【文档说明】【精准解析】河北省石家庄市2019-2020学年高一下学期期末考试数学试题.doc,共(18)页,1.314 MB,由小赞的店铺上传
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2019-2020学年河北省石家庄市高一(下)期末数学试卷一、选择题:(共12小题,每小题5分,共60分,在题目给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知直线l经过()()1,1,2,3AB两点,则l的斜率为()A.2B.23C.43D.12【答案】A
【解析】【分析】直接代入两点的斜率公式2121yykxx−=−,计算即可得出答案.【详解】31221k−==−故选A【点睛】本题考查两点的斜率公式,属于基础题.2.不等式301xx−−的解集为()A.{x|﹣3<x<1}B.{x|1<x<3
}C.{x|x<1或x>3}D.{x|x<﹣3或x>1}【答案】C【解析】【分析】把不等式301xx−−转化为3010xx−−或3010xx−−,即可求解.【详解】由题意,不等式301xx
−−等价于3010xx−−或3010xx−−,解得3x或1x,即不等式301xx−−的解集为{|3xx>或1}x.故选:C.【点睛】本题主要考查了分式不等式的求解,其中解答中熟记分式不等式的解法是解答的关键,着重考查运算与求解能力,属于基础题.
3.如果x>0,y>0,且111xy+=,则xy有()A.最小值4B.最大值4C.最大值14D.最小值14【答案】A【解析】【分析】利用基本不等式即可求解.【详解】x>0,y>0,且111xy+=,又1112xyxy+,即121xy,114xy,即4xy,当2xy==时取等号
,则xy有最小值4,故选:A【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,属于基础题.4.已知0ab,则下列不等式成立的是()A.22abB.2aabC.11abD.1ba【答案】D【解析】【分析】利用特殊值法和作差比较法比较即得正确选项【详解】解:对于A选项,取特殊值5,1ab=−=,满足0
ab,但22ab不满足,故错误;对于B选项,因为0ab,所以0ab−,所以()20aabaab−=−,故错误;对于C选项,因为0ab,所以0,0baab−,所以110baabab−−=,即11ab,故错误;对于D选项,因为0ab,
所以0ba−,所以10bbaaa−−=,即1ba,故正确.故选:D.【点睛】(1)本题主要考查不等式的性质和实数比较大小,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力(2)比较实数大小,常用包括
比差和比商两种方法.比差的一般步骤是:作差→变形(配方、因式分解、通分等)→与零比→下结论;比商的一般步骤是:作商→变形(配方、因式分解、通分等)→与1比→下结论.如果两个数都是正数,一般用比商,其它一般用比差.
5.正方体ABCD—A1B1C1D1中,异面直线AA1与BC1所成的角为A.60°B.45°C.30°D.90°【答案】B【解析】【详解】由正方体性质可知,直线∥,所以异面直线与所成的角即转化为直线与所成的角,那么在中,可知与所成的角为,所以即异面直线与所成的角为
.6.已知数列{an}为等比数列,若q=2,S4=1,则S8=()A.115−B.﹣255C.1D.17【答案】D【解析】【分析】由等比数列的性质,先求得84SS−,然后可得8S.【详解】∵数列{an}为等比数列,q=2,S4=1,∴444845678123
44()1216SSaaaaaaaaqSq−=+++=+++===,∴811617S=+=.故选:D.【点睛】本题考查等比数列的前n项和,考查等比数列的性质.掌握等比数列的性质解题更加简便,本题利用性质可以避免求1a.7.已知点()1,3A,动点(),Pxy的坐标满足02
xyxxy+,则AP的最大值为()A.22B.10C.2D.5【答案】B【解析】【分析】先由约束条件画出可行域,根据AP表示平面区域内的点到()1,3A的距离,结合图形,即可得出结果.【详解】画出约束条件02xyxx
y+表示的平面区域如下:因为AP表示平面区域内的点到()1,3A的距离,过点A作AMx⊥轴于点M,则(1,0)M,显然是(0,0)和(2,0)的中点,因此当点(),Pxy为(0,0)或(2,0)时,AP最大,且最大值为:221310
AP=+=.故选:B.【点睛】本题主要考查简单的线性规划问题,考查求非线性目标函数的最值,属于基础题型.8.平面α与平面β平行的条件可以是()A.α内有无数条直线都与β平行B.直线a∥α,a∥β,且直线a不在α内,也不在β内C.α内的任何直线都与β平行D.直线a在α内,直线b在β内
,且a∥β,b∥α【答案】C【解析】【分析】根据面面平行的性质和判定定理进行判断即可【详解】对A,若α内的无数条直线都平行,平面α与平面β不一定平行,也可能相交,垂直,A错对B,当直线平行于两平面交线
时,符合命题叙述,但平面α与平面β相交,B错对C,“α内的任何直线都与β平行”可等价转化为“α内的两条相交直线与β平行”,根据面面平行的判定定理,C正确对D,当两平面相交,直线a,直线b都跟交线平行且符合命题叙述时,得不到平面α与平面β平行,D错故选C【点睛】本题考查面面平行
的判定:当两条相交直线与另一平面平行时,则过这两条交线的平面与另一平面平行9.直线y=4x﹣5关于点P(2,1)对称的直线方程是()A.y=4x+5B.y=4x﹣5C.y=4x﹣9D.y=4x+9【答案】C【解析】【分析】设直
线45yx=−上的点()00,Pxy关于点()2,1的对称点的坐标为(),xy,求出0x,0y,再代入直线45yx=−中即可得到对称直线的方程.【详解】设直线45yx=−上的点()00,Pxy关于点()2,1
的对称点的坐标为(),xy,所以022=xx+,021=yy+,所以04xx=−,02yy=−,将其代入直线45yx=−中,得到()2445yx−=−−,化简得49yx=−,故选:C.【点睛】本题主要考查的知识要点:直线的方程和中点坐标公式,属于基础题.10.一个几何体的三视图如图所示,已
知这个几何体的体积为53,则h的值为()A.32B.3C.33D.53【答案】A【解析】【分析】根据三视图还原原几何体,结合锥体的体积公式可求得h的值.【详解】根据三视图还原原几何体如下图所示:该几何体是四棱锥,底面为矩形,结合图中的数据可得体积15610533Vhh===,解得3
2h=,故选:A.【点睛】本题考查利用三视图计算棱锥的高,考查锥体体积的应用,考查计算能力,属于基础题.11.已知A,B,C,D是同一球面上的四个点,其中ABC是正三角形,AD⊥平面ABC,212ADAB==,则该球的表面积为()A.
643B.96C.192D.48【答案】C【解析】【分析】画出几何体的图形,把A、B、C、D扩展为三棱柱,上下底面中心连线的中点与A的距离为球的半径,求出半径即可求解球的表面积.【详解】由题意画出几何体的图形如图,把A、B、C、D扩展为三棱柱,上下底面中心连线的中点与A的距离为球的半径,
212ADAB==,ABC是正三角形,所以2343AEAO==,.所求球的表面积为:2443192=().故选C.【点睛】本题考查球的表面积的求法,球的内接体问题,考查空间想象能力以及计算能力.12.如果一个数列由有
限个连续的正整数按从小到大的顺序组成(数列的项数大于2),且所有项数之和为N,那么称该数列为“N型标准数列”,例如,数列3,4,5,6,7为“25型标准数列”,则“5336型标准数列”的个数为()A.2B.3C.4D.5【答案】B【解析】【分析】利用等差数列
的前n项和公式得出这个有限连续正整数数列的首项与项数的关系,然后分析其所有取值可能性.【详解】设这连续的正整数有n个,第一个数为1a,则由题意得:()1153362nnna−+=,整理得()41211067222329nan+−==,因为121na
n+−,且n与121an+−一奇一偶,所以n与121an+−的可能值为16与667,与23与464,29与368共三组,所以“5336型标准数列”有3组.故选:B.【点睛】本题考查数列新定义问题,考查等差数列的前n项和公式及应用,难度一般,理解题目意思是关键.二
、填空题:(共4小题,每小题5分,共20分)13.水平放置的△ABC的直观图如图所示,已知A'C′=4,B'C=32,则原图中AB边上中线的实际长度为_____.【答案】52【解析】【分析】由直观图得出原平面图形△ABC是直角三角形,由题意可求出AB边上的中线长度.【详解】由直观图得
出原平面图形△ABC,如图所示;则直观图中A′C′=4,B′C′=32,所以△ABC是直角三角形,且AC=4,BC=3,所以AB=5,可得AB边上的中线长度为52.故答案为:52.【点睛】本题考查斜二测画法画直观图的应用问题,掌握斜二测画法直观图与原图中的线段关系是解题
的关键.14.不等式220xkxk−+对于任意的实数x恒成立,则实数k的取值范围是_____.【答案】08k【解析】【分析】根据一元二次不等式恒成立,得到判别式小于等于0,进而可求出结果.【详解】因为不等式220xkxk−+对于任意的
实数x恒成立,所以只需280kk=−,解得:08k.故答案为:08k.【点睛】本题主要考查由一元二次不等式恒成立求参数的问题,属于基础题型.15.数列{an}的前n项和为Sn,若()11,1,31n
naaSn+==则na=____________.【答案】21,134,2nnnan−==.【解析】【详解】()13,1nnaSnNn++==时,23,2an=时,13nnaS−=,可得13nnna
aa+−=,即14,nnaa+=数列na从第二项起为等比数列,2n时,=na234n−,故答案为21,134,2nnnan−==.【方法点睛】本题主要考查数列通项与前n项和之间的关系以及公式1(2)
nnnaSSn−=−的应用,属于难题.已知nS求na的一般步骤:(1)当1n=时,由11aS=求1a的值;(2)当2n时,由1nnnaSS−=−,求得na的表达式;(3)检验1a的值是否满足(2)中的表达式,若不满足则分段表示na;(4)写出na的完整表达式.16.已知a>1
,b>1,ab=8,则22210g10g10g(4)aba的最大值为_____.【答案】7210−【解析】【分析】由已知把b用a表示,然后用换元法,设2log2at+=,(25t),化为关于t的函数式,用基本
不等式求得最值.【详解】由8ab=得222log()loglog3abab=+=,22log3logba=−,2(1log3)a,22222210g10glog(3log)10g(4)log2aaabaa−=+,设2log2
at+=,则25t,222210g10g(2)(5)71010710g(4)ttttytbtaatt−−−+−====−++,∵25t,10102210tttt+=,当且仅当10tt=,即10=t时等号成
立,∴10tt+的最小值是210,∴1010ytt=−++的最大值为7210−.故答案为:7210−.【点睛】本题考查对数的运算法则,解题方法是换元法,首先由已知条件消元,然后换元,把函数式变得更加简单易求解.还考查了用基本不等式求最值,属于中档.三、解答题:(
17-22题为必做题,23题为选做题,解答题应写岀必要文字说明、证明过程或演算步骤)17.已知直线l1:x+y+2=0;l2:mx+2y+n=0.(1)若l1⊥l2,求m的值;(2)若l1//l2,且他们的距离为5,求m,n的值.【答案
】(1)2m=−;(2)2m=,4210n=.【解析】【分析】(1)由垂直得斜率互为负倒数,可求得m;(2)由平行求得m,再由距离求得n.【详解】(1)1l的斜率为11k=−,∵l1⊥l2,∴直线2
l的斜率为212mk=−=,∴2m=−;(2)∵12ll//,∴211m=,2m=(4n¹时两直线平行),2l的方程化为02nxy++=,∴两平行间的距离为2252nd−==,解得4210n=.【点睛】本题考查
两直线垂直与平行的条件,考查两平行线间的距离公式,属于基础题.18.△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且△ABC的面积1tan4SacB=.(Ⅰ)求B;(Ⅱ)若a,b,c成等差数列,△ABC的面积为32,求b.【答案】(Ⅰ)=3B;(Ⅱ)2b=
.【解析】【分析】(Ⅰ)直接利用三角形的面积公式化简得到答案;(Ⅱ)根据a,b,c成等差数列和△ABC的面积求出2ac=,再利用余弦定理化简求出答案.【详解】(Ⅰ)∵11tan=sin42SacBacB=,∴1cos=2B,又∵0B,∴=3B;
(Ⅱ)∵a,b,c成等差数列∴2acb+=∵1133=sin==2222SacBac,∴2ac=,∵()()22222222241cos=2442acacbbbacbBac+−−−−+−===,∴2b=,2b=−(舍去).【点睛】本题考查利用余弦定理解三角形,其中
涉及到三角形的面积公式和等差数列,考查运算求解能力,属于常见的基础题型.19.已知数列{an}为等差数列,公差d>0,且a1a4=4,S4=10.(1)求数列{an}的通项公式;(2)令bn=11nnaa+,求数列{bn}的前n
项和Tn.【答案】(1)nan=;(2)1nnTn=+.【解析】【分析】(1)直接利用数列的递推关系式求出数列的通项公式;(2)利用(1)的结论,进一步利用裂项相消法求出数列的和.【详解】(1)数列na为等
差数列,公差0d,且144aa=,410S=,整理得()1113=4434=102aadad++,解得11a=,1d=,所以nan=.(2)由(1)得()111=111==1nnnbaannnn+−++,所以11111=1=11=23121
1nnTnnnn−+−++−−+++.【点睛】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,裂项相消法在数列求和中的应用,属于基础性题.20.已知AB是底部B不可到达的建筑物,A是建筑物的最高点,为测量建筑物AB
的高度,先把高度为1.5米的测角仪放置在CD位置,测得A的仰角为45°,再把测角仪放置在EF位置,测得A的仰角为75°,已知DF=4米,D,F,B在同一水平线上,求建筑物AB的高度.【答案】约为16.43米.【解析】【分析】利用正切值求得AG后可得.【详解】设AGh=,∵45,75ACGAEG
==,31tan45tan303tan75tan(4530)231tan45tan303113++=+===+−−则CGAGh==,(23)tan7523AGhEGh===−+,∴(23)4CGEGhh−=−−=,44(23)23h==+−,∴1
.54(23)1.516.43ABh=+=++.∴AB的高度约为16.43米.【点睛】本题考查解三角形的应用,解题时要善于从图形中发现规律,确定利用什么公式求解,本题只要应用直角三角形中的正切函数定义即可求解.21.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=DC=B
C=1,AB//DC,AB=2CD,∠BCD=90°.(Ⅰ)求证:PB⊥AD;(Ⅱ)求点C到平面PAB的距离.【答案】(1)见证明;(2)22【解析】【分析】(1)取AB中点为M,通过勾股定理证明ADBD⊥,再得到AD⊥平面PDB,从而证明ADPB⊥.(2)根据三棱锥CPAB−等体积转化
,以ABC为底,PD为高,求出三棱锥CPAB−的体积,再求出PAB△的面积,以PAB△为底,C到平面PAB的距离为高,从而得到C到平面PAB的距离.【详解】如图,取AB中点为M,连接,,PMDMBD因为2,,1,//,90ABCDAMMBDCBCCDABBCD=====所
以四边形BCDM为正方形.所以1DMBCAMMB====所以2,2,2ADBDAB===.所以222ABBDAD=+所以ADBD⊥因为PD⊥平面ABCD,AD平面ABCD,所以PDAD⊥.又因为BDPDD=所以AD⊥平面PDB,而PB平面PD
B,所以ADPB⊥(2)连接AC,设点C到平面PAB的距离为h,则11121132631CPABPABCVVABBCPD−−====因为,,ABPDABDM⊥⊥且PDDMD=所以AB⊥平面PDM,所以ABPM⊥.在RtPDM中2222,PMPDDM=+
=即2PM=.所以1122222PABSABPM===V.所以1233CPABPABVShh−==V.所以1233h=,所以22h=.所以点C到平面PAB的距离为22.【点睛】本题考查通过证明线面垂直证明异面直线互相垂直,通过三棱锥等体积转
化,求出点到面的距离,属于中档题.22.已知2()2221xxfxaa=−+−,xR,aR.(1)解关于x的方程()(1)4xfxa=−;(2)设()2()xhxfx−=,12a时,对任意1x,2[1,1]x−总有121()()2ahxhx+−
成立,求a的取值范围.【答案】(1)见解析;(2)1524a.【解析】【分析】(1)利用换元法得到含参数a的一元二次方程,再对a分类讨论,分析方程解的情况;(2)题中任意1x,2[1,1]x−总有121()
()2ahxhx+−可以看作区间内函数最大值与函数最小值的差值问题,然后对参数进行分类讨论,确定函数在区间上的单调性,从而确定函数在区间上的最值,再根据不等式求出参数的取值范围.【详解】(1)由题知()(1)4xfxa=−,代入()f
x有22221(1)4xxxaaa−+−=−,整理得222210xxa−+−=,令2xt=,()0,t+,即2210tta−+−=,()4414aa=−−=,当0a时,方程无解,当0a=时,方程有一个解,解得10tx==,当01a
时,方程有两个解,()11241log12ataxa+==+=+,()22241log12ataxa−==−=−,当1a时,方程仅有一个根,()241log12ataxa+==+=+;(2)()2()xhxfx−=,代入()fx,有()()222()22
22211xxxxxhxaaaa−−−+−=−+−=,令2xt=,1,22t,设()2(1)aatgtt−−+=,①当1a时,易知函数()gt在区间1,22单调递增,又因为1212maxmin1()
()()()2ahxhxgtgtgg+−=−−,即()maxmin13123222agggga+−=−=−,解得45a,舍去,②当112a时,函数()gt在1ata−=处取最小值,当451a
时,112aa−,即函数()gt在区间1,22单调递增,又因为1212maxmin1()()()()2ahxhxgtgtgg+−=−−,即()maxmin13123222agggga+−=−=−,解得45a,所以45a=,当1425a时,1
112aa−,即函数()hx在区间11,2aa−单调递减,在区间1,2aa−单调递增,又因为()()1312302222ggagg−=−,即(
)()2maxmin1321222aggggaaaa−−=−=−−−−,因为当1425a时,()23112222aaaa+−−−−恒成立,所以1425a,综上1425a.【点睛】本题主要考查了含有参数的一元二次方程解的问题,对勾函数的性质
,函数在区间上的最值,考查较为综合,属于难题.23.已知点()5,0P和圆22:4430Cxyxy+−−+=.(Ⅰ)写出圆C的标准方程,并指出圆心C的坐标和半径;(Ⅱ)设Q为C上的点,求PQ的取值范围.【答案】(Ⅰ)()()22225
xy−+−=;圆心()2,2C,半径为5r=;(Ⅱ)135,135−+.【解析】【分析】(Ⅰ)将圆的普通方程配方整理,即可得出标准方程;进而可得出圆心坐标和半径;(Ⅱ)先求出圆心到定点的距离,进而可得出范围.【详解】(Ⅰ)由224430xyxy+−−+=得()()22225xy−
+−=,因此其圆心坐标为:()2,2C,半径为5r=;(Ⅱ)因为点()5,0P,所以94135PC=+=,即点()5,0P在圆()()22225xy−+−=外,又Q为C上的点,所以PCrPQPCr−+,因此135135PQ−+,即PQ的取值范围是135,135−+
.【点睛】本题主要考查圆的标准方程,以及圆上的点到定点距离的范围,属于常考题型.