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- 2021-06-11 发布
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理科数学试题
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.若命题“p∧q”为假,且“¬p”为假,则( )
A.p或q为假 B.q为假
C.q为真 D.不能判断q的真假
2.已知向量a=(1,1,0),b=(-1,0,2),且ka+b与2a-b互相垂直,则k的值是( )
A.1 B. C. D.
3.设P是椭圆+=1上一点,F1,F2是椭圆的焦点,若|PF1|=4,则|PF2|等于( )
A.22 B.21 C.20 D.13
4.设l为直线,α,β是两个不同的平面.下列命题中正确的是( )
A.若l∥α,l∥β,则α∥β B.若l⊥α,l⊥β,则α∥β
C.若l⊥α,l∥β,则α∥β D.若α⊥β,l∥α,则l⊥β
5.双曲线方程为x2-2y2=1,则它的右焦点坐标为( )
A. B. C. D.(,0)
6.函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
7.“a<0”是“方程ax2+1=0至少有一个负根”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
8.函数f(x)=x3-2x+3的图象在x=1处的切线与圆x2+y2=8的位置关系是( ).
A.相切 B.相交且过圆心
C.相交但不过圆心 D.相离
9.如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1,M,N分别为A1D1和AA1的中点,则下列四种说法中正确的个数为( )
①C1M∥AC;
②BD1⊥AC;
③BC1与AC所成的角为60°;
④CD与BN为异面直线.
A.1 B.2 C.3 D.4
10.已知点P在曲线上,α为曲线在点P处的切线的倾斜角,则α的取值范围是( ).
A. B. C. D.
11.某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如图所示.圆柱表面上的点M在正视图上的对应点为A,圆柱表面上的点N在侧视图上的对应点为B,则在此圆柱侧面上,从M到N的路径中,最短路径的长度为( )
A. B. C.3 D.2
12.已知函数在上可导,其导函数为,若满足:,,则下列判断一定正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.将正确答案填在题中横线上)
13.命题“若|x|>1,则x>1”的否命题是 命题.(填“真”或“假”)
14.若抛物线y2=2px(p>0)的准线经过双曲线x2-y2=1的一个焦点,则p=
15.已知函数 , 则
16.已知矩形ABCD中,AB=1,BC=,将矩形ABCD沿对角线AC折起,使平面ABC与平面ACD垂直,则B与D之间的距离为
三、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)写出下列命题的否定,并判断其真假:
(1)p:∀m∈R,方程x2+x-m=0必有实数根;
(2)q:∃x∈R,使得x2+x+1≤0.
18.(本小题满分12分)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ABC=,D是棱AC的中点,且AB=BC=BB1=2.
(1)求证:AB1∥平面BC1D;
(2)求异面直线AB1与BC1所成的角.
19.(本小题满分12分)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直
线l与C交于A,B两点,|AB|=8.
(1)求l的方程;
(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在 与x=1时都取得
极值.
(1)求a,b的值及函数f(x)的单调区间;
(2)若对x∈[-1,2],不等式f(x)<c2恒成立,求c的取值范围.
21.(本小题满分12分)在四棱锥P-ABCD中,△ABC,△ACD都为等腰直角三角形,
∠ABC=∠ACD=90°,△PAC 是边长为2的等边三角形,PB=,E为PA的中点.
(1)求证:BE⊥平面PAD;
(2)求二面角C-PA-D的余弦值.
22.(本小题满分12分)设,其中
(1)当时,求的极值点;
(2)若为R上的单调函数,求a的取值范围。
高二理科数学期末试卷答案
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
BDABC BCCCD BC
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.将正确答案填在题中横线上)
13。真 14。 2 15 16。 .
三、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)
(1)¬p:∃m∈R,使方程x2+x-m=0无实数根. 2分
若方程x2+x-m=0无实数根,则
Δ=1+4m<0,∴m<-,
∴¬p为真. 5分
(2)¬q:∀x∈R,使得x2+x+1>0. 7分
∵x2+x+1=(x+)2+>0,
∴¬q为真. 10分
18.(本小题满分12分)
(1)如图,连接B1C交BC1于点O,连接OD.
∵O为B1C的中点,D为AC的中点,∴OD∥AB1.
∵AB1⊄平面BC1D,OD⊂平面BC1D,
∴AB1∥平面BC1D. 5分
(2)建立如图所示的空间直角坐标系B-xy .
则B(0,0,0)、A(0,2,0)、C1(2,0,2)、B1(0,0,2).
∴=(0,-2,2)、=(2,0,2).
cos〈,〉=
==,
设异面直线AB1与BC1所成的角为θ,则cosθ=,
∵θ∈(0,),∴θ=. 12分
19.(本小题满分12分)
(1)由题意得F(1,0),l的方程为y=k(x-1)(k>0).
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
Δ=16k2+16>0,故x1+x2=.
所以|AB|=|AF|+|BF|=(x1+1)+(x2+1)=.
由题设知=8,解得k=-1(舍去)或k=1.
因此l的方程为y=x-1. 6分
(2)由(1)得AB的中点坐标为(3,2),所以AB的垂直平分线方程为y-2=-(x-3),即y=-x+5.
设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则
解得或
因此所求圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144. 12分
20.(本小题满分12分)
解:(1)f(x)=x3+ax2+bx+c,f′(x)=3x2+2ax+b,由,f′(1)=3+2a+b=0,得,b=-2.f′(x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1),当x变化时,f′(x),f(x)变化状态如下表:
x
1
(1,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
极大值
极小值
所以函数f(x)的增区间为和(1,+∞),减区间为. 6分
(2)f(x)=x3-x2-2x+c,x[-1,2],当时,为极大值,而f(2)=2+c,则f(2)=2+c为最大值,要使f(x)<c2(x[-1,2])恒成立.只需c2>f(2)=2+c,解得c<-1或c>2.
所以c的取值范围是c<-1或c>2. 12分
21.(本小题满分12分)
(1)证明:△ABC与△ACD都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ACD=90°,
∴∠ACB=∠DAC=45°,AC=BC, ∴BC∥AD,AB=BC=,
∵E为PA的中点,且AB=PB=,∴BE⊥PA,
在△PBC中,PC2=PB2+BC2,∴BC⊥PB.又∵BC⊥AB,且PB∩AB=B,∴BC⊥平面PAB.
∵BC⊂平面PAB,∴BE⊥BC, 又∵BC∥AD,∴BE⊥AD,
又∵PA∩AD=A,∴BE⊥平面PAD. 5分
(2)由(1)可知BC,AB,BP两两垂直,以B为原点,BC,AB,BP分别为x,y, 轴,建立空间直角坐标系,则A(0,,0),B(0,0,0),C(,0,0),P(0,0,),则=(,-,0),=(0,-,).
设平面PAC的一个法向量为m=(x,y, ),则
∴ ∴取m=(1,1,1)
又由(1)知BE⊥平面PAD,故=(0,,)为平面PAD的一个法向量,
∴cos〈m,〉==,故二面角C-PA-D的余弦值为. 12分
22.(本小题满分12分)
解:对求导得 ①……………2分
(1)当时,若
解得……………4分
综合①,可知
所以, 是极小值点, 是极大值点. ……………8分
(2)若为R上的单调函数,则在R上不变号,
结合①与条件a>0,知在R上恒成立,……………10分
因此由此并结合,知。
所以a的取值范围为……………12分