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高中数学人教A版选择性必修一期中模拟试题
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
D
D
C
A
D
D
BC
BCD
题号
11
答案
ABD
1.B
【详解】可化简为,则圆心为.
2.B
【详解】因,则,
则.
3.D
【详解】由题意可知,
则点到的距离为.
4.D
【分析】利用空间基底的概念逐一判断即可.
【详解】对于A,因,即,,是共面向量,不能构成空间基底,故A错误;
对于B,因,即,是共面向量,
不能构成空间基底,故B错误;
对于C,因,即是共面向量,
不能构成空间基底,故C错误;
对于D,对于,假若,
则可得,该方程显然无解,
即不是共面向量,能构成空间的一个基底,故D正确.
5.C
【分析】利用所求直线上的点关于轴的对称点在已知直线上,求解即可.
【详解】在所求直线上任取一点,
此点关于轴的对称点在直线上,
代入得,即.
6.A
【详解】设动点,
由动点与两个定点,的距离之比为,即,
所以,即,
整理得,即,
所以动点的轨迹方程为.
7.D
【分析】对截距为和截距不为两种情况,分别设出直线方程利用待定系数法求解.
【详解】当截距为零时,直线过原点,设直线方程为,
因为在直线上,所以,解得,
所以方程为;
当截距不为零时,设直线方程为,
因为在直线上,所以,解得,
所以方程为;
综上所得,直线的方程为或.
8.D
【分析】先整理含参直线方程得到其恒过的定点,将点到直线的最大距离转化为点到该定点的距离求解.
【详解】首先将直线的方程整理为:,
由于等式对任意均成立,因此联立方程组,解得,
即直线过定点.
当直线绕点旋转时,点到直线的距离的最大值为点到定点的距离(此时).
由两点间距离公式得:,
此时,且,则,解得,符合题意,
故点到直线的最大距离是.
9.BC
【详解】先把直线化成斜截式:,斜率.
A选项:设倾斜角为,则,,所以倾斜角, A正确;
B选项:直线,斜率,,两直线不垂直,B错误;
C选项:由点到直线的距离公式得, C错误;
D选项:与直线平行的直线斜率为,过点,由点斜式方程得,整理得 ,D正确.
10.BCD
【详解】选项A、若,则,
即,
解得,选项A错误;
选项B、当时,,
解得,选项B正确;
选项C、当时,,
则,选项C正确;
选项D、当时,,
,,
所以,选项D正确.
11.ABD
【分析】A选项可通过分离参数求直线过的定点判断;B先求两直线定点及垂直关系,再用勾股定理求平方和即可判断;C利用参数方程表示和,结合辅助角公式求最大值;D由确定的轨迹为圆,再用圆心到原点的距离减去半径求最小值.
【详解】对于A:由得,故直线恒过定点,故A选项正确;
对于B:由得,故直线恒过定点,
由和, 满足,所以,
所以,则,所以B正确;
对于C:因为, 且,设为锐角, 则, ,
所以, 其中,
所以当时, 取最大值, 故选项C错误;
对于D:由,取中点,所以,所以在以为直径的圆上,圆心为中点,半径,
原点到圆心的距离,故 ,所以D正确.
12.
/
【详解】根据两直线间的距离公式可得与间的距离 .
13./0.4
【分析】建立空间直角坐标系,由异面直线向量法计算即可求解.
【详解】设正方体棱长为,以为原点,为 轴,为轴,为轴建立空间直角坐标系.
,,,.
由题意可得,.
, ,
所以,
即异面直线和所成角的余弦值为.
14.9
【分析】根据平行四边形所在直线求交点,以及边长和高,再代入面积公式,即可求解.
【详解】联立,得,
联立,得,
点和两点间的距离为,
又平行线和间的距离为,
所以该平行四边形的面积.
15.(1)
(2)或
【分析】(1)由得出两直线的斜率相等,再由点斜式得出直线的方程.
(2)先排除直线与轴和轴平行的情况,然后由点斜式设出直线的方程,算出直线在轴上的截距和轴上的截距,列出方程解出斜率,然后求出直线的方程.
【详解】(1)由,,
直线经过点,
直线的方程为,
整理得.
(2)当直线的斜率不存在时,直线在轴上没有截距,不满足条件.
当直线的斜率存在时,设直线的斜率为,,
当时,直线在轴上没有截距,不满足条件.
当时,令,,
直线在轴上的截距为,
令,,
直线在轴上的截距为,
由题意得,,或,
直线的方程为或,
整理得或.
16.(1)(i)(ii)
(2)
【分析】(i)利用点到直线的距离公式,求圆心到直线的垂线段长度,该值即为直线上的动点到的距离最小值.
(ii)先设出满足直线方程的圆心坐标,结合弦长公式推导的半径与弦心距的勾股关系、圆过点的条件联立求解圆心坐标,进而算出半径得到圆的标准方程。
(2)先根据对称点求解规则求出圆关于对称的圆的圆心,再利用垂径定理得,通过向量点积为或斜率乘积为的关系,推导弦中点的轨迹方程.
【详解】(1)i)设圆心,圆心C到的最小距离为,
ii)由题意易知半径为.
因为圆C经过点,
所以,解得或,即或,
则圆C的标准方程为.
(2)因为圆心在第一象限,故圆心.设圆心关于的对称点为,
则,解得,则,
因为过原点O的直线m交圆于M,N两点,弦MN中点为Q,
当点Q与点O,'都不重合时,,则Q在以为直径的圆上,
显然点O,在此圆上,因此此圆的圆心为,即,
此圆的半径为,则Q轨迹方程为,即.
17.(1)
(2)或
(3)或
【分析】(1)将直线方程整理为,进而可求定点,再结合圆心坐标和半径,列出等式求解即可;
(2)通过讨论直线斜率是否存在,结合弦长公式即可求解;
(3)通过讨论直线斜率是否存在,结合圆心到直线的距离等于半径,列出等式即可求解.
【详解】(1)
如图所示,将直线的方程整理为 ,
令,解得,故,
由圆心在直线上可设圆心坐标为,则,
即,解得:,
故圆心坐标为,半径为,
故圆的方程为.
(2)当直线斜率不存在时,直线为,此时圆心到的距离为,
由垂径定理得:弦长为,满足要求;
当直线斜率存在时,设直线为,
圆心到直线即距离为,
由垂径定理得:,解得:,
故直线方程为:即
综上:直线方程为或
(3)当切线斜率不存在时,直线方程为,圆心到直线的距离为,与圆显然相切,符合题意;
当切线斜率存在时,设切线斜率为,切线方程为 ,即,
由圆心到切线距离等于半径得,整理得 ,解得,代入得切线方程为,
所以切线方程为或.
18.(1)将直线的方程整理为,
由,解得,所以不论为何实数,直线恒过定点;
(2)
(3)
【分析】(1)将直线方程化为,联立求定点,即可证;
(2)讨论、,结合直线过第四象限的特征列不等式求参数范围;
(3)根据已知及截距式得,应用基本不等式、三角形面积公式得面积并确定等号成立条件,联立前提求得,,即可得直线方程.
【详解】(1)略
(2)当时,直线:,不经过第四象限,符合题意;
当时,直线:,
由不经过第四象限可知,解得,
综上,的取值范围为;
(3)设直线与轴负半轴交于,与轴负半轴交于,,,
直线的截距式方程为,即,
因为直线恒过,代入得,即,
三角形面积,由,所以,,
当且仅当时等号成立,即,
代入,得,所以,,
此时直线过点,,方程为,化简得,
该直线对应参数,所以直线的方程为.
19.(1)取中点,连接,.
因为为的中点,为中点,所以且,
又,,,,
所以有且.所以四边形为平行四边形.
则,又平面,平面,所以平面.
(2)
(3)
【分析】(1)取中点,连接,.可证明四边形为平行四边形,再利用线面平行的判定定理即可证明.
(2)以为原点,建立空间直角坐标系,求得平面的法向量为和向量,结合向量的距离公式即可求解;
(3)由(2)得到平面的一个法向量为,再由平面,得到平面的一个法向量为,结合向量的夹角公式即可求解.
【详解】(1)略
(2)在中,由,得,所以.
因为平面平面,且平面平面,平面,
所以平面.
又因为,,所以,则.
如图以A为原点,以所在的直线为轴,建立空间直角坐标系,
则.
因为为的中点,所以,所以,
设平面的法向量为,则,
取,可得,所以,
设点到平面的距离为,可得,
所以点到平面的距离为.
(3)由(2)中的空间直角坐标系,可得平面的一个法向量为,
又由(2)知平面,所以平面的一个法向量为.
设二面角的平面角的大小为,由图可知二面角为锐二面角.
则,
所以二面角的余弦值为.
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高中数学人教A版选择性必修一期中模拟试题
一、单选题
1.圆的圆心坐标为( )
A. B. C. D.
2.已知空间向量,则( )
A. B.0 C.1 D.2
3.在空间直角坐标系中,直线经过点,且其方向向量,则点到的距离为( )
A.3 B.2
C. D.1
4.已知是空间的一个基底,则下列各组向量中,能构成空间基底的一组是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
5.与直线关于轴对称的直线方程为( )
A. B. C. D.
6.已知动点与两个定点,的距离之比为,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
7.过点的直线在两坐标轴上的截距相等,则直线的方程为( )
A.
B.
C.或
D.或
8.点到直线的最大距离是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知直线,则下列结论错误的是( )
A.直线的倾斜角是
B.若直线,则
C.点到直线的距离是1
D.过点与直线平行的直线方程是
10.已知空间向量,,则下列选项中正确的是( )
A.当时,
B.当时,
C.当时,
D.当时,
11.已知,若过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点P(P与A,B不重合),则以下说法正确的是( )
A.A点的坐标为 B.
C.的最大值为5 D.点P到原点O的距离的最小值为
三、填空题
12.直线与直线间的距离为___________.
13.如图,在正方体中,、分别为棱和的中点,那么异面直线和所成角的余弦值是__________.
14.平行四边形的四条边所在直线的方程分别为,,,,则该平行四边形的面积为______.
四、解答题
15.已知点和直线:.
(1)若直线经过点,且,求直线的方程;
(2)若直线经过点,且在轴上的截距是轴上的截距的4倍,求直线的方程.
16.已知圆经过点,圆心C在直线 上,圆被直线截得的弦长为
(1)若Q为直线上一动点
(i)求的最小值;
(ii)求圆C的标准方程;
(2)若圆心C在第一象限,且圆C与圆关于直线对称,过原点O的直线m交圆于两点,求弦中点Q的轨迹方程.
17.已知直线恒过定点,圆经过点和点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)过的直线被圆截得的弦长为,求直线方程.
(3)过点引圆的切线,求切线方程.
18.已知直线:.
(1)证明:不论为何实数,直线恒过一定点;
(2)若直线不经过第四象限,求实数的取值范围;
(3)若直线与两坐标轴的负半轴能够围成三角形,求该三角形面积最小时直线的方程.
19.如图,在四棱锥中,平面平面,底面是直角梯形,,,且为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求点到面的距离;
(3)求二面角的余弦值.
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