2023-2024学年度上学期月考
高二数学
时间:120分钟 分数:150分
命题范围:选择性必修一,选必二到3.1章
第Ⅰ卷(选择题,共60分)
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. 若直线过点(1,2),(4,2+),则此直线的倾斜角是( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 90°
2. 顶点在原点,焦点是的抛物线的标准方程是( )
A. B. C. D.
3. 市内某公共汽车站有6个候车位(成一排),现有3名乘客随便坐在某个座位上候车,则恰好有2个连续空座位的候车方式的种数是( )
A. 48 B. 54 C. 72 D. 84
4. 已知点是圆上的动点,点,则的中点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
5. 已知椭圆:的一个焦点为,则的离心率为
A B. C. D.
6. 现安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加上海世博会志愿者服务活动,每人从事翻译、导游、礼仪、司机四项工作之一,每项工作至少有一人参加.甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙丁戊都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是
A 152 B. 126 C. 90 D. 54
7. 已知双曲线的离心率为,则点到的渐近线的距离为
A. B. C. D.
8. 在长方体,底面是边长为正方形,高为,则点到截面的距离为
A. B. C. D.
二.选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9. 满足方程的值为( )
A. 1 B. 3 C. 5 D. 7
10. 若椭圆的焦距是2,则的值是( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
11. 已知空间三点,,,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
12. 若双曲线过点,且它的渐近线方程为,则下列结论正确的是( )
A. 双曲线的方程为 B. 曲线经过双曲线的一个焦点
C. 双曲线的离心率为 D. 直线与双曲线有两个公共点
第Ⅱ卷(非选择题,共90分)
三.填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 若直线与双曲线相交于两点,则______;
14. 将2名教师 4名学生分成2组,分别安排到甲 乙两个基地实习,要求每组有1名教师和2名学生,则不同的安排方法有___________种
15. 圆(x-1)2+(y-1)2=1上的点到直线x-y=2的距离的最大值是_______
16. 已知在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,AA1=2,AC=BC=1,则异面直线A1B与AC所成角的余弦值是____.
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 .
17. 经过抛物线焦点的直线交该抛物线于两点.
(1)若直线的斜率是,求的值;
(2)若是坐标原点,求的值.
18. 已知圆C经过两点,,且圆心C在x轴上.
(1)求圆的标准方程;
(2)已知直线l与直线AB垂直,且与圆C相交所得弦长为,求直线l方程.
19. 如图,在直三棱柱中,,,,点 分别为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求与平面所成角的正弦值.
20. 已知双曲线的其中一个焦点为,一条渐近线方程为
(1)求双曲线标准方程;
(2)已知倾斜角为的直线与双曲线交于两点,且线段的中点的纵坐标为4,求直线的方程.
21. 如图,四棱锥中,底面为矩形,底面为正三角形,,平面平面为棱上一点(不与、重合),平面交棱于点.
(1)求证:;
(2)若平面与平面夹角的余弦值为,求点到平面的距离.
22. 已知椭圆的两个焦点分别为,短轴的两个端点分别为.
(Ⅰ)若为等边三角形,求椭圆的方程;
(Ⅱ)若椭圆的短轴长为,过点的直线与椭圆相交于两点,且,求直线的方程.
2023-2024学年度上学期月考
高二数学
时间:120分钟 分数:150分
命题范围:选择性必修一,选必二到3.1章
第Ⅰ卷(选择题,共60分)
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. 若直线过点(1,2),(4,2+),则此直线的倾斜角是( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 90°
【答案】A
【解析】
【分析】求出直线的斜率,由斜率得倾斜角.
【详解】由题意直线斜率为,所以倾斜角为.
故选:A.
2. 顶点在原点,焦点是的抛物线的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据抛物线的焦点坐标求解即可;
【详解】由题意知抛物线开口向上,
故抛物线的标准方程是:
故选:B.
3. 市内某公共汽车站有6个候车位(成一排),现有3名乘客随便坐在某个座位上候车,则恰好有2个连续空座位的候车方式的种数是( )
A. 48 B. 54 C. 72 D. 84
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,现将3个乘客全排列,再将两个空座位捆绑在一起和另一个空座位,结合插空法,即可求解.
【详解】根据题意,现将3个乘客全排列,将有4个空隙,再将两个空座位捆绑在一起和另一个空座位,放入4个空隙中的两个,共有种.
故选:C.
4. 已知点是圆上的动点,点,则的中点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设出线段中点的坐标,利用中点坐标公式求出的坐标,根据在圆上,得到轨迹方程.
【详解】设线段中点,则.
在圆上运动,
,即.
故选:A.
【点睛】本题考查中点的坐标公式、求轨迹方程的方法,考查学生的计算能力,属于基础题.
5. 已知椭圆:的一个焦点为,则的离心率为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】分析:首先根据题中所给的条件椭圆的一个焦点为,从而求得,再根据题中所给的方程中系数,可以得到,利用椭圆中对应的关系,求得,最后利用椭圆离心率的公式求得结果.
详解:根据题意,可知,因为,
所以,即,
所以椭圆的离心率为,故选C.
点睛:该题考查的是有关椭圆的离心率的问题,在求解的过程中,一定要注意离心率的公式,再者就是要学会从题的条件中判断与之相关的量,结合椭圆中的关系求得结果.
6. 现安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加上海世博会志愿者服务活动,每人从事翻译、导游、礼仪、司机四项工作之一,每项工作至少有一人参加.甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙丁戊都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是
A. 152 B. 126 C. 90 D. 54
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:根据题意,按甲乙的分工情况不同分两种情况讨论,①甲乙一起参加除了开车的三项工作之一,②甲乙不同时参加一项工作;分别由排列、组合公式计算其情况数目,进而由分类计数的加法公式,计算可得答案.
解:根据题意,分情况讨论,①甲乙一起参加除了开车的三项工作之一:C31×A33=18种;
②甲乙不同时参加一项工作,进而又分为2种小情况;
1°丙、丁、戊三人中有两人承担同一份工作,有A32×C32×A22=3×2×3×2=36种;
2°甲或乙与丙、丁、戊三人中的一人承担同一份工作:A32×C31×C21×A22=72种;
由分类计数原理,可得共有18+36+72=126种,
故选B.
考点:排列、组合的实际应用.
7. 已知双曲线的离心率为,则点到的渐近线的距离为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】分析:由离心率计算出,得到渐近线方程,再由点到直线距离公式计算即可.
详解:
所以双曲线的渐近线方程为
所以点(4,0)到渐近线的距离
故选D
点睛:本题考查双曲线的离心率,渐近线和点到直线距离公式,属于中档题.
8. 在长方体,底面是边长为的正方形,高为,则点到截面的距离为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,根据直线与平面垂直的判定定理可得平面,再根据平面与平面垂直的判定定理得出平面平面,交线为,在平面内过作于,则的长即为点到截面的距离,在中,利用等面积法求出即可.
【详解】如下图所示:
设,,,又,
平面,平面,平面平面.
又平面平面,过点在平面内作于点,
则的长即为点到截面的距离,在中,,,
由,可得,因此,点到截面的距离为,故选B.
【点睛】本题考查点到平面的距离的计算,考查空间想象能力与逻辑推理能力,属于中等题.
二.选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9. 满足方程的值为( )
A. 1 B. 3 C. 5 D. 7
【答案】AB
【解析】
【分析】利用组合数的性质求解
【详解】因为,所以或
解得:或或或,
当时,,故舍去;
当时,,故舍去;
当时,;
当时,;
故选: AB
10. 若椭圆的焦距是2,则的值是( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】AC
【解析】
【分析】分椭圆的焦点在轴和轴上两种情况讨论得解.
【详解】解:当椭圆的焦点在轴上时,,,.
又因为,所以.所以,
所以;
当椭圆的焦点在轴上时,,,
所以,所以.
故选:AC
11. 已知空间三点,,,则下列说法正确是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】由条件可得的坐标,然后逐一判断即可.
【详解】因为,,,
所以
所以,,
所以不共线.
故选:AC
12. 若双曲线过点,且它的渐近线方程为,则下列结论正确的是( )
A. 双曲线的方程为 B. 曲线经过双曲线的一个焦点
C. 双曲线的离心率为 D. 直线与双曲线有两个公共点
【答案】ABD
【解析】
【分析】由双曲线的渐近线为,设出双曲线方程,代入已知点的坐标,求出双曲线方程判断A;再求出双曲线的判断B,C;直线与双曲线的渐近线的关系判断D.
【详解】对于A:由双曲线渐近线方程为,可设双曲线方程为,
把点代入,得,即.
所以双曲线的方程为,故A正确;
对于B:因为双曲线的方程为,所以,
则双曲线的焦点坐标为,
而当时,,
所以曲线经过双曲线的一个焦点,故B正确;
对于C:由选项B可知双曲线的离心率为,故C错误;
对于D:联立,消去,得,
则,所以直线与双曲线有两个公共点,故D正确.
故选:ABD.
第Ⅱ卷(非选择题,共90分)
三.填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 若直线与双曲线相交于两点,则______;
【答案】
【解析】
【分析】联立直线与双曲线方程,利用弦长公式计算即得.
【详解】由消去y并整理得:,,
设,则,
所以.
故答案为:
14. 将2名教师 4名学生分成2组,分别安排到甲 乙两个基地实习,要求每组有1名教师和2名学生,则不同的安排方法有___________种
【答案】12
【解析】
【分析】将任务分三步完成,在每步中利用排列和组合的方法计数,最后利用分步计数原理,将各步结果相乘即可得结果.
【详解】第一步,为甲地选一名老师,有2种选法;
第二步,为甲地选两个学生,有种选法;
第三步,为乙地选1名教师和2名学生,有1种选法;
故不同的安排方案共有2×6×1=12种.
故答案为:12.
15. 圆(x-1)2+(y-1)2=1上的点到直线x-y=2的距离的最大值是_______
【答案】
【解析】
【分析】求出圆心到直线的距离,再加上圆的半径即得.
【详解】圆心为,圆心到直线距离为,∴圆上的点到直线的距离的最大值为.
【点睛】设圆的半径为,圆心到直线的距离为,则圆上的点到直线距离的最大值为,最小值为(直线与圆相离时,否则最小值为0).
16. 已知在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,AA1=2,AC=BC=1,则异面直线A1B与AC所成角的余弦值是____.
【答案】
【解析】
【分析】利用向量夹角公式即得.
【详解】
由题意得∠CAB=45°,AB=,
∵,
∴
又||===,||=1,
∴cos<>===.
故答案为:.
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 .
17. 经过抛物线焦点的直线交该抛物线于两点.
(1)若直线的斜率是,求的值;
(2)若是坐标原点,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)联立方程组,然后结合抛物线的定义求解;
(2)将问题分为垂直于轴与不垂直于轴求解;
【小问1详解】
抛物焦点是,直线方程是,
与,联立得:,
解得,
所以.
【小问2详解】
当垂直于轴时,.
当不垂直于轴时,设,
代入得,
所以,
从而.
故,
综上.
18. 已知圆C经过两点,,且圆心C在x轴上.
(1)求圆的标准方程;
(2)已知直线l与直线AB垂直,且与圆C相交所得弦长为,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)设出圆的方程,待定系数法求出方程;(2)利用点到直线距离公式及垂径定理进行求解.
【小问1详解】
已知圆心C在x轴上,
故设圆的标准方程为,
因为圆C经过两点,,所以,
解之得,所以;
【小问2详解】
由题意知,所以直线l的斜率为,
所以设直线l的方程为,
得圆心C到直线l的距离为,
因为直线l与圆C相交所得弦长为,所以,
所以,即,
求得或,
所以直线l的方程为或.
19. 如图,在直三棱柱中,,,,点 分别为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,证得,结合线面平行的判定定理,即可证得平面;
(2)以为原点,建立空间直角坐标系,求得向量和平面的一个法向量,结合向量的夹角公式,即可求解.
【小问1详解】
证明:如图所示,连接,,
在三棱柱为直三棱柱,为的中点,则为的中点,
又因为为的中点,所以,
因为平面,平面,所以平面.
【小问2详解】
解:以为原点,以,,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,如图所示,则,,,,
所以,,,
设平面的法向量为,则,
取,可得,所以,
设与平面所成角为,则.
20. 已知双曲线的其中一个焦点为,一条渐近线方程为
(1)求双曲线的标准方程;
(2)已知倾斜角为的直线与双曲线交于两点,且线段的中点的纵坐标为4,求直线的方程.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】(1)由题意,联立方程求出,即可得到双曲线方程;
(2)利用点差法求出中点坐标,点斜式求出直线方程即可.
【详解】(1)由焦点可知,
又一条渐近线方程为
所以,
由可得 ,解得,,
故双曲线的标准方程为
(2)设,AB中点的坐标为
则①,②,
②①得:,
即,又,
所以,
所以直线的方程为,即
21. 如图,四棱锥中,底面为矩形,底面为正三角形,,平面平面为棱上一点(不与、重合),平面交棱于点.
(1)求证:;
(2)若平面与平面夹角的余弦值为,求点到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用线面平行证明线线平行即可.
(2)建立空间直角坐标系,利用坐标法求解点面距离即可.
【小问1详解】
∵底面为矩形,∴,
又∵平面平面平面.
又∵平面,平面平面
【小问2详解】
如图,取的中点,连接,过点作交于点.
∵侧面为正三角形,∴,
∵平面平面,且交线为,平面,
∴平面底面为矩形,∴.
以原点,所在直线分别为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,则,
∴.
设,则,
∴.
设平面法向量为,
则
令,则,平面的一个法向量为.
易知是平面的一个法向量.
∴,
解得.
又∵平面的一个法向量,
∴点到平面的距离为
22. 已知椭圆的两个焦点分别为,短轴的两个端点分别为.
(Ⅰ)若为等边三角形,求椭圆的方程;
(Ⅱ)若椭圆的短轴长为,过点的直线与椭圆相交于两点,且,求直线的方程.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)或.
【解析】
【详解】试题分析:(1)由为等边三角形可得a=2b,又c=1,集合可求,则椭圆C的方程可求;(2)由给出的椭圆C的短轴长为2,结合c=1求出椭圆方程,分过点F2的直线l的斜率存在和不存在讨论,当斜率存在时,把直线方程和椭圆方程联立,由根与系数关系写出两个交点的横坐标的和,把
转化为数量积等于0,代入坐标后可求直线的斜率,则直线l的方程可求
试题解析:(1)为等边三角形,则
椭圆的方程为:;
(2)容易求得椭圆的方程为,
当直线的斜率不存在时,其方程为,不符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
由得,设,
则,
∵,
∴,
即
解得,即,
故直线的方程为或.
考点:1.椭圆的标准方程及其性质;2.直线与椭圆的位置关系.
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