
1.拋物線x=4y2的準(zhǔn)線方程是( )
A. y=12B. y=?1C. x=?116D. x=18
2.在長方體ABCD?A1B1C1D1中,O為線段AC的中點,則OA1+AD+AB=( )
A. AD1B. OB1C. OC1D. OD1
3.已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的一條漸近線過點(1,12),則C的離心率是( )
A. 2B. 52C. 62D. 72
4.設(shè)m∈R,則直線l:mx+y?m?1=0與圓x2+y2=2的位置關(guān)系為( )
A. 相離B. 相切C. 相交或相切D. 相交
5.已知平面α內(nèi)的三點A(0,0,1),B(0,?1,0),C(?1,0,1),直線l的方向向量是a=(?1,?1,?1),則直線l與平面α的位置關(guān)系是( )
A. 垂直B. 平行C. 在平面內(nèi)D. 平行或在平面內(nèi)
6.新冠疫情防控期間,某鎮(zhèn)醫(yī)院派3位醫(yī)生到4個不同的學(xué)校進(jìn)行核酸檢測,每位醫(yī)生至少去一個學(xué)校且至多去兩個學(xué)校,每個學(xué)校只安排一位醫(yī)生,則所有不同的情況共有( )
A. 24種B. 36種C. 48種D. 72種
7.已知點(a,b)的橫縱坐標(biāo)均是集合N={?2,?3,?4,0,5,6}中的元素,若點(a,b)在第二象限內(nèi)的情況共有n種,則( x+2x)n的展開式中的第5項為( )
A. 240x?3B. 80x?3C. 192x?92D. 400x?92
8.吹奏樂器“塤”(如圖1)在古代通常是用陶土燒制的,一種塤的外輪廓的上部是半橢圓,下部是半圓.半橢圓y2a2+x2b2=1(y≥0,a>b>0且為常數(shù))和半圓x2+y2=b2(y0,b>0)上,且直線AB,AD的斜率之積是19,則該雙曲線的漸近線方程是______.
四、解答題:本題共6小題,共70分。解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟。
17.(本小題10分)
已知△ABC的頂點B的坐標(biāo)為(5,1),AB邊上的高所在的直線方程為x?2y?5=0,BC邊上的中線所在的直線方程為2x?y?5=0.
(1)求點A的坐標(biāo);
(2)求直線BC的方程.
18.(本小題12分)
現(xiàn)有如下定義:除最高數(shù)位上的數(shù)字外,其余每一個數(shù)字均比其左邊的數(shù)字大的正整數(shù)叫“幸福數(shù)”(如346和157都是三位“幸福數(shù)”).
(1)求三位“幸福數(shù)”的個數(shù);
(2)如果把所有的三位“幸福數(shù)”按照從小到大的順序排列,求第80個三位“幸福數(shù)”.
19.(本小題12分)
如圖,四棱錐P?ABCD的底面ABCD是正方形,且PB⊥底面ABCD,點E是棱AD的中點.
(1)若H是棱CP的中點,證明:EH/?/平面ABP;
(2)若正方形ABCD的邊長是4,BP=3,點F在棱CP上,且CF=13CP,求直線PC與平面ADF所成角的正弦值.
20.(本小題12分)
已知圓C:(x?3)2+(y?3)2=15,直線l:x+y?2=0是圓E與圓C的公共弦AB所在的直線方程,且圓E的圓心在直線y=2x上.
(1)求圓E的方程.
(2)若動直線l′過點P(0,?4)且與圓E交于點M,N,問:|PM|?|PN|是否為定值?若是,請求出該定值;若不是,請說明理由.
21.(本小題12分)
設(shè)點F(1,0),動圓Q經(jīng)過點F且和直線x=?1相切,記動圓的圓心Q的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程.
(2)若點A,B(不與坐標(biāo)原點O重合)是曲線C上的兩個動點,且∠AOB=90°,問:在x軸上是否存在定點P使得∠OPA=∠OPB恒成立?若存在,請求出點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
22.(本小題12分)
已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)上的點A(1,32)到左、右焦點F1,F(xiàn)2的距離之和為4.
(1)求橢圓C的方程.
(2)若在橢圓C上存在兩點P,Q,使得直線AP與AQ均與圓(x?2)2+(y?32)2=r2(r>0)相切,問:直線PQ的斜率是否為定值?若是定值,請求出該定值;若不是定值,請說明理由.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:∵2p=14,
∴p=18,開口向右,
∴準(zhǔn)線方程是x=?116.
故選:C.
先根據(jù)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程形式,求出p,再根據(jù)開口方向,寫出其準(zhǔn)線方程.
根據(jù)拋物線的方程求其焦點坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程,一定要先化為標(biāo)準(zhǔn)形式,求出p2的值,再確定開口方向,否則,極易出現(xiàn)錯誤.
2.【答案】C
【解析】解:∵O為線段AC中點,∴AO=OC且AB+AD=2AO,
則OA1+AD+AB=2AO+OA1=AO+AA1=OC+AA1=OC+CC1=OC1.
故選:C.
利用空間向量的加法法則進(jìn)行求解.
本題考查空間向量的運(yùn)算,屬于基礎(chǔ)題.
3.【答案】B
【解析】解:由題意可知漸近線方程為y=±bax,
所以(1,12)在y=bax上,所以12=ba,
所以離心率為e=ca= 1+(ba)2= 1+14= 52.
故選:B.
根據(jù)漸近線過(1,12)可得12=ba,進(jìn)而可求離心率.
本題考查雙曲線的幾何性質(zhì),方程思想,屬基礎(chǔ)題.
4.【答案】C
【解析】解:由mx+y?m?1=0,可得m(x?1)+y?1=0,
即直線恒過定點(1,1),
因為點(1,1)滿足x2+y2=2,
即定點(1,1)在圓上,
所以直線和圓的位置關(guān)系是相交或相切.
故選:C.
求出直線恒過的定點,根據(jù)圓心到直線的距離與半徑比較即可得答案.
本題考查直線過定點及直線和圓的位置關(guān)系,屬基礎(chǔ)題.
5.【答案】D
【解析】解:平面α內(nèi)的三點A(0,0,1),B(0,?1,0),C(?1,0,1),
AB=(0,?1,?1),AC=(?1,0,0),
設(shè)平面α的法向量n=(x,y,z),
則n?AB=?y?z=0n?AC=?x=0,取y=1,得n=(0,1,?1),
直線l的方向向量是a=(?1,?1,?1),
n?a=0?1+1=0,
則直線l與平面α的位置關(guān)系是平行或l?α.
故選:D.
求出平面α的法向量n,由n?a=0,得到直線l與平面α的位置關(guān)系是平行或l?α.
本題考查直線與平行的位置關(guān)系的判斷,考查法向量的求法,線面平行的判斷等基礎(chǔ)知識,考查運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.
6.【答案】B
【解析】解:由題意知必有一位醫(yī)生去兩個醫(yī)院,另外兩個醫(yī)院各去一位醫(yī)生,
第一步先將醫(yī)院按2,1,1分為三組共有C42=6種方法,
第二步再把三位醫(yī)生分配到三個小組去,有A33=6種分配方法,
故共有6×6=36種方法.
故選:B.
先將醫(yī)院分三組,其中一組有兩個醫(yī)院,再把三位醫(yī)生分配到三個小組去,即可求解.
本題主要考查排列、組合及簡單計數(shù)問題,屬于基礎(chǔ)題.
7.【答案】A
【解析】解:由題意可知,n=3×2=6,( x+2x)6的展開式的通項為Tr+1=C6r(x12)6?r?(2x?1)r=2rC6rx3?3r2,
則展開式中的第5項為T5=24C64x?3=240x?3.
故選:A.
由分步乘法計數(shù)原理得出n,再由二項式定理得出第5項.
本題主要考查二項式定理,屬于基礎(chǔ)題.
8.【答案】D
【解析】解:由點M( 22,?12)在半圓上,所以b= 32,G(0,a),A(?b,0),
要使△AGM的面積最大,可平行移動AG,
當(dāng)AG與半圓相切于M( 22,?12)時,M到直線AG的距離最大,
此時OM⊥AG,即kOM?kAG=?1;
又kOM=?12 22=? 22,kAG=ab,∴? 22?ab=?1,∴a= 2b= 62,
所以半橢圓的方程為4x23+2y23=1(y≥0).
故選:D.
由點M( 22,?12)在半圓上,可求b,然后求出G,A,根據(jù)已知△AGM的面積最大的條件可知,OM⊥AG,即kOM?kAG=?1,代入可求a,進(jìn)而可求橢圓方程.
本題考查直線與橢圓的位置關(guān)系的應(yīng)用,圓的方程的應(yīng)用,是中檔題.
9.【答案】BC
【解析】解:∵直線y=ax+b與圓x2+y2=2沒有公共點,∴圓心(0,0)到直線y=ax+b的距離:d=|b| a2+12>r,
將r= 2代入,化簡得,2a2?b2+20,故A錯誤;
選項B:將(2,4)代入得,2×22?42+2=?60,直線AB恒過定點(5,0);
當(dāng)b=?1時,由Δ=16m2+16b>0可知,要使得點A,B在拋物線C上,則m2>1,
此時直線AB恒過定點(?1,0),故D錯誤;
故選:AC.
當(dāng)AB垂直與x軸時,|AB|取最小值,求出最值判斷A;由拋物線的定義得出x1=4,|y1|=4,進(jìn)而由面積公式判斷B;由數(shù)量積運(yùn)算得出y1y2=?16,x1x2=16,再結(jié)合基本不等式判斷C;聯(lián)立直線和拋物線方程,由b=5或b=?1得出直線AB恒過定點,從而判斷D.
本題考查直線與拋物線的綜合應(yīng)用,拋物線的簡單性質(zhì)的應(yīng)用,是中檔題.
13.【答案】2x+y?5=0
【解析】解:因為點O(0,0),P(4,2),所以線段OP的中點坐標(biāo)為(2,1),
因為點O(0,0)與點P(4,2)關(guān)于直線l對稱,所以直線l過點(2,1),且OP⊥l,
而直線OP的斜率kOP=2?04?0=12,所以直線l的斜率k=?1kOP=?2,
可得直線l的方程為y?1=?2(x?2),整理得2x+y?5=0.
故答案為:2x+y?5=0.
先求出線段OP的中點坐標(biāo)與直線OP的斜率,從而根據(jù)對稱的性質(zhì)得到直線l的斜率,由此利用點斜式求出直線l的方程.
本題主要考查線段的中點坐標(biāo)公式、直線的方程及其應(yīng)用、兩條直線垂直與方程的關(guān)系等知識,屬于基礎(chǔ)題.
14.【答案】 36
【解析】解:將四棱錐補(bǔ)成正方體ABCD?PB′C′D′,
則M、N分別是其所在面的中心,
設(shè)面PB′C′D′的中心為R,AB的中點為S,C′D′的中點為T,
則NR//ST//AM,∠RNC是所求的角(或所求的角的補(bǔ)角),
∴SC= SB2+BC2= 52a,CN= SN2+SC2= 62a,NR= 22a,ST= 2a,
同理,CT= 52a,CR= CT2+TR2= 62a.
所以,cs∠RNC=64+12?642× 62× 22= 36.
故答案為: 36.
將四棱錐補(bǔ)成正方體ABCD?PB′C′D′,則M、N分別是其所在面的中心,設(shè)面PB′C′D′的中心為R,AB的中點為S,C′D′的中點為T,則NR//ST//AM,∠RNC是所求的角(或所求的角的補(bǔ)角),由此能求出異面直線AM與CN所成角的余弦值.
本題考查異面直線、正方體結(jié)構(gòu)特征等基礎(chǔ)知識,考查運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.
15.【答案】54
【解析】解:若a,b,c只有一個偶數(shù),
則abc能被4整除時,這個偶數(shù)為4或者8,
再從剩下5個奇數(shù)中選2個奇數(shù),
則有C21C52=20種;
若a,b,c有兩個偶數(shù),一個奇數(shù),
則abc能被4整除,
此時有C42C51=30種;
若a,b,c三個均為偶數(shù),
則此時有C43=4種,
故滿足條件的所有情況為20+30+4=54種.
故答案為:54.
分三類情況,分別考慮一個偶數(shù),兩個偶數(shù)以及三個偶數(shù),利用排列組合即可求解.
本題考查了排列、組合及簡單計數(shù)問題,重點考查了分類討論的數(shù)學(xué)思想方法,屬基礎(chǔ)題.
16.【答案】y=±13x
【解析】解:雙曲線x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)是中心對稱圖形,
故平行四邊形ABCD的頂點B,D關(guān)于原點對稱,如圖,
設(shè)A(x0,y0),B(x1,y1),則D(?x1,?y1),
故x02a2?y02b2=1,x12a2?y12b2=1,
兩式相減,得(x0?x1)(x0+x1)a2?(y0?y1)(y0+y1)b2=0,
所以b2a2=(y0?y1)(y0+y1)(x0?x1)(x0+x1),即b2a2?kAB?kAD=0,
直線AB,AD的斜率之積是19,所以b2a2=19,所以ba=13,
所以雙曲線的漸近線方程為y=±13x.
故答案為:y=±13x.
利用點差法,結(jié)合條件可得ba=13,再求出漸近線方程即可.
本題考查雙曲線的幾何性質(zhì),數(shù)形結(jié)合思想,方程思想,屬中檔題.
17.【答案】解:(1)根據(jù)題意,可得AB邊上的高所在直線的斜率為12,則AB的斜率kAB=?2.
結(jié)合點B(5,1),可得直線AB的方程為y?1=?2(x?5),即2x+y?11=0.
因為BC邊上的中線所在的直線方程為2x?y?5=0,該直線必定經(jīng)過A點,
所以由2x+y?11=02x?y?5=0,解得x=4y=3,可得點A的坐標(biāo)為(4,3);
(2)設(shè)點C(x1,y1),因為BC的中點在直線2x?y?5=0上,所以2×x1+52?y1+12?5=0,即2x1?y1?1=0.
根據(jù)點C在直線x?2y?5=0上,得x1?2y1?5=0,由2x1?y1?1=0x1?2y1?5=0,解得點C的坐標(biāo)為(?1,?3).
所以直線BC的斜率k1=1+35+1=23,可知直線BC的方程是y?1=23(x?5),即2x?3y?7=0.
【解析】(1)因為AB邊上的高所在直線的斜率為12,所以直線AB的斜率kAB=?2,進(jìn)而由點斜式算出直線AB方程,求出交點坐標(biāo),可得答案;
(2)利用中點坐標(biāo)公式以及點C在直線x?2y?5=0上,建立解方程組,解出點C的坐標(biāo),進(jìn)而利用點斜式算出直線BC方程.
本題主要考查兩條直線垂直與方程的關(guān)系、直線的方程及兩條直線的交點求法等知識,考查了計算能力、邏輯推理能力,屬于中檔題.
18.【答案】解:(1)根據(jù)題意,可知三位“幸福數(shù)”中不能有0,
故只需在數(shù)字1,2,3,…,9中任取3個,將其從小到大排列,即可得到一個三位“幸福數(shù)”,
每種取法對應(yīng)1個“幸福數(shù)”,則三位“幸福數(shù)”共有C93=84個;
(2)對于所有的三位“幸福數(shù)”,1在最高數(shù)位上的有C82=28個,
2在最高數(shù)位上的有C72=21個,
3在最高數(shù)位上的有C62=15個,
4在最高數(shù)位上的有C52=10個,
5在最高數(shù)位上的有C42=6個.
因為28+21+15+10+6=80,
所以第80個三位“幸福數(shù)”是最高數(shù)位為5的最大的三位“幸福數(shù)”為589.
【解析】(1)由幸福數(shù)的定義結(jié)合組合公式求解即可;
(2)分類討論最高位數(shù)字,由組合公式結(jié)合分類加法計數(shù)原理得出第80個三位“幸福數(shù)”.
本題主要考查了排列組合知識,屬于基礎(chǔ)題.
19.【答案】證明:(1)如圖,取棱BP的中點G,連接HG,AG,
則HG//CB,且HG=12BC.
又AE=12AD,AD//BC,AD=BC,
所以HG/?/AE,HG=AE,
所以四邊形AEHG是平行四邊形,
所以HE/?/AG,
又AG?平面ABP,EH?平面ABP,
所以EH/?/平面ABP;
(2)由題意知,BC,BA,BP兩兩互相垂直,以B為原點,BC,BA,BP所在直線分別為x,y,z軸,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系B?xyz,
則A(0,4,0),C(4,0,0),D(4,4,0),P(0,0,3),F(xiàn)(83,0,1),
所以AD=(4,0,0),AF=(83,?4,1),PC=(4,0,?3).
設(shè)平面ADF的法向量為n=(x,y,z),
則n?AD=4x=0,n?AF=83x?4y+z=0,
令y=1,得n=(0,1,4),
設(shè)直線PC與平面ADF所成的角為θ,
則sinθ=|cs?PC,n?|=|PC?n|PC|?|n||=|(4,0,?3)?(0,1,4)5× 17|=12 1785,
故直線PC與平面ADF所成角的正弦值為12 1785.
【解析】(1)取棱BP的中點G,連接HG,AG,可證得HE/?/AG,從而證明EH/?/平面ABP;
(2)建立空間直角坐標(biāo)系,求出PC與平面ADF的法向量,求出直線PC與平面ADF所成角的正弦值.
本題主要考查直線與平面所成的角,考查轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.
20.【答案】解:(1)由題可知圓C的圓心坐標(biāo)為(3,3),半徑為 15,
因為圓心C到直線l的距離為|3+3?2| 12+12=2 2,
所以|AB|=2 ( 15)2?(2 2)2=2 7,
由圓E的圓心在直線y=2x上,可設(shè)圓心E(a,2a),
由題意得CE⊥l,
所以2a?3a?3=1,得a=0,即E(0,0),
因為點E到直線l的距離為2 2= 2,
所以圓E的半徑為 ( 2)2+( 7)2=3,
所以圓E的方程為x2+y2=9;
(2)不妨設(shè)M在N的上方,
若直線l′的斜率不存在,則|PN|=1,|PM|=7,|PM|?|PN|=7,
若直線l′的斜率存在,設(shè)為k,
則直線l′的方程為y=kx?4,
聯(lián)立方程x2+y2=9y=kx?4,
消去y整理得(1+k2)x2?8kx+7=0,
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),則x1x2=71+k2,
因為|PM|= 1+k2|x1?0|= 1+k2|x1|,|PN|= 1+k2|x2?0|= 1+k2|x2|,
所以|PM|?|PN|=(1+k2)|x1x2|=7,
綜上可得|PM|?|PN|恒為定值,定值為7.
【解析】(1)先利用直線和圓求出公共弦長,設(shè)出圓心,根據(jù)垂直關(guān)系求出圓心,利用公共弦長求出半徑,可得圓的方程;
(2)分斜率是否存在兩種情況,分別求解|PM|,|PN|,結(jié)合韋達(dá)定理可得答案.
本題考查了直線與圓的位置關(guān)系,屬于中檔題.
21.【答案】解:(1)由題可知點Q到F的距離與其到直線x=?1的距離相等,
所以曲線C是以F為焦點的拋物線,
設(shè)拋物線的方程為y2=2px(p>0),則p2=1,得p=2,
故曲線C的方程為y2=4x;
(2)設(shè)直線OA的方程為y=kx(k≠0),
則直線OB的方程為y=?1kx,
由y=kx,y2=4x,得點A(4k2,4k),同理可得點B(4k2,?4k),
假設(shè)在x軸上存在定點P使得∠OPA=∠OPB恒成立,設(shè)點P(x0,0),
則直線PA的斜率kPA=4k4k2?x0=4k4?k2x0,
直線PB的斜率kPB=?4k4k2?x0,
由∠OPA=∠OPB得kPA+kPB=0,
則有4k4?k2x0=4k4k2?x0,
即4?k2x0=4k2?x0,整理得(k2?1)(x0+4)=0,
顯然當(dāng)x0=?4時,對任意不為0的實數(shù)k,(k2?1)(x0+4)=0恒成立,
即當(dāng)x0=?4時,∠OPA=∠OPB恒成立,
所以在x軸上存在定點P使得∠OPA=∠OPB恒成立,
點P的坐標(biāo)為(?4,0).
【解析】(1)由條件知點Q到F的距離與其到直線x=?1的距離相等,所以曲線C是以F為焦點的拋物線;
(2)設(shè)直線OA的方程為y=kx(k≠0),可得點A(4k2,4k),B(4k2,?4k),設(shè)點P(x0,0),由kPA+kPB=0恒成立求得x0為定值.
本題考查了拋物線的性質(zhì)及直線與拋物線的位置關(guān)系的應(yīng)用,屬于中檔題.
22.【答案】解:(1)因為橢圓上的點到左、右焦點的距離之和為4,
所以2a=4,
解得a=2,
又點A(1,32)在橢圓C上,
解得b2=3,
則橢圓C的方程為x24+y23=1;
(2)易知點A在圓(x?2)2+(y?32)2=r2(r>0)外,且直線AP與AQ的斜率均存在,
不妨設(shè)直線AP,AQ的方程分別為y?32=k1(x?1),y?32=k2(x?1),
因為直線AP與圓(x?2)2+(y?32)2=r2(r>0)相切,
所以d1=|k1| 1+k12=r,
又直線AQ與圓(x?2)2+(y?32)2=r2(r>0)相切,
所以d2=|k2| 1+k22=r
此時|k1| 1+k12=|k2| 1+k22,
解得k2=?k1,
聯(lián)立x24+y23=1y?32=k1(x?1),消去y并整理得(3+4k12)x2+4k1(3?2k1)x+4k12?12k1?3=0,
設(shè)P(xP,yP),Q(xQ,yQ),
因為點A(1,32)也是直線AP與橢圓的交點,
所以xP=4k12?12k1?33+4k12,yP=k1xP+32?k1,
又k2=?k1,
則xQ=4k12+12k1?33+4k12,yQ=?k1xQ+32+k1
此時直線PQ的斜率kPQ=yQ?yPxQ?xP=?k1(xQ+xP)+2k1xQ?xP=?k1(4k12+12k1?33+4k12+4k12?12k1?33+4k12)+2k14k12+12k1?33+4k12?4k12?12k1?33+4k12
=?k1(8k12?6)+2k1(3+4k12)24k1=12.
故直線PQ的斜率為定值12.
【解析】(1)由題意,根據(jù)橢圓的定義以及性質(zhì)進(jìn)行求解即可;
(2)設(shè)出直線AP和AQ的方程,結(jié)合直線與圓的位置關(guān)系得出k2=?k1,將直線AP的方程與橢圓C的方程聯(lián)立,根據(jù)韋達(dá)定理得出點P,Q坐標(biāo),再利用斜率公式進(jìn)行求解即可.
本題考查橢圓的性質(zhì)以及直線與圓錐曲線的綜合問題,考查了邏輯推理和運(yùn)算能力.
這是一份2022-2023學(xué)年安徽省合肥八中高一(下)開學(xué)數(shù)學(xué)試卷(A卷)(含解析),共17頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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