【文档说明】浙江省温州市2019-2020学年高二上学期期末考试数学试题【精准解析】.doc,共(21)页,1.798 MB,由小赞的店铺上传
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2020年1月温州市高二期末教学质量统一检测数学试题卷(B)选择题部分一、选择题:本大题共10个小题,每小题4分,共40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.双曲线221916xy−=的实轴长为()A.3B.4C.6D.8【答案】C
【解析】【分析】由题求出a=3,即得实轴的长.【详解】由题得a=3,所以实轴长为6.故选:C【点睛】本题主要考查双曲线的方程和实轴的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.2.与直线:2310lxy−+=关于y轴对称的直线的方程为()A.2310xy++=B.2310xy+
-=C.3210xy−+=D.3210xy++=【答案】B【解析】【分析】设M(x,y)是所求直线上的任意一点,则其关于y轴的对称点为(,)Mxy−在直线:2310lxy−+=上,把(,)Mxy−的坐标代入直线l的方程即得解.【详解】设M(x,y)是所求直线上的任意一点,则其关于y轴的对称点为
(,)Mxy−在直线:2310lxy−+=上,所以23+10,xy-+=即2310xy+-=.与直线:2310lxy−+=关于y轴对称的直线的方程为2310xy+-=.故选:B【点睛】本题主要考查关于直线对称的直线方程的求法,意在考查学生对该知识
的理解掌握水平.3.若直线0xy−=与圆()()2211xym−++=相离,则实数m的取值范围是()A.(0,2B.(1,2C.()0,2D.()1,2【答案】C【解析】【分析】解不等式22|11|1(1)
m++−即得解.【详解】由题得圆心到直线的距离为22|11|1(1)dm+=+−,所以2m,因为m>0,所以0<m<2.故选:C【点睛】本题主要考查直线和圆的位置关系,意在考查学生对该知识的理解掌握水平.
4.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:3cm)是()A.6B.2C.12D.3【答案】A【解析】【分析】直接利用三视图的还原图求出几何体的体积.【详解】根据三视图:该几何体为底面为直角梯形的四棱柱,如图所示:故该几何体的体积为1(12)2262V=+=.故选:A.
【点睛】本题主要考查三视图和几何体体积的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.5.一个三棱锥是正三棱锥的充要条件是()A.底面是正三角形,三个侧面是全等的等腰三角形B.各个面都是正三角形C.三个侧面是全等的等腰三角形D.顶点在底面上的射影
为重心【答案】A【解析】【分析】利用正三棱锥和充要条件的定义逐一分析判断每一个选项得解.【详解】A.根据正三棱锥的定义可知,满足侧面是全等的等腰三角形,底面是正三角形的三棱锥是正三棱锥.正三棱锥的底面是正三角形,三个侧面是全等的等腰三角形,所以一个三棱锥是正三棱锥的充要条件是底面是正三角形
,三个侧面是全等的等腰三角形,所以该选项符合题意;B.各个面都是正三角形,则三棱锥是正三棱锥,所以各个面都是正三角形是三棱锥为正三棱锥的充分条件;如果三棱锥是正三棱锥,则各个面不一定都是正三角形,所以各个面都是正三角形是
三棱锥为正三棱锥的非必要条件,故该选项错误.C.三个侧面是全等的等腰三角形不一定是正三棱锥,如图所示,VA=VC=BC=AB,AC=VB时,不一定是正三棱锥,故该选项错误;D.顶点在底面上的射影为重心,设底面为直角三角形ABC,其重心为O,过点O作平面ABC的垂线OV,连接VA,VB,VC得到
三棱锥V-ABC,显然三棱锥V-ABC不是正三棱锥,所以该选项错误.故选:A【点睛】本题主要考查正三棱锥的定义,考查充要条件的判定方法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.6.如图,已知三棱锥VABC−,点P是VA的中点,且2AC=,4VB=,过点P作一个截面,使截面平行于VB和
AC,则截面的周长为()A.12B.10C.8D.6【答案】D【解析】【分析】如图所示,设AB、BC、VC的中点分别为D,E,F,连接PD,DE,EF,PF.先证明截面DEFP就是所作的平面,再求截面的周长.【详解】如图所示,设AB、BC、VC的中点分别为D,E,F
,连接PD,DE,EF,PF.由题得PD||VB,DE||AC,因为,PDDE平面DEFP,VB,AC不在平面DEFP内,所以VB||平面DEFP,AC||平面DEFP,所以截面DEFP就是所作的平面.
由于11||,||,,22PDVBEFVBPDVBEFVB===,所以四边形DEFP是平行四边形,因为VB=4,AC=2,所以PD=FE=2,DE=PF=1,所以截面DEFP的周长为2+2+1+1=6.故选:D【点睛】本题主要考查截面的作法和线面位置关系的证明,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平
.7.已知直线1:lykx=和2:20lxky+−=相交于点P,则点P的轨迹方程为()A.221xy+=B.()2211xy−+=C.()2210xyx+=D.()()22110xyx−+=【答案】D【解析】【分析】联立两直线方程消去k得到()2211xy−+=,再求x
的范围即得解.【详解】由题得,,22ykxyxxkyxy==−+=−+所以()2211xy−+=.由题得222220,(1)21xkxkxxk+−=+==+,,所以0x.所以点P的轨迹方程为()()22110xyx−+=.故
选:D【点睛】本题主要考查动点的轨迹方程,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.8.已知双曲线224xy−=,若过点P作直线l与双曲线交于,AB两点,且点P是线段AB的中点,则点P的坐标可能是()A.()1,1B.()1,2C.()2,1D.()2,2【答案】B【解析】【分析】设112200(,)
,(,),(,)AxyBxyPxy,求出00ABxky=,再检验每一个选项得解.【详解】设112200(,),(,),(,)AxyBxyPxy,由题得22111212121222224()()()()04xyxxxxyyyy
xy−=+−−+−=−=,,所以1200120121202()2()0,yyxxxxyyykxxy−−−−===−.当P的坐标为()1,2时,1,2k=直线AB的方程为1132(1),222yxyx−=−=+.把1322yx=+代入双曲线
方程得.对于选项A,C,D中点P的坐标经检验得,不满足.故选:B【点睛】本题主要考查直线和双曲线的位置关系,考查弦的中点问题的解答,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.9.已知椭圆()222210xyabab+=的左、右焦点分别为12FF、,点P在椭圆上,且124PFP
F=,则此椭圆的离心率e的最小值为()A.35B.45C.14D.34【答案】A【解析】【分析】设P00(,)xy,由题得1020||,||,PFaexPFaex=+=−根据124PFPF=得035axa
e=即得解.【详解】设P00(,)xy由题得1020||,||,PFaexPFaex=+=−因为124PFPF=所以0003344,,55aaexaexxaee+=−=,所以此椭圆的离心率e的最小值为35.故选:A【点睛】本题主要考查椭圆的定义和离心率的最值的
计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.10.在平面直角坐标系中,已知点()2,0A,()0,2B,圆()22:1Cxay−+=,若圆C上存在点M,使得2212MAMB+=,则实数a的取值范围为()A.1,122+B.122,122−+C.1,
122+D.12,12−+【答案】B【解析】【分析】先求出动点M的轨迹是圆D,再根据圆D和圆C相交或相切,得到a的取值范围.【详解】设(,)Mxy,则2222(2)(2)12xyxy−+++−=,所以22(1)(1)4xy−+−=,所以点M的轨迹是一个圆D,由题得圆C和圆D相交或相
切,所以221(1)13a−+,所以122122a−+.故选:B【点睛】本题主要考查动点的轨迹方程的求法,考查两圆的位置关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.非选择题部分二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36
分.11.已知直线()2:1210lmxy+−+=(m为常数),若直线l的斜率为12,则m=__________,若1m=−,直线l的倾斜角为__________.【答案】(1).0(2).45【解析】【分析】(1)解方程21122m+−=−即得m的
值;(2)求出直线的斜率,即得直线的倾斜角.【详解】(1)由题得211,022mm+−==−;(2)若1m=−,则直线的斜率21,2k=−=−所以直线的倾斜角为45.故答案为:(1).0(2).45【点睛】本题主要考查直线的斜率和倾斜角,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.12.
在平面直角坐标系中,点()1,2A−关于x轴的对称点为()1,2A−−,那么,在空间直角坐标系中,()1,2,3B−关于x轴的对称点B坐标为__________,若点()1,1,2C−关于xOy平面的对称点为点C,则BC=__________.【答案】(1).()1,2,
3−−−(2).6【解析】【分析】(1)根据空间对称点的位置关系特点写出点B坐标;(2)先求出点C坐标,再求出BC的值.【详解】(1)由题得()1,2,3B−关于x轴的对称轴点B坐标为()1,2,3−−−;(2
)点()1,1,2C−关于xOy平面的对称点为点C(1,-1,-2),所以222(11)(21)(32)6BC=++−++−+=.故答案为:(1).()1,2,3−−−(2).6【点睛】本题主要考查空间对称点的求法,考查空间两点间的距离的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.13.
已知圆221:1Cxy+=和圆()()()2222:430Cxyrr−+−=外切,则r的值为__________,若点()00,Axy在圆1C上,则220004xyx+−的最大值为__________.【
答案】(1).4(2).5【解析】【分析】(1)解方程22(40)(30)|1|r−+−=+即得解;(2)先求出22001yx=−,代入220004xyx+−化简解答最大值.【详解】(1)由于两圆外切,所以22(40)(30)
|1|,4rr−+−=+=.(2)点()00,Axy在圆1C上,所以2222000011xyyx+==−,,所以2200004=14xyxx+−−,因为011x−,所以220004xyx+−的最大值为5.此时01x=−.故答案为
:(1).4(2).5【点睛】本题主要考查两圆的位置关系,考查点和圆的位置关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.14.已知直线1yx=−与抛物线()220ypxp=交于,AB两点;若直线过抛物线的焦点,则抛物线的准线
方程为__________,若OAOB⊥,则p的值为__________.【答案】(1).1x=−(2).12【解析】【分析】(1)先求出抛物线的焦点坐标,再求出抛物线的准线方程;(2)联立直线和抛物线的方程得到韦达定理,由OA
OB⊥得12120xxyy+=,代入韦达定理化简即得p的值.【详解】(1)由于直线过抛物线的焦点,令y=0得x=1,所以抛物线的焦点坐标为(1,0),所以抛物线的准线方程为x=-1.(2)联立221ypxyx==−得2(22)10xpx−++=,设1122(,),(,)Ax
yBxy,所以121222,1xxpxx+=+=,因为OAOB⊥,所以121212120,(1)(1)0xxyyxxxx+=+−−=,所以1212()210xxxx−+++=,所以12230,2pp−−+==.故答案为:(1).1x=−(2)
.12【点睛】本题主要考查抛物线的几何性质,考查直线和抛物线的位置关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.15.某学习合作小组学习了祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”,意思是夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平行平面
的任何平面所截,如果截得两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等.利用祖暅原理研究椭圆()222210xyabab+=绕y轴旋转一周所得到的椭球体的体积,方法如下:取一个底面圆半径为a高为b的圆柱,从圆柱中挖去一个以圆柱上底面
为底面,下底面圆心为顶点的圆锥,把所得的几何体和半椭球体放在同一平面上,那么这两个几何体也就夹在两个平行平面之间了,现在用一平行于平面的任意一个平面去截这两个几何体,则截面分别是圆面和圆环面,经研究,圆面面积和圆环面面积相等,由此得到椭球体的体
积是__________.【答案】243ab【解析】【分析】由祖暅原理得椭球体的体积为221()23abab−,计算即得解.【详解】由祖暅原理得椭球体的体积为22214()233ababab−=.故答案为:243ab【点睛
】本题主要考查组合体的体积的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.16.如图,等腰梯形ABCD中,ADBC∥,2ABADDC===,4BC=,E为BC上一点,且1BE=,P为DC的中点.沿AE将梯形折成大小为的二面角BAEC−−
,若ABE△内(含边界)存在一点Q,使得PQ⊥平面ABE,则cos的取值范围是__________.【答案】10,5【解析】【分析】先证明BEC就是二面角BAEC−−的平面角.当090时,不
存在这样的点Q;当090=时,点Q恰好是AE的中点.此时cos0=.当0090时,以点E为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系Exyz−,分析得到251coscos22y=,解不等式即得解.
【详解】如图所示,由于梯形是等腰梯形,所以AEBEAEEC⊥⊥,.折叠之后,AEBEAEEC⊥⊥,.所以BEC就是二面角BAEC−−的平面角.当090时,不存在这样的点Q;当090=时,点Q恰好是AE的中点.此时cos0=.当0090时,以点E为坐标原点建立如图所示的空间直角坐
标系Exyz−.则E(0,0,0),B(sin,cos,0),53(0,0,3),(0,,)22AP.设Q在平面ABE内,(tan,y,z)Qy.所以EB=(sin,cos,0),(0,0,3)EA=.53(tan,,)22PQyyz=−−,由题得330,22P
QEAzz=−==.所以点Q在△ABE的中位线GH上,所以点Q的纵坐标1cos2y.由题得25sin5sintan()cos()cos02cos2PQEByyyy=+−=+−=,所以25cos2y=.所以251coscos22y=,所以1cos5.所以
此时10cos5.综上所述,10cos5.故答案为:10,5【点睛】本题主要考查空间二面角的范围的计算,考查空间位置关系的转化,考查立体几何的探究性问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.17
.设抛物线24xy=,点F是抛物线的焦点,点()0,Mm在y轴正半轴上(异于F点),动点N在抛物线上,若FNM是锐角,则m的范围为__________.【答案】()()0,11,9U【解析】【分析】设()24,4Ntt,由FNM是锐角得到()428
6202mtmt+−+对任意tR恒成立.令20xt=,则()()286202mfxxmx=+−+对任意)0,x+恒成立,再通过分类讨论求出m的取值范围.【详解】设()24,4Ntt,可知()0,1F
,0m且1m,所以()24,14NFtt=−−uuur,()24,4NMtmt=−−uuuur,因为FNM是锐角,所以0NFNMuuuruuuur,即()()222161440ttmt+−−,整理得()42161240t
mtm+−+,等价于()4286202mtmt+−+对任意tR恒成立;令20xt=,则()()286202mfxxmx=+−+对任意)0,x+恒成立;因为()fx的对称轴为38mx−=−
,故分类讨论如下:(1)308m−−,即03m时,()()min002mfxf==,所以03m;(2)308m−−,即3m时,应有()2624802mm=−−,得39m;综上所述:()()0,11,9m
U.【点睛】本题主要考查抛物线中的范围问题,考查二次函数的图象和性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.已知圆心C在直线:220xy−−=上的圆经过点()1,2A−和()3,2B−,且过点(
)3,1P−的直线l与圆C相交于不同的两点,MN.(1)求圆C的标准方程;(2)若90MCN=,求直线l的方程.【答案】(1)()2218xy−+=(2)3x=或34130xy−−=【解析】【分析】(1)先求出圆心C的坐标为()1,0,再求半径22CA=,即得圆C的标准方程;(2)
先求出圆心C到直线l的距离为2,再对直线l的斜率分两种情况讨论求出直线l的方程.【详解】(1)易求得AB的中点为()1,0,且1ABk=−,AB的中垂线方程为10xy−−=由10220xyxy−−=−−=,得圆心C的坐标为()1,0,半径22CA=
,故圆C的标准方程为:()2218xy−+=(2)当90MCN=时,则圆心C到直线l的距离为2,若直线l的斜率存在,设直线():13lykx+=−,即310kxyk−−−=圆心()1,0C到直线l的距离22121kdk−−==+,解得34k=,直线l的方程为34130xy
−−=若直线l的斜率不存在,则直线:3lx=,符合题意,综上所述:所求直线l的方程为:3x=或34130xy−−=【点睛】本题主要考查直线和圆的方程的求法,考查直线和圆的位置关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.19.
如图,CD=I,EF=I,AB=I,ABCD∥.(1)求证:CDEF;(2)若几何体ACEBDF−是三棱柱,ACE△是边长为2的正三角形,AB与面ACE所成角的余弦值为15,2AB=,求三棱柱ACEBDF−的体积.【答案】(1)见解析(2)1225【解析
】【分析】(1)先证明AB||EF,再证明CDEF;(2)求出三棱柱的底面积和高,即得三棱柱ACEBDF−的体积.【详解】(1)ABCDABCDABP又AB,EF=IABEF,又ABCD∥,CDEFP(2)由题得122si
n6032ACES==△,又棱柱高21215h=−=2426655=4365VSh==1225=【点睛】本题主要考查空间位置关系的证明,考查几何体的体积的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.20.已知点,AB的坐标分别是()1,0−,()1,0,直线,AMB
M相交于点M,且直线BM的斜率与直线AM的斜率的差是2.(1)求点M的轨迹方程C;(2)若直线:0lxy−=与曲线C交于,PQ两点,求APQ的面积.【答案】(1)21yx=−(0y或1x);(2)52APQS=△【解析】【分析】(1)设(),Mxy,则211yy
xx−=−+,化简即得轨迹方程;(2)先求出弦长|PQ|,再求出A到直线的距离,即得APQ的面积.【详解】(1)设(),Mxy,则1AMykx=+,1BMykx=−,所以211yyxx−=−+,所以轨迹方程为21yx=−(0y或1x);(2)设()11,Pxy,()22,
Qxy联立方程210yxxy=−−=,得210xx−−=,所以121211xxxx+==−,所以211PQ=+()21212410xxxx+−=,A到直线的距离为2211211d−==+,所以1522APQSdPQ=
=△.【点睛】本题主要考查轨迹方程的求法,考查三角形面积的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.21.如图,在三棱锥ABCD−中,且ADDC⊥,ACCB⊥,面ABD⊥面BCD,ADCDBC==,E为AC中点,H为BD中点.(1)求证:ADBC⊥;(2)在直线C
H上确定一点F,使得AF面BDE,求AF与面BCD所成角.【答案】(1)见解析(2)45【解析】【分析】(1)证明AD⊥平面BCD,ADBC⊥即得证;(2)在CH延长线上取点F,使FHHC=,先证明AFD即为AF与面BCD所
成线面角,再求出AF与面BCD所成线面角为45.【详解】(1)易知CHBD⊥,又平面ABD⊥平面BCDCH⊥面ABDCHAD⊥又ADCD⊥,ADCH⊥,=CDCHC,,CDCH平面BCD,AD⊥平面BCDADBC⊥(2)在CH延长线上取点F,使FHHC=,则四边形B
CDF为平行四边形又EHAFP,EH面BDE,AF面BDEAFP面BDE又AD⊥面BCDAFD即为AF与面BCD所成线面角又DFBCAD==45AFD=,即AF与面BCD所成线面角为45【点睛】本题主要考查空间位置关系的证明,考查空间
线面角的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.22.设椭圆()222210xyabab+=的离心率为12,直线l过椭圆的右焦点F,与椭圆交于点MN、;若l垂直于x轴,则3MN=.(1)求椭圆的方程;(2)椭圆的左右顶点分别为12
AA、,直线1AM与直线2AN交于点P.求证:点P在定直线上.【答案】(1)22143xy+=(2)见解析【解析】【分析】(1)解方程22312baca==即得椭圆的标准方程;(2)设()
11,Mxy,()()2212,Nxyyy,联立直线和椭圆方程得到122122634934myymyym−+=+−=+,再求出直线1AM与直线2AN的方程和它们的交点P的横坐标,再把韦达定理代入P的
横坐标化简即得解.【详解】(1)由已知得22312baca==,所以231abc===,所以椭圆的方程为22143xy+=;(2)设()11,Mxy,()()2212,Nxyyy,:1MN
lxmy=+,联立221143xmyxy=++=,得()2234690mymy++−=,所以122122634934myymyym−+=+−=+,可得()111:22AMylyxx=++,()222:22ANylyxx=−−,所以()()()1221211
22121222Pxyxyyyxxyxyyy++−=−++()()()12212121212222myyyyyyyyyy+++−=−++,又因为()121223myyyy=+,所以()()()()2121212124242Pyyyyxyyyy++−==−++;所以点P在直线4x=上.
【点睛】本题主要考查椭圆的标准方程的求法,考查直线和椭圆的位置关系和椭圆中的定直线问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.