内容正文:
高二数学答案
题号
2
3
5
7
9
10
答案
C
C
D
B
C
C
D
BC
ABD
题号
11
答案
ABD
8.D【分析】求出点A关于x轴、直线I的对称点M、N的坐标,可知BM=AB,CN=AC,则
AB+AC+BC=BM+CN+BC≥MW,当且仅当点B、C分别为线段MN与x轴、直线I的交点时,
等号成立,即可求解
VA
【详解】如下图所示:
点A关于x轴的对称点为M(4,-5),设点A关于直线I的对称点为N(a,b),
b-5-_1
则a-42
a=0
,解得
b+5=2xa+4
6-7,即点N(0,7),由对称性可知BM=|AB,1CN=|AC,
+2
2
2
所以△ABC的周长为AB+AC+BC=|BM+|CW+|BC≥MN=V(4-0)}'+(-5-7)2=4W10,
当且仅当点B、C分别为线段MN与x轴、直线l的交点时,等号成立,故△ABC周长的最小值为4V10
11.ABD【详解】以C为原点,分别以CA,CB,CC为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
由题得各点坐标:C(0,0,0),A(2,0,0),B(0,2,0),A(2,0,2),B(0,2,2),C(0,0,2),P是A4的中点,故
P(2,0,1).对于选项A,向量AB=(-2,2,2),BC=(0,-2,2),故AB·BC=(-2)×0+2×(-2)+2×2=0.
因此AB⊥BC,即AB,⊥BC,A正确,
对于选项B,CA=(2,0,0),CB=(0,2,2),
C4=2x=0
x=0
设平面ACB,的一个法向量i=(x,y,z),则
n.CB=2y+2z=0
解得2=-y令y=1,则万=(0,1,-)
解
因为C乎=(2,0,,所以点P到平面4C8的距离为d-CP_0x2+1x0+(-x2
1成
V02+12+(-1)2
=2,B正确
对于选项C,向量PB=(-2,2,1),设直线PB与平面ACB,所成角为O,
则sin0=
PB·10×(-2)+1×2+(-1)×1
PBH
3×V2
6,C错误
对于选项D,侧面BCCB内的点Q满足x=0.设Q(0,y,z),由PQ=V6得:
答案第1页(共4页)
V(2-0)2+(y-0)2+(z-1)2=V6,化简得y2+(z-1)2=2
该圆半径为√2,在矩形BCCB(y∈0,2,z∈0,2])内的部分是圆心角为无的圆弧,
所以轨迹长度为}×2π×N=5r,D正确
A、
2
12.(0,0,3)
13.(-4,3)U(3,10)
【详解】由题意得,直线I的方程可化为(x+2)k-y+4=0,所以直线1恒过定点A(-2,4),
又曲线x-2=√4-y2可化为(x-2)2+y2=4(x≥2),其表示以(2,0)为圆心,半径为2的圆的右半部分,如
图当1与该曲线相切时,点20)到直线的距高d=4+=2,解得k-4+7或k=4-7
Vk2+1
3
3
由题意可知点B(2,2),则k=4-2-{
-2-221
图可得,若要使直线与曲线x-2=4-广有两个交点,须得)k<4十7,即k:
「1√7-4
2’3
15.(1)2x+y-7=0(2)x+2y=0或x+y+1=0
【详解】(1)直线:x-2y+4=0整理为斜截式方程得y=2x+2,故4的斜率k
2因为4与4垂直,
所以马的斜率人=一
1
=-2,又过点(2,3),由点斜式方程得:y-3=-2(x-2),整理得2x+y-7=0
2)联+告0解物=2.=1,-2.
分两种情况讨论:①当4在两坐标轴上的截距均为0时,设方程为y=c,将P(-2,1)代入得1=-2k,
1
解得三一二,故方程为y三一)x,即x+2少=0:
②当l,在两坐标轴上的截距不为0时,设方程为+Y-1(a≠0,即x+y=a,将P(-2,)代入得
aa
a=-2+1=-1,故方程为x+y=-1,即x+y+1=0;综上,14的方程为x+2y=0或x+y+1=0.
16a后号-1o-2
【详解】K1)已知5上2,因为FE上2c,所以c=1.点P0,-3)在椭圆上,将其代入椭圆方程+上
9
b2
=l,即京=l,解得b=3.又因为c2=d-,c=1,b=3,所以d=+c2=9+1=10.
所以椭圆的标准方程为亡+上=1
109
(2)因为PR1P,所以aP的面积S=2×刘PRIXIPFH4,则IPRIXIPE上8根据椭圆定义,
IPFI+|PF=2a.由勾股定理可得PF2+|PEPAFE2=(2c)2
答案第2页(共4页)
又0P℉I+|PFD2PF2+|PF2+2|PFI×|PF2l,即(2a)2=(2c)2+16
在椭圆中有c2=a2-b2,将(2a2=(2c)2+16变形为a2=c2+4,即b2=4,解得b=2.
17.(1)以点C为坐标原点,CB,CD,CP所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立如图所示的空间
直角坐标系C-yz.:PC=2,BC=2V3,
-oL).n2/5.ne)a2J5.io)ro2wl5a2
0p-0-12.Di-(.a0,aW-(5}设i-k为r鱼P的-个法同量.
DP.n=0,
-y+2z=0,
由
得
2√5x+3y=0.
令y=2,得n=(-5,2,1,
DA.n=0,
n.CM=-5x5+2x0+1×3=0,则n1CM,又CMz平面PMD,CM1平面PMD:
(2)如图,取AP的中点E,连接BE,则EN5,2,1,BE=(-V5,2,1
PB=VPC2+BC2=4=AB,:.BE L PA.BE.DA=(-,2,1)-(2.3.0)=0,
.BE⊥DABE⊥DA,又PAODA=A,PA,DAc平面PAD,
∴BE⊥平面PAD,又BEC平面PAB,.平面PAB⊥平面PAD.
18.()P(3,1),圆C的方程为(x-7)2+(y-4)}=25
(2)x=10或7x+24y-70=0
【详解】1)将直线的方程整理为(x-3)x-2y+5=0,令-30
-x-2y+5=0'解得
x=3
y=1'故P3,,
由圆心在直线x-2y+1=0上可设圆心坐标为C(2m-1,m),则AC=CP,
即V(2m-1-4)2+m2=(2m-1-3)2+(m-1)},解得:m=4,
故圆心坐标为C(7,4),半径为V(7-4)2+42=5,故圆C的方程为(x-7)2+(0y-4)2=25:
(2)当直线斜率不存在时,直线l为x=10,此时圆心到x=10的距离为10-7=3,
由垂径定理得:弦长为2×V52-32=8,满足要求,当直线斜率存在时,设直线为y=k(x-10),
圆心C7,4)到直线y=(x-10)即x-y-10k=0距窝为d=4+3
V+2,
答案第3页(共4页)
2
由垂径定理得:
4+3k
8)2
1+k2
,解得:=7故直线岁程为:少40)即
7x+24y-70=0综上:直线4方程为x=10或7x+24y-70=0
19.(I)因为SC⊥底面ABC,DEC面ABC,所以SC⊥DE,又D为棱AB上的点,CD=ED,
取CE的中点M,所以DM⊥CB,又AC⊥BC,所以DMI∥AC,
又因为CM=AME,CE=2EB=4,所以M-号c,所以DW-号4C=2,
所以CD=DE=2√2,所以CD2+DE2=CE2,所以CD⊥DE,
又SCOCD=C,SC,CDc平面SCD,所以DE⊥平面SCD:
(②()3V21,(i)存在,P为SB的中点
14
因为SC⊥底面ABC,所以SD与底面ABC所成角为∠SDC,
所以在RtSDC中,tan∠SDC=SC=2
CD 2
又CD=2V2,所以SC=2,
如图,以CA,CB,C下为x轴,y轴,z轴,以1为单位长度,建立空间直角坐标系C-z,
则S(0,0,2),A(3,0,0),D(2,2,0),E(0,4,0),DE=(-2,2,0),AS=(-3,0,2),AD=(-1,2,0),
设平面ASD的一个法向量n=(x,y,z),
n⊥AS
由
n方.A6=0n∫-3x+2z=0
万1D'即
D=0'即
-x+2y=0取x=2,可得i=(2,13),
又由(1)可知DE为平面SCD的一个法向量,
设平面ASD与平面SCD所成的二面角为B,所以cos0=cos(DE,n=
DE.n
4+2-万
DE同
2W2×V1414
所以sn0=N-eos0-32,又由(1)可知DE为平面SCD的一个法向量,设平面4SD与平面SCD所
14
成的二面角为0,所以平面AD与平面,SCD所成的二面角的正弦值为3V21
14
(i)假设存在点P,使得点P到平面ASD的距离为
14
设SP=SE(0≤≤1),由(i)可得SE=(0,4,-2),所以SP=SE=(0,4九,-22),
又由(i)可知平面ASD的一个法向量i=(2,1,3),所以点P到平面ASD的距离d=
|SP.i41-62_14
14
14
所以1=?所以P为S证的中点,
答案第4页(共4页)高二数学
一、单选题(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.经过A(0,2),B(a,4)两点的直线的方向向量为p=(1,2),则a的值为()
A.-1
B.0
C.1
D.2
2.若点(2,1)在圆x2+y2-x+y+a=0的外部,则α的取值范围是()
A.
c(4
D.(,4u2
3.
已知圆C:x2+y2=4与圆C:(x+a)2+y+2)2=9有三条公切线,则a=()
A.V21
B.V29
C.±√29
D.±V21
4.已知直线:x+y-1=0,l2:(3a-2)x+y-2=0,则l/1l2的充要条件是()
1
A.a=
B.a=1
C.a=2
D.a=1或2
3
5.在三棱柱ABC-ABC中,设AA=a,AB=b,AC=,M是BC上靠近B点的三等分点,则AM
可表示为()
A.AM=1a+26+1e
B.AM=-2a+6+2c
3
33
333
1
2
3
D.AM=
6.设点A(2,1),B(-2,3),若直线x+y+1=0与线段AB没有公共点,则实数a的取值范围为()
A.(-0,-1)
B.(-2,1)
c.(-1,2)
D.(1,+oo)
7.已知在菱形ABCD中,∠BAD=60°,将菱形ABCD沿对角线BD翻折,使得二面角A-BD-C为
直二面角,则异面直线AB与CD所成角的余弦值为()
A
D.
8.已知点A(4,5),点B在x轴上,点C在直线:y=2x+2上,则△ABC周长的最小值为()
A.10
B.210
C.310
D.410
二、多选题(本题共3小题,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:x-y+1=0,则下列结论错误的是()
A.直线1的倾斜角是:
B.若直线m:x-y-1=0,则1⊥m
C.点(1,0)到直线1的距离是1
D.过点(2,-2)与直线1平行的直线方程是x-y-4=0
10.圆C:(x-1)+(y-1)2=25,直线1:mx+y-3m-2=0,则()
A.直线l与圆C必相交
B.圆C被y轴截得的弦长为4V6
C.圆C被直线1截得的弦长最短时,直线I的方程为2x-y-4=0
D.m=1时,圆C上存在四个点到直线l的距离为2
11.在直三棱柱ABC-ABC中,AC⊥BC,AA=AC=BC=2,P为棱AA的中点,Q是侧面BCCB
内一点(含边界),PQ=√6,则()
A.AB⊥BC
B.点P到平面ACB的距离为
C.直线PB与平面4A所成角的正弦值为Y5
D.点Q的轨迹长度为2元
2
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.已知向量=(0,0,2),b=(-1,1,1),则向量a+6在向量ā上的投影向量为
13.已知方程,之十广=1表示椭圆,则实数k的取值范国为
Γ10-kk+4
14.若直线1:x-y+4+2k=0与曲线x-2=√4-y2有两个交点,则实数k的取值范围是
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.(13分)已知直线l:x-2y+4=0,1:4x+3y+5=0,且直线l,的交点为点P.
(1)若直线1经过点(2,3),且与直线垂直,求直线13的方程:
(2)若直线1,经过点P,且在两坐标轴上的截距相等,求直线4的方程.
16.15分)已知,B分别是新圆c等+茶=1(a>b>0)的东、右货点,P为c上-点
(1)若FF=2,点P的坐标为(0,-3),求椭圆C的标准方程;
(2)若PF⊥PF2,△FPF的面积为4,求b的值
17.(15分)如图,在四棱锥P-ABCD中,PC⊥面ABCD,PC=2,在四边形ABCD中,
∠ABC=∠BCD=90°,AB=4,BC=2N3,CD=1,点M在PB上,PB=4PM.求证:
P
M
(I)CMl面PAD:
(2)面PAB⊥面PAD
18.(17分)已知直线1:(k-1)x-2y+5-3k=0(k∈R)恒过定点P,圆C经过点A(4,0)和点P,且圆
心在直线x-2y+1=0上.
(1)求定点P的坐标与圆C的方程;
(2)过M(10,0)的直线l被圆截得的弦长为8,求直线(方程.
19.(17分)如图,在三棱锥S-ABC中,SC⊥底面ABC,AC⊥BC,CE=2EB=4,AC=3,D
为棱AB上的点,CD=ED:
S
B
D
(I)求证:DE⊥平面SCD:
(②)设,SD与底面ABC所成角的正切值为2
(i)求面ASD与面SCD所成的二面角的正弦值:
()棱SE上是否存在点P,使得点P到面4SD的距离为4?若存在,确定点P的位置:若不存
14
在,请说明理由.