高二数学寒假作业(一)答案
班级 学号 姓名
一、填空题
x2y2
6.已知双曲线221(a0,b0)的两条渐近线与抛物线y22px(p0)的准线分别交于
ab
A、B两点, O为坐标原点. 若双曲线的离心率为2, △AOB则p1.已知命题p:所有素数都是偶数,则p是 . 存在一个素数不是偶数 7.已知抛物线C:y28x与点M2,2,过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点, 2.复数2i与复数
13i在复平面上的对应点分别是A、B,则AOB等于 .
4
3.下列命题,正确的是 .(2)
(1)命题:xR,使得x210的否定是:xR,均有x210. (2)命题:若x3,则x22x30的否命题是:若x3,则x22x30. (3)命题:存在四边相等的四边形不是正方形,该命题是假命题. (4
)命题:cosxcosy,则xy的逆否命题是真命题.
4.若曲线f(x)acosx与曲线g(x)x2
bx1在交点(0,m)处有相同的切线,ab 5.执行如图所示的程序框图,若输入n
10,则输出的S .
5
11
若MAMB0,则k
8.在△ABC中,D为AB上任一点,h为AB边上的高,△ADC、△BDC、△ABC的内切圆半径分别为rAD1,r2,r,则有如下的等式恒成立:
rBDAB2CD
.在三棱锥P-ABC中D位AB上1r2rh
任一点,h为过点P的三棱锥的高,三棱锥P-ADC、P-BDC、P-ABC的内切球的半径分别为r1,r2,r,请类比平面三角形中的结论,写出类似的一个恒等式为_ __ .
9. 设f2
1(x)=1+x
,f(x)=ff(0)-1n+11[fn(x)],且an=nf,则a2014.
n(0)+2
10. 函数f(x)x3bx2cxd在区间1,2上是减函数,则bc的最大值为.
11. 已知函数f(x)x24x10,x
(2)log,若f(6a2)f(5a),则实数a的取值范围是
3(x1)6,(x2)
_(-6,1) __.
12.已知函数f(x)ax3
x2
ax(aR,且a0).如果存在实数a-,1,使函数
g(x)f(x)f(x),x1,bb1在x1处取得最小值,则实数b的最大值
为 .
1
2
13.已知函数yfx是R上的偶函数,对xR都有fx4fxf2成立.当
x1,x20,2,
且x1)f(x2)
1x2时,都有
f(xx<0,给出下列命题:(1)f20; (2)直线x4
1x2
是函数yfx图象的一条对称轴;(3)函数yfx在4,4上有四个零点;(4)
f2012f0
其中所有正确命题的序号为_124___
14. 设曲线yax1ex在点A
xx
,y1
处的切线为l1
,曲线y1xe
在点
Bx处的切线为l30,y2 2.若存在x00,,使得2l1l2,则实数a的取值范围为
_________.
解:函数
yax1ex
的导数为
y/axa1ex
,
l1
的斜率为
k1ax0a1ex0
,
函数y
1xex的导数为y/x
x2e
l0
2的斜率为k2xx02e, 由题设有k1k21从而有
ax00
0a1exxx02e1 ax20x02x03
x
3问题转化为求0ax03的值域, 1a3. 0,2
x20x022
二、解答题
15.已知命题p:函数y(a1)x
在R上单调递增;命题q:不等式xx3a1的解集为R,
若pq为真,pq为假,求实数a的取值范围. 答案:13,2
16.已知f(x)ln(axb)x,其中a0,b0,
(Ⅰ)若f(x)为[0,)上的减函数,求a,b应满足的关系;
(Ⅱ)解不等式ln(1
x1x)x1
x
ln21。
【答案】(Ⅰ)ab;(Ⅱ)所求不等式的解集为 [152,0)[12
,). 【解析】
17.如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,底面△ABC为等腰直角三角形,ABC90,D为棱BB1上一点,且平面DA1C⊥平面AA1C1C.
(Ⅰ)求证:D为棱BB1的中点;(Ⅱ)
AA1
为何值时,二面角AA1DC的平面角为60
AB
.
试题解析:(Ⅰ)过点D作DE ⊥ A1 C 于E点,取AC的中点F,连BF ﹑EF
(Ⅱ)解法1:建立如图所示的直角坐标系,
据题意有:
b1
AA12b2b2a2
2 解得: AB
=
a2 12分
考点:1.平面和平面垂直的性质定理;2.直线和平面平行的判定和性质;3.用空间向量处理二
面角
3、如图,海上有A,
B两个小岛相距10km,船O将保持观望A岛和B岛所成的视角为60,现从船O上派下一只小艇沿BO方向驶至C处进行作业,且OCBO.设ACxkm. (1)用x分别表示OA2OB2和OAOB,并求出x的取值范围;
(2)晚上小艇在C处发出一道强烈的光线照射A岛,B岛至光线CA的距离为BD,求BD的最大值.
(第18题图)
解:(1)在OAC中,AOC120,ACx,
由余弦定理得,OA2OC22OAOCcos120x2,
又OCBO,所以OA2OB22OAOBcos120x2 ①, ………………2分 在OAB中,AB10,AOB60
由余弦定理得,OA2OB22OAOBcos60100 ②, ………………4分 2
①+②得OA2OB2
x100
2
, ①-②得4OAOBcos60x2100,即OAOB
x2
100
2
, ………………6分 又OA2OB2≥2OAOB,所以x2100x21002
2≥2
2
,即x≤300, x2 又OAOB1002
>0,即x2
>100,
所以10<x≤ ………………………………8分 (2)易知SOABSOAC,
故SABC2SOAB212OAOBsin60
, ………………………10分 又S1
ABC
2
ACBD,设BDf(x),
所以f(x)x(10,, ……………………………12分
又f(x)100
2x
2),
……………………………14分 则f(x
)在(10,上是增函数,
所以f(x
)的最大值为f10,即BD的最大值为10. ……………………16分 (利用单调性定义证明f(x
)在(10,上是增函数,同样给满分;如果直接说出f(x
) (10,上是增函数,但未给出证明,扣2分.)
P(0,1)是椭圆Cx2y2
18.如图,点1:a2b
21(ab0)的一个顶点,C1的长轴是圆
C2:x2y24的直径.l1,l2是过点P且互相垂直的两条直线,其中l1交圆C2于两点,l2交
椭圆C1于另一点D
(1)求椭圆C1的方程; (2)求ABD面积取最大值时直线l1的方程.
(第21题图)
解:(Ⅰ)由已知得到b1,且2a4a2,所以椭圆的方程是x2
y24
1; (Ⅱ)因为直线l1l2,且都过点P(0,1),所以设直线l1:ykx1kxy10,直线
l:y1
2kx1xkyk0
,所以圆心
(0,0)
到
直线
l1:
y
k1x
k的距离为1x
0dy所以直线l2
2
,1被圆x
y4所截
的弦AB
由xkyk0k2x24x2
8kx0,所以
x2
4
y2
1xx8kDPk24|DP|k24
,所以
S114ABD
2|AB||DP|2k24k244k2
3
13
32
2
32
当
k2
52k时等号成立,此时
直线l1:yx1
17.已知函数f(x)ln(11
22
ax)x2ax。
(a为常数,a0) (Ⅰ)若x
1
2
是函数f(x)的一个极值点,求a的值; (Ⅱ)求证:当0a2时,f(x)在[12
,)上是增函数;
(Ⅲ)若对任意的a(1,2),总存在x1
2
0[2
,1],使不等式f(x0)m(1a)成立,求实数m的取值范围。
1a22a221a2a2(a2)(a1)
(Ⅱ)当0a2时, 0
22a2a22a2aa2212ax
0 又0 f'(x)0 当x时,x
2a21ax
故f(x)在[,)上是增函数 6分
1
2
ln(121
2
a)1am(a21)否符合要求即可求实数m1
a
2ax(xa2试题解析:f'(x))12xa
212ax1ax(Ⅰ)由已知,得f'(1
a222
)0且
2a0,a2a20 a0 a2 3分
2
2
2.【湖北省部分重点中学2014届高三第一次联考数学】已知椭圆Cxy
a2
b
2
1(ab0)
的右焦点F,右顶点A,右准线x4且|AF|1.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)动直线l:ykxm与椭圆C有且只有一个交点P,且与右准线相交于点Q,试探究在平面直角坐标系内是否存在点M,使得以PQ为直径的圆恒过定点M?若存在,求出点M坐标;若不存在,说明理由.
试题解析:(1)由题意,a2
c
4,ac1,a2,c1,由a2b2c2得b3. 椭圆C的标准方程为x2y2
43
1. …………5分
考点:椭圆的性质,直线与椭圆的关系,向量的数量积.
高二数学寒假作业(一)答案
班级 学号 姓名
一、填空题
x2y2
6.已知双曲线221(a0,b0)的两条渐近线与抛物线y22px(p0)的准线分别交于
ab
A、B两点, O为坐标原点. 若双曲线的离心率为2, △AOB则p1.已知命题p:所有素数都是偶数,则p是 . 存在一个素数不是偶数 7.已知抛物线C:y28x与点M2,2,过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点, 2.复数2i与复数
13i在复平面上的对应点分别是A、B,则AOB等于 .
4
3.下列命题,正确的是 .(2)
(1)命题:xR,使得x210的否定是:xR,均有x210. (2)命题:若x3,则x22x30的否命题是:若x3,则x22x30. (3)命题:存在四边相等的四边形不是正方形,该命题是假命题. (4
)命题:cosxcosy,则xy的逆否命题是真命题.
4.若曲线f(x)acosx与曲线g(x)x2
bx1在交点(0,m)处有相同的切线,ab 5.执行如图所示的程序框图,若输入n
10,则输出的S .
5
11
若MAMB0,则k
8.在△ABC中,D为AB上任一点,h为AB边上的高,△ADC、△BDC、△ABC的内切圆半径分别为rAD1,r2,r,则有如下的等式恒成立:
rBDAB2CD
.在三棱锥P-ABC中D位AB上1r2rh
任一点,h为过点P的三棱锥的高,三棱锥P-ADC、P-BDC、P-ABC的内切球的半径分别为r1,r2,r,请类比平面三角形中的结论,写出类似的一个恒等式为_ __ .
9. 设f2
1(x)=1+x
,f(x)=ff(0)-1n+11[fn(x)],且an=nf,则a2014.
n(0)+2
10. 函数f(x)x3bx2cxd在区间1,2上是减函数,则bc的最大值为.
11. 已知函数f(x)x24x10,x
(2)log,若f(6a2)f(5a),则实数a的取值范围是
3(x1)6,(x2)
_(-6,1) __.
12.已知函数f(x)ax3
x2
ax(aR,且a0).如果存在实数a-,1,使函数
g(x)f(x)f(x),x1,bb1在x1处取得最小值,则实数b的最大值
为 .
1
2
13.已知函数yfx是R上的偶函数,对xR都有fx4fxf2成立.当
x1,x20,2,
且x1)f(x2)
1x2时,都有
f(xx<0,给出下列命题:(1)f20; (2)直线x4
1x2
是函数yfx图象的一条对称轴;(3)函数yfx在4,4上有四个零点;(4)
f2012f0
其中所有正确命题的序号为_124___
14. 设曲线yax1ex在点A
xx
,y1
处的切线为l1
,曲线y1xe
在点
Bx处的切线为l30,y2 2.若存在x00,,使得2l1l2,则实数a的取值范围为
_________.
解:函数
yax1ex
的导数为
y/axa1ex
,
l1
的斜率为
k1ax0a1ex0
,
函数y
1xex的导数为y/x
x2e
l0
2的斜率为k2xx02e, 由题设有k1k21从而有
ax00
0a1exxx02e1 ax20x02x03
x
3问题转化为求0ax03的值域, 1a3. 0,2
x20x022
二、解答题
15.已知命题p:函数y(a1)x
在R上单调递增;命题q:不等式xx3a1的解集为R,
若pq为真,pq为假,求实数a的取值范围. 答案:13,2
16.已知f(x)ln(axb)x,其中a0,b0,
(Ⅰ)若f(x)为[0,)上的减函数,求a,b应满足的关系;
(Ⅱ)解不等式ln(1
x1x)x1
x
ln21。
【答案】(Ⅰ)ab;(Ⅱ)所求不等式的解集为 [152,0)[12
,). 【解析】
17.如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,底面△ABC为等腰直角三角形,ABC90,D为棱BB1上一点,且平面DA1C⊥平面AA1C1C.
(Ⅰ)求证:D为棱BB1的中点;(Ⅱ)
AA1
为何值时,二面角AA1DC的平面角为60
AB
.
试题解析:(Ⅰ)过点D作DE ⊥ A1 C 于E点,取AC的中点F,连BF ﹑EF
(Ⅱ)解法1:建立如图所示的直角坐标系,
据题意有:
b1
AA12b2b2a2
2 解得: AB
=
a2 12分
考点:1.平面和平面垂直的性质定理;2.直线和平面平行的判定和性质;3.用空间向量处理二
面角
3、如图,海上有A,
B两个小岛相距10km,船O将保持观望A岛和B岛所成的视角为60,现从船O上派下一只小艇沿BO方向驶至C处进行作业,且OCBO.设ACxkm. (1)用x分别表示OA2OB2和OAOB,并求出x的取值范围;
(2)晚上小艇在C处发出一道强烈的光线照射A岛,B岛至光线CA的距离为BD,求BD的最大值.
(第18题图)
解:(1)在OAC中,AOC120,ACx,
由余弦定理得,OA2OC22OAOCcos120x2,
又OCBO,所以OA2OB22OAOBcos120x2 ①, ………………2分 在OAB中,AB10,AOB60
由余弦定理得,OA2OB22OAOBcos60100 ②, ………………4分 2
①+②得OA2OB2
x100
2
, ①-②得4OAOBcos60x2100,即OAOB
x2
100
2
, ………………6分 又OA2OB2≥2OAOB,所以x2100x21002
2≥2
2
,即x≤300, x2 又OAOB1002
>0,即x2
>100,
所以10<x≤ ………………………………8分 (2)易知SOABSOAC,
故SABC2SOAB212OAOBsin60
, ………………………10分 又S1
ABC
2
ACBD,设BDf(x),
所以f(x)x(10,, ……………………………12分
又f(x)100
2x
2),
……………………………14分 则f(x
)在(10,上是增函数,
所以f(x
)的最大值为f10,即BD的最大值为10. ……………………16分 (利用单调性定义证明f(x
)在(10,上是增函数,同样给满分;如果直接说出f(x
) (10,上是增函数,但未给出证明,扣2分.)
P(0,1)是椭圆Cx2y2
18.如图,点1:a2b
21(ab0)的一个顶点,C1的长轴是圆
C2:x2y24的直径.l1,l2是过点P且互相垂直的两条直线,其中l1交圆C2于两点,l2交
椭圆C1于另一点D
(1)求椭圆C1的方程; (2)求ABD面积取最大值时直线l1的方程.
(第21题图)
解:(Ⅰ)由已知得到b1,且2a4a2,所以椭圆的方程是x2
y24
1; (Ⅱ)因为直线l1l2,且都过点P(0,1),所以设直线l1:ykx1kxy10,直线
l:y1
2kx1xkyk0
,所以圆心
(0,0)
到
直线
l1:
y
k1x
k的距离为1x
0dy所以直线l2
2
,1被圆x
y4所截
的弦AB
由xkyk0k2x24x2
8kx0,所以
x2
4
y2
1xx8kDPk24|DP|k24
,所以
S114ABD
2|AB||DP|2k24k244k2
3
13
32
2
32
当
k2
52k时等号成立,此时
直线l1:yx1
17.已知函数f(x)ln(11
22
ax)x2ax。
(a为常数,a0) (Ⅰ)若x
1
2
是函数f(x)的一个极值点,求a的值; (Ⅱ)求证:当0a2时,f(x)在[12
,)上是增函数;
(Ⅲ)若对任意的a(1,2),总存在x1
2
0[2
,1],使不等式f(x0)m(1a)成立,求实数m的取值范围。
1a22a221a2a2(a2)(a1)
(Ⅱ)当0a2时, 0
22a2a22a2aa2212ax
0 又0 f'(x)0 当x时,x
2a21ax
故f(x)在[,)上是增函数 6分
1
2
ln(121
2
a)1am(a21)否符合要求即可求实数m1
a
2ax(xa2试题解析:f'(x))12xa
212ax1ax(Ⅰ)由已知,得f'(1
a222
)0且
2a0,a2a20 a0 a2 3分
2
2
2.【湖北省部分重点中学2014届高三第一次联考数学】已知椭圆Cxy
a2
b
2
1(ab0)
的右焦点F,右顶点A,右准线x4且|AF|1.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)动直线l:ykxm与椭圆C有且只有一个交点P,且与右准线相交于点Q,试探究在平面直角坐标系内是否存在点M,使得以PQ为直径的圆恒过定点M?若存在,求出点M坐标;若不存在,说明理由.
试题解析:(1)由题意,a2
c
4,ac1,a2,c1,由a2b2c2得b3. 椭圆C的标准方程为x2y2
43
1. …………5分
考点:椭圆的性质,直线与椭圆的关系,向量的数量积.