2018-2019学年行知中学高二下期中数学试卷
一. 填空题
1. 方程组的增广矩阵是
2. 已知向量,,若∥,则实数
3. 双曲线的渐近线方程为
4. 若一个圆锥的侧面展开图是面积为的半圆面,则该圆锥的体积为
5. 已知球的体积为,则该球主视图的面积为
6. 在等差数列中,,,则数列的前10项的和等于
7. 、、是从点引出的三条射线,每两条夹角都是60°,那么直线与平面所成角的余弦值是
8. 若取地球的半径为6371千米,球面上两点位于东经,北纬,位于东经,北纬,则、两点的球面距离为 千米(结果精确到1千米)
9. 已知复数()的模为,则的取值范围是
10. 有一个正四面体的棱长为3,现用一张圆形的包装纸将其完全包住(不能裁剪纸,但可以折叠),那么包装纸的最小半径为
11. 课本中介绍了应用祖暅原理推导棱锥体积公式的做法,祖暅原理也可以用来求旋转体的体积,现介绍用祖暅原理求球体体积公式的做法:可构造一个底面半径和高都与球半径相等的圆柱,然后在圆柱内挖去一个以圆柱下底面圆心为顶点,圆柱上底面为底面的圆锥,用这样一个几何体与半球应用祖暅原理(图1),即可求得球的体积公式,请在研究和理解球的体积公式求法的基础上,解答以下问题:已知椭圆的标准方程为,将此椭圆绕轴旋转一周后,得一橄榄状的几何体(图2),其体积等于
12. 设,圆()与轴正半轴的交点为,与曲线的交点为,直线与轴的交点为,若数列满足:,,要使数列成等比数列,则常数
二. 选择题
13. 过点且与直线的法向量垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
14. 、为不共线的向量,且,则以下四个向量中模最小的是( )
A. B. C. D.
15. 如图,在正四棱柱中,、分别是、的中点,则以下结论中不成立的是( )
A. 与垂直 B. 与垂直
C. 与异面 D. 与异面
16. 四棱锥底面为正方形,侧面为等边三角形,且侧面底面
,点在底面正方形内运动,且满足,则点在正方形
内的轨迹是( )
A. B. C. D.
三. 解答题
17. 在三棱锥中,已知、、两两垂直,,,三棱锥的体积为20,是的中点,求异面直线、所成角的大小(结果用反三角函数值表示).
18. 如图,是圆柱的直径且,是圆柱的母线且,点是圆柱底面圆周上的点.
(1)求圆柱的侧面积和体积;
(2)若,是的中点,点在线段上,
求的最小值.
19. 设抛物线()的焦点为,经过的直线与抛物线交于、两点.
(1)若直线的方向向量为,当焦点为时,求△的面积;
(2)若是抛物线准线上的点,求证:直线、、的斜率成等差数列.
20. 在棱长为的正方体中,、分别是棱、上的点,且.
(1)当、在何位置时,?
(2)是否存在点、,使面?
(3)当、在何位置时三棱锥的体积取得最大值?并求此时二面角的大小.
21. 已知数列满足:(其中常数,).
(1)求数列的通项公式;
(2)当时,若(,),求;
(3)设为数列的前项和,若对任意,是否存在,使得不等式
成立,若存在,求实数的取值范围;若不存在,说明理由.
参考答案
一. 填空题
1. 2. 3. 4.
5. 6. 80 7. 8. 673
9. 10. 11. 12. 2或4
二. 选择题
13. B 14. A 15. D 16. B
三. 解答题
17. 解:(本题满分14分)
∵ ,所以.
取PC的中点为D,连结AD,DQ,则为异面直线PB,AQ所成的角,
,,因为,
所以,所以
∴ 异面直线PB、AQ所成的角为.
18. 解:(本题满分14分)
(1)圆柱的底面半径,高,圆柱的侧面积(平方单位).
圆柱的体积(立方单位)
(2)将绕着旋转到使其共面,且在的反向延长线上.
∵ ,,,,
∴ ,∴ 的最小值等于.
19. 解:(本题满分14分)
(1),,直线,由消去x得:
∴ ,,.
(2)显然直线MA、MB、MF的斜率都存在,分别设为.点A、B、M的坐标为
、、.设直线AB:,代入抛物线得,
∴ ,又,,
因而,
因而
而,故.
20. 解:(本题满分16分)
(1)以A为原点,以、、为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
设BE=x,则有:
因此,无论E、F在何位置均有.
(2)
若A1C⊥面C1EF,则得矛盾,故不存在点E、F,使A1C⊥面C1EF;
(3)
当时,三棱锥C1—CEF的体积最大,
这时,E、F分别为BC、CD的中点.
连接AC交EF于G,则AC⊥EF,由三垂线定理知:C1G⊥EF
∴ 是二面角的平面角
∴ 所求二面角大小为.
21. 解:(本题满分18分)
(1)当n=1时,a1=3.
当n≥2时,因为a1+++…+=n2+2n, ①
所以a1++ +…+=(n-1)2+2(n-1). ②
①-②得=2n+1,所以an=(2n+1)·λn-1(n≥2,n∈N*).
a1=3也适合上式,所以an=(2n+1)·λn-1 (n∈N*).
(2)当λ=4时,an=(2n+1)·4n-1.
所以当时,;当时,不存在;
当时,;当时,不存在.
(3)Sn=3+5λ+7λ2+…+(2n+1)λn-1. 当λ≠1时,Sn=3+5λ+7λ2+…+(2n+1)λn-1,
λSn=3λ+5λ2+…+(2n-1)λn-1+(2n+1)λn.
(1-λ)Sn=3+2(λ+λ2+λ3++…+λn-1)-(2n+1)λn=3+2× -(2n+1)λn.
假设对任意n∈N*,存在,使得不等式成立
但是当时,
当时,。矛盾。假设不成立
所以对任意n∈N*,不存在,使得不等式成立