内容正文:
模块综合检测卷
第二章 平面解析几何
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.若直线l:x-2y+k=0(k∈R)过点(0,2),则k的值为
A.-4 B.4 C.2 D.-2
由题意可得,0-4+k=0,解得k=4.
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4.中国是世界上最古老的文明中心之一,中国古代对世界上最重要的贡献之一就是发明了瓷器,中国陶瓷是世界上独一无二的.它的发展过程蕴藏着十分丰富的科学和艺术,陶瓷形状各式各样,从不同角度诠释了数学中几何的形式之美.现有一椭圆形明代瓷盘,经测量得到图中数据,则该椭圆瓷盘的焦距为
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6.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=1,则BC1与平面BB1D1D所成角的正弦值为
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10.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,E,F,G分别为BC,CC1,B1B的中点,则
A.直线D1D与直线AF垂直
B.直线A1G与平面AEF平行
C.平面AEF截正方体所得的截面面积为
D.点C和点G到平面AEF的距离相等
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方法二:取DD1的中点N,连接AN,则AN为直线AF在平面ADD1A1内的射影,AN与DD1不垂直,从而AF与DD1也不垂直,选项A错误;
如图(2)所示,取B1C1的中点为M,连接A1M,GM,则A1M∥AE,GM∥EF,易证平面A1MG∥平面AEF,从而A1G∥平面AEF,选项B
正确;
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12.圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-2x-2y+1=0的公共弦所在的直线
与圆C3:x2+y2=m相切,则实数m的值为________.
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13.已知点E,F分别在正方体ABCD-A1B1C1D1的棱BB1,CC1上,且B1E=2EB,
CF=2FC1,则平面AEF与平面ABC所成的二面角的正切值等于____.
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15.(13分)在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC三个顶点的坐标分别为A(-3,2),B(4,3),C(-1,-2).
(1)求△ABC中BC边上的高线所在直线的方程;
所以BC边上的高线的斜率k=-1,又BC边上的高过A点.
所以BC边上的高线所在直线的方程为y-2=-(x+3),
即x+y+1=0.
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(2)求△ABC的面积.
解:因为B(4,3),C(-1,-2),
由B(4,3),C(-1,-2),得直线BC的方程为x-y-1=0.
所以点A到直线BC的距离
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16.(15分)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=1,AA1=2,E为BB1
中点.
(1)证明:AC⊥D1E;
解:证明:连接BD,
因为D1D⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD,
所以D1D⊥AC.
在长方形ABCD中,AB=BC,
所以BD⊥AC.
又BD∩D1D=D,所以AC⊥平面BB1D1D,
因为D1E⊂平面BB1D1D,所以AC⊥D1E.
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(2)求DE与平面AD1E所成角的正弦值.
解:以D为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz,
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设平面AD1E的法向量为n=(x,y,z),
令z=1,得n=(2,-1,1).
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17.(15分)在如图所示的几何体ABCDEF中,平面ABCD⊥平面ABEF,四边形ABCD和四边形ABEF都是正方形,且边长为2,Q是AD的中点.
(1)求证:直线AE∥平面FQC;
解:证明:因为AF∥BE,AD∥BC,AF∩AD=A,BE∩BC=B,
所以平面ADF∥平面BCE,
又因为EF∥AB∥CD,所以几何体ADF-BCE是三棱柱.
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又因为AB⊥BE,AB⊥BC,BE∩BC=B,
所以AB⊥平面BCE,
所以几何体ADF-BCE是直三棱柱.
又四边形ABCD和四边形ABEF都是正方形,
所以EF AB DC,
所以四边形DCEF为矩形.
如图,连接DE,交FC于点P,连接PQ.
因为P是DE的中点,Q是AD的中点,
所以PQ是三角形DAE的中位线,PQ∥AE.
因为AE⊄平面FQC,PQ⊂平面FQC,
所以直线AE∥平面FQC.
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(2)求二面角A-FC-B的大小.
解:因为平面ABCD⊥平面ABEF,AB⊥BC,
所以BC⊥平面ABEF,所以BC⊥BE.
所以AB,BC,BE两两垂直.
如图,以B为原点,BA,BC,BE所在的直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
则B(0,0,0),Q(2,1,0),F(2,0,2),C(0,2,0),A(2,0,0),
设平面BFC的法向量为m=(x,y,z),
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取z=-1,所以m=(1,0,-1).
同理可得平面AFC的一个法向量n=(1,1,0),
记二面角A-FC-B的大小为θ,
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18.(17分) (2024·广东广州高二测试)已知拋物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,M(m,-2)为抛物线上一点,|MF|=2.
(1)求抛物线C的标准方程;
解:由|MF|=2,可得|MF|=m+ =2,
又M(m,-2)在抛物线上,所以4=2pm,
联立解得m=1,p=2,
故抛物线方程为C:y2=4x.
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(2)过点F作互相垂直的两条直线交抛物线C于G,H,R,S四点,求四边形RGSH面积的最小值.
解:由(1)知:F(1,0),
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y2-4my-4=0,
因为Δ=16m2+16=16(m2+1)>0,
设R(x1,y1),S(x2,y2),所以y1+y2=4m,y1y2=-4,
所以|RS|=|RF|+|SF|=x1+1+x2+1=m(y1+y2)+4=4(m2+1),
所以四边形RGSH的面积的最小值为32.
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解得a2=2,b2=c2=1,
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(2)若直线l:y=kx+2与椭圆C相交于A,B两点,在y轴上是否存在点D,使直线AD与BD的斜率之和kAD+kBD为定值?若存在,求出点D坐标及该定值,若不存在,试说明理由.
由Δ=64k2-24(1+2k2)=16k2-24>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
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设存在点D(0,m),
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谢 谢 观 看 !
第
二
章
平
面
解
析
几
何
返回
2.如图,空间四边形OABC中,=a,=b,=c,点M为OA的中点,点N在线段BC上,且CN=2NB,则=
A.a-b-c
B.-a+b+c
C.a-b+c
D.-a+b+c
3.已知中心在原点的双曲线C的右焦点为F(3,0),离心率等于,则C的方程是
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
A.8 B.2 C.4 D.4
因为椭圆的2a=8,2b=4,所以a=4,b=2.因为a2=b2+c2,所以c2=12⇒c=2,则2c=4.故选C.
5.已知直线y=-x+3与圆x2+y2-2x-2y=0相交于A,B两点,则
|AB|=
A. B. C. D.
圆的方程化成标准形式为(x-1)2+(y-1)2=2,所以圆的圆心坐标为(1,1),半径为,圆心到直线x+y-3=0的距离d==,所以|AB|=2 =.故选C.
以D点为坐标原点,,,分别为x轴、y轴、z轴的正方向,建立空间直角坐标系(图略),则A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),C1(0,2,1),所以=(-2,0,1),=(-2,2,0),且为平面BB1D1D的一个法向量.因为cos〈,〉===,所以BC1与平面BB1D1D所成角的正弦值为.故选D.
7.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M(x0,2)是抛物线C上一点,以点M为圆心的圆与直线x=交于E,G两点.若sin
∠MFG=,则抛物线C的方程是
A.y2=x B.y2=2x
C.y2=4x D.y2=8x
8.已知双曲线E:-=1(a>0,b>0)的右顶点为A,抛物线C:y2=8ax的焦点为F.若在E的渐近线上存在点P,使得⊥,则E的离心率的取值范围是
A.(1,2) B.
C. D.(2,+∞)
由题意得,A(a,0),F(2a,0).双曲线的渐近线为y=±x,可设P,则=,=.由⊥,得·=0,即(x0-a)(x0-2a)+x=0,化为x-3ax0+2a2=0.依题意可得Δ≥0,即9a2-4×2a2×≥0⇒9a2≥8c2⇒e2≤⇒e≤.又因为E为双曲线,所以1<e≤.故选B.
9.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M,N两点,若∠MAN=60°,则有
A.渐近线方程为y=±x
B.e=
C.e=
D.渐近线方程为y=±x
对于选项C,如图(3)所示,连接AD1,D1F,易知四边形AEFD1为平面AEF截正方体所得的截面四边形,延长D1F,DC,AE,易知D1F,DC,AE交于一点H,则D1H=AH=,AD1=,所以S△AD1H=×× =,而S=S=,从而选项C正确;
11.如图,点A(2,0),B(1,1),C(-1,1),D(-2,0),是以OD为直径的圆上一段圆弧,是以BC为直径的圆上一段圆弧,是以OA为直径的圆上一段圆弧,三段弧构成曲线Ω,则
A.曲线Ω与x轴围成的图形的面积等于π
B.与的公切线的方程为x+y-1-=0
C.所在圆与所在圆的公共弦所在直线的方程为x-y=0
D.所在的圆截直线y=x所得弦的长为
圆心为(-1,0),圆心(-1,0)到直线y=x的距离为d==,则所求弦长为2=,故D错误.故选BC.
如图,建立空间直角坐标系,设正方体的棱长为1,则A(1,0,0),
E,F,所以=,=.
14.直线l过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F(1,0),且与C交于A,B两点,则p=______,+=______.(第一个空2分,第二个空3分)
则A(1,0,0),D1(0,0,2),E(1,1,1),所以=(0,1,1),=(-1,0,2),=(1,1,1).
即
所以=(0,2,0),=(2,0,2).
所以四边形RGSH的面积为S=|RS||GH|=8(m2+1)=8≥32,
19.(17分)已知椭圆C: + =1(a>b>0)的离心率为 ,且以两焦点为直径的圆的内接正方形面积为2.
(1)求椭圆C的标准方程;
要使kAD+kBD为定值,只需6k-4k(2-m)=6k-8k+4km=2k(2m-1),k的值与参数m无关,故2m-1=0,解得m= ,
$