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文档介绍
数学卷·2018届黑龙江省哈师大附中高二上学期第一次月考数学试卷(文科) (解析版)
2016-2017学年黑龙江省哈师大附中高二(上)第一次月考数学试卷(文科) 一.选择题(每题5分,共60分) 1.到两定点F1(﹣2,0)和F2(2,0)的距离之和为4的点M的轨迹是( ) A.椭圆 B.线段 C.圆 D.以上都不对 2.空间直角坐标系中,点A(﹣3,4,0)和点B(2,﹣1,6)的距离是( ) A. B. C.9 D. 3.双曲线+=1的焦点在y轴上,则m的取值范围是( ) A.m<﹣1 B. C. D. 4.椭圆kx2+5y2=5的一个焦点为(2,0),则实数k的值为( ) A.﹣1 B.1 C. D. 5.直线x+y﹣2=0被圆(x﹣1)2+y2=1所截得的弦长为( ) A.1 B. C. D.2 6.双曲线=1的渐近线方程是( ) A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x 7.若圆C的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x﹣3y=0和x轴相切,则该圆的标准方程是( ) A. B.(x﹣2)2+(y﹣1)2=1 C.(x﹣1)2+(y﹣3)2=1 D. 8.直线y=x﹣1上的点到圆x2+y2+4x﹣2y+4=0上的点的最近距离为( ) A. B. C. D.0 9.若圆(x+3)2+(y+5)2=r2上有且仅有4个点到直线4x﹣3y+2=0的距离等于1,则该圆的半径r的取值范围是( ) A.0<r<2 B.0<r<1 C.r>2 D.1<r<2 10.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1,E是棱CD中点,则直线A1E与直线BC1所成角的余弦值为( ) A. B. C. D.0 11.椭圆+=1的左右焦点为F1,F2,P为椭圆上任一点,则|PF1||PF2|的最小值为( ) A.25 B.16 C.10 D.9 12.倾斜角为θ的直线过离心率是的椭圆C: +=1(a>b>0)右焦点F,直线与C交于A,B两点,若=7,则θ=( ) A. B. C. D. 二.填空题(每题5分,共20分) 13.椭圆E: +=1(a>b>0)的左焦点为F1,右焦点为F2,离心率,过F1的直线交椭圆于A,B两点,且△ABF2的周长为8,椭圆E的方程是 . 14.双曲线﹣=1(a>0,b>0)的渐近线为正方形OABC的边OA,OC所在的直线,点B为该双曲线的焦点.若正方形OABC的边长为2,则a= . 15.动圆:(x﹣2m)2+(y+5m)2=9的圆心轨迹方程为 . 16.过双曲线C:(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交C于点P.若点P的横坐标为2a,则C的离心率为 . 三.解答题(共70分) 17.在平面直角坐标系xOy中,已知圆M:x2+y2﹣12x﹣14y+60=0.设圆N与x轴相切,与圆M外切,且圆心N在直线x=6上,求圆N的标准方程. 18.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AB=4,BC=CD=2,AA1=2,E、E1、F分别是棱AD、AA1、AB的中点. (1)证明:直线EE1∥平面FCC1; (2)求直线FC1与平面B1BCC1所成角的正弦值. 19.已知直线l在x轴和y轴上的截距相等,且与圆C:(x﹣2)2+(y﹣3)2=1相切,求直线l的方程. 20.直线l:y=x+m与椭圆C: +=1. (Ⅰ)当m=1时,求直线l截椭圆所得弦AB的长; (Ⅱ)若l与C交于A,B两点,且•=0,求出实数m的值. 21.如图,边长为2的正方形ABCD中,点E在AB边上,点F在BC边上, (Ⅰ)若点E是AB的中点,点F是BC的中点,将△AED,△DCF分别沿DE,DF折起,使A,C两点重合于点A′.求证:A′D⊥EF. (Ⅱ)当BE=BF=BC时,求三棱锥A′﹣EFD的体积. 22.已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,两准线间的距离为1. (Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)直线l过点P(0,2)且与椭圆相交于A、B两点,当△AOB面积取得最大值时,求直线l的方程. 2016-2017学年黑龙江省哈师大附中高二(上)第一次月考数学试卷(文科) 参考答案与试题解析 一.选择题(每题5分,共60分) 1.到两定点F1(﹣2,0)和F2(2,0)的距离之和为4的点M的轨迹是( ) A.椭圆 B.线段 C.圆 D.以上都不对 【考点】轨迹方程. 【分析】利用已知条件列出关系式,即可得出点M的轨迹. 【解答】解:∵到两定点F1(﹣2,0)和F2(2,0)的距离之和为4的点M, ∴|MF1|+|MF2|=4=|F1F2|,故动点M为线段F1F2上任意一点,即动点M的轨迹是线段F1F2. 所求轨迹为线段F1F2. 故选:B. 2.空间直角坐标系中,点A(﹣3,4,0)和点B(2,﹣1,6)的距离是( ) A. B. C.9 D. 【考点】空间两点间的距离公式. 【分析】根据题目中所给的两个点的坐标,把点的坐标代入求两点之间的距离的公式,进行式子的加减和平方运算,得到结果. 【解答】解:∵A(﹣3,4,0),B(2,﹣1,6) ∴代入两点间的距离公式可得:|AB|== 故选D. 3.双曲线+=1的焦点在y轴上,则m的取值范围是( ) A.m<﹣1 B. C. D. 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】由题意可得1﹣2m>0,且m+1<0,解不等式即可得到m的范围. 【解答】解:双曲线+=1的焦点在y轴上, 可得1﹣2m>0,且m+1<0, 即m<,且m<﹣1, 则m的取值范围是m<﹣1. 故选:A. 4.椭圆kx2+5y2=5的一个焦点为(2,0),则实数k的值为( ) A.﹣1 B.1 C. D. 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】将椭圆kx2+5y2=5,转化成标准方程:,焦点为(2,0),即焦点在x轴上,因此a2=,b2=1,c2=4,由a2=b2+c2,即=1+4,即可求得实数k=1. 【解答】解:将椭圆kx2+5y2=5,转化成标准方程:, 由焦点为(2,0),即焦点在x轴上,a2=,b2=1,c2=4, 则>1,解得:k<5, 由a2=b2+c2,即=1+4,解得:k=1, ∴实数k的值1, 故选:B. 5.直线x+y﹣2=0被圆(x﹣1)2+y2=1所截得的弦长为( ) A.1 B. C. D.2 【考点】直线与圆相交的性质. 【分析】由圆的方程可得圆心坐标和半径,再利用点到直线的距离公式求出圆心到直线x+y+1=0的距离d,即可求出弦长. 【解答】解:∵圆(x﹣1)2+y2=1的圆心为(1,0),半径为1. ∴圆心到直线x+y﹣2=0的距离d=, ∴直线x+y﹣2=0被圆(x﹣1)2+y2=1所截得的弦长为2. 故选C. 6.双曲线=1的渐近线方程是( ) A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】在双曲线的标准方程中,把1换成0,即得此双曲线的渐近线方程. 【解答】解:在双曲线的标准方程中,把1换成0, 即得的渐近线方程为, 化简可得, 故选A. 7.若圆C的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x﹣3y=0和x轴相切,则该圆的标准方程是( ) A. B.(x﹣2)2+(y﹣1)2=1 C.(x﹣1)2+(y﹣3)2=1 D. 【考点】圆的标准方程. 【分析】设圆心,然后圆心到直线的距离等于半径可解本题. 【解答】解:设圆心为(a,1),由已知得,∴. 故选B. 8.直线y=x﹣1上的点到圆x2+y2+4x﹣2y+4=0上的点的最近距离为( ) A. B. C. D.0 【考点】点到直线的距离公式;圆的标准方程. 【分析】求出圆心和半径,求圆心到直线的距离,此距离减去半径即得所求的结果. 【解答】解:由题设知圆心为C(﹣2,1),半径r=1, 而圆心C(﹣2,1)到直线x﹣y﹣1=0距离为, 因此,圆上点到直线的最短距离为, 故选C. 9.若圆(x+3)2+(y+5)2=r2上有且仅有4个点到直线4x﹣3y+2=0的距离等于1,则该圆的半径r的取值范围是( ) A.0<r<2 B.0<r<1 C.r>2 D.1<r<2 【考点】直线与圆的位置关系. 【分析】先利用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离,由题意得|1﹣r|<1,解此不等式求得半径r的取值范围. 【解答】解:圆心(﹣3,﹣5)到直线4x﹣3y+2=0的距离等于=1, 由|1﹣r|<1得0<r<2, 故选A. 10.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1,E是棱CD中点,则直线A1E与直线BC1所成角的余弦值为( ) A. B. C. D.0 【考点】空间中直线与直线之间的位置关系;异面直线及其所成的角. 【分析】令正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,建立空间坐标系,利用向量法,可得直线A1E与直线BC1所成角的余弦值. 【解答】解:令正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1, 建立如图所示的坐标系, 则=(1,0,1),=(1,﹣,﹣1), 则直线A1E与直线BC1所成角θ的余弦值为: cosθ==0, 故选:D. 11.椭圆+=1的左右焦点为F1,F2,P为椭圆上任一点,则|PF1||PF2|的最小值为( ) A.25 B.16 C.10 D.9 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】由焦半径公式|PF1|=a﹣ex,|PF2|=a+ex.|PF1|•|PF2|=(a﹣ex)(a+ex)=25﹣x2,由x∈[﹣5,5],即可得出. 【解答】解:椭圆+=1,a=5,b=4,c=3,e==. 由焦半径公式|PF1|=a﹣ex,|PF2|=a+ex. |PF1|•|PF2|=(a﹣ex)(a+ex)=a2﹣e2x2=25﹣x2, ∵x∈[﹣5,5],∴x=±5时,|PF1||PF2|的最小值为16. 故选:B. 12.倾斜角为θ的直线过离心率是的椭圆C: +=1(a>b>0)右焦点F,直线与C交于A,B两点,若=7,则θ=( ) A. B. C. D. 【考点】直线与圆锥曲线的关系. 【分析】由题意可知:过A、B作AA1,BB1垂直于l,A1,B1为垂足,由椭圆的第二定义可知:丨AA1丨=,丨BB1丨=,由题意可知:丨AF丨=7丨BF丨,|AE|=|AA1|﹣|EA1|=|AA1|﹣|BB1|=,由cosθ=cos∠BAE==,即可求得倾斜角为θ的值. 【解答】解:设l为椭圆的右准线,过A、B作AA1,BB1垂直于l,A1,B1为垂足, 过B作BE⊥AA1,于E, 则丨AA1丨=,丨BB1丨=, 由=7知:丨AF丨=7丨BF丨, |AE|=|AA1|﹣|EA1|=|AA1|﹣|BB1|= ∴cos∠BAE===, ∴∠BAE=, θ=, 故选A. 二.填空题(每题5分,共20分) 13.椭圆E: +=1(a>b>0)的左焦点为F1,右焦点为F2,离心率,过F1的直线交椭圆于A,B两点,且△ABF2的周长为8,椭圆E的方程是 . 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】由已知结合椭圆定义可得4a=8,即a=2,再由离心率求得c,结合隐含条件求得b,则椭圆方程可求. 【解答】解:由△ABF2的周长为8,可得4a=8,即a=2,又e=,得c=1, ∴b2=a2﹣c2=3, ∴椭圆E的方程为. 故答案为:. 14.双曲线﹣=1(a>0,b>0)的渐近线为正方形OABC的边OA,OC所在的直线,点B为该双曲线的焦点.若正方形OABC的边长为2,则a= 2 . 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】根据双曲线渐近线在正方形的两个边,得到双曲线的渐近线互相垂直,即双曲线是等轴双曲线,结合等轴双曲线的性质进行求解即可. 【解答】解:∵双曲线的渐近线为正方形OABC的边OA,OC所在的直线, ∴渐近线互相垂直,则双曲线为等轴双曲线,即渐近线方程为y=±x, 即a=b, ∵正方形OABC的边长为2, ∴OB=2,即c=2, 则a2+b2=c2=8, 即2a2=8, 则a2=4,a=2, 故答案为:2 15.动圆:(x﹣2m)2+(y+5m)2=9的圆心轨迹方程为 5x+2y=0 . 【考点】轨迹方程. 【分析】(x﹣2m)2+(y+5m)2=9的圆心的坐标为(2m,﹣5m),消参可得结论. 【解答】解:(x﹣2m)2+(y+5m)2=9的圆心的坐标为(2m,﹣5m), 设圆心的坐标为(x,y),则5x+2y=0. 故答案为:5x+2y=0. 16.过双曲线C:(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交C于点P.若点P的横坐标为2a,则C的离心率为 2+ . 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】求出P的坐标,可得直线的斜率,利用条件建立方程,即可得出结论. 【解答】解:x=2a时,代入双曲线方程可得y=±b,取P(2a,﹣b), ∴双曲线C:(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线的斜率为, ∴= ∴e==2+. 故答案为:2+. 三.解答题(共70分) 17.在平面直角坐标系xOy中,已知圆M:x2+y2﹣12x﹣14y+60=0.设圆N与x轴相切,与圆M外切,且圆心N在直线x=6上,求圆N的标准方程. 【考点】圆的标准方程. 【分析】设N(6,n),则圆N为:(x﹣6)2+(y﹣n)2=n2,n>0,从而得到|7﹣n|=|n|+5,由此能求出圆N的标准方程. 【解答】解:∵N在直线x=6上,∴设N(6,n), ∵圆N与x轴相切,∴圆N为:(x﹣6)2+(y﹣n)2=n2,n>0, 又圆N与圆M外切,圆M:x2+y2﹣12x﹣14y+60=0,即圆M:((x﹣6)2+(x﹣7)2=25, ∴|7﹣n|=|n|+5,解得n=1, ∴圆N的标准方程为(x﹣6)2+(y﹣1)2=1. 18.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AB=4,BC=CD=2,AA1=2,E、E1、F分别是棱AD、AA1、AB的中点. (1)证明:直线EE1∥平面FCC1; (2)求直线FC1与平面B1BCC1所成角的正弦值. 【考点】直线与平面所成的角;直线与平面平行的判定. 【分析】(Ⅰ)如图所示,取A1B1的中点M,连接MF,MC1.利用平行四边形的判定图性质定理可得:CF∥AD,于是CF∥平面ADD1A1,同理可得MF∥平面ADD1A1.因此平面CFMC1∥平面ADD1A1,即可证明EE1∥平面FCC1. (Ⅱ)取BC的中点P,连接FP,C1P.由FB=FC=2=BC,可得FP⊥BC,FP=.利用直棱柱与面面垂直的性质定理可得:FP⊥平面BCC1B1.因此∠FC1P是直线FC1与平面B1BCC1所成角.再利用直角三角形的边角关系即可得出. 【解答】(Ⅰ)证明:如图所示,取A1B1的中点M,连接MF,MC1. ∵AF,∴四边形AFCD是平行四边形,∴CF∥AD, 又CF⊄平面ADD1A1,AD⊂平面ADD1A1, ∴CF∥平面ADD1A1, 同理可得MF∥AA1.MF∥平面ADD1A1. 又MF∩CF=F. ∴平面CFMC1∥平面ADD1A1,又EE1⊂平面ADD1A1, ∴直线EE1∥平面FCC1. (Ⅱ)解:取BC的中点P,连接FP,C1P. ∵FB=FC=2=BC,∴FP⊥BC,FP=. ∵平面BCC1B1⊥平面ABCD,平面BCC1B1∩平面ABCD=BC, ∴FP⊥平面BCC1B1. ∴∠FC1P是直线FC1与平面B1BCC1所成角. 在RT△FCC1中,CF1=2. 在RT△FPC1中,sin∠FC1P===. 19.已知直线l在x轴和y轴上的截距相等,且与圆C:(x﹣2)2+(y﹣3)2=1相切,求直线l的方程. 【考点】圆的切线方程. 【分析】当直线过原点时斜率存在,设方程为y=kx,当直线不过原点时,设直线的方程为y=a﹣x,分别联立方程由△=0可得. 【解答】解:当直线过原点时斜率存在,设方程为y=kx, 联立直线与圆的方程,消去y可得(k2+1)x2﹣(4+6k)x+12=0, 由相切可得△=(4+6k)2﹣48(k2+1)=0,解得k=2±, ∴所求直线的方程为y=(2±)x,即; 当直线不过原点时,设直线的方程为y=a﹣x, 联立直线与圆的方程消去y可得2x2﹣(﹣1﹣a)x+a2﹣6a+11=0, 由相切可得△=(﹣1﹣a)2﹣8(a2﹣6a+11)=0,解得a=5, ∴所求直线的方程为或. 综上可得所求直线的方程为或或 20.直线l:y=x+m与椭圆C: +=1. (Ⅰ)当m=1时,求直线l截椭圆所得弦AB的长; (Ⅱ)若l与C交于A,B两点,且•=0,求出实数m的值. 【考点】直线与圆锥曲线的关系. 【分析】(Ⅰ)由直线l:y=x+1,代入椭圆方程,利用韦达定理与弦长公式,即可求得丨AB丨; (Ⅱ)将直线l:y=x+m,代入椭圆方程,由韦达定理可知:x1+x2=﹣m,x1x2=,由•=0,可得x1x2+y1y2=0,代入即可求得实数m的值. 【解答】解:(Ⅰ)题意可知:当m=1时,直线l:y=x+1, ∴, 消去y,整理得7x2+8x﹣8=0,设A(x1,y1),B(x2,y2), 则x1+x2=﹣,x1•x2=﹣, 由弦长公式丨AB丨=•=•=, (Ⅱ)将直线l:y=x+m,代入椭圆方程:, 消去y可得:7x2+8mx+4m2﹣12=0, 设A(Ax1,y1),B(x2,y2), 则x1+x2=﹣m,x1x2=, 则y1y2=(xx1+m)(x2+m)=, ∵•=0, ∴x1x2+y1y2=0,即+=0 求解可得:, ∴实数m的值±. 21.如图,边长为2的正方形ABCD中,点E在AB边上,点F在BC边上, (Ⅰ)若点E是AB的中点,点F是BC的中点,将△AED,△DCF分别沿DE,DF折起,使A,C两点重合于点A′.求证:A′D⊥EF. (Ⅱ)当BE=BF=BC时,求三棱锥A′﹣EFD的体积. 【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积. 【分析】(Ⅰ)由题设条件知:A'D⊥A'E,A'D⊥A'F,A'E∩A'F=A',由此能够证明A'D⊥面A'EF,从而得到A'D⊥EF; (Ⅱ)由题意求得A′F=A′E=,EF=,进一步求出△A′EF的面积,又A′D是三棱锥D﹣A′EF的高线,可以算出三棱锥D﹣A′EF的体积,即为三棱锥A′﹣DEF的体积. 【解答】(Ⅰ)证明:∵边长为2的正方形ABCD中,E、F是AB、BC的中点,将△AED、△DCF分别沿DE、DF折起,使AC两点重合于点A′, ∴A'D⊥A'E,A'D⊥A'F,A'E∩A'F=A', ∴A'D⊥面A'EF, ∵EF⊂面A'EF,∴A'D⊥EF; (Ⅱ)解:∵BE=BF=BC=,∴A′F=A′E=,EF=, 在△A′EF中,可得A′G=, ∴△A′EF的面积为, ∵A′D⊥平面A′EF. ∴A′D是三棱锥D﹣A′EF的底面A′EF上的高线, 因此,三棱锥A′﹣DEF的体积为: =. 22.已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,两准线间的距离为1. (Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)直线l过点P(0,2)且与椭圆相交于A、B两点,当△AOB面积取得最大值时,求直线l的方程. 【考点】椭圆的标准方程;直线的一般式方程;椭圆的应用. 【分析】(Ⅰ)先设出椭圆标准方程,根据题意可知b=c,根据准线方程求得c和a的关系,进而求得a,b和c,则椭圆方程可得. (Ⅱ)设出直线l的方程和A,B的坐标,进而把直线方程与椭圆方程联立,消去y,根据判别式大于0求得k的范围,根据韦达定理求得x1+x2,x1x2的表达式,表示出|AB|,求得原点到直线的距离,进而表示出三角形的面积,两边平方根据一元二次方程,建立关于S的不等式,求得S的最大值,进而求得k,则直线方程可得. 【解答】解:设椭圆方程为 (Ⅰ)由已知得⇒, ∴所求椭圆方程为8x2+16y2=1. (Ⅱ)由题意知直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2) 由,消去y得关于x的方程:(1+2k2)x2+8kx+6=0, 由直线l与椭圆相交于A、B两点, ∴△>0⇒64k2﹣24(1+2k2)>0 解得 又由韦达定理得 ∴= 原点O到直线l的距离 ∵. 对两边平方整理得:4S2k4+4(S2﹣4)k2+S2+24=0(*) ∵S≠0, 整理得: 又S>0,∴ 从而S△AOB的最大值为, 此时代入方程(*)得4k4﹣28k2+49=0∴ 所以,所求直线方程为:. 查看更多