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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(VII)
一、選擇題(本大題共有12個小題,每個小題5分,共計60分)
1.點P(a,b,c)到坐標平面xOy的距離是( )
A B a+b C c D |c|
2.若點(k,0)與(b,0)的中點為(-1,0),則直線y=kx+b必定經(jīng)過點
A (1,-2) B. (1,2) C. (-1,2) D. (-1,-2)
3. 已知橢圓的標準方程x2+ =1,則橢圓的焦點坐標為( )
A (±,0) B (0, ±) C (0,±3)
2、 D (±3,0)
4. 已知直線l1:(k-3)x+(4-k)y+1=0,與直線l2:2(k-3)x-2y+3=0平行,則k的值為( )
A 1或3 B 1或5 C 3或5 D 1或2
5. 直線y=kx+3與圓(x-2)2+(y-3)2=4相交于M、N兩點,若|MN|≥2,則k的取值范圍是( )
A [-,0] B [-,] C [-,] D [-,0]
6. 圓柱的一個底面積為S,側(cè)面展開圖是一個正方形,那么這個圓柱的側(cè)面積是( )
A πS
3、 B 2πS C 3πS D 4πS
7. 直線cosθ·x+sinθ·y-1=0與圓x2+y2=1的位置關(guān)系是( )
A 相交 B 相切 C 相離 D 不能確定
3
4
4
正視圖
側(cè)視圖
4
2
俯視圖
8. 設(shè)a、b是兩條不同的直線,α、β是兩個不同的平面,則下列四個命題:
①若a⊥b,a⊥α,則b∥α;②若a∥α,α⊥β,則a⊥β;
③若a⊥β,α⊥β,則a∥α;④若a⊥b,a⊥α,b⊥β,則α⊥β。其中正確的命題個數(shù)是( )
A 0個
4、 B 1個 C 2個 D 3個
9. 一個幾何體的三視圖如圖所示,則此幾何體的體積是( )
A.112 B.80
C.72 D.64
10. 正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AB=3,BB1= 4,長為1的線段PQ在棱AA1上移動,長為3的線段MN在棱CC1上移動,點R在棱BB1上移動,則四棱錐R-PQMN的體積是( )
A 6 B 10 C 12 D 不確定
·
A·
·B
C
11
5、. 如圖所示,是一個無蓋正方體盒子的表面展開圖,A、B、C為其上的
三個點, 則在正方體盒子中,∠ABC等于( )
A 45° B 60° C 90° D 120°
12.一條光線從點(-2,-3)射出,經(jīng)y軸反射后與圓 (x+3)2+(y-2)2=1相切,則反射光線所在直線的斜率為( )
A - 或 - B - 或 - C - 或 - D - 或 -
二、填空題(本大題共有4個小題,每個小題5分,共計20分)
13. 方程+ =1表示焦點在y軸上的橢圓,則m的取值范圍是_
6、_____________.
14.已知正四棱錐的體積為12,底面對角線的長為2,則側(cè)面與底面所成的二面角等于______________.
15.若直線l1: y=kx+1與l2: x-y-1=0的交點在第一象限內(nèi),則k的取值范圍是______________.
16.在三棱錐A-BCD中,側(cè)棱AB、AC、AD兩兩垂直,△ABC、△ACD、△ADB的面積分別為、、,則三棱錐A-BCD外接球的表面積為______________.
三、解答題(本大題共有6個小題,其中第17題10分,其它小題每小題12分,共計70分)
17.求滿足下列條件的直線方程
(1)過點(-2,3),
7、且在兩坐標軸上截距相等;
(2)過點(2,-3),且到A(-1,1)和B(5,5)的距離相等。
18.如圖所示,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,AB=2,BC=1,AA1=。
(1) 證明:A1C⊥平面AB1C1;
(2) 若D是棱CC1的中點,在棱AB上是否存在一點E,使DE∥平面AB1C1?證明你的結(jié)論。
19. 已知圓C:(x-1)2+ y2=9內(nèi)有一定點P(2,2),過點P作直線l交圓C于A、B兩點.
(1)當l經(jīng)過圓心C時,求直線l的方程;
(2)當弦AB被點P平分時,寫出直線l的方程;
(3)當直線l的
8、傾斜角為45°時,求弦AB的長。
20、如圖(1)所示,已知矩形ABCD,AB=2AD=2a,E是CD邊的中點,以AE為棱,將△DAE向上折起,將D 折到D′的位置,使平面D′AE與平面ABCE成直二面角如圖(2)所示。
(1)求直線D′B與平面ABCE所成的角的正切值;
(2)求四棱錐D′-ABCE的體積;
(3)求異面直線AD′與BC所成的角。
D
E
C
B
A
(1)
D′
A
B
C
E
(2)
21、△ABC的頂點A固定,點A的對邊BC的長是2a,邊BC上的
9、高的長是b,邊BC沿一條定直線移動,求△ABC外心的軌跡方程。
22、如圖,在Rt△ABC中,AC=BC,PA⊥平面ABC,PB與平面ABC成60°角
(1) 求證:平面PBC⊥平面PAC;
(2) 求二面角C-PB-A的正切值。
A
P
B
C
高二年級第二次月考數(shù)學(xué)答案
一、 選擇題: DACCB DBBBA BD
二、填空題:13、( ,25) 14、60° 15、-1<k<1 16、6π
三、解答題
17、解:(1)當所求直線過原點時滿足題意,此時的直線方
10、程為y=-x,即3x+2y=0;當所求直線不過原點時,設(shè)其方程為 + =1,∵所求直線過點(-2,3),∴有+ =1,解得a=1,∴所求直線的方程為x+y=1,即x+y-1=0。綜上所述所求直線的方程為3x+2y=0或x+y-1=0。
(2)當所求直線的斜率不存在時,直線的方程為x=2,此時點A和B到直線x=2的離都是3,∴滿足題意。當所求直線的斜率存在時,設(shè)其斜率為k,則方程為kx-y-2k-3=0,由A和B到所求的直線的距離相等,∴有= ,解得k= ,∴所求
直線的方程為y+3= (x-2)。故所求直線的方程為x=2或2x-3y-13=0。
18、證明:(1)∵∠ACB=90°,∴B
11、C⊥AC.∵三棱柱ABC-A1B1C1是直三棱柱,∴BC⊥CC1.
E
D
C1
A
A1
C
B
B1
·
F
∵AC∩CC1=C,∴BC⊥平面ACC1A1.∵AC1平面ACC1A1,∴BC⊥A1C.∵BC∥B1C1,∴B1C1∥A1C.在Rt△ABC中,AB=2,BC=1,∴AC=.∵AA1=∴四邊形ACC1A1為正方形.∴A1C⊥AC1.∵B1C1∩AC1=C1,∴A1C⊥平面AB1C1。
(2)在棱AB上存在點E,使得DE∥平面AB1C1。證明如下:
取BB1的中點F,AB的中點E,連結(jié)DF、FE,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,BB1C1C為矩形,∵D是棱
12、CC1的中點,∴DF∥B1C1,而B1C1平面AB1C1,∴DF∥平面AB1C1.在三角形ABB1中,E、F分別是AB、BB1的中點,∴EF∥AB1,而AB1平面AB1C1,∴EF∥平面AB1C1.又∵DF∩EF=F,∴平面DEF∥平面AB1C1.∵DE平面DEF,∴DE∥平面AB1C1.故存在點E為AB的中點滿足題意。
19、解:(1)由圓的方程可知圓心C的坐標為(1,0),∵直線l過點P(2,2),∴由兩點式得所求直線l的方程為=,即2x-y-2=0.
(2)∵弦AB被點P平分∴由圓的性質(zhì)可知,直線l與CP垂直,而kCP= =2,∴所求直線l的斜率為-,由點斜式得所求方程為y-2=
13、-(x-2),即x+2y-6=0.
(3)∵直線l的傾斜角為45°,∴直線l的斜率為1,∴直線l的方程為x-y=0,由點到直線的距離公式得圓心C到直線l的距離為,而圓的半徑為3,∴有()2=32-()2=,∴|AB|=即弦AB的長為。
20、解;(1)∵D′-AE-B是直二面角,∴平面D′AE⊥平面ABCE.作D′O⊥AE于O,連結(jié)OB,則D′O⊥平面ABCE,∴∠D′BO是直線D′B與平面ABCE所成的角.∵D′A=D′E=a,且D′O⊥AE于O,∠AD′E=90°∴O是AE的中點,∴AO=OE=D′O=a,∠D′AE=∠BAO=45°.∴在△AOB中,OB===a.∴在Rt△D′OB中
14、,tan∠D′BO==a /a =.
(2)∵四邊形ABCE是直角梯形,∴SABCE = (a+2a)·a=a2.又∵D′O 是四棱錐的高且D′O=a,∴VD′-ABCE= (a)( a2)=a3.
(3)由圖(1)可知BE⊥AE,∵D′-AE-B是直二面角,∴平面D′AE
⊥平面ABCE.又AE是平面D′AE與平面ABCE的交線,∴BE⊥平面D′AE ,∴BE⊥D′E,即△D′EB是直角三角形。又D′E=a,BE=a,∴D′B=a,取AB的中點F,和D′B的中點G,并連結(jié)EF、EG、FG,則EF∥BC,FG∥AD′,∴∠GFE就是異面直線AD′與BC所成的角。在△EFG中EF=BC=a
15、,F(xiàn)G= AD′=a,EG= D′B= a.∴△EFG是直角三角形,∴cos∠GFE==,∴異面直線AD′與BC所成的角為60°
21解:如圖,以BC邊所在的定直線為x軸,以過A點與x軸垂直的直線為y軸,建立直角坐標系,則A點的坐標為(0,b).設(shè)△ABC的外心為M(x,y),作MN⊥BC于N,則MN是邊BC的垂直平分線.∵|BC|=2a,∴|BN|=a,|MN|=|y|.又M是△ABC的外心,∴M∈{M||MA|=|MB|}.而|MA|=.|MB|==∴=化簡得所求軌跡方程為x2―2by+b2―a2=0(圖在22題后)
22、(1)證明:∵PA⊥平面ABC,BC證明:∵PA⊥平面AB
16、C,BC平面ABC,∴BC⊥PA,又∵BC⊥AC,且AC∩PA=A,∴BC⊥平面PAC,而BC平面PBC,∴平面PBC⊥平面PAC;
(2)解:取AB的中點D,過D作DE⊥PB交PB于E,連接CE,∵PA⊥平面ABC,
∴平面PAB⊥平面ABC,∴CD⊥平面PAB,而PB平面PAB,
∴PB⊥CD,∴∠CED就是二面角C-PB-A的平面角,
E
A
P
B
C
D
y
A
O
B
N
C
M
x
令A(yù)C=2,則BC=2,在Rt△ABC中,AC=BC,∴AB=2,∴CD=,又∵PB與平面ABC成60°角,PA⊥平面ABC,∴∠PBA=60°,∴PB=4,PA=2,易知△PAB∽△DEB,∴DE=,在Rt△CDE中,
tan∠CED===
∴二面角C-PB-A的正切值為。