1、注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1本试卷满分为150分,考试时间为120分钟.考试结束后,请将答题卡交回.2答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.3作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.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. 在长方体中,等于()A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】根据长方
2、体,得到相等的向量,再利用空间向量的加法法则进行计算.【详解】如图,可得,所以.故选:B2. 已知点在双曲线的渐近线上,则该双曲线的离心率为()A. 2B. 3C. 4D. 5【答案】A【解析】【分析】由条件可得,然后由即可算出【详解】双曲线的渐近线方程为所以由点在双曲线的渐近线上可得所以故选:A【点睛】在椭圆中有,在双曲线中有.3. 若双曲线的离心率为,则斜率为正的渐近线的斜率为A. B. C. D. 2【答案】D【解析】【分析】由双曲线的离心率为,得,又由的值,进而求解双曲线的渐近线方程,得到答案.【详解】由题可知,双曲线的离心率为,即,又由,所以双曲线的渐近线方程为,故选D.【点睛】本题
3、主要考查了双曲线的标准方程及其简单的几何性质的应用,其中解答中熟记双曲线的标准方程及其几何性质,合理准确运算是解答的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.4. 已知圆,直线,设圆上到直线的距离等于1的点的个数为,则()A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】C【解析】【分析】求出圆心到直线的距离,数形结合判断出圆上到直线的距离等于1的点的个数.【详解】圆心到直线的距离为,所以直线与圆相交,设交点分别为,则劣弧上的点到直线的最大距离为,故在劣弧上只有一个点到直线的距离等于1,优弧上到直线的距离就一定有2个,所以.故选:C5. 设抛物线yx2焦点为F,点P在抛物线上,若|PF|3,则点P到x
4、轴的距离为()A. B. 2C. D. 1【答案】B【解析】【分析】写出抛物线的准线方程,根据抛物线的定义可以求出点P到x轴的距离.【详解】抛物线yx2的准线为:,又因为|PF|3,所以根据抛物线的定义可以知道点P到准线的距离也为3,因此点P到x轴的距离为2.故选:B【点睛】本题考查了抛物线的定义,考查了抛物线焦点的位置及准线方程.6. 已知圆C:,设为直线上一点,若C上存在一点,使得,则实数的值不可能的是()A. B. 0C. 2D. 4【答案】C【解析】【分析】由题可知圆心在直线上,然后利用圆的性质可知,再利用弦长公式可得,即得.【详解】由圆C:,可得,圆心,半径为,圆心在直线上,为直线上
5、一点,若C上存在一点,使得,又,即,实数的值可能是,0,4;实数的值不可能是2.故选:C.7. 已知椭圆的右焦点、右顶点、上顶点分别为,则()A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】根据椭圆方程求出点的坐标,即可求出三角形的面积.【详解】解:,故选:【点睛】本题考查椭圆的简单几何性质,属于基础题.8. 如图所示,在三棱锥PABC中,PA平面ABC,D是棱PB的中点,已知PA=BC=2,AB=4,CBAB,则异面直线PC,AD所成角的余弦值为A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】因为PA平面ABC,所以PAAB,PABC过点A作AECB,又CBAB,则AP,AB,AE两两垂
6、直如图,以A为坐标原点,分别以AB,AE,AP所在直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),P(0,0,2),B(4,0,0),C(4,2,0)因为D为PB的中点,所以D(2,0,1)故=(4,2,2),=(2,0,1)所以cos,=.设异面直线PC,AD所成的角为,则cos =|cos,|=.二、选择题;本题共4小题,每小题5分,共20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5分,有选错的得0分,部分选对的得2分9. 若构成空间的一个基底,则下列向量不共面的是().A. ,B. ,C. ,D. ,【答案】BC【解析】【分析】根据空间向量共面定理的知识确定正确
7、答案.【详解】依题意构成空间的一个基底,A选项,由于,所以,共面.B选项,由于不存在实数使,所以,不共面,B选项正确.C选项,由于不存在实数使,所以,不共面,C选项正确.D选项,由于,所以,共面.故选:BC10. 已知圆的方程为,圆的方程为,其中a,那么这两个圆的位置关系可能为()A. 外离B. 外切C. 内含D. 内切【答案】ABD【解析】【分析】根据圆心距与半径的关系,二次函数的性质即可解出【详解】由题意可得圆心,半径,圆心,半径,则,所以两圆不可能内含故选:ABD11. 已知O为坐标原点,椭圆C:的左右焦点分别为,两点都在上,且,则()A. 的最小值为4B. 为定值C. 存在点,使得D.
8、 C的焦距是短轴长的倍【答案】BCD【解析】【分析】由题知关于原点对称,进而判断AD;再根据椭圆的对称性可判断B正确;根据当在轴上时,为钝角判断C正确.【详解】解:因为,所以,所以,C的焦距是短轴长的倍,D正确.因为,故关于原点对称,所以,最小值为,故A错误;所以,由椭圆的对称性知,所以B正确.当在轴上时,则为钝角,所以存在点A,使得,故C正确.故选:BCD12. 棱长为的正方体的展开图如图所示.已知为线段的中点,动点在正方体的表面上运动.则关于该正方体,下列说法正确的有()A. 与是异面直线B. 与所成角为C. 平面平面D. 若,则点的运动轨迹长度为【答案】BCD【解析】【分析】由展开图还原
9、正方体,根据可知A错误;由可知异面直线与所成角为,由此可求得B正确;由线面垂直的判定可证得平面,由面面垂直的判定可知C正确;根据平面,平面平面可得点轨迹,进而求得D正确.【详解】由展开图还原正方体如下图所示,对于A,四边形为平行四边形,与是共面直线,A错误;对于B,与所成角即为,为等边三角形,即与所成角为,B正确;对于C,平面,平面,;又,平面,平面,又平面,平面平面,C正确;对于D,由正方体性质可知平面,取中点,连接,则平面平面,点的轨迹为正六边形的边,点的轨迹长度为,D正确.故选:BCD.三、填空题;本题共4小题,每小题5分,共20分13. 已知直线和互相平行,则实数的值为_.【答案】【解
10、析】【分析】根据直线平行的充要条件即可求出实数的值.【详解】由直线和互相平行,得,即.故答案为:.14. 如图,点F为椭圆的左焦点,直线分别与椭圆C交于A,B两点,且满足,O为坐标原点,若,则椭圆C的离心率_【答案】【解析】【分析】根据题意,利用图中几何关系,再几何椭圆的定义,即可得解.【详解】由题知:令连接,所以,且,从而故答案为:15. 在菱形中,将沿对角线折起,若二面角为直二面角,则二面角的余弦值为_.【答案】#【解析】【分析】取的中点,连接、,依题意、两两互相垂直,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求出二面角的余弦值;【详解】解:取的中点,连接、,依题意可得、两两互相垂直,如图建立空间
11、直角坐标系,令,则,所以,设平面的法向量为,则,令,则,所以,显然平面的法向量可以为,设二面角为,则,故二面角的余弦值为;故答案为:16. 已知是椭圆与双曲线的一个公共焦点,分别是在第二、四象限的公共点.若,则的离心率为_【答案】#【解析】【分析】设左焦点为,右焦点为,再设,利用椭圆的定义,四边形为矩形,可求出,的值,进而可得双曲线的几何量,即可求出双曲线的离心率【详解】如图,设左焦点为,右焦点为,设,点为椭圆上的点,;,即;由,所以,则四边形为矩形,则,联立,解得或(舍去),设双曲线的实轴长为,焦距为,则,的离心率是故答案为:四、解答题;本题共6个小题,共70分解答应写出文字说明,证明过程或
12、演算步骤17. 已知直线l过点.(1)若直线l与直线垂直,求直线l的方程;(2)若直线l与直线平行,且两条平行线间距离为2,求b.【答案】(1)(2)或21【解析】【分析】(1)根据直线的垂直关系,得出斜率,即可得解;(2)根据平行关系设直线方程,利用平行线之间的距离公式求解参数.【详解】(1)直线l与直线垂直,所以直线l斜率为,设所求直线上的方程为,直线l过点,即.(2)设所求的直线l的方程为.则有,得.l与直线间的距离为2,解得或21.【点睛】此题考查根据两条直线的位置关系求解参数的取值,关键在于熟练掌握两条直线垂直或平行关系的表示方式,准确计算得解.18. 求满足下列条件的双曲线的标准方
13、程:(1)焦点在轴上,离心率为,两顶点间的距离为6;(2)以椭圆的焦点为顶点,顶点为焦点.【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)根据已知条件求得,从而求得双曲线的标准方程.(2)根据椭圆的焦点和顶点,求得双曲线的,从而求得双曲线的标准方程.【小问1详解】设双曲线的方程为.由,得,所以双曲线的方程为.【小问2详解】由题意可知,双曲线的焦点在轴上.设双曲线的方程为,则,所以双曲线的方程为.19. 如图,在四棱锥PABCD中,侧棱PA底面ABCD,ABC90,PAABBC2,AD1,M是棱PB中点.(1)求证:平面PCD;(2)设点N是线段CD上一动点,且DNDC,当直线MN与平面PAB所成的角
14、最大时,求的值.【答案】(1)证明见解析;(2)【解析】【分析】(1)以为坐标原点建立如图所示空间直角坐标系,求得平面的法向量,根据可得;(2)表示出,求得平面的一个法向量,由即可求得最大值.【详解】(1) PA底面ABCD,ABC90,则可以为坐标原点建立如图所示空间直角坐标系,则,设平面的法向量为,则,即,令,则,即,且平面PCD,平面PCD;(2)可得,易得平面的一个法向量,设直线MN与平面PAB所成的角为,则,则当时,即时,最大,所以当直线MN与平面PAB所成的角最大时.【点睛】思路点睛:利用法向量求解空间线面角的关键在于“四破”:第一,破“建系关”,构建恰当的空间直角坐标系;第二,破
15、“求坐标关”,准确求解相关点的坐标;第三,破“求法向量关”,求出平面的法向量;第四,破“应用公式关”.20. 已知椭圆:,其左、右焦点分别为,上顶点为,为坐标原点,过的直线交椭圆于两点,.(1)若直线垂直于轴,求的值;(2)若,直线的斜率为,则椭圆上是否存在一点,使得关于直线成轴对称?如果存在,求出点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)设直线:上总存在点满足,当的取值最小时,求直线的倾斜角.【答案】(1)5;(2)不存在;(3).【解析】【详解】试题分析:(1)由题意可得,则,结合勾股定理可得,则(2)由题意可得椭圆方程为,且,的坐标分别为,由对称性可求得点坐标为,该点不在椭圆上,则椭圆上不
16、存在满足题意的点.(3)由题意可得椭圆方程为,且,的坐标为,设直线的y轴截距式方程,与椭圆方程联立有,由题意可知点是线段的中点,据此计算可得,当且仅当时取等号.则直线的倾斜角.试题解析:(1)因为,则,即,设椭圆的半焦距为,则,在直角中,即解得,所以.(2)由,得,因此椭圆方程为,且,的坐标分别为,直线的方程为,设点坐标为,则由已知可得:,解得,而,即点不在椭圆上,所以,椭圆上不存在这样的点,使得关于直线成轴对称.(3)由,得椭圆方程为,且,的坐标为,所以可设直线的方程为,代入得:,因为点满足,所以点是线段的中点,设的坐标为,则,因为直线上总存在点满足,所以,且,所以,当且仅当,即时取等号.所
17、以当时,此时直线的倾斜角.点睛:解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题21. 在平面直角坐标系内,已知点及线段,在线段上任取一点,线段长度的最小值称为“点到线段的距离”,记为.(1)设点,线段,求;(2)设,线段,线段,若点满足,求关于的函数解析式,并写出该函数的值域.【答案】(1)(2),其值域为【解析】【详解】试题分析:(1)由题意结合的定义有;(2)由题意分类讨论可得:当时,;当时,;当时,;结合分段函数的解析式可得
18、函数的值域为.试题解析:(1)在线段任取一点则(当且仅当时取等号)所以(2)数形结合可知:当时,; 当时,点的轨迹是以点B为焦点,直线为准线开口向上的抛物线的一段,从而; 当时,点的轨迹是线段BD的中垂线的一部分射线,从而; 综上:,其值域为点睛:“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解对于此题中的新概念,对阅读理解能力有一定的要求但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝22. 已知椭圆左、右焦
19、点分别是,点在椭圆上,且(1)求椭圆的标准方程;(2)过点且不过点的直线交椭圆于,两点,求证:直线与的斜率之和为定值【答案】(1);(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)由点坐标得,由可得,再求得后可得椭圆方程;(2)确定直线斜率存在,设点,直线,由点在直线上,得把代入,整理后应用韦达定理得,由,知,则,均不为0,计算,代入,可得结论【详解】解;(1)根据点在椭圆上,得由,得因为,所以,所以椭圆的标准方程为(2)若直线的斜率不存在,则直线的方程为,与椭圆只有一个交点,不符合题意若直线的斜率存在,设点,直线,根据点在直线上,得把代入,得,则,由,知,则,均不为0,则直线的斜率,直线的斜率,因为,所以,即直线与斜率之和为定值【点睛】方法点睛:求解圆锥曲线中定值问题常用的方法(1)引出变量法,解题流程为选择适当的量作为变量,把要证明为定值的量用上述变量表示,把得到的式子化简,得到定值、(2)特例法,从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关
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