2018-2019学年陕西省渭南市临渭区高二(上)期末数学试卷(理科)
一、选择题(本大共12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.(5分)不等式的解集是( )
A.(﹣∞,﹣2) B.[3,+∞)
C.(﹣2,3) D.(﹣∞,﹣2)∪[3,+∞)
2.(5分)数列2,5,11,20,x,47,…中的x等于( )
A.28 B.27 C.33 D.32
3.(5分)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
4.(5分)若双曲线的离心率为,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5.(5分)设p:1<x<2,q:2x>1,则p是q成立的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
6.(5分)在各项均为正数的等比数列{an}中,,则数列{log2an}的前7项和等于( )
A.7 B.8 C.27 D.28
7.(5分)设△ABC的三内角A、B、C成等差数列,sinA、sinB、sinC成等比数列,则这个三角形的形状是( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
8.(5分)已知正数x、y满足x2+2xy﹣3=0,则2x+y的最小值是( )
A.1 B.3 C.6 D.12
9.(5分)(理) 空间三点A(0,1,0),B(2,2,0),C(﹣1,3,1),则( )
A.与是共线向量
B.的单位向量是(1,1,0)
C.与夹角的余弦值
D.平面ABC的一个法向量是(1,﹣2,5)
10.(5分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,点P为抛物线上一点,且在第一象限,PA⊥l,垂足为A,若|PF|=4,则直线AF的倾斜角为( )
A. B. C. D.
11.(5分)一个椭圆中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,P(2,)是椭圆上一点,且|PF1|、|F1F2|、|PF2|成等差数列,则椭圆方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
12.(5分)已知F1,F2是双曲线E:﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点,点M在E上,MF1与x轴垂直,sin∠MF2F1=,则E的离心率为( )
A.2 B. C. D.
二、填空题(本大题共5小题每小题5分,共25分)
13.(5分)已知△ABC中,a=8,b=7,B=60°,则c= .
14.(5分)双曲线的一个焦点到其渐近线的距离是 .
15.(5分)设实数x、y满足约束条件,则z=2x+y的最小值和最大值的和为 .
16.(5分)若向量,且与的夹角为钝角,则实数x的取值范围是 .
17.(5分)若直线y=x+t与抛物线y2=4x交于两个不同的点A、B,且弦AB中点的横坐标为3,则t= .
三、解答题(本大题共5小题,共65分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
18.(12分)已知关于x的不等式ax2﹣3x+2>0的解集为{x|x<1或x>b}.
(1)求a,b的值.
(2)当c∈R时,解关于x的不等式ax2﹣(ac+b)x+bc<0.
19.(12分)已知数列{an}的前n项和.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令,求数列{bn}的前n项和Tn.
20.(13分)在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且acosB+bsinA=c.
(1)求角A的大小;
(2)若a=2,△ABC的面积为,求b+c的值.
21.(13分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥底面ABCD,AB∥DC,AD⊥DC,AB=AD=1,DC=2,PD=,M为棱PB的中点.
(1)证明:DM⊥平面PBC;
(2)求平面ADM与平面CDM夹角的余弦值.
22.(15分)已知椭圆=1(a>b>0)的两个焦点分别为F1,F2,A为上端点,P为椭圆上任一点(与左、右顶点不重合).
(1)若AF1⊥AF2,求椭圆的离心率;
(2)若P(﹣4,3)且=0,求椭圆方程;
(3)若存在一点P使∠F1PF2为钝角,求椭圆离心率的取值范围.
2018-2019学年陕西省渭南市临渭区高二(上)期末数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大共12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.【解答】解:不等式等价为(3﹣x)(x+2)>0,
即(x﹣3)(x+2)<0,
得﹣2<x<3,
即不等式的解集为(﹣2,3),
故选:C.
2.【解答】解:∵数列的前几项为2,5,11,20,x,47,
其中5﹣2=3,
11﹣5=6
20﹣11=9,
猜想:x﹣20=12,
47﹣x=15,
而x=32时,正好满足上述要求.
故选:D.
3.【解答】解:∵Sn为等差数列{an}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,
∴,
解得a1=﹣2,d=4,
∴{an}的公差为4.
故选:C.
4.【解答】解:∵=,∴=,
∴=,∴=,
∴y=±x.
故选:D.
5.【解答】解:由1<x<2可得2<2x<4,则由p推得q成立,
若2x>1可得x>0,推不出1<x<2.
由充分必要条件的定义可得p是q成立的充分不必要条件.
故选:A.
6.【解答】解:各项均为正数公比为q的等比数列{an}中,,
则:,
所以:,
即:a4=2,
所以:T7=log2a1+log2a2+…+log2a7,
=log2(a1?a2…?a7),
=,
=7.
故选:A.
7.【解答】解:∵△ABC的三内角A、B、C成等差数列,
∴∠B=60°,∠A+∠C=120°①;
又sinA、sinB、sinC成等比数列,
∴sin2B=sinA?sinC=,②
由①②得:sinA?sin(120°﹣A)
=sinA?(sin120°cosA﹣cos120°sinA)
=sin2A+?
=sin2A﹣cos2A+
=sin(2A﹣30°)+
=,
∴sin(2A﹣30°)=1,又0°<∠A<120°
∴∠A=60°.
故选:D.
8.【解答】解:∵x2+2xy﹣3=0,∴y=,
∴2x+y=2x+==+≥2=3.
当且仅当=即x=1时取等号.
故选:B.
9.【解答】解:A:=(2,1,0),=(﹣1,2,1),所以,所以不共线,所以A错误.
B:因为=(2,1,0),所以的单位向量为:或,所以B错误.
C:=(2,1,0),,所以cos==﹣,所以C错误.
D:设平面ABC的一个法向量是,因为=(2,1,0),=(﹣1,2,1),所以,即,所以x:y:z=1:(﹣2):5,所以D正确.
故选:D.
10.【解答】解:∵抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,
∴|PF|=||PA|,F(1,0),准线l的方程为:x=﹣1,
设F在l上的射影为F′,又PA⊥l,
设P(m,n),依|PF|=|PA|得,m+1=4,
解得m=3,n=2,
∵PA∥x轴,
∴点A的纵坐标为2,点A的坐标为(﹣1,2),
则直线AF的斜率=﹣,
则有直线AF的倾斜角等于.
故选:C.
11.【解答】解:∵|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等差数列,P是椭圆上的一点,
∴2|F1F2|=|PF2|+|PF1|=2a,
∴a=2c.
设椭圆方程为,则
解得a=2,c=,b2=6.
故椭圆的方程为+=1.
故选:A.
12.【解答】解:∵MF1与x轴垂直,sin∠MF2F1=,
∴设MF1=m,则MF2=3m,
由双曲线的定义得3m﹣m=2a,即m=a,
在直角三角形MF2F1中,9m2﹣m2=4c2,即2m2=c2,
即2a2=c2,
则e=,
故选:D.
二、填空题(本大题共5小题每小题5分,共25分)
13.【解答】解:∵a=8,b=7,B=60°,
∴根据余弦定理b2=a2+c2﹣2ac?cosB,得:72=82+c2﹣16c?cos60°,
整理得:c2﹣8c+15=0,
∴解得:c=3或c=5,
故答案为:3或5.
14.【解答】解:由双曲线得a2=16,b2=9,∴=5.
取焦点F(5,0),其渐近线y=±.
∴焦点F(5,0)到渐近线的距离d==3.
故答案为3.
15.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分).
由z=2x+y得y=﹣2x+z.
平移直线y=﹣2x+z,
由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点A(3,4)时,直线y=﹣2x+z的截距最大,z=10
直线y=﹣2x+z经过点B(1,2)时,
直线y=﹣2x+z的截距最小,
此时z最小.
即z=2x+y的最小值为:z=4.
则z=2x+y的最小值和最大值的和为:14.
故答案为:14.
16.【解答】解:∵向量,且与的夹角为钝角,
∴=﹣3x+2x2﹣5=2x2﹣3x﹣5<0,
解得﹣1<x<,
∴实数x的取值范围是(﹣1,).
故答案为:(﹣1,).
17.【解答】解:设A(x1,y1),B(x1,y2),线段AB的中点为M(3,m),
把A,B的坐标代入抛物线方程得,,
两式相减得(y1+y2)(y1﹣y2)=4(x1﹣x2),得2m×1=4,解得m=2.
∴2=3+t,解得t=﹣1.
故答案为﹣1.
三、解答题(本大题共5小题,共65分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
18.【解答】解:(1)根据题意,不等式ax2﹣3x+2>0的解集为{x|x<1或x>b},
即1、b是方程ax2﹣3x+2=0的两根,
则有,解可得,
(2)由(1)的结论,a=1,b=2;
原不等式即x2﹣(c+2)x+2c<0;即(x﹣2)(x﹣c)<0,
方程x2﹣(c+2)x+2c=0有两根,2和c,
当c>2时,不等式的解集为{x|2<x<c},
当c<2时,不等式的解集为{x|c<x<2},
当c=2时,不等式的解集为?.
综合可得:当c>2时,不等式的解集为{x|2<x<c},
当c<2时,不等式的解集为{x|c<x<2},
当c=2时,不等式的解集为?.
19.【解答】解:(1)当n=1时,a1=S1=3;
当n≥2时,,a1=3也符合,
∴数列{an}的通项公式为an=2n+1.
(2),
∴
20.【解答】解:(1)∵acosB+bsinA=c,
由正弦定理可得,sinAcosB+sin BsinA=sinC=sin(A+B),
∴sinAcosB+sin BsinA=sinAcosB+sinBcosA,
∴sin BsinA=sinBcosA,
∵sinB≠0,
∴sinA=cosA,即tanA=1
∵0<A<π,
∴A=;
(2)∵A=,△ABC的面积为,
∴=,
∴bc=2﹣,
∵a=2,由余弦定理可得,cos==,
∴b+c=.
21.【解答】(1)证明:连结BD,取DC的中点G,连结BG,
由题意知DG=GC=BG=1,即△DBC是直角三角形,∴BC⊥BD,
又PD⊥平面ABCD,∴BC⊥PD,
∴BC⊥平面BDP,BC⊥DM,
又PD=BD=,PD⊥BD,M为PB的中点,
∴DM⊥PB,∵PB∩BC=B,
∴DM⊥平面PDC.
(2)以D为原点,DA为x轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,2,0),
P(0,0,),M(,,),
设平面ADM的法向量,
由,取,得,
设平面ADM的法向量,
由,取,得.
∴cos<>=,
∵二面角A﹣DM﹣C的平面角是钝角,
∴二面角A﹣DM﹣C的余弦值为﹣.
22.【解答】解:(1)如图,若AF1⊥AF2,据对称性,△F1AF2为等腰直角三角形,即AO=OF2,即b=c,
故;
(2)设F1(﹣c,0),F2(c,0),
则有,
∵,
∴(4﹣c)(4+c)+9=0,即c2=25,
又,解得,
即椭圆方程为;
(3)设P(x0,y0),则|x0|<a,即,
又∠F1PF2∈(0,π).
若∠F1PF2为钝角,当且仅当有解,
即有解,即.
又,
∴,
∴,
即.
故c2>b2,c2>a2﹣c2,
∴,即,
又0<e<1,
∴.