【文档说明】四川省资阳市资阳中学2022-2023学年高二上学期期中数学文科试题 含解析.docx,共(21)页,2.415 MB,由小赞的店铺上传
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资阳中学高2021级第三学期半期考试文科数学一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分)1.椭圆2251162xy+=的离心率为()A.35B.34C.45D.53【答案】A【解析】【分析】由椭圆方程确定,,abc则可求椭圆的离心率.【详解】解:由椭
圆2251162xy+=,得2225,16ab==,所以2225163cab=−=−=所以离心率35cea==.故选:A.2.某几何体的三视图如图所示,则该几何体是()A.圆柱B.三棱台C.圆台D.圆锥【答
案】C【解析】【分析】由已知,得到几何体为旋转体,结合俯视图得到几何体是圆台.【详解】解:由俯视图得到几何体为圆台;故选:C.3.若直线20xya−+=始终平分圆22440xyxy+−+=的周长,则a的值为()A.4B.6C.-6D.-2【答案】C【解析】【分析】利用圆的性质可得直线平分圆
的周长,必经过圆心,根据圆的一般方程的到圆心坐标,代入直线方程求得a的值.【详解】圆22440xyxy+−+=的圆心坐标为()2,2−,直线平分圆的周长,必经过圆心,点()2,2−在直线20xya−+=上,420,6aa++==−,故选:C.【点睛】根据圆的一般方程求圆心坐标,220dxxye
yf++++=22(40)def+−的圆心坐标为,22de−−.4.已知水平放置ABC的直观图如图所示,3AC=,2BC=,则边AB上的中线的实际长度为()A.5B.13C.52D.132【答案】C【解析】【分析】根据斜二测画
法的规则即可求解【详解】ABC的实际图形应是直角三角形,两条直角边长分别是4和3,斜边AB上的中线长度为52故选:C5.设m为实数,若方程22121xymm+=−−表示焦点在y轴上椭圆,则实数m的取值范围是()的的A.322mB.32mC.12mD.312m
【答案】A【解析】【分析】由焦点在y轴上的椭圆的标准方程()222210yxabab+=即可得到答案.【详解】由题意得,120mm−−,解得322m.故选:A.6.圆22240xyxy+−+=与直线10kxy++=的位置关系为()A.相离B.相
切C.相交D.以上都有可能【答案】C【解析】【分析】先求得直线所过的定点P,再判断点P与圆的位置关系,由此可知直线与圆的位置关系.【详解】因为直线l方程为10kxy++=,所以令0x=,则1y=−,即直线l过定点()0,1P−,因为圆C的方程
为22240xyxy+−+=,故将()0,1P−代入得()()2201204130+−−+−=−,所以点()0,1P−在圆C的内部,故直线l与圆C相交.故选:C.7.设1F、2F为椭圆22143xy+=的左、
右焦点,动点P在椭圆上,当12PFF△面积最大时,12PFPF的值等于()A.0B.1C.2D.4【答案】C【解析】【分析】根据面积公式可知当P为上或下顶点时,12PFF△面积取最大值,求出点P坐标,由数量积公式即可求出结果
.【详解】根据对称性不妨设点(),,0Pxyy,因为224,3,ab==所以221cab=−=则12PFF△面积为12132SFFycycb===当3yb==时,12PFF△面积取最大值,此时()0,3P,又()()121,0,1,0FF−
则()()121,3,1,3PFPF=−−=−,所以12132PFPF=−+=故选:C.8.已知m,n是两条不重合的直线,,是两个不重合的平面,以下命题:①若m∥,m⊥,则⊥;②若,,//,//mnm
n,则//;③若⊥,m∥,n∥,则m⊥n;④若,//,mmn=,则//mn.其中正确的是()A.①④B.①②④C.①②③D.②③④【答案】A【解析】【分析】对于①,根据线面平行性质,结合面面垂直的判定定理,可得答案;对于②、③
,利用线面垂直判定定理,举反例,可得答案;对于④,根据线面平行的性质,结合异面直线的定义,可得答案.【详解】对于①,由m∥,则存在直线a,使得//ma,m⊥,a⊥,则⊥,故①正确;对于②,当//mn
时,存在b=,此时//mb,//nb,且m,n,则//m,//n,符合条件,故②错误;对于③,由⊥,则=c,当////mcn,且m,n时,//m,//n,符合条件,故③错误;对于④,由//m,则任意直线d,直线d与直线m之
间的位置关系为异面或平行,m,且n=,//mn,故④正确.故选:A.9.过点(1,1)M作斜率为12−的直线与椭圆2222:1(0)xyCabab+=相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则ba的值为()A.22B.1
2C.13D.33【答案】A【解析】【分析】利用点差法即可求得,ab关系,进而求得ba的值.【详解】设1122(,),(,)AxyBxy,则22112222222211xyabxyab+=+=,两式相减得()()()()12121212220xxxxyyy
yab−+−++=又121212yyxx−=−−,121222xxyy+=+=,则222202ab−=,则222ab=,22ba=.故选:A10.如图,圆形纸片的四分之一扇形(阴影部分)是圆锥A的侧面展开图,其余部分是圆锥B的侧面展开图,则圆锥A与圆锥B的表面
积之比为()A.925B.521C.13D.916【答案】B【解析】【分析】根据圆锥侧面积可得两圆锥的底面圆半径关系,进而根据表面积公式即可求解.的【详解】设圆的半径为r,圆锥A与B的底面半径分别为12,rr,由题意知122,232,2rrrr=
=,解得121,43,4rrrr==,圆锥A的表面积222115πππ416ASrrr=+=,圆锥B的表面积2222321πππ416BSrrr=+=,故521ABSS=.故选:B11.如图,正方体1111ABCD
ABCD−中,O为底面ABCD的中心,E,F分别为棱11AB,11BC的中点,经过E,F,O三点的平面与正方体相交所成的截面为()A.梯形B.平行四边形C.矩形D.正方形【答案】A【解析】【分析】通过作图的方式确定//EFAC,从而判断出点A,C,F,E确定
一个平面,从而判断出经过E,F,O三点的平面与正方体相交所成的截面是什么四边形.【详解】如图,因为正方体1111ABCDABCD−中,O为底面ABCD的中心,E,F分别为棱11AB,11BC的中点所以在111ABC△中,11//EFAC,1112
EFAC=因为正方体1111ABCDABCD−,所以11//ACAC所以//EFAC,而点O在直线AC上所以点A,C,F,E确定一个平面,所以经过E,F,O三点的平面与正方体相交所成的截面为平面ACFE,即确定的
平面是梯形故选:A12.已知三棱锥SABC−的直观图及其部分三视图如图所示,若三棱锥SABC−的四个面中面积最大的一个三角形面积是47,则三棱锥SABC−的外接球体积为()A.563B.1123C
.2242127D.84【答案】C【解析】【分析】由已知可得:SC⊥底面ABC,ABC是边长为4的等边三角形,从而得到侧面SAB的面积最大,设SCx=,根据47SABS=求出x.设三棱锥SABC−的外接球的半径为R,利用球的性质、勾股定理即可得出.【详解】解:由已知可得:SC⊥底面AB
C,ABC是边长为4的等边三角形,可得侧面SAB的面积最大,设SCx=,则2214(23)472x+=,解得4x=(负值舍去).设三棱锥SABC−的外接球的半径为R,则222228(23)233R=+=,即2213R=.三棱锥SABC−的外接球的体
积3422421327RV==.故选:C.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知椭圆22:12516xyC+=两个焦点为1F、2F,过1F的直线交椭圆于A,B两点,则2FAB的周长为______.【答案】20【解析】【分析】根据椭圆的
标准方程,求出a的值,由2FAB的周长是()()121122AFAFBFBFaa+++=+求出结果.【详解】椭圆22:12516xyC+=,∴5a=,2FAB周长是()()121122420AFAFBFBFaaa+++=+==,故答案为∶20﹒14.已
知圆2221:(0)Cxymm+=与圆222:24150Cxyxy+−−−=恰有两条公切线,则实数m的取值范围________.【答案】(5,35)【解析】【分析】根据两圆相交,列出不等关系,即可求得结果.【详解】由2224150xyxy+−−−=,即22(1
)(2)20xy−+−=,可知圆2C的圆心为(1,2),半径为25;因为圆1C与圆2C恰有两条公切线,所以圆1C与圆2C相交,则12|25|||25mCCm−+,∵2212||(10)(20)5CC=−+−=,解得:535m,即m的取值范围是(5,
35).故答案为:(5,35).15.已知正三棱锥P—ABC的侧面是顶角为30,腰长为2的等腰三角形,若过A的截面与棱PB、PC分别交于点D、E,则截面△AED周长的最小值为______.【答案】22【解析】【分析】画出正三棱锥的侧面展
开图,利用两点之间线段最短得出截面△AED周长的最小时线段AA的长,再利用勾股定理可求得AA的值.【详解】由题意可得此三棱锥的侧面展开图如图所示,的则△AED周长为ADDEEA++,由于两点之间线段最短,所以当,DE位于如图位置时,截面△AED周长的最小,即
为AA的长,因为30APB=,所以90APA=,因为2PAPA==,所以224422AAPAPA=+=+=,所以截面△AED周长的最小值为22,故答案为:22.16.如图,在正方体1111ABCDABCD−中,
点P在线段1BC上运动,则下列结论正确的是________.①直线1BD⊥平面11ACD②三棱锥11DACP−的体积为定值③异面直线AP与1AD所成角的取值范围是ππ,62④直线1CP与平面11ACD所成角的正弦值的最大值为63【答案】①②④【解析】【分析】对于①,利用线面垂直的判
定定理及线面垂直的性质定理,即可进行判断;对于②,利用线面平行的判定定理,得出1BC∥平面11ACD,再根据三棱锥的体积的计算方法,即可进行判断;对于③,利用异面直线所成角的计算方法,即可进行判断;对于④,通过建立空间
直角坐标系,利用坐标法求出直线与平面所成角的正弦值,然后借助二次函数,即可进行判断.【详解】对于①,连接11BD,1111ACBD⊥,111ACBB⊥,1111BDBBB=,11BD平面11BBD,1BB平面11
BBD,11AC⊥平面11BBD,1BD平面11BBD,111ACBD⊥,同理,11DCBD⊥,1111ACDCC=,11AC平面11ACD,1DC平面11ACD,直线1BD⊥平面11ACD,故①正确;对于②,1AD∥1BC,1AD平面11ACD,1BC平面11ACD,1BC
∥平面11ACD,点P在线段1BC上运动,点P到平面11ACD的距离为定值,又11ACD的面积为定值,利用等体积法知三棱锥11DACP−的体积为定值,故②正确;对于③,1AD∥1BC,异面直线AP与1AD所成的角即为AP与1BC所成的角,当点P位于C点时,AP与1BC所成的角为π3,
当点P位于1BC的中点时,1ABAC=,1APBC⊥,此时,AP与1BC所成的角为90,异面直线AP与1AD所成角的取值范围是ππ,32,故③错误;对于④,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,设正方体1111ABCDABCD−的棱长为1,(),1,Paa,则()0,0,0D,()11,0,1A,()10,1,1C,()11,0,1DA=,()10,1,1DC=,()1,0,1CPaa=−,设平面11ACD的法向量(),,nxyz=
r,则1100nDAnDC==,即00xyyz+=+=,令1x=,得()1,1,1n=−,所以,直线1CP与平面11ACD所成角的正弦值为:()122211111133222CPn
CPnaaa==+−−+,当12a=时,直线1CP与平面11ACD所成角的正弦值取得最大值,最大值为163132=,故④正确.故答案为:①②④三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.求适合下列条件的椭
圆的标准方程:(1)一个焦点坐标为(2,0),短轴长为2;(2)经过点(3,2)A−和点(23,1)B−.【答案】(1)2215xy+=(2)221155xy+=【解析】【分析】(1)由条件求出,,abc的值即可,(2)设椭
圆的方程为()2210,0,mxnymnmn+=,然后将点代入求解即可.【小问1详解】因为椭圆的一个焦点坐标为(2,0),短轴长为2;所以椭圆的焦点在x轴上,设其方程为()222210xyabab+=,所以,222cb==,所以1,5ba
==,所以椭圆的标准方程为2215xy+=,【小问2详解】设椭圆的方程为()2210,0,mxnymnmn+=,因为椭圆经过点(3,2)A−和点(23,1)B−,所以341121mnmn+=+=,解
得11515mn==,所以椭圆的标准方程为221155xy+=.18.如图,在三棱锥−PABC中,,PBPCABAC==,D,E分别是,BCPB的中点.(1)求证://DE平面PAC;(2)求证:B
C⊥平面PAD.【答案】(1)见解析,(2)见解析.【解析】【分析】(1)根据线面平行的判定定理证明线面平行;(2)根据线面垂直的判定定理证明线面垂直.小问1详解】证明:由题知D,E分别是,BCPB的中点,DEPC,DE平面PACPC,平面PAC,DE∥平面PAC,得证;
【小问2详解】证明:由题知,PBPCABAC==,D是BC的中点,,PDBCADBC⊥⊥,PD平面PAD,AD平面PAD且=PDADD,故BC⊥平面PAD得证.19.如图,已知点P在圆柱1OO的底面圆O上,AB为圆O的直径,OA=2,∠AOP=120°,三棱锥
1AAPB−的体积为833.(1)求圆柱1OO的表面积;(2)求异面直线1AB与OP所成角的余弦值.【答案】(1)24π;(2)24.【解析】【分析】(1)连接BP,根据AP⊥PB求出△APB的面积,根据三棱锥的体积公式求出圆柱的高,根据圆柱结构特征即可求其表面积;(2
)取1AA中点Q,连接OQPQ,,根据三角形中位线可得OQ∥1AB,可得POQ或它的补角为所求【角,由余弦定理即可得结果.【小问1详解】连接BP,∵AB是圆O的直径,∴AP⊥BP.由题意,在AOP中,2120OAOPAOP===,
,∴易知23AP=,在BOP中,260OBOPBOP===,,∴2BP=,∵三棱锥1AAPB−的体积为833,∴由11111118····232332323AAPBVAPBPAAAA−===解得14AA=,故圆柱1OO
的表面积为:22π22π2424π+=.【小问2详解】取1AA中点Q,连接OQPQ,,则OQ∥1AB,且1222OQAB==.∴POQ或它的补角为异面直线1AB与OP所成的角,又232APAQ==,,∴4PQ=,在
△OPQ中,由余弦定理得,22248162cos242222POOQPQPOQPOOQ+−+−===−,异面直线1AB与OP所成角的余弦值为24.20.已知线段AB的端点B的坐标是()5,1,端点A在圆()221:1(3)4Cxy−+−=上运动
.(1)求线段AB的中点P的轨迹2C的方程;(2)设圆1C与曲线2C的两交点为M,N,求线段MN的长;【答案】(1)22(3)(2)1xy−+−=;(2)455【解析】【分析】(1)设点P的坐标为(),xy,点A的坐
标为()00,xy,由于点B的坐标为()5,1,且点P是线段AB的中点,利用代入法可得轨迹方程;(2)联立方程()()22134xy−+−=和()()22321xy−+−=,得MN所在公共弦所在的直线方程2
30xy−−=,再由弦长公式可求得结果【小问1详解】设00(,)Axy,(,)Pxy,点A在圆()221:1(3)4Cxy−+−=,所以()22001(3)4xy−+−=①,因为P是A,B的中点,所以005212xx
yy+=+=,即002521xxyy=−=−②,将②代入①得()22(24)426yx+−−=,即P的轨迹方程为:22(3)(2)1xy−+−=;【小问2详解】联立方程()()22134xy−+−=和()()22321xy−+−=,得MN所在公共弦所在的直线方程2
30xy−−=,圆()221:1(3)4Cxy−+−=的圆心为()1,3,半径2,设1C到直线MN的距离为d,则2334555d−−==,所以16254255MN=−=,455MN=;21.如图,在五面体ABCDEF中,四边形ABCD是矩形,平面ADE⊥平面ABCD,
AB=2AD=2EF=4,2AEDE==.(1)求证://ABEF;(2)求直线AE与平面BCF所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)105.【解析】【分析】(1)根据题意可得//ABCD,利用线面平行判定定理证
明//AB平面CDEF,结合图形即可证明//ABEF;(2)取AD的中点O,BC的中点M,连接,OEOM,则OMAD⊥、OEAD⊥,利用线面垂直的判定定理和性质证得OEOM⊥,建立如图空间直角坐标系,利用向量法即可求出线面角的正
弦值.【小问1详解】因为四边形ABCD为矩形,所以//ABCD,又AB平面CDEF,CD平面CDEF,所以//AB平面CDEF,又平面ABEF平面CDEFEF=,AB平面ABEF,所以//ABEF;【小问2
详解】取AD的中点O,BC的中点M,连接,OEOM,则OMAD⊥,由2AEDE==,得OEAD⊥,且1OE=,因为平面ADE⊥平面ABCD,平面ADE⊥平面ABCDAD=,OE平面ADE,所以OE⊥平面ABCD,
由OM平面ABCD,得OEOM⊥,建立如图空间直角坐标系Oxyz−,(0,0,0)(1,0,0)(1,4,0)(1,4,0)(0,0,1)(0,2,1)OABCEF−,,,,,,则(1,0,1)(2,0,0)(1,2,1)AEBC
BF=−=−=−−,,,设(,,)nxyz=为平面BCF的一个法向量,则2020nBCxnBFxyz=−==−−+=,令1y=,得0,2xz==,所以(0,1,2)n=,210cos,552nAEnAEnAE===,设直线AE与平面BCF所成角为
,则10sin5=.所以直线AE与平面BCF所成角的正弦值为105.22.已知圆22:4Oxy+=和定点()2,0A−,动点CD、在圆O上.(1)过点()3,2P作圆O的切线,求切线方程;(2)若满足13A
CADkk=−,求证:直线CD过定点.【答案】(1)2y=或125260xy−−=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)设直线方程后由点到直线的距离公式列式求解即可;(2)分类讨论直线CD斜率存在与否
的情况,联立直线CD与圆O的方程,直接求得,CD或由韦达定理化简ACADkk,从而证得直线CD过定点(1,0).【小问1详解】因为圆22:4Oxy+=,所以圆心()0,0O,半径2r=,当直线l斜率不存在时,直线l为3x=,易得圆心()0,0O与3
x=的距离为3r,则直线l与224xy+=相离,不满足题意;当直线l斜率存在时,设切线方程为2(3)ykx−=−,即230kxyk−+−=,则22321kk−=+,解得0k=或125k=,所以切线方程为20y−=或
122(3)5yx−=−,即2y=或125260xy−−=.【小问2详解】若直线CD斜率不存在,由对称性得ACADkk=−,又13ACADkk=−,所以33ACk=,故直线AC为3(2)3yx=+,联立2243(2)3xyyx+==+,解得13xy=
=或20xy=−=(舍去),故(1,3)C,则(1,3)D−,直线CD方程为1x=,若直线CD斜率存在,设直线CD方程为ykxm=+,1122(,),(,)CxyDxy联立224ykxmxy=++=,消去y,
得222(1)240kxkmxm+++−=,所以12221kmxxk+=−+,212241mxxk−=+,()()2222224414164160kmkmkm=−+−=−+,而22221212122
2121212()41(2)(2)2()4443ACADyykxxkmxxmmkkkxxxxxxmkkm+++−====−++++++−,化简得(2)()0mkmk−+=,解得2mk=或mk=−,当2mk=时,直线CD为()22ykxkkx=+=+,显然
过点(2,0)−,不符合题意,舍去,故mk=−,直线CD为()1ykxkkx=−=−,显然过定点(1,0),而直线1x=也过(1,0),综上:直线CD过定点(1,0).获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com