2019-2020学年度第一学期期末检测题
高二理科数学
一、选择题
1.命题“若,则”以及它的逆命题、否命题中,真命题的个数为().
A. B. C. D. 0
2.若向量,,则( )
A. B. C. 3 D.
3.命题“存在,使得成立”的否定是( )
A. 对任意的,成立 B. 对任意的,成立
C. 存在,成立 D. 不存在,使得成立
4.对于实数a,b,则“a<b<0”是“”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
5.已知双曲线:的一条渐近线方程为,且与椭圆有公共焦点,则的方程为( )
A. B. C. D.
6.给出如下四个命题:
①若“且”为假命题,则均为假命题;
②命题“若,则函数只有一个零点”的逆命题为真命题;
③若是的必要条件,则是的充分条件;
④在中,“”是“”充要条件.
其中正确的命题的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
7.如图,分别是四面体的边的中点,是的中点,设 ,用表示,则( )
A. B.
C. D.
8.若抛物线的焦点是椭圆的一个焦点,则 ( )
A. 4 B. 8 C. 10 D. 12
9.已知方程的曲线为,下面四个命题中①当时,曲线一定是椭圆;②当或时,曲线一定是双曲线;③若曲线是焦点在轴上的椭圆,则;④若曲线是焦点在轴上的双曲线,则;正确的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
10.命题“,”为真命题的一个充分不必要条件是()
A. B. C. D.
11.如图,已知正三棱柱的棱长均为2,则异面直线与所成角的余弦值是( )
A. B. C. D. 0
12.已知椭圆左顶点为,上顶点为,右焦点为,若,则椭圆的离心率为()
A. B. C. D.
二、填空题
13.抛物线的准线方程是________
14.若,且为共线向量,则的值为______.
15.已知p:(x+2)(x-3)≤0,q:|x+1|≥2,若“p∧q”为真,则实数x的取值范围是____.
16.已知两定点,点在椭圆上,且满足,则=_______.
三、解答题
17.写出命题“若,则且”的逆命题、否命题、逆否命题,并判断它们的真假.
18.设椭圆的焦点为,且该椭圆过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若椭圆上的点满足,求的值.
19.已知圆,一动圆与直线相切且与圆外切.
(1)求动圆圆心的轨迹的方程;
(2)过作直线,交(1)中轨迹于两点,若中点的纵坐标为,求直线的方程.
20.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1C1C是边长为4的正方形.平面ABC⊥平面AA1C1C, AB=3,BC=5.
(1)求证:AA1⊥平面ABC;
(2)求二面角A1-BC1-B1的余弦值;
(3)求点C到平面的距离.
答案与解析
一、选择题
1.命题“若,则”以及它的逆命题、否命题中,真命题的个数为().
A. B. C. D. 0
【答案】B
【解析】
【分析】
根据原命题与逆否命题同真假,逆命题与否命题同真假,只需判断原命题和逆命题的真假就可以得到真命题的个数了..
【详解】因为原命题”若,则”是假命题;所以其逆否命题也是假命题,
因为逆命题”若,则”是真命题.所以否命题也是真命题.
所以命题“若,则”以及它的逆命题、否命题中,真命题的个数为2个.
故选B.
点睛】本题考查了四种命题,属基础题.
2.若向量,,则( )
A. B. C. 3 D.
【答案】D
【解析】
【分析】
先求出的坐标,再求模长即可.
【详解】则=
故选D.
【点睛】本题考查空间向量的坐标运算,模长公式,熟记加减运算性质,准确计算是关键,是基础题.
3.命题“存在,使得成立”的否定是( )
A. 对任意的,成立 B. 对任意的,成立
C. 存在,成立 D. 不存在,使得成立
【答案】A
【解析】
分析:利用特称命题的否定分析解答得解.
详解:由题得命题“存在,使得成立”的否定是:对任意的,成立.
故答案为A.
点睛:(1)本题主要考查特称命题的否定,意在考查学生对该知识的掌握水平.(2) 特称命题,特称命题的否定.
4.对于实数a,b,则“a<b<0”是“”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
【答案】A
【解析】
【分析】
利用不等式的基本性质,结合字母的特殊值排除错误选项,确定正确选项即可.
【详解】若“”即,则“”,故“”是“”的充分条件, 若“”,假设,则“”,得且, 故“”是“” 的不必要条件;对于实数,则“”是“” 充分不必要条件,故选A.
【点睛】本题主要考查不等式与不等关系,不等式性质的应用,利用特殊值代入法,是此类问题常用的思维方法,是基础题.
5.已知双曲线:的一条渐近线方程为,且与椭圆有公共焦点,则的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由双曲线渐近线方程可知;利用椭圆焦点坐标和双曲线中可构造方程求得,进而得到双曲线方程.
【详解】由双曲线渐近线方程知:,即
椭圆焦点坐标为
,解得:
双曲线的方程为
故选:
【点睛】本题考查双曲线方程的求解,涉及到双曲线渐近线方程、椭圆焦点坐标的求解等知识,属于基础题.
6.给出如下四个命题:
①若“且”为假命题,则均为假命题;
②命题“若,则函数只有一个零点”的逆命题为真命题;
③若是的必要条件,则是的充分条件;
④在中,“”是“”充要条件.
其中正确的命题的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
①:若“且”为假命题,则中至少有一个假命题,故①错误;
②:若只有一个零点,则当时,只有一个零点,或当时即,故只有一个零点,有或,故②不正确;
③若是的必要条件,则q是p的充分条件,因为若,所以若是的必要条件,则是的充分条件;故③正确;
④:充分性:中,若,则a>b,根据正弦定理,可得到 ,反之也成立,故④项正确.
故选B.
7.如图,分别是四面体的边的中点,是的中点,设 ,用表示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
利用空间向量的加法和减法的运算,将表示为的线性和的形式.
【详解】依题意,故选D.
【点睛】本小题主要考查空间向量的加法和减法运算,考查三角形中线对应向量的求法,属于基础题.
8.若抛物线的焦点是椭圆的一个焦点,则 ( )
A. 4 B. 8 C. 10 D. 12
【答案】D
【解析】
【分析】
首先求出抛物线的焦点,
再由抛物线的焦点是椭圆的一个焦点得求解即可.
【详解】由抛物线,所以抛物线的焦点为,
又因为抛物线的焦点是椭圆的一个焦点,
所以 解得或(舍去)
故选D
【点睛】本题考查了抛物线与椭圆的定义,属于基础题.
9.已知方程的曲线为,下面四个命题中①当时,曲线一定是椭圆;②当或时,曲线一定是双曲线;③若曲线是焦点在轴上的椭圆,则;④若曲线是焦点在轴上的双曲线,则;正确的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】
在①中,时,曲线是圆;②当或时,;在③中,若曲线是焦点在轴上的椭圆,则;在④中,若曲线是焦点在轴上的双曲线,则.
【详解】解:由方程的曲线为,知:
在①中,当时,曲线不一定是椭圆,比如时,曲线是圆,故①错误;
②当或时,,曲线一定是双曲线,故②正确;
在③中,若曲线是焦点在轴上的椭圆,则,解得,故③正确;
在④中,若曲线是焦点在轴上的双曲线,则,解得,故④正确.
故正确的有个.
故选:.
【点睛】本题考查命题真假的判断,考查圆锥曲线的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,属于中档题.
10.命题“,”为真命题的一个充分不必要条件是()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
“,”为真命题可转化为恒成立,可得,根据充分必要条件可选出答案.
【详解】若“,”为真命题,可得恒成立
只需,
所以时,,”为真命题,
“,”为真命题时推出,
故是命题“,”为真命题的一个充分不必要条件,
选A.
【点睛】本题主要考查了不等式恒成立问题,充分条件,必要条件,命题,属于中档题.
11.如图,已知正三棱柱的棱长均为2,则异面直线与所成角的余弦值是( )
A. B. C. D. 0
【答案】C
【解析】
【分析】
建立空间直角坐标系,结合空间向量的结论求解异面直线所成角的余弦值即可.
【详解】以AC的中点为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则:
,,,,
向量,,
.
本题选择C选项.
【点睛】本题主要考查异面直线所成的角的求解,空间向量的应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
12.已知椭圆左顶点为,上顶点为,右焦点为,若,则椭圆的离心率为()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据可知,转化成关于,,的关系式,再根据,和的关系进而求得和的关系,则椭圆的离心率可得.
【详解】据题意,,,,
,即,即.
又,,同除得,即(舍)或.故选A.
【点睛】本题考查了椭圆的标准方程和简单性质、直角三角形的判定等知识,是中档题.
二、填空题
13.抛物线的准线方程是________
【答案】
【解析】
【分析】
将抛物线方程化为标准形式,从而得到准线方程.
【详解】抛物线方程可化为: 抛物线准线方程为:
故答案为
【点睛】本题考查抛物线准线的求解,易错点是未将抛物线方程化为标准方程.
14.若,且为共线向量,则的值为______.
【答案】6
【解析】
【分析】
根据两向量共线的坐标表示,列出方程求出的值,从而可得结果.
【详解】,
且为共线向量,
存在实数,使得,
即,解得,
则,故答案为6.
【点睛】本题主要考查向量共线的性质,属于简单题. 非零向量共线的充要条件是存在实数使得.
15.已知p:(x+2)(x-3)≤0,q:|x+1|≥2,若“p∧q”为真,则实数x的取值范围是____.
【答案】
【解析】
【分析】
分别解出p,q的x的范围,再利用命题“p∧q”为真即可得出
【详解】p:(x+2)(x-3)≤0,解得-2≤x≤3.q:|x+1|≥2,解得x≥1或x≤-3.命题“p∧q”为真,∴ ,
解得1≤x≤3.则实数x的取值范围是[1,3].故答案为[1,3].
【点睛】本题考查了不等式的解法、复合命题真假的判定及其应用,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
16.已知两定点,点在椭圆上,且满足,则=_______.
【答案】9
【解析】
【分析】
设P(x,y),可得P的轨迹方程为:(x≥1),联立椭圆与双曲线的方程可得,可得的值.
【详解】解:设P(x,y),由,,可得点P的轨迹是以点A、B为焦点的双曲线的右支,且2a=2,c=2,b=,
P的轨迹方程为:(x≥1),联立椭圆与双曲线的方程可得:,
可得,
===9,
故答案:9.
【点睛】本题考查用定义法求双曲线的标准方程,求双曲线的交点的坐标,以及两个向量的数量积公式的应用,是中档题.
三、解答题
17.写出命题“若,则且”的逆命题、否命题、逆否命题,并判断它们的真假.
【答案】见解析
【解析】
试题分析:原命题是“若则”,逆命题是“若 则”,否命题是“若则”,逆否命题是“若则”,互为逆否命题的命题是同真同假.
试题解析:∵原命题是“若,则且”,
∴它的逆命题是:若且,则,是真命题;
否命题是:若,则或,是真命题;
逆否命题是:若或,则,是真命题.
18.设椭圆的焦点为,且该椭圆过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若椭圆上的点满足,求的值.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)由题意布列关于a,b的方程组,即可得到椭圆的标准方程;(2)由垂直关系得到又点在椭圆上,即可解得的值.
【详解】(1)由题意得,,且,解得
,所以椭圆的标准方程为.
(若用定义先解出也可,或用通径长解出基本量也可)
(2)点满足,则有且,则
①
而点在椭圆上,则②
联立①②消去,得,所以.
【点睛】本题考查待定系数法求椭圆的方程,椭圆的几何性质,以及数量积的代数运算,属于基础题.
19.已知圆,一动圆与直线相切且与圆外切.
(1)求动圆圆心的轨迹的方程;
(2)过作直线,交(1)中轨迹于两点,若中点的纵坐标为,求直线的方程.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)利用直接法,求动圆圆心P的轨迹T的方程;
(2)法一:由(1)得抛物线E的焦点C(1,0)设A,B两点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),利用点差法,求出线段AB中点的纵坐标,得到直线的斜率,求出直线方程.
法二:设直线l的方程为x=my+1,联立直线与抛物线方程,设A,B两点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),通过韦达定理,求出m即可.
【详解】(1)设P(x,y),则由题意,|PC|﹣(x),
∴x+1,
化简可得动圆圆心P的轨迹E的方程为y2=4x;
(2)法一:由(1)得抛物线E方程为y2=4x,焦点C(1,0)
设A,B两点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),
则
两式相减.整理得
∵线段AB中点的纵坐标为﹣1
∴直线l的斜率
直线l的方程为y﹣0=﹣2(x﹣1)即2x+y﹣2=0.
法二:由(1)得抛物线E的方程为y2=4x,焦点C(1,0)
设直线l的方程为x=my+1
由消去x,得y2﹣4my﹣4=0
设A,B两点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),
∵线段AB中点的纵坐标为﹣1
∴
解得
直线l的方程为即2x+y﹣2=0.
【点睛】本题考查轨迹方程,考查直线与抛物线位置关系的运用,考查平方差法的应用,考查转化思想以及计算能力,难度较小.
20.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1C1C是边长为4的正方形.平面ABC⊥平面AA1C1C, AB=3,BC=5.
(1)求证:AA1⊥平面ABC;
(2)求二面角A1-BC1-B1的余弦值;
(3)求点C到平面的距离.
【答案】(1)见解析;(2);(3).
【解析】
试题分析:(1)第(1)问,直接转化成平面ABC⊥平面AA1C1C. (2)利用空间向量法求二面角A1-BC1-B1的余弦值. (3)利用空间向量法求点C到平面的距离.
试题解析:
证明:(1)因为为正方形,所以.
因为平面ABC⊥平面AA1C1C,且平面ABC平面AA1C1C,所以⊥平面ABC.
(2)由(1)知,⊥AC, ⊥AB.
由题意知,所以.
如图,以A为原点建立空间直角坐标系,则.
设平面的法向量为,则即
令,则,所以.
同理可得,平面的法向量为.
所以.
由题知二面角A1-BC1-B1为锐角,所以二面角A1-BC1-B1的余弦值为.
(3)由(2)知平面的法向量为,
所以点C到平面距离.
点睛:本题主要是利用空间向量法解答,所以大家主要是在计算时要认真仔细,不要计算出错.