内容正文:
高二数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分150分,考试时间120分钟。
2,答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的
答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,
超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:北师大版选择性必修第一册第一章一第三章第2节。
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.在空间直角坐标系中,点(一1,2,一3)关于xOy平面的对称点的坐标为
A.(-1,-2,-3)
B.(1,2,-3)
C.(1,-2,3)
D.(-1,2,3)
2.直线3x一√3y一10=0的倾斜角为
A晋
B.5x
c.号
3.已知方程2m-3十3一m
=1表示椭圆,则实数m的取值范围是
A(受,3)
B.(2,3)
C(2,2U2,3)
D.(1,2)U(2,3)
4.设O为坐标原点,F为抛物线C:y2=4x的焦点,点M在抛物线C上.若|MF|=6,则|OM=
A.3
B.4
C.42
D.35
5.已知双曲线C等-若=1(a>0)的两个焦点分别是R,F,焦距为10,A是双曲线C上的一点,且
|AF|=7,则|AF2I的值为
A.14
B.13
C.13或1
D.14或1
6.已知点P是抛物线C:y2=8x上的一点,设点P到直线x=一2和x一√3y十8=0的距离分别为d,
d2,则d十d2的最小值为
A.5
B.
C.3+2√2
D.42
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7.已知直线y=x一m与曲线y=√2x一x恰有两个公共点,则实数m的取值范围为
A.[0,2-1)
B.(1-√2,0]
C.(1-√2,1)
D.(-1,0]
8如图,点F,R:是椭圆C号+芳=1(。>6>0)的左右焦点,A,B是C上两
点,FA=2FB,且∠FAF,=否,则C的离心率为
AS
B号
c⑨
n
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分
Q已知椭圆C菁+苦-1的焦距为2,则m的值可能是
A.1
B.2
C.3
D.4
10.已知圆C1:x2十y2=4和圆C2:(x一3)2+(y一5)2=16相交于A,B两点,则
A.直线AB的方程为3x+5y-11=0
B.IAB1=510
17
C.四边形AC1BC2的面积为5√34
D.圆C3:(x一3)2+y2=1与圆C1和圆C2都相切
11.已知点A是抛物线C:y=8x上一点,C的准线与x轴交于点P,圆F是以C的焦点为圆心,半径为
1的圆,点B是圆F上一点,则下列说法正确的是
A.圆F的方程为(x一2)2+y2=1
B.若直线PA与C相切,则直线PA的斜率为士√2
C.存在点A,B,使得点B是线段AF的中点
D.∠APB的正切值最大为8+y西
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.两直线1:3x一y十4=0与l2:6x-2y+3=0之间的距离为
13.对于任意实数x,y,之,√(x+2)2+(y-1)2+(z-2)7+√(x一1)2+(y+2)2+(z一3)2的最小值为
14.已知F1,B:是双曲线C:若-芳=1(a>0,6>0)的左右焦点,M是C左支上一点,N是C右支上-
点,且NF=2M正,M丽⊥M,则双曲线C的离心率为」
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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.(本小题满分13分)
如图,在正三棱柱ABC-A,B,C中,AB=AA1=2,D是AC的中点.
(1)化简AA,一之(BA+BC),并在图中标出化简后的结果所对应的向量:
(2)球AA+2A范-2AC
16.(本小题满分15分)
已知直线:2x-y-1=0,l2:x十3y-4=0.
(1)求经过直线(,2的交点,且与直线2垂直的直线方程;
(2)求经过直线,2的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
17.(本小题满分15分)
已知圆C经过点A(一2,0),B(1,3),且圆心C在直线y=x一1上
(1)求圆C的标准方程;
(2)求过点P(一2,1),且与圆C相切的直线方程;
(3)过点Q(O,一2)的直线与圆C相交于M,N两点,若MC⊥CN,求直线MN的方程.
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18.(本小题满分17分)
已知双曲线C号-芳-1o>0,b>0)经过(3w2).(6,-1)两点,其左,右焦点分别为F,F,过点
F2的直线l与C的右支交于M,N两点.
(1)求C的方程;
(2)若△MNF1的周长为8√3,求直线l的方程;
(3)记点P(一1,0),直线PM,PN与C的左支分别交于点A,B,证明:直线AB过定点.
19.(本小题满分17分)
设椭圆C答+芳=1(a>>0)的左右焦点分别为R,R,A是C的右顶点,点B(罗,3架)在C
上,且|AFl=3|AFzl.
(1)求C的方程;
(2)若不过点A的直线L与椭圆C相交于P,Q两点,且AP⊥AQ.
(i)证明:直线l过定点;
(i)求△APQ面积的最大值.
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高二数学参考答案、提示及评分细则
1.D在空间直角坐标系中,点(一1,2,一3)关于xOy平面的对称点坐标为(一1,2,3).故选D.
2.C直线3.x一√3y-10=0的斜率为5,所以直线3x-3y-10=0的倾斜角为号.故选C.
2m-3>0,
y2
8C若方程2十31表示椭圆,则3一m>0,
解得受<m<3且m≠2,故选C
2m-3≠3-m,
4.D由题知抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=一1.设M(xo,o),因为|MF|=6,所以由抛物线定义可
知x+1=6,解得x=5,所以=4x=4×5=20,所以|OM=√/+=√/25+20=3/5.故选D.
5.B由题知=16,2c=10,所以a2=c2-=9,a=3.由双曲线的定义,知||AF1|-|AF2|1=2a=6,解得|AF2|=13
或|AF2|=1.又AF2|≥c-a=2,所以|AF2|=1舍去,所以AF2=13.故选B.
y
6.A由题知C的焦点F(2,0),准线方程为x=一2.因为点P在C上,所以d=|PF|,所以
☑士4=PF山,联立方80得y-88十64=0,则4=(一8
4X64=一64<0,所以直线x-√3y+8=0与C无公共点,如图所示,|PF|+d2的最小值即
为点F(2,0)到直线x一5y十8=0的距离,所以最小值为PF1+1d,≥2-9+8=5,
2
-2
即d山十d2的最小值为5.故选A
7.B曲线y=√2x一x2可化为(x一1)2十y2=1(y≥0),所以曲线y=√2x-x是以点(1,0)为圆心,1为半径的圆在x轴
上方的部分.直线y=x一m与曲线y=√/2x一产相切时,有1m=1,解得m=1士2,结合图象可知0≤一m<
√2
-(1-√2),所以1-2<m≤0.故选B.
8.D如图,延长AF1交C于另一点P,连接PF2,由椭圆的对称性,得PF=F2B.设PF|=
m,则lAF|=2m,|AF2|=2a-2m,|PF2|=2a-m.在△APF2中,|PF212=|AP2+
|A-AP·AF,即(2a-m)=9m+(2a-2m)2-3m(2a-2m),解得m=号,所以
AF=g,AF-g在△AEE中,FRP=AE+AFP-|AF·AF1,即
4=(g》'+(学)了-号×1g,化简得27=70,所以C的离心率e==.故
选D.
9.AB①当0<2m<3时,由√3-2m=1,解得m=1;②当2m>3时,由2m-3=1,解得m=2.故选AB.
10.ABD圆C2可化为x2+y2-6.x-10y十18=0,圆C1和圆C2的方程作差可得AB的方程为3x十5y-11=0,A正确;
圆心G0,0)到直线3x+5y-1=0的距离为”写=是所以1AB=2√-(后)
√32+534
=,B正确:由题
17
知CC=√0-3)+(0-5)了=√/34,CC⊥AB,所以四边形ACBC的面积为21CCl·1AB1=√5,C错误;
由CC3|=3=2+1,1C2C3=5=4十1,得圆C3与圆C1和圆C2都相切,D正确.故选ABD.
11.AC由题知,C的焦点为(2,0),准线方程为x=一2,以P(-2,0),圆F的方程为(x一2)2+
y2=1,A正确;设直线PA的方程为y=k(x十2),与y2=8x联立整理,得k2x2+(4k2一8)x+
4=0,则△=(4一8)-16=0,解得=士1,B错误:设A(答),则B(1+荒学)代
人(x一22十y=1中整理得嘉十普-0,解得%=0,所以存在点A,B使得B为AF中点,C
正确;设A为C在第一象限上一点,B为圆F在第四象限上一点,当PA与C相切,PB与圆F
相切时,∠APB最大,此时am∠APF=1,am∠BPF=零,又∠APB∈(o,受],所以
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∠AB品-8士y压.D错误故透AC
7
12.V10
4
两直线l1:3x-y十4=0与l2:6.x一2y十3=0之间的距离,即两条直线41:6x-2y十8=0与l2:6x-2y+3=0
之间的距离,为83L=四
√36+44
13.19目标式的几何意义为空间任意点A(x,y2)到定点B(-2,1,2),C(1,一2,3)距离的和,要使它们的距离和最
小,只需A在线段BC上,此时最小值为BC1=√(-2-1)2+(1+2)2+(2-3)7=√19
14.①7
3
如图所示,设F(-c,0),F(c,0),Ma,y),N(x22),则NF=(c一,一),
M=(-c一,-.因为N=2M凉,所以二=2《一)→=2+3c因
-2=-2y1
y2=2y1.
为M,N在双曲线上,所以
→2+3c)2-4d=-3→n=
(2x1+3c)2(2y)2
=1
a
。士3C又因为MLM,所以M是以F,R为直径的圆与C的交点,所以+听=乙.又2=a+,联立得
4c
+号=,宁i=号(+b)=号(22-a2).所以(-。2)=号(2-).整理得9e-26c+17=0,解得
a2+=c2
d-号或2=1e>1,含去).所以e=
3
15.解:1Ad-2(B+BCO=AA-Bd-B成-Bd-=D成.
…5分
(2)因为正三棱柱ABC-A1BC,AA1⊥AB,AA1⊥AC,∠BAC=60°,
所以AA.A=0,AA.At=0,A市.AC=A1A心·cos60°=2X2×号=2,…8分
所以AM+2A成-AC=A+A亦+A心+Ad·A店-AM.AC-A.A衣
=4+1+1+0-0-1=5,
12分
所以AA+2A-号AC=5.
13分
16.解:1)联立方程2xy一1=0,
…1分
1x+3y-4=0,
解得
|x=1,
…4分
y=1.
由题知直线么的斜率为-号,所以经过直线4,4的交点,且与直线,垂直的直线方程为y一1=3x一1,即y=3x一2,
故经过直线,l2的交点,且与直线l2垂直的直线方程为y=3x一2.…7分
(2)由(1)知,直线11,l2的交点为(1,1).
①若所求直线经过原点,则直线的方程为y=x.
10分
②若所求直线不经过原点,设直线方程为二十义=1,
aa
代入点1,1),得1十上=1,解得a=2,
a
a
所求方程为受十立=1,整理得y=2-x
14分
故经过直线1,l2的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为y=x或y=2-x.…15分
17.解:(1)设圆C的圆心C(a,a-1),…
…1分
由CA=|CB引,得√(a十2)+(a-1)7=(a-1)2+[(a-1)-3,…2分
解得a=1,故圆心C(1,0).…
3分
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圆C的半径为√(1十2)2十(0-0)7=3,…4分
所以圆C的标准方程为(x-1)2十y=9.…5分
(2)①当切线的斜率不存在时,切线方程为x=一2.…
6分
②当切线的斜率存在时,设切线的方程为y一1=k(x十2),整理得k1x一y十2k1十1=0.…7分
由圆℃与切线相切,得出-3,解得:=亭
…9分
√k十1
故所求切线方程为专一J十号-0,整理得4一3y十1=0,
故过点P(一2,1),且与圆C相切的直线方程为x=一2或4x一3y十11=0.
10分
()③由MCLCN,MC=CN,得圆心C到直线MN的距离为2,
…
11分
当直线MN的斜率不存在时,圆心C到直线MN的距离为1,不合题意;
当直线MN的斜率存在时,设直线MN的方程为y=k2x一2,
12分
由圆心C到直线MN的距离为号得是-号,解得=一子或-1,
14分
√k经+1
可得直线MN的方程为y=-x-2或y=一
7x-2.
15分
92
18.(1)解:由双曲线C经过点(3w2),(W6,一1)两点,得
a2存=1,
1分
1
a2
1,
解得/a=3,
……2分
b=1.
故C的方程为写-y=1.
3分
(2)解:因为M,N均在C的右支上,且△MNF1的周长为83,所以|MN|+|MF|+|NF1|=8√3.
由双曲线的定义,知|MN|+|MF2|+23+|NF2|+23=83,所以|MN|=23.
5分
由)知F,(2,0),设直线1:x=十2,代入号-=1整理,得(-3y+4十1=0.
由题知-3≠0,4=162-4(2-3)=122+12>0,
设M(M),N(m为),则十%=一3M业=-3
6分
因为M.N均在C的右支上,所以为=之3<0,所以<3.
所以|MN|=√1+E·|M-|=√1+E·√+)2-4为
16t4=23(+=2/3,…88
=√1+t·√=3)2-33-0
8分
解得t=士1,
所以直线l的方程为x+y-2=0或x一y一2=0.
9分
(3)证明:由题意得直线AM的方程为y一行红+1D
代入号-9=1.得1-云]2-3=0
6近
3y7
10分
3vi
设A(xA),B(xBg),则x1xA=
☒+1)-3
2十30,所以4=
》则
2-1
3y近
x1+2
+2t(x1+2)'
1-
(x1+1)9
所以A(
21+32-x1
+2'(m+2小
…12分
同理得B(-+2·+⑦》
2x2+32-x2
…13分
2-x1
2-x2
当知时一号一领
,所以kAB=
(+2)t(2+2)_4(x2-)=4
x2+2
2x1+32x2十3t(x2-x1)t
x1+2x2+2
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所以直线AB的方程为y
2-x1=
t(1+2)
(+)即y4(+)
所以直线AB过定点(-子,0).
15分
当=时,1的方程为x=2,易求A(-子,)B(-子)
所以AB过定点(一子,0):
综上,直线AB过定点(-子,0).…
17分
19.(1)解:设椭圆C的焦距为2c,则|AF=a十c,AF2|=a-c
由AF1|=3AF2,知a+c=3(a-c),所以a=2c,…
…1分
所以6=√后一=-气-5C的方程为最十装-1,
…2分
代入点B(受,3平)的坐标,得是+是=1,解得c=1,所以a=2.6=5,
所以C的方程为号+苦-1.
…3分
(2)(i)证明:由(1)知A(2,0),直线l的斜率不为0,设直线1的方程为my=x十n,点P,Q的坐标分别为(x1,y),
(x22),
x21y2
联立方程
壹+芳=l'消去x后整理得(3m+4)y-6mmy十3r-12=0,4=36m-43m+4)3-12)>0.
my=x十n,
6mn
3n2-12
所以1十为=3m十41业3m+4,
…5分
所以十=m十)一2n=一2n=
8n
=(mn-m(mg-)=㎡ny-mm(1+2)+m=(3-12
-m花+r=n-12r.
3m2+4
…6分
3m2十4
3m2+4
又Ap=(m-2,n),AQ=(a2-2,),AP⊥AQ,
所以Ap.AQ-(m-2)(x2-2)十12=x1:2-2(十x2)+2十4=0,
…7分
即严+++4=0.整理得7m+16十4=0,解得=-2或-
2
9分
由直线1不过点A,知1=一2不符合题意,所以=一号,满足△>0,
所以直线1的方程为my=x一号,即直线1过定点(号,0.…。
…10分
(1)解:△APQ的面积为S=号×(2-号)×为-n=号V0+n)-4为
6//6mn
4(3n2-122_24/9m2-3m2+12
7W(3m2+4
12分
3m2+4
7(3m2+4)
由(1)知n=一号,代人上式可得S=
4on
2V㎡+
72+
7(3m2+4)
7(3m2+4)
73(m+器)+春】
…14分
令1=√m+聘(≥号),则s=
72t
12
7(3+)7(3+)
又两数)一8十荷在区间(0,经)上单调造减,在区间(票+一)上单调递增,且号>票。
所以当1=,即m=0时,△APQ的面积最大,最大值为
72
144
3×
49
…17分
49×
8
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