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文档介绍
数学卷·2018届重庆市万州二中高二上学期期中数学试卷(文科)(解析版)
2016-2017学年重庆市万州二中高二(上)期中数学试卷(文科) 一、选择题:本大题共12个小题,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.圆C:x2+y2﹣2x+2y﹣2=0的圆心坐标为( ) A.(1,1) B.(1,﹣1) C.(﹣1,﹣1) D.(﹣1,1) 2.一个简单几何体的主视图、俯视图如图所示,则其左视图不可能为( ) A.正方形 B.圆 C.等腰三角形 D.直角梯形 3.若直线l1:2x+(m+1)y+4=0与直线l2:mx+3y﹣2=0平行,则m的值为( ) A.﹣2 B.﹣3 C.2或﹣3 D.﹣2或﹣3 4.直线l:x+y﹣4=0与圆C:x2+y2=4的位置关系是( ) A.相离 B.相切 C.相交不过圆心 D.相交且过圆心 5.某几何体的三视图如图所示,则其表面积为( ) A.2π B.3π C.4π D.5π 6.长方体的三个相邻面的面积分别是2,3,6,这个长方体的顶点都在同一个球面上,则这个球的表面积为( ) A. B.56π C.14π D.16π 7.直线l过点A(1,2),在x轴上的截距取值范围是(﹣3,3),其斜率取值范围是( ) A.﹣1 B.k>1或k C.k或k<1 D.k或k<﹣1 8.圆O1:x2+y2﹣2x=0和圆O2:x2+y2﹣4y=0的公共弦长为( ) A. B. C.3 D. 9.已知三棱锥 S﹣ABC的所有顶点都在球O的球面上,SA⊥平面ABC,SA=2,AB=1,AC=2,∠BAC=60°,则球O的体积为( ) A.4π B. C. D.12π 10.圆x2+y2+2x+4y﹣3=0上到直线x+y+1=0的距离为的点有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 11.如图所示,在四边形ABCD中,AB=AD=CD=1,BD=,BD⊥CD.将四边形ABCD沿对角线BD折成四面体A'﹣BCD,使平面A'BD⊥平面BCD,则下列结论正确的是( ) A.A'C⊥BD B.四面体 A'﹣BCD的体积为 C.CA'与平面 A'BD所成的角为 30° D.∠BA'C=90° 12.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积的最大值为( ) A. B. C. D. 二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上) 13.已知 a,b,c是两两不等的实数,点 P(b,b+c),点Q(a,c+a),则直线 PQ的倾斜角为 . 14.已知几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为 . 15.一个球与正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切,已知这个球的体积为36π,那么该三棱柱的体积是 . 16.如果实数x,y满足等式(x﹣2)2+y2=1,那么的取值范围是 . 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.设直线l的方程为(a+1)x+y+2﹣a=0(a∈R). (1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程; (2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围. 18.已知函数y=x2﹣4x+3与x轴交于M、N两点,与y轴交于点P,圆心为C的圆恰好经过M、N、P三点. (1)求圆C的方程; (2)若圆C与直线x﹣y+n=0交于A、B两点,且线段|AB|=4,求n的值. 19.如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱垂直底面,∠ACB=90°,AC=BC=AA1,D是棱AA1的中点. (Ⅰ)证明:平面BDC1⊥平面BDC (Ⅱ)平面BDC1分此棱柱为两部分,求这两部分体积的比. 20.如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,B1C的中点为O,且AO⊥平面BB1C1C. (1)证明:B1C⊥AB; (2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,BC=1,求三棱柱ABC﹣A1B1C1的高. 21.已知圆O:x2+y2=2,直线l:y=kx﹣2. (1)若直线l与圆O交于不同的两点A,B,当∠AOB=时,求k的值. (2)若,P是直线l上的动点,过P作圆O的两条切线PC、PD,切点为C、D,探究:直线CD是否过定点; (3)若EF、GH为圆O:x2+y2=2的两条相互垂直的弦,垂足为M(1,),求四边形EGFH的面积的最大值. 22.设一直线l经过点(﹣1,1),此直线被两平行直线l1:x+2y﹣1=0和l2:x+2y﹣3=0所截得线段的中点在直线x﹣y﹣1=0上,求直线 l的方程. 2016-2017学年重庆市万州二中高二(上)期中数学试卷(文科) 参考答案与试题解析 一、选择题:本大题共12个小题,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.圆C:x2+y2﹣2x+2y﹣2=0的圆心坐标为( ) A.(1,1) B.(1,﹣1) C.(﹣1,﹣1) D.(﹣1,1) 【考点】圆的一般方程. 【分析】圆x2+y2+Dx+Ey+F=0的圆心(﹣,﹣),由此能求出结果. 【解答】解:∵圆x2+y2+Dx+Ey+F=0的圆心(﹣,﹣), ∴圆x2+y2﹣2x+2y﹣2=0的圆心坐标为:(1,﹣1). 故选:B. 2.一个简单几何体的主视图、俯视图如图所示,则其左视图不可能为( ) A.正方形 B.圆 C.等腰三角形 D.直角梯形 【考点】由三视图求面积、体积. 【分析】分别令几何体为正四棱柱,圆柱和底面为等腰直角三角形的三棱柱,可判断A,B,C的真假,令底面是直角梯形,结合三视图的定义,可判断正视图和俯视图中有一个应该是矩形中有一条实线(或虚线)的情况,可判断D的真假. 【解答】解:如果该几何体是一个正四棱柱,则其左视图必为正方形,故A错误 如果该几何体是一个圆柱,则其左视图必为圆,故B错误 如果该几何体是一个底面为等腰直角三角形的三棱柱,则其左视图必为等腰三角形形,故C错误 如果该几何体的左视图为直角梯形,则其正视图和俯视图中有一个矩形中应该有一条实线(或虚线),故D正确 故选D 3.若直线l1:2x+(m+1)y+4=0与直线l2:mx+3y﹣2=0平行,则m的值为( ) A.﹣2 B.﹣3 C.2或﹣3 D.﹣2或﹣3 【考点】两条直线平行的判定. 【分析】根据两直线平行,且直线l2的斜率存在,故它们的斜率相等,解方程求得m的值. 【解答】解:∵直线l1:2x+(m+1)y+4=0与直线l2:mx+3y﹣2=0平行,∴=, 解得m=2或﹣3, 故选 C. 4.直线l:x+y﹣4=0与圆C:x2+y2=4的位置关系是( ) A.相离 B.相切 C.相交不过圆心 D.相交且过圆心 【考点】直线与圆的位置关系. 【分析】由圆C的方程求出圆心坐标和半径,由条件和点到直线的距离公式,求出圆C到直线l的距离,可得到答案. 【解答】解:由题意得, 圆C:x2+y2=4的圆心C(0,0),半径r=2, 则圆心C到直线l:x+y﹣4=0的距离: d==2=r, 所以直线l与圆C相切, 故选:B. 5.某几何体的三视图如图所示,则其表面积为( ) A.2π B.3π C.4π D.5π 【考点】由三视图求面积、体积. 【分析】根据三视图判断几何体的形状,利用三视图的数据和公式求解几何体的表面积即可. 【解答】解:综合三视图可知,几何体是一个半径r=1的半个球体. 且表面积是底面积与半球面积的和, 其表面积S==3π. 故选B. 6.长方体的三个相邻面的面积分别是2,3,6,这个长方体的顶点都在同一个球面上,则这个球的表面积为( ) A. B.56π C.14π D.16π 【考点】球的体积和表面积. 【分析】根据题意可得长方体的三条棱长,再结合题意与有关知识可得外接球的直径就是长方体的对角线,求出长方体的对角线,即可得到球的直径,进而根据球的表面积公式求出球的表面积. 【解答】解:因为长方体相邻的三个面的面积分别是2,3,6, ∴长方体的一个顶点上的三条棱长分别是3,2,1, 又因为长方体的8个顶点都在同一个球面上, 所以长方体的对角线就是圆的直径, 因为长方体的体对角线的长是: 球的半径是: 这个球的表面积:4 =14π 故选C. 7.直线l过点A(1,2),在x轴上的截距取值范围是(﹣3,3),其斜率取值范围是( ) A.﹣1 B.k>1或k C.k或k<1 D.k或k<﹣1 【考点】直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系. 【分析】直接利用直线斜率公式求出两个端点的斜率,即可得到结果. 【解答】解:因为直线l过点A(1,2),在x轴上的截距取值范围是(﹣3,3), 所以直线端点的斜率分别为: =﹣1, =,如图: 所以k或k<﹣1. 故选D. 8.圆O1:x2+y2﹣2x=0和圆O2:x2+y2﹣4y=0的公共弦长为( ) A. B. C.3 D. 【考点】直线与圆相交的性质. 【分析】由条件求得公共弦所在的直线方程、一个圆的圆心到公共弦的距离,再利用垂径定理求得公共弦的长. 【解答】解:圆O1的圆心为(1,0),半径r1=1,圆O2的圆心为(0,2),半径r2=2, 故两圆的圆心距,大于半径之差而小于半径之和,故两圆相交. 圆和圆两式相减得到相交弦所在直线方程x﹣2y=0, 圆心O1(1,0)到直线x﹣2y=0距离为,由垂径定理可得公共弦长为2=, 故选:B. 9.已知三棱锥 S﹣ABC的所有顶点都在球O的球面上,SA⊥平面ABC,SA=2,AB=1,AC=2,∠BAC=60°,则球O的体积为( ) A.4π B. C. D.12π 【考点】球的体积和表面积. 【分析】由三棱锥S﹣ABC的所有顶点都在球O的球面上,SA⊥平面ABC,SA=2,AB=1,AC=2,∠BAC=60°,知BC=,∠ABC=90°.故△ABC截球O所得的圆O′的半径r=AC=1,由此能求出球O的半径,从而能求出球O的体积. 【解答】解:如图,三棱锥S﹣ABC的所有顶点都在球O的球面上, ∵SA⊥平面ABC,SA=2,AB=1,AC=2,∠BAC=60°, ∴BC==, ∴∠ABC=90°. ∴△ABC截球O所得的圆O′的半径r=AC=1, ∴球O的半径R==2, ∴球O的体积V=πR3=π. 故选:B. 10.圆x2+y2+2x+4y﹣3=0上到直线x+y+1=0的距离为的点有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【考点】直线与圆的位置关系. 【分析】圆x2+y2+2x+4y﹣3=0可化为(x+1)2+(y+2)2=8,过圆心平行于直线x+y+1=0的直线与圆有两个交点,另一条与直线x+y+1=0的距离为的平行线与圆相切,只有一个交点. 【解答】解:圆x2+y2+2x+4y﹣3=0可化为(x+1)2+(y+2)2=8 ∴圆心坐标是(﹣1,﹣2),半径是2; ∵圆心到直线的距离为d==, ∴过圆心平行于直线x+y+1=0的直线与圆有两个交点, 另一条与直线x+y+1=0的距离为的平行线与圆相切,只有一个交点 所以,共有3个交点. 故选:C 11.如图所示,在四边形ABCD中,AB=AD=CD=1,BD=,BD⊥CD.将四边形ABCD沿对角线BD折成四面体A'﹣BCD,使平面A'BD⊥平面BCD,则下列结论正确的是( ) A.A'C⊥BD B.四面体 A'﹣BCD的体积为 C.CA'与平面 A'BD所成的角为 30° D.∠BA'C=90° 【考点】平面与平面垂直的性质. 【分析】折叠前AB⊥AD,折叠后CD⊥平面A'BD,取BD的中点O,推导出A'O⊥平面BCD,OC不垂直于BD.由此能求出结果. 【解答】解:折叠前AB=AD=1,BD=,即AB⊥AD, 折叠后平面A'BD⊥平面BCD,且CD⊥BD, 故CD⊥平面A'BD,取BD的中点O,∵A'B=A'D, ∴A'O⊥BD.又平面A'BD⊥平面BCD,平面A'BD∩平面BCD=BD, ∴A'O⊥平面BCD. ∵CD⊥BD, ∴OC不垂直于BD.假设A'C⊥BD, ∵OC为A'C在平面BCD内的射影, ∴OC⊥BD,矛盾,∴A'C不垂直于BD,故A错误; ∵CD⊥BD,平面A'BD⊥平面BCD, ∴CD⊥平面A'BD,A'C在平面A'BD内的射影为A'D. ∵A'B=A'D=1,BD=, ∴A'B⊥A'D,A'B⊥A'C,B正确, ∠CA'D为直线CA'与平面A'BD所成的角, ∠CA'D=45°,故C错误; VA'﹣BCD=VC﹣A'BD=S△A'BD•CD=,故B错误. 故选:D. 12.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积的最大值为( ) A. B. C. D. 【考点】由三视图求面积、体积. 【分析】 几何体是一个三棱锥,三棱锥的底面是一条直角边为1,斜边为b的直角三角形,另一条直角边是,三棱锥的一条侧棱与底面垂直,由勾股定理可知这条边是,表示出体积,根据不等式基本定理,得到最值. 【解答】解:由三视图知,几何体是一个三棱锥, 三棱锥的底面是一条直角边为1,斜边为b的直角三角形, ∴另一条直角边是, 三棱锥的一条侧棱与底面垂直,由勾股定理可知这条边是, ∴几何体的体积是V=×, ∵在侧面三角形上有a2﹣1+b2﹣1=6, ∴V=, 当且仅当侧面的三角形是一个等腰直角三角形, 故选:A. 二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上) 13.已知 a,b,c是两两不等的实数,点 P(b,b+c),点Q(a,c+a),则直线 PQ的倾斜角为 45° . 【考点】直线的倾斜角. 【分析】由经过两点直线的斜率公式,得PQ的斜率为﹣1,再根据斜率k与倾斜角α的关系,得tanα=1,结合直线倾斜角的取值范围即可得到直线PQ的倾斜角. 【解答】解:∵点P(b,b+c),点Q(a,c+a),∴直线PQ的斜率为k==1 设直线的倾斜角为α,则tanα=1 ∵α∈[0,π), ∴α=45°, 故答案是:45°. 14.已知几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为 64+4π . 【考点】由三视图求面积、体积. 【分析】先根据三视图判断几何体的形状.再根据体积公式计算即可. 【解答】解:几何体为正方体与圆柱的组合体,V圆柱=4π; V正方体=4×4×4=64; 答案是64+4π 15.一个球与正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切,已知这个球的体积为36π,那么该三棱柱的体积是 162 . 【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积. 【分析】根据球的体积得出球的半径,由球与棱柱相切可知棱柱的高为球的直径,棱柱底面三角形的内切圆为球的大圆,从而计算出棱柱的底面边长和高. 【解答】解:设球的半径为r,则=36π,解得r=3. ∵球与正三棱柱的三个侧面相切, ∴球的大圆为棱柱底面等边三角形的内切圆, ∴棱柱底面正三角形的边长为2=6. ∵球与棱柱的两底面相切, ∴棱柱的高为2r=6. ∴三棱柱的体积V==162. 故答案为162. 16.如果实数x,y满足等式(x﹣2)2+y2=1,那么的取值范围是 [,+∞) . 【考点】直线与圆的位置关系. 【分析】设k=,则y=kx﹣(k+3)表示经过点P(1,﹣3)的直线,k为直线的斜率,所以求的取值范围就等价于求同时经过点P(1,﹣3)和圆上的点的直线中斜率的最大最小值,当过P直线与圆相切时,如图所示,直线PA与直线PB与圆相切,此时直线PB斜率不存在,利用点到直线的距离公式表示出圆心C到直线PA的距离d,令d=r求出此时k的值,确定出t的范围,即为所求式子的范围. 【解答】解:设k=,则y=kx﹣(k+3)表示经过点P(1,﹣3)的直线,k为直线的斜率, ∴求的取值范围就等价于求同时经过点P(1,﹣3)和圆上的点的直线中斜率的最大最小值, 从图中可知,当过P的直线与圆相切时斜率取最大最小值,此时对应的直线斜率分别为kPB和kPA, 其中kPB不存在, 由圆心C(2,0)到直线y=kx﹣(k+3)的距离=r=1, 解得:k=, 则的取值范围是[,+∞). 故答案为:[,+∞) 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.设直线l的方程为(a+1)x+y+2﹣a=0(a∈R). (1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程; (2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围. 【考点】直线的截距式方程;确定直线位置的几何要素;过两条直线交点的直线系方程. 【分析】(1)先求出直线l在两坐标轴上的截距,再利用 l在两坐标轴上的截距相等 建立方程,解方程求出a的值,从而得到所求的直线l方程. (2)把直线l的方程可化为 y=﹣(a+1)x+a﹣2,由题意得,解不等式组求得a的范围. 【解答】解:(1)令x=0,得y=a﹣2. 令y=0,得(a≠﹣1). ∵l在两坐标轴上的截距相等,∴,解之,得a=2或a=0. ∴所求的直线l方程为3x+y=0或x+y+2=0. (2)直线l的方程可化为 y=﹣(a+1)x+a﹣2.∵l不过第二象限, ∴,∴a≤﹣1.∴a的取值范围为(﹣∞,﹣1]. 18.已知函数y=x2﹣4x+3与x轴交于M、N两点,与y轴交于点P,圆心为C的圆恰好经过M、N、P三点. (1)求圆C的方程; (2)若圆C与直线x﹣y+n=0交于A、B两点,且线段|AB|=4,求n的值. 【考点】圆的标准方程;直线与圆的位置关系. 【分析】(1)由题意与坐标轴交点为M(3,0),N(1,0),P(0,3),由此能求出圆的方程. (2)由题意|AB|=4:设圆心到直线距离为d,则,由此能求出结果. 【解答】解:(1)由题意与坐标轴交点为M(3,0),N(1,0),P(0,3), 设圆的方程为:(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2 代入点,得, 解得a=2,b=2,r=, ∴圆的方程为:(x﹣2)2+(y﹣2)2=5. (2)由题意|AB|=4:设圆心到直线距离为d, 则, 即:, 解得:. 19.如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱垂直底面,∠ACB=90°,AC=BC=AA1,D是棱AA1的中点. (Ⅰ)证明:平面BDC1⊥平面BDC (Ⅱ)平面BDC1分此棱柱为两部分,求这两部分体积的比. 【考点】平面与平面垂直的判定;棱柱的结构特征;棱柱、棱锥、棱台的体积. 【分析】(Ⅰ)由题意易证DC1⊥平面BDC,再由面面垂直的判定定理即可证得平面BDC1⊥平面BDC; (Ⅱ)设棱锥B﹣DACC1的体积为V1,AC=1,易求V1=××1×1=,三棱柱ABC﹣A1B1C1的体积V=1,于是可得(V﹣V1):V1=1:1,从而可得答案. 【解答】证明:(1)由题意知BC⊥CC1,BC⊥AC,CC1∩AC=C, ∴BC⊥平面ACC1A1,又DC1⊂平面ACC1A1, ∴DC1⊥BC. 由题设知∠A1DC1=∠ADC=45°, ∴∠CDC1=90°,即DC1⊥DC,又DC∩BC=C, ∴DC1⊥平面BDC,又DC1⊂平面BDC1, ∴平面BDC1⊥平面BDC; (2)设棱锥B﹣DACC1的体积为V1,AC=1,由题意得V1=××1×1=, 又三棱柱ABC﹣A1B1C1的体积V=1, ∴(V﹣V1):V1=1:1, ∴平面BDC1分此棱柱两部分体积的比为1:1. 20.如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,B1C的中点为O,且AO⊥平面BB1C1C. (1)证明:B1C⊥AB; (2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,BC=1,求三棱柱ABC﹣A1B1C1的高. 【考点】直线与平面垂直的性质;棱柱、棱锥、棱台的体积. 【分析】(1)连接BC1,则O为B1C与BC1的交点,证明B1C⊥平面ABO,可得B1C⊥AB; (2)作OD⊥BC,垂足为D,连接AD,作OH⊥AD,垂足为H,证明△CBB1为等边三角形,求出B1到平面ABC的距离,即可求三棱柱ABC﹣A1B1C1的高. 【解答】(1)证明:连接BC1,则O为B1C与BC1的交点, ∵侧面BB1C1C为菱形, ∴BC1⊥B1C, ∵AO⊥平面BB1C1C, ∴AO⊥B1C, ∵AO∩BC1=O, ∴B1C⊥平面ABO, ∵AB⊂平面ABO, ∴B1C⊥AB; (2)解:作OD⊥BC,垂足为D,连接AD,作OH⊥AD,垂足为H, ∵BC⊥AO,BC⊥OD,AO∩OD=O, ∴BC⊥平面AOD, ∴OH⊥BC, ∵OH⊥AD,BC∩AD=D, ∴OH⊥平面ABC, ∵∠CBB1=60°, ∴△CBB1为等边三角形, ∵BC=1,∴OD=, ∵AC⊥AB1,∴OA=B1C=, 由OH•AD=OD•OA,可得AD==,∴OH=, ∵O为B1C的中点, ∴B1到平面ABC的距离为, ∴三棱柱ABC﹣A1B1C1的高. 21.已知圆O:x2+y2=2,直线l:y=kx﹣2. (1)若直线l与圆O交于不同的两点A,B,当∠AOB=时,求k的值. (2)若,P是直线l上的动点,过P作圆O的两条切线PC、PD,切点为C、D,探究:直线CD是否过定点; (3)若EF、GH为圆O:x2+y2=2的两条相互垂直的弦,垂足为M(1,),求四边形EGFH的面积的最大值. 【考点】直线与圆的位置关系;两点间的距离公式. 【分析】(1)利用点到直线的距离公式,结合点O到l的距离,可求k的值; (2)由题意可知:O、P、C、D四点共圆且在以OP为直径的圆上,C、D在圆O:x2+y2=2上可得直线C,D的方程,即可求得直线CD是否过定点; (3)设圆心O到直线EF、GH的距离分别为d1,d2.则,表示出四边形EGFH的面积,利用基本不等式,可求四边形EGFH的面积最大值. 【解答】解:(1)∵∠AOB=,∴点O到l的距离… ∴=•, ∴… (2)由题意可知:O、P、C、D四点共圆且在以OP为直径的圆上, 设,其方程为:, 即, 又C、D在圆O:x2+y2=2上 ∴, 即… 由,得, ∴直线CD过定点… (3)设圆心O到直线EF、GH的距离分别为d1,d2. 则… ∴|EF|=2, ∴ 当且仅当即时,取“=” ∴四边形EGFH的面积的最大值为.… 22.设一直线l经过点(﹣1,1),此直线被两平行直线l1:x+2y﹣1=0和l2:x+2y﹣3=0所截得线段的中点在直线x﹣y﹣1=0上,求直线 l的方程. 【考点】待定系数法求直线方程. 【分析】记直线l与两平行线的交点为C、D,CD的中点为M,由两直线交点坐标、中点坐标的求法得到点M的坐标,然后利用待定系数法求直线 l的方程. 【解答】解:设直线 x﹣y﹣1=0与l1,l2的交点为 C(xC,yC),D(xD,yD), 则, ∴, ∴. 则C,D的中点M为. 又l过点(﹣1,1)由两点式得l的方程为,即2x+7y﹣5=0为所求方程. 查看更多