内容正文:
数
学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分150分,考试时间120分钟。
福
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对
应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0,5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答
题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册。
如
一、选择题:本题共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
米
合题目要求的。
1.直线l:y=√3x一3在x轴上的截距为
A-3
B.-5
C.3
D.3
K:
2.抛物线y2=6x的焦点到准线的距离为
A是
B.3
C.4
D.6
製
3.已知A,B,C,D为空间中四点,0为坐标原点,若Oò=号Oi-tOi+合O且A,B,C,D四
点共面,则t=
A日
B吉
c号
4.过圆C:x2+(y一1)2=4上的点P(2,1)作圆C的切线,则切线方程为
A.x-y-1=0
B.x-2y=0
C.x+2y-4=0
D.x-2=0
5.已知双曲线号-芳=1(a>0,b>0)的离心率为2厄,则该双曲线的渐近线方程为
A.√7x士y=0
B.x士7y=0
C.3x士y=0
D.x士3y=0
6.若{e,2,e}是空间的一个基底,那么对任意一个空间向量m,存在唯一的有序实数组
(s,t,r),使得m=se1十e2十3,我们把有序实数组(s,t,r)叫做向量m在基底{e1,e2,e3}下
的斜坐标.已知空间向量p在基底{a,b,c}下的斜坐标为(3,1,2),则p在基底{a一b,a+b,c》
下的斜坐标为
A.(2,1,2)
B.(2,-1,2)
C.(1,2,2)
D.(-1,2,2)
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7.已知双曲线C号-芳=1(。>0,6>0),斜率为2的直线与双曲线C相交于点A,B,且弦AB
的中点坐标为(1,1),则双曲线C的离心率为
A.2
B.√3
C.√2
D.3
8.已知m∈R,直线l1:mx+y十2m=0与2:x一my+2m=0的交点P在圆C:(x-2)2+
(y一4)2=2(r>0)上,则r的取值范围是
A.(W2,2√2)
B.[V2,22]
C.(2√2,42)
D.[22,42]
二、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,有多项符合题目要
求。全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.若点A(m,4)和点B(-1一m,3)关于直线:x十ny-3=0对称,则
AAB的中点坐标为(一司,号)
B.n=1
C.直线l的斜率为1
D.m=0
10,已知F,R是椭圆C:苦+y=1的左、右焦点,P是C上一点,若△PRR:是直角三角形,
则|PF|=
A号
B.√2
C.2
D32
2
11.如图,在正四棱锥P-ABCD中,PA=AB=2√2,M,N分别是
PB,PD的中点,则下列说法正确的是
A.MN⊥AC
B直线AM和CN所成角的余弦值是号
C.点B到直线AN的距离是Y6©
3
D.点M到平面ACN的距离是2
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知向量m=(3,1,5),n=(一2,λ,2),若m⊥n,则λ=
13.已知点P是抛物线C:y=4x上任意一点,若点P到抛物线C的准线的距离为d1,到直线
m:2x一y十3=0的距离为d2,则d1十d2的最小值是
14,已知点A是椭圆C:号+卡=1(a>6>0)的下顶点,F是C的右焦点,延长AP交C于点B,
若A=2FB,则C的离心率为
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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.(本小题满分13分)
已知直线l:x一2y一3=0.
(1)若直线L1过点M(2,一1),且1⊥l,求直线1的方程;
(2)若直线L2∥1,且直线l2与直线l之间的距离为√5,求直线l2的方程,
16.(本小题满分15分)
已知抛物线C:y2=2x(>0)的焦点为F,点A(4,t)(其中t>0)在抛物线C上,|AF|=5.
(1)求p和t的值;
(2)O为坐标原点,过点A的直线L与抛物线C交于另一点B,OA⊥OB,求直线l的方程.
17.(本小题满分15分)
如图,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD是边长为2的正方形,PA=PD,PA⊥PD,平
面PAD⊥平面ABCD,
(1)求证:平面PAB⊥平面PCD;
(2)求直线PB与平面PAC所成角的正弦值.
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18.(本小题满分17分)
已知圆C经过点(一2,0),且与圆C2:x2+y2一4x十8y=0相切于原点O.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若直线l:ax十by十2a一b=0(a,b不同时为0)与圆C1交于A,B两点,当|AB|取得最小
值时,l与圆C2交于C,D两点,求|CD的值,
19.(本小题满分17分)
已知椭圆C经过点A(-2,0)与点B(2,)
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线L与椭圆C交于异于A的M,N两点,且∠MAN=受
①证明:直线l过定点;
②求△AMN的面积的最大值,
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26-T-320B参考答案、提示及评分细则
1.C令y=0,得x=5,即l在x轴上的截距为3.故选C
2.B由题意知p=3,所以焦点到准线的距离为3.故选B.
3.A由题意可知,若A,B,C,D四点共面,则AD=xAB+yAC,即Oi-OA=x(O克-OA)+y(O心-OA),
所以oò=1-x-y0i+x0成+6心,0ò=号oi-0成+6元,所以1-x-y=号x=-ty=合,
即号+(一0+合=1,所以=-合故选A
4.D圆C:2十(y一1)2=4的圆心为C(0,1),因为点P在圆C上,且c=司=0,所以所求切线与x轴垂
直,故所求切线的方程为x=2.故选D.
5A由双鼬线的离心率为2厄得c=√侣了-√+(2丁=2厄,所以2=厅,又双曲线号-苦-1的
渐近线方程为y=士x,所以渐近线方程为y=士7x,即7x士y=0.故选A
6.C空间向量p在基底{a,b,c}下的斜坐标为(3,1,2),则p=3a十b+2c,设p在基底{a一b,a十b,c}下的斜坐
x+y=3,
标为(x,y,z),则p=x(a-b)+y(a+b)+c=(x+y)a+(y-x)b+x=3a+b+2c,所以y-x=1,解得
(z=2,
rx=1,
y=2,所以空间向量p在基底{a一b,a+b,c}下的斜坐标为(1,2,2).故选C
之=2,
7B斜率为2的直线与双曲线C芹-若=1(。>0b6>0)相交于A,B两点,设A()B(),则会
斧-1,①:答-答=1,@,①-@得型=二”十2,则k=为头=号
a
b2
-22a2
十,弦AB中点坐标为(1,1),∴x十2=2十2=2,直线l的斜率为2,2=2a2,2=a2+=
y1十y2
3a2,∴.e2=3,则e=√3.故选B.
8.D由直线l1,2的方程知直线l1过定点A(一2,0),直线l2过定点B(0,2),又m×1+1×(一m)=0,所以
41⊥2,即AP⊥BP,所以点P在以AB为直径的圆D上,即P在圆D:(x十1)2+(y-1)2=2上,又P在圆
C上,所以圆C与圆D有交点,即r-√2≤|CD|≤r+√E,又|CD|=√(-1-2)+(1-4)2=3√2,所
以2√2≤≤4V2,即r的取值范围是[2√2,42].故选D.
9.ABD易知AB的中点坐标为(-号,2),则点(-号,7)在直线1上,所以-+受-3=0,解得n=1,
所以直线1的斜率为-1又因为ABL,所以-2A×(一1》=-1,解得m=0放选ABD,
10.ABD由题意知F(-1,0),R,(1,0),若PR1FF,令x=-1,得y=±号,所以PF,|=号,放A正
确若PELF,R则IPF-号又FPl=2,所以1PR,=√停+2=32故D正确:当点P
为C的上顶点或下顶点时,|PF1|=|PF2|=√2,又|FF2|=2,所以PF1⊥PF2,故B正确.故选ABD.
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11.ABC连接BD交AC于点O,连结PO,由题意,得PO⊥平面ABCD,因为ACC平面ABCD,所以PO⊥
AC,因为四边形ABCD是正方形,所以BD⊥AC,因为PO∩BD=O,PO,BDC平面PBD,所以AC⊥平面
PBD,因为MNC平面PBD,所以AC⊥MN,故A正确;以OA,OB,OP所在直线分别为x,y,之轴建立空间
≈
直角坐标系,如图所示,因为PA=AB=2√2,所以OA=OB=2,OP=2,
所以A(2,0,0),B(0,2,0),C(-2,0,0),D(0,-2,0),P(0,0,2),M(0,1,
1),N(0,-1,1),所以AM=(-2,1,1),C=(2,-1,1),所以
I✉应,a1-密离有若-号所以直线M有cv所
成角的余弦值是号,放B正确:A=(-2,-1,1,A迹=(-2,2.0),与
AN同向的单位向量为u=
离-(-专9)周以成8乳数
B
AN的距离d=√-(忘·w=,放C正确:设m=(,)为平面ACN的法向量,则
m·C=0即2-0令y1,得m=01,D点M到平面ACN的距离d=M·高
即
m·AN=0,即1-2.x-y十z=0,
√2,故D错误.故选ABC.
12.-1由m⊥n,m=(3,1,5),n=(λ-2,λ,2),得3λ-6十λ+10=0,解得1=-1.
13.√5抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=一1,过点F作FE⊥m,交直线m于点E,由抛物
线的定义可知,d=|PF|,所以当P在线段EF上时,d1+d2取得最小值,(d十d2)min=|FE|=
12-0+31=5.
√5
14写
设椭圆C的焦距为2c,设B(m,n),A(0,-b),F(c,0),所以A市=(c,b),F弦=(m-c,n),因为A市=
.3
2F市,所以{=2(m-c),
m=
2c,
即B(受c,号),因为点B在椭圆C上,所以
)()
=1
b=2m,
b
a2
62
2,
所以后=子,所以C的离心率为e=-
15.解:(1)易知直线1的斜率为分,因为411,所以直线1的斜率为一2,
2分
又因为直线4过点M(2,一1),
所以直线l41的方程为y十1=一2(x一2),即2x十y一3=0.
6分
(2)直线l2∥l,设直线2的方程为x一2y十m=0,
因为直线2与直线l之间的距离为5,
由平行线间的距离公式可得3=5,解得m=一8或m=2,
10分
√5
因此直线l2的方程为x一2y一8=0或x一2y十2=0.…
…13分
16.解:(1)由抛物线的定义及AF=5,知4+=5,解得p=2.
…4分
将点A(4,t)的坐标代入抛物线C的方程y2=4x,得2=16,
又t>0,所以t=4,
故力的值为2,t的值为4.…7分
(2)法一:设B点的坐标为(年咖)小,
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因为OA⊥OB,A点的坐标为(4,4),所以4X+4yn=0,
4
11分
解得yB=一4或yB=0(舍去).…
12分
所以B点的坐标为(4,一4),所以直线l的方程为x=4.…
…15分
法二:由题知l的斜率不为零,设直线l的方程为m(y一4)=x一4,整理得x=y一4m十4.…8分
设点A,B的坐标分别为(x1,y),(x22),
联立方程=4x,
{x=my-4m十4,得-4my+16m-16=0.
所以%为=16m-1613=2=161216)2=16(0m-1)2.…10分
16
16
因为0AL0B,所以OA.Oi=x1x2十2=16(m-1)2+16m-16=0,解得m=1或m=0.…12分
当m=1时,直线l的方程为y=x,经过原点O不合题意;
…13分
当m=0时,直线l的方程为x=4,满足题意,
故直线l的方程为x=4.…
…15分
17.(1)证明:因为四边形ABCD是正方形,所以AB⊥AD.…
…1分
因为平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,AB⊥AD,ABC平面ABCD,
所以AB⊥平面PAD.…3分
又PDC平面PAD,所以AB⊥PD,…4分
又PA⊥PD,PA∩AB=A,PA,ABC平面PAB,所以PD⊥平面PAB,·6分
又PDC平面PCD,所以平面PAB⊥平面PCD.…7分
(2)解:分别取AD,BC的中点O,E,连结OP,OE,
因为PA=PD,PALPD,所以OP⊥AD,且OP=AD=1,
8分
因为四边形ABCD是正方形,O,E分别是AD,BC的中点,所以AO=BE,AO∥BE,所以四边形ABEO是
平行四边形,EO∥AB,又AB⊥平面PAD,POC平面PAD,所以AB⊥PO,即EO⊥PO,又AB⊥AD,所以
OE⊥AD,
以点O为坐标原点,直线OA,OE,OP分别为x轴,y轴,≈轴建立如图所示
的空间直角坐标系。…
…9分
则P(0,0,1),A(1,0,0),B(1,2,0),C(-1,2,0),
PA=(1,0,-1),Pi=(1,2,-1),PC=(-1,2,-1).…11分
m·PA=a-c=0,
设m=(a,b,c)为平面PAC的一个法向量,则{
m.Pt=-a+2b-c=0,
令a=1,得b=1,c=1,所以m=(1,1,1).…13分
设直线PB与平面PAC所成角为0,则sin0=1cosm,P克1=m,斗=1+2-1=
ImlPBl
√3X√6
3
即直线PB与平面PAC所成角的正弦值为
…………15分
3
18.解:(1)因为圆C与圆C2相切,且点(一2,0)在圆C2的外部,所以圆C与圆C2外切,
则C1,O,C2三点共线,…
2分
圆C2:x2+y2一4x+8y=0化为(x一2)2+(y+4)2=20,所以圆心C2(2,一4),
故圆心C在直线y=一2x上.…
4分
设圆C的标准方程为(x一t)2+(y十2t)2=2,
又圆C1过原点O(0,0),则=52,…5分
圆C1经过点(-2,0),则(-2-t)2+(0+2t)2=52,解得t=-1,
6分
故圆C的标准方程为(x十1)2十(y一2)2=5.…7分
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(2)由(1)可知,圆C的圆心坐标为(一1,2),…
8分
由直线l:ax+by+2a-b=0化为a(x+2)+b(y-1)=0,
所以直线1恒过点P(一2,1),
10分
易知点P在圆C的内部,
设点C到直线l的距离为d,则|AB|=2√P一平=25-平,…12分
要使|AB引取得最小值,则d取得最大值,所以PC⊥l,…
13分
此时c=2=1.所以6=-1,
14分
则直线l的方程为y-1=-(x+2),即x+y十1=0.
15分
又圆心C到直线x+y+1=0的距离d=2-4+1山=
…16分
√2
21
所以1cD1=2V20-(号)=.
17分
19.(1)解:设椭圆C的方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B),
…1分
4A=1,
由题意可得
2A+B=1.解得A=},B=1,
3分
故椭圆C的方程为气十1,…4
(2)①证明:易知直线MN的斜率不为0,设直线MN的方程为x=ty十m,则m≠一2,…5分
联立C与直线l的方程,得
安+'消去王并整理,得(十)十2my十m-4=0
4
x=ty+m,
则△=4m2t-4(t2+4)(m2一4)>0,所以t2-m2+4>0,
设M.N为.则n+为=一为=
2mt
2+4
…7分
因为∠MAN=受,所以A7.AN=(十2(+2)十y=0,…
8分
即(ty+m+2)(ty2+m+2)+12=0,所以(t+1)y2+t(m+2)(y+2)+(m+2)2=0,
则+1).+代m叶2》(一名4)+(m+22=0、.9分
2+4
整理,得5m2+16m十12=0,解得m=-
(m=-2含去
所以直线1的方程为x=y一号,故直线1过定点(一号,0)小
6
…10分
②解:由①知m=一号则n+=C平1为=25开0
12t
-64
直线1过定点(-号,0),设为D,则AD=号1分
所以△AMN的面积为SA=号IAD1·n-=号+)-4
8√/25t+64
25(t2+4)
…12分
设u=V2十6,则≥8,所以Sam=亮×g
8
,64+4u+36'
…13分
25
由函数y=u十的在[8,十o0)上单调递增知u+的≥8+号-空,所以S心≤
1
25
2
,当且仅当u=8,
2
即=0时等号成立,…
15分
故△AMN的面积的最大值为号
.16
17分
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