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文档介绍
数学理卷·2018届山东省潍坊市高二上学期期末考试(2017-01)word版
2016-2017学年山东省潍坊市高二(上)期末数学试卷(理科) 一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分) 1.命题p:“∃x∈R,x2+2<0”,则¬p为( ) A.∀x∈R,x2+2≥0 B.∀x∉R,x2+2<0 C.∃x∈R,x2+2≥0 D.∀x∈R,x2+2>0 2.抛物线x2=4y的焦点坐标为( ) A.(1,0) B.(﹣1,0) C.(0,1) D.(0,﹣1) 3.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a3+a4+a5+a6+a7=20,则S9=( ) A.18 B.36 C.60 D.72 4.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足a=2bcosC,则△ABC的形状为( ) A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形 5.已知原命题“若a>b>0,则<”,则原命题,逆命题,否命题,逆否命题中真命题个数为( ) A.0 B.1 C.2 D.4 6.如图,正四面体ABCD的棱长为1,点E是棱CD的中点,则•=( ) A.﹣ B.﹣ C. D. 7.如图,为测量塔高AB,选取与塔底B在同一水平面内的两点C、D,在C、D两点处测得塔顶A的仰角分别为45°,30°,又测得∠CBD=30°,CD=50米,则塔高AB=( ) A.50米 B.25米 C.25米 D.50米 8.已知命题p:可表示焦点在x轴上的双曲线;命题q:若实数a,b满足a>b,则a2>b2.则下列命题中:①p∨q②p∧q③(¬p)∨q④(¬p)∧(¬q)真命题的序号为( ) A.① B.③④ C.①③ D.①②③ 9.已知抛物线C的顶点在原点,焦点为F(﹣3,0),C上一点P到焦点F的距离为9,则点P的一个坐标为( ) A.(﹣3,6) B.(﹣3,6) C.(﹣6,6) D.(﹣6,6) 10.已知实数x,y满足不等式组,则z=3x﹣y的最大值为( ) A.1 B.﹣ C.﹣2 D.不存在 11.已知函数f(x)=x+a,g(x)=x+,若∀x1∈[1,3],∃x2∈[1,4],使得f(x1)≥g(x2),则实数a的取值范围为( ) A.a≥1 B.a≥2 C.a≥3 D.a≥4 12.已知双曲线C的两焦点为F1,F2,离心率为,抛物线y2=16x的准线过双曲线C的一个焦点,若以线段F1F2为直径的圆与双曲线交于四个点Pi(i=1,2,3,4),|PiF1|•|PiF2|=( ) A.0 B.7 C.14 D.21 二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分) 13.双曲线﹣=1的渐近线方程是 . 14.“∀x∈[1,2],x2﹣a≥0“是真命题,则实数a的最大值为 . 15.已知圆O:x2+y2=16上任意一点P,过P作x轴的垂线段PA,A为垂足,当点P在圆上运动时,线段PA的中点M的轨迹记为曲线C,则曲线C的离心率为 . 16.《九章算术》是我国古代一部重要的数学著作,书中给出了如下问题:“今有良马与驽马发长安,至齐,齐去长安一千一百二十五里.良马初日行一百零三里,日增一十三里.驽马初日行九十七里,日减半里.良马先至齐,复还迎驽马,问几何日相逢?”其大意为:“现有良马和驽马同时从长安出发到齐去,已知长安和齐的距离是1125里.良马第一天行103里,之后每天比前一天多行13里.驽马第一天行97里,之后每天比前一天少行0.5里.良马到齐后,立刻返回去迎驽马,多少天后两马相遇?”在这个问题中两马从出发到相遇的天数为 . 三、解答题(共6小题,满分70分) 17.已知向量=(1,0,1),=(0,1,1),向量﹣k与垂直,k为实数. (I)求实数k的值; (II)记=k,求向量﹣与﹣的夹角. 18.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2bcosC=acosC+ccosA. (I)求角C的大小; (II)若b=2,c=,求a及△ABC的面积. 19.设p:集合A={x|x2﹣(3a+1)x+2a(a+1)<0},q:集合B={x|<0}. (I)求集合A; (II)当a<1时,¬q是¬p的充分不必要条件,求实数a的取值范围. 20.已知数列{an}的前n项和Sn=n2﹣n(n∈N*).正项等比数列{bn}的首项b1=1,且3a2是b2,b3的等差中项. (I)求数列{an},{bn}的通项公式; (II)若cn=,求数列{cn}的前n项和Tn. 21.近年来,某地雾霾污染指数达到重度污染级别.经环保部门调查,该地工厂废气排放污染是形成雾霾的主要原因.某科研单位进行了科技攻关,将工业废气中的某些成分转化为一中可利用的化工产品.已知该项目每年投入资金3000万元,设每年处理工厂废气量为x万升,每万升工厂废气处理后得到可利用的化工产品价值为c(x)万元,其中c(x)=.设该单位的年利润为f(x)(万元). (I)求年利润f(x)(万元)关于处理量x(万升)的函数表达式; (II)该单位年处理工厂废气量为多少万升时,所获得的利润最大,并求出最大利润? 22.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为E,过F1于x轴垂直的直线与椭圆C相交,其中一个交点为M(﹣,). (I)求椭圆C的方程; (II)设直线l与椭圆C交于不同的两点A,B. (i)若直线l过定点(1,0),直线AE,BE的斜率为k1,k2(k1≠0,k2≠0),证明:k1•k2为定值; (ii)若直线l的垂直平分线与x轴交于一点P,求点P的横坐标xp的取值范围. 2016-2017学年山东省潍坊市高二(上)期末数学试卷(理科) 参考答案与试题解析 一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分) 1.命题p:“∃x∈R,x2+2<0”,则¬p为( ) A.∀x∈R,x2+2≥0 B.∀x∉R,x2+2<0 C.∃x∈R,x2+2≥0 D.∀x∈R,x2+2>0 【考点】命题的否定. 【分析】根据特称命题的否定是全称命题进行判断即可. 【解答】解:命题是特称命题,则命题的否定是全称命题,即∀x∈R,x2+2≥0, 故选:A 2.抛物线x2=4y的焦点坐标为( ) A.(1,0) B.(﹣1,0) C.(0,1) D.(0,﹣1) 【考点】抛物线的简单性质. 【分析】先根据标准方程求出p值,判断抛物线x2=4y的开口方向及焦点所在的坐标轴,从而写出焦点坐标. 【解答】解:∵抛物线x2 =4y 中,p=2, =1,焦点在y轴上,开口向上,∴焦点坐标为 (0,1 ), 故选 C. 3.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a3+a4+a5+a6+a7=20,则S9=( ) A.18 B.36 C.60 D.72 【考点】等差数列的前n项和. 【分析】由等差数列的通项公式得a3+a4+a5+a6+a7=5a5=20,解得a5=4,从而S9=,由此能求出结果. 【解答】解:∵等差数列{an}的前n项和为Sn,且a3+a4+a5+a6+a7=20, ∴a3+a4+a5+a6+a7=5a5=20, 解得a5=4, ∴S9==36. 故选:B. 4.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足a=2bcosC,则△ABC的形状为( ) A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形 【考点】三角形的形状判断. 【分析】利用正弦定理以及三角形的内角和,两角和的正弦函数化简a=2bcosC,求出B与C的关系,即可判断三角形的形状. 【解答】解:a=2bcosC,由正弦定理可知,sinA=2sinBcosC,因为A+B+C=π, 所以sin(B+C)=2sinBcosC,所以sinBcosC+cosBsinC=2sinBcosC, sin(B﹣C)=0,B﹣C=kπ,k∈Z, 因为A、B、C是三角形内角, 所以B=C. 三角形是等腰三角形. 故选:A. 5.已知原命题“若a>b>0,则<”,则原命题,逆命题,否命题,逆否命题中真命题个数为( ) A.0 B.1 C.2 D.4 【考点】四种命题间的逆否关系. 【分析】根据逆否命题的等价性分别进行判断即可. 【解答】解:若a>b>0,则<成立,则原命题为真命题,则逆否命题为真命题, 命题的逆命题为若<,则a>b>0,为假命题,当a<0,b> 0时,结论就不成立,则逆命题为假命题,否命题也为假命题, 故真命题的个数为2个, 故选:C 6.如图,正四面体ABCD的棱长为1,点E是棱CD的中点,则•=( ) A.﹣ B.﹣ C. D. 【考点】向量在几何中的应用. 【分析】根据向量的几何意义和向量的数量积公式计算即可. 【解答】解:∵正四面体ABCD的棱长为1,点E是棱CD的中点, ∴•=(+)• =•+•=×1×1×+×1×1×=, 故选:D. 7.如图,为测量塔高AB,选取与塔底B在同一水平面内的两点C、D,在C、D两点处测得塔顶A的仰角分别为45°,30°,又测得∠CBD=30°,CD=50米,则塔高AB=( ) A.50米 B.25米 C.25米 D.50米 【考点】解三角形的实际应用. 【分析】设AB=am,则BC=am,BD=am,根据∠CBD=30°,CD=50米,利用余弦定理建立方程,即可得出结论. 【解答】解:设AB=am,则BC=am,BD=am, ∵∠CBD=30°,CD=50米, ∴2500=a2+3a2﹣2a, ∴a=50m. 故选A. 8.已知命题p:可表示焦点在x轴上的双曲线;命题q:若实数a,b满足a>b,则a2>b2.则下列命题中:①p∨q②p∧q③(¬p)∨q④(¬p)∧(¬q)真命题的序号为( ) A.① B.③④ C.①③ D.①②③ 【考点】命题的真假判断与应用;双曲线的简单性质. 【分析】先分别判定命题p、命题q的真假,在根据复合命题的真值表判定. 【解答】解:对于命题p:若可表示焦点在x轴上的双曲线,则3﹣a>0,a﹣5>0,a不存在,故命题p是假命题; 对于命题q:若实数a,b满足a>b,则a2>b2或a2=b2或a2<b2,命题q为假命题; ①p∨q为假,②p∧q为假,③(¬p)∨q为真,④(¬p)∧(¬q)为真; 故选:B. 9.已知抛物线C的顶点在原点,焦点为F(﹣3,0),C上一点P到焦点F的距离为9,则点P的一个坐标为( ) A.(﹣3,6) B.(﹣3,6) C.(﹣6,6) D.(﹣6,6) 【考点】抛物线的简单性质. 【分析】利用抛物线的简单性质,列出方程求出P的横坐标,即可推出结果. 【解答】解:抛物线C的顶点在原点,焦点为F(﹣3,0),准线方程为:x=3,C上一点P到焦点F的距离为9, 设P(x,y)可得﹣x+3=9,解得x=﹣6,则=9,可得y=. 故选:D. 10.已知实数x,y满足不等式组,则z=3x﹣y的最大值为( ) A.1 B.﹣ C.﹣2 D.不存在 【考点】简单线性规划. 【分析】首先画出平面区域,利用目标函数的几何意义求最大值. 【解答】解:不等式组表示的平面区域如图:目标函数z=3x﹣y变形为y=3x﹣z, 此直线在y轴截距最小时,z最大, 由区域可知,直线经过图中A(0,2)时,z取最大值为﹣2; 故选C 11.已知函数f(x)=x+a,g(x)=x+,若∀x1∈[1,3],∃x2∈[1,4],使得f(x1)≥g(x2),则实数a的取值范围为( ) A.a≥1 B.a≥2 C.a≥3 D.a≥4 【考点】函数的最值及其几何意义. 【分析】若∀x1∈[1,3],∃x2∈[1,4],使得f(x1)≥g(x2),可得f(x)=x+ a在x1∈[1,3]的最小值不小于g(x)=x+在x2∈[1,4]的最小值,构造关于a的不等式组,可得结论. 【解答】解:当x1∈[1,3]时,由f(x)=x+a递增, f(1)=1+a是函数的最小值, 当x2∈[1,4]时,g(x)=x+,在[1,2)为减函数,在(2,4]为增函数, ∴g(2)=4是函数的最小值, 若∀x1∈[1,3],∃x2∈[1,4],使得f(x1)≥g(x2), 可得f(x)在x1∈[1,3]的最小值不小于g(x)在x2∈[1,4]的最小值, 即1+a≥4, 解得:a∈[3,+∞), 故选:C. 12.已知双曲线C的两焦点为F1,F2,离心率为,抛物线y2=16x的准线过双曲线C的一个焦点,若以线段F1F2为直径的圆与双曲线交于四个点Pi(i=1,2,3,4),|PiF1|•|PiF2|=( ) A.0 B.7 C.14 D.21 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】求出双曲线、圆的方程,联立求出|y|=,利用面积关系,即可得出结论. 【解答】解:由题意,c=4,a=3,b=,双曲线的方程为=1, 与圆x2+y2=16,可得|y|=, ∴|PiF1|•|PiF2|==14, 故选C. 二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分) 13.双曲线﹣=1的渐近线方程是 y=±x . 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】把双曲线的标准方程中的1换成0即得渐近线方程,化简即可得到所求. 【解答】解:∵双曲线方程为﹣=1的,则渐近线方程为线﹣=0,即y=±, 故答案为y=±. 14.“∀x∈[1,2],x2﹣a≥0“是真命题,则实数a的最大值为 1 . 【考点】命题的真假判断与应用. 【分析】根据全称命题的含义:“∀x∈[1,2],x2﹣a≥0“是真命题⇔x∈[1,2]时,x2﹣a≥0恒成立⇔a≤(x2)min 【解答】解:“∀x∈[1,2],x2﹣a≥0“是真命题⇔x∈[1,2]时,x2﹣a≥0恒成立⇔a≤(x2)min,又∵x∈[1,2]时(x2)min=1,∴a≤1,则实数a的最大值为1 故答案为:1. 15.已知圆O:x2+y2=16上任意一点P,过P作x轴的垂线段PA,A为垂足,当点P在圆上运动时,线段PA的中点M的轨迹记为曲线C,则曲线C的离心率为 . 【考点】椭圆的简单性质;轨迹方程. 【分析】利用已知条件求出椭圆的方程,然后利用椭圆的离心率即可. 【解答】解:设M(x,y),则P(x,2y),代入圆的方程并化简得:, 解得a=4,b=2,c=. 椭圆的离心率为:. 故答案为:. 16.《九章算术》是我国古代一部重要的数学著作,书中给出了如下问题:“今有良马与驽马发长安,至齐,齐去长安一千一百二十五里.良马初日行一百零三里,日增一十三里.驽马初日行九十七里,日减半里.良马先至齐,复还迎驽马,问几何日相逢?”其大意为:“现有良马和驽马同时从长安出发到齐去,已知长安和齐的距离是1125里.良马第一天行103里,之后每天比前一天多行13里.驽马第一天行97里,之后每天比前一天少行0.5里.良马到齐后,立刻返回去迎驽马,多少天后两马相遇?”在这个问题中两马从出发到相遇的天数为 9 . 【考点】函数模型的选择与应用. 【分析】利用等差数列的求和公式与不等式的解法即可得出. 【解答】解:由题意知,良马每日行的距离成等差数列, 记为{an},其中a1=103,d=13; 驽马每日行的距离成等差数列, 记为{bn},其中b1=97,d=﹣0.5; 设第m天相逢,则a1+a2+…+am+b1+b2+…+bm =103m+×13+97m+×(﹣0.5) =200m+×12.5≥2×1125, 化为m2+31m﹣360≥0, 解得m,取m=9. 故答案为:9 三、解答题(共6小题,满分70分) 17.已知向量=(1,0,1),=(0,1,1),向量﹣k与垂直,k为实数. (I)求实数k的值; (II)记=k,求向量﹣与﹣的夹角. 【考点】平面向量数量积的运算;数量积表示两个向量的夹角. 【分析】(Ⅰ)根据的坐标即可得出,而由()即可得到,进而可求出k=2; (Ⅱ)先得到,进而得出,可设向量与 的夹角为θ,然后根据向量夹角的余弦公式即可求出,从而得出θ的值. 【解答】解:(Ⅰ)∵; ∴; ∵与垂直; ∴; ∴k=2; (Ⅱ)由(Ⅰ),; ∴,; 记向量与的夹角为θ,则: ; ∵0≤θ≤π; ∴. 18.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2bcosC=acosC+ccosA. (I)求角C的大小; (II)若b=2,c=,求a及△ABC的面积. 【考点】正弦定理. 【分析】(I)由正弦定理,两角和的正弦函数公式,三角形内角和定理化简已知等式可得2sinBcosC=sinB,结合sinB>0,可得cosC=,由于C∈(0,C),可求C的值. (II)由已知利用余弦定理可得:a2﹣2a﹣3=0,解得a的值,进而利用三角形的面积公式即可计算得解. 【解答】(本题满分为12分) 解:(I)∵2bcosC=acosC+ccosA, ∴由正弦定理可得:2sinBcosC=sinAcosC+cosAsinC,可得:2sinBcosC=sin(A+C)=sinB, ∵sinB>0, ∴cosC=, ∵C∈(0,C), ∴C=…6分 (II)∵b=2,c=,C=, ∴由余弦定理可得:7=a2+4﹣2×,整理可得:a2﹣2a﹣3=0, ∴解得:a=3或﹣1(舍去), ∴△ABC的面积S=absinC==…12分 19.设p:集合A={x|x2﹣(3a+1)x+2a(a+1)<0},q:集合B={x|<0}. (I)求集合A; (II)当a<1时,¬q是¬p的充分不必要条件,求实数a的取值范围. 【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【分析】(Ⅰ)根据一元二次不等式的解法,讨论a的取值范围进行求解即可. (Ⅱ)根据逆否命题之间的关系将条件进行转化,结合充分不必要条件的定义建立不等式关系进行求解即可. 【解答】解:(Ⅰ)由x2﹣(3a+1)x+2a(a+1)<0得(x﹣2a)[x﹣(a+1)]<0, ①若2a<a+1,即a<1时,2a<x<a+1, 此时A=(2a,a+1), ②若2a=a+1,即a=1时,不等式无解, 此时A=∅, ③若2a>a+1,即a>1时,a+1<x<2a, 此时A=(a+1,2a). (Ⅱ)由(Ⅰ)知,当a<1时,A=(2a,a+1), B={x|<0}={x|﹣1<x<3}=(﹣1,3), 若¬q是¬p的充分不必要条件, 即p是q的充分不必要条件, 即A⊊B, 则,即, 则﹣≤a≤2, ∵a<1,∴﹣≤a<1, 则实数a的取值范围是[﹣,1). 20.已知数列{an}的前n项和Sn=n2﹣n(n∈N*).正项等比数列{bn}的首项b1=1,且3a2是b2,b3的等差中项. (I)求数列{an},{bn}的通项公式; (II)若cn=,求数列{cn}的前n项和Tn. 【考点】数列的求和. 【分析】(I)数列{an}的前n项和sn=n2﹣n,当n=1时,a1=s1;当n≥2时,an=sn﹣sn﹣1.可得an.利用等比数列的通项公式可得bn. (2)利用“错位相减法”与等比数列的前n项和公式即可得出. 【解答】解:(I)数列{an}的前n项和sn=n2﹣n,当n=1时,a1=s1=0; 当n≥2时,an=sn﹣sn﹣1=(n2﹣n)﹣[(n﹣1)2﹣(n﹣1)]=2n﹣2. 当n=1时上式也成立,∴an=2n﹣2. 设正项等比数列{bn}的公比为q,则,b2=q,b3=q2,3a2=6, ∵3a2是b2,b3的等差中项,∴2×6=q+q2,得q=3或q=﹣4(舍去), ∴bn=3n﹣1 . (Ⅱ)由(Ⅰ)知cn==, ∴数列{cn}的前n项和Tn=…①. Tn=…② ①﹣②得Tn==2×=1﹣. ∴Tn=. 21.近年来,某地雾霾污染指数达到重度污染级别.经环保部门调查,该地工厂废气排放污染是形成雾霾的主要原因.某科研单位进行了科技攻关,将工业废气中的某些成分转化为一中可利用的化工产品.已知该项目每年投入资金3000万元,设每年处理工厂废气量为x万升,每万升工厂废气处理后得到可利用的化工产品价值为c(x)万元,其中c(x)=.设该单位的年利润为f(x)(万元). (I)求年利润f(x)(万元)关于处理量x(万升)的函数表达式; (II)该单位年处理工厂废气量为多少万升时,所获得的利润最大,并求出最大利润? 【考点】函数模型的选择与应用. 【分析】(I)利用f(x)=xc(x)﹣3000,即可得出结论; (II)分段讨论,0<x≤50时,f(x)=xc(x)﹣3000=﹣3x2+192x﹣2980,x=32时,f(x)max=f(32)=92;x>50时,f(x)=xc(x)﹣3000=﹣﹣2x+640=640﹣(2x+),利用基本不等式,可得结论. 【解答】解:(I)0<x≤50时,f(x)=xc(x)﹣3000=﹣3x2+192x﹣2980, x>50时,f(x)=xc(x)﹣3000=﹣﹣2x+640, ∴f(x)=; (II)0<x≤50时,f(x)=xc(x)﹣3000=﹣3x2+192x﹣2980,x=32时,f(x)max=f(32)=92; x>50时,f(x)=xc(x)﹣3000=﹣﹣2x+640=640﹣(2x+)≤400, 当且仅当2x=,即x=60时,f(x)max=f(60)=400, ∵400>92, ∴该单位年处理工厂废气量为60万升时,所获得的利润最大,最大利润为400万元. 22.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为E,过F1于x轴垂直的直线与椭圆C相交,其中一个交点为M(﹣,). (I)求椭圆C的方程; (II)设直线l与椭圆C交于不同的两点A,B. (i)若直线l过定点(1,0),直线AE,BE的斜率为k1,k2(k1≠0,k2≠0),证明:k1•k2为定值; (ii)若直线l的垂直平分线与x轴交于一点P,求点P的横坐标xp的取值范围. 【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程. 【分析】(I)由已知中椭圆通径的端点坐标,构造方程组,可得a,b的值,进而可得椭圆C的方程; (II)经过点P(1,0)的直线l可设为x=my+1, (i)设A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线与椭圆的方程,结合韦达定理,可得y1+y2=,y1y2=,由椭圆的右顶点为E(2,0),可得:k1•k2=•==,进而得到答案; (ii)利用点差法,可得kAB=﹣•,故直线l的垂直平分线方程为:y﹣y0=(x﹣x0),令y=0,得P点横坐标,结合由H(x0,y0)在椭圆内部,可得答案. 【解答】解:(I)由已知中过F1于x轴垂直的直线与椭圆C相交,其中一个交点为M(﹣,). 可得:c=, =,a2﹣b2=c2, 解得:a=2,b=1, ∴椭圆C的方程为:;…3分 (II)设A(x1,y1),B(x2,y2) 证明:(i)∵直线l过定点(1,0),设x=my+1, 由得:(m2+4)y2+2my﹣3=0,…5分 ∴y1+y2=,y1y2=, ∵右顶点为E(2,0), ∴k1•k2=•====﹣, ∴k1•k2为定值;…8分 (ii)将A(x1,y1),B(x2,y2)代入椭圆方程得:, 两式相减得:(x1﹣x2)(x1+x2)=﹣(y1﹣y2)(y1+y2) ∵直线l的垂直平分线与x轴交于一点P, ∴y1+y2≠0,x1﹣x2≠0, ∴﹣•==kAB, 设AB的中点H(x0,y0),则kAB=﹣•, 故直线l的垂直平分线方程为:y﹣y0=(x﹣x0), 令y=0,得P点横坐标为:…10分, 由H(x0,y0)在椭圆内部,可得:x0∈(﹣2,2), 故∈(﹣,)…12分 2017年1月30日查看更多