2020-2021学年山西省怀仁市高二上学期期中理科数学试题 PDF版.pdf

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1、 1 怀仁市 20202020- -20212021 学年度上学期期中教学质量调研测试 高二理科数学答案 一选择题 CDBBA,BCBDA,DB. 二, 填空题 13.( 3 2, 23 2 ) 14. 13 15 .25 2 16. 三 解答题 17.(本大题 10 分)答案: (1)连结,则过点 F, 为正方形,为的中点,又为的中点, / 又 平面, 平面 /平面 5 (2)证明:在正方形中, , 因为侧面 底面, 侧面 底面 = , 平面, 所以 平面, .又 = = 2 2 ,.6 所以是等腰直角三角形,且 = 90, 即 ,.7 因为 = ,且、 平面,8 所以 平面,又 平面, 所

2、以平面 平面10 18: (本大题 12 分).解: (1)当直线过原点时,设直线的方程为 ykx. = |2| 1+2 = 2,解得 = 2 6, 所以 = (2 6),. .2 分 设直线的方程为 x+ym,圆 C:x2+y2+2x4y+30的标准方程为(x+1)2+(y2)22, 若直线 l与圆 C 相切, 2 2 21 = + = m d ,|1m|2,得 m1或者 3, 所以直线 l的方程为 x+y+10,或者 x+y30;.4 分 综上: = (2 6)或 x+y+10或 x+y30.6 分 (2)根据题意,由于 = |125| 2 = 425,所以直线 xy50与圆 C相离, 所

3、求最小的圆心一定在过圆 C 的圆心(1,2)的直线 yx+1 上,且到直线 xy5 2 0 的距离为32 2 ,.8 分 设最小的圆心为(a,1a) ,所以 = |1+5| 2 = |26| 2 = 32 2 ,|2a6|3, 得 = 9 2,或者 = 3 2,根据题意 = 3 2,.10 分 所以最小的圆的方程为( 3 2) 2 + ( + 1 2) 2 = 9 2.12 分 20.(本大题 12 分) (1)圆 C: 22 412240 xyxy+=,圆心为(2,6),半径 r4, 直线 l 被圆 C 截得的线段长为43, 圆心 C 到直线 l 的距离 d 22 4(2 3) 2, 2 分

4、 若直线 l斜率不存在,则直线方程为 x0,此时圆心到直线 l的距离为 2,符合题意; 4 若直线 l斜率存在,设斜率为 k,则直线 l的方程为 ykx+5,即 kxy+50, 2 |2k1| 2 k1 + = + ,解得 k3 4,直线 l 的方程为 y 3 4x+5,即 3x4y200 综上,直线 l 的方程为 x0 或 3x4y200 6 分 (2)设所求轨迹上任意一点为 M(x,y) , 则 kCM 6 2 y x + (x2) ,kPM5 (x0) , 6 2 y x + 5 = 1, 整理得 x2+y2+2x11y+300, 10 分 3 经验证当 x2 时,弦的中点为(2,5)或

5、(2,6) ,符合上式, 当 x0 时,弦的中点为(0,6) ,符合上式, 过 P点的圆 C 弦的中点的轨迹方程为 x2+y2+2x11y+300 12 分 21.(本大题 12 分) 解: (1)连接 11 ,OC O D,因为 C,D是半圆 AB的两个三等分点, 所以 111 60AODDOCCOB= o , 又 1111 O AO BOCO D=, 所以 111 ,AO DCO DBOC均为等边三角形. 所以 11 O AADDCCO=, 所以四边形 1 ADCO是平行四边形,所以 1/ / COAD, 又因为 1 CO 平面 ADE,AD 平面 ADE,所以 1/ / CO平面 ADE

6、. 因为 EA,FC都是圆柱 12 OO的母线,所以 EA/FC. 又因为FC 平面 ADE,EA平面 ADE, 所以/ /FC平面 ADE. 又 1, CO FC 平面 11 FCOCOFCC=,且 , 所以平面 1/ / FCO平面 ADE,又 1 FO 平面 1 FCO,所以 1/ / FO平面 ADE.4 分 (2)连接 AC,因为 FC是圆柱 12 OO的母线,所以FC 圆柱 12 OO的底面, 所以FAC即为直线 AF 与平面 ACB 所成的角,即30FAC= o 因为 AB 为圆 1 O的直径,所以 90ACB= o, 在601Rt ABCABCBC= o 中, 所以tan603

7、ACBC= o ,所以在tan301Rt FACFCAC= o 中, 4 因为ACBC,又因为ACFC,所以AC 平面 FBC, 又FB 平面 FBC,所以ACFB. 在FBC内,作CHFB于点 H,连接 AH. 因为,ACCHC AC CH=平面 ACH,所以FB 平面 ACH, 又AH 平面 ACH,所以FBAH, 所以AHC就是二面角AFBC的平面角. 在 2 2 FC BC Rt FBCCH FB =中, ,在90Rt ACHACH= o 中, 所以 22 14 2 AHACCH=+= ,所以 7 cos 7 CH AHC AH = , 所以二面角AFBC的余弦值为 7 7 .12 分

8、 22.(本大题 12 分) (1)以为原点,为轴,为轴建立直角坐标系如图所示 则 (0,0)A ,(3,0)B,(0,3) 设的重心为,则点坐标为(1,1), 设点坐标为(,0),则点关于轴对称点1为(,0), 因为直线方程为 + 3 = 0, 所以点关于的对称点2为(3,3 ), 根据光线反射原理,1,2均在QR所在直线上,1= 2, 即 1 1+ = 13+ 13 , 解得, = 1或 = 0当 = 0时,点与点重合,故舍去 = 1 所以| = 1.6 分 5 (2)由(1)得2为(3,2),又1(1,0),所以直线的方程为 210 xy+ = ; 令 210 xy+ = 中 = 0,

9、= 1 2,所以(0, 1 2),所以直线的方程为 + 2 1 = 0; 联立直线和的方程 + 3 = 0 2 + 1 = 0得( 5 3, 4 3),所以直线的方程为2 2 = 0. D (x, y) 是RPQ内 (不含边界) 任意一点, 所以 x, y所满足的不等式组为 2 + 1 0 + 2 1 0 2 2 0 . 直线2 + 4 + 1 = 0和直线平行,所以它们之间的距离为 3 22+42 = 3 105; 点到直线2 + 4 + 1 = 0的距离为|2 5 3+4 4 3+1| 22+42 = 29 305. 所以 D(x,y)到直线 2x+4y+10 距离的取值范围为( 3 105, 29 305).12 分

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