1、2015-2016学年云南省德宏州芒市一中高二(下)期中数学试卷(理科)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求,请将答案写在答题卡的相应位置)1已知点A(3,5,2),则点A关于yOz面对称的点的坐标为()A(3,5,2)B(3,5,2)C(3,5,2)D(3,5,2)2设a,bR“a=O”是“复数a+bi是纯虚数”的()A充分而不必要条件B必要而不充分条件C充分必要条件D既不充分也不必要条件3命题“存在x0Z,使2x0+x0+10”的否定是()A存在x0Z,使2x0+x0+10B不存在x0Z,使2x0+x0+10C对任意xZ,使2
2、x+x+10D对任意xZ,使2x+x+104设复数z满足z(23i)=6+4i(i为虚数单位),则|z|=()A4B2C D15在如图的正方体中,M、N分别为棱BC和棱CC1的中点,则异面直线AC和MN所成的角为()A30B45C60D906已知双曲线方程:x2=1,则以A(2,1)为中点的弦所在直线l的方程是()A6x+y11=0B6xy11=0Cx6y11=0Dx+6y+11=07曲线y=x33x2+1在点(1,1)处的切线方程为()Ay=3x4By=3x+2Cy=4x+3Dy=4x58已知动点P到点M(2,0)和到直线x=2的距离相等,则动点P的轨迹是()A抛物线B双曲线左支C一条直线D
3、圆9函数f(x)=的图象与x轴所围成的封闭图形的面积为()A1B C2D10若椭圆+=1(ab0)的离心率为,则双曲线=1的渐近线方程为()Ay=xBy=2xCy=4xDy=x11若AB过椭圆 +=1中心的弦,F1为椭圆的焦点,则F1AB面积的最大值为()A6B12C24D4812设双曲线的一个焦点为F,虚轴的一个端点为B,如果直线FB与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为()A B C D二、填空题(本大题共4个题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卡中横线上)13一物体在力F(x)=3x22x+3的作用下沿与力F(x)相同的方向由x=1m运动到x=5m时F(x)做的功为14已
4、知抛物线y2=4x与直线2x+y4=0相交于A、B两点,抛物线的焦点为F,那么=15经过点P(,0)且与双曲线4x2y2=1只有一个交点的直线有条16斜率为1的直线l与椭圆+y2=1相交于A,B两点,则|AB|得最大值为三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17如图,四棱锥PABCD中,底面ABCD为矩形,PA平面ABCD,E为PD的中点()证明:PB平面AEC;()设AP=1,AD=,三棱锥PABD的体积V=,求A到平面PBC的距离18如图,正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,AA1=2AB=4,点E在CC1上且C1E=3EC(1)证明:A1C平面BE
5、D;(2)求二面角A1DEB的余弦值19已知函数f(x)=ax3+bx+c在点x=2处取得极值c16()求a,b的值;()若f(x)有极大值28,求f(x)在3,3上的最小值20已知双曲线C:=1(a0,b0)过点A(1,0),且离心率为(1)求双曲线C的方程;(2)已知直线xy+m=0与双曲线C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点在圆x2+y2=5上,求m的值21已知曲线Cx2y2=1及直线l:y=kx1(1)若l与C左支交于两个不同的交点,求实数k的取值范围;(2)若l与C交于A、B两点,O是坐标原点,且AOB的面积为,求实数k的值22设函数f(x)=emx+x2mx(1)证明:f(x)
6、在(,0)单调递减,在(0,+)单调递增;(2)若对于任意x1,x21,1,都有|f(x1)f(x2)|e1,求m的取值范围2015-2016学年云南省德宏州芒市一中高二(下)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求,请将答案写在答题卡的相应位置)1已知点A(3,5,2),则点A关于yOz面对称的点的坐标为()A(3,5,2)B(3,5,2)C(3,5,2)D(3,5,2)【考点】空间中的点的坐标【分析】根据关于yOz平面对称,x值变为相反数,其它不变这一结论直接写结论即可【解答】解:根据关于坐标
7、平面yOz的对称点的坐标特点,可得点P(3,5,2)关于坐标平面yOz面对称点的坐标为(3,5,2)故选:A2设a,bR“a=O”是“复数a+bi是纯虚数”的()A充分而不必要条件B必要而不充分条件C充分必要条件D既不充分也不必要条件【考点】复数的基本概念;必要条件、充分条件与充要条件的判断【分析】利用前后两者的因果关系,即可判断充要条件【解答】解:因为a,bR“a=O”时“复数a+bi不一定是纯虚数”“复数a+bi是纯虚数”则“a=0”一定成立所以a,bR“a=O”是“复数a+bi是纯虚数”的必要而不充分条件故选B3命题“存在x0Z,使2x0+x0+10”的否定是()A存在x0Z,使2x0+
8、x0+10B不存在x0Z,使2x0+x0+10C对任意xZ,使2x+x+10D对任意xZ,使2x+x+10【考点】命题的否定【分析】直接利用特称命题的否定是全称命题,写出结果即可【解答】解:因为特称命题的否定是全称命题,所以命题“存在x0Z,使2x0+x0+10”的否定是:对任意xZ,使2x+x+10故选:D4设复数z满足z(23i)=6+4i(i为虚数单位),则|z|=()A4B2C D1【考点】复数代数形式的乘除运算【分析】直接利用复数的模的性质求解即可【解答】解:复数z满足z(23i)=6+4i,可得|z|23i|=|6+4i|,即|z|=2,可得|z|=2故选:B5在如图的正方体中,M
9、、N分别为棱BC和棱CC1的中点,则异面直线AC和MN所成的角为()A30B45C60D90【考点】异面直线及其所成的角【分析】连接C1B,D1A,AC,D1C,将MN平移到D1A,根据异面直线所成角的定义可知D1AC为异面直线AC和MN所成的角,而三角形D1AC为等边三角形,即可求出此角【解答】解:连接C1B,D1A,AC,D1C,MNC1BD1AD1AC为异面直线AC和MN所成的角而三角形D1AC为等边三角形D1AC=60故选C6已知双曲线方程:x2=1,则以A(2,1)为中点的弦所在直线l的方程是()A6x+y11=0B6xy11=0Cx6y11=0Dx+6y+11=0【考点】双曲线的简
10、单性质【分析】设直线l斜率为k,与双曲线方程联立方程组,由根与系数的关系及中点坐标列方程解出k【解答】解:设直线l的方程为y1=k(x2),即y=kx2k+1联立方程组,消元得:(3k2)x2+2k(2k1)x(2k1)23=0,x1+x2=4,解得k=6直线l的方程为:y=6x11即6xy11=0故选:B7曲线y=x33x2+1在点(1,1)处的切线方程为()Ay=3x4By=3x+2Cy=4x+3Dy=4x5【考点】导数的几何意义【分析】首先判断该点是否在曲线上,若在曲线上,对该点处求导就是切线斜率,利用点斜式求出切线方程;若不在曲线上,想法求出切点坐标或斜率【解答】解:点(1,1)在曲线
11、上,y=3x26x,y|x=1=3,即切线斜率为3利用点斜式,切线方程为y+1=3(x1),即y=3x+2故选B8已知动点P到点M(2,0)和到直线x=2的距离相等,则动点P的轨迹是()A抛物线B双曲线左支C一条直线D圆【考点】点到直线的距离公式【分析】直接由点到直线的距离公式可求出动点P到点M(2,0)和到直线x=2的距离相等的点的轨迹方程【解答】解:设动点P的坐标为(x,y),则根据题意,y2=0即y=0动点P的轨迹是一条直线故选:C9函数f(x)=的图象与x轴所围成的封闭图形的面积为()A1B C2D【考点】定积分【分析】先根据题意画出直线及y=sinx所围成的封闭图形,然后利用定积分表
12、示区域面积,最后转化成等价形式【解答】解:作出对应的图象如图:则对应的区域面积S=+sinx|=,故选:B10若椭圆+=1(ab0)的离心率为,则双曲线=1的渐近线方程为()Ay=xBy=2xCy=4xDy=x【考点】双曲线的简单性质【分析】运用椭圆的离心率公式可得a,b的关系,再由双曲线的渐近线方程,即可得到【解答】解:椭圆+=1(ab0)的离心率为,则=,即有=,则双曲线=1的渐近线方程为y=x,即有y=x故选A11若AB过椭圆 +=1中心的弦,F1为椭圆的焦点,则F1AB面积的最大值为()A6B12C24D48【考点】椭圆的简单性质【分析】先设A的坐标(x,y)则根据对称性得:B(x,y
13、),再表示出F1AB面积,由图知,当A点在椭圆的顶点时,其F1AB面积最大,最后结合椭圆的标准方程即可求出F1AB面积的最大值【解答】解:设A的坐标(x,y)则根据对称性得:B(x,y),则F1AB面积S=OF|2y|=c|y|当|y|最大时,F1AB面积最大,由图知,当A点在椭圆的顶点时,其F1AB面积最大,则F1AB面积的最大值为:cb=4=12故选B12设双曲线的一个焦点为F,虚轴的一个端点为B,如果直线FB与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为()A B C D【考点】双曲线的简单性质【分析】设该双曲线方程为=1(a0,b0),得点B(0,b),焦点为F(c,0),直线FB
14、的斜率为由垂直直线的斜率之积等于1,建立关于a、b、c的等式,变形整理为关于离心率e的方程,解之即可得到该双曲线的离心率【解答】解:解:设该双曲线方程为=1(a0,b0),可得它的渐近线方程为y=x,焦点为F(c,0),点B(0,b)是虚轴的一个端点直线FB的斜率为kFB=,直线FB与直线y=x互相垂直,=1,得b2=acb2=c2a2,c2a2=ac,两边都除以a2,整理得e2e1=0解此方程,得e=,双曲线的离心率e1,e=(舍负)故选:B二、填空题(本大题共4个题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卡中横线上)13一物体在力F(x)=3x22x+3的作用下沿与力F(x)相同的方向由x=
15、1m运动到x=5m时F(x)做的功为112【考点】平面向量数量积的运算【分析】由功的意义转化为定积分来求即可【解答】解:由题意所作的功W=(3x22x+3)dx=(x3x2+3x)|=1153=112,故答案为:11214已知抛物线y2=4x与直线2x+y4=0相交于A、B两点,抛物线的焦点为F,那么=7【考点】直线与圆锥曲线的关系【分析】先根据抛物线方程求得抛物线的焦点坐标,直线的方程与抛物线方程联立,消去y,根据韦达定理求得x1+x2的值,进而根据抛物线的定义可知|FA|+|FB|=x1+x2+求得答案【解答】解:抛物线焦点为(0,1),准线x=1则直线方程为y=2x+4,代入抛物线方程y
16、2=4x得x25x+4=0x1+x2=5根据抛物线的定义可知|AF|+|BF|=x1+x2+=x1+x2+p=5+2=7故答案为:715经过点P(,0)且与双曲线4x2y2=1只有一个交点的直线有3条【考点】双曲线的简单性质【分析】分别讨论过P的直线的斜率是否存在,利用代入法转化为一元二次方程进行判断即可【解答】解:双曲线的标准方程为y2=1,若过P的直线斜率k不存在,此时直线方程为x=与双曲线有一个交点,满足条件若斜率k存在,则直线方程为y=k(x),代入4x2y2=1得4x2k2(x)2=1,整理得(4k2)x2+k2x1=0,若4k2=0,得k=2或k=2,此时方程等价为4x2=0,x=
17、,满足直线和双曲线只有一个交点,若4k20,即k2,若方程只有一个解,则判别式=k4+4(4k2)(1+)=0,即k4+(4k2)(4+k2)=0,即k4+16k4=0,即16=0,此时方程不成立,综上满足条件的直线有3条,故答案为:316斜率为1的直线l与椭圆+y2=1相交于A,B两点,则|AB|得最大值为【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的应用【分析】设出直线的方程,代入椭圆方程中消去y,根据判别式大于0求得t的范围,进而利用弦长公式求得|AB|的表达式,利用t的范围求得|AB|的最大值【解答】解:设直线l的方程为y=x+t,代入椭圆+y2=1消去y得x2+2tx+t21=0,由题意得
18、=(2t)25(t21)0,即t25弦长|AB|=4当t=0时取最大值故答案为:三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17如图,四棱锥PABCD中,底面ABCD为矩形,PA平面ABCD,E为PD的中点()证明:PB平面AEC;()设AP=1,AD=,三棱锥PABD的体积V=,求A到平面PBC的距离【考点】点、线、面间的距离计算;棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定【分析】()设BD与AC 的交点为O,连结EO,通过直线与平面平行的判定定理证明PB平面AEC;()通过AP=1,AD=,三棱锥PABD的体积V=,求出AB,作AHPB角PB于H,说明A
19、H就是A到平面PBC的距离通过解三角形求解即可【解答】解:()证明:设BD与AC 的交点为O,连结EO,ABCD是矩形,O为BD的中点E为PD的中点,EOPBEO平面AEC,PB平面AECPB平面AEC;()AP=1,AD=,三棱锥PABD的体积V=,V=,AB=,PB=作AHPB交PB于H,由题意可知BC平面PAB,BCAH,故AH平面PBC又在三角形PAB中,由射影定理可得:A到平面PBC的距离18如图,正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,AA1=2AB=4,点E在CC1上且C1E=3EC(1)证明:A1C平面BED;(2)求二面角A1DEB的余弦值【考点】用空间向量求平面间的夹角;直线与
20、平面垂直的判定【分析】(1)以DA,DC,DD1为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,则,由向量法能证明A1C平面BED(2)由,得到平面A1DE的法向量,同理得平面BDE的法向量为,由向量法能求出二面角A1DEB的余弦值【解答】解:(1)如图,以DA,DC,DD1为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,则A1(2,0,4),B(2,2,0),C(0,2,0),D(0,0,0),E(0,2,1),A1C平面BED(2),设平面A1DE的法向量为,由及,得2x+2y3z=0,2x4z=0,取同理得平面BDE的法向量为,cos=,所以二面角A1DEB的余弦值为19已知函数f(x)=ax3+bx+c在点x
21、=2处取得极值c16()求a,b的值;()若f(x)有极大值28,求f(x)在3,3上的最小值【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;函数在某点取得极值的条件【分析】()由题设f(x)=ax3+bx+c,可得f(x)=3ax2+b,又函数在点x=2处取得极值c16,可得解此方程组即可得出a,b的值;(II)结合(I)判断出f(x)有极大值,利用f(x)有极大值28建立方程求出参数c的值,进而可求出函数f(x)在3,3上的极小值与两个端点的函数值,比较这此值得出f(x)在3,3上的最小值即可【解答】解:()由题f(x)=ax3+bx+c,可得f(x)=3ax2+b,又函数在点x=2处取得极值c16
22、,即,化简得解得a=1,b=12(II)由(I)知f(x)=x312x+c,f(x)=3x212=3(x+2)(x2)令f(x)=3x212=3(x+2)(x2)=0,解得x1=2,x2=2当x(,2)时,f(x)0,故f(x)在(,2)上为增函数;当x(2,2)时,f(x)0,故f(x)在(2,2)上为减函数;当x(2,+)时,f(x)0,故f(x)在(2,+)上为增函数;由此可知f(x)在x1=2处取得极大值f(2)=16+c,f(x)在x2=2处取得极小值f(2)=c16,由题设条件知16+c=28得,c=12此时f(3)=9+c=21,f(3)=9+c=3,f(2)=16+c=4因此f
23、(x)在3,3上的最小值f(2)=420已知双曲线C:=1(a0,b0)过点A(1,0),且离心率为(1)求双曲线C的方程;(2)已知直线xy+m=0与双曲线C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点在圆x2+y2=5上,求m的值【考点】双曲线的简单性质【分析】(1)依题意,故,所以b2=2,由此能求出双曲线方程(2)由,得x22mxm22=0,故,中点在直线xy+m=0上,所以可得中点坐标为(m,2m),由此能求出m的值【解答】解:(1)双曲线C:=1(a0,b0)过点A(1,0),a=1,双曲线的离心率为e=,则c=,则b2=c2a2=31=2,则双曲线C的方程为x2=1;(2)由,得x22
24、mxm22=0,又中点在直线xy+m=0上,所以中点坐标为(m,2m),代入x2+y2=5得m=1满足判别式021已知曲线Cx2y2=1及直线l:y=kx1(1)若l与C左支交于两个不同的交点,求实数k的取值范围;(2)若l与C交于A、B两点,O是坐标原点,且AOB的面积为,求实数k的值【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;根与系数的关系【分析】(1)将直线与双曲线联立,利用l与C左支交于两个不同的交点,结合韦达定理,建立不等式,从而可求实数k的取值范围;(2)利用韦达定理,结合AOB的面积为,可建立k的方程,从而可求实数k的值【解答】解:(1)由消去y,得(1k2)x2+2kx2=0l与C左支交
25、于两个不同的交点且 x1+x2=0,x1x2=0k的取值范围为 (,1)(2)设A(x1,y1)、B(x2,y2),由(1)得 x1+x2=,x1x2=又l过点D(0,1),SOAB=|x1x2|=(x1x2)2=(2)2,即()2+=8k=0或k=22设函数f(x)=emx+x2mx(1)证明:f(x)在(,0)单调递减,在(0,+)单调递增;(2)若对于任意x1,x21,1,都有|f(x1)f(x2)|e1,求m的取值范围【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值【分析】(1)利用f(x)0说明函数为增函数,利用f(x)0说明函数为减函数注意参数m的讨论;(2)由(1)
26、知,对任意的m,f(x)在1,0单调递减,在0,1单调递增,则恒成立问题转化为最大值和最小值问题从而求得m的取值范围【解答】解:(1)证明:f(x)=m(emx1)+2x若m0,则当x(,0)时,emx10,f(x)0;当x(0,+)时,emx10,f(x)0若m0,则当x(,0)时,emx10,f(x)0;当x(0,+)时,emx10,f(x)0所以,f(x)在(,0)时单调递减,在(0,+)单调递增(2)由(1)知,对任意的m,f(x)在1,0单调递减,在0,1单调递增,故f(x)在x=0处取得最小值所以对于任意x1,x21,1,|f(x1)f(x2)|e1的充要条件是即设函数g(t)=ette+1,则g(t)=et1当t0时,g(t)0;当t0时,g(t)0故g(t)在(,0)单调递减,在(0,+)单调递增又g(1)=0,g(1)=e1+2e0,故当t1,1时,g(t)0当m1,1时,g(m)0,g(m)0,即合式成立;当m1时,由g(t)的单调性,g(m)0,即emme1当m1时,g(m)0,即em+me1综上,m的取值范围是1,12016年7月19日