四川省巴中市南江中学2021-2022学年高二上学期12月月考试题数学(文)含答案
展开参考答案与试题解析
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A
D
D
B
D
C
A
B
D
C
D
B
13 3 .14. 15,.±4. 16 ①②③④ .
一.选择题(共12小题)
1.抛物线x2=y的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【分析】根据方程得出焦点在y轴正半轴上,p=即可求出焦点坐标.
【解答】解:∵抛物线x2=y,
∴焦点在y轴正半轴上,p=,
∴焦点坐标为(0,),
故选:A.
【点评】本题考查了抛物线的方程与几何性质,求解焦点坐标,属于容易题.
2.已知椭圆一个焦点(2,0),离心率为,则椭圆的标准方程( )
A. B.
C. D.
【分析】利用椭圆的焦点坐标,离心率,求解a,b,即可得到椭圆方程.
【解答】解:椭圆一个焦点(2,0),离心率为,
可得c=2,a=4,所以b=2,
所以椭圆的标准方程.
故选:D.
【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,椭圆方程的求法,是基础题.
3.若椭圆上一点A到焦点F1的距离为2,则点A到焦点F2的距离为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】利用椭圆方程求解a,结合椭圆的定义即可得出.
【解答】解:椭圆,可得a=3.
椭圆上一点A到焦点F1的距离为2,则点A到焦点F2的距离为|PF2|,
由椭圆的定义可得:2+|PF2|=2×a=6,
解得|PF2|=4,
故选:D.
【点评】本题考查了椭圆的定义及其标准方程,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
4.双曲线的焦点到C的渐近线的距离为( )
A. B. C.5 D.
【分析】由双曲线,可得:a2=15,b2=10,可得c==5,渐近线方程为:y=±x,利用点到直线的距离公式可得焦点到C的渐近线的距离.
【解答】解:由双曲线,
可得:a2=15,b2=10,
∴c==5,渐近线方程为:y=±x,即x±3y=0.
焦点(±5,0)到C的渐近线的距离d==.
故选:B.
【点评】本题考查了双曲线的标准方程及其性质、点到直线的距离公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
5.在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心为原点,焦点F1,F2在x轴上,离心率为.过F1的直线L交C于A,B两点,且△ABF2的周长为16,那么C的方程( )
A. B.
C. D.
【分析】根据题意,设椭圆的标准方程为:+=1(a>b>0),由椭圆的离心率公式可得=,又由△ABF2的周长为16,分析可得a的值,解可得c的值,由椭圆的几何性质可得b的值,将a、b的值代入椭圆方程即可得答案.
【解答】解:根据题意,设椭圆的标准方程为:+=1(a>b>0),
椭圆的离心率为,则有e==,
又由△ABF2的周长为16,则有4a=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=16,即a=4,
又由e==,即 =,解可得c=2,
则b2=a2﹣c2=42﹣(2)2=4,
则椭圆的方程为:+=1.
故选:D.
【点评】本题考查椭圆的定义与简单的几何性质的应用,解题时注意△ABF2的周长即4a.
6.已知椭圆x2+my2=1(m>0)的焦点在y轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m=( )
A.2 B.3 C. D.4
【分析】将椭圆的方程化为标准方程,可得a2,b2的值,再由长轴长是短轴长的两倍,可得a2=4b2,求出m的值.
【解答】解:椭圆x2+my2=1(m>0)化为标准方程:x2+=1,
因为椭圆的焦点在y轴上,所以a2=,b2=1,
再由长轴长是短轴长的两倍,可得a2=4b2,即4=,
解得m=,
故选:C.
【点评】本题考查椭圆的定义及性质的应用,属于基础题.
7.已知l,m是空间中两条不同的直线,α,β是空间中两个不同的平面,下列说法正确的是( )
A.若l⊥α,m∥l,m⊂β,则α⊥β B.若α∥β,l∥α,则l∥β
C.若l⊥m,l⊥α,α∥β,则m∥β D.若α⊥β,l∥α,则l⊥β
【分析】由直线与平面垂直的性质、平面与平面垂直的判定判断A;由平面与平面平行、直线与平面平行分析线面关系判断B;由直线与平面垂直、平面与平面平行分析线面关系判断C;由平面与平面垂直、直线与平面平行分析线面关系判断D.
【解答】解:若l⊥α,m∥l,则m⊥α,又m⊂β,则α⊥β,故A正确;
若α∥β,l∥α,则l∥β或l⊂β,故B错误;
若l⊥α,α∥β,则l⊥β,又l⊥m,m∥β或m⊂β,故C错误;
若α⊥β,l∥α,则l⊂β或l∥β或l与β相交,相交也不一定垂直,故D错误.
故选:A.
【点评】本题考查空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面位置关系的判定及应用,考查空间想象能力与思维能力,是基础题.
8.已知椭圆x2+2y2=4上一点P到其左焦点F的距离为1,则PF的中点M到坐标原点O的距离为( )
A.3 B. C.1 D.
【分析】根据椭圆的定义,得|PF1|+|PF2|=2a,可得|PF2|=2a﹣|PF1|,在△PF1F2中利用中位线定理,即可得到的|OM|值.
【解答】解:∵椭圆x2+2y2=4.化为椭圆,a=2,b=,
c=,
∴|PF1|+|PF2|=2a=4,
结合|PF1|=1,得|PF2|=2a﹣|PF1|=4﹣1=3,
PF的中点M,O是的F1F2中点,
∵OM是△PF1F2的中位线,
∴|OM|=|PF2|=×3=.
故选:B.
【点评】本题给出椭圆的焦点三角形的一边长,求另一边中点到原点的距离,着重考查了椭圆的定义和标准方程和简单几何性质等知识,属于基础题.
9.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,点P为抛物线C上一点,点A(2,2),则|PA|+|PF|的最小值为( )
A. B.2 C. D.3
【分析】求出抛物线C的准线l的方程,过A作l的垂线段,结合几何意义,以及抛物线的定义,即可求解.
【解答】解:抛物线C:y2=4x的准线l:x=﹣1,
显然点A在抛物线C内,过A作AM⊥l于M,交抛物线C于P,如图所示,
在抛物线C上任取不同于点P的点P’,过P作PN⊥l于点N,连接PF,AN,P'A,P'F,
由抛物线的定义可知,|PA|+|PF|=|PA|+|PM|=|AM|<|AN|<|P'N|+|P'A|=|P'A|+|P'F|,
故(|PA|+|PF|)min=|AM|=2﹣(﹣1)=3,即点P是过A作准线的垂线与抛物线C的交点时,|PA|+|PF|取最小值,
故|PA|+|PF|的最小值为3.
故选:D.
【点评】本题主要考查抛物线的定义,属于基础题.
10.有以下命题:
①过平面外一点,有且只有一条直线与这个平面垂直;
②过平面外一点,有且只有一条直线与这个平面平行;
③过直线外一点,有且只有一个平面与这条直线垂直;
④过直线外一点,有且只有一个平面与这条直线平行;
⑤过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行;
其中正确命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】对于①,根据线面垂直的定义进行判断;对于②,过平面外一点有无数条直线与这个平面平行;对于③,由线面垂直的定义判断;对于④,过直线外一点,有无数个平面与这条直线平行;对于⑤,由平行公理得判断.
【解答】解:对于①,根据线面垂直的定义,可得经过平面外一点作已知平面的垂线,
有且仅有一条,故①正确;
对于②,过平面外一点可以作一个平面与已知平面平行,
在这个平行平面内的经过已知点作直线,它就和已经平面平行,
故过平面外一点有无数条直线与这个平面平行,故②不正确;
对于③,由直线与平面垂直的性质知:过直线外一点只能作一个平面与这条直线垂直,,故③正确;
对于④,过直线外一点,有无数个平面与这条直线平行,故④不正确;
对于⑤,由平行公理得:过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行,故⑤正确.
故选:C.
【点评】本题考查命题真假的判断,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查推理论证能力,是中档题.
11.如图所示的三棱锥P﹣ABC中,D是棱PB的中点,已知PA⊥底面ABC,PA=BC=2,AB=4,AB⊥BC,则异面直线PC,AD所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【分析】根据平面几何知识求得PC,PB和AD的长,取BC的中点M,连接MD,MA,则∠ADM或其补角即为所求,再在△ADM中,由余弦定理,即可得解.
【解答】解:在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2=20,
因为PA⊥底面ABC,所以PA⊥AC,PA⊥AB,
所以PC==2,PB==2,AD=PB=,
取BC的中点M,连接MD,MA,则AM2=AB2+BM2=17,
因为D为PB的中点,所以DM∥PC,DM=PC=,
所以异面直线PC,AD所成角即为DM和AD所成的角,也即∠ADM或其补角,
在△ADM中,由余弦定理知,cos∠ADM===﹣,
所以sin∠ADM==.
故选:D.
【点评】本题考查异面直线夹角的求法,余弦定理,利用平移思想找出异面直线所成角是解题的关键,考查空间立体感和运算求解能力,属于中档题.
12.设P,Q分别为x2+(y﹣6)2=4和椭圆+y2=1上的点,则P,Q两点间的最大距离是( )
A.5 B.5+2 C.9 D.6
【分析】求出椭圆上的点与圆心的最大距离,加上半径,即可得出P,Q两点间的最大距离.
【解答】解:设椭圆上的点为(x,y),满足椭圆+y2=1,
∵圆x2+(y﹣6)2=4的圆心为(0,6),半径为2,
∴椭圆上的点(x,y)到圆心(0,6)的距离为=≤5,
∴P,Q两点间的最大距离是5+2.
故选:B.
【点评】本题考查椭圆、圆的方程,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
二.填空题(共4小题)
13.若双曲线的一个焦点为F(2,0),则实数m= 3 .
【分析】根据双曲线方程m+1=4即可得解.
【解答】解:双曲线的一个焦点为F(2,0),
所以m>0且m+1=4,
所以m=3.
故答案为:3
【点评】本题主要考查由双曲线方程求参数值的方法,属于基础题.
14.已知F1,F2是椭圆=1的两个焦点,点P在椭圆上,PF2⊥x轴,则△PF1F2的面积为 .
【分析】求出P点坐标,再由面积公式即可求得答案.
【解答】解:由题意不妨设F1(﹣,0),F2(,0),
因为PF2⊥x轴,所以P(,±),
因为△PF1F2的面积=|PF2||F1F2|==,
故答案为:.
【点评】本题考查椭圆的性质,属于基础题.
15.已知抛物线C:y2=2px(p>0)经过点P(2,y0),F为抛物线的焦点,且|PF|=4,则y0的值为 ±4 .
【分析】根据已知条件,结合抛物线的定义,可得p=4,即可得抛物线方程,将P的横坐标代入,即可求解.
【解答】解:∵点P(2,y0)为抛物线上的点,F为抛物线的焦点,且|PF|=4,
∴抛物线的定义,可得2+=4,解得p=4,
∴y2=8x,
∵P的横坐标为2,
∴=2×8=16,解得y0=±4.
故答案为:±4.
【点评】本题主要考查了抛物线的定义,需要学生熟练掌握公式,属于基础题.
16.如图是正方体的平面展开图,在这个正方体中,
①BM与ED是异面直线;
②CN与BE平行;
③CN与BM成60°角;
④DM与BN垂直.
请写出所有正确结论的序号 ①②③④ .
【分析】由正方体平面展开图,画出正方体的直观图,结合正方体的几何特征,判断题目中的命题即可.
【解答】解:由已知正方体的平面展开图,得到正方体的直观图,如图所示:
由正方体的几何特征得:
对于①,显然BM与DE异面,①正确;
对于②,因为EN∥BC,且EN=BC,
所以四边形NEBC为平行四边形,
所以CN∥BE,②正确;
对于③,由②可知,CN∥BE,所以∠EBM(或其补角)为异面直线CN与BM所成角,
因为三角形EBM为等边三角形,所以∠EBM=60°,③正确;
对于④,因为DM⊥CN,BC⊥DM,CN∩BC=C,BC⊂平面BCN,CN⊂平面BCN,
所以DM⊥平面BCN,又BN⊂平面BCN,所以DM⊥BN,④正确.
故答案为:①②③④.
【点评】本题考查了正方体的平面展开图,线面垂直的判定和性质,是中档题.
三.解答题(共13小题)
17.如图,在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥底面ABC,AC⊥BC,M,N分别是BC,PC的中点.
(1)求证:MN∥平面PAB;
(2)求证:BC⊥AN.
【分析】(1)由三角形的中位线定理和线面平行的判定定理,可得证明;
(2)由线面垂直的性质和判定定理,可得证明.
【解答】证明:(1)因为M,N分别是BC,PC的中点,所以MN∥PB,
而MN⊄平面PAB,PB⊂平面PAB,
所以MN∥平面PAB;(4分)
(2)由PA⊥底面ABC,BC⊂平面ABC,
可得PA⊥BC,
又AC⊥BC,且PA∩AC=A,
则BC⊥平面PAC,
而AN⊂平面PAC,
所以BC⊥AN.(10分)
【点评】本题考查空间中线面平行和线面垂直的判定,考查转化思想和推理能力,属于基础题.
18.已知直线l过点A(﹣3,1),且与直线4x﹣3y+t=0垂直.
(1)求直线l的一般式方程;
(2)若直线l与圆C:x2+y2=m相交于点P,Q,且|PQ|=8,求圆C的方程.
【分析】(1)结合两直线垂直时斜率的关系求出直线l的斜率,进而可以求出结果;
(2)求出圆心到直线的距离,结合勾股定理列出方程即可求出结果.
【解答】解:(1)因为直线l与直线4x﹣3y+t=0垂直,所以直线l的斜率为,
故直线l的方程为,即3x+4y+5=0,
因此直线l的一般式方程为3x+4y+5=0.(6分)
(2)圆C:x2+y2=m的圆心为(0,0),半径为,
圆心(0,0)到直线l的距离为,
则半径满足m=42+12=17,即m=17,所以圆C:x2+y2=17.(12分)
【点评】本题主要考查直线方程的求解,圆的方程的求解等知识,属于基础题.
19.已知抛物线C的顶点在原点,焦点在x轴上,且抛物线上有一点P(4,m)到焦点的距离为6.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)若抛物线C与直线y=kx﹣2相交于不同的两点A、B,且AB中点横坐标为2,求k的值.
【分析】(Ⅰ)由题意设:抛物线方程为y2=2px,其准线方程为x=﹣,根据抛物线的大于可得:4+,进而得到答案.(Ⅱ)联立直线与抛物线的方程得 k2x2﹣(4k+8)x+4=0,根据题意可得Δ=64(k+1)>0即k>﹣1且k≠0,再结合韦达定理可得k的值.
【解答】解:(Ⅰ)由题意设抛物线方程为y2=2px,其准线方程为x=﹣,
∵P(4,m)到焦点的距离等于A到其准线的距离,
∴4+∴p=4
∴抛物线C的方程为y2=8x(4分)
(Ⅱ)由消去y,得 k2x2﹣(4k+8)x+4=0
∵直线y=kx﹣2与抛物线相交于不同两点A、B,则有k≠0,Δ=64(k+1)>0,解得k>﹣1且k≠0,
又=2,
解得 k=2,或k=﹣1(舍去)
∴k的值为2.(12分)
【点评】本题主要考查抛物线的标准方程,以及直线与抛物线的位置关系.
20.如图,平面ABCD⊥平面DBNM,且四边形ABCD与四边形DBNM是正方形.
(1)求证:平面ACN⊥平面BDMN;
(2)若AB=2,求三棱锥D﹣MAC的体积.
【分析】(1)由题意首先证得线面垂直,然后证明面面垂直即可;
(2)由题意结合几何体的特征转化顶点求解三棱锥的体积即可.
【解答】(1)证明:因为四边形ABCD是正方形,所以AC⊥BD.
因为平面ABCD⊥平面DBNM,平面ABCD∩平面DBNM=BD,AC⊆平面ABCD,
所以AC⊥平面DBNM,
又AC⊆平面ACN,所以平面ACN⊥平面BDMN.(6分)
(2)解:因为四边形DBNM是正方形,所以MD⊥BD.
因为平面ABCD⊥平面DBNM,平面ABCD∩平面DBNM=BD,MD⊆平面DBNM,
所以MD⊥平面ABCD.
在正方形ABCD中,AB=2,所以AD=DC=2,DB=,
所以在正方形DBNM中,MD=DB=,
所以.(12分)
【点评】本题主要考查面面垂直的判定,锥体体积的计算等知识,属于中等题.
21.已知动点P与平面上点A(﹣1,0),B(1,0)的距离之和等于2.
(1)试求动点P的轨迹方程C;
(2)设直线l:y=kx﹣与曲线C交于M、N两点,当|MN|=时,求直线l的方程.
【分析】(1)根据已知条件,结合椭圆的定义,以及椭圆的性质,即可求解.
(2)根据已知条件,联立直线与椭圆方程可得,,再结合韦达定理和弦长公式,即可求解.
【解答】解:(1)设点P的坐标为(x,y),
∵|PA|+|PB|=2>2=|AB|,
∴由椭圆定义可知,点P轨迹是以A,B为焦点的椭圆,
∴a=,c=1,
∴b2=a2﹣c2=1,
∴动点P的轨迹方程C为.(6分)
(2)将直线l:y=kx﹣代入椭圆方程得,,
Δ=,即k2>1,
设M(x1,y1),N(x2,y2),
,,
∴|MN|=
=
=,
∴17k4﹣32k2﹣57=0,解得k=,
∴直线l的方程为y=.(12分)
【点评】本题主要考查直线与椭圆的综合应用,需要学生较强的综合能力,属于中档题.
22.已知直线l:y=x+m与椭圆C:x2+2y2=3交于不同的两点A,B.
(1)若直线l与圆x2+y2=1相切,求m的值;
(2)若以线段AB为直径的圆过坐标原点O,求m的值.
【分析】(1)利用圆心到直线的距离等于半径,可得出关于实数m的等式,即可得m的值;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),将直线l的方程与椭圆C的方程联立,由Δ>0求出m的取值范围,列出韦达定理,由条件可得出=0,即可求得m的值.
【解答】解:(1)由题得圆x2+y2=1的圆心为(0,0),半径为1,
则=1,解得m=±;(4分)
(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2),联立,可得3x²+4mx+2m²﹣3=0,
Δ=16m²﹣12(2m²﹣3)=4(3﹣m²)>0,解得﹣<m<,
由韦达定理可得x1+x2=﹣,x1x2=,
因为以线段AB为直径的圆过坐标原点O,
则=x1x2+(x1+m)(x2+m)=2x1x2+m(x1+x2)+m²=+m²=0,解得m=±,符合题意.(12分)
【点评】本题考查直线与圆的位置关系求参数,椭圆中向量点乘问题,韦达定理的应用,属于中档题.
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