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    新教材人教B版步步高学习笔记【同步课件】模块综合试卷(一)

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    这是一份新教材人教B版步步高学习笔记【同步课件】模块综合试卷(一),共60页。

    模块综合试卷(一)(时间:120分钟 满分:150分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.已知A,B都是数轴上的点,A(3),B(-2),则 的坐标为A.17 B.1 C.-1 D.-1712345678910111213141516171819202122√1234567891011121314152.设a∈R,则“a=-1”是“直线l1:(2a-1)x+y-2a=0与直线l2:(a-3)x+(5a-7)y+3=0垂直”的A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件16171819202122√123456789101112131415由题意知,当a=-1时,直线l1的方程为3x-y-2=0,16171819202122因为k1k2=-1,所以两直线垂直,故充分性成立;若直线l1与l2垂直,则有(2a-1)·(a-3)+1×(5a-7)=0,解得a=-1或a=2,故必要性不成立.12345678910111213141516171819202122√123456789101112131415设P(x,y),∵|PA|+|PB|=4>|AB|,16171819202122即y2=3x2-3, ②12345678910111213141516171819202122√123456789101112131415161718192021221234567891011121314155.2020年12月4日,嫦娥五号探测器在月球表面第一次动态展示国旗.1949年公布的《国旗制法说明》中就五星的位置规定:大五角星有一个角尖正向上方,四颗小五角星均各有一个角尖正对大五角星的中心点.有人发现,第三颗小五角星的姿态与大五角星相近.为便于研究,如图,以大五角星的中心点为原点,建立平面直角坐标系,OO1,OO2,OO3,OO4分别是大五角星中心点与四颗小五角星中心点的连接线,α≈16°,则第三颗小五角星的一条边AB所在直线的倾斜角约为A.0° B.1°C.2° D.3°16171819202122√123456789101112131415∵O,O3都为五角星的中心点,∴OO3平分第三颗小五角星的一个角,又由五角星的内角为36°,可知∠BAO3=18°,过O3作x轴平行线O3E,则∠OO3E=α≈16°,∴直线AB的倾斜角为18°-16°=2°.1617181920212212345678910111213141516171819202122√12345678910111213141516171819202122由题意知,圆C2的标准方程为(x+1)2+(y-2)2=41,因为圆C1与圆C2关于点P(2,-2)对称,则由圆的对称性可得点P(2,-2)即为两圆公共弦的中点,则公共弦长为12345678910111213141516171819202122√12345678910111213141516171819202122如图,以A为原点,分别以AB,AD,AA1所在的直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,设正方体的棱长为2,则M(0,1,0),N(2,2,1),B1(2,0,2),P(0,1,2),设B1P与MN所成的角为θ,12345678910111213141516171819202122√方法一 ∵抛物线C关于x轴对称,∴D,E两点关于x轴对称.12345678910111213141516171819202122又∵OD⊥OE,方法二 ∵抛物线C关于x轴对称,∴D,E两点关于x轴对称.∵OD⊥OE,∴D,E两点横、纵坐标的绝对值均相等.不妨设点D(2,2),将点D的坐标代入抛物线C:y2=2px,得4=4p,解得p=1,12345678910111213141516171819202122二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)9.若a=(-1,λ,-2),b=(2,-1,1),a与b的夹角为120°,则λ可以取的值为A.-17 B.17 C.-1 D.112345678910111213141516171819202122√√12345678910111213141516171819202122=-2-λ-2=-4-λ,即λ2-16λ-17=0,得λ=17或λ=-1.1234567891011121314151617181920212210.下列利用方向向量、法向量判断线、面位置关系的结论中,正确的是A.两条不重合直线l1,l2的方向向量分别是a=(2,3,-1),b=(-2,-3, 1),则l1∥l2B.直线l的方向向量是a=(1,-1,2),平面α的法向量是u=(6,4,-1), 则l⊥αC.两个不同的平面α,β的法向量分别是u=(2,2,-1),v=(-3,4,2), 则α⊥βD.直线l的方向向量是a=(0,3,0),平面α的法向量是u=(0,-5,0),则 l∥α√√12345678910111213141516171819202122对于A,两条不重合直线l1,l2的方向向量分别是a=(2,3,-1),b=(-2,-3,1),且b=-a,所以l1∥l2,选项正确;对于B,直线l的方向向量是a=(1,-1,2),平面α的法向量是u=(6,4,-1),且a·u=1×6-1×4+2×(-1)=0,所以l∥α或l⊂α,选项错误;对于C,两个不同的平面α,β的法向量分别是u=(2,2,-1),v=(-3,4,2),12345678910111213141516171819202122且u·v=2×(-3)+2×4-1×2=0,所以α⊥β,选项正确;对于D,直线l的方向向量是a=(0,3,0),平面α的法向量是u=(0,-5,0),12345678910111213141516171819202122√√√123456789101112131415易得M点在直线x+3y-2=0上,A正确;161718192021221234567891011121314151617181920212212345678910111213141516171819202122√√√12345678910111213141516171819202122所以x1+x2=2k,x1x2=-1,y1+y2=k(x1+x2)+1=2k2+1,1234567891011121314151617181920212212345678910111213141516171819202122123456789101112131415三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知空间向量a,b,c满足a+b+c=0,|a|=3,|b|=1,|c|=4,则a·b+b·c+c·a的值为_______.16171819202122-13由a+b+c=0两边平方得(a+b+c)2=0,所以a2+b2+c2+2(a·b+b·c+c·a)=0,12345678910111213141514.过点(2,-1)且方向向量为(1,2)的直线的方程为_____________.161718192021222x-y-5=0因为所求直线的方向向量为(1,2),所以该直线的斜率为k=2,又该直线过点(2,-1),因此所求直线方程为y-(-1)=2(x-2),即2x-y-5=0.1234567891011121314151617181920212216.数学中有些优美的曲线显示了数学形象美、对称美、和谐美,曲线C:(x2+y2)3=16x2y2就是四叶玫瑰线,则不等式(x2+y2)3≤16x2y2表示区域所含的整点(即横、纵坐标均为整数的点)个数为________.12345678910111213141516171819202122512345678910111213141516171819202122得x2+y2≤4,圆x2+y2≤4含9个整点,  经检验,只有(1,1),(1,-1),(-1,1),(-1,-1)和(0,0)共5个整点满足(x2+y2)3≤16x2y2.四、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知O为坐标原点,圆C过点A(1,2),B(3,2),D(2,3),P为圆C外的一动点,过点P作圆C的切线PQ,Q为切点.(1)求圆C的方程;1234567891011121314151617181920212212345678910111213141516171819202122由kAD·kBD=-1,得∠ADB=90°,则AB为圆的直径,所以圆心坐标为(2,2),半径为1,所以圆C的方程为(x-2)2+(y-2)2=1.(2)在①|PQ|=|PO|,②|PQ|= ,③∠CPQ=45°三个条件中,任选一个,补充在下面问题中,并加以解答.已知________,求|PO|的最小值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.12345678910111213141516171819202122若选①|PQ|=|PO|,设P(x,y),则|PQ|2+|CQ|2=|CP|2,即|OP|2+|CQ|2=|CP|2,得x2+y2+1=(x-2)2+(y-2)2,化简得P点的轨迹方程为4x+4y-7=0,12345678910111213141516171819202122则由|PQ|2+|CQ|2=|CP|2,得|CP|=2,即P点的轨迹是以(2,2)为圆心,2为半径的圆,所以|PO|的最小值为O点到C点的距离减半径,12345678910111213141516171819202122所以|PO|的最小值为O点到C点的距离减半径,1234567891011121314151617181920212218.(12分)已知直线l1:x+2y-3=0和l2:2x+y-3=0相交于点A.(1)求经过点A且与l1垂直的直线方程;12345678910111213141516171819202122因为直线l1:x+2y-3=0,设所求直线的斜率为k,因为与l1垂直,所以k·k1=-1,解得k=2,所以所求直线方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.12345678910111213141516171819202122(2)设经过点P(0,-1)的直线l与l1,l2分别相交于B,C,若|AB|=|AC|,求直线l的方程.12345678910111213141516171819202122因为|AB|=|AC|,则线段BC的垂直平分线l′经过点A,所以l′的任意一点Q到直线l1与l2的距离相等,化简得x+y-2=0或x-y=0,即为直线l′的方程,因为直线l与l′垂直,直线l′的斜率为±1,故直线l的斜率为±1,又直线l经过点P(0,-1),故所求方程为x-y-1=0或x+y+1=0.1234567891011121314151617181920212219.(12分)如图,在棱长为4的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是A1B1和B1C1的中点.(1)求点D到平面BEF的距离;12345678910111213141516171819202122如图所示,以A为原点建立空间直角坐标系Axyz,依题意,得B(4,0,0),D(0,4,0),E(2,0,4),F(4,2,4),设平面BEF的法向量为n=(x,y,z),12345678910111213141516171819202122由此取z=1,可得平面BEF的一个法向量为n=(2,-2,1),所以点D到平面BEF的距离为12345678910111213141516171819202122(2)求BD与平面BEF所成角的余弦值.12345678910111213141516171819202122所以BD与平面BEF所成角的余弦值为20.(12分)如图所示,已知在四棱锥S-ABCD中,平面SBC⊥平面SAC,四边形ABCD为平行四边形,∠BSC=∠BAC=90°,且AB=AC= .(1)求证:平面SAB⊥平面ABCD;1234567891011121314151617181920212212345678910111213141516171819202122因为平面SBC⊥平面SAC,平面SBC∩平面SAC=SC,且SC⊥SB,所以SB⊥平面SAC.又因为AC⊂平面SAC,故SB⊥AC.因为AB⊥AC,且SB∩AB=B,故AC⊥平面SAB.而AC⊂平面ABCD,故平面SAB⊥平面ABCD.(2)若直线SC与平面SAB所成角的正弦值为 ,求平面ASC与平面SCD夹角的余弦值.1234567891011121314151617181920212212345678910111213141516171819202122由(1)知AC⊥平面SAB,所以∠CSA为直线SC与平面SAB所成的角,以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,12345678910111213141516171819202122设平面SCD的法向量为n=(x,y,z),取y=1,得n=(0,1,2).21.(12分)已知椭圆C1: =1(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|= |AB|.(1)求C1的离心率;1234567891011121314151617181920212212345678910111213141516171819202122由已知可设C2的方程为y2=4cx,不妨设A,C在第一象限,C,D的纵坐标分别为2c,-2c,12345678910111213141516171819202122(2)若C1的四个顶点到C2的准线距离之和为12,求C1与C2的标准方程.1234567891011121314151617181920212212345678910111213141516171819202122由已知得3c+c+c+c=12,即c=2.C2的标准方程为y2=8x.1234567891011121314151617181920212212345678910111213141516171819202122抛物线y2=12x的焦点坐标为(3,0).由题意,椭圆的一个焦点坐标为(3,0),所以另一个焦点是(-3,0),c=3.12345678910111213141516171819202122(2)若直线y=kx+m与椭圆C交于A,B两点,以OA,OB为邻边作平行四边形OACB,点C在椭圆上,问平行四边形OACB的面积是否为定值?若是定值,求出该定值,若不是,说明理由.12345678910111213141516171819202122设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x0,y0),将②代入①整理得,(1+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,Δ=64k2m2-16(1+4k2)(m2-3)=16(3-m2+12k2)>0,12345678910111213141516171819202122因为OACB是平行四边形,因为(x0,y0)在椭圆上,代入得12345678910111213141516171819202122所以S▱OACB=2S△OAB=|AB|·d
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