2021-2022 年广西梧州高一数学上学期期中试卷及答案
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分.在每个小题给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求的.
1.函数
y
A.
C.
x x
xx
x
2
R 且
,
2
的定义域为(
B.
D. R
x
x
x
R 且
x
,
)
2
2.已知全集
U
1,2,3,4
,
A
1,2
,
B
2,3
,则
U A
ð
B
(
)
A. 2
B. 3
C. 4
D.
2,3,4
3.如图所示,正方体的棱长为 1,点 A 是其一棱的中点,则点 A 在空间直角坐标系中的坐
标是(
)
A.
1 1,
2 2
,1
B.
1,1,
1
2
C.
1
2
1,1,
2
D.
11,
2
,1
4.已知函数
f x 对任意实数 x 满足
f
2
x
1
2
2
x
,则 3f
(
)
A.8
B.4
C.18
D.2
log
5.利用二分法求方程 3
5x
的近似解,可以取的一个区间是(
x
)
A.
0,1
B.
1,2
C.
2,3
D.
3,4
6.已知
a
log 0.2
3
,
b ,
0.23
c
0.2
0.3
,则(
)
A. a b c
B. a c b
C.c a b
D.b c a
7.某三棱柱的底面为正三角形,其三视图如图所示,该三棱柱的表面积为(
)
A.6
3
8.若集合
M
A. M NÞ
9.若幂函数
f x
B.
A.
9,0
y
x
D.12 2 3
y y
2,
x x
R ,则集合 M ,N 的关系是(
)
N
2 ,x
B.6 2 3
y
B. M N
C.12
3
R ,
C. N MÞ
x 的图象过点
3,0
C.9
a
D. N M
D. 3
2, 2 ,则函数
g x
f x
3
的零点是(
)
10.如图所示,在空间四边形 ABCD 中,点 E ,H 分别是边 AB ,AD 的中点,点 F ,G
分别是边 BC ,CD 上的点,且
CF CG
CB CD
,则下列说法正确的是(
2
3
)
① E , F ,G , H 四点共面;
② EF 与GH 异面;
③ EF 与GH 的交点 M 可能在直线 AC 上,也可能不在直线 AC 上;
④ EF 与GH 的交点 M 一定在直线 AC 上.
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
11.已知 1O :
x
2
y
2
1
与 2O :
1
x a
2
y
22
有且仅有 3 条公切线,则
9
a 的取值集合为(
)
15
,
A.
C.
15, 15
f x 是定义在 R 上的偶函数,且在区间
12.已知函数
B.
3, 3
15,
D.
15,
3
3, 15
0, 单调递增.若实数 a 满足
f
log
2
a
f
log
a
1
2
2
f
1
,则 a 的取值范围是(
)
A.
10,
2
B.
0,2
C.
1,2 D.
1 ,2
2
第Ⅱ卷
二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.
13.
3 3
6
2
lg 25 lg 4
______.
14.若函数
f x
0,
x
0,
则
f
f
1
e
______.
ln ,
x x
x
1
2
,
15.经过点
A ,且与直线l : 3
y
2, 4
x
26
相切于点
0
B
8,6
的圆的方程是______.
16.四面体 A BCD
中, AB 底面 BCD ,
AB BD
,
2
CB CD
1
,则四面体
A BCD
的外接球表面积为______.
三、解答题:本大题共 6 小题,共 70 分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分 10 分)
已知两直线 1l : 2
x
y ; 2l :
4 0
x
y 的交点为 P ,直线 3l : 3
x
5 0
y
1
.求:
(1)过点 P 与直线 3l 平行的直线l 的方程;
(2)求过点 P 且在 x 轴和 y 轴上的截距相等的直线 m 的方程.
18.(本小题满分 12 分)
如图,四棱锥 P ABCD
的底面是边长为 1 的正方形,侧棱 PA 是四棱锥 P ABCD
的高,
且
PA , E 是侧棱 PA 上的中点.
2
(1)求异面直线 EB 与 PC 所成的角;
(2)求三棱锥C PBD
的体积.
1
3
V
(参考公式:锥体体积公式
Sh
,其中 S 为底面面积, h 为高。)
19.(本小题满分 12 分)
已知定义域为 R 的函数
f x
a
2
1x
3
( a R )是奇函数.
(1)求 a 的值;
(2)判断函数
f x 在 R 上的单调性并证明你的结论;
(3)求函数
f x 在 R 上的值域。
20.(本小题满分 12 分)
已知直线
x
y 与圆C : 2
x
1 0
2
y
4
x
2
y m
交于 A , B 两点.
0
(1)求线段 AB 的垂直平分线的方程;
(2)若
AB
2 2
,求过点
P
4,4
的圆C 的切线方程.
21.(本小题满分 12 分)
如图,在四棱锥 P ABCD
且 M 为 PA 的中点.
中,底面四边形 ABCD 满足 AB AD
, //BC AD ,
AD
2
BC
,
(1)求证:
BM 平面 PCD ;
//
(2)若平面 PAD 平面 ABCD ,且 DP DA
,求证:平面 BDM 平面 PAB .
22.(本小题满分 12 分)
已知二次函数
f x
2ax
x
b
( a , b , cR )的最小值为 1 ,且关于 x 的方程
c
0
f x 的两根为 0 和 2 .
(1)求函数
f x 的解析式;
(2)设
F x
tf x
,其中 0t ,求函数
x
F x 在
3
x
3 ,2
2
时的最大值 H t ;
(3)若
g x
f x
( k 为实数),对任意
k
m ,总存在
0,
n ,使得
0,
g m H n
成立,求实数 k 的取值范围.
参考答案
一、选择题
题号
答案
1
A
2
B
3
B
4
A
5
D
6
B
7
D
8
A
9
C
10
B
11
C
12
D
二、填空题
13.74
14.2
15. 2
x
y
2 11
x
3
y
30 0
16. 4π
三、解答题
17.解:(1)由
2
x
y
4 0,
x
5 0
y
得
x
y
1,
6,
所以
P
1,6
,
设直线l 的方程是 3
y
x
,
c
因为 P l ,所以 6 3 1 c
,
所以 3c
,
所以直线l 的方程是 3
x
y
,即3
3
x
y
3 0
(2)当直线 m 过原点时,设直线 m 的方程是 y
kx ,
将点
P
1,6
代入,得 6
k ,即 6
x ,即 6
y
x
y .
0
当直线 m 不过原点时,设直线 m 的方程是
x
a
y
a
1
,
将点
P
1,6
代入,得
此时直线 m 的方程是
1
a
x
7
6 1
,解得 7a ,
a
y
7
y
1
,即
7
x
0
综上所述,所求直线 m 的方程是 6
x
y 或
0
x
18.
y .
7
0
解:(1)连接 AC 交 BD 于O ,连接OE ,
因为四边形 ABCD 是正方形,所以O 是 AC 的中点,
又因为 E 是 PA 的中点,所以 //OE PC ,
所以 BEO
(或补角)为异面直线 EB 与 PC 所成的角.
因为
AB AD
,
1
EA
1
2
PA
,可得
1
EB ED BD
,
2
为等边三角形,所以
60
所以 BDE△
又因为O 是等边三角形 BED 的边 BD 的中点,
BED
°,
所以
BEO
°,即异面直线 EB 与 PC 所成的角为30°.
30
(2)由 C PBD
V
V
P BCD
,
所以
又因为 PA 是四棱锥 P ABCD
1
3
19.解:(1)由题得 0
V
P BCD
V
C PBD
0
S
f
1 1 2
△
BCD
PA
1 1
3 2
,所以 1a .
的高,所以 PA 是三棱锥 P BCD
的高,
1
3
.
经检验当 1a 时,函数
f
x
f x
,满足是奇函数,所以 1a .
(2)结论:函数
f x 在 R 上单调递增.
证明如下:在 R 上任取 1x , 2x .设 1
x
x ,
2
则
f x
1
f x
2
2
x
2
3
2
x
1
1
1 3
3
2 3
x
2
x
2
x
1
3
x
1 3
1
,
1
因为3
x ,所以 13
0
x , 23
1 0
x ,
1 0
又因为 3x
x
3
y 单调递增,所以 1
x
x ,所以 1
3
3
2
x
3
2
,
0
(3)由(1)知
1
f x
x ,所以3
x ,
1 1
,因为3
,所以
f x 在 R 上单调递增.
2
1x
3
2
1x
3
1 1
,所以
,
,
0
0
2
1
2
1x
3
,所以
所以
f x
1
f x
2
所以
所以
0
1
1
1x
3
2
2
1x
3
1,1
0
所以
f x .
所以函数
f x 在 R 上的值域为
1,1 .
20.解:(1)由题意,圆C : 2
x
2
y
4
x
2
y m
可化为
0
x
2
2
y
2
1
,
m
5
所以圆心为
2,1 ,半径为
r
,
m
5
直线
x
y 的斜率为 1,所以线段 AB 的垂直平分线经过圆心
1 0
2,1 ,斜率为 1 ,
所以线段 AB 的垂直平分线方程为
y
1
x
,即
2
x
y .
3 0
(2)圆 2
x
2
y
4
x
2
y m
可化为
0
x
2
2
y
2
1
,
m
5
所以圆心为
2,1 ,半径为
r
,
m
5
5 2
m
3
m
,
2
r
AB
2
2
因为
AB
2 2
,所以圆心到直线的距离为
因为圆心到直线的距离
d
2 1 1
2
,
2
所以 3
m
,所以
2
1m , 2
r ,
由题意,知点
P
4,4
不在圆上,
①当所求切线的斜率存在时,设切线方程为
y
4
k x
,即
4
kx
y
4
k
.
4 0
由圆心到切线的距离等于半径得
2
k
1 4 4
1
k
2
k
2
,
解得
k ,所以所求切线的方程为5
5
12
x
12
y
28 0
;
②当所求切线的斜率不存在时,切线方程为 4x ;
综上,所求切线的方程为 4x 或5
x
12
y
28 0
.
21.证明:(1)取 PD 的中点 N ,连接 MN ,CN .
因为 M 是 PA 的中点,所以 MN 为 PAD△ 的中位线,所以
MN
又因为
BC
1//= 2
AD ,所以
//=MN BC ,
所以四边形 BMNC 为平行四边形,
所以
BM CN .
//
1//= 2
AD .
BM 平面 PCD .
//
, AB 平面 ABCD ,所以 AB 平面 PAD .
又 BM 平面 PCD ,CN 平面 PCD ,所以
(2)因为平面 PAD 平面 ABCD ,且平面 PAD 平面 ABCD AD
AB AD
因为 DM 平面 PAD ,所以 AB DM
又因为 DP DA
因为 PA 平面 PAB , AB 平面 PAB ,且 PA AB A
又 DM 平面 BDM ,所以平面 BDM 平面 PAB .
, M 为 PA 的中点,所以 DM PA ,
.
,
,所以 DM 平面 PAB .
22.解:(1)0, 2 是方程 2
ax
bx
的两根,
c
0
f
0
c ,
f
0
2
4
a
2
b
,
0
又
f x 的最小值为 1 ,即
2
b
4
a
,
1
所以 1a , 2b , 0c ,