上海市位育中学2020-2021学年高二下学期期中数学试题

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【详解】
根据题意知,曲线 与 轴围成的封闭图形为半椭圆,
如图所示,
该平面图形绕 轴旋转一周而成的几何体为 ,
构造圆柱与倒立的圆锥,利用祖暅原理,
可知 的体积为 .
故答案为: .
13.C
【分析】
根据充分,必要条件的定义,判断选项.
【详解】
平行四边形中无任何三点共线,但是四点共面,反过来,若四点不共面,连结四点,构成空间四边形,无任何三点共线,所以“无任何三点共线”是“四点不共面”的必要不充分条件.
(1)求这种“笼具”的体积(结果精确到0.1 );
(2)现要使用一种纱网材料制作50个“笼具”,该材料的造价为每平方米8元,共需多少元?
20.已知点 、 ,为双曲线 的左、右焦点,过 作垂直于 轴的直线,在 轴的上方交双曲线 于点 ,且 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)若直线 过点(0,1)且与双曲线 交于 、 两点,若 、 中点的横坐标为1,求直线 的方程;
参考答案
1.
【详解】
试题分析:将直线 化为普通方程为 ,斜率为 .
考点:参数方程与普通方程互化;直线方程
2.6
【分析】
根据线面平行的位置关系,转化为空间向量的坐标运算,即可求解.
【详解】
,且直线 的一个方向向量为 ,平面 的一个法向量为 ,
,即 ,
解得: .
故答案为:
3.
【分析】
根据空间图形,根据向量加,减法的规则计算结果.
(2)由DD1∥CC1,知∠A1CC1是异面直线A1C与DD1所成角(或所成角的补角),由此能求出异面直线A1C与DD1所成角的大小.
【详解】
(1)∵长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=3,
∴四棱锥A1﹣ABCD的体积:
= = =4.
(2)∵DD1∥CC1,∴∠A1CC1是异面直线A1C与DD1所成角(或所成角的补角),
连接MC,过P作PQ∥A1C,交MC于Q.所以Q在平面ABCD内.
故选:A
16.C
【分析】
根据题意,对于①若点 在线段 上,设 点坐标为 ,然后代入验证显然 成立.对于②在 中,若 ,则| 是几何距离而非题目定义的距离,明显不成立,对于③在 中,用坐标表示 ,然后根据绝对值不等式可得到大于等于 .推出不成立,故可得到答案.
7.地球(地球半径为R)表面上从A地(北纬45°东经120°)到B地(北纬45°东经30°)的球面距离为__________.
8.已知三个球的半径 满足 ,则它们的体积 满足的等量关系是_______________________.
9.如图,在空间直角坐标系 中,四面体 的主视图 是面积为 的直角三角形,且 , 是正三角形,且点 在平面 上,则此四面体的左视图的面积等于__________.
(2)设直线 的方程为 ,与双曲线的方程联立,运用韦达定理和判别式大于0,以及中点坐标公式,解方程可得 ,进而得到直线 的方程;
(3)设 ,则 ,求得双曲线的渐近线方程分别与相应的垂线方程联立,求得交点 , ,以及 、 的坐标,由向量数量积的坐标表示,化简整理,即可得证.
∵tan∠A1CC1= = = ,
∴ = .
∴异面直线A1C与DD1所成角的大小为 ;
【点睛】
本题考查三棱锥的体积的求法,考查异面直线所成角的求法,是中档题,解题时要认真审题,注空间思维能力的培养.
18.(1)( , ).(2)
【分析】
(1)根据条件列关于P点坐标得方程组,解得结果,(2)先根据点到直线距离公式结合条件解得点M坐标,再建立 的函数解析式,最后根据二次函数性质求最小值.
本题考查空间几何体的三视图问题的求解,关键是能够根据垂直关系确定左视图的图形,从而利用长度关系来进行求解.
10.
【分析】
构造棱长为1的正方体,建立空间直角坐标系,把问题转化为解直角三角形问题.
【详解】
解:由题意可建立如图所示的空间直角坐标系,
其中 是棱长为1的正方体,直线 为 ,
平面 、 、 分别在正方体的三个面上,满足两两垂直,
于是 = ,又-6≤ ≤6,解得 =2.
椭圆上的点( , )到点M的距离为 ,
则 ,
由于-6≤ ≤6, ∴当 = 时, 取得最小值 .
【点睛】
本题考查直线与椭圆位置关系,考查基本分析求解能力,属中档题.
19.(1) ;(2)
【分析】
(1)根据“笼具”的构造,可知其体积等于圆柱的体积减去圆锥的体积,即可求出;
【详解】
地球表面上从A地(北纬 东经 )到B地(北纬 东经 )
的纬圆半径是 ,经度差是 ,所以 ,
球心角是 , 、 两地的球面距离是 ,
故答案为 .
【点睛】
本题主要考查球面距离及其他计算,考查空间想象能力,属于中档题.
8.
【分析】
利用球的体积公式,用 表示 ,代入 ,化简即可得结果.
【详解】
因为

同理 ,
(2)求出“笼具”的表面积,即可求出50个“笼具”的总造价.
【详解】
设圆柱的底面半径为 ,高为 ;圆锥的母线长为 ,高为 ,
根据题意可知:
(1) , cm, cm,
所以“笼具”的体积 cm .
(2)圆柱的侧面积 cm ,圆柱的底面积 cm ,
圆锥的侧面积 cm ,所以“笼具”的表面积为 cm ,
故造50个“笼具”的总造价: 元.
3.在平行六面体 中,设 , , ,用 、 、 作为基底向量表示 ________.
4.已知抛物线 过点A(2,2),则点A到准线的距离为________.
5.水平放置的边长为1的正三角形经过斜二测画法得到的直观图面积为________.
6.若一个圆柱的轴截面是面积为 的正方形,则它的表面积是_________.
(4)若 , ,则 或 和 相交,故(4)错误.
故选:B.
15.A
【分析】
连接A1P并延长,使其交AD于M,确定M点在AD上,再过M点作A1C平行线与平面ABCD内线段MC交于Q点,即可判断.
【详解】
过P作PN⊥A1A于N,A1N=3,PN=2,连接A1P,延长A1P交AD于M,设AM=x,
,即 .于是 .
【详解】
解:(1)由已知可得点A(-6,0),F(4,0)
设点P( , ),则 ={ +6, }, ={ -4, },
由已知可得
则2 +9 -18=0,解得 = 或 =-6.
由于 >0,只能 = ,于是 = .
∴点P的坐标是( , ).
(2)直线AP的方程是 - +6=0.
设点M( ,0),则M到直线AP的距离是 .



即 ,故答案为 .
【点睛】
本题主要考查球的体积公式,意在考查对基本公式的掌握与应用,属于基础题.
9.6
【分析】
作 ,根据 平面 可知 平面 ,得到左视图为 ;根据 可求得底面正三角形边长,进而求得 ,从而得到左视图面积.
【详解】
作 ,交 轴于 ,连接
平面 , 平面
此四面体的左视图为
故答案为
【点睛】
【详解】
有图形可知
.
故答案为:
4.
【分析】
首先求抛物线方程,再求点到准线的距离.
【详解】
由条件可知, ,得 ,
即抛物线方程 ,准线方程 ,
则点 到准线 的距离 .
故答案为:
5.
【分析】
求出边长为1的正三角形的面积S,再根据斜二测画法得到的直观图面积与原图形的面积比求出即可.
【详解】
边长为1的正三角形的面积为 ,
14.设 是两条不同的直线, 是三个不同的平面,给出下列四个命题,其中正确命题的个数是()
(1)若 ,则 ;
(2)若 ,则 ;
(3)若 ,则 ;
(4)若 ,则 ;
A.1B.2C.3D.4
15.在棱长为10的正方体 中, 为左侧面 上一点,已知点 到 的距离为3, 到 的距离为2,则过点 平行于 的直线与正方体表面()相交
18.点A、B分别是椭圆 长轴的左、右端点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭圆上,且位于 轴上方, .
(1)求点P的坐标;
(2)设M是椭圆长轴AB上的一点,M到直线AP的距离等于 ,求椭圆上的点到点M的距离 的最小值.
19.某种“笼具”由内,外两层组成,无下底面,内层和外层分别是一个圆锥和圆柱,其中圆柱与圆锥的底面周长相等,圆柱有上底面,制作时需要将圆锥的顶端剪去,剪去部分和接头忽略不计,已知圆柱的底面周长为 ,高为 ,圆锥的母线长为 .
由两点之间线段最短,知观光铁路为图中的 , ,
上坡即 到山顶 的距离 越来越小,下坡即 到山顶 的距离 越来越大,
∴下坡段的铁路,即图中的 ,
由 ,得 .
故答案为:18
【点睛】
本题考查圆锥侧面展开图、解三角形,考查等价转化思想方法以及基本分析求解能力,属基础题.
12.
【分析】
由曲线 与 轴围成的封闭图形为半椭圆,绕 轴旋转一周而成的几何体为 ,根据对称性构造圆柱和倒立的圆锥,利用祖暅原理,即可求解.
12.在平面 上,将曲线 与 轴围成的封闭图形记为 ,记 绕 轴旋转一周而成的几何体为 ,试构造圆柱与倒立的圆锥,利用祖暅原理得出 的体积值为________.
二、单选题
13.空间内不同的四个点,“无任何三点共线”是“四点不共面”的()
A.充要条件B.充分非必要条件
C.必要非充分条件D.既非充分又非必要条件
故选:C
14.B
【分析】
直接利用线面平行的判定和性质,面面平行的判定和性质的应用判断(1)(2)(3)(4)的结论.
【详解】
解: , 是两条不同的直线 , , 是三个不同的平面,
对于(1),若 , ,则 ,故(1)正确;
对于(2),若 , ,所以 ,由于 ,则 ,故(2)正确;
对于(3),若 , ,则 或 和 异面或 和 相交,故(3)错误;
10.若三个平面 、 、 两______.
11.如图是一座山的示意图,山呈圆锥形,圆锥的底面半径为10公里,母线长为40公里, 是母线 上一点,且 公里.为了发展旅游业,要建设一条最短的从 绕山一周到 的观光铁路.这条铁路从 出发后首先上坡,随后下坡,则下坡段铁路的长度为______________公里.
【详解】
①若点 在线段 上,设点 ,那么 在 之间. 在 , 之间, 在 之间,

,故①正确;
② ,显然,平方后不能消除 , ,所以命题不成立,故②不正确;
③在 中,由绝对值不等式的性质可得: ,
,故③不正确.
故选C.
17.(1)4;(2) .
【分析】
(1)四棱锥A1﹣ABCD的体积 ,由此能求出结果.
(3)过双曲线 上任意一点 作该双曲线两条渐近线的垂直,垂足分别为 、 ,求证: 为定值.
21.如图, 是底面边长为1的正四棱柱, 为 与 的交点.
(1)设 与底面 所成角的大小为 ,异面直线 与 所成角的大小为 ,求证: ;
(2)若点 到平面 的距离为 ,求二面角 ;
(3)在(2)的条件下,若平面 内存在点 满足 到直线 的距离与到直线 的距离相等,求 的最小值.
, ,
此时直线 与三个平面 、 、 所成角都相等,等于 ,
于是直线 与平面 成角为 , ,
故答案为: .
11.18
【分析】
先展开圆锥的侧面,确定观光铁路路线,再根据实际意义确定下坡段的铁路路线,最后解三角形得结果.
【详解】
如图,展开圆锥的侧面,过点 作 的垂线,垂足为 ,
记点 为 上任意一点,联结 , ,
答:这种“笼具”的体积约为 cm ,生产50个“笼具”的总造价为 元.
【点睛】
本题主要考查简单组合体的体积和表面积的计算,意在考查学生的数学运算能力,属于基础题.
20.(1) ;(2) ;(3)为定值 ,证明见解答.
【分析】
(1)由题意可得 ,由直角三角形的性质和双曲线的定义,解方程可得 ,即可得到双曲线的方程;
经过斜二测画法得到的直观图面积为 .
故答案为:
6.
【分析】
求出圆柱的底面半径和母线长,进而可求得圆柱的表面积.
【详解】
设圆柱的底面半径为 ,则圆柱的母线长为 ,由题意可得 ,解得 ,
因此,该圆柱的表面积为 .
故答案为: .
7.
【分析】
、 两地在同一纬度圈上,计算经度差,求出 弦长,以及球心角,然后求出球面距离.
上海市位育中学2020-2021学年高二下学期期中数学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、填空题
1.直线 的斜率为______________________.
2.已知直线 的一个方向向量为 ,平面 的一个法向量为 ,且 ,则 ________.
A. B.
C. D.
16.对于空间坐标系内任意两点 , ,定义它们之间的一种“新距离”: ,给出下列三个命题:
①若点 在线段 上,则 ;
②在 中,若 ,则 ;
③在 中, .
其中的真命题为()
A.①②③B.①②C.①D.②③
三、解答题
17.如图,长方体 中, .
(1)求四棱锥 的体积;
(2)求异面直线 与 所成角的大小.
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