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(,,)xyzn,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(,,)xyzm,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