【数学】河南省林州市第一中学2018-2019学年高二下学期开学考试(理)
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高二下学期开学考试(理)
一、填空题(共60分)
1.“x2=4”是“x=2”的 ( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.已知双曲线的渐近线方程为y=±x,焦点坐标为(-4,0),(4,0),则双曲线方程为 ( )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
6.命题“∀x∈[1,2],x2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A.a≥4 B.a≤4 C.a≥5 D.a≤5
7.已知空间向量a=(1,n,2),b=(-2,1,2),若2a-b与b垂直,则|a|= ( )
A. B. C. D.
8.过抛物线y2=8x的焦点F作倾斜角为135°的直线,交抛物线于A,B两点,则弦AB的长为 ( )
A.4 B.8 C.12 D.16
9.长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AA1=2,AD=1,E为CC1的中点,则异面直线BC1与AE所成角的余弦值为 ( )
A. B. C. D.
11.若直线y=kx-2与抛物线y2=8x交于A,B两个不同的点,抛物线的焦点为F,且|AF|,4,|BF|成等差数列,则k=( )
A.2或-1 B.-1 C.2 D.1±
二、填空题(共20分)
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(12分)如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为矩形,PA⊥底面ABCD,BC=4,AB=PA=2.M为线段PC的中点,N在线段BC上,且BN=1.
(1)证明:BM⊥AN.
(2)求直线MN与平面PCD所成角的正弦值.
20.(12分)已知双曲线x2-2y2=2的左、右焦点分别为F1,F2,动点P满足|PF1|+|PF2|=4.
(1)求动点P的轨迹E的方程.
(2)若M是曲线E上的一个动点,求|MF2|的最小值,并说明理由.
21.(12分)在中,角、、的对边分别为、、,且.
(Ⅰ)求角的大小;
(Ⅱ)求的取值范围.
22.(12分)已知椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F(-c,0),离心率为,点M在椭圆上且位于第一象限,直线FM被圆x2+y2=截得的线段的长为c,|FM|=.
(1)求直线FM的斜率.
(2)求椭圆的方程.
(3)设动点P在椭圆上,若直线FP的斜率大于,求直线OP(O为原点)的斜率的取值范围.
参考答案
1.【解析】选B.由于x=2⇒x2=4,而x2=4x=2,所以“x2=4”是“x=2”的必要而不充分条件.
5.【解析】选D.由已知得双曲线的焦点在x轴上,设其标准方程为-=1(a>0,b>0),由题意得
解得a2=4,b2=12,所以双曲线方程为-=1.
6.【解析】 ∵∀x∈[1,2],1≤x2≤4,∴要使x2-a≤0为真,则a≥x2,即a≥4,本题求的是充分不必要条件,结合选项,只有C符合,故选C.
7.【解析】选D.2a-b=(4,2n-1,2),
由2a-b与b垂直知(2a-b)·b=-8+2n-1+4=0,得n=,
所以|a|===.
8.【解析】选D.抛物线y2=8x的焦点F(2,0),所以直线AB方程为y=-x+2,代入y2=8x得x2-12x+4=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=x1+x2+4=12+4=16.
9.【解析】选B.建立坐标系如图,则A(1,0,0),E(0,2,1),
B(1,2,0),C1(0,2,2),=(-1,0,2),=(-1,2,1),
cos<,>==.即异面直线BC1与AE所成角的余弦值为.
11.【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2).由消去y,得k2x2-4(k+2)x+4=0,故Δ=16(k+2)2-16k2=64(1+k)>0,解得k>-1,且x1+x2=.由|AF|=x1+=x1+2,|BF|=x2+=x2+2,且|AF|,4,|BF|成等差数列,得x1+2+x2+2=8,得x1+x2=4,所以=4,解得k=-1或k=2,又k>-1,故k=2,故选C.
【答案】 C
15.答案 2
19.【解析】如图,以A为原点,分别以,,的方向为x,y,z轴正方向建立空间直角坐标系A-xyz,则A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,4,0),D(0,4,0),P(0,0,2),
M(1,2,1),N(2,1,0).
(1)=(2,1,0),=(-1,2,1),
所以·=0,所以⊥,即BM⊥AN.
(2)设平面PCD的法向量为n=(x,y,z),
=(2,4,-2),=(0,4,-2),
取y=1,得平面PCD的一个法向量为n=(0,1,2),
设直线MN与平面PCD所成角为θ,则由=(1,-1,-1),
得sinθ=|cos<,
n>|=
20.【解析】(1)F1(-,0),F2(,0),且|PF1|+|PF2|=4,
所以P点的轨迹E是以F1,F2为焦点的椭圆,且a=2,c=,b=1,所以轨迹方程为:+y2=1.
(2)设M(x,y),则+y2=1,即y2=1-,
所以|MF2|==
==|x-2|,
因为M在+y2=1上,所以-2≤x≤2,故|MF2|=2-x,x∈[-2,2],
于是|MF2|有最小值2-.
21.试题解析:(Ⅰ)在中,∵,
由正弦定理,得.
.
∵ , ∴, ∴ .
∵,∴ .
(Ⅱ)由(Ⅰ)得且 ,
.
,. 的取值范围是.
22.【解析】(1)由已知有=,又由a2=b2+c2,可得a2=3c2,b2=2c2.
设直线FM的斜率为k(k>0),则直线FM的方程为y=k(x+c).
由已知,有+=,解得k=.
(2)由(1)得椭圆方程为+=1,直线FM的方程为y=,两个方程联立,消去y,整理得3x2+2cx-5c2=0,解得x=-c,或x=c.
因为点M在第一象限,可得M的坐标为.
有==,
解得c=1,所以椭圆的方程为+=1.
(3)设点P坐标为,直线FP的斜率为t,得t=,
即y=t,
与椭圆方程联立消去y,
整理得2x2+3t2(x+1)2=6.
又由已知,得t=>,解得-<x<-1,或-1<x<0.
设直线OP的斜率为m,得m=,即y=mx(x≠0),与椭圆方程联立,整理可得m2=-.
①当x∈时,有y=t(x+1)<0,因此m>0,于是m=,
得m∈.
②当x∈时,有y=t(x+1)>0,因此m<0,于是m=-,
得m∈.
综上,直线OP的斜率的取值范围是∪.