程溪中学2018-2019学年高一(下)期中考数学试题
考试时间120分钟
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)
1. 已知直线l经过点P(-2,5),且斜率为-,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
2. 过空间任意一点引三条直线,它们所确定的平面个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 1或3
3. 圆x2+y2=2与圆x2+y2+2x﹣2y=0的位置关系是( )
A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 相离
4. 如图是一个正方体的平面展开图,则在正方体中直线AB与CD的位置关系为( )
A. 相交
B. 平行
C. 异面而且垂直
D. 异面但不垂直
5. 如图,在正方体中,分别为的中点,则异面直线EF与GH所成的角大小等于( ).
A.
B.
C.
D.
6. 不论k为何值,直线(2k-1)x-(k-2)y-(k+4)=0恒过的一个定点是( )
A. B. C. D.
7. 设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是()
A. 若,,则
B. 若,,,则
C. 若,,,则
D. 若,,则
1. 过且在两坐标轴上的截距相等的直线方程是( )
A. B.
C. 或 D. 或
2. 已知三棱锥S-ABC的三条侧棱两两垂直,且SA=2,SB=SC=4,则该三棱锥的外接球的半径为( )
A. 3 B. 6 C. 36 D. 9
3. 设点,,直线l过点且与线段AB相交,则l的斜率k的取值范围
A. 或 B. C. D. 或
4. 圆x2+y2-2x-1=0关于直线2x-y+3=0对称的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
5. 如图,正方体中,,G是侧面的中心,则该空间四边形在正方体各面上的射影图中,不可能的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)
6. 直线3x+4y-12=0和6x+8y+6=0间的距离是______ .
7. 在空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA的中点,对角线AC=BD=2,且AC⊥BD,则四边形EFGH的面积为
______.
1. 直线x+y=3被曲线x2+y2-2y-3=0截得的弦长为______.
2. 如图AB为圆O的直径,点C在圆周上(异于A,B点)直线PA垂直于圆所在的平面,点M为线段PB的中点,有以下四个命题:
(1)PA∥平面MOB;
(2)MO∥平面PAC;
(3)OC⊥平面PAB;
(4)平面PAC⊥平面PBC,
其中正确的命题是______ .
三、 解答题(本大题共6小题,共70.0分)
17.(本题10分)已知直线l经过直线3x+4y-2=0与直线2x+y+2=0的交点P.
(1)若直线l垂直于直线x-2y-1=0,求直线l的方程;
(2)若直线l与经过两点A(8,-6),B(2,2)的直线AB平行,求直线l的方程.
18.(本题12分)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N,P分别是棱AB,A1D1,AD的中点,求证:
(Ⅰ)平面MNP∥平面BDD1B1;
(Ⅱ)MN⊥AC.
19.(本题12分)已知直线l1:ax+2y+6=0和直线l2:x+(a-1)y+a2-1=0(a≠1),分别求a的值,使:
(1)l1∥l2.(2)l1⊥l2.
20.(本题12分)已知圆的圆心在轴上,且经过两点、.
(Ⅰ)求圆的方程;
(Ⅱ)若点P在圆上,求点P到直线的距离的最小值.
21(本题12分).已知正方形ABCD的边长为1,AC∩BD=O.将正方形ABCD沿对角线BD折起,使AC=1,得到三棱锥A-BCD,如图所示.
(Ⅰ)若点M是棱AB的中点,求证:OM∥平面ACD;
(Ⅱ)求证:AO⊥平面BCD;
(Ⅲ)求二面角A-BC-D的余弦值.
22.(本题12分)在平面直角坐标系中xOy中,直线x+y+3+1=0与圆C相切,圆心C的坐标为(1,-2).
(Ⅰ)求圆C的方程;
(Ⅱ)设直线y=kx+1与圆C没有公共点,求k的取值范围.
(Ⅲ)设直线y=x+m与圆C交于M、N两点,且OM⊥ON,求m的值.
高一(下)数学答案和解析
1-12 ADADB BDCAA CA
13.314.115.16.(2)(4)
17.解:(1)由,解得,由于点P的坐标是(-2,2).
则所求直线l与x-2y-1=0垂直,可设直线l的方程为2x+y+m=0.
把点P的坐标代入得2×(-2)+2+m=0,即m=2.
所求直线l的方程为2x+y+2=0.
(2)直线AB的斜率kAB==-,
∵直线l与经过两点A(8,-6),B(2,2)的直线AB平行,
∴kAB=kl=-,
∴直线l的方程为y-2=-(x+2),即4x+3y+2=0.
18.证明:(Ⅰ)∵在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N,P分别是棱AB,A1D1,AD的中点,
∴MP∥BD,NP∥DD1,
∴平面MNP∥平面BDD1B1;
(Ⅱ)由已知,可得NP∥DD1,又DD1⊥底面ABCD,
∴NP⊥底面ABCD,
∴MN在底面ABCD的射影为MP,
∵M,N是AB,A1D1的中点,
∴MP∥BD,又BD⊥AC,
∴MP⊥AC,
∴MN⊥AC.
19.【答案】解:(1)∵l1:ax+2y+6=0和l2:x+(a-1)y+a2-1=0,
l1∥l2,
∴,
解得a=-1;
(2)∵l1:ax+2y+6=0和l2:x+(a-1)y+a2-1=0,
l1⊥l2,
∴a+2(a-1)=0,
解得.
20.【答案】解:(Ⅰ)由于圆C的圆心在x轴上,故可设圆心为(a,0),半径为r(r>0),
又过点A(0,1)、B(2,3),
故,解得:,
故圆C的方程(x-3)2+y2=10;
(Ⅱ)由于圆C的圆心为(3,0),半径为,圆心到直线3x+y+11=0的距离为,
又点P在圆C上,故点P到直线3x+y+11=0的距离的最小值为.
21.【答案】解:(Ⅰ)证明:∵在正方形ABCD中,O是对角线AC、BD的交点,
∴O为BD的中点,
又M为AB的中点,
∴OM∥AD.
又AD⊂平面ACD,OM⊄平面ACD,
∴OM∥平面ACD;
(Ⅱ)证明:在△AOC中,
∵AC=1,,
∴AC2=AO2+CO2,
∴AO⊥CO.
又∵AC、BD是正方形ABCD的对角线,
∴AO⊥BD,
又BD∩CO=O
∴AO⊥平面BCD;
(Ⅲ)法一由(Ⅱ)知AO⊥平面BCD,
则OC,OA,OD两两互相垂直,
如图,以O为原点,建立空间直角坐标系O-xyz.
则,
是平面BCD的一个法向量.
,,
设平面ABC的法向量,
则,.
即,
所以y=-x,且z=x,令x=1,
则y=-1,z=1,
解得.
从而,
二面角A-BC-D的余弦值为.
法二:几何法(略)
22.【答案】解:(Ⅰ)设圆的方程是(x-1)2+(y+2)2=r2,
依题意,∵C(1,-2)为圆心的圆与直线x+y+3+1=0相切.
∴所求圆的半径,r==3,
∴所求的圆方程是(x-1)2+(y+2)2=9.
(Ⅱ)圆心C(1,-2)到直线y=kx+1的距离d=,
∵y=kx+1与圆没有公共点,
∴d>r即,解得0<k<.
k的取值范围:(0,).
(Ⅲ)设M(x1,y1),N(x2,y2),,
消去y,得到方程2x2+2(m+1)x+m2+4m-4=0,
由已知可得,判别式=4(m+1)2-4×2(m2+4m-4)>0,化简得m2+6m-9<0,
x1+x2=-m-1,x1x2=①
由于OM⊥ON,可得x1x2+y1y2=0
又y1=-x1-m,y2=-x2-m所以2x1x2+m(x1+x2)+m2=0,②
由①,②得m=-4或m=1,满足>0,
故m=1或m=-4.