安徽省淮北市树人高级中学2020-2021学年高一下学期期末考试数学试卷(含答案与解析)
展开本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第二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)
单项选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有且仅有一项是符合题目要求的,答案填写在答题卷上.)
1.已知全集为实数集R,集合,,则
A. B. C. D.
【答案】C
2. “”是“”的( )
A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件
C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件
【答案】B【详解】,,
“”是“”的必要不充分条件,
故“”是“”的必要不充分条件,故选B.
3.在平面直角坐标系中,已知角θ的顶点在坐标原点,始边与x轴正半轴重合,终边在直
线上,则=( )
–2 B. 2 C. 0 D.
3.【答案】B【详解】设点为角终边上任意一点,由三角函数定义,再根据诱导公式.故选B.
4.以直线为渐近线的双曲线的离心率为( )
B. C.或 D.
4【答案】C.解析:或,所以或,选C。
5.在中,,,点C在AB边上,且,则
A. B. C. D.
5.【答案】A解:,,,
,在AB边上,且,,
则
6. 函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
6.【答案】C【详解】,,∴是偶函数,排除B,D,
时,,,,排除A.只有C可选.故选:C.
已知四面体中,分别是的中点,若,,,则与所成角的度数为 ( )
A. B. C. D.
7.【答案】D
8. 已知直线l过点且倾斜角为,若l与圆相切,则
A. B. C. D.
8.【答案】A 解:圆的圆心坐标是,半径,
设直线l的方程为,即,显然,
由题意得:,化简得,解得:或,
,,.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
9.已知是三个平面向量,则下列叙述错误的是( )
A.若,则 B.若,且,则
C.若,则 D.若,则
【答案】ABC
A,若,可取,,则,故A错误;
B,若,且,当, 时,则与不一定相等,故B错误;
C,若,当时,与不一定平行,故C错误;
D,若,则,所以,
,故,故D正确.
故选:ABC
10.已知曲线.则下列说法正确的有( )
A.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上
B.若m=n>0,则C是圆,其半径为
C.若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为
D.若m=0,n>0,则C是两条直线
11.将函数f(x)=2csx图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再将得到的图象向左平移π个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列说法正确的有( )
A.g(x)为奇函数
B.g(x)的周期为4π
C.∀a∈R,都有g(x+π)=g(π﹣x)
D.g(x)在区间[]上单调递增,且最小值为
11.【答案】ABC
【解答】解:函数f(x)=2csx图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,
可得y=2csx的图像,再将得到的图象向左平移π个单位长度,
得到函数g(x)=2cs=﹣2sin的图象,
对于A:g(﹣x)=﹣2sin()=2sin=﹣g(x),故A正确;
对于B:由于ω=,所以T=4π,故B正确;
对于C:由于x=π时,函数取得最小值,
故函数关于x=π对称,故g(x+π)=g(π﹣x),故C正确;
对于D:g(x)在区间x∈[]上单调递减,在x单调递增,故D错误.
故选:ABC.
12.如图:在长方体中,是其中四个顶点,若,则下列叙述错误的是( )
【答案】BD
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
填空题 (本大题共4小题,每小题5分,共20分.答案填写在答题卷上.)
13.短轴长为,离心率的椭圆两焦点为F1,F2,过F1作直线交椭圆于A、B两点,则△ABF2的周长为 .
13.【解答】解:6
14.在《九章算术》中,将四个面都是直角三角形的四面体称之为鳖臑,在体积为的鳖臑
中,平面,且,,则该鳖臑外接球的表面积为 .
14.【解答】解:
15.在△ABC中,a,b,c分别是内角A,B,C的对边,其中A=,b+c=4,M为线段BC的中点,则|AM|的最小值为 .
15.【解答】解:因为M为线段BC的中点,所以,
故=,
因为A=,b+c=4,
所以,
由基本不等式可得,,当且仅当b=c=2时取等号,
所以,故,
所以|AM|的最小值为.故答案为:.
16.已知F是双曲线的右焦点,P是C左支上一点,,若周长的最小值是6a,则C的离心率是 .
16. 解:由题意可得,,设,
由双曲线的定义可得,,
,
则的周长为,
当且仅当A,P,共线,取得最小值,且为,由题意可得,
即,则,
四、解答题:(本大题共6小题,其中第17题10分,其余每题12分,共70分. 解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
17. 已知:
(1)若,求的坐标; (2)若与的夹角为,求.
17.【解析】(1)设,则由及得 ……………………2分
解得 ∴或…………………………………5分
(2)∵∴…………………………………………7分
∴,∴.………………………………………10分
18.在△中,角、、的对边分别为、、,且,.
(1)求角的大小;
(2)若,,求和△的面积.
18.【解析】(1)因为,所以.…………………………2分
因为,所以,所以.…………………………………………………4分
因为,且,所以. …………………………………………………………6分
因为,,所以余弦定理,
得,即.解得………………………………………………9分
…………………………………………………………12分
19.已知函数.
(1)当时,求函数的值域;
(2)已知,函数,若函数在区间上是增函数,求的最大值.
19.
【解析】(1).……………………(2分)
∵,∴,∴,
∴函数的值域为………………………………(4分)
(2),
当,………………………………(6分)
∵在上是增函数,且,
∴,
即,化简得,………………………………(10分)
∵,∴,∴,解得,因此,的最大值为1.……………(12分)
如图,在四棱锥P-ABCD中,AB⊥AD,CD⊥AD,PA⊥平面ABCD,PA=AD=CD=
2AB=2,M为PC的中点.
(1)求证:BM//平面PAD.
(2)平面PAD内是否存在一点N,使MN⊥平面PBD?若存在, 确定点N的位置;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)证明:取PD的中点E,连接EM,AE,则有且,而且,
∴,.
∴四边形ABME是平行四边形,即BM∥AE. ………………3分
∵AE⊂平面PAD,BM⊄平面PAD,
∴BM∥平面PAD. ………………5分
(2)解:当N为AE的中点时,MN⊥平面PBD.理由如下:………………6分
∵PA⊥平面ABCD,AB⊂平面ABCD,
∴PA⊥AB,又AB⊥AD,PA∩AD=A,即AB⊥平面PAD,………………7分
∵PD⊂平面PAD,
∴AB⊥PD,又PA=AD,E是PD的中点,即AE⊥PD,而AB∩AE=A,
∴PD⊥平面ABME. ……………9分
作MN⊥BE,交AE于点N,
∴MN⊥PD,又PD∩BE=E,
∴MN⊥平面PBD. ………………10分
易知△BME∽△MEN,而,
∴,即,而,
∴N为AE的中点. ………………12分
21.已知点,圆:,过点的动直线与圆交于两点,线段的中点为,为坐标原点.
(1)求的轨迹方程;
(2)当时,求的方程及的面积
21.【答案】(1)(2)
……………………4分
……………5分
………………………………2分
(2)由(1)可知的轨迹是以点为圆心,为半径的圆,
由于,故在线段的垂直平分线上, ………………………6分
又在圆上,从而, ………………………………7分
因为的斜率为3,所以的斜率为,所以的方程为, ……………………………… 9分
又,到的距离为, ………………11分
所以的面积为. ………………………12分
22.已知椭圆的离心率为分别为左右焦点,直线l:与椭圆C交于M、N两点,的重心分别为G、H,当时,的面积为.
求椭圆C的方程;
当时,证明:原点O在以GH为直径的圆的外部.
解:由题意可得离心率,,所以可得,
所以椭圆的方程设为:, ………………………………………2分
当时,直线l的方程:,将其直线方程代入椭圆中可得,
解得,所以,
所以, ………………………………4分
由题意可得,解得:,
所以椭圆的方程为:; …………………………………………………5分
证明:设,,由题意的重心分别为G、H,
所以,, ………………………………6分
联立直线l与椭圆的方程:整理可得:,
,, ………………………………8分
………………………………10分
因为,所以,所以,所以,
所以可证原点O在以GH为直径的圆的外部. ……………………………12分
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