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1、
湖南師大附中2014-2015學(xué)年高一(下)入學(xué)數(shù)學(xué)試卷
一、選擇題(共7小題,每小題5分,滿分35分)
1.已知集合A={x|x2﹣2x=0},B={0,1,2},則A∩B=( ?。?
A. {0} B. {0,1} C. {0,2} D. {0,1,2}
考點: 交集及其運算.
專題: 集合.
分析: 解出集合A,再由交的定義求出兩集合的交集.
解答: 解:∵A={x|x2﹣2x=0}={0,2},B={0,1,2},
∴A∩B={0,2}
故選C
點評: 本題考查交的運算,理解好交的定義是解答的關(guān)鍵.
2.設(shè)m、n是兩條不同的直線,α、β是
2、兩個不同的平面,則下列命題正確的是( ?。?
A. 若m∥α,n∥α,則m∥n B. 若m∥α,m∥β,則α∥β
C. 若m∥n,m⊥α,則n⊥α D. 若m∥α,α⊥β,則m⊥β
考點: 空間中直線與平面之間的位置關(guān)系;空間中直線與直線之間的位置關(guān)系;平面與平面之間的位置關(guān)系.
專題: 空間位置關(guān)系與距離.
分析: 用直線與平面平行的性質(zhì)定理判斷A的正誤;用直線與平面平行的性質(zhì)定理判斷B的正誤;用線面垂直的判定定理判斷C的正誤;通過面面垂直的判定定理進(jìn)行判斷D的正誤.
解答: 解:A、m∥α,n∥α,則m∥n,m與n可能相交也可能異面,所以A不正確;
B、m∥α,m∥
3、β,則α∥β,還有α與β可能相交,所以B不正確;
C、m∥n,m⊥α,則n⊥α,滿足直線與平面垂直的性質(zhì)定理,故C正確.
D、m∥α,α⊥β,則m⊥β,也可能m∥β,也可能m∩β=A,所以D不正確;
故選C.
點評: 本題主要考查線線,線面,面面平行關(guān)系及垂直關(guān)系的轉(zhuǎn)化,考查空間想象能力能力.
3.圓(x+2)2+y2=4與圓(x﹣2)2+(y﹣1)2=9的位置關(guān)系為( ?。?
A. 內(nèi)切 B. 相交 C. 外切 D. 相離
考點: 圓與圓的位置關(guān)系及其判定.
專題: 直線與圓.
分析: 求出兩圓的圓心和半徑,計算兩圓的圓心距,將圓心距和兩圓的半徑之和或半徑之差作
4、對比,判斷兩圓的位置關(guān)系.
解答: 解:圓(x+2)2+y2=4的圓心C1(﹣2,0),半徑r=2.
圓(x﹣2)2+(y﹣1)2=9的圓心C2(2,1),半徑R=3,
兩圓的圓心距d==,
R+r=5,R﹣r=1,
R+r>d>R﹣r,
所以兩圓相交,
故選B.
點評: 本題考查圓與圓的位置關(guān)系及其判定的方法,關(guān)鍵是求圓心距和兩圓的半徑.
4.設(shè),則a,b,c的大小關(guān)系是( ?。?
A. a>b>c B. c>a>b C. a<b<c D. t=15
考點: 指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性與特殊點;不等關(guān)系與不等式.
專題: 計算題.
分析: 直接利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性
5、判斷a、b的大小,通過冪函數(shù)的單調(diào)性判斷b、c的大小即可.
解答: 解:因為y=是減函數(shù),所以,
冪函數(shù)y=是增函數(shù),所以,
∴a<b<c.
故選:C.
點評: 本題考查指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性冪函數(shù)的單調(diào)性的應(yīng)用,考查的比較一般利用函數(shù)的單調(diào)性.
5.已知某幾何體的三視圖如圖所示,若該幾何體的體積為24,則正視圖中a的值為( )
A. 8 B. 6 C. 4 D. 2
考點: 由三視圖求面積、體積.
專題: 計算題.
分析: 幾何體是一個四棱錐,底面是一個邊長分別是a和3的矩形,一條側(cè)棱與底面垂直,且這條側(cè)棱的長是4,根據(jù)該幾何體的體積是24,列出關(guān)于a的方程,解
6、方程即可.
解答: 解:由三視圖知幾何體是一個四棱錐,
底面是一個邊長分別是a和3的矩形,
一條側(cè)棱與底面垂直,且這條側(cè)棱的長是4,
根據(jù)該幾何體的體積是24,
得到24=a34,
∴a=6,
故選B.
點評: 本題考查由三視圖求幾何體的體積,實際上不是求幾何體的體積,而是根據(jù)體積的值和體積的計算公式,寫出關(guān)于變量的方程,利用方程思想解決問題.
6.函數(shù)f(x)=的零點個數(shù)為( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
考點: 根的存在性及根的個數(shù)判斷.
專題: 函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用.
分析: 先判斷函數(shù)的單調(diào)性,由于在定義域上兩個增函數(shù)的和仍為增函數(shù),
7、故函數(shù)f(x)為單調(diào)增函數(shù),而f(0)<0,f()>0
由零點存在性定理可判斷此函數(shù)僅有一個零點
解答: 解:函數(shù)f(x)的定義域為上是減函數(shù),則實數(shù)b的取值范圍是( ?。?
A. (﹣∞,4] B. (﹣∞,2] C. 上的解析式可以變?yōu)閒(x)=x2﹣bx,再由二次函數(shù)的性質(zhì)結(jié)合函數(shù)f(x)=|x|(x﹣b)在上是減函數(shù)即可得到關(guān)于參數(shù)b的不等式,解不等式得到參數(shù)的取值范圍即可選出正確選項.
解答: 解:∵函數(shù)f(x)=|x|(x﹣b)在上是減函數(shù),
∴函數(shù)f(x)=x2﹣bx在上是減函數(shù),
∴,解得b≥4
故選D
點評: 本題考查二次函數(shù)的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是熟練掌握二次
8、函數(shù)的性質(zhì),且能根據(jù)題設(shè)條件及二次函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行等價轉(zhuǎn)化得到參數(shù)所滿足的不等式.
二、填空題(共4小題,每小題5分,滿分20分)
8.函數(shù)f(x)=(x+a)(x﹣4)為偶函數(shù),則實數(shù)a= 4?。?
考點: 函數(shù)奇偶性的性質(zhì).
專題: 函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用.
分析: 根據(jù)偶函數(shù)f(x)的定義域為R,則?x∈R,都有f(﹣x)=f(x),建立等式,解之即可.
解答: 解:因為函數(shù)f(x)=(x+a)?(x﹣4)是偶函數(shù),
所以?x∈R,都有f(﹣x)=f(x).
所以?x∈R,都有(﹣x+a)?(﹣x﹣4)=(x+a)?(x﹣4)
即x2+(4﹣a)x﹣4a=x2+(a﹣4
9、)x﹣4a
所以a=4.
故答案為:4
點評: 本題主要考查了函數(shù)奇偶性的性質(zhì),同時考查了運算求解的能力,屬于基礎(chǔ)題.
9.已知4a=2,lgx=a,則x= ?。?
考點: 對數(shù)的運算性質(zhì).
專題: 計算題.
分析: 化指數(shù)式為對數(shù)式求得a,代入lgx=a后由對數(shù)的運算性質(zhì)求得x的值.
解答: 解:由4a=2,得,
再由lgx=a=,
得x=.
故答案為:.
點評: 本題考查了指數(shù)式與對數(shù)式的互化,考查了對數(shù)的運算性質(zhì),是基礎(chǔ)題.
10.已知一個正方體的所有頂點在一個球面上.若球的體積為,則正方體的棱長為 .
考點: 球內(nèi)接多面體;球的體積和表面
10、積.
專題: 空間位置關(guān)系與距離;立體幾何.
分析: 設(shè)出正方體棱長,利用正方體的體對角線就是外接球的直徑,通過球的體積求出正方體的棱長.
解答: 解:因為正方體的體對角線就是外接球的直徑,
設(shè)正方體的棱長為a,所以正方體的體對角線長為:a,正方體的外接球的半徑為:,
球的體積為:,
解得a=.
故答案為:.
點評: 本題考查正方體與外接球的關(guān)系,注意到正方體的體對角線就是球的直徑是解題的關(guān)鍵,考查空間想象能力與計算能力.
11.已知函數(shù)y=的圖象與函數(shù)y=kx﹣2的圖象恰有兩個交點,則實數(shù)k的取值范圍是?。?,1)∪(1,4)?。?
考點: 根的存在性及根的個數(shù)判
11、斷.
專題: 函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用.
分析: 先化簡函數(shù)的解析式,在同一個坐標(biāo)系下畫出函數(shù)y=的圖象與函數(shù)y=kx﹣2的圖象,結(jié)合圖象,可得實數(shù)k的取值范圍.
解答: 解:y===
函數(shù)y=kx﹣2的圖象恒過點(0,﹣2)
在同一個坐標(biāo)系下畫出函數(shù)y=的圖象與函數(shù)y=kx﹣2的圖象
結(jié)合圖象可實數(shù)k的取值范圍是(0,1)∪(1,4)
故答案為:(0,1)∪(1,4)
點評: 本題主要考查了根的存在性及根的個數(shù)判斷,同時考查了作圖能力和分類討論的數(shù)學(xué)思想,屬于基礎(chǔ)題.
三、解答題(共4小題,滿分45分)
12.已知直線l:x﹣y+m=0繞其與x軸的交點逆時針旋轉(zhuǎn)90后過
12、點(2,﹣3)
(1)求m的值;
(2)求經(jīng)過點A(1,1)和B(2,﹣2),且圓心在直線l上的圓的方程.
考點: 圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;待定系數(shù)法求直線方程.
專題: 直線與圓.
分析: (1)通過設(shè)直線l與x軸交點P(﹣m,0),利用旋轉(zhuǎn)前后兩直線垂直即斜率乘積為﹣1可得m=1;
(2)通過中點坐標(biāo)公式可得線段AB的中點C(,﹣),利用斜率乘積為﹣1可得直線AB的中垂線的斜率為,進(jìn)而可得直線AB的中垂線的方程為:x﹣3y﹣3=0,利用所求圓的圓心為直線AB的中垂線與直線l的交點,所求圓的半徑為|EB|,計算即得結(jié)論.
解答: 解:(1)∵直線l:x﹣y+m=0,
∴kl=1,直
13、線l與x軸交點為P(﹣m,0),
又∵直線l旋轉(zhuǎn)后過點Q(2,﹣3),
∴kPQ=﹣1,即=﹣1,
解得m=1;
(2)∵m=1,
∴直線l方程為:x﹣y+1=0,
∵所求圓經(jīng)過點A(1,1)、B(2,﹣2)且圓心在直線l上,
∴所求圓的圓心為直線AB的中垂線與直線l的交點,
記線段AB的中點為C(x,y),
則,
∴C點坐標(biāo)為:C(,﹣),
∵kAB==﹣3,
∴直線AB的中垂線的斜率為,
又直線AB的中垂線過C(,﹣),
∴直線AB的中垂線的方程為:y+=(x﹣),
整理得:x﹣3y﹣3=0,
聯(lián)立,
解得,
即圓心為E(﹣3,﹣2),
半徑為|EB|
14、=2+3=5,
∴所求圓的方程為:(x+3)2+(x+2)2=25.
點評: 本題是一道直線與圓的綜合題,涉及斜率、中垂線、圓的方程等基礎(chǔ)知識,注意解題方法的積累,屬于中檔題.
13.如圖,在Rt△AOB中,∠OAB=30,斜邊AB=4,Rt△AOC可以通過Rt△AOB以直線AO為軸旋轉(zhuǎn)得到,且二面角B﹣AO﹣C的直二面角,D是AB的中點.
(1)求證:平面COD⊥平面AOB;
(2)求異面直線AO與CD所成角的正切值.
考點: 異面直線及其所成的角;直線與平面垂直的判定.
專題: 證明題;空間位置關(guān)系與距離;空間角.
分析: (1)證明平面COD中的直線CO⊥平
15、面AOB即可;
(2)作出異面直線AO與CD所成的角,利用直角三角形的邊角關(guān)系即可
求出異面直線AO與CD所成角的正切值.
解答: 解:(1)如圖所示,
Rt△AOC是通過Rt△AOB以直線AO為軸旋轉(zhuǎn)得到,
∴CO⊥AO,BO⊥AO;
又∵二面角B﹣AO﹣C是直二面角,
∴∠BOC是二面角B﹣AO﹣C的平面角,
即∠BOC=90,
∴CO⊥BO;
又AO∩BO=O,
∴CO⊥平面AOB;
又∵CO?面COD,
∴平面COD⊥平面AOB;
(2)作DE⊥OB于點E,連接CE,
∴DE∥AO,
∴∠CDE是異面直線AO與CD所成的角;
在 Rt△COE中,CO=
16、BO=AB=2,OE=BO=1,
∴CE==;
又DE=AO=,
∴tan∠CDE==,
即異面直線AO與CD所成角的正切值是.
點評: 本題考查了空間中的平行與垂直關(guān)系的應(yīng)用問題,也考查了直角三角形邊角關(guān)系的應(yīng)用問題,是綜合性題目.
14.已知圓心為C的圓:x2+y2+2x﹣4y+m=0與直線2x+y﹣3=0相交于A、B兩點
(1)若△ABC為正三角形,求m的值;
(2)是否存在常數(shù)m,使以AB為直徑的圓經(jīng)過坐標(biāo)原點?若存在,求出m的值;若不存在,請說明理由.
考點: 直線和圓的方程的應(yīng)用.
專題: 直線與圓.
分析: (1)求得圓的圓心和半徑,由正三角形
17、的性質(zhì),可得C到AB的距離d=r,計算可得m的值;
(2)假設(shè)存在常數(shù)m,使以AB為直徑的圓經(jīng)過坐標(biāo)原點.即有OA⊥OB,取AB的中點M,連接OM,CM,即有OM=AB=,由直線垂直的條件,由直線的交點可得M的坐標(biāo),運用兩點的距離公式,解方程可得m,進(jìn)而判斷存在.
解答: 解:(1)圓:x2+y2+2x﹣4y+m=0的圓心C(﹣1,2),
半徑為r=,
由△ABC為正三角形,可得C到AB的距離d=r,
即為=?,
解得m=;
(2)假設(shè)存在常數(shù)m,使以AB為直徑的圓經(jīng)過坐標(biāo)原點.
即有OA⊥OB,取AB的中點M,連接OM,CM,
即有OM=AB=,
由CM⊥AB,可得CM的
18、方程為y﹣2=(x+1),
聯(lián)立直線2x+y﹣3=0,可得M(,),
即有=,
解得m=﹣.
則存在常數(shù)m=﹣,使以AB為直徑的圓經(jīng)過坐標(biāo)原點.
點評: 本題考查直線和圓的位置關(guān)系,考查弦長公式和正三角形的性質(zhì),以及直角三角形的性質(zhì),屬于中檔題.
15.已知f(x)=ax2+bx+2,x∈R
(1)若b=1,且3?{y|y=f(x),x∈R},求a的取值范圍
(2)若a=1,且方程f(x)+|x2﹣1|=2在(0,2)上有兩個解x1,x2,求b的取值范圍,并證明2.
考點: 二次函數(shù)的性質(zhì).
專題: 函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用;不等式的解法及應(yīng)用.
分析: (1)由3?{
19、y|y=f(x),x∈R},討論a的取值,利用二次函數(shù)的最值,求出a的取值范圍;
(2)把方程f(x)+|x2﹣1|=2在(0,2)上有兩個解化為函數(shù)g(x)=x2+bx+|x2﹣1|在(0,2)上
有2個零點的問題,去掉絕對值,討論函數(shù)的單調(diào)函數(shù),求出g(x)在(0,2)上存在兩個零點時
b的取值范圍,得出所求證明.
解答: 解:(1)∵b=1時,f(x)=ax2+x+2,
又3?{y|y=f(x),x∈R},
∴a>0時,>3,
解得a<﹣,不合題意,舍去;
a=0時,也不合題意,應(yīng)舍去;
a<0時,<3,
解得a<﹣,
∴a的取值范圍是{a|a<﹣};
(2)a=
20、1時,方程f(x)+|x2﹣1|=2在(0,2)上有兩個解x1,x2,
即x2+bx+|x2﹣1|=0在(0,2)上有兩個解x1,x2;
由題意知b≠0,不妨設(shè)0<x1<x2<2,
令g(x)=x2+bx+|x2﹣1|=;
因為g(x)在(0,1]上是單調(diào)函數(shù),
所以g(x)=0在(0,1]上至多有一個解;
若x1,x2∈(1,2),即x1、x2就是2x2+bx﹣1=0的解,
則x1x2=﹣,這與題設(shè)矛盾;
因此,x1∈(0,1],x2∈(1,2),
由g(x1)=0得b=﹣,所以b≤﹣1;
由g(x2)=0得b=﹣2x2,所以﹣<b<﹣1;
故當(dāng)﹣<b<﹣1時,方程f(x)+|x2﹣1|=2在(0,2)上有兩個解;
由b=﹣與b=﹣2x2,消去b,得+=2x2;
又x2∈(1,2),得2<+<4.
點評: 本題考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用問題,構(gòu)造函數(shù),將絕對值符號去掉進(jìn)行討論是解決本題的關(guān)鍵.