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【最新版】新教材苏教版高中数学选择性必修一章末检测试卷(一)【讲义+习题】
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章末检测试卷(一)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1.直线x+y=0的倾斜角为( )
A.45° B.60° C.90° D.135°
答案 D
解析 因为直线的斜率为-1,所以tan α=-1,即倾斜角为135°.
2.过点(0,-2)且与直线x+2y-3=0垂直的直线方程为( )
A.2x-y+2=0 B.x+2y+2=0
C.2x-y-2=0 D.2x+y-2=0
答案 C
解析 设该直线方程为2x-y+m=0,
由于点(0,-2)在该直线上,
则2×0+2+m=0,即m=-2,
即该直线方程为2x-y-2=0.
3.直线3x-4y+5=0关于x轴对称的直线方程为( )
A.3x+4y+5=0 B.3x+4y-5=0
C.-3x+4y-5=0 D.-3x+4y+5=0
答案 A
解析 设所求直线上任意一点(x,y),
则此点关于x轴对称的点的坐标为(x,-y),
因为点(x,-y)在直线3x-4y+5=0上,
所以3x+4y+5=0.
4.P点在直线3x+y-5=0上,且P到直线x-y-1=0的距离为,则P点坐标为( )
A.(1,2) B.(2,1)
C.(1,2)或(2,-1) D.(2,1)或(-1,2)
答案 C
解析 设P(x,5-3x),则d==,解得x=1或x=2,故P(1,2)或(2,-1).
5.若直线l1:y=k(x-4)与直线l2关于点(2,1)对称,则直线l2恒过定点( )
A.(0,4) B.(0,2)
C.(-2,4) D.(4,-2)
答案 B
解析 直线l1:y=k(x-4)恒过定点(4,0),其关于点(2,1)对称的点为(0,2).又由于直线l1:y=k(x-4)与直线l2关于点(2,1)对称,故直线l2恒过定点(0,2).
6.已知直线x-2y+m=0(m>0)与直线x+ny-3=0互相平行,且它们间的距离是,则m+n等于( )
A.0 B.1 C.-1 D.2
答案 A
解析 由题意,所给两条直线平行,所以n=-2.
由两条平行直线间的距离公式,得d===,
解得m=2或m=-8(舍去),则m+n=0.
7.已知P(-1,2),Q(2,4),直线l:y=kx+3.若P点到直线l的距离等于Q点到直线l的距离,则k等于( )
A.或6 B. C.0 D.0或
答案 D
解析 由题可知=,
解得k=0或.
8.直线4x+3y-12=0与x轴、y轴分别交于A,B两点,则∠BAO(O为坐标原点)的角平分线所在直线的方程为( )
A.2x-y-6=0
B.x+2y-3=0
C.x+2y+3=0
D.2x-y-6=0或x+2y-3=0
答案 B
解析 由直线4x+3y-12=0,令x=0,得y=4,令y=0,得x=3,即B(0,4),A(3,0).
由图可知∠BAO为锐角,
∴∠BAO的角平分线所在的直线的倾斜角为钝角,其斜率为负值.
设P(x,y)为∠BAO的角平分线所在的直线上的任意一点,则点P到OA的距离为|y|,到AB的距离为=.由角平分线的性质,得|y|=,∴4x+3y-12=5y或4x+3y-12=-5y,即2x-y-6=0或x+2y-3=0.由于斜率为负值,故∠BAO的角平分线所在直线的方程为x+2y-3=0.
二、多项选择题(本题共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.等腰直角三角形ABC的直角顶点为C(3,3),若点A(0,4),则点B的坐标可能是( )
A.(2,0) B.(6,4)
C.(4,6) D.(0,2)
答案 AC
解析 设B点坐标为(x,y),
根据题意知
则
解得或
10.过点A(1,2)的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则满足条件的直线方程有( )
A.y-x=1 B.y+x=3
C.y=2x D.y=-2x
答案 AC
解析 当直线过原点时,可得斜率为=2,故直线方程为y=2x;当直线不过原点时,设方程为+=1,代入点(1,2)可得-=1,解得a=-1,故方程为x-y+1=0.故所求直线方程为y=2x或y-x=1.
11.直线l1:m2x+y+3=0和直线l2:3mx+(m-2)y+m=0,若l1∥l2,则m可以取的值为( )
A.-1 B.0 C.3 D.-2
答案 AB
解析 由m2(m-2)-3m=0,解得m=0或m=-1或m=3.经验证,当m=3时,两条直线重合,舍去.所以m=0或m=-1.
12.已知点A(-2,0),B(2,0),如果直线3x-4y+m=0上有且只有一个点P使得PA⊥PB,那么实数m可以等于( )
A.4 B.-4 C.10 D.-10
答案 CD
解析 设P,由PA⊥PB得
·=0,整理得25x2+6mx+m2-64=0,
又P点唯一,
∴Δ=36m2-100(m2-64)=0,
解得m=10或m=-10.
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
13.已知A(2,3),B(-1,2),若点P(x,y)在线段AB上,则的最大值是________.
答案 -
解析 的几何意义是点P(x,y)与点Q(3,0)连线的斜率,
又点P(x,y)在线段AB上,由图知,
当点P与点B重合时,有最大值,又kBQ==-,因此的最大值为-.
14.若直线l1:y=kx-3与l2:2x+3y-6=0的交点M在第一象限,则直线l1恒过定点________,l1的倾斜角α的取值范围是________.
答案 (0,-3)
解析 如图,直线l2:2x+3y-6=0与x轴,y轴的交点分别为A(3,0),B(0,2),直线l1:y=kx-3恒过定点P(0,-3),
因为kPA=1,所以直线PA的倾斜角为,
由图可知,要使直线l1:y=kx-3与l2:2x+3y-6=0的交点M在第一象限,
则l1的倾斜角的取值范围是.
15.若两平行直线2x+y-4=0与y=-2x-k-2的距离不大于,则k的取值范围是_______.
答案 -11≤k≤-1且k≠-6
解析 因为两平行直线2x+y-4=0与y=-2x-k-2的距离不大于,即两平行直线2x+y-4=0与2x+y+k+2=0的距离不大于,所以k+2≠-4,且≤,求得-11≤k≤-1且k≠-6.
16.在平面直角坐标系中,坐标原点O到过点A(cos 130°,sin 130°),B(cos 70°,sin 70°)的直线的距离为________.
答案
解析 kAB==
=
==,
根据诱导公式可知,B(sin 20°,cos 20°),
所以经过A,B两点的直线方程为
y-cos 20°=(x-sin 20°),
即sin 10°x-cos 10°y+cos 10°cos 20°-sin 10°sin 20°=0,即sin 10°x-cos 10°y+=0,
所以原点O到过A,B两点的直线的距离d==.
四、解答题(本题共6小题,共70分)
17.(10分)直线l经过两条直线l1:x+y-4=0和l2:x-y+2=0的交点,且________.
(1)求直线l的方程;
(2)求直线l与坐标轴围成的三角形面积.
试从以下两个条件中任选一个补充在上面的问题中,完成解答,若选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
①与直线2x-y-1=0平行,②直线l在x轴上的截距为-.
解 选①,
(1)∵直线l经过直线l1:x+y-4=0与直线l2:x-y+2=0的交点P,
∴由解得即P(1,3),
∵直线l平行于直线2x-y-1=0,
∴设直线l的方程为2x-y+m=0,
把P(1,3)代入,得2-3+m=0,解得m=1,
∴直线l的方程为2x-y+1=0.
(2)在直线l:2x-y+1=0中,令x=0,得y=1;令y=0,得x=-.
∴直线l与两坐标轴围成的三角形的面积为
S=×1×=.
选②,
(1)∵直线l经过直线l1:x+y-4=0与直线l2:x-y+2=0的交点P,
∴由解得即P(1,3),
由题意知直线l的斜率存在,设为k,且k≠0,则l的方程为y-3=k(x-1),
∵直线l在x轴上的截距为-,
∴=-,
∴k=2,
∴直线l的方程为2x-y+1=0.
(2)在直线l:2x-y+1=0中,令x=0,得y=1;令y=0,得x=-.
∴直线l与两坐标轴围成的三角形的面积为
S=×1×=.
18.(12分)如图,正△ABC的边长为6,B(-3,0),C(3,0),点D,E分别在边BC,AC上,BD=BC,CE=CA,AD,BE相交于P.
(1)求点P的坐标;
(2)判断AD和CP是否垂直,并证明.
解 (1)由题意知A(0,3),E(2,),D(-1,0),B(-3,0),
由lAD:y=3x+3,
lBE:y=(x+3),
联立解得P,
(2)垂直,证明如下:kAD=3,kPC=-,
kAD·kPC=-1,
∴AD⊥CP.
19.(12分)已知直线l经过点P(-2,5),且斜率为-.
(1)求直线l的方程;
(2)若直线m与l平行,且点P到直线m的距离为3,求直线m的方程.
解 (1)由直线方程的点斜式,
得y-5=-(x+2),
整理得所求直线方程为3x+4y-14=0.
(2)由直线m与直线l平行,可设直线m的方程为3x+4y+C=0,
由点到直线的距离公式得=3,即=3,
解得C=1或C=-29,
故所求直线方程为3x+4y+1=0或3x+4y-29=0.
20.(12分)已知直线l:(2+m)x+(1-2m)y+4-3m=0.
(1)求证:不论m为何实数,直线l恒过一定点;
(2)过点M(-1,-2)作一条直线l1,使l1夹在两坐标轴之间的线段被M点平分,求直线l1的方程.
(1)证明 因为m(x-2y-3)+2x+y+4=0,所以由题意得
解得
所以直线l恒过定点(-1,-2).
(2)解 设所求直线l1的方程为y+2=k(x+1),直线l1与x轴、y轴交于A,B两点,
则A,B(0,k-2),因为AB的中点为M,所以解得k=-2,
所以所求直线l1的方程为2x+y+4=0.
21.(12分)如图,面积为8的平行四边形ABCD,A为坐标原点,B的坐标为(2,-1), C,D均在第一象限.
(1)求直线CD的方程;
(2)若BC=,求点D的横坐标.
解 (1)由题意,得kAB=kCD=-,所以设直线CD的方程为y=-x+m,即x+2y-2m=0,因为S▱ABCD=8,AB=,所以=,所以m=±4,由题图可知m>0,所以m=4,所以直线CD的方程为x+2y-8=0.
(2)设D(a,b),若BC=,则AD=,所以所以点D的横坐标为或2.
22.(12分)已知在△ABC中,A(1,1),B(m,),C(4,2)(1
解 因为A(1,1),C(4,2),
所以AC==,
又直线AC的方程为x-3y+2=0,
所以点B到直线AC的距离d=,
所以S=AC·d=|m-3+2|
=.
因为1
所以1<<2,0≤2<,
所以S=-2,
当且仅当=,即m=时,S最大.
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1.直线x+y=0的倾斜角为( )
A.45° B.60° C.90° D.135°
答案 D
解析 因为直线的斜率为-1,所以tan α=-1,即倾斜角为135°.
2.过点(0,-2)且与直线x+2y-3=0垂直的直线方程为( )
A.2x-y+2=0 B.x+2y+2=0
C.2x-y-2=0 D.2x+y-2=0
答案 C
解析 设该直线方程为2x-y+m=0,
由于点(0,-2)在该直线上,
则2×0+2+m=0,即m=-2,
即该直线方程为2x-y-2=0.
3.直线3x-4y+5=0关于x轴对称的直线方程为( )
A.3x+4y+5=0 B.3x+4y-5=0
C.-3x+4y-5=0 D.-3x+4y+5=0
答案 A
解析 设所求直线上任意一点(x,y),
则此点关于x轴对称的点的坐标为(x,-y),
因为点(x,-y)在直线3x-4y+5=0上,
所以3x+4y+5=0.
4.P点在直线3x+y-5=0上,且P到直线x-y-1=0的距离为,则P点坐标为( )
A.(1,2) B.(2,1)
C.(1,2)或(2,-1) D.(2,1)或(-1,2)
答案 C
解析 设P(x,5-3x),则d==,解得x=1或x=2,故P(1,2)或(2,-1).
5.若直线l1:y=k(x-4)与直线l2关于点(2,1)对称,则直线l2恒过定点( )
A.(0,4) B.(0,2)
C.(-2,4) D.(4,-2)
答案 B
解析 直线l1:y=k(x-4)恒过定点(4,0),其关于点(2,1)对称的点为(0,2).又由于直线l1:y=k(x-4)与直线l2关于点(2,1)对称,故直线l2恒过定点(0,2).
6.已知直线x-2y+m=0(m>0)与直线x+ny-3=0互相平行,且它们间的距离是,则m+n等于( )
A.0 B.1 C.-1 D.2
答案 A
解析 由题意,所给两条直线平行,所以n=-2.
由两条平行直线间的距离公式,得d===,
解得m=2或m=-8(舍去),则m+n=0.
7.已知P(-1,2),Q(2,4),直线l:y=kx+3.若P点到直线l的距离等于Q点到直线l的距离,则k等于( )
A.或6 B. C.0 D.0或
答案 D
解析 由题可知=,
解得k=0或.
8.直线4x+3y-12=0与x轴、y轴分别交于A,B两点,则∠BAO(O为坐标原点)的角平分线所在直线的方程为( )
A.2x-y-6=0
B.x+2y-3=0
C.x+2y+3=0
D.2x-y-6=0或x+2y-3=0
答案 B
解析 由直线4x+3y-12=0,令x=0,得y=4,令y=0,得x=3,即B(0,4),A(3,0).
由图可知∠BAO为锐角,
∴∠BAO的角平分线所在的直线的倾斜角为钝角,其斜率为负值.
设P(x,y)为∠BAO的角平分线所在的直线上的任意一点,则点P到OA的距离为|y|,到AB的距离为=.由角平分线的性质,得|y|=,∴4x+3y-12=5y或4x+3y-12=-5y,即2x-y-6=0或x+2y-3=0.由于斜率为负值,故∠BAO的角平分线所在直线的方程为x+2y-3=0.
二、多项选择题(本题共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.等腰直角三角形ABC的直角顶点为C(3,3),若点A(0,4),则点B的坐标可能是( )
A.(2,0) B.(6,4)
C.(4,6) D.(0,2)
答案 AC
解析 设B点坐标为(x,y),
根据题意知
则
解得或
10.过点A(1,2)的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则满足条件的直线方程有( )
A.y-x=1 B.y+x=3
C.y=2x D.y=-2x
答案 AC
解析 当直线过原点时,可得斜率为=2,故直线方程为y=2x;当直线不过原点时,设方程为+=1,代入点(1,2)可得-=1,解得a=-1,故方程为x-y+1=0.故所求直线方程为y=2x或y-x=1.
11.直线l1:m2x+y+3=0和直线l2:3mx+(m-2)y+m=0,若l1∥l2,则m可以取的值为( )
A.-1 B.0 C.3 D.-2
答案 AB
解析 由m2(m-2)-3m=0,解得m=0或m=-1或m=3.经验证,当m=3时,两条直线重合,舍去.所以m=0或m=-1.
12.已知点A(-2,0),B(2,0),如果直线3x-4y+m=0上有且只有一个点P使得PA⊥PB,那么实数m可以等于( )
A.4 B.-4 C.10 D.-10
答案 CD
解析 设P,由PA⊥PB得
·=0,整理得25x2+6mx+m2-64=0,
又P点唯一,
∴Δ=36m2-100(m2-64)=0,
解得m=10或m=-10.
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
13.已知A(2,3),B(-1,2),若点P(x,y)在线段AB上,则的最大值是________.
答案 -
解析 的几何意义是点P(x,y)与点Q(3,0)连线的斜率,
又点P(x,y)在线段AB上,由图知,
当点P与点B重合时,有最大值,又kBQ==-,因此的最大值为-.
14.若直线l1:y=kx-3与l2:2x+3y-6=0的交点M在第一象限,则直线l1恒过定点________,l1的倾斜角α的取值范围是________.
答案 (0,-3)
解析 如图,直线l2:2x+3y-6=0与x轴,y轴的交点分别为A(3,0),B(0,2),直线l1:y=kx-3恒过定点P(0,-3),
因为kPA=1,所以直线PA的倾斜角为,
由图可知,要使直线l1:y=kx-3与l2:2x+3y-6=0的交点M在第一象限,
则l1的倾斜角的取值范围是.
15.若两平行直线2x+y-4=0与y=-2x-k-2的距离不大于,则k的取值范围是_______.
答案 -11≤k≤-1且k≠-6
解析 因为两平行直线2x+y-4=0与y=-2x-k-2的距离不大于,即两平行直线2x+y-4=0与2x+y+k+2=0的距离不大于,所以k+2≠-4,且≤,求得-11≤k≤-1且k≠-6.
16.在平面直角坐标系中,坐标原点O到过点A(cos 130°,sin 130°),B(cos 70°,sin 70°)的直线的距离为________.
答案
解析 kAB==
=
==,
根据诱导公式可知,B(sin 20°,cos 20°),
所以经过A,B两点的直线方程为
y-cos 20°=(x-sin 20°),
即sin 10°x-cos 10°y+cos 10°cos 20°-sin 10°sin 20°=0,即sin 10°x-cos 10°y+=0,
所以原点O到过A,B两点的直线的距离d==.
四、解答题(本题共6小题,共70分)
17.(10分)直线l经过两条直线l1:x+y-4=0和l2:x-y+2=0的交点,且________.
(1)求直线l的方程;
(2)求直线l与坐标轴围成的三角形面积.
试从以下两个条件中任选一个补充在上面的问题中,完成解答,若选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
①与直线2x-y-1=0平行,②直线l在x轴上的截距为-.
解 选①,
(1)∵直线l经过直线l1:x+y-4=0与直线l2:x-y+2=0的交点P,
∴由解得即P(1,3),
∵直线l平行于直线2x-y-1=0,
∴设直线l的方程为2x-y+m=0,
把P(1,3)代入,得2-3+m=0,解得m=1,
∴直线l的方程为2x-y+1=0.
(2)在直线l:2x-y+1=0中,令x=0,得y=1;令y=0,得x=-.
∴直线l与两坐标轴围成的三角形的面积为
S=×1×=.
选②,
(1)∵直线l经过直线l1:x+y-4=0与直线l2:x-y+2=0的交点P,
∴由解得即P(1,3),
由题意知直线l的斜率存在,设为k,且k≠0,则l的方程为y-3=k(x-1),
∵直线l在x轴上的截距为-,
∴=-,
∴k=2,
∴直线l的方程为2x-y+1=0.
(2)在直线l:2x-y+1=0中,令x=0,得y=1;令y=0,得x=-.
∴直线l与两坐标轴围成的三角形的面积为
S=×1×=.
18.(12分)如图,正△ABC的边长为6,B(-3,0),C(3,0),点D,E分别在边BC,AC上,BD=BC,CE=CA,AD,BE相交于P.
(1)求点P的坐标;
(2)判断AD和CP是否垂直,并证明.
解 (1)由题意知A(0,3),E(2,),D(-1,0),B(-3,0),
由lAD:y=3x+3,
lBE:y=(x+3),
联立解得P,
(2)垂直,证明如下:kAD=3,kPC=-,
kAD·kPC=-1,
∴AD⊥CP.
19.(12分)已知直线l经过点P(-2,5),且斜率为-.
(1)求直线l的方程;
(2)若直线m与l平行,且点P到直线m的距离为3,求直线m的方程.
解 (1)由直线方程的点斜式,
得y-5=-(x+2),
整理得所求直线方程为3x+4y-14=0.
(2)由直线m与直线l平行,可设直线m的方程为3x+4y+C=0,
由点到直线的距离公式得=3,即=3,
解得C=1或C=-29,
故所求直线方程为3x+4y+1=0或3x+4y-29=0.
20.(12分)已知直线l:(2+m)x+(1-2m)y+4-3m=0.
(1)求证:不论m为何实数,直线l恒过一定点;
(2)过点M(-1,-2)作一条直线l1,使l1夹在两坐标轴之间的线段被M点平分,求直线l1的方程.
(1)证明 因为m(x-2y-3)+2x+y+4=0,所以由题意得
解得
所以直线l恒过定点(-1,-2).
(2)解 设所求直线l1的方程为y+2=k(x+1),直线l1与x轴、y轴交于A,B两点,
则A,B(0,k-2),因为AB的中点为M,所以解得k=-2,
所以所求直线l1的方程为2x+y+4=0.
21.(12分)如图,面积为8的平行四边形ABCD,A为坐标原点,B的坐标为(2,-1), C,D均在第一象限.
(1)求直线CD的方程;
(2)若BC=,求点D的横坐标.
解 (1)由题意,得kAB=kCD=-,所以设直线CD的方程为y=-x+m,即x+2y-2m=0,因为S▱ABCD=8,AB=,所以=,所以m=±4,由题图可知m>0,所以m=4,所以直线CD的方程为x+2y-8=0.
(2)设D(a,b),若BC=,则AD=,所以所以点D的横坐标为或2.
22.(12分)已知在△ABC中,A(1,1),B(m,),C(4,2)(1
所以AC==,
又直线AC的方程为x-3y+2=0,
所以点B到直线AC的距离d=,
所以S=AC·d=|m-3+2|
=.
因为1
所以S=-2,
当且仅当=,即m=时,S最大.