【数学】福建省泉州市泉港区第一中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题
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福建省泉州市泉港区第一中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题第I卷(选择题)一、单选题(每题5分,共60分)1.直线2x+ay+3=0的倾斜角为120°,则a的值是 ( )A. B.- C.2 D.-22.已知直线: 与: 平行,则的值是( ).A.或 B.或 C.或 D.或3.若,则直线一定不过( )A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限4.若圆C:x2+y2−2ax+b=0上存在两个不同的点A,B关于直线x−3y−2=0对称,其中b∈N,则圆C的最大面积为( )A.16 B.4 C.2 D.5.在长方体中,,,则异面直线与所成角的余弦值为A. B. C. D.6.已知直线l过点(1,4),且与x、y轴正半轴相交于A、B,则直线l在轴,轴的截距之和取得最小时,直线l的方程为( )A.4x+y-8=0 B.x+y-5=0 C.x+2y-9=0 D.2x+y-6=0 7.若直线mx+ny+3=0在y轴上的截距为-1,且它的倾斜角是直线x-2y=3的倾斜角的2倍,则( )A.m=-4,n=-3 B.m=4,n=3 C.m=4,n=-3 D.m=-4,n=38..直线与圆交于、两点,若满足,则(为坐标原点)等于( ). A. B. C. D.9.已知点是圆内一点,直线l是以M为中点的弦所在的直线,直线m的方程为,那么(A)且m与圆C相切 (B)且/W与圆C相切(C)且m与圆C相离 (D)且w与圆C相离10.如图,正方体的棱长为1,中心为, , ,则四面体的体积为( )A. B. C. D.11.已知点P是直线l:上的动点,过点P引圆C:
(r为常数且r>0)的两条切线PM,PN,M,N为切点,当的最大值为时,则r的值为 A.4 B.3 C.2 D.112.已知点,若直线上至少存在三个点,使得是直角三角形,则实数的取值范围是A. B. C. D. 第II卷(非选择题)二、填空题(每题5分,共20分)13.若动点到点和直线的距离相等,则点的轨迹方程为 .14.已知直线与圆心为的圆相交于、两点,且为等边三角形,则实数 .15.如图,已知矩形ABCD,AB=1,BC=.将ABD沿矩形的对角线BD所在的直线进行翻折,使二面角A-BD-C大小为,则点A,C之间的距离为
16.已知圆,为圆上的两个动点,且,为弦的中点.直线上有两个动点,且.当在圆上运动时, 恒为锐角,则线段中点的横坐标取值范围为________.四、解答题(第17题10分,其它每题12分,共70分)17.已知的顶点,边上的高所在直线为,为中点,且所在直线方程为.(1)求顶点的坐标;(2)求边所在的直线方程。 18.已知圆与轴相切于点(0,3),圆心在经过点(2,1)与点(﹣2,﹣3)的直线上.(1)求圆的方程;(2)圆与圆:相交于M、N两点,求两圆的公共弦MN的长. 19.如图,在三棱锥中,与都为等边三角形,且侧面与底面互相垂直,为的中点,点在线段上,且,为棱上一点.(1)试确定点的位置,使得平面,并说明理由;(2)在(1)的条件下,求二面角的余弦值. 20.已知圆C:(1)若直线l过点(-2,0)且被圆C截得的弦长为2,求直线l的方程;(2)从圆C外一点P向圆C引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且|PM|=|PO|,求动点P的轨迹方程和|PM|的最小值. 21.如图四棱锥中,底面,是边长为2的等边三角形,且,,点是棱PC上的动点.(I)求证:平面平面;(Ⅱ)当线段最小时,求直线与平面所成角的正弦值. 22.如图,圆,点为直线上一动点,过点引圆的两条切线,切点分别为.(1)若,求切线所在直线方程;(2)求的最小值;(3)若两条切线与轴分别交于两点,求的最小值. 参考答案1-6、ACCBAD 7-12、DACDDB13.x-3y+2=0 14.15.116.圆的半径为为弦的中点,,的轨迹是以为圆心,以2为半径的圆,设中点为,,且当在圆上运动时,恒为锐角,则以为圆心以2为半径的圆与以为圆心以1为半径的圆外离, 则,即,解得或,线段中点的横坐标取值范围为,故答案为.17.(1) (2) 18.(1);(2).【详解】(1)经过点(2,1)与点(﹣2,﹣3)的直线方程为,即y=x﹣1.由题意可得,圆心在直线y=3上,由,解得圆心坐标为(4,3),故圆C1的半径为4.则圆C1的方程为(x﹣4)2+(y﹣3)2=16; (2)∵圆C1的方程为(x﹣4)2+(y﹣3)2=16,即x2+y2﹣8x﹣6y+9=0,圆C2:x2+y2﹣2x+2y﹣9=0,两式作差可得两圆公共弦所在直线方程为3x+4y﹣9=0.圆C1的圆心到直线3x+4y﹣9=0的距离d=.∴两圆的公共弦MN的长为.19.【详解】(1)在中,延长交于点,,是等边三角形为的重心 平面, 平面,,即点为线段上靠近点的三等分点 (2)等边中,,,,交线为, 如图以为原点建立空间直角坐标系 点在平面上,所以二面角与二面角为相同二面角.设,则,设平面的法向量,则即,取,则 又平面,, 则 ,又二面角为钝二面角,所以余弦值为 .20.解:(1)x2+y2+2x-4y+3=0可化为(x+1)2+(y-2)2=2,当直线l的斜率不存在时,其方程为x=-2,易求得直线l与圆C的交点为A(-2,1),B(-2,3),|AB|=2,符合题意;当直线l的斜率存在时,设其方程为y=k(x+2),即kx-y+2k=0,则圆心C到直线l的距离d===1,解得k=,所以直线l的方程为3x-4y+6=0.综上,直线l的方程为x=-2或3x-4y+6=0.(2)如图,PM为圆C的切线,连接MC,PC,则CM⊥PM,所以△PMC为直角三角形.所以|PM|2=|PC|2-|MC|2.设点P为(x,y),由(1)知点C为(-1,2),|MC|=,因为|PM|=|PO|,所以,化简得点P的轨迹方程为2x-4y+3=0.求|PM|的最小值,即求|PO|的最小值,也即求原点O到直线2x-4y+3=0的距离,代入点到直线的距离公式可求得|PM|的最小值为.21.22.【详解】(1)由题意,切线斜率存在,可设切线方程为,即,则圆心到切线的距离,解得或,故所求切线方程为,;(2)连接交于点,设,则,在中, ,∵,∴,∴,∴;(3)设切线方程为,即,的斜率为,故圆心到切线的距离,得,∴, ,在切线方程中令可得,故,∴,此时,故的最小值为.