2014-2015学年安徽省安庆市部分示范高中联考高二(上)期末数学试卷(理科)
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,只有一个选项是符合题目要求的)
1.设定点F1(﹣3,0),F2(3,0),动点P(x,y)满足条件|PF1|+|PF2|=6,则动点P的轨迹是( )
A. 椭圆 B. 线段 C. 双曲线 D. 椭圆或线段
2.椭圆x+3y=6的焦距为( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3.某公司共有工作人员200人,其中职员160人,中级管理人员30人,高级管理人员10人,现要从中抽取20个人进行身体健康检查,如果采取分层抽样的方法,则职员、中级管理人员和高级管理人员各应抽取的人数为( )
A. 16,3,1 B. 16,2,2 C. 8,15,7 D. 12,3,5
4.已知抛物线的方程为y=2ax,且过点(1,4),则焦点坐标为( ) A. (1,0) B. ( 5.若双曲线
﹣
=1(a>0)的焦点为F1(﹣5,0),F2(5,0),则双曲线的离心率为( )
,0) C. (0,
) D. (0,1)
2
2
2
A. B. C. 2 D.
6.给出如图的程序框图,那么输出的数是( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
7.已知a,b是实数,则“a=1且b=2”是“a+b﹣2a﹣4b+5=0”的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
8.与双曲线x﹣
2
2
2
=1有共同渐近线,且过点(2,)的双曲线方程是( )
A.
﹣y=1 B.
2
﹣=1 C. ﹣=1 D. ﹣=1
9.如图,M是三棱锥P﹣ABC的底面△ABC的重心,若( )
=x+y+z,则x+y﹣z的值为
A. B. C. D. 1
10.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,E,F分别是棱BC,DD1上的点,如果B1E⊥平面ABF,则CE与DF的长度之和为( )
A. 1 B. C. 2
二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分) 11.命题“∃x∈Z,x+2x﹣3≤0”的否定是 .
12.点P(﹣1,3,﹣4)在坐标平面yOz上射影的坐标为 .
2
D.
13.已知抛物线C的焦点在x轴正半轴上且顶点在原点,若抛物线C上一点(m,2)(m>1)到焦点的距离是,则抛物线C的方程为 .
14.在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥平面ABC,∠BAC=90°,D,E,F分别是棱AB,BC,CP的中点,AB=AC=1,PA=2,则直线PA与平面DEF所成角的正弦值为 .
15.已知F1,F2为椭圆
+
=1(3>b>0)的左右两个焦点,若存在过焦点F1,F2的圆与直
线x+y+2=0相切,则椭圆离心率的最大值为 .
三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答时写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤) 16.已知双曲线
的右焦点为F,过点F作直线PF垂直于该双曲
线的一条渐近线l于
.求该双曲线的方程.
17.已知空间三点A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5) 求:(1)求以向量(2)若向量a分别与向量
18.若直线y=kx﹣2与抛物线y=3x交于A,B两点,且AB中点的横坐标为2,求此直线方程.
19.对某校高一年级学生参加社区服务次数进行统计,随机抽取M名学生作为样本,得到这M名学生参加社区服务的次数.根据此数据作出了频数与频率的统计表如下,频率分布直方图如图: 分组 频数 频率 2
为一组邻边的平行四边形的面积S;
垂直,且|a|=
,求向量a的坐标.
﹣=1 D. ﹣=1
考点: 双曲线的简单性质.
专题: 计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程. 分析: 与双曲线x﹣
2
=1有共同渐近线的双曲线的方程可设为x﹣
2
=m(m≠0),代入已知
点的坐标计算即可得到. 解答: 解:与双曲线x﹣
2
=1有共同渐近线的双曲线的方程
可设为x﹣代入点(2,
2
=m(m≠0),
),可得,m=4﹣1=3,
﹣
=1.
则有双曲线方程为故选:B.
点评: 本题考查双曲线的方程和性质,考查具有相同渐近线的双曲线的特点,考查运算能力,属于基础题.
9.如图,M是三棱锥P﹣ABC的底面△ABC的重心,若( )
=x
+y
+z
,则x+y﹣z的值为
A. B. C. D. 1
考点: 平面向量的基本定理及其意义. 专题: 空间向量及应用.
分析: 可想着再用
=
表示,根据重心的性质及向量加法的平行四边形法则,
,从而便可得到
,从
而得到x=y=z=,所以可求出x+y﹣z. 解答: 解:如图,连接AM; M为△ABC的重心; ∴∴又∴∴故选:A.
; . =
; =
;
;
点评: 考查重心的性质,向量加法的平行四边形法则,以及向量的加法运算,向量的减法运算,空间向量基本定理.
10.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,E,F分别是棱BC,DD1上的点,如果B1E⊥平面ABF,则CE与DF的长度之和为( )
A. 1 B. C. 2
D.
考点: 棱柱的结构特征.
专题: 计算题;空间位置关系与距离.
分析: 利用B1E⊥平面ABF,可以证明△B1EB≌△BGC,所以CG=BE,从而可得CE与DF的长度之和为1.
解答: 解:∵B1E⊥平面ABF, ∴B1E⊥BG,△B1EB≌△BGC,∴CG=BE, ∵CG=DF,BE+CE=1, ∴CE与DF的长度之和为1. 故选:A.
点评: 本题以正方体为载体,考查线面位置关系,考查学生的计算能力,比较基础.
二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)
11.命题“∃x∈Z,x+2x﹣3≤0”的否定是 “∀x∈Z,x+2x﹣3>0” .
考点: 命题的否定. 专题: 简易逻辑.
分析: 根据全称命题的否定是特称命题,写出它的否定命题即可. 解答: 解:根据特称命题的否定是全称命题,得; 命题“∃x∈Z,x+2x﹣3≤0”的否定是 “∀x∈Z,x+2x﹣3>0”.
故答案为:“∀x∈Z,x+2x﹣3>0”.
点评: 本题考查了全称命题与特称命题的应用问题,是基础题目.
12.点P(﹣1,3,﹣4)在坐标平面yOz上射影的坐标为 (0,3,﹣4) .
考点: 空间中的点的坐标. 专题: 空间位置关系与距离.
2
2
2
2
2
分析: 根据点在坐标平面yOz上射影的定义,求出射影的坐标. 解答: 解:点P(﹣1,3,﹣4)在坐标平面yOz上射影 是过点P作直线与平面yOz垂直,直线与平面yOz的交点 即为点P在平面yOz上的射影, ∴该点的坐标为(0,3,﹣4). 故答案为:(0,3,﹣4).
点评: 本题考查了空间直角坐标系的应用问题,是基础题目.
13.已知抛物线C的焦点在x轴正半轴上且顶点在原点,若抛物线C上一点(m,2)(m>1)到焦点的距离是,则抛物线C的方程为 y=2x .
考点: 抛物线的简单性质.
专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: 设抛物线的方程为y=2px(p>0),将点(m,2)代入抛物线方程,再由抛物线的定义,可得到焦点的距离即为到准线的距离,解m,p的方程,即可求得p=1,m=2,进而得到抛物线方程.
解答: 解:设抛物线的方程为y=2px(p>0), 抛物线C上一点(m,2)(m>1), 即有4=2pm,①
由抛物线的准线方程为x=﹣, 由抛物线的定义可得,m+=② 由①②解得m=2,p=1. 即有抛物线的方程为y=2x. 故答案为:y=2x.
点评: 本题考查抛物线的定义、方程和性质,主要考查抛物线的定义的运用,考查运算能力,属于中档题.
2
2
2
2
2
14.在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥平面ABC,∠BAC=90°,D,E,F分别是棱AB,BC,CP的中点,AB=AC=1,PA=2,则直线PA与平面DEF所成角的正弦值为
考点: 直线与平面所成的角. 专题: 计算题;空间位置关系与距离.
分析: 以A为坐标原点,以AB为x轴,以AC为y轴,以AP为z轴,建立空间直角坐标系,由已知条件分别求出向量所成角的正弦值.
解答: 解:以A为坐标原点,以AB为x轴,以AC为y轴,以AP为z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
∵PA⊥平面ABC,∠BAC=90°,D,E,F分别是棱AB,BC,CP的中点, AB=AC=1,PA=2,
∴A(0,0,0),B(1,0,0),P(0,0,2), D(,0,0),E(,,0),F(0,,1), ∴
=(0,0,2),
=(0,,0),
=(﹣,,1),
和平面DEF的一个法向量,利用向量法能求出直线PA与平面DEF
.
设=(x,y,z)是平面DEF的一个法向量,
则,
取x=1,则=((1,0,),
设PA与平面DEF所成的角为θ,则sinθ=|cos<
,>|=|
|=
.
故答案为:.
点评: 本题考查线面角,考查向量法,正确求出平面的法向量是关键.
15.已知F1,F2为椭圆
+
=1(3>b>0)的左右两个焦点,若存在过焦点F1,F2的圆与直
线x+y+2=0相切,则椭圆离心率的最大值为
考点: 椭圆的简单性质.
专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程.
.
分析: 通过题意可过焦点F1,F2的圆的方程为:x+(y﹣m)=m+c,利用该圆与直线x+y+2=0相切、二次函数的性质及离心率公式,计算即得结论. 解答: 解:由题可知过焦点F1,F2的圆的圆心在y轴上, 设方程为:x+(y﹣m)=m+c,
∵过焦点F1,F2的圆与直线x+y+2=0相切, ∴d=r,即解得:c=﹣
2
2
2
2
2
2222
=+2m+2,
,
∴当c最大时e最大, 而﹣
+2m+2=﹣(m﹣2)+4≤4,
2
∴c的最大值为2, ∴e的最大值为, 故答案为:.
点评: 本题考查求椭圆的离心率、直线与圆的位置关系、点到直线的距离公式等基础知识,注意解题方法的积累,属于中档题.
三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答时写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤) 16.已知双曲线
的右焦点为F,过点F作直线PF垂直于该双曲
线的一条渐近线l于
考点: 双曲线的简单性质. 专题: 计算题.
.求该双曲线的方程.
分析: 先设F(c,0),由题意得出:,解方程组
得P点的坐标与已知条件对照即可解得a,b,最后写出双曲线方程.
解答: 解:设F(c,0),
解方程组得„6分
又已知∴
.
∴双曲线方程为„10分
点评: 本题考查双曲线的定义和双曲线的标准方程,以及双曲线的简单性质的应用,由双曲线的方程、渐近线的方程求出a,b是解题的关键.
17.已知空间三点A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5) 求:(1)求以向量(2)若向量a分别与向量
考点: 平面向量的综合题.
为一组邻边的平行四边形的面积S;
垂直,且|a|=
,求向量a的坐标.
专题: 计算题.
分析: (1)由已知中空间三点A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5),我们分别求出向量
,
,
的坐标,进而根据它们三个的模相等,判断出三角形ABC为等边三角形,
为一组邻边的平行四边形的面积S;
垂直,且||=
,设出向量的坐标,
进而得到以向量
(2)根据(1)中结论,易向量分别与向量进而构造方程组,解方程组即可求出向量的坐标.
解答: 解:(1)∵空间三点A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5) ∴∵|
=(﹣2,﹣1,3),|=|
|=|
|=
为一组邻边的平行四边形的面积
=(1,﹣3,2),
=(3,﹣2,﹣1)
∴△ABC为等边三角形,故以向量S=
=7
(2)设=(x,y,z),由已知中向量分别与向量垂直,且||=,
∴
解得x=y=z=±1
=(1,1,1)或=(﹣1,﹣1,﹣1)
点评: 本题考查的知识点是向量模的运算及向量垂直的坐标表示,是平面向量的综合题,熟练掌握平面向量模的计算公式,及向量平行和垂直的坐标运算公式是解答本题的关键.
18.若直线y=kx﹣2与抛物线y=3x交于A,B两点,且AB中点的横坐标为2,求此直线方程.
考点: 抛物线的简单性质.
专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程.
2
分析: 设A(x1,y1),B(x2,y2),由于,.相减可得:
,把
可得出.
解答: 解:设A(x1,y1),B(x2,y2), ∴
,
.
=k,y1+y2=k(x1+x2)﹣4=4k﹣4,代入解出k即
∴,
∵=k,y1+y2=k(x1+x2)﹣4=4k﹣4,
∴k(4k﹣4)=3, 化为4k﹣4k﹣3=0, 解得k=或﹣. ∴直线方程为:
或
.
2
点评: 本题考查了抛物线的标准方程及其性质、直线与抛物线相交问题、中点坐标公式、斜率计算公式、“点差法”,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
19.对某校高一年级学生参加社区服务次数进行统计,随机抽取M名学生作为样本,得到这M名学生参加社区服务的次数.根据此数据作出了频数与频率的统计表如下,频率分布直方图如图: 分组 计算题;证明题.
分析: (Ⅰ)根据|BC|=2|AC|,且BC经过O可推断出|OC|=|AC|,进而根据
求得C点的坐标,将a及C点坐标代入椭圆方程求得b,则椭
圆的方程可得.
(Ⅱ)根据∠PCQ的平分线总垂直于x轴,可知PC与CQ所在直线关于直线
对称,设直
频数 频率 线PC的斜率为k,则直线CQ的斜率为﹣k,进而可表示出直线PC的方程和直线CQ的方程分
别于椭圆方程联立,根据C点坐标且在椭圆上,可利用韦达定理求得xQ和xp的表达式,进而求得B的坐标,则直线AB的斜率可求得,进而可知kAB=kPQ,推断出向量解答: 解:(Ⅰ)∵|BC|=2|AC|,且BC经过O(0,0), ∴|OC|=|AC|.又∴∵
,将
,
及C点坐标代入椭圆方程得
,
,
与向量
共线.
∴椭圆E的方程为:
.
(Ⅱ)对于椭圆上两点P,Q, ∵∠PCQ的平分线总垂直于x轴, ∴PC与CQ所在直线关于直线∴直线PC的方程为即
直线CQ的方程为将①代入得∵∴∴
在椭圆上,
是方程③的一个根.
,
,
,③
.①
.②
对称,设直线PC的斜率为k,则直线CQ的斜率为﹣k,
,
∴,
同理可得,,
∴.
∵∴又∴
,
, , ,
与向量
共线.
∴kAB=kPQ,∴向量
点评: 本题主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题.考查了学生综合分析问题和基本的运算能力.
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