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2020-2021学年福建省三明一中高二(上)第二次月考数学试卷(12月份)(解析版)

2020-11-29 来源:布克知识网
2020-2021学年福建省三明一中高二(上)第二次月考数学试卷

(12月份)

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,只有一个选项符合题目要求.

1.设命题p:∀x>0,均有2x>1,则¬p为( ) A.∀x>0,均有2x≤1 C.∀x<0,均有2x≤1

2.直线4x﹣2y+5=0的斜率是( ) A.2

3.已知双曲线C:

B.﹣2 ﹣

C.5

D.﹣5

B.∃x0>0,使得D.∃x0>0,使得

>1

=1经过点(4,3),则双曲线C的离心率为( )

A. B. C. D.

4.已知正六棱柱的底面边长和侧棱长相等,体积为所示,则其左视图的面积是( )

.其三视图中的俯视图如图

A. B. C.8cm2 D.4cm2

5.点P(x,y)满足A.椭圆

B.双曲线

,则点P的轨迹是( )

C.线段

D.射线

6.设l为直线,α,β是两个不同的平面,下列命题中正确的是( ) A.若l∥α,l∥β,则α∥β C.若l⊥α,l∥β,则α∥β

B.若l⊥α,l⊥β,则α∥β D.若α⊥β,l∥α,则l⊥β

7.过直线y=2x+3上的点作圆x2+y2﹣4x+6y+12=0的切线,则切线长的最小值为( ) A.

B.

C.

D.

8.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,经过点F且斜率为的直线l与C交于点

A、B两点 (点A在第一象限),与抛物线C的准线交于点D,若|AF|=8,则|BF|=( )

A.3 B. C.4 D.8

二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分. 9.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,以下结论正确的是( )

A.异面直线A1D与AB1所成的角为60° B.直线A1D与BC1垂直 C.直线A1D与BD1平行

D.三棱锥A﹣A1CD的体积为 10.已知曲线C:mx2+ny2=1.( ) A.若m>0,n>0,则C是椭圆 B.若mn<0,则C是双曲线

C.若m=0,n>0,则C是两条直线 D.若m=n,则C是圆 11.下列说法正确的是( )

A.若命题p:3≥2,q:2≥2,则p∧q为真 B.有2个面平行,其余各面都是梯形的几何体是棱台 C.“a≠0”是“a2+b2≠0”的充分不必要条件

D.命题“若a=1,则直线ax+y﹣1=0与直线x+ay+2=0平行”的否命题是真命题 12.已知椭圆

的右焦点F和坐标原点O是某正方形的两个顶点,

若该正方形至少有一个顶点在椭圆C上,则椭圆C的离心率不可能为( ) A.

B.

C.

D.

三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.

13.过点P(0,1),且与直线2x+3y﹣4=0垂直的直线方程为 .

14.抛物线y=x2的焦点坐标是 .

15.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2,点P在正方形ABCD的边界及其内部运动,则四面体P﹣A1BC的体积的最大值是 ;记所有满足

的点P组成的平面区域为W,则W的面积是 .

16.如图,正方形ABCD的边长为20米,圆O的半径为1米,圆心是正方形的中心,点P、Q分别在线段AD、CB上,若线段PQ与圆O有公共点,则称点Q在点P的“盲区”中,已知点P以1.5米/秒的速度从A出发向D移动.同时,点Q以1米/秒的速度从C出发向B移动,则在点P从A移动到D的过程中,点Q在点P的盲区中的时长约为 秒(精确到0.1)

四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、推理过程或演算步骤. 17.已知向量(1)(2)

; .

.求:

18.在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB⊥AC,B1C⊥平面ABC,E,F分别是AC,B1C的中点. (1)求证:EF∥平面AB1C1; (2)求证:平面AB1C⊥平面ABB1.

19.已知双曲线C与椭圆(1)求C的标准方程;

有公共焦点,且它的一条渐近线为.

(2)过C的右顶点,斜率为2的直线l交C于A,B两点,求|AB|. 20.已知椭圆的两点,|AF|+|BF|=8. (1)求椭圆的标准方程;

(2)设Q(3,0),若∠AQB为锐角,求实数k的取值范围.

21.如图,三棱锥V﹣ABC中,VA⊥BC,VB⊥AC,点P为△VAB的重心,过点P作平面α,使得VC∥α且AB∥α. (1)求证:VC⊥AB;

(2)若VC=AB=3,求平面α截此三棱锥所得截面的面积.

的离心率为

,F是其右焦点,直线y=kx与椭圆交于A,B

22.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F的直线l与抛物线C交于M,N两点.

(Ⅰ)若F(2,0),直线l的斜率为2,求△OMN的面积;

(Ⅱ)设点P是线段MN的中点(点P与点F不重合,点Q(x0,0)是线段MN的垂直平分线与x轴的交点,若给定p值,请探究:

是否为定值,若是,求出该定值;

若不是,请说明理由.

参考答案

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,只有一个选项符合题目要求.

1.设命题p:∀x>0,均有2x>1,则¬p为( ) A.∀x>0,均有2x≤1 C.∀x<0,均有2x≤1

B.∃x0>0,使得D.∃x0>0,使得

>1

解:由含有量词的命题的否定方法:先改变量词,然后再否定结论, 命题p:∀x>0,均有2x>1,则¬p为:∃x0>0,使得故选:D.

2.直线4x﹣2y+5=0的斜率是( ) A.2

B.﹣2

=2,

C.5

D.﹣5 .

解:直线4x﹣2y+5=0的斜率是故选:A. 3.已知双曲线C:

=1经过点(4,3),则双曲线C的离心率为( )

A. B. C. D.

解:双曲线C:﹣=1经过点(4,3),

可得,解得b2=3,

双曲线C:﹣=1,可得a=2,c=,

e=.

故选:C.

4.已知正六棱柱的底面边长和侧棱长相等,体积为

.其三视图中的俯视图如图

所示,则其左视图的面积是( )

A. B. C.8cm2 D.4cm2

解:设正六棱柱的底面边长和侧棱长均为a, 则体积V=Sh=6×故左视图是长方形,长为面积为故选:A. 5.点P(x,y)满足A.椭圆 解:如图所示: 因为

表示(x,y)到O(0,0)的距离,

表示(x,y)到A

B.双曲线

,则点P的轨迹是( )

C.线段

D.射线

×2=

=,宽为2,

,解得a=2,

(3,﹣4)的距离,

所以方程表示点(x,y)到O,A两点距离之和为5, 因为OA=

=5,

所以点P在线段OA上, 故选:C.

6.设l为直线,α,β是两个不同的平面,下列命题中正确的是( ) A.若l∥α,l∥β,则α∥β

B.若l⊥α,l⊥β,则α∥β

C.若l⊥α,l∥β,则α∥β D.若α⊥β,l∥α,则l⊥β

解:若l∥α,l∥β,则平面α,β可能相交,此时交线与l平行,故A错误; 若l⊥α,l⊥β,根据垂直于同一直线的两个平面平行,可得B正确;

若l⊥α,l∥β,则存在直线m⊂β,使l∥m,则m⊥α,故此时α⊥β,故C错误; 若α⊥β,l∥α,则l与β可能相交,可能平行,也可能线在面内,故D错误; 故选:B.

7.过直线y=2x+3上的点作圆x2+y2﹣4x+6y+12=0的切线,则切线长的最小值为( ) A.

B.

C.

D.

解:化圆x2+y2﹣4x+6y+12=0为(x﹣2)2+(y+3)2=1, 要使切线长最小,需直线y=2x+3上的点和圆心之间的距离最短, 此最小值即为圆心(2,﹣3)到直线y=2x+3的距离d, d=

故切线长的最小值为故选:A.

8.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,经过点F且斜率为

的直线l与C交于点

A、B两点 (点A在第一象限),与抛物线C的准线交于点D,若|AF|=8,则|BF|=( )A.3

B.

C.4

),

D.8

解:抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(则直线l的方程为

联立方程组,可得12x2﹣20px+3p2=0,

解得

因为|AF|=8, 则所以|BF|=故选:B.

,解得p=4,

二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分. 9.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,以下结论正确的是( )

A.异面直线A1D与AB1所成的角为60° B.直线A1D与BC1垂直 C.直线A1D与BD1平行

D.三棱锥A﹣A1CD的体积为

解:以D为坐标原点,分别以DA、DC、DD1所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系,

则A1(1,0,1),D(0,0,0),A(1,0,0),B1(1,1,1), C1(0,1,1),B(1,1,0),D1(0,0,1).

=(﹣1,0,﹣1),

=(0,1,1),

∵cos<>==,

∴异面直线A1D与AB1所成的角为60°,故A正确; ∵

=(﹣1,0,﹣1)•(﹣1,0,1)=1﹣1=0,

∴直线A1D与BC1垂直,故B正确; ∵

=(﹣1,0,﹣1)•(﹣1,﹣1,1)=1﹣1=0,

∴直线A1D与BD1垂直,不平行,故C错误; 三棱锥

A﹣A1CD

故D正确. 故选:ABD.

的体积

10.已知曲线C:mx2+ny2=1.( ) A.若m>0,n>0,则C是椭圆 B.若mn<0,则C是双曲线

C.若m=0,n>0,则C是两条直线 D.若m=n,则C是圆

解:(1)根据椭圆的定义可知,焦点在x轴上的椭圆标准方程为

(a>b>0);

焦点在y轴上的椭圆标准方程为(a>b>0);

所以当m>0,n>0时,将mx2+ny2=1,变形可得,

当m<n时,该式表示焦点在x轴上的椭圆,当m>n时,该式表示焦点在y轴上的椭圆;但当m=n>0时,该式变形可得一个圆,故A,D错误;

,则该式表示以原点为圆心,半径为

(2)根据双曲线的定义可知,焦点在x轴上的双曲线标准方程为(a>0,b

>0);焦点在y轴上的双曲线标准方程为(a>0,b>0);

所以当mn<0时,将mx2+ny2=1,变形可得,

当m>0,n<0时,该式表示焦点在x轴上的双曲线,当m<0,n>0时,该式表示焦点在y轴上的双曲线,故B正确;

(3)当m=0,n>0时,mx2+ny2=1即变形为ny2=1,即得曲线C的方程为所以此时该式表示两条直线.故C正确. 故选:BC.

11.下列说法正确的是( )

A.若命题p:3≥2,q:2≥2,则p∧q为真 B.有2个面平行,其余各面都是梯形的几何体是棱台 C.“a≠0”是“a2+b2≠0”的充分不必要条件

D.命题“若a=1,则直线ax+y﹣1=0与直线x+ay+2=0平行”的否命题是真命题 解:对于A,命题P,Q都为真,则p∧q为真,故A正确,

对于B,两个底面平行,其余各面都是梯形的几何体是棱台,故B错误, 对于C,∵a≠0, ∴a2≠0, ∴a2+b2≠0,

故a≠0是“a2+b2≠0”的充分条件,

令a=0,b=1,符合a2+b2≠0,故a≠0是“a2+b2≠0”的非必要条件,故C正确, 对于D,“若a=1,则直线ax+y﹣1=0与直线x+ay+2=0平行”的否命题为, 若a≠1,则直线ax+y﹣1=0与直线x+ay+2=0不平行,

该命题的逆否命题为直线ax+y﹣1=0与直线x+ay+2=0平行,则a=1,

当直线ax+y﹣1=0与直线x+ay+2=0平行,则a=±1,故该命题为假命题,故D错误.故选:AC.

12.已知椭圆的右焦点F和坐标原点O是某正方形的两个顶点,

若该正方形至少有一个顶点在椭圆C上,则椭圆C的离心率不可能为( ) A.【解答】

解:如图所示,椭圆C有C1,C2,C3三种情况. 不妨设点F(2,0),则

①对于C1,点(2,2)在椭圆上,则所以因为

,则

,B项符合.

,所以

,解得,D项符合.

项符合,

,解得

,由题知a2>4,

B.

C.

D.

②对于C2,点(0,2)在椭圆上,③对于C3,点(1,1)在椭圆上,则因为a2>4,所以故选:A.

,则

三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.

13.过点P(0,1),且与直线2x+3y﹣4=0垂直的直线方程为 3x﹣2y+2=0 . 解:∵直线2x+3y﹣4=0的斜率k=﹣, ∴与直线2x+3y﹣4=0垂直的直线的斜率为.

则点P(0,1),且与直线2x+3y﹣4=0垂直的直线方程为y﹣1=×(x﹣0), 整理得:3x﹣2y+2=0. 故答案为:3x﹣2y+2=0.

14.抛物线y=x2的焦点坐标是 解:∵抛物线y=x2,即 x2=y, ∴p=,=, ∴焦点坐标是 (0,), 故答案为:(0,).

15.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2,点P在正方形ABCD的边界及其内部运动,则四面体P﹣A1BC的体积的最大值是 成的平面区域为W,则W的面积是

;记所有满足 .

的点P组

解:①要使四面体P﹣A1BC的体积取得最大值,则点P在线段AD或B1C1上,设点A到平面A1BC的距离为d,

四面体P﹣A1BC的体积的最大值=×

×d=××2×2

为半径的圆弧

×,

=. .

②在平面ABCD内,分别取以点A为圆心,以1,则所有满足

的点P组成的平面区域W为两圆弧 ,之间的所有点.

∴W的面积S=﹣=.

故答案为:,.

16.如图,正方形ABCD的边长为20米,圆O的半径为1米,圆心是正方形的中心,点P、

Q分别在线段AD、CB上,若线段PQ与圆O有公共点,则称点Q在点P的“盲区”中,已知点P以1.5米/秒的速度从A出发向D移动.同时,点Q以1米/秒的速度从C出发向B移动,则在点P从A移动到D的过程中,点Q在点P的盲区中的时长约为 4.4 秒(精确到0.1)

解:以O为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系, 可设P(﹣10,﹣10+1.5t),Q(10,10﹣t), 可得直线PQ的方程为y﹣10+t=圆O的方程为x2+y2=1, 由直线PQ与圆O有交点,可得

(x﹣10),

≤1,

化为3t2+16t﹣128≤0, 解得0≤t≤

即有点Q在点P的盲区中的时长约为4.4秒. 故答案为:4.4.

四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、推理过程或演算步骤.

17.已知向量(1)(2)解:(1)由所以(2)因为所以

; .

,,.求:

18.在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB⊥AC,B1C⊥平面ABC,E,F分别是AC,B1C的中点. (1)求证:EF∥平面AB1C1; (2)求证:平面AB1C⊥平面ABB1.

【解答】证明:(1)E,F分别是AC,B1C的中点. 所以EF∥AB1,因为EF⊄平面AB1C1,AB1⊂平面AB1C1, 所以EF∥平面AB1C1;

(2)因为B1C⊥平面ABC,AB⊂平面ABC, 所以B1C⊥AB,

又因为AB⊥AC,AC∩B1C=C,AC⊂平面AB1C,B1C⊂平面AB1C, 所以AB⊥平面AB1C, 因为AB⊂平面ABB1, 所以平面AB1C⊥平面ABB1. 19.已知双曲线C与椭圆

有公共焦点,且它的一条渐近线为

(1)求C的标准方程;

(2)过C的右顶点,斜率为2的直线l交C于A,B两点,求|AB|. 解:(1)设C的方程为

,即

因为椭圆的焦点坐标为(±5,0),

依题意9λ+16λ=25,解得λ=1, 所以C的标准方程为:

(2)由方程

又直线l的斜率为2,

得C的右顶点为(3,0),不妨设A(3,0),B(x0,y0),

所以直线l的方程为y=2(x﹣3),

由,得16x2﹣9×4(x﹣3)2=16×9,,

整理得5x2﹣54x+117=0,解得故

20.已知椭圆的两点,|AF|+|BF|=8.

的离心率为,F是其右焦点,直线y=kx与椭圆交于A,B

(1)求椭圆的标准方程;

(2)设Q(3,0),若∠AQB为锐角,求实数k的取值范围.

解:(1)设F'为椭圆的左焦点,连接F'B,由椭圆的对称性可知,|AF|=|F'B|, 所以|AF|+|BF|=|AF|+|AF'|=2a=8,所以a=4, 又e==

,a2=b2+c2,解得b=2,

所以椭圆的标准方程为:.

=(x﹣3,y),

=(x'﹣3,y'),

(2)设点A(x,y),B(x',y'),则

联立直线与椭圆的方程整理得:(1+4k2)x2﹣16=0, 所以x+x'=0,xx'=

,yy'=k2xx'=

因为∠AQB为锐角,所以,

所以=(x﹣3)(x'﹣3)+yy'=xx'﹣3(x+x')+9+yy'=9﹣>0,整理

得:20k2>7, 解得:k

,或k

或k

}.

所以实数k的取值范围为:{k|k

21.如图,三棱锥V﹣ABC中,VA⊥BC,VB⊥AC,点P为△VAB的重心,过点P作平面α,使得VC∥α且AB∥α. (1)求证:VC⊥AB;

(2)若VC=AB=3,求平面α截此三棱锥所得截面的面积.

【解答】(1)证明:过V作VO⊥平面ABC,垂足为O,连接OA,OB,OC, ∵VO⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,∴VO⊥BC,

又∵VA⊥BC,VO∩VA=V,VO,VA⊂平面VOA, ∴BC⊥平面VOA,

∵OA⊂平面VOA,∴BC⊥OA, 同理可得AC⊥OB,

∴O为△ABC的垂心,则AB⊥OC,

又∵VO⊥平面ABC,AB⊂平面ABC,∴VO⊥AB, ∵VO∩OC=O,VO⊂平面VOC,OC⊂平面VOC, ∴AB⊥平面VOC,

∵VC⊂平面VOC,∴AB⊥VC;

(2)设平面α与棱VA,VB,BC,AC的交点分别为E,F,G,H, ∵VC∥α,VC⊂平面VAC,α∩平面VAC=EH, ∴VC∥EH,

同理VC∥FG,∴EH∥FG, 同理由AB∥α,可得EF∥HG, ∴四边形EFGH是平行四边形, 又由(1)得VC⊥AB,∴EH⊥HG, ∴四边形EFGH是矩形.

∵P为△VAB的重心,∴∵VC=AB=3, ∴

∴矩形EFGH的面积为2×1=2, 即平面α截此三棱锥所得截面的面积为2.

22.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F的直线l与抛物线C交于M,N两点.

(Ⅰ)若F(2,0),直线l的斜率为2,求△OMN的面积;

(Ⅱ)设点P是线段MN的中点(点P与点F不重合,点Q(x0,0)是线段MN的垂直平分线与x轴的交点,若给定p值,请探究:

是否为定值,若是,求出该定值;

若不是,请说明理由.

解:(Ⅰ)由题意得,直线l:y=2x﹣4,抛物线C:y2=8x. 联立

,整理得y2﹣4y﹣16=0,△=80>0.

设M(x1,y1),N(x2,y2),则y1+y2=4,y1y2=﹣16, ∴

(Ⅱ)由题意得,设直线l的方程为

,易知直线l的斜率存在且不为0,

联立,整理得y2﹣2pty﹣p2=0,△=4p2t2+4p2>0.

设M(x1,y1),N(x2,y2),则y1+y2=2pt, ∴

∴直线PQ的方程为令y=0,得∴|PQ|2=p2+p2t2,∴

,即

为定值,定值为p. ,∴

,∴

, ,

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