陕西省咸阳市实验中学2020-2021学年高二第一学期第三次月考数学(理)试卷 Word版含答案

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2020─2021学年第一学期第三次月考 高二年级数学(理科)试题

一、选择题(本大题共12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. 在下列命题中: ①若空间向量a、b共线,则a、b所在的直线平行; ②若空间向量a、b所在的直线是异面直线,则a、b一定不共面; ③若空间向量a、b、c两两共面,则a、b、c三向量一定也共面; ④已知空间三个向量a、b、c,则空间任意一个向量p总可以惟一表示为p=xa+yb+zc(x,y,z为实数). 其中正确命题的个数为( ) A.0 B.1 C.2 D.3 2.与椭圆9x2+4y2=36有相同焦点,且短轴长为45的椭圆方程是( ) A.x225+y220=1 B.x220+y225=1 C.x220+y245=1 D.x280+y285=1

3.已知椭圆x216+y29=1的左、右焦点分别为F1、F2,点P在椭圆上.若12PFPF,则点P到x轴的距离为( ) A.95 B.3 C.977 D.94 4.已知向量a=(2,4,5),b=(3,x,y)分别是直线l1、l2的方向向量,若l1∥l2,则( ) A.x=6,y=15 B.x=3,y=152 C.x=3,y=15 D.x=6,y=152 5.椭圆的一个焦点和短轴的两端点构成一个正三角形,则该椭圆的离心率为( ) A. 12 B. 32 C.33 D.不能确定

6.点P是棱长为1的正方体ABCD­A1B1C1D1内一点,且满足AP→=34AB→+12AD→+23AA1→,则点P到棱AB的距离为( ) A.56 B.34 C.134 D.14512 7. 如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,O是底面A1B1C1D1的中心,则O到平面ABC1D1的距离为( ) A.12 B.24 C.22 D.32 8.已知A(1,2,-1)关于平面xOy的对称点为B,而B关于x轴的对称点为C,则BC→等于( ) A.(0,4,2) B.(0,-4,-2) C.(0,4,0) D.(2,0,-2) 9.已知正方体ABCD-A′B′C′D′ ,点E是A′C′的中点,点F是AE的三等分点,且

AF=12EF,则AF→等于( )

A.AA′→+12AB→+12AD→ B.12AA′→+12AB→+12AD→ C.12AA′→+16AB→+16AD→ D.13AA′→+16AB→+16AD→ 10. 已知x>0,y>0,且4x+y=xy,则x+y的最小值为( ) A.8 B.9 C.12 D.16 11.已知椭圆x2+2y2=4,则以(1,1)为中点的弦的长度为( )

A.32 B.23 C.303 D.326 12.在中,角所对边长分别为,若成等比数列,则角的取值范围为( )

A. B. C. D. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.命题“对任意x∈R,|x-2|+|x-4|>3”的否定是 . 14.已知空间向量a=(2,-1,3),b=(-4,2,x),c=(1,-x,2),若(a+b)⊥c,则x= .

15.椭圆2214xym的一个焦点为(0,1)则m= . 16.下列命题正确的有 .(把正确答案的序号都填上)

①直线a在平面外,直线b在平面内.“ab”是“a”的充分不必要条件; ②直线a在平面内,直线b在平面内.“ab”是“”的必要不充分条件; ③,ab为两条直线,直线a在平面内.“ba” 是 “b” 的充要条件; ④直线a在平面内,直线b在平面内.“a”是“”的充分不必要条件; 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演

ABC,,ABC,,abc,,abcB

,320,40,60,3





算步骤) 17.(本小题满分10分) 已知命题p:不等式2x-x2“¬ p”与“p∧q”同时为假命题,求实数m的取值范围. 18.(本小题满分12分)

已知,,ABC分别为三角形ABC的三个内角.证明:“60B”是“ ,,ABC成等差数列”的充要条件. 19.(本小题满分12分) 如图,甲船以每小时302海里的速度向正北方向航行,乙船按固定方向匀速直线航行.当甲船位于A1处时,乙船位于甲船的北偏西105°方向的B1处,此时两船相距20海里.当甲船航行20分钟到达A2处时,乙船航行到甲船的北偏西120°方向的B2处,此时两船相距102海里,问: (1)乙船每小时航行多少海里? (2)甲、乙两船是否会在某一点相遇,若能,求出甲从A1处到相遇点共航行了多少海里? 20.(本小题满分12分) 已知椭圆x2a2+y2b2=1 (a>b>0)的一个顶点为A(0,1),离心率为22,过点B(0,-2)及左焦点F1的直线交椭圆于C,D两点,右焦点设为F2. (1)求椭圆的方程; (2)求△CDF2的面积

21.(本小题满分12分) 如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=DC=CB=1,∠ABC=60°,四边形ACFE为矩形,平面ACFE⊥平面ABCD,CF=1. (1)求证:BC⊥平面ACFE; (2)点M在线段EF上运动,设平面MAB与平面FCB所成二面角的平面角为θ(θ≤90°),试求cos θ的取值范围.

22.(本小题满分12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,AB=2,∠BAD=60°. (1)求证:BD⊥平面PAC; (2)若PA=AB,求PB与AC所成角的余弦值; (3)当平面PBC与平面PDC垂直时,求PA的长.

2020—2021学年度第一学期第三次月考 高二年级数学试题(理科)参考答案 及评分细则 一.选择题(60分) ABCDB ACBDB CD 二.填空题(20分) 13. ∃x0∈R,|x0-2|+|x0-4|≤3 14. -4 15. 3 16. ①④

三.解答题 17(10分)解:2x-x2=-(x-1)2+1≤1,___________________(2分) 所以p真时,m>1.________________________________(4分) 由m2-2m-3≥0得m≤-1或m≥3,————————(5分) 所以q真时m≤-1或m≥3.————————————(6分) 因为“¬ p”与“p∧q”同时为假命题, 所以p为真命题,q为假命题,———————————(8分)

所以m>1,-1即118.(12分)先证必要性:因为,,ABC成等差数列, 所以2BAC——————————————(3分) 又因为=180ABC 所以3180B60B——————————(6分) 再证充分性:因为60B 又因为=180ABC———————————(9分) 所以120AC2BAC 所以,,ABC成等差数列———————————(12分) 19. (12分)解: (1)如图,连接A1B2,A2B2=102,

A1A2=2060×302=102,————————————————(2分)

∴△A1A2B2是等边三角形,∠B1A1B2=105°-60°=45°————(4分) 在△A1B2B1中,由余弦定理得 B1B22=A1B21+A1B22-2A1B1·A1B2cos 45°

=202+(102)2-2×20×102×22=200 B1B2=102.————————————————(6分)

因此乙船的速度的大小为10220×60=302海里/小时.——————(8分) (2)若能在C点相遇,则显然A1C<B1C.因为甲、乙两船的航速恰好相等,因此不可能相遇.——————————————————(12分)

20. (12分)解 (1)易得椭圆方程为x22+y2=1.————————————(4分) (2)∵F1(-1,0), ∴直线BF1的方程为y=-2x-2,————————————-(5分)

由 y=-2x-2x22+y2=1得9x2+16x+6=0. ∵Δ=162-4×9×6=40>0, 所以直线与椭圆有两个公共点,————————————————(7分) 设为C(x1,y1),D(x2,y2),

则 x1+x2=-169x1·x2=23,——————————————————(8分) ∴|CD|=1+-22|x1-x2| =5·x1+x22-4x1x2 =5·-1692-4×23=1092,——————————————(9分) 又点F2到直线BF1的距离d=455,——————————————(11分) 故S△CDF2=12|CD|·d=4910.—————————————————(12分) 21(12分)解:(1)证明:在梯形ABCD中, 因为AB∥CD,AD=DC=CB=1, ∠ABC=60°,所以AB=2. 所以AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos 60°=3, 所以AB2=AC2+BC2,所以BC⊥AC. 因为平面ACFE⊥平面ABCD,平面ACFE∩平面ABCD=AC,BC⊂平面ABCD,所以BC⊥平面ACFE.————————————————————————————(6分)

(2)由(1)知可建立分别以直线CA、CB、CF为x轴、y轴、z轴的空间直角坐标系,如图所示,————————————(7分) 令FM=λ(0≤λ≤3), 则C(0,0,0),A(3,0,0), B(0,1,0),M(λ,0,1),

所以AB→=(-3,1,0),BM→=(λ,-1,1). 设n1=(x,y,z)为平面MAB的一个法向量,

由n1·AB→=0,n1·BM→=0,得-3x+y=0,λx-y+z=0, 取x=1,则n1=(1,3,3-λ), 因为n2=(1,0,0)是平面FCB的一个法向量,————————————(9分)

所以cos θ=|n1·n2||n1|·|n2|=11+3+(3-λ)2×1

=1(λ-3)2+4, 因为0≤λ≤3,所以当λ=0时,cos θ有最小值77, 当λ=3时,cos θ有最大值12, 所以cos θ的取值范围为77,12.————————————————(12分) 22(12分)解:(1)证明:因为四边形ABCD是菱形,所以AC⊥BD.