【文档说明】安徽省六安市皖西中学2020-2021学年高二上学期期中考试数学(理)答案.pdf,共(3)页,345.415 KB,由小赞的店铺上传
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1理科数学参考答案一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)题号123456789101112答案AABACDDBBCCA二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)[13.114.315.616.20π三、解答题(本大题共6
小题,共70分)17.解析:(1)∵F、G分别为PC、PB中点,∴FG∥BC,∵BC∥AD,∴FG∥AD,∴FG∥平面ADPM,同理EG∥平面ADPM,∵EG∩FG=G,∴平面EFG∥平面ADPM.(5分)(2)不妨设AD=2a,则VPMAB=23a3,
VPABCD=83a3,∴VPMABVPABCD=14.(10分)18.解析:(1)圆心C在PQ的中垂线y+1=12(x+2)上,与x+2y-4=0联立解得C(2,1),∴半径r=|PC|=5,∴圆C的方程为(x-2)2+(y-1)2=25.(4分)(2)直线
l的方程可化为k(x-3)-(x-2y-5)=0,令x-3=0x-2y-5=0可得x=3,y=-1,∴直线l过定点M(3,-1),由(3-2)2+(-1-1)2<25可知M在圆内,∴直线l与圆C一定相交.(8分)(3)设圆心C到直线l的距离为d,弦长为L,则L=2r2-d2=225-d2,∵0≤
d≤|CM|,即0≤d≤5,∴45≤L≤10,即弦长的取值范围是[45,10].(12分)19.解析:作出可行域如图所示,由图可得A(3,1),B(7,9),C(1,3).(1)y=mx+z,若m>0,则m=
2;若m<0,则m=-1,故m=-1或2.(4分)(2)z=yx=y-0x-0表示可行域内的点(x,y)与(0,0)的连线的斜率,由图可得kOA≤z≤kOC,又kOA=13,kOC=3,∴13≤z≤3.(8分)(3)z=x2+y2=(x-0)2+(y-0)2
表示可行域内的点(x,y)到(0,0)的距离的平方,由图可得zmin=(0+0-42)2=8,zmax=|OB|2=130,∴8≤z≤130.(12分)220.解析:(1)设AB=2BC=2a,则AE=BE=2a,∴AE2+BE2=2a2+
2a2=4a2=AB2,∴AE⊥BE.∵平面PAE⊥平面ABCE,平面PAE∩平面ABCE=AE,∴BE⊥平面PAE.(4分)(2)取AE中点O,连接PO,∵PA=PE,∴PO⊥AE,∴PO⊥平面ABCE,建立如图所示空间直角坐标系O-xyz,设
BC=2,则A22,0,0,2,0,2,0,22,0,2,2,0PBC,2,22,2,2,0,2,2,2,0,PBAPCB设平面ABP的法向量为,,mabc,则2
2220220abcac,取a=1可得1,1,1m,设平面CBP的法向量为,,nxyz,则22220220xyzxy,取1x可得1,1,3n,33cos,11mnmnmn
,由图可得二面角A-PB-C为钝角,∴二面角A-PB-C的余弦值为3311.(12分)21.解析:(1)连接A1C交AC1于点O,连接OD,则平面A1BC∩平面ADC1=OD,∵A1B∥平面ADC1,∴A1B∥OD,∵O为A1C的中点.∴D为BC的中点,∴AD⊥B
C,∵B1D⊥平面ABC,∴AD⊥B1D,∵BC∩B1D=D,∴AD⊥平面BCC1B1,又AD⊂平面ADC1,∴平面ADC1⊥平面BCC1B1.(6分)(2)建立如图所示空间直角坐标系D-xyz,则D(
0,0,0),B(-1,0,0),A(0,3,0),B1(0,0,3),C1(2,0,3),∴BA→=(1,3,0),DA→=(0,3,0),DC1→=(2,0,3),设平面ADC1的法向量为m=(x,y,z),则DA→·n=0DC1→·n=0,即3y=02x+3z=0,
取x=-3,则n=(-3,0,2),∴|cos<BA→,n>|=|BA→·n|BA→||n||=|-32×7|=2114.∴直线AB与平面ADC1所成角的正弦值为2114.(12分)322.解析:(1)设C1(a,b),则由题意得b+2a+1·1=-1a-12-b-22+1=0,
解得a=-3,b=0,∴圆C1的方程为(x+3)2+y2=4.(3分)将圆C1与圆C2方程相减得两圆的公共弦所在直线方程为x-y+1=0,C1(-3,0)到公共弦所在直线的距离为22=2,∴两圆的公共弦长为24-2
=22.(6分)(2)由已知可得直线l的斜率存在,设l:y=kx+3,代入(x+3)2+y2=4整理得(1+k2)x2+6(k+1)x+14=0,由Δ>0得9-2145<k<9+2145,设M(x1,kx1+3),N(x2,kx2+3),则x1+x2=-6(
1+k)1+k2,x1x2=141+k2,∴OM→·ON→=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+3k(x1+x2)+9=23-18(k2+k)k2+1=5-18(k-1)k2+1,其中9-2145<k<9+2145.(9分)要求最小值,只需在k-1>0的情形下计算.令k-1=t,则OM→·
ON→=5-18tt2+2t+2=5-18t+2t+2≥14-92,当t=2,k=2+1时,OM→·ON→取得最小值14-92,此时直线l的方程为y=(2+1)x+3.(12分)