山东省淄博市2022-2023学年高二上学期期末数学试题(含答案详解)
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
2.回答选择题时,选出每个小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号,回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1. 在空间直角坐标系中,点 SKIPIF 1 < 0 关于平面 SKIPIF 1 < 0 对称的点的坐标为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】根据关于什么对称什么不变来解答.
【详解】点 SKIPIF 1 < 0 关于平面 SKIPIF 1 < 0 对称的点的坐标为 SKIPIF 1 < 0
故选:C.
2. 已知直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 互相垂直,则a的值为( )
A. 1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. 1或 SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】
【分析】利用直线垂直的公式计算即可.
【详解】 SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 互相垂直,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
3. 十进制的算筹计数法是中国数学史上一个伟大的创造,算筹实际上是一根根同长短的小木棍.下图是利用算筹表示数字1~9的一种方法.例如:3可表示为“”,26可表示为“”,现用6根算筹表示不含0的无重复数字的三位数,算筹不能剩余,则这个三位数能被3整除的概率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意用根 SKIPIF 1 < 0 算筹组成的无重复数字三个数字组合为 SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ,再由排列数计算总的基本事件的个数以及能被 SKIPIF 1 < 0 整除的基本事件的个数,由古典概率公式即可求解.
【详解】用根 SKIPIF 1 < 0 算筹组成满足题意的无重复三个数字组合为 SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ,
三位数有 SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 这四种情况每一种情况三个数的全排列,有 SKIPIF 1 < 0 种,
能被 SKIPIF 1 < 0 整除的基本事件的个数为 SKIPIF 1 < 0 的全排列,有 SKIPIF 1 < 0 种,
所以这个三位数能被3整除的概率为 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A.
4. 某同学画“切面圆柱体”(用与圆柱底面不平行的平面切圆柱,底面与切面之间的部分叫做切面圆柱体),发现切面与圆柱侧面的交线是一个椭圆(如图所示)若该同学所画的椭圆的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,则“切面”所在平面与底面所成的角为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】如图,“切面”所在平面与底面所成的角为∠BAM,设圆的半径为r, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由离心率求得 SKIPIF 1 < 0 ,从而可得∠BAM的余弦值,得角的大小.
【详解】如图,“切面”所在平面与底面所成的角为∠BAM,设圆的半径为r,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B.
5. 近年来,部分高校根据教育部相关文件规定开展基础学科招生改革试点(也称强基计划),假设甲、乙、丙三人通过强基计划概率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,那么三人中恰有两人通过强基计划的概率为( )
A SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】甲、乙、丙三人通过强基计划为相互独立事件,根据概率的乘法公式求解.
【详解】记甲、乙、丙三人通过强基计划分别为事件 SKIPIF 1 < 0 ,显然 SKIPIF 1 < 0 为相互独立事件,
则“三人中恰有两人通过”相当于事件 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 互斥,
∴ SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
6. 如图,在正方体 SKIPIF 1 < 0 中,E,F分别为棱 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的中点,则直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 所成角的余弦值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,设正方体的棱长为2,利用空间向量法求出异面直线所成角的余弦值;
【详解】解:以D为原点,以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的方向分别作为x,y,z轴的正方向,建立空间直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 ,设正方体的棱长为2,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以所求角的余弦值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
7. 已知F为抛物线C:x2=8y的焦点,P为抛物线C上一点,点M的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 周长的最小值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. 9D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】 SKIPIF 1 < 0 的周长最小,即求 SKIPIF 1 < 0 最小,过P做抛物线准线的垂线,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ,转化为求 SKIPIF 1 < 0 最小,数形结合即可求解.
【详解】
如图:由已知 SKIPIF 1 < 0 ,准线方程 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在抛物线内部,
作 SKIPIF 1 < 0 准线于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 准线于 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由抛物线定义知 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 三点共线时取最小值,
故 SKIPIF 1 < 0 周长的最小值是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
8. 已知圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 有且仅有一条公切线,若 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A. 2B. 4C. 8D. 9
【答案】D
【解析】
【分析】先通过条件得两圆内切,利用圆与圆的位置关系得 SKIPIF 1 < 0 关系,再利用 SKIPIF 1 < 0 关系及基本不等式求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【详解】圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 两圆有且仅有一条公切线,
SKIPIF 1 < 0 两圆内切,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时等号成立,
故 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得 5分,部分选对的得 2分,有选错的得0分.
9. 一个人连续射击2次,则下列各事件关系中,说法正确的是( )
A. 事件“两次均击中”与事件“至少一次击中”互为对立事件
B. 事件“恰有一次击中”与事件“两次均击中”互为互斥事件
C. 事件“第一次击中”与事件“第二次击中”互为互斥事件
D. 事件“两次均未击中”与事件“至少一次击中”互为对立事件
【答案】BD
【解析】
【分析】根据对立事件和互斥事件的概念,分析各个选项的内容即可得到答案
【详解】对于A,事件“至少一次击中”包含“一次击中”和“两次均击中“,所以不是对立事件,A错误
对于B,事件“恰有一次击中”是“一次击中、一次不中”它与事件“两次均击中”是互斥事件,B正确
对于C,事件“第一次击中”包含“第一次击中、第二次击中”和“第一次击中、第二次不中”,所以与事件“第二次击中”不是互斥事件,C错误
对于D,事件“两次均未击中”的对立事件是“至少一次击中”,D正确
故选:BD
【点睛】本题考查对立事件和互斥事件的概念,属于简单题
10. 在棱长为3的正方体 SKIPIF 1 < 0 中,点 SKIPIF 1 < 0 在棱 SKIPIF 1 < 0 上运动(不与顶点重合),则点 SKIPIF 1 < 0 到平面 SKIPIF 1 < 0 的距离可以是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. 2D. SKIPIF 1 < 0
【答案】CD
【解析】
【分析】利用坐标法,设,可得平面 SKIPIF 1 < 0 的法向量 SKIPIF 1 < 0 ,进而即得.
【详解】以D为原点, SKIPIF 1 < 0 分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
则 SKIPIF 1 < 0 ,设,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 为平面 SKIPIF 1 < 0 的法向量,
则有: SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则点 SKIPIF 1 < 0 到平面 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以距离的范围是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:CD.
11. 已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左焦点 SKIPIF 1 < 0 ,过 SKIPIF 1 < 0 且与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直的直线与双曲线交于 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 为坐标原点, SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的有( )
A. 双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
B. 双曲线 SKIPIF 1 < 0 的两条渐近线所成的锐角为 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 到双曲线 SKIPIF 1 < 0 渐近线的距离为 SKIPIF 1 < 0
D. 双曲线 SKIPIF 1 < 0 离心率为 SKIPIF 1 < 0
【答案】AB
【解析】
【分析】由左焦点 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,再根据 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,求得双曲线的方程,再逐项判断.
【详解】因为双曲线的左焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入双曲线得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以过 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直的直线与双曲线交于 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 正确;
则双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,所以两渐近线的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,
则两渐近线所成的锐角为 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
不妨取渐近线 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 到双曲线 SKIPIF 1 < 0 渐近线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,故C错误﹔
双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 .故D错误;
故选:AB
12. 已知圆 SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. 若圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 无公共点,则 SKIPIF 1 < 0
B. 当 SKIPIF 1 < 0 时,两圆公共弦长所在直线方程为 SKIPIF 1 < 0
C. 当 SKIPIF 1 < 0 时,P、Q分别是圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 上的点,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0
D. 当 SKIPIF 1 < 0 时,过直线 SKIPIF 1 < 0 上任意一点分别作圆 SKIPIF 1 < 0 、圆 SKIPIF 1 < 0 切线,则切线长相等
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据两圆无公共点可得,圆内含或外离,从而求出 SKIPIF 1 < 0 的范围,判断A错;由两圆的方程作差,即可得出公共弦所在直线方程,判断B正确;由 SKIPIF 1 < 0 ,先判断两圆位置关系,进而可得 SKIPIF 1 < 0 范围,判断C正确;根据两点间的距离公式,分别求出直线 SKIPIF 1 < 0 上任意一点到两圆心的距离,进而求出切线长,即可判断D正确.
【详解】由题意,圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ;圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ;
则圆心距为 SKIPIF 1 < 0 ;
A选项,若圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 无公共点,则只需 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,故A错;
B选项,若 SKIPIF 1 < 0 ,则圆 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 两式作差,可得两圆公共弦所在直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
C选项,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相离;又P、Q分别是圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 上的点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,故C选项正确;
D选项,当 SKIPIF 1 < 0 时,由A选项可知,两圆外离;
记直线 SKIPIF 1 < 0 上任意一点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
因此切线长分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确;
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:
求解本题的关键在于熟记圆与圆位置关系、公共弦所在直线方程的求法,以及圆的切线长的求法等,结合题中条件,即可求解.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 把一颗骰子投掷两次,观察出现的点数,并记第一次出现的点数为a,第二次出现的点数为b,向量 SKIPIF 1 < 0 ,则向量 SKIPIF 1 < 0 与向量 SKIPIF 1 < 0 不共线的概率是__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】本题是一个古典概型,试验发生包含的事件是一颗骰子掷两次,共有 SKIPIF 1 < 0 种结果,向量 SKIPIF 1 < 0 与向量 SKIPIF 1 < 0 不共线的对立事件是 SKIPIF 1 < 0 与向量 SKIPIF 1 < 0 共线,根据向量共线的条件得到 SKIPIF 1 < 0 ,列举出所有的结果数,得到共线的概率,从而求得不共线的概率.
【详解】由题意知本题是一个古典概型,
SKIPIF 1 < 0 试验发生包含的事件是一颗骰子掷两次,共有 SKIPIF 1 < 0 种结果,
当向量 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 共线时,有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
满足这种条件的有 SKIPIF 1 < 0 ,共有3种结果,
SKIPIF 1 < 0 向量 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 共线的概率 SKIPIF 1 < 0 ,
根据对立事件,向量 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 不共线的概率 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
14. 过抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点F的直线交抛物线于A、B两点,则 SKIPIF 1 < 0 =___
【答案】1
【解析】
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 可得焦点 SKIPIF 1 < 0 坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,准线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设过 SKIPIF 1 < 0 点直线方程为 SKIPIF 1 < 0 代入抛物线方程,得 SKIPIF 1 < 0 ,
化简后为: SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
则有 SKIPIF 1 < 0 ,根据抛物线定义可知, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,故答案为 SKIPIF 1 < 0 .
15. 直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称的点N坐标为_________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】先通过观察可得到定点 SKIPIF 1 < 0 ,再利用直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直,以及线段 SKIPIF 1 < 0 的中点在直线 SKIPIF 1 < 0 上列方程求解点N坐标.
【详解】直线 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
故直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称的点N坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
16. 定义离心率是 SKIPIF 1 < 0 的椭圆为“黄金椭圆”.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 是“黄金椭圆”,则 SKIPIF 1 < 0 ___________,若“黄金椭圆” SKIPIF 1 < 0 两个焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,P为椭圆C上的异于顶点的任意一点,点M是 SKIPIF 1 < 0 的内心,连接 SKIPIF 1 < 0 并延长交 SKIPIF 1 < 0 于点N,则 SKIPIF 1 < 0 ___________.
【答案】 ①. SKIPIF 1 < 0 ## SKIPIF 1 < 0 ②. SKIPIF 1 < 0 ## SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】由离心率的定义可求得 SKIPIF 1 < 0 ,利用 SKIPIF 1 < 0 结合椭圆定义可求解.
【详解】由题, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
如图,连接 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 内切圆半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 .
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 11分制乒乓球比赛,每赢1球得1分,当某局打成10:10平后,每球交换发球权,先多得2分的一方获胜,该局比赛结束.已知甲乙两位同学进行11分制乒乓球比赛,双方10:10平后,甲先发球、假设甲发球时甲得分的概率为0.5,乙发球时甲得分的概率为0.4,各球的结果相互独立.
(1)求事件“两人又打了2个球比赛结束”的概率:
(2)求事件“两人又打了4个球比赛结束且甲获胜”的概率.
【答案】(1)0.5 (2)0.1
【解析】
【分析】(1)设双方10:10平后的第 SKIPIF 1 < 0 个球甲获胜为事件 SKIPIF 1 < 0 ,又打了 SKIPIF 1 < 0 个球比赛结束,则由 SKIPIF 1 < 0 能求出结果.
(2) SKIPIF 1 < 0 且甲获胜 SKIPIF 1 < 0 ,由此能求出事件“ SKIPIF 1 < 0 且甲获胜”的概率.
【小问1详解】
设双方10:10平后的第 SKIPIF 1 < 0 个球甲获胜为事件 SKIPIF 1 < 0 ,又打了 SKIPIF 1 < 0 个球比赛结束,
则 SKIPIF 1 < 0 ;
【小问2详解】
SKIPIF 1 < 0 且甲获胜 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
18. 已知双曲线C的焦点在x轴上,焦距为4,且它的一条渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求C的标准方程;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线C交于A,B两点,求 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上,设方程为 SKIPIF 1 < 0 根据题意求出 SKIPIF 1 < 0 即可
(2)设点,联立方程组,消元得一元二次方程,由韦达定理,然后利用弦长公式计算即可
【小问1详解】
因为焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上,设双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,①
又双曲线 SKIPIF 1 < 0 的一条渐近线为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,②
又 SKIPIF 1 < 0 ,③
联立上述式子解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故所求方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
【小问2详解】
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
19. 如图,正四面体(四个面都是正三角形)OABC的棱长为1,M是棱BC的中点,点N满足 SKIPIF 1 < 0 ,点P满足 SKIPIF 1 < 0 .
(1)用向量 SKIPIF 1 < 0 表示 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)根据空间向量的线性运算即可求解;
(2)先计算 SKIPIF 1 < 0 ,再开方即可求解
【小问1详解】
因为M是棱BC的中点,点N满足 SKIPIF 1 < 0 ,点P满足 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
因为四面体 SKIPIF 1 < 0 是正四面体,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
20. 设 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,曲线 SKIPIF 1 < 0 上有两点 SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,又满足 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)将圆的方程化为标准方程,得到圆心和半径,根据题意可得圆心在直线上,进而可求出 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)先由题意设 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立直线与圆的方程,结合韦达定理、判别式等,即可求出结果.
【小问1详解】
曲线方程可化为 SKIPIF 1 < 0 ,圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 的圆.
因为 SKIPIF 1 < 0 在圆上且关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,
所以圆心 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上,代入得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
因为直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直,则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 ,将直线代入圆的方程,得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故所求直线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
21. 已知三棱锥 SKIPIF 1 < 0 的平面展开图中,四边形 SKIPIF 1 < 0 为边长等于 SKIPIF 1 < 0 的正方形, SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 均为正三角形,(如图2所示).
在三棱锥 SKIPIF 1 < 0 中:
(1)证明:平面 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若点 SKIPIF 1 < 0 为棱 SKIPIF 1 < 0 上一点且 SKIPIF 1 < 0 ,求平面 SKIPIF 1 < 0 与平面 SKIPIF 1 < 0 夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】(1)取 SKIPIF 1 < 0 中点为 SKIPIF 1 < 0 ,由已知可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,然后求出 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,利用勾股定理证明 SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 ,即可证得 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,进一步证明面面垂直;
(2)以点 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,建立空间直角坐标系,写出 SKIPIF 1 < 0 的坐标,求出 SKIPIF 1 < 0 点的坐标.然后求出平面 SKIPIF 1 < 0 与平面 SKIPIF 1 < 0 的法向量,利用向量法即可求出答案.
【小问1详解】
由已知,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
如图3,取 SKIPIF 1 < 0 中点为 SKIPIF 1 < 0 ,连结 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的中点, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,同理 SKIPIF 1 < 0 .
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,同理 SKIPIF 1 < 0 .
在 SKIPIF 1 < 0 中,有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 为直角三角形,所以 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,所以平面 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
由(1)知, SKIPIF 1 < 0 两两垂直,
以点 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,分别以 SKIPIF 1 < 0 所在的直线为 SKIPIF 1 < 0 轴,如图4,建立空间直角坐标系.
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 是平面 SKIPIF 1 < 0 的一个法向量.
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
取 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 是平面 SKIPIF 1 < 0 的一个法向量.
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
取 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以平面 SKIPIF 1 < 0 与平面 SKIPIF 1 < 0 夹角的余弦值为 SKIPIF 1 < 0 .
22. 已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 的焦距为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为左右焦点,过 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 的周长为8.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)已知结论:若点 SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 上一点,则椭圆在该点的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 .点 SKIPIF 1 < 0 为直线 SKIPIF 1 < 0 上的动点,过点 SKIPIF 1 < 0 作椭圆 SKIPIF 1 < 0 的两条不同切线,切点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 .证明: SKIPIF 1 < 0 为定点;
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2)证明见详解.
【解析】
【分析】(1)由已知可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求出 SKIPIF 1 < 0 的值,即可得出椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,根据已知可得 SKIPIF 1 < 0 以及 SKIPIF 1 < 0 方程,代入 SKIPIF 1 < 0 点坐标,即可得出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.令 SKIPIF 1 < 0 ,可求得 SKIPIF 1 < 0 为常数.
【小问1详解】
如图1,由已知可得, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以,椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
则由已知可得, SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0 .
将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 方程整理可得,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
显然 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 点坐标都满足方程 SKIPIF 1 < 0 .
即直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 点坐标 SKIPIF 1 < 0 .
所以, SKIPIF 1 < 0 为定点.
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