- 561.00 KB
- 2021-06-11 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
2016-2017学年浙江省湖州市高二(上)期中数学试卷
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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.设P是椭圆+=1上的点,若F1,F2是椭圆的两个焦点,则|PF1|+|PF2|等于( )
A.4 B.5 C.8 D.10
2.已知向量,则与的夹角为( )
A.0° B.45° C.90° D.180°
3.圆 C1:(x+2)2+(y﹣2)2=4和圆C2:(x﹣2)2+(y﹣5)2=16的位置关系是( )
A.外离 B.相交 C.内切 D.外切
4.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E、F分别为AB、BC中点,则异面直线EF与AB1所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
5.在平面直角坐标系中,“点M的坐标满足方程4+y=0”是“点M在曲线y2=16x上”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
6.若直线y=x+b与曲线y=3﹣有公共点,则b的取值范围是( )
A.[1﹣,1+] B.[1﹣,3] C.[1﹣2,3] D.[﹣1,1+]
7.在平面直角坐标系中,方程+|x﹣y|=1所表示的曲线为( )
A.三角形 B.正方形
C.非正方形的长方形 D.非正方形的菱形
8.已知F1,F2分别为双曲线C:﹣=1的左、右焦点,若存在过F1的直线分别交双曲线C的左、右支于A,B两点,使得∠BAF2=∠BF2F1,则双曲线C的离心率e的取值范围是( )
A.(3,+∞) B.(1,2+) C.(3,2+) D.(1,3)
二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.
9.已知向量=(2,4,x),=(2,y,2),若||=6,则x= ;若∥,则x+y= .
10.已知圆M:x2+y2+4x﹣2y+3=0,直线l过点P(﹣3,0),圆M的圆心坐标是 ;若直线l与圆M相切,则切线在y轴上的截距是 .
11.已知抛物线x2=4y的焦点F的坐标为 ,若M是抛物线上一点,|MF|=4,O为坐标原点,则∠MFO= .
12.过点(1,3)且渐近线为y=±x的双曲线方程是 ,其实轴长是 .
13.在平面直角坐标系xOy中已知圆C:x2+(y﹣1)2=5,A为圆C与x轴负半轴的交点,过点A作圆C的弦AB,记线段AB的中点为M.若OA=OM,则直线AB的斜率为 .
14.已知斜率为1的直线l与抛物线y2=2px(p>0)交于位于x轴上方的不同两点A,B,记直线OA,OB的斜率分别为K1,K2,则K1+K2的取值范围是 .
15.在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点P是正方体棱上的一点(不包括棱的点),且满足|PB|+|PD1|=2,则点P的个数为 .
三、解答题:本大题共5小题.共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16.已知命题p:“若ac≥0,则二次方程ax2+bx+c=0没有实根”,它的否命题为Q.
(Ⅰ)写出命题Q;
(Ⅱ)判断命题Q的真假,并证明你的结论.
17.已知空间三点A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5)
求:(1)求以向量为一组邻边的平行四边形的面积S;
(2)若向量a分别与向量垂直,且|a|=,求向量a的坐标.
18.已知圆C与x轴相切,圆心C在射线3x﹣y=0(x>0)上,直线x﹣y=0被圆C截得的弦长为2
(1)求圆C标准方程;
(2)若点Q在直线l1:x+y+1=0上,经过点Q直线l2与圆C相切于p点,求|QP|的最小值.
19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是边长为1的菱形,∠BAD=60°,侧棱PA⊥底面ABCD,E、F分别是PA、PC的中点.
(Ⅰ)证明:PA∥平面FBD;
(Ⅱ)若PA=1,在棱PC上是否存在一点M使得二面角E﹣BD﹣M的大小为60°.若存在,求出PM的长,不存在请说明理由.
20.已知椭圆E:,不经过原点O的直线l:y=kx+m(k>0)与椭圆E相交于不同的两点A、B,直线OA,AB,OB的斜率依次构成等比数列.
(Ⅰ)求a,b,k的关系式;
(Ⅱ)若离心率且,当m为何值时,椭圆的焦距取得最小值?
2016-2017学年浙江省湖州市高二(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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.设P是椭圆+=1上的点,若F1,F2是椭圆的两个焦点,则|PF1|+|PF2|等于( )
A.4 B.5 C.8 D.10
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】由椭圆的第一定义知|PF1|+|PF2|=2a,进而求得答案.
【解答】解:由椭圆的第一定义知|PF1|+|PF2|=2a=10,
故选D.
2.已知向量,则与的夹角为( )
A.0° B.45° C.90° D.180°
【考点】数量积表示两个向量的夹角.
【分析】设则与的夹角为θ由向量夹角的定义可得, 0°≤θ≤180°可得θ=90°
【解答】解:设则与的夹角为θ
由向量夹角的定义可得,
∵0°≤θ≤180°
∴θ=90°
故选C
3.圆 C1:(x+2)2+(y﹣2)2=4和圆C2:(x﹣2)2+(y﹣5)2=16的位置关系是( )
A.外离 B.相交 C.内切 D.外切
【考点】圆与圆的位置关系及其判定.
【分析】由条件求得两圆的圆心距 C1 C2 =5,大于半径之差而小于半径之和,从而得到两个圆相交.
【解答】解:两个圆的圆心分别为 C1(﹣2,2)、C2:(2,5),半径分别为2、4,
两圆的圆心距 C1 C2 ==5,大于半径之差而小于半径之和,
故两个圆相交,
故选:B.
4.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E、F分别为AB、BC中点,则异面直线EF与AB1所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【考点】异面直线及其所成的角.
【分析】先通过平移将两条异面直线平移到同一个起点A,得到的锐角或直角就是异面直线所成的角,在三角形中再利用余弦定理求出此角即可.
【解答】解:如图,将EF平移到AC,连结B1C,
则∠B1AC为异面直线AB1与EF所成的角,
∵三角形B1AC为等边三角形,
∴故异面直线AB1与EF所成的角60°,
∴cos∠B1AC=.
故选A.
5.在平面直角坐标系中,“点M的坐标满足方程4+y=0”是“点M在曲线y2=16x上”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】点M的坐标满足方程4+y=0可得:点M在曲线y2=16x上;反之不成立,例如取x=4,y=8.即可判断出结论.
【解答】解:点M的坐标满足方程4+y=0,化为:y2=16x,(y≤0),
∴点M的坐标满足方程4+y=0”是“点M在曲线y2=16x上”的充分非必要条件.
故选:A.
6.若直线y=x+b与曲线y=3﹣有公共点,则b的取值范围是( )
A.[1﹣,1+] B.[1﹣,3] C.[1﹣2,3] D.[﹣1,1+]
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】曲线即 (x﹣2)2+(y﹣3)2=4(1≤y≤3),表示以A(2,3)为圆心,以2为半径的一个半圆,由圆心到直线y=x+b的距离等于半径2,解得 b=1+2,b=1﹣2.结合图象可得b的范围.
【解答】解:如图所示:曲线y=33﹣,
即 (x﹣2)2+(y﹣3)2=4( 1≤y≤3,0≤x≤4),
表示以A(2,3)为圆心,以2为半径的一个半圆.
由圆心到直线y=x+b的距离等于半径2,
可得=2,
∴b=1+2,或b=1﹣2.
结合图象可得1﹣2≤b≤3,
故选C.
7.在平面直角坐标系中,方程+|x﹣y|=1所表示的曲线为( )
A.三角形 B.正方形
C.非正方形的长方形 D.非正方形的菱形
【考点】曲线与方程.
【分析】利用绝对值的几何意义,分类讨论方程,即可求得结论.
【解答】解:利用绝对值的几何意义,分类讨论方程可得,
当x+y≥0,x﹣y≥0时, x﹣y=1;
当x+y≤0,x﹣y≤0时, x﹣y=﹣1;
当x+y≥0,x﹣y≤0时, y+x=1;
当x+y≤0,x﹣y≥0时, y+x=﹣1.
∴方程+|x﹣y|=1所代表的曲线是非正方形的菱形.
故选D.
8.已知F1,F2分别为双曲线C:﹣=1的左、右焦点,若存在过F1的直线分别交双曲线C的左、右支于A,B两点,使得∠BAF2=∠BF2F1,则双曲线C的离心率e的取值范围是( )
A.(3,+∞) B.(1,2+) C.(3,2+) D.(1,3)
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由三角形相似的判断可得△BAF2∽△BF2F1,即有==,运用双曲线的定义和最值的性质,结合离心率公式,即可得到所求范围.
【解答】解:在△BAF2和△BF2F1中,
由∠BAF2=∠BF2F1,∠ABF2=∠F2BF1,
可得△BAF2∽△BF2F1,
即有==,
即为==,
==e>1,
可得AF2=e(BF2﹣BA)>c+a,即有BF2>BA,
又BA>2a,
即BF2>2a,
BF2取最小值c﹣a时,BF2也要大于BA,
可得2a<c﹣a,即c>3a,
即有e=>3.
当AF1与x轴重合,即有=,
e=,可得e2﹣4e﹣1=0,解得e=2+,
即有3<e<2+.
故选:C.
二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.
9.已知向量=(2,4,x),=(2,y,2),若||=6,则x= ±4 ;若∥,则x+y= 6 .
【考点】共线向量与共面向量.
【分析】由已知结合||=6, =6,由此能求出x;由已知结合∥,得,由此能求出x+y.
【解答】解:∵向量=(2,4,x),=(2,y,2),
||=6,
∴=6,
解得x=±4;
∵∥,∴,
解得x=4,y=2,
∴x+y=6.
故答案为:±4,6.
10.已知圆M:x2+y2+4x﹣2y+3=0,直线l过点P(﹣3,0),圆M的圆心坐标是 (﹣2,1) ;若直线l与圆M相切,则切线在y轴上的截距是 ﹣3 .
【考点】圆的切线方程;圆的一般方程.
【分析】根据圆的标准方程即可求出圆心坐标和半径,根据直线相切即可求出切线方程.
【解答】解:圆的标准方程为(x+2)2+(y﹣1)2=2,
则圆心坐标为(﹣2,1),半径R=,
设切线斜率为k,
过P的切线方程为y=k(x+3),
即kx﹣y+3k=0,
则圆心到直线的距离d==,
平方得k2+2k+1=(k+1)2=0,
解得k=﹣1,
此时切线方程为y=﹣x﹣3,
即在y轴上的截距为﹣3,
故答案为:(﹣2,1),﹣3.
11.已知抛物线x2=4y的焦点F的坐标为 (0,1) ,若M是抛物线上一点,|MF|=4,O为坐标原点,则∠MFO= 或 .
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】利用抛物线的方程与定义,即可得出结论.
【解答】解:抛物线x2=4y的焦点在y轴上,且p=1,焦点坐标为(0,1);
∵M是抛物线上一点,|MF|=4,
∴M(±2,3),
M(2,3),kMF==,∴∠MFO=
M(﹣2,3),kMF=﹣=﹣,∴∠MFO=
故答案为:(0,1),或.
12.过点(1,3)且渐近线为y=±x的双曲线方程是 ﹣=1 ,其实轴长是 .
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由题意可知:根据双曲线的性质可设双曲线的方程为:,(λ≠0),将(1,3)即可求得λ的值,求得双曲线的方程;则求得焦点在y轴上,则
实轴长2a=.
【解答】解:由题意可知:设双曲线的方程为:,(λ≠0),
则将(1,3)代入﹣9=λ,解得:λ=,
∴双曲线的方程:﹣=1,
由双曲线方程可知:焦点在y轴上,a2=,则a=,
则实轴长2a=,
故答案为:﹣=1,.
13.在平面直角坐标系xOy中已知圆C:x2+(y﹣1)2=5,A为圆C与x轴负半轴的交点,过点A作圆C的弦AB,记线段AB的中点为M.若OA=OM,则直线AB的斜率为 2 .
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】因为圆的半径为,所以A(﹣2,0),连接CM,显然CM⊥AB,求出圆的直径,在三角形OCM中,利用正弦定理求出sin∠OCM,利用∠OCM与∠OAM互补,即可得出结论.
【解答】解:因为圆的半径为,所以A(﹣2,0),连接CM,显然CM⊥AB,
因此,四点C,M,A,O共圆,且AC就是该圆的直径,2R=AC=,
在三角形OCM中,利用正弦定理得2R=,
根据题意,OA=OM=2,
所以, =,
所以sin∠OCM=,tan∠OCM=﹣2(∠OCM为钝角),
而∠OCM与∠OAM互补,
所以tan∠OAM=2,即直线AB的斜率为2.
故答案为:2.
14.已知斜率为1的直线l与抛物线y2=2px(p>0)交于位于x轴上方的不同两点A,B,记直线OA,OB的斜率分别为K1,K2,则K1+K2的取值范围是 (4,+∞) .
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】直线方程为y=x+b,即x=y﹣b,代入抛物线y2=2px,可得y2﹣2py+2pb=0,由△=4p2﹣8pb>0,求得p>2b,利用韦达定理,结合斜率公式,即可求出K1+K2的取值范围.
【解答】解:设直线方程为y=x+b,即x=y﹣b,
,整理得y2﹣2py+2pb=0,
△=4p2﹣8pb>0,
∵p>0,
解得:p>2b
设A(x1,y1),B(x2,y2),得y1+y2=2p,y1y2=2pb,
K1+K2=+=====>4.
∴K1+K2的取值范围为:(4,+∞),
故答案为:(4,+∞).
15.在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点P是正方体棱上的一点(不包括棱的点),且满足|PB|+|PD1|=2,则点P的个数为 6 .
【考点】点、线、面间的距离计算.
【分析】P应是椭圆与正方体与棱的交点,满足条件的点应该在棱B1C1,C1D1,CC1,AA1,AB,AD上各有一点满足条件,由此能求出结果.
【解答】解:∵正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,
∴AC1=,
∵|PA|+|PC1|=2,
∴点P是以2c=为焦距,以a=1为长半轴,以为短半轴的椭圆,
∵P在正方体的棱上,
∴P应是椭圆与正方体与棱的交点,
结合正方体的性质可知,
满足条件的点应该在棱B1C1,C1D1,CC1,AA1,AB,AD上各有一点满足条件.
故答案为:6.
三、解答题:本大题共5小题.共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16.已知命题p:“若ac≥0,则二次方程ax2+bx+c=0没有实根”,它的否命题为Q.
(Ⅰ)写出命题Q;
(Ⅱ)判断命题Q的真假,并证明你的结论.
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】(Ⅰ) 命题p的否命题为:若∴ac<0,则二次方程ax2+bx+c=0有实根.
(Ⅱ) 命题p的否命题是真命题.由△=b2﹣4ac>0二次方程ax2+bx+c=0有实根.
【解答】解:(Ⅰ) 命题p的否命题为:“若∴ac<0,则二次方程ax2+bx+c=0有实根”.
(Ⅱ) 命题p的否命题是真命题.证明如下
∵ac<0⇒﹣ac>0⇒△=b2﹣4ac>0二次方程ax2+bx+c=0有实根.
∴该命题是真命题.
17.已知空间三点A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5)
求:(1)求以向量为一组邻边的平行四边形的面积S;
(2)若向量a分别与向量垂直,且|a|=,求向量a的坐标.
【考点】平面向量的综合题.
【分析】(1)由已知中空间三点A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5),我们分别求出向量,,的坐标,进而根据它们三个的模相等,判断出三角形ABC为等边三角形,进而得到以向量为一组邻边的平行四边形的面积S;
(2)根据(1)中结论,易向量分别与向量垂直,且||=,设出向量的坐标,进而构造方程组,解方程组即可求出向量的坐标.
【解答】解:(1)∵空间三点A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5)
∴=(﹣2,﹣1,3),=(1,﹣3,2),=(3,﹣2,﹣1)
∵||=||=||=
∴△ABC为等边三角形,故以向量为一组邻边的平行四边形的面积S==7
(2)设=(x,y,z),由已知中向量分别与向量垂直,且||=,
∴
解得x=y=z=±1
=(1,1,1)或=(﹣1,﹣1,﹣1)
18.已知圆C与x轴相切,圆心C在射线3x﹣y=0(x>0)上,直线x﹣y=0被圆C截得的弦长为2
(1)求圆C标准方程;
(2)若点Q在直线l1:x+y+1=0上,经过点Q直线l2与圆C相切于p点,求|QP|的最小值.
【考点】直线和圆的方程的应用.
【分析】(1)设圆心坐标为 (a,3a),且a>0,求出圆心(a,3a)到直线x﹣y=0的距离,利用勾股定理,求出圆心与半径,即可求圆C标准方程;
(2)在Rt△QPC中,|QP|=,所以,当|QC|最小时,|QP|有最小值.
【解答】解:(1)因为圆心C在射线3x﹣y=0(x>0)上,
设圆心坐标为 (a,3a),且a>0,
圆心(a,3a)到直线x﹣y=0的距离为
又圆C与x轴相切,所以半径r=3a
设弦AB的中点为M,则|AM|=
在RtAMC中,得
解得a=1,r2=9
故所求的圆的方程是(x﹣1)2+(y﹣3)2=9 …
(2)如图,在Rt△QPC中,|QP|=,
所以,当|QC|最小时,|QP|有最小值;
所以QC⊥l1于Q点时,|QC|min==
所以,|QP|min= …..
19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是边长为1的菱形,∠BAD=60°,侧棱PA⊥底面ABCD,E、F分别是PA、PC的中点.
(Ⅰ)证明:PA∥平面FBD;
(Ⅱ)若PA=1,在棱PC上是否存在一点M使得二面角E﹣BD﹣M的大小为60°.若存在,求出PM的长,不存在请说明理由.
【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定.
【分析】(Ⅰ)连接AC交BD于点O,连接OF,推导出FO∥PA,由此能证明PA∥平面FBD.
(Ⅱ) 法一:(先猜后证)点M为PC的中点,即为点F,连接EO,AC⊥BD,BD⊥EO,BD⊥FO,从而∠EOF就是二面角E﹣BD﹣F的平面角,由此能求出PM=1.法二:(向量方法探索)以O为坐标原点,如图所示,分别以射线OA,OB,OF为x,y,z轴的正半轴,建立空间直角坐标系O﹣xyz,利用向量法能求出结果.
【解答】证明:(Ⅰ)连接AC交BD于点O,连接OF,
∵O、F分别是AC、PC的中点,
∴FO∥PA…
∵PA不在平面FBD内,
∴PA∥平面FBD…
解:(Ⅱ) 解法一:(先猜后证)点M为PC的中点,即为点F,…
连接EO,∵PA⊥平面ABCD,
∴PA⊥AC,又∵ABCD是菱形,∴AC⊥BD,
∴BD⊥平面PAC,则BD⊥EO,BD⊥FO,
∴∠EOF就是二面角E﹣BD﹣F的平面角.…
连接EF,则EF∥AC,∴EF⊥FO,
∵EF==,
在Rt△OFE中,tan∠EOF==,
故,∴PM=1.…
解法二:(向量方法探索)
以O为坐标原点,如图所示,分别以射线OA,OB,OF为x,y,z轴的正半轴,
建立空间直角坐标系O﹣xyz,由题意可知各点坐标如下:
O(0,0,0),A(,0,0),B(0,,0),D(0,,0),P(,0,1),E(,0,),…
设平面EBD的法向量为=(x,y,z),
∵=(0,1,0),=(,),
由,取x=1,得=(1,0,﹣),…
设平面BDM的法向量为=(a,b,c),点M(x0,y0,z0),
则由,得M(﹣,0,1﹣λ),
∴=(),=(,﹣,1﹣λ),
∴,取a=1,解得=(1,0,),…
由已知可得cos60°==,解得或(舍),
∴点M为棱PC的中点.∴PM=1.…
20.已知椭圆E:,不经过原点O的直线l:y=kx+m(k>0)与椭圆E相交于不同的两点A、B,直线OA,AB,OB的斜率依次构成等比数列.
(Ⅰ)求a,b,k的关系式;
(Ⅱ)若离心率且,当m为何值时,椭圆的焦距取得最小值?
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(Ⅰ)设A(x1,y1),B(x2,y2),运用等比数列的中项的性质,以及联立直线方程和椭圆方程,运用韦达定理,化简整理,即可得到b=ak;
(Ⅱ)运用离心率公式,可得斜率k,再由弦长公式,结合条件,运用基本不等式即可得到所求最值,以及m的取值.
【解答】解:(Ⅰ)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由直线OA,AB,OB的斜率依次构成等比数列,
得,
由,可得(b2+a2k2)x2+2a2kmx+a2m2﹣a2b2=0,
故△=(2a2km)2﹣4(b2+a2k2)(a2m2﹣a2b2)>0,
即b2﹣m2+a2k2>0,
又x1+x2=﹣,x1x2=,
则,
即,
即,
又直线不经过原点,所以m≠0,
所以b2=a2k2即b=ak;
(Ⅱ)若,则,,
又k>0,得,
则x1+x2=﹣=﹣m,x1x2==m2﹣2c2,
|AB|=•=•
=,
化简得(△>0恒成立),
当时,焦距最小.
2016年12月14日