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文档介绍
数学卷·2018届山东省德州市平原一中高二上学期期中数学试卷(文科)(解析版)
2016-2017学年山东省德州市平原一中高二(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.如果a和b是异面直线,直线a∥c,那么直线b与c的位置关系是( ) A.相交 B.异面 C.平行 D.相交或异面 2.正方体内切球和外接球半径的比为( ) A.1: B.1: C.: D.1:2 3.过点M(﹣2,a),N(a,4)的直线的斜率为﹣,则|MN|=( ) A.10 B.180 C.6 D.6 4.若直线mx﹣y﹣1=0与直线x﹣2y+3=0平行,则m的值为( ) A. B.﹣ C.2 D.﹣2 5.一梯形的直观图是一个如图所示的等腰梯形,且梯形OA′B′C′的面积为,则原梯形的面积为( ) A.2 B. C.2 D.4 6.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的各个面中,最大的面积是( ) A. B.1 C. D. 7.已知直线l⊥平面α,直线m⊆平面β,给出下列命题,其中正确的是( ) ①α∥β⇒l⊥m ②α⊥β⇒l∥m ③l∥m⇒α⊥β ④l⊥m⇒α∥β A.②④ B.②③④ C.①③ D.①②③ 8.两条平行直线3x﹣4y﹣3=0和mx﹣8y+5=0之间的距离是( ) A. B. C. D. 9.某几何体的三视图如图所示,它的体积为( ) A.72π B.48π C.30π D.24π 10.椭圆5x2+ky2=5的一个焦点是(0,2),那么k等于( ) A.﹣1 B.1 C. D.﹣ 11.已知圆:C1:(x+1)2+(y﹣1)2=1,圆C2与圆C1关于直线x﹣y﹣1=0对称,则圆C2的方程为( ) A.(x﹣2)2+(y﹣2)2=1 B.(x+2)2+(y+2)2=1 C.(x+2)2+(y﹣2)2=1 D.(x﹣2)2+(y+2)2=1 12.若圆x2+y2﹣6x﹣2y+6=0上有且仅有三个点到直线ax﹣y+1=0(a是实数)的距离为1,则a等于( ) A.±1 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.若直线l1:2x﹣ay﹣1=0与直线l2:x+2y=0垂直,则a= . 14.直线y=kx与圆(x﹣2)2+(y+1)2=4相交于A,B两点,若|AB|≥2,则k的取值范围是 . 15.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的两个焦点分别为F1(﹣1,0),F2(1,0),且椭圆C经过点P(,),椭圆C的方程为 . 16.α,β是两个平面,m,n是两条直线,有下列四个命题: ①如果m⊥n,m⊥α,n∥β,那么α⊥β; ②如果m⊥α,n∥α,那么m⊥n; ③如果α∥β,m⊂α,那么m∥β; ④如果m∥n,m⊂α,n⊂β,则α∥β. 其中正确的命题有 .(填写所有正确命题的编号) 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.(1)求经过直线l1:2x+3y﹣5=0与l2:7x+15y+1=0的交点,且平行于直线x+2y﹣3=0的直线方程; (2)求与直线3x+4y﹣7=0垂直,且与原点的距离为6的直线方程. 18.已知坐标平面上一点M(x,y)与两个定点M1(26,1),M2(2,1),且=5. (Ⅰ)求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形; (Ⅱ)记(Ⅰ)中的轨迹为C,过点M(﹣2,3)的直线l被C所截得的线段的长为8,求直线l的方程. 19.如图,AA1B1B是圆柱的轴截面,C是底面圆周上异于A,B的一点,AA1=AB=2. (1)求证:平面AA1C⊥平面BA1C; (2)若AC=BC,求几何体A1﹣ABC的体积V. 20.已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0(m∈R) (Ⅰ)证明:无论m取什么实数,l与圆恒交于两点; (Ⅱ)求直线被圆C截得的弦长最小时l的方程. 21.如图,已知矩形ABCD所在平面外一点P,PA⊥平面ABCD,E、F分别是AB、PC的中点. (1)求证:EF∥平面PAD; (2)求证:EF⊥CD. 22.已知在平面直角坐标系中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为,且过点D(2,0). (1)求该椭圆的标准方程; (2)设点,若P是椭圆上的动点,求线段PA的中点M的轨迹方程. 2016-2017学年山东省德州市平原一中高二(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.如果a和b是异面直线,直线a∥c,那么直线b与c的位置关系是( ) A.相交 B.异面 C.平行 D.相交或异面 【考点】空间中直线与直线之间的位置关系. 【分析】两条直线的位置关系有三种:相交,平行,异面.由于a,b是两条异面直线,直线c∥a则c有可能与b相交且与a平行,但是c不可能与b平行,要说明这一点采用反证比较简单. 【解答】解:∵a,b是两条异面直线,直线c∥a ∴过b任一点可作与a平行的直线c,此时c与b相交.另外c与b不可能平行理由如下: 若c∥b则由c∥a可得到a∥b这与a,b是两条异面直线矛盾,故c与b异面. 故选:D. 2.正方体内切球和外接球半径的比为( ) A.1: B.1: C.: D.1:2 【考点】球内接多面体. 【分析】设出正方体的棱长,利用正方体的棱长是内切球的直径,正方体的对角线是外接球的直径,分别求出半径,即可得到结论. 【解答】解:正方体的棱长是内切球的直径,正方体的对角线是外接球的直径,设棱长是a. 则a=2r内切球,r内切球=; a=2r外接球,r外接球=, r内切球:r外接球=1:. 故选B. 3.过点M(﹣2,a),N(a,4)的直线的斜率为﹣,则|MN|=( ) A.10 B.180 C.6 D.6 【考点】直线的两点式方程. 【分析】根据直线MN的斜率求出a的值,再计算|MN|的值. 【解答】解:∵过点M(﹣2,a),N(a,4)的直线斜率为 k==﹣, 解得a=10; ∴|MN|===6. 故选:C. 4.若直线mx﹣y﹣1=0与直线x﹣2y+3=0平行,则m的值为( ) A. B.﹣ C.2 D.﹣2 【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系. 【分析】由已知条件推导出,由此能求出m的值为. 【解答】解:∵直线mx﹣y﹣1=0与直线x﹣2y+3=0平行, ∴,解得m=, ∴m的值为. 故选:A. 5.一梯形的直观图是一个如图所示的等腰梯形,且梯形OA′B′C′的面积为,则原梯形的面积为( ) A.2 B. C.2 D.4 【考点】平面图形的直观图. 【分析】根据斜二测画法的规则将图形还原,平面图是一个直角梯形,面积易求. 【解答】解:如图, 有斜二测画法原理知,平面中的图形与直观图中的图形上下底边的长度是一样的,不一样的是两个梯形的高,其高的关系是这样的:平面图中的高OA是直观图中OA'长度的2倍,如直观图,OA'的长度是直观图中梯形的高的倍,由此平面图中梯形的高OA的长度是直观图中梯形高的2×=2倍,故其面积是梯形OA′B′C′的面积2倍,梯形OA′B′C′的面积为,所以原梯形的面积是4. 故应选D. 6.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的各个面中,最大的面积是( ) A. B.1 C. D. 【考点】由三视图求面积、体积. 【分析】根据几何体的三视图,得出该几何体是直三棱锥,根据图中的数据,求出该三棱锥的4个面的面积,得出面积最大的三角形的面积. 【解答】解:根据几何体的三视图,得; 该几何体是如图所示的直三棱锥, 且侧棱PA⊥底面ABC, PA=1,AC=2,点B到AC的距离为1; ∴底面△ABC的面积为S1=×2×1=1, 侧面△PAB的面积为S2=××1=, 侧面△PAC的面积为S3=×2×1=1, 在侧面△PBC中,BC=,PB==,PC==, ∴△PBC是Rt△, ∴△PBC的面积为S4=××=; ∴三棱锥P﹣ABC的所有面中,面积最大的是△PBC,为. 故选:A. 7.已知直线l⊥平面α,直线m⊆平面β,给出下列命题,其中正确的是( ) ①α∥β⇒l⊥m ②α⊥β⇒l∥m ③l∥m⇒α⊥β ④l⊥m⇒α∥β A.②④ B.②③④ C.①③ D.①②③ 【考点】空间中直线与直线之间的位置关系. 【分析】根据面面垂直的性质及线面垂直的性质,可判断①;根据线面垂直和面面垂直的几何特征,可判断②④;根据线面垂直的第二判定定理及面面垂直的判定定理,可判断③; 【解答】解:若α∥β,l⊥平面α,可得l⊥β,又由m⊆平面β,故l⊥m,故①正确; 若α⊥β,l⊥平面α,可得l∥β或l⊂β,又由m⊆平面β,此时l与m的关系不确定,故②错误; 若l∥m,l⊥平面α,可得m⊥平面α,又由m⊆平面β,可得α⊥β,故③正确; 若l⊥m,l⊥平面α,则m∥平面α,或m⊂平面α,又由m⊆平面β,此时α与β的关系不确定,故④错误; 故四个命题中,①③正确; 故选:C 8.两条平行直线3x﹣4y﹣3=0和mx﹣8y+5=0之间的距离是( ) A. B. C. D. 【考点】两条平行直线间的距离. 【分析】首先求出m的值,然后利用平行线之间的距离公式解答. 【解答】解:由已知两条平行直线3x﹣4y﹣3=0和mx﹣8y+5=0,所以m=6, 所以两条平行线的距离为; 故选A. 9.某几何体的三视图如图所示,它的体积为( ) A.72π B.48π C.30π D.24π 【考点】由三视图求面积、体积. 【分析】由题意,结合图象可得该几何体是圆锥和半球体的组合体,根据图中的数据即可计算出组合体的体积选出正确选项 【解答】解:由图知,该几何体是圆锥和半球体的组合体,球的半径是3,圆锥底面圆的半径是3,圆锥母线长为5,由圆锥的几何特征可求得圆锥的高为4, 则它的体积V=V圆锥+V半球体==30π 故选C 10.椭圆5x2+ky2=5的一个焦点是(0,2),那么k等于( ) A.﹣1 B.1 C. D.﹣ 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】把椭圆5x2+ky2=5的方程化为标准形式,得到 c2的值等于4,解方程求出k. 【解答】解:椭圆5x2+ky2=5 即 x2 +=1, ∵焦点坐标为(0,2),c2=4, ∴﹣1=4,∴k=1, 故选 B. 11.已知圆:C1:(x+1)2+(y﹣1)2=1,圆C2与圆C1关于直线x﹣y﹣1=0对称,则圆C2的方程为( ) A.(x﹣2)2+(y﹣2)2=1 B.(x+2)2+(y+2)2=1 C.(x+2)2+(y﹣2)2=1 D.(x﹣2)2+(y+2)2=1 【考点】关于点、直线对称的圆的方程. 【分析】在圆C2上任取一点(x,y),求出此点关于直线x﹣y﹣1=0的对称点,则此对称点在圆C1上,再把对称点坐标代入 圆C1的方程,化简可得圆C2的方程. 【解答】解:在圆C2上任取一点(x,y), 则此点关于直线x﹣y﹣1=0的对称点(y+1,x﹣1)在圆C1:(x+1)2+(y﹣1)2=1上, ∴有(y+1+1)2+(x﹣1﹣1)2=1, 即 (x﹣2)2+(y+2)2=1, ∴答案为(x﹣2)2+(y+2)2=1. 故选:D. 12.若圆x2+y2﹣6x﹣2y+6=0上有且仅有三个点到直线ax﹣y+1=0(a是实数)的距离为1,则a等于( ) A.±1 B. C. D. 【考点】直线与圆的位置关系. 【分析】化简圆的方程,求出圆心坐标,求出半径,推出圆心到直线的距离可求a的值. 【解答】解:由题意知圆心(3,1),半径是2,则圆心到直线的距离是1,即可知a=. 故选B. 二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上) 13.若直线l1:2x﹣ay﹣1=0与直线l2:x+2y=0垂直,则a= 1 . 【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系. 【分析】利用直线垂直的条件求解. 【解答】解:∵两直线l1:2x﹣ay﹣1=0与直线l2:x+2y=0互相垂直, ∴2﹣2a=0, 解得a=1. 故答案为:1. 14.直线y=kx与圆(x﹣2)2+(y+1)2=4相交于A,B两点,若|AB|≥2,则k的取值范围是 . 【考点】直线与圆的位置关系. 【分析】由题意求出圆心坐标和半径,由点到直线的距离公式求出圆心直线y=kx的距离,由直线与圆相交的条件列出不等式求出k的范围,结合条件和弦长公式列出不等式求出k的取值范围. 【解答】解:由题意得,圆心坐标(2,﹣1)、半径r=2, 则圆心到直线y=kx的距离d=<2,解得k<, ∵所截得的弦|AB|≥2,∴2=2, 化简得,3k2+4k≤0,解得, 综上可得,k的取值范围是, 故答案为:. 15.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的两个焦点分别为F1(﹣1,0),F2(1,0),且椭圆C经过点P(,),椭圆C的方程为 +y2=1 . 【考点】椭圆的标准方程. 【分析】利用椭圆的定义求出a,从而可得b,即可求出椭圆C的方程. 【解答】解:∵椭圆C: +=1(a>b>0)的两个焦点分别为F1(﹣1,0),F2(1,0),且椭圆C经过点P(,), ∴2a=|PF1|+|PF2|=2. ∴a=. 又由已知c=1,∴b=1, ∴椭圆C的方程为+y2=1. 故答案为: +y2=1. 16.α,β是两个平面,m,n是两条直线,有下列四个命题: ①如果m⊥n,m⊥α,n∥β,那么α⊥β; ②如果m⊥α,n∥α,那么m⊥n; ③如果α∥β,m⊂α,那么m∥β; ④如果m∥n,m⊂α,n⊂β,则α∥β. 其中正确的命题有 ②③ .(填写所有正确命题的编号) 【考点】命题的真假判断与应用. 【分析】根据空间直线与直线,直线与平面的关系,逐一分析四个命题的真假,可得答案. 【解答】解:①如果m⊥n,m⊥α,n∥β,那么α与β的关系不确定,故错误; ②如果m⊥α,n∥α,那么平面α内存在直线l使,m⊥l,n∥l 故m⊥n,故正确; ③如果α∥β,m⊂α,那么m与β无公共点,则m∥β,故正确; ④如果m∥n,m⊂α,n⊂β,那么α与β的关系不确定,故错误; 故答案为:②③ 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.(1)求经过直线l1:2x+3y﹣5=0与l2:7x+15y+1=0的交点,且平行于直线x+2y﹣3=0的直线方程; (2)求与直线3x+4y﹣7=0垂直,且与原点的距离为6的直线方程. 【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系. 【分析】(1)联立两直线解析式求出交点坐标,设出平行于直线x+2y﹣3=0的方程,将交点坐标代入即可; (2)设出与直线垂直的直线方程,根据与原点距离为6确定出所求直线即可. 【解答】解:(1)联立, 解得, ∴交点P的坐标(,﹣), 设平行于直线x+2y﹣3=0的直线方程为x+2y+n=0, 代入得+2×(﹣)+n=0, 解得:n=﹣, ∴所求直线方程为x+2y﹣=0,即9x+18y﹣4=0; (2)设与直线3x+4y﹣7=0垂直的直线方程为4x﹣3y+m=0, ∵与原点的距离为6, ∴=6, 解得:m=±30, 则所求直线方程为4x﹣3y±30=0. 18.已知坐标平面上一点M(x,y)与两个定点M1(26,1),M2(2,1),且=5. (Ⅰ)求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形; (Ⅱ)记(Ⅰ)中的轨迹为C,过点M(﹣2,3)的直线l被C所截得的线段的长为8,求直线l的方程. 【考点】轨迹方程. 【分析】(Ⅰ)直接利用距离的比,列出方程即可求点M的轨迹方程,然后说明轨迹是什么图形; (Ⅱ)设出直线方程,利用圆心到直线的距离,半径与半弦长满足的勾股定理,求出直线l的方程. 【解答】解:(Ⅰ)由题意,得=5., 化简,得x2+y2﹣2x﹣2y﹣23=0… 即(x﹣1)2+(y﹣1)2=25. ∴点M的轨迹方程是(x﹣1)2+(y﹣1)2=25, 轨迹是以(1,1)为圆心,以5为半径的圆.… (Ⅱ)当直线l的斜率不存在时,l:x=﹣2,此时所截得的线段的长为2=8, ∴l:x=﹣2符合题意.… 当直线l的斜率存在时,设l的方程为y﹣3=k(x+2),即kx﹣y+2k+3=0, 圆心到l的距离d=,由题意,得()2+42=52,解得k=. ∴直线l的方程为x﹣y+=0,即5x﹣12y+46=0. 综上,直线l的方程为x=﹣2,或5x﹣12y+46=0… 19.如图,AA1B1B是圆柱的轴截面,C是底面圆周上异于A,B的一点,AA1=AB=2. (1)求证:平面AA1C⊥平面BA1C; (2)若AC=BC,求几何体A1﹣ABC的体积V. 【考点】平面与平面垂直的判定. 【分析】(1)证明BC⊥平面AA1C,即可证明平面AA1C⊥平面BA1C; (2)求出AC,直接利用体积公式求解即可. 【解答】(1)证明:因为C是底面圆周上异于A,B的一点,AB是底面圆的直径, 所以AC⊥BC. 因为AA1⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,所以AA1⊥BC, 而AC∩AA1=A,所以BC⊥平面AA1C. 又BC⊂平面BA1C,所以平面AA1C⊥平面BA1C.… (2)解:在Rt△ABC中,AB=2,则由AB2=AC2+BC2且AC=BC, 得, 所以.… 20.已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0(m∈R) (Ⅰ)证明:无论m取什么实数,l与圆恒交于两点; (Ⅱ)求直线被圆C截得的弦长最小时l的方程. 【考点】直线与圆相交的性质. 【分析】(Ⅰ)求得所给的直线经过x+y﹣4=0 和2x+y﹣7=0的交点M(3,1),而点M在圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25的内部,从而得到l与圆恒交于两点. (Ⅱ)弦长最小时,MC和弦垂直,再利用点斜式求得弦所在的直线的方程. 【解答】解:(Ⅰ)证明:直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0,即 x+y﹣4+m(2x+y﹣7)=0, 恒经过直线x+y﹣4=0 和2x+y﹣7=0的交点M(3,1), 而点M到圆心C(1,2)的距离为MC==<半径5, 故点M在圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25的内部,故l与圆恒交于两点. (Ⅱ)弦长最小时,MC和弦垂直,故弦所在的直线l的斜率为==2, 故直线l的方程为y﹣1=2(x﹣3),即 2x﹣y﹣5=0. 21.如图,已知矩形ABCD所在平面外一点P,PA⊥平面ABCD,E、F分别是AB、PC的中点. (1)求证:EF∥平面PAD; (2)求证:EF⊥CD. 【考点】直线与平面平行的判定;空间中直线与直线之间的位置关系. 【分析】(1)取PD中点Q,连AQ、QF,易证EF∥AQ,根据直线与平面平行的判定定理可证得EF∥面PAD; (2)欲证CD⊥EF,可先证直线与平面垂直,CD⊥AD,CD⊥PA,PA∩AD=A,根据直线与平面垂直的判定定理可知CD⊥面PAD,从而得到CD⊥EF; 【解答】证明:(1)取PD中点Q,连AQ、QF,则AE∥QF ∴四边形AEFQ为平行四边形 ∴EF∥AQ 又∵AQ在平面PAD内,EF不在平面PAD内 ∴EF∥面PAD; (2)∵CD⊥AD,CD⊥PA,PA∩AD=A PA在平面PAD内,AD在平面PAD内 ∴CD⊥面PAD 又∵AQ在平面PAD同 ∴CD⊥AQ ∵EF∥AQ ∴CD⊥EF; 22.已知在平面直角坐标系中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为,且过点D(2,0). (1)求该椭圆的标准方程; (2)设点,若P是椭圆上的动点,求线段PA的中点M的轨迹方程. 【考点】轨迹方程;椭圆的标准方程. 【分析】(1)设椭圆方程为,根据题意可得a=2且c=,从而b==1,得到椭圆的标准方程; (2)设点P(x0,y0),线段PA的中点为M(x,y),根据中点坐标公式将x0、y0表示成关于x、y的式子,将P(x0,y0)关于x、y的坐标形式代入已知椭圆的方程,化简整理即可得到线段PA的中点M的轨迹方程. 【解答】解:(1)由题意知椭圆的焦点在x轴上,设椭圆的标准方程是 ∵椭圆经过点D(2,0),左焦点为, ∴a=2,,可得b==1 因此,椭圆的标准方程为. (2)设点P的坐标是(x0,y0),线段PA的中点为M(x,y), 由根据中点坐标公式,可得,整理得, ∵点P(x0,y0)在椭圆上, ∴可得,化简整理得, 由此可得线段PA中点M的轨迹方程是.查看更多