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高二数学期中答案学生版
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B B C C C C C BC ABD
题号 11
答案 ABD
12.2
13.,1
1,
2 4
14. 6 ,
5 5
15.(1)2xy50(2)直线l 的方程为:x2y40或x2y40
2
【详解】试题分析:(1)由直线l 与l垂直,可设直线l 的方程为:2xyc0,将点1,3 代入方程解得c5,
1 1
从而可得直线l 的方程;(2)由直线l 与l平行,可设直线l 的方程x2yc0,由直线l 与两坐标轴围成的三角形
1 2 2 2
的面积为4,解得c4可得直线l 的方程.
2
试题解析:(1)设直线l 的方程为:2xyc0
1
直线l 过点(1,-3),213c0
1
解得c5
直线l 的方程为:2xy50.
1
(2)设直线l 的方程为:x2yc0
2
c
令 ,得y ;令y0,得xc
2
毀1ᷯ c
则s c 4,得c4
2 2
直线l 的方程为:x2y40或x2y40.
2
16.(1)30
(2)众数为55;第80百分位数为66
8
(3)
15
【分析】(1)先根据频率分布直方图求出频率,再根据频数的计算方法可得答案;
(2)最高矩形中点横坐标即为众数;根据百分位数的定义可求得样本的第80百分位数;
(3)计算抽取的人中,位于[20,30)的有2人,记为a,b,数学成绩位于[30,40)的有4人,记为A,B,C,D,列举出
所有的基本事件,并确定所求事件所包含的基本事件,利用古典概型的概率公式即可求解.
答案第1页,共6页【详解】(1)由频率分布直方图知,年龄在区间[40,70)上的频率为:0.0200.0300.025100.75
所以40名读书者中年龄分布在区间上的人数为:400.7530
(2)由频率分布直方图可知,40名读书者年龄的众数约为55;
年龄在区间[20,60)上的频率为:0.0050.0100.0200.030100.650.8
年龄在区间[20,70)上的频率为:0.0050.0100.0200.0300.025100.90.8,
故第80百分位数位于 之间,设为x,
所以0.65x600.0 2 ᷯ 5 h ᷯ 0.8,解得x66,
所以这40名读书者年龄的第80百分位数约为66.
(3)由频率分布直方图知:年龄在区间[20,30)上的读书者有400.005102人,
分别记为a,b,年龄在区间[30,40)上的读书者有400.010104人,分别记为A,B,C,D,
从上述6人中选出2人,则有
a,b,a,A,a,B,a,C,a,D,b,A,b,B,b,C,b,D,A,B,A,C,A,DB,C,B,D,C,D,共15种情况;
其中恰有1人在[30,40)的情况有a,A,a,B,a,C,a,D,b,A,b,B,b,C,b,D,共8种情况;
8
所以恰有1人在[30,40)的概率为 .
15
17.(1)(x3)2(y4)2 4
(2)xy10或7xy70
【分析】(1)设点M(x,y),A(x,y ),根据题意得到A(2x6,2y8),代入圆x2y2 16,即可求解;
1 1
2k4
(2)根据题意,设直线l:yk(x1),求得圆心M(3,4)到直线l的距离为d ,得到
k21
1
S d2 4d2 d 4d2 ,结合基本不等式,求得最小值,进而求得直线的方程.
CPQ 2
【详解】(1)解:设点M(x,y),A(x,y ),由点B的坐标为6,8,且M 是线段AB的中点,
1 1
x 6
x 1
2
则 ,可得x 2x6,y 2y8,即A(2x6,2y8),
y y 1 8 1 1
2
因为点A在圆x2y2 16上运动,所以点A点坐标满足圆的方程x2y2 16,
即(2x6)2(2y8)2 16 ,整理得(x3)2(y4)2 4 ,
所以点M 的轨迹方程为(x3)2(y4)2 4 .
答案第2页,共6页(2)解:过点定点 的直线l与曲线C交于P,Q两点,则直线l的斜率一定存在且不为0,
设直线l:yk(x1), hᷯ即kx y k 0,
2k4
则圆心M(3,4)到直线l的距离为d ,
k21
1 d2(4d2)
又因为S d2 4d2 d 4d2 2,
CPQ 2 2
当且仅当d 4d2 时,即d 2时,等号成立,
2k4
所以d 2时,S
△CPQ
取得最大值2,此时d 2,解得k 1或k 7,
k21
所以S 取得最大值2,此时直线l的方程为xy10或7xy70.
△CPQ
18【分析】(1)根据线面垂直的性质定理,结合线面垂直的判定定理进行证明即可;
(2)根据线面的垂直关系,建立空间直角坐标系,利用空间向量平面间夹角公式进行求解即可;
(3)利用空间向量线面角夹角公式进行求解即可.
【详解】(1)因为PD平面ABCD,AB 平面ABCD,
所以PD AB,
又因为AB∥CD,ADC 90,
所以ADAB,而ADPD D,AD,PD 平面PAD,
所以AB平面PAD;
(2)因为PD平面ABCD,AD,CD平面ABCD,
所以PDCD,PD AD,而CD AD,
于是建立如图所示的空间直角坐标系,
D0,0,0,P0,0,2,A2,0,0,B2,1,0,C0,2,0,
由(1)可知:AB平面PAD,
所以平面PAD的法向量为AB0,1,0,
设平面PBC 的法向量为 ,PB2,1,2,PC 0,2,2,
毀 h h
答案第3页,共6页
mPB0 2x y2z0
则有 m P C 0 2y2z0 m 1,2,2,
设平面PAD与平面PBC 夹角为,
ABm
2 2
cos ;
AB m 1 144 3
(3)设PGPB 0,1 ,设Gx,y,z,
于是有x,y,z22,1,2G2,,22,
DG 2,,22,由(2)可知平面PBC 的法向量为m1,2,2,
2 2 DGm 2 2244 8
假设DG与平面PBC 所成角的正弦值为 ,则有 ,或
3 3 DG m 3 144 42 2 222 9
0舍去,
PG 8
即 .
PB 9
19.(1)xy20;
(2)3x3y10;
1 7
(3)GN NQ 的最小值为2 53,此时N , .
3 3
【分析】(1)先求出圆C和圆M的圆心C和M以及半径r和r ,接着由TC 2r2 TM 2r2列式化简即可得解.
1 2 1 2
(2)先由题意求得 PC AB 2 PA ,进而结合 PA PC 212 求得 PC AB 取得最小值时亦即 取得最小值时,
接着求出此时的点P坐标,再求出以线段PC为直径的圆的方程,从而求出该圆与圆C的公共弦所在直线方程即可
得解.
(3)先求出G关于根轴l对称的点G ,接着得GN NQ GN NQ GQ ,从而得GM 与圆M和根轴l相交的
1 1 1 1
点Q和N使得 GQ 最小,进而求得 GN NQ 的最小值,再由l 联立根轴l的方程即可求出N.
1 G1M
【详解】(1)由题圆C的圆心为C1,0,半径为r 1;圆M 圆心为M3,4,半径为r 3,
1 2
设点Tx,y为圆C与圆M的根轴l上的任意一点,
答案第4页,共6页则由题可得TC 2r2 TM 2r2,即x12 y212 x32y4232,
1 2
整理得xy20,即圆C与圆M的根轴l为直线xy20.
(2)由题意可知PC AB且 PB PA ,PACA,PBCB,
设PC与AB相交于点H,
则S 1 PC HA 1 PC HB 1 PC HA HB 1 PC AB ,
四边形PACB
2 2 2 2
1 1 1 1
又S PA CA PB CB PA PB PA,
四边形PACB
2 2 2 2
所以 PC AB 2 PA ,所以 PC AB 取得最小值时即为 PA 取得最小值时,
又 PA PC 212 ,所以 PC AB 取得最小值时亦即 取得最小值时,
102 3 2
而 取得最小值时PCl,且该最小值为圆心C到根轴l的距离为d ,
2 2
此时l :yx1即xy10,
PC
1
x
xy20 2 1 3
联立 ,故此时P , ,
xy10 y 3 2 2
2
1 3
所以此时PC中点坐标为P , ,
4 4
1 2 3 2 3 2 2 1 3 1
所以以线段PC为直径的圆的方程为 x y ,即x2+y2+ x- y- =0,
4 4 4 2 2 2
3 3 1
则AB是该圆与圆C的公共弦,所以两圆方程相减即为直线AB的方程为: x y 0即3x3y10.
2 2 2
(3)设G0,3关于根轴l:x y20对称的点为G x ,y ,
1 0 0
答案第5页,共6页y 3
0 1
x 0 x 1
则 0 0 ,故G 1,2,
x
0
0
y
0
3
2 0
y
0
2 1
2 2
则由三角形两边之和大于第三边可得 GN NQ GN NQ GQ ,
1 1
连接GM ,则此时GM 与圆M和根轴l相交的点Q和N 使得 GQ 最小为
1 1 1
G 1 M 3 31 2 422 32 53,
42
且此时l :y4 x3 即x2y50,
G1M 31
1
x
x2y50 3 1 7
联立 ,即此时N , ,
xy20 y 7 3 3
3
1 7
所以 GN NQ 的最小值为2 53,此时N , .
3 3
【点睛】关键点睛:求解直线AB的方程的关键点1是将 PC AB 转化为2 PA ,从而求得 PC AB 取得最小值时
亦即 取得最小值时,进而求出此时的点P坐标,关键点2是求出以线段PC为直径的圆的方程,从而将直线AB
的方程 转化为该圆与圆C的公共弦所在直线方程而得解.
答案第6页,共6页