内容正文:
$
第 1 页,共 10 页
高二数学学科 答案
一、单项选择题(本大题共 10小题,共 38.0分)
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】C
【解析】解:设𝑃(𝑚, 𝑛),由题意可知 P 在双曲线的右支上,可得𝑚 > 𝑎,
由点 P 在双曲线
𝑥2
𝑎2
−
𝑦2
𝑏2
= 1(𝑎 > 0, 𝑏 > 0)上,
可得
𝑚2
𝑎2
−
𝑛2
𝑏2
= 1,即有𝑛2 =
𝑏2
𝑎2
𝑚2 − 𝑏2,
则|𝑃𝐴| = √(𝑚 − 2𝑎)2 + 𝑛2 = √𝑚2 − 4𝑎𝑚 + 4𝑎2 +
𝑏2
𝑎2
𝑚2 − 𝑏2
= √
𝑐2
𝑎2
𝑚2 − 4𝑎𝑚 + 4𝑎2 − 𝑏2,
当|𝑃𝐴|取得最小值时,𝑥 = −
−4𝑎
2𝑐2
𝑎2
=
2𝑎3
𝑐2 ,
此时 P 不在顶点,可得
2𝑎3
𝑐2
> 𝑎,
即为𝑐2 < 2𝑎2,即𝑒 =
𝑐
𝑎
< √2,
又𝑒 > 1,可得1 < 𝑒 < √2,
故选:C.
设𝑃(𝑚, 𝑛),由题意可知 P 在双曲线的右支上,可得𝑚 > 𝑎,由 P 满足双曲线的方程和两点的距离公
式,结合配方和二次函数的最值求法,解不等式,结合离心率的范围,可得所求范围.
本题考查双曲线的方程和性质,主要是离心率的求法,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
9.【答案】D
【解析】解:由题意知△ 𝐴𝐵𝐶为等腰直角三角形,
因为 M 为 AC 的中点,所以𝐵𝑀 ⊥ 𝐴𝐶.
又𝑆𝐴 ⊥平面 ABC,所以𝑆𝐴 ⊥ 𝐵𝑀,所以𝐵𝑀 ⊥平面 SAC,
所以𝐵𝑀 ⊥ 𝑀𝑁,
故△ 𝐵𝑀𝑁的面积𝑆 =
1
2
𝐵𝑀 ⋅ 𝑀𝑁.
由题意知𝐴𝐶 = 4√2,所以𝐵𝑀 =
1
2
𝐴𝐶 = 2√2,所以𝑆 =
第 2 页,共 10 页
√2𝑀𝑁,
当 MN 最小时,△ 𝐵𝑀𝑁的面积最小,此时𝑀𝑁 ⊥ 𝑆𝐶.
当𝑀𝑁 ⊥ 𝑆𝐶时,过 S 作𝑆𝐸 ⊥ 𝑆𝐶,交 CA 的延长线于点 E,则𝑆𝐸//𝑀𝑁,
连接 BE,则∠𝐵𝑆𝐸为异面直线 SB 与 MN 所成的角或其补角.
因为𝑆𝐴 ⊥平面 ABC,所以∠𝑆𝐵𝐴为直线 SB 与平面 ABC 所成的角,
所以∠𝑆𝐵𝐴 = 45°,所以𝑆𝐴 = 𝐴𝐵 = 4,所以𝑆𝐵 = 4√2,𝑆𝐶 = 4√3.
又tan∠𝑆𝐶𝐴 =
𝑆𝐴
𝐴𝐶
=
𝑆𝐸
𝑆𝐶
,所以𝑆𝐸 = 2√6,所以𝐴𝐸 = 2√2,𝑀𝐸 = 4√2,
在𝑅𝑡 △ 𝐸𝑀𝐵中,由题意知𝐵𝐸 = 2√10,
所以由余弦定理得:
cos∠𝐵𝑆𝐸 =
𝑆𝐵2+𝑆𝐸2−𝐵𝐸2
2𝑆𝐵⋅𝑆𝐸
=
(4√2)2+(2√6)2−(2√10)2
2×4√2×2√6
=
√3
6
,
故当△ 𝐵𝑀𝑁的面积最小时,异面直线 SB 与 MN 所成角的余弦值为√
3
6
.
故选:D.
推导出△ 𝐴𝐵𝐶为等腰直角三角形,𝐵𝑀 ⊥ 𝐴𝐶,𝑆𝐴 ⊥ 𝐵𝑀,从而𝐵𝑀 ⊥平面 SAC,𝐵𝑀 ⊥ 𝑀𝑁,当 MN
最小时,△ 𝐵𝑀𝑁的面积最小,此时𝑀𝑁 ⊥ 𝑆𝐶,过 S 作𝑆𝐸 ⊥ 𝑆𝐶,交 CA 的延长线于点 E,则𝑆𝐸//𝑀𝑁,
连接 BE,则∠𝐵𝑆𝐸为异面直线 SB 与 MN 所成的角或其补角.由此能求出异面直线 SB 与 MN 所成角
的余弦值.
本题考查异面直线所成角的余弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,
考查运算求解能力,是中档题.
10.【答案】B
【解析】解:设∠𝐶𝐵𝑂 = 𝜃,0 ≤ 𝜃 ≤
𝜋
2
,
∵等边△ 𝐴𝐵𝐶的边长为 2,
∴ 𝐵(2𝑐𝑜𝑠𝜃, 0),𝐴(2𝑐𝑜𝑠𝜃 + 2𝑐𝑜𝑠(
2𝜋
3
− 𝜃),2𝑠𝑖𝑛(
2𝜋
3
− 𝜃)) = (𝑐𝑜𝑠𝜃 + √3𝑠𝑖𝑛𝜃, √3𝑐𝑜𝑠𝜃 + 𝑠𝑖𝑛𝜃),
∵ 𝑀为 AB 中点,
∴ (
3
2
𝑐𝑜𝑠𝜃 +
√3
2
𝑠𝑖𝑛𝜃,
√3
2
𝑐𝑜𝑠𝜃 +
1
2
𝑠𝑖𝑛𝜃),
∴ 𝑂𝐴⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ ⋅ 𝑂𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗