陕西省延安市黄陵中学高二(下)开学数学试卷(理科)(普通班)
高中数学考试
考试时间:
分钟
满分:
55 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共6题,共30分)
1、 如图,是一程序框图,则输出结果为( ) A. B. C. D. 2、 正四面体ABCD的体积为V,M是正四面体ABCD内部的点,若“ ”的事件为X,则概率P(X)为( ) A. B. C. D. 3、 “a=b”是“直线y=x+2与圆(x﹣a)2+(y﹣b)2=2相切”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件 4、 命题“若x2<1,则﹣1<x<1”的逆否命题是( ) A.若x2≥1,则﹣1≥x≥1 B.若1≥x≥﹣1,则x2≥1 C.若x≤﹣1或x≥1,则x2≥1 D.若x2≥1,则x≤﹣1或x≥1 5、 已知命题p:∀x∈R,2x2+2x+ <0,命题q:∃x0∈R,sinx0﹣cosx0= ,则下列判断中正确的是( ) A.p是真命题 B.q是假命题 C.¬p是假命题 D.¬q是假命题 6、 一动圆P过定点M(﹣4,0),且与已知圆N:(x﹣4)2+y2=16相切,则动圆圆心P的轨迹方程是( ) A. B. C. D.
二、填空题(共2题,共10分)
7、 若抛物线y2=﹣2px(p>0)上有一点M,其横坐标为﹣9,它到焦点的距离为10,则点M的坐标为______ . 8、 过椭圆 + =1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为______ .
三、解答题(共3题,共15分)
9、 如图,边长为4的正方形ABCD所在平面与正三角形PAD所在平面互相垂直,M,Q分别为PC,AD的中点. (1)求证:PA∥平面MBD; (2)求二面角P﹣BD﹣A的余弦值. 10、 如图1,在平行四边形ABB1A1中,∠ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,现把平行四边形ABB1A1沿CC1折起如图2所示,连接B1C,B1A,B1A1 . (1)求证:AB1⊥CC1; (2)若AB1= ,求二面角C﹣AB1﹣A1的余弦值. 11、 已知椭圆E: =1(a>b>0)的离心率为 ,以E的四个顶点为顶点的四边形的面积为4 . (Ⅰ)求椭圆E的方程; (Ⅱ)设A,B分别为椭圆E的左、右顶点,P是直线x=4上不同于点(4,0)的任意一点,若直线AP,BP分别与椭圆相交于异于A,B的点M、N,试探究,点B是否在以MN为直径的圆内?证明你的结论. |
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陕西省延安市黄陵中学高二(下)开学数学试卷(理科)(普通班)
1、
如图,是一程序框图,则输出结果为( )
A.
B.
C.
D.
B
解:根据题意,本程序框图为求和运算 第1次循环:S=0+ K=3
第2次循环:S= K=5
第3次循环:S= K=7
第4次循环:S= K=9
第5次循环:S= K=11
此时,K>10
输出S=
故选B.
【考点精析】解答此题的关键在于理解算法的循环结构的相关知识,掌握在一些算法中,经常会出现从某处开始,按照一定条件,反复执行某一处理步骤的情况,这就是循环结构,循环结构可细分为两类:当型循环结构和直到型循环结构.
2、
正四面体ABCD的体积为V,M是正四面体ABCD内部的点,若“ ”的事件为X,则概率P(X)为( )
A.
B.
C.
D.
D
解:分别取DA、DB、DC上的点E、F、G, 并使DE=3EA,DF=3FB,DG=3GC,
并连结EF、FG、GE,
则平面EFG∥平面ABC.
当点M在正四面体DEFG内部运动时,满足“ ”,
故P(X)= .
故选D.
【考点精析】本题主要考查了几何概型的相关知识点,需要掌握几何概型的特点:1)试验中所有可能出现的结果(基本事件)有无限多个;2)每个基本事件出现的可能性相等才能正确解答此题.
3、
“a=b”是“直线y=x+2与圆(x﹣a)2+(y﹣b)2=2相切”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分又不必要条件
A
解:若a=b,则直线与圆心的距离为 等于半径, ∴y=x+2与圆(x﹣a)2+(y﹣b)2=2相切
若y=x+2与圆(x﹣a)2+(y﹣b)2=2相切,则
∴a﹣b=0或a﹣b=﹣4
故“a=b”是“直线y=x+2与圆(x﹣a)2+(y﹣b)2=2相切”的充分不必要条件.
故选A.
4、
命题“若x2<1,则﹣1<x<1”的逆否命题是( )
A.若x2≥1,则﹣1≥x≥1
B.若1≥x≥﹣1,则x2≥1
C.若x≤﹣1或x≥1,则x2≥1
D.若x2≥1,则x≤﹣1或x≥1
C
解:命题“若x2<1,则﹣1<x<1”的逆否命题是“若x≤﹣1或x≥1,则x2≥1“, 故选:C
【考点精析】利用四种命题对题目进行判断即可得到答案,需要熟知原命题:若P则q; 逆命题:若q则p;否命题:若┑P则┑q;逆否命题:若┑q则┑p.
5、
已知命题p:∀x∈R,2x2+2x+ <0,命题q:∃x0∈R,sinx0﹣cosx0= ,则下列判断中正确的是( )
A.p是真命题
B.q是假命题
C.¬p是假命题
D.¬q是假命题
D
解:∵2x2+2x+ = ,∴命题p:∀x∈R,2x2+2x+ <0为假命题; ∵sinx0﹣cosx0= sin( ),∴命题q:∃x0∈R,sinx0﹣cosx0= 为真命题.
∴¬q是假命题.
故选:D.
【考点精析】本题主要考查了命题的真假判断与应用的相关知识点,需要掌握两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系才能正确解答此题.
6、
一动圆P过定点M(﹣4,0),且与已知圆N:(x﹣4)2+y2=16相切,则动圆圆心P的轨迹方程是( )
A.
B.
C.
D.
C
解:动圆圆心为P,半径为r,已知圆圆心为N,半径为4 由题意知:PM=r,PN=r+4, 所以|PN﹣PM|=4,
即动点P到两定点的距离之差为常数4,P在以M、C为焦点的双曲线上,且2a=4,2c=8,
∴b=2 ,
∴动圆圆心M的轨迹方程为: .
故选:C.
7、
若抛物线y2=﹣2px(p>0)上有一点M,其横坐标为﹣9,它到焦点的距离为10,则点M的坐标为______ .
(﹣9,6)或(﹣9,﹣6)
解:∵抛物线y2=﹣2px(p>0)的准线方程为x= ,设M(﹣9,m), ∵点M到焦点的距离为10,
∴由抛物线的定义知: ﹣(﹣9)=10,
解得:p=2,
∴抛物线方程为:y2=﹣4x;
将M(﹣9,m)点的坐标代入抛物线方程得:m2=﹣4×(﹣9)=36,
∴m=±6,
∴M点的坐标为(﹣9,6)或(﹣9,﹣6),
所以答案是(﹣9,6)或(﹣9,﹣6).
8、
过椭圆 + =1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为______ .
解析:椭圆 + =1的右焦点F2(1,0),故直线AB的方程y=2(x﹣1), 由 ,消去y,整理得3x2﹣5x=0,设A(x1 , y1),B(x2 , y2),x1<x2 ,
则x1 , x2是方程3x2﹣5x=0的两个实根,解得x1=0,x2= ,故A(0,﹣2),B( , ),
故S△OAB=S△OFA+S△OFB= ×(|﹣2|+ )×1= .
故答案:
9、
如图,边长为4的正方形ABCD所在平面与正三角形PAD所在平面互相垂直,M,Q分别为PC,AD的中点.
(1)求证:PA∥平面MBD;
(2)求二面角P﹣BD﹣A的余弦值.
(1)证明:连接AC、BD交于点O,连接OM.
则AO=OC,又PM=MC,
∴PA∥OM.
∵PA⊄平面BMD,OM⊂平面BMD,
∴PA∥平面BMD
(2)证明:解:以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,过A作平面ABCD的垂线为z轴,
建立空间直角坐标系,
则P(0,2,2 ),B(4,0,0),D(0,4,0),
=(﹣4,2,2 ), =(﹣4,4,0),
设平面BPD的法向量 =(x,y,z),
则 ,
取x=1,得 =(1,1, ),
平面ABD的法向量 =(0,0,1),
设二面角P﹣BD﹣A的平面角为θ,
则cosθ= = = .
∴二面角P﹣BD﹣A的余弦值为
(1)连接AC、BD交于点O,连接OM,推导出PA∥OM,由此能证明PA∥平面BMD.(2)以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,过A作平面ABCD的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角P﹣BD﹣A的余弦值.
【考点精析】通过灵活运用直线与平面平行的判定,掌握平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行;简记为:线线平行,则线面平行即可以解答此题.
10、
如图1,在平行四边形ABB1A1中,∠ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,现把平行四边形ABB1A1沿CC1折起如图2所示,连接B1C,B1A,B1A1 .
(1)求证:AB1⊥CC1;
(2)若AB1= ,求二面角C﹣AB1﹣A1的余弦值.
(1)证明:取CC1的中点O,连接OA,OB1,AC1,
∵在平行四边形ABB1A1中,∠ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,
∴△ACC1,△B1CC1,为正三角形,
则AO⊥CC1,OB1⊥C1C,又∵AO∩OB1=O,
∴C1C⊥平面OAB1,
∵AB1⊂平面OAB1
∴AB1⊥CC1
(2)解:∵∠ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,
∴AC=2,OA= ,OB1= ,
若AB1= ,
则OA2+OB12=AB12,
则三角形AOB1为直角三角形,
则AO⊥OB1,
以O为原点,以0C,0B1,OA为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
则C(1,0,0),B1(0, ,0),C1(﹣1,0,0),A(0,0, ),
则 =(﹣2,0,0),
则 = =(﹣2,0,0), =(0, ,﹣ ), =(﹣1,0,﹣ ),
设平面AB1C的法向量为 =(x,y,z),
则 ,
令z=1,则y=1,x=﹣ ,
则 =(﹣ ,1,1),
设平面A1B1A的法向量为 =(x,y,z),则 ,
令z=1,则x=0,y=1,即 =(0,1,1),
则cos< , >= = =
由于二面角C﹣AB1﹣A1是钝二面角,
∴二面角C﹣AB1﹣A1的余弦值是﹣ .
(1)根据线面垂直的性质定理,证明C1C⊥平面OAB1;(2)建立空间坐标系,利用向量法即可求二面角C﹣AB1﹣A1B的余弦值.
【考点精析】本题主要考查了空间中直线与直线之间的位置关系的相关知识点,需要掌握相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点;平行直线:同一平面内,没有公共点;异面直线: 不同在任何一个平面内,没有公共点才能正确解答此题.
11、
已知椭圆E: =1(a>b>0)的离心率为 ,以E的四个顶点为顶点的四边形的面积为4 . (Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)设A,B分别为椭圆E的左、右顶点,P是直线x=4上不同于点(4,0)的任意一点,若直线AP,BP分别与椭圆相交于异于A,B的点M、N,试探究,点B是否在以MN为直径的圆内?证明你的结论.
解:(Ⅰ)依题意得 = , •2a•2b=4 ,又a2=b2+c2 , 由此解得a=2,b= . 所以椭圆E的方程为 =1.
(Ⅱ)点B在以MN为直径的圆内.证明如下:
方法1:由(Ⅰ)得A(﹣2,0),B(2,0).设M(x0 , y0).
∵M点在椭圆上,∴y02= (4﹣x02). ①
又点M异于顶点A、B,∴﹣2<x0<2.
由P、A、M三点共线可以得P .
从而 =(x0﹣2,y0), = .
∴ • =2x0﹣4+ = (x02﹣4+3y02). ②
将①代入②,化简得 • = (2﹣x0).
∵2﹣x0>0,∴ • >0,于是∠MBP为锐角,从而∠MBN为钝角,
故点B在以MN为直径的圆内.
方法2:由(Ⅰ)得A(﹣2,0),B(2,0).设M(x1 , y1),N(x2 , y2),
则﹣2<x1<2,﹣2<x2<2,又MN的中点Q的坐标为 ,
依题意,计算点B到圆心Q的距离与半径的差
|BQ|2﹣ |MN|2= + ﹣ [(x1﹣x2)2+(y1﹣y2)2]
=(x1﹣2)(x2﹣2)+y1y2 ③
直线AP的方程为y= (x+2),直线BP的方程为y= (x﹣2),
而两直线AP与BP的交点P在直线x=4上,
∴ = ,即y2= ④
又点M在椭圆上,则 =1,即y12= (4﹣x12) ⑤
于是将④、⑤代入③,化简后可得|BQ|2﹣ |MN|2= (2﹣x1)(x2﹣2)<0.
(Ⅰ)依题意得 = , •2a•2b=4 ,又a2=b2+c2 , 由此解得a,b.即可得出.(Ⅱ)点B在以MN为直径的圆内.分析如下: 方法1:由(Ⅰ)得A(﹣2,0),B(2,0).设M(x0 , y0).又点M异于顶点A、B,可得﹣2<x0<2.由P、A、M三点共线可以得P.可得 • >0,即可证明.方法2:由(Ⅰ)得A(﹣2,0),B(2,0).设M(x1 , y1),N(x2 , y2),依题意,计算点B到圆心Q的距离与半径的差.|BQ|2﹣ |MN|2=(x1﹣2)(x2﹣2)+y1y2 , 两直线AP与BP的交点P在直线x=4上,可得 = ,化简后可得|BQ|2﹣ |MN|2<0,即可证明.