内容正文:
选择性必修一综合检测
(时间:120分钟 满分:150分)
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.已知空间向量,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.已知直线与椭圆相交于两点,若中点的横坐标为,则的值为( )
A. B. C. D.
3.如图,四边形为矩形,,若,和都是等边三角形,且,则异面直线与所成角的大小为( )
A. B. C. D.
4.已知是椭圆的左、右焦点,是椭圆的右顶点,离心率.过点的直线上存在点,使得轴,且是等腰三角形,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
5.已知分别是双曲线的中心和右焦点,以为直径的圆与双曲线的两条渐近线分别交于两点(点异于原点),若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,在直三棱柱中,,且,,,点在棱上,若三棱锥的体积为,则直线与平面所成角的正弦值等于( )
A. B. C. D.
7.已知抛物线上两点到焦点的距离分别是,若,则线段的中点到轴的距离为( )
A. B. C. D.
8.已知直线与圆相交于两点,为坐标原点,则等于( )
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.下列利用方向向量、法向量判断线、面位置关系的结论中,正确的是( )
A.两条不重合直线的方向向量分别是,,则
B.直线的方向向量,平面的法向量,则
C.两个不同的平面的法向量分别是,,则
D.直线的方向向量,平面的法向量,则
10.已知圆和圆相交于两点,下列说法正确的是( )
A.两圆有两条公切线
B.直线的方程为
C.线段的长为
D.若点在圆上,点在圆上,则的最大值为
11.设椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上一动点,则下列说法中正确的是( )
A.当点不在轴上时,的周长是
B.当点不在轴上时,面积的最大值为
C.存在点,使
D.的取值范围是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.如图所示,在平行四边形中,,,若将它沿对角线折起,使与成角,则间的距离为________.
13.(2024·新课标Ⅰ卷)设双曲线的左、右焦点分别为,过作平行于轴的直线交于两点,若,,则的离心率为________.
14.如图,在抛物线形拱桥的示意图上建立平面直角坐标系,根据图上尺寸,可知拱桥所在抛物线的方程为________.
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.(13分)在平面直角坐标系中,圆过点,但不经过点,且圆心在直线上,并且直线与圆相交所得的弦长为.
(1)求圆的标准方程;
(2)求过点的圆的切线方程.
16.(15分)如图,在四棱锥中,底面为梯形,且,平面平面,是等边三角形,已知,.
(1)求证:平面平面;
(2)求直线与平面所成角的余弦值.
17.(15分)已知圆,圆,分别为两圆的圆心.
(1)求圆和圆的公共弦长;
(2)过点的直线交圆于两点,且,求直线的方程.
18.(17分)如图,矩形和梯形所在平面互相垂直,,,,.
(1)求证:平面;
(2)当的长为何值时,二面角的大小为?
19.(17分)已知椭圆的左、右焦点分别为,该椭圆的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线相切.
(1)求椭圆的方程;
(2)如图,若斜率为的直线与轴、椭圆顺次交于三点(点在椭圆左顶点的左侧)且,证明直线过定点,并求出斜率的取值范围.
参考答案
1.C 2.C 3.D 4.C 5.C 6.C 7.C 8.D 9.AC 10.AD
11.ABD
12.或 解析:因为,所以.同理.
因为在三棱锥中,与成角,所以或.
又,所以
,所以或.
13. 解析:如图,
由题意知,,所以,解得.当时,,即,所以,所以,所以,所以双曲线的离心率.
14. 解析:设拱桥所在抛物线的方程为,由图可知,抛物线经过点,代入方程,解得,所以拱桥所在抛物线的方程为.
15.解:(1)设所求圆的方程为,由题意得.
设圆心到直线距离为,,
由,得.
将代入,得,
又圆不经过点,所以,
所以所求圆的方程是.
(2)因为点在圆上,,过点的切线斜率为,
所以过点的切线方程是,即.
16.(1)证明:在中,因为,所以,所以.
因为平面平面,而平面,所以平面平面.
(2)解:如图所示,
建立空间直角坐标系,
则点,
则,.
设平面的一个法向量,
则即
令,则.
,设直线与平面所成的角为,则,,
所以直线与平面所成的角的余弦值为.
17.解:(1)两圆的方程相减,得公共弦所在的直线方程为,
则圆,圆心,半径为,
圆心到直线的距离为,
圆和圆的公共弦长为.
(2)圆,圆,半径为.
当直线的斜率不存在时,与圆相切,不符合题意.
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
圆心到直线的距离为,所以或,
所以直线的方程为或.
18.(1)证明:因为,所以平面,
因为,所以,又,所以平面,
所以平面平面,故平面.
(2)解:以为原点,分别以所在直线为轴、轴、轴,建立空间直角坐标系,如图所示.
设,,
则点.
因为,
又,
所以解得或(舍去).
所以点.
设与平面垂直,则,,
所以
令,得所以.
又平面,二面角的大小为,
所以,解得.
当时,二面角的大小为.
19.(1)解:因为椭圆的左、右焦点分别为,椭圆的离心率为,所以,即.设以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆的方程为,因为直线与圆相切,所以,即,
所以椭圆的方程为.
(2)证明:设点,
因为,可得直线和关于轴对称,所以,即,所以.①
设直线,代入椭圆方程,可得.因为判别式,所以.②
,③
,
代入①,可得,将③代入,化简可得,
则直线的方程为,即,所以直线恒过定点.
将代入②,可得,又,解得或.
则直线的斜率的取值范围是.
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