湖南大附中0809学年第一学期期末考试

      学(选修21

命题人:朱海棠    审题人:吴锦坤

考生注意:本试卷分选择题、填空题和解答题三部分,共20个小题,考试时间120分钟,

试卷满分100分.

.选择题:本大题共10小题,每小题4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,把各题答案的代号填写在答题卷中相应的表格内.

1.椭圆的一个焦点坐标是                                               ( D )

  A.(3,0)           B.(0,3)          C. (1,0)         D.(0,1)

2.给出下列四个语句:①两条异面直线有公共点;②你是师大附中的学生吗?③x∈{1,2,3,4};④方向相反的两个向量是共线向量.其中是命题的语句共有                            ( C )

A. 4个               B. 3个              C. 2个              D. 1个

3.在三棱柱ABC-A1B1C1中,设a,b,c,则              ( A )

A.-a+b+c          B. a-b+c           C.-a+b-c         D. a-b-c

4.“a<1”是“”的                                                         ( B )

A. 充分不必要条件                         B. 必要不充分条件

C. 充分必要条件                           D. 既不充分也不必要条件

5.在空间直角坐标系中,已知向量a=(1,2,-2),b=(-2,-4,4),c=(2,1,2),则下列结论正确的是                                                                       ( A )

  A. a//b且a⊥c        B. a⊥b且a//c       C. a//b且a//c      D. a⊥b且a⊥c

6.下列命题的否命题为真命题的是                                                    ( C )

A.正方形的四条边相等                      B.正弦函数是周期函数

C.若a+b是偶数,则a,b都是偶数          D.若x>0,则|x|=x

7.过抛物线y2=4x的焦点F作直线l,交抛物线于A、B两点,若线段AB的中点在直线x=3上,则|AB|=                                                                       ( B )

A. 6                B.               C. 10                 D. 14

8.给出下列两个命题:命题p:空间任意三个向量都是共面向量;命题q:若a>0,b>0,则方程表示的曲线一定是椭圆.那么下列命题中为真命题的是                    ( D )

A.p∧q              B. p∨q             C. (?p)∧q           D. (?p)∨q

9.如图,在四面体ABCD中,E、F分别是棱AD、BC的中点,

则向量的关系是                                                 ( C )

 A.                 B.

C.                  D.

10.点F1、F2分别为双曲线的左、右焦点,点B为该双曲线虚轴的一个端点,若∠F1BF2=120°,则双曲线的离心率为                                       ( A )

A.              B.              C.              D.

 

二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分,把答案填写在答题卷中相应题次后的横线上.

11.命题“若a>2,则a24”的逆否命题可表述为:a24,则a2 .

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12.抛物线y2+12x=0的准线方程是 x=3 .

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13.设条件p:0<x<4;条件q:|x-1|<a,若p是q的充分条件,则实数a的取值范围是

 [3,+∞).

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14.如图,l,m为异面直线,点A,B在直线l上,点C,D在直线m上,

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已知AC⊥m,BD⊥m,且AB=2,CD=1,则  1 

直线l与m所成的角为  60°.

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15.已知动点M分别与两定点A(1,0),B(-1,0)的连线的斜率之积为定值m(m≠0),若点M的轨迹是焦点在x轴上的椭圆(除去点A、B),则m的取值范围是(-1,0;若点M的轨迹是离心率为2的双曲线(除去点A、B),则m的值为  3  .

 

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三、解答题:本大题共5小题,共40分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.

16.(本小题满分6分)

    已知含有量词的两个命题p和q,其中命题p:任何实数的平方都大于零;命题q:二元一次方程2x+y=3有整数解.

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(Ⅰ)用符号“”与“”分别表示命题p和q;

(Ⅱ)判断命题“(?p)∧q”的真假,并说明理由.

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【解】(Ⅰ)命题p:x∈R,x2>0;                                               (1分)

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命题q:x0∈Z且y0∈Z,2x0+y0=3.                                   (3分)

(Ⅱ)因为当x=0时,x2=0,所以命题p为假命题,从而命题?p为真命题.             (4分)

      因为当x0=2,y0=-1时,2x0+y0=3,所以命题q为真命题.                     (5分)

      故命题“(?p)∧q”是真命题.                                                                                     (6分)

 

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17.(本小题满分8分)

   在空间直角坐标系中,已知三点A(0,2,3),B(-2,1,6),C(1,-1,5).

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(Ⅰ)求〈〉的大小;

(Ⅱ)设直线AB与坐标平面xOy的交点为D,求C,D两点间的距离.

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【解】(Ⅰ)由已知,得(-2,-1,3),(-1,3,-2).                   (1分)

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  则2?3?6=-7. .                                 (2分)

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  所以cos〈〉=.                         (3分)

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  故〈〉=120°.                                                          (4分)

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(Ⅱ)设点D(x,y,0),则(x,y-2,-3).                                   (5分)

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  因为向量共线,设,则(x,y-2,-3)=λ(-2,-1,3).      (6分)

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  于是,所以点D(2,3,0).                               (7分)

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  故,即C,D两点间的距离是.     (8分)

 

 

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18.(本小题满分8分)

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     已知椭圆中心在原点,焦点在x轴上,点F1、F2分别为椭圆的左、右焦点,点P为椭圆上一点.若椭圆的离心率为,且△PF1F2的周长为16.

(Ⅰ)求椭圆的标准方程;

(Ⅱ)过椭圆左顶点作直线l,若动点M到椭圆右焦点的距离

比它到直线l的距离小4,求点M的轨迹方程.

【解】(Ⅰ)设椭圆的半长轴长为a,半短轴长为b,半焦距为c,

则|PF1|+|PF2|=2a,|F1F2|=2c.                                                 (1分)

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因为△PF1F2的周长为16,即|PF1|+|PF2|+|F1F2|=16,所以2a2c=16,即a+c=8.(2分)

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   又,即a=3c,从而4c=8,所以c=2,a=6,b2=a2-c2=36-4=32.          (3分)

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   因为椭圆的焦点在x轴上,故椭圆的标准方程是.                       (4分)

(Ⅱ)法一:因为a=6,所以直线l的方程为x=-6,又c=2,所以右焦点为F2(2,0).  (5分)

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过点M作直线l的垂线,垂足为H,由题设,|MF2|=|MH|-4.

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   设点M(x,y),则.                         (6分)

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两边平方,得,即y2=8x.                                (7分)

故点M的轨迹方程是y2=8x.                                                    (8分)

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   法二:因为a=6,c=2,所以a-c=4,从而椭圆左焦点F1到直线l的距离为4.         (5分)

由题设,动点M到椭圆右焦点的距离与它到直线x=-2的距离相等,所以点M的轨迹是以右焦点为F2(2,0)为焦点,直线x=-2为准线的抛物线.                                   (7分)

显然抛物线的顶点在坐标原点,且p=|F1F2|=4,故点M的轨迹方程是y2=8x.        (8分)

 

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19.(本小题满分8分)

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    如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AC=AA1=1,∠BAC=90°,试用向量方法解决下列问题.

(Ⅰ)求点C1到平面AB1C的距离;

(Ⅱ)求二面角A1-B1C-A的大小.

【解】(Ⅰ)因为AA1⊥平面ABC, AB⊥AC,分别以AB,

AC,AA1为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系.                                   (1分)

   因为AB=AC=AA1=1,则点C(0,1,0),B1(1,0,1),

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C1(0,1,1),所以=(1,0,1),=(0,1,0).                              (2分)

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=(x,y,z)为平面AB1C的法向量,则

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,即. 取x=1,则=(1,0,-1).                         (3分)

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    又=(0,0,-1),故点C1到平面AB1C的距离.   (4分)

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(Ⅱ)因为点A1(0,0,1),所以=(0,-1,1),=(1,-1,1).              (5分)

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=(x,y,z)为平面A1B1C的法向量,则

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,即.取z=1,则=(0,1,1).                       (6分)

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因为=(1,0,-1),则

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所以.                                                           (7分)

由图知,二面角A1-B1C-A的平面角为锐角,故二面角A1-B1C-A的大小为60°.     (8分)

 

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20.(本小题满分10分)  

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已知双曲线的焦点在x轴上,两渐近线方程为,点A、B在双曲线上,且关于直线       x+y+2=0对称,|AB|=.

(Ⅰ)求线段AB的中点C的坐标;

(Ⅱ)求这双曲线的方程;

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(Ⅲ)过点(0,1)作直线l与双曲线的左、右两支分别相交于P、Q两点,点M(0,-1)为定点,试推断是否存在直线l,使?若存在,求直线l的方程;若不存在,说明理由.

【解】(Ⅰ)设双曲线方程为3x2-y2=λ(λ>0),点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x0,y0),则

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,即3(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2).    (1分)

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  因为点A、B关于直线x+y+2=0对称,所以,即.

  又C为AB的中点,所以x1+x2=2x0,y1+y2=2y0. 于是有3x0=y0.                 (2分)

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  因为点C在直线x+y+2=0上,所以x0+y0+2=0.

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于是4 x0+2=0,即,从而,故点.                 (3分)

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 (Ⅱ)因为|AB|=,所以|AC|=,于是,即x1=1.  (4分)

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  又,即,所以.         (5分)

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因为点A(1,0)在双曲线上,所以λ=3x12-y12=3.故双曲线方程是.     (6分)

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(Ⅲ)设直线l的方程为y=kx+1,代入双曲线方程,得

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.                                                  (7分)

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  设点P(x3,y3),Q(x4,y4),则. (8分)

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  因为.

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 所以

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.    (9分)

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因为P、Q分别为双曲线左、右两支上的点,则.

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所以.故不存在直线l,使.            (10分)

 

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