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文档介绍
数学卷·2018届四川省成都市双流中学高二上学期期中数学试卷 (解析版)
2016-2017学年四川省成都市双流中学高二(上)期中数学试卷 一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.答案务必写在答题卡的相应位置. 1.直线x+y﹣1=0的倾斜角α为( ) A. B. C. D. 2.椭圆11x2+20y2=220的焦距为( ) A.3 B.6 C.2 D. 3.设向量=(x﹣1,4),=(2,x+1),则“x=3”是“∥”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 4.设a=20.01,b=ln,c=log3,则a,b,c的大小关系是( ) A.a>b>c B.b>c>a C.b>a>c D.a>c>b 5.下列有关命题的说法正确的是( ) A.命题“若x2=1,则x=1”的否命题为:“若x2=1,则x≠1” B.“x=﹣1”是“x2﹣5x﹣6=0”的必要不充分条件 C.命题“∃x∈R,使得x2+x+1<0”的否定是:“∀x∈R,均有x2+x+1<0” D.命题“若x=y,则sinx=siny”的逆否命题为真命题 6.已知直线l1:ax﹣y+2a=0,l2:(2a﹣1)x+ay+a=0互相垂直,则a的值是( ) A.0 B.1 C.0或1 D.0或﹣1 7.设x,y满足约束条件,则z=2x﹣y的最大值为( ) A.10 B.8 C.3 D.2 8.已知椭圆+=1(0<m<9),左右焦点分别为F1、F2,过F1的直线交椭圆于A、B两点,若|AF2|+|BF2|的最大值为10,则m的值为( ) A.3 B.2 C.1 D. 9.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x)=f(2﹣x),且f(﹣1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f A.1 B.0 C.﹣2 D.2 10.已知F1,F2是椭圆的左右两个焦点,若椭圆上存在点P使得PF1⊥PF2,则该椭圆的离心率的取值范围是( ) A. B. C. D. 11.已知有序实数对(x,y)满足条件x≤y≤,则x+y的取值范围是( ) A.[﹣2,] B.[﹣,] C.[﹣1,] D.(﹣∞,] 12.在平面直角坐标系中,过动点P分别作圆C1:x2+y2﹣4x﹣6y+9=0与圆C2:x2+y2+2x+2y+1=0的切线PA与PB(A,B为切点),若|PA|=|PB|若O为原点,则|OP|的最小值为( ) A.2 B. C. D. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.答案务必写在答题卡的相应位置. 13.﹣= . 14.已知向量=(﹣1,1),=(3,﹣4)的夹角为θ,sinθ的值为 . 15.若直线ax﹣by+2=0(a>0,b>0)被圆x2+y2+2x﹣4y+1=0所截得的弦长为4,则的最小值为 . 16.设焦点在x轴上的椭圆+=1的离心率e=,F,A分别是椭圆的左焦点和右顶点,P是椭圆上任意一点,则•的最大值为 . 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.解答务必写在答题卡的相应位置. 17.等比数列{an}的前n项和为Sn,已知S1,S3,S2成等差数列, (1)求{an}的公比q; (2)求a1﹣a3=3,求Sn. 18.已知命题P:对m∈[﹣1,1],不等式a2﹣5a﹣3≥恒成立;命题q:不等式x2+ax+2<0有解,若p∨q、¬q都是真命题,求实数a的取值范围. 19.已知直角△ABC的顶点A的坐标为(﹣2,0),直角顶点B的坐标为(1,),顶点C在x轴上. (1)求边BC所在直线的方程; (2)求直线△ABC的斜边中线所在的直线的方程. 20.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC,AC⊥BD (Ⅰ)证明:BD⊥PC (Ⅱ)若AD=6,BC=2,直线PD与平面PAC所成的角为30°,求四棱锥P﹣ABCD的体积. 21.已知平面直角坐标系中的动点M与两个定点M1(26,1),M2(2,1)的距离之比等于5. (Ⅰ)求动点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形; (Ⅱ)记动点M的轨迹为C,过点P(﹣2,3)的直线l被C所截得的弦长为8,求直线l的方程. 22.在平面直角坐标系xOy中,椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率e=,且点P(2,1)在椭圆C上. (Ⅰ)求椭圆C的方程; (Ⅱ)若点A、B都在椭圆C上,且AB中点M在线段OP(不包括端点)上.求△AOB面积的最大值. 2016-2017学年四川省成都市双流中学高二(上)期中数学试卷 参考答案与试题解析 一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.答案务必写在答题卡的相应位置. 1.直线x+y﹣1=0的倾斜角α为( ) A. B. C. D. 【考点】直线的倾斜角. 【分析】把直线的方程化为斜截式,求出斜率,根据斜率和倾斜角的关系,倾斜角的范围,求出倾斜角的大小. 【解答】解:直线x+y﹣1=0 即 y=﹣x+,故直线的斜率等于﹣, 设直线的倾斜角等于α,则 0≤α<π,且tanα=﹣, 故 α=, 故选D. 2.椭圆11x2+20y2=220的焦距为( ) A.3 B.6 C.2 D. 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】化简椭圆方程为标准方程,然后求解即可. 【解答】解:椭圆11x2+20y2=220化为:,椭圆的焦距2c=2=6. 故选:B. 3.设向量=(x﹣1,4),=(2,x+1),则“x=3”是“∥”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【分析】由向量共线可得x的值,再由集合的包含关系可得答案. 【解答】解: =(x﹣1,4),=(2,x+1),∥, ∴(x﹣1)(x+1)=4×2, 解得x=±3, ∵集合{3}是集合{3,﹣3}的真子集, ∴“x=3”是“∥”的充分不必要条件, 故选:A. 4.设a=20.01,b=ln,c=log3,则a,b,c的大小关系是( ) A.a>b>c B.b>c>a C.b>a>c D.a>c>b 【考点】对数值大小的比较. 【分析】判断三个数与0,1的大小,即可得到结果. 【解答】解:a=20.01>1,0=ln1<b=ln<lne=1,c=log3<0,则a>b>c, 故选:A 5.下列有关命题的说法正确的是( ) A.命题“若x2=1,则x=1”的否命题为:“若x2=1,则x≠1” B.“x=﹣1”是“x2﹣5x﹣6=0”的必要不充分条件 C.命题“∃x∈R,使得x2+x+1<0”的否定是:“∀x∈R,均有x2+x+1<0” D.命题“若x=y,则sinx=siny”的逆否命题为真命题 【考点】命题的否定;必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【分析】对于A:因为否命题是条件和结果都做否定,即“若x2≠1,则x≠1”,故错误. 对于B:因为x=﹣1⇒x2﹣5x﹣6=0,应为充分条件,故错误. 对于C:因为命题的否定形式只否定结果,应为∀x∈R,均有x2+x+1≥0.故错误.由排除法即可得到答案. 【解答】解:对于A:命题“若x2=1,则x=1”的否命题为:“若x2=1,则x≠1”.因为否命题应为“若x2≠1,则x≠1”,故错误. 对于B:“x=﹣1”是“x2﹣5x﹣6=0”的必要不充分条件.因为x=﹣1⇒x2﹣5x﹣6=0,应为充分条件,故错误. 对于C:命题“∃x∈R,使得x2+x+1<0”的否定是:“∀x∈R,均有x2+x+1<0”. 因为命题的否定应为∀x∈R,均有x2+x+1≥0.故错误. 由排除法得到D正确. 故答案选择D. 6.已知直线l1:ax﹣y+2a=0,l2:(2a﹣1)x+ay+a=0互相垂直,则a的值是( ) A.0 B.1 C.0或1 D.0或﹣1 【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系. 【分析】利用直线垂直的性质求解. 【解答】解:∵直线l1:ax﹣y+2a=0,l2:(2a﹣1)x+ay+a=0互相垂直, ∴a(2a﹣1)﹣a=0, 解得a=0或a=1. 故选:C. 7.设x,y满足约束条件,则z=2x﹣y的最大值为( ) A.10 B.8 C.3 D.2 【考点】简单线性规划. 【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定z的最大值. 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分ABC). 由z=2x﹣y得y=2x﹣z, 平移直线y=2x﹣z, 由图象可知当直线y=2x﹣z经过点C时,直线y=2x﹣z的截距最小, 此时z最大. 由,解得,即C(5,2) 代入目标函数z=2x﹣y, 得z=2×5﹣2=8. 故选:B. 8.已知椭圆+=1(0<m<9),左右焦点分别为F1、F2,过F1的直线交椭圆于A、B两点,若|AF2|+|BF2|的最大值为10,则m的值为( ) A.3 B.2 C.1 D. 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】题意可知椭圆是焦点在x轴上的椭圆,利用椭圆定义得到|BF2|+|AF2|=12﹣|AB|,再由过椭圆焦点的弦中通径的长最短,可知当AB垂直于x轴时|AB|最小,把|AB|的最小值代入|BF2|+|AF2|12﹣|AB|,由|BF2|+|AF2|的最大值等于10列式求b的值. 【解答】解:由0<m<9可知,焦点在x轴上, ∵过F1的直线l交椭圆于A,B两点,∴|BF2|+|AF2|+|BF1|+|AF1|=2a+2a=4a=12 ∴|BF2|+|AF2|=12﹣|AB|. 当AB垂直x轴时|AB|最小,|BF2|+|AF2|值最大, 此时|AB|=,∴10=12﹣, 解得m=3 故选A 9.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x)=f(2﹣x),且f(﹣1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f A.1 B.0 C.﹣2 D.2 【考点】函数奇偶性的性质. 【分析】本题通过赋值法对f(2﹣x)=f(x)中的x进行赋值为2+x,可得﹣f(x)=f(2+x),可得到函数f(x)的周期为4,根据奇函数的性质得到f(0)=0,再通过赋值法得到f(1),f(2),f(3),f(4)的值,即可求解. 【解答】解:∵f(2﹣x)=f(x),∴f[2﹣(2+x)]=f(2+x),即f(﹣x)=f(2+x),即﹣f(x)=f(2+x), ∴f(x+4)=f(4+x),故函数f(x)的周期为4. ∵定义在R上的奇函数f(x)满足f(2﹣x)﹣f(x)=0,且f(﹣1)=2, ∴f(0)=0,f(1)=﹣f(﹣1)=﹣2,f(2)=f(0)=0,f(3)=f(﹣1)=2,f(4)=f(0)=0, ∴f(1)+f(2)+f(3)+…+f+f(2)+f(3)+f(4)]+f+f(1)=0+(﹣2)=﹣2, 故选:C. 10.已知F1,F2是椭圆的左右两个焦点,若椭圆上存在点P使得PF1⊥PF2,则该椭圆的离心率的取值范围是( ) A. B. C. D. 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】解设点P(x,y),由PF1⊥PF2,得x2+y2=c2,与椭圆方程式联立方程组,能求出该椭圆的离心率的取值范围. 【解答】解:∵F1,F2是椭圆的左右两个焦点, ∴离心率0<e<1,F1(﹣c,0),F2(c,0),c2=a2﹣b2, 设点P(x,y),由PF1⊥PF2,得(x﹣c,y)•(x+c,y)=0,化简得x2+y2=c2, 联立方程组,整理,得x2=, 解得e≥,又0<e<1, ∴≤e<1. 故选:B. 11.已知有序实数对(x,y)满足条件x≤y≤,则x+y的取值范围是( ) A.[﹣2,] B.[﹣,] C.[﹣1,] D.(﹣∞,] 【考点】简单线性规划. 【分析】画出不等式组表示的平面区域,然后利用表达式的几何意义,求解范围即可. 【解答】解:有序实数对(x,y)满足条件x≤y≤,表示的平面区域 如图阴影部分:令z=x+y,如图红色直线, 显然,z=x+y经过A时取得最小值,经过B时取得最大值. A(﹣1,﹣1),B(,). x+y∈[﹣2,]. 故选:A. 12.在平面直角坐标系中,过动点P分别作圆C1:x2+y2﹣4x﹣6y+9=0与圆C2:x2+y2+2x+2y+1=0的切线PA与PB(A,B为切点),若|PA|=|PB|若O为原点,则|OP|的最小值为( ) A.2 B. C. D. 【考点】圆的切线方程. 【分析】利用|PA|=|PB|,结合勾股定理,即可求得点P的轨迹方程,|OP|的最小值为O到直线的距离. 【解答】解:设P(x,y),则 ∵|PA|=|PB|, ∴x2+y2﹣4x﹣6y+9=x2+y2+2x+2y+1, ∴3x+4y﹣4=0, ∴|OP|的最小值为O到直线的距离,即= 故选:B. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.答案务必写在答题卡的相应位置. 13.﹣= . 【考点】二倍角的余弦. 【分析】把所求的式子利用二倍角的余弦函数公式化简,再利用特殊角的三角函数值,即可得到所求式子的值. 【解答】解:cos2﹣sin2 =cos(2×)=cos=. 故答案为: 14.已知向量=(﹣1,1),=(3,﹣4)的夹角为θ,sinθ的值为 . 【考点】平面向量数量积的运算. 【分析】根据条件即可求出和的值,从而由求出cosθ的值,进而求出sinθ的值. 【解答】解:根据条件,; ∵0≤θ≤π; ∴=. 故答案为:. 15.若直线ax﹣by+2=0(a>0,b>0)被圆x2+y2+2x﹣4y+1=0所截得的弦长为4,则的最小值为 . 【考点】直线与圆相交的性质;基本不等式. 【分析】由已知中圆的方程x2+y2+2x﹣4y+1=0我们可以求出圆心坐标,及圆的半径,结合直线ax﹣by+2=0(a>0,b>0)被圆x2+y2+2x﹣4y+1=0所截得的弦长为4,我们易得到a,b的关系式,再根据基本不等式中1的活用,即可得到答案. 【解答】解:圆x2+y2+2x﹣4y+1=0是以(﹣1,2)为圆心,以2为半径的圆, 又∵直线ax﹣by+2=0(a>0,b>0)被圆x2+y2+2x﹣4y+1=0所截得的弦长为4, 故圆心(﹣1,2)在直线ax﹣by+2=0上 即: +b=1 则==()+()≥ 故的最小值为 故答案为:. 16.设焦点在x轴上的椭圆+=1的离心率e=,F,A分别是椭圆的左焦点和右顶点,P是椭圆上任意一点,则•的最大值为 4 . 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】由题意可知离心率e===,即可求得b的值,则F(﹣1,0),A(2,0),设点P(x0,y0),=3(1﹣),=(﹣1﹣x0,﹣y0),=(2﹣x0,﹣y0),根据向量数量积的坐标表示, •=(﹣1﹣x0)(2﹣x0)+=(﹣1)2,由﹣2≤x0≤2,即可求得•的最大值. 【解答】解:由焦点在x轴上的椭圆+=1,a=2,c=, 离心率e===, 解得:b2=3, ∴椭圆的标准方程, ∴F(﹣1,0),A(2,0),设点P(x0,y0), 则有,解得: =3(1﹣), =(﹣1﹣x0,﹣y0),=(2﹣x0,﹣y0), •=(﹣1﹣x0)(2﹣x0)+=﹣x0﹣2+3(1﹣)=﹣x0+1=(﹣1)2, ∵﹣2≤x0≤2, ∴当x0=﹣2时, •取最大值,最大值为4, 故答案为:4. 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.解答务必写在答题卡的相应位置. 17.等比数列{an}的前n项和为Sn,已知S1,S3,S2成等差数列, (1)求{an}的公比q; (2)求a1﹣a3=3,求Sn. 【考点】等差数列的性质;等比数列的前n项和. 【分析】(Ⅰ)由题意知a1+(a1+a1q)=2(a1+a1q+a1q2),由此可知2q2+q=0,从而. (Ⅱ)由已知可得,故a1=4,从而. 【解答】解:(Ⅰ)依题意有a1+(a1+a1q)=2(a1+a1q+a1q2) 由于a1≠0,故2q2+q=0 又q≠0,从而 (Ⅱ)由已知可得 故a1=4 从而 18.已知命题P:对m∈[﹣1,1],不等式a2﹣5a﹣3≥恒成立;命题q:不等式x2+ax+2<0有解,若p∨q、¬q都是真命题,求实数a的取值范围. 【考点】命题的真假判断与应用;函数恒成立问题. 【分析】若p∨q、¬q都是真命题,则q为假命题,p为真命题,进而可得实数a的取值范围. 【解答】(本小题满分12分) 解:∵m∈[﹣1,1], ∴∈[2,3] 对m∈[﹣1,1],不等式a2﹣5a﹣3≥恒成立, 可得a2﹣5a﹣3≥3 ∴a≥6或a≤﹣1. 故命题p为真命题时,a≥6或a≤﹣1… 又命题q:不等式x2+ax+2<0有解, ∴△=a2﹣8>0,即a>2,或a<﹣2,… ∵p∨q、¬q都是真命题 ∴q为假命题,p为真命题 从而命题q为假命题时,﹣2a≤2,… ∴命题p为真命题,q为假命题时,a的取值范围为﹣2a≤﹣1… 19.已知直角△ABC的顶点A的坐标为(﹣2,0),直角顶点B的坐标为(1,),顶点C在x轴上. (1)求边BC所在直线的方程; (2)求直线△ABC的斜边中线所在的直线的方程. 【考点】直线的一般式方程. 【分析】(1)利用相互垂直的直线斜率之间的关系、点斜式即可得出. (2)利用直线与坐标轴相交可得C坐标,利用中点坐标公式可得斜边AC的中点,设直线OB:y=kx,代入B可得k. 【解答】解:(1)依题意,直角△ABC的直角顶点为 所以AB⊥BC,故kAB•kBC=﹣1, 又因为A(﹣3,0),∴kAB==,∴kBC=﹣=﹣. ∴边BC所在的直线方程为:y﹣=﹣(x﹣1),即x+y﹣2=0. (2)因为直线BC的方程为,点C在x轴上, 由y=0,得x=2,即C(2,0), 所以,斜边AC的中点为(0,0), 故直角△ABC的斜边中线为OB(O为坐标原点). 设直线OB:y=kx,代入,得, 所以直角△ABC的斜边中线OB的方程为. 20.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC,AC⊥BD (Ⅰ)证明:BD⊥PC (Ⅱ)若AD=6,BC=2,直线PD与平面PAC所成的角为30°,求四棱锥P﹣ABCD的体积. 【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面垂直的性质. 【分析】(Ⅰ)推导出PA⊥BD,AC⊥BD,PA,从而BD⊥平面PAC,由此能证明BD⊥PC. (Ⅱ)设AC∩BD=O,连接PO,则∠DPO是直线PD和平面PAC所成的角,从而∠DPO=30°,推导出BD⊥PO,AC⊥BD,求出梯形ABCD的高,由此能求出四棱锥P﹣ABCD的体积. 【解答】(本小题满分12分) 证明:(Ⅰ)∵PA⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD, ∴PA⊥BD, 又AC⊥BD,PA,AC是平面PAC内的两条相交直线, ∴BD⊥平面PAC,而PC⊂平面PAC,∴BD⊥PC.… 解:(Ⅱ)设AC∩BD=O,连接PO, 由(Ⅰ)知BD⊥平面PAC, ∴∠DPO是直线PD和平面PAC所成的角,∴∠DPO=30°, 由BD⊥平面PAC,PO⊂平面PAC,知BD⊥PO. 在Rt△POD中,由∠DPO=30°,得PD=2OD. ∵四边形ABCD是等腰梯形,AC⊥BD, ∴△AOD,△BOC均为等腰直角三角形, 从而梯形ABCD的高为AD+BC=×(6+2)=4, 于是SABCD=×(6+2)×4=16. 在等腰三角形AOD中,OD=AD=3, ∴PD=2OD=6,PA===6, ∴VP﹣ABCD=SABCD×PA=×16×6=32.… 21.已知平面直角坐标系中的动点M与两个定点M1(26,1),M2(2,1)的距离之比等于5. (Ⅰ)求动点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形; (Ⅱ)记动点M的轨迹为C,过点P(﹣2,3)的直线l被C所截得的弦长为8,求直线l的方程. 【考点】轨迹方程;直线与圆锥曲线的关系. 【分析】(Ⅰ)直接利用距离的比,列出方程即可求点M的轨迹方程,然后说明轨迹是什么图形; (Ⅱ)设出直线方程,利用圆心到直线的距离,半径与半弦长满足的勾股定理,求出直线l的方程. 【解答】解:(Ⅰ)设M(x,y),由题意得: =5, 化简得:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25… 所以动点M的轨迹方程是:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25, 动点M的轨迹是以(1,1)为圆心,5为半径的圆… (Ⅱ)当直线l的斜率不存在时,过点A(﹣2,3)的直线l:x=﹣2, 此时过点A(﹣2,3)的直线l被圆所截得的线段的长为:2=8, ∴l:x=﹣2符合题意. 当直线l的斜率存在时,设过点A(﹣2,3)的直线l的方程为y﹣3=k(x+2),即kx﹣y+2k+3=0, 圆心到l的距离d=, 由题意,得()2+42=52,解得k=. ∴直线l的方程为x﹣y+=0.即5x﹣12y+46=0. 综上,直线l的方程为x=﹣2,或5x﹣12y+46=0.… 22.在平面直角坐标系xOy中,椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率e=,且点P(2,1)在椭圆C上. (Ⅰ)求椭圆C的方程; (Ⅱ)若点A、B都在椭圆C上,且AB中点M在线段OP(不包括端点)上.求△AOB面积的最大值. 【考点】直线与椭圆的位置关系;椭圆的标准方程. 【分析】(Ⅰ)由题意列出关于a,b,c的方程组,求解方程组可得a,b的值,则椭圆方程可求; (Ⅱ)利用“点差法”求出A,B所在直线的斜率,设出直线方程,与椭圆方程联立,由弦长公式求得弦长,再由点到直线的距离公式求出原点到直线AB的距离,代入三角形面积公式,利用基本不等式求得最值. 【解答】解:(Ⅰ)由题意得:,解得, ∴椭圆C的方程为; (Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),直线AB的斜率为k, 则,两式作差可得,得, 又直线OP:,M在线段OP上, ∴,解得k=﹣1. 设直线AB的方程为y=﹣x+m,m∈(0,3), 联立,得3x2﹣4mx+2m2﹣6=0, △=16m2﹣12(2m2﹣6)=72﹣8m2>0,得﹣3<m<3. . ∴|AB|=,原点到直线的距离d=, ∴. 当且仅当∈(0,3)时,等号成立. ∴△OAB面积的最大值. 查看更多