
1.已知直線l經過點M(?1,0),N(0,7),則直線l的方程為( )
A. 7x+y+7=0B. 7x+y?7=0C. 7x?y?7=0D. 7x?y+7=0
2.若橢圓x2a2+y23=1(a> 3)的長半軸長等于其焦距,則a=( )
A. 2B. 2 2C. 2 3D. 4
3.已知直線l1:2x+3y?1=0與直線l2:3x+(m+1)y+2=0垂直,則實數(shù)m=( )
A. 3B. ?3C. 2D. 1
4.拋物線y=?2025x2的準線方程為( )
A. x=20252B. x=20254C. y=14050D. y=18100
5.已知圓x2+y2+4x?2ay+3a2?a+1=0的圓心在第二象限,則實數(shù)a的取值范圍為( )
A. (?1,32)B. (?1,0]C. (0,32)D. (?32,1)
6.在四面體ABCD中,E為棱AD的中點,點F為線段BE上一點,且BF=4FE,設AB=m,AC=n,AD=t,則CF=( )
A. 15m?n?25tB. 15m?n+25tC. 15m+n?25tD. 25m?n+15t
7.已知點P為圓C:(x?2)2+y2=r2(r>0)上一動點,若直線x? 3y+6=0上存在兩點A,B,滿足|AB|=4,且∠APB=90°,則r的最小值為( )
A. 4B. 3C. 2D. 1
8.已知正方體ABCD?A1B1C1D1的棱長為1,M為棱A1D1的中點,G為側面CDD1C1的中心,點P,Q分別為直線AD,AB上的動點,且PG⊥MQ,當|PQ|取得最小值時,點Q到平面PMG的距離為( )
A. 62B. 52C. 1D. 32
二、多選題:本題共3小題,共18分。在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求。
9.已知向量a,b滿足a+b=(?1,1,3),a?2b=(?4,?2,?3),c=(2,2,4),則下列結論正確的是( )
A. a=(2,0,?1)B. |c|=2 6
C. b/?/cD. cs?a,a?b?=511
10.已知直線l的方程為(m+n)x+(2m?n)y+3n=0(m,n∈R),圓C的方程為(x?1)2+y2=12,則下列結論正確的是( )
A. 直線l恒過定點(?2,1)B. 圓C的半徑為12
C. 直線l與圓C恒有兩個交點D. 圓心C到直線l距離的最大值為 10
11.已知點F為拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點,點P為拋物線C上位于第一象限內的點,直線l為拋物線C的準線,點Q在直線l上,若|PF|=2+ 2,|QF|= 2,∠PFQ=90°,且直線PF與拋物線C交于另一點M,則下列結論正確的是( )
A. 直線PF的傾斜角為60°B. 拋物線C的方程為y2=2x
C. |MF||PF|=3?2 2D. 點Q在以線段PM為直徑的圓上
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分。
12.已知平面α的法向量為m=(2,3,z),平面β的法向量為n=(x,1,5),若α/?/β,x,z∈R,則xz= ______.
13.已知雙曲線C1:x2a12?y2b12=1(a1>0,b1>0)的一條漸近線與雙曲線C2:x2a22?y2b22=1(a2>0,b2>0)的一條漸近線關于直線y=x對稱,且這兩條漸近線的夾角為30°,則雙曲線C1與C2的離心率之積為______.
14.過圓M:x2+(y?2)2=1上的一個動點A作圓C:x2+y2+6x+4y+9=0的兩條切線,切點分別為P,Q,則|PQ|的取值范圍為______.
四、解答題:本題共5小題,共77分。解答應寫出文字說明,證明過程或演算步驟。
15.(本小題13分)
已知圓C:(x?a)2+(y?b)2=r2(r>0)經過點A(?3,3),B(?1,1),且圓C與直線l1:x+y+2 2+2=0,l2:x+y?2 2+2=0均相切.
(1)若經過圓心C的直線l與l1,l2平行,求直線l的方程;
(2)求圓C的標準方程.
16.(本小題15分)
如圖,四棱錐P?ABCD的底面ABCD是邊長為2的菱形,∠ABC=60°,PA⊥平面
ABCD,PA=3,且AP=2AH,AG=GB,DP=3MP,
(1)求直線AP與直線CM所成角的余弦值;
(2)證明:M,C,G,H四點共面.
17.(本小題15分)
已知點M(2,3)在雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)上,且C的實軸長為2,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為C的左、右焦點.
(1)求雙曲線C的標準方程;
(2)過點M的直線l與C交于另一點N,且點N位于x軸下方,若S△MF1F2=S△MNF1,求點N的坐標.
18.(本小題17分)
如圖,在平行六面體ABCD?A1B1C1D1中,底面ABCD是矩形,|AA1|= 52|AB|,cs?AB,AA1?= 55,點E,F(xiàn)分別為AB,CC1的中點,且AD?(A1A+A1B)=0.
(1)證明:平面A1EF⊥平面ABCD;
(2)若AB=2,直線AA1與平面A1BC1所成角的正弦值為4 515,求AD的長度.
19.(本小題17分)
已知點A(x1,y1),B(x2,y2),定義A,B的“倒影距離”為[A,B]=|x1?y2|+|x2?y1|,我們把到兩定點F1(?2,0),F(xiàn)2(2,0)的“倒影距離”之和為6的點M的軌跡C叫做“倒影橢圓”.
(1)求“倒影橢圓”C的方程;
(2)求“倒影橢圓”C的面積;
(3)設O為坐標原點,若“倒影橢圓”C的外接橢圓為E,D為外接橢圓E的下頂點,過點(0,2)的直線與橢圓E交于P,Q兩點(均異于點D),且△DPQ的外接圓的圓心為H(異于點O),證明:直線OH與PQ的斜率之積為定值.
參考答案
1.D
2.A
3.B
4.D
5.C
6.B
7.C
8.A
9.BC
10.ACD
11.BCD
12.10
13.4 33
14.[2 3,8 23]
15.解:(1)圓C:(x?a)2+(y?b)2=r2(r>0)經過點A(?3,3),B(?1,1),且圓C與直線l1:x+y+2 2+2=0,l2:x+y?2 2+2=0均相切.
直線l到直線l1,l2的距離都等于圓的半徑,
設直線l的方程為x+y+m=0,
則|2 2+2?m| 2=|?2 2+2?m| 2,解得m=2,
所以直線l的方程為x+y+2=0;
(2)由題意可得(?3?a)2+(3?b)2=r2(?1?a)2+(1?b)2=r2a+b+2=0,
解得a=?3b=1r2=4,
所以圓C的標準方程為(x+3)2+(y?1)2=4.
16.解:(1)連接AC,∵四邊形ABCD為菱形,
又∠ABC=60°,∴△ABC為等邊三角形,
取BC的中點E,連接AE,則AE⊥BC,∴AE⊥AD.
∵PA⊥平面ABCD,AD?平面ABCD,AE?平面ABCD,∴PA⊥AD,PA⊥AE,
以A為原點,以AE,AD,AP所在直線分別為x 軸、y 軸、z 軸建立如圖所示的空間直角坐標系A?xyz.
則A(0,0,0),P(0,0,3),C( 3,1,0),D(0,2,0),AP=(0,0,3),由DP=3MP,
可知M(0,23,2),∴CM=(? 3,?13,2),
∴cs?AP,CM?=AP?CM|AP||CM|=6 32× 3+19+4=63×83=34;
(2)證明:∵AP=2AH,AG=GB,∴G,H分別為AB,AP中點,
則H(0,0,32),G( 32,?12,0),連接CG,CH,則CH=(? 3,?1,32),CG=(? 32,?32,0),
設CH=μCG+λCM,由(1)知CM= (? 3,?13,2),
則(? 3,?1,32)=μ(? 32,?32,0)+λ(? 3,?13,2)=(? 32μ? 3λ,?32μ?13λ,2λ),
則? 32μ? 3λ=? 3,?32μ?13λ=?1,2λ=32,
解得μ=12,λ=34,
∴CH=12CG+34CM,
故M,C,G,H四點共面.
17.解:(1)因為點M(2,3)在雙曲線C上,且雙曲線的實軸長為2,
所以2a=24a2?9b2=1,
解得a=1,b= 3,
則雙曲線C的標準方程為x2?y23=1;
(2)因為S△MF1F2=S△MNF1,
所以點N,F(xiàn)2 到直線MF1的距離相等,
因為點N位于x軸下方,
所以NF2//MF1,
由(1)知,F(xiàn)1(?2,0),F(xiàn)2(2,0),
所以kNF2=kMF1=3?02?(?2)=34,
則直線NF2的方程為y=34(x?2),
聯(lián)立y=34(x?2)x2?y23=1,消去y并整理得13x2+12x?28=0,
解得x=1413或x=?2,
當x=1413時,
解得y=?913,
即N(1413,?913);
當x=?2時,
解得y=?3,
即N(?2,?3).
綜上,點N的坐標為(1413,?913)或(?2,?3).
18.(1)證明:設AB=2a,則AA1= 5a,
因為A1B=AB?AA1,
所以|A1B|2=(AB?AA1)2=AB2?2AB?AA1+AA12=4a2?2?2a? 5a? 55+5a2=5a2,
所以|A1B|= 5a,即AA1=A1B,
因為E為AB的中點,
所以AB⊥A1E,且A1A+A1B=2A1E,
所以AD?(A1A+A1B)=2AD?A1E=0,即AD⊥A1E,
又AB∩AD=A,AB,AD?平面ABCD,
所以A1E⊥平面ABCD,
因為A1E?平面A1EF,
所以平面A1EF⊥平面ABCD.
(2)解:由AB=2,可得AE=1,AA1= 5,則A1E= 5?1=2,
以點E為坐標原點建立如圖所示的空間直角坐標系,
設AD=b(b>0),
則E(0,0,0),A1(0,0,2),A(?1,0,0),B(1,0,0),C(1,b,0),
所以AA1=(1,0,2),A1C1=AC=(2,b,0),A1B=(1,0,?2),
設平面A1BC1的法向量為m=(x,y,z),則m?A1C1=2x+by=0m?A1B=x?2z=0,
令z=b,則x=2b,y=?4,所以m=(2b,?4,b),
設直線AA1與平面A1BC1所成角為θ,
則sinθ=|cs|=|m?AA1||m|?|AA1|=4b 4b2+16+b2× 5=4 515,
解得b=±2(舍負),
所以AD的長度為2.
19.解:(1)設M(x,y),∵定點F1(?2,0),F(xiàn)2(2,0),
由“倒影距離”的定義可知,[M,F1]=|x?0|+|?2?y|=|x|+|y+2|,
[M,F2]=|x?0|+|2?y|=|x|+|y?2|,
由題意[M,F1]+[M,F2]=6,即2|x|+|y+2|+|y?2|=6,
∴“倒影橢圓”C的方程為2|x|+|y+2|+|y?2|=6;
(2)由2|x|+|y+2|+|y?2|=6,
得2|x|=6?|y+2|?|y?2|,
當x≥0時,x=y+3,?3≤y≤?21,?2
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