1、一.选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1(4分)三个数a0.32,blog20.3,c20.3之间的大小关系是()AacbBabcCbacDbca2(4分)如图,正三棱柱ABCA1B1C1中,各棱长都相等,则二面角A1BCA的平面角的正切值为()ABC1D3(4分)在正三棱柱ABCA1B1C1中,若ABBB1,D是CC1中点,则CA1与BD所成角的大小是()ABCD4(4分)若圆x2+y2+2x6y+60有且仅有三个点到直线x+ay+10的距离为1,则实数a的值为()A1BCD5(4分)已知f(x)为奇函数,g(x)ln(x2b
2、),若对x1、x2R,f(x1)g(x2)恒成立,则b的取值范围为()A(,eB(,0Ce,0De,+)6(4分)已知两条直线axy20和(2a)xy+10互相平行,则a等于()A2B1C0D17(4分)下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+)上单调增的是()ABylgxCy|x|1Dy2x28(4分)设,为两个不重合的平面,l,m,n为两两不重合的直线,给出下列四个命题:若,l,则l;若m,n,m,n,则;若l,l,则;m,n,且lm,ln,则l;其中真命题的序号是()ABCD9(4分)圆C1:x2+y2+2x+8y80与圆C2:x2+y24x4y10的位置关系是()A外离B外切C相交D内含
3、10(4分)如图是一个几何体的三视图,则该几何体的表面积为()A46B48C50D52二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.11(4分)直线x+ay3与圆(x1)2+y22相切,则a 12(4分)过A(1,1),B(1,3),圆心在x轴上的圆的标准方程为 13(4分)已知函数f(x)与g(x)log2x,则函数h(x)f(x)g(x)的零点个数是 14(4分)在四面体SABC中,ABBC,ABBC,SASC2,平面SAC平面BAC,则该四面体外接球的表面积为 三.解答题:本大题共4小题,共44分.解答应写出必要的文字说明.15
4、(10分)如图,在直三棱柱ABCA1B1C1(侧棱与底面垂直的棱柱称为直棱柱)中,ABACAA12,BAC90(1)求证:BAA1C;(2)求三棱锥ABB1C1的体积16(10分)已知圆C:x2+(y1)25,直线l:mxy+1m0(1)求证:对mR,直线l与圆C总有两个不同的交点;(2)设直线l与圆C交于A,B两点,若|AB|,求直线l的方程17(12分)如图1,在直角梯形ABCD中,ABCD,ABAD,且ABAD,现以AD为一边向形外作正方形ADEF,然后沿边AD将正方形ADEF翻折,使平面ADEF与平面ABCD垂直,M为ED的中点,如图2(1)求证:AM平面BEC;(2)求证:BC平面B
5、DE;(3)求直线DC与平面BEC所成角的正弦值18(12分)已知线段AB的端点B(4,0),端点A在圆(x+4)2+y216上运动()求线段AB的中点C的轨迹方程() 设动直线yk(x1)(k0)与圆C交于A,B两点,问在x轴正半轴上是否存在定点N,使得直线AN与直线BN关于x轴对称?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由2017-2018学年广西玉林市陆川中学高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一.选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1(4分)三个数a0.32,blog20.3,c20.3之间的大小关系是()Aac
6、bBabcCbacDbca【分析】将a0.32,c20.3分别抽象为指数函数y0.3x,y2x之间所对应的函数值,利用它们的图象和性质比较,将blog20.3,抽象为对数函数ylog2x,利用其图象可知小于零最后三者得到结论【解答】解:由对数函数的性质可知:blog20.30,由指数函数的性质可知:0a1,c1bac故选:C【点评】本题主要通过数的比较,来考查指数函数,对数函数的图象和性质2(4分)如图,正三棱柱ABCA1B1C1中,各棱长都相等,则二面角A1BCA的平面角的正切值为()ABC1D【分析】先取BC的中点E,可得二面角A1BCA的平面角为A1EA,再在直角三角形A1EA中求出其正
7、切即可【解答】解:设棱长为a,BC的中点为E,连接A1E,AE,由正三棱柱ABCA1B1C1中,各棱长都相等可得A1EBC,AEBC所以;二面角A1BCA的平面角为:A1EA,在RTABC中,AEa,所以:tanA1EA即二面角A1BCA的平面角的正切值为:故选:D【点评】本题主要考查二面角的平面角及求法解决本题的关键在于通过取BC的中点E,得二面角A1BCA的平面角为A1EA,进而求出结论3(4分)在正三棱柱ABCA1B1C1中,若ABBB1,D是CC1中点,则CA1与BD所成角的大小是()ABCD【分析】由题意,画出图形,通过作平行线得到所求角的平面角,利用余弦定理求大小【解答】解:如图过
8、D作DECA1交A1C1于E,则E是A1C1的中点,连接BE,则BDE为CA1与BD所成角,设AB2,则BD,DE,B1E,BE,在BDE中,cosBDE0,所以BDE;故选:C【点评】本题考查了正三棱柱的性质以及异面直线所成的角的求法;关键是找到平面角,利用余弦定理求值4(4分)若圆x2+y2+2x6y+60有且仅有三个点到直线x+ay+10的距离为1,则实数a的值为()A1BCD【分析】化圆的一般方程为标准方程,求出圆心坐标与半径,把圆x2+y2+2x6y+60上有且仅有三个点到直线x+ay+10的距离为1,转化为圆心C到直线x+ay+10的距离为1,再由点到直线的距离公式求解得答案【解答
9、】解:化圆x2+y2+2x6y+60为(x+1)2+(y3)24可得圆心坐标为C(1,3),半径r2如图:要使圆x2+y2+2x6y+60有且仅有三个点到直线x+ay+10的距离为1,则圆心C到直线x+ay+10的距离为1,即,解得a故选:B【点评】本题考查直线与圆位置关系的应用,考查数形结合的解题思想方法和数学转化思想方法,是中档题5(4分)已知f(x)为奇函数,g(x)ln(x2b),若对x1、x2R,f(x1)g(x2)恒成立,则b的取值范围为()A(,eB(,0Ce,0De,+)【分析】根据f(x)为奇函数,求出a值,进而求出值域,将对x1,x2R,f(x1)g(x2)恒成立,转化为:
10、f(x)maxg(x)min,可得答案【解答】解:由于f(x)为奇函数,故f(0)0,a1;则f(x)1(1,1),由题意,要求f(x)maxg(x)min,而f(x)(1,1),从而要求ln(x2b)1,x2be在R上恒成立,b(x2e)min,be,故选:A【点评】本题考查的知识点是函数奇偶性性质,熟练掌握函数奇偶性的性质是解答的关键6(4分)已知两条直线axy20和(2a)xy+10互相平行,则a等于()A2B1C0D1【分析】利用直线与直线平行的性质求接求解【解答】解:两条直线axy20和(2a)xy+10互相平行,解得a1故选:B【点评】本题考查实数值的求法,是基础题,解题时要认真审
11、题,注意直线与直线平行的性质的合理运用7(4分)下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+)上单调增的是()ABylgxCy|x|1Dy2x2【分析】根据函数的单调性以及函数的奇偶性判断即可【解答】解:对于A,函数是奇函数,不合题意,对于B,函数是非奇非偶函数,不合题意,对于C,函数是偶函数,x0时,yx1,递增,符合题意,对于D,函数是偶函数,在(0,+)递减,不合题意,故选:C【点评】本题考查了成绩函数的奇偶性和单调性的性质,是一道基础题8(4分)设,为两个不重合的平面,l,m,n为两两不重合的直线,给出下列四个命题:若,l,则l;若m,n,m,n,则;若l,l,则;m,n,且lm,ln,则l
12、;其中真命题的序号是()ABCD【分析】由面面平行的性质定理,可得的真假;由面面平行的判定定理,可得的真假;根据线面平行的性质定理,线面垂直的判定方法及面面垂直的判定定理可得的真假;由线面垂直的判定定理可得的真假,进而得到答案【解答】解:若,l,由面面平行的性质定理可得l,故正确;若m,n,m,n,若mn,则不一定成立,故错误;若l,由线面平行的性质定理可得存在b,使bl,又由l,可由线面垂直的第二判定定理得b,由面面垂直的判定定理可得,故正确;m,n,且lm,ln,若mn,则l不一定成立,故错误;故选:C【点评】本题考查空间中直线与平面之间的位置关系,解题的关键是掌握空间中线面位置关系判断的
13、定理,本题是考查双基的题,知识性较强9(4分)圆C1:x2+y2+2x+8y80与圆C2:x2+y24x4y10的位置关系是()A外离B外切C相交D内含【分析】由圆C1:x2+y2+2x+8y80的圆心C1(1,4),半径r15,圆C2:x2+y24x4y10的圆心C2(2,2),半径r23,知|r1r2|C1C2|r1+r2,由此得到圆C1与圆C2相交【解答】解:圆C1:x2+y2+2x+8y80的圆心C1(1,4),半径r15,圆C2:x2+y24x4y10的圆心C2(2,2),半径r23,|C1C2|3,|r1r2|2,|r1r2|C1C2|r1+r2,圆C1与圆C2相交故选:C【点评】
14、本题考查圆与圆的位置关系的判断,是基础题解题时要认真审题,仔细解答10(4分)如图是一个几何体的三视图,则该几何体的表面积为()A46B48C50D52【分析】几何体是一个四棱锥,四棱锥的一条侧棱与底面垂直,高为3,底面是边长为4的正方形,即可求出该几何体的表面积【解答】解:由三视图知,几何体是一个四棱锥,高为3,四棱锥的一条侧棱与底面垂直,底面是边长为4的正方形,该几何体的表面积为234+245+4412+20+1648故选:B【点评】本题考查由三视图求该几何体的表面积,考查由三视图还原几何体的直观图二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.11(4分)直线x+ay3与圆(x1)2+
15、y22相切,则a1【分析】求出圆心和半径,结合直线和圆相切的等价条件,建立方程关系进行求解即可【解答】解:圆心坐标为(1,0),半径R,直线和圆相切,圆心到直线的距离d,即2,平方得1+a22,得a21,则a1,故答案为:1【点评】本题主要考查直线和圆相切的位置关系的应用,结合圆心到直线的距离等于半径是解决本题的关键12(4分)过A(1,1),B(1,3),圆心在x轴上的圆的标准方程为(x2)2+y210【分析】设圆心为M(a,0),由|MA|MB|求得a的值,可得圆心坐标以及半径的值,从而求得圆的方程【解答】解:圆的圆心在x轴上,设圆心为M(a,0),由圆过点A(1,1)和B(1,3),即|
16、MA|MB|可得MA2MB2,即(a+1)2+1(a1)2+9,求得a2,可得圆心为M(2,0),半径为|MA|,故圆的方程为(x2)2+y210故答案为:(x2)2+y210【点评】本题主要考查求圆的标准方程,求出圆心的坐标,是解题的关键,属于基础题13(4分)已知函数f(x)与g(x)log2x,则函数h(x)f(x)g(x)的零点个数是3【分析】由题意可作出函数f(x)和g(x)的图象,图象公共点的个数即为函数h(x)f(x)g(x)的零点个数【解答】解:可由题意在同一个坐标系中画出f(x)和g(x)的图象其中红色的为g(x)log2x的图象,由图象可知:函数f(x)和g(x)的图象由三
17、个公共点,即h(x)f(x)g(x)的零点个数为3,故答案为:3【点评】本题为函数零点个数的求解,转化为函数图象的交点个数来求是解决问题的关键,属中档题14(4分)在四面体SABC中,ABBC,ABBC,SASC2,平面SAC平面BAC,则该四面体外接球的表面积为【分析】取AC中点D,连接SD,BD,取等边SAC的中心E,则E为该四面体外接球的球心,球半径RSE,由此能求出该四面体外接球的表面积【解答】解:取AC中点D,连接SD,BD,ABBC,BDAC,SASC2,SDAC,AC平面SDBSDB为二面角SACB的平面角,在ABC中,ABBC,ABBC,AC2平面SAC平面BAC,SDB90,
18、取等边SAC的中心E,则E为该四面体外接球的球心,球半径RSE,该四面体外接球的表面积S4R24故答案为:【点评】本题考查四面体的外接球的表面积的求法,考查四面体、球等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,数形结合思想,是中档题三.解答题:本大题共4小题,共44分.解答应写出必要的文字说明.15(10分)如图,在直三棱柱ABCA1B1C1(侧棱与底面垂直的棱柱称为直棱柱)中,ABACAA12,BAC90(1)求证:BAA1C;(2)求三棱锥ABB1C1的体积【分析】(1)推导出A1A平面ABC,从而BAAA1,由BAC90,得BAAC,从而BA平面ACC1A1,由此能证明BAA1C(2)三
19、棱锥ABB1C1的体积,由此能求出结果【解答】证明:(1)在直三棱柱ABCA1B1C1中,ABACAA12,BAC90A1A平面ABC,BAAA1,又BAC90,BAAC,A1AACA,BA平面ACC1A1,BAA1C解:(2)ACAB,ACAA1,ABAA1A,AC平面ABB1,C1到平面ABB1的距离为AC2,在直三棱柱ABCA1B1C1中,ABACAA12,BAC902,三棱锥ABB1C1的体积:【点评】本题考查线线垂直的证明,考查三棱锥的体积的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想、数形结
20、合思想,是中档题16(10分)已知圆C:x2+(y1)25,直线l:mxy+1m0(1)求证:对mR,直线l与圆C总有两个不同的交点;(2)设直线l与圆C交于A,B两点,若|AB|,求直线l的方程【分析】(1)直线l经过定点(1,1),定点(1,1)在圆C内,由此能证明对mR,直线l与圆C总有两个不同的交点(2)由圆心(0,1)到直线mxy+1m0的距离d,圆的弦长|AB|2,由此能求出直线方程【解答】证明:(1)直线l:mxy+1m0转化为m(x1)y+10,直线l经过定点(1,1),12+(11)25,定点(1,1)在圆C内,对mR,直线l与圆C总有两个不同的交点解:(2)由圆心(0,1)
21、到直线mxy+1m0的距离d,而圆的弦长|AB|2,即2,174(4+),m23,解得m,故所求的直线方程为或【点评】本题考查直线与圆总有两个交点的证明,考查直线方程的求法,考查直线过定点、圆、点到直线的距离公式、弦长等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题17(12分)如图1,在直角梯形ABCD中,ABCD,ABAD,且ABAD,现以AD为一边向形外作正方形ADEF,然后沿边AD将正方形ADEF翻折,使平面ADEF与平面ABCD垂直,M为ED的中点,如图2(1)求证:AM平面BEC;(2)求证:BC平面BDE;(3)求直线DC与平面BEC所成角的正弦值【分析】(1)取EC中
22、点N,连结MN,BN,推导出四边形ABMN为平行四边形,从而BNAM,由此能证明AM平面BEC(2)推导出EDAD,EDBC,BCBD,由此能证明BC平面BDE(3)作DH平面BEC于点H,连接CH,则DCH为CD与平面BEC所成角,由此能求出CD与平面BEC所成角的正弦值【解答】证明:(1)取EC中点N,连结MN,BN,在EDC中,M,N分别为ED、EC的中点,MNCD,且MNCD由已知ABCD,ABCD,四边形ABMN为平行四边形BNAM又BN平面BEC,且AM平面BEC,AM平面BEC(2)在正方形ADEF中,EDAD,又平面ADEF平面ABCD,且平面ADEF平面ABCDAD,ED平面
23、ABCD,EDBC,在直角梯形ABCD中,ABAD1,CD2,得BC在BCD中,BDBC,CD2,BD2+BC2CD2,BCBDEDBDD,BC平面BDE解:(3)作DH平面BEC于点H,连接CH,则DCH为CD与平面BEC所成角,由(2)知,BCBE,BCBD,SBCD,又ED平面ABCD,DH,sinCD与平面BEC所成角的正弦值为【点评】本题考查线面平行的证明,考查线面角的正弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想、数形结合思想,是中档题18(12分)已知线段AB的端点B(4,0),端点
24、A在圆(x+4)2+y216上运动()求线段AB的中点C的轨迹方程() 设动直线yk(x1)(k0)与圆C交于A,B两点,问在x轴正半轴上是否存在定点N,使得直线AN与直线BN关于x轴对称?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由【分析】()设出C和A点的坐标,由中点坐标公式得到两点坐标的关系,把A的坐标用C的坐标表示,代入圆的方程后整理得答案()设N(t,0),A(x1,y1),B(x2,y2)可得,得(k2+1)x22k2x+k240,根据根与系数的关系以及kANkBN,即可求出N的坐标【解答】解:()设线段AB中点为C(x,y),点A(x0,y0),B(4,0),2xx0+4,2yy0+0,x02x4,y02y,(2x4+4)2+4y216,x2+y24,()设N(t,0),A(x1,y1),B(x2,y2)由,得(k2+1)x22k2x+k240x1+x2,x1x2若直线AN与直线BN关于x轴对称,则kANkBN+0+0,即2x1x2(t+1)(x1+x2)+2t0+2t0,解得t4在x轴正半轴上存在定点N(4,0),使得AN与直线BN关于x轴对称【点评】本题考查了圆的方程,点的轨迹,定点问题直线和圆的位置关系,考查了运算能力,属于中档题