
1. 經(jīng)過(guò)點(diǎn)和點(diǎn)的直線的斜率是____________.
【答案】
【解析】
【分析】由兩點(diǎn)斜率公式即可求解.
【詳解】由兩點(diǎn)斜率公式可得,
故答案為:
2. 直線的傾斜角的大小為______.
【答案】##
【解析】
【分析】首先求出直線的斜率,再根據(jù)斜率與傾斜角的關(guān)系計(jì)算可得.
【詳解】直線的斜率,
設(shè)直線的傾斜角為,則,又,
所以.
故答案為:
3. 已知直線斜率的取值范圍是,則的傾斜角的取值范圍是______.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)斜率與傾斜角的關(guān)系即可求解.
【詳解】因?yàn)橹本€斜率的取值范圍是,
所以當(dāng)斜率時(shí),傾斜角,
當(dāng)斜率時(shí),傾斜角,
綜上傾斜角的取值范圍,
故答案為:
【點(diǎn)睛】本題主要考查了直線的斜率,直線的傾斜角,屬于中檔題.
4. 兩直線3x+y-3=0和6x+my-1=0平行,則它們之間的距離為________.
【答案】
【解析】
【分析】通過(guò)直線平行求出,然后利用平行線之間的距離求出結(jié)果即可.
【詳解】直線與直線平行,
所以,
直線與直線的距離為
.
故答案為:.
5. 已知直線與直線垂直,則a等于___________.
【答案】
【解析】
【分析】若直線與直線垂直,則,進(jìn)而求解.
【詳解】∵直線與直線垂直,
所以,
所以.
故答案為:.
6. 過(guò)點(diǎn),且斜率為2的直線的一般式方程為________________.
【答案】
【解析】
【分析】由點(diǎn)斜式寫出直線方程,再化為一般形式即可.
【詳解】因?yàn)橹本€過(guò)點(diǎn),且斜率為2,
所以直線的點(diǎn)斜式方程為,所以直線的一般方程為.
故答案為:.
7. 直線l過(guò)點(diǎn)P(1,3),且它的一個(gè)方向向量為(2,1),則直線l的一般式方程為__________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)直線方向向量求出直線斜率即可得直線方程.
【詳解】因?yàn)橹本€l的一個(gè)方向向量為(2,1),所以其斜率,
所以l方程為:,即其一般式方程為:.
故答案為:.
8. 過(guò)點(diǎn)且在兩坐標(biāo)軸上截距相等的直線方程是_______________
【答案】或.
【解析】
【分析】
分截距為0以及截距不為0兩種情況分別求解即可.
【詳解】當(dāng)截距為0時(shí),滿足在兩坐標(biāo)軸上的截距相等.此時(shí)設(shè)直線方程為,則,故,化簡(jiǎn)得.
當(dāng)截距不為0時(shí),設(shè)直線方程為,則.故,化簡(jiǎn)可得.
故答案為:或.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了根據(jù)直線的截距關(guān)系式求解直線方程的問(wèn)題,需要注意分截距為0與不為0兩種情況進(jìn)行求解.屬于基礎(chǔ)題.
9. 已知三角形的三個(gè)頂點(diǎn)A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),則BC邊上中線所在的直線方程為________.
【答案】x+13y+5=0
【解析】
【分析】
由中點(diǎn)坐標(biāo)公式求得BC的中點(diǎn)坐標(biāo),再直線方程的兩點(diǎn)式即可得到答案.
【詳解】由B(3,-3),C(0,2),則BC的中點(diǎn)坐標(biāo)為,
∴BC邊上中線所在直線方程為,即x+13y+5=0.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查直線方程的求法,考查中點(diǎn)坐標(biāo)公式的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
10. 經(jīng)過(guò)點(diǎn),且在x軸上的截距等于在y軸上的截距的2倍的直線l的方程為_________.
【答案】或
【解析】
【分析】分截距為零和截距不為零兩種情況求解即可.
【詳解】設(shè)直線l在y軸上的截距為a,則在x軸上的截距為.
當(dāng)時(shí),直線l過(guò)點(diǎn),
又直線l過(guò)點(diǎn),故直線l的斜率,
故直線l的方程為,即;
當(dāng)時(shí),直線l的方程為,即,
∴直線l過(guò)點(diǎn),
∴,
∴,
∴直線l的方程為.
綜上可知,直線l的方程為或.
故答案為:或.
11. 不論為何實(shí)數(shù),直線恒過(guò)定點(diǎn)_________.
【答案】
【解析】
【分析】直線方程轉(zhuǎn)化為,再根據(jù)直線系方程求解即可.
【詳解】解:將直線方程轉(zhuǎn)化為,
所以直線過(guò)直線與的交點(diǎn),
所以,聯(lián)立方程,解得
所以,直線恒過(guò)定點(diǎn)
故答案為:
12. 已知直線:與:平行,則______.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)兩直線平行列方程,驗(yàn)證后求得的值.
【詳解】由于,所以,解得或.
當(dāng)時(shí),兩直線方程為,兩直線重合,不符合題意.
當(dāng)時(shí),兩直線方程為,兩直線平行,符合題意.
綜上所述,的值為.
故答案為:
13. 點(diǎn)到直線的距離為______.
【答案】1
【解析】
【分析】直接利用點(diǎn)到直線的距離公式計(jì)算可得.
【詳解】點(diǎn)到直線的距離.
故答案為:
14. 點(diǎn)到直線距離的最大值為___________.
【答案】
【解析】
【分析】直線恒過(guò)點(diǎn),根據(jù)幾何關(guān)系可得,點(diǎn)到直線的距離為.
【詳解】解:直線恒過(guò)點(diǎn),
則點(diǎn)到直線的距離的最大值為點(diǎn)到點(diǎn)的距離,
∴點(diǎn)到直線距離的最大值為:
.
故答案為:.
15. 已知直線,,則直線與之間的距離最大值為______.
【答案】5
【解析】
【分析】分別求出直線,過(guò)的定點(diǎn),,當(dāng)與兩直線垂直時(shí)距離最大,且最大值為,由此即可求解.
【詳解】直線化簡(jiǎn)為:,
令且,解得,,
所以直線過(guò)定點(diǎn),
直線化簡(jiǎn)為:,
令且,解得,,
所以直線過(guò)定點(diǎn),,
當(dāng)與直線,垂直時(shí),直線,的距離最大,
且最大值為,
故答案為:5.
16. 已知圓的一條直徑的端點(diǎn)分別是,,則該圓的方程為________.
【答案】
【解析】
【分析】求出圓心和半徑,即得答案.
【詳解】由題意可得該圓的圓心為的中點(diǎn),即,
半徑為,
故該圓的方程為,
股答案為:
17. 已知圓的圓心在直線x-2y-3=0上,且過(guò)點(diǎn)A(2,-3),B(-2,-5),則圓的一般方程為________________.
【答案】x2+y2+2x+4y-5=0
【解析】
【分析】方法一:設(shè)出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,代入點(diǎn)的坐標(biāo),建立方程組,求出答案;
方法二:求出線段AB的垂直平分線方程,聯(lián)立x-2y-3=0求出圓心坐標(biāo),進(jìn)而計(jì)算出半徑,寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,化為一般方程.
【詳解】方法一:設(shè)所求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-a)2+(y-b)2=r2,
由題意得:,
解得:
故所求圓的方程為(x+1)2+(y+2)2=10,
即x2+y2+2x+4y-5=0.
方法二:線段的中點(diǎn)坐標(biāo)為,即,
直線的斜率為,
所以線段AB的垂直平分線的斜率為-2,
所以線段AB的垂直平分線方程為,即2x+y+4=0,
由幾何性質(zhì)可知:線段AB的垂直平分線與的交點(diǎn)為圓心,
聯(lián)立,
得交點(diǎn)坐標(biāo),
又點(diǎn)O到點(diǎn)A的距離,即半徑為,
所以圓的方程為(x+1)2+(y+2)2=10,
即x2+y2+2x+4y-5=0
故答案為:x2+y2+2x+4y-5=0.
18. 經(jīng)過(guò)點(diǎn)圓的方程為___________.
【答案】
【解析】
【分析】設(shè)圓的一般方程為,代入點(diǎn)坐標(biāo),待定系數(shù)求解即可.
【詳解】設(shè)圓的一般方程為,代入點(diǎn)可得:
,解得
故圓的一般方程為:
故答案為:
19. 若點(diǎn)(1,1)在圓(x-a)2+(y+a)2=4的內(nèi)部,則a的取值范圍是______
【答案】
【解析】
【分析】把點(diǎn)的坐標(biāo)代入圓的方程,把“=”改為“<”號(hào),解不等式即可.
【詳解】由題意,解得.
【點(diǎn)睛】本題考查點(diǎn)與圓的位置關(guān)系.點(diǎn)與圓有三種位置關(guān)系:點(diǎn)在圓內(nèi),點(diǎn)在圓上,點(diǎn)在圓外,其判斷方法是求出點(diǎn)到圓心的距離然后與半徑比較.也可直接代入圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,點(diǎn)為,則點(diǎn)在圓內(nèi);點(diǎn)在圓上;點(diǎn)在圓外.
20. 在平面直角坐標(biāo)系中,圓的方程為,該圓的周長(zhǎng)為__________.
【答案】
【解析】
【分析】
把一般方程改寫成標(biāo)準(zhǔn)方程后可求其半徑,從而可求周長(zhǎng).
【詳解】由題設(shè)可得圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:,
所以圓的半徑為,故周長(zhǎng)為.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查圓的一般方程與標(biāo)準(zhǔn)方程的互化,注意圓的一般方程中,,本題屬于基礎(chǔ)題.
21. 已知實(shí)數(shù)x,y滿足,那么的最小值為______.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,結(jié)合式子的幾何意義,利用點(diǎn)到直線的距離公式計(jì)算作答.
【詳解】方程表示直線,表示該直線上的點(diǎn)與定點(diǎn)的距離,
所以的最小值是點(diǎn)到直線的距離.
故答案為:
22. 方程所表示的曲線是圓,則實(shí)數(shù)的取值范圍是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由圓的一般式方程需要滿足的條件可得,即可得解.
【詳解】因?yàn)榉匠趟硎镜那€是圓,
所以,解得或,
即實(shí)數(shù)的取值范圍是.
故答案為:.
23. 當(dāng)點(diǎn)P在圓上運(yùn)動(dòng)時(shí),連接點(diǎn)P與定點(diǎn),則線段的中點(diǎn)M的軌跡方程為__________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)相關(guān)點(diǎn)法,利用中點(diǎn)坐標(biāo)即可求解.
【詳解】設(shè),由中點(diǎn)坐標(biāo)公式可得,由于在圓上運(yùn)動(dòng),所以M軌跡方程為,
故答案為:
24. 圓關(guān)于直線對(duì)稱,則的最小值為__________.
【答案】
【解析】
【分析】由題意可得直線過(guò)圓心,進(jìn)而可得出的關(guān)系,再根據(jù)基本不等式中“1”的整體代換即可得解.
【詳解】將圓化為標(biāo)準(zhǔn)方程得,
則圓心為,
因?yàn)閳A關(guān)于直線對(duì)稱,
所以直線過(guò)圓心,
則,即,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào),
所以的最小值為.
故答案為:.
25. 數(shù)學(xué)家華羅庚說(shuō):“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微”,事實(shí)上,很多代數(shù)問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為幾何問(wèn)題加以解決.例如:與相關(guān)的代數(shù)問(wèn)題,可以轉(zhuǎn)化為點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離的幾何問(wèn)題.結(jié)合上述觀點(diǎn):對(duì)于函數(shù),的最小值為______.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)題意得,表示點(diǎn)與點(diǎn)與距離之和的最小值,再找對(duì)稱點(diǎn)求解即可.
【詳解】函數(shù),
表示點(diǎn)與點(diǎn)與距離之和的最小值,則點(diǎn)在軸上,
點(diǎn)關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn),
所以,
所以的最小值為:.
故答案為:.
二?解答題(共5小題,每道題15分,共75分)
26. 在三棱臺(tái)中,若平面,分別為中點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求平面與平面所成角的余弦值;
(3)求點(diǎn)到平面的距離;
(4)求點(diǎn)到直線的距離.
【答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)
(3)
(4)
【解析】
【分析】(1)連接,證明四邊形是平行四邊形,則,即可得證;
(2)以點(diǎn)為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法求解即可;
(3)利用向量法求解即可;
(4)利用向量法求解即可.
【小問(wèn)1詳解】
連接,
因?yàn)榉謩e為中點(diǎn),
所以且,
又因且,所以且,
所以四邊形是平行四邊形,所以,
又平面,平面,
所以平面;
【小問(wèn)2詳解】
如圖,以點(diǎn)為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,
則,
故,
設(shè)平面法向量為,
則有,可取,
因?yàn)檩S垂直平面,則可取平面的法向量為,
則,
所以平面與平面所成角的余弦值為;
【小問(wèn)3詳解】
,則,
則點(diǎn)到平面的距離為;
【小問(wèn)4詳解】
,
則,
故,
所以點(diǎn)到直線的距離為.
27. 直三棱柱中,為中點(diǎn),為中點(diǎn),為中點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求直線與平面的正弦值;
(3)求點(diǎn)到平面的距離;
(4)求平面與平面夾角的余弦值.
【答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)
(3)
(4)
【解析】
【分析】(1)以點(diǎn)為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法求證即可;
(2)(3)(4)利用向量法求解即可.
【小問(wèn)1詳解】
如圖,以點(diǎn)為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,
則,故,
故,
因?yàn)檩S垂直平面,所以可取平面的法向量為,
則,所以,
又平面,
所以平面;
【小問(wèn)2詳解】
,
則,
設(shè)平面的法向量為,
則有,可取,
則,
所以直線與平面的正弦值為;
【小問(wèn)3詳解】
點(diǎn)到平面的距離為;
【小問(wèn)4詳解】
,
設(shè)平面的法向量為,
則有,可取,
因?yàn)檩S垂直平面,
則可取平面的法向量為,
則,
所以平面與平面夾角的余弦值為.
28. 如圖,正方形的中心為,四邊形為矩形,平面平面,點(diǎn)為的中點(diǎn),.
(1)求證:平面;(特別提醒:這一問(wèn)建系去證給0分)
(2)求二面角的正弦值;(可以開始建系了)
(3)求點(diǎn)到直線的距離;
(4)設(shè)為線段上的點(diǎn),求如果直線和平面所成角的正弦值為,求的長(zhǎng)度.
【答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)
(3)
(4)或
【解析】
【分析】(1)根據(jù)面面垂直的性質(zhì)即可得證;
(2)(3)(4)以點(diǎn)為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法求解即可.
【小問(wèn)1詳解】
因?yàn)樗倪呅螢榫匦?,所以?br>又平面平面,平面平面,平面,
所以平面;
【小問(wèn)2詳解】
如圖,以點(diǎn)為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,
則,
故,
設(shè)平面的法向量為,
則有,可取,
設(shè)平面的法向量為,
則有,可取,
則,
所以二面角的正弦值為;
【小問(wèn)3詳解】
,
則,所以,
所以點(diǎn)到直線的距離為;
【小問(wèn)4詳解】
設(shè),
則,
故,
解得或,
所以或.
29. 如圖,在四棱柱中,側(cè)棱底面,且點(diǎn)和分別為和的中點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求二面角的正弦值;
(3)設(shè)為棱上的點(diǎn),若直線和平面所成角的正弦值為,求線段的長(zhǎng).
【答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)取的中點(diǎn),連接,證明四邊形為平行四邊形即可;
(2)以點(diǎn)為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法求解即可;
(3)設(shè),再利用向量法求解即可.
【小問(wèn)1詳解】
取的中點(diǎn),連接,
因?yàn)辄c(diǎn)和分別為和的中點(diǎn),
所以且,
又且,
所以且,
所以四邊形為平行四邊形,所以,
又平面,平面,
所以平面;
【小問(wèn)2詳解】
如圖,以點(diǎn)為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,
取的中點(diǎn),連接,
因?yàn)?,為的中點(diǎn),所以,
則,
則,
故,
設(shè)平面的法向量為,
則有,可取,
設(shè)平面的法向量為,
則有,可取,
則,
所以二面角的正弦值為;
【小問(wèn)3詳解】
設(shè),
,
因?yàn)槠矫妫?br>則即為平面的一條法向量,
,
則,
解得(舍去),
所以.
30. 如圖,四棱柱中,側(cè)棱底面,為棱的中點(diǎn).
(1)證明:平面;
(2)求二面角的正弦值;
(3)設(shè)點(diǎn)在線段上,且直線與平面所成角的正弦值為,求線段的長(zhǎng).
【答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)以點(diǎn)為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法證明即可;
(2)利用向量法求解即可;
(3)設(shè),再根據(jù)線面角利用向量法求解即可.
【小問(wèn)1詳解】
如圖,以點(diǎn)為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,
則,
故,
則,
所以,
又平面,
所以平面;
小問(wèn)2詳解】
由(1)得即為平面的一個(gè)法向量,
,
設(shè)平面的法向量為,
則有,令,則,
所以,
則,
所以二面角的正弦值為;
【小問(wèn)3詳解】
設(shè),
則,
因?yàn)檩S垂直平面,
則可取平面的法向量為,
則,
解得(舍去),
所以.
【點(diǎn)睛】
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