福州市六校2023-2024学年高二上学期期中联考
数 学 参 考 答 案
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.
1-4:BDAD 5-8:CBAD
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.AC 10.AD 11.ACD 12.ABD
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.; 14.; 15.,或; 16. ,;(第一个空2分,第二个空3分.)
四、解答题(本题共6小题,第17题10分,第18-22题各12分,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(10分)菱形中,边所在直线过点
(1)求边所在直线的方程;
(2)求对角线所在直线的方程.
解:(1)kBC==2,.......................2分
∵AD∥BC,∴kAD=2, .......................3分
∴直线AD方程为y-7=2(x+4),.......................4分
即2x-y+15=0........................5分(备注:方程有整理即可,形式不限.)
(2)kAC== ,.......................6分
∵菱形对角线互相垂直,∴BD⊥AC,∴kBD=,.......................7分
而AC中点(-1,2),也是BD的中点,.......................8分
∴直线BD的方程为y-2=(x+1), .......................9分
即3x-5y+13=0. .......................10分(备注:方程有整理即可,形式不限.)
说明:其他解法参照对应步骤相应给分。
18.(12分)已知圆:,直线:,.
(1)判断直线与圆的位置关系,并说明理由;
(2)直线与圆交于,两点,求弦的中点的轨迹方程.
解:(1)直线:,即,故直线恒过点,..........2分
又,.......................3分
故点在圆的内部,.......................4分
所以直线与圆相交........................5分
(2)设点坐标为,,
因为直线:恒过定点,由可得,............6分
即点在以为直径的圆上,.......................7分
以为直径的圆的方程为,.......................9分
当直线的斜率不存在时,直线为,此时中点,.......................10分
由直线:可知直线的斜率存在,故点不满足题意,..................11分
所以弦的中点的轨迹方程为, .......................12分
说明:其他解法参照对应步骤相应给分。
19.(12分)如图所示,直四棱柱的底面是边长为2的菱形,且,E为棱AD的中点,.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面所成的角.
解:(1)连结EB,过点E作底面ABCD的垂线交A1D1于F,以E为坐标原点,分别以EA、EB、EF为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系
则,.............1分
则.................2分
因为,所以,............4分
又,故平面;.................5分
(2)已知平面,所以...............6分
则,则 .................7分
设平面的法向量为 ,则 ,即 ,.................8分
取 ,则,.................9分
设平面与平面所成的角为,则 ,.................10分
故 ,.................11分
平面与平面所成的角为.................12分
说明:其他解法参照对应步骤相应给分。
20.(12分)如图,在长方体中,E,M,N分别是,,的中点,,.
(1)求证:∥平面;
(2)试确定直线与平面的交点F的位置,并求的长.
解:(1)如图,分别以,,所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,,.............1分
所以............2分
由题意知是平面的一个法向量,..................3分
因为.................4分
所以 ..................5分
因为平面,所以∥平面..................6分
(2)由已知,得点F在直线上,
因为直线与z轴平行,可设,,.................7分
又点F在平面内,所以存在实数,,使得,.................8分
即,整理得,所以,..........9分
解得,所以,.................10分
故F是棱上靠近点B的一个三等分点,.................11分
且..................12分
说明:其他解法参照对应步骤相应给分。
21.(12分)如图,已知平面四边形存在外接圆,且,,.
(1)求的面积;
(2)求的周长的最大值.
解:(1)因为平面四边形存在外接圆,
所以,,...............2分
又,所以,..............3分
所以的面积...................5分
(2)解法一:在中,由余弦定理得,..................6分
解得...................7分
在中,由余弦定理得,..................8分
即
...................10分
由此得,当且仅当时,等号成立,
所以,..................11分
故的周长.其最大值为...................12分
解法二:在中,由余弦定理得:,..................6分
解得...................7分
因为,所以.
在中,由正弦定理得:...............8分
所以
所以
..................9分
.......10分
..................11分
故的周长最大值为...................12分
说明:其他解法参照对应步骤相应给分。
22.(12分)已知圆C经过点,,且圆心在直线上.
(1)求圆C的方程.
(2)过点的直线与圆C交于A,B两点,问:在直线上是否存在定点N,使得(,分别为直线AN,BN的斜率)恒成立?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)由题可知线段EF的中点为,EF的垂直平分线的斜率为5,
的垂直平分线的方程为 ...................1分
EF的垂直平分线与直线l的交点即为圆心C,
由,解得,即...................2分
又,...................3分
圆C的方程为...................4分
(2)当直线AB的斜率存在时,设直线AB的斜率为k,则过点的直线AB的方程为,由,消去y整理得....................5分
设,,,.(*)...................6分
设,则,
,,....................7分
,即,...................8分
将(*)式代入得,解得故点N的坐标为...................9分
当直线AB的斜率不存在时,
直线AB的方程为,,,显然点N可使成立...................11分
在直线上存在定点使得恒成立...................12分
说明:其他解法参照对应步骤相应给分。福州市六校2023-2024学年高二上学期期中联考
数 学 试 卷
(满分:150分,完卷时间:120分钟)
班级 座号 姓名 准考证号
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.已知直线过点,,则直线的斜率为
A. B. C. D.
2.已知三棱锥,点M,N分别为,的中点,且,,,用,,表示,则等于
A. B.
C. D.
3.已知圆心为的圆过点,则该圆的标准方程是
A. B.
C. D.
4.已知,,是空间直角坐标系中轴、轴、轴正方向上的单位向量,且,,则点的坐标为
A.,, B.,1, C.,, D.,1,
5.在三棱柱中,,,,则这个三棱柱的高
A.1 B. C. D.
6.在《九章算术》中,将四个面都是直角三角形的四面体称为鳖臑,在鳖臑中,平面BCD,,且,M为AD的中点,则异面直线BM与CD夹角的余弦值为
B. C. D.
7.已知正方体的棱长为,球是正方体的内切球,是球的直径,点是正方体表面上的一个动点,则的取值范围为
A. B. C. D.
8.在平面直角坐标系中,过直线上一点作圆的两条切线,切点分别为,则的最大值为
B. C. D.
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.已知向量,,则下列结论正确的是
A. B. C. D.
10.已知圆,圆心在直线上,且圆心在第二象限,半径为,则
A. B. C. D.
11.如图,在平行六面体中,以顶点A为端点的三条棱长均为6,且它们彼此的夹角都是60°,下列说法中正确的是
A. B.向量与的夹角是60°
C.平面 D.直线与AC所成角的余弦值为
12.已知直线l:和圆C:,则下列说法正确的是
A.直线l过定点
B.对于λ∈R,直线l与圆C相交
C.对于λ∈R,圆C上恒有4个点到直线的距离为1
D.若,直线l与圆C交于A,B两点,则的最大值为4
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.若直线与直线平行,则这两平行线间距离为 .
14.已知,,,则点A到直线BC的距离为 .
15.设圆,直线经过原点且将圆分成两部分,则直线的方程为 .
16.已知正方体的棱长为2,点M是棱BC的中点.
(1)若点N为棱的中点,则平面AMN截正方体的截面的面积为 ;
(2)若点N是棱上的一个动点,则点到平面AMN的距离的最小值为 .(第一个空2分,第二个空3分.)
四、解答题:本题共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.(10分)
菱形中,边所在直线过点
(1)求边所在直线的方程;
(2)求对角线所在直线的方程.
18.(12分)
已知圆:,直线:,.
(1)判断直线与圆的位置关系,并说明理由;
(2)直线与圆交于,两点,求弦的中点的轨迹方程.
19.(12分)
如图,直四棱柱的底面是边长为2的菱形,且,E为棱AD的中点,.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面所成的角.
20.(12分)
如图,在长方体中,E,M,N分别是,,的中点,,.
(1)求证:∥平面;
(2)试确定直线与平面的交点F的位置,并求的长.
21.(12分)
如图,已知平面四边形存在外接圆,且,,.
(1)求的面积;
(2)求的周长的最大值.
22.(12分)
已知圆C经过点,,且圆心在直线上.
(1)求圆C的方程.
(2)过点的直线与圆C交于A,B两点,问:在直线上是否存在定点N,使得(,分别为直线AN,BN的斜率)恒成立?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
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