内容正文:
2023级高二年级第二学期第一次考试数学试题
命题人:马莉 审题人 :梅馨怡 吕晓平
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
(第Ⅰ卷)
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 则向量a与b的夹角为( )
A. π/4 B. π/6 C. π D.π/3
2. 抛物线 的焦点坐标是( )
3. 已知直线3x+2y-3=0和6x+ my+1=0互相平行, 则他们之间的距离是( )
A. 4
4.已知数列{an}满足则a。等于( )
A.6 B.11 C.22 D.43
5.已知直线l与平面α垂直,直线l的一个方向向量为 向量 与平面α平行,则实数z等于( )
A. -30 B. 24 C. 3 D. - 3
6.已知点A(-2,-1), B(2,-2),直线l经点P(0,1), 若直线l与线段 AB相交, 则直线l斜率的取值范围为( )
7.直线l与圆 相交于A, B两点, 若弦AB的中点为 C(-2,3), 则直线l的方程为( )
A. x-y+5=0 B. x+y-1=0
C. x-y-5=0 D. x+y-3=0
8.2025年春晚小品《借伞》,融合了多种戏曲元素,展现了中华文化的博大精深与多元魅力,贯穿其中的重要道具油纸伞至今已有1000多年的历史.如图,是一把撑开后摆放在地面上的油纸伞,该伞伞沿是一个半径为2的圆,圆心到伞柄底端距离为2,当阳光与地面夹角为60°时,在地面形成了一个椭圆形影子,且伞柄底端正好位于该椭圆的长轴上,若该椭圆的离心率为e,
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,部分选对的部分分,有选错的得0分.
9.已知数列{an}的前n项和 则( )
C. 若5<aₖ<8, 则 k=8 D.若 则k=9
10.已知双曲线 的左、右焦点分别为F₁,F₂,左、右顶点分别为A,B,点P在双曲线上,则下列结论正确的是 ( )
A.该双曲线的离心率为 B.若 则 或1
C.点P到两渐近线的距离乘积为 D.若 则.△PF₁F₂的面积为
11.在长方体ABCD - A₁B₁C₁D₁中,已知AB=2 ,BC=AA₁=2,M ,N 分别为B₁C₁, A₁B₁的中点, 则( )
A.异面直线BN与AC所成角的余弦值为
B.若点P为长方形ABCD内一点(包含边界),且D₁P∥平面BMN,则D₁P长的最小值为
C.三棱锥B-B₁MN 的外接球的半径为
D.过点D , M , N 的平面截长方体ABCD-A₁B₁C₁D₁.所得的截面周长为
(第Ⅱ卷)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知等差数列 则 a₂₁的值= ;
13. 如图, 已知平面α⊥平面β,且α∩β=l,在l上有两点A, B, 线段AC⊂α,线段BD⊂β,并且AC⊥l,BD⊥l,AB=3,BD=4,AC=5,则线段CD的长为 ;
14.已知抛物线 若第一象限的A,B两点在抛物线上,焦点为F , |BF|=4, |AB|=3,则直线AB 的斜率为 ;
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.(本题13分)(1)求焦点坐标分别为F₁(0,-2), F₂(0,2),且经过点 的椭圆的标准方程;
(2)求过点 的抛物线的标准方程.
16.(本题15分)已知圆心C在直线2x-3y=0上, 圆上两点A(3,1), B(2,2).
(1)求圆C的标准方程;
(2)一条光线从P(-2,3)出发,经x轴反射后,与圆C相切,求反射后的光线所在的直线方程.
17.(本题15分)某公司拟通过摸球的方式给员工发放节日红包,在一个不透明的袋子中装有5个标有红包金额的球,其中2个球分别标注40元,2个球分别标注50元,1个球标注60元,这5个球除标注的金额外完全相同.每名员工从袋中一次摸出1个球,共摸n次,摸出的球上所标注的金额之和为该员工所获得的红包金额.
(1)若n=1,求一名员工所获得的红包金额不低于50元的概率;
(2)若n=2,且每次摸出的球放回袋中,设事件A为“一名员工所获得的红包金额不大于100元”,事件B为“一名员工所获得的红包金额不小于 100元”,试判断A,B是否相互独立,并说明理由.
18.(本题17分)如图,四棱锥 中, 是以AD为斜边的等腰直角三角形,
(1)若点E为线段PD的中点, 求证: 直线CE∥平面PAB;
(2)若点E为线段PD的中点,求直线CE与平面 PAB间的距离;
(3)若点E为线段PD上的动点,求直线CE与平面PAB所成角的正弦值的最大值.
19. (本题17分)如图,矩形ABCD中, E、F、G、H分别是矩形四条边的中点,R、 S、 T 是线段OF的四等分点, R'、 S'、 T'是线段CF 的四等分点.
(1)证明直线ER与GR'、ES与GS'、ET 与GT'的交点L、M 、N都在椭圆 上.
(2)若椭圆 与直线y=kx+m交于不同的两点M'、N',如果存在过点 的直线l,使得点M'、N'关于l对称,求实数m的取值范围
2023级高二年级第二学期第一次考试数学答案
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
C
D
C
A
B
A
D
BC
AC
ACD
二、填空题
12. 18
三、解答题
15.解:(1)因为椭圆的焦点在 y轴上,所以设它的标准方程为
方法一:由椭圆的定义知
解得 a=6.又c=2,所以
所以椭圆的标准方程为
方法二:因为所求椭圆过点(4,33 ),所;以
又 可解得d²=36,b²=32,所以椭圆的标准方程为
(2)因为点 )在第二象限,
所以设所求抛物线的标准方程为y²=-2px(p>0)或x²=2py(p>0),
将点 4)代入 y²=-2px,得 解得
所以抛物线方程为
将点 4)代入x=2py,得 解得ρ=1,
所以抛物线方程为x=2y,综上,所求抛物线的标准方程为 或x²=2y.
16.解:(1) 设圆心为C(3a,2a), 则
即 解得a=1,
∴圆C的标准方程:
(2) 如图: 是A 点关于x的对称点.
显然,当反射后的直线斜率不存在时,反射后的直线与圆不相切,
所以反射后的直线的斜率一定存在,
∴设l:y+3=k(x+2), 即l: kx-y+2k-3=0,
∵反射后的直线与圆相切,∴圆心C(3,2)到直线的距离d =r,
整理得
即
∴反射后的光线所在直线的方程: l:4x-3v-1=0或3x-4y-6=0.
17.解:(1)一名员工所获得的红包金额不低于50元,即获得50元或60元,故所求概率为
(2)由题意,事件AB表示“一名员工所获得的红包金额为 100元”.
因为100=50+50=40+60=60+40, 所以
A= “一名员工所获得的红包金额为80元或90元或100元”, 因为80=40+40.90=40+50=50+40,所以
B= “一名员工所获得的红包金额为100元或110元或120元,
因为110=50+60=60+50,120=60+60,所以
所以 所以A,B不相互独立.
18.解:(1) 取 PA的中点F , 连接EF,FB, 有 又 所以EF∥BC,EF=BC, 所以四边形BCEF 是平行四边形, 所以CE∥BF ,因为CE⊄平面PAB, BF⊂平面PAB, 所以CE∥面PAB.
(2)由(1)知,点E为线段PD中点时,直线CE与平面PAB间的距离即为点C到平面PAB的距离.
取AD的中点O, 连接OP,OB ,
因为 P.4=PD,∠APD=90°, 所以
由BC∥AD,BC=OD=CD=1,CD⊥OD, 四边形BCDO是正方形, 有AD⊥BO,OB=1,
因为PO∩BO=O, PO,BO⊂平面PBO, 所以AD⊥平面PBO,
由PC= , CB=1, 知 得 所以
则以O坐标原点,分别以OB、OD、OP所在直线为坐标轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
可得A(0,-1,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,1,0), P(0,0,1),
有
设平面PAB的法向量为m=(x,y,z),
由 取x=1, 则y=-1,z=1,
得平面PAB的一个法向量为m=(1,-1,1),
又 所以C到平面PAB的距离
所以CE 与平面PAB间的距离为
设
设直线CE与底面PAB所成的角为θ,
所以
当 时, sinθ=0;
当 时,
令t=4λ+1(1≤t≤5且t≠3), 则
在t∈(1,3)时递减, 在t∈(3,5)时递增, t=l时y=8, t=5时
所以, 当t=1即λ=0时, 为所求的最大值
19.解: (1)设点L(x,y), 由题可知
则直线ER即直线EL的斜率为
直线GR'即直线GL的斜率为
以上两式相乘可得, 化简可得
所以,点L在椭圆 上,同理可证点M 、N都在椭圆 上
(2)由
消去整理得
整理得:
令M'(x₁, y₁), N'(x₂, y₂) ,
设M'N' 的中点P(x₀, y₀) , 则
ī)当 k=0 时, 由题知,
ii)当k≠0 时, 直线l 方程为
由 在直线l上,得 得
把②式代入①中可得 解得0<m<2
又由②得 解得
验证: 当(-2,0) 在y= kx+m 上时, 得m=2k 代入②得. k 无解. 即 不会过椭圆左顶点.
同理可验证y=kx+m不过右顶点.∴m 的取值范围为
综上, 当k=0时,m的取值范围为
当k≠0 时,m的取值范围为
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