1、12018-2019 学年四川省雅安中学高二上学期期中考试数学(理)试题注 意 事 项 :1 答 题 前 , 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 , 并 将 准 考 证 号 条 形 码 粘 贴在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 : 每 小 题 选 出 答 案 后 , 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标 号 涂 黑 , 写在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 : 用 签 字 笔 直 接 答
2、在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 , 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、单选题1下列命题中正确的是A经过点 的直线都可以用方程 表示0(0,0) 0=(0)B经过定点 的直线都可以用方程 表示(0,) =+C经过任意两个不同点 的直线都可用方程 1(1,1),2(2,2) (21)(1)表示=(21)(1)D不经过原点的直线都可以用方程 表示+=12设 是两条不同的直线, 是两个不同的平面,下列命题中正确的是, ,A若 ,则 B若
3、 ,则, /, /C若 ,则 D若 , 则, ,/,/3已知直线 平行,则实数 的值为1:(3+)+4=53,2:2+(5+)=8 A B C 或 D7 1 1 71334已知实数 x,y 满足 x2+y2=1,则 x+y 的取值范围是3A(-2,2) B(- ,2 C D(-2,+ ) 2,2 5已知直线 过定点 ,点 在直线 上,则 的最小值是:+2=0 (,) 2+1=0 |A B C D10355 6 356若直线 过点 ,斜率为 1,圆 上恰有 3 个点到 的距离为 1,则 的值为 (0,) 2+2=4 A B C D32 32 2 27已知直线 l: y x m 与曲线 有两个公共
4、点,则实数 m 的取值范围是=12A1, ) B( ,1 C1, ) D( ,12 2 2 28圆 与直线 l 相切于点 ,则直线 l 的方程为2+2+4+2=0 (3,1)A B C D+4=0 +4=0 +2=0 +2=09 为顶点的正四面体 的底面积为 , 为 的中点,则 与 所成角的余弦值为 3 A B C D33 32 36 1610执行如图所示的程序框图,若输入 ,则输出的 值为=8 A B C D334 12 5211已知三棱锥 的四个顶点都在球 的球面上, 平面 , 是边PAOPABCA长为 2 的等边三角形,若球 的体积为 ,则直线 与平面 所成角的正切值为O823CA B
5、C D31211012点 在曲线 上运动, ,且 的(,) :24+221=0 =2+2+1212150 最大值为 ,若 , ,则 的最小值为 +1+1+1A1 B2 C3 D413已知复数 ,若 ,则 =+(,) 3+3=+(1) |=A B C D52 2 514已知集合 , ,则 =|22110) 34,2内恰好取得一次最大值 2,则 的取值范围是0,2 A B C D(0,23 14,23 (0,34 14,3424已知函数 ,若对任意的 且 ,都有()=(1)3122+2 1,2(0,+), 12,则实数 的取值范围是1(1)+2(2)2(1)+1(2) A B C D(,3) (,
6、3 (,13) (,13二、填空题25在空间直角坐标系中,点(1,2,3)关于 面对称的点的坐标为 _26已知直线 : 和 : 垂直,则实数 的值为1 +31=0 2 2+(1)+1=0 _27若 为圆 的弦 的中点,则直线 的方程是2,P25xyABAB_.28若动点 在直线 上,动点 Q 在直线 上,记线段 的中点为 :22=0 :26=0 ,且 ,则 的取值范围为 _.(0,0) (02)2+(0+1)25 20+2029已知实数 x、 y 满足 ,则目标函数 的最小值为_+503+0 =+230已知函数 是定义在 上的奇函数,则 _.()=2+22+1 =31如图,在底面为正方形的四棱
7、锥 中, ,点 为棱=2 的中点,则异面直线 与 所成角的余弦值为_ 32若数列 满足 , ,数列 的通项公式 1=1 (1)(+1)=321() ,则数列 的前 10 项和 _= +1(21)(2+11) 10=三、解答题33设直线 的方程为 (+1)+2=0 ()3(1)若 在两坐标轴上的截距相等,求 的方程; (2)若 不经过第二象限,求实数 的取值范围 34已知两圆 x2+y22x+10y24=0 和 x 2+y2+2x+2y8=0(1)判断两圆的位置关系;(2)求公共弦所在的直线方程及公共弦的长35如图所示,在四棱锥 中, 平面 , , , /.=12=2(1)求证: ;(2)当几何
8、体 的体积等于 时,求四棱锥 的侧面积.43 36已知圆 M 过 C(1,-1),D(-1,1)两点,且圆心 M 在 x+y-2=0 上(1)求圆 M 的方程;(2)设点 P 是直线 3x+4y+8=0 上的动点,PA,PB 是圆 M 的两条切线,A,B 为切点,求四边形PAMB 面积的最小值37如图,在四棱锥 中, 平面 ,四边形 是菱形, , ,且 , 交于点 , 是 上任意一点=2 =23 (1)求证: ;(2)若 为 的中点,且二面角 的余弦值为 ,求 与平面 所成角 的正弦 217 值38已知直线 l:y=k(x+2 )与圆 O:x 2+y2=4 相交于不重合的 A、B 两点,O 是
9、坐标原点,2且三点 A、B、O 构成三角形(1)求 k 的取值范围;(2)三角形 ABO 的面积为 S,试将 S 表示成 k 的函数,并求出它的定义域;(3)求 S 的最大值,并求取得最大值时 k 的值39已知等比数列 中, 依次是某等差数列的第 5 项、第 3 项、第 2 项,且 , 3,4,5 1=32公比 1(1)求 ; (2)设 ,求数列 的前 项和=2 40已知 分别为 三个内角 的对边,向量 , 且, , =(,) =(,).=2(1)求角 的大小;(2)若 ,且 面积为 ,求边 的长.+=3 63 41在 中, , 分别为 , 的中点, ,如图 1.以 为折痕将 =2=2 折起,
10、使点 到达点 的位置,如图 2. 如图 1 如图 2(1)证明:平面 平面 ; (2)若平面 平面 ,求直线 与平面 所成角的正弦值。 42在数列 中, 已知 ,且数列 的前 项和 满足 , . 1=1 4+13=4 (1)证明数列 是等比数列; 4(2)设数列 的前 项和为 ,若不等式 对任意的 恒成立, 求 +(34)160)22增区间,结合已知可得 , ,可解得 0 ,又函数在区间0,2上恰好22 34,2 23取得一次最大值,根据正弦函数的性质可得 ,得 ,进而得解14 22 14【详解】=2sinx ,()=(+3)3(+3) (0) , 是函数含原点的递增区间22又函数在 上递增,
11、34,2 , ,22 34,2得不等式组: ,且 ,234 2 2又0,0 ,23又函数在区间0,2上恰好取得一次最大值,根据正弦函数的性质可知 且 14 2254 22可得 , 综上:14 54) 14,23故选:B【点睛】本题主要考查正弦函数的图象和性质,研究有关三角的函数时要利用整体思想,灵活应用三角函数的图象和性质解题,属于中档题24D【解析】【分析】将 x1f(x 1)+x 2f(x 2)x 1f(x 2)+x 2f(x 1)变形得f(x 1)f(x 2)(x 1x 2)0,进而分析函数 f(x) 为增函数或常数函数 ,据此可得答案在 (0,+)【详解】根据题意,将 x1f(x 1)
12、+x 2f(x 2)x 1f(x 2)+x 2f(x 1)变形可得f(x 1)f(x 2)(x 1x 2)0,所以函数 f(x) 为增函数或常数函数 .在 (0,+)当 f(x) 为增函数时,则 f(x)=x -3kx -x ,在 (0,+) ex 2 0在 (0,+)恒成立所以 3k ,h(x)= ,( ex-1x ) ex-1xh(x) = 0, h(x) 为增函数, (1)+12 在(0,+)x , h(x) 1 3k , k .0 113因为 f(x) 不可能为常数函数,(舍) 所以 k .在 (0,+)13故选:D【点睛】本题考查函数单调性的判定与应用,关键是依据 x1f(x 1)+
13、x 2f(x 2)x 1f(x 2)+x 2f(x 1),判断出函数 f(x) 为增函数或常数函数,利用导数求出 k 的范围,属于中档题.在 (0,+)25(-1,2,3)【解析】【分析】在空间直角坐标系中,点(x,y,z)关于平面 yoz 对称的点坐标是(-x,y,z)【详解】在空间直角坐标系中,点(1,2,3)关于平面 xoy 对称的点坐标是(-1,2,3)故答案为:(-1,2,3)【点睛】本题考查点的坐标的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意空间直角坐标系的性质的合理运用26 35【解析】【分析】对 a 分类讨论,利用相互垂直的直线斜率之间的关系即可得出【详解】a=1 时,两条直线不垂
14、直,舍去a1 时,由 =1 ,解得 a= 3 ( 21) 35故答案为: 35【点睛】本题考查了分类讨论、相互垂直的直线斜率之间的关系,考查推理能力与计算能力,属于基础题27 30xy【解析】设圆心为 C,则 C(1,0),由圆的性质有 ,而直线 PC 的斜率PCAB,因为 ,所以直线 AB 的斜率为 1,又直线 AB 过点 ,所112k1ABk 2,1P以直线 AB 的方程为 ,即 .2yx30y28165,16【解析】【分析】根据题意判断出点 M 的轨迹,利用点到直线的距离公式求得最小值,进而联立直线和圆的方程求得点 B 的坐标,即可求得最大值,得到答案.【详解】因为动点 在直线 上,动点
15、 Q 在直线 上, :22=0 :26=0直线 与直线 狐仙平行,:22=0 :26=0动点 在直线 上,动点 在直线 上, 所以 的中点 在与 平行,且到 的距离相等的直线上, , ,设该直线为 ,其方程为 , 2+=0因为线段 的中点为 ,且 , (0,0) (02)2+(0+1)25点 在圆 的内部或在圆上,(0,0) (2)2+(+1)2=5设直线 角圆于 ,可得点 在线段 上运动, , 因为 表示的几何意义为线段上的点到原点的距离的平方,20+20=|2,20+20所以原点到直线 的距离的平方为最小,所以 的最小值为 , 为最大,20+20 ( |4|1+4)2=165 联立 ,解得
16、 ,24=0(+(=5 (4,0),(0,2)当 与 重合时, 的最大值为 ,即 的最大值为 , 20+20 42+02=16 20+20 16所以 的取值范围是 .20+20 165,16【点睛】本题主要考查了直线与圆的方程的综合应用,同时解答中涉及到直线的方程,圆的方程和点到直线的距离公式等基础知识的综合运用,着重考查了函数与方程思想,以及转化的数学思想的应用,试题有一定难度,属于中档试题.29 3【解析】满足条件的点 的可行域如下:(,)由图可知,目标函数 在点 处取到最小值-3=+2 (3,3)301【解析】依题意可得, ,则 ,解得(0)=0222 =0 =1当 时, ,则=1()=
17、212+1 ()=212+1=121+2=()所以 为奇函数,满足条件,故() =131 36【解析】【分析】做出平行四边形,将要求的角转化为角 GFD 或其补角为所求角,在三角形 FDG 中应用余弦定理得到夹角的余弦值.【详解】取 PD 的中点记为 F 点,BC 的中点记为 点,连接 FG,GD,因为 ,且 ,EF/BC=12,故得到四边形 EFGB 为平行四边形,故角 GFD 或其补角为所求角,根据题干得到,三角=12形 PAB 为等边三角形,BF 为其高线,长度为 ,FG= ,DG= ,3 3 2+2=5FD=1,根据余弦定理得到 ,因为异面直线夹角为直角或锐角,故取=3+1523 =3
18、6正值,为: .36故答案为: .36【点睛】这个题目考查的是异面直线的夹角的求法;常见方法有:将异面直线平移到同一平面内,转化为平面角的问题;或者证明线面垂直进而得到面面垂直,这种方法适用于异面直线垂直的时候.3220462047【解析】【分析】对于 ,当 n=1,代入得 -4,依次得(1)(+1)=321 a2=发现规律, 利用 ,求出 .a3=10, a4=-22, a5=46.= +1(21)(2+11) 10【详解】由 ,当 n=1,代入得 -4,依次得(1)(+1)=321 a2=发现规律, 利用a3=322-2, a4=-323+2, a5=324-2, a6=-325+2, a
19、7=326-2.,得 b =- , ,求= +1(21)(2+11) 1 43 b2= 1037, b3=- 22715, b4= 461531, b5=- 943163.出 .10=20462047故答案为:20462047【点睛】本题考查的是在数列中,给了递推公式不好求通项公式时,可以列举几项再发现规律,求出题中要求的前 10 项和,属于中档题.33(1) 或 ;(2) .3+=0 +2=0 1【解析】(1)当直线过原点时,该直线在 x 轴和 y 轴上的截距均为零,a2,即方程为 3xy0 符合题意当直线不过原点时,由截距存在且均不为 0, a2 ,即 a11,2+1a0,即方程为 xy2
20、0.(2)(解法 1)将 l 的方程化为 y(a1)xa2,( 1) 0, 20 或 ( 1) 0, 20. a1.综上可知 a 的取值范围是 a1.(解法 2)将 l 的方程化为(xy2)a(x1)0(aR)它表示过 l1:xy20 与l2:x10 交点(1,3)的直线系(不包括 x1)由图象可知 l 的斜率(a1)0,即 a1时,直线 l 不经过第二象限34(1)见解析; (2)x2y+4=0; .25【解析】【分析】(1)先求出|C 1C2|= ,再判(1+1)2+(5+1)2=25,1+2=52+10,12=2210断两圆的位置关系.(2)把两圆方程相减得到相交弦的直线方程,再利用弦长
21、公式求公共弦长.【详解】(1)将两圆化为标准方程,得 C1:(x1) 2+(y+5) 2=50,C 2:(x+1) 2+(y+1) 2=10圆 C1的圆心为(1,5),半径为 r1=5 ;圆 C2的圆心为(1,1),半径为 r2= 。2 10又|C 1C2|= ,(1+1)2+(5+1)2=25,1+2=52+10,12=2210可得 r 1r 2|C 1C2|r 1+r2,两圆相交。(2)将两圆的方程相减,得 4x8y+16=0,化简得:x2y+4=0,公共弦所在直线的方程是 x2y+4=0 由(2)知圆 C1的圆心(1,5)到直线 x2y+4=0 的距离 ,=|12(5)+4|12+(2)
22、2 =35由此可得,公共弦的长 。=2212=25045=25【点睛】本题主要考查两圆的位置关系,考查直线和圆的位置关系,考查弦长计算,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.35(1)证明见解析;(2) .6+22+26【解析】【分析】(1)连结 BD,取 CD 的中点 F,连结 BF,证明 BCBD,BCDE,即可证明 BC平面BDE,推出 BCBE(2)利用体积求出 DE=2,然后求解 EA,通过就是 BE2=AB2+AE2,证明 ABAE,然后求解四棱锥 EABCD 的侧面积【详解】(1)连结 BD,取 CD 的中点 F,连结 BF,则直角梯形 ABCD 中,BFCD,BF=C
23、F=DF,CBD=90即:BCBDDE平面 ABCD,BC平面 ABCDBCDE又 BDDE=DBC平面 BDE由 BE平面 BDE 得:BCBE(2) ,=13=1312=23=43DE=2 , ,=2+2=22 =2+2=23又 AB=2,BE 2=AB2+AE2ABAE四棱锥 EABCD 的侧面积为12+12+12+12=6+22+26【点睛】本题考查直线与平面垂直的判定定理的应用,几何体的体积以及侧面积的求法,考查空间想象能力以及计算能力36(1)(x1) 2+(y1) 2=4(2)2 【解析】试题分析:(1)设出圆的标准方程,利用圆 M 过两点 C(1,-1)、D(-1,1)且圆心
24、M 在直线 x+y-2=0 上,建立方程组,即可求圆 M 的方程;(2)四边形 PAMB 的面积为 S2 ,因此要求 S 的最小值,只需求|PM|的最小值即可,即|24在直线 3x+4y+8=0 上找一点 P,使得|PM|的值最小,利用点到直线的距离公式,即可求得结论试题解析:(1) 设圆 M 的方程为(xa) 2(yb) 2r 2(r0),根据题意得 (1+(=2(+(1=2+2=0 解得 ab1,r2.故所求圆 M 的方程为(x1) 2(y1) 24.(2) 由题知,四边形 PAMB的面积为 SS PAM S PBM |AM|PA| |BM|PB|.又|AM|BM|2,|PA|PB|,所以
25、 S2|PA|.而|PA| .|2|2=|24即 S2 .|24因此要求 S 的最小值,只需求|PM|的最小值即可,即在直线 3x4y80 上找一点 P,使得|PM|的值最小,所以|PM| min ,|31+41+8|32+42 =3所以四边形 PAMB面积的最小值为 S2 2 2 .|24 32437(1)见解析; (2) .427【解析】【分析】(1)先求证 AC平面 PBD,再证 ACDE.(2)先证明 EO平面 ABCD,分别以 OA,OB,OE 所在直线为 x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,再利用向量法求出 EC 与平面 PAB 所成角 的正弦值.【详解】(1)因
26、为 DP平面 ABCD,所以 DPAC,因为四边形 ABCD 为菱形,所以 BDAC,又 BDPD=D,AC平面 PBD,因为 DE平面 PBD,ACDE(2)连接 OE,在PBD 中,EOPD,所以 EO平面 ABCD,分别以 OA,OB,OE 所在直线为 x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设 PD=t,则 A(1,0,0),B(0, ,0),C(1,0,0),3E(0,0, ), P(0, ,t)2 3设平面 PAB 的一个法向量为 (x,y,z),=则 ,令 ,得 ,=+3=0=3+=0 =1 =(3,1,23)平面 PBD 的法向量 (1,0,0),=因为二面角 A
27、PBD 的余弦值为 ,217所以 ,|,|= 34+122=217所以 或 (舍),=2 =2则 =(0,3,2),(0,0,1),=(3,1,3),=(1,0,1) ,=|,|=|33|72 =427EC 与平面 PAB 所成角 的正弦值为 427【点睛】(1)本题主要考查空间几何元素位置关系的证明,考查直线和平面所成的角的计算,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力。(2)直线和平面所成的角的求法方法一:(几何法)找 作(定义法) 证(定义) 指 求(解三角形),其关键是找到直线在平面内的射影作出直 线和平面所成的角和解三角形.方法二:(向量法) ,其中 是直线 的方向向量,=|
28、是平面的法向量, 是直线和平面所成的角. 38(1) 且 ;(2)S= ( 且 ); (3)S 的最1设 , ()=42+16. ()=(1)=20故所求实数 的取值范围是 . (, 20)点睛:本题考查等比数列的判断,数列通项公式与前 n 项和的求法,恒成立问题的应用,考查计算能力43(1)极小值为 ,无极大值;(2)0 |1,212 【解析】【分析】(1)由 a=1,得函数 f(x)的解析式,求出其导函数以及导数为 0 的根,通过比较两根的大小找到函数的单调区间,进而求出 f(x)的极小值;(2)求导后按 a 1,或 ae2,或 1e2进行分类讨论,求出 a 的范围.【详解】(1) 时,
29、函数的定义域为 令 解得 或 (舍)时, , 单调递减; 时, , 单调递增列表如下1- 0 +单调递减 极小值 单调递增所以 时,函数的极小值为 ,函数无极大值. (2) ,其中 当 时, 恒成立, 单调递增,又因为所以函数 在区间 上有唯一的零点,符合题意。当 时, 恒成立, 单调递减,又因为所以函数 在区间 上有唯一的零点,符合题意。当 时,时, , 单调递减,又因为所以函数 在区间 上有唯一的零点; 时, , 单调递增,又因为所以当 时符合题意,即所以 时,函数 在区间 上有唯一的零点;所以 的取值范围是【点睛】本题考查函数的单调区间的求法,满足条件的实数的取值范围的求法综合性强,难度
30、大,具有一定的探索性解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化44(1) ;(2) .(0,3),(23,) (,1)【解析】【分析】(1)令 f(x)0 解得 0x 或 得 的单调区间.(2)法一:令 g(x)=f(x)-3 23 ()1+sinx+ 0 在 上恒成立,利用 g( )0,求出 a-1,再对 a-1 进行分类讨论.法二:变2 0, 2量分离,当 x=0 时,不等式恒成立;当 ,再构造新函数,(0, a(+12 )求最值即可.【详解】(1) 时 ,解得 或所以函数的单调递减区间是 , (2)方法一,则只需 在 时恒成立,则 所以因为 ,所以1)当 时, , 单调递减, ,
31、符合题意2)当 时,存在 , 使得 , 时, , 单调递减, ,符合题意; 时, , 单调递增, 时 取得最大值;因为 ,所以 所以令 ,其中则 ,单调递增, ,所以 , 时 ,符合题意; 时, , 单调递减; ,符合题意。所以 的取值范围是 方法二:即 当 时,不等式恒成立当 时,只需 成立令 ,则 令则所以当 时 , 单调递减当 时 , 单调递增又因为 , 结合单调性可知 时 , 时即 时 单调递减, 单调递增。时, 取得最小值 所以 的取值范围是【点睛】本题考查的是利用导数求单调区间和参数的范围,常用的有两种方法:函数法和分离法.函数法要注意的是按 a 分类标准进行讨论较为简单;分离法要注意的是 x 的范围能不能作为分母,属于中档题.