内容正文:
选择性必修第一册检测卷
题号
一
二
三
四
总分
得分
练习建议用时:120分钟 满分:150分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每个小题绐岀的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列各组向量,不能构成空间基底的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】若空间三个向量,,能构成空间基底,则向量,,不共面,反之亦然,
对于A,令,得,即无解,向量不共面,能构成空间基底;
对于B,因为,所以,即共面,不能构成基底;
对于C,令,则,即无解,即不共面,能构成空间基底;
对于D,令,则,即无解,即不共面,能构成空间基底.
故选:B.
2.下列直线的倾斜角最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A,B,C,D四个选项中直线的斜率分别为,
其中,,且,
所以当时,直线的倾斜角最大.
故选:D
3.已知椭圆:的2个焦点与椭圆:的2个焦点构成正方形的四个顶点,则( )
A. B. C.7 D.5
【答案】A
【详解】根据题意,椭圆的两个焦点为,,
椭圆的两个焦点与椭圆的两个焦点构成正方形的四个顶点,
所以椭圆的两个焦点为,,
,且,解得.
故选:A.
4.如图,在正四面体中,过点作平面的垂线,垂足为点,点满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】在正四面体中,平面,
为的中心,连接,
则,
.
故选:D.
5.已知圆C:,直线l:.则直线l被圆C截得的弦长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】直线l:,
令,解得,所以直线l恒过定点,
圆C:的圆心为,半径为,
且,即P在圆内,
当时,圆心C到直线l的距离最大为,
此时,直线l被圆C截得的弦长最小,最小值为.
故选:A.
6.在四棱锥中,平面,,则与之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:因为平面,,,
故以为坐标原点,直线,,分别为轴,轴,轴建立空间直角坐标系如图所示,
因为,,,
则,,,,
所以,
设,,
,
距离,
因为,
故
所以异面直线与之间的距离,
故选:A.
7.设抛物线的焦点为F,过抛物线上点P作其准线的垂线,垂足为Q,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为抛物线,所以,准线方程为,
设为准线与x轴的交点,如图所示,
因为,且,所以,,
因为,所以,,
则在中,,所以,
所以在中,.
故选:C.
8..已知点为直线上的动点,过P点作圆的切线,,切点为,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设圆心到直线的动点的距离为,
根据点到直线距离公式,.
因为,是圆的切线,所以(其中).
又因为是直角三角形,由勾股定理可得,即.
的周长为.
因为是圆的弦,且和全等,所以.
根据三角形面积公式,(其中是圆的半径),
可得,所以,
则的周长.
因为与均在上单调递增,
所以当时,周长取得最小值. 最小值为.
故选:A.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多顶符合题目要求。全部选对的得6分,有选错的得0分,若只有2个正确选顶,每选对一个得3分;若只有3个正确选项,每选对一个得2分
9.对于直线与圆,下列说法正确的是( )
A.过定点 B.的半径为9
C.与可能相切 D.被截得的弦长最小值为
【答案】AD
【详解】对于,可变形为,
由得所以直线过定点,故正确;
对于,圆,化为标准方程为,所以圆的半径为,故错误;
对于,因为,所以点在圆内部,所以直线与不可能相切,故错误;
对于,设直线所过定点为,则当直线时,直线被截得的弦长最小.
因为圆心,所以,所以直线的斜率,解得,
此时直线.
因为圆心到直线的距离,所以弦长,故正确.
故选:.
10.在棱长为2的正方体中,分别为的中点,则下列选项正确的是( )
A.
B.直线与所成角的余弦值为
C.三棱锥的体积为
D.存在实数使得
【答案】BD
【详解】由题可建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
所以,
对于A,,故与不垂直,故A错误;
对于B,,
所以直线与所成角的余弦值为,故B正确;
对于C,由上,所以,
所以即,又,
所以,
因为,又由正方体性质可知平面即平面,
所以,故C错误;
对于D,若存在实数使得,
则,
所以,所以,故D正确.
故选:BD.
【点睛】思路点睛:建立坐标系解决立体几何中的问题是一种常用方法,它的思维量小,计算量虽多但是计算简单,解法直接自然和简单,本题根据正方体的结构特征建立了空间直角坐标系,接着计算所需向量坐标,从而根据各个问题的向量法理论公式直接计算即可判断求解.
11.过椭圆外一点作椭圆的两条切线,切点分别为,若直线的斜率之积为(为大于0的常数),则点的轨迹可能是( )
A.两条直线的一部分 B.圆的一部分
C.椭圆的一部分 D.双曲线的一部分
【答案】AD
【详解】依题意可知直线和直线的斜率存在,
设过的椭圆的切线方程为,
联立化简可得:
,
取,
即,
且有,且上式两根分别为,
则上式的判别式,
整理得,符合题意,所以,
①若,则,
即点的轨迹是直线(两条)的一部分;
②若,则,即点的轨迹是直线(两条)的一部分;
若且,整理可得,
③当时,12,
轨迹方程可化为,即点的轨迹是圆的一部分;
④当或时,,且,
由于,且,所以点的轨迹是椭圆的一部分;
⑤当时,,表示焦点在轴上的双曲线,
由于,所以点的轨迹是双曲线的一部分.
又因为为大于0的常数,所以点的轨迹可能是两条直线的一部分或双曲线的一部分.
故选:AD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共计15分.
12.已知是椭圆的左,右焦点,点为椭圆上一点,为坐标原点,为正三角形,则该椭圆的离心率为 .
【答案】
【详解】依题意,
不妨设点在第一象限,则点,
易知,
由椭圆的定义知:,
所以,
所以.
故答案为:
13.已知直线与圆相交于两点,当的面积取得最大值时,直线的斜率为,则 .
【答案】/
【详解】由,可化为,则圆心,
设圆的半径为且,则,
当时,的最大值为,
不妨取直线的方程为,因为,
所以点到直线的距离为,所以,解得,
又由,可得,解得.
故答案为:.
14.正方体中,点E是的中点,点F为正方形内一动点,且平面,若异面直线CF与所成角为,则的最小值为 .
【答案】
【详解】分别以DA,DC,所在直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,
设,,,
则,,,,
故,,,,
设平面的一个法向量为,则,
解得,令,则,
因为平面,所以,
即,所以,
设异面直线CF与所成角为,
则,
由于,
所以当或时,上式有最大值,此时最小为
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共计77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.求适合下列条件的圆锥曲线的标准方程:
(1)求椭圆的标准方程:以点,为焦点,经过点.
(2)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且,求抛物线的标准方程.
(3)求双曲线的标准方程:经过点,.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设椭圆的标准方程为,焦距为.
由题意有,,,
所以,,
故椭圆的标准方程为.
(2)由抛物线的定义可得,∴,解得,
故抛物线的标准方程为.
(3)设所求双曲线方程为,
则,解得,所以双曲线方程为.
16.如图,四棱锥中,底面,.
(1)求证:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)证明:已知底面,且底面,
所以.
由,可得
又平面,
所以平面.
(2)取的中点.由,可得,
又因为,所以三角形是正三角形,
故.
在中,,所以.
可建立如图所示的空间直角坐标系,
求得,
由(1)可知,是平面的一个法向量,
设平面的一个法向量为,则,
即,
令,得,
设平面与平面的夹角为,
所以.
所以平面与平面夹角的余弦值为.
17.已知直线l与圆相交于A,B两点,弦AB的中点为.
(1)求实数a的取值范围以及直线l的方程;
(2)已知,若圆C上存在两个不同的点P,使,求实数a的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【详解】(1)由圆可得,则圆心,半径.
因为直线l与圆相交于A,B两点,弦AB的中点为.
所以点在圆内,则,即,解得
故实数a的取值范围为.
因为弦AB的中点为,所以
由圆的性质可得,则,所以直线l的方程为:,即.
(2)设点P坐标为
由,,可得,即.
所以点P的轨迹是以为圆心,为半径的圆
因为圆C上存在两个不同的点P
所以两圆相交,则,解得
故实数a的取值范围为:.
18.如图,在四棱锥中,底面平面.
(1)证明:平面平面PAB.
(2)若,,且异面直线PD与BC所成角的正切值为,求平面PAB与平面PCD所成二面角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)底面,平面,,
,,平面,平面,
平面PAD,平面平面,平面,
,平面,
又平面平面平面PAB.
(2),直线PD与直线BC所成的角为,
底面,平面,
,即,
设,则,
以为原点,AB,AD,AP所在直线分别为轴,轴,轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,
,,
设平面PCD的法向量为,则
取,则,得,
易知平面PAB的一个法向量为,
则,
故平面PAB与平面PCD所成二面角的正弦值为.
19.已知椭圆经过点,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)点为椭圆上不同的两点,直线与轴交于点,直线与轴交于点,设,且满足,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意可知,,,则,所以,
所以椭圆的方程为;
(2)设,,
直线的方程为,,
直线的方程为,,
则,,,,,
①
,则,
所以直线的斜率存在,设直线的方程为,
联立,得,
,,②
,
,
,③
将②③代入①得,,
整理为,即或,
若,则直线为,过点,不符合题意,舍去,
若,则直线为,过原点,此时,
又因为,所以,,代入椭圆方程得,,
则,又,
所以,
所以点的坐标为.
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练习建议用时:120分钟 满分:150分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每个小题绐岀的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列各组向量,不能构成空间基底的是( )
A.
B.
C.
D.
2.下列直线的倾斜角最大的是( )
A. B.
C. D.
3.已知椭圆:的2个焦点与椭圆:的2个焦点构成正方形的四个顶点,则( )
A. B. C.7 D.5
4.如图,在正四面体中,过点作平面的垂线,垂足为点,点满足,则( )
A. B.
C. D.
5.已知圆C:,直线l:.则直线l被圆C截得的弦长的最小值为( )
A. B. C. D.
6.在四棱锥中,平面,,则与之间的距离为( )
A. B. C. D.
7.设抛物线的焦点为F,过抛物线上点P作其准线的垂线,垂足为Q,若,则( )
A. B. C. D.
8..已知点为直线上的动点,过P点作圆的切线,,切点为,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多顶符合题目要求。全部选对的得6分,有选错的得0分,若只有2个正确选顶,每选对一个得3分;若只有3个正确选项,每选对一个得2分
9.对于直线与圆,下列说法正确的是( )
A.过定点 B.的半径为9
C.与可能相切 D.被截得的弦长最小值为
10.在棱长为2的正方体中,分别为的中点,则下列选项正确的是( )
A.
B.直线与所成角的余弦值为
C.三棱锥的体积为
D.存在实数使得
11.过椭圆外一点作椭圆的两条切线,切点分别为,若直线的斜率之积为(为大于0的常数),则点的轨迹可能是( )
A.两条直线的一部分 B.圆的一部分
C.椭圆的一部分 D.双曲线的一部分
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共计15分.
12.已知是椭圆的左,右焦点,点为椭圆上一点,为坐标原点,为正三角形,则该椭圆的离心率为 .
13.已知直线与圆相交于两点,当的面积取得最大值时,直线的斜率为,则 .
14.正方体中,点E是的中点,点F为正方形内一动点,且平面,若异面直线CF与所成角为,则的最小值为 .
四、解答题:本题共5小题,共计77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.求适合下列条件的圆锥曲线的标准方程:
(1)求椭圆的标准方程:以点,为焦点,经过点.
(2)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且,求抛物线的标准方程.
(3)求双曲线的标准方程:经过点,.
16.如图,四棱锥中,底面,.
(1)求证:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
17.已知直线l与圆相交于A,B两点,弦AB的中点为.
(1)求实数a的取值范围以及直线l的方程;
(2)已知,若圆C上存在两个不同的点P,使,求实数a的取值范围.
18.如图,在四棱锥中,底面平面.
(1)证明:平面平面PAB.
(2)若,,且异面直线PD与BC所成角的正切值为,求平面PAB与平面PCD所成二面角的正弦值.
19.已知椭圆经过点,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)点为椭圆上不同的两点,直线与轴交于点,直线与轴交于点,设,且满足,求点的坐标.
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