【文档说明】浙江省温州市新力量联盟2024-2025学年高二上学期期中联考数学试卷 Word版含解析.docx,共(18)页,1.097 MB,由envi的店铺上传
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2024学年第一学期温州新力量联盟期中联考高二年级数学试题考生须知:1.本卷共4页满分150分,考试时间120分钟.2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字.3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效.4.
考试结束后,只需上交答题纸.选择题部分一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.)1.过点()2,0且与直线10xy+−=平行的直线方程是()A.20xy−+=B.20xy+−=C.20xy−−=D.30xy+−=【答案】B【解析】【
分析】设所求直线方程为()01xymm++=−,代入点()2,0求出m即可.【详解】设过点()2,0且与直线10xy+−=平行的直线方程为()01xymm++=−,则200m++=,解得2m=−,所以所求的直线方程为20xy+−=.故选:B.2.直线1l,2l的斜率是方程2
10xmx−−=的两个根,则()A.12//llB.12ll⊥C.1l与2l相交但不垂直D.1l与2l的位置关系不确定【答案】B【解析】【分析】结合根与系数关系、两直线的位置关系求得正确答案.【详解】设直线12,ll的斜率分别是12,kk,
依题意1212,1kkmkk+==−,所以12ll⊥.故选:B3.已知点()()2,0,6,4MN,则以MN为直径的圆的方程为()A.()()224216xy++−=B.()()22428xy−++=C.()()224216xy−+−=D.()()22428xy−+−=【答
案】D【解析】【分析】根据中点坐标公式算出MN的中点坐标为()4,2,且42MN=,从而得到所求圆的圆心和半径,可得圆的标准方程.【详解】因为()()2,0,6,4MN,线段MN的中点为()4,2,()()22624042MN=−+−=,所以以线段MN为直径的圆
的圆心坐标为()4,2,半径22r=,所以线段MN为直径的圆的方程为()()22428xy−+−=.故选:D.4.已知椭圆2222xy+=,则下列结论正确的是()A.长轴长为22B.焦距为2C.短轴长为2D.离心率为22【答案】D【解析】【分析】椭圆方程整理得2
2142xy+=,求得a,b,c后即可求解.【详解】已知椭圆2222xy+=,整理得22142xy+=,得24a=,22b=,所以2222cab=−=,则2a=,2b=,2c=,故椭圆长轴长为24a=,焦距为222c=,短轴长为222b=,离心率为22ca=.
故选:D.5.已知平面内有一个点()2,1,2A−,的一个法向量为()1,2,3n=,则下列点P中,在平面内的是()A.()1,2,1B.()3,0,1C.()1,1,1−D.()1,1,1−【答案】B【解析】【分析】由0=APn,逐个判
断即可.【详解】符合条件的P应满足0=APn,对于A,()1,3,1AP=−−,16320APn=−+−=,对于B,()1,1,1AP=−,1230APn=+−=,对于C,()1,2,3AP=−−,14960APn=−+
−=−,对于D,()1,0,1AP=−−,10340APn=−+−=−,故选:B6.已知点(3,1)M在圆22C:24240xyxyk+−+++=外,则k的取值范围为()A.162k−B.6k−或12kC.6k−D.12k【答案】A【解析】【分析】求出圆的标准方程,结合点与圆的
位置关系建立不等式关系进行求解即可.【详解】∵圆22C:24240xyxyk+−+++=,圆的标准方程为()()221212xyk−++=−,∴圆心坐标()1,2−,半径12rk=−,若(3,1)M在圆22C:24240xyxyk+−+++=外,则满足()()22311212k−
++−,且120k−,即1312k−且12k,即162k−故选A【点睛】本题主要考查点和圆的位置关系的应用,求出圆的标准方程是解决本题的关键,属于基础题.7.下列命题正确的是()A.在空间四边形AB
CD中,0ABCDBCADCABD++=B.abab−−是a与b不共线的充要条件C.在棱长为1正四面体ABCD中,12ABBC=D.设A,B,C三点不共线,O为平面ABC外一点,若1233OPOAOBOC=++,则P,A,B,C四点共面【答案】A【解析】
【分析】根据向量数量积运算判断A,特殊值法判断B选项,根据平面向量模长及夹角计算平面向量的数量积判断C,应用四点共面性质判断D.【详解】对于A:空间四边形ABCD中,()ABCDBCADCABDABCDBCADCB
BABD++=+++()()ABCDBDBCADBD=−+−ABCBBCAB=+0ABCBCBAB=−=,A选项正确;对于B:当,ab反向共线,满足abab−−,但是a与b共线,B选项错误;对于C:在棱长为1正四面体ABCD中,11···cos60112
2ABBCBABCABBC=−=−=−=−,C选项错误;对于D:因为1233OPOAOBOC=++,而121233++=不是1,所以P,A,B,C四点不共面,D选项错误故选:A.8.已知椭圆E:()222210+=
xyabab的左、右焦点分别为1F,2F(如图),过2F的直线交E于P,Q两的点,且1PFx⊥轴,2213PFFQ=,则E的离心率为()A.33B.12C.22D.32【答案】D【解析】【分析】由1PF
x⊥轴,求出21bPFa=,再利用212QHFPFFV:V,得到线段比例关系,从而得到213bQHa=,2213cHF=,进而得到点215,1313cbQa−,代入椭圆结合222bac=−即可求得离心率.【详解】由1(,0)Fc−,1PFx⊥,将x
c=−代入椭圆方程知22221cyab+=,解得:2bya=,即21bPFa=过点Q作QHx⊥轴,则212QHFPFFV:V,又2213PFFQ=11222213PFFFPFQHHFQF===,得213bQHa=,2213cHF=所以点Q的坐标为22,1313cbc
a+−,即215,1313cbQa−又点Q在椭圆上,222221513131bcaab−+=,即222225169cba+=又222bac=−,22224168ca
=,2216832244ca==,即32ca=故选:D【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆的离心率,求解离心率在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,ac,从而求出e;②
构造,ac的齐次式,求出e;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)9.已知圆22:4O
xy+=和圆22:2440Mxyxy+−++=相交于A、B两点,下列说法正确的是()A.公共弦AB所在直线方程为240xy−−=B.圆O上有且仅有3个点到直线:20lxy−+=的距离都等于1C.取圆M上点(),Cab,
则2ab−的最大值为425+D.直线10mxym++−=被圆O所截得弦长最短为22【答案】ABD【解析】【分析】对A:根据两圆相交弦方程的求解,结合已知条件,求解即可;对B:求得O到直线l的距离,结合圆O的半径,即可判断;对C:求得,ab的参数表达形式,结合三角函数的最值,即
可求得结果;对D:利用勾股定理可判断正误.【详解】对A:圆22:4Oxy+=和圆22:2440Mxyxy+−++=相交于AB、两点,故直线AB的方程为:2444xy−++=−,即240xy−−=,故A正确;对B
:𝑂(0,0)到直线l的距离212d==,又圆O的半径2r=,所以直线l与圆O相交且l不过圆心,即圆O上存在3个点到直线l的距离为1,B正确;对C:圆22:2440Mxyxy+−++=,即()()22121xy−++=,因为()
,ab在圆M上,故可设)1cos,2sin,0,2ab=+=−+,则()ππ222cos2sin5sin4,tan2,,22ab−=++−=−−+=−,又())5sin4,0,2y
=−−+的最大值为45+,故2ab+的最大值为45+,C错误;对D:将直线方程10mxym++−=变形为()110mxy++−=,由1010xy+=−=,解得11xy=−=,所以,直线10mxym++−=过定点()1,1P−,所以,圆心O到直线10mxym++−=的距离
为最大值为2OP=,因此,直线10mxym++−=被圆O所截得弦长最短为()224222−=,D正确.故选:ABD.10.给出下列命题,其中正确的命题是()A.若0ab,则,ab是钝角B.若1233ADACAB=+,则可知2CDDB=C.若a为直线l的方向向量,则λ(R)a
也是直线l的方向向量D.在四面体PABC−中,若0PABC=,0PCAB=,则0PBAC=【答案】BD【解析】【分析】对A,举反例,ab=即可判断;对B,根据向量的线性运算即可判断;对C,举反例0=即可判断;对D,
作出图形,证明出O为ABCV垂心即可判断.【详解】对A,若0ab,则,ab可能为,故A错误;对B,123233ADACABADACAB=+=+⇒()222ADACADABCAADDAAB−=−++=+⇒2CDDB=,所以B正确;对C,当
0=时,0a=,不是直线l的方向向量,所以C错误;对D,如图,过P作⊥PO平面ABD交平面于O点,连CO交AB于M,连AO交BC于N,连BO交AC于T,0PCBCPCBCANBC=⊥⊥,同理CMABO⊥为
ABCV垂心,所以BTACPBAC⊥⊥,从而0PBAC=,所以D正确;故选:BD.11.(多选)泰戈尔说过一句话:世界上最远的距离,不是树枝无法相依,而是相互了望的星星;世界上最远的距离,不是星星之间的轨
迹,却在转瞬间无处寻觅.已知点(1,0)F,直线:4lx=,动点P到点F的距离是点P到直线l的距离的一半.若某直线上存在这样的点P,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论中正确的是()A.点P的轨迹方程是
22143xy+=B.直线1:240lxy+−=是“最远距离直线”C.平面上有一点(1,1)A−,则||2||PAPF+的最小值为5D.点P的轨迹与圆22:20Cxyx+−=是没有交汇的轨迹(也就是没有交点)【答案】ABC【解析
】【分析】对于A,设(,)Pxy,根据定义建立关系可求出;对于B,联立直线与椭圆方程,判断方程组是否有解即可;对于C,根据定义转化为求||||PAPB+即可;对于D,易判断(2,0)为交点.【详解】对于A,设(,)Px
y,因为点P到点F的距离是点P到直线l距离的一半,所以()32214xyx−+=−,化简可得22143xy+=,故选项A正确;对于B,联立方程组22240143xyxy+−=+=,可得2(1)0x−=,解得1x=,故存在点31,2P
,所以直线1:240lxy+−=是“最远距离直线”,故选项B正确;对于C,过点P作PB垂直直线:4lx=,垂足为B,由题意可得,2PBPF=,则2PAPFPAPB+=+,由图象可知,||||PAPB+的最小值即为点A到直线:4lx=的距离5,
故选项C正确;对于D,由22:20Cxyx+−=可得22(1)1xy−+=,即圆心为(1,0),半径为1,易得点P的轨迹与圆C交于点(2,0),故选项D错误.故选:ABC.【点睛】思路点睛:关于新定义题的思路有:(1)找出新定义有几个要素,找出要素分
别代表什么意思;(2)由已知条件,看所求的是什么问题,进行分析,转换成数学语言;(3)将已知条件代入新定义的要素中;(4)结合数学知识进行解答.非选择题部分三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)12.已知焦点在x轴上的椭圆2219xym+=的离心率
为13,则m的值为____________.【答案】8【解析】【分析】由椭圆离心率的定义列方程即可解出.【详解】∵焦点在x轴上,由椭圆方程可知:229abm==,∴22221111939bmea=−=−==,即8m=.故答案为:8
13.直线cos20xy+−=的倾斜角取值范围是________.【答案】π3π0,,π44【解析】【分析】根据题设有cos[1,1]k=−−,结合直线斜率与倾斜角关系确定范围即可.【详
解】由题设cos2yx=−+,即直线斜率为cos[1,1]k=−−,若直线倾斜角,则tan1,1−,而)0,π,所以π3π0,,π44.故答案:π3π0,,π44
14.正方体1111ABCDABCD−棱长为2,若动点P在线段1BD上运动,则DCAP的取值范围是___________.【答案】0,4【解析】【分析】建立空间直角坐标系,设1BPBD=,即可求出DCAP,再根据
的范围,求出DCAP的取值范围.【详解】解:以DA所在的直线为x轴,以DC所在的直线为y轴,以1DD所在的直线为z轴,建立空间直角坐标系.则()0,0,0D,()0,2,0C,()2,0,0A,()2,2,
0B,()10,0,2D.()0,2,0DC=,()12,2,2BD=−−,()0,2,0AB=.为的点P在线段1BD上运动,()12,2,2BPBD==−−,且01剟.()2,22,2APABBP=+=−−,44DCAP=−,∵01剟,∴0444−,即
0,4DCAP,故答案为:0,4.四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.已知直线:20lkxyk−+−=.(1)证明:直线l过定点P;(2)求过点P且横截距与纵截距相等的直线m方程.
【答案】(1)证明见解析(2)20xy−=或者30xy+−=【解析】【分析】(1)通过1020xy−=−=即可求证;(2)通过截距为0和不为0两类情况求解即可.【小问1详解】:20lkxyk−+−=即()120kxy−+
−=令1020xy−=−=解得12xy==直线l过定点()1,2P【小问2详解】当直线m横截距等于纵截距为0时直线m过原点()0,0O斜率20210k−==−此时直线方程2yx=即20xy−=当直线m横截距,纵截距
不为0时,可设直线m的方程为:为1xyaa+=直线m过点()1,2P,代入方程得121aa+=3a=直线m的方程为:133xy+=,即直线m的方程为:30xy+−=综上所述直线m的方程为20xy−=或者30xy+−=16.如图
,在平行六面体1111ABCDABCD−中,M为11AC与11BD的交点,且AB,AD,1AA两两夹角均为60,且长度相等,设ABa=,ADb=,1AAc=.(1)试用a,b,c表示BM;(2)求直线BM与直线AD所成角的余弦值.【答案】(1)1122−++abc(
2)3510【解析】【分析】(1)利用向量的线性运算可求解;(2)求得BM与BMAD可求直线BM与直线AD所成角的余弦值.【小问1详解】()()11111112222BMBBBMAAADABcbaabc=+=+−=+−=−++【小问2详解】根据题意可设设1abc===,则
22222111115224424BMabcabcabacbc=−++=++−−+=,52BM=21111322224BMADabcbabbbc=−++=−++=3354cos,1
0512BMADBMADBMAD===所以直线BM与直线AD所成角的余弦值为3510.17.已知圆C过点()0,2M−,()31N,,且圆心C在直线210xy++=上.(1)求圆C的标准方程;(2)问是否存在满足以下两个条件的直线l:①斜率为1;②直线被圆C截得的弦为AB
,以AB为直径的圆过原点.若存在这样的直线,请求出其方程;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()()22329xy−++=(2)存在,1yx=−或4yx=−【解析】【分析】(1)利用待定系数法求得圆的方程;(2)首先设
直线l存在,其方程为yxb=+,联立直线与圆的方程,得到根与系数的关系,根据OAOB⊥解得b,得到直线方程,并需验证.【小问1详解】设圆C的方程为()2222040xyDxEyFDEF++++=+−,则有1024201030DEEFDEF−−+=−+=+++=,解得
6D=−,4E=,4F=,圆C方程为:226440xyxy+−++=,即()()22329xy−++=;【小问2详解】设直线l存在,其方程为yxb=+,它与圆C的交点设为()11,Axy、()22,Bxy,则由226440xyxyyxb+−++==+,得()22221440xbxb
b+−+++=(),122121442xxbbbxx+=−++=,AB为直径,OAOB⊥12120xxyy+=,()()()212121212121220xxyyxxxbxbxxbxxb+=+++=+
++=,即()224410bbbbb+++−+=,即2540bb++=,1b=−或4b=−,容易验证1b=−或4b=−时方程()的Δ0,故存在这样的两条直线l,其方程是1yx=−或4yx=−.1
8.如图,已知四棱锥PABCD−的底面为矩形,2AB=,22AD=,顶点P在底面ABCD的正投影为AD的中点O.(1)求证:直线AC⊥平面POB;(2)若平面PAB与平面PCD的交线为l,2PD=,(i)
求证:直线lAB∥;(ii)求l与平面PAC所成角大小.【答案】(1)证明见解析(2)(i)证明见解析,(ii)π4【解析】【分析】(1)根据锐角三角函数可知ACBO⊥,进而根据线面垂直的性质得ACPO⊥,即可由线面垂直的判定求证,(2)根据线面平行的性质即可求解(i),建立空间直角坐标系,求解平
面法向量,即可利用向量的夹角求的解(ii).【小问1详解】证明:在RtABC△中,2tan2ACB=,在RtAOB中,2tan2ABO=,=ACBABOπ2ACBOBC+=,故ACBO⊥PO⊥平面ABCD
,AC平面ABCD,则ACPO⊥又POBOO=,PO,BO平面POB,AC⊥平面POB【小问2详解】解:(i)//ABCD,AB平面PCD,CD平面PCD,//AB平面PCD.又平面PAB平面PCDl=,AB平面PAB,//lAB.(ii)l与平面PAC所成角的正弦值等于AB与平
面PAC所成角的正弦值以A为坐标原点,AB,AD所在直线分别为x,y轴,以A点作垂直于平面ABCD的直线为z轴,建立如图所示的空间直角坐标系Axyz−,由于222,2,2,PDODPOPDOD===−=则()0,0,0A,()0,2,2P,()2,0,0B,()2,22,0C()0,2,2A
P=,()2,22,0AC=,()2,0,0AB=设平面PAC的一个法向量为(),,nxyz=则0,0,APnACn==即2202220yzxy+=+=令1y=,则2,1xz=−=
−,得()2,1,1n=−−设l与平面PAC所成角为2sincos,2ABn==所以l与平面PAC所成角为π419.已知椭圆22143xy+=上有两个不同点A,B关于直线1:4lymx=+对称.(1)记直线l与线段AB的交点为P.(
i)求证:ABOPkk为定值;(ii)求P的坐标(用m来表示).(2)求OAB△面积的最大值(O为坐标原点).【答案】(1)(i)证明见解析,(ii)13,4Pm−−(2)3【解析】【分析】(1)(i)通过点差法即可求证;(ii)设𝑃(𝑥0,𝑦0),由(i)得0034
ymx=,再结合P在l上即可求解;(2)由弦长公式及点到线的距离公式表示出出三角形面积,进而可求解.【小问1详解】(i)设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),𝑃(𝑥0,𝑦0),得到01201222xxxyyy=+=+将𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2)代入
椭圆方程得22112222143143xyxy+=+=,两式相减得:2121212134yyyyxxxx−+=−−+,即34ABOPkk=−(ii)易知0m,由题意知1ABkm=−,由(i)知34ABOPkk=−则有00134yxm−=−
,即0034ymx=(1)又P在直线l上,所以有0014ymx=+(2)有(1)(2)解得00134xmy=−=−,即13,4Pm−−【小问2详解】设直线AB的直线方程为1yxbm=−+联立221143yxbmxy=−++=
得到()2224834120bxxbmm+−+−=即()()222223484120mxmbxmbm+−+−=122834mbxxm+=+,22212241234mbmxxm−=+,4224Δ483mbm=+−4222122244
3311134mbmABkxxmm+−=+−=++又O到直线1:AByxbm=−+的距离为221111bbdmm−==++,42222244331111223411OABmbbmSdABmmm+−==+
++()422222222244333412323434mbbmmbmbmmm+−+−=++22222234223334mmbmbm+−+=+(当且仅当2222234mmbmb+−=取等号)