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1、2022年高二數(shù)學(xué)上學(xué)期第二次月考試題 理 (I)
一、 選擇題(本大題共有12個(gè)小題,每小題5分,共計(jì)60分)
1、以A(1,3),B(-5,1)為端點(diǎn)的線段的垂直平分線的方程是( )
A 3x-y-8=0 B 3x+y+4=0 C 3x-y+6=0 D 3x+y+2=0
2、若圓臺(tái)的上、下底面半徑分別是1和3,它的側(cè)面積是兩底面面積的2倍,則圓臺(tái)的母線長(zhǎng)是( )
A 2 B 2.5 C 5 D 10
3、在圓x2+y2-4x+2y=0內(nèi),過(guò)點(diǎn)M(1,0)的最短的弦長(zhǎng)為
2、( )
A B 2 C D 2
4、直線-=-1在x軸上的截距是( )
A 2 B 3 C -2 D -3
5、半徑為R的半圓卷成一個(gè)圓錐,此圓錐的體積是( )
A πR3 B πR3 C πR3 D πR3
6、已知直線l1:x+2ay-1=0,與l2:(2a-1)x-ay-1=0平行,則a的值是( )
A 0或1 B 1或 C 0或
3、 D
2
正視圖
側(cè)視圖
2
俯視圖
7、已知某幾何體的三視圖如圖所示,俯視圖是由邊長(zhǎng)為2的正方形和半徑為1的半圓組成,則該幾何體的體積為( )
A 8 + B 8 +
C 4 + D 8 +
8、已知三個(gè)平面兩兩互相垂直并且交于一點(diǎn)O,點(diǎn)
P到這三個(gè)平面的距離分別為1、2、3,則點(diǎn)O
與點(diǎn)P的距離是( )
A B 2
C 6 D 2
9、若過(guò)點(diǎn)(2,0)有兩條直線與圓x2+y2-2x+2y+m+1=0相切,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是(
4、 )
A (-∞,-1) B (-1,+∞) C (-1,0) D (-1,1)
10、三棱柱ABC—A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,AC⊥BC,AA1=,AC=1,BC=2,則該三棱柱的外接球的體積為( )
A π B π C π D 8π
11、四棱錐P-ABCD中,底面是邊長(zhǎng)為2的正方形,若四條側(cè)棱相等,且該四棱錐的體積是
,則二面角P-AB-C的大小為( )
A 30° B 45° C 60 ° D 90°
12、數(shù)學(xué)家歐拉在
5、1765年提出,任意三角形的外心、重心、垂心位于同一條直線上,后人稱這條直線為歐拉線。已知△ABC的頂點(diǎn)A(2,0),B(0,4),若其歐拉線的方程為x-y+2=0,則頂點(diǎn)C的坐標(biāo)為( )
A (-4,0) B (-3,-1) C (-5,0) D (-4,-2)
二、填空題(本大題共有4個(gè)小題,每小題5分,共計(jì)20分)
13、已知實(shí)數(shù)m、n滿足2m-n=1,則直線mx-3y+n=0必過(guò)定點(diǎn)________________.
14、已知邊長(zhǎng)為 2菱形ABCD,∠DAB=60°,將△ABD沿BD折起到圖中△PBD的位置,使得二面角P-BD-C的大小
6、為60°,則三棱錐P-BCD的體積為________。
15、設(shè)l、m、n為三條不同的直線,α、β為兩個(gè)不同那個(gè)的平面,給出下列四個(gè)命題:①若l⊥α,m⊥l,m⊥β,則α⊥β;②若mβ,n是l在β內(nèi)的射影,n⊥m,則m⊥l;③底面是等邊三角形,側(cè)面都是等腰三角形的三棱錐是正三棱錐;④若球的表面積擴(kuò)大為原來(lái)的16倍,則球的體積擴(kuò)大為原來(lái)的32倍。其中正確命題的序號(hào)是_____________.
16、已知直線l的方程為2cosθ·x-y-1=0,其中θ∈[, ],則直線l的傾斜角α
取值范圍是_____________________.
三、解答題(本大題共有6個(gè)小題,其中第17小題10
7、分,其它小題每小題12分,共計(jì)70分)
17、求圓心在直線x-3y=0上,與y軸相切,且被直線x-y=0截得的弦長(zhǎng)為2的圓的方程。
A
C
B
A1
B1
C1
18、如圖,在三棱錐ABC-A1B1C1中,已知∠B1C1A1=90°,AB1⊥A1C, 且AA1=AC。
(1) 求證:平面ACC1A1⊥平面A1B1C1;
(2)若AA1=AC1= B1C1=2,求四棱錐A1-BB1C1C的體積。
19、已知直線l:kx-y+1+2k=0(k∈R)
(1)證明直線l經(jīng)過(guò)定點(diǎn)并求此定點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)若直線l不經(jīng)過(guò)第四象限,求k的取
8、值范圍;
(3)若直線l交x軸負(fù)半軸于A,交y軸正半軸于B,O為坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)△AOB的面積為S,求S的最小值及此時(shí)直線l的方程。
P
A1
A
C
C1
D1
B1
D
B
20、如圖,長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1, AA1=2,點(diǎn)P為DD1的中點(diǎn)。
(1)求證:直線BD1∥平面PAC;
(2)求證:平面PAC⊥平面BDD1;
(3)求證:直線PB1⊥平面PAC;
21、已知關(guān)于x、y的方程C:x2+y2-2x-4y + m=0.
(1) 若方程C表示圓,
9、求m的取值范圍;
(2) 若圓C與圓x2+y2-8x-12y+36=0外切,求m的值;
(3) 若圓C與直線l:x+2y-4=0相交于M、N兩點(diǎn),且|MN|=,求m的值。
D
C
M
S
B
A
22、如圖,已知四棱錐S-ABCD中,SA⊥平面ABCD, 在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=60°,且SA=AD= AB=1,M為BC的中點(diǎn)。
(1) 求證:SM⊥AD;
(2) 求點(diǎn)D到平面SBC的距離;
(3) 求二面角A-SB-C的余弦值的大小。
高二年級(jí)第二次月考數(shù)學(xué)(理)答案
一、選擇題:BCDCC CDA
10、DB CA
二、填空題:13、(―2,―) 14、 15、①② 16、[0,]∪[,π)
三、解答題:
17、解:因?yàn)閳A心在直線x-3y=0上,故可設(shè)圓心為(3b,b),直線x-y=0被圓截得的弦長(zhǎng)為l,圓與y軸相切,則r=|3b|, = ,弦心距d= =b?!遜2+()2=r2,即2b2+7=9b2,解得b=±1?!嗨髨A的方程為(x-3)2+(y-1)2=9或(x+3)2+(y+1)2=9。
18、解:(1)證明:連接AC1,在平行四邊形ACC1A1中,由AA1=AC,得平行四邊形ACC1A1為菱形,所以A1C⊥AC1,又A1C⊥AB1,所以A1C⊥平面AB
11、1C1,所以A1C⊥B1C1,又A1C1⊥B1C1,所以B1C1⊥平面ACC1A1,所以平面ACC1A1⊥平面A1B1C1;
(2)取A1C1的中點(diǎn)O,連接AO,易知AO⊥平面A1B1C1,BC⊥ABC,所以點(diǎn)A到平面A1B1C1的距離為AO=,由AB∥平面A1B1C1,所以點(diǎn)B到平面A1B1C1的距離為,點(diǎn)B到平面ACC1A1 的距離為2,∴VA1-BB1C1C=V A1-BB1C1+VA1-CC1B=VB-A1B1C1+V B-A1C1C
= S△A1B1C1·+ S△A1C1C·2= ××2×2×+ ××2××2=,故四棱錐A1-BB1C1C的體積為。
19、解:(1)直線l的方程
12、可化為y=k(x+2)+1,故無(wú)論k取何值,直線l必過(guò)定點(diǎn)(-2,1)。
(2)直線l的方程可化為y=kx+2k+1,則直線l在y軸上的截距為2k+1,要使直線l不經(jīng)過(guò)第四象限,則,解得k的取值范圍是k≥0
(3)依題意,直線l:y=kx+2k+1,在x軸上的截距為-,在y軸上的截距為1+2k,
∴A(-,0),B(0,1+2k),又-<0且1+2k>0,∴k>0,故S=|OA||OB|
=×(1+2k)=(4k+ +4) ≥(4+4)=4,當(dāng)且僅當(dāng)4k=,即k=或k=-時(shí)取等號(hào),當(dāng)k=-時(shí)直線l過(guò)原點(diǎn),不存在三角形,故舍去。此時(shí)直線的方程為y= +2
20、證明:(1)設(shè)AC和BD
13、交于點(diǎn)O,連接PO,由P,O分別是 DD1,BD的中點(diǎn),故PO∥BD1,PO平面PAC,而BD1不在平面PAC內(nèi),∴直線BD1∥平面PAC。
(2)長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1,底面ABCD是正方形,則AC⊥BD,又DD1⊥平面ABCD,則DD1⊥AC,BD∩DD1=D,所以AC⊥平面BDD1,AC平面PAC,則平面PAC⊥平面BDD1。
(3)PC2=2,PB12=3,B1C2=5,所以△PB1C是直角三角形。PB1⊥PC,同理PB1⊥PA,PC∩PA=P,所以直線PB1⊥平面PAC。
21、解:(1)∵方程x2+y2-2x-4y + m=0表示圓,∴D2+E2-
14、4F>0,即4+16-4m>0,解得m<5,∴m的取值范圍是(-∞,5).
(2) 將方程x2+y2-2x-4y + m=0化為標(biāo)準(zhǔn)方程的(x-1)2+(y-2)2=5-m,圓心為(1,2),半徑為,x2+y2-8x-12y+36=0可化為(x-4)2+(y-6)2=16,故圓心為(4,6),半徑為4,又兩圓外切,所以=+4,即5=+4,可得m=4
(3) 由(2)知圓C的圓心坐標(biāo)為(1,2),∴圓心到直線l:x+2y-4=0的距離d==, ∵圓與直線l:x+2y-4=0相交于M、N兩點(diǎn),且|MN|=∴(5-m)2-()2=()2,解得m=4.
22、解:(1)在直角梯形ABC
15、D中,過(guò)點(diǎn)A作AN ⊥BC,垂足為N ,則由已知條件易得BN=1,AN=,四邊形ANCD是矩形,則CN=AD=1,即點(diǎn)N亦為BC的中點(diǎn),所以點(diǎn)N與點(diǎn)M重合,AM⊥BC,連接AM,因?yàn)镾A⊥平面ABCD,BC平面ABCD,∴BC⊥平面SAM,而SM平面SAM,∴BC⊥SM。又AD∥BC,所以SM⊥AD。
(2)(法一)由(1)知BC⊥平面SAM,又BC平面SBC,∴平面SAM⊥平面SBC,過(guò)點(diǎn)A作AG⊥SM于G,則AG⊥平面SBC,在Rt△SAM中,AG= = 。又AD∥平面SBC,∴點(diǎn)D到平面SBC的距離等于點(diǎn)A到平面SBC的距離AG,即為。
C
M
S
B
A
D
y
x
z
(法二)分別以AM、AD、AS所在的直線為x、y、z軸,建立如圖所示的空間坐標(biāo)系,則A(0,0,0),M(,0,0),B(,-1,0),C(,1,0),D(0,1,0),S(0,0,1)。所以=(0,0,1),=(-,1,1),=(0,2,0)。設(shè)平面SBC的一個(gè)法向量為m=(a,b,c),則即,故可取m=(1,0,)。又=(,0,0),則點(diǎn)D到平面SBC的距離d=||=||= 。
設(shè)平面ASB的一個(gè)法向量為n=(x,y,z),則,即,故可取n=(1,,0)。所以cos= = ,即二面角A-SB-C的余弦值為