1、数学(理科)试题一、选择题:每小题只有一个选项符合题意.1. 向量,若,且,则的值为( )A. B. 1C. 3或1D. 或1【答案】D【解析】,又 ,所以解得或 ,所以或,故选D.2. 抛物线的焦点是直线与坐标轴交点,则抛物线准线方程是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】先求得直线和坐标轴的焦点,由此求得的值,并求得准线方程.【详解】抛物线开口向上或者向下,焦点在轴上,直线与轴交点为,故,即抛物线的方程为,故准线方程为,故选D.【点睛】本小题主要考查直线和坐标轴交点坐标的求法,考查已知抛物线的焦点求准线方程,属于基础题.3. (为参数)的倾斜角为( ).A. B. C.
2、D. 【答案】B【解析】【分析】首先根据题意得到(为参数),消去参数得到,再根据直线方程的斜率即可得到直线的倾斜角.【详解】因为(为参数),所以(为参数),即(为参数),倾斜角为.故选:B【点睛】本题主要考查直线的参数方程,属于简单题.4. 过抛物线焦点的直线与抛物线交于、两点,以为直径的圆的方程为,则( )A. B. C. 或D. 【答案】A【解析】【详解】过抛物线焦点的直线与抛物线交于两点,以为直径的圆的方程为,可得弦的中点横坐标为,圆的半径为可得弦长为,设直线与抛物线的交横坐标为则,可得,故选A.5. 已知直线与椭圆相交于、两点,若椭圆的离心率为,焦距为2,则线段的长是( )A. B.
3、C. D. 2【答案】B【解析】试题分析:因为,所以,则,椭圆的方程为,联立,化简得:,解得或,代入直线得出或,则,所以,故选B考点:椭圆的标准方程及其几何性质6. 已知斜率为的直线与椭圆交于,两点,线段的中点为(),那么的取值范围是( )A. B. C. D. ,或【答案】A【解析】【分析】先设,再由点差法求出,再由点,在椭圆内,求出的范围即可得解.【详解】解:设,又点,在椭圆上,则,两式相减可得:,又, 则,又点,在椭圆内,则,则,所以,故选:A.【点睛】本题考查了椭圆中的中点弦问题,重点考查了点差法,属基础题.7. 椭圆上的点到直线的距离的最小值为( )A. B. C. 3D. 6【答案
4、】A【解析】【分析】设,求出到直线 距离,由此能求出点到直线的距离的最小值【详解】解:椭圆,为椭圆上一点,设,到直线 的距离:,当且仅当时取得最小值点到直线的距离的最小值为故选:【点睛】本题考查点到直线的距离公式的最小值的求法,解题时要认真审题,注意椭圆的参数方程的合理运用,属于中档题8. 已知动点在椭圆上,若点的坐标为,点满足, ,则的最小值是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】 , 点 的轨迹为以为以点 为圆心,1为半径的圆,越小,越小,结合图形知,当 点为椭圆的右顶点时,取最小值 最小值是故选C点睛:本题考查椭圆上的线段长的最小值的求法,属中档题.解题时要认真审题,要熟练掌握
5、椭圆的性质,9. 设是双曲线C:的右焦点,O为坐标原点,过的直线交双曲线的右支于点P,N,直线PO交双曲线C于另一点M,若,且,则双曲线C的离心率为( )A. 3B. 2C. D. 【答案】D【解析】【分析】设双曲线的左焦点为F1,则MF2PF1为平行四边形,根据双曲线定义可得,在MF1F2中利用余弦定理得出a,c的关系即可求出离心率【详解】设双曲线的左焦点为F1,由双曲线的对称性可知四边形MF2PF1为平行四边形设,则,即,又,在MF1F2中,由余弦定理可得:,即,双曲线的离心率e故选D【点睛】本题考查了双曲线的性质,离心率计算,利用双曲线的对称性是解题的关键,属于中档题10. 已知双曲线的
6、离心率为,圆心在轴的正半轴上的圆与双曲线的渐近线相切,且圆的半径为2,则以圆的圆心为焦点的抛物线的标准方程为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】设双曲线渐近线的方程为 ,圆心坐标为,因为圆与直线相切由点到直线距离公式可得 ,即 ,又因为离心率为 ,可得 ,所以抛物线的方程为 ,故选B.【方法点晴】本题主要考查利用双曲线的简单性质、双曲线的离心率双曲线的渐近线及抛物线的标准方程与性质,属于难题.求解与双曲线、抛物线性质有关的问题时要结合图形进行分析,既使不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在
7、联系.11. 已知 是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且| PF2 | PF1 |,椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的最小值为( )A. 4B. 6C. D. 8【答案】D【解析】【分析】由题意可得,再设椭圆和双曲线得方程,再利用椭圆和双曲线的定义和离心率可得的表达式,化简后再用均值不等式即可求解.【详解】由题意得:,设椭圆方程为,双曲线方程为,又.,则 ,当且仅当,即时等号成立.则的最小值为8.故答案为:8.【点睛】考查椭圆和双曲的定义,焦半径公式以及离心率,其中将化为为解题关键,注意取等号.12. 已知过椭圆的左焦点且斜率为的直线与椭圆交于两点.若椭圆上存在一点,满足(
8、其中点为坐标原点),则椭圆的离心率为( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】分析:根据平方差法得到直线的方程为,联立方程组,解得点的坐标,再根据,得,把点代入椭圆的方程,即可求解离心率的值.详解:设的中点,由题意知,两式相减得,则,而,所以,所以直线的方程为,联立,解得,又因为,所以,所以点代入椭圆的方程,得,所以,故选A.点睛:本题考查了椭圆几何性质离心率的求解,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:求出 ,代入公式;只需要根据一个条件得到关于的齐次式,转化为的齐次式,然后转化为关于的方程(不等式),解方程(不等式),即可得(的取值范围)二、填空题:13. 在正方体
9、中,点分别是的中点,则和所成角的余弦值为_【答案】【解析】【分析】以为原点建立空间直角坐标系,设棱长为,根据异面直线所成角空间向量求法可求得结果.【详解】以为原点可建立如下图所示的空间直角坐标系设正方体棱长为,则,即异面直线与所成角的余弦值为故答案为:【点睛】本题考查空间向量法求解异面直线所成角的问题,易错点是忽略异面直线所成角的范围为,造成求解余弦值时符号错误.14. 曲线C:x2+y2=1经过伸缩变换得到曲线,则曲线的方程为_.【答案】【解析】【分析】由得,代入x2+y2=1,即可得曲线的方程.【详解】由得,代入x2+y2=1,得.故答案为:【点睛】本题主要考查利用伸缩变换求曲线的方程,考
10、查学生的基本运算能力.15. 已知,且,则的最小值_.【答案】3【解析】【分析】根据条件便可得到,从而根据三个数的均值不等式计算可得;【详解】解:,;所以,当且仅当,时取“”;的最小值为3故答案为:3【点睛】考查基本不等式用于求最值的方法,注意在应用求最小值时,应使得为常数,且,并会判断“”成立的条件,属于基础题16. 在平面直角坐标系中,已知A(1,0),B(0,1),P是曲线上一个动点,则的取值范围是_.【答案】【解析】试题分析:由题意设, ,则,又,所以,所以的取值范围为.【考点】平面向量的数量积、三角函数的图象和性质、数形结合的思想【名师点睛】本题解答时利用数形结合思想,将问题转化到单
11、位圆中,从而转化成平面向量的坐标运算,利用三角函数的图象和性质,得到的取值范围.本题主要考查考生的逻辑推理能力、基本运算求解能力、数形结合思想、转化与化归思想等.三、解答题:应写出文字说明、证明过程、演算步骤.17. 在平面直角坐标系xoy中,曲线C的参数方程是(为参数)以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l的极坐标方程为:(1)求曲线C的极坐标方程;(2)设直线与直线l交于点M,与曲线C交于P,Q两点,已知OMOPOQ)10,求t的值【答案】(1);(2)或.【解析】【分析】(1)由曲线C的参数方程,可得曲线C的普通方程,再将其化为极坐标方程 (2)将代入中,求得|OM|
12、,将代入中,得,得到|OP|OQ|=5再根据|OM|OP|OQ|=10,解得t值即可.【详解】(1)由曲线C的参数方程,可得曲线C的普通方程为,即 ,故曲线C的极坐标方程为 (2)将代入中,得,则 |OM|=将代入中,得设点P的极径为,点Q的极径为,则 所以|OP|OQ|=5又|OM|OP|OQ|=10,则5=10 t=或【点睛】本题考查的知识要点:参数方程直角坐标方程和极坐标方程之间的转换,考查了利用极坐标解决长度问题,考查了学生的运算能力和转化能力,属于基础题型18. 如图,菱形与正所在平面互相垂直,平面,.(1)证明:平面;(2)若,求直线与平面所成角的正弦值.【答案】(1)证明过程详见
13、解析(2)【解析】分析】(1)过点作于,由面面垂直的性质可知平面,又平面,可得,即四边形为平行四边形,得到线线平行,从而得到线面平行;(2)分别以,为轴建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,利用线面角的向量公式进行计算即可得到答案.【详解】解:(1)如图,过点作于,连接EH,. 平面平面,平面,平面平面于 平面.又平面,., 四边形为平行四边形. , 平面,平面,平面. (2)连接.由(1)得为中点,又,为等边三角形,.分别以,为轴建立如图所示的空间直角坐标系.则,., ,设平面的法向量为.由,得令,得., 直线与平面所成角的正弦值为.【点睛】本题考查线面平行的判定定理和利用空间向量求线面角,
14、利用空间向量解题的一般步骤是:(1)观察图形,建立恰当的空间直角坐标系;(2)写出相应点的坐标,求出相应直线的方向向量;(3)设出相应平面的法向量,利用两直线垂直数量积为零列出方程组求出法向量;(4)将空间位置关系转化为向量关系;(5)根据定理结论求出相应的角和距离.19. 在平面直角坐标系中,已知抛物线及点,动直线过点交抛物线于,两点,当垂直于轴时,.(1)求的值;(2)若与轴不垂直,设线段中点为,直线经过点且垂直于轴,直线经过点且垂直于直线,记,相交于点,求证:点在定直线上.【答案】(1)1;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)当直线过点且垂直于轴时,由知抛物线所过的点,代入抛物线方程
15、求得的值;(2)设直线的方程,与抛物线方程联立,消去化简得关于的方程,利用根与系数的关系以及中点坐标求出直线的方程,再根据垂直关系求出直线的方程,由此求得两直线的交点坐标,并判断点在定直线上【详解】(1)因为过,且当垂直于轴时,所以抛物线经过点,代入抛物线方程,得,解得.(2)由题意,直线的斜率存在且不为0,设直线方程为:,.联立消去,得,则,.因为为中点,所以,则直线方程为:.因为直线过点且与垂直,则直线方程为:,联立,解得即,所以,点在定直线上.【点睛】本题考查了抛物线的标准方程与简单几何性质应用问题,也考查了直线与方程的应用问题,属于中档题20. 在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(其
16、中t为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,点A的极坐标为,直线经过点A曲线C的极坐标方程为(1)求直线的普通方程与曲线C的直角坐标方程;(2)过点作直线的垂线交曲线C于D,E两点(D在x轴上方),求的值【答案】(1)直线的普通方程为,曲线C的直角坐标方程为;(2)【解析】【分析】(1)将点A的直角坐标代入直线的参数方程,求出的值,再转化成普通方程;在曲线方程两边同时乘以,即可得到答案;(2)设直线的参数方程为(t为参数),再利用参数的几何意义,即可得到答案;【详解】解:(1)由题意得点A的直角坐标为,将点A代入得,则直线的普通方程为由得,即故曲线C的直角坐标方程为(2)
17、设直线的参数方程为(t为参数),代入得设对应参数为,对应参数为则,且,【点睛】本题考查参数方程和普通方程、极坐标方程的互化、直线方程中参数的几何意义,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.21. 如图,四棱锥中,(1)求证:平面平面;(2)在线段上是否存在点,使得平面与平面所成锐二面角为?若存在,求的值;若不存在,说明理由【答案】(1)见证明;(2)见解析【解析】【分析】(1)利用余弦定理计算BC,根据勾股定理可得BCBD,结合BCPD得出BC平面PBD,于是平面PBD平面PBC;(2)建立空间坐标系,设,计算平面ABM和平面PBD的法向量,令法向量的夹角的余弦值
18、的绝对值等于,解方程得出的值,即可得解【详解】(1)证明:因为四边形为直角梯形,且, ,所以, 又因为根据余弦定理得 所以,故. 又因为, ,且,平面,所以平面, 又因为平面PBC,所以(2)由(1)得平面平面, 设为的中点,连结 ,因为,所以,又平面平面,平面平面,平面.如图,以为原点分别以,和垂直平面的方向为轴正方向,建立空间直角坐标系,则, 假设存在满足要求,设,即,所以,易得平面的一个法向量为. 设为平面的一个法向量, 由得,不妨取.因为平面与平面所成的锐二面角为,所以,解得,(不合题意舍去).故存在点满足条件,且.【点睛】本题主要考查空间直线与直线、直线与平面的位置关系及平面与平面所
19、成的角等基础知识,面面角一般是定义法,做出二面角,或者三垂线法做出二面角,利用几何关系求出二面角,也可以建系来做22. 设椭圆的离心率,椭圆上的点到左焦点的距离的最大值为3.(1)求椭圆的方程;(2)求椭圆的外切矩形的面积的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)根据题意求出,进而可求出结果;(2)当矩形的一组对边斜率不存在时,可求出矩形的面积;当矩形四边斜率都存在时,不防设,所在直线斜率为,则,斜率为,设出直线的方程为,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理以及弦长公式等,即可求解.【详解】解:(1)由题设条件可得,解得,所以椭圆的方程为(2)当矩形的一组对边斜率不存在时,得矩形的面积 当矩形四边斜率都存在时,不防设,所在直线斜率为,则,斜率为,设直线的方程为,与椭圆联立可得,由,得显然直线的直线方程为,直线,间的距离,同理可求得,间的距离为所以四边形面积为 (等号当且仅当时成立)又,故由以上可得外切矩形面积的取值范围是【点睛】本题主要考查椭圆方程以及直线与椭圆的综合,灵活运用弦长公式,韦达定理等即可求解,属于常考题型.