1、浙江省东阳中学2020-2021学年高二数学上学期期中试题一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.1如图所示的组合体,其结构特征是( )A由两个圆锥组合成的 B由两个圆柱组合成的C由一个棱锥和一个棱柱组合成的D由一个圆锥和一个圆柱组合成的2设命题:所有矩形都是平行四边形,则( )A所有矩形都不是平行四边形 B有的平行四边形不是矩形C有的矩形不是平行四边形 D不是矩形的四边形不是平行四边形3设,则是成立的( )A充分不必要条件 B必要不充分条件C充分必要条件 D既不充分也不必要条件 4已知双曲线与椭圆有相同焦点,则( )A1B3 C4 D55. 设是两条不同的直线,是两个不同的平面,
2、则下列命题中正确的是( )A若 ,则 ,B若 ,则 C若 ,则 D若 ,则 6. 如图,在直棱柱中,为的中点,为的中点, 则异面直线与所成角的正切值为( )A. B. C. D. 7. 圆锥的表面积为,它的侧面展开图是一个半圆,则圆锥的底面半径为( )A1BC2D8已知抛物线的焦点为F,点是抛物线上的动点,则当的值最小时,=( )A1B2C D49椭圆的焦点,长轴长为,在椭圆上存在点,使,对于直线,在圆上始终存在两点使得直线上有点,满足,则椭圆的离心率的取值范围是( )ABC D10已知正方体的棱长为2,M,N分别是棱的中点,动点在正方形(包括边界)内运动,若面,则线段的长度范围是( )ABC
3、D 二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.11命题“若ab,则的逆否命题是 ,且命题是 (真、假)命题12双曲线的离心率为 ,渐近线方程为 13. 在空间四边形中,若,点分别为线段的中点,则 , 的坐标为 14一个几何体的三视图如图所示,正视图与侧视图是全等的等腰三角形,则该几何体的体积是 ,该几何体的外接球的表面积是 15正四面体ABCD的棱长为a,点E、F分别是BC、AD的中点,则的值为 16一个三棱锥的6条棱中有5条棱长是1,一条棱长是x,则该三棱锥的体积最大值是 17椭圆的左焦点为F,直线与椭圆相交于A、B两点,当的周长最大时,的面积为 三、解答题:本大
4、题共5小题,共74分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.18已知椭圆的离心率为(1)求椭圆的方程;(2)若直线与椭圆交于两点,且线段的中点在圆,求的值19如图,在直三棱柱中,ABAC,ABAC2,点D是BC的中点(1)求证:平面平面;(2)求平面与平面所成的锐二面角,(是指不超过90的角)的余弦值 20已知抛物线上横坐标为2的一点到焦点的距离为3.(1)求抛物线C的方程;(2)设直线OA,OB的斜率分别为,且,证明:直线l经过定点,求出定点的坐标.21如图,在边长为8的菱形中,将沿折起,使点到达的位置,且二面角为60(1)求证:;(2)若点E为中点,求直线BE与平面所成角的正弦值22如图
5、,为椭圆的下顶点,过点的直线交抛物线于两点,是的中点.(1) 求证:点的纵坐标是定值;(2)过点作与直线倾斜角互补的直线交椭圆于两点.问:为何值时,的面积最大?并求面积的最大值. 东阳中学2020年下学期期中考试答案(高二数学)一选择题(共10小题)1D 2C 3A 4A 5D 6C 7B 8B 9. A 10D难题解析8解:抛物线的准线方程为x1设P到准线的距离为|PQ|,则|PQ|PF|sinPAQ当PA与抛物线y24x相切时,PAQ最小,即取得最小值设过A点的直线ykx+k与抛物线相切(k0),代入抛物线方程得k2x2+(2k24)x+k20,(2k24)24k40,解得k1即x22x+
6、10,解得x1,把x1代入y24x得y2P(1,2)或P(1,2)|PF|2故选:B9A解:要使在椭圆上存在点P,使F1PF290,设F1PF22,只需最大的角大于等于90即可,当P坐标为(0,b)或(0,b)时,角最大,当45,此时sin,故.在圆C上存在两点M,N,在直线ya上存在一点Q,使得MQN90,即在直线ya上存在一点Q,使得Q到圆的圆心(0,1)的距离等于a12,只需(0,1)到直线ya的距离小于或等于2,即a12,所以a3,即,综上,故,故选:A10解:取B1C1的中点E,BB1的中点F,连结A1E,A1F,EF,取EF中点O,连结A1O,点M,N分别是棱长为2的正方体ABCD
7、A1B1C1D1中棱BC,CC1的中点,AMA1E,MNEF,AMMNM,A1EEFE,平面AMN平面A1EF,动点P在正方形BCC1B1(包括边界)内运动,且PA1面AMN,点P的轨迹是线段EF,A1EA1F,EF,A1OEF,当P与O重合时,PA1的长度取最小值为A1O,当P与E(或F)重合时,PA1的长度取最大值为A1EA1FPA1的长度范围为故选:D二填空题(共7小题)11若,则 ;真 12 , 13 ; 14 ;15 16 17 难题解析17:解:如图所示,设椭圆的右焦点为F则当FAB的周长|AF|+|BF|+|AB|2a|AF|+2a|BF|+|AB|8+|AB|(|AF|+|BF
8、|)8+|AB|AB|8当且仅当直线AB经过椭圆的右焦点F时取等号此时直线AB的斜率k1直线AB的方程为:yx1设A(x1,y1),B(x2,y2)联立,化为:7y2+6y90,y1+y2,y1y2,|y1y2|,FAB的面积|FF|y1y2|故答案为:三解答题18 解:(1)由题意,得:则椭圆的方程为-5分(2)设点A、B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段AB的中点为M(x0,y0),由,消去y得,3x2+4mx+2m220,248m20,x0,-9分y0x0+m点M(x0,y0)在圆x2+y21上,m2+m21,m检验满足0成立故m的值为-14分19 解:(1)关键在于证明A
9、D平面BB1C1C-6分(2)是平面ABA1的一个法向量,设平面ADC1的法向量为(2,2,1),设平面ADC1与ABA1所成二面角为,cos|cos,|,平面ADC1与ABA1所成二面角的余弦值为:-15分20解:(1) -6分(2)证明:设直线l的方程为xmy+n,代入抛物线方程化简得y24my4n0, -10分,解得n直线l经过定点,且定点为(2,0)-15分21 解:(1)连接AC,交BD于点O,连接OA1,因为四边形ABCD为菱形,所以ACBD,从而OA1BD,OCBD,又因为OA1OCO,所以BD平面A1OC,因为A1C平面A1OC,所以BDA1C, (7分)(2)由(1)可知,A
10、1OC即为二面角A1BDC的平面角,所以A1OC60以O为坐标原点,为x,y轴正方向,建立空间直角坐标系Oxyz,B(4,0,0),D(4,0,0),C(0,4,0),A1(0,2,6),E(0,3,3)所以(4,3,3),(4,2,6),=(4,4,0)设平面A1DC的法向量为(,1,)设直线BE与平面A1DC所成角为,则所以直线BE与平面A1DC所成角的正弦值为(15分)22 (1)证明:易知A(0,-1),不妨设,则,代入抛物线方程得t2=4p, 故点C的纵坐标为定值. -6分法二:用韦达完成.(2)点C是AB的中点,SBMN=SAMN.设直线l的斜率为k, 直线l的斜率为k,则 则 直线l的方程为即,不妨记,则:y=mx+2, -8分代入椭圆方程并整理得(2m2+1)x2+8mx+6=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),则 -10分点A到直线l的距离,所以SAMN= -12分当且仅当时取等号,解得,所以,从而,故当时,BMN的面积最大. -15分