内容正文:
高二年级期中考试
数学试卷
本试卷共4页,19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.填空题和解答题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.
一、选择题:本题共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. 已知全集,集合,,,则下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】运用集合的交、并、补运算即可.
【详解】对于A项,,故A项错误;
对于B项,,故B项错误;
对于C项,,故C项错误;
对于D项,,故D项正确.
故选:D.
2. 抛物线的准线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据抛物线的准线方程直接写出即可.
【详解】∵,开口向右,
∴,∴准线方程为.
故选:B.
3. 已知双曲线的渐近线方程为,实轴长为4,则该双曲线的标准方程为( ).
A. B. 或
C. D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】根据双曲线的焦点的位置进行分类讨论,结合双曲线渐近线方程和实轴长的定义进行求解即可.
【详解】当双曲线的焦点在横轴时,设双曲线的标准方程为:,
因为实轴长为4,所以得,因为双曲线的渐近线方程为:,所以有,
因此,所以双曲线的方程为:;
当双曲线的焦点在纵轴时,设双曲线的标准方程为:,
因为实轴长为4,所以得,因为双曲线的渐近线方程为:,所以有,
因此,所以双曲线的方程为:.
综上所述,双曲线的方程为或.
故选:D
4. 设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】运用指数函数单调性比较与,运用介值法界定的大小即可.
【详解】由,,知,,
又,,函数单调递增,所以,即,
故.
故选:C.
5. 设,则“方程表示双曲线”的必要不充分条件为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求出该方程表示双曲线时的的取值范围,再根据必要不充分条件的概念即可找出正确选项.
【详解】若该方程表示双曲线,则 ,即 ,又,解得 ,
对于A,是充要条件,A不是;
对于B,真包含于,则是必要不充分条件,B是;
对于 C,真包含于,则是充分不必要条件,C不是;
对于D,与互不包含,则是既不充分又不必要条件,D不是.
故选:B
6. 在中,,已知点,,设点到直线的最大距离为,点到直线的最大距离为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】运用正弦定理及椭圆定义可得动点的轨迹,运用数形结合即可求得结果.
【详解】由已知,,则6,
因为,则由正弦定理可知,
所以动点的轨迹是以,为焦点,长轴长为12的椭圆,不含左、右顶点,
所以当且仅当点是椭圆的上、下顶点时,点到直线的距离最大为,
当时,点到直线的距离最大为,
所以.
故选:D.
7. 如图,一个正八面体,八个面分别标以数字1到8,任意抛掷一次这个正八面体,观察它与地面接触面上的数字,得到样本空间为,记事件“得到的点数为奇数”,记事件“得到的点数不大于4”,记事件“得到的点数为质数”,则下列说法正确的是( )
A. 事件与互斥 B.
C D. 两两相互独立
【答案】C
【解析】
【分析】对于A:根据互斥事件的概念分析判断;对于BC:先求,,结合古典概型分析判断;对于D:根据独立事件改了乘法公式可知事件A与不相互独立.
【详解】由题意得,事件A的样本点为,事件的样本点为,事件的样本点为,
对于选项:事件与共有样本点2,3,所以不互斥,故A错误;
对于选项B:事件样本点,所以,故B错误;
对于选项D:因为,,
且事件样本点,则,
可得,所以事件A与不相互独立,故D错误;
对于选项C:因为事件样本点,可得,
所以,故C正确.
故选:C.
8. 如图,过双曲线的左焦点引圆的切线,切点为,延长交双曲线右支于点,若为线段的中点,为坐标原点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据三角形的中位线性质,得到,再由双曲线的定义,以及圆的切线性质,即可得到结论.
【详解】由双曲线,可得,则且,
设是双曲线的右焦点,连接,
因为分别为的中点,,
在直角中,可得,
又由双曲线的定义,可得,
所以.
故选:A.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.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. 关于复数,下列说法正确的是( )
A.
B. 若,则在复平面内对应的点的集合为以原点为圆心,1为半径的圆
C. 如果,那么是纯虚数
D. 若复数满足,则在复平面对应的点是
【答案】ABD
【解析】
【分析】运用复数幂周期性可判断A项,运用复数的模的几何意义可判断B项 ,运用复数分类可判断C项,运用复数运算及几何意义可判断D项.
【详解】对于A选项,由虚数单位的定义,,则,故A项正确;
对于B选项,设在复平面内的点为,由,即,点在以为圆心,1为半径的圆上,故B项正确;
对于C选项,若,那么是实数,故C项错误;
对于D选项,,所以在复平面对应的点是,故D项正确.
故选:ABD.
10. 已知双曲线的左、右焦点分别为、,过左焦点作直线与的右支交于点,与轴交于点,若为正三角形,则( )
A. 双曲线的焦距为 B. 双曲线的虚轴长为
C. 双曲线的离心率为 D. 的面积为
【答案】AC
【解析】
【分析】求出的值,可判断A选项;利用双曲线的定义可得出,,然后解,可求出的值,可得出的值,进一步可得出的值,可判断BC选项;利用三角形的面积公式可判断D选项.
【详解】因为,,所以,,
所以,双曲线的焦距为,故A正确;
因为为等边三角形,所以,,
因为,,
由对称性可知,(为原点),
又因为,
所以在中,,得,
所以,,故虚轴长为,离心率,故B错误,C正确;
因为,故D错误.
故选:AC.
11. 如图,一个结晶体的形状为平行六面体,其中,以顶点为端点的三条棱长均为6,且它们彼此的夹角都是,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C. 向量与夹角是 D. 与AC所成角的余弦值为
【答案】AB
【解析】
【分析】A选项,利用向量法求解判断;B选项,由判断;C选项,利用向量夹角公式判断;D选项,利用向量夹角公式判断.
【详解】因为以顶点为端点的三条棱长均为6,且它们彼此的夹角都是,
所以,
,
则,所以A正确;
,则,
故,所以B正确;
显然为等边三角形,则.
因为,且向量与的夹角是,所以与的夹角也是,所以C不正确;
因为,
所以
,
所以,所以D不正确.
故选:AB
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知椭圆 的左、右焦点分别为、,上顶点为,若,则的短轴长为______.
【答案】
【解析】
【分析】分析可知,为等腰直角三角形,利用勾股定理求出的值,即可求得的值,进而可得出结果.
【详解】设,易知,
结合,可知为等腰直角三角形,
所以,故,
所以,所以的短轴长为.
故答案为:.
13. 已知函数,若,则________.
【答案】1
【解析】
【分析】换元法令,,求出的解析式,进而解方程即可.
【详解】令,,则,,
故,得.
故答案为:1.
14. 已知双曲线的左、右焦点分别是,过点的直线与交于两点,且,现将平面沿所在直线折起,点到达点处,使面面,若,则双曲线的离心率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意,可得两两互相垂直,且,,从而可求得,,,利用余弦定理建立关于的方程即可求解.
【详解】
由题意,,所以,,
因为,所以,
又平面平面,平面平面,且面,
所以平面,又平面,所以,
所以,
,
因为,
所以由余弦定理有,
即,
所以,即,
所以或,又离心率,
所以,
故答案为:.
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. 公元前3世纪,古希腊数学家阿波罗尼斯在《平面轨迹》一书中证明了平面内到两定点距离之比为常数的点的轨迹是圆,这个圆被称为阿波罗尼斯圆.在平面直角坐标系中,,,动点满足,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)过点作直线与曲线相切,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)由,列出方程化简即可;
(2)通过斜率存在与不存在两类情况讨论即可.
【小问1详解】
设,由,得,
整理得,即曲线方程为.
【小问2详解】
因为,所以点在圆外,
当直线斜率不存在时,与圆不相切,
当直线斜率存在时,设直线为,
则圆心到直线的距离,
整理得,当时,直线的方程为,
当时,直线的方程为.
16. 已知抛物线的焦点为.
(1)求的方程;
(2)若过点的直线与抛物线交于,两点.是否为定值?若为定值,求出此定值;若不为定值,请说明理由.
【答案】(1);
(2)为定值.
【解析】
【分析】(1)根据抛物线焦点写出抛物线方程即可;
(2)设直线的方程为,,,联立抛物线,应用韦达定理及两点距离公式化简目标式,即可证结论.
【小问1详解】
抛物线的焦点为,依题意,解得,
所以抛物线.
【小问2详解】
由题意,直线斜率不为0,设直线的方程为,,,
联立抛物线有,消去得,则,
∴,,又,,
∴
,为定值.
17. 如图,在直三棱柱中,为直角,侧面为正方形,,分别为,的中点.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)连接,由线面平行的判定定理可得平面,再由线面垂直的判定定理可得平面,从而可得,再结合即可证明;
(2)建立空间直角坐标系,结合空间向量的坐标运算以及线面角的公式代入计算,即可求解.
【小问1详解】
连接,在中,因为分别为,的中点,所以,
因为直三棱柱中,为侧棱,所以平面,
因为平面,所以,又为直角,所以,
又,平面,所以平面,
因为平面,所以,
又,所以.
【小问2详解】
建立空间直角坐标系,
则,,,,,
因此,,
设平面的法向量为,则,
令,则,于是,
设直线与平面所成角为,
所以.
18. 已知双曲线的左、右焦点分别为的一条渐近线方程为,过且与轴垂直的直线与交于两点,且的周长为16.
(1)求的方程;
(2)过作直线与交于两点,若,求直线的斜率.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)将代入曲线E得,故得,从而结合双曲线定义以及题意得,解出即可得解.
(2)由题意得直线的斜率存在且不为0,设,接着与曲线E联立方程结合韦达定理求得和,由得,与韦达定理结合即可求出,进而即可得直线的斜率.
【小问1详解】
将代入,得,
所以,所以,
所以由题得,,
所以双曲线的方程为.
【小问2详解】
由(1)知,显然当直线的斜率不存在或的斜率为0时,不成立,
故直线的斜率存在,且不为0,设,,,
联立,
则,且即,
,
又,所以,所以,
所以由得,解得,故,
故直线的斜率为或.
19. 如图,椭圆的左右焦点分别为、,设是第一象限内椭圆上的一点,、的延长线分别交椭圆于点,
(1)若轴,求的面积;
(2)若,求点的坐标;
(3)求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题设条件,直接求出,即可求解;
(2)设,直线的方程为,联立椭圆方程,求出,结合条件得到,即可求出,从而求解;
(3)直接求出的纵坐标,从而得到,再利用基本不等式,即可求解.
【小问1详解】
设椭圆的长半轴长为,短半轴长为,半焦距为,由椭圆,得,,
则,,,所以,,
当时,由,得,所以,
所以的面积为.
【小问2详解】
设,,则直线的方程为,
由,消可得,整理得,
所以,得,
所以,
因为,所以,可得,
所以,解得,代入,得出,
所以点的坐标为.
【小问3详解】
设,由(2)得,则直线的方程为,
由,消得到,
所以,得,
得到,
所以,
当且仅当,即,时取等号,所以的最大值为.
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数学试卷
本试卷共4页,19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.填空题和解答题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.
一、选择题:本题共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. 已知全集,集合,,,则下列运算正确是( )
A. B.
C. D.
2. 抛物线的准线方程为( )
A. B.
C. D.
3. 已知双曲线的渐近线方程为,实轴长为4,则该双曲线的标准方程为( ).
A. B. 或
C. D. 或
4. 设,,,则( )
A. B.
C D.
5. 设,则“方程表示双曲线”的必要不充分条件为( )
A. B.
C. D.
6. 在中,,已知点,,设点到直线的最大距离为,点到直线的最大距离为,则( )
A B. C. D.
7. 如图,一个正八面体,八个面分别标以数字1到8,任意抛掷一次这个正八面体,观察它与地面接触的面上的数字,得到样本空间为,记事件“得到的点数为奇数”,记事件“得到的点数不大于4”,记事件“得到的点数为质数”,则下列说法正确的是( )
A. 事件与互斥 B.
C. D. 两两相互独立
8. 如图,过双曲线的左焦点引圆的切线,切点为,延长交双曲线右支于点,若为线段的中点,为坐标原点,则( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.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. 关于复数,下列说法正确是( )
A.
B. 若,则在复平面内对应的点的集合为以原点为圆心,1为半径的圆
C. 如果,那么是纯虚数
D. 若复数满足,则在复平面对应的点是
10. 已知双曲线的左、右焦点分别为、,过左焦点作直线与的右支交于点,与轴交于点,若为正三角形,则( )
A. 双曲线的焦距为 B. 双曲线的虚轴长为
C. 双曲线的离心率为 D. 的面积为
11. 如图,一个结晶体的形状为平行六面体,其中,以顶点为端点的三条棱长均为6,且它们彼此的夹角都是,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C. 向量与的夹角是 D. 与AC所成角的余弦值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知椭圆 的左、右焦点分别为、,上顶点为,若,则的短轴长为______.
13. 已知函数,若,则________.
14. 已知双曲线的左、右焦点分别是,过点的直线与交于两点,且,现将平面沿所在直线折起,点到达点处,使面面,若,则双曲线的离心率为__________.
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. 公元前3世纪,古希腊数学家阿波罗尼斯在《平面轨迹》一书中证明了平面内到两定点距离之比为常数的点的轨迹是圆,这个圆被称为阿波罗尼斯圆.在平面直角坐标系中,,,动点满足,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)过点作直线与曲线相切,求直线的方程.
16. 已知抛物线焦点为.
(1)求的方程;
(2)若过点的直线与抛物线交于,两点.是否为定值?若为定值,求出此定值;若不为定值,请说明理由.
17. 如图,在直三棱柱中,为直角,侧面为正方形,,分别为,的中点.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知双曲线的左、右焦点分别为的一条渐近线方程为,过且与轴垂直的直线与交于两点,且的周长为16.
(1)求的方程;
(2)过作直线与交于两点,若,求直线的斜率.
19. 如图,椭圆的左右焦点分别为、,设是第一象限内椭圆上的一点,、的延长线分别交椭圆于点,
(1)若轴,求的面积;
(2)若,求点的坐标;
(3)求的最大值.
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