内容正文:
南通中学高二数学小练10.30
一、单选题
1.己知复数z满足1+iz=z-2i,则日=()
A.2
B.
5
C.vio
2
D.5
2.已知直线l:mx+y+3=0和直线n:3m2x+(m-2)y+1=0,则“m=-1”是“l∥n”的()
A.必要不充分条件
B.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
3.己知圆C的方程为x2+y2-2x+4y+5m2-3+3=0,若点1,-2m)在圆外,则m的取值范围是()
A.(-m,1)U(4,+0)
B.(1,+w)
C.1,4)
D.(4,+0)
4.已知C(0,3),A,B两点都在直线y=c+1上,且A,B两点横坐标之差为2,则VABC的面积为()
A.1
B.2
C.3
D.4
5.己知直线l:x+y+4=0与直线2:x-y-6-4=0交于点P(,%),则x+6的最大值为()
A.4
B.8
C.32
D.64
6.设直线1:x+y-1=0,一束光线从原点O出发沿射线y=x(x≥0)向直线1射出,经1反射
后与x轴交于点M,再次经x轴反射后与y轴交于点N.若M=
2,则k的值为()
6
3
A.
B.3
C.
D.
7.三棱柱OAB-OAB中,平面OBB,O11平面OAB,且∠OOB=60°,∠AOB=90°,OB=OO,=2,OA=V3
则异面直线AB与OA所成角的余弦值为().
A.3
B.V6
D.
3
3
c.i
7
8.已知半圆C:x2+y2=1(y≥0),A、B分别为半圆C与x轴的左、右交点,直线m过点B且与x轴
垂直,点P在直线m上,纵坐标为t,若在半圆C上存在点Q使∠BPQ=了,则t的取值范国是()
4F29a面
B【i.o0ua21
试卷第1页,共3页
c..U
D.t-25.
3
二、多选题
9.己知直线:y=+k+1,下列说法正确的是()
A.直线1过定点(1,1)
B.当k=1时,1关于x轴对称的直线为x+y+2=0
C.点P(3,-1)到直线l的最大距离为25
D.与两坐标轴围成的三角形面积为2的直线1有4条
10.己知VABC中,A(-1,2),B(1,0),C(3,4),则关于VABC下列说法中正确的有()
A.某一边上的中线所在直线的方程为y=2
B.某一条角平分线所在直线的方程为y=2
C.某一边上的高所在直线的方程为2x+y=0
D.某一条中位线所在直线的方程为2x-y+1=0
11.己知P、Q分别为棱长为2的正方体ABCD-ABCD棱DD、BC,上的动点,则下列说法正确的是()
A.线段PQ长度的最小值为2
B.三棱锥P-ABC,的外接球体积的最大值为4√3π
C.直线A2与直线BC所成角的余弦值的范围为
0,
迈
2
D.当P、Q为中点时,平面马PQ我正方体ABCD-4ACA所形成的图形的面积为号
三、填空题
12.己知P是直线1:x+y-1=0上一点,M,N分别是圆C:(x-1)+(y-8)=1和C2:(x-5)}+6-5)}=9上
的动点,则PM+PN的最小值是」
13.己知VABC的顶点A(1,2),AB边上的中线CM所在直线的方程为x+2y-1=0,∠ABC的平分线BH所在直
线的方程为y=x.则点C的坐标为
试卷第2页,共3页
14.如图,在直三棱柱ABC-AB,C1中,AB=AC=√5,BC=2BB,=2,P,2分别为B,C,AB的中点.
股点C到直线CO的距离为d。点C到平面CPQ的距离为4,则的值
C
试卷第3页,共3页南通中学高二数学小练10.30
一、单选题
1.已知复数z满足1+iz=z-2i,则日=()
A.2
5
B.
2
C.vio
D.5
【答案】C
【分析】根据复数的除法运算化简复数,即可根据模长公式求解
【详解】由1+z=:-2i可得:=1+2i0+21+1-1+3到
1-i(1-01+1)2
所以
故选:C
2.己知直线l:mx+y+3=0和直线n:3m2x+(m-2)y+1=0,则“m=-1”是“1∥n”的()
A.必要不充分条件
B.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据直线平行求得,然后根据充分、必要条件的知识求得正确答案
【详解】当l/m时,(-2)=1·32,解得m=0或m=-1,
当m=0时,两直线分别为y=-3,y=
2,符合题意,
当m=-1时,两直线分别为-x+y+3=0,3x-3y+1=0符合题意,
所以“m=-1”是“l∥n的充分不必要条件
故选:B
3.已知圆C的方程为x2+y2-2x+4y+52-3m+3=0,若点1,-2m)在圆外,则m的取值范围是()
A.(-n,1)U(4,+o)
B.(1,+0)
C.(L4)
D.(4,+m)
【答案】D
【分析】先将圆C的一般化为标准方程,再结合点在圆外,得到关于的不等式组,解之即可得解
【详解】由题意得,圆C的标准方程为(x-m)2+(y+2m)2=3-3,
故3m-3>0,.>1,
试卷第1页,共13页
又点1,-2m)在圆外,所以1-m)2+(-2m+22>3-3,
.m2-5m+4>0,m>4或m<1,
所以m的取值范围为(4,+∞).
故选:D
4.已知C(0,3),A,B两点都在直线y=+1上,且A,B两点横坐标之差为2,则VABC的面积为()
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】B
【分析】利用两点间距离公式及点到直线距离公式计算即得,
【详解】设A(,a+1),B(x,,+1),则-xF2,AB卡√G-x}+(低-=21+2,
显然点C(0,)不在直线:-y+1=0上,则vABC边4B上的高h=3+1-
Vk2+1Vk2+1
所以VABC的面积ScAB到h=2.
故选:B
5.已知直线:x+y+4=0与直线2:x-y-6-4=0交于点P(,%),则x+y的最大值为()
A.4
B.8
C.32
D.64
【答案】D
【分析】首先根据已知条件得到直线l恒过定点B(0,4),直线2恒过定点A(6,-4),且⊥1,根据交点P(x,)
得到点P在以AB为直径的圆上,再利用点与圆的位置关系即可得到最值.
【详解】由题知:直线4:x+y+4=0恒过定点B(0,4)
直线2:x-w-6-4m=0化简为:x-my+4)-6=0,当y=-4时,x=6,直线恒过点A(6,-4)
当m=0时,直线l2的斜率不存在,直线的斜率k=0,则1⊥1,.
当m20时名=m,名后店装=-山,则以4
综上:直线l恒过定点B(0,4),直线l2恒过定点A(6,-4),且1⊥12.
因为直线与直线l交于点P(x。,y),
所以点P在以AB为直径的圆上,线段AB的中点坐标为C(3,-4),
且AB=6,则其轨迹方程为(x-3)+(y+4)=9(除点(0,4)外),圆的半径r=3,
试卷第2页,共13页
因为x+表示圆上的点到原点距离的平方,设d=√x好+哈,
则dx=r+OC=8,所以x+y的最大值为64.
故选:D
6.设直线1:x+y-1=0,一束光线从原点O出发沿射线y=x(x≥0)向直线1射出,经1反射
后与x轴交于点M,再次经x轴反射后与y轴交于点N,若M=
则k的值为()
6
A.2
B.
2
3
c.
D.
【答案】B
【分析】根据光学的性质,根据对称性可先求O关于直线I的对称点A,后求直线AP,可得M、N两点坐
标,进而由MW=
3可得k
6
【详解】
D
如图,设点O关于直线1的对称点为A($,乃),
试卷第3页,共13页
生+4-1=0
22
则
x=1
得
即A(1,1),
立x(-1)=-1
ys1’
由题意知y=kx(x≥0)与直线l不平行,故k≠-1,
1
x=
y=kx
由
+-1=0得1,即P工
气k+1'k+1
y=k中打
k
11
故直线AP的斜率为=+1
1
k+1
1,
直线的直线方程为:-1-)。
令y=0得x=1-k,故M(1-k,0),
令x=0得y=1-会故由对称性可得Q是刂:
剑得a-+任品即e+-+8
6
解得k+13,得k=或上=}
3
2
若=3
,则第二次反射后光线不会与y轴相交,故不符合条件.
故:
故选:B.
7.三棱柱OAB-OAB中,平面OBB,O⊥平面OAB,且∠OOB=60°,∠AOB=90°,OB=OO,=2,OA=√3,
则异面直线AB与OA所成角的余弦值为().
A.」
3
B.6
3
3
1
c.
1
D.
【答案】D
【分析】以O为坐标原点,OA,OB所在直线分别为x轴、y轴,建立空间直角坐标系,利用空间向量求
解即可.
试卷第4页,共13页
【详解】解:以O为坐标原点,OA,OB所在直线分别为x轴、y轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
B
B
则A(5,0,0),B(0,2,0),A(5,1√5),O(0,1,V3),
所以4B=(5,1,-),OA=(5,-1,-5),
设所求的角为&,
则cosa=
le9d-1-3-1+3_1
|4B1川QAV7.V万=7'
即异面直线AB与OA所成角的余弦值为
故答案为:D
8.已知半圆C:x2+y2=1(y≥0),A、B分别为半圆C与x轴的左、右交点,直线m过点B且与x轴
垂直,点P在直线m上,纵坐标为,若在半圆C上存在点Q使∠BPQ-了,则t的取值范国是()
A,230uo,
t-vi.02
C.[-v3
【答案】A
【分析】根据题意,设PQ与x轴交于点分析面得在Rt△PBT中,B-Y3P-,分P在x抽D
3
方、下方和x轴上三种情况讨论,分析BI的最值,即可得t的范围,综合可得答案.
【详解】根据题意,设PQ与x轴交于点T,则PB=1,
由于BP与x轴垂直,且∠BPO-行,则在R△PB7中,
T=1PB-53M.
3
3
当P在x轴上方时,PT与半圆有公共点Q,PT与半圆相切时,BT有最大值3,此时t有最大值√3,
试卷第5页,共13页
当P在x轴下方时,当Q与A重合时,BT有最大值2,4有最大值25,则1取得最小值-2
3
3
t=0时,P与B重合,不符合题意,
则t的取值范围为灯-2y5,0)(051:
3
故选A.
17
【点睛】本题考查直线与圆方程的应用,涉及直线与圆的位置关系,属于中档题
二、多选题
9.已知直线:y=x+k+1,下列说法正确的是()
A.直线1过定点(1,1)
B.当k=1时,1关于x轴对称的直线为x+y+2=0
C.点P(3,-1)到直线1的最大距离为25
D.与两坐标轴围成的三角形面积为2的直线1有4条
【答案】BC
【分析】把直线方程整理成点斜式,令k的系数等于零,可求出直线所过的定点M,即可判断A;在直线
上取两点,求出这两点关于x轴对称的点,即可求出关于x轴对称直线的方程,即可判断B;结合A选项,
当直线MP⊥l时,点P到直线1的距离最大,即可判断C:分别求出直线与坐标轴的交点坐标,再结合题
意即可判断D.
详解】选项A:由直骏=红+上+山得-1k+,今0解得》
x=-1
y1,
所以直线I过定点
M(-1,1),故A错误:
选项B:当k=1时,直线上y=x+2,取两点A(0,2),B(-2,0),分别关于x轴对称的点为A(0,-2),B'(-2,0),
所以1关于x轴对称直线为x+y+2=0,故B正确:
选项C:由A选项可知直线1过定点M(-1,1),当直线MP⊥1时,点P到直线1的距离最大,最大距离为
P=V(-1-3)'+(1+1)2=25,故C正确:
试卷第6页,共13页
选项D:由直线1:y=x+k+1,令x=0,得y=k+1,当k=0时,y=1,此时直线与x轴没交点,所以k≠0,
令y=0,得x=
依题意:
+2,解行表=1成3上2后。所以清足条样的直线有3
条,故D错误;
故选:BC
10.己知VABC中,A(-1,2),B(1,0),C(3,4),则关于VABC下列说法中正确的有()
A.某一边上的中线所在直线的方程为y=2
B.某一条角平分线所在直线的方程为y=2
C.某一边上的高所在直线的方程为2x+y=0
D.某一条中位线所在直线的方程为2x-y+1=0
【答案】AD
【分析】求出BC边上的中线所在直线的方程可判断A;由A知,y=2只能为∠A的角平分线,由点到直
线的距离可判断B:求出直线AC的高所在直线的方程可判断C:求出线段AC的中点为F(1,3),线段AB的
中点D(0,1),即直线FD方程可判断D
【详解】对于A,线段BC的中点为(2,2),又A(-1,2),
所以BC边上的中线所在直线的方程为y=2,故A正确:
对于B,由A知,y=2只能为∠A的角平分线,假设y=2为∠A的角平分线,
在y=2上任取一点M(a,2),
直线AB的方程为:y=-x+1,即x+y-1=0。
直线4C的方程为:-2-+).即x-2+5=0.
则M(a2)到直线AB的距离为:d=a+2-_+
√2
√2
则M(a,2)到直线Ac的距离为:4-a-4+5_2+
√5
5,
因为d≠d2,故B错误:
对于c因为k写局分品1,2,
4-21
而直线AC的高所在直线的方程为:y=-2(x-1)=-2x+2,故C错误;
对于D,线段BC的中点为E(2,2),线段AC的中点为F(1,3),
试卷第7页,共13页
线段4B的中点为D0).物。2。
直线FD的方程为:y-1=2x,即2x-y+1=0,所以D正确;
故选:AD
11.已知P、Q分别为棱长为2的正方体ABCD-ABCD棱DD、BC上的动点,则下列说法正确的是()
A.线段PQ长度的最小值为2
B.三棱锥P-ABC的外接球体积的最大值为4V3π
C.直线A2与直线BC所成角的余弦值的范围为
D.当P2为中点时,平面B,P吧截正方体ABCD-ABGA所形成的图形的面积为?
【答案】ABC
【分析】先建立空间直角坐标系,写出点和向量的坐标;根据空间两点间距离公式可判断选项A;先求出
该正方体外接球的体积:再根据点P为棱DD上的动点,点P在正方体外接球内运动,即可确定三棱锥
P-ABC外接球体积的最大值,可判断选项B:利用空间直线与直线所成角的向量计算方法表示出直线AQ
与直线BC所成角的余弦值,再分两种情况,求出每种情况下的取值范围即可判断选项C;先根据确定平面
的依据判断截面形状,进而求出面积即可判断选项D
【详解】以点A为坐标原点,AD、AB、AA所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系,如
图所示:
A
B
因为正方体ABCD-ABCD的棱长为2.
则A(0,0,0),B(0,2,0),C(2,2,0),D(2,0,0),A(0,0,2),B(0,2,2),C1(2,2,2),D(2,0,2)
所以DD=(0,0,2),BC=(2,0,2),AC=(2,2,0),AB=(0,2,-2)
试卷第8页,共13页
因为P、Q分别为棱DD,、BC1上的动点,令DP=DD(0≤1≤1),B0=BC(0≤u≤1)
所以P(2,0,22),2(24,2,24).
对于选项A:因为P%=V(2-2)+(2-0)2+(2-22)2=2Vu-1)2+(u-2)+1≥2,当且仅当元==1时,
等号成立
所以线段PQ长度的最小值为2,故选项A正确:
对于选项B:由正方体的性质可得三角形ABC,为边长为2W2的正三角形,BD=V22+22+2-2V3
所以该正方体的外接球球心O为正方体钓中心,球半径为R=B-5,外接球体积的为青=45
2
因为点P为棱DD上的动点,
所以点P在正方体外接球内运动,
故正方体外接球的体积就是三棱锥P-ABC,外接球体积的最大值,为4√3π,此时点P与点D(或点D)
重合故选项B正确:
对于选项C:因为A2=(2,2,24-2),BC=(2,0,0),
AQ BC
Au
所以直线AQ与直线BC所成角的余弦值为
40BC
2×√(2u)}2+22+(2-2}√2d-2μ+2
当4=0时
AO.BC
=0
40 BC
A0.BC
1
1
当0<≤1时,有二21
40 BC
2-2+3
1
2+
因为当1≥1时
11)2
2
则0<
40.BC
4Q BC
2
所以直线A2与直线BC所成角的余弦值的范围为O,
故选项C正确:
2
对于选项D:
试卷第9页,共13页
A
B
B
D
取AD中点M,连接PM,PC,B,C,BM.
因为正方体棱长为2
PM=2,PC=V5,BM =V5,B.c=22
当P、Q为中点时,B,C∥PM,
所以平面BPQ截正方体ABCD-ABCD所形成的图形为梯形PMB,C
因为在等腰梯形PMB,C中,梯形的高为
2W2-√2
32
2
2
所以截面面积为×(5+2V2)×35_9
故选项D错误
22
故选:ABC
【点睛】关键点点睛:本题考查空间线线、线面的位置关系,几何体外接球及截面问题,属于难题解题关
键在于:建立空间直角坐标系,写出点和向量的坐标,利用对于空间两点间距离公式和直线与直线所成角
的向量计算方法可判断选项A、C:对于选项B,关键在于根据点P为棱DD上的动点判断点P在正方体外
接球内运动,正方体外接球的体积就是三棱锥P-ABC的外接球体积的最大值;对于选项D,关键在于根
据确定平面的依据判断截面形状,
三、填空题
12.已知P是直线1:x+y-1=0上一点,M,N分别是圆C:(x-1)+(y-8)=1和C2:(x-5)'+(y-5)=9上
的动点,则PM+PW的最小值是
【答案】9
【分析】结合点关于直线的对称可知PC+PC,的最小值,再根据圆上的点到直线距离的最值可得
PM+PW的最小值
试卷第10页,共13页