高二数学上学期期中试题理16

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河南省洛阳市2022-2023学年高二上学期期中考试理科数学试卷(含答案)

求直线被曲线 ′ 截得的最短的弦长；
(3) 已知点的坐标为（5,3)，点在曲线 ′ 上运动，求线段的中点的轨迹方程.
22. (12 分）
如图，长方体 — 1 1 1 1 中， = 2 = 21 ，
点在棱上且1 丄平面1 1

(1)求的值
21. ( 12 分）
已知两定点 (-4,0)， (-1，0)，动点满足 | | = 2 ||，直线 :(2 + 1) + ( + 1) −
5 − 3 = 0.
(1) 求动点的轨迹方程，并说明轨迹的形状；
(2) 记动点的轨迹为曲线，把曲线向右平移 1 个单位长度，向上平移 1 个单位长度后得到曲线 ′ ，
反射光线所在直线的方程.
20. (12 分)
在直角梯形中， //， = 2 = 2 =2 2，∠ = 900 如图（1). 把△沿
翻折，使得平面 ⊥平面，如图（2).
(1) 求证: ⊥ ;
(2) 若为线段的中点，求点到平面的距离.
所成角的余弦值为
A.
6
B.
3
3
C.
3
15
D.
5
10
5
12. 若圆 2 + 2 − 4 − 4 − 10 = 0至少有三个不同的点到直线: = 的距离为 2 2，则直线的倾斜角
的取值范围是

A.[ 12 , 4 ]
5
B. [ 12 , 12 ]

C. [ 6 , 3 ]
B. - 5
C. 10
D. -10
2.已知（4,1,9)，(2,4,3)，则线段的长为
A. 39
B.7

河北省石家庄市第二中学2018-2019学年高二上学期期中考试数学(理)试题(含精品解析)

2018-2019学年河北省石家庄二中高二（上）期中数学试卷（理科）一、选择题（本题共12个小题，每小题5分，共6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．双曲线2x2﹣y2=8的实轴长是（）A．2B．2C．4D．42．若平面α与β的法向量分别是，则平面α与β的位置关系是（）A．平行B．垂直C．相交但不垂直D．无法确定3．已知椭圆+=1（a＞b＞0）的右焦点为F（3，0），点（0，﹣3）在椭圆上，则椭圆的方程为（）A． +=1B． +=1C． +=1D． +=14．双曲线﹣y2=1的顶点到其渐近线的距离等于（）A．B．C．D．5．若平面α的一个法向量为=（1，2，2），A=（1，0，2），B=（0，﹣1，4），A∉α，B∈α，则点A到平面α的距离为（）A．1B．2C．D．6．已知直线l1：4x﹣3y+7=0和直线l2：x=﹣1，抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是（）A．B．C．2D．7．椭圆的焦点F1，F2，P为椭圆上的一点，已知PF1⊥PF2，则△F1PF2的面积为（）A ．8B ．9C ．10D ．128．已知直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中，∠ABC =120°，AB =2，BC =CC 1=1，则异面直线AB 1与BC 1所成角的余弦值为（）A ．B ．C ．D ．9．若直线l ：y =ax ﹣1与抛物线C ：y 2=（a ﹣1）x 恰好有一个公共点，则实数a 的值构成的集合为（）A ．{﹣1，0}B ．{﹣1， }C ．{0， }D ．{1，，0}10．直线kx ﹣y ﹣2k +2=0恒过定点A ，若点A 是双曲线﹣=1的一条弦的中点，则此弦所在的直线方程为（）A ．x +4y ﹣10=0B ．2x ﹣y ﹣2=0C ．4x +y ﹣10=0D ．4x ﹣y ﹣6=011．如图F 1、F 2是椭圆C 1： +y 2=1与双曲线C 2的公共焦点，A 、B 分别是C 1、C 2在第二、四象限的公共点，若四边形AF 1BF 2为矩形，则C 2的离心率是（）A ．B ．C ．D ．12．已知椭圆C 1：+=1（a ＞b ＞0）与双曲线C 2：﹣=1（m ＞0，n ＞0）有共同的焦点F 1，F 2，且在第一象限的交点为P ，满足2•=2（其中O 为原点）设C 1，C 2的离心率分别为e 1，e 2当3e 1+e 2取得最小值时，e 1的值为（）A ．B ．C ．D ．二、填空题（本题共4个小题，每题5分，共20分）13．设椭圆C1：+=1（a＞b＞0）的离心率为，长轴长为26，若曲线C2上的点到椭圆C1的两个焦点的距离的差的绝对值等于4，则曲线C2的标准方程为．14．在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，M为棱AA1的中点，则直线D1B与平面MBC所成角的正弦值为．15．已知F1，F2分别是椭圆+=1（a＞b＞0）的左，右焦点，现以F2（1，0）为圆心作一个圆恰好经过椭圆中心并且交椭圆于点M，N，若过F1的直线MF1是圆F2的切线，则椭圆的长轴长为．16．已知双曲线x2﹣=1（b＞0）的左右焦点分别为F1，F2，过F2作直线l交双曲线的左支于点A，过F2作直线l的垂线交双曲线的左支于点B，若直线AB过F1，则△ABF2的内切圆圆心到F2的距离为．三、解答题（本题共70分，解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17．（10分）已知椭圆的对称轴为坐标轴且焦点在x轴上，离心率e=，短轴长为4．（I）求椭圆的方程（Ⅱ）过椭圆的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A，B两点，求AB的中点坐标及弦长|AB|．18．（12分）在三棱锥PABC中，PA⊥底面ABC，∠BAC=90°．点D，E，N分别为棱PA，PC，BC的中点，M是线段AD的中点，PA=AC=4，AB=2．（1）求证：MN∥平面BDE；（2）求二面角CEMN的正弦值．19．（12分）已知抛物线y2=﹣x与直线l：y=k（x+1）相交于A、B两点，点O为坐标原点．（1）求的值；（2）若△OAB的面积等于，求直线l的方程．20．（12分）已知双曲线C：﹣=1（a＞0，b＞0）的离心率为，则：（Ⅰ）求双曲线C的渐进线方程．（Ⅱ）当a=1时，已知直线x﹣y+m=0与双曲线C交于不同的两点A，B，且线段AB的中点在圆x2+y2=5上，求m的值．21．（12分）已知抛物线y2=4x的焦点为F，过点F的直线交抛物线于A，B两点．（Ⅰ）若，求直线AB的斜率；（Ⅱ）设点M在线段AB上运动，原点O关于点M的对称点为C，求四边形OACB面积的最小值．22．（12分）已知动点M到定直线x=﹣4的距离是它到定点F1（﹣1，0）的距离的2倍．（Ⅰ）求动点M的轨迹方程．（Ⅱ）是否存在过点P（2，1）的直线l与动点M的轨迹相交于不同的两点A，B，满足•=？若存在，求出直线l的方程；若不存在，请说明理由．2018-2019学年河北省石家庄二中高二（上）期中数学试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题（本题共12个小题，每小题5分，共6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．双曲线2x2﹣y2=8的实轴长是（）A．2B．2C．4D．4【分析】根据题意，将双曲线的方程变形可得标准方程，分析可得其a的值，由双曲线实轴的定义计算可得答案．【解答】解：根据题意，双曲线方程为：2x2﹣y2=8，则其标准方程为：﹣=1，其中a==2，则其实轴长2a=4；故选：C．【点评】本题考查双曲线的几何性质，注意要现将其方程变形为标准方程．2．若平面α与β的法向量分别是，则平面α与β的位置关系是（）A．平行B．垂直C．相交但不垂直D．无法确定【分析】先计算向量与向量的数量积，根据数量积为0得到两向量垂直，从而判断出两平面的位置关系．【解答】解： =﹣2+8﹣6=0∴⊥∴平面α与平面β垂直故选：B．【点评】本题主要考查了向量数量积以及向量垂直的充要条件，同时考查了两平面的位置关系，属于基础题．3．已知椭圆+=1（a＞b＞0）的右焦点为F（3，0），点（0，﹣3）在椭圆上，则椭圆的方程为（）A． +=1B． +=1C． +=1D． +=1【分析】由条件根据椭圆的标准方程和简单性质可得a2﹣b2=9，0+=1，求得a2和b2的值，可得椭圆的方程．【解答】解：由题意可得a2﹣b2=9，0+=1，∴a2=18，b2=9，故椭圆的方程为+=1，故选：D．【点评】本题主要考查椭圆的标准方程和简单性质，属于基础题．4．双曲线﹣y2=1的顶点到其渐近线的距离等于（）A．B．C．D．【分析】求出双曲线的渐近线方程，顶点坐标，利用点到直线的距离求解即可．【解答】解：双曲线﹣y2=1的顶点坐标（，0），其渐近线方程为x±y=0，所以所求的距离为=．故选：C．【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用，是基本知识的考查．5．若平面α的一个法向量为=（1，2，2），A=（1，0，2），B=（0，﹣1，4），A∉α，B∈α，则点A到平面α的距离为（）A．1B．2C．D．【分析】求出，点A到平面α的距离：d=，由此能求出结果．【解答】解：∵平面α的一个法向量为=（1，2，2），A=（1，0，2），B=（0，﹣1，4），A∉α，B∈α，∴=（1，1，﹣2），点A到平面α的距离：d===．故选：C．【点评】本题考查点到平面的距离的求法，是基础题，解题时要认真审题，注意向量法的合理运用．6．已知直线l1：4x﹣3y+7=0和直线l2：x=﹣1，抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是（）A．B．C．2D．【分析】如图所示，过点F（1，0）作FQ⊥l1，交抛物线于点P，垂足为Q，过点P作PM⊥l2，垂足为M．则|PF|=|PM|，可知：|FQ是|抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值．【解答】解：如图所示，过点F（1，0）作FQ⊥l1，交抛物线于点P，垂足为Q，过点P作PM⊥l2，垂足为M．则|PF|=|PM|，可知：|FQ是|抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值．|FQ|==．故选：A．【点评】本题考查了抛物线的标准方程及其性质、点到直线的距离公式，考查了推理能力与计算能力，属于中档题．7．椭圆的焦点F1，F2，P为椭圆上的一点，已知PF1⊥PF2，则△F1PF2的面积为（）A．8B．9C．10D．12【分析】先设出|PF1|=m，|PF2|=n，利用椭圆的定义求得n+m的值，平方后求得mn和m2+n2的关系，代入△F1PF2的勾股定理中求得mn的值，即可求出△F1PF2的面积．【解答】解：设|PF1|=m，|PF2|=n，由椭圆的定义可知m+n=2a，∴m2+n2+2nm=4a2，∴m2+n2=4a2﹣2nm由勾股定理可知m2+n2=4c2，求得mn=18，则△F1PF2的面积为9．故选：B．【点评】本题主要考查了椭圆的应用，椭圆的简单性质和椭圆的定义．考查了考生对所学知识的综合运用．8．已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中，∠ABC=120°，AB=2，BC=CC1=1，则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为（）A．B．C．D．【分析】【解法一】设M、N、P分别为AB，BB1和B1C1的中点，得出AB1、BC1夹角为MN 和NP夹角或其补角；根据中位线定理，结合余弦定理求出AC、MQ，MP和∠MNP的余弦值即可．【解法二】通过补形的办法，把原来的直三棱柱变成直四棱柱，解法更简洁．【解答】解：【解法一】如图所示，设M、N、P分别为AB，BB1和B1C1的中点，则AB1、BC1夹角为MN和NP夹角或其补角（因异面直线所成角为（0，]），可知MN=AB1=，NP=BC1=；作BC中点Q，则△PQM为直角三角形；∵PQ=1，MQ=AC，△ABC中，由余弦定理得AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cos∠ABC=4+1﹣2×2×1×（﹣）=7，∴AC=，∴MQ=；在△MQP中，MP==；在△PMN中，由余弦定理得cos∠MNP===﹣；又异面直线所成角的范围是（0，]，∴AB1与BC1所成角的余弦值为．【解法二】如图所示，补成四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1，求∠BC1D即可；BC1=，BD==，C1D=，∴+BD2=，∴∠DBC1=90°，∴cos∠BC1D==．故选：C．【点评】本题考查了空间中的两条异面直线所成角的计算问题，也考查了空间中的平行关系应用问题，是中档题．9．若直线l：y=ax﹣1与抛物线C：y2=（a﹣1）x恰好有一个公共点，则实数a的值构成的集合为（）A．{﹣1，0}B．{﹣1， }C．{0， }D．{1，，0}【分析】讨论若a=1，当a=﹣1时，将直线方程代入曲线方程，运用判别式为0，解方程即可得到所求值．【解答】解：若a=1，则曲线C为y=0，直线l：y=x﹣1，即有直线与曲线的交点为（1，0），满足题意；若a=0，则曲线C为y2=﹣x，直线l：y=﹣1，即有直线与曲线的交点为（﹣1，﹣1），满足题意；若a≠1，a≠0时，则抛物线y2=（a﹣1）x的对称轴为x轴，由y=ax﹣1与抛物线y2=（a﹣1）x相切，可得：a2x2﹣（3a﹣1）x+1=0，由判别式为0，可得（3a﹣1）2﹣4a2=0，解得a=（a=1舍去），综上可得，a=0，1或．故选：D．【点评】本题考查直线与曲线的交点的个数问题，注意讨论直线与曲线相切或与对称轴平行，考查运算能力，属于中档题和易错题．10．直线kx﹣y﹣2k+2=0恒过定点A，若点A是双曲线﹣=1的一条弦的中点，则此弦所在的直线方程为（）A．x+4y﹣10=0B．2x﹣y﹣2=0C．4x+y﹣10=0D．4x﹣y﹣6=0【分析】求出定点A（2，2），设A是弦P1P2的中点，且P1（x1，y1），P2（x2，y2），利用点差法能求出以A（2，2）为中点的双曲线的弦所在的直线方程．【解答】解：直线kx﹣y﹣2k+2=0恒过定点A（2，2），双曲线﹣=1方程可化为：4x2﹣y2=8，设A（2，2）是弦P1P2的中点，且P1（x1，y1），P2（x2，y2），则x1+x2=4，y1+y2=4．∵P1，P2在双曲线上，∴，∴4（x1+x2）（x1﹣x2）﹣（y1﹣y2）（y1+y2）=0，∴4×4（x1﹣x2）=4（y1﹣y2），∴k==4，∴以A（2，2）为中点的双曲线的弦所在的直线方程为：y﹣2=4（x﹣2），整理得4x﹣y﹣6=0．故选：D．【点评】本题考查直线方程的求法，是中档题，解题时要认真审题，注意点差法和根的判别式的合理运用．11．如图F1、F2是椭圆C1： +y2=1与双曲线C2的公共焦点，A、B分别是C1、C2在第二、四象限的公共点，若四边形AF1BF2为矩形，则C2的离心率是（）A．B．C．D．【分析】不妨设|AF1|=x，|AF2|=y，依题意，解此方程组可求得x，y的值，利用双曲线的定义及性质即可求得C2的离心率．【解答】解：设|AF1|=x，|AF2|=y，∵点A为椭圆C1： +y2=1上的点，∴2a=4，b=1，c=；∴|AF1|+|AF2|=2a=4，即x+y=4；①又四边形AF1BF2为矩形，∴+=，即x2+y2=（2c）2==12，②由①②得：，解得x=2﹣，y=2+，设双曲线C2的实轴长为2m，焦距为2n，则2m=|AF2|﹣|AF1|=y﹣x=2，2n=2c=2，∴双曲线C2的离心率e===．故选：D．【点评】本题考查椭圆与双曲线的简单性质，求得|AF1|与|AF2|是关键，考查分析与运算能力，属于中档题．12．已知椭圆C1：+=1（a＞b＞0）与双曲线C2：﹣=1（m＞0，n＞0）有共同的焦点F1，F2，且在第一象限的交点为P，满足2•=2（其中O为原点）设C1，C2的离心率分别为e1，e2当3e1+e2取得最小值时，e1的值为（）A．B．C．D．【分析】由2•=2，故||=2||cos∠POF2，即x P=，由焦半径公式可得：PF1=a+=x P+m⇒e1e2=2，3e1+e2取，当且仅当3e1=e2时取等号，即．【解答】解：∵2•=2，故||=2||cos∠POF2，即x P=由焦半径公式可得：PF1=a+=x P+m⇒2c2=am⇒e1e2=23e1+e2取，当且仅当3e1=e2时取等号，即故选：A．【点评】本题考查了双曲线离心率，属于中档题．二、填空题（本题共4个小题，每题5分，共20分）13．设椭圆C1：+=1（a＞b＞0）的离心率为，长轴长为26，若曲线C2上的点到椭圆C1的两个焦点的距离的差的绝对值等于4，则曲线C2的标准方程为　﹣=1　．【分析】在椭圆C1中，由题设条件能够得到a，b，曲线C2是以F1（﹣5，0），F2（5，0），为焦点，实轴长为4的双曲线，由此可求出曲线C2的标准方程．【解答】解：在椭圆C1中，椭圆C1：+=1（a＞b＞0）的离心率为，长轴长为26，a=13，c=5，b=12，椭圆C1的焦点为F1（﹣5，0），F2（5，0），椭圆方程为：．曲线C2上的点到椭圆C1的两个焦点的距离的差的绝对值等于4，a=2，则c=5，则b=．故C2的标准方程为：，故答案为：．【点评】本题考查圆锥曲线的性质和应用，解题时要注意公式的灵活运用，注意区分椭圆和双曲线的性质．14．在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，M为棱AA1的中点，则直线D1B与平面MBC所成角的正弦值为．【分析】设正方体ABCD﹣A1B1C1D1中棱长为2，建立空间直角坐标系，利用向量法能求出直线D1B与平面MBC所成角的正弦值．【解答】解：设正方体ABCD﹣A1B1C1D1中棱长为2，如图建立空间直角坐标系，则D1（0，0，2），B（2，2，0），M（2，0，1），C（0，2，0），=（﹣2，﹣2，2），=（0，﹣2，1），=（﹣2，0，0），设平面MBC的法向量=（x，y，z），则，取y=1，得=（0，1，2），设直线D1B与平面MBC所成角为θ，则sinθ===．故直线D1B与平面MBC所成角的正弦值为．故答案为：．【点评】本题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，考查运算求解能力，考查函数与方程思想，是中档题．15．已知F1，F2分别是椭圆+=1（a＞b＞0）的左，右焦点，现以F2（1，0）为圆心作一个圆恰好经过椭圆中心并且交椭圆于点M，N，若过F1的直线MF1是圆F2的切线，则椭圆的长轴长为　+1　．【分析】由题意画出图形，利用椭圆定义可得|MF1|=2a﹣1，则Rt△F1MF2中，由勾股定理求得a，则答案可求．【解答】解：如图，由题意可知，|MF2|=c=1，则|MF1|=2a﹣1，则Rt△F1MF2中，由勾股定理可得（2a﹣1）2+12=4，解得：a=．∴椭圆的长轴长为．故答案为：．【点评】本题考查椭圆的简单性质，考查数形结合的解题思想方法，是中档题．16．已知双曲线x2﹣=1（b＞0）的左右焦点分别为F1，F2，过F2作直线l交双曲线的左支于点A，过F2作直线l的垂线交双曲线的左支于点B，若直线AB过F1，则△ABF2的内切圆圆心到F2的距离为　2　．【分析】设内切圆的圆心为I，由直线AF2和直线BF2垂直，运用内角平分线定可得ABF2为等腰直角三角形，运用勾股定理和三角形的等积法，可得半径r，即可得到所求距离．【解答】解：设内切圆的圆心为I，由直线AF2和直线BF2垂直，可得I在x轴上， ====1，可得三角形ABF2为等腰直角三角形，设|AF2|=m，则设|BF2|=m，|AB|=m，即有内切圆的半径r满足r•（4m﹣4）=m2，又m=2m﹣4，解得r=2，m=4+2，即有|IF2|=r=2，故答案为：2．【点评】本题考查双曲线的定义、方程和性质，注意定义法和内角平分线定理的运用，考查三角形的等积法和勾股定理的应用，考查运算能力，属于中档题．三、解答题（本题共70分，解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17．（10分）已知椭圆的对称轴为坐标轴且焦点在x轴上，离心率e=，短轴长为4．（I）求椭圆的方程（Ⅱ）过椭圆的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A，B两点，求AB的中点坐标及弦长|AB|．【分析】（Ⅰ）由已知， =，2b=4，由此能求出椭圆的标准方程．（Ⅱ）椭圆的右焦点为（1，0），直线AB方程为：y=2（x﹣1），由，得3x2﹣5x=0，由此能求出A（0，﹣2），B（），进而能求出|AB|．【解答】解：（Ⅰ）由已知， =，2b=4，∴b=2∵b2=a2﹣c2=5c2﹣c2=4c2=4，∴c2=1，a2=5，∴椭圆的标准方程为： +=1．……………………（4分）（Ⅱ）椭圆的右焦点为（1，0），∴直线AB方程为：y=2（x﹣1）…………………………设A（x1，y1），B（x2，y2），由，得3x2﹣5x=0，解得x1=0，x2=，…………………………（7分）设AB中点坐标为（x0，y0），则=，，所以AB的中点为（），…………………………（9分）∵A（0，﹣2），B（），∴|AB|==．…………………………（10分）【点评】本题考查椭圆方程的求法，考查弦长的求法，考查椭圆、直线方程、中点坐标公式等基础知识，考查运算求解能力，考查函数与方程思想，是中档题．18．（12分）在三棱锥PABC中，PA⊥底面ABC，∠BAC=90°．点D，E，N分别为棱PA，PC，BC的中点，M是线段AD的中点，PA=AC=4，AB=2．（1）求证：MN∥平面BDE；（2）求二面角CEMN的正弦值．【分析】（1）取AB中点F，连接MF、NF，由已知可证MF∥平面BDE，NF∥平面BDE．得到平面MFN∥平面BDE，则MN∥平面BDE；（2）由PA⊥底面ABC，∠BAC=90°．可以A为原点，分别以AB、AC、AP所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系．求出平面MEN与平面CME的一个法向量，由两法向量所成角的余弦值得二面角CEMN的余弦值，进一步求得正弦值．【解答】（1）证明：取AB中点F，连接MF、NF，∵M为AD中点，∴MF∥BD，∵BD⊂平面BDE，MF⊄平面BDE，∴MF∥平面BDE．∵N为BC中点，∴NF∥AC，又D、E分别为AP、PC的中点，∴DE∥AC，则NF∥DE．∵DE⊂平面BDE，NF⊄平面BDE，∴NF∥平面BDE．又MF∩NF=F．∴平面MFN∥平面BDE，则MN∥平面BDE；（2）解：∵PA⊥底面ABC，∠BAC=90°．∴以A为原点，分别以AB、AC、AP所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系．∵PA=AC=4，AB=2，∴A（0，0，0），B（2，0，0），C（0，4，0），M（0，0，1），N（1，2，0），E（0，2，2），则=（1，2，﹣1），=（0，2，1），设平面MEN的一个法向量为=（x，y，z），由，得，取z=2，得=（4，﹣1，2）．由图可得平面CME的一个法向量为=（1，0，0）．∴cos＜，＞==．∴二面角CEMN的余弦值为，则正弦值为．【点评】本题考查直线与平面平行的判定，考查了利用空间向量求解空间角，考查计算能力，是中档题．19．（12分）已知抛物线y2=﹣x与直线l：y=k（x+1）相交于A、B两点，点O为坐标原点．（1）求的值；（2）若△OAB的面积等于，求直线l的方程．【分析】（1）联立直线与抛物线方程，化为关于y的一元二次方程，由根与系数关系求出A，B两点的横纵坐标的和与积，直接运用数量积的坐标运算求解；（2）直接代入三角形面积公式求解即可【解答】解：（1）设，由题意可知：k≠0，∴，联立y2=﹣x得：ky2+y﹣k=0显然：△＞0，∴，∴=（﹣y12）（﹣y22）+y1y2=（﹣1）2+1=0，（2）∵S△OAB=×1×|y1﹣y2|===，解得：k=±，∴直线l的方程为：2x+3y+2=0或2x﹣3y+2=0．【点评】本题考查了直线和圆锥曲线的关系，考查了平面向量数量积的坐标运算，训练了三角形面积的求法，是中档题．20．（12分）已知双曲线C：﹣=1（a＞0，b＞0）的离心率为，则：（Ⅰ）求双曲线C的渐进线方程．（Ⅱ）当a=1时，已知直线x﹣y+m=0与双曲线C交于不同的两点A，B，且线段AB的中点在圆x2+y2=5上，求m的值．【分析】（Ⅰ）由题意通过离心率推出c2=3a2，得到，然后求解双曲线的渐近线方程．（Ⅱ）当a=1时，双曲线C的方程为x2﹣．设A、B两点的坐标分别为（x1，y1），（x2，y2），线段AB的中点为M（x0，y0），联立直线与双曲线方程，利用韦达定理，结合已知条件求解m即可．【解答】（本小题满分12分）解：（Ⅰ）由题意，得，∴c2=3a2∴b2=c2﹣a2=2a2，即∴所求双曲线C的渐进线方程………………（Ⅱ）由（1）得当a=1时，双曲线C的方程为x2﹣．……6分设A、B两点的坐标分别为（x1，y1），（x2，y2），线段AB的中点为M（x0，y0），由，得x2﹣2mx﹣m2﹣2=0（判别式△＞0），∴x0==m，y0=x0+m=2m，…………（10分）∵点M（x0，y0），在圆x2+y2=5上，∴m2+4m2=5，∴m=±1．……（12分）（本题学生用“点差法”也给分）【点评】本题考查圆锥曲线的综合应用，直线与双曲线的位置关系的应用，考查转化思想以及计算能力．21．（12分）已知抛物线y2=4x的焦点为F，过点F的直线交抛物线于A，B两点．（Ⅰ）若，求直线AB的斜率；（Ⅱ）设点M在线段AB上运动，原点O关于点M的对称点为C，求四边形OACB面积的最小值．【分析】（Ⅰ）依题意F（1，0），设直线AB方程为x=my+1．将直线AB的方程与抛物线的方程联立，得y2﹣4my﹣4=0．由此能够求出直线AB的斜率．（Ⅱ）由点C与原点O关于点M对称，得M是线段OC的中点，从而点O与点C到直线AB的距离相等，所以四边形OACB的面积等于2S△AOB．由此能求出四边形OACB的面积最小值．【解答】（本小题满分13分）（Ⅰ）解：依题意F（1，0），设直线AB方程为x=my+1．…（1分）将直线AB的方程与抛物线的方程联立，消去x得y2﹣4my﹣4=0．…（3分）设A（x1，y1），B（x2，y2），所以y1+y2=4m，y1y2=﹣4．①…（4分）因为，所以y1=﹣2y2．②…联立①和②，消去y1，y2，得．…（6分）所以直线AB的斜率是．…（7分）（Ⅱ）解：由点C与原点O关于点M对称，得M是线段OC的中点，从而点O与点C到直线AB的距离相等，所以四边形OACB的面积等于2S△AOB．…（9分）因为…（10分）=，…（12分）所以m=0时，四边形OACB的面积最小，最小值是4．…（13分）【点评】本题考查直线斜率的求法，考查四边形面积的最小值的求法，综合性强，难度大，是高考的重点．解题时要认真审题，仔细解答，注意挖掘题设中的隐含条件，合理地进行等价转化．22．（12分）已知动点M到定直线x=﹣4的距离是它到定点F1（﹣1，0）的距离的2倍．（Ⅰ）求动点M的轨迹方程．（Ⅱ）是否存在过点P（2，1）的直线l与动点M的轨迹相交于不同的两点A，B，满足•=？若存在，求出直线l的方程；若不存在，请说明理由．【分析】（Ⅰ）设M（x，y）（x＞﹣4），由题意得==|x+4|=2+，由此能求出动点M的轨迹方程．（Ⅱ）设直线l的方程为y=k（x﹣2）+1，由，得（4k2+3）x2﹣8（2k2﹣k）x+8（2k2﹣2k﹣1）=0，利用根的判别式、韦达定理、向量的数量积，结合已知条件能求出存在直线l满足条件，其方程为x﹣2y=0．【解答】解：（Ⅰ）设M（x，y）（x＞﹣4），由题意得==|x+4|=2+，…………………………（2分）整理得动点M的轨迹方程为： =1．…………………………（4分）（Ⅱ）假设存在符合题意的直线l，由题意知直线斜率存在，设直线l的方程为y=k（x﹣2）+1，由，消去y得（4k2+3）x2﹣8（2k2﹣k）x+8（2k2﹣2k﹣1）=0，由△=64（2k2﹣k）k2﹣32（4k2+3）（2k2﹣2k﹣1）＞0，得6k+3＞0，解得k＞﹣，设A（x1，y1），B（x2，y2），则，x1x2=，…………………………（8分）由，得（x1﹣2）（x2﹣2）+（y1﹣1）（y2﹣1）=，则（x1﹣2）（x2﹣2）（k2+1）=，即[x1x2﹣2（x1+x2）+4]（k2+1）=，所以[﹣+4]（k2+1）=，整理得=，解得k=，…………………………（10分）又k＞﹣，所以k=，故存在直线l满足条件，其方程为y=，即x﹣2y=0．…………………………（12分）【点评】本题考查动点的轨迹方程的求法，考查满足条件的直线方程是否存在的判断与求法，考查根的判别式、韦达定理、向量的数量积等基础知识，考查运算求解能力，考查化归与转化思想，是中档题．。

吉林省延边朝鲜族自治州延吉市第二中学2019-2020学年高二数学上学期期中试题理(含解析)

吉林省延边朝鲜族自治州延吉市第二中学2019-2020学年高二数学上学期期中试题理（含解析）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分，每题只有一个选项正确） 1.命题“,sin 10x R x ∀∈+≥”的否定是（） A. 00,sin 10x R x ∃∈+< B. ,sin 10x R x ∀∈+< C. 00,sin 10x R x ∃∈+≥ D. ,sin 10x R x ∀∈+≤【答案】A 【解析】【分析】利用全称命题的否定方法求解，改变量词，否定结论.【详解】因为,sin 10x R x ∀∈+≥的否定为00,sin 10x R x ∃∈+<，所以选A.【点睛】本题主要考查含有量词的命题的否定，一般处理策略是：先改变量词，然后否定结论.2.下列有关命题的说法正确的是（）A. 命题“若21x =，则1x =”的否命题为：“若21x =则1x ≠”B. p q ∧为假命题，则,p q 均为假命题C. 命题“若,,a b c 成等比数列，则2b ac =”的逆命题为真命题D. 命题“若x y =，则sin sin x y =”的逆否命题为真命题【答案】D 【解析】【分析】根据命题之间的关系逐个判断即可.【详解】对A, 命题“若21x =,则1x =”的否命题为：“若21x ≠则1x ≠”,故A 错误对B, p q ∧为假命题,则,p q 至少有一个假命题,故B 错误.对C,命题“若,,a b c 成等比数列,则2b ac =”的逆命题为“若2b ac =,则,,a b c 成等比数列”,若,,a b c 均为0则,,a b c 不成等比数列,故C 错误.对D, 命题“若x y =,则sin sin x y =”为真命题,所以它的逆否命题也为真,故D 正确. 故选：D.【点睛】本题主要考查四个命题之间的关系与真假命题的判断,属于基础题型. 3.等差数列{}n a 中，若12332a a a ++=，111213118a a a ++=，则410a a +等于（）A. 45B. 75C. 50D. 60【答案】C 【解析】分析：详解：根据等差数列中等差中项的性质1232332a a a a ++==111213123118a a a a ++==因为21232118503a a ++== 所以4107212250a a a a a +==+= 所以选C点睛：本题考查了等差数列中等差中项性质的应用，是简单题。

四川省成都市2023-2024学年高二上学期期中数学试题含解析

2023-2024学年度上期高2025届半期考试高二数学试卷（答案在最后）本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．第Ⅰ卷第1页至第2页，第Ⅱ卷第3页至第4页．注意事项：1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上．2．答选择题时，必须使用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号．3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上．4．所有题目必须在答题卡上作答，在试卷上作答无效．5．考试结束后，只将答题卡收回．第Ⅰ卷（选择题，共60分）一．单选题：本大题共8小题，每小题5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.已知向量()(),2,2,3,4,2a x b =-=-，若a b ⊥，则x 的值为（）A.1B.4- C.4D.1-【答案】C 【解析】【分析】根据向量垂直的坐标运算即可求解.【详解】由()(),2,2,3,4,2a x b =-=- 得3840a b x ⋅=--= ，所以4x =，故选：C2.已知直线1:3410l x y --=与2:3430l x y -+=，则1l 与2l 之间的距离是（）A.45B.35C.25 D.15【答案】A 【解析】【分析】直接由两平行线之间的距离公式计算即可.【详解】因为已知直线1:3410l x y --=与2:3430l x y -+=，而()()34430⨯---⨯=，所以12l l //，所以由两平行线之间的距离公式可得1l 与2l 之间的距离是45d ==.故选：A.3.已知圆()()221:219C x y -++=与圆()()222:134C x y ++-=，则圆1C 与圆2C 的位置关系为（）A.相交B.外切C.内切D.内含【答案】B 【解析】【分析】根据两圆圆心距与半径的关系即可求解.【详解】()()221:219C x y -++=的圆心为()2,1,3r -=，()()222:134C x y ++-=的圆心为()1,3,2R -=，由于125C C ==,125C C r =+=R ，所以1C 与圆2C 外切，故选：B4.若直线()1:410l x a y +-+=与2:20l bx y +-=垂直，则a b +的值为（）A.2 B.45C.23D.4【答案】D 【解析】【分析】根据直线垂直的条件求解．【详解】由题意40b a +-=，∴4a b +=．故选：D ．5.已知事件,A B 相互独立，且()()0.3,0.7P A P B ==，则()P AB =（）A.1 B.0.79C.0.7D.0.21【答案】D 【解析】【分析】由独立事件的概率乘法公式计算．【详解】由题意()()()0.30.70.21P AB P A P B ==⨯=，故选：D ．6.如图，空间四边形OABC 中，,,OA a OB b OC c ===，点M 为BC 中点，点N 在侧棱OA 上，且2ON NA =，则MN =（）A.121232a b c--+B.211322a b c-++C.211322a b c --D.111222a b c +-【答案】C 【解析】【分析】由图形中线段关系，应用向量加减、数乘的几何意义用,,OA a OB b OC c === 表示出MN.【详解】1221()2332MN MB BO ON CB OB OA OA OB OC OB=++=-+=+-- 211211322322OA OB OC a b c =--=--.故选：C7.已知椭圆方程为()222210x y a b a b +=>>，长轴为12A A ，过椭圆上一点M 向x 轴作垂线，垂足为P ，若212||13MP A P A P =⋅，则该椭圆的离心率为（）A.3B.3C.13D.23【答案】B 【解析】【分析】根据题意，设()00,M xy ，表示出12,A P A P ，结合椭圆方程，代入计算，再由离心率公式，即可得到结果.【详解】设()00,M x y ，则2200221x y a b+=，()()()120,0,,0,,0A a A a P x -，则10A P x a =+，20A P x a =-，0MP y =所以222002201200||13a y y MP A P A x x a P x a+⋅=-==⋅-，且22x a <，所以22213y a x =-，即222003a x y -=，代入椭圆方程可得222002231a y y a b-+=，化简可得223a b =，则离心率为63e ===.故选：B8.现有一组数据不知道其具体个数，只知道该组数据平方后的数据的平均值是a ，该组数据扩大m 倍后的数据的平均值是b ，则原数据的方差、平方后的数据的方差、扩大m 倍后的数据的方差三个量中，能用,,a b m 表示的量的个数是（）A.0 B.1C.2D.3【答案】C 【解析】【分析】设出原始数据，逐个计算求解即可.【详解】设该组数据为123,,n x x x x ⋅⋅⋅，则12nx x x x n++⋅⋅⋅+=.所以22212n x x x a n++⋅⋅⋅+=，12n mx mx mx mx b n ++⋅⋅⋅+==，所以b x m =.原数据的方差()()()()2222221212221212n n n x x x x x x x x x x x x x s xnn n-+-+⋅⋅⋅+-++⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+==-+2222222b b a x x a x a a m m ⎛⎫=-+=-=-=- ⎪⎝⎭，可以用,,a b m 表示.扩大m 倍后的数据的方差：()()()()()()2222221212222n n mx mx mx mx mx mx x x x x x x s m nn ⎡⎤-+-+⋅⋅⋅+--+-+⋅⋅⋅+-==⎢⎥⎢⎥⎣⎦22222212b m s m a m a b m ⎛⎫==-=- ⎪⎝⎭，可以用,,a b m 表示.平方后的数据的方差：()()()()2222222224441212221232n n n x a x a x aa x x x x x x s a nn n-+-+⋅⋅⋅+-++⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+==-+44444422212122n n x x x x x x a a a n n++⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+=-+=-.不能用,,a b m 表示.故选：C.二．多选题：本大题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个是符合题目要求的，全选对得5分，部分选对得2分，有错选得0分．9.我校举行党史知识竞赛，对全校参赛的1000名学生的得分情况进行了统计，把得分数据按照[)[)[)[)[]50,60,60,70,70,80,80,90,90,100分成5组，绘制了如图所示的频率分布直方图．根据图中信息，下列说法正确的是（）A.图中的x 值为0.020B.这组数据的极差为50C.得分在80分及以上的人数为400D.这组数据的众数的估计值为82【答案】AC 【解析】【分析】根据频率值和为1即可判断A ；根据由频率分布直方图无法求出这组数据得极差，即可判断B ；求出得分在80分及以上的频率，再乘以总人数，即可判断C ；根据频率分布直方图中众数即可判断D .【详解】解：()100.0050.0350.0300.0101x ⨯++++=，解得0.020x =，故A 正确；因为由频率分布直方图无法求出这组数据得极差，故B 错误；得分在80分及以上的频率为()100.0300.0100.4⨯+=，所以得分在80分及以上的人数为10000.4400⨯=，故C 正确；这组数据的众数的估计值为75，故D 错误.故选：AC .10.下列说法正确的是（）A.对任意向量,a b ，都有a b b a⋅=⋅B.若a b a c ⋅=⋅且0a ≠，则b c=C.对任意向量,,a b c，都有()()a b c a b c⋅⋅=⋅⋅ D.对任意向量,,a b c ，都有()+⋅=⋅+⋅ a b c a c b c【答案】AD 【解析】【分析】可由数量积的定义及运算律可逐一判定选项.【详解】cos ,a b a b a b ⋅=，cos ,b a a b a b ⋅= ，可得a b b a ⋅=⋅，故选项A 正确；由a b a c ⋅=⋅ 可得()0a b c ⋅-=，又0a ≠ ，可得b c = 或()a cb ⊥- ，故选项B 错误；()()cos ,R a b c a b a b c c λλ⋅⋅==∈,()()cos ,R a b c c b c b a a μμ⋅⋅==∈所以()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅ 不一定成立，故选项C 错误；由向量数量积运算的分配律可知选项D 正确；故选：AD.11.甲､乙两支田径队队员的体重(单位：kg)信息如下：甲队体重的平均数为60，方差为200，乙队体重的平均数为68，方差为300，又已知甲､乙两队的队员人数之比为1：3，则关于甲､乙两队全部队员的体重的平均数和方差的说法正确的是（）A.平均数为67B.平均数为66C.方差为296D.方差为287【答案】BD 【解析】【分析】先利用比重计算全部队员体重的平均值，再利用平均值计算方差即可.【详解】依题意，甲的平均数160x =，乙的平均数268x =，而甲､乙两队的队员人数之比为1：3，所以甲队队员在所有队员中所占比重为14，乙队队员在所有队员中所占比重为34故甲、乙两队全部队员的体重的平均数为：1360686644x =⨯+⨯=；甲、乙两队全部队员的体重的方差为：()()22213200606630068665922828744s ⎡⎤⎡⎤=⨯+-+⨯+-=+=⎣⎦⎣⎦.故选：BD.12.已知四面体中三组对棱的中点间的距离都相等，则下列说法正确的是（）A.该四面体相对的棱两两垂直B.该四面体四个顶点在对面三角形的射影是对面三角形的外心C.该四面体的四条高线交于同一点（四面体的高线即为过顶点作底面的垂线）D.该四面体三组对棱平方和相等【答案】ACD 【解析】【分析】设,,AB b AC c AD d ===，利用向量法AD 选项，用几何法判断BC 选项．【详解】选项A ，如图，四面体ABCD 中，,,,,,E F G H I J 是所在棱中点，EF GH IJ ==，设,,AB b AC c AD d === ，则111()()222EF AF AE AD AB AC d b c =-=-+=-- ，111()()222GH AH AG AC AD AB c d b =-=+-=+- ，EF GH =，即EF GH = ，所以11()()22d b c c d b --=+-，所以222222222222d b c b d c d b c d b c c d b d b c++-⋅-⋅+⋅=+++⋅-⋅-⋅c d b c ⋅=⋅ ，即()0c b d ⋅-= ，所以()c b d ⊥- ，即AC DB ⊥，所以AC BD ⊥，同理,AB CD AD BC ⊥⊥，A 正确；选项B ，设1AH ⊥平面BCD ，1H 是垂足，CD ⊂平面BCD ，所以1AH CD ⊥，又AB CD ⊥，11,,AB AH A AB AH =⊂ 平面1ABH ，所以CD ⊥平面1ABH ，而1BH ⊂平面1ABH ，所以1CD BH ⊥，同理1BC DH ⊥，所以1H 是平面BCD 垂心，同理可得其它顶点在对面的射影是对面三角形的垂心，B 错；选项C ，如上图，1AH ⊥平面BCD ，2BH ⊥平面ACD ，3DH ⊥平面ABC ，123,,H H H 是垂足，先证明12,AH BH 相交，1AH ⊥平面BCD ，CD ⊂平面BCD ，所以1AH CD ⊥，又AB CD ⊥，11,,AB AH A AB AH =⊂ 平面1ABH ，所以CD ⊥平面1ABH ，同理CD ⊥平面2ABH ，所以平面1ABH 和平面2ABH 重合，即12,AH BH 共面，它们必相交，设12AH BH H ⋂=，下面证明DH ⊥平面ABC ，与证明CD ⊥平面1ABH 同理可证得BC ⊥平面1ADH ，又DH ⊂平面1ADH ，所以BC DH ⊥，同理由2BH ⊥平面ACD 可证得DH AC ⊥，而,AC BC 是平面ABC 内两相交直线，所以DH ⊥平面ABC ，因此DH 与3DH 重合，同理可证CH ⊥平面ABD ，C 正确；选项D ，由选项A 的讨论同理可得b c b d c d ⋅=⋅=⋅，222222222()2AB CD AB CD b d c b c d c d +=+=+-=++-⋅ ，222222222()2AC BD AC BD c d b b c d b d +=+=+-=++-⋅，所以2222AB CD AC BD +=+，同理222222AB CD AC BD AD BC +=+=+，D 正确．故选：ACD ．第Ⅱ卷（非选择题，共90分）三．填空题：本大题共4小题，每小题5分，共20分．13.经过()()0,2,1,0A B -两点的直线的方向向量为()1,k ，则k =______．【答案】2【解析】【分析】方向向量与BA平行，由此可得．【详解】由已知(1,2)BA =，()1,k 是直线AB 的方向向量，则2k =，故答案为：2.14.在一次篮球比赛中，某支球队共进行了8场比赛，得分分别为25，29，30，32，37，38，40，42，那么这组数据的第65百分位数为______．【答案】38【解析】【分析】根据百分位数的定义即可求解.【详解】865% 5.2⨯=,故这组数据的第65百分位数为第6个数38，故答案为：3815.写出与圆221:(1)(3)1C x y +++=和222:(3)(1)9C x y -++=都相切的一条直线的方程__________．【答案】0x =##4y =-##430x y -=##34100x y ++=【解析】【分析】判断两个圆是相离的，得到应该有四条公切线，画出图形易得0x =或4y =-为公切线，设切线方程为y kx b =+，根据圆心到直线的距离等于半径列出关于,k b 方程组，求解.【详解】因为圆1C 的圆心为()11,3C --，半径11r =圆2C 的圆心为()23,1C -，半径23r =又因为124C C =所以圆1C 与圆2C 相离，所以有4条公切线.画图为：易得:0a x =或:4n y =-是圆221:(1)(3)1C x y +++=和222:(3)(1)9C x y -++=的公切线设另两条公切线方程为：y kx b =+圆1C 到直线y kxb =+的距离为1=圆2C 到直线y kxb =+3=所以3133k b b k ++=-+所以31339k b b k ++=-+或31339k b b k ++=-+-34k b =+或52b =-当52b =-1==所以34k =-，切线方程为34100x y ++=当34k b =+3==所以()()225249b b +=++所以240b b +=所以0b =或4b =-当0b =时43k =，切线方程为430x y -=当4b =-时0k =，切线方程为4y =-故答案为：0x =或4y =-或430x y -=或34100x y ++=16.已知P 为直线=2y -上一动点，过点P 作圆221x y +=的两条切线，切点分别为,B C ，则点()2,1A 到直线BC 的距离的最大值为______．【答案】52【解析】【分析】首先设点00(,)P x y ，求过点BC 的直线方程，并判断直线BC 过定点，再利用几何关系求最大值.【详解】设00(,)P x y ，过点P 引圆221x y +=的两条切线，切点分别为,B C ，则切点在以OP 为直径的圆上，圆心00,22x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭，半径r =，则圆的方程是22220000224x y x y x y +⎛⎫⎛⎫-+-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，整理为：22000x y x x y y +--=，又点,B C 在圆221x y +=上，两圆方程相减得到001x x y y +=，即直线BC 的方程是001x x y y +=，因为02y =-，代入001x x y y +=得021x x y -=，则直线BC 恒过定点10,2N ⎛⎫- ⎪⎝⎭，所以点()2,1A 到直线BC 的距离52d AN ≤==，所以点()2,1A 到直线BC 的距离的最大值为52.故答案为：52.【点睛】思路点睛：首先本题求以OP 为直径的圆，利用两圆相减，求得过两圆交点的直线方程，关键是发现直线BC 过定点，这样通过几何关系就容易求定点与动直线距离的最大值.四．解答题：本大题共6小题，共70分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．17.已知ABC 的周长为()()14,3,0,3,0B C -．（1）求点A 的轨迹方程；（2）若AB AC ⊥，求ABC 的面积．【答案】（1）()2210167x y y +=≠（2）7【解析】【分析】（1）结合椭圆定义可得A 的轨迹方程.（2）利用AB AC ⊥及椭圆定义可列出方程，求解AC AB ⋅，即可算出ABC 的面积．【小问1详解】ABC 的周长为14且6,86BC AC AB BC =∴+=>=，根据椭圆的定义可知，点A 的轨迹是以()()3,0,3,0B C -为焦点，以8为长轴长的椭圆，即4,3,a c b ===A 的轨迹方程为221167x y+=，又A 为三角形的顶点，故所求的轨迹方程为()2210167x y y +=≠．【小问2详解】222,||||36AB AC AB AC BC ⊥∴+== ①．A 点在椭圆()2210167x y y +=≠上，且()()3,0,3,0B C -为焦点，8AC AB ∴+=，故22||264AC AB AC AB ++⋅=②．由①②可得，14AC AB ⋅=，故172S AC AB =⋅⋅=．ABC ∴ 的面积为7．18.如图，四面体OABC 的所有棱长都为1,,D E 分别是,OA BC 的中点，连接DE ．（1）求DE 的长；（2）求点D 到平面ABC 的距离．【答案】18.219.3【解析】【分析】（1）利用基底,,OA OB OC 表示出向量DE，再根据向量数量积求长度的方法即可求出；（2）由该几何体特征可知，点O 在平面ABC 的射影为ABC 的中心，即可求出．【小问1详解】因为四面体OABC 的所有棱长都是1，所以该四面体为正四面体，()1111122222DE DA AB BE OA OB OA OC OB OA OB OC =++=+-+-=-++，而且12OA OB OB OC OA OC ⋅=⋅=⋅= ，所以()()2211131442DE OA OB OC =--=-=，即2DE =，所以DE 的长为2．【小问2详解】因为四面体OABC 为正四面体，所以点O 在平面ABC 的射影O '为ABC 的中心，ABC 的外接圆半径为11sin6023︒⨯=，所以点O 到平面ABC 的距离为3d ==，由于D 点为线段OA 的中点，所以点D 到平面ABC 的距离为3．19.现从学校的800名男生中随机抽取50名测量身高，被测学生身高全部介于155cm 和195cm 之间，将测量结果按如下方式分成八组：第一组[)155160,，第二组[)160,165,⋅⋅⋅，第八组[]190195,．右图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分，已知第一组与第八组人数相同，第六组的人数为4人．（1）求第七组的频率并估计该校的800名男生的身高的中位数；（2）若从身高属于第六组和第八组的所有男生中随机抽取两名男生，记事件A 表示随机抽取的两名男生不．在同一组．．．．，求()P A ．【答案】（1）第七组的频率为0.06，中位数为174.5cm（2）815【解析】【分析】（1）根据频率为和1，可得第七组的频率为0.06，设学校的800名男生的身高中位数为m ，根据中位数的定义可得()0040080217000405...m ..+++-⨯=,求解即可；（2）用列举法写出基本事件的总数和两名男生不在同一组所包含的基本事件，即可得解.【小问1详解】（1）由直方图的性质，易知第七组的频率为415(0.008+0.016+0.04+0.04+0.06++0.008)=0.06505-⨯⨯．由于0.040.080.20.320.5,0.040.080.20.20.520.5++=<+++=>，设学校的800名男生的身高中位数为m ，则170175m <<，由()0040080217000405...m ..+++-⨯=,得1745m .=，所以学校的800名男生的身高的中位数为174.5cm ．【小问2详解】解：第六组[)180185,的人数为4，设为a b c d ,,,，第八组[]190195,的人数为0.0085502⨯⨯=，设为,A B ，则从中随机抽取两名男生有,,,,,,,,,,,,,dB,ab ac ad bc bd cd aA aB bA bB cA cB dA AB 共15种情况．事件A 表示随机抽取的两名男生不在同一组，所以事件A 包含的基本事件为,,,aA aB bA bB ，,,,cA cB dA dB 共8种情况．所以()815P A =．20.已知圆C 经过点()0,2A ，()6,4B ，且圆心在直线340x y --=上.（1）求圆C 的方程；（2）若平面上有两个点()6,0P -，()6,0Q ，点M 是圆C 上的点且满足2MP MQ=，求点M 的坐标.【答案】（1）()22420x y -+=（2）10,33⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭或10,33⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭【解析】【分析】（1）设出圆心，利用点到直线的距离公式即可求得圆的方程.（2）根据已知条件求得M 满足的方程联立即可求得M 的坐标.【小问1详解】∵圆心在直线340x y --=上，设圆心()34,C a a +，已知圆C 经过点()0,2A ，()6,4B ，则由CA CB =，=解得0a =，所以圆心C 为()4,0，半径r CA ===所以圆C 的方程为()22420x y -+=；【小问2详解】设(),M x y ，∵M 在圆C 上，∴()22420x y -+=，又()6,0P -，()6,0Q ，由2MPMQ=可得：()()2222646x y x y ⎡⎤++=-+⎣⎦，化简得()221064x y -+=，联立()()22224201064x y x y ⎧-+=⎪⎨-+=⎪⎩解得10411,33M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭或10411,33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.21.如图，在直三棱柱111ABC A B C -中，1π,2,3,2BAC AB AC AA M ∠====是AB 的中点，N 是11B C 的中点，P 是1BC 与1B C 的交点，点Q 在线段1A N 上．（1）若//PQ 平面1A CM ，请确定点Q 的位置；（2）请在下列条件中任选一个，求11A QA N的值；①平面BPQ 与平面ABC的夹角余弦值为53；②直线AC 与平面BPQ所成角的正弦值为106．【答案】（1）Q 为1A N 靠近N 三等分点处（2）①1112A Q A N =；②1112A Q A N =【解析】【分析】（1）分别以1,,AC AB AA 所在直线为,,x y z 轴，建立空间直角坐标系，求出面1A CM 的法向量n，由//PQ 平面1A CM 得PQ n ⊥ ，即0PQ n ⋅= ，求解11A QA N即可；（2）设()1101A Q A Nλλ=<<，求出平面BPQ 的法向量为m，平面ABC 的法向量，若选择①，利用平面与平面的夹角的向量求法求解；若选择②，由直线与平面所成角的向量求法求解.【小问1详解】分别以1,,AC AB AA 所在直线为,,x y z轴，建立空间直角坐标系，()()()()()130,0,3,2,0,0,0,1,0,1,1,3,1,1,,,,32A C M N P Q a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭，则()()1132,0,3,0,1,3,1,1,2A C A M PQ a a ⎛⎫=-=-=-- ⎪⎝⎭ ．设面1A CM 的法向量(),,n x y z =r ，则110A C n A M n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ ，即23030x z y z -=⎧⎨-=⎩．令2z =，得()3,6,2n =．因为//PQ 平面1A CM ，所以PQ n ⊥ ，即0PQ n ⋅=．所以()()316130a a -+-+=，得23a =，122,,033A Q ⎛⎫= ⎪⎝⎭，所以13A Q = ．因为11123A Q A N A N ==，所以Q 为1A N 靠近N 三等分点处时，有//PQ 平面1A CM ．【小问2详解】设()1101A QA Nλλ=<<，则()11,,0A Q A N λλλ== ．所以1111331,1,,1,1,22PQ PA A Q PA A N PB λλλ⎛⎫⎛⎫=+=+=--=--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭．设平面BPQ 的法向量为()111,,m x y z =，则00PQ m PB m ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩，即()()11111131102302x y z x y z λλ⎧-+-+=⎪⎪⎨⎪-+-=⎪⎩．令()141z λ=-，得()()()3,32,41m λλλ=--．注意到平面ABC 的法向量为()0,0,1，直线AC 的方向向量为()1,0,0，若选择①，平面BPQ 与平面ABC的夹角余弦值为53，则()10,0,1cos 53m mθ⋅==．即()2483001λλλ-+=<<，解得12λ=，即1112A Q A N =．若选择②，直线AC 与平面BPQ所成角的正弦值为106，则()21,0,0sin 106m mθ⋅==．即()2181713001λλλ+-=<<，解得12λ=，即1112A Q A N =．22.已知()()()2,3,2,0,2,0,A B C ABC -∠的内角平分线与y 轴相交于点E ．（1）求ABC 的外接圆的方程；（2）求点E 的坐标；（3）若P 为ABC 的外接圆劣弧 BC 上一动点，ABC ∠的内角平分线与直线AP 相交于点D ，记直线CD 的斜率为1k ，直线CP 的斜率为2k ，当1275k k =-时，判断点E 与经过,,P D C 三点的圆的位置关系，并说明理由．【答案】（1）2232524x y ⎛⎫+-=⎪⎝⎭（2）20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭（3）点E 在经过,,P D C 三点的圆上，理由见解析【解析】【分析】（1）根据直角三角形的性质即可求解圆心和半径，从而得解；（2）根据等面积法或者利用角平分线的性质可得AB AF BCCF=，即可求解长度得斜率，进而可求解直线方程，得解；（3）联立方程可得22223234,11k k k P k k ⎛⎫--- ⎪++⎝⎭，6743,3131k k D k k --⎛⎫ ⎪--⎝⎭，根据1275k k =-可得1k =，即可求解点的坐标，由点的坐标求解圆的方程，即可判定.【小问1详解】易知ABC 为C 为直角的直角三角形，故外接圆的圆心为斜边AB 边的中点30,2⎛⎫ ⎪⎝⎭，半径为52，所以外接圆的方程为2232524x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭．【小问2详解】设ABC ∠的内角平分线交AC 于点F ，根据角平分线性质定理，可知AB AF BCCF=，（利用11sin 22211sin 222ABFBCFABC AB BF AF BC S ABC S BC BF FC BC ∠⋅⋅==∠⋅⋅ 可得AB AF BC CF =）由结合3AF CF +=，5AB ==,4,3BC AC ==所以4133BD CF CF k BC =⇒==所以，ABC ∠的内角平分线方程为()123y x =+，令0x =，即可得点E 坐标20,3⎛⎫⎪⎝⎭．【小问3详解】点E 在经过,,P D C 三点的圆上，理由如下：由题意可知直线AP 的斜率存在，故设直线AP 的直线方程为()32y k x -=-，联立直线与圆的方程()223232524y k x x y ⎧-=-⎪⎨⎛⎫+-=⎪ ⎪⎝⎭⎩，可得()()22221344640kx k k x kk ++-+--=注意到,A P 两点是直线与圆的交点，所以2246421P k k x k --⋅=+222321P k k x k --∴=+，故22223234,11k k k P k k ⎛⎫--- ⎪++⎝⎭．联立直线AP 与ABC ∠的内角平分线方程()321233y k x y x ⎧-=-⎪⎨=+⎪⎩，可得6731k x k -=-6743,3131k k D k k --⎛⎫∴ ⎪--⎝⎭．此时221222243433434003443313111,6753423253422313111k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k ----------++======------+----++，12343475,1435534k k k k k k k -+∴==-=-∴=-+．此时，点31,22P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭，点11,.22D P ⎛⎫- ⎪⎝⎭点满足在劣弧 BC 上．设经过,,P D C 三点的圆的方程为()2222040x y mx ny t m n t ++++=+->，则4205320120m t m n t m n t ++=⎧⎪--+=⎨⎪-++=⎩，解得5617673m n t ⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=-⎪⎩．所以，经过,,P D C 三点的圆的方程为2251770663x y x y +-+-=．将点20,3E ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入圆的方程成立，所以点E 在经过,,P D C 三点的圆上.。

安徽省蚌埠市第二中学2021-2022学年高二上学期期中考试数学(理)试题 Word版含答案

蚌埠二中2021—2022学年度高二第一学期期中考试数学（理科）试题（试卷分值：150分考试时间：120分钟）留意事项：第Ⅰ卷全部选择题的答案必需用2B 铅笔涂在答题卡中相应的位置，第Ⅱ卷的答案必需用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡的相应位置上，否则不予计分。

第Ⅰ卷（选择题共60分）一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60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.推断圆1:221=+y x C 与圆9)2()2(:222=-+-y x C 的位置关系是A ．相离 B.外切 C. 相交 D. 内切2.若直线l 经过点)3,2(P ，且在x 轴上的截距的取值范围是)3,1(-，则其斜率的取值范围是A ． 1k 3>-<或k B. 311<<-k C. 13<<-k D. 311>-<k k 或3.以下结论正确的是A. 各个面都是三角形的几何体是三棱锥B. 以三角形的一条边所在直线为旋转轴，其余两边绕旋转轴旋转形成的曲面所围成的几何体叫圆锥C. 棱锥的侧棱长与底面多边形的边长都相等，则该棱锥可能是六棱锥D. 圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线都是母线4.一条光线从点)4,2(A 射出，倾斜角为60角，遇x 轴后反射，则反射光线的直线方程为A ．03243=-+-y x B.03423=---y xC. 03243=-++y xD. 03423=---+y y x5.已知n m ,是两条不同的直线，γβα,,是三个不同的平面，则下列命题正确的是 A ．若,//,//ααn m 则n m // B. 若γβγα⊥⊥,则βα// C. 若,//,//βαm m 则βα// D. 若,,αα⊥⊥n m 则n m //6. 若圆03222=+-+by ax y x 的圆心位于第三象限，那么直线0=++b ay x 肯定不经过 A ．第一象限 B.其次象限 C.第三象限 D.第四象限7. 已知点)3,1(P 与直线01:=++y x l ，则点P 关于直线l 的对称点坐标为 A.1,3(--） B.)4,2( C. )2,4(-- D. )3,5(--8. 如图，在四周体ABCD 中，截面PQMN 是正方形，则下列命题中，错误的为A ．BD AC ⊥B ．BD AC =C. PQMN //截面ACD. 异面直线BD 与PM 所成的角为459. 已知棱长为2的正方体1111D C B A ABCD -的一个面1111D C B A 在半球底面上，四个顶点D C B A ,,,都在半球面上，则半球体积为A.π34B.π32 C. π3 D. 33π10.如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗实线画出的是某三棱椎的三视图，则该三棱锥的体积为A ．32 B. 34C. 38D. 411. 在正方体1111D C B A ABCD -中，F E ,分别为棱11,CC AA 的中点，则在空间中与三条直线CDEF D A ,,11第10题图都相交的直线有A ．很多条B ．３条Ｃ．１条Ｄ． 0条12.设点)1,(a P ，若在圆1:22=+y x O 上存在点Q ，使得60=∠OPQ ，则a 的取值范围是A ．⎥⎦⎤⎢⎣⎡-33,33 B. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-23,23 C. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-21,21 D. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-31,31 第Ⅱ卷（非选择题共90分）二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分.)13.母线长为1的圆锥体，其侧面开放图是一个半圆，则该圆锥的体积为______________ 14.一个平面图形用斜二测画法作的直观图是一个边长为cm 1的正方形，则原图形的周长为________________cm15.已知P 点是圆0364x C 22=--++y x y ：上的一点，直线05-4y -3x :l =。

陕西省西安市第一中学2022-2021学年高二上学期期中考试数学(理)试题 Word版含答案

市一中高校区2022—2021学年度第一学期期中考试高二数学试题（理科）命题人：袁芹芹一、选择题：（本大题共12小题，每小题3分，共36分） 1．已知向量a =(-1,1,-1)，b =(2, 0,-3)，则a b 等于（） A.2 B. -4 C. -5 D.12.不等式021≥+-xx的解集为（）A ．]1,2[-B ．]1,2(-C ．),1()2,(+∞--∞D ．),1(]2,(+∞--∞ 3. 下列命题中是假命题的是（） A ．若a > 0，则2a>1 B ．若x 2＋y 2＝0，则x ＝y ＝0 C ．若b 2＝ac ，则a ，b ，c 成等比数列D ．若a+c=2b ，则a ，b ，c 成等差数列4．已知{}n a 是等比数列，1414,2a a ==,则公比q 等于（）A ．21-B ．-2C ． 2D ．215. 命题“任意x ∈R ，|x |＋x 2≥0”的否定是（） A ．任意x ∈R ，|x |＋x 2<0 B ．存在x ∈R ，|x |＋x 2≤0C ．存在x 0∈R ，|x 0|＋x 20<0 D ．存在x 0∈R ，|x 0|＋x 20≥0 6. 如图，在平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中，已知AB ＝a ，AD ＝b ，1AA ＝c ，则用向量a ，b ，c 可表示向量1BD 等于( ) A ．a ＋b ＋c B ．a －b ＋c C ．a ＋b －c D ．－a ＋b ＋c7. 若,,a b c 为实数，则下列命题正确的是（）A ．若a b >，则22ac bc >B ．若0a b <<，则22a ab b >>C ．若0a b <<，则11a b < D ．若0a b <<，则b a a b >8. 若命题))((q p ⌝∨⌝为真命题，则p ，q 的真假状况为（）A ．p 真，q 真B ．p 真，q 假C ．p 假，q 真D ．p 假，q 假 9. 已知变量x ，y 满足条件，则目标函数z=2x+y( )A ．有最小值3，最大值9B ．有最小值9，无最大值C ．有最小值8，无最大值D ．有最小值3，最大值810．已知数列{}n a 的前n 项和12+=+n n S n ，则3=a （）A. 321 B. 281 C. 241 D. 20111. 设2910n a n n =-++，则数列{}n a 前n 项和最大值时，n 的值为（）A ．4B ．5C ．9或10D ．4或512. 方程ax 2＋2x ＋1＝0至少有一个负实根的充要条件是 ( )．A ．0<a ≤1B ．a <1C ．a ≤1D ．0<a ≤1或a <0二、填空题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 13. 已知0,0,0>>>n y x ，41,x y +=则yx 41+的最小值为． 14. 若不等式22214x a x ax ->++对任意实数x 均成立，则实数a 的取值范围是________ 15.在数列{}n a 中，11a =，13(1)n n a S n +=≥，则数列{a n }的通项公式。

2022-2023学年宁夏石嘴山市平罗中学高二(重点班)上学期期中考试数学(理)试题【含答案】

2022-2023学年宁夏石嘴山市平罗中学高二（重点班）上学期期中数学（理）试题一、单选题1．设全集U =R ，集合{|1}A x x =≥，{|22}B x x =-≤≤，则()U A ∩B =（）A ．[2-，1]B ．(2-，1)C ．[2-，1)D ．[1，2] C【分析】直接根据交集和补集的概念计算即可.【详解】由已知{|1}U A x x =<，则()U A ∩B =[){|1}{|22}=2,1x x x x <-≤≤-故选：C.2．现要完成下列3项抽样调查：①从10盒酸奶中抽取3盒进行食品卫生检查；②报告厅有32排，每排有40个座位. 有一次报告会恰好坐满了听众，报告会结束后，为了调查听众对报告会的意见，需要请32名听众进行座谈；③平罗中学共有360名教职工，其中专职教师300名，行政教辅人员36名，后勤人员24名，为了了解教职工对学校在校务公开方面的意见，拟抽取一个容量为60的样本．较为合理的抽样方法是（）A ．①简单随机抽样，②系统抽样，③分层抽样B ．①简单随机抽样，②分层抽样，③系统抽样C ．①系统抽样，②简单随机抽样，③分层抽样D ．①分层抽样，②系统抽样，③简单随机抽样A【分析】观察所给的四组数据，根据四组数据的特点，把所用的抽样选出来①简单随机抽样，②系统抽样，③分层抽样．【详解】观察所给的四组数据，①个体没有差异且总数不多可用随机抽样法，简单随机抽样，②将总体分成均衡的若干部分指的是将总体分段，在第1段内采用简单随机抽样确定一个起始编号，在此编号的基础上加上分段间隔的整倍数即为抽样编号，所以选用系统抽样，③个体有了明显了差异，所以选用分层抽样法，故选：A ．3．一个魔方的六个面分别是红、橙、蓝、绿、白、黄六种颜色，且红色面和橙色对、蓝色面和绿色对，白色面和黄色对，将这个魔方随意扔到桌面上，则事件“红色面朝上”和“绿色面朝下”（）A ．是对立事件B ．不是互斥事件C ．既不是互斥事件也不是对立事件D ．是互斥事件但不是对立事件D 【分析】根据互斥事件和对立事件的定义即可判断.【详解】将魔方随意扔到桌面上，则事件“红色面朝上”和“绿色面朝下”不能同时发生，但可以同时不发生，故“红色面朝上”和“绿色面朝下”是互斥事件但不是对立事件.故选：D4．《算法统宗》是由明代数学家程大位所著的一部应用数学著作，其完善了珠算口诀，确立了算盘用法，并完成了由筹算到珠算的彻底转变，该书清初又传入朝鲜、东南亚和欧洲，成为东方古代数学的名著.书中卷八有这样一个问题：“今有物靠壁，一面尖堆，底脚阔一十八个，问共若干？”如图所示的程序框图给出了解决该题的一个算法，执行该程序框图，输出的S 即为该物的总数S ，则总数S =（）A ．136B ．153C ．171D ．190C【分析】执行程序框图，计算S 【详解】由图可知，输出(118)181********S +⨯=++++== 故选：C5．关于直线m 、n 与平面α、β，有以下四个①若//m α，//n β且//αβ，则//m n ；②若m α⊥，n β⊥且αβ⊥，则m n ⊥；③若m α⊥，//n β且//αβ，则m n ⊥；④若//m α，n β⊥且αβ⊥，则//m n .其中真命题的序号是（）A ．①②B ．③④C ．①④D ．②③ D【分析】根据①②③④中的已知条件判断直线m 、n 的位置关系，可判断①②③④的正误.【详解】对于①，若//m α，//n β且//αβ，则m 与n 平行、相交或异面，①错误；对于②，如下图所示：设a αβ⋂=，因为αβ⊥，在平面β内作直线l a ⊥，由面面垂直的性质定理可知l α⊥， m α⊥，//m l ∴，n β⊥，l β⊂，n l ∴⊥，因此，m n ⊥，②正确；对于③，若m α⊥，//αβ，则m β⊥，因为//n β，过直线n 作平面γ使得a βγ=，由线面平行的性质定理可得//n a ，m β⊥，a β⊂，则m a ⊥，因此m n ⊥，③正确；对于④，若//m α，n β⊥且αβ⊥，则m 与n 平行、相交或异面，④错误.故选：D.方法点睛：对于空间线面位置关系的组合判断题，解决的方法是“推理论证加反例推断”，即正确的结论需要根据空间线面位置关系的相关定理进行证明，错误的结论需要通过举出反例说明其错误，在解题中可以以常见的空间几何体（如正方体、正四面体等）为模型进行推理或者反驳．6．如图是甲、乙两名运动员在某赛季部分场次得分的茎叶图，据图可知（）A ．甲的平均成绩大于乙的平均成绩，且甲发挥的比乙稳定B ．甲的平均成绩大于乙的平均成绩，但乙发挥的比甲稳定C ．乙的平均成绩大于甲的平均成绩，但甲发挥的比乙稳定D ．乙的平均成绩大于甲的平均成绩，且乙发挥的比甲稳定A【分析】分别计算甲乙的平均分和方差，比较大小得到答案. 【详解】122233435373844444936.29x ++++++++=≈， 2812141721292933365225.110x +++++++++==， ()()()222212236.22336.24936.274.69S -+-++-=≈， ()()()22222825.11225.15225.1160.4910S -+-++-==，12x x >且2212S S <. 故选：A7．若x 、y 满足约束条件50210210x y x y x y +-≤⎧⎪--≥⎨⎪-+≤⎩，则2z x y =+的最大值为（）A ．3B ．7C ．8D ．10C【分析】作出不等式组所表示的可行域，平移直线2z x y =+，找出使得该直线在y 轴上截距最大时对应的最优解，代入目标函数即可得解. 【详解】作出不等式组50210210x y x y x y +-≤⎧⎪--≥⎨⎪-+≤⎩所表示的可行域如下图所示：联立21050x y x y -+=⎧⎨+-=⎩可得32x y =⎧⎨=⎩，即点()3,2A ，平移直线2z x y =+，当该直线经过可行域的顶点A 时，直线2z x y =+在y 轴上的截距最大，此时z 取最大值，即max 2328z =⨯+=.故选：C.8．某校举行运动会期间，将学校600名学生编号为001，002，003，…，600，采用系统抽样方法抽取一个容量为50的样本，且在第一段中随机抽得的号码为009.将这600名学生分别安排在看台的A ，B ，C 三个区，001号到130号在A 区，131号到385号在B 区，386号到600号在C 区，则样本中属于A ，B ，C 三个区的人数分别为（）A ．10，21，19B ．10，20，20C ．11，20，19D ．11，21，18D 【分析】系统抽样是等间隔抽样，所以抽样间隔为6001250=，且第一段中随机抽得的号码为009，所以所有抽到的号码为()1290,1,2,,49k k +=⋅⋅⋅，根据条件列出不等式即可解得A ，B ，C 三个区的人数. 【详解】由题意知抽样间隔为6001250=，因为在第一段中随机抽得的号码为009，故所有抽到的号码为()1290,1,2,,49k k +=⋅⋅⋅，根据条件得：A 区：1129130k <+<，即121812k -<<，所以k 可以取：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10共11人，同理，可得B 区抽中21人，C 区抽中18人.故选：D .9．设数据1x ，2x ，3x ，……，n x 的平均数为m ，方差为5，数据124x +，224x +，324x +，……，24n x +的平均数为8，方差为n ，则m 、n 的值分别是（）A ．4，14B ．4，20C ．2，36D ．2，20D 【分析】根据平均数和方差的性质直接求解即可.【详解】因为数据1x ，2x ，3x ，……，n x 的平均数为m ，数据124x +，224x +，324x +，……，24n x +的平均数为8，248m ∴+=，解得2m =,数据1x ，2x ，3x ，……，n x 的方差为5，数据124x +，224x +，324x +，……，24n x +的方差为n ，22520n ∴=⨯=故选：D10．已知三棱锥-P ABC 的底面是正三角形，PA ⊥平面ABC ，且PA AB =，则直线PA 与平面PBC 所成角的正弦值为（）AB．7 CDB【分析】如图所示，连接各线段，证明⊥AE 平面PBC ，得到APD ∠即为直线PA 与平面PBC 所成角，再计算线段长度得到答案.【详解】如图所示：D 为BC 中点，连接AD ，PD ，作AE PD ⊥于E .PA ⊥平面ABC ，BC ⊂平面ABC ，故PA BC ⊥，BC AD ⊥，PA AD A ⋂=，故BC ⊥平面PAD ，AE ⊂平面PAD ，故AE BC ⊥，又AE PD ⊥，PDBC D =，故⊥AE 平面PBC ，即APD ∠即为直线PA 与平面PBC 所成角.设PA AB a ==，则AD =，PD ，故sin AD APD PD ∠===. 故选：B11．已知实数x ，y 满足：22(1)3x y -+=，则1y x +的取值范围为（） A ．[3-，3]B ．[23-，23]C ．3[3-，3]3D ．23[3-，23]3A【分析】确定圆心和半径，将题目转化为点(),x y 和点()1,0A -直线的斜率，画出图像，计算角度，计算斜率得到答案.【详解】22(1)3x y -+=表示圆心为()1,0M ，半径3R =的圆，1k y x =+表示点(),x y 和点()1,0A -直线的斜率，如图所示：直角ADM △中2AM =，3DM R ==，故3sin 2DAM ∠=， π0,2DAM ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭，故π3DAM ∠=，同理可得π3EAM ∠=，对应的斜率为3和3-. 故,313k y x ⎡⎤=∈-⎣+⎦，故选：A12．已知三棱柱ABC —A 1B 1C 1的外接球的半径为R ，若AA 1⊥平面ABC ，△ABC 是等边三角形，则三棱柱ABC —A 1B 1C 1的侧面积的最大值为（）A ．243RB ．26RC ．233RD ．23R C【分析】设三棱柱的高为h ，底面三角形的边长为a ，根据勾股定理结合均值不等式得到23ah R ≤，再计算侧面积即可.【详解】设三棱柱的高为h ，底面三角形的边长为a ，如图所示：易知122333323AO AD a a ==⨯=，在直角1AOO 中：222323h R a ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，即222223243433h a h a R ah =+≥⨯=，即23ah R ≤，当2243h a =，即3622a h R ==时等号成立. 侧面积2333S ah R =≤.故选：C二、填空题13．过点(1,2)P 且与直线21y x =+平行的直线的方程是__________________.2y x =【分析】设与直线21y x =+平行的直线的方程为2y x b =+，代点P 计算即可.【详解】设与直线21y x =+平行的直线的方程为()21y x b b =+≠，代入点(1,2)P 得22b =+，解得0b =所以过点(1,2)P 且与直线21y x =+平行的直线的方程是2y x =故2y x =14．已知(1,3)a =-，(3,1)b =，则2a b +=__________．25 【分析】根据向量坐标运算求出()223132a b +=-+，，进而根据向量模的坐标公式计算得解. 【详解】因为()223132a b +=-+，，所以()()2222313225a b +=-+=+，故答案为.2515．三棱锥中-P ABC ，底面ABC 是锐角三角形，PC 垂直平面ABC ，若其三视图中主视图和左视图如图所示，则棱PB 的长为______42【分析】根据三视图，求得,BC PC 的长度，再利用勾股定理即可求得PB .【详解】根据主视图可知，4,PC B =点在AC 的投影位于AC 的中点，不妨设其为H ，故可得2AH HC ==，根据左视图可知：23BH =224BC BH HC +=，又PC ⊥面,ABC BC ⊂面ABC ，故可得PC BC ⊥，则2242PB PC BC +故答案为.4216．已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2，点M 、N 在正方体的表面上运动，分别满足：2AM =，AN ∥平面1BDC ，设点M 、N 的运动轨迹的长度分别为m 、n ，则m n=_______________. 2π2 【分析】M 的轨迹为半径为2的球A 与正方体表面的交线，即3个半径为2的14圆弧，要满足AN ∥平面1BDC ，则N 在平行于平面1BDC 的平面与正方体表面的交线上，可证得为11AB D ，最后求值即可得m n 【详解】点M 、N 在正方体的表面上运动，由2AM =，则M 的轨迹为半径为2的球A 与正方体表面的交线，即3个半径为2的14圆弧，故132π23π4m =⨯⨯⨯=. 正方体中，11111111111,,,,AD BC AB DC AD AB A DC BC C AD AB ==⊂∥∥、平面11AB D ，11DC BC ⊂、平面1BDC ，故平面11AB D ∥平面1BDC ，当N 在11AB D 上时，即满足AN ∥平面1BDC 且N 在正方体的表面上，故32262n =⨯=，故3π2π462m n ==. 故2π4三、解答题17．学习了《高中数学必修3》的内容后，高二年级某学生认为：月考成绩与月考次数存在相关关系.于是他收集了自己进入高二以后的前5次月考成绩，列表如下：第x 次月考1 2 3 4 5 月考成绩y85 100 100 105 110经过进一步研究，他发现：月考成绩y 与月考的次数 x 具有线性相关关系.(1)求y 关于x 的线性回归方程ˆˆˆy bx a =+；(2)判断变量y 与x 之间是正相关还是负相关（只写出结论即可）.(3)按计划，高二年级两学期共有8次月考，请你预测该同学高二最后一次月考的成绩（结果保留整数）．(1)ˆ 5.583.5yx =+ (2)正相关 (3)128【分析】（1）根据已知数据直接计算回归方程即可；（2）结合回归方程x 的系数判断即可；（3）根据（1）中的方程计算8x =时的值，估计即可. 【详解】（1）解：根据已知可得()11234535x =++++=，()1851001001051101005y =++++=，所以，()5214101410i i x x=-=++++=∑，()()()512150052055iii x x y y =--=-⨯-++++=∑，所以，()()()5152155ˆ 5.510iii i i x x y y x bx===---==∑∑，ˆˆ100 5.5383.5a y bx=-=-⨯=，所以，y 关于x 的线性回归方程为ˆ 5.583.5yx =+ （2）解：因为y 关于x 的线性回归方程为ˆ 5.583.5yx =+，所以，变量y 与x 之间是正相关.（3）解：结合（1）得y 关于x 的线性回归方程为ˆ 5.583.5y x =+，所以，当8x =时，ˆ 5.5883.5127.5128y=⨯+=≈ 所以，高二最后一次月考的成绩大约为128分. 18．已知函数()2sin (cos )f x x x x =+(1)求函数()f x 的最小正周期； (2)求函数()f x 的单调区间和对称中心. (1)π(2)答案见解析【分析】（1）根据二倍角公式结合辅助角公式化简得()2sin(π2)3f x x =+，进而可得周期；（2）将π23x +代入sin y x =的单调增减区间，对称中心，求出x 即为所求. 【详解】（1）由已知()2sin (cos 3sin )3f x x x x =-+ sin 23(1cos 2)3x x =--+πsin 23cos22sin(2)3x x x =+=+则最小正周期2ππ2T ==；（2）令ππ3π2π22π,232k x k k Z +≤+≤+∈，得7πππ,1212πk x k k Z +≤≤+∈ 令πππ2π22π,232k x k k -+≤+≤+∈Z ，得5ππππ,1212k x k k -+≤≤+∈Z令π2π,3x k k +=∈Z ，得ππ,62k x k Z =-+∈，故函数()f x 的单调增区间为π5ππ,π,1212k k k Z ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦，单调减区间7ππ,π,π1212k k k Z ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦，对称中心ππ,0,62k k Z ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭.19．当前，新冠肺炎疫情防控形势依然复杂严峻. 为进一步增强学生的防控意识，让全体学生充分了解新冠肺炎疫情的防护知识，提高防护能力，做到科学防护，平罗中学组织学生进行了新冠肺炎疫情防控科普知识线上问答，共有100人参加了这次问答，将他们的成绩（满分100分）分成六组：[40，50)，[50，60)，[60，70)，[70，80)，[80，90)，[90，100]，制成如图所示的频率分布直方图．(1)求图中a 的值；(2)试估计这100人的问答成绩的中位数和平均数（结果保留整数）；(3)用分层抽样的方法从问答成绩在[70，100]内的学生中抽取24人参加疫情防控知识宣讲，那么在[70，80)，[80，90)，[90，100]内应各抽取多少人？ (1)0.015a =(2)中位数为73，平均数为72 (3)12,10,2【分析】（1）直接利用频率和为1计算得到答案. （2）直接利用平均数和中位数的公式计算即可. （3）根据分层抽样的比例关系计算得到答案.【详解】（1）()0.0050.0200.0300.0250.005101a +++++⨯=，解得0.015a =. （2）()0.0050.0150.020100.4++⨯=，故中位数为0.50.41070730.03010-⨯+=⨯.平均数为450.05550.15650.2750.3850.25950.0572⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. （3）0.03:0.025:0.056:5:1=，[70，80)，[80，90)，[90，100]内应各抽人数分别为： 6241212⨯=，5241012⨯=，124212⨯=. 20．在△ABC 中，a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边，cos cos b C c B a c -=-. (1)求B ；(2)若b =△ABC 22)a c +，求△ABC 的周长． (1)π3(2)3【分析】（1）先利用余弦定理角化边，整理后直接用余弦定理求角；（2）利用面积公式和题中面积相等构造一个方程，再用余弦定理构造一个方程，解方程组即可. 【详解】（1）cos cos b C c B a c -=-，由余弦定理可得22222222a b c a c b b c a c ab ac+-+-⨯-⨯=-，整理得222a c b ac +-=，2221cos 222a cb ac B ac ac +-∴===，又()0,πB ∈π3B ∴=；（2）由已知221π)=sin 23ABCS a c ac +，整理得2223a c ac +=①又222π2cos33b ac ac =+-=，整理得223a c ac +-=②由①②得a c ⎧=⎪⎨=⎪⎩12a c =⎧⎨=⎩=123++=+∴△ABC 的周长为321．数列{}n a 的各项均为正数，11a =，当2n ≥时，1n n a a --(1)证明：是等差数列，并求数列{}n a 的通项公式； (2)设141n n b a =-，数列{}n b 前n 项和为n S ，证明：12n S <． (1)证明见解析；2n a n =(2)证明见解析【分析】（1）将递推式变形为=再根据等差数列的通项公式求解即可；（2）变形得11122121n b n n ⎛⎫=- ⎪-+⎝⎭，利用裂项相消法计算n S ，再观察即可得结果.【详解】（1）由1n n a a --=因为数列{}n a 0≠，1=1=所以是以1为首项，1为公差的等差数列.()1n n -=即2n a n =；（2）由（1）2n a n =得2141n b n =-，()()1111212122121n b n n n n ⎛⎫∴==- ⎪-+-+⎝⎭，1112111111111123355227211n S n n n ⎛⎫⎛⎫=-+-+-++=∴---++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1021n >+，则11121n -<+，11112212n ⎛⎫-< ⎪+⎝⎭，即12n S <. 22．如图1，在直角梯形ABCD 中，ABCD ，AB BC ⊥，224AB BC CD ===，E 是AB 的中点. 沿DE 将ADE 折起，使得AE BE ⊥，如图2所示. 在图2中，M 是AB 的中点，点N 在线段BC 上运动（与点B ，C 不重合）．在图2中解答下列问题：(1)证明：平面EMN ⊥平面ABC ；(2)设二面角M EN B --的大小为θ，求tan θ的取值范围 (1)证明见解析 (2)()tan 2,θ∈+∞【分析】（1）证明⊥AE 平面BCDE ，BC ⊥平面AEB 得到EM ⊥平面ABC ，得到证明.（2）如图所示建立空间直角坐标系，计算各点坐标，计算平面EMN 的法向量为()1,2,n t t =--，平面EBN 的法向量为()20,0,1n =，根据向量的夹角公式得到224tan 1t θ=+，计算得到答案. 【详解】（1）AEB △中，AE EB =，M 时AB 中点，故EM AB ⊥， AE BE ⊥，AE DE ⊥，DE BE E ⋂=，故⊥AE 平面BCDE ，BC ⊂平面BCDE ，故AE BC ⊥，又BC BE ⊥，AE BE E =，故BC ⊥平面AEB ，EM ⊂平面AEB ，故EM BC ⊥，AB BC B ⋂=，故EM ⊥平面ABC ，EM ⊂平面EMN ，故平面EMN ⊥平面ABC . （2）如图所示，分别以,,EB ED EA 分别为,,x y z 轴建立空间直角坐标系. 则()0,0,0E ，()2,0,0B ，()0,0,2A ，()1,0,1M ，()2,,0N t ，()0,2t ∈，设平面EMN 的法向量为()1,,n a b c =，则()()()()11,,1,0,10,,2,,020n EM a b c a c n EN a b c t a bt ⎧⋅=⋅=+=⎪⎨⋅=⋅=+=⎪⎩，取a t =，则()1,2,n t t =--.取平面EBN 的法向量为()20,0,1n =，二面角M EN B --的平面角为锐角，大小为θ，则12212cos 24n n t n n t θ⋅==⋅+222221244tan 111cos t t tθθ+=-=-=+，()0,2t ∈，故()2tan 2,θ∈+∞，故()tan 2,θ∈+∞.。

四川省成都市郫都区2019-2020学年高二上学期期中考试数学(理)试题含解析

四川省成都市郫都区2019-2020学年度上期期中考试高二数学（理）试题一、选择题（本大题共12小题）1.直线x+y-1=0的倾斜角为（）A. B. C. D.2.抛物线y=4x2的焦点坐标是（）A. B. C. D.3.双曲线的一个焦点到它的渐近线的距离为（）A. 1B.C.D. 24.下列说法正确的是（）A. 命题“3能被2整除”是真命题B. 命题“,”的否定是“,”C. 命题“47是7的倍数或49是7的倍数”是真命题D. 命题“若a、b都是偶数,则是偶数”的逆否命题是假命题5.已知α、β是两个不同的平面，直线a⊂α，直线b⊂β，命题p：a与b没有公共点，命题q：α∥β，则p是q的（）A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件6.直线l1：x+ay+6=0与l2：（a-2）x+3y+2a=0平行，则a的值等于（）A. 或3B. 1或3C.D.7.设m、n是两条不同的直线α，β，γ，是三个不同的平面，下列四个命题中正确的序号是（）①若m⊥α，n∥α，则m⊥n②若α⊥γ，β⊥γ，则α∥β③若m∥α，n∥α，则m∥n④若α∥β，β∥γ，m⊥α，则m⊥γA. 和B. 和C. 和D. 和8.若直线y=kx+1与圆x2+y2=1相交于P、Q两点，且∠POQ=120°（其中O为原点），则k的值为（）A. B. C. D.9.一空间几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为（）A. 1B. 3C. 6D. 210.已知圆，圆，则这两个圆的公切线条数为（）A. 1条B. 2 条C. 3 条D. 4 条11.在平面直角坐标系中，A，B分别是x轴和y轴上的动点，若以AB为直径的圆C与直线2x+y-4=0相切，则圆C面积的最小值为（）A. B. C. D.12.已知椭圆的左右焦点分别为F1，F2，点Q为椭圆上一点．△QF1F2的重心为G，内心为I，且，则该椭圆的离心率为（）A. B. C. D.二、填空题（本大题共4小题）13.已知x、y满足不等式组，则z=3x+y的最大值为______．14.体积为4π的球的内接正方体的棱长为______．15.椭圆+=1与双曲线-=1有公共的焦点F1，F2，P是两曲线的一个交点，则cos∠F1PF2= ______ ．16.抛物线x2=2py（p＞0）上一点A（，m）（m＞1）到抛物线准线的距离为，点A关于y轴的对称点为B，O为坐标原点，△OAB的内切圆与OA切于点E，点F为内切圆上任意一点，则的取值范围为______．三、解答题（本大题共6小题）17.已知p：方程x2+2mx+（m+2）=0有两个不等的正根；q：方程表示焦点在y轴上的双曲线．（1）若q为真命题，求实数m的取值范围；（2）若“p或q”为真，“p且q”为假，求实数m的取值范围．18.在△ABC中，a，b，c分别是角A，B，C的对边，且2cos A cos C（tan A tan C-1）=1．（Ⅰ）求B的大小；（Ⅱ）若，，求△ABC的面积．19.已知在等比数列{a n}中，a1=2，且a1，a2，a3-2成等差数列．（Ⅰ）求数列{a n}的通项公式；（Ⅱ）若数列{b n}满足：，求数列{b n}的前n项和S n．20.如图，多面体ABCDEF中，底面ABCD是菱形，∠BCD=60°，四边形BDEF是正方形且DE⊥平面ABCD．（Ⅰ）求证：CF∥平面ADE；（Ⅱ）若AE=，求多面体ABCDEF的体积V．21.已知动点M（x，y）满足：．（1）求动点M的轨迹E的方程；（2）设过点N（-1，0）的直线l与曲线E交于A，B两点，点A关于x轴的对称点为C（点C与点B不重合），证明：直线BC恒过定点，并求该定点的坐标．22.已知椭圆C：+=1（a＞b＞0）的离心率为，且过点（1，）．（1）求椭圆C的方程；（2）设与圆O：x2+y2=相切的直线l交椭圆C于A，B两点，求△OAB面积的最大值，及取得最大值时直线l 的方程．答案和解析1.【答案】D【解析】解：设直线x+y-1=0的倾斜角为α．直线x+y-1=0化为．∴tanα=-．∵α∈[0°，180°），∴α=150°．故选：D．利用直线的倾斜角与斜率的关系即可得出．本题考查了直线的倾斜角与斜率的关系，属于基础题．2.【答案】C【解析】解：抛物线y=4x2的标准方程为x2=y，p=，开口向上，焦点在y轴的正半轴上，故焦点坐标为（0，），故选：C．把抛物线y=4x2的方程化为标准形式，确定开口方向和p值，即可得到焦点坐标．本题考查抛物线的标准方程，以及简单性质的应用；把抛物线y=4x2的方程化为标准形式，是解题的关键．3.【答案】C【解析】解：根据题意，由双曲线的方程为，可得焦点坐标为（-2，0）（2，0），渐近线的方程为y=±x；结合双曲线的对称性，其任一个焦点到它的渐近线的距离相等，故只需计算一个焦点到其中一条渐近线的距离即可，其距离为d==，故选：C．根据双曲线的方称可得其焦点坐标与渐近线的方程，由于双曲线的对称性，只需计算一个焦点到其中一条渐近线的距离即可，由点到直线的距离公式，计算可得答案．本题考查双曲线的性质，解题时注意结合双曲线的对称性，只需计算一个焦点到其中一条渐近线的距离即可．4.【答案】C【解析】解：对于A，3不能被2整除，∴“3能被2整除”是假命题，A错误；对于B，“∃x0∈R，x02-x0-1＜0”的否定是“∀x∈R，x2-x-1≥0”，∴B错误；对于C，47不是7的倍数，49是7的倍数，∴“47是7的倍数或49是7的倍数”是真命题，C正确；对于D，“若a、b都是偶数，则a+b是偶数”是真命题，则它的逆否命题也是真命题，∴D错误．故选：C．A，3不能被2整除，判断A是假命题；B，写出命题的否定，即可判断B是假命题；C，由47不是7的倍数，49是7的倍数，利用复合命题的真假性判断即可；D，根据原命题与它的逆否命题真假性相同，判断即可．本题考查了命题真假的判断问题，是基础题．5.【答案】B【解析】解：当a，b都平行于α与β的交线时，a与b无公共点，但α与β相交．当α∥β时，a与b一定无公共点，∴q⇒p，但p⇒/q故选：B．利用量平面平行的定义推出a与b没有公共点；a与b没有公共点时推不出α∥β，举一个反例即可．利用充要条件定义得选项．本题考查两个平面平行的定义：两平面无公共点；充要条件的判断．6.【答案】D【解析】解：因为两条直线平行，两直线的斜率都存在，故它们的斜率相等，由，解得：a=-1，故选：D．直接利用两直线平行的充要条件，列出方程求解，解得a的值．本题考查两直线平行的条件，要注意特殊情况即直线斜率不存在的情况，要进行检验．7.【答案】D【解析】解：由m、n是两条不同的直线α，β，γ，是三个不同的平面，知：∵m⊥α，n∥α，∴m⊥n，故①正确；∵α⊥γ，β⊥γ，∴α∥β或α与β相交，故②不正确；∵m∥α，n∥α，∴m与n相交、平行或异面，故③不正确；∵α∥β，β∥γ，∴α∥γ，∵m⊥α，∴m⊥γ，故④正确．故选：D．由m、n是两条不同的直线α，β，γ，是三个不同的平面，知：m⊥α，n∥α⇒m⊥n；α⊥γ，β⊥γ⇒α∥β或α与β相交；m∥α，n∥α⇒m与n相交、平行或异面，故③不正确；α∥β，β∥γ⇒α∥γ，由m⊥α，知m⊥γ．本题考查平面的基本性质及其推论，是基础题．解题时要认真审题，仔细解答．8.【答案】A【解析】解：如图，直线过定点（0，1），∵∠POQ=120°∴∠OPQ=30°，⇒∠1=120°，∠2=60°，∴k=±．故选：A．直线过定点，直线y=kx+1与圆x2+y2=1相交于P、Q两点，且∠POQ=120°（其中O为原点），可以发现∠QOx的大小，求得结果．本题考查过定点的直线系问题，以及直线和圆的位置关系，是基础题．9.【答案】D【解析】【分析】本题主要考查由三视图求几何体的体积，在三个图形中，俯视图确定锥体的名称，即是几棱锥，正视图和侧视图确定锥体的高，注意高的大小，侧视图是最不好理解的一个图形，注意图形上的虚线部分，根据体积公式得到结果．【解答】解：由三视图知，几何体是一个四棱锥，四棱锥的底面是一个直角梯形，直角梯形的上底是1，下底是2，垂直于底边的腰是2，一条侧棱与底面垂直，这条侧棱长是2，∴四棱锥的体积是=2.故选D．10.【答案】D【解析】解：根据题意，圆C1：x2+y2+2x-4y+1=0，即（x+1）2+（y-2）2=4，其圆心为（-1，2），半径r1=2，圆C2：（x-3）2+（y+1）2=1，其圆心为（3，-1），半径r2=1，则有|C1C2|==5＞r1+r2，两圆外离，有4条公切线；故选：D．根据题意，分析两圆的圆心与半径，进而分析两圆的位置关系，据此分析可得答案．本题考查圆与圆的位置关系以及两圆的公切线，关键是分析两圆的位置关系，属于基础题．11.【答案】A【解析】【分析】本题主要考查了直线与圆的位置关系，考查圆的面积的最小值的求法，是中档题，解题时要认真审题，注意数形结合思想的合理运用.由已知得|OC|=|CE|=r，过点O作直线2x+y-4=0的垂直线段OF，交AB于D，交直线2x+y-4=0于F，则当D恰为AB中点时，圆C的半径最小，即面积最小.【解答】解：如图，设AB的中点为C，坐标原点为O，圆半径为r，由已知得|OC|=|CE|=r，过点O作直线2x+y-4=0的垂直线段OF，交AB于D，交直线2x+y-4=0于F，则当D恰为OF中点时，圆C的半径最小，即面积最小.此时圆的直径为O（0，0）到直线2x+y-4=0的距离为：d==，此时r=，∴圆C的面积的最小值为：S min=π×（）2=.故选A.12.【答案】A【解析】解：椭圆的左右焦点分别为F1（-c，0），F2（c，0），设Q（x0，y0），∵G为△F1QF2的重心，∴G点坐标为G（，），∵，则∥，∴I的纵坐标为，又∵|QF1|+|QF2|=2a，|F1F2|=2c，∴=•|F1F2|•|y0|，又∵I为△F1QF2的内心，∴||即为内切圆的半径，内心I把△F1QF2分为三个底分别为△F1MF2的三边，高为内切圆半径的小三角形，∴=（|QF1|+|F1F2|+|QF2|）||，即×2c•|y0|=（2a+2c）||，∴2c=a，∴椭圆C的离心率为e=，∴该椭圆的离心率，故选：A．由题意，设Q（x0，y0），由G为△F1QF2的重心，得G点坐标为（，），利用面积相等可得，×2c•|y0|=（2a+2c）||，从而求椭圆的离心率．本题考查了椭圆的标准方程及其性质、三角形的重心与内心的性质、三角形面积计算公式、向量共线定理，考查了推理能力与计算能力，属于难题．13.【答案】9【解析】解：作出x、y满足不等式组表示的平面区域，得到如图的三角形及其内部，其中A（2，3），设z=F（x，y）=3x+y，将直线l：z=3x+y进行平移，当l经过点A时，目标函数z达到最大值，∴z最大值=F（2，3）=9．故答案为：9．作出题中不等式组表示的平面区域，再将目标函数z=2x+y对应的直线进行平移，可得当x=2，y=3时，求出z=3x+y取得最大值．本题给出二元一次不等式组，求目标函数z=3x+y的最大值，着重考查了二元一次不等式组表示的平面区域和简单的线性规划等知识，属于基础题．14.【答案】2【解析】解：设球的半径为R，正方体的棱长a，则=4，∴R3=，∴R=，则由正方体的性质可知，正方体的体对角线=2R=2，∴a=2，故答案为：2．先确定球的半径，利用球的内接正方体的对角线为球的直径，即可求得结论．本题考查球的内接正方体，解题的关键是利用球的内接正方体的对角线为球的直径，属于基础题．15.【答案】【解析】解：由题意设焦点F2（2，0）、F1（-2，0），∴3+b2=4，求得b2=1，双曲线-=1，即双曲线-y2=1．不妨设点P在第一象限，再根据椭圆、双曲线的定义和性质，可得|PF1|+|PF2|=2，|PF1|-|PF2|=2，可得|PF1|=+，|PF2|=-，且|F1F2|=4．再由余弦定理可得cos∠F1PF2=即=，故答案为：．不妨设点P在第一象限，再根据椭圆、双曲线的定义和性质，可得|PF1|+|PF2|=2，|PF1|-|PF2|=2，求得|PF1|和|PF2|的值，根据|F1F2|=4，利用余弦定理可得cos∠F1PF2的值．本题主要考查椭圆、双曲线的定义和性质及其标准方程，余弦定理的应用，属于中档题．16.【答案】【解析】解：因为点在抛物线上，所以，点A到准线的距离为，解得或p=6．当p=6时，，故p=6舍去，所以抛物线方程为x2=y，∴，所以△OAB是正三角形，边长为，其内切圆方程为x2+（y-2）2=1，如图4，∴．设点F（cosθ，2+sinθ）（θ为参数），则，∴．故答案为：．利用点在抛物线上，求出m，点A到准线的距离为，求出p，即可解出抛物线方程，设点F（cosθ，2+sinθ）（θ为参数），化简数量积，求解范围即可．本题考查抛物线的简单性质，直线与抛物线的位置关系圆的方程的应用，考查转化思想以及计算能力．17.【答案】解：（1）由已知方程表示焦点在y轴上的双曲线，则，得，得m＜-3，即q：m＜-3．（2）若方程x2+2mx+（m+2）=0有两个不等的正根则，解得-2＜m＜-1，即p：-2＜m＜-1．因p或q为真，所以p、q至少有一个为真．又p且q为假，所以p，q至少有一个为假．因此，p，q两命题应一真一假，当p为真，q为假时，，解得-2＜m＜-1；当p为假，q为真时，，解得m＜-3．综上，-2＜m＜-1或m＜-3．【解析】（1）根据双曲线的标准方程进行求解即可．（2）根据复合命题真假关系得到p，q两命题应一真一假，进行求解即可．本题主要考查复合命题的真假应用，根据条件求出命题为真命题的等价条件是解决本题的关键．18.【答案】解：（Ⅰ）由2cos A cos C（tan A tan C-1）=1得：2cos A cos C（-1）=1，∴2（sin A sin C-cos A cos C）=1，即cos（A+C）=-，∴cos B=-cos（A+C）=，又0＜B＜π，∴B=；（Ⅱ）由余弦定理得：cos B==，∴=，又a+c=，b=，∴-2ac-3=ac，即ac=，∴S△ABC=ac sin B=××=．【解析】（Ⅰ）已知等式括号中利用同角三角函数间基本关系切化弦，去括号后利用两角和与差的余弦函数公式化简，再由诱导公式变形求出cos B的值，即可确定出B的大小；（Ⅱ）由cos B，b的值，利用余弦定理列出关系式，再利用完全平方公式变形，将a+b以及b的值代入求出ac的值，再由cos B的值，利用三角形面积公式即可求出三角形ABC面积．此题考查了余弦定理，三角形面积公式，两角和与差的余弦函数公式，熟练掌握余弦定理是解本题的关键．19.【答案】解：（Ⅰ）等比数列{a n}的公比设为q，a1=2，a1，a2，a3-2成等差数列，可得2a2=a1+a3-2，即为4q=2+2q2-2，解得q=2，则a n=a1q n-1=2n，n∈N*；（Ⅱ）=+2log22n-1=+2n-1，则数列{b n}的前n项和S n=（++…+）+（1+3+…+2n-1）=+n（1+2n-1）=1-+n2．【解析】（Ⅰ）等比数列{a n}的公比设为q，由等差数列中项性质和等比数列的通项公式，解方程可得q，进而得到所求通项公式；（Ⅱ）求得=+2log22n-1=+2n-1，由数列的分组求和和等差数列、等比数列的求和公式，计算可得所求和．本题考查等差数列中项性质和等比数列的通项公式和求和公式的运用，考查数列分组求和，以及化简整理的运算能力，属于中档题．20.【答案】（Ⅰ）证明：∵底面ABCD是菱形，∴AD∥BC，∵四边形BDEF是正方形，∴DE∥BF，∵BF∩BC=B，∴平面ADE∥平面BCF，∵CF⊂平面BCF，∴CF∥平面ADE．（Ⅱ）解：连结AC，交BD于O，∵四边形BDEF是正方形且DE⊥平面ABCD．∴DE⊥平面ABCD，又AC⊂平面ABCD，∴AC⊥DE，∵底面ABCD是菱形，∴AC⊥BD，又BD∩DE=D，∴AC⊥平面BDEF，∵AE=，∠BCD=60°，∴AD=DE=BD=1，∴AO=CO=，∴多面体ABCDEF的体积：V=2V A-BDEF=2×=2×=．【解析】（Ⅰ）由已知得AD∥BC，DE∥BF，从而平面ADE∥平面BCF，由此能证明CF∥平面ADE．（Ⅱ）连结AC，交BD于O，由线面垂直得AC⊥DE，由菱形性质得AC⊥BD，从而AC⊥平面BDEF，进而多面体ABCDEF的体积V=2V A-BDEF，由此能求出多面体ABCDEF的体积V．本题考查线面平行证明，考查多面体的体积的求法，是中档题，解题时要认真审题，注意空间思维能力的培养．21.【答案】解：（1）由已知，动点M到点P（-1，0），Q（1，0）的距离之和为2，且|PQ|＜2，所以动点M的轨迹为椭圆，而a=，c=1，所以b=1，所以，动点M的轨迹E的方程：+y2=1．（2）设A（x1，y1），B（x2，y2），则C（x1，-y1），由已知得直线l的斜率存在，设斜率为k，则直线l的方程为：y=k（x+1），由，得（1+2k2）x2+4k2x+2k2-2=0，所以x1+x2=-，x1x2=，直线BC的方程为：y-y2=（x-x2），所以y=x-，令y=0，则x====-2，所以直BC与x轴交于定点D（-2，0）．【解析】（1）分别求出a，b，c的值，求出M的轨迹方程即可；（2）输出直线l的方程为：y=k（x+1），联立直线和椭圆的方程，根据根与系数的关系，求出定点D的坐标即可．本题考查了求椭圆的轨迹方程问题，考查直线和椭圆的关系以及韦达定理的应用，是一道中档题．22.【答案】解：（1）由题意可得，e==，a2-b2=c2，点（1，）代入椭圆方程，可得+=1，解得a=，b=1，即有椭圆的方程为+y2=1；（2）①当k不存在时，x=±时，可得y=±，S△OAB=××=；②当k存在时，设直线为y=kx+m（k≠0），A（x1，y1），B（x2，y2），将直线y=kx+m代入椭圆方程可得（1+3k2）x2+6kmx+3m2-3=0，x1+x2=-，x1x2=，由直线l与圆O：x2+y2=相切，可得=，即有4m2=3（1+k2），|AB|=•=•=•=•=•≤•=2，当且仅当9k2= 即k=±时等号成立，可得S△OAB=|AB|•r≤×2×=，即有△OAB面积的最大值为，此时直线方程y=±x±1．【解析】（1）运用椭圆的离心率公式和点满足椭圆方程，解方程可得a，b，进而得到椭圆方程；（2）讨论①当k不存在时，②当k存在时，设直线为y=kx+m，A（x1，y1），B（x2，y2），将直线y=kx+m代入椭圆方程，运用韦达定理和弦长公式，以及直线和圆相切的条件：d=r，结合基本不等式即可得到所求面积的最大值和直线l的方程．本题考查椭圆的方程的求法，注意运用离心率公式和点满足椭圆方程，考查三角形的面积的最大值，注意运用分类讨论的思想方法，联立直线方程和椭圆方程，运用韦达定理和弦长公式，以及直线和圆相切的条件：d=r，和基本不等式的运用，属于中档题．。

辽宁省大连市2023-2024学年高二上学期期中数学试题含解析

2023-2024学年度上学期期中考试高二年级数学科试卷（答案在最后）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名､准考证号填写在答题卡上.2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.回答非选择题时，将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后，将答题卡交回.一､单选题（本题共8小题，每小题5分，共40分，在每小题的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.以下四个命题中，正确的是（）A.向量()1,1,3a =-与向量()3,3,6b =- 平行B.已知()()1,1,2,0,2,2A B --，则5AB =C.|()|||||||a b c a b c ⋅=⋅⋅ D.若{},,a b c 为空间的一个基底，则a b + ，b c + ，c a + 构成空间的另一基底2.已知直线l 的一个方向向量为()2,1-，且经过点()1,0A ，则直线l 的方程为（）A.10x y --=B.10x y +-=C.210x y --= D.210x y +-=3.如图，在底面为正方形，侧棱垂直于底面的四棱柱1111ABCD A B C D -中，122AAAB ==，则异面直线1A B 与1AD 所成角的余弦值为（）A.15B.25C.35D.454.已知椭圆22:14x C y +=，直线:20l x y -=，则l 与C 的位置关系为（）A.相交B.相切C.相离D.以上选项都不对5.已知()()()2,1,3,1,4,2,4,5,a b c λ=-=--= ，若,,a b c共面，则实数λ的值为（）A.6B.5C.4D.36.已知P 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点，12F F ､分别是椭圆的左､右焦点､若12PF F △的周长为6，且椭圆上的点到椭圆焦点的最小距离为1，则椭圆的离心率为（）A.12B.13C.2 D.37.已知圆22:64120,,C x y x y M N +--+=是圆上的两点，点()1,0A ，且AM AN λ=，则AM AN ⋅ 的值为（）A.B.7C. D.88.如图，在正四面体ABCD 中，点,N M 分别为ABC 和ABD △的重心，P 为线段CM 上点，且DP ⊥平面ABC ，设CP CM λ=，则λ的值为（）A.23B.12C.34D.35二､多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分，在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，有选错的得0分，部分选对得2分）9.下列命题中是假命题的为（）A.若非零向量m 与平面α平行，则m所在直线与平面α也平行B.若平面,αβ的法向量分别为()()120,1,3,1,0,3n n ==，则//αβC.已知v 为直线l 的方向向量，n 为平面α的法向量，则//v n l α⊥⇔D.若两个空间非零向量,a b 满足0a b +=，则//a b10.圆221:20x y x O +-=和圆222:240O x y x y ++-=的交点为,A B ，则有（）A.公共弦AB 所在直线方程为0x y +=B.线段AB 中垂线方程为10x y +-=C.公共弦AB 的长为22D.P 为圆1O 上一动点，则P 到直线AB 距离的最大值为12+11.如图，在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中，Q 是棱1DD 上的动点，则下列说法正确的是（）A.存在点Q ，使得11//C Q A CB.存在点Q ，使得11C Q A C⊥C.对于任意点Q ，Q 到1AC 的距离的取值范围为,23⎣⎦D.对于任意点Q ，1A CQ △都是钝角三角形12.已知椭圆222:1(2)3x y C a a +=>的左､右焦点分别为12,F F ，过椭圆C 上一点P 和原点O 作直线l 交圆222:4O x y a +=+于,M N 两点，下列结论正确的是（）A.椭圆C 离心率的取值范围是1,12⎛⎫⎪⎝⎭B .若12PF PF ⊥，且OP PM =，则2203a =C.若1260F PF ∠=，则12F PF S =D.若126PF PF ⋅=，则7PM PN ⋅=三､填空题（本题共4小题，每小题5分，共20分）13.已知空间向量,,a b c 两两夹角均为60︒，其模均为1，则23a b c +-= __________.14.已知圆22:(1)(1)16C x y -+-=，直线()():2240l m x y x y ---+-=.当直线l 被圆C 截得弦长取得最小值时，直线l 的方程为__________.15.已知点()11,1,A F 是椭圆22184x y+=的左焦点，P 是椭圆上任意一点.则1PF PA +的取值范围为__________.16.如图，在四棱锥S ABCD -中，底面ABCD 是矩形，22,AD SA SD AB P ====为棱AD 的中点，且,SP AB M ⊥为棱SA 上的一点，若BM 与平面SBD 所成角的正弦值为4，则AM =__________.四､解答题（本题共6小题，共70分，解答应写出文字说明､证明过程或演算步骤）17.已知圆心为C 的圆经过()()1,3,1,1A B -两点，且圆心C 在直线:0l x y +=上.（1）求圆C 的方程：（2）求过点()3,1-且与圆C 相切的直线方程.18.如图，直二面角D AB E --中，四边形ABCD 是边长为2的正方形，,AE EB F =为CE 上的点，且BF ⊥平面ACE ，（1）求二面角B AC E --的正弦值：（2）求点D 到平面ACE 的距离.19.已知ABC 的顶点()2,0,B AB -边上的高所在的直线方程为470x y -+=.（1）求直线AB 的方程；（2）在两个条件中任选一个，补充在下面问题中并作答.①角A 的平分线所在直线方程为10x y +-=；②BC 边上的中线所在的直线方程为3240x y +-=.若__________.求直线AC 的方程.注：如果选择多个条件分别解答，则按第一个解答计分.20.已知椭圆Γ的中心是坐标原点O ，它的短轴长为，一个焦点F 的坐标为(),0(0)c c >，过点F 且垂直于x 轴的直线与椭圆Γ交于,C D 两点，3CD =.（1）求椭圆Γ的方程；（2）若过点()3,0M 的直线与椭圆Γ相交于,P Q 两点，且OP OQ ⊥，求直线PQ 的方程.21.如图，在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是边长为2的菱形，PAD 为等边三角形，平面PAD ⊥平面,ABCD PB BC ⊥.（1）求直线AC 与平面PBC 所成角的正弦值.（2）E 为线段PC 上一点.若直线AE 与平面ABCD 所成的角的正弦值为8，求平面ADE 与平面PBC 夹角的余弦值.22.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>经过点1,,2M F ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭为椭圆C 的右焦点，O 为坐标原点，OFM △的面积为34.（1）求椭圆C 的标准方程：（2）椭圆C 的左､右两个顶点分别为,A B ，过点)K的直线m 的斜率存在且不为0，设直线m 交椭圆C 于点,M N ，直线n 过点()T 且与x 轴垂直，直线AM 交直线n 于点P ，直线BN 交直线n 于点Q ，则TPTQ是否为定值？若是，求出该定值；若不是，请说明理由.2023-2024学年度上学期期中考试高二年级数学科试卷注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名､准考证号填写在答题卡上.2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.回答非选择题时，将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后，将答题卡交回.一､单选题（本题共8小题，每小题5分，共40分，在每小题的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.以下四个命题中，正确的是（）A.向量()1,1,3a =-与向量()3,3,6b =- 平行B.已知()()1,1,2,0,2,2A B --，则5AB =C.|()|||||||a b c a b c ⋅=⋅⋅ D.若{},,a b c 为空间的一个基底，则a b + ，b c + ，c a + 构成空间的另一基底【答案】D 【解析】【分析】利用向量共线的坐标表示判断A ；求出向量的模长判断B ；根据数量积的定义求解判断C ；利用共面向量基本定理及基底的概念判断D.【详解】因为336113-=≠-，因此()1,1,3a =- 和()3,3,6b =- 不平行，A 错误；由()()1,1,2,0,2,2A B --，得(1,3,4)AB =--，因此||AB =B 错误；|()||||||cos ,|||a b c a b a b c ⋅=⋅⋅〈〉⋅ ，当|cos ,|1a b 〈〉≠ 时，|()|||||||a b c a b c ⋅≠⋅⋅，C 错误；假设()()a b b c c a λμ+=+++，,R λμ∈，因为{},,a b c 为空间的一个基底，则110λμμλ=⎧⎪=⎨⎪+=⎩，无解，所以a b + ，b c + ，c a + 不共面，即a b + ，b c + ，c a +构成空间的另一基底，D 正确.故选：D2.已知直线l 的一个方向向量为()2,1-，且经过点()1,0A ，则直线l 的方程为（）A.10x y --=B.10x y +-=C.210x y --=D.210x y +-=【答案】D 【解析】【分析】由直线的方向向量求出直线的斜率，再由点斜式求出直线方程.【详解】因为直线l 的一个方向向量为()2,1-，所以直线l 的斜率1122k -==-，又直线l 经过点()1,0A ，所以直线l 的方程为()112y x =--，即210x y +-=.故选：D3.如图，在底面为正方形，侧棱垂直于底面的四棱柱1111ABCD A B C D -中，122AAAB ==，则异面直线1A B 与1AD 所成角的余弦值为（）A.15B.25C.35D.45【答案】D 【解析】【分析】以点D 为坐标原点，DA 、DC 、1DD 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系，利用空间向量法可求得异面直线1A B 与1AD 所成角的余弦值.【详解】在直四棱柱1111ABCD A B C D -中，四边形ABCD 为正方形，以点D 为坐标原点，DA 、DC 、1DD 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系，则()1,0,0A 、()1,1,0B 、()11,0,2A 、()10,0,2D ，所以，()10,1,2A B =- ，()11,0,2AD =-，所以，11111144cos ,555A B AD A B AD A B AD ⋅==-⨯⋅，因此，异面直线1A B 与1AD 所成角的余弦值为45.故选：D.4.已知椭圆22:14x C y +=，直线:220l x y -=，则l 与C 的位置关系为（）A.相交B.相切C.相离D.以上选项都不对【答案】A 【解析】【分析】根据给定条件，联立方程并借助一元二次方程判别式判断得解.【详解】由2222044x y x y ⎧-+=⎪⎨+=⎪⎩消去y 并整理得：2210x x -=，显然2(2)41(1)60∆=-⨯⨯-=>，因此方程组2222044x y x y ⎧-+=⎪⎨+=⎪⎩有两个不同的解，所以l 与C 相交.故选：A5.已知()()()2,1,3,1,4,2,4,5,a b c λ=-=--= ，若,,a b c共面，则实数λ的值为（）A.6B.5C.4D.3【答案】B 【解析】【分析】用向量a，b表示向量c，利用共面向量定理构造方程组，求解方程组即得结果.【详解】显然向量()2,1,3a =- 与()1,4,2b =-- 不平行，而a ，b ，c共面，则存在实数x ，y 使c xa yb =+，即()()()4,5,2,1,31,4,2x y λ=-+--，于是244532x y x y x y λ-=⎧⎪-+=⎨⎪-=⎩，解得325x y λ=⎧⎪=⎨⎪=⎩，所以实数λ的值为5.故选：B6.已知P 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点，12F F ､分别是椭圆的左､右焦点､若12PF F △的周长为6，且椭圆上的点到椭圆焦点的最小距离为1，则椭圆的离心率为（）A.12B.13C.32D.3【答案】A 【解析】【分析】根据椭圆的定义和性质列式求,a c ，进而可得离心率.【详解】由题意可知：2261a c a c +=⎧⎨-=⎩，解得21a c =⎧⎨=⎩，所以椭圆的离心率12c e a ==.故选：A.7.已知圆22:64120,,C x y x y M N +--+=是圆上的两点，点()1,0A ，且AM AN λ=，则AM AN ⋅ 的值为（）A.B.7C. D.8【答案】B 【解析】【分析】根据给定条件，设出直线MN 的方程，与圆C 的方程联立，借助韦达定理及向量数量积的坐标表示求解即得.【详解】圆22:(3)(2)1C x y -+-=的圆心()3,2C ，半径1r =，由AM AN λ=，得点,,A M N 共线，显然直线MN 不垂直于坐标轴，设直线MN 的方程为1x ty =+2|22|47471331t t -+<⇔<<+，由221(3)(2)1x ty x y =+⎧⎨-+-=⎩消去x 得：22(1)4(1)70t y t y +-++=，设1122(,),(,)M x y N x y ，则12271y y t =+，又111122(1,)(,),(,)AM x y ty y AN ty y =-== ，所以22121212(1)7AM AN t y y y y t y y ⋅=+=+= .故选：B8.如图，在正四面体ABCD 中，点,N M 分别为ABC 和ABD △的重心，P 为线段CM 上点，且DP ⊥平面ABC ，设CP CM λ=，则λ的值为（）A.23B.12C.34D.35【答案】B 【解析】【分析】根据正四面体的结构特征可知点P 为正四面体ABCD 内切球的球心，利用等体积法运算求解.【详解】在正四面体ABCD 中，若DP ⊥平面ABC ，所以DN CM P ⋂=，则点P 为正四面体ABCD 内切球的球心，设正四面体ABCD 内切球的半径为r ，因为D ABC P ABC P ABD P BCD P ACD V V V V V -----=+++，所以1111133333ABC ABC ABD BCD ACD S DN S r S r S r S r ⋅=⋅+⋅+⋅+⋅△△△△△，解得4DN r NP ==，而14MP N DN CM P ==，所以34CP CM = ，即34λ=.故选：C.二､多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分，在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，有选错的得0分，部分选对得2分）9.下列命题中是假命题的为（）A.若非零向量m 与平面α平行，则m所在直线与平面α也平行B.若平面,αβ的法向量分别为()()120,1,3,1,0,3n n ==，则//αβC.已知v 为直线l 的方向向量，n 为平面α的法向量，则//v n l α⊥⇔D.若两个空间非零向量,a b 满足0a b +=，则//a b【答案】ABC 【解析】【分析】利用空间位置关系的向量证明判断ABC ；利用空间向量共线的意义判断D.【详解】若非零向量m 与平面α平行，则m所在直线可能与平面α平行，也可能在平面α内，A 是假命题；显然向量()()120,1,3,1,0,3n n ==不共线，因此平面,αβ不平行，B 为假命题；由v n ⊥ ，得v与平面α平行，则//l α或l ⊂α，C 为假命题；两个空间非零向量,a b 满足0a b +=，即a b =- ，则//a b ，D 为真命题．故选：ABC10.圆221:20x y x O +-=和圆222:240O x y x y ++-=的交点为,A B ，则有（）A.公共弦AB 所在直线方程为0x y +=B.线段AB 中垂线方程为10x y +-=C.公共弦AB 的长为22D.P 为圆1O 上一动点，则P 到直线AB距离的最大值为12+【答案】BD 【解析】【分析】两圆方程作差后可得公共弦方程，从而可判断A ；求出垂直平分线的方程判断B ；利用垂径定理计算弦长判断C ；求出圆1O 到直线的距离的最大值判断D ．【详解】圆2121)1:(x O y -+=的圆心1(1,0)O ，半径11r =，222:(1)(2)5O x y ++-=的圆心2(1,2)O -，半径2r =，显然122121||(,)O O r r r r =-+，即圆1O 与圆2O 相交，对于A ，将方程2220x y x +-=与22240x y x y ++-=相减，得公共弦AB 所在直线的方程为440x y -=，即0x y -=，A 错误；对于B ，由选项A 知，直线AB 的斜率1AB k =，则线段AB 中垂线的斜率为1-，而线段AB 中垂线过点1(1,0)O ，于是线段AB 中垂线方程为()011y x -=-⨯-，即10x y +-=，B 正确；对于C ，点1(1,0)O 到直线0x y -=的距离为2d ==，因此AB ==，C 错误；对于D ，P 为圆1O 上一动点，圆心1(1,0)O 到直线0xy -=的距离为2d =，因此点P 到直线AB 距离的最大值为112d r +=+，D 正确．故选：BD11.如图，在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中，Q 是棱1DD 上的动点，则下列说法正确的是（）A.存在点Q ，使得11//C Q A CB.存在点Q ，使得11C Q A C⊥C.对于任意点Q ，Q 到1AC 的距离的取值范围为26,23⎣⎦D.对于任意点Q ，1A CQ △都是钝角三角形【答案】BC 【解析】【分析】根据题意，以A 为原点，建立空间直角坐标系，结合空间向量的坐标运算，对选项逐一判断，即可得到结果.【详解】由题知，在正方体1111ABCD A B C D -中，Q 是棱1DD 上的动点，建立以A 为原点，分别以AB ，AD ，I AA的方向为x 轴、y 轴、z 轴的正方向的空间直角坐标系A xyz -．所以()10,0,1A ，()1,1,0C ，()11,1,1C ，设()0,1,Q a ，其中01a ≤≤，所以()11,0,1C Q a =-- ，()11,1,1A C =-，当11C Q A C λ= ，即()(1,0,1)1,1,1a λ--=-，所以101a λλλ-=⎧⎪=⎨⎪-=-⎩，显然方程组无解，所以不存在λ使得11C Q AC λ=，即不存在点Q ，使得11//C Q A C ，故A 项错误；当111010C Q A C a ⋅=-++-=时，解得0a =，故B 项正确；因为1(0,1,1)A Q a =-，其中01a ≤≤，所以点Q 到1AC=26,23=⎢⎣⎦，故C 项正确；因为()1,0,QC a =- ，()10,1,1QA a =--，其中01a ≤≤，所以2111cos ,0QC QA QC QA QC QA -⋅===≤，所以三角形1A CQ 为直角三角形或钝角三角形，故D 项错误．故选：BC ．12.已知椭圆222:1(2)3x y C a a +=>的左､右焦点分别为12,F F ，过椭圆C 上一点P 和原点O 作直线l 交圆222:4O x y a +=+于,M N 两点，下列结论正确的是（）A.椭圆C 离心率的取值范围是1,12⎛⎫⎪⎝⎭B.若12PF PF ⊥，且OP PM =，则2203a =C.若1260F PF ∠=，则12F PF S =D.若126PF PF ⋅=，则7PM PN ⋅=【答案】ACD 【解析】【分析】对于A ：由椭圆的离心率e 的表达式及a 的范围，可得离心率的范围运算求解；对于B ：由题意，可得P 在以12F F 为直径的圆上，再由||||OP PM =，可得P 为OM 的中点，由圆的半径r 可得11||||22OP OM r c ===，从而求出2a 的值；对于C ：由椭圆的定义，结合解三角形的相关知识运算求解；对于D ：由余弦定理及椭圆的定义，可得||OP 的表达式，然后得到||PM ，||PN 的表达式，进而求出||||PN PM ⋅的值．【详解】对于选项A ：由椭圆的方程，可得椭圆的离心率c e a ==，因为2a >，所以24a >，所以2334a <，所以12e =>，结合椭圆的离心率(0,1)e ∈，可得1,12e ⎛⎫∈⎪⎝⎭，故A 正确；对于选项B ：若12PF PF ⊥，且OP PM =，则P 在以12F F 为直径的圆上，如图所示：所以122OP c c =⨯=，由题意可得2c =，即2244c a =+，所以224(3)4a a -=+，解得2163a =，故B 错误；对于选项C ：设12,PF m PF n ==，由椭圆的定义可得2m n a +=，可知122F F c =，在12PF F △中，由余弦定理可得：()222221423432=+-⨯=+-=-c m n mn m n mn a mn ，整理的4mn =，所以12122=⨯=V F PF S mn ，故C 正确；对于选项D ：因为12||||2PF PF a +=，所以22222121212||||(||||)2||||426412PF PF PF PF PF PF a a +=+-⋅=-⨯=-，在1PFO 中，由余弦定理，可得2221111||||||2||||cos PF OP OF OP OF POF =+-∠，①在2PF O △中，由余弦定理，可得2222222||||||2||||cos PF OP OF OP OF POF =+-∠，②而12||||OF OF c ==，12cos cos POF POF ∠=-∠，①+②，可得222212||||2||2PF PF OP c +=+，即2224122||2a OP c -=+，所以222222||2626(3)3OP a c a a a =--=---=-，所以2222||||(||)(||)||4(3)7PM PN r OP r OP r OP a a ⋅=-+=-=+--=，故D 正确．故选：ACD ．三､填空题（本题共4小题，每小题5分，共20分）13.已知空间向量,,a b c 两两夹角均为60︒，其模均为1，则23a b c +-= __________.【解析】【分析】利用空间向量数量积的运算法则计算即得.【详解】单位向量,,a b c 两两夹角均为60︒，则111cos 602a b b c c a ︒⋅=⋅=⋅=⨯⨯= ，所以23a b c +-====.14.已知圆22:(1)(1)16C x y -+-=，直线()():2240l m x y x y ---+-=.当直线l 被圆C 截得弦长取得最小值时，直线l 的方程为__________.【答案】40x y +-=【解析】【分析】先求出直线l 所过的定点P ，再根据当直线PC l ⊥时，直线l 被圆C 截得弦长取得最小值，求出直线l 的斜率，进而可得出答案.【详解】在直线()():2240l m x y x y ---+-=中，令22040x y x y --=⎧⎨+-=⎩，解得22x y =⎧⎨=⎩，即直线l 过定点()2,2P ，圆()()22:1116C x y -+-=的圆心()1,1C ，半径4r =，当直线PC l ⊥时，直线l 被圆C 截得弦长取得最小值，直线PC 斜率21121PC k -==-，此时直线l 的斜率为1-，所以直线l 的方程为2(2)y x -=--，即40x y +-=.故答案为：40x y +-=15.已知点()11,1,A F 是椭圆22184x y+=的左焦点，P 是椭圆上任意一点.则1PF PA +的取值范围为__________.【答案】[32,52]【解析】【分析】利用椭圆的定义，把1PF 转化为P 到右焦点2F 的距离，再借助线段和差的三角形不等式求解即得.【详解】令2F 是椭圆22184x y+=的右焦点，显然2(2,0)F ，长半轴长22a =，222(21)(01)2F A =-+-=，由椭圆定义知，122242()PF PA a PF PA PA PF +=-+=+-，而222PA PF AF -≤=，当且仅当2,,P A F 共线时等号成立，于是222PA PF -≤-≤，因此当2F 在,P A 之间时，1PF PA +取得最大值52，当A 在2,P F 之间时，1PF PA +取得最小值32，所以1PF PA +的取值范围为[32,52].故答案为：[32,52]16.如图，在四棱锥S ABCD -中，底面ABCD 是矩形，22,AD SA SD AB P ====为棱AD 的中点，且,SP AB M ⊥为棱SA 上的一点，若BM 与平面SBD 所成角的正弦值为34，则AM =__________.【答案】34##0.75【解析】【分析】根据给定条件，证得SP ⊥平面ABCD ，以P 为原点建立空间直角坐标系，利用空间向量求解即得.【详解】过点P 作//PE CD ，交BC 于点E ，由SD SA =，P 为AD 中点，得SP AD ⊥，又SP AB ⊥，且AD AB A ⋂=，,AD AB ⊂平面ABCD ，则SP ⊥平面ABCD ，而PE ⊂平面ABCD ，有SP PE ⊥，又ABCD 是矩形，则,,SP PA PE 两两垂直，以P 为原点，,,PA PE PS 所在直线分别为,,x y z轴建立空间直角坐标系，如图：由2AD SA SD ===，1AB =，P 为AD 中点，得3SP =，E 为BC 的中点，则点()0,0,0P ，(1,0,0)A ，3)S ，(1,1,0)B ，(1,0,0)D -，(2,1,0)DB = ，3DS = ,(3)AS =-，(0,1,0)BA =- ，令(3),01AM AS λλλλ==-≤≤，(,3)BM BA AM λλ=+=-- ，设平面SBD 法向量为(,,)m x y z = ，则2030m DB x y m DS x z ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩，令1z =，得(3,23,1)m =- ，由BM 与平面SBD所成角的正弦值为4，得4||||cos ,||||BM m BM m BM m ⋅〈〉==，解得38λ=，所以3||||24AM AS λλ=== .故答案为：34四､解答题（本题共6小题，共70分，解答应写出文字说明､证明过程或演算步骤）17.已知圆心为C 的圆经过()()1,3,1,1A B -两点，且圆心C 在直线:0l x y +=上.（1）求圆C 的方程：（2）求过点()3,1-且与圆C 相切的直线方程.【答案】（1）()()22114x y ++-=；（2）1y =-和433y x =-+.【解析】【分析】（1）求出线段AB 的垂直平分线方程，与已知直线方程联立求出圆心坐标及半径，即得圆的方程.（2）设出切线方程，借助点到直线距离公式即可求得切线方程.【小问1详解】设圆心(),C x y 依题意，,A B 的中点为(0,2)，直线AB 的斜率1AB k =-，则线段AB 的垂直平分线方程为20x y -+=，显然圆心C 在线段AB 的垂直平分线上，由020x y x y +=⎧⎨-+=⎩，解得11x y =-⎧⎨=⎩，因此圆心C 的坐标是()1,1-，圆的半径2r AC ==，所以圆C 的方程是()()22114x y ++-=．【小问2详解】依题意，过点()3,1-且与圆C 相切的直线斜率存在，设该切线方程为1(3)y k x +=-，即310kx y k ---=，2=，解得0k =或43k =-，所以所求切线方程为1y =-和433y x =-+.18.如图，直二面角D AB E --中，四边形ABCD 是边长为2的正方形，,AE EB F =为CE 上的点，且BF ⊥平面ACE ，（1）求二面角B AC E --的正弦值：（2）求点D 到平面ACE 的距离.【答案】（1）63；（2233【解析】【分析】（1）连接BD AC O ⋂=，连接OF ，利用几何法求出二面角B AC E --的正弦值.（2）由（1）中信息，求出点B 到平面ACE 的距离即得点D 到平面ACE 的距离.【小问1详解】连接BD AC O ⋂=，连接OF ，如图，由四边形ABCD 是边长为2的正方形，得BD AC ⊥，且O 为AC 的中点，BO =由BF ⊥平面ACE ，AC ⊂平面ACE ，得BF AC ⊥，而,,BD BF B BD BF ⋂=⊂平面BOF ，则AC ⊥平面BOF ，又OF ⊂平面BOF ，于是OF AC ⊥，因此BOF ∠是二面角B AC E --的平面角，由二面角D AB E --为直二面角，得平面ABCD ⊥平面ABE ，而平面ABCD ⋂平面ABE AB =，又CB AB ⊥，CB ⊂平面ABCD ，则有CB ⊥平面ABE ，,AE BE ⊂平面ABE ，则CB AE ⊥，由BF ⊥平面ACE ，AE ⊂平面ACE ，得BF AE ⊥，,,BC BF B BC BF =⊂ 平面BCE ，于是⊥AE 平面BCE ，而BE ⊂平面BCE ，则AE BE ⊥，又AE EB =，因此EB =显然CB BE ⊥，从而CE ==，由BF ⊥平面ACE ，,CE OF ⊂平面ACE ，得,BF CE BF OF ⊥⊥，于是3BC BE BF CE ⋅===，则sin 3BF BOF BO ∠==，所以二面角B AC E --的正弦值为3.【小问2详解】由（1）知，3BF =，O 为线段BD 的中点，即平面ACE 经过线段BD 的中点，因此点D 到平面ACE 的距离等于点B 到平面ACE 的距离，而BF ⊥平面ACE ，即点B 到平面ACE 的距离为线段BF 长3，所以点D 到平面ACE 的距离为3.19.已知ABC 的顶点()2,0,B AB -边上的高所在的直线方程为470x y -+=.（1）求直线AB 的方程；（2）在两个条件中任选一个，补充在下面问题中并作答.①角A 的平分线所在直线方程为10x y +-=；②BC 边上的中线所在的直线方程为3240x y +-=.若__________.求直线AC 的方程.注：如果选择多个条件分别解答，则按第一个解答计分.【答案】（1）420x y ++=；（2）470x y +-=.【解析】【分析】（1）根据直线垂直，求得斜率，利用点斜式方程，可得答案.（2）联立直线方程，求得点A 的坐标，选择条件①，②分别利用角平分线的对称或中线的对称，求解即得答案.【小问1详解】由AB 边上的高所在的直线方程为470x y -+=，得直线AB 的斜率14k =-，而ABC 的顶点()2,0B -，所以直线AB 的方程为：1(2)4y x =-+，即420x y ++=.【小问2详解】选①，角A 的平分线所在直线方程为10x y +-=，令该直线与边BC 交于点E ，由10420x y x y +-=⎧⎨++=⎩，解得21x y =⎧⎨=-⎩，即点A 坐标为(2,1)A -，设点B 关于10x y +-=的对称点为()00,B x y '，则000001221022y x x y -⎧=⎪+⎪⎨-⎪+-=⎪⎩，解得0013x y =⎧⎨=⎩，即B '坐标为(1,3)，显然点(1,3)B '在直线AC 上，则直线AC 的斜率13421AC k --==--，所以直线AC 的方程为34(1)y x -=--，即470x y +-=.选②，BC 边上的中线所在的直线方程为3240x y +-=，由4203240x y x y ++=⎧⎨+-=⎩，解得21x y =⎧⎨=-⎩，即点A 坐标为(2,1)A -，设点11(,)C x y ，则BC 的中点112(,)22x y D -在直线3240x y +-=上，即113202242x y⋅+⋅-=-，整理得1132140x y +-=，又点11(,)C x y 在直线470x y -+=上，即11470x y -+=，由111132140470x y x y +-=⎧⎨-+=⎩，解得110,7x y ==，即点(0,7)C ，直线AC 的斜率17420AC k --==--，所以直线AC 的方程为34(1)y x -=--，即470x y +-=.20.已知椭圆Γ的中心是坐标原点O ，它的短轴长为，一个焦点F 的坐标为(),0(0)c c >，过点F 且垂直于x 轴的直线与椭圆Γ交于,C D 两点，3CD =.（1）求椭圆Γ的方程；（2）若过点()3,0M 的直线与椭圆Γ相交于,P Q 两点，且OP OQ ⊥，求直线PQ 的方程.【答案】（1）22162x y +=（2）()35y x =±-【解析】【分析】（1）根据短轴长和通径求,a b ，即可得椭圆方程；（2）设()()1122,,,P x y Q x y ，利用“设而不求法”把OP OQ ⊥转化为12120x x y y +=，求出斜率k ，即可求出直线方程.【小问1详解】因为短轴长为，所以b =，由题意可知：2243===b CD a a，解得a =，所以椭圆方程为22162x y +=.【小问2详解】因为点()3,0M 在椭圆22162x y +=外，所以过该点的直线PQ 的斜率必然存在，可设直线PQ 的方程为()3y k x =-，()()1122,,,P x y Q x y ，联立方程()221623x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩，消去y 得()222213182760k x k x k +-+-=，则()()()()22222181327649604k k k k ∆--+-=-=->，解得33k -<<，由根与系数的关系可知:112222221827613,13x x x k x k k k -+++==，可得[]22121212233()913k y y k x x x x k=-++=+.由OP OQ ⊥得12120x x y y +=，即22222227633060131313k k k k k k --+==+++，解得:5k =±，符合0∆>，所以直线PQ的方程为()35y x =±-.21.如图，在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是边长为2的菱形，PAD 为等边三角形，平面PAD ⊥平面,ABCD PB BC ⊥.（1）求直线AC 与平面PBC 所成角的正弦值.（2）E 为线段PC 上一点.若直线AE 与平面ABCD 所成的角的正弦值为38，求平面ADE 与平面PBC 夹角的余弦值.【答案】（1）24（2）1010【解析】【分析】（1）取AD 中点O ，连接OB ，OP .通过证明，OP OB AD OB ⊥⊥，可得3OB =，6PB =，由等体积法可求得点A 到平面PBC 的距离，进而可求线面夹角；（2）建立以O 为原点的空间直角坐标系，由直线AE 与平面ABCD 所成的角的正弦值为3010，可得232,3333E ⎛- ⎝.求得平面ADE 的法向量后，利用空间向量可得平面ADE 与平面PBC 夹角的余弦值.【小问1详解】取AD 中点O ，连接OB ，OP ，因为PAD 为等边三角形，则OP AD ⊥，且1,3OA OP ==又因为平面PAD ⊥平面ABCD ，平面PAD ⋂平面ABCD AD =，OP ⊂平面PAD ，所以OP ⊥平面ABC ，由OB ⊂平面ABCD ，可得OP OB ⊥，又因为PB BC ⊥，且//BC AD ，可得PB AD ⊥，且OP AD ⊥，OP ⊂平面POB ，PB ⊂平面POB ，OP PB P = ，所以AD ⊥平面POB .由OB ⊂平面POB ，可知AD OB ⊥，则3OB =，6PB =60BAD ∠=︒，在ACD 中，可知120ADC ∠=︒，由余弦定理可得AC =，设点A 到平面PBC 的距离为h ，则--=A PBC P ABC V V 即1133PBC ABC S h S OP =⋅⋅△△，解得62h =，所以直线AC 与平面PBC所成角的正弦值为224==hAC .【小问2详解】由（1）可知：分别以OA ，OB ，OP 为x 轴，y 轴，z 轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系，则P，(C -，()1,0,0A ，()1,0,0D -，()B，可得(2PC =-，(OP = ，()2,0,0AD =-，(PB = ，设()01PE PC λλ=≤≤uur uu u r，则(2,)PE =-λ，()2OE OP PE λ=+=--，得E ()2λ--，则(2)AE λ=---，因为OP ⊥平面ABC ，则取平面ABCD 的法向量1(0,0,1)n =.，设AE 与平面ABCD 所成的角为θ，则1sin cos ,10AE n θ==，解得13λ=，则233E ⎛- ⎝，5333,AE ⎛=- ⎪⎝⎭.设平面ADE 的法向量2(,,)n x y z = ，则222053230333n AD x n AE x y z ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-++=⎪⎩，令2y =，则取平面ADE 的法向量2(0,2,1)n =-，设平面PBC 的法向量(,,)m a b c =，则20m PC a m PB ⎧⋅=-+-=⎪⎨⋅=-=⎪⎩，令1b =，则取平面PBC 的法向量(0,1,1)m =，故平面ADE 与平面PBC夹角的余弦值为222cos ,10⋅==⋅u r u u ru r u u ru r u u r m n m n m n.22.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>经过点31,,2M F ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭为椭圆C 的右焦点，O 为坐标原点，OFM △的面积为34.（1）求椭圆C 的标准方程：（2）椭圆C 的左､右两个顶点分别为,A B，过点)K的直线m 的斜率存在且不为0，设直线m 交椭圆C 于点,M N ，直线n过点()T 且与x 轴垂直，直线AM 交直线n 于点P ，直线BN 交直线n 于点Q ，则TPTQ是否为定值？若是，求出该定值；若不是，请说明理由.【答案】（1）2214x y +=（2）是定值，定值为1【解析】【分析】（1）根据已知条件列方程和代入法求得Γ的方程.（2）设出直线m 的方程并与曲线Γ的方程联立，化简写出根与系数关系，求得,P Q 两点的纵坐标，由此化简TPTQ来求得正确答案.【小问1详解】由题意可得222221314133224a b c a b c⎧+=⎪⎪⎪⨯⨯=⎨⎪=+⎪⎪⎩，解得22241a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩，所以椭圆C 的标准方程2214x y +=.【小问2详解】因为)K在椭圆2214x y +=内，则直线m 与椭圆必相交，且直线m 的斜率存在且不为0，设过点K 的直线m的方程为)0x ty t =+≠，1122(,),(,)M x y N x y联立方程2214x ty x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩，消去x 得()22410t y ++-=，则121222231,44y y y y t t +=-=-++，可知12122()46=-=++t ty y y y t ，又因为()()2,0,2,0A B -，直线:=n x直线AM 的方程为()1122y y x x =++，则(1122=+P y y x ，同理可得(2222=-+-Q y y x ，所以(()()1221272-==-+TP y x TQyx ，其中()()1212112212222+-==+y ty ty y yy x y x)(11122)7772++--++=y y y y y，所以((771=⨯=--TP TQ（定值）.。

宁夏银川市第二中学2022-2023学年高二上学期期中考试数学(理)试题

绝密★启用前银川二中2022-2023学年第一学期高二年级期中考试理科数学试题命题：米永强李丽审核：任晓勇注意事项：1. 本试卷共22道题，满分150分。

考试时间为120分钟。

2. 答案写在答题卡上的指定位置。

考试结束后，交回答题卡。

一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60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. 已知命题:R,25x p x ∀∈>，则p ⌝为（）A ．R,25x x ∀∉>B ．R,25x x ∀∈≤C ．00R,25xx ∃∈> D ．00R,25xx ∃∈≤2. 已知等差数列}{n a 的公差为d ，则“0>d ”是“数列}{n a 为单调递增数列”的（）A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件3. 已知等差数列{}n a 满足13512a a a ++=，10111224a a a ++=，则{}n a 的前13项的和为（）A ．12B ．36C ．78D ．1564. 若a b >，0ab ≠，则下列不等式恒成立的是（）A ．22b a > B ．bc ac > C ．ba 11> D ．c b c a +>+5. 命题“若1a b +>，则,a b 中至少有一个大于1”的否命题为（）A ．若,a b 中至少有一个大于1，则1a b +>B ．若1a b +≤，则,a b 都不大于1C ．若1a b +≤，则,a b 中至少有一个大于1D ．若1a b +≤，则,a b 中至多有一个大于16. 滕王阁始建于唐朝永徽四年，因唐代诗人王勃诗句“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”而流芳后世．如图，小华同学为测量滕王阁的高度，在滕王阁的正东方向找到一座建筑物AB ，高为12m ，在它们的地面上的点M 处（B ，M ，D 三点共线）测得楼顶A ，滕王阁顶部C 的仰角分别为15︒和60︒，在楼顶A 处测得阁顶部C 的仰角为30，则小华估算滕王阁的高度为（1.732≈，精确到1m ）A ．42mB ．45mC ．51mD ．57m7. 已知等差数列{}n a 中，其前5项的和525S =，等比数列{}n b 中，1132,8,b b ==则37a b =（） A ．54B ．54-C ．45D ．54-或548. 设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ，若39S =，636S =，则789(a a a ++= )A ．144B ．81C ．45D ．639. 若命题“存在R x ∈，使220x x m ++≤”是假命题，则实数m 的取值范围是（）A ．(],1-∞B ．()1,+∞C ．(),1-∞D ．[)1,+∞ 10. 已知关于x 的不等式22430(0)x ax a a -+<<的解集为()12x x ，，则1212ax x x x ++的最大值（）A． B． CD11. 历史上数列的发展，折射出许多有价值的数学思想方法，对时代的进步起到了重要的作用，比如意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例，引入“兔子数列”：1，1，2，3，5，8，13，21，34，55，89，……即()()()()()()121,123,F F F n F n F n n n *===-+-≥∈N ，此数列在现代物理、准晶体结构等领域有着广泛的应用，若此数列被4整除后的余数构成一个新的数列}{n b ，则54321b b b b +++ 的值为 ( )A ．72B ．71C ．73D ．7412. 已知数列}{n a 的前n 项和为，n S 且满足，)(333221*∈=+++N n n a a a n n 若对于任意的 ]1,0[∈x ，不等式21)1(222+-++--<a a x a x S n 恒成立，则实数a 的取值范围为 ( )A .),3[]1,(+∞--∞ B. ),3]1,(+∞--∞（C . ),1[]2,(+∞--∞ D. ),12,(+∞--∞（）二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分．13. 已知实数,x y 满足约束条件2027020x x y x y -≥⎧⎪+-≤⎨⎪--≤⎩，则34z x y =+的最大值是__________.14. 在ABC ∆中，c b a ,,分别是角C B A ,,的对边．若c b a ,,成等比数列，且c b a c a )(22-=-，则A 的大小是___________.15. 写出一个同时满足下列性质①②③的数列{}n a 的通项公式：n a =__________． ①{}n a 是无穷数列； ②{}n a 是单调递减数列； ③20n a -<<.16. 设数列{}n a 的前n 项和为n S ，已知1222,(1)2n n n a a a -+=+-=，则60S =_________.三、解答题：本题共6道小题，共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.（本小题满分10分）设命题p :实数x 满足32≤<x ，命题q :实数x 满足03422<+-a ax x ，其中0>a .(1)若1=a ，且q p ∧为真，求实数x 的取值范围； (2)若p 是q 的充分不必要条件，求实数a 的取值范围.18.（本小题满分12分）在①3213a a a b ++=，②133=S 这两个条件中，任选一个补充在下面的问题中，并解答．已知等差数列}{n a 的各项均为正数，32=a ，且3,1,532++a a a 成等比数列．(1)求数列}{n a 的通项公式；(2)已知正项等比数列}{n b 的前n 项和为n S ，11a b =，_________，求n S ．（注：如果选择两个条件并分别作答，只按第一个解答计分.）19.（本小题满分12分）ABC ∆中，c b a ,,分别是角C B A ,,的对边，已知0cos 3sin =+B a A b ，ABC ∠的平分线交AC 于点D ，且2=BD ．(1)求B ；(2)若3=a ，求b ．20.（本小题满分12分）已知函数）（0,3)2()(2≠+-+=a x b ax x f ．(1)若2)1(=f ，且1,0->>b a ，求141++b a 的最小值； (2)若a b -=，解关于x 的不等式1)(≤x f .21.（本小题满分12分）已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，112a =，当2n ≥时，11n n n n S S S S --=-. (1)求n S ；(2)设数列2n n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ，若()292nn T n λ≤+⋅恒成立，求λ的取值范围.22.（本小题满分12分）已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，()*322n n a S n n N =+∈.(1)证明：数列{}1n a +为等比数列； (2)设()31log 1n n b a +=+，证明：222121111nb b b ++⋅⋅⋅+<.。

理科高二年级数学上册期中考试卷

理科高二年级数学上册期中考试卷想要学习好就一定不可以偷懒哦，今天小编就给大家分享一下高二数学，希望大家多多参考一下哦高二数学上期中理科联考试题第I卷共60分一、选择题：本大题共12小题，每小题5分，共60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、若设，则一定有( )A. B. C. D.2、命题“对任意，都有”的否定为 ( ).对任意，都有 .不存在，使得.存在，使得 .存在，使得3、已知x1，x2∈R，则“x1>1且x2>1”是“x1+x2>2且x1x2>1”的( )A.充分且不必要条件B.必要且不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件4、等差数列的前项和为，且，，则公差等于 ( ).-2 . -1 . 1 . 25、原点和点(1，1)在直线x+y﹣a=0两侧，则a的取值范围是( )A.0≤a≤2B.026、钝角三角形的面积是，，，则 ( ). 1 . 2 . . 57、在△ABC中，角A、B、C所对的边分别为a、b、c，且b2+c2=a2+bc.若sin B•sin C=sin2A，则△ABC的形状是( )A.钝角三角形B.直角三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形8、《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著，书中有如下问题：“今有女子善织，日益功，疾，初日织五尺，今一月织九匹三丈(1匹=40尺，一丈=10尺)，问日益几何?”其意思为：“有一女子擅长织布，每天比前一天更加用功，织布的速度也越来越快，从第二天起，每天比前一天多织相同量的布，第一天织5尺，一月织了九匹三丈，问每天增加多少尺布?”若一个月按30天算，则每天增加量为( )A. 尺B. 尺C. 尺D. 尺9、已知满足线性约束条件则的最大值为( )A、 B、 C、 D、10、若是等差数列，首项则使前n项和成立的最大自然数是( )A.2 012B.2 013C.2 014D.2 01511、已知函数f(x)=4x2﹣1，若数列前n项和为Sn，则S2015的值为( )A. B. C. D.12、若两个正实数x，y满足 + =1，且不等式x+A. B. C. D.第Ⅱ卷共90分二、填空题：本大题共4小题，每小题5分，共20分，把正确答案填在答题卡中的横线上13、在中，角A,B,C所对边长分别为a,b,c，若1. 则c=14、中，角A,B,C成等差数列，则。

深圳市宝安区西乡中学2015-2016学年高二上学期期中数学试卷(理科) 含解析

2015-2016学年广东省深圳市宝安区西乡中学高二（上）期中数学试卷（理科）一、选择题:本大题共12小题,每小题5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．如果在△ABC中，a=3,，c=2，那么B等于（）A．B．C．D．2．在锐角△ABC中，角A,B所对的边长分别为a,b．若2asinB=b，则角A等于（）A．B．C．D．3．△ABC中，角A，B,C所对的边分别为a，b，c若＜cosA，则△ABC为（ )A．钝角三角形B．直角三角形C．锐角三角形D．等边三角形4．若实数x，y满足不等式组：,则该约束条件所围成的平面区域的面积是（）A．3 B．C．2 D．5．不等式≤0的解集为（）A．{x|x＜1或x≥3｝ B．{x|1≤x≤3}C．{x｜1＜x≤3} D．{x｜1＜x＜3｝6．设函数则不等式f(x)＞f(1）的解集是（）A．（﹣3，1）∪（3，+∞）B．（﹣3，1）∪（2，+∞）C．(﹣1，1）∪（3，+∞) D．(﹣∞，﹣3）∪(1，3）7．等差数列{a n｝的前n项和为S n，若a1=2，S3=12,则a6等于（ )A．8 B．10 C．12 D．148．已知{a n}为等比数列，a4+a7=2，a5a6=﹣8,则a1+a10=( )A．7 B．5 C．﹣5 D．﹣79．等比数列{a n}的前n项和为S n，已知S3=a2+10a1，a5=9，则a1=( ）A．B． C．D．10．已知数列{a n｝，如果a1，a2﹣a1，a3﹣a2,…，a n﹣a n﹣1，…，是首项为1,公比为的等比数列，则a n=（ )A．（1﹣）B．（1﹣）C．（1﹣）D．（1﹣)11．数列{a n｝是由正数组成的等比数列，且公比不为1,则a1+a8与a4+a5的大小关系为（ ) A．a1+a8＞a4+a5B．a1+a8＜a4+a5C．a1+a8=a4+a5D．与公比的值有关12．若集合A={x｜ax2﹣ax+1＜0｝=∅,则实数a的值的集合是( )A．｛a|0＜a＜4} B．{a｜0≤a＜4} C．｛a｜0＜a≤4} D．{a|0≤a≤4}二、填空题：本大题共4小题,每小题5分13．在△ABC中，已知•=tanA，当A=时，△ABC的面积为__________．14．若变量x、y满足约束条件,且z=2x+y的最大值和最小值分别为M和m,则M ﹣m=__________．15．等比数列｛a n｝中，S n表示前n顶和，a3=2S2+1,a4=2S3+1，则公比q为__________．16．若关于x的不等式mx2+2mx﹣4＜2x2+4x时对任意实数l均成立，则实数m的取值范围是__________．三.解答题：解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤。

2022-2023学年山东省枣庄市滕州市高二上学期期中数学试题(解析版)

2022-2023学年山东省枣庄市滕州市高二上学期期中数学试题一、单选题1．过点(3,0)和点的斜率是（） AB．CD．【答案】A【解析】直接根据斜率公式计算可得；【详解】解：过点(3,0)和点的斜率k ==故选：A【点睛】本题考查两点的斜率公式的应用，属于基础题. 2．若()1,2,3AB =-，()1,1,5BC =--，则AC =（） ABC ．5D ．10【答案】A【分析】先求出AC ,再利用向量的模长计算公式即可【详解】因为(1,2,3)(1,1,5)(0,1,2)AC AB BC =+=-+--=-所以2||0AC =故选:A3．经过两点()11,x y 、()22,x y 的直线方程都可以表示为（） A ．112121x x y y x x y y --=-- B ．221212x x y y x x y y --=-- C ．()()()()121121y y x x x x y y --=-- D ．()211121y y y y x x x x --=-- 【答案】C【分析】根据两点式直线方程即可求解.【详解】当经过()11,x y 、()22,x y 的直线不与,x y 轴平行时，所有直线均可以用221212x x y y x x y y --=--，由于12,x x 可能相等，所以只有选项C 满足包括与,x y 轴平行的直线. 故选:C4．圆222430x y x y +-++=的圆心为（）．A ．(1,2)-B ．(1,2)-C ．(2,4)-D ．(2,4)-【答案】A【分析】先将圆的一般方程化为标准方程，从而可求出其圆心坐标. 【详解】由222430x y x y +-++=，得22(1)(2)2x y -++=，所以圆心为(1,2)-，故选：A5．空间,,,A B C D 四点共面，但任意三点不共线，若P 为该平面外一点且5133=--PA PB xPC PD ，则实数x 的值为（） A ．43-B ．13-C ．13D ．43【答案】C【分析】先设AB mAC nAD =+，然后把向量AB ，AC ，AD 分别用向量PA ，PB ，PC ，PD 表示，再把向量PA 用向量PB ，PC ，PD 表示出，对照已知的系数相等即可求解．【详解】解：因为空间A ，B ，C ，D 四点共面，但任意三点不共线，则可设AB mAC nAD =+，又点P 在平面外，则()()PB PA m PC PA n PD PA -=-+-，即(1)m n PA PB mPC nPD ++=-++，则1111m nPA PB PC PD m n m n m n -=+++-+-+-，又5133=--PA PB xPC PD ，所以15131113m n mx m n n m n -⎧=⎪+-⎪⎪=-⎨+-⎪⎪=-⎪+-⎩，解得15m n ==，13x =，故选：C ．6．“57m <<”是“方程22175x y m m +=--表示椭圆”的A ．充分必要条件B ．充分不必要条件C ．必要不充分条件D ．既不充分也不必要条件【答案】C【详解】由题意，方程22175x ym m +=--表示一个椭圆，则705075m m m m ->⎧⎪->⎨⎪-≠-⎩，解得57m <<且6m ≠，所以“57m <<”是“方程22175x y m m +=--”的必要不充分条件，故选C.点睛：本题考查了椭圆的标准方程，其中熟记椭圆的标准的形式，列出不等式组是解答关键，此类问题解答中容易忽视条件75m m -≠-导致错解，同时注意有时椭圆的焦点的位置，做到分类讨论. 7．若直线20kx y k --+=与直线230x ky k +--=交于点P ，则P 到坐标原点距离的最大值为（） A ．22 B ．221+C ．23D ．231+【答案】B【分析】两直线均过定点且垂直，则交点P 在以两定点为直径的圆上，由数形结合可求最值. 【详解】两直线满足()110k k ⋅+-⋅=，所以两直线垂直，由20kx y k --+=得()120k x y --+=，过定点()1,2A ，由230x ky k +--=得()320x y k -+-=，过定点()3,2B ，故交点P 在以AB 为直径的圆C 上，其中()2,2C ，如图所示，则线段OP 的最大值为1221OC +=. 故选：B.8．如图，棱长为2正方体1111ABCD A B C D -，O 为底面AC 的中心，点P 在侧面1BC 内运动且1D O OP ⊥，则点P 到底面AC 的距离与它到点B 的距离之和最小是( )A ．85B ．125C ．5D ．22【答案】A【分析】取1BB 中点F ，连接,,,,AC FA FC BD FO ，证明1D O ⊥平面ACF ，求出P 在FC 上.将平面11BCC B 沿BC 翻折到与平面ABCD 共面，将B 关于CF 对称到B '，过B '作B E BC '⊥与E ，则B E '即为点P 到底面AC 的距离与它到点B 的距离之和的最小值. 【详解】取1BB 中点F ，连接,,,,AC FA FC BD FO ，由122DD OB ==22DO BF ==，190D DO FBO ∠∠==可知1D DO OBF ，则1D OD OFB ∠∠=，∴由11180D OD D OF BOF ∠∠∠++=知190D OF ∠=︒，即1D O OF ⊥.∵AC ⊂平面ABCD ，1B B ⊥平面ABCD ，∴AC ⊥1B B ，又AC ⊥BD ，BD ∩1B B ＝B ， ∴AC ⊥平面11BDD B ，∵1D O ⊂平面11BDD B ，∴1AC D O ⊥， ∵AC OF O ⋂=，∴1D O ⊥平面ACF ，∵1D O OP ⊥，∴OP ⊂平面ACF ，P ∈平面ACF ，∵P 在侧面1BC 内，∴P ∈平面ACF ⋂平面11BCC B CF =，即P 在CF 上； ∵平面11BCC B ⊥平面ABCD ，且交线为BC ， ∴P 到平面ABCD 的距离即为P 到BC 的距离，将平面11BCC B 沿BC 翻折到与平面ABCD 共面，如图：将B 关于CF 对称到B '，过B '作B E BC '⊥与E ，则B E '即为点P 到底面AC 的距离与它到点B 的距离之和的最小值.以B 为原点，建立如图所示坐标系，则B (0，0)，F (1，0)，C (0，2)，直线CF 方程为112x y+=，即220x y +-=，设()00,B x y '，则()00000082154220522y x x x y y ⎧⎧⋅-=-=⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪=⋅+-=⎪⎪⎩⎩，∴B E '085x ==.故选：A ﹒二、多选题9．已知a ，b ，c 是空间的一个基底，则下列说法中正确的是（） A ．若0xa yb zc ++=，则0x y z === B ．a ，b ，c 两两共面，但a ，b ，c 不共面 C ．+a b ，b c -，2c a +一定能构成空间的一个基底 D ．一定存在实数x ，y ，使得a xb yc =+ 【答案】ABC【分析】由已知，选项A ，可使用反证法，假设结论不成立来推导条件；选项B ，可根据基底的定义和性质来判断；选项C ，可先假设+a b ，b c -，2c a +共面，得到无解，即可判断+a b ，b c -，2c a+组成基底向量；选项D ，由a ，b ，c 不共面可知，不存在这样的实数.【详解】选项A ，若,,x y z 不全为0，则a ，b ，c 共面，此时与题意矛盾，所以若0xa yb zc ++=，则0x y z ===，该选项正确；选项B ，由于a ，b ，c 是空间的一个基底，根据基底的定义和性质可知，a ，b ，c 两两共面，但a ，b ，c 不共面，该选项正确；选项C ，假设+a b ，b c -，2c a +共面，则+()(2)a b k b c c a λ=-++，此时1=2=1=k k λλ⎧⎪⎨⎪⎩，无解，所以+a b ，b c -，2c a +不共面，即可构成空间的一个基底，所以该选项正确；选项D ，a ，b ，c 不共面，则不存在实数x ，y ，使得a xb yc =+，故该选项错误. 故选：ABC.10．直线l 的方程为：1x my =+，则（） A ．直线l 恒过定点()1,0 B ．直线l 斜率必定存在C ．3m =时直线l 的倾斜角为60D ．2m =时直线l 与两坐标轴围成的三角形面积为14【答案】AD【分析】利用直线系方程可判断A ，判断直线的斜率可判断B ，求直线的倾斜角可判断C ，求解三角形的面积可判断D.【详解】对于A ，由直线方程知：恒过定点()1,0，故正确；对于B ，当0m =时1x =，直线斜率不存在，故错误；对于C ，3m =时有()313y x =-，设倾斜角为θ，即3tan 3θ=，则倾斜角为π6θ=，故错误；对于D ，2m =时，直线:21l x y =+，则x 、y 轴交点分别为()11,0,0,2⎛⎫- ⎪⎝⎭，所以直线与两坐标轴围成的三角形面积为1111224⨯⨯=，故正确；故选：AD.11．已知直线:10l kx y k --+=和圆2240C x y x +-=：，则下列说法正确的是（） A ．存在k ，使得直线l 与圆C 相切B ．若直线l 与圆C 交于A B ，两点，则AB 的最小值为C ．对任意k ，圆C 上恒有4个点到直线的距离为12D ．当2k =时，对任意R λ∈，曲线22:(24)0E x y x y λλλ++---=恒过直线l 与圆C 的交点【答案】BCD【分析】根据直线:10l kx y k --+=经过的定点(1,1)在圆C 内，可判断A 不正确；根据圆心(2,0)C 到直线l 的距离的最大值求出AB 的最小值，可判断B 正确；根据圆心C 到直线l 的距离d C 正确；将曲线E 的方程化为224(21)0x y x x y λ+-+--=，可判断D 正确.【详解】对于A ，因为直线:10l kx y k --+=过定点(1,1)，且211140+-<，即定点(1,1)在圆C 内，所以不存在k ，使得直线l 与圆C 相切，故A 不正确；对于B ，因为圆心(2,0)C 到直线l所以AB 的最小值为=B 正确；对于C ，因为圆心C 到直线l 的距离d ≤2d -122≥>，所以对任意k ，圆C 上恒有4个点到直线的距离为12，故C 正确；对于D ，当2k =时，直线:210l x y --=，曲线22:(24)0E x y x y λλλ++---=，即224(21)0x y x x y λ+-+--=就是过直线l 与圆C 的交点的曲线方程，故D 正确.故选：BCD.12．在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是边长为2的正方形，PA ⊥平面ABCD ，且2PA =．若点E ，F ，G 分别为棱AB ，AD ，PC 的中点，则( )A ．AG ⊥平面PBDB ．直线FG 和直线AB 所成的角为π4C ．当点T 在平面PBD 内，且2TA TG +=时，点T 的轨迹为一个椭圆D ．过点E ，F ，G 的平面与四棱锥P ABCD -表面交线的周长为【答案】ABD【分析】将该四棱锥补成正方体后可判断A 、B 正误；结合椭圆的定义可判断C 的正误；结合空间中垂直关系的转化可判断D 的正误．【详解】解：将该正四棱锥补成正方体，可知AG 位于其体对角线上，则AG ⊥平面PBD ，故A 正确；设PB 中点为H ，则//FG AH ，且π4∠=HAB ，故B 正确；2TA TG +=，T ∴在空间中的轨迹为椭圆绕其长轴旋转而成的椭球，又平面PBD 与其长轴垂直，∴截面为圆，故C 错误；设平面EFG 与PB ，PD 交于点M ，N ，连接PE ，EC ，PF ，FC ，EM ，MG ，GN ，NF ，PA BC =，AE BE =，PAE CBE ∠=∠，∴≅PAE CBE ，PE CE ∴=，而PG GC =，故EG PC ⊥，同理FG PC ⊥，而FG EG G =，PC ∴⊥平面EFG ，而EM ⊂平面EFG ，则PC EM ⊥，PA ⊥平面ABCD ，BC ⊂平面ABCD ，PA BC ∴⊥，BC AB ⊥，PA AB A =，BC ∴⊥平面PAB ，EM ⊥平面PBC ，而PB ⊂平面PBC ，则EM PB ⊥，22BM EM ∴=2FN DN ==，又3PG =2322222PM ==6GM GN == 而122EF BD == ∴交线长为226EF EM MG GN FN ++++=D 正确．故选：ABD.三、填空题13．化简算式：()OB OA BA BC ⎡⎤---=⎣⎦______．【答案】CB【分析】根据向量的减法法则，计算即可.【详解】()OB OA BA BC ⎡⎤---=⎣⎦()OB OA CA OB OC CB --=-=. 故答案为：CB .14．椭圆221259x y +=的长轴的长为__________.【答案】10【分析】利用椭圆方程即可得到结果. 【详解】∵221259x y +=，∴5a =，所以长轴的长为10. 故答案为：10.15．由曲线2222x y x y +=+围成的图形的面积为_______________．【答案】84π+【详解】试题分析：当0,0x y >>时，曲线 222||2||+=+x y x y 表示的图形为以为圆心，以为半径的圆在第一象限的部分，所以面积为，根据对称性，可知由曲线222||2||+=+x y x y 围成的图形的面积为【解析】本小题主要考查曲线表示的平面图形的面积的求法，考查学生分类讨论思想的运用和运算求解能力.点评：解决此题的关键是看出所求图形在四个象限内是相同的，然后求出在一个象限内的图形的面积即可解决问题.16．已知椭圆22162x y +=的右焦点为F ，上顶点为A ，点P 在圆228x y +=上，点Q 在椭圆上，则2PA PQ QF +-的最小值是__________．【答案】626-【解析】求得椭圆的,,a b c ，可得焦点坐标和顶点坐标，可(22cos ,22sin )P θθ，由两点的距离公式可得2||||PA PB =，即点P 与(0,42)B 的距离，再由椭圆的定义，可得22||||||||||26PA PQ QF PB PQ QF +-=++-，再由四点共线取得最值，可得所求.【详解】解：椭圆22162x y +=的26,,2a b c ===，右焦点为(2,0)F ，右焦点为2(2,0) F -，上顶点为(0,2)A ，点P 在圆228x y +=上，可设(22cos ,22sin )P θθ，222||2(22cos )(22sin 2)2108sin 4032sin PA θθθθ=+-=-=- 22(22cos )(22sin 42)θθ=+-，表示点P 与(0,42)B 的距离，由椭圆的定义可得22||226QF QF a QF -=-=-222||||||||||2626PA PQ QF PB PQ QF BF +-=++-≥-22(02)(42)26626++=-当且仅当2,,,B P Q F 三点共线上式取得等号，故2PA PQ QF +-的最小值是66- 故答案为：66-【点睛】本题考查椭圆的定义、方程和性质，考查圆的参数方程的运用和两点的距离公式，注意转化思想和数形结合思想，考查化简运算能力，属于难题.四、解答题17．已知()1,2,1a =-，()2,4,2b =-；(1)若()ka b b +⊥，求实数k 的值；(2)若a c ∥，且26c =，求c 的坐标．【答案】(1)6k =-(2)(2,4,2)c =-或(2,4,2)c =--【分析】（1）利用()0ka b b +⋅=，即可计算求解.（2）由已知，可设c a λ=(0)λ≠，根据26c =，列方程即可求出c .【详解】（1）由已知得，2()0ka b b ka b b +⋅=⋅+=，得222(282)2420k ⋅-+-+++=，解得6k =- （2）设c a λ=(0)λ≠，由26c =，可得222424λλλ++=，得到24λ=，求得2λ=±，2c a ∴=±，则(2,4,2)c =-或(2,4,2)c =--18．一条直线经过点()3,4P ．分别求出满足下列条件的直线方程．(1)与直线250x y -+=垂直；(2)交x 轴、y 轴的正半轴于A ，B 两点，且使PA PB ⋅取得最小值的直线方程．【答案】(1)2100x y +-=(2)70x y +-=【分析】（1）根据待定系数法把()3,4代入求解即可；（2）先求得PA PB ⋅=k ．【详解】（1）解：设与直线250x y -+=垂直的直线方程为20x y m ++=，将()3,4带入可得10m =-，∴ 与直线250x y -+=垂直的直线方程为2100x y +-=．（2）解：设直线方程为()43y k x -=-，0k <．0x =时，43y k =-．0y =时，43x k =-． 222241169912224PA PB k k k k ⎛⎫⋅=-+⋅+=++≥ ⎪⎝⎭，当1k =-时取等号，所以使PA PB ⋅取得最小值的直线方程为70x y +-=．19．如图，在底面ABCD 为菱形的平行六面体1111ABCD A B C D -中，,M N 分别在棱11,AA CC 上，且11111,33A M AA CN CC ==，且1160A AD A AB DAB ∠∠∠===.(1)求证：1,,,D M B N 共面；(2)当1AA AB为何值时，11AC A B ⊥. 【答案】(1)证明见解析(2)11=AA AB时，11AC A B ⊥ 【分析】（1）根据空间向量线性运算的几何表示可得1=DN MB ，进而即得；（2）设1，，===AA c AD b AB a ，然后利用,，a b c 表示出11、AC A B ，再利用向量的夹角公式可得答案. 【详解】（1）在平行六面体1111ABCD A B C D -中，连接11、、、M MD DN NB B ，因为11111,33A M AA CN CC ==，所以111111111133=+=+=+MB MA A B AA A B AA AB ， 11111133=+=+=+DN DC CN A B CC AA AB ，所以1=DN MB ，即1=DN MB 且1//DN MB ，所以四边形1DMB N 为平行四边形，即1,,,D M B N 共面；（2）当11=AA AB 时，11AC A B ⊥，理由如下，设1，，===AA c AD b AB a ，且c 与b 、c 与a 、b 与a 的夹角均为60，因为底面ABCD 为菱形，所以=b a ，111111111=+=++=++AC AA AC A B A D AA a c b ，11=+=-A B A A AB a c ，若11AC A B ⊥，则11⊥AC A B ，即()()()()22110⋅=++-=-+⋅-⋅=AC A B a c b a c ac a b c b ，即2222211cos60cos60022-+⋅-⋅=-+-⋅=a c a b c b a c a c a ，解得a c =或320+=a c 舍去，即11=AA AB时，11AC A B ⊥.20．已知圆M 过C (1，﹣1)，D (﹣1，1)两点，且圆心M 在x +y ﹣2=0上.（1）求圆M 的方程；（2）设P 是直线3x +4y +8=0上的动点，P A ，PB 是圆M 的两条切线，A ，B 为切点，求四边形P AMB 面积的最小值.【答案】（1）()()22114x y -+-=；（2）25【分析】（1）设圆M 的方程为：()()()2220x a y b r r -+-=>，由已知列出方程组，解之可得圆的方程；（2）由已知得四边形PAMB 的面积为PAM PBM S S S =+，即有2S PA =，又有22||4S PM =-.因此要求S 的最小值，只需求PM 的最小值即可，根据点到直线的距离公式可求得答案.【详解】解：（1）设圆M 的方程为：()()()2220x a y b r r -+-=>，根据题意得222222(1)(1)1(1)(1)1202a b r a a b r b a b r ⎧-+--==⎧⎪⎪--+-=⇒=⎨⎨⎪⎪+-==⎩⎩，故所求圆M 的方程为：()()22114x y -+-= ；（2）如图，四边形PAMB 的面积为PAM PBM S S S =+，即()12S AM PA BM PB =+ 又2,AM BM PA PB ===，所以2S PA =，而24PA PM =-22||4S PM =-因此要求S 的最小值，只需求PM 的最小值即可，PM 的最小值即为点M 到直线3480x y ++=的距离所以min 22348334PM ++==+，四边形PAMB 面积的最小值为22||425PM -=21．四棱锥P ABCD -底面为平行四边形，且60,2,3ABC PA AB AD ∠====，PA ⊥平面1,3ABCD BM BC =. (1)在棱PD 上是否存在点N ，使得//PB 平面AMN .若存在，确定N 点位置；若不存在，说明理由.(2)求直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值.【答案】(1)存在点N ，且13PN ND =，理由见解析； (2)325886.【分析】（1）连接AM BD 、相交于点O ，连接、PO NO ，利用线面平行的性质可得//NO PB ，根据//AD BM ，13BM BC =可得答案；（2）以A 为原点，分别以、、AM AD AP 所在的直线为x y z 、、轴建立空间直角坐标系，求出平面PCD 的法向量为，利用线面角的向量求法计算可得答案.【详解】（1）存在点N ，且13PN ND =时//PB 平面AMN ，理由如下：连接AM BD 、相交于点O ，连接NO ，则平面PBD 平面=AMN NO ，若//PB 平面AMN ，NO ⊂平面AMN ，PB ⊄平面AMN ，所以//NO PB ，因为//AD BM ，1133==BM BC AD ，所以13=BO OD ， 13=PN ND ，所以13PN ND =时//PB 平面AMN ；（2）因为113==BM BC ，2AB =，60ABC ∠=，由余弦定理可得2222cos603=+-⨯=AM AB BM AB BM ，由222AB AM BM =+可得AM BC ⊥， AM AD ⊥，又PA ⊥平面ABCD ，以A 为原点，分别以、、AM AD AP 所在的直线为x y z 、、轴建立空间直角坐标系，则()002P ,,，()3,1,0B -，()3,2,0C ，()0,3,0D ，()3,1,2=--PB ，()0,3,2=-PD ，()3,2,2=-PC ，设平面PCD 的法向量为(),,n x y z =，所以00PC n PD n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩，即3203220y z x y z -=⎧⎪⎨+-=⎪⎩，令2y =，则233,3==z x ，所以23,2,33⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭n ，设直线PB 与平面PCD 所成角的为θ，所以2263258sin cos ,864314493θ⋅--====++⨯++PB nPB n PB n ，所以直线PB 与平面PCD 325822．已知点()1,1P 在椭圆C ：22221x y a b+=（0a b >>）上，椭圆C 的左､右焦点分别为F 1，F 2，12PF F △6(1)求椭圆C 的方程；(2)设点A ，B 在椭圆C 上，直线P A ，PB 均与圆O ：222x y r +=（01r <<）相切，试判断直线AB 是否过定点，并证明你的结论.【答案】(1)222133x y += (2)过定点，证明见解析【分析】（1）结合题意，可得关于,,a b c 的方程，解之可得椭圆C 的方程；（2）先由直线与圆相切可得121k k =，再联立直线与椭圆的方程，利用韦达定理分别求出12x x +，12x x ，12y y +，12y y ，代入121k k =可得,k m 的关系式，进而可得直线AB 过定点.【详解】（1）由题知，22111a b +=，12PF F △的面积等于1212F F c == 所以22232a b c -==，解得2233,2a b ==，所以椭圆C 的方程为222133x y +=. （2）设直线PA 的方程为111y k x k =-+，直线PB 的方程为221y k x k =-+，r =，所以()()2221111k r k -=+，所以()222111210r k k r --+-=，同理，()222221210r k k r --+-=，所以12,k k 是方程()2221210r x x r --+-=的两根，所以121k k =.设()()1122,,,A x y B x y ，设直线AB 的方程为y kx m =+，将y kx m =+代入222133x y +=，得()222124230k x kmx m +++-=，所以122412km x x k +=-+，① 212223,12m x x k -=+② 所以()121222212m y y k x x m k +=++=+，③ ()()()2222121212122312m k y y kx m kx m k x x km x x m k -=++=+++=+，④ 又因为()()()()()()12121212121212121211111111111y y y y y y y y k k x x x x x x x x ---++--=⨯===-----++，⑤ 将①②③④代入⑤，化简得2234230k km m m +++-=，所以()()234310k km m m +++-=，所以()()3310m k m k +++-=，若10m k +-=，则直线():111AB y kx k k x =+-=-+，此时AB 过点()1,1P ，舍去.若330m k ++=，则直线():3333AB y kx k k x =--=--，此时AB 恒过点()3,3-，所以直线AB 过定点()3,3-.【点睛】(1)解答直线与椭圆的题目时，时常把两个曲线的方程联立，消去x (或y )建立一元二次方程，然后借助根与系数的关系，并结合题设条件建立有关参变量的等量关系．(2)涉及到直线方程的设法时，务必考虑全面，不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形．。

湖北省部分重点中学2024_2025学年高二数学上学期期中试题含解析

湖北省部分重点中学2024-2025学年高二数学上学期期中试题（含解析）本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，全卷满分150分,考试时间120分钟. 留意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号精确地写在答题卡上。

2．全部试题的答案均写在答题卡上。

对于选择题，每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。

3．答第Ⅱ卷时，必需用0.5毫米墨水签字笔在答题卡上书写。

在试题卷上作答无效。

第I 卷（选择题）一、选择题：本题共8小题，每小题5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．已知点(-3,2)A ，(0,1)B -，则直线AB 的倾斜角为（） A ．030B ．045C ．0135D ．01202.某工厂为了对40个零件进行抽样调查，将其编号为00，01，…，38，39.现要从中选出5个，利用下面的随机数表，从第一行第3列起先，由左至右依次读取，则选出来的第5个零件编号是（） 0347 4373 8636 9647 3661 4698 6371 6233 2616 8045 6011 1410 9577 7424 6762 4281 1457 2042 5332 3732 2707 3607 5124 5179 A ．36B ．16C ．11D ．143．ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且3A π=,4c =，26a =，则角C =( )A ．34π B ．4π C ．4π或34π D ．3π或23π4．已知αβ、是平面,l m 、是直线,αβ⊥且=l αβ，m α⊂，则“m β⊥”是“m l ⊥”的（）A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件 5．若圆O 1：x 2＋y 2＝5与圆O 2：(x －m )2＋y 2＝20()m R ∈相交于A ，B 两点，且两圆在点A 处的切线相互垂直，则线段AB 的长度是( )A ．2B ．4C ．5D ．106．已知直线l ：2(0,0)x ya b a b+=>>经过定点(1,1)M ，则32a b +的最小值是（） A ．3222+ B ．526+C ．562+ D ．37．某学校随机抽查了本校20个学生，调查他们平均每天进行体育熬炼的时间（单位：min ），依据所得数据的茎叶图，以5为组距将数据分为8组，分别是[0，5），[5，10），…，[35，40]，作出频率分布直方图如图所示，则原始的茎叶图可能是( )第7题图A ．B ．C ．D ．8．棱长为1的正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中，点P 在线段AD 上(点P 异于A 、D 两点)，线段DD 1的中点为点Q ，若平面BPQ 截该正方体所得的截面为四边形，则线段AP 长度的取值范围为（） A ．103⎛⎤ ⎥⎝⎦，B ．112⎛⎤ ⎥⎝⎦，C ．1[,1)3D ．102⎛⎤ ⎥⎝⎦，二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分,在每小题给出的选项中有多项符合题目要求，全部选对的得5分，有选错的得0分，部分选对的得3分 9．下列说法正确的是（） A ．命题“x R∀∈，21x >-”的否定是“0x ∃∈R ，201x <-”B ．命题“0(3,)x ∃∈-+∞，209x ≤”的否定是“(3,)x ∀∈-+∞，29x >”C ．“0m <”是“关于x 的方程220x x m -+=有一正一负根”的充分不必要条件D ．“5a >”是命题“2,0x R x ax a ∀∈++≥”为假命题的充分不必要条件10．抛掷一枚骰子1次,记“向上的点数是4,5,6”为事务A ,“向上的点数是1,2”为事务B ,“向上的点数是1,2,3”为事务C ,“向上的点数是1,2,3,4”为事务D ,则下列关于事务A ，B ，C ，D 推断正确的是（） A ．A 与B 是互斥事务但不是对立事务 B ．A 与C 是互斥事务也是对立事务 C ．A 与D 是互斥事务 D ．C 与D 不是对立事务也不是互斥事务 11．以下四个命题为真命题的是（）A ．过点()10,10-且在x 轴上的截距是在y 轴上截距的4倍的直线的方程为11542y x =-+ B ．直线3y ＋2＝0的倾斜角的范围是50,[,)66πππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C ．曲线22120C :x y x ++=与曲线222480C :x y x y m +--+=恰有一条公切线，则4m =D ．设P 是直线20x y --=上的动点，过P 点作圆O :221x y +=的切线PA ，PB ，切点为A ，B ，则经过A ，P ，O 三点的圆必过两个定点。

辽宁省沈联合体2021-2022高二数学上学期期中试题理(含解析)

辽宁省沈联合体2021-2022高二数学上学期期中试题理（含解析）一、选择题（本大题共12小题）1.设M ＝2a (a －2)＋3，N ＝(a +1)(a －3)，a ∈R ，则有( ) A. M ＞N B. M ≥N C. M ＜N D. M ≤N【答案】A 【解析】试题分析：()()()2213M N a a a a -=--+-()222423a a a a =----223a a =-+()2120a =-+>恒成立，所以M N >．故A 正确．考点：作差法比较大小．2.已知m >n ，则下列不等式中一定成立的是（） A. m a n b +>+ B. mc nc > C. a m a n -<- D. 22ma na >【答案】C 【解析】【分析】根据不等式的基本性质，结合特殊值，可得正确选项．【详解】∵m >n ，则取m =1，n =0，a =0，b =2，c =0，可排除A ，B ，D ．对C ，∵m ＞n ，∴-m ＜-n ，∴a m a n -<-成立，故C 正确．故选：C ．【点睛】本题考查了不等式的基本性质，属于基础题．3.在△ABC 中，3,30b c B ===，则a =（）B. 或 D. 2【答案】C 【解析】【分析】利用余弦定理构造方程，解方程求得结果.【详解】由余弦定理：2222cos b a c ac B =+-可得：2396a a =+-解得：a =本题正确选项：C【点睛】本题考查利用余弦定理解三角形，考查基础运算能力. 4.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若S 6=12，则a 3+a 4=（） A. 3 B. 4C. 6D. 7【答案】B 【解析】【分析】将S 6转化为用a 3和a 4表达的算式，即可得到a 3+a 4的值．【详解】由等差数列{a n }的前n 项和为S n ，得S 6=1662a a +⨯=3462a a +⨯=12，解得a 3+a 4=4. 故选：B ．【点睛】本题考查了等差数列前n 项和公式，考查了等差中项的性质，属于基础题． 5.已知∆ABC 的周长为18，且sin A ：sin B ：sin C =4：3：2，则cos A =（） A.23B. 23-C.14D. 14-【答案】D 【解析】【分析】由正弦定理得sinA ：sinB ：sinC =a ：b ：c=4：3：2，可设a =4k ，b =3k ，c =2k ，由余弦定理可得cosA 值．【详解】∵由正弦定理得：在∆ABC 中，sin A ：sin B ：sin C =a ：b ：c =4：3：2，∴可设a =4k ，b =3k ，c =2k ，k ＞0，∴由余弦定理可得：cos A =2222b c a bc+-=2229416232k k k k k +-⨯⨯=-14．故选：D ．【点睛】本题主要考查了正弦定理及余弦定理的应用，属于基础题．6.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ，若1055S S =，则1510S S =（）A.73B.215C. 17D. 5【答案】B 【解析】【分析】由等比数列的性质可得：S 5，S 10﹣S 5，S 15﹣S 10（各项不为0）成等比数列，即可得出．【详解】由等比数列的性质可得：S 5，S 10-S 5，S 15-S 10（各项不为0）成等比数列，不妨设S 5=1，由1055S S =，可得S 10=5．∴（5-1）2=1×（S 15-5），解得S 15=21，则1510S S =215．故选：B ．【点睛】本题考查了等比数列的前n 项和的性质、方程的解法，考查了推理能力与计算能力，属于中档题．7.设∆ABC 的三条边分别为a 、b 、c ，三角形面积为2224a b c S +-=，则∠C 为（）A.6π B.3π C.4π D.2π 【答案】C 【解析】【分析】利用正弦定理和三角形的面积公式的应用求出结果．【详解】设∆ABC 的三条边分别为a 、b 、c ，三角形面积为2224a b c S +-=，所以1224abcosCabsinC =，整理得tanC =1，由于0＜C ＜π，所以C =4π．故选：C【点睛】本题考查了正弦定理和三角形面积公式的应用，主要考查学生的运算能力，属于基础题．8.已知等比数列{}n a 满足582a a +=，67·8a a =-则211a a +=（）A. 5B. -5C. 7D. -7【答案】D 【解析】【分析】根据等比数列的性质，可以求出58a a ⋅的值，连同已知582a a +=，可以求出58,a a 的值，进而求出首项和公比，分类求出211a a +的值。

2022-2023学年天津市天津中学高二上学期期中数学试题(解析版)

2022-2023学年天津市天津中学高二上学期期中数学试题一、单选题1．在x y ，轴上的截距分别是3-，4的直线方程是 A ．43120x x +-= B ．43120x y -+= C ．4310x y +-= D ．4310x y -+=【答案】B【解析】根据直线方程的截距式写出直线方程即可【详解】根据直线方程的截距式写出直线方程134x y-+=，化简得43120x y -+=，故选B. 【点睛】本题考查直线的截距式方程，属于基础题2．过原点且倾斜角为30︒的直线被圆()2224x y +-=所截得的弦长为 A ．2 BCD ．1【答案】A【分析】先根据题意求出直线方程，再由圆的方程求出圆心和半径，求出圆心到直线的距离，最后根据2222l d r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭求解出弦长的一半，乘以2得到结果【详解】直线的倾斜角为30︒，则其斜率tan 30k =︒=y x = 由圆()2224x y +-=可得:圆心坐标为()02，，半径为2 则圆心()02，到直线y x ==故所截得的弦长为22故选A【点睛】本题主要考查了直线与圆的位置关系，牢记弦长的计算公式及点到直线的距离公式，较为基础．3．圆2240x x y -+=与圆22430x y x +++=的公切线共有 A ．1条 B ．2条C ．3条D ．4条【答案】D【分析】把两个圆方程化成标准方程，分别求出两圆的圆心坐标及两圆的半径，比较圆心距与两圆半径和与差的关系，判断出两圆的位置关系，进而可以判断出有几条公切线．【详解】2240x x y -+= ⇒ 222(2)2x y -+= 圆心坐标为（2，0）半径为2； 22430x y x +++=⇒222(2)1x y ++=圆心坐标为(2,0)-，半径为1，圆心距为4，两圆半径和为3，因为4>3,所以两圆的位置关系是外离，故两圆的公切线共有4条．故本题选D.【点睛】本题重点考查了圆与圆的位置关系的判定、公切线的条数．解决的方法就是利用圆的标准方程求出圆心坐标以及半径，比较圆心距与两圆半径和差的关系． 4．已知点()2,3A -，()3,2B --，若点(),P x y 在线段AB 上，则11y x --的取值范围为（） A ．(]3,4,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣--⋃⎭∞B ．13,,44∞∞⎛⎤⎡⎫--⋃+ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭C ．34,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D ．3,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】A 【分析】11y x --表示点(),x y 与()1,1P 与直线的斜率取值范围，先求出()1,1与,A B 点连线斜率，再结合题意即可得出答案. 【详解】解：∵1212y y k x x -=-，∴可得11y x --为点(),x y 与()1,1P 与直线的斜率取值范围，如图所示：∴()1,1与B 点连线斜率为()()1123134k --==--，()1,1与A 点连线斜率为()213412k --==--， ∴可得斜率取值范围为(]3,4,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣--⋃⎭∞．故选:A ．5．若圆226:80M x y x y +-+=上至少有3个点到直线:1(3)l y k x -=-的距离为52，则k 的取值范围是（）A ．[⋃B ．[C ．(,)-∞⋃+∞D ．(,)-∞⋃+∞【答案】C【解析】首先将圆配成标准式，由题意则圆心到直线的距离不超过52，利用点到线的距离公式得到不等式，解得.【详解】解：圆M 的标准方程为：222(3)(4)5x y -++=，圆心()3,4M -，半径为5，要满足题意，由圆的几何性质得圆心()3,4M -到直线():13l y k x -=-的距离不超过5252≤，解得23k ≥，即k ≥k ≤故选：C ．【点睛】本题考查直线与圆的位置关系求参数的取值范围，属于基础题.6．已知直线:210l x y +-=及圆()()22:124C x y +++=，过直线l 上任意一点P 作圆C 的一条切线P A ，A 为切点，则PA 的最小值是（）A B C D 【答案】A【分析】根据题意，由切线长公式可得PA ==，据此可得当PC 取得最小值时， PA 取得最小值，又由PC 的最小值即点C 到直线l 的距离，计算可得答案. 【详解】根据题意，圆()()22:124C x y +++=的圆心C (-1，-2)，半径r = 2，过直线:210l x y +-=上任意一点P 向圆引切线P A ，切点为A则PA =，当PC 取得最小值时， PA 取得最小值，又由PC 的最小值即点C 到直线l 的距离d =PA 故选：A二、填空题7．已知直线l 过圆226260x y x y +--+=的圆心且与直线10x y ++=垂直.则l 的方程是__________．【答案】20x y --=【分析】根据题意，求出圆的圆心，由直线垂直与斜率的关系可得直线l 的斜率，由直线的点斜式方程即可得答案．【详解】根据题意，因为226260x y x y +--+=，所以22(3)(1)4x y -+-= 所以圆226260x y x y +--+=的圆心为(3,1)，直线l 与直线10x y ++=垂直，则直线l 的斜率1k =，则直线l 的方程为1(3)y x -=-，变形可得20x y --=；故答案为：20x y --=．【点睛】、本题考查直线的点斜式方程以及圆的一般方程，注意分析圆的圆心，属于基础题． 8．已知方程x 2＋y 2－2x ＋2y ＋F ＝0表示半径为2的圆，则实数F ＝________．【答案】－2【解析】方程化为（x －1）2＋（y ＋1）2＝2－F ，解方程222F -=即得解. 【详解】方程x 2＋y 2－2x ＋2y ＋F ＝0可化为（x －1）2＋（y ＋1）2＝2－F ，因为方程x 2＋y 2－2x ＋2y ＋F ＝0表示半径为2的圆，所以222F -=，所以F ＝－2. 故答案为：-2【点睛】本题主要考查圆的方程，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 9．圆22:4240C x y x y +--+=关于直线=+1y x 对称的圆C '的标准方程为______．【答案】()2231x y +-=【分析】由题意，整理圆的一般方程为标准方程，明确圆心与半径，根据点关于直线对称，可得答案.【详解】由224240x y x y +--+=，则()()22211x y -+-=，即()2,1C ，半径为1，设C 关于直线=+1y x 的对称点(),C x y '，可得1×1=12+1+2=+122y x y x ---⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩，解得=0=3x y ⎧⎨⎩，即()0,3C '，故圆C '的标准方程为()2231x y +-=.故答案为：()2231x y +-=10．过圆x 2+（y-2）2=4外一点A （3，-2），引圆的两条切线，切点为T 1，T 2，则直线T 1T 2的方程为______．【答案】3x-4y+4=0【分析】先根据切线长公式得T 1、T 2在以A 为圆心，切线长为半径的圆上，再根据两圆公共弦方程求法得结果.【详解】根据题意，圆x 2+（y-2）2=4的圆心为（0，2），半径r=2，设该圆的圆心为C （0，2），又由A （3，-2），5=，则|AT 1|=|AT 2则T 1、T 2在以A 为圆心，|AT 1|=|AT 2 该圆的方程为（x-3）2+（y+2）2=21，则直线T 1T 2的是圆C 与圆A 的公共弦，则两圆方程对应相减可得：3x-4y-4=0；即直线T 1T 2的方程为3x-4y+4=0；故答案为3x-4y+4=0．【点睛】本题考查切线长公式以及两圆公共弦方程，考查综合分析求解能力，属中档题.11．关于x (3)4k x =-+有两个不同的实数解时，实数k 的取值范围是_______【答案】72,243⎛⎤ ⎥⎝⎦【解析】方程左边是圆心为原点，半径为3的上半圆，右边为恒过(3,4)的直线，当直线AB 与半圆相切时，求出k 的值，直线过点(3,0)-时，求得k 的值，利用图象即可确定出实数k 的范围．【详解】设1y =2(3)4y k x =-+，图象如图所示，当直线与半圆相切时，圆心O 到直线AB 的距离d r =3=，解得：724k =，当直线过点(3,0)-时，可求得4023(3)3k -==--，则利用图象得：实数k 的范围为72(,]243，故答案为：72(,]243. 【点睛】此题考查了直线与圆相交的性质，利用了数形结合的思想，熟练掌握数形结合思想是解本题的关键．12．已知12F F ，分别为椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>：的左，右焦点，直线3l y x =：与椭圆C 的一个交点为M ，若12MF MF ⊥，则椭圆的离心率为______. 【答案】31-##13-+【分析】由直线过原点及斜率，12MF MF ⊥，可得22MO OF F M c ===，再结合椭圆定义，在焦点三角形12F MF △通过勾股定理构建齐次方程，即可求出离心率【详解】由题可知，12F MF △为直角三角形，12OF OF c ==，直线l 过原点O ，260MOF ︒∠=，故22MO OF F M c ===，又122F M F M a +=，则12F M a c =-，在12F MF △中，2221212F M F M F F +=，即222(2)(2)a c c c -+=，又ce a=，解得：31e =或31e =-（舍去）. 31.三、解答题13．如图，正四棱柱1111ABCD A B C D -中，且12,4AB DD ==，点,E F 分别是1,D B AD 的中点．(1)求直线CE 与直线1D D 所成角的正切值； (2)求平面1D BF 与平面1BCD 的夹角的余弦值； (3)求点A 到平面1D BF 的距离．【答案】(1)22(2)10535 (3)42121【分析】建立空间坐标系，写出各个点的坐标，利用空间向量求出（1），（2），（3）问.【详解】（1）依题意，建立上图所示空间直角坐标系，其中D 为原点，DC 为y 轴，DA 为x 轴，1DD 为z 轴，各点坐标如下：()()()()()2,0,0,2,2,0,0,2,0,0,0,0,1,0,0,A B C D F()()()()()11112,0,4,2,2,4,0,2,4,0,0,4,1,1,2A B C D E ， ()()11,1,2,0,0,4CE DD =-= ，1111168,6,4,cos ,3CE DD CE DD CE DD CE DD CE DD =====，1132sin ,,tan ,32CE DD CE DD ==；（2）设平面1D BF 的一个法向量为(),,n a b c = ，则有120·0,40·0a b n FB a c n D F ⎧+==⎧⎪⎨⎨-==⎪⎩⎩ ，令a =4，则c =1，b =-2，()4,2,1n =- ，设平面1BCD 的一个法向量为(),,m x y z = ，则120·0,240·0x m CB y z m CD ⎧==⎧⎪⎨⎨-+==⎪⎩⎩，令z =1，则x =0，y =2，()0,2,1m = ，105cos ,35n m n m n m==-，即平面1D BF 与平面1BCD ；（3）计算BA与平面1D BF 的夹角：()()0,2,04,2,14BA n =--= ， 4cos ,21BA n BA n BA n===⨯， ∴A 点到平面1D BF的距离为4cos ,21BA BAn = ；综上，CE 与1D D ，平面1D BF 与平面1BCD 的夹角的余弦值为，A 点到平面1D BF. 14．如图，在多面体ABCDEF 中，梯形ADEF 与平行四边形ABCD 所在平面互相垂直，//AF DE ，DE AD ⊥，AD BE ⊥，112AF AD DE ===，AB =（1）求证：//BF 平面CDE ；（2）判断线段BE 上是否存在点Q ，使得平面CDQ ⊥平面BEF ？若存在，求出BQBE的值，若不存在，说明理由.【答案】（1）证明见解析（2）存在；17BQ BE = 【解析】（1）由题意AB CD ∥，则AB ∥平面CDE ，同理AF 平面CDE ，从而平面ABF ∥平面CDE ，从而//BF 平面CDE ；（2）连接BD ，可证得DA ，DB ，DE 两两垂直，以DA ，DB ，DE 所在的直线分别为x 轴、y 轴和z 轴，建立空间直角坐标系，利用平面的法向量即可求出答案．【详解】（1）证：由底面ABCD 为平行四边形，知AB CD ∥，又AB ⊄平面CDE ，CD ⊂平面CDE ，AB∴平面CDE ，同理AF 平面CDE ，又ABAF A =，∴平面ABF ∥平面CDE ，又BF ⊂平面ABF ，BF ∴∥平面CDE ；（2）解：连接BD ，∵平面ADEF ⊥平面ABCD ，平面ADEF平面ABCD AD =，DE AD ⊥，DE ∴⊥平面ABCD ，则DE DB ⊥，又DE AD ⊥，AD BE ⊥，DE BE E ⋂=，AD ∴⊥平面BDE ，则AD BD ⊥，故DA ，DB ，DE 两两垂直，∴以DA ，DB ，DE 所在的直线分别为x 轴、y 轴和z 轴，如图建立空间直角坐标系，则()0,0,0D ，()1,0,0A ，()0,1,0B ，()1,1,0C -，()0,0,2E ，()1,0,1F ，()0,1,2BE ∴=-，()1,0,1EF =-，设平面BEF 的一个法向量为(),,m x y z =，由0m BE ⋅=，0m EF ⋅=，得200y z x z -+=⎧⎨-=⎩，令1z =，得()1,2,1m =，设线段BE 上存在点Q ，使得平面CDQ ⊥平面BEF ，设()0,,2BQ BE λλλ==-，（[]0,1λ∈），()0,1,2DQ DB BQ λλ∴=+=-.设平面CDQ 的法向量为(),,u a b c =，又()1,1,0DC =-，0u DQ ∴⋅=，0u DC ⋅=，即()1200b c a b λλ⎧-+=⎨-+=⎩，令1b =，得11,1,2u λλ-⎛⎫= ⎪⎝⎭，若平面CDQ ⊥平面BEF ，则0m u ⋅=，即11202λλ-++=，解得[]10,17λ=∈，∴线段BE 上存在点Q ，使得平面CDQ ⊥平面BEF ，且此时17BQ BE =．【点睛】本题主要考查线面平行的判定，考查利用空间向量判断面面垂直，属于中档题． 15．已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>2()0,1A ．(1)求椭圆E 的方程；(2)过点(3P 且斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点M ，N ，且27MN =k 的值．【答案】(1)2212x y +=(2)3k =【分析】（1）由题意可知a =，1b =，结合2221b a c =-=，即可求得椭圆E 的方程；（2）设直线l 的方程，代入椭圆方程．由韦达定理及弦长公式，即可求得k 的值．【详解】（1）由离心率2c e a ==，则a =，又上顶点()0,1A ，知1b =，又2221b a c =-=，可知1c =，a =∴椭圆E 的方程为2212x y +=；（2）设直线l：y kx =()11,M x y ，()22,N x y ，则2212y kx x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩，整理得：()221240k x +++=，()()2244120k ∆=-⨯⨯+>，即21k >，∴12+=x x 122412x x k =+，∴12MN x =-==，即421732570k k --=，解得：23k =或1917-（舍去） ∴k =16．已知椭圆E ：()222210x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ，2F ，离心率e =P 为椭圆上一动点，12PF F △面积的最大值为2.(1)求椭圆E 的方程；(2)若C ，D 分别是椭圆E 长轴的左、右端点，动点M 满足MD CD ⊥，连接CM 交椭圆于点N ，O 为坐标原点.证明：OM ON ⋅为定值.【答案】(1)22142x y += (2)OM ON ⋅为定值4，证明见解析【分析】（1）结合离心率和12PF F △面积的最大值列出关于,,a b c 的方程，解方程即可；（2）设直线CM 方程，写出点M 坐标，联立椭圆方程，求点N 坐标，通过向量数量积计算即可；【详解】（1）当P 为短轴端点时，12PF F △的面积最大，2bc =，故2222,c a bc a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩解得2,a b c ===故椭圆E 的方程为22142x y +=. （2）由（1）知，()2,0,(2,0)C D -,设直线():2CM y k x =+，11(,)N x y ,,(2,4)MD CD M k ⊥∴，联立221,42(2)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩整理得()22222218840k x k x k +++-=，由21284221k x k --=+得2122421k x k -=+，1124(2)21k y k x k =+=+， 222244(,)2121k k N k k -∴++,2222442442121k k OM ON k k k -⋅=⨯+⨯=++，故OM ON ⋅为定值4.。