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1、高二数学试题 第页(共4页)试卷类型:A高 二 年 级 考 试数学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。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。2022.111.经过A(0,3-1),B(3,-1)两点的直线的倾斜角为A.6B.3C.23D.562.若a=(-2,4,1)与
2、b=(2,m,-1)共线,则m=A.-4B.-2C.2D.43.已知圆M的方程为x2+y2+2x-4y+1=0,则圆心M的坐标为A.(1,-2)B.(-1,2)C.(2,-4)D.(-2,4)4.两条平行直线l1:3x-4y+6=0与l2:3x-4y-9=0间的距离为A.13B.35C.3D.55.已知平面的一个法向量为n=(-1,-2,2),点A(0,1,0)是平面内一点,则点P(1,0,1)到平面的距离为A.1B.2C.3D.46.已知圆M:(x-2)2+y2=4内有点P(3,1),则以点P为中点的圆M的弦所在的直线方程为A.x+y-2=0B.x-y-2=0C.x+y-4=0D.x-y+2
3、=07.已知m,n为两条异面直线,在直线m上取点A1,E,在直线n上取点A,F,使AA1 m,且AA1 n(称AA1为异面直线m,n的公垂线).已知A1E=2,AF=3,EF=5,AA1=32,则异面直线m,n所成的角为1山东省泰安市2022-2023学年高二上学期期中考试数学试题高二数学试题 第页(共4页)A.6B.3C.23D.568.若直线kx+y+k=0与曲线y=1+2x-x2仅有一个公共点,则实数k的取值范围是A.-1,-13)0 B.(-1,-13)0 C.-1,-13-43D.(-1,-13-43二、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
4、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A(1,2),B(-3,4),C(-2,0),则A.直线x-y=0与线段AB有公共点B.直线AB的倾斜角大于135C.ABC的边BC上的高所在直线的方程为x-4y+7=0D.ABC的边BC上的中垂线所在直线的方程为4x+y+8=010.已知直线l:ax+by=1,圆C:x2+y2=1,点M(a,b),则A.若M在圆上,直线l与圆C相切B.若M在圆内,直线l与圆C相离C.若M在圆外,直线l与圆C相离D.若M在直线l上,直线l与圆C相切11.如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,O为底面中心,A1O平面ABC
5、D,AB=AA1=2.以O为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则A.OB1=(2,0,2)B.A1C 平面OBB1C.平面OBB1的一个法向量为n=(0,1,-1)D.点B到直线A1C的距离为312.古希腊著名数学家阿波罗尼奥斯(约公元前262前190)发现:平面内到两个定点A,B的距离之比为定值(1)的点的轨迹是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼奥斯圆,简称阿氏圆.在平面直角坐标系xOy中,已知A(-1,0),B(2,0),动点C满足|CA|CB=12,直线l:mx-y+m+1=0,则A.直线l过定点(-1,1)B.动点C的轨迹方程为(x+2)2+y2=4C.动点C到直
6、线l的距离的最大值为2+1D.若直线l与动点C的轨迹交于P,Q两点,且|PQ=22,则m=-12高二数学试题 第页(共4页)三、填空题:本题共 4小题,每小题5分,共20 分。13.已知直线l1:x+2y-1=0,l2:2x+ay-1=0,若l1 l2,则a的值是.14.写出过M(4,0),N(0,4)两点,且半径为4的圆的一个标准方程:.15.在中国古代数学著作 九章算术 中,鳖臑是指四个面都是直角三角形的四面体.如图,在ABC中,AB AC,AD为边BC上的高,AB=3,AC=4.现将ABD沿AD翻折到ABD位置,使得四面体ABCD为一个鳖臑,则直线BD与平面ACD所成角的余弦值为.16.
7、已知a=(x1,y1,z1),b=(x2,y2,z2),且|a=2,|b=3,ab=-6,则x1+y1+z1x2+y2+z2=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)已知直线l1:y=12x-1,l2:y=kx+b,且l1 l2.(1)求k的值;(2)若直线l1与l2的交点在直线y=x上,求直线l2的方程.18.(12分)已知A(1,3,4),B(-1,5,4),C(-1,2,1).(1)求 AB,BC;(2)求 AC在 BC上的投影向量.19.(12分)如 图,在 平 行 六 面 体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=4,AA1=
8、5,DAB=BAA1=DAA1=60,M,N分别为D1C1,C1B1的中点.(1)求AC1的长;(2)证明:MN AC13高二数学试题 第页(共4页)20.(12分)已知圆M:(x-2)2+(y-1)2=25,圆N:x2+y2-14x-my+52=0.过圆M的圆心M作圆N的切线,切线长为5(1)求m的值,并判断圆M与圆N的位置关系;(2)过圆N的圆心N作圆M的切线l,求l的方程21.(12分)如图,圆柱上,下底面圆的圆心分别为O,O1,该圆柱的轴截面为正方形,三棱柱ABC-A1B1C1的三条侧棱均为圆柱的母线,且AB=AC=306OO1,点P在轴OO1上运动.(1)证明:不论P在何处,总有BC
9、 PA1;(2)当P为OO1的中点时,求平面A1PB与平面B1PB夹角的余弦值.22.(12分)已知线段AB的端点B的坐标是(6,4),端点A的运动轨迹是曲线C,线段AB的中点M的轨迹方程是(x-4)2+(y-2)2=1.(1)求曲线C的方程;(2)已知斜率为k的直线l与曲线C相交于异于原点O的两点E,F,直线OE,OF的斜率分别为k1,k2,且k1k2=2.若BD EF,D为垂足,证明:存在定点Q,使得|DQ为定值.4高二数学试题参考答案 第页(共4页)高 二 年 级 考 试数学试题参考答案及评分标准一、单项选择题:题号答案1D2A3B4C5A6C7B8D二、多项选择题:题号答案9BC10A
10、BD11BCD12ABD三、填空题:13.414.x2+y2=16(或(x-4)2+(y-4)2=16)15.91616.-23四、解答题:17.(10分)2022.11解:(1)直线l1的斜率为12,直线l2的斜率为k.2分因为l1 l2,所以12 k=-1,所以k=-2.5分(2)由y=12x-1y=x,解得x=-2y=-2.7分将点(-2,-2)代入l2的方程得-2=(-2)(-2)+b,解得b=-6,9分所以直线l2的方程为y=-2x-6.10分18.(12分)解:(1)因为 AB=(-2,2,0),BC=(0,-3,-3),所以 AB BC=-6,|AB=22,|BC=32,2分所以
11、cos AB,BC=AB BC|AB|BC=-632 22=-12.4分因为0 AB,BC,所以 AB,BC=23.6分(2)因为 AC=(-2,-1,-3),BC=(0,-3,-3),1高二数学试题参考答案 第页(共4页)所以cos AC,BC=1214 32=277.8分因为 BC|BC=(0,-22,-22),10分所以 AC在 BC上的投影向量为|AC cos AC,BC BC|BC=(0,-2,-2).12分19.(12分)解:设 AB=a,AD=b,AA1=c,则|a=|b=4,|c=5,a b=8,a c=b c=10,MN=MC1+C1N=12a-12b,2分 AC1=AB+B
12、C+CC1=a+b+c.4分(1)因为 AC12=(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(a b+b c+c a)=42+42+52+2(8+10+10)=113,所以AC1=113.8分(2)证明:因为 MN AC1=(12a-12b)(a+b+c)=12a2+12c a-12b2-12b c=12 42+12 10-12 42-12 10=0,所以MN AC112分20.(12分)解:(1)由题意知,M(2,1),N(7,m2),圆N的半径rN=142+m2-4 522=m2-122,由勾股定理得|MN2=rN2+52,2分即(7-2)2+(m2-1)2=(m2-122)2+52,解得m=
13、4.4分所以|MN=(7-2)2+(2-1)2=26,rN=1,rM+rN=6,rM-rN=4,因为rM-rN|MN 0),则AB=AC=306a.在ABC中,AM=ACcosCAM=AC ACAN=56a,则OM=13a.所以CM=BM=(306a)2-(56a)2=56a,8分如图,建立空间直角坐标系O1-xyz,其中B1C1 x轴,y轴是B1C1的垂直平分线,则A1(0,-12a,0),B1(56a,13a,0),B(56a,13a,a),P(0,0,12a),所以 A1B=(56a,56a,a),A1P=(0,12a,12a),B1B=(0,0,a),B1P=(-56a,-13a,12
14、a).10分设平面A1PB的一个法向量为m=(x,y,z),则56ax+56ay+az=012ay+12az=0,取x=1,得m=(1,5,-5).10分同理可得,平面B1PB的一个法向量n=(2,-5,0).3高二数学试题参考答案 第页(共4页)设平面A1PB与平面B1PB的夹角为,则cos=|cosm,n=|mn|m|n|=1111,所以平面A1PB与平面B1PB夹角的余弦值为1111.12分22.(12分)解:(1)设A(x,y),M(x0,y0),由中点坐标公式得x0=x+62,y0=y+42.2分因为点M的轨迹方程是(x-4)2+(y-2)2=1,所以(x+62-4)2+(y+42-
15、2)2=1,整理得曲线C的方程为(x-2)2+y2=4.4分(2)设直线l的方程为y=kx+m,E(x1,y1),F(x2,y2),x1x2 0,由y=kx+m,(x-2)2+y2=4,得(1+k2)x2+2(km-2)x+m2=0,所以x1+x2=-2(km-2)1+k2,x1x2=m21+k2,6分所以k1k2=y1y2x1x2=(kx1+m)(kx2+m)x1x2=k2x1x2+km(x1+x2)+m2x1x2=k2+2km(2-km)1+k2+m2m21+k2=1+4km=2,8分所以m=4k,且 0即m2+4km-4 0,所以直线l的方程为y=k(x+4),即直线l过定点P(-4,0).10分因为|BP为定值,且BDP为直角三角形,BP为斜边,所以当点Q是BP的中点时,|QD=12|BP为定值.因为B(6,4),P(-4,0),所以由中点坐标公式得Q(1,2).所以存在定点Q(1,2),使得|DQ|为定值.12分4