高二数学上册12月月考测试题

2023-2024学年第一学期高二质量监测数学（答案在最后）注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名､考生号､考场号､座位号填写在答题卡上．2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．4．本试卷主要考试内容：人教A 版必修第一册至选择性必修第一册第三章3.1．一､选择题：本题共8小题，每小题5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.若集合{}{}2,4,1,3,4A B =-=-，则A B ⋃=（）A.{}4 B.{}2,1-- C.{}2,1,3-- D.{}2,1,3,4--2.在空间直角坐标系中，点B 是点()2,1,5A -在坐标平面Oyz 内的射影，则B 的坐标为（）A.()0,1,5- B.()2,0,5- C.()2,1,0 D.()2,1,5--3.直线270y --=的倾斜角为（）A.150B.30C.120D.604.若()()275f x x a x =+--为偶函数，则=a （）A.0B.5C.7D.95.已知椭圆22:1131x y M m +=-，则m 的取值范围为（）A.()1,+∞ B.()()1,1414∞⋃+ C.()0,∞+ D.()()1,1313∞⋃+6.已知直线0x y -=与圆22:(2)6M x y +-=交于,A B 两点，则AB =（）A.1 B.2 C.4D.7.有编号互不相同的五个砝码，其中3克、1克的砝码各两个，2克的砝码一个，从中随机选取两个砝码，则这两个砝码的总重量超过4克的概率为（）A.310B.15C.25D.128.已知椭圆22:153x y M +=，过点()1,P m ，斜率为35的直线l 与M 交于,A B 两点，且P 为AB 的中点，则m =（）A.1B.1- C.12D.12-二､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.已知1F ，2F 分别是椭圆22:186y x M +=的上、下焦点，点P 在椭圆M 上，则（）A.M 的长轴长为B.M 的短轴长为C.1F 的坐标为()D.2PF 10.已知向量(),,2a m n =，()2,2,1b =- ，则下列结论正确的是（）A .若a b，则4,4m n ==- B.若a b，则4,4m n =-=C.若a b ⊥，则10-+=m n D.若a b ⊥，则10n m -+=11.若函数()πsin 28f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向左平移π8个单位长度后得到函数()g x 的图象，则（）A.()g x 的最小正周期为πB.()g x 是奇函数C.()g x 的图象关于直线3π16x =对称D.()g x 在π0,8⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增12.在如图所示的直角坐标系中，五个大小相同的圆环排成两排从左到右环环相扣，若每个圆环的大圆半径为1.2，小圆半径为1，其中圆心135,,O O O 在x 轴上，且15O O 24O O ，133524 2.6O O O O O O ===，圆2O 与圆4O 关于y 轴对称，直线1524,O O O O 之间的距离为1.1，则给出的结论中正确的是（）A.设,M N 是图中五个圆环组成的图形上任意的两点，则,M N 两点间的距离的最大值为7.6B.小圆2O 的标准方程为22( 1.3)( 1.1)1x y +++=C.图中五个圆环覆盖的区域的面积为2.2πD.小圆1O 与小圆2O 的公共弦所在的直线方程为1301101930x y -+=三､填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分．13.()i 59i +的虚部为__________．14.已知方程2222660x y x y m ++-++=表示一个圆，则m 的取值范围为__________，该圆的半径的最大值为__________．15.已知正方体的外接球的体积为92π，则该正方体的棱长为__________．16.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 ，其离心率12e =，P 和M 是椭圆C 上的点，且1260F PF ∠=，12F PF △的面积为3，O 是坐标原点，则1MF MO ⋅的最小值为__________．四､解答题：本题共6小题，共70分．解答应写出必要的文字说明､证明过程或演算步骤．17.已知直线l 经过点(2,4)A --．（1）若l 经过点(1,1)B -，求l 的斜截式方程；（2）若l 在x 轴上的截距为4-，求l 在y 轴上的截距．18.已知圆M 的圆心的坐标为()1,2-，且经过点()2,1．（1）求圆M 的标准方程；（2）若P 为圆M 上的一个动点，求点P 到直线3150x y +-=的距离的最小值．19.已知,A B 分别是椭圆222:1(0)4y xM m m+=>的左顶点､上顶点，且5AB =（1）求点,A B 的坐标；（2）若直线l 与AB 平行，且l 与M 相切，求l 的一般式方程．20.如图，在直三柱111A B C ABC -中，1,2,4,6AC AB AC AB AA ⊥===，,E F 分别为1CA ，AB 的中点．（1）若11111EF xB B yB C zB A =++，求,,x y z 的值；（2）求1B C 与平面AEF 所成角的正弦值．21.已知ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ，且πsin cos cos 4A b A B ⎛⎫+= ⎪⎝⎭．（1）求B ；（2）若b =，求ABC 面积的最大值．22.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左､右焦点分别为()()121,0,1,0F F -，其离心率为33，M 是E上的一点．（1）求椭圆E 的方程；（2）过右焦点2F 的直线l 与椭圆E 交于,A B 两点，线段AB 的垂直平分线交直线l 于点P ，交直线2x =-于点Q ，求PQ AB的最小值．2023-2024学年第一学期高二质量监测数学注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名､考生号､考场号､座位号填写在答题卡上．2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．4．本试卷主要考试内容：人教A 版必修第一册至选择性必修第一册第三章3.1．一､选择题：本题共8小题，每小题5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.若集合{}{}2,4,1,3,4A B =-=-，则A B ⋃=（）A.{}4 B.{}2,1-- C.{}2,1,3-- D.{}2,1,3,4--【答案】D 【解析】【分析】由并集的定义求解.【详解】集合{}{}2,4,1,3,4A B =-=-，则{}2,1,3,4A B ⋃=--．故选：D2.在空间直角坐标系中，点B 是点()2,1,5A -在坐标平面Oyz 内的射影，则B 的坐标为（）A.()0,1,5- B.()2,0,5- C.()2,1,0 D.()2,1,5--【答案】A 【解析】【分析】根据已知条件可得出点B 的坐标.【详解】在空间直角坐标系中，点B 是点()2,1,5A -在坐标平面Oyz 内的射影，则点B 的坐标为()0,1,5-.故选：A.3.直线270y --=的倾斜角为（）A.150B.30C.120D.60【答案】D 【解析】【分析】设直线的倾斜角为α，根据题意，得到tan α=，即可求解.【详解】由题意，该直线270y --=的斜率为k =设直线270y --=的倾斜角为α，可得tan α=，因为0180α≤< ，所以所求的倾斜角为60α= ．故选：D.4.若()()275f x x a x =+--为偶函数，则=a （）A.0 B.5C.7D.9【答案】C 【解析】【分析】求出()f x -的表达式，根据偶函数定义即可求出a 的值.【详解】由题意，()()275f x x a x =+--为偶函数，∴()()()()227575f x x a x x a x -=-----=--，()()=f x f x -，∴()77a a -=--，解得：7a =，故选：C.5.已知椭圆22:1131x y M m +=-，则m 的取值范围为（）A.()1,+∞ B.()()1,1414∞⋃+ C.()0,∞+ D.()()1,1313∞⋃+【答案】B 【解析】【分析】根据题意，由椭圆的标准方程，列出不等式代入计算，即可得到结果.【详解】由题意得10,113,m m ->⎧⎨-≠⎩得1m >且14m ≠．故选：B6.已知直线0x y -=与圆22:(2)6M x y +-=交于,A B 两点，则AB =（）A.1 B.2C.4D.【答案】C 【解析】【分析】根据题意圆心M 为(0,2)，半径r =，圆心M (0,2)到直线0x y -=，利用垂径定理即可求得弦长.【详解】圆心M (0,2)到直线0x y -==又圆的半径r =4AB ==．故选：C7.有编号互不相同的五个砝码，其中3克、1克的砝码各两个，2克的砝码一个，从中随机选取两个砝码，则这两个砝码的总重量超过4克的概率为（）A.310B.15 C.25D.12【答案】A 【解析】【分析】用列举法列举出样本空间，结合古典概型概率计算公式即可求解.【详解】记3克的砝码为1A ，2A ，1克的砝码为1C ，2C ，2克的砝码为B ，从中随机选取两个砝码，样本空间()()()()()()()()()(){}1211112221221212,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A A A B A C A C A B A C A C B C B C C C Ω=，共有10个样本点，其中事件“这两个砝码的总重量超过4克”包含3个样本点，故所求的概率为310．故选：A.8.已知椭圆22:153x y M +=，过点()1,P m ，斜率为35的直线l 与M 交于,A B 两点，且P 为AB 的中点，则m =（）A.1B.1- C.12D.12-【答案】B 【解析】【分析】设()()1122,,,A x y B x y ，因为()1,P m 为,A B 的中点，可得12122,2x x y y m +=+=，代入椭圆的方程，两式相减，得出关于m 的方程，即可求解.【详解】设()()1122,,,A x y B x y ，因为()1,P m 为,A B 的中点，可得12122,2x x y y m+=+=又由22112222153153x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩，两式相减得()()()()22221212121212125353x x x x y y y y x x y y -+-+--+=+()()121222053x x m y y --=+=，则()()1212113053535m y y m x x -+=+⨯=-，得1m =-．故选：B.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.已知1F ，2F 分别是椭圆22:186y x M +=的上、下焦点，点P 在椭圆M 上，则（）A.M的长轴长为 B.M的短轴长为C.1F的坐标为()D.2PF【答案】ABD 【解析】【分析】根据题意，结合椭圆的几何性质，即可求解.【详解】由椭圆22:186y x M +=，可得a =，b，则c ==，所以，椭圆M的长轴长为M的短轴长为1F的坐标为(，根据椭圆的几何性质，得到2PF的最小值为a c -=故选：ABD.10.已知向量(),,2a m n =，()2,2,1b =- ，则下列结论正确的是（）A.若ab，则4,4m n ==- B.若ab，则4,4m n =-=C.若a b ⊥，则10-+=m n D.若a b ⊥，则10n m -+=【答案】AC 【解析】【分析】根据向量平行的坐标表示计算得出,m n 的值判断A ，B ；根据向量垂直的坐标表示计算得出,m n 的关系判断C ，D.【详解】若a b，则2221m n ==-，得4,4m n ==-，故A 正确，B 错误；若a b ⊥ ，则2220a b m n ⋅=-+= ，即10-+=m n ，故C 正确，D 错误；故选：AC.11.若函数()πsin 28f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向左平移π8个单位长度后得到函数()g x 的图象，则（）A.()g x 的最小正周期为πB.()g x 是奇函数C.()g x 的图象关于直线3π16x =对称D.()g x 在π0,8⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增【答案】ACD 【解析】【分析】根据题意，利用三角函数的图象变换，求得()πsin 28g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，结合三角函数的图象与性质，逐项判定，即可求解.【详解】由题意，可得()πππsin 2sin 2888g x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦，则()g x 的最小正周期为π，且()g x 不是奇函数，所以A 正确，B 不正确；当3π16x =时，可得()3πππsin(2sin 11682g x =⨯+==，所以()g x 的图象关于直线3π16x =对称，所以C 正确；由π0,8x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，得ππ3π2,888x ⎡⎤+∈⎢⎣⎦，所以()g x 在π0,8⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增，所以D 正确．故选：ACD.12.在如图所示的直角坐标系中，五个大小相同的圆环排成两排从左到右环环相扣，若每个圆环的大圆半径为1.2，小圆半径为1，其中圆心135,,O O O 在x 轴上，且15O O 24O O ，133524 2.6O O O O O O ===，圆2O 与圆4O 关于y 轴对称，直线1524,O O O O 之间的距离为1.1，则给出的结论中正确的是（）A.设,M N 是图中五个圆环组成的图形上任意的两点，则,M N 两点间的距离的最大值为7.6B.小圆2O 的标准方程为22( 1.3)( 1.1)1x y +++=C.图中五个圆环覆盖的区域的面积为2.2πD.小圆1O 与小圆2O 的公共弦所在的直线方程为1301101930x y -+=【答案】ABD 【解析】【分析】根据五圆的位置，求,M N 两点间的距离的最大值判断选项A ；由圆心坐标和半径求小圆2O 的标准方程判断选项B ；求每个圆环的面积判断选项C ；作差法求两圆公共弦所在的直线方程判断选项D.【详解】设每个大圆的半径为R ，每个小圆的半径为r ．因为152 2.6 5.2O O =⨯=，所以M ，N 两点间距离的最大值应为2.622 5.22 1.27.6R ⨯+=+⨯=，A 选项正确．依题意可得小圆2O 的圆心为()1.3, 1.1--，半径1r =，所以小圆2O 的标准方程为22( 1.3)( 1.1)x y +++=1，B 选项正确．因为每个圆环的面积为()22π0.44πR r-=，即0.44π5 2.2π⨯=，而五个圆环有重合的部分，所以图中五个圆环覆盖的区域的面积小于2.2π，C 选项错误．又小圆1O 的方程为22( 2.6)1x y ++=，所以小圆1O 和小圆2O 两圆方程相减，可得公共弦所在直线方程2.6 2.2 3.860x y -+=，化简得1301101930x y -+=，D 选项正确．故选：ABD三､填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分．13.()i 59i +的虚部为__________．【答案】5【解析】【分析】由复数的乘法和复数虚部的定义求解.【详解】由题意得()i 59i 95i +=-+，所以()i 59i +的虚部为5．故答案为：514.已知方程2222660x y x y m ++-++=表示一个圆，则m 的取值范围为__________，该圆的半径的最大值为__________．【答案】①.()2,2-②.2【解析】【分析】将圆的一般方程化为标准方程，得到240m -+>，求出m 的取值范围，并根据244m -+≤求出半径的最大值.【详解】该方程可化为圆的标准方程222(1)(3)4x y m ++-=-+．由240m -+>，得22m -<<．因为244m -+≤，2=．故答案为：()2,2-，215.已知正方体的外接球的体积为，则该正方体的棱长为__________．【答案】【解析】【分析】设该正方体的棱长为a ，由正方体的性质得得到对角线，也就是外接球的直径，进而得到半径，然后利用球的体积公式得到关于a 的方程，求解即得.【详解】设该正方体的棱长为a，则该正方体的外接球的半径为22=.由4π332⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭，得a =.16.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 ，其离心率12e =，P 和M 是椭圆C 上的点，且1260F PF ∠=，12F PF △的面积为，O 是坐标原点，则1MF MO ⋅的最小值为__________．【答案】8【解析】【分析】设12,PF m PF n ==，由12F PF △的面积，解出mn ，在12F PF △中利用余弦定理，结合离心率12e =，求出,a c ，得椭圆方程，设()00,M x y ，表示出1MF MO ⋅ ，利用二次函数的性质求最小值.【详解】由12e =，得2a c =．设12,PF m PF n ==，则2m n a +=，121sin602F PF S mn == ，解得16mn =．在12F PF △中，()22222(2)2cos60343c m n mn m n mn a mn =+-=+-=- ，解得22212a c b -==，从而4,2a c ==，椭圆方程为2211612x y+=，()12,0F -，设()()-≤≤000,44M x y x ，则()2221000012484MF MO x x y x ⋅=++=++ ，当04x =-时，1MF MO ⋅的最小值是8．故答案为：8四､解答题：本题共6小题，共70分．解答应写出必要的文字说明､证明过程或演算步骤．17.已知直线l 经过点(2,4)A --．（1）若l 经过点(1,1)B -，求l 的斜截式方程；（2）若l 在x 轴上的截距为4-，求l 在y 轴上的截距．【答案】（1）2y x =-（2）8-【解析】【分析】（1）根据斜率公式求解斜率，即可由点斜式求解；（2）根据截距式代入即可求解.【小问1详解】由题意得41121AB k -+==--，则l 的方程为11y x +=-，其斜截式方程为2y x =-．【小问2详解】设l 的截距式方程为1x ya b+=，由题意得241,4,a ba --⎧+=⎪⎨⎪=-⎩得8b =-，所以l 在y 轴上的截距为8-．18.已知圆M 的圆心的坐标为()1,2-，且经过点()2,1．（1）求圆M 的标准方程；（2）若P 为圆M 上的一个动点，求点P 到直线3150x y +-=的距离的最小值．【答案】（1）22(1)(2)10x y -++=（2【解析】【分析】（1）根据题意，求得圆M的半径为r =，结合圆的标准方程，即可求解；（2）根据题意，求得圆心M到直线距离为，进而求得点P 到直线的距离的最小值．【小问1详解】解：因为圆M 的圆心的坐标为()1,2-，且经过点()2,1，可得圆M的半径为r ==，所以圆M 的标准方程为22(1)(2)10x y -++=．【小问2详解】解：由题意，圆心M 到直线3150x y +-=的距离为d ==，所以点P 到直线3150x y +-=的距离的最小值为=．19.已知,A B 分别是椭圆222:1(0)4y xM m m+=>的左顶点､上顶点，且AB =（1）求点,A B 的坐标；（2）若直线l 与AB 平行，且l 与M 相切，求l 的一般式方程．【答案】（1）()()1,0,0,2A B -（2）20x y -+=或20x y --=【解析】【分析】（1）根据椭圆的顶点可得22||54AB m ==+，求得m 即可得解；（2）根据直线得平行设:2l y x t =+，联立221,42,y x y x t ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得228440x tx t ++-=，再利用Δ0=即可得解.【小问1详解】由题意得22||54AB m ==+，得21m =，又0m >，所以1m =，所以()()1,0,0,2A B -．【小问2详解】由题意得20201AB k -==+．因为l 与AB 平行，所以l 的斜率为2．设:2l y x t =+，联立221,42,y x y x t ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得228440x tx t ++-=．因为l 与M 相切，所以()22Δ164840t t =-⨯-=，得t =±故l的一般式方程为20x y -+=或20x y --=．20.如图，在直三柱111A B C ABC -中，1,2,4,6AC AB AC AB AA ⊥===，,E F 分别为1CA ，AB 的中点．（1）若11111EF xB B yB C zB A =++，求,,x y z 的值；（2）求1B C 与平面AEF 所成角的正弦值．【答案】（1）11,,022x y z ==-=（2）33535【解析】【分析】（1）根据向量的运算法则，化简得到1111122EF B B BC =- ，结合11111EF xB B yB C zB A =++，即可求解；（2）以1A 为坐标原点，建立空间直角坐标系，求得()12,4,6B C =- 和平面AEF 的法向量为()3,0,1n =，结合向量的夹角公式，即可求解.【小问1详解】解：由向量的线性运算法则，可得()11122EF AF AE AB AA AC =-=-+ ()111111112222AA AB AC B B B C =-+-=- ，又由11111EF xB B yB C zB A =++ ，所以11,,022x y z ==-=．【小问2详解】解：以1A 为坐标原点，11111,,AC A B A A 所在直线分别为,,x y z 轴，建立空间直角坐标系，如图所示，则()()()()()10,0,6,2,0,6,0,4,0,1,0,3,0,2,6A C B E F ，所以()()()12,4,6,1,0,3,0,2,0B C AE AF =-=-=．设平面AEF 的法向量为(),,n x y z =r ，则3020n AE x z n AE y ⎧⋅=-=⎪⎨⋅==⎪⎩，取3x =，可得0,1y z ==，所以()3,0,1n =，设1B C与平面AEF所成的角为θ，可得11sin35||B C nB C nθ⋅==．21.已知ABC的内角,,A B C的对边分别为,,a b c，且πsin cos cos4A b A B⎛⎫+=⎪⎝⎭．（1）求B；（2）若b=，求ABC面积的最大值．【答案】（1）π3B=（2）【解析】【分析】（1）由πsin cos cos4A b A B⎛⎫+=+⎪⎝⎭，利用两角和的正弦公式得到sin cosb A B=，再利用正弦定理求解；（2）利用余弦定理，结合基本不等式得到8ac≤，然后利用三角形面积公式求解.【小问1详解】πsin cos cos4A b A B⎛⎫+=+⎪⎝⎭，所以sin cos cos cosb A b A b A B+=，即sin cosb A B=．由正弦定理得sin sin cosB A A B=．由()0,πA∈，得sin0A≠，则sintancosBBB==，由()0,πB∈，得π3B=．【小问2详解】由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-，则228a c ac =+-．由2282a c ac ac ac =+-≥-，得8ac ≤，当且仅当a c ==时，等号成立．故13sin 24ABC S ac B ac ==≤ ABC面积的最大值为22.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左､右焦点分别为()()121,0,1,0F F -，其离心率为3，M 是E上的一点．（1）求椭圆E 的方程；（2）过右焦点2F 的直线l 与椭圆E 交于,A B 两点，线段AB 的垂直平分线交直线l 于点P ，交直线2x =-于点Q ，求PQ AB的最小值．【答案】（1）22132x y +=（2）153【解析】【分析】（1）根据题意，得到1c =且3c a =，求得,a b 的值，即可求得椭圆的标准方程；（2）设方程为1x my =+，联立方程组，得到12122244,2323m y y y y m m --+==++，利用弦长公式，求得)22123m AB m +=+和224923m PQ m +=+，得到212PQ AB =结合换元法和基本不等式，即可求解.【小问1详解】解：由椭圆E 的左､右焦点分别为()()121,0,1,0F F -，其离心率为3，可得1c =且3c a =，解得2222a b a c ==-=，故椭圆E 的方程为22132x y +=．【小问2详解】解：由题意知直线l 的斜率不为0，设其方程为1x my =+，设点()()1122,,,A x y B x y ，联立方程221321x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩，可得()2223440m y my ++-=，所以12122244,2323m y y y y m m --+==++，可得)22123m AB m +=+．又因为122223,122323P P Py y m y x my m m +-===+=++，所以2249223P m PQ x m +=--=+，可得212PQ AB =令1t t =≥，上式245541212123PQt t AB t t +⎛⎫=⨯=+≥⨯= ⎪⎝⎭，当且仅当54t t =，即12m =±时，PQ AB取得最小值153．【点睛】方法策略：解答圆锥曲线的最值与范围问题的方法与策略：（1）几何转化代数法：若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义，则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决；（2）函数取值法：若题目的条件和结论的几何特征不明显，则可以建立目标函数，再求这个函数的最值（或值域），常用方法：（1）配方法；（2）基本不等式法；（3）单调性法；（4）三角换元法；（5）导数法等，要特别注意自变量的取值范围；3、涉及直线与圆锥曲线的综合问题：通常设出直线方程，与圆锥曲线联立方程组，结合根与系数的关系，合理进行转化运算求解，同时抓住直线与圆锥曲线的几何特征应用.。

2024-2025学年第一学期聊城市水城慧德学校十二月月考高二数学试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、选择题1．已知直线,则直线l的倾斜角为( )2．已知直线与圆则( )A.4B.-4C.2D.-23．已知椭圆上存在两点M、N关于直线对称.若椭的中点坐标为( )A. B. C. D.4．设是正三棱锥,是的重心,G是上的一点,且,若,则( )D.15．已知抛物线的焦点为F,准线为l,且l过点,M在抛物线C 上,若点,则的最小值为( )A.2B.3C.4D.56．已知点,.则动点P的轨迹方程为( )与曲线（）的( ):310l y-+=:20l x y+-=22:44M x y x y a+--+=a=()2222:10x yC a ba b+=>>10x y--=()5,4()4,3()3,2()2,1O ABC-1G ABC△1OG13OG GG=OG xOA yOB zOC=++x y z++=2:2(0)C y px p=>(3,2)-(2,4)N||||MF MN+()M-(N4PM PN-=(21216yx=≥()21216yx-=≤-()2144yx=≥()2144yx-=≤-217y+=11122na nnb-⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭7k<A.短轴长相等B.长轴长相等C.焦距相等D.离心率相等8．如图,已知半椭圆与半椭圆组成的曲线称为“果圆”,其中.“果圆”与轴的交点分别为,,与y 轴的交点分别为,,点P 为半椭圆上一点（不与重合）,若存在.,则半椭圆的离心率的取值范围为( )A. B. C. D.二、多项选择题9．向量,,若,则( )A.C. D.10．已知直线l 经过点,且被两条平行直线和截得的线段长为5,则直线l 的方程为( )A. B. C. D.11．已知F 为椭圆的左焦点，直线，与椭圆C 交于A 、B 两点，，垂足为E ，BE 与椭圆C 的另一个交点为P ，则( )A.的最小值为2B.C.直线的斜率为D.为直角()22122:10x y C x a b +=≥22222:1(0)y x C x b c+=<222,0a b c a b c =+>>>x 1A 2A 1B 2B 2C 1A 1PA 20PA =1C 20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭12,23⎛⎫ ⎪⎝⎭12⎛ ⎝23⎫⎪⎪⎭()2,1,3a x = ()1,2,9b y =- //a bx =32y =-13a b= 12a b= (3,1)P 1:10x y l ++=26:0l x y ++=2x =3x =1y =2y =22:142x y C +=:l y kx =()0k ≠AE x ⊥轴14AF BF+ABE △BE 2kPAB ∠三、填空题12．已知圆,过圆C 外一点P 作C 的两条切线,切点分别为A ,B ,若__________.13．已知点在抛物线上，F 为抛物线的焦点，直线与准线相交于点B ，则线段的长度为________.四、双空题14．已知直线的一个方向向量为，直线的一个方向向量为，且，则______________.五、解答题15．(1)已知空间向量,(2)已知,,若,求实数的值16．如图所示，C ，D 分别为半圆锥的底面半圆弧上的两个三等分点，O 为中点，E 为母线的中点.（1）证明：平面；（2）若为等边三角形，求平面与平面的夹角的余弦值.17．如图,在四棱锥中,平面,,,,,M 为棱的中点(1)证明：平面;221:x C y +=120APB ∠=(,4)A a 24y x =AF ||FB 1l ()7,3,4-2l (),,8x y 12//l l x =y =()2,1,2a =-- (1,1,4b =--()2,1,3a =- ()1,2,1b =-()a ab λ⊥- λPAB AB PB //DE PAC PAB △PAB PAD P ABCD -PD ⊥ABCD AD DC ⊥//AB DC 122AB AD CD ===2PD =PC //BM PAD(2)求平面和平面夹角的余弦值;18．如图,在五棱锥中,,,,,（1）证明:平面.（2）求平面与平面的夹角的余弦值.19．如图,直四棱柱中底面为平行四边形,,的中点.（1）证明:平面;（2）求二面角的余弦值.PDM DMB P ABCDE -AB AE ⊥//BC AE //DE AB 222AB AE DE BC ====PA =PE ==PA ⊥ABCDE PAB PCD 1111ABCD A B C D -ABCD 2AB AC ==1AD AA ==1CP ⊥1ACB 1P AB C --参考答案1．答案：A 2．答案：D 3．答案：C 4．答案：C 5．答案：D 6．答案：A 7．答案：C 8．答案：D 9．答案：BC 10．答案：BC 11．答案：BCD 12．答案：114．答案：-14;615．答案：(1)(2)2.16．（1）设的中点为F ，连接，，，，，在中，为三角形的中位线，所以，，因为C ，D 分别为半圆弧上的两个三等分点，为等边三角形，所以，，易得四边形为平行四边形，所以，平面，平面，所以平面；PA FC CD PAB △//EF AB EF OC BD EF 12EF AB =OCD △ODC DOB ∠=∠=//CD AB 12CD AB =CDEF //DE CF CF ⊂PAC DE ⊂/PAC //DE PAC（2）解法一：过D 作的垂线，则垂足M 为的中点，过M 作的垂线，设垂足为N ，连接，因为平面平面，平面平面，，所以平面，，又因为，，所以平面，，则为平面与平面的夹角，设底面半径为R ，则，，，在中，，即，所以与平面解法二：AB OB PA MN PAB ⊥ABCD PAB ABCD AB =DM AB ⊥DM ⊥PAB DM PA ⊥PA MN ⊥DM MN M = PA ⊥DMN PA DN ⊥DNM ∠PAB PAD DM R =BF =34MN BF R ==Rt DMN △22223916DN DM MN R =+=DN R =cos MN DNM DN ∠==PAB作的中点Q ，连接，以O 为坐标原点，，，所在的直线分别为x ，y ，z 轴建立空间直角坐标系，设底面半圆的半径为2，则，，，，，，由图形可知平面的法向量为，设平面的法向量为，则，令，，所以是平面的一个法向量，即平面与平面17．(1)取中点N ,连接,.在中,M ,N 分别为,的中点,则,,因为,,则,,可知四边形为平行四边形,则,且平面,平面,所以平面.(2)因为平面,,平面,则,,且,以D 为坐标原点,,,所在直线分别为x ,y ,z 轴,建立空间直角坐标系,如图所示,CD OQ OQ OB OP ()0,0,0O (0,0,P ()0,2,0A -)D (0,2,PA =--)AD =PAB ()1,0,0n =PAD (),,m x y z =2030PA m y AD m y ⎧⋅=--=⎪⎨⋅=+=⎪⎩ y =1z =-3x =-()1m =--PAD cos m n m n m n ⋅⋅===⋅PAB PAD PD AN MN PCD △PC PD //MN DC 12MN DC =//AB DC 12AB DC =AB MN ∥AB MN =ABMN BM AN ∥BM ∉PAD AN ⊂PAD //BM PAD PD ⊥ABCD AD DC ⊂ABCD PD AD ⊥PD DC ⊥AD DC ⊥DA DC DP D xyz -取的中点E ,连接,因为,,则,.又因为,所以四边形为矩形,且,可知四边形是以边长为2的正方形,则,,,,,,可得,,,设平面的法向量为,所以,令,则,,所以平面的一个法向量为,易知为平面的一个法向量,所以所以平面和平面18．（1）证明:因为,所以,,则,,因为,平面,平面,所以平面.（2）根据题意可建立如图所示的空间直角坐标系.CD BE //AB DC 12AB DC =//AB DE AB DE =AD DC ⊥ABED 2AB AD ==ABED ()0,0,0D ()2,0,0A ()2,2,0B ()0,4,0C ()0,0,2P ()0,2,1M ()2,0,0DA = ()0,2,1DM = ()2,2,0DB =BDM (),,n x y z = 20220n DM y z n DB x y ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩1y =-1x =2z =BDM ()1,1,2n =-DAPDM cos ,n DA n DA n DA⋅===PDM PA ===2AB AE ==222PA AB PB +=222PA AE PE +=PA AB ⊥PA AE ⊥AB AE A = AB ⊂ABCDE AE ⊂ABCDE PA ⊥ABCDE,,,则,.易得平面的一个法向量为,设平面的法向量为,则,可取.设平面与平面的夹角为,则即平面与平面19．（1）连接,因为,,所以,所以,所以,又,所以,因为,,所以,又四棱柱为直四棱柱,所以平面,平面,所以,又,平面,(0,0,P (2,1,0)C (1,2,0)D (2,1,PC =- (1,1,0)CD =-PAB (0,1,0)n =PCD (,,)x m y z =200m PC x y m CD x y ⎧⋅=+-=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ m =PAB PCD θcos cos ,m n m n m n θ⋅====PAB PCD 1C D 11CC AA ==2=DP ==190C CD CDP =∠=︒1C CD CDP △∽△190PCD CDC PCD CPD ∠+∠=∠+∠=︒1C D CP ⊥11//AB DC 1AB CP ⊥2CD AC ==AD =222AC CD AD +=AC CD ⊥1111ABCD A B C D -1CC ⊥ABCD AC ⊂ABCD 1CC AC ⊥1CD CC C = 1,CD CC ⊂11CDD C所以平面,又平面,所以,又,,平面,所以平面;（2）由（1）可知、、两两互相垂直,如图建立空间直角坐标系,则,,,,所以,,,设平面的法向量为,则,取,则,,;由（1）得平面的法向量,设二面角为,显然二面角为锐二面角,所以()0,0,0A ()0,2,0C (12,0,B (2,P -(CP =- (2,AP =-(12,0,AB =1PAB (),,n x y z =122020n AP x y n AB x ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩z =AC ⊥11CDD C CP ⊂11CDD C AC CP ⊥1AC AB A = AC 1AB ⊂1ACB CP ⊥1ACB AB AC 1AA 2x =-3y =-(2,n =--1ACB (m CP ==-1P AB C --θ1P AB C --cos m n m n θ⋅==⋅ 1P AB C --。

2024-2025学年北京市东城区东直门中学高二上学期12月月考数学试题一、单选题：本题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.抛物线y =4x 2的焦点坐标是( )A. (1,0)B. (0,1)C. (116,0)D. (0,116)2.已知双曲线的方程为x 24−y 22=1，则该双曲线的渐近线方程为( )A. y =± 22x B. y =± 2x C. y =± 33x D. y =± 3x3.已知椭圆方程为：3x 2+4y 2=12，则该椭圆的长轴长为( )A. 4B. 2C. 2 3D. 34.高考结束后，为了分析该校高三年级1000名学生的高考成绩，从中随机抽取了100名学生的成绩，就这个问题来说，下列说法中正确的是( )A. 100名学生是个体B. 样本容量是100C. 每名学生的成绩是所抽取的一个样本D. 1000名学生是样本5.某单位为了解该单位党员开展学习党史知识活动情况，随机抽取了部分党员，对他们一周的党史学习时间进行了统计，统计数据如下表所示：党史学习时间(小时)7891011党员人数610987则该单位党员一周学习党史时间的众数及第40百分位数分别是( )A. 8，8.5B. 8，8C. 9，8D. 8，96.已知某4个数据的平均数为6，方差为3，现又加入一个数据6，此时这5个数据的方差为( )A. 245B. 165C. 145D. 1257.已知直线l 1:a 2x +y +1=0与直线l 2:x−3ay +7=0，则“a =3”是“l 1⊥l 2”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8.已知圆C 1：x 2+y 2+4x−4y +7=0与圆C 2：(x−2)2+(y−5)2=16的公切线条数是( )A. 1B. 2C. 3D. 49.如图所示，正方体ABCD−A′B′C′D′的棱长为1，E,F 分别是棱AA′，CC′的中点，过直线E,F 的平面分别与棱BB′、DD′交于M,N ，设BM =x ，x ∈(0,1)，给出以下四个命题：①四边形MENF 为平行四边形；②若四边形MENF 面积S =f(x),x ∈(0,1)，则f(x)有最小值；③若四棱锥A−MENF 的体积V =p(x)，x ∈(0,1)，则p(x)常函数；④若多面体ABCD−MENF 的体积V =ℎ(x)，x ∈(12,1)，则ℎ(x)为单调函数．其中假命题为( )A. ①B. ②C. ③D. ④10.已知曲线C:(x 2+y 2)2=9(x 2−y 2)是双纽线，则下列结论正确的是( )A. 曲线C 的图象不关于原点对称B. 曲线C 经过4个整点(横、纵坐标均为整数的点)C. 曲线C 上任意一点到坐标原点O 的距离都不超过3D. 若直线y =kx 与曲线C 只有一个交点，则实数k 的取值范围为(−∞,−1]二、填空题：本题共6小题，每小题5分，共30分。

2024-2025学年北京市西城区北京师范大学附属实验中学高二上学期12月月考数学试题一、单选题：本题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.直线x + 3y +1=0的倾斜角是( )A. 30∘B. 60∘C. 120∘D. 150∘2.已知x 2+y 2+ax +a =0表示圆，则实数a 的取值范围为( )．A. (0,4)B. (−∞,0)C. (4,+∞)D. (−∞,0)∪(4,+∞)3.从5本不同的书中选出3本分配给3位同学，每人一本，则分配方案总数为( )A. 10B. 60C. 125D. 2434.平的内动点P (x,y )满足方程 (x +1)2+y 2+ (x−1)2+y 2=2 3，则动点P 的轨迹方程为( )A. x 23+y 22=1B. x 22+y 23=1C. x 23−y 22=1D. y 23−x 22=15.已知抛物线C:y 2=8x 的焦点为F ，点M 在C 上．若M 到直线x =−3的距离为5，则|MF|=( )A. 7B. 6C. 5D. 46.刍甍(cℎúméng)是中国古代算数中的一种几何体，它是底面为矩形的屋脊状的楔体．现有一个刍甍(如图)，底面BCDE 为矩形，且BC =3，BD = 13,AF//平面BCDE,▵ABE 和▵CDF 为全等的正三角形，AF =1，则平面ABE 和底面BCDE 的夹角的余弦值为( )A. 13 B. 33 C. 22 D. 637.如图，某同学用两根木条钉成十字架，并交于点O ，制成一个椭圆仪．木条中间分别挖一道槽，在另一活动木条PAB 的P 处钻一个小孔，可以容纳笔尖，A 、B 各在一条槽内移动，可以光滑移动以保证PA 与PB 的长度不变，当A 、B 各在一条槽内移动时，P 处笔尖就画出一个椭圆．已知|PA |=3|AB |，且P 在椭圆的右顶点时，B 恰好在O 点，则该椭圆的离心率为( )A. 32B. 34C. 74 D. 558.已知双曲线C的中心在原点，以坐标轴为对称轴．则“C的离心率为2”是“C的一条渐近线为y=3x”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9.若椭圆x2m +y2=1(m>1)与双曲线x2n−y2=1(n>0)有相同的焦点F1,F2,P是两曲线的一个交点，则▵F1PF2的面积是( )A. 12B. 1C. 2D. 410.已知M={(x,y)∣y=x+t(x2−x),1≤x≤2,0≤t≤1}是平自直角坐标系中的点集．设d是M中两点间距离的最大值，S是M表示的图形的面积，则( )A. d=3,S<1B. d=3,S>1C. d=10,S<1D. d=10,S>1二、填空题：本题共5小题，每小题5分，共25分。

辽宁省2023—2024学年度上学期12月份月考考试高二数学试卷（答案在最后）一、单项选择题（本大题共8个小题，每小题5分，共40分）．1.若m R ∈则方程221x y m +=所表示的曲线一定不是（）A.直线B.圆C.抛物线D.双曲线2.两条不同直线1l ，2l 的方向向量分别为()1,1,2m =-，()2,2,1n =- ，则这两条直线（）A.相交或异面B.相交C.异面D.平行3.直线1l ：310++=mx y ，2l ：()2520x m y +++=，若12l l //，则实数m 的值为（）A.6- B.1C.6-或1D.3-4.若直线1l ：230x y -+=关于直线l ：20x y -+=对称的直线为2l ，则2l 的方程为（）A.210x y ++=B.210x y +-=C.0x y += D.230x y -+=5.已知椭圆E:22x a ＋22y b＝1(a>b>0)的右焦点为F(3,0)，过点F 的直线交椭圆于A 、B 两点．若AB 的中点坐标为(1，－1)，则E 的方程为A.245x ＋236y ＝1B.236x ＋227y ＝1C.227x ＋218y ＝1D.218x ＋29y ＝16.在正四面体A BCD -中，其外接球的球心为O ，则AO =（）A.131244AD AB AC -+B.331444AD AB AC ++C.111444AD AB AC ++D.131444AD AB AC -+7.已知圆22:(2)()2()C x y a a -++=∈R 关于直线:1l y x =-对称，过点(2,)P a a 作圆C 的两条切线PA 和PB ，切点分别为A B 、，则||AB =（）A.3B.3C.5D.58.如图，在正方形中，点E ，F 分别是线段AD ，BC 上的动点，且AE BF =，AC 与EF 交于G ，EF 在AB 与CD 之间滑动，但与AB 和CD 均不重合．现将四边形EFCD 沿直线EF 折起，使平面EFCD ⊥平面ABFE ，在EF 从AB 滑动到CD 的过程中，AGC ∠的大小（）A.先变小后变大B.先变大后变小C.不发生变化D.由小变大二、多项选择题（本大题共4个小题，每题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.已知12,v v 分别为直线12,l l 的方向向量（12,l l 不重合），12,n n 分别为平面α，β的法向量（α，β不重合），则下列说法中，正确的是（）A.2121////v v l l ⇔B.111v n l α⊥⇔⊥C.12////n n αβ⇔D.12n n αβ⊥⇔⊥10.下列四个方程所表示的曲线中既关于x 轴对称，又关于y 轴对称的是（）A.22094x y -= B.220y x -= C.2491x y += D.222x y +=11.已知P 为双曲线2214x y -=右支上的一个动点（不经过顶点），1F ，2F 分别是双曲线的左、右焦点，12PF F △的内切圆圆心为I ，过2F 做2F A PI ⊥，垂足为A ，下列结论正确的是（）A.I 的横坐标为2B.1212255PIF PIF IF F S S S -=△△△C.2OA =D.121255PF F IF F S S =△△12.已知点()2,0M -在抛物线()2:20C y px p =>的准线上，过抛物线C 的焦点F 作直线l 交C 于()11,A x y 、()22,B x y 两点，则（）A.抛物线C 的方程是24y x= B.124x x =C.当3AF FB = 时，323AB =D.AMF BMF∠=∠三、填空题（本大题共4个小题，每小题5分，共20分）13.点()00,Mxy 是圆222x y r +=内异于圆心的点，则直线200x x y y r +=与该圆的位置关系是_________.14.已知向量()3,,1a m =-- ，(),2,1b n =- ，若//a b ，则m ，n 满足的关系式为______．15.在长方体1111ABCD A B C D -中，1AB AD ==，12AA =，动点P 在体对角线1BD 上（含端点），则点B 到平面APC 的最大距离为______．16.已知圆()2221:0C x y b b +=>与双曲线()22222:10,0x y C a b a b-=>>，若在双曲线2C 上存在一点P ，使得过点P 所作的圆1C 的两条切线，切点为A 、B ，且3APB π∠=，则双曲线2C 的离心率的取值范围是______．四、解答题（本大题共6个小题，共70分，解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤）17.已知点()4,4M 为抛物线()2:20C y px p =>上一点，F 为C 的焦点，A 、B 是C 上两个动点．（1）直线AB 经过点F 时，求AB 的最小值．（2）若直线MF ，MB 的倾斜角互补，MF 与C 的另一个交点为A ，求直线AB 的斜率．18.如图，在三棱柱111ABC A B C -中，1CC ⊥平面1,2,3ABC AC BC CC ===，点D ，E 分别在棱1AA 和棱1CC 上，且2,1,AD CE M ==为棱11A B 中点．（1）求证：1C M //平面1B DE ；（2）若DE BC ⊥，求二面角1A DE B --的余弦值．19.设椭圆E ：()222210x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为C ，D ，且焦距为2.F 为椭圆的右焦点，点M在椭圆上且异于C ，D 两点.若直线MC 与MD 的斜率之积为34-.（1）求椭圆E 的标准方程；（2）过点()4,0P 作一条斜率不为0的直线与椭圆E 相交于A ，B 两点（A 在B ，P 之间），直线BF 与椭圆E 的另一个交点为H ，求证：点A ，H 关于x 轴对称.20.已知点M 到直线l ：2x =的距离和它到定点()1,0F ．（1）求点M 的轨迹E 的方程；（2）若点P 是直线l 上一点，过P 作曲线E 的两条切线分别切于点A 与点B ，试求三角形PAB 面积的最小值．（二次曲线220Ax By C ++=在其上一点()00,Q x y 处的切线为000Ax x By y C ++=）21.如图，四棱锥E ABCD -中，平面CBE ⊥平面ABE ，120ABE ∠= ，23AB DC ==，2BE =，//DC AB ，CB CE =．（1）求证：平面DAE ⊥平面ABE ；（2）若60DBA ∠= ，求BD 与平面ABE 所成角的正切值．22.已知点(2,1)A 在双曲线2222:1(1)1x yC a a a -=>-上．（1）点1A ，2A 为C 的左右顶点，P 为双曲线C 上异于1A ，2A 的点，求12PA PA k k ⋅的值；（2）点M ，N 在C 上，且12AM AN k k ⋅=，AD MN ⊥，D 为垂足，证明：存在定点Q ，使得||DQ 为定值．辽宁省2023—2024学年度上学期12月份月考考试高二数学试卷一、单项选择题（本大题共8个小题，每小题5分，共40分）．1.若m R ∈则方程221x y m +=所表示的曲线一定不是（）A.直线B.圆C.抛物线D.双曲线【答案】C 【解析】【分析】讨论参数m 的取值，从而确定方程所代表的曲线，即可判断各项的正误.【详解】当0m =时，曲线方程为1x =±，即为两条直线；当10m =>时，曲线方程为221x y +=，即为原点为圆心，半径为1的圆；当10m =-<时，曲线方程为221x y -=，即为双曲线；而不论m 为何值时，都不可能为抛物线.故选：C2.两条不同直线1l ，2l 的方向向量分别为()1,1,2m =-，()2,2,1n =- ，则这两条直线（）A.相交或异面B.相交C.异面D.平行【答案】A 【解析】【分析】令m n λ=，利用空间向量的坐标运算判断即可.【详解】令m n λ=，即()()1,1,22,2,1λ-=-，则12122λλλ=⎧⎪=-⎨⎪-=⎩，此方程组无解，则直线1l ，2l 不平行，即相交或异面.故选：A ．3.直线1l ：310++=mx y ，2l ：()2520x m y +++=，若12l l //，则实数m 的值为（）A.6-B.1C.6-或1D.3-【答案】A 【解析】【分析】根据已知得出2560m m +-=，求解得出m 的值，代入12,l l 的方程检验，即可得出答案.【详解】由12l l //可得，()5320m m +-⨯=，即2560m m +-=，解得6m =-或1m =.当6m =-时，1l 方程为6310x y -++=，2l 方程为220x y -+=不重合，满足；当1m =时，1l 方程为310x y ++=，2l 方程为2620x y ++=，即310x y ++=，与1l 重合，舍去.综上所述，6m =-.故选：A.4.若直线1l ：230x y -+=关于直线l ：20x y -+=对称的直线为2l ，则2l 的方程为（）A.210x y ++=B.210x y +-=C.0x y +=D.230x y -+=【答案】D 【解析】【分析】直线1l 与l 的交点在直线2l 上，并且直线1l 上任取一点，该点关于直线l 的对称点也在直线2l 上，根据两点坐标求出2l 斜率，即可求出直线2l 的方程.【详解】联立23020x y x y -+=⎧⎨-+=⎩，解得11x y =-⎧⎨=⎩，即1l 与l 的交点为()1,1-.又点()0,3A 在1l 上，设A 关于l 的对称点为()1,A a b ，则310032022b a a b -⎧=-⎪⎪-⎨++⎪-+=⎪⎩，解得12a b =⎧⎨=⎩，即()11,2A ，所以直线2l 的斜率()211112k -==--，从而直线2l 的方程为()1212y x -=-，即230x y -+=.故选：D5.已知椭圆E:22x a ＋22y b＝1(a>b>0)的右焦点为F(3,0)，过点F 的直线交椭圆于A 、B 两点．若AB 的中点坐标为(1，－1)，则E 的方程为A.245x ＋236y ＝1B.236x ＋227y ＝1C.227x ＋218y ＝1D.218x ＋29y ＝1【答案】D 【解析】【详解】设11(,)A x y 、22(,)B x y ，所以22222211222211x y a x y a b b ⎧+=⎪+⎨=⎪⎪⎪⎩，运用点差法，所以直线AB 的斜率为22b k a =，设直线方程为22(3)b y x a =-，联立直线与椭圆的方程222224()690a b x b x b a +-+-=，所以2122262b x x a b+==+；又因为22a b 9-=，解得229,18b a ==.【考点定位】本题考查直线与圆锥曲线的关系，考查学生的化归与转化能力.6.在正四面体A BCD -中，其外接球的球心为O ，则AO =（）A.131244AD AB AC -+B.331444AD AB AC ++C.111444AD AB AC ++D.131444AD AB AC -+【答案】C 【解析】【分析】根据立体图形结合空间向量的线性运算即可.【详解】由题知，在正四面体A BCD -中，因为O 是外接球的球心，设三角形BCD 的中心为点,E BC 的中点为F ，则34AO AE =，121211111333322333AE AD AF AD AB AC AD AB ⎛⎫=+=+⨯+=++ ⎪⎝⎭ ，111444AO AB AC AD =++ ．故选：C ．7.已知圆22:(2)()2()C x y a a -++=∈R 关于直线:1l y x =-对称，过点(2,)P a a 作圆C 的两条切线PA 和PB ，切点分别为A B 、，则||AB =（）A.3B.3 C.5D.5【答案】D 【解析】【分析】圆心C 在直线l 上，求出a ，利用切线算出,,PC AC PA 的长度，再利用等面积法即可的.【详解】圆心(2,)C a -在直线:1l y x =-上，解得1a =-，因此22:(2)(1)2C x y -+-=，(2,1)P --，22218,PC AC r PA PC AC PA ===∴=-=∴=，111222PAC S PA AC PC AB =⋅=⋅ ,∴||5AB =故选:D8.如图，在正方形中，点E ，F 分别是线段AD ，BC 上的动点，且AE BF =，AC 与EF 交于G ，EF 在AB 与CD 之间滑动，但与AB 和CD 均不重合．现将四边形EFCD 沿直线EF 折起，使平面EFCD ⊥平面ABFE ，在EF 从AB 滑动到CD 的过程中，AGC ∠的大小（）A.先变小后变大B.先变大后变小C.不发生变化D.由小变大【答案】C【解析】【分析】以E 为原点，EA ，EF ，ED 所在的直线为,,x y z 轴，建立空间直角坐标系，设正方形的边长为1，AE a =，利用空间向量的数量积可判断.【详解】设正方形的边长为1，AE a =，(),0,0A a ，()0,1,1C a -，()0,,0G a ，()0,1,0F ，(),1,0B a ，(),,0AG a a =- ，()0,1,1GC a a =--，1cos 2AG GC AGC AG GC⋅∠===，由面面垂直关系可知120AGC ∠=︒，即角度不会发生变化，所以C 正确；故选：C.二、多项选择题（本大题共4个小题，每题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.已知12,v v 分别为直线12,l l 的方向向量（12,l l 不重合），12,n n 分别为平面α，β的法向量（α，β不重合），则下列说法中，正确的是（）A.2121////v v l l ⇔B.111v n l α⊥⇔⊥C.12////n n αβ⇔D.12n n αβ⊥⇔⊥【答案】ACD 【解析】【分析】根据直线方向向量、平面法向量定义，结合向量间的位置关系判断线线、线面、面面关系即可.【详解】A ：由题设2121////v v l l ⇔，对；B ：由题设111//v n l α⇔⊥ ，111v n l α⊥⇔⊂或1//l α，错；C ：由题设12////n n αβ⇔，对；D ：由题设12n n αβ⊥⇔⊥，对.故选：ACD10.下列四个方程所表示的曲线中既关于x 轴对称，又关于y 轴对称的是（）A.22094x y -= B.220y x -= C.2491x y += D.222x y +=【答案】ACD 【解析】【分析】由()()(),,,,,x y x y x y --同时满足方程求得正确答案.【详解】(),x y 关于x 轴的对称点为(),x y -，关于y 轴的对称点为(),x y -，()()(),,,,,x y x y x y --同时满足方程22094x y-=、2491x y +=、222x y +=，ACD 选项正确.22120,2y x y x -==，是开口向上的抛物线，关于y 轴对称，不关于x 轴对称，B 选项错误.故选：ACD11.已知P 为双曲线2214x y -=右支上的一个动点（不经过顶点），1F ，2F 分别是双曲线的左、右焦点，12PF F △的内切圆圆心为I ，过2F 做2F A PI ⊥，垂足为A ，下列结论正确的是（）A.I 的横坐标为2B.1212255PIF PIF IF F S S S -=△△△C.2OA =D.121255PF F IF F S S =△△【答案】ABC 【解析】【分析】求出双曲线的实半轴长及半焦距，再利用双曲线的定义，结合三角形内切圆的性质逐项计算判断即得.【详解】双曲线2214x y -=的实半轴长2a =，半焦距c =，设12PF F △的内切圆在1PF ，2PF ，12F F 上的切点分别为,,M N T ，切点(,0)T t ，显然1212122||||24a PF PF MF NF TF TF t =-=-=-==，即2t =，而12IT F F ⊥，则I 的横坐标为2，A 正确；设12PF F △的内切圆半径为r ，则()121212121521552PIF PIF IF F r PF PF S S a S c r F F --=== ，B 正确；延长2F A 交1PF 于E 点，由PA 平分12F PF ∠，2PA AF ⊥，得2||||PF PE =，A 为2F E 的中点，因此11224OA EF PF PF ==-=，即有2OA =，C 正确；12121212121212121()225521252PF F IF F r PF PF F F S PF PF F Fa c S F F c r F F +++++==>=⋅ ，D 错误.故选：ABC12.已知点()2,0M -在抛物线()2:20C y px p =>的准线上，过抛物线C 的焦点F 作直线l 交C 于()11,A x y 、()22,B x y 两点，则（）A.抛物线C 的方程是24y x= B.124x x =C.当3AF FB = 时，323AB =D.AMF BMF∠=∠【答案】BCD 【解析】【分析】求出p 的值，可得出抛物线C 的方程，可判断A 选项；设直线l 的方程为2x my =+，将该直线的方程与抛物线的方程联立，利用韦达定理可判断B 选项；根据平面向量的线性运算，结合韦达定理求出2m 的值，再结合抛物线的焦点弦长公式可判断C 选项；计算出直线AM 、BM 的斜率之和，可判断D 选项.【详解】对于A 选项，抛物线C 的准线方程为2px =-，因为点()2,0M -在抛物线()2:20C y px p =>的准线上，则22p-=-，可得4p =，所以，抛物线C 的方程为28y x =，A错；对于B 选项，抛物线C 的焦点为()2,0F ，若直线l 与x 轴重合，此时，直线l 与抛物线C 只有一个公共点，不合乎题意，所以，直线l 不与x 轴重合，设直线l 的方程为2x my =+，联立228x my y x=+⎧⎨=⎩，可得28160y my --=，264640m ∆=+>，则1216y y =-，所以，()22212121648864y yx x -=⋅==，B 对；对于C 选项，因为3AF FB =，即()()11222,32,x y x y --=-，则123y y -=，因为12228y y y m +=-=，可得24y m =-，则()2221223344816y y y m m =-=-⨯-=-=-，则213m =，此时，()()21212124224881AB x x my my m y y m =++=++++=++=+1328133⎛⎫=+= ⎪⎝⎭，C 对；对于D 选项，111124AM y y k x my ==++，同理可得224BM y k my =+，所以，()()()()1221121212444444AM BMy my y my y y k k my my my my ++++=+=++++()()()()()1212121224323204444my y y y m mmy my my my ++-+===++++，所以，AMF BMF ∠=∠，D 对.故选：BCD.三、填空题（本大题共4个小题，每小题5分，共20分）13.点()00,Mx y 是圆222x y r +=内异于圆心的点，则直线200x x y y r +=与该圆的位置关系是_________.【答案】相离【解析】r <，由点到直线的距离公式可得圆心到直线200x x y y r +=的距离d 2=，则有d r >，即可判断直线与圆的位置关系.【详解】解：因为()00,Mxy 是圆222x y r +=内异于圆心的点，所以22200x y r +<r <，①又圆心到直线200x x y y r +=的距离d =2=，②联立①②可得的d r >，即直线200x x y y r +=与该圆的位置关系是相离，故答案为相离.【点睛】本题考查了点与圆的位置关系及点到直线的距离公式，重点考查了直线与圆的位置关系，属中档题.14.已知向量()3,,1a m =-- ，(),2,1b n =- ，若//a b ，则m ，n 满足的关系式为______．【答案】6mn =（答案不唯一）【解析】【分析】根据//a b得到存在实数λ，使a b λ=，根据坐标运算列式可得答案.【详解】//a b ，()3,,1a m =-- ，(),2,1b n =- ，则存在实数λ，使a b λ=，即321nm λλλ-=⎧⎪=-⎨⎪-=⎩，可得m ，n 满足的关系式为6mn =或1n m -=等故答案为：6mn =（答案不唯一）.15.在长方体1111ABCD A B C D -中，1AB AD ==，12AA=，动点P 在体对角线1BD 上（含端点），则点B 到平面APC 的最大距离为______．【答案】2【解析】【分析】以点D 为原点建立空间直角坐标系，利用向量法求出点B 到平面APC 的距离，然后求其最值即可.【详解】如图，以点D为原点建立空间直角坐标系，设()101BP BD λλ=≤≤，则)()1(1,0,0),(1,1,0),(0,1,0,0,0,2A B C D ，则()11,1,2BD =-- ，故()1,,2BP BD λλλλ==--，则()()()0,1,0,,2,1,2AP AB BP λλλλλλ=+=+--=-- ，()1,1,0AC =- ，()0,1,0AB =设平面APC 的法向量(),,n x y z =r，则()0120n AC x y n AP x y z λλλ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+-+=⎪⎩，取2x λ=可得()2,2,21n λλλ=- ，则点B 到平面APC的距离为||||AB n n ⋅= ，当0λ=时，点B 到平面APC 的距离为0，当0λ≠时，2==.当且仅当12λ=时，等号成立，所以点B 到平面APC 的最大距离为22.故答案为：2.16.已知圆()2221:0C x y b b +=>与双曲线()22222:10,0x y C a b a b-=>>，若在双曲线2C 上存在一点P ，使得过点P 所作的圆1C 的两条切线，切点为A 、B ，且3APB π∠=，则双曲线2C 的离心率的取值范围是______．【答案】,2⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】【分析】连接,,OA OP OB ，则,OA AP OB BP ⊥⊥，设点(),P x y ，则22222b xy b a=-，分析可得||2OP b a =≥，可得ba范围，进而可得离心率的范围.【详解】连接,,OA OP OB ，则,OA AP OB BP ⊥⊥，由切线长定理可得PA PB =，又OA OB =，PO PO =，所以AOP BOP ≅ 所以126APO BPO APB π∠∠∠===，则||2||2OP OA b==设点(),P x y ，则22222b xy b a=-，且x a ≥，所以||2OP b a ====≥=所以12b a ≥，故2c e a ===.故答案为：,2⎫+∞⎪⎢⎣⎭.四、解答题（本大题共6个小题，共70分，解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤）17.已知点()4,4M 为抛物线()2:20C y px p =>上一点，F 为C 的焦点，A 、B 是C 上两个动点．（1）直线AB 经过点F 时，求AB 的最小值．（2）若直线MF ，MB 的倾斜角互补，MF 与C 的另一个交点为A ，求直线AB 的斜率．【答案】（1）4（2）12-【解析】【分析】（1）先代入点M 的坐标求出抛物线方程，设直线AB 的方程为1x ty =+，与抛物线联立，利用韦达定理及焦半径公式求解AB 的最小值；（2）先利用MF MA k k =求出A 坐标，再利用0MB MA k k +=求出B 点坐标，进而可得直线AB 的斜率．【小问1详解】点()4,4M为抛物线()2:20C y px p =>上一点∴168p =，得2p =，即抛物线方程为24y x =，设直线AB 的方程为1x ty =+，()()1122,,,A x y B x y ，联立214x ty y x=+⎧⎨=⎩，消去x 得2440y ty --=，216160t ∆=+>，∴12124,4y y t y y +==-，∴()2222121221212216811222444444y y y y y y t AB x x t +-++=+++=+=+=+=+≥.当0=t 时，等号成立，∴直线AB 经过点F 时，求AB 的最小值为4【小问2详解】直线MF ，MB 的倾斜角互补，()1,0F ，则直线MF 的斜率2240444414443M A A A A MF M M M M A A y y y y k y y x x y y y ---======--++-解得1A y =-，则1,14A ⎛⎫-⎪⎝⎭，同理44BMB k y =+，44043B MB MA k k y ∴=++=+，解得7B y =-，则49,74B ⎛⎫- ⎪⎝⎭，故直线AB 的斜率7(1)6149112244AB k ----===--.18.如图，在三棱柱111ABC A B C -中，1CC ⊥平面1,2,3ABC AC BC CC ===，点D ，E 分别在棱1AA 和棱1CC 上，且2,1,AD CE M ==为棱11A B 中点．（1）求证：1C M //平面1B DE ；（2）若DE BC ⊥，求二面角1A DE B --的余弦值．【答案】（1）证明见解析（2）66-【解析】【分析】（1）取1A D 的中点N ，连接1,MN C N ，证明平面1MNC //平面1B DE 后可证得题中线面平行；（2）先证得BC AC ⊥，然后建立如图所示的空间直角坐标系，由空间向量法求二面角．【小问1详解】取1A D 的中点N ，连接1,MN C N ，因为1,2AD CE ==，11//AA CC ，所以1//C E DN 且1C E DN =，所以四边形1DEC N 为平行四边形，所以1//DE C N ，又1C N ⊄平面1B DE ，DE ⊂平面1B DE ，所以1C N //平面1B DE ，因为M 为棱11A B 中点，所以1//MN DB ，又MN ⊄平面1B DE ，1DB ⊂平面1B DE ，所以MN //平面1B DE ，又11,,C N MN N C N MN ⋂=⊂平面1MNC ，所以平面1MNC //平面1B DE ，又1C M ⊂平面1MNC ，所以1C M //平面1B DE ；【小问2详解】因为1CC ⊥平面ABC ，BC ⊂平面ABC ，所以1CC BC ⊥，又11,,,DE BC DE CC E DE CC ⊥⋂=⊂平面11ACC A ，所以BC ⊥平面11ACC A ，又AC ⊂平面11ACC A ，所以ACBC ⊥，如图，以点C为原点，建立空间直角坐标系，则()()()()()10,2,0,0,0,0,2,0,1,0,0,2,0,2,3B C D E B ，因为BC ⊥平面11ACC A ，所以()0,2,0CB =，即为平面11ACC A 的一个法向量，()()12,0,1,0,2,1DE EB =-=，设平面1DEB 的一个法向量为(),,n x y z =，则12020n DE x z n EB y z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩ ，令1x =，则2,1z y ==-，所以()1,1,2n =- ，则cos ,6CB n CB n CB n ⋅===-，由图可知，二面角1A DE B --为钝二面角，所以二面角1A DE B --的余弦值为6-．19.设椭圆E ：()222210x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为C ，D ，且焦距为2.F 为椭圆的右焦点，点M在椭圆上且异于C ，D 两点.若直线MC 与MD 的斜率之积为34-.（1）求椭圆E 的标准方程；（2）过点()4,0P 作一条斜率不为0的直线与椭圆E 相交于A ，B 两点（A 在B ，P 之间），直线BF 与椭圆E 的另一个交点为H ，求证：点A ，H 关于x 轴对称.【答案】（1）22143x y +=（2）证明见解析【解析】【分析】（1）根据直线MC 与MD 的斜率之积得到2222413x y a a+=，故2234b a =，结合焦距得到24a =，23b =，得到椭圆方程；（2）设出直线AB 方程，与椭圆方程联立，得到两根之和，两根之积，表达出0FA FH k k +=，得到结论.【小问1详解】由题意有(),0C a -，(),0D a ，设(,)M x y ，34MC MD y y k k x a x a ⋅=⋅=-+-，化简得2222413x y a a+=，结合22221x y a b +=，可得2234b a =，由椭圆焦距为2，有2222231144a b a a a -=-==，得24a =，23b =，椭圆E 的标准方程为22143x y +=；【小问2详解】显然直线AB 方程斜率不存在时，与椭圆方程无交点，根据椭圆的对称性，欲证A ，H 关于x 轴对称，只需证FA FH k k =-，即证0FA FH k k +=，设()22,A x y ，()11,B x y ，直线AB 方程为4x my =+，由2243412x my x y =+⎧⎨+=⎩消去x 得()223424360m y my +++=，()()2224436340m m ∆=-⨯+>，解得24m >，所以1222434my y m -+=+，1223634y y m =+.则()()()()()()()12211221121212121211111111FA FHk y x y x y x y x y y y y x x x x k x x -+-+-++==-=---+--，因为()()1221121212223624232303434my x y x y y my y y y m m m -+-+=++=⋅+⋅=++，所以0FA FH k k +=，即A ，H 关于x 轴对称.20.已知点M 到直线l ：2x =的距离和它到定点()1,0F．（1）求点M 的轨迹E 的方程；（2）若点P 是直线l 上一点，过P 作曲线E 的两条切线分别切于点A 与点B ，试求三角形PAB 面积的最小值．（二次曲线220Ax By C ++=在其上一点()00,Q x y 处的切线为000Ax x By y C ++=）【答案】（1）2212x y +=；（2）22.【解析】【分析】（1）设(),M x y=（2）设()2,P t ，()11,A x y ，()22,B x y ，写出切线AP 、BP 并将点代入得直线AB 为1x ty +=，由点线距离公式确定距离最小值，联立直线与2212x y +=，应用韦达定理、弦长公式求AB 的最小值，注意最小值取值条件一致，最后求三角形PAB 面积的最小值.【小问1详解】设(),M x y=E ：2212x y +=，所以点M 的轨迹E 的方程为2212x y +=.【小问2详解】设()2,P t ，()11,A x y ，()22,B x y ，则切线AP 为1112x x y y +=，切线BP 为2212x xy y +=，将点P 分别代入得112211x ty x ty +=⎧⎨+=⎩，所以直线AB 为:1m x ty +=，点P 到m的距离2d ==，当0=t 时，min 1d =．另一方面，联立直线AB 与22112x ty E x y +=⎧⎪⎨+=⎪⎩得()222210t y ty +--=，所以1221222212t y y t y y t ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩，则)21222112122t AB y y t t +⎫=-==-⎪++⎭，当0=t时，min AB =122ABP S AB d =⋅≥△．故0=t 时，ABP S 最小值为22.21.如图，四棱锥E ABCD -中，平面CBE ⊥平面ABE ，120ABE ∠= ，23AB DC ==，2BE =，//DC AB ，CB CE =．（1）求证：平面DAE ⊥平面ABE ；（2）若60DBA ∠= ，求BD 与平面ABE 所成角的正切值．【答案】（1）证明见解析（2）7【解析】【分析】（1）建立合适的空间直角坐标系，利用空间向量证明面面垂直即可；（2）利用空间向量求线面角即可.【小问1详解】取BE 中点F ，连接CF ，因为CB CE =，则CF BE ⊥，又平面CBE ⊥平面ABE ，平面CBE 平面ABE BE =，CF ⊂平面CBE ，则CF ⊥平面ABE ，设CF h =，如图过B 作GB BE ⊥交AE 于G 点，建立空间直角坐标系B xyz -，则333,,022A ⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭，()0,0,0B ，()2,0,0E ，()1,0,C h ，由题意23AB DC ==，则131,,0,,24444CD BA D h ⎛⎫⎛⎫==-⇒ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ，所以77,,,,,04422AD h AE ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，设平面DAE 的一个法向量(),,m x y z =，则733004407022x y hz AD m AE m x y ⎧-+=⎪⎧⋅=⎪⎪⇒⎨⎨⋅=⎪⎪⎩-=⎪⎩，令7,0x y z =⇒==，即()m = ，又易知平面ABE 的一个法向量()0,0,1n =，因为0m n ⋅=，则m n ⊥ ，所以平面DAE ⊥平面ABE；【小问2详解】由（1）得3,22BA ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭，1,,44BD h ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭ ，则1cos 2DAB BA BD BA BD ⋅===⋅∠ ，解得32h =，则13,,442BD ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭，又平面ABE 的法向量()0,0,1n =，设BD 与平面ABE 所成角为θ，则332sin cos ,24BD n BD n BD nθ⋅====，所以37tan 7θ==．22.已知点(2,1)A 在双曲线2222:1(1)1x yC a a a -=>-上．（1）点1A ，2A 为C 的左右顶点，P 为双曲线C 上异于1A ，2A 的点，求12PA PA k k ⋅的值；（2）点M ，N 在C 上，且12AM AN k k ⋅=，AD MN ⊥，D 为垂足，证明：存在定点Q ，使得||DQ 为定值．【答案】（1）12;（2）证明见解析.【解析】【分析】（1）代入点(2,1)A ，得22a =，从而得双曲线方程及1A ，2A 的坐标，设P 点坐标为(),x y，则12PA PA k k ==，结合P 在双曲线C 上，即可得答案；（2）设直线MN 方程为y kx m =+，设()()1122,,,M x y N x y ，联立直线与双曲线方程，结合韦达定理及12AM AN k k ⋅=，得()4210m k m +-=，舍去210k m +-=，从而得0m =，直线MN 过定点()0,0O ，ADO △为直角三角形，D ∠为直角，再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得证.【小问1详解】解：因为点()2,1A 在双曲线2222:1(1)1x y C a a a -=>-上，所以224111a a -=-，解得22a =，所以双曲线22:12x C y -=，则())12,A A ．设P 点坐标为(),x y，则12PA PA k k ==，所以12222PA PA y k k x ⋅==-．因为点P 在曲线C 上，所以2212x y =-，所以122211222PA PA x k k x -⋅==-，所以12PA PA k k ⋅的值为12．【小问2详解】证明：依题意，直线MN 的斜率存在，故设其方程为y kx m =+，设()()1122,,,M x y N x y ，联立2212x y y kx m ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩，消y 得()222124220k x kmx m ----=，显然2120-≠k ，否则不可能有两个交点，()()()22222(4)412228120km k mm k ∆=----=+->，由韦达定理得2121222422,1212km m x x x x k k--+==--，因为直线,AM AN 的斜率之积为12，所以()()()()121212121111122222y y y y x x x x ----⋅==----，所以()()()()121222211x x y y --=--，即()()()()121222211x x kx m kx m --=+-+-，所以有()()()221212212122(1)40k x x k m x x m ⎡⎤-+-+++--=⎣⎦，将韦达定理代入化简得()4210m k m +-=，而当210k m +-=，此时直线l 为()1221y kx k k x =+-=-+，易知l 恒过定点()2,1A ，故舍去，所以0m =，此时满足Δ0>且直线MN 过定点()0,0O ，（如图所示）又因为,AD MN D ⊥为垂足，所以ADO △为直角三角形，D ∠为直角，所以当点Q 为斜边AO 的中点11,2⎛⎫⎪⎝⎭时，DQ 为定值522AO =．综上所述，存在定点11,2⎛⎫ ⎪⎝⎭Q ，使得DQ 为定值2．。

2023-2024学年上海市高二上册12月月考数学模拟试题一、填空题1．已知数列{}n a 是等差数列，318a =，73a =，则25a =______．【正确答案】1292-##-64.5【分析】根据题意计算出等差数列的首项和公差即可求解.【详解】设公差为d ，则由题意得1121863a d a d +=⎧⎨+=⎩解得1512154a d ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩，所以25151151292424242a a d ⎛⎫=+=+⨯-=- ⎪⎝⎭，故答案为:1292-.2．平行六面体的每个面都是______．【正确答案】平行四边形【分析】根据平行六面体的定义即可求解.【详解】根据平行六面体的定义可知：平行六面体的每个面都是平行四边形.故平行四边形3．掷两颗骰子，则所得的点数之和为6的概率为______．【正确答案】536【分析】掷两颗骰子得到有序数对(,)x y ，事件“正面朝上的点数之和为6”的基本事件有：(1,5)，(2,4)，(3,3)，(4,2)，(1,5)共有5个基本事件，而所有的基本事件有36个，由此结合随机事件的概率公式即可算出本题的概率．【详解】记两颗骰子的点数分别为x ，y ，得掷两颗骰子得到有序数对(,)x y 则x 、y 的值可能是1，2，⋯，6共六种情况，共6636⨯=个基本事件．事件“正面朝上的点数之和为6”的基本事件有：(1,5)，(2,4)，(3,3)，(4,2)，(1,5)共有5个基本事件因此，点数之和为6的概率为536P =故5364．在等比数列{}n a 中，若其前n 项和3nn S a =+，则2011a =______．【正确答案】201023⨯【分析】利用等比数列n a 与n S 的关系求解.【详解】由题可得113a S a ==+，当2n ≥时，1113(3)23n n n n n n a S S a a ---==+-+=⋅-，因为{}n a 为等比数列，所以13a a =+满足123n n a -=⋅，所以32a +=解得1a =-，所以*13,2n n a n N -⋅=∈，所以2201101023a ⨯=，故答案为:201023⨯.5．若圆锥的侧面积为a 平方米，且它的侧面展开图是一个半圆，则这个圆锥的底面的半径为______.【正确答案】2π【分析】根据侧面积得到R =2r R ππ=，解得答案.【详解】设侧面展开图的半径为R ，则212S R a π=⋅=，即R =圆锥的底面的半径r 满足2r R ππ=，故r =故答案为.2π本题考查了圆锥展开图的相关计算，意在考查学生的空间想象能力和计算能力.6．若长方体的对角线的长为9cm ，其长、宽、高的和是15cm ，则长方体的全面积是______．【正确答案】2144cm 【分析】设长方体的长、宽、高分别为,,x y z ，利用()2x y z ++可构造方程求得222xy xz yz ++，即为所求的全面积.【详解】设长方体的长、宽、高分别为,,x y z ，则159x y z ++=⎧，()222222281222225x y z x y z xy xz yz xy xz yz ∴++=+++++=+++=，222144xy xz yz ∴++=，即长方体的全面积为2144cm .故答案为.2144cm 7．口袋内装有一些大小相同的红球、黄球、白球，从中摸出一个球，摸出红球或白球的概率为0.65，摸出黄球或白球的概率为0.6，那么摸出白球的概率为__________．【正确答案】0.25【详解】设摸出白球、红球、黄球的事件分别为,,A B C ，根据互斥事件概率加法公式()()()0.65P A B P A P B +=+=，()()()0.6P A C P A P C +=+=，()()()()1P A B C P A P B P C ++=++=，解得()0.25P A =.8．如图，在直四棱柱1111ABCD A B C D -中，∠ADC ＝90°，且12AA AD DC ===，M ∈平面ABCD ，当1D M ⊥平面11AC D 时，DM ＝______．【正确答案】22【分析】建系，根据题意利用空间向量的坐标运算可求点M 的坐标，即可得结果.【详解】如图，以D 为坐标原点建立空间直角坐标系，则()()()()1110,0,0,2,0,2,0,2,2,0,0,2D A C D ，由题意可设(),,0M a b ，则()()()111,,2,2,0,2,0,2,2D M a b DA DC =-==uuuu r uuu r uuur，若1D M ⊥平面11AC D ，则1111240240D M DA a D M DA b ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-=⎪⎩，解得22a b =⎧⎨=⎩，即()2,2,0M ，故22222022DM =++=.故答案为.229．球面上三点A 、B 、C ，AB ＝18，BC ＝24，AC ＝30，球心到平面ABC 的距离为球半径的一半，则球半径为______．【正确答案】【分析】由题意可知：AB BC ⊥，ABC 为直角三角形，外接圆圆心为斜边AC 的中点，结合条件，利用勾股定理即可求解.【详解】因为18AB =，24BC =，30AC =，所以222AB BC AC +=，所以ABC 为直角三角形，则AC 为球小圆的直径，设球半径为R ，如图：由题意可知：222()152R R +=，解得：R =故答案为.10．下列四个正方体图形中，A 、B 为正方体的两个顶点，M 、N 、P 分别为其所在棱的中点，能得出//AB 平面MNP 的图形的序号是______（写出所有符合要求的图形序号）．【正确答案】①③【分析】根据线面平行的判定和性质，以及面面平行的性质即可得解.【详解】对于①：易知平面MNP 平行于正方体右侧平面，根据面面平行的性质即可得出AB 平行于平面MNP.对于②：若AB 平行于平面MNP ，因为AB ⊂平面ABD ，且平面ABD 与平面MNP 交线为NQ ,则根据线面平行的性质可得，AB 平行于NQ ，所以BQ AN QD ND =，这与3111=矛盾，故该选项错误；对于③：由中位线定理可得MP 平行于CD ,而CD 平行于AB ，所以AB 平行于MP ,AB ⊄平面MNP ，MP ⊂平面MNP ，所以//AB 平面MNP对于④：如图，连接,GE EN ，因为,M N 为所在棱的中点，则//MN EF ，故平面MNP 即为平面MNEF ，由正方体可得//AB EG ，而平面ABGE 平面MNEF EM =，若//AB 平面MNP ，由AB ⊂平面ABGE 可得//AB EM ，故//EG EM ，矛盾，故该选项错误故①③.二、双空题11．棱长为a 的正四面体的全面积为___________，体积为_________．【正确答案】23【分析】设ABCD 是棱长为a 的正四面体，即可直接求得其全面积，作AO ⊥平面BCD 于O ，则O 为BCD △的中心，求出BO 的长，由此可求出正四面体的高AO 的长，进而可求得正四面体的体积．【详解】如图设ABCD 是棱长为a 的正四面体，则正四面体的全面积为2244a ⨯=，作AO ⊥平面BCD 于O ，则O 为BCD △的中心，则2323BO a a =⨯=，所以正四面体的高为AO =，所以正四面体的体积为2313．2312．12．已知球的两个平行截面的面积分别为49π、400π，且两个截面之间的距离是9，则球的表面积为______，体积为______．【正确答案】2500π62500π3【分析】先画出过球心且垂直于已知截面的球的大圆截面，再根据球的性质和已知条件列方程求出球的半径．由于球的对称性，应考虑两截面与球心的位置关系分别在球心的同侧和异侧的情形，加以分类讨论．【详解】下图为球的一个大圆截面．21π49πO A ⋅=，22π400πO B ⋅=,则17O A =,220O B =（1）当两截面在球心同侧时，129OO OO -=，解得2625R =，234625004π2500π,ππ,33S R V R ====球球．（2）当两截面在球心异侧时，129OO OO +=，无解．故625002500π,π,3三、单选题13．已知l 是直线，α、β是两个不同平面，下列命题中的真命题是（）A ．若l α∥，l β ，则αβ∥B ．若αβ⊥，l α∥，则l β⊥C ．若l α⊥，l β ，则αβ⊥D ．若l α∥，αβ∥，则l β【正确答案】C【分析】根据线面、面面之间的平行、垂直的判定和性质即可求解.【详解】对于选项A ：若l α∥，l β ，存在,αβ相交的情况，故该选项错误；对于选项B ：若αβ⊥，l α∥，存在l 在β内或l β∥或,l β相交的情况，故该选项错误；对于选项C ：若l α⊥，l β ，α、β是两个不同平面，则αβ⊥，故该选项正确；对于选项D ：若l α∥，αβ∥，存在l 在β内，故该选项错误.故选：C.14．在国庆阅兵中,某兵种A,B,C 三个方阵按一定次序通过主席台,若先后次序是随机排定的,则B 先于A,C 通过的概率为A ．16B ．13C ．12D ．23【正确答案】B将所有的情况枚举出来再分析即可.【详解】用(,,)A B C 表示,,A B C 通过主席台的次序,则所有可能的次序为(,,)A B C ,(,,)A C B ,(,,)B A C ,(,,)B C A ,(,,)C A B ,(,,)C B A ,共6种,其中B 先于A,C 通过的有(,,)B C A 和(,,)B A C ,共2种,故所求概率2163P ==.故选：B本题主要考查了古典概型的一般方法,根据枚举求解即可.属于基础题型.15．把黑、红、白3张纸牌分给甲、乙、丙三人，每人一张，则事件“甲分得红牌”与事件“乙分得红牌”是（）A ．对立事件B ．互斥但不对立事件C ．不可能事件D ．必然事件【正确答案】B【分析】利用互斥事件和对立事件的定义求解.【详解】解：把黑、红、白3张纸牌分给甲、乙、丙三人，每人一张，则事件“甲分得红牌”与事件“乙分得红牌”不会同时发生，则两者是互斥事件，但除了甲分得红牌，乙分得红牌，还有丙分得红牌，则两者不是对立事件，所以事件“甲分得红牌”与事件“乙分得红牌”是互斥但不对立事件，故选：B16．连掷两次骰子得到的点数分别为m 和n ，记向量(),a m n =与向量()1,1b =- 的夹角为θ，则0,2πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦的概率是（）A ．512B ．12C ．712D ．56【正确答案】C【分析】由0,2πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦，得出0a b m n ⋅=-≥ ，计算出基本事件的总数以及事件m n ≥所包含的基本事件数，然后利用古典概型的概率公式可计算出所求事件的概率.【详解】0,2πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦ ，0a b m n ∴⋅=-≥ ，即m n ≥，事件“0,2πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦”所包含的基本事件有：()1,1、()2,1、()2,2、()3,1、()3,2、()3,3、()4,1、()4,2、()4,3、()4,4、()5,1、()5,2、()5,3、()5,4、()5,5、()6,1、()6,2、()6,3、()6,4、()6,5、()6,6，共21个，所有的基本事件数为2636=，因此，事件“0,2πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦”的概率为2173612=.故选：C.本题考查利用古典概型的概率公式计算事件的概率，解题的关键就是求出总的基本事件数和所求事件所包含的基本事件数，考查计算能力，属于中等题.四、解答题17．如图所示，在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中，AB ＝AD ＝1，AA 1＝2，M 是棱CC 1的中点．证明：平面ABM ⊥平面A 1B 1M ．【正确答案】证明见解析【分析】通过长方体的几何性质证得11BM A B ⊥，通过计算证明证得1BM B M ⊥，由此证得BM ⊥平面11A B M ，从而证得平面ABM ⊥平面11A B M .【详解】由长方体的性质可知A 1B 1⊥平面BCC 1B 1，又BM ⊂平面BCC 1B 1，∴A 1B 1⊥BM ．又CC 1＝2，M 为CC 1的中点，∴C 1M ＝CM ＝1．在Rt △B 1C 1M 中，B 1M ==，同理BM =B 1B ＝2，∴B 1M 2+BM 2＝B 1B 2，从而BM ⊥B 1M ．又A 1B 1∩B 1M ＝B 1，∴BM ⊥平面A 1B 1M ，∵BM ⊂平面ABM ，∴平面ABM ⊥平面A 1B 1M ．本小题主要考查面面垂直的证明，考查空间想象能力和逻辑推理能力，属于中档题.18．如图，在三棱柱111ABC A B C -中，AC BC ⊥，1AB BB ⊥，12AC BC BB ===，D 为AB 的中点，且1CD DA ⊥．(1)求证：1BC ∥平面1C AD ；(2)求三棱锥11B A DC -的体积．【正确答案】(1)见解析；(2)43.【分析】（1）利用中位线的方法，结合线面平行的判定定理来证得1//BC 平面1C AD .（2）利用锥体体积公式，及等体积法计算出三棱锥11B A DC -的体积.【详解】（1）设11AC AC O ⋂=，所以O 是1AC 的中点，连接OD ，如图，由于D 是AB 的中点，所以1//OD BC ，由于1BC ⊄平面1C AD ,OD ⊂平面1C AD ，所以1//BC 平面1C AD .（2）由于AC BC =，所以CD AB ⊥，由于11,CD DA DA AB D ⊥⋂=，1,DAAB ⊂平面11ABB A ，所以CD ⊥平面11ABB A .由于AC BC ⊥，所以12AB CD AB ===因为1AB BB ⊥，所以11111122A B D S A B BB =⋅==△所以111111114333B A DC C A BD A B D V V CD S --==⋅=⨯=△.19．已知ABCD 是空间四边形，如图所示（M ，N ，E ，F 分别是AB 、AD 、BC 、CD 上的点）．(1)若直线MN 与直线EF 相交于点O ，证明B ，D ，O 三点共线；(2)若E ，N 为BC ，AD 的中点，6AB =，4DC =，2NE =，求异面直线AB 与DC 所成的角．【正确答案】(1)证明见解析(2)3arccos 4【分析】（1）根据点与线和点与面的位置关系推出O 是平面ABD 和CBD 的公共点，结合平面ABD ⋂平面CBD BD =，即可证明；（2）连接BD ，作BD 的中点G ，并连接GN ，GE ，利用中位线的性质可以得到异面直线AB 与DC 所成的角等于直线GE 与GN 所成角，再根据余弦定理即可求解.【详解】（1）因为M AB ∈，N AD ∈，AB ⊂平面ABD ，AD ⊂平面ABD ，所以MN ⊂平面ABD ，因为E CB ∈，F CD ∈，CB ⊂平面CBD ，CD ⊂平面ABD ，所以EF ⊂平面CBD ，由于直线MN 与直线EF 相交于点O ，即O MN ∈，O ∈平面ABD ，O EF ∈，O ∈平面CBD ，又有平面ABD ⋂平面CBD BD =，则O BD ∈，所以B ，D ，O 三点共线.（2）连接BD ，作BD 的中点G ，并连接GN ，GE ，如图所示：在ABD △中，点N ，G 分别是AD 和BD 的中点，且6AB =，所以GN AB ∥，且132GN AB ==，在CBD △中，点E ，G 分别是BC 和BD 的中点，且4CD =，所以GE CD ∥，且122GE ==，则异面直线AB 与DC 所成的角等于直线GE 与GN 所成角，即EGN ∠或EGN ∠的补角，又2EN =，由余弦定理得：2222222323cos 022234GE GN EN EGN GE GN +-+-∠==>⨯⨯⨯，故异面直线AB 与DC 所成的角为3arccos 4.20．小王、小李两位同学玩掷骰子(骰子质地均匀)游戏,规则:小王先掷一枚骰子,向上的点数记为x ;小李后掷一枚骰子,向上的点数记为y ,(1)在直角坐标系xOy 中,以(x ,y )为坐标的点共有几个?试求点(x ,y )落在直线x+y=7上的概率;(2)规定:若x+y ≥10,则小王赢；若x+y ≤4,则小李赢,其他情况不分输赢.试问这个游戏规则公平吗?请说明理由.【正确答案】(1)36个，概率为16；（2）公平．【分析】(1)根据题意判断为古典概型，所有的基本事件总数为36个，其中点(),x y 落在直线7x y +=上包含6种情况，故概率为P=61366=；(2)由题意，判断x+y ≥10和x+y ≤4的概率是否相等即可，根据古典概型概率公式求解即可．【详解】(1)因,x y 都可取1,2,3,4,5,6,故以(),x y 为坐标的点共有6×6=36个.记“点(),x y 落在直线7x y +=上”为事件A ,则事件A 包含的点有(1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(5,2),(6,1)，共6个,由古典概型概率公式可得事件A 的概率为P (A )=61366=.(2)记“x+y ≥10”为事件B ,“x+y ≤4”为事件C ,用数对(x ,y )表示x ,y 的取值.则事件B 包含的基本事件为(4,6),(5,5),(5,6),(6,4),(6,5),(6,6)，共6个数对;事件C 包含的基本事件为(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(3,1)，共6个数对.由(1)知基本事件总数为36个,所以P (B )=61366=，P (C )=61366=,所以小王、小李获胜的可能性相等,因此游戏规则是公平的.21．如图，在四棱锥V －ABCD 中，底面ABCD 是矩形，侧棱VA ⊥底面ABCD ，E 、F 、G 分别为VA 、VB 、BC 的中点．(1)求证：平面EFG ∥平面VCD ；(2)当二面角V －BC －A 、V －DC －A 分别为45°、30°时，求直线VB 与平面EFG 所成的角．【正确答案】(1)证明见详解(2)6【分析】（1）利用面面平行的判断证明即可.（2）根据向量法计算使用反三角函数表示即可.【详解】（1）如图所示：因为E 、F 、G 分别为VA 、VB 、BC 的中点，所以EF ∥AB ,且FG ∥AC .底面ABCD 是矩形,所以EF ∥DC ，又因为EF ⊄平面VCD ，DC ⊂平面VCD ,所以EF ∥平面VCD ，同理：FG ∥平面VCD ，又因为FG EF F = ,FG ⊂平面EFG ，EF ⊂平面EFG ，所以平面EFG ∥平面VCD（2）如图所示：以A 为空间直角坐标系原点，,,AD AB AV 为,,x y z 轴建立空间直角坐标系.由已知VBA ∠为二面角V －BC －A 所成的平面角，所以45VBA ︒∠=VDA ∠为二面角V －DC －A 所成的平面角，所以30VDA ︒∠=设2VA =，所以2AB =，AD =所以()0,0,0A ，()0,2,0B ，()0,0,2V ，()0,0,1E ，()0,1,1F，)2,0G ，设平面EFG 法向量为(),,m x y z =，因为)2,1EG =- ，()0,1,0EF =·0200·0m EG y z y m EF ⎧=+-=⎪⇒⎨=⎪=⎪⎩⎩，令x 0,3y z ==所以)m =u r，又因为()0,2,2VB =- ，记直线VB 与平面EFG 所成的角为α，所以sin cos ,4VB m VB m VB mα====⋅ ，直线VB 与平面EFG所成的角为arcsin 4.。

2024-2025学年北京市海淀区八一学校高二上学期12月月考数学试题一、单选题：本题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.直线3x−y +1=0的倾斜角为( )A. π6B. π3C. 2π3D. 5π62.已知圆的一条直径的端点分别是A (−1,0),B (3,−4)，则该圆的方程为( )A. (x +1)2+(y−2)2=8 B. (x−1)2+(y +2)2=32C. (x +1)2+(y−2)2=32D. (x−1)2+(y +2)2=83.两条平行线l 1:3x−4y−1=0与l 2：6x−8y−7=0间的距离为( )A. 12B. 35C. 65D. 14.在四面体OABC 中，AM =MB ,ON =2NC ,OA =a ,OB =b ,OC =c ，则NM =( )A. 12a +23b +12cB. −23a +12b +12cC. 23a +23b +12cD. 12a +12b−23c5.已知向量a ,b 是平面α内两个不相等的非零向量，非零向量c 在直线l 上，则“c ⋅a =0，且c ⋅b =0”是“l ⊥α”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6.两圆x 2+y 2−4x +2y +1=0与x 2+y 2+4x−4y−1=0的公切线有( )A. 1条B. 2条C. 3条D. 4条7.已知点A (−1,0)，且点B 是圆x 2+y 2=1上的动点，|AB |=3，则直线AB 的方程为( )A. y = 3x + 3或y =− 3x−3B. y =33x +33或y =−33x−33C. y =x +1或y =−x−1D. y = 2x + 2或y =− 2x−28.在《九章算术》中，将有三条棱互相平行且有一个面为梯形的五面体称为“羡除”，现有一个羡除如图所示，DA ⊥平面ABFE ，四边形ABFE ，CDEF 均为等腰梯形，AB//CD//EF ，AB =AD =8，EF =16，EF 到面ABCD 的距离为3，则这个羡除的体积是( )A. 128B. 120C. 112D. 1049.设直线l:3x−4y+m=0，圆C:(x−2)2+y2=8，若在直线l上存在一点M，使得过M的圆C的切线MP,MQ(P,Q为切点)满足∠PMQ=90∘，则m的取值范围是( )A. [−18,6]B. [−16,4]C. [−26,14]D. [−6,14]10.如图，在棱长为1的正方体ABCD−A1B1C1D1中，M,N分别为BD1,B1C1的中点，P为正方体ABCD−A1B1 C1D1表面上的动点.下列叙述正确的是( )A. 当点P在侧面AA1D1D上运动时，直线CN与平面BMP所成角的最大值为π2B. 当点P为棱A1B1的中点时，CN//平面BMPC. 当点P∉NC时，满足MP⊥平面NCP的点P共有2个D. 当点P在棱BB1上时，点P到平面CNM的距离的最小值为66二、填空题：本题共5小题，每小题5分，共25分。

辽宁省名校联盟2023年高二12月份联合考试数学（答案在最后）本试卷满分150分，考试时间120分钟.注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名､准考证号填写在答题卡上.2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.答非选择题时，将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回.一､选择题：本题共8小题，每小题5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.已知复数z 满足(3i)45i z =-，则z 的共轭复数为（）A.54i 33-- B.54i33-+ C.54i 33+ D.54i 33-2.抛物线24x y =-的准线方程是（）A.1y = B.1y =- C.2y = D.=2y -3.已知12112212,log 3,log 3a b c -===，则（）A.a b c >>B.a c b >>C.c a b>> D.c b a>>4.如图，在四面体A BCD -中，点O 为底面三角形BCD 的重心，P 为AO 的中点，设,AB a AC b ==，AD c = ，则BP 在基底{},,a b c下的有序实数组为（）A.211,,333⎛⎫--⎪⎝⎭B.211,,333⎛⎫-⎪⎝⎭C.511,,666⎛⎫--⎪⎝⎭D.511,,666⎛⎫-⎪⎝⎭5.已知()0,2π,θθ∈终边经过点()sin3,cos3，则θ=（）A.32π-B.32π+ C.332π- D.532π-6.设12,F F 分别是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左､右焦点，过点1F 的直线交C 于,M N 两点，若112MF F N = ，且27cos 9MNF ∠=，则C 的离心率为（）A.33B.63C.2D.27.有很多立体图形都体现了数学的对称美，其中半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体，半正多面体因其最早由阿基米德研究发现，故也被称作阿基米德体.如图，这是一个棱数为24的半正多面体，它的所有顶点都在同一个正方体的表面上，可以看成是由一个正方体截去八个一样的四面体所得.若E 为线段BC 的中点，且1DE DF ⋅=-，则该半正多面体外接球的表面积为（）A.4πB.8πC.16πD.24π8.十七世纪法国数学家皮埃尔•德•费马提出的一个著名的几何问题：“已知一个三角形，求作一点，使其与这个三角形的三个顶点的距离之和最小”.它的答案是：当三角形的三个角均小于2π3时，即该点与三角形的三个顶点的连线两两成角2π3；当三角形有一内角大于或等于2π3时，所求点为三角形最大内角的顶点，在费马问题中，所求点称为费马点.已知在ABC 中，2π,1,23C AC BC ===，CM 是ABC 的角平分线，交AB 于M ，满足若P 为AMC 的费马点，则·PA PM PM ⋅+ PC PA PC +⋅=（）A.35-B.25-C.23-D.13-二､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.已知定义域为R 的奇函数()f x 在()0,∞+单调递减，且()10f -=，则下列选项满足()0xf x >的是（）A.(),1-∞- B.()1,0- C.()0,1 D.()1,+∞10.函数()()sin 0,0,2πf x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>><⎪⎝⎭的部分图像如图所示，则下列结论正确的是（）A.点7,06π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 图像的对称中心B.直线512x π=是()f x 图像的对称轴C.()f x 的图像向右平移712π个单位长度得sin2y x =的图像D.()f x 在区间232,ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减11.已知直线:10l x y +-=截圆222:()0O x y r r +=>，点,M N 在圆O 上，且直线()():12130l m x m y m '++--=过定点P ，若PM PN ⊥，Q 为MN 的中点，则下列说法正确的是（）A.点P 坐标为()1,1B.当直线l 与直线l '平行时，2m =-C.动点Q 的轨迹是以11,22⎛⎫⎪⎝⎭为圆心，2为半径的圆D.MN 的取值范围为-12.在一个圆锥中，D 为圆锥的顶点，O 为圆锥底面圆的圆心，P 为线段DO 的中点，AE 为底面圆的直径，ABC 是底面圆的内接正三角形，3AD ==，则下列说法正确的是（）A.//BE 平面PACB.在圆锥的侧面上，点A 到DE 的中点的最短距离为2C.二面角B PC A --的余弦值为12D.记直线DO 与过点P 的平面α所成角为θ，当cos 0,3θ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭时，平面α与圆锥侧面的交线为椭圆或部分椭圆三､填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分.13.已知()()()0,0,0,3,2,4,0,5,1O A B -，若23OC AB =uuu r uu u r，则C 的坐标是__________.14.若函数()e 1xf x a =-+有两个零点，则实数a 的取值范围是__________.15.已知函数()πsin (0)6f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在区间π,π2⎛⎫ ⎪⎝⎭内不存在对称轴，则ω的最大值是__________.16.如图，已知直线1l 2,l A 是12,l l 之间的一个定点，点A 到12,l l 的距离分别为1,2,B 是直线2l 上一个动点，过点A 作AC AB ⊥，交直线1l 于点C ，平面内动点G 满足230GA GB GC ++=，则 GBC 面积的最小值是__________.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.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ，点A 在抛物线C 上，点()1,1B ，且满足43FB FA OF=-（O 为坐标原点）.（1）求C 的方程；（2）求AFB ∠的角平分线所在直线的方程.18.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个焦点为()1,0F ，且离心率为12.（1）求C 的方程；（2）过F 作直线l 与C 交于,M N 两点，O 为坐标原点，若627OMN S =，求l 的方程.19.如图，已知棱长为4的正方体1111,ABCD A B C D M -为11B D 的中点，E 为MC 的中点，F BC ∈，且EF 面11BB D D .（1）求证：,,,E F M B 四点共面，并确定点F 位置；（2）求异面直线1AA 与BM 之间的距离；（3）作出经过点,,A F M 的截面（不需说明理由，直接注明点的位置），并求出该截面的周长.20.在ABC 中，内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ，且满足π2sin 6a C b c ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭.（1）求A ；（2）若π4,4b B ==，点D 在线段BC 上且满足CD CB λ= ，当AD 取最小值时，求λ的值.21.如图①，在矩形ABCD 中，4,2,AB AD E ==为边CD 的中点.将ADE V 沿AE 翻折至PAE △，连接,PB PC ，得到四棱锥P ABCE -（如图②），M 为棱PB 的中点.（1）求证：CM 面PAE ，并求CM 的长；（2）若23PB =，棱AP 上存在动点F （除端点外），求直线BF 与面PEC 所成角的正弦值的取值范围.22.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为23（1）求C 的标准方程；（2）设不与渐近线平行的动直线l 与双曲线有且只有一个公共点P ，且与直线12x =相交于点Q ，试探究：在焦点所在的坐标轴上是否存在定点M，使得以PQ为直径的圆恒过点M？若存在，求出点M坐标；若不存在，请说明理由.辽宁省名校联盟2023年高二12月份联合考试数学本试卷满分150分，考试时间120分钟.注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名､准考证号填写在答题卡上.2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.答非选择题时，将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回.一､选择题：本题共8小题，每小题5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.已知复数z 满足(3i)45i z =-，则z 的共轭复数为（）A.54i 33-- B.54i33-+ C.54i 33+ D.54i 33-【答案】B 【解析】【分析】由复数的除法运算结合共轭复数的定义求得.【详解】由题得()245i i 45i 54i 3i 3i 33z --===--，所以z 的共轭复数为54i 33-+.故选：B.2.抛物线24x y =-的准线方程是（）A.1y =B.1y =- C.2y = D.=2y -【答案】A 【解析】【分析】结合抛物线的准线方程求解即可.【详解】由题知抛物线224x py y =-=-,所以2p =，故抛物线24x y =-的准线方程为12p y ==.故选：A.3.已知12112212,log 3,log 3a b c -===，则（）A.a b c >>B.a c b >>C.c a b >>D.c b a>>【答案】C 【解析】【分析】根据指数，对数相应的值可得12021a -<=<，12log 30b =<，121log 13c =>从而可求解.【详解】因为12021a -<=<，12log 30b =<，112211log l 132c og =>=所以b a c <<，故C 项正确，故选：C.4.如图，在四面体A BCD -中，点O 为底面三角形BCD 的重心，P 为AO 的中点，设,AB a AC b ==，AD c = ，则BP 在基底{},,a b c下的有序实数组为（）A.211,,333⎛⎫--⎪⎝⎭B.211,,333⎛⎫-⎪⎝⎭C.511,,666⎛⎫--⎪⎝⎭D.511,,666⎛⎫-⎪⎝⎭【答案】D 【解析】【分析】根据空间向量的线性运算即可求解.【详解】取CD 的中点E ，连接BE .由重心的性质可知23BO BE =，且,,B O E 三点共线.因为()()()1112222BE BC BD AC AB AD AB b a c =+=-+-=-+，所以()()211112,33222BO BE b a c BP BA BO AB BO==-+=+=-+()1115112223666a b a c a b c =-+⨯-+=-++ .所以BP 在基底{},,a b c 下的有序实数组为511,,666⎛⎫- ⎪⎝⎭.故选：D5.已知()0,2π,θθ∈终边经过点()sin3,cos3，则θ=（）A.32π-B.32π+ C.332π- D.532π-【答案】D 【解析】【分析】根据θ的终边经过点()sin 3,cos3，利用三角函数终边知识从而可求解【详解】由题意得πsin 3cos3π2tan tan 3πsin32cos 32θ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭===- ⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭，故π3π,Z 2k k θ=-+∈.又因为π3,π2⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以sin30,cos30><，所以3π,2π2θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以2k =，所以5π32θ=-，故D 项正确.故选:D.6.设12,F F 分别是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左､右焦点，过点1F 的直线交C 于,M N 两点，若112MF F N = ，且27cos 9MNF ∠=，则C 的离心率为（）A.33B.63C.22D.32【答案】A 【解析】【分析】设1F N m =，2MNF 中，由余弦定理得m 与a 的关系，12NF F △中，由余弦定理得c 与a 的关系，可求C 的离心率.【详解】如图，设1F N m =，则12,3MF m MN m ==.由椭圆定义可得2222,2MF a m F N a m =-=-，则在2MNF 中，由余弦定理得:()()22222222222||9(2)(22)647cos 262629MN F N MF m a m a m m am MNF MN F Nm a m m a m ∠+-+---+====⋅--，即2254368442m am am m +=-，解得2a m =，则123,22a a F N F N ==.在12NF F △中，由余弦定理得222212121212937232cos 2442293a a a a F F F N F N F N F N F NF a ∠=+-⋅=+-⋅⋅⋅=，又122F F c =，所以323a c =，所以离心率33c e a ==.故选：A.7.有很多立体图形都体现了数学的对称美，其中半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体，半正多面体因其最早由阿基米德研究发现，故也被称作阿基米德体.如图，这是一个棱数为24的半正多面体，它的所有顶点都在同一个正方体的表面上，可以看成是由一个正方体截去八个一样的四面体所得.若E 为线段BC 的中点，且1DE DF ⋅=-，则该半正多面体外接球的表面积为（）A.4πB.8πC.16πD.24π【答案】C 【解析】【分析】利用割补法将此多面体补成正方体，建立空间直角坐标系，根据几何关系，从而可求解.【详解】将半正多面体补成正方体，建立如图所示的空间直角坐标系.令正方体的棱长为2a ，则(,0,2),(0,,2),(,2,2),(2,2,),,,222a a B a a C a a D a a a F a a a E a ⎛⎫⎪⎝⎭，所以3(,0,),,,022a a DF a a DE ⎛⎫=-=--⎪⎝⎭ ，所以212a DE DF ⋅=-=-，解得a =，则正方体的棱长为.令该半正多面体外接球的半径为r ，即2,2r r ==，则外接球的表面积为16π.故C 项正确.故选：C.8.十七世纪法国数学家皮埃尔•德•费马提出的一个著名的几何问题：“已知一个三角形，求作一点，使其与这个三角形的三个顶点的距离之和最小”.它的答案是：当三角形的三个角均小于2π3时，即该点与三角形的三个顶点的连线两两成角2π3；当三角形有一内角大于或等于2π3时，所求点为三角形最大内角的顶点，在费马问题中，所求点称为费马点.已知在ABC 中，2π,1,23C AC BC ===，CM 是ABC 的角平分线，交AB 于M ，满足若P 为AMC 的费马点，则·PA PM PM ⋅+ PC PA PC +⋅=（）A.35-B.25-C.23-D.13-【答案】D 【解析】【分析】应用角平分线的性质及等面积法及数量积即可求解.【详解】在ABC 中，2π,1,23C AC BC ===，由CM 是ABC 的角平分线，交AB 于M ，设M 到两边的距离为d ，则||||AMC BMC S BC d S AC d ⋅==⋅21，故1111233226AMC ABC S S ==⨯⨯⨯⨯=.已知AMC 的三个内角均小于2π3，则点P 与AMC 的三个顶点的连线两两成角2π3，所以.12π12π12π||sin ||||sin ||||sin 232323AMCS PA PM PM PC PA PC =⋅+⋅+⋅(||||||||||||)46PA PM PM PC PA PC =⋅+⋅+⋅=，所以2||||||||||||3PA PM PM PC PA PC ⋅+⋅+⋅= ，所以PA PM PM PC PA PC⋅+⋅+⋅ 2π2π2π||||cos ||||cos ||||cos333PA PM PM PC PA PC =⋅+⋅+⋅ 1121(||||||||||||)2233PA PM PM PC PA PC =-⋅+⋅+⋅=-⨯=- .故选：D.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.已知定义域为R 的奇函数()f x 在()0,∞+单调递减，且()10f -=，则下列选项满足()0xf x >的是（）A.(),1-∞- B.()1,0- C.()0,1 D.()1,+∞【答案】BC 【解析】【分析】由0,0,0x x x <=>分类讨论，结合奇函数的性质求出不等式的解集，然后判断各选项．【详解】因为()f x 是定义域为R 的奇函数，且在()0,∞+单调递减，且()10f -=，所以()()110f f -=-=，且()()00,f f x =在(),0∞-上单调递减，所以当0x =时，()0xf x =，不满足题意；当0x <时，由()0xf x >，可得()0f x <，所以10x -<<；当0x >时，由()0xf x >，可得()0f x >，所以01x <<.综上，()0xf x >的解集为()()1,00,1-U .故选:BC .10.函数()()sin 0,0,2πf x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图像如图所示，则下列结论正确的是（）A.点7,06π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 图像的对称中心B.直线512x π=是()f x 图像的对称轴C.()f x 的图像向右平移712π个单位长度得sin2y x =的图像D.()f x 在区间232,ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减【答案】ABD 【解析】【分析】由图象结合五点法求出函数解析式，然后根据正弦函数性质进行检验．【详解】由题意可知311ππ1,4126A T ==-，解得πT =，所以2ππT ω==，解得2ω=.将π,06⎛⎫⎪⎝⎭代入()()sin 2f x x ϕ=+中，得πsin 206ϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭，解得π2π,Z 3k k ϕ=-∈，因为π2ϕ<，所以当0k =时，π3ϕ=-，所以()πsin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.对于A 项，7π7ππsin 20663f ⎛⎫⎛⎫=⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以点7π,06⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 图像的对称中心，故A 项正确；对于B 项，5π5ππ()sin(2)112123f =⨯-=，所以直线5π12x =是()f x 图像的对称轴，故B 项正确；对于C 项，()πsin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像向右平移7π12个单位长度得7ππsin 2123y x ⎡⎤⎛⎫=--= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦3πsin 2cos22x x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭的图像，故C 项错误；对于D 项，当π2π[,]23x ∈时，π2ππ2,π,π332x ⎡⎤⎡⎤-∈⊆⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦，所以()f x 在区间[π2,2π]3上单调递减，故D项正确.故选：ABD11.已知直线:10l x y +-=截圆222:()0O x y r r +=>，点,M N 在圆O 上，且直线()():12130l m x m y m '++--=过定点P ，若PM PN ⊥，Q 为MN 的中点，则下列说法正确的是（）A.点P 坐标为()1,1B.当直线l 与直线l '平行时，2m =-C.动点Q 的轨迹是以11,22⎛⎫⎪⎝⎭为圆心，2为半径的圆D.MN的取值范围为-【答案】ABD 【解析】【分析】由直线过定点的求法参变分离，即可列式求解得出定点判断A ；由两直线平行时斜率的关系列式得出m 判断B ，注意验证一下，避免两直线重合；通过圆弦长的几何求法列式得出半径r ，设出所求点(),Q x y ，因为直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出12PQ MN MQ ==，即可通过圆弦长的几何求法列式22222OMOQ MQ OQ PQ =+=+代入值化简得出轨迹方程，即可判断C ；通过圆上点到定点距离的范围求法得出PQ 的取值范围，即可通过2MN PQ =得出MN 的取值范围判断D.【详解】对于A ，因为直线()():12130l m x m y m '++--=，可化为()230x y m x y -++-=，由0230x y x y -=⎧⎨+-=⎩，解得11x y =⎧⎨=⎩，所以()():12130l m x m y m '++--=过定点()1,1P ，故A 正确；对于B ，当直线l 与直线l '平行时，因为直线:10l x y +-=的斜率为1-，所以直线l '的斜率也为1-时，则1211mm+=--，解得：2m =-，此时:3360l x y '--+=，即20x y +-=与直线:10l x y +-=平行，故B 项正确；对于C2=，则=，解得2r =，设MN 的中点为(),Q x y ，PM PN ⊥ ，Q 为MN 的中点，12PQ MN MQ ∴==， 点,M N 在圆O 上，2OM ∴=，OQ MN ⊥，22222OM OQ MQ OQ PQ ∴=+=+，即22224(1)(1)x y x y =++-+-，化简可得22113222x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以点Q 的轨迹是以11,22⎛⎫⎪⎝⎭为圆心，62为半径的圆，故C 错误；对于D ，点P 到圆心11,22⎛⎫ ⎪⎝⎭的距离为22，在圆22113222x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭内，PQ ∴的取值范围为22-+⎣⎦，2MN PQ= MN ∴的取值范围为，故D 项正确.故选：ABD.12.在一个圆锥中，D 为圆锥的顶点，O 为圆锥底面圆的圆心，P 为线段DO 的中点，AE 为底面圆的直径，ABC 是底面圆的内接正三角形，3AD ==，则下列说法正确的是（）A.//BE 平面PACB.在圆锥的侧面上，点A 到DE 的中点的最短距离为2C.二面角B PC A --的余弦值为12D.记直线DO 与过点P 的平面α所成角为θ，当cos 0,3θ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭时，平面α与圆锥侧面的交线为椭圆或部分椭圆【答案】BD 【解析】【分析】A 选项，假设//BE 平面PAC ，由线面平行的性质得到线线平行，但BE 不与AC 平行，所以假设不成立，A 错误；B 选项，将侧面铺平展开，在平面内得到最短距离；C 选项，先求出四面体-P ABC 为正四面体，作出辅助线，找到二面角B PC A --的平面角，利用余弦定理求出答案；D 选项，设圆锥的轴截面顶角2ADE β∠=，得到cos 3OD DE β==，根据余弦函数的单调性得到π2βθ<<，从而得到答案.【详解】对于A 项，假设//BE 平面PAC ，因为BE ⊂平面ABC ，平面PAC 平面ABC AC =，所以BE //AC ，由题意得BE 不与AC 平行，所以假设不成立，则BE 不平行平面PAC ，故A 项错误；对于B 项，将侧面铺平展开得3AD DE ==，因为3AD ==，所以AB =故2cos30ABAE ==︒，1AO =，底面圆周长2π12π⨯=，所以 πAE =，则π3ADE ∠=，所以点A 到DE 中点M 的最短距离为AM ，在等边三角形ADE 中，sin2π3AM AD ==，故B 项正确；对于C 项，因为3DE =，1AO =，则DO ==，所以12PO DO ==21PA =+=，同理PB PC ==，又AB BC AC ===，所以四面体-P ABC为正四面体，取PC 的中点Q ，连接,BQ AQ ，则BQ ⊥PC ，AQ ⊥PC ，则AQB ∠即为二面角B PC A --的大小，其中3602BQ AQ ==︒=，由余弦定理得222993144cos 3323222AQ BQ AB AQB AQ BQ +-+-∠===⋅⨯⨯，即二面角B PC A --的余弦值为13，故C 项错误；对于D 项，设圆锥的轴截面顶角2ADE β∠=，则22cos 3OD DE β==，由题意得π0,2θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，因为cos 0,3θ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭，所以cos cos θβ<，又cos y x =在π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递减，故π2βθ<<，此时平面α与圆锥侧面的交线为椭圆或部分椭圆，D 正确.故选：BD .【点睛】在空间中，用一个垂直于圆锥的轴的平面去截圆锥，截口曲线是一个圆，用一个不垂直轴的平面截圆锥，当截面与圆锥的轴的夹角α不同时，可以得到不同的截口曲线，设圆锥的轴截面半顶角为β，当βα<时，截口曲线为椭圆，当βα=时，截口曲线为抛物线，当βα>时，截口曲线为双曲线如图所示：三､填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分.13.已知()()()0,0,0,3,2,4,0,5,1O A B -，若23OC AB =uuu ruu ur ，则C 的坐标是__________.【答案】102,2,3⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】【分析】应用空间向量数乘即向量相等即可.【详解】因为()()()0,0,0,3,2,4,0,5,1O A B -，设(),,C x y z 则()3,3,5AB =- ，(,,)O y z C x =所以210(,,)2,2,33OC x y z AB ⎛⎫===- ⎪⎝⎭，则102,2,3x y z =-==，即102,2,3C ⎛⎫- ⎪⎝⎭.故答案为：102,2,3⎛⎫- ⎪⎝⎭14.若函数()e 1xf x a =-+有两个零点，则实数a 的取值范围是__________.【答案】()1,0-【解析】【分析】将问题转换成e 1xy =-与y b =的图像交点问题，数形结合得到答案.【详解】函数()e 1xf x a =-+有两个零点，即e 1xy =-与y a =-的图像有两个交点.令a b -=，作出e 1xy =-与y b =的大致图像如图所示，由图可知01b <<，则01a <-<，故实数a 的取值范围是()1,0-.故答案为：()1,0-15.已知函数()πsin (0)6f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在区间π,π2⎛⎫ ⎪⎝⎭内不存在对称轴，则ω的最大值是__________.【答案】53【解析】【分析】由正弦函数性质及已知条件建立不等式组即可【详解】因为π,π2x ⎛⎫∈⎪⎝⎭，且0ω>，所以πππππ2666x ωωω-<-<-，因为()f x 在区间π,π2⎛⎫⎪⎝⎭内不存在对称轴，所以()ππππ262,Z πππ1π62k k k ωω⎧-≥+⎪⎪∈⎨⎪-≤++⎪⎩，解得452,Z 33k k k ω+≤≤+∈，当1k =-时，203ω<≤；当0k =时，4533ω≤≤；当1k ≥时，不成立，即2450,,333ω⎛⎤⎡⎤∈⋃ ⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦，故答案为：53.16.如图，已知直线1l 2,l A 是12,l l 之间的一个定点，点A 到12,l l 的距离分别为1,2,B 是直线2l 上一个动点，过点A 作AC AB ⊥，交直线1l 于点C ，平面内动点G 满足230GA GB GC ++=，则 GBC 面积的最小值是__________.【答案】13【解析】【分析】取AC 的中点,M BC 的中点N ，先由平面向量运算得到20GM GN +=；表示出11113326GBC MBC ABC ABC S S S S ==⨯= ，再由几何关系得到21,cos sin AB AC θθ==，最后由三角函数二倍角公式和取值范围得到最值.【详解】由230GA GB GC ++= ，得220GA GC GB GC +++=.取AC 的中点,M BC 的中点N ，有20GM GN +=，则11113326GBC MBC ABC ABC S S S S ==⨯= .设π02BAD Ðq q 骣琪=<<琪桫，由于1DE l ⊥，2DE l ⊥，而AC AB ⊥，则π2EAC θ∠=-，由2AD =，1AE =，得21,cos sin AB AC θθ==，则122222cos sin sin2ABC S AB AC θθθ=⋅==≥ ，当且仅当π22θ=，即π4θ=时取等号，此时GCB △的面积的最小值为1163ABC S = .故答案为：13【点睛】本题考查平面向量和基本不等式的计算.取AC 的中点,M BC 的中点N ，先由平面向量运算得到20GM GN += ；表示出11113326GBC MBC ABCABC S S S S ==⨯= ，再由几何关系得到21,cos sin AB AC θθ==，最后由三角函数二倍角公式和取值范围得到最值.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.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ，点A 在抛物线C 上，点()1,1B ，且满足43FB FA OF=-（O 为坐标原点）.（1）求C 的方程；（2）求AFB ∠的角平分线所在直线的方程.【答案】（1）24y x =（2）330x y --=【解析】【分析】（1）利用向量关系求出点A 坐标，代入抛物线方程可得；（2）求出直线BF ，AF 的方程，设(),P x y 为AFB ∠的角平分线所在直线上任一点，利用点到直线的距离公式可得.【小问1详解】因为43FB FA OF =- ，所以33OF FB FA FB +=- ，所以3OB BA =，设(),A x y ，则()()31,11,1x y =--，解得()4,4A .因为点A 在C 上，所以2424p =⋅，所以2p =，所以24y x =.【小问2详解】由（1）知()1,0F ，所以直线BF 的方程为1x =，又43AF k =，所以直线AF 的方程为()413y x =-，即4340x y --=.由抛物线的图形知，AFB ∠的角平分线所在直线的斜率为正数.设(),P x y 为AFB ∠的角平分线所在直线上任一点，则有43415x y x --=-，若43455x y x --=-，得310x y +-=，其斜率为负，不合题意，舍去.所以43455x y x --=-+，即330x y --=，所以AFB ∠的角平分线所在直线的方程为330x y --=.18.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个焦点为()1,0F ，且离心率为12.（1）求C 的方程；（2）过F 作直线l 与C 交于,M N 两点，O 为坐标原点，若27OMN S =，求l 的方程.【答案】（1）22143x y +=（2）10x y +-=或10x y --=.【解析】【分析】（1））由离心率和焦点坐标即可求得C 的方程.（2）设出直线方程，将直线方程与椭圆方程联立，根据627OMN S =求出直线l 的方程.【小问1详解】由已知得1c =，离心率12c e a ==，得2222,3a b a c ==-=，则C 的方程为22143x y +=.【小问2详解】由题可知，若OMN 面积存在，则斜率不为0，所以设直线l 的方程为1,x my m =+显然存在，()()1122,,,M x y N x y ，联立221,431,x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去x 得()2234690m y my ++-=，因为直线l 过点F ，所以Δ0>显然成立，且12122269,3434m y y y y m m +=-=-++，因为121122OMNS OF y y =⋅-= .127==，化简得4218170m m --=，解得21m =或21718m =-（舍），所以直线l 的方程为10x y +-=或10x y --=.19.如图，已知棱长为4的正方体1111,ABCD A B C D M -为11B D 的中点，E 为MC 的中点，F BC ∈，且EF 面11BB D D .（1）求证：,,,E F M B 四点共面，并确定点F 位置；（2）求异面直线1AA 与BM 之间的距离；（3）作出经过点,,A F M 的截面（不需说明理由，直接注明点的位置），并求出该截面的周长.【答案】（1）F 为BC 的中点.证明见解析（2）22（3）截面位置见解析，45217+【解析】【分析】（1）由线面平行的性质定理得到四点共面，进而确定F 的位置；（2）证明1A M 同时垂直于两条异面直线，并求出长度即可；（3）在线段1111,A D B C 上分别取点,P Q ，使得111,1A P C Q ==，连接点,,,A F Q P ，画出四边形AFQP 即为所求，并求出周长.【小问1详解】证明：因为EF 面11,BB D D EF ⊂面CBM ，面CBM 面11BB D D MB =，所以EF MB ，所以,,,E F M B 四点共面.又EF MB ，所以F 为BC 的中点.【小问2详解】连接1A M ，因为1AA ⊥面11111,A B C D A M ⊂面1111D C B A ，所以11AA A M ⊥，因为1AA 1BB ，所以11A M BB ⊥，又1111111,A M B D BB B D B ⊥⋂=，所以1A M ⊥面11BB D D ，又BM ⊂面11BB D D ，所以1A M BM ⊥.所以线段1A M 即为异面直线1AA 与BM 之间的距离，易得12A M =即异面直线1AA 与BM 之间的距离为22.【小问3详解】如图，在线段1111,A D B C 上分别取点,P Q ，使得111,1A P C Q ==，连接点,,,A F Q P ，则四边形AFQP 即为所求.又AF PQ AP QF ======，所以该截面的周长为+20.在ABC 中，内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ，且满足π2sin 6a C b c ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭.（1）求A ；（2）若π4,4b B ==，点D 在线段BC 上且满足CD CB λ= ，当AD 取最小值时，求λ的值.【答案】（1）π3（2）336λ-=【解析】【分析】（1）根据题意，化简得到sin cos sin sin A C A C C =+，得到cos 1A A -=，求得π1sin 62A ⎛⎫-= ⎪⎝⎭，即可求解.（2）由正弦定理求得5π12a ACB ∠==，根据AD CB CA λ=- ，利用向量的线性运算法则和数量积的运算公式，结合二次函数的性质，即可求解.【小问1详解】由题得cos sin a C C b c +=+，由正弦定理得sin cos sin sin sin A C A C B C +=+，又由πA B C ++=，可得()sin sin B A C =+，所以()sin cos sin sin sin A C A C A C C +=++，sin cos sin sin A C A C C =+，因为()0,πC ∈，可得sin 0C >cos 1A A -=，即π1sin 62A ⎛⎫-= ⎪⎝⎭，因为()0,πA ∈，所以ππ5π,666A ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭，所以ππ66A -=，故π3A =，【小问2详解】在ABC 中，由正弦定理得sin sin b aABC BAC∠∠=2322=解得5π12a ACB ∠==，则5πππ232162cos cos()124622224=+=⋅-⋅=，因为AD CD CA CB CA λ=-=-，由余弦定理得2225π||24162241624cos12AD CB CA λλλλ=+-⋅=+-⋅⋅(222416242483164λλλλ=+-⋅=-+，所以当336λ-=时，AD 取到最小值.21.如图①，在矩形ABCD 中，4,2,AB AD E ==为边CD 的中点.将ADE V 沿AE 翻折至PAE △，连接,PB PC ，得到四棱锥P ABCE -（如图②），M 为棱PB 的中点.（1）求证：CM 面PAE ，并求CM 的长；（2）若PB =，棱AP 上存在动点F （除端点外），求直线BF 与面PEC 所成角的正弦值的取值范围.【答案】（1）CM =，证明见解析（2）20,3⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭【解析】【分析】（1）利用线面平行即可求证，然后利用勾股定理可求出CM 的长；（2）建立空间直角坐标系，用向量法求解直线与平面的夹角，并结合函数性质，从而求解.【小问1详解】证明：取PA 的中点N ，连接,EN MN ，如下图，因为,M N 分别为,PB PA 的中点，所以MN AB 且12MN AB =.又EC AB 且12EC AB =，所以EC MN ，EC MN =，所以四边形CMNE 为平行四边形，所以CM EN .因为CM ⊄平面,PAE EN ⊂平面PAE ，所以CM 平面PAE .在Rt PEN中，EN ===，所以CM EN ==.【小问2详解】取EA 的中点Q ，连接,PQ BQ，易得PQ =在QAB中，45,QAB BQ ∠==，且PB =，则222PQ QB PB +=，即PQ QB ⊥.因为,,,PQ EA EA QB Q EA QB ⊥⋂=⊂面ABCE ，所以PQ ⊥面ABCE .取AB 的中点G ，连接EG ，则EG EC ⊥，以E 为原点，,,EG EC QP方向分别为,,x y z轴的正方向，建立如上图所示的空间直角坐标系，(0,0,0),(2,2,0),(2,2,0),(0,2,0),(1,1,0),(1,E A B C Q P ---，设(),,,(01)F x y z AF AP λλ=<<，则有()(2,2,x y z λ-+=-，所以()()2,,,F BF λλλλ--=--.因为()(0,2,0,1,EC EP ==-，设平面PEC 的一个法向量(),,n a b c = ，则200EC n b EP n a b ⎧⋅==⎪⎨⋅=-+=⎪⎩取a =1)n =- .设BF 与平面PEC 所成角为θ，则sin BF n BF n θ⋅===⋅3=.设11t λ=>，所以sin 3θ=，因为2213421224t t t ⎛⎫-+=-+ ⎪⎝⎭，因为1t >，所以24213t t -+>，0,3⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭，所以sin 0,3θ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭.即BF 与平面PEC所成角的正弦值的取值范围为0,3⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭.22.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2（1）求C 的标准方程；（2）设不与渐近线平行的动直线l 与双曲线有且只有一个公共点P ，且与直线12x =相交于点Q ，试探究：在焦点所在的坐标轴上是否存在定点M ，使得以PQ 为直径的圆恒过点M ？若存在，求出点M 坐标；若不存在，请说明理由.【答案】（1）2213y x -=（2）存在定点M ，坐标为()2,0M .【解析】【分析】（1）根据双曲线的几何性质即可求解，（2）联立直线与双曲线方程，利用判别式为0得2230k m -+=，进而可得,P Q 坐标，即可根据向量垂直的坐标关系代入求解.【小问1详解】由题可得渐近线方程为by x a=±，即0bx ay ±=，则右焦点F到渐近线的距离为b ==，又2222,===+ce c a b a，所以223,1b a ==，所以C 的标准方程为2213y x -=.【小问2详解】由题可得直线的斜率显然存在且k ≠，设直线l 的方程为y kx m =+，则11,22Q k m ⎛⎫+⎪⎝⎭，联立22,1,3y kx m y x =+⎧⎪⎨-=⎪⎩消去y 整理得()2223230k x kmx m ----=，由设直线l 与双曲线有且只有一个公共点P且k ≠，可知()()2222Δ44330k m k m=----=，即2230k m -+=.令()11,P x y ，则123km kx k m==--，代入直线方程得213k y m m m =-+=-，即3,k P m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭.假设以PQ 为直径的圆上存在定点M ，令()0,0M x ，则0MP MQ ⋅=，即00113022k x x k m m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-++--⋅= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭恒成立，即00011330222k k x x x m m ⎛⎫⎛⎫-+--⋅-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以()200013202kx x x m --+-=，令2001302x x --=且020x -=，则02x =当02x =时恒成立，所以在焦点所在的坐标轴上存在定点M ，坐标为()2,0M .【点睛】方法点睛：圆锥曲线中定点问题的两种解法（1）引进参数法：先引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量，再研究变化的量与参数何时没有关系，找到定点.（2）特殊到一般法：先根据动点或动线的特殊情况探索出定点，再证明该定点与变量无关.技巧：若直线方程为()00y y k x x -=-,则直线过定点()00,x y ;若直线方程为y kx b =+(b 为定值),则直线过定点()0,.b。

2023-2024学年上海市高二上册12月月考数学试题一、填空题1．已知等比数列}{n a 中，12452,16a a a a +=+=，则}{n a 的公比为__．【正确答案】2【分析】设公比为q ，再根据题意作商即可得解.【详解】设公比为q ，则345128a a q a a +==+，所以2q =.故答案为.22．已知直棱柱的底面周长为12，高为4，则这个棱柱的侧面积等于___________.【正确答案】48【分析】根据直棱柱的侧面积公式直接求解即可【详解】因为直棱柱的底面周长为12，高为4，所以这个棱柱的侧面积为12448⨯=，故483．直线0mx y -=与直线220x my --=平行，则m 的值是__________．【正确答案】【分析】利用直线的平行条件即得.【详解】∵直线0mx y -=与直线220x my --=平行，∴122m m -=≠--，∴m =故答案为.m =4．经过两直线2x +y -1=0与x -y -2=0的交点，且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是___________．【正确答案】x +y =0或x -y -2=0【分析】先求解两直线的交点坐标，再运用截距式求解直线的方程可得出结果.【详解】解：联立两直线方程可得：21020x y x y +-=⎧⎨--=⎩，解得11x y =⎧⎨=-⎩，可得两条直线交点P （1，-1）．①直线经过原点时，可得直线方程为y =-x ；②直线不经过原点时，设直线方程为1x y a a+=-，把交点P （1，-1）代入可得111a a-+=-，解得a =2．所以直线的方程为x -y-2=0．综上直线方程为：x +y =0或x -y -2=0．故x +y =0或x -y -2=0．5．我国南北朝时期的数学家祖暅提出了一个原理“幂势既同，则积不容异”，即夹在两个平行平面之间的两个几何体，被平行于这两个平面的任意平面所截，如果截得的两个截面的面积总相等，那么这两个几何体的体积相等.现有某几何体和一个圆锥满足祖暅原理的条件，若该圆锥的侧面展开图是一个半径为2的半圆，则该几何体的体积为________.【分析】根据圆锥的侧面展开图是一个半径为2的半圆，由22r l πππ==，求得底面半径，进而得到高，再利用锥体的体积公式求解.【详解】设圆锥的母线长为l ，高为h ，底面半径为r ，因为圆锥的侧面展开图是一个半径为2的半圆，所以22r l πππ==，解得1r =，所以h =所以圆锥的体积为：1133V Sh π==⨯⨯，故36．如果二面角l αβ--的平面角是锐角，空间一点Р到平面α、β和棱l 的距离分别为、4和l αβ--的大小为_______________.【正确答案】75 或15【分析】分点P 在二面角l αβ--的内部和外部，利用二面角的定义求解.【详解】当点P 在二面角l αβ--的内部，如图所示：,,PA PB PC l αβ⊥⊥⊥，A ，C ，B ，P 四点共面，ACB ∠是二面角的平面角，因为Р到平面α、β和棱l 的距离分别为、4和所以1sin ,sin2ACP BCP ∠=∠=所以30,45ACP BCP ∠=∠= ，则453075ACB BCP ACP ∠=∠+∠=+= ；当点P 在二面角l αβ--的外部，如图所示：,,PA PB PC l αβ⊥⊥⊥，A ，C ，B ，P 四点共面，ACB ∠是二面角的平面角，因为Р到平面α、β和棱l 的距离分别为、4和所以所以1sin ,sin2ACP BCP ∠=∠=所以30,45ACP BCP ∠=∠= ，30,45ACP BCP ∠=∠= ，则453015ACB BCP ACP ∠=∠-∠=-= .故75 或157．已知圆台的上、下底面半径分别为2和5，圆台的高为3，则此圆台的体积为__．【正确答案】39π【分析】由圆台的体积公式代入求解即可.【详解】由题意知，122,5,3r r h ===，则()()22121211ππ42510339π33V r r r r h =++⨯=++⨯=.故答案为.39π8．如图，是一个正方体的平面展开图，在这个正方体中，①BM 与ED 是异面直线；②CN 与BE 平行；③CN 与BM 成60 角④DM 与BN 垂直，请写出正确结论的个数为__个．【正确答案】4【分析】画出该平面展开图合起来后的正方体后，逐项判断.【详解】解：该平面展开图合起来后的正方体，如图所示：由图形得BM 与ED 是异面直线，故①正确；CN 与BE 平行，故②正确；连接EM ，则BEM △为等边三角形，所以BE 与BM 所成角为60︒，因为//CN BE ，所以CN 与BM 成60︒角，故③正确；对于④，连接CN ，BC ⊥平面CDNM ，DM ⊂平面CDNM ，所以BC DM ⊥，又DM CN ⊥，,,CN BC C CN BC ⋂=⊂面BCN ，所以DM ⊥平面BCN ，BN ⊂平面BCN ，所以DM BN ⊥，故④正确.所以正确结论的个数是4个.故49．若圆222:()0O x y r r +=>上恰有相异两点到直线40x y --=2r 的取值范围是__．【正确答案】(2,32【分析】计算圆心到直线的距离为22||2<d r -.【详解】圆心(0,0)到直线40x y --=的距离d =因为圆上恰有相异两点到直线40x y --=，所以||d r -即||r r <<故10．过点1,12⎛⎫- ⎪⎝⎭的直线l 满足原点到它的距离最大，则直线l 的一般式方程为___________.【正确答案】2450x y --=【分析】过O 作OB l ⊥于B ，连接OA ，可得直角三角形AOB 中OB OA <，从而得到当OA l ⊥时，原点O 到直线l 的距离最大，利用垂直，求出l 的斜率，从而得到l 的方程.【详解】设点1,12A ⎛⎫- ⎪⎝⎭，过坐标系原点O 作OB l ⊥于B ，连接OA ，则OB 为原点O 到直线l 的距离，在直角三角形AOB 中，OA 为斜边，所以有OB OA <，所以当OA l ⊥时，原点O 到直线l 的距离最大，而1212OA k -==-，所以12l k =，所以l 的直线方程为11122y x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭，整理得：2450x y --=本题考查根据点到直线的距离求斜率，点斜式写直线方程，属于简单题.11．已知P 是直线34130x y ++=上的动点，PA ，PB 是圆()()22111x y -+-=的切线，A ，B 是切点，C 是圆心，那么四边形PACB 面积的最小值是________．15【分析】将四边形面积的最小时，等价于圆心C 到直线34130x y ++=的距离最小，求出最小距离，进而利用三角形面积公式求出最小面积.【详解】解：由题意知，A ，B 是切点，是圆心()1,1C ，且圆的半径为1所以221PB PA PC ==-四边形PACB 面积为：221212S PB r PC =⨯⋅=-所以当PC 取最小值时，S 取最小值由点P 在直线上运动可知，当PC 与直线34130x y ++=垂直时PC 取最小值此时PC 为圆心C 到直线34130x y ++=的距离即22314113434PC ⨯+⨯+==+故四边形PACB 最小面积为：224115S =-=故答案为15关键点睛：本题的关键是将面积的最值转化为点到直线上点的距离的最值，进而转化为点到直线的距离.12．我们将函数图象绕原点逆时针旋转()02θθπ≤≤后仍为函数图象的函数称为JP 函数，θ为其旋转角，若函数02y x ⎫=≤⎪⎪⎭为JP 函数，则其旋转角θ所有可取值的集合为___________【正确答案】2350,,,22323πππππ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦【分析】由解析式可知原函数图象为圆弧AB ，根据函数的定义可知若旋转后不再是函数，则必存在垂直于x 轴的切线，且切点异于弧AB 端点,A B ，通过图形进行分析可得结果.【详解】02y x ⎫=≤≤⎪⎪⎭为如图所示的一段圆弧AB ，其所对圆心角6AOB π∠=，若该函数图象绕原点逆时针旋转θ后不再是函数，则其旋转后的图象必存在垂直于x 轴的切线，且切点异于弧AB 端点,A B ，由图象可知：若6COD π∠=，则当A 点自C 向D 运动（不包含,C D ）时，图象存在垂直于x 轴的切线，此时2,23ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭；若6EOF π∠=，则当A 点自E 向F 运动（不包含,E F ）时，图象存在垂直于x 轴的切线，此时35,23ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭；∴若函数0y x =≤⎭为JP 函数，其旋转角()02θθπ≤≤所有可能值的集合为.2350,,,22323πππππ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦故答案为.2350,,,22323πππππ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦13．设10x y -+=，求d =__．【正确答案】【分析】根据d 的表达式可知，其几何意义表示直线10x y -+=上一点(),P x y 到点()3,5A -和点()2,15B -的距离之和，根据“将军饮马”模型求解即可.【详解】根据题意可得d ，表示直线10x y -+=上一点(),P x y 到点()3,5A -和点()2,15B -的距离之和，点A 关于直线10x y -+=的对称点为(),C a b ，则满足513351022b a a b -⎧=-⎪⎪+⎨-+⎪-+=⎪⎩解得4,2a b ==-；所以点A 关于直线10x y -+=的对称点为()4,2C -，如下图所示：则PA PB PB PC BC+=+≥所以()min PA PB BC +==.故14．若,xy R ∈的最小值为___________.【分析】根据题意并结合两点间的距离公式，将原不等式转化为PA QB PQ =++，其中(),0P x 是x 轴上的动点，()0,Q y 是y 轴上的动点，()1,1A ，()1,2B 是定点，根据距离的几何意义和对称关系，可知当A '、P 、Q 、B '四点共线时，PA QB PQ ++取得最小值，则()min PA QB PQ A B ''++=，最后利用两点间的距离公式即可求得结果.根据两点间的距离公式可知，表示点(),0P x 到点()1,1A 的距离，表示点()0,Q y 到点()1,2B 的距离，表示点(),0P x 到点()0,Q y 的距离，其中(),0P x 是x 轴上的动点，()0,Q y 是y 轴上的动点，()1,1A ，()1,2B 是定点，PA QB PQ =++，如图，作A 关于x 轴的对称点()1,1A '-，B 关于y 轴的对称点()1,2B '-，的最小值，则需求PA QB PQ ++的最小值，可知当A '、P 、Q 、B '四点共线时，PA QB PQ ++取得最小值，即()min PA QB PQA B ''++==，故答案为二、单选题15．设29n a n =-，则当数列{an }的前n 项和取得最小值时，n 的值为（）A ．4B ．5C ．4或5D ．5或6【正确答案】A 【分析】结合等差数列的性质得到100n n a a +≤⎧⎨≥⎩，解不等式组即可求出结果.【详解】由100n n a a +≤⎧⎨≥⎩，即()2902190n n -≤⎧⎨+-≥⎩，解得7922n ≤≤，因为n N *∈,故4n =.故选：A.16．已知三条不同的直线a ，b ，c ，两个不同的平面α，β，则下列说法错误的是（）A ．若a α⊥，//αβ，a b ⊥r r ，则b β//或b β⊂B ．若a α⊥，b β⊥，//αβ，则a b⊥r r C ．若a α⊥，b β⊥，αβ⊥，则a b⊥r r D ．若a α⊥，⋂=c αβ，//b c ，则a b⊥r r 【正确答案】B【分析】根据线面位置关系逐项判断即可得出答案.【详解】选项A 中，//a ααβ⊥，，可得a β⊥，又//a b b β⊥∴或b β⊂，选项A 正确；选项B 中，//a a ααββ⊥∴⊥，，又b β⊥，则//a b ，选项B 错误；选项C 中，//a a ααββ⊥⊥∴，或a β⊂，又b β⊥//a β∴时，a b ⊥；a β⊂时，a b ⊥，选项C 正确；选项D 中，a c a c ααβ⊥⋂=∴⊥，，又//b c a b ∴⊥，选项D 正确故选：B.17．阿波罗尼斯是古希腊著名数学家，与欧几里得、阿基米德被称为亚历山大时期数学三巨匠，他对圆锥曲线有深刻而系统的研究，阿波罗尼斯圆就是他的研究成果之一，指的是：已知动点M 与两个定点A ，B 的距离之比为λ（0λ>，且1λ≠），那么点M 的轨迹就是阿波罗尼斯圆.若平面内两定点A ，B 间的距离为2，动点P满足PA PB=22PA PB +的最大值为（）A．16+B．8+C．7+D．3【正确答案】A【分析】设()()1,0,1,0A B -，(),P x y ，由PA PB=可得点P 的轨迹为以()2,0为圆心，的圆，又()222221PA PB x y +=++，其中22x y +可看作圆()2223x y -+=上的点(),x y 到原点()0,0的距离的平方，从而根据圆的性质即可求解.【详解】解：由题意，设()()1,0,1,0A B -，(),P x y ，因为PA PB==，即()2223x y-+=，所以点P 的轨迹为以()2,0因为()()()222222221121x y x y x y PA PB =++++-+=++，其中22x y +可看作圆()2223x y -+=上的点(),x y 到原点()0,0的距离的平方，所以()(222max27x y +==+，所以()22max21168x y ⎡⎤++=+⎣⎦22PA PB +的最大值为16+故选：A.18．已知长方体1111ABCD A B C D -的外接球O 的体积为323π，其中12BB =，则三棱锥O ABC -的体积的最大值为（）A ．1B ．3C ．2D ．4【正确答案】A【分析】设,AB a AD b ==，根据长方体1111ABCD A B C D -的外接球O 的体积和12BB =，可求得外接球的半径2R =，根据基本不等式求得ABC S 的最大值，再代入三棱锥的体积公式，即可得到答案；【详解】设,AB a AD b ==，∵长方体1111ABCD A B C D -的外接球O 的体积为323π，12BB =，∴外接球O 的半径2R =，∴22416a b ++=，∴2212a b +=，∴2262a b ab +≤=，∵O 到平面ABC 的距离1112d BB ==，132ABC S ab =≤ ，∴三棱锥O ABC -的体积1131133ABC V S d =⨯⨯≤⨯⨯= ．∴三棱锥O ABC -的体积的最大值为1．故选：A ．19．如图，矩形ABCD 中，M 为BC 的中点，1AB BM ==，将ABM 沿直线AM 翻折成AB M '（B '不在平面AMCD 内），连结B D '，N 为B D '的中点，则在翻折过程中，下列说法中正确的个数是（）①//CN 平面AB M '；②存在某个位置，使得CN AD ⊥；③线段CN 长度为定值；④当三棱锥B AMD '-的体积最大时，三棱锥B AMD '-的外接球的表面积是4π.A ．1B ．2C ．3D ．4【正确答案】C【分析】取AB '中点，利用线线平行推出线面平行可判断①；假设垂直，得到AB AD '<不成立，可判断②；由①知//CN MN '，且CN MN '=，可判断③；当平面B AM '⊥平面AMD 时，三棱锥B AMD '-体积最大，此时AD 中点为外接球球心，可判断④.【详解】对于①，取AB '的中点N '，连接NN '，则1////,2NN AD CM NN AD CM ''==，所以四边形N MCN '为平行四边形，所以//CN MN '，又MN '⊂平面AB M '，CN ⊄平面AB M '，即//CN 平面AB M '，故①正确；对于②，假设存在某个位置，使得CN AD ⊥，又,AD CD CN CD C ⊥= ，,CN CD ⊂平面CDN ，所以AD ⊥平面CDN ，又DN ⊂平面CDN ，所以AD ⊥DN ，即222AB AD DB ''=+，因为1,2,AB AD AB AD ''==<，所以不可能，故②错误；对于③，由①得CN MN '=，因为AB B M ''⊥，1AB B M ''==，所以2215122MN ⎛⎫'=+ ⎪⎝⎭为定值，所以CN 长度为定值，故③正确；对于④，取AD 的中点H ，当三棱锥B AMD '-的体积最大时，此时平面B AM '⊥平面AMD ，因为MD AM ⊥，MD ⊂平面AMD ，平面B AM ' 平面AMD AM =，所以MD ⊥平面B AM '，又AB '⊂平面B AM '，所以AB MD '⊥，又,B AB M M MD M B '''⊥= ，,D B M M '⊂平面B MD '，所以AB '⊥平面B MD '，B D '⊂平面B MD '，所以A B D B ''⊥，所以H 即为三棱锥B AMD '-的外接球球心，又1HA =，所以外接球的表面积是24π14π⨯=，故④正确.故选：C 三、解答题20．已知等差数列{}n a 中，1479,0a a a =+=.(1)求数列{}n a 的通项公式；(2)当n 为何值时，数列{}n a 的前n 项和取得最大值？【正确答案】(1)()112n a n n N *=-∈(2)5n =【分析】（1）结合等差数列的通项公式，求出公差，进而可以求出结果；（2）求出数列{}n a 的前n 项和，结合二次函数的性质即可求出结果.【详解】（1）由1479,0a a a =+=，得11360a d a d +++=，解得2d =-，()()11921112n a a n d n n =+-=--=-，所以数列{}n a 的通项公式()112n a n n N *=-∈.（2）19,2a d ==-，()()()22192105252n n n S n n n n -=+⨯-=-+=--+，∴当5n =时，n S 取得最大值.21．在四棱锥P –ABCD 中，底面ABCD 是边长为6的正方形，PD ⊥平面ABCD ，PD =8．(1)求异面直线PB 与DC 所成角的正切值；(2)求PA 与平面PBD 所成角的正弦值．【正确答案】(1)53(2)10【分析】(1)由//AB CD 可知PBA ∠就是异面直线PB 与DC 所成的角，利用线面垂直的判定定理可得AB ⊥平面PDA ，根据线面垂直的性质可得AB PA ⊥，进而求出tan PBA ∠即可；(2)连接AC ，与BD 交于点O ，连接PO ，利用线面垂直的判定定理可得AC ⊥平面PBD ，进而可知APO ∠为PA 与平面PBD 所成的角，求出AO 即可得出结果.【详解】（1）由题意知，//AB CD ，所以PBA ∠就是异面直线PB 与DC 所成的角，因为PD ⊥平面ABCD ，AB ⊂平面ABCD ，所以AB PD ⊥，又AB AD ⊥，=PD AD D ⋂，所以AB ⊥平面PDA ，而PA ⊂平面PDA ，所以AB PA ⊥.在Rt PAB 中，106PA AB ===，，所以5tan 3PA PBA AB ∠==，即异面直线PB 与DC 所成的角的正切值为53；（2）连接AC ，与BD 交于点O ，连接PO ，由PD ⊥平面ABCD ，得PD AC ⊥，PD AD ⊥，因为底面ABCD 为边长为6的正方形，所以BD AC ⊥，AC =，又BD PD D PDBD =⊂ ，、平面PBD ，所以AC ⊥平面PBD ，所以PA 在平面PAD 内的射影为PO ，APO ∠为PA 与平面PBD 所成的角，又PD =8，AD =6，所以PA =10，12AO AC ==所以在Rt APO 中，sin AO APO PA ∠==即PA 与平面PBD22．已知直线l 的方程为()()()14232140m x m y m +--+-=.(1)证明：无论m 为何值，直线l 恒过定点，并求出定点的坐标；(2)若直线l 与x 、y 轴的正半轴分别交于A ，B 两点，O 为坐标原点，是否存在直线l 使得ABO 的面积为9.若存在，求出直线l 的方程；若不存，请说明理由.【正确答案】(1)证明见解析；()2,2(2)存在，2211660x y +-=或922660x y +-=【分析】（1）在直线的方程中，先分离参数，再令参数的系数等于零，求得x 、y 的值，可得直线经过定点的坐标.（2）求出A 、B 的坐标，根据ABO 的面积为9，求出m 的值，可得结论.【详解】（1）直线l 的方程为()()()14232140m x m y m +--+-=，即()()4314220m x y x y +-+-+=，令43140x y +-=，可得220x y -+=，求得2x =，2y =，可得该直线一定经过43140x y +-=和220x y -+=的交点()2,2.（2）若直线l 与x 、y 轴的正半轴分别交于A ，B 两点，O 为坐标原点，则142,014m A m -⎛⎫ ⎪+⎝⎭、1420,32m B m -⎛⎫⎪-⎝⎭，且142014m m ->+，142032m m ->-，∴14m <-，或23m >.则ABO 的面积为1142142921432m m m m --⨯⨯=+-，即()()()227194132m m m ⨯-+-=，即21017200m m --=，∴52m =，或45m =-.故存在直线l 满足条件，且满足条件的出直线l 的方程为2211660x y +-=，或922660x y +-=.23．如图，几何体Ω为一个圆柱和圆锥的组合体，圆锥的底面和圆柱的一个底面重合，圆锥的顶点为P ，圆柱的上、下底面的圆心分别为1O 、2O ，且该几何体有半径为1的外接球（即圆锥的项点与底面圆周在球面上，且圆柱的底面圆周也在球面上），外接球球心为O ．(1)Ω的体积；(2)若112:1:3PO O O =，求几何体Ω的表面积．【正确答案】(1)78π(2)6425+【分析】（1）分别计算圆锥的体积与圆柱的体积，体积和即为所求；（2）根据比例关系，可分别求出圆锥与圆柱的高及底面半径，再利用表面积公式即可求解.【详解】（1）如图可知，过P 、1O 、2O 的截面为五边形ABCPD ，其中四边形ABCD 为矩形，三角形CPD 为等腰三角形，PC PD=在直角1OO D 中，1OD =，12O D =，则112OO =故圆锥的底面半径为2，高为111122O P =-=，其体积为2113228ππ⎛⨯⨯= ⎝⎭圆柱的底面半径为2，高为122112O O =⨯=，其体积为23124ππ⎛⨯= ⎝⎭所以几何体Ω的体积为37488πππ+=（2）若112:1:3PO O O =，设122O O h =，则123h PO =，故213h h +=，35h ∴=在直角1OO D 中，1OD =，135OO =，则154O D ==故圆锥的底面半径为45，高为125O P =5=，圆锥的侧面积为45525ππ⨯⨯=圆柱的底面半径为45，高为1265O O =，其侧面积为464825525ππ⨯⨯=所以几何体Ω2484255π⎛⎫++⨯= ⎪⎝⎭24．已知圆C 的圆心C 为（0，1），且圆C 与直线260x y -+=相切．(1)求圆C 的方程；(2)圆C 与x 轴交于A ，B 两点，若一条动直线l ：x ＝x 0交圆于M ，N 两点，记圆心到直线AM 的距离为d ．（ⅰ）当x 0＝1时，求dBN的值．（ⅱ）当﹣2＜x 0＜2时，试问dBN是否为定值，并说明理由．【正确答案】(1)()2215x y +-=(2)（ⅰ）12；（ⅱ）d BN为定值12，理由见解析【分析】（1）求出圆心到直线的距离，则圆C 的方程可求；（2）（ⅰ）当x 0＝1时，可得直线l ：x ＝1，与圆的方程联立求得M 、N 的坐标，写出AM 的方程，求出圆心到直线AM 的距离d ，再求出|BN |，则答案可求；（ⅱ）联立直线与圆的方程，求得M 、N 的坐标，写出AM 的方程，求出圆心到直线AM 的距离d ，再求出|BN |，整理即可求得dBN为定值12．【详解】（1）圆C 的半径r ==则圆C 的方程为()2215x y +-=；（2）（ⅰ）由()2215x y +-=，取y ＝0，可得2x =±．∴A （﹣2，0），B （2，0），圆C 与动直线l ：0x x =交于M ，N 两点，则2200(1)51x y x x x ⎧+-=⎪=⎨⎪=⎩，解得13x y =⎧⎨=⎩或11x y =⎧⎨=-⎩，∴M （1，3），N （1，﹣1），则直线AM 的方程y ﹣0()()3212x =+--，即20x y -+=．圆心到直线AM 的距离d ==|BN|==∴122d BN ==；（ⅱ）由圆C 与动直线l ：0x x =交于M ，N 两点，设M （x 0，y 1），N （x 0，y 2），联立220(1)5x y x x ⎧+-=⎨=⎩，解得M（01x ，，N（01x ，，∴直线AM：)02y x =+．圆心（0，1）到直线AM 的距离d =．|BN|==则12d BN =．∴d BN为定值12．。

青岛二中2023-2024学年第一学期12月份阶段练习高二试题（数学）时间：120分钟 满分：150分一、选择题：本题共8小题，每小题5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. 若直线1l ：210x my ++=与直线2l：2102m x y -+=垂直，则实数m 的值为（ ）A. 0B. 12-或0 C. 0或12D.122. 与椭圆C ：221156x y +=共焦点且过点(P 的双曲线的标准方程为（ ）A. 221167x y -=B. 22163x y -=C. 22136x y -= D. 221916x y -=3. 设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ，若22a =，且2a ，3a ，42a -成等差数列，则5S =（ ）A. 7B. 12C. 15D. 314. 求圆心在直线210x y +-=上，且与直线20x y ++=相切于点(0,2)-的圆的方程是（ ）A. ()()22112x y -++= B. ()2212x y +-=C. ()()22114x y -++= D. ()2214x y +-=5. 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，34132160a a a ++=，则1165S a -=（ ）A. 240B. 180C. 120D. 606. 若数列{}n a 满足()()()1112n n n a n a n --=+≥，12a =，则满足不等式930n a <的最大正整数n 为（ ）A. 28B. 29C. 30D. 317. 细心的观众发现，2023亚运会开幕式运动员出场的地屏展示的是8副团扇，分别是梅兰竹菊松柳荷桂．“梅兰竹菊，迎八方君子；松柳荷桂，展大国风范“．团扇是中国传统文化中的一个重要组成部分，象征着团结友善．花瓣型团扇，造型别致，扇作十二葵瓣形，即有12个相同形状的弧形花瓣组成，花瓣的圆心角为120︒，花瓣端点也在同一圆上，12个弧形花瓣也内切于同一个大圆，圆心记为O ，若其中一片花瓣所在圆圆心记为C ，两个花瓣端点记为A 、B ，切点记为D ，则不正确的是（ ）A. ,,O C D 在同一直线上B. 12个弧形所在圆的圆心落在同一圆上C. 30AOB ∠=︒D. 弧形所在圆的半径BC 变化时，存在OC BC=8. 双曲线C ：()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ，2F ，直线l 过2F 且与双曲线C 左支交于点P ，原点O 到直线l 的距离为a ，且122F PO S a =△，则双曲线C 的离心率为（ ）AB.C. 2D.二、选择题：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. 已知首项为正数等比数列{}n a 的公比为q ，曲线:n C 2211++=n n x y a a ，则下列叙述正确的有（ ）A. 若n C 为圆，则1q =B. 若1q =-，则n C 离心率为2C. 01,n q C <<D. 0,n q C <是双曲线且其渐近线方程为y =10. 已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前n 项积为n T ，且满足101a <<，202320242a a +<，()()20232024110a a --<，则（）A. 01q << B. 202320251a a >C. 对任意的正整数n ，有4047n T T ≥ D. 使得1n T >的最小正整数n 为404711. 欧拉函数()()*n n ϕ∈N的函数值等于所有不超过正整数n ，且与n 互质的正整数的个数（公约数只有1.的的两个正整数称为互质整数），例如：()32ϕ=，()42ϕ=，则（ ）A. ()()()4610ϕϕϕ⋅= B. 当n 奇数时，()1n n ϕ=-C. 数列(){}2nϕ为等比数列D. 数列()()23nn ϕϕ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭的前n 项和小于3212. 已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ，准线为l ，过F 的一条直线与C 交于A ，B 两点，若点M 在l 上运动，则（ ）A. 当AM AF =时，AM l⊥B. 当AM AF MF ==时，2AF BF =C. 当M A M B ⊥时，,,A M B 三点的纵坐标成等差数列D 当M A M B ⊥时，2AM BM AF BF⋅⋅≥三、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分13. 在数列{}n a 中，若12a =，11n n a a n +=++，则{}n a 的通项公式为______．14. 已知圆C ：()()221225x y ++-=，直线()():311420l m x m y m +++--=，直线l 与圆C 交于,A B 两点，最短弦长AB =______________.15. 英国数学家亚历山大·艾利斯提出用音分来精确度量音程，音分是度量不同乐音频率比的单位，也可以称为度量音程的对数标度单位.一个八度音程为1200音分，它们的频率值构成一个等比数列.八度音程的冠音与根音的频率比为2，因此这1200个音的频率值构成一个公比为的等比数列.已知音M 的频率为m ，音分值为k ，音N 的频率为n ，音分值为l .若m =，则k l -=_________16. 已知1F ，2F 分别为双曲线C ：()222210,0x y a b a b-=>>的左右焦点，过点1F 且斜率存在的直线l 与双曲线C 的渐近线相交于,A B 两点，且点A 、B 在x 轴的上方，A 、B 两个点到x 轴的距离之和为85c，若22AF BF =，则双曲线的渐近线方程是_____________________.四、解答题：本题共6小题，共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17. 已知ABC 顶点()3,3A ，边AC 上的高BH 所在直线方程为60x y -+=，边AB 上的中线CM 所在的直线方程为53140x y --=.为.（1）求直线AC 的方程：（2）求ABC 的面积.18. 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，490S =-，1015a =.（1）求{}n a 的通项公式；（2）求n S 的最小值，并指出n 取何时n S 取得最小值.19. 数列{}n a 的前n 项和为n S ，1323n n S n +=+-.（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）()()*2N 2n n n a c n -=∈，求数列{}n c 的前n 项和n T .20. 已知抛物线()2:20C y px p =>上的一点()2,M a 到抛物线的焦点F 的距离是3.（1）求抛物线C 的方程；（2）已知过点F 直线与C 交于A ，B 两点，线段AB 的中垂线与C 的准线l 交于点D ，且线段AB 的中点为NAB λ，求实数λ的取值范围.21. 已知数列{}n a 中，15a =，且122n n a a +=+.（1）求证：数列{}2n a -是等比数列，并求{}n a 的通项公式；（2）设()223m b m λ=-+，12433n n n a c n λ--⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭，其中0λ>，若对任意*,m n ∈N ，总有73m n b c ->成立，求λ的取值范围.22. 设椭圆()222210x y a b a b+=>>的上顶点()0,2K ，左焦点()12,0F -，右焦点()22,0F ，左、右顶点分别为1A 、2A .的（1）求椭圆方程；（2）已知点P 是椭圆上一动点（不与顶点重合），直线2A P 交y 轴于点Q ，若1A PQ △的面积是22A F P △面积的(2倍，求直线2A P 的方程；（3）如图过椭圆的上顶点K 作动圆1F 的切线分别交椭圆于M 、N 两点，是否存在圆1F 使得KMN △为直角三角形?若存在，求出圆1F 的半径r ；若不存在，请说明理由.青岛二中2023-2024学年第一学期12月份阶段练习高二试题（数学）时间：120分钟 满分：150分一、选择题：本题共8小题，每小题5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. 若直线1l ：210x my ++=与直线2l：2102m x y -+=垂直，则实数m 的值为（ ）A. 0B. 12-或0 C. 0或12D.12【答案】C 【解析】【分析】根据直线垂直列方程，从而求得m 的值.【详解】由于12l l ⊥，所以()()22212210m m m m m m ⨯+⨯-=-=-=，解得0m =或12m =.故选：C2. 与椭圆C ：221156x y +=共焦点且过点(P 的双曲线的标准方程为（ ）A. 221167x y -=B. 22163x y -=C. 22136x y -= D. 221916x y -=【答案】C 【解析】【分析】首先设出双曲线方程，求出c 的值即焦点坐标，然后根据双曲线的定义、平方关系求出,a b 的值即可求解.【详解】由题意不妨设所求双曲线的标准方程为22221x y a b-=，则3c ==，即椭圆与所求双曲线的公共焦点为()()12,,,0330F F -，由双曲线的定义可知12226a c F F==<==，所以3,a c b ====，所以所求双曲线的标准方程为22136x y -=.故选：C.3. 设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ，若22a =，且2a ，3a ，42a -成等差数列，则5S =（ ）A. 7 B. 12C. 15D. 31【答案】D 【解析】【分析】根据等比数列，等差中项等知识求得等比数列{}n a 的首项和公比，从而求得5S .【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ，0q ≠，依题意2324222a a a a =⎧⎨=+-⎩，则123111222a q a q a q a q =⎧⎨=+-⎩，()()211122a q q a q a q q ⋅=+⋅-，224222,240q q q q ⋅=+⋅--=，解得2q =，则11a =，所以()551123112S ⨯-==-.故选：D4. 求圆心在直线210x y +-=上，且与直线20x y ++=相切于点(0,2)-的圆的方程是（ ）A. ()()22112x y -++= B. ()2212x y +-=C. ()()22114x y -++= D. ()2214x y +-=【答案】A 【解析】【分析】首先由题意可知圆心也在直线20x y --=上，联立即可得圆心坐标，进而得半径，从而即可得解.【详解】由题意圆心也在过点(0,2)-且与直线20x y ++=垂直的直线上，而该直线方程为()()020x y ----=⎡⎤⎣⎦，即20x y --=，联立20210x yx y--=⎧⎨+-=⎩，解得1,1x y==-，即圆心坐标为()1,1-，半径为点(0,2)-与圆心()1,1-的距离=，故所求圆的方程为()()22112x y-++=.故选：A.5. 已知等差数列{}n a的前n项和为n S，34132160a a a++=，则1165S a-=（）A. 240B. 180C. 120D. 60【答案】A【解析】【分析】根据等差数列通项公式以及前n项和公式的基本量计算来求得正确答案.【详解】设等差数列{}n a的公差为d，311143422160,540a a a da d a++=+==+，()()1161111511555563065640240S a a d a d a d a d-=+-+=+=+=⨯=.故选：A6. 若数列{}n a满足()()()1112n nn a n a n--=+≥，12a=，则满足不等式930na<的最大正整数n为（）A. 28B. 29C. 30D. 31【答案】B【解析】【分析】利用累乘法求得n a，由此解不等式930na<,求得正确答案.【详解】依题意，数列{}n a满足()()()1112n nn a n a n--=+≥，12a=，()1121nna nna n-+=≥-，所以3211213451212321nnna aa n na aa a a n n-+=⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯--()1n n=+，1a也符合，所以()1na n n=+，{}n a是单调递增数列，由()()()930,301310na nn n n<+-=<+，解得3130n-<<，所以n的最大值为29.故选：B7. 细心的观众发现，2023亚运会开幕式运动员出场的地屏展示的是8副团扇，分别是梅兰竹菊松柳荷桂．“梅兰竹菊，迎八方君子；松柳荷桂，展大国风范“．团扇是中国传统文化中的一个重要组成部分，象征着团结友善．花瓣型团扇，造型别致，扇作十二葵瓣形，即有12个相同形状的弧形花瓣组成，花瓣的圆心角为120︒，花瓣端点也在同一圆上，12个弧形花瓣也内切于同一个大圆，圆心记为O ，若其中一片花瓣所在圆圆心记为C ，两个花瓣端点记为A 、B ，切点记为D ，则不正确的是（ ）A. ,,O C D 在同一直线上B. 12个弧形所在圆的圆心落在同一圆上C. 30AOB ∠=︒D. 弧形所在圆的半径BC 变化时，存在OC BC=【答案】D 【解析】【分析】根据两个圆的位置关系逐个判断即可.【详解】已知外圈两个圆的圆心都为O ，令最外面圆半径为R ，花瓣所在圆半径为r ，对于A ：因为大圆与小圆内切且切点为D ，所以切点与两个圆心共线，即,,O C D 在同一条直线上，A 正确；对于B ：由两圆内切可知OC R r =-为定值，所以12个弧形的圆心在同一圆上，B 正确；对于C ：因为12个弧形花瓣也内切于同一个大圆，所以3603012AOB ︒∠==︒，C 正确；对于D ：由CA CB OC OC OA OB =⎧⎪=⎨⎪=⎩得OAC OAB ≅△△，所以130152COB ∠=⨯︒=︒，又120ACB ∠=︒，所以()13601201202OCB ∠=︒-︒=︒，所以45OBC COB ∠=︒≠∠，所以OC BC ≠恒成立，D 错误，故选：D8. 双曲线C ：()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ，2F ，直线l 过2F 且与双曲线C左支交于点P ，原点O 到直线l 的距离为a ，且122F PO S a =△，则双曲线C 的离心率为（ ）A.B.C. 2D.【答案】D 【解析】【分析】由题意首先根据对称性得出2122F PO F PO S S a ==△△，又OA a =，所以可依次求得12,PF PF ，又2OF c =，再由平方关系可得2AF b =，又122FF c =，所以结合直角三角形中锐角三角函数的定义以及余弦定理可得方程()()()222422242a c a b a cc+-=⨯⨯，结合平方关系离心率公式运算即可求解.【详解】如图所示：2OA PF ⊥，垂足为点A ，由题意OA a =，又2OF c =，所以2AF b ==，21cos b PF F c∠=，又因为原点O 是12F F 的中点，所以212221222F PO F PO aPF OA PF S S a ⋅====△△，解得2124,2422PF a PF PF a a a a ==-=-=，又122FF c =，所以由余弦定理()()()22221422cos 242a c a b PF F a cc+-∠==⨯⨯，整理得2234a c ab +=，又222c a b =+，所以22440a b ab +-=，即2440b b a a ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭，解得2b a =，从而所求离心率为e ==故选：D【点睛】关键点睛：本题的关键是画出图形，通过数学结合、双曲线的定义以及解三角形知识即可顺利求解，综合性比较强.二、选择题：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. 已知首项为正数的等比数列{}n a 的公比为q ，曲线:n C 2211++=n n x y a a ，则下列叙述正确的有（ ）A. 若n C 为圆，则1q =B. 若1q =-，则n C 离心率为2C. 01,n q C <<D. 0,n q C <是双曲线且其渐近线方程为y =【答案】AC 【解析】【分析】对于A ，若n C 为圆，则11n n a a a +==，求出q 得出结果；对于B ，n C 为等轴双曲线，求其离心率即可；对于C ，当01q <<时，曲线n C 是焦点在x 轴上的椭圆，求其离心率即可；对于D ，故曲线n C 为双曲线，求其渐近线方程.【详解】对于A ，首项为正数的等比数列{}n a 的公比为q ，曲线221:1n n n x y C a a ++=，若n C 为圆，则11n n a a a +==，所以221:0n C x y a +=>，所以1q =，即曲线n C 为圆心为()0,0A 正确；对于B ，当1q =-时，11(1)n n a a -=-，所以n a 与1n a +互为相反数且不为0，故221:1n n n x y C a a ++=为等轴双曲线，故曲线n C，故B 错误；对于C ，01q <<，数列为递减数列，10n n a a +<<，所以曲线221:1n n n x y C a a ++=焦点在x 轴上的椭圆，.=，故C 正确；对于D ，当0q <时，n a 与1n a +异号，故曲线221:1n n n x y C a a ++=为双曲线，其渐近线为2210n n x y a a ++=，即=y ，故D 错误.故选：AC .10. 已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前n 项积为n T ，且满足101a <<，202320242a a +<，()()20232024110a a --<，则（）A. 01q << B. 202320251a a >C. 对任意的正整数n ，有4047n T T ≥ D. 使得1n T >的最小正整数n 为4047【答案】BD 【解析】【分析】根据等比数列的知识对选项进行分析，从而确定正确答案.【详解】依题意，10,0,01n a q a >><<，由于()()20232024110a a --<，所以20232024011a a <<⎧⎨>⎩或20242023011a a <<⎧⎨>⎩.若20242023011a a <<⎧⎨>⎩，则01q <<，则202212023011a qa <<⇒<矛盾，所以20232024011a a <<⎧⎨>⎩，则1q >，所以A 选项错误.()20232025220241a a a =>，B 选项正确.由于20232024011a a <<⎧⎨>⎩，所以n T 的最小值为2023T ，即2023n T T ≥，所以C 选项错误.()()()()40474047140472404620232025202420241T a a a a a a a a =⨯⋅⨯⋅⋅⨯⋅=> ，由于202320242a a +<，所以202320242a a +>>，所以202320241a a <⋅，所以()()20232023404614046202320241T a a a a =⨯=⨯<，由于1q >，且20232024011a a <<⎧⎨>⎩，所以当4046n ≤时，40461n T T ≤<，综上所述，使得1n T >的最小正整数n 为4047，所以D 选项正确.故选：BD11. 欧拉函数()()*n n ϕ∈N的函数值等于所有不超过正整数n ，且与n 互质的正整数的个数（公约数只有1的两个正整数称为互质整数），例如：()32ϕ=，()42ϕ=，则（ ）A. ()()()4610ϕϕϕ⋅= B. 当n 为奇数时，()1n n ϕ=-C. 数列(){}2nϕ为等比数列D. 数列()()23nnϕϕ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭的前n 项和小于32【答案】ACD 【解析】【分析】根据“欧拉函数()()*n n ϕ∈N ”的定义对选项进行分析，从而确定正确答案.【详解】n不超过正整数n ，且与n 互质的正整数()n ϕ21131,2241,3251,2,3,4461,5271,2,3,4,5,6681,3,5,7491,2,4,5,7,86101,3,7,94161,3,5,7,9,11,13,158271,2,4,5,7,8,10,11,13,14,16,17,19,20,22,23,25,2618A 选项，()()()4622410ϕϕϕ⋅=⨯==，A 选项正确.B 选项，()9691ϕ=≠-，B 选项错误.C 选项，由列表分析可知，对于2n ，“不超过正整数2n ，且与2n 互质的正整数”为：不超过2n的奇数，则()12222n nn ϕ-==，则()112222n n n ϕ++==，()()1222n nϕϕ+=，所以(){}2nϕ 是等比数列，所以C 选项正确.D 选项，有列表分析可知，对于3n ，“不超过正整数2n ，且与2n 互质的正整数”为：从1到3n中，除掉3的倍数，则()1333233nn nn ϕ-=-=⨯，则()()111221223233n n n n n ϕϕ---⎛⎫==⨯ ⎪⨯⎝⎭，12312231223nn -⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭⎛⎫⨯⎪⎭= ⎝，所以()()23n n ϕϕ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭是等比数列，前n 项和为112123332323222323213nn n -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎛⎫⎣⎦=-⨯=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-，所以D 选项正确.故选：ACD12. 已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ，准线为l ，过F 的一条直线与C 交于A ，B 两点，若点M 在l 上运动，则（ ）A. 当AM AF =时，AM l⊥B. 当AM AF MF ==时，2AF BF =C. 当M A M B ⊥时，,,A M B 三点的纵坐标成等差数列D. 当M A M B ⊥时，2AM BM AF BF⋅⋅≥【答案】ACD 【解析】【分析】由抛物线的定义可判断A 项，联立直线AB 方程与抛物线方程求得1y 、2y ，进而可求得12AF y BFy =可判断B 项，由直角三角形性质及抛物线的定义可判断C 项，设出点M 坐标，计算可得1MF AB k k ⨯=-，可得MF AB ⊥，运用等面积法、直角三角形性质及基本不等式可判断D 项.【详解】对于选项A ：如图所示，由抛物线定义可知，若AM AF =，则AM l ⊥，故选项A 正确；对于选项B ：如图所示，当AM AF MF ==时，AMF 为正三角形，所以直线AB 的倾斜角为π3，设直线AB的方程为()()1122,,,,2p y x A x y B x y ⎫=-⎪⎭，由222p y x y px⎧⎫=-⎪⎪⎭⎨⎪=⎩可得220y y p --=，12,y y ==，所以123AF yBF y ==，故选项B 错误；对于选项C ：过点,A B 作直线垂直于l ，垂足分别为,A B ''，作AB 的中点N ，如图所示，由选项B 可知12,,,22p p A y B y ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪'⎝⎭⎝⎭'，又因为M A M B ⊥，所以12MN AB =，由抛物线定义可知AB AF BF AA BB '=++'=，所以()12MN AA BB =+''，所以M 为A B ''的中点，所以,,A M B 三点的纵坐标成等差数列，故选项C 正确；对于选项D ：如图所示，设0,2p M y ⎛⎫- ⎪⎝⎭，直线MF 的斜率为1k ，直线AB 的斜率为2k ，则00122y yk p p p ==---，由B 项可知1212222121212222y y y y pk y y x x y y p p--===-+-，由选项C 可知1202y y y +=，所以21202p pk y y y ==+，所以01201y pk k p y =-⋅=-，所以MF AB ⊥，又因M A M B ⊥，所以AM BM MF AB ⋅=⋅，且2||MF AF BF =⋅，由基本不等式可得()2AM BM MF AB AF BF AF BF ⋅=⋅=+⋅⋅，当且仅当||||AF BF =时等号成立.故选项D 正确.故选：ACD.三、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分13. 在数列{}n a 中，若12a =，11n n a a n +=++，则{}n a 的通项公式为______．【答案】222n n n a ++=【解析】【分析】将11n n a a n +=++变为11n n a a n +-=+，利用累加法即可求得答案.【详解】由题意可知数列{}n a 中，12a =，11n n a a n +=++，故11n n a a n +-=+，所以()()()121321n n n a a a a a a a a -=+-+-++- 2(1)(222)22322n n n n n -+=++=+=++++ ，为故答案为：222n n n a ++=14. 已知圆C ：()()221225x y ++-=，直线()():311420l m x m y m +++--=，直线l 与圆C 交于,A B 两点，最短弦长AB =______________.【答案】【解析】【分析】先求得直线l 所过定点，然后根据圆的几何性质求得最短弦长.【详解】直线()():311420l m x m y m +++--=，即()3420x y m x y +-++-=，由34020x y x y +-=⎧⎨+-=⎩，解得1x y ==，设()1,1D ，由于()()221112525++-=<，所以D 在圆C 内，圆()()22:1225C x y ++-=的圆心为()1,2C -，半径=5r ，当CD AB ⊥时，AB 最短，CD ==，所以AB 的最小值为=.故答案为：15. 英国数学家亚历山大·艾利斯提出用音分来精确度量音程，音分是度量不同乐音频率比的单位，也可以称为度量音程的对数标度单位.一个八度音程为1200音分，它们的频率值构成一个等比数列.八度音程的冠音与根音的频率比为2，因此这1200个音的频率值构成一个公比为的等比数列.已知音M的频率为m，音分值为k，音N的频率为n，音分值为l.若m=，则k l-=_________【答案】400【解析】【分析】根据等比数列的通项即可由指数运算求解.【详解】由题意可知，1200个音的频率值构成一个公比为的等比数列，设第一个音频率为1a，所以(11nna a-=，故((1111,k lm a n a--==，因为m=，所以(31120022kk llmn--====，所以112003k l -=，解得400k l -=.故答案为：400.16. 已知1F ，2F 分别为双曲线C ：()222210,0x y a b a b-=>>的左右焦点，过点1F 且斜率存在的直线l 与双曲线C 的渐近线相交于,A B 两点，且点A 、B 在x 轴的上方，A 、B 两个点到x 轴的距离之和为85c，若22AF BF =，则双曲线的渐近线方程是_____________________.【答案】y x =【解析】【分析】设()0,Mx y 是AB 的中点，先求得M 点的坐标，然后利用点差法求得b a，进而求得正确答案.【详解】设()()1122,,,A x y B x y ，依题意120,0y y >>，设AB 的中点为()000,,0M x y y >，由于22AF BF =，所以2⊥MF AB ，所以1212OM F F c ==，22OM c =，由于12y y +=，所以120425y y c y +==，所以035c x ==，所以34,55c c M ⎛⎫ ⎪⎝⎭或34,55c c M ⎛⎫- ⎪⎝⎭，由于()()1122,,,A x y B x y 在双曲线的渐近线上，所以22112222222200x y a bx y a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩，两式相减并化简得22012122121201AB OM MFy y y y y b k k a x x x x x k ⎛⎫+-=⋅=⋅=⋅- ⎪ ⎪+-⎝⎭，()2,0F c ，若34,55c c M ⎛⎫- ⎪⎝⎭，则224184330535b c a cc ⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎪=-⋅-=- ⎪- ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭不符合题意，舍去.若34,55c c M ⎛⎫⎪⎝⎭，则224124330535b c a cc ⎛⎫ ⎪ ⎪⎪ ⎪=⋅-= ⎪- ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭，所以b a =，所以渐近线方程为y x =.故答案为：y x =±【点睛】本题解题的关键点有两个，一个是22AF BF =，则2F 在线段AB 的垂直平分线上，由此可以构建中点和斜率的关系式；另一个关键点是点差法，利用点差法可以减少运算量，可以快速求得问题的答案.四、解答题：本题共6小题，共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17. 已知ABC 顶点()3,3A ，边AC 上的高BH 所在直线方程为60x y -+=，边AB 上的中线CM 所在的直线方程为53140x y --=.（1）求直线AC 方程：（2）求ABC 的面积.【答案】（1）60x y +-= （2）20【解析】【分析】（1）利用点斜式求得直线AC 的方程.（2）先求得,C B 两点的坐标，结合点到直线的距离公式、两点间的距离公式求得三角形ABC 的面积.【小问1详解】边AC 上的高BH 所在直线方程为60x y -+=，的直线60x y -+=的斜率为1，所以直线AC 的斜率为1-，所以直线AC 的方程为()33,60y x x y -=--+-=.【小问2详解】边AB 上中线CM 所在的直线方程为53140x y --=，由6053140x y x y +-=⎧⎨--=⎩解得42x y =⎧⎨=⎩，即()4,2C .设(),B a b ，则33,22a b M ++⎛⎫⎪⎝⎭，所以60335314022a b a b -+=⎧⎪⎨++⨯-⨯-=⎪⎩，解得2026a b =⎧⎨=⎩，即()20,26B.AC ==B 到60x y +-==，所以三角形ABC的面积为1202=.的18. 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，490S =-，1015a =.（1）求{}n a 的通项公式；（2）求n S 的最小值，并指出n 取何时n S 取得最小值.【答案】（1）535n a n =-（2）n S 的最小值为105-，对应6n =或7【解析】【分析】（1）根据已知条件求得等差数列{}n a 的首项和公差，从而求得n a .（2）利用0n a ≤，求得n S 取得最小值时对应n 的值，进而求得n S 的最小值.【小问1详解】设等差数列{}n a 的公差为d ，依题意，4109015S a =-⎧⎨=⎩，114690915a d a d +=-⎧⎨+=⎩，解得130,5a d =-=，所以()3015535n a n n =-+-⨯=-.【小问2详解】由5350n a n =-≤，解得*17,≤≤∈n n N ，所以当6n =或7n =时n S 取得最小值，且n S 的最小值为6161518075105S a d =+=-+=-.19. 数列{}n a 的前n 项和为n S ，1323n n S n +=+-.（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）()()*2N 2n n n a c n -=∈，求数列{}n c 的前n 项和n T .【答案】（1）()*22N ,3nn a n ⋅∈=+（2）()*6333,44N n n n T n =+∈-⋅【解析】【分析】（1）由题意直接由11a S =以及*2,N n n ≥∈时，1n n n a S S -=-即可求解.（2）发现数列{}n c 是“差比数列之积”的形式，所以直接选择用错位相减法、等边数列求和公式法运算即可求解.【小问1详解】由题意111132138a S +==+⨯-=，当*2,N n n ≥∈时，()()11323322523n n n n n n a S S n n +-=+-+-=-=⋅+-，当1n =时，也有118322a ⨯=+=成立，综上所述，数列{}n a 的通项公式为()*22N,3nn a n ⋅∈=+.【小问2详解】由（1）可知()*22N,3nn a n ⋅∈=+，所以由题意()()*23N 2n n nn a cn n -==⋅∈，所以1213233nn T n =⨯+⨯++⨯ ，231313233n n T n +=⨯+⨯++⨯ ，两式相减得()121131323333313n n n n n T n n ++⨯--=+++-⋅=-⋅- ，所以数列{}n c 的前n 项和为()*6333,44N n n n T n =+∈-⋅.20. 已知抛物线()2:20C y px p =>上的一点()2,M a 到抛物线的焦点F 的距离是3.（1）求抛物线C 的方程；（2）已知过点F 的直线与C 交于A ，B 两点，线段AB 的中垂线与C 的准线l 交于点D ，且线段AB 的中点为N ，设DN AB λ=，求实数λ的取值范围.【答案】（1）24y x = （2）12λ≥【解析】【分析】（1）根据抛物线的定义求得p ，进而求得抛物线的方程.（2）设出直线AB 的方程并与抛物线方程联立，化简写出根与系数关系，求得直线DN 的方程并与准线方程求得D ，根据两点间的距离公式、弦长公式、对钩函数等知识来求得实数λ的取值范围.【小问1详解】根据抛物线的定义有23,22pMF p =+==，所以抛物线C 的方程为24y x =.【小问2详解】()1,0F ，抛物线准线为=1x -，依题意可知直线AB 与x 轴不重合，设直线AB 的方程为1x my =+，由214x my y x=+⎧⎨=⎩消去x 并化简得2440y my --=，216160m ∆=+>，设()()1122,,,A x y B x y ，则()2121212124,4,242y y m y y x x m y y m +==-+=++=+，()21212116y y x x ==，所以()221,2N m m +，由于DN 垂直平分AB ，所以直线DN 的方程为()23221,230y m m x m mx y m m -=---+--=，令=1x -得33230,24m y m m y m m -+--==+，则()31,24D m m -+，DN AB λ=，()()()22223222122222m m m DN x x p ABλ+++==++()()()()()()22222322222222222414144161m m m m m m m m ++++++==++()22111114444m m =+=+≥，所以12λ≥.21. 已知数列{}n a 中，15a =，且122n n a a +=+.（1）求证：数列{}2n a -是等比数列，并求{}n a 的通项公式；（2）设()223m b m λ=-+，12433n n n a c n λ--⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭，其中0λ>，若对任意*,m n ∈N ，总有的73m n b c ->成立，求λ的取值范围.【答案】（1）证明详见解析，11232n n a -⎛⎫=+⨯ ⎪⎝⎭（2）7,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭【解析】【分析】（1）利用构造法，结合等比数列的定义证得数列{}2n a -是等比数列，先求得2n a -，进而求得n a .（2）利用二次函数的性质求得m b 的最小值，利用商比较法求得n c 的最大值，从而列不等式来求得λ的取值范围.【小问1详解】依题意，15a =，且122n n a a +=+，所以1112n n a a +=+，则()11121222n n n a a a +-=-=-，所以12122n n a a +-=-，所以数列{}2n a -是首项为123a -=，公比为12的等比数列，所以111123,2322n n n n a a --⎛⎫⎛⎫-=⨯=+⨯ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.【小问2详解】1111244331323323n n n n n n a c n n n λλλ-----⎛⎫⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⨯ ⎪⎛⎫⎝⎭⨯= ⎪⎝⎭，依题意，0λ>，且对任意*,m n ∈N ，总有73m n b c ->成立，所以()()min max 73m n b c ->，()()222min ,3m m b m b λλ-+==，当3m =时取得最小值.12344,,33c c c λλλ===，当2n ≥时，()11223223121332n n n n c n n n n c n n n λλ---⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫- ⎪⎝⎭==⨯=-+-，当2n =时，2143c c =，当3n ≥时，11n n c c -≤，所以()max 43n c λ=，则24733λλ->，解得73λ>或1λ<-（舍去），综上所述，λ的取值范围是7,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭.【点睛】本题的关键点在于“转化”，将不等式恒成立问题，转化为()()min max 73m n b c ->来进行求解.要求数列的最大值，可以根据数列的单调性、函数的性质、商比较法等知识来进行求解.根据递推关系式求数列的通项公式，可考虑利用构造法来进行求解.22. 设椭圆()222210x y a b a b+=>>的上顶点()0,2K ，左焦点()12,0F -，右焦点()22,0F ，左、右顶点分别为1A 、2A .（1）求椭圆方程；（2）已知点P 是椭圆上一动点（不与顶点重合），直线2A P 交y 轴于点Q ，若1A PQ △的面积是22A F P △面积的(2倍，求直线2A P 的方程；（3）如图过椭圆的上顶点K 作动圆1F 的切线分别交椭圆于M 、N 两点，是否存在圆1F 使得KMN △为直角三角形?若存在，求出圆1F 的半径r ；若不存在，请说明理由.【答案】（1）22184x y +=（2）0x y +-=（3）不存在，理由见解析【解析】【分析】（1）根据题意求,,a b c ，进而可得方程；（2）由题意结合面积关系分析可知：22=A P PQ ，设()()0,0Q m m >，可得23m P ⎫⎪⎪⎭，代入椭圆方程运算求解即可；（3）分别设切线方程求点,M N 的坐标，进而根据垂直关系整理可得21211⋅-=k k k ，结合直线与圆的位置关系可得121k k ⋅=，解方程分析判断即可.【小问1详解】设椭圆的半焦距为0c >，由题意可得：2c b ==，则a ==，所以椭圆方程为22184x y +=.【小问2详解】由题意可知：1222==-A A F ，可知点12,A F 到直线2A P 的距离之比122221=A A A h F h ，由题意可知：2211122222212212⋅===⋅△A PQ A F Ph PQ S A A PQ S A F A P h A P △，可得22=A P PQ ，设()()0,0Q m m >，且()2A，则23m P ⎫⎪⎪⎭，可得28499184m +=，解得m =(0,Q ，所以直线2A P1+=，即0x y +-=.【小问3详解】由题意可知切线KM KN ,的斜率存在且均不为0，且MKN ∠不是直角，设切线1:2=+KM y k x ，联立方程1222184y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩，消去y 得()22111280k x k x ++=，解得0x =或121812=-+k x k ，当121812=-+k x k 时，2111221182421212⎛⎫-=-+= ⎪++⎝⎭k k y k k k ，即2112211824,1212⎛⎫-- ⎪++⎝⎭k k M k k ，同理可设切线2:2=+KN y k x ，可得2222222824,1212⎛⎫-- ⎪++⎝⎭k k N k k ，则直线MN 的斜率2212221212121222122424121288121212---+++==-⋅-+++MNk k k k k k k k k k k k k ，不妨设MN PM ⊥，则121112112+⋅=⋅=--⋅MN k k k k k k k ，整理得21211⋅-=k k k ，设圆()()2221:20++=>F x y r r ，若过K 的直线20kx y -+=与圆1F2r ，整理得()2224840r k k r -++-=，可知12,k k 即为方程()2224840r k k r -++-=的两根，则121k k ⋅=，可得2111-=k ，即10k =，与题意相矛盾，所以不存在.【点睛】方法点睛：存在性问题求解的思路及策略（1）思路：先假设存在，推证满足条件的结论，若结论正确则存在；若结论不正确则不存在；（2）策略：①当条件和结论不唯一时要分类讨论；②当给出结论而要推导出存在的条件时，先假设成立，再推出条件；③当条件和结论都不知，按常规法解题很难时，可先由特殊情况探究，再推广到一般情况．。