2019-2020 年北京市东城区高二数学上学期期末试题及答案
试卷
第一部分(选择题 共 40 分)
一、选择题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目
要求的一项.
1. 设 z=i(2+i),则 z =
A. 1+2i
C. 1–2i
【答案】D
B. –1+2i
D. –1–2i
2. 设抛物线 2y
4x 上一点 P 到 y 轴的距离是 2,则点 P 到该抛物线焦点的距离是 (
)
A. 1
【答案】C
B. 2
C. 3
D. 4
3. 设等差数列{ }na 的前 n 项和是Sn ,若 2
a
a
4
a
6
6
,则 7S 等于(
)
A. 7
【答案】B
B. 14
C. 21
D. 28
4. 已知双曲线
2
2
x
a
2
y
1(
a
与椭圆
0)
2
x
9
2
y
4
有相同的焦点,则 a 等于(
1
)
A. 2
C. 2 3
【答案】A
B.
D.
6
14
5. 如图,从甲地到乙地有3 条路,从乙地到丁地有 2 条路;从甲地到丙地有3 条路,从丙
地到丁地有 4 条路.从甲地到丁地的不同路线共有(
)
A. 12 条
C. 18 条
【答案】C
6. 在长方体
B. 15 条
D. 72 条
中,
AB BC
1
, 1
AA ,则异面直线 1AD 与 1DB
3
ABCD A B C D
1
1 1
1
所成角的余弦值为
A.
1
5
【答案】C
B.
5
6
C.
5
5
D.
2
2
7. 在四面体 ABCD 中,点 F 在 AD 上,且
AF
2
FD
,E 为 BC 中点,则 EF
等于(
)
A.
B.
C.
D.
EF
EF
EF
EF
1
2
1
2
AC
1
AC
2
AC
1
AC
2
1
2
1
2
AB
1
AB
2
AB
1
AB
2
2
3
2
3
AD
2
AD
3
AD
2
AD
3
【答案】B
2
,F F 是椭圆C 的左、右焦点, P 是椭圆C 上的一点,若 1
PF
8. 已知 1
2
3
的等比数列,则椭圆C 的离心率为(
公比为
)
|
|,|
PF
2
|,|
F F 构成
1
2
|
D.
2
5
C.
1
3
A.
4
15
B.
1
4
【答案】A
9. 设等比数列的 na 的前 n 项和是 nS ,则“ 1
a ”是“ 3
S
0
S ”的
2
A. 充要条件
C. 必要不充分条件
【答案】A
10. 在棱长为1的正方体
B. 充分而不必要条件
D. 既不充分也不必要条件
中,点 M 在底面 ABCD 内运动,使得△ 1ACM
ABCD A B C D
1
1 1
1
的面积为
1
3
,则动点 M 的轨迹为(
)
A. 椭圆的一部分
C. 一段圆弧
【答案】A
B. 双曲线的一部分
D. 一条线段
第二部分(非选择题 共 60 分)
二、填空题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分.
11. 已知复数
2
m
5
m
6
2
m
3
m i
是纯虚数,则实数 m 为__________.
【答案】2
12. 在平面直角坐标系 xOy 中,若双曲线
2
x
2
2
y
b
1(
b
经过点(3,4),则该双曲线
0)
的渐近线方程是_____.
【答案】
y
2
x
.
13. 在等比数列{ }na 中, 1 3
a a , 2
a
36
a
4
,则公比 q ________.
60
【答案】 3
14. 用 0,1,2,3,4,5 组成没有重复数字的三位数,其中奇数的个数为_________.
【答案】 48
15. 已知椭圆
2
2
x
a
2
2
y
b
1(
a
的左焦点为 F ,若存在过原点的直线交椭圆于 ,A B 两
0)
b
点,且 AF
BF ,则椭圆的离心率的取值范围是__________
【答案】 2[
2
,1)
三、解答题共 5 小题,共 40 分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16. 已知{ }na 是各项均为正数的等比数列,其前 n 项和为 nS , 1
a , 3
S
2
14
.数列{ }nb
满足 1
b , 3
b ,且{
b
n
5
3
a 为等差数列 .
}
n
(Ⅰ)求数列{ }na 和{ }nb 的通项公式;
(Ⅱ)求数列{ }nb 的前 n 项和 nT .
【答案】
(Ⅰ)
na ,
2n
nb
n
2
4
n
,
7
n N
*
.
(Ⅱ)
nT
n
1
2
2
2
n
5
n
,
2
n N
*
.
17. 已知向量 ( 2, 1,2)
a
(Ⅰ)当|
| 2 2
c
b
时,若向量 ka b
, ( 1,1,2)
与 c
c
, ( ,2,2)
x
.
垂直,求实数 x 和 k 的值;
(Ⅱ)若向量 c
与向量 a
,b
共面,求实数 x 的值.
【答案】
(Ⅰ)实数 x 和 k 的值分别为 0 和 3 .(Ⅱ)
1
2
18. 如图,在四棱锥 P ABCD
中,底面 ABCD 为正方形,PD 平面 ABCD ,PD AB ,
点 ,
,E F G 分别为 ,
PC PA BC 的中点.
,
;
(Ⅰ)求证: PB EF
(Ⅱ)求证: FG // 平面 PCD ;
(Ⅲ)求平面 EFG 与平面 PAD 所成二面角 D FG E
(锐角)的余弦值.
【答案】
解:(Ⅰ)因为 PD 平面 ABCD ,所以 PD AD
,且底面 ABCD 为正方形,
DA DC DP 所在直线分别为 x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示空
, PD CD
,
所以 AD CD
.以 D 为原点,
,
间直角坐标系 D xyz
,设
DC ,则
1
, (1,1,0)
B
,
E
(0,
1 1
2 2
,
)
,
F
(
1
2
,0,
1
2
)
,
G
1(
2
,1,0)
.
,
(0,0,0)
D
PB
PB EF
(1,1, 1)
1
2
所以 PB EF
, (0,0,1)
P
1
(
EF
2
1 0 0
2
.
,0)
,
,
1
2
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知, PD AD
, AD CD
,
AD
( 1,0,0)
.
且 PD DC D
,
所以 AD 平面 PCD .
所以 AD
FG
因为
是平面 PCD 的法向量.
)
1
(0,1,
2
FG AD
0 0 0 0
,
且 FG 平面 PCD ,
所以 FG ∥平面 PCD .
(Ⅲ)设平面 EFG 的法向量为 ( ,
, )
x y z
n
,则
n EF
n FG
0,
0.
即
x
2
0,
y
0.
y
z
令 1x ,则 1y ,
2
z .
n
于是 (1,1,2)
.
平面 PAD 的法向量为
CD
(0,1,0)
.
设平面 EFG 与平面 PAD 所成二面角(锐角) D FG E
为,
则
cos
cos
,
n CD
n CD
n CD
6
6
.
所以平面 EFG 与平面 PAD 所成二面 D FG E
角(锐角)的余弦值为 6
6
.
19. 已知椭圆
C
:
2
2
x
a
2
y
3
1(
a
3)
的离心率为
1
2
,过点 (0,1) 的直线l 与C 有两个不同
的交点 ,A B ,线段 AB 的中点为 D ,O 为坐标原点,直线l 与直线OD 分别交直线 4x 于
点 ,M N .
(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;
(Ⅱ)求线段|
|MN 的最小值.
【答案】
(Ⅰ)
2
x
4
2
y
3
1
(Ⅱ) 4 3 1
20. 定义:首项为1且公比为正数的等比数列为“ M 数列”.
(Ⅰ)已知等比数列{ }na (
a a
n N )满足: 2 3
*
否为“ M 数列”;
a , 1
a
2
4
a
3
,判断数列{ }na 是
3
a
2
(Ⅱ)设 m 为正整数,若存在“ M 数列”{ }nc (
n N
*
),
nc
n N
*
对任意不大
于 m 的正整数 k ,都有
c
k
k
c
1
k
成立,求 m 的最大值.
【答案】
(Ⅰ)数列{ }na 是“ M 数列”
(Ⅱ)5