
1.答題前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上.
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑.如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號.回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上.寫在本試卷上無效.
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回.
4.本試卷主要考試內(nèi)容:人教A版選擇性必修第一冊.
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1. 雙曲線的漸近線方程為
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
令雙曲線方程的右邊為0,兩側(cè)開方,整理后就得到雙曲線的漸近線方程.
【詳解】解:雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程為,
其漸近線方程是,
整理得.
故選:.
【點(diǎn)睛】本題考查雙曲線的簡單性質(zhì)的應(yīng)用,令標(biāo)準(zhǔn)方程中的“1”為“0”即可求出漸近線方程.屬于基礎(chǔ)題.
2. 關(guān)于空間向量,下列運(yùn)算錯誤的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)空間向量數(shù)量積的運(yùn)算律判斷即可.
【詳解】根據(jù)空間向量數(shù)量積的運(yùn)算律可知:,,
均成立,即A、B、C正確;
為與共線的向量,
為與共線的向量,所以與不一定相等,故D錯誤.
故選:D
3. 已知橢圓的離心率為,且過點(diǎn),則的方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用橢圓中的關(guān)系求解即可.
【詳解】由題意可得解得,
所以橢圓的方程為.
故選:A
4. 已知,,,若,,共面,則( )
A. 0B. 1C. 2D. -1
【答案】D
【解析】
【分析】由空間向量共面的基本定理求解即可;
【詳解】因?yàn)楣裁?,所以?br>即,
則解得.
故選:D.
5. 圖中展示的是一座拋物線形拱橋,當(dāng)水面在時,拱頂離水面,水面寬,水面下降后,水面寬度為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】建立直角坐標(biāo)系,直線交拋物線于兩點(diǎn),拋物線方程為,代入拋物線,解得答案.
【詳解】建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,則點(diǎn).設(shè)拋物線的方程為,
由點(diǎn)可得,解得,所以.
當(dāng)時,,所以水面寬度為.
故選:C.
6. 已知橢圓,過點(diǎn)的直線交于、兩點(diǎn),且是的中點(diǎn),則直線的斜率為( )
A B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】設(shè)、,利用點(diǎn)差法可求得直線的斜率.
【詳解】若線段軸,則線段的中點(diǎn)在軸上,不合乎題意,所以,直線的斜率存在,
設(shè)、,由題意可得,,
則,兩式相減可得,
所以,,解得,
因此,直線的斜率為.
故選:A.
7. 若動圓過定點(diǎn),且和定圓:外切,則動圓圓心的軌跡方程為( )
A. ()B. ()
C. ()D. ()
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)動圓與定圓外切得出,再由雙曲線定義判斷
動點(diǎn)軌跡,寫出方程即可.
【詳解】定圓的圓心為,與關(guān)于原點(diǎn)對稱.
設(shè),由兩圓外切可得,
所以,
所以的軌跡為雙曲線的右支.
設(shè)的軌跡方程為,則,
所以軌跡方程為.
故選:D
8. 已知,,若直線上存在點(diǎn)P,使得,則t的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】設(shè),根據(jù),得出的軌跡方程,再結(jié)合條件為直線上的點(diǎn),得到直線與圓的位置關(guān)系,即可求解.
【詳解】設(shè),則,,
因,所以,
即,所以點(diǎn)在以為圓心,4為半徑的圓上.
點(diǎn)在直線上,
所以直線與圓有公共點(diǎn),
則,解得
故選:B.
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.
9. 已知拋物線的焦點(diǎn)為,直線與在第一象限的交點(diǎn)為,過點(diǎn)作的準(zhǔn)線的垂線,垂足為,下列結(jié)論正確的是( )
A. 直線過點(diǎn)B. 直線的傾斜角為
C. D. 是等邊三角形
【答案】ABD
【解析】
【分析】求出拋物線的焦點(diǎn),代入驗(yàn)證可判斷A;由直線的斜率求出傾斜角可判斷B;由與直線的傾斜角的關(guān)系可判斷C;由拋物線定義可知,進(jìn)而判斷的形狀,從而判斷D.
【詳解】拋物線的焦點(diǎn)為,而,所以直線過點(diǎn),故A正確;
設(shè)直線的傾斜角,因?yàn)橹本€的斜率為,,
所以,即直線的傾斜角為,故B正確;
因?yàn)?,故C錯誤;
因?yàn)辄c(diǎn)在拋物線上,由拋物線定義可知,,
又,所以是等邊三角形,故D正確.
故選:ABD.
10. 圓和圓的交點(diǎn)為,,點(diǎn)在圓上,點(diǎn)在圓上,則( )
A. 直線的方程為
B. 線段的中垂線方程為
C.
D. 點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離的最大值為8
【答案】ABD
【解析】
【分析】將兩圓的方程作差可得A正確;由圓的一般方程變成標(biāo)準(zhǔn)方程,求出圓心,再由線段的中垂線經(jīng)過和的圓心可得B正確;由幾何法求出弦長可得C錯誤;由最大距離等于兩半徑之和加圓心距可得D正確;
【詳解】對于A,將兩圓的方程作差,可得,即直線的方程為,A正確.
對于B,圓,圓,圓的圓心為,半徑,圓的圓心為,,線段的中垂線經(jīng)過和的圓心,故線段的中垂線方程為,故B正確.
對于C,圓的圓心到直線的距離為,故,C錯誤.
對于D,點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離的最大值為,D正確.
故選:ABD.
11. 若平面,平面,平面,則稱點(diǎn)F為點(diǎn)E在平面內(nèi)的正投影,記為如圖,在直四棱柱中,,, 分別為,的中點(diǎn),,記平面為,平面ABCD為,,( )
A. 若,則
B. 存在點(diǎn)H,使得平面
C. 線段長度的最小值是
D. 存在點(diǎn)H,使得
【答案】ABC
【解析】
【分析】先建系,對于選項(xiàng)A,先證Q,B,N,P四點(diǎn)共面,再計(jì)算的值;對于選項(xiàng)B,先找出,,可得是平面的一個法向量,結(jié)合平面,則,依此求出H的位置;對于選項(xiàng)C,表示出,求解其最小值即可;對于D,依據(jù),則,從而可判定H的存在性.
【詳解】對于A:因?yàn)闉橹彼睦庵?,,所以以A為坐標(biāo)原點(diǎn),AD,AB,所在直線分別為x,y,z軸建立空間直角坐標(biāo)系,如圖所示,連接PQ,
則,,,,,
故,,
所以,即Q,B,N,P四點(diǎn)共面,
若,則,解得,A正確;
對于B:過點(diǎn)H作,交于點(diǎn)G,過點(diǎn)G作AB的垂線,垂足即,
過點(diǎn)A作的垂線,垂足即,連接,,由題意可得,
則,,,,
故,,,,
易得是平面的一個法向量,若平面,
則,即,解得,符合題意,
所以存在點(diǎn)H,使得平面,B正確,
對于C:,
當(dāng)時,取得最小值,最小值為,C正確.
對于D:若,則,
得,無解,所以不存在點(diǎn)H,使得,D錯誤.
故選:ABC
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:根據(jù)題意可知在平面上,然后建立坐標(biāo)系,根據(jù)投影表示所需要點(diǎn)的坐標(biāo),然后利用坐標(biāo)計(jì)算即可.
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 若直線與互相垂直,則______.
【答案】1
【解析】
【分析】根據(jù)兩直線垂直的條件(斜率存在時)即可求解.
【詳解】直線的斜率,則直線的斜率,解得.
故答案為:1
13. 如圖,在棱長為的正方體中,是的中點(diǎn),則__________.
【答案】6
【解析】
【分析】,為等邊三角形,利用向量數(shù)量積的定義求即可.
【詳解】棱長為的正方體中,
連接,則是邊長為的等邊三角形,
..
故選:
14. 已知橢圓與雙曲線有公共焦點(diǎn)與在第一象限的交點(diǎn)為,且,記的離心率分別為,則__________.
【答案】2
【解析】
【分析】根據(jù)橢圓和雙曲線的定義可得,根據(jù)勾股定理化簡可得,結(jié)合離心率定義即可得結(jié)果.
【詳解】由題意可知,,
所以.
因?yàn)?,所以,即?br>所以,
故答案為:2.
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟.
15. 已知在中,,,,記的外接圓為圓.
(1)求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求過點(diǎn)且與圓相切的直線的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)方法一,求兩條線段垂直平分線的交點(diǎn)確定圓心,圓心到圓上一點(diǎn)的距離確定半徑,從而得到圓的方程;
方法二,設(shè)出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,待定系數(shù)法求圓的方程.
(2)先求圓心與點(diǎn)連線的斜率,利用垂直關(guān)系,確定切線斜率,再利用點(diǎn)斜式即可求解切線方程.
【小問1詳解】
(方法一)直線的方程為,、的中點(diǎn)為,
所以線段的中垂線方程為,
直線的方程為,、的中點(diǎn)為,
線段的中垂線方程為.
直線與直線的交點(diǎn)為,即圓的圓心為.
點(diǎn)與點(diǎn)的距離為,
即圓的半徑為,所以圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(方法二)設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
則,
解得
故圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為
【小問2詳解】
圓的圓心為,,直線的斜率為,
所以切線斜率為,所求切線方程為,
整理得.
16. 如圖,長方體的底面是正方形,分別為的中點(diǎn),.
(1)證明:平面.
(2)求二面角的余弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空間直角坐標(biāo)系,由空間向量坐標(biāo)運(yùn)算,即可證明線面平行;
(1)由空間向量的坐標(biāo)運(yùn)算結(jié)合二面角的公式代入計(jì)算,即可得到結(jié)果.
【小問1詳解】
設(shè),以為坐標(biāo)原點(diǎn),建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則,
設(shè)平面的法向量為n=x,y,z,
則即
令,則.
證明:.
因?yàn)?,所以?br>平面ACD1,所以平面.
【小問2詳解】
易知為平面的一個法向量,且.
.
易得二面角為銳角,所以二面角的余弦值為.
17. 已知橢圓的右焦點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)重合,過點(diǎn)且與軸垂直的直線交于兩點(diǎn),是與的一個公共點(diǎn),,.
(1)求與的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點(diǎn)且與相切的直線與交于點(diǎn),求.
【答案】(1)的標(biāo)準(zhǔn)方程為,的標(biāo)準(zhǔn)方程為
(2)
【解析】
【分析】(1)由拋物線的定義代入計(jì)算,即可求得的標(biāo)準(zhǔn)方程,再將點(diǎn)的坐標(biāo)代入橢圓方程,即可得到的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)根據(jù)題意,聯(lián)立直線與拋物線方程,結(jié)合弦長公式,代入計(jì)算,即可得到結(jié)果.
【小問1詳解】
記,則拋物線的方程為,其準(zhǔn)線方程為.
因?yàn)椋?,解得,則的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
不妨設(shè)點(diǎn)在第一象限,記,因?yàn)椋?br>所以,解得.因?yàn)椋?,?
由解得
所以的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
【小問2詳解】
不妨設(shè)點(diǎn)在第一象限,則.
設(shè)直線.
聯(lián)立得.
由,解得,則.
設(shè).
聯(lián)立得,則,
故.
18. 如圖,在三棱錐中,為等邊三角形,為等腰直角三角形,,平面平面.
(1)證明:.
(2)點(diǎn)在線段上,求直線與平面所成角的正弦值的最大值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由線面垂直的判定定理可證平面,再由其性質(zhì)定理即可證明;
(2)根據(jù)題意,以為坐標(biāo)原點(diǎn),建立空間直角坐標(biāo)系,由空間向量的坐標(biāo)運(yùn)算以及線面角的公式代入計(jì)算,即可得到結(jié)果.
【小問1詳解】
證明:取的中點(diǎn),連接.
因?yàn)闉榈冗吶切危?
因?yàn)闉榈妊苯侨切?,且,所?
因?yàn)槠矫嫫矫?,所以平面?br>所以.
【小問2詳解】
因?yàn)槠矫嫫矫妫矫嫫矫嫫矫?,所以平?
以為坐標(biāo)原點(diǎn),建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則,
設(shè),則
.
設(shè)平面的法向量為n=x,y,z,
則即
令,則,所以.
設(shè)直線與平面所成的角為,
則
,當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立.
故直線與平面所成角的正弦值的最大值為.
19. 已知為坐標(biāo)原點(diǎn),雙曲線C:x2a2?y2b2=1a>0,b>0左?右頂點(diǎn)分別為,圓過點(diǎn),與雙曲線的漸近線在第一象限的交點(diǎn)為,且.
(1)求的方程;
(2)過點(diǎn)且斜率不為0的直線與雙曲線的左?右兩支的交點(diǎn)分別為,,連接并延長,交雙曲線于點(diǎn),記直線與直線的交點(diǎn)為,證明:點(diǎn)在曲線上.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)由圓過點(diǎn)得,由已知得是等邊三角形,進(jìn)而得漸近線的斜率,即可求出,即可得出的方程;
(2)設(shè)直線,聯(lián)立直線與雙曲線的方程,根據(jù)韋達(dá)定理得,將直線與直線的方程變形可得.由及計(jì)算可證得結(jié)論.
【小問1詳解】
因?yàn)閳A過點(diǎn),得,所以,.
在中,,
所以,
所以是等邊三角形,.
雙曲線一條漸近線的斜率為,即,所以.
故的方程為.
【小問2詳解】
證明點(diǎn)在曲線上,即證明點(diǎn)在曲線上.
設(shè)直線,則.
聯(lián)立得,
則.
直線的方程為,直線的方程為
將直線與直線的方程變形可得,
即,
得,
即,
即,
化簡可得.
得,
,
,
,
化簡得.
將代入可得,
即點(diǎn)在曲線上.
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