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2023-2024学年江苏省南京市高二(上)期末过关练习(二)
一、选择题
1.已知空间非零向量,则下列命题中正确的是( )
A.若共面,那么中至少存在一对向量共线
B.若共面,那么存在一组实数对,使得
C.若不共面,那么所在直线中至少存在两条直线异面
D.若不共面,那么所在直线中不可能存在两条直线异面
2.点关于直线的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
3.圆与圆的公切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5.在平面直角坐标系中,双曲线的左、右焦点分别为,点M是双曲线右支上一点,且为等边三角形,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
6.双曲线的左、右焦点分别为过作其中一条渐近线的垂线,垂足为已知,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
7.已知椭圆,双曲线,椭圆与双曲线有公共焦点是椭圆与双曲线的一个公共点,且,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
8.在平面直角坐标系中,为坐标原点,是椭圆上的两个动点,动点满足,直线与直线斜率之积为-2,已知平面内存在两定点,使得为定值,则该定值为( )
A. B. C.4 D.
二、多项选择题
9.圆:和圆:的公共点为,,则有( )
A.公共弦所在直线方程为
B.公共弦的长为
C.线段中垂线方程为
D.
10.已知直线:,:(),则( )
A.直线过定点
B.当时,
C.当时,两直线,之间的距离为1
D.当时,
11.已知曲线上任意一点到直线的距离比它到点的距离大,则下列结论正确的是( )
A.曲线的方程为
B.若曲线上的一点到点的距离为,则点的纵坐标是4
C.已知曲线上的两点,到点的距离之和为10,则线段的中点横坐标是
D.已知,是曲线上的动点,则的最小值为5
12.抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出.反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线,为坐标原点,一束平行于轴的光线从点射入,经过上的点反射后,再经过上另一点反射后,沿直线射出,经过点,则( )
A.
B.延长交直线于点,则,,三点共线
C.
D.若平分,则
三、填空题
13.若向量共面,则 .
14. 已知椭圆上存在相异两点关于直线对称,则实数的取值范围是 .
15.抛物线有一条重要性质:从焦点出发的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线平行于抛物线的轴.过抛物线:上的点(不为原点)作的切线,过坐标原点作,垂足为,直线(为抛物线的焦点)与直线交于点,点,则的取值范围是 .
16.过双曲线的右焦点作的一条渐近线的垂线,垂足为,且的左顶点为,,则的离心率为 .
四、解答题
17. 在三棱锥中,△ABC是边长为4的正三角形,平面平面,,、分别为的中点.
(1)证明:;
(2)求二面角正弦值的大小.
18.如图,已知四边形为平行四边形,为的中点,,.将沿折起,使点到达点的位置.
(1)若平面平面,求证:;
(2)若点到直线的距离为,求二面角的平面角的余弦值.
19.已知椭圆:的上、下顶点分别为,,点在线段上运动(不含端点),点,直线与椭圆交于,两点(点在点左侧),中点的轨迹交轴于,两点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)记直线,的斜率分别为,,求的最小值.
20. 已知圆C:.
(1)设点,过点M作直线l与圆C交于A,B两点,若,求直线l的方程;
(2)设P是直线上的点,过P点作圆C的切线PA,PB,切点为A,B,求证:经过A,P,C三点的圆必过定点,并求出所有定点的坐标.
21. 已知直线与双曲线的右支交于不同的两点和,与轴交于点,且直线上存在一点满足(不与重合).
(1)求实数取值范围;
(2)证明:当变化时,点的纵坐标为定值.
22. 椭圆与双曲线有相同的焦点,且过.
(1)求椭圆的方程;
(2)如图所示,记椭圆的左、右顶点分别为,,当动点在定直线上运动时,直线,分别交椭圆于两点,.
(i)证明:点B在以为直径的圆内;
(ii)求四边形面积的最大值.
答案解析部分
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】A
9.【答案】A,B,C
10.【答案】C,D
11.【答案】A,D
12.【答案】A,B
13.【答案】
14.【答案】
15.【答案】
16.【答案】2
17.【答案】(1)解:证明略
(2)解:
18.【答案】(1)解:证明:因为四边形为平行四边形,
且为等边三角形,
所以.
又为的中点,
所以,
所以为等腰三角形,
故,
所以,
即
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面,
又平面,
所以.
(2)解:取的中点,连接,
因为为等边三角形,
所以,
取的中点,
则,
由(Ⅰ)得,
所以,
所以即为二面角的平面角,记为.
以点为坐标原点,以,,所在直线分别为轴、轴、轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
则,,,
;,
所以点到直线的距离为,
由,
解得,或,
所以二面角的平面角的余弦值为或.
19.【答案】(1)解:设中点,则,
因为点在线段上,可得,即,
由点在椭圆:上,所以,
令,得,由,解得,故椭圆的方程为.
(2)解:设:,,,.
由得,,,
又,,
,
令,得,
当即时取等号,所以的最小值为.
20.【答案】(1)解:根据题意,圆C的方程为,其圆心C为(2,0),半径,
若直线l的斜率不存在,即,代入圆方程得,,即,成立;
若直线l的斜率存在,设直线l的方程为,即,
若,则圆心C到直线l的距离,则,
解得,
即直线l的方程为,化简得
综上所述,直线l的方程为或.
(2)解:由于P是直线上的点,设,由切线的性质得AC⊥PA,BC⊥PB,
经过A,P,C,的三点的圆,即为以PC为直径的圆,
PC的中点坐标为,
且,
所以圆的方程为,
整理得,
令,解得或.
则经过A,P,C三点的圆必过定点,所有定点的坐标为.
21.【答案】(1)解:将直线方程代入双曲线方程,化简整理得,,
要使直线与双曲线的右支有两个不同的交点A和B,则应满足
,
解得;
(2)证明:设,
则由(1)知:.
由,得:,
所以.
又,
所以点D的纵坐标为定值.
22.【答案】(1)解:由题知,椭圆的焦点为,,
故可设椭圆的方程为,将点代入可得,
解得,
所以椭圆得方程为.
(2)解:
(i)易知,由椭圆对称性可知,不妨设,;
根据题意可知直线斜率均存在,且,;
所以直线的方程为,的方程为;
联立直线和椭圆方程,消去可得;
由韦达定理可得,解得,则;
联立直线和椭圆方程,消去可得;
由韦达定理可得,解得,则;
则,;
所以;
即可知为钝角,所以点B在以为直径的圆内;
(ii)易知四边形的面积为,
设,则,当且仅当时等号成立;
由对勾函数性质可知在上单调递增,
所以,可得,
所以时,四边形的面积最大为6,此时点的坐标为,
由对称性可知,即当点的坐标为或时,
四边形的面积最大,最大值为6.
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