2017-2018学年北京石油附中第一学期高二数学期中考试(理)试题(解析版)

北京四中2017-2018学年高二上学期期中数学试卷（理科）一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分．）1．（5分）抛物线y2=﹣8x的准线方程为（）A．x=2 B．x=﹣2 C．y=2 D．y=﹣22．（5分）双曲线﹣y2=1的渐近线方程为（）A．y=±2x B．y=±x C．y=±x D．y=±x3．（5分）已知点M的极坐标为，下列所给四个坐标中能表示点M的坐标是（）A．B．C．D．4．（5分）“m＜8”是“方程﹣=1表示双曲线”的（）A．充分而不必要条件B．必要而不充分条件C．充分必要条件D．既不充分也不必要条件5．（5分）若椭圆+=1（a＞b＞0）的右焦点与抛物线y2=8x的焦点相同，离心率为，则此椭圆的方程为（）A．+=1 B．+=1C．+=1 D．+=16．（5分）设椭圆C：+=1（a＞b＞0）两个焦点分别为F1，F2，若C上存在点P满足|PF1|：|F1F2|：|PF2|=4：3：2，则椭圆C的离心率等于（）A．B．C．D．7．（5分）已知点P是抛物线y2=2x上的动点，点P在y轴上的射影是M，点，则|PA|+|PM|的最小值是（）A．5B．C．4D．AD8．（5分）若有两个焦点F1，F2的圆锥曲线上存在点P，使|PF1|=3|PF2|成立，则称该圆锥曲线上存在“α”点，现给出四个圆锥曲线：①﹣=1 ②x2﹣=1 ③+=1④+=1，其中存在“α”点的圆锥曲线有（）A．①③B．①④C．②③D．②④二、填空题（本大题共6小题，每小题5分，共30分．）9．（5分）抛物线y2=4x的焦点到准线的距离是．10．（5分）“∃x∈R，x2+x﹣8＞0”的否定为．11．（5分）已知双曲线的中心在原点，焦距为2，实轴长为2，则该双曲线的标准方程是．12．（5分）椭圆+=1的焦点为F1、F2，点P在椭圆上，若|PF1|=4，则|PF2|=，∠F1PF2的大小为．13．（5分）过点（0，﹣4）且与直线y=4相切的圆的圆心轨迹方程是．14．（5分）已知椭圆+=1（a＞b＞0）的右焦点为F，斜率为1的直线过F且交椭圆于A、B两点，若+与=（3，﹣1）共线，则此椭圆的离心率为．三、解答题（本大题共3小题，每小题10分，共30分．）15．（10分）已知椭圆C的中心在坐标原点，长轴在x轴上，离心率为，且C上一点到C的两个焦点的距离之和为4．（1）求椭圆C的方程；（2）已知斜率为的直线l与C相切，求直线l的方程．16．（10分）若抛物线C：y2=2px的焦点在直线l：2x+y﹣2=0上．（1）求抛物线C的方程；（2）求直线l被抛物线C所截的弦长．17．（10分）已知椭圆C：（a＞b＞0）的两个焦点分别为F1，F2，离心率为，且过点．（Ⅰ）求椭圆C的标准方程；（Ⅱ）M，N，P，Q是椭圆C上的四个不同的点，两条都不和x轴垂直的直线MN和PQ 分别过点F1，F2，且这两条直线互相垂直，求证：为定值．一、选择题（本大题共3小题，每小题5分，共15分．）18．（5分）p：∃t∈R，使得直线x﹣y+t=0与圆x2+y2=1相交；q：∀m＞0，双曲线﹣=1的离心率为．则下面结论正确的是（）A．p是假B．￢q是真C．p∧q是假D．p∧q是真19．（5分）设斜率为2的直线l过抛物线y2=ax（a≠0）的焦点F，且和y轴交于点A，若△OAF （O为坐标原点）的面积为4，则抛物线方程为（）A．y2=±4x B．y2=4x C．y2=±8x D．y2=8x20．（5分）过抛物线C：y=ax2（a＞0）的焦点F作直线交C于P，Q两点，若线段PF与QF的长度分别为m，n，则m2+n2的最小值为（）A．B．2a2C．a2D．二、填空题（本大题共3小题，每小题5分，共15分．）21．（5分）经过点A（3，1）作直线l，它与双曲线﹣y2=1只有一个公共点，这样的直线l有条．22．（5分）曲线的极坐标方程ρ=sinθ﹣cosθ化为直角坐标方程为．23．（5分）抛物线y=﹣x2+3上存在关于直线y=x对称的相异两点A，B，则|AB|等于．三、解答题（本大题共2小题，每小题10分，共20分．）24．（10分）已知椭圆C：+=1（a＞b＞0）经过点（1，），离心率为．（Ⅰ）求椭圆C的方程；（Ⅱ）直线y=k（x﹣1）（k≠0）与椭圆C交于A，B两点，点M是椭圆C的右顶点．直线AM与直线BM分别与y轴交于点P，Q，试问以线段PQ为直径的圆是否过x轴上的定点？若是，求出定点坐标；若不是，说明理由．25．（10分）设椭圆C1、抛物线C2的焦点均在x轴上，C1的中心和C2的顶点均为原点，从每条曲线上至少取两个点，将其坐标记录于表中：x 3 ﹣2 4y ﹣20 ﹣4 ﹣（1）求C1、C2的标准方程；（2）设直线l与椭圆C1交于不同两点M、N，且，请问是否存在这样的直线l 过抛物线C2的焦点F？若存在，求出直线l的方程；若不存在，说明理由．北京四中2014-2015学年高二上学期期中数学试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分．）1．（5分）抛物线y2=﹣8x的准线方程为（）A．x=2 B．x=﹣2 C．y=2 D．y=﹣2考点：抛物线的简单性质．专题：圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：抛物线y2=﹣8x的开口向左，2p=8，从而可得抛物线y2=﹣8x的准线方程．解答：解：抛物线y2=﹣8x的开口向左，2p=8，∴抛物线y2=﹣8x的准线方程为x==2故选A．点评：本题考查抛物线的性质，考查学生的计算能力，属于基础题．2．（5分）双曲线﹣y2=1的渐近线方程为（）A．y=±2x B．y=±x C．y=±x D．y=±x考点：双曲线的简单性质．专题：计算题；圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：求出双曲线﹣y2=1的a，b，由双曲线﹣=1的渐近线方程为y=x，即可得到．解答：解：双曲线﹣y2=1的a=，b=1，由双曲线﹣=1的渐近线方程为y=x，则所求渐近线方程为y=±x．故选D．点评：本题考查双曲线的方程和性质，考查渐近线方程的求法，考查运算能力，属于基础题．3．（5分）已知点M的极坐标为，下列所给四个坐标中能表示点M的坐标是（）A．B．C．D．考点：点的极坐标和直角坐标的互化．专题：计算题．分析：由于和是终边相同的角，故点M的极坐标也可表示为．解答：解：点M的极坐标为，由于和是终边相同的角，故点M 的坐标也可表示为，故选D．点评：本题考查点的极坐标、终边相同的角的表示方法，是一道基础题．4．（5分）“m＜8”是“方程﹣=1表示双曲线”的（）A．充分而不必要条件B．必要而不充分条件C．充分必要条件D．既不充分也不必要条件考点：必要条件、充分条件与充要条件的判断．专题：圆锥曲线的定义、性质与方程；简易逻辑．分析：根据双曲线的定义以及充分条件和必要条件的定义进行判断即可得到结论．解答：解：若方程﹣=1表示双曲线，则（m﹣10）（m﹣8）＞0，即m＞10或m＜8．∴“m＜8”是“方程﹣=1表示双曲线”的充分而不必要条件，故选：A．点评：本题主要考查充分条件和必要条件的判断，利用双曲线的定义求出m的取值范围是解决本题的关键，比较基础．5．（5分）若椭圆+=1（a＞b＞0）的右焦点与抛物线y2=8x的焦点相同，离心率为，则此椭圆的方程为（）A．+=1 B．+=1C．+=1 D．+=1考点：椭圆的简单性质．专题：圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：先根据抛物线的方程求得焦点坐标，进而求得椭圆的半焦距c，根据椭圆的离心率求得a，最后根据a和c的关系求得b．解答：解：抛物线y2=8x，∴p=4，焦点坐标为（2，0），∵椭圆的右焦点与抛物线y2=8x的焦点相同，∴椭圆的半焦距c=2，即a2﹣b2=4，∵e==，∴a=4，b==2，∴椭圆的标准方程为+=1，故选：B．点评：本题主要考查了椭圆的标准方程的问题．同时考查抛物线的方程和性质，要熟练掌握椭圆方程中a，b和c的关系，求椭圆的方程时才能做到游刃有余．6．（5分）设椭圆C：+=1（a＞b＞0）两个焦点分别为F1，F2，若C上存在点P满足|PF1|：|F1F2|：|PF2|=4：3：2，则椭圆C的离心率等于（）A．B．C．D．考点：椭圆的简单性质．专题：圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：据|PF1|：|F1F2|：|PF2|=4：3：2，不妨设|PF1|=4m，|F1F2|=3m，|PF2|=2m，再进行分类讨论，确定曲线的类型，从而求出曲线r的离心率．解答：解：根据|PF1|：|F1F2|：|PF2|=4：3：2，不妨设|PF1|=4m，|F1F2|=3m，|PF2|=2m，∴|PF1|+|PF2|=6m＞|F1F2|=3m，此时曲线为椭圆，且曲线r的离心率等于=．故选：A．点评：本题主要考查了圆锥曲线的共同特征．关键是利用圆锥曲线的定义来解决．属于基础题，7．（5分）已知点P是抛物线y2=2x上的动点，点P在y轴上的射影是M，点，则|PA|+|PM|的最小值是（）A．5B．C．4D．AD考点：抛物线的定义．专题：计算题．分析：先根据抛物线的方程求得焦点坐标和准线方程，延长PM交准线于H点推断出|PA|=|PH|，进而表示出|PM|，问题转化为求PF|+|PA|的最小值，由三角形两边长大于第三边可知，|PF|+|PA|≥|FA|，直线FA与抛物线交于P0点，可得P0，分析出当P重合于P0时，|PF|+|PA|可取得最小值，进而求得|FA|，则|PA|+|PM|的最小值可得．解答：解：依题意可知焦点F（，0），准线x=﹣，延长PM交准线于H点．则|PF|=|PH|．|PM|=|PH|﹣=|PF|﹣，|PM|+|PA|=|PF|+|PA|﹣，我们只有求出|PF|+|PA|最小值即可．由三角形两边长大于第三边可知，|PF|+|PA|≥|FA|，①设直线FA与抛物线交于P0点，可计算得P0（3，），另一交点（﹣，）舍去．当P重合于P0时，|PF|+|PA|可取得最小值，可得|FA|=．则所求为|PM|+|PA|==．故选B．点评：本题主要考查了抛物线的简单性质．考查了考生分析问题的能力，数形结合的思想的运用．8．（5分）若有两个焦点F1，F2的圆锥曲线上存在点P，使|PF1|=3|PF2|成立，则称该圆锥曲线上存在“α”点，现给出四个圆锥曲线：①﹣=1 ②x2﹣=1 ③+=1④+=1，其中存在“α”点的圆锥曲线有（）A．①③B．①④C．②③D．②④考点：双曲线的简单性质；椭圆的简单性质．专题：计算题；阅读型；圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：分别求出曲线①②③④的焦点坐标，设出P（x，y），运用两点的距离公式化简整理得到P的轨迹方程，联立曲线方程，消去y，解关于x的方程，注意曲线的范围，判断即可得到．解答：解：对于①，﹣=1的焦点F1（﹣4，0），F2（4，0），设P（x，y），则由|PF1|=3|PF2|可得（x+4）2+y2=9，化简得x2+y2﹣10x+16=0，代入双曲线的方程，消去y，得3x2﹣（10x﹣16﹣x2）=12，即为2x2﹣5x+2=0，解得x=2或，由双曲线的范围可得x≥2，故存在P，则①正确；对于②，x2﹣=1的焦点F1（﹣4，0），F2（4，0），则P（x，y）的轨迹方程为x2+y2﹣10x+16=0，代入双曲线的方程，消去y，得15x2﹣（10x﹣16﹣x2）=15，即为16x2﹣10x+1=0，解得x=或，由双曲线的范围为x≥1，故不存在点P，则②不正确；对于③，+=1的焦点F1（﹣，0），F2（，0），设P（x，y），则由|PF1|=3|PF2|可得（x+）2+y2=9，化简得x2+y2﹣x+2=0，代入椭圆方程，消去y得2x2﹣x+81=0，可得判别式大于0，两根之积为＞9，由椭圆的范围可得|x|≤3，故不存在P，则③不正确；对于④，+=1的焦点F1（﹣2，0），F2（2，0），设P（x，y），则由|PF1|=3|PF2|可得（x+2）2+y2=9，化简得x2+y2﹣5x+8=0，代入椭圆方程，消去y得2x2﹣15x+36=0，可得x=6或，由椭圆的范围可得|x|，即有x=成立，故存在P，则④正确．故选B．点评：本题考查椭圆和双曲线的方程和性质，考查轨迹方程的求法，注意联立方程求解时，别忽视圆锥曲线的范围，具有一定的运算量，属于中档题和易错题．二、填空题（本大题共6小题，每小题5分，共30分．）9．（5分）抛物线y2=4x的焦点到准线的距离是2．考点：抛物线的简单性质．专题：计算题．分析：根据抛物线的方程求得抛物线的焦点坐标和准线的方程，进而利用点到直线的距离求得焦点到准线的距离．解答：解：根据题意可知焦点F（1，0），准线方程x=﹣1，∴焦点到准线的距离是1+1=2故答案为2．点评：本题主要考查了抛物线的简单性质．考查了学生对抛物线标准方程的理解和运用．属基础题．10．（5分）“∃x∈R，x2+x﹣8＞0”的否定为∀x∈R，x2+x﹣8≤0．考点：的否定．专题：简易逻辑．分析：直接利用特称的否定是全称写出结果即可．解答：解：因为特称的否定是全称．所以，“∃x∈R，x2+x﹣8＞0”的否定为：∀x∈R，x2+x ﹣8≤0．故答案为：∀x∈R，x2+x﹣8≤0．点评：本题考查的否定，特称与全称的否定关系，基本知识的考查．11．（5分）已知双曲线的中心在原点，焦距为2，实轴长为2，则该双曲线的标准方程是x2﹣y2=1或y2﹣x2=1．考点：双曲线的标准方程．专题：圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：由已知得，由此能求出双曲线方程．解答：解：由已知得，解得a=1，c=，∴b==1，∴当焦点在x轴时，双曲线方程为x2﹣y2=1．当焦点在y轴时，双曲线方程为y2﹣x2=1．故答案为：x2﹣y2=1或y2﹣x2=1．点评：本题考查双曲线方程的求法，是基础题，解题时要认真审题，注意双曲线简单性质的合理运用．12．（5分）椭圆+=1的焦点为F1、F2，点P在椭圆上，若|PF1|=4，则|PF2|=2，∠F1PF2的大小为120°．考点：椭圆的简单性质．专题：计算题；压轴题．分析：第一问用定义法，由|PF1|+|PF2|=6，且|PF1|=4，易得|PF2|；第二问如图所示：角所在三角形三边已求得，用余弦定理求解．解答：解：∵|PF1|+|PF2|=2a=6，∴|PF2|=6﹣|PF1|=2．在△F1PF2中，cos∠F1PF2===﹣，∴∠F1PF2=120°．故答案为：2；120°点评：本题主要考查椭圆定义的应用及焦点三角形问题，这类题是常考类型，难度不大，考查灵活，特别是对曲线的定义和性质考查的很到位．13．（5分）过点（0，﹣4）且与直线y=4相切的圆的圆心轨迹方程是x2=﹣16y．考点：轨迹方程．专题：计算题；圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：先设出动圆圆心的坐标，根据题意可知圆心到定点（0，﹣4）到直线y=4的距离都等于半径，进而利用抛物线的定义可求得x和y的关系式．解答：解：设动圆圆心坐标为（x，y）∵动圆过定点（0，﹣4）且与直线y=4相切，∴圆心到定点（0，﹣4）到直线y=4的距离都等于半径，∴根据抛物线的定义可知动圆圆心的轨迹方程是x2=﹣16y故答案为：x2=﹣16y点评：本题考查轨迹方程，利用抛物线的定义来求轨迹方程是关键．14．（5分）已知椭圆+=1（a＞b＞0）的右焦点为F，斜率为1的直线过F且交椭圆于A、B两点，若+与=（3，﹣1）共线，则此椭圆的离心率为．考点：椭圆的简单性质．专题：圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：直线与椭圆方程联立用未达定理的A、B两点坐标的关系，据向量共线的条件得椭圆中a，b，c的关系，从而求得椭圆的离心率．解答：解：设椭圆方程为，则直线AB的方程为y=x﹣c，代入椭圆方程的，化简得（a2+b2）x2﹣2a2cx+a2c2﹣a2b2=0．令A（x1，y1），B（x2，y2），则x1+x2=，x1x2=，∵+=（x1+x2，y1+y2），与=（3，﹣1）共线∴3（y1+y2）+（x1+x2）=0，又y1=x1﹣c，y2=x2﹣c，∴3（x1+x2﹣2c）+（x1+x2）=0，∴x1+x2=c，∴= c∴a2=3b2．∴c==a，故离心率e==．故答案为：．点评：考查向量共线为圆锥曲线提供已知条件；处理直线与圆锥曲线位置关系常用的方法是直线与圆锥曲线方程联立用韦达定理．三、解答题（本大题共3小题，每小题10分，共30分．）15．（10分）已知椭圆C的中心在坐标原点，长轴在x轴上，离心率为，且C上一点到C的两个焦点的距离之和为4．（1）求椭圆C的方程；（2）已知斜率为的直线l与C相切，求直线l的方程．考点：椭圆的简单性质．专题：圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：（1）设椭圆C的标准方程为，由离心率公式和a，bc的关系和椭圆的定义，得到方程组，解得a，b，即可得到椭圆方程；（2）设直线为y=，则由题意得，根据直线与曲线相切得△=0，求得直线．解答：解：（1）设椭圆C的标准方程为，由题意解得a=2，b=1．所以椭圆C的标准方程（2）设直线为y=，则由题意得得2x2+4mx+4m2﹣4=0△=16m2﹣8（4m2﹣4）=0解得m=故直线方程为．点评：本题主要考查椭圆方程的求法，和直线与圆锥曲线的综合问题，属于中档题目．16．（10分）若抛物线C：y2=2px的焦点在直线l：2x+y﹣2=0上．（1）求抛物线C的方程；（2）求直线l被抛物线C所截的弦长．考点：抛物线的简单性质．专题：直线与圆；圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：（1）求出抛物线的焦点坐标，代入即可求得p=2，进而得到抛物线的方程；（2）联立直线和抛物线方程，运用韦达定理，结合抛物线的定义，即可求得弦长．解答：解：（1）抛物线C：y2=2px的焦点为（，0），由题意可得，p﹣2=0，解得p=2，即有抛物线方程为y2=4x；（2）由直线2x+y﹣2=0和抛物线y2=4x，消去y，可得x2﹣3x+1=0，设A（x1，y1），B（x2，y2），即有x1+x2=3，由抛物线的定义可得|AB|=x1+x2+p=3+2=5．则直线l被抛物线C所截的弦长为5．点评：本题考查抛物线的定义、方程和性质，主要考查定义法的运用，同时考查直线方程和抛物线方程联立，运用韦达定理，属于中档题．17．（10分）已知椭圆C：（a＞b＞0）的两个焦点分别为F1，F2，离心率为，且过点．（Ⅰ）求椭圆C的标准方程；（Ⅱ）M，N，P，Q是椭圆C上的四个不同的点，两条都不和x轴垂直的直线MN和PQ 分别过点F1，F2，且这两条直线互相垂直，求证：为定值．考点：直线与圆锥曲线的综合问题；椭圆的标准方程．专题：综合题；圆锥曲线中的最值与范围问题．分析：（Ⅰ）由离心率为，即可得a2=2b2，从而C：，再把点代入椭圆方程即可求得b2，进而得到a2．（Ⅱ）由（Ⅰ）写出焦点F1，F2的坐标，设直线MN的方程为y=k（x+2），由直线MN与直线PQ互相垂直得直线PQ的方程为，设M（x1，y1），N（x2，y2）．联立直线MN与椭圆方程消掉y得x的二次方程，由韦达定理及弦长公式可用k表示|MN|，同理可表示出|PQ|，计算即可得到为定值．解答：（Ⅰ）解：由已知，得．所以a2=2b2．所以C：，即x2+2y2=2b2．因为椭圆C过点，所以，得b2=4，a2=8．所以椭圆C的方程为．（Ⅱ）证明：由（Ⅰ）知椭圆C的焦点坐标为F1（﹣2，0），F2（2，0）．根据题意，可设直线MN的方程为y=k（x+2），由于直线MN与直线PQ互相垂直，则直线PQ的方程为．设M（x1，y1），N（x2，y2）．由方程组消y得（2k2+1）x2+8k2x+8k2﹣8=0．则，．所以|MN|===．同理可得|PQ|=．所以==．点评：本题考查直线与圆锥曲线的综合问题及椭圆方程的求解，韦达定理及弦长公式是解决该类题目的基础，应熟练掌握．一、选择题（本大题共3小题，每小题5分，共15分．）18．（5分）p：∃t∈R，使得直线x﹣y+t=0与圆x2+y2=1相交；q：∀m＞0，双曲线﹣=1的离心率为．则下面结论正确的是（）A．p是假B．￢q是真C．p∧q是假D．p∧q是真考点：复合的真假．专题：简易逻辑．分析：根据直线与圆的位置关系判断出p的真假，根据双曲线的性质判断出q的真假，进而得到答案．解答：解：由得：2x2+2tx+t2﹣1=0，△=﹣4t2+8，∃t∈R，使得判别式△≥0，故p是真；∵双曲线﹣=1中a=b=|m|=m，∴c=m，∴e==，故q为真．故p∧q是真，故选：D．点评：本题考查了直线与圆的位置关系以及双曲线的性质，考查了复合的判断，是一道基础题．19．（5分）设斜率为2的直线l过抛物线y2=ax（a≠0）的焦点F，且和y轴交于点A，若△OAF （O为坐标原点）的面积为4，则抛物线方程为（）A．y2=±4x B．y2=4x C．y2=±8x D．y2=8x考点：抛物线的标准方程．专题：圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：先根据抛物线方程表示出F的坐标，进而根据点斜式表示出直线l的方程，求得A 的坐标，进而利用三角形面积公式表示出三角形的面积建立等式取得a，则抛物线的方程可得．解答：解：抛物线y2=ax（a≠0）的焦点F坐标为，则直线l的方程为，它与y轴的交点为A，所以△OAF的面积为，解得a=±8．所以抛物线方程为y2=±8x，故选C．点评：本题主要考查了抛物线的标准方程，点斜式求直线方程等．考查学生的数形结合的思想的运用和基础知识的灵活运用．20．（5分）过抛物线C：y=ax2（a＞0）的焦点F作直线交C于P，Q两点，若线段PF与QF的长度分别为m，n，则m2+n2的最小值为（）A．B．2a2C．a2D．考点：抛物线的简单性质．专题：不等式的解法及应用；圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：求出抛物线的焦点和准线方程，设出直线PQ的方程，代入抛物线方程，运用韦达定理，结合抛物线的定义，求得m，n的式子，以及m+n，mn的关系式，运用配方，即可得到最小值．解答：解：抛物线C：y=ax2（a＞0）的焦点F（0，），准线方程为y=﹣，设PQ直线方程是y=kx+，则x1，x2是方程ax2﹣kx﹣的两根，可设x1＞0，x2＜0，P（x1，ax12），Q（x2，ax22），x1+x2=，x1x2=﹣，由抛物线的定义可得m=ax12+，n=ax22+，m+n=a（x1+x2）2﹣2ax1x2+=+，mn=a2x12x22++（x12+x22）=++×=，则m2+n2=（m+n）2﹣2mn=﹣=≥，当且仅当k=0，取得最小值，且为．故选：D．点评：本题考查抛物线的定义、方程和性质，主要考查直线和抛物线方程联立，运用韦达定理，具有一定的运算量，属于中档题和易错题．二、填空题（本大题共3小题，每小题5分，共15分．）21．（5分）经过点A（3，1）作直线l，它与双曲线﹣y2=1只有一个公共点，这样的直线l有2条．考点：双曲线的简单性质．专题：直线与圆；圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：分为两类考虑：直线的斜率不存在；与渐近线平行的直线，即可得到结论．解答：解：①当直线l的斜率不存在时，直线的方程为x=3，直线与双曲线相切，满足题意；②因为a=3，b=1，所以双曲线的渐近线方程为y=x，则A在渐近线y=x上，可作出一条与渐近线y=﹣x平行的直线，即与双曲线只有一个交点；故满足条件的直线共有2条．故答案为：2．点评：本题考查了直线与双曲线有一个公共点的情况，做题时极容易丢平行渐近线的情况，做题时一定要细心．属于基础题型．22．（5分）曲线的极坐标方程ρ=sinθ﹣cosθ化为直角坐标方程为x2+y2+x﹣y=0．考点：简单曲线的极坐标方程．专题：坐标系和参数方程．分析：直接利用x2+y2=ρ2，ρsinθ=y，ρcosθ=x把曲线的极坐标方程转化成直角坐标方程．解答：解：由于曲线的极坐标方程ρ=sinθ﹣cosθ，所以：ρ2=ρsinθ﹣ρcosθ由于：x2+y2=ρ2，ρsinθ=y，ρcosθ=x所以曲线的直角坐标方程为：x2+y2=y﹣x即：x2+y2+x﹣y=0故答案为：x2+y2+x﹣y=0点评：本题考查的知识要点：曲线的极坐标方程与直角坐标方程的转化，属于基础题型．23．（5分）抛物线y=﹣x2+3上存在关于直线y=x对称的相异两点A，B，则|AB|等于3．考点：二次函数的性质．专题：函数的性质及应用．分析：设AB的方程为y=x+b，代入抛物线y=﹣x2+3化简利用根与系数的关系可得x1+x2=﹣1，x1•x2=b﹣3，根据AB的中点（﹣，﹣+b）在直线x+y=0上，求出b值，由|AB|=•求得结果．解答：解：由题意可得，可设AB的方程为y=x+b，代入抛物线y=﹣x2+3化简可得x2+x+b﹣3=0，∴x1+x2=﹣1，x1•x2=b﹣3，故AB的中点为（﹣，﹣+b），根据中点在直线x+y=0上，∴﹣+（﹣+b）=0，∴b=1，故x1•x2=﹣2，∴|AB|=•=3，故答案为：3．点评：本题考查直线和圆的位置关系，一元二次方程根与系数的关系，弦长公式的应用，求得x1+x2=﹣1，x1•x2=﹣2，是解题的关键．三、解答题（本大题共2小题，每小题10分，共20分．）24．（10分）已知椭圆C：+=1（a＞b＞0）经过点（1，），离心率为．（Ⅰ）求椭圆C的方程；（Ⅱ）直线y=k（x﹣1）（k≠0）与椭圆C交于A，B两点，点M是椭圆C的右顶点．直线AM与直线BM分别与y轴交于点P，Q，试问以线段PQ为直径的圆是否过x轴上的定点？若是，求出定点坐标；若不是，说明理由．考点：直线与圆锥曲线的综合问题．专题：综合题；圆锥曲线的定义、性质与方程．分析：（Ⅰ）由椭圆C：+=1（a＞b＞0）经过点（1，），离心率为，建立方程组，即可求椭圆C的方程；（Ⅱ）直线y=k（x﹣1）（k≠0）代入椭圆方程，求出P，Q的坐标，利用以线段PQ为直径的圆过x轴上的定点N（x0，0），则等价于=0恒成立，即可得出结论．解答：解：（Ⅰ）由题意得，解得a=2，b=1．所以椭圆C的方程是．…（4分）（Ⅱ）以线段PQ为直径的圆过x轴上的定点．直线y=k（x﹣1）（k≠0）代入椭圆可得（1+4k2）x2﹣8k2x+4k2﹣4=0．设A（x1，y1），B（x2，y2），则有x1+x2=，x1x2=．又因为点M是椭圆C的右顶点，所以点M（2，0）．由题意可知直线AM的方程为y=（x﹣2），故点P（0，﹣）．直线BM的方程为y=（x﹣2），故点Q（0，﹣）．若以线段PQ为直径的圆过x轴上的定点N（x0，0），则等价于=0恒成立．又因为=（x0，），=（x0，），所以•=x02+•=0恒成立．又因为（x1﹣2）（x2﹣2）=x1x2﹣2（x1+x2）+4=，y1y2=k（x1﹣1）（x2﹣1）=，所以x02+•=﹣3=﹣0．解得x0=．故以线段PQ为直径的圆过x轴上的定点（，0）．…（14分）点评：本题考查椭圆的标准方程，考查直线与椭圆的位置关系，考查恒过定点问题，综合性强．25．（10分）设椭圆C1、抛物线C2的焦点均在x轴上，C1的中心和C2的顶点均为原点，从每条曲线上至少取两个点，将其坐标记录于表中：x 3 ﹣2 4y ﹣20 ﹣4 ﹣（1）求C1、C2的标准方程；（2）设直线l与椭圆C1交于不同两点M、N，且，请问是否存在这样的直线l过抛物线C2的焦点F？若存在，求出直线l的方程；若不存在，说明理由．考点：直线与圆锥曲线的综合问题．专题：计算题；压轴题．分析：（1）设抛物线C2：y2=2px（p≠0），由题意知C2：y2=4x（2分）．设，把点（﹣2，0）（，）代入得解得，由此可知C1的方程．（2）假设存在这样的直线l过抛物线焦点F（1，0），设其方程为x﹣1=my，设M（x1，y1），N（x2，y2），由．得x1x2+y1y2=0．由消去x，得（m2+4）y2+2my﹣3=0，然后由根的判别式和根与系数的关系可知假设成立，即存在直线l过抛物线焦点Fl的方程为：2x±y﹣2=0．解答：解：（1）设抛物线C2：y2=2px（p≠0），则有，据此验证5个点知只有（3，）、（4，﹣4）在统一抛物线上，易求C2：y2=4x（2分）设，把点（﹣2，0）（，）代入得解得∴C1方程为（5分）（2）假设存在这样的直线l过抛物线焦点F（1，0）设其方程为x﹣1=my，设M（x1，y1），N（x2，y2），由．得x1x2+y1y2=0（*）（7分）由消去x，得（m2+4）y2+2my﹣3=0，△=16m2+48＞0∴①x1x2=（1+my1）（1+my2）=1+m（y1+y2）+m2y1y2；=②（9分）将①②代入（*）式，得解得（11分），∴假设成立，即存在直线l过抛物线焦点Fl的方程为：2x±y﹣2=0（12分）点评：本题考查直线和圆锥曲线的位置关系，解题时要认真审题，仔细解答．。

一、单选题1．经过点，且斜率为的直线方程是（ ） (1,2)2A ． B ．C ．D ．20x y -=20x y +=210x y -+=230x y +-=【答案】A【分析】根据点斜式方程求解即可.【详解】解：经过点，且斜率为的直线方程是，整理得. (1,2)2()221y x -=-20x y -=故选：A2．已知空间向量，，，若，则（ ） (2,3,4)a =- (4,,)b m n =- ,R m n ∈a b ∥m n -=A ．2B ．C ．14D ．2-14-【答案】C【分析】，得到，解得答案.b a λ=(4,,)(2,3,4)(2,3,4)m n λλλλ-=-=-【详解】，则，即， a b ∥b a λ= (4,,)(2,3,4)(2,3,4)m n λλλλ-=-=-解得，，，. 2λ=-6m =8n =-14m n -=故选：C3．已知椭圆的离心率为，直线过椭圆的左顶点，则椭圆方程22221(0)x y a b a b +=>>352100x y ++=为（ ）A ．B ．22154x y +=221259x y +=C ．D ．221169x y +=2212516x y +=【答案】D【解析】直线过椭圆的左顶点,则椭圆的左顶点为,所以椭圆中，由离心率2100x y ++=(5,0)-5a =为，则，可求出椭圆的，从而可得椭圆的方程. 353c =b 【详解】直线与轴的交点为,2100x y ++=x (5,0)-直线过椭圆的左顶点，即椭圆的左顶点为.2100x y ++=(5,0)-所以椭圆中，由椭圆的离心率为，则.5a =353c =则，所以椭圆的方程为：.4b =2212516x y +=故答案为：D【点睛】本题考椭圆的简单几何性质，根据离心率求，属于基础题.,,a b c 4．在中，为边上的中线，为的中点，则（ ）ABC AD BC E AD EB =A ．B ．C ．D ．3144AB AC -1344AB AC -1344AB AC +1142AB AC +【答案】A【分析】根据平面向量基本定理，结合平面向量线性运算的性质进行求解即可. 【详解】因为为边上的中线， AD BC 所以，1()2AD AB AC =+因为为的中点，E AD 所以可得， 111131()()224244EB ED DB AD CB AB AC AB AC AB AC =+=+=++-=- 故选：A5．设，，则以线段为直径的圆的方程为（ ） (2,1)A -(4,1)B AB A ． B ． C ． D ．22(3)4x y -+=22(3)2x y -+=22(3)2x y ++=22(3)8x y ++=【答案】B【分析】由题知圆心为. ()3,0【详解】解：由题知线段中点为，AB ()3,0=所以，以线段为直径的圆的圆心为 AB ()3,022(3)2x y -+=故选：B6．设双曲线的左、右焦点分别为，是双曲线上一2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>1F 2F P C点，且．若的面积为的周长为（ ）1260F PF ∠=12F PF △12F PF △A ．BCD ．+2+【答案】A【分析】由三角形面积公式可求，结合余弦定理得1216PF PF ⋅= 22221212121212122cos (||||)2F F PF PF PF PF F PF PF PF PF PF =+-⋅∠=-+⋅，由离心率可求出，同理结合12122cos PF PF F PF -⋅∠,,a b c ()2221212122PF PF PF PF PF PF +=+-⋅代入余弦定理可求，进而得解. 12PF PF +【详解】由题可知，求得， 1212121sin 2F PF S PF PF F PF =⋅⋅∠=△1260F PF ∠= 1216PF PF ⋅=对由余弦定理可得12F PF △22221212121212122cos (||||)2F F PF PF PF PF F PF PF PF PF PF =+-⋅∠=-+⋅，即，12122cos PF PF F PF -⋅∠()()221212122222cos c a PF PF PF PF F PF =+⋅-⋅∠即，因为，解得， 2416,2b b ==2222243c a e a a+===222,6a c ==又，22221212121212122cos (||||)2F F PF PF PF PF F PF PF PF PF PF =+-⋅∠=+-⋅12122cos PF PF F PF -⋅∠即，解得， ()2212121212422cos c PF PF PF PF PF PF F PF =+-⋅-⋅∠12PF PF +=122F F c ==所以的周长为. 12F PF △1212PF PF F F ++=故选：A7．如图所示，在平行六面体中，，，，，ABCD A B C D -''''1AB =2AD =3AA '=90BAD ∠=，则的长为（ ）60BAA DAA ∠'=∠=' C A 'A ．5BCD 【答案】B【分析】由向量 得：，展开化简，再利用向量的数AC AB AD AA =+'+'()()22AC AB AD AA =+'+' 量积，便可得出答案.【详解】解：，AC AB BC CC AB AD AA '=++='+'+，()()()()()222222()AC AB AD AA AB AD AA AB AD AB AA AD AA '''∴=++=+++⋅+⋅'⋅'+ ∵，，，， 1AB =2AD =3AA '=90BAD ∠=60BAA DAA ∠'=∠=' . ()222291232(013cos 6023cos 60)142232AC ︒︒∴=+++⨯+⨯+⨯=+='⨯，即 AC ='∴AC '故选：B.8．过直线上一点作圆的切线，切点为．则四边形的43100x y ++=P 22:20C x y x +-=,A B PACB 面积的最小值为（ ）A B C D ．【答案】C【分析】由切线性质可得，由勾股定理表示出，进而得解.122PACB S PA AC =⋅⋅PA 【详解】如图，由切线性质可知，，所以，圆的,,PA AC PB BC PAC PBC ⊥⊥△≌△122PACB S PA AC =⋅⋅标准方程为，圆心为，半径为，点到直线距离，()2211x y -+=()1,0C 1r =C 4101455d +==最小，需使，故122PACB S PA AC =⋅⋅min PC d =()min122PACB S r =⋅=故选：C二、多选题9．已知双曲线的左、右焦点分别为，，若为上一点，且，则22:18y C x -=1F 2F P C 17PF =（ ）A ．的虚轴长为2B ．的值可能为5C 2PF C ．的离心率为3D ．的值可能为9C 2PF 【答案】BCD【分析】由双曲线标准式确定，可判断A ，C 是否正确，由双曲线第一定义可判断B ，D 正,,a b c 确性.【详解】由的标准式可确定：22:18y C x -=， 22231,8,9,1,3,231c a b c a b c b e a ==========故C 正确，A 错误；由双曲线第一定义可知，，解得或9，，，所以122PF PF -=17PF =25PF =2c a -=52,92≥≥BD 正确. 故选：BCD10．如图，为正方体，下面结论正确的是（ ）1111ABCD A B C D-A ．平面BD ∥11AB D B ．与平面AC 11AB D C ．平面1AC ⊥11CB D D ．异面直线与所成的角为 BD 1CB 60 【答案】ACD【分析】以D 为原点建立如图所示空间直角坐标系，利用向量法即可逐个证明.【详解】以D 为原点建立如图所示空间直角坐标系，为正方体，设边长为1，1111ABCD A B C D -则，，，，，，，， ()0,0,0D ()1,0,0A ()1,1,0B ()0,1,0C ()10,0,1D ()11,0,1A ()11,1,1B ()10,1,1C 对A ，， ，又∵平面，∵平面，∴()111,1,0BD B D ==--11BD B D ∥BD ⊄11AB D 11B D ⊂11AB D BD ∥平面，A 对；11AB D 对B ，，，，由得为平面()11,1,1AC =-- ()11,0,1AD =- ()10,1,1AB = 11110A C AD A C AB ⋅=⋅=1AC 的法向量，11AB D ，故与平面所成的角的正弦值为B 错； ()1,1,0AC =- AC 11ABD 11A C AC A C AC⋅==⋅对C ，由B 得，同理可证为平面的法向量，故平面，C 对；1AC u u u r11CB D 1AC ⊥11CB D对D ，，，∴异面直线与所成的角的余弦值为()1,1,0BD =-- ()11,0,1CB =BD 1CB ，故所成角为，D 对.1260 故选：ACD11．设椭圆的右焦点为，直线与椭圆交于，两点，则（ ）22195x y +=F (0y m m =<<A B A ．为定值 B ．的周长的取值范围是 AF BF +ABF △()6,12C ．当为直角三角形 D ．当时，m =ABF △1m =ABF △【答案】AB【分析】对选项进行逐一判断.由椭圆的定义判断A ；由为定值以及的范围判断||||AF BF +||AB B ；求出坐标，由数量积公式得出，得出为钝角三角形判断C ；求出坐,A B ·0FA FB <ABF △,A B 标，由面积公式得出的面积判断D.ABF △【详解】解：设椭圆的左焦点为，连接，由椭圆的对称性得， 1F 1AF 1AF BF =所以为定值，A 正确；16AF BF AF AF +=+=的周长为，因为为定值6，ABF △||||||AB AF BF ++||||AF BF +所以的范围是，所以的周长的范围是，B 正确； ||AB (0,6)ABF△(6,12)将，，又因为， y=A ⎛ ⎝B(2,0)F 所以，，即为钝角，23(2)02FA FB ⋅=+=-<AFB ∠所以为钝角三角形，C 错误；ABF △将与椭圆方程联立，解得，所以D 错误. 1y =,A B ⎛⎫⎫ ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭112ABF S == 故选：AB【点睛】12．在四棱锥中，底面S ABCD -ABCD是边长为2的正方形，底面，，，交于点，是棱上的动点，SA ⊥ABCD SA AB =AC BD O M SD 则（ ）A ．存在点，使平面 M //OM SBCB ．三棱锥体积的最大值为S ACM -23C ．点到平面的距离与点到平面的距离之和为定值2 M ABCD M SAB D ．存在点，使直线与所成的角为 M OM AB 60 【答案】ACD【分析】根据题意，以为坐标原点，所在直线分别为轴，利用向量法判断A AB AD AS ，，,,x y z CD ，根据底面积不变，高最大时，锥体体积最大，判断B 选项.根据线面平行的判定定理判断A. 【详解】解：根据题意，以为坐标原点，所在直线分别为轴，建立空间直角A AB AD AS ，，,,x y z 坐标系，如图，则, (0,0,0),(2,2,0),(2,0,0),(0,2,0),(0,0,2),(1,1,0)A C B D S O 由是棱上的动点，设，M SD (0,,2),(02)M λλλ-≤≤,其中为到平面的距离，13S ACM SAC V S h -=⨯ h M SAC 因为底面为正方形，故, ABCD OD AC ⊥又底面底面 SA ⊥,ABCD OD ⊂,ABCD 所以,SA OD ⊥又,平面， SA AC A ⋂=,SA AC ⊂SAC 所以底面,OD ⊥SAC 所以当与D 重合时，三棱锥体积的最大且为，故B 错M S ACM-1142323S ACM V -=⨯⨯⨯=误；当为中点时，是的中位线，所以，又平面，M SD OM SBD //OM SB OM ⊄SBC 平面，所以平面，故A 正确；SB ⊂SBC //OM SBC 点到平面的距离， M ABCD 12d λ=-点到平面的距离,M SAB 2|||(0,,2)(0,2,0)|2||AM AD λλd λAD →→→⋅-⋅===所以，故C 正确.1222d d λλ+=-+=,,(2,0,0)AB →=(1,1,2)OM λλ→=---若存在点，使直线与所成的角为M OM AB 60︒则，化简得，解得1cos 602AB OM AB OM ⋅︒=== 2310λλ-+=λ=所以，当与所成角为，故D 正确； λ=OM AB 60︒故选：ACD三、填空题13．若，，则___________． ()53,2,a =()0,1,4b =- 2a b -=【分析】由向量坐标的线性运算及模运算计算即可.【详解】，故()()()22320,1,42,1,13,,5a b -=-⨯-= a -=14．已知正方形的中心为直线，的交点，正方形一边所在的直线方程为220x y -+=10x y ++=，则它邻边所在的直线方程为___________．350x y +-=【答案】390,330x y x y -+=--=【分析】先求出中心坐标为，再根据邻边所在直线与垂直设方程为，进(1,0)M -1l 34,l l 230x y d -+=而结合点即可求解. (1,0)M -【详解】解：，解得，22010x y x y -+=⎧⎨++=⎩10x y =-⎧⎨=⎩∴中心坐标为，(1,0)M -点M 到直线的距离1:350l x y +-=d设与垂直两线分别为，则点， 1l 34l l 、(1,0)M -设方程为34,l l 230x y d -+=或 ， 23d =-9∴它邻边所在的直线方程为． 390,330x y x y -+=--=故答案为：390,330x y x y -+=--=15．已知圆，直线的距离等于1，则22x y a +=:=l y x l =a ___________． 【答案】4【分析】由圆心到直线距离可确定，进而得解. 2rd =【详解】圆的圆心为，则. 22x y a +=()0,0,r =2r d ==4a =故答案为：416．正方体的棱长为2，若动点在线段上运动，则的取值范围是1111ABCD A B C D -P 1BD DC AP ⋅___________． 【答案】[]0,4【分析】建立空间直角坐标系，设，即可求出，再根据的范围，求出1BP BD λ=⋅ DC AP ⋅λ的取值范围．DC AP ⋅【详解】解：以所在的直线为轴，以所在的直线为轴，以所在的直线为轴，建立DAx DC y 1DD z 空间直角坐标系．则，，，，．()0,0,0D ()0,2,0C ()2,0,0A ()2,2,0B ()10,0,2D ，，．∴()0,2,0DC = ()12,2,2BD =-- ()0,2,0AB =点在线段上运动，P 1BD ，且． ∴()12,2,2BP BD λλλλ=⋅=--01λ……，∴()2,22,2AP AB BP λλλ=+=--，∴44DC AP λ⋅=-∵，∴，即， 01λ……0444λ≤-≤[]0,4DC AP ⋅∈故答案为：．[]0,4四、解答题17．已知的三个顶点分别为，，．ABC ()2,4A ()1,1B ()7,3C(1)求边的垂直平分线的方程； BC (2)求的面积． ABC 【答案】(1) 3140x y +-=(2) 8【分析】（1）计算，的中点为，边的垂直平分线的斜率，得到直线方13BC k =BC ()4,2BC 3k =-程.（2）计算到直线的距离为，得到面积. BC =A BC d =【详解】（1），故边的垂直平分线的斜率，的中点为， 311713BC k -==-BC 3k =-BC ()4,2故垂直平分线为，即. ()342y x =--+3140x y +-=（2=所在的方程为，即， BC ()1113y x =-+320x y -+=到直线的距离为. A BC d 11822S BC d =⋅=⨯=18．求适合下列条件的圆锥曲线的标准方程：(1)以直线为渐近线，焦点是，的双曲线； y =()3,0-()3,0(2)离心率为，短轴长为6的椭圆． 45【答案】(1)22136x y -=(2)或221259x y +=221259y x +=【分析】（1）由题意设双曲线方程为(，)，根据焦点坐标和双曲线的渐近线方22221x y a b-=0a >0b >程求出，即可；a b （2）分椭圆的焦点在轴时和轴时讨论求解即可.x y 【详解】（1）解：由题意设双曲线方程为，由焦点坐标可知，22221(0,0)x y a b a b-=>>3c =双曲线的渐近线方程为，可得 y =ba=又，解得222+=a b c a =b =所以双曲线的方程为.22136x y -=（2）解：当焦点在轴时，设椭圆方程为，x 22221x y a b +=(0)a b >>由题可得，解得，，2224526c a b a b c ⎧=⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩5a =3b =所以椭圆方程为；221259x y +=当焦点在轴时，设椭圆方程为，y 22221y x a b +=(0)a b >>由题可得，解得，，2224526c a b a b c ⎧=⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩5a =3b =所以椭圆方程为；221259y x +=所以，所求椭圆方程为或.221259x y +=221259y x +=19．如图，在正方体中，为的中点．1111ABCD A B C D -E 1BB(1)求证：平面； 1BC ⊥1ACD (2)求直线与平面所成角的余弦值． 1D C 1AD E 【答案】(1)证明见详解【分析】（1）要证平面，可证，结合正方体性质即可求证；1BC ⊥1ACD 111BC A DBC CD⊥⎧⎨⊥⎩（2）以方向为轴正方向，方向为轴正方向，方向为轴正方向，建立空间直角坐标AD x AB y 1AA z系，求出和平面的法向量，由向量的夹角公式求出与平面所成角的正弦值，结1D C1AD E 1D C 1AD E 合同角三角函数即可求解.【详解】（1）连接，因为几何体为正方体，所以，四边形为平行四边形，11,A D AC 11//D C AB 11ABC D 所以，因为，所以，11//BC AD 11AD DA ⊥11BC A D ⊥又平面，平面，所以平面，11,,,CD BC CD CC BC CC C BC ⊥⊥=⊂ 11BCC B 1CC ⊂11BCC B CD ⊥11BCC B 又平面，所以，1BC ⊂11BCC B 1BC CD ⊥平面，平面，所以平面； 1,CD A D D CD =⊂ 1ACD 1A D ⊂1ACD 1BC ⊥1ACD（2）以方向为轴正方向，方向为轴正方向，方向为轴正方向，建立空间直角坐标AD x AB y 1AA z 系，不妨设正方体边长为1，则，，()()()110,0,0,1,1,0,1,0,1,0,1,2A C D E ⎛⎫⎪⎝⎭()10,1,1D C =-，设平面的法向量为，则，即，设()111,0,1,0,1,2AD AE ⎛⎫== ⎪⎝⎭ 1AD E (),,n x y z = 100n AD n AE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩020x z y z +=⎧⎨+=⎩，则，，2x =1,2y z ==-()2,1,2n =-设直线与平面所成角为，则，所以1D C 1AD Eθ1sin cos D C θ==π4θ=cos θ=，故直线与平面. 1D C 1AD E20．已知圆的方程为．C 221x y +=(1)求过点且与圆相切的直线的方程；()1,2P C l (2)直线过点，且与圆交于两点，当是等腰直角三角形时，求直线的方程． m (1,2)P C ,A B AOB m 【答案】(1)或 1x =3450x y -+=(2)或 10x y -+=750x y --=【分析】（1）斜率不存在时显然相切，斜率存在时，设出直线的点斜式方程，由圆心到直线距离等于半径求出，进而得解；k （2，进而得解. 【详解】（1）当直线斜率不存在时，显然与相切； 1x =221x y +=当直线斜率存在时，可设，由几何关系可得，解得，故():12l y k x =-+1d r =34k =，即，故过点且与圆相切的直线的方程为或()3:124l y x =-+3450x y -+=()1,2P C l 1x =；3450xy -+=（2）设，可设中点为，因为是等腰直角三角形，所以，即()1:12my k x =-+ABD AOBOD =圆心到直线距离，解得或7，故直线或，即d =11k =():12m y x =-+()712y x =-+或.10x y-+=750x y --=21．如图，边长为1的正方形所在平面与正方形所在平面互相垂直，动点、分别ABCD ABEF M N 在正方形对角线和上移动，且．AC BF (0CM BN a a ==<<(1)求证与平面平行； MN BCE(2)当的余弦值． a =A MNB --【答案】(1)证明见详解(2)13-【分析】（1）采用建系法，表示出坐标，要证与平面平行，即证平面的,M N MN BCE MN ⊥BCE 法向量；（2）分别求出平面和平面的法向量，由向量夹角的余弦公式即可求解.AMN MNB 【详解】（1）因为平面平面，平面平面，，所以ABCD ⊥ABEF ABCD ABEF AB =BE AB ⊥平面，，所以平面，显然三垂直，以方向为轴正BE ⊥ABCD BC AB ⊥BC ⊥ABEF ,,BA BE BC BA x 方向，方向为轴正方向，方向为轴正方向，建立空间直角坐标系，BE y BC z B AEC -，因为，所以，，()()()()1,0,0,0,0,1,0,0,0,1,1,0A C B F (0CM BN a a ==<<CM = BN设，，，由，得()()111222,,,,,M x y z N x y z ()111,,1CM x y z =- ()1,0,1=- CA CM = M，，，由得，，可设平面()222,,BN x y z = ()1,1,0= BF BN = N ⎫⎪⎭1MN ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 的法向量为，，所以与平面平行；BCE ()1,0,0n =r 0MN n ⋅=MN BCE（2）当，，，a =1111,0,,,,02222M N ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()1,0,0A ()0,0,0B 1111,0,,,,02222AM AN ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ，， 1111,0,,,,02222BM BN ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭设平面的法向量为，则，即，可设，故，设AMN ()1,,n x y z = 1100n AM n AN ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩x y z ==1x =()11,1,1n = 平面的法向量为，则，即，令，则，故MNB ()2333,,n x y z = 2200n BM n BN ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 333300x z x y +=⎧⎨+=⎩31x =331y z ==-，设二面角的平面角为，则， ()21,1,1n =-- A MN B --θ121cos cos ,3n n θ==- 故二面角的余弦值为.A MNB --13-22．已知椭圆的离心率为，且经过点．2222:1(0)xy C a b a b+=>>1231,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭(1)求椭圆的方程；C (2)若直线与椭圆交于两点，为坐标原点，直线的斜率之积等于y kx m =+C M N 、O OM ON 、34-，试探求的面积是否为定值，并说明理由．OMN 【答案】(1)22143x y +=(2)【分析】（1）将代入标准方程得关系，由离心率得关系，结合即可求31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭,a b ,a c 222a b c =+解；（2）设，联立直线与椭圆方程，由斜率之积等于求出与关系，由弦长()()1122,,,M x y N x y 34-k m 公式求出，由点到直线距离公式求出的高，结合三角形面积公式化简即可求解. MN OMN 【详解】（1）因为椭圆过，故，又，，联立解得31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭221914a b +=22214c e a ==222a b c =+，所以椭圆的方程为； 2221,3,4c b a ===C 22143x y +=（2）设，联立得，()()1122,,,M x y N x y 22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩()2224384120k x kmx m +++-=，()()()()2222284341248430km k m k m ∆=-+-=+->， ()12221228434343km x x k m x x k -⎧+=⎪+⎪⎨-⎪=⎪+⎩()2212121212121212OM ON k x x km x x my y kx m kx m k k x x x x x x +++++⋅=⋅=⋅= ()()()()()22222222222222438438434343434343m km k km m k m k m m k k k m m k --⎛⎫⋅+⋅+ ⎪--++++⎝⎭==--+，即，()()222343443m k m -==--22243m k =+d =12OMN S MN d =⋅==△所以的面积为定值.OMN。

北京市海淀北大附中2017-2018学年高二数学上学期期中试题 理（含解析）一、本大题共4小题，共计总分15分（每空3分，共5空，合计15分）．已知x 、y 、z 均为实数，m ，n 为确定实数．写成下列各问题：（可用字母与符号：m 、n 、p 、q 、∨、∧、⌝、∀、∃）1．设命题p 为：“0m ≠”，表述命题p ⌝：__________．A 1D A 【答案】0m =【解析】∵0m ≠的否这是：0m =，∴若p 为：0m ≠，则:0p m ⌝=．2．设命题q 为：“0n ≠”，用字母与符号表述命题“m 、n 均为非零实数”：__________．A 1D 1C 1B 1CB A D【答案】p q ∧【解析】“m 、n 均为非零实数”，即“0m ≠，0n ≠”，又命题:p “0m ≠”，命题q 为：“0n ≠”，故用字母符号表述命题：“m 、n 均为非零实数”为：p q ∧．3．已知增函数()y f x =，命题:t “x y ∀>，()()0f x f y ->”，t ⌝是：__________．【答案】x y ∃>，()()0f x f y -≤【解析】全称命题的否定需将全称量词改为存在量词，同时否定结论，故命题:r “x y ∀>，()()0f x f y ->”，则r ⌝是：x y ∃>，()()0f x f y -≤．4．某学生三好学生的评定标准为：（1）各学科成绩等级均不低于等级B ，且达A 及以上等级学科比例不低于85%； （2）无违反学校规定行为，且老师同学对其品德投票评定为优秀比例不低于85%； （3）体育学科综合成绩不低于85分．设学生达A 及以上等级学科比例为%x ，学生的品德被投票评定为优秀比例为%y ，学生的体育学科综合成绩为(0100)x y z z 、、≤≤．用(,,)x y z 表示学生的评定数据．已知参评候选人各学业成绩均不低于B ，且无违反学校规定行为．则：（1）下列条件中，是“学生可评为三好学生”的充分不必要条件的有__________．①(85,80,100) ②(85,85,100) ③255x y z ++≥ ④285x y z ++≥（2）写出一个过往学期你个人的（或某同学的）满足评定三好学生的必要条件__________．【答案】（1）②④（2）200x y z ++≥【解析】（1）对于①，由数据可知，学生的品德被投票评定为优秀比例是80%，低于85%，不能被评三好学生，充分性不成立；对于②，由数据可知，学生的评定数据均满足被评为三好学生的评定标准，充分性成立，但反之，被评为三好学生，成绩不一定是(85,85,100)，必要性不成立，故②符合题意；对于③，由85x ≥，85Y ≥，85z =，得255x Y z ++≥，故255x y z ++≥是学生可评为三好学生的充要条件，故③不符合题意；对于④，由③知285x Y z ++≥是学生可评为三好学生的充分不必要条件，故④符合题意． 综上所述，“学生可评为三好学生”的充分不必要条件有②④．（2）由（1）可知，255x y z ++≥是“学生可评为三好学生”的充分条件，故满足评定三好学生的必要条件可以是：200x y z ++≥．二、本大题共7小题，共计总分31分．（填空2（1），6（1）每空4分，2（2），6（2）每空4分，其余每空3分，共7空，合计21分；第3，4小题为解答题，每题5分，合计10分） 已知单位正方形1111ABCD A B C D -，点E 为11B D 中点．1．设1AD a =，1AB b =，以{}a b c 、、为基底．表示：（1）AE =__________；（2）1AC =__________．【答案】（1）1122a b +．（2）111222a b c ++． 【解析】（1）在11AB D △，1AB b =，1AD a =， E 为11B D 中点， ∴111111()()2222AE AB AD a b a b =+=+=+．（2）11111111122222AC AE EC AE AC AE AC a b c =+=+=+=++． 2．以A 为原点，分别以AB 、AD 、1AA 为x 、y 、z 轴，建立空间直角坐标系，则： （1）点E 坐标为__________．（2）若点F 满足：F 在直线1BB 上，且EF ∥面11AD C ，则点F 坐标为__________．【答案】（1）11,,122⎛⎫ ⎪⎝⎭．（2）11,0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭． 【解析】（1）∵1111ABCD A B C D -是单位正方体，∴棱长为1，∴1(1,0,1)B ，1(0,1,1)D ， ∴由中点坐标公式得11,,122E ⎛⎫ ⎪⎝⎭． （2）易知当F 为1BB 中点时，1EF BD ∥，从而EF ∥平面11AD C ， ∴11,0,2F ⎛⎫ ⎪⎝⎭．以下3、4题写出完整求解过程（在答题卡图中作出必要图像）3．求直线1AB 与11AD C 所成的角．【答案】见解析．【解析】解：设直线1AB 与平面11AD C 所成的角为θ，∵(0,0,0)A ，1(1,0,1)B ，1(1,1,1)C ，1(0,1,1)D ，∴1(1,0,1)AB =，1(1,1,1)AC =，1(0,1,1)AD =，设平面11AD C 的一个法向量为(,,)n x y z =，则1100AC n AD n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩，即00x y z y z ++=⎧⎨+=⎩，令1y =，则0x =，1z =-， ∴(0,1,1)n =-， ∴1||11sin |cos ,|2||||2AB n AB n AB n θ⋅=<>===⋅， ∴30θ=︒，即直线1AB 与平面11AD C 所成的角为30︒．4．求二面角111B AD C --的大小．【答案】见解析．【解析】解：设平面11AB D 的一个法向量为(,,)m x y z =，则1100AB m AD m ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩，即00x z y z +=⎧⎨+=⎩，令1x =，则1y =，1z =-， ∴(1,1,1)m =-，∴由3知平面11AD C 的法向量(0,1,1)n =-，∴cos ,m n <>== 故二面角111B AD C --的大小为． 5．过点C 与直线1AC 所成角为45°，且与平面ABCD 所成角为60°的直线条数为__________．【答案】2【解析】过点C 与直线1AC 所成角为45°，且与平面ABCD 所成角为60°的直线条数与过1C 与直线1AC 所成角为45︒，且与平面ABCD 所在的角为60︒的直线条数相同，过1C 与直线1AC 所成角为45︒的直线为以1C 为项点，以1AC 为轴线的圆锥的母线，过1C 且与平面ABCD 所成角为60︒的直线是以1C 为顶点，以1CC 为轴线，顶角为60︒的圆锥的母线，由于1tan AC C =∠所以14560AC C ︒<<︒∠，故这两个圆锥曲面的相交，有2条交线，从而过点C 与直线1AC 所成角为45︒，且与平面ABCD 所成角为60︒的直线条数为2．6．设有公共顶点的三个面构成一组，例如共顶点A 的平面组为：面11ADD A 、面ABCD 、面11ABB A ．正方体内（含表面）有一动点P ，到共点于A 的三个面的距离依次为1d 、2d 、3d ． （1）写出一个满足1231d d d ++=的点P 坐标__________．（按2题建系）（2）若一个点到每组有公共顶点的三个侧面（共八组）距离和均不小于1，则该点轨迹图形的体积为：__________．A 1A 【答案】（1）(0,0,1)．（2）112．【解析】（1）设(,,)P x y z ，则P 到平面11ADD A 的距离为x ，P 到平面ABCD 的距离为z ，P 到平面11ABB A 的距离为y ，故由1231d d d ++=得1x y z ++=，故任写一个满足1x y z ++=的坐标即可，0(0,0,1)y ．（2）若点P 到共顶点A 的平面组的距离和1x y z ++=，则点P 位于平面1A BD 上，若点P 到共顶点A 的平面组的距离和1x y z ++≥，则P 位于正方体除去三棱锥1A A BD -剩余的几何体内，因此，若一个点到每组有公共点的三个侧面的距离和均不小于1，则点位于正方体削去如图所示三棱锥后剩余的八面体中，该八面体积21113212V =⨯⨯=⎝⎭． A 1D 1C 1B 1CB AD三、本大题共4小题共计总分41分．（填空1，3（1）每小题4分，3（3），（4）每小题2分，其余各填空题每题3分，共12小题，合计36分，4（1）题赋分最高5分）圆锥曲线：用不同角度的平面截两个共母线且有公共轴和顶点的圆锥得到截面轮廓线，这些不同类型的曲线统称为圆锥曲线（如图1）1．写出图中你认为的不同类型圆锥曲线名称：__________．【答案】圆，椭圆，双曲线，抛物线．【解析】因垂直于锥面的平面去截圆锥，得到的是圆，得平面逐渐倾斜，得到椭圆，当平面倾斜得“和且仅和”圆锥的一条母线平行时，得到抛物线，用平行于圆锥的轴线的平面去截二次锥面可得到双曲线，故圆中不同类型的圆锥曲线有圆，椭圆，双曲线和抛物线．。

2017-2018学年北京市101中学高二（上）期中数学试卷（理科）一、选择题共8小题，共40分．在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项．1．（5分）三条直线l1，l2，l3的位置如图所示，它们的斜率分别为k1，k2，k3，则k1，k2，k3的大小关系是（）A．k1＞k2＞k3B．k1＞k3＞k2C．k3＞k2＞k1D．k2＞k3＞k12．（5分）如图：在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中，M为A1C1与B1D1的交点．若=，=，=，则下列向量中与相等的向量是（）A．﹣++B．++C．﹣﹣+D．﹣+3．（5分）过点（﹣l，3）且与直线x﹣2y+3=0平行的直线方程是（）A．x﹣2y﹣5=0 B．x﹣2y+7=0 C．2x+y﹣1=0 D．2x+y﹣5=04．（5分）已知球O与正方体各棱均相切，若正方体棱长为，则球O的表面积为（）A． B．2πC．4πD．6π5．（5分）在下列命题中：①若向量共线，则向量所在的直线平行；②若向量所在的直线为异面直线，则向量一定不共面；③若三个向量两两共面，则向量共面；④已知是空间的三个向量，则对于空间的任意一个向量总存在实数x，y，z使得；其中正确的命题的个数是（）A．0 B．1 C．2 D．36．（5分）如图所示，已知空间四边形OABC，OB=OC，且∠AOB=∠AOC=，则cos＜，＞的值为（）A．B．0 C．D．7．（5分）如图，点O为正方体ABCD﹣A′B′C′D′的中心，点E为面B′BCC′的中心，点F为B′C′的中点，则空间四边形D′OEF在该正方体的各个面上的投影不可能是（）A．B．C．D．8．（5分）如图，一个直径为1的小圆沿着直径为2的大圆内壁的逆时针方向滚动，M和N是小圆的一条固定直径的两个端点．那么，当小圆这样滚过大圆内壁的一周，点M，N在大圆内所绘出的图形大致是（）A．B．C．D．二、填空题共6小题，共30分．9．（5分）若直线ax+4y﹣l=0与2x﹣5y+6=0互相垂直，则a的值为．10．（5分）过原点且倾斜角为60°的直线被圆x2+y2﹣4y=0所截得的弦长为．11．（5分）正四面体棱长为，则它的体积是．12．（5分）若直线（2m2+m﹣3）x+（m2﹣m）y=4m﹣l与直线2x﹣3y=5平行，则m的值是．13．（5分）如图，在一个60°的二面角的棱上，有两个点A、B，AC、BD分别是在这个二面角的两个半平面内垂直于AB的线段，且AB=4cm，AC=6cm，BD=8cm，则CD的长为．14．（5分）在如图所示的棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，作与平面ACD1平行的截面，则截得的三角形中面积最大的值是；截得的平面图形中面积最大的值是．三、解答题共4小题，共50分．解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程．15．（12分）已知圆C经过P（4，﹣2），Q（﹣1，3）两点，且圆心在x轴上．（1）求直线PQ的方程；（2）圆C的方程；（3）若直线l∥PQ，且l与圆C交于点A，B，且以线段AB为直径的圆经过坐标原点，求直线l的方程．16．（12分）如图，在三棱锥P﹣ABC中，PA⊥AB，PA⊥BC，AB⊥BC，PA=AB=BC=2，D为线段AC的中点，E为线段PC上一点．（1）求证：PA⊥BD；（2）求证：平面BDE⊥平面PAC；（3）当PA∥平面BDE时，求三棱锥E﹣BCD的体积．17．（12分）已知圆M：x2+（y﹣2）2=1，Q是x轴上的动点，QA，QB分别切圆M于A，B两点．（Ⅰ）当Q的坐标为（1，0）时，求切线QA，QB的方程；（Ⅱ）求四边形QAMB面积的最小值；（Ⅲ）若|AB|=，求直线MQ的方程．18．（14分）如图，正三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面边长是2，侧棱长是，D是AC的中点．（Ⅰ）求证：B1C∥平面A1BD；（Ⅱ）求二面角A1﹣BD﹣A的大小；（Ⅲ）在线段AA1上是否存在一点E，使得平面B1C1E⊥平面A1BD，若存在，求出AE的长；若不存在，说明理由．2017-2018学年北京市101中学高二（上）期中数学试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题共8小题，共40分．在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项．1．（5分）三条直线l1，l2，l3的位置如图所示，它们的斜率分别为k1，k2，k3，则k1，k2，k3的大小关系是（）A．k1＞k2＞k3B．k1＞k3＞k2C．k3＞k2＞k1D．k2＞k3＞k1【解答】解：直线l1的倾斜角为钝角，斜率k1＜0．l2与l3的倾斜角都为锐角，且l2的倾斜角大于l3的倾斜角，因此k2＞k3＞0．∴k1，k2，k3的大小关系是：k2＞k3＞k1．故选：D．2．（5分）如图：在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中，M为A1C1与B1D1的交点．若=，=，=，则下列向量中与相等的向量是（）A．﹣++B．++C．﹣﹣+D．﹣+【解答】解：由题意，====；故选：A．3．（5分）过点（﹣l，3）且与直线x﹣2y+3=0平行的直线方程是（）A．x﹣2y﹣5=0 B．x﹣2y+7=0 C．2x+y﹣1=0 D．2x+y﹣5=0【解答】解：设直线方程为x﹣2y+c=0，（c≠3），∵直线过点（﹣l，3），∴代入直线方程的﹣1﹣2×3+c=0，得c=7，则所求直线方程为x﹣2y+7=0，故选：B．4．（5分）已知球O与正方体各棱均相切，若正方体棱长为，则球O的表面积为（）A． B．2πC．4πD．6π【解答】解：∵一个球与一个棱长为的正方体的每条棱都相切，∴这个球的半径R==1∴这个球的表面积为S=4πR2=44π×1=4π．故选：C．5．（5分）在下列命题中：①若向量共线，则向量所在的直线平行；②若向量所在的直线为异面直线，则向量一定不共面；③若三个向量两两共面，则向量共面；④已知是空间的三个向量，则对于空间的任意一个向量总存在实数x，y，z使得；其中正确的命题的个数是（）A．0 B．1 C．2 D．3【解答】解：由于向量是可自由平移的，所以向量共线，不一定向量所在的直线平行，故命题①不正确；同样因为向量是可自由平移的，向量所在的直线为异面直线，则向量也可能共面，故命题②不正确；三个向量两两共面，如直角坐标系的三个基向量，它们不共面，故命题③不正确；由空间向量基本定理，可知，只有当三个向量，不共面的时候，由它们做基底，才有后面的结论，故命题④不正确．即4个命题都不正确．故选：A．6．（5分）如图所示，已知空间四边形OABC，OB=OC，且∠AOB=∠AOC=，则cos＜，＞的值为（）A．B．0 C．D．【解答】解：空间四边形OABC中，OB=OC，∠AOB=∠AOC=，∴=﹣，∴•=•（﹣）=•﹣•=||×||×cos﹣||×||×cos=||×（||﹣||）=0，∴cos＜，＞==0．故选：B．7．（5分）如图，点O为正方体ABCD﹣A′B′C′D′的中心，点E为面B′BCC′的中心，点F为B′C′的中点，则空间四边形D′OEF在该正方体的各个面上的投影不可能是（）A．B．C．D．【解答】解：由题意知光线从上向下照射，得到C，光线从前向后照射，得到A，光线从左向右照射得到B，故空间四边形D′OEF在该正方体的各个面上的投影不可能是D，故选：D．8．（5分）如图，一个直径为1的小圆沿着直径为2的大圆内壁的逆时针方向滚动，M和N是小圆的一条固定直径的两个端点．那么，当小圆这样滚过大圆内壁的一周，点M，N在大圆内所绘出的图形大致是（）A．B．C．D．【解答】解：如图所示，由题意可知，小圆O1总与大圆O相内切，且小圆O1总经过大圆的圆心O．设某时刻两圆相切于点A，此时动点M所处位置为点M′，则大圆圆弧与小圆点M转过的圆弧相等；以切点A在如图上运动为例，记直线OM与此时小圆O 1的交点为M1，记∠AOM=θ，则∠OM1O1=∠M1OO1=θ，∴∠M1O1A=∠M1OO1+∠OM1O1=2θ；大圆圆弧的长为l1=θ×1=θ，小圆圆弧的长为l2=2θ×=θ，即l1=l2，∴小圆的两段圆弧与圆弧长相等，∴点M1与点M′重合，即动点M在线段MO上运动，同理可知，此时点N在线段OB上运动．点A在其他象限类似可得，M、N的轨迹为相互垂直的线段．观察各选项，只有选项A符合．故选：A．二、填空题共6小题，共30分．9．（5分）若直线ax+4y﹣l=0与2x﹣5y+6=0互相垂直，则a的值为10．【解答】解：由﹣×=﹣1，解得a=10．故答案为：10．10．（5分）过原点且倾斜角为60°的直线被圆x2+y2﹣4y=0所截得的弦长为2．【解答】解：设弦长为l；过原点且倾斜角为60°的直线为y=x整理圆的方程为x2+（y﹣2）2=4，圆心为（0，2），半径r=2圆心到直线的距离为=1，则==；∴弦长l=2故答案为：211．（5分）正四面体棱长为，则它的体积是．【解答】解：如图，P﹣ABC是棱长为2的正四面体，S△ABC==，过P作PO⊥平面ABC，垂足是O，OD===，PO===，∴该正四面体的体积V===．故答案为：．12．（5分）若直线（2m2+m﹣3）x+（m2﹣m）y=4m﹣l与直线2x﹣3y=5平行，则m的值是．【解答】解：由﹣3（2m2+m﹣3）﹣2（m2﹣m）=0，化为：8m2+m﹣9=0，解得m=﹣，1．经过验证m=1时两条直线不平行，舍去．∴m=﹣，故答案为：．13．（5分）如图，在一个60°的二面角的棱上，有两个点A、B，AC、BD分别是在这个二面角的两个半平面内垂直于AB的线段，且AB=4cm，AC=6cm，BD=8cm，则CD的长为2cm．【解答】解：∵在一个60°的二面角的棱上，有两个点A、B，AC、BD分别是在这个二面角的两个半平面内垂直于AB的线段，且AB=4cm，AC=6cm，BD=8cm，∴=（）2=+=36+16+64+2×6×8×cos120°=68．∴CD的长||==2cm．故答案为：2cm．14．（5分）在如图所示的棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，作与平面ACD1平行的截面，则截得的三角形中面积最大的值是2；截得的平面图形中面积最大的值是3．【解答】解：截得的三角形中面积最大是以正方体的表面正方形的对角线所构成的等边三角形，如图中的△A1C1B，∵正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2，∴A1C1=C1B=A1B=，∴S==2，△A1C1B如图平面α截正方体所得截面为正六边形，此时，截面面积最大，其中MN=2，GH=，OE==，截面面积S==．故答案为：，．三、解答题共4小题，共50分．解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程．15．（12分）已知圆C经过P（4，﹣2），Q（﹣1，3）两点，且圆心在x轴上．（1）求直线PQ的方程；（2）圆C的方程；（3）若直线l∥PQ，且l与圆C交于点A，B，且以线段AB为直径的圆经过坐标原点，求直线l的方程．【解答】解：（1）∵圆C经过P（4，﹣2），Q（﹣1，3）两点，∴直线PQ的方程为：，即x+y﹣2=0．（2）∵圆C经过P（4，﹣2），Q（﹣1，3）两点，且圆心在x轴上．∴设圆心C（a，0），则=，解得a=1，∴圆半径r==，∴圆C的方程为（x﹣1）2+y2=13．（3）设直线l的方程为y=﹣x+m，A（x 1，m﹣x1），B（x2，m﹣x2），由题意可知OA⊥OB，即•=0，∴x1x2+（m﹣x1）（m﹣x2）=0，化简得2x1x2﹣m（x1+x2）+m2=0．（*）由，得2x2﹣2（m+1）x+m2﹣12=0，所以x1+x2=m+1，x1x2=．代入（*）式，得m2﹣12﹣m•（m+1）+m2=0，∴m=4或m=﹣3，经检验都满足判别式△＞0，∴直线l的方程为x+y﹣4=0或x+y+3=0．16．（12分）如图，在三棱锥P﹣ABC中，PA⊥AB，PA⊥BC，AB⊥BC，PA=AB=BC=2，D为线段AC的中点，E为线段PC上一点．（1）求证：PA⊥BD；（2）求证：平面BDE⊥平面PAC；（3）当PA∥平面BDE时，求三棱锥E﹣BCD的体积．【解答】解：（1）证明：由PA⊥AB，PA⊥BC，AB⊂平面ABC，BC⊂平面ABC，且AB∩BC=B，可得PA⊥平面ABC，由BD⊂平面ABC，可得PA⊥BD；（2）证明：由AB=BC，D为线段AC的中点，可得BD⊥AC，由PA⊥平面ABC，PA⊂平面PAC，可得平面PAC⊥平面ABC，又平面PAC∩平面ABC=AC，BD⊂平面ABC，且BD⊥AC，即有BD⊥平面PAC，BD⊂平面BDE，可得平面BDE⊥平面PAC；（3）PA∥平面BDE，PA⊂平面PAC，且平面PAC∩平面BDE=DE，可得PA∥DE，又D为AC的中点，可得E为PC的中点，且DE=PA=1，由PA⊥平面ABC，可得DE⊥平面ABC，=S△ABC=××2×2=1，可得S△BDC则三棱锥E﹣BCD的体积为DE•S=×1×1=．△BDC17．（12分）已知圆M：x2+（y﹣2）2=1，Q是x轴上的动点，QA，QB分别切圆M于A，B两点．（Ⅰ）当Q的坐标为（1，0）时，求切线QA，QB的方程；（Ⅱ）求四边形QAMB面积的最小值；（Ⅲ）若|AB|=，求直线MQ的方程．【解答】解：（I）当过Q的直线无斜率时，直线方程为x=1，显然与圆相切，符合题意；当过Q的直线有斜率时，设切线方程为y=k（x﹣1），即kx﹣y﹣k=0，∴圆心（0，2）到切线的距离d==1，解得k=﹣．综上，切线QA，QB的方程分别为x=1，3x+4y﹣3=0．（II）S=2S△MAQ=2×=．四边形QAMB∴当MQ⊥x轴时，MQ取得最小值2，∴四边形QAMB面积的最小值为．（III）圆心M到弦AB的距离为=，设MQ=x，则QA2=x2﹣1，又AB⊥MQ，∴（x﹣）2+（）2=x2﹣1，解得x=3．∴Q（，0）或Q（﹣，0）．∴直线MQ的方程为y=﹣x+2或y=+2．18．（14分）如图，正三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面边长是2，侧棱长是，D是AC的中点．（Ⅰ）求证：B1C∥平面A1BD；（Ⅱ）求二面角A1﹣BD﹣A的大小；（Ⅲ）在线段AA1上是否存在一点E，使得平面B1C1E⊥平面A1BD，若存在，求出AE的长；若不存在，说明理由．【解答】（本小题满分14分）（Ⅰ）证明：连结AB1交A1B于M，连结B1C，DM，因为三棱柱ABC﹣A1B1C1是正三棱柱，所以四边形AA1B1B是矩形，所以M为A1B的中点．因为D是AC的中点，所以MD是三角形AB1C的中位线，…（2分）所以MD∥B1C．…（3分）因为MD⊂平面A1BD，B1C⊄平面A1BD，所以B1C∥平面A1BD．…（4分）（Ⅱ）解：作CO⊥AB于O，所以CO⊥平面ABB1A1，所以在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中，如图建立空间直角坐标系O﹣xyz．因为AB=2，，D是AC的中点．所以A（1，0，0），B（﹣1，0，0），，，…（5分）所以，，．设是平面A 1BD的法向量，所以即令，则y=2，z=3，所以是平面A 1BD的一个法向量．…（6分）由题意可知是平面ABD的一个法向量，…（7分）所以．…（8分）所以二面角A1﹣BD﹣A的大小为．…（9分）（Ⅲ）解：设E（1，x，0），则，设平面B1C1E的法向量，所以即令，则x 1=3，，，…（12分）又，即，解得，所以存在点E，使得平面B 1C1E⊥平面A1BD且．…（14分）。

北师大隶真切验中学2021 －2021 学年度第一学期高二年级数学〔理科〕期中练习试卷〔一卷〕 试卷说明：1、 本试卷考试时间为 120 分钟；总分为 150 分，试卷一 100 分，试卷 二 50 分.2、试卷一共有三道大题，19 道小题；试卷二共有两道大题，8 道小题 .3、选择题、填空题、解答题在答题纸上作答.命题人 :批阅人 :一、选择题〔本大题共10 小题，每题4 分，共 40 分. 每题只有一个正确答案, 〕1．直线3x y 1 0的倾斜角的大小是〔〕A. 30B. 150C. 120D. 602.圆 2 2 2 2xy 1和圆 x(y 3) 4 的地址关系是〔〕A ．外切B ．内切C ．外离D ．内含3．假设正方体的各极点都在一个半径为 R 的球面上，那么该正方体的体积是〔 〕 A.32 2R B.43 3 R C. 89 33 R D. 3 9 3 R4. 水平放置的正ABC 中 , 点 A 的坐标为〔 -1,0 〕，点 B 的坐标为〔 1,0 〕，用斜二测画 法获取A' B 'C ' ，那么点 C ' 到 x '轴的距离为 ()A. B.C.D.25. 在空间直角坐标系中，点 A 在 x 轴上，B(4, 2,3) ，C (6, 1,4) ，假设AB AC那么点 A 的横坐标是〔〕A ．5 B．6 C．7 D ． 86. 如图，在正方体A BCD A B C D 中，M , N 分别是BC1, CD 1 的中点，那么以下判断错1 1 1 1．误．的是( ) D1C1A1B 1NMDCA ．MN 与CC 1 垂直B ．MN 与AC 垂直A B C．MN 与BD 平行 D ．MN 与 A1 B1 平行7．两条直线m, n ，两个平面, ，给出下面四个命题：①m // n,m n ②// ,m,n m // n③m // n,m// n // ④// , m // n, m n其中正确命题的序号是〔〕A ．①③B．②④C．①④D．②③8．假设P 2，1 为圆2 2x 1 y 25 的弦AB 的中点，那么直线AB 的方程A1是〔〕A ．x y 3 0 B．x y 3 0 C．x y 3 0 D．x y 3 0 9．圆C： 2 2 2 6 0x y x y F 与直线x 2 y 5 0交于A, B 两点 ,假设CA CB , 那么 F 的值为( )A ．-10B ．-30 C．10 D ．2010. 在长方体ABCD - A1B1C1D1 中，AB = 2, BC = AA1 =1，A1D1点P 为对角线AC1 上的动点，点Q 为底面ABCD 上的动点B1C1P〔点P ，Q 可以重合〕，那么B1 P + PQ 的最小值为( ) ADQA. 2B. 3 BCC.32 D. 2二、填空题〔本大题 6 小题，每题 4 分，共24 分，将正确答案填在答题纸上〕11. 假设a，b是异面直线，直线 c ∥a ，那么c 与b的地址关系是__________12. 圆 C 的圆心在直线2x y 10 0 上，且经过点 A (2, 7 ), B (8, 7 ) ，那么圆C 的标准方程是__________________________ ；13. 一个底边长均为4, 侧棱长4 3 的正三棱柱，假设在它的上下底面的中心地址上各打一个直径为2, 深为 1 的圆柱形孔，那么该几何体的表面积是_______________ ．14. 一个四棱锥的三视图以以下图，其中侧视图为正三角形，那么该四棱锥的体积是_____________ ，四棱锥侧面中最大侧面的面积是___________ ．15 ．如图，四边形ABCD 中，AB AD CD 1，BD 2 ，BD CD ．将四边形ABCD 沿BD折成周围体 A BCD ，使面 A BD 面BCD ，那么以下结论中正确的选项是___________〔1〕A C BD 〔2〕BA C 90〔3〕 A DC 是正三角形〔4 〕周围体 A BCD 的体积为1 616.圆 2 2C : ( x 3) ( y 5) 5 ，过圆心 C 的直线l 交圆 C 于A, B两点，交y 轴于点P .假设A 恰为PB 的中点，那么直线l 的方程为____________________________________.三. 解答题〔本大题共 3 小题，共36 分，写出必要的解答过程, 将答案写在答题纸上〕17. 〔本小题总分值12 分〕。

北京石油附中2017—2018学年第一学期高二数学期中考试（理）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分） 1．垂直于同一条直线的两条直线一定（ ）．A ．平行B ．相交C ．异面D ．以上都可能【答案】D【解析】解：在空间内垂直于同一条直线的两条直线可能平行，相交或异面． 故选D ．2．已知直线10y -=的倾斜角为a ，则a 为（ ）．A ．0︒B ．45︒C ．90︒D ．不存在【答案】A【解析】解：∵直线10y --=的斜率为0， ∴直线10y --=的倾斜角为0︒． 故选A ．3．圆220x y ax ++=的圆心横坐标为1，则a 等于（ ）．A ．1B ．2C ．1-D ．2-【答案】D【解析】解：圆220x y ax ++=的圆心坐标为,02a ⎛⎫- ⎪⎝⎭，∴12a-=，解得2a =-．故选D ．4．在空间四边形ABCD 的边AB ，BC ，CD ，DA 上分别取E ，F ，G ，H 四点，如果EF ，GH ，交于一点P ，则（ ） A ．P 一定在直线BD 上B ．P 一定在直线AC 上C ．P 一定在直线AC 或BD 上D ．P 既不在直线AC 上，也不在直线BD 上【答案】B【解析】解：由题意，EF ，GH 相交于点P ，则点P EF ∈，且P GH ∈，又EF ⊂平面ABC ，GH ⊂平面ADC ，则P ∈平面ABC ，且P ∈平面ADC ，则点P 必在平面ABC 与平面ADC 的交线上，即点P 一定在直线AC 上．故选B ．5．已知直线0Ax By C ++=不经过第一象限，且A ，B ，C 均不为零，则有（ ）．A ．0C <B ．0C >C ．0BC >D ．0BC <【答案】C【解析】解：∵直线0Ax By C ++=不经过第一象限，且A ，B ，C 均不为零，∴0A B-<，0CB -<，即0AB >，0BC >．故选C ．6．一个几何体的三视图如图所示，则这个几何体的体积等于（）．主视图左视图俯视图A．4B．6C．8D．12【答案】A【解析】解：由几何体的三视图可知，该几何体是底面为梯形，高为2的四棱锥，所以该四棱锥的体积1(24)22432V+⨯=⨯⨯=．故选A．7．在圆柱内有一个内接正三棱锥，过一点侧棱和高做截面，正确的截面图形是（）．A．B．C．D．【答案】D 【解析】解：ABC由题意作出图形，如图所示，SD ⊥底面BPM ，过侧棱SB 与高的平面ABCD 截得圆柱与圆柱内接三棱锥S BPM -的截面图形为D 选项．故选D ．8．已知m ，n 是不同的直线，α，β是不重合的平面，则下列命题中正确的是（ ）． A ．若m α∥，m n ∥，则n α∥B ．若m α⊥，n α⊥，则n m ⊥C ．若m α⊥，m β∥，则αβ⊥D ．若αβ⊥，m α⊂，则m β⊥【答案】C【解析】解：A 项、若m α∥，m n ∥，则n α∥或n α⊂，故A 错误； B 项、若m α⊥，n α⊥，则m n ∥，故B 错误；C 项、若m β∥，则存在m β'⊂，且m m '∥，又m α⊥，得m α'⊥，所以m β'⊂，m α'⊥，由面面垂直的判定定理可知，αβ⊥，故C 正确；D 项、若αβ⊥，m α⊂，则m β∥或m 与β相交，故D 错误． 故选C ．9．过点(2,1)P 且被圆22240x y x y +-+=截得弦长最长的直线l 的方程为（ ）．A ．350x y --=B ．370x y +-=C ．350x y -+=D ．350x y +-=【答案】A【解析】解：依题意可知过点P 和圆心的直线被圆截得的弦长最长，整理圆的方程得22(1)(2)5x y -++=，圆心坐标为(1,2)-，此时直线的斜率为21312--=-， ∴过点P 和圆心的直线方程为13(2)y x -=-，即350x y --=． 故选A ．10．如图，在正方体1111ABCD A B C D -中，P 为对角线1BD 的三等分点，P 到各顶点的距离的不同取值有（ ）．C 1D 1B 1A 1C BAPDA ．3个B ．4个C ．5个D ．6个【答案】B 【解析】解：如图所示，建立空间直角坐标系，设正方体的棱长为3，则(0,0,0)D ，(3,0,0)A ，(3,3,0)B ，(0,3,0)C ，1(3,0,3)A ，1(3,3,3)B ，1(0,3,3)C ，1(0,0,3)D ，(3,3,3)BD --，设(,,)P x y z ，∵113BP BD =，即1(3,3,)(3,3,3)3x y z --=--，得2x =，2y =，1z =，即(2,2,1)P ，∴PAPBPC =，3PD ，13PA，1PB，13PC ==，1PD =∴点P3，共4个．故选B ．二、填空题（共6小题，每小题4分，共24分）11．如果直线220ax y ++=与直线320x y --=平行，那么系数a 等于__________． 【答案】6-【解析】解：若直线220ax y ++=与直线320x y --=平行，则32a-=，解得6a =-．12__________． 【答案】2π1，母线长为2，故该圆锥的侧面积12π22π2S =⋅⋅=．13．圆2228130x y x y +--+=的圆心到直线10ax y +-=的距离为1，则a =__________．【答案】43-【解析】解：圆2228130x y x y +--+=可化为22(1)(4)4x y -+-=，圆心坐标为(1,4)，半径2r =，圆心(1,4)，到直线10ax y +-=的距离1d ==，解得43a =-．14．如图，在直四棱柱1111A B C D ABCD -中，当底面四边形ABCD 满足条件__________时．有11A B B D ⊥．（注：填上你认为正确的一种条件即可，不必考虑所有可能的情形）D AB CC 1D 1B 1A 1【答案】BD AB ⊥【解析】解：∵四棱柱1111A B C D ABCD -是直棱柱， ∴111B D A A ⊥，若111A B B D ⊥，则11B D ⊥平面11ABB A ， ∴11B D AB ⊥，又由11B D BD ∥，则有BD AB ⊥， 反之，由BD AB ⊥亦可得到111A B B D =．15．已知从球的以内接长方体的一个顶点出发的三条棱长分别为3，4，5，则此球的表面积为__________． 【答案】50π【解析】解：长方体从一个顶点出发的三条棱分别是3，4，5，，故此球的表面积24π50πS =⨯=⎝⎭．16．直线:430l kx y k --+=与曲线22:68210C x y x y +--+=的位置是__________．【答案】相交【解析】解：化简430kx y k --+=得，3(4)y k x -=-，故直线恒过定点(4,3)，将(4,3)代入226821x y x y +--+得20-<，所以点(4,3)在圆内，故直线:430l kx y k --+=与曲线22:68210C x y x y +--+=的位置关系是相交．三、解答题（共3小题，每题12分，共36分） 17．（本题满分12分）已知ABC △三个顶点是(0,5)A ，(1,2)B -，(3,4)C --． （1）求BC 边高线AD 所在直线方程． （2）求ABC △外接圆方程． 【答案】见解析．【解析】解：（1）∵(1,2)B -，(3,4)C --， ∴4(2)213142BC k ----===---，∴2AD k =-，∴AD 所在直线方程为25y x =-+．（2）设ABC △外接圆的方程为222()()x a y b r -+-=， 将(0,5)A ，(1,2)B -，(3,4)C --代入圆的方程得：222222222(5)(1)(2)(3)(4)a b r a b r a b r ⎧+-=⎪-+--=⎨⎪--+--=⎩， 解得3a =-，1b =，5r =，故ABC △外接圆的方程为22(3)(1)25x y ++-=． 18．（本题满分12分）如图，在正四棱柱1111ABCD A B C D -中，E 是1DD的中点，若1DD =18D B =． （1）求证：1BD ∥平面ACE ． （2）求证：平面ACE ⊥平面11B BDD ． （3）求三棱锥D AEC -的体积．A 1B 1D 1C 1D ABC E【答案】见解析． 【解析】解：OECAD C 1D 1B 1A 1（1）证明：设AC BD O =，则O 是BD 中点，又∵E 是1DD 的中点，∴1DE BD ∥，又∵1BD ⊄平面ACE ，OE ⊂平面ACE ， ∴1BD ∥平面ACE ．（2）证明：∵1111ABCD A B C D -是正四棱柱， ∴ABCD 是正方形， ∴AC BD ⊥，又∵1BB ⊥底面ABCD ，AC ⊂平面ABCD ， ∴1AC BB ⊥， ∴AC ⊥平面11B BDD ， ∵AC ⊂平面ACE ， ∴平面ACE ⊥平面11B BDD ．（3）13D AECE ACD ACD V V S DE --==⨯⨯△，∵1DD =，18D B =，∴BD =4AB AD ==，∴1144822ACD S AD CD =⨯⨯=⨯⨯=△，112DE DD ==，∴182D AEC V -=⨯⨯19．（本小题满分12分）如图，等腰梯形ABEF 中，AB EF ∥，2AB =，1AD AF ==，AF BF ⊥，O 为AB 的中点，矩形ABCD所在的平面和平面ABEF 互相垂直． （1）求证：AF ⊥平面CBF ．（2）设FC 的中点为M ，求证：OM ∥平面DAF ． （3）求三棱锥C BEF -的体积．（只写出结果，不要求计算过程）OMFE CBAD【答案】见解析． 【解析】解：DAB CE FN MO（1）∵ABCD 是矩形， ∴CB AB ⊥，又∵平面ABCD ⊥平面ABEF ，平面ABCD 平面ABEF AB =，CB ⊂平面ABCD ，∴CB ⊥平面ABEF ， ∴CB AF ⊥，又AF BF ⊥，且BF BC B =，BF ⊂平面CBF ，BC ⊂平面CBF ， ∴AF ⊥平面CBF ．（2）证明：设DF 的中点为N ，∵M 是FC 的中点，∴MN CD ∥，且12MN CD =，又∵ABCD 是矩形，O 是AB 的中点， ∴AO CD ∥，且12AO CD =，∴MN OA ∥，且MN OA =， ∴四边形MNAO 为平行四边形， ∴OM AN ∥，又∵AN ⊂平面DAF ，OM ⊄平面DAF ， ∴OM ∥平面DAF ．（3）C BEF V -=。

2017-2018学年北京市首师大附中高二（上）期中数学试卷（理科）一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题所列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求）1．（5分）已知椭圆的一个焦点为F（1，0），离心率e=，则椭圆的标准方程为（）A．B．C．D．2．（5分）已知抛物线C：y2=4x上的点P到准线的距离为5，则点P的横坐标为（）A．2 B．3 C．4 D．53．（5分）执行如图所示的程序框图，输出的S值为（）A．2 B．4 C．8 D．164．（5分）直线被椭圆所截得的弦中点坐标是（）A．（4，4） B．（﹣4，0）C．（﹣2，1）D．（2，3）5．（5分）“椭圆的离心率为”是“椭圆的方程为”的（）A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充分必要条件D．既不充分也不必要条件6．（5分）如图，直线x=2与双曲线的渐近线交于E1，E2两点，记，，任取双曲线Γ上的点P，若，则a，b满足的一个等式是（）A．B．C．2ab=1 D．4ab=17．（5分）已知双曲线C：（a＞0，b＞0）的左、右焦点分别为F1、F2，点M是双曲线右支上一点，且MF1⊥MF2，延长MF2交双曲线C于点P，若|MF1|=|PF2|，则双曲线C的离心率为（）A．B．2 C．D．8．（5分）如图，两个椭圆，内部重叠区域的边界记为曲线C，P是曲线C上的任意一点，给出下列四个判断：①P到F1（﹣4，0），F2（4，0），E1（0，﹣4），E2（0，4）四点的距离之和为定值；②曲线C关于直线y=x，y=﹣x均对称；③曲线C所围区域面积必小于36；④曲线C总长度不大于6π．上述判断中正确命题的序号为（）A．②①B．②③C．②③④D．①②③④二、填空题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）9．（5分）命题：∀x∈N，x2≥x的否定是．10．（5分）已知双曲线的右焦点为（5，0），一条渐近线方程为2x﹣y=0，则此双曲线的标准方程是．11．（5分）如图，程序输出的是132，则判断框中应填．12．（5分）若曲线C1：x2+y2﹣2x=0与曲线C2：y（y﹣mx﹣m）=0有四个不同的交点，则实数m的取值范围是．13．（5分）设P，Q分别为圆x2+（y﹣6）2=2和椭圆+y2=1上的点，则P，Q 两点间的最大距离是．14．（5分）在平面直角坐标系xOy中．点M不与点O重合，称射线OM与圆x2+y2=1的交点N为点M的“中心投影点“．（1）点M（1，）的“中心投影点”为（2）曲线x2上所有点的“中心投影点”构成的曲线的长度是．三、解答题（本大题共4小题，共50分）15．（12分）已知命题p：关于x的方程x2+mx+1=0有两个不相等的负实数根，命题q：关于x的不等式4x2+4（m﹣2）x+1＞0的解集为R，若“p或q”为真命题，“p且q”为假命题，求实数m的取值范围．16．（12分）在直角坐标系xOy中，点P到两点（0，﹣），（0，）的距离之和为4，设点P的轨迹为C，直线y=kx+1与A交于A，B两点．（1）写出C的方程；（2）若⊥，求k的值．17．（13分）抛物线C：y2=2px（p＞0）的焦点坐标为（1，0）．（1）求抛物线C的方程．（2）如图，点为抛物线C的准线上一点，过点P作y轴的垂线交抛物线于点M，连接PO并延长交抛物线于点N，求证：直线MN过定点．18．（13分）为了考察冰川的融化状况，一支科考队在某冰川上相距8km的A，B两点各建一个考察基地．视冰川面为平行面，以过A，B两点的直线为x轴，线段AB的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系．在直线x=2的右侧，考察范围是到点B的距离不超过的区域E；在直线x=2的左侧，考察范围是到A，B两点的距离之和不超过的区域F（1）求考察区域边界E，F的曲线方程，并在如图的平面直角坐标系中画出考察区域的边界简图．（2）考察区域的边界线上存在几对关于点（2，0）对称的点？并写出对称点的坐标．（3）如图所示，设P1P2，P2P3是冰川的部分边界线（不考虑其他边界），其中：，，P 3（8，6）．当冰川融化时，冰川的边界线P1P2，P2P3所在直线分别沿与其垂直的方向朝考察区域平行移动，每年移动0.2km，问第几年开始，考察区域的边界上不再存在关于（2，0）对称的点．2017-2018学年北京市首师大附中高二（上）期中数学试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题所列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求）1．（5分）已知椭圆的一个焦点为F（1，0），离心率e=，则椭圆的标准方程为（）A．B．C．D．【解答】解：设椭圆的标准方程为，∵椭圆的一个焦点为F（1，0），离心率e=，∴，解得．故椭圆的方程为．故选：C．2．（5分）已知抛物线C：y2=4x上的点P到准线的距离为5，则点P的横坐标为（）A．2 B．3 C．4 D．5【解答】解：抛物线C的方程为：y2=4x的准线为x=﹣1，设点P的横坐标为x0，由于点P到准线的距离为5，所以x0+1=5，解得x0=4．故选：C．3．（5分）执行如图所示的程序框图，输出的S值为（）A．2 B．4 C．8 D．16【解答】解：根据程序框图，知当k=3时输出S，第1次循环得到：S=1×20=1，k=1；第2次循环得到：S=1×21=2，k=2；第3次循环得到：S=2×22=8，k=3；此时不满足循环条件，输出S=8．故选：C．4．（5分）直线被椭圆所截得的弦中点坐标是（）A．（4，4） B．（﹣4，0）C．（﹣2，1）D．（2，3）【解答】解：将直线方程代入椭圆得x2+4x﹣4=0，设交点坐标为A（x1，y1），B（x2，y2），则x1+x2=﹣4，，∴，，即直线被椭圆所截得的弦中点坐标为（﹣2，1）．5．（5分）“椭圆的离心率为”是“椭圆的方程为”的（）A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充分必要条件D．既不充分也不必要条件【解答】解：在椭圆的方程中，a=5，b=4，则c=3，则椭圆的离心率e==，即必要性成立，反之不一定成立，则“椭圆的离心率为”是“椭圆的方程为”的必要不充分条件，故选：B．6．（5分）如图，直线x=2与双曲线的渐近线交于E1，E2两点，记，，任取双曲线Γ上的点P，若，则a，b满足的一个等式是（）A．B．C．2ab=1 D．4ab=1【解答】解：由题意有，是渐近线方向向量，又，点P在双曲线上，所以，化简得4ab=1．7．（5分）已知双曲线C：（a＞0，b＞0）的左、右焦点分别为F1、F2，点M是双曲线右支上一点，且MF1⊥MF2，延长MF2交双曲线C于点P，若|MF1|=|PF2|，则双曲线C的离心率为（）A．B．2 C．D．【解答】解：设|MF1|=t，由双曲线的定义可得|MF2|=t﹣2a，|PF2|=t，|PF1|=t+2a，由MF1⊥MF2，可得|MF1|2+|MP|2=|PF1|2，即t2+（2t﹣2a）2=（t+2a）2，解得t=3a，又|MF1|2+|MF2|2=|F2F1|2，即为（3a）2+a2=4c2，即为c=a，则e==．故选：C．8．（5分）如图，两个椭圆，内部重叠区域的边界记为曲线C，P是曲线C上的任意一点，给出下列四个判断：①P到F1（﹣4，0），F2（4，0），E1（0，﹣4），E2（0，4）四点的距离之和为定值；②曲线C关于直线y=x，y=﹣x均对称；③曲线C所围区域面积必小于36；④曲线C总长度不大于6π．上述判断中正确命题的序号为（）A．②①B．②③C．②③④D．①②③④【解答】解：对于①，考虑点P不是交点的情况，若点P在椭圆上，P到F1（﹣4，0），F2（4，0）两点的距离之和为定值，到E1（0，﹣4），E2（0，4）两点的距离之和不是定值，故①错误；对于②，两个椭圆关于直线y=x，y=﹣x均对称，故曲线C关于直线y=x，y=﹣x 均对称，故②正确；对于③，曲线C所围区域在边长为6的正方形内部，所以面积必小于36，故③正确；对于④，曲线C所围区域在半径为3的圆外部，所以曲线的总长度大于圆的周长6π，故④错误．综上所述，正确命题的序号是②③．故选：B．二、填空题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）9．（5分）命题：∀x∈N，x2≥x的否定是∃x∈N，x2＜x．【解答】解：∵命题∀x∈N，x2≥x是全称命题命题，∴根据全称命题的否定是特称命题得命题的否定是：∃x∈N，x2＜x．故答案为：∃x∈N，x2＜x．10．（5分）已知双曲线的右焦点为（5，0），一条渐近线方程为2x﹣y=0，则此双曲线的标准方程是．【解答】解：根据题意，双曲线的一条渐近线方程为2x﹣y=0，则可设双曲线的方程为x2﹣=λ，λ≠0；又由双曲线的右焦点为（5，0），即焦点在x轴上且c=5，则λ＞0；则双曲线的方程可变形为=1，又由c=5，则5λ=25，解可得λ=5；则此双曲线的标准方程是；故答案为：．11．（5分）如图，程序输出的是132，则判断框中应填i≥11？（或i＞10？）．【解答】解：模拟程序的运行，可得第一次运行：i=12，判断成立，S=12，i=11；第二次运行：i=11，判断成立，S=12×11=132，i=10；第三次运行：i=10，判断不成立，故输出S=132，故判断框中应填i≥11？（或i＞10？）．故答案为：i≥11？（或i＞10？）．12．（5分）若曲线C1：x2+y2﹣2x=0与曲线C2：y（y﹣mx﹣m）=0有四个不同的交点，则实数m的取值范围是（﹣，0）∪（0，）．【解答】解：由题意可知曲线C1：x2+y2﹣2x=0表示一个圆，化为标准方程得：（x﹣1）2+y2=1，所以圆心坐标为（1，0），半径r=1；C2：y（y﹣mx﹣m）=0表示两条直线y=0和y﹣mx﹣m=0，由直线y﹣mx﹣m=0可知：此直线过定点（﹣1，0），在平面直角坐标系中画出图象如图所示：当直线y﹣mx﹣m=0与圆相切时，圆心到直线的距离d==r=1，化简得：m2=，m=±．则直线y﹣mx﹣m=0与圆相交时，m∈（﹣，0）∪（0，），故答案为：（﹣，0）∪（0，）．13．（5分）设P，Q分别为圆x2+（y﹣6）2=2和椭圆+y2=1上的点，则P，Q 两点间的最大距离是6．【解答】解：设椭圆上的点为（x，y），则∵圆x2+（y﹣6）2=2的圆心为（0，6），半径为，∴椭圆上的点（x，y）到圆心（0，6）的距离为==≤5，∴P，Q两点间的最大距离是5+=6．故答案为：6．14．（5分）在平面直角坐标系xOy中．点M不与点O重合，称射线OM与圆x2+y2=1的交点N为点M的“中心投影点“．（1）点M（1，）的“中心投影点”为（，）（2）曲线x2上所有点的“中心投影点”构成的曲线的长度是．【解答】解：（1）由题意可得射线OM方程为y=x（x＞0）与圆x2+y2=1联立，解得x=，y=，即有N（，）；（2）双曲线x2的渐近线方程为y=±x，代入圆x2+y2=1可得四个交点（，），（﹣，），（﹣，﹣），（，﹣）；即有曲线x2上所有点的“中心投影点”构成的曲线为两段圆弧，且圆心角为120°，半径为1，则弧长为．故答案为：（1）（，）；（2）．三、解答题（本大题共4小题，共50分）15．（12分）已知命题p：关于x的方程x2+mx+1=0有两个不相等的负实数根，命题q：关于x的不等式4x2+4（m﹣2）x+1＞0的解集为R，若“p或q”为真命题，“p且q”为假命题，求实数m的取值范围．【解答】解：若p为真命题，则有，所以m＞2．若q为真命题，则有△=[4（m﹣2）2]﹣4×4×1＜0，所以1＜m＜3．由“p或q”为真命题，“p且q”为假命题，知命题p与q一真一假．当p真q假时，由得m≥3；当p假q真时，由，得1＜m≤2．综上，m的取值范围为（1，2]∪[3，+∞）．16．（12分）在直角坐标系xOy中，点P到两点（0，﹣），（0，）的距离之和为4，设点P的轨迹为C，直线y=kx+1与A交于A，B两点．（1）写出C的方程；（2）若⊥，求k的值．【解答】解：（1）设P（x，y），由椭圆定义可知，点P的轨迹C是以（0，﹣），（0，）为焦点，长半轴为2的椭圆．它的短半轴b==1，故曲线C的方程为x2+=1．（2）设A（x1，y1），B（x2，y2），其坐标满足，消去y并整理得（k2+4）x2+2kx﹣3=0，故x1+x2=﹣，x1x2=﹣，若⊥，即x1x2+y1y2=0．而y1y2=k2x1x2+k（x1+x2）+1，于是x1x2+y1y2=﹣﹣﹣+1=0，化简得﹣4k2+1=0，所以k=±．17．（13分）抛物线C：y2=2px（p＞0）的焦点坐标为（1，0）．（1）求抛物线C的方程．（2）如图，点为抛物线C的准线上一点，过点P作y轴的垂线交抛物线于点M，连接PO并延长交抛物线于点N，求证：直线MN过定点．【解答】解：（1）由已知可得，P=2，故抛物线C的方程为y2=4x．（2）证明：由（1）知：P（﹣1，t）（t≠0），则，直线PO的方程为y=﹣tx，代入抛物线C的方程有：，当t2≠4时，，∴直线MN的方程为：，即，∴此时直线MN过定点（1，0），当t2=4时，直线MN的方程为x=1，此时仍过点（1，0），综上所述，直线MN过定点（1，0）．18．（13分）为了考察冰川的融化状况，一支科考队在某冰川上相距8km的A，B两点各建一个考察基地．视冰川面为平行面，以过A，B两点的直线为x轴，线段AB的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系．在直线x=2的右侧，考察范围是到点B的距离不超过的区域E；在直线x=2的左侧，考察范围是到A，B两点的距离之和不超过的区域F（1）求考察区域边界E，F的曲线方程，并在如图的平面直角坐标系中画出考察区域的边界简图．（2）考察区域的边界线上存在几对关于点（2，0）对称的点？并写出对称点的坐标．（3）如图所示，设P1P2，P2P3是冰川的部分边界线（不考虑其他边界），其中：，，P 3（8，6）．当冰川融化时，冰川的边界线P1P2，P2P3所在直线分别沿与其垂直的方向朝考察区域平行移动，每年移动0.2km，问第几年开始，考察区域的边界上不再存在关于（2，0）对称的点．【解答】解：（1）设边界曲线上点P的坐标为（x，y），当x≥2时，由题意知，当x＜2时，由知，点P在以A，B为焦点，长轴长的椭圆上，此时短半轴长，故其方程为．综上，考察区域边界（曲线）的方程为：，．（2）设A（a，b）位于椭圆C2上，其关于（2，0）对称的点B（4﹣a，﹣b）位于圆C1上，则：，解得或，故考察区域的边界上有且只有1对关于点（2，0）对称的点，对称点为，．（3）∵，，∴P1P2的方程为，则点到直线P1P2的距离，∵，P3（8，6），∴P2P3的直线方程为y=6，点到直线P2P3的距离，设第七年开始，考察区域的边界上不再存在关于点（2，0）对称的点，由于d2＜d1，且t∈N*，解得t≥22，故从第22年开始，考察区域的边界上不再存在关于点（2，0）对称的点．赠送初中数学几何模型【模型五】垂直弦模型：图形特征：运用举例：1.已知A、B、C、D是⊙O上的四个点.(1)如图1，若∠ADC＝∠BCD＝90°，AD＝CD，求证AC⊥BD；(2)如图2，若AC⊥BD，垂足为E，AB＝2，DC＝4，求⊙O的半径.O DAB CEAOD CB2.如图，已知四边形ABCD内接于⊙O，对角线AC⊥BD于P，设⊙O的半径是2。

2017-2018学年北京市教育学院附中高二（上）期中数学试卷（理科）（AB卷）一、选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）1．已知p：∀x∈R，x＞2，那么￢p为（）A．∀x∈R，x＜2 B．∃x∈R，x≤2 C．∀x∈R，x≤2 D．∃x∈R，x＜22．抛物线y2=﹣8x的准线方程为（）A．x=2 B．x=﹣2 C．y=2 D．y=﹣23．直线x+ay﹣a=0与直线ax﹣（2a﹣3）y﹣1=0互相垂直，则a的值是（）A．2 B．﹣3或1 C．2或0 D．1或04．圆x2+y2﹣2x﹣3=0与圆x2+y2+2x+4y+4=0的位置关系是（）A．相交 B．相离 C．外切 D．内含5．平行线x﹣2y=0与x﹣2y﹣5=0之间的距离为（）A．5 B．C．D．26．过点A （1，﹣1）、B （﹣1，1）且圆心在直线x+y﹣2=0上的圆的方程是（）A．（x﹣3）2+（y+1）2=4 B．（x+3）2+（y﹣1）2=4 C．（x﹣1）2+（y﹣1）2=4 D．（x+1）2+（y+1）2=47．直线ax+y+1=0与圆（x﹣1）2+y2=1相切，则a的值为（）A．0 B．1 C．2 D．﹣18．椭圆经过点（3，0），且离心率是，则该椭圆的标准方程为（）A． +y2=1 B． +=1C． +y2=1或+=1 D． +y2=1或+=19．已知p：如果x＜1，则x＜2；q：∃x∈R，x2+1=0，则（）A．p∨q是假B．p是假C．p∧q是假D．¬q是假10．“ab＞0”是“方程ax2+by2=1表示椭圆”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二、填空题11．“若x＜2，则x＜3”的否是______．12．双曲线﹣=1的实轴长为______，离心率为______．13．已知双曲线的一个顶点为（2，0），且渐近线的方程为y=±x，那么该双曲线的标准方程为______．14．已知过点A（﹣2，m）和B（m，4）的直线与直线2x+y﹣1=0平行，则m的值为______．15．圆（x﹣1）2+y2=4的圆心到直线2x﹣y+3=0的距离是______，该圆与直线的位置关系为______．（填相交、相切、相离）16．圆x2+y2﹣4x+4y+6=0截直线x﹣y﹣5=0所得的弦长为______．三、解答题17．已知直线l经过直线x+4y﹣2=0与直线2x+y+2=0的交点P，且垂直于直线x+2y﹣1=0．（1）求直线l的方程；（2）求直线l与两坐标轴围成的三角形的面积S．18．已知三个点A（0，0），B（4，0），C（3，1），圆M为△ABC的外接圆．（Ⅰ）求圆M的方程；（Ⅱ）设直线y=kx﹣1与圆M交于P，Q两点，且|PQ|=，求k的值．19．已知抛物线C：x2=2py（p＞0）的焦点F到直线l：x﹣y+1=0上．（1）求抛物线C的方程；（2）设直线x﹣y+2=0与抛物线C相交于P，Q两点，求|PQ|以及线段PQ中点M的坐标．B卷二、填空题20．抛物线y=﹣2x2的焦点坐标为______．21．已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍，则椭圆的离心率等于______．22．若抛物线y2=4x上的一点M到该抛物线的焦点F的距离|MF|=5，则点M到y轴的距离为______．23．已知双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的离心率为2，焦点与椭圆+=1的焦点相同，那么双曲线的渐近线方程为______．24．已知椭圆+y2=1的两个焦点F1，F2，点P在椭圆上，且PF1⊥F1F2，且|PF2|=______．25．若椭圆x2+=1的离心率为，则m的值为______．三、解答题：解答应写出必要的文字说明，演算步骤或证明过程）26．已知椭圆+=1与直线y=2x+m交于A，B两个不同点．（1）求m的取值范围；（2）若|AB|=，求m的值．27．已知椭圆C：x2+3y2=3，过点D（1，0）且不过点E（2，1）的直线与椭圆C交于A，B两点，直线AE与直线x=3交于点M．（1）求椭圆C的离心率；（2）若AB垂直于x轴，求直线BM的斜率；（3）试判断直线BM与直线DE的位置关系，并说明理由．2015-2016学年北京市教育学院附中高二（上）期中数学试卷（理科）（AB卷）参考答案与试题解析一、选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）1．已知p：∀x∈R，x＞2，那么￢p为（）A．∀x∈R，x＜2 B．∃x∈R，x≤2 C．∀x∈R，x≤2 D．∃x∈R，x＜2【考点】的否定．【分析】直接利用全称否定是特称写出结果即可．【解答】解：因为全称的否定是特称，所以：p：∀x∈R，x＞2，那么￢p为：∃x∈R，x ≤2．故选：B．2．抛物线y2=﹣8x的准线方程为（）A．x=2 B．x=﹣2 C．y=2 D．y=﹣2【考点】抛物线的简单性质．【分析】抛物线y2=﹣8x的开口向左，2p=8，从而可得抛物线y2=﹣8x的准线方程．【解答】解：抛物线y2=﹣8x的开口向左，2p=8，∴抛物线y2=﹣8x的准线方程为x==2故选A．3．直线x+ay﹣a=0与直线ax﹣（2a﹣3）y﹣1=0互相垂直，则a的值是（）A．2 B．﹣3或1 C．2或0 D．1或0【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系．【分析】当a=0时，两直线为x=0或3y=1，则两直线垂直；当a≠0时，由斜率之积等于﹣1求得a的取值的集合，再把a的取值的集合取并集，即得所求．【解答】解析：当a=0时，两直线为x=0或3y=1，则两直线垂直，当a≠0时，两直线的斜率分别为﹣和，可得，解得a=2，此时两直线垂直，故a的取值为0或2．，故选C．4．圆x2+y2﹣2x﹣3=0与圆x2+y2+2x+4y+4=0的位置关系是（）A．相交 B．相离 C．外切 D．内含【考点】圆与圆的位置关系及其判定．【分析】把两圆的方程化为标准方程，分别找出圆心坐标和两半径R与r，利用两点间的距离公式求出两圆心的距离d，从而可得结论．【解答】解：把两圆化为标准方程得：（x﹣1）2+y2=4，（x+1）2+（y+2）2=9，∴两圆心坐标分别为（1，0）和（﹣1，﹣2），R=2，r=3，∴两圆心间的距离d==∵3﹣2＜＜3+2，∴两圆的位置关系是相交故选A．5．平行线x﹣2y=0与x﹣2y﹣5=0之间的距离为（）A．5 B．C．D．2【考点】两条平行直线间的距离．【分析】根据两平行线之间的距离为，运算求得结果．【解答】解：两平行线x﹣2y=0与x﹣2y﹣5=0，故它们之间的距离为==，故选C．6．过点A （1，﹣1）、B （﹣1，1）且圆心在直线x+y﹣2=0上的圆的方程是（）A．（x﹣3）2+（y+1）2=4 B．（x+3）2+（y﹣1）2=4 C．（x﹣1）2+（y﹣1）2=4 D．（x+1）2+（y+1）2=4【考点】圆的标准方程．【分析】先求AB的中垂线方程，它和直线x+y﹣2=0的交点是圆心坐标，再求半径，可得方程．【解答】解：圆心一定在AB的中垂线上，AB的中垂线方程是y=x，排除A，B选项；圆心在直线x+y﹣2=0上验证D选项，不成立．故选C．7．直线ax+y+1=0与圆（x﹣1）2+y2=1相切，则a的值为（）A．0 B．1 C．2 D．﹣1【考点】圆的切线方程．【分析】根据直线ax+y+1=0与圆（x﹣1）2+y2=1相切，得到圆心到直线的距离等于半径，根据点到直线的距离公式列出关于a的方程，解方程即可．【解答】解：∵直线ax+y+1=0与圆（x﹣1）2+y2=1相切，∴圆心到直线的距离等于半径，∴1=，∴，∴a=0故选A．8．椭圆经过点（3，0），且离心率是，则该椭圆的标准方程为（）A． +y2=1 B． +=1C． +y2=1或+=1 D． +y2=1或+=1【考点】椭圆的标准方程．【分析】由题意分椭圆焦点在x轴或y轴分类设出椭圆的标准方程，并得到a（或b）的值，结合已知条件即可求得答案．【解答】解：当椭圆焦点在x轴上时，设椭圆方程为，则a=3，又，得c=2，∴b2=a2﹣c2=1，椭圆方程为；当椭圆焦点在x轴上时，设椭圆方程为（a＞b＞0），则b=3，又，a2=b2+c2，联立解得a2=81，b2=9，椭圆方程为．∴椭圆的标准方程为+y2=1或+=1．故选：C．9．已知p：如果x＜1，则x＜2；q：∃x∈R，x2+1=0，则（）A．p∨q是假B．p是假C．p∧q是假D．¬q是假【考点】四种的真假关系．【分析】由已知中p：如果x＜1，则x＜2；q：∃x∈R，x2+1=0，结合实数的性质，我们可以判断出p与q的真假，再由复合的真值表，分别判断四个答案的真假，即可得到结论．【解答】解：∵p：如果x＜1，则x＜2为真，故B错误；又∵q：∃x∈R，x2+1=0，为假故p∨q是真，故A错误，p∧q是假，故C正确；¬q是真，故D错误；故选C10．“ab＞0”是“方程ax2+by2=1表示椭圆”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【考点】椭圆的标准方程．【分析】由“ab＞0”，不能判断“方程ax2+by2=1表示椭圆”，“方程ax2+by2=1表示椭圆”⇒“ab ＞0”，所以∴“ab＞0”是“方程ax2+by2=1表示椭圆”的必要不充分条件．【解答】解：∵由“ab＞0”，不能判断“方程ax2+by2=1表示椭圆”，例如a＜0，b＜0时，“方程ax2+by2=1不表示椭圆”．“方程ax2+by2=1表示椭圆”⇒“ab＞0”，∴“ab＞0”是“方程ax2+by2=1表示椭圆”的必要不充分条件．故选B．二、填空题11．“若x＜2，则x＜3”的否是“若x≥2，则x≥3”．【考点】四种．【分析】根据“若p，则q”的否是“若￢p，则￢q”，写出它的否即可．【解答】解：“若x＜2，则x＜3”的否是“若x≥0，则x≥3”．故答案为：“若x≥2，则x≥3”．12．双曲线﹣=1的实轴长为4，离心率为．【考点】双曲线的简单性质．【分析】直接利用双曲线方程求解实轴长，离心率即可．【解答】解：双曲线﹣=1可得a=2，b=3，c=，双曲线的实轴长为：4，离心率为：．故答案为：4；．13．已知双曲线的一个顶点为（2，0），且渐近线的方程为y=±x，那么该双曲线的标准方程为．【考点】双曲线的标准方程．【分析】由双曲线的渐近线的方程为y=±x，可知双曲线为等轴双曲线，且e==，根据顶点为（2，0），即可求得a和b的值，求得双曲线方程．【解答】解：双曲线的渐近线的方程为y=±x，∴双曲线为等轴双曲线，且e==，∵双曲线的一个顶点为（2，0），c2=a2+b2，∴a=b=2，∴双曲线的标准方程为：．故答案为：．14．已知过点A（﹣2，m）和B（m，4）的直线与直线2x+y﹣1=0平行，则m的值为﹣8．【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系．【分析】因为过点A（﹣2，m）和B（m，4）的直线与直线2x+y﹣1=0平行，所以，两直线的斜率相等．【解答】解：∵直线2x+y﹣1=0的斜率等于﹣2，∴过点A（﹣2，m）和B（m，4）的直线的斜率k也是﹣2，∴解得：m=﹣8故答案为：﹣815．圆（x﹣1）2+y2=4的圆心到直线2x﹣y+3=0的距离是，该圆与直线的位置关系为相离．（填相交、相切、相离）【考点】直线与圆的位置关系；点到直线的距离公式．【分析】圆（x﹣1）2+y2=4的圆心是（1，0），利用点到直线的距离能求出圆心到直线2x﹣y+3=0的距离，再由圆的半径能判断出该圆与直线的位置关系．【解答】解：∵圆（x﹣1）2+y2=4的圆心是（1，0），∴圆心（1，0）到直线2x﹣y+3=0的距离d==，∵圆（x﹣1）2+y2=4的半径r=2＜，∴该圆与直线相离．故答案为：，相离．16．圆x2+y2﹣4x+4y+6=0截直线x﹣y﹣5=0所得的弦长为．【考点】直线与圆相交的性质．【分析】求出圆的圆心坐标，求出半径，利用圆心到直线的距离，利用勾股定理求出半弦长，即可得到结果．【解答】解：圆x2+y2﹣4x+4y+6=0的圆心坐标（2，﹣2），半径为；圆到直线的距离为：=，又因为半径是，所以半弦长为=；弦长为．故答案为．三、解答题17．已知直线l经过直线x+4y﹣2=0与直线2x+y+2=0的交点P，且垂直于直线x+2y﹣1=0．（1）求直线l 的方程；（2）求直线l 与两坐标轴围成的三角形的面积S ． 【考点】直线的一般式方程；三角形的面积公式． 【分析】（1）联立两直线方程得到方程组，求出方程组的解集即可得到交点P 的坐标，根据直线l 与x +2y ﹣1=0垂直，利用两直线垂直时斜率乘积为﹣1，可设出直线l 的方程，把P 代入即可得到直线l 的方程；（2）分别令x=0和y=0求出直线l 与y 轴和x 轴的截距，然后根据三角形的面积函数间，即可求出直线l 与两坐标轴围成的三角形的面积．【解答】解：（1）由解得，由于点P 的坐标是（﹣，）．则所求直线l 与x +2y ﹣1=0垂直，可设直线l 的方程为2x ﹣y +m=0．把点P 的坐标代入得2×（﹣）﹣+m=0，即m=．所求直线l 的方程为2x ﹣y +=0．即14x ﹣7y +26=0．（2）由直线l 的方程知它在x 轴．y 轴上的截距分别是﹣．，所以直线l 与两坐标轴围成三角形的面积S=×=．18．已知三个点A （0，0），B （4，0），C （3，1），圆M 为△ABC 的外接圆． （Ⅰ）求圆M 的方程；（Ⅱ）设直线y=kx ﹣1与圆M 交于P ，Q 两点，且|PQ |=，求k 的值． 【考点】圆的一般方程． 【分析】（Ⅰ）设出圆的一般式方程，代入三个点的坐标联立方程组求得D ，E ，F 的值，则圆的方程可求；（Ⅱ）由（Ⅰ）得圆M 的圆心为（2，﹣1），半径为，结合弦长求得圆心到直线的距离，由点到直线的距离公式列式求得k 的值． 【解答】解：（Ⅰ）设圆M 的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F=0． ∵点A （0，0），B （4，0），C （3，1）在圆M 上，则，解得：D=﹣4，E=2，F=0．∴△ABC 外接圆的方程为x 2+y 2﹣4x +2y=0；（Ⅱ）由（Ⅰ）圆M 的圆心为（2，﹣1），半径为．又，∴圆M 的圆心到直线y=kx ﹣1的距离为．∴，解得：k2=15，k=．19．已知抛物线C：x2=2py（p＞0）的焦点F到直线l：x﹣y+1=0上．（1）求抛物线C的方程；（2）设直线x﹣y+2=0与抛物线C相交于P，Q两点，求|PQ|以及线段PQ中点M的坐标．【考点】直线与抛物线的位置关系．【分析】（1）根据抛物线的标准方程，将焦点F（0，p）代入直线l方程算出p=2，即可得到抛物线C的方程；（2）将直线l方程与抛物线C消去y，得x2﹣x﹣1=0．由根与系数的关系和中点坐标公式，即可算出线段PQ中点M的坐标．【解答】解：（1）∵抛物线C：x2=2py（p＞0）的焦点为F（0，p）∴0﹣p+1=0，可得p=2，因此抛物线C的方程是x2=4y；（2）由，消去y得x2﹣x﹣1=0设P（x1，y1），Q（x2，y2）∴x1+x2=4，可得中点M的横坐标为（x1+x2）=2，代入直线l方程，得纵坐标为y M=x M+1=3．即线段PQ中点M的坐标（2，3）．B卷二、填空题20．抛物线y=﹣2x2的焦点坐标为（0，﹣）．【考点】抛物线的简单性质．【分析】先将抛物形式化简为标准形式，求出p的值，进而得到焦点坐标．【解答】解：抛物线的标准形式是，p=∴焦点坐标为：（0，﹣）故答案为（0，﹣）21．已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍，则椭圆的离心率等于．【考点】椭圆的简单性质．【分析】根据椭圆的长轴长是短轴长的2倍，，可求椭圆的离心率．【解答】解：由题意，∵椭圆的长轴长是短轴长的2倍，∴a=2b∴∴=故答案为：22．若抛物线y2=4x上的一点M到该抛物线的焦点F的距离|MF|=5，则点M到y轴的距离为4．【考点】抛物线的简单性质．【分析】求出抛物线的焦点坐标，利用抛物线的定义，转化求解即可．【解答】解：抛物线y2=4x的焦点坐标（1，0），抛物线y2=4x上的一点M到该抛物线的焦点F的距离|MF|=5，则M到准线的距离为5，则点M到y轴的距离为：4．故答案为：4．23．已知双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的离心率为2，焦点与椭圆+=1的焦点相同，那么双曲线的渐近线方程为y=±x．【考点】双曲线的简单性质．【分析】根据椭圆的标准方程求出c，利用双曲线的离心率建立方程求出a，b，即可求出双曲线的渐近线方程．【解答】解：∵椭圆的标准方程为+=1，∴椭圆中的a1=5，b1=3，则c=4，∵双曲线的焦点与椭圆+=1的焦点相同，∴双曲线中c=4，∵双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的离心率为2，∴e===2，则a=2．在双曲线中b====2，则双曲线的渐近线方程为y=±x=±x=±x，故答案为：y=±x ．24．已知椭圆+y 2=1的两个焦点F 1，F 2，点P 在椭圆上，且PF 1⊥F 1F 2，且|PF 2|= 3.5 ．【考点】椭圆的简单性质．【分析】根据椭圆的性质分别求得|PF 1|+|PF 2|=4，|F 1F 2|=2，由PF 1⊥F 1F 2，根据勾股定理即可求得|PF 2|的值．【解答】解：由椭圆的性质可知：a=2，b=1，c=，|PF 1|+|PF 2|=2a=4，|F 1F 2|=2c=2，由勾股定理可知：|PF 1|2+|F 1F 2|2=|PF 2|2，∴（4﹣|PF 2|）2+12=|PF 2|2，解得：|PF 2|=3.5，故答案为：3.5．25．若椭圆x 2+=1的离心率为，则m 的值为 4或 ． 【考点】椭圆的简单性质．【分析】当 m ＞1时，由离心率的定义可得=，当 m ＜1时，由离心率的定义知=，解方程求出m 的值．【解答】解：当 m ＞1时，由离心率的定义知=，∴m=4，当 m ＜1时，由离心率的定义知=，∴m=，故答案为：4 或．三、解答题：解答应写出必要的文字说明，演算步骤或证明过程）26．已知椭圆+=1与直线y=2x +m 交于A ，B 两个不同点． （1）求m 的取值范围；（2）若|AB |=，求m 的值．【考点】直线与圆锥曲线的综合问题；直线与椭圆的位置关系．【分析】（1）通过直线l 与椭圆交于A 、B 两不同点可知联立椭圆与直线方程后的一元二次方程中的根的判别式大于零，进而计算可得结论；（2）利用弦长公式列出方程求解即可．【解答】解：（1）∵椭圆+=1，直线l ：y=2x +m ，代入椭圆方程化简得：24x 2+20mx +5m 2﹣20=0，∵直线l 与椭圆交于A 、B 两不同点，∴△=400m2﹣4×24×（5m2﹣20）＞0，解得：﹣2＜m＜2；（2）24x2+20mx+5m2﹣20=0，∴x A+x B=﹣=﹣，x A x B=，∴弦AB长为|x A﹣x B|===．解得：m=．27．已知椭圆C：x2+3y2=3，过点D（1，0）且不过点E（2，1）的直线与椭圆C交于A，B两点，直线AE与直线x=3交于点M．（1）求椭圆C的离心率；（2）若AB垂直于x轴，求直线BM的斜率；（3）试判断直线BM与直线DE的位置关系，并说明理由．【考点】直线与圆锥曲线的综合问题；椭圆的标准方程．【分析】（1）通过将椭圆C的方程化成标准方程，利用离心率计算公式即得结论；（2）通过令直线AE的方程中x=3，得点M坐标，即得直线BM的斜率；（3）分直线AB的斜率不存在与存在两种情况讨论，利用韦达定理，计算即可．【解答】解：（1）∵椭圆C：x2+3y2=3，∴椭圆C的标准方程为： +y2=1，∴a=，b=1，c=，∴椭圆C的离心率e==；（2）∵AB过点D（1，0）且垂直于x轴，∴可设A（1，y1），B（1，﹣y1），∵E（2，1），∴直线AE的方程为：y﹣1=（1﹣y1）（x﹣2），令x=3，得M（3，2﹣y1），∴直线BM的斜率k BM==1；（3）结论：直线BM与直线DE平行．证明如下：当直线AB的斜率不存在时，由（2）知k BM=1，又∵直线DE的斜率k DE==1，∴BM∥DE；当直线AB的斜率存在时，设其方程为y=k（x﹣1）（k≠1），设A（x1，y1），B（x2，y2），则直线AE的方程为y﹣1=（x﹣2），令x=3，则点M（3，），∴直线BM的斜率k BM=，联立，得（1+3k2）x2﹣6k2x+3k2﹣3=0，由韦达定理，得x1+x2=，x1x2=，∵k BM﹣1====0，∴k BM=1=k DE，即BM∥DE；综上所述，直线BM与直线DE平行．2016年9月14日。

2017-2018学年高二下学期期中数学试卷（理科）一、选择题（每小题5分，共60分）1．复数z1=（m2﹣2m+3）+（m2﹣m+2）i（m∈R），z2=6+8i，则m=3是z1=z2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2．用反证法证明命题：“若a，b∈N，ab能被3整除，那么a，b中至少有一个能被3整除”时，假设应为（）A．a，b都能被3整除B．a，b都不能被3整除C．a，b不都能被3整除D．a不能被3整除3．定积分（x2+sinx）dx的值为（）A． +B．﹣C．﹣D． +4．若复数z=（a∈R，i是虚数单位）是纯虚数，则复数z的共轭复数是（）A． i B．﹣ i C．3i D．﹣3i5．求曲线y2=4x与直线y=x所围成的图形绕x轴旋转一周所得旋转体的体积（）A．B．πC．πD．24π6．若复数z满足|z+3+i|=，则|z|的最大值为（）A．3+B． +C． +D．37．已知=（）A．f′（x0）B．f′（x）C．2f′（x）D．﹣f′（x）8．计算机中常用的十六进制是逢16进1的计数制，采用数字0～9和字母A～F共16个计数符号，这些符号与十进制的数的对应关系如表．十六进制01234567十进制01234567十六进制89A B C D E F十进制89101112131415例如，用十六进制表示E+D=1B，则A×C=（）A．6E B．78 C．5F D．C09．利用数学归纳法证明不等式+++…+＞时，由k递推到k+1时，不等式左边应添加的式子是（）A．B． +C．﹣D． +﹣10．设函数f（x）=x3+x2+，其中θ∈（﹣，），则导数f′（1）的取值范围是（）A．（﹣，1] B．（﹣，1）C．（﹣，） D．（﹣，]11．函数f（x）是定义在R上的偶函数，且 f（2）=0，当x＞0时，有xf′（x）﹣f（x）＞0恒成立，则不等式f（x）＜0的解集为（）A．（﹣∞，﹣2）∪（2，+∞） B．（﹣∞，﹣2）∪（0，2）C．（﹣2，0）∪（0，2）D．（﹣2，0）∪（2，+∞）12．若函数f（x）的导函数f′（x）=x2﹣3x﹣10，则函数f（1﹣x）的单调递增区间是（）A．（，+∞）B．（﹣，+∞）C．（﹣4，3）D．（﹣∞，﹣4）和（3，+∞）二、填空题（每小题5分，共20分）13．计算： +（3+i17）﹣= ．14．在Rt△ABC中，两直角边分别为a、b，设h为斜边上的高，则=+，由此类比：三棱锥S﹣ABC中的三条侧棱SA、SB、SC两两垂直，且长度分别为a、b、c，设棱锥底面ABC 上的高为h，则．15．过点（1，0）且与曲线y=相切的直线的方程为．16．已知函数f（x）=x3+ax2+bx，（a，b∈R）的图象如图所示，它与直线y=0在原点处相切，此切线与函数图象所围区域（图中阴影部分）的面积为3，则a的值为．三、解答题（17题10分，其它每题12分）17．已知复数z+i，均为实数，且在复平面内，（z+ai）2的对应点在第四象限内，求实数a的取值范围．18．设函数f（x）=﹣x2+6ax+b，其中a，b∈R．（1）若函数f（x）在x=1处取得极值﹣，求a，b的值；（2）求函数f（x）的单调递增区间．19．设数列{an }的前n项和为Sn，且关于x的方程x2﹣anx﹣an=0有一根为Sn﹣1．（1）求出S1，S2，S3；（2）猜想{Sn}的通项公式，并用数学归纳法证明．20．设铁路AB长为100，BC⊥AB，且BC=30，为将货物从A运往C，现在AB上距点B为x 的点M处修一公路至C，已知单位距离的铁路运费为2，公路运费为4．（1）将总运费y表示为x的函数；（2）如何选点M才使总运费最小．21．在两个正数a，b之间插入一个数x，可使得a，x，b成等差数列，若插入两个数y，z，可使得a，y，z，b成等比数列，求证：x+1≥．22．设函数f（x）=ax2lnx﹣（x﹣1）（x＞0），曲线y=f（x）在点（1，0）处的切线方程为y=0．（1）求证：当x≥1时，f（x）≥（x﹣1）2；（2）若当x≥1时，f（x）≥m（x﹣1）2恒成立，求实数m的取值范围．2017-2018学年高二下学期期中数学试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题（每小题5分，共60分）1．复数z1=（m2﹣2m+3）+（m2﹣m+2）i（m∈R），z2=6+8i，则m=3是z1=z2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【考点】2L：必要条件、充分条件与充要条件的判断．【分析】由z1=z2，可得：m2﹣2m+3=6，m2﹣m+2=8，解得m，即可判断出结论．【解答】解：由z1=z2，可得：m2﹣2m+3=6，m2﹣m+2=8，解得m=3．∴m=3是z1=z2的充要条件．故选：C．2．用反证法证明命题：“若a，b∈N，ab能被3整除，那么a，b中至少有一个能被3整除”时，假设应为（）A．a，b都能被3整除B．a，b都不能被3整除C．a，b不都能被3整除D．a不能被3整除【考点】R9：反证法与放缩法．【分析】“a，b中至少有一个能被3整除”的反面是：“a，b都不能被3整除”，故应假设 a，b都不能被3整除．【解答】解：反证法证明命题时，应假设命题的反面成立．“a，b中至少有一个能被3整除”的反面是：“a，b都不能被3整除”，故应假设 a，b都不能被3整除，故选 B．3．定积分（x2+sinx）dx的值为（）A． +B．﹣C．﹣D． +【考点】67：定积分．【分析】根据定积分的运算，即可求得答案．【解答】解：（x2+sinx）dx=（x3﹣cosx）=（﹣）﹣（0﹣1）=+，（x2+sinx）dx=+，故选B．4．若复数z=（a∈R，i是虚数单位）是纯虚数，则复数z的共轭复数是（）A． i B．﹣ i C．3i D．﹣3i【考点】A5：复数代数形式的乘除运算．【分析】直接由复数代数形式的乘除运算化简z=，结合已知条件列出方程组，求解可得a的值，然后代入z=化简求出复数z，则复数z的共轭复数可求．【解答】解：∵z===是纯虚数，∴，解得a=6．∴z==．则复数z的共轭复数是：﹣3i．故选：D．5．求曲线y2=4x与直线y=x所围成的图形绕x轴旋转一周所得旋转体的体积（）A．B．πC．πD．24π【考点】L5：旋转体（圆柱、圆锥、圆台）．【分析】利用定积分求体积．【解答】解：解方程组得x=4，y=4．∴几何体的体积V=π（4x﹣x2）dx=π•（2x2﹣）|=．故选B．6．若复数z满足|z+3+i|=，则|z|的最大值为（）A．3+B． +C． +D．3【考点】A4：复数的代数表示法及其几何意义．【分析】由|z+3+i|=的几何意义，即复平面内的动点Z到定点P（﹣3，﹣1）的距离为画出图形，数形结合得答案．【解答】解：由|z+3+i|=的几何意义，复平面内的动点Z到定点P（﹣3，﹣1）的距离为，可作图象如图：∴|z|的最大值为|OP|+=．故选：B．7．已知=（）A．f′（x0）B．f′（x）C．2f′（x）D．﹣f′（x）【考点】6F：极限及其运算．【分析】化简，根据极限的运算，即可求得答案．【解答】解：==+=2f′（x），∴=2f′（x），故选C．8．计算机中常用的十六进制是逢16进1的计数制，采用数字0～9和字母A～F共16个计数符号，这些符号与十进制的数的对应关系如表．十六进制01234567十进制01234567十六进制89A B C D E F十进制89101112131415例如，用十六进制表示E+D=1B，则A×C=（）A．6E B．78 C．5F D．C0【考点】EM：进位制．【分析】本题需先根据十进制求出A与C的乘积，再把结果转化成十六进制即可．【解答】解：∵A×C=10×12=120，∴根据16进制120可表示为78．故选：B．9．利用数学归纳法证明不等式+++…+＞时，由k递推到k+1时，不等式左边应添加的式子是（）A．B． +C．﹣D． +﹣【考点】RG：数学归纳法．【分析】只须求出当n=k时，左边的代数式，当n=k+1时，左边的代数式，相减可得结果．【解答】解：当n=k时，左边的代数式为，当n=k+1时，左边的代数式为，故用n=k+1时左边的代数式减去n=k时左边的代数式的结果为：，故选：D．10．设函数f（x）=x3+x2+，其中θ∈（﹣，），则导数f′（1）的取值范围是（）A．（﹣，1] B．（﹣，1）C．（﹣，） D．（﹣，]【考点】63：导数的运算．【分析】求导，当x=1时，f′（1）=+=sin（θ+），由θ∈（﹣，），即可求得θ+∈（﹣，），根据正弦函数的性质，即可求得导数f′（1）的取值范围．【解答】解：f（x）=x3+x2+，f′（x）=x2+x，f′（1）=+=sin（θ+），由θ∈（﹣，），则θ+∈（﹣，），则sin（θ+）∈（﹣，1]，∴导数f′（1）的取值范围（﹣，1]，故选A．11．函数f（x）是定义在R上的偶函数，且 f（2）=0，当x＞0时，有xf′（x）﹣f（x）＞0恒成立，则不等式f（x）＜0的解集为（）A．（﹣∞，﹣2）∪（2，+∞） B．（﹣∞，﹣2）∪（0，2）C．（﹣2，0）∪（0，2）D．（﹣2，0）∪（2，+∞）【考点】6A：函数的单调性与导数的关系．【分析】设g（x）=，根据函数的单调性和函数的奇偶性求出不等式的解集即可．【解答】解：设g（x）=，∴g′（x）=，∵当x＞0时，有xf′（x）﹣f（x）＞0恒成立，∴当x＞0时，g′（x）＞0∴g（x）在（0，+∞）递增，∵f（﹣x）=f（x），∴g（﹣x）==﹣g（x），∴g（x）是奇函数，∴g（x）在（﹣∞，0）递增，∵f（2）=0∴g（2）==0，当x＞0时，f（x）＜0等价于＜0，∴g（x）＜0=g（2），∴0＜x＜2，当x＜0时，f（x）＜0等价于＞0，∴g（x）＞0=g（﹣2），∴﹣2＜x＜0，不等式f（x）＜0的解集为（﹣2，0）∪（0，2），故选：C．12．若函数f（x）的导函数f′（x）=x2﹣3x﹣10，则函数f（1﹣x）的单调递增区间是（）A．（，+∞）B．（﹣，+∞）C．（﹣4，3）D．（﹣∞，﹣4）和（3，+∞）【考点】6B：利用导数研究函数的单调性．【分析】由f′（x）＜0求出f（x）的减区间，利用对称性求得f（﹣x）的增区间，再由平移变换可得函数f（1﹣x）的单调递增区间．【解答】解：由f′（x）=x2﹣3x﹣10＜0，得﹣2＜x＜5，∴函数f（x）的减区间为（﹣2，5），则函数y=f（﹣x）的增区间为（﹣5，2），而f（1﹣x）=f[﹣（x﹣1）]是把函数y=f（﹣x）向右平移1个单位得到的，∴函数f（1﹣x）的单调递增区间是（﹣4，3）．故选：C．二、填空题（每小题5分，共20分）13．计算： +（3+i17）﹣= 4+2i ．【考点】A7：复数代数形式的混合运算．【分析】利用复数的运算法则分别计算即可．【解答】解：原式=+（3+i）﹣=+3+i﹣i10=i+3+i+1=4+2i；故答案为：4+2i．14．在Rt△ABC中，两直角边分别为a、b，设h为斜边上的高，则=+，由此类比：三棱锥S﹣ABC中的三条侧棱SA、SB、SC两两垂直，且长度分别为a、b、c，设棱锥底面ABC 上的高为h，则+．【考点】F3：类比推理．【分析】立体几何中的类比推理主要是基本元素之间的类比：平面⇔空间，点⇔点或直线，直线⇔直线或平面，平面图形⇔平面图形或立体图形，故本题由平面上的直角三角形中的边与高的关系式类比立体中两两垂直的棱的三棱锥中边与高的关系即可．【解答】解：∵PA、PB、PC两两互相垂直，∴PA⊥平面PBC．设PD在平面PBC内部，且PD⊥BC，由已知有：PD=，h=PO=，∴，即．故答案为：．15．过点（1，0）且与曲线y=相切的直线的方程为4x+y﹣4=0 ．【考点】6H：利用导数研究曲线上某点切线方程．【分析】设出切点坐标，利用导数求出过切点的切线方程，再把已知点代入，求出切点横坐标，则切线方程可求．【解答】解：设切点为（），由y=，得y′=，∴，则切线方程为y﹣，把点（1，0）代入，可得，解得．∴切线方程为y﹣2=﹣4（x﹣），即4x+y﹣4=0．故答案为：4x+y﹣4=0．16．已知函数f（x）=x3+ax2+bx，（a，b∈R）的图象如图所示，它与直线y=0在原点处相切，此切线与函数图象所围区域（图中阴影部分）的面积为3，则a的值为．【考点】6G：定积分在求面积中的应用．【分析】题目中给出了函数图象与x轴围成的封闭图形的面积，所以我们可以从定积分着手，求出函数以及函数与x轴的交点，建立等式求解参数．【解答】解：由已知对方程求导，得：f′（x）=3x2+2ax+b．由题意直线y=0在原点处与函数图象相切，故f′（0）=0，代入方程可得b=0．故方程可以继续化简为：f（x）=x3+ax2=x2（x+a），令f（x）=0，可得x=0或者x=﹣a，可以得到图象与x轴交点为（0，0），（﹣a，0），由图得知a＜0．故对﹣f（x）从0到﹣a求定积分即为所求面积，即：﹣a f（x）dx=3，﹣∫将 f（x）=x3+ax2代入得：﹣a（﹣x3﹣ax2）dx=3，∫求解，得a=﹣．故答案为：﹣．三、解答题（17题10分，其它每题12分）17．已知复数z+i，均为实数，且在复平面内，（z+ai）2的对应点在第四象限内，求实数a的取值范围．【考点】A4：复数的代数表示法及其几何意义；A5：复数代数形式的乘除运算．【分析】复数z+i，均为实数，可设z=x﹣i， =﹣i，可得﹣=0，z=﹣2﹣i．在复平面内，（z+ai）2=4﹣（a﹣1）2﹣4（a﹣1）i的对应点在第四象限内，可得4﹣（a﹣1）2＞0，﹣4（a﹣1）＜0，解出即可得出．【解答】解：∵复数z+i，均为实数，设z=x﹣i， ==﹣i，∴﹣ =0，∴x=﹣2．∴z=﹣2﹣i．∵在复平面内，（z+ai）2=[﹣2+（a﹣1）i]2=4﹣（a﹣1）2﹣4（a﹣1）i的对应点在第四象限内，∴4﹣（a﹣1）2＞0，﹣4（a﹣1）＜0，解得：1＜a＜3．∴实数a的取值范围是（1，3）．18．设函数f（x）=﹣x2+6ax+b，其中a，b∈R．（1）若函数f（x）在x=1处取得极值﹣，求a，b的值；（2）求函数f（x）的单调递增区间．【考点】6B：利用导数研究函数的单调性；6D：利用导数研究函数的极值．【分析】（1）求出f′（x）=x2﹣（3a+2）x+6a，由函数f（x）在x=1处取得极值﹣，列出方程组，能求出a，b．（2）由f′（x）=x2﹣3x+2，利用导数性质能求出函数f（x）的单调递增区间．【解答】解：（1）∵f（x）=﹣x2+6ax+b，其中a，b∈R，∴f′（x）=x2﹣（3a+2）x+6a，∵函数f（x）在x=1处取得极值﹣，∴，解得a=，b=﹣1．（2）由（1）得f（x）=﹣+2x﹣1，∴f′（x）=x2﹣3x+2，由f′（x）=x2﹣3x+2＞0，得x＞2或x＜1，∴函数f（x）的单调递增区间为（﹣∞，1]，[2，+∞）．19．设数列{an }的前n项和为Sn，且关于x的方程x2﹣anx﹣an=0有一根为Sn﹣1．（1）求出S1，S2，S3；（2）猜想{Sn}的通项公式，并用数学归纳法证明．【考点】RG：数学归纳法；8E：数列的求和．【分析】（1）由题设求出S1=，S2=．S3=．（2）由此猜想Sn=，n=1，2，3，…．然后用数学归纳法证明这个结论．【解答】解：（1）当n=1时，x2﹣a1x﹣a1=0有一根为S1﹣1=a1﹣1，于是（a1﹣1）2﹣a1（a1﹣1）﹣a1=0，解得a1=．当n=2时，x2﹣a2x﹣a2=0有一根为S2﹣1=a2﹣，于是（a2﹣）2﹣a2（a2﹣）﹣a2=0，解得a2=由题设（Sn ﹣1）2﹣an（Sn﹣1）﹣an=0，Sn 2﹣2Sn+1﹣anSn=0．当n≥2时，an =Sn﹣Sn﹣1，代入上式得Sn﹣1Sn﹣2Sn+1=0．①得S1=a1=，S2=a1+a2=+=．由①可得S3=．（2）由（1）猜想Sn=，n=1，2，3，…．下面用数学归纳法证明这个结论．（i）n=1时已知结论成立．（ii）假设n=k时结论成立，即Sk=，当n=k+1时，由①得Sk+1=，可得Sk+1=，故n=k+1时结论也成立．综上，由（i）、（ii）可知Sn=对所有正整数n都成立．20．设铁路AB长为100，BC⊥AB，且BC=30，为将货物从A运往C，现在AB上距点B为x 的点M处修一公路至C，已知单位距离的铁路运费为2，公路运费为4．（1）将总运费y表示为x的函数；（2）如何选点M才使总运费最小．【考点】HT：三角形中的几何计算．【分析】（1）由题意，AB=100，BC⊥AB，BC=30，BM=x，则AM=100﹣x．MC=，可得总运费y表示为x的函数；（2）根据（1）中的关系式，利用导函数单调性，可得最值．【解答】解：（1）由题意，AB=100，BC⊥AB，BC=30，BM=x，则AM=100﹣x．MC=，∴总运费y=2×+4×MC=200﹣2x+4，．（2）由（1）可得y=200﹣2x+4，．则y′=﹣2+4××令y′=0．可得：2=4x，解得：x=10．当时，y′＜0，则y在当单调递减．当时，y′＞0，则y在单调递增．∴当x=10时，y取得最大值为200+60．∴选点M距离B点时才使总运费最小．21．在两个正数a，b之间插入一个数x，可使得a，x，b成等差数列，若插入两个数y，z，可使得a，y，z，b成等比数列，求证：x+1≥．【考点】8G：等比数列的性质．【分析】y，z为正数，可得≤，要证明x+1≥．（x＞0）．只要证明：2x≥y+z即可．根据a，x，b成等差数列，a，y，z，b成等比数列，a，b＞0．可得2x=a+b，，z=．令=m＞0， =n＞0，可得2x≥y+z⇔m3+n3≥m2n+mn2⇔（m﹣n）2≥0，【解答】证明：∵y，z为正数，∴≤，要证明x+1≥．（x＞0）．只要证明：2x≥y+z即可．∵a，x，b成等差数列，a，y，z，b成等比数列，a，b＞0，∴2x=a+b，，z=．令=m＞0， =n＞0，则2x≥y+z⇔m3+n3≥m2n+mn2．⇔（m﹣n）2≥0，上式显然成立，因此：x+1≥．22．设函数f（x）=ax2lnx﹣（x﹣1）（x＞0），曲线y=f（x）在点（1，0）处的切线方程为y=0．（1）求证：当x≥1时，f（x）≥（x﹣1）2；（2）若当x≥1时，f（x）≥m（x﹣1）2恒成立，求实数m的取值范围．【考点】6H：利用导数研究曲线上某点切线方程；6E：利用导数求闭区间上函数的最值．【分析】（1）由题意求得a=1，得到函数解析式，构造函数g（x）=x2lnx+x﹣x2，（x≥1）．利用导数可得函数在[1，+∞）上为增函数，可得g（x）≥g（1）=0，即f（x）≥（x﹣1）2；（2）设h（x）=x2lnx﹣x﹣m（x﹣1）2+1，求其导函数，结合（1）放缩可得h′（x）≥3（x﹣1）﹣2m（x﹣1）=（x﹣1）（3﹣2m）．然后对m分类讨论求解．【解答】（1）证明：由f（x）=ax2lnx﹣（x﹣1），得f′（x）=ax2lnx﹣（x﹣1）=2axlnx+ax ﹣1．∵曲线y=f（x）在点（1，0）处的切线方程为y=0，∴a﹣1=0，得a=1．则f（x）=x2lnx﹣x+1．设g（x）=x2lnx+x﹣x2，（x≥1）．g′（x）=2xlnx﹣x+1，g″（x）=2lnx+1＞0，∴g′（x）在[1，+∞）上为增函数，∴g′（x）≥g′（1）=0，则g（x）在[1，+∞）上为增函数，∴g（x）≥g（1）=0，即f（x）≥（x﹣1）2；（2）解：设h（x）=x2lnx﹣x﹣m（x﹣1）2+1，h′（x）=2xlnx+x﹣2m（x﹣1）﹣1，由（1）知，x2lnx≥（x﹣1）2+x﹣1=x（x﹣1），∴xlnx≥x﹣1，则h′（x）≥3（x﹣1）﹣2m（x﹣1）=（x﹣1）（3﹣2m）．①当3﹣2m≥0，即m时，h′（x）≥0，h（x）在[1，+∞）上单调递增，∴h（x）≥h（1）=0成立；②当3﹣2m＜0，即m＞时，h′（x）=2xlnx+（1﹣2m）（x﹣1），h″（x）=2lnx+3﹣2m．令h″（x）=0，得＞1，∴当x∈[1，x）时，h′（x）＜h′（1）=0，）上单调递减，则h（x）＜h（1）=0，不合题意．∴h（x）在[1，x综上，m．。

北京石油附中2017—2018学年第一学期高二数学期中考试（理）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分）1. 垂直于同一条直线的两条直线一定（）．A. 平行B. 相交C. 异面D. 以上都可能【答案】D【解析】分两种情况：①在同一平面内，垂直于同一条直线的两条直线平行；②在空间内垂直于同一条直线的两条直线可以平行、相交或异面．故选D2. 已知直线的倾斜角为，则为（）．A. B. C. D. 不存在【答案】A【解析】【分析】利用斜率与倾斜角的关系解题即可.【详解】∵直线的斜率为，∴直线的倾斜角为．故选．【点睛】本题考查斜率与倾斜角的关系，属基础题.3. 圆的圆心横坐标为，则等于（）．A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】根据题意可求出圆心坐标，由圆心横坐标为，可求值.【详解】圆的圆心坐标为，∴，解得．故选．【点睛】本题考查利用圆的方程求圆心坐标，属基础题.4. 在空间四边形的边，，，上分别取，，，四点，如果，，交于一点，则（）A. 一定在直线上B. 一定在直线上C. 一定在直线或上D. 既不在直线上，也不在直线上【答案】B【解析】【分析】由题意，，相交于点，则点，且，而平面，平面，又由此可得结论.【详解】由题意，，相交于点，则点，且，又平面，平面，则平面，且平面，则点必在平面与平面的交线上，即点一定在直线上．故选．【点睛】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．5. 已知直线不经过第一象限，且，，均不为零，则有（）．A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】由直线不经过第一象限，且，，均不为零，∴，，即可得出．【详解】∵直线不经过第一象限，且，，均不为零，∴，，即，．故选．【点睛】本题考查了直线的斜率与截距的意义，属于基础题．6. 一个几何体的三视图如图所示，则这个几何体的体积等于（）．A. B. C. D.【答案】A【解析】由三视图复原几何体，是如图所示的四棱锥，它的底面是直角梯形，梯形的上底长为，下底长为，高为，棱锥的一条侧棱垂直底面高为，所以这个几何体的体积：，故选．【方法点睛】本题利用空间几何体的三视图重点考查学生的空间想象能力和抽象思维能力，属于难题.三视图问题是考查学生空间想象能力最常见题型，也是高考热点.观察三视图并将其“翻译”成直观图是解题的关键，不但要注意三视图的三要素“高平齐，长对正，宽相等”，还要特别注意实线与虚线以及相同图形的不同位置对几何体直观图的影响.7. 在圆柱内有一个内接正三棱锥，过一点侧棱和高做截面，正确的截面图形是（）．A. B.C. D.【解析】由题意作出图形，如图所示；SO⊥底面BPM，过侧棱SB与高的平面ABCD截得圆柱与圆柱内接正三棱锥S﹣BPM，截面图形为D选项．故选：D．点睛：思考三视图还原空间几何体首先应深刻理解三视图之间的关系，遵循“长对正，高平齐，宽相等”的基本原则，其内涵为正视图的高是几何体的高，长是几何体的长；俯视图的长是几何体的长，宽是几何体的宽；侧视图的高是几何体的高，宽是几何体的宽.8. 已知，是不同的直线，，是不重合的平面，则下列命题中正确的是（）．A. 若，，则B. 若，，则C. 若，，则D. 若，，则【答案】C【解析】考点：空间中直线与平面之间的位置关系．分析：A选项可由线面平行的判定定理进行判断；B选项可由线面垂直的位置关系进行判断；C选项可由面面垂直的判定定理进行判断．D选项可由面面垂直的性质定理进行判断；解答：解：A选项不正确，因为m∥n，n⊂α时，m⊂α也有可能，故m∥α不成立．B选项不正确，因为m⊥α，n⊥α，只能得出n∥m；C选项正确，因为m⊥α，m∥β，则α⊥β是面面垂直的判定定理．D选项不正确，因为α⊥β，m⊂α时，m⊥β不一定成立，有可能是m∥β；故选C．点评：本题考查空间中线面垂直的判断及线面平行、面面垂直的判断．主要考查答题者空间想像能力及组织条件证明9. 过点且被圆截得弦长最长的直线的方程为（）．A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】题意可知过点和圆心的直线被圆截得的弦长最长，求出圆心坐标，即可得到线的方程.【详解】依题意可知过点和圆心的直线被圆截得的弦长最长，整理圆的方程得，圆心坐标为，此时直线的斜率为，∴过点和圆心的直线方程为，即．故选．【点睛】本题考查圆的标准方程，直线方程的求法，属基础题.10. 如图，在正方体中，为对角线的三等分点，到各顶点的距离的不同取值有（）．A. 个B. 个C. 个D. 个【答案】B【解析】设正方体的棱长为，计算得，，，，所以到各顶点的距离的不同取值有个，故选．二、填空题（共6小题，每小题4分，共24分）11. 如果直线与直线平行，那么系数等于__________．【解析】【分析】根据它们的斜率相等，可得﹣=3，解方程求a的值【详解】∵直线ax+2y+2=0与直线3x﹣y=0平行，∴它们的斜率相等，∴﹣=3，∴a=﹣6．故答案为：-6．【点睛】本题考查两直线平行的性质，两直线平行，斜率相等．12. 若一个圆锥的轴截面是等边三角形，其面积为，则这个圆锥的侧面积是__________．【答案】【解析】设等边三角形边长为，则，∴，即圆锥底面的圆半径为，圆锥的高，母线长为，侧面积．13. 圆的圆心到直线的距离为，则__________．【答案】【解析】【分析】把圆的方程化为标准形式，求出圆心坐标，代入点到直线距离公式即可求出.【详解】圆可化为，圆心坐标为，半径，圆心，到直线的距离，解得．即答案为.【点睛】本题考查圆的标准方程，点到直线距离公式，属基础题.14. 如图，在直四棱柱中，当底面四边形满足条件__________时．有．（注：填上你认为正确的一种条件即可，不必考虑所有可能的情形）【答案】【解析】【分析】根据题意，由，结合直棱柱的性质，分析底面四边形，只要，进而验证即可．【详解】∵四棱柱是直棱柱，∴，若，则平面，∴，又由，则有，反之，由亦可得到．即答案为..【点睛】题主要考查了棱柱的几何特征以及空间线线，线面，面面垂直关系的转化与应用．15. 已知从球的以内接长方体的一个顶点出发的三条棱长分别为，，，则此球的表面积为__________．【答案】【解析】【分析】求出长方体的体对角线长，即可得到球的半径，进而得到球的表面积.【详解】长方体从一个顶点出发的三条棱分别是，，，∴长方体的体对角线长为：，∴内接于该长方体的球的半径为，故此球的表面积．【点睛】本题考查球的接长方体的有关性质，属基础题.16. 直线与曲线的位置是__________．【答案】相交【解析】【分析】化简得，，故直线恒过定点，可判断点在圆内，即直线与圆相交.【详解】化简得，，故直线恒过定点，将代入得，所以点在圆内，故直线与曲线的位置关系是相交．【点睛】本题考查直线与圆的位置关系，属基础题.三、解答题（共3小题，每题12分，共36分）17. 已知三个顶点是，，．（）求边高线所在直线方程．（）求外接圆方程．【答案】（1）；（2）【解析】【分析】（1）先求出边所在直线的斜率，进而求出边上的高所在直线的斜率，用斜截式求直线方程并化为一般式．（）设外接圆的方程为，将，，代入圆的方程求出，，即可. 【详解】（）∵，，∴，∴，∴所在直线方程为．（）设外接圆的方程为，将，，代入圆的方程得：，解得，，，故外接圆的方程为．【点睛】本题考查两直线垂直，斜率之积等于-1，以及利用待定系数法求圆的一般方程，属基础题.18. 如图，在正四棱柱中，是的中点，若，．（）求证：平面．（）求证：平面平面．（）求三棱锥的体积．【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）【解析】【分析】（1）设，由三角形的中位线的性质可得，从而证明直线平面．（2）证明，可证平面，进而证得平面平面平面．（3）利用可求三棱锥的体积．【详解】（）证明：设，则是中点，又∵是的中点，∴，又∵平面，平面，∴平面．（）证明：∵是正四棱柱，∴是正方形，∴，又∵底面，平面，∴，∴平面，∵平面，∴平面平面．（），∵，，∴，，∴，，∴．【点睛】本题考查证明线面平行、面面垂直的方法，求直线和平面所称的角的大小，找出直线和平面所成的角是解题的难点．同时开出利用等体积法求三棱锥的体积，属基础题.19. 如图，等腰梯形中，，，，，为的中点，矩形所在的平面和平面互相垂直．（）求证：平面．（）设的中点为，求证：平面．（）求三棱锥的体积．（只写出结果，不要求计算过程）【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）【解析】【分析】（1）欲证平面，根据直线与平面垂直的判定定理可知只需证与平面内两相交直线垂直，而A，满足定理条件；（2）欲证平面，根据直线与平面平行的判定定理可知只需证与平面内一直线平行，设的中点为，又平面，平面，满足定理条件．（3）先计算底面三角形的面积，在等腰梯形中，可得此三角形的高，底为1，再计算三棱锥的高，即为，最后由三棱锥体积计算公式计算即可.（只写出结果，不要求计算过程）【详解】（）∵是矩形，∴，又∵平面平面，平面平面，平面，∴平面，∴，又，且，平面，平面，∴平面．（）证明：设的中点为，∵是的中点，∴，且，又∵是矩形，是的中点，∴，且，∴，且，∴四边形为平行四边形，∴，又∵平面，平面，∴平面．（）．【点睛】本题主要考查了直线与平面垂直的判定，以及直线与平面平行的判定，考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力，属于基础题．。

北京师大附中2017-2018学年下学期高二年级期中考试数学试卷（理科）说明：本试卷满分150分，考试时间120分钟．一、选择题（每小题5分，共40分。

在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项，请将答案填在答题纸上） 1．已知i 为虚数单位，复数13z i=-在复平面上对应的点位于 ( ) A ．第一象限 B ．第二象限 C ．第三象限 D ．第四象限2．若直线31,5:42,5⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩x t l y t （t 为参数）的倾斜角为α，则 ( )A ．3sin 5α=B ．3tan 4α=C ．4tan 3α= D ．tan 2α=- 3．设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的虚轴长为2，焦距为为 ( )A．y = B ．2y x =±C．2y x =±D ．12y x =±4．计算定积分1(2)xex dx +=⎰ ( )A ．1B ．e-1C ．eD ．e+1 5．下面为函数sin cos y x x x =+的递增区间的是 ( )A ．3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭ B ．35,22ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．(),2ππD ．()2,3ππ 6．以平面直角坐标系的原点为极点，x 轴的正半轴为极轴，建立极坐标系，两种坐标系中取相同的长度单位．已知直线l 的参数方程是1,3x t y t =+⎧⎨=-⎩（t 为参数），圆C 的极坐标方程是4cos ρθ=，则直线l 被圆C 截得的弦长为 ( )A． C．7．如图，在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中，∠BAC=90°，AB=AC=AA 1=2，点G 与E 分别是A 1B 1和CC 1的中点，点D 与F 分别是AC 和AB 上的动点．若GD⊥EF，则线段DF 长度的最小值为 ( )A ．8．已知函数(1)y f x =+的图象关于点(-1，0)对称，且当x∈(-∞，0)时，()'()0f x xf x +>成立，(其中f′(x)是f(x)的导数）；若()0.20.222a f =（）, (ln 2)(ln 2)b f =，2211(log )(log )44c f =，则a ，b ，c 的大小关系是（ ）A ．a>b>cB ．b>a>cC ．c>a>bD ．c>b>a二、填空题（每小题5分，共30分） 9．若复数z 满足1zi i=-，其中i 为虚数单位，则|z|=____________．10．在极坐标系中，极点到直线:sin()4l πρθ+=________．11．如图，圆222:O x y π+=内的正弦曲线sin y x =与x 轴围成的区域记为M （图中阴影部分），随机往圆O 内投一个点A ，则点A 落在区域M 内的概率是_____________．12．设曲线xy e =过点(0，0)的切线与曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线垂直，则P 的坐标为____________．13．已知函数()32f x x ax bx c =+++在x=-2处取得极值，并且它的图象与直线33y x =-+在点(1，0)处相切，则函数f(x)的表达式为________________。

北京师大附中2017-2018学年上学期高二年级期中考试数学试卷（理科）一、选择题（每小题4分，共40分。

在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项） 1. 已知命题N n p ∈∀:，n n>2，则p ⌝是A. N n ∈∀，n n≤2 B. N n ∈∀，n n<2C. N n ∈∃，n n ≤2D. N n ∈∃，n n >22. 设直线0=++c by ax 的倾斜角为α，且0cos sin =+αα，则a,b 满足 A. 1=+b a B. 1=-b aC. 0=+b aD. 0=-b a3. 已知p,q 是简单命题，那么“q p ∧是真命题”是“p ⌝是真命题”的 A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件4. 直线032=--y x 与圆9)3()2(22=++-y x 交于E ，F 两点，则EOF ∆（O 是原点）的面积为A.23B.43C. 52D.556 5. 关于两条不同的直线m,n 与两个不同的平面α、β，下列命题正确的是 A. α//m ，β//n 且βα//，则n m // B. α⊥m ，β//n 且βα//，则n m ⊥ C. α⊥m ，β⊥n 且βα⊥，则n m //D. α//m ，β⊥n 且βα⊥，则m//n6. 已知椭圆12222=+y ax 的一个焦点与抛物线x y 82=的焦点重合，则该椭圆的离心率是A.36B.332 C. 22 D.23 7. 已知双曲线的焦点在x 轴上，焦距为52，且双曲线的一条渐近线与直线012=+-y x 平行，则双曲线的标准方程为A. 1422=-y xB. 1422=-y xC. 15320322=-y xD. 12035322=-y x 8. 已知点A （2，1），抛物线x y 42=的焦点是F ，若抛物上存在一点P ，使得||||PF PA +最小，则P 点的坐标为 A. （2，1） B. （1，1）C. （21，1）D. )1,41(9. 某校举行了以“重温时代经典，唱响回声嘹亮”为主题的“红歌”歌咏比赛，该校高一年级有1，2，3，4，四个班参加了比赛，其中有两个班获奖，比赛结果揭晓之前，甲同学说：“两个获奖班级在2班、3班、4班中”，乙同学说：“2班没有获奖，3班获奖了”，丙同学说：“1班、4班中有且只有一个班获奖”，丁同学说：“乙说得对”，已知这四人中有且只有两人的说法是正确的，则这两人是 A. 乙，丁 B. 甲，丙 C. 甲，丁D. 乙，丙10. 如图，正方体1111D C B A ABCD -中，P 为底面ABCD 上的动点，C A PE 1⊥于E ，且PA=PE ，则点P 的轨迹是A. 线段B. 圆弧C. 椭圆的一部分D. 抛物线的一部分二、填空题（每小题5分，共30分）11. 已知直线02=+y x 与直线04)1(=+++y a x 垂直，则实数a 的值是________。

北京市第一七一中学2017—2018学年度第二学期高二年级期中考试试题答案（理科）一．选择题二．填空题： 三．解答题17.（1）由()2'32f x ax bx c =++的图像与x 轴的交点为()()1,0,2,0,f(x)在(-∞,1)上是增函数，在（1，2）上是减函数，在（2，+∞）上是增函数， 所以f(x)在x=1处取得极大值，所以01x =；（2）由（1）知'(1)0f =①,结合导函数图像还可得'(2)0f =②， 再加f(1）=5③，解①②③联立的方程组，得2a =、b =－9、c =12. 18. (1)记“第一次检测出的是次品且第二次检测出的是正品”为事件A ，P (A )＝A 12A 13A 25＝310.(2)X 的可能取值为200，300，400. P (X ＝200)＝A 22A 25＝110，P (X ＝300)＝A 33＋C 12C 13A 22A 35＝310， P (X ＝400)＝1－P (X ＝200)－P (X ＝300)＝1－110－310＝610＝35.故X 的分布列为EX ＝200×110＋300×310＋400×35＝350.19.(1)根据c ＝a 2－b 2及题设知M ⎝⎛⎭⎫c ，b2a ，2b 2＝3ac . 将b 2＝a 2－c 2代入2b 2＝3ac ， 解得c a ＝12，ca ＝－2(舍去)．故C 的离心率为12.(2)由题意，原点O 为F 1F 2的中点，MF 2∥y 轴，所以直线MF 1与y 轴的交点D (0，2)是线段MF 1的中点，故b 2a＝4，即b 2＝4a .①由|MN |＝5|F 1N |，得|DF 1|＝2|F 1N |. 设N (x 1，y 1)，由题意知y 1<0，则⎩⎪⎨⎪⎧2（－c －x 1）＝c ，－2y 1＝2，即⎩⎪⎨⎪⎧x 1＝－32c ，y 1＝－1.代入C 的方程，得9c 24a 2＋1b2＝1.②将①及c ＝a 2－b 2代入②得9（a 2－4a ）4a 2＋14a＝1.解得a ＝7，b 2＝4a ＝28， 故a ＝7，b ＝27. 19）（共14分）解：（I ）函数()e (1)xf x a x =-+的定义域为R . 因为()e (1)xf x a x =-+，所以'()e xf x a =-. 由'(0)10f a =-=得1a =. ……………………………4分 （II ）'()e (R)x f x a x =-∈.①当0a >时，令'()0f x =得ln x a =.ln x a <时，'()0f x <；ln x a >时，'()0f x >.()f x 在(,ln )a -∞上单调递减，在(ln ,+)a ∞上单调递增.所以当ln x a =时，()f x 有最小值(ln )(1ln )ln f a a a a a a =-+=-. “()0f x ≥恒成立”等价于“()f x 最小值大于等于0”，即ln 0a a -≥. 因为0a >，所以01a <≤.②当0a =时，()e 0xf x =>符合题意；③当0a <时，取011x a=-+，则111101()e(11)e 10aa f x a a -+-+=--++=-<，不符合题意.综上，若()0f x ≥对x R ∈恒成立，则a 的取值范围为[0,1]. ……………………9分（III ）当0a =时，令()()(2ln )e ln 2(0)xh x f x x x x =-+=-->，可求1'()e xh x x=-. 因为121'()e 1002h =-<，'(1)e 10h =->，且1'()e xh x x=-在(0,)+∞上单调递增， 所以在（0，）上存在唯一的0x ，使得0001'()e 0xh x x =-=，即001e x x =，且112x .当x 变化时，()h x 与'()h x 在（0，）上的情况如下：则当0x x =时，()h x 存在最小值0()h x ,且000001()e ln 22xh x x x x =--=+-. 因为01(,1)2x ∈，所以0001()220h x x x =+->=. 所以当0a =时，()2ln (0)f x x x >+> 所以当0a =时，曲线()(0)y f x x =>总在曲线2l n y x =+的上方. .. …………14分。

2017—2018学年第一学期《高等数学（2-1）》期中考试卷答案及评分标准( 工科类)专业班级姓名学号开课系室基础数学系考试日期2017年11月11 日注意事项：1．请在试卷正面答题，反面及附页可作草稿纸；2．答题时请注意书写清楚，保持卷面清洁；3．本试卷共八道大题，满分100分；试卷本请勿撕开，否则作废；4. 本试卷正文共8页。

一．简答与选择题（共4小题，每小题3分，共计12分）1．试说明数列}{n x 收敛与数列}{n x 有界的关系.答：数列}{n x 收敛必有界，但数列}{n x 有界，不一定收敛，例如：})1{(n -，有界，但})1{(n -发散.（不举反例也算对）-------------------------------------------（3分）2．试说明函数)(x f 在0x 点可导与连续的关系.答：若函数)(x f 在0x 点可导，则)(x f 在0x 点必连续，若函数)(x f 在0x 点连续，则)(x f 在0x 点不一定可导，例如：x x f =)(，在0=x 连续，但x x f =)(在0=x 点不可导（)0(11)0(-+'=-≠='f f ）. （不举反例也算对） -------------------------------------------------------（3分）3．选择题：设函数)(x f 具有任意阶导数，且2)]([)(x f x f ='，则当n 为大于2的正整数时，=)()(x f n （ A ）;)]([!)(1+n x f n A ;)]([!)(2n x f n B;)]([)(1+n x f n C .)]([)(2n x f D-----------------------------------------------------------------（3分）4．选择题：若函数)(x f 在0x 点取得极值，则（ B ） ;0)()(0='x f A 0)()(0='x f B 或)(0x f '不存在;;0)()(0>''x f C .0)(,0)()(0<''='x f x f D-----------------------------------------------------------------（3分）二．（共3小题，每小题6分，共计18分）1. 求极限：.)12111(lim 222nn n n n ++++++∞→解,11211122222+≤++++++≤+n nn n n n n n n-----------------------（ 3分 ） 而,)1lim 0lim 22+==+∞→∞→n nn n n n n 由夹逼定理， .0)12111(lim 222=++++++∴∞→nn n n n ----------------------------------------（ 3分 ）2. 求极限：.1)sin 1ln(lim220-+→x x e x解 当0→x 时， )sin 1ln(2x +~x 2sin ~2x ；12-x e ~2x ，----------（ 2分 ）1)sin 1ln(lim220-+∴→x x e x 220sin lim xx x →=.1lim 220==→x x x -----------------------------（ 4分 ）3. 求极限：).11ln 1(lim1--→x x x解 )11ln 1(lim 1--→x x x )(∞-∞（通分） )00(ln )1(ln 1lim 1x x x x x ---=→------------------------------------------------------------------（ 3分 ） 1ln 1lim 1ln 11lim 11-+-=-+-=→→x x x x x x x x x x )00( .212ln 1lim 1=+=→x x ---------------------------------------------------------------------（ 3分 ）三．（10分）设函数xx x x x f sin )4(2)(2--=，指出函数的间断点，并判断其类型.解 )(x f 的间断点为：).,2,1(,022 ±±=-k k π，，-------------------（ 2分 ）因为21sin )4(|2|lim)(lim 200-=--=→→x x x x x f x x ，所以0=x 为可去间断点； -------------------------------（ 2分 ）因为,2sin 212|2|lim 2sin 21sin )4(|2|lim )(lim 2222=--=--=+++→→→x x x x x x x f x x x,2sin 212|2|lim 2sin 21sin )4(|2|lim )(lim 2222-=--=--=---→→→x x x x x x x f x x x所以2=x 是跳跃间断点；-----------------------------------------------------------（ 2分 ）因为∞=+-=--=-→-→-→21lim 2sin 2sin )4(|2|lim)(lim 2222x x x x x x f x x x ，所以2-=x 是无穷间断点；--------------------------------------------------------（ 2分 ）因为∞=--=→∈≠→xx x x x f k x Z k k k x sin )4(|2|lim)(lim 2),0(ππ，所以),2,1( ±±==k k x π是无穷间断点. ------------------------------------（ 2分 ）四．（共3小题，每小题6分，共计18分）1. 设)2017()2)(1()(+++=x x x x x f ，求.)0(f ' 解 0)0()(lim)0(0--='→x f x f f x --------------------------（ 2分 ）xx x x x x )2017()2)(1(lim0+++=→)2017()2)(1(lim 0+++=→x x x x.!2017=------------------------------------------------------------------（ 4分 ）2. 设,2arctan 2141ln2xx x y +++=求.dy解 ,2arctan21)4ln(21)1ln(2x x x y ++-+=---------------------------------（ 1分 ） 22212121422111⎪⎭⎫⎝⎛+++-+='x x x x y ,41112+-++=x x x -----------------------------------------------------------------------------------（ 3分 ）.)4111(2dx x xx dx y dy +-++='=∴--------------------------------------------------（ 2分 ）3. 设方程)0,0(>>=y x x y yx 确定二阶可导函数)(x y y =，求.22dxyd 解： 方程 yx x y =两边取对数，有x yy x ln 1ln 1=，-----------------（ 1分 ） 即x x y y ln ln =，两边关于x 求导，x dx dy y ln 1)ln 1(+=+，即yxdx dy ln 1ln 1++=，-----------------------------（ 2分 ） ⎪⎭⎫⎝⎛=∴dx dy dx d dx y d 222)ln 1(1)ln 1()ln 1(1y dxdyy x y x +⋅⋅+-+=322)ln 1()ln 1()ln 1(y xy x x y y ++-+=.--------------------------------------------（ 3分 ）五．（8分）设函数,0,10),sin 1(2)(⎩⎨⎧≥-<+++=x e x x b a x f ax 试确定常数b a ,，使)(x f 在0=x 点可导，并求)0(f '.解 0)0()(lim )0(0--='+→+x f x f f x x e ax x 1lim 0-=+→a axe a ax x =-=+→)1(lim 0， ---------------------------- （ 2分 ）0)0()(lim )0(0--='-→-x f x f f x xx b a x )sin 1(2lim 0+++=-→ )sin 2(lim 0xx b x b a x +++=-→，-------------------------------------- （ 2分 ）又)(x f 在0=x 点可导，)0()0()0f f f '='='∴-+，⎩⎨⎧==++∴.,02b a b a 1-==∴b a ，------------------------------------ （ 2分 ）,1)0(-=='∴-b f ,1)0(-=='+a f 故1)0(='f .------------------------------ （ 2分 ）六．应用题（共2小题，每小题6分，共计12分）1．求摆线⎩⎨⎧-=-=)cos 1()sin (t a y t t a x 在2π=t 处的切线方程 .解 当2π=t 时，a y a x =-=00),12(π，------------- （ 2分 ）22ππ===t t dtdx dt dy dxdy.1)cos 1(sin 2=-==πt t a t a ------------------------------------ （ 2分 ）所求切线的方程为：,)12(--=-πa x a y即 .022=+--a ay x π ------------------------------------ （ 2分 ）2．如果将一个边长为6米的正方形铁皮的四角各剪去同样大小的小正方形后，制成一个无盖盒子，问剪去小正方形的边长为多少米时，可使盒子的容积最大？解 设每个小正方形的边长为x 米， 则所做盒子的容积为： .)3,0(,)26()(2∈-=x x x x V -------------------------------------- （ 3分 ）)2)(26(2)26()(2--⋅+-='x x x x V)66)(26(x x --=令 ,0)66)(26()(=--='x x x V 得3,121==x x （不符合实际意义，舍去）从而得符合实际意义唯一的驻点,1=x -------------------------------------------- （ 2分 ） 故由实际问题的意义，可知当剪去小正方形的边长为1米时，可使盒子的容积最大.--------------------------------------------- （ 1分 ）七．（10分）已知x x x f arctan 5)(-=，试讨论函数的单调区间、极值、凸性、拐点 ．解 函数的定义域为.),(+∞-∞22214151)(xx x x f +-=+-='， 令0)(='x f 得驻点：,2±=x,)1(10)(22x xx f +=''令0)(=''x f 得：.0=x -------------------------------- （ 3分 ） 当),2()2,(∞+-∞-∈ x 时，,014151)(222>+-=+-='x x x x f )(x f ∴在),2[]2,(∞+-∞- 单调递增，当)2,2(-∈x 时，,014151)(222<+-=+-='x x x x f )(x f ∴在]2,2[-单调递减；----------------------------------------------------- （ 2分 ）从而)(x f 在 2-=x 取得极大值：2arctan 52)2(+-=-f ，在 2=x 取得极小值：2arctan 52)2(-=f ；------------------------------ （ 2分 ） 当)0,(∞-∈x 时，,0)1(10)(22<+=''x xx fx x x f arctan 5)(-=∴在)0,(∞-内是上凸的，当),0(∞+∈x 时，,0)1(10)(22>+=''x xx f x x x f arctan 5)(-=∴在),0(∞+内是下凸的；---------------------------- （ 2分 ）故曲线x x x f arctan 5)(-=的拐点为：.)0,0(------------------------------ （ 1分 ）八．证明题（共2小题，每小题6分，共计12分）1．证明：当1>x 时， 有 .132xx ->证明 令,132)(xx x f +-=,0)1(=f ------------------------------------------ （ 3分 ）则),1(0111)(22>>-=-='x x x x xx x f )(x f ∴在),1[∞+单调递增，从而，当1>x 时，,0)1()(=>f x f即,0132>+-x x 亦即 .132xx ->----------------------------------------- （ 3分 ） 2．设函数)(x f 在]1,0[上连续，在)1,0(内可导，且0)1()0(==f f ， 证明：至少存在一点)1,0(∈ξ，使得.0)()(='+ξξf f证明 令,)()(x f e x F x = ------------------------------------------------ （ 2分 ） 则由已知，)()(x f ex F x=在]1,0[上连续，在)1,0(内可导，且,)()(])([)(x f e x f e x f e x F x x x '+='=' 由0)1()0(==f f ，得,0)0()0()0(0===f f e F ,0)1()1(==f e F 即,)1()0(F F =------- （ 2分 ）根据罗尔定理，至少存在一点)1,0(∈ξ，使得 ,0)(='ξF 即 ,0)]()([='+ξξξf f e由0≠ξe ， 故.0)()(='+ξξf f ----------------------------------------------- （ 2分 ）各章分值分配：第1章 25分；第2章 38分；第3章 37分．。

北京师大附中2017-2018学年下学期高二年级期中考试数学试卷（理科）说明：本试卷满分150分，考试时间120分钟．一、选择题（每小题5分，共40分。

在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项，请将答案填在答题纸上） 1．已知i 为虚数单位，复数13z i=-在复平面上对应的点位于 ( ) A ．第一象限 B ．第二象限 C ．第三象限 D ．第四象限2．若直线31,5:42,5⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩x t l y t （t 为参数）的倾斜角为α，则 ( )A ．3sin 5α=B ．3tan 4α=C ．4tan 3α= D ．tan 2α=- 3．设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的虚轴长为2，焦距为线方程为 ( )A．y = B ．2y x =± C．y x = D ．12y x =±4．计算定积分10(2)x e x dx +=⎰ ( )A ．1B ．e-1C ．eD ．e+1 5．下面为函数sin cos y x x x =+的递增区间的是 ( )A ．3,22ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭ B ．35,22ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．(),2ππD ．()2,3ππ 6．以平面直角坐标系的原点为极点，x 轴的正半轴为极轴，建立极坐标系，两种坐标系中取相同的长度单位．已知直线l 的参数方程是1,3x t y t =+⎧⎨=-⎩（t 为参数），圆C的极坐标方程是4cos ρθ=，则直线l 被圆C 截得的弦长为 ( )A ． C ．7．如图，在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中，∠BAC=90°，AB=AC=AA 1=2，点G 与E 分别是A 1B 1和CC 1的中点，点D 与F 分别是AC 和AB 上的动点．若GD⊥EF，则线段DF 长度的最小值为 ( )A ．8．已知函数(1)y f x =+的图象关于点(-1，0)对称，且当x∈(-∞，0)时，()'()0f x xf x +>成立，(其中f′(x)是f(x)的导数）；若()0.20.222a f =（）, (ln 2)(ln 2)b f =，2211(log )(log )44c f =，则a ，b ，c 的大小关系是（ ）A ．a>b>cB ．b>a>cC ．c>a>bD ．c>b>a二、填空题（每小题5分，共30分） 9．若复数z 满足1zi i=-，其中i 为虚数单位，则|z|=____________．10．在极坐标系中，极点到直线:sin()4l πρθ+=________．11．如图，圆222:O x y π+=内的正弦曲线sin y x =与x 轴围成的区域记为M （图中阴影部分），随机往圆O 内投一个点A ，则点A 落在区域M 内的概率是_____________．12．设曲线x y e =过点(0，0)的切线与曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线垂直，则P 的坐标为____________．13．已知函数()32f x x ax bx c =+++在x=-2处取得极值，并且它的图象与直线33y x =-+在点(1，0)处相切，则函数f(x)的表达式为________________。