
一、單選題
1.一條直線過兩點,則該直線的傾斜角為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)題意,設(shè)直線的傾斜角為,由兩點的坐標(biāo)求出直的斜率,即可得,進而分析可得答案.
【詳解】根據(jù)題意,設(shè)直線的傾斜角為,
∵直線過兩點,∴直線的斜率,
∴,;
故選:.
2.過點、且圓心在直線上的圓的標(biāo)準方程為( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】設(shè)圓心的坐標(biāo)為,根據(jù)圓心到點、的距離相等可得出關(guān)于實數(shù)的等式,求出的值,可得出圓心的坐標(biāo),并求出圓的半徑,由此可得出所求圓的標(biāo)準方程.
【詳解】設(shè)圓心為,由可得,
整理可得,解得,所以圓心,
所求圓的半徑為,因此,所求圓的標(biāo)準方程為.
故選:A.
【點睛】方法點睛:求圓的方程常見的思路與方法如下:
(1)求圓的軌跡方程,直接設(shè)出動點坐標(biāo),根據(jù)題意列出關(guān)于、的方程即可;
(2)根據(jù)幾何意義直接求出圓心坐標(biāo)和半徑,即可寫出圓的標(biāo)準方程;
(3)待定系數(shù)法,可以根據(jù)題意設(shè)出圓的標(biāo)準方程或一般方程,再根據(jù)所給條件求出參數(shù)即可.
3.若,,、、三點共線,那么( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】D
【分析】根據(jù)向量共線的坐標(biāo)運算即可求解.
【詳解】由于、、三點共線,所以與共線,
所以,解得,所以,
故選:D
4.若拋物線上一點到其焦點的距離等于4,則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由拋物線的定義求解即可
【詳解】因為拋物線的標(biāo)準方程為,其準線方程為,
由于拋物線上一點到其焦點的距離等于4,
由拋物線的定義可得,,解得.
故選:B
5.如圖,在平行六面體中,為的中點,若,則( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)空間向量的分解求解.
【詳解】因為,
所以,
故選:B.
6.古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德利用“逼近法”得到橢圓的面積除以圓周率等于橢圓的長半軸長與短半軸長的乘積.若橢圓的中心為原點,焦點,均在軸上,的面積為,過點的直線交于點,,且的周長為8.則的標(biāo)準方程為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)已知所給的面積公式,結(jié)合橢圓的定義進行求解即可.
【詳解】因為的周長為8,
所以,
由橢圓的定義可知:
所以,
由題意可得:,解得,
因為橢圓的焦點在軸上,所以的標(biāo)準方程為.
故選:C
【點睛】本題考查了橢圓定義的應(yīng)用,考查了數(shù)學(xué)閱讀能力和數(shù)學(xué)運算能力.
7.已知直線,其方程分別為:,:,其中,,則的最小值為( )
A.2B.C.D.8
【答案】D
【分析】由兩直線平行得出的關(guān)系式,再根據(jù)基本不等式求解即可.
【詳解】∵直線:和:平行,
∴且它們的斜率相等,在軸上的截距不相等,
∴,且,∴,
∴,
當(dāng)且僅當(dāng),即時,等號成立,
∴的最小值是8.
故選:D.
8.設(shè)是雙曲線的左?右焦點,過點作雙曲線的一條漸近線的垂線,垂足為.若,則雙曲線的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)題意,先求得焦點到漸近線的距離為,在直角中,求得,再在中,利用余弦定理求得,結(jié)合和離心率的定義,即可求解.
【詳解】由雙曲線,可得,漸近線方程為,
如圖所示,則焦點到漸近線的距離為,
在直角中,可得,
在中,由余弦定理得,
即,所以,
又由,所以,可得,
所以雙曲線的離心率為.
故選:A.
二、多選題
9.下列說法正確的是( )
A.直線可以表示所有的直線
B.直線在軸上的截距為
C.直線關(guān)于軸對稱的直線方程是
D.直線,,,則
【答案】BC
【分析】根據(jù)點斜式特點即可判斷A,求出直線在軸上的截距即可判斷B,根據(jù)直線關(guān)于軸對稱的特點即可判斷C,根據(jù)直線垂直得到方程即可判斷D.
【詳解】對A,若直線的斜率不存在,則點斜式無法表示,故A錯誤;
對B,令,得,則其在軸上的截距為,故B正確;
對C,直線的斜率為2,令,則,則其經(jīng)過點,
則其關(guān)于軸對稱的直線的斜率為,對稱直線經(jīng)過點,
設(shè)其方程為,代入點有,則對稱直線方程為,故C正確;
對D,由題意得,解得,故D錯誤;
故選:BC.
10.已知直線,圓,則下列說法正確的是( )
A.直線恒過點B.圓與圓有兩條公切線
C.直線被圓截得的最短弦長為D.當(dāng)時,圓存在無數(shù)對點關(guān)于直線對稱
【答案】ABD
【分析】求解直線系所過的定點判斷A;判斷兩圓位置關(guān)系判斷B;求解直線被圓截的弦長判斷C,利用圓的圓心與直線的位置關(guān)系判斷D.
【詳解】對A,直線,即,恒過點,所以A正確;
對B,圓的圓心坐標(biāo)為,半徑為,而圓的圓心為,半徑為1,
則兩圓心的距離為,半徑和為3,半徑差為1,則,則兩圓相交,則兩圓有兩條公切線,B正確;
對C,圓的圓心坐標(biāo)為,圓的半徑為2.
直線,恒過點,代入圓方程得,則定點在圓內(nèi),則直線與圓必有兩交點,
設(shè)圓心到直線的距離為,則弦長,若要弦長最短,則最大,
而圓心到直線的距離最大值即為圓的圓心到定點的距離為:,
所以直線被圓截得的最短弦長為,所以C不正確;
對D,當(dāng)時,直線方程為:,代入圓心坐標(biāo),得,
則該直線經(jīng)過圓的圓心,所以圓上存在無數(shù)對點關(guān)于直線對稱,所以D正確.
故選:ABD.
11.如圖,在直三棱柱中,,,點,分別是線段,上的動點(不含端點),且.則下列說法正確的是( )
A.平面B.點到直線的距離為1
C.異面直線與所成角的正切值為D.直線與平面的夾角的正弦值為
【答案】AD
【分析】證明,再利用線面平行的判定推理判斷A;利用等面積法求出三角形的高判斷B;利用定義求出線線夾角正切值判斷C;建立空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量求出向量夾角余弦值判斷D.
【詳解】對A,在直三棱柱中,由題意易得,
平面,平面,所以平面,A正確;
對B,在中,,在中,斜邊,
邊上的高,則點C1到直線B1C的距離為,B錯誤;
對C,由,得異面直線與所成角為或其補角,
在中,,,則,C錯誤;
對D,以A為坐標(biāo)原點,以的方向分別為x,y,z軸的正方向,建立空間直角坐標(biāo)系,如圖,
則,
,
設(shè)平面的一個法向量為, 則,令,得,
于是,
所以直線與平面的夾角的正弦值為,故D正確.
故選:AD.
12.已知橢圓與雙曲線,點,,是它們的左、右焦點,則下列說法正確的是( )
A.過原點與點的直線與雙曲線的左、右兩支各有一個交點
B.若在橢圓上,的最大值為5
C.若在橢圓上,的最大值為
D.若在雙曲線上,,則
【答案】BCD
【分析】聯(lián)立直線與雙曲線方程即可判斷A,根據(jù)橢圓的幾何性質(zhì)即可求解B,由橢圓定義以及三點共線即可求解C,根據(jù)雙曲線焦點三角形的性質(zhì),結(jié)合余弦定理即可求解D.
【詳解】對于A, 過原點與點的直線方程為,將其代入雙曲線方程中得,此方程無解,故直線與雙曲線沒有交點,A錯誤,
對于B,在橢圓上,的最大值為,故B正確,
對于C,,當(dāng)且僅當(dāng)三點共線時,且在的兩側(cè)時,等號成立,故C正確,
對于D,由可得,由雙曲線的定義可得,
由余弦定理可得,
故,所以,故,故D正確,
故選:BCD
三、填空題
13.平行線與間的距離為 .
【答案】/
【分析】利用平行線間的距離公式計算可得答案.
【詳解】將方程兩邊乘以2,得,
所以兩平行線間的距離為.
故答案為:.
14.是雙曲線上一點,點,分別是雙曲線左右焦點,若,則 .
【答案】9
【分析】根據(jù)雙曲線的定義即可求解.
【詳解】是雙曲線上一點,所以,所以,
由雙曲線定義可知,
所以或者,又,所以,
故答案為:9.
15.已知橢圓,過點的直線與橢圓交于,兩點,且滿足,則直線的斜率為 .
【答案】
【分析】由,得點為線段的中點,然后利用點差法可求出直線的斜率.
【詳解】因為,則在橢圓內(nèi),可知直線與橢圓總有兩個交點,
因為,即點為線段的中點,
設(shè),,,,顯然,則,,
,可得,
則,即,
所以,即直線的斜率,
故答案為:
16.在平面直角坐標(biāo)系中,若圓上任意一點關(guān)于原點的對稱點都不在圓上,則的取值范圍為 .
【答案】
【分析】求出圓關(guān)于原點的對稱圓圓的方程,分析可知,圓與無公共點,可得出關(guān)于的不等式,結(jié)合可求得的取值范圍.
【詳解】圓關(guān)于原點的對稱圓為,
圓的圓心為,半徑為,圓的圓心為,半徑為,
所以,,
由已知得,圓與無公共點,所以或,
所以或,解得或,
又,所以.
故答案為:.
四、解答題
17.已知三個頂點坐標(biāo)分別為,,.
(1)試判斷的形狀;
(2)求邊上的中線所在直線的方程.
【答案】(1)是以為直角的等腰直角三角形
(2)
【分析】(1)根據(jù)斜率公式與兩點間的距離公式求出,,,,即可判斷;
(2)求出、的中點的坐標(biāo),再根據(jù)斜率公式求出,最后由點斜式求出直線方程,再化為一般式即可.
【詳解】(1)因為,,,
所以的斜率,,
的斜率,,
則,
所以且,所以是以為直角的等腰直角三角形;
(2)易求中點坐標(biāo),所以直線的斜率,
邊上的中線為,化為一般式為.
18.如圖,在四棱錐中,底面是正方形,底面,,點是棱的中點,點是棱上靠近點的三等分點.
(1)證明:;
(2)求點到平面的距離.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)先證明CD⊥平面PAD,則有AF⊥CD,再證明AF⊥平面PCD,根據(jù)線面垂直的性質(zhì)即可得證;
(2)以點A為原點建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法求解即可.
【詳解】(1)底面,底面,
所以,
又平面,
所以平面,
又平面,所以,
因為,點是棱的中點,
所以,
又平面,
所以平面,
又平面,所以;
(2)解:如圖,以點A為原點建立空間直角坐標(biāo)系,
則
故,
設(shè)平面的法向量為,
則,令,則,
所以,
所以點到平面的距離為.
19.已知點是拋物線上的動點,過點向軸作垂線段,垂足為,垂線段中點為,設(shè)的軌跡為曲線.
(1)求曲線的方程;
(2)設(shè)過點且斜率為1的直線交曲線于,兩點,為坐標(biāo)原點,求的面積.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)中點坐標(biāo)即可將代入求解,
(2)聯(lián)立直線與拋物線方程得韋達定理,即可由面積公式求解.
【詳解】(1)設(shè),則,
由于在拋物線上,所以,即
(2)根據(jù)題意可設(shè)直線l的方程為
聯(lián)立,設(shè),
則,
因此
∴面積為
20.在四棱錐中,底面為直角梯形,側(cè)面為等邊三角形,,,側(cè)面底面,,且,分別為,的中點.
(1)證明:平面;
(2)求平面與平面的夾角的余弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)取中點,連接,通過證明四邊形為平行四邊形,即可證明結(jié)論;
(2)建立合適的空間直角坐標(biāo)系,利用向量方法可得答案.
【詳解】(1)取中點,連接,
為的中點,
,又,
,
四邊形為平行四邊形:,
平面平面,
平面.
(2)因為平面平面,平面平面平面,平面,
取中點,連接,則平面,
又因為三角形是等邊三角形,所以,
則如圖以為坐標(biāo)原點,為軸,為軸,為軸建立空間直角坐標(biāo)系,
又因為,
,
,設(shè)平面的一個法向量,,
則,取,則,
平面的一個法向量可取,
設(shè)平面與平面所成的夾角為,
,平面與平面所成的夾角的余弦為.
21.已知點,圓的半徑為1.
(1)若圓的圓心坐標(biāo)為,過點作圓的切線,求此切線的方程;
(2)若圓的圓心在直線上,且圓上存在點,使,為坐標(biāo)原點,求圓心的橫坐標(biāo)的取值范圍.
【答案】(1)或
(2)或.
【分析】(1)根據(jù)圓心到直線的距離分直線斜率存在與不存在求解;
(2)由條件求出M所在圓,利用兩圓相交求出的取值范圍.
【詳解】(1)由題意得圓標(biāo)準方程為,
當(dāng)切線的斜率存在時,設(shè)切線方程為,
由,解得:,
當(dāng)切線的斜率不存在時,切線方程為,滿足題意;
所以切線的方程為或.
(2)由圓心在直線上,設(shè),
設(shè)點,由,
得:,
化簡得:,
所以點在以為圓心,2為半徑的圓上.
又點在圓上,所以圓與圓有交點,
則,即,
解得:或.
22.已知橢圓的的焦距為,且過點.
(1)求橢圓的方程;
(2)若不經(jīng)過點的直線與交于兩點,且直線與直線的斜率之和為0,求的值.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)利用橢圓的定義,求,再利用求解;(2)直線與曲線方程聯(lián)立,利用根與系數(shù)的關(guān)系,表示,化簡變形求解的值.
【詳解】(1)由條件可知,并且橢圓的焦點在軸,所以,,則
,
,,
所以橢圓的方程;
(2)設(shè),
聯(lián)立方程,,
即,
,,
,
即
,
即,
整理得,所以或,
若,則直線過點,不合題意,
所以直線的斜率為定值,該定值是.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:解題關(guān)鍵是找到關(guān)于的等量關(guān)系.本題中直線方程代入橢圓方程整理后應(yīng)用韋達定理求出,得,得到所要求的等量關(guān)系.考查了學(xué)生的運算求解能力,邏輯推理能力.屬于中檔題.
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