2018-2019学年广东省佛山市三水区实验中学高二上学期第五学段考试数学(理)试题 Word版

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2018-2019学年广东省佛山市三水区实验中学高二上学期第五学段考试数学(理)试题 Word版

‎2018-2019学年三水实验中学高二第五学段考试 ‎ 理科数学试题 ‎(考试时间:120分 满分150分)‎ 参考公式:圆锥的表面积 ‎ 一、选择题(每小题5分,共60分) ‎ 1. 一个封闭立方体的六个面积各标出A,B,C,D,E,F这六个字母,现放成如图所示三种不同的位置,所看见的表面上的字母已标明,则字母A,B,C对面的字母分别是  ‎ A. D,E,F B. F,D,E C. E,F,D D. E,D,F 2. 直角的三边长分别为3,4,5,绕其一边旋转所得的几何体的体积为 ,则该几何体的表面积为( )‎ A. B. C. D. ‎ 3. 在长方体中,已知,,则异面直线与所成角的余弦值(    )‎ A. B. C. D. ‎ 4. 如图,空间四边形OABC中,,,,且,,则等于  ‎ A. B. C. D. ‎ ‎5. 如图是一个空间几何体的三视图,则该几何体的表面积是(    ) A. B. C. ‎ D. ‎ ‎6. 设是三条不同的直线,是两个不同的平面,则能使成立是  ‎ A.          B. C. D. ‎ ‎7. 已知直线经过一、二、三象限,则有(    )‎ A. , B. , C. , D. ,‎ 8. 如图,正方形的边长为‎2cm,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原平面图形的周长是  .‎ A. 12 B. ‎16 C. D. ‎ 9. 已知圆M:与圆N:,那么两圆的位置关系是  ‎ A. 内切 B. 相交 C. 外切 D. 外离 10. ‎ 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是  ‎ A. B. C. D. ‎ 11. ‎ 若直线与平行,则与之间的距离为  ‎ A. B. C. D. ‎ 12. ‎ 点在函数的图象上,当时,的取值范围是  ‎ A. B. C. D. ‎ 二、填空题:(每小题5分,共20分)‎ 13. 直线的倾斜角为____________‎ 14. 已知,,是三个不共面向量,已知向量,,则 ______ .‎ 15. 过点与两坐标轴相交且与两坐标轴所围成的三角形面积为5的直线方程为_________‎ 16. 点和关于对称,则 ______ .‎ 三、 解答题:‎ 8. ‎(10分)分别求满足下列条件的直线方程:‎ ‎ 求经过,的直线方程;‎ ‎(2) 直线l在y轴上的截距为.且在两个坐标轴上的截距相等;‎ 经过直线与的交点,且与直线垂直.‎ 9. ‎(12分)‎ 求过点,,且圆心C在直线上的圆的标准方程. ‎ ‎ 过点l与圆C交于不同的两点A,B,且,求直线l的方程..‎ 10. ‎(12分)已知正方形ABCD的边长为1,将正方形ABCD沿对角线BD折起,使,得到三棱锥,如图所示.Ⅰ若点M是棱AB的中点,求证:平面ACD;Ⅱ求证:平面BCD;Ⅲ求二面角的余弦值. ‎ 8. ‎(12分)在正四棱柱中,,E为的中点 求证:平面BDE; 若F为上的动点,使直线与平面BDE所成角的正弦值是,求F点的位置; .求点到平面BDE的距离 9. ‎(12分)如图,在四棱锥中,已知平面ABCD,且四边形ABCD为直角梯形,,,. 求直线AD与平面PCD所成角的正切值; 点Q是线段BP上的动点,当直线CQ与DP所成的角最小时,求线段BQ的长. ‎ ‎22. (12分)已知圆O:和定点A(2,1),由圆O外一点向圆O引切线PQ,切点为Q,且满足.‎ ‎(1) 求实数a、b间满足的等量关系;‎ ‎(2) 求线段PQ长的最小值;‎ ‎(3) 若以P为圆心所作的圆P与圆O有公共点,试求半径取最小值时圆P的方程.‎ ‎2018-2019学年三水实验中学高二第五学段考试 理科数学试题答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 B D A C C C C B B A B C ‎13、14、 15、 16、5‎ ‎17、解:(1)过A,B两点的直线方程是 ……(2分) 斜截式为:……(3分)‎ ‎(2)  因为直线l在y轴上的截距为,‎ 且直线l在两个坐标轴上的截距相等,‎ 所以直线l在x轴上的截距也为, ……(4分)‎ 故由截距式方程得l的方程为, ……(5分)‎ 故直线l方程为. ……(6分)‎ 由 解得 直线与的交点为, ……(8分) 由条件设所求直线方程为……(9分)‎ 因为所求直线过点 所以,即, 所以所求直线方程为; ……(10分)‎ ‎18、解:设圆的标准方程为, ……(1分) 根据已知条件可得, ……(4分) ‎ 解得, 所求圆的标准方程为; ……(6分) (2)解:圆C:,配方,得, 圆心,半径,……(7分) ①当直线l的斜率不存在时,l:,圆心到直线l的距离是1,并有,满足题意   ……(8分) ②当直线l的斜率存在时,设l:由……(10分) 得,此时l:……(11分) 综上所述l方程为或……(12分)‎ ‎19、解:证明:连结MO 在正方形ABCD中,O是对角线AC、BD的交点, 为BD的中点,‎ 又M为AB的中点, OM//AD ……………….(1分) 又平面ACD,平面ACD, ……………….(2分) 平面ACD. ……………….(3分) 证明:在中,,, ,. ……………….(4分) 又、BD是正方形ABCD的对角线, , ……………….(5分) 又 平面BCD. ……………….(6分)‎ ‎ 法一:由知平面BCD,则OC,OA,OD两两互相垂直, 如图,以O为原点,建立空间直角坐标系. 则, ,,……………….(8分) 设平面ABC的法向量, 则,. 即, ……………….(9分)‎ 令,则,, 解得. ……………….(10分)‎ 是平面BCD的一个法向量.……………….(11分) 从而, 二面角的余弦值为. ……………….(12分)‎ 法二:取BC中点N,连结NA,NO, ‎ 因为AB=AC=1,所以ANBC,且…….(8分)‎ 因为OB=OC=,所以0NBC,且……………….(9分)‎ 所以 便是二面角A-BC-D的平面角;………….(10分) 由(1)得平面BCD,又平面BCD 所以ON ………….(11分)‎ 所以cos = ‎ 二面角的余弦值为. ……………….(12分)‎ ‎20、证明:以DA所在直线为x轴,以DC所在直线为y轴,以所在的直线为z轴,建立如图所示的空间直角坐标系.则 1,,1,,0,,0,,1,,‎ ‎…….(2分)‎ ‎ (1)…….(3分)‎ ‎…….(4分)‎ ‎ …….(5分)‎ ‎(2)` …….(6分)‎ 由(1)得 ‎….(7分)‎ ‎…….(8分)‎ ‎…….(9分)‎ ‎…….(10分)‎ ‎(3)由(2)得 ‎…….(12分)‎ ‎21、解:以A为坐标原点,以AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建系如图, 由题可知0,,1,,2,,0,.…….(1分) 1,,2,, 设平面PCD的法向量为y,, 由,得, 取,得1,, …….(3分)‎ ‎2,‎ ‎,,…….(4分)‎ 设直线AD与平面PCD所成角为,则 ‎ 平直线AD与平面PCD所成角的正切值为;…….(6分) 0,,设0,‎ ‎, 又,则,…….(9分) 又,从而,,‎ 解得:, …….(11分) 又,.…….(12分)‎ ‎22、解:(1)连为切点,,由勾股定理有 ‎. ……(1分)‎ 又由已知,故.‎ 即:. ……(3分)‎ 化简得实数a、b间满足的等量关系为:.……(4分)‎ ‎(2)由,得.……(5分)‎ ‎=……(7分)‎ 故当时,即线段PQ长的最小值为……(8分)‎ 解法2:由(1)知,点P在直线l:2x + y-3 = 0 上.‎ ‎∴ | PQ |min = | PA |min,即求点A 到直线 l 的距离. ……(6分)‎ ‎∴ | PQ |min == .……(8分)‎ ‎(3)设圆P的半径为,‎ 圆P与圆O有公共点,圆 O的半径为1,‎ 即且.‎ 而,‎ 故当时,……(10分)‎ 此时,,.‎ 得半径取最小值时圆P的方程为. ……(12分)‎ 解法2: 圆P与圆O有公共点,圆 P半径最小时为与圆O外切(取小者)的情形,而这些半径的最小值为圆心O到直线l的距离减去1,圆心P为过原点与l垂直的直线l’与l的交点P0.‎ ‎ r = -1 = -1. ……(9分)‎ 又 l’:x-2y = 0, ……(10分)‎ 解方程组,得.即P0( ,). ……(11分)‎ ‎∴ 所求圆方程为. ……(12分)‎
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