2019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>1D .⌝p :∀x ∈R ,sinx>12.等差数列{a n }中,a 1+a 2+a 3=-24,a 18+a 19+a 20=78,则此数列前20项和等于( B ).A .160B .180C .200D .2203.△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 .5B .13C .13D .374.若双曲线x 2a 2-y 2b2=1的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为( D )A.73 B. 54 C. 43 D. 535.在△ABC 中,能使sinA >32成立的充分不必要条件是( C ) A .A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3 B .A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2π3 C .A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2 D .A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,5π66.△ABC 中,如果A a tan =B b tan =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∶2B .1∶1C .3∶1D .2∶18.如图所示,在空间直角坐标系中有直三棱柱ABC -A 1B 1C 1,CA =CC 1=2CB ,则直线BC 1与直线A B 1夹角的余弦值为( A )A.55 B. 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 ≥30 ≥y x y x x ++,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 .73 B .37 C .43 D .3411.若关于x 的不等式2x 2-8x -4-a ≥0在1≤x ≤4内有解,则实数a 的取值范围是( A )A .a ≤-4B .a ≥-4C .a ≥-12D .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=-4y 14.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 +1+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x 2-4ax +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y 2=2px (p >0),则p2=2,所以轨迹M 的方程为y 2=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 -2,y 2=8x ,消去y 得x 2-12x +4=0。
设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=12, 于是|AB |=x 1+x 2+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cos θ=|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{}n a 的前n 项和为n S ,点),(n S n 均在函数y =x x 21232-的图像上。
(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;n a =3n-2 (Ⅱ)13+=n n n a a b ,n T 是数列{}n b 的前n 项和, (1) 点),(n S n 均在函数y =x x 21232-的图像上,∴n S =n n 21232-,故=-1n S )1(21)1(232---n n )2(≥n ,…从而当2≥nn S -1-n S =3n-2,即n a =3n-2,又当n=1时,111==S a ,满足上式∴n a =3n-2(2) 13+=n n n a a b ,n a =3n-2, ∴)13)(23(3+-=n n b n =131231+--n n ∴++-+-+-=...101717141411n T 131231+--n n =.1331311+=+-n nn22.(本小题满分12分)已知椭圆x 2+2y 2=a 2(a >0)的一个顶点和两个焦点构成的三角形的面积为4。
(1)求椭圆C 的方程;(2)已知直线y =k (x -1)与椭圆C 交于A ,B 两点,是否存在x 轴上的点M (m,0),使得对任意的k ∈R ,MA →·MB →为定值?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由。