内容正文:
高二数学
考生注意:
1.本试卷分选择題和非选择題两部分。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济楚。
3.考生作答时,请将答聚答在答题卡上。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
答策标号涂黑;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签題区城内作答,
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。
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.点(1,一2,一1)关于xOy平面的对称点的坐标为
A(1,2,-1)
B.(-1,-2,-1)
C.(1,-2,1)
D.(-1,2,-1)
2椭圆若+号-1的焦点坐标为
A(±√7,0)
B.(0,土√7)
C.(士5,0)
D.(0,土5)
3.在平行六面体ABCD-A1B1CD1中,AC与BD的交点为M,设A1B1=a,A1D1=b,A1A=c,则B
等于
Aa-号b叶e
C.-2a-2叶
D.-a+2叶c
4.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M在C上,MF|=5,则点M到直线x=一4的距离为
A.7
B.6
C.5
D.4
5.已知圆M:(x一a)2十y2=2与圆N:x2+(y一a)2=8相交,则a的取值范围为
A(-√2,-1)U(1,2)
B.(-2,-1)U(1,2)
C.(-3,-1)U(1,3)
D.(-22,-√2)U(W2,22)
6.已知点P到直线1:x十√5y=0和2:x一√3y=0的距离之积为3,记P的轨迹为曲线C,则
AC是两条互相垂直的直线
B.C是焦点在x轴上的椭圆
C.C是离心率为2的双曲线
D.C上的点与原点之间的距离不小于2
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?,已知椭圆需+苦=1(m>0且m≠4)与直线y=2x一3相交于A,B两点,且线段AB的中点的枚坐标
为1,则m=
Al
B.2
C.3
D.5
&,已知四面体0ABC中,OA=1,0B=2,0C-2,∠AOB=∠A0C=∠B0C-=号,空间-点M满足成=
-Oi+Oi+m0心,若AB,C,M四点共面,则1O=
A
吗
C.√2
D.5
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.
9.已知直线1过点P(0,1),且与圆C:(x十2)2+y2=4相切,则直线l的方程可能为
A.x=0
B.y=1
C.3x+4y-4=0
D.2x+y-1=0
10.已知椭圆C后+芳=1(a>6>0)的长轴长为4,短轴长为2,R,R分别是C的左右焦点,过点R
的直线与C交于A,B两点(异于C的左、右顶点),则
AC的方程为号+y=1
B.△ABF2的周长为8
C.|AF|·IAF2|的最大值为6
D.当A为C的上顶点时,AB到=9
11.如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B,CD1中,点P是底面正方形ABCD内的动点(包括边
界),则
A当P,B,C不共线时,三棱锥D,~PBC体积的最大值为1
D
B.AB与PD1所成角的最小值为
C.当D,P与底面ABCD所成的角为T时,BP的最小值为2V瓦-2
D当BP=PD,时,点P的轨迹长度为号
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.已知向量a=(1,1,2),b=(2,2,m),若a∥b,则m=
13.已知直线l:z十y-1=0和点A(一2,1),B(-1,一2),P是L上一点,则|PA|+|PB|的最小值
为
1.如图,双曲线C芳-芳-1(Q>0,6>0)的左焦点为R,过原点0的
直线与C交于A,B两点(点A位于第二象限),M为BF的中点,直
线OM为C的一条渐近线,且|BF|=3|AF|,则直线OM的方程为
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四、解答题:本题共5小题,共77分、解答应写出文字说阴、证明过程或演尊步康
15.(本小题满分13分)
已知双曲线C,£-巴
mm-=1.
(1)求实数m的取值范围:
(2)若C的高心率为
,求实数m的值:
16.(本小题满分15分)
已知圆M经过三点A(一1,0),B(1,2),C(0√3),O为坐标原点
(1)求圆M的标准方程:
(2)过原点O的直线L被圆M截得的弦长为√14,求直线1的方程.
17.(本小题满分15分)
如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AD∥BC,AB⊥BC,PA=AB=BC=1,AD=2、点
M满足PM=2M心
(1)证明:AP∥平面MBD;
(2)求平面PBC与平面PCD所成二面角的平面角的大小,
(3)求点A到平面PCD的距离.
18.(本小题满分17分)
已知抛物线C:y2=2x(p>0)的焦点为F,过点F的直线11与C交于A,B两点,且OA·O克=-3,
O为坐标原点。
(1)求C的方程;
(2)若直线1与C的准线交于点P,过点P作直线2交C于M,N两点,且直线4与2的倾斜角
互补
(1)求直线2所过定点的坐标;
(I)证明:A,B,M,N四点共圆
19.(本小题满分17分)
如图,在直三棱柱ABC-A:B1C中,AC⊥BC,AB=AA,=2√2,点M,N分别是A,C,AA,的中点,
点P是线段BM上的点.
(1)证明:BC⊥CN;
(2)求三棱柱ABC-A1B,C体积的最大值;
(3)当三棱柱ABC-A1B,C,的体积取得最大值时,求直线AP与C,N所成角的
余弦值的取值范围.
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高二数学参考答案、提示及评分细则
1.C点(x,y,)关于Oy平面的对称点是(x,y,一),所以点(1.一2,一1)关于2Oy平面的对称点的坐标为(1,一2,1)
故选C
2.B椭圆若+亏=1的焦点在y轴上6-可=万,故焦点坐标为(0,士厅).枚选k
3.DB新=BB+=-丽+励=-AA+是(市-A成)=-AA+之A市-A店=AA+A-号AB
=-a+合bte故选D
4.A因为点M在C上,|MF|=5,所以点M到C的谁线x=一2的距离为5,所以点M到直线x=一4的距离为7.故
选A
5.C由题知圆M的圆心为(a,0),半径为2,圆N的圆心为(0,a),半径为22,|MN|=√2Ia.若圆M和圆N相交,则
22-√2<2a<22+2,解得-3<a<-1或1<a<3.故选C
6.D设点P由题知+×山一B=3,脚-普引=1.故点P的维迹为后一苦-1和片-益
2
2
1,这两个方程分州表示焦点在轴和y轴上的双曲线,离心率分别为2和2,放AB.C均错误:因为双前线上的点到
原点的距离不小于双曲线的顶点到原点的距离,两个双曲线的顶点坐标分别为(士25,0)和(0,士2),所以C上的点与
原点之间的距离不小于2,D正确.故选D
+4=1.
4
7.B设A,B两点的坐标分别为(y),(2,),则
x1十x2=2.
又
两式作羞得+)二十
十y2=-2.
丝+=1,
士=0放产=品所以2=器解得=2放选B
&.B由A=-之+o成+m,得0i-O=-oi+o+m元所以Oi=号oi+O+m由A.
B.CM四点共面,知号++m=1,解得m=子.又0i.0市=0i.0=2c0s苓=1,0市.0花=4cos受=2.0i=
号i+上o成+=是(2ōi+o+).所以10成1=}√20i+0+=
√410+10+1心+40i.0丽+40i.衣+20亦.0元=4什4+4+4+4中-.故选B
9.AC由题知圆C的圆心为C(一2,0),半径为2.①当直线1的斜¥不存在时,直线x=0与圆C相切,满足题意:②当直
线1的斜率存在时,设直线1的方程为y=kx十1,则二2尖=2解得k=一子,所以直线1的方程为3x+4一4=0.综
+司
上直线1的方程为x=0或3.x+4y一4=0.故选AC
10.AD由题2a=4,2办=2.即a=2,b=1,所以C的方程为号+F=1,A正确:△ABF:的周长为1AB1+AR1+
1BF2|=|AF|+IBF1+IAF:1+IBF:I=4a=8,B正确:由题知1AFI+|AF|=4,所以|AF|·|AF2|≤
子AF|+AF:)P=4(当且仅当1AF=AF:=2时取签号).C错误:当A为椭圆的上顶点时,AF,=AR:=
2,设BF,=m则1B那,=4一m,在△ABF:巾,∠RAF=号由余弦定理,得(4-m尸=4+(m+2)°+2(m+2).解
得m=号,所以ABl=2+号=与,DE确放选AD
11.BC如图,以D为坐标原点,直线DA,DC,DD分别为x,y,~轴建立空间直角坐标系,
D
则D0,0.0),A(2,0.0).C(0,2,0),B(2,2,0),A1(2,0,2),C(0,2,2).D(0.0,2),AB=
(0,2,0),设.点P的坐标为(m,1,0)(0≤1≤2,0≤≤2),则D1P=(m,,一2).当点P在
A
B
AD上时,△PBC的面积最大,为子×2X2=2,所以三棱锥D-PBC体积的最大值为
号×2×2-寺A错误:w(成.D1=2n示你示义
A
B
m++4≥0+n+4=m+4,所以1cos(AB,DP)≤”==-
1
√+4
V1+
=之,当m=0,n=2时取等
号,所以AB与PD所成角的最小值为牙,B正确:连接DP,由DD,⊥平面ABCD,知∠D,PD为D,P与底面ABCD
所成的角.由∠D,PD=至,得DP=2,所以点P在以点D为圆心,2为半径的圆上,所以BP的最小值为BD-2=
2√2一2,C正确:由PD=BP,得√m十㎡+4=√(m一2)+(1-27,整理得m十n=1,所以点P的轨迹长度为2,
D错误.枚选BC
124由a/6,知子=子=受,所以m=4
13.√2⑥设点A关于直线l的对称点为M(x,),则
解得/西二0,
即M(0,3),则|PA+
-2+也十1-1=0
为=3,
2
2
|PB引=IPM+IPB≥|BM|=√2,
14.y=√2x设C的右焦点为F'(c,0),连接AF,BF,因为O,M分别是AB,BF的
中点,所以OM/AR.又直线OM是C的一条渐近线,所以1an∠AP0=台,
cos∠AFO=4.由双曲线的对称性,得IBF1=|AFL.由|BF1=3|AFI,得
|AFI=3IAF.义|AF|-IAF=2a.所以|AF|=3a,|AF=a.在△FAF中,
由余弦定理得9c2=a2+42-2a×2c×是,整理得3r=c2,所以3a2=a2+6,
=√2,所以直线OM的方程为y=2.x
15.解:(1)由双曲线的定义,知(m一1)>0,解得m>1或m<0.…5分
(2)①当m>1时.e=/
十m=解得m=2,…m
…8分
②当0时,双线C的标准方程为二二1,测e√-.解得m=-1
12分
枚实数的值为一1或2。…
…13分
16.解:(1)设圆M的一般方程为x2+3y2+D.x+y+F=0,
…1分
(1-D+F=0,
代入A.B,C三点的坐标,得5+D+2E+F=0,
…3分
(3+√5E+F=0,
(D=-2,
解得E=0,
…6分
F=-3.
所以圆M的一般方程为x2+y2一2x一3=0,放圆M的标准方程为(.x一1)十y=4.…7分
(2)若直线1的斜¥不存在,令x=0,得y=土5,
侧直线1被圆M截得的弦长为2.不合题意:
9分
直线1的斜率存在,设直线l的方程为y=k.x,
由直线1被圆M截得的弦长为√4,得圆心M到直线1的距离为
…12分
即三一号解进k=1·
14分
故直线I的方程为y=x或y=一x.…
15分
17.(1)i证明:如图,连接AC,交BD于点E,连接ME.…1分
因为AD∥BC,AD=2BC,所以AE=2CE.…2分
义PM=2M花,所以EM∥AP.…
3分
因为APt平面MBD,EMC平面MBD.所以AP∥平面MB).
4分
(2)解:由题知AB,AD,AP两两垂直,故以A为原点,直线AB.AD,AP分别为
x轴,y轴,:轴建立如图所示空间直角坐标系,
则A(0,0,0),B(1,0,0).D(0,2,0),C1,1,0).P(0,0,1),
C=(0,1,0).B=(-1.01).CD=(-1,1.0).DP=(0.-2.1).
…5分
Bt·m=y=0,
设平面PBC的一个法向量为m=(x,y,),则
B亦.m=一x十2=0,
取x=1,得y=0,g=1.故m=(1,0,1),…7分
(CD.n=-a+6-0,
设平面PCD的一个法向量为n=(a,b,c),则
D币.n=-2b+c=0,
取a=1.得b=1,c=2,n=(1,1,2),…9分
喝sm01=识之元号所以mm=音
故平面PBC与平面PCD所成二面角的平面角的大小为答·
12分
(3)解:由(2)知AD=(0.2,0),平面PCD的一个法向量为n=(1,1,2),
故点A到平面PCD的离为A花·=二=
n63
15分
18(1)解:由题知F(台0),设A.B两点的坐标分捌为.().设直线山的方程为m=x一号
、…1分
y=2px,
联立方程
my=r消去x整理得y一2N一P=0
则△=(一2pm)2+4p2>0,y1+y=2p1y12=一p,
所以x=-二E)=E」
4p2
4,
…3分
所以0.0成=+为=号-=3华=-3解得p=2.
4
4分
所以C的方程为y=4x.…
5分
(2)(i)解:由(1)知C的准线方程为x=一1,直线AB的方程为y=x一1(1≠0),…
6分
令=-1得y=一品即点P的坐标为(-1,品):
…7分
由直线,的斜中为直线私与直线4的倾斜角互补,知直线4的斜率为一
8分
放直线6的方程为y一(一号)=一动一(一D].甲+m心y十3=0,…
9分
故直线2过定点(一3,0).
10分
(iⅱ)证明:设点M的坐标为(,必)。
1y=4x,
联立方程
消去x后整理得y十4my十12=0,枚y十4%十12=0,…11分
x+my+3=0,
由(1)知y1十边=41y必=一4,…12分
直线AM的斜米为岩贵一兰造一为十同理可得直线M的斜华为
为十2
…14分
44
又44
16
16
16
家为+y为十为万+(w+)w+为龙=+4my=4--12=4=-1,
所以直线AM与直线BM互相垂直,故点M在以线段AB为直径的圆上,…16分
同理可得点V在以线段AB为直径的圆上,
枚A,B,M,N四点共圆.…
17分
19.(1)证明:在直三棱柱ABC-A:B,C巾,(CC⊥平面ABC,BCC平面A,
所以BC⊥CC。
1分
又AC⊥BC,AC∩CC,=C,AC,CCC平面ACC1A,,
所以BC⊥平面ACCA.…
3分
因为CVC平面ACCA,所以BC⊥CN.…4分
(2)解:设AC=x,BC=y,则AC+BC=(2√2)2≥2AC·BC
则AC·BC=xy≤4,当且仅当x=y=2时,等号成立.…6分
则三棱柱ABC-AB1C的休积V=之yX22≤4E.
所以三棱柱ABC-A,B,C,的体积的最大值为4V2.
8分
(3)解:由(2)知当三棱柱ABC-ABC的休积取得最大值时,AC=C=2,以C为坐标原点,CA,CB,CC所在直线
分别为x轴,y轴,~轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则A(2,0,0).C(0,0,2√2),B(0,2,0),M1,0.22),V(2,02)
则AB=(-2,2,0),Bi=(1,-2,22).C=(2,0,-2),…10分
设B=入Bi(0≤≤1),则Ap=A+成=(a-2,2-2,22),…11分
所以co〈A市.C衣1=A.C
2a+4
2+1
1 APIICN√a-2)2+(2-2a)2+(22x)×/6
(0≤A≤1).
3/13x-12x+8
…13分
令2+λ=1∈[2,3],
2+1
E
132-12以+83√/131-2-12(1-2)+83√13-641+84
…14分
V4()+7
因为1∈[2,31.所以∈[片号]所以=得)=叠.0m=2-
…16分
所以直线AP与C,N所成角的余弦值的取值范俐
[]
…17分