
一、單選題(每題5分 共40分)
1. 已知隨機(jī)變量X服從正態(tài)分布,且,則( )
A. 0.1B. 0.2C. 0.3D. 0.4
【答案】D
【解析】因?yàn)殡S機(jī)變量X服從正態(tài)分布,
所以正態(tài)曲線關(guān)于直線對(duì)稱(chēng),
又,
所以,
則.
故選:D.
2. 已知直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn),則“直線l的斜率為”是“直線l與圓C:相切”的( )
A 充分不必要條件B. 必要不充分條件
C. 充要條件D. 既不充分也不必要條件
【答案】C
【解析】由題,圓是圓心為,半徑為的圓,
當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),直線方程為,
此時(shí)圓心到直線距離為1,不等于半徑,與圓不相切不符合;
當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線為,化為一般式即,
則圓心到直線距離為,
解得,
所以“直線的斜率為”是“直線與圓相切”的充要條件,
故選:C.
3. 已知是雙曲線的左焦點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),過(guò)點(diǎn)且斜率為的直線與的右支交于點(diǎn),,,則的離心率為( )
A. 3B. 2C. D.
【答案】B
【解析】如圖所示,雙曲線的右焦點(diǎn)為,的中點(diǎn)為,
連接,,
因?yàn)椋瑸榈闹悬c(diǎn),所以,則,可得,
又因?yàn)?,所以?br>則,,可得,
所以的離心率為.
故選:B.
4. 已知直線:和曲線:有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因?yàn)?,所以直線恒過(guò)定點(diǎn),
曲線:化簡(jiǎn)即為:,
如圖所示:
由圖可知,若直線與曲線有交點(diǎn),則直線介于與之間即可,
由圓心到直線的距離等于半徑得:
,整理得:,
解得:或(舍),
同理,由圓心到直線的距離等于半徑得:
,整理得:,解得:(舍)或,
所以.
故選:C
5. 已知矩形為平面外一點(diǎn),且平面,分別為上的點(diǎn),,則( )
A. B. C. 1D.
【答案】B
【解析】因?yàn)椋?br>所以
,
故,故.
故選:B
6. 已知點(diǎn)F為橢圓的左焦點(diǎn),經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O的直線l交橢圓于P,Q兩點(diǎn),點(diǎn)M是橢圓C上異于P,Q的一點(diǎn),直線,的斜率分別為,,且,若,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由于P,Q關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),設(shè),,
則有,又點(diǎn)都在橢圓上,
,
,,
又,
設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)為,連接如下圖:
因?yàn)樵c(diǎn)O平分線段PQ和,
所以四邊形是平行四邊形,
依題意,設(shè),則,又,,在中,
由余弦定理得,
;
故選:B.
7. 在棱長(zhǎng)為1的正方體中,、為線段上的兩個(gè)三等分點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)在內(nèi),且,則點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度為( )
A B. C. D.
【答案】B
【解析】如圖,在棱長(zhǎng)為1的正方體中,,
因?yàn)?、為線段上的兩個(gè)三等分點(diǎn),
所以,
易知,平面,平面,
所以平面,則,
同理可證,又平面,平面,,
則平面,
設(shè)點(diǎn)到平面的距離為,則三棱錐的體積,
則,
所以在平面內(nèi),則,
所以,
所以平面內(nèi)點(diǎn)的軌跡是以為圓心,為半徑的圓,
如圖,在正三角形中,為中心,圓的半徑為,即,
,
所以在直角三角形中,
則,
所以三個(gè)虛線弧圓心角弧度數(shù)為,
則三個(gè)實(shí)線弧圓心角弧度數(shù)為,
所以點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度為.
故選:B
8. 已知橢圓,點(diǎn)P為橢圓上的任一點(diǎn),則P點(diǎn)到直線:的距離的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】設(shè)與直線平行且與橢圓相切的直線為,
聯(lián)立方程,消元可得
令,解得,
當(dāng)時(shí),橢圓切線方程為,直線與切線距離為,
當(dāng)時(shí),橢圓切線方程為,直線與切線距離為,
即直線與切線的最大最小距離分別為,
又當(dāng)時(shí),,即直線與橢圓無(wú)公共點(diǎn),
則橢圓上任一點(diǎn)P到直線:的距離的取值范圍為.
故選:B
二、多選題(每題5分 共20分)
9. 已知,,則( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】對(duì)于A,,故A正確;
對(duì)于B,
,故B正確;
對(duì)于C,因?yàn)?,?br>且,所以,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,
,故D正確.
故選:ABD.
10. 已知圓與直線相交于兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 直線過(guò)定點(diǎn)B. 若,則
C. 的最小值為D. 的面積的最大值為2
【答案】ABD
【解析】對(duì)于選項(xiàng)A:將直線整理為:,
令,解得,即直線過(guò)定點(diǎn),故選項(xiàng)A正確;
對(duì)于選項(xiàng)B:由題意知,,則直線的斜率為,
若,則直線即直線的斜率為,解得:,故選項(xiàng)B正確;
對(duì)于選項(xiàng)C:因?yàn)橹本€過(guò)定點(diǎn),所以當(dāng)直線與垂直時(shí),取得最小值,
此時(shí),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
對(duì)于選項(xiàng)D:設(shè)點(diǎn)到直線的距離為,
則,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,
故的面積的最大值為2,故選項(xiàng)D正確;
故選:ABD.
11. 已知曲線,其中,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 方程表示的曲線是橢圓或雙曲線
B. 若,則曲線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為和
C. 若,則曲線的離心率
D. 若方程表示的曲線是雙曲線,則其焦距的最小值為
【答案】BCD
【解析】對(duì)于選項(xiàng)A,當(dāng)時(shí),曲線,表示直線或,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)B,當(dāng)時(shí),曲線方程為,可知曲線為焦點(diǎn)為和的橢圓,故選項(xiàng)B正確;對(duì)于選項(xiàng)C,當(dāng)時(shí),曲線方程為,
因?yàn)?,可得曲線為焦點(diǎn)在軸上的橢圓,
,,則,
所以離心率,因?yàn)椋?br>所以,
故選項(xiàng)C正確;
對(duì)于選項(xiàng)D,若方程表示的曲線是雙曲線,因?yàn)榍€方程為,
所以,即,故,
所以,,所以,
因?yàn)?,所以?br>所以,故,所以,
故焦距,所以其焦距的最小值為,故選項(xiàng)D正確.
故選:BCD.
12. 如圖,在正方體中,點(diǎn)滿(mǎn)足,且.記與所成角為與平面所成角為,則( )
A. 若,三棱錐的體積為定值
B. 若,存在,使得平面
C.
D. 若,則在側(cè)面內(nèi)必存在一點(diǎn),使得
【答案】ABC
【解析】對(duì)于A,當(dāng)時(shí),取中點(diǎn),中點(diǎn),連接,
根據(jù)平面向量基本定理知,則在上,則,
平面,平面,則平面,
則到平面的距離為定值,又的面積為定值,
因此四面體的體積為定值,A正確;
對(duì)于B,當(dāng)時(shí),取,則F為的中點(diǎn),取的中點(diǎn),
令,則為的中點(diǎn),連接,
顯然平面,平面,則平面,
而,同理平面,又平面,
因此平面平面,又平面,所以平面,B正確;
對(duì)于C,過(guò)作交于,連接,由平面,
得平面,
而平面,有,
顯然是與平面所成的角,即,
由,得是與所成的角,即,所以,C正確;
對(duì)于D,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,當(dāng)時(shí),
,點(diǎn)在側(cè)面內(nèi),
設(shè),,
則,
于是始終為銳角,D錯(cuò)誤.
故選:ABC
三、填空題(每題5分 共20分)
13. 展開(kāi)式中含項(xiàng)的系數(shù)為_(kāi)__________.
【答案】
【解析】對(duì)于,其展開(kāi)式的通式為,
則展開(kāi)式中含項(xiàng)的系數(shù)為
故答案為:.
14. 已知點(diǎn)P為圓:上任一點(diǎn),點(diǎn)Q為圓:上任一點(diǎn),則的最小值為_(kāi)______.
【答案】1
【解析】由題知圓半徑為,圓心坐標(biāo)為,
圓:可改寫(xiě)成,即圓半徑為,圓心坐標(biāo)為,易知,,所以?xún)蓤A的位置關(guān)系為內(nèi)含,
所以的最小值為.故答案為:1
15. 如圖,的二面角的棱上有,兩點(diǎn),直線,分別在這個(gè)二面角的兩個(gè)半平面內(nèi),且都垂直于.已知,則長(zhǎng)度為_(kāi)__________.
【答案】
【解析】因?yàn)?
所以
所以.
故答案為:.
16. 蒙日是法國(guó)著名的數(shù)學(xué)家,他首先發(fā)現(xiàn)橢圓的兩條相互垂直的切線的交點(diǎn)的軌跡是圓,所以這個(gè)圓又被叫做“蒙日?qǐng)A”,已知點(diǎn)A、B為橢圓()上任意兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P在直線上,若恒為銳角,則根據(jù)蒙日?qǐng)A的相關(guān)知識(shí),可知橢圓C的離心率的取值范圍為_(kāi)_____
【答案】
【解析】依題意,直線都與橢圓相切,
因此直線所圍成矩形的外接圓即為橢圓的蒙日?qǐng)A,
由點(diǎn)A、B為橢圓上任意兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P滿(mǎn)足為銳角,得點(diǎn)在圓外,
又動(dòng)點(diǎn)P在直線上,因此直線與圓相離,
于是,解得,則,解得,
所以橢圓C的離心率的取值范圍為.
故答案為:
四、解答題(共70分)
17. 已知圓的圓心在直線上,且與軸相切于點(diǎn).
(1)求圓的方程;
(2)已知過(guò)點(diǎn)的直線被圓截得的弦長(zhǎng)為,求直線的方程.
解:(1)因?yàn)閳A與軸相切于點(diǎn),所以圓心在直線上,
又因?yàn)閳A的圓心在直線上,
由,解得,即,圓的半徑,
所以,圓的方程為.
(2)設(shè)圓心到直線的距離為,則,
當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),直線的方程為,此時(shí),滿(mǎn)足條件;
當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線的斜率為,則直線的方程為,
即.
因?yàn)閳A心為,所以圓心到直線的距離為,
整理可得,解得,
所以,直線的方程為.
綜上所述,直線的方程為或.
18. 根據(jù)《國(guó)家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》,六年級(jí)男生和女生一分鐘跳繩等級(jí)如下(單位:次).
從某學(xué)校六年級(jí)男生和女生中各隨機(jī)抽取名進(jìn)行一分鐘跳繩測(cè)試,將他們的成績(jī)整理如下:
(1)從這名男生中任取名,求取到的名男生成績(jī)都優(yōu)秀的概率;
(2)若以成績(jī)優(yōu)秀的頻率代替成績(jī)優(yōu)秀的概率,且每名同學(xué)的測(cè)試相互獨(dú)立.從該校全體六年級(jí)學(xué)生中隨機(jī)抽取名男生和名女生,設(shè)為這名學(xué)生中一分鐘跳繩成績(jī)優(yōu)秀的人數(shù),求的概率分布與期望.
解:(1)由題意知,名男生中一分鐘跳繩成績(jī)優(yōu)秀的有名,
記“抽到的名男生成績(jī)都優(yōu)秀”為事件,則.
(2)由題意知,從該校六年級(jí)學(xué)生中任取一名男生,一分鐘跳繩成績(jī)優(yōu)秀的概率為;
任取一名女生,一分鐘跳繩成績(jī)優(yōu)秀的概率為.
的可能取值有、、、,則,
,
,
,
所以的概率分布為
所以,.
19. 已知的展開(kāi)式中,所有項(xiàng)的系數(shù)之和是512.
(1)求展開(kāi)式中含項(xiàng)的系數(shù);
(2)求的展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng).
解:(1)因?yàn)榈恼归_(kāi)式中,所有項(xiàng)的系數(shù)之和是512.
所以令,得,所以,
所以的展開(kāi)式通項(xiàng)公式為,
令,解得,所以展開(kāi)式中含項(xiàng)為,
所以展開(kāi)式中含項(xiàng)的系數(shù)為27.
(2)由(1)知,,從而,
因?yàn)榈恼归_(kāi)式的通項(xiàng)為,
所以的常數(shù)項(xiàng)為,
又的常數(shù)項(xiàng)為,
所以的展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為.
20. 如圖,在四棱錐中,平面,點(diǎn)是的重心.
(1)求證:平面平面;
(2)若直線與平面所成角的正弦值為,求的長(zhǎng)度.
解:(1)在四棱錐中,平面平面,則,
而平面,于是平面,又平面,
所以平面平面.
(2)取中點(diǎn)為,連接,,
則,
即四邊形為矩形,則,
又平面平面,
顯然兩兩垂直,
以為坐標(biāo)原點(diǎn),直線分別為為軸,建立空間直角坐標(biāo)系,
設(shè),則,
由點(diǎn)是的重心,得,則,
又,設(shè)平面的一個(gè)法向量,
則,取,得,設(shè)與平面所成角為,
,
化簡(jiǎn)得,
解得或,即或,所以的長(zhǎng)度為或.
21. 已知雙曲線的一條漸近線為,其虛軸長(zhǎng)為為雙曲線上任意一點(diǎn).
(1)求證:到兩條漸近線的距離之積為定值,并求出此定值;
(2)若雙曲線的左頂點(diǎn)為,右焦點(diǎn)為,求的最小值.
解:(1)由題意可得,解得,
因此,雙曲線的方程為
設(shè),則,漸近線為,
P到兩條漸近線的距離之積.
(2)由已知,得,,設(shè)或,
在雙曲線上,所以,
因此
或,
對(duì)稱(chēng)軸為,由于或,所以當(dāng)時(shí),取得最小值為.
22. 已知拋物線,過(guò)焦點(diǎn)的直線l與拋物線C交于兩點(diǎn)A,B,當(dāng)直線l的傾斜角為時(shí),.
(1)求拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)記O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線分別與直線,交于點(diǎn)M,N,求證:以為直徑的圓過(guò)定點(diǎn),并求出定點(diǎn)坐標(biāo).
解:(1)由已知可得,拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,
直線方程為,
聯(lián)立,消得,
恒成立,
設(shè),,由韋達(dá)定理可得,
則,所以,
所以拋物線的方程為;
(2)由(1)得,
依題意可設(shè)直線,
聯(lián)立,消得,
恒成立,
則,,
又,,
令,則,即,
同理可得,
設(shè)圓上任意一點(diǎn)為,
因?yàn)闉橹睆?,所以?br>所以,即,
整理可得,,
令,可得或,
所以以為直徑的圓過(guò)定點(diǎn),定點(diǎn)坐標(biāo)為或.
一分鐘跳繩等級(jí)
六年級(jí)男生
六年級(jí)女生
優(yōu)秀
及以上
及以上
良好
及格
不及格
及以下
及以下
男生/次
女生/次
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