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全*品*高*考*网, 用后离不了!2017-2018学年新疆石河子一中高二(上)第一次月考数学试卷
一、选择题(每题5分)
1.不等式2x2﹣x﹣1>0的解集是( )
A.(﹣,1) B.(1,+∞) C.(﹣∞,1)∪(2,+∞) D.(﹣∞,﹣)∪(1,+∞)
2.已知x<a<0,则下列不等式一定成立的是( )
A.0<x2<a2 B.x2>ax>a2 C.0<x2<ax D.x2>a2>ax
3.直线l的倾斜角为α,将直线l绕着它与x轴交点逆时针旋转45°后,得到直线l′,则直线l′的倾斜角为( )
A.α+45°
B.α﹣45°
C.α﹣135°
D.当0°≤α<135°时为α+45°;当135°≤α<180°时为α﹣135°.
4.以下命题:
①直角三角形的一边为轴旋转一周所得的旋转体是圆锥;
②以直角梯形的一腰为轴旋转一周所得的旋转体是圆台;
③圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;
④一个平面截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.
其中正确命题的个数为( )
A.O B.1 C.2 D.3
5.一个由半球和四棱锥组成的几何体,其三视图如图所示.则该几何体的体积为( )
A. +π B. +π C. +π D.1+π
6.若直线l1:ax+y﹣1=0与l2:3x+(a+2)y+1=0平行,则a的值为( )
A.﹣3 B.1 C.0或﹣ D.1或﹣3
7.若实数x,y满足则的取值范围是( )
A.(﹣1,1) B.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣1) D.[1,+∞)
8.一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )
A. B. C. D.
9.已知{an}是等差数列,公差d不为零,前n项和是Sn,若a3,a4,a8成等比数列,则( )
A.a1d>0,dS4>0 B.a1d<0,dS4<0 C.a1d>0,dS4<0 D.a1d<0,dS4>0
10.已知直线2x+y﹣2=0与直线4x+my+6=0平行,则它们之间的距离为( )
A. B. C. D.
11.如图,设四面体ABCD各棱长均相等,E、F分别为AC,AD中点,则△
BEF在该四面体的面ABC上的射影是下图中的( )
A. B. C. D.
12.四面体A﹣BCD中,AB=CD=10,AC=BD=2,AD=BC=2,则四面体A﹣BCD外接球的表面积为( )
A.50π B.100π C.200π D.300π
二、填空题(每题5分)
13.已知点A(﹣4,﹣2),B(2,10),则线段AB的垂直平分线的方程是 .
14.如图,矩形O′A′B′C′是水平放置的一个平面图形的直观图,其中O′A′=6,O′C′=2,则原图形OABC的面积为 .
15.已知正项等比数列{an}满足a7=a6+2a5.若存在两项am,an使得=4a1,则+的最小值为 .
16.过点P(3,0)作一直线,使它夹在两直线l1:2x﹣y﹣2=0与l2:x+y+3=0之间的线段AB恰被点P平分,则此直线的方程为 .
三、解答题(17题10分,其它题12分)
17.若x,y满足条件
(1)求Z=x+2y的最大值.
(2)求x2+(y﹣2)2的最小值.
18.已知点A(5,2),,C(﹣1,﹣4)
(1)求过点A,且在y轴上的截距是在x轴上截距2倍的直线方程;
(2)求过点C且与线段AB有交点的直线的倾斜角的取值范围.
19.(1)已知关于x的不等式对任意x∈(1,+∞)恒成立,求m的取值范围;
(2)已知不等式ax2+bx+c>0的解集是(﹣4,1),求不等式b(x2﹣1)+a(x+3)+c>0的解集.
20.已知数列{an}的前n项和为Sn,且
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=a2n﹣1,且数列的前n项之和为Tn,求证:.
21.已知一几何体三视图如下
(1)画出该几何体的直观图,并求该几何体的表面积;
(2)求该几何体外接球的体积.
22.过点M(2,4)作互相垂直的两条直线,直线l1与x轴正半轴交于点A,直线l2与y轴正半轴交于点B.
(1)求△AOB的面积的最大值;
(2)若直线AB将四边形OAMB分割成面积相等的两部分,求△AOB的面积.
2017-2018学年新疆石河子一中高二(上)第一次月考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题5分)
1.不等式2x2﹣x﹣1>0的解集是( )
A.(﹣,1) B.(1,+∞) C.(﹣∞,1)∪(2,+∞) D.(﹣∞,﹣)∪(1,+∞)
【考点】74:一元二次不等式的解法.
【分析】将不等式的左边分解因式得到相应的方程的根;利用二次方程解集的形式写出解集.
【解答】解:原不等式同解于
(2x+1)(x﹣1)>0
∴x>1或x<
故选:D
2.已知x<a<0,则下列不等式一定成立的是( )
A.0<x2<a2 B.x2>ax>a2 C.0<x2<ax D.x2>a2>ax
【考点】72:不等式比较大小.
【分析】利用不等式的基本性质即可得出.
【解答】解:∵x<a<0,∴x2>xa>a2.
故选:B.
3.直线l的倾斜角为α,将直线l绕着它与x轴交点逆时针旋转45°后,得到直线l′,则直线l′的倾斜角为( )
A.α+45°
B.α﹣45°
C.α﹣135°
D.当0°≤α<135°时为α+45°;当135°≤α<180°时为α﹣135°.
【考点】I2:直线的倾斜角.
【分析】利用倾斜角的范围即可得出.
【解答】解:由于倾斜角的范围是[0°,180°).
∴当0°≤α<135°时,为α+45°,当135°≤α<180°时,为α﹣135°.
故选:D.
4.以下命题:
①直角三角形的一边为轴旋转一周所得的旋转体是圆锥;
②以直角梯形的一腰为轴旋转一周所得的旋转体是圆台;
③圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;
④一个平面截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.
其中正确命题的个数为( )
A.O B.1 C.2 D.3
【考点】L5:旋转体(圆柱、圆锥、圆台).
【分析】根据圆锥的几何特征可以判断①的真假;根据圆台的几何特征可以判断②的真假;根据旋转体的几何特征可以判断③的真假;根据圆台的几何特征可以判断④的真假;进而得到答案.
【解答】解:直角三角形的斜边为轴旋转一周所得的旋转体不是圆锥,故①错误;
以直角梯形的一斜腰为轴旋转一周所得的旋转体不是圆台,故②错误;
圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆面,故③不正确;
一个平行与底面平面截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台,故④错误;
故选A
5.一个由半球和四棱锥组成的几何体,其三视图如图所示.则该几何体的体积为( )
A. +π B. +π C. +π D.1+π
【考点】L!:由三视图求面积、体积.
【分析】由已知中的三视图可得:该几何体上部是一个半球,下部是一个四棱锥,进而可得答案.
【解答】解:由已知中的三视图可得:该几何体上部是一个半球,下部是一个四棱锥,
半球的直径为棱锥的底面对角线,
由棱锥的底底面棱长为1,可得2R=.
故R=,故半球的体积为: =π,
棱锥的底面面积为:1,高为1,
故棱锥的体积V=,
故组合体的体积为: +π,
故选:C
6.若直线l1:ax+y﹣1=0与l2:3x+(a+2)y+1=0平行,则a的值为( )
A.﹣3 B.1 C.0或﹣ D.1或﹣3
【考点】II:直线的一般式方程与直线的平行关系.
【分析】利用两直线平行时,一次项系数之比相等,但不等于常数项之比,求出a的值.
【解答】解:∵a=﹣2时,l1不平行l2,
∴l1∥l2⇔
解得:a=1
故选:B.
7.若实数x,y满足则的取值范围是( )
A.(﹣1,1) B.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣1) D.[1,+∞)
【考点】7C:简单线性规划.
【分析】本题属于线性规划中的延伸题,对于可行域不要求线性目标函数的最值,而是求可行域内的点与点(1,0)构成的直线的斜率范围.
【解答】解:可行域为图中阴影部分,
的几何意义是区域内点与点A(1,0)连线的斜率.当过点A的直线与l:x﹣y+1=0平行时,斜率k=1;
当直线过点A和B(0,1)时,斜率k=﹣1,
故欲使过点A的直线与可行域有公共点,
应有k>1或k<﹣1,
故>1或<﹣1.
故选B.
8.一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )
A. B. C. D.
【考点】L!:由三视图求面积、体积.
【分析】由三视图判断,正方体被切掉的部分为三棱锥,把相关数据代入棱锥的体积公式计算即可.
【解答】解:设正方体的棱长为1,由三视图判断,正方体被切掉的部分为三棱锥,
∴正方体切掉部分的体积为×1×1×1=,
∴剩余部分体积为1﹣=,
∴截去部分体积与剩余部分体积的比值为.
故选:D.
9.已知{an}是等差数列,公差d不为零,前n项和是Sn,若a3,a4,a8成等比数列,则( )
A.a1d>0,dS4>0 B.a1d<0,dS4<0 C.a1d>0,dS4<0 D.a1d<0,dS4>0
【考点】8M:等差数列与等比数列的综合.
【分析】由a3,a4,a8成等比数列,得到首项和公差的关系,即可判断a1d和dS4的符号.
【解答】解:设等差数列{an}的首项为a1,则a3=a1+2d,a4=a1+3d,a8=a1+7d,
由a3,a4,a8成等比数列,得,整理得:
.
∵d≠0,∴,
∴,
=<0.
故选:B.
10.已知直线2x+y﹣2=0与直线4x+my+6=0平行,则它们之间的距离为( )
A. B. C. D.
【考点】IU:两条平行直线间的距离.
【分析】利用两条平行直线间的距离公式,注意未知数的系数必需相同,求得结果.
【解答】解:∵直线2x+y﹣2=0与直线4x+my+6=0平行,
则它们之间的距离即4x+2y﹣4=0与4x+2y+6=0之间的距离,
为=,
故选:C.
11.如图,设四面体ABCD各棱长均相等,E、F分别为AC,AD中点,则△BEF在该四面体的面ABC上的射影是下图中的( )
A. B. C. D.
【考点】L7:简单空间图形的三视图.
【分析】由于是正四面体,不难得到D在ABC上的射影,即可得到AD在ABC上的射影,即可推出正确选项.
【解答】解:由于几何体是正四面体,
所以D在ABC上的射影是它的中心,可得到AD在ABC上的射影,
因为F在AD上,所以考察选项,只有B正确.
故选B.
12.四面体A﹣BCD中,AB=CD=10,AC=BD=2,AD=BC=2,则四面体A﹣BCD外接球的表面积为( )
A.50π B.100π C.200π D.300π
【考点】LE:棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积.
【分析】由题意可采用割补法,考虑到四面体ABCD的四个面为全等的三角形,所以可在其每个面补上一个以10,2,2为三边的三角形作为底面,且以分别为x,y,z,长、两两垂直的侧棱的三棱锥,从而可得到一个长、宽、高分别为x,y,z的长方体,由此能求出球的半径,进而求出球的表面积.
【解答】解:由题意可采用割补法,考虑到四面体ABCD的四个面为全等的三角形,
所以可在其每个面补上一个以10,2,2为三边的三角形作为底面,
且以分别为x,y,z,长、两两垂直的侧棱的三棱锥,
从而可得到一个长、宽、高分别为x,y,z的长方体,
并且x2+y2=100,x2+z2=136,y2+z2=164,
设球半径为R,则有(2R)2=x2+y2+z2=200,
∴4R2=200,
∴球的表面积为S=4πR2=200π.
故选C.
二、填空题(每题5分)
13.已知点A(﹣4,﹣2),B(2,10),则线段AB的垂直平分线的方程是
x+2y﹣7=0 .
【考点】IJ:直线的一般式方程与直线的垂直关系.
【分析】设点P(x,y)为线段AB的垂直平分线上的任意一点,可得|PA|=|PB|,利用两点之间的距离公式即可得出.
【解答】解:设点P(x,y)为线段AB的垂直平分线上的任意一点,
则|PA|=|PB|,即=,化为:x+2y﹣7=0.
故答案为:x+2y﹣7=0.
14.如图,矩形O′A′B′C′是水平放置的一个平面图形的直观图,其中O′A′=6,O′C′=2,则原图形OABC的面积为 24 .
【考点】LB:平面图形的直观图.
【分析】根据所给的数据做出直观图形的面积,根据直观图的面积:原图的面积=,得到原图形的面积是12÷,得到结果.
【解答】解:∵矩形O'A'B'C'是一个平面图形的直观图,其中O'A'=6,O'C'=2,
∴直观图的面积是6×2=12
∵直观图的面积:原图的面积=1:2,
∴原图形的面积是12÷=24.
故答案为24.
15.已知正项等比数列{an}满足a7=a6+2a5.若存在两项am,an使得=4a1,则+的最小值为 .
【考点】7F:基本不等式;88:等比数列的通项公式.
【分析】由a7=a6+2a5求出公比q,正项等比数列=4a1可得an•am=16a1,利用等比中项的性质可得m,n的关系,“乘1法”与基本不等式的性质,即可求+
的最小值.
【解答】解:由{an}是正项等比数列,a7=a6+2a5,
可得:q2=q+2,
解得:q=2或a=﹣1(舍去)
∵=4a1
∴可得:an•am=16a1=.
∴m+n=6.
则,
那么:( +)()=+=
当且仅当3m=n时取等号.
故得+的最小值为:.
16.过点P(3,0)作一直线,使它夹在两直线l1:2x﹣y﹣2=0与l2:x+y+3=0之间的线段AB恰被点P平分,则此直线的方程为 8x﹣y﹣24=0 .
【考点】IK:待定系数法求直线方程.
【分析】设点A(x,y)在l1上,由题意知:线段AB的中点为P(3,0),利用中点坐标公式可得:点B(6﹣x,﹣y),解方程组,解得A,再利用点斜式即可得出.
【解答】解:设点A(x,y)在l1上,
由题意知:线段AB的中点为P(3,0),
∴点B(6﹣x,﹣y),
解方程组,
解得,
∴k==8.
∴所求的直线方程为y=8(x﹣3),即8x﹣y﹣24=0.
故答案是:8x﹣y﹣24=0.
三、解答题(17题10分,其它题12分)
17.若x,y满足条件
(1)求Z=x+2y的最大值.
(2)求x2+(y﹣2)2的最小值.
【考点】7C:简单线性规划.
【分析】(1)画出线性约束条件表示的可行域,再画出目标函数线,平移目标函数线使之经过可行域.Z=x+2y变形可得y=﹣+,所以目标函数线纵截距最大时z最大;纵截距最小时z最小.
(2)利用目标函数的几何意义,利用点到直线的距离公式转化求解即可.
【解答】解:(1)试目标函数为Z=x+2y,可行域如图所示…
作出直线Z=x+2y,可知,直线经过点B时,Z取得最大值,
直线经过点A时,z取得最小值.
解方程组
和
可得点A(﹣2,﹣1)和点B(1.5,2.5)..
(2)x2+(y﹣2)2的几何意义是可行域内的点与(0,2)距离的平方,
就是图中PQ的平方即可,所以:x2+(y﹣2)2的最小值为: =.
18.已知点A(5,2),,C(﹣1,﹣4)
(1)求过点A,且在y轴上的截距是在x轴上截距2倍的直线方程;
(2)求过点C且与线段AB有交点的直线的倾斜角的取值范围.
【考点】IK:待定系数法求直线方程;I2:直线的倾斜角.
【分析】(1)分直线的斜率存在和不存在两种情况,分别求出直线的方程.
(2)分别求出直线CA的斜率和倾斜角、直线CB的斜率和倾斜角,可得过点C且与线段AB有交点的直线的倾斜角的取值范围.
【解答】解:(1)当直线经过原点时,直线的斜率为直线的方程为y=x,即2x﹣5y=0.
当直线不经过原点时,设直线的方程为+=1,把点A(5,2)代入,求得a=6,
故直线的方程为+=1,即2x+y﹣12=0.
综上可得,要求直线的方程为2x﹣5y=0,或2x+y﹣12=0.
(2)∵点A(5,2),,C(﹣1,﹣4),故直线CA的斜率为=1,
故直线CA的倾斜角为,
直线CB的斜率为=﹣,故直线CB的倾斜角为,
故过点C且与线段AB有交点的直线的倾斜角的取值范围为[0,]∪[,π).
19.(1)已知关于x的不等式对任意x∈(1,+∞)恒成立,求m的取值范围;
(2)已知不等式ax2+bx+c>0的解集是(﹣4,1),求不等式b(x2﹣1)+a(x+3)+c>0的解集.
【考点】74:一元二次不等式的解法;7F:基本不等式.
【分析】(1)根据题意可设f(x)=x+,x>1,求出f(x)的最小值,从而求出m的取值范围;
(2)根据不等式ax2+bx+c>0的解集求出b、a和c的关系,再化简不等式b(x2﹣1)+a(x+3)+c>0,从而求出所求不等式的解集.
【解答】解:(1)关于x的不等式对任意x∈(1,+∞)恒成立,
可设f(x)=x+,x>1,
则f(x)=(x﹣1)++1≥2+1=3,
当且仅当x﹣1=,即x=2时取“=”,
∴m的取值范围是m<3;
(2)已知不等式ax2+bx+c>0的解集是(﹣4,1),
∴,
解得b=3a,c=﹣4a,且a<0;
∴不等式b(x2﹣1)+a(x+3)+c>0化为:
3(x2﹣1)+(x+3)﹣4<0,
整理得3x2+x﹣4<0,
即(3x+4)(x﹣1)<0,
解得﹣<x<1;
∴所求不等式的解集为(﹣,1).
20.已知数列{an}的前n项和为Sn,且
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=a2n﹣1,且数列的前n项之和为Tn,求证:.
【考点】8E:数列的求和;8H:数列递推式.
【分析】(1)n=1时,a1=S1.n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1.即可得出.
(2)bn=a2n﹣1=2n﹣1,可得==.利用裂项求和方法、数列的单调性即可得出.
【解答】(1)解:n=1时,a1=S1=0.
n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=﹣1﹣=n.
∴an=.
(2)证明:bn=a2n﹣1=2n﹣1,
==.
数列的前n项之和Tn=+…+
=<.
∴.
21.已知一几何体三视图如下
(1)画出该几何体的直观图,并求该几何体的表面积;
(2)求该几何体外接球的体积.
【考点】LG:球的体积和表面积;L7:简单空间图形的三视图.
【分析】(1)根据三视图和直观图的关系即可画出.计算各面的面积累加可得几何体的表面积;
(2)根据(1)中直观图可知,几何体是正四棱锥,外接球的球心在高的中点上,即求解R.
【解答】解:(1)三视图该几何体是正四棱锥的直观图,如下:
底面为正方形,边长为2,其面积为:2×2=4.
四个侧面是全等的三角形,斜高为:,底面边长为2.其面积为:4.
∴该几何体的表面积;4.
(2)根据斜高为:,底面边长为2,可得高SO=.
OA=,
∴h=
∴外接圆半径r==
则球的体积V==.
22.过点M(2,4)作互相垂直的两条直线,直线l1与x轴正半轴交于点A,直线l2与y轴正半轴交于点B.
(1)求△AOB的面积的最大值;
(2)若直线AB将四边形OAMB分割成面积相等的两部分,求△AOB的面积.
【考点】IK:待定系数法求直线方程;IG:直线的一般式方程.
【分析】(1)当直线l1,的斜率不存在时,求得△AOB的面积;当直线l1
,的斜率存在时,再求得△AOB的面积s(k)最大值为,综合可得结论.
(2)直线l1,的斜率存在时,检验满足条件.当直线l1,的斜率存在时,求得四边形OAMB的面积,根据直线AB将四边形OAMB分割成面积相等的两部分,求得k的值,综合可得结论.
【解答】解:(1)当直线l1,的斜率不存在时,l1的方程为x=2,l2的方程为y=4,
此时A(2,0)、B(0,4),
△AOB的面积为•OA•OB=4.
当直线l1,的斜率存在时,设l1的方程为y﹣4=k(x﹣2),
l2的方程为y﹣4=﹣(x﹣2),∴A(2﹣,0)、B(0,4+),
△AOB的面积为 s(k)=•OA•OB=•(2﹣)•(4+)=﹣﹣+4,
故当k=﹣时,s(k)取得最大值为.
综上可得,△AOB的面积s(k)最大值为.
(2)直线l1,的斜率存在时,四边形OAMB的面积等于8,△AOB的面积为4,满足条件.
当直线l1,的斜率存在时,由(1)知,A(2﹣,0)、B(0,4+),
四边形OAMB的面积为•(2﹣)•4+•(4+)•2=8﹣,
直线AB将四边形OAMB分割成面积相等的两部分,则2•(﹣﹣+4)=8﹣,求得k=﹣,
此时A(5,0)、B(0,),△AOB的面积为4 或.