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文档介绍
数学卷·2018届山东省济南市高二上学期期末数学试卷(理科)(解析版)
2016-2017学年山东省济南市高二(上)期末数学试卷(理科) 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,只有一个是符合题目要求的. 1.已知集合M={﹣3,﹣2,﹣1},N={x|(x+2)(x﹣3)<0},则M∩N=( ) A.{﹣1} B.{﹣2,﹣1} C.{﹣2,﹣1} D.{﹣3,3} 2.命题:“若>1,则lnx>0”的否命题为( ) A.若>1,则lnx≤0 B.若≤1,则lnx>0 C.若≤1,则lnx≤0 D.若lnx>0,则>1 3.椭圆+=1的焦点坐标为( ) A.(±3,0) B.(±2,0) C.(0,±3) D.(0,±2) 4.在等差数列{an}中,a4+a6=6,且a2=1,则公差d等于( ) A. B. C. D. 5.已知球O的半径为R,体积为V,则“R>”是“V>36π”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也必要条件 6.双曲线﹣=1的焦距的最小值为( ) A. B.2 C.5 D.10 7.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 8.若变量x,y满足约束条件,且z=仅在点A(﹣1,)处取得最大值,则实数a的取值范围为( ) A.[﹣2,﹣1) B.(﹣∞,﹣1) C.(﹣2,﹣1) D.(﹣1,1) 9.飞机的航线和山顶在同一个铅垂直平面内,已知飞机的高度为海拔15000m,速度为1000km/h,飞行员先看到山顶的俯角为18°,经过108s后又看到山顶的俯角为78°,则山顶的海拔高度为( ) A.(15﹣18sin18°cos78°)km B.(15﹣18sin18°sin78°)km C.(15﹣20sin18°cos78°)km D.(15﹣20sin18°sin78°)km 10.给出下列3个命题: 命题p:若a2≥20,则方程x2+y2+ax+5=0表示一个圆. 命题q:∀m∈(﹣∞,0),方程0.1x+msinx=0总有实数解. 命题r:∃m∈(1,3),msinx+mcosx=3. 那么,下列命题为真命题的是( ) A.p∨r B.p∧(¬q) C.(¬q)∧(¬r) D.(¬p)∧q 二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分). 11.命题“∃x∈R,tanx≥0”的否定是 . 12.若点A(1,1),B(2,m)都是方程ax2+xy﹣2=0的曲线上,则m= . 13.在我国明代数学家吴敬所著的《九章算术比类大全》中,有一道数学名题叫“宝塔装灯”,内容为“远望巍巍塔七层,红灯点点倍加增;共灯三百八十一,请问顶层几盏灯?”(“倍加增”指灯的数量从塔的顶层到底层按公比为2的等比数列递增).根据此诗,可以得出塔的顶层和底层共有 盏灯. 14.已知x,y满足约束条件,若z=a(4x+2y)+b(a>0,b>0)的最大值为7,则+的最小值为 . 15.直线y=2b与双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左支、右支分别交于B,C两点,A为右顶点,O为坐标原点,若∠AOC=∠BOC,则该双曲线的离心率为 . 三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答写出文字说明、证明过程或演算过程. 16.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且a=4,cosA=,sinB=,c>4. (1)求b; (2)求△ABC的周长. 17.在平面直角坐标系xOy中,已知A(﹣3,0),B(3,0),动点M满足•=1,记动点M的轨迹为C. (1)求C的方程; (2)若直线l:y=kx+4与C交于P,Q两点,且|PQ|=6,求k的值. 18.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知2sin2A+sin2B=sin2C. (1)若b=2a=4,求△ABC的面积; (2)求的最小值,并确定此时的值. 19.已知抛物线C:y2=2px(p>0)经过点(4,﹣4). (1)若抛物线C上一动点M到准线的距离为d,D(﹣1,3),求d+|MD|的最小值; (2)若直线l与抛物线C交于A,B两点,且线段AB的中点为N(2,),求直线l的方程. 20.已知{an},{bn}均为等比数列,其前n项和分别为Sn,Tn. (1)若a1=8,b2=24,且对任意的n∈N*,总有=,求数列{nan]的前n项和Pn; (2)当n≤3时,bn﹣an=n,若数列{an}唯一,求Sn. 21.已知椭圆C: +=1(a>b>0)上一点到两焦点间的距离之和为2,直线4x﹣3y+3=0被以椭圆C的短轴为直径的圆M截得的弦长为. (1)求椭圆C的方程; (2)若椭圆C上存在两个不同的点A,B,关于直线l:y=﹣(x+)对称. (i)求k的取值范围; (ii)求证:△AOB面积的最大值等于椭圆C的离心率. 2016-2017学年山东省济南市高二(上)期末数学试卷(理科) 参考答案与试题解析 一、选择题: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,只有一个是符合题目要求的. 1.已知集合M={﹣3,﹣2,﹣1},N={x|(x+2)(x﹣3)<0},则M∩N=( ) A.{﹣1} B.{﹣2,﹣1} C.{﹣2,﹣1} D.{﹣3,3} 【考点】交集及其运算. 【分析】求出集合N的等价条件,结合交集的定义进行求解即可. 【解答】解:N={x|(x+2)(x﹣3)<0}={x|﹣2<x<3}, ∵M={﹣3,﹣2,﹣1}, ∴M∩N={﹣1}, 故选:A 2.命题:“若>1,则lnx>0”的否命题为( ) A.若>1,则lnx≤0 B.若≤1,则lnx>0 C.若≤1,则lnx≤0 D.若lnx>0,则>1 【考点】四种命题. 【分析】根据已知中的原命题,结合否命题的定义,可得答案. 【解答】解:命题:“若>1,则lnx>0”的否命题为命题:“若≤1,则lnx≤0”, 故选:C 3.椭圆+=1的焦点坐标为( ) A.(±3,0) B.(±2,0) C.(0,±3) D.(0,±2) 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】由a2=11,b2=7,得c=,由此能求出焦点坐标. 【解答】解:∵椭圆+=1中, a2=11,b2=7, ∴c=, ∴焦点坐标为(0,±2). 故选:D. 4.在等差数列{an}中,a4+a6=6,且a2=1,则公差d等于( ) A. B. C. D. 【考点】等差数列的通项公式. 【分析】由已知结合等差数列的通项公式化为关于d的方程求解. 【解答】解:在等差数列{an}中,由a4+a6=6,且a2=1, 得a2+2d+a2+4d=6,即2+6d=6,∴d=. 故选:A. 5.已知球O的半径为R,体积为V,则“R>”是“V>36π”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也必要条件 【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【分析】利用球的体积计算公式与不等式的性质、充要条件的性质即可判断出结论. 【解答】解:∵R>,∴>=>36π. ∴“R>”是“V>36π”的充分不必要条件. 故选:A. 6.双曲线﹣=1的焦距的最小值为( ) A. B.2 C.5 D.10 【考点】双曲线的标准方程. 【分析】由题意,2c=2,即可求出双曲线﹣=1的焦距的最小值. 【解答】解:由题意,2c=2, ∴双曲线﹣=1的焦距的最小值为2, 故选B. 7.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 【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. 8.若变量x,y满足约束条件,且z=仅在点A(﹣1,)处取得最大值,则实数a的取值范围为( ) A.[﹣2,﹣1) B.(﹣∞,﹣1) C.(﹣2,﹣1) D.(﹣1,1) 【考点】简单线性规划. 【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用斜率的几何意义以及数形结合是解决本题的关键. 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图: z=的几何意义是区域内的动点P(x,y)到 定点D(a,0)的斜率, 由图象知当﹣1≤a≤0时,DP的斜率没有最大值, 当a≤﹣2时,DB的斜率最大,不满足条件. 当﹣2<a<﹣1时,DA的斜率最大,此时满足条件. 故选:C. 9.飞机的航线和山顶在同一个铅垂直平面内,已知飞机的高度为海拔15000m,速度为1000km/h,飞行员先看到山顶的俯角为18°,经过108s后又看到山顶的俯角为78°,则山顶的海拔高度为( ) A.(15﹣18sin18°cos78°)km B.(15﹣18sin18°sin78°)km C.(15﹣20sin18°cos78°)km D.(15﹣20sin18°sin78°)km 【考点】解三角形的实际应用. 【分析】先求AB的长,在△ABC中,可求BC的长,进而由于CD⊥ AD,所以CD=BCsin∠CBD,故可得山顶的海拔高度 【解答】解:如图,∠A=18°,∠ACB=60°, AB=1000×108×=30(km ) ∴在△ABC中,BC==20sin18° ∵CD⊥AD, ∴CD=BCsin∠CBD=BC×sin78°=20sin18°sin78° 山顶的海拔高度=15﹣20sin18°sin78°km. 故选D. 10.给出下列3个命题: 命题p:若a2≥20,则方程x2+y2+ax+5=0表示一个圆. 命题q:∀m∈(﹣∞,0),方程0.1x+msinx=0总有实数解. 命题r:∃m∈(1,3),msinx+mcosx=3. 那么,下列命题为真命题的是( ) A.p∨r B.p∧(¬q) C.(¬q)∧(¬r) D.(¬p)∧q 【考点】复合命题的真假. 【分析】命题p:由方程x2+y2+ax+5=0化为: +y2=﹣5表示一个圆,则﹣5>0,a2>20,即可判断出命题的真假. 命题q:∀x∈R,0.1x>0,∈[m,﹣m],可知:∀m∈(﹣∞,0),方程0.1x+msinx=0总有实数解,即可判断出真假. 命题r:由m∈(1,3),则msinx+mcosx=msin∈<3,即可判断出真假. 【解答】解:命题p:由方程x2+y2+ax+5=0化为: +y2= ﹣5表示一个圆,则﹣5>0,a2>20,由a2≥20是方程x2+y2+ax+5=0表示一个圆的必要不充分条件,因此是假命题. 命题q:∵∀x∈R,0.1x>0,﹣msinx∈[m,﹣m],可知:∀m∈(﹣∞,0),方程0.1x+msinx=0总有实数解,是真命题. 命题r:若m∈(1,3),则msinx+mcosx=msin∈<3,因此r是假命题. 那么,下列命题为真命题的是:D. 故选:D. 二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分). 11.命题“∃x∈R,tanx≥0”的否定是 ∀x∈R,tanx<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求解即可. 【解答】解:根据特称命题的否定是全称命题得命题的否定为: ∀x∈R,tanx<0, 故答案为:∀x∈R,tanx<0 12.若点A(1,1),B(2,m)都是方程ax2+xy﹣2=0的曲线上,则m= ﹣1 . 【考点】曲线与方程. 【分析】点A(1,1),B(2,m),代入方程ax2+xy﹣2=0,解方程组,即可求a、m的值. 【解答】解:∵A(1,1),B(2,m)都在方程ax2+xy﹣2=0的曲线上, ∴, ∴a=1,m=﹣1, 故答案为:﹣1 13.在我国明代数学家吴敬所著的《九章算术比类大全》中,有一道数学名题叫“宝塔装灯”,内容为“远望巍巍塔七层,红灯点点倍加增;共灯三百八十一,请问顶层几盏灯?”(“倍加增”指灯的数量从塔的顶层到底层按公比为2的等比数列递增).根据此诗,可以得出塔的顶层和底层共有 195 盏灯. 【考点】等比数列的前n项和. 【分析】由题意可知灯的盏灯的数量从塔的顶层到底层构成等比数列,且公比为2,然后由等比数列的前7项和等于381列式计算即可. 【解答】解:由题意可知灯的盏灯的数量从塔的顶层到底层构成等比数列,且公比为2, 设塔的顶层灯的盏灯为x,则x+2x+4x+8x+16x+32x+64x=381,解得x=3, 可以得出塔的顶层和底层共有x+64x=195盏灯. 故答案为:195. 14.已知x,y满足约束条件,若z=a(4x+2y)+b(a>0,b>0)的最大值为7,则+的最小值为 7 . 【考点】简单线性规划. 【分析】由x,y满足约束条件,画出可行域:利用图象可知:当z=a(4x+2y)+b直线过(2,﹣1)时,z取得最大值7.得到6a+b=7.再利用基本不等式即可得出答案. 【解答】解:由x,y满足约束条件,画出可行域: ∵a>0,b>0,z=a(4x+2y)+b, ∴y=﹣2x+,其斜率﹣2<0,在y轴上的截距为, 由图象可知:当此直线过点(2,﹣1)时,z=a(4x+2y)+b取得最大值7. 即6a+b=7. ∴+=(+)(6a+b)=(37++)≥(37+2)=7, 当且仅当a=b=1时取等号. ∴+的最小值为7. 故答案为:7 15.直线y=2b与双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左支、右支分别交于B,C两点,A为右顶点,O为坐标原点,若∠AOC=∠BOC,则该双曲线的离心率为 . 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】利用条件得出∠AOC=60°,C(b,2b),代入双曲线﹣=1,可得﹣4=1,b=a,即可得出结论. 【解答】解:∵∠AOC=∠BOC, ∴∠AOC=60°, ∴C(b,2b), 代入双曲线﹣=1,可得﹣4=1,∴b=a, ∴c==a, ∴e==, 故答案为. 三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答写出文字说明、证明过程或演算过程. 16.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且a=4,cosA=,sinB=,c>4. (1)求b; (2)求△ABC的周长. 【考点】正弦定理;余弦定理. 【分析】(1)由已知及同角三角函数基本关系式可求sinA的值,进而由正弦定理可得b的值. (2)由已知及余弦定理可得c的值,即可得解△ABC的周长. 【解答】解:(1)∵a=4,cosA=,sinB=, ∴sinA==, ∴由正弦定理可得:b===5. (2)∵由余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bccosA,可得:16=25+c2﹣2×, 整理可得:2c2﹣15c+18=0,解得:c=6或(由C>4,舍去), ∴△ABC的周长=a+b+c=4+5+6=15. 17.在平面直角坐标系xOy中,已知A(﹣3,0),B(3,0),动点M满足•=1,记动点M的轨迹为C. (1)求C的方程; (2)若直线l:y=kx+4与C交于P,Q两点,且|PQ|=6,求k的值. 【考点】轨迹方程;平面向量数量积的运算. 【分析】(1)利用向量的数量积公式,求C的方程; (2)由题意,圆心到直线的距离d==,即可求k的值. 【解答】解:(1)设M(x,y),则 ∵•=1, ∴(﹣3﹣x,﹣y)•(3﹣x,﹣y)=1, ∴x2+y2=10,即C的方程为x2+y2=10; (2)由题意,圆心到直线的距离d==, ∴. 18.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知2sin2A+sin2B=sin2C. (1)若b=2a=4,求△ABC的面积; (2)求的最小值,并确定此时的值. 【考点】正弦定理;余弦定理. 【分析】(1)2sin2A+sin2B=sin2C,由正弦定理可得2a2+b2=c2,b=2a=4,c=2,求出sinC,即可求△ABC的面积; (2)利用基本不等式求的最小值,并确定此时的值. 【解答】解:(1)∵2sin2A+sin2B=sin2C, ∴由正弦定理可得2a2+b2=c2, ∵b=2a=4,∴c=2, ∴cosC==﹣, ∴sinC=, ∴△ABC的面积S==; (2)2a2+b2=c2≥2ab, ∴≥2,即的最小值为2, 此时b=a,c=2a, =2. 19.已知抛物线C:y2=2px(p>0)经过点(4,﹣4). (1)若抛物线C上一动点M到准线的距离为d,D(﹣1,3),求d+|MD|的最小值; (2)若直线l与抛物线C交于A,B两点,且线段AB的中点为N(2,),求直线l的方程. 【考点】抛物线的简单性质. 【分析】(1)将点(4,﹣4)代入抛物线y2=2px(p>0)可得p值,利用抛物线的定义,求d+|MD|的最小值; (2)根据线段AB的中点为N(2,),利用点差法,求出直线斜率,可得直线l的方程. 【解答】解:(1)抛物线C:y2=2px(p>0)经过点(4,﹣4),可得p=2, 抛物线的准线方程为x=﹣1, d+|MD|=|MF|+|MD|≥|DF|==, ∴d+|MD|的最小值为; (2)设A(x1,y1),B(x2,y2), 代入抛物线方程,两式相减得:(y1+y2)(y1﹣y2)=4(x1﹣x2), ∴直线l的斜率k==6, 故直线l的方程为y﹣=6(x﹣2), 即18x﹣3y﹣35=0. 20.已知{an},{bn}均为等比数列,其前n项和分别为Sn,Tn. (1)若a1=8,b2=24,且对任意的n∈N*,总有=,求数列{nan]的前n项和Pn; (2)当n≤3时,bn﹣an=n,若数列{an}唯一,求Sn. 【考点】数列的求和;等比数列的前n项和. 【分析】(1)通过在=中分别令n=1、2,结合a1=8、b2=24,可得a2=72、b1=8,进而利用错位相减法计算即得结论; (2)通过bn﹣an=n(n≤3)整理可知a1q2﹣4a1q+3a1﹣1=0,对其根的判别式进行讨论即可. 【解答】解:(1)依题意, ===1, ==, 又∵a1=8,b2=24, ∴a2=72,b1=8, 又∵数列{an}、{bn}均为等比数列, ∴an=8•9n﹣1,bn=8•3n﹣1, ∴Pn=8(1•1+2•9+3•92+…+n•9n﹣1), 9Pn=8[1•9+2•92+…+(n﹣1)•9n﹣1+n•9n], 两式相减得:﹣8Pn=8(1+9+92+…+9n﹣1﹣n•9n), ∴Pn=n•9n﹣(1+9+92+…+9n﹣1) =n•9n﹣ =+•9n; (2)依题意,b1=1+a1,b2=2+a2,b3=3+a3, 设数列{an}的公比为q,则 (2+a2)2=(1+a1)(3+a3),即(2+a1q)2=(1+a1)(3+a1q2), 整理得:a1q2﹣4a1q+3a1﹣1=0, 又∵数列{an}唯一, ∴若上式为完全平方式,则: 当△=﹣4a1(3a1﹣1)=4+4a1=0时, 解得:a1=﹣1(舍)或a1=0(舍); 当△>0,且a1q2﹣4a1q+3a1﹣1=0有一个零根和非零根时, 由韦达定理可知:3a1﹣1=0,即a1=,此时q=4; 当△>0且两根都不为零时,但是若有一根可以使bn中有项为0,则与bn为等比数列矛盾, 那么这样的话关于an的方程虽然两根都不为0,但使得bn中有0项的那个根由于与题目矛盾所以必须舍去, 这样an也是唯一的,由此易求出a1=﹣,此时q=(舍)或; ∴当a1=、q=4时,Sn==; 当a1=﹣、q=时,Sn==. 21.已知椭圆C: +=1(a>b>0)上一点到两焦点间的距离之和为2,直线4x﹣3y+3=0被以椭圆C的短轴为直径的圆M截得的弦长为. (1)求椭圆C的方程; (2)若椭圆C上存在两个不同的点A,B,关于直线l:y=﹣(x+)对称. (i)求k的取值范围; (ii)求证:△AOB面积的最大值等于椭圆C的离心率. 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】(1)由题意可知:2a=2,a=, =2,即=2,解得:b=1,即可求得椭圆的标准方程; (2)(i)由题意可知:设直线y=kx+m,代入椭圆方程,利用韦达定理及中点坐标公式求得中点P坐标,代入直线方程l方程,由△>0,即可求得k的取值范围; 由三角形的面积公式可知:S=丨m丨•丨x1﹣x2丨=,由基本不等式的性质,即可求得三角形面积的最大值,则椭圆的离心率,即可求证:△AOB面积的最大值等于椭圆C的离心率. 【解答】解:(1)∵椭圆C: +=1(a>b>0)上一点到两焦点间的距离之和为2,即2a=2,a=, 由O到直线4x﹣3y+3=0距离d==, 直线4x﹣3y+3=0被以椭圆C的短轴为直径的圆M截得的弦长为, 则=2,即=2,解得:b=1, ∴椭圆C的方程为:; (2)(i)由题意可知:直线l:y=﹣(x+)对称,则设直线l:y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2), ,整理得:(2+k2)x2+2kmx+m2﹣2=0, 由韦达定理可知:x1+x2=﹣,x1•x2=, 根据题意:△=4k2m2﹣4(2+k2)(m2﹣2)=8(k2﹣m2+2)>0, 设线段AB的中点P(x0,y0),则x0==﹣,y0=kx0+m=, ∵点P在直线y=﹣(x+)上, =﹣(﹣+), ∴m=﹣,代入△>0,可得3k4+4k2﹣4>0, 解得:k2>,则k<﹣或k>, 直线AB与y轴交点横坐标为m, (ii)证明:△AOB面积S=丨m丨•丨x1﹣x2丨=•丨m丨•=, 由基本不等式可得:m2(k2﹣m2+2)≤()2=, ∴△AOB面积S≤×=,当且仅当m2=k2﹣m2+2,即2m2=k2+2, 又∵m=﹣,解得:k=±, 当且仅当k=±时,△AOB面积取得最大值为. 由椭圆C的方程为:的离心率e==, ∴△AOB面积的最大值等于椭圆C的离心率. 2017年2月1日查看更多