
一、單選題
1.直線的傾斜角為( )
A.1B.C.D.
2.若圓經(jīng)過點(diǎn),,且圓心在直線上,則圓的方程為( )
A.B.
C.D.
3.已知雙曲線的焦距為,則該雙曲線的漸近線方程為( )
A.B.C.D.
4.過點(diǎn)作圓的切線,則切線方程為( )
A.B.C.D.
5.若直線:與直線:的交點(diǎn)位于第一象限,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
6.已知拋物線,直線與拋物線相交于,兩點(diǎn).若線段的中點(diǎn)為,則直線的方程為( )
A.B.C.D.
7.如圖,在斜三棱柱中,底面ABC為正三角形,為AC的中點(diǎn),,,則異面直線與所成角的余弦值為( )
A.B.C.D.
8.已知拋物線的焦點(diǎn)為,為上的一點(diǎn)且在第一象限,以為圓心,為半徑的圓交的準(zhǔn)線于,兩點(diǎn),且,,三點(diǎn)共線,則( )
A.16B.12C.10D.8
二、多選題
9.已知三條直線,,,則下列結(jié)論正確的有( )
A.經(jīng)過定點(diǎn)B.,的交點(diǎn)坐標(biāo)為
C.若,則D.若,則
10.已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)為橢圓上一點(diǎn),則( )
A.的周長為
B.存在點(diǎn),使得
C.若,則的面積為
D.使得為等腰三角形的點(diǎn)共有4個(gè)
11.如圖,在正方體中,為棱的中點(diǎn),,則下列結(jié)論中正確的是( )
A.是平面的一個(gè)法向量
B.當(dāng)時(shí),可以作為空間的一個(gè)基底
C.若向量是平面的一個(gè)法向量,則
D.直線與平面所成角的正弦的最大值為
三、填空題
12.設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為,為拋物線上一點(diǎn),若,則 .
13.若平面的一個(gè)法向量為,平面的一個(gè)法向量為且,則 .
14.已知橢圓的右焦點(diǎn)是,過點(diǎn)作直線交橢圓于點(diǎn),過點(diǎn)與直線垂直的射線交橢圓于點(diǎn),,且三點(diǎn)共線(其中是坐標(biāo)原點(diǎn)),則橢圓的離心率為 .
四、解答題
15.已知直線與圓交于,兩點(diǎn),且.
(1)求實(shí)數(shù)的值;
(2)若點(diǎn)為直線上的動(dòng)點(diǎn),求的面積.
16.如圖,四邊形是圓柱的軸截面,點(diǎn)在底面圓上,,點(diǎn)是線段的中點(diǎn)
(1)證明:平面;
(2)若直線與圓柱底面所成角為,求點(diǎn)到平面的距離.
17.已知雙曲線的左右焦點(diǎn)與點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形.
(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線過定點(diǎn)且與雙曲線交于兩點(diǎn),當(dāng)時(shí),求直線的方程.
18.中國是風(fēng)箏的故鄉(xiāng),南方稱“鷂”,北方稱“鳶”.如圖,某種風(fēng)箏的骨架模型是四棱錐,其中,,交于點(diǎn).
(1)求證:平面平面;
(2)若,且二面角為,求平面與平面所成角的余弦值.
19.已知橢圓C:x2a2+y2b2=1a>b>0,若點(diǎn)、在橢圓上.
(1)求的方程;
(2)如圖所示,記橢圓的左、右頂點(diǎn)分別為、,當(dāng)動(dòng)點(diǎn)在定直線上運(yùn)動(dòng)時(shí),直線、分別交橢圓于兩點(diǎn)、
(i)證明:點(diǎn)在以為直徑的圓內(nèi);
(ii)求四邊形面積的最大值.
答案:
1.D
【分析】由直線方程確定斜率,結(jié)合斜率與傾斜角關(guān)系求傾斜角.
【詳解】由直線方程知,直線的斜率為,
根據(jù)斜率與傾斜角關(guān)系知,直線傾斜角大小為.
故選:D
2.A
【分析】由圓的性質(zhì)可知,圓心在直線與直線垂直平分線的交點(diǎn)處,聯(lián)立方程組即可求得圓心,半徑則為圓心到圓上任一點(diǎn)之間的距離.
【詳解】由點(diǎn),在圓上,,中點(diǎn)坐標(biāo)為,
則與直線的垂直平分線的直線方程為即,則圓心在直線與垂直平分線的交點(diǎn)處,則聯(lián)立方程組:
,解得,則圓心為,,所以圓的方程為:
.
故選:A
3.B
【分析】根據(jù)雙曲線焦距可得與,進(jìn)而可得漸近線方程.
【詳解】由已知雙曲線的焦距,即,
所以,解得,
即雙曲線方程為,
則其漸近線方程為,
故選:B.
4.D
【分析】由圓E的方程可得圓心E的坐標(biāo),將P點(diǎn)的坐標(biāo)代入圓的方程,可得P點(diǎn)在圓上,求出直線PE的斜率,得到過P點(diǎn)的切線的斜率,再求出過P點(diǎn)的切線方程.
【詳解】由圓的方程,可得圓心坐標(biāo)為,
將的坐標(biāo)代入圓的方程,得,則點(diǎn)在圓上,
又,所以過點(diǎn)與圓相切的直線的斜率為1,
所以過點(diǎn)的切線方程為,即.
故選:D.
5.A
【分析】聯(lián)立直線方程求出交點(diǎn)坐標(biāo),由題意可列出不等式組,即可求得答案.
【詳解】由題意聯(lián)立,解得,
即直線:與直線:的交點(diǎn)為,
由題意可得,解得,
即實(shí)數(shù)的取值范圍是,
故選:A
6.A
【分析】設(shè)直線的方程為并與拋物線聯(lián)立,由中點(diǎn)坐標(biāo)可得,求得直線方程.
【詳解】易知直線的斜率不為0,設(shè)方程為,Ax1,y1,Bx2,y2,
聯(lián)立,整理可得,
,
由中點(diǎn)為可得,可得,
因此直線的方程為,即.
故選:A
7.D
【分析】根據(jù)空間向量的線性運(yùn)算,結(jié)合夾角公式即可求解.
【詳解】解:,,
,
又,,,
異面直線與所成角的余弦值為,
故選:D.
8.B
【分析】根據(jù)題意可知AD⊥BD,利用拋物線的定義,可得∠ABD=30°,所以|AF|=|BF|=2×6=12.
【詳解】因?yàn)锳,F(xiàn),B三點(diǎn)共線,所以AB為圓F的直徑,AD⊥BD.
由拋物線定義知,所以∠ABD=30°.
因?yàn)镕到準(zhǔn)線的距離為6,
所以|AF|=|BF|=2×6=12.
故選:B.
9.AD
【分析】分離參數(shù)可得直線過定點(diǎn),聯(lián)立直線方程可得交點(diǎn)坐標(biāo),再根據(jù)直線間位置關(guān)系可列方程,解得參數(shù)值.
【詳解】A選項(xiàng):,即,
令,解得,即直線過點(diǎn),A選項(xiàng)正確;
B選項(xiàng):聯(lián)立直線方程,解得,即直線,的交點(diǎn)坐標(biāo)為,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C選項(xiàng):由,可得,解得,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D選項(xiàng):時(shí),直線,滿足,即,D選項(xiàng)正確;
故選:AD.
10.AB
【分析】根據(jù)焦點(diǎn)三角形的周長為判斷A的真假;考慮為短軸頂點(diǎn)時(shí),焦點(diǎn)三角形的形狀判斷B的真假;結(jié)合橢圓定義和余弦定理,計(jì)算焦點(diǎn)三角形的面積,判斷C的真假;分情況討論,找出使為等腰三角形的所有點(diǎn),判斷D的真假.
【詳解】對(duì)于,由題意,,,故周長為,所以A正確;
對(duì)于B,當(dāng)點(diǎn)位于上下頂點(diǎn)時(shí),為直角,所以B正確.
對(duì)于C,當(dāng)時(shí),如圖:
設(shè),,則.
所以,所以C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,若是以為頂點(diǎn)的等腰三角形,點(diǎn)位于上下頂點(diǎn);若是以為頂點(diǎn)的等腰三角形,則,此時(shí)滿足條件的點(diǎn)有兩個(gè);同理,若是以為頂點(diǎn)的等腰三角形,滿足條件的點(diǎn)有兩個(gè);故使得為等腰三角形的點(diǎn)共六個(gè),所以D錯(cuò)誤.
故選:AB
11.ACD
【分析】建立空間直角坐標(biāo)系利用法向量定義可判斷A正確,由空間基底的概念可知B錯(cuò)誤,由平面法向量的求法計(jì)算可得C正確,根據(jù)線面角的向量求法利用基本不等式計(jì)算可得D正確.
【詳解】以為坐標(biāo)原點(diǎn),所在直線分別為軸建立空間直角坐標(biāo)系,如下圖所示:
設(shè)正方體棱長為2,則可得,
對(duì)于A,顯然,
因此,又平面,
所以是平面的一個(gè)法向量,即A正確;
對(duì)于B,當(dāng)時(shí),可得,
即,又,
顯然,即共面,所以不可以作為空間的一個(gè)基底,即B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,若向量是平面的一個(gè)法向量,則向量是平面的一個(gè)法向量,
易知,因此,
設(shè)向量m=x,y,z,則,令,可得;
即,又,
所以,即可知C正確;
對(duì)于D,設(shè),由可得,所以,
顯然為平面的一個(gè)法向量,
所以
,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立;
設(shè)直線與平面所成的角為,則,
所以直線與平面所成角的正弦的最大值為,即D正確.
故選:ACD
方法點(diǎn)睛:在求解正方體中關(guān)于位置關(guān)系、空間角度、距離等問題時(shí),合理的建立空間直角坐標(biāo)系可以使復(fù)雜的空間問題簡單化為向量坐標(biāo)間的關(guān)系,進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算即可.
12.2
【分析】由拋物線的焦半徑公式可得.
【詳解】因在拋物線上,所以,故,
故2
13.
【分析】利用兩平面平行法向量的關(guān)系及向量共線定理即可求解.
【詳解】因?yàn)?,所以,所以,即?br>所以,解得,所以.
故
14.
【分析】先證明四邊形是矩形,然后利用已知條件求出三邊的比例,再利用橢圓的定義求出和與的關(guān)系式,最后利用即得離心率.
【詳解】設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為. 由于三點(diǎn)共線,故由橢圓的對(duì)稱性知,
而,故四邊形是平行四邊形.又因?yàn)椋仕倪呅问蔷匦?
由于四邊形是矩形,故,
.
從而可設(shè),
此時(shí),解得,
所以,所認(rèn),
最后由,得到,
即,故.從而橢圓的離心率.
故答案為.
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵點(diǎn)在于利用矩形的性質(zhì)和橢圓的定義研究的三邊,從而避免直接直線與橢圓聯(lián)立導(dǎo)致繁雜的計(jì)算.
15.(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)圓的一般方程得出圓心和半徑,再由并結(jié)合弦長公式構(gòu)造方程即可得;
(2)由(1)可得,利用兩平行線間距離公式求得點(diǎn)到的距離為,可求出的面積.
【詳解】(1)將圓可化為,
所以其圓心,半徑,作于點(diǎn),
由垂徑定理可得為的中點(diǎn),如下圖所示:
由可得,
又,
解得
(2)由(1)可知,所以,
易知直線與直線平行,
所以點(diǎn)到的距離為,
因此的面積為.
16.(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)取中點(diǎn)為,通過證明,得證平面;
(2)以為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法求點(diǎn)到平面的距離.
【詳解】(1)證明:取中點(diǎn),連接,如圖所示,
為中點(diǎn),則,又,得,
由,,得,
所以四邊形為平行四邊形,,
又平面,平面,所以平面.
(2),易知,又,得.
由平面,且直線與圓柱底面所成角為,即,則有.
如圖,以為原點(diǎn),分別為軸,過垂直于底面的直線為軸,建立空間直角坐標(biāo)系,
則有,,
,
設(shè)平面的一個(gè)法向量為n=x,y,z,則,
令,有,得,
,
設(shè)點(diǎn)到平面的距離為,
.
17.(1)
(2)或.
【分析】(1)由條件直接得出焦距,結(jié)合雙曲線表示出,建立方程解得的值,便可以寫出雙曲線方程的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線方程,聯(lián)立方程組,由韋達(dá)定理表示出焦點(diǎn)弦長,解得斜率的值,從而得出直線的方程.
【詳解】(1)由等邊三角形可知雙曲線焦距為,
∵,即,∴,∴,∴,
雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為:.
(2)顯然當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),直線與雙曲線不相交,
∴設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立方程組得,
,解得,
由韋達(dá)定理可知,
即,
解得或.
所以直線的方程為或.
18.(1)證明見詳解;
(2).
【分析】(1)只需結(jié)合已知分別證明,,結(jié)合線面垂直、面面垂直的判定定理即可得證;
(2)建立適當(dāng)?shù)目臻g直角坐標(biāo)系,求出兩個(gè)平面的法向量,由向量夾角公式即可求解.
【詳解】(1)因?yàn)?,?br>所以均在的垂直平分線上,所以,,
因?yàn)椋?br>所以,
因?yàn)?,所以?br>又因?yàn)?,,平面,平面?br>所以平面,
因?yàn)槠矫妫?br>所以平面平面;
(2)由(1)可知,
以為原點(diǎn),所在直線分別為軸,過點(diǎn)垂直于底面的直線為軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
因?yàn)椋?br>所以,所以,
從而由等面積法,可知,由勾股定理,可知,
由(1)可知,所以,
由(1)可知,而平面平面,平面,平面,且二面角為,
所以,
所以與軸所在直線的夾角為,
所以,
因?yàn)椋?br>所以,
設(shè)平面的法向量為n1=x1,y1,z1,
則,
令,解得,
所以平面的法向量為,
設(shè)平面的法向量為,
則,
令,解得,
所以平面的法向量為,
設(shè)平面與平面所成角為,
則,
所以平面與平面所成角的正弦值為.
19.(1)
(2)(i)證明見機(jī)解析;(ii).
【分析】(1)將點(diǎn)、的坐標(biāo)代入橢圓的方程,可得出關(guān)于、的方程組,解出這兩個(gè)量的值,即可得出橢圓的方程;
(2)(i)分別將直線、與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理表示出、兩點(diǎn)的坐標(biāo),由數(shù)量積可得為鈍角,得出證明;
(ii)由(i)可寫出四邊形的面積為,再利用基本不等式以及函數(shù)單調(diào)性即可得出面積的最大值.
【詳解】(1)將點(diǎn)、的坐標(biāo)代入橢圓的方程可得,解得,
因此,橢圓的方程為.
(2)(i)易知A?2,0、,
由橢圓對(duì)稱性可知,不妨設(shè),、,
根據(jù)題意可知直線、斜率均存在,且,,
所以直線的方程為,的方程為,
聯(lián)立直線和橢圓方程,
消去可得,
由韋達(dá)定理可得,解得,則,
聯(lián)立直線和橢圓方程,消去可得,
由韋達(dá)定理可得,解得,則,
則,,
所以;
即可知為鈍角,所以點(diǎn)在以為直徑的圓內(nèi);
(ii)易知四邊形的面積為,
設(shè),則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,
由對(duì)勾函數(shù)性質(zhì)可知在上單調(diào)遞增,
所以,可得,
由對(duì)稱性可知,即當(dāng)點(diǎn)的坐標(biāo)為或時(shí),
四邊形的面積最大,最大值為.
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:證明點(diǎn)和圓的位置關(guān)系時(shí),可利用向量數(shù)量積的正負(fù)判斷與直徑所對(duì)圓周角的大小即可得出結(jié)論;在求解四邊形面積的最值時(shí),首先可用一個(gè)變量表示出面積的表達(dá)式,再根據(jù)函數(shù)單調(diào)性或基本不等式求出最值即可.
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
B
D
A
A
D
B
AD
AB
題號(hào)
11
答案
ACD
這是一份2024-2025學(xué)年吉林省長春市長春汽車經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)高二上學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)檢測(cè)試題(附解析),共14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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