
一、單項(xiàng)選擇題:本題共8小題,每小題滿分5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要求,選對得5分,選錯(cuò)得0分.
1. 過點(diǎn)且傾斜角為的直線方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因?yàn)橹本€的傾斜角為,所以直線的斜率為,
所以直線方程為,即,
故選:D.
2. 已知非零向量,,且、、不共面,若,則( )
A. B. C. 8D. 13
【答案】B
【解析】因?yàn)?,則存在,使得,
即,
則,解得,,
所以.
故選:B.
3. 已知點(diǎn)A,B,C為橢圓D的三個(gè)頂點(diǎn),若是正三角形,則D的離心率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】無論橢圓焦點(diǎn)位于軸或軸,根據(jù)點(diǎn),,為橢圓的三個(gè)頂點(diǎn),
若是正三角形,則,即,即,
即有,則,解得.
故選:C.
4. 已知點(diǎn)在圓C:的外部,則的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由,得,
則,解得:①,
又∵點(diǎn)在圓的外部,
∴,即,解得或②,
由①②得,
故選:B.
5. 瑞士數(shù)學(xué)家歐拉在《三角形的幾何學(xué)》一書中提出:三角形的外心、重心、垂心在同一條直線上.這條直線被稱為“歐拉線”.已知的頂點(diǎn),,,則的歐拉線方程為( )
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】因?yàn)榈捻旤c(diǎn),,,
可知的重心為點(diǎn),即點(diǎn),
由題意,可知,
所以的外心為斜邊的中點(diǎn),即點(diǎn),
所以的歐拉線方程為,
即.
故選:C.
6. 已知點(diǎn),是雙曲線上的兩點(diǎn),線段的中點(diǎn)是,則直線的斜率為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】設(shè),,則,
兩式相減得,
即,∴.
故選D.
7. 如圖,在棱長為1的正方體中,E為線段的中點(diǎn),F(xiàn)為線段的中點(diǎn).直線到平面的距離為( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】平面,平面, 平面,
因此直線到平面的距離等于點(diǎn)到平面的距離,
如圖,以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),所在的直線為軸,所在的直線為軸,所在的直線為軸,建立直角坐標(biāo)系.
則
設(shè)平面的法向量為,則
,令,則,
設(shè)點(diǎn)到平面的距離為,則
故直線到平面的距離為.
故選:D.
8. 已知為雙曲線:的一個(gè)焦點(diǎn),過作的一條漸近線的垂線,垂足為點(diǎn),與的另一條漸近線交于點(diǎn),若,則的離心率為( )
A. 2B. C. D.
【答案】C
【解析】如圖所示,
可知:,,,,,
可得,
,即
可得,
解得:或
因?yàn)椋裕?br>所以舍去,
故選:C
二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題滿分6分,共18.分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對得6分,部分選對的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.
9. 滿足下列條件的直線與,其中的是( )
A. 的傾斜角為,的斜率為
B. 的斜率為,經(jīng)過點(diǎn),
C. 經(jīng)過點(diǎn),,經(jīng)過點(diǎn),
D. 的方向向量為,的方向向量為
【答案】BCD
【解析】對A,,,,所以A不正確;
對B,,,故B正確;
對C,,,,故C正確;
對D,因?yàn)?,所以兩直線方向向量互相垂直,故,故D正確.
故選:BCD
10. 長度為的線段的兩個(gè)端點(diǎn)和分別在軸和軸上滑動(dòng),線段中點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線,則下列選項(xiàng)正確的是( )
A. 點(diǎn)在曲線內(nèi)
B. 直線與曲線沒有公共點(diǎn)
C. 曲線上任一點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)仍在曲線上
D. 曲線上有且僅有兩個(gè)點(diǎn)到直線的距離為
【答案】ABC
【解析】設(shè)線段中點(diǎn),則,,
故,即,表示以原點(diǎn)為圓心,為半徑的圓,故C選項(xiàng)正確;
A選項(xiàng),點(diǎn)滿足在曲線內(nèi),A選項(xiàng)正確;
B選項(xiàng),直線,即,圓心到直線的距離,故直線與圓無公共點(diǎn),B選項(xiàng)正確;
D選項(xiàng),圓心到直線的距離為,又,
所得由三個(gè)點(diǎn)到直線的距離為,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選:ABC.
11. 在直三棱柱中,,,D是AC的中點(diǎn),下列判斷正確的是( )
A. ∥平面
B. 面⊥面
C. 直線到平面的距離是
D. 點(diǎn)到直線的距離是
【答案】ABD
【解析】A.如圖所示:
連接交于點(diǎn)E,連接DE,
所以,又平面,
平面,所以平面,故正確;
B.因?yàn)?,D是AC的中點(diǎn),
所以,又平面平面ABC,
所以平面,又平面,
所以面⊥面,故正確;
C.∵平面,∴到平面的距離等于點(diǎn)到平面的距離,
C.以D點(diǎn)原點(diǎn),建立空間直角坐標(biāo)系,
則,,,,
所以,,
設(shè)平面的一個(gè)法向量,
則,即,
不妨取,
所求距離,故錯(cuò)誤;
D.如圖所示:
作,連接,因?yàn)槠矫鍭BC,所以,
又,所以平面,則,
又,
所以,故正確;
故選:ABD
三、填空題(本大題共3小題,每小題5分,共15分,把答案填在題中的橫線上)
12. 已知雙曲線C的焦點(diǎn)為和,離心率為,則C的方程為____________.
【答案】
【解析】令雙曲線的實(shí)半軸、虛半軸長分別為,顯然雙曲線的中心為原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,其半焦距,
由雙曲線的離心率為,得,
解得,則,
所以雙曲線的方程為.
故答案為:.
13. 在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,若,則AB1與C1B所成的角的大小為___________.
【答案】900
【解析】不妨設(shè)BB1=1,則AB=2,
∴直線AB1與C1B所成角為90°.
故答案為90°.
14. 已知圓經(jīng)過點(diǎn),且與圓:相切于點(diǎn),則圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為__________________
【答案】
【解析】圓:的圓心,半徑,
由點(diǎn),點(diǎn),直線斜率,
線段的中垂線過點(diǎn),且斜率為,方程為,即,
直線的方程為,即,
由,得,
則所求圓的圓心,半徑為,
所以圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
故答案為:
四、解答題:本題共5小題,共7分,(15題13分,16-17題15分,18-19題17分)解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15. 如圖,已知平面,為矩形,,分別為的中點(diǎn),求證:
(1)平面;
(2)平面平面.
解:如圖,以為坐標(biāo)原點(diǎn),所在的直線分別為、、軸正方向建立空間直角坐標(biāo)系.設(shè),則有.
(1)因?yàn)榉謩e為的中點(diǎn),所以.
所以.所以.
又因?yàn)槠矫?,所以平?
(2)由(1),知,所以.
設(shè)平面的一個(gè)法向量為
則,即.解得.
令,
則.
設(shè)平面的一個(gè)法向量為,則,即.
得.令,則,因?yàn)?,所?故平面平面
16. 已知拋物線:的焦點(diǎn)為,點(diǎn)在拋物線上,且.
(1)求拋物線的方程,并求的值;
(2)過焦點(diǎn)的直線與拋物線交于,兩點(diǎn),若點(diǎn)滿足,求直線的方程.
解:(1)拋物線:y2=2pxp>0的準(zhǔn)線方程為,
因?yàn)辄c(diǎn)在拋物線上,且,
所以,解得,
所以拋物線方程為,
又因?yàn)辄c(diǎn)在拋物線上,所以,.
(2)由(1)可知拋物線的焦點(diǎn)F1,0,
顯然直線的斜率不為0,設(shè)直線的方程為,Mx1,y1,Nx2,y2,
由,消去整理得,
所以,則,,
所以,
,
又,所以,,
因?yàn)?,所以?br>即,
即,解得,
所以直線的方程為,即.
17. 設(shè)動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)的距離與它到定直線的距離之比為.
(1)求點(diǎn)的軌跡的方程;
(2)過的直線與曲線交右支于兩點(diǎn)(在軸上方),曲線與軸左、右交點(diǎn)分別為,設(shè)直線的斜率為,直線的斜率為,試判斷是否為定值,若是定值,求出此值,若不是,請說明理由.
解:(1)設(shè)Mx,y,到定直線的距離為則,
故,平方后化簡可得,
故點(diǎn)的軌跡的方程為:
(2)由題意,,
設(shè)直線的方程為,,,,,
由,可得,
所以,
.
則,,
所以
;
當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),,此時(shí),
綜上,為定值.
18. 已知四棱錐中,四邊形為等腰梯形,,,,為等邊三角形,且平面平面,
(1)求證:;
(2)是否存在一點(diǎn),滿足,且使平面與平面所成的銳二面角的余弦值為;若存在,指出點(diǎn)的位置,否則,請說明理由.
解:(1)取的中點(diǎn),連接,
因?yàn)?,所以,又,所以是等邊三角形?br>所以,所以是直角三角形,所以,
因?yàn)槠矫嫫矫?,平面,平面平面?br>所以平面,又平面,所以;
(2)為中點(diǎn)即可滿足條件,理由如下:
取的中點(diǎn),連接,則,
平面平面,平面,平面平面,
所以平面,由為等邊三角形,可得,
在直角三角形中,,
以為坐標(biāo)原點(diǎn),以為軸,過平行于的直線為軸建立空間直角坐標(biāo)系,
則,
則,
,
設(shè)平面的一個(gè)法向量為,
則,令,則,
所以平面的一個(gè)法向量為,
設(shè)平面的一個(gè)法向量為.
則,
令,則,
所以平面的一個(gè)法向量為,
于是,解得或(舍去),
所以點(diǎn)為中點(diǎn)時(shí),使平面與平面所成的銳二面角的余弦值為.
19. 已知為坐標(biāo)原點(diǎn),橢圓:的兩個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為,,短軸長為2,直線交橢圓于,兩點(diǎn),直線與軸不平行,記直線的斜率為,直線的斜率為,已知.
(1)求橢圓C的方程
(2)求證:直線恒過定點(diǎn);
(3)斜率為的直線交橢圓于,兩點(diǎn),記以,為直徑的圓的面積分別為,, 的面積為,求的最大值.
解:(1)由已知兩個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為A-2,0,,短軸長為2,得,,
則橢圓方程:.
(2)設(shè)直線方程為,Px1,y1,Qx2,y2,
由,消去x得,,
,
則,,
,
,
又點(diǎn)Px1,y1在橢圓上,則,即
則,
即,則,
即
,
解得,此時(shí),
即直線的方程為,
所以直線恒過定點(diǎn).
(3)設(shè)直線的方程為,,,
由,消去得,
,即,
則,,
所以
點(diǎn)到直線的距離,
所以,
又,,
所以
,
所以
則當(dāng)即時(shí),取最大值為.
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