黑龙江省大庆市铁人中学高二(上)期中数学试卷(理科)

高中数学考试
考试时间: 分钟 满分: 105
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*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共12题,共60分)

1、

已知椭圆C: 1 +y2=1的右焦点为F,右准线为l,点A∈l,线段AF交C于点B,若 2 =3 3 ,则| 4 |=( )

A.5

B.2

C.6

D.3

2、

已知双曲线 1 =1,(a>0,b>0)的左,右焦点分别为F1 , F2 , 点P在双曲线的右支上,且|PF1|=4|PF2|,则此双曲线的离心率e的最大值为( )

A.2

B.3

C.2

D.4

3、

设双曲线 1 的离心率e=2,右焦点为F(c,0),方程ax2+bx﹣c=0的两个实根分别为x1和x2 , 则点P(x1 , x2) 满足( )

A.必在圆x2+y2=2内

B.必在圆x2+y2=2外

C.必在圆x2+y2=2上

D.以上三种情形都有可能

4、

已知m,n为两个不相等的非零实数,则方程mx﹣y+n=0与nx2+my2=mn所表示的曲线可能是( )

A.1

B.2

C.3

D.4

5、

已知F1、F2是椭圆的两个焦点,满足 12 =0的点M总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( )

A.(0,1)

B.(0, 3 ]

C.(0, 4

D.[ 4 ,1)

6、

P为抛物线y2=2px上任一点,F为焦点,则以PF为直径的圆与y轴( )

A.相交

B.相切

C.相离

D.位置由P确定

7、

已知椭圆 1 =1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,点B在椭圆上,且BF⊥x轴,直线AB交y轴于点P.若 2 =2 3 ,则椭圆的离心率是( )

A.4

B.5

C.6

D.7

8、

下列说法中正确的是( )

A.若| 1 |=| 2 |,则 12 的长度相同,方向相同或相反

B.若向量 1 是向量 2 的相反向量,则| 1 |=| 2 |

C.空间向量的减法满足结合律

D.在四边形ABCD中,一定有 3 + 4 = 5

9、

设P是椭圆 1 上一点,F1、F2是椭圆的焦点,若|PF1|等于4,则|PF2|等于( )

A.22

B.21

C.20

D.13

10、

双曲线方程为 1 =1,那么k的取值范围是( )

A.k>5

B.2<k<5

C.﹣2<k<2

D.﹣2<k<2或k>5

11、

F1 , F2是椭圆 1 的两个焦点,A为椭圆上一点,且∠AF1F2=45°,则三角形AF1F2的面积为( )

A.7

B.2

C.3

D.4

12、

已知 1 =(1,5,﹣2), 2 =(m,2,m+2),若 12 ,则m的值为( )

A.0

B.6

C.﹣6

D.±6

二、填空题(共4题,共20分)

13、

已知双曲线 1 =1上一点M的横坐标为4,则点M到左焦点的距离是______ .

14、

设双曲线 1 的一条渐近线与抛物线y=x2+1 只有一个公共点,则双曲线的离心率为______ .

15、

正四面体ABCD的各棱长为a,点E、F分别是BC、AD的中点,则 1 的值为______

16、

若方程 1 所表示的曲线为C,给出下列四个命题:

①若C为椭圆,则1<t<4;

②若C为双曲线,则t>4或t<1;

③曲线C不可能是圆;

④若 2 ,曲线C为椭圆,且焦点坐标为 3

⑤若t<1,曲线C为双曲线,且虚半轴长为 4

其中真命题的序号为______ . (把所有正确命题的序号都填在横线上)

三、解答题(共5题,共25分)

17、

设椭圆C: 1 的左焦点为F,过点F的直线与椭圆C相交于A,B两点,直线l的倾斜角为60°, 2

3

(1)求椭圆C的离心率;

(2)如果|AB|= 4 ,求椭圆C的方程.

18、

已知直线l1:y=kx﹣1与双曲线x2﹣y2=1的左支交于A,B两点.

(1)求斜率k的取值范围;

(2)若直线l2经过点P(﹣2,0)及线段AB的中点Q且l2在y轴上截距为﹣16,求直线l1的方程.

19、

已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直, 1 ,AF=1,M是线段EF的中点.

2

(1)求证:AM∥平面BDE;

(2)求证:AM⊥平面BDF.

20、

抛物线y2=2px的焦点与双曲线 1 的右焦点重合.

(1)求抛物线的方程;

(2)求抛物线的准线与双曲线的渐近线围成的三角形的面积.

21、

如图,已知长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,M,N分别是BC,AE,CD1的中点,AD=AA1=a,AB=2a.求证:MN∥平面ADD1A1 .

1

黑龙江省大庆市铁人中学高二(上)期中数学试卷(理科)

高中数学考试
一、选择题(共12题,共60分)

1、

已知椭圆C: 1 +y2=1的右焦点为F,右准线为l,点A∈l,线段AF交C于点B,若 2 =3 3 ,则| 4 |=( )

A.5

B.2

C.6

D.3

【考点】
【答案】

A

【解析】

解:过点B作BM⊥x轴于M,

并设右准线l与x轴的交点为N,易知FN=1.

由题意 1

故FM= 2 ,故B点的横坐标为 3 ,纵坐标为± 2

即BM= 2

故AN=1,

4

故选A

5

2、

已知双曲线 1 =1,(a>0,b>0)的左,右焦点分别为F1 , F2 , 点P在双曲线的右支上,且|PF1|=4|PF2|,则此双曲线的离心率e的最大值为( )

A.2

B.3

C.2

D.4

【考点】
【答案】

B

【解析】

解:设P(x,y),由焦半径得丨PF1丨=ex+a,丨PF2丨=ex﹣a,

∴ex+a=4(ex﹣a),化简得e= 1

∵p在双曲线的右支上,

∴x≥a,

∴e≤ 2 ,即双曲线的离心率e的最大值为 2

故选B

3、

设双曲线 1 的离心率e=2,右焦点为F(c,0),方程ax2+bx﹣c=0的两个实根分别为x1和x2 , 则点P(x1 , x2) 满足( )

A.必在圆x2+y2=2内

B.必在圆x2+y2=2外

C.必在圆x2+y2=2上

D.以上三种情形都有可能

【考点】
【答案】

B

【解析】

解:∵方程ax2+bx﹣c=0的两个实根分别为x1和x2 ,

∴x1+x2=﹣ 1 ,x1x2=﹣ 2

可得|OP|= 3 = 4 = 5

又∵双曲线的离心率为e= 2 =2,可得c=2a,

∴c2=4a2=a2+b2 , 即3a2=b2 , 结合a>0且b>0,得b= 6 a.

∵圆的方程为x2+y2=2,∴圆心坐标为O(0,0),半径r= 7

因此,|OP|= 5 = 8 ,所以点P必在圆x2+y2=2外.

故选:B

4、

已知m,n为两个不相等的非零实数,则方程mx﹣y+n=0与nx2+my2=mn所表示的曲线可能是( )

A.1

B.2

C.3

D.4

【考点】
【答案】

C

【解析】

解:方程mx﹣y+n=0表示直线,与坐标轴的交点分别为(0,n),( 1 ,0)

若方程nx2+my2=mn表示椭圆,则m,n同为正,∴ 1 <0,故A,B不满足题意;

若方程nx2+my2=mn表示双曲线,则m,n异号,∴ 2 ,故C符合题意,D不满足题意

故选C

【考点精析】掌握一般式方程是解答本题的根本,需要知道直线的一般式方程:关于3的二元一次方程4(A,B不同时为0).

5、

已知F1、F2是椭圆的两个焦点,满足 12 =0的点M总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( )

A.(0,1)

B.(0, 3 ]

C.(0, 4

D.[ 4 ,1)

【考点】
【答案】

C

【解析】

解:设椭圆的半长轴、半短轴、半焦距分别为a,b,c,

1 =0,

∴M点的轨迹是以原点O为圆心,半焦距c为半径的圆.

又M点总在椭圆内部,

∴该圆内含于椭圆,即c<b,c2<b2=a2﹣c2 .

∴e2= 23 ,∴0<e< 4

故选:C.

6、

P为抛物线y2=2px上任一点,F为焦点,则以PF为直径的圆与y轴( )

A.相交

B.相切

C.相离

D.位置由P确定

【考点】
【答案】

B

【解析】

解:根据题意,可得抛物线y2=2px的焦点为F( 1 ,0),

设P(m,n),PF的中点为A(x1 , y1),

可得x1= 21 +m),

过P作准线l:x=﹣ 1 的垂线,垂足为Q如图所示.

由抛物线的定义,得|PF|=|PQ|=m+ 1

∴x1= 2 |PF|,即点A到y轴的距离等于以PF为直径的圆的半径.

因此,以PF为直径的圆与y轴相切.

故选:B

3

7、

已知椭圆 1 =1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,点B在椭圆上,且BF⊥x轴,直线AB交y轴于点P.若 2 =2 3 ,则椭圆的离心率是( )

A.4

B.5

C.6

D.7

【考点】
【答案】

D

【解析】

解:如图,由于BF⊥x轴,故xB=﹣c,yB = 1 ,设P(0,t),

2 =2 3

∴(﹣a,t)=2(﹣c, 1 ﹣t).

∴a=2c,

∴e= 4 = 5

故选 D.

6

8、

下列说法中正确的是( )

A.若| 1 |=| 2 |,则 12 的长度相同,方向相同或相反

B.若向量 1 是向量 2 的相反向量,则| 1 |=| 2 |

C.空间向量的减法满足结合律

D.在四边形ABCD中,一定有 3 + 4 = 5

【考点】
【答案】

B

【解析】

解:A. 1 ,说明 23 模长相等,但方向不确定;

B.对于 3 的相反向量 2 ,则 4 ,故 1 ,从而B正确;

C.空间向量只定义加法具有结合律,减法不具有结合律,因此不正确;

D.一般的四边形不具有 5 + 6 = 7 ,只有平行四边形才能成立,故不正确.

故只有B正确.

故选B.

9、

设P是椭圆 1 上一点,F1、F2是椭圆的焦点,若|PF1|等于4,则|PF2|等于( )

A.22

B.21

C.20

D.13

【考点】
【答案】

A

【解析】

解:∵P是椭圆 1 上一点,

F1、F2是椭圆的焦点,|PF1|等于4,

∴|PF2|=2 2 ﹣|PF1|=26﹣4=22.

故选A.

10、

双曲线方程为 1 =1,那么k的取值范围是( )

A.k>5

B.2<k<5

C.﹣2<k<2

D.﹣2<k<2或k>5

【考点】
【答案】

D

【解析】

解:∵ 1 =1表示双曲线,

23

45

即k>5,或﹣2<k<5,

故选:D

11、

F1 , F2是椭圆 1 的两个焦点,A为椭圆上一点,且∠AF1F2=45°,则三角形AF1F2的面积为( )

A.7

B.2

C.3

D.4

【考点】
【答案】

C

【解析】

解:由题意可得 a=3,b= 1 ,c= 2 ,故 3 ,AF1+AF2=6,AF2=6﹣AF1 ,

∵AF22=AF12+F1F22﹣2AF1•F1F2cos45°=AF12﹣4AF1+8,

∴(6﹣AF1)2=AF12﹣4AF1+8,AF1= 4 ,故三角形AF1F2的面积S= 5 × 4 ×2 2 × 6 = 4

12、

已知 1 =(1,5,﹣2), 2 =(m,2,m+2),若 12 ,则m的值为( )

A.0

B.6

C.﹣6

D.±6

【考点】
【答案】

B

【解析】

解∵ 12 ,∴ 3

∴1×m+5×2﹣2(m+2)=0,解得m=6.

故选B.

二、填空题(共4题,共20分)

13、

已知双曲线 1 =1上一点M的横坐标为4,则点M到左焦点的距离是______ .

【考点】
【答案】

1

【解析】

解:依题意可求得a=3,b=4,则c=5,

即左焦点F1(﹣5,0),

∵点M的坐标为4,

∴当x=4时, 12 =1,

2 = 1 ﹣1= 3

即y=± 4

设M(4, 4 ),

根据对称性只需求点M到F1(﹣5,0)的距离,

得d= 5 = 6 = 7 = 8

所以答案是: 8

14、

设双曲线 1 的一条渐近线与抛物线y=x2+1 只有一个公共点,则双曲线的离心率为______ .

【考点】
【答案】

1

【解析】

解:依题意可知双曲线渐近线方程为y=± 1 x,与抛物线方程联立消去y得x2± 1 x+1=0

∵渐近线与抛物线有一个交点

∴△= 2 ﹣4=0,求得b2=4a2 ,

∴c= 3 = 4 a

∴e= 5 = 4

所以答案是: 4

15、

正四面体ABCD的各棱长为a,点E、F分别是BC、AD的中点,则 1 的值为______

【考点】
【答案】

1

【解析】

解: 1 = 2

= 3

= 4

= 5 = 6

所以答案是: 6

7

【考点精析】解答此题的关键在于理解空间向量的数量积运算的相关知识,掌握8等于9的长度10119的方向上的投影12的乘积.

16、

若方程 1 所表示的曲线为C,给出下列四个命题:

①若C为椭圆,则1<t<4;

②若C为双曲线,则t>4或t<1;

③曲线C不可能是圆;

④若 2 ,曲线C为椭圆,且焦点坐标为 3

⑤若t<1,曲线C为双曲线,且虚半轴长为 4

其中真命题的序号为______ . (把所有正确命题的序号都填在横线上)

【考点】
【答案】

②④⑤

【解析】

解:①若C为椭圆,则 1 ,∴1<t<4且t 2 ,故①不正确;

②若C为双曲线,则(4﹣t)(t﹣1)<0,∴t>4或t<1,故②正确;

③t= 3 时,曲线C是圆,故③不正确;

④若 4 ,曲线C为椭圆,此时焦点在x轴上,且焦点坐标为 5 ,故④正确;

⑤若t<1,曲线C为双曲线,此时焦点在x轴上,且虚半轴长为 6 ,故⑤正确.

综上真命题的序号为②④⑤

所以答案是:②④⑤

【考点精析】掌握命题的真假判断与应用是解答本题的根本,需要知道两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.

三、解答题(共5题,共25分)

17、

设椭圆C: 1 的左焦点为F,过点F的直线与椭圆C相交于A,B两点,直线l的倾斜角为60°, 2

3

(1)求椭圆C的离心率;

(2)如果|AB|= 4 ,求椭圆C的方程.

【考点】
【答案】

(1)解:设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意知y1>0,y2<0

直线l的方程为 1 ,其中 2

联立 34

解得 56

因为 7 ,所以﹣y1=2y2.即﹣ 8 =2 9

解得离心率 10

(2)解:因为 11 ,∴ 1213

1415 ,所以 16 ,解得a=3, 17

故椭圆C的方程为 18

【解析】

(1)点斜式设出直线l的方程,代入椭圆,得到A、B的纵坐标,再由 1 ,求出离心率.(2)利用弦长公式和离心率的值,求出椭圆的长半轴、短半轴的值,从而写出标准方程.

【考点精析】本题主要考查了直线的倾斜角和椭圆的标准方程的相关知识点,需要掌握当直线l与x轴相交时, 取x轴作为基准, x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.特别地,当直线l与x轴平行或重合时, 规定α=0°;椭圆标准方程焦点在x轴:2,焦点在y轴:3才能正确解答此题.

18、

已知直线l1:y=kx﹣1与双曲线x2﹣y2=1的左支交于A,B两点.

(1)求斜率k的取值范围;

(2)若直线l2经过点P(﹣2,0)及线段AB的中点Q且l2在y轴上截距为﹣16,求直线l1的方程.

【考点】
【答案】

(1)解:由 1 ,得(1﹣k2)x2+2kx﹣2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),

2

∵直线l1与双曲线左支交于A,B两点,

3

解得: 4

(2)解:由已知得直线l2的方程为:8x+y+16=0,设Q(x0,y0),

5

∵Q在直线l2,∴ 6 ,化简得:16k2+8k﹣15=0,

分解因式得:(4k+5)(4k﹣3)=0,

7

又∵ 4 ,∴ 8

∴直线l1的方程为: 9

【解析】

(1)直线方程与双曲线方程联立得(1﹣k2)x2+2kx﹣2=0,设A(x1 , y1),B(x2 , y2),由直线l1与双曲线左支交于A,B两点,可得 1 ,解出即可得出.(2)由已知得直线l2的方程为:8x+y+16=0,设Q(x0 , y0),利用中点坐标公式与根与系数的关系可得Q坐标,代入直线l2的方程解出即可得出.

19、

已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直, 1 ,AF=1,M是线段EF的中点.

2

(1)求证:AM∥平面BDE;

(2)求证:AM⊥平面BDF.

【考点】
【答案】

(1)解:建立如图的直角坐标系,则各点的坐标分别为:

O(0,0,0),A(0,1,0),B(﹣1,0,0),C(0,﹣1,0,),D(1,0,0,),

E(0,﹣1,1),F(0,1,1),M(0,0,1)

1

2 ,即AM∥OE,

又∵AM⊄平面BDE,OE⊂平面BDE,

∴AM∥平面BDE

3

(2)解:∵ 4

5

∴AM⊥BD,AM⊥DF,∴AM⊥平面BDF.

【解析】

(1)利用空间向量来证明,先建立空间直角坐标系,求出定点坐标,欲证AM∥平面BDE,只需用坐标证明向量 1 与平面BDE上的一个向量是平行向量即可.(2)欲证AM⊥平面BDF,只需证明向量 1 与平面BDF中的两个不共线向量垂直即可,也即在平面BDF中找到两个向量,与向量 1 数量积等于0.

【考点精析】解答此题的关键在于理解直线与平面平行的判定的相关知识,掌握平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行;简记为:线线平行,则线面平行,以及对直线与平面垂直的判定的理解,了解一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直;注意点:a)定理中的“两条相交直线”这一条件不可忽视;b)定理体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”互相转化的数学思想.

20、

抛物线y2=2px的焦点与双曲线 1 的右焦点重合.

(1)求抛物线的方程;

(2)求抛物线的准线与双曲线的渐近线围成的三角形的面积.

【考点】
【答案】

(1)解:由双曲线 1 得,a2=3,b2=1,

所以c2=a2+b2=3+1=4,所以c=2.

2

所以抛物线的方程为y2=8x;

(2)解:由题意知, 3

所以双曲线的渐近线方程为 4

抛物线的准线方程为x=﹣2.

代入双曲线的准线方程得 5

设抛物线的准线与双曲线的准线的交点为A,B.

则|AB|= 6

所以抛物线的准线与双曲线的渐近线围成的三角形的面积为:

S= 7

【解析】

(1)由双曲线方程求出其半焦距,根据抛物线的焦点与双曲线右焦点重合求出P,从而求出抛物线方程;(2)分别求出抛物线的准线方程和双曲线的渐近线方程,联立求出两交点间的距离,然后直接代入三角形的面积公式求解.

21、

如图,已知长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,M,N分别是BC,AE,CD1的中点,AD=AA1=a,AB=2a.求证:MN∥平面ADD1A1 .

1

【考点】
【答案】

证明:以D为原点,分别以DA、DC、DD1为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,则A(a,0,0),B(a,2a,0),C(0,2a,0),D1(0,0,a),E( 1 a,2a,0),

2

∵M、N分别为AE、CD1的中点,

∴M( 3 a,a,0),N(0,a, 4 ).

5 =(﹣ 3 a,0, 4 ).

6 =(0,1,0),

显然 6 =⊥平面A1D1DA,且 56 =0,

56 .又MN⊄平面ADD1A1 .

∴MN∥平面ADD1A1

【解析】

以D为原点,分别以DA、DC、DD1为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,求出 1 =(﹣ 2 a,0, 3 ).平面ADD1A1的法向量 4 =(0,1,0),通过 14 =0,证明MN∥平面ADD1A1 .

【考点精析】关于本题考查的直线与平面平行的判定,需要了解平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行;简记为:线线平行,则线面平行才能得出正确答案.