(共56张PPT)
复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
模块综合测评(二)
题号
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√
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满分:150分 时间:120分钟
一、单项选择题: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.已知点A的坐标为(3,4),在坐标轴上有一点B,若kAB=4,则点B的坐标为( )
A.(2,0)或(0,-4) B.(2,0)或(0,-8)
C.(2,0) D.(0,-8)
章末综合测评(一) 动量守恒定律
题号
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B [设点B的坐标为(0,y)或(x,0).
∵A(3,4),
∴kAB==4或=4,解得y=-8,x=2.
∴点B的坐标为(0,-8)或(2,0).]
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2.设x,y∈R,向量a=(x,1,1),b=(1,y,1),c=(2,-4,2),且a⊥c,b∥c,则x+y的值为( )
A.-1 B.1
C.2 D.3
√
A [因为a⊥c,所以a·c=2x-4+2=0,解得x=1,
又b∥c,所以,解得y=-2,所以x+y=-1,故选A.]
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3.已知圆x2+y2+2x-2y+2a=0截直线x+y+2=0所得弦长为4,则实数a的值是( )
A.-3 B.-2
C.-1 D.-4
√
B [圆心为(-1,1),圆心到直线的距离为,故圆的半径为,即,a=-2.]
题号
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4.设椭圆C1:+y2=1(a>1),C2:+y2=1的离心率分别为e1,e2,若e2=e1,则a=( )
A. B.
C. D.
√
A [由已知得e1=,因为e2=e1,所以,解得a=.故选A.]
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5.平面直角坐标系xOy中,动点P到圆(x-1)2+y2=1的圆心的距离与其到直线x=-1的距离相等,则P点的轨迹方程是( )
A.y2=4x B.x2=4y
C.y2=2x D.x2=2y
√
A [圆(x-1)2+y2=1的圆心为(1,0),设点P(x,y),
由题意得:=|x-(-1)|,所以(x-1)2+y2=|x+1|2,整理得y2=4x.]
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6.已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,点A,B在椭圆上运动,当直线AB过椭圆右焦点并垂直于x轴时,△OAB的面积为(O为坐标原点),则椭圆的长轴长为( )
A.2 B.4
C. D.2
√
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B [令x=c,由=1,可得y2=,即y=±,
所以解得a=2,b=,c=1,所以椭圆的长轴长为2a=4,故选B.]
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7.若圆x2+y2+4x-4y-10=0上至少有三个不同的点到直线l:ax+by=0的距离为2,则直线l的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
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A [圆的方程x2+y2+4x-4y-10=0,可化为(x+2)2+(y-2)2=18,则圆心为,半径为,根据题意知,只有圆心到直线的距离d≤3 时圆上至少有三个不同点到直线l:ax+by=0的距离为2,即.所以有a2-4ab+b2≤0,①
当b=0时有x=0,此时圆心到直线x=0的距离为2>,不成立;
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当a=0时有y=0,此时圆心到直线y=0的距离为2>,不成立;
当a≠0且b≠0时,直线y=-x,则k=-,将①式同时除以b2得+1≤0,
即k2+4k+1≤0,解得-2-,
综上直线l的斜率的取值范围是,故选A.]
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8.在中国古代数学著作《九章算术》中记载了一种称为“曲池”的几何体,该几何体的上、下底面平行,且均为扇环形(扇环是指圆环被扇形截得的部分).现有一个如图所示的曲池,它的高为4,AA1,BB1,CC1,DD1均与曲池的底面垂直,底面扇环对应的两个圆的半径分别为2和4,对应的圆心角为90°,则图中异面直线AB1与CD1所成角的余弦值为( )
A. B.
C. D.
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A [如图,设上底面圆心为O1,下底面圆心为O,连接OO1,OC,OB,以O为原点,分别以OC,OB,OO1所在直线为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系,
则C,A(0,4,0),B1(0,2,4),D1(4,0,4),
则,,
所以cos 〈〉=,又异面直线所成角的范围为,故异面直线AB1与CD1所成角的余弦值为.
故选A.]
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二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.设O为坐标原点,直线y=(x-1)过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( )
A.p=2
B.|MN|=
C.以MN为直径的圆与l相切
D.△OMN为等腰三角形
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AC [由题意,易知直线y=-(x-1)过点(1,0).
对于A,因为直线经过抛物线C的焦点,所以易知焦点坐标为(1,0),
所以=1,即p=2,所以A选项正确.
对于B,不妨设M(x1,y1),N(x2,y2),x1联立方程得,
消去y并整理得3x2-10x+3=0,解得x1=,x2=3.由抛物线的定义得,|MN|=x1+x2+p=,故B选项错误.
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对于C,l的方程为x=-1,以MN为直径的圆的圆心坐标为,半径r==+1,所以以MN为直径的圆与l相切,故C选项正确.
对于D,由两点间距离公式可得|OM|===,故D选项错误.综上,故选AC.]
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10.设m∈R,直线mx-y-3m+1=0与直线x+my-3m-1=0相交于点P(x,y),线段AB是圆C:(x+2)2+(y+1)2=4的一条动弦,Q为弦AB的中点,|AB|=2,下列说法正确的是( )
A.点P在定圆(x-2)2+(y-2)2=8上
B.点P在圆C外
C.线段PQ长的最大值为6+
D.的最小值为15-8
√
√
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BCD [直线mx-y-3m+1=0过定点M(3,1),
直线x+my-3m-1=0过定点N(1,3),
又m-m=0,所以两直线垂直,
所以两直线的交点P的轨迹是以线段MN为直径的圆,|MN|=2,
所以交点P的轨迹方程为(x-2)2+(y-2)2=2,故A错误.
圆C的圆心为(-2,-1),半径为2,
因为=5>2+,
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所以圆(x-2)2+(y-2)2=2与圆C:(x+2)2+(y+1)2=4相离,即点P在圆C外,故B正确.
因为Q为弦AB的中点,|AB|=2=1,
所以弦AB的中点Q的轨迹是以C是圆心,1为半径的圆,则点Q的轨迹方程为(x+2)2+(y+1)2=1,
则圆(x+2)2+(y+1)2=1与圆(x-2)2+(y-2)2=2相离,所以线段PQ长的最大值为,故C正确.
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===-3,
因为线段PQ长的最小值为
,
所以-3的最小值为15-8,
即的最小值为15-8,故D正确.
故选BCD.]
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11.在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AA1=1,点P满足,其中λ∈[0,1],μ∈[0,1],则( )
A.当λ=1时,△AB1P的周长为定值
B.当μ=1时,三棱锥P-A1BC的体积为定值
C.当λ=时,有且仅有一个点P,使得A1P⊥BP
D.当μ=时,有且仅有一个点P,使得A1B⊥平面AB1P
√
√
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BD [(0≤λ≤1,0≤μ≤1).
对于选项A,当λ=1时,点P在棱CC1上运动,如图(1)所示,此时△AB1P的周长为AB1+AP+PB1=,不是定值,A错误;
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对于选项B,当μ=1时,点P在棱B1C1上运动,如图(2)所示,
则=S△PBC×S△PBC=,为定值,故B正确;
对于选项C,取BC的中点D,B1C1的中点D1,连接DD1,A1B(图略),则当λ=时,点P在线段DD1上运动,假设A1P⊥BP,则A1P2+BP2=A1B2,即+(1-μ)2++μ2=2,解得μ=0或μ=1,所以点P与点D或D1重合时,A1P⊥BP,故C错误;
(法一)对于选项D,易知四边形ABB1A1为正方形,所以A1B⊥AB1,设AB1与A1B交于点K,连接PK(图略),要使A1B⊥平面AB1P,需A1B⊥KP,所以点P只能是棱CC1的中点,故选项D正确.综上,选BD.
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(法二)对于选项D,分别取BB1,CC1的中点E,F,连接EF,则当μ=时,点P在线段EF上运动,以点C1为原点建立如图(3)所示的空间直角坐标系,则B(0,1,1),B1(0,1,0),A1,所以,若A1B⊥平面AB1P,则A1B⊥B1P,所以-=0,解得λ=1,所以只存在一个点
P,使得A1B⊥平面AB1P,此时点P与F重合,故D正确.综上,
选BD.]
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三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知圆C1的标准方程是(x-4)2+(y-4)2=1,圆C2:x2+y2-4x+2my+3=0关于直线x+y+1=0对称,则圆C1与圆C2的公切线的条数为________.
4
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4 [圆C1的圆心为C1(4,4),半径r=1,圆C2的标准方程为(x-2)2+2=3m2+1,
C2,半径R=,
因为圆C2关于直线x+y+1=0对称,
所以2-3m+1=0,m=1,
所以C2,半径R=2,>R+r,两圆相离,公切线有4条.]
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13.已知三棱锥P-ABC各顶点的坐标分别是P(-1,0,0),A(0,1,0),B(-4,0,0),C(0,0,2),则该三棱锥底面ABC上的高h=________.
[由已知得,=(-1,-1,0),=(-4,-1,0),=(0,
-1,2).设平面ABC的一个法向量n=(x,y,z),
则取x=-1,得n=(-1,4,2).
则h=.]
题号
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14.已知双曲线C:的左、右焦点分别为F1,F2,P为双曲线C右支上的动点,过P作两渐近线的垂线,垂足分别为A,B.若圆+y2=1与双曲线C的渐近线相切,则下列结论正确的是________.(将所有正确结论的序号都填上)
①双曲线C的离心率e=;
②当点P异于顶点时,△PF1F2的内切圆的圆心总在直线x=上;
③为定值;
④的最小值为.
①②④
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①②④ [对于①:双曲线的渐近线方程是x±ay=0,圆+y2=1的圆心是,
半径是1,则舍去);
又b=1,所以c==2,离心率为e=,故①正确;
题号
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对于②:设△PF1F2的内切圆与x轴相切于点M,
由圆的切线性质知=2a,所以xM=a,因此内心I在直线x=a,
即直线x=a=上,故②正确;
对于③:设P(x0,y0),
则=3,
渐近线方程是x±y=0,
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则,
为常数,故③错误;
对于④:由已知OA的方程是y=x,倾斜角为,所以∠AOB=,∠APB=,
,
当且仅当时等号成立,故④正确.故结论正确的是①②④.]
题号
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四、解答题:本题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分13分)在平面直角坐标系xOy中,过坐标原点O的圆M(圆心M在第一象限)的半径为2,且与y轴正半轴交于点A.
(1)求圆M的标准方程;
(2)设点B是直线l:=0上的动点,BC,BD是圆M的两条切线,C,D为切点,求四边形BCMD面积的最小值.
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[解] (1)设圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,由题意得,r=2,b=,
∴22=a2+2,解得a=1,∴圆心M的坐标为,r=2.
∴圆M的标准方程为(x-1)2+2=4.
(2)∵四边形BCMD的面积S=2×,
在Rt△BCM中,,要使四边形BCMD面积最小,则最小即可.
题号
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此时BM⊥l,
∴,
∴,
∴四边形BCMD面积的最小值为4.
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16.(本小题满分15分)如图所示,过点M(-2,0)作直线l交双曲线x2-y2=1于A,B两点,O为原点,以OA,OB为一组邻边作平行四边形OAPB.
(1)试求点P的轨迹方程;
(2)是否存在这样的直线l,使四边形OAPB为矩形?
若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由.
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[解] (1)当过M(-2,0)的直线的斜率存在时,设直线的方程为y=k,代入双曲线x2-y2=1,可得x2-4k2x-4k2-1=0.
当k=±1时,直线与渐近线平行,所以直线与双曲线只有一个交点,不合题意舍去.
当k≠±1时,直线与双曲线有两个交点,设,
此时Δ==12k2+4>0,
所以x1+x2=.
题号
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所以y1+y2=k,
所以AB的中点为,
即OP的中点为.
设P,则x=,消去k得:x2+4x-y2=0;
当k=0时,AB的中点为,A,O,B三点共线,不能得到平行四边形OAPB,故k≠0,即x≠0,所以P的轨迹方程为x2+4x-y2=0(x≠0).
题号
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当过M的直线的斜率不存在时,直线的方程为x=-2,把x=-2代入双曲线x2-y2=1得:A,B,P同样满足.
所以点P的轨迹方程为x2+4x-y2=0(x≠0).
(2)当过M的直线的斜率不存在时,直线的方程为x=-2,把x=-2代入双曲线x2-y2=1得:A,B,此时不满足∠AOB=90°;
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当过M的直线的斜率存在时,由(1)可知:x1+x2=.
若∠AOB=90°,则x1x2+y1y2=(k2+1)·+4k2=0,
整理得:k2+1=0,显然不成立,
所以不存在使∠AOB=90°的直线l.
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17.(本小题满分15分)在①|PF|=x0+1,②y0=2x0=2,③PF⊥x轴时,|PF|=2这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并回答.
问题:已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点P(x0,y0)在抛物线C上,且________.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)若直线l:x-y-2=0与抛物线C交于A,B两点,求△ABF的面积.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
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[解] (1)若选①:
由抛物线的性质可得|PF|=x0+.
因为|PF|=x0+1,所以x0+=x0+1,解得p=2.
故抛物线C的标准方程为y2=4x.
若选②:
因为y0=2x0=2,所以y0=2,x0=1,
因为点P(x0,y0)在抛物线C上,所以=2px0,
即2p=4,解得p=2,故抛物线C的标准方程为y2=4x.
若选③:
因为PF⊥x轴,
所以|PF|==p,
因为|PF|=2,所以p=2.故抛物线C的标准方程为y2=4x.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由(1)可知F(1,0).
联立整理得y2-4y-8=0,
则y1+y2=4,y1y2=-8,
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|y1-y2|=,
故|AB|==,
因为点F到直线l的距离d=,
所以△ABF的面积为·d=.
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18.(本小题满分17分)如图,三棱锥A-BCD中,DA=DB=DC,BD⊥CD,∠ADB=∠ADC=60°,E为BC的中点.
(1)证明:BC⊥DA;
(2)点F满足,求二面角D-AB-F的正弦值.
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[解] (1)证明:如图,连接DE,AE,
因为DC=DB,且E为BC的中点,所以DE⊥BC.
因为∠ADB=∠ADC=60°,DA=DA,DC=DB,
所以△ADB≌△ADC(SAS).
可得AC=AB,故AE⊥BC.
因为DE∩AE=E,DE,AE 平面ADE,
所以BC⊥平面ADE.
又DA 平面ADE,所以BC⊥DA.
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(2)由(1)知,DE⊥BC,AE⊥BC.
不妨设DA=DB=DC=2,因为∠ADB=
∠ADC=60°,所以AB=AC=2.
由题可知△DBC为等腰直角三角形,故DE=EB=EC=.
因为AE⊥BC,所以AE=.
在△ADE中,AE2+ED2=AD2,所以AE⊥ED.
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以E为坐标原点,ED所在直线为x轴,EB所在直线为y轴,EA所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,如图,则D,B,A,所以==.
设F(xF,yF,zF),因为,所以(xF,yF,zF)=,可得F.
所以=.
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设平面DAB的一个法向量为m=(x1,y1,z1),
则即取x1=1,则y1=z1=1,m=(1,1,1)为平面DAB的一个法向量.
设平面ABF的一个法向量为n=(x2,y2,z2),
则即
得x2=0,取y2=1,则z2=1,n=(0,1,1)为平面ABF的一个法向量.
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所以cos 〈m,n〉=.
记二面角D-AB-F的大小为θ,
则sin θ=,
故二面角D-AB-F的正弦值为.
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19.(本小题满分17分)已知椭圆E:=1(a>b>0),以椭圆E的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点(0,t)
且斜率存在的直线与椭圆E交于不同的两点A,B,过点A和C(0,1)的直线AC与椭圆E的另一个交点为D.
(1)求椭圆E的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
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[解] (1)由题意可知b=,
所以a==2,
故椭圆E的方程为=1,离心率e=.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx+t(k≠0),
联立得(1+2k2)x2+4ktx+2t2-4=0.
所以Δ=(4kt)2-4(1+2k2)(2t2-4)>0,即4k2-t2+2>0,
由根与系数的关系得
①
由椭圆的对称性可得D(-x2,y2),
因为A,C,D三点共线,所以kAC=kCD,
所以,即x1y2+x2y1-(x1+x2)=0.
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由y1=kx1+t,y2=kx2+t,得x1(kx2+t)+x2(kx1+t)-(x1+x2)=0,
整理得2kx1x2+(t-1)(x1+x2)=0,②
所以2k·+(t-1)·=0,
解得t=2.
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