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- 2021-06-16 发布
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2016-2017学年江苏省南通市平潮高级中学高二(上)暑假自主检测数学试卷
一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在答题纸的相应位置上)
1.已知集合U={1,3,5,7,9},A={3,7,9},B={1,9},则A∩(∁UB)= .
2.已知幂函数y=f(x)的图象过点(2,),则f(9)= .
3.设函数f(x)=,若f(a)=4,则实数a= .
4.函数的定义域是 .
5.长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=AD=3cm,AA1=2cm,则四棱锥A﹣BB1D1D的体积为 cm3.
6.已知O为坐标原点,, =(0,5),且∥,⊥,则点C的坐标为 .
7.若将函数y=sin2x的图象向左平移θ,个单位后所得图象关于y轴对称,则θ= .
8.设直线l经过点(﹣1,1),则当点(2,﹣1)与直线l的距离最大时,直线l的方程为 .
9.已知奇函数f(x)是R上的单调函数,若函数y=f(x2)+f(k﹣x)只有一个零点,则实数k的值是 .
10.已知直线xcosθ﹣y+2=0,(θ∈R)的倾斜角为α,则α的取值范围为 .
11.设函数f(x)=,若f(x)的值域为R,是实数a的取值范围是 .
12.已知α为锐角,满足,则sin2α= .
13.设向量、是夹角为60°的两个单位向量,向量=x•+y•
,(x、y为实数).若△PMN是以点M为直角顶点的直角三角形,则x﹣y的值为 .
14.在平面直角坐标系xOy中,过点P(﹣5,a)作圆x2+y2﹣2ax+2y﹣1=0的两条切线,切点分别为M(x1,y1),N(x2,y2),且+=0,则实数a的值为 .
二、解答题:(本大题共6小题,共计90分.请在答题纸的指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.已知集合A={x||x﹣1|<2},B={x|x2﹣2mx+m2﹣1<0}.
(1)当m=3时,求A∩B;
(2)若A∪B=A,求实数m的取值范围.
16.如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别为AB,BC的中点,点F在侧棱B1B上,且B1D⊥A1F,A1C1⊥A1B1.求证:
(1)直线DE∥平面A1C1F;
(2)平面B1DE⊥平面A1C1F.
17.△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c且满足(2a﹣c)cosB=bcosC,
(1)求角B的大小;
(2)若△ABC的面积为为且b=,求a+c的值.
18.已知二次函数f(x)=ax2+bx+1满足f(﹣1)=0,且x∈R时,f(x)的值域为[0,+∞).
(1)求f(x)的表达式;
(2)设函数g(x)=f(x)﹣2kx,k∈R.
①若g(x)在x∈[﹣2,2]时是单调函数,求实数k的取值范围;
②若g(x)在x∈[﹣2,2]上的最小值g(x)min=﹣15,求k值.
19.如图,有一直径为8米的半圆形空地,现计划种植果树,但需要有辅助光照.半圆周上的C处恰有一可旋转光源满足果树生长的需要,该光源照射范围是,点E,F在直径AB上,且.
(1)若,求AE的长;
(2)设∠ACE=α,求该空地种植果树的最大面积.
20.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知以M为圆心的圆M:x2+y2﹣12x﹣14y+60=0及其上一点A(2,4).
(1)设圆N与x轴相切,与圆M外切,且圆心N在直线x=6上,求圆N的标准方程;
(2)设平行于OA的直线l与圆M相交于B、C两点,且BC=OA,求直线l的方程;
(3)设点T(t,0)满足:存在圆M上的两点P和Q,使得+=,求实数t的取值范围.
2016-2017学年江苏省南通市平潮高级中学高二(上)暑假自主检测数学试卷
参考答案与试题解析
一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在答题纸的相应位置上)
1.已知集合U={1,3,5,7,9},A={3,7,9},B={1,9},则A∩(∁UB)= {3,7} .
【考点】交、并、补集的混合运算.
【分析】根据交集与补集的定义,计算即可.
【解答】解:集合U={1,3,5,7,9},
A={3,7,9},B={1,9},
∴∁UB={3,5,7};
∴A∩(∁UB)={3,7}.
故答案为:{3,7}.
2.已知幂函数y=f(x)的图象过点(2,),则f(9)= 3 .
【考点】幂函数的单调性、奇偶性及其应用.
【分析】先由幂函数的定义用待定系数法设出其解析式,代入点的坐标,求出幂函数的解析式,再求f(16)的值
【解答】解:由题意令y=f(x)=xa,由于图象过点(2,),
得 =2a,a=
∴y=f(x)=
∴f(9)=3.
故答案为:3.
3.设函数f(x)=,若f(a)=4,则实数a= ﹣4或2 .
【考点】函数的值.
【分析】利用分段函数的性质求解.
【解答】解:∵函数f(x)=,f(a)=4,
∴当x≤0时,﹣a=4,解得a=﹣4;
当x>0时,a2=4,解得a=2或a=﹣2(舍).
∴a=﹣4或a=2.
故答案为:﹣4,2.
4.函数的定义域是 (0,2] .
【考点】函数的定义域及其求法.
【分析】要是解析式有意义,只要1﹣log2x≥0,log2x≤1,结合对数函数的图象或单调性求解即可.
【解答】解:1﹣log2x≥0,log2x≤1=log22,故0<x≤2.
故答案为:(0,2]
5.长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=AD=3cm,AA1=2cm,则四棱锥A﹣BB1D1D的体积为 6 cm3.
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.
【分析】如图所示,连接AC,BD,相交于点O.由AB=AD=3cm,可得矩形ABCD是正方形,AO⊥BD,平面BB1D1D⊥平面ABCD,可得AO⊥平面BB1D1D.利用四棱锥A﹣BB1D1D的体积V=即可得出.
【解答】解:如图所示,
连接AC,BD,相交于点O.
∵AB=AD=3cm,
∴矩形ABCD是正方形,AC=BD=3.
∴AO⊥BD,
又平面BB1D1D⊥平面ABCD,
∴AO⊥平面BB1D1D.
∴AO是四棱锥A﹣BB1D1D的高.
∴四棱锥A﹣BB1D1D的体积V===6.
故答案为:6.
6.已知O为坐标原点,, =(0,5),且∥,⊥,则点C的坐标为 (12,﹣4) .
【考点】数量积表示两个向量的夹角;数量积判断两个平面向量的垂直关系.
【分析】本题考查的知识点是平面向量的平行与垂直的性质,我们设C点坐标为(x,y),则我们可以表示出向量、、、的坐标,由∥,⊥,我们结合“两个向量若平行,交叉相乘差为0,两个向量若垂直,对应相乘和为0”,可以构造关于x,y的方程,解方程即可求出点C的坐标.
【解答】解:设C点坐标为(x,y)
则∵, =(0,5),
∴=(x+3,y﹣1)
=(x,y﹣5)
=(3,4)
又∵∥,⊥,
∴
解得:
即C点坐标为(12,﹣4)
故答案为:(12,﹣4)
7.若将函数y=sin2x的图象向左平移θ,个单位后所得图象关于y轴对称,则θ= .
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
【分析】根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,以及正弦函数、余弦函数的图象的对称性,求得θ的值.
【解答】解:将函数y=sin2x的图象向左平移θ,个单位后所得图象对应的函数解析式为y=sin2(x+θ)=sin(2x+2θ),
再根据所得函数的图象关于y轴对称,则2θ=kπ+,即θ=+,k∈Z,
故θ的最小值为,
故答案为:.
8.设直线l经过点(﹣1,1),则当点(2,﹣1)与直线l的距离最大时,直线l的方程为 3x﹣2y+5=0 .
【考点】点到直线的距离公式.
【分析】先A(﹣1,1),B(2,﹣1)且当AB⊥l时点B与l距离最大,进而可求出直线l的斜率,再根据点斜式方程得到答案.
【解答】解:设A(﹣1,1),B(2,﹣1),
当AB⊥l时,点B与l距离最大,
∴直线l的斜率k=﹣=,
∴此时l的方程为:y﹣1=(x+1),即为:3x﹣2y+5=0;
故答案为3x﹣2y+5=0.
9.已知奇函数f(x)是R上的单调函数,若函数y=f(x2)+f(k﹣x)只有一个零点,则实数k的值是 .
【考点】函数零点的判定定理.
【分析】由函数y=f(x2)+f(k﹣x)只有一个零点⇒f(x2)+f(k﹣x)=0只有一解⇔f(x2)=f(x﹣k)只有一解⇒x2=x﹣k有唯一解⇒△=1﹣4k=0,问题得解.
【解答】解:∵函数y=f(x2)+f(k﹣x)只有一个零点,
∴只有一个x的值,使f(x2)+f(k﹣x)=0,
∵函数f(x)是奇函数,
∴只有一个x的值,使f(x2)=f(x﹣k),
又函数f(x)是R上的单调函数,
∴只有一个x的值,使x2=x﹣k,
即方程x2﹣x+k=0有且只有一个解,
∴△=1﹣4k=0,
解得:k=.
故答案为:.
10.已知直线xcosθ﹣y+2=0,(θ∈R)的倾斜角为α,则α的取值范围为 .
【考点】直线的倾斜角.
【分析】根据直线的倾斜角的正切值等于直线的斜率,得到tanα等于cosθ,根据cosθ的值域结合正切函数的图象可得倾斜角α的取值范围.
【解答】解:直线xcosθ﹣y+m=0可化为y=cosθx+m,
得到直线的斜率k=tanα=cosθ
又因为cosθ∈[﹣1,1],
根据正切函数图象可得α的范围为
.
故答案为.
11.设函数f(x)=,若f(x)的值域为R,是实数a的取值范围是 (﹣∞,﹣1]∪[2,+∞) .
【考点】函数的值域.
【分析】f(x)是分段函数,在每一区间内求f(x)的取值范围,再求它们的并集得出值域;由f(x)的值域为R,得出a的取值范围.
【解答】解:函数f(x)=,
当x>2时,f(x)=2x+a,在(2,+∞)上为增函数,f(x)∈(4+a,+∞);
当x≤2时,f(x)=x+a2,在(﹣∞,2]上为增函数,f(x)∈(﹣∞,2+a2];
若f(x)的值域为R,则(﹣∞,2+a2]∪(4+a,+∞)=R,
则2+a2≥4+a,
即a2﹣a﹣2≥0
解得a≤﹣1,或a≥2,
则实数a的取值范围是(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞).
故答案为:(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞).
12.已知α为锐角,满足
,则sin2α= .
【考点】三角函数的化简求值.
【分析】根据二倍角公式以及和差角公式对已知条件两边整理得cosα﹣sinα=,再两边平方即可得到结论.
【解答】解:∵=cos2α﹣sin2α=(cosα﹣sinα)(cosα+sinα),①
cos(﹣α)=(cosα+sinα),②
∵锐角α满足cos2α=cos(﹣α),③
∴由①②③得,cosα﹣sinα=.
两边平方整理得:1﹣sin2α=,则sin2α=.
故答案为:.
13.设向量、是夹角为60°的两个单位向量,向量=x•+y•,(x、y为实数).若△PMN是以点M为直角顶点的直角三角形,则x﹣y的值为 1 .
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】先根据条件可求出,而由MP⊥MN即可得到,而可求得,,代入并进行数量积的运算即可得到,从而便可求出x﹣y的值.
【解答】解:根据条件:,且MP⊥MN;
∴=
=
=
=
=0;
∴x﹣y=1.
故答案为:1.
14.在平面直角坐标系xOy中,过点P(﹣5,a)作圆x2+y2﹣2ax+2y﹣1=0的两条切线,切点分别为M(x1,y1),N(x2,y2),且+=0,则实数a的值为 3或﹣2 .
【考点】圆的切线方程.
【分析】两者的和实质上是一个斜率与另一个斜率的倒数和,进而可得两斜率乘积为﹣1,可得P,Q,R,T共线,即可求出实数a的值.
【解答】解:设MN中点为Q(x0,y0),T(1,0),圆心R(a,﹣1),
根据对称性,MN⊥PR,
===,
∵kMN=, +=0
∴kMN•kTQ=﹣1,
∴MN⊥TQ,
∴P,Q,R,T共线,
∴kPT=kRT,
即,
∴a2﹣a﹣6=0,
∴a=3或﹣2.
故答案为:3或﹣2.
二、解答题:(本大题共6小题,共计90分.请在答题纸的指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.已知集合A={x||x﹣1|<2},B={x|x2﹣2mx+m2﹣1<0}.
(1)当m=3时,求A∩B;
(2)若A∪B=A,求实数m的取值范围.
【考点】交集及其运算.
【分析】(1)化简集合A,求出m=3时B,再根据定义写出A∩B;
(2)化简集合B,由A∪B=A得B⊆A,由此列出不等式组求出m的取值范围.
【解答】解:集合A={x||x﹣1|<2}={x|﹣2<x﹣1<2}={x|﹣1<x<3},…
(1)当m=3时,B={x|x2﹣6x+8<0}={x|2<x<4},…
∴A∩B={x|2<x<3};…
(2)B={x|x2﹣2mx+m2﹣1<0}={x|m﹣1<x<m+1},…
由A∪B=A得B⊆A,
所以,
即,…
所以m的取值范围是0≤m≤2.…
16.如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别为AB,BC的中点,点F在侧棱B1B上,且B1D⊥A1F,A1C1⊥A1B1.求证:
(1)直线DE∥平面A1C1F;
(2)平面B1DE⊥平面A1C1F.
【考点】平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.
【分析】(1)推导出DE∥AC,从而DE∥A1C1,由此能证明DE∥平面A1C1F.
(2)推导出AA1⊥A1C1,从而A1C1⊥平面AA1B1B,进而DE⊥平面AA1B1B,再由DE⊥A1F,得A1F⊥平面B1DE,由此能证明平面B1DE⊥平面A1C1F.
【解答】(本小题满分14分)
证明:(1)∵D,E为中点,
∴DE为△ABC的中位线,∴DE∥AC,
又∵ABC﹣A1B1C1为棱柱,
∴AC∥A1C1,∴DE∥A1C1,
又∵A1C1⊂平面A1C1F,且DE⊄A1C1F,
∴DE∥平面A1C1F.…
(2)∵ABC﹣A1B1C1为直棱柱,
∴AA1⊥平面A1B1C1,∴AA1⊥A1C1,
又∵A1C1⊥A1B1且AA1∩A1B1=A1,AA1,A1B1⊂平面AA1B1B,
∴A1C1⊥平面AA1B1B,
又A1C1∥AC∥DE,∴DE⊥平面AA1B1B,
又∵A1F⊂平面AA1B1B,∴DE⊥A1F
又∵A1F⊥B1D,DE∩B1D=D,且DE,B1D⊂平面B1DE,
∴A1F⊥平面B1DE,
又∵A1F⊂A1C1F,∴平面B1DE⊥平面A1C1F.…
17.△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c且满足(2a﹣c)cosB=bcosC,
(1)求角B的大小;
(2)若△ABC的面积为为且b=,求a+c的值.
【考点】正弦定理的应用;余弦定理.
【分析】(1)结合三角形的内角和定理及诱导公式可得sin(C+B)=sinA,再对已知(2a﹣c)cosB=bcosC,利用正弦定理化简可求B
(2)结合三角形的面积公式S=acsinB,可求ac,由已知b,B,再利用余弦定理b2=a2+c2﹣2accosB可求a+c
【解答】解:(1)又A+B+C=π,即C+B=π﹣A,
∴sin(C+B)=sin(π﹣A)=sinA,
将(2a﹣c)cosB=bcosC,利用正弦定理化简得:(2sinA﹣sinC)cosB=sinBcosC,
∴2sinAcosB=sinCcosB+sinBcosC=sin(C+B)=sinA,
在△ABC中,0<A<π,sinA>0,∴cosB=,又0<B<π,则B=
(2)∵△ABC的面积为,sinB=sin=,
∴S=acsinB=ac=,∴ac=3,又b=,cosB=cos=,
∴由余弦定理b2=a2+c2﹣2accosB得:a2+c2﹣ac=(a+c)2﹣3ac=(a+c)2﹣9=3,
∴(a+c)2=12,则a+c=2
18.已知二次函数f(x)=ax2+bx+1满足f(﹣1)=0,且x∈R时,f(x)的值域为[0,+∞).
(1)求f(x)的表达式;
(2)设函数g(x)=f(x)﹣2kx,k∈R.
①若g(x)在x∈[﹣2,2]时是单调函数,求实数k的取值范围;
②若g(x)在x∈[﹣2,2]上的最小值g(x)min=﹣15,求k值.
【考点】二次函数的性质.
【分析】(1)由题意可得f(﹣1)=0,判别式为0,解方程可得a=1,b=2,进而得到函数的解析式;
(2)①根据二次函数的性质即可求出k的范围.
②需要分类讨论,根据二次函数的性质即可求出k的值.
【解答】解:(1)由题意得:,得,
所以f(x)=x2+2x+1,
(2)①g(x)=x2﹣2(k﹣1)x+1;
所以k﹣1≤﹣2或k﹣1≥2,即k≤﹣1或k≥3;
②当k﹣1≤﹣2即k≤﹣1时,g(x)min=g(﹣2)=4k+1=﹣15,得k=﹣4;
当k﹣1≥2即k≥3时,g(x)min=g(2)=9﹣4k=﹣15,得k=6;
当﹣2<k﹣1<2即﹣1<k<3时,,得k=﹣3(舍)或k=5(舍)
综上k=﹣4或k=6.
19.如图,有一直径为8米的半圆形空地,现计划种植果树,但需要有辅助光照.半圆周上的C处恰有一可旋转光源满足果树生长的需要,该光源照射范围是,点E,F在直径AB上,且.
(1)若,求AE的长;
(2)设∠ACE=α,求该空地种植果树的最大面积.
【考点】余弦定理;正弦定理.
【分析】(1)由已知利用余弦定理,即可求AE的长;
(2)设∠ACE=α,求出CF,CE,利用三角形面积公式可求S△CEF,求出最大值,即可求该空地产生最大经济价值时种植甲种水果的面积.
【解答】(本小题满分16分)
解:(1)由已知得△ABC为直角三角形,因为AB=8,,
所以,AC=4,
在△ACE中,由余弦定理:CE2=AC2+AE2﹣2AC•AEcosA,且,
所以13=16+AE2﹣4AE,
解得AE=1或AE=3,…
(2)因为,,
所以∠ACE=α,
所以,…
在△ACF中由正弦定理得:,
所以,…
在△ACE中,由正弦定理得:,
所以,…
由于:,…
因为,所以,所以,
所以当时,S△ECF取最大值为.…
20.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知以M为圆心的圆M:x2+y2﹣12x﹣14y+60=0及其上一点A(2,4).
(1)设圆N与x轴相切,与圆M外切,且圆心N在直线x=6上,求圆N的标准方程;
(2)设平行于OA的直线l与圆M相交于B、C两点,且BC=OA,求直线l的方程;
(3)设点T(t,0)满足:存在圆M上的两点P和Q,使得+=,求实数t的取值范围.
【考点】圆的一般方程;直线与圆的位置关系.
【分析】(1)设N(6,n),则圆N为:(x﹣6)2+(y﹣n)2=n2,n>0,从而得到|7﹣n|=|n|+5,由此能求出圆N的标准方程.
(2)由题意得OA=2,kOA=2,设l:y=2x+b,则圆心M到直线l的距离:d=,由此能求出直线l的方程.
(3)=,即||=,又||≤10,得t∈[2﹣2,2+2],对于任意t∈[2﹣2,2+2],欲使,只需要作直线TA的平行线,使圆心到直线的距离为,由此能求出实数t的取值范围.
【解答】解:(1)∵N在直线x=6上,∴设N(6,n),
∵圆N与x轴相切,∴圆N为:(x﹣6)2+(y﹣n)2=n2,n>0,
又圆N与圆M外切,圆M:x2+y2﹣12x﹣14y+60=0,即圆M:((x﹣6)2+(x﹣7)2=25,
∴|7﹣n|=|n|+5,解得n=1,
∴圆N的标准方程为(x﹣6)2+(y﹣1)2=1.
(2)由题意得OA=2,kOA=2,设l:y=2x+b,
则圆心M到直线l的距离:d==,
则|BC|=2=2,BC=2,即2=2,
解得b=5或b=﹣15,
∴直线l的方程为:y=2x+5或y=2x﹣15.
(3)=,即,即||=||,
||=,
又||≤10,即≤10,解得t∈[2﹣2,2+2],
对于任意t∈[2﹣2,2+2],欲使,
此时,||≤10,
只需要作直线TA的平行线,使圆心到直线的距离为,
必然与圆交于P、Q两点,此时||=||,即,
因此实数t的取值范围为t∈[2﹣2,2+2],.