高二(上)第二次月考数学试卷
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山东省菏泽市第一中学(八一路校区)2024-2025学年高二上学期第二次月考数学试题一、单选题1.直线1:20l x my +-=,()2:230l mx m y +--=,若12l l ⊥,则m 的值为( )A .0B .1C .2D .0或12.在下列四个命题中,正确的是( )A .若直线的倾斜角越大,则直线斜率越大B .过点00(,)P x y 的直线方程都可以表示为:00()y y k x x -=-C .经过两个不同的点()111,P x y ,()222,P x y 的直线方程都可以表示为:()()()()121121=y y x x x x y y ----D .经过点()1,1且在x 轴和y 轴上截距都相等的直线方程为20x y +-=3.已知双曲线221x y m n+=的上焦点为()0,1F ,则( )A .1m n +=B .1m n -=C .1m n +=-D .1n m -=4.已知直线:40l x y +-=上动点P ,过点P 向圆221x y +=引切线,则切线长的最小值是( )A B C .1D .5.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,点)关于直线y x =的对称点落在椭圆C 上,则椭圆C 的离心率为( )A B .12C D 6.直线l 经过抛物线24y x =的焦点F ,且与抛物线交于A ,B 两点.若3AF BF =,则AB =( )A .83B .3C .163D .327.已知12,F F 分别为椭圆22:19x E y +=的左、右焦点,P 是椭圆E 上一动点,G 点是三角形12PF F 的重心,则点G 的轨迹方程为( )A .2291x y +=B .2291(0)x y y +=≠C .221819x y +=D .221(0)819x y y +=≠8.已知过定点(2,2)-的直线l 与圆C :2266360x y x y ++--=相交于A ,B 两点,当线段AB 的长为整数时,所有满足条件直线l 的条数为( )A .11B .20C .21D .22二、多选题9.对于曲线22:127x y C k k+=--,下面说法正确的是( )A .若3k =,曲线C 的长轴长为4B .若曲线C 是椭圆,则k 的取值范围是27k <<C .若曲线C 是焦点在x 轴上的双曲线,则k 的取值范围是7k >D .若曲线C ,则k 的值为113或16310.已知两圆方程为224x y +=与222(3)(4)(0)x y r r -++=>,则下列说法正确的是( )A .若两圆外切,则3r =B .若两圆公共弦所在的直线方程为3420x y --=,则=5rC .若两圆的公共弦长为rD .若两圆在交点处的切线互相垂直,则4r =11.已知双曲线()22:104x y C m m-=>的左、右焦点分别为12,F F ,离心率为2,点M 是C 上的一点,过点(P 的直线l 与C 交于,A B 两点,则下列说法正确的是( )A .若15MF =,则29MF =或1B .不存在点P 为线段AB 的中点C .若直线l 与双曲线C 的两支各有一个交点,则直线l 的斜率(k Î-D .12MF F △内切圆圆心的横坐标为2±三、填空题12.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一条渐近线为y =,一个焦点为(2,0),则a = .13.已知椭圆22:1167x y E +=的右焦点F ,P 是椭圆E 上的一个动点,Q 点坐标是(1,3),则||||PQ PF +的最大值是 .14.写出使得关于,x y 的方程组()()22111112y a x a x a y -⎧=+⎪-⎨⎪-+-=⎩无解的一个a 的值为 .(写出一个即可)四、解答题15.已知ABC V 的顶点()0,1A ,AB 边上的高CD 所在直线的方程为20x y +-=,AC 边上的中线BE 所在直线的方程为350x y +-=.(1)求点B 的坐标;(2)求直线BC 的方程.16.已知圆22:64120C x y x y +--+=.(1)求过点()2,0且与圆C 相切的直线方程;(2)已知点()()2,02,2A B -,.则在圆C 上是否存在点P ,使得2228PA PB +=?若存在,求点P 的个数,若不存在,说明理由.17.已知抛物线()2:20C y px p =>,过()4,0M 的直线交抛物线C 于A ,B 两点,O 是坐标原点,0OA OB ⋅= .(1)求抛物线C 的方程;(2)若F 点是抛物线C 的焦点,求AF BF +的最小值.18.已知双曲线222:1(0)x C y a a-=>的焦距为且左右顶点分别为1A ,2A ,过点(4,0)T 的直线l 与双曲线C 的右支交于M ,N 两点.(1)求双曲线的方程;(2)若直线MN|MN |;(3)记直线1A M ,2A N 的斜率分别为1k ,2k ,证明:12k k 是定值.19.已知椭圆E :()222210+=>>x y a b a b 的离心率为12,点31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭在椭圆E 上,F 为其左焦点,过F 的直线l 与椭圆E 交于,A B 两点.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)试求△AOB 面积的最大值以及此时直线l 的方程.。
甘肃省陇南市礼县第一中学2024-2025学年高二上学期第二次月考数学试题一、单选题1.已知()()1,2,,,1,2a y b x =-=r r,且()2a b +r r ∥()2a b -r r ,则( ) A .1,13x y ==B .1,42x y ==- C .12,4x y ==D .1,1x y ==-2.已知复数1i z a =+(0a >),且3z =,则a =( )A .1B .2C D .3.我国古代数学经典著作《九章算术》中记载了一个“圆材埋壁”的问题:“今有圆材埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何? ”现有一类似问题:不确定大小的圆柱形木材,部分埋在墙壁中,其截面如图所示.用锯去锯这木材,若锯口深4CD =-AB =¼ACB与弦AB 围成的弓形的面积为( )A .4πB .8C .4π8-D .8π8-4.已知1sin 33πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则cos(2)3πα-=( )A .79-B .79C .29-D .295.如图,在平行六面体1111ABCD A B C D -中,底面ABCD 是菱形,侧面11A ADD 是正方形,且1120A AB ∠=︒,60DAB ∠=︒,2AB =,若P 是1C D 与1CD 的交点,则异面直线AP 与DC 的夹角的余弦值为( )A B C D 6.已知线段AB 的端点B 的坐标是()3,4,端点A 在圆()()22124x y -+-=上运动,则线段AB 的中点P 的轨迹方程为( ) A .()()22232x y -+-= B .()()22231x y -+-= C .()()22341x y -+-=D .()()22552x y -+-=7.若某圆台有内切球(与圆台的上下底面及每条母线均相切的球),且母线与底面所成角的) A .43B .2C .136D .738.已知点P 在椭圆τ:22221x y a b+=(a>b >0)上,点P 在第一象限,点P 关于原点O 的对称点为A ,点P 关于x 轴的对称点为Q ,设3,4PD PQ →→=直线AD 与椭圆τ的另一个交点为B ,若P A ⊥PB ,则椭圆τ的离心率e =( )A .12B C D二、多选题9.已知直线l :20x y λλ+--=,圆C :221x y +=,O 为坐标原点,下列说法正确的是( ) A .若圆C 关于直线l 对称,则2λ=- B .点O 到直线lC .存在两个不同的实数λ,使得直线l 与圆C 相切D .存在两个不同的实数λ,使得圆C 上恰有三个点到直线l 的距离为1210.已知函数()f x 的定义域为(),1f x -R 为偶函数,()1f x +为奇函数,则下列选项正确的是( )A .()f x 的图象关于直线1x =-对称B .()f x 的图象关于点()1,0对称C .()31f -=D .()f x 的一个周期为811.如图,四棱锥P ABCD -中,面PAB ⊥面ABCD ,且AD ∥,22BC AD BC ==,1,AP BP Q ==是棱PD 的中点,π2APB ADC BCD ∠∠∠===,则( )A .CQ ∥平面PAB B .CQ ⊥平面PADC .CQ 和平面PBCD .四面体Q BCD -外接球的表面积为5π2三、填空题12.已知向量()1,2a =-r ,(),4b m =-r.若()a ab ⊥+r r r ,则m =.13.在空间直角坐标系中已知()1,2,1A ,()1,0,2B ,()1,1,4C -,CD 为三角形ABC 边AB 上的高,则CD =.14.已知2024是不等式()22log 2321log x x a a+->+的最小整数解,则a 的取值范围为.四、解答题15.已知两圆222610x y x y +---=和2210120x y x y m +--+=.求: (1)m 取何值时两圆外切?(2)当45m =时,两圆的公共弦所在直线的方程和公共弦的长.16.在信道内传输0,1信号,信号的传输相互独立.发送0时,收到1的概率为()1101p p <<,收到0的概率为11p -;发送1时,收到0的概率为()2201p p <<,收到1的概率为21p -.现有两种传输方案:单次传输和三次传输.单次传输是指每个信号只发送1次,三次传输是指每个信号重复发送3次.收到的信号需要译码,译码规则如下:单次传输时,收到的信号即为译码(例如,若收到1,则译码为1,若收到0,则译码为0);三次传输时,收到的信号中出现次数多的即为译码(例如,若依次收到1,0,1,则译码为1,若依次收到1,1,1,则译码为1).(1)已知1223,34p p ==.①若采用单次传输方案,重复发送信号0两次,求至少收到一次0的概率;②若采用单次传输方案,依次发送0,0,1,证明:事件“第三次收到的信号为1”与事件“三次收到的数字之和为2”相互独立.(2)若发送1,采用三次传输方案时译码为0的概率大于采用单次传输方案时译码为0的概率,求2p 的取值范围.17.如图,在几何体PABCD 中,PA ⊥平面ABC ,//PA DC ,AB AC ⊥,2PA AC AB DC ===,E ,F 分别为棱PB ,BC 的中点.(1)证明://EF 平面PAC . (2)证明:AB EF ⊥.(3)求直线EF 与平面PBD 所成角的正弦值.18.在ABC V 中,90C ∠=︒,3BC =,6AC =,D ,E 分别是AC ,AB 上的点,满足DE BC ∥,且DE 经过ABC V 的重心.将ADE V 沿DE 折起到1A DE △的位置,使1AC CD ⊥,存在动点M 使()110A M A D λλ=>u u u u r u u u u r如图所示.(1)求证:1AC ⊥平面BCDE ; (2)当12λ=时,求二面角C MB E --的正弦值; (3)设直线BM 与平面1A BE 所成线面角为θ,求sin θ的最大值. 19.基本不等式是最基本的重要不等式之一,二元基本不等式为122a a +≥高维,知识与方法上的类比是探索发展的重要途径,是发现新问题、新结论的重要方法.基本不等式可以推广到一般的情形:对于n 个正数12,,...,n a a a ,它们的算术平均数121...1nn n i i a a a A a n n =+++==∑(注:121...ni n i a a a a ==+++∑)不小于它们的几何平均数()11121...nnnn n i i G a a a a =⎛⎫== ⎪⎝⎭∏(注:121...ni n i a a a a ==∏),即)12...n n n a a a A G n +++≥≥,当且仅当12...n a a a ===时,等号成立. (1)已知0x y >>,求()1x y x y +-的最小值;(2)已知12,,...,0n a a a >且12...1n a a a +++=. (ⅰ)求证:()()2221111nnniii i ana==-≥-∏∏;(ⅱ)当2024n ≥,求3111n ii i i a n a a =++-∑的最小值,其中11n a a +=.。
2023-2024学年全国高二上数学月考试卷考试总分:146 分 考试时间: 120 分钟学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息; 2.请将答案正确填写在答题卡上;卷I (选择题)一、 选择题 (本题共计 8 小题 ,每题 5 分 ,共计40分 )1. 直线=的倾斜角为( )A.B.C.D. 2. 已知直线=与直线=,且,则的值为( )A.或B.C.或D.3. 在平面直角坐标系中,圆的方程为,若直线上存在一点,使过点所作的圆的两条切线相互垂直,则点的横坐标为( )A.B.C.D.4. 在平面直角坐标系中,以点为圆心且与直线=相切的所有圆中,半径最大的圆的面积为( )3x +y +13–√0150∘120∘60∘30∘:x −my +3l 10:mx +(m −2)y −8l 20⊥l 1l 2m 303−211xOy C +−4x =0x 2y 2y =2x +1P P P ±3–√5±15−−√3±15−−√5±5–√3xOy O mx −y −m −10(m ∈R)A. B.C.D.5. 过点作圆的弦,其中弦长为整数的共有( )A.条B.条C.条D.条6. 已知圆的方程为,过点的直线与圆相交的所有弦中,弦长最短的弦为,弦长最长的弦为,则四边形的面积为( )A.B.C.D.7. 直线与曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围是( )A.B.C.D.8. 圆与圆的位置关系为( )A.内切B.相交C.外切D.外离ππ2π3πA (16,6)++16x −12y −525=0x 2y 236377274M +−6x −8y =0x 2y 2P (0,4)l M AC BD ABCD 30406080y =k (x −2)+4x +=03+2y −y 2−−−−−−−−−√k (,]51234(,]51212(,]1234[,+∞)12:+=4C 1x 2(y −3)2:++8x =0C 2x 2y 29. 直线与圆相交于,两点,若,则的取值可以是( )A.B.C.D.10. 已知圆=,点为轴上一个动点,过点作圆的两条切线,切点分别为,,直线与交于点,则下列结论错误的是( )A.四边形周长的最小值为B.的最大值为C.若,则三角形的面积为D.若(,,则的最大值为 11. 若,则方程表示的曲线形状可以是()A.两条直线B.椭圆C.圆D.抛物线12. 若直线=与曲线=有公共点,则的取值范围是( )A.B.C.D.卷II (非选择题)y =kx +3(x −3+(y −2=4)2)2M N MN ≥23–√k −1−121M :+(y −2x 2)21P x P M A B AB MP C PAMB 2+|AB |2P(1,0)PAB Q 0)|CQ |α∈[0,π]+cos α=1x 2y 2y x +b y 3−b13. 已知,方程=表示圆,则圆心坐标是________.14. 已知圆:关于直线对称,则________.15. 若圆上有且只有两个点到直线的距离等于,则半径的取值范围是________.16. 已知函数,则曲线在点处的切线方程为________.四、 解答题 (本题共计 6 小题 ,每题 11 分 ,共计66分 )17. 写出下列图中各条直线的方程,并化为一般式:18. 已知点,动点满足.若点为曲线,求此曲线的方程;已知直线在两坐标轴上的截距相等,且与中的曲线只有一个公共点,求直线的方程. 19. 已知圆,直线.(1)求证:直线恒过定点;(2)判断直线与圆的位置关系;(3)当时,求直线被圆截得的弦长.20. 已知:,,是同一平面内的三个向量,其中.若,且,求的坐标;若,且与垂直,求与的夹角.a ∈R +(2−a)+8x −4y −5aa 2x 2y 20C (x −1+(y +2=2)2)22ax +by −2=0b −a =(x −3+(y +5=)2)2r 24x −3y −2=01r f (x)=x sin x +cos x +xy =f (x)(0,f (0))A(−4,0),B(2,0)P |PA|=2|PB|(1)P C (2)l (1)C l C :(x −1+(y −2=25)2)2l :(2m +1)x +(m +1)y −7m −4=0(m ∈R)l l C m =0l C a →b →c →=(1,2)a →(1)||=2c →5–√//c →a →c →(2)||=b →5–√2+2a →b →2−a →b →a →b →θF(−,0)–√21. 已知在平面直角坐标系中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为,上顶点为,设点.(1)若是椭圆上的动点,求线段中点的轨迹方程;(2)过原点的直线交椭圆于点,,若的面积为,求直线的斜率. 22. 已知椭圆:的离心率为,短轴一个端点到右焦点的距离为.(1)求椭圆的方程;(2)若直线与椭圆交于不同的两点,,是否存在实数,使线段的中点恒在圆上,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.xOy F(−,0)3–√D(0,1)A (1,)12P PA M O B C △ABC 2–√BC k C +=1(a >b >0)x 2a 2y 2b22–√222–√C y =x +m C A B m AB +=5x 2y 2m。
2014-2015学年某某省某某市安吉县上墅私立高中高二(上)第二次月考数学试卷(文科)一、选择题:(本大题共10小题,每小题3分,共30分.)1.在△ABC中,“A=”是“cosA=”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2.已知命题p:∃x∈R,x﹣2>0,命题q:∀x∈R,>x,则下列说法中正确的是() A.命题p∨q是假命题 B.命题p∧q是真命题C.命题p∨(¬q)是假命题 D.命题p∧(¬q)是真命题3.直线x﹣2y+2=0经过椭圆的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率为()A. B. C. D.4.若直线(m+2)x+3y+3=0与直线x+(2m﹣1)y+m=0平行,则实数m=() A.﹣或1 B. 1 C. 1或2 D.﹣5.直线2x+3y+1=0与直线4x+my+7=0平行,则它们之间的距离为() A. 4 B. C. D.6.设l,m是不同的直线,α,β,γ是不同的平面()A.若l⊥α,l⊥m,则m∥α B.若l⊂α,m⊂β,α∥β,则l∥mC.若l∥α,m⊥α,则l⊥m D.若α∩β=l,l⊥γ,m⊥β,则m∥γ7.过P(2,0)的直线被圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=9截得的线段长为2时,直线l的斜率为()A. B. C.±1 D.8.若双曲线的离心率为,则其渐近线方程为()A. y=±2x B. C. D.9.直线l:x+y﹣4=0与圆C:x2+y2=4的位置关系是()A.相交过圆心 B.相交不过圆心 C.相切 D.相离10.下列结论正确的是()A.命题“若a>b>0,则a2>b2”的逆命题是假命题B.若函数f(x)=sinx,则函数f(x)为周期函数的逆命题是真命题C.向量,的夹角为钝角的充要条件是•<0D.“x2>2”是“x2﹣3x+2≥0”的充分不必要条件二、填空题:(本大题共7小题,每小题3分,共21分.)11.由命题“存在x∈R,使x2+2x+m≤0”是假命题,则实数m的取值X围为.12.已知命题p:m<0,命题q:∀x∈R,x2+mx+1>0成立,若“p∧q”为真命题,则实数m 的取值X围是.13.两直线l1:ax+2y﹣1=0,l2:(a﹣1)x+ay+1=0垂直,则a=.14.两圆x2+y2﹣4x+6y=0和x2+y2﹣6x=0的连心线方程为.15.已知动圆M与圆C1:(x+3)2+y2=9外切且与圆C2:(x﹣3)2+y2=1内切,则动圆圆心M的轨迹方程是.16.一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为m3.17.下列四个命题:①“∃x∈R,x2﹣x+1≤0”的否定;②“若x2+x﹣6≥0,则x>2”的否命题;③在△ABC中,“A>30°”是“sinA>”的充分不必要条件④“函数f(x)=tan(x+φ)为奇函数”的充要条件是“φ=kπ.(k∈Z)”,其中真命题的序号是.三、解答题:(本大题共5小题,共49分.)18.设p:实数x满足x2+2ax﹣3a2<0(a>0),q:实数x满足x2+2x﹣8<0,且q是p的必要不充分条件,求a的取值X围.19.求满足下列条件的椭圆方程:(1)长轴在x轴上,长轴长等于12,离心率等于;(2)椭圆经过点(﹣6,0)和(0,8);(3)椭圆的一个焦点到长轴两端点的距离分别为10和4.20.如图,正方形ACDE所在的平面与平面ABC垂直,M是CE和AD的交点,AC⊥BC,且AC=BC.(1)求证:AM⊥平面EBC;(2)求直线AB与平面EBC所成角的大小.21.已知在平面直角坐标系中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为,且过点D(2,0).(1)求该椭圆的标准方程;(2)设点,若P是椭圆上的动点,求线段PA的中点M的轨迹方程.22.已知圆C:x2+y2=4和直线l:3x+4y+12=0,点P是圆C上的一动点,直线与坐标轴的交点分别为点A、B,(1)求与圆C相切且平行直线l的直线方程;(2)求△PAB面积的最大值.2014-2015学年某某省某某市安吉县上墅私立高中高二(上)第二次月考数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题:(本大题共10小题,每小题3分,共30分.)1.在△ABC中,“A=”是“cosA=”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:简易逻辑.分析:根据充分必要条件的定义结合三角形的性质,分别证明充分性和必要性,从而得到答案.解答:解:在△ABC中,若A=,则cosA=,是充分条件,在△ABC中,若cosA=,则A=或A=,不是必要条件,故选:A.点评:本题考查了充分必要条件,考查了三角形中的三角函数值问题,是一道基础题.2.已知命题p:∃x∈R,x﹣2>0,命题q:∀x∈R,>x,则下列说法中正确的是() A.命题p∨q是假命题 B.命题p∧q是真命题C.命题p∨(¬q)是假命题 D.命题p∧(¬q)是真命题考点:复合命题的真假.专题:简易逻辑.分析:容易判断命题p是真命题,q是假命题,所以根据p∨q,p∧q,¬q的真假和p,q的关系即可找出正确选项.解答:解:∃x∈R,x﹣2>0,即不等式x﹣2>0有解,∴命题p是真命题;x<0时,无解,∴命题q是假命题;∴p∨q为真命题,p∧q是假命题,¬q是真命题,p∨(¬q)是真命题,p∧(¬q)是真命题;∴D正确.故选D.点评:考查真命题,假命题的概念,以及p∨q,p∧q,¬q的真假和p,q真假的关系.3.直线x﹣2y+2=0经过椭圆的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率为()A. B. C. D.考点:椭圆的简单性质.专题:计算题.分析:直线x﹣2y+2=0与坐标轴的交点为(﹣2,0),(0,1),依题意得.解答:直线x﹣2y+2=0与坐标轴的交点为(﹣2,0),(0,1),直线x﹣2y+2=0经过椭圆的一个焦点和一个顶点;故.故选A.点评:本题考查了椭圆的基本性质,只需根据已知条件求出a,b,c即可,属于基础题型.4.若直线(m+2)x+3y+3=0与直线x+(2m﹣1)y+m=0平行,则实数m=() A.﹣或1 B. 1 C. 1或2 D.﹣考点:直线的一般式方程与直线的平行关系.专题:直线与圆.分析:由直线的平行可得m的方程,解得m代回验证可得.解答:解:∵直线(m+2)x+3y+3=0与直线x+(2m﹣1)y+m=0平行,∴(m+2)(2m﹣1)﹣3×1=0,解得m=﹣或1经验证当m=1时,两直线重合,应舍去,故选:D点评:本题考查直线的一般式方程和平行关系,属基础题.5.直线2x+3y+1=0与直线4x+my+7=0平行,则它们之间的距离为() A. 4 B. C. D.考点:两条平行直线间的距离.专题:直线与圆.分析:通过直线的平行求出m,然后利用平行线之间的距离求解即可.解答:解:直线2x+3y+1=0与直线4x+my+7=0平行,所以m=6,直线4x+my+7=0化为直线4x+6y+7=0即2x+3y+3.5=0,它们之间的距离为:d==.故选:C.点评:本题考查两条平行线之间是距离的求法,基本知识的考查.6.设l,m是不同的直线,α,β,γ是不同的平面()A.若l⊥α,l⊥m,则m∥α B.若l⊂α,m⊂β,α∥β,则l∥mC.若l∥α,m⊥α,则l⊥m D.若α∩β=l,l⊥γ,m⊥β,则m∥γ考点:空间中直线与平面之间的位置关系.专题:空间位置关系与距离.分析:利用空间中线线、线面、面面间的位置关系求解.解答:解:若l⊥α,l⊥m,则m∥α或m⊂α,故A错误;若l⊂α,m⊂β,α∥β,则l与m平行或异面,故B错误;若l∥α,m⊥α,则由直线与平面平行的性质得l⊥m,故C正确;若α∩β=l,l⊥γ,m⊥β,则m∥γ或m⊂γ,故D错误.故选:C.点评:本题考查命题真假的判断,是基础题,解题时要注意空间思维能力的培养.7.过P(2,0)的直线被圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=9截得的线段长为2时,直线l的斜率为() A. B. C.±1 D.考点:直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:设直线l的方程为:y=kx﹣2k,由已知条件结合圆的性质和点到直线的距离公式推导出=2,由此能求出直线的斜率.解答:解:设直线l的斜率为k,则直线l的方程为:y=kx﹣2k,(x﹣2)2+(y﹣3)2=9的圆心C(2,3),半径r=3,∵过P(2,0)的直线被圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=9截得的线段长为2,∴圆心C(2,3)到直线AB的距离d==2,∵点C(2,3)到直线y=kx﹣2k的距离d==2,∴•2=3,解得k=±.故选:A.点评:本题考查直线的斜率的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意点到直线的距离公式的合理运用.8.若双曲线的离心率为,则其渐近线方程为()A. y=±2x B. C. D.考点:双曲线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:通过双曲线的离心率,推出a、b关系,然后直接求出双曲线的渐近线方程.解答:解:由双曲线的离心率,可知c=a,又a2+b2=c2,所以b=a,所以双曲线的渐近线方程为:y==±x.故选B.点评:本题考查双曲线的基本性质,渐近线方程的求法,考查计算能力.9.直线l:x+y﹣4=0与圆C:x2+y2=4的位置关系是()A.相交过圆心 B.相交不过圆心 C.相切 D.相离考点:直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:求出圆心(0,0)到直线l:x+y﹣4=0的距离d正好等于半径,可得直线和圆相切.解答:解:由于圆心(0,0)到直线l:x+y﹣4=0的距离为d==2=r(半径),故直线和圆相切,故选:C.点评:本题主要考查直线和圆的位置关系,点到直线的距离公式的应用,属于基础题.10.下列结论正确的是()A.命题“若a>b>0,则a2>b2”的逆命题是假命题B.若函数f(x)=sinx,则函数f(x)为周期函数的逆命题是真命题C.向量,的夹角为钝角的充要条件是•<0D.“x2>2”是“x2﹣3x+2≥0”的充分不必要条件考点:命题的真假判断与应用.专题:简易逻辑.分析: A.“若a>b>0,则a2>b2”的逆命题为“若a2>b2,则a>b>0”是假命题;B.函数f(x)=sinx,则函数f(x)为周期函数的逆命题为“函数f(x)为周期函数,则f (x)=sinx”,显然不正确;C.向量,的夹角为钝角⇒•<0,反之不成立,由于非零向量反向共线时,满足<0;D.“x2>2”⇒或x,而x2﹣3x+2=﹣≥﹣,反之也不成立.解答:解:A.“若a>b>0,则a2>b2”的逆命题为“若a2>b2,则a>b>0”是假命题,正确;B.函数f(x)=sinx,则函数f(x)为周期函数的逆命题为“函数f(x)为周期函数,则f (x)=sinx”是假命题,不正确;C.向量,的夹角为钝角⇒•<0,反之不成立,由于向量反向共线时,其<0,因此不正确;D.“x2>2”⇒或x,此时x2﹣3x+2=﹣≥﹣,反之也不成立,因此“x2>2”是“x2﹣3x+2≥0”的既不充分也不必要条件,不正确.综上可得:只有A.故选:A.点评:本题考查了函数的性质、简易逻辑的判定、向量的数量积及其夹角公式,考查了推理能力,属于基础题.二、填空题:(本大题共7小题,每小题3分,共21分.)11.由命题“存在x∈R,使x2+2x+m≤0”是假命题,则实数m的取值X围为(1,+∞).考点:特称命题.专题:计算题.分析:原命题为假命题,则其否命题为真命题,得出∀x∈R,都有x2+2x+m>0,再由△<0,求得m.解答:解:∵“存在x∈R,使x2+2x+m≤0”,∴其否命题为真命题,即是说“∀x∈R,都有x2+2x+m>0”,∴△=4﹣4m<0,解得m>1.∴m的取值X围为(1,+∞).故答案为:(1,+∞)点评:本题考查了存在命题的否定,不等式恒成立问题.考查转化、计算能力.12.已知命题p:m<0,命题q:∀x∈R,x2+mx+1>0成立,若“p∧q”为真命题,则实数m 的取值X围是﹣2<m<0 .考点:复合命题的真假.专题:简易逻辑.分析:根据复合命题的真假性判断出命题p、q都是真命题,再逐一求出m的X围,最后求它们的交集.解答:解:因为“p∧q”为真命题,所以命题p、q都是真命题,若命题q是真命题,则∀x∈R,x2+mx+1>0横成立,所以△=m2﹣4<0,解得﹣2<m<2,又命题p:m<0,也是真命题,所以实数m的取值X围是:﹣2<m<0,故答案为:﹣2<m<0.点评:本题考查了复合命题的真假性,以及二次函数的性质,属于基础题.13.两直线l1:ax+2y﹣1=0,l2:(a﹣1)x+ay+1=0垂直,则a= 0或﹣1 .考点:直线的一般式方程与直线的垂直关系.专题:直线与圆.分析:由已知得a(a﹣1)+2a=0,由此能求出a.解答:解:∵两直线l1:ax+2y﹣1=0,l2:(a﹣1)x+ay+1=0垂直,∴a(a﹣1)+2a=0,解得a=0或a=﹣1.故答案为:0或﹣1.点评:本题考查实数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意直线与直线垂直的性质的合理运用.14.两圆x2+y2﹣4x+6y=0和x2+y2﹣6x=0的连心线方程为3x﹣y﹣9=0 .考点:圆与圆的位置关系及其判定.专题:计算题;直线与圆.分析:求出圆心坐标,利用点斜式,可得方程.解答:解:两圆x2+y2﹣4x+6y=0和x2+y2﹣6x=0的圆心坐标分别为(2,﹣3),(3,0),∴连心线方程为y﹣0=(x﹣3),即3x﹣y﹣9=0.故答案为:3x﹣y﹣9=0.点评:本题考查圆与圆的位置关系及其判定,考查直线方程,比较基础.15.已知动圆M与圆C1:(x+3)2+y2=9外切且与圆C2:(x﹣3)2+y2=1内切,则动圆圆心M的轨迹方程是﹣=1(x≥2).考点:直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:找出两圆圆心坐标与半径,设设动圆圆心M(x,y),半径为r,根据动圆M与圆C1外切且与圆C2内切,即可确定出M轨迹方程.解答:解:由圆C1:(x+3)2+y2=9,圆心C1(﹣3,0),半径r1=3,圆C2:(x﹣3)2+y2=1,圆心C2(3,0),r2=1,设动圆圆心M(x,y),半径为r,根据题意得:,整理得:|MC1|﹣|MC2|=4,则动点M轨迹为双曲线,a=2,b=,c=3,其方程为﹣=1(x≥2).故答案为:﹣=1(x≥2)点评:此题考查了直线与圆的位置关系,以及动点轨迹方程,熟练掌握双曲线定义是解本题的关键.16.一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为m3.考点:由三视图求面积、体积.专题:立体几何.分析:几何体是圆锥与圆柱的组合体,判断圆柱与圆锥的高及底面半径,代入圆锥与圆柱的体积公式计算.解答:解:由三视图知:几何体是圆锥与圆柱的组合体,其中圆柱的高为4,底面直径为2,圆锥的高为2,底面直径为4,∴几何体的体积V=π×12×4+×π×22×2=4π+π=π.故答案为:.点评:本题考查了由三视图求几何体的体积,根据三视图判断几何体的形状及数据所对应的几何量是解题的关键.17.下列四个命题:①“∃x∈R,x2﹣x+1≤0”的否定;②“若x2+x﹣6≥0,则x>2”的否命题;③在△ABC中,“A>30°”是“sinA>”的充分不必要条件④“函数f(x)=tan(x+φ)为奇函数”的充要条件是“φ=kπ.(k∈Z)”,其中真命题的序号是①②.考点:命题的真假判断与应用.专题:简易逻辑.分析:①按照特称命题的否定要求改写,然后判断真假;②先写出原命题,然后再按照否条件、否结论进行改写;③双向推理,然后进行判断,此例可以举反例;④结合奇函数的性质进行推导,从左推右,然后反推化简.解答:解:①原命题的否定是:∀x∈R,x2﹣x+1>0;因为,故①为真命题;②原命题的否命题是:若x2+x﹣6<0,则x≤2.由x2+x﹣6<0,得(x+3)(x﹣2)<0,所以﹣3<x<2,故②为真命题;③当A=150°时,.所以故在△ABC中,“A>30°”是“sinA>”的不充分条件.故③是假命题;④若函数f(x)为奇函数,则f(0)=tanφ=0,或y轴为图象的渐近线,所以φ=kπ(k∈Z);或tanφ不存在,则φ=,(k∈Z)所以前者是后者的不充分条件.故④为假命题.故答案为:①,②点评:本题以简易逻辑为载体,考查了命题的否定及否命题的写法以及真假判断,充分必要性的判断方法,属于基础题,难度不大.三、解答题:(本大题共5小题,共49分.)18.设p:实数x满足x2+2ax﹣3a2<0(a>0),q:实数x满足x2+2x﹣8<0,且q是p的必要不充分条件,求a的取值X围.考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.专题:不等式的解法及应用.分析:先分别化简两个不等式,再利用q是p的必要不充分条件,转化为,然后某某数a的取值X围.解答:解:由x2+2ax﹣3a2<0得(x+3a)(x﹣a)<0,又a>0,所以﹣3a<x<a,(2分)x2+2x﹣8<0,∴﹣4<x<2,p为真时,实数x的取值X围是:﹣3a<x<a;q为真时,实数x的取值X围是:﹣4<x<2(6分)因为q是p的必要不充分条件,所以有(10分)所以实数a的取值X围是≤a≤2.(14分)点评:本题考查一元二次不等式的解法,必要条件、充分条件与充要条件的判断,考查计算能力,转化思想,是中档题.19.求满足下列条件的椭圆方程:(1)长轴在x轴上,长轴长等于12,离心率等于;(2)椭圆经过点(﹣6,0)和(0,8);(3)椭圆的一个焦点到长轴两端点的距离分别为10和4.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)设椭圆方程为+=1(a>b>0),运用离心率公式和a,b,c的关系,解得a,b,即可得到椭圆方程;(2)设椭圆方程为mx2+ny2=1,(m,n>0),由题意代入点(﹣6,0)和(0,8),解方程即可得到椭圆方程;(3)讨论椭圆的焦点的位置,由题意可得a﹣c=4,a+c=10,解方程可得a,c,再由a,b,c 的关系解得b,即可得到椭圆方程.解答:解:(1)设椭圆方程为+=1(a>b>0),由题意可得,2a=12,e=,即有a=6,=,即有c=4,b===2,即有椭圆方程为+=1;(2)设椭圆方程为mx2+ny2=1,(m,n>0),由题意代入点(﹣6,0)和(0,8),可得36m+0=1,且0+64n=1,解得m=,n=,即有椭圆方程为+=1;(3)当焦点在x轴上时,可设椭圆方程为+=1(a>b>0),由题意可得a﹣c=4,a+c=10,解得a=7,c=3,b==2,即有椭圆方程为+=1;同理,当焦点在y轴上时,可得椭圆方程为+=1.即有椭圆方程为+=1或+=1.点评:本题考查椭圆的方程和性质,主要考查椭圆的方程的求法,注意运用椭圆的方程的正确设法,以及椭圆性质的运用,属于基础题.20.如图,正方形ACDE所在的平面与平面ABC垂直,M是CE和AD的交点,AC⊥BC,且AC=BC.(1)求证:AM⊥平面EBC;(2)求直线AB与平面EBC所成角的大小.考点:直线与平面所成的角;平面与平面垂直的判定.专题:空间位置关系与距离;空间角;空间向量及应用.分析:(1)建立空间直角坐标,利用向量法证明线面垂直.(2)利用向量法求线面角的大小.解答:解:∵四边形ACDE是正方形,所以EA⊥AC,AM⊥EC,∵平面ACDE⊥平ABC,∴EA⊥平面ABC,∴可以以点A为原点,以过A点平行于BC的直线为x轴,分别以直线AC和AE为y轴和z轴,建立如图所示的空间直角坐标系A﹣xyz.设EA=AC=BC=2,则A(0,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),E(0,0,2),∵M是正方形ACDE的对角线的交点,∴M(0,1,1) (3)=(0,1,1),=(0,2,0)﹣(0,0,2)=(0,2,﹣2),=(2,2,0)﹣(0,2,0)=(2,0,0),∴,,∴AM⊥EC,AM⊥CB,∴AM⊥平面EBC.…(5分)(2)∵AM⊥平面EBC,∴为平面EBC的一个法向量,∵=(0,1,1),=(2,2,0),∴cos.∴=60°.∴直线AB与平面EBC所成的角为30°.…(12分)点评:本题主要考查向量法证明线面垂直以及利用向量法求线面角的大小,运算量较大.21.已知在平面直角坐标系中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为,且过点D(2,0).(1)求该椭圆的标准方程;(2)设点,若P是椭圆上的动点,求线段PA的中点M的轨迹方程.考点:轨迹方程;椭圆的标准方程.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)设椭圆方程为,根据题意可得a=2且c=,从而b==1,得到椭圆的标准方程;(2)设点P(x0,y0),线段PA的中点为M(x,y),根据中点坐标公式将x0、y0表示成关于x、y的式子,将P(x0,y0)关于x、y的坐标形式代入已知椭圆的方程,化简整理即可得到线段PA的中点M的轨迹方程.解答:解:(1)由题意知椭圆的焦点在x轴上,设椭圆的标准方程是∵椭圆经过点D(2,0),左焦点为,∴a=2,,可得b==1因此,椭圆的标准方程为.(2)设点P的坐标是(x0,y0),线段PA的中点为M(x,y),由根据中点坐标公式,可得,整理得,∵点P(x0,y0)在椭圆上,∴可得,化简整理得,由此可得线段PA中点M的轨迹方程是.点评:本题给出椭圆满足的条件,求椭圆方程并求与之有关的一个轨迹方程,着重考查了椭圆的标准方程、简单几何性质和轨迹方程的求法等知识点,属于中档题.22.已知圆C:x2+y2=4和直线l:3x+4y+12=0,点P是圆C上的一动点,直线与坐标轴的交点分别为点A、B,(1)求与圆C相切且平行直线l的直线方程;(2)求△PAB面积的最大值.考点:直线和圆的方程的应用.专题:直线与圆.分析:(1)根据题意设所求方程为3x+4y+a=0,根据直线与圆相切时,圆心到直线的距离d=r求出a的值,即可确定出所求直线方程;(2)当直线与AB平行,且与圆相切时,△PAB面积的最大值,如图所示,求出|AB|与|MN|的长,即可确定出△PAB面积的最大值.解答:解:(1)设所求直线方程为3x+4y+a=0,由题意得:圆心(0,0)到直线的距离d=r,即=2,解得:a=±10,则所求直线方程为3x+4y±10=0;(2)当直线与AB平行,且与圆相切时,△PAB面积的最大值,此时直线方程为3x+4y﹣10=0,∵点C到直线AB的距离||=,CM=2,∴|MN|=+2=,∵A(﹣4,0),B(0,3),即OA=4,OB=3,∴|AB|=5,则△PAB面积最大值为×5×=11.点评:此题考查了直线与圆的方程的应用,涉及的知识有:点到直线的距离公式,两直线平行时斜率的关系,以及直线与圆相切的性质,熟练掌握公式及性质是解本题的关键.。
辽宁省沈阳市第二中学2023-2024学年高二上学期第二次月考数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题A .1-B .13.若32nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中存在常数项,则正整数A .5B .64.已知直线()1y k x =-与双曲线()A .33±B .±5.2023年的五一劳动节是疫情后的第一个小长假,常见的五个旅游热门地北京、上海、广州、深圳、成都外,淄博烧烤火爆全国,则甲、乙、丙、丁四个部门至少有三个部门所选旅游地全不相同的方法种数共有(A .1800B .10806.已知直线l :20x y ++=与和2l :420my x m --+=交于点A .10B .5A.23二、多选题9.如图所示,“嫦娥五号”月球探测器飞行到月球附近时,首先在以月球球心F为圆心的圆形轨道Ⅰ上绕月球飞行,然后在点P处变轨进入以F为一焦点的椭圆轨道Ⅱ上绕月球飞行,最后在点Q处变轨进入以F为圆心的圆形轨道Ⅲ上绕月球飞行.设圆形轨道Ⅰ的半径为R,圆形轨道Ⅲ的半径为r,则下列结论中正确的是()A.轨道Ⅱ的焦距为R r-B.轨道Ⅱ的长轴长为R r+C.若R不变,r越大,轨道Ⅱ的短轴长越小D.若r不变,R越大,轨道Ⅱ的离心率越大10.将4个编号分别为1,2,3,4的小球放入4个编号分别为1,2,3,4的盒子中.下列说法正确的是()=种放法A.共有44A24A .1D C 与EF 所成角为B .平面EFG 截正方体所得截面的面积为C .1//AD 平面EFGD .若APD FPC ∠∠=12.数学美的表现形式不同于自然美或艺术美那样直观,它蕴藏于特有的抽象概念,公式符号,推理论证,思维方法等之中,揭示了规律性,是一种科学的真实美.平面直角坐标系中,曲线22:C x y +=结论,其中结论正确的有(A .曲线C 围成的图形的面积是B .曲线C 围成的图形的周长是C .曲线C 上的任意两点间的距离不超过D .若(,)P m n 是曲线C 三、填空题13.正方体ABCD-A 1B 1C 1D 的中点,则平面AMN 与平面14.已知椭圆22122:x y C a b +=直线12y x =-与直线l 的交点恰好为线段15.现有7名志愿者,其中只会俄语的有人担任“一带一路”峰会开幕式翻译工作,种不同的选法.16.已知椭圆2222:x y C a b+点,12AF F △的内切圆的圆心为为.四、解答题17.如图,一个正方形花圃被分成(1)若给这5个部分种植花,要求相邻两部分种植不同颜色的花,已知现有红、黄、蓝、绿4种颜色不同的花,求有多少种不同的种植方法(2)若向这5个部分放入的放法?18.已知抛物线2:2C y px =B 两点.(1)求抛物线C 的方程;(2)如果4OA OB ⋅=-,直线试说明理由.19.如图,在四棱锥(1)证明:平面PBC ⊥平面(2)求直线DE 与平面PAC 所成角的正弦值;20.已知,m n 是正整数,(1(1)当展开式中2x 的系数最小时,求出此时(2)已知12122m n x +-⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的二项式系数的最大值为(1)求证:FG 平面111A B C ;(2)若平面ABC ⊥平面11BCC B ,点Q 为BC 的中点,2AB AC BC ===,则在线段是否存在一点M ,使得二面角11M B Q C --为60 ,若存在,求1AMMC 的值;若不存在,说明理由.22.动点(),M x y 与定点()3,0F的距离和M 到定直线:23l x =的距离之比是常数。
一.填空题:(本大题共14小题,每题5分,共70分.请把答案填写在答题卡相应位置.......上.) 1. 命题:∀x ∈R ,sin x <2的否定是 ▲ .2. 已知命题,命题点在圆的内部.若命题“或”为假命题,则实数的取值范围 . 3. 抛物线22y x =的准线方程为 ▲ .4. 圆x 2+y 2-4x =0在点P 处的切线方程为 ▲ . 5. 若双曲线x 2a 2-y 23=1(a >0)的离心率为2,则a = ▲ .6. 在三棱锥S -ABC 中,面SAB ,SBC ,SAC 都是以S 为直角顶点的等腰直角三角形,且AB =BC =CA =2,则三棱锥S -ABC 的表面积是 ▲ .7. 已知椭圆2214x y +=的左、右焦点分别为F 1、F 2,第一象限内的点M 在该椭圆上,且12MF MF ⊥,则点M 的横坐标为 ▲ .8. 设F 1、F 2分别是椭圆x 225+y 216=1的左、右焦点,P 为椭圆上任一点,点M 的坐标为(6,4),则PM +PF 1的最大值为 ▲ .9. 如图所示,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为正方形,PA ⊥平面ABCD ,点E 在线段PC 上,BE PC ⊥.下列四个命题;①PC DE ⊥;②PC ⊥平面BDE ;③平面BED ⊥平面PAC ;④平面PBC ⊥平面PAC . 其中,所有真命题的序号是 ▲ .10. 已知双曲线方程是x 2-y 22=1,过定点P (2,1)作直线交双曲线于P 1,P 2两点,并使P (2,1)为P 1P 2的中点,则此直线方程是 ▲ .11. 过抛物线y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若AB =7,则AB 的中点M 到抛物线准线的距离为 ▲ .12. 设α,β为两个不重合的平面,m ,n 为两条不重合的直线,给出下列四个命题;①若m ⊥n ,m ⊥α,n ⊄ α,则n ∥α; ②若α⊥β,α∩β=m ,n ⊂α,n ⊥m ,则n ⊥β;③若m ⊥n ,m ∥α,n ∥β,则α⊥β; ④若n ⊂α,m ⊂β,α与β相交且不垂直,则n 与m 不垂直. 其中,所有真命题的序号是 ▲ .13. 点A B 、是椭圆221(04)4x y n n+=<<上的动点,O 是坐标原点,若0OA OB ⋅=,且O 到直线AB,则实数n = ▲ .14. 已知双曲线22221(0)x y a b a b-=>,的左右焦点分别是12F F 、,点A 在双曲线的左支上,射线1F A 与双曲线的右支交于点B ,若存在点B ,满足221BAF BF F ∠=∠,则该双曲线的离心率的取值范围是 ▲ .2:,0p x R x x m ∀∈+-≥:q ()1,2A -()()221x m y m -++=p q m二、解答题:(本大题共6小题,共90分.请在答题卡指定区域内........作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15. (本题满分14分)已知P ={x |x 2-8x -20≤0},非空集合S ={x |1-m ≤x ≤1+m }. (1)若x ∈P 是x ∈S 的必要条件,求实数m 的取值范围; (2)若x ∈P 是x ∈S 的充分不必要条件,求实数m 的取值范围.16. (本题满分14分) 如图所示的容器,由一个有下底面但没有上底面的圆柱和一个与圆柱底面相同的圆锥侧面组成.已知圆柱的高为2米,底面的周长为2π米,圆锥的母线长为2米. (1)求该容器的表面积; (2)求该容器的体积.17. (本题满分15分)如图,在四棱锥P -ABCD 中, 四边形ABCD 为矩形,AB ⊥BP ,M ,N 分别为AC ,PD 的中点. (1)求证:MN ∥平面ABP ;(2)若BP ⊥PC ,求证:平面ABP ⊥平面APC .18. (本题满分15分)已知:圆C :x 2+y 2-8y +12=0,直线l :ax +y +2a =0. (1)当a 为何值时,直线l 与圆C 相切;(2)当直线l 与圆C 相交于A 、B 两点,且AB =22时,求直线l 的方程.19. (本题满分16分)过椭圆M :22221(0)x y a b a b+=>>右焦点的直线0x y +交M 于A ,B 两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12.(1)求M 的方程;(2)C ,D 为M 上的两点,若四边形ACBD 的对角线CD ⊥AB ,求四边形面积的最大值.20. (本题满分16分)已知椭圆的中心为坐标原点O ,焦点在x 轴上,短轴长为2,动点M (2,t )(t >0)在椭圆的准线上. (1)求椭圆的标准方程.(2)设点F 是椭圆的右焦点,过点F 作OM 的垂线FH ,与以OM 求证:线段ON 的长为定值,并求出这个定值.参考答案1. ∃x ∈R ,sin x ≥22.[)∞+⎥⎦⎤⎝⎛,,2141- 3. y =-18 4. x -3y +2=0 5. 1 6. 3+ 3 7. 263 8. 159. ①②③ 10. 4x -y -7=0 11. 7212. ①② 13. 1 14.(32+,15. (1)由x 2-8x -20≤0,得-2≤x ≤10, 所以P ={x |-2≤x ≤10}, ......2分 由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P . ......4分 则{ 1-m ≤1+m ,1-m ≥-2,1+m ≤10,解得:0≤m ≤3.所以当0≤m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件,即所求m 的取值范围是[0,3]. ......6分 (2)由题意得:P S ⊆且P S ≠,则 ......8分 12110m m -≤-⎧⎨+>⎩ 或12110m m -<-⎧⎨+≥⎩......12分 解得m ≥9,即m 的取值范围是[9,+∞) . ......14分 16.(1)由题意得,表面积是圆锥的侧面积、圆柱的侧面积和圆柱的一个底面积的和. 而圆锥的底面周长为2π米,圆锥的母线长为2米,所以圆锥的侧面积为2π平方米;圆柱的底面周长为2π米,高为2米,所以圆柱的侧面积为4π平方米;而圆柱的底面周长为2π米,则底面半径为1米,底面面积为π平方米,综上,该容器的表面积为7π平方米. ......7分(2)由题意得,体积是圆锥的体积与圆柱的体积的和.由(1)得,圆锥的母线长为2米,底面半径为1的体积为13π⨯=立方米,而圆柱的体积为2π立方米,所以该容器的体积为2)π+立方米. ......14分 17. (1)连结BD ,由已知,M 为AC 和BD 的中点,在三角形PBD 中,又因为N 为PD 的中点,所以MN ∥BP ,而MN ⊄平面ABP ,BP ⊂平面ABP ,所以MN ∥平面ABP . ......7分(2)因为AB ⊥BP ,AB ⊥BC ,BP ∩BC =B ,BP ,BC 都在平面BPC 上.所以AB ⊥平面BPC . 而PC ⊂平面BP C ,所以AB ⊥PC . .......10分 又因为BP ⊥PC ,AB ∩BP =B ,BP ,AB 都在平面BPC 上,所以PC ⊥平面ABP . 而PC ⊂平面APC ,所以,平面ABP ⊥平面APC . ......15分18. 将圆C 的方程x 2+y 2-8y +12=0配方得标准方程为x 2+(y -4)2=4,则此圆的圆心为(0,4),半径为2. (1)若直线l 与圆C 相切,则有|4+2a |a 2+1=2.解得a =-34. ......7分(2)过圆心C 作CD ⊥AB ,则根据题意和圆的性质,CD =得解得a =-7或a =-1.故所求直线方程为7x -y +14=0或x -y +2=0. ......15分19. (1)设1122()()A x y B x y ,、,,则2222112222221(1)1(2)x y x y a b a b+=+=,,(1)(2)-得:1212121222()()()()0x x x x y y y y a b -+-++=,因为12121y y x x -=--,设00()P x y ,,因为P 为AB 中点,且OP 的斜率为12,所以0012y x =即12121()2y y x x +=+,所以222222()a b a c ==-,而c =, 所以26a =,M 的方程为:22163x y +=. ......6分(2)将直线AB 方程与椭圆M 方程联立,解得点A B 、坐标分别为(0-,则||AB = ......8分因为CD ⊥AB ,设直线CD 方程为:y x m =+,代入22163x y +=得,2234260x mx m ++-=,设点C D 、的坐标分别为3344()()x y x y ,、,,则在2221612(26)7280m m m ∆=--=->时,即33m -<<时, 2343442633m m x x x x -+=-=, . ......12分CD当0m =时,CD 有最大值4 ......16分 20. (1)由2b =2,得b =1.又由点M 在准线上,得a2c =2.故1+c 2c =2.所以c =1.从而a = 2.所以椭圆的方程为x 22+y 2=1. .......6分(2)法一 由平面几何知ON 2=OH ·OM .直线OM :y =t 2x ,直线FN :y =-2t (x -1).由⎩⎨⎧y =t 2x ,y =-2t (x -1),得x H =4t 2+4.所以ON 2=1+t 24·|x H |·1+t 24·|x M|=⎝⎛⎭⎫1+t 24·4t 2+4·2=2. 所以线段ON 的长为定值 2. ......16分法二 设N (x 0,y 0),则FN →=(x 0-1,y 0),OM →=(2,t ),MN →=(x 0-2,y 0-t ),ON →=(x 0,y 0). 因为FN →⊥OM →,所以2(x 0-1)+ty 0=0.所以2x 0+ty 0=2.又MN →⊥ON →,所以x 0(x 0-2)+y 0(y 0-t )=0.所以x 20+y 20=2x 0+ty 0=2. 所以|ON →|=x 20+y 20=2为定值. ......16分。
江西省宜春市上高二数学中2022高二数学上学期第二次月考试题文(含解析)一、单选题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.圆心为(1,﹣1),半径为2的圆的方程是()A.(x﹣1)2+(y+1)2=2 B.(x+1)2+(y﹣1)2=4C.(x+1)2+(y﹣1)2=2 D.(x﹣1)2+(y+1)2=42.已知抛物线的焦点坐标是(0,﹣3),则抛物线的标准方程是()A.x2=﹣12y B.x2=12y C.y2=﹣12x D.y2=12x3.已知水平放置的△ABC是按“斜二测画法”得到如图所示的直观图,其中B′O′=C′O′=1,A′O ′=,那么原△ABC的面积是()A .B .C .D .4.椭圆+y2=1的一个焦点在抛物线y2=4x的准线上,则该椭圆的离心率为()A .B .C .D .5.已知A(﹣4,2,3)关于xOz平面的对称点为A1,A1关于z轴的对称点为A2,则|AA2|等于()A.8 B.12 C.16 D.196.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A .B .C .D.8 7.P 是椭圆上一点,F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,若|PF1|•|PF2|=12,则∠F1PF2的大小为()A.30°B.60°C.120°D.150°8.如图,正方体AC1中,E、F分别是DD1、BD的中点,则直线AD1与EF所成的角余弦值是()A .B .C .D .9.已知P为抛物线y2=4x上的任意一点,记点P到y轴的距离为d,对于给定点A(4,5),则|PA|+d的最小值为()A .B .﹣1C .﹣2D .﹣410.如图,过抛物线y2=3x的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线l于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则|AB|=()A.4 B.6 C.8 D.1011.已知椭圆E :的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆E于A、B两点.若AB 的中点坐标为(1,﹣1),则E的方程为()A .B .C .D .12.如图,以等腰直角三角形ABC的斜边BC上的高AD为折痕,把△ABD和△ACD折成互相垂直的两个平面后,某学生得出下列四个结论:①BD⊥AC;②△BCA是等边三角形;③三棱锥DABC是正三棱锥;④平面ADC⊥平面ABC.其中正确的是()A.①②④B.①②③C.②③④D.①③④二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.直线y=kx+1与焦点在x 轴上的椭圆总有公共点,则实数m 的取值范围为.14.过点P(1,1)的直线,将圆形区域{(x,y)|x2+y2≤4}分两部分,使这两部分的面积之差最大,则该直线的方程为.15.已知椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,过F1且与x轴垂直的直线交椭圆于A,B 两点,直线AF2与椭圆的另一个交点为C,若=2,则椭圆的离心率为.16.已知三棱锥P﹣ABC内接于球O,PA=PB=PC=2,当三棱锥P﹣ABC的三个侧面的面积之和最大时,球O 的表面积为.三、解答题.(共70分)17.已知圆心为C的圆经过点A(﹣1,1)和B(﹣2,﹣2),且圆心在直线l:x+y﹣1=0上(1)求圆C的标准方程;(2)若直线kx﹣y+5=0被圆C截得的弦长为8,求k的取值.18.如图,四棱锥A﹣BCDE中,△ABC是正三角形,四边形BCDE是矩形,且平面ABC⊥平面BCDE,AB=2,AD=4.(1)若点G是AE的中点,求证:AC∥平面BDG(2)若F是线段AB 的中点,求三棱锥B﹣EFC的体积.19.已知抛物线C1的焦点与椭圆C2:+=1的右焦点重合,抛物线C1的顶点在坐标原点,过点M(4,0)的直线l与抛物线C1分别相交于A、B两点.(Ⅰ)写出抛物线C1的标准方程;(Ⅱ)求△ABO面积的最小值.20.如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧面AA1C1C是矩形,侧面AA1C1C⊥侧面AA1B1B,且AB=4AA1=4,∠BAA1=60°,D是AB的中点.(Ⅰ)求证:AC1∥平面CDB1;(Ⅱ)求证:DA1⊥平面AA1C1C.21.如图1,在矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E是CD的中点,将△ADE沿AE折起,得到如图2所示的四棱锥D1﹣ABCE,其中平面D1AE⊥平面ABCE.(1)证明:BE⊥平面D1AE;(2)设F为CD1的中点,在线段AB上是否存在一点M,使得MF∥平面D1AE,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.22.已知椭圆C:=1(a>b>0)的短轴长为2,离心率为.过点M(2,0)的直线l与椭圆C 相交于A、B两点,O为坐标原点.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)求•的取值范围;(Ⅲ)若B点关于x轴的对称点是N,证明:直线AN恒过一定点.2022江西省宜春市上高二中高二(上)第二次月考数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、单选题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.圆心为(1,﹣1),半径为2的圆的方程是()A.(x﹣1)2+(y+1)2=2 B.(x+1)2+(y﹣1)2=4C.(x+1)2+(y﹣1)2=2 D.(x﹣1)2+(y+1)2=4【解答】解:根据题意得:圆的方程为(x﹣1)2+(y+1)2=4.故选:D.2.已知抛物线的焦点坐标是(0,﹣3),则抛物线的标准方程是()A.x2=﹣12y B.x2=12y C.y2=﹣12x D.y2=12x【解答】解:依题意可知焦点在y轴,设抛物线方程为x2=2py∵焦点坐标是F(0,﹣3),∴p=﹣3,p=﹣6,故抛物线方程为x2=﹣12y.故选:A.3.已知水平放置的△ABC是按“斜二测画法”得到如图所示的直观图,其中B′O′=C′O′=1,A′O ′=,那么原△ABC的面积是()A .B .C .D .【解答】解:因为,且若△A′B′C′的面积为×2××=,那么△ABC的面积为故选:A.4.椭圆+y2=1的一个焦点在抛物线y2=4x的准线上,则该椭圆的离心率为()A .B .C .D .【解答】解:由抛物线y2=4x的方程得准线方程为x=﹣1,又椭圆+y2=1的焦点为(±c,0).∵椭圆+y2=1的一个焦点在抛物线y2=4x的准线上,∴﹣c=﹣1,得到c=1.∴a2=b2+c2=1+1=2,解得.∴.故选:B.5.已知A(﹣4,2,3)关于xOz平面的对称点为A1,A1关于z轴的对称点为A2,则|AA2|等于()A.8 B.12 C.16 D.19【解答】解:A(﹣4,2,3)关于xOz平面的对称点为A1(﹣4,﹣2,3).A1关于z轴的对称点为A2(4,2,3).则|AA2|==8.故选:A.6.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A .B .C .D.8【解答】解:根据三视图可知几何体是四棱锥,且底面是边长为2和4的长方形,由侧视图是等腰直角三角形,直角边长为2,∴该几何体的体积V ==,故选:B.7.P 是椭圆上一点,F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,若|PF1|•|PF2|=12,则∠F1PF2的大小为()A.30°B.60°C.120°D.150°【解答】解:∵P 是椭圆上一点,F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,∴|PF1|+|PF2|=8,|F1F2|=2∵|PF1|•|PF2|=12,∴(|PF1|+|PF2|)2=64,∴|PF1|2+|PF2|2=40,在△F1PF2中,cos∠F1PF2==,∴∠F1PF2=60°,故选:B.8.如图,正方体AC1中,E、F分别是DD1、BD的中点,则直线AD1与EF所成的角余弦值是()A .B .C .D .【解答】解:如图,取AD的中点G,连接EG,GF,∠GEF为直线AD1与EF所成的角设棱长为2,则EG =,GF=1,EF =cos∠GEF =,故选:C.9.已知P为抛物线y2=4x上的任意一点,记点P到y轴的距离为d,对于给定点A(4,5),则|PA|+d的最小值为()A .B .﹣1C .﹣2D .﹣4【解答】解:抛物线y2=4x的焦点F(1,0),准线l:x=﹣1.如图所示,过点P作PN⊥l交y轴于点M,垂足为N,则|PF|=|PN|,∴d=|PF|﹣1,∴|PA|+d≥|AF|﹣1=﹣1=﹣1.故选:B.10.如图,过抛物线y2=3x的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线l于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则|AB|=()A.4 B.6 C.8 D.10【解答】解:过B向准线做垂线垂足为D,过A点做准线的垂线垂足为E,准线与x轴交点为G,根据抛物线性质可知|BD|=|BF|∵|BC|=2|BF|,∴|BC|=2|BD|,∴∠C=30°,∠EAC=60°又∵|AF|=|AE|,∴∠FEA=60°∴|AF|=|AE|=|CF|=3,∵|CF|=2|GF|=3,|BF|=1,∴|AB|=|AF|+|BF|=4.故选:A.11.已知椭圆E :的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆E于A、B两点.若AB 的中点坐标为(1,﹣1),则E的方程为()A .B .C .D .【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),代入椭圆方程得,相减得,∴.∵x1+x2=2,y1+y2=﹣2,==.∴,化为a2=2b2,又c=3=,解得a2=18,b2=9.∴椭圆E 的方程为.故选:D.12.如图,以等腰直角三角形ABC的斜边BC上的高AD为折痕,把△ABD和△ACD折成互相垂直的两个平面后,某学生得出下列四个结论:①BD⊥AC;②△BCA是等边三角形;③三棱锥DABC是正三棱锥;④平面ADC⊥平面ABC.其中正确的是()A.①②④B.①②③C.②③④D.①③④【解答】解:根据直二面角的定义知,BD⊥面ACD,所以BD⊥AC,①正确;因为三角形ABC为等腰直角三角形,设AD=1,则可求出AB=BC=AC =,所以△BCA是等边三角形,所以②正确;由上可知AB=BC=AC,且AD=BD=CD,根据正三棱锥的定义可知,三棱锥DABC是正三棱锥,所以③正确,④不正确.故选:B.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.直线y=kx+1与焦点在x 轴上的椭圆总有公共点,则实数m 的取值范围为[1,9).【解答】解:直线y=kx+1恒过定点P(0,1),焦点在x轴上的椭圆,可得0<m<9,①由直线y=kx+1与焦点在x轴上的椭圆总有公共点,可得P在椭圆上或椭圆内,即有+≤1,解得m≥1,②由①②可得1≤m<9.故答案为:[1,9).14.过点P(1,1)的直线,将圆形区域{(x,y)|x2+y2≤4}分两部分,使这两部分的面积之差最大,则该直线的方程为x +y﹣2=0 .【解答】解:要使直线将圆形区域分成两部分的面积之差最大,必须使过点P的圆的弦长达到最小,所以需该直线与直线OP 垂直即可.又已知点P(1,1),则k OP=1,故所求直线的斜率为﹣1.又所求直线过点P(1,1),故由点斜式得,所求直线的方程为y﹣1=﹣(x﹣1),即x+y﹣2=0.故答案为:x+y﹣2=0.15.已知椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,过F1且与x轴垂直的直线交椭圆于A,B 两点,直线AF2与椭圆的另一个交点为C,若=2,则椭圆的离心率为.【解答】解:如图,由题意,A(﹣c,),∵=2,∴,且x C﹣c=c,得x C=2c.∴C(2c,),代入椭圆,得,即5c2=a2,解得e=.故答案为:.16.已知三棱锥P﹣ABC内接于球O,PA=PB=PC=2,当三棱锥P﹣ABC的三个侧面的面积之和最大时,球O 的表面积为12π.【解答】解:由题意三棱锥P﹣ABC的三条侧棱PA、PB、PC两两互相垂直,三棱锥P﹣ABC的三个侧面的面积之和最大,三棱锥P﹣ABC的外接球就是它扩展为正方体的外接球,求出正方体的对角线的长:2所以球的直径是2,半径为,球的表面积:4π×=12π.故答案为:12π.三、解答题.(共70分)17.已知圆心为C的圆经过点A(﹣1,1)和B(﹣2,﹣2),且圆心在直线l:x+y﹣1=0上(1)求圆C的标准方程;(2)若直线kx﹣y+5=0被圆C截得的弦长为8,求k的取值.【解答】解:(1)∵点A(﹣1,1)和B(﹣2,﹣2),∴k直线AB==3,线段AB的中点坐标为(﹣,﹣),∴线段AB垂直平分线方程为y+=﹣(x+),即x+3y+3=0,与直线l 联立得:,解得:,∴圆心C坐标为(3,﹣2),∴半径|AC|==5,则圆C方程为(x﹣3)2+(y+2)2=25;(2)∵圆C半径为5,弦长为8,∴圆心到直线kx﹣y+5=0的距离d ==3,即=3,解得:k =﹣.18.如图,四棱锥A﹣BCDE中,△ABC是正三角形,四边形BCDE是矩形,且平面ABC⊥平面BCDE,AB=2,AD=4.(1)若点G是AE的中点,求证:AC∥平面BDG(2)若F是线段AB的中点,求三棱锥B﹣EFC的体积.【解答】解:如图,(1)证明:设CE∩BD=O,连接OG,由三角形的中位线定理可得:OG∥AC,∵AC⊄平面BDG,OG⊂平面BDG,∴AC∥平面BDG.(2)∵平面ABC⊥平面BCDE,DC⊥BC,∴DC⊥平面ABC,∴DC⊥AC ,∴;又∵F是AB的中点,△ABC是正三角形,∴CF⊥AB,∴,又平面ABC⊥平面BCDE,EB⊥BC,∴EB⊥平面BCF,∴.19.已知抛物线C1的焦点与椭圆C2:+=1的右焦点重合,抛物线C1的顶点在坐标原点,过点M(4,0)的直线l与抛物线C1分别相交于A、B两点.(Ⅰ)写出抛物线C1的标准方程;(Ⅱ)求△ABO面积的最小值.【解答】解:(Ⅰ)椭圆C2:+=1的右焦点为(1,0),设抛物线的方程为y2=2px(p>0),即有=1,解得p=2,则抛物线的方程为y2=4x;(Ⅱ)设直线AB的方程为x=my+4,代入抛物线方程可得,y2﹣4my﹣16=0,判别式为16m2+64>0恒成立,y1+y2=4m,y1y2=﹣16,则△ABO面积为S=S△OAM+S△OBM =•|OM|•|y1﹣y2|=2|y1﹣y2|=2=2≥2=16,当且仅当m=0时,△ABO的面积取得最小值16.20.如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧面AA1C1C是矩形,侧面AA1C1C⊥侧面AA1B1B,且AB=4AA1=4,∠BAA1=60°,D是AB的中点.(Ⅰ)求证:AC1∥平面CDB1;(Ⅱ)求证:DA1⊥平面AA1C1C.【解答】证明:(1)连结A1C交AC1于F,取B1C中点E,连结DE,EF.∵四边形AA1C1C是矩形,∴F是A1C的中点,∴EF∥A1B1,EF =A1B1,∵四边形ABB1A1是平行四边形,D是AB的中点,∴AD∥A1B1,AD =A1B1,∴四边形ADEF是平行四边形,∴AF∥DE,即AC1∥DE.又∵DE⊂平面CDB1,AC1⊄平面CDB1,∴AC1∥平面CDB1.(2)∵AB=4AA1=4,D是AB中点,∴AA1=1,AD=2,∵∠BAA1=60°,∴A1D ==.∴AA12+A1D2=AD2,∴A1D⊥AA1,∵侧面AA1C1C⊥侧面AA1B1B,侧面AA1C1C∩侧面AA1B1B=AA1,AC⊥AA1,AC⊂平面AA1C1C,∴AC⊥平面AA1B1B,∵A1D⊂平面AA1B1B,∴AC⊥A1D,又∵AA1⊂平面AA1C1C,AC⊂平面AA1C1C,AC∩AA1=A,∴DA1⊥平面AA1C1C.21.如图1,在矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E是CD的中点,将△ADE沿AE折起,得到如图2所示的四棱锥D1﹣ABCE,其中平面D1AE⊥平面ABCE.(1)证明:BE⊥平面D1AE;(2)设F为CD1的中点,在线段AB上是否存在一点M,使得MF∥平面D1AE ,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.【解答】(1)证明:连接BE,∵ABCD为矩形且AD=DE=EC=2,∴AE=BE=2,AB=4,∴AE2+BE2=AB2,∴BE⊥AE,又D1AE⊥平面ABCE,平面D1AE∩平面ABCE=AE,∴BE⊥平面D1AE.(2)=.取D1E中点N,连接AN,FN,∵FN∥EC,EC∥AB,∴FN∥AB,且FN ==AB,∴M,F,N,A共面,若MF∥平面AD1E,则MF∥AN.∴AMFN为平行四边形,∴AM=FN =.∴=.22.已知椭圆C :=1(a>b>0)的短轴长为2,离心率为.过点M(2,0)的直线l与椭圆C相交于A、B两点,O为坐标原点.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)求•的取值范围;(Ⅲ)若B点关于x轴的对称点是N,证明:直线AN恒过一定点.【解答】(Ⅰ)解:由题意b=1,得a2=2c2=2a2﹣2b2,故a2=2.故方程为.(Ⅱ)解:设l:y=k(x﹣2),与椭圆C的方程联立,消去y得(1+2k2)x2﹣8k2x+8k2﹣2=0.由△>0得.设A(x1,y1),B(x2,y2),则.∴==.∵,∴,故所求范围是.(Ⅲ)证明:由对称性可知N(x2,﹣y2),定点在x轴上.直线AN:,令y=0得:,∴直线l过定点(1,0).。
福建省福州市闽侯县第一中学2023-2024学年高二上学期第
二次月考(12月)数学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
A .111,,22⎛
⎫- ⎪
⎝
⎭C .111,,266⎛⎫ ⎪
⎝⎭4.过抛物线2:4C y x =差中项为2,则||AB =(A .8
B 5.某家庭打算为子女储备款,便这笔款到2027年底连本带息共有利息2%并按复利计算(复利是一种计算利息的方法,即把前一期的利息和本金加在一起算作本金,再计算下一期的利息)71.02 1.149≈,81.02 1.172≈A .5.3B 6.设点(
)1,0A ,(2,3N -
二、多选题
三、填空题
(1)证明:平面SAB ⊥平面(2)若BC SC =,SC SA ⊥成的角为60°,若存在,请求出21.已知数列{}n a 为等差数列,84a b =,(*326N a b n =∈(1)求数列{}n a 、{}n b 的通项公式;
(2)设2
n n n c a b =⋅,数列{22.椭圆22
221x y a b
+=的左、右顶点分别为1F ,2F ,且1AF ,1F F (1)求椭圆的方程;
(2)过1F 的直线l 与椭圆交于CMN CPQ S S =△△,求直线。
长春2023-2024学年第一学期高二年级第二次月考数学试卷(答案在最后)出题人:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.考试结束后,将答题卡交回.注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区.2.选择题必须使用2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚.3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效.4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑.5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀.第I 卷(选择题)一、单选题(本题共8小题,每题5分,共40分.在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1.下列函数中,与函数1y x =-相同的是()A.y =B.211x y x -=+ C.1y t =- D.y =2.为了调查老师对微课堂的了解程度,某市拟采用分层抽样的方法从A ,B ,C 三所中学抽取60名教师进行调查,已知A ,B ,C 三所学校中分别有180,270,90名教师,则从C 学校中应抽取的人数为()A.10B.12C.18D.243.已知函数()2xf x x =+,()f x 一定有零点的区间为()A.()23,B.()12,C.()10-,D.()32--,4.已知0.5log 0.4a =,0.60.4b =,0.50.4c =,则()A.a b c<< B.c b a<< C.b<c<aD.a c b<<5.已知圆()()222212251:2:244C x y C x y ++=-+=,,动圆P 与圆12C C ,都外切,则动圆圆心P 的轨迹方程为()A.221(0)3y x x -=> B.()22103y x x -=<C.()22105y x x -=> D.()22105y x x -=<6.已知M 是抛物线216x y =上任意一点,()0A ,4,()11B -,,则MA MB +的最小值为()A.B.3C.8D.57.设1F 、2F 是椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点,P 为直线2a x c=上一点,若21F PF 是底角为30 的等腰三角形,则椭圆E 的离心率为()A.12B.2C.34D.458.P 是双曲线221916x y -=的右支上一点,M 、N 分别是圆()2254x y ++=和()2251x y -+=上的点,则PM PN -的最大值为()A.6B.7C.8D.9二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)9.设m ,n 为不同的直线,α,β为不同的平面,则下列结论中正确的是()A.若//m α,//n α,则//m nB.若m α⊥,n α⊥,则//m nC.若//m α,m β⊂,则//αβD.若m α⊥,n β⊥,m n ⊥,则αβ⊥10.已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,点()00,M xy 在抛物线C 上,若4MF =,则()A.03x =B.03y =C.OM =D.F 的坐标为()0,111.已知曲线22:1C mx ny +=.()A.若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上B.若m =n >0,则C 是C.若mn <0,则C是双曲线,其渐近线方程为y =D.若m =0,n >0,则C 是两条直线12.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,长轴长为4,点P 在椭圆C 外,点Q 在椭圆C 上,则()A.椭圆C 的离心率的取值范围是20,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭B.当椭圆C的离心率为2时,1QF的取值范围是[2-+C.存在点Q 使得120QF QF ⋅= D.1211QF QF +的最小值为1第Ⅱ卷(非选择题)三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知tan 2α=,则tan 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭__________.14.已知向量a ,b 满足1a b == ,π,3a b = ,则2a b -= ______.15.椭圆2214x y +=的右焦点到直线y =的距离是__________.16.过抛物线()220y px p =>的焦点F 的直线交抛物线于点A,B,交其准线l 于点C,若点F 是AC 的中点,且4AF =,则线段AB 的长为_____________四、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.求适合下列条件的圆锥曲线的标准方程:(1)以直线y =为渐近线,焦点是(4,0)-,(4,0)的双曲线;(2)离心率为35,短轴长为8的椭圆.18.如图,四棱锥P ABCD -的底面ABCD 为正方形,PA ⊥底面ABCD ,E F 、分别是AC PB 、的中点.(1)求证://EF 平面PCD ;(2)求证:平面PBD ⊥平面PAC .19.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,()34f x x x=+-.(1)求函数()f x 在R 上的解析式;(2)用单调性定义证明函数()f x 在区间)3,+∞上是增函数.20.已知双曲线22:12x C y -=.(1)求与双曲线C 有共同的渐近线,且过点(2,2)-的双曲线的标准方程;(2)若直线l 与双曲线C 交于A 、B 两点,且A 、B 的中点坐标为(1,1),求直线l 的斜率.21.已知函数()3)2sin cos 3f x x x x π=--.(1)求()f x 的最小正周期、最大值、最小值;(2)求函数的单调区间;22.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为22,椭圆C 的下顶点和上顶点分别为12,B B ,且122B B =,过点(0,2)P 且斜率为k 的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)当k =2时,求△OMN 的面积;(3)求证:直线1B M与直线2B N的交点T 恒在一条定直线上.长春2023-2024学年第一学期高二年级第二次月考数学试卷出题人:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.考试结束后,将答题卡交回.注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区.2.选择题必须使用2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚.3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效.4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑.5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀.第I 卷(选择题)一、单选题(本题共8小题,每题5分,共40分.在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1.下列函数中,与函数1y x =-相同的是()A.y =B.211x y x -=+ C.1y t =- D.y =【答案】C 【解析】【分析】根据两个函数的定义域相同,对应关系也相同,即判断这两个函数为相同函数.【详解】解:对于A ,1y x ===-,与函数1y x =-的对应关系不相同,故不是相同函数;对于B ,函数211x y x -=+的定义域为{}1x x ≠-,函数1y x =-的定义域为R ,两函数的定义域不相同,故两函数不是相同函数;对于C ,两函数的定义域都是R ,且对应关系相同,故两函数为相同函数;对于D ,1y x ==--,与函数1y x =-的对应关系不相同,故不是相同函数.故选:C.2.为了调查老师对微课堂的了解程度,某市拟采用分层抽样的方法从A ,B ,C 三所中学抽取60名教师进行调查,已知A ,B ,C 三所学校中分别有180,270,90名教师,则从C 学校中应抽取的人数为()A.10B.12C.18D.24【答案】A 【解析】【分析】按照分层抽样原则,每部分抽取的概率相等,按比例分配给每部分,即可求解.【详解】A ,B ,C 三所学校教师总和为540,从中抽取60人,则从C 学校中应抽取的人数为609010540⨯=人.故选:A.【点睛】本题考查分层抽样抽取方法,按比例分配是解题的关键,属于基础题.3.已知函数()2xf x x =+,()f x 一定有零点的区间为()A.()23,B.()12,C.()10-, D.()32--,【答案】C 【解析】【分析】根据题中所给函数用零点存在性定理即可判断正确答案.【详解】由题知函数()2xf x x =+在R 上单调递增,因为()()002110,1f f =->=<-,所以在区间()10-,上()f x 一定有零点.故选:C4.已知0.5log 0.4a =,0.60.4b =,0.50.4c =,则()A.a b c << B.c b a<< C.b<c<aD.a c b<<【答案】C 【解析】【分析】利用对数函数、指数函数和幂函数的单调性比较大小即可.【详解】因为0.50.5log 0.4log 0.51a =>=,0.60.500.40.40.41b c =<=<=,所以b c a <<,故选:C.5.已知圆()()222212251:2:244C x y C x y ++=-+=,,动圆P 与圆12C C ,都外切,则动圆圆心P 的轨迹方程为()A.221(0)3y x x -=> B.()22103y x x -=<C.()22105y x x -=> D.()22105y x x -=<【答案】A 【解析】【分析】由图结合两圆相外切性质可得122PC PC -=,后由双曲线定义可得答案.【详解】由题可得圆1C 圆心()2,0-,半径为52;圆2C 圆心()2,0,半径为12由图设动圆P 与圆1C ,圆2C 外切切点分别为A ,B .则1,,C A P 共线,2,,C B P 共线.则()1212PC PC PA AC PB BC -=+-+,注意到PA PB =,则12122PC PC AC BC -=-=,又1242C C =>,则点P 轨迹为以12C C ,为焦点双曲线的右支.设双曲线方程为:()222210x y x a b-=>,由题可得222123a c b c a ==⇒=-=,.故相应轨迹方程为:221(0)3y x x -=>.故选:A6.已知M 是抛物线216x y =上任意一点,()0A ,4,()11B -,,则MA MB +的最小值为()A. B.3 C.8 D.5【答案】D 【解析】【分析】作MC l ⊥,利用定义将MA MB +转化为MC MB +,然后结合图形可得.【详解】易知,抛物线216x y =的焦点为()0A ,4,准线为:4l y =-,作MC l ⊥,垂足为C ,由抛物线定义可知,MA MB MC MB +=+,则由图可知,MC MB +的最小值为点B 到准线l 的距离,即()145--=.故选:D7.设1F 、2F 是椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点,P 为直线2a x c=上一点,若21F PF 是底角为30 的等腰三角形,则椭圆E 的离心率为()A.12B.2C.34D.45【答案】B 【解析】【分析】设直线2a x c=交x轴于点M ,推导出222PF F M =,可得出关于a 、c 的等式,由此可解得该椭圆的离心率.【详解】设直线2a x c=交x轴于点M ,21F PF △是底角为30 的等腰三角形,260PF M ∠= ,2122PF F F c ==,在2Rt PF M 中,290PMF ∠= ,230MPF ∠=,222PF F M ∴=,P 为直线2a x c =上一点,222a c c c ⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭,即222a c =,2c e a ∴==.故选:B .【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解;(3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.8.P 是双曲线221916x y -=的右支上一点,M 、N 分别是圆()2254x y ++=和()2251x y -+=上的点,则PM PN -的最大值为()A.6B.7C.8D.9【答案】D 【解析】【分析】可得双曲线221916x y -=的焦点分别为1F (-5,0),2F (5,0),由已知可得当且仅当P 与M 、1F 三点共线以及P 与N 、2F 三点共线时所求的值最大,可得答案.【详解】解:易得双曲线221916x y -=的焦点分别为1F (-5,0),2F (5,0),且这两点刚好为两圆的圆心,由题意可得,当且仅当P 与M 、1F 三点共线以及P 与N 、2F 三点共线时所求的值最大,此时PM PN -=21(2)(1)PF PF +--=6+3=9【点睛】本题主要考查双曲线的定义及性质的应用,判断P 与M 、1F 三点共线以及P 与N 、2F 三点共线时所求的值最大是解题的关键.二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)9.设m ,n 为不同的直线,α,β为不同的平面,则下列结论中正确的是()A.若//m α,//n α,则//m nB.若m α⊥,n α⊥,则//m nC.若//m α,m β⊂,则//αβD.若m α⊥,n β⊥,m n ⊥,则αβ⊥【答案】BD 【解析】【分析】根据线线、线面、面面的位置关系,逐一分析各选项即可得答案.【详解】解:对A :若//m α,//n α,则//m n 或m 与n 相交或m 与n 异面,故选项A 错误;对B :若m α⊥,n α⊥,则//m n ,故选项B 正确;对C :若//m α,m β⊂,则//αβ或α与β相交,故选项C 正确;对D :若m α⊥,n β⊥,m n ⊥,则αβ⊥,故选项D 正确.故选:BD.10.已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,点()00,M xy 在抛物线C 上,若4MF =,则()A.03x =B.03y =C.OM =D.F 的坐标为()0,1【答案】AC 【解析】【分析】根据抛物线的定义逐项判断即可.【详解】由抛物线C :24y x =,可得()1,0F ,故D 错误;由抛物线的定义可得014MF x =+=,所以03x =,故A 正确;因为点()00,Mxy 在抛物线C 上,所以204312y =⨯=,所以0y =±,故B 错误;则OM ===C 正确.故选:AC.11.已知曲线22:1C mx ny +=.()A.若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上B.若m =n >0,则C是圆,其半径为C.若mn <0,则C是双曲线,其渐近线方程为y =D.若m =0,n >0,则C 是两条直线【答案】ACD 【解析】【分析】结合选项进行逐项分析求解,0m n >>时表示椭圆,0m n =>时表示圆,0mn <时表示双曲线,0,0m n =>时表示两条直线.【详解】对于A ,若0m n >>,则221mx ny +=可化为22111x y m n+=,因为0m n >>,所以11m n<,即曲线C 表示焦点在y 轴上的椭圆,故A 正确;对于B ,若0m n =>,则221mx ny +=可化为221x y n+=,此时曲线C 表示圆心在原点,半径为nn的圆,故B 不正确;对于C ,若0mn <,则221mx ny +=可化为22111x y m n+=,此时曲线C 表示双曲线,由220mx ny +=可得y =,故C 正确;对于D ,若0,0m n =>,则221mx ny +=可化为21y n=,y n=±,此时曲线C 表示平行于x 轴的两条直线,故D 正确;故选:ACD.【点睛】本题主要考查曲线方程的特征,熟知常见曲线方程之间的区别是求解的关键,侧重考查数学运算的核心素养.12.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,长轴长为4,点P 在椭圆C 外,点Q 在椭圆C 上,则()A.椭圆C的离心率的取值范围是0,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭B.当椭圆C的离心率为2时,1QF的取值范围是[2-+C.存在点Q 使得120QF QF ⋅= D.1211QF QF +的最小值为1【答案】BCD 【解析】【分析】根据点)P在椭圆C 外,即可求出b 的取值范围,即可求出离心率的取值范围,从而判断A ,根据离心率求出c ,则[]1,QF a c a c ∈-+,即可判断B ,设上顶点A ,得到120AF AF <,即可判断C ,利用基本不等式判断D.【详解】解:由题意得2a =,又点)P在椭圆C 外,则22114b+>,解得b <所以椭圆C的离心率22c e a==>,即椭圆C的离心率的取值范围是,12⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,故A 不正确;当2e =时,c =1b ==,所以1QF 的取值范围是[],a c a c -+,即22⎡+⎣,故B 正确;设椭圆的上顶点为()0,A b ,()1,0F c -,()2,0F c ,由于222212·20AF AF b c b a =-=-<,所以存在点Q 使得120QF QF ⋅=,故C 正确;()21121212112224QF QF QF QF QF QF QF QF ⎛⎫++=++≥+= ⎪ ⎪⎝⎭,当且仅当122QF QF ==时,等号成立,又124QF QF +=,所以12111QF QF +≥,故D 正确.故选:BCD第Ⅱ卷(非选择题)三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知tan 2α=,则tan 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭__________.【答案】-3【解析】【分析】根据正切的和角公式计算可得答案.【详解】∵tan 2α=,∴tan tan214tan 341211tan tan 4παπαπα++⎛⎫+===- ⎪-⨯⎝⎭-⋅,故答案为:-3.14.已知向量a ,b 满足1a b == ,π,3a b = ,则2a b -= ______.【解析】【分析】由向量模、数量积公式先求出2211,2a b a b ==⋅= ,再由公式2a b -=即可得解.【详解】由题意22222211,11a a b b ====== ,π1cos ,11cos 32a b a b a b ⋅==⨯⨯=,所以2a b -====.15.椭圆2214x y +=的右焦点到直线y =的距离是__________.【答案】32##1.5【解析】【分析】由椭圆方程可得右焦点为),代入点到直线距离公式即可得出结果.【详解】由题可知椭圆的右焦点坐标为),所以右焦点到直线y =的距离是32d ==.故答案为:3216.过抛物线()220y px p =>的焦点F 的直线交抛物线于点A,B,交其准线l 于点C,若点F 是AC 的中点,且4AF =,则线段AB 的长为_____________【答案】163【解析】【详解】设过抛物线()220y px p =>的焦点(,0)2pF 的直线交抛物线于点1122(,),(,)A x y B x y ,交其准线:2p l x =-于3(,)2p C y -,因为F 是AC 的中点,且4AF =,所以1122242pp x p x ⎧-+=⨯⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得123p x =⎧⎨=⎩,即(1,0),(3,F A ,则AF的方程为1)y x =-,联立241)y xy x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩,得231030x x -+=,解得213x =,所以1164133AB AF BF =+=++=.四、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.求适合下列条件的圆锥曲线的标准方程:(1)以直线y =为渐近线,焦点是(4,0)-,(4,0)的双曲线;(2)离心率为35,短轴长为8的椭圆.【答案】(1)221412x y -=;(2)2212516x y +=或2212516y x +=.【解析】【分析】(1)由题意设双曲线方程为22221x y a b-=(0a >,0b >),根据焦点坐标和双曲线的渐近线方程求出a ,b 即可;(2)分椭圆的焦点在x 轴时和y 轴时讨论求解即可.【详解】解:(1)由题意设双曲线方程为22221x y a b-=(0a >,0b >),由焦点可得4c =,双曲线的渐近线方程为y =,可得ba=,又222+=a b c ,解得2a =,b =,所以双曲线的方程为221412x y -=.(2)当焦点在x 轴时,设椭圆方程为22221x ya b+=(0)a b >>,由题可得2223528c a b a b c ⎧=⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩,解得5a =,4b =,所以椭圆方程为2212516x y +=;当焦点在y 轴时,设椭圆方程为22221y xa b+=(0)a b >>,由题可得2223528c a b a b c ⎧=⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩,解得5a =,4b =,所以椭圆方程为2212516y x +=;所以综上可得椭圆方程为2212516x y +=或2212516y x +=.18.如图,四棱锥P ABCD -的底面ABCD 为正方形,PA ⊥底面ABCD ,E F 、分别是AC PB 、的中点.(1)求证://EF 平面PCD ;(2)求证:平面PBD ⊥平面PAC .【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)连接BD ,根据线面平行的判定定理只需证明EF ∥PD 即可;(2)利用线面垂直的判定定理可得BD ⊥面PAC ,再利用面面垂直的判定定理即证.【小问1详解】如图,连结BD ,则E 是BD 的中点,又F 是PB 的中点,∴//EF PD ,又∵EF ⊄平面PCD ,PD ⊂面PCD ,∴//EF 平面PCD ;【小问2详解】∵底面ABCD 是正方形,∴BD AC ⊥,∵PA ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,∴PA BD ⊥,又PA AC A = ,∴BD ⊥面PAC ,又BD ⊂平面PBD ,故平面PBD ⊥平面PAC .19.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,()34f x x x=+-.(1)求函数()f x 在R 上的解析式;(2)用单调性定义证明函数()f x在区间)+∞上是增函数.【答案】(1)()34,00,034,0x x x f x x x x x ⎧+->⎪⎪==⎨⎪⎪++<⎩;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)设0x <时,则0x ->,根据已知解析式和奇偶性可得0x <时的解析式,再由奇函数性质可知()00f =,然后可得在R 上的解析式;(2)根据定义法证明单调性的步骤:取值,作差,变形,定号,下结论可证.【小问1详解】设0x <时,则0x ->,所以()34f x x x-=---,因为()f x 为奇函数,所以()()34f x f x x x=--=++,又()00f =,所以函数()f x 在R 上的解析式为()34,00,034,0x x x f x x x x x ⎧+->⎪⎪==⎨⎪⎪++<⎩.【小问2详解】)12,x x ∞∀∈+,且12x x <,则()()()211212*********44x x f x f x x x x x x x x x -⎛⎫-=+--+-=-+ ⎪⎝⎭()()1212123x x x x x x --=,因为21x x >>1212120,0,30x x x x x x -->,故()()120f x f x -<,即()()12f x f x <,所以函数()f x在)+∞上单调递增.20.已知双曲线22:12x C y -=.(1)求与双曲线C有共同的渐近线,且过点(的双曲线的标准方程;(2)若直线l 与双曲线C 交于A 、B 两点,且A 、B 的中点坐标为(1,1),求直线l 的斜率.【答案】(1)2212x y -=;(2)12.【解析】【分析】(1)设所求双曲线方程为22(0)2x y k k -=≠,代入点坐标,求得k ,即可得答案;(2)设1122(,),(,)A x y B x y ,利用点差法,代入A 、B 的中点坐标为(1,1),即可求得斜率.【详解】(1)因为所求双曲线与双曲线C 有共同的渐近线,所以设所求双曲线方程为22(0)2x y k k -=≠,代入(,得1k =-,所以所求双曲线方程为2212x y -=;(2)设1122(,),(,)A x y B x y ,因为A 、B 在双曲线上,所以221122221(1)21(2)2x y x y ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,(1)-(2)得12121212()()()()2x x x x y y y y -+=-+,因为A 、B 的中点坐标为(1,1),即12122,2x x y y +=+=,所以1212121212()2l y y x x k x x y y -+===-+.21.已知函数())2sin cos 3f x x x x π=--.(1)求()f x 的最小正周期、最大值、最小值;(2)求函数的单调区间;【答案】(1)T π=,最大值1,最小值-1;(2)在()5,1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦上单调递增;()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦上单调递减;【解析】【分析】(1)利用两角差余弦公式、两角和正弦公式化简函数式,进而求()f x 的最小正周期、最大值、最小值;(2)利用()sin()f x A x ωϕ=+的性质求函数的单调区间即可.【详解】(1)())2sin cos sin(2)33f x x x x x ππ=--=+,∴2||T ππω==,且最大值、最小值分别为1,-1;(2)由题意,当222232k x k πππππ-≤+≤+时,()f x 单调递增,∴51212k x k ππππ-≤≤+,Z k ∈,()f x 单调递增;当3222232k x k πππππ+≤+≤+时,()f x 单调递减,∴71212k x k ππππ+≤≤+,Z k ∈,()f x 单调递减;综上,当()5,1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦,()f x 单调递增;()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦,()f x 单调递减;【点睛】关键点点睛:应用两角和差公式化简三角函数式并求最小正周期、最值;根据()sin()f x A x ωϕ=+性质确定三角函数的单调区间.22.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为2,椭圆C 的下顶点和上顶点分别为12,B B ,且122B B =,过点(0,2)P 且斜率为k 的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)当k =2时,求△OMN 的面积;(3)求证:直线1B M 与直线2B N 的交点T 恒在一条定直线上.【答案】(1)2212x y +=;(2)9;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)由122B B =可得1b =,结合离心率和222c a b =-可求出1,c a ==,进而可得椭圆的方程.(2)写出l 的方程为22y x -=与椭圆进行联立,设()()1122,,,M x y N x y ,结合韦达定理可得1212162,93x x x x +=-=,即可求出MN ,由点到直线的距离公式可求出原点到l 的距离d ,从而可求出三角形的面积.(3)设()()1122,,,M x y N x y ,联立直线和椭圆的方程整理后结合韦达定理可得12122286,2121k x x x x k k +=-=++,设(),T m n ,由1,,B T M 在同一条直线上,得113n k m x +=+,同理211n k m x -=+,从而可得()1212311340x x n n k m m x x ++-+⋅=+=,即可证明交点在定直线上.【详解】解:(1)因为122B B =,所以22b =,即1b =,因为离心率为2,则22c a =,设c =,则2,0a k k =>,又222c a b =-,即22241k k =-,解得2k =或2-(舍去),所以1,c a ==,所以椭圆的标准方程为2212x y +=.(2)设()()1122,,,M x y N x y ,由直线的点斜式方程可知,直线l 的方程为22y x -=,即22y x =+,与椭圆方程联立,222212y x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得291660x x ++=,则1212162,93x x x x +=-=,所以MN ==1029,原点到l的距离d ==,则OMN的面积112299S d MN ===.(3)由题意知,直线l 的方程为2y kx -=,即2y kx =+,设()()1122,,,M x y N x y ,则22212y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得()2221860k x kx +++=,则12122286,2121k x x x x k k +=-=++,因为直线和椭圆有两个交点,所以()()22824210k k ∆=-+>,则232k >,设(),T m n ,因为1,,B T M 在同一条直线上,则111111313y kx n k m x x x +++===+,因为2,,B T N 在同一条直线上,则222221111y kx n k m x x x -+-===+,所以()21212283311213440621k x x n n k k k m m x x k ⎛⎫⋅- ⎪++-+⎝⎭+⋅=+=+=+,所以12n =,则交点T 恒在一条直线12y =上.【点睛】关键点睛:本题第三问的关键是设交点(),T m n ,由三点共线结合斜率公式得111111313y kx n k m x x x +++===+和222221111y kx n k m x x x -+-===+,两式进行整理后可求出12n =,即可证明交点在定直线上.。
天津市第四十七中学2021-2022学年高二上学期第二次月考数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.如图,直线l 的斜率是()ABC .D .2.已知()2,1,3=- a ,()4,2,b x =- ,且a b ∥,则x 的值为()A .103B .103-C .6D .-63.已知等差数列{}n a 的公差为2,若134,,a a a 成等比数列,n S 是{}n a 的前n 项和,则9S 等于()A .8-B .6-C .10D .04.已知ABC 的两个顶点A ,B 的坐标分别是(2,0)-、(2,0),且AC ,BC 所在直线的斜率之积等于2,则顶点C 的轨迹方程是()A .22148x y -=(2x ≠±)B .2212y x -=C .22148x y -=D .2212x y -=(2x ≠±)5.在三棱锥-P ABC 中,点D ,E ,F 分别是BC ,PC ,AD 的中点,设PA a = ,PB b =,PC c = ,则EF =()A .111244a b c --B .111+244a b c- C .111+244a b c -D .111++244a b c- 6.已知过抛物线y 2=4x 焦点F 的直线l 交抛物线于A 、B 两点(点A 在第一象限),若AF = 3FB ,则直线l 的斜率为()A .2B .12C D7.直线:20l kx y --=与曲线1C x =-只有一个公共点,则实数k 范围是()A .(3,)(,3)+∞-∞- B .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .4(2,4]3⎧⎫⎨⎬⎩⎭D .(-8.设1F 是双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>的一个焦点,1A ,2A 是C 的两个顶点,C 上存在一点P ,使得1PF 与以12A A 为直径的圆相切于Q ,且Q 是线段1PF 的中点,则C 的渐近线方程为A .y =B .y =C .12y x =±D .2y x=±9.已知有公共焦点的椭圆与双曲线的中心为原点,焦点在x 轴上,左右焦点分别为1F ,2F ,且它们在第一象限的交点为P ,12PF F △是以1PF 为底边的等腰三角形.若110PF =,双曲线的离心率的取值范围为(1,2),则该椭圆的焦距的取值范围是()A .55,32⎛⎫ ⎪⎝⎭B .205,3⎛⎫ ⎪⎝⎭C .10,53⎛⎫ ⎪⎝⎭D .510,23⎛⎫ ⎪⎝⎭二、填空题10.抛物线28y x =的焦点到双曲线2213y x -=的渐近线的距离是__________.11.已知C :224630x y x y +---=,点()20M -,是C 外一点,则过点M 的圆的切线的方程是__________.12.空间直角坐标系中,四面体ABCD 的各顶点(0,0,2)A ,(2,2,0)B ,(1,2,1)C ,(2,2,2)D ,则点B 到平面ACD 的距离是_______________.13.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>l 与椭圆C 交于A ,B 两点且线段AB 的中点为()3,2M ,则直线l 的斜率为________.14.设点P 是曲线221(0)3x y x -=>上一动点,点Q 是圆()2221x y +-=上一动点,点()20A -,,则PA PQ +的最小值是_____________15.已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,准线与x 轴的交点为H ,点P 在C 上,且PH =,则PFH ∆的面积为______.三、解答题16.(1)已知直线1l :60x ay ++=和直线2l :(2)320a x y a -++=,若12l l ⊥,求a 值.(2)求与直线220x y --=平行且纵截距是2-的直线3l 的一般式方程.(3)若直线l 经过(2,1)A 、()21,B m (R m ∈)两点,求直线l 的倾斜角α的取值范围.17.如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面,//ABCD AB CD ,且2,1CD AB ==,1,,BC PA AB BC N ==⊥为PD 的中点.(1)求证://AN 平面PBC ;(2)求平面PAD 与平面PBC 所成锐二面角的余弦值;(3)在线段PD 上是否存在一点M ,使得直线CM 与平面PBC ,若存在,求出DMDP的值;若不存在,说明理由.18.已知正项等比数列{}n a 满足12a =,2432a a a =-,数列{}n b 满足212log n n b a =+.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)令n n n c a b =⋅求数列{}n c 的前n 项和n S .(3)设{}n b 的前n 项和为n T ,求n a T 19.(1)若圆M 的圆心在直线1y x =-上,且圆M 过点(0,1)A ,B ,求圆M 标准方程(2)已知直线0mx ny c ++=和圆O :221x y +=交于A ,B 两点,且O 到此直线的距离为12,求OA OB ⋅的值.(3)两圆1C :222240x y ax a +++-=和2C :2224140x y by b +--+=恰有三条公切线,若a ∈R ,b ∈R ,且0ab ≠,求2211a b +的最小值.20.如图,椭圆22221x y a b +=(0a b >>为A ,B ,C ,D ,且||2AB =.(1)求椭圆的方程;(2)P是椭圆上位于x轴上方的动点,直线CP,DP与直线l:4x=分别交于G、H两点.若||4GH=,求点P的坐标;(3)直线AM,BM分别与椭圆交于E,F两点,其中点1,2M t⎛⎫⎪⎝⎭满足0t≠且t贡若BME面积是AMF面积的5倍,求t的值.参考答案:1.B【分析】由图中求出直线l 的倾斜角,再根据斜率公式求出直线l 的斜率.【详解】如图,直线l 的倾斜角为30°,tan30°=l .故选:B.2.D【分析】由向量a b ∥可得21342x-==-,从而得出答案.【详解】由a b ∥,则21342x-==-,则6x =-故选:D 3.D【分析】由a1,a3,a4成等比数列,可得23a =a1a4,再利用等差数列的通项公式及其前n 项和公式即可得出.【详解】∵a1,a3,a4成等比数列,∴23a =a1a4,∴21(22)a +⨯=a1•(a1+3×2),化为2a1=-16,解得a1=-8.∴则S9=-8×9+982⨯×2=0,故选D .【点睛】本题考查了等比数列与等差数列的通项公式及其前n 项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.4.A【分析】首先设点(),,2C x y x ≠±,根据条件列式,再化简求解.【详解】设(),,2C x y x ≠±,2AC BC k k ⋅=,所以222y y x x ⋅=+-,整理为:22148x y -=,2x ≠±,故选:A 5.B【分析】连接DE 由中位线性质可知12DE b =-;利用空间向量的加减法和数乘运算可表示出结果.【详解】连接DE ,D ,E 分别是BC ,PC 的中点111222DE BP PB b∴==-=-()1111122444EF DF DE DA DE AD DE AB AC DE AB AC DE∴=-=-=--=-+-=---()()1111111144442244EF AB AC DE PB PA PC PA PB PA PB PC∴=---=----+=+-PA a = ,PB b =,PC c = 111111244244EF PA PB PC a b c∴=+-=+- 故选:B 6.D【分析】作出抛物线的准线,设A 、B 在l 上的射影分别是C 、D ,连接AC 、BD ,过B 作BE ⊥AC 于E.由抛物线的定义结合题中的数据,可算出Rt △ABE 中,cos ∠BAE 12=,得∠BAE =60°,即直线AB 的倾斜角为60°,从而得到直线AB 的斜率k 值.【详解】作出抛物线的准线l :x =﹣1,设A 、B 在l 上的射影分别是C 、D ,连接AC 、BD ,过B 作BE ⊥AC 于E.∵AF = 3FB,∴设AF =3m ,BF =m ,由点A 、B 分别在抛物线上,结合抛物线的定义,得AC =3m ,BD =m .因此,Rt △ABE 中,cos ∠BAE 12=,得∠BAE =60°所以,直线AB 的倾斜角∠AFx =60°,得直线AB 的斜率k =tan 60°=故选:D.【点睛】本题给出抛物线的焦点弦被焦点分成3:1的比,求直线的斜率k ,着重考查了抛物线的定义和简单几何性质,直线的斜率等知识点,属于中档题目.7.C【分析】确定直线:20l kx y --=恒过定点(0,2)-,确定曲线1C x -表示圆心为(1,1),半径为1,且位于直线1x =右侧的半圆,包括点(1,2),(1,0),由直线与圆位置关系解决即可.【详解】由题知,直线:20l kx y --=恒过定点(0,2)-,曲线1C x -表示圆心为(1,1),半径为1,且位于直线1x =右侧的半圆,包括点(1,2),(1,0),当直线l 经过点(1,0)时,l 与曲线C 有2个交点,此时2k =,不满足题意,直线记为1l ,当直线l 经过点(1,2)时,l 与曲线C 有1个交点,此时4k =,满足题意,直线记为3l ,如图,当直线l1=,解得43k =,直线记为2l ,由图知,当24k <≤或43k =,l 与曲线C 有1个交点,故选:C 8.C【分析】根据图形的几何特性转化成双曲线的,,a b c 之间的关系求解.【详解】设另一焦点为2F ,连接2PF ,由于1PF 是圆O 的切线,则OQ a =,且1OQ PF ⊥,又Q 是1PF 的中点,则OQ 是12F PF △的中位线,则22PF a =,且21PF PF ⊥,由双曲线定义可知14PF a =,由勾股定理知2221212F F PF PF =+,2224416c a a =+,225c a =,即224b a =,渐近线方程为a y x b=±,所以渐近线方程为12y x =±.故选C.【点睛】本题考查双曲线的简单的几何性质,属于中档题.9.B【分析】设椭圆的焦距为2c ,双曲线的实轴长为2a ,根据双曲线的定义及双曲线的离心率的取值范围求出c 的范围,进而可得出答案.【详解】解:设椭圆的焦距为2c ,双曲线的实轴长为2a ,则1222F F PF c ==,双曲线的半实轴长为12502PF PF a c -==->,则05c <<,又双曲线的离心率的取值范围为(1,2),所以125c ca c <=<-,所以51023c <<,所以20523c <<,即该椭圆的焦距的取值范围是205,3⎛⎫⎪⎝⎭.故选:B.10【分析】先求出抛物线的焦点坐标,再求出双曲线的渐近线方程,利用点到直线的距离公式即可求解.【详解】抛物线28y x =的焦点为(2,0),双曲线2213yx -=的渐近线方程为y =,利用点到直线的距离公式可得:d =11.20x +=或724140x y ++=【分析】按切线斜率存在不存在分类讨论,利用点到直线的距离求解.【详解】由题意得圆C :22(2)(3)16x y -+-=,圆C 是以()23,为圆心,4为半径的圆.当直线的斜率不存在时,2x =-,与圆相切,满足题意,当直线斜率存在时,可设切线l 的方程为()2y k x =+.由圆C 到直线l的距离等于半径,可得4d ==.解得724k =-.所以切线方程为20x +=或724140x y ++=.故答案为:20x +=或724140x y ++=.12【分析】先求出平面ACD 的法向量n,则点B 到平面ACD 的距离是BA n n ⋅.【详解】由题可得()()121220,,,,,AC AD =-=,则设平面ACD 的法向量为(),,n x y z = ,则20220n AC x y z n AD x y ⎧⋅=+-=⎪⎨⋅=+=⎪⎩,取()1,1,1n =--.又()222,,BA =-- ,则点B 到平面ACD的距离BA nd n ⋅===13.1-【分析】由椭圆离心率和,,a b c 关系可得,a b 关系,再由点差法和中点坐标公式、两点的斜率公式可得所求值.【详解】解:由题意可得c e a ==a =,设()()1122,,,A x y B x y ,则2222112222221,1x y x y a b a b+=+=,两式相减可得()()()()12121212220x x x x y y y y a b-+-++=,AB 的中点为(3,2)M ,12126,4x x y y +=+=∴,则直线斜率212122121226134y y x x b k x x a y y -+==-⋅=-⨯=--+.故答案为:1-.14.1【分析】通过双曲线的定义得PA PQ PQ PF +=++【详解】解:设双曲线2213x y -=的右焦点为()20F ,,圆()2221x y +-=的圆心为()02M ,,如图所示:由双曲线的定义得PA PF -=,所以PA PF =,所以2221PA PQ PQ PF FQ FM MQ +=+++-+,当且仅当P ,Q 分别为线段FM 与双曲线的右支,圆的交点时取等号.故PA PQ +的最小值为1.故答案为:1.【点睛】方法点睛:本题考查双曲线的定义,双曲线的性质和几何意义,点与圆的位置关系,属于中档题.在解决线段的和或差的最值,常运用圆锥曲线的定义,化曲为直得以解决.15.4±【解析】设2,4t P t ⎛⎫ ⎪⎝⎭,()0t >,则214t PF PM ==+,PH =由PH =,可得2840t t -+=,解得4t =±即可求解.【详解】解:由抛物线C :24y x =,得焦点()1,0F ,准线方程为 1.x =-过P 作PM 垂直准线于M ,设2,4t P t ⎛⎫ ⎪⎝⎭,()0t >,则214t PF PM ==+,PH =由PH =,可得2840t t -+=,解得4t =±.则PFH ∆的面积为1242t ⨯⨯=±故答案为:4±【点睛】本题考查抛物线的简单性质,考查直线与抛物线位置关系的应用,考查计算能力,属于中档题.16.(1)12a =;(2)240x y --=;(3)ππ0,π42α⎡⎤⎛⎫∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭【分析】(1)根据两直线垂直的公式求解即可;(2)设3:l 20x y a -+=,再根据截距求解即可;(3)根据倾斜角与斜率的关系可得tan 1α≤,再根据倾斜角的范围求解即可.【详解】(1)因为12l l ⊥,故()1230a a ⨯-+=,解得12a =;(2)设3:l 20x y a -+=,因为纵截距是2-,故()0220a -⨯-+=,解得4a =-.故3:l 240x y --=;(3)直线l 的斜率为221112m m -=--,因为20m ≥,故211m -≤,则tan 1α≤.因为[)0,πα∈,故ππ0,,π42α⎡⎤⎛⎫∈ ⎪⎢⎣⎦⎝⎭17.(1)见解析(2)23(3)存在M ,且23DM DP =.【分析】(1)过A 作AE CD ⊥于E ,以A 为原点建立空间直角坐标系,求出平面PBC 的法向量和直线AN 的向量,从而可证明线面平行.(2)求出平面PAD 的法向量,利用向量求夹角公式解得.(3)令DM DP λ=,[0,1]λ∈,设(),,M x y z ,求出CM ,结合已知条件可列出关于λ的方程,从而可求出DMDP的值.【详解】(1)过A 作AE CD ⊥,垂足为E ,则1DE =,如图,以A 为坐标原点,分别以AE ,AB ,AP 为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,则()0,0,0A ,()0,1,0B,()E,()1,0D -,()C ,()0,0,1P ,N Q 为PD的中点,11,22N ⎫∴-⎪⎭,则11,22AN ⎫=-⎭ ,设平面PBC 的一个法向量为(),,m x y z = ,(0,1,1)BP =-,BC =,则00m BP y z M BC ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅==⎪⎩ ,,,令1y =,解得:()0,1,1m = .11022AN m =∴⋅=-+uuu r r ,即AN m ⊥uuu r u r ,又AN ⊄平面PBC ,所以//AN 平面PBC .(2)设平面PAD 的一个法向量为(,,)n a b c =,(0,0,1)AP =,1,0)AD =- ,所以00AP n c AD n b ⎧⋅==⎪⎨⋅=-=⎪⎩ ,令1a =,解得(1,n =r .所以2cos ,3m n m n m n⋅==⋅u r ru r ru r r .即平面PAD 与平面PBC 所成锐二面角的余弦值为23.(3)假设线段PD 上存在一点M ,设(,,)M x y z ,DM DP λ=,[0,1]λ∈.(1,)(x y z λ-+=-Q,,1,)M λλ∴-,则(,2,)CM λλ=--又直线CM 与平面PBC ,平面PBC 的一个法向量()0,1,1m =CM m CM m ⋅=uuu r uuu u r r u r ,化简得22150240λλ-+=,即()()327120λλ--=,[0,1]λ∈ ,23λ∴=,故存在M ,且23DM DP =.18.(1)2n n a =,21n b n =+;(2)1(21)22n n S n +=-⋅+;(3)21222n n n n a T T +==+.【分析】(1)由等差数列的基本量法求得公比q 后可得n a ,再计算得n b ;(2)由错位相减法求和;(3)由等差数列的前n 项和公式计算.【详解】(1)设{}n a 的公比为q ,则由已知得22222a a q a q =-,20a ≠,则220q q --=,2q =或1q =-(舍去),∴1222n n n a -=⨯=,212log 221nn b n =+=+;(2)(21)2nn n n c a b n ==+⋅,23252(21)2n n S n =⨯+⨯+++⋅ ,∴23123252(21)2(21)2n n n S n n +=⨯+⨯++-⋅++⋅ ,相减得231322(222)(21)2n n n S n +-=⨯++++-+⋅ 1114(12)62(21)22(12)212n n n n n -++-=+⨯+⋅=-+-⋅-,∴1(21)22n n S n +=-⋅+;(3)由(1)21n b n =+,2n n a =,2122(3221)35(221)222n n n n nn na T T ++⨯+==+++⨯+==+ .19.(1)()2214x y ++=(2)12-(3)1【分析】(1)设圆心(),1M a a -,由MA MB =求出a ,可得圆心和半径,从而得到答案;(2)根据O 到此直线的距离为12,得到2π3AOB ∠=,再由数量积公式计算可得答案;(3)由圆和圆的位置关系判断出两圆外切,得到2249a b +=,再由基本不等式求解可得答案.【详解】(1)设圆心(),1M a a -,由MA MB ==,解得0a =,所以()0,1M -2=,圆M 标准方程为()2214x y ++=;(2)因为O 到此直线的距离为12,所以112sin 12∠==OAB ,所以π6∠=∠=OAB OBA ,即2π3AOB ∠=,1== OA OB ,所以1cos 2⋅=⋅∠=- OA OB OA OB AOB ;(3)圆1C :()224x a y ++=,圆心()1,0C a -,半径为2,圆2C :()2221x y b +-=,圆心()20,2C b ,半径为1,因为两圆1C 和2C 恰有三条公切线,所以两圆外切,所以123C C =3=,整理得2249a b +=,因为a ∈R ,b ∈R ,且0ab ≠,所以()222222222211111145994⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎝⎭⎝⎭a b a b a b b a a b()11559419⎛≥+=+= ⎝,当且仅当22224=a b a b即223,32==b a 时等号成立.所以2211a b+的最小值为1.20.(1)2214x y +=(2)()0,1P 或83,55P ⎛⎫⎪⎝⎭(3)1t =±【分析】(1)根据短轴,离心率的定义与椭圆的基本量的关系求解即可.(2)设直线CP 的方程为()()2,0y k x k =+>,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理表示出点P 的坐标,从而得到点,G H 的坐标,根据4GH =列出方程即可得到结果.(3)分别设直线AM ,直线BM 的方程,联立椭圆的方程,再利用三角形的面积公式表达出BME 面积是AMF 面积的5倍,再代入韦达定理求解即可.【详解】(1)由题意可知22222c e a AB b a b c ⎧=⎪⎪⎪==⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得222413a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩所以椭圆的方程为2214x y +=(2)设直线CP 的方程为()()2,0y k x k =+>由()42x y k x =⎧⎨=+⎩得()4,6G k 联立直线CP 的方程与椭圆方程()22214y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩消去y 可得()222214161640k x k x k +++-=设()00,P x y ,则()202164214k x k --=+,所以20022284,1414k kx y k k -==++,即222284,1414k k P k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭又因为()2,0D ,所以2224142821414DPkk k k k k --+-+==,所以直线DP 的方程为()124y x k =--,由()1244y x k x ⎧=--⎪⎨⎪=⎩得14,2H k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以1642GH k k =+=,因为0k >,所以12k =或16从而得()0,1P 或83,55P ⎛⎫⎪⎝⎭(3)∵()0,1A ,()0,1B -,1,2M t ⎛⎫⎪⎝⎭,且0t ≠,∴直线AM 的斜率为112k t =-,直线BM 斜率为232k t=,∴直线AM 的方程为112y x t =-+,直线BM 的方程为312y x t=-,由2214112x y y x t ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩得()22140t x tx +-=,∴0x =,241t x t =+,∴22241,11t E t t t ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,由2214312x y y x t ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得()229120t x tx +-=,∴0x =,2129t t x =+,∴222129,99t t F t t ⎛⎫- ⎪++⎝⎭;∵1sin 2AMF S MA MF AMF =∠ ,1sin 2BME S MB ME BME =∠ ,AMF BME ∠=∠,5AMF BME S S =△△,∴5MA MF MB ME =,即5MA MB MEMF=,又t 贡∴22541219t tt t t t tt =--++,整理方程得:()22519t t +=+,解得:1t =±.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为()()1122,,,x y x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x (或12y y +、12y y )的形式;(5)代入韦达定理求解.。