数学卷·2018届河北省唐山一中高二上学期12月月考数学试卷（文科）（解析版）

数学卷·2018届河北省唐山一中高二上学期12月月考数学试卷（文科）（解析版）

全*品*高*考*网， 用后离不了！2016-2017学年河北省唐山一中高二（上）12月月考数学试卷（文科）‎ ‎　‎ 一．选择题（共12小题，每小题5分，计60分）‎ ‎1．一水平放置的平面图形的直观图如图所示，则此平面图形的形状是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎2．设函数（e为自然底数），则使f（x）＜1成立的一个充分不必要条件是（　　）‎ A．0＜x＜1 B．0＜x＜4 C．0＜x＜3 D．3＜x＜4‎ ‎3．设有直线m、n和平面α、β．下列四个命题中，正确的是（　　）‎ A．若m∥α，n∥α，则m∥n B．若m⊂α，n⊂α，m∥β，n∥β，则α∥β C．若α⊥β，m⊂α，则m⊥β D．若α⊥β，m⊥β，m⊈α，则m∥α ‎4．若直线2ax+by﹣2=0（a，b∈R+）平分圆x2+y2﹣2x﹣4y﹣6=0，则+的最小值是（　　）‎ A．1 B．5 C．4 D．3+2‎ ‎5．一个几何体的三视图如图所示，则这个几何体的体积为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎6．如图，正方形ACDE与等腰直角三角形ACB所在的平面互相垂直，且AC=BC=2，∠‎ ACB=90°，F，G分别是线段AE，BC的中点，则AD与GF所成的角的余弦值为（　　）‎ A． B．﹣ C． D．﹣‎ ‎7．已知F1、F2是椭圆的两个焦点，若椭圆上存在点P使，则|PF1|•|PF2|=（　　）‎ A．b2 B．2b2 C．2b D．b ‎8．如图，在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中，底面是边长为1的正方形，若∠A1AB=∠A1AD=60°，且A1A=3，则A1C的长为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎9．下列四个结论：‎ ‎①若x＞0，则x＞sinx恒成立；‎ ‎②命题“若x﹣sinx=0则x=0”的逆命题为“若x≠0则x﹣sinx≠0”；‎ ‎③“命题p或q为真”是“命题p且q为真”的充分不必要条件；‎ ‎④命题“∀x∈R，x﹣lnx＞0”的否定是“∃x0∈R，x0﹣lnx0≤0”．‎ 其中正确结论的个数是（　　）‎ A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 ‎10．如图，已知双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的左右焦点分别为F1，F2，|F1F2|=4，P是双曲线右支上一点，直线PF2交y轴于点A，△AF1P的内切圆切边PF1于点Q，若|PQ|=1，则双曲线的渐近线方程为（　　）‎ A．y=±x B．y=±3x C．y=±x D．y=±x ‎11．已知球的直径SC=2，A，B是该球球面上的两点，AB=1，∠ASC=∠BSC=30°，则棱锥S﹣ABC的体积为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎12．如图，在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，E是的AA1中点，P为地面ABCD内一动点，设PD1、PE与地面ABCD所成的角分别为θ1、θ2（θ1、θ2均不为0），若θ1=θ2，则动点P的轨迹为哪种曲线的一部分（　　）‎ A．直线 B．圆 C．椭圆 D．抛物线 ‎　‎ 二．填空题（共4小题，每题5分，计20分）‎ ‎13．曲线y=1+与直线y=k（x﹣2）+4有两个交点，则实数k的取值范围是　　．‎ ‎14．已知三棱锥D﹣ABC中，AB=BC=1，AD=2，BD=，AC=，BC⊥AD，则三棱锥的外接球的表面积为　　．‎ ‎15．若点F为抛物线y2=4x的焦点，A，B，C为抛物线上三点，O为坐标原点，若F是△ABC的重心，△OFA，△OFB，△OFC的面积分别为S1，S2，S3，则S12+S22+S32=　　．‎ ‎16．如图，正方体ABCD﹣A1B1C1D1，则下列四个命题：‎ ‎①P在直线BC1上运动时，三棱锥A﹣D1PC的体积不变；‎ ‎②P在直线BC1上运动时，直线AP与平面ACD1所成角的大小不变；‎ ‎③P在直线BC1上运动时，二面角P﹣AD1C的大小不变；‎ ‎④M是平面A1B1C1D1上到点D和C1距离相等的点，则M点的轨迹是过D1点的直线 其中真命题的个数是　　．‎ ‎　‎ 三．解答题（共6小题）‎ ‎17．命题p：直线y=kx+3与圆x2+y2=1相交于A，B两点；命题q：曲线﹣=1表示焦点在y轴上的双曲线，若p∧q为真命题，求实数k的取值范围．‎ ‎18．已知圆x2+y2=4上一定点A（2，0），B（1，1）为圆内一点，P，Q为圆上的动点．‎ ‎（1）求线段AP中点的轨迹方程；‎ ‎（2）若∠PBQ=90°，求线段PQ中点的轨迹方程．‎ ‎19．已知三棱柱ABC﹣A1B1C1，底面三角形ABC为正三角形，侧棱AA1⊥底面ABC，AB=2，AA1=4，E为AA1的中点，F为BC的中点 ‎（1）求证：直线AF∥平面BEC1‎ ‎（2）求A到平面BEC1的距离．‎ ‎20．如图，三角形ABC和梯形ACEF所在的平面互相垂直，AB⊥BC，AF⊥AC，AF2CE，G是线段BF上一点，AB=AF=BC=2．‎ ‎（Ⅰ）当GB=GF时，求证：EG∥平面ABC；‎ ‎（Ⅱ）求二面角E﹣BF﹣A的余弦值；‎ ‎（Ⅲ）是否存在点G满足BF⊥平面AEG？并说明理由．‎ ‎21．已知圆O：x2+y2=4，点A（，0），以线段AB为直径的圆内切于圆O，记点B的轨迹为Γ．‎ ‎（Ⅰ）求曲线Γ的方程；‎ ‎（Ⅱ）直线AB交圆O于C，D两点，当B为CD的中点时，求直线AB的方程．‎ ‎22．已知抛物线C：x2=4y，过焦点F的直线l与抛物线交于A，B两点（A在第一象限）．‎ ‎（Ⅰ）当S△OFA=2S△OFB时，求直线l的方程；‎ ‎（Ⅱ）过点A（2t，t2）作抛物线C的切线l1与圆x2+（y+1）2=1交于不同的两点M，N，设F到l1的距离为d，求的取值范围．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年河北省唐山一中高二（上）12月月考数学试卷（文科）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一．选择题（共12小题，每小题5分，计60分）‎ ‎1．一水平放置的平面图形的直观图如图所示，则此平面图形的形状是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】平面图形的直观图．‎ ‎【分析】本选择题，可以用选择题的特殊方法来解，观察直观图右边的边与纵轴平行，与x轴垂直，这样只有C符合题意，从而得出正确答案．‎ ‎【解答】解：根据平面图形水平放置的直观图可知，‎ 右边的边与纵轴平行，与x轴垂直，这样此平面图形中有一个内角是直角，只有C符合题意，‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎2．设函数（e为自然底数），则使f（x）＜1成立的一个充分不必要条件是（　　）‎ A．0＜x＜1 B．0＜x＜4 C．0＜x＜3 D．3＜x＜4‎ ‎【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断．‎ ‎【分析】由f（x）＜1，可得x2﹣3x＜0，解得x范围，即可判断出结论．‎ ‎【解答】解：由f（x）＜1，可得x2﹣3x＜0，解得0＜x＜3，‎ 可得：0＜x＜1是使f（x）＜1成立的一个充分不必要条件．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎3．设有直线m、n和平面α、β．下列四个命题中，正确的是（　　）‎ A．若m∥α，n∥α，则m∥n B．若m⊂α，n⊂α，m∥β，n∥β，则α∥β C．若α⊥β，m⊂α，则m⊥β D．若α⊥β，m⊥β，m⊈α，则m∥α ‎【考点】命题的真假判断与应用；直线与平面平行的判定．‎ ‎【分析】由题意设有直线m、n和平面α、β，在此背景下对四个选项逐一判断找出正确选项，A选项可由线线平行的条件作出判断，B选项可由面面平行的条件作出判断，C选项可由线面垂直的条件作出判断，D选项可由线面平行的条件作出判断．‎ ‎【解答】解：当两条直线同时与一个平面平行时，两条直线之间的关系不能确定，故A不正确，‎ B选项再加上两条直线相交的条件，可以判断面与面平行，故B不正确，‎ C选项再加上m垂直于两个平面的交线，得到线面垂直，故C不正确，‎ D选项中由α⊥β，m⊥β，m⊈α，可得m∥α，故是正确命题 故选D ‎　‎ ‎4．若直线2ax+by﹣2=0（a，b∈R+）平分圆x2+y2﹣2x﹣4y﹣6=0，则+的最小值是（　　）‎ A．1 B．5 C．4 D．3+2‎ ‎【考点】直线与圆的位置关系．‎ ‎【分析】求出圆心，根据直线平分圆，得到直线过圆心，得到a，b的关系，利用基本不等式即可得到结论．‎ ‎【解答】解：圆的标准方程为（x﹣1）2+（y﹣2）2=11，‎ 即圆心为（1，2），‎ ‎∵直线2ax+by﹣2=0（a，b∈R+）平分圆x2+y2﹣2x﹣4y﹣6=0，‎ ‎∴直线过圆心，‎ 即2a+2b﹣2=0，‎ ‎∴a+b=1，‎ 则+=（+）（a+b）=2+1+，‎ 当且仅当，即a=时取等号，‎ 故+的最小值是3+，‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎5．一个几何体的三视图如图所示，则这个几何体的体积为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】由三视图求面积、体积．‎ ‎【分析】这个几何体由半个圆锥与一个四棱锥组合而成，从而求两个体积之和即可．‎ ‎【解答】解：这个几何体由半个圆锥与一个四棱锥组合而成，‎ 半个圆锥的体积为××π×1×=；‎ 四棱锥的体积为×2×2×=；‎ 故这个几何体的体积V=；‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎6．如图，正方形ACDE与等腰直角三角形ACB所在的平面互相垂直，且AC=BC=2，∠ACB=90°，F，G分别是线段AE，BC的中点，则AD与GF所成的角的余弦值为（　　）‎ A． B．﹣ C． D．﹣‎ ‎【考点】异面直线及其所成的角．‎ ‎【分析】根据题意，建立空间直角坐标系，可得向量=（0，﹣2，2），=（﹣1，2，1），利用空间向量的夹角公式加以计算，即可得到异面直线AD与FG所成的角的余弦值．‎ ‎【解答】解：根据题意，分别以CB、CA、CD所在直线为x轴、y轴、z轴，建立空间直角坐标系，如图所示 可得A（0，2，0），D（0，0，2），G（1，0，0），F（0，2，1），‎ ‎∴=（0，﹣2，2），=（﹣1，2，1），‎ 设AD与FG所成的角大小为α，则 cosα=|cos＜，＞|==，‎ 即AD与FG所成的角的余弦值为．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎7．已知F1、F2是椭圆的两个焦点，若椭圆上存在点P使，则|PF1|•|PF2|=（　　）‎ A．b2 B．2b2 C．2b D．b ‎【考点】椭圆的简单性质．‎ ‎【分析】由F1、F2是椭圆的两个焦点，椭圆上存在点P，使，PF1⊥PF2，知=|PF1|•|PF2|=b2，由此能求出结果．‎ ‎【解答】解：∵F1、F2是椭圆的两个焦点，‎ 椭圆上存在点P，使，‎ ‎∴PF1⊥PF2，‎ ‎∴=|PF1|•|PF2|=b2tan=b2，‎ ‎∴|PF1|•|PF2|=2b2．‎ 故选B．‎ ‎　‎ ‎8．如图，在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中，底面是边长为1的正方形，若∠A1AB=∠A1AD=60°，且A1A=3，则A1C的长为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】棱柱的结构特征．‎ ‎【分析】用空间向量解答．‎ ‎【解答】解：∵=+﹣；‎ ‎∴2=（+﹣）2；‎ 即2=•+•﹣•+•+•﹣•﹣（•+•﹣•）‎ ‎=1+0﹣3×1×cos60°+0+1﹣3×1×cos60°﹣（3×1×cos60°+3×1×cos60°﹣9）；‎ ‎=1﹣+1﹣﹣+9=5，‎ ‎∴A1C=．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎9．下列四个结论：‎ ‎①若x＞0，则x＞sinx恒成立；‎ ‎②命题“若x﹣sinx=0则x=0”的逆命题为“若x≠0则x﹣sinx≠0”；‎ ‎③“命题p或q为真”是“命题p且q为真”的充分不必要条件；‎ ‎④命题“∀x∈R，x﹣lnx＞0”的否定是“∃x0∈R，x0﹣lnx0≤0”．‎ 其中正确结论的个数是（　　）‎ A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 ‎【考点】命题的真假判断与应用．‎ ‎【分析】令f（x）=x﹣sinx，利用导数分析其单调性，可判断①；写出原命题的逆命题，可判断②；根据充要条件的定义，可判断③；写出原命题的否定，可判断④．‎ ‎【解答】解：令f（x）=x﹣sinx，则f′（x）=1﹣cosx≥0恒成立，‎ 故f（x）=x﹣sinx在R上为增函数，故x＞0时，f（x）＞f（0）=0，‎ 即x＞sinx恒成立，故①正确；‎ 命题“若x﹣sinx=0，则x=0”的逆命题为“若x=0，则x﹣sinx=0”，故②错误；‎ ‎“命题p或q为真”时，“命题p且q为真”不一定成立，‎ ‎“命题p且q为真”时，“命题p或q为真”成立，‎ 故“命题p或q为真”是“命题p且q为真”的必要不充分条件，故③错误；‎ ‎④命题“∀x∈R，x﹣lnx＞0”的否定是“∃x0∈R，x0﹣lnx0≤0”，故正确．‎ 其中正确结论的个数是2个，‎ 故选：B ‎　‎ ‎10．如图，已知双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的左右焦点分别为F1，F2，|F1F2|=4，P是双曲线右支上一点，直线PF2交y轴于点A，△AF1P的内切圆切边PF1于点Q，若|PQ|=1，则双曲线的渐近线方程为（　　）‎ A．y=±x B．y=±3x C．y=±x D．y=±x ‎【考点】双曲线的简单性质．‎ ‎【分析】设内切圆与AP切于点M，与AF1切于点N，|PF1|=m，|QF1|=n，由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a，即有m﹣（n﹣1）=2a，①运用对称性和切线的性质可得m﹣1=n，②，可得a=1，再由c=2，可得b，结合渐近线方程即可得到．‎ ‎【解答】解：设内切圆与AP切于点M，与AF1切于点N，‎ ‎|PF1|=m，|QF1|=n，‎ 由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a，即有m﹣（n﹣1）=2a，①‎ 由切线的性质可得|AM|=|AN|，|NF1|=|QF1|=n，|MP|=|PQ|=1，‎ ‎|MF2|=|NF1|=n，‎ 即有m﹣1=n，②‎ 由①②解得a=1，‎ 由|F1F2|=4，则c=2，‎ b==，‎ 由双曲线﹣=1的渐近线方程为y=±x，‎ 即有渐近线方程为y=x．‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎11．已知球的直径SC=2，A，B是该球球面上的两点，AB=1，∠ASC=∠BSC=30°，则棱锥S﹣ABC的体积为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积；球内接多面体．‎ ‎【分析】取SC的中点D，则D为球心，过A做AE⊥SC与E，连接BE，则BE⊥SC，∠BED=60°，棱锥S﹣ABC的体积：VS﹣ABC=VS﹣ABE+VC﹣ABE=，由此能求出结果．‎ ‎【解答】解：取SC的中点D，则D为球心，‎ 则AD=BD=DS=1，∠ASC=∠BSC=∠SBD=30°，△ASC≌△BSC，‎ 过A做AE⊥SC与E，连接BE，则BE⊥SC，∠BED=60°，‎ 在△BDE中，DE=BDcos∠BED=，‎ BE=BDsin∠BED=，‎ ‎∴==，‎ 故三棱锥S﹣ABC的体积等于棱锥S﹣ABE和棱锥C﹣ABE的体积之和，‎ 即棱锥S﹣ABC的体积：‎ VS﹣ABC=VS﹣ABE+VC﹣ABE ‎=‎ ‎===．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎12．如图，在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，E是的AA1中点，P为地面ABCD内一动点，设PD1、PE与地面ABCD所成的角分别为θ1、θ2（θ1、θ2均不为0），若θ1=θ2，则动点P的轨迹为哪种曲线的一部分（　　）‎ A．直线 B．圆 C．椭圆 D．抛物线 ‎【考点】平面与圆柱面的截线．‎ ‎【分析】通过建系如图，利用cosθ1=cosθ2，结合平面向量数量积的运算计算即得结论．‎ ‎【解答】解：建系如图，设正方体的边长为1，则E（2，0，1），D1（0，0，2），‎ 设P（x，y，0），则=（2﹣x，﹣y，1），=（﹣x，﹣y，2），‎ ‎∵θ1=θ2， =（0，0，1），‎ ‎∴cosθ1=cosθ2，即=，‎ 代入数据，得： =，‎ 整理得：x2+y2﹣x+=0，‎ 变形，得： +y2=，‎ 即动点P的轨迹为圆的一部分，‎ 故选：B．‎ ‎　‎ 二．填空题（共4小题，每题5分，计20分）‎ ‎13．曲线y=1+与直线y=k（x﹣2）+4有两个交点，则实数k的取值范围是　　．‎ ‎【考点】直线与圆相交的性质．‎ ‎【分析】先确定曲线的性质，然后结合图形确定临界状态，结合直线与圆相交的性质，可解得k的取值范围．‎ ‎【解答】解：可化为x2+（y﹣1）2=4，y≥1，所以曲线为以（0，1）为圆心，2为半径的圆y≥1的部分．‎ 直线y=k（x﹣2）+4过定点p（2，4），由图知，当直线经过A（﹣2，1）点时恰与曲线有两个交点，顺时针旋转到与曲线相切时交点变为一个．‎ 且kAP==，由直线与圆相切得d==2，解得k=‎ 则实数k的取值范围为 故答案为：‎ ‎　‎ ‎14．已知三棱锥D﹣ABC中，AB=BC=1，AD=2，BD=，AC=，BC⊥AD，则三棱锥的外接球的表面积为　6π　．‎ ‎【考点】球的体积和表面积；球内接多面体．‎ ‎【分析】根据勾股定理可判断AD⊥AB，AB⊥BC，从而可得三棱锥的各个面都为直角三角形，求出三棱锥的外接球的直径，即可求出三棱锥的外接球的表面积．‎ ‎【解答】解：解：如图：∵AD=2，AB=1，BD=，满足AD2+AB2=SD2‎ ‎∴AD⊥AB，又AD⊥BC，BC∩AB=B，‎ ‎∴AD⊥平面ABC，‎ ‎∵AB=BC=1，AC=，‎ ‎∴AB⊥BC，‎ ‎∴BC⊥平面DAB，‎ ‎∴CD是三棱锥的外接球的直径，‎ ‎∵AD=2，AC=，‎ ‎∴CD=，‎ ‎∴三棱锥的外接球的表面积为4π（）2=6π．‎ 故答案为：6π，‎ ‎　‎ ‎15．若点F为抛物线y2=4x的焦点，A，B，C为抛物线上三点，O为坐标原点，若F是△ABC的重心，△OFA，△OFB，△OFC的面积分别为S1，S2，S3，则S12+S22+S32=　3　．‎ ‎【考点】抛物线的简单性质．‎ ‎【分析】确定抛物线y2=4x的焦点F的坐标，求出S12+S22+S32，利用点F是△ABC的重心，即可求得结论．‎ ‎【解答】解：设A、B、C三点的坐标分别为（x1，y1），（x2，y2），（x3，y3），则 ‎∵抛物线y2=4x的焦点F的坐标为（1，0），‎ ‎∴S1=|y1|，S2=|y2|，S3=|y3|，‎ ‎∴S12+S22+S32=（y12+y22+y32）=x1+x2+x3，‎ ‎∵点F是△ABC的重心，‎ ‎∴x1+x2+x3=3，‎ ‎∴S12+S22+S32=3，‎ 故答案为：3‎ ‎　‎ ‎16．如图，正方体ABCD﹣A1B1C1D1，则下列四个命题：‎ ‎①P在直线BC1上运动时，三棱锥A﹣D1PC的体积不变；‎ ‎②P在直线BC1上运动时，直线AP与平面ACD1所成角的大小不变；‎ ‎③P在直线BC1上运动时，二面角P﹣AD1C的大小不变；‎ ‎④M是平面A1B1C1D1上到点D和C1距离相等的点，则M点的轨迹是过D1点的直线 其中真命题的个数是　3　．‎ ‎【考点】命题的真假判断与应用．‎ ‎【分析】①，易知BC1∥平面AD1，BC1上任意一点到平面AD1C的距离相等，三棱锥A﹣D1PC的体积不变，可判断①；‎ ‎②，当P在直线BC1上运动时，直线AB与平面ACD1所成角和直线AC1与平面ACD1所成角不相等，可判断②．‎ ‎③，当P在直线BC1上运动时，易知AP的轨迹是平面PAD1，可判断③．‎ ‎④，平面A1B1C1D1上的直线D1A1，符合题意，可判断④．‎ ‎【解答】解：①∵BC1∥AD1，BC1⊄平面AD1C，AD1⊂平面AD1C，‎ ‎∴BC1∥平面AD1C，BC1上任意一点到平面AD1C的距离相等，‎ ‎∴==，为定值，即点P在直线BC1上运动时，三棱锥A﹣D1PC的体积不变，故①正确；‎ ‎②P在直线BC1上运动时，直线AB与平面ACD1所成角和直线AC1与平面ACD1所成角不相等，故②不正确．‎ ‎③当P在直线BC1上运动时，AP的轨迹是平面ABC1，即平面PAD1，即二面角P﹣AD1﹣C的大小不受影响，故③正确．‎ ‎④∵M是平面A1B1C1D1上到点D和C1距离相等的点，而DD1=C1D1，‎ ‎∴M点的轨迹是直线D1A1，故④正确．‎ 综上所述，真命题为①③④，共3个，‎ 故答案为：3．‎ ‎　‎ 三．解答题（共6小题）‎ ‎17．命题p：直线y=kx+3与圆x2+y2=1相交于A，B两点；命题q：曲线﹣=1表示焦点在y轴上的双曲线，若p∧q为真命题，求实数k的取值范围．‎ ‎【考点】复合命题的真假．‎ ‎【分析】命题p：直线y=kx+3与圆x2+y2=1相交于A，B两点，可得圆心到直线的距离，解得k范围．命题q：曲线﹣=1表示焦在y轴上的双曲线，可得，解得k范围．由于p∧q为真命题，可得p，q均为真命题，即可得出．‎ ‎【解答】解：∵命题p：直线y=kx+3与圆x2+y2=1相交于A，B两点，‎ ‎∴圆心到直线的距离，∴，‎ ‎∵命题q：曲线﹣=1表示焦在y轴上的双曲线，‎ ‎∴，解得k＜0，‎ ‎∵p∧q为真命题，∴p，q均为真命题，‎ ‎∴，‎ 解得k＜﹣2．‎ ‎　‎ ‎18．已知圆x2+y2=4上一定点A（2，0），B（1，1）为圆内一点，P，Q为圆上的动点．‎ ‎（1）求线段AP中点的轨迹方程；‎ ‎（2）若∠PBQ=90°，求线段PQ中点的轨迹方程．‎ ‎【考点】轨迹方程．‎ ‎【分析】（1）设出AP的中点坐标，利用中点坐标公式求出P的坐标，据P在圆上，将P坐标代入圆方程，求出中点的轨迹方程．‎ ‎（2）利用直角三角形的中线等于斜边长的一半得到|PN|=|BN|，利用圆心与弦中点连线垂直弦，利用勾股定理得到 ‎|OP|2=|ON|2+|PN|2，利用两点距离公式求出动点的轨迹方程．‎ ‎【解答】解：（1）设AP中点为M（x，y），‎ 由中点坐标公式可知，P点坐标为（2x﹣2，2y）‎ ‎∵P点在圆x2+y2=4上，∴（2x﹣2）2+（2y）2=4．‎ 故线段AP中点的轨迹方程为（x﹣1）2+y2=1．‎ ‎（2）设PQ的中点为N（x，y），‎ 在Rt△PBQ中，|PN|=|BN|，‎ 设O为坐标原点，则ON⊥PQ，‎ 所以|OP|2=|ON|2+|PN|2=|ON|2+|BN|2，‎ 所以x2+y2+（x﹣1）2+（y﹣1）2=4．‎ 故线段PQ中点的轨迹方程为x2+y2﹣x﹣y﹣1=0．‎ ‎　‎ ‎19．已知三棱柱ABC﹣A1B1C1，底面三角形ABC为正三角形，侧棱AA1⊥‎ 底面ABC，AB=2，AA1=4，E为AA1的中点，F为BC的中点 ‎（1）求证：直线AF∥平面BEC1‎ ‎（2）求A到平面BEC1的距离．‎ ‎【考点】点、线、面间的距离计算；直线与平面平行的判定．‎ ‎【分析】（1）取BC1的中点H，连接HE、HF，利用三角形中位线定理和棱柱的性质证出四边形AFHE为平行四边形，从而得到AF∥HE，结合线面平行判定定理即可证出直线AF∥平面BEC1；‎ ‎（2）由VA﹣BEC1=VC1﹣BEC利用等体积法建立关系式，根据正三棱柱ABC﹣A1B1C1的性质，结合题中数据算出△BEC1和△ABE的面积，以及C1到平面AA1B1B的距离，代入前面的等式即可解出A到平面BEC1的距离．‎ ‎【解答】解：（1）取BC1的中点H，连接HE、HF，‎ 则△BCC1中，HF∥CC1且HF=CC1‎ 又∵平行四边形AA1C1C中，AE∥CC1且AE=CC1‎ ‎∴AE∥HF且AE=HF，可得四边形AFHE为平行四边形，‎ ‎∴AF∥HE，‎ ‎∵AF⊄平面REC1，HE⊂平面REC1‎ ‎∴AF∥平面REC1．…‎ ‎（2）等边△ABC中，高AF==，所以EH=AF=‎ 由三棱柱ABC﹣A1B1C1是正三棱柱，得C1到平面AA1B1B的距离等于 ‎∵Rt△A1C1E≌Rt△ABE，∴EC1=EB，得EH⊥BC1‎ 可得S△=BC1•EH=××=，‎ 而S△ABE=AB×BE=2‎ 由等体积法得VA﹣BEC1=VC1﹣BEC，‎ ‎∴S△×d=S△ABE×，（d为点A到平面BEC1的距离）‎ 即××d=×2×，解之得d=‎ ‎∴点A到平面BEC1的距离等于．…‎ ‎　‎ ‎20．如图，三角形ABC和梯形ACEF所在的平面互相垂直，AB⊥BC，AF⊥AC，AF2CE，G是线段BF上一点，AB=AF=BC=2．‎ ‎（Ⅰ）当GB=GF时，求证：EG∥平面ABC；‎ ‎（Ⅱ）求二面角E﹣BF﹣A的余弦值；‎ ‎（Ⅲ）是否存在点G满足BF⊥平面AEG？并说明理由．‎ ‎【考点】用空间向量求平面间的夹角；直线与平面平行的判定；直线与平面垂直的判定．‎ ‎【分析】（Ⅰ）当GB=GF时，根据线面平行的判定定理即可证明EG∥平面ABC；‎ ‎（Ⅱ）建立空间直角坐标系，利用向量法即可求二面角E﹣BF﹣A的余弦值；‎ ‎（Ⅲ）根据线面垂直的判定定理和性质定理，建立条件关系即可得到结论．‎ ‎【解答】解：（Ⅰ）取AB中点D，连接GD，CD，‎ 又GB=GF，所以．‎ 因为，所以，四边形GDCE是平行四边形，‎ 所以CD∥EG 因为EG⊄平面ABC，CD⊂平面ABC 所以EG∥平面ABC．‎ ‎（Ⅱ）因为平面ABC⊥平面ACEF，平面ABC∩平面ACEF=AC，‎ 且AF⊥AC，所以AF⊥平面ABC，‎ 所以AF⊥AB，AF⊥BC 因为BC⊥AB，所以BC⊥平面ABF．‎ 如图，以A为原点，建立空间直角坐标系A﹣xyz．‎ 则F（0，0，2），B（2，0，0），C（2，2，0），E（2，2，1），是平面ABF的一个法向量．‎ 设平面BEF的法向量n=（x，y，z），则，即 令y=1，则z=﹣2，x=﹣2，所以n=（﹣2，1，﹣2），所以，‎ 由题知二面角E﹣BF﹣A为钝角，所以二面角E﹣BF﹣A的余弦值为．‎ ‎（Ⅲ）因为，所以BF与AE不垂直，‎ 所以不存在点G满足BF⊥平面AEG．‎ ‎　‎ ‎21．已知圆O：x2+y2=4，点A（，0），以线段AB为直径的圆内切于圆O，记点B的轨迹为Γ．‎ ‎（Ⅰ）求曲线Γ的方程；‎ ‎（Ⅱ）直线AB交圆O于C，D两点，当B为CD的中点时，求直线AB的方程．‎ ‎【考点】轨迹方程；直线与圆锥曲线的关系．‎ ‎【分析】（Ⅰ）设AB的中点为M，切点为N，连OM，MN，通过|OM|+|MN|=|ON|=2，推出|OM|+|MN|=2．说明点B的轨迹是以A′，A为焦点，长轴长为4的椭圆．然后求解曲线Γ的方程．‎ ‎（Ⅱ）推出OB⊥CD，设B（x0，y0），然后利用直线与椭圆方程联立求出B的坐标，即可求解直线AB的方程．‎ ‎【解答】解：（Ⅰ）设AB的中点为M，切点为N，连OM，MN，则|OM|+|MN|=|ON|=2，取A关于y轴的对称点A′，连A′B，‎ 故|A′B|+|AB|=2（|OM|+|MN|）=4．‎ 所以点B的轨迹是以A′，A为焦点，长轴长为4的椭圆．‎ 其中，a=2，c=，b=1，则曲线Γ的方程为+y2=1． ‎ ‎（Ⅱ）因为B为CD的中点，所以OB⊥CD，‎ 则⊥．设B（x0，y0），‎ 则x0（x0﹣）+y=0． ‎ 又+y=1 ‎ 解得x0=，y0=±．‎ 则kOB=±，kAB=∓，‎ 则直线AB的方程为y=±（x﹣），‎ 即x﹣y﹣=0或x+y﹣=0．‎ ‎　‎ ‎22．已知抛物线C：x2=4y，过焦点F的直线l与抛物线交于A，B两点（A在第一象限）．‎ ‎（Ⅰ）当S△OFA=2S△OFB时，求直线l的方程；‎ ‎（Ⅱ）过点A（2t，t2）作抛物线C的切线l1与圆x2+（y+1）2=1交于不同的两点M，N，设F到l1的距离为d，求的取值范围．‎ ‎【考点】抛物线的简单性质．‎ ‎【分析】（1）由S△OFA=2S△OFB，可得|AF|=2|FB|．设A，B，利用，解出即可；‎ ‎（2）由于，因此y′=，可得切线l1的方程为y﹣t2=t（x﹣2t），圆心（0，﹣1）到l1的距离为d1=，且d1＜1，故0＜t2＜3．则|MN|=2=2|t|，点F到l1的距离d=， =‎ ‎，通过换元利用基本不等式的性质即可得出．‎ ‎【解答】解：（1）∵S△OFA=2S△OFB，∴|AF|=2|FB|．‎ 设A，B，则，‎ 故=2，‎ ‎∴A．‎ 因此直线l的方程为．‎ ‎（2）由于，因此y′=，‎ 故切线l1的方程为y﹣t2=t（x﹣2t），‎ 化简得tx﹣y﹣t2=0，‎ 则圆心（0，﹣1）到l1的距离为d1=，且d1＜1，故0＜t2＜3．‎ 则|MN|=2=，‎ 则点F到l1的距离d=，‎ 则=，‎ 令z==﹣1+=﹣1+，（m=5t2+1∈（1，16）．‎ 则z=﹣1+，‎ 故∈．‎ ‎　‎