2015-2016学年河南省南阳一中高二下学期开学数学试卷(理科)
一、选择题
1.(2016高三上·安徽期中)公差不为零的等差数列{an}的前n项和为Sn.若a4是a3与a7的等比中项,S8=32,则S10等于( )
A.18 B.24 C.60 D.90
2.(2016高二下·南阳开学考)在△ABC中,已知B=60°,C=45°,BC=8,AD⊥BC于D,则AD长为( )
A.4( ﹣1) B.4( +1) C.4( +3) D.4(3﹣ )
3.(2016高二下·南阳开学考)若椭圆过抛物线y2=8x的焦点,且与双曲线x2﹣y2=1有相同的焦点,则该椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
4.(2016高二下·南阳开学考)下列命题正确的个数是( )
A.“在三角形ABC中,若sinA>sinB,则A>B”的逆命题是真命题;
B.命题p:x≠2或y≠3,命题q:x+y≠5则p是q的必要不充分条件;
C.“ x∈R,x3﹣x2+1≤0”的否定是“ x∈R,x3﹣x2+1>0”;
D.“若a>b,则2a>2b﹣1”的否命题为“若a≤b,则2a≤2b﹣1”.
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(2016高二下·南阳开学考)已知 ,则以 为邻边的平行四边形的面积为( )
A. B. C.4 D.8
6.(2015高二下·九江期中)已知直线y=﹣x+m是曲线y=x2﹣3lnx的一条切线,则m的值为( )
A.0 B.2 C.1 D.3
7.(2016高二下·南阳开学考)等比数列{an}共有奇数项,所有奇数项和S奇=255,所有偶数项和S偶=﹣126,末项是192,则首项a1=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(2016高二下·南阳开学考)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若 (acosB+bcosA)=2csinC,a+b=4,且△ABC的面积的最大值为 ,则此时△ABC的形状为( )
A.锐角三角形 B.直线三角形 C.等腰三角形 D.正三角形
9.(2016高二下·南阳开学考)若x,y满足 且z=y﹣x的最小值为﹣4,则k的值为( )
A.2 B.﹣2 C. D.﹣
10.(2016高二下·南阳开学考)若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是( )
A. B. C.6 D.5
11.(2016高二下·南阳开学考)已知双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的一条渐近线与圆(x﹣3)2+y2=9相交于A,B两点,若|AB|=2,则该双曲线曲离心率为( )
A.8 B. C.3 D.
12.(2016高二下·广州期中)在数列{an}中,an=1﹣ + ﹣ +…+ ﹣ ,则ak+1=( )
A.ak+ B.ak+ ﹣
C.ak+ D.ak+ ﹣
二、填空题
13.(2016高二下·南阳开学考)观察下面的算式:
,
,
,
则12+22+…+n2= (其中n∈N*).
14.(2016高二下·南阳开学考)已知抛物线C:y2=8x与点M(﹣2,2),过C的焦点,且斜率为k的直线与C交于A,B两点,若 =0,则k= .
15.(2016高二下·泗水期中)已知f(x)=x2+2xf′(1),则f′(0)= .
16.(2016高二上·黄石期中)长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是边长为2的正方形,高为4,则顶点A1到截面AB1D1的距离为 .
三、解答题
17.(2016高二下·南阳开学考)设命题p:实数x满足x2﹣4ax+3a2<0,其中a>0;命题q:实数x满足x2﹣5x+6≤0
(1)若a=1,且q∧p为真,求实数x的取值范围;
(2)若p是q必要不充分条件,求实数a的取值范围.
18.(2016高二上·开鲁期中)在△ABC中,角A,B,C对应的边分别是a,b,c,已知cos2A﹣3cos(B+C)=1.
(Ⅰ)求角A的大小;
(Ⅱ)若△ABC的面积S=5 ,b=5,求sinBsinC的值.
19.(2016高二下·南阳开学考)已知等差数列{an}的公差为2,前n项和为Sn,且S1、S2、S4成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令bn=(﹣1)n﹣1 ,求数列{bn}的前n项和Tn.
20.(2016高二下·南阳开学考)在雅安发生地震灾害之后,救灾指挥部决定建造一批简易房,供灾区群众临时居住,房形为长方体,高2.5米,前后墙用2.5米高的彩色钢板,两侧用2.5米高的复合钢板,两种钢板的价格都用长度来计算(即钢板的高均为2.5米,用长度乘以单价就是这块钢板的价格),每米单价:彩色钢板为450元,复合钢板为200元,房顶用其他材料建造,每平方米材料费为200元,每套房材料费控制在32000元以内.
(1)设房前面墙的长为x,两侧墙的长为y,一套简易房所用材料费为p,试用x,y表示p;
(2)一套简易房面积S的最大值是多少?当S最大时,前面墙的长度是多少?
21.(2016高二下·南阳开学考)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,AD∥BC,PB⊥AC,AD⊥CD,且AD=CD=2 ,PA=2,点M在线段PD上.
(Ⅰ)求证:AB⊥平面PAC;
(Ⅱ)若二面角M﹣AC﹣D的大小为45°,试确定点M的位置.
22.(2016高二下·南阳开学考)已知椭圆 的右焦点到直线 的距离为 ,离心率 ,A,B是椭圆上的两动点,动点P满足 ,(其中λ为常数).
(1)求椭圆标准方程;
(2)当λ=1且直线AB与OP斜率均存在时,求|kAB|+|kOP|的最小值;
(3)若G是线段AB的中点,且kOA kOB=kOG kAB,问是否存在常数λ和平面内两定点M,N,使得动点P满足PM+PN=18,若存在,求出λ的值和定点M,N;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:∵a4是a3与a7的等比中项,
∴a42=a3a7,
即(a1+3d)2=(a1+2d)(a1+6d),
整理得2a1+3d=0,①
又∵,
整理得2a1+7d=8,②
由①②联立,解得d=2,a1=﹣3,
∴,
故答案为:C.
【分析】由等比中项的定义可得a42=a3a7,根据等差数列的通项公式及前n项和公式,列方程解出a1和d,进而求出s10.
2.【答案】D
【知识点】解三角形的实际应用
【解析】【解答】解:由题意,∵B=60°,C=45°,
∴A=75°,
∴在△ABC中, ,
∴AB=8 ﹣8,
∴AD=ABsin60°=4(3﹣ ).
故选:D.
【分析】由已知A=75°,再由正弦定理易求AB的长,在Rt△ABD中,AD=ABsin60°可得AD长.
3.【答案】A
【知识点】圆与圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:抛物线y2=8x的焦点为(2,0),双曲线 x2﹣y2=1的焦点坐标为(,0),(﹣,0),
所以椭圆过(2,0),且椭圆的焦距2c=2 ,即c=,则a2﹣b2=c2=2,即a2=b2+2,
所以设椭圆的方程为:=1,把(2,0)代入得:=1即b2=2,
则该椭圆的方程是:.
故选A
【分析】求出抛物线的焦点坐标,求出双曲线的两焦点坐标,即为椭圆的焦点坐标,即可得到c的值,然后根据椭圆的基本性质得到a与b的关系,设出关于b的椭圆方程,把抛物线的焦点坐标代入即可求出b的值,得到椭圆方程.
4.【答案】C
【知识点】命题的真假判断与应用
【解析】【解答】解:对于A项“在△ABC中,若sinA>sinB,则A>B”的逆命题为“在△ABC中,若A>B,则sinA>sinB”,
若A>B,则a>b,根据正弦定理可知sinA>sinB,∴逆命题是真命题,∴A正确;
对于B项,由x≠2,或y≠3,得不到x+y≠5,比如x=1,y=4,x+y=5,∴p不是q的充分条件;
若x+y≠5,则一定有x≠2且y≠3,即能得到x≠2,或y≠3,∴p是q的必要条件;
∴p是q的必要不充分条件,所以B正确;
对于C项,“ x∈R,x3﹣x2+1≤0”的否定是“ x∈R,x3﹣x2+1>0”;所以C不对.
对于D项,“若a>b,则2a>2b﹣1”的否命题为“若a≤b,则2a≤2b﹣1”.所以D正确.
故选:C.
【分析】A项根据正弦定理以及四种命题之间的关系即可判断;
B项根据必要不充分条件的概念即可判断该命题是否正确;
C项根据全称命题和存在性命题的否定的判断;
D项写出一个命题的否命题的关键是正确找出原命题的条件和结论.
5.【答案】A
【知识点】数量积表示两个向量的夹角;正弦定理
【解析】【解答】解:设向量 和 的夹角是θ,则由向量的数量积和题意得,
cosθ= = = ,
∴sinθ= = ,
∴以 和 为邻边的平行四边形的面积S=2× ×| |×| |× = .
故选A.
【分析】由题意和数量积坐标运算求出两个向量的夹角余弦值,利用平方关系求出sinθ,由三角形面积公式求出平行四边形的面积.
6.【答案】B
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【解答】解:曲线y=x2﹣3lnx(x>0)的导数为:y′=2x﹣ ,
由题意直线y=﹣x+m是曲线y=x2﹣3lnx的一条切线,可知2x﹣ =﹣1,
所以x=1,所以切点坐标为(1,1),
切点在直线上,所以m=1+1=2.
故选:B.
【分析】求出曲线的导数,利用导数为﹣1,求出切点坐标,然后求出m的值.
7.【答案】C
【知识点】等比数列的性质
【解析】【解答】解:设等比数列有2n+1项,则奇数项有n+1项,偶数项有n项,设公比为q,
得到奇数项为奇数项为a1(1+q2+q4+…+q2n)=255,偶数项为a1(q+q3+q5+…+q2n﹣1)=﹣126,
所以qa1(1+q2+q4+…+q2n)=255q,即a1(q+q3+q5+…+q2n﹣1)+qa2n+1=255q,
可得:﹣126+192q=255q,解得q=﹣2.
所以所有奇数项和S奇=255,末项是192, = =255,即:
解得n=3.是共有7项,a7=a1(﹣ )6,解得a1=3.
故选:C.
【分析】根据等比数列的性质得到奇数项为a1(1+q2+q4+…+q2n)= a1(q+q3+q5+…+q2n﹣1)+a2n+1,求出公比,代入数据求出项数,然后求解首项.
8.【答案】C
【知识点】三角函数中的恒等变换应用;正弦定理
【解析】【解答】解:∵ (acosB+bcosA)=2csinC,
∴ (sinAcosB+sinBcosA)=2sin2C,
∴ sinC=2sin2C,且sinC>0,
∴sinC= ,
∵a+b=4,可得:4≥2 ,解得:ab≤4,(当且仅当a=b=2成立)
∵△ABC的面积的最大值S△ABC= absinC≤ ×4× = ,
∴a=b=2,
∴则此时△ABC的形状为等腰三角形.
故选:C.
【分析】由 (acosB+bcosA)=2csinC及正弦定理可得 (sinAcosB+sinBcosA)=2sin2C,结合sinC>0,化简可得sinC= ,由a+b=4,利用基本不等式可得ab≤4,(当且仅当a=b=2成立),由△ABC的面积的最大值S△ABC= absinC≤ ×4× = ,即可解得a=b=2,从而得解△ABC的形状为等腰三角形.
9.【答案】D
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】解:对不等式组中的kx﹣y+2≥0讨论,可知直线kx﹣y+2=0与x轴的交点在x+y﹣2=0与x轴的交点的右边,
故由约束条件 作出可行域如图,
由kx﹣y+2=0,得x= ,
∴B(﹣ ).
由z=y﹣x得y=x+z.
由图可知,当直线y=x+z过B(﹣ )时直线在y轴上的截距最小,即z最小.
此时 ,解得:k=﹣ .
故选:D.
【分析】对不等式组中的kx﹣y+2≥0讨论,当k≥0时,可行域内没有使目标函数z=y﹣x取得最小值的最优解,k<0时,若直线kx﹣y+2=0与x轴的交点在x+y﹣2=0与x轴的交点的左边,z=y﹣x的最小值为﹣2,不合题意,由此结合约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,由图得到最优解,联立方程组求出最优解的坐标,代入目标函数得答案.
10.【答案】D
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】解:∵正数x,y满足x+3y=5xy,
∴ =1,即 =1,
∴3x+4y=(3x+4y)( )
= + + ≥ +2 =5
当且仅当 = 即x=1且y= 时取等号,
∴3x+4y的最小值为:5
故选:D
【分析】已知式子可化为 =1,进而可得3x+4y=(3x+4y)( ) + + ,由基本不等式可得.
11.【答案】C
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:依题意可知双曲线的一渐近线方程为bx﹣ay=0,
∵|AB|=2,圆的半径为3
∴圆心到渐近线的距离为2 ,
即 =2 ,解得b= a
∴c=3a,
∴双曲线的离心率为e= =3.
故选:C.
【分析】先根据双曲线方程求得其中一条渐近线方程,根据题意可知圆心到渐近线的距离为2 ,进而表示出圆心到渐近线的距离,求得a,b的关系,即可求出双曲线的离心率.
12.【答案】D
【知识点】数列的概念及简单表示法
【解析】【解答】解:∵an=1﹣ + ﹣ +…+ ﹣ ,
∴a1=1﹣ ,
a2=1﹣ + ﹣ ,
…,
an=1﹣ + ﹣ +…+ ﹣ ,
ak=1﹣ + ﹣ +…+ ﹣ ,
所以,ak+1=ak+ ﹣ .
故选:D.
【分析】由已知中an=1﹣ + ﹣ +…+ ﹣ ,我们依次给出a1,a2,…,an,ak的表达式,分析变化规律,即可得到ak+1的表达式.
13.【答案】 n(n+1)(2n+1)
【知识点】归纳推理
【解析】【解答】解:由于所给的等式的左边,是非0自然数的平方和,右边是 倍的连续的两个自然数n,(n+1)与一个2n+1的积,
所以,猜想:12+22+32+…+n2= n(n+1)(2n+1),
故答案为: n(n+1)(2n+1)
【分析】根据所给的规律,即可写出正确的答案.
14.【答案】2
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:由抛物线C:y2=8x得焦点(2,0),
由题意可知:斜率k存在,设直线AB为y=k(x﹣2),
代入抛物线方程,得到k2x2﹣(4k2+8)x+4k2=0,△>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2).
∴x1+x2=4+ ,x1x2=4.
∴y1+y2= ,y1y2=﹣16
又 =0,
∴ =(x1+2,y1﹣2) (x2+2,y2﹣2)=
∴k=2.
故答案为:2.
【分析】斜率k存在,设直线AB为y=k(x﹣2),代入抛物线方程,利用 =(x1+2,y1﹣2) (x2+2,y2﹣2)=0,即可求出k的值.
15.【答案】-4
【知识点】导数的四则运算
【解析】【解答】解:由f(x)=x2+2xf′(1),
得:f′(x)=2x+2f′(1),
取x=1得:f′(1)=2×1+2f′(1),
所以,f′(1)=﹣2.
故f′(0)=2f′(1)=﹣4,
故答案为:﹣4.
【分析】把给出的函数求导得其导函数,在导函数解析式中取x=1可求f′(1)的值,再代入即可求出f′(0)的值.
16.【答案】
【知识点】点、线、面间的距离计算
【解析】【解答】解:如图,设A1C1∩B1D1=O1,∵B1D1⊥A1O1,B1D1⊥AA1,
∴B1D1⊥平面AA1O1,
∴平面AA1O1⊥面AB1D1,交线为AO1,
在面AA1O1内过A1作A1H⊥AO1于H,连接A1H,则A1H的长即是点A1到截面AB1D1的距离,
在Rt△A1O1A中,A1O1= ,AO1=3 ,
由A1O1 A1A=h AO1,可得A1H=
故答案为:
【分析】分析:设A1C1∩B1D1=O1,根据线面垂直的判定定理可知B1D1⊥平面AA1O1,再根据面面垂直的判定定理可知故平面AA1O1⊥面AB1D1,交线为AO1,在面AA1O1内过A1作A1H⊥AO1于H,则A1H的长即是点A1到截面AB1D1的距离,在Rt△A1O1A中,利用等面积法求出A1H即可.
17.【答案】(1)解:p:实数x满足x2﹣4ax+3a2<0,其中a>0
(x﹣3a)(x﹣a)<0,∵a>0为,所以a<x<3a;
当a=1时,p:1<x<3;
命题q:实数x满足x2﹣5x+6≤0 2≤x≤3;若p∧q为真,则p真且q真,∴2≤x<3;
故x的取值范围是[2,3)
(2)解:p是q的必要不充分条件,即由p得不到q,而由q能得到p;
∴(a,3a) [2,3] ,1≤a≤2
∴实数a的取值范围是[1,2]
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【分析】(1)利用一元二次不等式的解法可化简命题p,若p∧q为真,则p真且q真,即可得出;(2)若p是q的必要不充分条件
18.【答案】解:(Ⅰ)由cos2A﹣3cos(B+C)=1,得2cos2A+3cosA﹣2=0,
即(2cosA﹣1)(cosA+2)=0,解得 (舍去).
因为0<A<π,所以 .
(Ⅱ)由S= = =5 ,得到bc=20.又b=5,解得c=4.
由余弦定理得a2=b2+c2﹣2bccosA=25+16﹣20=21,故 .
又由正弦定理得
【知识点】正弦定理;余弦定理
【解析】【分析】(I)利用倍角公式和诱导公式即可得出;(II)由三角形的面积公式 即可得到bc=20.又b=5,解得c=4.由余弦定理得a2=b2+c2﹣2bccosA=25+16﹣20=21,即可得出a.又由正弦定理得即可得到 即可得出.
19.【答案】(1)解:∵等差数列{an}的公差为2,前n项和为Sn,且S1、S2、S4成等比数列.
∴Sn=na1+n(n﹣1)
(2a1+2)2=a1(4a1+12),a1=1,
∴an=2n﹣1
(2)解:∵由(Ⅰ)可得bn=(﹣1)n﹣1 =(﹣1)n﹣1 =(﹣1)n﹣1( + ).
∴Tn=(1+ )﹣( + )+( + )+…+(﹣1)n﹣1( + ).
当n为偶数时,Tn=1+ )﹣( + )+( + )+…+( + )﹣( + )=1﹣ = .
当n为奇数时,Tn=1+ )﹣( + )+( + )+…﹣( + )+( + )=1+ = .
∴Tn= .
【知识点】数列的求和;等差数列与等比数列的综合
【解析】【分析】(1)根据等差数列的性质得出(2a1+2)2=a1(4a1+12),a1=1,运用通项公式求解即可.(2)由(Ⅰ)可得bn=(﹣1)n﹣1( + ).对n分类讨论“裂项求和”即可得出
20.【答案】(1)解:依题得,p=2x×450+2y×200+xy×200=900x+400y+200xy
即p=900x+400y+200xy
(2)解:∵S=xy,∴
又因为 ,
解得 ,∴0<S≤100,当且仅当 时S取得
最大值.
答:每套简易房面积S的最大值是100平方米,当S最大时前面墙的长度是 米
【知识点】函数模型的选择与应用
【解析】【分析】(1)根据题意可分别求得前面墙,两侧墙和房顶的费用,三者相加即可求得P.(2)利用P的表达式和基本不等式求得关于 的不等式关系,求得 的范围,以及等号成立条件求得x的值.
21.【答案】(Ⅰ)证明:因为PA⊥平面ABCD,AC,AB 平面ABCD,
所以 PA⊥AC,PA⊥AB,
又因为PB⊥AC,PA⊥AC,PA,PB 平面PAB,PA∩PB=P,
所以AC⊥平面PAB,
又因为AC⊥平面PAB,AB 平面PAB,
所以AC⊥AB,
因为AC⊥AB,PA⊥AB,PA,AC 平面PAC,PA∩AC=A,
所以AB⊥平面PAC.
(Ⅱ)因为PA⊥平面ABCD,又由(Ⅰ)知BA⊥AC,
建立如图所示的空间直角坐标系A﹣xyz.
则A(0,0,0),C(0,4,0),D(﹣2,2,0),P(0,0,2), , ,
设M(x,y,z), ,则(x,y,z﹣2)=t(﹣2,2,﹣2),
故点M坐标为(﹣2t,2t,2﹣2t), ,
设平面MAC的法向量为 =(x,y,z),则 ,
所以 ,
令z=1,则 =( ).
又平面ACD的法向量 =(0,0,1),
所以cos45°= = ,解得t= ,
故点M为线段PD的中点.
【知识点】直线与平面垂直的判定;与二面角有关的立体几何综合题
【解析】【分析】(Ⅰ)由已知条件推导出PA⊥AC,PA⊥AB,从而得到AC⊥平面PAB,由此能证明AB⊥平面PAC.(Ⅱ)建立空间直角坐标系A﹣xyz,利用向量法能证明点M为线段PD的中点.
22.【答案】(1)解:由题设可知: ,解得 ,b=2.
∴椭圆标准方程为
(2)解:设A(x1,y1),B(x2,y2)则由 ,得P(x1+x2,y1+y2).
∴ .
由|kAB|∈(0,+∞)得, ,
当且仅当 时取等号
(3)解:∵ = .
∴ .∴4x1x2+9y1y2=0.
设P(x,y),则由 ,
得(x,y)=(x1,y1)+λ(x2,y2)=(x1+λx2,y1+λy2),
即x=x1+λx2,y=y1+λy2.
∵点A、B在椭圆4x2+9y2=36上,
∴4x2+9y2=36+36λ2+2λ(4x1x2+9y1y2).
∴4x2+9y2=36+36λ2.
即 ,
∴P点是椭圆 上的点,
设该椭圆的左、右焦点为M、N,
则由椭圆的定义PM+PN=18,得18= ,
∴ , , .
∴存在常数λ= ,和平面内两定点M( ,0),N( ,0),使得动点P满足PM+PN=18
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【分析】(1)由已知列关于a,b,c的方程组,求解方程组可得椭圆标准方程;(2)设出A,B的坐标,把λ=1代入 ,求得P的坐标,求出AB、OP的斜率并作积,结合绝对值的不等式求解|kAB|+|kOP|的最小值;(3)设P(x,y),则由 ,得x=x1+λx2,y=y1+λy2.再由点A、B在椭圆4x2+9y2=36上,得到 ,说明P点是椭圆 上的点,设该椭圆的左、右焦点为M、N,则由椭圆的定义PM+PN=18,得18= ,由此求得λ值.
2015-2016学年河南省南阳一中高二下学期开学数学试卷(理科)
一、选择题
1.(2016高三上·安徽期中)公差不为零的等差数列{an}的前n项和为Sn.若a4是a3与a7的等比中项,S8=32,则S10等于( )
A.18 B.24 C.60 D.90
【答案】C
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:∵a4是a3与a7的等比中项,
∴a42=a3a7,
即(a1+3d)2=(a1+2d)(a1+6d),
整理得2a1+3d=0,①
又∵,
整理得2a1+7d=8,②
由①②联立,解得d=2,a1=﹣3,
∴,
故答案为:C.
【分析】由等比中项的定义可得a42=a3a7,根据等差数列的通项公式及前n项和公式,列方程解出a1和d,进而求出s10.
2.(2016高二下·南阳开学考)在△ABC中,已知B=60°,C=45°,BC=8,AD⊥BC于D,则AD长为( )
A.4( ﹣1) B.4( +1) C.4( +3) D.4(3﹣ )
【答案】D
【知识点】解三角形的实际应用
【解析】【解答】解:由题意,∵B=60°,C=45°,
∴A=75°,
∴在△ABC中, ,
∴AB=8 ﹣8,
∴AD=ABsin60°=4(3﹣ ).
故选:D.
【分析】由已知A=75°,再由正弦定理易求AB的长,在Rt△ABD中,AD=ABsin60°可得AD长.
3.(2016高二下·南阳开学考)若椭圆过抛物线y2=8x的焦点,且与双曲线x2﹣y2=1有相同的焦点,则该椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】圆与圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:抛物线y2=8x的焦点为(2,0),双曲线 x2﹣y2=1的焦点坐标为(,0),(﹣,0),
所以椭圆过(2,0),且椭圆的焦距2c=2 ,即c=,则a2﹣b2=c2=2,即a2=b2+2,
所以设椭圆的方程为:=1,把(2,0)代入得:=1即b2=2,
则该椭圆的方程是:.
故选A
【分析】求出抛物线的焦点坐标,求出双曲线的两焦点坐标,即为椭圆的焦点坐标,即可得到c的值,然后根据椭圆的基本性质得到a与b的关系,设出关于b的椭圆方程,把抛物线的焦点坐标代入即可求出b的值,得到椭圆方程.
4.(2016高二下·南阳开学考)下列命题正确的个数是( )
A.“在三角形ABC中,若sinA>sinB,则A>B”的逆命题是真命题;
B.命题p:x≠2或y≠3,命题q:x+y≠5则p是q的必要不充分条件;
C.“ x∈R,x3﹣x2+1≤0”的否定是“ x∈R,x3﹣x2+1>0”;
D.“若a>b,则2a>2b﹣1”的否命题为“若a≤b,则2a≤2b﹣1”.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】命题的真假判断与应用
【解析】【解答】解:对于A项“在△ABC中,若sinA>sinB,则A>B”的逆命题为“在△ABC中,若A>B,则sinA>sinB”,
若A>B,则a>b,根据正弦定理可知sinA>sinB,∴逆命题是真命题,∴A正确;
对于B项,由x≠2,或y≠3,得不到x+y≠5,比如x=1,y=4,x+y=5,∴p不是q的充分条件;
若x+y≠5,则一定有x≠2且y≠3,即能得到x≠2,或y≠3,∴p是q的必要条件;
∴p是q的必要不充分条件,所以B正确;
对于C项,“ x∈R,x3﹣x2+1≤0”的否定是“ x∈R,x3﹣x2+1>0”;所以C不对.
对于D项,“若a>b,则2a>2b﹣1”的否命题为“若a≤b,则2a≤2b﹣1”.所以D正确.
故选:C.
【分析】A项根据正弦定理以及四种命题之间的关系即可判断;
B项根据必要不充分条件的概念即可判断该命题是否正确;
C项根据全称命题和存在性命题的否定的判断;
D项写出一个命题的否命题的关键是正确找出原命题的条件和结论.
5.(2016高二下·南阳开学考)已知 ,则以 为邻边的平行四边形的面积为( )
A. B. C.4 D.8
【答案】A
【知识点】数量积表示两个向量的夹角;正弦定理
【解析】【解答】解:设向量 和 的夹角是θ,则由向量的数量积和题意得,
cosθ= = = ,
∴sinθ= = ,
∴以 和 为邻边的平行四边形的面积S=2× ×| |×| |× = .
故选A.
【分析】由题意和数量积坐标运算求出两个向量的夹角余弦值,利用平方关系求出sinθ,由三角形面积公式求出平行四边形的面积.
6.(2015高二下·九江期中)已知直线y=﹣x+m是曲线y=x2﹣3lnx的一条切线,则m的值为( )
A.0 B.2 C.1 D.3
【答案】B
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【解答】解:曲线y=x2﹣3lnx(x>0)的导数为:y′=2x﹣ ,
由题意直线y=﹣x+m是曲线y=x2﹣3lnx的一条切线,可知2x﹣ =﹣1,
所以x=1,所以切点坐标为(1,1),
切点在直线上,所以m=1+1=2.
故选:B.
【分析】求出曲线的导数,利用导数为﹣1,求出切点坐标,然后求出m的值.
7.(2016高二下·南阳开学考)等比数列{an}共有奇数项,所有奇数项和S奇=255,所有偶数项和S偶=﹣126,末项是192,则首项a1=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】等比数列的性质
【解析】【解答】解:设等比数列有2n+1项,则奇数项有n+1项,偶数项有n项,设公比为q,
得到奇数项为奇数项为a1(1+q2+q4+…+q2n)=255,偶数项为a1(q+q3+q5+…+q2n﹣1)=﹣126,
所以qa1(1+q2+q4+…+q2n)=255q,即a1(q+q3+q5+…+q2n﹣1)+qa2n+1=255q,
可得:﹣126+192q=255q,解得q=﹣2.
所以所有奇数项和S奇=255,末项是192, = =255,即:
解得n=3.是共有7项,a7=a1(﹣ )6,解得a1=3.
故选:C.
【分析】根据等比数列的性质得到奇数项为a1(1+q2+q4+…+q2n)= a1(q+q3+q5+…+q2n﹣1)+a2n+1,求出公比,代入数据求出项数,然后求解首项.
8.(2016高二下·南阳开学考)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若 (acosB+bcosA)=2csinC,a+b=4,且△ABC的面积的最大值为 ,则此时△ABC的形状为( )
A.锐角三角形 B.直线三角形 C.等腰三角形 D.正三角形
【答案】C
【知识点】三角函数中的恒等变换应用;正弦定理
【解析】【解答】解:∵ (acosB+bcosA)=2csinC,
∴ (sinAcosB+sinBcosA)=2sin2C,
∴ sinC=2sin2C,且sinC>0,
∴sinC= ,
∵a+b=4,可得:4≥2 ,解得:ab≤4,(当且仅当a=b=2成立)
∵△ABC的面积的最大值S△ABC= absinC≤ ×4× = ,
∴a=b=2,
∴则此时△ABC的形状为等腰三角形.
故选:C.
【分析】由 (acosB+bcosA)=2csinC及正弦定理可得 (sinAcosB+sinBcosA)=2sin2C,结合sinC>0,化简可得sinC= ,由a+b=4,利用基本不等式可得ab≤4,(当且仅当a=b=2成立),由△ABC的面积的最大值S△ABC= absinC≤ ×4× = ,即可解得a=b=2,从而得解△ABC的形状为等腰三角形.
9.(2016高二下·南阳开学考)若x,y满足 且z=y﹣x的最小值为﹣4,则k的值为( )
A.2 B.﹣2 C. D.﹣
【答案】D
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】解:对不等式组中的kx﹣y+2≥0讨论,可知直线kx﹣y+2=0与x轴的交点在x+y﹣2=0与x轴的交点的右边,
故由约束条件 作出可行域如图,
由kx﹣y+2=0,得x= ,
∴B(﹣ ).
由z=y﹣x得y=x+z.
由图可知,当直线y=x+z过B(﹣ )时直线在y轴上的截距最小,即z最小.
此时 ,解得:k=﹣ .
故选:D.
【分析】对不等式组中的kx﹣y+2≥0讨论,当k≥0时,可行域内没有使目标函数z=y﹣x取得最小值的最优解,k<0时,若直线kx﹣y+2=0与x轴的交点在x+y﹣2=0与x轴的交点的左边,z=y﹣x的最小值为﹣2,不合题意,由此结合约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,由图得到最优解,联立方程组求出最优解的坐标,代入目标函数得答案.
10.(2016高二下·南阳开学考)若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是( )
A. B. C.6 D.5
【答案】D
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】解:∵正数x,y满足x+3y=5xy,
∴ =1,即 =1,
∴3x+4y=(3x+4y)( )
= + + ≥ +2 =5
当且仅当 = 即x=1且y= 时取等号,
∴3x+4y的最小值为:5
故选:D
【分析】已知式子可化为 =1,进而可得3x+4y=(3x+4y)( ) + + ,由基本不等式可得.
11.(2016高二下·南阳开学考)已知双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的一条渐近线与圆(x﹣3)2+y2=9相交于A,B两点,若|AB|=2,则该双曲线曲离心率为( )
A.8 B. C.3 D.
【答案】C
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:依题意可知双曲线的一渐近线方程为bx﹣ay=0,
∵|AB|=2,圆的半径为3
∴圆心到渐近线的距离为2 ,
即 =2 ,解得b= a
∴c=3a,
∴双曲线的离心率为e= =3.
故选:C.
【分析】先根据双曲线方程求得其中一条渐近线方程,根据题意可知圆心到渐近线的距离为2 ,进而表示出圆心到渐近线的距离,求得a,b的关系,即可求出双曲线的离心率.
12.(2016高二下·广州期中)在数列{an}中,an=1﹣ + ﹣ +…+ ﹣ ,则ak+1=( )
A.ak+ B.ak+ ﹣
C.ak+ D.ak+ ﹣
【答案】D
【知识点】数列的概念及简单表示法
【解析】【解答】解:∵an=1﹣ + ﹣ +…+ ﹣ ,
∴a1=1﹣ ,
a2=1﹣ + ﹣ ,
…,
an=1﹣ + ﹣ +…+ ﹣ ,
ak=1﹣ + ﹣ +…+ ﹣ ,
所以,ak+1=ak+ ﹣ .
故选:D.
【分析】由已知中an=1﹣ + ﹣ +…+ ﹣ ,我们依次给出a1,a2,…,an,ak的表达式,分析变化规律,即可得到ak+1的表达式.
二、填空题
13.(2016高二下·南阳开学考)观察下面的算式:
,
,
,
则12+22+…+n2= (其中n∈N*).
【答案】 n(n+1)(2n+1)
【知识点】归纳推理
【解析】【解答】解:由于所给的等式的左边,是非0自然数的平方和,右边是 倍的连续的两个自然数n,(n+1)与一个2n+1的积,
所以,猜想:12+22+32+…+n2= n(n+1)(2n+1),
故答案为: n(n+1)(2n+1)
【分析】根据所给的规律,即可写出正确的答案.
14.(2016高二下·南阳开学考)已知抛物线C:y2=8x与点M(﹣2,2),过C的焦点,且斜率为k的直线与C交于A,B两点,若 =0,则k= .
【答案】2
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:由抛物线C:y2=8x得焦点(2,0),
由题意可知:斜率k存在,设直线AB为y=k(x﹣2),
代入抛物线方程,得到k2x2﹣(4k2+8)x+4k2=0,△>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2).
∴x1+x2=4+ ,x1x2=4.
∴y1+y2= ,y1y2=﹣16
又 =0,
∴ =(x1+2,y1﹣2) (x2+2,y2﹣2)=
∴k=2.
故答案为:2.
【分析】斜率k存在,设直线AB为y=k(x﹣2),代入抛物线方程,利用 =(x1+2,y1﹣2) (x2+2,y2﹣2)=0,即可求出k的值.
15.(2016高二下·泗水期中)已知f(x)=x2+2xf′(1),则f′(0)= .
【答案】-4
【知识点】导数的四则运算
【解析】【解答】解:由f(x)=x2+2xf′(1),
得:f′(x)=2x+2f′(1),
取x=1得:f′(1)=2×1+2f′(1),
所以,f′(1)=﹣2.
故f′(0)=2f′(1)=﹣4,
故答案为:﹣4.
【分析】把给出的函数求导得其导函数,在导函数解析式中取x=1可求f′(1)的值,再代入即可求出f′(0)的值.
16.(2016高二上·黄石期中)长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是边长为2的正方形,高为4,则顶点A1到截面AB1D1的距离为 .
【答案】
【知识点】点、线、面间的距离计算
【解析】【解答】解:如图,设A1C1∩B1D1=O1,∵B1D1⊥A1O1,B1D1⊥AA1,
∴B1D1⊥平面AA1O1,
∴平面AA1O1⊥面AB1D1,交线为AO1,
在面AA1O1内过A1作A1H⊥AO1于H,连接A1H,则A1H的长即是点A1到截面AB1D1的距离,
在Rt△A1O1A中,A1O1= ,AO1=3 ,
由A1O1 A1A=h AO1,可得A1H=
故答案为:
【分析】分析:设A1C1∩B1D1=O1,根据线面垂直的判定定理可知B1D1⊥平面AA1O1,再根据面面垂直的判定定理可知故平面AA1O1⊥面AB1D1,交线为AO1,在面AA1O1内过A1作A1H⊥AO1于H,则A1H的长即是点A1到截面AB1D1的距离,在Rt△A1O1A中,利用等面积法求出A1H即可.
三、解答题
17.(2016高二下·南阳开学考)设命题p:实数x满足x2﹣4ax+3a2<0,其中a>0;命题q:实数x满足x2﹣5x+6≤0
(1)若a=1,且q∧p为真,求实数x的取值范围;
(2)若p是q必要不充分条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)解:p:实数x满足x2﹣4ax+3a2<0,其中a>0
(x﹣3a)(x﹣a)<0,∵a>0为,所以a<x<3a;
当a=1时,p:1<x<3;
命题q:实数x满足x2﹣5x+6≤0 2≤x≤3;若p∧q为真,则p真且q真,∴2≤x<3;
故x的取值范围是[2,3)
(2)解:p是q的必要不充分条件,即由p得不到q,而由q能得到p;
∴(a,3a) [2,3] ,1≤a≤2
∴实数a的取值范围是[1,2]
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【分析】(1)利用一元二次不等式的解法可化简命题p,若p∧q为真,则p真且q真,即可得出;(2)若p是q的必要不充分条件
18.(2016高二上·开鲁期中)在△ABC中,角A,B,C对应的边分别是a,b,c,已知cos2A﹣3cos(B+C)=1.
(Ⅰ)求角A的大小;
(Ⅱ)若△ABC的面积S=5 ,b=5,求sinBsinC的值.
【答案】解:(Ⅰ)由cos2A﹣3cos(B+C)=1,得2cos2A+3cosA﹣2=0,
即(2cosA﹣1)(cosA+2)=0,解得 (舍去).
因为0<A<π,所以 .
(Ⅱ)由S= = =5 ,得到bc=20.又b=5,解得c=4.
由余弦定理得a2=b2+c2﹣2bccosA=25+16﹣20=21,故 .
又由正弦定理得
【知识点】正弦定理;余弦定理
【解析】【分析】(I)利用倍角公式和诱导公式即可得出;(II)由三角形的面积公式 即可得到bc=20.又b=5,解得c=4.由余弦定理得a2=b2+c2﹣2bccosA=25+16﹣20=21,即可得出a.又由正弦定理得即可得到 即可得出.
19.(2016高二下·南阳开学考)已知等差数列{an}的公差为2,前n项和为Sn,且S1、S2、S4成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令bn=(﹣1)n﹣1 ,求数列{bn}的前n项和Tn.
【答案】(1)解:∵等差数列{an}的公差为2,前n项和为Sn,且S1、S2、S4成等比数列.
∴Sn=na1+n(n﹣1)
(2a1+2)2=a1(4a1+12),a1=1,
∴an=2n﹣1
(2)解:∵由(Ⅰ)可得bn=(﹣1)n﹣1 =(﹣1)n﹣1 =(﹣1)n﹣1( + ).
∴Tn=(1+ )﹣( + )+( + )+…+(﹣1)n﹣1( + ).
当n为偶数时,Tn=1+ )﹣( + )+( + )+…+( + )﹣( + )=1﹣ = .
当n为奇数时,Tn=1+ )﹣( + )+( + )+…﹣( + )+( + )=1+ = .
∴Tn= .
【知识点】数列的求和;等差数列与等比数列的综合
【解析】【分析】(1)根据等差数列的性质得出(2a1+2)2=a1(4a1+12),a1=1,运用通项公式求解即可.(2)由(Ⅰ)可得bn=(﹣1)n﹣1( + ).对n分类讨论“裂项求和”即可得出
20.(2016高二下·南阳开学考)在雅安发生地震灾害之后,救灾指挥部决定建造一批简易房,供灾区群众临时居住,房形为长方体,高2.5米,前后墙用2.5米高的彩色钢板,两侧用2.5米高的复合钢板,两种钢板的价格都用长度来计算(即钢板的高均为2.5米,用长度乘以单价就是这块钢板的价格),每米单价:彩色钢板为450元,复合钢板为200元,房顶用其他材料建造,每平方米材料费为200元,每套房材料费控制在32000元以内.
(1)设房前面墙的长为x,两侧墙的长为y,一套简易房所用材料费为p,试用x,y表示p;
(2)一套简易房面积S的最大值是多少?当S最大时,前面墙的长度是多少?
【答案】(1)解:依题得,p=2x×450+2y×200+xy×200=900x+400y+200xy
即p=900x+400y+200xy
(2)解:∵S=xy,∴
又因为 ,
解得 ,∴0<S≤100,当且仅当 时S取得
最大值.
答:每套简易房面积S的最大值是100平方米,当S最大时前面墙的长度是 米
【知识点】函数模型的选择与应用
【解析】【分析】(1)根据题意可分别求得前面墙,两侧墙和房顶的费用,三者相加即可求得P.(2)利用P的表达式和基本不等式求得关于 的不等式关系,求得 的范围,以及等号成立条件求得x的值.
21.(2016高二下·南阳开学考)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,AD∥BC,PB⊥AC,AD⊥CD,且AD=CD=2 ,PA=2,点M在线段PD上.
(Ⅰ)求证:AB⊥平面PAC;
(Ⅱ)若二面角M﹣AC﹣D的大小为45°,试确定点M的位置.
【答案】(Ⅰ)证明:因为PA⊥平面ABCD,AC,AB 平面ABCD,
所以 PA⊥AC,PA⊥AB,
又因为PB⊥AC,PA⊥AC,PA,PB 平面PAB,PA∩PB=P,
所以AC⊥平面PAB,
又因为AC⊥平面PAB,AB 平面PAB,
所以AC⊥AB,
因为AC⊥AB,PA⊥AB,PA,AC 平面PAC,PA∩AC=A,
所以AB⊥平面PAC.
(Ⅱ)因为PA⊥平面ABCD,又由(Ⅰ)知BA⊥AC,
建立如图所示的空间直角坐标系A﹣xyz.
则A(0,0,0),C(0,4,0),D(﹣2,2,0),P(0,0,2), , ,
设M(x,y,z), ,则(x,y,z﹣2)=t(﹣2,2,﹣2),
故点M坐标为(﹣2t,2t,2﹣2t), ,
设平面MAC的法向量为 =(x,y,z),则 ,
所以 ,
令z=1,则 =( ).
又平面ACD的法向量 =(0,0,1),
所以cos45°= = ,解得t= ,
故点M为线段PD的中点.
【知识点】直线与平面垂直的判定;与二面角有关的立体几何综合题
【解析】【分析】(Ⅰ)由已知条件推导出PA⊥AC,PA⊥AB,从而得到AC⊥平面PAB,由此能证明AB⊥平面PAC.(Ⅱ)建立空间直角坐标系A﹣xyz,利用向量法能证明点M为线段PD的中点.
22.(2016高二下·南阳开学考)已知椭圆 的右焦点到直线 的距离为 ,离心率 ,A,B是椭圆上的两动点,动点P满足 ,(其中λ为常数).
(1)求椭圆标准方程;
(2)当λ=1且直线AB与OP斜率均存在时,求|kAB|+|kOP|的最小值;
(3)若G是线段AB的中点,且kOA kOB=kOG kAB,问是否存在常数λ和平面内两定点M,N,使得动点P满足PM+PN=18,若存在,求出λ的值和定点M,N;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:由题设可知: ,解得 ,b=2.
∴椭圆标准方程为
(2)解:设A(x1,y1),B(x2,y2)则由 ,得P(x1+x2,y1+y2).
∴ .
由|kAB|∈(0,+∞)得, ,
当且仅当 时取等号
(3)解:∵ = .
∴ .∴4x1x2+9y1y2=0.
设P(x,y),则由 ,
得(x,y)=(x1,y1)+λ(x2,y2)=(x1+λx2,y1+λy2),
即x=x1+λx2,y=y1+λy2.
∵点A、B在椭圆4x2+9y2=36上,
∴4x2+9y2=36+36λ2+2λ(4x1x2+9y1y2).
∴4x2+9y2=36+36λ2.
即 ,
∴P点是椭圆 上的点,
设该椭圆的左、右焦点为M、N,
则由椭圆的定义PM+PN=18,得18= ,
∴ , , .
∴存在常数λ= ,和平面内两定点M( ,0),N( ,0),使得动点P满足PM+PN=18
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【分析】(1)由已知列关于a,b,c的方程组,求解方程组可得椭圆标准方程;(2)设出A,B的坐标,把λ=1代入 ,求得P的坐标,求出AB、OP的斜率并作积,结合绝对值的不等式求解|kAB|+|kOP|的最小值;(3)设P(x,y),则由 ,得x=x1+λx2,y=y1+λy2.再由点A、B在椭圆4x2+9y2=36上,得到 ,说明P点是椭圆 上的点,设该椭圆的左、右焦点为M、N,则由椭圆的定义PM+PN=18,得18= ,由此求得λ值.