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2024-2025学年陕西省西安市高新一中高二(上)期中数学试卷

试卷总分:150分    命题人:dygzsxyn    考试时长:120分钟

一、选择题(8小题共40分)
1. (本题5分) 已知集合A={x|(x﹣3)(x+2)<0},B={x∈N|﹣1≤x≤5},则AB=(  )
A.[﹣1,3) 
B.{﹣1,0,1,2}       
C.(﹣2,5] 
D..{0,1,2}
2. (本题5分) 若复数z满足|z+i|=1,则复数z在复平面内的点的轨迹为(  )
A.直线      
B.椭圆       
C.圆        
D..抛物线
3. (本题5分) 抛物线y=2x2的焦点到其准线的距离为(  )
A.2         
B..1        
C.        
D.
4. (本题5分) 已知圆M经过P(1,1),Q(2,﹣2)两点,且圆心M在直线lxy+1=0,则圆M的标准方程是(  )
A.x﹣2)2+(y﹣3)2=5          B.x﹣3)2+(y﹣4)2=13                                       
C.x+3)2+(y+2)2=25           D.x+3)2+(y﹣2)2=25
5. (本题5分) 某工厂产生的废气经过滤后排放,过滤过程中废气的污染物含量P(单位:mg/L)与时间t(单位:h)之间的关系式为,其中P0为初始污染物含量,P0,λ均为正的常数,已知过滤前后废气的体积相等,且在前4h过滤掉了80%的污染物.如果废气中污染物的含量不超过0.04P0时达到排放标准,那么该工厂产生的废气要达到排放标准,至少需要过滤的时间为(  )
A.4h        
B..6h       
C..8h      
D.12h
6. (本题5分) 在平面直角坐标系xOy中,若圆上存在点P,且点P关于直线yx+1的对称点Q在圆上,则r的取值范围是(  )
A.(3,7)   
B.[3,7]     
C..(3,+∞)
D..[3,+∞)
7. (本题5分) 双曲线的左、右焦点分别为F1F2,过F1作斜率为正且与C的某条渐近线垂直的直线l与双曲线C在第一象限交于A,则C的离心率为(  )
A.        
B.    
C.   
D.
8. (本题5分) 如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,侧棱长为2,ACBCACBC=1,点D在上底面A1B1C1(包含边界)上运动,则三棱锥DABC外接球半径的取值范围为(  )

A.
B.
C.  
D.
二、多选题(3小题共18分)
9. (本题6分) 已知函数fx)=2sinxcosx﹣2sin2x,给出下列四个选项,正确的有(  )

A.函数fx)的最小正周期是π 

B.函数fx)在区间上是减函数 

C.函数fx)的图象关于点对称   

D.函数fx)的图象可由函数的图象向左平移个单位,再向下平移1个单位得到

10. (本题6分) 已知点AB在圆Ox2+y2=4上,点P在直线l:2x+y﹣5=0上,则(  )

A.直线l与圆O相离

B.时,的最小值是 

C.PAPB为圆O的两条切线时,为定值

D..当PAPB为圆O的两条切线时,直线AB过定点

11. (本题6分) 画法几何的创始人——法国数学家蒙日发现:在椭圆Cab>0)中,任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,它的圆心是椭圆的中心,半径等于长、短半轴平方和的算术平方根,这个圆就称为椭圆C的蒙日圆,其圆方程为x2+y2a2+b2.已知椭圆C的离心率为,点AB均在椭圆C上,直线lbx+ay﹣4=0,则下列描述正确的为(  )

A.A与椭圆C的蒙日圆上任意一点的距离最小值为b   

B.l上恰有一点P满足:过P作椭圆C的两条切线互相垂直,则椭圆C的方程为

C.l上任意一点Q都满足,则b>1

D.b=1,椭圆C的蒙日圆上存在点M满足MAMB,则△AOB面积的最大值为

三、填空题(3小题共15分)
12. (本题5分) 已知△ABC的三个顶点A(﹣6,3),B(2,5),C(7,﹣4),则边AB的中线所在直线的一般式为        
13. (本题5分) 已知fx)是定义在R上的奇函数,fx+2)为偶函数.当0<x<2时,fx)=log2x+1),则f(101)=        
14. (本题5分) 历史上第一个研究圆锥曲线的是梅纳库莫斯(公元前375年﹣325年),大约100年后,阿波罗尼斯更详尽、系统地研究了圆锥曲线,并且他还进一步研究了这些圆锥曲线的光学性质:如图甲,从椭圆的一个焦点出发的光线或声波,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点,其中法线l′表示与椭圆C的切线垂直且过相应切点的直线,如图乙,椭圆C的中心在坐标原点,焦点为F1(﹣c,0),F2c,0)(c>0),由F1发出的光经椭圆两次反射后回到F1经过的路程为8c.利用椭圆的光学性质解决以下问题:

(1)椭圆C的离心率为          ;
(2)点P是椭圆C上除顶点外的任意一点,椭圆在点P处的切线为lF2l上的射影H在圆x2+y2=8上,则椭圆C的方程为          

四、解答题(5小题共77分)
15. (本题13分) 为了落实习主席提出“绿水青山就是金山银山”的环境治理要求,某市政府积极鼓励居民节约用水.计划调整居民生活用水收费方案,拟确定一个合理的月用水量标准x(吨),一位居民的月用水量不超过x的部分按平价收费,超出x的部分按议价收费.为了了解居民用水情况,通过抽样,获得了某年200位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照[0,1),[1,2),…,[8,9)分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图,其中0.4ab
(1)求直方图中ab的值,并由频率分布直方图估计该市居民用水的平均数(每组数据用该组区间中点值作为代表);
(2)设该市有40万居民,估计全市居民中月均用水量不低于2吨的人数,并说明理由;
(3)若该市政府希望使85%的居民每月的用水量不超过标准x(吨),估计x的值,并说明理由.

16. (本题15分) 记△ABC的内角ABC的对边分别为abc.已知ab=2,
(1)求c
(2)若△ABC的内切圆在AB上的切点为D,求AD
17. (本题15分) 在平面直角坐标系xOy中,已知PQ两点的坐标分别为,直线PNQN相交于点N,且它们的斜率之积是
(1)求动点N的轨迹方程;
(2)若点N的轨迹与直线ykx+1相交于两个不同的点AB,线段AB的中点为M.若直线OM的斜率为﹣1,求线段AB的长.
18. (本题17分) 如图,在四棱锥PABCD中,PA⊥平面ABCDADCDADBCPAADCD=2,BC=3,EPD的中点,点FPC上,且
(1)求证:AE⊥平面PCD
(2)求二面角FAED的正弦值;
(3)设点GPB上,且.判断直线AG是否在平面AEF内,说明理由.

19. (本题17分) 在平面直角坐标系xOy中,利用公式①(其中abcd为常数),将点Pxy)变换为点P′(x′,y′)的坐标,我们称该变换为线性变换,也称①为坐标变换公式,该变换公式①可由abcd组成的正方形数表唯一确定,我们将称为二阶矩阵,矩阵通常用大写英文字母AB,…表示.
(1)如图,在平面直角坐标系xOy中,将点Pxy)绕原点O按逆时针旋转α角得到点P′(x′,y′)(到原点距离不变),求坐标变换公式及对应的二阶矩阵A
(2)在平面直角坐标系xOy中,求双曲线xy=1绕原点O按逆时针旋转(到原点距离不变)得到的双曲线方程C
(3)已知由(2)得到的双曲线C,上顶点为D,直线l与双曲线C的两支分别交于AB两点(B在第一象限),与x轴交于点.设直线DADB的倾斜角分别为α,β,求证:α+β为定值.

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