山东省多校2022-2023学年高二上学期数学期中联合调考试卷

文档属性

名称 山东省多校2022-2023学年高二上学期数学期中联合调考试卷
格式 zip
文件大小 1.3MB
资源类型 试卷
版本资源
科目 数学
更新时间 2022-12-12 18:30:36

文档简介

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山东省多校2022-2023学年高二上学期数学期中联合调考试卷
一、单选题
1.(2022高二上·山东期中)直线的斜率为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】直线的斜率
【解析】【解答】直线的一般式为,其斜率为.
故答案为:B.
【分析】将直线方程化为斜截式即可.
2.(2022高二上·山东期中)古希腊数学家阿基米德多年前利用“逼近法”得到椭圆面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积,则椭圆的面积为(  )
A.30 B.120 C. D.
【答案】C
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】因为,,所以椭圆的面积为.
故答案为:C
【分析】利用已知条件求解椭圆的长半轴与短半轴长,然后求解面积.
3.(2022高二上·山东期中)在三棱锥中,M是平面ABC上一点,且,则t=(  )
A.1 B.3 C. D.
【答案】A
【知识点】共线向量与共面向量
【解析】【解答】因为,
所以,即.
因为M是平面ABC上一点,所以,所以.
故答案为:A.
【分析】先得到,再利用四点共面的性质求解即可.
4.(2022高二上·山东期中)若双曲线()的渐近线与圆相切,则m=(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】双曲线的渐近线方程为,
由圆,整理可得,可得圆心为,半径为2,
则,得.
故答案为:B.
【分析】先求出双曲线的渐近线方程为,再求出圆的圆心为,半径为2,则,得.
5.(2022高二上·山东期中)已知某抛物线的焦点为,抛物线上一点在的正上方,过点的直线与抛物线交于另一点,满足,则钝角(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】由题知,抛物线的焦点为,准线方程为,
因为点在的正上方,所以点的坐标为,
因为为钝角,则点在轴下方,
所以,解得,
即点坐标为(舍去)或.
因为直线的斜率为,所以直线的倾斜角为,
故钝角.
故答案为:D.
【分析】点的坐标为,再根据,求出点坐标,最后根据的斜率为求出倾斜角即可求解.
6.(2022高二上·山东期中)如图所示,在几何体ABCDEF中,,,,,,平面ABCD,则异面直线EF与AB所成的角为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】异面直线及其所成的角
【解析】【解答】由题意知,因为平面,
平面,所以,
以A为原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,
则,,.
所以,,
所以,
故异面直线EF与AB所成的角为.
故答案为:A.
【分析】以A为原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,所以,,根据向量的数量积运算即可求解.
7.(2022高二上·山东期中)一条沿直线传播的光线经过点和,然后被直线反射,则反射光线所在的直线方程为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】直线的点斜式方程;与直线关于点、直线对称的直线方程
【解析】【解答】入射光线所在的直线方程为,即,
联立方程组解得即入射点的坐标为.
设P关于直线对称的点为,
则解得即.
因为反射光线所在直线经过入射点和点,
所以反射光线所在直线的斜率为,
所以反射光线所在的直线方程为,
即.
故答案为:D
【分析】根据已知条件求出所在直线方程,从而求出入射点的坐标,再利用对称知识求出反射光线所在的直线方程.
8.(2022高二上·山东期中)已知对任意的,不等式恒成立,则实数的最大值是(  )
A. B.2 C. D.3
【答案】A
【知识点】函数恒成立问题;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:设直线:,半圆:,
则表示半圆弧上任意一点到直线的距离大于或等于,即原点到直线的距离大于或等于.
由,解得,即实数的最大值是.
故答案为:A
【分析】根据题意,不等式表示半圆弧上任意一点到直线的距离大于或等于,利用点到直线的距离公式计算即可.
二、多选题
9.(2022高二上·山东期中)已知双曲线C:,则下列选项中正确的是(  )
A.C的焦点坐标为 B.C的顶点坐标为
C.C的离心率为 D.C的虚轴长为
【答案】B,C,D
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:因为,,
所以,,.
因为焦点在y轴上,
所以C的焦点坐标为,A不符合题意;
顶点为,B符合题意;
离心率为,C符合题意,
虚轴长为,D符合题意.
故答案为:BCD.
【分析】根据双曲线的标准方程依次验证ABCD即可.
10.(2022高二上·山东期中)如图,在正三棱柱中,若,则(  )
A.三棱锥的体积为 B.三棱锥的体积为
C.点C到直线的距离为 D.点C到直线的距离为
【答案】A,C
【知识点】点到直线的距离公式;棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【解答】三棱锥即三棱锥,其体积为,A符合题意,B不正确;
取AC的中点O,则,,
以O为原点,,的方向分别为x,y轴的正方向建立如图空间直角坐标系,
则,,,所以,,
所以在上的投影的长度为,
故点C到直线的距离,C符合题意,D不符合题意.
故答案为:AC.
【分析】利用等体积法可求出三棱锥的体积,即可判断A、B;利用等面积法点C到直线的距离,即可判断C、D.
11.(2022高二上·山东期中)已知直线l:和圆C:,则下列说法正确的是(  )
A.直线l过定点
B.对任意λ,直线l与圆C相交
C.若,直线l与圆C交于A,B两点,则的最大值为
D.对任意λ,圆C上恒有4个点到直线的距离为1
【答案】A,B
【知识点】直线与圆的位置关系
【解析】【解答】对A:整理直线l的方程,得,令,解得,
可知l过定点,A符合题意;
对B:将代入圆C的方程,得到,可知点在圆C内,
所以对任意λ,直线l与圆C相交,B符合题意;
对C:圆C:的圆心,半径,
因为圆心到直线l的距离,
所以,
∵,则,当且仅当,即时等号成立,
∴,则,
所以的最大值为4,C不正确;
对D:因为圆心与点之间的距离为,则圆心到直线l的距离,
当时,即,则圆C上有2个点到直线的距离为1;
当时,即,则圆C上有3个点到直线的距离为1;
当时,即,则圆C上有4个点到直线的距离为1;
D不正确.
故答案为:AB.
【分析】求出直线过定点坐标,代入圆的方程即可判断A、B;求得圆心到直线l的距离,可得,可求 的最大值,即可判断C;圆心与点之间的距离为,即可判断D.
12.(2022高二上·山东期中)已知左、右焦点分别是,的椭圆C:的离心率为e,过左焦点的直线l与椭圆C交于A,B两点,线段AB的中点为P,则下列说法中正确的有(  )
A.的周长为4a
B.若直线OP的斜率为,AB的斜率为,则
C.若,则e的最小值为
D.若,则e的最大值为
【答案】A,C,D
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】A:根据椭圆的定义,的周长为,A符合题意;
B:设,,则,
所以,,由得,
所以,即,B不正确;
C:,
因为,
所以,
由,得,C符合题意;
D:由,得,D符合题意.
故答案为:ACD.
【分析】利用椭圆的性质判断A;利用点差法判断B;求出,由点A的坐标范围可得,进而可得,即可判断C、D.
三、填空题
13.(2022高二上·山东期中)若直线与互相垂直,则m=   .
【答案】6
【知识点】直线的一般式方程与直线的垂直关系
【解析】【解答】由,得.
故答案为:6
【分析】由题意得由,得.
14.(2022高二上·山东期中)如图,吊车梁的鱼腹部分AOB是抛物线的一段,宽6m,高0.5m,根据图中的坐标系,可得这条抛物线的准线方程为   .
【答案】
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】设这条抛物线的方程为,由图可知B点坐标为(3,0.5),所以,得,故这条抛物线的准线方程为.
故答案为:.
【分析】设这条抛物线的方程为,由图可知B点坐标为(3,0.5),由此求出抛物线的标准方程,进而可得抛物线的准线方程为.
15.(2022高二上·山东期中)已知圆:与圆:相离,则整数m的一个取值可以是   .
【答案】2或3或4
【知识点】圆与圆的位置关系及其判定
【解析】【解答】解:由题意
在圆:与圆:中,
圆的圆心为,圆的圆心为,圆的半径为3,圆的半径为,
∴两圆圆心的距离为.
∴,解得,
∴整数m的取值可能是2,3,4.
故答案为:2或3或4.
【分析】圆的圆心为,圆的圆心为,圆的半径为3,圆的半径为,两圆圆心的距离为,由圆心距大于半径和求解即可.
16.(2022高二上·山东期中)在长方体中,,,,则   ;点C到平面的距离为   .
【答案】-5;
【知识点】点、线、面间的距离计算
【解析】【解答】以D为坐标原点,,,的方向分别为x轴,y轴,z轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系.
因为,,,
所以,,,,.
因为,,
所以.
设平面的法向量为,因为,,
所以,令,得.
因为,所以点C到平面的距离.
故答案为:-5,.
【分析】第一空:以D为坐标原点,,,的方向分别为x轴,y轴,z轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系,,,由向量的数量积运算即可求解;
第二空:求出平面的法向量为,,根据公式计算即可.
四、解答题
17.(2022高二上·山东期中)已知圆C:.
(1)过点向圆C作切线l,求切线l的方程;
(2)若Q为直线m:上的动点,过Q向圆C作切线,切点为M,求的最小值.
【答案】(1)解:若切线l的斜率不存在,则切线l的方程为.
若切线l的斜率存在,设切线l的方程为,即.
因为直线l与圆C相切,所以圆心到l的距离为2,即,解得,
所以切线l的方程为,即.
综上,切线l的方程为或.
(2)解:圆心到直线的距离为,直线m与圆C相离,
因为,所以当最小时,有最小值.
当时,最小,最小值为,
所以的最小值为.
【知识点】点到直线的距离公式;圆的切线方程
【解析】【分析】(1) 若切线l的斜率不存在,则切线l的方程为; 若切线l的斜率存在,设切线l的方程为 ,利用切线的性质、点到直线的距离公式即可求出,从而得到切线的方程;
(2)当时,最小,利用点到直线的距离公式可得最小值为,利用勾股定理可得的最小值.
18.(2022高二上·山东期中)在长方体中,底面ABCD是边长为2的正方形,,M,N分别是AD,的中点.
(1)证明:MN与平面BCN不垂直.
(2)求MN与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)解:以D为坐标原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,则,,,,,.
证明:因为,,所以,但,
所以MN与平面BCN不垂直.
(2)解:设平面的法向量为,因为,,所以令,得.
设MN与平面所成的角为θ,则,
故MN与平面所成角的正弦值为.
【知识点】用空间向量求直线与平面的夹角
【解析】【分析】(1) 以D为坐标原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向,建立的空间直角坐标系,,,, 所以MN与平面BCN不垂直;
(2)求出平面的法向量, 设MN与平面所成的角为θ,则,代数求解即可.
19.(2022高二上·山东期中)已知抛物线C:的焦点为F,是抛物线C上的点,且.
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知直线l交抛物线C于M,N点,且MN的中点坐标为,求的面积.
【答案】(1)解:因为,所以,
故抛物线C的方程为
(2)解:易知直线l的斜率存在,设直线l的斜率为k,,,,
则,
两式相减得,整理得.
因为MN的中点为,所以,
所以直线l的方程为,即.
联立方程组,得,
则.
因为直线l与y轴的交点为,
所以的面积为.
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的关系
【解析】【分析】(1) 因为,所以,故抛物线C的方程为 ;
(2)设 ,,, 结合 MN的中点为,所以,所以直线l的方程为, 联立方程组得,结合三角形面积公式即可求解.
20.(2022高二上·山东期中)如图,在四棱锥中,底面ABCD为直角梯形,其中,,,,平面ABCD,M为PD的中点.
(1)证明:平面PBC.
(2)求平面PBC与平面PCD的夹角.
【答案】(1)证明:取PC的中点为N,连接MN,NB,
则且.
因为且,所以且,
所以四边形MNBA为平行四边形,所以.
又因为平面PBC,平面PBC,所以平面PBC.
(2)解:过A作,垂足为H,则.
如图,以A为坐标原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,
则,,,.
设平面PBC的法向量为,因为,,所以令,得.
设平面PCD的法向量为,因为,,所以令,得.
设平面PBC与平面PCD的夹角为θ,则,
所以平面PBC与平面PCD的夹角为.
【知识点】直线与平面平行的判定;用空间向量求平面间的夹角
【解析】【分析】(1) 取PC的中点为N,连接MN,NB, 推出,所以且,四边形MNBA为平行四边形 , 所以,从而证得平面PBC;
(2)以A为坐标原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,求出平面PBC的法向量, 平面PCD的法向量,利用向量的数量积运算求解即可.
21.(2022高二上·山东期中)已知双曲线:的离心率为,且焦点到渐近线的距离为1.
(1)求双曲线的方程;
(2)若动直线与双曲线恰有1个公共点,且与双曲线的两条渐近线分别交于,两点,为坐标原点,证明:的面积为定值.
【答案】(1)解:设双曲线的一个焦点为,一条渐近线的方程为,
所以焦点到渐近线的距离为.
因为,所以,,
所以双曲线的方程为.
(2)证明:当直线的斜率不存在时,直线的方程为,又渐近线方程为:,
此时,.
当直线的斜率存在时,不妨设直线:,且斜率,
联立方程组得,
由,得,
联立方程组得.
不妨设直线与的交点为,则.
同理可求,所以.
因为原点到直线的距离,
所以,又因为,所以,
故的面积为定值,且定值为.
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由双曲线的离心率公式,双曲线的渐近线方程,及点到直线的距离公式即可求得a和b的值,从而求得椭圆的方程;
(2) 当直线的斜率不存在时,直线的方程以及渐近线方程得,从而求得的面积;
当直线的斜率存在时, 设直线方程,将直线方程代入双曲线方程, 联立方程组 ,求得,再根据点到直线的距离求,代入面积即可判断的面积为定值.
22.(2022高二上·山东期中)已知椭圆W:的离心率为,左、右焦点分别为,,过且垂直于x轴的直线被椭圆W所截得的线段长为.
(1)求椭圆W的方程;
(2)直线与椭圆W交于A,B两点,连接交椭圆W于点C,若,求直线AC的方程.
【答案】(1)解:由题意知,设过且垂直于x轴的直线交椭圆于点,则,
解得,所以,所以.
因为椭圆W的离心率,所以.
因为,所以,,故椭圆W的方程为.
(2)解:由题意知,直线AC不垂直于y轴,设直线AC的方程为,,,
联立方程组消去x并整理得,
所以,,
所以.
因为点O到直线AC的距离,且O是线段AB的中点,
所以点B到直线AC的距离为2d,
所以.
由,解得,所以,故直线AC的方程为,
即或.
【知识点】点到直线的距离公式;椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;一元次方程根与系数的关系
【解析】【分析】(1)由题意可得, 所以, 离心率,所以,结合,求出 ,,故椭圆W的方程为;
(2)设直线AC的方程为,,,联立方程组消去x并整理得, 利用根与系数关系可得,点O到直线AC的距离,且O是线段AB的中点,所以点B到直线AC的距离为2d,结合三角形面积公式,代数求解即可.
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山东省多校2022-2023学年高二上学期数学期中联合调考试卷
一、单选题
1.(2022高二上·山东期中)直线的斜率为(  )
A. B. C. D.
2.(2022高二上·山东期中)古希腊数学家阿基米德多年前利用“逼近法”得到椭圆面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积,则椭圆的面积为(  )
A.30 B.120 C. D.
3.(2022高二上·山东期中)在三棱锥中,M是平面ABC上一点,且,则t=(  )
A.1 B.3 C. D.
4.(2022高二上·山东期中)若双曲线()的渐近线与圆相切,则m=(  )
A. B. C. D.
5.(2022高二上·山东期中)已知某抛物线的焦点为,抛物线上一点在的正上方,过点的直线与抛物线交于另一点,满足,则钝角(  )
A. B. C. D.
6.(2022高二上·山东期中)如图所示,在几何体ABCDEF中,,,,,,平面ABCD,则异面直线EF与AB所成的角为(  )
A. B. C. D.
7.(2022高二上·山东期中)一条沿直线传播的光线经过点和,然后被直线反射,则反射光线所在的直线方程为(  )
A. B. C. D.
8.(2022高二上·山东期中)已知对任意的,不等式恒成立,则实数的最大值是(  )
A. B.2 C. D.3
二、多选题
9.(2022高二上·山东期中)已知双曲线C:,则下列选项中正确的是(  )
A.C的焦点坐标为 B.C的顶点坐标为
C.C的离心率为 D.C的虚轴长为
10.(2022高二上·山东期中)如图,在正三棱柱中,若,则(  )
A.三棱锥的体积为 B.三棱锥的体积为
C.点C到直线的距离为 D.点C到直线的距离为
11.(2022高二上·山东期中)已知直线l:和圆C:,则下列说法正确的是(  )
A.直线l过定点
B.对任意λ,直线l与圆C相交
C.若,直线l与圆C交于A,B两点,则的最大值为
D.对任意λ,圆C上恒有4个点到直线的距离为1
12.(2022高二上·山东期中)已知左、右焦点分别是,的椭圆C:的离心率为e,过左焦点的直线l与椭圆C交于A,B两点,线段AB的中点为P,则下列说法中正确的有(  )
A.的周长为4a
B.若直线OP的斜率为,AB的斜率为,则
C.若,则e的最小值为
D.若,则e的最大值为
三、填空题
13.(2022高二上·山东期中)若直线与互相垂直,则m=   .
14.(2022高二上·山东期中)如图,吊车梁的鱼腹部分AOB是抛物线的一段,宽6m,高0.5m,根据图中的坐标系,可得这条抛物线的准线方程为   .
15.(2022高二上·山东期中)已知圆:与圆:相离,则整数m的一个取值可以是   .
16.(2022高二上·山东期中)在长方体中,,,,则   ;点C到平面的距离为   .
四、解答题
17.(2022高二上·山东期中)已知圆C:.
(1)过点向圆C作切线l,求切线l的方程;
(2)若Q为直线m:上的动点,过Q向圆C作切线,切点为M,求的最小值.
18.(2022高二上·山东期中)在长方体中,底面ABCD是边长为2的正方形,,M,N分别是AD,的中点.
(1)证明:MN与平面BCN不垂直.
(2)求MN与平面所成角的正弦值.
19.(2022高二上·山东期中)已知抛物线C:的焦点为F,是抛物线C上的点,且.
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知直线l交抛物线C于M,N点,且MN的中点坐标为,求的面积.
20.(2022高二上·山东期中)如图,在四棱锥中,底面ABCD为直角梯形,其中,,,,平面ABCD,M为PD的中点.
(1)证明:平面PBC.
(2)求平面PBC与平面PCD的夹角.
21.(2022高二上·山东期中)已知双曲线:的离心率为,且焦点到渐近线的距离为1.
(1)求双曲线的方程;
(2)若动直线与双曲线恰有1个公共点,且与双曲线的两条渐近线分别交于,两点,为坐标原点,证明:的面积为定值.
22.(2022高二上·山东期中)已知椭圆W:的离心率为,左、右焦点分别为,,过且垂直于x轴的直线被椭圆W所截得的线段长为.
(1)求椭圆W的方程;
(2)直线与椭圆W交于A,B两点,连接交椭圆W于点C,若,求直线AC的方程.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】直线的斜率
【解析】【解答】直线的一般式为,其斜率为.
故答案为:B.
【分析】将直线方程化为斜截式即可.
2.【答案】C
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】因为,,所以椭圆的面积为.
故答案为:C
【分析】利用已知条件求解椭圆的长半轴与短半轴长,然后求解面积.
3.【答案】A
【知识点】共线向量与共面向量
【解析】【解答】因为,
所以,即.
因为M是平面ABC上一点,所以,所以.
故答案为:A.
【分析】先得到,再利用四点共面的性质求解即可.
4.【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】双曲线的渐近线方程为,
由圆,整理可得,可得圆心为,半径为2,
则,得.
故答案为:B.
【分析】先求出双曲线的渐近线方程为,再求出圆的圆心为,半径为2,则,得.
5.【答案】D
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】由题知,抛物线的焦点为,准线方程为,
因为点在的正上方,所以点的坐标为,
因为为钝角,则点在轴下方,
所以,解得,
即点坐标为(舍去)或.
因为直线的斜率为,所以直线的倾斜角为,
故钝角.
故答案为:D.
【分析】点的坐标为,再根据,求出点坐标,最后根据的斜率为求出倾斜角即可求解.
6.【答案】A
【知识点】异面直线及其所成的角
【解析】【解答】由题意知,因为平面,
平面,所以,
以A为原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,
则,,.
所以,,
所以,
故异面直线EF与AB所成的角为.
故答案为:A.
【分析】以A为原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,所以,,根据向量的数量积运算即可求解.
7.【答案】D
【知识点】直线的点斜式方程;与直线关于点、直线对称的直线方程
【解析】【解答】入射光线所在的直线方程为,即,
联立方程组解得即入射点的坐标为.
设P关于直线对称的点为,
则解得即.
因为反射光线所在直线经过入射点和点,
所以反射光线所在直线的斜率为,
所以反射光线所在的直线方程为,
即.
故答案为:D
【分析】根据已知条件求出所在直线方程,从而求出入射点的坐标,再利用对称知识求出反射光线所在的直线方程.
8.【答案】A
【知识点】函数恒成立问题;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:设直线:,半圆:,
则表示半圆弧上任意一点到直线的距离大于或等于,即原点到直线的距离大于或等于.
由,解得,即实数的最大值是.
故答案为:A
【分析】根据题意,不等式表示半圆弧上任意一点到直线的距离大于或等于,利用点到直线的距离公式计算即可.
9.【答案】B,C,D
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:因为,,
所以,,.
因为焦点在y轴上,
所以C的焦点坐标为,A不符合题意;
顶点为,B符合题意;
离心率为,C符合题意,
虚轴长为,D符合题意.
故答案为:BCD.
【分析】根据双曲线的标准方程依次验证ABCD即可.
10.【答案】A,C
【知识点】点到直线的距离公式;棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【解答】三棱锥即三棱锥,其体积为,A符合题意,B不正确;
取AC的中点O,则,,
以O为原点,,的方向分别为x,y轴的正方向建立如图空间直角坐标系,
则,,,所以,,
所以在上的投影的长度为,
故点C到直线的距离,C符合题意,D不符合题意.
故答案为:AC.
【分析】利用等体积法可求出三棱锥的体积,即可判断A、B;利用等面积法点C到直线的距离,即可判断C、D.
11.【答案】A,B
【知识点】直线与圆的位置关系
【解析】【解答】对A:整理直线l的方程,得,令,解得,
可知l过定点,A符合题意;
对B:将代入圆C的方程,得到,可知点在圆C内,
所以对任意λ,直线l与圆C相交,B符合题意;
对C:圆C:的圆心,半径,
因为圆心到直线l的距离,
所以,
∵,则,当且仅当,即时等号成立,
∴,则,
所以的最大值为4,C不正确;
对D:因为圆心与点之间的距离为,则圆心到直线l的距离,
当时,即,则圆C上有2个点到直线的距离为1;
当时,即,则圆C上有3个点到直线的距离为1;
当时,即,则圆C上有4个点到直线的距离为1;
D不正确.
故答案为:AB.
【分析】求出直线过定点坐标,代入圆的方程即可判断A、B;求得圆心到直线l的距离,可得,可求 的最大值,即可判断C;圆心与点之间的距离为,即可判断D.
12.【答案】A,C,D
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】A:根据椭圆的定义,的周长为,A符合题意;
B:设,,则,
所以,,由得,
所以,即,B不正确;
C:,
因为,
所以,
由,得,C符合题意;
D:由,得,D符合题意.
故答案为:ACD.
【分析】利用椭圆的性质判断A;利用点差法判断B;求出,由点A的坐标范围可得,进而可得,即可判断C、D.
13.【答案】6
【知识点】直线的一般式方程与直线的垂直关系
【解析】【解答】由,得.
故答案为:6
【分析】由题意得由,得.
14.【答案】
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】设这条抛物线的方程为,由图可知B点坐标为(3,0.5),所以,得,故这条抛物线的准线方程为.
故答案为:.
【分析】设这条抛物线的方程为,由图可知B点坐标为(3,0.5),由此求出抛物线的标准方程,进而可得抛物线的准线方程为.
15.【答案】2或3或4
【知识点】圆与圆的位置关系及其判定
【解析】【解答】解:由题意
在圆:与圆:中,
圆的圆心为,圆的圆心为,圆的半径为3,圆的半径为,
∴两圆圆心的距离为.
∴,解得,
∴整数m的取值可能是2,3,4.
故答案为:2或3或4.
【分析】圆的圆心为,圆的圆心为,圆的半径为3,圆的半径为,两圆圆心的距离为,由圆心距大于半径和求解即可.
16.【答案】-5;
【知识点】点、线、面间的距离计算
【解析】【解答】以D为坐标原点,,,的方向分别为x轴,y轴,z轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系.
因为,,,
所以,,,,.
因为,,
所以.
设平面的法向量为,因为,,
所以,令,得.
因为,所以点C到平面的距离.
故答案为:-5,.
【分析】第一空:以D为坐标原点,,,的方向分别为x轴,y轴,z轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系,,,由向量的数量积运算即可求解;
第二空:求出平面的法向量为,,根据公式计算即可.
17.【答案】(1)解:若切线l的斜率不存在,则切线l的方程为.
若切线l的斜率存在,设切线l的方程为,即.
因为直线l与圆C相切,所以圆心到l的距离为2,即,解得,
所以切线l的方程为,即.
综上,切线l的方程为或.
(2)解:圆心到直线的距离为,直线m与圆C相离,
因为,所以当最小时,有最小值.
当时,最小,最小值为,
所以的最小值为.
【知识点】点到直线的距离公式;圆的切线方程
【解析】【分析】(1) 若切线l的斜率不存在,则切线l的方程为; 若切线l的斜率存在,设切线l的方程为 ,利用切线的性质、点到直线的距离公式即可求出,从而得到切线的方程;
(2)当时,最小,利用点到直线的距离公式可得最小值为,利用勾股定理可得的最小值.
18.【答案】(1)解:以D为坐标原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,则,,,,,.
证明:因为,,所以,但,
所以MN与平面BCN不垂直.
(2)解:设平面的法向量为,因为,,所以令,得.
设MN与平面所成的角为θ,则,
故MN与平面所成角的正弦值为.
【知识点】用空间向量求直线与平面的夹角
【解析】【分析】(1) 以D为坐标原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向,建立的空间直角坐标系,,,, 所以MN与平面BCN不垂直;
(2)求出平面的法向量, 设MN与平面所成的角为θ,则,代数求解即可.
19.【答案】(1)解:因为,所以,
故抛物线C的方程为
(2)解:易知直线l的斜率存在,设直线l的斜率为k,,,,
则,
两式相减得,整理得.
因为MN的中点为,所以,
所以直线l的方程为,即.
联立方程组,得,
则.
因为直线l与y轴的交点为,
所以的面积为.
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的关系
【解析】【分析】(1) 因为,所以,故抛物线C的方程为 ;
(2)设 ,,, 结合 MN的中点为,所以,所以直线l的方程为, 联立方程组得,结合三角形面积公式即可求解.
20.【答案】(1)证明:取PC的中点为N,连接MN,NB,
则且.
因为且,所以且,
所以四边形MNBA为平行四边形,所以.
又因为平面PBC,平面PBC,所以平面PBC.
(2)解:过A作,垂足为H,则.
如图,以A为坐标原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,
则,,,.
设平面PBC的法向量为,因为,,所以令,得.
设平面PCD的法向量为,因为,,所以令,得.
设平面PBC与平面PCD的夹角为θ,则,
所以平面PBC与平面PCD的夹角为.
【知识点】直线与平面平行的判定;用空间向量求平面间的夹角
【解析】【分析】(1) 取PC的中点为N,连接MN,NB, 推出,所以且,四边形MNBA为平行四边形 , 所以,从而证得平面PBC;
(2)以A为坐标原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,求出平面PBC的法向量, 平面PCD的法向量,利用向量的数量积运算求解即可.
21.【答案】(1)解:设双曲线的一个焦点为,一条渐近线的方程为,
所以焦点到渐近线的距离为.
因为,所以,,
所以双曲线的方程为.
(2)证明:当直线的斜率不存在时,直线的方程为,又渐近线方程为:,
此时,.
当直线的斜率存在时,不妨设直线:,且斜率,
联立方程组得,
由,得,
联立方程组得.
不妨设直线与的交点为,则.
同理可求,所以.
因为原点到直线的距离,
所以,又因为,所以,
故的面积为定值,且定值为.
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由双曲线的离心率公式,双曲线的渐近线方程,及点到直线的距离公式即可求得a和b的值,从而求得椭圆的方程;
(2) 当直线的斜率不存在时,直线的方程以及渐近线方程得,从而求得的面积;
当直线的斜率存在时, 设直线方程,将直线方程代入双曲线方程, 联立方程组 ,求得,再根据点到直线的距离求,代入面积即可判断的面积为定值.
22.【答案】(1)解:由题意知,设过且垂直于x轴的直线交椭圆于点,则,
解得,所以,所以.
因为椭圆W的离心率,所以.
因为,所以,,故椭圆W的方程为.
(2)解:由题意知,直线AC不垂直于y轴,设直线AC的方程为,,,
联立方程组消去x并整理得,
所以,,
所以.
因为点O到直线AC的距离,且O是线段AB的中点,
所以点B到直线AC的距离为2d,
所以.
由,解得,所以,故直线AC的方程为,
即或.
【知识点】点到直线的距离公式;椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;一元次方程根与系数的关系
【解析】【分析】(1)由题意可得, 所以, 离心率,所以,结合,求出 ,,故椭圆W的方程为;
(2)设直线AC的方程为,,,联立方程组消去x并整理得, 利用根与系数关系可得,点O到直线AC的距离,且O是线段AB的中点,所以点B到直线AC的距离为2d,结合三角形面积公式,代数求解即可.
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