1、北京市第四十三中学2020-2021学年高二数学12月月考试题(含解析)满分150分 时间90分钟一选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1. 函数的定义域是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】令,解不等式即可.【详解】由题意可得:,解得:或,所以函数的定义域是,故选:C2. 直线的倾斜角的大小为A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】由直线方程可求斜率,从而可得倾斜角【详解】设直线x-y+1=0的倾斜角为,则tan=,0,180)=60,故选B【点睛】本题考查了直线的倾斜角与斜率的关系,考查了推理能力
2、与计算能力,属于基础题3. 圆心为且过原点的圆的方程是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】试题分析:设圆的方程为,且圆过原点,即,得,所以圆的方程为.故选D.考点:圆的一般方程.4. 直线截圆所得的弦长为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】根据圆的方程直接求出圆心及半径,再求出圆心到直线距离,再根据圆心到直线距离与半径及半弦长满足勾股定理,求得半弦长与弦长.【详解】由圆得该圆的圆心为,半径为,故圆心到直线的距离,故弦长,故选:D.【点睛】圆的弦长的常用求法:(1)几何法:求圆的半径为r,弦心距为d,弦长为l,则;(2)代数方法:运用根与系数的关系及弦长公式:.5
3、. 双曲线的一个焦点坐标为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】利用双曲线方程求出,然后求解焦点坐标即可.【详解】由双曲线得,故选:C.6. 已知椭圆的短轴长是焦距的2倍,则椭圆的离心率为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】由题意及椭圆的简单性质易得,结合离心率的概念即可得结果.【详解】椭圆的短轴长是焦距的2倍,又,可得,椭圆的离心率为,故选:D.7. 抛物线的准线方程为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】先将抛物线方程化为标准形式,再根据抛物线的性质求出其准线方程.【详解】抛物线的方程可变为x2y故其准线方程为y故选D.【点睛】本题考
4、查抛物线的简单性质,解题关键是记准抛物线的标准方程,别误认为p1,因看错方程形式马虎导致错误8. 已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是( )A. 或B. C. D. 或【答案】D【解析】【分析】根据椭圆的定义及标准方程,列出关于的不等式组求解即可.【详解】有题意可知,解得或.故选:D.9. 在中,那么等于( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】根据正弦定理求解.【详解】由题意可知,根据正弦定理得.故选:A.10. 设椭圆()离心率为,右焦点为,方程的两个实根分别为和,则点( )A. 必在圆内B. 必在圆上C. 必在圆外D. 以上三种情形都有可能【答案】A【解析】【分析】
5、先利用离心率得到,代入方程整理得,利用韦达定理,代入点,得到,即可判断.【详解】椭圆的离心率,又该方程有两个实根分别为和,点在圆的内部,故选:A.二填空题(本大题共8小题,每题5分,共40分,把答案填在横线上)11. 不等式的解集是_【答案】或【解析】分析】将一元二次不等式化为标准形式可解得结果.【详解】由得,所以或.故答案为:或12. 直线l过点且与直线垂直,则直线l的方程是_【答案】.【解析】【分析】根据与已知直线垂直的直线系方程可设与直线2x3y+4=0垂直的直线方程为3x2y+c=0,再把点(1,2)代入,即可求出c值,得到所求方程【详解】所求直线方程与直线2x3y+4=0垂直,设方程
6、为3x2y+c=0直线过点(1,2),3(1)22+c=0c=1所求直线方程故答案为:【点睛】本题主要考查了互相垂直的两直线方程之间的关系,以及待定系数法求直线方程,属于基础题13. 已知且,则x的值是 _【答案】【解析】【分析】利用向量数量积的坐标运算公式直接求解.【详解】由且,得,解得,故答案为:14. 已知F1、F2为椭圆的两个焦点,过F1的直线交椭圆于A、B两点,则 的周长为_【答案】20【解析】【分析】根据椭圆的定义,直接计算结果.【详解】的周长 ,由椭圆方程可知,所以的周长.故答案为:2015. 双曲线的顶点坐标_,渐近线方程_【答案】 (1). , (2). 【解析】【分析】求出
7、双曲线中的,从而得到顶点坐标、渐近线方程.【详解】双曲线中的,所以,所以顶点坐标为,渐近线方程为,即.故答案为:,;.16. 抛物线上一点的纵坐标为4,则点与抛物线焦点的距离为_.【答案】【解析】【分析】【详解】试题分析:由已知,抛物线的焦点坐标为,准线方程为,根据抛物线的定义,点A到抛物线焦点的距离等于到准线的距离考点:1、抛物线的定义;2、抛物线的标准方程.17. 如图正方体的棱长为,以下结论正确的是_异面直线与所成的角为直线与垂直 直线与平行 三棱锥的体积为【答案】【解析】【分析】连接,则可得出为等边三角形,则与所成角等于与所成角,其大小为;证明,再由可得;证明平面,得出,从而证得;最后
8、计算出.【详解】对于,连接,则根据正方体的特点可知,且,则三角形为等边三角形,所以与所成角等于与所成角,其大小为,故正确;对于,如图所示,因为,又,所以,故正确;对于,由可知,又,且,平面,平面,所以平面,所以,则,故错误;对于,连接,则三棱锥的体积为,故正确.故答案为:.【点睛】本题考查空间异面直线间的夹角、空间直线间位置关系的判断等,解答本题的关键在于:(1)用定义法求解异面直线夹角时,注意要将线进行平移转化,找到异面直线夹角的平面角,然后通过解三角形求解夹角的大小或夹角余弦值的大小;(2)注意运用空间平行关系、垂直关系的判定定理与性质定理判断空间两条直线间的位置关系.18. 已知曲线C的
9、方程,有以下说法:曲线C过原点 曲线C与x轴有两个交点曲线C关于x轴,y轴对称为曲线C上任意一点,则其中全部正确的是_【答案】【解析】【分析】将原点做标代入可判断错误;令,求解的根的个数判断是否正确;针对和两类情况分类讨论,根据解析式及性质判断是否正确;再将原式化为,判断是否成立.【详解】对于,将原点代入可判断错误;对于,令得,解得,则曲线与轴有两个交点,故正确;对于,当时, ,当时,因为曲线与曲线的图象都关于轴对称,则曲线C的图象关于轴对称;而当与时,解析式互为相反数,故其图象关于轴对称,所以正确;对于,由得,因为,则,故正确.故答案为:.三解答题(本大题共4小题,共60分,解答应写出文字说
10、明、证明过程或演算步骤)19. 已知圆截直线的弦长为()求圆的半径;()求的值;()过点作圆的切线,求切线的方程【答案】()5;()5;()或【解析】【分析】()将圆的方程化为标准形式可得结果;()根据勾股定理列式可解得结果;()分类讨论切线的斜率是否存在,利用待定系数法可求得结果.【详解】()圆可化为所以圆C的半径为5()圆心到直线的距离为所以由勾股定理,得,即, 又因为所以a=5()当过点的直线的斜率不存在时,直线方程为,显然它和圆相切;当过点的直线的斜率存在时,设直线方程为,即,因为此直线与圆C相切,所以,解得 因此,切线为或【点睛】易错点点睛:设直线方程时,要注意直线的斜率是否存在,这
11、里容易漏掉切线的斜率不存在的情形.20. 已知椭圆的焦点为和,椭圆上一点到两焦点的距离之和为.(1)求椭圆的标准方程;(2)若直线与椭圆交于两点.当变化时,求面积的最大值(为坐标原点)【答案】(1);(2)最大值【解析】【分析】(1)通过椭圆的定义即得结论;(2)联立直线与椭圆方程,利用韦达定理,三角形的面积公式,计算即可得出结果.【详解】(1)设椭圆的标准方程为:,由题意知:,则,所以椭圆的标准方程为:;(2)联立 ,消去并整理得:,解得:,由题意知:,设,由韦达定理得:,设直线与轴的交点为,所以的面积,则 ,当且仅当时,面积取得最大值.【点睛】关键点睛:本题是直线与圆锥曲线的综合题;联立直
12、线与椭圆方程,利用韦达定理,三角形的面积公式是解决本题的关键.21. 如图,椭圆经过点,且离心率为(1)求椭圆E的方程;(2)若经过点,且斜率为k直线与椭圆E交于不同的两点P,Q(均异于点A),证明:直线AP与AQ的斜率之和为定值【答案】(1);(2)所以直线、斜率之和为定值2【解析】【分析】(1)运用离心率公式和,关系,解方程可得,进而得到椭圆方程;(2)把直线的方程代入椭圆方程,运用韦达定理和直线的斜率公式,化简计算即可得到结论【详解】解:(1)由题意知,结合,解得,椭圆的方程为;(2)由题设知,直线的斜率不为0,则直线的方程为,代入,得,由已知,设,则,从而直线与的斜率之和:所以直线、斜
13、率之和为定值2【点睛】(1)解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形22. 如图,四棱锥中,平面, .,是的中点.()证明:平面;()若二面角的余弦值是,求的值;()若,在线段上是否存在一点,使得. 若存在,确定点的位置;若不存在,说明理由.【答案】()见解析 () . ()不存在,见解析【解析】【分析】(I)通过证明,证得平面.(II)建立空间直角坐标系,利用二面角的余弦值列方程,解方程求得的值.(III)设
14、出点的坐标,利用列方程,推出矛盾,由此判断满足条件的点不存在.【详解】()证明:因为 平面,所以 平面.又因为 平面,所以 . 在中,是的中点,所以 . 又因为 ,所以 平面. ()解:因为 平面,所以,. 又因为 ,所以 如图建立空间直角坐标系.则,. 设平面的法向量为.则 即 令,则,于是. 因为平面,所以. 又,所以平面.又因为, 所以 取平面法向量为.所以 , 即,解得.又因为,所以.()结论:不存在.理由如下:证明:设.当时,.,. 由知,.这与矛盾. 所以,在线段上不存在点,使得.【点睛】本小题主要考查线面垂直的证明,考查根据二面角的余弦值求参数,考查存在性问题的求解,考查空间想象能力和逻辑推理能力,属于中档题.