2019-2020年高二上学期期中考试数学试卷 含答案数 学 试 卷注 意:1.本试题满分160分,考试时间:120分钟.2.答题前请将试卷答题卷密封线内的有关项目填写清楚,密封线内不能答题. 3.将答案填写在答题卷上,写在试卷上无效,考试结束只交答题卷.一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分。
只填结果,不要过程!) 1、过点(2,3)-且与直线210x y -+=垂直的直线的方程为 ▲ ;2、过三点(4,0),(0,2)A B -和原点(0,0)O 的圆的标准方程为 ▲ ;3、已知ABC ∆中,(2,4),(1,3),(2,1),A B C --则BC 边上的高AD 的长为 ▲ ;4、已知两条直线12:(3)453,:2(5)8.l m x y m l x m y ++=-++= 若直线1l 与直线2l 平行,则实数m = ▲ ;5、已知l ,m 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题:①若l ∥α,m ⊂α,则l ∥m ; ②若l ⊂α,l ∥β,α∩β=m ,则l ∥m ; ③若l ∥m ,m ⊂α,,则l ∥α; ④若l ⊥α,m ∥α,则l ⊥m . 其中真命题是 ▲ (写出所有真命题的序号). 6、若两圆224x y +=,222210xy mx m +-+-=相外切,则实数m = ▲ ;7、若,x y 满足约束条件023,23x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩则zx y =-的最小值是 ▲ ;8、过平面区域202020x y y x y -+≥⎧⎪+≥⎨⎪++≤⎩内一点P 作圆22:1O x y +=的两条切线,切点分别为,A B ,记APB α∠=,当α最小时,此时点P 坐标为 ▲ ; 9、右图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米,水位下降1米后,水面宽 ▲ 米;10、已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线经过点(1,2),则该双曲线的离心率的值为 ▲ ;11、已知点P 在抛物线24x y =上运动,F 为抛物线的焦点,点A 的坐标为(2,3),若PA PF +的最小值为,M 此时点P 的纵坐标的值为,n 则M n += ▲ ; 12、在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22(4)1x y -+=,若直线3y kx =-上至少存在一点,使得以该点为圆心, 2为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的最大值是 ▲ ;13、已知等腰三角形腰上的中线长为2,则该三角形的面积的最大值是 ▲ ;14、已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>,12,F F 是椭圆的左右焦点,l 是右准线,若椭圆上存在点P ,使1PF 是P 到直线l 的距离的2倍, 则该椭圆离心率的取值范围是 ▲ ;二、解答题(共6题,90分,请写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 15、(14分) 如图,已知斜三棱柱111ABC A B C -中,AB AC =,D 为BC 的中点.(1) (7分)若1AA AD ⊥,求证:1AD DC ⊥; (2) (7分)求证:1A B // 平面1ADC16、(14分)如图,在四棱锥P ABCD -中, AB ∥DC ,2DC AB =,AP AD =,,,PB AC BD AC ⊥⊥E 为PD 的中点.求证:(1) (7分)AE ∥平面PBC ;(2) (7分)PD ⊥平面ACE .ABCDA 1B 1C 1(第15题) DCBA E P (第16题图)17、(14分)(1)(7分)已知椭圆的焦点在x 轴上,长轴长为4,焦距为2,求椭圆的标准方程;(2) (7分)已知双曲线的渐近线方程为x y 43±=,准线方程为516±=x , 求该双曲线的标准方程.18、(16分)已知ABC ∆三个顶点坐标分别为:(1,0),(1,4),(3,2)A B C ,直线l 经过点(0,4).(1) (5分)求ABC ∆外接圆M 的方程;(2) (5分)若直线l 与M 相切,求直线l 的方程;(3) (6分)若直线l 与M 相交于,A B 两点,且AB =l 的方程.19、(16分)已知直线l 与圆22:240C xy x y a ++-+=相交于,A B 两点,弦AB 的中点为(0,1)M ,(1)(4分)求实数a 的取值范围以及直线l 的方程;(2)(4分)若圆C 上存在四个点到直线l a 的取值范围;(3)(8分)已知(0,3)N -,若圆C 上存在两个不同的点P ,使PM=,求实数a 的取值范围.20、(16分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率3e =,且椭圆C 上的点到点()0,2Q 的距离的最大值为3. (1) (6分)求椭圆C 的方程;(2) (10分)在椭圆C 上,是否存在点(),M m n ,使得直线l :1mx ny +=与圆O :221x y +=相交于不同的两点,A B ,且OAB ∆的面积最大? 若存在,求出点M 的坐标及对应的OAB ∆的面积; 若不存在,请说明理由.高二数学期中考试数学参考答案及评分标准:1、课本(必修2)130P —11改编!答案:210x y ++=2、课本(必修2)111P —1(4)改编!答案:22(2)(1)5x y ++-=3、课本(必修2)91P —例4改编!答案:54、课本(必修2)96P —7改编!答案:7-5、课本(必修2)35P —3改编!答案:②、④6、3±7、-38、()2,4--9、(选修1—1—50页练习3改编!答案:10、11、(选修1—1—55页练习6改编!答案:512、247 13、83 14、3[2-解答题:15、【答案】证明:(1)因为AB =AC ,D 为BC 的中点,所以AD ⊥BC . …… 2分因为1AA AD ⊥,11AA CC ,所以1AD CC ⊥,…… 4分1CC BC C =,所以AD ⊥平面BCC 1B 1 ,…… 6分因为DC 1⊂平面BCC 1B 1,所以AD ⊥DC 1 …… 7分(2) 连结A 1C ,交AC 1于点O ,连结OD , 则O 为A 1C 的中点. 因为D 为BC 的中点,所以OD//A 1B …… 9分因为OD ⊂平面ADC 1,A 1B /⊂平面ADC 1, …… 12分 所以A 1B//平面ADC 1 …… 14分16、证明:(1)取PC 中点F ,连结EF ,BF ,∵E 为PD 中点,∴EF ∥DC 且EF =12DC .…… 2分∵AB ∥DC 且12AB DC =,∴EF ∥AB 且EF =AB .ABCDA 1B 1C 1(第15题图)O∴四边形ABFE 为平行四边形. ∴AE ∥BF . …… 4分 ∵AE ⊄平面PBC ,BF ⊂平面PBC , ∴AE ∥平面PBC . …… 7分(2)∵PB ⊥AC ,BD ⊥AC ,PBBD B =,∴AC ⊥平面PBD . (9)分∵PD ⊂平面PBD ,∴AC ⊥PD . ...... 10分 ∵AP AD =,E 为PD 的中点,∴PD AE ⊥. ...... 12分 ∵AE AC A =,∴PD ⊥平面ACE . (14)分17.解:(1)设椭圆的标准方程为:22221(0)x y a b a b +=>>,由题意得22,1,3a c b ==⇒=,…………… 3分所以所求椭圆的标准方程为22143x y +=. …………… 7分(选修1—135页5(1)! (2)由题意知双曲线标准方程为:12222=-by a x ,所以43=a b ,2165a c = ,…………… 9分 又222b a c +=,解得4,3a b ==,…………… 11分 所以所求双曲线标准方程为221169x y -=. …………… 14分18. 解:(1)解法1:设M 的方程为:220,x y Dx Ey F ++++=FPE A BCD(第16题图)则由题意得101740,13320D F DEF D E F ++=⎧⎪+++=⎨⎪+++=⎩解得24,1D E F =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩∴M 的方程为222410x y x y +--+=,或22(1)(2)4x y -+-=.………… 5分解法2:(1,0),(1,4)A B 的横坐标相同,故可设(,2)M m ,由22MA MC = 得22(1)4(3)m m -+=-,解得1m =,∴M 的方程为22(1)(2)4x y -+-=,或222410x y x y +--+=.解法3:(1,0),(1,4),(3,2)A B C ,(2,2),(2,2)CA CB ∴==-,0,CA CB CA CB ∴⋅==,则ACB ∆是等腰直角三角形, 因而ACB ∆圆心为(1,2),半径为2,∴M 的方程为22(1)(2)4x y -+-=.(2)当直线l 与x 轴垂直时,显然不合题意,因而直线l 的斜率存在,设:4l y kx =+,2=,解得0k =或43k =,………… 8分 故直线l 的方程为4y =或43120x y -+=.………… 10分 (3)当直线l 与x 轴垂直时,l 方程为0x=,它截M 得弦长恰为… 12分当直线l 的斜率存在时,设:4l y kx =+,∵圆心到直线4y kx=+,由勾股定理得224+=,解得34k =-,…… 14分故直线l 的方程为0x =或34160x y +-=. ………… 16分19、课本必修—2130P —15改编!解:(1)圆22:(1)(2)5,(1,2),5)C x y a C r a ++-=--=<…… 1分据题意:3CM a =<<…… 2分 因为,1,1,1CM AB CM AB CM AB k k k k ⊥⇒=-=-⇒= 所以直线l 的方程为10x y -+=…… 4分(2)与直线l 1:30l x y -+=过圆心,有两个交点,…… 6分2:10l x y --=与圆相交,3;a ⇒⇒<-…… 8分(3)设22(,),(5)12P x y PM x y =⇒++=…… 12分 据题意:两个圆相交:5757a <--<…… 14分且573<,所以:5757a --<< …… 16分20.解析:(1)因为e =所以2223c a =,于是223a b =.………… 1分设椭圆C 上任一点(),P x y ,则()()2222222222122443y PQ x y a y y y b b ⎛⎫=+-=-+-=--++ ⎪⎝⎭(b y b -≤≤). … 2分当01b <<时,2PQ 在y b =-时取到最大值,且最大值为244b b ++, 由2449b b ++=解得1b =,与假设01b <<不符合,舍去. ………… 4分 当1b ≥时,2PQ 在1y =-时取到最大值,且最大值为236b +,由2369b +=解得21b =.于是23a =,椭圆C 的方程是2213x y +=. ………… 6分(2)圆心到直线l 的距离为d =,弦长AB =所以OAB ∆的面积为12S AB d =⋅=,于是()2222211124S d d d ⎛⎫=-=--+ ⎪⎝⎭.………… 8分而(),M m n 是椭圆上的点,所以2213m n +=,即2233m n =-,于是22221132d m n n==+-,而11n -≤≤,所以201n ≤≤,21323n ≤-≤, 所以2113d ≤≤,………… 10分于是当212d =时,2S 取到最大值14,此时S 取到最大值12, 此时212n =,232m =. ………… 12分综上所述,椭圆上存在四个点⎝⎭、⎛ ⎝⎭、⎝⎭、⎛ ⎝⎭,使得直线与圆相交于不同的两点A 、B ,且OAB ∆的面积最大,且最大值为12. (每一个点坐标写出各1分,计4分!)………… 16分。