内容正文:
期中押题密卷02
一:单项选择题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分.
1.若两条平行直线与之间的距离是,则( )
A. B. C.17 D.21
2.记为双曲线的右焦点,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
3.如图,在四面体中,是棱上一点,且是棱的中点,则( )
A. B.
C. D.
4.若圆上到直线距离为1的点有且仅有2个,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.设椭圆的两个焦点分别为、,过作椭圆长轴的垂线交椭圆于点,若为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
6.在直角坐标系中,已知直线与圆相交于两点,则的面积的最大值为( )
A.1 B. C.2 D.
7.已知双曲线:的左顶点为,右焦点为,焦距为6,点在双曲线上,且,,则双曲线的实轴长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
8.已知圆,以圆上任意一点为圆心,为半径的圆与圆:交于,两点,则当最大时,的面积为( )
A.2 B. C. D.
二:多项选择题:本题共3小题,每小题满分6分,共18分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知直线:与圆:相交于,两点,则( )
A.圆心的坐标为 B.圆的半径为
C.圆心到直线的距离为2 D.
10.已知椭圆C:,,分别为它的左右焦点,点P是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有( )
A.椭圆离心率为 B.
C.若,则的面积为9 D.最小值为
11.已知正方体棱长为1,下列结论正确的是( )
A.直线与所成角为
B.直线到平面的距离是
C.点到直线的距离为
D.平面与平面所成角的余弦值为
三:填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.设向量,满足.求动点的轨迹的方程 .
13.已知,分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上运动,则的最小值为 .
14.已知是圆上的动点,点满足,记点的轨迹为,若圆与轨迹的公共弦所在直线的方程为,则 .
四、解答题:本题共5小题,共77分,(15题13分,16-17题15分,18-19题17分)解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.已知:圆的圆心在第一象限,与轴相切,与轴交于,两点,且,,点在斜率为的直线上.
(1)若直线与圆交于,两点,且,求直线的方程;
(2)若存在圆心在直线上,半径为的圆与圆外切,求的取值范围.
16.如图,在四棱锥中,平面平面ABCD,是斜边为AD的等腰直角三角形,
(1)求证:平面
(2)求PB与平面PCD所成角的正弦值;
(3)在棱PB上是否存在点M,使得平面ADM与平面ABCD所成角的余弦值为若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
17.已知椭圆C:的左,右焦点分别为,,过的直线与椭圆C交于M,N两点,且的周长为8,的最大面积为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设,是否存在x轴上的定点P,使得的内心在x轴上,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
18.已知等腰梯形如图所示,其中,,点在线段上,且,,现沿进行翻折,使得平面平面,所得图形如图所示.
(1)证明:;
(2)已知点在线段上(含端点位置),点在线段上(含端点位置).
(ⅰ)若,点为线段的中点,求与平面所成角的正弦值;
(ⅱ)探究:是否存在点,使得平面,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
19.已知双曲线的虚轴长为,离心率为,分别为的左、右顶点,直线交的左、右两支分别于,两点.
(1)求的方程;
(2)记斜率分别为,若,求的值.
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期中押题密卷02
一:单项选择题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分.
1.若两条平行直线与之间的距离是,则( )
A. B. C.17 D.21
【答案】A
【分析】根据两直线平行求出,再由两平行线间的距离公式求出.
【详解】因为直线与,所以,解得,
又两条平行直线与之间的距离是,所以,
解得(舍去)或,
所以.
故选:A
2.记为双曲线的右焦点,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据焦点坐标即可求解,进而根据渐近线方程求解.
【详解】由于为双曲线的右焦点,故,所以,
故渐近线方程为,
故选:B
3.如图,在四面体中,是棱上一点,且是棱的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据空间向量的加减法进行计算.
【详解】由题意,得
.
故选:D.
4.若圆上到直线距离为1的点有且仅有2个,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先确定圆心到直线的距离,再由题意得到,进而求解即可.
【详解】由圆,圆心为,半径为,
则圆心到直线的距离为,
因为圆上的点到直线的距离为1的点有且仅有2个,且,
所以,解得,
即r的取值范围是.
故选:B.
5.设椭圆的两个焦点分别为、,过作椭圆长轴的垂线交椭圆于点,若为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解法一,根据条件可知,列式建立等量关系求离心率;解法二,
根据是等腰直角三角形,结合椭圆的定义,求椭圆的离心率.
【详解】解一:设椭圆方程为,依题意,显然有,则,
即,即,解得,故选B.
解二:∵为等腰直角三角形,∴,,
∵,∴,∴.
故选:B.
6.在直角坐标系中,已知直线与圆相交于两点,则的面积的最大值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【分析】根据点到直线的距离公式可得圆心到直线的距离,利用勾股定理可表示出弦长,代入面积公式,结合二次函数求最值即可求解.
【详解】圆心到直线的距离,
,
又,所以,即.
故选:D.
7.已知双曲线:的左顶点为,右焦点为,焦距为6,点在双曲线上,且,,则双曲线的实轴长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】A
【分析】运用代入法,结合已知等式进行求解即可.
【详解】把代入中,得,即,
因为,,
所以,
又,所以,解得,舍去,则.
故选:A
8.已知圆,以圆上任意一点为圆心,为半径的圆与圆:交于,两点,则当最大时,的面积为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,结合等腰三角形性质确定顶角最大的条件,再借助直角三角形求解即可.
【详解】由题意知,,在中,,
显然,是锐角,,
又函数在上单调递增,
因此当且仅当公共弦最大时,最大,此时弦为圆的直径,
在中,,,
所以,.
故选:D.
二:多项选择题:本题共3小题,每小题满分6分,共18分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知直线:与圆:相交于,两点,则( )
A.圆心的坐标为 B.圆的半径为
C.圆心到直线的距离为2 D.
【答案】ACD
【分析】化圆的方程为 标准形式判断AB;求出圆心到直线距离判断C;利用圆的弦长公式计算判断D.
【详解】对于AB,圆:的圆心,半径,A正确,B错误;
对于C,点到直线:的距离,C正确;
对于D,,D正确.
故选:ACD
10.已知椭圆C:,,分别为它的左右焦点,点P是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有( )
A.椭圆离心率为 B.
C.若,则的面积为9 D.最小值为
【答案】BCD
【详解】由椭圆方程可知,,
所以椭圆的离心率,故A错误;
由椭圆定义知,故B正确;
又,因为,所以,
∴,
解得,所以的面积为,故C正确;
∵,
∴
,当且仅当时取等号,
∴最小值为,故D正确.
故选:BCD.
11.已知正方体棱长为1,下列结论正确的是( )
A.直线与所成角为
B.直线到平面的距离是
C.点到直线的距离为
D.平面与平面所成角的余弦值为
【答案】BCD
【详解】平面,平面,所以,A错;
以为原点,分别以为轴建立直角坐标系,如图,
则,,,,,
,设平面的一个法向量是,
则,取,得,
所以直线到平面的距离等于点到平面的距离,即为,B正确;
是直角三角形,,
因此到直线的距离等于,C正确;
由正方体的性质,可得平面,平面,
,,
,
,
所以平面与平面所成角的余弦值为,D正确.
故选:BCD.
三:填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.设向量,满足.求动点的轨迹的方程 .
【答案】
【分析】根据向量模长的坐标表示及已知有,结合其几何意义和椭圆的定义确定轨迹方程即可.
【详解】由题设,
所以其几何意义是动点到点的距离之和为4,又,
根据椭圆的定义知,的轨迹是以为焦点,长轴长为4的椭圆,
所以对应椭圆参数为,故所求的轨迹方程为.
故答案为:
13.已知,分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上运动,则的最小值为 .
【答案】/
【分析】由椭圆定义得,再结合乘一法即可求解.
【详解】因为是椭圆的左、右焦点,P在椭圆上运动,
所以,由椭圆定义可得.
所以,
当且仅当时,等号成立.
即的最小值为.
故答案为:.
14.已知是圆上的动点,点满足,记点的轨迹为,若圆与轨迹的公共弦所在直线的方程为,则 .
【答案】//
【分析】利用相关点法求得圆的轨迹方程,进而得到两圆的公共弦所在直线的方程,对照已知条件中公共弦所在直线方程,分别求出,从而得到.
【详解】设,则.
所以,即,
因为是圆上的动点,所以.
所以轨迹C的方程为.
所以圆与轨迹的公共弦所在直线的方程为,
化简得.
由题意知,解得.
则.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分,(15题13分,16-17题15分,18-19题17分)解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.已知:圆的圆心在第一象限,与轴相切,与轴交于,两点,且,,点在斜率为的直线上.
(1)若直线与圆交于,两点,且,求直线的方程;
(2)若存在圆心在直线上,半径为的圆与圆外切,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【详解】(1)设圆:,,根据题意可得,解得,,
所以圆的标准方程为,可知直线:,
圆心到的距离,因为,所以,
即,解得或,所以直线的方程为或.
(2)若存在圆与圆外切,连接,即存在点使得,因为到的距离,
所以,所以,即,所以或,
所以的取值范围为.
16.如图,在四棱锥中,平面平面ABCD,是斜边为AD的等腰直角三角形,
(1)求证:平面
(2)求PB与平面PCD所成角的正弦值;
(3)在棱PB上是否存在点M,使得平面ADM与平面ABCD所成角的余弦值为若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
【详解】(1)平面平面ABCD,平面平面
平面ABCD,,
平面PAD,
平面,
又且,PA、平面平面PAB;
(2)取AD中点为O,连接PO、CO,
又,
则,
,则,
以O为坐标原点,分别以所在的直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
,
设为平面PCD的一个法向量,
由,得,令,则,
设PB与平面PCD所成角的角为,
(3)假设在棱PB上存在点M,使得平面ADM与平面ABCD所成角的余弦值为,
由可知,,
,设
设为平面ADM的一个法向量,
由得,
则,
易知平面ABCD的一个法向量为,
设平面ADM与平面ABCD的夹角为
,
,
17.已知椭圆C:的左,右焦点分别为,,过的直线与椭圆C交于M,N两点,且的周长为8,的最大面积为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设,是否存在x轴上的定点P,使得的内心在x轴上,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
【详解】(1)∵的周长为8,的最大面积为,
∴,解得,或,.
∴椭圆C的方程为或等.
(2)
由(1)及易知,
不妨设直线MN的方程为:,,,,
联立,得.
则,,
若的内心在x轴上,则,
∴,即,即,
可得.
则,得,即.
当直线MN垂直于x轴,即时,显然点也是符合题意的点.
故在x轴上存在定点,使得的内心在x轴上.
18.已知等腰梯形如图所示,其中,,点在线段上,且,,现沿进行翻折,使得平面平面,所得图形如图所示.
(1)证明:;
(2)已知点在线段上(含端点位置),点在线段上(含端点位置).
(ⅰ)若,点为线段的中点,求与平面所成角的正弦值;
(ⅱ)探究:是否存在点,使得平面,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)因为平面平面,,平面平面,平面,
所以平面,
而平面,故.
(2)由题意易知两两垂直,
故以为坐标原点,所在直线分别为轴建立如图所示的空间直角坐标系,
不妨设,则,
(ⅰ)因为,
则,,,,,,
故,,
设为平面的法向量,则,
令,则,
可得为平面的一个法向量,
而,记直线与平面所成的角为,
则;
(ⅱ)由题意,
设,,
故,,
设,,则,
而,,若平面,则,
解得,故当重合,点的坐标为时,
平面,此时.
19.已知双曲线的虚轴长为,离心率为,分别为的左、右顶点,直线交的左、右两支分别于,两点.
(1)求的方程;
(2)记斜率分别为,若,求的值.
【详解】(1)依题意,,由双曲线的离心率为,得,即,
解得,所以双曲线的方程为.
(2)由(1)知,,设点,,
由消去得,由已知,,
且,所以,所以,,
而,由,得,
即,
整理得,
即,则,
即,于是,
要恒成立,则,解得,满足,
所以.
2
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