湖北省襄阳市四校2013-2014学年下学期高二年级期中联考数学试卷(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,只有一项是符合题目要求的.1. 30<<x 是21<-x 成立的 ( )A 、充分不必要条件B 、必要不充分条件C 、充要条件D 、既不充分也不必要条件2.已知三点)143()152()314(--,,、,,、,,λC B A 满足⊥,则λ的值 ( )A 、14B 、-14C 、7D 、-73.在高台跳水运动中,运动员相对于水面的高度)(m h 与起跳后的时间t )(s 存在函数关系105.69.4)(2++-=t t t h ,则瞬时速度为0s m /的时刻是 ( )A 、s 9865B 、s 4965C 、s 6598D 、s 6549 4、由变量x 与y 相对应的一组数据)11y ,(、)5(2y ,、)7(3y ,、)13(4y ,、)19(5y ,得到的线性回归方程为452+=∧x y ,则=y ( )A 、135B 、90C 、67D 、63 5.若椭圆经过原点,且焦点分别为),,(),,(301021F F 则该椭圆的短轴长为 ( ) A 、3 B 、32 C 、2 D 、46.给定命题p :{x x ∈∀x 是无理数}.,2x 是无理数;命题q :已知非零向量、,则“⊥+=.则下列各命题中,假命题是 ( )A 、p q ∨B 、()p q ⌝∨C 、()p q ⌝∧D 、()()p q ⌝∧⌝7.已知函数x bx x a x f 2cos )(2-+=,若0)(0='x f 则=-')(0x f ( )A 、0B 、a 2C 、b 2D 、22-8.已知双曲线13222=-y x 的左右焦点分别是21F F 、,过1F 的直线l 与双曲线相交于A 、 B 两点,则满足23=AB 的直线l 有 ( )A 、1条B 、2条C 、3条D 、4条9.如图所示,在四棱锥ABCD S -中,底面ABCD 是直角梯形,AB ⊥AD , AB ⊥BC ,侧棱SA ⊥底面ABCD ,且1,2====AD BC AB SA ,则点B 到平面SCD 的距离为( )A 、58B 、22C 、15152D 、362 10.过椭圆)1(1222>=+a y ax 的右焦点F 作相互垂直的两条弦AB 和CD ,若||||CD AB + 的最小值为32,则椭圆的离心率=e ( )A 、33B 、36C 、22D 、66 第Ⅱ卷(非选择题,共100分)二、填空题:(本大题共5小题,每小题5分,共25分.请将答案填在答题卡上)11.命题“若A b A a ∉∈,则”的否命题是 ▲12.在正三棱柱111C B A ABC -中,各棱长均相等,C B BC 11与的交点为D ,则AD 与平面C C BB 11所成角的大小是 ▲13.若曲线x y =在点)(a a P ,处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为2,则实数a的值是____▲____14.已知,,x xe x g m x x f =+--=)()1()(2若R x x ∈∃21,,使得)()(21x g x f ≥成立,则实数m 的取值范围是__▲___15.抛物线)0(22>=p px y 的焦点为F ,其准线经过双曲线12222=-b y a x 0(>a ,)0>b 的左顶点,点M 为这两条曲线的一个交点,且p MF 2=,则双曲线的渐近线的方程为____▲____.三、解答题:本大题共6个小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤16.(本小题满分12分)已知命题)3)(1()3()1(22m m y m x m p --=-+-:方程表示的曲线是双曲线;命题:q 函数mx x x f -=3)(在区间(]1-∞-,上为增函数,若“p ∨q ”为真命题,“p ∧q ”为假命题,求实数m 的取值范围.17.(本小题满分12分) 已知椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点分别为21F F 和,离心率22=e ,连接椭圆的四个顶点所得四边形的面积为24.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设B A 、是直线22=x l :上的不同两点,若021=⋅BF ,求AB 的最小值.18. (本小题满分12分)如图,在四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 为矩形,PCD ∆ 为等边三角形,AB BC 2=,点M 为BC 中点,平面⊥PCD 平面ABCD .(1)求异面直线PD 和AM 所成角的余弦值;(2)求二面角D AM P --的大小.19. (本小题满分12分)已知()f x '是()f x 的导函数,()ln(1)2(1),f x x m f m R '=++-∈,且函数()f x 的图象过点)20(-,.(1)求函数()y f x =的表达式;(2)求函数16)()(+++=x x x f x g 的单调区间和极值. 20.(本小题满分13分) 已知定点F )02(,与分别在x 轴、y 轴上的动点)0()0(n N m M ,、,满足:0=⋅,动点P 满足=.(1)求动点P 的轨迹的方程;(2)设过点F 任作一直线与点P 的轨迹交于B A 、两点,直线OB OA 、与直线2-=x l :分别交于点T S 、(O 为坐标原点);(i )试判断直线2-=x l :与以AB 为直径的圆的位置关系;(ii )探究FT FS ⋅是否为定值?并证明你的结论.21.(本小题满分14分)已知函数1ln )(+=x x x f(1)求函数)(x f 在][22e e x ,-∈上的最大值与最小值;(2)若1>x 时,函数)(x f y =的图像恒在直线kx y =上方,求实数k 的取值范围;(3)证明:当*∈N n 时,11413121)1ln(+++++>+n n .“p ∨q ”为真命题,“p ∧q ”为假命题,∴q p 、一真一假。
………6分若假真q p ,则⎩⎨⎧>><331m m m 或解得:3>m ………………………………8分若真假q p ,则⎩⎨⎧≤≤≤331m m 解得:31≤≤m …………………………………10分 综上所述,满足条件的实数m 的取值范围是[)∞+,1 ……………………………12分( 注: 若答案写为[)()∞+⋃,33,1,则扣2分。
)17.解:(1)由题意得:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=⨯⨯=+===24)2()2(2122222b a S c b a a c e …………………………2分 解得:⎪⎩⎪⎨⎧===222c b a ………4分 所以椭圆的标准方程为:12422=+y x …………5分 (2)由(1)知,21F F 、的坐标分别为)(、,0,2)02(21F F -,设直线22=x l :上的不同两点B A 、的坐标分别为)22()2221y B y A ,、,(,则)23(11y AF --=,、 )2(22y BF --=, ,由021=⋅BF AF 得0621=+y y , …………………………8分即126y y -=,不妨设01>y ,则6261121≥+=-=y y y y AB , ………11分 当6621-==y y 、时取等号,所以AB 的最小值是62 ………………12分18.解:取CD 的中点O ,连接OP , PCD ∆为等边三角形,∴CD OP ⊥,又平面⊥PCD 平面ABCD ,∴ABCD OP 平面⊥ ……………2分以O 为原点,过点O 垂直CD 的直线为x 轴,OC 为y 轴,OP 为z 轴建立如图所示的空间直角坐标系xyz O -. AB BC 2=,不妨设222==BC AB 则,依题意可得:),,,,,,,,,0,12()300()010()0,122(M P D A -- …3分 (1))022()310,,,,,(-=--=AM PD ,从而 2-=⋅62==∴66622cos -=⨯-=>=< ……5分 于是异面直线PD 和AM 所成角的余弦值为66.………………………………6分19.解:(1)11)(+='x x f , ∴21)1(='f , ………………………………3分函数)(x f 的图象过点()20-,,∴2121ln 2⨯-+=-m ,解得:1-=m ∴函数的表达式为: 21ln(-+=)x y ……………………………………5分 (2)函数)(x g 的定义域为)1(∞+-,,22)1()1)(4()1(6111)(+-+=+-++='x x x x x x g ………………………………………7分 ∴当11<<-x 时,0)(<'x g ;当1>x 时,0)(>'x g …………………9分∴函数)(x g 的单调减区间为),(11-,单调增区间为),(∞+1 ………………11分 极小值是2ln 2)1(+=g ,无极大值. …………………………………………12分(2)由(1)知动点P 的轨迹是以)02(,F 为焦点,2-=x l :为准线的抛物线,设直线AB 的方程为2+=ty x ;点B A 、的坐标分别为))2211y x B y x A ,(、,(.(ii)由⎩⎨⎧=+=xy ty x 822得01682=--ty y , 1621-=∴y y ………………10分 OA 的方程为x x y y 11=,即x y y 18=由⎪⎩⎪⎨⎧=-=xy y x 182得点S 的坐标为)162(1y S --,,同理可得点T 的坐标为)162(2y T --,, ………………………11分 )164)164(21y FT y FS --=--=∴,(,, 于是01616161616161621=-⨯+=⨯+=⋅y y ……………………………12分 因此FT FS ⋅为定值,且定值为0. ………………………………13分21.解:(1)定义域为)0(∞+,,且1ln )(+='x x f , ………………………1分 当[]12--∈e e x ,时,0)(<'x f ,当[]21e e x ,-∈时,0)(>'x f ∴)(x f 在[]12--∈e e x ,为为减函数;在[]21e e x ,-∈上为增函数,………………3分∴,11min 1)()(---==e e f x f ……………………………4分{}2222max 21)()(),(max )(e e f e f e f x f +===- ………………5分(3)证明:由(2)知当()+∞∈,1x 时,x x x >+1ln x x 11ln ->⇔ ………11分 令n n x 1+=,则111ln +->+n n n n ,化简得11ln )1ln(+>-+n n n ………13分 ∴11ln )1ln(312ln 3ln ,211ln 2ln +>-+>->-n n n ,, 1ln 1ln 2ln )1ln(ln ln )1ln()1ln(+-++--+-+=+∴)()()( n n n n n 21111++++= n n 即11413121)1ln(+++++>+n n ……………………………………14分。