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2022-2023学年湖北省随州市曾都区第一中学高二上学期11月月考数学试题(解析版)
展开2022-2023学年湖北省随州市曾都区第一中学高二上学期11月月考数学试题
一、单选题
1.抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据抛物线方程确定p的值,进而确定准线方程.
【详解】由,得,
故所求准线方程为,
故选:C.
2.已知空间向量与共线,则( )
A.-1 B.2 C.-2 D.1
【答案】C
【分析】根据向量共线直接计算即可.
【详解】因为空间向量与共线,
所以,解得,,
所以,
故选:C
3.如图所示,在三棱锥中,E,F分别是AB,BC的中点,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据向量的线性运算公式化简可得结果.
【详解】因为E,F分别是AB,AC的中点,
所以, ,
所以,
故选:D.
4.若抛物线的焦点与椭圆的上焦点重合,则的值为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】A
【分析】先求出椭圆的焦点坐标,进而求出抛物线的焦点坐标,然后求得答案.
【详解】由题意,对椭圆,则c=1,则椭圆的上焦点坐标为,抛物线的焦点坐标为,所以,解得.
故选:A.
5.已知x,y是实数,且,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将方程化为圆的标准方程,则的几何意义是圆上一点与点连线的斜率,进而根据直线与圆相切求得答案.
【详解】方程可化为,表示以为圆心,为半径的圆,的几何意义是圆上一点与点A连线的斜率,设,即,当此直线与圆相切时,斜率最大或最小,当切线位于切线AB时斜率最大.
此时,,,所以的最大值为.
故选:D.
6.已知椭圆与双曲线有共同的焦点,,且曲线,在第一象限内的公共点记为,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据焦点相同得到,,然后利用椭圆和双曲线的定义得到,,即可得到,,再利用余弦定理列方程,解方程得到即可求双曲线的离心率.
【详解】因为椭圆和双曲线有共同的焦点,所以,,
为两曲线的公共点,所以,,联立得,,因为,所以,解得,则双曲线的离心率为.
故选:A.
7.如图,某圆锥的轴截面是等边三角形,点是底面圆周上的一点,且,点是的中点,则异面直线与所成角的余弦值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】建立空间直角坐标系,分别得到,然后根据空间向量夹角公式计算即可.
【详解】以过点且垂直于平面的直线为轴,直线,分别为轴,轴,
建立如图所示的空间直角坐标系.不妨设,
则根据题意可得,,,,
所以,,
设异面直线与所成角为,
则.
故选:C.
8.设椭圆C:的右焦点为F,过原点O的动直线l与椭圆C交于A,B两点,那么的周长的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆的对称性 椭圆的定义可得,结合的范围求的周长的取值范围.
【详解】的周长,
又因为A,B两点为过原点O的动直线l与椭圆C的交点,
所以A,B两点关于原点对称,椭圆C的左焦点为,则,
所以,
又因为三点不共线,
所以,
所以的周长的取值范围为,
故选:A.
二、多选题
9.已知方程,其中,则下列选项正确的是( )
A.当时,方程表示的曲线是圆
B.当时,方程表示的曲线是双曲线
C.当时,方程表示的曲线是椭圆
D.当且时,方程表示的曲线是抛物线
【答案】BC
【分析】讨论m,n的符号(包括0),并结合曲线方程的特征即可得到答案.
【详解】对于A,当时,方程不表示任何图形,故A错误;
对于B,当,时,方程表示焦点在x轴上的双曲线,当,时,方程表示焦点在y轴上的双曲线,故B正确;
对于C,当时,,方程表示焦点在y轴上的椭圆,故C正确;
对于D,当且时,方程或表示垂直于y轴的两条直线,故D错误.
故选:BC.
10.已知圆 ,直线,则( )
A.直线恒过定点
B.当时,圆上恰有三个点到直线的距离等于1
C.直线与圆有一个交点
D.若圆与圆 恰有三条公切线,则
【答案】AD
【分析】A选项,将直线变形,即可得到直线过的定点.B选项,结合点到直线的距离公式,可得到结果.C选项,由定点在圆内,即可求解.D选项,由公切线条数可确定两圆位置关系,根据圆心距与两圆半径之间的关系来求解.
【详解】对于A选项,直线 ,所以,令,解得,所以直线恒过定点,故A选项正确.
对于B选项,当时,直线为:,则圆心到直线的距离为,,所以圆上只有2个点到直线的距离为
,故B选项错误.
对于C选项,因为直线过定点,所以,所以定点在圆内,则直线与圆有两个交点.故C选项错误.
对于D选项,由圆的方程可得,,所以圆心为,半径为,因为两圆有三条公切线,所以两圆的位置关系为外切,则,解得,故D选项正确.
故选:AD
11.已知,是双曲线:的左、右焦点,过作倾斜角为30°的直线分别交y轴与双曲线右支于点M,P,,下列判断正确的是( )
A. B.
C.的离心率等于 D.的渐近线方程为
【答案】BD
【分析】根据题意得,,;由知:,又,,求解离心率,根据离心率求解渐近线方程即可判断.
【详解】如下图所示,因为,即为中点,为中点,所以,
因为,所以,所以,,A错误,B正确;
由知,所以,又,,
所以,即,所以,解得:,C错误;
所以,所以,所以,所以,
所以的渐近线方程为,D正确.
故选:BD.
12.如图,在棱长为1的正方体中,P为线段上不与A,重合的动点,则下列选项中正确的是( )
A.异面直线CP与所成角的取值范围是
B.当点P运动时,平面平面
C.当点P运动时,三棱锥的体积不变
D.当点P运动时,的面积存在最小值为
【答案】BCD
【分析】对A,先证明,进而找到异面直线所成的角,然后得到答案;
对B,先证明平面,然后根据面面垂直的判定定理得到答案;
对C,先证明平面,进而判断答案;
对D,先证明,然后结合三角形的面积公式求得答案.
【详解】对A,如图1,
因为,所以四边形是平行四边形,则,所以(易知其为锐角)是与所成的角,而若P与A重合,容易判断为等边三角形,,则与所成角的范围是.故A错误;
对B,如图2,
因为平面,所以,又,则面,于是.
因为平面,所以,又,则面,于是.
又,所以平面,当P在线段上运动时,恒有平面,所以平面平面.故B正确;
对C,如图3,
因为,所以四边形是平行四边形,则,而平面,所以平面,当P在线段上运动时,点P到平面的距离d不变,所以三棱锥的体积不变.故C正确;
对于D,如图4,
因为平面,平面,所以,于是三角形的面积,当最小时,三角形面积最小,当P为线段的中点时,,最小,此时三角形的面积最小,最小值为.故D正确.
故选:BCD.
三、填空题
13.若向量,,,且向量,,共面,则______.
【答案】##
【分析】由向量共面的性质列出方程组求解即可.
【详解】因为,,共面,所以存在实数x,y,使得,得,
解得
∴ .
故答案为:
14.已知抛物线C与双曲线x2-y2=1有相同的焦点,且顶点在原点,则抛物线C的方程是________.
【答案】
【分析】设抛物线方程为,求出双曲线的焦点,即抛物线的焦点,从而可得出答案.
【详解】解:由已知可知双曲线的焦点为,
设抛物线方程为,则,
所以,
所以抛物线方程为.
故答案为:
15.已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,点为上一点,若的面积为7,且内切圆的半径为1,则的方程为___________.
【答案】
【分析】由题意可列出关于与的等式,解出与,即可求出的方程.
【详解】由的面积为7,得,即.又离心率为,所以,所以,故的方程为.
故答案为:.
16.已知双曲线的中心在坐标原点,左右焦点分别为,渐近线分别为,过点且与 垂直的直线分别交于两点,且,则双曲线的离心率为________.
【答案】
【分析】判断出三角形的形状,求得点坐标,由此列方程求得,进而求得双曲线的离心率.
【详解】依题意设双曲线方程为,
双曲线的渐近线方程为,右焦点,
不妨设.
由于,所以是线段的中点,
由于,所以是线段的垂直平均分,
所以三角形是等腰三角形,则.
直线的斜率为,则直线的斜率为,
所以直线的方程为,
由解得,
则,即,
化简得,
所以双曲线的离心率为.
故答案为:
四、解答题
17.已知圆C的圆心在直线上,且过点,.
(1)求圆C的方程;
(2)过点作圆C的切线,求切线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)由圆心在直线上,设,由点在圆上,列方程求,由此求出圆心坐标及半径,确定圆的方程;(2)当切线的斜率存在时,设其方程为,由切线的性质列方程求,再检验直线是否为切线,由此确定答案.
【详解】(1)因为圆C的圆心在直线上,设圆心的坐标为,
圆C过点,,所以,即,
解得,
则圆心,半径,所以圆的方程为;
(2)当切线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
因为直线和圆相切,得,解得,所以直线方程为,
当切线的斜率不存在时,易知直线也是圆的切线,
综上,所求的切线方程为或.
18.已知椭圆的上顶点与椭圆的左,右顶点连线的斜率之积为.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)若直线与椭圆C相交于A,B两点,,求椭圆C的标准方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,可知,可得,再根据椭圆的性质可得,由此即可求出离心率;
(2)将直线与椭圆方程联立,由韦达定理得到,,再根据弦长公式,建立方程,即可求出的值,进而求出椭圆方程.
【详解】(1)解:由题意可知,椭圆上顶点的坐标为,左右顶点的坐标分别为、,
∴,即,则.
又,∴,所以椭圆的离心率;
(2)解:设,,由得:,
∴,,,
∴,
解得,∴,满足,
∴,∴椭圆C的方程为.
19.在直角梯形ABCD中,,,,如图(1)把沿BD翻折,使得平面平面BCD,如图(2).
(1)求证:;
(2)若M为线段BC的中点,求点M到平面ACD的距离.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)根据面面垂直的性质定理可得平面ABD,然后利用线面垂直的性质即得;
(2)利用坐标法,求出平面ACD的法向量,然后利用点到平面的距离的向量求法即得.
【详解】(1)在直角梯形ABCD中,,,,
所以,,
∴,
∴,
∵平面平面BCD,平面平面,平面BCD,
∴平面ABD,又∵平面ABD,
∴;
(2)由题知,如图以D为原点,DB,DC所在直线为x轴,y轴,建立空间直角坐标系,
由条件可得,,,,
∴,,
设平面ACD的法向量,则,,
∴,即,
令,可得平面ACD的一个法向量为),又,
∴点M到平面ACD的距离为.
20.如图1,已知正方形ABCD的边长为4,E,F分别为AD,BC的中点,将正方形ABCD沿EF折成如图2所示的二面角,点M在线段AB上(含端点)运动,连接AD.
(1)若M为AB的中点,直线MF与平面ADE交于点O,确定O点位置,求线段OA的长;
(2)若折成二面角的大小为45°,是否存在点M,使得直线DE与平面EMC所成的角为45°,若存在,确定出点M的位置;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)点O在EA的延长线上且
(2)存在,答案见解析
【分析】(1)根据平面的公理2可确定点O的位置,根据三角形全等求得OA的长;
(2)先作辅助线,证明DH⊥平面ABFE,建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标,求得相关向量的坐标,求出平面EMC的一个法向量,利用空间量的夹角公式即可求得答案.
【详解】(1)因为直线MF平面ABFE,故点O在平面ABFE内,也在平面ADE内,
所以点O在平面ABFE与平面ADE的交线(即直线AE)上,延长EA,FM交于点O,如图所示.
因为AO//BF,M为AB的中点,所以,
所,即M是OF的中点,则,
故点O在EA的延长线上且与点A间的距离为2,
(2)过D作DH⊥AE于点H,
由已知可得,又,∴EF⊥平面ADE,
则 即为折成的二面角的平面角,,
又平面ADE, ∴,则DH⊥平面ABFE
以H为坐标原点,以HA,HD所在的直线分别为x轴,z轴,,过点H在平面ABFE内作AE的垂线作为y轴,建立如图所示空间直角坐标系,
则
∴,
设,则
设平面EMC的法向量为 ,
即 ,
取,则,∴平面EMC的一个法向量为,
要使直线DE与平面EMC所成的角为45°,则,即,
解得:或,∵,∴,
∴存在点M,使得直线DE与平面EMC所成的角为45°.
21.已知圆:,定点,Q为圆上的一动点,点P在半径CQ上,且,设点P的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)过点的直线交曲线E于A,B两点,过点H与AB垂直的直线与x轴交于点N,当取最大值时,求直线AB的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)结合已知条件可得到点P在线段QF的垂直平分线上,然后利用椭圆定义即可求解;(2)结合已知条件设出直线的方程,然后联立椭圆方程,利用弦长公式求出,再设出直线NH的方程,求出N点坐标,进而求出,然后表示出,再利用换元法和均值不等式求解即可.
【详解】(1)设点的坐标为,
∵,
∴点P在线段QF的垂直平分线上,
∴,
又∵,∴
∴点P在以C,F为焦点的椭圆上,且,
∴,
∴曲线的方程为:.
(2)设直线AB方程为,,
由,解得,
,解得,
由韦达定理可知,,,
∴
∵AB与HN垂直,∴直线NH的方程为,
令,得,∴,
又由,∴,
∴
设则
∴
当且仅当即时等号成立,有最大值,此时满足,
故,
所以直线AB的方程为:,即或.
22.已知双曲线过点,且C的渐近线方程为.
(1)求C的方程.
(2)A,B为C的实轴端点,Q为C上异于A,B的任意一点,与y轴分别交于M,N两点,证明:以为直径的圆过两个定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由C的渐近线方程得出,设C的方程为,将点代入可得,即可得方程;
(2)根据点斜式写出直线,方程,从而得到M,N两点坐标,写出以为直径的圆方程表达式,即可证明结果.
【详解】(1)由C的渐近线方程为,得,
故可设C的方程为,
将点代入可得,
故C的方程为.
(2)证明:设,
则直线的方程为,
令,得,则,
直线的方程为,
令,得,则.
设是以为直径的圆上任意一点,
则,
即,
,
即,
因为在C上,所以,则,
所以,令,得.
故以为直径的圆过两个定点,且这两个定点的坐标分别为
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湖北省随州市曾都区第一中学2024届高三数学上学期开学摸底试卷(Word版附答案): 这是一份湖北省随州市曾都区第一中学2024届高三数学上学期开学摸底试卷(Word版附答案),共8页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。