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~第六章.
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. 3名同学计划去四个景点游玩,每人只去1个景点,则不同的选法种数是( )
A. 81 B. 64 C. 24 D. 12
2. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
3. 在平行六面体中,是的中点,若,则( )
A. B. C. D.
4. 有3台车床加工同一型号的零件,第1,2,3台加工的次品率分别为,,,加工出来的零件混放在一起.已知第1,2,3台车床加工的零件个数分别占总数的,,,若从中任取一个零件,则这个零件是次品的概率为( )
A. 0.036 B. 0.040 C. 0.042 D. 0.048
5. 已知直线过定点,且方向向量为,则点到的距离为( )
A. 1 B. C. D.
6. 7个人站成一排,其中甲、乙必须相邻,丙不能站两端,则不同的站法种数为( )
A. 960 B. 980 C. 1060 D. 1260
7. 已知点是抛物线:上位于第一象限内一点,为上位于第四象限内一点,为坐标原点,,且直线的斜率是直线的斜率的2倍,则直线的斜率为( )
A. B. 1 C. D. 2
8. 某学校拟派5名教师去甲、乙、丙这3所不同的学校参观学习,每名教师只去一所学校,每个学校至少要派遣1名教师,若去甲校的人数不得少于丙校,则不同的派遣方案有( )
A. 110种 B. 100种 C. 90种 D. 80种
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. (多选题)已知直线,,若,则与间的距离可能为( )
A. B. C. D.
10. 已知在空间直角坐标系中,,,,,则下列说法正确的是( )
A. B. 的面积为
C. 是平面的一个法向量 D. 三棱锥的体积为
11. 已知椭圆的右焦点为,分别为的左、右顶点,,动点在直线上,直线与交于另一点,过点作轴的垂线与直线交于点,则下列说法正确的是( )
A. 的离心率 B. 若,则
C. D. 直线与相切
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知点在圆内,则实数的取值范围为__________.
13. 袋中有大小、材质相同的2个黄球,3个黑球,每次从袋子中随机摸出1个球,摸出的球不放回,在第1次摸到黑球的条件下,第2次摸到黑球的概率是________.
14. 如图,在正方体中,E,F分别是,的中点,P是线段上的动点,则直线与平面所成角的正弦值的取值范围为________.
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. 已知的展开式的二项式系数和为64.
(1)求的值;
(2)求展开式中的常数项.
16. 已知椭圆的焦距为2,点在上.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于两点,为线段的中点,为坐标原点,求.
17. 如图,在几何体中,四边形为矩形,平面,,,,.
(1)证明:;
(2)求平面BPC与平面PCQ夹角的余弦值.
18. 已知圆经过点,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)设,若圆上存在点,使得,求实数的取值范围;
(3)若为圆上的动点,求的取值范围.
19. 已知双曲线的一条渐近线方程为,点在上.
(1)求的方程;
(2)设为的右顶点,直线与交于两点,且.
①证明:直线过定点;
②若都在的左支上,求面积的最小值.
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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~第六章.
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. 3名同学计划去四个景点游玩,每人只去1个景点,则不同的选法种数是( )
A. 81 B. 64 C. 24 D. 12
【答案】B
【解析】
【分析】应用分步乘法计数原理列式计算即可.
【详解】由题意,每位同学均有4个选择,所以不同选法种数是.
故选:B
2. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将抛物线方程转换成标准方程即可求解.
【详解】抛物线的标准方程为,
所以,的焦点坐标为.
故选:D.
3. 在平行六面体中,是的中点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】结合平行六面体的特征,利用向量的线性运算即可求解.
【详解】
由题知,
又,所以.
故选:A.
4. 有3台车床加工同一型号的零件,第1,2,3台加工的次品率分别为,,,加工出来的零件混放在一起.已知第1,2,3台车床加工的零件个数分别占总数的,,,若从中任取一个零件,则这个零件是次品的概率为( )
A. 0.036 B. 0.040 C. 0.042 D. 0.048
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知条件,结合全概率公式、条件概率公式即可求出结果.
【详解】依题意,定义事件“零件为第台车床加工”,事件“零件为次品”;
所以
即任取一个零件是次品的概率为,
故选:C.
5. 已知直线过定点,且方向向量为,则点到的距离为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间中点到直线距离公式计算即可.
【详解】由题可得,又直线的方向向量为,
故,
所以点到的距离为.
故选:A.
6. 7个人站成一排,其中甲、乙必须相邻,丙不能站两端,则不同的站法种数为( )
A. 960 B. 980 C. 1060 D. 1260
【答案】A
【解析】
【分析】先把甲乙相邻的总数算出来,然后把其中丙站两端算出来,最后相减.
【详解】甲、乙相邻,有种不同排法,其中丙站两端的站法有种,
故甲、乙必须相邻,丙不能站两端的站法有种.
故选:A.
7. 已知点是抛物线:上位于第一象限内一点,为上位于第四象限内一点,为坐标原点,,且直线的斜率是直线的斜率的2倍,则直线的斜率为( )
A. B. 1 C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】设点,的坐标为,,表示出的斜率,根据可得,再结合直线的斜率是直线的斜率的2倍,可得,联立即可求得答案.
【详解】设点,的坐标分别为,,
则,,.
因为,所以,整理得①.
又直线的斜率是直线的斜率的2倍,所以,整理得②.
由①②解得,所以直线的斜率为1.
故选:B.
8. 某学校拟派5名教师去甲、乙、丙这3所不同的学校参观学习,每名教师只去一所学校,每个学校至少要派遣1名教师,若去甲校的人数不得少于丙校,则不同的派遣方案有( )
A. 110种 B. 100种 C. 90种 D. 80种
【答案】B
【解析】
【分析】根据丙校派遣的人数进行讨论,结合计数原理即可求解.
【详解】若丙校派遣1人,则甲校可以派遣1或2或3人,派遣方案有种;
若丙校派遣2人,则甲校必须派遣2人,派遣方案有种;
所以满足条件的不同的派遣方案有种.
故选:B.
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. (多选题)已知直线,,若,则与间的距离可能为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】先根据直线平行,求出的值,再求两平行线间的距离得解.
【详解】由,得,解得或.
当时,的方程为,即,,则与间的距离为;
当时,,,则与间的距离为.
故选:BD.
10. 已知在空间直角坐标系中,,,,,则下列说法正确的是( )
A. B. 的面积为
C. 是平面的一个法向量 D. 三棱锥的体积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】由点坐标得到向量坐标.由向量的数量积判断A选项;由向量坐标求得边长,判断形状求得其面积,判断B选项;由向量的数量积得到与的位置关系,从而判断C选项;由C选项中结论得到三棱锥的高,即可求得三棱锥的体积,判断D选项.
【详解】因为,,,,
所以,,,,
所以,,,A正确;
因为,,,
所以为等边三角形,所以,B错误;
因为所以,,
所以是平面的一个法向量,C正确;
由,,即,,
又,,平面,所以平面,
所以为三棱锥的高,且,
所以三棱锥的体积,D正确.
故选:ACD.
11. 已知椭圆的右焦点为,分别为的左、右顶点,,动点在直线上,直线与交于另一点,过点作轴的垂线与直线交于点,则下列说法正确的是( )
A. 的离心率 B. 若,则
C. D. 直线与相切
【答案】BCD
【解析】
【分析】由题意求出,即可判断A;当时,求出Q点坐标,继而结合三角形的相似,即可求出,判断B;分别求出点到直线的距离和点到轴的距离,结合角平分线性质即可判断C;表示出直线的方程,联立椭圆方程,可得,结合判别式等于0可判断D.
【详解】设,其中,由,得,
解得,所以,
故的方程为,离心率,A错误;
由A的分析可知,当时,将代入,得,
可得点的坐标为.设直线与轴交于点,则,,而,
即得,解得,B正确;
设,则,又,
所以直线的方程为,令,得点的坐标为;
直线的方程为,即,
所以点到直线的距离.
又点到轴的距离也为,所以,C正确;
直线的方程为,令,得点的坐标为,
直线的方程为,整理得,
联立方程,消去后整理,
结合,即,即得,,
即得,所以直线与相切,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. 已知点在圆内,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由点与圆的位置关系可得答案.
【详解】由题知,
解得.
故答案为:
13. 袋中有大小、材质相同的2个黄球,3个黑球,每次从袋子中随机摸出1个球,摸出的球不放回,在第1次摸到黑球的条件下,第2次摸到黑球的概率是________.
【答案】##
【解析】
【分析】设事件为第一次摸出黑球,事件为第二次摸出黑球,根据条件,利用古典概率公式求出,再由条件概率公式,即可求解.
【详解】设事件为第一次摸出黑球,事件为第二次摸出黑球,从5个球中不放回地随机摸出2个球,
试验的样本空间,又两次均摸出黑球为,
所以,又易知,
由条件概率公式,知在第1次摸出黑球的条件下,第二次摸出黑球的概率,
故答案为:.
14. 如图,在正方体中,E,F分别是,的中点,P是线段上的动点,则直线与平面所成角的正弦值的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】设,建立适当空间直角坐标系,设,依次求出和平面的一个法向量,接着由空间角的向量法公式计算,再结合一元二次函数性质即可求解.
【详解】设,以D为坐标原点,直线DA,DC,分别为x、y、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
所以,.
设,则.
设平面的一个法向量,
则,取,得,,故.
设直线与平面所成角为,则,
又,所以,故,
即直线与平面PEF所成角的正弦值的取值范围为.
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. 已知的展开式的二项式系数和为64.
(1)求的值;
(2)求展开式中的常数项.
【答案】(1)
(2)240
【解析】
【分析】(1)利用二项式系数和为,可得答案;
(2)利用二项展开式的通项公式可得答案.
【小问1详解】
由二项式系数和为,
知,解得;
【小问2详解】
展开式的第项为.
令,得,故常数项为第5项,且,
即展开式中的常数项为240.
16. 已知椭圆的焦距为2,点在上.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于两点,为线段的中点,为坐标原点,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由点在椭圆上,和椭圆焦距为2,列出等式求解即可;
(2)联立椭圆和直线方程,由韦达定理、中点坐标公式及两点间距离公式即可求解.
【小问1详解】
由题知
解得
所以的方程为;
【小问2详解】
设的坐标分别为,
联立方程消去后整理得,
则,,
所以,,
所以.
17. 如图,在几何体中,四边形为矩形,平面,,,,.
(1)证明:;
(2)求平面BPC与平面PCQ夹角的余弦值.
【答案】(1)
四边形为矩形,平面,
则AB,AD,AP两两垂直,以A为坐标原点,
直线AB,AD,AP分别为x,y,z轴建立如图所示空间直角坐标系,
则,,,,,,
,,
所以,所以.
(2).
【解析】
【分析】(1)由四边形为矩形,平面可得AB,AD,AP两两垂直,以A为坐标原点,直线AB,AD,AP分别为x,y,z轴建立如图所示空间直角坐标系,写出点的坐标,求出向量,的坐标,利用数量积求出,从而得到.
(2)求出平面PBC的一个法向量和平面PQC的一个法向量,利用数量积公式求出,代入数据计算即可得到平面BPC与平面PCQ夹角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设平面PBC的一个法向量,
由(1)知,.
则取,得,,
所以平面BPC的一个法向量.
设平面PQC的一个法向量,
由(1)知,,
则取,得,,
所以平面PQC的一个法向量,
所以,
所以平面BPC与平面PCQ夹角的余弦值为.
18. 已知圆经过点,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)设,若圆上存在点,使得,求实数的取值范围;
(3)若为圆上的动点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据条件确定圆心坐标和半径,可得圆的标准方程.
(2)问题转化为两圆有公共点,利用圆心距与两圆半径和差的关系,列式可求的取值范围.
(3)利用圆的方程,可把问题转化为直线与圆有公共点的问题,再利用点到直线的距离不大于圆的半径列式可得的取值范围.
【小问1详解】
设圆心的坐标为,
由,得,解得,
所以圆心,半径为5,
故圆的标准方程为.
【小问2详解】
如图:
由,知点在以线段为直径的圆上,
由,知圆心,圆的半径为1,且圆与圆有交点,
故,解得或,
所以实数的取值范围为.
【小问3详解】
设点的坐标为,则,整理得,
所以
,
令,则直线与圆有公共点,即,解得,
则,所以的取值范围为.
19. 已知双曲线的一条渐近线方程为,点在上.
(1)求的方程;
(2)设为的右顶点,直线与交于两点,且.
①证明:直线过定点;
②若都在的左支上,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
①证明:由(1)知,设的坐标分别为.
当直线的斜率为0时,,则,,
当时,,解得,则中一个点与重合,此时不成立,所以直线的斜率不为0;
设直线的方程为,
联立方程,消去后整理,得,
则,
由,知
解得或2,
当时,直线过点,不合题意;
当时,直线的方程为,所以直线过定点.
②9
【解析】
【分析】(1)根据双曲线的渐近线方程和双曲线上点的坐标确定的值,可得双曲线的标准方程.
(2)①分直线的斜率是否为0分类讨论.当直线斜率不为0时,设直线方程为,与双曲线方程联立,利用韦达定理,结合,可得的关系,确定直线过定点.
②结合①的结论,利用表示出的面积,利用函数的单调性求其最小值.
【小问1详解】
由题知,解得,
所以的方程为.
【小问2详解】
①略
②解:由①知当时,,
由,得,
的面积为
,
又,
设,则,,
因为在上单调递减,,,
所以.
即,
所以,当时,等号成立,
所以面积的最小值为9.
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