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文档介绍
数学卷·2018届江苏省淮安市淮阴师院附中高二上学期期中数学试卷(文化班) (解析版)
2016-2017学年江苏省淮安市淮阴师院附中高二(上)期中数学试卷(文化班) 一、填空题:本大题共14题,每小题5分,共70分.请把答案填写在答题纸相应位置上. 1.过点P(﹣2,m)和Q(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为 . 2.圆x2+y2﹣4x﹣4y﹣10=0的圆心坐标为 . 3.过点M(3,2)且倾斜角为135°的直线方程为 . 4.以椭圆=1的焦点为顶点,顶点为焦点的双曲线方程为 . 5.已知l,m是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题: ①若l∥α,m⊂α,则l∥m; ②若l⊂α,l∥β,α∩β=m,则l∥m; ③若l∥m,m⊂α,则l∥α; ④若l⊥α,m∥α,则l⊥m. 其中真命题是 (写出所有真命题的序号). 6.若三点A(2,2),B(a,0),C(0,b)(ab≠0)共线,则的值等于 . 7.空间四个点P、A、B、C在同一球面上,PA、PB、PC两两垂直,且PA=PB=PC=a,那么这个球面的面积是 . 8.已知直线l1:A1x+B1y=1和l2:A2x+B2y=1相交于点P(2,3),则过点P1(A1,B1)、P2(A2,B2)的直线方程为 . 9.已知直线x﹣2y+2k=0与两坐标轴所围成的三角形的面积不大于1,则实数k的取值范围是 . 10.过点P(2,3),并且在两轴上的截距相等的直线方程为 . 11.若两直线x﹣2y+5=0与2x+my﹣5=0互相平行,则实数m= . 12.如图,A、B、C分别为椭圆(a>b>0)的顶点和焦点,若∠ABC=90°,则该椭圆的离心率为 . 13.已知椭圆C: +=1和直线l:y=mx+1,若对任意的m∈R,直线l与椭圆C恒有公共点,则实数b的取值范围是 . 14.若方程=x+2有两个不同的实数根,则实数a的取值范围为 . 二、解答题:本大题共6小题,共90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.根据下列条件,求圆的方程: (1)经过A(6,5)、B(0,1)两点,并且圆心C在直线3x+10y+9=0上; (2)经过P(﹣2,4)、Q(3,﹣1)两点,并且在x轴上截得的弦长等于6. 16.如图,在底面为平行四边形的四棱锥P﹣ABCD中,AB⊥AC,PA⊥平面ABCD,且PA=AB,点E是PD的中点. (Ⅰ)求证:AC⊥PB; (Ⅱ)求证:PB∥平面AEC. 17.设椭圆的左焦点为F,上顶点为A,过点A且与AF垂直的光线经椭圆的右准线反射,反射光线与直线AF平行. (1)求椭圆的离心率; (2)设入射光线与右准线的交点为B,过A,B,F三点的圆恰好与直线3x﹣y+3=0相切,求椭圆的方程. 18.已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0. (1)求证:直线l过定点; (2)判断该定点与圆的位置关系; (3)当m为何值时,直线l被圆C截得的弦最长. 19.如图,菱形ABCD的边长为4,∠BAD=60°,AC∩BD=O.将菱形ABCD沿对角线AC折起,得到三棱锥B﹣ACD,点M是棱BC的中点,DM=2. (1)求证:OM∥平面ABD; (2)求证:平面DOM⊥平面ABC; (3)求三棱锥B﹣DOM的体积. 20.已知椭圆C:x2+3y2=3,过点D(1,0)且不过点E(2,1)的直线与椭圆C交于A,B两点,直线AE与直线x=3交于点M. (1)求椭圆C的离心率; (2)若AB垂直于x轴,求直线BM的斜率; (3)试判断直线BM与直线DE的位置关系,并说明理由. 2016-2017学年江苏省淮安市淮阴师院附中高二(上)期中数学试卷(文化班) 参考答案与试题解析 一、填空题:本大题共14题,每小题5分,共70分.请把答案填写在答题纸相应位置上. 1.过点P(﹣2,m)和Q(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为 1 . 【考点】斜率的计算公式. 【分析】首先分析题意,直线过(﹣2,m)和Q(m,4)两点,故写出过两个点的直线斜率,令其等于1.解出m的值即可. 【解答】解:过点P(﹣2,m)和Q(m,4)的直线斜率为1 ∴ 解得:m=1 故答案为:1 2.圆x2+y2﹣4x﹣4y﹣10=0的圆心坐标为 (2,2) . 【考点】圆的一般方程. 【分析】由方程x2+y2﹣4x﹣4y﹣10=0可得(x﹣2)2+(y﹣2)2=18,即可得到圆心的坐标. 【解答】解:由方程x2+y2﹣4x﹣4y﹣10=0可得(x﹣2)2+(y﹣2)2=18, ∴圆心坐标为(2,2). 故答案为:(2,2) 3.过点M(3,2)且倾斜角为135°的直线方程为 x+y﹣5=0 . 【考点】直线的点斜式方程. 【分析】根据倾斜角为135°的直线的斜率为﹣1,用点斜式求直线方程,并化为一般式. 【解答】解:倾斜角为135°的直线的斜率为﹣1, 故直线方程为 y﹣2=﹣1(x﹣3),即 x+y﹣5=0, 故答案为 x+y﹣5=0. 4.以椭圆=1的焦点为顶点,顶点为焦点的双曲线方程为 . 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】通过椭圆的焦点、顶点坐标可知双曲线的a=、c=2,进而计算可得结论. 【解答】解:∵椭圆方程为: =1, ∴其焦点坐标为:(﹣,0)、(,0), 顶点坐标为:(﹣2,0)、(2,0), ∴双曲线的焦点坐标为:(﹣2,0)、(2,0), 顶点坐标为:(﹣,0)、(,0), ∴双曲线方程:中a=、c=2, ∴b2=c2﹣a2=8﹣3=5, ∴双曲线方程:, 故答案为:. 5.已知l,m是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题: ①若l∥α,m⊂α,则l∥m; ②若l⊂α,l∥β,α∩β=m,则l∥m; ③若l∥m,m⊂α,则l∥α; ④若l⊥α,m∥α,则l⊥m. 其中真命题是 ②④ (写出所有真命题的序号). 【考点】空间中直线与平面之间的位置关系. 【分析】利用空间中线线、线面、面面间的位置关系求解. 【解答】解:①若l∥α,m⊂α,则l与m平行或异面,故①错误; ②若l⊂α,l∥β,α∩β=m, 则由直线与平面平行的性质得l∥m,故②正确; ③若l∥m,m⊂α,则l∥α或l⊂α,故③错误; ④若l⊥α,m∥α,则由直线与平面垂直的性质得l⊥m,故④正确. 故答案为:②④. 6.若三点A(2,2),B(a,0),C(0,b)(ab≠0)共线,则的值等于 . 【考点】平面向量共线(平行)的坐标表示;平面向量的坐标运算. 【分析】三点共线得两向量共线,用两向量共线的坐标公式列方程求解. 【解答】解:,, 依题意知, 有(a﹣2)•(b﹣2)﹣4=0 即ab﹣2a﹣2b=0,变形为ab=2(a+b), 所以== 故答案为 7.空间四个点P、A、B、C在同一球面上,PA、PB、PC两两垂直,且PA=PB=PC=a,那么这个球面的面积是 3πa2 . 【考点】球内接多面体. 【分析】PA、PB、PC可看作是正方体的一个顶点发出的三条棱,所以过空间四个点P、A、B、C的球面即为棱长为a的正方体的外接球,球的直径即是正方体的对角线,求出对角线长,即可求出球的表面积. 【解答】解:空间四个点P、A、B、C在同一球面上,PA、PB、PC两两垂直,且PA=PB=PC=a,则PA、PB、PC可看作是正方体的一个顶点发出的三条棱,所以过空间四个点P、A、B、C的球面即为棱长为a的正方体的外接球,球的直径即是正方体的对角线,长为,所以这个球面的面积. 故答案为:3πa2 8.已知直线l1:A1x+B1y=1和l2:A2x+B2y=1相交于点P(2,3),则过点P1(A1,B1)、P2(A2,B2)的直线方程为 2x+3y﹣1=0 . 【考点】直线的一般式方程;两条直线的交点坐标. 【分析】由两条直线交点坐标分别代入两条直线得到关于A1,B1和A2,B2的关系式,通过观察归纳总结出直线方程即可. 【解答】解:∵直线l1和直线l2交于P(2,3), ∴把P(2,3)代入两直线得:2A1+3B1=1;2A2+3B2=1; 通过观察得到:过点P1(A1,B1)、P2(A2,B2)的直线方程为2x+3y=1即2x+3y﹣1=0 故答案为2x+3y﹣1=0 9.已知直线x﹣2y+2k=0与两坐标轴所围成的三角形的面积不大于1,则实数k的取值范围是 ﹣1≤k≤1且k≠0. . 【考点】直线的一般式方程. 【分析】先求出直线在两坐标轴上的截距,把三角形的面积表示出来,再根据其面积不大于1,建立关于k的不等式求解,注意去掉k=0时的情况. 【解答】解:令x=0,得y=k;令y=0,得x=﹣2k. ∴三角形面积S=|xy|=k2. 又S≤1,即k2≤1, ∴﹣1≤k≤1. 又当k=0时,直线过原点构不成三角形,故应舍去, 故答案为:﹣1≤k≤1且k≠0. 10.过点P(2,3),并且在两轴上的截距相等的直线方程为 x+y﹣5=0,或3x﹣2y=0 . 【考点】直线的截距式方程. 【分析】分直线的截距不为0和为0两种情况,用待定系数法求直线方程即可. 【解答】解:若直线的截距不为0,可设为,把P(2,3)代入,得,,a=5,直线方程为x+y﹣5=0 若直线的截距为0,可设为y=kx,把P(2,3)代入,得3=2k,k=,直线方程为3x﹣2y=0 ∴所求直线方程为x+y﹣5=0,或3x﹣2y=0 故答案为x+y﹣5=0,或3x﹣2y=0 11.若两直线x﹣2y+5=0与2x+my﹣5=0互相平行,则实数m= ﹣4 . 【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系. 【分析】由直线平行的充要条件列出方程,解之可得答案. 【解答】解:∵两直线x﹣2y+5=0与2x+my﹣5=0互相平行, ∴m+2×2=0,解得m=﹣4, 故答案为:﹣4. 12.如图,A、B、C分别为椭圆(a>b>0)的顶点和焦点,若∠ABC=90°,则该椭圆的离心率为 . 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】根据题意,在Rt△ABC中得BO2=OC•OA,化成关于a、b、c的方程,结合b2=a2﹣c2和离心率公式,转化成关于离心率e的方程,解之即可得到该椭圆的离心率. 【解答】解:∵Rt△ABC中,OC=c,OA=a,OB=b,且OB⊥AC ∴BO2=OC•OA,即b2=ac 结合b2=a2﹣c2,得a2﹣c2=ac,即c2+ac﹣a2=0 两边都除以a2,得e2+e﹣1=0,解之得e=(舍负) 故答案为: 13.已知椭圆C: +=1和直线l:y=mx+1,若对任意的m∈R,直线l与椭圆C恒有公共点,则实数b的取值范围是 [1,4)∪(4,+∞) . 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】由已知直线过定点(0,1),可得(0,1)在椭圆内部或在椭圆上,然后分类讨论得答案. 【解答】解:∵直线l:y=mx+1恒过定点(0,1), ∴要使直线l与椭圆C恒有公共点, 则(0,1)在椭圆内部或在椭圆上, 若椭圆C: +=1是焦点在x轴上的椭圆,则1≤b<4; 若椭圆C: +=1是焦点在y轴上的椭圆,则b>4. ∴实数b的取值范围是:[1,4)∪(4,+∞). 故答案为:[1,4)∪(4,+∞). 14.若方程=x+2有两个不同的实数根,则实数a的取值范围为 2﹣<a≤1 . 【考点】函数的零点与方程根的关系. 【分析】由题意得,函数y=与函数y=x+2 有两个不同的交点,结合图象得出结果. 【解答】解:方程=x+2有两个不同的实数解,即函数y=与函数y=x+2 有两个不同的交点. y=的图象过圆心在(﹣a,0)半径为1的半圆,直线y=x+2 的图象斜率为1的直线,如图所示: 当圆过(﹣2,0)时,,解得a=﹣1(﹣3舍去), 当圆与直线相切时圆心(﹣a,0)到直线的距离为1,即1=,解得a=2﹣,(2+舍去); 所以2﹣<a≤1; 故答案为:2﹣<a≤1. 二、解答题:本大题共6小题,共90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.根据下列条件,求圆的方程: (1)经过A(6,5)、B(0,1)两点,并且圆心C在直线3x+10y+9=0上; (2)经过P(﹣2,4)、Q(3,﹣1)两点,并且在x轴上截得的弦长等于6. 【考点】圆的标准方程. 【分析】(1)求出AB的中垂线方程,联立方程组,即可求出圆心坐标,利用两点间距离公式求出半径,从而得到所求的圆的方程. (2)求出线段PQ的垂直平分线为y=x+1,设圆心C的坐标为(a,a+1),求出半径r的表达式,利用圆心C到x轴的距离为d=|a+1|,由题意得32+d2=r2,解得a,求出圆的方程即可. 【解答】解:(1)∵AB的中垂线方程为:3x+2y﹣15=0,由,解得, 圆心坐标为C(7,﹣3),BC= 故所求的圆的方程为 (x﹣7)2+(y+3)2=65. (2)因为线段PQ的垂直平分线为y=x+1, 所以设圆心C的坐标为(a,a+1), 半径r=|PC|==,圆心C到x轴的距离为d=|a+1|, 由题意得32+d2=r2,即32+(a+1)2=2a2﹣2a+13, 整理得a2﹣4a+3=0,解得a=1或a=3. 当a=1时,圆的方程为(x﹣1)2+(y﹣2)2=13; 当a=3时,圆的方程为(x﹣3)2+(y﹣4)2=25. 综上得,所求的圆的方程为(x﹣1)2+(y﹣2)2=13或(x﹣3)2+(y﹣4)2=25. 16.如图,在底面为平行四边形的四棱锥P﹣ABCD中,AB⊥AC,PA⊥平面ABCD,且PA=AB,点E是PD的中点. (Ⅰ)求证:AC⊥PB; (Ⅱ)求证:PB∥平面AEC. 【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;空间中直线与直线之间的位置关系;直线与平面平行的判定. 【分析】(Ⅰ)由已知得AC⊥AB,AC⊥PA,从而AC⊥平面PAB,由此能证明AC⊥PB. (Ⅱ)连接BD,与AC相交于O,连接EO,由已知得EO∥PB,由此能证明PB∥平面AEC. 【解答】(Ⅰ)证明:∵在底面为平行四边形的四棱锥P﹣ABCD中, AB⊥AC,PA⊥平面ABCD, ∴AC⊥AB,AC⊥PA, 又AB∩PA=A,∴AC⊥平面PAB, ∵PB⊂平面PAB,∴AC⊥PB. (Ⅱ)证明:连接BD,与AC相交于O,连接EO, ∵ABCD是平行四边形, ∴O是BD的中点,又E是PD的中点, ∴EO∥PB, 又PB不包含于平面AEC,EO⊂平面AEC, ∴PB∥平面AEC. 17.设椭圆的左焦点为F,上顶点为A,过点A且与AF垂直的光线经椭圆的右准线反射,反射光线与直线AF平行. (1)求椭圆的离心率; (2)设入射光线与右准线的交点为B,过A,B,F三点的圆恰好与直线3x﹣y+3=0相切,求椭圆的方程. 【考点】圆与圆锥曲线的综合;圆的切线方程;椭圆的简单性质. 【分析】(1)因为入射光线与反射光线垂直,所以入射光线与准线所成的角为45°,由此能求出椭圆的离心率. (2)由,得A(0,c),B(2c,﹣c),由AF⊥AB,知过A,B,F三点的圆的圆心坐标为,半径,由此能够求出椭圆的方程. 【解答】解:(1)因为入射光线与反射光线垂直, 所以入射光线与准线所成的角为45°,… 即∠FAO=45°, 所以b=c, 所以椭圆的离心率为. … (2)由(1)知, 可得A(0,c),B(2c,﹣c),又AF⊥AB, 所以过A,B,F三点的圆的圆心坐标为, 半径,… 因为过A,B,F三点的圆恰好与直线3x﹣y+3=0相切,… 所以圆心到直线3x﹣y+3=0的距离等于半径r ,即, 得c=1,… 所以, 所以椭圆的方程为. … 18.已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0. (1)求证:直线l过定点; (2)判断该定点与圆的位置关系; (3)当m为何值时,直线l被圆C截得的弦最长. 【考点】直线与圆相交的性质. 【分析】(1)由题意可知:m(2x+y﹣7)+(x+y﹣4)=0,则,即可求得D点坐标,直线l过定点; (2)由D(3,1)坐标代入圆C的方程,得左边=(3﹣1)2+(1﹣2)2=5<25=右边,点D(3,1)在圆C内; (3)当直线l经过圆心C(1,2)时,被截得的弦最长,可知直线l的斜率kl=kCD,由kl=﹣,则kCD==﹣,即可求得m的值. 【解答】解:(1)证明:将直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0, 整理得:m(2x+y﹣7)+(x+y﹣4)=0, 由于m的任意性,则,解得, ∴直线l恒过定点D(3,1); (2)把点D(3,1)坐标代入圆C的方程,得左边=(3﹣1)2+(1﹣2)2=5<25=右边, ∴点D(3,1)在圆C内; (3)当直线l经过圆心C(1,2)时,被截得的弦最长(等于圆的直径长), 此时,直线l的斜率kl=kCD, 由直线l的方程得kl=﹣, 由点C、D的坐标得kCD==﹣, ∴﹣=﹣,解得:m=﹣, 所以,当m=﹣,时,直线l被圆C截得的弦最长. 19.如图,菱形ABCD的边长为4,∠BAD=60°,AC∩BD=O.将菱形ABCD沿对角线AC折起,得到三棱锥B﹣ACD,点M是棱BC的中点,DM=2. (1)求证:OM∥平面ABD; (2)求证:平面DOM⊥平面ABC; (3)求三棱锥B﹣DOM的体积. 【考点】平面与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定. 【分析】(1)利用三角形中位线定理,证出OM∥AB,结合线面平行判定定理,即可证出OM∥平面ABD. (2)根据题中数据,算出DO=BD=2,OM=AB=2,从而得到OD2+OM2=8=DM2,可得OD⊥OM.结合OD⊥AC利用线面垂直的判定定理,证出OD⊥平面ABC,从而证出平面DOM⊥平面ABC. (3)由(2)得到OD为三棱锥D﹣BOM的高.算出△BOM的面积,利用锥体体积公式算出三棱锥D﹣BOM的体积,即可得到三棱锥B﹣DOM的体积. 【解答】解:(1)∵O为AC的中点,M为BC的中点,∴OM∥AB. 又∵OM⊄平面ABD,AB⊂平面ABD, ∴OM∥平面ABD. (2)∵在菱形ABCD中,OD⊥AC,∴在三棱锥B﹣ACD中,OD⊥AC. 在菱形ABCD中,AB=AD=4,∠BAD=60°,可得BD=4. ∵O为BD的中点,∴DO=BD=2. ∵O为AC的中点,M为BC的中点,∴OM=AB=2. 因此,OD2+OM2=8=DM2,可得OD⊥OM. ∵AC、OM是平面ABC内的相交直线, ∴OD⊥平面ABC. ∵OD⊂平面DOM, ∴平面DOM⊥平面ABC. (3)由(2)得,OD⊥平面BOM,所以OD是三棱锥D﹣BOM的高. 由OD=2,S△BOM=×OB×BM×sin60°=, 所以VB﹣DOM=VD﹣BOM=S△BOM=×DO=×=. 20.已知椭圆C:x2+3y2=3,过点D(1,0)且不过点E(2,1)的直线与椭圆C交于A,B两点,直线AE与直线x=3交于点M. (1)求椭圆C的离心率; (2)若AB垂直于x轴,求直线BM的斜率; (3)试判断直线BM与直线DE的位置关系,并说明理由. 【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程. 【分析】(1)通过将椭圆C的方程化成标准方程,利用离心率计算公式即得结论; (2)通过令直线AE的方程中x=3,得点M坐标,即得直线BM的斜率; (3)分直线AB的斜率不存在与存在两种情况讨论,利用韦达定理,计算即可. 【解答】解:(1)∵椭圆C:x2+3y2=3, ∴椭圆C的标准方程为: +y2=1, ∴a=,b=1,c=, ∴椭圆C的离心率e==; (2)∵AB过点D(1,0)且垂直于x轴, ∴可设A(1,y1),B(1,﹣y1), ∵E(2,1),∴直线AE的方程为:y﹣1=(1﹣y1)(x﹣2), 令x=3,得M(3,2﹣y1), ∴直线BM的斜率kBM==1; (3)结论:直线BM与直线DE平行. 证明如下: 当直线AB的斜率不存在时,由(2)知kBM=1, 又∵直线DE的斜率kDE==1,∴BM∥DE; 当直线AB的斜率存在时,设其方程为y=k(x﹣1)(k≠1), 设A(x1,y1),B(x2,y2), 则直线AE的方程为y﹣1=(x﹣2), 令x=3,则点M(3,), ∴直线BM的斜率kBM=, 联立,得(1+3k2)x2﹣6k2x+3k2﹣3=0, 由韦达定理,得x1+x2=,x1x2=, ∵kBM﹣1= = = =0, ∴kBM=1=kDE,即BM∥DE; 综上所述,直线BM与直线DE平行. 查看更多