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文档介绍
数学卷·2018届新疆兵团农二师华山中学高二下学期开学数学试卷(理科) (解析版)
2016-2017学年新疆兵团农二师华山中学高二(下)开学数学试卷(理科) 一.选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分) 1.过椭圆的左焦点F1作直线l交椭圆于A,B两点,F2是椭圆右焦点,则△ABF2的周长为( ) A.8 B.4 C.4 D. 2.若双曲线﹣=1(a>0)的离心率为2,则a=( ) A.2 B. C. D.1 3.已知条件p:x≤1,条件q:<1,则p是¬q成立的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.不充分也不必要条件 4.抛物线y=2x2的准线方程为( ) A. B. C. D. 5.命题“∃x0∈R,x3﹣x2+1>0”的否定是( ) A.∀x∈R,x3﹣x2+1≤0 B.∃x0∈R,x3﹣x2+1<0 C.∃x0∈R,x3﹣x2+1≤0 D.不存在x∈R,x3﹣x2+1>0 6.向量=(2,4,x),=(2,y,2),若||=6,且⊥,则x+y的值为( ) A.﹣3 B.1 C.﹣3或1 D.3或1 7.直线AB过抛物线y2=x的焦点F,与抛物线相交于A、B两点,且|AB|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为( ) A.1 B. C. D.2 8.如图ABCD﹣A1B1C1D1是正方体,B1E1=D1F1=,则BE1与DF1所成的角的余弦值是( ) A. B. C. D. 9.已知点B是点A(3,7,﹣4)在xoz平面上的射影,则等于( ) A.(9,0,16) B.25 C.5 D.13 10.已知方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是( ) A.m<2 B.1<m<2 C.m<﹣1或1<m<2 D.m<﹣1或1<m< 11.若椭圆与双曲线有相同的焦点F1、F2,P是两曲线的一个交点,则△F1PF2的面积是( ) A.4 B.2 C.1 D. 12.设抛物线y2=2x的焦点为F,过点M(,0)的直线与抛物线相交于A、B两点,与抛物线的准线相交于点C,|BF|=2,则△BCF与△ACF的面积之比=( ) A. B. C. D. 二.填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分) 13.命题“存在一个无理数,它的平方是有理数”的否定是 . 14.若双曲线x2﹣=1的焦点到渐进线的距离为2,则实数k的值是 . 15.设抛物线C:y2=2x的焦点为F,直线l过F与C交于A,B两点,若|AF|=3|BF|,则l的方程为 . 16.若点O和点F(﹣2,0)分别是双曲线的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则的取值范围为 . 三.解答题(本大题共6小题,共70分) 17.已知命题p:x∈A,且A={x|a﹣1<x<a+1},命题q:x∈B,且B={x|x2﹣4x+3≥0} (Ⅰ)若A∩B=∅,A∪B=R,求实数a的值; (Ⅱ)若p是q的充分条件,求实数a的取值范围. 18.在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=2AB,E为棱CC1上的动点. (1)若E为棱CC1的中点,求证:A1E⊥平面BDE; (2)试确定E点的位置使直线A1C与平面BDE所成角的正弦值是. 19.设命题p:实数x满足x2﹣4ax+3a2<0,其中a>0,命题q:实数x满足. (Ⅰ)若a=1,且p∧q为真,求实数x的取值范围; (Ⅱ)若¬p是¬q的充分不必要条件,求实数a的取值范围. 20.如图,四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥底面ABCD,AB∥DC,AD⊥DC,AB=AD=1,DC=2,PD=,M为棱PB的中点. (Ⅰ)证明:DM⊥平面PBC; (Ⅱ)求二面角A﹣DM﹣C的余弦值. 21.已知椭圆+=1(a>b>0)右顶点与右焦点的距离为﹣1,短轴长为2. (Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)过左焦点F的直线与椭圆分别交于A、B两点,若三角形OAB的面积为,求直线AB的方程. 22.在平面直角坐标系x0y中,已知点A(﹣,0),B(),E为动点,且直线EA与直线EB的斜率之积为﹣. (Ⅰ)求动点E的轨迹C的方程; (Ⅱ)设过点F(1,0)的直线l与曲线C相交于不同的两点M,N.若点P在y轴上,且|PM|=|PN|,求点P的纵坐标的取值范围. 2016-2017学年新疆兵团农二师华山中学高二(下)开学数学试卷(理科) 参考答案与试题解析 一.选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分) 1.过椭圆的左焦点F1作直线l交椭圆于A,B两点,F2是椭圆右焦点,则△ABF2的周长为( ) A.8 B.4 C.4 D. 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】由椭圆的定义可得:|AF1|+|AF2|=|BF1|+|BF2|=2a即可得到三角形的周长.. 【解答】解:由椭圆的定义可得:|AF1|+|AF2|=|BF1|+|BF2|=2a=. ∴△ABF2的周长=|AB|+|AF2|+|BF2|=|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|=. 故选B. 2.若双曲线﹣=1(a>0)的离心率为2,则a=( ) A.2 B. C. D.1 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】由题意知=2,(a>0),由此可以求出a的值. 【解答】解: =2,(a>0), ∴a=. 故选B. 3.已知条件p:x≤1,条件q:<1,则p是¬q成立的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.不充分也不必要条件 【考点】命题的否定;必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【分析】先求出条件q和¬q的等价条件,利用充分条件和必要条件的定义进行判断即可. 【解答】解:由<1,得x<0或x>1,即q:x<0或x>1, ∴¬q:0≤x≤1. ∴p是¬q成立必要不充分条件. 故选B. 4.抛物线y=2x2的准线方程为( ) A. B. C. D. 【考点】抛物线的简单性质. 【分析】先把抛物线化为标准方程为x2=y,再求准线. 【解答】解:∵抛物线的标准方程为x2=y, ∴p=,开口朝上, ∴准线方程为y=﹣, 故选D. 5.命题“∃x0∈R,x3﹣x2+1>0”的否定是( ) A.∀x∈R,x3﹣x2+1≤0 B.∃x0∈R,x3﹣x2+1<0 C.∃x0∈R,x3﹣x2+1≤0 D.不存在x∈R,x3﹣x2+1>0 【考点】命题的否定. 【分析】特称命题“∃x0∈M,p(x)”的否定为全称命题“∀x∈M,¬p(x)”. 【解答】解:特称命题“∃x0∈R,x3﹣x2+1>0”的否定是“∀x∈R,x3﹣x2+1≤0”. 故选A. 6.向量=(2,4,x),=(2,y,2),若||=6,且⊥,则x+y的值为( ) A.﹣3 B.1 C.﹣3或1 D.3或1 【考点】空间向量的数量积运算. 【分析】由||=6,且⊥,可得=6,4+4y+2x=0,解出即可得出. 【解答】解:∵||=6,且⊥, ∴=6,4+4y+2x=0, 解得,或. 则x+y=﹣3或1. 故选:C. 7.直线AB过抛物线y2=x的焦点F,与抛物线相交于A、B两点,且|AB|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为( ) A.1 B. C. D.2 【考点】抛物线的简单性质. 【分析】根据抛物线的方程求出准线方程,利用抛物线的定义抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,列出方程求出A,B的中点横坐标,求出线段AB的中点到y轴的距离. 【解答】解:∵F是抛物线y2=x的焦点F()准线方程x=, 设A(x1,y1),B(x2,y2) ∴|AB|=|AF|+|BF|==3 解得, ∴线段AB的中点横坐标为 ∴线段AB的中点到y轴的距离为. 故选B. 8.如图ABCD﹣A1B1C1D1是正方体,B1E1=D1F1=,则BE1与DF1所成的角的余弦值是( ) A. B. C. D. 【考点】异面直线及其所成的角. 【分析】先通过平移将两条异面直线平移到同一个起点E1,得到的锐角或直角就是异面直线所成的角,在三角形中再利用余弦定理求出此角即可. 【解答】解:如图 先将F1D平移到AF,再平移到E1E, ∠EE1B为BE1与DF1所成的角 设边长为4则,E1E=E1B=,BE=2 cos∠EE1B=,故选A 9.已知点B是点A(3,7,﹣4)在xoz平面上的射影,则等于( ) A.(9,0,16) B.25 C.5 D.13 【考点】空间中的点的坐标. 【分析】根据点B是点A(3,7,﹣4)在xoz平面上的射影,写出射影的坐标,写出对应的向量的坐标,进而算出向量的平方. 【解答】解:∵点B是点A(3,7,﹣4)在xoz平面上的射影, ∴B(3,0,﹣4) ∴ ∴=9+16=25 故选B. 10.已知方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是( ) A.m<2 B.1<m<2 C.m<﹣1或1<m<2 D.m<﹣1或1<m< 【考点】椭圆的定义. 【分析】根据焦点在y轴上的椭圆的方程的特点是方程中y2的分母比x2分母大且是正数,列出不等式组,求出m的范围. 【解答】解:表示焦点在y轴上的椭圆, ∴2﹣m>|m|﹣1>0 解得 故选D. 11.若椭圆与双曲线有相同的焦点F1、F2,P是两曲线的一个交点,则△F1PF2的面积是( ) A.4 B.2 C.1 D. 【考点】圆锥曲线的共同特征. 【分析】由题设中的条件,设两个圆锥曲线的焦距为2c,椭圆的长轴长2,双曲线的实轴长为2,由它们有相同的焦点,得到m﹣n=2.不妨设m=5,n=3,根据双曲线和椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=2,|PF1|﹣|PF2|=2,△PF1F2 中,由三边的关系得出其为直角三角形,由△PF1F2的面积公式即可运算得到结果. 【解答】解:由题意设两个圆锥曲线的焦距为2c,椭圆的长轴长2,双曲线的实轴长为2, 由它们有相同的焦点,得到m﹣n=2. 不妨设m=5,n=3, 椭圆的长轴长2,双曲线的实轴长为2, 不妨令P在双曲线的右支上,由双曲线的定义|PF1|﹣|PF2|=2① 由椭圆的定义|PF1|+|PF2|=2② ①2+②2得|PF1|2+|PF2|2=16 又|F1F2|=4, ∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2, 则△F1PF2的形状是直角三角形 △PF1F2的面积为•PF1•PF2=()()=1 故选C. 12.设抛物线y2=2x的焦点为F,过点M(,0)的直线与抛物线相交于A、B两点,与抛物线的准线相交于点C,|BF|=2,则△BCF与△ACF的面积之比=( ) A. B. C. D. 【考点】抛物线的应用;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题. 【分析】根据=,进而根据两三角形相似,推断出=,根据抛物线的定义求得 =,根据|BF|的值求得B的坐标,进而利用两点式求得直线的方程,把x=代入,即可求得A的坐标,进而求得 的值,则三角形的面积之比可得. 【解答】解:如图过B作准线l:x=﹣的垂线,垂足分别为A1,B1, ∵=, 又∵△B1BC∽△A1AC、 ∴=, 由拋物线定义==. 由|BF|=|BB1|=2知xB=,yB=﹣, ∴AB:y﹣0=(x﹣). 把x=代入上式,求得yA=2,xA=2, ∴|AF|=|AA1|=. 故===. 故选A. 二.填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分) 13.命题“存在一个无理数,它的平方是有理数”的否定是 任意一个无理数,它的平方不是有理数 . 【考点】特称命题;命题的否定. 【分析】特称命题的否定是全称命题,直接考查它对应的全称命题即可. 【解答】解:因为特称命题的否定是全称命题, 所以命题“存在一个无理数,它的平方是有理数”的否定是:任意一个无理数,它的平方不是有理数. 故答案为:任意一个无理数,它的平方不是有理数. 14.若双曲线x2﹣=1的焦点到渐进线的距离为2,则实数k的值是 8 . 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】先分别求双曲线的渐近线方程,焦点坐标,再利用焦点到渐近线的距离为,可求实数k的值 【解答】解:双曲线的渐近线方程为;焦点坐标是. 由焦点到渐近线的距离为,不妨.解得k=8. 故答案为8. 15.设抛物线C:y2=2x的焦点为F,直线l过F与C交于A,B两点,若|AF|=3|BF|,则l的方程为 . 【考点】抛物线的简单性质. 【分析】由题意设出直线AB的方程,联立直线和抛物线方程,利用韦达定理,结合|AF|=3|BF|得到x1=3x2+2,求出k得答案. 【解答】解:由y2=2x,得F(,0), 设AB所在直线方程为y=k(x﹣), 代入y2=2x,得k2x2﹣(k2+2)x+k2=0. 设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=1+,x1x2= 结合|AF|=3|BF|,x1+=3(x2+) 解方程得k=±. ∴直线L的方程为. 故答案为: 16.若点O和点F(﹣2,0)分别是双曲线的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则的取值范围为 . 【考点】双曲线的简单性质;向量在几何中的应用. 【分析】设P(m,n ),则 =1,m≥,利用两个向量的数量积公式化简的 解析式为 m2+2m﹣1,据 在[,+∞)上是增函数,求出其值域. 【解答】解:由题意可得 c=2,b=1,故 a=.设P(m,n ),则 =1,m≥. =(m,n )•(m+2,n)=m2+2m+n2==m2+2m﹣1 关于 m=﹣对称,故 在[,+∞)上是增函数,当 m=时有最小值为 3+2,无最大值, 故的取值范围为, 故答案为:. 三.解答题(本大题共6小题,共70分) 17.已知命题p:x∈A,且A={x|a﹣1<x<a+1},命题q:x∈B,且B={x|x2﹣4x+3≥0} (Ⅰ)若A∩B=∅,A∪B=R,求实数a的值; (Ⅱ)若p是q的充分条件,求实数a的取值范围. 【考点】充分条件;集合关系中的参数取值问题. 【分析】(Ⅰ)把集合B化简后,由A∩B=∅,A∪B=R,借助于数轴列方程组可解a的值; (Ⅱ)把p是q的充分条件转化为集合A和集合B之间的关系,运用两集合端点值之间的关系列不等式组求解a的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)B={x|x2﹣4x+3≥0}={x|x≤1,或x≥3},A={x|a﹣1<x<a+1}, 由A∩B=∅,A∪B=R,得,得a=2, 所以满足A∩B=∅,A∪B=R的实数a的值为2; (Ⅱ)因p是q的充分条件,所以A⊆B,且A≠∅,所以结合数轴可知, a+1≤1或a﹣1≥3,解得a≤0,或a≥4, 所以p是q的充分条件的实数a的取值范围是(﹣∞,0]∪[4,+∞). 18.在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=2AB,E为棱CC1上的动点. (1)若E为棱CC1的中点,求证:A1E⊥平面BDE; (2)试确定E点的位置使直线A1C与平面BDE所成角的正弦值是. 【考点】直线与平面所成的角;直线与平面垂直的判定. 【分析】(1)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,利用向量法能证明A1E⊥平面BDE. (2)求出平面DBE的法向量,由直线A1C与平面BDE所成角的正弦值是 .利用向量法能确定E点的位置. 【解答】证明:(1)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AA1=2AB=2,E为棱CC1的中点, 则A1(1,0,2),E(0,1,1),B(1,1,0),D(0,0,0), =(﹣1,1,﹣1),=(1,1,0),=(0,1,1), =﹣1+1=0, =1﹣1=0, ∴A1E⊥DB,A1E⊥DE, 又DB∩DE=D,∴A1E⊥平面BDE. 解:(2)C(0,1,0),设E(0,1,t), 则=(1,1,0),=(0,1,t),=(﹣1,1,﹣2), 设平面DBE的法向量=(a,b,c), 则,取a=1,得=(1,﹣1,), ∵直线A1C与平面BDE所成角的正弦值是. ∴|cos<>|===, 解得t=1或t=(舍), ∴E是CC1的中点或CE占CC1的. 19.设命题p:实数x满足x2﹣4ax+3a2<0,其中a>0,命题q:实数x满足. (Ⅰ)若a=1,且p∧q为真,求实数x的取值范围; (Ⅱ)若¬p是¬q的充分不必要条件,求实数a的取值范围. 【考点】充分条件;命题的真假判断与应用. 【分析】(1)p∧q为真,即p和q均为真,分别解出p和q中的不等式,求交集即可; (2)﹁p是﹁q的充分不必要条件⇔q是p的充分不必要条件,即q⇒p,反之不成立. 即q中的不等式的解集是p中的不等式解集的子集. 【解答】解:(1)a=1时,命题p:x2﹣4x+3<0⇔1<x<3 命题q: ⇔⇔2<x≤3, p∧q为真,即p和q均为真,故实数x的取值范围是2<x<3 (2)﹁p是﹁q的充分不必要条件⇔q是p的充分不必要条件,即q⇒p,反之不成立. 即q中的不等式的解集是p中的不等式解集的子集. 由(1)知命题q:2<x≤3, 命题p:实数x满足x2﹣4ax+3a2<0⇔(x﹣a)(x﹣3a)<0 由题意a>0,所以命题p:a<x<3a, 所以,所以1<a≤2 20.如图,四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥底面ABCD,AB∥DC,AD⊥DC,AB=AD=1,DC=2,PD=,M为棱PB的中点. (Ⅰ)证明:DM⊥平面PBC; (Ⅱ)求二面角A﹣DM﹣C的余弦值. 【考点】用空间向量求平面间的夹角. 【分析】(Ⅰ)连结BD,取DC的中点G,连结BG,由已知条件推导出BC⊥DM,DM⊥PB,由此能证明DM⊥平面SDC. (Ⅱ)以D为原点,DA为x轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角A﹣DM﹣C的余弦值. 【解答】(Ⅰ)证明:连结BD,取DC的中点G,连结BG, 由题意知DG=GC=BG=1,即△DBC是直角三角形,∴BC⊥BD, 又PD⊥平面ABCD,∴BC⊥PD, ∴BC⊥平面BDP,BC⊥DM, 又PD=BD=,PD⊥BD,M为PB的中点, ∴DM⊥PB,∵PB∩BC=B, ∴DM⊥平面PDC. (Ⅱ)以D为原点,DA为x轴,建立如图所示的空间直角坐标系, 则A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,2,0), P(0,0,),M(), 设平面ADM的法向量, 则, 取y=,得, 同理,设平面ADM的法向量, 则, 取,得=(), cos<>=﹣, ∵二面角A﹣DM﹣C的平面角是钝角, ∴二面角A﹣DM﹣C的余弦值为﹣. 21.已知椭圆+=1(a>b>0)右顶点与右焦点的距离为﹣1,短轴长为2. (Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)过左焦点F的直线与椭圆分别交于A、B两点,若三角形OAB的面积为,求直线AB的方程. 【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程. 【分析】(Ⅰ)根据椭圆右顶点与右焦点的距离为,短轴长为,可得,由此,即可求得椭圆方程; (Ⅱ)当直线AB与x轴垂直时,,此时不符合题意;当直线AB与x轴不垂直时,设直线 AB的方程为:y=k(x+1),代入消去y得,进而可求三角形的面积,利用,即可求出直线AB的方程. 【解答】解:(Ⅰ)由题意,,解得a=,c=1. 即椭圆方程为=1 (Ⅱ)当直线AB与x轴垂直时,|AB|=,此时S=不符合题意,故舍掉; 当直线AB与x轴不垂直时,设直线 AB的方程为:y=k(x+1),代入消去y得:(2+3k2)x2+6k2x+(3k2﹣6)=0. 设A(x1,y1),B(x2,y2),则,所以|AB|=. 原点到直线的AB距离d=, 所以三角形的面积S=. 由S=可得k2=2,∴k=±, 所以直线AB: =0或AB: =0. 22.在平面直角坐标系x0y中,已知点A(﹣,0),B(),E为动点,且直线EA与直线EB的斜率之积为﹣. (Ⅰ)求动点E的轨迹C的方程; (Ⅱ)设过点F(1,0)的直线l与曲线C相交于不同的两点M,N.若点P在y轴上,且|PM|=|PN|,求点P的纵坐标的取值范围. 【考点】圆锥曲线的轨迹问题;直线与圆锥曲线的综合问题. 【分析】(Ⅰ)设动点E的坐标为(x,y),由点A(﹣,0),B(),E为动点,且直线EA与直线EB的斜率之积为﹣,知,由此能求出动点E的轨迹C的方程. (Ⅱ)设直线l的方程为y=k(x﹣1),将y=k(x﹣1)代入,得(2k2+1)x2﹣4k2x+2k2﹣2=0,由题设条件能推导出直线MN的垂直平分线的方程为y+=﹣,由此能求出点P纵坐标的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)设动点E的坐标为(x,y), ∵点A(﹣,0),B(),E为动点,且直线EA与直线EB的斜率之积为﹣, ∴, 整理,得,x≠, ∴动点E的轨迹C的方程为,x. (Ⅱ)当直线l的斜率不存在时,满足条件的点P的纵坐标为0, 当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x﹣1), 将y=k(x﹣1)代入,并整理,得 (2k2+1)x2﹣4k2x+2k2﹣2=0, △=8k2+8>0, 设M(x1,y1),N(x2,y2),则,x1x2=, 设MN的中点为Q,则,, ∴Q(,﹣), 由题意知k≠0, 又直线MN的垂直平分线的方程为y+=﹣, 令x=0,得yP=, 当k>0时,∵2k+,∴0<; 当k<0时,因为2k+≤﹣2,所以0>yP≥﹣=﹣. 综上所述,点P纵坐标的取值范围是[﹣].查看更多