
一?單選題
1. 已知是等差數(shù)列,且是和的等差中項(xiàng),則的公差為( )
A. 1B. 2C. -2D. -1
【答案】B
【解析】
【分析】利用等差中項(xiàng)的性質(zhì)得導(dǎo)方程,利用通項(xiàng)公式轉(zhuǎn)化為關(guān)于首項(xiàng)和公差的方程,即可求得公差的值.
【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為d.
由已知條件,得,
即,解得.
故選B.
2. 棱長(zhǎng)為的正四面體中,則等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用空間向量數(shù)量積的運(yùn)算性質(zhì)可求得的值.
【詳解】.
故選:A.
3. 直線與圓交于A,兩點(diǎn),則當(dāng)弦最短時(shí)直線的方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求直線所過(guò)定點(diǎn),結(jié)合圖形分析,由直線l與CP垂直時(shí)弦最短可解.更多優(yōu)質(zhì)資源可進(jìn)入 【詳解】由得,
則令,解得,故直線過(guò)定點(diǎn),
由,則圓心,半徑,
當(dāng)時(shí),弦最短,直線的斜率,則直線的斜率,
故直線為,則.
故選:D
4. 若,則“”是“方程表示橢圓”的( )
A. 充要條件B. 既不充分也不必要條件
C. 充分不必要條件D. 必要不充分條件
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)方程表示橢圓求出實(shí)數(shù)的取值范圍,再利用集合的包含關(guān)系判斷可得出結(jié)論.
【詳解】若方程表示橢圓,則,解得或,
因?yàn)?或,
因此,“”是“方程表示橢圓”的必要不充分條件.
故選:D.
5. 已知等差數(shù)列的公差為2,為其前項(xiàng)和,若,則=( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根據(jù)已知條件判斷,再利用通項(xiàng)公式代入計(jì)算,解出即可.
【詳解】由知,,即,解得.
故選:D.
6. 雙曲線()的一條漸近線方程為,且與橢圓有公共焦點(diǎn),則的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先由橢圓的焦點(diǎn)確定雙曲線的焦點(diǎn),得到,再結(jié)合漸近線知,解得參數(shù)a,b,即得的方程.
【詳解】依題意橢圓的焦點(diǎn)為,故雙曲線的焦點(diǎn)也是,
故,又由漸近線可知,解得,
故的方程為.
故選:A.
7. 已知數(shù)列為等差數(shù)列,若,,且數(shù)列的前項(xiàng)和有最大值,那么取得最小正值時(shí)為( )
A. 11B. 12C. 7D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)已知條件,判斷出,的符號(hào),再根據(jù)等差數(shù)列前項(xiàng)和的計(jì)算公式,即可求得.
【詳解】因?yàn)榈炔顢?shù)列的前項(xiàng)和有最大值,故可得,
因,故可得,即,
所以,可得,
又因?yàn)椋?br>故可得,所以數(shù)列的前6項(xiàng)和有最大值,
且,
又因?yàn)椋?br>故取得最小正值時(shí)n等于.
故選:A.
8. 已知過(guò)橢圓的左焦點(diǎn)的直線與橢圓交于不同的兩點(diǎn),,與軸交于點(diǎn),點(diǎn),是線段的三等分點(diǎn),則該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】不妨設(shè)在第一象限,由橢圓的左焦點(diǎn),點(diǎn),是線段的三等分點(diǎn),易得,代入橢圓方程可得,又,兩式相結(jié)合即可求解
【詳解】
不妨設(shè)在第一象限,由橢圓的左焦點(diǎn),點(diǎn),是線段的三等分點(diǎn),
則為的中點(diǎn),為中點(diǎn),所以,所以,則
即,所以,,
將點(diǎn)坐標(biāo)代入橢圓方程得,即,
又,所以,,
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是.
故選:B
二?多選題
9. 已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,,則下列說(shuō)法不正確的是( )
A. 為等差數(shù)列B.
C. 最小值為D. 為單調(diào)遞增數(shù)列
【答案】BC
【解析】
【分析】根據(jù)求出,并確定為等差數(shù)列,進(jìn)而可結(jié)合等差數(shù)列的性質(zhì)以及前項(xiàng)和分析求解.
【詳解】對(duì)于A,當(dāng)時(shí),,
時(shí)滿足上式,所以,
所以,
所以為等差數(shù)列,故A正確;
對(duì)于B,由上述過(guò)程可知,
,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,因?yàn)?,?duì)稱軸為,
又因?yàn)?,所以?dāng)或3時(shí),最小值為,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,由上述過(guò)程可知的公差等于2,
所以為單調(diào)遞增數(shù)列,故D正確.
故選:BC.
10. 已知曲線,則下列判斷正確的是( )
A. 若,則是圓,其半徑為
B. 若,則是雙曲線,其漸近線方程為
C. 若,則是橢圓,其焦點(diǎn)在軸上
D. 若,則是兩條直線
【答案】BC
【解析】
【分析】根據(jù)橢圓,雙曲線的幾何性質(zhì),圓的定義逐個(gè)進(jìn)行判斷即可
【詳解】若時(shí),轉(zhuǎn)化為,半徑為,故A錯(cuò)誤;
若,當(dāng),是焦點(diǎn)在軸上的雙曲線,當(dāng),是焦點(diǎn)在軸上的雙曲線,無(wú)論焦點(diǎn)在哪個(gè)軸上,令,整理可得均是的漸近線,故B正確;
若,轉(zhuǎn)化為,由于可知,是焦點(diǎn)在軸上的橢圓,故C正確;
若,轉(zhuǎn)化為,是雙曲線不是兩條直線,故D錯(cuò)誤.
故選:BC
11. 設(shè),分別為雙曲線(,)的左、右焦點(diǎn)為的左支上一點(diǎn),的焦距等于,且,則( )
A. 為銳角三角形B. 雙曲線C的離心率為
C. 為鈍角三角形D. 雙曲線C的離心率為
【答案】AD
【解析】
【分析】
在焦點(diǎn)三角形中,利用余弦定理列式得關(guān)于的等式,即可求得離心率,然后再利用余弦定理計(jì)算三角形中的最大角的余弦值,即可判斷最大角為銳角.
【詳解】在中,,根據(jù)余弦定理,即,得,所以離心率為,可得,因?yàn)椋宰畲蠼鞘卿J角,所以為銳角三角形
故選:AD
【點(diǎn)睛】雙曲線上一點(diǎn)與兩焦點(diǎn)構(gòu)成的三角形,稱為雙曲線的焦點(diǎn)三角形,與焦點(diǎn)三角形有關(guān)的計(jì)算或證明常利用正弦定理、余弦定理、,得到的關(guān)系.
12. 已知三棱錐B-ACD的側(cè)棱兩兩垂直,E為棱CD的中點(diǎn),且,,,則( )
A.
B. 異面直線BE與AD所成角的正弦值為
C. 平面ABE與平面ABD不垂直
D. 平面ABE與平面ACD所成銳二面角的余弦值為
【答案】ACD
【解析】
【分析】
建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
A.證明,所以該選項(xiàng)正確;
B.利用向量法求出異面直線BE與AD所成角的正弦值為,所以該選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C. 反證法證明平面ABE與平面ABD不垂直,所以該選項(xiàng)正確;
D.利用向量法證明平面ABE與平面ACD所成銳二面角的余弦值為,所以該選項(xiàng)正確.
【詳解】
因?yàn)槿忮FB-ACD的側(cè)棱兩兩垂直,所以建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,則,
A.,所以,所以該選項(xiàng)正確;
B.,所以異面直線BE與AD所成角的余弦值為
所以異面直線BE與AD所成角的正弦值為,所以該選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C. 假設(shè)平面ABE與平面ABD垂直,因?yàn)槠矫鍭BE與平面ABD交于,,
平面,故平面,因?yàn)槠矫妫?br>所以,顯然不成立,所以平面ABE與平面ABD不垂直,所以該選項(xiàng)正確;
D.設(shè)平面ABE的法向量為所以,所以,
設(shè)平面ACD的法向量為所以,所以,
所以平面ABE與平面ACD所成銳二面角的余弦值為.所以該選項(xiàng)正確.
故選:ACD
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:二面角的求法
方法一:(幾何法)找作(定義法、三垂線法、垂面法)證(定義)指求(解三角形);方法二:(向量法)首先求出兩個(gè)平面的法向量;再代入公式(其中分別是兩個(gè)平面的法向量,是二面角的平面角.)求解.(注意先通過(guò)觀察二面角的大小選擇“”號(hào)).
三?填空題
13. 設(shè)向量,,,則實(shí)數(shù)________.
【答案】
【解析】
【分析】
利用向量數(shù)量積坐標(biāo)計(jì)算公式直接求解.
【詳解】因?yàn)椋?br>所以,
解得.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】求兩個(gè)向量的數(shù)量積有三種方法:利用定義;利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算;利用數(shù)量積的幾何意義.具體應(yīng)用時(shí)可根據(jù)已知條件的特征來(lái)選擇,同時(shí)要注意數(shù)量積運(yùn)算律的應(yīng)用.
14. 已知圓上有且僅有3個(gè)點(diǎn)到直線的距離等于1,請(qǐng)寫(xiě)出滿足上述條件的一條直線方程__________.(寫(xiě)出一個(gè)正確答案即可)
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【分析】找出一條滿足條件的直線方程即可.
【詳解】圓的圓心為,半徑為2,
若要使圓上有且僅有3個(gè)點(diǎn)到直線的距離等于1,則圓心到直線的距離應(yīng)該為1,
則直線可以為:,
此時(shí)由圓得圓心為:,半徑為2,
則如圖所示:
由圖可知圓上只有點(diǎn)到直線的距離為1,
故答案為:(答案不唯一).
15. 已知雙曲線經(jīng)過(guò)點(diǎn),則離心率為_(kāi)_________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)經(jīng)過(guò)的點(diǎn)可得,進(jìn)而根據(jù)雙曲線方程得,由離心率公式即可求解.
【詳解】雙曲線經(jīng)過(guò)點(diǎn),所以,解得,
所以雙曲線方程為,所以雙曲線焦點(diǎn)在軸上,,
所以它的離心率為.
故答案為:.
16. 已知點(diǎn)是拋物線上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為_(kāi)_______.
【答案】
【解析】
【分析】
由的幾何意義以及拋物線的定義,轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到拋物線準(zhǔn)線的距離.
【詳解】由,得,則的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為:.
幾何意義是點(diǎn)到與點(diǎn)的距離之和,
根據(jù)拋物線的定義點(diǎn)到的距離等于點(diǎn)到的距離,
所以的最小值為.
故答案為:.
四?解答題
17. 已知數(shù)列滿足.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè),求數(shù)列的前項(xiàng)和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)累加迭代即可求解通項(xiàng);
(2)根據(jù)等差數(shù)列的求和公式即可求解.
【小問(wèn)1詳解】
當(dāng)時(shí),
,
當(dāng)時(shí),滿足上式,
;
【小問(wèn)2詳解】
,則,
所以是以0為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列,
故,
.
18. 如圖,在棱長(zhǎng)為2的正方體中,E,F(xiàn),G分別是DD1,BD,BB1的中點(diǎn),
(1)求證:
(2)求EF與CG所成角的余弦值.
【答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空間直角坐標(biāo)系,易知坐標(biāo)表示,利用空間向量的數(shù)量積運(yùn)算易得,故;
(2)在(1)的條件下,易知的坐標(biāo)表示,利用可求得EF與CG所成角的余弦值.
【小問(wèn)1詳解】
依題意,建立以D為原點(diǎn),以DA,DC,分別為x,y,z軸的空直角坐標(biāo)系,如圖,
則,
則,
所以,故,即EFCF.
【小問(wèn)2詳解】
由(1)得,則,
所以,
所以EF與CG所成角的余弦值為.
19. 已知,,為平面內(nèi)的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且滿足.
(1)求點(diǎn)的軌跡方程;
(2)若直線為,求直線被曲線截得的弦的長(zhǎng)度.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)首先設(shè)點(diǎn),利用兩點(diǎn)間距離表示,化簡(jiǎn)求軌跡方程;
(2)代入直線與圓相交的弦長(zhǎng)公式,即可求解.
【小問(wèn)1詳解】
由題意可設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,由及兩點(diǎn)間的距離公式可得
,整理得.
【小問(wèn)2詳解】
由(1)可知,曲線
圓心到直線的距離,
所以弦的長(zhǎng)度.
20. 如圖,在多面體中,四邊形是菱形,,,,平面,,,是的中點(diǎn).
(1)求證:平面平面;
(2)求直線與平面所成的角的正弦值.
【答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)
【解析】
【分析】(1)連接交于,則是的中點(diǎn)連結(jié),則,從而平面,再由,即可得到平面,由此能證明平面平面.
(2)連接,即可證明平面,如圖以為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以、、為、、軸建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法能求出直線與面成的角的正弦值.
【小問(wèn)1詳解】
證明:連接交于,則是的中點(diǎn),
連接,是的中點(diǎn),,
平面,平面,
平面;
又,平面,平面,平面,
又與相交于點(diǎn),平面,
所以平面平面.
【小問(wèn)2詳解】
解:連接,因?yàn)樗倪呅问橇庑?,所以?br>又,,所以為等邊三角形,所以,又,
所以且,所以四邊形為平行四邊形,所以,
因?yàn)槠矫?,所以平面?br>如圖,以為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以、、為、、軸建立空間直角坐標(biāo)系,
則,,,,
,,,
設(shè)面的法向量為,
依題意有,則,
令,,,則,
所以,
所以直線與面成的角的正弦值是.
21. 已知雙曲線的右焦點(diǎn)為為坐標(biāo)原點(diǎn),雙曲線的兩條漸近線的夾角為.
(1)求雙曲線的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)作直線交于兩點(diǎn),在軸上是否存在定點(diǎn),使為定值?若存在,求出定點(diǎn)的坐標(biāo)及這個(gè)定值;若不存在,說(shuō)明理由.
【答案】(1)
(2)存在;定點(diǎn),
【解析】
【分析】(1)由漸近線夾角得出漸近線的傾斜角,從而得的值,再由求得得雙曲線方程;
(2)當(dāng)直線不與軸重合時(shí),設(shè)直線的方程為,代入雙曲線方程,設(shè)點(diǎn),得,再設(shè),計(jì)算,由其為常數(shù)求得,同時(shí)驗(yàn)證當(dāng)直線斜率為0時(shí),此值也使得為剛才的常數(shù),即得結(jié)論.
【小問(wèn)1詳解】
雙曲線的漸近線為,
又,,故其漸近線的傾斜角小于,而雙曲線的兩條漸近線的夾角為,
則漸近線的的傾斜角為,
則,即.
又,則.
所以雙曲線的方程是.
【小問(wèn)2詳解】
當(dāng)直線不與軸重合時(shí),設(shè)直線的方程為,
代入,得,即.
設(shè)點(diǎn),則.
設(shè)點(diǎn),則
令,得,
此時(shí).
當(dāng)直線與軸重合時(shí),則點(diǎn)為雙曲線的兩頂點(diǎn),不妨設(shè)點(diǎn).
對(duì)于點(diǎn).
所以存在定點(diǎn),使為定值.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:本題考查求雙曲線方程,圓錐曲線中的的定值問(wèn)題,解題方法是設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為,設(shè)直線方程并代入圓錐曲線方程整理后應(yīng)用韋達(dá)定理得(或),代入題設(shè)要得定值的式子,利用定值得出參數(shù)值.并驗(yàn)證特殊表形下也成立.
22. 已知直線與垂直,且經(jīng)過(guò)點(diǎn).
(1)求的方程;
(2)若與圓相交于兩點(diǎn),求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意,求得直線的斜率為,結(jié)合直線的點(diǎn)斜式方程,即可求解;
(2)根據(jù)題意,利用直線與圓的弦長(zhǎng)公式,即可求解.
【小問(wèn)1詳解】
解:由直線,可得斜率,
因?yàn)?,所以直線的斜率為,
又因?yàn)橹本€過(guò)點(diǎn),所以直線的方程為,即.
小問(wèn)2詳解】
解:由圓,可得圓心,半徑,
則圓心到直線的距離為,
又由圓的弦長(zhǎng)公式,可得弦長(zhǎng).
附加:
23. 已知拋物線和圓交于兩點(diǎn),且,其中O為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)求的方程.
(2)過(guò)的焦點(diǎn)且不與坐標(biāo)軸平行的直線與交于兩點(diǎn),的中點(diǎn)為,的準(zhǔn)線為,且,垂足為.證明:直線的斜率之積為定值,并求該定值.
【答案】(1)
(2)證明見(jiàn)解析,定值為
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意得到,代入即可得到答案;
(2)根據(jù)題意設(shè)直線l的方程為,與拋物線方程聯(lián)立,得到進(jìn)而求出定值即可.
【小問(wèn)1詳解】
由O為坐標(biāo)原點(diǎn),且,得直線的方程為,
代入圓的方程,得,
解得或,則,
將點(diǎn)P的坐標(biāo)代入的方程,得,則,
故C1方程為
【小問(wèn)2詳解】
由(1)可知,,,
因?yàn)橹本€不與坐標(biāo)軸平行,所以直線斜率存在且不為,
設(shè)直線l的方程為,
聯(lián)立,
整理得,.
設(shè),則,
所以點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為,
所以,則,
所以,故T是定值,且定值為
24. 已知橢圓的離心率為,且焦距為8.
(1)求C的方程;
(2)設(shè)直線l的傾斜角為,且與C交于A,B兩點(diǎn),求(O為坐標(biāo)原點(diǎn))面積的最大值.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)由橢圓的離心率,焦距,再結(jié)合,即可求出C的方程;
(2)設(shè)出直線的方程,聯(lián)立直線與橢圓方程,利用弦長(zhǎng)公式求出,再利用點(diǎn)到直線的距離求出,即可求出面積的表達(dá)式,根據(jù)表達(dá)式即可求出的面積有最大值.
【詳解】解:(1)依題意可知:,
解得:,
故C的方程為:;
(2)依題意可設(shè)直線l的方程為:,
聯(lián)立:,
整理得:,
則,
解得:,
設(shè),,
則,,
原點(diǎn)到直線l的距離,
則的面積
,
當(dāng)且僅當(dāng)“”,即“”時(shí),的面積有最大值,且最大值為.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:求解橢圓中的面積問(wèn)題時(shí),一般需要聯(lián)立直線與橢圓方程,根據(jù)韋達(dá)定理,以及弦長(zhǎng)公式,求出弦長(zhǎng),再利用點(diǎn)到直線的距離求出高,即可求出結(jié)果.
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