内容正文:
高二数学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题后,用铅笔把答题卡对应题目的标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他标号.回答非选择题时,将写在答题卡上.
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. 直线的倾斜角为( )
A. 0° B. 45° C. 90° D. 135°
【答案】C
【解析】
【详解】直线等价于,该直线的斜率不存在,所以倾斜角为90°.
2. 已知圆,则该圆的半径为( )
A. B. 6 C. 9 D. 13
【答案】A
【解析】
【详解】由,得,则半径为.
3. 函数的图象可由函数的图象经过怎样的平移而得到( )
A. 向右平移个单位长度 B. 向右平移个单位长度
C. 向左平移个单位长度 D. 向左平移个单位长度
【答案】C
【解析】
【详解】 因为,
根据图象平移规则,函数的图象可由的图象向左平移个单位长度得到.
4. 已知点,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可得,
所以在上的投影向量为.
5. 已知直线与平行,则这两条平行直线之间的距离为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【详解】直线的斜率为,由,得直线的斜率存在,且,
解得,则,即,
所以这两条平行直线之间的距离为.
6. 若一个正四面体的体积为,则其表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将正四面体补形为正方体,利用割补法表示出正四面体的体积,从而求出正四面体的棱长,进而求出表面积.
【详解】如图所示,设正四面体为,并将其补形成正方体,
设正方体的棱长为,则正四面体的棱长为,
所以,
解得,故正四面体的棱长为,
因此该正四面体的表面积为.
7. 已知锐角的内角,,所对的边分别为,,,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据正弦定理及三角恒等式得到,再利用余弦定理结合锐角得到,再根据余弦定理表示出,即可求出答案.
【详解】因为,
由正弦定理得,
又因为,所以,
故,故,由正弦定理得.
由题知三个内角均为锐角且,由余弦定理得,
代入,得,
又,所以,
因此,令,则,
于是的取值范围为.
8. 在平面直角坐标系内,已知圆心在原点、半径为r的圆可以完全覆盖曲线所构成的几何图形,则r的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当时,曲线C表示原点;
当时,曲线C的方程为,此时曲线C表示以点为圆心,为半径的圆在第一象限的部分;
同理,可在平面直角坐标系内作出曲线C的完整图形(如图),又曲线C上的点到原点距离的最大值为,
所以.
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. 设复数的共轭复数为,若,则( )
A. B.
C. 一定是实数 D. 可能是方程的根
【答案】AC
【解析】
【分析】本题考查复数、共轭复数的概念和运算.利用复数的四则运算以及共轭复数的定义检验四个选项即可.
【详解】对于A,设,由得,于是,故A正确;
对于B,当时,,故B错误;
对于C,结合A项可知是实数,故C正确;
对于D,对于方程,由求根公式得该方程的根为,计算根的模为,不满足,因此不可能是该方程的根,故D错误.
10. 已知直线过定点A,且点A到直线的距离为2,则( )
A. 点A的坐标为
B. 当直线l在y轴上的截距为1时,直线l的方程为
C. 直线的方程可以是
D. 直线的方程可以是
【答案】ABC
【解析】
【分析】本题考查过定点的直线方程、点到直线的距离公式.对于A选项利用直线过定点的定点求法求解即可;对于B,利用直线l在y轴上的截距为1,结合直线的方程求解即可;对于C,考虑斜率不存在的情况求解即可;对于D,利用点到直线距离公式建立方程即可.
【详解】对于A,由已知得,令解得所以定点,故A正确;
对于B,当直线l在y轴上的截距为1时,直线l过点,代入得,解得,此时直线l的方程为,故B正确;
对于C,易知直线过定点,当直线的斜率不存在,即时,可得,此时点到直线的距离为2,符合题意,故C正确;
对于D,当直线的斜率存在,即时,由题可得,解得,即直线,故D错误.
11. 过直线上任意一点P作圆的两条切线,切点分别为,则( )
A. 可以是等边三角形 B. 直线过定点
C. 四边形面积的最小值是 D. 的取值范围为
【答案】ABD
【解析】
【分析】结合圆的切点弦、切线性质、向量的数量积逐个分析选项:A选项利用特殊角进行反推验证;B选项根据切点弦方程判断定点;C选项四边形面积转化成切线长进行求解;D选项利用二倍角公式结合范围求解.
【详解】由题知圆O的圆心为,半径.
不妨取点,则,故,从而,
所以可以是等边三角形,故A正确;
设点,则,以为直径的圆的方程为,
又圆,两式作差可得直线的方程为,
又,代入可得
,令解得故直线过定点,故B正确;
四边形的面积为,故当最小时,四边形的面积最小,
又的最小值为圆心到直线的距离,且,
因此四边形面积的最小值为,故C错误;
,
在四边形中,,所以,
又,所以,
则,故的取值范围为,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若直线与直线垂直,则这两条直线的交点坐标为_________.
【答案】
【解析】
【详解】时,两直线不垂直,不合题意,所以直线的斜率为,
又直线的斜率为3,且两条直线互相垂直,所以,解得.
由,解得,即这两条直线的交点坐标为.
13. 圆与圆的公共弦长为_________.
【答案】
【解析】
【详解】圆,圆的圆心为,半径,
圆,圆的圆心,半径,
因为,所以圆与圆相交,
两圆方程相减得公共弦所在直线的方程为,
则圆心到公共弦所在直线的距离为,
故所求弦长为.
14. 已知,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据三角恒等变换进行化简.
【详解】由题可得,
得,
若,则,这与矛盾,故.
则
.
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. 已知的顶点分别为.
(1)设的中点为,求中线所在直线的方程;
(2)若直线过点,且在轴上的截距是在轴上的截距的3倍,求直线的方程.
【答案】(1);
(2)或.
【解析】
【分析】(1)先求中点坐标,再用点斜式求中线方程;
(2)根据截距关系分类讨论,用截距式求方程.
【小问1详解】
由点得线段的中点为,故,
所以中线所在直线的方程为,即.
【小问2详解】
若直线过坐标原点,则其斜率为,
此时直线的方程为,即,符合题意;
若直线不过坐标原点,由题意设直线的方程为,
由直线过点,得,解得,
即直线的方程为.
综上所述,直线的方程为或.
16. 已知直线,圆.
(1)若直线l恰好为圆C的切线,求圆C的半径;
(2)设直线与轴的交点为,以为圆心,2为半径作圆,若过圆上一点能作圆的两条切线,切点分别为,且恰存在两个点满足,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将圆的一般方程转化为标准方程从而得到圆心及半径,根据直线与圆相切列方程即可求出答案;
(2)根据题意可得到以为圆心,为半径的圆与圆相交,根据两圆的位置关系列不等式即可求出答案.
【小问1详解】
由圆,得圆,
所以圆心为,半径.
若直线恰好为圆C的切线,
则,解得,即圆C的半径为2.
【小问2详解】
是正方形,
故满足条件的点在以为圆心,为半径的圆上,
即点既在圆上又在圆上,“恰存在两个点”圆与圆相交.
由直线的方程,得,圆的半径,圆的半径,圆心距,相交的条件为.①
由不等式①右端,解得.
由,得.
由不等式①左端得或,结合得.
综上,a的取值范围为
17. 已知的顶点,边上的中线所在直线的方程为,边上的高所在直线的方程为.
(1)求点的坐标;
(2)求边所在直线的方程;
(3)求的平分线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3).
【解析】
【分析】(1)设,根据中点在,点在上列方程组即可求解;
(2)设,根据点在和直线与直线垂直,列方程组即可求出点,求出,利用直线的点斜式方程即可求解;
(3)求出,即得到的平分线所在直线的斜率为,利用直线的点斜式方程即可求解.
【小问1详解】
设,
因为边上的中线所在直线的方程为,边上的高所在直线的方程为,
所以,解得,
即点的坐标为.
【小问2详解】
设,
因为边上的中线所在直线的方程为,边上的高所在直线的方程为,
所以,解得,即点C的坐标为.
易知,
故边所在直线的方程为,即.
【小问3详解】
由(1)(2)及已知可知,
易得,
故,
从而可知的平分线所在直线的一个方向向量是,
即角平分线所在直线的斜率为1,
故角平分线所在直线的方程为,即.
18. 如图,在三棱锥中,平面平面, ,M为BC的中点.
(1)求证:平面PBC;
(2)求点M到平面PAB的距离;
(3)求直线AM与平面PAB所成角的正弦值.
【答案】(1)因为平面平面PBC,
平面平面平面PBC,
所以平面,
又因为平面PAC,所以.
因为,所以,所以,
又,且平面,
所以平面PBC.
(2)
(3).
【解析】
【分析】(1)利用面面垂直的性质,由平面平面PBC得到线面垂直平面,再得到线线垂直,结合,再利用线面垂直判定定理得到平面即可. (2)利用等体积法得到点M到平面PAB的距离即可;(3)根据线面角的定义,结合M到平面PAB的距离计算即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)及已知可得.
设点到平面的距离为d,则点到平面的距离为.
因为平面,所以.
在中,,所以,
因为平面,所以.
由,解得.
【小问3详解】
由,可得,
设直线与平面所成的角为θ,则,
故直线与平面所成角的正弦值为.
19. 在平面直角坐标系中,已知点和,动点P满足(且).
(1)证明动点P的轨迹为圆,并指出圆心坐标及半径.
(2)设时,动点P的轨迹为圆C,过点作直线,其中与圆C交于点D,F,与圆C交于点E,G.
(i)若的面积为,求直线的方程;
(ii)若,求四边形DEFG的面积S的最小值.
【答案】(1)设,则,
由,得,
整理得,又且,
则,即,
所以动点P的轨迹为圆,其圆心坐标为,半径为.
(2)(i)(ii).
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用两点间距离公式列式,结合圆的定义推理得证.
(2)(i)把代入,求出圆心到直线的最大距离,结合三角形面积公式求出直线方程;(ii)按直线的斜率是否存在且不为0分类,利用圆的弦长公式及不等式性质求出最小值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(i)由(1)知,当时,圆C的方程为,圆心,半径,
直线过点,则,点在圆内,且圆心到直线的最大距离为1,
由的面积为,得,则,
若,则圆心C到直线DF的距离为,不符合题意;
若,则圆心C到直线DF的距离为,符合题意,
因此圆心到直线DF的距离为,此时,即轴,
所以的方程为.
(ii)当中有一条直线的斜率不存在时,另一条直线的斜率为0,
由(i)知;
当直线的斜率都存在时,设直线的方程为(),则直线的方程为,
点到直线的距离为,则,
同理得,因此
,于是,
所以四边形DEFG面积的最小值为.
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2.回答选择题时,选出每小题后,用铅笔把答题卡对应题目的标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他标号.回答非选择题时,将写在答题卡上.
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. 直线的倾斜角为( )
A. 0° B. 45° C. 90° D. 135°
2. 已知圆,则该圆的半径为( )
A. B. 6 C. 9 D. 13
3. 函数的图象可由函数的图象经过怎样的平移而得到( )
A. 向右平移个单位长度 B. 向右平移个单位长度
C. 向左平移个单位长度 D. 向左平移个单位长度
4. 已知点,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
5. 已知直线与平行,则这两条平行直线之间的距离为( )
A. B. C. 2 D.
6. 若一个正四面体的体积为,则其表面积为( )
A. B. C. D.
7. 已知锐角的内角,,所对的边分别为,,,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 在平面直角坐标系内,已知圆心在原点、半径为r的圆可以完全覆盖曲线所构成的几何图形,则r的取值范围是( )
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. 设复数的共轭复数为,若,则( )
A. B.
C. 一定是实数 D. 可能是方程的根
10. 已知直线过定点A,且点A到直线的距离为2,则( )
A. 点A的坐标为
B. 当直线l在y轴上的截距为1时,直线l的方程为
C. 直线的方程可以是
D. 直线的方程可以是
11. 过直线上任意一点P作圆的两条切线,切点分别为,则( )
A. 可以是等边三角形 B. 直线过定点
C. 四边形面积的最小值是 D. 的取值范围为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若直线与直线垂直,则这两条直线的交点坐标为_________.
13. 圆与圆的公共弦长为_________.
14. 已知,则__________.
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. 已知的顶点分别为.
(1)设的中点为,求中线所在直线的方程;
(2)若直线过点,且在轴上的截距是在轴上的截距的3倍,求直线的方程.
16. 已知直线,圆.
(1)若直线l恰好为圆C的切线,求圆C的半径;
(2)设直线与轴的交点为,以为圆心,2为半径作圆,若过圆上一点能作圆的两条切线,切点分别为,且恰存在两个点满足,求的取值范围.
17. 已知的顶点,边上的中线所在直线的方程为,边上的高所在直线的方程为.
(1)求点的坐标;
(2)求边所在直线的方程;
(3)求的平分线所在直线的方程.
18. 如图,在三棱锥中,平面平面, ,M为BC的中点.
(1)求证:平面PBC;
(2)求点M到平面PAB的距离;
(3)求直线AM与平面PAB所成角的正弦值.
19. 在平面直角坐标系中,已知点和,动点P满足(且).
(1)证明动点P的轨迹为圆,并指出圆心坐标及半径.
(2)设时,动点P的轨迹为圆C,过点作直线,其中与圆C交于点D,F,与圆C交于点E,G.
(i)若的面积为,求直线的方程;
(ii)若,求四边形DEFG的面积S的最小值.
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