高二数学寒假作业
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共22小题,共150分,考试时间120分钟,考生作答时将答案答在答题卡上,在本试卷上答题无效。
第Ⅰ卷(选择题,共60分)
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
有一项符合题目要求。)
1.下列几何体中,正视图、侧视图、俯视图都相同的几何体的序号是( )
A.(1)(2)
B.(2)(3)
C.(3)(4)
D.(1)(4)
2.已知等比数列{}n a 的首项,11=a 公比2=q ,则
=+++1122212log log log a a a ( )
A.50
B.35
C.55
D.46
3.不等式 22
x x x
x -->
的解集是( ) A. (02),
B. (0)-∞,
C. (2)+∞,
D. (0)∞?+∞(-,0),
4.下列说法正确的是 ( )
A .经过定点()
Px y 000,的直线都可以用方程()yy k xx -=-00
表示 B .经过定点()b A ,0的直线都可以用方程y k x b =+表示 C .不经过原点的直线都可以用方程
x a y
b
+=1表示 D .经过任意两个不同的点()()222111y x P y x P ,、,的直线都可以用方程 ()()()()y y x xx x y y --=--121121
表示
5.若1
(
,),sin 2,4216
ππ
θθ∈=则cos sin θθ-的值是( ) A.1615 B. 415 C. 415- D. 4
15±
6.两个正数a 、b 的等差中项是25
,一个等比中项是6,且,b a >则双曲线12222=-b
y a x 的
离心率e 等于( ) A .2
3
B .
2
15 C .13 D .
3
13
7.在△ABC 中,若A
=60°,a b c
sinA sinB sinC
+-+-等于( )
A .2
B .
1
2 C
D
8.在ABC ?中,2
sin sin cos 2
C
A B ?=,则ABC ?的形状一定是( ) A .直角三角形
B .等腰三角形
C .等边三角形
D .等腰直角三角形
9.设y
x b a b a b a R y x y
x
1
1,32,3,1,1,,+=+==>>∈则
若的最大值为( ) A . 2 B. 23 C .1 D. 21
10.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若
3613S S =,则612
S
S =( ) A. 3
10
B. 37
C.38
D.311
11.如果方程x 2
+ky 2
=2表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是( ) A .(0, +∞) B .(0, 2)
C .(0, 1)
D . (1, +∞)
12.双曲线13
62
2=-y x 的渐近线与圆)0()3(222>=+-r r y x 相切,则r=( ) A.3 B.2 C.3 D.6
第Ⅱ卷(非选择题,共90分)
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)
13.方程2640x x -+=的两根的等比中项是 .
14.若向量a ,b 满足1=a ,2=b ,且a ,b 的夹角为3
π
,则+=a b .
15.等差数列{}n a 中,公差0d ≠,且23711220a a a -+=,数列{}n b 是等比数列,且77b a =则68b b = .
16.设棱长为1的正方体为图形1C ,以1C 各个面的中心为顶点的正八面体为图形2C ,以2C 各个面的中心为顶点的正方体为图形3C ,以3C 各个面的中心为顶点的正八面体为图形
4C ,……,以此类推.设正多面体()n C n N +∈的棱长为n a (各棱长相等的多面体称为正多
面体),则:(1) 121,__________;a a == (2)当n 为奇数时, ___________.n a =
三、解答题:
17. (本题满分10分)已知函数()4cos sin()16
f x x x π
=+-。
(1)求()f x 的最小正周期; (2)求()f x 在区间[,]64
ππ
-上的最大值和最小值以及相应的x 的值。
18.(本小题满分12分)已知各项为正数的等差数列{}n a 满足3732a a ?=,2812a a +=,
且2n
a n
b =(*N n ∈).
(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;
(Ⅱ)设n n n c a b =?,求数列{}n c 的前n 项和n S .
19. (本题满分12分)如图,已知抛物线C :px y 22=和⊙M :1)4(22=+-y x ,过抛物线C 上一点
)1)(,(000≥y y x H 作两条直线与⊙M 相切于A 、B 两点,分别交抛物线为E 、F 两点,圆
心
点M 到抛物线准线的距离为4
17. (1)求抛物线C 的方程;
(2)当AHB ∠的角平分线垂直x 轴时,求直线EF 的斜率; (3)若直线AB 在y 轴上的截距为t ,求t 的最小值.
20.(本题满分12分)已知:函数()sin()(0,0,)2
2
f x A x A π
π
ωαωα=+>>-<<
的最小
正周期是π,且当6
x π
=
时()f x 取得最大值3。
(1)求()f x 的解析式及单调增区间。 (2)若[)00,2,x π∈且03
(),2
f x =
求0.x (3)将函数()f x 的图象向右平移(0)m m >个单位长度后得到函数()y g x =的图象,且
()y g x =是偶函数,求m 的最小值。
21.(本题满分12分) 如图,正三棱柱ABC -A 1B 1C 1的所有棱长都为2,D 为CC 1中点. (Ⅰ)求证:AB 1⊥A 1D ;
(Ⅱ)求点C 到平面A 1BD 的距离;
22.如图,四棱锥P--ABCD中,PB 底面ABCD.底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,AB=AD=PB=3,BC=6.点E在棱PA上,且PE=2EA.
(1)求异面直线PA与CD所成的角;
(2)求证:PC∥平面EBD;
(3)求二面角A—BE--D的余弦值.
C
试卷答案
1.D
2.C
3.A
4.D
5.C
6.D
7.A
8.B
9.C 10.A 11.C 12.A 13.2±
15.16
试题分析:在等差数列中,由23711220a a a -+=,得223117772()0,40a a a a a +-=-=,则
770,4a a ==,又因{}n b 是等比数列,且77b a =,则770(),4a a ==舍,又由
276874,16b b b b ===.
16.2
, 121()3n -
略
17.解:(1)因为
1)6
s i n (c o s 4)(-+
=π
x x x f 1)c o s 21
s i n 23(
c o s 4-+=x x x
1cos 22sin 32-+=x x x
x 2cos 2sin 3+=
)
62sin(2π
+=x
所以()f x 的最小正周期为π…………6分 (2)因为6
4
x π
π
-
≤≤
,所以226
6
3
x π
π
π
-
≤+
≤
于是,当26
2
x π
π
+=
,即6
x π
=
时,()f x 取得最大值2;…………9分
当26
2
x π
π
+=-
,即6
x π
=-
时,()f x 取得最小值—1. …………12分
略 18.
解: {}n a 是等差数列,127382=+=+∴a a a a ,
??
?==????=+=?84
1232737373a a a a a a ,或37
84a a =??=?, 又0>n a ,()1318
4
373+=-+=?=????==∴n d n a a d a a n .
(II )122
+==∴n a n n
b ,()121+?+=?=∴n n n n n b a
c ,
123n n S c c c c =++++而
23413452
223242(1)2(1)
(1)22223242(1)2(2)
n n n n S n S n ++∴=?+?+?+++??=?+?+?+
++?由得
23412
223412
23412
22
2
(1)(2)22121212(1)212121212(1)22222(1)2(1)212
(1)22n n n n n n n n n n n n S n n n n n n ++++++++--=?+?+?++?-+??+?+?+?+
+?-+?++++
+-+?-+?--+?-?得
=12 =42(1-2)
=4+ =4+4(2-1) =22
2(12)
n n S n ++∴?=分
19.
(1)∵点M 到抛物线准线的距离为=+2
4p 417
, ∴2
1
=
p ,即抛物线C 的方程为x y =2.----------------------------------------------2分
(2)法一:∵当AHB ∠的角平分线垂直x 轴时,点)2,4(H ,∴HE HF k k =-, 设11(,)E x y ,22(,)F x y , ∴1212H H H H y y y y x x x x --=---, ∴ 12
2222
12
H H H H y y y y y y y y --=---, ∴
1224H y y y +=-=-. 212122
21212111
4
EF y y y y k x x y y y y --=
===---+.--------------------7分
法二:∵当AHB ∠的角平分线垂直x 轴时,点)2,4(H ,∴ 60=∠AHB ,可得3=
HA k ,
3-=HB k ,∴直线HA 的方程为2343+-=x y ,
联立方程组?
?
?=+-=x y x y 2
2
343,得023432=+--y y ,
∵2E y +=
∴363-=E y ,3
3
413-=E x . 同理可得363--=F y ,3
3413+=F x ,∴41-=EF k .---------------------------7
分
(3)法一:设),(),,(2211y x B y x A ,∵4
11
-=
x y k MA ,∴114y x k HA -=,
可得,直线HA 的方程为0154)4(111=-+--x y y x x , 同理,直线HB 的方程为0154)4(222=-+--x y y x x ,
∴0154)4(101201=-+--x y y y x ,0154)4(2022
02=-+--x y y y x ,
∴直线AB 的方程为022
00(4)4150y x y y y --+-=,
令0=x ,可得)1(15
400
0≥-
=y y y t , ∵t 关于0y 的函数在[1,)+∞单调递增, ∴
11min -=t .------------------------------14分
法二:设点2(,)(1)H m m m ≥,242716HM m m =-+,242715HA m m =-+. 以H 为圆心,HA 为半径的圆方程为22242()()715x m y m m m -+-=-+, ......... ① ⊙M 方程:1)4(22=+-y x .................................................. ② ①-②得:
直线AB 的方程为2242(24)(4)(2)714x m m y m m m m -----=-+. 当0x =时,直线AB 在y 轴上的截距15
4t m m
=-
(1)m ≥, ∵t 关于m 的函数在[1,)+∞单调递增, ∴11min -=t . ------------------------14分 20.
(1)由23,
A π
πω
== 2ω∴=……2分
()3sin(2)36
6
f ππ
α∴=?
+=22()6
2
k k Z π
π
απ∴?
+=+
∈ 2
2
π
π
α-
<<
又6
π
α∴=
()3sin(26
f x x π
∴=+
)…………4分
由222()2
6
2
k x k k Z π
π
π
ππ-
≤+
≤+
∈可得()3
6
k x k k Z π
π
ππ-
≤≤+
∈
()f x ∴的单调增区间是,()36k k k Z ππππ?
?-+∈???
?………………6分
(2)003()3sin(2)62f x x π
=+
=
,01sin(2)62
x π+=
05
222()666
x k k k Z πππππ∴+=++∈或
0()3
x k k k Z π
ππ∴=+
∈或………………………9分
又[)00,2x π∈00,,
3
x π
π∴=或
4
3
π………………………11分
21.
解法一:(Ⅰ)取BC 中点O ,连结AO.∵△ABC 为正三角形,∴AO ⊥BC. ∵正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,平面ABC⊥平面BCC 1B 1, ∴AO ⊥平面BCC 1B 1,∴AO ⊥BD.
连结B 1O ,在正方形BB 1C 1C 中,O ,D 分别为BC ,CC 1的中点,∴B 1O ⊥BD. ∴BD ⊥平面AB 1O.∴BD ⊥AB 1.(4分 )
又在正方形ABB 1A 1中,AB 1⊥A 1B ,又BD∩A 1B =B , ∴AB 1⊥平面A 1BD.∴AB 1⊥A 1D.(6分)
解法二:(Ⅰ)取BC 中点O ,连结AO. ∵△ABC 为正三角形,∴AO ⊥BC.
∵在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,平面ABC⊥平面BCC 1B 1,∴AD ⊥平面BCC 1B 1.
∴AB1⊥A1D.(6分)
22. (1)
3 (2)
6
(3)
6
略