高二数学(理科)试题
第Ⅰ卷(共60分)
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60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.已知命题,则为( )
A. B.
C. D.
2.抛物线的焦点坐标是 ( )
A. B. C. D.
3. 过点且与直线平行的直线方程是( )
A. B. C. D.
4.若变量满足约束条件,则的最大值为 ( )
A. 1 B.2 C. 3 D.4
5.如图是一个几何体的三视图,根据图中的数据(单位:),可知此几何体的体积是 ( )
A. B. C. D.
6. 圆与圆的位置关系为( )
A.内切 B.相交 C. 外切 D.相离
7.“”是“方程表示双曲线”的 ( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
8. 过点引直线与曲线相交于两点,为坐标原点,当的面积取最大值时,直线的斜率等于( )
A. B. C. D.
9. 设是两条不同直线,是两个不同的平面,下列命题正确的是( )
A.且,则 B.且,则
C. ,则 D.,则
10. 设分别是双曲线的左、右焦点.圆与双曲线的右支交于点,且,则双曲线离心率为( )
A. B. C. D.
11. 在正方体中,分别是中点,则与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
12. 已知,抛物线的焦点为,射线与抛物线相交于点,与其准线相交于点中,若,则三角形面积为( )
A. B. C. 4 D.
第Ⅱ卷 非选择题(共90分)
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.在空间直角坐标系中,正方体的顶点的坐标为,其中心
的坐标为,则该正方体的棱长等于 .
14.某隧道的拱线设计半个椭圆的形状,最大拱高为6米(如图所示),路面设计是双向车道,车道总宽为米,如果限制通行车辆的高度不超过4.5米,那么隧道设计的拱宽至少应是 米.
15.已知是球的球面上两点,为该球面上的动点.若三棱锥体积的最大值为,则球的表面积为 .
16.已知圆,圆,若圆上存在点,过点作圆的两条切线,切点为,使得,则实数的最大值与最小值之和为 .
三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.已知圆,直线.
(1)当为何值时,直线与圆相切;
(2)当直线与圆相交于两点,且时,求直线的方程.
18. 如图,已知所在的平面,是的直径,是上一点,且是中点,为中点.
(1)求证:面;
(2)求证:面;
(3)求三棱锥的体积.
19. 已知命题直线和直线垂直;命题三条直线将平面划分为六部分.若
为真命题,求实数的取值集合.
20. 已知四棱锥,四边形是正方形,.
(1)证明:平面平面;
(2)若为的中点,求二面角的余弦值.
21.已知抛物线上一点到其焦点的距离为2.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线与圆切于点,与抛物线切于点,求的面积.
22.椭圆的离心率是,过点的动直线与椭圆相交于两点,当直线与轴平行时,直线被椭圆截得的线段长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)在轴上是否存在异于点的定点,使得直线变化时,总有?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
试卷答案
一、选择题
1-5:BDCCB 6-10: AABBD 11、12:CA
二、填空题
13. 14. 32 15. 16. 4
三、解答题
17.解:将圆的方程化成标准方程为,
则此圆的圆心为,半径为2.
(1)若直线与圆相切,则有,解得;
(2)过圆心作,则根据题意和圆的性质,
得,解得或,故所求直线方程为或.
18.解:(1)证明:在三角形中,是中点,为中点,
∴,平面平面,∴面;
(2)证明:∵面,平面,∴,
又∵是的直径,∴,
又,∴面,
∵,∴面;
(3)∵,∴,
在中,∵,∴,
∴.
19.解:真:,,∴或,
真:∵与不平行,
则与平行或与平行或三条直线交于一点,
若与平行,由得,
若与平行,由得,
若三条直线交于一点,由,得,
代入得,
∴真,或或,
∵真,∴至少有一个为真,
∴的取值集合为.
20.解:(1)证明:∵,
∴,即,
又∵为正方形,∴,
∵,
∴平面,∵平面,∴平面平面;
(2)
解:设的中点为,∵,∴,
由(1)可知平面平面,且平面平面,
∴平面,
在平面内,过作直线,则两两垂直.
以为坐标原点,所在直线为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系,
则,
∴,
设平面的法向量为,
则,,即,取,
设平面的法向量为,
则,,即,取,
,由图可知,二面角的余弦值为.
21.解:(1)∵在抛物线上,∴,
由题意可知,,解得,
所以抛物线的方程为;
(2)设直线方程为:,∵与圆相切,
∴,整理得,①
依题意直线与抛物线相切,
由得 (*)
②
由①②解得或,
此时方程(*)化为,解得,∴点,
∴,
直线为:或,
到的距离为,
∴.
22.解:(1)∵,∴,
椭圆方程化为:,由题意知,椭圆过点,
∴,解得,
所以椭圆的方程为:;
(2)当直线斜率存在时,设直线方程:,
由得,,
设,
假设存在定点符合题意,∵,∴,
∴
,
∵上式对任意实数恒等于零,∴,即,∴,
当直线斜率不存在时,两点分别为椭圆的上下顶点,
显然此时,综上,存在定点满足题意.