内容正文:
高二数学月考
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知、,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
设直线的倾斜角为,利用直线的斜率公式求出直线的斜率,进而可得出直线的倾斜角.
【详解】设直线的倾斜角为,由斜率公式可得,
,因此,.
故选:B.
2. 设aR,则“a=1”是“直线:ax+2y-1=0与直线:x+(a+1)y+4=0平行”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【详解】∵当a=1时,直线:x+2y﹣1=0与直线:x+2y+4=0,
两条直线的斜率都是,截距不相等,得到两条直线平行,
故前者是后者的充分条件,
∵当两条直线平行时,得到,
解得a=﹣2,a=1,
∴后者不能推出前者,
∴前者是后者的充分不必要条件.
故选A.
考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断;直线的一般式方程与直线的平行关系.
3. 如图,在正三棱锥中,点G为的重心,点M是线段上的一点,且,记,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用空间向量基本定理求解.
【详解】
如图,在正三棱锥中,因为点G为的重心,连接并延长交于点,
所以,
又点M是线段上的一点,且,
所以,
,
故选:A.
4. 若点关于直线:(,)的对称点为,则( )
A. B. C. 3 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】根据两点关于直线对称,利用斜率关系求直线斜率,再由中点在直线上得解.
【详解】直线的斜率为,直线为线段的中垂线,从而,
又线段的中点在上,故,解得.
故选:D.
5. 在棱长为2的正方体中,点M为棱的中点,则点B到直线的距离为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,写出点的坐标,利用空间点到直线的向量距离公式求出答案
【详解】以为原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
,
则,
点B到直线的距离为
.
故选:C
6. 已知实数,若直线与圆的两个交点恰好关于直线对称,则( )
A. B. C. 4 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】把圆的一般方程变成标准方程后求出圆心,由直线经过圆心,且与直线垂直列方程组求出即可;
【详解】圆化为,圆心的坐标为.
根据题意,直线经过圆心,且与直线垂直,
从而可得,
解得,
所以.
故选:C.
7. 已知动点M与两个定点,,且,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用动点与定点的距离之比为2,坐标化可以得到点的轨迹方程,数形结合即可求解.
【详解】设动点,则,化简得,
所以点M的轨迹为圆E:,
如图,过点O作圆E的切线,切点分别为M、,连接,
则,,所以,同理,
则直线的斜率范围为.
故选:C.
8. 点是椭圆上的点,以为圆心的圆与轴相切于椭圆的焦点,与轴相交于,两点,若是直角三角形,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由圆M与x轴相切与焦点F,设,则,所以圆的半径为,利用是直角三角形,即可求出椭圆的离心率.
【详解】圆与轴相切于焦点,轴,可设,
在椭圆上,,解得:,圆的半径为;
作轴,垂足为,
,,
为直角三角形,,,
,即,又,所以,
故选:D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 已知椭圆的两个焦点分别为是上任意一点,则( )
A. 的离心率为
B. 的周长为12
C. 的最小值为3
D. 的最大值为16
【答案】BD
【解析】
【分析】根据椭圆方程标准形式可判断A,根据椭圆定义可判断B,根据焦半径范围判断C,根据基本不等式可判断D即可.
【详解】由椭圆,可得,
所以,故离心率为,故A错误;
根据椭圆的定义可知的周长为,故B正确;
根据椭圆焦半径的取值范围可知,故C错误;
根据基本不等式可得,
取等号条件是,故D正确.
10. 以下四个命题中正确的是( )
A. 过点且在轴上的截距是在轴上截距的倍的直线的方程为
B. 向量是直线的一个方向向量
C. 直线与直线之间的距离是
D. 直线的倾斜角的范围是
【答案】BD
【解析】
【分析】根据直线截距式及其适用条件可判断A选项,根直线方向向量的概念可判断B选项;根据平行线间距离公式可判断C选项;根据斜率与倾斜角的关系可判断D选项.
【详解】A选项:当直线过原点时,方程为,
当直线不过原点时,设方程为,则,解得,所以直线方程为,
综上,所求直线方程为或,故A选项错误;
B选项:由方向向量的定义知正确;
C选项:直线,即为,
故直线与直线之间的距离为,故C选项错误;
D选项:直线的斜率,
所以倾斜角的范围是,故D选项正确;
故选:BD.
11. 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,曾研究了众多的平面轨迹问题,其中有如下结果:平面内到两定点距离之比等于已知数的动点轨迹为直线或圆.后世把这种圆称为阿波罗尼斯圆.已知直角坐标系中,,满足的点P的轨迹为C,则下列结论正确的是( )
A. 点P的轨迹是以为圆心,为半径的圆
B. 轨迹C上的点到直线的最小距离为
C. 若点在轨迹C上,则的最小值是
D. 圆与轨迹C有公共点,则a的取值范围是
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用两点距离公式计算可判定A,利用直线与圆的位置关系可判定B、C,利用两圆的位置关系可判定D.
【详解】设,由,
整理得,显然点P的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
故A正确;
圆心到直线的距离,
所以轨迹C上的点到直线的最小距离为,故B错误;
设,易知圆心到直线的距离
,故C正确;
易知圆的半径为2,则其与轨迹C相交或相外切时符合题意,
则圆心距,解之得,故D正确.
故选:ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设为正实数,若直线被圆所截得的弦长为,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】借助圆心到直线的距离、半径及弦长的关系计算即可得.
【详解】的圆心为,半径为,
圆心到的距离为,
所以,因为,
解得.
故答案为:
13. 已知为椭圆上的左右顶点,设点为椭圆上异于的任意一点,直线的斜率分别为,若椭圆离心率为,则为______.
【答案】##-0.25
【解析】
【分析】由题意可得,设,由题意可得的关系式,结合椭圆系数的关系和离心率的定义可得.
【详解】解:由题意可得,设,,
则由在椭圆上可得,
直线与的斜率之积为,
椭圆离心率为,可得,即,
故.
即.
故答案为:.
14. 在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为正方形,PA=AB=2,点E,F分别为CD,CP的中点,点T为△PAB内的一个动点(包括边界),若CT∥平面,则点T的轨迹的长度为________.
【答案】
【解析】
【分析】记的中点为,点的轨迹与交于点,则平面平面,建立空间直角坐标系,利用垂直于平面的法向量确定点的位置,利用向量即可得解.
【详解】由题知,两两垂直,
以为原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
记的中点为,连接,
因为为正方形,为中点,所以,且,
所以为平行四边形,所以,
又平面,平面,所以平面,
记点的轨迹与交于点,则平面,
,平面,所以平面平面,
所以即为点的轨迹,
因为,
所以,
设,
则,
设为平面的法向量,
则,令,得,,
因为平面,
所以,所以,
解得,则,
又,
所以,
所以.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知的内角所对的边分别为,且.
(1)求内角;
(2)若为边上的中点,求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)结合已知利用余弦定理求解即可;
(2)结合三角形面积公式求得,然后由平方,利用数量积的运算求解.
【小问1详解】
由已知条件,即,
由余弦定理可得,因为,从而.
【小问2详解】
因为,由,解得,
因为为边上的中点,所以,
平方得:,
所以.
16. 某校为了解高一学生周末的“阅读时间”,从高一年级中随机调查了100名学生进行调查,获得了每人的周末“阅读时间”(单位:小时),按照分成9组,制成样本的频率分布直方图如图所示.
(1)求图中的值;
(2)估计该校高一学生周末“阅读时间”的中位数;
(3)采用分层抽样的方法从这两组中抽取7人,再从7人中随机抽取2人,求抽取的2人恰好在同一组的概率.
【答案】(1)
(2)小时
(3)
【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图中小长方形的面积之和等于1即可求出结果;
(2)根据中位数的概念设出中位数,然后列出方程即可求出结果;
(3)根据古典概型的计算公式即可求出结果.
【小问1详解】
由题意,高一学生周末“阅读时间”在的频率分别为,.
由,得.
【小问2详解】
设该校高一学生周末“阅读时间”的中位数为小时.
因为前5组频率和为,前4组频率和为,所以
由,得.
故可估计该校高一学生周末“阅读时间”的中位数为小时.
【小问3详解】
由题意得,周末阅读时间在中的人分别有15人、20人,按分层抽样的方法应分别抽取3人、4人,分别记作及.
从7人中随机抽取2人,这个试验的样本空间,,共包含21个样本点,且这21个样本点出现的可能性相等,
抽取的2人在同一组包含的样本点有,共9个,
故所求概率.
17. 如图,在四棱锥中,是正三角形,,平面平面,是棱上动点.
(1)求证:平面平面;
(2)在线段上是否存在点,使得直线与平面所成角为30°?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
因为,所以,
在中,由余弦定理得,
所以,即,
取AD的中点,连结PO,因为是正三角形,所以
又面面ABCD,面面,面,
所以平面,又平面,所以,
又,,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面.
(2)存在,或,理由如下:
取AB的中点,连结ON,则,所以
以为正交基底建立空间直角坐标系,
则,
设,,则,
又,设平面的一个法向量为,
则,即,若,
取,
由直线AP与平面MBD所成角为,得,
化简得 解得或,
当或时,直线AP与平面所成角为.
【解析】
【分析】(1)由题设证得,取AD的中点,连结PO,应用面面垂直的性质证平面,再由线面垂直的性质、判定及面面垂直的判定证结论;
(2)取AB的中点,连结ON,则,构建空间直角坐标系,设,应用向量法,结合线面角大小列方程求,即可得结果.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
18. 已知的圆心在直线上,且与直线相切与点.
(1)求的标准方程;
(2)求过点且被截得弦长为的直线的方程;
(3)已知,是否存在这样的的值使得能平分的周长?若存在,求出的值;若不存在,请说明你的理由.
【答案】(1);
(2)或;
(3).
【解析】
【分析】(1)由题意得圆心在直线上,进而得圆心坐标与半径,再求标准方程即可;
(2)由题知圆心到该直线的距离,再分直线的斜率存在与不存在两种情况讨论求解即可;
(3)平分的周长即公共弦必过的圆心,得到公共弦所在直线方程带入得.
【小问1详解】
解:因为与直线相切与点,所以圆心在直线上.
又圆心在直线上,
所以,圆心坐标为,从而半径为2.
所以,的标准方程为;
【小问2详解】
解:因为直线截得圆所得弦长为,圆的半径为2,
所以,由弦长公式可知圆心到该直线的距离.
若过的直线不存在斜率,即,经检验圆心到其距离为1,符合题意,
若过的直线存在斜率设为,则直线方程为,
则,解得,此时直线方程为,
综上所述,符合题意的直线方程为或;
【小问3详解】
解:若能平分的周长,则它们的公共弦必过的圆心.
将两圆方程对应相减,可得公共弦所在的直线方程为:.
将代入,解得,.
此时的圆心为,半径为,
: 的圆心为,半径为,
因为,即,
所以,两圆位置关系属于相交,符合题意.
所以,时,能平分的周长.
19. 已知椭圆的左、右焦点分别为,短轴长为,点在上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知点,点为椭圆上一点,求周长的最大值;
(3)过的左焦点,且斜率不为零的直线交于两点,求面积的最大值.
【答案】(1);
(2);
(3)3.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,求出即得椭圆的标准方程.
(2)由椭圆的定义可求出的最大值,从而可得周长最大值.
(3)设直线的方程为,与椭圆方程联立,借助根与系数的关系列出三角形面积的关系式,利用对勾函数性质求出最大值.
【小问1详解】
依题意,,且,解得,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
由(1)知,,而,则,
周长,
当且仅当点是线段的延长线与椭圆的交点时取等号,
所以周长的最大值为.
【小问3详解】
设直线的方程为,,
由消去得:,显然,,
,
因此面积,
令,,显然函数在上单调递增,
则当,即时,取得最小值,
所以当时,面积取得最大值3.
【点睛】结论点睛:过定点的直线l:y=kx+b交圆锥曲线于点,,则面积;
过定点直线l:x=ty+a交圆锥曲线于点,,则面积.
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高二数学月考
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知、,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 设aR,则“a=1”是“直线:ax+2y-1=0与直线:x+(a+1)y+4=0平行”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 如图,在正三棱锥中,点G为的重心,点M是线段上的一点,且,记,则( )
A. B. C. D.
4. 若点关于直线:(,)的对称点为,则( )
A. B. C. 3 D. 5
5. 在棱长为2的正方体中,点M为棱的中点,则点B到直线的距离为( )
A. B. C. 2 D.
6. 已知实数,若直线与圆的两个交点恰好关于直线对称,则( )
A. B. C. 4 D. 2
7. 已知动点M与两个定点,,且,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 点是椭圆上的点,以为圆心的圆与轴相切于椭圆的焦点,与轴相交于,两点,若是直角三角形,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 已知椭圆的两个焦点分别为是上任意一点,则( )
A. 的离心率为
B. 的周长为12
C. 的最小值为3
D. 的最大值为16
10. 以下四个命题中正确的是( )
A. 过点且在轴上的截距是在轴上截距的倍的直线的方程为
B. 向量是直线的一个方向向量
C. 直线与直线之间的距离是
D. 直线的倾斜角的范围是
11. 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,曾研究了众多的平面轨迹问题,其中有如下结果:平面内到两定点距离之比等于已知数的动点轨迹为直线或圆.后世把这种圆称为阿波罗尼斯圆.已知直角坐标系中,,满足的点P的轨迹为C,则下列结论正确的是( )
A. 点P的轨迹是以为圆心,为半径的圆
B. 轨迹C上的点到直线的最小距离为
C. 若点在轨迹C上,则的最小值是
D. 圆与轨迹C有公共点,则a的取值范围是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设为正实数,若直线被圆所截得的弦长为,则__________.
13. 已知为椭圆上的左右顶点,设点为椭圆上异于的任意一点,直线的斜率分别为,若椭圆离心率为,则为______.
14. 在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为正方形,PA=AB=2,点E,F分别为CD,CP的中点,点T为△PAB内的一个动点(包括边界),若CT∥平面,则点T的轨迹的长度为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知的内角所对的边分别为,且.
(1)求内角;
(2)若为边上的中点,求线段的长.
16. 某校为了解高一学生周末的“阅读时间”,从高一年级中随机调查了100名学生进行调查,获得了每人的周末“阅读时间”(单位:小时),按照分成9组,制成样本的频率分布直方图如图所示.
(1)求图中的值;
(2)估计该校高一学生周末“阅读时间”的中位数;
(3)采用分层抽样的方法从这两组中抽取7人,再从7人中随机抽取2人,求抽取的2人恰好在同一组的概率.
17. 如图,在四棱锥中,是正三角形,,平面平面,是棱上动点.
(1)求证:平面平面;
(2)在线段上是否存在点,使得直线与平面所成角为30°?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
18. 已知的圆心在直线上,且与直线相切与点.
(1)求的标准方程;
(2)求过点且被截得弦长为的直线的方程;
(3)已知,是否存在这样的的值使得能平分的周长?若存在,求出的值;若不存在,请说明你的理由.
19. 已知椭圆的左、右焦点分别为,短轴长为,点在上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知点,点为椭圆上一点,求周长的最大值;
(3)过的左焦点,且斜率不为零的直线交于两点,求面积的最大值.
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