【文档说明】四川省成都市东部新区养马高级中学2022-2023学年高二上学期期中考试数学(理)试题 含解析.docx,共(17)页,1.114 MB,由小赞的店铺上传
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成都东部新区养马高级中学2022–2023学年度(上)2021级半期高数学试题(理科)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.1.1x是2x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【解析】【详解】试题分析:涉及范围的命题应记住以下结论:若集合AB,则A是B的充分条件.本题中|1|2xxxx,故选B.充要条件问题易将充分性、必要性弄反,解题应考虑清
楚.考点:不等关系,命题及其充分性必要性.2.已知两直线0xkyk−−=与()1ykx=−平行,则k的值为()A.1B.-1C.1或-1D.2【答案】B【解析】【详解】试题分析:两条直线平行,则斜率相等,解得,因为当时,两
条直线重合,故舍去,考点:两条直线平行应用.3.命题“()**,nNfnN且()fnn的否定形式是()A.()**,nNfnN且()fnnB.()**,nNfnN或()fnnC.()**00,nNfnN且()00fnnD.()**00,nNfn
N或()00fnn【答案】D【解析】的【详解】根据全称命题的否定是特称命题,可知命题“()**,nNfnN且()fnn的否定形式是()**00,nNfnN或()00fnn故选D.考点:命题的否定4.如图,一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其对称
轴旋转一周形成的曲面)的一部分.过对称轴的截口BAC是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点1F上,片门位于另一个焦点2F上,由椭圆一个焦点1F发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另一个焦点2F,已知
12||8cmFF=,1||1cmAF=,则光从焦点1F出发经镜面反射后到达焦点2F经过的路径长为()A.5cmB.10cmC.7cmD.27cm【答案】B【解析】【分析】由椭圆的性质求解即可【详解】由
题意可知:4,1cac=−=,则15ac=+=,则光经过的路径长210a=.故选:B5.若实数,xy满足条件0222xyxyxy−+−−−,则2zxy=+的最大值是A.10B.8C.6D.4【答案】C【解析】【详解】试题分析:画出0{22
2xyxyxy−+−−−所表示的可行,如图,当直线2yxz=−+过()2,2时,z的最大为2226+=,故选C.考点:1、可行域的画法;2、最优解的求法.【方法点晴】本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值,属简单题.求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三
求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.6.
已知,mn是两条不同的直线,,a是两个不同的平面,若,mn⊥⊥,且⊥,则下列结论一定正确的是()A.mn⊥B.mn∥C.m与n相交D.m与n异面【答案】A【解析】【分析】由线线、线面、面面的位置关系即可判断出答案.【详解】因为,mn⊥⊥
,⊥,所以mn⊥,故选:A.7.已知等差数列na的前n项和为nS,且452a=,1015S=,则7a=()A.12B.1C.32D.2【答案】A【解析】【分析】由已知条件可得1153210910152adad+=+=,解方程组
求出1,ad,从而可求出7a【详解】解:设等差数列na的公差为d,因为452a=,1015S=,所以1153210910152adad+=+=,即11265293adad+=+=,解得19223ad
==−,所以79216()232a=+−=,故选:A【点睛】此题考查等差数列的基本量计算,考查计算能力,属于基础题8.“4=−”是“函数()cos(3)fxx=−的图象关于直线4x=对称”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】A【解析】【分析】(1)先证明充分条件:只需4=−带入()cos(3)fxx=−中,验证4f函数值时-1,即可说明函数()cos(3)fxx=−的图象关于直线4x=对称;(2)再证明必要条件:函数()co
s(3)fxx=−对称轴若是4x=,则33,()44kkkz−==−则,故说明不一定是4=−,所以满足必要条件【详解】当4=−时,()cos34fxx=+,若4x=时3coscos1444f=+==
−,故:4x=是对称轴,排除:B,D函数()cos(3)fxx=−对称轴若是4x=,则33,()44kkkz−==−则,故排除:C,答案选A【点睛】本题主要判断充分必要条件.9.已知平行于x轴的一条直线与椭圆22221(0)xyabab+=相交于P,Q
两点,12PQa=,π3PQO=,(O为坐标原点),则该椭圆的离心率为()A.105B.55C.53D.255【答案】D【解析】【分析】设点P位于第一象限,根据12PQa=求出点P坐标,进而可得OP,再根据π3PQO=可得POQ△为等边三角形,可得12OPPQa=
=,再由离心率公式222abea−=即可求解.【详解】因为直线PQ平行于x轴,且12PQa=,设点P位于第一象限,将14xa=代入22221xyab+=可得154yb=,所以点P坐标为115,44ab
,因为π3PQO=,根据对称性可得POQ△为等边三角形,所以OPPQ=即22115116162aba+=,整理可得:225ab=,所以2222222252555cabbbeaab−−===,故选:D.10.已知点()4,0A、()0,4B,直线25:4
lx=,动点P到点A的距离和它到直线l的距离之比为4:5,则PB的最大值是()A.41B.7C.52D.213【答案】C【解析】【分析】设点(),Pxy,由题意可求出点P的轨迹方程,再利用平面内两点间的距离公式和二次函数的基本性质可求得PB的最大值.【
详解】设点(),Pxy,由题意可得()22442554xyx−+=−,整理可得221259xy+=,则2225259xy=−,其中33y−,所以,()22222251642581684199PBxyyyyyy=+−=−+−+=−−+,所以
,当94y=−时,PB取最大值,即max52PB=.故选:C.11.已知双曲线()222210,0xyabab−=的左、右焦点分别为1F,2F,过1F且斜率为37−的直线与双曲线在第二象限的交点为A,若()12120FFFAFA+=,则
此双曲线的渐近线为()A.yx=B.2yx=C.72yx=D.3yx=【答案】D【解析】【分析】通过()12120FFFAFA+=得到1122AFFFc==,结合题干中的斜率条件表达出A点坐标,再代入双曲线方程求解b与a的关系,求解渐近线方程.【详解】因为()12120FF
FAFA+=,所以()1212FFFAFA+⊥,故三角形12AFF△是等腰三角形,即1122AFFFc==,又因为137AFk=−,过点A作AB⊥x轴于点B,则11tan37ABAFBFB==,设1FBx=,37ABx=,由勾股定理得:()()222372xxc+=,解得:14xc=
,故537,44Acc−,把A点代入双曲线方程,得:42242554630baba−−=,解得:()()2222252130baba+−=,显然223ba−=0,所以3ba=,所以双曲线的渐近线为3
yx=故选:D12.已知圆22:()()3(,R)Mxaybab−+−=与圆22:1Oxy+=相交于A,B两点,且||3AB=.给出以下结论:①MAMB是定值;②四边形OAMB的面积是定值;③ab+的最小值为2−;④ab的最大值为2,则其中正确结论的是()A.①②④B.①②③C.③④D.①③
【答案】A【解析】【分析】利用等边三角形结合数量积判断①,利用勾股定理得出圆心距判断②,令2sina=,2cosb=,利用辅助角公式判断③,利用基本不等式判断④.【详解】由题意因为圆M的半径3MAMB==且||3AB=,所以MAB△为
等边三角形,π3AMB=,所以π3cos32MAMBMAMB==是定值,①正确;设MO与AB相交于点C,所以32ACBC==,圆心距223313222OMMCOC=+=−+−=,所以132OAMBSMOAB==是定值,②正确;因为222MOab
=+=,所以224ab+=,设2sina=,2cosb=,则π2sin2cos22sin4ab+=+=+,所以ab+的最小值为22−;由均值定理得2222422ababab=+=,当且仅当22ab=即2ab==时等号成立,所以ab的最大
值为2,④正确;综上①②④正确,故选:A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13.lg42lg5+=___________.【答案】2【解析】【分析】根据对数的运算公式,直接计算即可得解.【详解】lg42lg52lg22lg52(lg2lg5)2lg102+=+=
+==,故答案为:2.14.已知2:2310pxx−+,2:(21)(1)0qxaxaa−+++≤.若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是__.【答案】10,2【解析】【分析】利用不等式的解法求处命题,pq中的不等式范围问题,结合二者
的关系得出关于字母a的不等式,从而求解出a的取值范围.【详解】2:2310pxx−+,计算得出112x,p:12x或1x,()()2:2110qxaxaa-+++?计算出1axa+,:qxa或1xa+,因为p是q的必
要不充分条件,即(,)(1,)aa−++1(,)(1,)2−+所以1211aa+计算得出102a≤≤.则实数a的取值范围是10,2,故答案是:1[0,]2.【点睛】该题考查是有关根据
必要不充分条件求参数的取值范围的问题,在解题的过程中,注意正确求解各个命题为真命题时对应的范围,再者可以通过p是q的必要不充分条件,可以得出p是q的充分不必要条件,从而得到相应的结果,属于简单题目.15.已知0a,0b,若直线()1210axy−+−=与直线0xby+=互相垂直,则ab最
大值是__________.【答案】18.【解析】【详解】分析:根据两直线垂直的条件,求出,ab满足的关系式,再利用基本不等式求出ab的最大值.详解:因为直线(1)210axy−+−=与直线0xby+
=互相垂直,所以(1)120ab−+=,21ab+=,又0,0ab,所以21121(2)()2228ababab+==,当且仅当2ab=,即11,24ab==时,等号成立.所以ab的最大值为18.点睛:本题主要考查了两直线垂直的条件以及基本不等
式,属于中档题.本题使用基本不等式时,注意凑项,方便使用基本不等式.16.已知圆22:2410Cxyxy+−−+=上存在两点关于直线:10lxmy++=对称,经过点,()Mmm作圆C的切线,切点为P,则MP=_____
________.【答案】3【解析】【详解】试题分析:因为圆22:2410Cxyxy+−−+=的圆心为()1,2,且圆上存在两点关于直线:10lxmy++=对称,所以10xmy++=过点()1,2,所以1210m++=,得221,13,4mMCr=−==,的的切割线1343M
P=−=,故答案为3.考点:1、圆的对称性;2、数形结合思想的应用.【方法点睛】本题主要考查圆的对称性、数形结合思想的应用,属于难题.数形结合是根据数量与图形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要思想方法,是中学数学四种重要
的数学思想之一,尤其在解决选择题、填空题是发挥着奇特功效,大大提高了解题能力与速度,本题根据圆的图象的对称性,将圆22:2410Cxyxy+−−+=上存在两点关于直线:10lxmy++=对称,转化为圆心在直线上是解题的关键.三、解答题(本大题共6小题,共70分.)17.
在ABC中,内角A,B,C的对边a,b,c满足2coscosbcCaA−=(I)求A的大小;(II)若10a=,82b=,C角最小,求ABC的面积S.【答案】(1)4;(2)8【解析】【详解】试题分析:(1)先根据正
弦定理将边化为角,再根据诱导公式得cosA=22,解得A的大小;(2)先根据余弦定理得c,再根据三角形面积公式求面积.试题解析:(1)由正弦定理,得2sinsincossincosBCCAA−=所以2sinBcosA=cosCsinA+sinCcosA,即2sinBcosA=sin(A+C)=
sinB.因B∈(0,π),所以sinB≠0.所以cosA=22.因为A∈(0,π),所以A=4.(2)由余弦定理及a=10,b=82,得102=(82)2+c2-2×82×22c.为解之得c=14(舍)或c=2.所以S=
12bcsinA=8.18.已知圆1C圆心为原点,且与直线34100xy+−=相切,直线l过点(1,2)M.(1)求圆1C的标准方程;(2)若直线l被圆1C所截得的弦长为23,求直线l的方程.【答案】(1)224xy+=;(2)1x=
或3450xy−+=【解析】【分析】(1)直接由圆心到直线的距离求出半径,即可求出圆的方程;(2)先由弦长公式求出1d=,斜率不存在时符合题意,斜率存在时,设出直线方程,由1d=解出直线斜率,即可求解.【小问1详解】设圆的半径为r,则2210234r−==+,故圆1C的标准方
程为224xy+=;【小问2详解】设圆心到直线到l距离为d,则2223rd−=,解得1d=;当直线l斜率不存在时,易得:1lx=,此时圆心到l的距离1d=,符合题意;当直线l斜率存在时,设:2(1)lykx−=−,即20kxyk−+−
=,则2211kdk−==+,解得34k=,即:3450lxy−+=,故直线l的方程为1x=或3450xy−+=.19.已知p:任意xR,都有()221xmx+,q:存在xR,使2210xxm+−−=.若p且q为真,求实数m的取值范围.【答案】21m−−
【解析】【分析】根据p真求出m的范围,根据q真求出m的范围,然后求交集可得结果.【详解】()221xmx+可化为220mxxm−+.若p为真,则220mxxm−+对任意的xR恒成立.的当0m=时,不等式可化为20x−,显然不恒成立;当0m时,则有0m,且21440m=−,
解得1m−;故p真时,1m−.若q为真,则方程2210xxm+−−=有实根,∴24440m=++,解得2m−,故q真时,2m−.所以p且q为真时,21m−−.20.已知等比数列na的前n项和为n
S,且231Saa=−.(1)求数列na的公比q的值.(2)记21lognnba+=,数列nb的前n项和为nT,若452Tb=,求数列11nnbb+的前9项和.【答案】(1)1−或2(2)910【解析】【
分析】(1)由题意得,设等比数列na的通项公式,利用条件231Saa=−即可求解;(2)由(1)可得到数列nb的通项公式,再由452Tb=,求出数列11nnbb+的通项公式,然后利用裂项即可求解.【小问1详解】由na是等比
数列,则11nnaaq−=,由题知公比1q(否则与231Saa=−矛盾),由231Saa=−,得()2121111aqaqaq−=−−,则220qq−−=,解得1q=−或2;【小问2详解】由题意知q取值为2,则()2121log2lognnbaan==+,所以
数列nb是一个公差为1的等差数列,由452Tb=得()4114624Tbb=+=+,解之得11b=,即nbn=,所以数列11nnbb+的前9项和,91111111191122391022391010H=+++=−+−++−=.21.
已知椭圆C的两个焦点分别为()()121,0,1,0FF−,短轴的两个端点分别为12,BB.(Ⅰ)若112FBB为等边三角形,求椭圆C的方程;(Ⅱ)若椭圆C的短轴长为2,过点2F的直线l与椭圆C相交于,PQ两点,且11FPFQ⊥,求直线l的
方程.【答案】(Ⅰ)2214133xy+=;(Ⅱ)710xy+−=或710xy−−=.【解析】【详解】试题分析:(1)由112FBB为等边三角形可得a=2b,又c=1,集合222abc=+可求22,ab,则椭圆C的方程可求;(2)由给出的椭圆C的短轴长为2,
结合c=1求出椭圆方程,分过点F2的直线l的斜率存在和不存在讨论,当斜率存在时,把直线方程和椭圆方程联立,由根与系数关系写出两个交点的横坐标的和,把11FPFQ⊥转化为数量积等于0,代入坐标后可求直线的斜率,则直线l
的方程可求试题解析:(1)112FBB为等边三角形,则22222224333{{{1113aabbcbabcb=−==−===椭圆C的方程为:223314xy+=;(2)容易求得椭圆C的方程为2212xy+=,当直线l的斜率不存在时,其方程为1x=,不符合题意;当直线的斜率
存在时,设直线l的方程为()1ykx=−,由()221{12ykxxy=−+=得()()2222214210kxkxk+−+−=,设()()1122,,,PxyQxy,则()22121222214,2121kkxxxxkk
−+==++,()()1111221,,1,FPxyFQxy=+=+∵11FPFQ⊥,∴11·0FPFQ=,即()()()()()2121212121211111xxyyxxxxkxx+++=++++−−()()()2222121227111
1021kkxxkxxkk−+−−+++==+=解得217k=,即77k=,故直线l的方程为710xy+−=或710xy−−=.考点:1.椭圆的标准方程及其性质;2.直线与椭圆的位置关系.22.已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=短轴的两个顶
点与右焦点的连线构成等边三角形,直线3460xy++=与圆222()xyba+−=相切.(1)求椭圆C的方程;(2)过点()3,0M作两条互相垂直的直线12,ll,与椭圆C分别交于,,,ABCD四点,如图,求
四边形ACBD的面积的取值范围.【答案】(1)2214xy+=(2)32,225【解析】【分析】(1)利用等边三角形的特点以及点到直线的距离公式结合,,abc的关系求解;(2)根据韦达定理表示出,ABCD,并表示出面积,利用基本不等式讨论范围求解.【小问1
详解】因为短轴的两个顶点与右焦点的连线构成等边三角形,所以222bbca=+=,即2ab=,又因为直线3460xy++=与圆222()xyba+−=相切,所以224634ba+=+结合2ab=解得2,1a
b==,所以椭圆22:14xCy+=.【小问2详解】(i)若1l垂直于x轴,则2l与x轴重合,由22143xyx+==解得12y=,所以1AB=,又因为124,22ACBDCDaSABCD====同理2l垂直
于x轴,则1l与x轴重合时1,4,2ACBDCDABS===.(ii)若12,ll都不与x轴平行或垂直,设直线()()11122:3(0),,,,lxmymAxyBxy=+,22143xyxmy+==+得:()2242310mymy
++−=1l与椭圆C相交于,AB两点,()2Δ1610,mm=+R则12212223414myymyym+=−+=−+,()221212122222234444144myyyyyymmmm−++++−=+−==+()
221224114mABmyym+=+−=+12ll⊥当0m时,直线21:3lxym=−+,将()22414mABm+=+的m替换为1m−可得()224114mCDm+=+,()()()2242228119212417
4414ACBDmmSABCDmmmm+===−++++229214417mm=−++,因为2222444248mmmm+=,所以2293221425417mm
−++,当且仅当2244=mm,即1m=时“=”成立,32225ACBDS综上32225ACBDS所以四边形ACBD的面积的取值范围为32,225.