2022-2023学年江西省赣州市赣县第三中学高二上学期10月月考数学试题(解析版)
展开2022-2023学年江西省赣州市赣县第三中学高二上学期10月月考数学试题
一、单选题
1.已知复数满足(为虚数单位),则复数在复平面上的对应点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【分析】利用复数除法运算和复数几何意义可求得对应点的坐标,由此可得结果.
【详解】,对应的点为,位于第三象限.
故选:C.
2.已知直线ax+4y-2=0与2x-5y+b=0互相垂直,垂足为(1,c),则a+b+c的值为( )
A.-4 B.20
C.0 D.24
【答案】A
【解析】由垂直求出,垂足坐标代入已知直线方程求得,然后再把垂僄代入另一直线方程可得,从而得出结论.
【详解】由直线互相垂直可得,∴a=10,所以第一条直线方程为5x+2y-1=0,
又垂足(1,c)在直线上,所以代入得c=-2,再把点(1,-2)代入另一方程可得b=-12,所以a+b+c=-4.
故选:A.
3.设椭圆的左焦点为,直线与椭圆交于两点,则的值是
A.2 B. C.4 D.
【答案】C
【详解】分析:设椭圆的右焦点为连接则四边形是平行四边形,根据椭圆的定义得到=2a得解.
详解:设椭圆的右焦点为连接
因为OA=OB,OF=O,所以四边形是平行四边形.
所以,
所以=|AF|+=2a=4,
故答案为:C
点睛:(1)本题主要考查椭圆的几何性质,意在考查学生对椭圆基础知识的掌握能力. (2)解答本题的关键是能观察到对称性,得到四边形是平行四边形,这一点观察到了,后面就迎刃而解了.
4.如图,在四面体中,点在棱上,且满足,点,分别是线段,的中点,则用向量,,表示向量应为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用空间向量基本定理以及空间向量的线性运算进行求解即可.
【详解】解:因为,所以,
因为点,分别是线段,的中点,
所以,
所以.
故选:A.
5.为了得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移个单位长度,再将所得图象所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
B.向右平移个单位长度,再将所得图象所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向左平移个单位长度
D.所有点的横坐标缩短,纵坐标不变,再向右平移个单位长度
【答案】D
【分析】由诱导公式与三角函数的图象变换判断,
【详解】,
故只需将函数的图象所有点的横坐标缩短,纵坐标不变,再向右平移个单位长度,
或先向右平移个单位长度,再将所得图象所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,只有D满足题意
故选:D
6.从某个角度观察篮球(如图1),可以得到一个对称的平面图形,如图2所示,篮球的外轮形状为圆O,将篮球表面的粘合线看成坐标轴和双曲线,若坐标轴和双曲线与圆O的交点将圆O的周长八等分,,则该双曲线的焦距为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】建立平面直角坐标系,求得该双曲线的标准方程,进而求得其焦距.
【详解】如图,以O为原点,AD所在直线为x轴建立平面直角坐标系,
设双曲线的方程为,
则该双曲线过点,且,所以,
解得,所以,得,
所以该双曲线的焦距为,
故选:C.
7.在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,向量,若,则角B的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据向量平行列方程,结合正弦定理求得正确答案.
【详解】由于,
所以,
由正弦定理得,
,
,
,
由于,所以,所以,
由于,所以.
故选:B
8.已知双曲线的与抛物线的一个交点为M.若抛物线的焦点为F,且,则双曲线的焦点到渐近线的距离为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【分析】根据题意求出为M的坐标代入双曲线求出,利用点到直线距离公式可求双曲线的焦点到渐近线的距离.
【详解】根据题意,设,因为,且,
所以,代入到抛物线中,得,
所以,将代入到双曲线中,得,即,
设双曲线的焦点,渐近线为,即,
所以双曲线的焦点到渐近线的距离为,
故选:D.
二、多选题
9.已知、是两条不重合的直线,、、是三个两两不重合的平面,下列四个命题中真命题是
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,,则
D.若、是异面直线,,,,,则
【答案】AD
【解析】根据线面平行、垂直的有关定理逐一判断即可.
【详解】解:
A:因为垂直于同一条直线的两个平面平行,所以A正确
B:因为垂直于同一平面的两个平面可能平行也可能相交,所以B错误;
C:由,,知,可能相交,不一定平行,所以C错误;
D:由,根据线面垂直的性质,则存在直线满足: ,.
由知,根据线面平行的性质定理,则存在直线满足:
所以,所以,所以
由,,同样可证,故D正确.
故选:AD.
【点睛】本题考查线面平行、垂直的判定或性质,是基础题.
10.直线l过点且斜率为k,若直线l与线段AB有公共点,,,则k可以取( )
A.-8 B.-5 C.3 D.4
【答案】AD
【分析】根据题意,做出图形,分析直线斜率可知,再利用斜率公式求解,即可.
【详解】解:由于直线l过点且斜率为k,与连接两点,的线段有公共点,则,,由图可知,
时,直线与线段有交点,根据选项,可知AD符合.
故选:AD.
11.已知抛物线上的动点到焦点的距离最小值是3,经过点的直线与有且仅有一个公共点,直线与交于,则( )
A.抛物线的方程为
B.满足条件的直线有2条
C.焦点到直线的距离为2或或
D.
【答案】CD
【分析】由题设可得即可得抛物线方程,设过P的直线方程并联立抛物线得到一元二次方程,由求切线方程,结合点与抛物线位置判断交点只有一个的直线条数,再由点线距离公式求到直线的距离,写出的方程弦长公式求.
【详解】由题设知:,则,故且,A错误;
因为在外,令过P的直线与相切,
所以,若,可得或,
故、与相切,又与只有一个交点,
所以过与有且仅有一个公共点的直线共有三条,B错误;
对于,到直线的距离;
对于,到直线的距离;
对于,到直线的距离,C正确;
由题设,为,联立,可得,
则,故,D正确.
故选:CD
12.已知实数x,y满足方程.则( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】AB
【分析】方程表示圆,设,可得圆心到的距离等于半径时斜率取得最大、最小值;设,利用圆心到直线距离等于半径可求得的最值;表示圆上的一点与原点的距离的平方,由圆的几何性质可求出.
【详解】方程化为,表示以点为圆心,以为半径的圆.
设,即,易知圆心到的距离等于半径时,直线与圆相切,斜率取得最大、最小值.
由,解得,所以或.所以的最大值为,最小值为.AB正确.
设则,由点到直线的距离公式,得,即.故的最大值为,最小值为,C不正确.
表示圆上的一点与原点的距离的平方,由平面几何知识知,在原点和圆心的连线与圆的两个交点处取得最大值和最小值.又圆心到原点的距离为,所以的最大值是,的最小值是,D不正确.
故选:AB.
三、填空题
13.若,则___________.
【答案】
【分析】利用诱导公式化简,再次化简得,则得.
【详解】因为,
所以,
所以,又,所以.
故答案为:.
14.向量,,且,则向量在上的投影向量的坐标为______.
【答案】
【分析】向量在上的投影向量为,利用公式求解.
【详解】因为向量,,且,
所以,解得,
所以,
所以,
则向量在上的投影向量的坐标为.
故答案为:.
15.已知D是椭圆C:的上顶点,F是C的一个焦点,直线DF与椭圆C的另一个交点为点E,且,则C的离心率为______
【答案】
【分析】根据条件,利用向量建立关系,求出点的坐标,代入椭圆方程求解即可得出离心率.
【详解】解:由题意,,不妨设F是C的右焦点,所以,设,,
则,
因为,所以,,,
解得,
代入椭圆方程可得,即,所以.
故答案为: .
16.在三棱锥中,PA⊥底面ABC,AC⊥BC,若,二面角的大小为60°,三棱锥的体积为,则直线PB与平面PAC所成角的正弦值为___________.
【答案】
【分析】作图后由线面角,二面角的定义,三棱锥的体积公式求解
【详解】由平面,,则即为二面角的平面角,
而,平面,平面,,
平面,即为直线与平面所成角,
,,则,,
,得,
故,,
故答案为:
四、解答题
17.直线与直线相交于点P,直线l经过点P.
(1)若直线,求直线l的方程;
(2)若直线l在坐标轴上的截距相等,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)先求点坐标,由垂直关系得斜率后求解,
(2)由题意得过原点或斜率为后求解
【详解】(1)联立得即.
因为,不妨设直线l的方程为,
将点代入,得,
所以直线l的方程为.
(2)当直线l经过坐标原点时,直线l的方程是,即;
当直线l不经过坐标原点时,设直线l的方程为,
将点代入,得,
所以直线l的方程为,即.
综上所述,直线l的方程是或.
18.已知抛物线C:的焦点与椭圆:的一个焦点重合.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线l:交抛物线C于,两点,O为原点,求证:.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)由椭圆的焦点得出的值,进而得出抛物线C的方程;
(2)联立直线和抛物线方程,利用韦达定理结合数量积公式证明即可.
【详解】(1)∵椭圆:的焦点坐标为,
∴,即.
∴抛物线C的方程为:.
(2)联立方程组消去x,整理得.
∴.
∴,即,
∴,
∴.
19.已知圆E经过点,,且______.从下列3个条件中选取一个,补充在上面的横线处,并解答.①与y轴相切;②圆E恒被直线平分;③过直线与直线的交点
(1)求圆E的方程;
(2)求过点的圆E的切线方程,并求切线长.
【答案】(1)
(2)切线方程为或,切线长
【分析】(1)根据题意设出圆的一般方程或标准方程,对①②③逐个分析,求出圆的标准方程即可;(2)先判断点P在圆外,知切线有两条,分情况讨论即可.
【详解】(1)选①,设圆E的方程为,
由题意可得,解得,
则圆E的方程为
选②,直线恒过,
而圆E恒被直线平分,
所以恒过圆心,因为直线过定点,
所以圆心为,可设圆的标准方程为,
由圆E经过点,得,
则圆E的方程为
选③,由条件易知,
设圆的方程为,
由题意可得,解得,
则圆E的方程为,即
(2)因为,所以点P在圆E外,
若直线斜率存在,设切线的斜率为,
则切线方程为,即
所以,解得
所以切线方程为,
若直线斜率不存在,直线方程为,满足题意.
综上过点的圆E的切线方程为或,
切线长
20.如图所示,在四棱锥中,,,,且.
(1)求证:平面ADP;
(2)求四棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析;
(2)8.
【分析】(1)在梯形中,根据给定条件证明,再利用线面垂直的判定推理作答.
(2)由(1)可得平面平面ABCD,再求出边AD上的高即可求解作答.
【详解】(1)如图,连接BD,由,知,,,,
在中,,,则,,
在中,,
则有,因此,即,
又,,平面ADP,
所以平面ADP.
(2)在中,,,有,
取的中点,连,则,且,
由(1)知,平面ADP,而平面ABCD,即有平面平面,
平面平面,平面ADP,于是得平面,
梯形的面积,
所以四棱锥的体积.
21.已知函数.
(1)求函数的最小正周期及单调递增区间;
(2)求函数在区间的值域;
(3)若函数在区间内有两个不同的零点,求实数的取值范围.
【答案】(1),;
(2)
(3)
【分析】(1)由二倍角公式和辅助角公式化简,进而根据周期公式以及整体法求单调区间,
(2)由范围得的范围,结合正弦函数的性质即可求解值域,
(3)数形结合即可求解.
【详解】(1)由得,,
故最小正周期为,
由,解得,
故的单调递增区间为;
(2)因为,所以,,
所以,即的值域为;
(3)令,则,故问题转化为在区间内有两个不同的根,令,且,则问题等价于在有两个根,由的图象可知:当时,有两个根.故
22.已知椭圆:的左右焦点分别为,且离心率为,点为椭圆上一动点,面积的最大值为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设分别为椭圆的左右顶点,过点作轴的垂线,为上异于点的一点,以为直径作圆.若过点的直线(异于轴)与圆相切于点,且与直线相交于点,试判断是否为定值,并说明理由.
【答案】(1);
(2)3.
【分析】(1)根据题意得关于a,b,c的方程组,解之即得椭圆的方程;
(2)先求出点,再证明点在椭圆上,最后求的值.
【详解】(1)由题意可知:当位于椭圆上顶点或下顶点时,面积取得最大值,
所以,
所以,解得,
所以椭圆的方程为;
(2)由(1)可知,
因为过与圆相切的直线分别切于两点,所以,
所以,
设点,则,圆的半径为,
则直线的方程为,
的方程设为,则到直线的距离等于半径,
即,
化简得,
由,得,
所以点,
,
所以点在椭圆上,
∴,即.
【点睛】(1)本题主要考查椭圆的方程的求法,考查直线和椭圆的位置关系,考查定值问题,意在考查学生对这些基础知识的掌握能力和分析推理能力计算能力.;
(2)解答本题的关键点有三个,其一是求点,其二是证明点P在椭圆上,其三是想到点P在椭圆上.
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