1、2015-2016学年四川省遂宁市射洪中学高二(下)第一次月考数学试卷(理科)一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分)1若直线经过A(0,1),B(3,4)两点,则直线AB的倾斜角为()A30B45C60D1202下列判断,正确的是()A平行于同一平面的两直线平行B垂直于同一直线的两直线平行C垂直于同一平面的两平面平行D垂直于同一平面的两直线平行3若双曲线方程为=1,则双曲线渐近线方程为()ABCy=4xDy=x4如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,AC与A1D所在直线所成的角等于()A30B45C60D905已知F1、F2为椭圆+=1的两个焦点,过F1的直线交椭圆于A、B两点若|
2、F2A|+|F2B|=30,则|AB|=()A16B18C22D206方程kx2+4y2=4k表示焦点在x轴的椭圆,则实数k的取值范围是()Ak4Bk=4Ck4D0k47设a1,则双曲线的离心率e的取值范围是()ABC(2,5)D8已知双曲线=1(a0,b0)的一个焦点与抛物线y2=4的焦点重合,且双曲线的离心率等于,则该双曲线的方程为()Ax2=1Bx2y2=15C =1Dx2y2=99已知对kR,直线ykx1=0与椭圆+=1恒有公共点,则实数m的取值范围是()A(0,1)B(0,5)C1,5)(5,+)D1,5)10设圆(x+1)2+y2=25的圆心为C,A(1,0)是圆内一定点,Q为圆周
3、上任一点线段AQ的垂直平分线与CQ的连线交于点M,则M的轨迹方程为()ABCD11已知点P是椭圆=1(xy0)上的动点,F1,F2分别是椭圆的左,右焦点,O为原点,若M是F1PF2的角平分线上的一点,且F1MMP,则OM的长度取值范围()A0,3)BCD0,4)12如图所示,A,B,C是双曲线=1(a0,b0)上的三个点,AB经过原点O,AC经过右焦点F,若BFAC且|BF|=|CF|,则该双曲线的离心率是()ABCD3二、选择题(共4小题,每小题5分,共20分)13过点(1,2)的抛物线的标准方程是14某几何体的三视图如图所示,它的体积为15已知抛物线y=x2上存在两个不同的点M,N关于直线
4、l:y=kx+对称,求k的取值范围16如图,已知椭圆的焦点为F1、F2,点P为椭圆上任意一点,过F2作F1PF2的外角平分线的垂线,垂足为点Q,过点Q作y轴的垂线,垂足为N,线段QN的中点为M,则点M的轨迹方程为三、解答题(共6小题,共70分)17如图,在四棱锥VABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱VA底面ABCD,点E为VA的中点()求证:VC平面BED;()求证:平面VAC平面BED18盒中有5只灯泡,其中2只次品,3只正品,有放回地从中任取两次,每次取一只,试求下列事件的概率:(1)取到的2只中正品、次品各一只;(2)取到的2只中至少有一只正品19经过点M(2,2)作直线L交双曲线x2
5、=1于A,B两点,且M为AB中点(1)求直线L的方程;(2)求线段AB的长20如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,AB=BC=2BB1,ABC=90,D为BC的中点()求证:A1B平面ADC1;()求二面角CADC1的余弦值;()若E为A1B1的中点,求AE与DC1所成的角21设椭圆E:过,两点,O为坐标原点(1)求椭圆E的方程;(2)是否存在圆心在原点的圆,使该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A、B,且?若存在,写出该圆的方程;若不存在,说明理由22设直线l(斜率存在)交抛物线y2=2px(p0,且p是常数)于两个不同点A(x1,y1),B(x2,y2),O为坐标原点,且满足=x1x
6、2+2(y1+y2)(1)若y1+y2=1,求直线l的斜率与p之间的关系;(2)求证:直线l过定点;(3)设(1)中的定点为P,若点M在射线PA上,满足,求点M的轨迹方程2015-2016学年四川省遂宁市射洪中学高二(下)第一次月考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分)1若直线经过A(0,1),B(3,4)两点,则直线AB的倾斜角为()A30B45C60D120【考点】直线的倾斜角【分析】由直线经过A(0,1),B(3,4)两点,能求出直线AB的斜率,从而能求出直线AB的倾斜角【解答】解:直线经过A(0,1),B(3,4)两点,直线AB的斜率k=1,直
7、线AB的倾斜角=45故选B2下列判断,正确的是()A平行于同一平面的两直线平行B垂直于同一直线的两直线平行C垂直于同一平面的两平面平行D垂直于同一平面的两直线平行【考点】空间中直线与平面之间的位置关系【分析】对四个命题分别进行判断,即可得出结论【解答】解:平行于同一平面的两直线平行,相交、异面,故A不正确;垂直于同一直线的两直线平行平行,相交、异面,故B不正确;垂直于同一平面的两平面平行平行,相交,故C不正确;垂直于同一平面的两直线平行,故D正确;故选:D3若双曲线方程为=1,则双曲线渐近线方程为()ABCy=4xDy=x【考点】双曲线的简单性质【分析】由双曲线方程与渐近线方程的关系,只要将双
8、曲线方程中的“1”换为“0”,化简整理,可得渐近线方程【解答】解:由双曲线方程与渐近线方程的关系,将双曲线方程中的“1”换为“0”,有=0,即为y=x故选:B4如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,AC与A1D所在直线所成的角等于()A30B45C60D90【考点】异面直线及其所成的角【分析】首先通过做平行线把异面直线知识转化为平面知识,进一步解三角形求出结果【解答】解:设正方体的边长为1连结:A1C1、C1D,在A1DC1中,利用边长求得:A1DC1为等边三角形AC与A1D所在直线所成的角60故选:C5已知F1、F2为椭圆+=1的两个焦点,过F1的直线交椭圆于A、B两点若|F2A|+|F
9、2B|=30,则|AB|=()A16B18C22D20【考点】椭圆的简单性质【分析】由椭圆的定义得,则|AB|+|AF2|+|BF2|=52,由此可求出|AB|的长【解答】解:由椭圆的定义得,两式相加得|AB|+|AF2|+|BF2|=52,又|F2A|+|F2B|=30,|AB|+30=52,|AB|=22故选:C6方程kx2+4y2=4k表示焦点在x轴的椭圆,则实数k的取值范围是()Ak4Bk=4Ck4D0k4【考点】椭圆的简单性质【分析】直接利用椭圆的简单性质考查不等式求解即可【解答】解:方程kx2+4y2=4k表示焦点在x轴的椭圆,即方程表示焦点在x轴的椭圆,可得4k0故选:D7设a1
10、,则双曲线的离心率e的取值范围是()ABC(2,5)D【考点】双曲线的简单性质【分析】根据题设条件可知:,然后由实数a的取值范围可以求出离心率e的取值范围【解答】解:,因为是减函数,所以当a1时,所以2e25,即,故选B8已知双曲线=1(a0,b0)的一个焦点与抛物线y2=4的焦点重合,且双曲线的离心率等于,则该双曲线的方程为()Ax2=1Bx2y2=15C =1Dx2y2=9【考点】双曲线的简单性质【分析】根据抛物线的焦点坐标,双曲线的离心率等于,确定双曲线中的几何量,从而可得双曲线方程【解答】解:抛物线y2=4x的焦点坐标为(,0)双曲线=1(a0,b0)的一个焦点与抛物线y2=4x的焦点
11、重合,c=双曲线的离心率等于,a=3b2=c2a2=1双曲线的方程为=1故选:C9已知对kR,直线ykx1=0与椭圆+=1恒有公共点,则实数m的取值范围是()A(0,1)B(0,5)C1,5)(5,+)D1,5)【考点】椭圆的简单性质;恒过定点的直线【分析】要使直线ykx1=0恒过点(0,1),需点(0,1)在椭圆上或椭圆内,进而求得m的范围【解答】解:直线ykx1=0恒过点(0,1),仅当点(0,1)在椭圆上或椭圆内时,此直线才恒与椭圆有公共点,而点(0,1)在y轴上,所以,1且m0,得m1,而根据椭圆的方程中有m5,故m的范围是1,5)(5,+),故本题应选C10设圆(x+1)2+y2=2
12、5的圆心为C,A(1,0)是圆内一定点,Q为圆周上任一点线段AQ的垂直平分线与CQ的连线交于点M,则M的轨迹方程为()ABCD【考点】圆锥曲线的轨迹问题【分析】根据线段中垂线的性质可得,|MA|=|MQ|,又|MQ|+|MC|=半径5,故有|MC|+|MA|=5|AC|,根据椭圆的定义判断轨迹椭圆,求出a、b值,即得椭圆的标准方程【解答】解:由圆的方程可知,圆心C(1,0),半径等于5,设点M的坐标为(x,y ),AQ的垂直平分线交CQ于M,|MA|=|MQ| 又|MQ|+|MC|=半径5,|MC|+|MA|=5|AC|依据椭圆的定义可得,点M的轨迹是以 A、C 为焦点的椭圆,且 2a=5,c
13、=1,b=,故椭圆方程为 =1,即 故选D11已知点P是椭圆=1(xy0)上的动点,F1,F2分别是椭圆的左,右焦点,O为原点,若M是F1PF2的角平分线上的一点,且F1MMP,则OM的长度取值范围()A0,3)BCD0,4)【考点】椭圆的简单性质【分析】延长PF2、F1M,交与N点,连接OM,利用等腰三角形的性质、三角形中位线定理和椭圆的定义,证出|OM|=|PF1|PF2|再利用圆锥曲线的统一定义,化简得|PF1|PF2|=|x0|,利用椭圆上点横坐标的范围结合已知数据即可算出OM的长度取值范围【解答】解:如图,延长PF2、F1M,交与N点,连接OM,PM是F1PF2平分线,F1MMP,|
14、PN|=|PF1|,M为F1F2中点,O为F1F2中点,M为F1N中点|OM|=|F2N|=|PN|PF2|=|PF1|PF2|设P点坐标为(x0,y0),在椭圆=1中,离心率e=,由圆锥曲线的第二定义,得|PF1|=a+ex0,|PF2|=aex0,|PF1|PF2|=|a+ex0a+ex0|=|2ex0|=|x0|P点在椭圆=1上,|x0|0,4,又x0,y0,可得|x0|(0,4),|OM|(0,2),OM的长度取值范围是(0,2)故答案选:B12如图所示,A,B,C是双曲线=1(a0,b0)上的三个点,AB经过原点O,AC经过右焦点F,若BFAC且|BF|=|CF|,则该双曲线的离心率
15、是()ABCD3【考点】双曲线的简单性质【分析】运用直角三角形斜边上中线等于斜边的一半,求得A的坐标,由对称得B的坐标,由于BFAC且|BF|=|CF|,求得C的坐标,代入双曲线方程,结合a,b,c的关系和离心率公式,化简整理成离心率e的方程,代入选项即可得到答案【解答】解:由题意可得在直角三角形ABF中,OF为斜边AB上的中线,即有|AB|=2|OA|=2|OF|=2c,设A(m,n),则m2+n2=c2,又=1,解得m=,n=,即有A(,),B(,),又F(c,0),由于BFAC且|BF|=|CF|,可设C(x,y),即有=1,又(c+)2+()2=(xc)2+y2,可得x=,y=,将C(
16、,)代入双曲线方程,可得=1,化简可得(b2a2)=a3,由b2=c2a2,e=,可得(2e21)(e22)2=1,对照选项,代入检验可得e=成立故选:A二、选择题(共4小题,每小题5分,共20分)13过点(1,2)的抛物线的标准方程是y2=4x或x2=y【考点】抛物线的简单性质【分析】先设出抛物线的标准方程,把点P坐标代入,即可求得p,则抛物线方程可得【解答】解:设抛物线方程为y2=2px或x2=2py(p0),抛物线过点(1,2),2p1=4或2p(2)=1,2p=4或,抛物线的标准方程为y2=4x或x2=y,故答案为:y2=4x或x2=y14某几何体的三视图如图所示,它的体积为57【考点
17、】由三视图求面积、体积【分析】由三视图可知:原几何体是由上下两部分组成,其中下面是一个底面半径为3,高为5的圆柱;上面是一个与圆柱的上底面重合、母线长为5的圆锥据此可计算出答案【解答】解:由三视图可知:原几何体是由上下两部分组成:下面是一个底面半径为3,高为5的圆柱;上面是一个与圆柱的上底面重合、母线长为5的圆锥圆锥的高h=4V=57故答案为5715已知抛物线y=x2上存在两个不同的点M,N关于直线l:y=kx+对称,求k的取值范围(,)(,+)【考点】抛物线的简单性质【分析】设出M、N的中点P的坐标,根据P在抛物线内,建立不等式,即可求出k的取值范围【解答】解:设抛物线上y=x2存在两个不同
18、的点M、N关于y=kx+对称,MN的中点为P(x0,y0)(x00),kMN=x1+x2=2x0=,x0=,Pl,y0=kx0+,y0=4,P在抛物线内,y0x02,即4()2,16k210,解得:k(,)(,+)故答案为:(,)(,+)16如图,已知椭圆的焦点为F1、F2,点P为椭圆上任意一点,过F2作F1PF2的外角平分线的垂线,垂足为点Q,过点Q作y轴的垂线,垂足为N,线段QN的中点为M,则点M的轨迹方程为【考点】圆锥曲线的轨迹问题【分析】点F2关于F1PF2的外角平分线PQ的对称点Q在直线F1P的延长线上,故|F1Q|=|PF1|+|PF2|=2a(椭圆长轴长),又OQ是F2F1Q的中
19、位线,故|OQ|=a,由此可以求点M的轨迹方程【解答】解:点F2关于F1PF2的外角平分线PQ的对称点Q在直线F1P的延长线上,故|F1Q|=|PF1|+|PF2|=2a(椭圆长轴长),又OQ是F2F1Q的中位线,故|OQ|=2,设M(x,y),则Q(2x,y),所以有4x2+y2=4,故答案为三、解答题(共6小题,共70分)17如图,在四棱锥VABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱VA底面ABCD,点E为VA的中点()求证:VC平面BED;()求证:平面VAC平面BED【考点】直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定【分析】()连结OE,证明:OEVC,利用线面平行的判定定理证明VC平面B
20、ED;()证明BD平面VAC,利用平面与平面垂直的判定定理证明平面VAC平面BED【解答】证明:()连结OE底面ABCD是正方形,O为AC的中点又E为VA的中点,OEVC又VC平面BED,OE平面BED,VC平面BED()VA平面ABCD,VABD又 ACBD,ACVA=A,BD平面VACBD平面BED,平面VAC平面BED18盒中有5只灯泡,其中2只次品,3只正品,有放回地从中任取两次,每次取一只,试求下列事件的概率:(1)取到的2只中正品、次品各一只;(2)取到的2只中至少有一只正品【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率【分析】(1)从5只灯泡中有放回地任取两只,共有52种不同取法由
21、于取到的2只中正品、次品各一只有两种可能,第一次取到正品,第二次取到次品;及第一次取到次品,第二次取到正品,根据相互独立事件同时发生的概率和互斥事件的概率,得到结果(2)取到的两只中至少有一只正品是取到的两只都是次品的对立事件,先做出两只都是次品的概率,再根据对立事件的概率公式,得到概率【解答】解:从5只灯泡中有放回地任取两只,共有52=25种不同取法(1)由于取到的2只中正品、次品各一只有两种可能:第一次取到正品,第二次取到次品;及第一次取到次品,第二次取到正品所求概率为P=;(2)由于“取到的两只中至少有一只正品”是事件“取到的两只都是次品”的对立事件所求概率为P=1=即取到的2只中正品、
22、次品各一只的概率为;取到的2只中至少有一只正品的概率为19经过点M(2,2)作直线L交双曲线x2=1于A,B两点,且M为AB中点(1)求直线L的方程;(2)求线段AB的长【考点】直线与圆锥曲线的综合问题【分析】(1)可先设A(x1,Y1),B(X2,Y2),再分别代入双曲线方程,作差即可求出直线斜率,进而可求直线方程(2)把(1)中所求直线方程代入双曲线方程,利用根与系数关系,求x1+x2和x1x2,再利用弦长公式求线段AB的长【解答】解(1)设A(x1,Y1),B(X2,Y2),则x1+x2=4,y1+y2=4,由,得(x1+x2)(x1x2)(y1+y2)(y1y2)=0所以kAB=4直线
23、L的方程为y=4x6(2)把y=4x6代入x2=1消去y得3x212x+10=0所以(x1+x2)=4,x1x2=,从而得|AB|=20如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,AB=BC=2BB1,ABC=90,D为BC的中点()求证:A1B平面ADC1;()求二面角CADC1的余弦值;()若E为A1B1的中点,求AE与DC1所成的角【考点】异面直线及其所成的角;直线与平面平行的判定;二面角的平面角及求法【分析】可设AB=BC=2BB1=2,以B为坐标原点,BA所在直线为x轴,BC所在直线为y轴,BB1所在直线为z轴,建立空间直角坐标系()求得则有=(2,0,1),=(2,1,0),=(2,2,
24、1),设平面ADC1的法向量为=(x1,y1,z1),运用向量垂直的条件,可得法向量,再由法向量和垂直,即可得证;()由()可得平面ADC1的法向量和平面ACD的法向量,运用向量的数量积的坐标表示,求得它们夹角的余弦,即可得到所求;()求得向量,的坐标,运用向量的数量积的坐标表示,求得余弦,即可得到所求角【解答】()证明:可设AB=BC=2BB1=2,以B为坐标原点,BA所在直线为x轴,BC所在直线为y轴,BB1所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,A1(2,0,1),B(0,0,0),A(2,0,0),D(0,1,0),C1(0,2,1),则有=(2,0,1),=(2,1,0),=(2,2,1
25、),设平面ADC1的法向量为=(x1,y1,z1),由,可得2x1+y1=0,且2x1+2y1+z1=0,可取x1=1,y1=2,z1=2即有=(1,2,2),由于=2+0+2=0,即有,则A1B平面ADC1;()解:由()可得=(2,1,0),=(2,2,1),=(0,1,0),由C1C平面ABC,即有平面ABC的法向量为=(0,0,1),由()可得平面ADC1的法向量为=(1,2,2),由cos,=故二面角CADC1的余弦值为;()解:E为A1B1的中点,则E(1,0,1),=(1,0,1),=(0,1,1),cos,=,由0,可得,=,则AE与DC1所成的角为21设椭圆E:过,两点,O为
26、坐标原点(1)求椭圆E的方程;(2)是否存在圆心在原点的圆,使该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A、B,且?若存在,写出该圆的方程;若不存在,说明理由【考点】圆与圆锥曲线的综合【分析】(1)利用待定系数法,可求椭圆E的方程;(2)分类讨论,设出切线方程与椭圆方程联立,要使,需使x1x2+y1y2=0,结合韦达定理,即可求解【解答】解:(1)因为椭圆E:(a,b0)过M(2,),N(,1)两点,所以,解得,所以,所以椭圆E的方程为(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且,设该圆的切线方程为y=kx+m解方程组得x2+2(kx+m)2=8,即(1+2
27、k2)x2+4kmx+2m28=0,则=16k2m24(1+2k2)(2m28)=8(8k2m2+4)0,即8k2m2+40,设A(x1,y1),B(x2,y2),则要使,需使x1x2+y1y2=0,即,所以3m28k28=0,所以又8k2m2+40,所以,所以,即或,因为直线y=kx+m为圆心在原点的圆的一条切线,所以圆的半径为,所以,所以,所以所求的圆为,此时圆的切线y=kx+m都满足或,而当切线的斜率不存在时,切线为与椭圆的两个交点为或,满足,综上,存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且22设直线l(斜率存在)交抛物线y2=2px(p0,且p是常数)于两
28、个不同点A(x1,y1),B(x2,y2),O为坐标原点,且满足=x1x2+2(y1+y2)(1)若y1+y2=1,求直线l的斜率与p之间的关系;(2)求证:直线l过定点;(3)设(1)中的定点为P,若点M在射线PA上,满足,求点M的轨迹方程【考点】直线与圆锥曲线的综合问题【分析】(1)设直线l的方程为y=kx+b,由,得ky22py+2pb=0,再由根的判别式和根与系数的关系,可知直线l的斜率与p之间的关系(2)由题设知,y1y2=2(y1+y2)则,得b=2所以直线l的方程为y=kx+2由此知直线l过定点(0,2)(3)分别过点A、M、B向y轴作垂线,垂足分别为A,M,B,设M(x,y),由,可得所以由此入手可求出点M的轨迹方程【解答】解:(1)设直线l的方程为y=kx+b,由,得ky22py+2pb=0,由题知k0,=4p28kpb0,且又y1+y2=1,k=2p直线l的斜率k与p之间的关系为k=2p(2)由(1),有,又+2(y1+y2),y1y2=2(y1+y2)则,得b=2直线l的方程为y=kx+2直线l过定点(0,2)(3)分别过点A、M、B向y轴作垂线,垂足分别为A,M,B,设M(x,y),由,可得,=,=4p216kp0,1y3,y2y=kx+2,点M的轨迹方程为2016年12月5日