【文档说明】天津市静海区瀛海学校2020-2021学年高二上学期11月月考数学试卷【精准解析】.doc,共(17)页,1.686 MB,由小赞的店铺上传
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高二年级数学试卷一、选择题:本大题共10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.过两点(,4)Am,(0,3)B的直线的倾斜角为60,则实数m的值为()A.2
33B.33C.3D.2【答案】B【解析】【分析】利用斜率与倾斜角的关系,列方程可求出m的值【详解】解:因为两点(,4)Am,(0,3)B的直线的倾斜角为60,所以43tan600m−=−,解得33m=,故答案为:B2.在空间直角坐标系中,已知点(1,0
,1)A,点(0,1,1)B−,则AB=()A.6B.2C.6D.2【答案】A【解析】【分析】直接利用空间两点间的距离公式求解即可【详解】解:因为点(1,0,1)A,点(0,1,1)B−,所以222(10)(01)(11)6AB=−+−++=,故选:A3.已知向量(,1,3)=ar,(
0,3,3)=−+br,若ab⊥rr,则实数的值为()A.2−B.32−C.32D.2【答案】A【解析】【分析】根据ab⊥rr得0+1(3)3(3)0,−++=解方程即得解.【详解】因为ab⊥rr,所以0+1(3)3(3
)0,2−++==−.故选:A4.“2a=”是“直线22xay+=与直线21axy+=平行”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】当2a=时,经检验,两直线平行,故充分性成立
;当两直线平行时,由斜率相等得到2a=,故必要性不成立.【详解】当2a=时,直线22xay+=即1xy+=,直线21axy+=即221xy+=,显然两直线平行,故充分性成立.当直线22xay+=与直线21axy+=平行时,由斜率相等得22aa=−−,24a=,2a=,故由直线
22xay+=与直线21axy+=平行,不能推出2a=,故必要性不成立.综上,“2a=”是“直线22xay+=与直线21axy+=平行”的的充分不必要条件,故选:A.【点睛】判断充分条件与必要条件应注意:首先弄清条件p和结
论q分别是什么,然后直接依据定义、定理、性质尝试,pqqp.对于带有否定性的命题或比较难判断的命题,除借助集合思想化抽象为直观外,还可利用原命题和逆否命题、逆命题和否命题的等价性,转化为判断它的等价命题;对于范围问题也可以转化为包含关系来处理.5.以(1,3)A和(5,1)
B−为端点的线段AB的垂直平分线方程是A.380xy−+=B.340xy++=C.260xy−−=D.380xy++=【答案】A【解析】【详解】试题分析:根据题意可知,以(1,3)A和(5,1)B−的中点为(2,2)−,那么中垂线的方程过该点,同时AB的斜率为
31211(5)63ABk−===−−,因此垂直的斜率为3−,那么可知其AB的垂直平分线方程380xy−+=,故选A.考点:直线方程的求解点评:对于垂直平分线的理解,要注意两点,一个是垂直,斜率之积为1−,另一
个就是AB中点在垂线上,属于基础题.6.如图,在长方体1111ABCDABCD−中,2AB=,11BCBB==,P是1AC的中点,则直线BP与1AD所成角的余弦值为()A.13B.64C.23D.33【答案】D【解析】【分析】以D为原点,DA为x轴DC为y轴,1DD为z轴,建立空间
直角坐标系,利用向量法能求出异面直线BP与1AD所成角的余弦值.【详解】在长方体1111ABCDABCD−中,2AB=,11BCBB==,P为1AC的中点,以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,1DD为z轴,建立空间直角坐
标系,(1B,2,0),1(1A,0,1),(0C,2,0),11(,1,)22P,(1A,0,0),1(0D,0,1),1(2BP=−,1−,1)2,1(1AD=−,0,1),设异面直线BP与1AD所成角为,则1111||322cos3||||624B
PADBPAD+===.异面直线BP与1AD所成角的余弦值为33.故选:D.【点睛】求异面直线所成的角主要方法有两种:一是向量法,根据几何体的特殊性质建立空间直角坐标系后,分别求出两直线的方向向量,再利用空间向量夹角
的余弦公式求解;二是传统法,利用平行四边形、三角形中位线等方法找出两直线成的角,再利用平面几何性质求解.7.圆()()221:124Cxy−+−=与圆222:4210Cxyxy+−−+=交于A、B两点,则过A、B两点的直线方程为()A.0xy−=B.0x
y+=C.220xy+−=D.2310xy−−=【答案】A【解析】【分析】将两圆的方程相减即可得到公共弦所在的直线方程.【详解】圆()()221:124Cxy−+−=,一般方程为:222410xyxy+−−+=①,圆22
2:4210Cxyxy+−−+=②,①−②得:220xy−=,即0xy−=.故选:A8.如图,在空间四边形OABC中,OAa=,OBb=,OCc=.点M在OA上,且2OMMA=,N是BC的中点,则MN=()A.121
232abc−+B.211322abc−++C.112223abc+−D.221332abc+−【答案】B【解析】【分析】由空间向量加法的三角形法则以及向量减法的几何意义即可求解.【详解】由题,在空间四边形OAB,OAa=,OBb=,OCc=.点M在OA上,且2OM
MA=,N是BC的中点,则1122ONcb=+.所以211322MNONMOabc=+=−++故选:B【点睛】本题主要考查空间向量加法与减法运算,需理解向量加法与减法的几何意义,属于基础题.9.已知圆221:(1)(1)1Cxy++−=,圆2C与圆1C关于直线10xy−−=对称,则圆2C的方程为(
)A.22(2)(2)1xy++−=B.22(2)(2)1xy−++=C.22(2)(2)1xy+++=D.22(2)(2)1xy−+−=【答案】B【解析】试题分析:在圆2C上任取一点(),xy,则此点关于直线10xy−−=的对称点()
1,1yx+−在圆()()221:111Cxy++−=上,所以有()()2211111yx+++−−=,即()()22221xy−++=,所以答案为()()22221xy−++=,故选B.考点:曲线关于直线的对称曲线方程
的求法.10.已知点A(2,3),B(-3,-2),若直线l过点P(1,1)且与线段AB相交,则直线l的斜率k的取值范围是()A.k≥2或k≤34B.34≤k≤2C.k≥34D.k≤2【答案】A【解析】试题分析:因为2APk=,34BPk=,结合图象可知,当2APkk=或34
BPkk=时,则直线l与线段相交,故选A.考点:直线的斜率.二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分.11.过两直线l1:340xy−+=和l2:2150xy++=的交点,且垂直于直线26yx=+的直线方程为___________.【答案】x+2y+9=0【解
析】【分析】联立直线方程解方程组可得交点坐标,由垂直关系可得直线的斜率,可得点斜式方程,化为一般式即可.【详解】联立方程组3402150xyxy−+=++=,解得71xy=−=−,直线1:340lxy−+=和2
:2150lxy++=的交点为(7,1)−−,直线26yx=+的斜率为2,由垂直关系可得所求直线的斜率为12−,所求直线的方程为11(7)2yx+=−+,化为一般式可得290xy++=故答案为:290xy++=【点睛】方法点睛:求直线的方程,一般利用待定系数法,
先定式,后定量.先定式,指的是根据已知条件从直线的5种形式里选择合适的一种作为直线的方程,后定量,指的是根据已知求出待定系数得解.12.两直线330xy+−=与610xmy++=平行,则它们之间的距离为_______.【答案】71020【解析】【详解】因为直线与平行,得,所
以,即,330xy+−=化为6260xy+−=由平行直线距离公式.13.如图,在三棱锥SABC−中,SA⊥底面ABC,底面ABC为边长为1的等边三角形,SAAB=,则A与平面SBC的距离为___________.【答案】217【解
析】【分析】求出74SBCS=,34ABCS=!利用体积相等求解即可.【详解】因为SA⊥底面ABC,所以SA⊥AB,又因为1SAAB==,所以2SB=,同理2SC=,又因为1BC=,所以11712244SBCS=−=,因为ABC为边长为1的等边三角形所以11311244ABCS=−=
,设A与平面SBC的距离为h,则111333ABCSBCABCABCSBCSShSSAShS====217,故答案为:217.14.已知点P是圆2216xy+=上的一个动点,定点(0,12)A,当点P在圆上运动时,线段PA的中点M的形成曲线的方程为_
________________________【答案】x2+(y—6)2=4【解析】【分析】设出点M,根据M是PA中点的坐标,利用中点坐标公式求出P的坐标,根据P在圆上,得到轨迹方程.【详解】解:设(,)M
xy,点P的坐标为0(x,0)y,点()0,12A,且M是线段PA的中点,02xx=,0212yy=−,(2,212)Pxy−P在圆上运动22(2)(212)16xy+−=即()2264xy+−=线段PA的中点M的
轨迹方程为()2264xy+−=.故答案为:()2264xy+−=.【点睛】本题考查中点的坐标公式、求轨迹方程的方法:相关点法:设出动点坐标,求出相关的点的坐标,代入已知的曲线方程.15.若直线220(,0)axbyab+−=始终平分圆224280+−−−=xyxy的周长,则12a
b+的最小值为.【答案】【解析】【详解】由题意()1,0abab+=,所以()121222332322babaababababab+=++=+++=+,当且仅当21,22ab=−=−时等号成立.三、解答题:本大题共5小题,每题12分,共60分.解
答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.已知圆C的方程:22240xyxym+−−+=.(1)求m的取值范围;(2)当圆C过A(1,1)时,求直线:240lxy+−=被圆C所截得的弦MN的长.【答
案】(1)5m;(2)455.【解析】【分析】(1)将圆的方程整理成标准形式,可得不等式50m−,即可得答案;(2)求出圆的方程,再根据圆的弦长公式,即可得答案;【详解】解:(1)圆C的方程可化为22(1)(2)5xym−+−=−
令50m−得5m(2)∵圆C过A(1,1)代入得4m=,圆C方程为22(1)(2)1xy−+−=圆心C(1,2),半径1r=,圆心C(1,2)到直线:240lxy+−=的距离为1445514d+−==+∴1452155MN=−=.17.已知圆心为C的圆经过(0,1)A和(3,4)B,且圆心
C在直线:270lxy+−=上.(1)求圆C的标准方程;(2)求过原点且与圆C相切的直线方程.【答案】(1)22(1)(3)5xy−+−=;(2)12yx=,或2yx=−.【解析】【分析】(1)求出线段AB的中垂线方程与直线l的方程联立方程组求得圆心坐标,再求出半径
即得圆标准方程,也可用一般方程求解.(2)设出直线方程,由圆心到切线的距离等于半径求得参数值,得切线方程.【详解】(1)方法一:线段AB的中点D的坐标为(35,22)直线AB的斜率41130ABk−=
=−∴线段AB的垂直平分线方程为53()22yx−=−−,即40xy+−=由40270xyxy+−=+−=解得13xy==,∴圆心C的坐标是(1,3)半径22(01)(13)5rAC==−+−
=∴圆C的标准方程为22(1)(3)5xy−+−=方法二:设圆C的标准方程为222()()xaybr−+−=,由题意得222222(1)(3)(4)270abrabrab+−=−+−=+−=解得135abr===∴圆C的标准方程为22(1)(3)5xy−+−=(2
)设直线方程为ykx=圆心C到直线的距离231kdk−=+∵直线与圆C相切,∴5dr==,解得12k=,或2k=−∴所求直线方程为12yx=,或2yx=−.【点睛】方法点睛:本题考查求圆的标准方程,考查圆的切线方程.(1)求圆的
方程一般可先求得圆心坐标和半径,然后得圆标准方程.当圆过两点或三点时,可设圆的一般方程代入点的坐标求解.(2)直线与圆的位置关系判断一般用圆心到直线的距离与半径比较可得:大于、等于、小于对应的是相离、相切、相交.18.在三棱柱ABC—111ABC中,1AA⊥底面ABC
,ACB=∠90,12AAACBC===,D为AB中点.(1)求证:1BC//平面1ACD;(2)求直线1AA与平面A1CD所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)33.【解析】【分析】(1)连接1AC交1AC于O点,证明DO∥1BC,即可证得线面平
行;(2)以1,,CACBCC所在的直线为,,xyz轴建立如图空间直角坐标系,有利害攸关是向量法求直线与平面所成角的正弦.【详解】证明:(1)连接1AC交1AC于O点,则DO为1ABC的中位线,故DO∥1
BC又DO平面1ACD,1BC平面1ACD,∴1//BC平面1ACD.(2)以1,,CACBCC所在的直线为,,xyz轴建立如图空间直角坐标系,则1(2,0,0),(2,0,2),D(1,1,0)AA,(1,1,0)CD=,1(1,1,2)AD=−−,1(0,0,2)AA=,设平面1ADC
的法向量为(,,)nxyz=,由100nCDnAD==得:020xyxyz+=−+−=,令1x=得(1,1,1)n=−−.设直线1AA与平面A1CD所成角为,则123sincos,323AAn−===.∴直线1
AA与平面A1CD所成角的正弦值为33.【点睛】方法点睛:求空间角的常用方法是建立空间直角坐标系,用向量法求空间角:设平面的法向量是m,平面的法向量n,(1)异面直线,ABCD所成角为,则coscos,ABCD=
;(2)直线AB与平面所成的角为,则sincos,ABm=;(3)平面,的成的二面角为,则coscos,mn=.19.如图,在四棱锥PABCD-中,PA⊥底面ABCD,且底面ABCD为直角梯形,//ABCD,90BAD=,1PAADAB===
,2CD=,E为PC的中点.(1)求证:BEPCD⊥平面;(2)求平面EBD和底面ABCD的夹角余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)33.【解析】【分析】(1)首先以A为坐标原点,AB,AD,AP分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标
系,根据0PCBE=,0CDBE=,从而得到PCBE⊥,CDBE⊥,即可证明BEPCD⊥平面.(2)利用向量法求平面EBD和底面ABCD的夹角余弦值即可.【详解】(1)以A为坐标原点,AB,AD,AP分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,如图所示:依题意得()0,0,0A,()1,0
,0B,()2,1,0C,()0,1,0D,()0,0,1P,111,,22E()2,1,1PC=−,()2,0,0CD=−,110,,22BE=,因为110022PCBE=++−=,0000CDBE=++=,所以PCB
E⊥,CDBE⊥,又因为PCCDC=,所以BEPCD⊥平面.(2)依题可知PAABCD底面⊥,故()0,0,1AP=为平面ABCD的一个法向量又可解得()1,1,0BD=−,110,,22BE=.故设平面BDE的一个法向量为(),,nxyz=则00nB
DnBE==,即011022xyyz−+=+=,令2z=,可得(2,2,2)n=−−于是23cos,3||||23APnAPnAPn===,所以平面BDE和底面ABCD的夹角余弦值为33.
20.如图,在三棱柱111ABCABC−中,BB1⊥底面ABC,△ABC为等边三角形,AB=BB1=4,D是BC的中点.(1)求证:平面AB1D⊥平面BB1C1C;(2)求直线AB1与平面11BCCB所成角的正弦值;(3)在棱
1CC上是否存在一点E,使得BE⊥平面1ABD,若存在说明点E的位置,若不存在请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)64;(3)存在,E为棱1CC中点时,使得BE⊥平面1ABD.【解析】【分析】(1)由BB1⊥底面ABC,可得BB1⊥A
D,在由△ABC为等边三角形,D是BC的中点,可得BC⊥AD,从而可得AD⊥平面BB1C1C,再由面面垂直的判定定理可证得结论;(2)取B1C1中点F,则AD⊥BC,AD⊥BF,BC⊥BF,以D为坐标原点,BC、BF、AD所在直线为x
、y、z轴,建立如图空间直角坐标系O-xyz,然后利用空间向量求解即可;(3)设E(2−,a,0)(0≤a≤4),则(4,,0)BEa=−,然后求出平面1ADB的法向量(2,1,0)m=−,若BE⊥平面1ABD,则BEm∥,设B
Em=,从而可求出a的值,进而可确定出点E的位置【详解】(1)在三棱柱111ABCABC−中,∵BB1⊥底面ABC,AD平面ABC,∴BB1⊥AD又∵△ABC为等边三角形,D是BC的中点.∴BC⊥AD,又∵1BCBBB=
∴AD⊥平面BB1C1C,又∵AD平面1ABD∴平面AB1D⊥平面BB1C1C(2)取B1C1中点F,则AD⊥BC,AD⊥BF,BC⊥BF以D为坐标原点,BC、BF、AD所在直线为x、y、z轴,建立如图空间直角坐标系O-xyz11(0,0,23),(2,0,0),(2,4,0)(2
,4,23)ABBAB=−又∵z轴⊥平面BB1C1C,∴平面BB1C1C的法向量为(0,0,1)k=设直线1AB与平面BB1C1C所成角为,则1116sincos,4ABkABkABk===∴直线AB1与平面11BCCB所成角的正弦值为64(3)设E(2−,a,0)(0≤a≤4),则(4
,,0)BEa=−,设平面1ADB的法向量为(,,)mxyz=,由100mmBDAD==得:240230xyz+==,令1y=,得(2,1,0)m=−若BE⊥平面1ABD,则BEm∥,BEm=∴
42a−=−=,解得a=2,E(2−,2,0),恰为1CC中点.∴当E为棱1CC中点时,使得BE⊥平面1ABD【点睛】关键点点睛:此题考查面面垂直的判定,线面角的求法,解题的关键是取B1C1中点F,得到AD⊥BC,AD⊥BF,BC⊥BF,从而以D为坐标原
点,BC、BF、AD所在直线为x、y、z轴,建立空间直角坐标系O-xyz,利用空间向量求解,考查计算能力