武汉市高二上学期数学期中考试试卷B卷(模拟)

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武汉市高二上学期数学期中考试试卷B卷(模拟)

A . -4
B . -6
C . 0
D . 1
5. （2分） (2018高二上·台州期末) 直线的倾斜角为（）
A .
B .
C .
D .
6. （2分）如图，在正方体中，点在线段上移动，则异面直线与所成的角的取值范围（）
A .
B .
C .
D .
7. （2分） (2015高一上·福建期末) 已知圆C：（x﹣3）2+（y﹣4）2=1和两点A（﹣m，0），B（m，0）（m＞0），若圆C上存在点P，使得∠APB=90°，则m的最大值为（）
A .
B .
C .
D .
3. （2分） (2016高二上·桐乡期中) 已知m，n是两条不同直线，α，β，γ是三个不同平面，下列命题中正确的是（）
A . 若m∥α，n∥α．则m∥n
B . 若m⊥α，n⊥α，则m∥n
C . 若m∥α，m∥β，则α∥β
D . 若α⊥γ，β⊥γ，则α∥β
4. （2分）若点位于曲线与y=2所围成的封闭区域，则2x-y的最小值为（）
20-1、
21-1、
22-1、
22-2、
22-3、
参考答案
一、单选题 (共10题；共20分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
二、填空题 (共7题；共7分)
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
16-1、
17-1、
三、解答题 (共5题；共50分)
18-1、
18-2、

湖北省2020版高二上学期数学期中考试试卷B卷

湖北省2020版高二上学期数学期中考试试卷B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共12题；共24分)1. （2分）平面直角坐标系中，直线x+ y+2=0的斜率为（）A .B . -C .D . -2. （2分）给出下列命题，其中正确的两个命题是（）①直线上有两点到平面的距离相等，则此直线与平面平行②夹在两个平行平面间的两条异面线段的中点连线平行于这两个平面③直线m⊥平面α，直线n⊥m，则n∥α④a、b是异面直线，则存在唯一的平面α，使它与a、b都平行且与a、b距离相等A . ①②B . ②③C . ③④D . ②④3. （2分）平行线和的距离是（）A .B . 2C .D .4. （2分）(2020·吉林模拟) 已知向量，则向量在向量方向上的投影为（）A .B .C .D .5. （2分） (2020高二上·重庆期中) 已知双曲线的离心率为，焦点到渐近线距离为3，则双曲线实轴长（）A .B . 3C .D . 66. （2分）已知椭圆和双曲线有相同的焦点，是两曲线的一个交点，则的值是（）A .B .C .D .7. （2分）正四棱锥S-ABCD的高SO=2，底边长，则异面直线BD和SC之间的距离（）A .B .C .D .8. （2分） (2019高二下·吉林期末) 若点与曲线上点P的距离的最小值为，则实数t 的值为（）A .B .C .D .9. （2分） (2020高二上·鱼台月考) 已知，，若，则常数（）A . -6B . 6C . -9D . 910. （2分） (2017高二上·芜湖期末) 如图，已知A（4，0）、B（0，4），从点P（2，0）射出的光线经直线AB反向后再射到直线OB上，最后经直线OB反射后又回到P点，则光线所经过的路程是（）A . 2B . 6C . 3D . 211. （2分）已知过x轴上一点E（x0 ， 0）（0＜x0＜）的直线l与椭圆+y2=1相交于M、N两点，若+为定值，则x0的值为（）A . 1B .C .D .12. （2分）双曲线的渐近线与圆(x－3)2＋y2＝r2(r＞0)相切，则r＝（）A .B . 2C . 3D . 6二、填空题 (共4题；共4分)13. （1分）若向量满足：，则| |=________．14. （1分）(2020·杭州模拟) 已知方程，若该方程表示椭圆方程，则的取值范围是________；15. （1分） (2020高三上·平阳月考) 抛物线的准线与对称轴交于点，过点作直线交抛物线于，两点，点在抛物线对称轴上，且，则的取值范围为________.16. （1分） (2017高一上·珠海期末) 直线l⊂平面α，过空间任一点A且与l、α都成40°角的直线有且只有________条．三、解答题 (共6题；共60分)17. （10分）已知两直线l1：3x+y+1=0，l2：x+y﹣1=0相交于一点P，（1）求交点P的坐标．（2）若直线l过点P且与直线l1垂直，求直线l的方程．18. （10分） (2018高二上·南宁月考) 在平面直角坐标系中，椭圆的离心率为，过椭圆右焦点作两条互相垂直的弦与，当直线的斜率为0时， .（1）求椭圆的方程；（2）求的取值范围．19. （10分） (2018高二上·长春月考) 点A(0,2)是圆x2＋y2＝16内的定点，B ， C是这个圆上的两个动点，若BA⊥CA ，求BC中点M的轨迹方程，并说明它的轨迹是什么曲线．20. （10分）已知圆C：x2+y2+2x﹣3=0．（1）求圆的圆心C的坐标和半径长；（2）直线l经过坐标原点且不与y轴重合，l与圆C相交于A（x1 ， y1），B（x2 ， y2）两点，求证：为定值．21. （10分）(2017·杨浦模拟) 如图，直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中，AB∥CD，AB⊥AD，AD=AB=1．AA1=CD=2．E 为棱DD1的中点．（1）证明：B1C1⊥平面BDE；（2）求二面角D﹣BE﹣C1的大小．22. （10分） (2017高一下·泰州期末) 如图，过点E（1，0）的直线与圆O：x2+y2=4相交于A、B两点，过点C（2，0）且与AB垂直的直线与圆O的另一交点为D．（1）当点B坐标为（0，﹣2）时，求直线CD的方程；（2）求四边形ABCD面积S的最大值．参考答案一、单选题 (共12题；共24分)答案：1-1、考点：解析：答案：2-1、考点：解析：答案：3-1、考点：解析：答案：4-1、考点：解析：答案：5-1、考点：解析：答案：6-1、考点：解析：答案：7-1、考点：解析：答案：8-1、考点：解析：答案：9-1、考点：解析：答案：10-1、考点：解析：答案：11-1、考点：解析：答案：12-1、考点：解析：二、填空题 (共4题；共4分)答案：13-1、考点：解析：答案：14-1、考点：解析：答案：15-1、考点：解析：答案：16-1、考点：解析：三、解答题 (共6题；共60分)答案：17-1、考点：解析：答案：18-1、答案：18-2、考点：解析：答案：19-1、考点：解析：答案：20-1、答案：20-2、考点：解析：答案：21-1、答案：21-2、考点：解析：答案：22-1、答案：22-2、考点：解析：。

武汉市高二上学期期中数学试卷B卷(考试)

武汉市高二上学期期中数学试卷B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共10题；共20分)1. （2分）已知圆C：（x+1）2+（y﹣2）2=4，则其圆心和半径分别为（）A . （1，2），4B . （1，﹣2），2C . （﹣1，2），2D . （1，﹣2），42. （2分）若为圆的弦AB的中点，则直线AB的方程是（）A .B .C .D .3. （2分） (2018高一上·庄河期末) 已知，，则直线通过（）A . 第一、二、三象限B . 第一、二、四象限C . 第一、三、四象限D . 第二、三、四象限4. （2分）设条件,条件;那么是的（）A . 充分但不必要条件B . 必要但不充分条件C . 充要条件D . 既不充分也不必要条件5. （2分） (2016高一下·威海期末) 过点A（﹣1，1），B（1，3）且圆心在x轴上的圆的方程为（）A . （x+2）2+y2=10B . （x﹣2）2+y2=10C . x2+（y﹣2）2=2D . x2+（y+2）2=26. （2分） (2018高二上·大连期末) 直三棱柱中，分别是的中点， ,则BM与AN所成角的余弦值为（）A .B .C .D .7. （2分）(2020·达县模拟) 已知直线，，，平面，，下列结论中正确的是A . 若，，，，则B . 若，，则C . 若，，则D . 若，，则8. （2分）直线x﹣y+2=0的倾斜角的大小为（）A . 30°B . 60°C . 120°D . 150°9. （2分） (2019高三上·铁岭月考) 若圆：始终平分圆：的周长，则直线被圆所截得的弦长为（）A .B .C .D .10. （2分） (2016高二上·怀仁期中) 已知点A（0，2）为圆C：x2+y2﹣2ax﹣2ay=0（a＞0）外一点，圆C 上存在点P使得∠CAP=45°，则实数a的取值范围是（）A . （0，1）B .C .D .二、填空题 (共6题；共6分)11. （1分）过点（1，0）且与直线2x+y=0垂直的直线的方程________12. （1分） (2019高二上·阜阳月考) 已知椭圆的左、右焦点分别为，离心率为．若椭圆上存在点，使得，则该椭圆离心率的取值范围是________．13. （1分） (2017高二上·广东月考) 已知、分别是椭圆的左、右焦点，为直线上的点，是底角为的等腰三角形，则椭圆的离心率为________．14. （1分）在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中，BC1⊥A1C．有下列条件：①AB=AC=BC；②AB⊥AC；③AB=AC．其中能成为BC1⊥AB1的充要条件的是（填上该条件的序号）________15. （1分）(2020·新沂模拟) 已知四棱锥VABCD，底面ABCD是边长为3的正方形，VA⊥平面ABCD，且VA ＝4，则此四棱锥的侧面中，所有直角三角形的面积的和是________．16. （1分）如图，焦点在x轴上的椭圆 + =1（a＞0）的左、右焦点分别为F1 ， F2 ， P是椭圆上位于第一象限内的一点，且直线F2P与y轴的正半轴交于A点，△APF1的内切圆在边PF1上的切点为Q，若|F1Q|=4，则a=________．三、解答题 (共4题；共50分)17. （10分）已知直线l1：2x+4y﹣1=0，直线l2经过点（1，﹣2），求满足下列条件的直线l2的方程：（1）l1∥l2；（2）l1⊥l2．18. （15分） (2019高二上·湖南期中) 如图，在三棱柱中，底面，、、、分别为，、、，的中点，且，， .（1）证明：平面；（2）证明：；（3）求直线与平面所成角的正弦值.19. （15分） (2016高二上·德州期中) 已知圆C的圆心在直线x﹣2y=0上．（1）若圆C与y轴的正半轴相切，且该圆截x轴所得弦的长为2 ，求圆C的标准方程；（2）在（1）的条件下，直线l：y=﹣2x+b与圆C交于两点A，B，若以AB为直径的圆过坐标原点O，求实数b的值；（3）已知点N（0，3），圆C的半径为3，且圆心C在第一象限，若圆C上存在点M，使MN=2MO（O为坐标原点），求圆心C的纵坐标的取值范围．20. （10分） (2016高二上·绵阳期中) 顶点在原点，焦点在x轴正半轴的抛物线，经过点（3，6），（1）求抛物线截直线y=2x﹣6所得的弦长．（2）讨论直线y=kx+1与抛物线的位置关系，并求出相应的k的取值范围．参考答案一、选择题 (共10题；共20分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、二、填空题 (共6题；共6分)11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、16-1、三、解答题 (共4题；共50分) 17-1、17-2、18-1、18-2、18-3、19-1、19-2、19-3、20-1、20-2、。

湖北省武汉市重点中学5G联合体2024-2025学年高二上学期期中考试数学试卷含答案

湖北省武汉市重点中学5G 联合体2024-2025学年高二上学期期中考试数学试卷（答案在最后）命题学校：考试时间：2024年11月8日试卷满分：150分祝考试顺利注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置．2.选择题的作答：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．写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内．写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交．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.直线πtan4y =的倾斜角为（）A.0B.π4 C.π2D.π【答案】A 【解析】【分析】由题及倾斜角定义可得答案.【详解】πtan 4y =斜率为0，则倾斜角为0.故选：A2.已知空间向量()()1,3,5,2,,a b x y =-= ，且a∥b ，则x y +=（）A.10B.6C.4D.4-【答案】C 【解析】【分析】运用空间向量平行的坐标结论计算.【详解】因为a∥b ，所以352xy-==1,即6,10x y =-=，则4x y +=.故选：C.3.已知直线21:10l a x y ++=与直线2:370l x ay -+=，则“3a =”是“12l 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【答案】A 【解析】【分析】由垂直关系求出a 的值，再结合充分、必要条件的概念即可得答案.【详解】若12l l ⊥，则230a a -=，解得0a =或3a =，所以“3a =”是“12l l ⊥”的充分不必要条件．故选：A .4.已知向量()0,0,2a = ，()1,1,1b =- ，向量a b + 在向量a上的投影向量为（）．A.()0,0,3 B.()0,0,6C.()3,3,9- D.()3,3,9--【答案】A 【解析】【分析】根据空间向量的坐标运算及投影向量的公式计算即可.【详解】由题意可知()1,13a b +=-，，()6,2a b a a +⋅== ，所以向量a b + 在向量a上的投影向量为()()()60,0,20,0,322a b a a a a +⋅⋅=⨯=⋅ .故选：A5.如图，在直三棱柱11ABC AB C -中，2AC =，3BC =，14CC =，90ACB ∠=︒，则1BC 与1AC 所成的角的余弦值为（）A.3210B.8210C.30525D.8525【答案】D 【解析】【分析】建立空间直角坐标系，写出点的坐标，利用111111cos ,CA CA CA BC BC BC ⋅=⋅计算出1BC 与1AC 所成的角的余弦值.【详解】以C 为坐标原点，1,,CA CB CC 所在直线分别为,,x y z 轴，建立空间直角坐标系，则()()()()110,0,0,2,0,4,0,3,0,0,0,4C A B C ，则()()110,3,4,2,0,4B A C C =-= ，则1BC 与1AC 所成的角的余弦值为()()1111110,3,542,0,416cos ,916415610825CA CA B C C A C BC B ⋅-⋅====+⨯+⋅.故选：D6.已知椭圆22:416C x y +=的左、右焦点分别为12,,F F P 是C 上的任意一点，则错误的是（）A.C的离心率为2B.128PF PF +=C.1PF的最大值为4+ D.使12F PF ∠为直角的点P 有2个【答案】D 【解析】【分析】AB 选项，由题可得a ，b ，c ，后由离心率计算式，椭圆定义可判断选项正误；C 选项，由椭圆方程结合两点间距离公式可判断选项正误；D 选项，即判断以原点为圆心，半焦距为半径的圆与椭圆是否有两个交点.【详解】2222:4161164x y C x y +=⇔+=，则42，，a b c ===.AB 选项，32c e a ==，故A 正确；1228PF PF a +==，故B 正确；C选项，由题可知，()1F -，设s ，则1PF ===+，由题可得[]4,4x ∈-，则14PF ≤=+，故C 错误；D 选项，因12F PF ∠为直角，则P 在以原点为圆心，半焦距为半径的圆上，则2212x y +=，与22:416C x y +=联立，可得2232343x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.则满足条件的点P为,,,,33333333⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫---- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，，，，共4个，故D 错误.故选：D7.已知互不相同的20个样本数据，若去掉其中最大和最小的数据，设剩下的18个样本数据的方差为21s ，平均数为1x ；去掉的两个数据的方差为22s ，平均数为2x ；原样本数据的方差为2s ，平均数为x ，若12x x =，则下列选项错误．．的是（）A.1x x =B.剩下的18个样本数据与原样本数据的中位数不变C.22221109s s s =+D.剩下18个数据的22%分位数大于原样本数据的22%分位数【答案】D 【解析】【分析】设20个样本数据从小到大排列分别为12320,,,,x x x x ，再根据中位数、平均数、第22百分位数与方差的定义与公式推导即可.【详解】设20个样本数据从小到大排列分别为12320,,,,x x x x ，则剩下的18个样本数据为2319,,,x x x ，对于A ，依题意，()12319118x x x x =+++ ，21201()2x x x =+，()1220120x x x x =+++ ，由12x x =，得()()1231912011182x x x x x x =+++=+ ，即231911201182x x x x x x x +++=+= ，于是1231920120x x x x x x +++++= ，因此()12319201120x x x x x x +++++= ，即1x x =，A 正确；对于B ，原样本数据的中位数为10112x x +，剩下的18个样本数据的中位数为10112x x +，B 正确；对于C ，因为12x x x ==，则22222123191()18s x x x x =+++- ，22221201()2s x x x =+-，()222221220120s x x x x =+++- ，于是2222231911818x x x s x +++=+ ，222120222x x s x +=+，因此()222222221212191181822201010s s x s x x s s =+++-=+，即22221109s s s =+，C 正确；对于D ，因为1822% 3.96⨯=，则剩下18个数据的22%分位数为5x ，又2022% 4.4⨯=，则原样本数据的22%分位数为5x ，D 错误.故选：D8.已知P 为棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -的内切球表面一动点，且AP xAB =+1y AD z AA + ，则x y z ++的取值范围是（）A.32⎡-⎢⎣B.3333,22⎡+⎢⎣⎦C. D.3,2⎡+⎢⎣【答案】B 【解析】【分析】如图建立坐标系，可将x y z ++转化为AP 在1AC uuu r倍，结合图形可得答案【详解】如图以A 为原点，1,,AB AD AA 分别为x ，y ，z 轴建系，则()()()11,0,00,0,10,1,0B A D ，，，()()()11,0,00,0,10,1,0AB AA AD ===，，则(,,)=AP x y z ，又()11,1,1C ，()11,1,1AC =则1111cos ,cos ,x y z AP AC AP AC AP AC AP AC ++=⋅=⋅=.1cos ,AP AP AC 表示AP 在1AC uuu r方向上的投影向量的长度.如图当P 在G 或F 时，即当A ，O ，P 共线时，1cos ,AP AP AC取最值.因111,,222O ⎛⎫⎪⎝⎭，内切球半径为12.则111cos ,22AO AP AP AC AO -≤≤+ ,则11cos ,22AP θ⎤-∈⎥⎣⎦，则33,22x y z ⎡+++∈⎢⎣⎦.故选：B二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，有选错的得0分，部分选对的得部分分．9.已知事件A ，B 满足()0.5P A =，()0.2P B =，则（）A.若B A ⊆，则()0.5P AB =B.若A 与B 互斥，则()0.7P A B +=C.若P (AB )=0.1，则A 与B 相互独立D.若A 与B 相互独立，则()0.9P AB =【答案】BC 【解析】【分析】根据给定条件，结合概率的性质、互斥事件、相互独立事件的概率公式，逐项分析判断即可.【详解】对于A ，由B A ⊆，得()()0.2P AB P B ==，A 错误；对于B ，由A 与B 互斥，得()0.50.20.7P A B +=+=，B 正确；对于C ，由()0.10.50.2P AB ==⨯，得()()()P AB P A P B =，则A 与B 相互独立，C 正确；对于D ，由A 与B 相互独立，得,A B 相互独立，则()()()0.50.80.4P AB P A P B ==⨯=，D 错误.故选：BC10.（多选）如图，在边长为1的正方体1111ABCD A B C D -中，点E 为线段1DD 的中点，点F 为线段1BB 的中点，则（）A.点1A 到直线1B E 的距离为53 B.直线1FC 到直线AE 的距离为305C.点1A 到平面1AB E 的距离为13D.直线1FC 到平面1AB E 的距离为13【答案】ABD 【解析】【分析】建立空间直角坐标系，求出直线1B E 的单位方向向量，由点到直线距离的向量公式求解可判断A ；先证明1AE FC ∥，然后由由点到直线距离的向量公式求解可判断B ；求出平面1AB E 的法向量，由点到平面的向量公式可判断CD.【详解】建立如图所示的空间直角坐标系，则()11,0,1A ，()11,1,1B ，10,0,2E ⎛⎫ ⎪⎝⎭，11,1,2F ⎛⎫ ⎪⎝⎭，()10,1,1C ，1,0,0．因为111,1,2B E ⎛⎫=--- ⎪⎝⎭ ，111221,,333B E u B E ⎛⎫==--- ⎪⎝⎭ ，11(0,1,0)A B =．设()1110,1,0a A B == ，所以1123a u ⋅=- ，所以点1A 到直线1B E 22()a a u -⋅45193=-=，故A 正确．因为11,0,2AE ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ，111,0,2FC ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ，所以1AE FC ∥，所以1AE FC ∥，所以点F 到直线AE 的距离即为直线1FC 到直线AE 的距离．2255,0,55AE u AE ⎛⎫==- ⎪ ⎪⎝⎭，10,1,2AF ⎛⎫= ⎪⎝⎭ ．设210,1,2a AF ⎛⎫== ⎪⎝⎭ ，所以22510a u ⋅= ，所以直线1FC 到直线AE 255304105⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭，故B 正确．设平面1AB E 的一个法向量(,,)n x y z =，又1(0,1,1)AB = ，11,0,2AE ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ，所以10,10.2n AB y z n AE x z ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩取2z =，则2y =-，1x =，所以(1,2,2)n =-，所以0122,,333n n n ⎛⎫==- ⎪⎝⎭．又1(0,0,1)A A =，所以点1A 到平面1AB E 的距离为1023A A n ⋅= ，故C 错误．因为1FC AE ∥，1FC ⊂/平面1AB E ，所以1//FC 平面1AB E ，所以1FC 到平面1AB E 的距离即为点F 到平面1AB E 的距离．又平面1AB E 的单位法向量0122,,333n ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ，110,0,2FB ⎛⎫= ⎪⎝⎭ ，所以直线1FC 到平面1AB E 的距离为10FB n ⋅ 13=，故D 正确．故选：ABD11.数学美的表现形式不同于自然美或艺术美那样直观，它蕴藏于特有的抽象概念、公式符号、推理论证、思维方法等之中，揭示了规律性，是一种科学的真实美.在平面直角坐标系中，曲线22:22C x y x y +=+就是一条形状优美的曲线，对于此曲线，下列说法正确的有（）A.曲线C 围成的图形有6条对称轴B.曲线C围成的图形的周长是C.若(),T a b 是曲线C 上任意一点，4318a b +-的最小值是11-D.曲线C 上的任意两点间的距离不超过6【答案】BCD 【解析】【分析】分情况去掉绝对值，可得曲线的四段关系式，进而作出曲线的图像，即可判断各选项.【详解】当0x >，0y >时，曲线方程可化为2222x y x y +=+，即()()22112x y -+-=，是以()1,1为圆心，为半径的圆在第一象限的半圆，同理可作出其他象限内的图象，且()0,0在曲线C上，如图所示，A 选项：曲线C 围成的图形有4条对称轴，分别是直线0x =，0y =，y x =，y x =-，A 错误；B 选项：曲线C 围成的图形的周长为4π⨯=，B 正确；C 选项：(),T a b 到直线43180x y +-=的距离为43185a b d +-=，且点()1,1到直线43180x y +-=的距离为115，由圆的性质，曲线C 上任意一点到直线43180x y +-=的距离最小值为115，即115d ≥所以4318a b +-的最小值是11-，C 正确；D选项：综上，易知曲线上任意两点间的距离最大值为6<，D 正确；故选：BCD.三、填空题：本题共3小题，每小题5分，共15分．12.同时抛掷两颗质地均匀的骰子，则两颗骰子出现的点数之和为4的概率为______；【答案】112【解析】【分析】按古典概型概率公式求解.【详解】同时抛掷两枚质地均匀的骰子，基本事件共有6636⨯=个；设两枚骰子点数之和为4为事件A ，则事件A 包含：()1,3，()2,2，()3,1共3个基本事件，所以()313612P A ==.故答案为：11213.过点()3,1P -且与圆C ：222660x y x y +--+=相切的直线方程为________【答案】3x =或3450x y +-=【解析】【分析】首先将圆的方程化为标准式，即可得到圆心坐标与半径，再分切线的斜率存在与不存在两种情况讨论，分别求出切线方程.【详解】圆C ：222660x y x y +--+=即()()22134x y -+-=，圆心为()1,3C，半径2r =，当切线的斜率不存在时，直线3x =恰好与圆C 相切；当切线的斜率存在时，设切线为()13y k x +=-，即310kx y k ---=，则2d ==，解得34k =-，所求切线方程为3450x y +-=，综上可得过点()3,1P -与圆C 相切的直线方程为3x =或3450x y +-=.故答案为：3x =或3450x y +-=14.已知四棱锥P ABCD -的底面是平行四边形ABCD ，过棱PC 的中点M 和点A 作一平面，分别交棱PB 和PD 于点E 和F .①设,,PB a PC b PD c === ，则PA =uu r ______.（用向量,,a b c表示）②记四棱锥P ABCD -的体积为V ，四棱锥P AEMF -的体积为1V ，则1V V 的取值范围是______.【答案】①.a c b +- ②.13,38⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】【分析】①根据向量加法的平行四边形法则可得PA PC PB PD +=+ ，从而得解；②设,PE PF x y PB PD==,利用空间向量基本定理中的推论四点共面得到113x y +=,设1V =,利用体积分割转化将1V V 表示为()14x y +然后利用得到的关系将此式转化为关于x 的函数，适当整理，利用对勾函数的单调性即可求得其取值范围.【详解】根据题意，底面是平行四边形ABCD ，所以，即得PA a c b =+- ，如图所示，设11,,2PE PF x y PA PM PE PF PB PD x y==+=+ ，112PA PM PE PF x y∴=-++ ，又A ，M ，E ，F 四点共面，,,PM PE PF 不共面，111121,3x y x y∴-++=∴+=，设1V =，则112C PAB PMF EMA PMF EMA A PMF M AEP A PCD M PAB A PCD PCD PAB PCD PAB V V S S S S V V V V V V V S S S S ------==+=+=+⨯1124PF PM PE PD PC PB ⨯=⨯+⨯⨯11112()144443393x y x y x x ⎛⎫⎪⎛⎫ ⎪=+=+=-++ ⎪⎛⎫ ⎪⎝⎭- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，由1131y x =-≥，求得11121,2633x x ≤≤∴≤-≤，当1133x -=时，1V V 取得最小值为13，此时23x y ==，当1136x -=，或1233x -=时，即当11,2x y ==或1,12x y ==时1V V 取得最大值为38，故答案为：13,.38a c b ⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦，，【点睛】关键点点睛：设,PE PF x y PB PD==,利用空间向量基本定理中的推论四点共面得到113x y +=,设1V =,利用体积分割转化将1V V 表示为()14x y +然后利用得到的关系将此式转化为关于x 的函数，适当整理，利用对勾函数的单调性即可求得其取值范围.四、解答题：本题共5小题，共77分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．15.某高校的入学面试中有3道难度相当的题目，李明答对每道题目的概率都是0.6．若每位面试者共有三次机会，一旦某次答对抽到的题目，则面试通过，否则就一直抽题到第3次为止．用Y 表示答对题目，用N表示没有答对题目，假设对抽到的不同题目能否答对是独立的，那么（1）在树状图中填写样本点，并写出样本空间；（2）求李明第二次答题通过面试的概率；（3）求李明最终通过面试的概率．【答案】（1）树状图见解析，样本空间为{,,,}Y NY NNY NNN Ω=（2）0.24（3）0.936【解析】【分析】（1）根据题意，列出树状图，并写出样本空间即可；（2）由第二次通过面试，即第一次没有通过，第二次通过，结合相互独立事件的概率乘法公式，即可求解；（3）先求出未通过面试的概率，结合对立事件的概率求法，即可求解.【小问1详解】解：根据题意，可得树状图及样本点，如图所示，其样本空间为{,,,}Y NY NNY NNN Ω=.【小问2详解】解：由题意知，()0.6,()1()0.4P Y P N P Y ==-=，所以第二次答题通过面试的概率()()()0.40.60.24P NY P N P Y ==⨯=.【小问3详解】解：由题意，李明未通过的概率为()0.40.40.40.064P NNN =⨯⨯=，所以李明通过面试的概率为1()10.0640.936P P NNN =-=-=.16.为了落实习主席提出“绿水青山就是金山银山”的环境治理要求，某市政府积极鼓励居民节约用水，计划调整居民生活用水收费方案，拟确定一个合理的月用水量标准x （吨），使居民的月用水量不超过x 的部分按平价收费，超出x 的部分按议价收费.为了了解居民用水情况，通过抽样，获得了某年200位居民每人的月均用水量（单位：吨），将数据按照[)[)[)0,1,1,2,,8,9 分成9组，制成了如图所示的频率分布直方图，其中0.4a b =.（1）求直方图中a ，b 的值；（2）由频率分布直方图估计该市居民用水的平均数（每组数据用该组区间中点值作为代表）；（3）若该市政府希望使85%的居民每月的用水量不超过标准x （吨），估计x 的值，并说明理由.【答案】（1）0.15a =，0.06b =（2）4.07吨（3）5.8【解析】【分析】（1）结合图中数据，由直方图中所有长方形的面积之和为1列出等式，即可求出答案；（2）由频率分布直方图中平均数的求法，直接计算即可；（3）结合图中数据易知标准x 在[5,6)中，由此即可求出x 的估计值.【小问1详解】由频率分布直方图可得0.04+0.08+0.200.260.040.021a a b ++++++=，又0.4a b =，则0.15a =，0.06b =.【小问2详解】该市居民用水的平均数估计为：0.50.04 1.50.08 2.50.15 3.50.20 4.50.26x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯5.50.15 6.50.067.50.048.50.02 4.07+⨯+⨯+⨯+⨯=（吨）.【小问3详解】因[0,5)的频率为0.040.080.150.200.260.730.85++++=<，[0,6)的频率为0.730.150.880.85+=>，故x 的估计值为()0.850.73565 5.80.15-+⨯-=（吨）．所以有85%的居民每月的用水量不超过标准5.8（吨）．17.已知ABC V 中，(1,1),(3,1),(4,0)A B C ---；（1）求边AB 的中线所在直线的方程；（2）求经过A ，B ，C 三点的圆1O 的标准方程；（3）已知圆222:4420O x y x y +---=与（2）中圆1O 相交于,A B ，求直线AB 的方程，并求A .【答案】（1）0y =（2）22(1)(4)25x y +++=（3）21x y +-=.【解析】【分析】（1）先求出AB 的中点坐标，进而求出中线的斜率，结合直线的点斜式方程即可求解；（2）根据两点坐标表示求出AB 的斜率，进而可得直线AB 、BC 的中垂线方程，联立方程组，解之可得1(1,4)O --，结合圆的标准方程即可求解；（3）根据两圆的方程相减可得:210AB x y +-=，利用点线距公式和几何法求弦长计算即可求解.【小问1详解】AB 中点为00(1,0),014CD D k -==+，所以其中线CD 方程为0y =.【小问2详解】1(1)1132AB k --==---，直线AB 的中垂线方程为2(1)y x =-，同理直线BC 的中垂线方程为15322y x ⎛⎫-=-+ ⎪⎝⎭，2(1)15322y x y x =-⎧⎪⎨⎛⎫-=-+ ⎪⎪⎝⎭⎩，解得14x y =-⎧⎨=-⎩，即11(1,4)5O O C --⇒==，所以所求圆标准方程为22(1)(4)25x y +++=.【小问3详解】由题意，圆1O 与2O 的方程相减，得:210AB x y +-=，1O 直线AB==，所以||AB ==18.在Rt ABC △中，90C ∠=︒，3BC =，6AC =，,D E 分别是,AC AB 上的点，满足DE BC ∥且DE 经过ABC V 的重心，将ADE V 沿DE 折起到1A DE △的位置，使1A C CD ⊥，M 是1A D 的中点，如图所示.（1）求证：1A C ⊥平面BCDE ；（2）求CM 与平面1A BE 所成角的大小；（3）在线段1AC 上是否存在点N ，使平面CBM 与平面BMN 成角余弦值为34？若存在，求出CN 的长度；若不存在，请说明理由.【答案】（1）证明见解析（2）π4（3【解析】【分析】（1）应用线面垂直的判定定理证明线面垂直关系，再由性质定理得到线线垂直关系，进而再利用判定定理证明所求证的线面垂直关系；（2）以CD 为x 轴，CB 为y 轴，1CA 为z 轴，建立空间直角坐标系.用向量法求CM 与平面1A BE 所成角的大小；（3）假设存在点N ，使平面CBM 与平面BMN 成角余弦值为34，设1CN CA λ= ，分别求解两平面的法向量，用λ表示余弦值解方程可得.【小问1详解】因为在Rt ABC △中，90C ∠=︒，DE BC ∥，且BC CD ⊥，所以DE CD ⊥，DE AD ⊥，则折叠后，1DE A D ⊥，又11,,A D CD D A D CD =⊂ 平面1A CD ，所以DE ⊥平面1A CD ，1A C ⊂平面1ACD ，所以1DE A C ⊥，又已知1A C CD ⊥，CD DE D = 且都在面BCDE 内，所以1A C ⊥平面BCDE ；【小问2详解】由（1），以CD 为x 轴，CB 为y 轴，1CA 为z 轴，建立空间直角坐标系-C xyz.因为2AD CD =，故223DE BC ==，由几何关系可知，2CD =，14A D =，1AC =，故()0,0,0C ，()2,0,0D ，()2,2,0E ，()0,3,0B，(10,0,A，(M，(CM =，(10,3,A B =-，(12,2,A E =- ，设平面1A BE 的法向量为(),,n x y z =r ，则1100n A B n A E ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩，即30220y x y ⎧-=⎪⎨+-=⎪⎩，不妨令2y =，则z =，1x =，(n = .设CM 与平面1A BE 所成角的大小为θ，则有sin cos ,2CM n CM n CM nθ⋅=== ，设θ为CM 与平面1A BE 所成角，故π4θ=，即CM 与平面1A BE 所成角的大小为π4；【小问3详解】假设在线段1AC 上存在点N ，使平面CBM 与平面BMN成角余弦值为4.在空间直角坐标系中，(1,BM =-，CM =，1(0,0,CA = ，设1CN CA λ=，则(0,0,)CN =，(0,3,0)(0,0,)(0,3,)BN BC CN =+=-+=- ，设平面BMN 的法向量为()2222,,n x y z = ，则有2200n BM n BN ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩，即222223030x y y z ⎧-+=⎪⎨-+=⎪⎩，不妨令2z =22y λ=，263x λ=-，所以(263,2n λλ=-，设平面CBM 的法向量为()3333,,n x y z = ，则有3300n BM n CM ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩，即33333300x y x ⎧-+=⎪⎨+=⎪⎩，不妨令3z =，则33x =-，30=y，所以(3n =- ，若平面CBM 与平面BMN 成角余弦值为34.则满足232323cos ,n n n n n n ⋅== ，化简得22310λλ-+=，解得1λ=或12，即1CN CA = 或112CN CA = ，故在线段1AC 上存在这样的点N ，使平面CBM 与平面BMN 成角余弦值为34.此时CN或19.有一个半径为4的圆形纸片，设纸片上一定点F 到纸片圆心E的距离为一点M 与点F 重合，以点F ，E 所在的直线为x 轴，线段EF 中点为原点O ，建立平面直角坐标系．（1）记折痕与ME 的交点P 的轨迹为曲线C ，求曲线C 的方程．（2）若直线():0l y kx m m =+>与曲线C 交于A ，B 两点．（ⅰ）当k 为何值时，22OA OB +为常数d ，并求出d 的值．（ⅱ）以A ，B 为切点，作曲线C 的两条切线，设其交点为Q ，当2OQ d =时，证明：QA QB ⊥【答案】（1）2214x y +=（2）（ⅰ）12k =±，5；（ⅱ）证明见解析【解析】【分析】（1）利用椭圆的定义判断轨迹，即可求出方程．（2）（ⅰ）联立直线方程与椭圆方程，利用根与系数的关系表示出22OA OB +，写出关于k 的表达式分析可得．（ⅱ）分情况讨论，当切线斜率存在时，根据切线与椭圆只有一个切点，利用0∆=以及根与系数的关系，得到QA ，QB 的斜率关系，即可证得．【小问1详解】由题意可知，4PF PE PM PE ME EF +=+==>=，所以P 点轨迹是以F ，E 为焦点，4为长轴长的椭圆，即c =，2a =，所以1b ==，所以曲线C 的方程，即椭圆方程为2214x y +=．【小问2详解】（ⅰ）由2214y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消元得，()222418440k x kmx m +++-=，由()()222264164110k m k m ∆=-+->，得22410k m -+>，设()11,A x y ，()22,B x y ，则122841km x x k -+=+，21224441m x x k -=+，所以22222212121144x x OA OB x x +=+-++-()2212324x x =++()212123224x x x x ⎡⎤=++-⎣⎦()222222246246241k m m k k -++=++()()()22222641641241m k k k -++=++，当22OA OB +为常数d 时，即与2m 无关，令2410k -=，得12k =±，此时225OA OB +=恒成立，即当12k =±时，225OA OB d +==．（ii ）证明：设()00,Q x y ，则22005x y +=当两切线中有一条切线斜率不存在时，即与x 轴垂直时，切线方程为2x =±，即02x =±，得01y =±，所以另一条切线方程为1y =±，即与x 轴平行，显然，两切线垂直，即QA QB ⊥．当斜率存在时，2m ≠，设切线方程为()000y k x x y =-+，由()0002214y k x x y x y ⎧=-+⎪⎨+=⎪⎩，消去y ，得()()()22200000000148440k x k y k x x y k x ++-+--=，由()()()20000220000Δ4144408k y k x k y k x ⎡⎤=-⨯+--=⎡⎤⎣⎦⎣⎦-，化简得()2220000004210x k x y k y --+-=．设两条切线的斜率分别为1k ，2k ，因为2040x -≠，所以220012220014144y x k k x x --===---，所以两条切线相互垂直，即QA QB ⊥．综上，QA QB ⊥．【点睛】方法点睛：利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下：（1）设直线方程，设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ；（2）联立直线与圆锥曲线的方程，得到关于x （或y ）的一元二次方程，必要时计算∆；（3）列出韦达定理；（4）将所求问题或题中的关系转化为12x x +、21x x 的形式；（5）代入韦达定理求解.。

2024-2025学年高二上学期期中模拟考试数学试题含解析

2024-2025学年高二数学上学期期中模拟卷（考试时间：120分钟试卷满分：150分）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．回答选择题时，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，将本试卷和答题卡一并交回。

4．测试范围：沪教版2020必修第三册第十~十一章。

5．难度系数：0.72。

一、填空题（本大题共有12题，满分54分，第1-6题每题4分，第7-12题每题5分）1．不重合的两个平面最多有条公共直线【答案】1【解析】根据平面的位置关系可知，不重合两平面平行或相交，当相交时，有且只有一条公共直线.故答案为：12．已知球的表面积是16π，则该球的体积为.3．空间中一个角∠A的两边和另一个角∠B的两边分别平行，若∠A=，则∠B=;【答案】【解析】如图，若角∠A 的两边和角∠B 的两边分别平行，且方向相同，则∠A 与∠B 相等此时70B A ∠=∠=︒；②当角∠A 的两边和角∠B 的两边分别平行，且一边方向相同另一边方向相反，则∠A 与∠B 互补，此时180110B A ∠=︒-∠=︒.故答案为70︒或110︒.4．如图，正三棱柱的底面边长为2，高为1，则直线1B C 与底面ABC 所成的角的大小为（结果用反三角函数值表示）.5．在空间中，给出下面四个命题，其中真命题为．（填序号）①过平面α外的两点，有且只有一个平面与平面α垂直；②若平面β内有不共线三点到平面α的距离都相等，则αβ∥；③若直线l 与平面α内的任意一条直线垂直，则l α⊥；④两条异面直线在同一平面内的射影一定是两条相交直线．【答案】③【解析】①过平面α外两点可确定一条直线，当这条直线垂直于平面α时，有无数个平面垂直于平面α，故①错误；②若三点在平面α同侧，则αβ∥；若三点在平面α两侧，则α与β相交，故②错误；③直线l 与平面α内的任意一条直线垂直，则l 垂直于平面α内两条相交直线，由线面垂直的判定定理可得l α⊥，故③正确；④两条异面直线在同一个平面内的射影有可能是两条相交直线，也可能是两条平行直线，还可能是一个点和一条直线，故④错误；故答案为：③6．正四棱锥P －ABCD 的所有棱长均相等，E 是PC 的中点，那么异面直线BE 与P A 所成角的余弦值为.连接AC 交BD 于O 点，连接OE ，则OE 因为⊥PO 面ABCD ，所以PO DB ⊥，又因为所以直在角三角形EOB 中，设PA a =，则故答案为：33.7．如图，有一圆锥形粮堆，其轴截面是边长为6m 的正ABC V ，粮堆母线AC 的中点P 处有一老鼠正在偷吃粮食，此时小猫正在B 处，它要沿圆锥侧面到达P 处捕捉老鼠，则小猫所经过的最短路程是m .【答案】35【解析】解：由题意得：圆锥的底面周长是6π，则66180n ππ=，解得：180n ︒=可知圆锥侧面展开图的圆心角是180︒，如图所示：则圆锥的侧面展开图中：()3m AP =，6(m)AB =，90BAP ︒∠=所以在圆锥侧面展开图中：()223635m BP =+=故答案为：358．已知一球体刚好和圆台的上、下底面及侧面都相切，且圆台上底面的半径为2，下底面的半径为1，则该圆台的侧面积为．【答案】9π【解析】圆台的轴截面如下图示：截面中圆为内切球的最大圆，且2AF DF AG DH ====，1BE CE BG CH ====，所以3AB CD ==，而上下底面周长分别为4π、2π，故该圆台的侧面积为13(2π4π)9π2⨯⨯+=.故答案为：9π9．如图，已知三棱柱111ABC A B C -的体积为3，P ，Q ，R 分别为侧棱1AA ，1BB ，1CC 上的点，且1AP CR AA +=，则Q ACRP V -=.则111332Q ACRP V d S d -=⋅⋅=⋅⋅⋅设三棱柱111ABC A B C -的体积故答案为：1.10．已知大小为π6的二面角的一个面内有一点，它到二面角的棱的距离为6，则这个点到另一个面的距离为．11．正方形ABCD 中，E ，F 分别为线段AB ，BC 的中点，连接DE ，DF ，EF ，将ADE V ，CDF V ，BEF △分别沿DE ，DF ，EF 折起，使A ，B ，C 三点重合，得到三棱锥O DEF -，则该三棱锥外接球半径R 与内切球半径r 的比值为．【答案】26【解析】在正方形ABCD 中，,AD AE CD ⊥12．空间给定不共面的A，B，C，D四个点，其中任意两点间的距离都不相同，考虑具有如下性质的平面α：A，B，C，D中有三个点到的距离相同，另一个点到α的距离是前三个点到α的距离的2倍，这样的平面α的个数是___________个【答案】32【解析】首先取3个点相等，不相等的那个点由4种取法；然后分3分个点到平面α的距离相等，有以下两种可能性：（1）全同侧，这样的平面有2个；（2）不同侧，必然2个点在一侧，另一个点在一侧，1个点的取法有3种，并且平面过三角形两个点边上的中位线，考虑不相等的点与单侧点是否同侧有两种可能，每种情况下都唯一确定一个平面，故共有6个，⨯=个，所有这两种情况共有8个，综上满足条件的这样的平面共有4832故答案为：32二、选择题(本题共有4题，满分18分，第13-14题每题4分，第15-16题每题5分；每题有且只有一个正确选项)13．下列几何体中，多面体是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】A选项中的几何体是球，是旋转体；B选项中的几何体是三棱柱，是多面体；C 选项中的几何体是圆柱，旋转体；D 选项中的几何体是圆锥，是旋转体.故选B.14．已知两个平面α、β，在下列条件下，可以判定平面α与平面β平行的是（）．A ．α、β都垂直于一个平面γB ．平面α内有无数条直线与平面β平行C ．l 、m 是α内两条直线，且l ∥β，m ∥βD ．l 、m 是两条异面直线，且l ∥α，m ∥α，l ∥β，m ∥β【答案】D【解析】对于A ，如在正方体1111ABCD A B C D -中，平面11AAC C 和平面11AA B B 都与平面ABCD 垂直，但这两个平面不平行，所以A 错误，对于B ，如在正方体1111ABCD A B C D -中，平面11AAC C 和平面11AA B B ，平面11AAC C 中所有平行于交线1AA 的直线都与平面11AA B B 平行，但这两个平面不平行，所以B 错误，对于C ，如在正方体1111ABCD A B C D -中，平面11AAC C 和平面11AA B B ，,M N 分别为11,A B AB 的中点，则1,MN BB 在平面11AA B B 内，且都与平面11AAC C 平行，但这两个平面不平行，所以C 错误.对于D ，因为l 、m 是两条异面直线，所以将这两条直线平移到共面α时，一定在α内形成两条相交直线，由面面平行的判定定理可知，该结论正确．故选：D15．将3个1212⨯的正方形沿邻边的中点剪开分成两部分（如图1）；将这6部分接于一个边长为六边形边上（如图2），若拼接后的图形是一个多面体的表面展开图，则该多面体的体积是（）A ．17282B ．864C ．576D ．2【答案】B【解析】折成的多面体如图①所示，将其补形为正方体，如图②，所求多面体体积为正方体的一半，又依题易求得正方体的边长为12，故3112864,2V =⨯=故选：B.16．如图，在正方体1111ABCD A B C D -中，E 是棱BC 的中点，F 是侧面11BCC B 上的动点，且1A F ∥平面1AD E ．设1A F 与平面11BCC B 所成的角为1,A F α与1AD 所成的角为β，那么下列结论正确的是（）A ．α的最小值为arctan2,β的最小值为arctan3B ．α的最小值为arctan3,β的最大值为2πC ．α的最小值大于arctan2,β的最小值大于arctan3D ．α的最大值小于arctan3,β的最大值小于2π设正方体的棱长为2，因为MN GE ∥，且MN ⊄MN ∴∥平面1AEGD ；同理1A N ∥平面1AEGD ，且∴平面1A MN ∥平面AEGD ∵11A B ⊥面11BB C C ，所以又1AD MN ，所以1A F 与1AD 所成的角为111tan A B B Fα∴=；当F 为MN 中点时，此时当F 与M 或N 重合时，此时2tan 22α∴≤≤，arctan2对于β，当F 为MN 中点时，当F 与M 或N 重合时，β()221252A F ⎛⎫∴=-= ⎪ ⎪⎝⎭tan 3β∴=，tan 3β∴≥，arctan 3β≤≤又arctan3 1.4≈，arctan2故选：A.三、解答题(本大题共有5题，满分78分，第17-19题每题14分，第20、21题每题18分.)17．如图，长方体1111ABCD A B C D -中，1AB AD ==，12AA =，点P 为1DD 的中点.(1)求证：直线1BD //平面PAC ；(2)求异面直线1BD 与AP 所成角的大小.【解析】（1）设AC 和BD 交于点O ，则O 为BD 的中点，连接PO ，（1分)∵P 是1DD 的中点，∴1//PO BD ，(3分)又∵PO ⊂平面PAC ，1⊄BD 平面PAC ，∴直线1BD //平面PAC ；(6分)（2）由(1)知，1//PO BD ，∴APO ∠即为异面直线1BD 与AP 所成的角，(8分)∵PA PC =12AO AC ==且PO AO ⊥，∴1sin2AO APO AP ∠==．又(0,90]APO ∠∈︒︒，∴30APO ∠=︒故异面直线1BD 与AP 所成角的大小为30︒．(14分)18．如图，在圆柱中，底面直径AB 等于母线AD ，点E 在底面的圆周上，且AF D E ⊥，F 是垂足．(1)求证：AF DB ⊥；(2)若圆柱与三棱锥D ABE -的体积的比等于3π，求直线DE 与平面ABD 所成角的大小．【解析】（1）证明：根据圆柱性质，DA ⊥平面ABE ，因为EB ⊂平面ABE ，所以DA EB ⊥，又因为AB 是圆柱底面的直径，点E 在圆周上，所以AE EB ⊥，因为AE DA A ⋂=且,AE DA ⊂平面DAE ，所以EB ⊥平面DAE ，(2分)又因为AF ⊂平面DAE ，所以EB AF ⊥，因为AF D E ⊥，且EB DE E =I ，且,EB DE ⊂平面DEB ，所以AF ⊥平面DEB ，又因为DB ⊂平面DEB ，所以AF DB ⊥．(6分)（2）解：过点E 作EH AB ⊥，H 是垂足，连接DH ，根据圆柱性质，平面ABD ⊥平面ABE ，且平面ABD ⋂平面ABE AB =,且EH ⊂平面ABE ，所以EH ⊥平面ABD ，因为DH ⊂平面ABD ，所以DH 是ED 在平面ABD 上的射影，从而EDH ∠是DE 与平面ABD 所成的角，(8分)设圆柱的底面半径为R ，则2DA AB R ==，所以圆柱的体积为32πV R =，且21233D ABEABE R V AD S EH -=⋅=⋅ ，由:3πD ABE V V -=，可得EH R =，可知H 是圆柱底面的圆心，且AH R =，且DH =，在直角EDH 中，可得tan EH EDH DH ∠==EDH ∠=(14分)19．如图，将边长为2的正方形ABCD 沿对角线BD 折叠，使得平面ABD ⊥平面CBD ，AE ⊥平面ABD ，且2AE(1)求证：直线EC 与平面ABD 没有公共点；(2)求点C 到平面BED 的距离.【解析】（1）取BD 的中点F ，连接CF 、AF ，如图，依题意，在BCD △中，,BC CD BC CD =⊥，则CF BD ⊥，而平面ABD ⊥平面CBD ，平面ABD ⋂平面CBD BD =，CF ⊂平面CBD ，于是得CF ⊥平面ABD ，且2CF =因为AE ⊥平面ABD ，且2AE =//AE CF ，且AE CF =，从而得四边形AFCE 为平行四边形，//EC AF ，(4分)又AF ⊂平面ABD ，EC ⊂/平面ABD ，则//EC 平面ABD ，所以直线EC 与平面ABD 没有公共点；(6分)（2）因为CF ⊥平面ABD ，AF ⊂平面ABD ，所以CF AF ⊥，因为BD AF ⊥，BD CF F = ，,BD CF ⊂平面,CBD 所以AF ⊥平面,CBD 因为//,EC AF ，于是得EC ⊥平面CBD ，因为AE ⊥平面ABD ，,AB AD ⊂平面ABD ，所以,AE AB AE AD ⊥⊥，(8分)因为EC AF ==EB ED =，则等腰BED 底边BD 上的高2h ==，12BED S BD h =⋅= ，而2BCD S =，设点C 到平面BED 的距离为d ，由C BED E BCD V V --=得1133BED BCD S d S EC ⋅=⋅ ，即2=，解得1d =，所以点C 到平面BED 的距离为1(14分)20．如图所示，在四棱锥P ABCD -中，底面四边形ABCD 是菱形，底面,AC BD O PAC = △是边长为2的等边三角形，PB =PD ，AP =4AF（1）求证：PO ⊥底面ABCD （2）求直线CP 与OF 所成角的大小.（3）在线段PB 上是否存在点M ，使得//CM 平面BDF ？如果存在，求BMBP的值；如果不存在，请说明理由.【解析】（1）因为底面ABCD 是菱形，且AC BD O = ，所以O 为AC ，BD 中点，在PBD △中，PB =PD ，可得PO ⊥BD ，因为在PAC 中，PA =PC ，O 为AC ，BD 中点，所以PO ⊥AC ，(3分)又因为AC ⋂BD =O ，所以PO ⊥底面ABCD .(4分)（2）连接OF ，取AP 中点为E ，连接OE ，因为底面ABCD 是菱形，AC ⋂BD =O ，由O 为AC 中点，且E 为AP 中点，AP =4AF ，所以F 为AE 中点，所以CP //OE .，故∠EOF 为直线CP 与OF 所成的角，(8分)又由PAC 为等边三角形，且E 为中点，所以∠EOF =30o .(10分)（3）存在，13BM BP =，连接CE ，ME ，因为AP =4AF ，E 为AP 中点，所以13EF FP =，又因为13BM BP =，所以在PFB △中，EF BMFP BP =，即EM //BF ，(12分)因为EM ⊄平面BDF ，BF ⊂平面BDF ，所以EM //平面BDF ，由（2）知EC //OF ，因为EC ⊄平面BDF ，OF ⊂平面BDF ，所以EC //平面BDF ，因为EC ⋂EM =E ，所以平面EMC //平面BDF ，因为CM ⊂平面EMC ，所以CM //平面BDF .(18分)21．在棱长均为2的正三棱柱111ABC A B C -中，E 为11B C 的中点．过AE 的截面与棱111,BB AC 分别交于点F ，G．(1)若F 为1BB 的中点，试确定点G 的位置，并说明理由；(2)在（1）的条件下，求截面AGEF 与底面ABC 所成锐二面角的正切值；(3)设截面AFEG 的面积为0S ，AEG △面积为1S ，AEF △面积为2S ，当点F 在棱1BB 上变动时，求2012S S S 的取值范围．【解析】（1）在平面11BCC B 内延长1CC ，FE 相交于点P ，则P ∈平面AGEF ，又1P CC ∈⊂平面11ACC A ，则有平面AGEF 平面11ACC A AG =，P AG ∈，即A ，G ，P 三点共线．(2分)因为E 为11B C 的中点，F 为1BB 的中点，所以11112PC B F CC ==，所以113PC PC =，又因为1//GC AC ，所以1113GC PC AC PC ==，所以111112333GC AC A C ===，即点G 为棱11AC 上靠近点1C 的三等分点．(4分)（2）在平面11BCC B 内延长CB ，EF 相交于点Q ，连接AQ ，则平面AGEF 平面ABC AQ =，在平面11ACC A 内作GM AC ⊥于点M ，则GM ⊥平面ABC ，又AQ ⊂平面ABC ，所以G M AQ ⊥，在平面ABC 内作MN AQ ⊥于点N ，连接GN ，又,GM MN ⊂平面GMN ，GM MN M ⋂=，所以AQ ⊥平面GMN ，GN ⊂平面GMN ，所以AQ GN ⊥，所以GNM ∠为截面AGEF 与底面ABC 所成锐二面角的平面角．(6分)在AQC 中，作CH AQ ⊥于点H ，11BQ C E ==，2AC =，3CQ =，60AC B ∠= ，12222ABC S =⨯⨯⨯=△AQC S =由余弦定理2222cos 4967AQ AC CQ AC CQ ACQ =+-⋅⋅∠=+-=，则AQ122AQC S AQ CH ==⋅ ，可得3217CH =，所以237MN CH ==，又22G M AA ==，所以21tan 3GM GNM MN ∠==，故截面AGEF 与底面ABC (10分)（3）设1GC m =，则[]0,1m ∈，2PG mGA m=-．设PGE 的面积为S ，所以12S m S m=-，又因为21S S S =+，所以1222S m S -=，且1221,122S m S -⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦，故()22120121212212S S S S SS S S S S S +==++，令12S t S =，则1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，(11分)设()112,12g t t t t ⎛⎫⎡⎤=++∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭，当12112t t ≤<≤时，()()()()121212121212111t t g t g t t t t t t t t t --=+--=-，120t t -<，120t t >，1210t t -<，则()()120g t g t ->，即()()12g t g t >，所以()12g t t t =++在1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递减，所以()()min 14g t g ==，()max 1922g t g ⎛⎫== ⎪，所以()94,2g t ⎡⎤∈⎢⎥，。

湖北省武汉市部分重点中学2024-2025学年高二上学期期中联考数学试题含答案

武汉市部分重点中学2024-2025学年度上学期期中联考高二数学试卷（答案在最后）本试卷共4页，19题．满分150分．考试用时120分钟．考试时间：2024年11月12日下午14：00—16：00祝考试顺利★注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置．2，选择题的作答：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．写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内．写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交．一、单项选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题所给的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1．直线320x y --=在y 轴上的截距为（）A ．2-B ．2C ．23D ．23-2．已知直线1:1l y x =-绕点(0,1)-逆时针旋转512π，得到直线2l ，则2l 不过第__________象限．A ．四B ．三C ．二D ．一3．已知某种设备在一年内需要维修的概率为0.2．用计算器进行模拟实验产生1~5之间的随机数，当出现随机数1时，表示一年内需要维修，其概率为0.2，由于有3台设备，所以每3个随机数为一组，代表3台设备一年内需要维修的情况，现产生20组随机数如下：412451312531224344151254424142435414135432123233314232353442据此估计一年内这3台设备都不需要维修的概率为（）A ．0.4B ．0.45C ．0.5D ．0.554．已知事件A ，B 互斥，它们都不发生的概率为13，且()3()P A P B =，则()P B =（）A ．16B ．13C ．23D ．565．现有一段底面周长为12π厘米和高为15厘米的圆柱形水管，AB 是圆柱的母线，两只蚂蚁分别在水管内壁爬行，一只从A 点沿上底部圆弧顺时针方向爬行2π厘米后再向下爬行5厘米到达P 点，另一只从B 沿下底部圆弧逆时针方向爬行2π厘米后再向上爬行4厘米爬行到达Q 点，则此时线段PQ 长（单位：厘米）为（）A ．B ．12C ．D ．6．概率论起源于博弈游戏17世纪，曾有一个“赌金分配”的问题：博弈水平相当的甲、乙两人进行博弈游戏，每局比赛都能分出胜负，没有平局．双方约定：各出赌金210枚金币，先赢3局者可获得全部赎金．但比赛中途因故终止了，此时甲赢了2局，乙赢了1局，问这420枚金币的赌金该如何分配？数学家费马和帕斯卡都用了现在称之为“概率”的知识，合理地给出了赌金分配方案．该分配方案是（）A ．甲315枚，乙105枚B ．甲280枚，乙140枚C ．甲210枚，乙210枚D ．甲336枚，乙84枚7．在平面直角坐标系中，点P 的坐标为50,2⎛⎫ ⎪⎝⎭，圆22121:10504C x x y y -+-+=，点(,0)T t 为x 轴上一动点．现由点P 向点T 发射一道粗细不计的光线，光线经x 轴反射后与圆C 有交点，则t 的取值范围为（）A ．1527,88⎡⎤⎢⎣⎦B ．710,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．727,48⎡⎤⎢⎥⎣⎦D ．1510,83⎡⎤⎢⎥⎣⎦8．如图所示，四面体ABCD 的体积为V ，点M 为棱BC 的中点，点E ，F 分别为线段DM 的三等分点，点N 为线段AF 的中点，过点N 的平面α与棱AB ，AC ，AD 分别交于O ，P ，Q ，设四面体AOPQ 的体积为V '，则V V'的最小值为（）A ．14B ．18C ．116D ．127二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，部分选对得部分分，有选错的得0分）9．给出下列命题，其中是真命题的是（）A ．已知{,,}a b c 是空间的一个基底，若23m a c =+ ，则,,}a b m 〈也是空间的一个基底B ．平面α经过三点(2,1,0)A ，(1,3,1)B -，(2,2,1)C -，向量(1,,)n u t =是平面α的法向量，则2u t +=C ．若0a b ⋅> ，则,a b <>是锐角D ．若对空间中任意一点O ，有111362OM OA OB =++，则M ，A ，B ，C 四点不共面10．下列命题正确的是（）A ．设A ，B 是两个随机事件，且1()2P A =，1()3P B =，若1()6P AB =，则A ，B 是相互独立事件B ．若()0P A >，()0P B >，则事件A ，B 相互独立与A ，B 互斥有可能同时成立C ．若三个事件A ，B ，C 两两相互独立，则满足()()()()P ABC P A P B P C =D ．若事件A ，B 相互独立，()0.4P A =，()0.2P B =，则()0.44P AB AB = 11．平面内到两个定点A ，B 的距离比值为一定值(1)λλ≠的点P 的轨迹是一个圆，此圆被称为阿波罗尼斯圆，俗称“阿氏圆”．已知平面内点(2,0)A ，(6,0)B ，动点P 满足||1||3PA PB =，记点P 的轨迹为τ，则下列命题正确的是（）A ．点P 的轨迹τ的方程是2230x y x +-=B ．过点(1,1)N 的直线被点P 的轨迹τ所截得的弦的长度的最小值是1C ．直线220x y -+=与点P 的轨迹τ相离D ．已知点3,02E ⎛⎫⎪⎝⎭，点M 是直线:270l x -+=上的动点，过点M 作点P 的轨迹τ的两条切线，切点为C ，D ，则四边形ECMD 面积的最小值是3三、填空题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）12．同时扡掷两颗质地均匀的骰子，则两颗骰子出现的点数之和为6的概率为__________．13．已知曲线1y =+与直线y x b =+有两个相异的交点，那么实数b 的取值范围是__________．14．在空间直角坐标系中，(0,0,0)O ，(0,,3)A a ，(3,0,)B a ，(,3,0)C a ，33,3,2D ⎛⎫ ⎪⎝⎭，P 为ABC △所确定的平面内一点，设||PO PD -的最大值是以a 为自变量的函数，记作()f a ．若03a <<，则()f a 的最小值为__________．四、解答题（本大题共5小题，共77分．解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤）15．（本题满分13分）“体育强则中国强，国运兴则体育兴”．为备战2025年杭州举办的国际射联射击世界杯，某射击训练队制订了如下考核方案：每一次射击中10环、中8环或9环、中6环或7环、其他情况，分别评定为A ，B ，C ，D 四个等级，各等级依次奖励6分、4分、2分、0分．假设评定为等级A ，B ，C 的概率分别是12，14，18．（1）若某射击选手射击一次，求其得分低于4分的概率；（2）若某射击选手射击两次，且两次射击互不影响，求这两次射击得分之和为8分的概率．16．（本题满分15分）已知ABC △的顶点(4,2)A ，边AB 上的中线CD 所在直线方程为7250x y +-=，边AC 上的高线BE 所在直线方程为40x y +-=．（1）求边BC 所在直线的方程；（2）求BCD △的面积．17．（本题满分15分）如图所示，已知斜三棱柱111ABC A B C -中，AB a = ，AC b = ，1AA c =，在1AC 上和BC 上分别有一点M 和N 且AM k AC = ，BN k BC =，其中01k ≤≤．（1）求证：MN ，a ，c共面；（2）若||||||2a b c ===，13AB =且160BAC BB C ∠=∠=︒，设P 为侧棱1BB 上靠近点1B 的三等分点，求直线1PC 与平面11ACC A 所成角的正弦值．18．（本题满分17分）已知在平面直角坐标系xOy 中，(1,0)A -，(7,0)B -，平面内动点P 满足||2||PB PA =．（1）求点P 的轨迹方程；（2）点P 轨迹记为曲线C ，若曲线C 与x 轴的交点为M ，N 两点，Q 为直线:17l x =上的动点，直线MQ ，NQ 与曲线C 的另一个交点分别为E ，F ，求|EF|的最小值．19．（本题满分17分）对于三维向量()(),,,,N,0,1,2,k k k k k k k a x y z x y z k =∈= ，定义“F 变换”：()1F k k a a += ，其中，1k k k x x y +=-，1k k k y y z +=-，1k k k z z x +=-．记k k k k a x y z = ，k k k k a x y z =++．（1）若0(2,3,1)a =，求2a 及2a ；（2）证明：对于任意0a ，必存在*k ∈N ，使得0a 经过k 次F 变换后，有0k a = ；（3）已知1(,2,)()a p q q p =≥ ，12024a = ，将1a再经过m 次F 变换后，m a 最小，求m 的最小值．武汉市部分重点中学2024-2025学年度上学期期中联考高二数学试卷参考答案与评分细则题号1234567891011答案ADCDBA DCABADACD12．53613．1)+14．215．解：（1）设事件A ，B ，C ，D 分别表示“被评定为等级A ，B ，C ，D ”．由题意得，事件A ，B ，C ，D 两两互斥，所以1111()12488P D =---=．所以111()()()884P C D P C P D =+=+= ．因此其得分低于4分的概率为14；（2）设事件i A ，i B ，i C ，i D 表示"第i 次被评定为等级A ，B ，C ，D ，i 1,2=．（2）设事件i A ，i B ，i C ，i D 表示“”第i 次被评定为等级A ，B ，C ，D ，i 1,2=．则“两次射击得分之和为8分”为事件()()()121221B B AC A C ，且事件12B B ，12AC，21A C 互斥，()121114416P B B =⨯=，()()12211112816P AC P A C ==⨯=，所以两次射击得分之和为8分的概率()()()()()()121221*********2161616P P B B AC A C P B B P ACP A C ⎡⎤==++=+⨯=⎣⎦ ．16．解：（1）因为AC BE ⊥，所以设直线AC 的方程为：0x y m -+=，将(4,2)A 代入得2m =-，所以直线AC 的方程为：20x y --=，联立AC ，CD 所在直线方程：207250x y x y --=⎧⎨+-=⎩，解得(1,1)C -，设()00,B x y ，因为D 为AB 的中点，所以0042,22x y D ++⎛⎫⎪⎝⎭，因为()00,B x y 在直线BE 上，D 在CD 上，所以0040x y +-=，0042725022x y ++⨯+⨯-=，解得06x =-，010y =，所以(6,10)B -，10(1)11617BC k --==---，所以BC 所在直线的方程为：111(1)7y x +=--，即11740x y +-=．（2）由（1）知点(1,6)D -到直线BC 的距离为：d ==，又||BC ==，所以12722BCD S ==△．17．（1）证明：因为1AM k AC kb kc ==+，()(1)AN AB BN a k BC a k a b k a kb =+=+=+-+=-+，所以(1)(1)MN AN AM k a kb kb kc k a kc =-=-+--=-- ．由共面向量定理可知，MN ，a ，c共面．（2）取BC 的中点为O ，在1AOB △中，1AO B O ==13AB =，由余弦定理可得22211cos2AOB ∠=-，所以12π3AOB ∠=，依题意ABC △，1B BC △均为正三角形，所以BC AO ⊥，1BC B O ⊥，又1B O AO O = ，1B O ⊂平面1B AO ，AO ⊂平面1B AO ，所以BC ⊥平面1AOB ，因为BC ⊂平面ABC ，所以平面1AOB ⊥平面ABC ，所以在平面1AOB 内作Oz OA ⊥，则Oz ⊥平面ABC ，以OA ，OC ，Oz 所在直线为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系如图所示：则1332B ⎛⎫ ⎪⎝⎭，(0,1,0)B -，3,0,0)A ，(0,1,0)C ，1332C ⎛⎫⎪⎝⎭，1332A ⎫⎪⎝⎭设(,,)n x y z =是平面11ACC A 的一个法向量，(3,1,0)AC =，13332AC ⎛⎫= ⎪⎝⎭ ，则100n AC n AC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ ，即303332022y x y z ⎧+=⎪⎨-++=⎪⎩，取1z =得(3,3,1)n =-- ，依题意可知123BP BB =，则11112332333713,,,323232C P C B BP C B BB ⎫⎛⎫⎛⎫=+=+=--+⨯-=--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ．设直线1PC 与平面11ACC A 所成角为θ，则11169sin cos ,13213||133n C PC P n n C Pθ⋅====⋅⨯．故直线1PC 与平面11ACC A 所成角的正弦值为913．18．解：（1）设动点坐标(,)P x y ，因为动点P 满足||2||PB PA =，且(1,0)A -，(7,0)B -，2222(7)2(1)x y x y ++=++化简可得，222150x y x +--=，即22(1)16x y -+=，所以点P 的轨迹方程为22(1)16x y -+=．（2）曲线22:(1)16C x y -+=中，令0y =，可得2(1)16x -=，解得3x =-或5x =，可知(3,0)M -，(5,0)N ，当直线EF 为斜率为0时，||||EK FK +即为直径，长度为8，当直线EF 为斜率不为0时，设EF 的直线方程为x ny t =+，()11,E x y ，()22,F x y ，联立22(1)16x ny t x y =+⎧⎨-+=⎩消去x 可得：22(1)16ny t y +-+=，化简可得；()2212(1)(3)(5)0n y t ny t t ++-++-=由韦达定理可得1221222(1)1(3)(5)1t n y y n t t y y n -⎧+=⎪⎪+⎨+-⎪=⎪+⎩，因为()11,E x y ，()22,F x y ，(3,0)M -，(5,0)N ，所以EM ，FN 的斜率为113EM y k x =+，225FN y k x =-，又点()11,E x y 在曲线C 上，所以()2211116x y -+=，可得()()()22111116135y x x x =--=+-，所以111153EM y x k x y -==+，所以EM ，FN 的方程为115(3)x y x y -=+，22(5)5y y x x =--，令17x =可得()1212205125Q x y y y x -==-，化简可得；()()121235550y y x x +--=，又()11,E x y ，()22,F x y 在直线x ny t =+上，可得11x ny t =+，22x ny t =+，所以()()121235550y y ny t ny t ++-+-=，化简可得；()()221212535(5)5(5)0n y y n t y y t ++-++-=，又1221222(1)1(3)(5)1t n y y n t t y y n -⎧+=⎪⎪+⎨+-⎪=⎪+⎩，代入可得()2222(3)(5)2(1)535(5)5(5)011t t t n n n t t n n +--++-+-=++，化简可得()()222253(3)(5)10(5)(1)5(5)10n t t n t t t n ++-+--+-+=，()222222(5)3951510105525250t t n t n n n t n t t n -++++-++--=，(5)(816)0t t --=，所以2t =或5t =，当5t =时EF 为5x ny =+，必过(5,0)，不合题意，当2t =时EF 为2x ny =+，必过(2,0)，又||EF 为圆的弦长，所以当EF ⊥直径MN 时弦长||EF 最小，此时半径4r =，圆心到直线EF 的距离为211-=||8EF =，综上，||EF的最小值．19．解：（1）因为0(2,3,1)a = ，1(1,2,1)a = ，2(1,1,0)a = ，所以21100a =⨯⨯= ，21102a =++=，（2）设{}max ,,(0,1,2)k k k k M x y z k == 假设对N k ∀∈，10k a +≠，则1k x +，1k y +，1k z +均不为0；所以12k k M M ++>，即123M M M >>> ，因为*(1,2)k M k ∈=N ，112321121M M M M M M +≥+≥+≥≥++ ，所以121M M +≤-，与120M M +>矛盾，所以假设不正确；综上，对于任意0a ，经过若干次F 变换后，必存在K N*∈，使得0K a =．（3）设()0000,,a x y z = ，因为1(,2,)()a p q q p =≥，所以有000x y z ≤≤或000x y z ≥≥，当000x y z ≥≥时，可得0000002p x y y z q z x=-⎧⎪=-⎨⎪-=-⎩，三式相加得2q p -=又因为12024a =，可得1010p =，1012q =；当000x y z ≤≤时，也可得1010p =，1012q =，所以1(1010,2,1012)a =；设k a的三个分量为()*2,,2m m m +∈N 这三个数，当2m >时，1k a +的三个分量为2m -，2，m 这三个数，所以14k k a a +=- ；当2m =时，k a 的三个分量为2，2，4，则1k a + 的三个分量为0，2，2，2k a +的三个分量为2，0，2，所以124k k a a ++=== ；所以，由12024a = ，可得5058a = ，5064a =；因为1(1010,2,1012)a = ，所以任意k a的三个分量始终为偶数，且都有一个分量等于2，所以505a 的三个分量只能是2，2，4三个数，506a的三个分量只能是0，2，2三个数，所以当505m <时，18m a +≥ ；当505m ≥时，14m a +=，所以m 的最小值为505．。

武汉市高二上学期期中数学试卷B卷(测试)

武汉市高二上学期期中数学试卷B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共10题；共20分)1. （2分）若,则下列结论不正确的是（）A .B .C .D .2. （2分）设等比数列{an}的前n项和为Sn ，则下列不等式中一定成立的是（）A . a1+a3＞0B . a1a3＞0C . S1+S3＜0D . S1S3＜03. （2分）等差数列中，如果，，则数列前9项的和（）A . 297B . 144C . 99D . 664. （2分） (2018高二上·嘉兴月考) 不等式表示的平面区域（阴影部分）为（）A .B .C .D .5. （2分） (2016高二上·临漳期中) 在△ABC中，内角A，B，C所对应的边分别为a，b，c，若c2=（a﹣b）2+6，C= ，则△ABC的面积（）A . 3B .C .D .6. （2分） (2016高二下·会宁期中) 已知实数a，b，c，d成等比数列，且曲线y=3x﹣x3的极大值点坐标为（b，c）则ad等于（）A . 2B . 1C . ﹣1D . ﹣27. （2分）已知点满足，则的最大值为（）A . 2B .C .D . 48. （2分） (2018高二下·河南期中) 已知数列是公比为的等比数列，满足 .设等差数列的前项和为，若，则（）A .B .C .D .9. （2分） (2016高二下·上饶期中) 若正数a，b满足ab=a+b+8，则ab的最值范围为（）A . [2，+∞）B . （﹣∞，2]C . （﹣∞，16]D . [16，+∞）10. （2分）已知函数f(x)＝则函数f(x)的零点个数为（）A . 1B . 2C . 3D . 4二、填空题 (共5题；共5分)11. （1分） (2016高一下·长春期中) 设等比数列{an}，a1=1，a4=8，则S10=________．12. （1分） (2015高二上·济宁期末) 在等差数列{an}中，已知a1=2，S9=54，若数列{ }的前n项和为，则n=________．13. （1分）已知sinα﹣cosα=，α∈（0，π），tanα=114. （1分）若不等式ax2+bx+c＞0的解集为{x|2＜x＜3}，则不等式cx2﹣bx+a＞0的解集为________．15. （1分）若x，y满足条件当且仅当x=y=3时，z=ax+y取最大值，则实数a的取值范围是________三、解答题（ (共4题；共30分)16. （5分） (2018高二上·浙江月考) 已知函数：．Ⅰ 若，解关于的不等式结果用含m式子表示；Ⅱ 若存在实数m，使得当时，不等式恒成立，求负数n的最小值．17. （10分）设函数 +2．（1）求f（x）的最小正周期和值域；（2）在锐角△ABC中，角A，B，C的对边分别为a，b，c，若f（B）=2．求角B．18. （10分） (2018高一下·张家界期末) 已知等差数列中，公差是和的等比中项.（1）求数列的通项公式；（2）设求数列的前项和 .19. （5分）数列{an}的前n项和为Sn=an+b（a≠0且a≠1），证明数列{an]为等比数列的充要条件是b=﹣1．四、附加题 (共3题；共18分)20. （2分）设函数D(x)＝，则下列结论错误的是（）A . D(x)的值域为{0，1}B . D(x)是偶函数C . D(x)不是周期函数D . D(x)不是单调函数21. （1分）(2020·新沂模拟) 在中，三个内角的对边分别为，若，，，则 ________.22. （15分） (2016高二上·黄浦期中) 已知数列{an}中，a1=3，an+1+an=3•2n ，n∈N* ．（1）证明数列{an﹣2n}是等比数列，并求数列{an}的通项公式；（2）在数列{an}中，是否存在连续三项成等差数列？若存在，求出所有符合条件的项；若不存在，请说明理由；（3）若1＜r＜s且r，s∈N*，求证：使得a1，ar，as成等差数列的点列（r，s）在某一直线上．参考答案一、选择题 (共10题；共20分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、二、填空题 (共5题；共5分)11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、三、解答题（ (共4题；共30分)16-1、17-1、17-2、18-1、18-2、19-1、四、附加题 (共3题；共18分) 20-1、21-1、22-1、22-2、22-3、。

湖北省武汉市2023-2024学年高二上学期期中数学试题含解析

2023-2024学年度上学期高二期中检测数学试题（答案在最后）时限：120分钟满分：150分一、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.如图所示，在平行六面体1111ABCD A B C D -中，M 为11A C 与11B D 的交点，若1,,AB a AD b AA c ===，则BM = （）A.1122-+ a b c B.1122++a b c C.1122--+ a b cD.1122a b c-++ 【答案】D 【解析】【分析】利用空间向量的线性运算进行求解.【详解】1111111111111()()()22222BM BB B M BB A D A B AA AD AB c b a a b c =+=+-=+-=+-=-++.故选：D2.平面内到两定点(6,0)A -、(0,8)B 的距离之差等于10的点的轨迹为（）A.椭圆B.双曲线C.双曲线的一支D.以上选项都不对【答案】D 【解析】【分析】根据动点满足的几何性质判断即可.【详解】因为(6,0)A -、(0,8)B ，所以10AB ==，而平面内到两定点(6,0)A -、(0,8)B 的距离之差等于10的点的轨迹为一条射线.故选：D3.“4k >”是“方程22(2)50x y kx k y +++-+=表示圆的方程”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【答案】A 【解析】【分析】根据()22250x y kx k y +++-+=表示圆得到2k <-或4k >，然后判断充分性和必要性即可.【详解】若()22250x y kx k y +++-+=表示圆，则()222450k k +--⨯>，解得2k <-或4k >，4k >可以推出()22250x y kx k y +++-+=表示圆，满足充分性，()22250x y kx k y +++-+=表示圆不能推出4k >，不满足必要性，所以4k >是()22250x y kx k y +++-+=表示圆的充分不必要条件.故选：A.4.已知椭圆22:141x y C k +=+的离心率为12，则实数k 的值为（）A.2B.2或7C.2或133D.7或133【答案】C 【解析】【分析】利用椭圆的标准方程、椭圆的离心率公式分析运算即可得解.【详解】由题意，椭圆22:141x y C k +=+，则10k +>，且14k +≠，由离心率12c e a ===，解得：2234b a =，若椭圆的焦点在x 轴上，则221344b k a +==，解得：2k =；若椭圆的焦点在y 轴上，则224314bak ==+，解得：133k =；综上知，2k =或133.故选：C.5.如图，一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面（椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面）的一部分．过对称轴的截口BAC 是椭圆的一部分，灯丝位于椭圆的一个焦点1F 上，片门位于另一个焦点2F 上．由椭圆的一个焦点1F 发出的光线，经过旋转椭圆面反射后集中到另一个焦点2F ．已知112BF F F ⊥，153F B =，124F F =．若透明窗DE 所在的直线与截口BAC 所在的椭圆交于一点P ，且1290F PF ∠=︒，则12PF F △的面积为（）A.2B.C.D.5【答案】D 【解析】【分析】由椭圆定义12||||6PF PF +=，根据1290F PF ∠=︒，结合勾股定理可得可得12||||F P P F ⋅的值，则即可求12F PF △的面积．【详解】由112BF F F ⊥，15||3F B =，12||4F F =，得213||3BF =，则椭圆长轴长122||||6a F B F B =+=，由点P 在椭圆上，得12||||26PF PF a +==，又1290F PF ∠=︒，则2222121212121216||||||(||||)2||||362||||F F PF PF PF PF PF PF PF PF =+==+-=-，因此12||||10PF PF ⋅=，所以12F PF △的面积为121||||52PF PF ⋅=.故选：D6.已知圆221:()(3)9C x a y -++=与圆222:()(1)1C x b y +++=外切，则ab 的最大值为（）A.2B.C.52D.3【答案】D 【解析】【分析】利用两圆外切求出,a b 的关系，再利用基本不等式求解即得.【详解】圆221:()(3)9C x a y -++=的圆心1(,3)C a -，半径13r =，圆222:()(1)1C x b y +++=的圆心2(,1)C b --，半径21r =，依题意，1212||4C C r r =+=，于是222()24a b ++=，即22122224a b ab ab ab ab =++≥+=，因此3ab ≤，当且仅当a b =时取等号，所以ab 的最大值为3.故选：D7.如图所示，三棱锥A BCD -中，AB ⊥平面π,2BCD BCD ∠=，222BC AB CD ===，点P 为棱AC 的中点，,E F 分别为直线,DP AB 上的动点，则线段EF 的最小值为（）A.24B.2C.104D.2【答案】B 【解析】【分析】根据给定条件，建立空间直角坐标系，利用空间向量建立EF 的函数关系求解即可.【详解】三棱锥A BCD -中，过C 作Cz ⊥平面BCD ，由π2BCD ∠=，知BC CD ⊥，以C 为原点，直线,,CD CB Cz 分别为,,x y z 建立空间直角坐标系，如图，由AB ⊥平面BCD ，得//AB Cz ，则1(0,0,0),(1,0,0),(0,2,0),(0,2,1),(0,1,)2C D B A P ，令1(1,1,)(,,22t DE tDP t t t ==-=- ，则(1,,)2tE t t -，设(0,2,)F m ，于是||2EF = ，当且仅当33,224t t m ===时取等号，所以线段EF的最小值为2.故选：B8.已知12,F F 分别为椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左、右焦点，椭圆E 上存在两点,A B 使得梯形12AF F B 的高为c （c 为该椭圆的半焦距），且124AF BF =，则椭圆E 的离心率为（）A.3B.45C.5D.56【答案】C 【解析】【分析】根据124AF BF =，可得12AF BF ∥，则1AF ，2BF 为梯形12AF F B 的两条底边，作21F P AF ⊥于点P ，所以2PF c =，则可求得1230PF F ∠=︒，再结合124AF BF =，建立,,a b c 的关系即可得出答案.【详解】如图，由124AF BF =，得12//AF BF ，则1AF ，2BF 为梯形12AF F B 的两条底边，作21F P AF ⊥于点P ，则21F P AF ⊥，由梯形12AF F B 的高为c ，得2PF c =，在12Rt F PF 中，122F F c =，则有1230PF F ∠=︒，1230AF F ∠=︒，在12AF F △中，设1AF x =，则22AF a x =-，22221121122cos30AF AF F F AF F F =+-︒，即()22224a x x c -=+-，解得2132AF x ==，在12BF F △中，21150BF F ∠=︒，同理222BF =，又124AF BF =324a c +=，即32a c =，所以离心率5c e a ==.故选：C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，部分选对的得2分，有选错的得0分.9.直线:10l x y -+=与圆22:()2(13)C x a y a ++=-≤≤的公共点的个数可能为（）A.0B.1C.2D.3【答案】BC 【解析】【分析】根据给定条件，求出圆心到直线l 距离的取值范围，即可判断得解.【详解】圆22:()2C x a y ++=的圆心(,0)C a -，半径2r =当13a -≤≤时，点(,0)C a -到直线l 的距离2]22d ==，因此直线l 与圆相切或相交，所以直线l 与圆C 的公共点个数为1或2.故选：BC10.下列四个命题中正确的是（）A.过点(3,1)，且在x 轴和y 轴上的截距互为相反数的直线方程为20x y --=B.过点(1,0)且与圆22(1)(3)4x y ++-=相切的直线方程为51250x y +-=或1x =C.若直线10kx y k ---=和以(3,1),(3,2)M N -为端点的线段相交，则实数k 的取值范围为12k ≤-或32k ≥D.若三条直线0,0,3x y x y x ay a +=-=+=-不能构成三角形，则实数a 所有可能的取值组成的集合为{1,1}-【答案】BC 【解析】【分析】利用直线截距式方程判断A ；求出圆的切线方程判断B ；求出直线斜率范围判断C ；利用三条直线不能构成三角形的条件求出a 值判断D.【详解】对于A ，过点(3,1)在x 轴和y 轴上的截距互为相反数的直线还有过原点的直线，其方程为13y x =，A 错误；对于B ，圆:C 22(1)(3)4x y ++-=的圆心(1,3)C -，半径2r =，过点(1,0)斜率不存在的直线1x =与圆C 相切，当切线斜率存在时，设切线方程为(1)y k x =-2=，解得512k =-，此切线方程为51250x y +-=，所以过点(1,0)且与圆22(1)(3)4x y ++-=相切的直线方程为51250x y +-=或1x =，B 正确；对于C ，直线10kx y k ---=恒过定点(1,1)P -，直线,PM PN 的斜率分别为()()211131,312312PN PM k k ----====----，依题意，PM k k ≤或PN k k ≥，即为12k ≤-或32k ≥，C 正确；对于D ，当直线0,3x y x ay a +=+=-平行时，1a =，当直线0,3x y x ay a -=+=-平行时，1a =-，显然直线0,0x y x y +=-=交于点(0,0)，当点(0,0)在直线3x ay a +=-时，3a =，所以三条直线0,0,3x y x y x ay a +=-=+=-不能构成三角形，实数a 的取值集合为{}113-,,，D 错误.故选：BC11.已知椭圆2225:1092x y C k k ⎛⎫+=<< ⎪⎝⎭的两个焦点分别为12,F F ，点P 是椭圆C 上的动点，点Q 是圆22:(2)(4)2E x y -+-=上任意一点．若2||PQ PF +的最小值为4则下列说法中正确的是（）A.k =B.12PF PF ⋅的最大值为5C.存在点P 使得12π3F PF ∠= D.2||PQ PF -的最小值为6-【答案】ABC【解析】【分析】首先得到圆心坐标与半径，即可判断E 在椭圆外部，在222||||PQ PF PE PF EF +≥+--求出2EF ，即可求出k ，再根据数量积的运算律及椭圆的性质判断B 、C ，根据椭圆的定义判断D.【详解】椭圆2225:1092x y C k k ⎛⎫+=<< ⎪⎝⎭，则3a =，所以1226PF PF a +==，圆22:(2)(4)2E x y -+-=的圆心为()2,4E ，半径r =所以2222419k+>，所以点E 在椭圆外部，又222||||PQ PF PE PF EF +≥+--，当且仅当E 、P 、2F 三点共线（P 在E 2F 之间）时等号成立，所以24EF ==，解得2c =，所以294k -=，解得k =（负值舍去），故A 正确；()()1212PF PF PO OF PO OF ⋅=+⋅+21122PO PO OF PO OF OF OF =+⋅+⋅+⋅ ()21121PO PO OF OF OF OF =+⋅+-⋅ 22214PO OF PO =-=- ，又PO ⎤∈⎦ ，所以[]25,9PO ∈ ，所以[]121,5PF PF ⋅∈ ，即12PF PF ⋅ 的最大值为5，当且仅当P 在上、下顶点时取最大值，故B 正确；设B 为椭圆的上顶点，则OB =22OF =，所以23tan 3OBF ∠=>，所以2π6OBF ∠>，所以12π3F BF ∠>，则存在点P 使得12π3F PF ∠=，故C 正确；因为()121||||6||6PQ PF PQ PF PQ PF -=--=+-11||666PE PF EF ≥+--≥--，当且仅当E 、Q 、P 、1F 四点共线（且Q 、P 在E 1F 之间）时取等号，故D 错误.故选：ABC12.在棱台1111ABCD A B C D -中，底面1111,ABCD A B C D 分别是边长为4和2的正方形，侧面11CDD C 和侧面11BCC B 均为直角梯形，且113,CC CC =⊥平面ABCD ，点P 为棱台表面上的一动点，且满足112PD PC =，则下列说法正确的是（）A.二面角1D AD B --的余弦值为13B.棱台的体积为26C.若点P 在侧面11DCC D 内运动，则四棱锥11P A BCD -体积的最小值为4(63D.点P 的轨迹长度为8π9+【答案】ACD 【解析】【分析】A 选项，建立空间直角坐标系，写出点的坐标，利用空间向量相关公式求出二面角的余弦值；B 选项，利用棱台体积公式求出答案；C 选项，设出(),0,P u v ，求出轨迹方程，得到P 点的轨迹，从而得到点P 到平面11A BCD 的最短距离为8134133PF EF EP =-=-，利用体积公式求出答案；D 选项，考虑点P 在各个面上运算，求出相应的轨迹，求出轨迹长度，相加后得到答案.【详解】A 选项，因为1CC ⊥平面ABCD ，,BC CD ⊂平面ABCD ，所以11,CC BC CC CD ⊥⊥，又底面1111,ABCD A B C D 分别是边长为4和2的正方形，故BC CD ⊥，故1,,CC BC CD 两两垂直，以C 为坐标原点，1,,CD CB CC 所在直线分别为,,x y z 建立空间直角坐标系，则()()()()112,0,3,4,4,0,4,0,0,0,0,3D A D C ，平面ADB 的法向量为()0,0,1n =，设平面1D AD 的法向量为()1,,n x y z =，则()()()()111,,0,4,040,,2,4,32430n AD x y z y n AD x y z x y z ⎧⋅=⋅-=-=⎪⎨⋅=⋅--=--+=⎪⎩ ，解得0y =，令3x =得，2z =，故()13,0,2n =，则111cos ,13n n n n n n ⋅⋅==⋅，又从图形可看出二面角1D AD B --为锐角，故二面角1D AD B --余弦值为13，A正确；B 选项，棱台的体积为(221243283V =++⨯=，B 错误；C 选项，若点P 在侧面11DCC D 内运动，112PD PC =，设(),0,P u v=，整理得()22216339u v ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭，故P 点的轨迹为以2,0,33E ⎛⎫-⎪⎝⎭为圆心，43为半径的圆在侧面11DCC D 内部（含边界）部分，如图所示，圆弧QW 即为所求，过点E 作EF ⊥1CD 于点F ，与圆弧QW 交于点P ，此时点P 到平面11A BCD 的距离最短，由勾股定理得1CD ==，因为11128233ED EC CD =+=+=，1111sin C C CD C CD ∠==1118sin 313EF D E CD C =∠=，故点P 到平面11A BCD 的最短距离为8134133PF EF EP =-=-，因为11A D 与BC 平行，且BC ⊥平面11CDD C ，又1CD ⊂平面11CDD C ，所以BC ⊥1CD ，故四边形11A BCD 为直角梯形，故面积为()()1112422A D BC CD +⋅+==则四棱锥11P A BCD -体积的最小值为314(643133⎛⎫⨯-⨯= ⎪ ⎪⎝⎭，C 正确；D 选项，由C 选项可知，当点P 在侧面11DCC D 内运动时，轨迹为圆弧QW ，设其圆心角为α，则1213cos 423C E EW α===，故π3α=，所以圆弧QW 的长度为π44π339⋅=，当点P 在面1111D C B A 内运动时，112PD PC =，设(),,3P s t=整理得2221639s t ⎛⎫++= ⎪⎝⎭，点P 的轨迹为以2,0,33E ⎛⎫-⎪⎝⎭为圆心，43为半径的圆在侧面1111D C B A 内部（含边界）部分，如图所示，圆弧QR 即为所求轨迹，其中1213cos 423C E QER ER ∠===，故π3QER ∠=，则圆弧QR 长度为π44π339⋅=，若点P 在面11BCC B 内运动时，112PD PC =，设()0,,P kl ，则=，整理得()22433k l +-=，点P 的轨迹为以()10,0,3C 为圆心，3为半径的圆在侧面11BCC B 内部（含边界）部分，如图所示，圆弧GH 即为所求，此时圆心角1π2GC H =，故圆弧GH长度为π233⋅=，经检验，当点P 在其他面上运动时，均不合要求，综上，点P 的轨迹长度为π4π3π2938339⨯++=，D 正确.故选：ACD【点睛】立体几何中体积最值问题，一般可从三个方面考虑：一是构建函数法，即建立所求体积的目标函数，转化为函数的最值问题进行求解；二是借助基本不等式求最值，几何体变化过程中两个互相牵制的变量（两个变量之间有等量关系），往往可以使用此种方法；三是根据几何体的结构特征，变动态为静态，直观判断在什么情况下取得最值.三、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分.13.已知(2,),(,4)P m Q m -，且直线PQ 与直线:20+-=l x y 垂直，则实数m 的值为______．【答案】1【解析】【分析】首先求出直线l 的斜率，由两直线垂直得到斜率之积为1-，即可求出PQ k ，再由斜率公式计算可得.【详解】因为直线:20+-=l x y 的斜率1k =-，又直线PQ 与直线:20+-=l x y 垂直，所以1PQ k =，即412m m-=--，解得1m =.故答案为：114.以椭圆2251162x y +=的焦点为顶点，顶点为焦点的双曲线的标准方程为______．【答案】221916y x -=【解析】【分析】根据给定的椭圆方程求出双曲线的顶点及焦点坐标，即可求出双曲线方程.【详解】椭圆2251162x y +=的长轴端点为(0,5),(0,5)-，焦点为(0,3),(0,3)-，因此以(0,3),(0,3)-为顶点，(0,5),(0,5)-4=，方程为221916y x-=.故答案为：221916y x -=15.椭圆22:44E x y +=上的点到直线20x y +-=的最远距离为______．【答案】6105【解析】【分析】设出椭圆上任意一点的坐标，再利用点到直线距离公式，结合三角函数性质求解即得.【详解】设椭圆22:14x E y +=上的点(2cos ,sin )(02π)P θθθ≤<，则点P到直线20x y +-=的距离：π2sin 54d θ⎡⎤⎛⎫==-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，显然当5π4θ=时，max 5d =，所以椭圆22:44E x y +=上的点到直线20x y +-=的最远距离为5.故答案为：516.已知点A 的坐标为(0,3)，点,B C 是圆22:25O x y +=上的两个动点，且满足90BAC ∠=︒，则ABC 面积的最大值为______．【答案】252+【解析】【分析】设()11,B x y ，()22,C x y ，BC 的中点(,)P x y ，由题意求解P 的轨迹方程，得到AP 的最大值，写出三角形ABC 的面积，结合基本不等式求解．【详解】设()11,B x y ，()22,C x y ，BC 的中点(,)P x y ，点B ，C 为圆22:25O x y +=上的两动点，且90BAC∠=︒，∴121225y x =+，222225x y +=①，122x x x +=，122y y y +=②，1212(3)(3)0x x y y +--=③由③得1212123()90x x y y y y +-++=，即121269x x y y y +=-④，把②中两个等式两边平方得：221122224x x x x x ++=，222121224y y y y y ++=，即221212502()44x x y y x y ++=+⑤，把④代入⑤，可得2234124x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭，即P 在以30,2⎛⎫ ⎪⎝⎭为半径的圆上．则AP 的最大值为32+．所以()22222111325324422ABCS AB AC AB AC BC AP ⎛⎫++=≤+==≤= ⎪ ⎪⎝⎭．当且仅当AB AC =，P 的坐标为30,2⎛- ⎝⎭时取等号．故答案为：252+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ABC 的顶点(4,1)A ，边AB 上的高线CH 所在的直线方程为10x y +-=，边AC 上的中线BM 所在的直线方程为310x y --=．（1）求点B 的坐标；（2）求直线BC 的方程．【答案】（1）(1,4)--；（2）7110x y ++=.【解析】【分析】（1）由垂直关系求出直线AB 的方程，再求出两直线的交点坐标即得.（2）设出点C 的坐标，利用中点坐标公式求出点C 坐标，再利用两点式求出直线方程.【小问1详解】由边AB 上的高线CH 所在的直线方程为10x y +-=，得直线AB 的斜率为1，直线AB 方程为14y x -=-，即3y x =-，由3310y x x y =-⎧⎨--=⎩，解得1,4x y =-=-，所以点B 的坐标是(1,4)--.【小问2详解】由点C 在直线10x y +-=上，设点(,1)C a a -，于是边AC 的中点2,122a a M ⎛⎫+- ⎪⎝⎭在直线310x y --=上，因此3611022a a+-+-=，解得2a =-，即得点(2,3)C -，直线BC 的斜率4371(2)k --==----，所以直线BC 的方程为37(2)y x -=-+，即7110x y ++=.18.如图，在三棱柱111ABC A B C -中底面为正三角形，1114,2,120AA AB A AB A AC ==∠=∠=︒．（1）证明：1AA BC ⊥；（2）求异面直线1BC 与1AC 所成角的余弦值．【答案】（1）证明见解析（2）70【解析】【分析】（1）根据数量积的运算律及定义得到10AA BC ⋅=，即可得证；（2）取AB 的中点M ，连接1AC 交1AC 于点O ，连接CM 、OM ，即可得到COM ∠为异面直线1BC 与1AC 所成角或其补角，再由余弦定理计算可得.【小问1详解】因为BC AC AB =-，所以()1111AA BC AA AC AB AA AC AA AB⋅=⋅-=⋅-⋅ 1111cos ,cos ,0AA AC AA AC AA AB AA AB =⋅-⋅=，所以1AA BC ⊥，即1AA BC ⊥.【小问2详解】取AB 的中点M ，连接1AC 交1AC 于点O ，连接CM 、OM ，则O 为1AC 的中点，所以1//OM BC ，所以COM ∠为异面直线1BC 与1AC 所成角或其补角，在等边三角形ABC 中CM ==在平行四边形11ACC A 中()222211112AC AC AA AC AC AA AA =-=-⋅+22122244282⎛⎫=-⨯⨯⨯-+= ⎪⎝⎭，所以1A C = OC =，因为1AA BC ⊥，11//AA BB ，所以1BB BC ⊥，在矩形11BCC B 中1BC ==，所以OM =在OCM 中由余弦定理cos70COM ∠=，所以异面直线1BC 与1AC 所成角的余弦值为70.19.已知圆C 的圆心在x轴上，其半径为1，直线:8630l x y --=被圆C 所截的弦长为C 在直线l 的下方．（1）求圆C 的方程；（2）若P 为直线1:30l x y +-=上的动点，过P 作圆C 的切线,PA PB ，切点分别为,A B ，当||||PC AB ⋅的值最小时，求直线AB 的方程．【答案】（1）()2211x y -+=（2）2x y +=【解析】【分析】（1）设圆心C (),0a ，根据直线l 被圆C a ，然后写圆的方程即可；（2）根据等面积的思路得到当1PC l ⊥时，PC AB 最小，然后根据直线AB 为以PC 为直径的圆与圆C 的公共弦所在的直线求直线方程.【小问1详解】设圆心C (),0a 到直线l 的距离为d，则12d ===，解得1a =或14-，因为点C 在直线l 的下方，所以1a =，()1,0C ，所以圆C 的方程为()2211x y -+=.【小问2详解】因为12PACB S PC AB PA AC =⋅==，所以PC AB 最小即PC 最小，当1PC l ⊥时，PC 最小，所以此时1PC k =，PC 的直线方程为：1y x =-，联立130y x x y =-⎧⎨+-=⎩得21x y =⎧⎨=⎩，所以()2,1P ，PC 中点31,22⎛⎫ ⎪⎝⎭，PC ==，所以以PC 为直径的圆的方程为：22311222x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，直线AB 为以PC 为直径的圆与圆C 的公共弦所在的直线，联立()222231122211x y x y ⎧⎛⎫⎛⎫-+-=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎪-+=⎩得2x y +=，所以直线AB 的方程为2x y +=.20.已知12,F F 分别为椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左、右焦点，离心率2e =，点B 为椭圆上的一动点，且12BF F △面积的最大值为2．（1）求椭圆C 的方程；（2）若点A 为椭圆C 的左顶点，点(,)P m n 在椭圆C 上，线段AP 的垂直平分线与y 轴交于点Q ，且PAQ △为等边三角形，求点P 的横坐标．【答案】（1）22142x y +=（2）25-【解析】【分析】（1）根据三角形12BF F 的面积、离心率以及222a b c =+列出关于,,a b c 的方程组，由此求解出,a b 的值，则椭圆C 的方程可求；（2）表示出AP 的垂直平分线方程，由此确定出Q 点坐标，再根据PAQ △为等边三角形可得AP AQ =，由此列出关于,m n 的等式并结合椭圆方程求解出P 点坐标.【小问1详解】依题意当B 为椭圆的上、下顶点时12BF F △面积的取得最大值，则22221222c a b c a b c ⎧=⎪⎪⎪⨯=⎨⎪=+⎪⎪⎩，解得2a b =⎧⎪⎨=⎪⎩，所以椭圆C 的方程为：22142x y +=.【小问2详解】依题意(,)P m n ，则22142m n +=，且()2,0A -，若点P 为右顶点，则点Q 为上（或下）顶点，则4AP =，AQ =，此时PAQ △不是等边三角形，不合题意，所以2m ≠±，0n ≠.设线段PA 中点为M ，所以2,22m n M -⎛⎫ ⎪⎝⎭，因为PA MQ ⊥，所以1PA MQ k k ⋅=-，因为直线PA 的斜率2AP n k m =+，所以直线MQ 的斜率2MQ m k n +=-，又直线MQ 的方程为2222n m m y x n +-⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭，令0x =，得到()()2222Q m m n y n+-=+，因为22142m n +=，所以2Q n y =-，因为PAQ △为正三角形，所以AP AQ ==，化简，得到2532120m m ++=，解得25m =-，6m =-（舍）故点P 的横坐标为25-.【点睛】关键点点睛：解答本题第二问的关键在于AP 垂直平分线方程的求解以及将PAQ △的结构特点转化为等量关系去求解坐标，在计算的过程中要注意利用P 点坐标符合椭圆方程去简化运算.21.如图，在多面体ABCDEF 中，侧面BCDF 为菱形，侧面ACDE 为直角梯形，//,,AC DE AC CD N ⊥为AB 的中点，点M 为线段DF 上一动点，且2,120BC AC DE DCB ==∠=︒．（1）若点M 为线段DF 的中点，证明：//MN 平面ACDE ；（2）若平面BCDF ⊥平面ACDE ，且2DE =，问：线段DF 上是否存在点M ，使得直线MN 与平面ABF 所成角的正弦值为310若存在，求出DM DF的值；若不存在，请说明理由．【答案】（1）证明见解析（2）存在，39126DM DF =-【解析】【分析】（1）根据中位线和平行四边形的性质得到MN DG ∥，然后根据线面平行的判定定理证明；（2）建系，然后利用空间向量的方法列方程，解方程即可.【小问1详解】取AC 中点G ，连接NG ，GD ，因为,N G 分别为,AB AC 中点，所以NG BC ∥，12NG BC =，因为四边形BCDF 为菱形，M 为DF 中点，所以DM BC ∥，12DM BC =，所以NG DM ∥，NG DM =，则四边形NGDM 为平行四边形，所以MN DG ∥，因为MN ⊄平面ACDE ，DG ⊂平面ACDE ，所以MN ∥平面ACDE .【小问2详解】取DF 中点H ，连接CH ，CF因为平面BCDF ⊥平面ACDE ，平面BCDF ⋂平面ACDE CD =，AC CD ⊥，AC ⊂平面ACDE ，所以AC ⊥平面BCDF ，因为CH ⊂平面BCDF ，CB ⊂平面BCDF ，所以AC CH ⊥，AC CB ⊥，因为120DCB ∠=︒，四边形BCDF 为菱形，所以三角形DCF 为等边三角形，因为H 为DF 中点，所以CH DF ⊥，CH CB ⊥，所以,,CH CB AC 两两垂直，以C 为原点，分别以,,CA CB CH 为,,x y z轴建立空间直角坐标系，()N ，()4,0,0A，()0,B，()F，()0,D，()0,DF =uuu r，()4,AB =-，()AF =-uuu r，()2,ND =--uuu r 设DM DF λ=，则()0,,0DM DF λ==uuu u r uuu r，()2,NM ND DM =+=--uuur uuu r uuu u r ，设平面ABF 的法向量为(),,m x y z = ，则40430m AB x m AF x z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-++=⎪⎩，令x =2y =，3z =，所以2,3m ⎫=⎪⎪⎭u r ，3cos ,10NM m NM m NM m ⋅==uuuru r uuur u r uuur u r ，解得126λ=-或126+（舍去），所以线段DF 上存在点M ，使得直线MN与平面ABF 所成角的正弦值为310，此时126DM DF =-.22.已知椭圆22:143x y C +=的左、右顶点分别为,A B ，右焦点为F ，过点A 且斜率为(0)k k ≠的直线l 交椭圆C 于点P ．（1）若||7AP =，求k 的值；（2）若圆F 是以F 为圆心，1为半径的圆，连接PF ，线段PF 交圆F 于点T ，射线AP 上存在一点Q ，使得QT BT ⋅ 为定值，证明：点Q 在定直线上．【答案】（1）1±（2）证明见解析【解析】【分析】（1）设():2l y k x =+，(),P P P x y ，联立直线与椭圆方程，求出P 点坐标，再由两点间的距离公式求出k ；（2）由P 点坐标可求得PF 斜率，进而得到PF 方程，与圆的方程联立可得T 点坐标；设()(),2Q m k m +，利用向量数量积坐标运算表示出()224841k m QT BT k -⋅=+ ，可知若QT BT ⋅ 为定值，则2m =，知()2,4Q k ；当直线PF 斜率不存在时，验证可知2m =满足题意，由此可得定直线方程.【小问1详解】依题意可得()2,0A -，可设():2l y k x =+，(),P P P x y ，由()222143y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩，消去y 整理得()2222341616120k x k x k +++-=，()22Δ483441440k k ∴=+-=>，221612234P k x k-∴-=+，226834P k x k -∴=+，222681223434P k k y k k k⎛⎫-=+= ⎪++⎝⎭，2226812,3434k k P k k ⎛⎫-∴ ⎪++⎝⎭，所以7A P ==，解得21k =或23132k =-（舍去），所以1k =±.【小问2详解】由（1）知2226812,3434k k P k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭，()1,0F ，若直线PF 斜率存在，则2414PF k k k =-，∴直线214:14k PF x y k-=+，由()222141411k x y k x y ⎧-=+⎪⎨⎪-+=⎩得222441k y k ⎛⎫= ⎪+⎝⎭，又点T 在线段PF 上，所以22241441x k ky k ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩，即2224,4141k T k k ⎛⎫ ⎪++⎝⎭，又()2,0B ，22284,4141k k BT k k ⎛⎫∴=- ⎪++⎝⎭，设()(),2Q m k m +，则()()322242242,4141m k m k mk m QT k k ⎛⎫-++--+-= ⎪++⎝⎭，()()()()()()()22422222228421628448414141k mk m m k m k k m k QT BT k k -+-++--+∴⋅==++ ()224841k m k -=+；当480m -=时，0QT BT ⋅= 为定值，此时2m =，则()2,4Q k ，此时Q 在定直线2x =上；当480m -≠时，QT BT ⋅ 不为定值，不合题意；若直线PF 斜率不存在，由椭圆和圆的对称性，不妨设31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭，从而有()1,1T ，()2,0B ，此时12AP k =，则直线()1:22AP y x =+，设()1,22Q m m ⎛⎫+ ⎪⎝⎭，则()11,122QT m m ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭，()1,1BT =- ，112QT BT m ∴⋅=- ，则2m =时，0QT BT ⋅=，满足题意；综上所述：当0QT BT ⋅= 为定值，点Q 在定直线2x =上.。

2020-2021学年湖北省武汉中学高二上学期期中数学试题(解析版)

2020-2021学年湖北省武汉中学高二上学期期中数学试题一、单选题1．直线2360x y --=在x 轴上的截距为a ，在y 轴上的截距为b ，则（） A ．3,2a b == B ．3,2a b ==-C ．3,2a b =-=D ．3,2a b =-=-【答案】B【分析】令0x =求y ，利用0y =求x ．【详解】令0x =，由2360x y --=得：2y =-，所以2b =- 令0y =，由2360x y --=得：3x =，所以3a =，故选B ．【点睛】本题考查了直线的截距问题，直线方程0Ax By C ++=，令0x =解出y ，得到直线的纵截距．令0y =解出x ，得到直线的横截距．2．已知椭圆2214x y +=，则该椭圆的焦距为（）A B ．C D ．【答案】B【分析】利用椭圆的性质以及222c a b =-即可求解.【详解】由2214x y +=，则24a =，21b =，所以2223c a b =-=，所以c =所以该椭圆的焦距为2c =故选：B【点睛】本题考查了椭圆的简单几何性质，考查了基本知识的掌握情况，属于基础题.3．设P 是双曲线22143y x -=上的动点，则P 到该双曲线两个焦点的距离之差的绝对值为（）A ．4B ．C ．D ．【答案】A【分析】直接利用双曲线的定义分析解答得解. 【详解】由题得24,2a a =∴=.由双曲线的定义可知P 到该双曲线两个焦点的距离之差的绝对值24a =. 故选A【点睛】本题主要考查双曲线的定义，意在考查学生对该知识的理解掌握水平.4．中心在原点的椭圆的右焦点为()10F ，，离心率等于13，则该椭圆的方程是（） A ．22143x y +=B ．22198x yC ．22186x y +D ．22142x y +=【答案】B【分析】根据题意，由椭圆的焦点坐标可得椭圆的焦点在x 轴上，且c =1，结合椭圆的离心率公式可得a 的值，由椭圆的几何性质可得b 的值，将a 、b 的值代入椭圆的方程即可得答案．【详解】根据题意，椭圆的一个焦点为(1,0)F 则该椭圆焦点在x 轴上，且1c = ，又因为椭圆的离心率为13，即13c e a ==，所以3a =，则2228b a c =-=，故所求椭圆标准方程为22198x y .故选：B.【点睛】本题考查椭圆的标准方程与几何性质，注意椭圆离心率公式的应用.是基础题.5．已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的渐近线方程为2,y x =±则其离心率为（）A B C D 【答案】B【分析】利用渐近线方程得出2b a =，然后结合222c a b =+求出ca即可.【详解】由渐近线方程可知2,b c e a a ====== 故选：B.【点睛】本题考查根据双曲线的渐近线方程求解离心率问题，属于简单题.6．如图,为测量金属材料的硬度,用一定压力把一个高强度钢珠压向该种材料的表面,在材料表面留下一个凹坑,现测得凹坑直径为10mm ,若所用钢珠的直径为26 mm ,则凹坑深度为( )A ．1mmB ．2 mmC ．3mmD ．4 mm【答案】A【分析】由题可知OM AM ⊥，在RT OMA ∆中，利用勾股定理，可求得OM ，进而可求出CM ，即凹坑深度．【详解】依题意得，222OA AM OM =+，从而12OM mm =，故13121CM mm =-=，故选A ．【点睛】利用半径，弦心距和弦的一半组成的直角三角形来求解，是基础题． 7．已知空间中m ，n 是两条不同直线，α是平面，则（） A ．若//m α，n α⊂，则//m n B ．若//m α，//n α，则m n ⊥ C ．若m α⊥，n α⊥，则//m n D ．若m α⊥，n α⊥，则m n ⊥【答案】C【分析】根据线面关系和直线与平面垂直的性质定理逐一判断可得选项. 【详解】对于A ，B ，直线m ，n 可能平行、相交或异面，A ，B 错误；对于C ，D ，由直线与平面垂直的性质定理易得C 正确，D 错误，故选：C.【点睛】本题考查空间中直线与平面的位置关系，熟记空间中直线与平面的位置关系的判定定理和性质定理是解题的关键，属于基础题. .8．如图，在四面体ABCD 中，AB CD =，M 、N 分别是BC 、AD 的中点，若AB 与CD 所成的角的大小为30°，则MN 和CD 所成的角的大小为（）A ．15°B ．75°C ．30°或60°D ．15°或75°【答案】D【分析】取BD 中点E ，根据三角形中位线的平行关系可知异面直线AB 与CD 所成角为MEN ∠或其补角；根据等腰三角形特点可求得NME ∠，根据异面直线所成角定义可知NME ∠即为所求角.【详解】取BD 中点E ，连接,ME NE,,M N E 分别为,,BC AD BD 中点 //ME CD ∴，//NE AB异面直线AB 与CD 所成角为30 30MEN ∴∠=或150AB CD = ME NE ∴= 75NME ∴∠=或15 //ME CD MN ∴和CD 所成角为NME ∠MN ∴和CD 所成角的大小为15或75故选D【点睛】本题考查异面直线所成角的求解，关键是能够通过平移将两直线变为相交关系，从而得到异面直线所成角；易错点是忽略异面直线所成角的范围为0,2π⎛⎤⎥⎝⎦，造成丢根的情况出现.二、多选题9．直线y x b =+与曲线21x y =-恰有一个交点，则实数b 可取下列哪些值（） A ．2- B ．1-C ．1D ．2【答案】AC【分析】先画直线与曲线图象，再结合题意判断实数b 的取值范围即可解题. 【详解】解：曲线21x y =-，整理得221x y +=，0x ≥，画出直线与曲线的图象，如图，直线y x b =+与曲线21x y =-恰有一个交点，则(1,1]{2}b ∈--故选：AC.【点睛】本题考查根据直线与半圆的交点个数求参数，是基础题. 10．下列说法正确的是（）A ．过11(,)x y ，22(,)x y 两点的直线方程为112121y y x x y y x x --=-- B ．点(0,2)关于直线1y x =+的对称点为(1,1)C ．直线20x y --=与两坐标轴围成的三角形的面积是2D ．经过点(1,1)且在x 轴和y 轴上截距都相等的直线方程为20x y +-= 【答案】BC【分析】运用直线的两点式方程判断A 的正误；利用对称知识判断B 的正误；求出直线在两坐标轴上的截距可得到三角形的面积判断C 的正误；利用直线的截距相等可判断D 的正误．【详解】对于A ：当12x x ≠，12y y ≠时，过11(,)x y ，22(,)x y 两点的直线方程为112121y y x x y y x x --=--，故A 不正确；对于B ：点 (0,2) 与 (1,1) 的中点坐标1322⎛⎫⎪⎝⎭，，满足直线方程1y x =+, 并且两点的斜率为： −1, 所以点 (0,2) 关于直线 y =x +1 的对称点为 (1,1) ，所以 B 正确；对于C ：直线20x y --=在两坐标轴上的截距分别为： 2,−2, 直线20x y --=与坐标轴围成的三角形的面积是12222⨯⨯=，所以C 正确；对于D ：经过点 (1,1) 且在 x 轴和 y 轴上截距都相等的直线方程为 x +y −2=0 或 y =x ，所以 D 不正确；故选：BC.【点睛】本题考查直线的方程，直线与坐标轴的截距，点关于直线的对称点，注意在考虑截距相等的时候，不漏掉截距为0的情况，属于基础题．11．如图，正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1的棱长为a ，线段B 1D 1上有两个动点E ，F ，且EF 2=a ，以下结论正确的有（）A ．AC ⊥BEB ．点A 到△BEF 的距离为定值C ．三棱锥A ﹣BEF 的体积是正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1体积的112D ．异面直线AE ，BF 所成的角为定值【答案】ABC【分析】由异面直线的判定判断A ；由二面角的平面角的定义可判断B ；运用三棱锥的体积公式可判断C ；运用三角形的面积公式可判断D ．【详解】对于A ，根据题意，AC ⊥BD ，AC ⊥DD 1，AC ⊥平面BDD 1B 1，所以AC ⊥BE ，所以A 正确；对于B ，A 到平面BDD 1B 1的距离是定值，所以点A 到△BEF 的距离为定值，则B 正确；对于C ，三棱锥A ﹣BEF 的体积为 V 三棱锥A ﹣BEF 13=•12EF •AB •BB 1•sin45°112322=⨯⨯⨯a ×a 22⨯a 112=a 3，三棱锥A ﹣BEF 的体积是正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1体积的112，正确；对于D ，如图所示异面直线AE ，BF 所成的角的平面角为AEM ∠不为定值，命题D 错误；故选：ABC ．【点睛】本题主要考查异面直线位置关系；点到面的距离；三棱锥的体积运算；属于中档题。

武汉市高二上学期数学期中考试试卷B卷

武汉市高二上学期数学期中考试试卷B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共12题；共24分)1. （2分） (2018高二上·蚌埠期末) 空间直角坐标系中，点关于平面对称的点的坐标为（）A . （-1,2,3）B . （1,-2,3）C . （1,2,-3）D . （-1,-2,-3）2. （2分） (2017高二上·武清期中) 直线x+ y﹣1=0的倾斜角是（）A .B .C .D .3. （2分）如图所示，点P在正方形ABCD所在平面外，PA⊥平面ABCD，PA＝AB，则PB与AC所成的角是（）A . 90°B . 60°C . 45°D . 30°4. （2分）若一个底面是正三角形的三棱柱的正视图如图所示，其顶点都在一个球面上，则该球的表面积为（）A .B .C .D .5. （2分） (2016高一下·厦门期中) 直线x+y+1=0的倾斜角与在y轴上的截距分别是（）A . 135°，1B . 45°，﹣1C . 45°，1D . 135°，﹣16. （2分）(2018·肇庆模拟) 已知直线l过点 ,且与直线平行,则直线l 的方程是（）A .B .C .D .7. （2分）点A(2,5)到直线l：x－2y＋3＝0的距离为（）A .B .C .D .8. （2分）设Γ={（x，y）|x2﹣y2=1，x＞0}，点M是坐标平面内的动点．若对任意的不同两点P，Q∈Γ，∠PMQ恒为锐角，则点M所在的平面区域（阴影部分）为（）A .B .C .D .9. （2分） (2016高二下·无为期中) 过点（﹣1，3）且平行于直线x﹣2y+3=0的直线方程为（）A . x﹣2y+7=0B . 2x+y﹣1=0C . x﹣2y﹣5=0D . 2x+y﹣5=010. （2分） (2016高一上·宜昌期中) 已知函数f（x）= ，函数g（x）=f（x）﹣k有3个零点，则实数k的取值范围为（）A . （0，+∞）B . [1，+∞）C . （0，2）D . （1，2]11. （2分） (2019高二上·丽水期中) 已知双曲线的左、右焦点分别为为双曲线上一点，且，若，则该双曲线的离心率等于（）A .B .C . 或D . 或12. （2分）在△ABC中，A＝45°，AC＝4，AB＝，那么cosB＝（）A .B .C .D .二、填空题 (共4题；共4分)13. （1分） (2017高一上·定远期中) 若函数f（x）的定义域为[2a﹣1，a+1]，值域为[a+3，4a]，则a的取值范围为________．14. （1分） (2016高三上·江苏期中) 函数y=cos（ x+ ）的最小正周期为________．15. （1分）(2019·新宁模拟) 圆x2+y-4x+8y=0的圆心坐标为________.16. （1分） (2017高二上·静海期末) 由直线上的一点向圆引切线，则切线长的最小值为________．三、解答题 (共6题；共55分)17. （10分） (2018高二上·新乡月考) 已知等差数列的前四项和为10，且成等比数列（1）求通项公式（2）设，求数列的前项和18. （10分）已知直线l：5ax﹣5y﹣a+3=0．（1）证明：不论a为何值，直线l总经过第一象限；（2）若直线l不经过第二象限，求a的范围．19. （10分） (2017高三上·四川月考) 如图，在矩形中，分别为的中点，现将沿折起，得四棱锥（1）求证：平面；（2）若平面平面，求四面体的体积.20. （5分）如图所示，在棱长为2的正方体AC1中，点P，Q分别在棱BC、CD上，满足B1Q⊥D1P，且PQ= ．（1）试确定P、Q两点的位置．（2）求B1Q与平面APQ所成角的正弦值．21. （10分） (2017高二上·廊坊期末) 小王、小李两位同学玩掷骰子（骰子质地均匀）游戏，规则：小王先掷一枚骰子，向上的点数记为x；小李后掷一枚骰子，向上的点数记为y．（1）求x+y能被3整除的概率；（2）规定：若x+y≥10，则小王赢，若x+y≤4，则小李赢，其他情况不分输赢．试问这个游戏规则公平吗？请说明理由．22. （10分）已知3x+5y+14=0，其中x∈[﹣3，2]，求：||的最小值．参考答案一、单选题 (共12题；共24分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、二、填空题 (共4题；共4分)13-1、14-1、15-1、16-1、三、解答题 (共6题；共55分) 17-1、17-2、18-1、18-2、19-1、19-2、20-1、20-2、21-1、21-2、22-1、第11 页共11 页。

武汉市高二上学期期中数学试卷B卷(模拟)

武汉市高二上学期期中数学试卷B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共10题；共20分)1. （2分） (2016高一下·台州期末) 已知实数a，b满足a＞b，则下列不等式中成立的是（）A . a3＞b3B . a2＞b2C . ＞D . a2＞ab2. （2分） (2017高一下·安徽期中) 设{an}是一个等比数列，它的前3项的和为10，前6项的和为30，则它的前9项的和为（）A . 50B . 60C . 70D . 903. （2分）各项都是正数的等比数列的公比，且成等差数列，则的值为（）A .B .C .D . 或4. （2分）(2020·阿拉善盟模拟) 若实数满足则的最小值是（）A .B .C .D .5. （2分）如图，半径为2的半圆有一内接梯形ABCD，它的下底AB是⊙O的直径，上底CD的端点在圆周上．若双曲线以A，B为焦点，且过C，D两点，则当梯形ABCD的周长最大时，双曲线的实轴长为（）A .B .C .D .6. （2分）公比不为1的等比数列{an}满足a5a6+a4a7=18，若a1am=9，则m的值为（）A . 8B . 9C . 10D . 117. （2分）设变量x，y满足约束条件则z=3x﹣2y的最大值为（）A . 0B . 2C . 4D . 68. （2分）已知等比数列中,各项都是正数，且成等差数列，则=（）A .B .C .D .9. （2分） (2017高一下·西安期末) 已知0＜x＜1，则x（3﹣3x）取最大值时x的值为（）A .B .C .D .10. （2分） (2016高一上·金台期中) 已知函数，则方程f（x）=1的解是（）A . 或2B . 或3C . 或4D . 或4二、填空题 (共5题；共5分)11. （1分） (2019高三上·上海月考) 设数列前项的和为，若，且，则 ________.12. （1分） (2017高一下·苏州期末) 已知{an}为等差数列，a1+a2+a3=﹣3，a4+a5+a6=6，则Sn=________．13. （1分）若sin（）= ，则cos（）=________．14. （1分） (2018高二上·南阳月考) 命题：关于的不等式对恒成立；命题是减函数.若命题为真命题，则实数的取值范围是________．15. （1分）(2017·宜宾模拟) 设变量x，y满足约束条件，则目标函数z=y﹣3x的最大值是________．三、解答题（ (共4题；共40分)16. （5分） (2018高二上·莆田月考) 解关于x的不等式m2x2＋2mx－3＜0;(其中）17. （10分）(2018·河北模拟) 函数的部分图像如图所示，将的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象．（1）求函数的解折式；（2）在中，角满足，且其外接圆的半径，求的面积的最大值．18. （10分） (2018高三上·山西期末) 己知数列的前项和， .（1）求数列的通项公式；（2）设，求数列的前项和.19. （15分） (2016高一下·溧水期中) 已知等比数列{an}的前n项和Sn ，首项a1=a，公比为q（q≠0且q≠1）．（1）推导证明：Sn= ；（2）等比数列{an}中，是否存在连续的三项：ak、ak+1、ak+2，使得这三项成等差数列？若存在，求出符合条件的等比数列公比q的值，若不存在，说明理由；（3）本题中，若a=q=2，已知数列{nan}的前n项和Tn，是否存在正整数n，使得Tn≥2016？若存在，求出n 的取值集合；若不存在，请说明理由．四、附加题 (共3题；共13分)20. （2分）下列函数中，与函数的奇偶性、单调性均相同的是（）A .B .C .D .21. （1分） (2018高三上·黑龙江月考) 已知a，b，c分别是△ABC的三个内角A，B，C所对的边，若csinA ＝－acosC，则 sinA－cos 的取值范围是________.22. （10分）已知正数数列{an}的前n项和Sn ，满足a1an=S1+Sn（n∈N*）（1）求{an}的通项公式；（2）设，求证：b1+b2+…+bn＜2．参考答案一、选择题 (共10题；共20分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、二、填空题 (共5题；共5分)11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、三、解答题（ (共4题；共40分) 16-1、17-1、17-2、18-1、18-2、19-1、19-2、19-3、四、附加题 (共3题；共13分) 20-1、21-1、22-1、22-2、第11 页共11 页。

2022-2023学年湖北省武汉市第三中学高二上学期期中模拟数学试题(解析版)

2022-2023学年湖北省武汉市第三中学高二上学期期中模拟数学试题一、单选题1．设F 是双曲线222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点，O 为坐标原点，过F 作C 的一条渐近线的垂线，垂足为H ，若FOH 的内切圆与x 轴切于点B ，且2BF OB =，则C 的离心率为（） A ．3174+ B ．4174+ C ．33178+ D ．33174+ 【答案】C【分析】首先求出2a b cr +-=，由2BF OB =，通过运算得到33b c a =+，再利用,,,a b c e 之间的关系得到关于e 的方程，解出e 即可. 【详解】∵F 到渐近线的距离为22||bc FH b b a==+，∴22OH c b a =-=，则△FOH 的内切圆的半径为2a b cr +-=，设△FOH 的内切圆与FH 切于点M ，则2a b cMH r +-== 由2BF OB =，得2,3FM BF c ==232a b cBF MH c FH b +-+=+==，即33b c a =+ 即222969,b c ac a =++ 即22229969c a c ac a -=++，由c e a =，得24390e e --=，由于1,e > 解得3317e += 故选：C【点睛】对于直角三角形内切圆半径2a b cr +-=要记住，根据向量之间关系得到,,a b c 关系式，再将其转化为关于,a c 的二次式，再利用ce a=，转化为关于e 的方程，这是求解关于离心率问题的常用方法.2．已知点A （﹣1，0），B （1，0），C （0，1），直线y ＝ax +b （a ＞0）将△ABC 分割为面积相等的两部分，则b 的取值范围是（） A ．（0，1） B ．21122⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭， C ．21123⎛⎤- ⎥ ⎝⎦， D ．1132⎡⎫⎪⎢⎣⎭，【答案】B【分析】先求得直线y ＝ax +b （a ＞0）与x 轴的交点为M （ba -，0），由b a -≤0可得点M 在射线OA上．求出直线和BC 的交点N 的坐标，①若点M 和点A 重合，求得b 13=；②若点M 在点O 和点A之间，求得13＜b 12＜； ③若点M 在点A 的左侧，求得13＞b ＞122-．再把以上得到的三个b 的范围取并集，可得结果．【详解】由题意可得，三角形ABC 的面积为12AB OC ⋅⋅=1，由于直线y ＝ax +b （a ＞0）与x 轴的交点为M （ba-，0），由直线y ＝ax +b （a ＞0）将△ABC 分割为面积相等的两部分，可得b ＞0，故ba-≤0，故点M 在射线OA 上．设直线y ＝ax +b 和BC 的交点为N ，则由1y ax b x y =+⎧⎨+=⎩可得点N 的坐标为（11b a -+，1a ba ++）．①若点M 和点A 重合，如图：则点N 为线段BC 的中点，故N （12，12），把A 、N 两点的坐标代入直线y ＝ax +b ，求得a ＝b 13=．②若点M 在点O 和点A 之间，如图：此时b 13＞，点N 在点B 和点C 之间，由题意可得三角形NMB 的面积等于12，即1122N MB y ⋅⋅=，即 111212b a b a a +⎛⎫⨯+⋅= ⎪+⎝⎭，可得a 212b b=-＞0，求得 b 12＜，故有13＜b 12＜．③若点M 在点A 的左侧，则b 13＜，由点M 的横坐标b a --＜1，求得b ＞a ．设直线y ＝ax +b 和AC 的交点为P ，则由 1y ax b y x =+⎧⎨=+⎩求得点P 的坐标为（11ba --，1ab a --），此时，由题意可得，三角形CPN 的面积等于12，即 12•（1﹣b ）•|xN ﹣xP |12=，即12（1﹣b ）•|1111b b a a ---+-|12=，化简可得2（1﹣b ）2＝|a 2﹣1|．由于此时 b ＞a ＞0，0＜a ＜1，∴2（1﹣b ）2＝|a 2﹣1|＝1﹣a 2 ．两边开方可得 21﹣b ）21a -＜1，∴1﹣b 2 b ＞12故有12b 13＜．综上可得b 的取值范围应是 2112⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭，，故选B ．【点睛】本题主要考查确定直线的要素，点到直线的距离公式以及三角形的面积公式的应用，还考查了运算能力以及综合分析能力，分类讨论思想，属于难题． 3．在OAB △中，OA AB =，120OAB ∠=︒．若空间点P 满足1=2PABOABS S ，则直线OP 与平面OAB 所成角的正切的最大值是（） A ．13B ．12C D ．1【答案】C【分析】设4OA AB ==，易知点P 在以AB OAB 所在平面为xO z '，建立B xyz -空间直角坐标，则平面OAB 的法向量(0,1,0)n=，设,)P h αα则(3,6)OP h αα=--，记直线OP 与平面OAB 所成角为θ,则(sin OP n OP nθ⋅==≤⋅，令54cos ,19t t α=-≤≤，利用换元法可得1sin 2θ≤，又π0,2θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，则θ的最大值为π6，由此即可求出答案.【详解】过点O 作OC AB ⊥与点C ，过点P 作PD AB ⊥与点D ，设4OA AB ==，则OC = 又1=2PABOABSS，则PD则点P 在以AB如图所示：以OAB 所在平面为xOz '，建立B xyz -空间直角坐标，则平面OAB 的法向量为：(0,1,0)n =， O ，设,)P h αα，则(3,6)OP h αα=--，记直线OP 与平面OAB 所成角为θ, 则(sin OPn OP nθ⋅==⋅因为2(6)0h -≥，所以sin θ≤令54cos ,19t t α=-≤≤，则5cos 4tα-=，则21cos 19sin 1054cos 4t t αθα-⎛⎫≤=-+ ⎪-⎝⎭，19t ≤≤，又9y t t=+，在[1,3]上单调递减。