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2021-2022年广西梧州高一数学上学期期中试卷及答案.doc

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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 , cR )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  ,
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