内容正文:
襄阳四中2024级高二年级上学期数学周测(13)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.若双曲线方程为,则它的两条渐近线方程是( )
A. B. C. D.
2.当实数变化时,方程表示的曲线不可能是( )
A. 圆 B. 椭圆 C. 双曲线 D. 抛物线
3.已知直线的方向向量为,且在轴上的截距为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
4.抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
5.已知是双曲线上一点,,分别是双曲线的左右焦点,若,则( )
A. B. C. 或 D.
6.已知椭圆:的左、右焦点分别为,,为椭圆上任意一点,为圆:上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7.已知四棱柱的底面是正方形,以为坐标原点,直线分别为轴,过点且与平面垂直的直线为轴建立空间直角坐标系,若,,则四棱柱的体积为( )
A. B. C. D.
8.在平面直角坐标系中,给定两点,,点在轴的正半轴上移动,当取最大值时,点的横坐标为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.在一次随机试验中,定义两个随机事件和,若,,则( )
A.
B. 若与互斥,则
C.
D. 若与相互独立,则和至少有一个发生的概率为
10.椭圆的光学性质:从椭圆的一个焦点射出的光线,经该椭圆反射后,反射光线经过另一个焦点已知椭圆的左右焦点分别为,且,一条光线从出发,经过椭圆的若干次反射,第二次经过点时光线走过的路程为,则该椭圆的离心率可能为( )
A. B. C. D.
11.已知正方体的棱长,点是线段含端点上的一个动点,点在上底面内含边界,且下列结论正确的是
A. 点的轨迹长度为
B. 存在点,使得直线与所成角为
C. 点到平面距离的最大值为
D. 的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.在空间直角坐标系中,点,点是点关于平面的对称点,则 .
13.若圆上到直线的距离为的点有且仅有个,则的取值范围是 .
14.设焦点为的椭圆上的一点也在抛物线上,抛物线的焦点为,若,则的面积是 .
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.本小题分
已知两条直线:和:,过点作一条直线.
若过两条直线的交点,求直线的方程;
若夹在两条直线之间的线段恰被点平分,求直线的方程.
16.本小题分
已知圆.
若直线截圆所得弦长为,求的值;
若直线和直线将圆的周长四等分,求的值.
17.本小题分
已知双曲线:与有相同的渐近线,且过点.
求的方程;
已知为坐标原点,直线与交于,两点,且,求的值.
18.本小题分
如图,平面,,,为的中点,,.
求证:平面;
求直线与平面所成角的正弦值;
求平面与平面夹角的余弦值.
19.本小题分
已知椭圆的左顶点为,且椭圆过点.
求的方程;
已知为的左焦点,在轴上有两动点,且.
若的外接圆与在第一象限的交点为,连接交轴于点,求;
直线分别与交于点,求证:直线恒过定点.
参考答案
1.【答案】 由求得双曲线的渐近线方程.
解:依题意,双曲线方程为,
由,解得双曲线的渐近线方程为.故选A.
2.【答案】
解:当时,,方程可以化简为,曲线是圆
当,且时,即或时,曲线是椭圆
当时,即或时,曲线是双曲线.故选:
3.【答案】 解:由直线的方向向量为得直线的斜率为,
又在轴上的截距为,
所以直线的方程为,即.故选C.
4.【答案】 解:由题意,抛物线 的标准方程为 ,
所以抛物线 的准线方程为 .故选:.
5.【答案】 解:由双曲线定义可得,
则,即或,
又,
则,故舍去
故.故选B.
6.【答案】
解:如图,为椭圆上任意一点,则,
又为圆:上任意一点,
则,
当且仅当、、、共线且、在、之间时等号成立,
而,,
则,
所以的最小值为.故选:.
利用椭圆的定义,将转化为,结合图形求得最小值.
本题考查椭圆定义,以及椭圆与圆的方程的应用,属于中档题.
7.【答案】 解:如图所示,假设正方形的边长为
则,所以,
因为,所以
所以,解得
所以正方形的边长为,其面积为,
因为,所以点到底面的距离为,即四棱柱的高为,
所以四棱柱的体积为,故选:
8.【答案】 本题主要考查了圆的标准方程,以及圆的性质的应用,属于中档题.
根据题意,设圆心坐标为,得出圆的方程,根据圆的性质,得到圆和轴相切时,取得最大值,即可求解.
解:过点,,三点的圆的圆心在线段的中垂线上,
设圆心坐标为,
又由点在轴上移动,当圆和轴相切时,取得最大值,
设切点,圆的半径为,
所以圆的方程为,
将点代入圆的方程,可得,
整理得,解得或舍去,
所以点的横坐标为.
故选C.
9.【答案】
解: 选项A:由对立事件概率公式,对立事件的概率和为,即,故A正确。
选项B:若与互斥,则为不可能事件,根据不可能事件的概率定义,,故B错误。
选项C:根据和事件概率加法公式。由于且,故:
当取最大值此时,;
当取最小值此时与互斥,。
因此,故C正确。
选项D:若与相互独立,则。“和至少有一个发生”的概率为,故D错误。
10.【答案】
解:设椭圆的长轴长为.
若光线从沿长轴向左射出,则第二次经过时,光走过的路程为,所以,得;
若光线从沿长轴向右射出,则第二次经过时,光走过的路程为,所以,
得;
若光线从沿其他方向射出,则第二次经过时,光走过的路程为,所以,
得.
故选:.
11.【答案】 解:因为正方体的棱长,在中,,由勾股定理得到,所以点的轨迹是以为圆心,为半径的圆弧,其长度为,故A项正确;
因为,所以就是直线与所成角,
因为正方体中平面且平面,
所以,所以中,所以,又因为,故B项错误.
以为原点,分别以所在直线为轴建立空间直角坐标系,,,,,
设平面的法向量为,,,则,令则,
因为,所以点到平面的距离为;
当最大,最小时有最大值,即时距离有,故C项正确.
将与展开在一个平面上,此时的最小值就是 为展开后的点,
所以,,
所以,,所以
由余弦定理得到:
所以,的最小值为,故D项正确.
故选:
12.【答案】 解:因为点,点是点关于平面的对称点,
可得点的坐标为,
所以.
故答案为:.
求得点的坐标为,根据两点间距离公式即可得解.
本题主要考查空间两点间距离公式的应用,属于基础题.
13.【答案】
解:,即,
设与直线平行且距离为的直线方程为,
所以,解得或,
所以两条平行线的方程为,,
圆心到的距离为,圆心到的距离为,
由题意得圆与,均相交,则,,即且,
所以
故答案为:.
14.【答案】 解:由对称性,不妨设点 在 轴的上方,由题意得 ,
,所以 ,即 ,
代入椭圆方程解得 ,所以 ,即 ,
所以 , .
故答案为: .
15.【答案】解:由,解得,即直线与交于点,
则直线的斜率为,方程为,即.
设直线与的交点为,则点关于点的对称点,
依题意,点在直线上,即,解得,则,
直线的斜率为,方程为,即,
所以直线的方程为.
【解析】【分析】求出直线与的交点坐标,再利用直线的点斜式方程求解即得.
设出线与的交点坐标,由中点坐标公式及直线的点斜式方程求解即可.
16.【答案】解:因为圆心到直线的距离,
因为弦长,为半径,
则,
化简得,
解得或;
设直线和圆交于点,,直线与圆交于点,.
因为直线和直线将圆的周长四等分,
所以圆心位于两直线之间,
连接,,,,则,
所以为等腰直角三角形,所以圆心到直线的距离为,
同理可得圆心到直线的距离为,
故直线和直线间的距离为,所以,
即.
【解析】本题考查直线与圆的位置关系,属于中档题.
结合弦长公式以及点到直线距离公式求解.
设直线和圆交于点,,直线与圆交于点,,则和为等腰直角三角形,利用两平行线距离公式可求.
17.【答案】解:由题意,设的方程为,又因为过点,
所以,解得,
所以的方程为.
设,,由得,
因为,
所以,,
所以
,
所以,
解得或.
本题考查向量与双曲线的综合问题,双曲线的标准方程,双曲线的渐近线,属于中档题.
利用待定系数法,结合代入法进行求解即可;
将直线方程与双曲线方程联立,根据一元二次方程根与系数关系,结合平面向量数量积的坐标表示公式进行求解即可.
18.【答案】解:取的中点,连接、,E、分别为、的中点,则且,且,
且,所以四边形为平行四边形,,平面,平面,平面
平面,,以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系
,如下图所示:则、、、、,,则,,,
设平面的法向量为,则,令可得,,则,
设直线与平面所成角为,
,,设平面的法向量为,
则设,则,,即,
又平面的法向量为,设平面与平面夹角为,则
19.【答案】解:因为椭圆的左顶点为,所以,
又椭圆过点,所以,解得,
所以椭圆的方程为
由,得,所以.
显然的外接圆是以为直径的圆,
则其方程为,化简得.
设,则
消去得,,
化简得,又,所以,
所以
设直线的方程为
联立,消去整理得,
则,,
因为,,所以,
故,即,
化简得,
因为,所以,
所以直线的方程为,
即直线恒过定点.
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