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台州市书生中学高二上数学自主练习六
一、单选题
1.直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
2.如图,在空间四边形中,设分别是,的中点, 则( )
A. B. C. D.
3.已知圆的一条直径的两个端点分别在x轴和y轴上,圆心坐标为,则此圆的方程是( )
A. B.
C. D.
4.设aR,则“a=1”是“直线:ax+2y-1=0与直线:x+(a+1)y+4=0平行”的( )
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充分必要 D.既不充分也不必要
5.已知椭圆的两焦点分别为为椭圆上一点且,则( )
A. B. C. D.2
6.已知曲线,则的最大值,最小值分别为( )
A.+2,-2 B.+2, C.,-2 D.,
7.在下列命题中:
①若向量共线,则向量所在的直线平行;
②若向量所在的直线为异面直线,则向量一定不共面;
③若三个向量两两共面,则向量共面;
④已知空间的三个向量,则对于空间的任意一个向量总存在实数使得;其中正确命题的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
8.设椭圆的左右焦点为,,右顶点为,已知点在椭圆上,若,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.关于空间向量,以下说法正确的是( )
A. 若直线的方向向量为,平面的一个法向量为,则
B. 若空间中任意一点,有,则、、、四点共面
C. 若空间向量,满足,则与夹角为钝角
D. 若空间向量,,则在上的投影向量为
10.已知直线l的一个方向向量为,且经过点,则下列结论中正确的是( )
A.与直线垂直 B.的倾斜角等于
C.在y轴上截距为 D.圆上存在两个点到直线的距离等于
11.设双曲线的左焦点为,右焦点为,点在的右支上,且不与的顶点重合,则下列命题中正确的是( )
A.若且,则双曲线的两条渐近线的方程是
B.若,则的面积等于
C.若点的坐标为,则双曲线的离心率大于3
D.以为直径的圆与以的实轴为直径的圆外切
三、填空题
12.设,向量,,,且,,则 .
13.设,过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,则的取值范围是 .
14.已知双曲线:的左右焦点分别为,,实轴长为,双曲线的渐近线方程为,动点在双曲线左支上,点为圆:上一点,则的最小值为 .
四、解答题
15.已知椭圆长轴长为4,且椭圆的离心率,其左右焦点分别为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设斜率为且过的直线与椭圆交于两点,求的面积.
16. 如图,在四棱锥中,面,,四边形满足,,,点为中点,点为边上的动点.
Ⅰ求证:平面.
Ⅱ是否存在点,使得二面角的余弦值为?若存在,求出线段的长度;若不存在,说明理由.
17.已知双曲线的左、右顶点分别为,离心率为.过点的直线l与C的右支交于M、N两点,设直线的斜率分别为.
(1)求双曲线的方程;(2)证明:为定值.
参考答案:
1.D
【分析】求出直线的斜率,再根据倾斜角的正切值等于斜率,结合倾斜角的范围即可求解.
【详解】由可得,
所以直线的斜率为,
设直线的倾斜角为,则,
因为,所以,
故选:D.
2.C
【分析】根据平面向量的平行四边形法则得出,再由平面向量的三角形加法运算法则即可得出结果.
【详解】解:由题可知,分别是,的中点,
根据平面向量的平行四边形法则,可得,
再由平面向量的三角形加法法则,得出:
.
故选:C.
3.B
【分析】根据题意,设这条直径与轴交点为,与轴交点为,圆的半径为;由中点坐标公式可得,即可求出的值,再结合两点间距离公式可求出的值,根据圆的标准方程,即可求出结果.
【详解】根据题意,圆的一条直径的两个端点分别在轴和轴上, 设这条直径与轴交点为,与轴交点为,圆的半径为;
又由圆心坐标为,则有,解可得,
又,所以,
所以圆的方程为:.
故选:B.
【点睛】本题考查圆的标准方程的求法,属于基础题.
4.A
【详解】∵当a=1时,直线:x+2y﹣1=0与直线:x+2y+4=0,
两条直线的斜率都是,截距不相等,得到两条直线平行,
故前者是后者的充分条件,
∵当两条直线平行时,得到,
解得a=﹣2,a=1,
∴后者不能推出前者,
∴前者是后者的充分不必要条件.
故选A.
考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断;直线的一般式方程与直线的平行关系.
5.A
【分析】根据椭圆的定义结合条件即得.
【详解】椭圆,,,,
设,,则,
,,
,
,
,即.
故选:A.
6.C
【分析】由题意可得曲线表示的图形为以为圆心,2为半径的半圆,表示半圆上的动点与点的距离,作出图象,结合图象求解即可.
【详解】由,可知,,
且有,表示的图形为以为圆心,2为半径的半圆,如图所示:
又因为表示半圆上的动点与点的距离,
又因为,
所以的最小值为,
当动点与图中点重合时,取最大值,
故选:C.
7.A
【分析】根据向量共线,共面的性质逐一分析每个选项.
【详解】对于①,若向量共线,则向量所在的直线平行,也可能共线,故①错误;
对于②,由于向量可以平移,两个向量一定共面,故②错误;
对于③,任意两个向量自然是两两共面,三个向量则不一定共面,例如空间直角坐标系轴所在的向量两两共面,但是显然轴不共面,故③错误;
对于④,若共线时,显然共面,于是只能表示和共面的向量,对于空间中的任意向量则不一定成立,故④错误.
于是四个选项都是错的.
故选:A
8.D
【分析】利用已知条件求出点坐标,代入中形成齐次方程,解出离心率即可.
【详解】
如图:由题意不妨设在第一象限,知,
因为,所以,
所以,
则,且,即,
又由,所以,又,即,
结合解得,
代入中,整理得,
即,解得(舍)或.
故选:D.
9.AD
【分析】本题主要考查了空间向量的投影、向量的夹角,共面、线面垂直的坐标运算,属于中档题.
由向量法判断;由空间四点共面判断;由空间向量的夹角判断;利用投影向量的概念判断.
【解答】
解:对于由题意得,即,故,A正确;
对于在中,,故,,,四点不共面,B错误
对于当,反向共线时也成立,但与夹角不为钝角,C错误:
对于在上的投影向量为,D正确
故选:.
10.AD
【分析】由直线的方向向量可求得直线的斜率,从而可求出直线的倾斜角和直线方程,进而可判断A,B,C,利用圆心到直线的距离确定直线与圆的位置关系,再找到圆周上的点到直线的最近距离,即可判断D.
【详解】因为直线的一个方向向量,
所以直线的斜率,
又直线经过点,
代入点斜式方程可得,,即直线的方程为:.
对于A,将直线化为斜截式方程可得,,斜率为,
又直线的斜率,
因为,所以直线与直线垂直,故A正确;
对于B,由直线的斜率为,
设直线的倾斜角为,,则,
所以,故B不正确;
对于C,令,代入直线的方程,得,
即直线在轴上的截距等于,故C不正确;
对于D,圆的圆心到直线的距离,
因此直线与圆相离,
又圆上点到直线的最近距离为,
因此可得圆上存在两个点到直线的距离等于,故D正确;
故选:AD.
11.BCD
【分析】将且,带入方程求解渐近线方程即可判断A;,结合双曲线的定义求解即可判断B;把点坐标代入的方程,然后计算离心率的取值范围即可判断C;画图,两圆的圆心距是的中位线,两圆的半径之和,故两圆外切,即可判断D.
【详解】当且时,的渐近线斜率为,选项A错误;
,故选项B正确;
把点坐标代入的方程得:
,选项C正确;
如图,两圆的圆心距是的中位线,
两圆的半径之和,故两圆外切,选项D正确.
故选:BCD
12.3
【分析】根据空间向量平行和垂直的坐标表示求出和的值,进而可得的坐标,再由模长的坐标表示计算模长即可求解.
【详解】因为,,,且,,
所以,,可得,,
所以,,,
所以.
故答案为:.
13.
【分析】可得直线分别过定点和且垂直,可得设,则,,,则,利用正弦函数的性质求值域即可.
【详解】由题意可知,动直线,经过定点,
动直线即,经过定点,
时,动直线和动直线的斜率之积为,
时,也垂直,
所以两直线始终垂直,又P是两条直线的交点,
,
.
设,则,,
由且,可得,
,
,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:因为,设,则,,则,即可求得的取值范围.
14.
【分析】
本题主要考查了双曲线的性质、标准方程、两点间的距离公式以及圆锥曲线中的最值问题,属于拔高题.由题意可得与的值,即得到双曲线方程,求得焦点坐标,利用双曲线的定义和三点共线取得最小值,计算可得答案.
【解答】
解:由题意可作出图形,如下图:
双曲线实轴长为,,即,渐近线方程为,即有,
,由此可得双曲线方程为,,
故焦点为,,由双曲线的定义可得,
由圆方程可得圆心,半径,,连接,交双曲线于点,交圆于点,可得此时取得最小值,
且,则的最小值为,故答案为.
15.(1)
(2)
【分析】(1)由椭圆的基本性质得到椭圆的值,写出椭圆方程.
(2)写出直线方程,联立方程组,由韦达定理得到和,用交点弦长公式得到线段长,由点到直线距离得到三角形高,从而算出三角形面积.
【详解】(1)由题意可知:,则,
∵,∴,
∴,
∴椭圆
(2),∴直线:,
联立方程组得,
设,
则,
点到直线的距离
∴
16.【答案】解:Ⅰ因为平面,,平面,所以,,
又,所以,,两两垂直.
以为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴,所在直线为轴,建立空间直角坐标系,如下图所示.
则,,,
点为中点,故
故,
又,,
所以,
所以,,为共面向量,
则在平面内存在直线与平面外的直线平行,
所以平面.
Ⅱ设,,
依题意可知平面的法向量为.
,,
设平面的法向量为,
则
令,则.
因为二面角的余弦值为,
所以,
即,
解得或.
所以存在点符合题意,
当或时,二面角的余弦值为.
17.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)依题意,求得双曲线,设出直线的方程,联立方程组,由韦达定理可解;
(2)利用两点斜率公式,结合双曲线方程求得,再结合(1)中结论即可得证.
【详解】(1)设双曲线的焦距为,由题意得,,所以.
因为,所以,所以C的标准方程为.
(2)设,则.
因为,所以.
设直线,由消去x化简并整理得.
设,则,
故
.
所以为定值.
答案第1页,共2页
第1页,共2页
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