广东省上进联考2026-2027学年度上学期高二年级11月供题训练数学
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内容正文:
高二年级11月供题训练·数学
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
B
C
B
D
A
D
B
C
AC
ACD
ACD
12.-
13.y=-x-4
14.x2+y2-3y+1=0 (第一空2分,第二空3分)
15.解:(1)由a=(1,-2)为直线l的方向向量,
可得l的斜率为=-2,(3分)
因为直线l过点C(2,-1),
所以直线l的方程为y+1=-2(x-2),即2x+y-3=0.(7分)
(2)因为圆C与l'相切,所以圆C的半径等于点C到直线l'的距离,(9分)
所以圆C的半径r==,(11分)
所以圆C的方程为(x-2)2+(y+1)2=10.(13分)
16.解:(1)因为=a,=b,=c,
所以=-=c-a,(3分)
=+=+=c-a+b.(6分)
(2)由题意知,△ABB1,△AA1B1都是边长为2的正三角形,
所以<a,b>=120°,(8分)
又===2,
所以a·b=cos<a,b>=-2,(10分)
由==3,得(c-a)2=8-2a·c=9,
所以a·c=-,(12分)
又=c-b,(13分)
所以·=(c-b)·(c-a+b)=c2-b2-a·c+a·b
=4-4-+(-2)=-.(15分)
17.解:(1)由已知得=(1,0,1),=(2,1,0),(1分)
所以=12+02+12=2,=22+12+02=5,(2分)
·=1×2+0×1+1×0=2,(3分)
以OA,OB为邻边的平行四边形的面积是△AOB面积的2倍,
S△AOB=sin∠AOB=×
==×=.(6分)
所以以OA,OB为邻边的平行四边形的面积为.(7分)
(2)由(1)知,△AOB的面积为,=(1,2,-1),
设平面AOB的法向量为n=(x,y,z),
则即
取x=1,得n=(1,-2,-1),(10分)
所以点C到平面AOB的距离为===,(12分)
所以V三棱锥O-ABC=V三棱锥C-AOB=××=.(15分)
18.(1)证明:因为·=,
所以·-=·(+)=·=0,
所以AA1⊥AC.(2分)
因为四边形ABB1A1是正方形,所以AA1⊥AB,(3分)
因为AB∩AC=A,AB,AC⊂平面ABC,所以AA1⊥平面ABC,(4分)
因为AA1⊂平面ABB1A1,所以平面ABB1A1⊥平面ABC.(5分)
(2)由(1)及AB⊥AC,可得AB,AC,AA1两两垂直,以A为原点,AB,AC,AA1所在直线分别为x,y,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则A(0,0,0),B(,0,0),A1(0,0,),C(0,2,0),C1(0,2,),(6分)
所以=(,0,0),=(0,2,-),=(-,2,0),=(0,0,),(7分)
设D(0,s,),则=(0,s,),
因为A1C⊥AD,所以·=2s-2=0,解得s=1,
所以=(0,1,).(8分)
设平面ABD的法向量为n=(x,y,z),
则即
取z=1,得n=(0,-,1),(10分)
设=t(0≤t≤1),则=t=(-t,2t,0),
=+=(-t,2t,0)+(0,0,)=(-t,2t,).(11分)
(i)解:因为EC1∥平面ABD,所以⊥n,
所以·n=-2t+=0,(12分)
所以t=,即=.(13分)
(ii)解:由已知得sin θ==>,(14分)
整理得45t2-48t+11>0,即(3t-1)(15t-11)>0,
因为0≤t≤1,所以t的取值范围是∪,
即的取值范围是∪.(17分)
19.(1)解:设M(s,t),则s2+t2=r2,
由=m,得===m2,(2分)
所以==m2,(3分)
因为m>0,r>0,所以m=2,r=2.(5分)
(2)(i)证明:由对称性,不妨设C(0,-2),D(0,2),设P(p,4),p≠0,
则直线PC的斜率kPC==,直线PD的斜率kPD==,
所以kPC=3kPD,(6分)
由CD为圆O直径,可得PC⊥ED,所以kPC·kDE=3kPD·kDE=-1,
所以kPD·kDE=kDF·kDE=-,(7分)
设E(x1,y1),F(x2,y2),直线EF的方程为y=kx+b(-2<b<2),
代入x2+y2=4,得(1+k2)x2+2kbx+b2-4=0,
所以x1+x2=-,x1x2=,(8分)
所以kDF·kDE=·=·=-,(9分)
即(1+3k2)x1x2+3k(b-2)(x1+x2)+3(b-2)2
=(1+3k2)·+3k(b-2)·+3(b-2)2=0,(10分)
整理得(b-1)(b-2)=0,
因为-2<b<2,所以b=1,(11分)
所以直线EF的方程为y=kx+1,该直线过定点(0,1).(12分)
(ii)解:因为b=1,所以x1+x2=,x1x2=-<0,(13分)
所以四边形CEDF的面积S==×4·
=2=2=4
=4,(15分)
因为0<≤1,所以0<4≤4,
即四边形CEDF面积的取值范围是(0,4].(17分)
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$高二年级11月供题训练
数学参考答案
1.【答案】B
【得折】由a6共线得名-质以m=6=3m=-9放连取
2.【答案】C
【解析】直线x+ay-1=0的斜率k==n60°=5,所以a=-
a
3故选C
3.【答案】B
【解析】圆0的圆心为0(0,0),半径r1=2,圆C的标准方程为(x-3)2+(y+4)2=9,所以圆C的圆心C(3,-4),半
径2=3,所以|0C|=√32+(-4)7=5=r1+r2,两圆外切.故选B.
4.【答案】D
【解折1由题可知60,且两直线不重合斜率分别为合,云所以号么整理得=2心,所以合±反故
选D
5.【答案】A
【解析10=(2,-2,1)-(1,-1,0)=(1,-1,1).0°=12+(-1)2+1=3,亚n1
=三,所以点P到直线I的距离为
n
故选A.
6.【答案】D
【解析】由
-10得=2
所以点(2,1)在直线'上,在1上取点P(1,0),则点P关于直线x-2y=0的对称点
x-2y=0.
y=1,
「b
1
3
=-1
4
a-12
5
1
Q(a,b)必在直线'上,所以
解得
故Q
34
a+1
b
55
所以直线'的方程为y-1=
3(x-2),
2
20,
2
b=
即x-7y+5=0.故选D.
7.【答案】B
【解析】圆C的标准方程为(x-1)2+(y+2)2=1,C(1,-2),圆C的半径为1,点P在直线y=x+1上,点C到直线
y=+1的距离为1+21=2E,所以PCl≥22.连接C4,CB,则C41PH,CB1PB,∠APB=2∠APC.
2
1
22
sin∠APC=
PO≤号<号.LAPC<牙,所以m∠APC最大时,LAPC最大,LAPB也最大.m∠APB最大当
Sm∠APCE2时.LAPC=T-sinLAPC=4,sin LAPB=-sm2LAPC=2sim∠APcs∠APG=2X
214_7
4
4
4
4
故选B.
广东·高二数学第1页(共6页)
8.【答案】C
【解析】如图,构造长方体ABCD-A,B,C,D2,使得棱A42,BB2,CC2,DD2的中点分别为A1,B1,C,D1,以A为原点,
AB,AD,A4,所在直线分别为x,y,:轴建立空间直角坐标系,则P(x,y,),由0≤x≤y≤1,0≤z≤2,可得点P在三
棱柱ACD-A,C,D,的表面或内部,结合y≤:,可得点P又在平面ABC,D,上或其上方,所以点P的轨迹是由三棱
锥4,GD及三梭柱AGn,-4GL,组成的组合体,所以所求体积为了宁1宁1=子放走C
B
C2
D
9.【答案】AC(每选对1个得3分)
【解析】由a,b,c构成空间的一个基底,可得A正确,D错误;因为a-b+b-c+c-a=0,所以a-b,b-c,c-a共面,
3=x,
不能构成空间的一个基底,故B错误;假设存在x,y使得c+3a=xa+y(b+2c),则0=y,无解,所以a,b+2c,c+3a
1=2y,
不共面,可构成空间的一个基底,故C正确.故选AC.
10.【答案】ACD(每选对1个得2分)
【解析】当直线的倾斜角为90时斜率不存在,故A正确:当,=%或,=为时,=没有意义,故B错
x2-x12y1
误;过圆心的任意一条直线都是圆的对称轴,故C正确:设P(x,y)是以AB为直径的圆上任意一点,易得
A.B成=0,即x(x-1)+y(y-1)=0,故D正确.故选ACD.
11.【答案】ACD(每选对1个得2分)
【解析】把(0,0)代入l的方程得cos0+2sin0=3,因为cos0+2sin0=√/5sin(0+p)≤5<3,所以满足cos0+2sin0=3
的0不存在,故A正确:当0e(受,0)时,sm0c0,s0>0,1在y轴上的截距3-m0血0<0,1在轴上的裁
sin 0
距3-c0s9-2sim00,所以直线1经过第一三,四象限,故B错误;设C(-1,-2).则点C到直线(x+1)c0s+
cos 0
3
(y+2)sin0=3的距离为
=3,所以对V0∈R,l与以点C为圆心3为半径的圆相切,故C正确;l在
√cos0tsin0
,y轴上的截距之比为2,可得3-c0s02in0=2.3-c0-2血0,所以im0=2s.代入1的方程,可得
cos 0
sin 6
(x+2y+5)cos0=3,满足该方程的x,y一定不满足x+2y+5=0,即1与直线x+2y+5=0没有公共点,故D正确.
故选ACD.
广东·高二数学第2页(共6页)
12I答案1号
【解析1配=亦-花=之花+而店,所以x=子=2y=
1
1
2
1a【答案1=7-4或=子+1)
【解折1由,的一个方向向量的坐标为(2,-1),可得4,的斜率为,因为4,山平行,所以6=2设4的方程为
x+2y+1=0,因为14,4之间的距离为,5,所以31=5,解得1=8或-2,所以1的方程为x+2y+8=0或
5
x+2y-2=0,化为斜截式为y=
2-4或y=2+1
14【答案14-y+1=0写成24(-引=也正陶
7,瓜(第一室2分,第二空3分)
10
【解析】由已知可得九点圆经过AB的中点(1,1),4G的中点
2为),c的申点22》
设△ABC的九点圆方
2+D+E+F=0.
11
-D+E+F=0.
程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,则222
解得D=0,E=-3,F=1,所以九点圆的方程为x2+y2-3y+1=0.该
(22D+2E+f=0,
11
1
圆的圆心坐标为0,引,半径为直线G的斜宰为行,因为4C1BG,所以AC的斜率为-3,直线AC的方程
为3+y1=0,圆心到4C的距离为
10
7/10
20
,所以该九点圆截直线AC所得弦长为2×
20
10
15解:()由a=(1,-2)为直线1的方向向量,可得1的斜率为子-2.(3分)
因为直线1过点C(2,-1),
所以直线l的方程为y+1=-2(x-2),即2x+y-3=0.(7分)》
(2)因为圆C与相切.所以圆C的半径等于点C到直线'的距离,(9分)
所以圆C的半径=6+生3到=而,(1分)
/10
所以圆C的方程为(x-2)2+(y+1)2=10.(13分)
16.解:(1)因为AB=a,A4=b,AC=c,
所以B元=A元-A店=c-a,(3分)》
BC=BC+CC;=BC+AA;=c-a+b.(6)
(2)由题意知,△ABB,,△A4,B,都是边长为2的正三角形,
所以a,b〉=120°,(8分)
又la=lb|=lcl=2,
所以a·b=allblcos(a,b)=-2,(10分)
广东·高二数学第3页(共6页)
由|BC1=|c-a=3,得(c-a)2=8-2a·c=9,
所以a·c=,(2分)
又A,元=c-b,(13分)
所以A,C.BC=(c-b)·(c-a+b)=c2-b2-a·ctab
=44+(-2)=是(15分)
17.解:(1)由已知得0A=(1,0,1),02=(2,1,0),(1分)
所以02=12+02+12=2,0B2=22+12+02=5,(2分)
0.03=1×2+0×1+1×0=2,(3分)
以OA,OB为邻边的平行四边形的面积是△AOB面积的2倍,
Saam=21Oi10成inLA0B=2x√.0(1-sZA0B
-m.0-(o.v257-5(6分)
所以以OA,OB为邻边的平行四边形的面积为√6.(7分)
(2②)由(①)知,△408的面积为.元-1.2,-1).
设平面AOB的法向量为n=(x,y,z),
m·0i=0.
「x+2=0.
则
即
n·0B=0,2xty=0,
取x=1,得n=(1,-2,-1),(10分)
+(-2)+(后3,(12分)
所议点C到平面40B的距离为,01X1-2x2-1X-子6
所以y=cm兮*55-行15分》
18.(1)证明:因为A,C·A元=A心
所以A,C.A元-AC=A元.(A,C+C)=A元.A,A=0,
所以A4,⊥AC.(2分)
因为四边形ABB,A1是正方形,所以AA1⊥AB,(3分)
因为AB∩AC=A,AB,ACC平面ABC,所以AA1⊥平面ABC,(4分)
因为AM,C平面ABBA1,所以平面ABB,A1⊥平面ABC.(5分)
(2)由(1)及AB⊥AC,可得AB,AC,A4,两两垂直,以A为原点,AB,AC,A4,所在直线分别为x,y,z轴建立如图
所示的空间直角坐标系,
则A(0,0,0),B(2,0,0),A(0,0,√2),C(0,2,0),C(0,2,2),(6分)
所以A=(2,0,0),AC=(0,2,-2),B元=(-2,2,0),CC=(0,0,2),(7分)
设D(0,s,√2),则A⑦=(0,s,√2),
广东·高二数学第4页(共6页)
因为A,C⊥AD,所以A,C·AD=2s-2=0,解得s=1,所以AD=(0,1,√2).(8分)
设平面ABD的法向量为n=(x,y,z),
m·AB=0,「2x=0,
则
即
n·Ad=0,y+2z=0,
取x=1,得n=(0,-√2,1),(10分)》
设6C1(0≤1≤D,则EC=BC=(-2,2,0
EC=E元+CC=(-√2t,2,0)+(0,0,N2)=(-√21,2,2).(11分)
(i)解:因为EC,平面ABD,所以EC⊥n,
所以EC·n=-22+2=0,(12分)
所以宁即瓷(15分》
(i)解:由已知得sin0=
匹a7·g6(14分)
|EC·nl|-22+21
整理得452-481+11>0,即(31-1)(151-11)>0,
因为0≤1≤1,所以1的取值范围是[0,)u(侣]
的取值范围是o,)u(信小(17分)
BC
A
19.(1)解:设M(s,),则s2+2=r2,
由阳=m,得s4)"产+”-8+16一8s+16+产
(s-1)产n2+2-2+1-2s+1+=m,(2分)
所u受6gm(3分剂
因为m>0,r>0,所以m=2,r=2.(5分)
(2)(i)证明:由对称性,不妨设C(0,-2),D(0,2),设P(p,4),P≠0
则直线PC的斜率c=4-2=6,直线PD的斜率m=4名2
P-0 p
p-0 P
所以kpc=3km,(6分)】
由CD为圆O直径,可得PC⊥ED,所以kc·kns=3ko·kE=-1,
广东·高二数学第5页(共6页)
所以kpm·kne=kr·kne=3,(7分)
设E(x1,y,),F(x2y2),直线EF的方程为y=kx+b(-2<b<2),
代入x2+y2=4,得(1+2)x2+2hx+b2-4=0,
b2-4
所以x,+x2=
1+6253
1+,(8分)
所以·6c2.-2_c,6-2.c6-2
3,(9分)
即(1+3k2)x1x2+3k(b-2)(x1+x2)+3(b-2)2
=0+36-2》36-2e0.0分)
整理得(b-1)(b-2)=0,
因为-2<b<2,所以b=1,(11分)
所以直线EF的方程为y=x+1,该直线过定点(0,1).(12分)
(国解:因为61,所议场路0(B分
-2k
所以四边形CDF的面积S=CD1(x+,=子×4·x
4k212
=2V/(x1+x2)2-4x1x2=2
4
0+21+=4√1+1+
=4e4.(5分)
1+≤1,所以0<4
因为0<
即四边形CEDF面积的取值范围是(0,45].(17分)
广东·高二数学第6页(共6页)高二年级11月供题训练
数学
试卷共4页,19小题,满分150分。考试用时120分钟。
注意事项:
1.考查范围:选择性必修第一册第一章至第二章。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.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。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
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.若向量a=(1,2,-1)与向量b=(-3,m,n)共线,则m-n=
A.9
B.-9
C.3
D.-3
2.直线x+ay-1=0的倾斜角为60°,则a的值为
得
B.√3
3
D.-√3
3.圆0:x2+y2=4与圆C:x2+y2-6x+8y+16=0的位置关系是
A.相交
B.外切
C.内切
D.相离
4若直线41:a+6y-3=0与直线2:bx+2ay=0平行,则2
A.√2
C.±2
D.±√2
5.已知直线1的一个方向向量n=(-1,0,2),点Q(1,-1,0)在1上,则点P(2,-2,1)到l的距离为
A.0
35
14
B
5
5
5
0.5
广东·高二数学第1页(共4页)
6.若直线'与直线1:x-y-1=0关于x-2y=0对称,则'的方程为
A.2x-y-3=0
B.7x-y-11=0
C.x-7y-5=0
D.x-7y+5=0
7.过点P(a,a+1)作圆C:x2+y2-2x+4y+4=0的两条切线,切点分别为A,B,则sin∠APB的最大
值为
4分
·8
B分
D.5
4
c
8
8.已知正方体ABCD-AB,C,D,的棱长为1,动点P满足AP=xAB+yAD+zAA,且0≤x≤y≤1,y≤z≤2,
则点P轨迹构成的几何体的体积为
c号
D.1
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.若{a,b,c}构成空间的一个基底,则
A.a,b,c一定不共面
B.a-b,b-c,c-a可构成空间的一个基底
C.a,b+2c,c+3a可构成空间的一个基底
D.存在不全为0的实数x,y,3,使得xa+yb+zc=0
10.下列结论正确的是
A.不是每条直线都有斜率
B.过不同两点A(x),B(2)的直线方程为-名=
x2-x1y2-y1
C.圆x2+y2=1关于直线y=2x对称
D.以点A(0,0),B(1,1)为直径的圆的方程为x(x-1)+y(y-1)=0
11.已知直线l:(x+1)cos0+(y+2)sin0=3,则
A.H0∈R,直线l不过原点
B当0=受0时,直线1经过第一二三象限
C.存在圆C,对H0∈R,l与C相切
D.当1在x,y轴上的截距之比为2时,l与直线x+2y+5=0没有公共点
广东·高二数学第2页(共4页)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.在三棱锥A-BCD中,点E,F分别为AB,CD的中点,若EF=xAB+yAC+zAD,则x-y+z=
13.已知l,的一个方向向量的坐标为(2,-1),且与直线l2:x+by+3=0平行,若l1,l2之间的距离为5,
则1,的一个斜截式方程为
14.数学家欧拉曾发现:在任意三角形中,三边的中点、三条高的垂足、垂心与三个顶点连线的中点共
圆,这个圆称为该三角形的九点圆.若A(0,1),B(2,1),△ABC的垂心为G(-1,0),则△ABC的九
点圆的方程为
;该九点圆截直线AC所得弦长为
.(第一空2分,第二空3分)
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)已知点C(2,-1).
(1)若直线l过点C,且一个方向向量为a=(1,-2),求l的方程;
(2)求以C为圆心且与直线':3x-y+3=0相切的圆C的方程.
16.(15分)如图,在三棱柱ABC-A,B1C中,AB=a,A4=b,AC=c.
(1)用a,b,c表示BC;
(2)若|a=b|=c|=2,|BC1=3,|ABI=2,求AC.BC
17.(15分)已知空间四点0(0,0,0),A(1,0,1),B(2,1,0),C(1,2,-1)
(1)求以OA,OB为邻边的平行四边形的面积;
(2)求三棱锥O-ABC的体积
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18.(17分)如图,在三棱柱ABC-A,B,C,中,A,C·AC=AC=4,四边形ABB,A,是边长为2的正方形
(1)证明:平面ABB,A1⊥平面ABC;
(2)已知AB⊥AC,过点A作A,C的垂线交A,C,于D,点E为棱BC上一动点(含端点).
(i)若EC,平面ABD,求BC
EC
EC
()设直线C,E与平面MBD所成角为0,若sim>石,求元的取值范围.
A
B
公
1Q,(17分)已知圆0:+y=(>0,点A1,0,B(4,0),对圆0上任意一点M,均有B-=m
(m为常数,且m>0).
(1)求m与r的值;
(2)已知圆O与y轴交于点C,D,动点P在直线y=4上,且不在y轴上,直线PC,PD分别与圆0
交于点E,F
()证明:直线EF过定点,并求出该点坐标;
(i)求四边形CEDF面积的取值范围.
广东·高二数学第4页(共4页)▣▣
高二年级11月供题训练
数学答题卡
准考证号
姓
名
考场号
座位号
[o[o][O][o[o][o][o[O][o][o]
[)[[1)[[[[[1[1][
[212121[221[2[2[2][21
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(条形码粘贴处)
[3[3131[33][31[3
[3][3]
[3]
[④[41[4[4[4[4[4[4][4]
[55]51[55][5[5[5][51
[
[6[6][6[6[6[6]
[6
[6J
1.答题前,考生先将白己的姓名、考场号、座位号,准考证号
[6]
[6
注
填写清楚。
[☑71[7[77[71[刀[7[7
[☑
2选择题使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂
其他答案标号:非选择题使用黑色碳素笔书写,字体T整,笔遗
[8[8][8][8[8[8][8[8[8
[8
意事
皆楚按照题号顺在各腰日的答题区域内作答,超答题区
[9[9][9][9[9][9][g[9[9][9
域写的答案无效:在草稿纸试卷上答题无效。
3保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破。
填涂范例
正确填涂:■
错误填涂:X一[中]
缺考标记口
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 [A][B][C]ID]3 [A][B][C][D]5 [A][B][C][D]7 [A][B][C][D]
2NB剧[CD4BCD6A[B周CD
8 [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,
9NBgD]10 A][B][C][D]11A周CD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.
13.
14.
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效
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)
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效
广东·高二数学第1页(共2页)
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效
16.(15分)
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效
17.(15分)
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效
18.(17分)
A
D
B
人
C
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效
广东·高二数学第2页(共2页)
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效
19.(17分)
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效
高二年级11月供题训练·数学
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. 若向量a=(1,2,-1)与向量b=(-3,m,n)共线,则
m-n=
A. 9 B. -9 C. 3 D. -3
【答案】B
【解析】由a,b共线得 = = ,所以m=-6,n=3,m-n
=-9.故选B.
2. 直线x+ay-1=0的倾斜角为60°,则a的值为
A. B. C. - D. -
【答案】C
【解析】直线x+ay-1=0的斜率k=- =tan 60°= ,所以a=
- .故选C.
3. 圆O:x2+y2=4与圆C:x2+y2-6x+8y+16=0的位置关系是
A. 相交 B. 外切 C. 内切 D. 相离
【答案】B
【解析】圆O的圆心为O(0,0),半径r1=2,圆C的标准方程为
(x-3)2+(y+4)2=9,所以圆C的圆心C(3,-4),半径
r2=3,所以 = =5=r1+r2,两圆外切.故选B.
4. 若直线l1:ax+by-3=0与直线l2:bx+2ay=0平行,则 =
A. B. - C. ±2 D. ±
【答案】D
【解析】由题可知ab≠0,且两直线不重合,斜率分别为- ,
- ,所以- =- ,整理得b2=2a2,所以 =± .故选D.
5. 已知直线l的一个方向向量n=(-1,0,2),点Q(1,-1,
0)在l上,则点P(2,-2,1)到l的距离为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 =(2,-2,1)-(1,-1,0)=(1,-1,1),
=12+(-1)2+12=3, = ,所以点P到直线l的距离
为 = = .故选A.
6. 若直线l'与直线l:x-y-1=0关于x-2y=0对称,则l'的方程为
A. 2x-y-3=0 B. 7x-y-11=0
C. x-7y-5=0 D. x-7y+5=0
【解析】由 得 所以点(2,1)在直线l'上,
在l上取点P(1,0),则点P关于直线x-2y=0的对称点Q(a,b)必在直线l'上,所以 解得 故Q ,所以直线l'的方程为y-1= (x-2),即x-7y+5=0.故选D.
【答案】D
7. 过点P(a,a+1)作圆C:x2+y2-2x+4y+4=0的两条切
线,切点分别为A,B,则 sin ∠APB的最大值为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】圆C的标准方程为(x-1)2+(y+2)2=1,C(1,
-2),圆C的半径为1,点P在直线y=x+1上,点C到直线y=x+1
的距离为 =2 ,所以 ≥2 .连接CA,CB,则
CA⊥PA,CB⊥PB,∠APB=2∠APC, sin ∠APC= ≤ < ,∠APC< ,所以 sin ∠APC最大时,∠APC最大,∠APB也最大, sin ∠APB最大.当 sin ∠APC= 时, cos ∠APC= = , sin ∠APB= sin 2∠APC=
=2× × = .故选B.
8. 已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,动点P满足 =x
+y +z ,且0≤x≤y≤1,y≤z≤2,则点P轨迹构成的几何体的
体积为
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】如图,构造长方体ABCD-A2B2C2D2,使得棱AA2,BB2,CC2,DD2的中点分别为A1,B1,C1,D1,以A为原点,AB,AD,AA1所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则
P(x,y,z),由0≤x≤y≤1,0≤z≤2,可得点P
在三棱柱ACD-A2C2D2的表面或内部,结合y≤z,可得点P又在平面ABC1D1上或其上方,所以点P的轨迹是由三棱锥A-A1C1D1及三棱柱A1C1D1-A2C2D2组成的组合体,所以所求体积为 × ×1+ ×1= .故选C.
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. 若{a,b,c}构成空间的一个基底,则
A. a,b,c一定不共面
B. a-b,b-c,c-a可构成空间的一个基底
C. a,b+2c,c+3a可构成空间的一个基底
D. 存在不全为0的实数x,y,z,使得xa+yb+zc=0
【答案】AC(每选对1个得3分)
【解析】由{a,b,c}构成空间的一个基底,可得A正确,D错误;
因为a-b+b-c+c-a=0,所以a-b,b-c,c-a共面,不
能构成空间的一个基底,故B错误;假设存在x,y使得c+3a=xa
+y(b+2c),则 无解,所以a,b+2c,c+3a不共
面,可构成空间的一个基底,故C正确.故选AC.
10. 下列结论正确的是
A. 不是每条直线都有斜率
B. 过不同两点A(x1,y1),B(x2,y2)的直线方程为 =
C. 圆x2+y2=1关于直线y=2x对称
D. 以点A(0,0),B(1,1)为直径的圆的方程为x(x-1)+
y(y-1)=0
【答案】ACD(每选对1个得2分)
【解析】当直线的倾斜角为90°时斜率不存在,故A正确;当x1=x2
或y1=y2时, = 没有意义,故B错误;过圆心的任意一条
直线都是圆的对称轴,故C正确;设P(x,y)是以AB为直径的圆
上任意一点,易得 · =0,即x(x-1)+y(y-1)=0,故D正确.故选ACD.
11. 已知直线l:(x+1) cos θ+(y+2) sin θ=3,则
A. ∀θ∈R,直线l不过原点
B. 当θ∈ 时,直线l经过第一、二、三象限
C. 存在圆C,对∀θ∈R,l与C相切
D. 当l在x,y轴上的截距之比为2时,l与直线x+2y+5=0没有公
共点
【答案】ACD(每选对1个得2分)
【解析】把(0,0)代入l的方程得 cos θ+2 sin θ=3,因为 cos θ+
2 sin θ= sin (θ+φ)≤ <3,所以满足 cos θ+2 sin θ=3的θ不存
在,故A正确;当θ∈ 时, sin θ<0, cos θ>0,l在y轴上的
截距 <0,l在x轴上的截距 >0,所以直线
l经过第一、三、四象限,故B错误;设C(-1,-2),则点C到直
线(x+1) cos θ+(y+2) sin θ=3的距离为 =3,所以对∀θ∈R,l与以点C为圆心、3为半径的圆相切,故C正确;
l在x,y轴上的截距之比为2,可得 =2· ,所以 sin θ=2 cos θ,代入l的方程,可得(x+2y+5) cos θ=3,满足该方程的x,y一定不满足x+2y+5=0,即l与直线x+2y+5=0没有公
共点,故D正确.故选ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在三棱锥A-BCD中,点E,F分别为AB,CD的中点,若
=x +y +z ,则x-y+z= .
【答案】-
【解析】 = - = - ,所以x=- ,y=z
= ,x-y+z=- .
13. 已知l1的一个方向向量的坐标为(2,-1),且与直线l2:x+by
+3=0平行,若l1,l2之间的距离为 ,则l1的一个斜截式方程
为 .
【答案】y=- x-4
【解析】由l1的一个方向向量的坐标为(2,-1),可得l1的斜率为
- ,因为l1,l2平行,所以b=2.设l1的方程为x+2y+t=0,因为
l1,l2之间的距离为 ,所以 = ,解得t=8或-2,所以l1的
方程为x+2y+8=0或x+2y-2=0,化为斜截式为y=- x-4或
y=- x+1.
14. 数学家欧拉曾发现:在任意三角形中,三边的中点、三条高的垂
足、垂心与三个顶点连线的中点共圆,这个圆称为该三角形的九点
圆.若A(0,1),B(2,1),△ABC的垂心为G(-1,0),则△ABC的九点圆的方程为 ;该九点圆截直线AC所得弦长为 .(第一空2分,第二空3分)
【答案】x2+y2-3y+1=0
(第一空2分,第二空3分)
【解析】由已知可得九点圆经过AB的中点(1,1),AG的中点
,BG的中点 ,设△ABC的九点圆方程为x2+y2+
Dx+Ey+F=0,则 解得D=0,E=
-3,F=1,所以九点圆的方程为x2+y2-3y+1=0.
该圆的圆心坐标为 ,半径为 ,直线BG的斜率为 ,因为AC⊥BG,所以AC的斜率为-3,直线AC的方程为3x+y-1=0,圆心到AC的距离为 ,所以该九点圆截直线AC所得弦长为2× = .
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)已知点C(2,-1).
(1)若直线l过点C,且一个方向向量为a=(1,-2),求l的方
程;
解:(1)由a=(1,-2)为直线l的方向向量,
可得l的斜率为 =-2,(3分)
因为直线l过点C(2,-1),
所以直线l的方程为y+1=-2(x-2),即2x+y-3=0.(7分)
(2)求以C为圆心且与直线l':3x-y+3=0相切的圆C的方程.
解:(2)因为圆C与l'相切,
所以圆C的半径等于点C到直线l'的距离,(9分)
所以圆C的半径r= = ,(11分)
所以圆C的方程为(x-2)2+(y+1)2=10.(13分)
16. (15分)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中, =a, =
b, =c.
(1)用a,b,c表示 ;
解:(1)因为 =a, =b, =c,
所以 = - =c-a,(3分)
= + = + =c-a+b.(6分)
(2)若 = = =2, =3, =2,求 · .
解:(2)由题意知,△ABB1,△AA1B1都是边长为2的正三角形,
所以<a,b>=120°,(8分)
又 = = =2,
所以a·b= cos <a,b>=-2,(10分)
由 = =3,得(c-a)2=8-2a·c=9,
所以a·c=- ,(12分)
又 =c-b,(13分)
所以 · =(c-b)·(c-a+b)=c2-b2-a·c+a·b
=4-4- +(-2)=- .(15分)
17. (15分)已知空间四点O(0,0,0),A(1,0,1),B(2,1,0),C(1,2,-1).
(1)求以OA,OB为邻边的平行四边形的面积;
解:(1)由已知得 =(1,0,1), =(2,1,0),(1分)
所以 =12+02+12=2, =22+12+02=5,(2分)
· =1×2+0×1+1×0=2,(3分)
以OA,OB为邻边的平行四边形的面积是△AOB面积的2倍,
S△AOB= sin ∠AOB= ×
= = × = .(6分)
所以以OA,OB为邻边的平行四边形的面积为 .(7分)
(2)求三棱锥O-ABC的体积.
解:(2)由(1)知,△AOB的面积为 , =(1,2,-1),
设平面AOB的法向量为n=(x,y,z),
则 取x=1,得n=(1,-2,-1),(10分)
所以点C到平面AOB的距离为 = =
= ,(12分)
所以V三棱锥O-ABC=V三棱锥C-AOB= × × = .(15分)
18. (17分)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中, · = =
4,四边形ABB1A1是边长为 的正方形.
(1)证明:平面ABB1A1⊥平面ABC;
(1)证明:因为 · = ,
所以 · - = ·( + )= · =0,
所以AA1⊥AC. (2分)
因为四边形ABB1A1是正方形,所以AA1⊥AB,(3分)
因为AB∩AC=A,AB,AC⊂平面ABC,
所以AA1⊥平面ABC,(4分)
因为AA1⊂平面ABB1A1,所以平面ABB1A1⊥平面ABC. (5分)
(2)已知AB⊥AC,过点A作A1C的垂线交A1C1于D,点E为棱BC
上一动点(含端点).
(i)若EC1∥平面ABD,求 ;
(ii)设直线C1E与平面ABD所成角为θ,若 sin θ> ,求 的取值
范围.
(2)由(1)及AB⊥AC,可得AB,AC,AA1两两垂直,以A为原
点,AB,AC,AA1所在直线分别为x,y,z轴建立如图所示的空间
直角坐标系,
则A(0,0,0),B( ,0,0),A1(0,0, ),C(0,
2,0),C1(0,2, ),(6分)
所以 =( ,0,0), =(0,2,- ),
=(- ,2,0), =(0,0, ),(7分)
设D(0,s, ),则 =(0,s, ),
因为A1C⊥AD,所以 · =2s-2=0,解得s=1,
所以 =(0,1, ).(8分)
设平面ABD的法向量为n=(x,y,z),
则 即
取z=1,得n=(0,- ,1),(10分)
设 =t(0≤t≤1),则 =t =(- t,2t,0),
= + =(- t,2t,0)+(0,0, )=
(- t,2t, ).(11分)
(i)解:因为EC1∥平面ABD,所以 ⊥n,
所以 ·n=-2 t+ =0,(12分)
所以t= ,即 = .(13分)
(ii)解:由已知得 sin θ= = > ,(14分)
整理得45t2-48t+11>0,即(3t-1)(15t-11)>0,
因为0≤t≤1,所以t的取值范围是 ∪ ,
即 的取值范围是 ∪ .(17分)
19. (17分)已知圆O:x2+y2=r2(r>0),点A(1,0),B(4,0),对圆O上任意一点M,均有 =m(m为常数,且m>0).
(1)求m与r的值;
(1)解:设M(s,t),则s2+t2=r2,
由 =m,得 = = =m2,(2分)
所以 = =m2,(3分)
因为m>0,r>0,所以m=2,r=2.(5分)
(2)已知圆O与y轴交于点C,D,动点P在直线y=4上,且不在y
轴上,直线PC,PD分别与圆O交于点E,F.
(i)证明:直线EF过定点,并求出该点坐标;
(ii)求四边形CEDF面积的取值范围.
(2)(i)证明:由对称性,不妨设C(0,-2),D(0,2),
设P(p,4),p≠0,
则直线PC的斜率kPC= = ,
直线PD的斜率kPD= = ,
所以kPC=3kPD,(6分)
由CD为圆O直径,可得PC⊥ED,所以kPC·kDE=3kPD·kDE=-1,
所以kPD·kDE=kDF·kDE=- ,(7分)
设E(x1,y1),F(x2,y2),直线EF的方程为y=kx+b(-2<
b<2),
代入x2+y2=4,得(1+k2)x2+2kbx+b2-4=0,
所以x1+x2=- ,x1x2= ,(8分)
所以kDF·kDE= · = · =- ,(9分)
即(1+3k2)x1x2+3k(b-2)(x1+x2)+3(b-2)2
=(1+3k2)· +3k(b-2)· +3(b-2)2=0,(10
分)
整理得(b-1)(b-2)=0,
因为-2<b<2,所以b=1,(11分)
所以直线EF的方程为y=kx+1,该直线过定点(0,1).(12分)
(ii)解:因为b=1,所以x1+x2= ,x1x2=- <0,
(13分)
所以四边形CEDF的面积S= = ×4·
=2 =2 =
4=4 ,(15分)
因为0< ≤1,所以0<4 ≤4 ,
即四边形CEDF面积的取值范围是(0,4 ].(17分)
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