广东六校2024年高二上学期12月联考数学试题(PDF版,含答案)

文档属性

名称 广东六校2024年高二上学期12月联考数学试题(PDF版,含答案)
格式 zip
文件大小 1.0MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2024-12-18 16:04:00

文档简介

2026届高二上学期六校联考
数学试卷 参考答案及评分标准
选择题与填空题答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A D B B C C B ABD AD
题号 11 12 13 14
答案 ACD 0 或 1 3 [4 2,4)
3
【部分题目解析】
7.由题意可设:Q (3cos ,bsin ),
2 2 2 2 2 2
则 PQ = (3cos 2) +b2 sin2 = (3cos 2) + b2 (1 cos2 ) = (9 b )cos 12cos + 4+ b ,
2
令 t = cos 1,1 ,则 PQ = (9 b2 ) t 2 12t + 4+b2 ,注意到0 b 3,则9 b2 0 ,
可知 f (t ) = ( 69 b2 ) t 2 12t + 4+b2的图象开口向上,对称轴为 t = 0,
9 b2
6 6
当 1,即0 b2 3时,可知 f (t )在 1,1 内的最小值为 f
9 b2
2 ,则
9 b
2
6 6 6( 2 ) f = 9 b 12 2 + 4+b =1,整理得b4 6b2 + 9 = 0,解得b2 = 3,不合题意;
9 b
2 2 2
9 b 9 b
6
当 1,即3 b2 9时,可知 f (t )在 1,1 内的最小值为 f (1) =12 ,符合题意; 9 b
c c2 9 b2 6
综上所述:3 b2 9 . 可得椭圆M 的离心率e = = = 2 0,a a 9
.
3
3
8.在矩形 ABCD, AB = 3, AD = 3 ,DM =1,由 tan BDC = 可得 BDC = 30 ,由 tan AMD = 3可
3
得 AMD = 60 ,则 DQM = 90 ,即BD ⊥ AM ,
可知折起后,必有PQ ⊥ AM , BQ ⊥ AM ,PQ BQ =Q,PQ, BQ 平面 PBQ ,
故 AM ⊥平面PBQ ,
因为 AM 是确定的直线,故对任意点 P, P, B,Q都在同一个确定的平面内,
3 3
因为PQ = DQ = ,可知点 P 在以点 Q 为圆心,半径为 的圆上(如图),
2 2
由图知,当且仅当 PB 与该圆相切时, PBQ取到最大值,则sin PBQ也取到最
数学试卷答案 第 1 页 共 7 页
{#{QQABLQIAggCgAgBAABgCQwFwCEEQkhEACSgGBFAEMAAAyQFABAA=}#}
3
3 3 1
大值,此时 BPQ = 90 , BQ = ,则sin PBQ的最大值为
2 = .
2 3 3 3
2
11.【部分选项解析】
B C A B 1 B P B C 1
选项 A,如图,由B1C / /BC ,
1 1
1 =
1 1 = 得 1 = 1 1 = ,
BC AB 2 PC BC 2
1 AM 1 AM B P
又 AM = CM ,即 = 得 = 1 ,所以 AB1 / /MP,
2 MC 2 MC PC
又MP 平面BC1M , AB1 平面BC1M ,所以 AB1 / /平面BC1M ,A 正确;
选项 D,因为CC1 ⊥平面 ABC , AB 平面 ABC ,所以CC1 ⊥ AB,又
AB ⊥ BC , BC CC1 = C ,BC,CC1 平面BCC1B1,所以 AB ⊥平面BCC1B1,
而 AB 平面 ABB1A1,所以平面 ABB1A1 ⊥平面BCC1B1,
过C 作CH ⊥ BB1 ,垂足为H ,由面面垂直的性质定理得CH ⊥平面 ABB1A1,
CC1 2
在直角梯形BCC1B sin CBB1中, 1 = = ,所以在直角 BCH 中,
BB1 5
4 4 5 2 5
CH =CBsin CBB = = ,BH = ,CP与平面 ABB1 1A1所成角的正切值为 4,即 tan CPH = 4,
5 5 5
CH 5 5
所以HP = = ,因此 P 点轨迹是以H 为圆心, 为半径的圆在侧面 ABB1A1内圆弧,BP 的最
tan CPH 5 5
5 5
小值为BH = ,D 正确.
5 5
14.由 x x + y y =1,得
当 x 0, y 0时,方程为 x2 + y2 =1,图形为单位圆在第一象限的部分(含端点);
当 x 0, y 0时,方程为 x2 y2 =1,图形为双曲线 x2 y2 =1在第四象限的部分;
当 x 0, y 0时,方程为 x2 + y2 =1,图形为双曲线 y2 x2 =1在第二象限的部分;
当 x 0, y 0时,方程为 x2 y2 =1,没有意义,不表示任何图形.
x + y 4
如图,设点 A(x, y) 为曲线 x x + y y =1上的一个动点,则 A 到直线 x + y 4 = 0 的距离为 d = ,
2
2 2
由图可知,当 A 在圆心 O 到直线 x + y 4 = 0 的垂线段上时,即 A( , ) 时,
2 2
数学试卷答案 第 2 页 共 7 页
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2 2
+ 4
2 2 ,达到最小值;
d = = 2 2 1
2
又双曲线 x2 y2 =1、 y2 x2 =1的一条渐近线方程为 x + y = 0,
4
所以 d 小于直线 x + y = 0与 x + y 4 = 0 的距离,而这两直线的距离为 = 2 2 ,
2
x + y 4
故 2 2 1 d = 2 2 ,即 x + y 4 的取值范围为[4 2,4) .
2
四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(1)如图,过 D 作 DF⊥AC,垂足为 F,
因为平面 ABC⊥平面 ACD,平面ABC 平面ACD = AC ,DF 平面ACD,
可得 DF⊥平面 ABC,即 DF 是四面体 ABCD 的面 ABC 上的高; ················ 2 分
设 G 为边 CD 的中点,由 AC=AD,可得 AG⊥CD,
15 AG CD 15
则 AG = AC2 CG2 = , 由等面积法可得DF = = ; ················ 4 分
2 AC 4
3 1 5
在 Rt△ABC 中, AB = 3, S = , 故四面体的体积V = S DF = ; ················ 6 分 ABC ABC
2 3 8
(2)【解法一:几何法】
如图,过 F 作 FE⊥AB,垂足为 E,连接 DE,由(1)知 DF⊥平面 ABC,
所以DF ⊥ AB ,因为DF EF = F ,所以 AB ⊥平面DEF ,所以 DE⊥AB,
故∠DEF 为平面 ABC 与平面 ABD 的夹角, ··············· 8 分
2 2 7
在 Rt△AFD 中, AF = AD DF = ; ·············· 9 分
4
EF AF 7
在 Rt△ABC 中,EF∥BC,从而 = , 可得EF = ; ············· 11 分
BC AC 8
DF 2 15
所以在 Rt△DEF 中, tan DEF = = .
EF 7
2 15
则平面 ABC 与平面 ABD 所成角的正切值为 . ············· 13 分
7
【解法二:空间向量】
如图,设 O 是 AC 的中点,过 O 作 OH⊥AB,交 AB 于 H,过 O 作 OM⊥AC,交 AD 于 M;由平面
ABC⊥平面 ACD,知 OH⊥OM,
因此以 O 为原点,以射线 OH、OC、OM 为 x 轴、y 轴、z 轴,建立空间直角坐标系 O﹣xyz,故
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3 1 3 15
A(0, 1,0),C(0,1,0), B( , ,0), D(0, , ),
2 2 4 4
3 3 7 15
所以 AB = ( , ,0), AD = (0, , ), ·············· 8 分
2 2 4 4
n AB = 0
设非零向量n = (x, y, z) 是平面 ABD 的法向量,则由 可得
n AD = 0
3 3
x + y = 0
2 2 7 15
,即可令n = ( 3, 1, );显然m = (0,0,1) 是平面 ABC 的法向量, ··········· 10 分
7 15 15
y + z = 0
4 4
7 109
从而设平面 ABC 与平面 ABD 所成角为 ,cos = cos m,n = , ············ 11 分
109
2 15 2 15
故 tan = ,即平面 ABC 与平面 ABD 所成角的正切值为 . ············ 13 分
7 7
y y 1 x2
16.(1)设M(x, y),由题可得 . = (x 2),即 + y2 =1(x 2)
x + 2 x 2 4 4
x2
所以点 M 的轨迹方程为 + y2 =1(x 2) (轨迹方程未去除长轴顶点扣 2 分) ·············· 5 分
4
2 5
(2)点 O 到直线 AB 的距离为定值 ,设 A(x1, y1), B(x2 , y2 ) ,
5
① 当直线 AB 的斜率不存在时,则 AOB 为等腰直角三角形,不妨设直线 OA: y = x ,与椭圆方程联立
2 5 2 5
解得 x = ,所以点 O 到直线 AB 的距离为 ; ············· 7 分
5 5
x2
② 当直线 AB 的斜率存在时,设直线 AB 的方程为 y = kx +m 与 + y2 =(1 x 2)
4
联立得 (1+ 4k
2 )x2 +8kmx + 4m 2 4 = 0 , = 64k 2m2 4(1+ 4k 2 )(4m2 4) =16(4k 2 m2 +1) 0
8km 4m2 4
x1 + x2 = , x x = ·············· 9
1+ 4k 2

1 2
1+ 4k 2
因为OA ⊥OB,所以 x1x2 + y1y2 = 0,
即 x1x2 + (kx1 +m)(kx +m) = 0 (1+ k
2
2 ,即 )x1x2 + km(x + x ) +m
2
1 2 = 0 ,
4m2 4 8k 2m2
所以 2 2 2 2(1+ k ) +m = 0,整理得5m = 4(1+ k ) ,满足 0 ············ 13 分
1+ 4k 2 1+ 4k 2
m
d 2 5所以点 O 到直线 AB 的距离 = =
1+ k 2 5
2 5
综上可知点 O 到直线 AB 的距离为定值 . ············ 15 分
5
数学试卷答案 第 4 页 共 7 页
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17.(1)如图所示,取BC 的中点为O, BCC1B1为菱形,且 BB1C = 60 ,
所以 B1BC 为等边三角形,BC ⊥ B1O,
又 ABC 为等边三角形,则BC ⊥ AO ,
因为B1O AO =O,所以BC ⊥平面 AOB1 , ·················· 3 分
又 BC∥ B1C1, B1C1 ⊥平面 AOB ,因为B A 平面 AOB1 ,所以B1C1 ⊥ B A1 1 1 . ················ 5 分
(2)如图所示,在 AOB1 中, AO = B1O = 3, AB1 = 3,由余弦定理可得
( 3)2 + ( 3)2 32 1 2π
cos AOB AOB =1 = = ,所以 1 , ··············· 6 分
2 3 3 2 3
由(1)得BC ⊥平面 AOB1 ,因为BC 平面 ABC ,所以平面 AOB1 ⊥平面 ABC ,
所以在平面 AOB1 内作Oz ⊥OA,则Oz ⊥平面 ABC ,以OA,OC,Oz 所在直线为 x轴 y
轴 z 轴建立空间直角坐标系如图所示,则
3 3
B1 ,0, , B (0, 1,0) , A (
3 3 3 3
3,0,0) ,C (0,1,0) ,C1 , 2, , A 1 ,1, , ················· 7 分
2 2 2 2 2 2
设 n = (x, y, z) 是平面 ACC1A1的一个法向量, AC = ( 3,1,0),
3x + y = 0
3 3 3 n AC = 0
AC1 = , 2, ,则 ,即 3 3 3 ,取 z =1得
n = ( 3, 3,1), ·············· 9 分
2 2 n AC1 = 0 x + 2y + z = 0
2 2
3 3
设 BP = BB1 (0 1),C P =C B + BP = (1 ) , 3, ( 11 1 ) , ············· 10 分
2 2
设直线PC1与平面 ACC1A1所成角为 ,
n C P 6 3
则 sin = cos C1P,n =
1 = = , ············· 12 分
n C 21P 13 4( 2 3 + 3) 13 3 + 3
3
令 f ( ) = ( )
39 3 13
0 1 ,则 f ( )在 0,1 单调递增,所以 f ( ) , ,故直线PC
13 2
1
3 +3 13 13
39 3 13
与平面 ACC1A1所成角的正弦值的取值范围为 , . ··········· 15 分
13 13
数学试卷答案 第 5 页 共 7 页
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x2 y2
18.(1)设双曲线C 的方程为 =1,a 0,b 0 ,
a2 b2
b
= 3 y2
由题意知 a ,解得a =1,b = 3,所以C 的方程为 x2 =1. ············· 3 分
a2 + b2 3 = 4
(2)如图:直线 l 的方程为 y = k (x 2) (k 3),设 A(x1, y1 ) , B (x2 , y2 ) ,(x1 x2 ),则E (x2 , y2 ) .
y22
x =1
由 3 ,消 y
2
得: (k 3) x2 4k 2x + 4k 2 +3 = 0(k 2 3) .

y = k (x 2)
4k 2 4k 2 + 3
所以 x1 + x2 = , x1 x2 = . ················ 52 分 k 3 k 2 3
y + y k (x1 + x2 ) 4 所以 k 1 2AE = =

x1 x2 x1 x2
k (x1 + x2 ) 4
直线 AE 的方程为 y + y = 2 (x x2 ),
x1 x2
k (x1 + x2 ) 4 y (x x ) 2 1 2
即 y = x x2
x1 x2 k (x1 + x2 ) 4k
k (x 1 + x2 ) 4 kx2 (x1 + x2 ) 4kx2 + k (x2 2)(x1 x 2 )
= x
x1 x2 k (x1 + x2 ) 4
4k 2 +3 4k 2
k (x1 + x2 ) 4 2x1x2 2(x + x ) k (x + x ) 4
2 2
2 2

1 2 1 2
= x = x
k 3 k 3
x1 x2 (x + x ) 4 x x 4k
2
1 2 1 2
4
k
2 3
6
k (x1 + x2 ) 4 k 2 3 k (x1 + x ) 4 2 1 = x = x x x 12 1 2 x1 x2 2
k 2 3
1
所以直线 AE 恒过定点M ,0 . ··················· 11 分
2
1 1 3
(3) k 2时, S AEF = S AMF S EMF = MF y1 + y2 = k x1 + x2 4
2 2 2
2 9k 93 4k 3 12k = =
= k 4 = 2
2 2 k 3 3 4 k 3 4 k 3 k
k
所以 S AEF 的最大值为18,此时 k = 2 . ····················· 17 分
数学试卷答案 第 6 页 共 7 页
{#{QQABLQIAggCgAgBAABgCQwFwCEEQkhEACSgGBFAEMAAAyQFABAA=}#}
19.(1)设将 x 轴正半轴绕坐标原点O 逆时针旋转角 至点OP ,OP = r ,
x = r cos , x = r cos( + ),
则由任意角的三角比定义,有 和
y = r sin y = r sin( + ).
x = r cos cos r sin sin , x = r cos , x = xcos y sin ,
所以, 将 代入,得 ·················· 4 分
y = r sin cos + r cos sin . y = r sin y = xsin + y cos .
x1 = sin , x2 = sin 2 ,
(2)设点 P1, P2的坐标分别为 (x1, y1) , (x2 , y2 ),由点的旋转坐标公式,有 与 由
y = cos y2 = cos 2 .1
cos 2 + cos
直线P1P2 的斜率 k = 1,得 = 1,
sin 2 sin

即 sin 2 cos 2 = sin cos sin(2 ) = sin( )
4 4
π π
2 = 2k + ( )或 2 + = 2kπ + π, k Z
4 4 4 4
2
= 2k 或 = k + , k Z,
3 2
7 11
(0, 2 ), = 、 、 . ··············· 10 分
2 6 6
(3)设P(x, y) 为方程 x2 + 3xy =1的曲线上任意一点,将点P(x, y) 绕坐标原点O 逆时针旋转角 至点
x = xcos y sin , x = x cos + y sin ,
P '(x ' , y ' ).则 可解得 ①
y = xsin + y cos . y = x sin + y cos .
将①代入方程,得 (x ' cos + y ' sin )2 + 3(x ' cos + y ' sin )( x ' sin + y ' cos ) = 6,
整理得 (cos2 3 sin cos )x '2 + (sin2 + 3 sin cos )y '2 + (sin 2 + 3 cos2 )x ' y ' = 6.

令 sin 2 + 3 cos 2 = 0,可解得sin(2 + ) = 0, = 是该方程的解,
3 6
x '2 y '2
所以,将方程 x2 + 3xy =1的曲线按顺时针旋转 ,所得曲线C '的方程为 =1.
6 4 12
' '
故曲线C '是以F1 ( 4,0)和F2 (4,0)为焦点的双曲线.
又因为双曲线C '是由曲线C 绕坐标原点O 旋转而得到的,所以曲线C 也是双曲线. ·············· 15 分
'
将点F1 ( 4,0)
'
按逆时针旋转 ,得到点F ( 2 3, 2),将点F2 (4,0)1 按逆时针旋转 ,得到点F2 (2 3,2) ,
6 6
所以,双曲线C 的焦点坐标为 F1( 2 3, 2)与F2 (2 3,2) . ············· 17 分
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{#{QQABLQIAggCgAgBAABgCQwFwCEEQkhEACSgGBFAEMAAAyQFABAA=}#}2026届高二年级上学期六校联考
数学
命题人:广州市第二中学审题人:广州市第二中学
本试卷共4页,19小题,满分150分。考试用时120分钟。
注意事项:1.答题前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写
在答题卡上。并用2B铅笔将对应的信息点涂黑,不按要求填涂的,答卷无效。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改
动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位
置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案,不准使用铅笔和涂改液。不按以
上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,只需将答题卡交回。
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。
1.已知双曲线c三-三=1(0,b>0)的离心率为V5,则C的渐近线方程为
Ay=±x
By=±25x
C.y=x
D.y=±2x
2.数学家欧拉在1765年发现,任意三角形的外心、重心、垂心位于同一条直线上,这条直线称为三角形的
欧拉线.己知△ABC的顶点坐标为A(0,0),B(0,4),C(4,4),则△ABC欧拉线的方程为
A.x+y-4=0
B.x-y+4=0C.x+y+4=0D.x-y-4=0
3.已知抛物线x2=的准线为1,则1与直线8x-4y+3=0的交点坐标为
D
A.(-2-
B(-8-)
c.()
D(6-)
4.如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD和侧面A:ADD1都是
正方形,∠BAA1=,AB=2,点P是CD与CD的交点,则AP.AB=
A.4-2v3
B.2
C.4
D.6
5.在三棱锥P-ABC中,PA=PB=BC=6,AC=6V2,AB⊥BC,平面PAB⊥平面ABC,若球0是三棱锥P-ABC的外
接球,则球0的表面积为
A.96π
B.84π
C.72π
D.48元
6.已知点D(3,0)和圆.M:x2+y2-4x-4y+4=0,圆M上两点A,B满足IAO=2AD,IB01=2|BD,0
是坐标原点.动点P在圆M上运动,则点P到直线AB的最大距离为
A.v2
B.2V2
C.2+V2
D.4+V2
1/4
7.已知Q是椭圆M:号+器=1(0圆M的离心率的取值范围是
A(o习
B停)
c.(o
D.E1)
8.已知矩形ABCD,AB=3,AD=V3M为边DC上一点且DM=1,AM与BD交于点Q,将△ADM沿着AM折起,使
得点D折到点P的位置,则sin∠PBQ的最大值是
A晋
&
G
D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对
的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.已知圆(C:x2+y2=4,P是直线1:x+y-6=0上一动点,过点P作直线PA,PB分别与圆C相切于点A,B,则
A.圆C上恰有1个点到直线1的距离为3V2-2B.|PA的最小值是V14
C.AB存在最大值
D.AB的最小值是
3
10.已知椭圆C:+二=1的右焦点为F,抛物线下以F为焦点,过F的直线1交抛物线P于A(x,y),B
4
3
(x,y2)两点,下列说法正确的是
A.若x1+x2=8,则AB=10
B.当BF=4FA时,直线1的倾斜角为45°或135
C.若M(4,2),P为抛物线下上一点,则PM+PF的最小值为V13
D.4AF+BF的最小值为9
11.如图,三棱台ABC-A:B:C:中,M是AC上一点,AM=MC,CC1⊥平面ABC∠ABC=90°,AB=BC=CC1=
2,A1B1=1,则
A.AB1∥平面BMC
B.平面BMC⊥平面BCCB,
C.三棱台ABC-A1B,C,的体积为}
D.若点P在侧面ABB,A,上运动(含边界),且CP与平面ABB,A,所成角的正切值为4,
则即长度的最小值为号
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