内容正文:
澄江市第一中学高二年级数学下学期期中考试试卷
考试时间:120分钟;命题人:赵丽
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知是虚数单位,复数满足,则的虚部是( )
A. 1 B. C. D.
2. 已知集合则( )
A. B.
C. D.
3. 如图,四边形是菱形,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 已知是定义在 上的奇函数,当时,,则=( )
A. B. C. 1 D.
5. 已知等差数列的前项和为,若, ,则 ( )
A. B. C. 1 D.
6. 关于的不等式:的解集为( )
A. B.
C. D.
7. 如图,直三棱柱,平面平面,,,直三棱柱的体积为,则平面与平面所成的角为( )
A. B.
C. D.
8. 已知椭圆C:的右焦点为F,直线l:,点,线段AF交椭圆C于点B,若,则=( )
A. B. 2
C. D. 3
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 设数列的前n项和为,,则下列说法正确的是( )
A. 是等差数列 B. 成等差数列,公差为
C. 当或时,取得最大值 D. 时,n的最大值为32
10. 下图是函数y= sin(ωx+φ)的部分图像,则sin(ωx+φ)= ( )
A. B. C. D.
11. 瑞士著名数学家欧拉在1765年提出:三角形的外心,重心,垂心位于同一直线上,这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.若的三个顶点坐标分别为,,,其“欧拉线”为,圆:,则( )
A. 过作圆的切线,切点为,则的最小值为
B. 若直线被圆截得的弦长为2,则
C. 若圆上有且只有两个点到的距离都为1,则
D. 存在,使圆上有三个点到的距离都为1
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 过点 且垂直于的直线方程为_______
13. 已知平面向量若,则___________
14. 设双曲线的左右焦点分别为,过作平行于轴的直线交C于A,B两点,若,则C的离心率为___________.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 已知数列满足,且().
(1)求证:数列为等比数列;
(2)求数列的前项和.
16. “村”正盛行,它不仅是一场体育赛事,也是一场文化盛宴,更是一台经济引擎.某校为激发学生对篮球、足球、排球运动的兴趣,举行了一次有关三大球类运动的知识竞赛,海量题库中篮球、足球、排球三类相关知识题量占比分别为、、.甲同学回答篮球、足球、排球这三类问题中每个题的正确率分别为、、.
(1)若甲同学在该题库中任选一题作答,求他回答正确的概率;
(2)若甲同学从这三类题中各任选一题作答,每回答正确一题得5分,回答错误得分.设该同学回答三题后的总得分为分,求的分布列及数学期望.
17. 如图,在棱长为1的正方体中,为线段的中点,为线段的中点.
(1)证明:直线平面
(2)是否在线段存在一点,使得平面平面,若存在,求出的长度,若不存在,请说明理由?
18. 某市为庆祝建党104周年,举办城市发展巡展活动,巡展的车队要经过一个单行隧道,隧道横断面由一段抛物线 及一个矩形的三边组成,尺寸如图,单位:m.
(1)以隧道横断面抛物线的顶点为原点,以抛物线的对称轴为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,求该段抛物线 所在抛物线的方程;
(2)为保证安全,要求车辆顶部与隧道顶部在竖直方向上高度差至少要有0.5米,若现有一宽3米的载运集装箱车辆需通过该隧道,请计算车辆的限制高度为多少米?(精确至米)
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)若有极小值,且,求a的取值范围.
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澄江市第一中学高二年级数学下学期期中考试试卷
考试时间:120分钟;命题人:赵丽
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知是虚数单位,复数满足,则的虚部是( )
A. 1 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简,即可得解.
【详解】,
的虚部是.
故选:.
【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,要注意的是虚部不含,是基础题.
2. 已知集合则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出集合后结合交集的定义可求.
【详解】,故,
故选:D.
3. 如图,四边形是菱形,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量相等的定义判断A,根据向量的加法减法运算法则判断BCD.
【详解】对于A,因为向量方向不同,所以,故A错;
对于B,,故B错;
对于C,根据向量加法的平行四边形法则知,,故C错;
对于D,根据向量减法运算可知,,故D对.
故选:D
4. 已知是定义在上的奇函数,当时,,则=( )
A. B. C. 1 D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用奇函数将转化为,代入对应解析式计算即可得出结果.
【详解】∵是定义在上的奇函数,∴.
因为当时,,所以 ,
故 .
.
5. 已知等差数列的前项和为,若, ,则 ( )
A. B. C. 1 D.
【答案】D
【解析】
【分析】将题目条件转化成和,即可得解.
【详解】由,得 ∴,
又公差 ,
所以.
6. 关于的不等式:的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将分式不等式转化为整式不等式即可解.
【详解】由得,
其解集等价于,
解得.
故选:B
7. 如图,直三棱柱,平面平面,,,直三棱柱的体积为,则平面与平面所成的角为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据面面垂直的性质定理及线面垂直的性质定理得,可知平面与平面所成的角为,利用直角三角形的性质求解即可.
【详解】直三棱柱,平面平面,平面平面,,平面,得平面,
平面,平面,所以,
由,,得,
直三棱柱的体积为,所以
又,可知平面与平面所成的角为,
因为,所以平面与平面所成的角为.
8. 已知椭圆C:的右焦点为F,直线l:,点,线段AF交椭圆C于点B,若,则=( )
A. B. 2
C. D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】设点,,易知F(1,0),根据,得,,根据点B在椭圆上,求得n=1,进而可求得
【详解】根据题意作图:
设点,.
由椭圆C: ,知,,,
即,所以右焦点F(1,0).
由,得.
所以,且.
所以,.
将x0,y0代入,
得.解得,
所以.
故选A
【点睛】本题考查了椭圆的简单性质,考查了向量的模的求法,考查了向量在解析几何中的应用;正确表达出各点的坐标是解答本题的关键.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 设数列的前n项和为,,则下列说法正确的是( )
A. 是等差数列 B. 成等差数列,公差为
C. 当或时,取得最大值 D. 时,n的最大值为32
【答案】AC
【解析】
【分析】利用得到,,即可判断A;根据等差数列片段和的性质和等差数列定义可判断B;可得,利用二次函数性质可判断C;解不等式可判断D.
【详解】A选项,由题,当时,,
当时,,
显然,即满足上式,从而,
由于,故为等差数列,A正确;
B选项,,
,由于,
由A选项知,的公差为,
故成等差数列,公差为,B错误;
C选项,,
又,故当或时,取得最大值,C正确;
D选项,,即,解得,
又,故,n的最大值为33,D错误.
10. 下图是函数y= sin(ωx+φ)的部分图像,则sin(ωx+φ)= ( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】首先利用周期确定的值,然后确定的值即可确定函数的解析式,最后利用诱导公式可得正确结果.
【详解】由函数图像可知:,则,所以不选A,
不妨令,
当时,,
解得:,
即函数的解析式为:
.
而
故选:BC.
【点睛】已知f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象求其解析式时,A比较容易看图得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法:
(1)由ω=即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x0,则令ωx0+φ=0(或ωx0+φ=π),即可求出φ.
(2)代入点的坐标,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和φ,若对A,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.
11. 瑞士著名数学家欧拉在1765年提出:三角形的外心,重心,垂心位于同一直线上,这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.若的三个顶点坐标分别为,,,其“欧拉线”为,圆:,则( )
A. 过作圆的切线,切点为,则的最小值为
B. 若直线被圆截得的弦长为2,则
C. 若圆上有且只有两个点到的距离都为1,则
D. 存在,使圆上有三个点到的距离都为1
【答案】ABC
【解析】
【分析】A项,利用勾股定理写出的表达式,即可求出的最小值;
B项,求出直线的解析式,得出圆的位置,即可得出结论;
C项,根据圆上有且只有两个点到的距离都为1,得出圆心到直线的距离小于直径,结合距离公式即可得出结论;
D项,由几何知识即可得出结论.
【详解】由题意,的三个顶点坐标分别为,,,
在圆中,,半径,.
A项,过作圆的切线,切点为,如图所示,
所以,在中,由勾股定理得,
所以当时,取最小值,,故A正确;
B项,重心坐标,即,
所在直线:,即.
又线段的中点,所以的垂直平分线为:,
同理可得,的垂直平分线为:,
联立,解得:,所以外心
因为的“欧拉线”为,所以过和,
故直线:,即,
又直线被圆截得的弦长为2,恰好为圆的直径,所以直线过圆心,
所以,即,B正确;
C项,因为圆上有且只有两个点到的距离都为1,
所以圆心到直线:即的距离小于直径.
即,解得:,故C正确;
D项,结合几何知识得,圆上不可能有三个点到直线的距离均为半径1,故D错误.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 过点 且垂直于的直线方程为_______
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,设直线方程为:,再将点 代入求解.
【详解】解:设过点 且垂直于l:的直线方程为:,
把点 代入可得:,
解得 .
要求的直线方程为:,
故答案为:
13. 已知平面向量若,则___________
【答案】
【解析】
【分析】根据向量坐标化运算得,再利用向量垂直的坐标表示得到方程,解出即可.
【详解】,因为,则,
则,解得.
则,则.
故答案为:.
14. 设双曲线的左右焦点分别为,过作平行于轴的直线交C于A,B两点,若,则C的离心率为___________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意画出双曲线大致图象,求出,结合双曲线第一定义求出,即可得到的值,从而求出离心率.
【详解】由题可知三点横坐标相等,设在第一象限,将代入
得,即,故,,
又,得,解得,代入得,
故,即,所以.
故答案为:
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 已知数列满足,且().
(1)求证:数列为等比数列;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析(2)
【解析】
【分析】(1)结合所求的数列形式,对已知的递推公式进行变形,然后运用等比数列的定义进行证明即可;
(2)根据(1)的结论,求出数列的通项公式,最后利用等比数列的前项和公式进行求解即可.
【详解】(1)∵,
∴,
又,
∴数列是以1为首项,2为公比的等比数列;
(2)由(1)知,,
∴.
∴
.
【点睛】本题考查了已知递推公式证明数列是等比数列,考查了等比数列前项和公式的应用,考查了等比数列通项公式的求法,考查了推理论证能力和数学运算能力.
16. “村”正盛行,它不仅是一场体育赛事,也是一场文化盛宴,更是一台经济引擎.某校为激发学生对篮球、足球、排球运动的兴趣,举行了一次有关三大球类运动的知识竞赛,海量题库中篮球、足球、排球三类相关知识题量占比分别为、、.甲同学回答篮球、足球、排球这三类问题中每个题的正确率分别为、、.
(1)若甲同学在该题库中任选一题作答,求他回答正确的概率;
(2)若甲同学从这三类题中各任选一题作答,每回答正确一题得5分,回答错误得分.设该同学回答三题后的总得分为分,求的分布列及数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【解析】
【分析】(1)设分别表示事件“所选的题目为篮球相关知识的题目”、“所选的题目为足球相关知识的题目”、“所选的题目为排球相关知识的题目”,结合全概率公式即可求解;
(2)确定的可能取值,求得对应概率即可求解;
【小问1详解】
设“甲同学所选的题目回答正确”,
设分别表示事件“所选的题目为篮球相关知识的题目”、
“所选的题目为足球相关知识的题目”、“所选的题目为排球相关知识的题目”,
根据题意得,,,
,,;
所以
【小问2详解】
由题意可知,的可能取值为,1,8,15
则,
,
,
,
所以的分布列为:
1
8
15
所以.
17. 如图,在棱长为1的正方体中,为线段的中点,为线段的中点.
(1)证明:直线平面
(2)是否在线段存在一点,使得平面平面,若存在,求出的长度,若不存在,请说明理由?
【答案】(1)证明见解析
(2)存在,
【解析】
【分析】(1)证明,根据线面平行的判定定理判断即可.
(2)求出平面与平面的法向量,根据面面垂直的性质,使得它们满足垂直条件即可.
【小问1详解】
为线段的中点,为线段的中点,
所以,且,
所以四边形是平行四边形,所以.
又平面,平面,所以平面.
【小问2详解】
存在点,,理由如下:
如图,以为原点,分别以,,为,,轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,,
因为为线段的中点,为线段的中点,所以,.
所以,,
设平面的法向量为,
则,即,令,则,,所以.
设,则.
设平面的法向量为.
,,,
则,即,
令 ,则, ,所以.
若使平面平面,则,即 ,
解得.
所以,故,即.
18. 某市为庆祝建党104周年,举办城市发展巡展活动,巡展的车队要经过一个单行隧道,隧道横断面由一段抛物线 及一个矩形的三边组成,尺寸如图,单位:m.
(1)以隧道横断面抛物线的顶点为原点,以抛物线的对称轴为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,求该段抛物线 所在抛物线的方程;
(2)为保证安全,要求车辆顶部与隧道顶部在竖直方向上高度差至少要有0.5米,若现有一宽3米的载运集装箱车辆需通过该隧道,请计算车辆的限制高度为多少米?(精确至米)
【答案】(1)
(2)车辆的限制高度为3.8米.
【解析】
【分析】(1)设出抛物线的方程,确定其上的一个点坐标,代入求得p,即可得答案;
(2)由题意在抛物线上取点,代入,解得,设出车辆的高,列出相应不等式,即可求得答案.
【小问1详解】
设抛物线方程为,由图知抛物线经过点,
代入方程可得,解得,
故抛物线所在抛物线的方程为.
【小问2详解】
依题意,在抛物线上取点,代入,解得,
设车辆限高为,要使装载集装箱的车能安全通过隧道,需使,
即
所以车辆的限制高度为3.8米.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)若有极小值,且,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递增;当时,在上单调递减,在上单调递增
(3)
【解析】
【分析】(1)先对函数求导得到导函数表达式,代入已知条件确定参数后,算出处的导数值即切线斜率,再求出对应的函数值即切点坐标,最后用点斜式列出切线方程并整理成一般式即可.
(2)先把导函数通分并因式分解,结合定义域,按参数的正负分类讨论;时判断导函数在定义域内恒正,直接得出函数单调递增;时以为分界点,分别判断区间内导函数正负,进而得到函数的递减、递增区间,最后汇总两种情况的单调结论.
(3)先借助第二问单调性确定时函数在处取极小值也是最小值,代入求出最小值表达式;由恒成立转化为最小值大于等于0,化简不等式后构造新函数;通过求导判断新函数单调递减,结合特殊点,利用单调性分析出使不等式成立的的取值区间.
【小问1详解】
当时,,所以
所以切线方程为即,
【小问2详解】
,
若,可得时,,所以在上单调递增;
若时,当时,,所以在上单调递减;
当时,,所以在上单调递增;
综上所述:当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问3详解】
由(2)可知当时,有极小值,极小值为,
此时极小值也是最小值,由,可得,,
又,所以
令,求导得,
所以在上单调递减,又,
当时,,当时,,
所以时,,此时满足,
所以a的取值范围
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