北京市海淀区2022-2023学年上学期期末高二数学试卷及参考答案

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数学参考答案 第 1 页(共 5 页) 海淀区高二年级练习

数学参考答案

2023.01

一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)

(1)A (2)B (3)B (4)D (5)C

(6)A (7)A (8)D (9)A (10)C

二、填空题(共5小题,每小题4分,共20分)

( 11

)2

2 (12)1

2

(13)3 (14)8

(15)①③④

注:第15题少选项得2分,错选或未作答均为0分。

三、解答题(共4小题,共40分)

(16)(本小题10分)

解:(Ⅰ)当1k时,直线

2l的方程为2yx.

由1,

2y

yx

得 3,

1.x

y



所以 点A的坐标为(3,1). …………2分

因为 点A关于坐标原点的对称点为C,

所以 点C的坐标为(3,1). …………3分

(Ⅱ)由题意知0k.

由1,

2y

ykx

得3

,

1.x

k

y





所以 点A的坐标为3

(,1)

k. …………4分

因为 点A关于坐标原点的对称点为C,

所以 点C的坐标为3

(,1)

k. …………5分

因为 四边形ABCD为菱形,

所以 ACBD,//CDAB. 数学参考答案 第 2 页(共 5 页) 所以 点D的纵坐标为1. …………6分

由点D在直线

2l上,

所以 点D的横坐标为1

k,即点D的坐标为1

(,1)

k. …………7分

在菱形ABCD中,点D,点B关于坐标原点对称,

所以 点B的坐标为1

(,1)

k. …………8分

由ACBD可得111(1)

1

1133

()()

kkkk



.

所以 3k,即k的值为3. …………10分

(17)(本小题10分)

解:(Ⅰ)因为 曲线M上的任意一点到点(1,0)的距离比它到直线2x的距离小1,

所以 曲线M上的点均位于y轴上或y轴的右侧.

所以 曲线M上的任意一点到点(1,0)的距离等于它到直线1x的距离.

所以 曲线M的方程为24yx. …………4分

(Ⅱ)设直线BC的方程为(1)2xmy,

11(,)Bxy,

22(,)Cxy. …………5分

由24,

(1)2yx

xmy

得24480ymym. …………6分

因为 21616320mm,

所以 124yym,1248yym. …………7分

因为 点(0,1)E,点(2,1)A,

所以 EBC△的面积121

||||

2SAEyy

242mm. …………9分 当1

2m时,EBC△的面积取得最小值27. …………10分

数学参考答案 第 3 页(共 5 页) (18)(本小题10分)

解:(Ⅰ)取PA的中点E,连接EF,EG.

因为 点F为PD的中点,

所以 //EFAD,1

2EFAD.…………1分

因为 四边形ABCD是平行四边形,

所以 //BCAD,BCAD.

因为 点G为线段BC的中点,

所以 1

2CGBC.

所以 //EFCG,EFCG.

所以 四边形EFCG是平行四边形,

所以 //FCEG. …………2分

因为 EG平面PAG,FC平面PAG,

所以 //CF平面PAG. …………3分

(Ⅱ)选择条件①②:因为 PA平面ABCD,直线PC与平面ABCD所成的角为

30,

所以 30PCA. …………4分

因为 2PA,

所以 23AC.

因为 22AD,四边形ABCD是平行

四边形,

所以 //ADBC,22BC.

因为 2AB,

所以 22212ACABBC.

所以 90ABC,即ABBC.

所以 ABAD. …………5分

如图建立空间直角坐标系Axyz.由题意得(2,0,0)B,(0,2,1)F,

(2,22,0)C,(0,22,0)D.

所以(2,0,0)AB,(0,2,1)AF,(2,22,0)AC,(0,22,0)AD.

设平面ABF的法向量为

000(,,)xyzn,则

E

GF

D

CBAP

z

y

xF

D

CBAP数学参考答案 第 4 页(共 5 页) 0,

0,AB

AF



n

n 即0

0020,

20.x

yz

 令

02y,则

02z. 于是(0,2,2)n. …………6分

设平面ACF的法向量为

111(,,)xyzm,则

0,

0,AC

AF



m

m 即11

112220,

20.xy

yz

 令

12y,则

12z,

12x. 于是(2,2,2)m. …………7分

(ⅰ)直线CD到平面ABF的距离为26

||3AD

n

n. …………8分

(ⅱ)因为 15

cos,

||||5

nm

nm

nm.

所以 二面角BAF

C的余弦值为15

5. …………10分

选择条件①③:因为 PA平面ABCD,直线PC与平面ABCD所成的角为30,

所以 30PCA,PAAB. …………4分

因为 2PA,

所以 23AC.

因为 平面PAB平面PAD,BA平面PAB,平面PAB平面PADPA,

所以 BA平面PAD.

所以 BAAD.

因为 四边形ABCD是平行四边形,

所以 四边形ABCD是矩形.

因为 2AB,

所以 2222BCACAB. …………5分

以下同选择条件①②.

选择条件①②③:同选择条件①②或选择条件①③.

数学参考答案 第 5 页(共 5 页) (19)(本小题10分)

解:(Ⅰ)因为 椭圆E的焦距为2,长轴长为4,

所以 1c,2a.

所以 2223bac.

所以 椭圆E的方程为22

1

43xy

. …………3分 (Ⅱ)存在定点4

(,0)

3P,使得'B恒在直线PC上. 理由如下: …………4分

设直线:l3xmy,

11(,)Bxy,

22(,)Cxy,则

11'(,)Bxy.

所以

224

(,)

3PCxy,

114

'(,)3PBxy.

由22

1,

43

3xy

xmy



得22(34)18150mymy. …………6分 所以 248(35)0m,12218

34m

yy

m

,12215

34yy

m

. …………8分

因为

113xmy,

223xmy,

所以

12211212445

()()2()

333xyxymyyyy

2215518

2

33434m

m

mm



0.

所以 //'PCPB.

所以 点'B,P,C共线. …………10分