(解析版)广东省佛山市2017-2018学年高二上学期期末教学质量检测数学(理)试题
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2017-2018学年广东省佛山市高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)若命题p:?x0∈R,x02+2x0+2≤0,则¬p为()A.?x0∈R,x02+2x0+2>0 B.?x0?R,x02+2x0+2>0C.?x∈R,x2+2x+2≥0 D.?x∈R,x2+2x+2>0是“关于x的方程x2+a=2x有实数根”的()2.(5分)“a=1”A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件3.(5分)两条平行直线3x+4y﹣12=0与ax+8y+11=0间的距离为()A.B.C.D.4.(5分)已知抛物线y2=2px(p>0)上点M(4,m)到其焦点的距离为6,则该抛物线的准线方程为()A.x=﹣4 B.x=﹣2 C.x=2 D.x=45.(5分)直线2x﹣3y+2=0关于x轴对称的直线方程为()A.2x+3y+2=0 B.2x+3y﹣2=0 C.2x﹣3y﹣2=0 D.2x﹣3y+2=06.(5分)已知双曲线的一条渐近线方程为y=x,则双曲线方程可以是()A.﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=17.(5分)若圆C1:(x﹣1)2+y2=1与圆C2:x2+y2﹣8x+8y+m=0相切,则m等于()A.16 B.7 C.﹣4或16 D.7或168.(5分)已知曲线C的方程为+=1,给定下列两个命题:p:若9<k<25,则曲线C为椭圆;q:若曲线C是焦点在x轴上的双曲线,则k<9;那么,下列命题为真命题的是()A.p∧q B.p∧(¬q)C.(¬p)∧q D.(¬p)∧(¬q)9.(5分)若直线x﹣y+m=0与曲线y=有公共点,则m的取值范围是()A.[﹣5,4﹣3]B.[﹣4﹣3,4﹣3]C.[﹣4﹣3,﹣5] D.[﹣5,﹣]10.(5分)已知椭圆E:的右焦点为F,过点F的直线l交E于A,B两点.若过原点与线段AB中点的直线的倾斜角为135°,则直线l的方程为()A.x﹣ B.x C.x﹣y﹣3=0 D.x﹣2y﹣3=011.(5分)在直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥AD,E,F分别是AB,AD的中点,PF⊥平面ABCD,且AB=BC=PF=,则异面直线PE,CD所成的角为()A.30°B.45°C.60°D.90°12.(5分)已知双曲线(a>0,b>0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径的圆与双曲线的两条渐近线相交于A,B,C,D四点,四边形ABCD 的面积为ab,则双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.4二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.(5分)过点(1,1)且与直线3x+4y+2=0垂直的直线方程.14.(5分)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为.15.(5分)《九章算术?商功》中有这样一段话:“斜解立方,得两壍堵.斜解壍nào)”,就是在对长方体堵,其一为阳马,一为鳖臑.”这里所谓的“鳖臑(biē 进行分割时所产生的四个面都为直角三角形的三棱锥.已知三棱锥A﹣BCD是一个“鳖臑”,AB⊥平面BCD,AC⊥CD,且AB=,BC=CD=1,则三棱锥A﹣BCD的外接球的表面积为.16.(5分)P为双曲线x2﹣=1右支上一点,M、N分别是圆(x+4)2+y2=4和(x﹣4)2+y2=1上的点,则|PM|﹣|PN|的最大值为.三、解答题(本大题共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.(10分)已知平行四边形ABCD的三个顶点坐标为A(﹣1,2),B(0,﹣1),C(4,1).(Ⅰ)求顶点D的坐标;(Ⅱ)求四边形ABCD的面积.18.(12分)已知A为圆F:(x﹣4)2+y2=36上的动点,B的坐标为(﹣2,0),P在线段AB上,满足=.(Ⅰ)求P的轨迹C的方程.(Ⅱ)过点(﹣1,3)的直线l与C交于M,N两点,且|MN|=2,求直线l 的方程.19.(12分)如图,直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的所有棱长均为2,E为CC1中点.(Ⅰ)求证:A1C1∥平面BED1;(Ⅱ)若∠DAB=60°,求平面BED1与平面ABCD所成锐二面角的大小.20.(12分)已知抛物线C的顶点在原点O,对称轴是x轴,且过点(3,2).(Ⅰ)求抛物线C的方程;(Ⅱ)已知斜率为k的直线l交y轴于点P,且与曲线C相切于点A,点B在曲线C上,且直线PB∥x轴,P关于点B的对称点为Q,判断点A,Q,O是否共线,并说明理由.21.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,△PAB、△ACD、△PBC均为等边三角形,AB⊥BC.(Ⅰ)求证:BD⊥平面PAC;(Ⅱ)求直线CD与平面PBC所成角的正弦值.22.(12分)已知椭圆F的两个焦点分别为F1(﹣2,0),F2(2,0),且经过点P().(Ⅰ)求椭圆F的标准方程;(Ⅱ)△ABC的顶点都在椭圆F上,其中A,B关于原点对称,试问△ABC能否为正三角形?并说明理由.2017-2018学年广东省佛山市高二(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)若命题p:?x0∈R,x02+2x0+2≤0,则¬p为()A.?x0∈R,x02+2x0+2>0 B.?x0?R,x02+2x0+2>0C.?x∈R,x2+2x+2≥0 D.?x∈R,x2+2x+2>0【解答】解:由特称命题的否定为全称命题,可得若命题p:?x0∈R,x02+2x0+2≤0,则¬p为?x∈R,x2+2x+2>0.故选:D.是“关于x的方程x2+a=2x有实数根”的()2.(5分)“a=1”A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解答】解:关于x的方程x2+a=2x有实数根,则△=4﹣4a≥0,解得a≤1.是“关于x的方程x2+a=2x有实数根”的充分不必要条件.∴“a=1”故选:A.3.(5分)两条平行直线3x+4y﹣12=0与ax+8y+11=0间的距离为()A.B.C.D.【解答】解:直线3x+4y﹣12=0,即直线6x+8y﹣24=0,根据直线3x+4y﹣12=0与ax+8y+11=0平行,可得a=6,故两条平行直线3x+4y﹣12=0与ax+8y+11=0间的距离为=,故选:C.4.(5分)已知抛物线y2=2px(p>0)上点M(4,m)到其焦点的距离为6,则该抛物线的准线方程为()A.x=﹣4 B.x=﹣2 C.x=2 D.x=4【解答】解:根据题意,抛物线的方程为y2=2px,则其准线为x=﹣,又由抛物线上点M(4,m)到其焦点的距离为6,则M到准线的距离为6,则有|4﹣(﹣)|=6,解可得﹣=﹣2,即抛物线的准线方程为x=﹣2;故选:B.5.(5分)直线2x﹣3y+2=0关于x轴对称的直线方程为()A.2x+3y+2=0 B.2x+3y﹣2=0 C.2x﹣3y﹣2=0 D.2x﹣3y+2=0【解答】解:点(x,y)关于x轴对称的特点为(x,﹣y),将直线2x﹣3y+2=0中的x不变,y换为﹣y,可得2x+3y+2=0.故选:A.6.(5分)已知双曲线的一条渐近线方程为y=x,则双曲线方程可以是()A.﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1【解答】解:根据题意,依次分析选项:对于A,双曲线的方程为﹣=1,其焦点在x轴上,a=,b=2,渐近线方程为y=±x,不符合题意;对于B,双曲线的方程为﹣=1,其焦点在y轴上,a=,b=2,渐近线方程为y=±x,不符合题意;对于C,双曲线的方程为﹣=1,其焦点在x轴上,a=4,b=3,渐近线方程为y=±x,不符合题意;对于D,双曲线的方程为﹣=1,其焦点在y轴上,a=4,b=3,渐近线方程为y=±x,符合题意;故选:D.7.(5分)若圆C1:(x﹣1)2+y2=1与圆C2:x2+y2﹣8x+8y+m=0相切,则m等于()A.16 B.7 C.﹣4或16 D.7或16【解答】解:圆C1:(x﹣1)2+y2=1的圆心为(1,0),半径为1;圆C2:x2+y2﹣8x+8y+m=0化为(x﹣4)2+(y+4)2=32﹣m,表示以(4,﹣4)为圆心,半径等于的圆;由题意,两个圆相内切时,两圆的圆心距等于半径之差的绝对值,可得5=|﹣1|,解得m=﹣4.两个圆相外切,两圆的圆心距等于半径之和,可得5=+1,解得m=16,综上,m的值为﹣4或16.故选:C.8.(5分)已知曲线C的方程为+=1,给定下列两个命题:p:若9<k<25,则曲线C为椭圆;q:若曲线C是焦点在x轴上的双曲线,则k<9;那么,下列命题为真命题的是()A.p∧q B.p∧(¬q)C.(¬p)∧q D.(¬p)∧(¬q)【解答】解:由25﹣k=k﹣9时,2k=34,得k=17时,方程不表示椭圆,即命题p 是假命题,若曲线C是焦点在x轴上的双曲线,则,即,得k<9,即命题q是真命题,则(¬p)∧q为真命题,其余为假命题,故选:C.9.(5分)若直线x﹣y+m=0与曲线y=有公共点,则m的取值范围是()A.[﹣5,4﹣3]B.[﹣4﹣3,4﹣3]C.[﹣4﹣3,﹣5] D.[﹣5,﹣]【解答】解:显然曲线y=有表示一个圆心为(3,0),半径r=2的半圆,根据题意画出图形,如图所示:当直线与圆相切时,圆心到直线y=x+m的距离d=r,,解得:m=4﹣3或m=﹣4﹣3(舍去),当直线过(5,0)时,代入得:5+m=0,解得:m=﹣5,则满足题意的m的范围是[﹣5,4﹣3],故选:A.10.(5分)已知椭圆E:的右焦点为F,过点F的直线l交E于A,B两点.若过原点与线段AB中点的直线的倾斜角为135°,则直线l的方程为()A.x﹣ B.x C.x﹣y﹣3=0 D.x﹣2y﹣3=0【解答】解:由椭圆E:,得a2=18,b2=9,则c=,∴椭圆E:的右焦点为F(3,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点M(x0,y0),则,,两式作差可得:,即,∵过原点与线段AB中点的直线的倾斜角为135°,∴,则,即AB所在直线的斜率为,∴直线l的方程为y﹣0=(x﹣3),即x﹣2y﹣3=0.故选:D.11.(5分)在直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥AD,E,F分别是AB,AD的中点,PF⊥平面ABCD,且AB=BC=PF=,则异面直线PE,CD所成的角为()A.30°B.45°C.60°D.90°【解答】解:∵在直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥AD,E,F分别是AB,AD的中点,PF⊥平面ABCD,且AB=BC=PF=,∴以A为原点,AD为x轴,AB为y轴,过A作平面ABCD的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,P(2,0,2),E(0,1,0),C(2,2,0),D(4,0,0),=(﹣2,1,﹣2),=(2,﹣2,0),设异面直线PE,CD所成的角为θ,则cosθ===,∴θ=45°,∴异面直线PE,CD所成的角为45°.故选:B.12.(5分)已知双曲线(a>0,b>0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径的圆与双曲线的两条渐近线相交于A,B,C,D四点,四边形ABCD 的面积为ab,则双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.4【解答】解:以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆的方程为x2+y2=a2,双曲线的两条渐近线方程为y=±x,设A(x,x),(x>0),由对称性可得四边形ABCD为矩形,∵四边形ABCD的面积为ab,∴2x?=ab,∴x=a,将A(a,b)代入x2+y2=a2,可得a2+b2=a2,∴b2=3a2,∴双曲线的离心率e====2,故选:B.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.(5分)过点(1,1)且与直线3x+4y+2=0垂直的直线方程4x﹣3y﹣1=0.【解答】解:设与直线3x+4y+2=0垂直的直线方程为:4x﹣3y+m=0,把点(1,1)代入可得:4﹣3+m=0,解得m=﹣1.∴要求的直线方程为:4x﹣3y﹣1=0.故答案为:4x﹣3y﹣1=0.14.(5分)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为12+.【解答】解:由几何体的三视图得:该几何体是长方体和圆锥的组合体,其中长方体的长为2,宽为2,高为3,圆锥的底面半径r=,高为2,∴该几何体的体积:V==12+.故答案为:.15.(5分)《九章算术?商功》中有这样一段话:“斜解立方,得两壍堵.斜解壍nào)”,就是在对长方体堵,其一为阳马,一为鳖臑.”这里所谓的“鳖臑(biē 进行分割时所产生的四个面都为直角三角形的三棱锥.已知三棱锥A﹣BCD是一个“鳖臑”,AB⊥平面BCD,AC⊥CD,且AB=,BC=CD=1,则三棱锥A﹣BCD的外接球的表面积为4π.【解答】解:∵三棱锥A﹣BCD是一个“鳖臑”,AB⊥平面BCD,AC⊥CD,且AB=,BC=CD=1,∴三棱锥A﹣BCD的外接球的半径:R====1,∴三棱锥A﹣BCD的外接球的表面积为:S=4πR2=4π.故答案为:4π.16.(5分)P为双曲线x2﹣=1右支上一点,M、N分别是圆(x+4)2+y2=4和(x﹣4)2+y2=1上的点,则|PM|﹣|PN|的最大值为5.【解答】解:双曲线的两个焦点为F1(﹣4,0)、F2(4,0),为两个圆的圆心,半径分别为r1=2,r2=1,|PM|max=|PF1|+2,|PN|min=|PF2|﹣1,故|PM|﹣|PN|的最大值为(|PF1|+2)﹣(|PF2|﹣1)=|PF1|﹣|PF2|+3=5.故答案为:5.三、解答题(本大题共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.(10分)已知平行四边形ABCD的三个顶点坐标为A(﹣1,2),B(0,﹣1),C(4,1).(Ⅰ)求顶点D的坐标;(Ⅱ)求四边形ABCD的面积.【解答】解:(Ⅰ)如图,设AC∩BD=M,因为四边形ABCD为平行四边形,所以对角线互相平分,又A(﹣1,2),C(4,1).∴M,又B(0,﹣1),所以顶点D的坐标为(3,4).(Ⅱ)依题意可得k BC==,故直线BC的方程为y=x﹣1,即x﹣2y﹣2=0,又|BC|==2,点A到直线BC的距离d==.所以四边形ABCD的面积S=|BC|?d=2=14.18.(12分)已知A为圆F:(x﹣4)2+y2=36上的动点,B的坐标为(﹣2,0),P在线段AB上,满足=.(Ⅰ)求P的轨迹C的方程.(Ⅱ)过点(﹣1,3)的直线l与C交于M,N两点,且|MN|=2,求直线l 的方程.【解答】解:(Ⅰ)设点P的坐标为(x,y),点A的坐标为(x0,y0),依题意得,即(x﹣x0,y﹣y0)=2(﹣2﹣x,﹣y),所以,解得,又:(x0﹣4)2+y02=36,即x2+y2=4.又|AP|≠0,所以点P的轨迹C的方程为x2+y2=4.(x≠﹣2).(Ⅱ)因为直线l与曲线C交于M,N两点,且|MN|=2,所以原点O到直线l的距离d==1.若l斜率不存在,直线l的方程为x=﹣1,此时符合题意;若l斜率存在,设直线l的方程为y﹣3=k(x+1),即kx﹣y+k+3=0,则原点O到直线l的距离d=,解得k=﹣,此时直线l的方程为4x+3y﹣5=0所以直线l的方程为4x+3y﹣5=0或x=﹣1.19.(12分)如图,直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的所有棱长均为2,E为CC1中点.(Ⅰ)求证:A1C1∥平面BED1;(Ⅱ)若∠DAB=60°,求平面BED1与平面ABCD所成锐二面角的大小.【解答】(Ⅰ)证明:连结AC交BD于O,取BD1的中点F,连结EF,FO.∵AA1∥CC1,且AA1=CC1,∴ACC1A1是平行四边形,故A1C1∥AC.又OF是△BDD1的中位线,∴OF∥DD1,OF=,则OF∥EC,OF=EC,∴四边形OCEF为平行四边形.∴OC∥EF,则A1C1∥EF,又A1C1?平面BED1,EF?平面BED1,∴A1C1∥平面BED1;(Ⅱ)解:以O为原点,建立空间直角坐标系O﹣xyz如图所示,则B(0,1,0),E(,0,1),D1(0,﹣1,2),,,设平面BED1的法向量,则,令y=1,得,显然平面ABCD的一个法向量,∴cos<>=,∴平面BED1与平面ABCD所成锐二面角的大小为45°.20.(12分)已知抛物线C的顶点在原点O,对称轴是x轴,且过点(3,2).(Ⅰ)求抛物线C的方程;(Ⅱ)已知斜率为k的直线l交y轴于点P,且与曲线C相切于点A,点B在曲线C上,且直线PB∥x轴,P关于点B的对称点为Q,判断点A,Q,O是否共线,并说明理由.【解答】解:(Ⅰ)根据题意,可设抛物线C的标准方程为y2=2px(p>0),∴,解得p=2,∴抛物线C的方程为y2=4x;(Ⅱ)点A,Q,O共线,理由如下:设直线l:y=kx+m,联立,得k2x2+(2km﹣4)x+m2=0.①由△=(2km﹣4)2﹣4m2k2=16(1﹣mk)=0,得m=,则直线l:y=kx+,得P(0,),B(,),又P关于点B的对称点为Q,故Q(,),此时,①可化为,解得x=,∴y=kx+=,即A(),∴k OA=k OQ=2k,即点A、Q、O共线.21.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,△PAB、△ACD、△PBC均为等边三角形,AB⊥BC.(Ⅰ)求证:BD⊥平面PAC;(Ⅱ)求直线CD与平面PBC所成角的正弦值.【解答】(Ⅰ)证明:因为AB=CB,AD=CD,BD为公共边,所以△ABD≌△CBD,所以∠ABD=∠CBD,又AB=CB,所以AC⊥BD,且O为AC中点.又PA=PC,所以PO⊥AC,又AB⊥BC,所以OA=OB=OC,结合PA=PB,可得Rt△POA≌Rt△POB,所以∠POB=∠POA=90°,即PO⊥OB,又OA∩OB=O,故PO⊥平面ABCD,又BD?平面ABCD,所以PO⊥BD.又PO∩AC=O,所以BD⊥平面PAC.(Ⅱ)解:以O为原点,建立空间直角坐标系O﹣xyz如图所示,不妨设OA=1,易得OP=1,OD=,则P(0,0,1),B(﹣1,0,0),C(0,1,0),D(,0,0),所以,,,设平面PBC的法向量为,则,得,设直线CD与平面PBC所成角为θ,则|cos|=||==,sinθ=所以CD与平面PBC所成角的正弦值为.22.(12分)已知椭圆F的两个焦点分别为F1(﹣2,0),F2(2,0),且经过点P().(Ⅰ)求椭圆F的标准方程;(Ⅱ)△ABC的顶点都在椭圆F上,其中A,B关于原点对称,试问△ABC能否为正三角形?并说明理由.【解答】解:(Ⅰ)设椭圆F的标准方程为(a>b>0),依题意得c=2,2a=|PF1|+|PF2|=,∴a=,则b2=a2﹣c2=6,故椭圆F的标准方程为;(Ⅱ)若△ABC为正三角形,则AB⊥OC且|OC|=|OA|,显然直线AB的斜率存在且不为0,设AB方程为y=kx,则OC的方程为y=﹣,联立,解得,,∴|OA|=,同理可得|OC|=.又|OC|=|OA|,∴,化简得:k2=﹣3,k无实数解,∴△ABC不可能为正三角形.。
2017~2018学年佛山市普通高中高二教学质量检测数 学(理科)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分.考试时间120分钟. 注意事项:1.答卷前,考生要务必填写答题卷上密封线内的有关项目.2.选择题每小题选出答案后,用铅笔把答案代号填在答题卷对应的空格内. 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.4.请考生保持答题卷的整洁.考试结束后,将答题卷和答题卡交回.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,满分60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.若命题2000:,220,p x R x x p ∃∈++≤⌝则为( )A .022,0200>++∈∃x x R xB . 022,0200>++∉∃x x R xC . 022,2≥++∈∀x x R xD . 022,2>++∈∀x x R x 2.“1=a ”是“关于x 的方程x a x 22=+有实数根”的( )A . 充分不必要条件B .必要不充分条件C . 充分必要条件D .既不充分也不必要条件 3.两条平行直线01243=-+y x 与0118=++y ax 间的距离为( )A .1013B .513C.27D .523 4.已知抛物线px y 22=()0>p 上点M ()m ,4到焦点的距离为6,则该抛物线的准线方程为( )A .4-=xB .2-=xC .2=xD .4=x5.直线0232=+-y x 关于x 轴对称的直线方程为( )A .0232=++y xB .0232=-+y xC .0232=--y xD .0232=+-y x 6.已知双曲线的一条渐近线方程为x y 34=,则双曲线方程可以是( ) A .14322=-y x B . 14322=-x y C .191622=-y x D .191622=-x y 7.若圆1C :()1122=+-y x 与圆088:222=++-+m y x y x C 相切,则m 等于( )A .16B .7C .-4或16D .7或168.已知曲线C 的方程为221259x y k k +=--,给定下列两个命题: p :若9<k<25,则曲线C 为椭圆q :若曲线C 是焦点在x 轴上的双曲线,则k<9.2018年1月那么,下列命题为真命题的是( ) A . q p ∧B .)(q p ⌝∧C .q p ∧⌝)(D .)()(q p ⌝∧⌝90y m -+=与直线2)3(4--=x y 有公共点,则m 的取值范围是( )A .4⎡--⎣B .[]334,334---C .[]35,334---D . []3,35--10.已知椭圆E :22+1189x y =的右焦点为F ,过点F 的直线l 交E 于B A ,两点,若过原点与线段AB 中点的直线的倾斜角为︒135,则直线l 的方程为( )A . 03-y 2-x =B .03-y 2x =+C . 03-y -x =D . 03-2y -x = 11.在直角梯形ABCD 中,FE AD AB BC AD ,,,//⊥分别是AD AB ,的中点,⊥PF 平面ABCD ,且,221====AD PF BC AB 则异面直线CD PE ,所成的角为( ) A .︒30 B . ︒45 C . ︒60 D .︒9012.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x ,以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径的圆与双曲线的两条渐进线相交于A ,B .C .D 四点,四边形ABCD 的面积为ab ,则双曲线的离心率为( )A .2B .2C .5D . 4第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题:本大共4小题,每小题5分,满分20分.13.过点)(1,1且与直线024x 3=++y 垂直的直线方程 . 14.一个几何体的三视图如图1所示,则该几何体的体积为 .15.《九章算术•商功》中有这样一段话:“斜解立方,得两壍堵.斜解壍堵,其一为阳马,一为鳖臑.”这里所谓的“鳖臑(biē nào )”,就是在对长方体进行分割时所产生的四个面都为直角三角形的三棱锥。
2017-2018学年广东省佛山市高二上学期期末教学质量检测数学(理科)第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若命题2000:,220p x x x ∃∈++≤R ,则p ⌝为( )A .2000,220x x x ∃∈++>RB .2000,220x x x ∃∉++>RC .2,220x x x ∀∈++≥RD .2,220x x x ∀∈++>R2.“1a =”是“关于x 的方程22x a x +=有实数根”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件3.两条平行直线34120x y +-=与8110ax y ++=间的距离为( )A .1310B .135C .72D .2354.已知抛物线()220y px p =>上点()4,M m 到其焦点的距离为6,则该抛物线的准线方程为( )A .4x =-B .2x =-C .2x =D .4x =5.直线2320x y -+=关于x 轴对称的直线方程为( )A .2320x y ++=B .2320x y +-=C .2320x y --=D .2320x y -+=6.已知双曲线一条渐近线方程为43y x =,则双曲线方程可以是( ) A .22134x y -= B .22134y x -= C .221169x y -= D .221169y x -= 7.若圆()221:11C x y -+=与圆222:880C x y x y m +-++=相切,则m 等于( ) A .16 B .7 C .-4或16 D .7或168.已知曲线C 的方程为221259x y k k +=--,给定下列两个命题: p :若925k <<,则曲线C 为椭圆;q :若曲线C 是焦点在x 轴上的双曲线,则9k <.那么,下列命题为真命题的是( )A .p q ∧B .()p q ∧⌝C .()p q ⌝∧D .()()p q ⌝∧⌝9.若直线30x y m -+=与曲线()243y x =--有公共点,则m 的取值范围是( ) A .53,433⎡⎤--⎣⎦ B .433,433⎡⎤---⎣⎦C .433,53⎡⎤---⎣⎦D .53,3⎡⎤--⎣⎦10.已知椭圆22:1189x y E +=的右焦点为F ,过点F 的直线l 交E 于,A B 两点.若过原点与线段AB 中点的直线的倾斜角为135°,则直线l 的方程为( ) A .230x y --= B .230x y +-=C .30x y --=D .230x y --=11.在直角梯形ABCD 中,AD BC ∥,AB AD ⊥,,E F 分别是,AB AD 的中点,PF ⊥平面ABCD ,且122AB BC PF AD ====,则异面直线,PE CD 所成的角为( ) A .30° B .45° C .60° D .90°12.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径的圆与双曲线的两条渐近线相交于,,,A B C D 四点,四边形ABCD 的面积为ab ,则双曲线的离心率为( ) A .2 B .2 C .5 D .4第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.过点()1,1且与直线3420x y ++=垂直的直线方程 .14.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为 .15.《九章算术·商功》中有这样一段话:“斜解立方,得两壍堵.斜解壍堵,其一为阳马,一为鳖臑.”这里所谓的“鳖臑(bi ē n ào )”,就是在对长方体进行分割时所产生的四个面都为直角三角形的三棱锥.已知三棱锥A BCD -是一个“鳖臑”,AB ⊥平面BCD ,AC CD ⊥,且2AB =,1BC CD ==,则三棱锥A BCD -的外接球的表面积为 .16.P 是双曲线22115y x -=右支上一点,,M N 分别是圆()2244x y ++=和()2241x y -+=上的点,则PM PN -的最大值为 .三、解答题 (本大题共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.已知平行四边形ABCD 的三个顶点坐标为()1,2A -,()0,1B -,()4,1C .(Ⅰ)求顶点D 的坐标;(Ⅱ)求四边形ABCD 的面积.18.已知A 为圆()22:436x y Γ-+=上的动点,B 的坐标为()2,0-,P 在线段AB 上,满足12BPAP =. (Ⅰ)求P 的轨迹C 的方程.(Ⅱ)过点()1,3-的直线l 与C 交于,M N 两点,且23MN =,求直线l 的方程.19.如图,直四棱柱1111ABCD A BC D -的所有棱长均为2,E 为1CC 中点. (Ⅰ)求证:11AC ∥平面1BED ;(Ⅱ)若60DAB ∠=︒,求平面1BED 与平面ABCD 所成锐二面角的大小.20.已知抛物线C 的顶点在原点O ,对称轴是x 轴,且过点()3,23.(Ⅰ)求抛物线C 的方程;(Ⅱ)已知斜率为k 的直线l 交y 轴于点P ,且与曲线C 相切于点A ,点B 在曲线C 上,且直线PB x ∥轴,P 关于点B 的对称点为Q ,判断点,,A Q O 是否共线,并说明理由.21.如图,在四棱锥P ABCD -中,PAB ∆、ACD ∆、PBC ∆均为等边三角形,AB BC ⊥.(Ⅰ)求证:BD ⊥平面PAC ;(Ⅱ)求直线CD 与平面PBC 所成角的正弦值.22.已知椭圆Γ的两个焦点分别为()12,0F -,()22,0F ,且经过点53,22P ⎛⎫-⎪⎝⎭. (Ⅰ)求椭圆Γ的标准方程;(Ⅱ)ABC ∆的顶点都在椭圆Γ上,其中A B 、关于原点对称,试问ABC ∆能否为正三角形?并说明理由.2017~2018年佛山市普通高中高二教学质量检测数学(理科)参考答案与评分标准一、选择题1-5:DACBA 6-10:DCCAD 11、12:BB二、填空题13.4310x y --= 14.3122π+ 15.4π 16.5 三、解答题17.解:(Ⅰ)如图,设AC BD M =I ,因为四边形ABCD 为平行四边形,所以对角线互相平分,又()1,2A -,()4,1C ,所以33,22M ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 又()0,1B -,所以顶点D 的坐标为()3,4.(Ⅱ)依题意可得111402BC k +==-, 故直线BC 的方程为112y x =-,即220x y --=, 又()()22401125BC =-+--=,点A 到直线BC 的距离()22122275512d --⨯-==+-. 所以四边形ABCD 的面积7525145S BC d ==⨯=. 18.解:(Ⅰ)设点P 的坐标为(),x y ,点A 的坐标为()00,x y ,依题意得2AP PB =uu u r uu r ,即()()00,22,x x y y x y --=---,所以()00222x x x y y y-=--⎧⎪⎨-=-⎪⎩,解得00343x x y y =+⎧⎨=⎩,又()2200436x y -+=,所以229936x y +=,即224x y += 又0AP ≠,所以点P 的轨迹C 的方程为()2242x y x +=≠-. (Ⅱ)因为直线l 与曲线C 交于,M N 两点,且23MN =,所以原点O 到直线l 的距离431d =-=.若l 斜率不存在,直线l 的方程为1x =-,此时符合题意;若l 斜率存在,设直线l 的方程为()31y k x -=+,即30kx y k -++=, 则原点O 到直线l 的距离2311k d k +==+,解得43k =-, 此时直线l 的方程为4350x y +-=所以直线l 的方程为4350x y +-=或1x =-.19.解:(Ⅰ)连结AC 交BD 于O ,取1BD 中点F ,连结,EF FO . 因为11AA CC ∥,所以11ACC A 是平行四边形,故11AC AC ∥. 又OF 是1BDD ∆的中位线,故112OF DD ∥,所以OF EC ∥,所以四边形OCEF 为平行四边形.所以OC EF ∥,所以11AC EF ∥, 又11AC ⊄平面1BED ,EF ⊂平面1BED , 所以11AC ∥平面1BED.(Ⅱ)以O 为原点,建立空间直角坐标系O xyz -如图所示,则()0,1,0B ,()3,0,1E -,()10,1,2D -,()3,1,1BE =--uur ,()10,2,2BD =-uuu r , 设平面1BED 的法向量()1,,n x y z =u r ,则11100n BE n BD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u r uur u r uuu r ,即30220x y z y z ⎧--+=⎪⎨-+=⎪⎩, 解得0x z y =⎧⎨=⎩, 令1y =,得()10,1,1n =u r ,显然平面ABCD 的一个法向量()20,0,1n =u u r , 所以12121212cos ,221n n n n n n ⋅===⨯u r u u r u r u u r u r u u r , 所以平面1BED 与平面ABCD 所成锐二面角的大小为45°.20.解:(Ⅰ)根据题意,可设抛物线C 的标准方程为()220y px p =>, 所以()22323p =⋅,解得2p =,所以抛物线C 的方程为24y x =.(Ⅱ)点,,A Q O 共线,理由如下:设直线:l y kx m =+,联立24y x y kx m ⎧=⎨=+⎩得()222240k x mk x m +-+=(*) 由()()2222441610mk m k mk ∆=--=-=,解得1m k=, 则直线1:l y kx k =+,得10,P k ⎛⎫ ⎪⎝⎭,211,4B k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 又P 关于点B 的对称点为Q ,故211,2Q k k ⎛⎫⎪⎝⎭, 此时,(*)可化为222120k x x k -+=,解得21x k =, 故12y kx k k =+=,即212,A k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以2OA OQ k k k ==,即点,,A Q O 共线.21.解:(Ⅰ)因为AB CB =,AD CD =,BD 为公共边,。
2018年佛山市普通高中高二教学质量检测数学(理科)第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若命题2000:,220p x x x ∃∈++≤R ,则p ⌝为( ) A .2000,220x x x ∃∈++>R B .2000,220x x x ∃∉++>R C .2,220x x x ∀∈++≥R D .2,220x x x ∀∈++>R2.“1a =”是“关于x 的方程22x a x +=有实数根”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件3.两条平行直线34120x y +-=与8110ax y ++=间的距离为( ) A .1310 B .135 C .72 D .2354.已知抛物线()220y px p =>上点()4,M m 到其焦点的距离为6,则该抛物线的准线方程为( )A .4x =-B .2x =-C .2x =D .4x = 5.直线2320x y -+=关于x 轴对称的直线方程为( )A .2320x y ++=B .2320x y +-=C .2320x y --=D .2320x y -+=6.已知双曲线一条渐近线方程为43y x =,则双曲线方程可以是( ) A .22134x y -= B .22134y x -= C .221169x y -= D .221169y x -= 7.若圆()221:11C x y -+=与圆222:880C x y x y m +-++=相切,则m 等于( )A .16B .7C .-4或16D .7或168.已知曲线C 的方程为221259x y k k +=--,给定下列两个命题: p :若925k <<,则曲线C 为椭圆;q :若曲线C 是焦点在x 轴上的双曲线,则9k <.那么,下列命题为真命题的是( )A .p q ∧B .()p q ∧⌝C .()p q ⌝∧D .()()p q ⌝∧⌝90y m -+=与曲线y =m 的取值范围是( )A .4⎡--⎣B .44⎡---⎣C .4⎡---⎣D .⎡-⎣10.已知椭圆22:1189x y E +=的右焦点为F ,过点F 的直线l 交E 于,A B 两点.若过原点与线段AB 中点的直线的倾斜角为135°,则直线l 的方程为( )A .30x --=B .30x +-=C .30x y --=D .230x y --=11.在直角梯形ABCD 中,AD BC ∥,AB AD ⊥,,E F 分别是,AB AD 的中点,PF ⊥平面ABCD ,且122AB BC PF AD ====,则异面直线,PE CD 所成的角为( ) A .30° B .45° C .60° D .90°12.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径的圆与双曲线的两条渐近线相交于,,,A B C D 四点,四边形ABCD 的面积为ab ,则双曲线的离心率为( )A B .2 C .4第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.过点()1,1且与直线3420x y ++=垂直的直线方程 .14.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为 .15.《九章算术·商功》中有这样一段话:“斜解立方,得两壍堵.斜解壍堵,其一为阳马,一为鳖臑.”这里所谓的“鳖臑(bi ē n ào )”,就是在对长方体进行分割时所产生的四个面都为直角三角形的三棱锥.已知三棱锥A BCD -是一个“鳖臑”,AB ⊥平面BCD ,AC CD ⊥,且AB =,1BC CD ==,则三棱锥A BCD -的外接球的表面积为 .16.P 是双曲线22115y x -=右支上一点,,M N 分别是圆()2244x y ++=和()2241x y -+=上的点,则PM PN -的最大值为 .三、解答题 (本大题共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.已知平行四边形ABCD 的三个顶点坐标为()1,2A -,()0,1B -,()4,1C . (Ⅰ)求顶点D 的坐标; (Ⅱ)求四边形ABCD 的面积.18.已知A 为圆()22:436x y Γ-+=上的动点,B 的坐标为()2,0-,P 在线段AB 上,满足12BP AP =. (Ⅰ)求P 的轨迹C 的方程.(Ⅱ)过点()1,3-的直线l 与C 交于,M N 两点,且MN =l 的方程. 19.如图,直四棱柱1111ABCD A B C D -的所有棱长均为2,E 为1CC 中点.(Ⅰ)求证:11A C ∥平面1BED ;(Ⅱ)若60DAB ∠=︒,求平面1BED 与平面ABCD 所成锐二面角的大小.20.已知抛物线C 的顶点在原点O ,对称轴是x 轴,且过点(3,. (Ⅰ)求抛物线C 的方程;(Ⅱ)已知斜率为k 的直线l 交y 轴于点P ,且与曲线C 相切于点A ,点B 在曲线C 上,且直线PB x ∥轴,P 关于点B 的对称点为Q ,判断点,,A Q O 是否共线,并说明理由. 21.如图,在四棱锥P ABCD -中,PAB ∆、ACD ∆、PBC ∆均为等边三角形,AB BC ⊥. (Ⅰ)求证:BD ⊥平面PAC ;(Ⅱ)求直线CD 与平面PBC 所成角的正弦值.22.已知椭圆Γ的两个焦点分别为()12,0F -,()22,0F ,且经过点53,22P ⎛⎫- ⎪⎝⎭. (Ⅰ)求椭圆Γ的标准方程;(Ⅱ)ABC ∆的顶点都在椭圆Γ上,其中A B 、关于原点对称,试问ABC ∆能否为正三角形?并说明理由.2017~2018年佛山市普通高中高二教学质量检测数学(理科)参考答案与评分标准一、选择题1-5:DACBA 6-10:DCCAD 11、12:BB二、填空题13.4310x y --= 14.3122π+15.4π 16.5 三、解答题17.解:(Ⅰ)如图,设AC BD M =I ,因为四边形ABCD 为平行四边形,所以对角线互相平分, 又()1,2A -,()4,1C ,所以33,22M ⎛⎫⎪⎝⎭, 又()0,1B -,所以顶点D 的坐标为()3,4.(Ⅱ)依题意可得111402BC k +==-, 故直线BC 的方程为112y x =-,即220x y --=,又BC ==点A 到直线BC的距离d ==所以四边形ABCD的面积145S BC d ===. 18.解:(Ⅰ)设点P 的坐标为(),x y ,点A 的坐标为()00,x y ,依题意得2AP PB =uu u r uu r,即()()00,22,x x y y x y --=---,所以()00222x x x y y y-=--⎧⎪⎨-=-⎪⎩,解得00343x x y y =+⎧⎨=⎩, 又()2200436x y -+=,所以229936x y +=,即224x y +=又0AP ≠,所以点P 的轨迹C 的方程为()2242x y x +=≠-. (Ⅱ)因为直线l 与曲线C 交于,M N两点,且MN =, 所以原点O 到直线l的距离1d ==.若l 斜率不存在,直线l 的方程为1x =-,此时符合题意;若l 斜率存在,设直线l 的方程为()31y k x -=+,即30kx y k -++=, 则原点O 到直线l的距离1d ==,解得43k =-,此时直线l 的方程为4350x y +-=所以直线l 的方程为4350x y +-=或1x =-.19.解:(Ⅰ)连结AC 交BD 于O ,取1BD 中点F ,连结,EF FO .因为11AA CC ∥,所以11ACC A 是平行四边形,故11AC AC ∥.又OF 是1BDD ∆的中位线,故112OF DD ∥,所以OF EC ∥, 所以四边形OCEF 为平行四边形. 所以OC EF ∥,所以11AC EF ∥, 又11A C ⊄平面1BED ,EF ⊂平面1BED , 所以11A C ∥平面1BED.(Ⅱ)以O 为原点,建立空间直角坐标系O xyz -如图所示,则()0,1,0B,()E ,()10,1,2D -,()1,1BE =-uur ,()10,2,2BD =-uuu r,设平面1BED 的法向量()1,,n x y z =u r,则11100n BE n BD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u r uur u r uuu r,即0220y z y z ⎧-+=⎪⎨-+=⎪⎩, 解得0x z y=⎧⎨=⎩,令1y =,得()10,1,1n =u r,显然平面ABCD 的一个法向量()20,0,1n =u u r,所以121212cos ,n n n n n n ⋅===u r u u ru r u u r u r u u r , 所以平面1BED 与平面ABCD 所成锐二面角的大小为45°.20.解:(Ⅰ)根据题意,可设抛物线C 的标准方程为()220y px p =>,所以(223p =⋅,解得2p =,所以抛物线C 的方程为24y x =. (Ⅱ)点,,A Q O 共线,理由如下:设直线:l y kx m =+,联立24y xy kx m⎧=⎨=+⎩得()222240k x mk x m +-+=(*)由()()2222441610mk m k mk ∆=--=-=,解得1m k=, 则直线1:l y kx k =+,得10,P k ⎛⎫ ⎪⎝⎭,211,4B k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 又P 关于点B 的对称点为Q ,故211,2Q k k ⎛⎫⎪⎝⎭, 此时,(*)可化为222120k x x k -+=,解得21x k=,故12y kx k k =+=,即212,A k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以2OA OQ k k k ==,即点,,A Q O 共线.21.解:(Ⅰ)因为AB CB =,AD CD =,BD 为公共边, 所以ABD CBD ∆≅∆,所以ABD CBD ∠=∠,又AB BC =, 所以AC BD ⊥,且O 为AC 中点. 又PA PC =,所以PO AC ⊥,又AB BC ⊥,所以OA OB OC ==,结合PA PB =, 可得Rt Rt POA POB ∆≅∆, 所以90POB POA ∠=∠=︒, 即PO OB ⊥,又OA OB O =I ,故PO ⊥平面ABCD ,又BD ⊂平面ABCD ,所以PO BD ⊥. 又PO AC O =I ,所以BD ⊥平面PAC .(Ⅱ)以O 为原点,建立空间直角坐标系O xyz -如图所示,不妨设1OA =,易得1OP =,OD =则()0,0,1P ,()1,0,0B -,()0,1,0C,)D, 所以()0,1,1PC =-uu u r ,()1,1,0BC =uu u r,)1,0CD =-uu u r ,设平面PBC 的法向量为(),,n x y z =r,则 0n PC n BC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩r uu u r r uu ur ,即00y z x y -=⎧⎨+=⎩,解得x y z y =-⎧⎨=⎩, 令1y =得()1,1,1n =-r,设直线CD 与平面PBC 所成角为θ,则sin cos ,n CD n CD n CD θ⋅==r uu u r r uu u r r uu ur 36==, 所以CD 与平面PBC22.解:(Ⅰ)设椭圆Γ的标准方程为()222210x y a b a b+=>>,依题意得2c =,122a PF PF =+==,所以a =222b ac =-,故椭圆Γ的标准方程为221106x y +=. (Ⅱ)若ABC ∆为正三角形,则AB OC ⊥且OC OA =,显然直线AB 的斜率存在且不为0, 设AB 方程为y kx =,则OC 的方程为1y x k =-,联立方程223530y kx x y =⎧⎨+=⎩, 解得223053x k =+,2223053k y k =+,所以OA ==同理可得OC ==又OC OA ==化简得23k =-无实数解, 所以ABC ∆不可能为正三角形.。
2018年佛山市普通高中高二教学质量检测数学(文科)第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 若命题,则为()A. B.C. D.【答案】D【解析】特称命题的否定为全称命题,据此可得:命题,则为:.本题选择D选项.2. “”是“关于的方程有实数根”的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A【解析】若关于的方程有实数根,一元二次方程即:,则,据此可得:“”是“关于的方程有实数根”的充分不必要条件.本题选择A选项.3. 已知直线,平面,下列命题中正确的是()A. 若,则B. 若,则C. 若,则D. 若,则【答案】B【解析】若,可能,A说法错误;若,则,B说法正确;若,则相交,平行或异面,C说法错误;若,则或者a,b异面,D说法错误;本题选择B选项.4. 两条平行直线与间的距离为()A. B. C. D.【答案】C【解析】由直线平行的充要条件可得:,结合平行线之间的距离公式可得,两条平行直线6与间的距离为:.本题选择C选项.5. 直线关于轴对称的直线方程为()A. B. C. D.【答案】B【解析】设所求直线上点的坐标为,其关于轴对称的点在直线上,则:,据此可得,所求的直线方程为:.本题选择A选项.6. 已知双曲线一条渐近线方程为,则双曲线方程可以是()A. B. C. D.【答案】D【解析】逐一考查所给选项中双曲线的渐近线:的渐近线为:;的渐近线为:;的渐近线为:;的渐近线为:;本题选择D选项.点睛:双曲线的渐近线方程为,而双曲线的渐近线方程为(即),应注意其区别与联系.7. 若圆与圆相切,则等于()A. 16B. 7C. -4或16D. 7或16【答案】D【解析】整理圆的方程为标准型即:,圆心距为:,两圆半径为:,当两圆外切时:,当两圆内切时,由于,故有:,综上可得:等于-4或16.本题选择C选项.点睛:两圆相切包括内切和外切两种情况,注意分类讨论.判断两圆的位置关系常用几何法,即用两圆圆心距与两圆半径和与差之间的关系,一般不采用代数法.8. 已知曲线的方程为,给定下列两个命题::若,则曲线为椭圆;:若曲线是焦点在轴上的双曲线,则.那么,下列命题为真命题的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】当时,曲线的方程为:,即,曲线表示圆,命题为假命题;若曲线是焦点在轴上的双曲线,则:,求解关于实数的不等式组有:,命题为真命题,据此逐一考查所给命题的真假:是假命题;是假命题;是真命题;是假命题;本题选择C选项.9. 若直线与曲线有公共点,则的取值范围是()A. B.C. D.【答案】A【解析】曲线表示圆位于轴上方的图形,直线即:斜率为,在轴的截距为,两者有公共点,考查如图所示的临界条件,当直线过点时:,当直线与圆相切时:,解得:,结合图形可知,取,综上可得:的取值范围是.本题选择A选项.10. 一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A. 9B. 12C. 18D. 24【答案】B【解析】由题意可得,在长宽高为的长方体中,该三视图对应的几何体为三棱锥,该几何体的体积:.本题选择B选项.点睛:(1)求解以三视图为载体的空间几何体的体积的关键是由三视图确定直观图的形状以及直观图中线面的位置关系和数量关系,利用相应体积公式求解;(2)若所给几何体的体积不能直接利用公式得出,则常用等积法、分割法、补形法等方法进行求解.11. 直线与圆相交于两点,点是圆上异于的一个点,则的面积的最大值为()A. B. C. D.【答案】C【解析】直线方程的一般方程为:,圆的标准方程为:,则圆心到直线的距离:,弦长,以为三角形的底时,高的最大值为:,本题选择C选项.12. 已知双曲线,以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径的圆与双曲线的两条渐近线相交于四点,四边形的面积为,则双曲线的离心率为()A. B. 2 C. D. 4【答案】B【解析】由题意可得,双曲线的渐近线方程为,圆的方程为,联立直线方程与圆的方程可得:,据此计算可得:,结合图形的对称性可得的坐标分别为:,结合面积公式和四边形的面积为:,整理可得:,则,双曲线的离心率为:.本题选择B选项.点睛:双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出a,c,代入公式;②只需要根据一个条件得到关于a,b,c的齐次式,结合b2=c2-a2转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或a2转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围).第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13. 过点且与直线垂直的直线方程__________.【答案】【解析】利用直线系方程,设所求直线的方程为,直线过点,则:,所求解的直线方程为:.14. 若函数在处取得极值,则__________.【答案】-3【解析】由题意求导可得:,函数在处取得极值,则:,即:.【答案】【解析】如图所示,将四面体补形为一个长宽高分别为的长方体,设外接球的半径为,则:,据此可得三棱锥的外接球的表面积为:.16. 设抛物线的焦点为,准线为,过抛物线上点作的垂线,垂足为.设,与相交于点.若,则的值为__________.【答案】3【解析】由题意可得:,则,结合可知:,由题意可知:,据此有:,求解关于实数的方程可得:.点睛:(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.三、解答题(本大题共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. 已知函数(其中).(Ⅰ)当时,求在处的切线方程;(Ⅱ)讨论的单调性.【答案】(Ⅰ)(或写成);(Ⅱ)答案见解析.【解析】试题分析:(Ⅰ)当时,计算可得切点坐标,由,可得切线的斜率,利用点斜式方程可得切线方程为(或写成).(Ⅱ)结合函数的解析式有,据此分类讨论可得:当时,在上单调递增;当时,在和上单调递增,在上单调递减;当时,在和上单调递增,在上单调递减.试题解析:(Ⅰ)当时,,,从而切点坐标,又,所以,故所求切线方程为,即(或写成).(Ⅱ),当时,,所以在上单调递增;当时,由得,,当时,由得,由得或,所以在和上单调递增,在上单调递减;当时,由得,由得或,所以在和上单调递增,在上单调递减.18. 已知为圆上的动点,的坐标为,在线段的中点.(Ⅰ)求的轨迹的方程.(Ⅱ)过点的直线与交于两点,且,求直线的方程.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)或.【解析】试题分析:(Ⅰ)设点的坐标为,A,由中点坐标公式可得,利用相关点法计算可得点的轨迹的方程为.(Ⅱ)由题意可得原点到直线的距离.分类讨论:若斜率不存在,直线的方程为,此时符合题意;若斜率存在时,由题意可得关于实数k的方程,则,直线的方程为.综上可得直线的方程为或.试题解析:(Ⅰ)设点的坐标为,点的坐标为,依题意得,解得,又,所以,即所以点的轨迹的方程为.(Ⅱ)因为直线与曲线交于两点,且,所以原点到直线的距离.若斜率不存在,直线的方程为,此时符合题意;若斜率存在,设直线的方程为,即,则原点到直线的距离,解得,此时直线的方程为所以直线的方程为或.点睛:1.直线与圆的位置关系体现了圆的几何性质和代数方法的结合,“代数法”与“几何法”是从不同的方面和思路来判断的.2.求过一点的圆的切线方程时,首先要判断此点是否在圆上,然后设出切线方程.注意:斜率不存在的情形.19. 如图,直四棱柱的所有棱长均为2,为中点.(Ⅰ)求证:平面;(Ⅱ)求证:平面平面.【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)证明见解析.【解析】试题分析:(Ⅰ) 连结交于,取中点,连结.由几何关系可证得四边形为平行四边形,则以,故,利用线面平行的判定定理可得平面.(Ⅱ)是菱形,则,结合平面,可得,利用线面垂直的判定定理可得平面,而,故平面,结合面面垂直的判定定理可得平面平面.试题解析:(Ⅰ)连结交于,取中点,连结.因为,所以是平行四边形,故.又是的中位线,故,所以,所以四边形为平行四边形.所以,所以,又平面,平面,所以平面.(Ⅱ)因为是菱形,所以,又平面,平面,所以,又,所以平面,又,所以平面,又平面,所以平面平面.20. 已知动圆过定点且与定直线相切,动圆圆心的轨迹为曲线.(Ⅰ)求曲线的方程;(Ⅱ)已知斜率为的直线交轴于点,且与曲线相切于点,设的中点为(其中为坐标原点).求证:直线的斜率为0.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)证明见解析.【解析】试题分析:(Ⅰ)利用题意结合抛物线的定义可知点的轨迹是以为焦点的抛物线,其轨迹方程为. (Ⅱ)设直线,联立直线方程与抛物线方程可得,结合判别式为0可得,据此可得联立的方程即,解得,结合中点坐标公式有,据此可得直线的斜率为0.试题解析:(Ⅰ)根据题意,点的轨迹是以为焦点的抛物线,故曲线的方程为.(Ⅱ)设直线,联立得(*)由,解得,则直线,得,此时,(*)化为,解得,所以,即,又为的中点,故,所以,即直线的斜率为0.21. 如图,在四棱锥中,、、均为等边三角形,.(Ⅰ)求证:平面;(Ⅱ)若,求点到平面的距离.【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ).【解析】试题分析:(Ⅰ)由题意可得,则,据此可得,由几何关系可得,则,故平面,利用线面垂直的判定定理有.最后利用线面垂直的判定定理可得平面.(Ⅱ)由(Ⅰ)知为三棱锥的高.由几何关系计算可得,,三棱锥转化顶点体积相等有,据此可得点到平面的距离为.试题解析:(Ⅰ)因为,,为公共边,所以,所以,又,所以,且为中点.又,所以,又,所以,结合,可得,所以,即,又,故平面,又平面,所以.又,所以平面.(Ⅱ)由(Ⅰ)知平面,所以为三棱锥的高.又、、均为等边三角形,且,易得,,故,,设点到平面的距离为,由得,即,解得,所以点到平面的距离为.22. 已知椭圆的两个焦点分别为,,且经过点.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)的顶点都在椭圆上,其中关于原点对称,试问能否为正三角形?并说明理由.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)不可能为正三角形,理由见解析.【解析】试题分析:(Ⅰ)设椭圆的标准方程为,依题意得,利用椭圆的定义可得,则椭圆的标准方程为.(Ⅱ)若为正三角形,则且,显然直线的斜率存在且不为0,设方程为,联立直线方程与椭圆方程可得,,则,同理可得.据此可得关于实数k 的方程,方程无解,则不可能为正三角形.试题解析:(Ⅰ)设椭圆的标准方程为,依题意得,,所以,,故椭圆的标准方程为.(Ⅱ)若为正三角形,则且,显然直线的斜率存在且不为0,设方程为,则的方程为,联立方程,解得,,所以,同理可得.又,所以,化简得无实数解,所以不可能为正三角形.。
高二文科数学周五测试(10.13)一、选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分)1、下列命题正确的是()A.经过三点确定一个平面B.经过一条直线和一个点确定一个平面C.四边形确定一个平面D.两两相交且不共点的三条直线确定一个平面2、将一个等腰梯形绕着它的较长的底边所在的直线旋转一周,所形成的几何体包括()A。
一个圆台、两个圆锥B。
两个圆台、一个圆柱C.两个圆台、一个圆锥D。
一个圆柱、两个圆锥3、点P为ΔABC所在平面外一点,PO⊥平面ABC,垂足为O,若PA=PB=PC,则点O是ΔABC的()4、A.内心B。
外心 C.重心D。
垂心4、下列四个命题中错误的个数是()①垂直于同一条直线的两条直线相互平行;②垂直于同一个平面的两条直线相互平行;③垂直于同一条直线的两个平面相互平行;④垂直于同一个平面的两个平面相互平行.A。
1 B.2 C。
3 D.45、如右图是正方体的平面展开图,在这个正方体中,①与平行;②与是异面直线;③与成600角; ④与垂直。
以上四个命题中,正确命题的序号是( )A .①②③B .②④C .③④D .②③④6、如果一个水平放置的图形的斜二测直观图是一个底角为045,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( ) A.22+ B 。
221+ C.222+ D.21+7、设,a b 是两条直线,,,αβγ是三个平面,下列推导错误的是( )A.,,ab b a aβββ⊂⊄⇒ B .,ab a b αα⊥⇒⊥C .,,a b abαβαγβγ==⇒D .,,,a b a b ααββαβ⊂⊂⇒8、某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是( ) A .223π-B .423π-C .53π D .22π- 9、如图,在棱长为a 的正方体1111DC B A ABCD -中,P 为11D A 的中点,Q 为11B A 上任意一点,FE 、为CD 上两点,且EF 的长为定值,则下面四个值中不是定值的是( )A.点P 到平面QEF 的距离 B 。
佛山一中2017——2018学年上学期第二次段考高二年级理科数学试题一、选择题(共12小题;共60分)1. 给定下列四个命题:①如果一个平面内的两条直线与另一个平面都平行,那么这两个平面相互平行;②如果一条直线和两个平行平面中的一个平面垂直,那么这条直线也和另一个平面垂直;③如果一条直线和两个互相垂直的平面中的一个平面垂直,那么这条直线一定平行于另一个平面;④如果两个平面垂直,那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直.其中为真命题的是A. ①和②B. ②和③C. ③和④D. ②和④2. 已知直线和平面,,,,,且在,内的射影分别为直线和,则直线和的位置关系是A. 相交或平行B. 相交或异面C. 平行或异面D. 相交、平行或异面3. 某四面体的三视图如图所示,正视图、侧视图、俯视图都是边长为的正方形,则此四面体的外接球的表面积为A. B. C. D.4. 设四边形的两条对角线为,,则“四边形为菱形”是“”的A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件5. 设入射光线沿直线射向直线,则被反射后,反射光线所在的直线方程是A. B. C. D.6. 已知双曲线的焦距为,且双曲线的一条渐近线与直线垂直,则双曲线的方程为A. B. C. D.7. 如图,在四棱锥中,侧面为正三角形,底面为正方形,侧面,为底面内的一个动点,且满足,则点在正方形内的轨迹为下图中的A. B. C. D.8. 双曲线的两个焦点分别为,点在双曲线上,且满足,则的面积为A. B. C.1 D.9. 已知球的半径为,四点,,,均在球的表面上,且,,,则点到平面的距离为A. B. C. D.10. 已知是直线上的动点,,是圆的切线,,是切点,是圆心,那么四边形面积的最小值是A. B. C. D.11. 为正四面体棱的中点,平面过点,且,,,则,所成角的余弦值为A. B. C. D.12. 设椭圆:的左、右焦点分别为,,其焦距为,点在椭圆的内部,点是椭圆上的动点,且恒成立,则椭圆离心率的取值范围是A. B. C. D.二、填空题(共4小题;共20分)13. 若命题”使”是假命题,则实数的取值范围为 .14. 如图所示,是一个由三根细铁杆,,组成的支架,三根铁杆的两两夹角都是,一个半径为的球放在支架上,则球心到的距离为15. 在平面直角坐标系中,圆的方程为,直线与圆相交于,两点,为弦上一动点,若以为圆心,为半径的圆与圆总有公共点,则实数的取值范围为.16. 圆经过椭圆的两个焦点,,且与该椭圆有四个不同的交点,设是其中的一个交点,若的面积为,椭圆的长轴为,则.三、解答题(共6小题;共70分)17. (10分)如图,三棱锥中,平面,.(1)求证:平面;(2)若,为中点,求三棱锥的体积.18. (12分)已知点,圆:.(1)求经过点与圆相切的直线方程;(2)若点是圆上的动点,求的取值范围.19. (12分)如图,在四棱锥中,为正三角形,四边形为直角梯形,,,,点,分别为,的中点,.(1)证明:;(2)求直线与平面所成角的正弦值.20. (12分)已知椭圆的离心率为,以椭圆的一个短轴端点及两个焦点为顶点的三角形的面积为,圆的方程为.(1)求椭圆及圆的方程:(2)过原点作直线与圆交于,两点,若,求直线被圆截得的弦长.21. (12分)如图,,分别是,的中点,,,沿着将折起,记二面角的度数为.(1)当时,即得到图,求二面角的余弦值;(2)如图中,若,求的值.22. (12分)已知两点(-1,0)及(1,0),点P在以为焦点的椭圆C上,且构成等差数列。
广东省佛山市2017-2018学年高二上学期期末数学试卷(理科)一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)1.(5分)椭圆+=1的短轴长为()A.B.2C.2D.42.(5分)若直线ax﹣y+1=0与直线2x+y+2=0平行,则a的值为()A.﹣2 B.﹣1 C.D.13.(5分)圆x2+y2﹣2x+4y+3=0的圆心坐标为()A.(﹣1,2)B.(1,﹣2)C.(﹣2,4)D.(2,﹣4)4.(5分)若¬p∨q是假,则()A.p∧q是假B.p∨q是假C.p是假D.¬q是假5.(5分)已知p:“正数a的平方不等于0”,q:“a不是正数,则它的平方等于0”,则p是q 的()A.逆B.否C.逆否D.否定6.(5分)已知平面α,β,直线m,n,下列中不正确的是()A.若m⊥α,m⊥β,则α∥βB.若m∥n,m⊥α,则n⊥αC.若m⊥α,m⊂β,则α⊥βD.若m∥α,α∩β=n,则m∥n7.(5分)已知a,b∈R,则“>”是“log 2a>log2b”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件8.(5分)已知F1、F2是椭圆的两个焦点,以线段F1F2为边作正△MF1F2,若边MF1的中点在此椭圆上,则此椭圆的离心率为()A.B.﹣1 C.D.﹣19.(5分)已知圆(x+2)2+y2=16的圆心为M,设A为圆上任一点,N(3,0),线段AN的垂直平分线交直线MA于点P,则动点P的轨迹是()A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线10.(5分)如果对于空间任意n(n≥2)条直线总存在一个平面α,使得这n条直线与平面α所成的角均相等,那么这样的n()A.最大值为3 B.最大值为4 C.最大值为5 D.不存在最大值二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)11.(5分)已知空间向量=(x﹣1,1,﹣x),=(﹣x,3,﹣1),若⊥,则x的值为.12.(5分)已知变量x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为.13.(5分)某几何体的三视图如图所示,则它的体积为.14.(5分)如图,点A,B分别在x轴与y轴的正半轴上移动,且AB=2,若点A从(,0)移动到(,0),则AB中点D经过的路程为.三、解答题(共6小题,满分80分)15.(12分)如图,等腰直角△ABC的直角顶点C(0,﹣1),斜边AB所在的直线方程为x+2y ﹣8=0.(1)求△ABC的面积;(2)求斜边AB中点D的坐标.16.(12分)如图,正方体ABC﹣A1B1C1D1中,点F为A1D的中点.(Ⅰ)求证:A1B∥平面AFC;(Ⅱ)求证:平面A1B1D⊥平面AFC.17.(14分)在平面直角坐标系xOy中,圆C与x轴、y轴都相切,直线l:x+y﹣4=0平分圆C的面积.(1)求圆C的方程;(2)过原点O的直线l1将圆C的弧长分成1:3的两部分,求直线l1的斜率.18.(14分)如图1,在△PBC中,∠C=90°,PC=4,BC=3,PD:DC=5:3,AD⊥PB,将△PAD 沿AD边折起到SAD位置,如图2,且使SB=.(Ⅰ)求证:SA⊥平面ABCD;(Ⅱ)求平面SAB与平面SCD所成锐二面角的余弦值.19.(14分)已知曲线C:x2=﹣2py(p>0),点M是曲线C上的一个动点,过点M且与曲线C相切的直线l的方程为x+y﹣1=0.(Ⅰ)求曲线C的方程;(Ⅱ)点A、B是曲线C上的两点,O为原点,直线AB与x轴交于点P(2,0),记OA、OB的斜率为k1、k2,试探求k1、k2的关系,并证明你的结论.20.(14分)已知圆:x2+y2=64,圆C与圆O相交,圆心为C(9,0),且圆C上的点与圆O 上的点之间的最大距离为21.(Ⅰ)求圆C的标准方程;(Ⅱ)在x轴上是否存在定点P,使得过点P的直线l被圆O与圆C截得的弦长d1、d2的比值总等于同一常数λ?若存在,求点P的坐标及λ的值,若不存在,说明理由.广东省佛山市2014-2015学年高二上学期期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)1.(5分)椭圆+=1的短轴长为()A.B.2C.2D.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:直接利用椭圆的标准方程求解即可.解答:解:椭圆+=1可得b=,椭圆+=1的短轴长为:2.故选:C.点评:本题考查椭圆的简单性质的应用,基本知识的考查.2.(5分)若直线ax﹣y+1=0与直线2x+y+2=0平行,则a的值为()A.﹣2 B.﹣1 C.D.1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:利用直线平行的充要条件即可得出.解答:解:∵直线ax﹣y+1=0与直线2x+y+2=0平行,∴,解得a=﹣2,故选:A.点评:本题考查了直线平行的充要条件,属于基础题.3.(5分)圆x2+y2﹣2x+4y+3=0的圆心坐标为()A.(﹣1,2)B.(1,﹣2)C.(﹣2,4)D.(2,﹣4)考点:圆的一般方程.专题:计算题;直线与圆.分析:由方程x2+y2﹣2x+4y+3=0可得(x﹣1)2+(y+2)2=2,即可得到圆心的坐标.解答:解:由方程x2+y2﹣2x+4y+3=0可得(x﹣1)2+(y+2)2=2,∴圆心坐标为(1,﹣2).故选:B.点评:本题考查了圆的标准方程及其配方法,属于基础题.4.(5分)若¬p∨q是假,则()A.p∧q是假B.p∨q是假C.p是假D.¬q是假考点:复合的真假.专题:常规题型.分析:由题意,可得¬p,q的真假性,进而得到正确选项.解答:由于¬p∨q是假,则¬p是假,q是假,所以p是真,q是假,所以p∧q是假,p∨q是真,¬q是真,故选A.点评:本题考查的知识点是复合的真假判定,解决的办法是先判断组成复合的简单的真假,再根据真值表进行判断.5.(5分)已知p:“正数a的平方不等于0”,q:“a不是正数,则它的平方等于0”,则p是q 的()A.逆B.否C.逆否D.否定考点:四种.专题:简易逻辑.分析:写出P与q的条件与结论,再根据四种的定义判断即可.解答:解:P:正数a的平方不等于0;q:“a不是正数,则它的平方等于0”;满足否的定义,故P是q的否.故选:B.点评:本题考查四种的定义;基本知识的考查.6.(5分)已知平面α,β,直线m,n,下列中不正确的是()A.若m⊥α,m⊥β,则α∥βB.若m∥n,m⊥α,则n⊥αC.若m⊥α,m⊂β,则α⊥βD.若m∥α,α∩β=n,则m∥n考点:的真假判断与应用.专题:空间位置关系与距离.分析:利用在与平面,直线与直线的平行与垂直的判定定理以及性质定理推出结果即可.解答:解:若m⊥α,m⊥β,则α∥β,满足平面与平面平行的判定定理,所以A正确;若m∥n,m⊥α,则n⊥α,满足满足直线与平面平行的性质,所以B正确;若m⊥α,m⊂β,则α⊥β,满足平面与平面垂直的性质,所以C正确;若m∥α,α∩β=n,则m∥n,也可能得到m,n是异面直线,所以D不正确.故选:D.点评:本题考查直线与直线,直线与平面,平面与平面平行与垂直的判断与性质,考查基本知识的应用.7.(5分)已知a,b∈R,则“>”是“log 2a>log2b”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件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:分别解出关于>以及log 2a>log2b”的a,b的范围,从而得到答案.解答:解:由>,解得:a>b≥1,由log2a>log2b解得:a>b>0,故“>”是“log 2a>log2b”的充分不必要条件,故选:A.点评:本题考察了充分必要条件,考察二次函数以及对数函数的性质,是一道基础题.8.(5分)已知F1、F2是椭圆的两个焦点,以线段F1F2为边作正△MF1F2,若边MF1的中点在此椭圆上,则此椭圆的离心率为()A.B.﹣1 C.D.﹣1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:通过题意画出图形,利用勾股定理及椭圆的定义计算即得结论.解答:解:不妨设椭圆方程为:+=1(a>b>0),则M点必在y轴上,如图,连结PF2,∵△MF1F2为正三角形,∴PF1=MF1=F1F2=c,PF2==c=2a﹣c,∴2a=(+1)c,即e==,故选:A.点评:本题考查椭圆的简单性质,注意解题方法的积累,属于基础题.9.(5分)已知圆(x+2)2+y2=16的圆心为M,设A为圆上任一点,N(3,0),线段AN的垂直平分线交直线MA于点P,则动点P的轨迹是()A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线考点:轨迹方程.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:已知圆(x+2)2+y2=16,易知圆心和半径.A为圆上任一点和N(2,0),线段AN 的垂直平分线上任一点到两短点的距离相等且交MA于点P.有PN=PA,所以PM﹣PN=AM=4,即为动点P到两定点M、N的距离之差为常数4,根据双曲线的定义可得结论..解答:解:已知圆(x+2)2+y2=16,则的圆心M(﹣2,0),半径为4.A为圆上任一点,且AM=4N(3,0),线段AN的垂直平分线上任一点到两端点的距离相等且交MA于点P.有PN=PA所以PM﹣PN=AM=4即为动点P到两定点M、N的距离之差为常数4,所以动点P的轨迹是双曲线.故选:C.点评:求点的轨迹方程常用的有定义法、待定系数法、直译法和间接法.其中定义法是最快捷的.这里就直接利用了双曲线的定义直接得到结论.10.(5分)如果对于空间任意n(n≥2)条直线总存在一个平面α,使得这n条直线与平面α所成的角均相等,那么这样的n()A.最大值为3 B.最大值为4 C.最大值为5 D.不存在最大值考点:平面的基本性质及推论.专题:探究型.分析:分别探究直线的条数为2、3、4的情况,由线面角的定义、线线位置关系以及空间几何体进行判断.解答:解:当2条直线时,一定作出与它们都平行的平面,故这两条直线与平面所成的角是0度;当3条直线时,当它们共面时,一定存在平面与它们所成的角相等;不共面时,一定可以它们平移到一点,构成一个椎体,则存在一个平面作为椎体的底面,并且使得此底面与三条直线所成的角相等;当为4条直线时,且三条在一面内,另一条在面外,则面内3条要与一面成角等的话必须是0度,但另一条不可能也成0度,故不存在符合题意的平面.故选A.点评:本题是一个探究型的题目,需要耐心的一一进行分析,可以借助于空间几何体和反例进行说明,必须做到脑中有图,考查了分析、解决问题和空间信息能力.二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)11.(5分)已知空间向量=(x﹣1,1,﹣x),=(﹣x,3,﹣1),若⊥,则x的值为﹣1或3.考点:空间向量的数量积运算.专题:空间向量及应用.分析:由⊥,可得=0,解出即可.解答:解:∵⊥,∴=﹣x(x﹣1)+3+x=0,化为x2﹣2x﹣3=0,解得x=3或﹣1.故答案为:﹣1或3.点评:本题考查了向量垂直与数量积之间的关系,考查了计算能力,属于基础题.12.(5分)已知变量x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为2.考点:简单线性规划.专题:计算题;不等式的解法及应用.分析:作出题中不等式组表示的平面区域,得到如图的△AB0及其内部,再将目标函数z=x+y对应的直线进行平移,观察直线在y轴上的截距变化,可得当x=2且y=0时,z=x+y取得最大值2.解答:解:作出不等式组表示的平面区域,得到如图的△AB0及其内部,其中A(2,0),B(2,﹣2),O为坐标原点.设z=F(x,y)=x+y,将直线l:z=x+y进行平移,观察直线在y轴上的截距变化,可得当l经过点A时,目标函数z达到最大值∴z最大值=F(2,0)=2故答案为:2点评:本题给出二元一次不等式组,求目标函数z=x+y的最大值,着重考查了二元一次不等式组表示的平面区域和简单的线性规划等知识,属于基础题.13.(5分)某几何体的三视图如图所示,则它的体积为16.考点:由三视图求面积、体积.专题:计算题.分析:判断三视图复原的几何体的形状,画出图形,利用三视图的数据求出几何体的体积即可.解答:解:几何体是底面为下底为4,上底为2,高为4的直角梯形,几何体的高为4的四棱锥,顶点在底面的射影是底面直角梯形高的中点,几何体的体积为:V=S底×h==16.故答案为:16.点评:本题考查三视图与几何体直观图的关系,判断几何体的形状以及数据对应值是解题关键.14.(5分)如图,点A,B分别在x轴与y轴的正半轴上移动,且AB=2,若点A从(,0)移动到(,0),则AB中点D经过的路程为.考点:弧长公式.分析:首先设出求出中点的轨迹是以原点为圆心半径为1的圆,然后求出点D和点D'的坐标,再由弧长公式得出结果.解答:解:设AB的中点为O(x,y),则A(2x,0),B(0,2y)∵AB=2∴(2x)2+(2y)2=4 即x2+y2=1所以中点是以原点为圆心半径为1的圆∵点A从(,0)移动到(,0),∴D(,)D'(,)tan∠D'OA=1 tan∠DOA=∴∠D'OD=∴为中点走过的路径∴l=×1=故答案为:点评:此题考查了轨迹方程的求法以及弧长公式的运用,求出中点的轨迹是解题的关键,属于中档题.三、解答题(共6小题,满分80分)15.(12分)如图,等腰直角△ABC的直角顶点C(0,﹣1),斜边AB所在的直线方程为x+2y ﹣8=0.(1)求△ABC的面积;(2)求斜边AB中点D的坐标.考点:中点坐标公式;直线的一般式方程与直线的垂直关系.专题:直线与圆.分析:(1)由点到直线距离公式求得C到AB边所在直线距离,然后由等腰直角三角形的性质求得AB的长度,代入三角形面积公式得答案;(2)由等腰直角三角形斜边的高与斜边的中线重合,先求出斜边的高线所在直线方程,联立方程组求得斜边AB中点D的坐标.解答:解:(1)由点到直线的距离公式求得C到直线x+2y﹣8=0的距离为d=.根据等腰直角三角形斜边上的高等于斜边的2倍可得|AB|=4.则=20;(2)∵AB所在的直线方程为x+2y﹣8=0,斜率为,则AB边上的高所在直线的斜率为2,高所在直线方程为y=2x﹣1,联立,解得.∴斜边AB中点D的坐标为(2,3).点评:本题考查了直线的一般式方程与直线垂直间的关系,考查了等腰直角三角形的性质,是基础题.16.(12分)如图,正方体ABC﹣A1B1C1D1中,点F为A1D的中点.(Ⅰ)求证:A1B∥平面AFC;(Ⅱ)求证:平面A1B1D⊥平面AFC.考点:平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.专题:空间位置关系与距离.分析:(1)根据线面平行的判定定理只需证明直线A1B平行平面AFC内的直线FO即可;(2)根据面面垂直判定定理只需证明AF⊥平面A1B1CD即可.解答:证明:(1)连接BD交AC于点O,连接FO,则点O是BD的中点.∵点F为A1D的中点,∴A1B∥FO.又A1B⊄平面AFC,FO⊂平面AFC,∴A1B∥平面AFC.(2)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,连接B1D.∵AC⊥BD,AC⊥BB1,∴AC⊥平面B1BD,AC⊥B1D.又∵CD⊥平面A1ADD1,AF⊂平面A1ADD1,∴CD⊥AF.又∵AF⊥A1D,∴AF⊥平面A1B1CD.∵AF⊂平面AFC.∴平面A1B1CD⊥平面AFC,即平面A1B1D⊥平面AFC.点评:本题考查平面与平面垂直的判定,直线与平面平行的判定,考查空间想象能力,要求熟练掌握相应的判定定理和性质定理.17.(14分)在平面直角坐标系xOy中,圆C与x轴、y轴都相切,直线l:x+y﹣4=0平分圆C的面积.(1)求圆C的方程;(2)过原点O的直线l1将圆C的弧长分成1:3的两部分,求直线l1的斜率.考点:直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:(1)根据直线和圆的相切关系求出圆心和半径即可求圆C的方程;(2)根据直线l1将圆C的弧长分成1:3的两部分,转化为圆心到直线的距离进行求解即可.解答:解:(1)由题意知,圆心C在直线l:x+y﹣4=0上;∵圆C与x轴、y轴都相切,∴圆心C也在直线y=x上,即圆心C(2,2),半径r=2,故圆C的方程为(x﹣2)2+(x﹣2)2=4.(2)设直线l1的方程为y=kx,∵过原点O的直线l1将圆C的弧长分成1:3的两部分,∴劣弧所对的圆心角为90°,则圆心C到直线的距离d=rcos45°=,又d=,解得k=2±,故直线l1的斜率是2±.点评:本题主要考查直线和圆的方程的应用,以及圆的标准方程的求解,比较基础.18.(14分)如图1,在△PBC中,∠C=90°,PC=4,BC=3,PD:DC=5:3,AD⊥PB,将△PAD 沿AD边折起到SAD位置,如图2,且使SB=.(Ⅰ)求证:SA⊥平面ABCD;(Ⅱ)求平面SAB与平面SCD所成锐二面角的余弦值.考点:二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的判定.专题:综合题;空间位置关系与距离;空间角.分析:(Ⅰ)证明SA⊥AB,SA⊥AD,即可证明SA⊥平面ABCD;(Ⅱ)延长BA,CD相交于P,连接SP,取SP的中点M,连接MA,MD,证明∠AMD为平面SAB与平面SCD所成锐二面角的平面角,求出MA,MD,即可求平面SAB与平面SCD 所成锐二面角的余弦值.解答:(Ⅰ)证明:在直角三角形PBC中,PC=4,BC=3,PD:DC=5:3,所以PB=5,PD=2.5,DC=1.5,因为∠PAD=∠C=90°,∠P=∠P,所以△PAD∽△PCB,所以,所以PA=2,AB=PB﹣PA=3,AD=1.5,△SAB中,SA=PA=2,SB=,所以SA2+AB2=SB2,所以SA⊥AB因为AD∥PB,所以SA⊥AD,因为AB∩AD=A,所以SA⊥平面ABCD;(Ⅱ)解:在图2中,延长BA,CD相交于P,连接SP,取SP的中点M,连接MA,MD,则因为PA=SA,PD=SD,所以MA⊥SP,MD⊥SP,所以∠AMD为平面SAB与平面SCD所成锐二面角的平面角,因为SA⊥AD,AD⊥PB,SA∩PB=A,所以AD⊥平面SPB,因为MA⊂平面SPB,所以AD⊥MA.在直角三角形SPA中,PA=SA=2,M为SP的中点,所以SP=2,MA=,在△SPD中,PD=SD=2.5,M为SP中点,所以MD=,所以cos∠AMP==,所以平面SAB与平面SCD所成锐二面角的余弦值为.点评:考查线面垂直的性质于判定定理,考查平面SAB与平面SCD所成锐二面角的余弦值,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.19.(14分)已知曲线C:x2=﹣2py(p>0),点M是曲线C上的一个动点,过点M且与曲线C相切的直线l的方程为x+y﹣1=0.(Ⅰ)求曲线C的方程;(Ⅱ)点A、B是曲线C上的两点,O为原点,直线AB与x轴交于点P(2,0),记OA、OB的斜率为k1、k2,试探求k1、k2的关系,并证明你的结论.考点:直线与圆锥曲线的关系;抛物线的标准方程.专题:圆锥曲线中的最值与范围问题.分析:(I)联立,化为x2﹣2px﹣2p=0,由于直线l与抛物线相切,可得△=0,解得p即可.(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为:y=k(x﹣2),与抛物线方程联立化为x2+4kx﹣8k=0,利用斜率计算公式、根与系数的关系即可得出.解答:解:(I)联立,化为x2﹣2px﹣2p=0,∵直线l与抛物线相切,∴△=4p2﹣4(﹣2p)=0,p>0,解得p=2.∴曲线C的方程为y2=﹣4y.(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为:y=k(x﹣2),联立,化为x2+4kx﹣8k=0,∴x1+x2=﹣4k,x1x2=﹣8k.∴k1===﹣,同理可得:k2=.∴k1+k2==k,k1•k2==﹣.消去k可得:k1k2=﹣,即=﹣2.点评:本题考查了直线与抛物线相切的相切、相交问题转化为方程联立与判别式的关系、根与系数的关系、斜率计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于难题.20.(14分)已知圆:x2+y2=64,圆C与圆O相交,圆心为C(9,0),且圆C上的点与圆O 上的点之间的最大距离为21.(Ⅰ)求圆C的标准方程;(Ⅱ)在x轴上是否存在定点P,使得过点P的直线l被圆O与圆C截得的弦长d1、d2的比值总等于同一常数λ?若存在,求点P的坐标及λ的值,若不存在,说明理由.考点:直线与圆的位置关系;圆的标准方程.专题:综合题;直线与圆.分析:(1)圆O1的半径为4,圆心为O1(9,0),从而可得圆O1的标准方程;(2)当直线l的斜率存在时,设方程为y=k(x﹣a),求出O,C到直线l的距离,从而可得d1、d2的值,利用d1、d2的比值总等于同一常数λ,建立方程,从而利用等式对任意实数k恒成立,得到三个方程,由此可得结论.解答:解:(1)∵圆O:x2+y2=64,圆O1与圆O相交,圆O1上的点与圆O上的点之间的最大距离为21,∴圆O1的半径为4,∵圆心为O1(9,0),∴圆O1的标准方程为(x﹣9)2+y2=16;(2)当直线l的斜率存在时,设方程为y﹣b=k(x﹣a),即kx﹣y﹣ka﹣b=0∴O,C到直线l的距离分别为h=,h1=,∴d1=2,d2=2∵d1与d2的比值总等于同一常数λ,∴64﹣=λ2[16﹣]∴[64﹣a2﹣16λ2+λ2(a﹣9)2]k2+2b[a﹣λ2(a﹣9)]k+64﹣b2﹣λ2(16﹣b2)=0由题意,上式对任意实数k恒成立,所以64﹣a2﹣16λ2+λ2(a﹣9)2=0,2b[a﹣λ2(a﹣9)]=0,64﹣b2﹣λ2(16﹣b2)=0同时成立,①如果b=0,则64﹣16λ2=0,∴λ=2(舍去负值),从而a=6或18;∴λ=2,P(6,0),P(18,0)②如果a﹣λ2(a﹣9)=0,显然a=9不满足,从而λ2=,3a2﹣43a+192=0,△=432﹣4×3×192=﹣455<0,故方程无解,舍去;当点P的坐标为(6,0)时,直线l的斜率不存在,此时d1=2,d1=也满足综上,满足题意的λ=2,点P有两个,坐标分别为(6,0),(18,0),斜率不存在时P(18,0),直线与圆外离,舍去.点评:本题考查圆的标准方程,考查恒成立问题,考查分类讨论的数学思想,考查学生分析解决问题的能力.。
2017学年度第一学期第一次段考高二级数学试题注意事项:1.本试题 满分150分,考试时间为120分钟。
2.选择题部分,请将选出的答案标号(A 、B 、C 、D )用2B 铅笔涂在答题卡上。
将填空及解答题答案用黑色签字(0.5mm )笔填在答题卡指定位置。
3.参考公式:台体体积 :1(3V hS S +=+上底下底锥体体积:Sh V 31=, 球体体积:334R V π= 球表面积:一、选择题:大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的 1.设m l ,是两条不同的直线,α是一个平面,则下列命题正确的是( ) A .若α⊂⊥m m l ,,则α⊥lB .若α⊥l ,m l //,则α⊥mC .若αα⊂m l ,//,则m l //D .若αα//,//m l ,则m l //2.在空间四边形ABCD 中,AC=BD ,顺次连接它的各边中点E 、F 、G 、H ,所得四边形EFGH 的形状是( )A. 梯形B. 矩形C. 正方形D. 菱形 3.如图是水平放置的△ABC 的直观图,''//'A B y 轴,''''A B A C =,则ABC ∆是( )A.等边三角形B.等腰三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形4.已知圆锥的全面积是底面积的倍,那么这个圆锥的侧面积展开图扇形的圆心角为( ) A.2π B.23π C. 56π D. π 5.设三棱锥的三条侧棱两两互相垂直,且长度分别为,,,则其外接球的表面积为( ) A.B.C.D.6.如图,四面体ABCD 中,若截PQMN 是正方形,则在下列结论 中错误的是( )A . AC=BDB . AC//截面PQMN第3题图N MQP DC BA第6题图C. AC⊥BD D.PM与BD成45°角7.已知数列满足,,那么的值是( )A.B.C.D.中,内角,,的对边分别为,,,若8.已知ABC,,则ABC ∆的面积为( ) A.12B. 19.已知函数,下列结论中错误..的是( ) A .B .的最小正周期为C .的图象关于y 轴对称 D .的值域为10.将正方形ABCD 沿对角线BD 对折使得平面⊥ABD 平面CBD ,以下四个结论中不正..确.的结论是( ) A. BD AC ⊥ B. ACD ∆是正三角形 C. AB ⊥CD D.AB 与CD 所成的角是6011.如图,网格纸上的小正方形边长为 ,粗线或虚线表示一个 棱柱的三视图,则此棱柱的侧面积为( ) A .B .第11题图C .D .12.已知三棱锥的各顶点都在一个半径为 的球面上,球心 在 上,,,则球的体积与三棱锥体积之比是( )A .B .C .D .二、 填空题:本大题共4小题;每小题5分,共20分13. 等差数列{}n a 中,已知21016a a +=,则468a a a ++=14. 已知侧棱长为2的正三棱锥S -ABC 如图所示,其侧面是顶角为20°的等腰三角形,一只蚂蚁从点A 出发,围绕棱锥侧面爬行一周后又回到点A ,则蚂蚁爬行的最短路程为 ______ .15平面PAD 所成角的大小为 ______ .16.如图,ABC ∆中, 90=∠C , 30=∠A ,1=BC .在三角形内挖去半圆(圆心O 在边AC 上,半圆与BC 、AB 相切于点C 、M ,与AC 交于N ),则图中阴影部分绕直线AC三、解答题:本大题共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.(本小题满分10分)已知各项都为正数的等比数列{}n a 满足12354a a a +=,且123a a a =.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设5log n n b a =,且n S 为数列{}n b 的前n 项和,求数列1{}nS 的前n 项和n T .18.(本小题满分12分)在ABC ∆中,边,,a b c 分别为内角,,A B C 的对边,且满足cos()2sin sin A B A B -=.(Ⅰ)判断ABC ∆的形状;(Ⅱ)若3a =,6c =,CD 为角C 的角平分线,求CD 的长. 19.(本小题满分12分)如图,矩形ABCD 中,AD ⊥平面ABE ,2AE EB BC ===,F 为CE 上的点,且BF ⊥平面ACE .(Ⅰ)求证://AE 平面BFD ;(Ⅱ)求异面直线AE 与BD 所成角的正弦值; (Ⅲ)求三棱锥C BDF -的体积.FC BDE A第16题图 A 第14题图第15题图20.(本小题满分12分)如图,在三棱锥111ABC A B C -中,90BAC ∠=︒,2AB AC ==,14AA =,1A 在底面ABC 的射影为BC 的中点,D 为11B C 的中点.(Ⅰ)证明: 1A D ⊥平面1A BC ; (Ⅱ)求点1B 到平面1A BD 的距离.21.(本小题满分12分)如图,四棱锥P ABCD -中,PD ⊥平面ABCD ,ABD ∆是边长为3的正三角形,BC CD ==4PD =.(Ⅰ)求证:平面PAD ⊥平面PCD ;(Ⅱ)在线段PA 上是否存在点M ,使得//DM 平面PBC .若存在,求三棱锥P BDM -的体积;若不存在,请说明理由. 22.(本小题满分12分)如图,在三棱锥S ABC -中,SA ⊥平面ABC ,90ABC ∠=︒,2SA BC ==,4AB =,,,M N D 分别是,,SC AB BC 的中点.(Ⅰ)求证:MN AB ⊥;(Ⅱ)求二面角S ND B --的余弦值; (Ⅲ)求点M 到平面SND 的距离.2017学年度第一学期第一次段考高二级数学试题答案一、选择题: 二、 填空题: 三、解答题:D C 1A 1B 1CA B D M NS AC B17.解:(Ⅰ)由题意可知:等比数列{a n }的公比为q ,q >0, 由5a 1+4a 2=a 3,即5a 1+4a 1q=a 1q 2,整理得:q 2﹣4q ﹣5=0,解得:q=5或q=﹣1(舍去), ---------------------3分a 1a 2=a 3,a 1•a 1q=a 1q 2,解得:a 1=5,a n =a 1q n=5n; 数列{a n }的通项公式,a n =5n;-----------------------------------------------5分(Ⅱ)b n =log 5a n =n ,S n 为数列{b n }的前n 项和,S n =, ------------------------7分==2(﹣),-------------------------------------8分数列的{}的前n 项和T n ,T n =2[(1﹣)+(﹣)+(﹣)+…+(﹣)],=2(1﹣+﹣+﹣+…+﹣)=2(1﹣)=,数列的{}的前n 项和T n,T n =. ------------------------------------------10分18.解:(Ⅰ)由cos()2sin sin A B A B -=,得cos cos sin sin 2sin sin A B A B A B +=,cos cos sin sin 0A B A B ∴-=, ---------------------------------2分cos()0A B ∴+=,2C π∴=.故ABC ∆为直角三角形. -----------------5分(Ⅱ)由(Ⅰ)知2C π=,又3a =,6c =,b ∴==6A π=,76412ADC ππππ∠=--=, -----------------7分由正弦定理得sin sin CD ACA ADC=∠,1sin 62sin 12CD π∴===--------------------12分19.解:(Ⅰ)证明:设ACBD G =,连接FG . 依题可知G 是AC 中点,BF ⊥平面ACE ,则B F C E ⊥,而B C B E =,F ∴是EC 中点,故//FG AE .FG ⊂平面BFD ,AE ⊄平面BFD ,∴//AE 平面BFD . -------------------------------4分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知//FG AE ,所以FGB ∠为直线AE 与BD 的所成角.AD ⊥平面ABE ,//AD BC ,BC ∴⊥平面ABE ,则B C A E ⊥.又BF ⊥平面ACE ,则BF AE ⊥,BC BF B =,AE ∴⊥平面BCE ,FG ∴⊥平面BCE .在Rt B F G ∆中,12BF EC ==,112FG AE ==,BG ∴==故sin 3BF FGB BG ∠===, 所以异面直线AE 与BD 所成角的正弦值为----------8分(Ⅲ)//AE FG 且AE ⊥平面BCE ,FG ∴⊥平面BCF ,因G 是AC 中点,F 是EC 中点,故112FG AE ==,BF ⊥平面ACE ,BF CE ∴⊥,在Rt BCE ∆中,12BF CF CE === 12212CFB S ∆∴==,1133C BGF G BCF CFB V V S FG --∆∴===. 223C BDF C BGF V V --∴==. ------------------------------12分20.(Ⅰ)证明:设E 为BC 中点,连接AE ,1A E ,DE . 由题意得1A E ⊥平面ABC ,所以1A E AE ⊥. 因为AB AC =,所以AE BC ⊥,所以AE ⊥平面1A BC . -----------2分由,D E 为11,B C BC 的中点,得1//DE BB 且1DE BB =,从而1//DE AA 且1DE AA =, 所以1AA DE 是平行四边形,所以1//A D AE .GFDCBEA因为AE ⊥平面1A B C ,所以1A D ⊥平面1A B C. --------------4分 (Ⅱ)解:由2,90AB AC CAB ==∠=,得1E AE BD==由1A E AE ⊥且14AA =,在1R tA A E ∆中由勾股地理得1A E 在1R t AB E ∆中同理得14A B =,∴111122A BE S BE A E ∆==⨯= ---------------------8分由(Ⅰ)知1A D ⊥平面1ABC ,故1A D为三棱锥1D A BE -的高,1111133D A BE A BE V S A D -∆∴==⨯=1B 到平面1A BD 的距离为h ,1BDE B BD S S ∆∆=,111A B BD A BDE V V --∴= ,即111B A BD D A BE V V --=11143A BD S h ∆∴=,1A BD S ∆=h ∴=, 故点1B 到平面1A B D的距离为. ------------------------------------------12分21.解:(Ⅰ)证明:∵PD ⊥平面ABCD ,∴PD ⊥DC . ………………1分 ∵△ABD 是边长为3的正三角形,BC=CD=, ∴在△BCD 中,由余弦定理得到:cos ∠BDC==,…………3分∴∠BDC=30°,∠ADC=∠ADB+∠BDC=60°+30°=90°, ∴DC ⊥AD , …………………………4分 又∵AD∩PD=D,∴CD ⊥平面PAD .又∵CD ⊂平面CDP ,∴平面PAD ⊥平面PCD ; ……………………6分(Ⅱ)存在AP 的中点M ,使得DM ∥平面PBC .理由如下: 取AB 的中点N ,连接MN ,DN .∵M 是AP 的中点,∴MN ∥PB . ………………7分 ∵△ABC 是等边三角形,∴DN ⊥AB ,D C 1A 1B 1C ABEH EF D MN CBAS由(1)知,∠CBD=∠BDC=30°,∴∠ABC=60°+30°=90°,即BC ⊥AB . ∴ND ∥BC .…………8分 又MN∩DN=N,∴平面MND ∥平面PBC .∴DM ∥平面PBC .…………9分 过点B 作BQ ⊥AD 于Q ,∵由已知知,PD ⊥BQ ,∴BQ ⊥平面PAD ,∴BQ 是三棱锥B ﹣DMP 的高,…………10分 ∵BQ=,S △DMP =AD•PD=3,∴V P ﹣BDM =V B ﹣DMP =BQ•S △DMP =.……12分22.(Ⅰ) 证明: 取AC 的中点E ,连接,ME NE .则//ME SA ,又SA ⊥平面ABC ,∴ME ⊥平面ABC .∵AB ⊂平面ABC ,∴ME AB ⊥.∵,N E 分别为,AB AC 的中点, ∴//NE BC .∵90ABC ︒∠=,即AB BC ⊥, ∴NE AB ⊥. ∵,MENE E ME =⊂平面,MNE NE ⊂平面,MNE∴AB ⊥平面MNE .∵MN ⊂平面MNE ,∴MN AB ⊥. --------3分(Ⅱ)解: 过A 作AF DN ⊥且与DN 的延长线相交于点F , 连接SF∵SA DF ⊥,AF DF ⊥,SAAF A =, ∴DF ⊥平面SAF ,∴DF SF ⊥∴SFA ∠是二面角S ND A --的平面角,也是二面角S ND B --的平面角的补角,在Rt△DBN中,ND,sin DB DNB ND ∠==在Rt△AFN 中,AF AN=sin 2ANF ∠==. 在Rt△SAF中,SF ==cos AF AFS SF ∠==∴二面角S ND B --的余弦值为6-. ----------7分 (Ⅲ)解:过点A 作AH SF ⊥于H ,由(Ⅱ)知平面SAF ⊥平面SND ,且平面SAF平面SND SF =,∴AH ⊥平面SND . ∴AH 的长为点A 到平面SND 的距离.11 在Rt△AFN 中,SA AF AH SF==. ∵点M 是SC 的中点, ∴点M 到平面SND 的距离是点C 到平面SND 的距离的12倍. ∵//AC ND ,∴//AC 平面SND .∴点C 到平面SND 的距离等于点A 到平面SND 的距离. ∴点M到平面S N 的距离是6. ----------12分。
2017学年度第一学期第一次段考高二级数学试题命题人:简俊敏 陈启智注意事项:1.本试题 满分150分,考试时间为120分钟。
2.选择题部分,请将选出的答案标号(A 、B 、C 、D )用2B 铅笔涂在答题卡上。
将填空及解答题答案用黑色签字(0.5mm )笔填在答题卡指定位置。
3.参考公式:台体体积 : 1()3V h S S S S +=+上底下底上底下底锥体体积:Sh V 31=, 球体体积:334R V π=球表面积:一、选择题:大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.设m l ,是两条不同的直线,α是一个平面,则下列命题正确的是( ) A .若α⊂⊥m m l ,,则α⊥lB .若α⊥l ,m l //,则α⊥mC .若αα⊂m l ,//,则m l //D .若αα//,//m l ,则m l //2.在空间四边形ABCD 中,AC=BD ,顺次连接它的各边中点E 、F 、G 、H ,所得四边形EFGH 的形状是( ) A. 梯形 B. 矩形 C. 正方形 D. 菱形 3.如图是水平放置的△ABC 的直观图,''//'A B y 轴,''''A B A C =,则ABC ∆是( )A .等边三角形B .等腰三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形4.已知圆锥的全面积是底面积的倍,那么这个圆锥的侧面积展开图扇形的圆心角为( ) A.2πB.23π C. 56πD. π 5.设三棱锥的三条侧棱两两互相垂直,且长度分别为 ,,,则其外接球的表面积为( )A.B.C.D.6.如图,四面体ABCD 中,若截PQMN 是正方形,则在下列结论 中错误的是( )A .AC=BDB .AC//截面PQMNC . AC ⊥BD D .PM 与BD 成45°角 7.已知数列 满足 ,,那么的值是( ) A.B.C.D.8.已知ABC ∆中,内角 ,, 的对边分别为 ,,,若 ,,则ABC ∆的面积为( ) A .12B . 1C . 3D . 2 9.已知函数 ,下列结论中错误..的是( ) A .B .的最小正周期为C .的图象关于y 轴对称D .的值域为10.将正方形ABCD 沿对角线BD 对折使得平面⊥ABD 平面CBD ,以下四个结论中不正确...的结论是( ) A . BD AC ⊥ B . ACD ∆是正三角形C .AB ⊥CD D .AB 与CD 所成的角是ο60第3题图N MQP DC BA第6题图11.如图,网格纸上的小正方形边长为 ,粗线或虚线表示一个 棱柱的三视图,则此棱柱的侧面积为( ) A . B .C .D .12.已知三棱锥的各顶点都在一个半径为 的球面上,球心 在上,,,则球的体积与三棱锥体积之比是( )A .B .C .D .二、 填空题:本大题共4小题;每小题5分,共20分 13.等差数列{}a 中,已知16a a +=,则a a a ++=14. 已知侧棱长为2的正三棱锥S -ABC 如图所示,其侧面是顶角为20°的等腰三角形,一只蚂蚁从点A 出发,围绕棱锥侧面爬行一周后又回到点A ,则蚂蚁爬行的最短路程为 ______ .15.如图,四棱锥P-ABCD 的底面ABCD 是矩形,P A ⊥平面ABCD ,P A=AD=2,BD=23则PC 与平面P AD 所成角的大小为 ______ .16.如图,中,90=∠C ,30=∠A ,.在三角形内挖去半圆(圆心O 在边上,半圆与BC 、AB 相切于点C 、M ,与AC 交于N ),则图中阴影部分绕直线AC 旋转一周所得旋转体的体积为.三、解答题:本大题共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.(本小题满分10分)已知各项都为正数的等比数列{}n a 满足12354a a a +=,且123a a a =. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设5log n n b a =,且n S 为数列{}n b 的前n 项和,求数列1{}nS 的前n 项和n T .18.(本小题满分12分)在ABC ∆中,边,,a b c 分别为内角,,A B C 的对边,且满足cos()2sin sin A B A B -=.(Ⅰ)判断ABC ∆的形状;(Ⅱ)若3a =,6c =,CD 为角C 的角平分线,求CD 的长. 19.(本小题满分12分)如图,矩形ABCD 中,AD ⊥平面ABE ,2AE EB BC ===,F 为CE 上的点,且BF ⊥平面ACE .(Ⅰ)求证://AE 平面BFD ; (Ⅱ)求异面直线AE 与BD 所成角的正弦值; (Ⅲ)求三棱锥C BDF -的体积.F CB D E A 第16题图 A第14题图AC P 第15题图20.(本小题满分12分)如图,在三棱锥111ABC A B C -中,90BAC ∠=︒,2AB AC ==,14AA =,1A 在底面ABC 的射影为BC 的中点,D 为11B C 的中点. (Ⅰ)证明:1A D ⊥平面1A BC ; (Ⅱ)求点1B 到平面1A BD 的距离.21.(本小题满分12分)如图,四棱锥P ABCD -中,PD ⊥平面ABCD ,ABD ∆是边长为3的正三角形,3BC CD ==,4PD =.(Ⅰ)求证:平面PAD ⊥平面PCD ;(Ⅱ)在线段PA 上是否存在点M ,使得//DM 平面PBC .若存在,求三棱锥P BDM -的体积;若不存在,请说明理由.22.(本小题满分12分)如图,在三棱锥S ABC -中,SA ⊥平面ABC ,90ABC ∠=︒,2SA BC ==,4AB =,,,M N D 分别是,,SC AB BC 的中点. (Ⅰ)求证:MN AB ⊥;(Ⅱ)求二面角S ND B --的余弦值; (Ⅲ)求点M 到平面SND 的距离.2017学年度第一学期第一次段考高二级数学试题答案一、选择题:二、 填空题: 三、解答题:17.解:(Ⅰ)由题意可知:等比数列{a n }的公比为q ,q >0, 由5a 1+4a 2=a 3,即5a 1+4a 1q=a 1q 2,整理得:q 2﹣4q ﹣5=0,解得:q=5或q=﹣1(舍去), ---------------------3分 a 1a 2=a 3,a 1•a 1q=a 1q 2,解得:a 1=5,a n =a 1q n =5n ;数列{a n }的通项公式,a n =5n ; -----------------------------------------------5分 (Ⅱ)b n =log 5a n =n ,S n 为数列{b n }的前n 项和,S n =, ------------------------7分==2(﹣), -------------------------------------8分数列的{}的前n 项和T n ,D C 1A 1B 1CA BD MNSACBT n =2[(1﹣)+(﹣)+(﹣)+…+(﹣)], =2(1﹣+﹣+﹣+…+﹣)=2(1﹣)=,数列的{}的前n 项和T n ,T n =. ------------------------------------------10分18.解:(Ⅰ)由cos()2sin sin A B A B -=,得cos cos sin sin 2sin sin A B A B A B +=,cos cos sin sin 0A B A B ∴-=, ---------------------------------2分cos()0A B ∴+=,2C π∴=.故ABC ∆为直角三角形. -----------------5分(Ⅱ)由(Ⅰ)知2C π=,又3a =,6c =,2233b c a ∴=-=6A π=,76412ADC ππππ∠=--=, -----------------7分 由正弦定理得sin sin CD ACA ADC =∠, 333319236sin 762262sin 124CD ππ∴=⨯==+. --------------------12分19.解:(Ⅰ)证明:设AC BD G =I ,连接FG . 依题可知G 是AC 中点,Q BF ⊥平面ACE ,则BF CE ⊥,而BC BE =,F ∴是EC 中点,故//FG AE .FG ⊂Q 平面BFD ,AE ⊄平面BFD ,∴//AE 平面BFD . -------------------------------4分(Ⅱ)由(Ⅰ)知//FG AE ,所以FGB ∠为直线AE 与BD 的所成角.AD ⊥Q 平面ABE ,//AD BC ,BC ∴⊥平面ABE ,则BC AE ⊥.又Q BF ⊥平面ACE ,则BF AE ⊥,BC BF B =Q I ,AE ∴⊥平面BCE ,FG ∴⊥平面BCE .在Rt BFG ∆中,122BF EC == ,112FG AE == ,223BG BF FG ∴+= 故26sin 33BF FGB BG ∠===, 所以异面直线AE 与BD 6----------8分 (Ⅲ)Q //AE FG 且AE ⊥平面BCE ,FG ∴⊥平面BCF ,因G 是AC 中点,F 是EC 中点,故112FG AE ==,Q BF ⊥平面ACE ,BF CE ∴⊥,在Rt BCE ∆中,122BF CF CE === 12212CFB S ∆∴==g g ,1133C BGF G BCF CFB V V S FG --∆∴===g g .223C BDF C BGF V V --∴==. ------------------------------12分20.(Ⅰ)证明:设E 为BC 中点,连接AE ,1A E ,DE .由题意得1A E ⊥平面ABC ,所以1A E AE ⊥. 因为AB AC =,所以AE BC ⊥,所以AE ⊥平面GFDCBEAHEFD MNCBAS 1A BC . -----------2分由,D E 为11,B C BC 的中点,得1//DE BB 且1DE BB =,从而1//DE AA 且1DE AA =, 所以1AA DE 是平行四边形,所以1//A D AE .因为AE ⊥平面1A BC ,所以1A D ⊥平面1A BC . --------------4分 (Ⅱ)解:由2,90AB AC CAB ==∠=o,得12EA EB A D ===.由1A E AE ⊥且14AA =,在1Rt AA E ∆中由勾股地理得114A E =,在1Rt A BE ∆中同理得14A B =,∴1111214722A BE S BE A E ∆==⨯⨯=g g , ---------------------8分由(Ⅰ)知1A D ⊥平面1A BC ,故1A D 为三棱锥1D A BE -的高,111111472333D A BE A BE V S A D -∆∴==⨯⨯=g g ,设点1B 到平面1A BD 的距离为h ,1BDE B BD S S ∆∆=Q ,111A B BD A BDE V V --∴= ,即111B A BD D A BE V V --=111433A BD S h ∆∴=g g ,122A BD S ∆=Q ,72h ∴=, 故点1B 到平面1A BD 的距离为72. ------------------------------------------12分21.解:(Ⅰ)证明:∵PD ⊥平面ABCD ,∴PD ⊥DC . ………………1分 ∵△ABD 是边长为3的正三角形,BC=CD=, ∴在△BCD 中,由余弦定理得到:cos ∠BDC==,…………3分∴∠BDC=30°,∠ADC=∠ADB+∠BDC=60°+30°=90°, ∴DC ⊥AD , …………………………4分 又∵AD ∩PD=D ,∴CD ⊥平面PAD .又∵CD ⊂平面CDP ,∴平面PAD ⊥平面PCD ; ……………………6分(Ⅱ)存在AP 的中点M ,使得DM ∥平面PBC .理由如下: 取AB 的中点N ,连接MN ,DN .∵M 是AP 的中点,∴MN ∥PB . ………………7分 ∵△ABC 是等边三角形,∴DN ⊥AB , 由(1)知,∠CBD=∠BDC=30°,∴∠ABC=60°+30°=90°,即BC ⊥AB . ∴ND ∥BC .…………8分又MN ∩DN=N ,∴平面MND ∥平面PBC .∴DM ∥平面PBC .…………9分 过点B 作BQ ⊥AD 于Q ,∵由已知知,PD ⊥BQ ,∴BQ ⊥平面PAD ,∴BQ 是三棱锥B ﹣DMP 的高,…………10分 ∵BQ=,S △DMP =AD •PD=3,∴V P ﹣BDM =V B ﹣DMP =BQ •S △DMP =.……12分22.(Ⅰ) 证明: 取AC 的中点E ,连接,ME NE .则//ME SA ,又SA ⊥平面ABC ,∴ME ⊥平面ABC .∵AB ⊂平面ABC ,∴ME AB ⊥.∵,N E 分别为,AB AC 的中点, ∴//NE BC .∵90ABC ︒∠=,即AB BC ⊥, ∴NE AB ⊥.D C 1A 1B 1CABE∵,ME NE E ME =⊂I 平面,MNE NE ⊂平面,MNE∴AB ⊥平面MNE .∵MN ⊂平面MNE ,∴MN AB ⊥. --------3分(Ⅱ)解: 过A 作AF DN ⊥且与DN 的延长线相交于点F , 连接SF∵SA DF ⊥,AF DF ⊥,SA AF A =I , ∴DF ⊥平面SAF ,∴DF SF ⊥ ∴SFA ∠是二面角S ND A --的平面角,也是二面角S ND B --的平面角的补角,在Rt △DBN 中,ND =sin 5DB DNB ND ∠==.在Rt △AFN 中,AF AN =sin 2ANF ∠==在Rt △SAF 中,SF ==5,cos 6AF AFS SF ∠==.∴二面角S ND B --的余弦值为. ----------7分(Ⅲ)解:过点A 作AH SF ⊥于H ,由(Ⅱ)知平面SAF ⊥平面SND ,且平面SAF I 平面SND SF =,∴AH ⊥平面SND . ∴AH 的长为点A 到平面SND 的距离.在Rt △AFN 中,SA AF AH SF=g = ∵点M 是SC 的中点, ∴点M 到平面SND 的距离是点C 到平面SND 的距离的12倍. ∵//AC ND ,∴//AC 平面SND .∴点C 到平面SND 的距离等于点A 到平面SND 的距离.∴点M 到平面SND ----------12分。
2018年佛山市普通高中高二教学质量检测数学(理科)第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 若命题,则为()A. B.C. D.【答案】D命题,则为:.本题选择D选项.2. “”是“关于的方程有实数根”的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A【解析】若关于的方程有实数根,一元二次方程即:,则,据此可得:“”是“关于的方程有实数根”的充分不必要条件.本题选择A选项.3. 两条平行直线与间的距离为()A. B. C. D.【答案】C【解析】由直线平行的充要条件可得:,结合平行线之间的距离公式可得,两条平行直线6与间的距离为:.本题选择C选项.4. 已知抛物线上点到其焦点的距离为6,则该抛物线的准线方程为()A. B. C. D.【答案】B【解析】由抛物线的标准方程可得,抛物线的焦点位于轴正半轴,其准线方程为:,结合抛物线的定义可得:,求解关于实数的方程可得:,则该抛物线的准线方程为.本题选择B选项.5. 直线关于轴对称的直线方程为()A. B. C. D.【答案】A【解析】设所求直线上点的坐标为,其关于轴对称的点在直线上,则:,据此可得,所求的直线方程为:.本题选择A选项.6. 已知双曲线一条渐近线方程为,则双曲线方程可以是()A. B. C. D.【答案】D【解析】逐一考查所给选项中双曲线的渐近线:的渐近线为:;的渐近线为:;的渐近线为:;的渐近线为:;本题选择D选项.点睛:双曲线的渐近线方程为,而双曲线的渐近线方程为(即),应注意其区别与联系.7. 若圆与圆相切,则等于()A. 16B. 7C. -4或16D. 7或16【答案】C【解析】整理圆的方程为标准型即:,圆心距为:,两圆半径为:,当两圆外切时:,当两圆内切时,由于,故有:,综上可得:等于-4或16.本题选择C选项.点睛:两圆相切包括内切和外切两种情况,注意分类讨论.判断两圆的位置关系常用几何法,即用两圆圆心距与两圆半径和与差之间的关系,一般不采用代数法.8. 已知曲线的方程为,给定下列两个命题::若,则曲线为椭圆;:若曲线是焦点在轴上的双曲线,则.那么,下列命题为真命题的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】当时,曲线的方程为:,即,曲线表示圆,命题为假命题;若曲线是焦点在轴上的双曲线,则:,求解关于实数的不等式组有:,命题为真命题,据此逐一考查所给命题的真假:是假命题;是假命题;是真命题;是假命题;本题选择C选项.9. 若直线与曲线有公共点,则的取值范围是()A. B.C. D.【答案】A【解析】曲线表示圆位于轴上方的图形,直线即:斜率为,在轴的截距为,两者有公共点,考查如图所示的临界条件,当直线过点时:,当直线与圆相切时:,解得:,结合图形可知,取,综上可得:的取值范围是.本题选择A选项.10. 已知椭圆的右焦点为,过点的直线交于两点.若过原点与线段中点的直线的倾斜角为135°,则直线的方程为()A. B.C. D.【答案】D【解析】由椭圆的标准方程可得焦点坐标为,很明显直线的斜率存在,设直线方程为,联立直线方程与椭圆方程联立可得:,设中点坐标为,则:,,又点在直线上,故:,结合解方程可得:,则直线方程为:,整理为一般式即:.本题选择D选项.11. 在直角梯形中,,,分别是的中点,平面,且,则异面直线所成的角为()A. 30°B. 45°C. 60°D. 90°【答案】B【解析】将该几何体补形为一个长宽高分别为的长方体,建立空间直角坐标系如图所示,则:,据此计算可得:,,,本题选择B选项.12. 已知双曲线,以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径的圆与双曲线的两条渐近线相交于四点,四边形的面积为,则双曲线的离心率为()A. B. 2 C. D. 4【答案】B【解析】由题意可得,双曲线的渐近线方程为,圆的方程为,联立直线方程与圆的方程可得:,据此计算可得:,结合图形的对称性可得的坐标分别为:,结合面积公式和四边形的面积为:,整理可得:,则,双曲线的离心率为:.本题选择B选项.点睛:双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出a,c,代入公式;②只需要根据一个条件得到关于a,b,c的齐次式,结合b2=c2-a2转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或a2转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围).第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13. 过点且与直线垂直的直线方程__________.【答案】【解析】利用直线系方程,设所求直线的方程为,直线过点,则:,所求解的直线方程为:.14. 一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为__________.【答案】【解析】结合三视图可得,该几何体是一个组合体,上半部分为圆锥,其底面直径为,该为,其体积;下半部分为长方体,长宽高分别为,其体积,综上可得,该几何体的体积为:.15. 《九章算术·商功》中有这样一段话:“斜解立方,得两壍堵.斜解壍堵,其一为阳马,一为鳖臑.”这里所谓的“鳖臑(biē nào)”,就是在对长方体进行分割时所产生的四个面都为直角三角形的三棱锥.已知三棱锥是一个“鳖臑”,平面,,且,,则三棱锥的外接球的表面积为__________.【答案】【解析】如图所示,将四面体补形为一个长宽高分别为的长方体,设外接球的半径为,则:,据此可得三棱锥的外接球的表面积为:.16. 是双曲线右支上一点,分别是圆和上的点,则的最大值为__________.【答案】5【解析】设圆和的圆心分别为,半径分别为,取得最大值时,有最大值,有最小值,此时有:,即的最大值为5.点睛:(1)双曲线定义的集合语言:P={M|||MF1|-|MF2||=2a,0<2a<|F1F2|}是解决与焦点三角形有关的计算问题的关键.(2)利用定义解决双曲线上的点与焦点的距离有关问题时,弄清点在双曲线的哪支上.三、解答题(本大题共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. 已知平行四边形的三个顶点坐标为,,.(Ⅰ)求顶点的坐标;(Ⅱ)求四边形的面积.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)14.【解析】试题分析:(Ⅰ)设,由题意结合中点坐标公式可得,再次利用中点坐标公式可得的坐标为.(Ⅱ)由题意可得直线的方程为,且,点到直线的距离.则四边形的面积.试题解析:(Ⅰ)如图,设,因为四边形为平行四边形,所以对角线互相平分,又,,所以,又,所以顶点的坐标为D.(Ⅱ)依题意可得,故直线的方程为,即,又,点到直线的距离.所以四边形的面积.18. 已知为圆上的动点,的坐标为,在线段上,满足. (Ⅰ)求的轨迹的方程.(Ⅱ)过点的直线与交于两点,且,求直线的方程.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)或.【解析】试题分析:(Ⅰ)设点的坐标为,点的坐标为,由题意结合向量关系可得,据此整理计算可得,则,故点的轨迹的方程为.(Ⅱ)由题意可得,MN为圆的弦长,结合弦长公式可得原点到直线的距离.分类讨论直线斜率存在和斜率不存在两种情况可得直线的方程为或.试题解析:(Ⅰ)设点的坐标为,点的坐标为,依题意得,即,所以,解得,又,所以,即又,所以点的轨迹的方程为.(Ⅱ)因为直线与曲线交于两点,且,所以原点到直线的距离.若斜率不存在,直线的方程为,此时符合题意;若斜率存在,设直线的方程为,即,则原点到直线的距离,解得,此时直线的方程为所以直线的方程为或.点睛:1.直线与圆的位置关系体现了圆的几何性质和代数方法的结合,“代数法”与“几何法”是从不同的方面和思路来判断的.2.求过一点的圆的切线方程时,首先要判断此点是否在圆上,然后设出切线方程.注意斜率不存在的情形.19. 如图,直四棱柱的所有棱长均为2,为中点.(Ⅰ)求证:平面;(Ⅱ)若,求平面与平面所成锐二面角的大小.【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)45°.【解析】试题分析:(Ⅰ)连结交于,取中点,连结.由题意可得是平行四边形,故.利用中位线的性质可得四边形为平行四边形.则,结合线面平行的判断定理可得平面.(Ⅱ)以为原点,建立空间直角坐标系,结合点的坐标可求得平面的法向量,显然平面的一个法向量,据此计算可得平面与平面所成锐二面角的大小为45°.试题解析:(Ⅰ)连结交于,取中点,连结.因为,所以是平行四边形,故.又是的中位线,故,所以,所以四边形为平行四边形.所以,所以,又平面,平面,所以平面.(Ⅱ)以为原点,建立空间直角坐标系如图所示,则,,,,,设平面的法向量,则,即,解得,令,得,显然平面的一个法向量,所以,所以平面与平面所成锐二面角的大小为45°.20. 已知抛物线的顶点在原点,对称轴是轴,且过点.(Ⅰ)求抛物线的方程;(Ⅱ)已知斜率为的直线交轴于点,且与曲线相切于点,点在曲线上,且直线轴,关于点的对称点为,判断点是否共线,并说明理由.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)答案见解析.【解析】试题分析:(Ⅰ)设抛物线的标准方程为,结合抛物线过点可得抛物线的方程为.(Ⅱ)设直线,联立直线方程与抛物线方程可得,由判别式等于零可得,即,,,,整理计算可得点A的坐标为,由于,故点共线.试题解析:(Ⅰ)根据题意,可设抛物线的标准方程为,所以,解得,所以抛物线的方程为.(Ⅱ)点共线,理由如下:设直线,联立得(*)由,解得,则直线,得,,又关于点的对称点为,故,此时,(*)可化为,解得,故,即,所以,即点共线.点睛:直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.21. 如图,在四棱锥中,、、均为等边三角形,.(Ⅰ)求证:平面;(Ⅱ)求直线与平面所成角的正弦值.【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ).【解析】试题分析:(Ⅰ)由题意可得,结合筝形的性质可得,进一步证得,结合线面垂直的判断定理和性质可得平面,则.最后利用线面垂直的判断定理可得平面.(Ⅱ)以为原点,建立空间直角坐标系,结合题意可得,平面的法向量为,据此计算可得与平面所成角的正弦值为.试题解析:(Ⅰ)因为,,为公共边,所以,所以,又,所以,且为中点.又,所以,又,所以,结合,可得,所以,即,又,故平面,又平面,所以.又,所以平面.(Ⅱ)以为原点,建立空间直角坐标系如图所示,不妨设,易得,,则,,,,所以,,,设平面的法向量为,则,即,解得,令得,设直线与平面所成角为,则,所以与平面所成角的正弦值为.22. 已知椭圆的两个焦点分别为,,且经过点.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)的顶点都在椭圆上,其中关于原点对称,试问能否为正三角形?并说明理由.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)不可能为正三角形,理由见解析.【解析】试题分析:(Ⅰ)设椭圆的标准方程为,依题意得,利用椭圆的定义可得,则椭圆的标准方程为.(Ⅱ)若为正三角形,则且,显然直线的斜率存在且不为0,设方程为,联立直线方程与椭圆方程可得,,则,同理可得.据此可得关于实数k 的方程,方程无解,则不可能为正三角形.试题解析:(Ⅰ)设椭圆的标准方程为,依题意得,,所以,,故椭圆的标准方程为.(Ⅱ)若为正三角形,则且,显然直线的斜率存在且不为0,设方程为,则的方程为,联立方程,解得,,所以,同理可得.又,所以,化简得无实数解,所以不可能为正三角形.。