【文档说明】四川省内江市威远中学校2022-2023学年高二下学期期中考试数学(理)试题 含解析.docx,共(22)页,2.591 MB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-a40750f14d1e17077035075bdc031b4d.html
以下为本文档部分文字说明:
威远中学高2021级高二下期半期考试数学(理)满分150分考试时间120分钟注意事项:1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上.2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净
后,再选涂其他答案标号.3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上.4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效.第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题.(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.)1
.命题“)20,2020cos0xxx+,-”的否定为()A(2000,02020cos0xxx−−,B.)20000,2020cos0xxx+,-C)20000,2020cos0xxx+,-D.(2000,02020cos0xxx
−−,【答案】C【解析】【分析】利用含有一个量词的命题的否定的定义求解.【详解】因为)20,2020cos0xxx+,-是全称量词命题,所以其否定为存在量词命题,即)20000,2020cos0xxx+,-,故选:C2.双曲线22134xy−=的渐近线方程是(
)A.43yx=B.34yx=?C.233yx=D.32yx=【答案】C【解析】【分析】根据焦点在x轴上双曲线的渐近线方程直接求解即可...【详解】根据双曲线22221xyab−=的渐近线方程:byxa=,知:22134xy−=的渐近线方程为
233yx=.故选:C.3.抛物线21xya=的准线方程是2y=,则实数a的值()A.18−B.18C.8D.-8【答案】A【解析】【分析】根据准线方程列出方程,求出实数a的值.【详解】由题意得:124a−=,解得:18a=−.故选:A4.已知向量()()1,1,0,1,0,
2ab=−=,且kab+与2ab−互相垂直,则k=()A.-114B.15C.35D.114【答案】D【解析】【分析】先求出,2kabab+−坐标,再利用()()20kabab+−=列方程求解即可.【详解】(
)()1,1,0,1,0,2ab=−=,()()1,,2,23,1,4kabkkab+=−+−=−−,又2kabab+⊥−,()()()()21,,23,1,43380kababkkkk+−=−+−−=−
+−=,解得114k=.故选:D.5.若椭圆2216xym+=的焦距为2,则离心率是()A.77B.77或66C.77或55D.55的【答案】B【解析】【分析】根据椭圆标准方程分情况讨论m与6的关系,然后求解离心率即可.【详解】由题意知:22,1;cc==当6m时,
焦点在x轴上,此时22,6,61,7,7ambmma==−===,17;77cea===当06m时,焦点在y轴上,226,,61,5,abmmm==−==满足题意,此时6,a=16;66cea===故选:B6.若,lm是两条
不同的直线,m垂直于平面,则“lm⊥”是“//l”的A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】B【解析】【详解】若lm⊥,因为m垂直于平面,则//l或l;若//l,又m垂直于平面,
则lm⊥,所以“lm⊥”是“//l的必要不充分条件,故选B.考点:空间直线和平面、直线和直线的位置关系.7.若双曲线C1:22x-28y=1与C2:22xa-22yb=1(a>0,b>0)的渐近线相同,且双曲线C2的焦距为45,
则b=()A.2B.4C.6D.8【答案】B【解析】【分析】根据1C的方程求得渐近线的斜率,进而得到2C中的a,b的关系,结合已知焦距,可求得b的值.【详解】由1C的方程可知其渐近线斜率为822=,2C的渐近线斜率为ba,由于它们有相同的渐近线,∴2,
2bbaa==,C2的焦距2c45=,25c=又()222225cabaaa+=+==2a=,4b=,故选B.【点睛】根据两双曲线有相同的渐近线,利用渐近线的斜率相等得到,ab的关系是关键,双曲线的,,abc的平方关系为
222abc+=,椭圆的a,b,c的关系为222bca+=,一定要准确掌握.8.已知命题:R,cos1pxx;命题000:R,ee2xxqx−+,则下列命题中为真命题的是()A.pqB.
()pqC.()pqD.()pq【答案】C【解析】【分析】根据余弦函数性质、基本不等式判断已知命题的真假,再确定对应否命题真假,进而判断各选项中复合命题的真假.【详解】由余弦函数性质知:p为真,又R,e22eeexx
xxx−−+=,当且仅当0x=时等号成立,故q为假,所以p为假,q为真,综上,pq为假,()pq为假,()pq为真,()pq为假.故选:C9.设F为抛物线2:4Cyx=焦点,点A在C上,点
()4,0B,若AFBF=,则AB的中点到y轴的距离是()A.2B.22C.3D.32【答案】C【解析】【分析】根据抛物线上的点到焦点和准线的距离相等,从而求得点A的横坐标,进而求得点A坐标,即可得到答案.的【详解】解:由题意得,()1,0F,则3AFB
F==,所以,由抛物线的定义得点A到准线=1x−的距离为3,所以点A的横坐标为132−+=,不妨设点A在x轴上方,代入抛物线方程得,()2,22A,所以AB的中点坐标为()3,2,到y轴的距离是3.故选:C10.已知正方体1111ABCDABCD−,O为底面ABCD的中心,M,N分别为
棱11AD,1CC的中点.则异面直线1BM与ON所成角的余弦值为A.55B.105C.1515D.2515【答案】C【解析】【分析】建立空间直角坐标系,求出向量1BM和ON的坐标,然后利用空间向量夹角公式进行求解即可.【详解】以D为原点建立如下图所示的空间直角坐标系:设正方体的棱
长为2,所以有1(0,0,0),(1,1,0),(2,2,2),(1,0,2),(0,2,1)DOBMN,因此1(1,2,0)BM=−−,(1,1,1)ON=−,设异面直线1BM与ON所成角为,所以12222
221(1)(1)(2)10115cos15(1)(2)0(1)11BMONBMON−−+−+===−+−+−++.故选:C【点睛】本题考查了利用空间向量夹角公式求异面直线所成的角,考查了数学运算
能力.11.已知双曲线()222210,0xyabab−=的左、右焦点分别为1F、2F,过1F且斜率为ab的直线l与双曲线的右支交于点P,与其中一条渐近线交于点M,且有13PMMF=,则双曲线的渐近线方程为()A.43yx=B.35yx=C.255yx=D.
63yx=【答案】A【解析】【分析】写出直线l方程,求出它与一条渐近线byxa=−的交点M的坐标,由13PMMF=可求得P点坐标,代入双曲线方程后得,,abc的等式,可求得ba,得渐近线方程.【详解】由题意1(,0)Fc−,直线l方程为()ayxcb=+,渐近线方程为byxa=,若M在渐近线
byxa=−上,由()ayxcbbyxa=+=−解得2axcabyc=−=,即2(,)aabMcc−,设00(,)Pxy,∵13PMMF=,∴2200(,)3(,)aabaabxyccccc−−−=−+−,解得22034caxc−=,04abyc=,∵
00(,)Pxy在双曲线上,∴2200221xyab−=,∴2222222(34)161caaacc−−=,化简得22169ab=,43ba=,∴渐近线方程为43yx=.若M在渐近线byxa=上,由()ayxcbbyxa=+=解
得22222acxbaabcyba=−=−,即22222(,)acabcMbaba−−,设00(,)Pxy,∵13PMMF=,∴220022222222(,)3(,)acabcacabcxycbabab
aba−−=−−−−−−−,解得220223bcacxba+=−,0224abcyba=−,∵00(,)Pxy在双曲线上,∴2200221xyab−=,∴222222222222(3)161()()bcacacababa+−=−−,化简得
224224()(16239)0abaabb−++=,无解.综上,渐近线方程为43yx=.故选:A.【点睛】本题考查求双曲线的渐近线方程,解题关键是列出关于,,abc的等式,然后化简求出ba即可,解题方法是坐标代入法:由直线l方程与渐近线方程列方程组解得M坐标,根据向量共线的坐标表示求
出P点坐标,P点坐标代入双曲线方程可得关于,,abc的等式.12.中国结是一种传统的民间手工艺术,带有浓厚的中华民族文化特色,它有着复杂奇妙的曲线.用数学的眼光思考可以还原成单纯的二维线条,其中的“”形对应着数学曲线中的双纽线.在xOy平面
上,把到两个定点()1,0Fa−,()2,0Fa距离之积等于()20aa的动点轨迹称为双纽线C,P是曲线C上的一个动点.则下列结论正确的个数是()①曲线C关于原点对称②曲线C上满足12PFPF=的P有且只有一个③动点P到定点1F,2F距离之和的最小值为2a④若直线ykx=
与曲线C只有一个交点,则实数k的取值范围为(),11,−−+A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】D【解析】【分析】根据题意求得曲线C的轨迹方程,对于①,利用(,)xy−−替换方程中的(,)xy即可判断;对于②,由12PFPF=推得0x=,代入曲线C方程求解即
可判断;对于③利用基本不等式即可判断;对于④,先判断得直线ykx=与曲线C必有一个公共点,再将ykx=代入曲线C方程得到无非零解方程,从而得以判断.【详解】设(),Pxy,则根据双纽线的定义有212PFPFa=,故22222()()xayxaya++−+=,即曲线C的轨迹方程为()()222222
2xyaxy+=−.①:用(,)xy−−替换方程中的(,)xy,原方程不变,所以曲线C关于原点中心对称,故①正确;②:若曲线C上点P满足12PFPF=,则点P在12FF的垂直平分线,即y轴上,故0x=,代入
曲线C方程得4222yay=−,解得0y=,所以这样的点仅有一个,故②正确;③:因为121222PFPFPFPFa+=,当且仅当12PFPF=时,等号成立,所以()12min2PFPFa+=,故③正确;④
:易知直线ykx=与曲线C一定有公共点()0,0,若直线ykx=与曲线C只有一个交点,将ykx=代入曲线C方程中,方程()()242222121xkaxk+=−无非零解,则210k−,解得1k−或1k,故④正确.故选:
D.【点睛】关键点睛:本题解决的关键是利用平面轨迹方程的求法求得曲线C的轨迹方程为()()2222222xyaxy+=−,再根据方程分析判断各说法即可.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二.填空题:本大共4小题,每小题5分,满分20分13.已知直线3x=与
椭圆2212516xy+=交于,AB两点,1F是椭圆的左焦点,则1ABF的周长是___________.【答案】20【解析】【分析】根据题意可知直线3x=经过椭圆2212516xy+=的右焦点2F,结合椭圆的定义即可求解.【详解】椭圆2
212516xy+=,所以22225169cab=−=−=,得3c=,则椭圆的右焦点为2(3,0)F,所以直线3x=经过椭圆2212516xy+=的右焦点2F,由椭圆的定义可知,1ABF的周长为11121244520AFBFABAFAFBFBFa++=+++===.故答案为
:20.14.已知抛物线24xy=的焦点为F,定点(1,4)A,点P是抛物线上一个动点,则PFPA+的最小值为______________.【答案】5【解析】【分析】根据抛物线的定义求得正确答案.【详解】抛物线24xy=的准线方程为1y=−,根据抛物线的定义可知,PFP
A+的最小值是A到准线1y=−的距离,即PFPA+的最小值为415+=.故答案为:515.已知过双曲线22221xyab−=(0a,0b)右焦点且倾斜角为45的直线与双曲线右支有两个交点,则双曲线的离心率的取值范围是________.【答案】(1,2)【解析】【详解】试题分析:因
为过双曲线22221xyab−=(0a,0b)右焦点且倾斜角为45的直线与双曲线右支有两个交点,所以双曲线的渐进线byxa=的倾斜角小于45,所以1ba,即22222,bacaa−,解得12e.考点:双曲线的标准方程与
几何性质.16.已知函数2()(21)fxaxax=−+,|1|2019()312160xgx+=−,()10,x+,2xR,使得()()12fxgx成立,则实数a的取值范围为______
_______.【答案】32202a−−【解析】【分析】对于()10,x+,2xR,使得()()12fxgx成立,则有()()maxmaxfxgx,利用函数的单调性分别在定义域内求出最值即可.【详解】由1|11201931,121602019()31
2160201931,12160xxxxgxx++−−−−=−=−−,根据复合函数的单调性可得()gx在)1,−+上单调递减,在(),1−−上单调递增,所以()()max1312g
xg=−=−=对于()10,x+,2xR,使得()()12fxgx成立,则有()()maxmaxfxgx即不等式()2fx,对于任意的()0,x+恒成立.当0a=时,()fxx=−,对于任意的()0,x+,()2fx
恒成立,0a=符合题意;当a<0时,2()(21)fxaxax=−+的图像是开口向下的抛物线,且()00f=要使不等式()2fx对于任意的()0,x+恒成立,则若对称轴2102axa+=,即210a+,102a−,即()0fx,显然成立,若对称轴2102axa+=
,即12a−时,()()2max2124afxa−+=,解得32232222a−−−+,故322122a−−−,此时32202a−−,当0a时,函数2()(21)fxaxax=−+的图像
是开口向上的抛物线,对称轴方程为2102axa+=,()fx在()0,+上无最大值,故不符合题意,综上所述,实数a的取值范围为32202a−−.故答案为:32202a−−【点睛】本题主要考查考查了不等式恒成立问题、考查了二次函数在某个区间上的最值,符合函数的单调性,考查了分类讨论的思
想,属于中档题.三、解答题(本大题包括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.已知命题p:方程2214xymm+=−表示焦点在x轴上的椭圆;命题q:方程22113xymm−=−−表示焦点在x轴上的双曲线.若命题“pq”为真命题,“pq”为假命题,求实数m的取值
范围.【答案】()2,34,+【解析】【分析】首先求出命题p、q为真时参数的取值范围,依题意p、q一真一假,分类讨论,分别得到不等式组,即可求出参数的取值范围.【详解】若p为真命题,则40mm−,解得24m
.若q为真命题,则1030mm−−,解得3m,因为pq为真命题,pq为假命题,所以p、q一真一假,若p真q假,则243mm,解得23m,若p假q真,则243mmm或,解得4m,综上所述,实数m
的取值范围为:()2,34,+.18.已知一动圆与圆1C:()2239xy++=外切,且与圆2C:()2231xy−+=内切.(1)求动圆圆心P的轨迹方程C;(2)过点()4,1Q能否作一条直线l与C交于A,B两点
,且点Q是线段AB的中点,若存在,求出直线l方程;若不存在,说明理由.【答案】(1)()221245xyx−=(2)存在,5190xy−−=【解析】【分析】(1)利用圆与圆外切时,圆心距等于半径之和,圆与圆内切时,圆心距等于半径之差的绝
对值,从而得到方程组,再利用双曲线定义得到圆心的轨迹为双曲线的右支;(2)利用设而不求、点差法、中点坐标公式,求得直线AB的斜率.【详解】(1)设动圆圆心(),Pxy,半径为r,根据题意得:1231MCrMCr=+=−,所以1246MCMC−=,则动点M轨迹为双曲线(右支
),所以2a=,3c=,5b=,所以轨迹方程C为()221245xyx−=.(2)设1122(,),(,)AxyBxy,代入双曲线的方程得221122225420,5420,xyxy−=−=两式相减得121212125()()4()()0xxx
xyyyy−+−−+=,因为()4,1Q是线段AB的中点,所以1212421,2xxyy+=+=,所以1212121255542AByyxxkxxyy−+===−+,满足直线与曲线有两个交点,所以AB的方程为5190xy−−=.
【点睛】本题考查双曲线的定义,点差法的应用,注意求出的双曲线方程要进行验证,只是双曲线的右支,考查逻辑推理能力和运算求解能力.19.已知:在四棱锥PABCD−中,底面ABCD为正方形,侧棱PA⊥平面ABCD,点M为PD中点,1PAAD==.(1)求证:平面MAC⊥平面PCD;(2)求直
线PB与平面PCD所成角大小;【答案】(1)证明见解析(2)π6【解析】【分析】(1)先证明CD⊥平面PAD,则有AMCD⊥,在证明AM⊥平面PCD,再根据面面垂直的判定定理即可得证;(2)以A为原点建立空间直角坐标系
,利用向量法求解即可.【小问1详解】因为PA⊥平面ABCD,CD平面ABCD,所以PACD⊥,又,,,ADCDADAPAADAP⊥=平面PAD,所以CD⊥平面PAD,又AM平面PAD,所以AMCD⊥,因为点M为PD中点,1PAAD
==,所以AMPD⊥,又,,PDCDDPDCD=平面PCD,所以AM⊥平面PCD,因为AM平面MAC,所以平面MAC⊥平面PCD;【小问2详解】以A为原点建立如图所示的空间直角坐标系,由已知可得()()()0,0,0,1,0,01,0,0,121,02APMB,,,因为
AM⊥平面PCD,所以110,,22AM=即为平面PCD的一条法向量,()1,0,1PB=−,设直线PB与平面PCD所成角为,则1sincos,2AMPBAMPBAMPB===,又π0,2
,所以π6=,即直线PB与平面PCD所成角的大小为π6.20.已知曲线C上的每一个点到(2,0)F的距离减去它到y轴的距离的差都是2.(1)求曲线C的方程;(2)过F作直线交曲线C于A、B两
点,点(2,0)D−,求△ABD面积的最小值.【答案】(1)28,00,0xxyx=(2)16【解析】【分析】(1)设点(),Pxy是曲线C上任意一点,利用已知条件列方程,化简求得曲线C的方程.(2)设出直线l的方程,通过联立方程组以及根与系数关系、弦长公式
、二次函数的性质等知识求得正确答案.【小问1详解】设点(),Pxy是曲线C上任意一点,则22(2)2xyx−+=+.当0x时曲线C的方程为28(0)yxx=,当0x时,曲线方程为0(0)yx=.故曲线方程是28,0.0,0xxyx=【小问2详解】由题意
得,直线l的方程为2xty=+,要与曲线有两个交点,则曲线方程为28(0)yxx=,设()()1122,,,AxyBxy.由228xtyyx=+=,得28160yty−−=.21212Δ64640,8
,16tyytyy=++==−,所以.21211612ABCSDFyyt=−=+,故当0=t时,(min)16ABCS=.所以三角形ABC面积最小值是16.21.如图,四棱锥P-ABCD中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,12ABBCAD==,∠BAD=∠A
BC=90°,E是PD的中点.(1)证明:直线CE∥平面PAB;(2)点M在棱PC上,且直线BM与底面ABCD所成角为45°,求二面角M-AB-D的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)105【解析】的【分析】
(1)取PA的中点为F,连接EF,BF,证得CE//BF,进而线面平行得判定定理即可得出结论;(2)法一:取AD的中点O连接PO,CO,证得PCO为直线PC与平面ABCD所成角,解三角形求出3PCO=,作NQAB⊥于Q
,连接MQ证得MQN为二面角MABD−−的平面角,求出MQN的余弦值即可.法二:建立空间直角坐标系,求得半平面的法向量:(0,6,2)m=−,()0,0,1n=,然后利用空间向量的相关结论可求得二面角MABD−−的余弦值为105.【小问1详解】证明
:取PA的中点F,连结,,EFBFE是PD的中点,//EFAD,11,,90,//,//,,22EFADABBCADBADABCBCADEFBCEFBC======四边形BCEF是平行四边形,//,CE
BFBF平面,PABCE平面PAB,直线CE//平面PAB.【小问2详解】法一:四棱锥PABCD−中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,1,90,2ABBCADBADABCE====是PD的中点.取AD的
中点,OM在底面ABCD上的射影N在OC上,设2AD=,则1,3,60ABBCOPPCO====,直线BM与底面ABCD所成角为45,可得:3,,13BNMNCNMNBC===,可得:22113BNBN+=,66,22BNMN==,作NQAB⊥于Q,连接,
MQABMN⊥,所以MQN就是二面角MABD−−的平面角,22610122MQ=+=,二面角MABD−−的余弦值为:110.5102=法二:由已知得BAAD⊥,以A为坐标原点,AB的方向为x轴正方向,AB为单位长,建立如图所示
的空间直角坐标系Axyz−,则则()000A,,,()100B,,,()110C,,,()013P,,,()103PC=−,,uuur,()100AB=,,uuuv则()()1,13BMxyzPMxyz=−=−−,,,,uuuvuuu
v因为BM与底面ABCD所成的角为45°,而()001n=,,r是底面ABCD的法向量,所以cos,sin45BMn=,()222z221xyz=−++即()22210xyz−+−=又M在棱PC上,设,PMPC=则uuuvuuuvx,1,33yz===−由①,②
得2=1+2=162xyz=−(舍去)或2=12=162xyz−=所以261,1,22M−,从而261,1,22AM=−设()000,,=mxyz是平面ABM的法向量,则()0
00022260·0·00xyzmAMmABx−++====即所以可取(0,6,2)m=−.于是·10cos,5mnmnmn==因此二面角M-AB-D的余弦值为105.22.以椭圆2222:1(0)xyCabab+=的
中心O为圆心,22ab+为半径的圆称为该椭圆的“准圆”.设椭圆C的左顶点为P,左焦点为F,上顶点为Q,且满足2PQ=,62OPQOFQSS=.(1)求椭圆C及其“准圆”的方程;(2)若椭圆C的“准圆”的一条弦ED(不与坐标轴垂直)与椭圆C交于MN、两点,当0OMON=时,试问弦
ED的长是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)224xy+=;(2)弦ED的长为定值【解析】【分析】(1)设椭圆C的左焦点(),0Fc−,0c,由62OPQOFQSS=得62ac=,又2PQ=,即224ab+=且222bca+=,所以223,1ab==,由
“准圆”得定义即可求出结果;(2)设直线ED的方程为(,R)ykxbkb=+,且与椭圆C的交点1122(,)(,)MxyNxy、,联列方程组2213ykxbxy=++=代入消元得:()222136330kxkbxb+++−=,由韦达定理和0OMON=,以及点到直线的距离的公式即
可求出结果.【小问1详解】设椭圆C的左焦点(),0Fc−,0c,由62OPQOFQSS=得62ac=,又2PQ=,即224ab+=且222bca+=,所以223,1ab==,则椭圆C的方程为2213xy+=;椭
圆C的“准圆”方程为224xy+=.【小问2详解】设直线ED的方程为(,R)ykxbkb=+,且与椭圆C的交点1122(,),(,)MxyNxy,联列方程组2213ykxbxy=++=代入消元得:()222136330kxkbxb+++−=,由2121222633,131
3kbbxxxxkk−−+==++.可得22121223()()13bkyykxbkxbk−=++=+,由0OMON=得12120xxyy+=,即222222223334330131313bbkbkkkk−−−−+==+++,所以()22314bk=+,此时()()22222364133327
30kbkbk=−+−=+成立,则原点O到弦ED的距离222331421bbdkk====++,得原点O到弦ED的距离为32,则324134ED=−=,故弦ED的长为定值.【点睛】关键点睛:本题的关键是采取设线法,设直线
ED的方程为(,R)ykxbkb=+,1122(,),(,)MxyNxy,联立椭圆方程,得到韦达定理式,根据1122(,)(,)MxyNxy、,得12120xxyy+=,利用1212()()yykxbkxb=++,再代入整理成韦达定理可直接代入得式子,化
简得到()22314bk=+,再利用几何法即可计算弦长为定值.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com