内容正文:
高二数学
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,将答题卡交回.
一、单项选择题: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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据直线斜率与倾斜角之间的关系计算即可.
【详解】直线的斜率为,
设直线的倾斜角为,则,即.
解得.
故选:A.
2. 已知等差数列中,,则( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】D
【解析】
【分析】根据等差数列的项的性质计算即可.
【详解】在等差数列中,由于,故,所以.
故选:D.
3. 过原点且与圆相切的直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】判断原点与圆的位置关系,再求出切线方程.
【详解】原点在圆上,而圆心,
直线斜率为,因此切线的斜率为,方程为,即.
故选:A
4. 若双曲线的虚轴长为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据条件求出,再求渐近线方程.
【详解】由题意可得,,得,
则该双曲线的渐近线方程为.
故选:B
5. 如图,在斜三棱柱中,为的中点,为靠近的三等分点,设,,,则用,,表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量的加法、减法运算得解.
【详解】
故选:D
6. 设点,为动点,已知直线与直线的斜率之积为定值,点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,根据题意结合斜率公式运算求解即可.
【详解】设,
则,整理可得,
所以点的轨迹方程是.
故选:B.
7. 已知数列为等比数列,,且是与的等差中项,则的值为( )
A. 或 B. C. 或 D.
【答案】C
【解析】
【分析】由是与的等差中项,得,进而解得,代入等比数列的通项公式求解即可.
【详解】由题意,
所以,故选C.
【点睛】本题主要考查了等差中项的概念及等比数列的运算,属于简单题.
8. 设为等差数列的前项和,且,若,则的最小值为( )
A. 28 B. 29 C. 30 D. 31
【答案】C
【解析】
【分析】由等差数列的性质及前项和求解.
【详解】由,得,又,所以,
等差数列的公差,
即是递减数列,由,得,
所以时,,
由,得,
所以当时,的最小值为30.
故选:C.
二、多选题:本大题共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,有选错的得0分,若只有2个符合题意的选项,每选对一个得3分;若只有3个符合题意的选项,每选对一个得2分.
9. 下列说法正确的有( )
A. 直线:恒过定点
B. 圆与圆公共弦所在直线的方程是
C. “”是“直线与直线平行”的充要条件
D. 圆:关于直线对称的圆为
【答案】ABD
【解析】
【分析】选项A:根据分离参数法,解方程组得到定点坐标;选项B:判断两圆相交,作差即可得到公共弦所在直线方程; 选项C:根据两直线平行的充要条件求解判断即可;选项D:求出圆心关于直线的对称点,得到对称圆圆心,结合半径不变求出圆的方程.
【详解】选项A:直线:,
即,令,解得,
所以直线恒过定点,故A正确;
选项B:圆的圆心坐标为,半径,
圆的圆心坐标为,半径,
又,所以,即两圆相交,
所以公共弦所在直线方程为,
整理得:,故B正确;
选项C:若两直线平行,则有,解得或,
经检验均满足要求,故充分性成立而必要性不成立,
所以“”是“两直线平行”的充分不必要条件,故C错误;
选项D:圆C的标准方程为,
设圆心关于直线对称点为,
则中点在直线上,,即,
又,即,联立解得,,
所以圆关于的对称圆为,
即圆的方程为,故D正确.
故选:ABD.
10. 已知椭圆:的焦点分别为,,设直线与椭圆交于,两点,且点为线段的中点,则下列说法正确的是( )
A. 椭圆的离心率为
B. 椭圆上存在点,使得
C. 直线的方程为
D. 的周长为
【答案】BD
【解析】
【分析】对于,根据椭圆性质求得椭圆方程,计算离心率即可;对于,利用以为直径的圆与椭圆的位置关系进行判断;对于,利用点差法求直线的斜率,继而求得方程;对于,根据焦点三角形的性质直接求周长.
【详解】因为椭圆:的焦点分别为,,
可得焦点在轴,且,
即,所以,
则椭圆的方程为,
则其离心率
故错误;
对于,由椭圆方程可知,
以为直径的圆与椭圆有四个交点,
所以椭圆上存在点,使得,
则正确;
对于,设,
因为的中点为,
则,
又在椭圆上,
则,
两式相减可得:
即
所以直线的斜率为,
又直线过点,
则直线为,
即,故错误;
对于直线过点,
则的周长为,
故正确,
故选:
11. 如图,在四棱锥中,平面,,,,,为中点,则( )
A.
B. 异面直线与所成角的余弦值为
C. 直线与平面所成角的正弦值为
D. 点到直线的距离为
【答案】ACD
【解析】
【分析】先建立空间直角坐标系,求出各点坐标,转化几何问题为向量问题,再通过向量运算解决几何问题,验证选项的正确性.
【详解】
过作,垂足为,则,以为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,则:
,,,,,,即:
,,,,,所以:
选项A:,故,故A正确;
选项B:,
所以异面直线与所成角的余弦值为,故B错误;
选项C:设平面的法向量为,则:
令,得:,
设直线与平面所成角,则:
,
所以直线与平面所成角的正弦值为,故C正确;
选项D:设点到的距离为,
因为,
,,
则:,
即点到直线的距离为,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知,,且,则________.
【答案】
【解析】
【分析】由向量垂直的坐标关系计算可得结果.
【详解】由,可得,即,解得.
故答案为:.
13. 已知抛物线上的点到准线的距离为4,则点的横坐标为______.
【答案】3
【解析】
【分析】首先得到抛物线的准线方程,再设点的横坐标为,即可得到方程,解得即可.
【详解】抛物线的准线为,设点的横坐标为,
由抛物线上的点到准线的距离为4,可得,解得.
故答案为:
14. 已知点是椭圆的下顶点,是的右焦点,延长交于点,若,则的离心率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据椭圆的基本性质,和椭圆离心率的定义,利用向量共线,求出点的坐标,进而求出离心率.
【详解】设椭圆的焦距为,设,所以,因为,所以,即,即,
因为点在椭圆上,所以,所以,所以的离心率为.
故答案为:.
四、解答题:(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)
15. 已知圆经过,两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)已知直线与圆相交于,两点且,求的值.
【答案】(1);
(2)或.
【解析】
【分析】(1)方法一:求出线段AB的中垂线方程,与联立,求出圆心坐标,进而求出半径,得到圆的方程;方法二:设圆心,根据半径相等得到方程,求出,进而求出半径,得到圆的方程;
(2)根据弦长得到方程,求出的值.
【小问1详解】
方法一:由题可知,AB的中点坐标为,
所以线段AB的中垂线方程为,即,
所以圆心在直线上,又圆心在直线上,
所以,由,解得,即.
又点在圆上,所以,
所以圆的方程为.
方法二:设圆心,则
解得,半径,
所以圆的方程为
【小问2详解】
由得圆心到直线的距离.
则,即
解得或
16. 开口向上的抛物线的焦点为,过点作直线与抛物线交于,两点,为坐标原点.当直线轴时,.
(1)求抛物线的标准方程及准线方程;
(2)若直线的斜率为1,求的面积.
【答案】(1)标准方程为.准线方程为
(2)
【解析】
【分析】(1)根据直线轴得到,从而得到,然后求标准方程和准线方程即可;
(2)联立直线和抛物线方程,利用韦达定理得到,然后根据求面积即可.
【小问1详解】
由题可知:.
当直线轴时,可得,.所以.
因为,所以,解得,
故抛物线的标准方程为.准线方程为.
【小问2详解】
由(1)知:,所以直线.
联立直线与抛物线方程,得,
设点,,则,,
所以.
所以的面积.
17. 如图所示,直三棱柱,,,为中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面BCE夹角的余弦值和点到平面的距离;
【答案】(1)证明见解析;
(2)平面与平面BCE夹角的余弦值为,点到平面BCE的距离为
【解析】
【分析】(1)解法一:得到平面,得到,结合,得到线面垂直;
解法二:建立空间直角坐标系,由数量积为0得到,,从而得到线面垂直;
(2)求出平面的法向量,利用面面角的向量夹角公式和点到平面距离公式进行求解.
【小问1详解】
解法一:因为直三棱柱中,,
所以四边形为正方形,,
又,,且,AB、平面,
所以平面,
又平面,所以,
又,,且、平面,
所以平面
解法二:设,由及勾股定理得,
以为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,得,,
,,,,
则,,
所以,因此.
又,所以,
又,且、平面,
所以平面.
【小问2详解】
设平面的法向量,而,,
所以可得,解得,令,得,故,
设平面的法向量,而,,
所以可得,解得,令,得,,
设平面与平面BCE的夹角为,
则二面角余弦值.
因为平面的法向量为,,
所以点到平面的距离为.
18. 已知等差数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
(3)设求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用等差数列的基本性质运算求解通项公式;
(2)运用错位相减法求和;
(3)运用裂项相消法求和即可.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,则,
解得,,
.
【小问2详解】
由(1),
所以①.
②.
①②得
.
【小问3详解】
因为,
所以数列的前项和.
19. 已知点是椭圆的右焦点,为坐标原点,若上的点与点距离的最大值为3,最小值为1,过点作的两条互相垂直的弦,.
(1)求的方程;
(2)求证:的值为定值;
(3)设,的中点分别为,,求证:直线过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据条件列式求,再根据的关系求,可得椭圆的标准方程.
(2)分直线有无斜率,利用弦长公式表示,化简即可.
(3)利用直线的斜率表示出点的坐标,进而得到直线的方程,化成点斜式,可得定点坐标.
【小问1详解】
设椭圆的焦距为,则由题意得,解得.
所以,
所以的方程为.
【小问2详解】
由(1)得,若直线与直线的斜率一个为0,另一个不存在时,
,(或,),此时.
若直线与直线的斜率都存在时,如图:
设直线的方程为,,,
由,得,
所以,.
所以
因为,将换成,得,
所以.
综上所述,的值为定值.
【小问3详解】
由(2)得,,
因为是的中点,所以,
将换成,得,即
若直线的斜率存在,则直线的斜率为,
所以直线的方程为,即,
所以直线过定点
若直线的斜率不存在,则,解得,
此时直线的方程为,直线也过定点.
综上,直线过定点.
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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,将答题卡交回.
一、单项选择题: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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 已知等差数列中,,则( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
3. 过原点且与圆相切的直线的方程为( )
A. B.
C. D.
4. 若双曲线的虚轴长为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5. 如图,在斜三棱柱中,为的中点,为靠近的三等分点,设,,,则用,,表示为( )
A. B.
C. D.
6. 设点,为动点,已知直线与直线的斜率之积为定值,点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
7. 已知数列为等比数列,,且是与的等差中项,则的值为( )
A. 或 B. C. 或 D.
8. 设为等差数列的前项和,且,若,则的最小值为( )
A. 28 B. 29 C. 30 D. 31
二、多选题:本大题共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,有选错的得0分,若只有2个符合题意的选项,每选对一个得3分;若只有3个符合题意的选项,每选对一个得2分.
9. 下列说法正确的有( )
A. 直线:恒过定点
B. 圆与圆公共弦所在直线的方程是
C. “”是“直线与直线平行”的充要条件
D. 圆:关于直线对称的圆为
10. 已知椭圆:的焦点分别为,,设直线与椭圆交于,两点,且点为线段的中点,则下列说法正确的是( )
A. 椭圆的离心率为
B. 椭圆上存在点,使得
C. 直线的方程为
D. 的周长为
11. 如图,在四棱锥中,平面,,,,,为中点,则( )
A.
B. 异面直线与所成角的余弦值为
C. 直线与平面所成角的正弦值为
D. 点到直线的距离为
三、填空题:(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知,,且,则________.
13. 已知抛物线上的点到准线的距离为4,则点的横坐标为______.
14. 已知点是椭圆的下顶点,是的右焦点,延长交于点,若,则的离心率为__________.
四、解答题:(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)
15. 已知圆经过,两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)已知直线与圆相交于,两点且,求的值.
16. 开口向上的抛物线的焦点为,过点作直线与抛物线交于,两点,为坐标原点.当直线轴时,.
(1)求抛物线的标准方程及准线方程;
(2)若直线的斜率为1,求的面积.
17. 如图所示,直三棱柱,,,为中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面BCE夹角的余弦值和点到平面的距离;
18. 已知等差数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
(3)设求数列的前项和.
19. 已知点是椭圆的右焦点,为坐标原点,若上的点与点距离的最大值为3,最小值为1,过点作的两条互相垂直的弦,.
(1)求的方程;
(2)求证:的值为定值;
(3)设,的中点分别为,,求证:直线过定点.
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