1、浙江省宁波市镇海区镇海中学2019-2020学年高二数学上学期期中试题(含解析)一、选择题:每小题4分,共40分1.方程表示的曲线是( )A. 一条射线B. 双曲线C. 双曲线的左支D. 双曲线的右支【答案】D【解析】【分析】根据方程表示点到点和点的距离之差为,得到答案.【详解】方程表示点到点和点的距离之差为,故表示的是双曲线的右支.故选:.【点睛】本题考查了方程表示的曲线,转化为几何意义是解题的关键.2.已知,则“”是“”的( )A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 即不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】先求得不等式的解集为或,再结合充分条件和必要条件的判定,即
2、可求解【详解】由题意,不等式,等价与,即,解得或,所以“”是“”的充分不必要条件故选A【点睛】本题主要考查了充分条件、必要条件的判定,以及分式不等式的求解,其中解答中正确求解不等式的解集,合理利用充分、必要条件的判定方法是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题3.“红豆生南国,春来发几枝?愿君多采撷,此物最相思”这是唐代诗人王维相思诗,在这4句诗中,可作为命题的是()A. 红豆生南国B. 春来发几枝C. 愿君多采撷D. 此物最相思【答案】A【解析】【分析】利用命题的定义即可判断出答案【详解】由命题的定义可知:“红豆生南国”这一句可以判断红豆生在什么地方,因此可以作为一个命题故选A【点
3、睛】正确理解命题的定义是解题的关键4.已知m,n表示两条不同直线,表示两个不同的平面,以下能判定m的是( )A. 且mB. 且mC. 且mD. mn且n【答案】C【解析】【分析】选项均可得到,或与相交,得到答案.【详解】A. 且m,则或或与相交,故排除; B. 且m,则或或与相交,故排除; C. 且m,则m,正确;D. mn且n,则或或与相交,故排除;故选:.【点睛】本题考查了直线和平面的位置关系,意在考查学生的空间想象能力.5.在空间直角坐标系Oxyz中,O为坐标原点,若点P(1,2,3)在平面xOz上的投影为点B,则线段OB的长度为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】计
4、算得到,再计算长度得到答案.【详解】点P(1,2,3)在平面xOz上的投影为点,故.故选:.【点睛】本题考查了空间中点的投影,距离的计算,意在考查学生的空间想象能力和计算能力.6.下列有关命题的说法正确的是( )A. 命题“若,则0”的否命题为“若,则0”B. 命题“函数f(x)(a1)x是R上的增函数”的否定是“函数f(x)(a1)x是R上的减函数”C. 命题“在ABC中,若sinAsinB,则AB”的逆否命题为真命题D. 命题“若x2,则x23x+20”的逆命题为真命题【答案】C【解析】【分析】根据否命题,逆命题,逆否命题,命题否定的定义依次判断每个选项得到答案.【详解】A. 命题“若,则
5、0”的否命题为“若不垂直,则0”,故错误;B. 命题“函数f(x)(a1)x是R上的增函数”的否定是“函数f(x)(a1)x不是R上的增函数”,故错误;C. 命题“在ABC中,若sinAsinB,则AB”是真命题,故逆否命题为真命题,正确;D. 命题“若x2,则x23x+20”的逆命题为“若x23x+20,则x2”,为假命题,错误;故选:.【点睛】本题考查了命题的否定,否命题,逆否命题,逆命题,意在考查学生对于命题的理解和掌握.7.已知正方体ABCDA1B1C1D1,点E为平面BCC1B1的中心,则直线DE与平面ACD1所成角的余弦值为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】如
6、图所示,建立空间之间坐标系,设正方体边长为,则,.易知平面的法向量为,计算夹角得到答案.【详解】如图所示,建立空间之间坐标系,设正方体边长为,则,.根据得到平面的法向量为,故,故,直线DE与平面ACD1所成角,满足.故选:.【点睛】本题考查了线面夹角,意在考查学生的空间想象能力和计算能力.8.设双曲线的上焦点为F,过点F作与y轴垂直的直线交两渐近线于A,B两点,且与双曲线在第一象限的交点为P,设O为坐标原点,若,则双曲线的离心率e的值是( )A. 3B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】根据三点共线得到,计算得到,代入双曲线方程,化简得到答案.【详解】渐近线为:,取,解得,则.,且三点共
7、线,故,则 或,不妨取,则,代入双曲线方程得到:,即.故选:.【点睛】本题考查了双曲线的离心率,根据共线得到是解题的关键.9.设抛物线y28x的焦点为F,经过定点P(a,0)(a0)的直线l与抛物线交于A,B两点,且,|AF|+2|BF|9,则a( )A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】A【解析】【分析】过作垂直准线于,过点 作垂直准线于,连接并延长与的延长线交于,根据相似得到,得到答案.【详解】如图所示:过作垂直准线于,过点 作垂直准线于,连接并延长与的延长线交于.,则,即,.根据三角形相似得到:,故,故.故选:.【点睛】本题考查了直线和抛物线的位置关系,意在考查学生的计算能力和转化能力
8、.10.四棱锥PABCD中,已知,|AB|AD|a,|AP|b,|PC|1,则b的最大值为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】根据对称性知在平面的投影在的角平分线上,设为,作于,连接,计算得到,根据勾股定理计算得到答案.【详解】根据对称性知在平面的投影在的角平分线上,设为,作于,连接,.,故平面,故,故,.,.在中,即,故.当和点重合时等号成立.故选:.【点睛】本题考查了四棱锥中距离的最值问题,意在考查学生的空间想象能力和计算能力.二、填空题:单空题每题4分,多空题每题6分11.双曲线的渐近线方程为_,焦点坐标为_【答案】 (1). yx (2). (2,0)【解析】【分析
9、】直接利用渐近线方程公式和焦点公式得到答案.【详解】双曲线的渐近线方程为:,焦点坐标为.故答案:;.【点睛】本题考查了渐近线和焦点,属于简单题.12.已知,若,则_;若,则+_【答案】 (1). (2). 【解析】【分析】根据垂直得到,根据平行得到,计算得到答案.【详解】,故;,则,即,故,解得 故.故答案为:;.【点睛】本题考查根据向量垂直平行求参数,意在考查学生的计算能力.13.已知向量,是空间的一组单位正交基底,向量,是空间的另一组基底,若向量在基底,下的坐标为(2,1,3),p在基底,下的坐标为(x,y,z),则xy_,z_【答案】 (1). 1 (2). 3【解析】【分析】化简得到,
10、对比系数得到答案.【详解】根据题意知:,.故;故答案为:;.【点睛】本题考查了向量基本定理的应用,意在考查学生的计算能力.14.若动点P到点F(0,1)的距离比它到直线y2的距离少1,则动点P的轨迹C的方程为_,若过点(2,1)作该曲线C的切线l,则切线l的方程为_【答案】 (1). x24y (2). yx1【解析】【分析】设动点P的坐标为(x,y),代入化简得到答案,设过点(2,1)的直线方程为yk(x2)+1,计算得到答案.【详解】设动点P的坐标为(x,y),由题意可知:;x24y;动点P的轨迹C方程为x24y;设过点(2,1)的直线方程为yk(x2)+1;当k不存在时,则直线方程为x2
11、,与曲线C不相切;当k存在时,联立,x24kx+8k40直线与曲线C相切,16k232k+160;解得k1;切线l的方程为yx1故答案为:;.【点睛】本题考查了轨迹方程,切线问题,意在考查学生的计算能力.15.在四面体ABCD中,ABD和BCD均为等边三角形,AB2,则二面角BADC的余弦值为_【答案】【解析】【分析】如图所示建立空间直角坐标系,平面的法向量,平面的法向量,利用夹角公式计算得到答案.【详解】设中点为,则,故,故两两垂直,如图所示建立空间直角坐标系.平面的法向量,设平面的法向量为,则,解得:,则法向量夹角.故二面角BADC的余弦值为.故答案为:.【点睛】本题考查了二面角,意在考查
12、学生的空间想象能力和计算能力.16.四边形ABCD的各个顶点依次位于抛物线yx2上,BAD60,对角线AC平行x轴,且AC平分BAD,若,则ABCD的面积为_【答案】【解析】【分析】不妨设,计算得到,计算得到,根据计算得到答案.【详解】不妨设.则 ,故;,故.,即,.故答案为:.【点睛】本题考查了抛物线的内接四边形面积,意在考查学生的计算能力.17.已知椭圆E:,点A,B分别是椭圆E的左顶点和上顶点,直线AB与圆C:x2+y2c2相离,其中c是椭圆的半焦距,P是直线AB上一动点,过点P作圆C的两条切线,切点分别为M,N,若存在点P使得PMN是等腰直角三角形,则椭圆离心率平方e2的取值范围是_【
13、答案】,)【解析】【分析】根据直线和圆相离得到a2b2c2(a2+b2),根据等腰三角形得到2e45e2+10,计算得到答案.【详解】AB所在直线方程为,即bxay+ab0,又直线AB与圆C:x2+y2c2相离,c,即a2b2c2(a2+b2),a2(a2c2)c2(2a2c2),整理得:e43e2+10,解得0e2;又存在点P使得PMN是等腰直角三角形,则在RtOPN中,OPONc,即a2b22c2(a2+b2),a2(a2c2)2c2(2a2c2),整理得2e45e2+10,解得e21e2的取值范围是,)故答案为:,).【点睛】本题考查了椭圆的离心率问题,意在考查学生的计算能力和综合应用能
14、力.三、解答题:5小题,共74分18.已知a0,且a1命题P:函数f(x)logax在(0,+)上为增函数;命题Q:函数g(x)x22ax+4有零点(1)若命题P,Q满足P真Q假,求实数a的取值范围;(2)命题S:函数yf(g(x)在区间2,+)上值恒为正数若命题S为真命题,求实数a的取值范围【答案】(1)(1,2);(2)(1,)【解析】【分析】(1)根据命题P,Q满足P真Q假,计算得到答案.(2)首先保证g(x)x22ax+4在2,+)上恒大于0,再讨论0a1和1a2两种情况,分别计算得到答案.【详解】(1)由命题P:函数f(x)logax在(0,+)上为增函数是真,得a1;由命题Q:函数
15、g(x)x22ax+4有零点为假,得4a2160,得2a2使命题P真Q假的实数a的取值范围是(1,2);(2)若函数yf(g(x)在区间2,+)上值恒为正数,则首先保证g(x)x22ax+4在2,+)上恒大于0,则4a2160或,得2a2又a0且a1,0a2且a1当0a1时,外层函数f(x)单调递减,而内层函数g(x)当x+时,g(x)+,此时yf(g(x)0,不合题意;当1a2时,外层函数f(x)单调递增,要使yf(g(x)0在区间2,+)上恒成立,则g(x)x22ax+4在2,+)上的最小值大于1即g(2)84a1,得a1a即使命题S为真命题的实数a的取值范围是(1,)【点睛】本题考查了根
16、据命题的真假求参数,意在考查学生的计算能力和转化能力.19.如图,在四棱锥PABCD中,四边形ABCD是菱形,BD2(1)若点E,F分别为线段PD,BC上的中点,求证:EF平面PAB;(2)若平面PBD平面ABCD,且PDPB,PDPB,求平面PAB与平面PBC所成的锐二面角的余弦值【答案】(1)见解析(2)【解析】【分析】(1)取AP的中点为H,连接EH,HB,证明四边形BFEH为平行四边形得到答案.(2)过A作ANPB于点N,连接NC,AC,BD,设AC交BD于点O,确定则ANC 为二面角APBC 的平面角,计算得到答案.【详解】(1)取AP的中点为H,连接EH,HB;由E,H分别为PD,
17、PA的中点,则EHAD且;又F为BC的中点,则BFAD且;所以EHBF且EHBF,则四边形BFEH为平行四边形;所以EFBH,又HB平面PAB;所以EF平面PAB;(2)过A作ANPB于点N,连接NC,AC,BD,设AC交BD于点O,在PBD中O为AC的中点,PDPB,则POBD;又平面PBD平面ABCD,所以PO平面ABCD;在PBD中,PDPB,BD2则PDPB;由题意有PAPC,AO2,在等腰三角形APB中,;由PABPCB,则CNPB;CNAN在ACN中,;故平面PAB与平面PBC所成的锐二面角的余弦值为【点睛】本题考查了线面平行和二面角,意在考查学生的空间想象能力和计算能力.20.如
18、图,已知椭圆,过动点M(0,m)的直线交x轴于点N,交椭圆C于A,P(其中P在第一象限,N在椭圆内),且M是线段PN的中点,点P关于x轴的对称点为Q,延长QM交C于点B,记直线PM,QM的斜率分别为k1,k2(1)当时,求k2的值;(2)当时,求直线AB斜率的最小值【答案】(1)k21(2)最小值为1【解析】【分析】(1)设P(x0,y0),(x00,y00),M(0,m),计算得到,得到答案.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线PA的方程为ykx+m,(k0),联立方程计算得到,代入数据利用均值不等式计算得到答案.【详解】(1)设P(x0,y0),(x00,y00),M(0,m)
19、,可得P(x0,2m),Q(x0,2m)所以直线PM的斜率;直线QM的斜率;此时当时k21;(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)直线PA的方程为ykx+m,(k0)由,得(1+3k2)x2+6kmx+3m230,即;所以;直线QB的方程为y3kx+m同理有:,2,当且仅当,即时取等号;故直线AB 的斜率的最小值为1【点睛】本题考查了椭圆内的斜率问题,综合考查了均值不等式,意在考查学生的计算能力和综合理解能力.21.如图,ABC为正三角形,且BCCD2,CDBC,将ABC沿BC翻折(1)当AD2时,求证:平面ABD平面BCD;(2)若点A的射影在BCD内,且直线AB与平面ACD所成角为60
20、,求AD的长【答案】(1)见解析(2)【解析】分析】(1)根据长度关系得到AE平面BCD,得到证明.(2)取BC中点O,BD中点E,连接AO,OE,得HQ平面ACD,计算HQ,AH,计算得到答案.【详解】(1)若AD2,又ABAC2,则A在底面BCD内的射影为BCD的外心,BCD为直角三角形,且BCD90,A在底面BCD内的射影E落在BD的中点上,AE平面BCD,而AE平面ABD,平面ABD平面BCD;(2)取BC中点O,BD中点E,连接AO,OE,可得BC平面AOE,过A作AHOE于H,过H作HNBC交CD于N,连接AN,作HQAN于Q,得HQ平面ACD,点B到平面ACD的距离为2HQ,则s
21、in60,得HQ,设AHx,有,解得x,即AH,又AO,H与O重合,则AD【点睛】本题考查了面面垂直,根据线面夹角求线段长度,意在考查学生的空间想象能力和计算能力.22.已知抛物线C:x22py(p0)的焦点到直线l:2xy10的距离为(1)求抛物线的方程;(2)过点P(0,t)(t0)的直线l与抛物线C交于A,B两点,交x轴于点Q,若抛物线C上总存在点M(异于原点O),使得PMQAMB90,求实数t的取值范围【答案】(1)x2y;(2)t1【解析】【分析】(1)直接利用点到直线的距离公式计算得到答案.(2)过点P(0,t)(t0)的直线l的方程设为ykx+t,联立方程,利用韦达定理得到x1+
22、x2k,x1x2t,且y1x12,y2x22,根据PMQAMB90,可得1,化简得到答案.【详解】(1)抛物线C:x22py(p0)的焦点(0,)到直线l:2xy10的距离为,可得,解得p,即抛物线的方程为x2y;(2)过点P(0,t)(t0)的直线l的方程设为ykx+t,联立x2y,可得x2kxt0,设A(x1,y1),B(x2,y2),可得k2+4t0,x1+x2k,x1x2t,且y1x12,y2x22,设M(m,m2),Q(,0),由PMQAMB90,可得1,化为m3mt+m,1,即(m+x1)(m+x2)1,化为m2+kmt+10,由可得tk2m2,由k24(1t)0可得4(1t)k2,由于m0,m20,可得0解得t1【点睛】本题考查了抛物线方程,根据直线和抛物线的位置关系求参数,意在考查学生的计算能力.