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- 2021-07-01 发布
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数学(理)试题
第Ⅰ卷(共60分)
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知为等比数列,,,则( )
A. 7 B. 5 C. -5 D.-7
2.命题“,使”的否定是( )
A.,使 B.不存在,使
C.,使 D.,使
3.已知双曲线的焦距为,点在双曲线的渐近线上,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
4.在中,,,是的外心,数量积( )
A. 6 B.-6 C. 3 D.-3
5.若,则“”是“”的( )条件
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
6.设,若是与的等比中项,则的最小值( )
A.2 B. C. 4 D.8
7.已知抛物线的焦点为,准线为,过点的直线交抛物线于两点,过点作准线的垂线,垂足为,当点的坐标为时,为正三角形,则此时的面积为( )
A. B. C. D.
8.设分别是等差数列的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
9.在中,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
10.设为椭圆的左右顶点,若在椭圆上存在异于的点,使得,其中为坐标原点,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.抛物线上的两个动点为,过分别作抛物线的切线,与轴分别交于两点,且与相交于点,若,则点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
12.已知点是椭圆上的动点,为椭圆的两个焦点,是坐标原点,若是的角平分线上一点,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(共90分)
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.设是等差数列的前项和,且,则 .
14.当满足不等式时,恒有成立,则实数
的取值范围是 .
15.设是椭圆的两个焦点,是椭圆上的动点(不能重合于长轴的两端点),是的内心,直线交轴于点,则 .
16.给出下列命题:
①已知命题,命题,则命题为真;
②函数在定义域内有且只有一个零点;
③数列满足:,且,则;
④设,是正实数,则的最小值为.
其中正确命题的序号是 .
三、解答题 (本大题共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. (本小题满分10分)已知在锐角中,角所对的边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)当时,求的取值范围.
18. (本小题满分12分)
已知等差数列满足:,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
19. (本小题满分12分)
如图,在四棱锥中,平面,,,,,是的中点.
(1)证明:平面;
(2)若直线与平面所成的角和与平面所成的角相等,求四棱锥的体积.
20. (本小题满分12分)
如图,在平行六面体中,四边形与四边形均是边长为1的正方形,,点为的中点,点分别是的动点,且.
(1)当平面平面时,求的值;
(2)在(1)的条件下,求直线与平面所成角的正弦值.
21. (本小题满分12分)
已知椭圆、抛物线的焦点均在轴上,的中心和的顶点均为原点,从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中:
x
3
-2
4
y
0
-4
(1)求、的标准方程;
(2)请问是否存在直线满足条件:①过的焦点;②与交于不同两点,,且满足?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.
22. (本小题满分12分)
椭圆的中心在原点,焦点在轴,该椭圆经过点且离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆相交于两点(不是左右顶点),且以为直径的圆经过椭圆的左右顶点,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
试卷答案
1-5:DDCAB 6-10:CAABD 11-12:BB
13. 18 14. 15. 16. ① ② ③ ④
17.解:(Ⅰ)由已知及余弦定理,得因为为锐角,所以
(Ⅱ)由正弦定理,得,
由得
(2)由得. …………7分
①当时,
;…………10分
② 当时,,得;
所以数列的前n项和…………12分
19.试题解析:解法1(Ⅰ如图(1)),连接AC,由AB=4,,
是的中点,所以
因为所以
而内的两条相交直线,所以CD⊥平面PAE.
(Ⅱ)过点B作
由(Ⅰ)CD⊥平面PAE知,BG⊥平面PAE.于是为直线PB与平面PAE
所成的角,且.
由知,为直线与平面所成的角.
由题意,知
因为所以
由所以四边形是平行四边形,故于是
在中,所以
于是
又梯形的面积为所以四棱锥的体积为
解法2:如图(2),以A为坐标原点,所在直线分别为建立空间直角坐标系.设则相关的各点坐标为:
(Ⅰ)易知因为
所以而是平面内的两条相交直线,所以
(Ⅱ)由题设和(Ⅰ)知,分别是,的法向量,而PB与
所成的角和PB与所成的角相等,所以
由(Ⅰ)知,由故
解得.
又梯形ABCD的面积为,所以四棱锥的体积为
.
20.解:(1)由平面PQE//平面ADD1A1,得点P到平面ADD1A1的距离等于点E到平面ADD1A1的距离.而四边形ABCD与四边形CC1D1D均是边长为1的正方形,
∴,,又,
∴平面,∴平面,
又E是中点,∴点到平面的距离等于,
∴点到平面的距离等于,即点为的中点,
∴.
(2)由(1)知P,Q分别是BD,CD1的中点,如图,
以点D为原点,以DA、DC所在的直线分别为x轴、y轴建立空间直角坐标系,
则D(0,0,0),B(1,1,0),C(0,1,0),
设平面DQP的法向量为
则
,
设直线QE与平面DQP所成的角为,则
21.解:(1)设抛物线:,则有,据此验证4个点知,在抛物线上,易求:.
设:,把点代入得
,解得,,的方程为:.
综上,的方程为:,的方程为:。
(2)假设存在这样的直线,设其方程为,两交点坐标为,
由消去,得,
①
,②
,③
将①②代入③得,解得
所以假设成立,即存在直线满足条件,且的方程为或.
22. 解:(1)椭圆的标准方程为.
(2)设,
,得:,
∵,∴,
,,,
∵以为直径的圆过椭圆的右顶点,
∴,
∴,
∴,
∴,,且均满足,
当时,的方程为,
则直线过定点与已知矛盾,
当时,的方程为,
则直线过定点,
∴直线过定点,定点坐标为.