高二数学上册期末考试试卷及答案试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
共150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分)1.已知命题p:∀x∈R,sinx≤1,则( C)A.⌝p:∃x∈R,sinx≥1B.⌝p:∀x∈R,sinx≥1C.⌝p:∃x∈R,sinx>1 D.⌝p:∀x∈R,sinx>12.等差数列{a n}中,a1+a2+a3=-24,a18+a19+a20=78,则此数列前20项和等于( B).A.160 B.180 C.200 D.220 3.△ABC中,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c.若a=3,b=4,∠C=60°,则c的值等于( C ).A.5 B.13 C.13D.37 4.若双曲线x2a2-y2b2=1的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为( D)A.73B.54C.43D.535.在△ABC中,能使sinA>32成立的充分不必要条件是( C)A.A∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3B.A∈⎝⎛⎭⎪⎫π3,2π3C.A∈⎝⎛⎭⎪⎫π3,π2D.A∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,5π66.△ABC中,如果Aatan=Bbtan=Cctan,那么△ABC是( B).A.直角三角形B.等边三角形C.等腰直角三角形D.钝角三角形7. 如图,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD为正方形,E是CD的中点,F是AD上一点,当BF⊥PE时,AF∶FD的值为( B) A.1∶2 B.1∶1 C.3∶1 D.2∶18.如图所示,在空间直角坐标系中有直三棱柱ABC-A1B1C1,CA=CC1=2CB,则直线BC1与直线A B1夹角的余弦值为( A)A.55B.53C. 255D.359.当x>1时,不等式x+11-x≥a恒成立,则实数a的取值范围是( D ).A.(-∞,2] B.[2,+∞) C.[3,+∞) D.(-∞,3]10.若不等式组⎪⎩⎪⎨⎧4≤34≥3≥yxyxx++,所表示的平面区域被直线y=kx+34分为面积相等的两部分,则k的值是( A ).A.73B.37C.43D.3411.若关于x的不等式2x2-8x-4-a≥0在1≤x≤4内有解,则实数a的取值范围是( A )A.a≤-4 B.a≥-4C.a≥-12 D.a≤-1212.定义域为R的偶函数f(x)满足:对∀x∈R,有f(x+2)=f(x)-f(1),且当x∈[2,3]时,f(x)=-2(x-3)2,若函数y=f(x)-log a(x+1)在(0,+∞)上至少有三个零点,则a的取值范围为( B)A.⎝⎛⎭⎪⎫0,22B.⎝⎛⎭⎪⎫0,33C.⎝⎛⎭⎪⎫0,55D.⎝⎛⎭⎪⎫0,66解析 由于定义为R 的偶函数f (x )满足:对∀x ∈R ,有f (x +2)=f (x )-f (1),得f (-1+2)=f (-1)-f (1)=0,即f (1)=0,故f (x +2)=f (x ),可知f (x )的周期T =2,图象以x =2为对称轴,作出f (x )的部分图象,如图,∵y =log a (x +1)的图象与f (x )的图象至少有三个交点,即有log a (2+1)>f (2)=-2且0<a <1,解得a ∈⎝⎛⎭⎪⎫,33。
第Ⅱ卷(选择题 共90分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置13.已知某抛物线的准线方程为y =1,则该抛物线的标准方程为________。
x 2=-4y14.若a =(1,1,0),b =(-1,0,2),且k a +b 与2a -b 互相垂直,则k 的值是______75__。
15.过椭圆221164x y +=内一点M(2,1)引一条弦,使弦被点M 平分,则这条弦所在直线的斜率等于________ -1216.已知函数f (x )=x α的图象过点(4,2),令 a n =1f n ++f n,n∈N *。
记数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 2 016=________。
2 017-1三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.解答写在答题卡的制定区域内.17.(12分)已知a ,b ,c 分别是△ABC 内角A ,B ,C 的对边,sin 2B =2sin A sin C 。
(1)若a =b ,求cos B ;(2)设B =90°,且a =2,求△ABC 的面积。
解 (1)由sin 2B =2sin A sin C 及正弦定理,得b 2=2ac ,∵a =b ,∴a =2c 。
由余弦定理,得cos B =a 2+c 2-b 22ac=a 2+14a 2-a 22a ×12a=14。
(2)由(1)得b 2=2ac 。
∵B =90°,a =2,∴a 2+c 2=2ac ,∴a =c =2,∴S △ABC =12ac =1。
18.设p :实数x 满足x2-4ax +3a 2<0,其中a ≠0,q :实数x 满足⎩⎨⎧x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0。
(1)若a =1,且p ∧q 为真,求实数x 的取值范围;(2)若p 是q 的必要不充分条件,求实数a 的取值范围。
解 (1)由x 2-4ax +3a 2<0,得:(x -3a )(x -a )<0, 当a =1时,解得1<x <3,即p 为真时实数x 的取值范围是1<x <3。
由⎩⎨⎧x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0。
解得:2<x ≤3,即q 为真时实数x 的取值范围是2<x ≤3。
若p 且q 为真,则p 真且q 真,所以实数x 的取值范围是2<x <3。
(2)p 是q 的必要不充分条件,即q 推出p ,且p 推不出q , 设集合A ={x |p (x )};集合B ={x |q (x )},则集合B 是集合A 的真子集,又B =(2,3],当a >0时,A =(a,3a );a <0时,A =(3a ,a )。
所以当a >0时,有⎩⎨⎧a ≤2,3<3a ,解得1<a ≤2,当a <0时,显然A ∩B =∅,不合题意,19.(本小题满分12分)已知动圆经过点F(2,0),并且与直线x=-2相切。
(1)求动圆圆心P的轨迹M的方程;(2)经过点(2,0)且倾斜角等于135°的直线l与轨迹M相交于A,B两点,求|AB|。
解(1)设动圆圆心P(x,y)。
因为动圆经过点F(2,0),并且与直线x=-2相切,所以点P到定点F(2,0)的距离与到定直线x=-2的距离相等,故点P的轨迹是一条抛物线,其焦点为F,准线为x=-2,设轨迹方程为y2=2px(p>0),则p2=2,所以轨迹M的方程为y2=8x。
(2)轨迹M的焦点(2,0),直线l的斜率k=tan 135°=-1,于是其方程为y=-(x-2)。
由⎩⎨⎧y =-x -,y2=8x,消去y得x2-12x+4=0。
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=12,于是|AB|=x1+x2+p=12+4=16。
20.(12分)如图,在三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,△ABC是直角三角形,且PA=AB=AC。
又平面QBC垂直于底面ABC。
(1)求证:PA∥平面QBC;(2)若PQ⊥平面QBC,求锐二面角Q-PB-A的余弦值。
解(1)证明:过点Q作QD⊥BC交BC于点D,因为平面QBC⊥平面ABC。
所以QD⊥平面ABC。
又PA⊥平面ABC,所以QD∥PA。
而QD⊂平面QBC,PA⊄平面QBC,所以PA∥平面QBC。
(2)因为PQ⊥平面QBC,所以∠PQB=∠PQC=90°。
又PB=PC,PQ=PQ,所以△PQB≌△PQC,所以BQ=CQ。
所以点D是BC的中点,连接AD,则AD⊥BC,因此AD⊥平面QBC,故四边形PADQ是矩形。
分别以AC,AB,AP所在直线为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系。
设PA=2a,则Q(a,a,2a),B(0,2a,0),P(0,0,2a)。
设平面QPB的法向量为n=(x,y,z),因为PQ→=(a,a,0),PB→=(0,2a,-2a),所以⎩⎨⎧ax+ay=0,2ay-2az=0,取n=(1,-1,-1)。
又平面PAB的一个法向量为m=(1,0,0),设锐二面角Q-PB-A的大小为θ,则cosθ=|cos〈m,n〉|=m·n|m||n|=33,即锐二面角Q-PB-A的余弦值等于33。
21.(本小题满分12分)若{}na的前n项和为n S,点),(nSn均在函数y=xx21232-的图像上。
(Ⅰ)求数列{}na的通项公式;n a=3n-2(Ⅱ)13+=nnn aab,n T是数列{}n b的前n项和,(1) 点),(nSn均在函数y=xx21232-的图像上,∴nS=nn21232-,故=-1nS)1(21)1(232---nn)2(≥n,…从而当2≥nnS-1-n S=3n-2,即n a=3n-2,。