2016-2017学年安徽省宣城市高二(上)期末数学试卷(理科)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.两个二进制数101(2)与110(2)的和用十进制数表示为( )
A.12
B.11
C.10
D.9
2.甲、乙两人玩猜数字游戏,先由甲心中想
( http: / / www.21cnjy.com )一个数字,记为a,再由乙猜甲刚才所想的数字,把乙猜的数字记为b,其中a,b∈{1,2,3,4,5,6},若|a﹣b|≤1,就称甲乙“心有灵犀”.现任意找两人玩这个游戏,则他们“心有灵犀”的概率为( )
A.
B.
C.
D.
3.已知命题p: x∈R,x﹣2>lgx,命题q: x∈R,ex>1,则( )
A.命题p∨q是假命题
B.命题p∧q是真命题
C.命题p∧(¬q)是真命题
D.命题p∨(¬q)是假命题
4.要从已编号(1~60)的60枚最新研制
( http: / / www.21cnjy.com )的某型导弹中随机抽取6枚来进行发射试验,用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法确定所选取的6枚导弹的编号可能是( )
A.5、10、15、20、25、30
B.3、13、23、33、43、53
C.1、2、3、4、5、6
D.2、4、8、16、32、48
5.总体由编号为01,02,…,19,20
( http: / / www.21cnjy.com )的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为( )
7816
6572
0802
6314
0702
4369
9728
0198
3204
9234
4935
8200
3623
4869
6938
7481
A.08
B.07
C.02
D.01
6.某人在打靶中,连续射击2次,事件“至少有一次中靶”的互斥事件是( )
A.至多有一次中靶
B.两次都中靶
C.两次都不中靶
D.只有一次中靶
7.下列命题中正确的是(( )
A.若p∨q为真命题,则p∧q为真命题
B.“a>0,b>0”是“+≥2”的充分必要条件
C.命题“若x2﹣3x+2=0,则x=1或x=2”的逆否命题为“若x≠1或x≠2,则x2﹣3x+2≠0”
D.命题p: x0∈R,使得x02+x0﹣1<0,则¬p: x∈R,使得x2+x﹣1≥0
8.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C于A,B两点,则|AB|=( )
A.
B.6
C.12
D.7
9.如图所示,墙上挂有边长
( http: / / www.21cnjy.com )为a的正方形木板,它的四个角的空白部分都是以正方形的顶点为圆心,半径为的圆弧,某人向此板投镖,假设每次都能击中木板,且击中木板上每个点的可能性都一样,则它击中阴影部分的概率是( )
A.1﹣
B.
C.1﹣
D.与a的取值有关
10.已知空间两点A(1,2,z),B(2,﹣1,1)之间的距离为,则z=( )
A.2
B.0或2
C.0
D.2或1
11.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的结果是( )
A.16
B.8
C.4
D.2
12.已知双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)经过抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点,且双曲线的渐近线与抛物线的准线围成一个等边三角形,则双曲线C1的离心率是( )
A.2
B.
C.
D.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.若命题p: x∈R,使x2+ax+1<0,则¬p: .
14.与双曲线﹣=1有共同的渐近线,且经过点A(,2)的双曲线的方程为 .
15.已知数据a1,a2,…,an的方差为4,则数据2a1,2a2,…,2an的方差为 .
16.已知直线y=﹣x+1与椭圆+=1(a>b>0)相交于A,B两点,且OA⊥OB(O为坐标原点),若椭圆的离心率e∈[,],则a的最大值为 .
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.已知a∈R,命题p:“ x∈[1,2],x2﹣a≥0”,命题q:“ x∈R,x2+2ax+2﹣a=0”.
(1)若命题p为真命题,求实数a的取值范围;
(2)若命题“p∨q”为真命题,命题“p∧q”为假命题,求实数a的取值范围.
18.某校为了解学生的视力情况,随
( http: / / www.21cnjy.com )机抽查了一部分学生视力,将调查结果分组,分组区间为(3.9,4.2],(4.2,4.5],…,(5.1,5.4].经过数据处理,得到如下频率分布表:
分组
频数
频率
(3.9,4.2]
3
0.06
(4.2,4.5]
6
0.12
(4.5,4.8]
25
x
(4.8,5.1]
y
z
(5.1,5.4]
2
0.04
合计
n
1.00
(Ⅰ)求频率分布表中未知量n,x,y,z的值;
(Ⅱ)从样本中视力在(3.9,4.2]和(5.1,5.4]的所有同学中随机抽取两人,求两人的视力差的绝对值低于0.5的概率.
19.某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此做了四次试验,得到的数据如表所示:
零件的个数x(个)
2
3
4
5
加工的时间y(h)
2.5
3
4
4.5
(,)
(Ⅰ)在给定的坐标系中画出表中数据的散点图;
(Ⅱ)求出y关于x的线性回归方程=x+;
(Ⅲ)试预测加工10个零件需要多少时间?
20.如图,AE⊥平面ABC,AE∥BD,AB=BC=CA=BD=2AE=2,F为CD中点.
(Ⅰ)求证:EF⊥平面BCD;
(Ⅱ)求二面角C﹣DE﹣A的正弦值;
(Ⅲ)求点A到平面CDE的距离.
21.已知椭圆C:
+=1(a>b>0)的离心率为,其中左焦点为F(﹣2,0).
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线y=x+m与椭圆C交于不同的两点A,B,且线段A,B的中点M在圆x2+y2=1上,求m的值.
22.已知抛物线C:y2=4x,P为C上一点且纵坐标为2,Q,R是C上的两个动点,且PQ⊥PR.
(Ⅰ)求过点P,且与C恰有一个公共点的直线l的方程;
(Ⅱ)求证:QP过定点,并求出定点坐标.
2016-2017学年安徽省宣城市高二(上)期末数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.两个二进制数101(2)与110(2)的和用十进制数表示为( )
A.12
B.11
C.10
D.9
【考点】进位制.
【分析】括号里的数字从左开始,第一位数字是几,再乘以2的0次幂,第二位数字是几,再乘以2的1次幂,以此类推,进行计算即可.
【解答】解:∵由题意可得,=1×22+1×21+0×20=6.
∴5+6=11.
故选:B.
2.甲、乙两人玩猜数字游戏,先由甲心中想一个
( http: / / www.21cnjy.com )数字,记为a,再由乙猜甲刚才所想的数字,把乙猜的数字记为b,其中a,b∈{1,2,3,4,5,6},若|a﹣b|≤1,就称甲乙“心有灵犀”.现任意找两人玩这个游戏,则他们“心有灵犀”的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【考点】古典概型及其概率计算公式.
【分析】本题是一个古典概型
( http: / / www.21cnjy.com ),试验包含的所有事件是任意找两人玩这个游戏,其中满足条件的满足|a﹣b|≤1的情形包括6种,列举出所有结果,根据计数原理得到共有的事件数,根据古典概型概率公式得到结果.
【解答】解:由题意知本题是一个古典概型,
∵试验包含的所有事件是任意找两人玩这个游戏,共有6×6=36种猜字结果,
其中满足|a﹣b|≤1的有如下情形:
①若a=1,则b=1,2;②若a=2,则b=1,2,3;
③若a=3,则b=2,3,4;④若a=4,则b=3,4,5;
⑤若a=5,则b=4,5,6;⑥若a=6,则b=5,6,
总共16种,
∴他们“心有灵犀”的概率为.
故选D.
3.已知命题p: x∈R,x﹣2>lgx,命题q: x∈R,ex>1,则( )
A.命题p∨q是假命题
B.命题p∧q是真命题
C.命题p∧(¬q)是真命题
D.命题p∨(¬q)是假命题
【考点】复合命题的真假.
【分析】利用函数的性质先判定命题p,q的真假,再利用复合命题真假的判定方法即可得出.
【解答】解:对于命题p:例如当x=10时,8>1成立,故命题p是真命题;
对于命题q: x∈R,ex>1,当x=0时命题不成立,故命题q是假命题;
∴命题p∧¬q是真命题.
故选:C.
4.要从已编号(1~60
( http: / / www.21cnjy.com ))的60枚最新研制的某型导弹中随机抽取6枚来进行发射试验,用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法确定所选取的6枚导弹的编号可能是( )
A.5、10、15、20、25、30
B.3、13、23、33、43、53
C.1、2、3、4、5、6
D.2、4、8、16、32、48
【考点】系统抽样方法.
【分析】将总体分成均衡的若干部分指的是
( http: / / www.21cnjy.com )将总体分段,分段的间隔要求相等,系统抽样又称等距抽样,这时间隔一般为总体的个数除以样本容量,若不能整除时,要先去掉几个个体.
【解答】解:从60枚某型导弹中随机抽取6枚,
采用系统抽样间隔应为=10,
只有B答案中导弹的编号间隔为10,
故选B
5.总体由编号为01,02,…,19,
( http: / / www.21cnjy.com )20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为( )
7816
6572
0802
6314
0702
4369
9728
0198
3204
9234
4935
8200
3623
4869
6938
7481
A.08
B.07
C.02
D.01
【考点】简单随机抽样.
【分析】从随机数表第1行的第5列和
( http: / / www.21cnjy.com )第6列数字开始由左到右一次选取两个数字开始向右读,依次为65,72,08,02,63,14,07,02,43,69,97,28,01,98,…,其中08,02,14,07,01符合条件,故可得结论.
【解答】解:从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右一次选取两个数字开始向右读,
第一个数为65,不符合条件,第二个数为72,不符合条件,
第三个数为08,符合条件,
以下符合条件依次为:08,02,14,07,01,
故第5个数为01.
故选:D.
6.某人在打靶中,连续射击2次,事件“至少有一次中靶”的互斥事件是( )
A.至多有一次中靶
B.两次都中靶
C.两次都不中靶
D.只有一次中靶
【考点】互斥事件与对立事件.
【分析】事件“至少有一次中靶”包含两次都中靶和两次中有一次中靶,它的互斥事件是两次都不中靶,实际上它的对立事件也是两次都不中靶.
【解答】解:∵事件“至少有一次中靶”包含两次都中靶和两次中有一次中靶,
它的互斥事件是两次都不中靶,
故选C.
7.下列命题中正确的是(( )
A.若p∨q为真命题,则p∧q为真命题
B.“a>0,b>0”是“+≥2”的充分必要条件
C.命题“若x2﹣3x+2=0,则x=1或x=2”的逆否命题为“若x≠1或x≠2,则x2﹣3x+2≠0”
D.命题p: x0∈R,使得x02+x0﹣1<0,则¬p: x∈R,使得x2+x﹣1≥0
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】A根据且命题和或命题的概念判断即可;
B均值定理等号成立的条件判断;
C或的否定为且;
D对存在命题的否定,应把存在改为任意,然后再否定结论.
【解答】解:A、若p∨q为真命题,p和q至少有一个为真命题,故p∧q不一定为真命题,故错误;
B、“a>0,b>0”要得出“+≥2”,必须a=b时,等号才成立,故不是充分必要条件,故错误;
C、命题“若x2﹣3x+2=0,则x=1或x=2”的逆否命题为“若x≠1且x≠2,则x2﹣3x+2≠0”,故错误;
D、对存在命题的否定,应把存在改为任意,然后再否定结论,
命题p: x0∈R,使得x02+x0﹣1<0,则¬p: x∈R,使得x2+x﹣1≥0,故正确.
故选:D.
8.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C于A,B两点,则|AB|=( )
A.
B.6
C.12
D.7
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】求出焦点坐标,利用点斜式求出直线的方程,代入抛物线的方程,利用根与系数的关系,由弦长公式求得|AB|.
【解答】解:由y2=3x得其焦点F(,0),准线方程为x=﹣.
则过抛物线y2=3x的焦点F且倾斜角为30°的直线方程为y=tan30°(x﹣)=(x﹣).
代入抛物线方程,消去y,得16x2﹣168x+9=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2)
则x1+x2=,
所以|AB|=x1++x2+=++=12
故选:C
9.如图所示,墙上挂有边长为a的正方形木
( http: / / www.21cnjy.com )板,它的四个角的空白部分都是以正方形的顶点为圆心,半径为的圆弧,某人向此板投镖,假设每次都能击中木板,且击中木板上每个点的可能性都一样,则它击中阴影部分的概率是( )
A.1﹣
B.
C.1﹣
D.与a的取值有关
【考点】几何概型.
【分析】欲求击中阴影部分的概率,则可先求出击中阴影部分的概率对应的平面区域的面积,再根据几何概型概率公式易求解.
【解答】解:利用几何概型求解,
图中阴影部分的面积为:
,
则他击中阴影部分的概率是:
=1﹣,
故选A.
10.已知空间两点A(1,2,z),B(2,﹣1,1)之间的距离为,则z=( )
A.2
B.0或2
C.0
D.2或1
【考点】空间两点间的距离公式.
【分析】根据空间两点间的距离公式进行求解即可.
【解答】解:由于空间两点A(1,2,z),B(2,﹣1,1)之间的距离为,
即=,
则(z﹣1)2=31,
解得z=0或2.
故选:B.
11.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的结果是( )
A.16
B.8
C.4
D.2
【考点】程序框图.
【分析】分析程序中各变量、各语句的作
( http: / / www.21cnjy.com )用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是利用循环计算S值重新为2时变量n的值,并输出,模拟程序的运行过程,即可得到答案.
【解答】解:程序在运行过程中各变量的值如下表示:
S
n
是否继续循环
第一圈﹣1
2
是
第二圈
0.5
4
是
第三圈
2
8
否
则输出的结果为8
故选:B.
12.已知双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)经过抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点,且双曲线的渐近线与抛物线的准线围成一个等边三角形,则双曲线C1的离心率是( )
A.2
B.
C.
D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】求得抛物线的焦点坐标和
( http: / / www.21cnjy.com )准线方程,可得p=2a,求得双曲线的渐近线方程,联立准线方程,可得等边三角形的边长和高,可得a=b,由a,b,c的关系和离心率公式,计算即可得到所求值.
【解答】解:抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点为(,0),
由题意可得a=,
双曲线C1:﹣=1的渐近线方程为y=±x,
抛物线的准线方程为x=﹣,
代入渐近线方程可得交点为(﹣a,b),(﹣a,﹣b),
由双曲线的渐近线与抛物线的准线围成一个等边三角形,
可得边长为2b,高为a,
即有a=b,c==a,
即有e==.
故选:D.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.若命题p: x∈R,使x2+ax+1<0,则¬p: x∈R,使x2+ax+1≥0 .
【考点】命题的否定.
【分析】直接利用特称命题的否定是全称命题写出结果即可.
【解答】解:因为特称命题的否定是全称命题,
所以,命题p: x∈R,使x2+ax+1<0,则¬p: x∈R,使x2+ax+1≥0.
故答案为: x∈R,使x2+ax+1≥0.
14.与双曲线﹣=1有共同的渐近线,且经过点A(,2)的双曲线的方程为 =1 .
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由双曲线有共同渐近线的特点设出双曲线的方程为﹣=λ(λ≠0),代入点A(,2),求出λ再化简即可.
【解答】解:设方程为﹣=λ(λ≠0),
代入点A(,2),可得=λ,
∴λ=﹣9,
∴双曲线的方程为=1.
故答案为:
=1.
15.已知数据a1,a2,…,an的方差为4,则数据2a1,2a2,…,2an的方差为 16 .
【考点】极差、方差与标准差.
【分析】根据数据x1,x2,…,xn的平均数与方差,即可求出数据ax1+b,ax2+b,…,axn+b的平均数和方差.
【解答】解:设数据x1,x2,…,xn的平均数为,方差为s2;
则数据ax1+b,ax2+b,…,axn+b的平均数是a+b,方差为a2s2;
当a=2时,数据2a1,2a2,…,2an的方差为22×4=16.
故答案为:16.
16.已知直线y=﹣x+1与椭圆+=1(a>b>0)相交于A,B两点,且OA⊥OB(O为坐标原点),若椭圆的离心率e∈[,],则a的最大值为 .
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】将直线方程代入椭圆方程,由韦达定理,向量数量积的坐标运算,求得2a2=1+,由离心率的取值范围,即可求得a的最大值.
【解答】解:设A(x1,y1)、B(x2,y2),
由,消去y,可得(a2+b2)x2﹣2a2x+a2(1﹣b2)=0,
∴则x1+x2=,x1x2=,
由△=(﹣2a2)2﹣4a2(a2+b2)(1﹣b2)>0,整理得a2+b2>1.
∴y1y2=(﹣x1+1)(﹣x2+1)=x1x2﹣(x1+x2)+1.
∵OA⊥OB(其中O为坐标原点),可得 =0
∴x1x2+y1y2=0,即x1x2+(﹣x1+1)(﹣x2+1)=0,化简得2x1x2﹣(x1+x2)+1=0.
∴2 ﹣+1=0.整理得a2+b2﹣2a2b2=0.
∵b2=a2﹣c2=a2﹣a2e2,
∴代入上式,化简得2a2=1+,
∴a2=(1+).
∵e∈[,],平方得≤e2≤,
∴≤1﹣e2≤,可得≤≤4,
因此≤2a2=1+≤5,≤a2≤,可得a2的最大值为,
满足条件a2+b2>1,
∴当椭圆的离心率e=时,a的最大值为.
故答案为:.
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.已知a∈R,命题p:“ x∈[1,2],x2﹣a≥0”,命题q:“ x∈R,x2+2ax+2﹣a=0”.
(1)若命题p为真命题,求实数a的取值范围;
(2)若命题“p∨q”为真命题,命题“p∧q”为假命题,求实数a的取值范围.
【考点】复合命题的真假;命题的真假判断与应用.
【分析】(1)由于命题p:“ x∈[1,2],x2﹣a≥0”,令f(x)=x2﹣a,只要x∈[1,2]时,f(x)min≥0即可;
(2)由(1)可知,当命题p为真命题时,a
( http: / / www.21cnjy.com )≤1,命题q为真命题时,△=4a2﹣4(2﹣a)≥0,解得a的取值范围.由于命题“p∨q”为真命题,命题“p∧q”为假命题,可知:命题p与命题q必然一真一假,解出即可.
【解答】解:(1)∵命题p:“ x∈[1,2],x2﹣a≥0”,令f(x)=x2﹣a,
根据题意,只要x∈[1,2]时,f(x)min≥0即可,
也就是1﹣a≥0,解得a≤1,
∴实数a的取值范围是(﹣∞,1];
(2)由(1)可知,当命题p为真命题时,a≤1,
命题q为真命题时,△=4a2﹣4(2﹣a)≥0,解得a≤﹣2或a≥1.
∵命题“p∨q”为真命题,命题“p∧q”为假命题,
∴命题p与命题q必然一真一假,
当命题p为真,命题q为假时,,
当命题p为假,命题q为真时,,
综上:a>1或﹣2<a<1.
18.某校为了解学生的视力情
( http: / / www.21cnjy.com )况,随机抽查了一部分学生视力,将调查结果分组,分组区间为(3.9,4.2],(4.2,4.5],…,(5.1,5.4].经过数据处理,得到如下频率分布表:
分组
频数
频率
(3.9,4.2]
3
0.06
(4.2,4.5]
6
0.12
(4.5,4.8]
25
x
(4.8,5.1]
y
z
(5.1,5.4]
2
0.04
合计
n
1.00
(Ⅰ)求频率分布表中未知量n,x,y,z的值;
(Ⅱ)从样本中视力在(3.9,4.2]和(5.1,5.4]的所有同学中随机抽取两人,求两人的视力差的绝对值低于0.5的概率.
【考点】等可能事件的概率;频率分布表.
【分析】(I)根据题意,由(5.1,5
( http: / / www.21cnjy.com ).4]一组频数为2,频率为0.04,可得,解可得n的值,进而由,可得x的值,由频数之和为50,可得y的值,由频率、频数的关系可得z的值;
(II)设样本视力在(3.9,4.2]
( http: / / www.21cnjy.com )的3人为a,b,c,样本视力在(5.1,5.4]的2人为d,e;由题意列举从5人中任取两人的基本事件空间Ω,可得其基本事件的数目,设事件A表示“抽取的两人的视力差的绝对值低于0.5”,由Ω可得基本事件数目,由等可能事件的概率,计算可得答案.
【解答】解:(I)由表可知,样本容量为n,
由(5.1,5.4]一组频数为2,频率为0.04,则,得n=50
由0;
y=50﹣3﹣6﹣25﹣2=14,,
(II)设样本视力在(3.9,4.2]的3人为a,b,c;样本视力在(5.1,5.4]的2人为d,e.
由题意从5人中任取两人的基本事件空间为:
( http: / / www.21cnjy.com )Ω={(a,d),(a,e),(b,d),(b,e),(c,d),(c,e),(a,b),(a,c),(b,c),(d,e)},共10个基本事件;
设事件A表示“抽取的两人的视力差的绝对值低于
( http: / / www.21cnjy.com )0.5”,则事件A包含的基本事件有:(a,b),(a,c),(b,c),(d,e),共4个基本事件;
P(A)==,
故抽取的两人的视力差的绝对值低于0.5的概率为.
19.某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此做了四次试验,得到的数据如表所示:
零件的个数x(个)
2
3
4
5
加工的时间y(h)
2.5
3
4
4.5
(,)
(Ⅰ)在给定的坐标系中画出表中数据的散点图;
(Ⅱ)求出y关于x的线性回归方程=x+;
(Ⅲ)试预测加工10个零件需要多少时间?
【考点】线性回归方程.
【分析】(Ⅰ)由题意描点作出散点图;
(Ⅱ)由表中数据求得b=0.7,a=3.5﹣0.7×3.5=1.05,从而解得;
(Ⅲ)将x=10代入回归直线方程,y=0.7×6+1.05=5.25(小时).
【解答】解:(Ⅰ)散点图如图所示,
(Ⅱ)由表中数据得:
xiyi=52.5,
xi2=54,
=3.5,
=3.5,
∴b==0.7,
∴a=3.5﹣0.7×3.5=1.05,
∴y=0.7x+1.05.
(Ⅲ)将x=10代入回归直线方程,
y=0.7×10+1.05=8.05(小时).
∴预测加工10个零件需要8.05小时.
20.如图,AE⊥平面ABC,AE∥BD,AB=BC=CA=BD=2AE=2,F为CD中点.
(Ⅰ)求证:EF⊥平面BCD;
(Ⅱ)求二面角C﹣DE﹣A的正弦值;
(Ⅲ)求点A到平面CDE的距离.
【考点】点、线、面间的距离计算;二面角的平面角及求法.
【分析】(Ⅰ)取BC中点G点,连接A
( http: / / www.21cnjy.com )G,FG,由F,G分别为DC,BC中点,知FG∥BD且FG=BD,又AE∥BD且AE=BD,故AE∥FG且AE=FG,由此能够证明EF⊥平面BCD.
(Ⅱ)取AB的中点O和DE的中点H,分
( http: / / www.21cnjy.com )别以OC、OB、OH所在直线为x、y、z轴建立如图空间直角坐标系,则C(,0,0),D(0,1,2),E(0,﹣1,1),A(0,﹣1,0),求出面CDE的法向量,面ABDE的法向量,由此能求出二面角C﹣DE﹣A的正弦值.
(Ⅲ)利用向量法能求出点A到平面CDE的距离.
【解答】解:(Ⅰ)取BC中点G点,连接AG,FG,
∵F,G分别为DC,BC中点,
∴FG∥BD且FG=BD,又AE∥BD且AE=BD,
∴AE∥FG且AE=FG,
∴四边形EFGA为平行四边形,则EF∥AG,
∵AE⊥平面ABC,AE∥BD,
∴BD⊥平面ABC,
又∵DB 平面BCD,
∴平面ABC⊥平面BCD,
∵G为
BC中点,且AC=AB,
∴AG⊥BC,∴AG⊥平面BCD,
∴EF⊥平面BCD.
(Ⅱ)取AB的中点O和DE的中点H,
分别以OC、OB、OH所在直线为x、y、z轴建立如图空间直角坐标系,
则C(,0,0),D(0,1,2),E(0,﹣1,1),A(0,﹣1,0),=(﹣,1,2),=(0,2,1).
设面CDE的法向量=(x,y,z),
则,
取=(,﹣1,2),
取面ABDE的法向量=(1,0,0),
由cos<,>==,
故二面角C﹣DE﹣A的正弦值为.
(Ⅲ)由(Ⅱ),面CDE的法向量=(,﹣1,2),=(0,0,1),
则点A到平面CDE的距离d==.
21.已知椭圆C:
+=1(a>b>0)的离心率为,其中左焦点为F(﹣2,0).
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线y=x+m与椭圆C交于不同的两点A,B,且线段A,B的中点M在圆x2+y2=1上,求m的值.
【考点】直线与椭圆的位置关系;椭圆的标准方程.
【分析】(1)由椭圆的离心率为,其中左焦点为F(﹣2,0),列出方程组求出a,b,由此能求出椭圆C的方程.
(2)设点A(x1,y1),B(x2,y
( http: / / www.21cnjy.com )2),线段AB的中点为M(x0,y0),由,得3x2+4mx+2m2﹣8=0,由此利用要根的判别式、韦达定理、中点坐标公式能求出m的值.
【解答】解:(1)∵椭圆C:
+=1(a>b>0)的离心率为,其中左焦点为F(﹣2,0),
∴由题意得,
解得a=2,b=2,
∴椭圆C的方程为.
(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点为M(x0,y0),
由,消去y得3x2+4mx+2m2﹣8=0,
△=96﹣8m2>0,
∴﹣2<m<2,
∵x0==﹣,
∴y0=x0+m=,
∵点M(x0,y0)在圆x2+y2=1上,
∴(﹣)2+()2=1,
∴m=±.
22.已知抛物线C:y2=4x,P为C上一点且纵坐标为2,Q,R是C上的两个动点,且PQ⊥PR.
(Ⅰ)求过点P,且与C恰有一个公共点的直线l的方程;
(Ⅱ)求证:QP过定点,并求出定点坐标.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】(Ⅰ)直线y=2符合题意,当y≠2时,设l的方程m(y﹣2)=x﹣1,代入抛物线方程,由△=0,即可求得m的值,直线l的方程;
(Ⅱ)由=(﹣1,a﹣2),=(﹣1,b﹣2),则 =0,则ab+2a+2b+20=0,而过QR的直线的斜率为:
=,整理得4x﹣20﹣(a+b)(y+2)=0.可得直线恒过定点(5,﹣2).
【解答】解:(Ⅰ)由题意可知P(1,2),显然直线y=2符合题意;
当y≠2时,设l的方程m(y﹣2)=x﹣1,
,整理得:y2﹣4my+8m﹣4=0,
令△=(4m)2﹣4(8m﹣4)=0,解得:m=1,
∴y=x+1,
∴直线l的方程y=2或y=x+1;
(Ⅱ)证明:设Q(,a),R(,b),而P(1,2),
∴=(﹣1,a﹣2),=(﹣1,b﹣2),
由于PQ⊥PR,得向量 =0,
即为(﹣1)(﹣1)+(a﹣2)(b﹣2)=0,
整理得ab+2a+2b+20=0.
而过QR的直线的斜率为:
=.
∴过QR的直线方程为y﹣b=(x﹣),
整理得:4x+ab﹣(a+b)y=0,
即4x﹣(a+b)y﹣2a﹣2b﹣20=0.
化为4x﹣20﹣(a+b)(y+2)=0.可得直线恒过定点(5,﹣2).
∴直线QR必过定点(5,﹣2).
2017年3月13日