第ⅰ卷(選擇題共60分)
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.命題「若x>1,則lgx>0」的否命題是( )
a.若lgx>0,則x>1 b.若x≤1,則lgx>0
c.若x≤1,則lgx≤0 d.若x<1,則lgx<0
答案 c
2.向量a=(-2,-3,1),b=(2,0,4),c=(-4,-6,2),下列結論正確的是( )
a.a∥c,b∥cb.a∥b,a⊥c
c.a∥c,a⊥b d.以上都不對
答案 c
3.若橢圓+=1(a>b>0)的離心率為,則雙曲線-=1的離心率為( )
a. b.
c. d.
答案 b
4.已知a,b∈r,則「lna>lnb」是「()a<()b」的( )
a.充分不必要條件
b.必要不充分條件
c.充要條件
d.既不充分也不必要條件
答案 a
5.在正四稜柱abcd-a1b1c1d1中,ab=2,aa1=4,e,f分別為稜ab,cd的中點,則三稜錐b1-efd1的體積為( )
a. b.
c. d.16
答案 c
6.若有一動圓與兩定圓o1:x2+y2=1和o2:x2+y2-8x+12=0都外切,則動圓的圓心軌跡是( )
a.圓 b.橢圓
c.雙曲線 d.雙曲線的一支
答案 d
7.命題p:「函式y=ex+e-x是偶函式」,q:「函式y=ex+e-x是增函式」( )
a.p∨q為真 b.p∧q為真
c.綈p為真 d.(綈p)∧(綈q)為真
答案 a
8.若向量a=(1,λ,2),b=(2,-1,2),a,b的夾角余弦值為,則λ等於( )
a.2 b.-2
c.-2或 d.2或-
答案 c
9.如圖,在正方體abcd-a1b1c1d1中,m,n分別為a1b1,cc1的中點,p為ad上一動點,記α為異面直線pm與d1n所成的角,則α的集合是( )
a.{} b.
cd.答案 a
10.如圖,將邊長為1的正方形abcd沿對角線bd折成直二面角,若點p滿足=-+,則||2的值為( )
a. b.2
c. d.
答案 d
解析由題可知,||=1,||=1,||=.
<,>=45°,<,>=45°,<,>=60°.
∴||2=(-+)2=2+2+2-·+·-·
=++2-×1×1×+1××-1××=.
11.已知點f1,f2為橢圓+y2=1的焦點,p為橢圓上的點,若△f1pf2的面積為1時,·的值為( )
a.0 b.1
c.3 d.6
答案 a
12.p是二面角α-ab-β稜上的一點,分別在α,β平面上引射線pm,pn,me⊥ab,nf⊥ab,垂足分別為e,f,如果∠bpm=∠bpn=45°,∠mpn=60°,那麼二面角α-ab-β的大小為( )
a.60° b.70°
c.80° d.90°
答案 d
第ⅱ卷(非選擇題共90分)
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分.請把正確答案填在題中橫線上)
13.已知a=(1-t,1-t,t),b=(2,t,t),則|b-a|的最小值為________.
答案 解析 |b-a|2=(b-a)2
=(1+t)2+(2t-1)2+0=5t2-2t+2
=5(t-)2+≥.
∴|b-a|的最小值為=.
14.已知點p是拋物線y2=ax上一動點,點q和點p關於點(1,1)對稱,則q點的軌跡方程是________.
答案 y2-4y+ax+4-2a=0
15.在空間直角座標系o-xyz中,已知點p(2cosx+1,2cos2x+2,0)和點q(cosx,-1,3),其中x∈[0,π].若直線op與直線oq垂直,則x的值為________.
答案或解析由題意得⊥.∴cosx·(2cosx+1)-(2cos2x+2)=0.
∴2cos2x-cosx=0.∴cosx=0或cosx=.
又x∈[0,π],∴x=或x=.
16.若方程+=1所表示的曲線為c,給出下列四個命題:
①若c為橢圓,則1②若c為雙曲線,則t>4或t<1;
③曲線c不可能是圓;
④若c表示橢圓,且長軸在x軸上,則1其中正確的命題是把所有正確命題的序號都填在橫線上)
答案 ①②
三、解答題(本大題共6小題,共70分.解答時應寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)
17.(10分)在平面直角座標系xoy中,設p(x,y)是橢圓+y2=1上的乙個動點,求s=x+y的最大值.
解析由s=x+y,得y=s-x,代入+y2=1中,得+(s-x)2=1,即4x2-6sx+3s2-3=0.
由δ=(6s)2-16·(3s2-3)≥0,
得s2≤4,即-2≤s≤2.
∴s=x+y的最大值為2.
18.(12分)已知p:「直線x+y-m=0與圓(x-1)2+y2=1相交.」
q:「mx2-x+m-4=0有一正根和一負根.」
若p∨q為真,綈p為真,求m的取值範圍.
解析 ∵p∧q為真,綈p為真,∴p假q真.
由得2x2-2(1+m)x+m2=0.
若p假,則δ=4(1+m)2-4×2×m2≤0.
∴m≥1+或m≤1-.
若q真,則∴0∴p假q真時,1+≤m<4.
∴m的取值範圍是[1+,4).
19.(12分)在四稜錐p-abcd中,pa⊥底面abcd,pb與底面所成的角是30°,∠bad=90°,ab∥cd,ad=cd=a,ab=2a.若ae⊥pb於e,求證:
de⊥pb.
證明以a為原點,ab,ad,ap所在直線為x軸,y軸,z軸建立空間直角座標系.
∵pa⊥平面abcd,
∴∠pba是pb與底面abcd所成的角.
∴∠pba=30°,∴pa=a.
∴a(0,0,0),b(2a,0,0),d(0,a,0),p(0,0, a),
=(0,a,0),=(2a,0,- a).
∵·=(0,a,0)·(2a,0,- a)=0,
∴pb⊥ad,又pb⊥ae,且ae∩ad=a,
∴pb⊥平面ade,∴pb⊥de.
20.(12分)在平面直角座標系xoy中,直線l與拋物線y2=2x相交於a,b兩點.
(1)求證:「如果直線l過點t(3,0),那麼·=3」是真命題;
(2)寫出(1)中命題的逆命題,判斷它是真命題還是假命題,並說明理由.
解析 (1)令直線l與拋物線兩個交點a,b的座標分別是(x1,y1),(x2,y2).
由於直線l過點t(3,0),從而有∥,再有=(x1-3,y),=(x2-3,y2).
可得(x1-3)y2=(x2-3)y1,即x1y2-x2y1-3y2+3y1=0.
由於交點a,b也在拋物線上,得代入上式,
得--3y2+3y1=(y1-y2)(+3)=0.
顯然交點a,b的縱座標不可能相等,只有+3=0,∴y1y2=-6.
同時·=x1x2+y1y2=()2+y1y2=9-6=3.
所以命題為真命題.
(2)逆命題為:「如果·=3,那麼直線l過點t(3,0)」.
由於交點a,b也在拋物線上,得
·=x1x2+y1y2=()2+y1y2=3.
可得y1y2=2或y1y2=-6.
又=(x1-3,y1),=(x2-3,y2),
若∥,則(x1-3)y2=(x2-3)y1,即x1y2-x2y1-3y2+3y1=0.
而x1y2-x2y1-3y2+3y1=--3y2+3y1=(y1-y2)(+3).
顯然當y1y2=-6時使得「直線l過點t(3,0)」.
而當y1y2=2時「直線l不過點t(3,0)」.
所以該命題是假命題.
21.(12分)
如圖,直四稜柱abcd-a1b1c1d1的高為3,底面是邊長為4且∠dab=60°的菱形,ac∩bd=o,a1c1∩b1d1=o1,e是o1a的中點.
(1)求二面角o1-bc-d的大小;
(2)求點e到平面o1bc的距離.
解析 (1)∵oo1⊥平面abc,
∴oo1⊥oa,oo1⊥ob.
又oa⊥ob,建立如圖所示的空間直角座標系.
∵底面abcd是邊長為4,
∠dab=60°的菱形,
∴oa=2,ob=2.
則a(2,0,0),b(0,2,0),c(-2,0,0),o1(0,0,3).
∴=(0,2,-3),=(-2,0,-3).
設平面o1bc的法向量為n1=(x,y,z),
則n1⊥,n1⊥.
∴令z=2,則x=-,y=3,∴n1=(-,3,2).
而平面ac的乙個法向量為n2=(0,0,3),
∴cos===.
設二面角o1-bc-d的大小為α.
∴cosα=,∴α=60°.
故二面角o1-bc-d的大小為60°.
(2)設點e到平面o1bc的距離為d,
∵e是o1a的中點,∴=(-,0,).
則d===.
∴點e到平面o1bc的距離為.
22.(12分)已知定點f(1,0),動點p在y軸上運動,過點p作pm交x軸於點m,並延長mp到點n,且·=0,||=||.
(1)求動點n的軌跡方程;
(2)直線l與動點n的軌跡交於a,b兩點,若·=-4,且4≤||≤4,求直線l的斜率k的取值範圍.
解析 (1)y2=4x(x>0).
(2)設l與拋物線交於點a(x1,y1),b(x2,y2).
當l與x軸垂直時,則由·=-4,
得y1=2,y2=-2,|ab|=4<4,不合題意.
故l與x軸不垂直.
可設直線l的方程為y=kx+b(k≠0),
則由·=-4,得x1x2+y1y2=-4.
由點a,b在拋物線y2=4x(x>0)上有y=4x1,y=4x2,故y1y2=-8.
又∵聯立消x,得ky2-4y+4b=0.
∴=-8,b=-2k.
∴δ=16(1+2k2),|ab|2=(+32).
∵4≤|ab|≤4,
∴96≤(+32)≤480.
解得直線l的斜率取值範圍為[-1,-]∪[,1].
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