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.
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.
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 直线在轴上的截距为( )
A. -3 B. C. D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】令,求得对应的即可
【详解】令,得,即在轴上的截距为.
故选:C.
2. 抛物线的焦点到准线的距离为( )
A. B. 3 C. 4 D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】由抛物线定义和方程即可得解.
【详解】由题意知,所以焦点到准线的距离为3.
故选:B.
3. 已知,,,为空间中四点,为坐标原点,若且,,,四点共面,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据平面向量基本定理得到,进而得到,根据待定系数法求解即可.
【详解】由题意可知,若,,,四点共面,则,,
即,
所以,
又,所以,,,
可得,即,所以.
故选:A.
4. 过圆上的点作圆的切线,则切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由过点的切线与垂直求其方程.
【详解】圆圆心为,因为点在圆上,且,
所以所求切线与轴垂直,故所求切线的方程为.
故选:D.
5. 已知双曲线的离心率为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据离心率求出即可求渐近线方程.
【详解】由双曲线的离心率为,得,
所以,又双曲线的渐近线方程为,所以渐近线方程为,即.
故选:A.
6. 若是空间的一个基底,那么对任意一个空间向量,存在唯一的有序实数组,使得,我们把有序实数组叫做向量在基底下的斜坐标.已知空间向量在基底下的斜坐标为,则在基底下的斜坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意得,设在基底下的斜坐标为,则,化简并联立,可得x,y,z的值,即可得答案.
【详解】由空间向量在基底下的斜坐标为,得,
设在基底下的斜坐标为,
则,
所以,解得,
所以空间向量在基底下的斜坐标为.
故选:C.
7. 已知双曲线,斜率为2的直线与双曲线相交于点、,且弦中点坐标为,则双曲线的离心率为( )
A. 2 B. C. D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】
设,,,,根据的中点的坐标,利用点差法表示出斜率,从而得到关于、的关系式,再求离心率.
【详解】斜率为2的直线与双曲线,相交于,两点,
设,,,,
则,①;
,②,
①②得,
则,
弦中点坐标为,
,,
直线的斜率为2,
,
,
.
则.
故选:.
【点睛】本题考查了双曲线的方程与性质,利用“设而不求”方法以及点差法的应用求直线的斜率是解答本题的关键,属于中档题.
8. 已知,直线与的交点在圆上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据直线过定点以及垂直关系确定点在以为直径的圆上,进而根据两圆的位置关系即可求解.
【详解】由直线,的方程知直线过定点,直线过定点,
又,所以,即,所以点在以为直径的圆上,
的中点,,
故在圆上,又在圆上,所以圆与圆有交点,
即,又,所以,即的取值范围是.
故选:D.
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. 若点和点关于直线对称,则( )
A. 的中点坐标为 B.
C. 直线的斜率为1 D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意可知直线为的垂直平分线,由两直线垂直的关系表式计算可判断得出结论.
【详解】易知的中点坐标为,则点在直线上,
所以,解得,
所以直线的斜率为.
又因为,所以,
解得.
故选:ABD
10. 已知是椭圆的左、右焦点,是上一点,若是直角三角形,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据是直角三角形,分类讨论得出即可求解.
【详解】由题意知,
若,令,得,所以,故A正确;
若,则,又,所以,故D正确;
当点为的上顶点或下顶点时,,又,所以,故B正确.
故选:ABD.
11. 如图,在正四棱锥中,,,分别是,的中点,则下列说法正确的是( )
A. B. 直线和所成角的余弦值是
C. 点到直线的距离是 D. 点到平面的距离是2
【答案】ABC
【解析】
【分析】连接,利用中位线、正四棱锥的性质判断A;过作,交延长线于,若为中点,连接,先证为平行四边形,由异面直线定义确定直线和所成角的平面角,再求其余弦值判断B;中求各边长,余弦定理求,进而求点到直线的距离判断C;证面,等体积法有求点面距离判断D.
【详解】A:连接,分别为,的中点,即为中位线,则,
由为正四棱锥,故为正方形,则,所以,对;
B:过作,交延长线于,若为中点,连接,
又,即,则为平行四边形,故,,
而且,故且,即为平行四边形,
所以且,故直线和所成角,即为或其补角,
及正四棱锥的性质知:侧面为等边三角形,底面为正方形,且棱长均为,
所以,,
,故直线和所成角的余弦值是,对;
C:中,又,则,
所以,则,
所以,故,
所以点到直线的距离是,对;
D:由上分析知:,若为底面中心,则为中点,,
连接,交为,则,则,
又,,面,
所以面,即面,易知:,
令到平面的距离为,则,
由,则中上的高为,故,
由,,则,
所以,错.
故选:ABC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,若,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据空间向量垂直的坐标表示求解即可.
【详解】由,
,解得.
故答案为:.
13. 已知点是抛物线上任意一点,若点到抛物线的准线的距离为,到直线的距离为,则的最小值是______.
【答案】
【解析】
【分析】利用抛物线的定义转化,再结合图像,利用数形结合分析的最小值.
【详解】如图所示,抛物线的焦点为,准线方程为,过点作,交直线于点,
由抛物线的定义可知,,所以当在线段上时,取得最小值,.
故答案为:
14. 已知点是椭圆的下顶点,是的右焦点,延长交于点,若,则的离心率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据椭圆的基本性质,和椭圆离心率的定义,利用向量共线,求出点的坐标,进而求出离心率.
【详解】设椭圆的焦距为,设,所以,因为,所以,即,即,
因为点在椭圆上,所以,所以,所以的离心率为.
故答案为:.
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. 已知直线.
(1)若直线过点,且,求直线的方程;
(2)若直线,且直线与直线之间的距离为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据两直线垂直求出直线的斜率,再利用点斜式可得出直线的方程;
(2)直线的方程为,利用平行线间的距离公式可得出关于的等式,解出的值,即可得出直线的方程.
【小问1详解】
易知直线斜率为,因为,所以直线的斜率为,
又因为直线过点,所以,直线的方程为,即.
【小问2详解】
直线,设直线的方程为,
因为直线与直线之间的距离为,
由平行线间的距离公式可得,解得或,
因此直线的方程为或.
16. 已知抛物线的焦点为F,点(其中)在抛物线C上,.
(1)求和的值;
(2)为坐标原点,过点的直线与抛物线交于另一点,,求直线的方程.
【答案】(1)p的值为2,t的值为4.
(2).
【解析】
【分析】(1)由抛物线的定义结合点在抛物线上即可求解;
(2)法一:设B点的坐标为,通过,列出等式求解即可;
法二:设直线方程为,联立抛物线方程,由,结合韦达定理求解;
【小问1详解】
由抛物线定义及,知,解得.
将点的坐标代入抛物线C的方程,得,
又,所以,故p的值为2,t的值为4.
【小问2详解】
法一:设B点的坐标为,
因为,A点的坐标为(4,4),所以,
解得或(舍去).
所以B点的坐标为(4,-4),所以直线的方程为.
法二:由题知的斜率不为零,设直线的方程为,整理得.
设点A,B的坐标分别为,
联立方程,得,
所以.
因为,所以,解得或.
当时,直线的方程为,经过原点O不合题意;
当时,直线的方程为,满足题意,
故直线的方程为.
17. 如图,在四棱锥中,四边形是边长为2的正方形,,平面平面.
(1)求证:平面平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据面面垂直的性质得平面,进而得,再根据即可结合证明平面,最后证明结论;
(2)分别取的中点,连结,进而证明对应的垂直关系,建立如图所示的空间直角坐标系,利用坐标法求解即可.
【小问1详解】
证明:因为四边形是正方形,所以.
因为平面平面,平面平面平面,
所以平面.
又平面PAD,所以,
又平面,
所以平面,
又平面PCD,所以平面平面PCD.
【小问2详解】
解:分别取的中点,连结,
因为,所以,且,
因为四边形ABCD是正方形,分别是的中点,
所以,
所以四边形是平行四边形,,
又平面平面,
所以,即,
又,所以,
以点为坐标原点,直线分别为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系.
则,
.
设为平面的一个法向量,则
令,得,所以.
设直线与平面所成角为,
则,
即直线与平面所成角的正弦值为.
18. 已知圆经过点,且与圆相切于原点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若直线不同时为0与圆交于两点,当取得最小值时,与圆交于两点,求的值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)先判断出与圆外切,从而得三点共线,则有圆心在直线,用待定系数法求解即可;
(2)先求出直线恒过点,从而得当时,取最小值,即可求出直线的方程,再利用直线与圆相交时的弦长公式求解即可.
【小问1详解】
解:因为圆与图相切,且点在圆的外部,
所以圆与圆外切,
则三点共线,
图,
化为标准形式为:,
所以圆心,
故圆心在直线上,
设圆的标准方程为,
又圆过原点,则,
圆经过点,则,解得,
故圆的标准方程为;
【小问2详解】
解:由(1)可知,圆圆心坐标为,
由直线,化为,
所以直线恒过点,
易知点在圆的内部,
设点到直线的距离为,则,
要使取得最小值,则取得最大值,所以,
此时,所以,
则直线的方程为,即.
又圆心到直线的距离,
所以.
19. 已知椭圆经过点与点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆交于异于的,两点,且.
①证明:直线过定点;
②求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②
【解析】
【分析】(1)利用待定系数法直接求解即可;
(2)①设直线方程,联立方程组,利用条件,结合韦达定理,表示出直线方程即可得到结果;②由①的结论,设直线方程为,联立方程组,结合韦达定理,表示出的面积,结合基本不等式即可求解.
【小问1详解】
设椭圆为,
因为椭圆经过点与点,
所以,解得,所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
①由(1)知,椭圆方程为,
设,不妨令在轴上方,
则,
假设直线斜率不存在,设直线方程为,
联立方程,可得,
所以解得或(舍去),
所以直线方程为;
假设斜率存在,设直线方程为,
联立方程,得,
所以,,
由,
可得,
解得或,
所以直线方程为或,
所以直线恒过或(舍去),
综上,直线恒过定点.
②由上述可知,当直线斜率不存在时,,
设定点为点,则,
所以;
当直线斜率存在时,,则设方程为,
联立得,
则,,
所以,
设,则,
所以,
由函数在上单调递增知,
所以,当且仅当,即时取等,
故的面积的最大值为.
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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.
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.
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 直线在轴上的截距为( )
A. -3 B. C. D. 3
2. 抛物线的焦点到准线的距离为( )
A. B. 3 C. 4 D. 6
3. 已知,,,为空间中四点,为坐标原点,若且,,,四点共面,则( )
A. B. C. D.
4. 过圆上的点作圆的切线,则切线方程为( )
A. B. C. D.
5. 已知双曲线的离心率为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
6. 若是空间的一个基底,那么对任意一个空间向量,存在唯一的有序实数组,使得,我们把有序实数组叫做向量在基底下的斜坐标.已知空间向量在基底下的斜坐标为,则在基底下的斜坐标为( )
A. B. C. D.
7. 已知双曲线,斜率为2直线与双曲线相交于点、,且弦中点坐标为,则双曲线的离心率为( )
A 2 B. C. D. 3
8. 已知,直线与的交点在圆上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
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. 若点和点关于直线对称,则( )
A. 的中点坐标为 B.
C. 直线的斜率为1 D.
10. 已知是椭圆的左、右焦点,是上一点,若是直角三角形,则( )
A. B. C. D.
11. 如图,在正四棱锥中,,,分别是,的中点,则下列说法正确的是( )
A. B. 直线和所成角余弦值是
C. 点到直线的距离是 D. 点到平面的距离是2
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,若,则_____.
13. 已知点是抛物线上任意一点,若点到抛物线的准线的距离为,到直线的距离为,则的最小值是______.
14. 已知点是椭圆的下顶点,是的右焦点,延长交于点,若,则的离心率为__________.
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. 已知直线.
(1)若直线过点,且,求直线的方程;
(2)若直线,且直线与直线之间距离为,求直线的方程.
16. 已知抛物线的焦点为F,点(其中)在抛物线C上,.
(1)求和的值;
(2)为坐标原点,过点的直线与抛物线交于另一点,,求直线的方程.
17. 如图,在四棱锥中,四边形是边长为2的正方形,,平面平面.
(1)求证:平面平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知圆经过点,且与圆相切于原点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若直线不同时为0与圆交于两点,当取得最小值时,与圆交于两点,求的值.
19. 已知椭圆经过点与点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆交于异于的,两点,且.
①证明:直线过定点;
②求面积的最大值.
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