2020-2021學(xué)年人教版高二年級(jí)上冊(cè)冊(cè)數(shù)學(xué)期末數(shù)學(xué)試卷帶答案

2020-2021學(xué)年高二（上）期末數(shù)學(xué)試卷

一、選擇題：本大題共8小題，每小題5分，共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,

只有一項(xiàng)是符合題目要求的.）

1.設(shè)集合4={x|（x-7）（x+12）<0},B={x\x+6>0},則4nB=（）

A.{x|-6<x<12}B.{x|-6<x<7}C.{x|x>—12}D.{%|6<x<7}

2.“四邊形4BCD是菱形"是"四邊形48CD的對(duì)角線(xiàn)互相垂直，的（）

A.充分不必要條件B.必要不充分條件

C.充要條件D.既不充分也不必要條件

3.雙曲線(xiàn)一一4y2=-8的漸近線(xiàn)方程為（）

c,i

A.y—±2xB.y—±~xC.y—+V2xD.y=±yx

4.“一尺之日取其半，萬(wàn)世不竭”這句話(huà)出自《莊子?天下篇》，其意思為"一根一尺

長(zhǎng)的木槐，每天截取其一半，永遠(yuǎn)都取不完設(shè)第一天這根木植被截取一半剩下四尺,

第二天被截取剩下的一半剩下a2尺，…，第五天被截取剩下的一半剩下尺，則

a5一（）

A.18B.20C.22D.24

5.已知拋物線(xiàn)C的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線(xiàn)的距離大于2,則C的方程可能為（）

A.y2=4%B.y2=-3xC.x2=6yD.y=-8x2

6.如圖，在正方體ZBCC—aB1C1D1中，E為8當(dāng)?shù)闹悬c(diǎn)，若。為底面的中心,

則異面直線(xiàn)GE與4。所成角的余弦值為（）

22

7.P為橢圓C：卷=1上一動(dòng)點(diǎn)，&,尸2分別為左、右焦點(diǎn)，延長(zhǎng)&P至點(diǎn)Q,使得

|PQ|=IPFzl，則動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡方程為()

A.(x+2)2+y2=34B.(x+2)2+y2=68C.(x—2)2+y2=34

D.(x—2)2+y2=68

8.如圖，某人在一條水平公路旁的山頂P處測(cè)得小車(chē)在4處的俯角為30。，該小車(chē)在公

路上由東向西勻速行駛7.5分鐘后，到達(dá)B處，此時(shí)測(cè)得俯角為45。.已知小車(chē)的速度是

20km/h,且cos乙4OB=-延，則此山的高P0=()

8

A.l/cmB.—kmC.^SkmD.V2/cm

2

二、選擇題：本大題共4小題，每小題5分，共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中，有

多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分，部分選對(duì)的得3分，有選錯(cuò)的得。分.）

9.設(shè)命題p:VneN,6n+7為質(zhì)數(shù)，則（）

A.-ip為假命題B.-ip:3nGN,6n+7不是質(zhì)數(shù)

C.-ip為真命題D.-ip:VneN,6n+7不是質(zhì)數(shù)

10.設(shè)Sn是等差數(shù)列｛即｝的前般項(xiàng)和，且%=2,a3=8,則（）

A.a5=12

B.公差d=3

C.S2n=n（6n+1）

D.數(shù)列的前n項(xiàng)和為34

lanan+1J6n+4

11.已知且Q+3b=1,則（）

A.ab的最大值為點(diǎn)B.ab的最小值為高

C.i+［的最小值為16D.a2+15b2的最小值為J

ab8

12.已知橢圓Q總+y2=i的左、右頂點(diǎn)分別為4B,點(diǎn)P為。上一點(diǎn)，且P不在坐標(biāo)

試卷第2頁(yè)，總13頁(yè)

軸上，直線(xiàn)4P與直線(xiàn)y=-3交于點(diǎn)C,直線(xiàn)BP與直線(xiàn)y=-3交于點(diǎn)D.設(shè)直線(xiàn)4P的斜

率為匕則滿(mǎn)足|CD|=36的k的值可能為()

三、填空題：本大題共4小題，每小題5分，共20分.把答案填在答題卡中的橫線(xiàn)

上.)

13.設(shè)向量/=(1,2,4),CD=ABLCD,則實(shí)數(shù)m=.

14.若雙曲線(xiàn)營(yíng)-絲=1的虛軸長(zhǎng)為6&，則該雙曲線(xiàn)的離心率為

6m---------------

15.在△2BC中，若B=ptanC=2遮，AC=2,則28=.

16.已知點(diǎn)P(m,n)是拋物線(xiàn)/=-8y上■—?jiǎng)狱c(diǎn)，則Um?+n2+4n+4+

Vm2+n2-4m+2n+5的最小值為.

四、解答題.本大題共6小題，共70分，解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)期、證時(shí)過(guò)程或演算步

驟.)

17.△ABC的內(nèi)角4B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c.已知爐+c?-a?=Jbc,sinC=

8

2sinB.

(1)求cos/；

(2)若△ABC的周長(zhǎng)為6+同，求△ABC的面積.

18.如圖，在直三棱柱ABC—ABiG中，AC1BC,AC=AAy=2BC,E,尸分別為側(cè)

棱BBi，CG的中點(diǎn).

(1)證明：BF〃平面&GE;

(2)求BiC與平面4GE所成角的正弦值.

19.已知數(shù)列｛斯｝的首項(xiàng)為4.

(1)若數(shù)列271｝是等差數(shù)列，且公差為2,求｛a“｝的通項(xiàng)公式;

(2)在①&3—0.2~48且a2>01=64且。4>0，^3)ci202i=16a2a2017這二個(gè)條

件中任選一個(gè)，補(bǔ)充在下面的問(wèn)題中并解答.

問(wèn)題：若｛即｝是等比數(shù)列，，求數(shù)列｛(3n—l)an｝的前n項(xiàng)和

注：如果選擇多個(gè)條件分別解答，則按第一個(gè)解答計(jì)分.

20.如圖，平面4BCDE1平面CEFG,四邊形CEFG為正方形，點(diǎn)8在正方形4CDE的外

部，且AB=BC=瓜AC=4.

(1)證明：AD1CF-.

(2)求平面BFG與平面2BCDE所成銳二面角的余弦值.

丫2

21.已知拋物線(xiàn)C:y2=2px(p>0)與雙曲線(xiàn)^^一丫？=1有相同的焦點(diǎn)F.

(1)求C的方程，并求其準(zhǔn)線(xiàn)，的方程;

(2)如圖，過(guò)尸且斜率存在的直線(xiàn)與C交于不同的兩點(diǎn)4(Xi，yD，S(x2,y2),直線(xiàn)04與準(zhǔn)

線(xiàn)/交于點(diǎn)N,過(guò)點(diǎn)4作，的垂線(xiàn)，垂足為M.證明：為丫2為定值，且四邊形為梯

形.

試卷第4頁(yè)，總13頁(yè)

22.已知橢圓C：圣+\=l(a>b>0)的離心率為雪，且焦距為8.

(1)求C的方程；

(2)設(shè)直線(xiàn)，的傾斜角為或且與C交于4,B兩點(diǎn)，點(diǎn)。為坐標(biāo)原點(diǎn)，求AAOB面積的最

大值.

參考答案與試題解析

一、選擇題：本大題共8小題，每小題5分，共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,

只有一項(xiàng)是符合題目要求的.

1.

【答案】

B

【解析】

可求出集合4B,然后進(jìn)行交集的運(yùn)算即可.

2.

【答案】

A

【解析】

利用充分條件和必要條件的定義，結(jié)合平面幾何知識(shí)進(jìn)行判斷，即可得到答案.

3.

【答案】

B

【解析】

根據(jù)題意，將雙曲線(xiàn)的方程變形為標(biāo)準(zhǔn)方程，分析可得其焦點(diǎn)位置以及或b的值，利

用雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程計(jì)算可得答案.

4.

【答案】

D

【解析】

設(shè)這根木梗的長(zhǎng)度為1尺，分別計(jì)算每一次截取的量可得剩余的量，可得答案.

5.

【答案】

C

【解析】

利用已知條件推出p>2,然后判斷選項(xiàng)的正誤即可.

6.

【答案】

D

【解析】

建立空間直角坐標(biāo)系，利用向量夾角計(jì)算公式即可得出.

7.

【答案】

B

【解析】

由橢圓的方程求出a,b,c的值，由此可得IPF/+IPF2I=2a=2VT7,再由已知可

|QFi|=2V17,進(jìn)而可以求解.

8.

【答案】

A

【解析】

試卷第6頁(yè)，總13頁(yè)

設(shè)。P=x,由題意可得：Rt△OBP^,NPBO=45。；在RtAOAP中，/LPAO=30°,即

7.5

可得出OB,OA.AB=60x20=2.5.在A(yíng)OAB中，利用余弦定理即可得出.

二、選擇題：本大題共4小題，每小題5分，共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中，有

多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分，部分選對(duì)的得3分，有選錯(cuò)的得0分.

9.

【答案】

B,C

【解析】

先判斷命題p為真命題，然后利用含有一個(gè)量詞的命題的否得到「p,利用命題的否定

與原命題的真假相反得到答案.

10.

【答案】

B,C,D

【解析】

本題先設(shè)等差數(shù)列｛。工的公差為d,根據(jù)已知條件即可計(jì)算出d的值，判斷選項(xiàng)8,然

后根據(jù)通項(xiàng)公式計(jì)算出as的值，判斷選項(xiàng)4,再根據(jù)等差數(shù)列的求和公式計(jì)算出S2n的

表達(dá)式，判斷選項(xiàng)C,最后計(jì)算出等差數(shù)列包工的通項(xiàng)公式，進(jìn)一步計(jì)算出數(shù)列

｛&!12什1｝的通項(xiàng)公式，運(yùn)用裂項(xiàng)相消法計(jì)算出數(shù)列｛4112什1｝的前幾項(xiàng)和，判斷

選項(xiàng)D.

11.

【答案】

A,C,D

【解析】

根據(jù)基本不等式的性質(zhì)分別判斷4B,C,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)判斷。即可.

12.

【答案】

A,D

【解析】

設(shè)出點(diǎn)P的坐標(biāo)，求出直線(xiàn)P4PB的斜率的乘積，然后再設(shè)出直線(xiàn)P4P8的方程，

進(jìn)而可以求出點(diǎn)C,。的橫坐標(biāo)，進(jìn)而可以求出|CD|,即可求解.

三、填空題：本大題共4小題，每小題5分，共20分.把答案填在答題卡中的橫線(xiàn)

上.

13.

【答案】

-6

【解析】

由題意利用兩個(gè)向量垂直的性質(zhì)，兩個(gè)向量的數(shù)量積公式，計(jì)算求得小的值.

14.

【答案】

2

【解析】

利用雙曲線(xiàn)的虛軸長(zhǎng)，求解匕，然后求解c,即可求解離心率.

15.

【答案】

8\/13

13

【解析】

由已知利用同角三角函數(shù)基本關(guān)系式可求sinC的值，進(jìn)而根據(jù)正弦定理即可求解的

值.

16.

【答案】

3

【解析】

拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)為y=2,焦點(diǎn)F坐標(biāo)為(0,-2),

Ym2+n2+4n+4Wm?+n2-4m+2n+5表示點(diǎn)p(m,2與點(diǎn)尸(o,—2)的距離

與點(diǎn)P(zn,n)與點(diǎn)4(2,-1)的距離之和，由拋物線(xiàn)的定義和兩點(diǎn)之間線(xiàn)段最短可得最小

值，進(jìn)而可得結(jié)論.

四、解答題.本大題共6小題，共70分，解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)期、證時(shí)過(guò)程或演算步驟.

17.

【答案】

解:(1)/b2+c2-a2=-be,

.4b2+c2-a2淞s

.?cos>l=-----------=--=——.

2bc2bc16

(2),.,sinC=2sinB,

c—2b.

由余弦定理，得Cl?=+?2-2bcCOsA=受力2,

4

.Vis,

..CL=-b.

2

???△ABC的周長(zhǎng)為6+同,

3b+半b=6+同,

解得b=2,

S3ABe=知csinA=：xbx2bjl-舄產(chǎn)

V231

x2x4x

16

—?

4

【解析】

(1)由已知利用余弦定理即可求解cos力的值.

(2)由已知利用正弦定理化簡(jiǎn)可得c=2b,由余弦定理得a=^b,根據(jù)△ABC的周

長(zhǎng)，可求b的值，進(jìn)而利用三角形的面積公式即可計(jì)算得解.

18.

【答案】

試卷第8頁(yè)，總13頁(yè)

(1)證明：在三棱柱ABC—4BiG中，

VBBi=CCi，BB[〃CC\,E,F分別為側(cè)棱B/,CC]的中點(diǎn),

BE//FG，BE=FC。

.1,四邊形BECiF是平行四邊形，

BF//ECX.

■-GEu平面&GE,BFC平面&QE,

BF〃平面&GE.

(2)解：以C為坐標(biāo)原點(diǎn)，入的方向?yàn)閤軸的正方向，

建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系C-xyz,

設(shè)BC=1,

則4(2,0,2),G(0,0,2),E(0,l,l),Bi(0,1,2),C(0,0,0),

G4=(2,0,0),Eg=(0,-1,1)，CBi=(0,1,2).

設(shè)平面AGE的法向量為蔡=(x,y,z),

TT

則n?QAi=2x=0,

n-EC1=-y+z=0,

令y=l,得n=(0,1,1),

則sin<CB]?TI>=|cosVCB^,n>|=/&=,

故BiC與平面&QE所成角的正弦值為誓.

【解析】

(1)推導(dǎo)出BE』=GF,從而四邊形BEC#是平行四邊形，進(jìn)而B(niǎo)F〃EC「由此能證

明BF〃平面&GE.

(2)以C為原點(diǎn)，CA為工軸，C8為y軸，CC1為z軸，建立空間直角坐標(biāo)系，利用向量

法能求出昆。與平面4GE所成角的正弦值.

19.

【答案】

解：(1)因?yàn)榈?4,

所以的-2=2.

因?yàn)閿?shù)列｛的,-271｝是等差數(shù)列，且公差為2,

所以a”—2n=2+2(n—1)=2n>

所以斯=2n+2n.

(2)選①：。3—a?=48且a2>0;

由題意，設(shè)數(shù)列的公比為勺?

由(13—&2=48,得4q2-4q=48,

解得q=4或q=-3,

又。2>°，

所以q=4.

所以即=4x4“T=471,

n

所以(3n—1)0n=(3n—l)4,

所以%=2x4+5x42+…+(3n—1)x小，

23n+1

4Sn=2X4+5X4+-+(3n-1)x4,

2nn+1

兩式相減,得一3Sn=8+3(4+43+???+4)-(3n-l)4,

即-3S“=8+3X+(1-3n)4n+1=(2-3n)4n+1-8,

所以％=所-2)：…+8.

選②：a3=64且6X4>0；

由題意，設(shè)數(shù)列｛a"的公比為q.

由(23=64,得4q2=64,

解得q=±4,

又Cl2>0,

所以q=4.

所以即=4x4"-1=4n,

n

所以(3n—1)0n=(3n-l)4.

所以%=2x4+5x42+-+(3n-1)x4n,

45.=2x42+5x43+…+(3n-1)x4n+1,

兩式相減，得一3Sn=8+3(42+43+…+4n)-(3n-l)4n+1,

即-3S"=8+3x4：：：'+(1-3n)4n+1=(2-3n)4n+1-8,

所以％=所2):+8

選③：a2021=16a2a2017；

由題意，設(shè)數(shù)列｛an｝的公比為q.

由。2021=16a2a2017，得“2021=16。1。2018=64。2018，

則q3=64,

解得q=4,

所以an=4x4九-1=空，

n

所以(3幾-l)an=(3n-l)4.

所以Sn=2x4+5x42+…+(3九一1)x4〃，

n+1

4szi=2x42+5x43+…+(3n-1)x4,

2nn+1

兩式相減，得—3Sn=8+3(4+4，+…+4)—(3n—l)4,

即一3Sn=8+3X+(1-3n)4n+1=(2-3n)4n+1-8,

所以Sra=(37：+8.

【解析】

試卷第10頁(yè)，總13頁(yè)

—叫

(1)直接利用已知條件求出數(shù)列InJJ的通項(xiàng)公式，再得到｛a"的通項(xiàng)公式;

(2)根據(jù)條件分別求出數(shù)列的通項(xiàng)公式，然后利用錯(cuò)位相減法，求出數(shù)列｛(3n-

1)L｝的前n項(xiàng)和.

20.

【答案】

(1)證明：???四邊形4C0E為正方形，

AD1CE.

■：平面4BCDE_L平面CEFG,平面4BC0En平面CEFG=CE,

AD1平面FECG.

又CFu平面尸ECG,

AD1CF.

(2)解：以C為坐標(biāo)原點(diǎn)，而的方向?yàn)閤軸的正方向，

建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系C-xyz.

1,"AB=BC=V5,AC=4,

點(diǎn)B到AC的距離為1,

G(0,0,4?,F(4,4,4?,B(-1,2,0),

GF=(4,4,0),BG=(1,-2,4V2).

設(shè)平面BFG的一個(gè)法向量為1=(x,y,z),

則/后=二薪=0,

即4%+4y=x—2y+4az=0,

令y=4^2,得1=(-4V2,4V2,3).

取益=(0,0,1)為平面4BCDE的一個(gè)法向量,

mn33\/73

cos(m,n)=

平面BFG與平面ABCDE所成銳二面角的余弦值為鴛.

【解析】

(1)由四邊形4CDE為正方形，可得4。1CE,再由面面垂直的性質(zhì)可得4。1平面

FECG,從而得到4DJ.CF；

(2)以E為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立空間直角坐標(biāo)系4-xyz,利用向量法能求出平面BFG與平

面4BCDE所成銳二面角的余弦值.

21.

【答案】

(1)解：；雙曲線(xiàn)?一y2=1的右焦點(diǎn)為“2,0),

衛(wèi)=2,

2

解得p=4,

C的方程為y2=8x,其準(zhǔn)線(xiàn)，的方程為x=-2.

(2)證明：由題意可知，直線(xiàn)4B過(guò)點(diǎn)尸且斜率存在,

設(shè)直線(xiàn)48的方程為y=fc(x-2)(k*0),

聯(lián)立”牛.2)，

U=8x,

整理，-8y-16fc=0,

則』=64+64k2>0恒成立，

—16ky/

=一16，

故為〉2為定值.

由題意，得點(diǎn)N在準(zhǔn)線(xiàn)［上，設(shè)點(diǎn)N(—2,m),

^k=k得瓷=g

0A0N9xi一/

T716

又二yi=

—yi，

.E2月2為16

..m=----=----T~=------

與Z1%

8

BN"x嫻"AM.

又；xx^x2,\AM\^\BN\,

,1,四邊形力MNB為梯形.

【解析】