湖南师大附中08-09学年度第一学期期末考试
高 二 数 学(选修2-1)
命题人:朱海棠 审题人:吴锦坤
考生注意:本试卷分选择题、填空题和解答题三部分,共20个小题,考试时间120分钟,
试卷满分100分.
一.选择题:本大题共10小题,每小题4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,把各题答案的代号填写在答题卷中相应的表格内.
1.椭圆
的一个焦点坐标是
( D )
A.(3,0) B.(0,3) C. (1,0) D.(0,1)
2.给出下列四个语句:①两条异面直线有公共点;②你是师大附中的学生吗?③x∈{1,2,3,4};④方向相反的两个向量是共线向量.其中是命题的语句共有 ( C )
A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个
3.在三棱柱ABC-A1B
a,
b,
c,则
( A )
A.-a+b+c B. a-b+c C.-a+b-c D. a-b-c
4.“a<
”的 ( B )
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
5.在空间直角坐标系中,已知向量a=(1,2,-2),b=(-2,-4,4),c=(2,1,2),则下列结论正确的是 ( A )
A. a//b且a⊥c B. a⊥b且a//c C. a//b且a//c D. a⊥b且a⊥c
6.下列命题的否命题为真命题的是 ( C )
A.正方形的四条边相等 B.正弦函数是周期函数
C.若a+b是偶数,则a,b都是偶数 D.若x>0,则|x|=x
7.过抛物线y2=4x的焦点F作直线l,交抛物线于A、B两点,若线段AB的中点在直线x=3上,则|AB|= ( B )
A. 6 B.
8.给出下列两个命题:命题p:空间任意三个向量都是共面向量;命题q:若a>0,b>0,则方程
表示的曲线一定是椭圆.那么下列命题中为真命题的是 (
D )
A.p∧q B. p∨q C. (?p)∧q D. (?p)∨q
9.如图,在四面体ABCD中,E、F分别是棱AD、BC的中点,
则向量
与
、
的关系是
( C )
A.
B. 
C.
D. 
10.点F1、F2分别为双曲线
的左、右焦点,点B为该双曲线虚轴的一个端点,若∠F1BF2=120°,则双曲线的离心率为
( A )
A.
B.
C.
D. 
二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分,把答案填写在答题卷中相应题次后的横线上.
11.命题“若a>2,则a2>
12.抛物线y2+12x=0的准线方程是 x=3 .
13.设条件p:0<x<4;条件q:|x-1|<a,若p是q的充分条件,则实数a的取值范围是
[3,+∞).
14.如图,l,m为异面直线,点A,B在直线l上,点C,D在直线m上,
已知AC⊥m,BD⊥m,且AB=2,CD=1,则
1 ;
直线l与m所成的角为 60°.
15.已知动点M分别与两定点A(1,0),B(-1,0)的连线的斜率之积为定值m(m≠0),若点M的轨迹是焦点在x轴上的椭圆(除去点A、B),则m的取值范围是(-1,0);若点M的轨迹是离心率为2的双曲线(除去点A、B),则m的值为 3 .
三、解答题:本大题共5小题,共40分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
16.(本小题满分6分)
已知含有量词的两个命题p和q,其中命题p:任何实数的平方都大于零;命题q:二元一次方程2x+y=3有整数解.
(Ⅰ)用符号“
”与“
”分别表示命题p和q;
(Ⅱ)判断命题“(?p)∧q”的真假,并说明理由.
【解】(Ⅰ)命题p:
x∈R,x2>0;
(1分)
命题q:
x0∈Z且y0∈Z,2x0+y0=3.
(3分)
(Ⅱ)因为当x=0时,x2=0,所以命题p为假命题,从而命题?p为真命题. (4分)
因为当x0=2,y0=-1时,2x0+y0=3,所以命题q为真命题. (5分)
故命题“(?p)∧q”是真命题. (6分)
17.(本小题满分8分)
在空间直角坐标系中,已知三点A(0,2,3),B(-2,1,6),C(1,-1,5).
(Ⅰ)求〈
〉的大小;
(Ⅱ)设直线AB与坐标平面xOy的交点为D,求C,D两点间的距离.
【解】(Ⅰ)由已知,得
(-2,-1,3),
(-1,3,-2).
(1分)
则
2?3?6=-7.
.
(2分)
所以cos〈
〉=
.
(3分)
故〈
〉=120°.
(4分)
(Ⅱ)设点D(x,y,0),则
(x,y-2,-3).
(5分)
因为向量
与
共线,设
,则(x,y-2,-3)=λ(-2,-1,3). (6分)
于是
,所以点D(2,3,0). (7分)
故
,即C,D两点间的距离是
.
(8分)
18.(本小题满分8分)
已知椭圆中心在原点,焦点在x轴上,点F1、F2分别为椭圆的左、右焦点,点P为椭圆上一点.若椭圆的离心率为
,且△PF
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)过椭圆左顶点作直线l,若动点M到椭圆右焦点的距离
比它到直线l的距离小4,求点M的轨迹方程.
【解】(Ⅰ)设椭圆的半长轴长为a,半短轴长为b,半焦距为c,
则|PF1|+|PF2|=
因为△PF
又
,即a=
因为椭圆的焦点在x轴上,故椭圆的标准方程是
.
(4分)
(Ⅱ)法一:因为a=6,所以直线l的方程为x=-6,又c=2,所以右焦点为F2(2,0). (5分)
过点M作直线l的垂线,垂足为H,由题设,|MF2|=|MH|-4.
设点M(x,y),则
.
(6分)
两边平方,得
,即y2=8x.
(7分)
故点M的轨迹方程是y2=8x. (8分)
法二:因为a=6,c=2,所以a-c=4,从而椭圆左焦点F1到直线l的距离为4. (5分)
由题设,动点M到椭圆右焦点的距离与它到直线x=-2的距离相等,所以点M的轨迹是以右焦点为F2(2,0)为焦点,直线x=-2为准线的抛物线. (7分)
显然抛物线的顶点在坐标原点,且p=|F
19.(本小题满分8分)
如图,在直三棱柱ABC-A1B
(Ⅰ)求点C1到平面AB
(Ⅱ)求二面角A1-B
【解】(Ⅰ)因为AA1⊥平面ABC, AB⊥AC,分别以AB,
AC,AA1为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系. (1分)
因为AB=AC=AA1=1,则点C(0,1,0),B1(1,0,1),
C1(0,1,1),所以
=(1,0,1),
=(0,1,0).
(2分)
设
=(x,y,z)为平面AB
,即
. 取x=1,则
=(1,0,-1). (3分)
又
=(0,0,-1),故点C1到平面AB
. (4分)
(Ⅱ)因为点A1(0,0,1),所以
=(0,-1,1),
=(1,-1,1). (5分)
设
=(x,y,z)为平面A1B
,即
.取z=1,则
=(0,1,1). (6分)
因为
=(1,0,-1),则
,
所以
.
(7分)
由图知,二面角A1-B
20.(本小题满分10分)
已知双曲线的焦点在x轴上,两渐近线方程为
,点A、B在双曲线上,且关于直线 x+y+2=0对称,|AB|=
.
(Ⅰ)求线段AB的中点C的坐标;
(Ⅱ)求这双曲线的方程;
(Ⅲ)过点(0,1)作直线l与双曲线的左、右两支分别相交于P、Q两点,点M(0,-1)为定点,试推断是否存在直线l,使
?若存在,求直线l的方程;若不存在,说明理由.
【解】(Ⅰ)设双曲线方程为3x2-y2=λ(λ>0),点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x0,y0),则
,即3(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2). (1分)
因为点A、B关于直线x+y+2=0对称,所以
,即
.
又C为AB的中点,所以x1+x2=2x0,y1+y2=2y0. 于是有3x0=y0. (2分)
因为点C在直线x+y+2=0上,所以x0+y0+2=0.
于是4 x0+2=0,即
,从而
,故点
.
(3分)
(Ⅱ)因为|AB|=
,所以|AC|=
,于是
,即x1=1. (4分)
又
,即
,所以
.
(5分)
因为点A(1,0)在双曲线上,所以λ=3x12-y12=3.故双曲线方程是
.
(6分)
(Ⅲ)设直线l的方程为y=kx+1,代入双曲线方程,得
,
即
.
(7分)
设点P(x3,y3),Q(x4,y4),则
,
. (8分)
因为
,
.
所以![]()
. (9分)
因为P、Q分别为双曲线左、右两支上的点,则
.
所以
.故不存在直线l,使
.
(10分)
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