
一?單選題:本大題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1. 高考結(jié)束后,為了分析該校高三年級1000名學生的高考成績,從中隨機抽取了100名學生的成績,就這個問題來說,下列說法中正確的是( )
A. 100名學生是個體
B. 樣本容量是100
C. 每名學生的成績是所抽取的一個樣本
D. 1000名學生是樣本
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)有關(guān)的概念可得總體、個體、樣本這三個概念考查的對象都是學生成績,而不是學生,再結(jié)合題中選項即可得到答案.
【詳解】根據(jù)有關(guān)的概念并且結(jié)合題意可得總體、個體、樣本這三個概念考查的對象都是學生成績,而不是學生,
根據(jù)選項可得選項A、D表達的對象都是學生,而不是成績,所以A、D都錯誤.
C每名學生的成績是所抽取的一個樣本也是錯的,應(yīng)是每名學生的成績是一個個體.
B:樣本的容量是100正確.
故選:B.
2. 已知橢圓與雙曲線有共同的焦點,則直線必過定點( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先由題設(shè)得,進而得直線方程為,再根據(jù)直線過定點求法計算即可得解.
【詳解】由題意可知橢圓焦點在x軸上,且即,
所以直線即,即,
令,所以直線必過定點.
故選:A.
3. 如圖所示,用一個與圓柱底面成的平面截圓柱,截面是一個橢圓.若圓柱的底面圓半徑為,,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 橢圓的長軸長等于2
B. 橢圓的離心率為
C. 橢圓的標準方程可以是
D. 橢圓上的點到一個焦點的距離的最小值為
【答案】C
【解析】
【分析】設(shè)橢圓的長半軸長為,短半軸長為,半焦距為,依題意可得、,從而求出,再一一判斷即可.
【詳解】設(shè)橢圓的長半軸長為,短半軸長為,半焦距為,橢圓長軸在圓柱底面上的投影為圓柱底面圓直徑,
則由截面與圓柱底面所成銳二面角得,解得,故A不正確;
顯然,則,離心率,故B不正確;
當以橢圓長軸所在直線為軸,短軸所在直線為軸建立平面直角坐標系時,
橢圓的標準方程為,故C正確;
橢圓上的點到焦點的距離的最小值為,故D不正確.
故選:C
4. 集合,集合,從中各任意取一個數(shù)相加為,則直線與直線平行的概率為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先由直線平行的充要條件求出滿足題設(shè)的a值,再由古典概型計算所求概率即可得解.
【詳解】若直線與直線平行,
則,
取,則取出的有序數(shù)對共有個,
其中滿足的有序數(shù)對有,,,共4個,
所以所求概率為.
故選:B
5. 如圖,在棱長為1的正方體中,為線段的中點,為線段的中點.直線到平面的距離為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)線面平行把線到面的距離轉(zhuǎn)化為點到面的距離,根據(jù)點到面的距離公式可得結(jié)果.
【詳解】
以為原點建立如圖所示的空間直角坐標系,則,,,,,
∴,,,
∴,即,
∵平面,平面,∴平面.
∴直線到平面的距離為點到平面的距離.
設(shè)平面的法向量為,則,
令,則,∴,
∴點到平面的距離為.
故選:D.
6. 已知拋物線的焦點到準線的距離為2,過焦點的直線與拋物線交于兩點, 則的最小值為 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先求出拋物線的方程為,設(shè)直線的方程為:,與拋物線的方程聯(lián)立,利用根與系數(shù)的關(guān)系求出的值,再根據(jù)拋物線的定義知,從而求出的最小值即可.
【詳解】
因為拋物線的焦點到準線的距離為2,故,
所以拋物線的方程為,焦點坐標為,
設(shè)直線的方程為:,不妨設(shè),
聯(lián)立方程,整理得,則,
故,又,
則,
當且僅當時等號成立,故的最小值為.
故選:A.
7. ,函數(shù)的最小值為( )
A. 2B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)距離公式,利用的幾何意義求最小值.
【詳解】表示的幾何意義為平面內(nèi)的點到定點的距離,
表示的幾何意義為平面內(nèi)的點到定直線的距離,
所以表示的幾何意義是動點到定點和到定直線的距離和,
如圖,過點作直線的垂線,垂足為點,當點在線段時,最小,最小值為.
故選:C
8. 如圖,設(shè)、分別是橢圓的左、右焦點,點是以為直徑的圓與橢圓在第一象限內(nèi)的一個交點,延長與橢圓交于點,若,則直線的斜率為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】連接,設(shè),則,根據(jù)橢圓的定義,可求得,,結(jié)合,可得,計算可得,從而可求出,由直線的斜率為,可求出答案.
【詳解】如下圖,連接,設(shè),則,
因為,,
所以,,
在△中,,所以,
即,整理得,
所以,
所以直線的斜率為.
故選:A.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題考查橢圓定義的應(yīng)用、圓的性質(zhì)及直線的斜率,解題關(guān)鍵是利用橢圓的定義,得出之間的關(guān)系,進而由,并利用勾股定理,可求出,進而可求出直線的斜率.考查學生的邏輯推理能力,計算求解能力,屬于中檔題.
二?多選題:本大題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個選項中,至少有兩個是符合題目要求的,全選對得6分,部分選對得部分分,有錯選得0分.
9. 已知一組數(shù)據(jù),則下列結(jié)論正確的有( )
A. 若,則這組數(shù)據(jù)的眾數(shù)為1
B. 若,則這組數(shù)據(jù)的分位數(shù)為3
C. 若,則這組數(shù)據(jù)的平均數(shù)的最小值為
D. 若,則這組數(shù)據(jù)平均數(shù)的最小值為2
【答案】ABC
【解析】
【分析】A由眾數(shù)定義可得答案;;B由百分位數(shù)計算方式可得答案;CD由基本不等式可判斷選項正誤.
【詳解】對于A,數(shù)據(jù)中1出現(xiàn)次數(shù)最多,則眾數(shù)為1,故A正確;
對于B,數(shù)據(jù)從小到大排序為1,1,1,2,3,3,4,4,又,
則這組數(shù)據(jù)的分位數(shù)為第六個數(shù)據(jù),即3,故B正確;
對于CD,由,可得,當且僅當時取等號,
則平均數(shù)最小值,故C正確,D錯誤.
故選:ABC
10. 以下說法正確的有( )
A. 若且,則一定有四點共面
B. 設(shè)是空間中的一組基底,則也是空間的一組基底
C. 若,則
D. 正方體,棱長為1,如圖所示建立坐標系,則點在平面上
【答案】ACD
【解析】
【分析】根據(jù)空間向量的共面定理即可判斷AB;利用向量線性運算的幾何表示與數(shù)量積運算性質(zhì)可得C;
由空間向量坐標運算,利用空間向量共面定理可證D.
【詳解】A項,若與不共線,則可以將與看作一組基底,
由且,
由共面向量基本定理可知與共面,即四點共面;
若與共線,則存在,使,則,
即三點共線,故也共面,故A正確;
B項,由,
即與共面,不能作為空間基底,故B錯誤;
C項,因為,
則
,故C正確;
D項,由圖可知,,設(shè),
,,,
顯然,,故與共面,
即E在平面上,故D正確;
故選:ACD.
11. 已知拋物線和的焦點分別為,動直線與交于兩點,與交于兩點,其中,且當過點時,,則下列說法中正確的是( )
A. 的方程為
B. 已知點,則的最小值為
C.
D. 若,則與的面積相等
【答案】BCD
【解析】
【分析】對于A,設(shè),聯(lián)立拋物線的方程,結(jié)合韋達定理求出即可判斷;對于B,結(jié)合拋物線定義、三角形三邊關(guān)系即可判斷;對于C,設(shè),分別聯(lián)立拋物線方程,結(jié)合韋達定理即可判斷;對于D,由C選項分析可得 ,結(jié)合以及韋達定理即可得出兩個三角形的高相等,顯然三角形同底,由此即可判斷.
【詳解】
當過點時,設(shè),聯(lián)立,可得,
,
故,解得,則,故A錯誤;
過點向的準線引垂線,垂足分別為,
點到的準線的距離,
由拋物線定義可知,
等號成立當且僅當點為與拋物線的交點,故正確;
設(shè),由,可得,
,
由,可得,
,
故,同理可得,故正確;
,故,
注意到,可得,
所以,從而與的面積相等,故D正確.
故選:BCD
【點睛】方法點睛:
對于拋物線與直線相交問題,通常設(shè)直線方程為的形式,然后與拋物線方程聯(lián)立,利用韋達定理求解相關(guān)量.
利用拋物線的定義可以將拋物線上的點到焦點的距離轉(zhuǎn)化為到準線的距離,便于解決距離最值等問題.
第II卷(非選擇題共92分)
三?填空題:本大題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 一個袋子中有紅?黃?藍?綠四個小球,有放回地從中任取一個小球,將“三次抽取后,紅色小球,黃色小球都取到”記為事件M,用隨機模擬的方法估計事件M發(fā)生的概率.利用電腦隨機產(chǎn)生整數(shù)0,1,2,3四個隨機數(shù),分別代表紅?黃?藍?綠四個小球,以每三個隨機數(shù)為一組,表示取小球三次的結(jié)果,經(jīng)隨機模擬產(chǎn)生了以下18組隨機數(shù):
由此可以估計事件M發(fā)生的概率為___________.
【答案】
【解析】
【分析】求出事件M發(fā)生的情況即可求出概率.
【詳解】事件A包含紅色小球和黃色小球,即包含數(shù)字0和1,隨機產(chǎn)生的18組數(shù)中,包含0,1的有110,021,001,130,031,103,共6組,故所求概率為.
故答案為:.
13. 已知橢圓的左?右焦點分別為,點是橢圓上的一點,則的最大值為___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用橢圓定義得,將轉(zhuǎn)化為關(guān)于的二次函數(shù)求最值可得.
【詳解】由橢圓得.
110
321
230
023
123
021
132
220
001
231
130
133
231
031
320
122
103
233
由點在橢圓上,故,故,
則,
故當時,取最大值.
故答案為:.
14. 已知雙曲線上有不共線的三點,且的中點分別為?,若的斜率之和為,則___________.
【答案】
【解析】
【分析】設(shè),利用點差法可得,同理有,結(jié)合條件即可求得答案.
【詳解】設(shè),則,
,,兩式相減,得,
即,即,
同理可求得,
而的斜率之和為,
所以
故答案為:
【點睛】方法點睛:本題運用點差法,這是解決圓錐曲線中弦中點與直線斜率關(guān)系問題的常用方法.通過設(shè)出弦的端點坐標,代入曲線方程作差,可巧妙地建立起弦的斜率與中點坐標所確定直線斜率的關(guān)系.
四?解答題:本大題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明?證明過程或演算步驟.
15. 已知點,,動點滿足,記其軌跡為,與軸交于點,過(異于點)作直線的垂線.
(1)求曲線的方程;
(2)記到的距離為,到的距離為,證明:為定值.
【答案】(1)且;
(2)證明見解析;
【解析】
【分析】(1)利用向量加法、模長的坐標運算,即可求曲線方程;
(2)根據(jù)題設(shè),且,應(yīng)用點線距離公式求、,并求出的坐標,得到關(guān)于的表達式,即可證結(jié)論.
【小問1詳解】
由題設(shè),則,
所以所求曲線方程為且.
【小問2詳解】
由題設(shè)及圓性質(zhì),顯然直線斜率必存在,
如下圖,不妨設(shè),且,
則到的距離為,到的距離為,
令且,則,故,
所以,則,
綜上,,為定值.
16. 黃石二中舉行數(shù)學競賽校內(nèi)選拔賽(滿分100分),為了了解本次競賽成績的情況,隨機抽取了100名參賽學生的成績,并分成了五組:第一組,第二組,第三組,第四組,第五組繪制成如圖所示的頻率分布直方圖.已知第一、二組的頻率之和為0.3,第一組和第五組的頻率相同.
(1)求出頻率分布直方圖中a,b的值,并估計此次競賽成績的平均值(同一組數(shù)據(jù)用該組數(shù)據(jù)的中點值代替);
(2)現(xiàn)從以上各組中用分層隨機抽樣的方法選取20人,第二組考生成績的平均數(shù)和方差分別為65和40,第四組考生成績的平均數(shù)和方差分別為83和70,據(jù)此估計這次第二組和第四組所有參賽學生成績的方差;
(3)甲、乙、丙3名同學同時做試卷中同一道題,已知甲能解出該題的概率為,乙能解出而丙不能解出該題的概率為,甲、丙都能解出該題的概率為,假設(shè)他們?nèi)耸欠窠獬鲈擃}互不影響,求甲、乙、丙3人中至少有1人解出該題的概率.
【答案】(1),
(2)第二組、第四組的方差是
(3)
【解析】
【分析】(1)聯(lián)立求出再用平均數(shù)公式計算;
(2)運用分層抽樣平均數(shù)和方差公式計算即可;
(3)設(shè)出事件,求出對應(yīng)概率,再結(jié)合相互獨立事件乘法公式和對立事件概率公式計算即可.
【小問1詳解】
由題意可知:,解得
可知每組的頻率依次為:0.05,0.25,0.45,0.2,0.05,
所以平均數(shù)等于,
【小問2詳解】
設(shè)第二組、第四組的平均數(shù)與方差分別為,
且兩組頻率之比為,成績在第二組、第四組的平均數(shù)
成績在第二組、第四組的方差
,
故估計成績在第二組、第四組的方差是.
【小問3詳解】
設(shè)“甲解出該題”為事件A,“乙解出該題”為事件B,“丙解出該題”為事件,“甲、乙、丙3人中至少有1人解出該題”為事件,
由題意得,
所以,
所以,所以乙、丙各自解出該題的概率為,
則,因為,
所以,因為相互獨立,
所以,
所以甲、乙、丙3人中至少有1人解出該題概率為.
17. 如圖,在圓錐中,為圓錐頂點,為圓錐底面的直徑,為底面圓的圓心,為底面圓周上一點,四邊形為矩形.
(1)求證:平面平面;
(2)若,,,求平面和平面夾角的余弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)依題意可得,平面,從而得到,即可證明平面,從而得證;
(2)建立空間直角坐標系,通過求解法向量的夾角余弦值來求解平面和平面夾角的余弦值;
【小問1詳解】
∵為圓錐底面的直徑,為底面圓周上一點,∴.
∵四邊形為矩形,平面,
∴,平面,
又平面,∴,
又∵,平面,平面,∴平面.
又平面,∴平面平面.
【小問2詳解】
以為坐標原點,,所在直線分別為,軸,
過點且與平行的直線為軸,建立如圖所示空間直角坐標系,
則,,,,
,,.
設(shè)平面的法向量為,則,即,
令,得,所以.
設(shè)平面的法向量為,則,即,
令,得,,所以,
所以,
所以平面和平面夾角的余弦值為.
18. 如圖,橢圓的中心在原點,左、右焦點分別為,,點為橢圓上兩點(均位于軸上方),且滿足,面積的最大值為2,橢圓的離心率小于,且橢圓的四個頂點圍成的四邊形周長為12.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)求證:為定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意列出的方程解出即可.
(2)當直線的斜率不存在時,易得;當直線的斜率存在且不為零時,設(shè)其方程為,與橢圓的方程聯(lián)立,得到根與系數(shù)的關(guān)系,再由,,,代入韋達定理化簡整理即可.
【小問1詳解】
由題意,得解得
所以橢圓的標準方程為.
【小問2詳解】
由(1),知,延長交橢圓于點,由及對稱性,知,所以
.
當直線的斜率不存在時,易得,則.
當直線的斜率存在且不為零時,設(shè)其方程為,
由得,,
設(shè),,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系,得,
所以
,,
所以.
綜上,為定值.
19. 如圖,為坐標原點,拋物線的焦點是橢圓的右焦點,為橢圓的右頂點,橢圓的長軸,離心率.
(1)求拋物線和橢圓的方程;
(2)過點作直線交于兩點,射線,分別交于兩點,記和的面積分別為和,問是否存在直線,使得?若存在,求出直線的方程;若不存在,請說明理由.
【答案】(1);;(2)存在,.
【解析】
【分析】(1)根據(jù)已知條件先求解出橢圓方程中的值,則橢圓方程可求,根據(jù)拋物線與橢圓有一個相同焦點求解出拋物線的方程;
(2)設(shè)出直線的方程,將利用三角形的面積公式表示為和有關(guān)的形式,再分別求解出的相關(guān)表示,最后根據(jù)面積比的比值計算出的值即可求解出直線的方程.
【詳解】(1)由題知,,,,,
所以拋物線的方程為
橢圓的方程.
(2)由題知直線的斜率不為0,設(shè)直線的方程為
設(shè),,則,.
所以,
直線的斜率為,直線的方程為.
由得,則,
同理可得,
所以,所以,
要使,只需,解得,
所以存在直線符合條件.
【點睛】本題考查圓錐曲線的綜合應(yīng)用,其中涉及橢圓、拋物線方程求解以及橢圓中的面積問題,主要考查學生的轉(zhuǎn)化與計算能力,難度較難.
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