
一、單選題(本大題共8小題)
1.已知雙曲線的一條漸近線與圓相交于兩點(diǎn),且,則雙曲線的離心率為( )
A.B.C.D.
2.正三棱臺(tái)的上、下底邊長分別為6,18,該正三棱臺(tái)內(nèi)部有一個(gè)內(nèi)切球(與上、下底面和三個(gè)側(cè)面都相切),則正三棱臺(tái)的高為( )
A.3B.4C.5D.6
3.在四面體中,若,,,,,則( )
A.B.C.D.
4.拋物線的焦點(diǎn)為,過點(diǎn)的直線交拋物線于,兩點(diǎn),點(diǎn)為平面上任意一點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則( )
A.-5B.-3C.3D.5
5.已知直線與直線,在上任取一點(diǎn),在上任取一點(diǎn),連接,取的靠近點(diǎn)三等分點(diǎn),過點(diǎn)作的平行線,則與之間的距離為( )
A.B.C.D.
6.已知直線過拋物線的焦點(diǎn)F,且與拋物線交于A,B兩點(diǎn),與拋物線的準(zhǔn)線交于C點(diǎn),若,則等于( )
A.2B.3C.D.
7.曲線與曲線有公切線,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
8.已知函數(shù),若不等式在上恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.,B.,C.,D.,
二、多選題(本大題共3小題)
9.若圓:與圓:的公共弦AB的長為1,則下列結(jié)論正確的有( )
A.
B.直線AB的方程為
C.AB中點(diǎn)的軌跡方程為
D.圓與圓公共部分的面積為
10.等腰直角三角形直角邊長為1 ,現(xiàn)將該三角形繞其某一邊旋轉(zhuǎn)一周 ,則所形成的幾何體的表面積可以為( )
A.B.C.D.
11.已知函數(shù)是奇函數(shù),對(duì)于任意的滿足(其中是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)),則下列不等式成立的是( )
A.B.
C.D.
三、填空題(本大題共3小題)
12.已知圓:和圓:,則這兩個(gè)圓的位置關(guān)系為 .
13.已知數(shù)列中,,則數(shù)列的前項(xiàng)和 .
14.表面積為100π的球面上有四點(diǎn)S?A?B?C,△ABC是等邊三角形,球心O到平面ABC的距離為3,若面SAB⊥面ABC,則棱錐體積的最大值為 .
四、解答題(本大題共5小題)
15.設(shè)等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,已知,.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè),為數(shù)列前項(xiàng)的和,求.
16.已知圓A經(jīng)過兩點(diǎn),,且圓心A在直線上.
(1)求圓A的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求過點(diǎn)且與圓A相切的直線方程.
17.如圖,在三棱柱中,,,在底面的射影為的中點(diǎn),為的中點(diǎn).
(1)證明:平面;
(2)求二面角的正弦值.
18.已知雙曲線:(,)的實(shí)軸長為2,點(diǎn)到雙曲線的漸近線的距離為.
(1)求雙曲線的方程;
(2)過點(diǎn)的動(dòng)直線交雙曲線于、兩點(diǎn),設(shè)線段的中點(diǎn)為,求點(diǎn)的軌跡方程.
19.已知函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)若,且,求證:.
參考答案
1.【答案】D
【詳解】根據(jù)題意得,圓心到的漸近線的距離為
設(shè)雙曲線的一條漸近線方程為,則,
.
故選:D.
2.【答案】D
【詳解】由題可知上下底正三角形的高分別為,
由幾何體結(jié)構(gòu)特征結(jié)合題意可知內(nèi)切球與上、下底面切點(diǎn)為上下底的重心,
故如左圖所示作截面,得到右圖,設(shè)內(nèi)切球半徑為,
則有即,
所以正三棱臺(tái)的高為6.
故選:D.
3.【答案】B
【詳解】如圖:
∵,,∴分別為中點(diǎn),
∴
,
故選:B.
4.【答案】B
【分析】
根據(jù)直線與拋物線的位置關(guān)系,利用韋達(dá)定理和向量數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算即可求解.
【詳解】
解:設(shè),,
由題意,直線的斜率存在,
因?yàn)閽佄锞€的焦點(diǎn)為,所以不妨設(shè)直線的方程為,
由,可得,
所以,,,
所以,
故選:B.
5.【答案】A
【詳解】如圖:
過作與點(diǎn),交直線與點(diǎn),則為所求直線與的距離.
因?yàn)椋?
所以.
故選:A
6.【答案】B
【分析】過點(diǎn)作垂直于準(zhǔn)線交準(zhǔn)線于,過點(diǎn)作垂直于準(zhǔn)線交準(zhǔn)線于,根據(jù)相似得到,再利用拋物線的性質(zhì)得到答案.
【詳解】如圖所示:
過點(diǎn)作垂直于準(zhǔn)線交準(zhǔn)線于,過點(diǎn)作垂直于準(zhǔn)線交準(zhǔn)線于,
則,,,故,即.
故選:B
7.【答案】B
【分析】分別求出兩曲線的切線方程,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得單調(diào)性和最值,即可求得的取值范圍.
【詳解】兩個(gè)函數(shù)求導(dǎo)分別為,
設(shè),圖象上的切點(diǎn)分別為,,
則過這兩點(diǎn)處的切線方程分別為,,
則,,所以,
設(shè),,,
令,所以,
所以在上單調(diào)遞增,且,
則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以,.
故選B.
【關(guān)鍵點(diǎn)撥】本題解決的關(guān)鍵是,利用公切線的定義得到,從而構(gòu)造函數(shù)即可得解.
8.【答案】A
【分析】先由導(dǎo)數(shù)證明函數(shù)是增函數(shù),再證明其為奇函數(shù),然后由奇偶性與單調(diào)性化簡不等式,再分離參數(shù)轉(zhuǎn)化為求新函數(shù)的最值,得參數(shù)范圍.
【詳解】令,
則在R上恒成立,所以在R上為增函數(shù),又,所以,
所以函數(shù)是R上的增函數(shù),
又,都是R上的增函數(shù),所以函數(shù)是R上的增函數(shù),
,所以是奇函數(shù),
因?yàn)樵谏虾愠闪?,即在上恒成立?br>所以在上恒成立,即在上恒成立,
令,則,
令,得,令,得,
所以在上單調(diào)遞增,在,上單調(diào)遞減,
所以,故,
故選:A.
9.【答案】BC
【分析】兩圓方程相減求出直線AB的方程,進(jìn)而根據(jù)弦長求得,即可判斷AB選項(xiàng);然后由圓的性質(zhì)可知直線垂直平分線段,進(jìn)而可得到直線的距離即為AB中點(diǎn)與點(diǎn)的距離,從而可求出AB中點(diǎn)的軌跡方程,因此可判斷C選項(xiàng);對(duì)應(yīng)扇形的面積減去三角形的面積乘以2即可求出圓與圓公共部分的面積,即可判斷D選項(xiàng).
【詳解】兩圓方程相減可得直線AB的方程為,即,
因?yàn)閳A的圓心為,半徑為1,且公共弦AB的長為1,則到直線的距離為,所以,解得,
所以直線AB的方程為,故A錯(cuò)誤,B正確;
由圓的性質(zhì)可知直線垂直平分線段,所以到直線的距離即為AB中點(diǎn)與點(diǎn)的距離,設(shè)AB中點(diǎn)坐標(biāo)為,因此,即,故C正確;
因?yàn)?,所以,即圓中弧所對(duì)的圓心角為,所以扇形的面積為,三角形的面積為,所以圓與圓公共部分的面積為,故D錯(cuò)誤.
故選:BC.
【點(diǎn)睛】圓的弦長的常用求法:
(1)幾何法:求圓的半徑為r,弦心距為d,弦長為l,則;
(2)代數(shù)方法:運(yùn)用根與系數(shù)的關(guān)系及弦長公式:.
10.【答案】AB
【詳解】
分2種情況,一種是繞直角邊,一種是繞斜邊,分別求形成幾何體的表面積.
【詳解】
如果是繞直角邊旋轉(zhuǎn),形成圓錐,圓錐底面半徑為1,高為1,母線就是直角三角形的斜邊,
所以所形成的幾何體的表面積是.
如果繞斜邊旋轉(zhuǎn),形成的是上下兩個(gè)圓錐,圓錐的半徑是直角三角形斜邊的高,兩個(gè)圓錐的母線都是直角三角形的直角邊,母線長是1,
所以寫成的幾何體的表面積.
綜上可知形成幾何體的表面積是或.
故選:AB
【點(diǎn)睛】
本題考查旋轉(zhuǎn)體的表面積,意在考查空間想象能力和計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題型.
11.【答案】BC
【分析】構(gòu)造函數(shù),其中,結(jié)合奇偶性的定義判斷奇偶性,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)在的單調(diào)性,然后利用函數(shù)的單調(diào)性判斷出各選項(xiàng)的正誤.
【詳解】構(gòu)造函數(shù),其中,則,
因?yàn)閷?duì)于任意的滿足
當(dāng)時(shí),,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,
又函數(shù)是奇函數(shù),
所以,所以在上為偶函數(shù),
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,
因?yàn)?,則,即,即,
化簡得,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
同理可知,即,即,
化簡得,B選項(xiàng)正確;
,且即,即,
化簡得,C選項(xiàng)正確,
,且即,即,
化簡得,D選項(xiàng)錯(cuò)誤,
故選BC.
【關(guān)鍵點(diǎn)撥】本題考查利用函數(shù)的單調(diào)性判斷函數(shù)不等式是否成立,解題時(shí)要根據(jù)導(dǎo)數(shù)不等式的結(jié)構(gòu)構(gòu)造合適的函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性來求解,考查分析問題和解決問題的能力,屬于難題.
12.【答案】內(nèi)含
【詳解】因?yàn)閳A:,圓:,
所以圓心距,
而兩圓半徑之差,故兩個(gè)圓內(nèi)含.
故答案為:內(nèi)含
13.【答案】
【詳解】數(shù)列的前項(xiàng)和
=
=,
故答案為:.
14.【答案】
【詳解】依題意,球的半徑,令正的中心為,則,且平面,
外接圓半徑,連接并延長交于D,則D為的中點(diǎn),且,
顯然,而平面平面,平面平面,有平面,
令的外接圓圓心為,則平面,有,
又平面ABCD,平面ABCD,所以,
由,所以平面,所以,
而平面平面,平面平面,平面,則平面,
即有,因此四邊形為平行四邊形,則,,
的外接圓半徑,的外接圓上點(diǎn)到直線距離最大值為,
而點(diǎn)在平面上的射影在直線上,于是點(diǎn)到平面距離的最大值,
又正的面積,
所以棱錐的體積最大值.
故答案為:
15.【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)由題意設(shè)等差數(shù)列的公差為,
由題意,解得,所以.
(2),
所以數(shù)列的前50項(xiàng)和,
所以.
16.【答案】(1)
(2)或
【詳解】(1)設(shè)圓心為,半徑為r,由,
得,得,
點(diǎn)A的坐標(biāo)為,圓半徑,
圓A的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
(2)畫出圓的圖象如下圖所示,
由圖可知,直線過點(diǎn),且與圓相切,
當(dāng)過點(diǎn)與圓相切的直線斜率存在時(shí),
設(shè)切線方程為,
到直線的距離,解得,
所以切線方程為.
綜上所述,切線方程為或.
17.【答案】(1)證明見詳解
(2)
【分析】(1)設(shè)為的中點(diǎn),由線面垂直得到,由三線合一得到,從而得到線面垂直,證明出四邊形為平行四邊形,得到,證明出結(jié)論;
(2)作出輔助線,證明出為二面角的平面角,結(jié)合(1)得到,求出各邊長,利用余弦定理求出的余弦值,進(jìn)而得到線面角的正弦值.
【詳解】(1)設(shè)為的中點(diǎn),由題意得平面,
平面,
,
,為的中點(diǎn),
,
,平面,
故平面,
由,分別為,的中點(diǎn),得且,
,,
四邊形為平行四邊形,
故,
又平面,
平面;
(2)作,且,連結(jié),
,,為的中點(diǎn),,
平面,平面,,
,,
由,,得≌,由,得,
為二面角的平面角,
由(1)得平面,平面,
,
由,,,得,
故,
由余弦定理得,
.
18.【答案】(1)
(2),其中或
【詳解】(1)雙曲線的實(shí)軸長為,由已知,,則,
因?yàn)殡p曲線:(,)的一條漸近線為,
點(diǎn)到雙曲線的漸近線的距離為,所以,
所以,所以,所以雙曲線的方程是;
(2)易知直線的斜率存在設(shè)為,設(shè)、、,
聯(lián)立直線l與雙曲線E的方程,得,消去y,得.
由且,得且.
由韋達(dá)定理,得.
所以,.
由消去k,得.
由且,得或.
所以,點(diǎn)M的軌跡方程為,其中或.
19.【答案】(1)答案見解析
(2)證明見解析
【分析】
(1)求導(dǎo),分和,討論求解;
(2)由, 得到,令,利用導(dǎo)數(shù)法得到時(shí), 或證明.
(1)
解:,
當(dāng)時(shí),,在R上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),由,得;由,得.
∴在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
綜上所述,當(dāng)時(shí),在R上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
(2)
證明:由,得,
即,,
令,則.
∵,
∴在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
當(dāng)時(shí),,∴或,
①若,顯然
②若,要證,只需證,
即證,若能證,則原命題得證,
令,,
,
∵,∴,,∴,
∴在單調(diào)遞增,∴,
∴,原命題得證.
綜上所述,.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:當(dāng)時(shí),關(guān)鍵是將證,轉(zhuǎn)化為證,然后令,,利用導(dǎo)數(shù)而得解.
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