1、北京市陈经纶中学期中考试一、选择题:本大题共10个小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的.1.命题“,”的否定是( )A. ,B. ,C. ,D. ,【答案】A【解析】【分析】特称命题的否定是全称命题,注意到要否定结论,由此确定正确选项.【详解】原命题为特称命题,其否定是全称命题,注意到要否定结论,故D选项错误,A选项正确.故选:A【点睛】本小题主要考查特称命题的否定,属于基础题.2.设是不同的直线,是不同的平面,下列四个命题中,正确的是( )A. 若,则B. 若则C. 若则D. 若则【答案】B【解析】A错误平行于同一平面的两条直线可能平行、相交或异
2、面;B正确垂直于同一平面的两条直线平行;C错误两平面垂直,一个平面内的直线可能平行另一个平面,也可能相交;D错误只有m与n相交时,才有两个平面平行3.阅读下列各式,其中正确的是( )A. B. 或C. D. 【答案】D【解析】分析】根据向量数量积的运算律对选项逐一分析,由此确定正确选项.【详解】对于A选项,当与和都垂直时,满足,但不一定有,所以A选项错误.对于B选项,当与垂直时,所以不能推出,所以B选项错误.对于C选项,的方向与有关,的方向与有关,所以与不一定相等,故C选项错误.对于D选项,所以,故D选项正确.故选:D【点睛】本小题主要考查向量数量积的运算,属于基础题.4.在各项都是正数的等比
3、数列中,若,成等差数列,则的值为( )A. 9B. 6C. 3D. 1【答案】A【解析】【分析】根据等差中项的性质列方程,由此求得等比数列的公比,由此求得的值【详解】由于,成等差数列,所以,即,由于,所以,由于,所以,所以.故选:A【点睛】本小题主要考查等差中项的性质,考查等比数列通项公式的基本量计算,属于基础题.5.数列中,则数列前12项和等于( )A. 76B. 78C. 80D. 82【答案】B【解析】试题分析:因为,所以,所以,所以从第一项开始,依次取个相邻奇数项的和都等于,从第二项开始,依次取个相邻偶数项的和构成以为首项,以为公差的等差数列,以上式子相加可得,故选B.考点:数列的求和
4、.【方法点晴】本题主要考查了数列的求和问题,其中解答中涉及到等差数列的求和公式、数列的递推关系式等知识点的综合应用,着重考查了学生分析问题和解答问题的能力,以及推理与运算能力,属于中档试题,本题的解答中根据数列的递推关系式,利用数列的结构特征和等差数列的求和公式是解得问题的关键.6.已知数列的前项和为,则“为常数列”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】C【解析】【分析】将两个条件相互推导,根据能否推导的情况判断出充分、必要条件.【详解】当“为常数列”时,数列,前项和.当“,”时,当时,当时,由得,两式相减得,化简得,由于,
5、所以(),所以数列为常数列.综上所述,“为常数列”是“,”的充分必要条件故选:C【点睛】本小题主要考查充分、必要条件的判断,考查数列前项和与通项间的关系,属于基础题.7.已知四边形为矩形,平面,连接,则下列各组向量中,数量积不为零的是( )A. 与B. 与C. 与D. 与【答案】A【解析】【分析】根据题意,若空间非零向量的数量积为0,则这两个向量必然互相垂直据此依次分析选项,判定所给的向量是否垂直,即可得答案【详解】作出草图:根据题意,依次分析选项: 对于A,与不一定垂直,即向量 与,则向量 与的数量积不一定为0; 对于B,根据题意,有平面,则,又由,则有平面,进而有,即向量 与 一定垂直,则
6、向量 与 的数量积一定为0; 对于C,根据题意,有平面,则,又由,则有平面,进而有,即向量与一定垂直,则向量 与 的数量积一定为0;对于D,根据题意,有平面,则,即向量 与一定垂直,则向量与的数量积一定为0;故选:A【点睛】本题考查了空间向量的数量积的运算,若空间非零向量的数量积为0,则这两个向量必然互相垂直,这是解题的关键8.椭圆的左,右顶点分别是,左,右焦点分别是,若成等比数列,则此椭圆的离心率为A. B. C. D. 【答案】B【解析】:由成等比数列得即【考点定位】本题主要考查椭圆的定义和离心率的概念属基础题9.正方形边长为1,点在正方形外,且,则最大值是( )A. 2B. C. 3D.
7、 4【答案】A【解析】【分析】建立平面直角坐标系,设,代入求得关系式,再求得的最大值.【详解】以为坐标原点建立平面直角坐标系如下图所示,则,设,其中或;或.由得,即,也即,即点的轨迹是以为圆心,半径为的圆的左半部分,由此可知.,由于,所以,所以的最大值是.故选:A【点睛】本小题主要考查向量数量积的最值的计算,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.10.已知两平行平面与间距离为4,直线,点,则平面内到点的距离为5,且到直线的距离为的点的轨迹是( )A. 一组平行线B. 两段线段C. 两端圆弧D. 四个点【答案】D【解析】【分析】首先判断出平面内到点的距离为5的点的轨迹是圆,在圆上假设点到直线的
8、距离为,结合图像,判断出这样的点有四个,由此确定正确选项.【详解】过作平面的垂线,交平面于,则.依题意两平行平面与间距离为4,直线,点,则平面内到点的距离为5的点的轨迹是以为圆心,半径为的圆.假设圆上点到直线的距离为.过作直线的平行线,且,过作交直线于,连接.由于,所以平面,所以平面,所以.依题意,而,所以,也即得到圆直径的距离为,由于圆的半径为,所以符合这个条件的点一共有个.故选:D【点睛】本小题主要考查空间点、线、面的位置关系,考查动点轨迹的判断,考查空间想象能力和逻辑推理能力,属于中档题.二、填空题:本大题共6个小题,每小题5分,共30分.11.命题“若和都是偶数,则是偶数”的否命题是_
9、,该否命题的真假性是_.(填“真”或“假”)【答案】 (1). “若和不都是偶数,则不是偶数” (2). 假【解析】【分析】根据否命题的知识写出原命题的否命题,并判断出真假性.【详解】命题“若和都是偶数,则是偶数”的否命题是“若和不都是偶数,则不是偶数”.因为当都是奇数时,是偶数,所以该否命题是假命题.故答案为:(1)“若和不都是偶数,则不是偶数”;(2)假【点睛】本小题主要考查原命题的否命题的知识,属于基础题.12.在正四面体OABC中,D为BC的中点,E为AD的中点,则_(用表示)【答案】【解析】因为在四面体中,为的中点,为的中点, ,故答案为.13.已知数列的前项和为,且满足,则通项_.
10、【答案】【解析】【分析】利用,求得数列的通项公式.【详解】当时,所以;当时,由,得,两式相减得,所以数列是首项为,公比为的等比数列,所以故答案为:【点睛】本小题主要考查已知求,属于基础题.14.如图,在长方体中,设,则_,_.【答案】 (1). (2). 【解析】【分析】建立空间直角坐标系,利用向量减法、模和数量积的坐标运算,求得所求的结果.【详解】以为原点建立空间直角坐标系如下图所示,则.所以,所以,.故答案为:(1);(2)【点睛】本小题主要考查空间向量的减法、模和数量积的计算,属于基础题.15.数列的前项和为,则_,数列中最大项的值为_.【答案】 (1). (2). 【解析】【分析】利用
11、可求得,然后利用基本不等式可求出数列中最大项的值.【详解】当时,;当时,.适合,则对任意的,.,当且仅当时,等号成立,因此,数列中最大项的值为.故答案为:;.【点睛】本题考查利用求,同时也考查了利用基本不等式求数列最大项,考查计算能力,属于中等题.16.已知曲线的方程,给出下列个结论:曲线是以点和为焦点的椭圆的一部分;曲线关于轴、轴、坐标原点对称;若点在曲线上,则,;曲线围成的图形的面积是其中,所有正确结论的序号是_【答案】【解析】【分析】化简方程为,画出图像,结合图像逐个分析可判定正误【详解】根据题意,方程,即,表示四条线段,其图形如图所示,故错误;由图可知,曲线关于轴,轴,坐标原点对称,故
12、正确;若点在曲线上,则,故错误;曲线围成的面积,故正确综上所述,正确结论的序号是填【点睛】本题综合考查对曲线方程的分析能力,对学生迁移应用能力要求较强,需要数形结合思想,利用图形解题三、解答题:本大题共4个小题,共50分.17.已知等比数列的前项和,且成等差数列()求的通项公式;()设是首项为,公差为的等差数列,其前项和为,求满足的最大正整数【答案】();()最大正整数为【解析】【分析】()根据题意得到等比数列的首相和公比的方程和,联立求得等比数列中的,的通项公式求得结论;()根据()得到的,进而求得,显然数列是等差数列,求得其前项和,解不等式,进而求得满足的最大正整数为【详解】()设的公比为
13、,因为成等差数列,所以整理得,即,解得又,解得所以()由()得,所以所以由,得,整理得,解得故满足最大正整数为18. 已知椭圆E的中心在坐标原点O,两个焦点分别为A(1,0),B(1,0),一个顶点为H(2,0)(1)求椭圆E的标准方程;(2)对于x轴上点P(t,0),椭圆E上存在点M,使得MPMH,求实数t的取值范围【答案】(1);(2)(2,1)【解析】试题分析:(1)由两个焦点分别为A(1,0),B(1,0),上顶点为D(2,0),得到椭圆的半长轴a,半焦距c,再求得半短轴b,最后由椭圆的焦点在X轴上求得方程(2)利用向量垂直即可求得M点的横坐标x0,从而解决问题解:(1)由题意得,c=
14、1,a=2,则b=故所求的椭圆标准方程为;(2)设M(x0,y0)(x02),则又由P(t,0),H(2,0)则,由MPMH可得,即(tx0,y0)(2x0,y0)=由消去y0,整理得x02,2x02,2t1故实数t的取值范围为(2,1)点评:本题考查直线和椭圆的位置关系、考查存在性问题,解题时要认真审题,仔细解答19.四棱锥中,平面,底面四边形为直角梯形,.()求证:平面平面;()求二面角的余弦值;()为中点,在四边形所在的平面内是否存在一点,使得平面,若存在,求三角形的面积;若不存在,请说明理由.【答案】(I)详见解析;(II);(III)存在,理由见解析,三角形的面积为.【解析】【分析】
15、(I)通过证明,证得平面,由此证得平面平面.(II)建立空间直角坐标系,利用平面和平面的法向量,求得二面角的余弦值.(III)先假设存在符合题意的,然后利用向量的数量积运算,求得点的坐标,由此证得点存在,并求得三角形的面积.【详解】(I)由于平面,所以,由于,所以平面,由于平面,所以平面平面.(II)由已知条件可知两两垂直,以为原点建立空间直角坐标系,则,.依条件知是平面的一个法向量.设是平面的法向量,由,令,得.设二面角的平面角为,则.(III)假设存在点满足条件,设,则,所以,解得,所以存在满足条件,此时.【点睛】本小题主要考查面面垂直的证明,考查二面角的余弦值的计算,考查探究性问题的求解
16、,考查空间想象能力和逻辑推理能力,属于中档题.20.已知数列的前项和为,且满足,设,.()求证:数列是等比数列;()若,求实数的最小值;()当时,给出一个新数列,其中,设这个新数列的前项和为,若可以写成(,且,)的形式,则称为“指数型和”.问中的项是否存在“指数型和”,若存在,求出所有“指数型和”;若不存在,请说明理由.【答案】(I)详见解析;(II);(III)为指数型和.【解析】【分析】(I)通过计算证明证得,来证得数列是等比数列.(II)利用求得数列的通项公式,由,求得的最小值.(III)先求得的通项公式,对分成偶数和奇数两种情况进行分类讨论,根据“指数型和”的定义,求出符合题意的“指数
17、型和”.【详解】(I),.由于,当时,所以数列是等比数列.,.(II)由(I)得,所以.因为,.当时,而,所以,即,化简得,由于当时,单调递减,最大值为,所以,又,所以的最小值为.(III)由(I)当时,当时,.也符合上式,所以对正整数都有.由,(且),只能是不小于的奇数.当为偶数时,由于和都是大于的正整数,所以存在正整数,使得,所以,且,相应的,即有,为“指数型和”; 当为奇数时,由于是个奇数之和,仍为奇数,又为正偶数,所以不成立,此时没“指数型和”.综上所述,中的项存在“指数型和”,为.【点睛】本小题主要考查已知求,考查根据数列的单调性求参数的取值范围,考查新定义的理解和运用,考查化归与转化的数学思想方法,考查分类讨论的数学思想方法,属于难题.