内容正文:
高二“质量监测”联合调考
数 学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第一册,选择性必修第二册第四章4.2止.
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. 已知点是点在平面内的射影,则( )
A. B. 9 C. D. 18
【答案】C
【解析】
【分析】求得点的坐标,可求.
【详解】因为点是点在平面内的射影,所以,
所以,所以.
故选:C.
2. 已知数列,,,,,…,则该数列的一个通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将数列的前五项进行改写,可归纳得出数列的一个通项公式.
【详解】,,,,,
由此归纳得出该数列的一个通项公式为,
故选:B.
3. 若构成空间的一个基底,则下列选项中的向量也可以作为基底的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量共面的判定定理,结合基底的性质(不共面),对每个选项逐一分析向量是否共面,即可得出结果.
【详解】选项A,若共面,
则存在实数使得,即,
因为不共面,所以,解得,所以为共面向量,
所以不能作为基底,故A错误;
选项B,若共面,
则存在实数使得,
因为不共面,所以,解得,
所以存在实数使得,
即共面,所以不能作为基底,故B错误;
选项C,若共面,
则存在实数使得,即,
因为不共面,所以,解得,所以共面,
所以不能作为基底,故C错误;
选项D,若共面,
则存在实数使得,即,
因为不共面,所以,方程组无解,所以不为共面向量,
所以能作为基底,故D正确.
故选:D.
4. 已知双曲线的左、右焦点为,,双曲线C上有一点P,若,则( )
A. 10 B. 2 C. 2或10 D. 4或14
【答案】A
【解析】
【分析】根据双曲线的定义求得正确答案.
【详解】依题意,,
因为,所以在双曲线的左支,
所以,故.
故选:A
5. 设等差数列,的前n项和分别为,,若,则( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用即可得解.
【详解】由题得.
故选:D
6. 数学家欧拉在1765年发表的《三角形的几何学》一书中有这样一个定理:三角形的外心、垂心和重心都在同一条直线上.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知的顶点,,则的欧拉线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由已知求得重心与外心坐标,进而利用直线的两点式方程可求的欧拉线方程.
【详解】因为,所以的重心,即,
又因为,,所以,
所以,所以的外心为的中点,即,
所以直线的方程为,即,
又三角形的外心、垂心和重心都在同一条直线上,
所以的欧拉线方程为.
故选:B.
7. 已知椭圆的左、右焦点分别为,.M是椭圆C上一点,直线与y轴负半轴交于点N,若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意设从而得到所需线段关于的表示,再利用勾股定理与余弦定理依次求得、关于的表示,进而解得椭圆C的离心率.
【详解】因为,所以,如图,不妨设,则,
由椭圆的定义及对称性可得,,,
因为,
所以,
则,解得:,
则,
则在中,,
则在中,
由余弦定理有:,
即,
解得:,
所以椭圆的离心率为.
故选:C.
8. 在棱长为2的正方体中,E,F,G分别为棱,BC,的中点,,平面EFG,若,则Q的轨迹长度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,求出平面EFG的法向量,利用向量法求得点P到平面EFG的距离,进而利用球的性质求得Q点所在圆的半径,即可求解.
【详解】以点D为坐标原点,直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
如图所示.
则,,
设平面EFG的法向量为,则即,
令,则,,
又,所以点P到平面EFG的距离,
因为,所以Q在以P为球心半径的球面上,又平面EFG,
所以Q的轨迹为球面与平面EFG的交线(一个圆),
设该圆的半径为,则由球的性质可知,
所以Q的轨迹长度(圆的周长)为.
故选: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,直线,则下列选项正确的是( )
A. 直线在轴上的截距为
B. 直线的斜率为
C. 若,则
D. 若,则
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A,B:根据直线的方程分析斜率和截距即可判断;对于C:根据直线垂直运算求解即可;对于D:代入检验即可.
【详解】对于选项A,B:直线,
令,解得,可知直线在轴上的截距为,故A正确;
整理可得,可知直线的斜率为,故B错误;
对于选项C:若,则,解得,故C正确;
对于选项D:若,则直线,即,
可知直线与直线重合,故D错误;
故选:AC.
10. 在三棱锥中,为边长为2的正三角形,,,设二面角的大小为,,G为的重心,则下列选项正确的是( )
A.
B. 若,则
C. 若,则在平面PAC内的投影向量为
D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】A选项,利用重心的向量性质,结合向量减法推导向量表达式.B选项,取AC中点O,结合二面角得向量夹角,将分解为,通过向量模长平方公式计算判断.C选项,由二面角为90°得平面,根据投影向量定义确定的投影向量.D选项,由得为等边三角形,利用的向量表达式,通过向量模长平方公式计算的长度.
【详解】对于A选项,因为,
所以,故A正确.
对于B选项,如图,取中点,过作且,连接,则平面.
因为△为正三角形,所以,,
因为,所以,所以,
所以二面角的平面角为,则.
,则,则,
因为,,,,,
所以
,
所以,故B不正确.
对于C选项,若,则平面平面,
由于平面平面,平面且,
所以平面PAC,
所以在平面PAC内的投影向量为,故C正确.
对于D选项,若,则为等边三角形,.
因为,
所以
,
所以,故D正确.
故选:ACD
11. 阿基米德在数学方面贡献巨大.抛物线上任意两点E,F处的切线交于点,称为“阿基米德三角形”.已知抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于,两点,抛物线在,处的切线交于点,则关于“阿基米德三角形”,下列选项正确的是( )
A. 有可能是等边三角形
B. 顶点在抛物线的准线上
C. 若边的中点为,则轴
D. 面积的最小值为64
【答案】BCD
【解析】
【分析】关于阿基米德三角形的结论,需要逐个选项去判断,由,即可证明A;求出处的切线方程,可以得出的坐标进而可以验证B;通过两点的横坐标相同可以判断C;利用三角形面积公式结合韦达定理可以判断D.
【详解】设,,,,由可得:,,
由导数的几何意义知,直线的斜率为,同理直线的斜率为,
设直线,联立,化为,
得到,.
对于A,,,故 ,
所以是直角三角形,故A错误;
对于B:由导数的几何意义可得处的切线方程为:,
则,化简可得:,
所以直线的方程为:,
同理可得:直线的方程为:,
所以,则,
因为,解得:,
所以,
所以,因为抛物线:的准线为,
所以顶点的轨迹是抛物线的准线,故B正确;
对于C: 的中点,与横坐标相同,故轴,故C正确;
对于D:因为平行轴,
所以
因为,.
所以,
,
代入可得:,
当时,,故D正确;
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 双曲线的焦距是虚轴长的2倍,则双曲线的离心率为___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用双曲线的性质和离心率的定义结合题意可得.
【详解】由题意可得,
又,可解得,
所以.
故答案为:.
13. 已知抛物线的焦点为,准线为,是上一点,是直线与的一个交点,若,则___________.
【答案】12
【解析】
【分析】设,,根据向量相等可得,再结合抛物线的定义运算求解即可.
【详解】由题意可知:抛物线的焦点为,准线为,
设,,则,,
因为,则,解得,
所以.
故答案为:12.
14. 过直线上一点P向圆作切线,切点为M,则的最小值为______.若O为坐标原点,Q为圆C上的动点,则的最小值为______.
【答案】 ①. ; ②.
【解析】
【分析】求出圆心和半径,利用点到直线的距离求出圆心到直线的距离,由切线得到,结合图形得到,当且仅当与直线垂直时,等号成立,即可求得;设点与点关于直线对称,利用对称的性质可得,解得的值,即可得到的坐标,,当且仅当分别与重合时等号成立,其中分别为线段与直线和圆的交点,综上所述,的最小值为,计算得解.
【详解】的圆心为,半径为,
圆心到直线的距离为,
是直角三角形,,
,
当且仅当与直线垂直时,等号成立,;
设点与点关于直线对称,
则有,解得,即,
,
当且仅当分别与重合时等号成立,
其中分别为线段与直线和圆的交点,
综上所述,的最小值为.
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. 已知圆,直线过点.
(1)若直线在两坐标轴上的截距之和为0,求直线的方程;
(2)若直线与圆相切,求直线的方程.
【答案】(1)或
(2)或
【解析】
【分析】(1)设直线的方程为,可知直线在两坐标轴上的截距,列式求解即可;
(2)分类讨论直线的斜率是否存在,结合点到直线的距离公式运算求解.
【小问1详解】
由题意可知:满足条件的直线的斜率存在,且不为0,设直线的斜率为,
则直线的方程为,
令,解得;令,解得;
可知直线在坐标轴上的截距分别为,
则,解得或,
所以直线的方程为或.
【小问2详解】
圆即为,可知圆心为,半径,
若直线的斜率存在,设直线的斜率为,
则直线的方程为,即,
可得圆心到直线的距离,解得,
所以直线的方程为;
若直线的斜率不存在,直线的方程为,
可得圆心到直线的距离,符合题意;
综上所述:直线的方程为或.
16. 已知是等差数列的前n项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)求的最值;
(3)求数列的前n项和.
【答案】(1);
(2)的最小值为,无最大值;
(3).
【解析】
【分析】(1)利用等差数列的通项公式求解;
(2)利用等差数列的前项和公式求解;
(3)求出和的项数的范围,将绝对值的数列求和转化为等差数列的前项和公式求解
【小问1详解】
,,,
,;
【小问2详解】
,,
对称轴为,故当时,取最小值,
且最小值为,无最大值;
【小问3详解】
当时,;当时,,
故当且时,;当且时,;
设数列的前n项和为,
当且时,
则,
当且时,
.
故.
17. 曲率半径可用来描述曲线上某点处的弯曲变化程度,曲率半径越大,则曲线在该点处的弯曲程度越小.已知椭圆上点处的曲率半径公式为.已知椭圆上所有点相应的曲率半径的最大值为,最小值为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆相交于两点,且线段的中点坐标为,求直线的方程:
(3)记椭圆的左焦点为,为椭圆上一动点,定点,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆方程可得,进而可得,结合题意可得,即可得方程;
(2)设,,根据题意利用点差法可得,即可得方程;
(3)根据椭圆定义可得,代入结合图形的性质分析求解.
【小问1详解】
因为点在椭圆上,则,即,
可得,
因为,则,
可得,所以,
则,,解得,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
因为,可知点在椭圆内,直线与椭圆必相交,
设,,则线段的中点坐标为,
可得,,,
因为点,在椭圆内,
则,两式相减得,
整理可得,即,可得,
所以直线的方程为,即.
【小问3详解】
由题意可知:,则椭圆的左、右焦点分别为,,
因为,即,
则,
当且仅当点在的延长线上时,等号成立,
所以的最大值为.
18. 如图,直三棱柱的底面是边长为4的正三角形,侧棱,P是线段CF的延长线上一点,平面PAB分别与DF,EF相交于M,N.
(1)证明:平面CDE.
(2)当PF为何值时,平面平面CDE?
(3)当PC为何值时,平面PAB与平面PBC夹角的余弦值为?
【答案】(1)
因为,在平面外,平面,
则平面,平面,
因为平面平面,
则,从而.
因为在平面外,平面,
所以平面.
(2)1 (3)4
【解析】
【分析】(1)根据线面平行的性质证明即可.
(2)设出,建立空间直角坐标系,求出平面和平面法向量,通过法向量垂直求解.
(3)求出平面的法向量,借助空间向量求出夹角余弦值从而求出PC长度.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图,分别取的中点,以为原点,
直线分别为轴,轴,轴建立空间直角坐标系
由已知,,则点,
从而
设平面的法向量为,
由,得
取,解得,则
设,则点,从而
设平面的法向量,
由,得
取,解得则.
因为平面平面,则,
解得,从而
所以当时,平面平面.
【小问3详解】
设平面的法向量为,
,
由,得,
取,解得则.
由(2)知平面的法向量为,设平面与平面夹角为,
故,解得,
故当PC等于4时,平面与平面夹角的余弦值为.
19. 已知双曲线的左顶点为,过点的直线与圆交于两点,且的最小值为,当直线平行于双曲线的渐近线时,点到直线的距离为.
(1)求双曲线的方程.
(2)若直线,与双曲线分别交于,两点(均不与重合),试判断直线是否过定点.若过定点,请求出该定点坐标;若不过定点,请说明理由.
【答案】(1)
(2)直线过定点,定点为
【解析】
【分析】(1)分析可知当且仅当直线,取得最小值,结合垂径定理可得,再根据点到直线的距离公式可得,即可得双曲线方程;
(2)设直线,与圆的方程联立结合韦达定理可得,讨论直线的斜率是否存在,与双曲线的方程联立结合韦达定理求定点.
【小问1详解】
圆的圆心为,半径,
因为直线过点,可知当且仅当直线,取得最小值,
此时,即,解得,
则,双曲线的渐近线方程为,即,
直线平行于双曲线的渐近线时,直线的方程为,
且点到直线的距离为,解得,
所以双曲线的方程为.
【小问2详解】
由题意可知:直线的斜率可能不存在,但不为0,直线与圆必相交,
设直线,,,,
联立方程,消去x可得,
则,,
设直线,的斜率分别为,,
则,
即,
若直线的斜率存在,可设直线,,
联立方程,消去y可得,
则,
可得,,
因为,
整理可得,
则,
整理可得,解得或,
若,直线过定点,不符合题意;
若,直线过定点;
若直线的斜率不存在,可知直线的斜率不存在,即直线,
代入圆的方程可得,解得,
不妨设,,
则直线,
联立方程,解得或,即,
同理可得,所以直线过定点;
综上所述:直线过定点,定点为.
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数 学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第一册,选择性必修第二册第四章4.2止.
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. 已知点是点在平面内的射影,则( )
A. B. 9 C. D. 18
2. 已知数列,,,,,…,则该数列的一个通项公式为( )
A. B.
C. D.
3. 若构成空间的一个基底,则下列选项中的向量也可以作为基底的是( )
A. B.
C. D.
4. 已知双曲线的左、右焦点为,,双曲线C上有一点P,若,则( )
A. 10 B. 2 C. 2或10 D. 4或14
5. 设等差数列,的前n项和分别为,,若,则( )
A. 1 B. C. D.
6. 数学家欧拉在1765年发表的《三角形的几何学》一书中有这样一个定理:三角形的外心、垂心和重心都在同一条直线上.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知的顶点,,则的欧拉线方程为( )
A. B.
C. D.
7. 已知椭圆的左、右焦点分别为,.M是椭圆C上一点,直线与y轴负半轴交于点N,若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 在棱长为2的正方体中,E,F,G分别为棱,BC,的中点,,平面EFG,若,则Q的轨迹长度为( )
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,直线,则下列选项正确的是( )
A. 直线在轴上的截距为
B. 直线的斜率为
C. 若,则
D. 若,则
10. 在三棱锥中,为边长为2的正三角形,,,设二面角的大小为,,G为的重心,则下列选项正确的是( )
A.
B. 若,则
C. 若,则在平面PAC内的投影向量为
D. 若,则
11. 阿基米德在数学方面贡献巨大.抛物线上任意两点E,F处的切线交于点,称为“阿基米德三角形”.已知抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于,两点,抛物线在,处的切线交于点,则关于“阿基米德三角形”,下列选项正确的是( )
A. 有可能是等边三角形
B. 顶点在抛物线的准线上
C. 若边的中点为,则轴
D. 面积的最小值为64
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 双曲线的焦距是虚轴长的2倍,则双曲线的离心率为___________.
13. 已知抛物线的焦点为,准线为,是上一点,是直线与的一个交点,若,则___________.
14. 过直线上一点P向圆作切线,切点为M,则的最小值为______.若O为坐标原点,Q为圆C上的动点,则的最小值为______.
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. 已知圆,直线过点.
(1)若直线在两坐标轴上的截距之和为0,求直线的方程;
(2)若直线与圆相切,求直线的方程.
16. 已知是等差数列的前n项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)求的最值;
(3)求数列的前n项和.
17. 曲率半径可用来描述曲线上某点处的弯曲变化程度,曲率半径越大,则曲线在该点处的弯曲程度越小.已知椭圆上点处的曲率半径公式为.已知椭圆上所有点相应的曲率半径的最大值为,最小值为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆相交于两点,且线段的中点坐标为,求直线的方程:
(3)记椭圆的左焦点为,为椭圆上一动点,定点,求的最大值.
18. 如图,直三棱柱的底面是边长为4的正三角形,侧棱,P是线段CF的延长线上一点,平面PAB分别与DF,EF相交于M,N.
(1)证明:平面CDE.
(2)当PF为何值时,平面平面CDE?
(3)当PC为何值时,平面PAB与平面PBC夹角的余弦值为?
19. 已知双曲线的左顶点为,过点的直线与圆交于两点,且的最小值为,当直线平行于双曲线的渐近线时,点到直线的距离为.
(1)求双曲线的方程.
(2)若直线,与双曲线分别交于,两点(均不与重合),试判断直线是否过定点.若过定点,请求出该定点坐标;若不过定点,请说明理由.
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