2017-2018学年浙江省温州新力量联盟高二上学期期末联考数学试题 扫描版
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2018学年第一学期温州新力量联盟期末联考高二年级数学学科 参考答案一、选择题(每题4分,共40分)二、填空题(每题4分,共28分) 11.45° 12. 15 13. 314.100 CM 2 (说明:没有单位CM 2不扣分)15.032=--y x ( 说明:能化简为该答案的答案都不扣分) 16.3 17.31 三、解答题(4小题,共52分) 18. 解:(1)设),(y x P ,则21=PAPO …………………………2分 ∴21)3(2222=+-+y x y x …………………………4分 化简,得4)1(22=++y x∴点P 的轨迹方程为4)1(22=++y x ……………6分(只要化简结果正确都给6分) (2)设圆C :4)1(22=++y x ,则当BC ⊥l 时,线段MN 的长最小………8分 ∵2)01()12(22=-++-=BC ……………10分 ∴22)2(2222min=-=MN即线段MN 的长的最小值是22……………12分(说明:其它解法酌情给分) 19. 解: 设),x ),,x A 2211y B y (((1)当直线l 的倾斜角为45°时,直线l 的方程为1-=x y ……………2分联立方程组⎩⎨⎧=-=xy x y 412,消去y ,得0162=+-x x …………4分∴21x x +=6∴826221=+=++=x x AB …………6分 (说明:直接套公式θ22sin 222pk p p AB =+=,计算正确给5分,公式正确,计算错误给2分)(解法一)(2,m =直线l 的倾斜角为θ,,3m =∴mm m 2)2()4(tan 22-±=θ=3±(说明:没有±不扣分)∴直线l 的方程:)1(3-±=x y ………8分联立方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-±=x y x y 4)1(32,消去y ,得031032=+-x x …………10分∴21x x +=310∴d==++2221x x =+2231038………12分(解法二)(2)联立方程组⎩⎨⎧=-=x y x k y 4)1(2,消去y ,得 0)42(2222=++-k x k x k∴⎪⎩⎪⎨⎧=⋅+=+14221221x x k x x ()1………8分 ),1(11y x --=,),1(22y x -=∵FB AF 3=∴)1(3121-=-x x )2( ………10分 联立)1()2(解得310,3212=+=x x k ∴d==++2221x x =+2231038………12分(说明:其它解法酌情给分)20. (1) 证明:∵平面PAD ⊥平面ABCDAB AD ⊥平面PAD ∩平面ABCD =AD ABCD 平面⊂ABdθθC∴PAD 平面⊥AB …………2分 又∵PAD PD 平面⊂ ∴AB D ⊥P ………4分在中PAD Rt ∆,,︒=∠45DPB ∴,︒=∠=∠45PD DPB A ∴,AD PA =又∵E 是PD 的中点 ∴AE D ⊥P ………6分又∵A AB AE = ABE 平面⊂AE ABE 平面⊂AB ∴E A D B P 平面⊥………………7分(2)解:∵PAD 平面⊥AB PAD PA 平面⊂∴AB A ⊥P分别以AD ,AB ,AP 所在直线为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示空间直角坐标系由已知可得A (0,0,0),C(-2,4,0),D(-2,0, 0),P(0,0,2) …………………………………………………9分∴),(2-0,2-=PD ,),,(042-= ∵E A D B P 平面⊥∴的一个法向量是平面ABE ………………11分 设AC 与平面ABE 所成的角为θ则10104)2(220)2(40)2()2(sin 22=++-⨯⨯-+⨯+-⨯-==θ 即AC 与平面ABE 所成的角的正弦值为1010………13分 (说明:用等体积法计算出点C 到平面ABE 的距离,给4分,AC 与平面ABE 所成的角的正弦值计算正确,再给2分,共6分;用传统几何法得出AC 与平面ABE 所成的角为θ,给3分,解出高给2分,最后AC 与平面ABE 所成的角的正弦值计算正确给1分,共6分;其它解法酌情给分。
浙江省温州新力量联盟2017-2018学年高二上学期期末考试地理试题一、选择题(本大题共25题,每小题2分,共50分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1. 2017年1 0月1 0日,天空上演了“月掩毕宿五”的天象,下图为示意图。
毕宿五是金牛星座的主要恒星,距地球约65光年。
据此完成下题。
下列关于该天文现象的说法正确的是( )A. 月球体积大于毕宿五B. 毕宿五归属于银河系C. 所有恒星都可被“月掩”D. 金牛星座以行星为主【答案】B【解析】银河系直径大约10万光年,毕宿五距离地球仅65光年,因此毕宿五归属于银河系。
故B正确。
毕宿五为恒星,其质量和体积都远远大于月球;“月掩星”只有月球位于一个天体与地球之间是才能产生,因此不是所有恒星都可被“月掩”;金牛座由若干恒星组成,不是一个天体。
故A、C、D错误。
【点睛】本题难度不大,但需注意银河系的直径。
2. 2017年8月7日,济南市首次运行潮汐车道“拉链车”。
这辆车所到之处,路中间的隔离墩会从“拉链车”的一侧移动到另一侧,车道便进行重新区分。
据此,完成下题。
该车辆主要工作时段是( )A. 早晚高峰时段B. 中午车多时段C. 工作日白天全天D. 周末车少时段【答案】A【解析】据材料可知,济南市旅游路首次运行潮汐车道“拉链车”。
这辆车所到之处,路中间的隔离墩会从“拉链车”的一侧移动到另一侧,车道便进行重新区分。
根据早晚交通流量不同的情况,道路实行潮汐可变车道,缓解交通拥堵。
故选A。
(答案有误)3. 2017年10月3日,印尼火山和地质灾害减灾中心说,种种前兆都表明巴厘岛上的阿贡火山爆发的可能性依然比较大,将来可能出现小范围喷发,之后伴随大规模爆发。
但具体的时间和影响仍无法预测。
目前,火山周边景点的游客已经逐渐减少,但仍然可以看到一些外国游客冒险前来旅游。
据此材料完成下题。
大规模的火山爆发可能造成地表温度下降。
是因为火山爆发导致了( )A. 大气二氧化碾浓度增加B. 高纬度地区极光现象增加C. 地球表面长波辐射减弱D. 到达地面的短波辐射减弱【答案】D【解析】大规模的火山爆发可能造成地表温度下降。
2016-2017学年浙江省温州市十校联合体高二(上)期末数学试卷一、选择题:本大题共10小题,每小题4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.(4分)准线方程是y=﹣2的抛物线标准方程是()A.x2=8y B.x2=﹣8y C.y2=﹣8x D.y2=8x2.(4分)已知直线l1:x﹣y+1=0和l2:x﹣y+3=0,则l1与l2之间距离是()A.B. C.D.23.(4分)设三棱柱ABC﹣A1B1C1体积为V,E,F,G分别是AA1,AB,AC的中点,则三棱锥E﹣AFG体积是()A. B.C.D.4.(4分)若直线x+y+m=0与圆x2+y2=m相切,则m的值是()A.0或2 B.2 C.D.或25.(4分)在四面体ABCD中()命题①:AD⊥BC且AC⊥BD则AB⊥CD命题②:AC=AD且BC=BD则AB⊥CD.A.命题①②都正确B.命题①②都不正确C.命题①正确,命题②不正确 D.命题①不正确,命题②正确6.(4分)设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面.考查下列命题,其中正确的命题是()A.m⊥α,n⊂β,m⊥n⇒α⊥βB.α∥β,m⊥α,n∥β⇒m⊥nC.α⊥β,m⊥α,n∥β⇒m⊥n D.α⊥β,α∩β=m,n⊥m⇒n⊥β7.(4分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,二面角A﹣BD1﹣B1的大小是()A.B.C.D.8.(4分)过点(0,﹣2)的直线交抛物线y2=16x于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,且y12﹣y22=1,则△OAB(O为坐标原点)的面积为()A.B.C.D.9.(4分)已知在△ABC中,∠ACB=,AB=2BC,现将△ABC绕BC所在直线旋转到△PBC,设二面角P﹣BC﹣A大小为θ,PB与平面ABC所成角为α,PC与平面PAB所成角为β,若0<θ<π,则()A.且B.且C.且D.且10.(4分)如图,F1,F2是椭圆C1与双曲线C2的公共焦点,点A是C1,C2的公共点.设C1,C 2的离心率分别是e1,e2,∠F1AF2=2θ,则()A.B.C.D.二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.11.(6分)双曲线C:x2﹣4y2=1的渐近线方程是,双曲线C的离心率是.12.(6分)某空间几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积V= cm3,表面积S= cm2.13.(4分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线与x轴的交点为M,N为抛物线上的一点,则满足= .14.(6分)已知直线l1:y=mx+1和l2:x=﹣my+1相交于点P,O为坐标原点,则P点横坐标是(用m表示),的最大值是.15.(6分)四面体ABCD中,已知AB=AC=BC=BD=CD=1,则该四面体体积的最大值是,表面积的最大值是.16.(4分)过双曲线G:(a>0,b>0)的右顶点A作斜率为1的直线m,分别与两渐近线交于B,C两点,若|AB|=2|AC|,则双曲线G的离心率为.17.(4分)在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点P是正方体棱上的一点(不包括棱的端点),对确定的常数m,若满足|PB|+|PD1|=m的点P的个数为n,则n的最大值是.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.(14分)已知抛物线C:y2=4x,直线l:y=﹣x+b与抛物线交于A,B两点.(Ⅰ)若|AB|=8,求b的值;(Ⅱ)若以AB为直径的圆与x轴相切,求该圆的方程.19.(15分)在四棱锥E﹣ABCD中,底面ABCD是正方形,AC与BD交于点O,EC⊥底面ABCD,F为BE的中点.(Ⅰ)求证:DE∥平面ACF;(Ⅱ)求证:BD⊥AE;(Ⅲ)若AB=CE,在线段EO上是否存在点G,使CG⊥平面BDE?若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.20.(15分)如图,四棱锥P﹣ABCD,PA⊥底面ABCD,AB∥CD,AB⊥AD,AB=AD=PA=2,CD=4,E,F分别是PC,PD的中点.(Ⅰ)证明:EF∥平面PAB;(Ⅱ)求直线AC与平面ABEF所成角的正弦值.21.(15分)已知点C(x0,y)是椭圆+y2=1上的动点,以C为圆心的圆过点F(1,0).(Ⅰ)若圆C与y轴相切,求实数x的值;(Ⅱ)若圆C与y轴交于A,B两点,求|FA|•|FB|的取值范围.22.(15分)已知椭圆C的方程是,直线l:y=kx+m与椭圆C有且仅有一个公共点,若F1M⊥l,F2N⊥l,M,N分别为垂足.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求四边形F1MNF2面积S的最大值.2016-2017学年浙江省温州市十校联合体高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10小题,每小题4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.(4分)准线方程是y=﹣2的抛物线标准方程是()A.x2=8y B.x2=﹣8y C.y2=﹣8x D.y2=8x【解答】解:由题意可知抛物线的焦点在y轴的正半轴,设抛物线标准方程为:x2=2py(p>0),∵抛物线的准线方程为y=﹣2,∴=2,∴p=4,∴抛物线的标准方程为:x2=8y.故选A.2.(4分)已知直线l1:x﹣y+1=0和l2:x﹣y+3=0,则l1与l2之间距离是()A.B. C.D.2【解答】解:∵已知平行直线l1:x﹣y+1=0与l2:x﹣y+3=0,∴l1与l2间的距离 d==,故选C.3.(4分)设三棱柱ABC﹣A1B1C1体积为V,E,F,G分别是AA1,AB,AC的中点,则三棱锥E﹣AFG体积是()A. B.C.D.【解答】解:∵三棱柱ABC﹣A1B1C1体积为V,∴V=S△ABC •AA1,∵E,F,G分别是AA1,AB,AC的中点,∴S△AFG=,,∴三棱锥E﹣AFG体积:VE﹣AFG ===S△ABC•AA1=.故选:D.4.(4分)若直线x+y+m=0与圆x2+y2=m相切,则m的值是()A.0或2 B.2 C.D.或2【解答】解:∵圆x2+y2=m的圆心为原点,半径r=∴若直线x+y+m=0与圆x2+y2=m相切,得圆心到直线的距离d==,解之得m=2(舍去0)故选B.5.(4分)在四面体ABCD中()命题①:AD⊥BC且AC⊥BD则AB⊥CD命题②:AC=AD且BC=BD则AB⊥CD.A.命题①②都正确B.命题①②都不正确C.命题①正确,命题②不正确 D.命题①不正确,命题②正确【解答】解:对于①作AE⊥面BCD于E,连接DE,可得AE⊥BC,同理可得AE⊥BD,证得E 是垂心,则可得出AE⊥CD,进而可证得CD⊥面AEB,即可证出AB⊥CD,故①正确;对于②,取CD的中点O,连接AO,BO,则CD⊥AO,CD⊥BO,∵AO∩BO=O,∴CD⊥面ABO,∵AB⊂面ABO,∴CD⊥AB,故②正确.故选A.6.(4分)设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面.考查下列命题,其中正确的命题是()A.m⊥α,n⊂β,m⊥n⇒α⊥βB.α∥β,m⊥α,n∥β⇒m⊥nC.α⊥β,m⊥α,n∥β⇒m⊥n D.α⊥β,α∩β=m,n⊥m⇒n⊥β【解答】解:设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则:m⊥α,n⊂β,m⊥n时,α、β可能平行,也可能相交,不一定垂直,故A不正确α∥β,m⊥α,n∥β时,m与n一定垂直,故B正确α⊥β,m⊥α,n∥β时,m与n可能平行、相交或异面,不一定垂直,故C错误α⊥β,α∩β=m时,若n⊥m,n⊂α,则n⊥β,但题目中无条件n⊂α,故D也不一定成立,故选B.7.(4分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,二面角A﹣BD1﹣B1的大小是()A.B.C.D.【解答】解:以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,设正方体ABCD﹣A1B1C1D1中棱长为1,则A(1,0,0),B(1,1,0),B1(1,1,1),D1(0,0,1),=(0,﹣1,0),=(﹣1,﹣1,1),=(0,0,1),设平面ABD1的法向量=(x,y,z),则,取y=1,得,设平面BB1D1的法向量=(a,b,c),则,取a=1,得=(1,﹣1,0),设二面角A﹣BD1﹣B1的大小为θ,则cosθ===﹣,∴θ=.∴二面角A﹣BD1﹣B1的大小为.故选:C.8.(4分)过点(0,﹣2)的直线交抛物线y2=16x于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,且y12﹣y22=1,则△OAB(O为坐标原点)的面积为()A.B.C.D.【解答】解:设直线方程为x=my+2m,代入y2=16x可得y2﹣16my﹣32m=0,∴y1+y2=16m,y1y2=﹣32m,∴(y1﹣y2)2=256m2+128m,∵y12﹣y22=1,∴256m2(256m2+128m)=1,∴△OAB(O为坐标原点)的面积为|y1﹣y2|=.故选:D.9.(4分)已知在△ABC中,∠ACB=,AB=2BC,现将△ABC绕BC所在直线旋转到△PBC,设二面角P﹣BC﹣A大小为θ,PB与平面ABC所成角为α,PC与平面PAB所成角为β,若0<θ<π,则()A.且B.且C.且D.且【解答】解:在△ABC中,∠ACB=,AB=2BC,可设BC=a,可得AB=PB=2a,AC=CP=a,过C作CH⊥平面PAB,连接HB,则PC与平面PAB所成角为β=∠CPH,且CH<CB=a,sinβ=<=;由BC⊥AC,BC⊥CP,可得二面角P﹣BC﹣A大小为θ,即为∠ACP,设P到平面ABC的距离为d,由BC⊥平面PAC,且VB﹣ACP =VP﹣ABC,即有BC•S△ACP =d•S△ABC,即a••a•a•sinθ=d••a•a 解得d=sinθ,则sinα==≤,即有α≤.另解:由BC⊥AC,BC⊥CP,可得二面角P﹣BC﹣A大小为θ,即为∠ACP以C为坐标原点,CA为x轴,CB为z轴,建立直角坐标系O﹣xyz,可设BC=1,则AC=PC=,PB=AB=2,可得P(cosθ,sinθ,0),过P作PM⊥AC,可得PM⊥平面ABC,∠PBM=α,sinα==≤,可得α≤;过C作CN垂直于平面PAB,垂足为N,则∠CPN=β,sinβ==<=.故选:B.10.(4分)如图,F1,F2是椭圆C1与双曲线C2的公共焦点,点A是C1,C2的公共点.设C1,C 2的离心率分别是e1,e2,∠F1AF2=2θ,则()A.B.C.D.【解答】解:根据椭圆的几何性质可得,=b12tanθ,∵e1=,∴a1=,∴b12=a12﹣c2=﹣c2,∴=c2()tanθ根据双曲线的几何性质可得,=,∵a2=,∴b22=c2﹣a22=c2﹣=c2()∴=c2()•,∴c2()tanθ=c2()•,∴()sin2θ=()•cos2θ,∴,故选:B二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.11.(6分)双曲线C:x2﹣4y2=1的渐近线方程是y=±x ,双曲线C的离心率是.【解答】解:双曲线C:x2﹣4y2=1,即为﹣=1,可得a=1,b=,c==,可得渐近线方程为y=±x;离心率e==.故答案为:y=±x;.12.(6分)某空间几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积V= cm3,表面积S= cm2.【解答】解:由题意,该几何体是以俯视图为底面,有一条侧棱垂直于底面的三棱锥,所以V==cm3,S=+++=.故答案为:;.13.(4分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线与x轴的交点为M,N为抛物线上的一点,则满足= .【解答】解:设N到准线的距离等于d,由抛物线的定义可得d=|NF|,由题意得 cos∠NMF===∴∠NMF=.故答案为:.14.(6分)已知直线l1:y=mx+1和l2:x=﹣my+1相交于点P,O为坐标原点,则P点横坐标是(用m表示),的最大值是.【解答】解:直线l1:y=mx+1和l2:x=﹣my+1相交于点P,∴,∴x=﹣m(mx+1)+1,解得x=,y=m×+1=,∴P点横坐标是;∴=(﹣,﹣),∴=+=≤2,且m=0时“=”成立;∴的最大值是.故答案为:,.15.(6分)四面体ABCD中,已知AB=AC=BC=BD=CD=1,则该四面体体积的最大值是,表面积的最大值是+1 .【解答】解:∵四面体ABCD中,AB=AC=BC=BD=CD=1,∴当平面ABC⊥平面BDC时,该四体体积最大,此时,过D作DE⊥平面ABC,交BC于E,连结AE,则AE=DE==,∴该四面体体积的最大值:==.Smax∵△ABC,△BCD都是边长为1的等边三角形,面积都是S==,∴要使表面积最大需△ABD,△ACD面积最大,∴当AC⊥CD,AB⊥BD时,表面积取最大值,此时=,四面体表面积最大值S==1+.max故答案为:,.16.(4分)过双曲线G:(a>0,b>0)的右顶点A作斜率为1的直线m,分别与两渐近线交于B,C两点,若|AB|=2|AC|,则双曲线G的离心率为或.【解答】解:由题得,双曲线的右顶点A(a,0)所以所作斜率为1的直线l:y=x﹣a,若l与双曲线M的两条渐近线分别相交于点B(x1,y1),C(x2,y2).联立其中一条渐近线y=﹣x,则,解得x2=①;同理联立,解得x1=②;又因为|AB|=2|AC|,(i)当C是AB的中点时,则x2=⇒2x2=x1+a,把①②代入整理得:b=3a,∴e===;(ii)当A为BC的中点时,则根据三角形相似可以得到,∴x1+2x2=3a,把①②代入整理得:a=3b,∴e===.综上所述,双曲线G的离心率为或.故答案为:或.17.(4分)在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点P是正方体棱上的一点(不包括棱的端点),对确定的常数m,若满足|PB|+|PD1|=m的点P的个数为n,则n的最大值是12 .【解答】解:∵正方体的棱长为1,∴BD1=,∵点P是正方体棱上的一点(不包括棱的端点),满足|PB|+|PD1|=m,∴点P是以2c=为焦距,以2a=m为长半轴的椭圆,∵P在正方体的棱上,∴P应是椭圆与正方体与棱的交点,结合正方体的性质可知,满足条件的点应该在正方体的12条棱上各有一点满足条件.∴满足|PB|+|PD1|=m的点P的个数n的最大值是12,故答案为12.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.(14分)已知抛物线C:y2=4x,直线l:y=﹣x+b与抛物线交于A,B两点.(Ⅰ)若|AB|=8,求b的值;(Ⅱ)若以AB为直径的圆与x轴相切,求该圆的方程.【解答】解:(Ⅰ)设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线C:y2=4x,直线l:y=﹣x+b得y2+4y﹣4b=0﹣﹣﹣﹣﹣(2分)∴|AB|=|y1﹣y2|===8﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)解得b=1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7分)(Ⅱ)以AB为直径的圆与x轴相切,设AB中点为M|AB|=|y1+y2|又y1+y2=﹣4﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)∴4=解得b=﹣,则M(,﹣2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)∴圆方程为(x﹣)2+(y+2)2=4﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(14分)19.(15分)在四棱锥E﹣ABCD中,底面ABCD是正方形,AC与BD交于点O,EC⊥底面ABCD,F为BE的中点.(Ⅰ)求证:DE∥平面ACF;(Ⅱ)求证:BD⊥AE;(Ⅲ)若AB=CE,在线段EO上是否存在点G,使CG⊥平面BDE?若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.【解答】解:(I)连接OF.由ABCD是正方形可知,点O为BD中点.又F为BE的中点,所以OF∥DE.又OF⊂面ACF,DE⊄面ACF,所以DE∥平面ACF….(4分)(II)证明:由EC⊥底面ABCD,BD⊂底面ABCD,∴EC⊥BD,由ABCD是正方形可知,AC⊥BD,又AC∩EC=C,AC、E⊂平面ACE,∴BD⊥平面ACE,又AE⊂平面ACE,∴BD⊥AE…(9分)(III):在线段EO上存在点G,使CG⊥平面BDE.理由如下:取EO中点G,连接CG,在四棱锥E﹣ABCD中,AB=CE,CO=AB=CE,∴CG⊥EO.由(Ⅱ)可知,BD⊥平面ACE,而BD⊂平面BDE,∴平面ACE⊥平面BDE,且平面ACE∩平面BDE=EO,∵CG⊥EO,CG⊂平面ACE,∴CG⊥平面BDE故在线段EO上存在点G,使CG⊥平面BDE.由G为EO中点,得.…(14分)20.(15分)如图,四棱锥P﹣ABCD,PA⊥底面ABCD,AB∥CD,AB⊥AD,AB=AD=PA=2,CD=4,E,F分别是PC,PD的中点.(Ⅰ)证明:EF∥平面PAB;(Ⅱ)求直线AC与平面ABEF所成角的正弦值.【解答】(Ⅰ)证明:因为E,F分别是PC,PD的中点,所以EF∥CD,又因为CD∥AB,所以EF∥AB,又因为EF⊄平面PAB,AB⊂平面PAB,所以EF∥平面PAB.(Ⅱ)解:取线段PA中点M,连结EM,则EM∥AC,故AC与面ABEF所成角的大小等于ME与面ABEF所成角的大小.作MH⊥AF,垂足为H,连结EH.因为PA⊥平面ABCD,所以PA⊥AB,又因为AB⊥AD,所以AB⊥平面PAD,又因为EF∥AB,所以EF⊥平面PAD.因为MH⊂平面PAD,所以EF⊥MH,所以MH⊥平面ABEF,所以∠MEH是ME与面ABEF所成的角.在直角△EHM中,EM=AC=,MH=,得sin∠MEH=.所以AC与平面ABEF所成的角的正弦值是.21.(15分)已知点C(x0,y)是椭圆+y2=1上的动点,以C为圆心的圆过点F(1,0).(Ⅰ)若圆C与y轴相切,求实数x的值;(Ⅱ)若圆C与y轴交于A,B两点,求|FA|•|FB|的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)当圆C与y轴相切时,|x|=,(2分)又因为点C在椭圆上,所以,(3分)解得,(5分)因为﹣,所以.(6分)(Ⅱ)圆C的方程是(x﹣x0)2+(y﹣y)2=(x﹣1)2+,令x=0,得y2﹣2y0y+2x﹣1=0,设A(0,y1),B(0,y2),则y1+y2=2y,y1y2=2x﹣1,(8分)由,及得﹣2﹣2<x<﹣2+2,又由P点在椭圆上,﹣≤x≤,所以﹣≤,(10分)|FA|•|FB|=•=(12分)===,(14分)所以|FA|•|FB|的取值范围是(4,2+2].(15分)22.(15分)已知椭圆C的方程是,直线l:y=kx+m与椭圆C有且仅有一个公共点,若F1M⊥l,F2N⊥l,M,N分别为垂足.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求四边形F1MNF2面积S的最大值.【解答】解:(Ⅰ)证明:将直线的方程y=kx+m代入椭圆C的方程3x2+4y2=12中,得(4k2+3)x2+8kmx+4m2﹣12=0.由直线与椭圆C仅有一个公共点知,△=64k2m2﹣4(4k2+3)(4m2﹣12)=0,化简得:m2=4k2+3.设d1=|F1M=,d2=|F2M|=,d 1d2=•===3,|F1M|+|F2M|=d1+d2≥=2.(Ⅱ)当k≠0时,设直线的倾斜角为θ,则|d1﹣d2|=|MN||tanθ|,∴|MN|=,S=|MN|•(d1+d2)====,∵m2=4k2+3,∴当k≠0时,|m|,∴>+=,∴S.当k=0时,四边形F1MNF2是矩形,.所以四边形F1MNF2面积S的最大值为2.。
2016-2017学年浙江省温州市十校联合体高二(上)期末数学试卷一、选择题:本大题共10小题,每小题4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.(4分)准线方程是y=﹣2的抛物线标准方程是()A.x2=8y B.x2=﹣8y C.y2=﹣8x D.y2=8x2.(4分)已知直线l1:x﹣y+1=0和l2:x﹣y+3=0,则l1与l2之间距离是()A.B. C.D.23.(4分)设三棱柱ABC﹣A1B1C1体积为V,E,F,G分别是AA1,AB,AC的中点,则三棱锥E﹣AFG体积是()A. B.C.D.4.(4分)若直线x+y+m=0与圆x2+y2=m相切,则m的值是()A.0或2 B.2 C.D.或25.(4分)在四面体ABCD中()命题①:AD⊥BC且AC⊥BD则AB⊥CD命题②:AC=AD且BC=BD则AB⊥CD.A.命题①②都正确B.命题①②都不正确C.命题①正确,命题②不正确 D.命题①不正确,命题②正确6.(4分)设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面.考查下列命题,其中正确的命题是()A.m⊥α,n⊂β,m⊥n⇒α⊥βB.α∥β,m⊥α,n∥β⇒m⊥nC.α⊥β,m⊥α,n∥β⇒m⊥n D.α⊥β,α∩β=m,n⊥m⇒n⊥β7.(4分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,二面角A﹣BD1﹣B1的大小是()A.B.C.D.8.(4分)过点(0,﹣2)的直线交抛物线y2=16x于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,且y12﹣y22=1,则△OAB(O为坐标原点)的面积为()A.B.C.D.9.(4分)已知在△ABC中,∠ACB=,AB=2BC,现将△ABC绕BC所在直线旋转到△PBC,设二面角P﹣BC﹣A大小为θ,PB与平面ABC所成角为α,PC与平面PAB所成角为β,若0<θ<π,则()A.且B.且C.且D.且10.(4分)如图,F1,F2是椭圆C1与双曲线C2的公共焦点,点A是C1,C2的公共点.设C1,C 2的离心率分别是e1,e2,∠F1AF2=2θ,则()A.B.C.D.二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.11.(6分)双曲线C:x2﹣4y2=1的渐近线方程是,双曲线C的离心率是.12.(6分)某空间几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积V= cm3,表面积S= cm2.13.(4分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线与x轴的交点为M,N为抛物线上的一点,则满足= .14.(6分)已知直线l1:y=mx+1和l2:x=﹣my+1相交于点P,O为坐标原点,则P点横坐标是(用m表示),的最大值是.15.(6分)四面体ABCD中,已知AB=AC=BC=BD=CD=1,则该四面体体积的最大值是,表面积的最大值是.16.(4分)过双曲线G:(a>0,b>0)的右顶点A作斜率为1的直线m,分别与两渐近线交于B,C两点,若|AB|=2|AC|,则双曲线G的离心率为.17.(4分)在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点P是正方体棱上的一点(不包括棱的端点),对确定的常数m,若满足|PB|+|PD1|=m的点P的个数为n,则n的最大值是.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.(14分)已知抛物线C:y2=4x,直线l:y=﹣x+b与抛物线交于A,B两点.(Ⅰ)若|AB|=8,求b的值;(Ⅱ)若以AB为直径的圆与x轴相切,求该圆的方程.19.(15分)在四棱锥E﹣ABCD中,底面ABCD是正方形,AC与BD交于点O,EC⊥底面ABCD,F为BE的中点.(Ⅰ)求证:DE∥平面ACF;(Ⅱ)求证:BD⊥AE;(Ⅲ)若AB=CE,在线段EO上是否存在点G,使CG⊥平面BDE?若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.20.(15分)如图,四棱锥P﹣ABCD,PA⊥底面ABCD,AB∥CD,AB⊥AD,AB=AD=PA=2,CD=4,E,F分别是PC,PD的中点.(Ⅰ)证明:EF∥平面PAB;(Ⅱ)求直线AC与平面ABEF所成角的正弦值.21.(15分)已知点C(x0,y)是椭圆+y2=1上的动点,以C为圆心的圆过点F(1,0).(Ⅰ)若圆C与y轴相切,求实数x的值;(Ⅱ)若圆C与y轴交于A,B两点,求|FA|•|FB|的取值范围.22.(15分)已知椭圆C的方程是,直线l:y=kx+m与椭圆C有且仅有一个公共点,若F1M⊥l,F2N⊥l,M,N分别为垂足.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求四边形F1MNF2面积S的最大值.2016-2017学年浙江省温州市十校联合体高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10小题,每小题4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.(4分)准线方程是y=﹣2的抛物线标准方程是()A.x2=8y B.x2=﹣8y C.y2=﹣8x D.y2=8x【解答】解:由题意可知抛物线的焦点在y轴的正半轴,设抛物线标准方程为:x2=2py(p>0),∵抛物线的准线方程为y=﹣2,∴=2,∴p=4,∴抛物线的标准方程为:x2=8y.故选A.2.(4分)已知直线l1:x﹣y+1=0和l2:x﹣y+3=0,则l1与l2之间距离是()A.B. C.D.2【解答】解:∵已知平行直线l1:x﹣y+1=0与l2:x﹣y+3=0,∴l1与l2间的距离 d==,故选C.3.(4分)设三棱柱ABC﹣A1B1C1体积为V,E,F,G分别是AA1,AB,AC的中点,则三棱锥E﹣AFG体积是()A. B.C.D.【解答】解:∵三棱柱ABC﹣A1B1C1体积为V,∴V=S△ABC •AA1,∵E,F,G分别是AA1,AB,AC的中点,∴S△AFG=,,∴三棱锥E﹣AFG体积:VE﹣AFG ===S△ABC•AA1=.故选:D.4.(4分)若直线x+y+m=0与圆x2+y2=m相切,则m的值是()A.0或2 B.2 C.D.或2【解答】解:∵圆x2+y2=m的圆心为原点,半径r=∴若直线x+y+m=0与圆x2+y2=m相切,得圆心到直线的距离d==,解之得m=2(舍去0)故选B.5.(4分)在四面体ABCD中()命题①:AD⊥BC且AC⊥BD则AB⊥CD命题②:AC=AD且BC=BD则AB⊥CD.A.命题①②都正确B.命题①②都不正确C.命题①正确,命题②不正确 D.命题①不正确,命题②正确【解答】解:对于①作AE⊥面BCD于E,连接DE,可得AE⊥BC,同理可得AE⊥BD,证得E 是垂心,则可得出AE⊥CD,进而可证得CD⊥面AEB,即可证出AB⊥CD,故①正确;对于②,取CD的中点O,连接AO,BO,则CD⊥AO,CD⊥BO,∵AO∩BO=O,∴CD⊥面ABO,∵AB⊂面ABO,∴CD⊥AB,故②正确.故选A.6.(4分)设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面.考查下列命题,其中正确的命题是()A.m⊥α,n⊂β,m⊥n⇒α⊥βB.α∥β,m⊥α,n∥β⇒m⊥nC.α⊥β,m⊥α,n∥β⇒m⊥n D.α⊥β,α∩β=m,n⊥m⇒n⊥β【解答】解:设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则:m⊥α,n⊂β,m⊥n时,α、β可能平行,也可能相交,不一定垂直,故A不正确α∥β,m⊥α,n∥β时,m与n一定垂直,故B正确α⊥β,m⊥α,n∥β时,m与n可能平行、相交或异面,不一定垂直,故C错误α⊥β,α∩β=m时,若n⊥m,n⊂α,则n⊥β,但题目中无条件n⊂α,故D也不一定成立,故选B.7.(4分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,二面角A﹣BD1﹣B1的大小是()A.B.C.D.【解答】解:以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,设正方体ABCD﹣A1B1C1D1中棱长为1,则A(1,0,0),B(1,1,0),B1(1,1,1),D1(0,0,1),=(0,﹣1,0),=(﹣1,﹣1,1),=(0,0,1),设平面ABD1的法向量=(x,y,z),则,取y=1,得,设平面BB1D1的法向量=(a,b,c),则,取a=1,得=(1,﹣1,0),设二面角A﹣BD1﹣B1的大小为θ,则cosθ===﹣,∴θ=.∴二面角A﹣BD1﹣B1的大小为.故选:C.8.(4分)过点(0,﹣2)的直线交抛物线y2=16x于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,且y12﹣y22=1,则△OAB(O为坐标原点)的面积为()A.B.C.D.【解答】解:设直线方程为x=my+2m,代入y2=16x可得y2﹣16my﹣32m=0,∴y1+y2=16m,y1y2=﹣32m,∴(y1﹣y2)2=256m2+128m,∵y12﹣y22=1,∴256m2(256m2+128m)=1,∴△OAB(O为坐标原点)的面积为|y1﹣y2|=.故选:D.9.(4分)已知在△ABC中,∠ACB=,AB=2BC,现将△ABC绕BC所在直线旋转到△PBC,设二面角P﹣BC﹣A大小为θ,PB与平面ABC所成角为α,PC与平面PAB所成角为β,若0<θ<π,则()A.且B.且C.且D.且【解答】解:在△ABC中,∠ACB=,AB=2BC,可设BC=a,可得AB=PB=2a,AC=CP=a,过C作CH⊥平面PAB,连接HB,则PC与平面PAB所成角为β=∠CPH,且CH<CB=a,sinβ=<=;由BC⊥AC,BC⊥CP,可得二面角P﹣BC﹣A大小为θ,即为∠ACP,设P到平面ABC的距离为d,由BC⊥平面PAC,且VB﹣ACP =VP﹣ABC,即有BC•S△ACP =d•S△ABC,即a••a•a•sinθ=d••a•a 解得d=sinθ,则sinα==≤,即有α≤.另解:由BC⊥AC,BC⊥CP,可得二面角P﹣BC﹣A大小为θ,即为∠ACP以C为坐标原点,CA为x轴,CB为z轴,建立直角坐标系O﹣xyz,可设BC=1,则AC=PC=,PB=AB=2,可得P(cosθ,sinθ,0),过P作PM⊥AC,可得PM⊥平面ABC,∠PBM=α,sinα==≤,可得α≤;过C作CN垂直于平面PAB,垂足为N,则∠CPN=β,sinβ==<=.故选:B.10.(4分)如图,F1,F2是椭圆C1与双曲线C2的公共焦点,点A是C1,C2的公共点.设C1,C 2的离心率分别是e1,e2,∠F1AF2=2θ,则()A.B.C.D.【解答】解:根据椭圆的几何性质可得,=b12tanθ,∵e1=,∴a1=,∴b12=a12﹣c2=﹣c2,∴=c2()tanθ根据双曲线的几何性质可得,=,∵a2=,∴b22=c2﹣a22=c2﹣=c2()∴=c2()•,∴c2()tanθ=c2()•,∴()sin2θ=()•cos2θ,∴,故选:B二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.11.(6分)双曲线C:x2﹣4y2=1的渐近线方程是y=±x ,双曲线C的离心率是.【解答】解:双曲线C:x2﹣4y2=1,即为﹣=1,可得a=1,b=,c==,可得渐近线方程为y=±x;离心率e==.故答案为:y=±x;.12.(6分)某空间几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积V= cm3,表面积S= cm2.【解答】解:由题意,该几何体是以俯视图为底面,有一条侧棱垂直于底面的三棱锥,所以V==cm3,S=+++=.故答案为:;.13.(4分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线与x轴的交点为M,N为抛物线上的一点,则满足= .【解答】解:设N到准线的距离等于d,由抛物线的定义可得d=|NF|,由题意得 cos∠NMF===∴∠NMF=.故答案为:.14.(6分)已知直线l1:y=mx+1和l2:x=﹣my+1相交于点P,O为坐标原点,则P点横坐标是(用m表示),的最大值是.【解答】解:直线l1:y=mx+1和l2:x=﹣my+1相交于点P,∴,∴x=﹣m(mx+1)+1,解得x=,y=m×+1=,∴P点横坐标是;∴=(﹣,﹣),∴=+=≤2,且m=0时“=”成立;∴的最大值是.故答案为:,.15.(6分)四面体ABCD中,已知AB=AC=BC=BD=CD=1,则该四面体体积的最大值是,表面积的最大值是+1 .【解答】解:∵四面体ABCD中,AB=AC=BC=BD=CD=1,∴当平面ABC⊥平面BDC时,该四体体积最大,此时,过D作DE⊥平面ABC,交BC于E,连结AE,则AE=DE==,∴该四面体体积的最大值:==.Smax∵△ABC,△BCD都是边长为1的等边三角形,面积都是S==,∴要使表面积最大需△ABD,△ACD面积最大,∴当AC⊥CD,AB⊥BD时,表面积取最大值,此时=,四面体表面积最大值S==1+.max故答案为:,.16.(4分)过双曲线G:(a>0,b>0)的右顶点A作斜率为1的直线m,分别与两渐近线交于B,C两点,若|AB|=2|AC|,则双曲线G的离心率为或.【解答】解:由题得,双曲线的右顶点A(a,0)所以所作斜率为1的直线l:y=x﹣a,若l与双曲线M的两条渐近线分别相交于点B(x1,y1),C(x2,y2).联立其中一条渐近线y=﹣x,则,解得x2=①;同理联立,解得x1=②;又因为|AB|=2|AC|,(i)当C是AB的中点时,则x2=⇒2x2=x1+a,把①②代入整理得:b=3a,∴e===;(ii)当A为BC的中点时,则根据三角形相似可以得到,∴x1+2x2=3a,把①②代入整理得:a=3b,∴e===.综上所述,双曲线G的离心率为或.故答案为:或.17.(4分)在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点P是正方体棱上的一点(不包括棱的端点),对确定的常数m,若满足|PB|+|PD1|=m的点P的个数为n,则n的最大值是12 .【解答】解:∵正方体的棱长为1,∴BD1=,∵点P是正方体棱上的一点(不包括棱的端点),满足|PB|+|PD1|=m,∴点P是以2c=为焦距,以2a=m为长半轴的椭圆,∵P在正方体的棱上,∴P应是椭圆与正方体与棱的交点,结合正方体的性质可知,满足条件的点应该在正方体的12条棱上各有一点满足条件.∴满足|PB|+|PD1|=m的点P的个数n的最大值是12,故答案为12.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.(14分)已知抛物线C:y2=4x,直线l:y=﹣x+b与抛物线交于A,B两点.(Ⅰ)若|AB|=8,求b的值;(Ⅱ)若以AB为直径的圆与x轴相切,求该圆的方程.【解答】解:(Ⅰ)设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线C:y2=4x,直线l:y=﹣x+b得y2+4y﹣4b=0﹣﹣﹣﹣﹣(2分)∴|AB|=|y1﹣y2|===8﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)解得b=1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7分)(Ⅱ)以AB为直径的圆与x轴相切,设AB中点为M|AB|=|y1+y2|又y1+y2=﹣4﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)∴4=解得b=﹣,则M(,﹣2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)∴圆方程为(x﹣)2+(y+2)2=4﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(14分)19.(15分)在四棱锥E﹣ABCD中,底面ABCD是正方形,AC与BD交于点O,EC⊥底面ABCD,F为BE的中点.(Ⅰ)求证:DE∥平面ACF;(Ⅱ)求证:BD⊥AE;(Ⅲ)若AB=CE,在线段EO上是否存在点G,使CG⊥平面BDE?若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.【解答】解:(I)连接OF.由ABCD是正方形可知,点O为BD中点.又F为BE的中点,所以OF∥DE.又OF⊂面ACF,DE⊄面ACF,所以DE∥平面ACF….(4分)(II)证明:由EC⊥底面ABCD,BD⊂底面ABCD,∴EC⊥BD,由ABCD是正方形可知,AC⊥BD,又AC∩EC=C,AC、E⊂平面ACE,∴BD⊥平面ACE,又AE⊂平面ACE,∴BD⊥AE…(9分)(III):在线段EO上存在点G,使CG⊥平面BDE.理由如下:取EO中点G,连接CG,在四棱锥E﹣ABCD中,AB=CE,CO=AB=CE,∴CG⊥EO.由(Ⅱ)可知,BD⊥平面ACE,而BD⊂平面BDE,∴平面ACE⊥平面BDE,且平面ACE∩平面BDE=EO,∵CG⊥EO,CG⊂平面ACE,∴CG⊥平面BDE故在线段EO上存在点G,使CG⊥平面BDE.由G为EO中点,得.…(14分)20.(15分)如图,四棱锥P﹣ABCD,PA⊥底面ABCD,AB∥CD,AB⊥AD,AB=AD=PA=2,CD=4,E,F分别是PC,PD的中点.(Ⅰ)证明:EF∥平面PAB;(Ⅱ)求直线AC与平面ABEF所成角的正弦值.【解答】(Ⅰ)证明:因为E,F分别是PC,PD的中点,所以EF∥CD,又因为CD∥AB,所以EF∥AB,又因为EF⊄平面PAB,AB⊂平面PAB,所以EF∥平面PAB.(Ⅱ)解:取线段PA中点M,连结EM,则EM∥AC,故AC与面ABEF所成角的大小等于ME与面ABEF所成角的大小.作MH⊥AF,垂足为H,连结EH.因为PA⊥平面ABCD,所以PA⊥AB,又因为AB⊥AD,所以AB⊥平面PAD,又因为EF∥AB,所以EF⊥平面PAD.因为MH⊂平面PAD,所以EF⊥MH,所以MH⊥平面ABEF,所以∠MEH是ME与面ABEF所成的角.在直角△EHM中,EM=AC=,MH=,得sin∠MEH=.所以AC与平面ABEF所成的角的正弦值是.21.(15分)已知点C(x0,y)是椭圆+y2=1上的动点,以C为圆心的圆过点F(1,0).(Ⅰ)若圆C与y轴相切,求实数x的值;(Ⅱ)若圆C与y轴交于A,B两点,求|FA|•|FB|的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)当圆C与y轴相切时,|x|=,(2分)又因为点C在椭圆上,所以,(3分)解得,(5分)因为﹣,所以.(6分)(Ⅱ)圆C的方程是(x﹣x0)2+(y﹣y)2=(x﹣1)2+,令x=0,得y2﹣2y0y+2x﹣1=0,设A(0,y1),B(0,y2),则y1+y2=2y,y1y2=2x﹣1,(8分)由,及得﹣2﹣2<x<﹣2+2,又由P点在椭圆上,﹣≤x≤,所以﹣≤,(10分)|FA|•|FB|=•=(12分)===,(14分)所以|FA|•|FB|的取值范围是(4,2+2].(15分)22.(15分)已知椭圆C的方程是,直线l:y=kx+m与椭圆C有且仅有一个公共点,若F1M⊥l,F2N⊥l,M,N分别为垂足.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求四边形F1MNF2面积S的最大值.【解答】解:(Ⅰ)证明:将直线的方程y=kx+m代入椭圆C的方程3x2+4y2=12中,得(4k2+3)x2+8kmx+4m2﹣12=0.由直线与椭圆C仅有一个公共点知,△=64k2m2﹣4(4k2+3)(4m2﹣12)=0,化简得:m2=4k2+3.设d1=|F1M=,d2=|F2M|=,d 1d2=•===3,|F1M|+|F2M|=d1+d2≥=2.(Ⅱ)当k≠0时,设直线的倾斜角为θ,则|d1﹣d2|=|MN||tanθ|,∴|MN|=,S=|MN|•(d1+d2)====,∵m2=4k2+3,∴当k≠0时,|m|,∴>+=,∴S.当k=0时,四边形F1MNF2是矩形,.所以四边形F1MNF2面积S的最大值为2.。
2016-2017学年浙江省温州市十校联合体高二(上)期末数学试卷一、选择题:本大题共10小题,每小题4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.(4分)准线方程是y=﹣2的抛物线标准方程是()A.x2=8y B.x2=﹣8y C.y2=﹣8x D.y2=8x2.(4分)已知直线l1:x﹣y+1=0和l2:x﹣y+3=0,则l1与l2之间距离是()A.B.C.D.23.(4分)设三棱柱ABC﹣A1B1C1体积为V,E,F,G分别是AA1,AB,AC的中点,则三棱锥E ﹣AFG体积是()A.B.C.D.4.(4分)若直线x+y+m=0与圆x2+y2=m相切,则m的值是()A.0或2 B.2 C.D.或25.(4分)在四面体ABCD中()命题①:AD⊥BC且AC⊥BD则AB⊥CD命题②:AC=AD且BC=BD则AB⊥CD.A.命题①②都正确 B.命题①②都不正确C.命题①正确,命题②不正确D.命题①不正确,命题②正确6.(4分)设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面.考查下列命题,其中正确的命题是()A.m⊥α,n⊂β,m⊥n⇒α⊥βB.α∥β,m⊥α,n∥β⇒m⊥nC.α⊥β,m⊥α,n∥β⇒m⊥n D.α⊥β,α∩β=m,n⊥m⇒n⊥β7.(4分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,二面角A﹣BD1﹣B1的大小是()A.B.C. D.8.(4分)过点(0,﹣2)的直线交抛物线y2=16x于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,且y12﹣y22=1,则△OAB(O为坐标原点)的面积为()A.B.C.D.9.(4分)已知在△ABC中,∠ACB=,AB=2BC,现将△ABC绕BC所在直线旋转到△PBC,设二面角P﹣BC﹣A大小为θ,PB与平面ABC所成角为α,PC与平面PAB所成角为β,若0<θ<π,则()A.且B.且C.且D.且10.(4分)如图,F1,F2是椭圆C1与双曲线C2的公共焦点,点A是C1,C2的公共点.设C1,C2的离心率分别是e1,e2,∠F1AF2=2θ,则()A.B.C.D.二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.11.(6分)双曲线C:x2﹣4y2=1的渐近线方程是,双曲线C的离心率是.12.(6分)某空间几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积V=cm3,表面积S=cm2.13.(4分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线与x轴的交点为M,N为抛物线上的一点,则满足=.14.(6分)已知直线l1:y=mx+1和l2:x=﹣my+1相交于点P,O为坐标原点,则P点横坐标是(用m表示),的最大值是.15.(6分)四面体ABCD中,已知AB=AC=BC=BD=CD=1,则该四面体体积的最大值是,表面积的最大值是.16.(4分)过双曲线G:(a>0,b>0)的右顶点A作斜率为1的直线m,分别与两渐近线交于B,C两点,若|AB|=2|AC|,则双曲线G的离心率为.17.(4分)在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点P是正方体棱上的一点(不包括棱的端点),对确定的常数m,若满足|PB|+|PD1|=m的点P的个数为n,则n的最大值是.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.(14分)已知抛物线C:y2=4x,直线l:y=﹣x+b与抛物线交于A,B两点.(Ⅰ)若|AB|=8,求b的值;(Ⅱ)若以AB为直径的圆与x轴相切,求该圆的方程.19.(15分)在四棱锥E﹣ABCD中,底面ABCD是正方形,AC与BD交于点O,EC⊥底面ABCD,F为BE的中点.(Ⅰ)求证:DE∥平面ACF;(Ⅱ)求证:BD⊥AE;(Ⅲ)若AB=CE,在线段EO上是否存在点G,使CG⊥平面BDE?若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.20.(15分)如图,四棱锥P﹣ABCD,PA⊥底面ABCD,AB∥CD,AB⊥AD,AB=AD=PA=2,CD=4,E,F分别是PC,PD的中点.(Ⅰ)证明:EF∥平面PAB;(Ⅱ)求直线AC与平面ABEF所成角的正弦值.21.(15分)已知点C(x0,y0)是椭圆+y2=1上的动点,以C为圆心的圆过点F(1,0).(Ⅰ)若圆C与y轴相切,求实数x0的值;(Ⅱ)若圆C与y轴交于A,B两点,求|FA|•|FB|的取值范围.22.(15分)已知椭圆C的方程是,直线l:y=kx+m与椭圆C有且仅有一个公共点,若F1M⊥l,F2N⊥l,M,N分别为垂足.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求四边形F1MNF2面积S的最大值.2016-2017学年浙江省温州市十校联合体高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10小题,每小题4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.(4分)准线方程是y=﹣2的抛物线标准方程是()A.x2=8y B.x2=﹣8y C.y2=﹣8x D.y2=8x【解答】解:由题意可知抛物线的焦点在y轴的正半轴,设抛物线标准方程为:x2=2py(p>0),∵抛物线的准线方程为y=﹣2,∴=2,∴p=4,∴抛物线的标准方程为:x2=8y.故选A.2.(4分)已知直线l1:x﹣y+1=0和l2:x﹣y+3=0,则l1与l2之间距离是()A.B.C.D.2【解答】解:∵已知平行直线l1:x﹣y+1=0与l2:x﹣y+3=0,∴l1与l2间的距离d==,故选C.3.(4分)设三棱柱ABC﹣A1B1C1体积为V,E,F,G分别是AA1,AB,AC的中点,则三棱锥E ﹣AFG体积是()A.B.C.D.【解答】解:∵三棱柱ABC﹣A1B1C1体积为V,∴V=S•AA1,△ABC∵E,F,G分别是AA1,AB,AC的中点,∴S=,,△AFG∴三棱锥E﹣AFG体积:V E﹣AFG===S△ABC•AA1=.故选:D.4.(4分)若直线x+y+m=0与圆x2+y2=m相切,则m的值是()A.0或2 B.2 C.D.或2【解答】解:∵圆x2+y2=m的圆心为原点,半径r=∴若直线x+y+m=0与圆x2+y2=m相切,得圆心到直线的距离d==,解之得m=2(舍去0)故选B.5.(4分)在四面体ABCD中()命题①:AD⊥BC且AC⊥BD则AB⊥CD命题②:AC=AD且BC=BD则AB⊥CD.A.命题①②都正确 B.命题①②都不正确C.命题①正确,命题②不正确D.命题①不正确,命题②正确【解答】解:对于①作AE⊥面BCD于E,连接DE,可得AE⊥BC,同理可得AE⊥BD,证得E 是垂心,则可得出AE⊥CD,进而可证得CD⊥面AEB,即可证出AB⊥CD,故①正确;对于②,取CD的中点O,连接AO,BO,则CD⊥AO,CD⊥BO,∵AO∩BO=O,∴CD⊥面ABO,∵AB⊂面ABO,∴CD⊥AB,故②正确.故选A.6.(4分)设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面.考查下列命题,其中正确的命题是()A.m⊥α,n⊂β,m⊥n⇒α⊥βB.α∥β,m⊥α,n∥β⇒m⊥nC.α⊥β,m⊥α,n∥β⇒m⊥n D.α⊥β,α∩β=m,n⊥m⇒n⊥β【解答】解:设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则:m⊥α,n⊂β,m⊥n时,α、β可能平行,也可能相交,不一定垂直,故A不正确α∥β,m⊥α,n∥β时,m与n一定垂直,故B正确α⊥β,m⊥α,n∥β时,m与n可能平行、相交或异面,不一定垂直,故C错误α⊥β,α∩β=m时,若n⊥m,n⊂α,则n⊥β,但题目中无条件n⊂α,故D也不一定成立,故选B.7.(4分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,二面角A﹣BD1﹣B1的大小是()A.B.C. D.【解答】解:以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,设正方体ABCD﹣A1B1C1D1中棱长为1,则A(1,0,0),B(1,1,0),B1(1,1,1),D1(0,0,1),=(0,﹣1,0),=(﹣1,﹣1,1),=(0,0,1),设平面ABD1的法向量=(x,y,z),则,取y=1,得,设平面BB1D1的法向量=(a,b,c),则,取a=1,得=(1,﹣1,0),设二面角A﹣BD1﹣B1的大小为θ,则cosθ===﹣,∴θ=.∴二面角A﹣BD1﹣B1的大小为.故选:C.8.(4分)过点(0,﹣2)的直线交抛物线y2=16x于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,且y12﹣y22=1,则△OAB(O为坐标原点)的面积为()A.B.C.D.【解答】解:设直线方程为x=my+2m,代入y2=16x可得y2﹣16my﹣32m=0,∴y1+y2=16m,y1y2=﹣32m,∴(y1﹣y2)2=256m2+128m,∵y12﹣y22=1,∴256m2(256m2+128m)=1,∴△OAB(O为坐标原点)的面积为|y1﹣y2|=.故选:D.9.(4分)已知在△ABC中,∠ACB=,AB=2BC,现将△ABC绕BC所在直线旋转到△PBC,设二面角P﹣BC﹣A大小为θ,PB与平面ABC所成角为α,PC与平面PAB所成角为β,若0<θ<π,则()A.且B.且C.且D.且【解答】解:在△ABC中,∠ACB=,AB=2BC,可设BC=a ,可得AB=PB=2a ,AC=CP=a ,过C 作CH ⊥平面PAB ,连接HB ,则PC 与平面PAB 所成角为β=∠CPH ,且CH <CB=a , sinβ=<=; 由BC ⊥AC ,BC ⊥CP ,可得二面角P ﹣BC ﹣A 大小为θ,即为∠ACP ,设P 到平面ABC 的距离为d ,由BC ⊥平面PAC ,且V B ﹣ACP =V P ﹣ABC , 即有BC•S △ACP =d•S △ABC , 即a••a•a•sinθ=d••a•a解得d=sinθ, 则sinα==≤, 即有α≤. 另解:由BC ⊥AC ,BC ⊥CP ,可得二面角P ﹣BC ﹣A 大小为θ,即为∠ACP以C 为坐标原点,CA 为x 轴,CB 为z 轴,建立直角坐标系O ﹣xyz , 可设BC=1,则AC=PC=,PB=AB=2, 可得P (cosθ,sinθ,0),过P 作PM ⊥AC ,可得PM ⊥平面ABC ,∠PBM=α,sinα==≤,可得α≤; 过C 作CN 垂直于平面PAB ,垂足为N ,则∠CPN=β, sinβ==<=.故选:B .10.(4分)如图,F1,F2是椭圆C1与双曲线C2的公共焦点,点A是C1,C2的公共点.设C1,C2的离心率分别是e1,e2,∠F1AF2=2θ,则()A.B.C.D.【解答】解:根据椭圆的几何性质可得,=b 12tanθ,∵e1=,∴a1=,∴b12=a12﹣c2=﹣c2,∴=c2()tanθ根据双曲线的几何性质可得,=,∵a2=,∴b22=c2﹣a22=c2﹣=c2()∴=c2()•,∴c2()tanθ=c2()•,∴()sin2θ=()•cos2θ,∴,故选:B二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.11.(6分)双曲线C:x2﹣4y2=1的渐近线方程是y=±x,双曲线C的离心率是.【解答】解:双曲线C:x2﹣4y2=1,即为﹣=1,可得a=1,b=,c==,可得渐近线方程为y=±x;离心率e==.故答案为:y=±x;.12.(6分)某空间几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积V=cm3,表面积S=cm2.【解答】解:由题意,该几何体是以俯视图为底面,有一条侧棱垂直于底面的三棱锥,所以V==cm3,S=+++=.故答案为:;.13.(4分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线与x轴的交点为M,N为抛物线上的一点,则满足=.【解答】解:设N到准线的距离等于d,由抛物线的定义可得d=|NF|,由题意得cos∠NMF===∴∠NMF=.故答案为:.14.(6分)已知直线l1:y=mx+1和l2:x=﹣my+1相交于点P,O为坐标原点,则P点横坐标是(用m表示),的最大值是.【解答】解:直线l1:y=mx+1和l2:x=﹣my+1相交于点P,∴,∴x=﹣m(mx+1)+1,解得x=,y=m×+1=,∴P点横坐标是;∴=(﹣,﹣),∴=+=≤2,且m=0时“=”成立;∴的最大值是.故答案为:,.15.(6分)四面体ABCD中,已知AB=AC=BC=BD=CD=1,则该四面体体积的最大值是,表面积的最大值是+1.【解答】解:∵四面体ABCD中,AB=AC=BC=BD=CD=1,∴当平面ABC⊥平面BDC时,该四体体积最大,此时,过D作DE⊥平面ABC,交BC于E,连结AE,则AE=DE==,∴该四面体体积的最大值:S max==.∵△ABC,△BCD都是边长为1的等边三角形,面积都是S==,∴要使表面积最大需△ABD,△ACD面积最大,∴当AC⊥CD,AB⊥BD时,表面积取最大值,此时=,四面体表面积最大值S max==1+.故答案为:,.16.(4分)过双曲线G:(a>0,b>0)的右顶点A作斜率为1的直线m,分别与两渐近线交于B,C两点,若|AB|=2|AC|,则双曲线G的离心率为或.【解答】解:由题得,双曲线的右顶点A(a,0)所以所作斜率为1的直线l:y=x﹣a,若l与双曲线M的两条渐近线分别相交于点B(x1,y1),C(x2,y2).联立其中一条渐近线y=﹣x,则,解得x2=①;同理联立,解得x1=②;又因为|AB|=2|AC|,(i)当C是AB的中点时,则x2=⇒2x2=x1+a,把①②代入整理得:b=3a,∴e===;(ii)当A为BC的中点时,则根据三角形相似可以得到,∴x1+2x2=3a,把①②代入整理得:a=3b,∴e===.综上所述,双曲线G的离心率为或.故答案为:或.17.(4分)在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点P是正方体棱上的一点(不包括棱的端点),对确定的常数m,若满足|PB|+|PD1|=m的点P的个数为n,则n的最大值是12.【解答】解:∵正方体的棱长为1,∴BD1=,∵点P是正方体棱上的一点(不包括棱的端点),满足|PB|+|PD1|=m,∴点P是以2c=为焦距,以2a=m为长半轴的椭圆,∵P在正方体的棱上,∴P应是椭圆与正方体与棱的交点,结合正方体的性质可知,满足条件的点应该在正方体的12条棱上各有一点满足条件.∴满足|PB|+|PD1|=m的点P的个数n的最大值是12,故答案为12.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.(14分)已知抛物线C:y2=4x,直线l:y=﹣x+b与抛物线交于A,B两点.(Ⅰ)若|AB|=8,求b的值;(Ⅱ)若以AB为直径的圆与x轴相切,求该圆的方程.【解答】解:(Ⅰ)设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线C:y2=4x,直线l:y=﹣x+b得y2+4y ﹣4b=0﹣﹣﹣﹣﹣(2分)∴|AB|=|y1﹣y2|===8﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)解得b=1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7分)(Ⅱ)以AB为直径的圆与x轴相切,设AB中点为M|AB|=|y1+y2|又y1+y2=﹣4﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)∴4=解得b=﹣,则M(,﹣2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)∴圆方程为(x﹣)2+(y+2)2=4﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(14分)19.(15分)在四棱锥E﹣ABCD中,底面ABCD是正方形,AC与BD交于点O,EC⊥底面ABCD,F为BE的中点.(Ⅰ)求证:DE∥平面ACF;(Ⅱ)求证:BD⊥AE;(Ⅲ)若AB=CE,在线段EO上是否存在点G,使CG⊥平面BDE?若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.【解答】解:(I)连接OF.由ABCD是正方形可知,点O为BD中点.又F为BE的中点,所以OF∥DE.又OF⊂面ACF,DE⊄面ACF,所以DE∥平面ACF….(4分)(II)证明:由EC⊥底面ABCD,BD⊂底面ABCD,∴EC⊥BD,由ABCD是正方形可知,AC⊥BD,又AC∩EC=C,AC、E⊂平面ACE,∴BD⊥平面ACE,又AE⊂平面ACE,∴BD⊥AE…(9分)(III):在线段EO上存在点G,使CG⊥平面BDE.理由如下:取EO中点G,连接CG,在四棱锥E﹣ABCD中,AB=CE,CO=AB=CE,∴CG⊥EO.由(Ⅱ)可知,BD⊥平面ACE,而BD⊂平面BDE,∴平面ACE⊥平面BDE,且平面ACE∩平面BDE=EO,∵CG⊥EO,CG⊂平面ACE,∴CG⊥平面BDE故在线段EO上存在点G,使CG⊥平面BDE.由G为EO中点,得.…(14分)20.(15分)如图,四棱锥P﹣ABCD,PA⊥底面ABCD,AB∥CD,AB⊥AD,AB=AD=PA=2,CD=4,E,F分别是PC,PD的中点.(Ⅰ)证明:EF∥平面PAB;(Ⅱ)求直线AC与平面ABEF所成角的正弦值.【解答】(Ⅰ)证明:因为E,F分别是PC,PD的中点,所以EF∥CD,又因为CD∥AB,所以EF∥AB,又因为EF⊄平面PAB,AB⊂平面PAB,所以EF∥平面PAB.(Ⅱ)解:取线段PA中点M,连结EM,则EM∥AC,故AC与面ABEF所成角的大小等于ME与面ABEF所成角的大小.作MH⊥AF,垂足为H,连结EH.因为PA⊥平面ABCD,所以PA⊥AB,又因为AB⊥AD,所以AB⊥平面PAD,又因为EF∥AB,所以EF⊥平面PAD.因为MH⊂平面PAD,所以EF⊥MH,所以MH⊥平面ABEF,所以∠MEH是ME与面ABEF所成的角.在直角△EHM中,EM=AC=,MH=,得sin∠MEH=.所以AC与平面ABEF所成的角的正弦值是.21.(15分)已知点C(x0,y0)是椭圆+y2=1上的动点,以C为圆心的圆过点F(1,0).(Ⅰ)若圆C与y轴相切,求实数x0的值;(Ⅱ)若圆C与y轴交于A,B两点,求|FA|•|FB|的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)当圆C与y轴相切时,|x0|=,(2分)又因为点C在椭圆上,所以,(3分)解得,(5分)因为﹣,所以.(6分)(Ⅱ)圆C的方程是(x﹣x0)2+(y﹣y0)2=(x0﹣1)2+,令x=0,得y2﹣2y0y+2x0﹣1=0,设A(0,y1),B(0,y2),则y1+y2=2y0,y1y2=2x0﹣1,(8分)由,及得﹣2﹣2<x0<﹣2+2,又由P点在椭圆上,﹣≤x 0≤,所以﹣≤,(10分)|FA|•|FB|=•=(12分)===,(14分)所以|FA|•|FB|的取值范围是(4,2+2].(15分)22.(15分)已知椭圆C的方程是,直线l:y=kx+m与椭圆C有且仅有一个公共点,若F1M⊥l,F2N⊥l,M,N分别为垂足.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求四边形F1MNF2面积S的最大值.【解答】解:(Ⅰ)证明:将直线的方程y=kx+m代入椭圆C的方程3x2+4y2=12中,得(4k2+3)x2+8kmx+4m2﹣12=0.由直线与椭圆C仅有一个公共点知,△=64k2m2﹣4(4k2+3)(4m2﹣12)=0,化简得:m2=4k2+3.设d1=|F1M=,d2=|F2M|=,d1d2=•===3,|F 1M|+|F2M|=d1+d2≥=2.(Ⅱ)当k≠0时,设直线的倾斜角为θ,则|d1﹣d2|=|MN||tanθ|,∴|MN|=,S=|MN|•(d1+d2)====,∵m2=4k2+3,∴当k≠0时,|m|,∴>+=,∴S.当k=0时,四边形F1MNF2是矩形,.所以四边形F1MNF2面积S的最大值为2.。
2018 学年第一学期“温州十校结合体”期末考试联考高二年级数学学科试题考生须知:1.本卷共 4 页,满分 150 分,考试时间 120 分钟;2.答题前,在答题卷指定地区填写班级、姓名、考场号、座位号及准考据号并填涂相应数字;3.全部答案一定写在答题纸上,写在试卷上无效;4.考试结束后,只要上交答题纸。
选择题部分(共40 分)一、选择题:本大题共 10 小题,每题 4 分,共 40 分。
在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项切合题目要求的。
1. 直线3x 3 y 1 0 的倾斜角是()A. 30°B. 60°C. 120°D. 150°2.抛物线y24x的焦点是()A.(1,0)B.(0,1)C.(2,0)D .(0,2)3. 设l,m是两条不一样的直线,错误!未找到引用源。
是一个平面,则以下命题正确的选项是()A.若l m, m, 则l B .若l, m,则 l m C.若l m, m则 l D .若l, m,则 l m4.“直线y x b 与圆x2y 21订交”是“ 0b 1 ”的()A.充足不用要条件B.必需不充足条件C.充要条件D.既不充足也不用要条件5. 圆C1: x2y22x8 y80 与圆 C2 : x2y24x 4 y 10 的公切线条数为()A. 1 B .2C. 3D. 46. 双曲线x2y2 1 的左、右焦点分别为 F1,F2,在左支上过点F1的弦AB的长为5,那么ABF2 169的周长是()A.12 B. 16 C .21D. 267.在正四棱柱ABCD A1 B1C1D1中, AA12 AB , E 为 AA1的中点,则直线BE 与平面 BCD 1所形成角的余弦值为()A.10B .1C.310 D .3 1051058. 如图,在正方体ABCD A1 B1 C1 D1中, P 是侧面 BB1C1C 内一动点,若P到直线BC与到直线C1 D1的距离相等,则动点P 的轨迹所在的曲线是()A.直线B.圆C.双曲线D.抛物线9.已知点错误!未找到引用源。
温州市八校协作体2017-2018学年高二上学期期末联考数学试题1.已知集合{|0}A x x =>,{|01}B x x =<<,那么A B =I ( )A. (1,)-+∞B. (0,1)C. (1,0]-D. (1,1)-【答案】B【解析】 {}()0,{|01},0,1.A x x B x x A B ==<<∴⋂=Q本题选择B 选项.2.若2(1)z a a i =+-,a R ∈(i 为虚数单位)为实数,则a 的值为( )A. 0B. 1C. 1-D. 1或1- 【答案】D【解析】若()21z a a i =+-,a R ∈(i 为虚数单位)为实数,则210, 1.a a -=∴=± 本题选择D 选项.3.设0a >且1a ≠,则“log 1a b >”是“1b a >>”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】B【解析】当1a >时,log 1log a a b a >=,所以1b a >>;当01a <<时,log 1log a a b a >=,所以01b a <<<.所以是必要不充分条件,故选B .4.设函数()f x 对任意x ∈R 都有(2)()f x f x +=-且(2)2f =,则(2018)f =( )A. 2B. 2-C. 2018D. 2018- 【答案】A【解析】 ()()()()2,(4)2,()f x f x f x f x f x f x +=-∴+=-+=∴Q 为周期函数,且周期为4,()()2018(45042)2 2.f f f ∴=⨯+==本题选择A 选项.5.已知函数()ln f x x =,2()3g x x =-+,则()?()f x g x 的图象大致为( )A .B. C.D.【答案】C【解析】 【详解】因为函数()ln f x x =,()23g x x =-+,可得()()•f x g x 是偶函数,图象关于y 轴对称,排除,A D ;又()0,1x ∈时,()()0,0f x g x <>,所以()()•0f x g x <,排除B ,故选C.【方法点晴】本题通过对多个图象的选择考查函数的图象与性质,属于中档题.这类题型也是近年高考常见的命题方向,该题型的特点是综合性较强较强、考查知识点较多,但是并不是无路可循.解答这类题型可以从多方面入手,根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、特殊点以及0,0,,x x x x +-→→→+∞→-∞时函数图象的变化趋势,利用排除法,将不合题意的选项一一排除.6.能推断出函数()y f x =在R 上为增函数的是( )A. 若,m n R ∈且m n <,则(3)(3)m n f f <B. 若,m n R ∈且m n <,则11(())(())22m nf f <C. 若,m n R ∈且m n <,则22()()f m f n <D. 若,m n R ∈且m n <,则33()()f m f n <【答案】D【解析】若,m n R ∈且m n <,则033,m n <<不能得到函数()y f x =在R 上为增函数,故A 错误;若,m n R ∈且m n <,则110,22m n ⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭不能得到函数()y f x =在R 上为增函数,故B 错误; 若,m n R ∈且m n <,则0m n <<时,220;m n <<0m n <<时,220;m n >>0m n <<时,2m 与2n 大小关系不确定,所以不能得到函数()y f x =在R 上为增函数,故C 错误;若,m n R ∈且m n <,则3333,,,m R n R m n ∈∈<又()()33f mf n <,所以函数()y f x =在R 上为增函数,故D 正确.本题选择D 选项.7.下列命题正确的是( )A. 若直线l 不平行于平面α,则α内不存在直线平行于直线lB. 若直线l 不垂直于平面α,则α内不存在直线垂直于直线lC. 若平面α不平行于平面β,则β内不存在直线平行于平面αD. 若平面α不垂直于平面β,则β内不存在直线垂直于平面α【答案】D【解析】当直线l 含于平面α时,则α内存在无数条直线平行于直线l ,故A 错误;当直线l 含于或平行于或斜交于平面α时,α内存在无数条直线垂直于直线l ,故B 错误;当平面α与平面β相交时,β内平行于交线的直线都平行于平面α,故C 错误;本题选择D 选项. 8.设12,F F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,P 是双曲线右支上的点,射线PT 是12F PF ∠的角平分线,过原点O 作PT 的平行线交于点M ,若121||||3MP F F =,则双曲线的离心率是( )A. B. C. 3 D. 32【答案】D【解析】由题意可得:11MP OTPF FT =,则123c OT PF c OT =+ ① 由角平分线的性质可得:1212PF PF FT F T =,结合11PF MP FT OT =, 故:1223c PF a OT c OT-=- ② 由①可得:()123c c OT PF OT+=, 由②可得:()1232c c OT PF a OT-=+, 据此有:()()22332c c OT c c OT a OT OT+-=+, 整理可得:()()22233c c OT c c OT a OT +=-+, 据此得:432,32c c a e a =∴==. 本题选择D 选项.点睛:双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).9.已知四边形ABCD ,2AB BD DA ===,BC CD ==现将ABD ∆沿BD 折起,使二面角A BD C --的大小在5[,]66ππ内,则直线AB 与CD 所成角的余弦值取值范围是( )A.B.C. ⋃D. 【答案】A【解析】取BD 中点O ,连结AO ,CO ,∵AB =BD =DA =2.BC =CD =2,∴CO ⊥BD ,AO ⊥BD ,且CO =1,AO =3,∴∠AOC 是二面角A −BD −C 的平面角,以O 为原点,OC 为x 轴,OD 为y 轴,过点O 作平面BCD 的垂线为z 轴,建立空间直角坐标系,B (0,−1,0),C (1,0,0),D (0,1,0),设二面角A −BD −C 的平面角为θ,则5,66ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 连AO 、BO ,则∠AOC =θ,()3cos ,0,3sin A θθ, ∴()()3cos ,1,3sin ,1,1,0BA CD θθ==-u u u v u u u v ,设AB 、CD 的夹角为α,则13cos cos 22AB CD AB CDu u u v u u u v u u u v u u u v θα-⋅==⨯, ∵5,66ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴33cos ,θ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 故55213cos 0,,cos 0,2θα⎡⎤⎡⎤-∈∴∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦. 本题选择A 选项.10.若三次函数32()f x x bx cx d =+++有极值点12,x x 且11()f x x =,设()g x 是()f x 的导函数,那么关于x 的方程(())0g f x =的不同实数根的个数为( )A. 6B. 5C. 4D. 3【答案】D【解析】由题意可得函数()232g x x bx c =++有两个不同的实数根12,x x ,其中321111x bx cx d x +++=,()()0g f x =则:()1f x x =或()2f x x =,据此分类讨论:①若12x x <,当()1f x x =时,1x x =或3x x =,当()2f x x =时,4x x =,此时共有三个不同的实数根124,,x x x .②若12x x >,当()1f x x =时,1x x =或3x x =,当()2f x x =时,4x x =,此时共有三个不同的实数根124,,x x x .②若12x x =,()f x 没有极值点,不合题意.综上可得,方程()()0g f x =的不同实数根的个数为3.本题选择D 选项.点睛:函数零点的求解与判断方法:(1)直接求零点:令f (x )=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a ,b ]上是连续不断的曲线,且f (a )·f (b )<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.11.函数()f x =的定义域为__________;值域为__________.【答案】 (1). 1,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭ (2). [)0,+∞ ;【解析】由1310,3x x +≥∴≥-,所以函数()f x =1,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭; ()310,0,x f x +≥∴=Q 所以函数()f x =[)0,+∞.12.若218a =,2log 3b =,则2a b -= __________;1a b-=__________. 【答案】 (1). 6 (2). 2【解析】 2218log 3,23,26;23a b a b b b -=∴=∴===Q2222223222218,log 18,log 3,log 181log 18log 2log 91log 9 2.log 3log 3log 3a ab a b =∴==---∴=====Q Q 13.已知曲线x y e -=,则其图像上各点处的切线斜率的取值范围为 __________;该曲线在点(0,1)处的切线方程为__________.【答案】 (1).(,0)-∞ (2). 10x y +-=【解析】 ,0,x x y e y e Q ---'=∴=<所以其图像上各点处的切线斜率的取值范围为(),0-∞;0,,|1,x x x y e y e y --==∴=-∴'∴=-'Q 该曲线在点()0,1处的切线方程为11(0)y x -=--,即10x y +-=. 14.某几何体的三视图如图所示,则俯视图的面积为__________;此几何体的体积__________.【答案】 (1).22π+ (2). 83π+ 【解析】 根据几何体的三视图可得为圆柱的一半与一个四棱锥的联合体,圆柱的底面半径为1,高为2,四棱锥的底面是一个边长为2的正方形,高为2∴俯视图的面积为2111222222ππ⨯⨯+⨯⨯=+ ∴几何体的体积为211812222233ππ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+ 点睛:在由三视图还原为空间几何体的实际形状时,要从三个视图综合考虑,根据三视图的规则,空间几何体的可见轮廓线在三视图中为实线,不可见轮廓线在三视图中为虚线.在还原空间几何体实际形状时,一般是以正视图和俯视图为主,结合侧视图进行综合考虑.15.已知F 为椭圆2215x y +=的右焦点,M 为第一象限椭圆上的点,且MF x ⊥轴,直线MN 与圆221x y +=相切点N ,则||MN 等于__________.【解析】 由通径公式可得:2b MF a ==M ⎛ ⎝,由两点之间距离公式可得:OM ==,结合勾股定理可得:MN ===16.已知函数2()|log |f x x =,记函数()f x 在区间[],2t t +上的最大值为t M ,最小值为t m ,设函数()t t h t M m =-,若1[,4]2t ∈,则函数()h t 的值域为__________. 【答案】223log ,log 32⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】函数()f x 的图像如图所示,结合函数的图像分类讨论:当()0,1t ∈时,()22,3t +∈,函数()f x 在区间[],1t 上单调递减,在区间[]1,2t +上单调递增,()()(){}10,max ,2t t m f M f t f t ===+,求解方程()()2f t f t =+可得:1t =,当()1t ∈时,()()22log ,0,log t t M f t t m h t t ==-==-,当)1,1t ∈时,()()()()222log 2,0,log 2t t M f t t m h t t =+=+==+,当[)1,t ∈+∞时,()f x 在区间[],2t t +上单调递增,()()()()22222log 2log log 1h t f t f t t t t ⎛⎫=+-=+-=+ ⎪⎝⎭,综上可得:()()222log ,021log2,2112log 1,1t t h t t t t t ⎧⎪-<<-⎪⎪=+-<<⎨⎪⎛⎫⎪+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩,结合对数函数的性质可得函数()h t 的值域为223,32log log ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.点睛:求函数的值域的方法:①当所给函数是分式的形式,且分子、分母是同次的,可考虑用分离常数法;②若与二次函数有关,可用配方法;③当函数的图象易画出时,可以借助于图象求解.17.在边长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,,E F 分别为1,DA BB 的中点,,M N 分别为线段1111,D A A B 上的动点(不包括端点)满足EN FM ⊥,则线段MN 的长度的取值范围为__________.【答案】255⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭【解析】建立如图所示的空间直角坐标系,由题意可得:()()1,0,0,2,2,1E F ,设()(),0,2,2,,2M x N y ,其中02,02x y <<<<,则()()1,,2,2,2,1EN y FM x u u u v u u u u v ==--,()(),1,,2.2,2,120EN FM EN FM y x x y ⊥∴⋅=--=-=u u u v u u u u v u u u v u u u u v Q ,据此可得:2,02,01x y x y =<<∴<<Q ,由空间中两点之间距离公式可得:()()()22222222222445,55MN x y y y y =-++-=-+⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭ 当45y =时,255MN =,当0y =时,2MN =, 结合二次函数的性质可得线段MN 的长度的取值范围为25,2⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭.点睛:1.用向量法解决立体几何问题,是空间向量的一个具体应用,体现了向量的工具性,这种方法可把复杂的推理证明、辅助线的作法转化为空间向量的运算,降低了空间想象演绎推理的难度,体现了由“形”转“数”的转化思想.2.两种思路:(1)选好基底,用向量表示出几何量,利用空间向量有关定理与向量的线性运算进行判断.(2)建立空间坐标系,进行向量的坐标运算,根据运算结果的几何意义解释相关问题.18.已知点(6,4)P 和直线:4l y x =,直线m 过点P 且分别与l 和x 轴交于,A B 两点,且点A 在第一象限.(1)当OP AB ⊥时,求AB 所在直线的直线方程;(2)当点(6,4)P 为AB 的中点时,求以AB 为直径的圆的方程.【答案】(1)32260x y +-=; (2)22(6)(4)32x y -+-=【解析】试题分析:(1)由题意可知2,3OP k =则32AB k =- ,直线AB 方程为:32260x y +-=;(2)由题意可知()10,0B ,()2,8A ,则圆的直径为AB =,圆的方程为:()()226432x y -+-=试题解析: (1)23,32OP AB k k =∴=-Q ,所以直线AB 方程为:32260x y +-=;(2)由()6,4P 为AB 的中点时,可知()10,0B ,()2,8A AB =, 所以以AB 为直径的圆的方程为:()()226432x y -+-=. 19.已知函数2()f x x ax a =++,()g x x =(1)若函数()()()F x f x g x =-的值域为[0,)+∞,求实数a 的值;(2)若函数2log ((2)1)xy f =+与()g x 图像有交点,求实数a 的取值范围.【答案】(1)3a =±(2)3a ≤-【解析】 试题分析:(1)函数的解析式()()21F x x a x a =+-+,满足题意时有2610a a ∆=-+= ,据此可得3a =±;(2)由题意可得方程()()221?210xxa a +-++= ,利用换元法,令2,0x t t =>,则方程()2110t a t a +-++=在()0,+∞ 上有解,结合均值不等式的结论可得3a ≤-试题解析:(1)由()()21F x x a x a =+-+,()2214610a a a a ∆=--=-+= ,得3a =±;(2)由()()221xlog f x +=,得()()221?210xx a a +-++= ,令2,0xt t =>,得关于t 的方程()2110t a t a +-++= 在()0,+∞ 上有解,得()()()()221311,1311tt a t t t a t t t -+⎡⎤+=--+=-=-++-⎢⎥++⎣⎦,由于()()31331t t ⎡⎤-++-≤-⎢⎥+⎣⎦,得3a ≤-20.如图,在三棱锥A BCD -中,BCD V 是正三角形,E 为其中心.面ABC ⊥面BCD ,30ACB ∠=o,2AB BC ==,M 是BD 的中点,2AN NM =u u u r u u u u r.(1)证明://EN 面ABC ;(2)求BC 与面ANE 所成角的正弦值. 【答案】(1)证明见解析;(27【解析】 【分析】(1)连接CM ,由重心的性质可得在AMC V 中有AN CENM EM=,则//EN AC ,结合线面平行的判定定理可得//EN 平面ABC ;(2)解法一:作AF BC ⊥交CB 的延长线于F ,作//FH BM 交CM 的延长线于H ,由题意可得FCG ∠为BC 与面ANE 所成角,7sin 7FG FCG FC ∠==; 解法二:以BC 中点为原点,建立空间直角坐标系.可得()2,0,0CB =u u u r,面ANE的法向量为(3,3n =-r,则所求角的正弦值7sin cos<,>7n CB θ==r u u u r. 【详解】(1)连接CM ,因为E 是正三角形BCD V 的中心,所以E 在CM 上且2CE EM =,又2AN NM =u u u r u u u u r ,所以在AMC V 中有AN CENM EM=, 所以//EN AC ,又EN ⊄平面ABC ,AC ⊂平面ABC ,所以//EN 平面ABC ;(2)解法一:作AF BC ⊥交CB延长线于F ,作//FH BM 交CM 的延长线于H ,Q 面ABC ⊥面BCD ,面ABC I 面BCD BC =,AF BC ⊥,AF ⊂面ABC ,AF ∴⊥面BCD ,CH ⊂Q 平面BCD ,所以AF CH ⊥,又//FH BM ,所以FH CH ⊥,所以CH ⊥面AFH ,CH ⊂Q 平面ACH ,所以,面ACH ⊥面AFH , 作FG AH ⊥,则FG ⊥面ACH ,连接CG ,则FCG ∠为BC 与面ANE 所成的角, ∴7sin FG FCG FC ∠==,即BC 与面ANE 所成角的正弦值为7; 解法二:以BC 中点为原点,建立如图所示的空间直角坐标系.2AB BC ==Q ,30ACB ∠=o ,(3A ∴,()1,0,0B ,()1,0,0C -,()0,3,0D -,13,2M ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭, (3CA =u u u r ,33,22CM ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭u u u u r ,()2,0,0CB =u u ur .设面ANE 的法向量为(),,n x y z =r ,则00n CA n CM ⎧⋅=⎨⋅=⎩u u u v v u u u u v v ,即3303302x z x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩, 取(3,3n =-r ,7sin cos<,>7n CB n CB n CBθ⋅∴===⋅r u u u r r u u u r r u u u r ,因此,BC 与面ANE所成角的正弦值为77. 【点睛】本题考查线面平行的证明,同时也考查了线面角正弦值的计算,考查推理能力与计算能力,属于中等题.21.已知点F 是抛物线22,(0)x py p =>的焦点,点A 是抛物线上的点,且(2,0)AF =u u u v,点,B C 是抛物线上的动点,抛物线在,B C 处的切线交于点D .(1)求抛物线的方程;(2)设直线,AC AB 的斜率分别为12,k k ,若BCD ∆的面积为32,求证:21k k -为定值. 【答案】(1)24x y =;(2)证明见解析 【解析】 试题分析:(1)设()00,,0,,2p A x y F ⎛⎫⎪⎝⎭结合()00,2,02p AF x y ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭u u u v 可得抛物线的方程为24x y =(2)设()221212,,,,2,144x x B x C x A ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ,则过点B 的切线方程为21124x x y x =- ,过点C 的切线方程为22224x x y x =-,则BC 中点221212,28x x x x P ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,由面积公式121·322BCD S DP x x ∆=-= ,得:128x x -= 故212124x x k k --== 为定值. 试题解析:(1)设()()0000,,0,,,2,022p p A x y F AF x y ⎛⎫⎛⎫=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u v ,得02,2x p =-= 所以抛物线的方程为24x y = ;(2)设()221212,,,,2,144x x B x C x A ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 过点B 的切线方程为()211142x x y x x -=- ,即21124x x y x =- ,同理过点C 的切线方程为22224x x y x =-,由2112222424x x y x x x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得,1212·,24D D x x x x x y +== ,即1212·,24x x x x D +⎛⎫ ⎪⎝⎭, 取BC 中点221212,28x x x x P ⎛⎫++ ⎪⎝⎭, 322121212121211··32228416BCDx x x x x x S DP x x x x ∆-+=-=--== ,得:128x x -= , 由21121211224,244x x x k k x ---===+ ,212124x x k k --== 为定值.点睛:直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系; 求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.22.已知函数21()ln (1)2f x x ax a x =-+-(0a >). (1)求函数()f x 的单调区间;(2)试问:函数()f x 图像上是否存在不同两点1122(,),(,)A x y B x y ,使得()f x 在122x x x +=处的切线l 平行于直线AB ,若存在,求出,A B 的坐标,若不存在,说明理由.【答案】(1)()f x 在(0,1)上单调递增,在(1,)+∞上单调递减;(2)证明见解析. 【解析】 试题分析:(1)结合函数的解析式可得()()()11ax x f x x+-'-=,据此可得()f x 在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减.(2)假设存在两点()()1122,,,A x y B x y ,不妨设120x x <<,则()2121122121112AB y y lnx lnx k a x x a x x x x --==-++---,且函数在1202x x x +=处的切线斜率()()120122·12x x k f x a a x x +==-+-+',据此整理计算有: ()22112212112121x x x x x ln x x x x x ⎛⎫- ⎪-⎝⎭==++,令21x t x =,则1t >,则:()214211t lnt t t -==-++,421lnt t +=+,利用导函数研究函数的性质可得在()1,+∞内不存在t ,使得421lnt t +=+ ,则函数()f x 图象上是不存在满足题意的点. 试题解析: (1)由()()()1111ax x f x ax a x x+-=-+-=-',又0,0a x >> 得10ax +> 故,当01x <<时,()0f x '>,当1x >时()0f x '<,∴ ()f x 在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减;(2)假设存在两点()()1122,,,A x y B x y ,不妨设120x x <<,则:()21111112y lnx ax a x =-+-,()22222112y lnx ax a x =-+-,故()()()()22212121212121112ABlnx lnx a x x a x x y y kx x x x ---+---==--=()211221112lnx lnx a x x a x x --++--, 在函数图象1202x x x +=处的切线斜率()()12120122·122x x x x k f x f a a x x ++⎛⎫===-+-⎪+⎝⎭'', 得:()211221112lnx lnx a x x a x x --++-- ()12122·12x x a a x x +=-+-+,化简得:2121122lnx lnx x x x x -=-+, ()22112212112121x x x x x ln x x x x x ⎛⎫- ⎪-⎝⎭==++, 令21x t x =,则1t >,上式化为:()214211t lnt t t -==-++,即421lnt t +=+, 若令()41g t lnt t =++,()()()()222114'11t g t t t t t -=-=++, 由()1,0t g t '≥≥, ()g t ∴在[)1,+∞上单调递增,()()12g t g >=, 这表明在()1,+∞内不存在t ,使得421lnt t +=+ . 综上,函数()f x 图象上是不存在不同两点()()1122,,,A x y B x y ,使得()f x 在122x x x +=处的切线l 平行于直线AB .点睛:导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,所以在历届高考中,对导数的应用的考查都非常突出 ,本专题在高考中的命题方向及命题角度 从高考来看,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行: (1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系. (2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数. (3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题. (4)考查数形结合思想的应用.。
2017学年第一学期温州新力量联盟期末联考
高二年级数学学科参考答案
一、选择题(每题3分,共48分) 1 2 3 4 5 6 7 8
C B A C
D B D B
9 10 11 12 13 14 15 16
C A C C B A
D C
二、填空题(每空4分,共24分)
17、023=±y x 18、(1,-2,1) 19、0 20、510
21、62=+b k 22、2
三.解答题(,每题12分,共48分)
23、(1)解:(1)∵21
=AB k 且AB AD ⊥ ∴2-=AD k …………3分
∴ 直线AD 方程为)2(21+-=-x y ……………2分
即032=++y x ………………………………1分
(2)由⎩⎨⎧=++=--0320
62y x y x 得)2,0(-A ………………………2分
∴圆心)1,3(M ,半径||r MD 5==……………… 2分
∴矩形ABCD 外接圆的方程为22(3)(1)25x y -+-=……2分
24、(1)连结AE ,显然F AE BD =
∵F G ,分别是BD EC ,的中点
∴AC GF //………………………………………………2分
∵⊄GF 面ABC ,⊂AC 面ABC
∴//GF 平面ABC ………………………………………3分
(2)∵面⊥ABED 面ABC ,面 ABED 面AB ABC =,⊂BE 面ABED ,AB BE ⊥ ∴⊥BE 面ABC ………………………………………3分
∴AC BE ⊥…………………………………………. 2分
又∵BC AC ⊥且B BC BE =
∴直线⊥AC 平面BEC ………………………………2分
25、(1)设),(y x P ,由4321-=PA PA k k 得43
22-=-⋅+x y
x y ………………2分
化简得)0(1342
2
≠=+y y x ………………………………………. 2分(未写0≠y 扣1分)
(2)设直线P A 1的斜率为k ,则直线P A 1的方程为)2(+=x k y 得)6,4(k M
直线P A 1的方程为)2(43--=x k y ,得)23,4(k N -……………………3分
3)23
(612)23
,2()6,6(21=-⋅+=-⋅=⋅k k k k N A M A ……………………2分
(3)18|)23
||6(|36|23
6|211≥+=⨯+⨯=∆k k k k S MN A , 当且仅当21
±=k 时取到最小值18…………………………………………3分
26、解法1:(I) ABC ∆ 是等腰三角形,
D 是AB 的中点,
CD AB ⊥∴
⊥PC 平面ABC .
AB PC ⊥∴
PC CD C = ,,PC CD ⊂平面PCD
∴AB ⊥平面PCD .
又AB ⊂平面PAB , ∴平面PAB ⊥平面PCD . ………………4分
(II)过点C 作PD CH ⊥,垂足为H ,连接BH ,
由(I)知,平面PAB ⊥平面PCD .
平面PAB 平面PCD PD =
CH ∴⊥平面PAB ,
即CBH ∠就是直线BC 与平面PAB 所成的角.设CBH ϕ∠=
在Rt CHD △中,2
sin 2CH a θ=;
在Rt BHC △中,sin CH a ϕ=
2
sin sin 2θϕ=∴. π
02θ<<∵, 0sin 1θ<<∴,2
0sin 2ϕ<<.
又π
02ϕ≤≤,π04ϕ<<∴.即直线BC 与平面PAB 所成角的取值范围为π04⎛⎫
⎪⎝⎭,. ……8分
解法2:(I)以CP CB CA ,,所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示 的空间直角坐标系,则)tan 22
,0,0(),0,2,2(),0,,0(),0,0,(),0,0,0(θa P a
a
D a B a A C , 于是,2(,,tan )222a
a
PD a θ=- ,,,022a a CD ⎛⎫= ⎪⎝⎭ ,(,,0)AB a a =-
.
从而2211(,,0),,0002222a a AB CD a a a a ⎛⎫=-=-++= ⎪⎝⎭
··,即AB CD ⊥. 同理22211(,,0),,tan 0022222a a AB PD a a a a a θ⎛⎫=--=-++= ⎪ ⎪⎝⎭
··,即A B P D ⊥.又C D P D D = ,,PD CD ⊂平面PCD
AB ⊥∴平面PCD .
又AB ⊂平面PAB . ∴平面PAB ⊥平面PCD . ………………4分
(II)设直线BC 与面PAB 所成的角为ϕ,
面PAB 的一个法向量为()x y z = ,,n ,
则由0 , 0AB PD == ··n n . 得02tan 0222ax ay a a x y az θ-+=
⎧⎪⎨+-=⎪⎩,
.
可取1
(112)tan θ= ,,n ,
又(0 0)BC a =- ,,, 于是22
sin sin 21
22tan BC a
BC a ϕθθ
===+ ···n n ,
π
02θ<<∵,
0sin 1θ<<∴,2
0sin 2ϕ<<. 又π
02ϕ≤≤,π
04ϕ<<∴.
即直线BC 与平面PAB 所成角的取值范围为π04⎛⎫
⎪⎝⎭,.
………………8分。