高二数学上学期期末考试试题 理
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沁县中学2014~2015学年第一学期模块结业考试试题高二数学(理科)分值:150分 时间:120分钟一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
)1.双曲线221102x y -=的焦距为( ) A .23 B .24 C .32 D .34 2. 设a R ∈,则1a >是11a< 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3.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,用向量1,,AB AD AA 来表示向量1AC ,则( )A. 11AC AB AD AA =-+B. 11AC AB AD AA =++C. 11AC AB AD AA =+-D. 11AC AB AD AA =--4.双曲线22149x y -=的渐近线方程是 ( )A . 23y x =±B.49y x =±C. 32y x =±D. 94y x =±5. 以下四组向量: ①(1,2,1)a =-,(1,2,1)b =--; ②(8,4,0)a =,(2,1,0)b =;③(1,0,1)a =-,(3,0,3)b =-; ④4(,1,1)3a =--,(4,3,3)b =- 其中互相平行的是.( )A .②③B .①④C .①②④D .①②③④6.直线y =x +1被椭圆x 24+y 22=1所截得的弦的中点坐标是( )A .(23,53)B .(43,73)C .(-23,13)D .(-132,-172)7.过点(32)-,且与22194x y +=有相同焦点的椭圆的方程是( ) ACDD 11B 1A 1A.2211510x y +=B.221225100x y +=C.2211015x y +=D.221100225x y +=8.已知△ABC 的周长为20,且顶点 B (0,-4),C (0,4),则顶点A 的轨迹方程是( )A.1203622=+y x (x ≠0)B.1362022=+y x (x ≠0)C.120622=+y x (x ≠0)D.162022=+y x (x ≠0)9.在空间直角坐标系中,点P (1,2,3),过点P 作平面xoy 的垂线PQ ,则垂足Q 的坐标为( )A .(0,2,0)B .(0,2,3)C .(1,0,3) D. (1,2,0)10.已知F 是抛物线x y 82=的焦点,B A ,是该抛物线上的两点,12=+BF AF ,则线段AB 中点到y 轴的距离为( )A.16B.6C.8D. 411. 若直线2+=kx y 与双曲线622=-y x 的右支交于不同的两点,那么k 的取值范围是( )A.(315,315-) B.(315,0) C.(0,315-) D.(1,315--) 12.已知12F F ,为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的焦点,M 为椭圆上一点,2MF 垂直于x轴,且1260F MF ∠=,则椭圆的离心率为( )A.1223 3二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13、设2,1F F 是椭圆C:192522=+y x 的焦点,P 为椭圆上一点,则21F PF ∆的周长为__________ .14、命题“对任意的x R ∈,都有2240x x -+≤”的否定为______ . 15. 抛物线的的方程为22x y =,则抛物线的焦点坐标为______________16.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>,过右焦点F 且斜率为()0k k >的直线与C 相交于,A B 两点,若3AF FB =,则k =______. 三、解答题(共6小题,满分70分)17.(10分)设p :方程210x mx ++=有两个不等的负根,q :方程244(2)10x m x +-+=无实根,若p 或q 为真,p 且q 为假,求m 的取值范围.18.(12分)已知两定点F 1(-2,0),F 2(2,0),满足条件|PF 2|-|PF 1|=2的点P 的轨迹是曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)设过点(0,-1)的直线与曲线E 交于A ,B 两点.如果|AB |=63,求直线AB 的方程.19、(12分)已知椭圆C 的两焦点分别为()()12F F 、,长轴长为6, ⑴求椭圆C 的标准方程;⑵已知过点(0,2)且斜率为1的直线交椭圆C 于A 、B 两点,求线段AB 的长度。
.20. (本题满分12分)如图,已知三棱锥O ABC -的侧棱OA OB OC ,,两两垂直, 且1OA =,2OB OC ==,E 是OC 的中点。
(1)求异面直线BE 与AC 所成角的余弦值; (2)求直线BE 和平面ABC 的所成角的正弦值。
21、 (本题满分12分)如图,四棱锥P ABCD -的底面ABCD 为一直角梯形,其中,BA AD CD AD ⊥⊥,2,CD AD AB PA ==⊥底面ABCD ,E 是PC 的中点.(1)求证:BE //平面PAD ;(2)若BE ⊥平面PCD ,求二面角E BD C --的 余弦值.22.(本题满分12分)已知1F 、2F 分别是椭圆2214x y +=的左、右焦点。
(1)若P 是第一象限内该椭圆上的一点,1254PF PF ⋅=-,求点P 的坐标;(2)设过定点(0,2)M 的直线l 与椭圆交于不同的两点A 、B ,且AOB ∠为锐角(其中O 为坐标原点),求直线l 的斜率k 的取值范围。
沁县中学2014~2015学年第一学期模块结业考试试题高二数学(理科)答题卡二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13、__________ 14、______ .15. ________16._______.17.(10分)18.(12分)(1)(2)20、(12分)(1)(2)21.(本题满分12分)(1)高二数学(理科)答案1、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 DABCDCABDDDC2.填空题13.18 14. 存在x R ∈,使2240x x -+> 15.1(,0)816.2 17. 解:若方程210x mx ++=有两个不等的负根,则21240m x x m ⎧∆=->⎨+=-<⎩, ……2分所以2m >,即:2p m >. …………3分若方程244(2)10x m x +-+=无实根,则216(2)160m ∆=--<, ………5分即13m <<, 所以:13p m <<. …………………………………………………6分 因为p q ∨为真,则,p q 至少一个为真,又p q ∧为假,则,p q 至少一个为假. 所以,p q 一真一假,即“p 真q 假”或“p 假q 真”. ……………………8分所以213m m m >⎧⎨≤≥⎩或或213m m ≤⎧⎨<<⎩ …………………………………10分所以3m ≥或12m <≤.故实数m 的取值范围为(1,2][3,)+∞. …………………………12分18. .(1)解:由双曲线的定义可知,曲线E 是以F 1(-2,0),F 2(2,0)为焦点的双曲线的左支,且c =2,a =1,易知b =1,故曲线E 的方程为x 2-y 2=1(x <0).(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意建立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -1,x 2-y 2=1,消去y ,得(1-k 2)x 2+2kx -2=0,又已知直线与双曲线左支交于两点A ,B ,有⎩⎪⎨⎪⎧1-k 2≠0,Δ=2k 2+81-k 2>0,x 1+x 2=-2k 1-k2<0,x 1x 2=-21-k 2>0,解得-2<k <-1.又∵|AB |=1+k 2·|x 1-x 2|=1+k 2·x 1+x 22-4x 1x 2=1+k 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-2k 1-k 22-4×-21-k 2=21+k 22-k21-k22,依题意得21+k22-k21-k22=63,整理后得28k 4-55k 2+25=0,∴k 2=57或k 2=54,又-2<k <-1,∴k =-52,故直线AB 的方程为52x +y +1=0.19、解:⑴由()()12,0,0F F -22、22,长轴长为6 得:2,3ca ==所以1b =∴椭圆方程为22191x y += ………………5分 ⑵设1122(,),(,)A x y B x y ,由⑴可知椭圆方程为22191x y +=①,∵直线AB 的方程为2y x =+②…………………7分把②代入①得化简并整理得21036270x x ++=∴12121827,510x x x x +=-= …………10分又222182763(11)(4)510AB +-⨯=…………12分 20、(1)以O 为原点,OB 、OC 、OA 分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系.则有(0,0,1)A 、(2,0,0)B 、(0,2,0)C 、(0,1,0).E ……………………3分(2,0,0)(0,1,0)(2,1,0),(0,2,1)EB AC =-=-=-COS<,EB AC >2,555==-⋅ …………………5分 所以异面直线BE 与AC 所成角的余弦为52…………………6分 (2)设平面ABC 的法向量为1(,,),n x y z = 则11:20;n AB n AB x z ⊥⋅=-=知11:20.n AC n AC y z ⊥⋅=-=知取1(1,1,2)n =, …8分则303065012,cos 1=+->=<n ,…………………10分 故BE 和平面ABC 的所成角的正弦值为3030…………12分 21. (12分) 解:(1)法1:取PD 中点F ,连AF ,FE ,因为E 是PC 的中点,∴FE ∥DC ,且FE=12DC.又AB ∥DC 且AB=12DC ;∴FE ∥AB,且FE=AB,∴四边形ABEF 为平行四边形,∴AF ∥BE ,BE ⊄平面PAD ,AF ⊂平面PAD ,∴BE //平面PAD …5分 法2:设,AB a PA b ==,建立如图的空间坐标系,(0,0,0),(,0,0)A B a ,(0,0,)P b ,((2,2,0),(0,2,0)C a a D a ,(,,)2bE a a .(1)(0,,)2b BE a =,(0,2,0),(0,0,)AD a AP b ==,所以1122BE AD AP =+,BE ⊄平面PAD ,//BE ∴平面PAD . …5分 (2)BE ⊥平面PCD ,BE PC ∴⊥,即0BE PC ⋅=(2,2,)PC a a b =-,22202b BE PC a ∴⋅=-=,即2b a =. ……6分在平面BDE 和平面BDC 中,(0,,),(,2,0)BE a a BD a a ==-(,2,0)BC a a =,设面BDE 的一个法向量为n 1→=(x,y,z),由n 1→BE →=0,且n 1→BD →=0;得⎩⎨⎧ay+az=0-ax+2ay=0取y=1,得z=-1,x=2,∴1(2,1,1)n =-……8分 又平面BDC 的一个法向量为2(0,0,1)n =;……9分 cos<n 1→,n 2→>=||||2121n n n n ⋅⋅=1 6=6……11分 所以二面角E BD C --的余弦值为6. ……12分22.(本题满分12分)解(I )因为椭圆方程为2214x y +=,知2,1,3a b c ===,12(3,0),(3,0)F F ∴-,设(,)(0,0)P x y x y >>,则22125(3,)(3,)34PF PF x y x y x y =-----=+-=-, 又2214x y +=,联立22227414x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩ ,解得2211334x x y y =⎧⎧=⎪⎪⇒⎨⎨==⎪⎪⎩⎩,3(1,)P ∴……6分 (II )显然0x =不满足题意,所直线的斜率存在,可设l 的方程为2y kx =+,设1122(,),(,)A x y B x y ,联立22221(14)1612042x y k x kx y kx ⎧+=⎪⇒+++=⎨⎪=+⎩1212221216,1414kx x x x k k∴=+=-++,-------------------8分 且△2223(16)4(14)120,4k k k =-+⋅>∴>---------------------------10分xzy又AOB ∠为锐角,0OA OB ∴⋅>,12120x x y y ∴+>,1212(2)(2)0x x kx kx ∴+++>,222121222212164(4)(1)2()4(1)2()40141414k k k x x k x x k k k k k -∴++++=++-+=>+++24,k ∴<又234k >,2344k ∴<<, 3(2,)(,2)22k ∴∈-- -------------12分。