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1、
湖南師大附中2017-2018學(xué)年度高一第一學(xué)期期末考試
數(shù) 學(xué)
命題:高一數(shù)學(xué)備課組 審題:高一數(shù)學(xué)備課組
時量:120分鐘 滿分:150分
得分:____________
第Ⅰ卷(滿分100分)
一、選擇題:本大題共10個小題,每小題5分,共50分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1.若直線過點(1, 2),(2, 2+),則此直線的傾斜角是
A.30° B.45° C.60° D.90°
2.已知直線l1:ax-y-2=0和直線l2: (a+2)x-y+1=0,若l1⊥l2,則
2、a的值為
A.2 B.1 C.0 D.-1
3.若a、b表示直線,α表示平面,下列命題中正確的個數(shù)為
①a⊥α,b∥αa⊥b;②a⊥α,a⊥bb∥α;③a∥α,a⊥bb⊥α.
A.1 B.2 C.3 D.0
4.在空間直角坐標系中,點B是A(1,2,3)在xOz坐標平面內(nèi)的射影,O為坐標原點,則|OB|等于
A. B. C. D.
5.兩圓x2+y2-1=0和x2+y2-4x+2y-4=0的位置關(guān)系是
A.內(nèi)切 B.相交 C.外切 D.外離
6.如圖,某幾何體的正視圖與側(cè)視圖都是邊長為1的正方形,且體積為,則該幾何體的俯視圖可以是
7
3、.已知圓C:x2+y2-4x-5=0,則過點P(1,2)的最短弦所在直線l的方程是
A.3x+2y-7=0 B.2x+y-4=0
C.x-2y-3=0 D.x-2y+3=0
8.直三棱柱ABC—A1B1C1中,若∠BAC=90°,AB=AC=AA1,則異面直線BA1與AC1所成的角等于
A.30° B.45° C.60° D.90°
9.從直線x-y+3=0上的點向圓x2+y2-4x-4y+7=0引切線,則切線長的最小值為
A. B. C. D.-1
10.如圖,等邊三角形ABC的中線AF與中位線DE相交于G,已知△A′ED是△AED繞DE旋轉(zhuǎn)過程中的一個圖形
4、,下列命題中,錯誤的是
A.恒有DE⊥A′F
B.異面直線A′E與BD不可能垂直
C.恒有平面A′GF⊥平面BCDE
D.動點A′在平面ABC上的射影在線段AF上
答題卡
題 號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
得 分
答 案
二、填空題:本大題共3個小題,每小題5分,共15分.
11.如圖,△O′A′B′是水平放置的△OAB的直觀圖,O′A′=3, O′B′=4,則△AOB的面積是________.
12.在三棱錐A-BCD中,AB⊥AC,AB⊥AD,AC⊥AD,若AB=3,AC=4,AD=5
5、,則三棱錐A-BCD的外接球的表面積為________.
13.如圖所示,已知矩形ABCD中,AB=3,BC=a,若PA⊥平面AC,在BC邊上取點E,使PE⊥DE,則滿足條件的E點有兩個時,a的取值范圍是________.
三、解答題:
14.(本題滿分10分)
已知直線l經(jīng)過點P(-2,5),且斜率為-.
(Ⅰ)求直線l的方程;
(Ⅱ)求與直線l切于點(2,2),圓心在直線x+y-11=0上的圓的方程.
15.(本題滿分12分)
已知坐標平面上動點M(x,y)與兩個定點A(26,1),B(2,1)的距離之比等于5.
(Ⅰ)
6、求動點M的軌跡方程,并說明軌跡是什么圖形;
(Ⅱ)記(Ⅰ)中的軌跡為C,過點P(-2,3)的直線l被C所截得的線段的長為8,求直線l的方程.
16.(本題滿分13分)
如圖所示,ABCD是正方形,O是正方形的中心,
PO⊥底面ABCD,底面邊長為a,E是PC的中點.
(Ⅰ)求證:PA∥平面BDE;
(Ⅱ)平面PAC⊥平面BDE;
(Ⅲ)若二面角E-BD-C為30°,
求四棱錐P-ABCD的體積.
第Ⅱ卷(滿分50分)
一、選擇題:本大題共2個小題,每小題5分,共10分,在每小題給出的
7、四個選項中,有且只有一項是符合題目要求的.
17.中國古代數(shù)學(xué)著作《孫子算經(jīng)》中有這樣一道算術(shù)題:“今有物不知其數(shù),三三數(shù)之余二,五五數(shù)之余三,問物幾何?”人們把此類題目稱為“中國剩余定理”問題,若正整數(shù)N除以正整數(shù)m后的余數(shù)為n,則記為N=n(mod m),例如11=2(mod 3).現(xiàn)將該問題以程序框圖的算法給出,執(zhí)行該程序框圖,則輸出的n等于
A.21 B.22 C.23 D.24
18.在四棱錐P-ABCD中,AD⊥面PAB,BC⊥面PAB,底面ABCD為梯形,AD=4,BC=8,AB=6,∠APD=∠CPB,滿足上述條件的四棱錐的頂點P的軌跡是
A.直線的一部分
8、B.半圓的一部分
C.圓的一部分 D.球的一部分
答題卡
題 號
17
18
得 分
答 案
二、填空題:本大題共1小題,每小題5分.
19.定義在R上的奇函數(shù)f(x),當(dāng)x≥0時,f(x)=則關(guān)于x的函數(shù)F(x)=f(x)-的所有零點之和為________
三、解答題:本大題共3小題,共35分,解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟.
20.(本題滿分10分)
如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中.
(Ⅰ)求證:AC⊥BD1;
(Ⅱ)是否存在直線與直線 AA1,CC1,BD1都相交?若存在,請你在圖中畫出兩條滿足條件的直線(不必說明畫法及理由)
9、;若不存在,請說明理由.
21.(本題滿分12分)
平面直角坐標系中,在x軸的上方作半徑為1的圓Γ,與x軸相切于坐標原點O.平行于x軸的直線l1與y軸交點的縱坐標為-1,A(x,y)是圓Γ外一動點,A與圓Γ上的點的最小距離比A到l1的距離小1.
(Ⅰ)求動點A的軌跡方程;
(Ⅱ)設(shè)l2是圓Γ平行于x軸的切線,試探究在y軸上是否存在一定點B,使得以AB為直徑的圓截直線l2所得的弦長不變.
22.(本題滿分13分)
已知函數(shù)f(x)=log2(x+1).
(Ⅰ)若f(x)+f(x-1)>0成立,求x的取值范圍;
(Ⅱ)若定義在R上奇函數(shù)g(x)滿足g(x+2)=-g
10、(x),且當(dāng)0≤x≤1時,g(x)=f(x),求g(x)在[-3,-1]上的解析式,并寫出g(x)在[-3,3]上的單調(diào)區(qū)間(不必證明);
(Ⅲ)對于(Ⅱ)中的g(x),若關(guān)于x的不等式g≥g在R上恒成立,求實數(shù)t的取值范圍.
湖南師大附中2017-2018學(xué)年度高一第一學(xué)期期末考試數(shù)學(xué)參考答案-(這是邊文,請據(jù)需要手工刪加)
湖南師大附中2017-2018學(xué)年度高一第一學(xué)期期末考試
數(shù)學(xué)參考答案
一、選擇題:本大題共10個小題,每小題5分,共50分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
題 號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11、
10
答 案
C
D
A
D
B
C
D
C
B
B
1.C 【解析】利用斜率公式k==tan θ,可求傾斜角為60°.
2.D 【解析】由題知(a+2)a+1=0a2+2a+1=(a+1)2=0,
∴a=-1.也可以代入檢驗.
3.A 【解析】①正確.
4.D 【解析】點A(1,2,3)在xOz坐標平面內(nèi)的射影為B(1,0,3),
∴|OB|==.
5.B 【解析】將兩圓化成標準方程分別為x2+y2=1,(x-2)2+(y+1)2=9,可知圓心距d=,由于2
12、積為1;當(dāng)俯視圖為B中圓時,幾何體為底面半徑為,高為1的圓柱,體積為;當(dāng)俯視圖為C中三角形時,幾何體為三棱柱,且底面為直角邊長為1的等腰直角三角形,高為1,體積為;當(dāng)俯視圖為D中扇形時,幾何體為圓柱的,且體積為.
7.D 【解析】化成標準方程(x-2)2+y2=9,過點P(1,2)的最短弦所在直線l應(yīng)與PC垂直,故有kl·kPC=-1,由kPC=-2得kl=,進而得直線l的方程為x-2y+3=0.
8.C 【解析】將直三棱柱ABC-A1B1C1補形為正方體ABDC-A1B1D1C1, 則異面直線BA1與AC1所成的角等于BA1與BD1所成的角,為60°.
9.B 【解析】當(dāng)圓心到直線距離
13、最短時,可得此時切線長最短.d=,切線長==.
10.B 【解析】對A來說,DE⊥平面A′GF,∴DE⊥A′F;
對B來說,∵E、F為線段AC、BC的中點,∴EF∥AB,∴∠A′EF就是異面直線A′E與BD所成的角,當(dāng)(A′E)2+EF2=(A′F)2時,直線A′E與BD垂直,故B不正確;
對C來說,因為DE⊥平面A′GF,DE平面BCDE,∴平面A′GF⊥平面BCDE,故C正確;
對D來說,∵A′D=A′E,∴DE⊥A′G,∵△ABC是正三角形,∴DE⊥AG,又A′G∩AG=G,∴DE⊥平面A′GF,從而平面ABC⊥平面A′AF,且兩平面的交線為AF,∴A′在平面ABC上的射影在線
14、段AF上,正確.
二、填空題
11.12 【解析】△OAB為直角三角形,兩直角邊分別為4和6,S=12.
12.50π 【解析】三棱錐A-BCD的外接球就是長寬高分別為3、4、5的長方體的外接球,所以外接球的半徑R滿足:2R==5.所以三棱錐A-BCD的外接球的表面積S=4 πR2=50 π.
13. a>6 【解析】由PA⊥平面AC,PE⊥DE,得AE⊥DE.問題轉(zhuǎn)化為以AD為直徑的圓與BC有兩個交點,所以>3,解得a>6.
三、解答題
14.【解析】(Ⅰ)3x+4y-14=0
(Ⅱ)(x-5)2+(y-6)2=25
15.【解析】(Ⅰ)由題意,得=5.
=5,
化簡,得
15、x2+y2-2x-2y-23=0.
即(x-1)2+(y-1)2=25.
∴點M的軌跡方程是(x-1)2+(y-1)2=25,
軌跡是以(1,1)為圓心,以5為半徑的圓.
(Ⅱ)當(dāng)直線l的斜率不存在時,l:x=-2,
此時所截得的線段的長為2=8,
∴l(xiāng):x=-2符合題意.
當(dāng)直線l的斜率存在時,設(shè)l的方程為
y-3=k(x+2),即kx-y+2k+3=0,
圓心到l的距離d=,
由題意,得+42=52,
解得k=.
∴直線l的方程為x-y+=0.
即5x-12y+46=0.
綜上,直線l的方程為
x=-2,或5x-12y+46=0.
16.【解析】(Ⅰ)證
16、明:連接OE,如圖所示.
∵O、E分別為AC、PC中點,
∴OE∥PA.
∵OE面BDE,PA平面BDE,
∴PA∥平面BDE.
(Ⅱ)證明:∵PO⊥平面ABCD,∴PO⊥BD.
在正方形ABCD中,BD⊥AC,
又∵PO∩AC=O,∴BD⊥平面PAC.
又∵BD平面BDE,∴平面PAC⊥平面BDE.
(Ⅲ)取OC中點F,連接EF.
∵E為PC中點,
∴EF為△POC的中位線,∴EF∥PO.
又∵PO⊥平面ABCD,
∴EF⊥平面ABCD,
∵OF⊥BD,∴OE⊥BD.
∴∠EOF為二面角E-BD-C的平面角,
∴∠EOF=30°.
在Rt△OEF中,
17、
OF=OC=AC=a,
∴EF=OF·tan 30°=a,∴OP=2EF=a.
∴VP-ABCD=×a2×a=a3.
17.C
18.C 【解析】因為AD⊥平面PAB,BC⊥平面PAB,所以AD∥BC,且∠DAP=∠CBP=90°.又∠APD=∠CPB,AD=4,BC=8,可得tan∠APD===tan∠CPB,即得==2,在平面PAB內(nèi),以AB所在直線為x軸,AB中點O為坐標原點,建立平面直角坐標系,則A(-3,0)、B(3,0).設(shè)點P(x,y),則有==2,整理得x2+y2+10x+9=0.
由于點P不在直線AB上,故此軌跡為一個圓,但要去掉二個點,選C.
19.【解析】∵
18、當(dāng)x≥0時,f(x)=;
即x∈[0,1)時,f(x)=log(x+1)∈(-1,0];
x∈[1,3]時,f(x)=x-2∈[-1,1];
x∈(3,+∞)時,f(x)=4-x∈(-∞,-1);
畫出x≥0時f(x)的圖象,
再利用奇函數(shù)的對稱性,畫出x<0時f(x)的圖象,如圖所示;
則直線y=,與y=f(x)的圖象有5個交點,則方程f(x)-=0共五個實根,
最左邊兩根之和為-6,最右邊兩根之和為6,
∵x∈(-1,0)時,-x∈(0,1),∴f(-x)=log(-x+1),
又f(-x)=-f(x),
∴f(x)=-log(-x+1)=log(1-x)-1=lo
19、g2(1-x),
∴中間的一個根滿足log2(1-x)=,
即1-x=2,解得x=1-2,
∴所有根的和為1-2.
20.【解析】(Ⅰ)證明:如圖,連結(jié)BD.
∵正方體ABCD-A1B1C1D1,
∴D1D⊥平面ABCD.
∵AC平面ABCD,∴D1D⊥AC.
∵四邊形ABCD是正方形,∴AC⊥BD.
∵BD∩D1D=D,∴AC⊥平面BDD1.
∵BD1平面BDD1,∴AC⊥BD1.(5分)
(Ⅱ)存在.答案不唯一,
作出滿足條件的直線一定在平面ACC1A1中,
且過BD1的中點并與直線A1A,C1C相交.
下面給出答案中的兩種情況,
其他答案只要合理
20、就可以給滿分.(10分)
21.【解析】(Ⅰ)設(shè)圓Γ的圓心為O1,顯然圓Γ上距A距離最小的點在AO1上,于是依題意知AO1的長度等于A到l1的距離.
顯然A不能在l1的下方,若不然A到l1的距離小于AO1的長度,
故有=y(tǒng)-(-1),
即y=x2 (x≠0).(5分)
(Ⅱ)若存在這樣的點B,設(shè)其坐標為(0,t),以AB為直徑的圓的圓心為C,過C作l2的垂線,垂足為D.
則C點坐標為,于是CD=,
AB==
設(shè)所截弦長為l,
則=-CD2=-,
于是l2=(12-4t)y+8t-16,(10分)
弦長不變即l不隨y的變化而變化,
故12-4t=0,即t=3.
即存
21、在點B(0,3),滿足以AB為直徑的圓截直線l2所得的弦長不變.(12分)
22.【解析】(Ⅰ)由f(x)+f(x-1)>0得log2(x+1)+log2x>0,得,
解得x>,所以x的取值范圍是x∈(5分);
(Ⅱ)當(dāng)-3≤x≤-2時,
g(x)=-g(x+2)=g(-x-2)=f(-x-2)=log2(-x-2+1)=log2(-x-1),
當(dāng)-2<x≤-1時,g(x)=-g(x+2)=-f(x+2)=-log2(x+3),
綜上可得g(x)=,
g(x)在[-3,-1]和[1,3]上遞減;g(x)在[-1,1]上遞增;(9分)
(Ⅲ)因為g=-g=-f=-log2,
由(Ⅱ)知,若g(x)=-log2,得x=-或x=,
由函數(shù)g(x)的圖象可知若g≥g在R上恒成立.
設(shè)u==-+,
當(dāng)t+1≥0時,u=-+∈,
則u∈,則-+≤,
解得-1≤t≤20.
當(dāng)t+1<0時,u=+∈,
則u∈,則-+≥-,
解得-4≤t<-1.
綜上,故-4≤t≤20.(13分)