2022-2023学年山东省枣庄市第八中学高二上学期11月月考数学试题(解析版)
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一、单选题
1.圆的圆心和半径分别是( )
A., B., C., D.,
【答案】D
【分析】先化为标准方程,再求圆心半径即可.
【详解】先化为标准方程可得,故圆心为,半径为.
故选:D.
2.已知两点到直线的距离相等,则( )
A.2 B. C.2或 D.2或
【答案】D
【分析】利用点到直线距离公式进行求解即可.
【详解】因为两点到直线的距离相等,
所以有,或,
故选:D
3.已知四棱锥,底面为平行四边形,M,N分别为棱BC,PD上的点,,,设,,,则向量用为基底表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由图形可得,根据比例关系可得,,再根据向量减法,代入整理并代换为基底向量.
【详解】
即
故选:D.
4.若直线与双曲线的一条渐近线平行,则实数m的值为( )
A. B.9 C. D.3
【答案】A
【分析】根据双曲线渐近线的求法,利用直线平行斜率相等即可求解.
【详解】的渐近线方程满足,所以渐进线与平行,所以渐近线方程为,故
故选:A
5.若直线 与圆相交于两点, 且(其中为原点), 则的值为( )
A.或 B. C.或 D.
【答案】A
【分析】根据点到直线的距离公式即可求解.
【详解】由可知,圆心到直线的距离为,根据点到直线的距离公式可得
故选:A
【点睛】6.已知抛物线的焦点与椭圆的一个焦点重合,且椭圆截抛物线的准线所得线段长为6,那么该椭圆的离心率为
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出抛物线的焦点、准线,再根据椭圆的通径公式求出a、c,算出离心率.
【详解】易知抛物线的焦点(2,0),准线x=-2,
即椭圆的c=2,
因为抛物线的准线恰好过椭圆的焦点,即相交的线段为椭圆的通径;
即通径为 ,又因为c=2
解得a=4
所以离心率
故选D.
【点睛】本题目考察了抛物线的方程和性质,以及椭圆的性质,本题关键点在通径上,如果记不得通径公式就直接带入计算,一样可得答案,属于一般题型.
7.在正方体中,P为的中点,则直线与所成的角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】平移直线至,将直线与所成的角转化为与所成的角,解三角形即可.
【详解】
如图,连接,因为∥,
所以或其补角为直线与所成的角,
因为平面,所以,又,,
所以平面,所以,
设正方体棱长为2,则,
,所以.
故选:D
8.几何体结构素描是学习素描最重要的一个阶段,某同学在画“切面圆柱体”(用不平行于圆柱底面的平面去截圆柱,圆柱底面与截面之间的部分叫做切面圆柱体)的过程中,发现“切面”是一个椭圆,若切面所在平面与底面成角,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】如图所示,切面与底面的二面角的平面角为,设圆半径为,则,,,得到,,,得到答案.
【详解】如图所示:切面与底面的二面角的平面角为,设圆半径为,
则,,.
故,,
故,,,
所以.
故选:D.
二、多选题
9.对抛物线y=4x2,下列描述正确的是( )
A.开口向上,准线方程为y=-
B.开口向上,焦点为
C.开口向右,焦点为(1,0)
D.开口向右,准线方程为y=-1
【答案】AB
【分析】根据抛物线方程写出焦点、准线方程,并判断开口方向即可.
【详解】由题设,抛物线可化为,
∴开口向上,焦点为,准线方程为.
故选:AB
10.已知直线,,则( )
A.恒过点 B.若,则
C.若,则 D.当时,不经过第三象限
【答案】BD
【分析】对于A,由直接求解即可;对于BC,根据,时系数系数间的关系解决即可;对于D,分类讨论即可.
【详解】对于选项A:直线的方程可化为:,
令得:,
所以直线恒过点,
故选项A错误,
对于选项B:若时,显然不平行,
若时,显然不平行,
所以若,则,
且,
解得,
故选项B正确,
对于选项C:若,则,
解得,
故选项C错误,
对于选项D:若直线不经过第三象限,
当时,直线,符合题意,
当时,则,解得,
综上,,故选项D正确,
故选:BD.
11.点在圆上,点在圆上,则( )
A.的最小值为3 B.的最大值为7
C.两个圆心所在的直线斜率为 D.两个圆相交弦所在直线的方程为
【答案】ABC
【分析】分别找出两圆的圆心和的坐标,以及半径和,利用两点间的距离公式求出两圆心间的距离,根据大于两半径之和,得到两圆的位置关系是外离,又为圆上的点,为圆上的点,便可求出其最值,用斜率公式求出.
【详解】圆的圆心坐标,半径
圆 ,即的圆心坐标,半径
∴圆心距
又在圆上,在圆上
则的最小值为,最大值为.
故A、B正确;
两圆圆心所在的直线斜率为,C正确;
圆心距大于两圆半径和,两圆外离,无相交弦,D错误.
故答案为:ABC
12..如图,在菱形中,,沿对角线将折起,使点,之间的距离为,若分别为直线上的动点,则下列说法正确的是( )
A.无论P运动到哪,都是锐角
B.线段的最小值为
C.平面平面
D.当分别为线段的中点时,与所成角的余弦值为
【答案】BCD
【分析】设BD的中点为O,连接AO,CO,建立空间直角坐标系,运用空间向量作有关计算.
【详解】取的中点,连接,由题意可知:,
因为,所以,
又易知,
因为 ,
所以平面,
因为平面,
所以平面平面,故C正确,当P点与O点重合时, ,A错误;
以为原点,分别为轴建立坐标系,
则,
设,由得,,
,
当时,,故B正确;
当分别为线段的中点时,
设与所成的角为,
所以与所成角的余弦值为,故D正确;
故选:BCD.
三、填空题
13.已知直线和互相平行,则实数的值为___________.
【答案】
【分析】根据直线平行的充要条件即可求出实数的值.
【详解】由直线和互相平行,
得 ,即.
故答案为:.
14.已知空间向量,,,若,,共面,则______.
【答案】3
【分析】根据共面向量定理可得,然后将坐标代入可求出的值.
【详解】因为,,共面,所以存在唯一实数,使,
即,
则,解得,,.
故答案为:3
15.若双曲线的焦距为,一条渐近线为,且点到的距离为,则双曲线的方程为__________.
【答案】
【分析】根据题中数据可先求得半焦距c,依据点(1,0)在双曲线的对称轴上,选用双曲线的任一渐近线方程结合点到直线的距离公式,即可得出a,b的关系,进而求解双曲线的方程
【详解】根据题意,双曲线的半焦距,且点到双曲线的两渐近线的距离相等
所以可选直线的方程为,则,
得,所以;所以双曲线的标准方程为.
故答案为:.
16.已知向量为平面的法向量,点在内,则点到平面的距离为________________
【答案】
【分析】把点到平面距离问题转化为向量数量积问题求解.
【详解】解:,0,,点到平面的距离为.
故答案为:.
四、解答题
17.已知 的顶点,边BC上的中线所在直线的方程为所在直线方程为.求
(1)点A的坐标;
(2)若A,B两点关于直线m对称,求直线m的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)联立两直线方程,解即是A点的坐标;
(2)求AB的垂直平分线方程即可.
【详解】(1)由题意联立方程 ,解得 , ;
(2)由(1)知 ,A,B的中点 ,
AB的斜率为 ,直线m的斜率为 ,
的方程为: ,即 ;
综上, ,直线m的方程为:.
18.已知圆心为的圆经过点和,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若过点的直线被圆截得的弦长为,求直线的方程.
【答案】(1);
(2)直线的方程为或.
【分析】(1)由圆的性质可得:的垂直平分线方程与直线联立方程组求得圆心为,用两点之间距离公式求得,即可求出圆的标准方差.
(2)由圆的半径,弦长,利用垂径定理和勾股定理求出弦心距,再利用圆心到直线的距离为求出直线方程即可,需注意斜率不存在的情况.
【详解】(1)因为,,所以线段的中点坐标为,
直线的斜率,因此线段的垂直平分线方程是:,即.
圆心的坐标是方程组的解.解此方程组得:,
所以圆心的坐标是.
圆的半径长,
所以圆心为的圆的标准方程是.
(2)因为,所以在圆内.
又因为直线被圆截得的弦长为,
所以圆心到直线的距离
①当直线的斜率不存在时,,
到的距离为,符合题意.
②当直线的斜率存在时,设,即.
所以,,
解得,直线为:,即:
综上:直线的方程为或.
【点睛】本题第一问考查了圆的标准方程,主要利用弦的垂直平分线过圆心来求圆的标准方差.第二问主要考查圆的弦长及垂径定理,直线斜率不存在的情况容易丢掉,熟练掌握公式及定理是解决本题的关键.属于中档题.
19.在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是边长为1的正方形,∠BAA1=∠DAA1,AC1.
(1)求侧棱AA1的长;
(2)M,N分别为D1C1,C1B1的中点,求及两异面直线AC1和MN的夹角.
【答案】(1)4
(2)0;90°.
【分析】(1)由平方,再利用数量积的运算性质展开即可得出.
(2)由,(),再利用数量积的运算性质展开即可得出.
【详解】(1)设侧棱AA1=x,
∵在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是边长为1的正方形,且∠A1AD=∠A1AB=60°,
∴1,x2,•0,•,•,
又∵,
∴2=()22•2•2•26,
∴x2+2x﹣24=0,∵x>0,∴x=4,
即侧棱AA1=4.
(2)∵,(),
∴()•()(••)(1﹣1+2﹣2)=0,
∴两异面直线AC1和MN的夹角为90°.
20.已知双曲线::(,)与有相同的渐近线,且经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知直线与双曲线交于不同的两点、,且线段的中点在圆上,求实数的值.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)根据共渐近线设双曲线的方程,然后代入点计算;(2)联立直线与双曲线的方程,得关于的一元二次方程,写出韦达定理,然后表示出的中点坐标,代入圆的方程计算.
【详解】(1)由题意,设双曲线的方程为,又因为双曲线过点,,所以双曲线的方程为:
(2)由得
设,则,,所以
则中点坐标为,代入圆
得,所以.
21.如图,四棱锥中,底面ABCD是边长为2的正方形,,,且.
(1)求证:面;
(2)在线段PD上是否存在点E,使平面PAB与平面ACE所夹角的余弦值为?若存在,找出点E的位置:若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在,是中点
【分析】(1)证明平面,得到,同理得到,得到线面垂直.
(2)如图所示建立空间直角坐标系,计算各点坐标,平面的一个法向量是,平面的一个法向量是,利用向量的夹角公式计算得到答案.
【详解】(1),,,故平面,平面,
故,同理可得,,故面.
(2)如图所示:以为轴建立空间直角坐标系.
则,,,,,
设,则,,
平面的一个法向量是,设平面的一个法向量是,
则,
取得到,,即,
,解得,
即存在点满足条件,是中点.
22.已知椭圆的左,右焦点分别为且经过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若斜率为1的直线与椭圆C交于A,B两点,求面积的最大值(O为坐标原点)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆的定义可得,进而可求其方程,
(2)根据弦长公式和点到直线的距离可表达三角形的面积,结合不等式即可求解最大值.
【详解】(1)由椭圆的定义,
可知
解得,又.
椭圆C的标准方程为.
(2)设直线l的方程为,
联立椭圆方程,得,
,得
设,则,
,
点到直线的距离,
.
当且仅当,即时取等号;
面积的最大值为.
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