都匀一中2018—2019学年度第一学期第五次月考试卷
高二理科数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.所有试题均在答题卡上作答,在试卷上作答一律无效。
4.答题时间为120分钟,满分150分。
第Ⅰ卷
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.若直线,和相交于一点,则()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
先根据直线,相交求出交点坐标,代入直线即可求解.
【详解】由解得,代入直线方程,解得,故选C.
【点睛】本题主要考查了直线方程,直线的交点,属于中档题.
2.已知椭圆长轴在轴上,若焦距为4,则等于()
A. 4
B. 5
C. 7
D. 8
【答案】8
【解析】
由椭圆的长轴在y轴上,
则a2=m﹣2,b2=8﹣m,c2=a2﹣b2=2m﹣10.
由焦距为4,即2c=4,即有c=2.
即有2m﹣10=4,解得m=7.
故答案为:7.
3.若直线与圆,则实数的取值范围是()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据直线与圆有公共点知,圆心到直线的距离小于等于半径,解不等式即可求出的范围.
【详解】因为圆心到直线的距离,
且直线与圆有公共点,
所以,解得,故选C.
【点睛】本题主要考查了点到直线的距离,直线与圆的位置关系,属于中档题.
4.对于直线,和平面,,,有如下四个命题:
(1)若,,则(2)若,,则
(3)若,,则(4)若,,,则
其中正确的是()
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
【答案】D
【解析】
【分析】
逐项分析答案即可选出.
【详解】对于选项(1)若,,可能,推不出,对于选项(2)若,,可能,推不出,对于选项(3)若,,则可能相交推不出,对于选项(4)由,,知
,又,所以正确,故选D.
【点睛】本题主要考查了直线与平面平行,直线与平面垂直的判定,平面与平面垂直的判定,属于中档题. 5.直线与直线的距离为()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据两条平行线之间的距离公式计算即可.
【详解】化简直线可得:
根据平行线间距离公式知,故选A.
【点睛】本题主要考查了两条平行线之间的距离公式,属于中档题.
6.如图是一个空间几何体的三视图,根据图中尺寸,可知该几何体的体积是()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由三视图知该几何体为三棱柱,根据三棱柱体积公式即可求解.
【详解】由三视图知该几何体为三棱柱,
,故选B.
【点睛】本题主要考查了三视图,三棱柱的体积,属于中档题.
7.圆在点处的切线方程是()
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
试题分析:圆的方程化为标准方程是(x-2)2+y2=4,点P是圆上的点,由圆的切线的几何性质知,圆心与切点的连线
与切线垂直,所以切线的斜率为,故切线方程是(y-)=x-1,即.
考点:直线与圆的位置关系.
8.若圆C经过两点,且与y轴相切,则圆C的方程为()
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
因为圆C经过(1,0),(3,0)两点,所以圆心在直线x=2上,又圆与y轴相切,所以半径r=2,设圆心坐标为(2,b),则(2-1)2+b2=4,b2=3,b=±,选D.
9.已知点,,若直线过点与线段始终没有交点,则直线的斜率的取值范围是()
A. B. 或 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
先求出的斜率,根据直线与线段始终没有交点,可知其斜率的取值范围.
【详解】因为,,
如图:
因为直线与线段始终没有交点,
所以斜率k的取值范围是. 故选A.
【点睛】本题主要考查了直线的斜率和倾斜角,数形结合的思想方法,属于中档题.
10.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=1,则BC1与平面BB1D1D所成角的正弦值为()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
试题分析:以D点为坐标原点,以DA、DC、所在的直线为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系则
A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),(0,2,1)
∴=(-2,0,1),=(-2,2,0),且为平面BB1D1D的一个法向量.
∴.∴BC1与平面BB1D1D所成角的正弦值为
考点:直线与平面所成的角
11.圆上到直线的距离等于1的点有()
A. 1个
B. 2个
C. 3个
D. 4个
【答案】C
【解析】
【分析】
先计算圆心到直线的距离,结合圆的半径和平行线的性质,得到圆上的点与直线的距离等于1的点共有3个.
【详解】由题可知,圆心坐标,圆的半径;
圆心到直线距离,直线与圆相交.
则圆上的点与直线的距离等于1的点所在的直线到圆心的距离为1或3:
(1)到圆心距离为1的直线与圆相交,有两个公共点;
(2)到圆心距离为3的直线与圆相切,有一个公共点;
综上,一共有3个点.
故选C.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,以及点到直线距离公式和两平行线间距离问题,考查学生转化思想和数形结合思想的运用.
12.椭圆的左焦点为F,上顶点上A,右顶点为B,若的外接圆圆心在直线
的左下方,则椭圆的离心率的取值范围是()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
设的外接圆方程,将三点代入,即可求出P点坐标,由,求得的关系,即可求得椭圆离心率的取值范围.
【详解】设,设的外接圆方程,
将代入外接圆方程,解得:,
由在直线的左下方,则,
所以,化简得,
所以,即,解得,故选A.
【点睛】本题主要考查了椭圆的简单几何性质,圆的一般方程,考查了计算能力,数形结合思想,属于中档题.
第Ⅱ卷
二、填空题。
13.已知经过椭圆的右焦点作垂直于轴的直线,交椭圆于,两点,是椭圆的左焦点,则
的周长为______.
【答案】32
【解析】
【分析】
为焦点三角形,周长等于两个长轴长,再根据椭圆方程,即可求出的周长.
【详解】为椭圆的两个焦点
由椭圆的定义可得
的周长为,
故答案为32.
【点睛】本题主要考查了椭圆的定义,椭圆的标准方程,推理计算能力,属于中档题.
14.已知点,直线:,则点关于直线的对称点的坐标为____.
【答案】
【解析】
【分析】
设点关于直线的对称点,利用垂直及中点在轴上这两个条件,求出的值即可.
【详解】设点关于直线的对称点,
则由,解得,故点,
故答案为.
【点睛】本题主要考查了求一个点关于直线的对称点的坐标的求法,利用了垂直及中点在轴上两个条件及中点坐标公式,属于中档题.
15.已知点是椭圆上的一点,,是焦点,且,则的面积为____.
【答案】5
【解析】
【分析】
根据椭圆定义知,又由勾股定理可知,两式联立可求出
,代入面积公式即可求解.
【详解】由椭圆知,
又,
所以
而
解得
所以的面积为.
故答案为5.
【点睛】本题主要考查了椭圆的定义,椭圆的标准方程,三角形面积公式,属于中档题.
16.已知直线l过点,且与x轴,y轴的正半轴分别交于A、B两点,O为坐标原点,当面积最小时,直线l的一般式方程为____.
【答案】
【解析】
【分析】
设方程为,点代入后应用基本不等式求出的最小值,当不等式取等号时求出即可写出直线方程.【详解】设方程为,代入可得,
,
,可知,
,当且仅当时取最小值.
此时的方程为.
故答案为.
【点睛】本题主要考查了直线的截距式方程,利用均值不等式求面积的最最小值,属于中档题.
三、解答题:解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤。
17.已知两条直线:和:,试分别确定、的值,使:
(1);
(2)且在轴上的截距为.
【答案】解 (1)当m=0时,显然l1与l2不平行.
当m≠0时,由=≠得
m·m-8×2=0,得m=±4,
8×(-1)-n·m≠0,得n≠±2,
即m=4,n≠-2时,或m=-4,n≠2时,l1∥l2.------------6分
(2)当且仅当m·2+8·m=0,即m=0时,l1⊥l2.
又-=-1,∴n=8.
即m=0,n=8时,l1⊥l2,且l1在y轴上的截距为-1.--------------12分
【解析】
试题分析:(1)本题考察的是两直线平行的判定,若平行,只需
,根据已知条件代入相应的数值即可求出的值.
(2)本题考察的是两直线垂直的判断,若垂直,则,根据已知条件代入相应的数值即可求出的值.
试题解析:(1),,
解得,或
(2)由题得,解得
考点:直线的一般式方程与直线的平行、垂直关系
18.已知圆:,直线:.
(Ⅰ)求证:直线恒过定点:
(Ⅱ)当直线与圆相交时,求直线被圆截得的弦长最短时的值以及最短长度.
【答案】(Ⅰ)见证明;(Ⅱ),最短弦长为
【解析】
【分析】
(Ⅰ)将直线方程整理为,根据m的任意性可知,即可证明直线过定点.
(Ⅱ)根据直线和圆心与定点连线垂直时,弦长最短,即可解决.
【详解】(Ⅰ)将直线的方程整理得:,
由于的任意性,解得:,
直线恒过定点.
(Ⅱ)当直线和圆心与定点连线垂直时,弦长最短,
最短弦长为,
此时直线的斜率为,
,解得:,
此时直线的方程为,即.
【点睛】本题主要考查了过定点的直线系方程,圆的几何性质,属于中档题.
19.已知椭圆的焦点分别为,,长轴长为6,设直线交椭圆于,两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求的面积。
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)
【解析】
试题分析:(Ⅰ)由椭圆的焦点坐标和长轴长分别算出,利用算出,再写出椭圆方程;(Ⅱ)利用弦长公式算出,用点到直线距离公式算出三角形的高,再用面积公式求出面积.
试题解析:解:(Ⅰ)设椭圆C的方程为
由题意,于是,所以椭圆C的方程为
(Ⅱ)由,得
由于该二次方程的,所以点A、B不同。设,
则,
点O到直线的距离
所以
所以
考点:1.椭圆的简单几何性质;2.点到直线距离公式;3.弦长公式;4.三角形面积公式.
【方法点晴】椭圆的焦点坐标(其中),椭圆长轴长为,短轴长为.由已知
的焦点坐标和长轴长可以求出和,由求出,再写出椭圆方程;点到直线
的距离为;若直线与椭圆相交于,,则弦长
=(为直线的斜率).
20.已知过点A(0,1)且斜率为k的直线l与圆C:(x-2)2+(y-3)2=1交于M,N两点.
(1)求k的取值范围;
(2)若=12,其中O为坐标原点,求|MN|.
【答案】(1);(2)2.
【解析】
试题分析:(1)由题意可得,直线l的斜率存在,用点斜式求得直线l的方程,根据圆心到直线的距离等于半径求得k的值,可得满足条件的k的范围.
(2)由题意可得,经过点M、N、A的直线方程为y=kx+1,根据直线和圆相交的弦长公式进行求解
试题解析:(1)由题意可得,直线l的斜率存在,
设过点A(0,1)的直线方程:y=kx+1,即:kx-y+1=0.
由已知可得圆C的圆心C的坐标(2,3),半径R=1.
故由,解得:.
故当,过点A(0,1)的直线与圆C:相交于M,N两点.
(2)设M;N,
由题意可得,经过点M、N、A的直线方程为y=kx+1,代入圆C的方程,
可得,
∴,
∴,
由,解得k=1,
故直线l的方程为y=x+1,即x-y+1=0.圆心C在直线l上,MN长即为圆的直径.所以|MN|=2考点:直线与圆的位置关系;平面向量数量积的运算
21.如图,四棱柱中,侧棱底面,
,,,,为棱的中点.
(1)证明;
(2)求二面角的余弦值;
(3)设点在线段上,且直线与平面所成角的正弦值为,求线段的长.
【答案】(1)见证明;(2);(3)
【解析】
【分析】
(Ⅰ)以点为原点建立空间直角坐标系,写出点的坐标,写出向量,,计算两向量的数量积即可证明垂直(Ⅱ)利用向量的坐标,分别求出平面的法向量,平面的法向量,即可计算二面角的余弦值(III)设,写出,求平面的一个法向量,利用线面角公式写出直线
与平面所成角的正弦值且为,可解出,即可求解线段的长.
【详解】(I)以点为原点建立空间直角坐标系,如图,
依题意得,,,
,,.
则,,
而.
所以.
(II),,
设平面的法向量为,则,
即,取.
设平面的法向量为,则,
即,取.
,
所以二面角的余弦值为.
(III),,
设,有.
取为平面的一个法向量,
设为直线与平面所成的角,
则
.
于是,解得.
所以.
所以线段的长为.
【点睛】本题主要考查了利用空间向量来证明立体几何中的垂直关系,求二面角、线面角,考查了学生的推理计算能力,属于中档题.
22.已知椭圆的离心率为,且过点.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)四边形的顶点在椭圆上,且对角线、过原点,若,
(1)求的最值;
(2)求证;四边形的面积为定值.
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)(1)的最小值为. 的最大值为.(2)见证明
【解析】
【分析】
(Ⅰ)根据椭圆的离心率及椭圆过点可联立方程组求解(Ⅱ)设直线的方程为,再设,,根据直线与椭圆的位置关系可求出,,由可化简得(1)根据
,由k的范围可求出的最值(2)设原点到直线的距离为,则,再由即可求解.
【详解】(Ⅰ)由题意,,又,
解得:,,
椭圆的标准方程为.
(Ⅱ)设直线的方程为,再设,,
联立,得.
…①
,,
,,
,
,
,得.
(1)
当(此时满足①式),即直线平行于轴时,的最小值为.
又直线AB的斜率不存在时,OA·0B=2,
的最大值为.
(2)设原点到直线的距离为,则
.
.
【点睛】本题主要考查了椭圆的方程,椭圆的简单几何性质,直线与椭圆的位置关系的应用,平面向量在求解圆锥曲线问题中的应用,属于难题.