内容正文:
准格尔旗世纪中学高三数学第十六周周测
一、单选题(共40分)
1. 设动点满足,则点的轨迹的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】借助椭圆定义及其离心率定义计算即可得.
【详解】由,
故点到点与点的距离之和为,
又,故点的轨迹为以、为焦点,
为长轴长的椭圆,则点的轨迹的离心率.
故选:A.
2. 复数的共轭复数的虚部为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】的共轭复数为,所以虚部为,选D.
3. 已知函数的图象向左平移后所得的函数为奇函数,则的最小值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】D
【解析】
【分析】平移后的解析式为奇函数得到,求出的最小值.
【详解】因为为奇函数,则,
所以,又,所以,解得,
因为,所以时,取得最小值,最小值为8.
故选:D
4. 已知为正项的等比数列,是它的前n项和,若,且与的等差中项为,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据等差中项的应用和等比数列的通项公式求得,结合等比数列前n项求和公式计算即可求解.
【详解】因为与的等差中项为,所以,
设等比数列的公比为,
又,得,解得或(舍去),
则.
故选:C.
5. 已知在正四面体中,,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设为三角形的中心,取中点,连接,根据正四面体的性质得到平面,且,即为直线与平面所成角,再由锐角三角函数计算可得.
【详解】如图,在正四面体中,设为三角形的中心,取中点,连接,
由正四面体的性质可知平面,且,则即为直线与平面所成的角,
因为,则,
故,故,
由勾股定理得,
故,
即直线与平面所成角的正弦值为.
故选:D.
6. 如图,在中,,为上一点,且,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】结合题意可知三点共线,进而得到,利用向量基本定理表示出,进而表示出计算即可.
【详解】因为,所以
所以,
因为,所以,
即,
因为三点共线,所以,解得,
所以,
而,
所以,
即.
故选:D.
7. 已知是:上一点,过点作圆:的两条切线,切点分别为A,B,则当直线AB与平行时,直线AB的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用直线与直线、直线与圆的位置关系即得答案.
【详解】因为以为直径的圆的方程为,
又圆:,两圆方程相减可得两切点所在直线AB的方程为,
由,可得,即得直线AB的方程为.
故选:C.
8. 已知函数有三个零点、、且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】令,将原函数的零点转化为方程的根,令,转化为,再令,得到使时的根的个数,再分类讨论的范围与根的关系,结合函数与方程性质及零点的关系即可得.
【详解】令,得,整理得,
令,原方程化为,
设, 则,
令,解得,且,
当时,,则单调递增,
当时,,则单调递减,
则在时,有最大值为,
则当时,有一个解,
当时,有两个解,
当时,有一个解,
当时,无解,
因为原方程为,
由题可知有三个零点,因此方程有两个不等实根、,设,
则有,,
若,则,故舍去,
若,则,,
有,即有,,代入得,矛盾,故舍去,
若则,,
,
设,则,得到,
所以.
故选:D.
二、多选题(共12分)
9. 如图,正三棱柱的每条棱的长度均为为棱的中点,底面,点在平面的上方,且,则( )
A. 平面平面
B. 四面体外接球的表面积为
C. 直线与直线相交
D. 四面体与正三棱柱的公共部分的体积为
【答案】AB
【解析】
【分析】根据线面垂直的判定定理证明线面垂直,进而证明面面垂直,判断A;因为四面体是侧棱垂直于底面,且底面为直角三角形的三棱锥,所以可根据对应的模型求得外接球半径,从而求得外接球表面积,以判断B;用反法思想证明直线与直线不相交,以判断C;四面体与正三棱柱的公共部分为棱台,可用三棱锥相似及四面体与求得公共部分体积,判断D.
【详解】对于A,正中,因为为棱的中点,所以,.
因为正三棱柱中,侧棱平面,平面,所以.
平面,所以平面.
因为平面,所以平面平面.所以A正确.
对于B,四面体中,底面.
因为,所以是直角三角形,所以其外接圆半径为.
所以四面体的外接球半径.
所以四面体外接球的表面积为.所以B正确.
对于C,因为侧棱平面,底面,所以平行于.
因为平面,平面,所以平面.
所以平面平面.
若直线与直线相交,记交点为M,则,又,直线与直线有两个公共点,
所以重合,显然不成立,所以直线与直线不相交.所以C错误.
对于D,如图,记,连接,交于点H.
连接,交于点G,连接.
四面体与正三棱柱的公共部分为三棱台.
因为.
所以.
所以.
四面体与正三棱柱的公共部分的体积为.故D错误.
故选:AB.
10. 已知圆,圆,则下列选项正确的是( )
A. 直线的方程为
B. 圆和圆共有4条公切线
C. 若P,Q分别是圆和圆上的动点,则的最大值为10
D. 经过点,的所有圆中面积最小的圆的面积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意,求得圆的圆心坐标和半径,结合直线方程的形式,圆与圆的位置关系的判定,以及圆的性质,逐项判定,即可求解.
【详解】由题意得,圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
对于A,直线的方程为,即,所以A正确;
对于B,因为
且,可得,
所以圆与圆外切,所以两圆的公切线共有3条,所以B错误;
对于C,因为,所以的最大值为,所以C正确;
对于D,当为圆的直径时,该圆在经过点,的所有圆中面积最小,
此时圆的面积为,所以D正确.
故选:ACD.
三、填空题(共15分)
11. 已知,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,由余弦的和差角公式展开可得,再由二倍角公式,即可得到结果.
【详解】因为,整理得,
所以,所以,
所以.
故答案为:
12. 如图,已知球C与圆锥VO的侧面和底面均相切,且球的体积为圆锥体积的一半.若球的半径为1,则该圆锥的侧面积为__________.
【答案】
【解析】
【分析】设,则,结合已知条件可求,从而可求底面半径,从而可求侧面积.
【详解】连接AC.
设,则为锐角且,
又,所以圆锥的底面半径,
圆锥的高,
则该圆锥的体积为,
解得,
所以,,即母线长,
所以侧面积.
故答案为:.
13. 已知椭圆的左、右焦点分别为为上一点,且,若,的外接圆面积是其内切圆面积的25倍,则椭圆的离心率__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意结合椭圆的定义,利用等面积法可得方程,由此可得,再由正弦定理可得,又根据的外接圆面积是其内切圆面积的25倍,可得,由此列出方程化简即可得到齐次式,即解方程注意即可得到结果.
【详解】
根据已知条件有,有正弦定理面积公式有:
,又,
所以,
设的外接圆半径为,内切圆半径为,
因为为椭圆上一点,则,又,
以的三边为底,内切圆半径为高的三个三角形面积和等于面积,
所以,解得,
由正弦定理有:,解得,
又的外接圆面积是其内切圆面积的25倍,即,即,
所以,即,
即,两边同除以,得,又,解得.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题关键在于利用等面积法求出,再利用正弦定理求出,结合已知条件得到关于、的齐次式求解.
四、解答题(共32分)
14. 已知椭圆过和两点.分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的点(不在轴上),过椭圆右焦点的直线与椭圆交于两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求的范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将点代入椭圆方程,即可求出椭圆C的标准方程;
(2)分类讨论直线斜率是否为0,从而假设直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理与弦长公式得到关于的关系式,再分析即可得解;
【小问1详解】
由题意可知,将点代入椭圆方程,
得,解得,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
由(1)知,,
当直线l的斜率为0时,,
当直线l的斜率不为0时,设直线的方程为,,,
联立,消去,得,
易得,则,
所以
,
因为,所以,所以,所以,
综上,,即的范围是.
15. 已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若,恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
当时,在区间上单调递增;
当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减.
(2).
【解析】
【分析】(1)利用导数分类讨论判断函数的单调性,即可求解;
(2)先利用导数证明不等式,分离变量可得恒成立,进而,即可求解.
【小问1详解】
函数,的定义域为,且.
当时,,恒成立,此时在区间上单调递增;
当时,令,解得,
当时,,在区间上单调递增,
当时,,在区间上单调递减.
综上所述,当时,在区间上单调递增;
当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减.
【小问2详解】
设,则,
在区间上,,单调递减,在区间上,,单调递增,
所以,所以(当且仅当时等号成立).
依题意,,恒成立,即恒成立,
而,
当且仅当时等号成立.
因为函数在上单调递增,,,
所以存在,使得成立.
所以,即a的取值范围是.
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的恒成立问题的求解策略:
形如的恒成立的求解策略:
1、构造函数法:令,利用导数求得函数的单调性与最小值,只需恒成立即可;
2、参数分离法:转化为或恒成立,即或恒成立,只需利用导数求得函数的单调性与最值即可;
3,数形结合法:结合函数的图象在的图象的上方(或下方),进而得到不等式恒成立.
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准格尔旗世纪中学高三数学第十六周周测
一、单选题(共40分)
1. 设动点满足,则点的轨迹的离心率为( )
A. B. C. D.
2. 复数的共轭复数的虚部为
A. B. C. D.
3. 已知函数的图象向左平移后所得的函数为奇函数,则的最小值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
4. 已知为正项的等比数列,是它的前n项和,若,且与的等差中项为,则等于( )
A. B. C. D.
5. 已知在正四面体中,,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
6. 如图,在中,,为上一点,且,若,则的值为( )
A. B. C. D.
7. 已知是:上一点,过点作圆:的两条切线,切点分别为A,B,则当直线AB与平行时,直线AB的方程为( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数有三个零点、、且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(共12分)
9. 如图,正三棱柱的每条棱的长度均为为棱的中点,底面,点在平面的上方,且,则( )
A. 平面平面
B. 四面体外接球的表面积为
C. 直线与直线相交
D. 四面体与正三棱柱的公共部分的体积为
10. 已知圆,圆,则下列选项正确的是( )
A. 直线的方程为
B. 圆和圆共有4条公切线
C. 若P,Q分别是圆和圆上的动点,则的最大值为10
D. 经过点,的所有圆中面积最小的圆的面积为
三、填空题(共15分)
11. 已知,则______.
12. 如图,已知球C与圆锥VO的侧面和底面均相切,且球的体积为圆锥体积的一半.若球的半径为1,则该圆锥的侧面积为__________.
13. 已知椭圆的左、右焦点分别为为上一点,且,若,的外接圆面积是其内切圆面积的25倍,则椭圆的离心率__________.
四、解答题(共32分)
14. 已知椭圆过和两点.分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的点(不在轴上),过椭圆右焦点的直线与椭圆交于两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求的范围.
15. 已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若,恒成立,求实数a的取值范围.
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