山东省菏泽一中高二(下)开学数学试卷(理科)
高中数学考试
考试时间:
分钟
满分:
75 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共9题,共45分)
1、 四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是平行四边形,M是AC与BD的交点.若 = , = , = ,则 可以表示为( ) A. B. C. D. 2、 已知对任意的a∈[﹣1,1],函数f(x)=x2+(a﹣4)x+4﹣2a的值总大于0,则x的取值范围是( ) A.x<1或x>3 B.1<x<3 C.1<x<2 D.x<2或x>3 3、 已知实数x,y满足约束条件 ,目标函数z=x+y,则当z=3时,x2+y2的取值范围是( ) A. B. C. D. 4、 直三棱柱A1B1C1﹣ABC,∠BCA=90°,点D1 , F1分别是A1B1 , A1C1的中点,BC=CA=CC1 , 则BD1与AF1所成角的余弦值是( ) A. B. C. D. 5、 已知F1、F2为双曲线C:x2﹣y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则P到x轴的距离为( ) A. B. C. D. 6、 已知对任意实数x,有f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x),且x>0时,f′(x)>0,g′(x)>0,则x<0时( ) A.f′(x)>0,g′(x)>0 B.f′(x)>0,g′(x)<0 C.f′(x)<0,g′(x)>0 D.f′(x)<0,g′(x)<0 7、 设Sn为等差数列{an}的前n项的和a1=1, ,则数列 的前2017项和为( ) A. B. C. D. 8、 已知命题p:∀a∈R,且a>0,a+ ≥2,命题q:∃x0∈R,sinx0+cosx0= ,则下列判断正确的是( ) A.p是假命题 B.q是真命题 C.(¬q)是真命题 D.(¬p)∧q是真命题 9、 在△ABC中,a,b,c分别是A,B,C的对边, ,且f(A)=2,b=1,△ABC的面积是 ,则 的值是( ) A.2 B.2 C.4 D.2
二、填空题(共2题,共10分)
10、 函数f(x)=xlnx(x>0)的单调递增区间是______ . 11、 已知椭圆 的左焦点为F,椭圆C与过原点的直线相交于A,B两点,连接AF,BF,若|AB|=10,|AF|=6,∠AFB=90°,则C的离心率e=______ .
三、解答题(共4题,共20分)
12、 如图,已知椭圆C: + =1(a>b>0)的离心率为 ,短轴端点与椭圆的两个焦点所构成的三角形面积为1,过点D(0,2)且斜率为k的直线l交椭圆于A,B两点. (1)求椭圆C的方程; (2)是否存在定点 ,使 • 恒为定值.若存在求出这个定值;若不存在,说明理由. 13、 某中学食堂定期从粮店以每吨1500元的价格购买大米,每次购进大米需支付运输费 100元.食堂每天需用大米l吨,贮存大米的费用为每吨每天2元(不满一天按一天计),假 定食堂每次均在用完大米的当天购买. (1)该食堂隔多少天购买一次大米,可使每天支付的总费用最少? (2)粮店提出价格优惠条件:一次购买量不少于20吨时,大米价格可享受九五折(即原价的95%),问食堂可否接受此优惠条件?请说明理由. 14、 已知四棱锥P﹣ABCD中底面四边形ABCD是正方形,各侧面都是边长为2的正三角形,M是棱PC的中点.建立空间直角坐标系,利用空间向量方法解答以下问题: (1)求证:PA∥平面BMD; (2)求二面角M﹣BD﹣C的平面角的大小. 15、 在△ABC中,角A,B,C所列边分别为a,b,c,且 . (Ⅰ)求角A; (Ⅱ)若 ,试判断bc取得最大值时△ABC形状. |
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山东省菏泽一中高二(下)开学数学试卷(理科)
1、
四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是平行四边形,M是AC与BD的交点.若 = , = , = ,则 可以表示为( )
A.
B.
C.
D.
C
解:∵四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是平行四边形,M是AC与BD的交点. ∴ = + , = =﹣ ,
∴ = ﹣ ﹣ ,
故选:C.
【考点精析】利用空间向量的加减法对题目进行判断即可得到答案,需要熟知求两个向量和的运算称为向量的加法,它遵循平行四边形法则;求两个向量差的运算称为向量的减法,它遵循三角形法则.
2、
已知对任意的a∈[﹣1,1],函数f(x)=x2+(a﹣4)x+4﹣2a的值总大于0,则x的取值范围是( )
A.x<1或x>3
B.1<x<3
C.1<x<2
D.x<2或x>3
A
解:原题可转化为关于a的一次函数y=a(x﹣2)+x2﹣4x+4>0在a∈[﹣1,1]上恒成立, 只需 ⇒⇒x<1或x>3.
故选:A.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用二次函数的性质的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握当时,抛物线开口向上,函数在上递减,在上递增;当时,抛物线开口向下,函数在上递增,在上递减.
3、
已知实数x,y满足约束条件 ,目标函数z=x+y,则当z=3时,x2+y2的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
C
解:作出不等式对应的平面区域,
当目标函数z=x+y,则当z=3时,即x+y=3时,作出此时的直线,
则x2+y2的几何意义为动点P(x,y)到原点的距离的平方,
当直线x+y=3与圆x2+y2=r2相切时,距离最小,
即原点到直线x+y=3的距离d= ,即最小值为d2= ,
当直线x+y=3与圆x2+y2=r2相交与点B或C时,距离最大,
由 ,解得x=1,y=2,即B(1,2),同理解得C(2,1)
此时r2=x2+y2=22+12=5,
故选:C.
4、
直三棱柱A1B1C1﹣ABC,∠BCA=90°,点D1 , F1分别是A1B1 , A1C1的中点,BC=CA=CC1 , 则BD1与AF1所成角的余弦值是( )
A.
B.
C.
D.
B
解:∵直三棱柱A1B1C1﹣ABC,∠BCA=90°, ∴以C为原点,CA为x轴,CB为y轴,CC1为z轴,建立空间直角坐标系,
∵点D1 , F1分别是A1B1 , A1C1的中点,BC=CA=CC1 ,
∴设BC=CA=CC1=2,
则B(0,20),D1(1,1,2),A(2,0,0),F1(1,0,2),
=(1,﹣1,2), =(﹣1,0,2),
设BD1与AF1所成角为θ,
则cosθ= = = .
∴BD1与AF1所成角的余弦值为 .
故选:B.
【考点精析】解答此题的关键在于理解异面直线及其所成的角的相关知识,掌握异面直线所成角的求法:1、平移法:在异面直线中的一条直线中选择一特殊点,作另一条的平行线;2、补形法:把空间图形补成熟悉的或完整的几何体,如正方体、平行六面体、长方体等,其目的在于容易发现两条异面直线间的关系.
5、
已知F1、F2为双曲线C:x2﹣y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则P到x轴的距离为( )
A.
B.
C.
D.
B
解:不妨设点P(x0 , y0)在双曲线的右支,由双曲线的第二定义得 , .由余弦定理得
cos∠F1PF2= ,即cos60°= ,
解得 ,所以 ,故P到x轴的距离为
故选B.
【考点精析】解答此题的关键在于理解余弦定理的定义的相关知识,掌握余弦定理:;;,以及对双曲线的概念的理解,了解平面内与两个定点,的距离之差的绝对值等于常数(小于)的点的轨迹称为双曲线.这两个定点称为双曲线的焦点,两焦点的距离称为双曲线的焦距.
6、
已知对任意实数x,有f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x),且x>0时,f′(x)>0,g′(x)>0,则x<0时( )
A.f′(x)>0,g′(x)>0
B.f′(x)>0,g′(x)<0
C.f′(x)<0,g′(x)>0
D.f′(x)<0,g′(x)<0
B
解:∵对任意实数x,有f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x), ∴f(x)为奇函数;g(x)为偶函数,
∵x>0时,f′(x)>0,g′(x)>0,
∴f(x)在(0,+∞)上为增函数;g(x)在(0,+∞)上为增函数,
∴f(x)在(﹣∞,0)上为增函数;g(x)在(﹣∞,0)上为减函数,
∴f′(x)>0;g′(x)<0,
故选:B.
【考点精析】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性的相关知识点,需要掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减才能正确解答此题.
7、
设Sn为等差数列{an}的前n项的和a1=1, ,则数列 的前2017项和为( )
A.
B.
C.
D.
A
解:Sn为等差数列{an}的前n项的和a1=1,设公差为d,∵ = ﹣ =a1+1008d﹣(a1+1007d)=d,
∴an=a1+(n﹣1)d=n,Sn=n•1+ •1= ,
∴ = =2( ﹣ ),
则数列 的前2017项和为2[1﹣ + ﹣ + ﹣ +…+ ﹣ )=2(1﹣ )= ,
故选:A.
【考点精析】本题主要考查了等差数列的性质的相关知识点,需要掌握在等差数列{an}中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等差中项;相隔等距离的项组成的数列是等差数列才能正确解答此题.
8、
已知命题p:∀a∈R,且a>0,a+ ≥2,命题q:∃x0∈R,sinx0+cosx0= ,则下列判断正确的是( )
A.p是假命题
B.q是真命题
C.(¬q)是真命题
D.(¬p)∧q是真命题
C
解:命题p:∀a∈R,且a>0,由基本不等式的性质可得:a+ ≥2,当且仅当a=1时取等号,是真命题. 命题q:∵sinx+cosx= sin ≤ ,因此不存在x0∈R,sinx0+cosx0= ,因此q是假命题.
则下列判断正确的是(¬q)是真命题.
故选:C.
【考点精析】关于本题考查的复合命题的真假,需要了解“或”、 “且”、 “非”的真值判断:“非p”形式复合命题的真假与F的真假相反;“p且q”形式复合命题当P与q同为真时为真,其他情况时为假;“p或q”形式复合命题当p与q同为假时为假,其他情况时为真才能得出正确答案.
9、
在△ABC中,a,b,c分别是A,B,C的对边, ,且f(A)=2,b=1,△ABC的面积是 ,则 的值是( )
A.2
B.2
C.4
D.2
A
解:∵f(A)=2sin(2A+ )+1=2,∴sin(2A+ )= ,又 0<A<π, ∴ <2A+ < ,∴2A+ = ,∴A= .
由△ABC的面积是 = = c• 可得 c=2.
由余弦定理可得 a2=b2+c2﹣2bc cosA=5﹣4× ,∴a= ,
∴ = =2,
故选 A.
10、
函数f(x)=xlnx(x>0)的单调递增区间是______ .
( ,+∞)
解:由函数f(x)=xlnx得:f(x)=lnx+1, 令f′(x)=lnx+1>0即lnx>﹣1=ln ,根据e>1得到此对数函数为增函数,
所以得到x> ,即为函数的单调递增区间.
所以答案是:( ,+∞)
【考点精析】认真审题,首先需要了解利用导数研究函数的单调性(一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减).
11、
已知椭圆 的左焦点为F,椭圆C与过原点的直线相交于A,B两点,连接AF,BF,若|AB|=10,|AF|=6,∠AFB=90°,则C的离心率e=______ .
解:如图所示,
在△AFB中,|AB|=10,|AF|=6,∠AFB=90°,
∴|BF|2=|AB|2﹣|AF|2=100﹣36=64,
∴|BF|=8,
设F′为椭圆的右焦点,连接BF′,AF′.根据对称性可得四边形AFBF′是矩形.
∴|BF′|=|AF|=6,|FF′|=10.
∴2a=8+6=14,2c=10,解得a=7,c=5,
∴e= = ,
所以答案是: .
12、
如图,已知椭圆C: + =1(a>b>0)的离心率为 ,短轴端点与椭圆的两个焦点所构成的三角形面积为1,过点D(0,2)且斜率为k的直线l交椭圆于A,B两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)是否存在定点 ,使 • 恒为定值.若存在求出这个定值;若不存在,说明理由.
(1)解:根据 ,
解得 ,
椭圆C的方程为
(2)解:设A(x1,y1),B(x2,y2),联立方程得, ,
消y得(1+2k2)x2+8kx+6=0,
则x1+x2=﹣ ,x1x2= .
又∴y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4=﹣ ,
y1+y2=(kx1+2)+(kx2+2)=k(x1+x2)+4= .
∵ ,
∴ =
= .
故 • 恒为定值
(1)根据椭圆的性质列方程解出a,b;(2)联立方程组消元,得出A,B坐标的关系,代入向量的数量积公式计算即可.
13、
某中学食堂定期从粮店以每吨1500元的价格购买大米,每次购进大米需支付运输费 100元.食堂每天需用大米l吨,贮存大米的费用为每吨每天2元(不满一天按一天计),假 定食堂每次均在用完大米的当天购买.
(1)该食堂隔多少天购买一次大米,可使每天支付的总费用最少?
(2)粮店提出价格优惠条件:一次购买量不少于20吨时,大米价格可享受九五折(即原价的95%),问食堂可否接受此优惠条件?请说明理由.
(1)解:设每n天购一次,即购n吨,则库存总费用为2[n+(n﹣1)+…+2+1]=n(n+1).
则平均每天费用y1= n= .
当且仅当n=10时取等号.
∴该食堂隔10天购买一次大米,可使每天支付的总费用最少
(2)解:若接受优惠,每m天购一次,即购m吨(m≥20),
则平均每天费用y2=
= (m∈[20,+∞)).
令f(m)= .
则 >0,
故当m∈[20,+∞)时,函数f(m)单调递增,
故当m=20时,(y2)min=1451<1521.
∴食堂可接受此优惠条件
(1)设每n天购一次,即购n吨,则库存总费用为2[n+(n﹣1)+…+2+1]=n(n+1).即可得到平均每天费用y1= ,利用基本不等式即可得出最小值.(2)若接受优惠,每m天购一次,即购m吨(m≥20),则平均每天费用y2= .利用导数研究其单调性,即可得出其最小值.
【考点精析】掌握基本不等式在最值问题中的应用是解答本题的根本,需要知道用基本不等式求最值时(积定和最小,和定积最大),要注意满足三个条件“一正、二定、三相等”.
14、
已知四棱锥P﹣ABCD中底面四边形ABCD是正方形,各侧面都是边长为2的正三角形,M是棱PC的中点.建立空间直角坐标系,利用空间向量方法解答以下问题:
(1)求证:PA∥平面BMD;
(2)求二面角M﹣BD﹣C的平面角的大小.
(1)证明:连结AC、BD交于点O,连结OP.
∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD∵PA=PC,∴OP⊥AC,
同理OP⊥BD,
以O为原点, 分别为x,y,z轴的正方向,建立空间直角坐标系O﹣xyz,
,
,
平面BMD的法向量为 ,
∵ , ,又PA⊄平面BMD,
∴PA∥平面BMD
(2)解:平面ABCD的法向量为
平面MBD的法向量为 ,
则 ,即 ,
∴ …(9分)
二面角M﹣BD﹣C的平面角为α,
则 ,α=45°
∴二面角M﹣BD﹣C的平面角45°
(1)连结AC、BD交于点O,连结OP,以O为原点, 分别为x,y,z轴的正方向,建立空间直角坐标系O﹣xyz,利用向量法能证明PA∥平面BMD.(2)求出平面ABCD的法向量和平面MBD的法向量,利用向量法能求出二面角M﹣BD﹣C的平面角.
【考点精析】解答此题的关键在于理解直线与平面平行的判定的相关知识,掌握平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行;简记为:线线平行,则线面平行.
15、
在△ABC中,角A,B,C所列边分别为a,b,c,且 . (Ⅰ)求角A;
(Ⅱ)若 ,试判断bc取得最大值时△ABC形状.
解:(Ⅰ)∵ ,∴ 即 ,∴ ,∴ ,
∵0<A<π,∴ .
(Ⅱ)在△ABC中,a2=b2+c2﹣2bccosA,且 ,
∴ ,∵b2+c2≥2bc,∴3≥2bc﹣bc,
即bc≤3,当且仅当 时,bc取得最大值,,
又 ,故bc取得最大值时,△ABC为等边三角形
(Ⅰ)利用正弦定理和同角三角函数的基本关系化简已知式可得 ,从而求得角A的值.(Ⅱ)在△ABC中,利用余弦定理和基本不等式可得bc≤3,此时根据 ,又 ,可得,△ABC为等边三角形
【考点精析】关于本题考查的同角三角函数基本关系的运用和正弦定理的定义,需要了解同角三角函数的基本关系:;;(3) 倒数关系:;正弦定理:才能得出正确答案.