1、赤峰二中高二年级上学期第二次月考数学试题(理科)一、选择题:本题共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下列说法正确的是( )A若,则B若,则C若,则D若,则2方程表示的图形是( )A两条直线B两个点C四个点D四条直线3已知命题“,使得”,若命题是假命题,则实数的取值范围是( )ABCD4已知两条不同的直线,和一个平面,则使得“”成立的一个必要条件是A且B且C且D,与所成角相同5已知点在抛物线上,点到抛物线的焦点的距离为,设为坐标原点,则的面积为( )ABCD6如果椭圆的弦被点平分,则这条弦所在的直线方程是( )ABCD7在的条件下,目标函数的最
2、大值为,则的最小值是( )ABCD8已知某个几何体的三视图如图所示,根据图中标出的数据,可得出这个几何体的表面积是( )A6BCD9如图所示,从双曲线的左焦点引圆的切线,切点为,延长交双曲线右支于点,若为线段的中点,为坐标原点,则与的大小关系为( )ABCD不确定10在平面直角坐标系中,已知的顶点,顶点在椭圆上,则( )ABCD11已知离心率为e,焦点为的双曲线C上一点P满足,则双曲线的离心率e的取值范围为( )ABCD12若抛物线的焦点为F,点A、B在抛物线上,且,弦AB的中点M在准线l上的射影为,则的最大值为( )ABCD二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13命题“若实数满足
3、,则且”的否命题是_命题(填“真”或 “假”).14抛物线上一点P到直线的距离与到点的距离之差的最大值为_.15已知为椭圆的左、右焦点,是椭圆上一点,若,则等于_16已知正方体的棱长为,其内有2个不同的小球,球与三棱锥的四个面都相切,球与三棱锥的三个面和球都相切,则球的表面积等于_三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第1721题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共60分17(12分)在的内角的对边分别是,满足.(1)求角的值;(2)若,求的值.18(12分)已知各项均为正数的数列an满足an+12an+1an2a
4、n20(nN*),且是的等差中项(1)求数列an的通项公式an;(2)若bn,Snb1+b2+bn,求Sn+n2n+150成立的正整数n的最小值19(12分)如图,在三棱柱中,是边长为2的等边三角形,平面平面,四边形为菱形,与相交于点D.(1)求证:.(2)求平面与平面所成锐二面角的余弦值.20(12分)在平面直角坐标系中,抛物线方程为,其顶点到焦点的距离为.(1)求抛物线的方程;(2)若点,设直线与抛物线交于、两点,且直线、的斜率之和为,试证明:对于任意非零实数,直线必过定点.21(12分)已知椭圆的离心率,椭圆上的点到左焦点的距离的最大值为.(1)求椭圆的标准方程;(2)已知直线与椭圆交于
5、、两点.在轴上是否存在点,使得且,若存在,求出实数的取值范围;若不存在,说明理由.(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,那么按所做的第一题计分。22(10分)在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,曲线C的极坐标方程为,直线l的参数方程为(t为参数).(1)求曲线C和直线l的直角坐标方程;(2)设点,直线l与曲线C有不同的两个交点分别为A,B,求的值.23(10分)已知函数.(1)求不等式的解集;(2)若的最小值为,且实数,满足,求的最小值.理科试题参考答案1D【分析】利用不等式的性质或举反例的方法来判断各选项中不等式的正误.【详解】对于A
6、选项,若且,则,该选项错误;对于B选项,取,则,均满足,但,B选项错误;对于C选项,取,则满足,但,C选项错误;对于D选项,由不等式的性质可知该选项正确,故选D.【点睛】本题考查不等式正误的判断,常用不等式的性质以及举反例的方法来进行验证,考查推理能力,属于基础题.2C【解析】试题分析:由方程可得,即,所以表示四个点故选C考点:判断方程所表示的曲线3B【分析】由已知得命题是假命题,则将问题转化为命题“,使得”成立, 此时利用一元二次方程根的判别式可求得实数的取值范围.【详解】若命题是假命题,,则“不存在,使得”成立,即“,使得”成立,所以,解得,所以实数的取值范围是,故选B.【点睛】本题主要考
7、查命题的否定和不等式恒成立问题,对于一元二次不等式的恒成立问题,多从根的判别式着手可以得到解决,属于中档题.4D【分析】假设结合每个选项的第一个条件看能不能推出第二个条件。【详解】若,若则或,故错误,若,当时或,故错误,若,且不一定成立,故错误,若则,与所成角相同,即正确,故选:【点睛】本题考查空间线面关系以及充分必要条件,考查空间思维能力,属于中等题。5B【分析】由抛物线定义性质:先求出p值,再将点M代入,求得,然后可以求的面积【详解】根据抛物线的定义:,所以p=2;因此抛物线方程:y2=4x;由于点M在抛物线上,所以则;三角形的面积:;故答案:B【点睛】考查抛物线的定义性质,求p6D【分析
8、】设这条弦的两端点,则:,用点差法得到:,代入中点坐标,即得解斜率k.【详解】设这条弦的两端点,斜率为,则:两式相减得:变形得:,又弦中点为:,故故这条弦所在得直线方程为:,即故选:D【点睛】本题考查了点差法在弦中点问题中的应用,考查了学生转化与划归,数学运算的能力,属于中档题.7D【分析】作出不等式组所表示的可行域,平移直线,找出使得取得最大值时的最优解,代入目标函数可得,然后利用基本不等式可求得的最小值.【详解】不等式组所表示的可行域如下图所示:联立,解得,可得点,平移直线,当直线经过可行域的顶点时,该直线在轴上的截距最大,此时,取最大值,即,可得,当且仅当时,等号成立.因此,的最小值为.
9、故选:D.【点睛】本题考查利用线性规划求参数,同时也考查了利用基本不等式求代数式的最值,考查数形结合思想的应用以及计算能力,属于中等题.8C【分析】由已知中几何体的三视图,我们可以判断出该几何体是底面是一个底和高均为2的等腰三角形,侧面由一个底和高均为2的等腰三角形和两个腰长为底面长为的等腰三角形,分别求出各面面积,累加可得结果【详解】由三视图得几何体原图如图所示,该几何体是一个在俯视图为底面的三棱锥,底面是一个底和高均为2的等腰三角形,高为2,一个侧面由一个底和高均为2的等腰三角形,另外两个侧面是腰长为,底边长为的等腰三角形,其高为,故其表面积为.故选:C【点睛】本题考查的知识点是由三视图求
10、面积,其中判断出几何体各面的形状是解答本题的关键9B【分析】利用中位线和双曲线的定义转化,再利用直线与圆相切,得到,从而得到答案.【详解】因为点分别是和的中点,所以,连结,因为是圆的切线,则,在中,.故选:B【点睛】本题考查直线与圆,双曲线的位置关系,几何性质,综合性较强,本题的关键是数形结合分析问题,转化与化归的能力,属于中档题型.10C【分析】利用椭圆的定义得,由诱导公式及正弦定理化角为边后可得结论【详解】椭圆中,由题意是椭圆的焦点,又在椭圆上,故选:C【点睛】本题考查椭圆的定义与几何性质,考查正弦定理,利用正弦定理进行边角转换是解题关键11D【分析】由题,根据正弦定理转化成边的比例关系即
11、可求解.【详解】由题:因为,考虑焦点在轴上,左右焦点,则点一定在左支(除去实轴端点),,在中,根据正弦定理,所以,且,解得:,同理可得焦点在轴上离心率同解故选:D【点睛】此题考查双曲线几何性质与正弦定理知识相结合,解题中可以考虑焦点在轴上,左右焦点,则点一定在左支,体现出数形结合和转化与化归思想.12C【分析】转化:,利用余弦定理:,即得解.【详解】如图所示,由题意得,当且仅当:时,有最大值.故选:C【点睛】本题考查了抛物线的综合问题,考查了学生综合分析,转化化归,数学运算的能力,属于中档题.13真【分析】先求逆命题及其真假,再根据逆否命题等价性确定否命题真假.【详解】命题“若实数满足,则且”
12、的逆命题是 “若且,则”,是真命题,所以命题“若实数满足,则且”的否命题是真命题.故答案为:真【点睛】本题考查四种命题关系及其真假,考查基本分析判断能力,属基础题.14【分析】设抛物线的焦点为,则准线方程为,再根据三角不等式,即可得答案;【详解】设抛物线的焦点为,则准线方程为,点P到直线的距离等于,当且仅当三点共线时,可取到等号.故答案为:.【点睛】本题考查抛物线的定义、三角形两边之差小于第三边,考查数形结合思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.15【分析】由椭圆的定义有,又,再利用三角形面积公式即可得到结果.【详解】由椭圆有,由椭圆的定义有,又,在中,得,又,设,化简整理得:,化简整理得:,
13、由得:,又,故,所以.故答案为: .【点睛】本题主要考查了椭圆的定义和焦点三角形的面积问题.属于中档题.16【分析】在三棱锥中,根据可求得内切球的半径,设面平面,且球和球均与平面MNP相切于点E,在三棱锥中,用同样方法可求得球的半径,再根据球的面积公式可得结果.【详解】因为正方体的棱长为,所以三棱锥是边长为的正四面体,的高为,设底面的中心为,连接,则,则球是三棱锥的内切球,设其半径为,则,所以,所以, 又球与三棱锥的三个面和球都相切,则设面平面,且球和球均与平面MNP相切于点E,如图所示,则球是三棱锥的内切球,设其半径为,故,因此在正四面体中,利用求的方法可求得,所以球的表面积为.故答案为:【
14、点睛】关键点点睛:根据等体积法求内切球的半径是本题的解题关键.17(1);(2).【分析】(1)根据已知条件,由正弦定理角化边,得到三边的关系,进而利用余弦定理求解;(2)由正弦定理求得,并根据边的大小关系判定为锐角,然后利用倍角公式和两角和的正弦公式计算.【详解】解:(1),由正弦定理得,.化简得,.由余弦定理得,.又,.(2)由(1)知,又,.又,.,.【点睛】本题考查正余弦定理的综合运用,涉及二倍角公式和两角和差的三角函数公式,属中等难度的题目.关键是熟练利用正弦定理,余弦定理和三角恒等变形计算.18(1);(2)5【分析】(1)数列an满足an+12an+1an2an20,把这个式子分
15、解为两个因式乘积的形式,(an+1+an)(an+12an)0,注意数列是一个正项数列,得到an+12an0,得到数列是一个等比数列,写出通项(2)本题构造了一个新数列,要求新数列的和,用错位相减来求和,两边同乘以2,得到结果后观察Sn+n2n+150成立的正整数n的最小值【详解】(1)an+12an+1an2an20,(an+1+an)(an+12an)0,数列an的各项均为正数,an+1+an0,an+12an0,即an+12an,所以数列an是以2为公比的等比数列a3+2是a2,a4的等差中项,a2+a42a3+4,2a1+8a18a1+4,a12,数列an的通项公式an2n(2)由(1
16、)及bn ,得,bnn2n,Snb1+b2+bn,Sn2222323424n2n2Sn22223324425(n1)2nn2n+1得,Sn2+22+23+24+25+2nn2n+1,要使Sn+n2n+150成立,只需2n+1250成立,即2n+152,使Sn+n2n+150成立的正整数n的最小值为5【点睛】本题考查了求数列的通项公式,错位相减法求数列的和,也考查了数列能成立时n的最小值,属于中档题.19(1)证明见解析;(2).【分析】(1)由已知得,再由平面平面,两个平面垂直的性质定理可得结论;(2) 以为原点,以,所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,求出平面的一个法向量与平面
17、的一个法向量是,再利用向量的夹角公式求解.【详解】(1)侧面是菱形,D是的中点,.平面平面,且平面,平面平面,平面,平面,.(2)由棱柱的定义知:在三棱柱中,平面平面,平面与平面所成的锐二面角与二面角相等.平面,.如图,以D为原点,以,所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系.由已知可得,.设平面的一个法向量,由,得,可得.平面平面,平面,平面的一个法向量是,即平面与平面所成锐二面角的余弦值是.【点睛】本题主要考查空间向量的应用、二面角、线面与面面垂直,考查了空间想象能力与逻辑推理能力.20(1);(2)证明见解析.【分析】(1)根据题意求出抛物线的焦点坐标,可求得的值,进而可求得抛物
18、线的方程;(2)设点、,将直线的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,根据直线、的斜率之和为求得实数的值,即可求得直线所过定点的坐标.【详解】(1),且抛物线的顶点到焦点的距离为,则该抛物线的焦点坐标为,解得,因此,该抛物线的方程为;(2)设点、,将直线的方程与抛物线的方程联立,消去并整理得,由韦达定理得,.直线的斜率为,同理直线的斜率为,由题意得,上式对任意的非零实数都成立,则,解得,所以,直线的方程为,该直线过定点.【点睛】本题考查抛物线方程的求解,同时也考查了抛物线中直线过定点问题的证明,涉及韦达定理设而不求法的应用,考查计算能力,属于中等题.21(1)(2)【分析】(1)椭圆上的点到左
19、焦点的距离最大值为a+c,再结合离心率可得a和c的值,再由可得椭圆方程;(2)将直线方程代入椭圆方程,利用弦长公式求得丨MN丨,由,P在线段MN的中垂线上,利用韦达定理求出中点D的坐标,写出直线PD的方程,令x=0得,平方后即可求得m范围;【详解】(1)由题设条件可得,解得,所以,椭圆的标准方程为:(2)设,则整理得:,则,则,假设存在点满足题意,则,化简整理得,此时判别式 恒成立,所以且,设中点,则,由,则在线段的中垂线上.因为,直线的方程为:,令,则,或.即:.【点睛】本题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系的应用,考查韦达定理及弦长公式,中点坐标公式的综合应用,考查化简整理的运算
20、能力,属于中档题22(1),;(2).【分析】(1)由,可得曲线C的直角坐标方程;消去参数t可得直线l的直角坐标方程;(2)写出过点的直线l的参数方程,代入曲线C的直角坐标方程,利用韦达定理结合,的几何意义可求得答案【详解】(1)由,所以曲线C的直角坐标方程为,由(t为参数),消去t得直线l的直角坐标方程为.(2)由题意知,过点的直线l的参数方程为(t为参数),代入曲线C的直角坐标方程得,又,所以方程有两个不同的解,又,所以,由,的几何意义可知,.【点睛】本题考查极坐标方程和参数方程与普通方程的互化,考查直线的参数方程的应用,属于中档题23(1)或 ;(2).【分析】(1)先将函数解析式化为,分别讨论,三种情况,即可得出结果;(2)先由(1)得到,得出3a4b5=0,根据的几何意义,即可求出结果.【详解】本题考查绝对值不等式的解法和点到直线的距离公式,考查分类讨论思想和转化思想.(1).由,可得,或,或,解得或或.所以不等式的解集为或 (2)由(1)易求得,即.所以,即.表示点与点的距离的平方.又点在直线上.因为点到直线的距离,所以的最小值为.【点睛】本题考查绝对值不等式的解法和点到直线的距离公式,考查分类讨论思想和转化思想,属于中档题.