
一、單選題
1.復(fù)平面內(nèi)復(fù)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)為,若,則復(fù)數(shù)對應(yīng)的點所在的象限是( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
【答案】A
【分析】首先分析題意,利用復(fù)數(shù)相關(guān)知識進行分析即可.
【詳解】由于,對應(yīng)的點為,在第一象限.
故選:A.
2.直線的一個方向向量為,平面的一個法向量為,則( )
A.B.
C.或D.與的位置關(guān)系不能判斷
【答案】C
【分析】利用空間向量垂直的坐標(biāo)表示計算即可.
【詳解】易知,即的方向向量與平面的法向量垂直,
所以有或.
故選:C
3.已知拋物線()上的點到焦點的距離為3,則( )
A.1B.2C.4D.8
【答案】B
【分析】首先分析題意,根據(jù)拋物線定義解出方程即可.
【詳解】拋物線的準(zhǔn)線方程的為,由拋物線的定義可得,解得,
故選:B.
4.已知,,,的夾角為,則( )
A.1B.C.2D.4
【答案】C
【分析】首先由數(shù)量積公式求得,又,代入求解即可.
【詳解】因為,,,的夾角為,
所以,
解得,
,
故選:C.
5.是圓上的動點,若到兩條直線:和:的距離之和與動點的位置無關(guān),則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】作出圖形,結(jié)合圖形可知當(dāng)圓位于直線與之間時即為所求,根據(jù)直線與圓相切時是臨界值即可求解.
【詳解】圓心坐標(biāo),圓的半徑為,所以圓心到直線的距離為,
所以直線與圓相離,因為直線與直線平行,如圖,
由圖可知,當(dāng)圓位于兩直線與之間時,
點到直線和的距離之和與點的位置無關(guān),
此時點到兩直線和的距離之和即為與兩平行直線間的距離,
當(dāng)直線與圓相切時,,解得或(舍去),
所以,即實數(shù)的取值范圍是.
故選:D.
6.已知,分別為雙曲線:(,)的左右焦點,以為直徑的圓與雙曲線在第一象限交于點,且,則雙曲線的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由圓的性質(zhì)可得,再結(jié)合求出,,利用雙曲線定義可得離心率的值.
【詳解】如圖:
由圓的性質(zhì)可得,
由于,所以,
,
所以,
結(jié)合雙曲線的定義可知:,
所以.
故選:C.
7.已知點為橢圓()的左焦點,點為橢圓的下頂點,平行于的直線交橢圓于,兩點,且的中點為,則該橢圓的方程為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】先求出直線的斜率為,設(shè),,再利用點差法求出直線的斜率為,利用斜率相等可得的值,從而得到橢圓方程.
【詳解】
因為,,
所以直線的斜率為,
設(shè),,則①,②,
①-②得:,
即,
因為是的中點,所以,,
所以,所以,
因為,所以,即,所以,
所以,所以,所以橢圓的方程為,
故選:D.
8.如圖是四棱錐的平面展開圖,四邊形是矩形,,,,,,則在四棱錐中,與平面所成角的正切值為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】作出直觀圖,證明出線面垂直,得到即為與平面所成角,求出各邊長,求出正切值.
【詳解】如圖,四棱錐中,
由題意得,,
又,平面,
所以平面,
又平面,
所以,
又四邊形是矩形,所以⊥,
因為,平面,
所以⊥平面,
故即為與平面所成角,
其中,
,,
所以,
又,,由勾股定理得,
所以.
故選:D
二、多選題
9.下列說法正確的是( )
A.若事件和事件互斥,則
B.若事件和事件對立,則
C.若,則事件和事件獨立
D.若三個事件、、兩兩獨立,則
【答案】ABC
【分析】利用獨立事件的概率公式相關(guān)知識,由于互斥事件的性質(zhì)得A正確,相互獨立事件基本知識可得B正確,對于D首先分析題意再進行公式運算即可得出答案.
【詳解】對于A:由于互斥事件的性質(zhì)得,若事件A,B互斥,則.故A正確.
對于B:由于相互獨立事件基本知識可得:.故B正確.
對于C:由于,可得事件和事件獨立.故C正確.
對于D:滿足
所以事件A,B,C 兩兩獨立,但是
故D 錯誤.故選D.
故選:ABC.
10.設(shè)、分別是雙曲線:()的左、右焦點,過作軸的垂線與交于、兩點,若為正三角形,則下列說法正確的是( )
A.B.
C.雙曲線的焦距為D.的內(nèi)切圓與軸相切于點
【答案】BD
【分析】根據(jù)給定條件,求出,再逐項分析判斷即得.
【詳解】令雙曲線:的半焦距為c,則,直線,
而雙曲線實半軸長,由,得,即,
由為正三角形,得,又,解得,A錯誤,
,B正確;
顯然,因此雙曲線的焦距為,C錯誤;
令的內(nèi)切圓與邊相切的切點分別為,設(shè)點,
則,即有,解得,
因此的內(nèi)切圓與軸相切于點,D正確.
故選:BD
11.在邊長為2的正方體中,動點滿足(),則下列說法正確的是( )
A.若,則直線與所成的角為
B.三棱錐的體積為定值
C.若,則直線與平面所成的角為
D.若,則三棱錐的外接球的表面積為
【答案】BD
【分析】當(dāng)時,確定與點重合,通過平移,找到兩直線所成的角,放在三角形中求出,確定A的真假;確定三棱錐的底面積和高,求三棱錐的體積,確定B的真假;當(dāng)時,為中點,根據(jù)已知求直線與平面所成的角,判斷C的真假,求三棱錐外接球的半徑,確定D的真假.
【詳解】對A:當(dāng)時,點與點重合,如圖:
因為,所以()就是直線與直線所成的角,連接,則為等邊三角形,故,所以A錯誤;
對B:如圖:
因為,平面,平面,所以:平面,所以:點到平面的距離為定值,又為定值,所以三棱錐的體積為定值,故B正確;
對C:當(dāng)時,為中點,如圖:
易證就是直線與平面的所成角.在直角中,,所以所求角不是,故C錯誤.
對D:因為為中點,如圖:
易證,又,所以的中點即為三棱錐外接球的球心,所以外接球半徑為,所以其外接球的表面積為:,故D正確.
故選:BD
12.已知拋物線的焦點為,是拋物線的準(zhǔn)線與軸的交點,,是拋物線上異于坐標(biāo)原點的兩點,則下列結(jié)論正確的是( )
A.若直線過點,則
B.若直線過點,則的最小值為4
C.若直線過點,則直線,的斜率之和
D.若直線過點,則
【答案】BCD
【分析】A、C由直曲聯(lián)立,由韋達定理得到;B由基本不等式得到;D討論斜率存在與否,再由直曲聯(lián)立,結(jié)合韋達定理和向量垂直的充分必要條件得到.
【詳解】
A:設(shè)直線,聯(lián)立方程組,
可得,且,則,故A不正確;
B: ,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號;故B正確;
C:,
將代入可得,
原式,故C正確;
D:當(dāng)斜率不存在的時候,直線方程為,交點坐標(biāo),
此時,,故;
當(dāng)斜率存在的時候設(shè)為
,
則,
聯(lián)立,得到,,
,
把代入得到
,
故,故D正確.
故選:BCD
【點睛】本題考查與拋物線的焦點弦相關(guān)問題,利用數(shù)形結(jié)合和韋達定理,還有基本不等式可求得.
A、C由直曲聯(lián)立,由韋達定理得到;B由基本不等式得到;D討論斜率存在與否,再由直曲聯(lián)立,結(jié)合韋達定理和向量垂直的充分必要條件得到.
三、填空題
13.已知平面向量,,則向量在向量上的投影向量的坐標(biāo)為 .
【答案】
【分析】利用向量在向量上的投影向量的定義求解.
【詳解】解:因為平面向量,,
所以向量在向量上的投影向量的坐標(biāo)為:
,
故答案為:
14.已知樣本,,,,的平均數(shù)為5,若,,,,的平均數(shù)為34.則樣本,,,,的方差為 .
【答案】9
【分析】由方差公式,結(jié)合題干的條件即可求解.
【詳解】設(shè)數(shù)據(jù)的方差為 ,則
故答案為:9.
15.已知圓臺上、下底而的圓的半徑分別為3和6,該圓臺的體積為,則該圓臺的側(cè)面積為 .
【答案】
【分析】設(shè)圓臺的高為,母線為,根據(jù)圓臺的體積公式求出,從而求出母線,最后由側(cè)面積公式計算可得.
【詳解】設(shè)圓臺的高為,母線為,則,解得,
所以,
則圓臺的側(cè)面積.
故答案為:
16.我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休.”事實上,很多代數(shù)問題都可以轉(zhuǎn)化為幾何問題解決,如與相關(guān)的代數(shù)問題,可以轉(zhuǎn)化為點與點之間的距離的幾何問題.依上思想,已知,,則的最小值為 .
【答案】/
【分析】根據(jù)幾何意義將轉(zhuǎn)化為拋物線上的點到圓上點距離的最小值問題,借助導(dǎo)數(shù)求解即可.
【詳解】化為,
可以轉(zhuǎn)化為到的距離,
其中可以看成上一點,可以看成上一點,
最短距離可以轉(zhuǎn)化為點到圓心的最短距離減半徑.
則到圓心距離為,
令,,
令,則,則,
則單調(diào)遞增,顯然當(dāng)時,,
所以當(dāng)時,,當(dāng)時,,
所以當(dāng)時,單調(diào)遞減,當(dāng)時,單調(diào)遞增,
所以當(dāng)時,,
所以的最小值為.
故答案為:.
【點睛】將目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為拋物線點到圓上點距離最小值問題,借助圓心到拋物線上點距離最小值求解.
四、解答題
17.(1)已知拋物線()的焦點坐標(biāo)為,過點且傾斜角為的直線與拋物線相交于,兩點,求弦長;
(2)已知雙曲線:(,)的實軸長為2,且它的漸近線與圓相切,求雙曲線的焦點到漸近線的距離.
【答案】(1);(2)2
【分析】(1)首先分析題意,利用拋物線基本定理,聯(lián)立拋物線方程與直線進行分析.
(2)首先分析題意,先求出實軸長,再解出漸近線方程,進而求出雙曲線的焦點到漸近線的距離為2.
【詳解】(1)由拋物線()的焦點為,得拋物線的方程為
直線過點且傾斜角為,則直線的方程為,
聯(lián)立得:,
則
(2)雙曲線的實軸長為
則雙曲線:,則漸近線方程為:,
故,
故雙曲線的漸近線方程為:,取右焦點為,
則雙曲線的焦點到漸近線的距離為.
18.隨機抽取100名學(xué)生,測得他們的身高(單位:),按照區(qū)間,,,,分組,得到頻率分布直方圖如圖所示.
(1)求頻率分布直方圖中的值,并估計該100名學(xué)生身高的80%分位數(shù):
(2)將身高在,,區(qū)間內(nèi)的學(xué)生依次記為,,三個組,用分層隨機抽樣的方法從這三個組中抽取6人,再從這6人中任選2人出來,求這2人來自不同小組的概率.
【答案】(1),177.5
(2)
【分析】(1)利用頻率分布直方圖小長方形面積和的定義結(jié)合80%分位數(shù)的定義即可.
(2)先求出分層比,后依據(jù)古典概型的概率公式求解即可.
【詳解】(1)由頻率分布直方圖可知,解得.
身高在的人數(shù)占比為,身高在的人數(shù)占比為,
所以該100名學(xué)生身高的80%分位數(shù)落在內(nèi),可知恰好為區(qū)間的中點,
故該100名學(xué)生身高的80%分位數(shù)為177.5.
(2)組人數(shù)為,組人數(shù)為,組人數(shù)為,
由題意可知組抽取人數(shù)為,組抽取人數(shù)為,
組抽取人數(shù)為.
設(shè)抽取的人組為1,2,3,組為4,5,組為6,
共有15個基本事件,分別為,,,,,,,,,
,,,,,,故6人中任選2人的基本事件數(shù)為15,
則2人來自不同小組方法數(shù)為,,,,,,,,,,,共11種,
故這2人來自不同小組的概率.
19.如圖:平行六面體中,,且,,記,,.
(1)將用,,表示出來,并求;
(2)求異面直線與所成角的余弦值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用向量線性運算可得,由向量數(shù)量積的定義和運算律得,由此可得結(jié)果;
(2)可知,,由數(shù)量積的運算律結(jié)合向量的夾角公式求異面直線夾角.
【詳解】(1),
,,,,.
.
(2),
,
,,
.
異面直線與所成角的余弦值為.
20.圓過、兩點,且圓心在直線上.
(1)求圓的方程;
(2)若直線在軸上的截距是軸上的截距的2倍,且被圓截得的弦長為6,求直線的方程.
【答案】(1)
(2),,
【分析】(1)先求得兩點,的中垂線方程,再與聯(lián)立,求得圓心即可;
(2)先由直線且被圓截得的弦長為6,求得圓到直線的距離,再分截距為零和不為零求解.
【詳解】(1)解:兩點,的中垂線方程為:,
聯(lián)立,解得圓心,
則,
故圓的方程為:;
(2)由直線且被圓截得的弦長為6,
故圓心到直線的距離為,
A.若直線過原點,可知直線的斜率存在,設(shè)直線為:,
,此時直線的方程為:
A.若直線不過原點,設(shè)直線為:,
,
此時直線的方程為:,
綜上:直線的方程為:,,.
21.如圖,為圓柱底面的直徑,是圓柱底面的內(nèi)接正三角形,和為圓柱的兩條母線,且.
(1)求證:平面平面;
(2)求二面角的正弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)利用線面垂直和面面垂直的判定定理求解即可;
(2)利用空間向量求解即可.
【詳解】(1)因為為圓柱底面的直徑,所以.
因為為圓柱的母線,底面
故,又,平面,
故平面.
由和為圓柱的兩條母線知四邊形為矩形,
因此,故平面.
又因為平面,所以平面平面.
(2)由題意知,,兩兩垂直,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
令,是圓柱底面的內(nèi)接正三角形,
所以,且,
所以≌,
故,
所以,,
,,
過作,垂足為,
,,
故點的坐標(biāo)為,
,
由平面,可設(shè)平面的法向量為,
設(shè)平面的法向量為,
由,,即,
令,解得
則,
設(shè)二面角的平面角為,
故二面角的正弦值為.
22.已知橢圓:()的離心率,且過點.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點作橢圓的兩條互相垂直的弦、,試判斷直線是否過定點,若過定點,求出該定點的坐標(biāo);若不過定點,請說明理由.
【答案】(1)
(2)過定點
【分析】(1)根據(jù)橢圓和離心率的定義求出橢圓方程;
(2)方法一:斜率不存在時,求出;存在時設(shè):,直曲聯(lián)立,利用韋達定理和直線過定點找到之間的關(guān)系,找到定點.
方法二:齊次化法.
【詳解】(1),,
又,,
故橢圓的方程為
(2)
法一:當(dāng)直線的斜率不存在時,
設(shè),,
代入,得:(舍),
此時:
當(dāng)直線的斜率存在時,設(shè):,聯(lián)立得:
,,
,,
,
,
代入整理得:,
,
當(dāng),此時:,過定點,舍去.
當(dāng),此時:,過定點
綜上有,直線始終過定點
法二:利用齊次式:依題意可知:設(shè):,
橢圓的方程為,,
則:,
即:
A:當(dāng),的斜率存在時,,
即:
,,
此時:,
即:,故,
此時直線是否過定點.
B:當(dāng),的斜率一個為0,另一個不存在時,不妨取,,
此時直線:,也過點,
綜上有,直線始終過定點.
【點睛】本題考查橢圓性質(zhì)的理解和定點問題.第一問直接利用橢圓的定義和性質(zhì)解出即可;第二問可采用一般方法,注意斜率是否存在,設(shè)出直線方程,直曲聯(lián)立,由韋達定理找到定點.也可采用齊次化法.
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