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2023年江苏省扬州市高邮车逻中学高二数学文上学期期末试题含解析
一、 选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的
1. 一个三棱锥的三条侧棱两两垂直且长分别为3、4、5,则它的外接球的表面积是( )
A、 B、 C、 D、
参考答案:
B
2. 已知全集,集合,则=
(A) (B)
(C) (D)
参考答案:
B
3. 直线ax+by+c=0与圆x2+y2=9相交于两点M,N,若c2=a2+b2,则?(O为坐标原点)等于( )
A.﹣7 B.﹣14 C.7 D.14
参考答案:
A
【考点】直线与圆相交的性质;平面向量数量积的运算.
【专题】计算题.
【分析】由题意,直线ax+by+c=0与圆x2+y2=9组成方程组,消去y,得到x的一元二次方程,求得x1x2;同理,可求得y1y2;从而求出?的值.
【解答】解:设M(x1,y1),N(x2,y2),则由方程组,
消去y,得(a2+b2)x2+2acx+(c2﹣9b2)=0,∴x1x2=;
消去x,得(a2+b2)y2+2bcy+(c2﹣9a2)=0,∴y1y2=;
∴?=x1x2+y1y2====﹣7;
故选A.
【点评】本题通过平面向量数量积的坐标表示,考查了直线与圆组成方程组的问题,是常见的基础题.
4. 抛物线y2=4x上两点A、B到焦点的距离之和为7,则A、B到y轴的距离之和为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
参考答案:
D
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】根据抛物线的方程求出准线方程,利用抛物线的定义抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,列出方程求出A、B到y轴的距离之和.
【解答】解:抛物线y2=4x的焦点F(1,0),准线方程x=﹣1
设A(x1,y1),B(x2,y2)
∴|AF|+|BF|=x1+1+x2+1=7
∴x1+x2=5,
∴A、B到y轴的距离之和为5,
故选:D.
5. 已知直线与抛物线相交于两点,F为抛物线的焦点,若,则k的值为( )。
A. B. C. D.
参考答案:
D
略
6. 函数的图象与函数的图象在开区间上的一种较准确的判断是ks5u
A. 至少有两个交点 B. 至多有两个交点
C. 至多有一个交点 D. 至少有一个交点
参考答案:
C
7. 若一个球的表面积为12π,则它的体积为( )
A. B. C. D.
参考答案:
A
【考点】球的体积和表面积.
【专题】计算题;方程思想;综合法;立体几何.
【分析】直接利用球的表面积公式,求出球的半径,即可求出球的体积.
【解答】解:设球的半径为r,
因为球的表面积为12π,
所以4πr2=12π,所以r=,
所以球的体积V==4π.
故选:A.
【点评】本题考查球的表面积、体积公式的应用,考查计算能力.
8. 椭圆与直线x﹣y=1交于P、Q两点,且OP⊥OQ,其O为坐标原点.若,则a取值范围是( )
A. B. C. D.
参考答案:
C
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】设出P,Q的坐标,联立直线方程与椭圆方程,利用根与系数的关系得到P,Q的横坐标的和与积,结合OP⊥OQ,得到,代入根与系数的关系,得到.再由可得关于a的不等式组,则a取值范围可求.
【解答】解:设P(x1,y1),Q(x2,y2),联立,化为:(a2+b2)x2﹣2a2x+a2﹣a2b2=0,
△=4a4﹣4(a2+b2)(a2﹣a2b2)>0,化为:a2+b2>1.
.
∵OP⊥OQ,
∴(x2﹣1)=2x1x2﹣(x1+x2)+1=0,
∴.化为a2+b2=2a2b2.
∴.
∵,得,
∴,
化为5≤4a2≤6,解得:.满足△>0.
∴a取值范围是.
故选:C.
9. 把红、黑、白、蓝张纸牌随机地分给甲、乙、丙、丁个人, 每个人分得张, 事件“甲分得红牌”与“乙分得红牌”是( )
A.对立事件 B.不可能事件
C.互斥但不对立事件 D.以上均不对
参考答案:
C
考点:对立事件与减法公式互斥事件与加法公式
试题解析:事件“甲分得红牌”与“乙分得红牌”不能同时发生,所以是互斥事件;但事件“甲分得红牌”与“乙分得红牌” 可以都没发生,所以事件“甲分得红牌”与“乙分得红牌”是互斥但不对立事件。
故答案为:C
10. 若命题,则┐p( )
A. B. C. D.
参考答案:
D
二、 填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分
11. 已知命题P:对任意的x∈R,有sinx≤1,则¬P是 .
参考答案:
?x∈R,有sinx>1
【考点】命题的否定.
【分析】根据全称命题的否定是特称命题,可得命题的否定.
【解答】解:∵命题P为全称命题,
∴根据全称命题的否定是特称命题,
得¬P:?x∈R,有sinx>1.
故答案为::?x∈R,有sinx>1.
12. 已知等差数列{an}满足a2=3,S4=14,若数列{}的前n项和Sn=,则n= .
参考答案:
2014
【考点】数列的求和.
【专题】方程思想;转化思想;数学模型法;等差数列与等比数列.
【分析】利用等差数列的通项公式及其前n项和公式可得an,再利用“裂项求和”方法即可得出.
【解答】解:设等差数列{an}的公差为d,∵a2=3,S4=14,
∴,解得a1=2,d=1.
∴an=2+(n﹣1)=n+1.
∴==.
∴Sn=++…+
=,
∴Sn==,
解得n=2014.
故答案为:2014.
【点评】本题考查了“裂项求和”、等差数列的通项公式及其前n项和公式,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于中档题.
13. 3名医生和6名护士被分配到3所学校为学生体检,每校分配1名医生和2名护士,不同的分配方法共有 种(用数字作答)。
参考答案:
540
略
14. 已知函数f(x)=ex-2x+a有零点,则a的取值范围是_________.
参考答案:
(- ,2ln2-2]
15. 设是集合中的所有数从小到大排成的数列,即 ,则______
参考答案:
24
略
16. 甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,
甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市;
乙说:我没去过C城市;
丙说:我们三人去过同一个城市.
由此可判断乙去过的城市为 .
参考答案:
A
17. 已知三角形两边长分别为2和2,第三边上的中线长为2,则三角形的外接圆半径为 .
参考答案:
2
【考点】余弦定理;正弦定理.
【分析】设AB=2,AC=2,AD=2,D为BC边的中点,BC=2x,则BD=DC=x,由,且cos∠ADB=﹣cos∠ADC,代入可求BC,则可得A=90°,外接圆的直径2R=BC,从而可求
【解答】解:设AB=2,AC=2,AD=2,D为BC边的中点,BC=2x,则BD=DC=x
△ABD中,由余弦定理可得,
△ADC中,由余弦定理可得,
∴
∴x=2
∴BC=4
∴AB2+AC2=BC2即A=90°
∴外接圆的直径2R=BC=4,从而可得R=2
故答案为:2
三、 解答题:本大题共5小题,共72分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤
18. (12分)过棱长为的正方体的棱的中点作截面,求:(1)棱锥的体积,(2)点到平面的距离,(3)直线到平面的距离。
参考答案:
(1)
(2)取的中点,
则
设到平面的距离为
(3)
直线到平面的距离,即为点到平面的距离,为
19. (本小题满分7分)证明函数只有一个零点.
参考答案:
证明:,其定义域是,
令,
即,解得或. ∵x>0,舍去.
当时,;当时,.Ks5u
∴函数在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减
∴当x=1时,函数取得最大值,其值为.
当时,,即. ∴函数只有一个零点.
20. 如图所示,在平面四边形ABCD中,AC与BD为其对角线,已知,且.
(1)若AC平分,且,求AC的长;
(2)若,求CD的长.
参考答案:
(1)(2)5
分析】
(1)由对角线平分,求得,进而得到,
在中,利用余弦定理,即可求得的长.
(2)根据三角恒等变换的公式,求得,再在中,由正弦定理,即可求解。
【详解】(1)若对角线平分,即,
∴,
∵,∴,
∵在中,,,
∴由余弦定理可得:
,解得,或(舍去),
∴的长为.
(2)∵,∴,
又∵,
∴
,
∴在中,由正弦定理,
可得,即的长为5.
【点睛】本题主要考查了正弦定理、余弦定理的应用,其中利用正弦、余弦定理可以很好地解决三角形的边角关系,熟练掌握定理、合理运用是解本题的关键.在中,通常涉及三边三角,知三(除已知三角外)求三,可解出三角形,当涉及两边及其中一边的对角或两角及其中一角对边时,运用正弦定理求解;当涉及三边或两边及其夹角时,运用余弦定理求解.
21. 已知是二次函数,是它的导函数,且对任意的,恒成立.
(1)求的解析表达式;
(2)设,曲线:在点处的切线为,与坐标轴围成的三角形面积为.求的最小值.
参考答案:
解:(Ⅰ)设(其中),则,
.
由已知,得,
∴,解之,得,,,∴.
(2)由(1)得,,切线的斜率,
∴切线的方程为,即.
从而与轴的交点为,与轴的交点为,
∴(其中).
∴.
当时,,是减函数;
当时,,是增函数.
∴.
22. 已知椭圆=1(a>b>0)上的点P到左、右两焦点F1,F2的距离之和为2,离心率为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过右焦点F2的直线l交椭圆于A、B两点.
(1)若y轴上一点满足|MA|=|MB|,求直线l斜率k的值;
(2)是否存在这样的直线l,使S△ABO的最大值为(其中O为坐标原点)?若存在,求直线l方程;若不存在,说明理由.
参考答案:
考点: 椭圆的简单性质.
专题: 综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: (Ⅰ)利用椭圆的定义求出a,根据离心率,求出c,可得b,即可求椭圆的方程;
(Ⅱ)(1)设直线的方程为y=k(x﹣1),联立直线与椭圆方程,利用韦达定理、中点坐标公式,可得AB的中点坐标,分类讨论,利用|MA|=|MB|,可得方程,即可求直线l斜率k的值;
(2)分类讨论,求出S△ABO,即可得出结论.
解答: 解:(Ⅰ),∴…(1分)
∵,∴,
∴b2=a2﹣c2=2﹣1=1…(2分)
椭圆的标准方程为…(3分)
(Ⅱ)已知F2(1,0),设直线的方程为y=k(x﹣1),A(x1,y1)B(x2,y2)
联立直线与椭圆方程,化简得:(1+2k2)x2﹣4k2x+2k2﹣2=0
∴,…(4分)
∴AB的中点坐标为…(5分)
(1)k=0时,不满足条件;
当k≠0时,∵|MA|=|MB|,∴,
整理得2k2﹣3k+1=0,解得k=1或…(7分)
(2)k=0时,直线方程为x=1,代入椭圆方程,此时y=±,S△ABO=,
k≠0时,S△ABO=|y1﹣y2|=||=?
∵k∈R,k≠0,∴,∴
综上,
∴满足题意的直线存在,方程为x=1.…(14分)
点评: 本题考查椭圆方程
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