1、福建省三明市2020-2021学年高二数学上学期期末考试试题一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,仅有一项是符合题目要求的.1.在下列四个平面图形中,每个小四边形皆为正方形,其中可以沿相邻正方形的公共边折叠围成一个正方体的图形是( )A.B.C.D.2.在空间直角坐标系中,点关于平面的对称点为,则、两点间的距离为( )A.B.2C.4D.3.已知抛物线的方程为,则其准线方程为( )A.B.C.D.4.日常生活中,我们常看到各式各样的简易遮阳棚(板).现有直径为的圆面,在其圆周上选定一个点固定在水平地面上,然后将圆面撑起,做成简易遮阳棚(板).某一时刻的太阳光
2、线与水平地面成角,若要得到最大的遮阴面,则遮阳棚(板)与遮阴面所成角大小为( )A.B.C.D.5.圆上动点到直线的距离的最小值为( )A.B.C.D.6.过抛物线的焦点且倾斜角为锐角的直线与交于两点,过线段的中点且垂直于的直线与的准线交于点,若,则直线的倾斜角角为( )A.B.C.D.7.直线与连接,的线段相交,则的取值范围是( )A.B.C.D.8.已知、是双曲线的上、下焦点,若点关于双曲线渐近线的对称点满足(为坐标原点),则双曲线的渐近线方程为( )A.B.C.D.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的
3、得0分,部分选对的得3分.9.用一个平面去截正方体,关于截面的形状,下列可能的是( )A.正三角形B.正四边形C.正五边形D.正六边形10.有以下四种说法,其中正确的有( )A.“且”是“”的充要条件B.直线,平面,若,则“”是“”的充分不必要条件C.“”是“”的必要不充分条件D.设,则“”是“”的既不充分也不必要条件11.如图,在正方体中,为线段上的动点,则( )A.B.三棱锥的体积与点的位置有关C.异面直线与所成角的取值范围是D.直线与平面所成角的正弦值的最大值为12.已知正三棱柱的所有棱长都为3,是的中点,是线段上的动点.若三棱维的四个顶点都在球的球面上,则球的半径可能是( )A.B.C
4、.D.3三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分13.某圆锥的侧面展开图是面积为的半圆面,则该圆维的体积是_.14.已知椭圆,那么过点且被平分的弦所在直线的方程为_.15.若分别为圆:与圆:上的动点,为直线上的动点,则的最小值为_.16.已知为坐标原点,是双曲线:的左焦点,分别为的左、右顶点,为上一点,且轴,过点的直线与线段交于点,与轴交于点,直线与轴交于点,若,则的离心率为_.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知平行四边形的三个顶点的坐标,.(1)求顶点的坐标;(2)求平行四边形的面积.18.设:关于的不等式有解,:(1)若为真命题,求
5、实数的取值范围;(2)若为假命题,为真命题,求实数的取值范围.19.如图,在五面体中,四边形是平行四边形.(1)求证:;(2)若,求证:平面平面.20.已知圆经过原点且与直线相切于点.(1)求圆的方程;(2)在圆上是否存在关于直线对称的两点,使得以线段为直径的圆经过原点?若存在,写出直线的方程;若不存在,请说明理由.21.如图1,在直角梯形中,.将沿折起,折起后点的位置为点,得到三棱锥如图2所示,平面平面,直线与平面所成角的正切值为.(1)求线段的长度;(2)试判断在线段上是否存在点,使二面角的平面角的余弦值为?若存在,请确定其位置;若不存在,请说明理由.22.已知椭圆的左,右顶点分别为,离心
6、率,椭圆上任意一点到两个焦点,的距离之积的最大值为4.(1)求椭圆的方程;(2)已知点为直线:上的任意一点,直线、与椭圆分别交于两点、(不同于、两点),求证:直线经过定点,并求出该定点的坐标,参考答案一、选择题1.D 2.B 3.C 4.B 5.A 6.D 7.C 8.A二、选择题9.ABD 10.BD 11.ACD 12.BC三、填空题13. 14. 15.9 16.5四、解答题17.解法一:(1)设,则,因为四边形是平行四边形,所以,即有,解得,即.(2)直线的斜率为,所以直线的方程为,点到直线的距离为:,又,所以平行四边形的面积为解法二:(1)因为,所以中点为,该点也为中点,设,由,所以
7、.(2)因为,由余弦定理得所以,四边形的面积为.解法三:(1)同解法一、解法二(2)依题意,因为,所以,又因为,所以.解法四:(1)同解法一、解法二(2)依题意,所以18.解法一:(1)为真命题时,解得所以的取值范围是(2)为真命题时,即,解得所以为假命题时或由(1)知,为假时因为为假命题,为真命题,所以为一真一假,真假,即,解得假真,即,解得综上:的取值范围是19.(1)因为四边形是平行四边形所以因为平面,平面所以平面.又因为平面,平面平面所以.(2)由(1)有因为,所以.又因为,平面,平面所以平面.又因为平面,所以平面平面20.解法一:(1)依题意,圆心在过点且与垂直的直线上.由平几知识,
8、圆心在弦的中垂线上所以圆心.所以半径所以圆的方程为(2)设,依题意,设直线的方程为联立,消去整理得:所以又依题,以为直径的圆过原点所以所以所以所以所以所以或此时,都有所以存在满足条件的直线:或解法二:(1)设圆的方程为可得解得所以圆的方程为(2)同解法一21.(1)因为平面平面,平面平面又面,所以面所以与面所成角为,又所以因为在直角梯形中,所以所以,令那么,所以所以,即(2)以的中点为坐标原点,又,为轴,轴建立如图空间直角坐标系,设,.设二面角的平面角为设平面的一个法向量为.由得即取,得.取面的一个法向量则(此处应有绝对值符号)所以化简整理得:或(舍去)当时,所以为的四等分点,且22.解法一:
9、(1)由椭圆的定义知所以已知,所以,.因为,所以.因为,所以,所以椭圆的方程为.(2)设上任意点,设,则直线的方程为联立消去得由韦达定理得,解得因为直线的方程为联立消去得由韦达定理得,解得当时,即时即时,过定点当时,即时则整理得:易得直线经过定点综上所述:直线经过定点解法二:(1)同解法一(2)当点是椭圆上顶点时,直线的方程为,可得,则与联立解得,所以直线的方程为:,由椭圆的对称性可知,直线经过轴上的定点,所以直线经过定点.以下证明一般性:设上任意点,设,则直线的方程为联立消去得由韦达定理得,解得因为直线的方程为联立消去得由韦达定理得,解得直线经过定点,即三点共线因为,因为所以,那么三点共线所以直线经过定点解法三:(1)同解法一(2)设,所以所以依题意,设直线的方程为联立,消去整理得:所以又因为:,:且与交于直线:上的点所以,当时,所以所以所以所以所以或所以或又因为、不同于、两点,故所以直线的方程为所以直线过定点