浙江省宁波市余姚中学2016-2017学年高二上学期期中数学试卷Word版含解析

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浙江省宁波市余姚中学2017-2018学年高二上学期开学数学试题 Word版含解析

浙江省宁波市余姚中学2017-2018学年高二上学期开学数学试题 Word版含解析

2017-2018学年浙江省宁波市余姚中学高二(上)开学数学试卷一、选择题:本大题共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.已知向量=(2,1),=(x,﹣2),若∥,则+等于()A.(﹣3,1)B.(3,1)C.(2,1)D.(﹣2,﹣1)2.已知直线ax+y﹣1=0与直线x+ay﹣1=0互相垂直,则a=()A.1或﹣1 B.1 C.﹣1 D.03.两座灯塔A和B与海洋观察站C的距离都等于a km,灯塔A在观察站C的北偏东20°,灯塔B在观察站C的南偏东40°,则灯塔A与灯塔B的距离为()A.akm B.akm C.2akm D.akm4.在△ABC中,内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若bsinA﹣acosB=0,且b2=ac,则的值为()A.B.C.2 D.45.已知直线l:xcosα+ycosα=2(α∈R),圆C:x2+y2+2xcosθ+2ysinθ=0(θ∈R),则直线l与圆C的位置关系是()A.相交 B.相切 C.相离 D.与α,θ有关6.正项等比数列{a n}中,存在两项a m、a n使得=4a1,且a6=a5+2a4,则的最小值是()A.B.2 C.D.7.若函数f(x)=的值域为R,则m的取值范围是()A. B.(﹣∞,0)C.(﹣∞,0] D.(﹣∞,0]∪,f(x)>m恒成立,求m的范围.20.(2018•潮南区模拟)已知数列{a n}中,a1=1,a n+1=(I)求证:数列{a2n﹣}是等比数列;(II)若S n是数列{a n}的前n项和,求满足S n>0的所有正整数n.2017-2018学年浙江省宁波市余姚中学高二(上)开学数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共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.已知向量=(2,1),=(x,﹣2),若∥,则+等于()A.(﹣3,1)B.(3,1)C.(2,1)D.(﹣2,﹣1)考点:平面向量共线(平行)的坐标表示.专题:平面向量及应用.分析:通过向量的平行的充要条件求出x,然后利用坐标运算求解即可.解答:解:向量=(2,1),=(x,﹣2),∥,可得﹣4=x,+=(﹣2,﹣1).故选:D.点评:本题考查向量的共线以及向量的坐标运算,考查计算能力.2.已知直线ax+y﹣1=0与直线x+ay﹣1=0互相垂直,则a=()A.1或﹣1 B.1 C.﹣1 D.0考点:直线的一般式方程与直线的垂直关系.专题:直线与圆.分析:直接由两直线垂直得到两直线系数间的关系,然后求解关于a的方程得答案.解答:解:∵直线ax+y﹣1=0与直线x+ay﹣1=0互相垂直,∴1×a+1×a=0,即2a=0,解得:a=0.故选:D.点评:本题考查了直线的一般式方程与直线垂直的关系,关键是对条件的记忆与运用,是基础题.3.两座灯塔A和B与海洋观察站C的距离都等于a km,灯塔A在观察站C的北偏东20°,灯塔B在观察站C的南偏东40°,则灯塔A与灯塔B的距离为()A.akm B.akm C.2akm D.akm考点:解三角形的实际应用.专题:应用题;解三角形.分析:先根据题意确定∠ACB的值,再由余弦定理可直接求得|AB|的值.解答:解:根据题意,△ABC中,∠ACB=180°﹣20°﹣40°=120°,∵AC=BC=akm,∴由余弦定理,得cos120°=,解之得AB=akm,即灯塔A与灯塔B的距离为akm,故选:D.点评:本题给出实际应用问题,求海洋上灯塔A与灯塔B的距离.着重考查了三角形内角和定理和运用余弦定理解三角形等知识,属于基础题.4.在△ABC中,内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若bsinA﹣acosB=0,且b2=ac,则的值为()A.B.C.2 D.4考点:正弦定理;三角函数中的恒等变换应用;余弦定理.专题:解三角形.分析:先由条件利用正弦定理求得角B,再由余弦定理列出关于a,c的关系式,然后进行合理的变形,求得的值.解答:解:△ABC中,由bsinA﹣a•cosB=0,利用正弦定理得sinBsinA﹣sinAcosB=0,∴tanB=,故B=.由余弦定理得b2=a2+c2﹣2ac•cosB=a2+c2﹣ac,即 b2=(a+c)2﹣3ac,又b2=ac,所以 4b2=(a+c)2,求得=2,故选:C.点评:本题考查正弦定理、余弦定理得应用.解题先由正弦定理求得角B,再由余弦定理列出关于a,c的关系式,然后进行合理的变形,求得的值,属于中档题.5.已知直线l:xcosα+ycosα=2(α∈R),圆C:x2+y2+2xcosθ+2ysinθ=0(θ∈R),则直线l与圆C的位置关系是()A.相交 B.相切 C.相离 D.与α,θ有关考点:直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:把圆的方程化为标准形式,求出圆心和半径,再利用点到直线的距离公式求出圆心C 到直线l的距离d,从而得出结论.解答:解:圆C:x2+y2+2xcosθ+2ysinθ=0(θ∈R),即(x+cosθ)2+(y+sinθ)2=1,圆心C(﹣cosθ,﹣sinθ),半径为r=1.圆心C到直线l:xcosα+ycosα=2的距离为d==2+cos (θ﹣α),当cos(θ﹣α)=﹣1时,d=r,直线和圆相切;当cos(θ﹣α)>﹣1时,d>r,直线和圆相离,故选:D.点评:本题主要考查圆的标准方程,直线和圆的位置关系,点到直线的距离公式的应用,属于基础题.6.正项等比数列{a n}中,存在两项a m、a n使得=4a1,且a6=a5+2a4,则的最小值是()A.B.2 C.D.考点:基本不等式在最值问题中的应用;等比数列的性质.专题:等差数列与等比数列;不等式的解法及应用.分析:由a 6=a5+2a4,求出公比q,由=4a1,确定m,n的关系,然后利用基本不等式即可求出则的最小值.解答:解:在等比数列中,∵a6=a5+2a4,∴,即q2﹣q﹣2=0,解得q=2或q=﹣1(舍去),∵=4a 1,∴,即2m+n﹣2=16=24,∴m+n﹣2=4,即m+n=6,∴,∴=()=,当且仅当,即n=2m时取等号.故选:A.点评:本题主要考查等比数列的运算性质以及基本不等式的应用,涉及的知识点较多,要求熟练掌握基本不等式成立的条件.7.若函数f(x)=的值域为R,则m的取值范围是()A. B.(﹣∞,0)C.(﹣∞,0] D.(﹣∞,0]∪.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:配方并三角换元可得2x+y=cosθ﹣+sinθ﹣,由三角函数的值域求解方法可得.解答:解:把已知式子配方可得(2x+)2+(y+)2=,∴,∴,∴2x+y=cosθ﹣+sinθ﹣=sin(θ+)﹣1,∵﹣1≤sin(θ+)≤1,∴﹣2≤sin(θ+)﹣1≤0,∴2x+y的范围为:,故答案为:.点评:本题考查不等式求式子的取值范围,三角换元是解决问题的关键,属中档题.14.已知点O是△ABC的外接圆圆心,且AB=3,AC=4.若存在非零实数x、y,使得=x+y,且x+2y=1,则cos∠BAC=.考点:平面向量的基本定理及其意义.专题:综合题;平面向量及应用.分析:由=x+y,且x+2y=1,可得﹣=y(﹣2),利用向量的运算法则,取AC的中点D,则=2y,再利用点O是△ABC的外心,可得BD⊥AC.即可得出.解答:解:如图所示,∵=x+y,且x+2y=1,∴﹣=y(﹣2),∴=y(+),取AC的中点D,则+=2,∴=2y,又点O是△ABC的外心,∴BD⊥AC.在Rt△BAD中,cos∠BAC=.故答案为:,点评:本题考查了向量的运算法则、三角形的外心定理、直角三角形的边角关系,属于难题.15.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=(|x﹣a2|+|x﹣2a2|﹣3a2),若∀x∈R,f(x﹣1)≤f(x),则实数a的取值范围为.考点:绝对值不等式的解法.专题:不等式的解法及应用.分析:当x≥0时,分类讨论化简函数的解析式,再结合奇函数的性质可得函数的图象.结合条件:∀x∈R,f(x﹣1)≤f(x),可得6a2≤1,由此求得a的范围.解答:解:当x≥0时,f(x)=(|x﹣a2|+|x﹣2a2|﹣3a2).∴当0≤x≤a2时,f(x)==﹣x;当a2<x≤2a2时,f(x)=﹣a2;当x>2a2时,f(x)=x﹣3a2.由于函数f(x)是定义在R上的奇函数,即可画出f(x)在R上的图象,如图所示:当x>0时,f(x)的最小值为﹣a2,当x<0时,f(x)的最大值为a2,由于∀x∈R,f(x﹣1)≤f(x),故函数f(x﹣1)的图象不能在函数f(x)的图象的上方,结合(图二)可得1﹣3a2 ≥3a2,即6a2≤1,求得﹣≤a≤,故答案为:.点评:本题主要考查带有绝对值的函数,奇函数的性质,函数的图象特征,属于中档题.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.(2018春•绍兴校级期末)设平面向量=(cosx,sinx),=(cosx+2,sinx),=(sinα,cosα),x∈R.(1)若,求cos(2x+2α)的值;(2)若α=0,求函数f(x)=的最大值,并求出相应的x值.考点:两角和与差的余弦函数;平面向量数量积的运算.专题:三角函数的图像与性质;平面向量及应用.分析:(1)利用两个向量垂直,它们的数量积等于0,以及二倍角的余弦公式求得cos(2x+2α)的值.(2)若α=0,则=(0,1),由题意化简可得函数解析式:f(x)=1+4sin(x+),利用正弦函数的有界性求出函数的最值.解答:解:(1)若,则•=0,∴cosxsinα+sinxcosα=0,∴sin(x+α)=0,∴cos(2x+2α)=1﹣2sin2(x+α)=1.(2)若α=0,=(0,1),则f(x)==(cosx,sinx)•(cosx+2,sinx﹣2)=cosx(cosx+2)+sinx (sinx﹣2)=1﹣2sinx+2cosx=1+4sin(x+),所以,f(x)max=5,x=2kπ﹣(k∈Z).点评:本题考查两个向量的数量积公式的应用,两个向量垂直的性质,两个向量坐标形式的运算,属于基本知识的考查.17.(2018•绥化一模)已知等差数列{a n}的公差d≠0,它的前n项和为S n,若S5=70,且a2,a7,a22成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{}的前n项和为T n,求证:≤T n<.考点:数列的求和;等比数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:(1)由题意得,由此能求出a n=4n+2.(2)由a1=6,d=4,得S n=2n2+4n,==,从而T n==﹣<,由此能证明≤T n<.解答:解:(1)由题意得,解得a1=6,d=4,∴a n=6+(n﹣1)×4=4n+2.(2)∵a1=6,d=4,∴S n=6n+=2n2+4n,==,∴T n===﹣<,(T n)min=T1=﹣=.故≤T n<.点评:本题考查数列的通项公式的求法,考查不等式的证明,解题时要认真审题,注意裂项求和法的合理运用.18.(2018秋•余姚市校级月考)已知圆O1的方程为x2+(y+1)2=6,圆O2的圆心坐标为(2,1).若两圆相交于A,B两点,且|AB|=4,求圆O2的方程.考点:圆的标准方程.专题:直线与圆.分析:设出圆O2的方程,两圆方程相交消去二次项得到公共弦AB所在直线方程,利用点到直线的距离公式求出圆心O1到直线AB的距离d,根据半径以及弦长,利用垂径定理,以及勾股定理求出r2的值,即可确定出圆O2的方程.解答:解:设圆O2的方程为(x﹣2)2+(y﹣1)2=r2(r>0),∵圆O1的方程为x2+(y+1)2=6,即圆O1的圆心坐标为(0,﹣1),∴直线AB的方程为4x+4y+r2﹣10=0,∴圆心O1到直线AB的距离d==,由d2+22=6,得d2=2,∴r2﹣14=±8,解得:r2=6或22,则圆O2的方程为(x﹣2)2+(y﹣1)2=6或(x﹣2)2+(y﹣1)2=22.点评:此题考查了圆的标准方程,涉及的知识有:两圆相交的性质,点到直线的距离公式,垂径定理,勾股定理,熟练掌握公式及定理是解本题的关键.19.(2011秋•常州期中)已知函数为奇函数,其中a 为不等于1的常数;(1)求a的值;(2)若对任意的x∈,f(x)>m恒成立,求m的范围.考点:对数函数的值域与最值;函数奇偶性的性质;函数恒成立问题.专题:计算题.分析:(1)利用奇函数的定义f(﹣x)=﹣f(x),代入函数解析式得恒等式,利用恒等式中x的任意性即可得a的值;(2)先将不等式f(x)>m恒成立问题转化为求函数f(x)在x∈时的最小值问题,再利用复合函数的单调性求最值即可解答:解:(1)∵为奇函数∴f(﹣x)=﹣f(x),即即对x∈恒成立;所以(5+ax)(5﹣ax)=(5+x)(5﹣x)∴a=±1,因为a为不等于1的常数,所以a=﹣1(2)∵设,则f(t)=log2t,因为在上递减所以,又因为f(t)=log2t,在上是增函数,所以因为对任意的x∈,f(x)>m恒成立,所以f(x)min>m所以点评:本题考查了奇函数的定义及其应用,不等式恒成立问题的解法,复合函数的单调性及其最值的求法,转化化归的思想方法20.(2018•潮南区模拟)已知数列{a n}中,a1=1,a n+1=(I)求证:数列{a2n﹣}是等比数列;(II)若S n是数列{a n}的前n项和,求满足S n>0的所有正整数n.考点:数列递推式;数列的求和.专题:等差数列与等比数列.分析:(Ⅰ)设b n=a2n﹣,则=﹣,==,由此能证明数列{}是以﹣为首项,为公比的等比数列.(Ⅱ)由b n=a2n﹣=﹣•()n﹣1=﹣•()n,得+,从而a2n﹣1+a2n=﹣2•()n﹣6n+9,由此能求出S2n.从而能求出满足S n>0的所有正整数n.解答:(Ⅰ)证明:设b n=a2n﹣,则=()﹣=﹣,====,∴数列{}是以﹣为首项,为公比的等比数列.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)得b n=a2n﹣=﹣•()n﹣1=﹣•()n,∴+,由a2n=+3(2n﹣1),得a2n﹣1=3a2n﹣3(2n﹣1)=﹣•()n﹣1﹣6n+,∴a2n﹣1+a2n=﹣﹣6n+9=﹣2•()n﹣6n+9,S2n=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a2n﹣1+a2n)=﹣2﹣6(1+2+3+…+n)+9n==()n﹣3(n﹣1)2+2.由题意得n∈N*时,{S2n}单调递减,又当n=1时,S2=>0,当n=2时,S4=﹣<0,∴当n≥2时,S2n<0,S2n﹣1=S2n﹣a2n=﹣,故当且仅当n=1时,S2n+1>0,综上所述,满足S n>0的所有正整数n为1和2.点评:本题考查等比数列的证明,考查数列的前2n项和的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意构造法、等比数列性质、分组求和法的合理运用.。

浙江省宁波市余姚中学2016届高三上学期期中数学试卷(理科) 含解析

浙江省宁波市余姚中学2016届高三上学期期中数学试卷(理科) 含解析

2015-2016学年浙江省宁波市余姚中学高三(上)期中数学试卷(理科)一、选择题(本大题共8个小题,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.下列说法正确的是()A.若命题p,¬q都是真命题,则命题“p∧q”为真命题B.命题“若xy=0,则x=0或y=0”的否命题为“若xy≠0则x≠0或y≠0”C.命题“∀x∈R,2x>0"的否定是“∃x0∈R,2≤0”D.“x=﹣1"是“x2﹣5x﹣6=0"的必要不充分条件2.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)( A≠0,ω>0,)在时取得最大值,且它的最小正周期为π,则()A.f(x)的图象过点(0,)B.f(x)在上是减函数C.f(x)的一个对称中心是D.f(x)的图象的一条对称轴是x=3.已知数列{a n}满足:a n=,且S n=,则n的值为()A.8 B.9 C.10 D.114.若α、β是两个相交平面,则在下列命题中,真命题的序号为()①若直线m⊥α,则在平面β内,一定不存在与直线m平行的直线.②若直线m⊥α,则在平面β内,一定存在无数条直线与直线m垂直.③若直线m⊂α,则在平面β内,不一定存在与直线m垂直的直线.④若直线m⊂α,则在平面β内,一定存在与直线m垂直的直线.A.①③B.②③C.②④D.①④5.已知函数f(x)=﹣kx2(k∈R)有四个不同的零点,则实数k的取值范围是()A.k<0 B.k<1 C.0<k<1 D.k>16.若直线+=1通过点M(cosα,sinα),则()A.a2+b2≤1 B.a2+b2≥1 C.D.7.已知双曲线与抛物线y2=8x有一个公共的焦点F,且两曲线的一个交点为P,若|PF|=5,则双曲线的离心率为()A.2 B.2C.D.8.设a<0,(3x2+a)(2x+b)≥0在(a,b)上恒成立,则b﹣a的最大值为()A.B.C.D.二、填空题(每题5分,满分35分,将答案填在答题纸上)9.设全集为R,集合M={x∈R|x2﹣4x+3>0},集合N={x∈R|log2x<1},则M∪N=;M∩N=;∁R(M∩N)=.10.已知曲线+=1,当曲线表示圆时k的取值是,当曲线表示焦点在y轴上的椭圆时k的取值范围是,当曲线表示双曲线时k的取值范围是.11.已知某几何体的三视图如图所示,其正视图为矩形,侧视图为等腰直角三角形,俯视图为直角梯形.则该几何体的表面积是;体积是.12.已知实数x,y,实数a>1,b>1,且a x=b y=2,(1)若ab=4,则+=;(2)a2+b=8,则+的最大值是.13.已知向量,的夹角60°,||=2,||=2,=λ+μ,若λ+μ=2,则||的最小值是,此时,夹角大小为.14.已知f(x)=x2﹣3x+4,若f(x)的定义域和值域都是[a,b],则a+b=.15.正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,底面ABCD的对角线BD在平面α内,则正方体在平面α内的影射构成的图形面积的取值范围是.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

浙江省余姚中学11-12学年高二上学期期中试题数学理

浙江省余姚中学11-12学年高二上学期期中试题数学理

24俯视图侧视图正视图(第3题)2011学年度余姚中学 高二数学(理科)期中试卷第 一 学 期参考公式:球的表面积公式:24SR π= 球的体积公式:343V R π=其中R 表示球的半径锥体的体积公式:13V Sh =其中S 表示锥体的底面积, h 表示锥体的高柱体的体积公式:V Sh =其中S 表示柱体的底面积, h 表示柱体的高 台体的体积公式:V =)(312211S S S S h ++其中12,S S 分别表示台体的上、下底面积, h 表示台体的高一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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、在空间直角坐标系中,点(1,3,5)P -关于平面xOy 对称的点的坐标是( ▲ ) A 、(1,3,5)-- B 、(1,3,5)-- C 、(1,3,5) D 、(1,3,5)--2、已知平面内两定点,A B 及动点P ,设命题甲是:“||||PA PB +是定值”,命题乙是:“点P 的轨迹是以,A B 为焦 点的椭圆”,那么甲是乙的( ▲ )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、如图是某一几何体的三视图,则这个几何体的体积是( ▲ ) A 、 88π+ B 、82π+ C 、 168π+ D 、162π+4、下列命题中错误..的是( ▲ ) A 、如果平面α内的任何直线都平行平面β,则//αβB 、如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面βC 、如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,l αβ⋂=,那么直线l ⊥平面γD 、如果平面α⊥平面β,m αβ⋂=,直线n m ⊥,则n β⊥ 5、下列说法中正确..的是( ▲ ) A、命题“若,a b >则ac bc >”的否命题为“若,a b >则ac bc ≤” B、已知,p q 表示两个命题,则当p q ∧为假命题时, p q ⌝∨为真命题C、命题“∀k R ∈,直线1y kx =+过定点”的否定为“∃k R ∈,直线1y kx =+过定点” D、若直线12,l l 的斜率分别为12,k k ,则12//l l 的必要不充分条件为12k k =6、平面直角坐标系中有(0,1),(0,5),(3,4)A B C 三点,则以下选项中能与点,,A B C 在同一个圆上的点为( ▲ )A 、(1,1)-B 、(1,1)C 、(2,5)D 、(3,3)7、已知直线l 过(,6),(1,3)P m Q m -两点,且l 的倾斜角是直线':21l y x =+倾斜角的两倍,则实数m 的值为( ▲ )A 、10-B 、1413 C 、22D 、34118、若直线y x b =+与曲线3y=b 的取值范围是( ▲ )A、[1,1-+ B、[1-+ C 、[1- D 、[19、已知直线:34120l x y +-=,若圆上恰好存在两个点P Q 、,它们到直线l 的距离为1,则称该圆为“理想型”圆.则下列圆中是“理想型”圆的是( ▲ )A 、221x y +=B 、2216x y += C 、22(4)(4)1x y -+-= D 、22(4)(4)16x y -+-=10、设O 为坐标原点,12,F F 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点,若在椭圆上存在点P 满足123F PF π∠=,且||2OP a =,则该椭圆的离心率为( ▲ ) A、12B、14D、2二、填空题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)11、用斜二测画法画水平放置的边长为1的正方形的直观图,则所得直观图的面积为 .12、若直线l 过点(1,1),且与直线':230l x y +-=垂直,则直线l 的方程为 . 13、如图,一个三棱柱形容器中盛有水,且侧棱14AA =,若侧面11AA B B 水平放置时,液面恰好过1111,,,AC BC AC B C 的中点,当底面ABC 水平放置时,液面的高为 .DCBA第14题第13题1A 114、如图所示三棱锥A BCD -中,,ABD BCD 均为等边三角形,1BD =,二面角A BD C --的大小为23π,则线段AC 长为 . 15、点O 和点F 分别为椭圆22143x y +=的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP FP 的最大值为 .16、设直线3450x y +-=与圆221:4C x y +=交于A B ,两点, 若圆2C 的圆心在线段AB上, 且圆2C 与圆1C 相切, 切点在圆1C 的优弧⌒AB 上, 则圆2C 的半径的最小值是 . 17、如图,在长方形ABCD 中,4AB =,2BC =.现将ACD ∆沿AC 折起,使平面ABD ⊥平面ABC ,设E 为AB 中点,则异面直线AC 和DE 所成角的余弦值为 .三、解答题(本大题共5小题,共72分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算 步骤)18、在圆:O 224x y +=上任取一点P ,过点P 作y 轴的垂线段PD ,D 为垂足.当点P 在圆上运动时,线段PD 的中点M 形成轨迹C . (1)求轨迹C 的方程;(2)若直线y x =与曲线C 交于AB 两点,Q 为曲线C 上一动点,求ABQ 面积的最大值.19、已知命题:p 0[1,1]x ∃∈-,满足20010x x a +-+>,命题:q ∀(0,1)t ∈,方程22221(22)21y x t a t a a +=-++++都表示焦点在y 轴上的椭圆.若命题p q ∨为真命题,p q ∧为假命题,求实数a 的取值范围.DCBA 第17题 E CDB AMFEA 'D CBA 第21题20、已知一隧道的截面是一个半椭圆面(如图所示),要保证车辆正常通行,车顶离隧道顶 部至少要有0.5米的距离,现有一货车,车宽4米,车高2.5米.(1)若此隧道为单向通行,经测量隧道的跨度是10米,隧道才能保证此货车正常通行?(2)圆可以看作是长轴短轴相等的特殊椭圆,类比圆面积公式,请你推测椭圆22221(0)x ya b a b+=>>的面积公式.并问,当隧道为双向通行(车道间的距离忽略不记)时,要使此货车安全通过,应如何设计隧道,才会使同 等隧道长度下开凿的土方量最小?21、如图,在平行四边形ABCD 中,2AB BC =,23ABC π∠=,E 为线段AB 的中线,将△ADE 沿直线DE 翻折成△'A DE ,使平面'A DE ⊥平面BCD ,F 为线段'AC 的中点. (1)求证:BF ∥平面'A DE ;(2)设M 为线段DE 的中点,求直线FM 与平面'A DE 所成角的余弦值.22、如图,设M 点是圆22:(4)4C x y +-=上的动点,过点M 作圆22:1O x y +=的两条切线,切点分别为,A B ,切线,MA MB 分别交x 轴于,D E (1)求四边形MAOB 面积的最小值;(2)是否存在点M ,使得线段DE 被圆C 在点M 存在,求出点M 的纵.坐标;若不存在,说明理由.余姚中学2011学年度第一学期高二数学(理科)期中考试答案及评分标准一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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)二、填空题(本大题共7小题,每小题4分,共28分) 11、4 12、21y x =- 13、3 14、3215、6 16、3 17三、解答题(本大题共5小题,共72分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)18、(1)2214y x +=; (2)面积最大为2。

【名校】浙江省余姚中学2015-2016学年高二上学期开学考试数学试卷Word版含答案

【名校】浙江省余姚中学2015-2016学年高二上学期开学考试数学试卷Word版含答案

余姚中学2015学年高二暑期质量检测试题一、选择题:本大题共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.已知向量,若,则等于()A.(-3,1)B.(3,-1)C.(2,1)D.(-2,-1)2.已知直线ax+y﹣1=0与直线x+ay﹣1=0互相垂直,则a=()A.1或﹣1 B.1 C.﹣1 D.03.两座灯塔A和B与海洋观察站C的距离都等于a km,灯塔A在观察站C的北偏东20°,灯塔B在观察站C的南偏东40°,则灯塔A与灯塔B的距离为()A.akm B.akm C.2akm D.akm4.在△ABC中,内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若bsinA﹣acosB=0,且b2=ac,则的值为()A.B.C.2 D.45.已知直线l:,圆C:,则直线l与圆C的位置关系是()A.相交B.相切C.相离D.与α,θ有关6.正项等比数列{a n}中,存在两项a m、a n使得=4a1,且a6=a5+2a4,则的最小值是()A.B.2 C.D.7.若函数f(x)=的值域为R,则实数m的取值范围为()A.[0,4)B.(-∞,0)C.(-∞,0]D.(-∞,0]∪[4,+∞)8.已知三个正数a,b,c满足a≤b+c≤3a,3b2≤a(a+c)≤5b2,则的最小值是()A.﹣B.﹣3 C.0 D.不存在二、填空题: 本大题共7小题, 前4题每空3分,后3题每空4分,36分.9.设集合P={x∈R|x2<16},M={x∈R|2x<8},S={x∈R|log5x<1},则P∪M=;P∩S=.10.在△ABC中,若∠A=120°,AB=1,BC=,=,则AC= ;AD= .11.若实数x,y满足不等式组.若a=4,则z=2x+y的最大值为;若不等式组所表示的平面区域面积为4,则a=.12.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a2+a4+a9=24,则S9= ,•的最大值为.13.若实数x,y满足4x2+2x+y2+y=0,则2x+y的取值范围是.14.已知点O是△ABC的外接圆圆心,且AB=3,AC=4.若存在非零实数x,y,使得=x+y,且x+2y=1,则cos∠BAC =________.15.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=(|x-a2|+|x-2a2|-3a2),若∀x∈R,f(x-1)≤f(x),则实数a的取值范围为 .三、解答题: 本大题共5小题, 共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.设平面向量=(cosx,sinx),=(cosx+2,sinx),=(sinα,cosα),x∈R,α是常量.(1)若,求cos(2x+2α)的值;(2)若α=0,求函数f(x)=的最大值,并求出相应的x值.17.已知等差数列{a n}的公差d≠0,它的前n项和为S n,若S5=70,且a2,a7,a22成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列的前n项和为T n,求证:.18.已知圆O1的方程为x2+(y+1)2=6,圆O2的圆心坐标为(2,1).若两圆相交于A,B两点,且|AB|=4,求圆O2的方程.19.已知函数f(x)=log2(-1≤x≤1)为奇函数,其中a为不等于1的常数.(1)求a的值.(2)若对任意的x∈[-1,1],f(x)>m恒成立,求m的取值范围.20.已知数列{a n}中,a1=1,a n+1=(1)求证:数列{a2n﹣}是等比数列;(2)若S n是数列{a n}的前n项和,求满足S n>0的所有正整数n.参考答案一、选择题1-4 DDDC 5-8 DACA二、填空题9.{x|x<4};{x|0<x<4}10.3;11.7;612.72;6413.14.15.三、解答题16.解:(1)若,则•=0,∴cosxsinα+sinxcosα=0,∴sin(x+α)=0,∴cos(2x+2α)=1﹣2sin2(x+α)=1.(2)若α=0,=(0,1),则f(x)==(cosx,sinx)•(cosx+2,sinx﹣2)=cosx(cosx+2)+sinx(sinx﹣2)=1﹣2sinx+2cosx=1+4sin (x+),所以,f(x)max=5,x=2kπ﹣(k∈Z).17.解:(1)∵数列{a n}是等差数列,∴a n=a1+(n﹣1)d,S n=na1+.依题意,有即解得a1=6,d=4.∴数列{a n}的通项公式为a n=4n+2(n∈N*).(2)证明:由(1)可得S n=2n2+4n.)∴===(﹣).∴T n=+++…++=[(1﹣)+(﹣)+(﹣)+…+(﹣)+(﹣)]=(1+﹣﹣)=﹣(+).∵T n﹣=﹣(+)<0,∴T n<.∵T n+1﹣T n=(﹣)>0,所以数列{T n}是递增数列.∴T n≥T1=.∴≤T n<.18.设圆O2的方程为(x-2)2+(y-1)2=r2(r>0).因为圆O1的方程为x2+(y+1)2=6,所以直线AB的方程为4x+4y+r2-10=0.圆心O1到直线AB的距离d=,由d2+22=6,得=2,所以r2-14=±8,r2=6或22.故圆O2的方程为(x-2)2+(y-1)2=6或(x-2)2+(y-1)2=22. 19. (1)因为f(x)=log2(-1≤x≤1)为奇函数, 所以f(-x)=-f(x)log2=-log2,=对x∈[-1,1]恒成立,所以(5+ax)(5-ax)=(5+x)(5-x)a=±1,因为a为不等于1的常数,所以a=-1.(2)因为f(x)=log2(-1≤x≤1),设t=(-1≤x≤1),所以f(t)=log2t,因为t==-1+在[-1,1]上递减,所以≤t≤,又因为f(t)=log2t在[,]上是增函数,所以f(t)min=log2.因为对任意的x∈[-1,1],f(x)>m恒成立,所以f(x)min>m,所以m<log2.20.(Ⅰ)证明:设b n=a2n﹣,则=()﹣=﹣,====,∴数列{}是以﹣为首项,为公比的等比数列.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)得b n=a2n﹣=﹣•()n﹣1=﹣•()n,∴+,由a2n=﹣3(2n﹣1),得a2n﹣1=3a2n﹣3(2n﹣1)=﹣•()n﹣1﹣6n+,∴a2n﹣1+a2n=﹣[()n﹣1+()n]﹣6n+9=﹣2•()n﹣6n+9,S2n=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a2n﹣1+a2n)=﹣2[]﹣6(1+2+3+…+n)+9n==()n﹣3(n﹣1)2+2.由题意得n∈N*时,{S2n}单调递减,又当n=1时,S2=>0,当n=2时,S4=﹣<0,∴当n≥2时,S2n<0,S2n﹣1=S2n﹣a2n=﹣,故当且仅当n=1时,S2n+1>0,综上所述,满足S n>0的所有正整数n为1和2.。

浙江省宁波市余姚中学2017学年度第一学期高二期中考试

浙江省宁波市余姚中学2017学年度第一学期高二期中考试

浙江省宁波市余姚中学2017学年度第一学期高二期中考试英语试卷第一部分听力(共两节,满分30分)听下面5段对话。

每段对话后有一个小题,从题中所给的A、B、C三个选项中选出最佳选项,并标在试卷的相应位置。

听完每段对话后,你都有10秒钟的时间来回答有关小题和阅读下一小题。

每段对话仅读一遍。

第一节(共5小题;每小题1.5分,满分7.5分)1. What is the man going to do first?A. Buy a map.B. Go swimming.C. Go water-skiing.2. Why was the woman so late?A. Something went wrong with the bus.B. She took somebody to the hospital.C. She didn’t catch the bus.3. What can we learn about the man?A. He is a top student.B. He failed the math exam.C. He did better than expected.4. Where are the speakers?A. In a restaurant.B. In a bank.C. In a shop.5. How does the man feel about the environment?A. Surprised.B. Sad.C. Optimistic.第二节(共15小题;每小题1分,满分15分)听下面5段对话或独白。

每段对话或独白后有2至4个小题,从题中做给的A、B、C三个选项中选出最佳选项,并标在试卷的相应位置。

听每段对话或独白前,你将有5秒钟的时间阅读各个小题;听完后,各小题将给出5秒钟的作答时间。

每段对话读两遍。

听第6段材料,回答第6、7题。

6. When does the next train to Manchester leave?A. At 12:30pm.B. At 12:00.C. At 2pm.7. How much is the single ticket for the train to Manchester?A. £30.50.B. £27.00.C. £13.50.听第7段材料,回答第8至9题。

浙江省余姚中学2018-2019学年高二上学期期中考试数学试卷(含解析)

浙江省余姚中学2018-2019学年高二上学期期中考试数学试卷(含解析)

2018-2019学年浙江省余姚中学高二上学期期中考试数学试题数学注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、单选题1.已知椭圆与x 轴交于A 、B 两点,P 为椭圆上一动点(不与A 、B 重合),则k PA •k PB =A .B .﹣C .D .﹣2.下列命题一定正确的是A .三点确定一个平面B .依次首尾相接的四条线段必共面C .直线与直线外一点确定一个平面D .两条直线确定一个平面3.边长为的正方形,其水平放置的直观图的面积为A .B .1C .D .84.若a,b ∈R ,则a >b >0是a 2>b 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5.已知方程()()()()221313m x m y m m -+-=--表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数m 的取值范围为 A .()1,2 B .()2,3 C .(),1-∞ D .()3,+∞6.设,m n 是两条不同的直线, ,αβ是两个不同的平面,下列命题中,正确的命题是A .//,,//m m n m n βααβ⊂⋂=⇒B .,,m n m n αβαββ⊥⋂=⊥⇒⊥C .,,//m n m n αβαβ⊥⊥⇒⊥D .//,//m n m n αα⊂⇒7.一个正方体纸盒展开后如图,在原正方体纸盒中有下列结论:①AB ⊥EF ;②AB 与CM 成60°的角;③EF 与MN 是异面直线;④MN ∥CD .其中正确的是A .①②B .③④C .②③D .①③8.如图,四边形ABCD 是边长为1的正方形, MD ABCD ⊥平面, NB ABCD ⊥平面,且1MD NB ==, G 为MC 的中点.则下列结论中不正确的是A .MC AN ⊥B .//GB AMN 平面C .CMN AMN ⊥平面平面D .//DCM ABN 平面平面9.已知,,A B C 是椭圆()222210x y a b a b+=>>上的三个点,直线AB 经过原点O ,直线AC 经过椭圆右焦点F ,若BF AC ⊥,且4BF CF =,则椭圆的离心率是A .2B .3C .4D .510.在正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,点Q 为对角面A 1BCD 1内一动点,点M 、N 分别在直线AD 和AC 上自由滑动,直线DQ 与MN 所成角的最小值为θ,则下列结论中正确的是A .若θ=15°,则点Q 的轨迹为椭圆的一部分B .若θ=30°,则点Q 的轨迹为椭圆的一部分C .若θ=45°,则点Q 的轨迹为椭圆的一部分D .若θ=60°,则点Q 的轨迹为椭圆的一部分二、解答题11.已知:条件p :实数t 满足使对数log 2(﹣2t 2+7t ﹣5)有意义;条件q :实数t 满足不等式t 2﹣(a+3)t+a+2<0(1)若命题¬p 为真,求实数t 的取值范围;(2)若命题p 是命题q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.12.(本题满分15分)如图,在四棱锥P ABCD -中,平面PAD ⊥平面ABCD , 90ABC BCD ∠=∠=︒,12PA PD DC CB AB ====,E 是BD 的中点.(Ⅰ)求证:EC//平面APD ;(Ⅱ)求BP 与平面ABCD 所成角的正切值;(Ⅲ)求二面角P AB D --的正弦值.13.设椭圆方程22221(0)x y a b a b+=>>, 12,F F 是椭圆的左右焦点,以12,F F 及椭圆短轴的一个端点为顶点的正三角形。

浙江省宁波市高二上学期期中数学试卷(理科)

浙江省宁波市高二上学期期中数学试卷(理科)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共12题;共24分)1. (2分)设满足约束条件 ,则的最大值为()A . 7B . 6C . 5D . 32. (2分) (2018高二上·黑龙江期末) 已知空间向量,,若与垂直,则等于()A .B .C .D .3. (2分)有下列四个命题:①函数的值域是;②平面内的动点P到点和到直线的距离相等,则P的轨迹是抛物线;③直线与平面相交于点B,且与内相交于点C的三条互不重合的直线所成的角相等,则;④若,则其中正确的命题的编号是()A . ①③B . ②④C . ②③D . ③④4. (2分) (2016高二上·陕西期中) 在y=2x2上有一点P,它到A(1,3)的距离与它到焦点的距离之和最小,则点P的坐标是()A . (﹣2,1)B . (1,2)C . (2,1)D . (﹣1,2)5. (2分) (2016高二上·陕西期中) 下列命题正确的是()A . 已知实数a,b,则“a>b”是“a2>b2”的必要不充分条件B . “存在x0∈R,使得”的否定是“对任意x∈R,均有x2﹣1>0”C . 函数的零点在区间内D . 设m,n是两条直线,α,β是空间中两个平面,若m⊂α,n⊂β,m⊥n,则α⊥β6. (2分) (2016高一下·抚顺期末) 点M(3,﹣2,1)关于面yoz对称的点的坐标是()A . (﹣3,﹣2,1)B . (﹣3,2,﹣1)C . (﹣3,2,1)D . (﹣3,﹣2,﹣1)7. (2分) (2016高二上·南城期中) 若 =(2x,1,3), =(1,﹣2y,9),如果与为共线向量,则()A . x=1,y=1B . x= ,y=﹣C . x= ,y=﹣D . x=﹣,y=8. (2分)在空间坐标中,点B是A(1,2,3)在yOz坐标平面内的射影,O为坐标原点,则|OB|等于()A .B .C . 2D .9. (2分) (2016高二上·陕西期中) 已知向量,,且与互相垂直,则k=()A .B .C .D .10. (2分) (2016高二上·陕西期中) 两个正数a,b的等差中项是,一个等比中项是,且a>b,则抛物线y2= 的焦点坐标是()A . ()B .C .D .11. (2分) (2016高二上·陕西期中) 已知条件p:k= ;条件q:直线y=kx+2与圆x2+y2=1相切,则¬p是¬q的()A . 充分必要条件B . 必要不充分条件C . 充分不必要条件D . 既不充分也不必要条件12. (2分) (2016高二上·陕西期中) 如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1 ,若,则x+y+z的值为()A . 3B . 1C . ﹣1D . ﹣3二、填空题 (共4题;共5分)13. (1分) f(x)=4x2﹣mx+5在区间[﹣2,+∞)上是增函数,求m的范围________.14. (1分) (2019高二上·集宁期中) 体育课上老师指挥大家排成一排,冬冬站排头,阿奇站排尾,从排头到排尾依次报数.如果冬冬报17,阿奇报150,每位同学报的数都比前一位多7,则队伍里一共有________人.15. (1分) (2016高二上·青岛期中) 若直线2ax﹣by+2=0(a>0,b>0)经过圆x2+y2+2x﹣4y+1=0的圆心,则的最小值是________.16. (2分) (2020高二下·宁波期中) 设曲线在点处的切线与曲线上点p 处的切线垂直,则直线的方程为________,的坐标为________.三、解答题. (共8题;共57分)17. (10分) (2015高一下·衡水开学考) 已知圆C:x2+y2+2x﹣4y+1=0,O为坐标原点,动点P在圆C外,过P作圆C的切线,设切点为M.(1)若点P运动到(1,3)处,求此时切线l的方程;(2)求满足条件|PM|=|PO|的点P的轨迹方程.18. (10分)已知椭圆C: + =1(a>b>0)的长轴长为4,离心率为,右焦点为F(c,0).(1)求椭圆C的方程;(2)直线l与直线x=2交于点A,与直线x=﹣2交于点B,且• =0,判断并证明直线l与椭圆有多少个交点.19. (10分) (2019高二上·辽宁月考) 设 , 分别是椭圆E: + =1(0﹤b﹤1)的左、右焦点,过的直线与E相交于A、B两点,且,,成等差数列。

2016浙江宁波中学高二上学期期中考试试卷(数学)

2016浙江宁波中学高二上学期期中考试试卷(数学)2016浙江宁波中学高二上学期期中考试试卷(数学)一、选择题:本大题共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.某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的表面积是( )A.90cm2B.129cm2C.132cm2D.138cm22.如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8cm,将一个球放在容器口,再向容器注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6cm,如不计容器的厚度,则球的体积为( )A.B.C.D.3.设a,β,γ是三个互不重合的平面,m,n是直线,给出下列命题①若a⊥β,β⊥γ,则a⊥γ;②若a∥β,m⊂β,m∥a,则m∥β;③若m,n在γ内的射影互相垂直,则m⊥n;④若m∥a,n∥β,a⊥β则m⊥n.其中正确命题的个数为( )A.0 B.1 C.2 D.34.如图在一个二面角的棱上有两个点A,B,线段AC,BD分别在这个二面角的两个面内,并且都垂直于棱AB,AB=4cm,AC=6cm,BD=8cm,CD=2cm,则这个二面角的度数为( )A.30°B.60°C.90°D.120°5.三棱锥O﹣ABC中,OA⊥OB,OB⊥OC,OC⊥OA,若OA=OB=a,OC=b,D是该三棱锥外部(不含表面)的一点,则下列命题正确的是( )①存在无数个点D,使OD⊥面ABC;②存在唯一点D,使四面体ABCD为正三棱锥;③存在无数个点D,使OD=AD=BD=CD;④存在唯一点D,使四面体ABCD有三个面为直角三角形.A.①③B.①④C.①③④D.①②④12.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1棱长为1,P为BC中点,Q为线段CC1上动点,过点A,P,Q的平面截该正方体所得截面记为S.当CQ=时,S的面积为__________;若S为五边形,则此时CQ取值范围__________.13.已知某几何体的三视图如图所示,其正视图为矩形,侧视图为等腰直角三角形,俯视图为直角梯形,则该几何体的体积为__________.14.两条异面直线a,b所成角为60°,则过一定点P,与直线a,b都成60°角的直线有__________条.15.如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点E,F分别是棱BC,CC1的中点,P是侧面BCC1B1内一点,若A1P∥平面AEF,则线段A1P长度的取值范围是__________.三.解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.(14分)如图,在七面体ABCDMN中,四边形ABCD是边长为2的正方形,MD ⊥平面ABCD,NB⊥平面ABCD,且MD=2,NB=1,MB与ND交于P点,点Q在AB 上,且BQ=.(I)求证:QP∥平面AMD;(Ⅱ)求七面体ABCDMN的体积.17.如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为平行四边形,AB=2AD=2,BD=,PD ⊥底面ABCD.(1)证明:平面PBC⊥平面PBD;(2)若二面角P﹣BC﹣D为,求AP与平面PBC所成角的正弦值.18.如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PG⊥平面ABCD,垂足为G,G在线段AD上,AG=GD,BG⊥GC,BG=GC=2,E是BC的中点,四面体P﹣BCG的体积为.(1)求异面直线GE与PC所成角的余弦值;(2)棱PC上是否存在一点F,使DF⊥GC,若存在,求的值,若不存在,请说明理由.19.如图,边长为2的正方形ABCD绕AB边所在直线旋转一定的角度(小于180°)到ABEF的位置.(1)若∠CBE=120°,求三棱锥B﹣ADF的外接球的表面积;(2)若K为线段BE上异于B,E的点,CE=2.设直线AK与平面BDF所成角为φ,当30°≤φ≤45°时,求BK的取值范围.20.已知矩形ABCD中,AB=2,AD=5.E,F分别在AD,BC上.且AE=1,BF=3,沿EF将四边形AEFB折成四边形A′EFB′,使点B′在平面CDEF 上的射影H在直线DE上.(Ⅰ)求证:A′D∥平面B′FC(Ⅱ)求二面角A′﹣DE﹣F的大小.参考答案一、选择题:本大题共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.某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的表面积是( )A.90cm2B.129cm2C.132cm2D.138cm2【考点】由三视图求面积、体积.【专题】立体几何.【分析】几何体是直三棱柱与直四棱柱的组合体,根据三视图判断直三棱柱的侧棱长与底面的形状及相关几何量的数据,判断四棱柱的高与底面矩形的边长,把数据代入表面积公式计算.【解答】解:由三视图知:几何体是直三棱柱与直四棱柱的组合体,其中直三棱柱的侧棱长为3,底面是直角边长分别为3、4的直角三角形,四棱柱的高为6,底面为矩形,矩形的两相邻边长为3和4,∴几何体的表面积S=2×4×6+3×6+3×3+2×3×4+2××3×4+(4+5)×3=48+18+9+24+12+27=138(cm2).故选:D.【点评】本题考查了由三视图求几何体的表面积,根据三视图判断几何体的形状及数据所对应的几何量是解题的关键.2.如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8cm,将一个球放在容器口,再向容器注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6cm,如不计容器的厚度,则球的体积为( )A.B.C.D.【考点】球的体积和表面积.【专题】计算题;空间位置关系与距离.【分析】设正方体上底面所在平面截球得小圆M,可得圆心M为正方体上底面正方形的中心.设球的半径为R,根据题意得球心到上底面的距离等于(R﹣2)cm,而圆M的半径为4,由球的截面圆性质建立关于R的方程并解出R=5,用球的体积公式即可算出该球的体积.【解答】解:设正方体上底面所在平面截球得小圆M,则圆心M为正方体上底面正方形的中心.如图.设球的半径为R,根据题意得球心到上底面的距离等于(R﹣2)cm,而圆M的半径为4,由球的截面圆性质,得R2=(R﹣2)2+42,解出R=5,∴根据球的体积公式,该球的体积V===.故选A.【点评】本题给出球与正方体相切的问题,求球的体积,着重考查了正方体的性质、球的截面圆性质和球的体积公式等知识,属于中档题.3.设a,β,γ是三个互不重合的平面,m,n是直线,给出下列命题①若a⊥β,β⊥γ,则a⊥γ;②若a∥β,m⊂β,m∥a,则m∥β;③若m,n在γ内的射影互相垂直,则m⊥n;④若m∥a,n∥β,a⊥β则m⊥n.其中正确命题的个数为( )A.0 B.1 C.2 D.3【考点】平面的基本性质及推论.【专题】证明题.【分析】在正方体中举出反例,可以得到命题①和命题③是错误的;根据平面与平面平行和直线与平面平行的定义,得到②是正确的;根据直线与平面平行的判定和空间直线平行的传递性,通过举出反例可得④是错误的.由此可得正确答案.【解答】解:对于命题①,若a⊥β,β⊥γ,则a与γ的位置不一定是垂直,也可能是平行,比如:正方体的上、下底面分别是a与γ,右侧面是β则满足a⊥β,β⊥γ,但a∥γ,∴“a⊥γ”不成立,故①不正确;对于命题②,∵a∥β,m⊂β∴平面a与直线m没有公共点因此有“m∥a”成立,故②正确;对于命题③,可以举出如下反例:在正方体中,设正对我们的面为γ,在左侧面中取一条直线m,上底面中取一条直线n,则m、n都与平面γ斜交时,m、n在γ内的射影必定互相垂直,显然“m⊥n”不一定成立,故③不正确;对于命题④,因为a⊥β,所以它们是相交平面,设a∩β=l当m∥a,n∥β时,可得直线l与m、n都平行,所以m∥n,“m⊥n”不成立,故④不正确.因此正确命题只有1个.故选B【点评】本题借助于命题真假的判断为载体,着重考查了平面与平面垂直的定义与性质、直线与平面平行的判定定理和直线在平面中的射影等知识点,属于基础题.4.如图在一个二面角的棱上有两个点A,B,线段AC,BD分别在这个二面角的两个面内,并且都垂直于棱AB,AB=4cm,AC=6cm,BD=8cm,CD=2cm,则这个二面角的度数为( )A.30°B.60°C.90°D.120°【考点】二面角的平面角及求法.【专题】空间位置关系与距离;空间角.【分析】首先利用平行线做出二面角的平面角,进一步利用勾股定理和余弦定理解出二面角平面角的大小,最后确定结果.【解答】解:在平面α内做BE∥AC,BE=AC,连接DE,CE,所以四边形ACEB是平行四边形.由于线段AC,BD分别在这个二面角的两个面内,并且都垂直于棱AB,所以AB⊥平面BDE.CE∥ABCE⊥平面BDE.所以△CDE是直角三角形.又AB=4cm,AC=6cm,BD=8cm,CD=2cm,则:DE=2cm进一步利用余弦定理:DE2=BE2+BD2﹣2BE•BDcos∠DBE解得cos∠DBE=所以∠DBE=60°即二面角的度数为:60°故选:B【点评】本题考查的知识要点:余弦定理的应用,勾股定理的应用,线面垂直的性质,二面角的应用.属于基础题型.5.三棱锥O﹣ABC中,OA⊥OB,OB⊥OC,OC⊥OA,若OA=OB=a,OC=b,D是该三棱锥外部(不含表面)的一点,则下列命题正确的是( )①存在无数个点D,使OD⊥面ABC;②存在唯一点D,使四面体ABCD为正三棱锥;③存在无数个点D,使OD=AD=BD=CD;④存在唯一点D,使四面体ABCD有三个面为直角三角形.A.①③B.①④C.①③④D.①②④【考点】命题的真假判断与应用.【专题】综合题;运动思想;空间位置关系与距离;简易逻辑.【分析】①取AB的中点M,连接OM,CM,过点O作OQ⊥CM,可得OQ⊥平面ABC,则直线OQ上除去线段OQ上的点取为D,则OD⊥面ABC,因此存在无数个点D,使OD⊥面ABC,即可判断出才正误;②以线段AB为边作一个正△DAB,使得点C在△ABD内的射影为△ABD的中心,这样的点D至少有两个,分别位于平面ABC的两侧,即可判断出正误;③由已知:可以将此四面体补成一个以OA,OB,OC为邻边的长方体,其对角线的中点为此长方体外接球的球心D且唯一,即可判断出正误;④取点O关于平面ABC的对称点为D,则四面体ABCD有三个面为直角三角形,此D点唯一,即可判断出正误.【解答】解:①取AB的中点M,连接OM,CM,过点O作OQ⊥CM,可得OQ⊥平面ABC,则直线OQ上除去线段OQ上的点取为D,则OD⊥面ABC,因此存在无数个点D,使OD⊥面ABC;②以线段AB为边作一个正△DAB,使得点C在△ABD内的射影为△ABD的中心,则四面体ABCD为正三棱锥,这样的点D至少有两个,分别位于平面ABC的两侧,因此不正确;③∵OA⊥OB,OB⊥OC,OC⊥OA,∴可以将此四面体补成一个以OA,OB,OC为邻边的长方体,其对角线的中点为此长方体外接球的球心D,满足OD=AD=BD=CD,因此有唯一的一个点D,使OD=AD=BD=CD,故不正确;④取点O关于平面ABC的对称点为D,则四面体ABCD有三个面为直角三角形,此D点唯一,因此正确.综上可知:①④正确.故选:B.【点评】本题考查线面垂直的判定与性质定理、直三棱锥、长方体与外接球的性质、特殊的四面体性质,考查了空间想象能力、推理能力,属于中档题.6.一个几何体的三视图如图所示,该几何体从上到下由四个简单几何体组成,其体积分别记为V1,V2,V3,V4,上面两个简单几何体均为旋转体,下面两个简单几何体均为多面体,则有( )A.V1<V2<V4<V3B.V1<V3<V2<V4C.V2<V1<V3<V4D.V2<V3<V1<V4【考点】由三视图求面积、体积.【专题】计算题.【分析】利用三视图与已知条件判断组合体的形状,分别求出几何体的体积,即可判断出正确选项.【解答】解:由题意以及三视图可知,该几何体从上到下由:圆台、圆柱、正四棱柱、正四棱台组成,体积分别记为V1==.V2=12×π×2=2π,V3=2×2×2=8V4==;∵,∴V2<V1<V3<V4故选C.【点评】本题考查简单组合体的三视图与几何体的体积的求法,正确判断几何体的形状与准确利用公式求解体积是解题的关键.7.如图,矩形ABCD中,AB=2AD,E为边AB的中点,将△ADE沿直线DE翻折成△A1DE,若M为线段A1C的中点,则在△ADE翻折过程中,下面四个命题中不正确的是( )A.|BM|是定值B.点M在某个球面上运动C.存在某个位置,使DE⊥A1CD.存在某个位置,使MB∥平面A1DE【考点】平面与平面之间的位置关系.【专题】综合题;空间位置关系与距离.【分析】取CD中点F,连接MF,BF,则平面MBF∥平面A1DE,可得D正确;由余弦定理可得MB2=MF2+FB2﹣2MF•FB•cos∠MFB,所以MB是定值,M是在以B为圆心,MB为半径的圆上,可得A,B正确.A1C在平面ABCD中的射影为AC,AC 与DE不垂直,可得C不正确.【解答】解:取CD中点F,连接MF,BF,则MF∥DA1,BF∥DE,∴平面MBF∥平面A1DE,∴MB∥平面A1DE,故D正确由∠A1DE=∠MFB,MF=A1D=定值,FB=DE=定值,由余弦定理可得MB2=MF2+FB2﹣2MF•FB•cos∠MFB,所以MB是定值,故A正确.∵B是定点,∴M是在以B为圆心,MB为半径的圆上,故B正确,∵A1C在平面ABCD中的射影为AC,AC与DE不垂直,∴存在某个位置,使DE⊥A1C不正确.故选:C.【点评】掌握线面、面面平行与垂直的判定和性质定理及线面角、二面角的定义及求法是解题的关键.8.如图,棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P为线段A1B上的动点,则下列结论错误的是( )A.DC1⊥D1P B.平面D1A1P⊥平面A1APC.∠APD1的最大值为90°D.AP+PD1的最小值为【考点】棱柱的结构特征.【专题】应用题;空间位置关系与距离.【分析】利用DC1⊥面A1BCD1,可得DC1⊥D1P,A正确利用平面D1A1BC,⊥平面A1ABB1,得出平面D1A1P⊥平面A1AP,B正确;当A1P=时,∠APD1为直角角,当0<A1P<时,∠APD1为钝角,C错;将面AA1B与面ABCD1沿A1B展成平面图形,线段AD1即为AP+PD1的最小值.【解答】解:∵A1D1⊥DC1,A1B⊥DC1,∴DC1⊥面A1BCD1,D1P⊂面A1BCD1,∴DC1⊥D1P,A正确∵平面D1A1P即为平面D1A1BC,平面A1AP 即为平面A1ABB1,切D1A1⊥平面A1ABB1,∴平面D1A1BC,⊥平面A1ABB1,∴平面D1A1P⊥平面A1AP,∴B正确;当0<A1P<时,∠APD1为钝角,∴C错;将面AA1B与面A1BCD1沿A1B展成平面图形,线段AD1即为AP+PD1的最小值,在△D1A1A中,∠D1A1A=135°利用余弦定理解三角形得AD1=,即AP+PD1≥,∴D正确.故选:C.【点评】本题考查正方体的结构特征,空间位置关系的判定,转化的思想.二、填空题(本大题共7小题,第9,10,11,12题每空3分,第13,14,15题每空4分,共36分.)9.已知O(0,0,0),A(﹣2,2,﹣2),B(1,4,﹣6),C(x,﹣8,8),若OC⊥AB,则x=16;若O、A、B、C四点共面,则x=8.【考点】平面的基本性质及推论.【专题】空间位置关系与距离.【分析】(1)先求出,的坐标,根据•=0,得到3x﹣16﹣32=0,解出即可.(2)由于四点A,B,C,O共面,可得存在实数λ,μ使得,解出即可.【解答】解:(1)∵=(x,﹣8,8),=(3,2,﹣4),若OC⊥AB,则•=0,∴3x﹣16﹣32=0,解得:x=16,;(2)∵O(0,0,0),A(﹣2,2,﹣2),B(1,4,﹣6),C(x,﹣8,8),∴=(﹣2,2,﹣2),=(1,4,﹣6),=(x,﹣8,8),∵四点A,B,C,O共面,∴存在实数λ,μ使得,=λ+μ,∴(x,﹣8,8)=λ(﹣2,2,﹣2)+μ(1,4,﹣6),∴,解得x=8,故答案为:16; 8【点评】本题考查了向量垂直的性质,考查向量共面问题,是一道基础题.10.正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,B1D与BC1夹角的大小是90°;若E、F分别为AB、CC1的中点,则异面直线EF与A1C1夹角的大小是30°.【考点】异面直线及其所成的角.【专题】计算题;转化思想;向量法;空间角.【分析】以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出B1D与BC1夹角的大小和异面直线EF与A1C1夹角的大小.【解答】解:以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,设正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2,则B1(2,2,2),D(0,0,0),B(2,2,0),C1(0,2,2),=(﹣2,﹣2,﹣2),=(﹣2,0,2),∴•=0,∴B1D⊥BC1,∴B1D与BC1夹角的大小是90°;∵E(2,1,0),F(0,2,1),A1(2,0,2),∴=(﹣2,1,1),=(﹣2,2,0),设异面直线EF与A1C1夹角的大小为θ,则cosθ=||=||=,∴θ=30°.∴异面直线EF与A1C1夹角的大小为30°.故答案为:90°;30°.【点评】本题考查异面直线所成角的大小的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.11.在三棱锥A﹣BCD中,侧棱AB,AC,AD两两垂直,△ABC,△ACD,△ABD的面积分别为、、,则△BCD的面积为;三棱锥A﹣BCD的内切球半径为.【考点】球内接多面体;球的体积和表面积.【专题】综合题;转化思想;综合法;空间位置关系与距离.【分析】设长方体的三度为a,b,c由题意得:ab=,ac=,bc=,求出a,b,c,即可求△BCD的面积,利用等体积求出三棱锥A﹣BCD的内切球半径.【解答】解:设长方体的三度为a,b,c由题意得:ab=,ac=,bc=,解得:a=,b=,c=1,△ABC中,BC上的高为,∴△DBC中,BC上的高为=,∴△BCD的面积为=.设三棱锥A﹣BCD的内切球半径为r,则=×(++)r∴r=故答案为:;.【点评】本题是中档题,考查三棱锥A﹣BCD的内切球半径,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.12.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1棱长为1,P为BC中点,Q为线段CC1上动点,过点A,P,Q的平面截该正方体所得截面记为S.当CQ=时,S的面积为;若S 为五边形,则此时CQ取值范围(,1).【考点】平面的基本性质及推论.【专题】数形结合;综合法;空间位置关系与距离.【分析】由题意作出满足条件的图形,由线面位置关系找出截面即可求出答案.【解答】解:如图:当CQ=时,即Q为CC1中点,此时可得PQ∥AD1,AP=QD1=,故可得截面APQD1为等腰梯形,∴S=(+)•=;当CQ=时,如下图,,延长DD1至N,使D1N=,连结AN交A1D1于S,连结QN交C1D1于R,连结SR,则AN∥PQ,由△NRD1∽△QRC1,可得C1R:D1R=C1Q:D1N=1:2.∴C1R=,RD1=,∴当<CQ<1时,此时的截面形状是上图所示的APQRS,为五边形.【点评】本题考查命题的真假判断与应用,考查了学生的空间想象和思维能力,借助于特殊点分析问题是解决该题的关键,是中档题.13.已知某几何体的三视图如图所示,其正视图为矩形,侧视图为等腰直角三角形,俯视图为直角梯形,则该几何体的体积为.【考点】由三视图求面积、体积.【专题】空间位置关系与距离.【分析】由已知中的三视图,可知该几何体是一个三棱柱切去一个三棱锥所得的组合体,分别求出体积后,相减可得答案.【解答】解:由已知中的三视图,可知该几何体是一个三棱柱切去一个三棱锥所得的组合体,棱柱和棱锥的底面均为侧视图,故底面面积S=×4×4=8,棱柱的高为8,故体积为64,棱锥的高为4,故体积为:,故组合体的体积V=64﹣=,故答案为:【点评】本题考查的知识点是由三视图求体积和表面积,解决本题的关键是得到该几何体的形状.14.两条异面直线a,b所成角为60°,则过一定点P,与直线a,b都成60°角的直线有3条.【考点】异面直线的判定.【专题】数形结合;空间位置关系与距离;立体几何.【分析】先将异面直线a,b平移到点P,结合图形可知,当使直线在面BPE的射影为∠BPE的角平分线时存在2条满足条件,当直线为∠EPD的角平分线时存在1条满足条件,则一共有3条满足条件.【解答】解:先将异面直线a,b平移到点P,则∠BPE=60°,∠EPD=120°而∠BPE的角平分线与a和b的所成角为30°,而∠EPD的角平分线与a和b的所成角为60°∵60°>30°,∴直线与a,b所成的角相等且等于60°有且只有3条,使直线在面BPE的射影为∠BPE的角平分线,和直线为∠EPD的角平分线,故答案为:3.【点评】本小题主要考查异面直线所成的角、异面直线所成的角的求法,以及射影等知识,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,考查转化思想,属于基础题.15.如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点E,F分别是棱BC,CC1的中点,P是侧面BCC1B1内一点,若A1P∥平面AEF,则线段A1P长度的取值范围是[]..【考点】直线与平面平行的性质.【专题】空间位置关系与距离.【分析】分别取棱BB1、B1C1的中点M、N,连接MN,易证平面A1MN∥平面AEF,由题意知点P必在线段MN上,由此可判断P在M或N处时A1P最长,位于线段MN中点处时最短,通过解直角三角形即可求得.【解答】解:如下图所示:分别取棱BB1、B1C1的中点M、N,连接MN,连接BC1,∵M、N、E、F为所在棱的中点,∴MN∥BC1,EF∥BC1,∴MN∥EF,又MN⊄平面AEF,EF⊂平面AEF,∴MN∥平面AEF;∵AA1∥NE,AA1=NE,∴四边形AENA1为平行四边形,∴A1N∥AE,又A1N⊄平面AEF,AE⊂平面AEF,∴A1N∥平面AEF,又A1N∩MN=N,∴平面A1MN∥平面AEF,∵P是侧面BCC1B1内一点,且A1P∥平面AEF,则P必在线段MN上,在Rt△A1B1M中,A1M===,同理,在Rt△A1B1N中,求得A1N=,∴△A1MN为等腰三角形,当P在MN中点O时A1P⊥MN,此时A1P最短,P位于M、N处时A1P最长,A1O===,A1M=A1N=,所以线段A1P长度的取值范围是[].故答案为:[].【点评】本题考查点、线、面间的距离问题,考查学生的运算能力及推理转化能力,属中档题,解决本题的关键是通过构造平行平面寻找P点位置.三.解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.(14分)如图,在七面体ABCDMN中,四边形ABCD是边长为2的正方形,MD ⊥平面ABCD,NB⊥平面ABCD,且MD=2,NB=1,MB与ND交于P点,点Q在AB 上,且BQ=.(I)求证:QP∥平面AMD;(Ⅱ)求七面体ABCDMN的体积.【考点】直线与平面平行的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积.【专题】空间位置关系与距离.【分析】(I)由MD⊥平面ABCD,NB⊥平面ABCD,利用线面垂直的性质可得MD ∥NB.进而得到,又已知=,可得,于是在△MAB中,QP ∥AM.再利用线面平行的性质即可得出QP∥平面AMD.(II)连接BD,AC交于点O,则AC⊥BD.又MD⊥平面ABCD,利用线面垂直的性质可得MD⊥AC,再利用线面垂直的判定即可得出AC⊥平面MNBD.于是AO为四棱锥A﹣MNBD的高,进而得到V A﹣MNBD的体积.即可得出V几何体ABCDMN=2V A﹣MNBD.【解答】(I)证明:∵MD⊥平面ABCD,NB⊥平面ABCD,∴MD∥NB.∴,又=,∴,∴在△MAB中,QP∥AM.又QP⊄平面AMD,AM⊂平面AMD.∴QP∥平面AMD.(II)连接BD,AC交于点O,则AC⊥BD.又MD⊥平面ABCD,∴MD⊥AC,又BD∩MD=D,∴AC⊥平面MNBD.∴AO为四棱锥A﹣MNBD的高,又=.∴=2.∴V几何体ABCDMN=2V A﹣MNBD=4.【点评】熟练掌握线面平行于垂直的判定与性质、线线平行的判定与性质、四棱锥的体积等是解题的关键.17.如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为平行四边形,AB=2AD=2,BD=,PD ⊥底面ABCD.(1)证明:平面PBC⊥平面PBD;(2)若二面角P﹣BC﹣D为,求AP与平面PBC所成角的正弦值.【考点】用空间向量求平面间的夹角;平面与平面垂直的判定.【专题】综合题;空间位置关系与距离.【分析】(1)证明BC⊥平面PBD,利用面面垂直的判定定理,即可证明平面PBC ⊥平面PBD;(2)确定∠PBD即为二面角P﹣BC﹣D的平面角,分别以DA、DB、DP为x轴、y 轴、z轴建立空间直角坐标系,用坐标表示向量及平面PBC的法向量,利用向量的数量积公式,即可求得AP与平面PBC所成角的正弦值.【解答】(1)证明:∵CD2=BC2+BD2,∵BC⊥BD∵PD⊥底面ABCD,∴PD⊥BC又∵PD∩BD=D,∴BC⊥平面PBD而BC⊂平面PBC,∴平面PBC⊥平面PBD…(2)解:由(1)所证,BC⊥平面PBD,所以∠PBD即为二面角P﹣BC﹣D的平面角,即∠PBD=而BD=,所以PD=1…分别以DA、DB、DP为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,则A(1,0,0),B(0,,0),P(0,0,1)所以,,1)设平面PBC的法向量为,∴…即可解得)∴AP与平面PBC所成角的正弦值为sinθ=…【点评】本题考查面面垂直,考查线面角,解题的关键是掌握面面垂直的判定定理,正确运用向量法求线面角.18.如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PG⊥平面ABCD,垂足为G,G在线段AD上,AG=GD,BG⊥GC,BG=GC=2,E是BC的中点,四面体P﹣BCG的体积为.(1)求异面直线GE与PC所成角的余弦值;(2)棱PC上是否存在一点F,使DF⊥GC,若存在,求的值,若不存在,请说明理由.【考点】直线与平面垂直的性质;异面直线及其所成的角.【专题】证明题;数形结合;数形结合法;空间位置关系与距离;空间角.【分析】(1)由已知考查PG,在平面ABCD内,过C点作CH∥EG交AD于H,连结PH,则∠PCH(或其补角)就是异面直线GE与PC所成的角.在△PCH中,由余弦定理即可求得cos∠PCH的值.(2)在平面ABCD内,过D作DM⊥GC,M为垂足,连结MF,可证FM∥PG,由GM ⊥MD得:GM=GD•cos45°=,由DF⊥GC,即可求得的值.【解答】解:(1)由已知==,∴PG=4,在平面ABCD内,过C点作CH∥EG交AD于H,连结PH,则∠PCH(或其补角)就是异面直线GE与PC所成的角.在△PCH中,CH=,PC=,PH=,由余弦定理得,cos∠PCH=.(2)在平面ABCD内,过D作DM⊥GC,M为垂足,连结MF,又因为DF⊥GC,∴GC⊥平面MFD,∴GC⊥FM,由平面PGC⊥平面ABCD,∴FM⊥平面ABCD,∴FM∥PG,由GM⊥MD得:GM=GD•cos45°=,∵,∴由DF⊥GC,可得.【点评】本题主要考查了直线与平面垂直的性质,异面直线及其所成的角,考查了空间想象能力和推理论证能力,属于中档题.19.如图,边长为2的正方形ABCD绕AB边所在直线旋转一定的角度(小于180°)到ABEF的位置.(1)若∠CBE=120°,求三棱锥B﹣ADF的外接球的表面积;(2)若K为线段BE上异于B,E的点,CE=2.设直线AK与平面BDF所成角为φ,当30°≤φ≤45°时,求BK的取值范围.【考点】直线与平面所成的角;球的体积和表面积.【专题】计算题;数形结合;转化思想;空间位置关系与距离;空间角.【分析】(1)求出外接球的半径,利用取得面积公式求解即可.(2)证明BE⊥平面ABCD.=以B为原点,BC、BA、BE的方向分别为x轴、y轴、z轴的正方向,求出相关点的坐标,求出平面BDF的一个法向量为=(x,y,z).推出sinφ==,结合sinφ,即求出BK的取值范围.【解答】解:(1)三棱锥B﹣ADF的外接球就是三棱柱DFA﹣CEB的外接球,球的半径为R,R==,外接球的表面积为:4πR2=20π.(2)解:∵BE=BC=2,CE=2,∴CE2=BC2+BE2,∴△BCE为直角三角形,BE⊥BC,…又BE⊥BA,BC∩BA=B,BC、BA⊂平面ABCD,∴BE⊥平面ABCD.…以B为原点,BC、BA、BE的方向分别为x轴、y轴、z轴的正方向,建立空间直角坐标系,则B(0,0,0),F(0,2,2),A(0,2,0),=(2,2,0),.设K(0,0,m),平面BDF的一个法向量为=(x,y,z).由,,得,可取,…又=(0,﹣2,m),于是sinφ==,∵30°≤φ≤45°,∴sinφ,即…结合0<m<2,解得,即BK的取值范围为(0,].…【点评】本题考查几何体的外接球的表面积的求法,直线与平面所成角的求法与应用,考查空间想象能力以及计算能力,20.已知矩形ABCD中,AB=2,AD=5.E,F分别在AD,BC上.且AE=1,BF=3,沿EF将四边形AEFB折成四边形A′EFB′,使点B′在平面CDEF 上的射影H在直线DE上.(Ⅰ)求证:A′D∥平面B′FC(Ⅱ)求二面角A′﹣DE﹣F的大小.【考点】用空间向量求平面间的夹角;直线与平面平行的判定;二面角的平面角及求法.【专题】空间位置关系与距离;空间角.【分析】(I)利用线面平行的判定定理可得A′E∥平面B′FC,DE∥平面B′FC,又A′E∩DE=E.由面面平行的判定定理可得平面A′ED∥平面B′FC,再利用面面平行的性质定理可得线面平行;(II)建立如图所示的空间直角坐标系,利用B′在平面CDEF上的射影H在直线DE上,设B′(0,y,z)(y,z∈R+)及F(2,2,0),,B′F=3,可得到点B′的坐标,分别求出平面A′DE的法向量、平面CDEF的法向量,利用法向量的夹角即可得到二面角.【解答】(I)证明:∵A′E∥B′F,A′E⊄平面B′FC,B′F⊂平面B′FC.∴A′E∥平面B′FC,由DE∥FC,同理可得DE∥平面B′FC,又∵A′E∩DE=E.∴平面A′ED∥平面B′FC,∴A′D∥平面B′FC.(II)解:如图,过E作ER∥DC,过E作ES⊥平面EFCD,分别以ER,ED,ES为x,y,z轴建立空间直角坐标系.∵B′在平面CDEF上的射影H在直线DE上,设B′(0,y,z)(y,z∈R+).∵F(2,2,0),,B′F=3.∴解得.∴B′(0,1,2).∴.∴=.设平面A′DE的法向量为,又有.∴得,令x=1,则z=1,y═0,得到.又∵平面CDEF的法向量为.设二面角A′﹣DE﹣F的大小为θ,显然θ为钝角∴=.∴θ=135°.【点评】熟练掌握线面平行的判定定理、面面平行的判定和性质定理、通过建立空间直角坐标系利用两个平面的法向量的夹角求二面角是解题的关键.。

2023-2024学年浙江省宁波市余姚中学高二(上)期中数学试卷【答案版】

2023-2024学年浙江省宁波市余姚中学高二(上)期中数学试卷一、单选题(本大题共8小题,共40.0分.在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项) 1.在平面直角坐标系中,斜率为√3的直线倾斜角为( ) A .30°B .60°C .90°D .120°2.如图,空间四边形OABC 中,OA →=a →,OB →=b →,OC →=c →,点M 在OA →上,且OM =2MA ,点N 为BC 中点,则MN →=( )A .12a →−23b →+12c →B .−23a →+12b →+12c →C .12a →+12b →−12c →D .23a →+23b →−12c →3.已知向量a →、b →是平面α内的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4.从分别写有1,2,3,4,5,6的六张卡片中,无放回地随机抽取两张,则抽到的两张卡片上的数字之积是5的倍数的概率为( ) A .13B .25C .35D .155.美术绘图中常采用“三庭五眼”作图法.三庭:将整个脸部按照发际线至眉骨,眉骨至鼻底,鼻底至下颏的范围分为上庭、中庭、下庭,各占脸长的13,五眼:指脸的宽度比例,以眼形长度为单位,把脸的宽度自左至右分成第一眼、第二眼、第三眼、第四眼、第五眼五等份.如图,假设三庭中一庭的高度为2cm ,五眼中一眼的宽度为1cm ,如图中提供的直线AB 近似记为该人像的刘海边缘,且该人像的鼻尖位于中庭下边界和第三眼的中点,则该人像鼻尖到刘海边缘的距离约为( )A.1.8cm B.2.5cm C.3.2cm D.3.9cm6.已知函数y=xf′(x)的图象如图所示(其中f′(x)是函数f(x)的导函数),下面四个图象中,y=f(x)的图象大致是()A.B.C.D.7.四名同学各掷骰子5次,分别记录每次骰子出现的点数,根据四名同学的统计结果,可以判断出一定没有出现点数6的是()A.平均数为3,中位数为2B.中位数为3,众数为2C.平均数为2,方差为2.4D.中位数为3,方差为2.88.过直线3x+4y+12=0上一点P作圆C:x2+y2﹣2x=0的切线,切点为A,B,则四边形P ACB的面积的最小值为()A.√6B.2√2C.3D.2√3二、多选题(本大题共4小题,共20.0分.在每小题有多项符合题目要求)9.已知圆O 1:(x −1)2+y 2=4和圆O 2:x 2+(y −1)2=2的交点为A ,B ,则( ) A .两圆的圆心距|O 1O 2|=2 B .直线AB 的方程为x ﹣y +1=0C .圆O 2上存在两点P 和Q 使得|PQ |>|AB |D .圆O 1上的点到直线AB 的最大距离为2+√210.抛掷一黄一白两枚质地均匀的骰子,用a 表示黄色骰子朝上的点数,b 表示白色骰子朝上的点数,用(a ,b )表示一次试验的结果,该试验的样本空间为Ω,事件A =“关于x 的方程2x 2﹣2(a +b )x +5(a +b )=0无实根”,事件B =“a =4”,事件C =“b <4”,事件D =“ab >20”则( ) A .A 与B 互斥 B .A 与D 对立 C .B 与C 相互独立D .B 与D 相互独立11.某短视频平台以讲故事,赞家乡,聊美食,展才艺等形式展示了丰富多彩的新时代农村生活,吸引了众多粉丝,该平台通过直播带货把家乡的农产品推销到全国各地,从而推进了“新时代乡村振兴”.从平台的所有主播中,随机选取300人进行调查,其中青年人,中年人,其他人群三个年龄段的比例饼状图如图1所示,各年龄段主播的性别百分比等高堆积条形图如图2所示,则下列说法正确的有( )A .该平台女性主播占比的估计值为0.4B .从所调查的主播中,随机抽取一位参加短视频剪辑培训,则被抽到的主播是中年男性的概率为0.7C .按年龄段把所调查的主播分为三层,用分层抽样法抽取20名主播担当平台监管,若样本量按比例分配,则中年主播应抽取6名D .从所调查的主播中,随机选取一位做为幸运主播,已知该幸运主播是青年人的条件下,又是女性的概率为0.612.如图,棱长为6的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,点M 、N 满足AM →=λAC 1→,CN →=μCD →,其中λ、μ∈(0,1),点P 是正方体表面上一动点,下列说法正确的是( )A .当λ=13时,DM ∥平面CB 1D 1B .当μ=12时,若B 1P ∥平面A 1NC 1,则|B 1P |的最大值为3√5C .当λ=μ=12时,若PM ⊥D 1N ,则点P 的轨迹长度为12+6√5D .过A 、M 、N 三点作正方体的截面,截面图形可以为矩形 三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.若直线x +ay =0与直线(a +1)x +2y +a ﹣2=0平行,则a = .14.点A (1,2,1),B (3,3,2),C (1,4,3),若D 在线段AB 上,且满足CD ⊥AB ,则点D 的坐标为 .15.已知函数f (x )=e x +1,g (x )=lnx +1,其中e 是自然对数的底数.设直线y =t (t >0)与曲线y =f (x )与y =g (x )分别交于A (x 1,f (x 1)),B (x 2,g (x 2))两点,若对任意t >0,均有x 2﹣x 1>a 成立,则a 的取值范围为 .16.已知函数f(x)={xe x+e −e 2,x ≤0−x 2−14,x >0,点M ,N 是函数y =f (x )图象上不同的两个点,设O 为坐标原点,则tan ∠MON 的取值范围是 .四、解答题(本大题共6小题,共70.0分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)文明城市是反映城市整体文明水平的综合性荣誉称号,作为普通市民,既是文明城市的最大受益者,更是文明城市的主要创造者.某市为提高市民对文明城市创建的认识,举办了“创建文明城市”知识竞赛;从所有答卷中随机抽取100份作为样本,将样本的成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六段:[40,50),[50,60),…,[90,100]得到如图所示的频率分布直方图. (Ⅰ)求频率分布直方图中a 的值; (Ⅱ)求样本成绩的第75百分位数;(Ⅲ)已知落在[50,60)的平均成绩是51,方差是7,落在[60,70)的平均成绩为63,方差是4,求两组成绩的总平均数z 和总方差s 2.18.(12分)如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,平面P AB ⊥平面ABCD ,AB ⊥AD ,AD ∥BC ,P A =BC =3,AB=AD=2,PB=√13.E为PD中点,点F在PC上,且PC=3FC.(1)求证:AB⊥平面P AD;(2)求二面角F﹣AE﹣D的余弦值;(3)线段AC上是否存在点Q,使得DQ∥平面F AE?说明理由.19.(12分)如图,公路AM、AN围成的是一块顶角为α的角形耕地,其中tanα=﹣1,在该块土地中P 处有一小型建筑,经测量,它到公路AM、AN的距离分别为1km,√2km,现要过点P修建一条直线公路BC,将三条公路围成的区域ABC建成一个工业园.(1)以A为坐标原点建立适当的平面直角坐标系,并求出P点的坐标;(2)三条公路围成的工业园区ABC的面积恰为4km2,求公路BC所在直线方程.20.(12分)已知函数f(x)=ax﹣lnx.(1)求函数f(x)的极值;(2)证明:当0<a<1时,∃x∈(0,+∞),使得f(x)<3a﹣a2﹣ln2.21.(12分)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)过点M(√22,√32),且离心率为e=√22.(1)求椭圆的标准方程;(2)椭圆C和圆O:x2+y2=1.过点A(m,0)(m>1)作直线l1和l2,且两直线的斜率之积等于1,l1与圆O相切于点P,l2与椭圆相交于不同的两点M、N,求m的取值范围.22.(12分)已知函数f(x)=a(x+4)e x,其中a∈R且a≠0.(1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(2)若存在实数x0,使得f(x0)=x0,则称x0为函数f(x)的“不动点”求函数f(x)的“不动点”的个数;(3)若关于x的方程f(f(x))=f(x)有两个相异的实数根,求a的取值范围.2023-2024学年浙江省宁波市余姚中学高二(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、单选题(本大题共8小题,共40.0分.在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项) 1.在平面直角坐标系中,斜率为√3的直线倾斜角为( ) A .30°B .60°C .90°D .120°解:设此直线的倾斜角为θ,θ∈[0°,180°),∵tan θ=√3,∴θ=60°, 故选:B .2.如图,空间四边形OABC 中,OA →=a →,OB →=b →,OC →=c →,点M 在OA →上,且OM =2MA ,点N 为BC 中点,则MN →=( )A .12a →−23b →+12c →B .−23a →+12b →+12c →C .12a →+12b →−12c →D .23a →+23b →−12c →解:由题意MN →=MA →+AB →+BN → =13OA →+OB →−OA →+12BC → =−23OA →+OB →+12OC →−12OB →=−23OA →+12OB →+12OC →又OA →=a →,OB →=b →,OC →=c →,∴MN →=−23a →+12b →+12c →故选:B .3.已知向量a →、b →是平面α内的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解:(1)由c →⋅a →=0,c →⋅b →=0得,c →⊥a →,c →⊥b →; ∵a →,b →所在直线不一定相交,c →所在直线为l ; ∴得不到l ⊥α;即c →⋅a →=0,且c →⋅b →=0不是l ⊥α的充分条件;(2)若l ⊥α,向量a →,b →所在直线在平面α内,c →在直线l 上;∴c →⊥a →,c →⊥b →;∴c →⋅a →=0,且c →⋅b →=0;即c →•a →=0,且c →•b →=是l ⊥α的必要条件; 综上得c →•a →=0,且c →•b →=是l ⊥α的必要不充分条件. 故选:B .4.从分别写有1,2,3,4,5,6的六张卡片中,无放回地随机抽取两张,则抽到的两张卡片上的数字之积是5的倍数的概率为( ) A .13B .25C .35D .15解:由题意可知,从6个数字中无放回地随机抽取两张,共有6×5=30种结果, 若要是5的倍数,则两张卡片中必有一张是5, 若第一张抽到的是5,共有5种抽法, 若第二张抽到的是5,共有5种抽法,故抽到的两张卡片上的数字之积是5的倍数的共10种抽法, 所以所求概率为P =1030=13. 故选:A .5.美术绘图中常采用“三庭五眼”作图法.三庭:将整个脸部按照发际线至眉骨,眉骨至鼻底,鼻底至下颏的范围分为上庭、中庭、下庭,各占脸长的13,五眼:指脸的宽度比例,以眼形长度为单位,把脸的宽度自左至右分成第一眼、第二眼、第三眼、第四眼、第五眼五等份.如图,假设三庭中一庭的高度为2cm ,五眼中一眼的宽度为1cm ,如图中提供的直线AB 近似记为该人像的刘海边缘,且该人像的鼻尖位于中庭下边界和第三眼的中点,则该人像鼻尖到刘海边缘的距离约为( )A .1.8cmB .2.5cmC .3.2cmD .3.9cm解:如图所示:以鼻尖所在位置为原点O ,中庭下边界为x 轴,垂直中庭下边界为y 轴,建立平面直角坐标系, 则A(12,4),B(−32,2),直线AB :y−42−4=x−12−32−12,整理为x −y +72=0,原点O 到直线距离为|72|√1+1=7√24≈2.5.故选:B .6.已知函数y =xf ′(x )的图象如图所示(其中f ′(x )是函数f (x )的导函数),下面四个图象中,y =f (x )的图象大致是( )A .B .C .D .解:由图象看出,﹣1<x <0,和x >1时xf ′(x )>0;x ≤﹣1,和0≤x ≤1时xf ′(x )≤0; ∴﹣1<x ≤1时,f ′(x )≤0;x >1,或x ≤﹣1时,f ′(x )≥0; ∴f (x )在(﹣1,1]上单调递减,在(﹣∞,﹣1],(1,+∞)上单调递增; ∴f (x )的大致图象应是B . 故选:B .7.四名同学各掷骰子5次,分别记录每次骰子出现的点数,根据四名同学的统计结果,可以判断出一定没有出现点数6的是()A.平均数为3,中位数为2B.中位数为3,众数为2C.平均数为2,方差为2.4D.中位数为3,方差为2.8解:对于A,当投掷骰子出现结果为1,1,2,5,6时,满足平均数为3,中位数为2,可以出现点数6,故A错误;对于B,当投掷骰子出现结果为2,2,3,4,6时,满足中位数为3,众数为2,可以出现点数6,故B 错误;对于C,若平均数为2,且出现6点,则方差S2>15(6﹣2)2=3.2>2.4,∴平均数为2,方差为2.4时,一定没有出现点数6,故C正确;对于D,当投掷骰子出现结果为1,2,3,3,6时,满足中位数为3,平均数为:x=15(1+2+3+3+6)=3方差为S2=15[(1﹣3)2+(2﹣3)2+(3﹣3)2+(3﹣3)2+(6﹣3)2]=2.8,可以出现点数6,故D错误.故选:C.8.过直线3x+4y+12=0上一点P作圆C:x2+y2﹣2x=0的切线,切点为A,B,则四边形P ACB的面积的最小值为()A.√6B.2√2C.3D.2√3解:圆C:x2+y2﹣2x=0的圆心C(1,0),半径r=1,由于AC⊥P A,BC⊥PB,|P A|=|PB|,可得四边形P ACB的面积为12r|P A|+12r|PB|=r|P A|=|P A|,又|P A|2=|PC|2﹣r2=|PC|2﹣1,要求四边形P ACB的面积的最小值,只需求|P A|的最小值,即求|PC|的最小值.而|PC|的最小值为C到直线3x+4y+12=0的距离d.由点到直线的距离公式可得d=|3+0+12|√9+16=3,所以|P A|的最小值为√32−1=2√2,则四边形P ACB的面积的最小值为2√2.故选:B.二、多选题(本大题共4小题,共20.0分.在每小题有多项符合题目要求)9.已知圆O1:(x−1)2+y2=4和圆O2:x2+(y−1)2=2的交点为A,B,则()A.两圆的圆心距|O1O2|=2B.直线AB的方程为x﹣y+1=0C.圆O2上存在两点P和Q使得|PQ|>|AB|D.圆O1上的点到直线AB的最大距离为2+√2解:圆O1的圆心坐标为(1,0),圆O2的圆心坐标(0,1),对于A,因为两个圆相交,所以两圆的圆心距|O1O2|=√(1−0)2+(0−1)2=√2,故A错误;对于B,将两圆方程作差可得﹣2x+2y﹣2=0,即得公共弦AB的方程为x﹣y+1=0,故B正确;对于C,直线AB经过圆O2的圆心坐标(0,1),所以线段AB是圆O2的直径,故圆O2中不存在比AB 长的弦,故C错误;=√2,对于D,圆O1的圆心坐标为(1,0),半径为2,圆心到直线AB:x﹣y+1=0的距离为√2故圆O1上的点到直线AB的最大距离为2+√2,故D正确.故选:BD.10.抛掷一黄一白两枚质地均匀的骰子,用a表示黄色骰子朝上的点数,b表示白色骰子朝上的点数,用(a,b)表示一次试验的结果,该试验的样本空间为Ω,事件A=“关于x的方程2x2﹣2(a+b)x+5(a+b)=0无实根”,事件B=“a=4”,事件C=“b<4”,事件D=“ab>20”则()A.A与B互斥B.A与D对立C.B与C相互独立D.B与D相互独立解:根据题意,Ω={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)},共36个基本事件;事件A=“关于x的方程2x2﹣2(a+b)x+5(a+b)=0无实根”,则Δ=4(a+b)2﹣40(a+b)<0,必有0<a+b<10,则事件A={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(6,1),(6,2),(6,3)},共30个基本事件;事件B={(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6)},共6个基本事件;事件C={(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),(6,1),(6,2),(6,3)},共18个基本事件;事件D=“ab>20”,D={(4,6)、(5,5)、(5,6)、(6,4)、(6,5)、(6,6)},共6个基本事件;分析选项:对于A,A与B可能同时发生,A、B不是互斥事件,A错误;对于B,A与D对立,B正确;对于C,事件BC={(4,1),(4,2),(4,3)},有3个基本事件,则P(BC)=336=112,而P(B)=636=16,P(C)=1836=12,有P(B)P(C)=P(BC),则B与C相互独立,C正确;对于D,事件BD={(4,6)},有1个基本事件,则P(BD)=1 36,P(B)=636=16,P(D)=636=16,有P(B)P(D)=P(BD),则B与D相互独立,D正确.故选:BCD.11.某短视频平台以讲故事,赞家乡,聊美食,展才艺等形式展示了丰富多彩的新时代农村生活,吸引了众多粉丝,该平台通过直播带货把家乡的农产品推销到全国各地,从而推进了“新时代乡村振兴”.从平台的所有主播中,随机选取300人进行调查,其中青年人,中年人,其他人群三个年龄段的比例饼状图如图1所示,各年龄段主播的性别百分比等高堆积条形图如图2所示,则下列说法正确的有()A.该平台女性主播占比的估计值为0.4B.从所调查的主播中,随机抽取一位参加短视频剪辑培训,则被抽到的主播是中年男性的概率为0.7 C.按年龄段把所调查的主播分为三层,用分层抽样法抽取20名主播担当平台监管,若样本量按比例分配,则中年主播应抽取6名D.从所调查的主播中,随机选取一位做为幸运主播,已知该幸运主播是青年人的条件下,又是女性的概率为0.6解:该平台女性主播占比的估计值为60%×40%+30%×30%+10%×70%=0.4,A 选项正确; 随机抽取一位主播是中年男性的概率为30%×70%=0.21,B 选项错误;用分层抽样法抽取20名主播担当平台监管,若样本量按比例分配,则中年主播应抽取20×30%=6名,C 选项正确;随机选取一位做为幸运主播,设该幸运主播是青年人为事件A ,该幸运主播是女性为事件B ,则P(B|A)=P(AB)P(A)=60%×40%60%=0.4,D 选项错误; 故选:AC .12.如图,棱长为6的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,点M 、N 满足AM →=λAC 1→,CN →=μCD →,其中λ、μ∈(0,1),点P 是正方体表面上一动点,下列说法正确的是( )A .当λ=13时,DM ∥平面CB 1D 1B .当μ=12时,若B 1P ∥平面A 1NC 1,则|B 1P |的最大值为3√5C .当λ=μ=12时,若PM ⊥D 1N ,则点P 的轨迹长度为12+6√5D .过A 、M 、N 三点作正方体的截面,截面图形可以为矩形解:建立如图所示的空间直角坐标系,则D 1(0,0,0)、B 1(6,6,0)、C (0,6,6)、A (6,0,6)、D (0,0,6)、C 1(0,6,0),当λ=13时,DM →=AM →−AD →=13AC 1→−AD →=13(−6,6,−6)−(−6,0,0)=(4,2,−2),设平面CB 1D 1的法向量为m →=(x 1,y 1,z 1),因为D 1B 1→=(6,6,0),D 1C →=(0,6,6),所以{m →⋅D 1B 1→=6x 1+6y 1=0m →⋅D 1C →=6y 1+6z 1=0,不妨取y 1=﹣1,可得m →=(1,−1,1),所以m →⋅DM →=4−2−2=0,则m →⊥DM →, 因为DM ⊄平面CB 1D 1,故当λ=13时,DM ||平面CB 1D 1,A 对;当μ=12时,N 为CD 中点,分别取AB 、BC 中点G 、H ,连接B 1G 、GH 、B 1H 、A 1C 1、GN ,因为G 、H 分别为AB 、BC 的中点,所以GH ||AC ,又因为AA 1||CC 1且AA 1=CC 1,所以四边形AA 1C 1C 为平行四边形,所以AC ||A 1C 1, 因为GH ||AC ,所以GH ||A 1C 1,因为GH ⊄平面A 1NC 1,A 1C 1⊂平面A 1NC 1,所以GH ||平面A 1NC 1, 同理可得,B 1G ||平面A 1NC 1,因为B 1G ∩GH =G ,B 1G 、GH ⊂平面B 1GH ,所以平面B 1GH ||平面A 1NC 1,当点P 为△B 1GH 的边上一点(异于点B 1)时,则B 1P ⊂平面B 1GH ,则B 1P ||平面A 1NC 1, 故点P 的轨迹为△B 1GH 的边(除去点B 1).因为|B 1G|=√BB 12+BG 2=√62+32=3√5,同理可得|B 1H|=3√5,结合图形可得|B 1P|max =|B 1G|=|B 1H|=3√5,B 正确;当λ=μ=12时,M 、N 分别为AC 1、CD 的中点,如图所示:此时点N (0,3,6)、M (3,3,3)、D 1(0,0,0),D 1N →=(0,3,6),当点P 在平面AA 1D 1D 内运动时,设点P (x ,0,z ),其中0≤x ≤6,0≤z ≤6,则MP →=(x −3,−3,z −3),因为D 1N ⊥MP ,则D 1N →⋅MP →=−9+6(z −3)=6z −27=0,解得z =92,设点P 的轨迹分别交棱AA 1、DD 1于点R 、Q ,则R(6,0,92)、Q(0,0,92),当点P 在平面CC 1D 1D 内运动时,设点P (x ,0,z ),其中0≤y ≤6,0≤z ≤6,MP →=(−3,y −3,z −3), 则D 1N →⋅MP →=3y −9+6(z −3)=3y +6z −27=0,设点P 的轨迹交棱CC 1于点F ,则F(0,6,32),设点P 的轨迹交棱BB 1于点T ,因为平面AA 1D 1D ||平面BB 1C 1C ,平面RQFT ∩平面AA 1D 1D =RQ ,平面RQFT ∩平面BB 1C 1C =FT , 所以RQ ||FT ,同理可得QF ||RT ,所以四边形RQFT 为平行四边形,且|FT |=|RQ |=6,|RT|=|FQ|=√02+62+(32−92)2=3√5,因此,点P 的轨迹的长度即为平行四边形RQFT 的周长2(6+3√5)=12+6√5,C 对; 设截面AMN 交棱A 1B 1于点U ,连接AU 、C 1U ,由题意,截面AMN 与平面AC 1N 重合,因为平面ABCD ||平面A 1B 1C 1D 1,平面ANC 1∩平面ABCD =AN ,平面ANC 1∩平面A 1B 1C 1D 1=C 1U , 所以AN ||C 1U ,同理可得AU ||C 1U ,所以四边形AUC 1N 为平行四边形,易知N (0,6﹣6λ,6),其中0<λ<1,所以AN →=(−6,6−6λ,0),C 1N →=(0,−6λ,6), 所以AN →⋅C 1N →=−6λ(6−6λ)=36λ(λ−1)<0,故AN 与C 1N 不可能垂直, 故平行四边形AUC 1N 不可能为矩形,即过A 、M 、N 三点的截面不可能是矩形,所以D 错.故选:ABC .三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.若直线x +ay =0与直线(a +1)x +2y +a ﹣2=0平行,则a = 1或﹣2 . 解:因为直线x +ay =0与直线(a +1)x +2y +a ﹣2=0平行, 所以a (a +1)=1×2,解得a =1或a =﹣2,检验:当a =1或a =﹣2时,两条直线均不重合,所以a =1或a =﹣2. 故答案为:1或﹣2.14.点A (1,2,1),B (3,3,2),C (1,4,3),若D 在线段AB 上,且满足CD ⊥AB ,则点D 的坐标为 (73,83,53) .解:设D 的坐标为D (x ,y ,z ),则CD →=(x −1,y −4,z −3), AB →=(2,1,1),AD →=(x −1,y −2,z −1), 因为D 在线段AB 上,且满足CD ⊥AB ,所以CD →⊥AB →,AD →∥AB →,即{2(x −1)+(y −4)+(z −3)=0x−12=y−21=z−11,解得:{x =73y =83z =53,所以点D 的坐标为(73,83,53).故答案为:(73,83,53).15.已知函数f (x )=e x +1,g (x )=lnx +1,其中e 是自然对数的底数.设直线y =t (t >0)与曲线y =f (x )与y =g (x )分别交于A (x 1,f (x 1)),B (x 2,g (x 2))两点,若对任意t >0,均有x 2﹣x 1>a 成立,则a 的取值范围为 (﹣∞,2) . 解:已知函数f (x )=e x +1,g (x )=lnx +1,因为直线y =t (t >0)与曲线y =f (x )与y =g (x )分别交于A (x 1,f (x 1)),B (x 2,g (x 2))两点, 所以f(x 1)=e x 1+1=t ,g(x 2)=lnx 2+1=t , 所以x 1=lnt −1,x 2=e t−1, 此时x 2−x 1=e t−1−lnt +1,当t >0时,不妨设h (t )=e t ﹣1﹣lnt +1,可得ℎ′(t)=e t−1−1t,当0<t <1时,h ′(t )<0,h (t )单调递减; 当t >1时,h ′(t )>0,h (t )单调递增,所以当t =1时,函数h (t )取得极小值也是最小值,最小值为h (1)=2, 则对任意t >0,均有x 2﹣x 1>a 成立, 此时a <(x 2﹣x 1)min =h (t )min =2, 则a 的取值范围为(﹣∞,2).故答案为:(﹣∞,2).16.已知函数f(x)={xe x+e−e 2,x ≤0−x 2−14,x >0,点M ,N 是函数y =f (x )图象上不同的两个点,设O 为坐标原点,则tan ∠MON 的取值范围是 (0,2+ee ).. .解:当x ≤0时,f(x)=xex+e −e 2,f ′(x)=e x+e −xe x+e e 2x+2e =e x+e (1−x)e 2x+2e=1−xe x+e >0,f(x)=xe x+e −e 2在(﹣∞,0]上单调递增,作出函数f(x)={xe x+e −e 2,x ≤0−x 2−14,x >0的图象如图, 设过原点且与f (x )(x ≤0)的图象相切的切线方程为y =kx ,切点为(x 0,x 0ex 0+e−e 2),所以切线方程为y =1−x 0e x 0+e (x −x 0)+x 0ex 0+e −e 2, 将原点坐标代入切线方程可得,x 02−x 0e x 0+e+x 0e x 0+e−e 2=0,即x 02e x 0+e−e 2=0,即x 02e x 0+e=e 2,构造函数q (x )=x 2e ﹣x ﹣e(x ≤0),则g '(x )=(2x ﹣x 2)e﹣x ﹣e≤0,∴函数g (x )=x 2e ﹣x ﹣e在(﹣∞,0]上单调递减,且g (﹣e )=e 2,得x =﹣e ,则k =1+ee 0=1+e , 而函数f(x)=−x 2−14(x >0)过原点的切线方程为y =﹣x ,设直线y =(1+e )x 到直线y =﹣x 的角为θ, 则tanθ=−1−(1+e)1−1−e =2+ee,结合图形可知,tan ∠MON 的取值范围是(0,2+ee ).故答案为:(0,2+ee)..四、解答题(本大题共6小题,共70.0分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)文明城市是反映城市整体文明水平的综合性荣誉称号,作为普通市民,既是文明城市的最大受益者,更是文明城市的主要创造者.某市为提高市民对文明城市创建的认识,举办了“创建文明城市”知识竞赛;从所有答卷中随机抽取100份作为样本,将样本的成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六段:[40,50),[50,60),…,[90,100]得到如图所示的频率分布直方图.(Ⅰ)求频率分布直方图中a的值;(Ⅱ)求样本成绩的第75百分位数;(Ⅲ)已知落在[50,60)的平均成绩是51,方差是7,落在[60,70)的平均成绩为63,方差是4,求两组成绩的总平均数z和总方差s2.解:(Ⅰ)由频率分布直方图可得(0.005+0.010+0.020+a+0.025+0.010)×10=1,解得a=0.030;(Ⅱ)成绩落在[40,80)内的频率为(0.005+0.010+0.020+0.030)×10=0.65<0.75,落在[40,90)内的频率为(0.005+0.010+0.020+0.030+0.025)×10=0.9>0.75,设第75百分位数为m,则m落在区间[80,90)内,由0.65+(m﹣80)×0.025=0.75,得m=84,即第75百分位数为84;(Ⅲ)由图可知,成绩在[50,60)的市民人数为100×0.1=10,成绩在[60,70)的市民人数为100×0.2=20,故两组成绩的总平均数z=10×51+20×6330=59,由样本方差计算总体方差公式可得总方差为:s2=130{10[7+(51﹣59)2]+20[4+(63﹣59)2]}=37.18.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,平面P AB⊥平面ABCD,AB⊥AD,AD∥BC,P A=BC=3,AB =AD=2,PB=√13.E为PD中点,点F在PC上,且PC=3FC.(1)求证:AB⊥平面P AD;(2)求二面角F﹣AE﹣D的余弦值;(3)线段AC上是否存在点Q,使得DQ∥平面F AE?说明理由.(1)证明:在△P AB中,∵P A=3,AB=2,PB=√13,∴PA2+AB2=32+22=(√13)2=PB2.∴∠P AB =90°,即AB ⊥P A .又∵AB ⊥AD ,在平面P AD 中,P A ∩AD =A , ∴AB ⊥平面P AD ;(2)解:∵平面P AB ⊥平面ABCD ,平面P AB ∩平面ABCD =AB , AB ⊥AD ,AD ⊂平面ABCD ,∴AD ⊥平面P AB ,得AD ⊥P A ,已证AB ⊥P A ,且已知AB ⊥AD ,∴以A 为坐标原点,分别以AD 、AB 、AP 所在直线为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,则D (2,0,0),P (0,0,3),C (3,2,0).AP →=(0,0,3),AD →=(2,0,0),AC →=(3,2,0),CP →=(−3,−2,3),∵E 为PD 中点,∴AE →=12(AP →+AD →)=(1,0,32).由PC =3FC 知,AF →=AC →+CF →=AC →+13CP →=(3,2,0)+(−1,−23,1)=(2,43,1).设平面AEF 的法向量为n →=(x ,y ,z),由{n →⋅AE →=x +32z =0n →⋅AF →=2x +43y +z =0,令z =2,得n →=(−3,3,2).又AB ⊥平面P AD ,∴平面P AD 的法向量为AB →=(0,2,0). ∴cos〈n →,AB →〉=n →⋅AB→|n →||AB →|=2×9+9+4=3√2222,由题知,二面角F ﹣AE ﹣D 为锐角,∴二面角F ﹣AE ﹣D 的余弦值为3√2222;(3)解:设Q 是线段AC 上一点,则存在λ∈[0,1]使得AQ →=λAC →. ∵AC →=(3,2,0),DA →=(−2,0,0),∴DQ →=DA →+AQ →=DA →+λAC →=(3λ−2,2λ,0). ∵DQ ⊄平面AEF ,∴要使DQ ∥平面AEF ,则DQ →⋅n →=0,即(3λ﹣2,2λ,0)•(﹣3,3,2)=0.即(3λ﹣2)×(﹣3)+2λ×3+0×2=0.解得λ=2.∵λ=2∉[0,1],∴线段AC上不存在Q,使得DQ∥平面AEF.19.(12分)如图,公路AM、AN围成的是一块顶角为α的角形耕地,其中tanα=﹣1,在该块土地中P 处有一小型建筑,经测量,它到公路AM、AN的距离分别为1km,√2km,现要过点P修建一条直线公路BC,将三条公路围成的区域ABC建成一个工业园.(1)以A为坐标原点建立适当的平面直角坐标系,并求出P点的坐标;(2)三条公路围成的工业园区ABC的面积恰为4km2,求公路BC所在直线方程.解:(1)以点A为坐标原点,建立平面直角坐标系如图所示,由题意,设点P(a,1),且直线AN的斜率为k AN=tanα=﹣1,经过点A(0,0),所以直线AN的方程为x+y=0,又点P到直线AN的距离为√2,所以√2=√2,解得a=1或a=﹣3(舍),故点P的坐标为(1,1);(2)由题意可知,直线BC的斜率一定存在,设直线BC的直线方程为y﹣1=k(x﹣1),联立直线BC与AN的方程,{y−1=k(x−1) x+y=0,解得点C的坐标为(k−1k+1,1−kk+1),在直线BC的方程中,令y=0,解得x B=−1k+1=k−1k,所以S△ABC=12⋅k−1k⋅(−k−1k+1)=4,解得k=−1 3,故直线BC的方程为x+3y﹣4=0.20.(12分)已知函数f(x)=ax﹣lnx.(1)求函数f(x)的极值;(2)证明:当0<a<1时,∃x∈(0,+∞),使得f(x)<3a﹣a2﹣ln2.解:(1)已知f(x)=ax﹣lnx,函数定义域为(0,+∞),可得f′(x)=a−1x=ax−1x,当a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,无极值;当x∈(0,1a)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(1a,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,所以当x=1a时,函数f(x)取得极小值,极小值f(1a)=1+lna,无极大值,综上,当a≤0时,函数f(x)在(0,+∞)上无极值;当a>0时,f(x)的极小值为1+lna,无极大值;(2)证明:由(1)知,当0<a<1时,f(x)的最小值为1+lna,若∃x∈(0,+∞),使得f(x)<3a﹣a2﹣ln2,此时a2﹣3a+1+lna+ln2<0,不妨设g(a)=a2﹣3a+1+lna+ln2,函数定义域为(0,1),可得g′(a)=2a−3+1a=(2a−1)(a−1)a,当a∈(0,12)时,g′(a)>0,g(a)单调递增,当a∈(12,1)时,g′(a)<0,g(a)单调递减,所以当a=12时,g(a)max=g(12)=14−32+1+ln12+ln2=−14<0,故∃x∈(0,+∞),使得f(x)<3a﹣a2﹣ln2.21.(12分)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)过点M(√22,√32),且离心率为e=√22.(1)求椭圆的标准方程;(2)椭圆C和圆O:x2+y2=1.过点A(m,0)(m>1)作直线l1和l2,且两直线的斜率之积等于1,l1与圆O相切于点P,l2与椭圆相交于不同的两点M、N,求m的取值范围.(1)解:由椭圆C:x2a2+y2b2=1过点M(√22,√32),且离心率为e=√22,可得{12a2+34b2=1e=ca=√22a2=b2+c2,解得a2=2,b2=1,c2=1,所以椭圆C的标准方程为x22+y2=1.(2)解:由题意,两直线l1、l2的斜率均存在,且两直线的斜率之积为1,设l2的斜率为k,则l1的斜率为1k(k≠0),则直线l2的方程为y=k(x﹣m),即kx﹣y﹣km=0,直线l1的方程为y=1k(x−m),即x﹣ky﹣m=0,因为l1与圆O相切于点P,所以√1+k2=1,化简得m2=1+k2,由{y=k(x−m)x22+y2=1,整理得(2k2+1)x2﹣4mk2x+2k2m2﹣2=0,所以Δ=(﹣4mk2)2﹣4(2k2+1)(2m2k2﹣2)>0,化简得1+k2(2﹣m2)>0,由m2=1+k2,可得k2=m2﹣1,代入上式化简得m4﹣3m2+1<0,解得3−√52<m2<3+√52,又因为m>1,可得1<m2<3+√52,得1<m<√5+12,所以m的取值范围是(1,√5+12).22.(12分)已知函数f(x)=a(x+4)e x,其中a∈R且a≠0.(1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(2)若存在实数x0,使得f(x0)=x0,则称x0为函数f(x)的“不动点”求函数f(x)的“不动点”的个数;(3)若关于x的方程f(f(x))=f(x)有两个相异的实数根,求a的取值范围.解:(1)当a=1时,f(x)=x+4e x,定义域为R,f′(x)=−x+3e x,令f ′(x )=0,得x =﹣3,∴当x <﹣3时,f ′(x )>0;当x >﹣3时,f ′(x )<0.∴f (x )的单调递增区间为(﹣∞,﹣3),单调递减区间为(﹣3,+∞).(2)函数f (x )的不动点即为方程f (x )﹣x =0的根,即方程a(x+4)e x −x =0, ∴xe x x+4−a =0,设F (x )=xe x x+4−a (x ≠﹣4), F ′(x )=(x+2)2e x (x+4)2≥0,当且仅当x =﹣2时取等号, ∴F (x )在(﹣∞,﹣4)和(﹣4,+∞)上单调递增,由F (x )=xe x −a(x+4)x+4,设h (x )=xe x ﹣a (x +4), 当a >0时,若x ∈(﹣∞,﹣4)时,h (﹣4)=−4e 4<0,h (﹣4−1ae )>0, ∴存在t 1∈(﹣∞,﹣4),使得h (t 1)=0,即存在唯一t 1∈(﹣∞,﹣4),使得F (t 1)=0, 当x ∈(﹣4,+∞)时,h (0)=﹣4a <0,h (4a )>0,存在t 2∈(0,+∞),使得h (t 2)=0,即存在唯一t 2∈(0,+∞)使得F (t 2)=0, 当a <0时,当x ∈(﹣∞,﹣4)时,F (x )=xe x x+4−a >0无零点, 当x ∈(﹣4,+∞)时,∵h (0)=﹣4a >0,h (﹣4)=−4e 4<0, 存在t 0∈(﹣4,0),使得h (t 0)=0,即存在唯一t 0∈(﹣4,+∞)使得F (t 0)=0, 综上所述,当a >0时,函数f (x )有两个“不动点”t 1,t 2,当a <0时,函数f (x )有一个“不动点”.(3)∵f (f (x ))﹣f (x )=0,由(2)可得f (x )=t i (其中i ∈{0,1,2}),由F (t i )=0得a =t i e t i t i +4,代入x+4e x =t i +4e t i, 设G (x )=x+4e x, 由(1)知,当x ∈(﹣∞,﹣4]时,G (x )单调递增,且G (x )∈(﹣∞,0], ∴在(﹣4,﹣3)上G (x )单调递增,且G (x )∈(0,e 3),在(﹣3,+∞)上G (x )单调递减,且G (x )∈(0,e 3),由G(x)=G(t1)<0可得x=t1,G(x)=G(t2)>0可得x=t2,x0,共三个解,∴F(t)有一个零点t0,∴f(f(x))﹣f(x)=0,∴f(x)=t0,由F(t0)=0得a=t0e t0t0+4,代入x+4e x=t0+4e t0,由(1)知当t0=﹣3,即a=−3e3时,G(x1)=G(t0)的解为t0,当t0≠﹣3,即a<0且a≠−3e3时,G(x1)=G(t0)的解为x1,t0,综上所述,当a<0且a≠−3e3时方程有两个不同实数根.。

2017-2018学年浙江省宁波市余姚中学高二上学期期中数学试卷与解析

2017-2018学年浙江省宁波市余姚中学高二(上)期中数学试卷一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.1.(4分)下列四个命题中,其中正确的命题是()A.三点确定一个平面B.四条边都相等的四边形是平面图形C.矩形一定是平面图形D.三条直线两两相交则确定一个平面2.(4分)下列正确的是()A.命题“若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线”的逆否命题为真命题B.命题“若a>b,则ac2>bc2(a,b,c∈R)”的逆命题为真命题C.“若a>b,则2a>2b﹣1”的否命题为“若a<b,则2a<2b﹣1”D.“a=1”是“直线x﹣ay+1=0与直线x+ay﹣2=0互相垂直”的充要条件3.(4分)用长为4,宽为2的矩形绕其一边旋转构成一个圆柱,则此圆柱的侧面积为()A.8πB.16πC.24πD.32π4.(4分)一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,则这个平面图形的面积为()A.+B.1+C.1+D.2+5.(4分)已知双曲线与抛物线y2=8x的一个交点为P,F为抛物线的焦点,若|PF|=5,则双曲线的渐近线方程为()A.x±2y=0 B.2x±y=0 C.D.6.(4分)某几何体的三视图如图所示,图中的正视图、侧视图、俯视图都是边长为1的正方形,两条虚线的交点为正方形的中点,则该几何体的表面积为()A.6+B.5+C.4+2D.5+27.(4分)过C:y2=8x抛物线上一点P(2,4)作倾斜角互补的两条直线,分别与抛物线相交于A、B两点,则直线AB的斜率是()A.﹣ B.﹣1 C.﹣ D.﹣28.(4分)一封闭的正方体容器ABCD﹣A1B1C1D1如图所示,H,J分别是C1D1,BB1的中点,由于某种原因,在D,H,J三点处各有一个小洞,为使此容器内存水最多,问容器中水的上表面的形状是()A.三角形B.四边形C.五边形D.六边形9.(4分)如图,已知点P是圆锥母线SA的中点,Q是底面圆周上的点,M是线段PQ的中点,当点Q在圆周上运动一周时,点M的轨迹是()A.线段B.圆C.椭圆D.抛物线10.(4分)设F1,F2分别是双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P是C的右支上的点,射线PT平分∠F1PF2,过原点O作PT的平行线交PF1于点M,若|MP|=|F1F2|,则C的离心率为()A.B.3 C.D.二、填空题:本大题共7小题,每小题6分,共20分).11.(6分)抛物线x2=4y的焦点F的坐标为,离心率为.12.(6分)若一个圆柱的侧面展开图是边长为2的正方形,则此圆柱的体积是;若一个圆锥的侧面展开图是圆心角为120°、半径为l的扇形,则这个圆锥的表面积与侧面积的比是.13.(6分)命题“若﹣1≤x≤3,则x2﹣2x﹣3≤0”的逆否命题是;直线:x﹣y+m=0与椭圆C:+y2=1有公共点的充要条件是.14.(6分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某四棱锥的三视图,则该四棱锥的体积为;外接球的表面积为.15.(5分)设直线L1:y=k1x+m,m≠0交椭圆+=1(a>b>0)于C、D两点,交直线L2:y=k2x于点E,则“E为CD的中点”是“k1•k2=﹣”的条件.(从“充分不必要,必要不充分,充要,既不充分也不必要”中选一个填空)16.(4分)如图,在正三角形ABC中,D,E,F分别为各边的中点,G,H分别为DE,AF的中点,将△ABC沿DE,EF,DF折成正四面体P﹣DEF,则四面体中异面直线PG与DH所成的角的余弦值为.17.(4分)如图,P是椭圆+=1在第一象限上的动点,F1,F2分别是椭圆的左右焦点,PT是∠F 1PF2的平分线,过F2作PT的垂线,则|OH|的取值范围是.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答写出文字说明、证明过程或演算过程.18.(10分)设集合A={x|x2+2x﹣3<0},集合B={x||x+1|<a,a>0},命题p:x∈A,命题q:x∈B.(1)若p是q的充要条件,求正实数a的取值范围;(2)若¬q是¬p的必要不充分条件,求正实数a的取值范围.19.(15分)已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F分别是B1C1,C1D1的中点,且AC∩BD=P,A1C1∩EF=Q.(1)求证:D,B,E,F四点共面;(2)若A1C交平面DBEF于R点,求证:P,Q,R三点共线;(3)设G为BB1的中点,求异面直线DF与CG所成角θ的余弦值.20.(16分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)焦距为2,椭圆上的动点到两焦点的距离之和为2.(1)求椭圆C的方程;(2)过左焦点F的直线l与椭圆C交于点A,B,求△AOB面积的最大值.21.(16分)已知F(1,0),P是平面上一动点,P到直线l:x=﹣1上的射影为点N,且满足(Ⅰ)求点P的轨迹C的方程;(Ⅱ)过点M(1,2)作曲线C的两条弦MA,MB,设MA,MB所在直线的斜率分别为k1,k2,当k1,k2变化且满足k1+k2=﹣1时,证明直线AB恒过定点,并求出该定点坐标.22.(16分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的长轴长为4,离心率e=.(1)求椭圆C的方程;(2)椭圆C的短轴端点分别记为A,B(如图所示),直线AM,BM分别为椭圆C交于E,F两点,其中点M(m,)(m≠0)在椭圆C的内部.(i)求E,F的坐标(用m表示);(ii)求的取值范围.2017-2018学年浙江省宁波市余姚中学高二(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.1.(4分)下列四个命题中,其中正确的命题是()A.三点确定一个平面B.四条边都相等的四边形是平面图形C.矩形一定是平面图形D.三条直线两两相交则确定一个平面【解答】解:在A中,不共线的三点确定一个平面,故A错误;在B中,四条边都相等的四边形有可能是空间四边形,故B错误;在C中,矩形的两组对边分别平行,由两条平行线确定一个平面得矩形一定是平面图形,故C正确;在D中,三个直线两两相交确定一个或三个平面,故D错误.故选:C.2.(4分)下列正确的是()A.命题“若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线”的逆否命题为真命题B.命题“若a>b,则ac2>bc2(a,b,c∈R)”的逆命题为真命题C.“若a>b,则2a>2b﹣1”的否命题为“若a<b,则2a<2b﹣1”D.“a=1”是“直线x﹣ay+1=0与直线x+ay﹣2=0互相垂直”的充要条件【解答】解:利用排除法,对于A、若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线,对于平行直线也没有公共点.故错误.B、命题“若a>b,则ac2>bc2(a,b,c∈R)”的逆命题为:若ac2>bc2(a,b,c∈R)则a>b,是真命题.故正确.C、若a>b,则2a>2b﹣1”的否命题为若a≤b,则2a≤2b﹣1,故错误.D、a=±1是“直线x﹣ay+1=0与直线x+ay﹣2=0互相垂直”的充要条件.故错误.故选:B.3.(4分)用长为4,宽为2的矩形绕其一边旋转构成一个圆柱,则此圆柱的侧面积为()A.8πB.16πC.24πD.32π【解答】解:由题意,此圆柱的侧面积为2π×2×4=16π或2π×4×2=16π,故选:B.4.(4分)一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,则这个平面图形的面积为()A.+B.1+C.1+D.2+【解答】解:把直观图还原出原平面图形,如图所示;∴这个平面图形是直角梯形,它的面积为S=×(1+1+)×2=2+.故选:D.5.(4分)已知双曲线与抛物线y2=8x的一个交点为P,F为抛物线的焦点,若|PF|=5,则双曲线的渐近线方程为()A.x±2y=0 B.2x±y=0 C.D.【解答】解:∵点P在抛物线y2=8x上,|PF|=5,∴P(x0,y0)满足x0+=5,得x0=5﹣=5﹣2=3因此y02=8x0=24,得y0=±2∴点P(3,±2)在双曲线上可得9﹣=1,解之得m=3∴双曲线标准方程为,得a=1,b=,渐近线方程为y=±,即y=±x故选:C.6.(4分)某几何体的三视图如图所示,图中的正视图、侧视图、俯视图都是边长为1的正方形,两条虚线的交点为正方形的中点,则该几何体的表面积为()A.6+B.5+C.4+2D.5+2【解答】解:由三视图可知该几何体是一个正方体扣去一个正四棱锥,如图.则正四棱锥的侧面是底为1、高为=的等腰三角形,正四棱锥的每个侧面面积S1==,∴该几何体的面积为S=5×(1×1)+4×S1=5+.故选:B.7.(4分)过C:y2=8x抛物线上一点P(2,4)作倾斜角互补的两条直线,分别与抛物线相交于A、B两点,则直线AB的斜率是()A.﹣ B.﹣1 C.﹣ D.﹣2【解答】证明:点P坐标为(2,4),设B(x1,y1),A(x2,y2),由已知设PB:m(y﹣4)=x﹣2,即:x=my﹣4m+2,代入抛物线的方程得:y2=8my﹣32m+16,即y2﹣8my+32m﹣16=0,则y1+4=8m,故y1=8m﹣4,设PA:﹣m(y﹣4)=x﹣2,即x=﹣my+4m+2,代入抛物线的方程得:y2=﹣8my+32m+16,即y2+8my﹣32m﹣16=0,则:y2+4=﹣8m,故y2=﹣8m﹣4,x1﹣x2=my1﹣4m+2﹣(﹣my2+4m+2)=m(y1+y2)﹣8m=﹣16m,直线AB的斜率k AB===﹣1,所以直线BC的斜率为定值﹣1.故选:B.8.(4分)一封闭的正方体容器ABCD﹣A1B1C1D1如图所示,H,J分别是C1D1,BB1的中点,由于某种原因,在D,H,J三点处各有一个小洞,为使此容器内存水最多,问容器中水的上表面的形状是()A.三角形B.四边形C.五边形D.六边形【解答】解:如图,连接DH并延长交CC1的延长线于S,连接SJ交B1C1于K,延长SJ交CB的延长线于T,连接DT交AB于G,则五边形DGJKH为过三点D、H、J的平面被正方体ABCD﹣A1B1C1D1所截得的平面图形,∴为使此容器内存水最多,容器中水的上表面的形状是五边形.故选:C.9.(4分)如图,已知点P是圆锥母线SA的中点,Q是底面圆周上的点,M是线段PQ的中点,当点Q在圆周上运动一周时,点M的轨迹是()A.线段B.圆C.椭圆D.抛物线【解答】解:设底面圆的圆心为O,连接OP,取OP的中点O′,连接OQ,O′M,则O′M=OQ,∴点M的轨迹是以O′为圆心,OQ为半径的圆,故选:B.10.(4分)设F1,F2分别是双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P是C的右支上的点,射线PT平分∠F1PF2,过原点O作PT的平行线交PF1于点M,若|MP|=|F1F2|,则C的离心率为()A.B.3 C.D.【解答】解:设双曲线的右顶点为A,考察特殊情形,当点P→A时,射线PT→直线x=a,此时PM→AO,即|PM|→a,特别地,当P与A重合时,|PM|=a.由|MP|=|F1F2|=,即有a=,由离心率公式e==.另解:设PT交x轴于T,PT为三角形PF1F2的角平分线,可得==,又OM∥PT,可得==,即有===,则PF2=PF1﹣2PM,由双曲线的定义可得,PF1﹣PF2=2a=2PM=c,则c=a,即有e==.故选:A.二、填空题:本大题共7小题,每小题6分,共20分).11.(6分)抛物线x2=4y的焦点F的坐标为(0,1),离心率为1.【解答】解:根据题意,抛物线的方程为x2=4y,其对称轴为y轴,开口向上,且p=2,则其焦点坐标为(0,1),离心率e=1;故答案为(0,1),1.12.(6分)若一个圆柱的侧面展开图是边长为2的正方形,则此圆柱的体积是;若一个圆锥的侧面展开图是圆心角为120°、半径为l的扇形,则这个圆锥的表面积与侧面积的比是4:3.【解答】解:①圆柱的侧面展开图是边长为2的正方形,则此圆柱的高为2,底面圆的周长为2,∴底面圆的半径为R==,∴该圆柱的体积为V圆柱=π••2=;②圆锥的侧面积为S圆锥侧=π×12×=,圆锥的底面半径为r=2π×1×÷2π=,圆锥的底面积S圆锥底=π•=,∴圆锥的表面积S圆锥=S圆锥侧+S圆锥底=+=,∴这个圆锥的表面积与侧面积的比为S圆锥:S圆锥侧=4:3.故答案为:,4:3.13.(6分)命题“若﹣1≤x≤3,则x2﹣2x﹣3≤0”的逆否命题是若x2﹣2x﹣3>0,则:x>3或x<﹣1.;直线:x﹣y+m=0与椭圆C:+y2=1有公共点的充要条件是.【解答】解:①命题“若﹣1≤x≤3,则x2﹣2x﹣3≤0”的逆否命题是:若x2﹣2x ﹣3>0,则:x>3或x<﹣1.②直线:x﹣y+m=0与椭圆C:+y2=1有公共点,则:,整理得:3x2+4mx+2m2﹣2=0,利用△=16m2﹣12(2m2﹣2)≥0,解得:.故有公共点的充要条件是:.故答案为:若x2﹣2x﹣3>0,则:x>3或x<﹣1.14.(6分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某四棱锥的三视图,则该四棱锥的体积为12;外接球的表面积为34π.【解答】解:三视图可知,该四棱锥底面为边长3的正方形,高为4,∴该四棱锥体积V=Sh=,该四棱锥补形为长方体,可知高为4,长宽均为3外接球的半径是长方体对角线的一半,即R==那么球的表面积S=4πR2=34π.故答案为:12;34π.15.(5分)设直线L1:y=k1x+m,m≠0交椭圆+=1(a>b>0)于C、D两点,交直线L2:y=k2x于点E,则“E为CD的中点”是“k1•k2=﹣”的充要条件.(从“充分不必要,必要不充分,充要,既不充分也不必要”中选一个填空)【解答】解:设C(x1,y1)D(x2,y2),E(x0,y0),则+=1 (1),+=1 (2)两式相减得+=0,即+=0,∴k1===﹣,∴k1•k2=﹣,故答案为:充要.16.(4分)如图,在正三角形ABC中,D,E,F分别为各边的中点,G,H分别为DE,AF的中点,将△ABC沿DE,EF,DF折成正四面体P﹣DEF,则四面体中异面直线PG与DH所成的角的余弦值为.【解答】解:如图,连接HE,取HE的中点K,连接GK,则GK∥DH,故∠PGK 即为所求的异面直线角或者其补角.设这个正四面体的棱长为2,在△PGK中,,,故.即异面直线PG与DH所成的角的余弦值是.故答案为:.17.(4分)如图,P是椭圆+=1在第一象限上的动点,F1,F2分别是椭圆的左右焦点,PT是∠F1PF2的平分线,过F2作PT的垂线,则|OH|的取值范围是(0,3).【解答】解:由+=1,可得:a=4,b2=7,c==3.如图所示,延长F2H与PF1相交于点M,∵PT⊥F2M,∠MPH=∠F2PH,∴∠PMH=∠PF2H.∴|PF2|=|PM|,|MH|=|HF2|.又|F1O|=|OF2|∴|OH|=|MF2|∵|PF1|+|PF2|=2×4=8.∴|PF1|=8﹣|PF2|.∴|OH|=|MF1|=(|PF1|﹣|PF2|)=(8﹣2|PF2|)=4﹣|PF2|.∵P是椭圆+=1在第一象限上的动点,∴|PF2|∈(a﹣c,a),即|PF2|∈(a﹣c,a),即|PF2|∈(1,4).∴|OH|∈(0,3).故答案为:(0,3).三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答写出文字说明、证明过程或演算过程.18.(10分)设集合A={x|x2+2x﹣3<0},集合B={x||x+1|<a,a>0},命题p:x∈A,命题q:x∈B.(1)若p是q的充要条件,求正实数a的取值范围;(2)若¬q是¬p的必要不充分条件,求正实数a的取值范围.【解答】解:(1)集合A={x|x2+2x﹣3<0},解得:A={x|﹣3<x<1},集合B={x||x+1|<a,a>0},解得:B={x|﹣a﹣1<x<a﹣1},命题p:x∈A,命题q:x∈B.p是q的充要条件,则:p⇔q,即:,解得:a=2,故当a=2时,p是q的充要条件.(2)¬q是¬p的必要不充分条件,则:q是p的充分不必要条件.即:,解得:0≤a≤2,由于a>0,a的取值范围是:0<a≤2.19.(15分)已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F分别是B1C1,C1D1的中点,且AC∩BD=P,A1C1∩EF=Q.(1)求证:D,B,E,F四点共面;(2)若A1C交平面DBEF于R点,求证:P,Q,R三点共线;(3)设G为BB1的中点,求异面直线DF与CG所成角θ的余弦值.【解答】证明:(1)∵正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F分别是B1C1,C1D1的中点,∴EF∥B1D1∥BD,∴D,B,E,F四点共面.(2)在正方体AC1中,连接PQ,∵Q∈A1C1,∴Q∈平面A1C1CA.又Q∈EF,∴Q∈平面BDEF,即Q是平面A1C1CA与平面BDEF的公共点,同理,P也是平面A1C1CA与平面BDEF的公共点.∴平面A1C1CA∩平面BDEF=PQ.又A1C∩平面BDEF=R,∴R∈A1C,∴R∈平面A1C1CA,R∈平面BDEF.∴R是A1C与PQ的交点.∵PQ=平面BDEG∩平面A1ACC1,R∈A1C,而A1C⊂平面A1ACC1,故R∈平面A1ACC1,同理,R∈平面BDEF,故R∈PQ,即P,Q,R三点共线.解:(3)以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,设正方体ABCD﹣A1B1C1D1中棱长为2,则D(0,0,0),F(0,1,2),C(0,2,0),G(2,2,1),=(0,1,2),=(2,0,1),∴cosθ===.∴异面直线DF与CG所成角θ的余弦值为.20.(16分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)焦距为2,椭圆上的动点到两焦点的距离之和为2.(1)求椭圆C的方程;(2)过左焦点F的直线l与椭圆C交于点A,B,求△AOB面积的最大值.【解答】解:(1)由题意可得:2c=2,2a=2,b2=a2﹣c2,解得c=1=b,a=.∴椭圆C的方程为:=1.(2)F(﹣1,0).设直线l的方程为:ty=x+1,设A(x1,y1),B(x2,y2).联立,化为:(t2+2)y2﹣2ty﹣1=0,△>0.∴y1+y2=,y1y2=,∴|AB|===.点O到直线AB的距离d=.∴S=d|AB|=×==≤△AOB.当且仅当t=0时取等号.∴当直线l⊥x轴时,△AOB面积的最大值是.21.(16分)已知F(1,0),P是平面上一动点,P到直线l:x=﹣1上的射影为点N,且满足(Ⅰ)求点P的轨迹C的方程;(Ⅱ)过点M(1,2)作曲线C的两条弦MA,MB,设MA,MB所在直线的斜率分别为k1,k2,当k1,k2变化且满足k1+k2=﹣1时,证明直线AB恒过定点,并求出该定点坐标.【解答】解:(Ⅰ)设曲线C上任意一点P(x,y),又F(1,0),N(﹣1,y),从而,,则=,由,得,即.化简得y2=4x,即为所求的P点的轨迹C的对应的方程.(Ⅱ)设A(x1,y1)、B(x2,y2),MA:y=k1(x﹣1)+2,MB:y=k2(x﹣1)+2.将y=k1(x﹣1)+2与y2=4x联立,得:由,得①同理②而AB直线方程为:,即③由①②:y1+y2=代入③得,,整理得k1k2(x+y+1)+6+y=0.则,故直线AB经过定点(5,﹣6).22.(16分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的长轴长为4,离心率e=.(1)求椭圆C的方程;(2)椭圆C的短轴端点分别记为A,B(如图所示),直线AM,BM分别为椭圆C交于E,F两点,其中点M(m,)(m≠0)在椭圆C的内部.(i)求E,F的坐标(用m表示);(ii)求的取值范围.【解答】解:(1)由题意可知,2a=4,则a=2,又e==,得c=,∴b=,∴椭圆C的方程为;(2)(i)由(1)知:A(0,1),B(0,﹣1),M (m,),且m≠0,∴直线AM的斜率为k1=﹣,直线BM斜率为k2=,∴直线AM的方程为y=﹣x+1,直线BM的方程为y=x﹣1,联立,得(m2+1)x2﹣4mx=0,∴x=0,x=,∴E(),联立,得(9+m2)x2﹣12mx=0,∴x=0,x=,∴F();(ii)∵•|MA|•|MF|•sin∠AMF,•|MB|•|ME|•sin∠BME,∠AMF=∠BME,∴=====.∵m≠0,∴m2+1>1,∵点M (m ,)(m ≠0)在椭圆C 的内部,∴m 2<3,则1+∈(3,9), ∴的取值范围是(3,9).。

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2016-2017学年浙江省宁波市余姚中学高二(上)期中数学试卷一、选择题:本大题共8个小题,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.抛物线y2=4x上一点P到焦点F的距离是10,则P点的坐标是()A.(9,6) B.(6,9) C.(±6,9)D.(9,±6)2.设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不重合的平面,给定下列四个命题,其中为真命题的是()①;②;③;④.A.①和②B.②和③C.③和④D.①和④3.如图,直线PA垂直于圆O所在的平面,△ABC内接于圆O,且AB为圆O的直径,点M为线段PB的中点.现有以下命题:①BC⊥PC;②OM∥平面APC;③点B到平面PAC的距离等于线段BC的长.其中真命题的个数为()A.3 B.2 C.1 D.04.与椭圆+y2=1共焦点且过点P(2,1)的双曲线方程是())A.B.C.D.5.若二面角α﹣L﹣β的大小为,此二面角的张口内有一点P到α、β的距离分别为1和2,则P点到棱l的距离是()A.B.2 C.2 D.26.设圆(x+1)2+y2=25的圆心为C,A(1,0)是圆内一定点,Q为圆周上任一点.线段AQ的垂直平分线与CQ的连线交于点M,则M的轨迹方程为()A.B.C.D.7.双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1,F2渐近线分别为l1,l2,位于第一象限的点P在l1上,若l2⊥PF1,l2∥PF2,则双曲线的离心率是()A.B.C.2 D.8.一个棱长为6的正四面体纸盒内放一个正方体,若正方体可以在纸盒内任意转动,则正方体棱长的最大值为()A.2 B.3 C.1 D.二、填空题(本题共7小题,共36分,将答案填在答题纸上)9.双曲线的焦距是10,则实数m的值为,其双曲线渐进线方程为.10.已知一个正三棱锥的正视图为等腰直角三角形,其尺寸如图所示,则此正三棱锥的体积,其侧视图的周长为.11.抛物线y=ax2的焦点为F(0,1),P为该抛物线上的动点,则a=;线段FP中点M的轨迹方程为.12.过点M(1,1)作斜率为的直线与椭圆C:相交于A,B,则直线AB的方程;若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率为.13.在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心为原点,焦点F1,F2在x轴上,离心率为,过F1的直线l交C于A、B两点,且△ABF2的周长是16,求椭圆C 的方程.14.在三棱锥P﹣ABC中,PA垂直于底面ABC,∠ACB=90°,AE⊥PB于E,AF⊥PC于F,若PA=AB=2,∠BPC=θ,则当△AEF的面积最大时,tanθ的值为.15.如图,F1,F2是双曲线的左、右焦点,过F1的直线l与双曲线的左右两支分别交于点B、A两点,若△ABF2为等边三角形,则该双曲线的离心率为.三、解答题(本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)16.如图,已知四棱锥P﹣ABCD,底面四边形ABCD为菱形,AB=2,BD=2,M,N分别是线段PA,PC的中点.(Ⅰ)求证:MN∥平面ABCD;(Ⅱ)求异面直线MN与BC所成角的大小.17.已知抛物线x2=2py(p>0)与直线2x﹣y+1=0交于A,B两点,,点M在抛物线上,MA⊥MB.(1)求p的值;(2)求点M的横坐标.18.如图,已知离心率为的椭圆过点M(2,1),O 为坐标原点,平行于OM的直线i交椭圆C于不同的两点A、B.(1)求椭圆C的方程;(2)记直线MB、MA与x轴的交点分别为P、Q,若MP斜率为k1,MQ斜率为k2,求k1+k2.19.如图,ABCD是菱形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=2,∠BAD=60°.(Ⅰ)求证:平面PBD⊥平面PAC;(Ⅱ)求点A到平面PBD的距离;(Ⅲ)求二面角A﹣PB﹣D的余弦值.20.设椭圆C:的离心率e=,左顶点M到直线=1的距离d=,O为坐标原点.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设直线l与椭圆C相交于A,B两点,若以AB为直径的圆经过坐标原点,证明:点O到直线AB的距离为定值;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,试求△AOB的面积S的最小值.2016-2017学年浙江省宁波市余姚中学高二(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共8个小题,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.抛物线y2=4x上一点P到焦点F的距离是10,则P点的坐标是()A.(9,6) B.(6,9) C.(±6,9)D.(9,±6)【考点】抛物线的定义.【分析】先求出抛物线的准线,再由P到焦点的距离等于其到准线的距离,从而可确定P的横坐标,代入抛物线方程可确定纵坐标,从而可确定答案.【解答】解:∵抛物线y2=4x的准线为:x=﹣1抛物线y2=4x上一点P到焦点F的距离是10,∴P到x=﹣1的距离等于10设P(x,y)∴x=9代入到抛物线中得到y=±6故选D.2.设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不重合的平面,给定下列四个命题,其中为真命题的是()①;②;③;④.A.①和②B.②和③C.③和④D.①和④【考点】四种命题的真假关系;平面与平面垂直的性质.【分析】准确把握立体几何中定理公理的条件.【解答】解:①为假命题,因为由线面垂直的判定定理,要得m⊥α,需要m垂直α内的两条相交直线,只有m⊥n,不成立.排除A、D,②为面面垂直的判定定理,正确.故选B.④中,m∥n或m与n异面.故选B.3.如图,直线PA垂直于圆O所在的平面,△ABC内接于圆O,且AB为圆O的直径,点M为线段PB的中点.现有以下命题:①BC⊥PC;②OM∥平面APC;③点B到平面PAC的距离等于线段BC的长.其中真命题的个数为()A.3 B.2 C.1 D.0【考点】点、线、面间的距离计算;直线与平面垂直的判定.【分析】对于①,先根据线面垂直的判定定理证明BC⊥面PAC,然后根据线面垂直的判定定理得到结论;对于②,根据线面平行的判定定理进行判定即可;对于③,根据点到面的距离的定义进行判定即可.【解答】解:∵PA⊥圆O所在的平面,BC⊂圆O所在的平面∴PA⊥BC而BC⊥AC,PA∩AC=A∴BC⊥面PAC,而PC⊂面PAC∴BC⊥PC,故①正确;∵点M为线段PB的中点,点O为AB的中点∴OM∥PA,而OM⊄面PAC,PA⊄面PAC∴OM∥平面APC,故②正确;∵BC⊥面PAC∴点B到平面PAC的距离等于线段BC的长,故③正确故选A4.与椭圆+y2=1共焦点且过点P(2,1)的双曲线方程是())A .B .C .D .【考点】双曲线的标准方程.【分析】先根据椭圆的标准方程,求得焦点坐标,进而求得双曲线离心率,根据点P 在双曲线上,根据定义求出a ,从而求出b ,则双曲线方程可得. 【解答】解:由题设知:焦点为a=,c=,b=1∴与椭圆共焦点且过点P (2,1)的双曲线方程是故选B .5.若二面角α﹣L ﹣β的大小为,此二面角的张口内有一点P 到α、β的距离分别为1和2,则P 点到棱l 的距离是( )A .B .2C .2D .2【考点】二面角的平面角及求法.【分析】设过P ,C ,D 的平面与l 交于Q 点,可以证出l ⊥面PCQD 于Q ,∠DQC 是二面角α﹣l ﹣β的平面角,PQ 是P 到l 的距离.且PQ 是△PDC 的外接圆的直径,在△PCD 中利用余弦定理求出CD ,最后根据正弦定理可求出PQ ,从而求出点P 到直线l 的距离.【解答】解:设过P ,C ,D 的平面与l 交于Q 点. 由于PC ⊥平面α,l ⊂平面M ,则PC ⊥l , 同理,有PD ⊥l ,∵PC ∩PD=P , ∴l ⊥面PCQD 于Q .又 DQ ,CQ ,PQ ⊂平面PCQD ∴DQ ⊥l ,CQ ⊥l .∴∠DQC 是二面角α﹣l ﹣β的平面角. ∴∠DQC=60°且PQ ⊥l ,所以PQ 是P 到l 的距离.在平面图形PCQD中,有∠PDQ=∠PCQ=90°∴P、C、Q、D四点共圆,也为△PDC的外接圆,且PQ是此圆的直径.在△PCD中,∵PC=1,PD=2,∠CPD=180°﹣60°=120°,由余弦定理得CD2=1+4﹣2×1×2×(﹣)=7,CD=在△PDC 中,根据正弦定理=2R=PQ,代入数据得出PQ=.∴点P到直线l的距离为故选:A.6.设圆(x+1)2+y2=25的圆心为C,A(1,0)是圆内一定点,Q为圆周上任一点.线段AQ的垂直平分线与CQ的连线交于点M,则M的轨迹方程为()A.B.C.D.【考点】圆锥曲线的轨迹问题.【分析】根据线段中垂线的性质可得,|MA|=|MQ|,又|MQ|+|MC|=半径5,故有|MC|+|MA|=5>|AC|,根据椭圆的定义判断轨迹椭圆,求出a、b值,即得椭圆的标准方程.【解答】解:由圆的方程可知,圆心C(﹣1,0),半径等于5,设点M的坐标为(x,y ),∵AQ的垂直平分线交CQ于M,∴|MA|=|MQ|.又|MQ|+|MC|=半径5,∴|MC|+|MA|=5>|AC|.依据椭圆的定义可得,点M的轨迹是以A、C 为焦点的椭圆,且2a=5,c=1,∴b=,故椭圆方程为=1,即.故选D.7.双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1,F2渐近线分别为l1,l2,位于第一象限的点P在l1上,若l2⊥PF1,l2∥PF2,则双曲线的离心率是()A.B.C.2 D.【考点】双曲线的简单性质.【分析】由双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,渐近线分别为l1,l2,点P在第一象限内且在l1上,知F1(﹣c,0)F2(c,0)P(x,y),由渐近线l1的直线方程为y=x,渐近线l2的直线方程为y=﹣x,l2∥PF2,知ay=bc﹣bx,由ay=bx,知P(,),由此能求出离心率.【解答】解:∵双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,渐近线分别为l1,l2,点P在第一象限内且在l1上,∴F1(﹣c,0)F2(c,0)P(x,y),渐近线l1的直线方程为y=x,渐近线l2的直线方程为y=﹣x,∵l2∥PF2,∴,即ay=bc﹣bx,∵点P在l1上即ay=bx,∴bx=bc ﹣bx 即x=,∴P (,),∵l 2⊥PF 1,∴,即3a 2=b 2,∵a 2+b 2=c 2, ∴4a 2=c 2,即c=2a ,∴离心率e==2. 故选C .8.一个棱长为6的正四面体纸盒内放一个正方体,若正方体可以在纸盒内任意转动,则正方体棱长的最大值为( )A .2B .3C .1D .【考点】棱柱的结构特征.【分析】在一个棱长为6的正四面体纸盒内放一个正方体,并且能使正方体在纸盒内任意转动,说明正方体在正四面体的内切球内,求出内切球的直径,就是正方体的对角线的长,然后求出正方体的棱长.【解答】解:设球的半径为:r ,由正四面体的体积得:4××r ××62=××62×,所以r=,设正方体的最大棱长为a ,∴3a 2=()2,∴a=.故选D .二、填空题(本题共7小题,共36分,将答案填在答题纸上)9.双曲线的焦距是10,则实数m 的值为 16 ,其双曲线渐进线方程为y=±x.【考点】双曲线的简单性质.【分析】通过双曲线的基本性质,直接求出a,b,c,然后求出m即可,再求出渐近线方程.【解答】解:双曲线的焦距是10,则a=3,c=5,则m=c2﹣a2=25﹣9=16则渐近线方程为y=±x故答案为:16,y=±x10.已知一个正三棱锥的正视图为等腰直角三角形,其尺寸如图所示,则此正三棱锥的体积9,其侧视图的周长为.【考点】由三视图求面积、体积.【分析】通过三棱锥的正视图的数据,推出正三棱锥的底面边长,三棱锥的高,然后求出三棱锥的斜高,侧棱长,底面上的高,即可求出此正三棱锥的体积、侧视图的周长.【解答】解:三棱锥的正视图的数据,可知正三棱锥的底面边长为6,三棱锥的高为3,所以三棱锥的底面上的高为=3,斜高为=2,侧棱长为=,所以正三棱锥的体积为=9侧视图的周长为3+2+=.故答案为9;.11.抛物线y=ax 2的焦点为F (0,1),P 为该抛物线上的动点,则a= ;线段FP 中点M 的轨迹方程为 x 2﹣2y +1=0 . 【考点】圆锥曲线的轨迹问题.【分析】由题意可得可得2p==4,由此求得a 的值;设M (x ,y ),P (m ,n ),则m=2x ,n=2y ﹣1,利用P 为抛物线上的动点,代入抛物线方程,即可得出结论.【解答】解:抛物线y=ax 2即x 2=y ,根据它的焦点为F (0,1)可得2p==4,∴a=,设M (x ,y ),P (m ,n ),则m=2x ,n=2y ﹣1, ∵P 为抛物线上的动点, ∴2y ﹣1=×4x 2,即x 2﹣2y +1=0故答案为:;x 2﹣2y +1=0.12.过点M (1,1)作斜率为的直线与椭圆C :相交于A ,B ,则直线AB 的方程 x +2y ﹣3=0 ;若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率为.【考点】椭圆的简单性质.【分析】由直线的点斜式方程:y ﹣1=﹣(x ﹣1),整理得:x +2y ﹣3=0,由①,②,利用中点坐标公式及作差法,即可求得a 与b 的关系,则c==b ,e===.【解答】解:由题意可知:直线的点斜式方程:y ﹣1=﹣(x ﹣1), 整理得:x +2y ﹣3=0,解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则①,②,∵M 是线段AB 的中点,∴=1,=1,由=﹣∵①②两式相减可得+=0,即+(﹣)=0,整理得:a=b ,c==b∴e===.椭圆C 的离心率.故答案为:x +2y ﹣3=0,.13.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为,过F 1的直线l 交C 于A 、B 两点,且△ABF 2的周长是16,求椭圆C的方程.【考点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质.【分析】画出图形,结合图形以及椭圆的定义与性质,求出a 、b 的值,即可写出椭圆的方程.【解答】解:如图所示,设椭圆的长轴是2a,短轴是2b,焦距是2c;则离心率e==,∴4a=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=16;∴a=4,∴c=×4=2,∴b2=a2﹣c2=42﹣=8;∴椭圆的方程是.14.在三棱锥P﹣ABC中,PA垂直于底面ABC,∠ACB=90°,AE⊥PB于E,AF⊥PC于F,若PA=AB=2,∠BPC=θ,则当△AEF的面积最大时,tanθ的值为.【考点】解三角形的实际应用.【分析】等腰Rt△PAB中,算出AE=PE=BE═PB=.由线面垂直的判定与性质,证出PB⊥面AEF,得PB⊥EF.在Rt△PEF中算出EF=tanθ,在Rt△AEF中,算出AF=,可得S,利用二次函数的图象与性质,即可得出当且仅△AEF有最大值,可得答案.当tanθ=时S△AEF【解答】解:在Rt△PAB中,PA=AB=2,∴PB=2,∵AE⊥PB,∴AE=PB=,∴PE=BE=.∵PA⊥底面ABC,得PA⊥BC,AC⊥BC,PA∩AC=A∴BC⊥平面PAC,可得AF⊥BC∵AF⊥PC,BC∩PC=C,∴AF⊥平面PBC∵PB⊂平面PBC,∴AF⊥PB∵AE⊥PB且AE∩AF=A,∴PB⊥面AEF,结合EF⊂平面AEF,可得PB⊥EF.Rt△PEF中,∠EPF=θ,可得EF=PE•tanθ=tanθ,∵AF⊥平面PBC,EF⊂平面PBC.∴AF⊥EF.∴Rt△AEF中,AF==,=AF•EF=×tanθ×=∴S△AEF∴当tan2θ=,即tanθ=时,S△AEF有最大值为.故答案为:.15.如图,F1,F2是双曲线的左、右焦点,过F1的直线l与双曲线的左右两支分别交于点B、A两点,若△ABF2为等边三角形,则该双曲线的离心率为.【考点】双曲线的简单性质.【分析】由双曲线的定义,可得F1A﹣F2A=F1A﹣AB=F1B=2a,BF2﹣BF1=2a,BF2=4a,F1F2=2c,再在△F1BF2中应用余弦定理得,a,c的关系,由离心率公式,计算即可得到所求.【解答】解:因为△ABF2为等边三角形,不妨设AB=BF2=AF2=m,A为双曲线上一点,F1A﹣F2A=F1A﹣AB=F1B=2a,B为双曲线上一点,则BF2﹣BF1=2a,BF2=4a,F1F2=2c,由,则,在△F1BF2中应用余弦定理得:4c2=4a2+16a2﹣2•2a•4a•cos120°,得c2=7a2,则.故答案为:.三、解答题(本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)16.如图,已知四棱锥P﹣ABCD,底面四边形ABCD为菱形,AB=2,BD=2,M,N分别是线段PA,PC的中点.(Ⅰ)求证:MN∥平面ABCD;(Ⅱ)求异面直线MN与BC所成角的大小.【考点】异面直线及其所成的角;直线与平面平行的判定.【分析】(Ⅰ)连结AC,交BD于点O,由已知得MN∥AC,由此能证明MN∥平面ABCD.(Ⅱ)由已知得∠ACB是异面直线MN与BC所成的角或其补角,由此能求出异面直线MN与BC所成的角.【解答】(Ⅰ)证明:连结AC,交BD于点O,∵M,N分别是PA,PC的中点,∴MN∥AC,∵MN⊄平面ABCD,AC⊂平面ABCD,∴MN∥平面ABCD.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知∠ACB是异面直线MN与BC所成的角或其补角,∵四边形ABCD是菱形,AB=2,BO=,∴∠OCB=60°,∴异面直线MN与BC所成的角为60°.17.已知抛物线x2=2py(p>0)与直线2x﹣y+1=0交于A,B两点,,点M在抛物线上,MA⊥MB.(1)求p的值;(2)求点M的横坐标.【考点】抛物线的简单性质.【分析】(1)联立直线方程与抛物线方程,化为关于x的一元二次方程,由根与系数的关系得到A,B两点横坐标的和与积,由弦长公式求得p的值;(2)由(1)求出A,B的坐标,设出M的坐标,利用MA⊥MB得,代入根与系数的关系求得答案.【解答】解:(1)将y=2x+1代入x2=2py,得x2﹣4px﹣2p=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4p,x1x2=﹣2p,由及p>0,得p=1.(2)由(1)得设点,,,由MA⊥MB得,即,,,∴(x1+x0)(x2+x0)+4=0,∴.18.如图,已知离心率为的椭圆过点M(2,1),O 为坐标原点,平行于OM的直线i交椭圆C于不同的两点A、B.(1)求椭圆C的方程;(2)记直线MB、MA与x轴的交点分别为P、Q,若MP斜率为k1,MQ斜率为k2,求k1+k2.【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.【分析】(1)由给出的椭圆的离心率、椭圆过定点M(2,1)及隐含条件a2=b2+c2列方程组可求a2,b2,则椭圆方程可求;(2)设出直线l的方程,设出A,B两点的坐标,把直线和椭圆联立后可求A,B两点的横坐标的和与积,把直线MA,MB的斜率k1、k2分别用A,B两点的坐标表示,把纵坐标转化为横坐标后,则k1+k2仅含A,B两点的横坐标的和与积,化简整理即可得到结论.【解答】解:(1)设椭圆C的方程为:.由题意得:,把①代入②得:a2=4b2④.联立③④得:a2=8,b2=2.∴椭圆方程为.(2)∵M(2,1),∴k OM=又∵直线l∥OM,可设l:y=x+m,将式子代入椭圆C得:x2+4(x+m)2﹣8=0,整理得:x2+2mx+2m2﹣4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=﹣2m,x1x2=2m2﹣4.设直线MA、MB的斜率分别为k1、k2,则k1=,k2=.事实上,k1+k2=+==1+m(+)=1+m•=1+m•=1﹣=0.k1+k2的值为0.19.如图,ABCD是菱形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=2,∠BAD=60°.(Ⅰ)求证:平面PBD⊥平面PAC;(Ⅱ)求点A到平面PBD的距离;(Ⅲ)求二面角A﹣PB﹣D的余弦值.【考点】用空间向量求平面间的夹角;平面与平面垂直的判定;点、线、面间的距离计算.【分析】(Ⅰ)先证明AC⊥BD,再利用向量的方法证明DB⊥AP,从而可得DB ⊥平面PAC,利用面面垂直的判定可得面PBD⊥平面PAC;(Ⅱ)求出平面PDB的法向量为,,从而可求点A到平面PBD的距离;(Ⅲ)求出平面ABP的法向量,利用向量的夹角公式,即可求得二面角A﹣PB﹣D的余弦值.【解答】(Ⅰ)证明:设AC与BD交于O点∵ABCD是菱形,∴AC⊥BD以OA、OB所在直线分别x轴,y轴.以过O且垂直平面ABCD的直线为z轴,建立如图的空间直角坐标系,则∵…∴∴DB⊥AP∵AC⊥BD,AC∩AP=A∴DB⊥平面PAC,又DB⊂平面PDB∴平面PBD⊥平面PAC…(Ⅱ)解:设平面PDB的法向量为,由,∴令z1=1得…∵∴点A到平面PBD的距离=…(Ⅲ)解:设平面ABP的法向量,∵,∴∴…∴…∴二面角A﹣PB﹣D的余弦值为…20.设椭圆C:的离心率e=,左顶点M到直线=1的距离d=,O为坐标原点.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设直线l与椭圆C相交于A,B两点,若以AB为直径的圆经过坐标原点,证明:点O到直线AB的距离为定值;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,试求△AOB的面积S的最小值.【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.【分析】(Ⅰ)由已知得,又a2=b2+c2,由此能求出椭圆C的方程.(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),当直线AB的斜率不存在时,x1x2+y1y2=0,点O到直线AB的距离为.当直线AB的斜率存在时,设AB的方程为y=kx+m,联立,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣4=0,由此利用韦达定理结合已知条件推导出点O到直线AB的距离为,由此能证明点O到直线AB的距离为定值.(3)设直线OA的斜率为k0,OA的方程为y=k0x,OB的方程为y=﹣,联立,得,同理,得,由此能求出△AOB的面积S的最小值.【解答】解:(Ⅰ)由已知得,又a2=b2+c2,解得a=2,b=1,c=,∴椭圆C的方程为.(Ⅱ)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),①当直线AB的斜率不存在时,则由椭圆的对称性知x1=x2,y1=﹣y2,∵以AB为直线的圆经过坐标原点,∴=0,∴x1x2+y1y2=0,∴,又点A在椭圆C上,∴=1,解得|x1|=|y1|=.此时点O到直线AB的距离.(2)当直线AB的斜率存在时,设AB的方程为y=kx+m,联立,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣4=0,∴,,∵以AB为直径的圆过坐标原点O,∴OA⊥OB,∴=x1x2+y1y2=0,∴(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=0,∴(1+k2)•,整理,得5m2=4(k2+1),∴点O到直线AB的距离=,综上所述,点O到直线AB的距离为定值.(3)设直线OA的斜率为k0,当k0≠0时,OA的方程为y=k0x,OB的方程为y=﹣,联立,得,同理,得,∴△AOB的面积S==2,令1+=t,t>1,则S=2=2,令g(t)=﹣++4=﹣9()2+,(t>1)∴4<g(t),∴,当k0=0时,解得S=1,∴,∴S的最小值为.2017年1月18日。

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