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- 2021-06-15 发布
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河北省武邑中学2018-2019学年高二下学期第一次月考数学(理)试题
一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)
1. 命题“若a>b,则a2>b2”的逆否命题是( )
A. 若a2>b2,则a>b, B. 若a≤b,则a2≤b2
C. 若a2≤b2,则a≤b D. 若a>b,则a2≤b2
【答案】C
【解析】解:命题“若a>b,则a2>b2”,
它的逆否命题是“若a2≤b2,则a≤b”.
故选:C.
根据命题“若p,则q”的逆否命题是“若¬q,则¬p”,写出即可.
本题考查了四种命题之间的关系与应用问题,是基础题.
2. 已知随机变量ξ的分布列如下,则E(ξ)的最大值是( )
ξ
-1
0
a
P
14
12+a
14-b
A. -58 B. -1564 C. -14 D. -1964
【答案】B
【解析】解:由题意可知:14+12+a+1b-b=1,即a-b=0
E(ξ)=-14+a(14-b)=-14+14b-b2=-(b-18)2-1564≤-1564.
故选:B.
利用已知条件,求出期望的表达式,然后求解最大值.
本题考查离散型随机变量的期望的求法,考查转化思想以及计算能力.
3. 如果随机变量X~N(μ,σ2),且EX=3,DX=1,则P(00,b>0)左支上的一点,其右焦点为F(c,0),若M为线段FP的中点,且M到坐标原点的距离为18c,则双曲线的离心率e范围是( )
A. (1,8] B. (1,43] C. (43,53) D. (2,3]
【答案】B
【解析】解:设双曲线的左焦点为F1,因为点P是双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)左支上的一点,
其右焦点为F(c,0),若M为线段FP的中点,且M到坐标原点的距离为18c,
由三角形中位线定理可知:OM=12PF1,PF1=PF-2a,PF≥a+c.
所以14c+2a≥a+c,1
,
∴该正圆锥面和底面的交线是双曲线弧;
同理可知,P点在平面的交线是双曲线弧,
故选:C.
以A点为坐标原点建立空间直角坐标系,可求得A,C',M等点的坐标,从而可求得cos∠MAC',设设AC'与底面A'B'C'D'所成的角为θ,继而可求得cosθ,比较θ与∠MAC'的大小,利用正圆锥曲线被与中心轴成θ的平面所截曲线,即可得到答案.
本题考查了圆锥曲线的几何定义应用,综合性较强,难度较大.
1. 直线y=x+b与抛物线x2=2y交于A、B两点(异于坐标原点O),且OA⊥OB,则b的值为( )
A. 2 B. -2 C. 1 D. -1
【答案】A
【解析】解:联立x2=2yy=x+b,得:x2-2x-2b=0.
因为直线y=x+b与抛物线x2=2y交于A、B两点,
则(-2)2-4×(-2b)=4+8b>0.
且x1+x2=2,x1x2=-2b.
y1y2=(x1+b)(x2+b)=x1x2+b(x1+x2)+b2
=-2b+2b+b2=b2.
由OA⊥OB,得OA⋅OB=0.
即x1x2+y1y2=0,-2b+b2=0,因为b≠0,所以b=2.
满足△=4+8×2=20>0.
故选:A.
联立直线和抛物线方程,化为关于x
的一元二次方程后利用根与系数关系求出两个交点的横纵坐标的积,由OA⊥OB转化为其数量积等于0,代入坐标的乘积后求解b的值.
本题考查了直线与圆锥曲线的关系,考查了利用数量及判断两个向量的垂直关系,训练了一元二次方程的根与系数的关系,是中档题.
1. 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线为l,过M(1,0)且斜率为3的直线与l相交于点A,与C的一个交点为B.若AM=MB,则P的值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】解:由题意可得,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为(p2,0),准线为l:x=-p2.
∵AM=MB,∴M为AB的中点.直线方程为y=3(x-1),由题意可得A(-p2,-32p-3),
故由中点公式可得B(p2+2,32p +3),把点B的坐标代入抛物线C:y2=2px(p>0)可得34p2+3p+3=p2+4p,
解得 p=2,
故选:B.
先求出焦点的坐标和准线方程,判断M为AB的中点,根据A的坐标求出点B的坐标,代入抛物线C的方程,可求出p的值.
本题考查直线和圆锥曲线的位置关系,判断M为AB的中点,并据中点公式求得点B的坐标,是解题的难点.
二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)
2. 将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是______.
【答案】56
【解析】解:将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,
基本事件总数为n=6×6=36,
出现向上的点数之和小于10的对立事件是出现向上的点数之和不小于10,
出现向上的点数之和不小于10包含的基本事件有:
(4,6),(6,4),(5,5),(5,6),(6,5),(6,6),共6个,
∴出现向上的点数之和小于10的概率:
p=1-636=56.
故答案为:56.
出现向上的点数之和小于10的对立事件是出现向上的点数之和不小于10,由此利用对立事件概率计算公式能求出出现向上的点数之和小于10的概率.
本题考查概率的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意对立事件概率计算公式的合理运用.
1. 若椭圆x22+y2m=1的离心率为12,则m=______.
【答案】32或83
【解析】解:由椭圆标准方程得:
(1)当02时,得到b=2,a=m,
则c=-2+m,所以椭圆的离心率e=ca=-2+m2=12.
得m=83;
综上所述则m=32或83
故答案为:32或83
根据椭圆的标准方程,找出a与b的值,然后根据a2=b2+c2求出c的值,利用离心率公式e=ca,列出关于m的方程即可求出m值.
此题考查学生掌握椭圆的离心率的求法,灵活运用椭圆的简单性质化简求值,注意分类讨论,是一道基础题.
2. 双曲线x216-y29=1的焦点F1、F2,P为双曲线上的一点,且PF1⊥PF2,则点P到x轴的距离为______.
【答案】95
【解析】解:双曲线x216-y29=1的a=4,b=3,c=5,
设P为双曲线右支上的点,|PF1|=m,|PF2|=n,
由双曲线的定义可得m-n=2a=8,
PF1⊥PF2,可得m2+n2=4c2=100,
由(m-n)2=m2+n2-2mn=100-2mn=64,
即mn=18,
由S△PF1F2=12mn=12⋅2c⋅h(h为P到x轴的距离),
可得h=95.
故答案为:95.
求得双曲线的a,b,c,设P为双曲线右支上的点,|PF1|=m,|PF2|=n,由双曲线的定义和勾股定理,结合三角形的面积公式,解方程可得所求距离.
本题考查双曲线的定义和方程,考查三角形的勾股定理和面积公式的运用,考查运算能力,属于基础题.
1. 已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,点E,F,G分别为棱AB,AA1,C1D1的中点.下列结论中,正
确结论的序号是______.
①过E,F,G三点作正方体的截面,所得截面为正六边形;
②B1D1//平面EFG;
③BD1⊥平面ACB1;
④异面直线EF与BD1所成角的正切值为22;
⑤四面体ACB1D1的体积等于12a3
【答案】①③④
【解析】解:延长EF分别与B1A1,B1B的延长线交于N,Q,连接GN交A1D1于H,设HG与B1C1的延长线交于P,连接PQ交CC1于I,交BC于M,连FH,HG,GI,IM,ME,则截面六边形EFHGIM为正六边形,故①正确;
B1D1与HG相交,故B 1D1与平面EFG相交,所以②不正确;
∵BD1⊥AC,BD1⊥B1C,且AC与B1C相交,所以BD1⊥平面ACB1,故③正确;
以D为原点,DA,DC,DD1分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,利用空间向量的夹角可得异面直线EF与BD1的夹角的正切值为22,故④正确;
四面体ACB1D1的体积等于正方体的体积减去四个正三棱锥的体积,即为a3-4×13×12a3=13a3,故⑤不正确.
故答案为:①③④
根据公里3,作截面可知①正确;根据直线与平面的位置关系可知②不正确;根据线面垂直的判定定理可知③正确;根据空间向量夹角的坐标公式可知④正确;用正方体体积减去四个正三棱锥的体积可知⑤不正确.
本题考查了命题的真假判断与应用,属难题.
三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)
2. 已知二项式(x2+12x)n(n∈N*)展开式中,前三项的二项式系数和是56,求:
(Ⅰ)n的值;
(Ⅱ)展开式中的常数项.
【答案】解:(Ⅰ)Cn0+Cn1+Cn2=56…2分
⇒1+n+n(n-1)2=56⇒n2+n-110=0⇒n=10,n=-11(舍去).…5分
(Ⅱ)(x2+12x)10展开式的第r+1项是
C10r(x2)10-r(12x)r=C10r(12)rx20-5r2,20-5r2=0⇒r=8,…10分
故展开式中的常数项是C108(12)8=45256.…12分.
【解析】(Ⅰ)利用已知条件列出方程,即可求解n的值;
(Ⅱ)利用展开式,通过x的幂指数为0,转化求解即可.
本题考查二项式定理的应用,二项式定理系数的性质的应用,考查计算能力.
1. 在锐角△ABC中,a、b、c分别为角A、B、C所对的边,且3a=2csinA
(1)确定角C的大小;
(2)若c=7,且△ABC的面积为332,求a+b的值.
【答案】解:(1)∵3a=2csinA
∴正弦定理得3sinA=2sinCsinA,
∵A锐角,
∴sinA>0,
∴sinC=32,
又∵C锐角,
∴C=π3
(2)三角形ABC中,由余弦定理得c2=a2+b2-2abcosC
即7=a2+b2-ab,
又由△ABC的面积得S=12absinC=12ab32=332.
即ab=6,
∴(a+b)2=a2+b2+2ab=25
由于a+b为正,所以a+b=5.
【解析】(1)利用正弦定理把已知条件转化成角的正弦,整理可求得sinC,进而求得C.
(2)利用三角形面积求得ab的值,利用余弦定理求得a2+b2的值,最后求得a+b的值.
本题主要考查了正弦定理和余弦定理的运用.考查了学生对三角函数基础知识的综合运用.
2. 已知f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-3.
(1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;
(2)对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】解:(1)∵f(x)=xlnx,
,…(1分)
当x∈(0,1e),f'(x)<0,f(x)单调递减,
当x∈(1e,+∞),f'(x)>0,f(x)单调递增,…(3分)
①00),
则h'(x)=(x+3)(x-1)x2,…(10分)
①x∈(0,1),,h(x)单调递减,
②x∈(1,+∞), 0'/>,h(x)单调递增,
所以h(x)min=h(1)=4,
对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,
∵g(x)=-x2+ax-3.所以a≤h(x)min=4;…(13分)
【解析】,当x∈(0,1e),f'(x)<0,f(x)单调递减,当x∈(1e,+∞),f'(x)>0,f(x)单调递增,由此进行分类讨论,能求出函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值.
(2)由2xlnx≥-x2+ax-3,知a≤2lnx+x+3x,设h(x)=2lnx+x+3x(x>0),则h'(x)=(x+3)(x-1)x2,由此入手能够求出实数a的取值范围.
本题考查求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围.解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.
1. 如图,已知三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱与底面垂直,AA1=AB=AC=1,且AB⊥AC,M是CC1的中点,N是BC的中点,点P在直线A1B1上,且满足A1P=λA1B1
(Ⅰ)证明:PN⊥AM
(Ⅱ)当平面PMN与平面ABC所成的锐二面角为π4时,试求直线PM与平面ABC所成角的正弦值大小.
【答案】证明:(Ⅰ)三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱与底面垂直,AA1=AB=AC=1,且AB⊥AC,
M是CC1的中点,N是BC的中点,点P在直线A1B1上,且满足A1P=λA1B1
以AB,AC,AA1分别作为x,y,z轴正方向建立空间直角坐标系A-xyz,如图,
则A(0,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),A1(0,0,1),B1(1,0
,1),
∵M是CC1的中点,N是BC的中点,∴M(0,1,12),N(12,12,0),
∵A1P=λA1B1,∴P(λ,0,1),
PN=(12-λ,12,-1),AM=(0,1,12),
PN⋅AM=0+12-12=0,
∴PN⊥AM.
解:(Ⅱ)MP=(λ,-1,12),MN=(12,-12,12),
设平面PMN的一个法向量为n=(x,y,z),
则n⋅MP=0n⋅MN=0,即λx-y+12z=012x-12y+12z=0,
令z=2,则n=(1λ-1,2λ-1λ-1,2),
又平面ABC的一个法向量为m=(0,0,1),平面PMN与平面ABC所成的锐二面角为π4,
∴cosπ4=|n⋅m||n|⋅|m|,∴[2(λ-1)]21+(2λ-1)2+(2λ-2)2=12,
解得λ=-12,此时P(-12,0,1),
∴MP=(-12,-1,12),cos=1214+1+14×1=66.
∴直线PM与平面ABC所成角的正弦值为66.
【解析】(Ⅰ)以AB,AC,AA1分别作为x,y,z轴正方向建立空间直角坐标系A-xyz,利用向量法能证明PN⊥AM.
(Ⅱ)求出平面PMN的一个法向量和平面ABC的一个法向量,由平面PMN与平面ABC所成的锐二面角为π4,得λ=-12,从而P(-12,0,1),利用向量法能求出直线PM与平面ABC所成角的正弦值.
本题考查线线垂直的证明,考查线面角的正弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,是中档题.
1. 将边长为2的正方形ABCD沿对角线BD折叠,使得平面ABD⊥平面CBD,AE⊥平面ABD,且AE=2.
(Ⅰ)求证:DE⊥AC;
(Ⅱ)求DE与平面BEC所成角的正弦值;
(Ⅲ)直线BE上是否存在一点M,使得CM//平面ADE,若存在,求点M的位置,不存在请说明理由.
【答案】解:(Ⅰ)以A为坐标原点AB,AD,AE所在的直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系
则E(0,0,2),B(2,0,0)D(0,2,0),
做BD的中点F并连接CF,AF;由题意可得CF⊥BD且AF=CF=2
又∵平面BDA⊥平面BDC,∴CF⊥平面BDA,
所以C的坐标为C(1,1,2)
∴DE=(0,-2,2),AC=(1,1,2)
∴DE⋅AC=(0,-2,2)⋅(1,1,2)=0
故DE⊥AC
(Ⅱ)设平面BCE的法向量为n=(x,y,z) 则
n⋅EB=0N⋅CB=0,即2x-2z=0x-y-2z=0∴z=2y=-x
令x=1得n=(1,-1,2) 又DE=(0,-2,2)
设平面DE与平面BCE所成角为θ,则
sinθ=|cos<n,DE>|=|n⋅DE||n||DE|=63
(III)假设存在点M使得CM//面ADE,则EM=λEB
EB=(2,0,-2),∴EM=(2λ,0,-2λ) 得M(2λ,0,2-2λ)
又因为AE⊥平面ABD,AB⊥AD 所以AB⊥平面ADE
因为CM//面ADE,则CM⊥AB 即CM⋅AB=0
得2λ-1=0∴λ=12
故点M为BE的中点时CM//面ADE.
【解析】(Ⅰ)借助空间向量来证 DE⊥AC,只需在空间直角坐标系下,证明DE⋅AC=0 即可.以A为坐标原点AB,AD,AE所在的直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,再写出定点E,A,B,D的坐标,求出C点坐标,向量DE,AC坐标,再计算(Ⅱ)DE⋅AC,看是否为0.
(Ⅱ)DE与平面BEC所成角,也即DE与平面BCE的法向量所成角的余角,设平面BCE的法向量为n=(x,y,z) 则
根据法向量与平面内任意向量垂直,即可求出平面BCE的法向量坐标,再求平面BCE的法向量与DE所成角,最后求出该角的余角即可.
(III)先假设直线BE上存在一点M,使得CM//平面ADE,向量CM垂直于平面ADE的法向量,再利用垂直时数量积为0来计算.如能计算出参数λ的值,则存在,否则,不存在.
夲题考查了用空间向量求证线线垂直,线面平行,以及线面角,属于常规题,需掌握.
1. 已知P(-22,0),Q(22,0),动点M满足kMP⋅kMQ=-12,设动点M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)已知直线y=k(x-1)与曲线C交于A、B两点,若点N(114,0),求证:NA⋅NB为定值.
【答案】(本题满分(14分);第(1)小题(6分),第(2)小题8分)
解:(1)设动点M(x,y),P(-22,0),Q(22,0),动点M满足kMP⋅kMQ=-12,
可得:yx+22⋅yx-22=-12,即x28+y24=1.
曲线C的方程:x28+y24=1.
(2)由y=k(x-1)x28+y24=1,得(2k2+1)x2-4k2x+2k2-8=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由韦达定理得:x1+x2=4k22k2+1,x1x2=2k2-82k2+1,
∴NA⋅NB=(x1-114,y1)⋅(x2-114,y2),
=x1x2-114(x1+x2)+12116+k2(x1-1)(x2-1)
=(k2+1)x1x2-(114+k2)(x1+x2)+x2+12116
=(k2+1)2k2-82k2+1-(114+k2)4k22k2+1+k2+12116
=-16k2-82k2+1+12116=-716,
∴NA⋅NB为定值-716.
【解析】(1)设出M的坐标,利用动点M满足kMP⋅kMQ=-12,列出方程求解即可.
(2)联立直线与曲线方程,设A(x1,y1),B(x2,y2),利用韦达定理结合已知条件能证明NA⋅NB为定值.
本题考查轨迹方程的求法,考查向量的数量积为定值的证明,解题时要认真审题,注意椭圆的简单性质的合理运用.