
第I卷(選擇題)
一、單選題(本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.)
1. 拋物線的準(zhǔn)線方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】寫出拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,求出準(zhǔn)線方程.
【詳解】由題意,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
所以拋物線的準(zhǔn)線方程為.
故選:A.
2. 在正數(shù)等比數(shù)列中,若,則該數(shù)列的前10項(xiàng)和( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)已知求出首項(xiàng)和公比,即可利用求和公式求出.
【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為,
∵,∴,∵,∴.
∵,∴,∴.
故選:B.
3. 已知直線,若,則實(shí)數(shù) ( )
A. 1B. 3C. 1或3D. 0
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)直線平行公式求出參數(shù)m的值,驗(yàn)證是否重合.
【詳解】因?yàn)?,所以?br>解得:或,
當(dāng)時(shí),,,兩直線平行,滿足題意,
當(dāng)時(shí),,,兩直線重合,舍,
所以.
故選:A.
4. 已知點(diǎn),則以為直徑的圓的方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)題意可知圓心為,半徑為,進(jìn)而可得圓的方程.
【詳解】因?yàn)?,可知線段的中點(diǎn)為,且,
即圓心為,半徑為,
所以所求圓的方程為.
故選:D.
5. 若拋物線的焦點(diǎn)與橢圓的右焦點(diǎn)重合,則( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程可得右焦點(diǎn)為,則,即可求得.
【詳解】由橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程可知,,即,所以右焦點(diǎn)為,
又拋物線的焦點(diǎn)與重合,
所以,所以.
故選:D.
6. 已知點(diǎn)、在圓上,點(diǎn)在直線上,點(diǎn)為中點(diǎn),若,則的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)垂徑定理可得點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓上,再利用點(diǎn)到直線的距離公式即可求解.
【詳解】由題意可得圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
設(shè)圓心為,半徑為,則,,
,所以由垂徑定理可得,
故點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓上,
因?yàn)辄c(diǎn)到直線的距離,
所以的最小值為,
故選:B.
7. 已知分別為橢圓的左?右焦點(diǎn),過的直線與交于兩點(diǎn),若,則的離心率是( )
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由已知,畫出圖像,根據(jù),可令,然后表示出,,然后利用橢圓定義找到與之間的關(guān)系,然后用分別表示出、、,在中,利用勾股定理判定,然后在中,可表示出與之間的關(guān)系,從而求解離心率.
【詳解】由已知,可根據(jù)條件做出下圖:
因?yàn)椋睿?br>所以,,由橢圓的定義可知,
所以,所以,,,,
由橢圓的定義可知,
在中,,所以,
在中, ,所以
所以.
所以的離心率是.
故選:D.
8. 在四棱臺中,平面,,,,且,動點(diǎn)滿足,則直線與平面所成角正弦值的最大值為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】建立空間直角坐標(biāo)系,由向量法表示線面角的正弦值,根據(jù)的范圍求解即可.
【詳解】
如圖建立空間直角坐標(biāo)系,
所以,,,
,,,
,
因?yàn)槠矫?,所以平面的一個(gè)法向量為,
設(shè)直線與平面所成角為,
所以,
因?yàn)椋援?dāng)時(shí),正弦值最大,且最大值為.
故選:.
二、多選題(本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得2分,有選錯(cuò)的得0分.)
9. 已知直線,圓,則( )
A. 經(jīng)過定點(diǎn)
B. 圓與圓:外離
C. 當(dāng)與圓相切時(shí),.
D. 圓心到直線距離的最大值為
【答案】AD
【解析】
【分析】根據(jù)方程的形式,聯(lián)立方程,即可求定點(diǎn),判斷A,根據(jù)兩圓位置關(guān)系判斷B;根據(jù)相切結(jié)合點(diǎn)到直線的距離公式運(yùn)算判斷C;求出圓心到動直線的最大距離即可判斷D.
【詳解】對于選項(xiàng)A:因?yàn)椋?br>令,解得,所以l過定點(diǎn),故A正確;
對于選項(xiàng)B:圓可化為,可知其圓心為,半徑,
圓:的圓心為,半徑,
因?yàn)椋?,可知兩圓相交,故B錯(cuò)誤;
對于選項(xiàng)C:若與圓相切,
則圓心到直線的距離,解得,故C錯(cuò)誤;
對于選項(xiàng)D:當(dāng)時(shí),圓心到直線距離的最大,
此時(shí)最大值為,故D正確.
故選:AD.
10. 記為等差數(shù)列的前項(xiàng)和.若,則以下結(jié)論一定正確的是( )
A. B. 的最大值為
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】利用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式得到,借助通項(xiàng)公式、求和公式、等差中項(xiàng)性質(zhì)依次分析,即得解.
【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為,
因?yàn)?,則,故,
所以,所以,故A正確;
由于的正負(fù)不清楚,故可能為最大值或最小值,故B錯(cuò)誤;
因?yàn)椋瑒t,故C正確;
因?yàn)?,所以,即,故D錯(cuò)誤.
故選:AC.
11. 拋物線的準(zhǔn)線為l,P為上的動點(diǎn),過作圓的一條切線,切點(diǎn)為,過作的垂線,垂足為,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 與圓相切B. 當(dāng)時(shí),
C. 的最小值為D. 滿足的點(diǎn)有且僅有2個(gè)
【答案】AD
【解析】
【分析】A選項(xiàng),拋物線準(zhǔn)線為,根據(jù)圓心到準(zhǔn)線的距離來判斷;B選項(xiàng),根據(jù)先算出的坐標(biāo),再借助切線的性質(zhì)計(jì)算即可得;C選項(xiàng),結(jié)合拋物線定義可得三點(diǎn)共線時(shí),最小,計(jì)算即可得;D選項(xiàng),直接設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行求解即可得.
【詳解】A選項(xiàng),拋物線的準(zhǔn)線為,
圓的圓心到直線的距離顯然是,等于圓的半徑,
故準(zhǔn)線和圓相切,A選項(xiàng)正確;
B選項(xiàng),當(dāng)時(shí),,此時(shí),故或,
當(dāng)時(shí),,則;
當(dāng)時(shí),,;
故或,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C選項(xiàng),,
當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),等號成立,故 的最小值為,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D選項(xiàng), 設(shè),由可得,又,又,
根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式,,整理得,
,則關(guān)于的方程有兩個(gè)解,
即存在兩個(gè)這樣的點(diǎn),D選項(xiàng)正確.
故選:AD.
第II卷(非選擇題)
三、填空題(本題共3小題,每小題5分,共15分.)
12. 甲、乙兩名射擊運(yùn)動員進(jìn)行射擊比賽,甲的中靶概率為0.8,乙的中靶概率為0.7,現(xiàn)兩人各自獨(dú)立射擊一次,則至少一人中靶的概率為______.
【答案】##
【解析】
【分析】利用獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率公式,結(jié)合對立事件公式,即可求解.
【詳解】設(shè)甲中靶為事件,乙中靶為事件,
則至少有一人中靶的對立事件為兩人都沒有中靶,
則至少有一人中靶的概率.
故答案為:
13. 在數(shù)列中,,則______.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,利用累加法求出通項(xiàng)公式.
【詳解】在數(shù)列中,,
當(dāng)時(shí),
,而滿足上式,
所以.
故答案為:
14. 已知正四面體ABCD的棱長為6,P是空間一點(diǎn),若,則點(diǎn)P到平面BCD的距離的最大值為______.
【答案】
【解析】
【分析】若的中點(diǎn)分別為,且的中點(diǎn)為,應(yīng)用向量加法的幾何意義可得,進(jìn)而確定的軌跡及的位置,結(jié)合已知求點(diǎn)P到平面BCD的距離的最大值.
【詳解】由,即,
若的中點(diǎn)分別為,且的中點(diǎn)為,則,
所以,即在以為球心,為半徑的球面上,
由題設(shè),易知都在面內(nèi),則面,
又面,即面,即,同理,
而,,易知,故為正四面體外接球球心,
到面BCD的距離,
到面BCD的距離,則,所以,
綜上,點(diǎn)P到平面BCD的距離的最大值為.
故答案為:
四、解答題(本題共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. 甲、乙兩人組成“九章隊(duì)”參加青島二中數(shù)學(xué)學(xué)科周“最強(qiáng)大腦”比賽,每輪比賽由甲、乙各猜一個(gè)數(shù)學(xué)名詞,已知甲每輪猜對的概率為,乙每輪猜對的概率為.在每輪比賽中,甲和乙猜對與否互不影響,各輪結(jié)果也互不影響.
(1)求甲兩輪至少猜對一個(gè)數(shù)學(xué)名詞的概率;
(2)求“九章隊(duì)”在兩輪比賽中猜對三個(gè)數(shù)學(xué)名詞的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)相互獨(dú)立事件的乘法概率公式計(jì)算即可;
(2)兩人分別猜兩次,總共四次中有一次沒猜對,分四種情況計(jì)算可得答案.
小問1詳解】
設(shè)甲兩輪至少猜對一個(gè)數(shù)學(xué)名詞為事件,
.
【小問2詳解】
設(shè)事A=“甲第一輪猜對”,B=“乙第一輪猜對”,C=“甲第二輪猜對”,D=“乙第二輪猜對”,E=““九章隊(duì)”猜對三個(gè)數(shù)學(xué)名詞”,
所以,
則,
由事件的獨(dú)立性與互斥性,得
,
故“九章隊(duì)”在兩輪活動中猜對三個(gè)數(shù)學(xué)名詞的概率為.
16. 已知圓C是以點(diǎn)為圓心,且過點(diǎn)的圓.
(1)求圓C標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若點(diǎn)A的坐標(biāo)為,求過點(diǎn)A的圓C的切線方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)由兩點(diǎn)間的距離公式求出,即可寫出圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)根據(jù)點(diǎn)與圓的位置關(guān)系可知A在圓外,就切線斜率是否存在分類討論,再根據(jù)點(diǎn)到直線的距離等于半徑,列式即可解出.
【小問1詳解】
因,所以圓.
【小問2詳解】
由已知得,A在圓外,
當(dāng)斜率不存在時(shí),直線方程為,與圓相切,
當(dāng)斜率存在時(shí),設(shè)切線方程為,
,解得,
所以切線方程為,
綜上,切線方程為或.
17. 已知數(shù)列的前項(xiàng)和,數(shù)列滿足,.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)求證:是等差數(shù)列,并求的通項(xiàng)公式;
(3)設(shè),求數(shù)列的前項(xiàng)和.
【答案】(1);
(2)證明見解析,;
(3).
【解析】
【分析】(1)根據(jù)給定條件,利用求出通項(xiàng)公式.
(2)利用給定的遞推公式,結(jié)合等差數(shù)列定義推理并求出通項(xiàng)公式.
(3)由(1)(2)求出,再利用錯(cuò)位相減法求和即得.
【小問1詳解】
在數(shù)列中,,
當(dāng)時(shí),,
而滿足上式,
所以數(shù)列的通項(xiàng)公式是.
【小問2詳解】
數(shù)列中,,,顯然,則,
所以是首項(xiàng),公差為2的等差數(shù)列,
故,.
【小問3詳解】
由(1)(2)得,
,
則,
兩式相減得
,
所以.
18. 在如圖所示的幾何體中,四邊形為矩形,平面,其中是棱的中點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求直線與平面夾角的正弦值;
(3)求點(diǎn)到平面的距離;
【答案】(1)證明見解析
(2) (3)1
【解析】
【分析】(1)連接交于點(diǎn),連接,則由三角形的中位線定理可得,然后利用線面平行的判定定理可證得結(jié)論;
(2)由已知可證得,且,所以以為原點(diǎn),所在直線為軸,建立空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量的夾角公式即可求解;
(3)利用空間向量中的距離公式可求點(diǎn)到平面的距離.
【小問1詳解】
連接交于點(diǎn),連接,
因?yàn)榉謩e為的中點(diǎn),所以,
又平面,平面,
則平面;
【小問2詳解】
直線平面平面,
所以,且,
則以為原點(diǎn),所在直線為軸,建立空間直角坐標(biāo)系;
,,
所以,
設(shè)平面的法向量為,
由,得,
令,得,且,
所以,
直線與平面夾角的正弦值為;
【小問3詳解】
因?yàn)椋?br>且平面的法向量為,
則點(diǎn)到平面的距離.
19. 已知橢圓,點(diǎn),在橢圓C上.
(1)求橢圓C的方程;
(2)求橢圓C上點(diǎn)到直線距離的最大值;
(3)過橢圓C右焦點(diǎn)F的直線l與C相交于A,B兩點(diǎn),在x軸上是否存在點(diǎn),使得?若存在,請求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)所過點(diǎn)得到關(guān)于的方程組,解之即可得解;
(2)利用三角換元法,結(jié)合點(diǎn)線距離公式與三角函數(shù)恒等變化即可得解;
(3)聯(lián)立直線與橢圓方程,利用韋達(dá)定理,結(jié)合題設(shè)條件得到關(guān)于的方程組,解之即可得解.
【小問1詳解】
由題意得,解得,,
故橢圓的方程為.
【小問2詳解】
因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,不妨設(shè),
則點(diǎn)到直線距離為
,其中,
所以當(dāng),即時(shí),取得最大值,為,
即橢圓C上點(diǎn)到直線距離的最大值為.
【小問3詳解】
假設(shè)存在,由于,
當(dāng)直線斜率為0時(shí),l方程為,點(diǎn)P在x軸上任意點(diǎn)都符合題意,
當(dāng)直線斜率不為0時(shí),可設(shè)直線l方程為,,,
聯(lián)立方程組,得,
易知,則,故,
則,
即,
則,即,
所以,因此,
此時(shí),顯然直線斜率0時(shí)也符合題意,
即存在點(diǎn)使得.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用韋達(dá)定理法解決直線與圓錐曲線相交問題的基本步驟如下:
(1)設(shè)直線方程,設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為;
(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關(guān)于(或)的一元二次方程,注意的判斷;
(3)列出韋達(dá)定理;
(4)將所求問題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、(或、)的形式;
(5)代入韋達(dá)定理求解.
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