一.选择题(每小题5分,满分60分)1.设n m l ,,均为直线,其中n m ,在平面”“”“,n l m l l a ⊥⊥⊥且是则内α的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件2.对于两个命题:①,1sin 1x R x ∀∈-≤≤, ②22,sin cos 1x R x x ∃∈+>,下列判断正确的是( )。
A. ① 假 ② 真 B. ① 真 ② 假 C. ① ② 都假 D. ① ② 都真3.与椭圆1422=+y x 共焦点且过点(2,1)Q 的双曲线方程是( ) A. 1222=-y x B. 1422=-y x C. 1222=-y x D. 13322=-y x4.已知12,F F 是椭圆的两个焦点,过1F 且与椭圆长轴垂直的弦交椭圆与A ,B 两点,则2ABF ∆是正三角形,则椭圆的离心率是( ) A22 B 12C 33D 13 5.过抛物线28y x =的焦点作倾斜角为045直线l ,直线l 与抛物线相交与A ,B 两点,则弦AB 的长是( )A 8B 16C 32D 646.在同一坐标系中,方程)0(0122222>>=+=+b a by ax x b x a 与的曲线大致是( )A .B .C .D .7.已知椭圆12222=+b y a x (b a >>0) 的两个焦点F 1,F 2,点P 在椭圆上,则12PF F ∆的面积 最大值一定是( )A 2a B ab C 22a b - D 22b a b -8.已知向量b a b a k b a -+-==2),2,0,1(),0,1,1(与且互相垂直,则实数k 的值是( )A .1B .51C . 53D .579.在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是棱11A B 的中点,则1A B与1D E所成角的余弦值为( )A .510B .1010C .55D .10510.若椭圆x y n m ny mx -=>>=+1)0,0(122与直线交于A ,B 两点,过原点与线段AB 中点的连线的斜率为22,则m n的值是( )2.23.22.292. D C B A11.过抛物线y x 42=的焦点F 作直线交抛物线于()()222111,,,y x P y x P 两点,若621=+y y ,则21P P 的值为 ( )A .5B .6C .8D .1012..以12422y x -=1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为 ( ) A.1121622=+y x B. 1161222=+y x C. 141622=+y x D. 二.填空题(每小题4分)13.已知A 、B 、C 三点不共线,对平面ABC 外一点O ,给出下列表达式:其中x ,y 是实数,若点M 与A 、B 、C 四点共面,则x+y=___14.斜率为1的直线经过抛物线y2=4x 的焦点,且与抛物线相交于A,B 两点,则AB等于___15.若命题P :“∀x >0,0222<--x ax ”是真命题 ,则实数a 的取值范围是___.16.已知90AOB ∠=︒,C 为空间中一点,且60AOC BOC ∠=∠=︒,则直线OC 与平面AOB 所成角的正弦值为___.三.解答题(解答应写出必要的文字说明、证明过程和演算步骤。
) 17.(本小题满分14)设命题P :2",2"x R x x a ∀∈->,命题Q :2",220"x R x ax a ∃∈++-=; 如果“P 或Q ”为真,“P 且Q ”为假,求a 的取值范围。
18.(15分)如图①在直角梯形ABCP 中,BC ∥AP ,AB ⊥BC ,CDOC OB y OA x OM 31++=⊥AP,AD=DC=PD=2,E,F,G分别是线段PC、PD,BC的中点,现将ΔPDC折起,使平面PDC⊥平面ABCD (如图②)(Ⅰ)求证AP∥平面EFG;(Ⅱ)求二面角G-EF-D的大小;(Ⅲ)在线段PB上确定一点Q,使PC⊥平面ADQ,试给出证明.19.(15分) 如图,金砂公园有一块边长为2的等边△ABC的边角地,现修成草坪,图中DE把草坪分成面积相等的两部分,D在AB上,E在AC上.(Ⅱ)如果DE是灌溉水管,我们希望它最短,则DE的位置应在哪里请予以证明.CB20.(15分)设21,F F 分别为椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右两个焦点.(Ⅰ)若椭圆C 上的点21,)23,1(F F A 到两点的距离之和等于4,求椭圆C 的方程和焦点坐标; (Ⅱ)设点P 是(Ⅰ)中所得椭圆上的动点,的最大值求||),21,0(PQ Q 。
21.(15分)如图,设抛物线C :y x 42=的焦点为F ,),(00y x P 为抛物线上的任一点(其中0x ≠0), 过P 点的切线交y 轴于Q 点. (Ⅰ)证明:FQ FP =;(Ⅱ)Q 点关于原点O 的对称点为M ,过M 点作平行于PQ 的直线交抛物线C 于A 、B 两点,若)1(>=λλMB AM ,求λ的值.B AO FxyQPM高二(理科)期末考试数学试题参考答案及评分标准 一.选择题:ABCCB D CBDB DD二、填空题:13. 1 15.)4,(-∞ 16.详解:由对称性点C 在平面AOB 内的射影D 必在AOB ∠的平分线上作DE OA ⊥于E ,连结CE 则由三垂线定理CE OE ⊥,设1DE =1,2OE OD ⇒==,又60,2COE CE OE OE ∠=⊥⇒=,所以222CD OC OD =-=,因此直线OC 与平面AOB 所成角的正弦值2sin 2COD ∠=,本题亦可用向量法。
16.y ex =三.解答题:17解:命题P :2",2"x R x x a ∀∈->即222(1)1x x x a -=-->恒成立1a ⇔<- …………3分 命题Q :2",220"x R x ax a ∃∈++-= 即方程2220x ax a ++-=有实数根∴2(2)4(2)0a a ∆=--≥ 2a ⇔≤-或1a ≥ .…………6分 ∵“P 或Q ”为真,“P 且Q ”为假,∴P 与Q 一真一假 …………8分 当P 真Q 假时,21a -<<-;当P 假Q 真时,1a ≥ …………10 ∴a 的取值范围是(2,1)[1,)--+∞ ………1418(14分)解法一:(Ⅰ)在图②中 ∵平面PDC ⊥平面ABCD ,AP ⊥CD ∴ PD ⊥CD ,PD ⊥DA ∴PD ⊥平面ABCD如图. 以D 为坐标原点,直线DA 、DC 、DP 分别为y x 、与z 轴建立空间直角坐标系: …………………1分则()0,0,0D ()0,0,2A ()0,2,2B ()0,2,0C ()2,0,0P ()1,1,0E ()1,0,0F ()0,2,1G()2,0,2-=∴AP ()0,1,0-=EF ()1,2,1-=FG ………………3分设平面GEF 的法向量),,(z y x n =,由法向量的定义得: ⎩⎨⎧==⇒⎩⎨⎧=-+=⇒⎩⎨⎧=-•=-•⇒⎪⎩⎪⎨⎧=•=•z x y z y x y FG n EF n 00200)1,2,1()z y,x,(0)0,1,0()z y,x,(00不妨设 z=1, 则 ………………………………4分32)1,0,1(=n0210212=⨯+⨯+⨯-=⋅n AP ………………………………5分n AP ⊥∴,点P ∉ 平面EFG∴AP ∥平面EFG………………………………6分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知平面GEF 的法向量,因平面EFD 与坐标平面PDC 重合 则它的一个法向量为i =(1,0,08分设二面角D EF G --为θ.则 …………9分由图形观察二面角D EF G --为锐角,故二面角G-EF-D 的大小为45°。
………10分 (Ⅲ)假设在线段PB 上存在一点Q ,使PC ⊥平面ADQ ,∵P 、Q 、D 三点共线,则设DB t DP t DQ +-=)1(,又()0,2,2=DB ,()2,0,0=DP ∴)22,2,2(t t t DQ -=,又()2,0,0=DA …………11分 若PC ⊥平面ADQ ,又)2,2,0(-=PC则210)22(2220)22,2,2()0,2,-2(0)0,0,2()0,2,-2(00=⇒=--⨯⇒⎩⎨⎧=-•=•⇒⎪⎩⎪⎨⎧=•=•t t t t t t DQ PC DA PC …………15分∴)DB DP DQ +=(21, ………………………………13分故在线段PB 上存在一点Q ,使PC ⊥平面ADQ ,且点Q 为线段PB 的中点。
……15分 解法二:(1)∵EF ∥CD ∥AB ,EG ∥PB ,根据面面平行的判定定理∴平面EFG ∥平面PAB ,又PA ⊂面PAB ,∴AP ∥平面EFG ……………………4分 (2)∵平面PDC ⊥平面ABCD ,AD ⊥DC∴AD ⊥平面PCD ,而BC ∥AD ,∴BC ⊥面EFD过C 作CR ⊥EF 交EF 延长线于R 点连GR ,根据三垂线定理知 ∠GRC 即为二面角的平面角,∵GC=CR ,∴∠GRC=45°,故二面角G-EF-D 的大小为45°。
…………………8分 (3)Q 点为PB 的中点,取PC 中点M ,则QM ∥BC ,∴QM ⊥PC在等腰Rt △PDC 中,DM ⊥PC ,∴PC ⊥面ADMQ ……………………15分 19(14分)解: (1)在△ADE 中,y 2=x 2+AE2-2x ·AE ·cos60°⇒y 2=x 2+AE2-x ·AE,① 又S △ADE = S △ABC = · 2= x ·AE ·sin60°⇒x ·AE =2.② ……4分②代入①得y 2=x 2+ -2(y >0), ∴y = ………6分121222(x )1,0,1(=n 2221cos =⋅=θ又x ≤2,若1x <, ,矛盾,所以x ≥1∴y =x ≤2). ………………………7分(2)如果DE 是水管y = ………………10分当且仅当x 2=24x ,即x =2时“=”成立, …………………………15分故DE ∥ BC ,且DE =2. ………………………………15分 20解:(Ⅰ)椭圆C 的焦点在x 轴上,由椭圆上的点A 到F 1、F 2两点的距离之和是4,得2a=4,即a=2. …….2分又点.1,31)23(21,)23,1(22222===+c b bA 于是得因此在椭圆上 …….4分所以椭圆C 的方程为).0,1(),0,1(,1342122F F y x -=+焦点 …….6分 (Ⅱ)设134),,(22=+y x y x P 则22344y x -=∴ …….8分 222222141117||()423434PQ x y y y y y y =+-=-+-+=--+ …….10分5)23(312++-=y …….12分又33≤≤-y 5||,23max =-=∴PQ y 时当 …….15分21解:(Ⅰ)证明:由抛物线定义知1||0+=y PF ,2|00x y k x x PQ ='==, 可得PQ 所在直线方程为000()2x y y x x -=-, ∵2004x y =∴得Q 点坐标为(0, 0y -)∴1||0+=y QF ∴ |PF |=|QF |(Ⅱ)设A (x 1, y 1),B (x 2, y 2),又M 点坐标为(0, y 0)∴AB 方程为002y x x y +=…….8分。