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- 2021-06-11 发布
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数学理科试卷
(考试时间:120分钟;满分:150分)
一、单项选择题(本题共12道小题,每题5分,共60分)
1.双曲线的渐近线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据双曲线渐近线的求法,求得双曲线的渐近线.
【详解】令,解得,即双曲线的渐近线为.
故选:A.
【点睛】本小题主要考查双曲线渐近线的求法,属于基础题.
2.已知椭圆上的点到椭圆一个焦点的距离为7,则到另一焦点的距离为( )
A. 2 B. 3 C. 5 D. 7
【答案】B
【解析】
【分析】
根据椭圆的定义列方程,求得到另一个焦点的距离.
【详解】根据椭圆定义可知,到两个焦点的距离之和为,所以到另一个焦点的距离为.
故选:B.
【点睛】本小题主要考查椭圆的定义,属于基础题.
3.过点作直线,与抛物线只有一个公共点,满足条件的直线有( )
A. 0条 B. 3条 C. 2条 D. 1条
【答案】B
【解析】
试题分析::∵点在抛物线的外部,∴与抛物线C:只有一个公共点的直线有三条,分别是有两条直线与抛物线相切,有一条直线与抛物线的对称轴平行,
考点:直线与抛物线的位置关系
4.若,,,则的值为( )
A. 4 B. 15 C. 7 D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】
先求得,由此求得的值的值.
【详解】依题意,所以.
故选:D
【点睛】本小题主要考查空间向量加法和数量积的坐标运算,属于基础题.
5.已知两异面直线的方向向量分别为,,且,,则两直线的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据两个向量的夹角公式,求得两个向量,夹角的余弦值,进而求得异面直线夹角的余弦值,由此求得两条直线的夹角.
【详解】依题意,设两条异面直线所成的角为,所以.
故选:B
【点睛】本小题主要考查异面直线所成角的求法,属于基础题.
6.已知,,,当和5时,点轨迹为( )
A. 双曲线和一条直线 B. 双曲线和两条射线
C. 双曲线一支和一条直线 D. 双曲线的一支和一条射线
【答案】D
【解析】
【分析】
根据以及,结合双曲线的定义对的轨迹进行判断,由此确定正确选项.
【详解】,当时,,根据双曲线的定义可知,的轨迹是双曲线的一支.当时,,所以的轨迹为一条射线.
故选:D
【点睛】本小题主要考查双曲线的定义,属于基础题.
7.椭圆上的点到椭圆左焦点的最大距离和最小距离分别是( )
A. 8,2 B. 5,4 C. 5,1 D. 9,1
【答案】D
【解析】
【分析】
根据点到椭圆左焦点的最大距离和最小距离分别是,选出正确答案.
【详解】依题意,所以到椭圆左焦点的最大距离和最小距离分别是.
故选:D
【点睛】本小题主要考查根据椭圆方程求,考查椭圆的几何性质,属于基础题.
8.已知双曲线的焦距为,且双曲线的一条渐近线方程为,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据双曲线的焦距求得,根据双曲线的渐近线方程求得,结合求得的值,进而求得双曲线的方程.
【详解】由于焦距为,所以.由于双曲线的一条渐近线方程为,即,所以,代入得,所以双曲线的方程为.
故选:A
【点睛】本小题主要考查根据双曲线焦距、渐近线方程求双曲线的标准方程,属于基础题.
9.已知点在抛物线C:的准线上,记C的焦点为F,则直线AF的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
试题分析:由已知得,抛物线的准线方程为,且过点,故,则,,则直线AF的斜率,选C.
考点:1、抛物线的标准方程和简单几何性质;2、直线的斜率.
10.如图,分别是双曲线的左、右焦点,过的直线与的左、右两 支分别交于点.若为等边三角形,则双曲线的离心率为( )
A. 4 B. C. D.
【答案】B
【解析】
等边三角形,不妨设
为双曲线上一点,
为双曲线上一点,
由
在中运用余弦定理得:
,
故答案选
点睛:根据双曲线的定义算出各边长,由等边三角形求得内角,再利用余弦定理计算出离心率.
11.已知点在抛物线的准线上,焦点为,若点在抛物线上,且满足,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据点坐标求得准线方程,由此求得的值,进而求得抛物线方程.根据抛物线的定义求得点的纵坐标,代入抛物线方程,求得点的坐标.
【详解】由于点在抛物线的准线上,所以抛物线的准线方程为,故,所以抛物线方程为,焦点坐标为.由于点在抛物线上,且满足,根据抛物线的定义可知,的纵坐标为,代入抛物线方程得,,所以.
故选:A
【点睛】本小题主要考查抛物线的定义和标准方程,考查分析、思考与解决问题的能力,属于基础题.
12.已知空间四边形的每条边和对角线的长都等于,点分别是的中点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由题意可得,再利用两个向量的数量积的定义求得结果.
【详解】解:
故选C
【点睛】本题主要考查两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,两个向量的数量积的定义,属于中档题.
二、填空题(本题共4道小题,每题5分,共20分)
13.已知,,且与互相垂直,则______.
【答案】
【解析】
【分析】
分别用坐标法表示与,再根据求解即可
【详解】由题,可得,
因为与互相垂直,则,即,即
故答案为
【点睛】本题考查向量的坐标表示,考查由向量垂直求参,考查运算能力
14.在平面直角坐标系中,,,的边满足.则点的轨迹方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据椭圆的定义求得点的轨迹方程,并根据三点不共线,对特殊点进行排除.
【详解】由于,即,由于三点不共线,所以根据椭圆定义可知,的轨迹为焦点在轴上的椭圆,除长轴的两个顶点外的部分.依题意,所以点的轨迹方程为.
故答案为:
【点睛】本小题主要考查定义法求轨迹方程,考查椭圆的定义,属于基础题.
15.已知,,,,,则______.
【答案】-1
【解析】
【分析】
求得的坐标,由此求得两者的数量积.
【详解】依题意,所以.
故答案为:
【点睛】本小题主要考查空间向量加法、减法、数乘以及数量积的坐标运算,属于基础题.
16.设,是双曲线的两个焦点,是双曲线与椭圆的一个公共点,则的面积等于______.
【答案】24
【解析】
【分析】
根据双曲线方程求得焦距,联立双曲线和椭圆的方程,求得一个公共点的纵坐标,由此求得的面积.
【详解】由于双曲线方程为,所以,所以焦距.由解得(不妨取正值),所以的面积等于.
故答案为:
【点睛】本小题主要考查双曲线的焦点,考查双曲线和椭圆交点坐标的求法,考查三角形面积的计算,属于基础题.
三、解答题(本题共5道小题,总分70分)
17.已知抛物线的顶点在原点,焦点在轴上,抛物线上一点到焦点的距离为5,求的值、抛物线方程和准线方程.
【答案】m=±2;抛物线的方程为x2=﹣8y;准线方程为y=2
【解析】
【分析】
由题意设抛物线的标准方程为x2=-2py,p>0;根据抛物线的定义求得p的值,写出抛物线标准方程和准线方程,再把点M的坐标代入抛物线方程求得m的值.
【详解】由题意,设抛物线的标准方程为x2=-2py,p>0;
且抛物线上一点M(m,﹣3)到焦点的距离为5,
则点M到准线的距离也为5,即|﹣3|=5,
解得p=4,
∴抛物线的标准方程为x2=﹣8y,
准线方程为y=2;
把点M的坐标代入抛物线方程,
得m2=﹣8×(﹣3),
解得m=±2.
【点睛】本题考查了抛物线的定义与简单几何性质的应用问题,是基础题.
18.已知,求:
(1);
(2)与所成角的余弦值.
【答案】(1) c=(3,-2,2);(2).
【解析】
试题分析:(1)利用向量共线、垂直的条件,求出的值,即可求出;(2)分分别求出的坐标,利用公式求出.
试题解析:(1)因为a∥b,所以==,解得x=2,y=-4,这时a=(2,4,1),b=(-2,-4,-1).又因为b⊥c,所以b·c=0,即-6+8-z=0,解得z=2,于是c=(3,-2,2).
(2)由(1)得a+c=(5,2,3),b+c=(1,-6,1),设(a+c)与(b+c)所成角为θ,因此cosθ==-.
19.椭圆的两个焦点的坐标分别为F1(﹣2,0),F2(2,0),且椭圆经过点(,﹣)
(1)求椭圆标准方程.
(2)求椭圆长轴长、短轴长、离心率.
【答案】(1)椭圆的标准方程为:+=1,
(2)椭圆的长轴长:2,短轴长2,离心率e==.
【解析】
试题分析:(1)设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),结合两点之间距离公式,求出2a,进而求出b,可得椭圆标准方程.
(2)由(1)中椭圆标准方程,可得椭圆长轴长、短轴长、离心率.
解:(1)设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),
则2a=+=2,
即a=,
又∵c=2,
∴b2=a2﹣c2=6,
故椭圆的标准方程为:+=1,
(2)由(1)得:
椭圆的长轴长:2,
短轴长2,
离心率e==.
考点:椭圆的简单性质;椭圆的标准方程.
20.在正方体中,已知、、、分别是、、和的中点.
证明:(1),;
(2)平面.
【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析
【解析】
【分析】
(1)以为原点建立空间直角坐标系,设出正方体的棱长,通过直线的方向向量共线,证得两条直线平行;通过直线的方向向量的数量积为零,证得两条直线垂直.
(2)通过计算,,即证得,,从而证得平面.
【详解】如图,以为原点建立空间直角坐标系,设正方体棱长为1,则、、、、、、、,由中点性质得、,,.
(1)则,,,
因为,,
所以,,
即,.
(2)因为,,,
∴,
,
∴,.
又,所以平面.
点睛】本小题主要考查空间向量法证明线线平行、垂直以及证明线面垂直,考查运算求解能力,属于中档题.
21.已知椭圆C: (a>b>0)的一个顶点为A(2,0),离心率为.直线y=k(x-1)与椭圆C交于不同的两点M,N.
(1)求椭圆C的方程;
(2)当△AMN的面积为时,求k的值.
【答案】(1) (2)1或-1.
【解析】
【详解】(1)由题意得解得.所以椭圆C的方程为.
(2)由得.
设点M,N的坐标分别为,,则,,,.
所以|MN|===.
由因为点A(2,0)到直线的距离,
所以△AMN的面积为. 由,解得,经检验,所以.