2015-2016学年重庆市杨家坪中学高二上学期期中数学试卷与解析(理科)
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第1页(共19页)
2015-2016学年重庆市杨家坪中学高二(上)期中数学试卷(理科)
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.(5分)直线x﹣y﹣1=0不通过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(5分)已知圆C:x2+y2+mx﹣4=0上存在两点关于直线x﹣y+3=0对称,则实数m的值( )
A.8 B.﹣4 C.6 D.无法确定
3.(5分)直线x+y+1=0被圆x2+y2=1所截得的弦长为( )
A. B.1 C. D.
4.(5分)已知底面边长为1,侧棱长为的正四棱柱的各顶点均在同一个球面上,则该球的表面积为( )
A. B. C.2π D.4π
5.(5分)如图,某几何体的正视图(主视图),侧视图(左视图)和俯视图分别是等边三角形,等腰三角形和菱形,则该几何体体积为( )
A. B.4 C. D.2
6.(5分)正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,若AB=2,AA1=1,若则点A到平面A1BC的距离为( )
A. B. C. D.
7.(5分)已知四棱锥S﹣ABCD的所有棱长都相等,E是SB的中点,则AE,SD所成的角的正弦值为( )
第2页(共19页) A. B. C. D.
8.(5分)设a、b、c分别是△ABC中∠A、∠B、∠C所对边的边长,则直线xsinA+ay+c=0与bx﹣ysinB+sinC=0的位置关系是( )
A.垂直 B.平行 C.重合 D.相交但不垂直
9.(5分)直线ax+by+c=0与圆x2+y2=9相交于两点M,N,若c2=a2+b2,则•(O为坐标原点)等于( )
A.﹣7 B.﹣14 C.7 D.14
10.(5分)曲线y=+1(﹣2≤x≤2)与直线y=kx﹣2k+4有两个不同的交点时实数k的范围是( )
A.(,] B.(,+∞) C.(,) D.(﹣∞,)∪(,+∞)
11.(5分)如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点P为线段AD1上一动点,点Q为底面ABCD内(含边界)一动点,M为PQ的中点,点M构成的点集是一个空间几何体,则该几何体为( )
A.棱柱 B.棱锥 C.棱台 D.球
12.(5分)如果直线2ax﹣by+14=0(a>0,b>0)和函数f(x)=mx+1+1(m>0,m≠1)的图象恒过同一个定点,且该定点始终落在圆(x﹣a+1)2+(y+b﹣2)2=25的内部或圆上,那么的取值范围是( )
A.[,) B.(,] C.[,] D.(,)
二、填空题(每小题5分,共20分)
13.(5分)直线x﹣y+1=0的倾斜角是 .
14.(5分)已知正△ABC的边长为1,那么在斜二侧画法中它的直观图△A′B′C′
第3页(共19页) 的面积为 .
15.(5分)已知点A(﹣2,0),B(0,2),若点C是圆x2﹣2x+y2=0上的动点,则△ABC面积的最小值是 .
16.(5分)在三棱锥P﹣ABC中,侧棱PA,PB,PC两两垂直,Q为底面ABC内一点,若点Q到三个侧面的距离分别为3、4、5,则过点P和Q的所有球中,表面积最小的球的表面积为
.
三、解答题(70分)
17.(10分)已知直线l1:3x+4y﹣2=0和l2:2x﹣5y+14=0的相交于点P.求:
(Ⅰ)过点P且平行于直线2x﹣y+7=0的直线方程;
(Ⅱ)过点P且垂直于直线2x﹣y+7=0的直线方程.
18.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱AA1⊥底面ABC,∠ACB=90°,E是棱CC1上中点,F是AB中点,AC=1,BC=2,AA1=4.
(1)求证:CF∥平面AEB1;
(2)求三棱锥C﹣AB1E的体积.
19.(12分)已知圆C:x2+y2+2x﹣4y+3=0.
(1)若圆C的切线在x轴、y轴上的截距相等,求切线方程;
(2)从圆C外一点P(x1,y1)向该圆引一条切线,切点为M且有|PM|=|PO|(O为原点),求使|PM|取得最小值时点P的坐标.
20.(12分)如图,在三棱锥S﹣ABC中,SB⊥底面ABC,且SB=AB=2,BC=,D、E分别是SA、SC的中点.
(I)求证:平面ACD⊥平面BCD;
(II)求二面角S﹣BD﹣E的平面角的大小.
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21.(12分)如图,直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC⊥AB,AB=2AA1,M是AB的中点,△A1MC1是等腰三角形,D为CC1的中点,E为BC上一点.
(1)若DE∥平面A1MC1,求;
(2)求直线BC和平面A1MC1所成角的余弦值.
22.(12分)已知⊙C过点P(1,1),且与⊙M:(x+2)2+(y+2)2=r2(r>0)关于直线x+y+2=0对称.
(Ⅰ)求⊙C的方程;
(Ⅱ)设Q为⊙C上的一个动点,求的最小值;
(Ⅲ)过点P作两条相异直线分别与⊙C相交于A,B,且直线PA和直线PB的倾斜角互补,O为坐标原点,试判断直线OP和AB是否平行?请说明理由.
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2015-2016学年重庆市杨家坪中学高二(上)期中数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.(5分)直线x﹣y﹣1=0不通过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解答】解:直线x﹣y﹣1=0即 y=x﹣1,它的斜率等于1,倾斜角为90°,在y轴上的截距等于﹣1,故直线经过第一、三、四象限,不经过第二象限,
故选:B.
2.(5分)已知圆C:x2+y2+mx﹣4=0上存在两点关于直线x﹣y+3=0对称,则实数m的值( )
A.8 B.﹣4 C.6 D.无法确定
【解答】解:因为圆上两点A、B关于直线x﹣y+3=0对称,
所以直线x﹣y+3=0过圆心(﹣,0),
从而﹣+3=0,即m=6.
故选:C.
3.(5分)直线x+y+1=0被圆x2+y2=1所截得的弦长为( )
A. B.1 C. D.
【解答】解:圆x2+y2=1的圆心O(0,0),半径等于1,圆心到直线x+y+1=0的距离d=,
故直线x+y+1=0被圆x2+y2=1所截得的弦长为 2=,
故选:D.
4.(5分)已知底面边长为1,侧棱长为的正四棱柱的各顶点均在同一个球面
第6页(共19页) 上,则该球的表面积为( )
A. B. C.2π D.4π
【解答】解:∵正四棱柱的各顶点均在同一个球面上,
∴正四棱柱的外接球的直径2R=,
则R=1.
∴球的表面积为4π×12=4π.
故选:D.
5.(5分)如图,某几何体的正视图(主视图),侧视图(左视图)和俯视图分别是等边三角形,等腰三角形和菱形,则该几何体体积为( )
A. B.4 C. D.2
【解答】解:由已知中该几何中的三视图中有两个三角形一个菱形可得
这个几何体是一个四棱锥
由图可知,底面两条对角线的长分别为2,2,底面边长为2
故底面菱形的面积为=2
侧棱为2,则棱锥的高h==3
故V==2
故选:C.
6.(5分)正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,若AB=2,AA1=1,若则点A到平面A1BC的距离为( )
A. B. C. D.
【解答】解:设点A到平面A1BC的距离为h,
第7页(共19页) ∵=,
∴,
∴,
解得h=,
故选:B.
7.(5分)已知四棱锥S﹣ABCD的所有棱长都相等,E是SB的中点,则AE,SD所成的角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【解答】解:作SO⊥平面ABCD,交平面ABCD于点O,
以O为原点,OS为z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
令四棱锥的棱长为2,
则A(1,﹣1,0),D(﹣1,﹣1,0),S(0,0,),
E(),
∴=(﹣,,),=(﹣1,﹣1,﹣),
∴设AE,SD所成的角为θ,
cosθ=|cos<>|==,
sinθ==.
∴AE,SD所成的角的正弦值为.
故选:B.
第8页(共19页)
8.(5分)设a、b、c分别是△ABC中∠A、∠B、∠C所对边的边长,则直线xsinA+ay+c=0与bx﹣ysinB+sinC=0的位置关系是( )
A.垂直 B.平行 C.重合 D.相交但不垂直
【解答】解:两直线的斜率分别为和 ,
△ABC中,由正弦定理得=2R,R为三角形的外接圆半径,
∴斜率之积等于,故两直线垂直,
故选:A.
9.(5分)直线ax+by+c=0与圆x2+y2=9相交于两点M,N,若c2=a2+b2,则•(O为坐标原点)等于( )
A.﹣7 B.﹣14 C.7 D.14
【解答】解:设M(x1,y1),N(x2,y2),则由方程组,
消去y,得(a2+b2)x2+2acx+(c2﹣9b2)=0,∴x1x2=;
消去x,得(a2+b2)y2+2bcy+(c2﹣9a2)=0,∴y1y2=;
∴•=x1x2+y1y2====﹣7;
故选:A.
第9页(共19页) 10.(5分)曲线y=+1(﹣2≤x≤2)与直线y=kx﹣2k+4有两个不同的交点时实数k的范围是( )
A.(,] B.(,+∞) C.(,) D.(﹣∞,)∪(,+∞)
【解答】解:由y=k(x﹣2)+4知直线l过定点(2,4),将y=1+,两边平方得x2+(y﹣1)2=4,
则曲线是以(0,1)为圆心,2为半径,且位于直线y=1上方的半圆.
当直线l过点(﹣2,1)时,直线l与曲线有两个不同的交点,
此时1=﹣2k+4﹣2k,
解得k=,
当直线l与曲线相切时,直线和圆有一个交点,
圆心(0,1)到直线kx﹣y+4﹣2k=0的距离d=,
解得k=,
要使直线l:y=kx+4﹣2k与曲线y=1+有两个交点时,
则直线l夹在两条直线之间,
因此<k≤,
故选:A.
11.(5分)如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点P为线段AD1上一动点,点Q为底面ABCD内(含边界)一动点,M为PQ的中点,点M构成的点集是一个空间几何体,则该几何体为( )