高中数学新人教A版选择性必修第一册 期末测试01(含解析)

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名称 高中数学新人教A版选择性必修第一册 期末测试01(含解析)
格式 docx
文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-12-28 16:38:22

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文档简介

高中数学新人教A版选择性必修第一册 期末测试
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选择:共40分.只有一项是符合题目要求的.
1.圆的圆心坐标和半径分别是( )
A. 2 B. 4 C. 2 D. 4
2.设,分别是椭圆的左、右焦点,过点的直线交椭圆于,两点,,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3.如图,在正方体中,E是棱CD上的动点.则下列结论不正确的是( )
A.平面
B.
C.直线AE与所成角的范围为
D.二面角的大小为
4.已知集合,若恰有一个元素,则的值可以为( )
A. B. C. D.
5.已知定点..和直线:,则点到直线的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
6.直线的方向向量为,且过点,则点到l的距离为( )
A. B. C. D.
7.如图,在棱长为2的正方体中,为的中点,点在底面上(包括边界)移动,且满足,则线段的长度的最大值为( )
A. B. C. D.3
8.设平面上有四个互异的点A、B、C、D,已知,则 的形状是
A.直角三角形 B.等腰三角形 C.等腰直角三角形 D.等边三角形
二、多项选择题: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.双曲线的离心率为e,若过点能作该双曲线的两条切线,则e可能取值为( ).
A. B. C. D.2
10.如图,在长方体中,为的中点,是棱上一点(包含端点)( )

A.的最小值为
B.存在点,使得
C.存在点,使得
D.存在点,使得
11.下列四个正方体图形中,l是正方体的一条对角线,点M、N、P分别为其所在棱的中点,能得出l⊥平面MNP的是( )
A. B. C. D.
12.下列四个命题中,正确命题的有( )
A.若一向量在基底下的坐标为,则向量在基底下的坐标为;
B.若向量,且与的夹角为钝角,则实数的取值范围为;
C.已知直线的方向向量为,点在上,则点到的距离为;
D.若两个不同平面,的法向量分别是,,且,,则.
三、填空题(20分)
13.已知点在直线上,过点作圆的两条切线,切点分别为,则点到直线的距离的最大值为 .
14.已知双曲线C:的右顶点为A,以A为圆心,b为半径的圆与双曲线C的一条渐近线交于M,N两点,若,则以(e为双曲线C的离心率)为焦点的抛物线的标准方程为 .
15.若方程的系数a,b,c是从,0,1,2,3,4这6个数中任取3个不同的数而得到,则这样的方程表示焦点在x轴上的椭圆的概率是 .
16.已知椭圆=1(a>b>0),F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,椭圆上总存在点P使得PF1⊥PF2,则椭圆的离心率的取值范围为 .
四、解答题(70分)
17.已知长方体中,是对角线中点,化简下列表达式:
(1);
(2).
18.已知M,G分别是空间四边形ABCD的两边BC,CD的中点,化简下列各式:
(1);
(2);
(3).
19.如图所示,在底面为平行四边形的四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,设M是上底面A1B1C1D1的中心.
(1)化简();
(2)若,求实数x,y,z的值.
20.根据如图的平行六面体,化简下列各式:
(1);
(2).
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【分析】化为标准方程求解.
【详解】圆化为标准方程为
圆的圆心坐标和半径分别是
故选A.
【点睛】本题考查圆的一般方程与的标准方程互化,属于基础题.
2.D
【分析】设,则,,由,结合椭圆的定义,利用余弦定理求得,从而是等腰直角三角形,即可求出椭圆的离心率.
【详解】设,则,,
∴,,
∵,
在中,由余弦定理,
得:,
∴,
化简可得,而,
故,
∴,,,
∴,
∴,且,
∴是等腰直角三角形,,
∴,
∴椭圆的离心率.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题关键是利用余弦定理和椭圆的定义,得到是等腰直角三角形.
3.C
【分析】由平面平面,平面,即可判断A;建立空间直角坐标系计算即可判断选项B;求的范围即可判断选项C;先找出二面角的平面角为即可判断选项D,进而可得正确选项.
【详解】对于选项A:因为平面平面,平面,
所以平面,故选项A正确;
如图建立空间直角坐标系,设正方体的棱长为1,则,,
,,,对于选项B:,,
因为,所以,即,
故选项B正确;
对于选项C:,,设直线与所成角为,
则,
当时最大等于,此时最小为,
当时最小等于0,此时最大为,所以,
即直线与所成角的范围为,故选项C不正确;
对于选项D:二面角即二面角,
因为,,
平面,平面,
所以即为二面角的平面角,
在正方形中,,所以二面角的大小为,
故选项D正确,
故选:C.
4.D
【分析】根据恰有一个元素,得到两圆只有一个公共点,分两圆相外切和内切求解.
【详解】解:,即,
则该圆的圆心为,半径为,
,即,
由题意可知集合表示圆,则该圆的圆心为,,半径为,
又圆心距为,且恰有一个元素,
即两圆只有一个公共点,
当两圆相外切时,,解得,
当两圆相内切时,,解得,
故选:D
5.C
【分析】确定直线过定点,故点到直线的距离的最大值为,计算得到答案.
【详解】直线,整理得,
由,解得,故直线过定点
故点到直线的距离的最大值为.
故选:C
6.B
【分析】根据直线的方向向量为,取直线的一个单位方向向量为,计算代入空间中点到直线的距离公式即可求解.
【详解】依题意,
因为直线的方向向量为,
所以取直线的一个单位方向向量为,
由,可得,
所以,

所以.
故选:B.
7.D
【分析】以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出线段的长度的最大值.
【详解】解:以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,为z轴,建立空间直角坐标系,
设P(a,b,0),则(0,0,2),E(1,2,0),(2,2,2),
=(a 2,b 2, 2),=(1,2, 2),
∵P⊥E,

∴a+2b 2=0,
∴点P的轨迹是一条线段,

由二次函数的性质可得当时,可取到最大值9,
∴线段P的长度的最大值为3.
故选:D.
【点睛】本题考查线段长的最大值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.
8.B
【详解】试题分析::∵,
∴,即|AB|=|AC|.△ABC的形状是等腰三角形
考点:向量运算
9.AC
【分析】设出切线方程,与双曲线方程联立,根据过点能作该双曲线的两条切线,求得a的取值范围,即可求得双曲线的离心率的取值范围,从而可得答案.
【详解】斜率不存在时不合题意,所以直线切线斜率一定存在,
设切线方程是,
由得,
显然时,所得直线只有一条,不满足题意,所以,
由得,整理为,
由题意此方程有两不等实根,
所以,,
则为双曲线的半焦距,,
即,
代入方程,得,此时,
综上,e的范围是
故选:AC

10.ABD
【分析】把面和沿摊平,当三点共线时,最小,计算后判断A,分别以为轴建立如图所示的空间直角坐标系,利用空间向量法判断空间的垂直、平行,计算角度,判断BCD.
【详解】把面和沿摊平,可见当三点共线时,最小且最小值为,A正确;

分别以为轴建立空间直角坐标系,如图,
则,,,,,设,,
,,,即与重合时,,B正确;
,若,即,因此,,不合题意,C错;
取,则,,,易知,是等边三角形,,D正确,
故选:ABD.

11.ACD
【分析】分别建立空间直角坐标系,利用向量法证明线线垂直,再根据线面垂直的判定定理依次判断即可.
【详解】对于A选项:建立如图所示坐标系,设正方体的棱长为2,则,
,
则,,
因为,所以,
因为,所以,
所以,且是平面内的两条相交直线,所以面,故A正确;
对于B选项:建立如图所示坐标系,设正方体的棱长为2,则,
,
则,,
因为, ,所以,
所以,但是与都不垂直,所以与面不垂直,故B错误;
对于C选项:建立如图所示坐标系,设正方体的棱长为2,则,
,
则,,
因为,所以,
因为,所以,
所以,且是平面内的两条相交直线,所以面,故C正确;
对于D选项:建立如图所示坐标系,设正方体的棱长为2,则,
,
则,,
因为,所以,
因为,所以,
所以,且是平面内的两条相交直线,所以面,故D正确;
故选:ACD
【点睛】本题考查了空间几何体的线面垂直判定与证明:(1)对于异面直线的判定要熟记异面直线的概念:把既不平行也不相交的两条直线称为异面直线;(2)对于线面位置关系的判定中,熟记线面垂直的判定定理是关键.
12.CD
【分析】根据题意,逐项分析,结合相关公式和概念即可求解.
【详解】对于A,因为向量在基底下的坐标为(,,),则,
设向量在基底下的坐标为(,,,),
则,
所以,解得,,,
所以向量在基底,下的坐标为.故选项A不正确;
对于B,∵向量,,且与的夹角为钝角,
∴,且,解得,且,,故选项B不正确;
对于C,直线的方向向量为,点在上,
则点到的距离为:
,故选项C正确;
对于D,两个不同平面,的法向量分别是,,且,,因为,所以,则,故选项D正确.
故选:CD.
13.5
【分析】假设点,然后得到以OP为直径的圆的方程,与已知圆的方程作差可得直线AB的方程,然后可知直线AB过定点,最后简单判断和计算可得结果.
【详解】设,则,OP的中点为,,
以OP为直径的圆的方程是,
与圆O的方程相减,得直线AB的方程为,即,
因为,所以,代入直线AB的方程,得,
即,当且,即,时该方程恒成立,
所以直线AB过定点,
点M到直线AB距离的最大值即为点M,N之间的距离,
所以点到直线AB距离的最大值为5.
故答案为:5.
14.
【分析】根据已知条件求得双曲线的离心率,也即求得,从而求得抛物线的标准方程.
【详解】依题意,,双曲线的一条渐近线方程为,
依题意,三角形是边长为的等边三角形,
所以到的距离是,
即,
所以对于抛物线,有,
所以抛物线方程为.
故答案为:
15./
【分析】先求出满足题意的所有方法总数,由题意可知,,,再求出表示焦点在x轴上的椭圆的方法总数,由古典概率公式代入即可得出答案.
【详解】从,0,1,2,3,4这6个数中任取3个不同的数有种方法,
方程可化简为,
要表示焦点在x轴上的椭圆,则
若,则,则有种方法,
若,则,则不存在.
故样的方程表示焦点在x轴上的椭圆的概率是:.
故答案为:.
16.
【解析】由直角三角形斜边中线是斜边长的一半可得c≥b,再由c2≥a2-c2可得答案.
【详解】由PF1⊥PF2,知△F1PF2是直角三角形,
所以|OP|=c≥b,即c2≥a2-c2,所以a≤c.
因为e=,0故答案为:.
【点睛】本题考查了椭圆的简单几何性质、及求离心率的范围问题,属于基础题.
17.(1);
(2)
【分析】根据向量加法法则求解即可;
【详解】(1)
(2)
18.(1);(2);(3).
【分析】利用空间向量的加减法及数乘运算化简即可.
【详解】解:(1)如图所示,.
(2)取BD的中点H,连接MG,GH.
因为M,G分别为BC,CD的中点,
所以MG=BH,MG∥BH,
所以BMGH为平行四边形,
所以,
从而.
(3)分别取AB,AC的中点S,N,连接SM,AM,MN,
则易证得ASMN为平行四边形,
所以,
所以.
【点睛】本题主要考查空间向量的线性运算,在处理向量加法时往往需要结合利用平行四边形法则,借助线段中点实现化简.
19.(1);(2),,z=1.
【分析】根据平行六面体中的相等向量或相反向量,利用向量的运算法则,进行化简即可.
【详解】解:(1)在底面为平行四边形的四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,M是上底面A1B1C1D1的中心;
∴()()

(2)∵
()
()
()

且,
∴,,z=1.
20.(1);
(2).
【分析】(1)由,,及相反向量的定义即可求解;
(2)由向量减法法则及即可求解.
【详解】(1)在平行六面体中,
因为,,
所以;
(2)在平行六面体中,
因为,
所以.
答案第1页,共2页
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