高中数学选修2-1练习题
常用逻辑用语(附参考答案) 一、选择题 1．命题“如果x≥a2+b2,那么x≥2ab”的逆否命题是( ) A．如果xC．如果x<2ab,那么x2．三角形全等是三角形面积相等的( ) A．充分但不必要条件 B．必要但不充分条件 C．充要条件 D．既不充分又不必要条件 3．下列四个命题中，真命题是( ) A．2是偶数且是无理数 B．8≥10 C．有些梯形内接于圆 D．xR,x2x+1≠0 4．命题“所有奇数的立方是奇数”的否定是( ) A．所有奇数的立方不是奇数 B．不存在一个奇数，它的立方是偶数 C．存在一个奇数，它的立方是偶数 D．不存在一个奇数，它的立方是奇数 二、填空题 5．命题“若a=1,则a2=1”的逆否命题是______________________． 6．b=0是函数f(x)=ax2+bx+c为偶函数的______________________． 7．全称命题“aZ,a有一个正因数”的否定是________________________． 8．特称命题“有些三角形的三条中线相等”的否定是______________________．
9．设p：|5x1|>4；2210231xxxx，则非p是非q的______ ___条件． 三、解答题 10．求证：a+2b=0是直线ax+2y+3=0和直线x+by+2=0互相垂直的充要条件．
11．已知集合A={x|x23x+2=0}，B={x|x2mx+2=0}，若A是B的必要不充分条件，求实数m范围．
12．给定两个命题,P：对任意实数x都有012axax恒成立；Q：关于x的方程02axx有实数根；如果P与Q中有且仅有一个为真命题，求实数a的取值范围． 常用逻辑用语答案 14 CACC 5．如果a2≠1,那么a≠1 6．充分必要条件 7．a0Z,a0没有正因数 8．每个三角形的三条中线不相等 9．即不充分也不必要 10．充分性：当b=0时，则a=0，此时两直线分别垂直坐标轴，显然垂直；当b≠0时，两直
线的斜率分别是k1=a2,k2=1b,由a+2b=0,k1k2=(a2)(1b)=1,两直线互相垂直．
必要性：如果两直线互相垂直且斜率存在，则k1k2=(a2)(1b)=1,∴a+2b=0；如果两直线中有直线的斜率不存在，且互相垂直，则b=0,且a=0，∴a+2b=0． 11、A={1，2}，A是B的必要不充分条件，即B≠A．所以B=、B={1}或{2}， 当B=φ时，△=m28<0，∴22m22． 当B={1}或{2}时，02m2402m10或，m无解．综上所述22m22．
12．解：P真：对任意实数x都有012axax恒成立a=0或a>0<00≤a<4; q真：关于x的方程02axx有实数根14a≥0a≤14； 如果P正确，且Q不正确，有0≤a<4,且a>14,∴14如果Q正确，且P不正确，有a<0或a≥4,且a≤14,∴a<0．所以a(,0)∪(14,4)． 常用逻辑用语答案 14 CACC 5．如果a2≠1,那么a≠1 6．充分必要条件 7．a0Z,a0没有正因数 8．每个三角形的三条中线不相等 9．即不充分也不必要 10．充分性：当b=0时，则a=0，此时两直线分别垂直坐标轴，显然垂直；当b≠0时，两直
线的斜率分别是k1=a2,k2=1b,由a+2b=0,k1k2=(a2)(1b)=1,两直线互相垂直．
必要性：如果两直线互相垂直且斜率存在，则k1k2=(a2)(1b)=1,∴a+2b=0；如果两直线中有直线的斜率不存在，且互相垂直，则b=0,且a=0，∴a+2b=0． 11、A={1，2}，A是B的必要不充分条件，即B≠A．所以B=、B={1}或{2}， 当B=φ时，△=m28<0，∴22m22． 当B={1}或{2}时，02m2402m10或，m无解．综上所述22m22．
12．解：P真：对任意实数x都有012axax恒成立a=0或a>0<00≤a<4; q真：关于x的方程02axx有实数根14a≥0a≤14； 如果P正确，且Q不正确，有0≤a<4,且a>14,∴14如果Q正确，且P不正确，有a<0或a≥4,且a≤14,∴a<0．所以a(,0)∪(14,4)． 圆锥曲线练习题 一．选择题 1.若椭圆经过原点，且焦点分别为12(1,0),(3,0)FF，则其离心率为（ ） A.34 B.23 C.12 D.14 2.过抛物线y2=4x的焦点作直线l，交抛物线于A，B两点，若线段AB中点的横坐标为3，则|AB|等于（ ） A.10 B.8 C.6 D.4
3.若双曲线x24＋y2k＝1的离心率(1,2)e，则k的取值范围是（ ） A.,0 B.3,0 C.12,0 D.60,12 4.与y轴相切且和半圆x2+y2=4(0≤x≤2)内切的动圆圆心的轨迹方程是（ ） A.24101yxx B.24101yxx
C.24101yxx D.22101yxx 5.过点M(2,0)的直线L与椭圆2222xy交于12,PP两点，设线段12PP的中点为P，若直线l的斜率为11(0)kk，直线OP的斜率为2k，则12kk等于（ ）
A.2 B.2 C.12 D.－12 6.如果方程x2p＋y2q＝1表示双曲线，那么下列椭圆中，与这个双曲线共焦点的是（ ） A.2212xyqpq B.2212xyqpp C.2212xypqq D.2212xypqp 二．填空题 7.椭圆x212＋y23＝1的焦点分别是12F,F，点P在椭圆上，如果线段1PF的中点在y轴上，那么1PF
是2PF的 倍． 8.椭圆x245＋y220＝1的焦点分别是12F,F，过原点O做直线与椭圆交于A，B两点，若ABF2的面积是20，则直线AB的方程是 ． 9.与双曲线2244xy有共同的渐近线，并且经过点5（2，）的双曲线方程是 10.已知直线y=kx+2与双曲线x2y2=6的右支相交于不同的两点，则k的取值范围是 ． 三．解答题
11.抛物线y=－12x2与过点M(0,1)的直线L相交于A，B两点，O为原点，若OA和OB的斜率之和为１，求直线L的方程． 12.已知中心在原点，一焦点为F(0,50)的椭圆被直线:32lyx截得的弦的中点横坐标为12，求此椭圆的方程． 13．21,FF是椭圆x29＋y27＝1的两个焦点，A为椭圆上一点，且AF1F2=45，求12AFF的面积． 圆锥曲线练习题答案 一．选择题：CBCADD 二．填空题：
7. 7倍 8.y=43x 9. y24－x216＝1 10.－153三．解答题 11. 解：斜率不存在不合题意，设直线1ykx代入抛物线得2220xkx
2480k有kR设点1122(,),(,)AxyBxy则y1x1＋y2x2＝1,
由根与系数关系，解得直线方程1yx． 12. 解：设所求的椭圆为x2a2＋y2b2＝1，则222cab=50 椭圆与直线联立有222222(9)1240abxbxba，由已知x1+x22＝12， 根与系数关系带入得223ab解得a2=75,b2=25．所以所求椭圆方程为y225＋x275＝1． 13．解：12122122,6,6FFAFAFAFAF 222022112112112cos4548AFAFFFAFFFAFAF
221111
7(6)48,,2AFAFAFAF1727
222222S．
圆锥曲线练习题答案 一．选择题：CBCADD 二．填空题：
7. 7倍 8.y=43x 9. y24－x216＝1 10.－153三．解答题 13. 解：斜率不存在不合题意，设直线1ykx代入抛物线得2220xkx
2480k
有kR设点1122(,),(,)AxyBxy则y1x1＋y2x2＝1,
由根与系数关系，解得直线方程1yx． 14. 解：设所求的椭圆为x2a2＋y2b2＝1，则222cab=50 椭圆与直线联立有222222(9)1240abxbxba，由已知x1+x22＝12， 根与系数关系带入得223ab解得a2=75,b2=25．所以所求椭圆方程为y225＋x275＝1． 13．解：12122122,6,6FFAFAFAFAF 222022112112112cos4548AFAFFFAFFFAFAF
221111
7(6)48,,2AFAFAFAF1727
222222S．
高二数学(人教B版)选修2-1全册同步练习：3-1-1空间向量的线性运算
3.1.1空间向量的线性运算一、选择题1．如图所示，在平行六面体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，AB →＝a ，AD →＝b ，AA 1→＝c ，则D 1B →等于( )A ．a ＋b ＋cB ．a ＋b ＋cC ．a －b －cD ．－a ＋b ＋c [答案] C[解析] D 1B →＝D 1A 1→＋A 1A →＋AB →＝－b ＋(－c )＋a ＝a －b －c .故选C2．在平行六面体ABCD －A ′B ′C ′D ′中，向量AB ′→、AD ′→、BD →是( ) A ．有相同起点的向量 B ．是等长的向量 C ．是共面向量D ．是不共面向量[答案] C[解析] ∵AB 1→－AD 1→＝D 1B 1→＝BD →，∴共面．故选C.3．如图所示在正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，下列各式中运算结果为向量AC 1→的共有( )(1)(AB →＋BC →)＋CC 1→ (2)(AA 1→＋A 1D 1→)＋D 1C 1→ (3)(AB →＋BB 1→)＋B 1C 1→ (4)(AA 1→＋A 1B 1→)＋B 1C 1→. A ．1个 B ．2个 C ．3个D ．4个[答案] D[解析] 代入检验知选D.4．在平行六面体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，有以下等式，其中不正确的是( ) A.D 1B →＝D 1D →＋D 1A 1→＋D 1C 1→ B.D 1B →＝D 1C 1→＋B 1B →＋CB → C.D 1B →＝D 1A 1→＋A 1B →＋A 1A →D.D 1B →＝D 1C 1→＋C 1D →＋DB → [答案] C[解析] D 1A 1→＋A 1B →＋A 1A →＝D 1B →＋A 1A →≠D 1B →. 故选C.5．如图所示的空间四边形ABCD 中，M ，G 分别是BC ，CD 的中点，则MG →－AB →＋AD →等于( )A.32DB →B ．3MG →C ．3GM →D ．2MG →[答案] B[解析] MG →－AB →＋AD →＝MG →＋BD →＝MG →＋2MG →＝3MG →.6．平行六面体ABCD －A 1B 1C 1D 中，O 为BD 1与AC 1的交点，下列说法正确的是( ) A.AO →＝12AB →＋AD →＋AA 1→)B.AO →＝13AC 1→C.BO →＝12(BA →＋BC →＋BD →1)D.BO →＝14AC 1→＋BD 1→)[答案] A[解析] AB →＋AD →＋AA 1→＝AC →＋AA 1→＝AC 1→. 故选A.7．如图所示，空间四边形OABC 中，OA →＝a ，OB →＝b ，OC →＝c, 点M 在OA 上，且OM →＝2MA →，N 为BC 中点，则MN →等于( )A.12a －23b ＋12c B ．－23 a ＋12b ＋12cC.12a ＋12 b －23cD.23a ＋23b －12c [答案] B[解析] MN →＝ON →－OM →＝12(OB →＋OC →)－23OA →＝12×(b ＋c )－23a ＝－23a ＋12b ＋12c .∴应选B. 8．已知G 是正方形ABCD 的中心，点P 为正方形ABCD 所在平面外一点，则PA →＋PB →＋PC →＋PD →＝( )A ．4PG →B ．3PG →C ．2PG →D.PG →[答案] A[解析] PA →＋PB →＋PC →＋PD →＝PG →＋GA →＋PG →＋GB →＋PG →＋GC →＋PG →＋GD →＝4PG →＋(GA →＋GC →)＋(GB →＋GD →)，∵ABCD 是正方形，G 是它的中心， ∴GA →＋GC →＝GB →＋GD →＝0，故原式＝4PG →.9．设有四边形ABCD ，O 为空间任意一点，且AO →＋OB →＝DO →＋OC →，则四边形ABCD 是( )A ．空间四边形B ．平行四边形C ．等腰梯形D ．矩形[答案] B[解析] 画图利用空间向量的运算法则首尾相接 AO →＋OB →＝AB →，DO →＋OC →＝DC →， ∴AB →＝DC →.故选B.10．已知正方体ABCD －A ′B ′C ′D ′ ，点E 是A ′C ′的中点，点F 是AE 的三等分点，且AF ＝12，则AF →等于( )A.AA ′→＋12AB →＋12AD →B.12AA ′→＋12AB →＋12AD →C.12AA ′→＋16AB →＋16AD →D.13AA ′→＋16AB →＋16AD → [答案] D[解析] AF →＝13AE →＝13(AA ′→＋A ′E →)＝13AA ′→＋13×12A ′C ′→ ＝13AA ′→＋16(A ′B ′→＋A ′D ′→) ＝13AA ′→＋16A ′B ′→＋16A ′D ′→. 故选D. 二、填空题11．设A ，B ，C ，D 为空间任意四点，则AC →－BC →＋BD →＝________. [答案] AD →[解析] AC →－BC →＋BD →＝AC →＋CB →＋BD →＝AD →。
高二数学(人教B版)选修2-1全册同步练习：1-3-1推出与充分条件、必要条件
1.3.1推出与充分条件、必要条件一、选择题1．(2009·北京)“α＝π6＋2k π(k ∈Z )”是“cos2α＝12”的( )A ．充分而不必要条件B ．必要而不充分条件C ．充分必要条件D ．既不充分也不必要条件 [答案] A[解析] 考查任意角的三角函数值． “α＝π6＋2k π(k ∈Z )”⇒“cos2α＝12，“cos2α＝12”“α＝π6＋2k π”(k ∈Z )因为α还可以等于2k π－π6(k ∈Z )，∴选A.2．(2009·湖南)对于非零向量a 、b ，“a ＋b ＝0”是“a ∥b ”的( ) 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 [答案] A[解析] 考查平面向量平行的条件． ∵a ＋b ＝0，∴a ＝－b .∴a ∥b .反之，a ＝3b 时也有a ∥b ，但a ＋b ≠0.故选A.3．(2009·福建，7)设m ，n 是平面α内的两条不同直线，l 1，l 2是平面β内的两条相交直线，则α∥β的一个充分而不必要条件是( )A ．m ∥β且l 1∥αB ．m ∥l 1且n ∥l 2C ．m ∥β且n ∥βD ．m ∥β且n ∥l 2[答案] B[解析] 本小题主要考查线面平行、面面平行、充要条件等基础知识．易知选项A 、C 、D 推不出α∥β，只有B 可推出α∥β，且α∥β不一定推出B ， B 项为α∥β的一个充分而不必要条件，选B.4．(2009·浙江，2)已知a ，b 是实数，则“a >0且b >0”是“a ＋b >0且ab >0”的( ) A ．充分而不必要条件C ．充分必要条件D ．既不充分也不必要条件 [答案] C[解析] 本小题主要考查不等式的性质及充要条件． 当a >0且b >0时， a ＋b >0且ab >0； 当ab >0时，a ，b 同号，又a ＋b >0， ∴a >0，且b >0.故选C.5．若集合P ＝{1,2,3,4}，Q ＝{x |0<x <5，x ∈R }，则( ) A ．“x ∈P ”是“x ∈Q ”的充分条件但不是必要条件 B ．“x ∈P ”是“x ∈Q ”的必要条件但不是充分条件 C ．“x ∈P ”是“x ∈Q ”的充要条件D ．“x ∈P ”既不是“x ∈Q ”的充分条件也不是“x ∈Q ”的必要条件 [答案] A[解析] P ＝{1,2,3,4}，Q ＝{x |0<x <5，x ∈R }， x ∈P ⇒x ∈Q .但x ∈Qx ∈p ，∴x ∈P 是x ∈Q 的充分不必要条件．故选A.6．.(2010·福建文，8)若向量a ＝(x,3)(x ∈R )，则“x ＝4”是“|a |＝5”的( ) A ．充分而不必要条件 B ．必要而不充分条件 C ．充要条件D ．既不充分又不必要条件[答案] A[解析] 本题主要考查充分必要条件问题． 当x ＝4时，|a |＝42＋32＝5 当|a |＝x 2＋9＝5时，解得x ＝±4.所以“x ＝4”是“|a |＝5”的充分而不必要条件．7．(2010·广东理，5)“m <14”是“一元二次方程x 2＋x ＋m ＝0有实数解”的( )A ．充分非必要条件B ．充分必要条件C ．必要非充分条件D ．非充分非必要条件[答案] A[解析] 一元二次方程式x 2＋x ＋m ＝0有实数解，则Δ＝1－4m ≥0，∴m ≤14，故“m <14”是“一元二次方程x 2＋x ＋m ＝0”有实数解的充分不必要条件．8．a <0是方程ax 2＋1＝0有一个负数根的( )B ．充分必要条件C ．充分不必要条件D ．既不充分也不必要条件 [答案] B[解析] ①∵a <0，ax 2＋1＝0⇒x 2＝－1a >0.∴ax 2＋1＝0有一个负根． ∴充分性成立．②若ax 2＋1＝0有一个负根， 那么x 2＝－1a >0，可是a <0.∴必要性成立．故选B.9．“a ＝1”是“直线x ＋y ＝0和直线x －ay ＝0互相垂直”的( ) A ．充分而不必要条件 B ．必要而不充分条件 C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件 [答案] C[解析] 充分性：当a ＝1时，直线x ＋y ＝0和直线x －y ＝0垂直；必要性：若直线x ＋y ＝0和x －ay ＝0垂直，由－1·1a＝－1，∴a ＝1，故选C.10．(2009·山东)已知α，β表示两个不同的平面，m 为平面α内的一条直线，则“α⊥β”是“m ⊥β”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 [答案] B[解析] 本小题主要考查空间线面的垂直关系和应用充要条件解题的能力． 由已知m ⊂α，若α⊥β则有m ⊥β，或m ∥β或m 与β相交；反之，若m ⊥β， ∵m ⊂α，∴由面面垂直的判定定理知α⊥β. ∴α⊥β是l ⊥β的必要不充分条件．故选B. 二、填空题11．条件甲：“a >1”是条件乙：“a >a ”的__________条件．[答案] 充要[解析] a >1⇒a >a 成立反之：a >a 时即a 2－a >0解得a >1.12．“lg x >lg y ”是“x >y ”的______________条件． [答案] 充分不必要[解析] 由lgx >lgy ⇒x >y >0⇒x >y 充分条件成立．又由x >y 成立，当y ＝0时，lgx >lgy 不成立，必要条件不成立．13．不等式ax 2＋ax ＋a ＋3>0对一切实数x 恒成立的充要条件是________． [答案] a ≥0[解析] ①当a ＝0时，原不等式为3>0，恒成立； ②当a ≠0时，用数形结合的方法则有⎩⎨⎧a >0Δ＝a 2－4a (a ＋3)<0⇒a >0. ∴由①②得a ≥0.14．函数y ＝x 2＋bx ＋c ，x ∈[0，＋∞)是单调函数的充要条件为________． [答案] b ≥0[解析] 对称轴为x ＝－b2，要使y ＝x 2＋bx ＋c 在x ∈[0，＋∞)上单调， 只需满足－b2≤0，即b ≥0.三、解答题15．是否存在实数p ，使“4x ＋p <0”是“x 2－x －2>0”的充分条件？如果存在，求出p 的取值范围．[解析] x 2－x －2>0的解是x >2或x <－1，由4x ＋p <0得x <－p4.要想使x <－p 4时x >2或x <－1成立，必须有－p 4≤－1，即p ≥4，所以当p ≥4时，－p4≤－1⇒x <－1⇒x 2－x －2>0.所以p ≥4时，“4x ＋p <0”是“x 2－x －2>0”的充分条件．16．已知p ：x 2－8x －20>0，q ：x 2－2x ＋1－a 2>0.若p 是q 的充分不必要条件，求正实数a 的取值范围．[解析] 解不等式x 2－8x －20>0，得p ：A ＝{x |x >10或x <－2}． 解不等式x 2－2x ＋1－a 2>0得 q ：B ＝{x |x >1＋a 或x <1－a ，a >0}依题意：p ⇒q ，但是q 不能推出p ，说明A B .于是有⎩⎪⎨⎪⎧a >01＋a ≤101－a ≥－2(说明“1＋a ≤10”与“1－a ≥－2”中等号不能同时取到)解得0<a ≤3.∴正实数a 的取值范围是0<a ≤3.17．设a ，b ，c 为△ABC 的三边，求证：x 2＋2ax ＋b 2＝0与x 2＋2cx －b 2＝0有公共根的充要条件是∠A ＝90°.[解析] 充分性：∵∠A ＝90°，∴a 2＝b 2＋c 2，于是方程x 2＋2ax ＋b 2＝0可化为x 2＋2ax ＋a 2－c 2＝0， 即x 2＋2ax ＋(a ＋c )(a －c )＝0， ∴[x ＋(a ＋c )][x ＋(a －c )]＝0，∴该方程有两个根x 1＝－(a ＋c )，x 2＝－(a －c )， 同样，另一方程x 2＋2cx －b 2＝0也可化为 x 2＋2cx －(a 2－c 2)＝0， 即x 2＋2cx －(a －c )(a ＋c )＝0， ∴[x ＋(c ＋a )][x ＋(c －a )]＝0，∴该方程有两个根x 3＝－(a ＋c )，x 4＝－(c －a )， 可以发现x 1＝x 3， ∴这两个方程有公共根．必要性：设β是两方程的公共根，则⎩⎪⎨⎪⎧β2＋2aβ＋b 2＝0 ①β2＋2cβ－b 2＝0 ②， 由①＋②得：β＝－(a ＋c )或β＝0(舍去)， 将β＝－(a ＋c )代入①并整理可得：a 2＝b 2＋c 2， ∴∠A ＝90°.18．求ax 2＋2x ＋1＝0至少有一个负实根的充要条件．[解析] 由于二次项系数是字母，因此，首先要对方程ax 2＋2x ＋1＝0判定是一元一次方程还是一元二次方程．(1)当a ＝0时，为一元一次方程，其根为x ＝－12，符合要求；(2)当a ≠0时，为一元二次方程，它有实根的充要条件是判别式Δ≥0即4－4a ≥0从而a ≤1；又设方程ax 2＋2x ＋1＝0的根为x 1·x 2，则x 1＋x 2＝－2a x 1·x 2＝1a.①因而方程ax 2＋2x ＋1＝0有一个正根、一个负根的充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧a ≤11a <0⇒a <0；②方程ax 2＋2x ＋1＝0有两个负根的充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧a ≤1－2a1a >0⇒0<a ≤1，综上所述，ax 2＋2x ＋1＝0至少有一个负根的充要条件是a ≤1.。
高中数学选修二杠一习题答案
高中数学选修二杠一习题答案一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60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.下列语句中，不能成为命题的是（）A.指数函数是增函数吗？B.2012>2013C.若alb，则a-b=0D.存在实数xo，使得xo<0解析：疑问句不能判断真假，因此不是命题.D是命题，且是个特称命题。
答案：A2.已知命题：“若x≥0，y≥0，则xy≥0”，则原命题、逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中，真命题的个数是（）C.3个解析：原命题是真命题，逆否命题为真命题，逆命题为“若xy≥0，则x=0，y=0”是假命题，则否命题为假命题。
答案：B3.设aER，则“a=1”是“直线l:ax+2y-1=0与直线l:x+2y+4=0平行”的（）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解析：先求出两直线平行的条件，再判断与a=1的关系.若1//2，则2a-2=0，.a=1.故a=1是1//2的充要条件。
答案：C4.命题p:x+y子3，命题q:x1且y2，那么命题p是命题q的（）A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析：p台q，且g台p.所以选D.答案：D5.下列命题中是全称命题并且是真命题的是（）A.每个二次函数的图象与x轴都有两个不同的交点B.对任意非正数c，若a≤b+c，则a≤b C.存在一个菱形不是平行四边形D.存在一个实数x使不等式x2-3x+7<0成立解析：A，B为全称命题，但A 为假命题；B是真命题。
答案：B6.下列命题是真命题的是（）A.“若x=0，则xy=0”的逆命题B.“若x=0，则xy=0”的否命题C.若x>1，则x>2D.“若x=2，则（x-2）（x-1）=0”的逆否命题解析：A中逆命题为：若y=0，则x=0，错误；选项B中，否命题为：若x0，则xy子0，错误；选项C中，若x 心1，则x>2，显然不正确；D选项中，因为原命题正确，所以逆否命题正确。
苏教版高中数学选修2-1测试题全套及答案
苏教版高中数学选修2-1测试题全套及答案章末综合测评(一)常用逻辑用语(时间120分钟，满分160分)一、填空题(本大题共14小题，每小题5分，共70分．请把答案填在题中的横线上)1．命题“1＜3＜4”使用的逻辑联结词是________.【解析】“1＜3＜4”的含义为“3＞1且3＜4”，所以使用了逻辑联结词“且”．【答案】且2．给出命题：若函数y＝f(x)是幂函数，则它的图象不过第四象限．在它的逆命题、否命题、逆否命题三个命题中，真命题的个数是________．【解析】原命题正确，所以逆否命题正确；逆命题“若y＝f(x)的图象不过第四象限，则它是幂函数”是假命题．故否命题也是假命题．【答案】13．设a，b是实数，则“a＋b>0”是“ab>0”的________条件．【解析】取a＝3，b＝－2，知“a＋b>0”D“ab>0”，取a＝－3，b＝－2知“ab>0”D“a＋b>0”，故“a＋b>0”是“ab>0”的既不充分也不必要条件．【答案】既不充分也不必要4．设命题p：∀x∈R，x2＋2x＋a≥0恒成立，则实数a的取值范围是________．【解析】据题意知，Δ＝4－4a≤0，解得a≥1.【答案】[1，＋∞)5．命题“∀x∈R，|x|＋x2≥0”的否定．．是________．【解析】∀改为∃，否定结论，即∃x∈R，|x|＋x2<0.【答案】∃x∈R，|x|＋x2<06．设命题p和命题q，“p或q”的否定是真命题，则必有________．①p真q真；②p假q假；③p真q假；④p假q真．【解析】因为“p或q”的否定是真命题，所以“p或q”是假命题，则p假q假．【答案】②7．给出以下命题： ①∀x ∈R ，有x 4>x 2；②∃α∈R ，使得sin 3α＝3sin α； ③∃a ∈R ，对∀x ∈R ，使得x 2＋2x ＋a <0. 其中真命题为________(填序号)．【解析】 ①错，如x ＝0时不成立；②对，如α＝0时sin 0＝0；③错，因为y ＝x 2＋2x ＋a 开口向上．【答案】 ②8． “0＜a ＜b ”是“⎝ ⎛⎭⎪⎫14a ＞⎝ ⎛⎭⎪⎫14b”的________条件(填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”和“既不充分也不必要”)．【解析】 当0＜a ＜b 时，根据指数函数y ＝αx (0＜α＜1)是减函数，可得⎝ ⎛⎭⎪⎫14a ＞⎝ ⎛⎭⎪⎫14b ；反之，当⎝ ⎛⎭⎪⎫14a ＞⎝ ⎛⎭⎪⎫14b 时，可得a ＜b .所以“0＜a ＜b ”是“⎝ ⎛⎭⎪⎫14a ＞⎝ ⎛⎭⎪⎫14b”的充分不必要条件．【答案】 充分不必要条件9．已知命题“若x ＞m ，则x 2－3x ＋2＞0”的逆否命题是真命题，则实数m 的取值范围是________．【解析】 因为命题“若x ＞m ，则x 2－3x ＋2＞0”的逆否命题是真命题，所以原命题是真命题，解不等式x 2－3x ＋2＞0，得x ＜1或x ＞2，所以m ≥2，实数m 的取值范围是[2，＋∞)．【答案】 [2，＋∞)10．已知命题p ：若x >y ，则－x <－y ；命题q ：若x >y ，则x 2>y 2.在命题①且q ；②p 或q ；③且(非q )；④(非p )或q 中，其中真命题是________．【解析】 p 为真q 为假，根据“或”、“且”、“非”命题的真假判断知②③为真命题．【答案】 ②③11．已知p ：－4<x －a <4，q ：(x －2)(3－x )>0.若非p 是非q 的充分条件，则实数a 的取值范围是________.【解析】 p ：a －4<x <a ＋4，q ：2<x <3，由条件非p 是非q 的充分条件知q 是p 的充分条件，所以⎩⎪⎨⎪⎧a －4≤2，a ＋4≥3，解得－1≤a ≤6.【答案】 [－1,6]12．已知命题p ：∃x ∈R ，x －2＞lg x ，命题q ：∀x ∈R ，x 2＞0，下列说法正确的是________． ①p 是真命题；②q 是真命题；③命题p 或q 是假命题；④命题且q 是真命题；⑤命题且(非q )是真命题；⑥命题p 或(非q )是假命题．【解析】 对于命题p ：∃x ∈R ，x －2＞lg x ，例如当x ＝10时成立，故命题p 是真命题；对于命题q ：∀x ∈R ，x 2＞0，当x ＝0时命题不成立，故命题q 是假命题．所以命题且(非q )是真命题，即①⑤正确．【答案】 ①⑤13．直线l ：y ＝kx ＋1与圆O ：x 2＋y 2＝1相交于A ，B 两点，则“k ＝1”是“△OAB 的面积为12”的________条件．【解析】 将直线l 的方程化为一般式得kx －y ＋1＝0，所以圆O ：x 2＋y 2＝1的圆心到该直线的距离d ＝1k 2＋1.又弦长为21－1k 2＋1＝2|k |k 2＋1，所以S △OAB ＝12·1k 2＋1·2|k |k 2＋1＝|k |k 2＋1＝12，解得k ＝±1.因此可知“k ＝1”是“△OAB 的面积为12”的充分不必要条件． 【答案】 充分不必要14．下列叙述中错误的是________．①命题“若x 2－3x ＋2＝0，则x ＝1”的逆否命题为假命题； ②“x >2”是“x 2－3x ＋2>0”的充分不必要条件；③若“p 或q ”为假命题，则“(非p )且(非q )”也为假命题； ④若命题p ：∀x ∈R ，x 2＋x ＋1≠0，则非p ：∃x 0∈R ，x 20＋x 0＋1＝0.【解析】 对于①，命题“若x 2－3x ＋2＝0，则x ＝1”是假命题，因此该命题的逆否命题也是假命题；对于②，由x >2可得x 2－3x ＋2＝(x －1)·(x －2)>0，反过来，由x 2－3x ＋2>0不能得知x >2，因此“x >2”是“x 2－3x ＋2>0”的充分不必要条件；对于③，若“p 或q ”为假命题，则p，q均为假命题，所以“(非p)且(非q)”是真命题；对于④，命题p：∀x∈R，x2＋x＋1≠0，则非p：∃x0∈R，x20＋x0＋1＝0.综上所述，应填③.【答案】③二、解答题(本大题共6小题，共90分．解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15．(本小题满分14分)命题：若一个三角形的一个角是直角，那么这个三角形是直角三角形．试写出该命题的逆命题、否命题和逆否命题，并判断它们的真假．【解】逆命题：若△ABC为直角三角形，则△ABC的一个内角为直角，是真命题．否命题：若△ABC没有一个内角为直角，则△ABC不是直角三角形，是真命题．逆否命题：若△ABC 不是直角三角形，则△ABC没有一个内角为直角，是真命题．16．(本小题满分14分)判断下列命题是全称命题还是存在性命题，并判断其真假．(1)对数函数都是单调函数；(2)至少有一个整数，它既能被11整除，又能被9整除；(3)∀x∈{x|x＞0}，x＋1x≥2；(4)∃x∈Z，log2x＞2.【解】(1)本题隐含了全称量词“所有的”，可表述为“所有的对数函数都是单调函数”，是全称命题，且为真命题．(2)命题中含有存在量词“至少有一个”，因此是存在性命题，且为真命题．(3)命题中含有全称量词“∀”，是全称命题，且为真命题．(4)命题中含有存在量词“∃”，是存在性命题，且为真命题．17．(本小题满分14分)分别写出由下列各组命题构成的“p或q”、“p且q”、“非p”形式的复合命题，并判断它们的真假．(1)p：所有的平行四边形的对角线相等，q：所有的平行四边形的对角线互相平分；(2)p：方程x2－16＝0的两根的符号不同，q：方程x2－16＝0的两根的绝对值相等．【解】(1)p或q：所有的平行四边形的对角线相等或互相平分．且q ：所有的平行四边形的对角线相等且互相平分． 非p ：有些平行四边形的对角线不相等．因为p 假q 真，所以“p 或q ”为真，“p 且q ”为假，“非p ”为真． (2)p 或q ：方程x 2－16＝0的两根符号不同或绝对值相等． 且q ：方程x 2－16＝0的两根符号不同且绝对值相等． 非p ：方程x 2－16＝0的两根符号相同．因为p 真q 真，所以“p 或q ”、“p 且q ”均为真，“非p ”为假．18．(本小题满分16分)已知命题p ：|4－x |≤6，q ：x 2－2x ＋1－a 2≥0(a ＞0)，若非p 是q 的充分不必要条件，求a 的取值范围．【解】 非p ：|4－x |＞6，解得x ＞10或x ＜－2，记A ＝{x |x ＞10或x ＜－2}， q ：x 2－2x ＋1－a 2≥0，解得x ≥1＋a 或x ≤1－a ，记B ＝{x |x ≥1＋a 或x ≤1－a }．而非p ⇒q ，∴AB ，即⎩⎪⎨⎪⎧1－a ≥－2，1＋a ≤10，a ＞0，∴0＜a ≤3.19．(本小题满分16分)已知条件p ：函数f (x )＝(2a －5)x 在R 上是减函数；条件q ：在x ∈(1,2)时，不等式x 2－ax ＋2<0恒成立，若p 或q 是真命题，求实数a 的取值范围．【解】 若p 真，则0<2a －5<1，故52<a <3. 若q 真，由x 2－ax ＋2<0，得ax >x 2＋2.∵1<x <2，∴a >x 2＋2x ＝x ＋2x 在x ∈(1,2)上恒成立． 又当x ∈(1,2)时，x ＋2x ∈[22，3)，∴a ≥3.∵p 或q 是真命题，故p 真或q 真，∴有52<a <3或a ≥3. 综上，a的取值范围为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪a >52.20．(本小题满分16分)已知函数f (x )＝2mx 2－2(4－m )x ＋1，g (x )＝mx . (1)若“存在实数x 0，使得f (x 0)≤0”是假命题，求实数m 的取值范围；(2)是否存在实数m ，使得：对任意实数x ，f (x )与g (x )至少有一个为正数？若存在，求m 的取值范围；若不存在，请说明理由．【解】 (1)因为“存在实数x 0，使得f (x 0)≤0”是假命题，所以“对于任意实数x ，使得f (x )>0”是真命题，即对于任意实数x ，f (x )>0恒成立．①当m ＝0时，不成立；②当m >0时，Δ＝4(4－m )2－8m <0， ∴2<m <8.(2)当m ≤0时，依题意显然不符合；当m >0时，则只要f (x )>0在(－∞，0)上恒成立，⎩⎨⎧4－m 2m>0，f (0)≥0⇒0<m <4.或⎩⎨⎧4－m2m≤0，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4－m 2m >0⇒4≤m <8.综上可知，0<m <8.章末综合测评(二) 圆锥曲线与方程(时间120分钟，满分160分)一、填空题(本大题共14小题，每小题5分，共70分．请把答案填在题中横线上) 1．抛物线y ＝－18x 2的准线方程是________．【解析】 把抛物线方程化为标准形式得x 2＝－8y ，所以抛物线的准线方程为y ＝2. 【答案】 y ＝22．如果方程x 2a 2＋y 2a ＋6＝1表示焦点在x 轴上的椭圆，则实数a 的取值范围是________．【解析】 焦点在x 轴上，则标准方程中a 2>a ＋6，解得a >3或a <－2.又a 2>0，a ＋6>0，所以a >3或－6<a <－2.【答案】 a >3或－6<a <－23．双曲线x 26－y 23＝1的渐近线与圆(x －3)2＋y 2＝r 2(r >0)相切，则r 等于________． 【解析】 双曲线x 26－y 23＝1的渐近线方程为y ＝±22x ，与圆(x －3)2＋y 2＝r 2(r >0)相切，得r ＝ 3.【答案】34．若F 1，F 2是双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a ＞0，b ＞0)与椭圆x 225＋y 29＝1的共同的左、右焦点，点P 是两曲线的一个交点，且△PF 1F 2为等腰三角形，则该双曲线的渐近线方程是________.5．【解析】 不妨设PF 1＞PF 2，则PF 1＝F 1F 2＝8，由双曲线及椭圆的定义，可知⎩⎪⎨⎪⎧ PF 1－PF 2＝2a ，PF 1＋PF 2＝10，即⎩⎪⎨⎪⎧8－PF 2＝2a ，8＋PF 2＝10，得2a ＝6，a ＝3. 又a 2＋b 2＝16，所以b 2＝7，故双曲线的渐近线方程为y ＝±73x . 【答案】 y ＝±73x5．设抛物线y 2＝8x 的准线与x 轴交于点Q ，若过点Q 的直线l 与抛物线有公共点，则直线l 的斜率的取值范围是________．【解析】 易知抛物线y 2＝8x 的准线x ＝－2与x 轴的交点为Q (－2,0)，于是，可设过点Q (－2,0)的直线l 的方程为y ＝k (x ＋2)(由题可知k 是存在的)，联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2＝8x ，y ＝k (x ＋2)⇒k 2x 2＋(4k 2－8)x ＋4k 2＝0.当k ＝0时，易知符合题意；当k ≠0时，其判别式为Δ＝(4k 2－8)2－16k 4＝－64k 2＋64≥0，可解得－1≤k ≤1，且k ≠0，综上可知，－1≤k ≤1.【答案】 [－1,1]6．已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的一条渐近线过点(2，3)，且双曲线的一个焦点在抛物线y 2＝47x 的准线上，则双曲线的方程为______________．【解析】 由双曲线的渐近线y ＝b a x 过点(2，3)，可得3＝ba ×2.① 由双曲线的焦点(－a 2＋b 2，0)在抛物线y 2＝47x 的准线x ＝－7上，可得a 2＋b 2＝7.②由①②解得a ＝2，b ＝3，所以双曲线的方程为x 24－y 23＝1. 【答案】 x 24－y 23＝17．设F 1，F 2为曲线C 1：x 26＋y 22＝1的焦点，P 是曲线C 2：x 23－y 2＝1与C 1的一个交点，则△PF 1F 2的面积为________．【解析】 由题意知，|F 1F 2|＝26－2＝4，设P 点坐标为(x ，y )．由⎩⎪⎨⎪⎧x 26＋y 22＝1，x 23－y 2＝1，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝±322，y ＝±22.则S △PF 1F 2＝12|F 1F 2|·|y |＝12×4×22＝ 2. 【答案】28．已知抛物线y 2＝2px (p >0)与双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1有相同的焦点F ，点A 是两曲线的交点，且AF ⊥x 轴，则双曲线的离心率为________．【解析】 由抛物线的定义知，AF ＝2c ，∴b 2a ＝2c . ∴c 2－a 2＝2ac ， ∴e 2－2e －1＝0. 又∵e >1， ∴e ＝2＋1. 【答案】2＋19．直线l 过抛物线y 2＝2px (p >0)的焦点，且与抛物线交于A ，B 两点，若线段AB 的长是8，AB 的中点到y 轴的距离是2，则此抛物线方程是________．【解析】 如图，分别过点A ，B 作抛物线准线的垂线，垂足分别为点M ，N ，由抛物线的定义知，AM ＋BN ＝AF ＋BF ＝AB ＝8.又四边形AMNB 为直角梯形，故AB 中点到准线的距离即为梯形的中位线的长度4，而抛物线的准线方程为x ＝－p 2，所以4＝2＋p2，即p ＝4，所以抛物线的方程是y 2＝8x .【答案】 y 2＝8x10．已知抛物线y ＝2px 2(p >0)的焦点为F ，点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1，14在抛物线上，过点P 作PQ 垂直抛物线的准线，垂足为点Q ，若抛物线的准线与对称轴相交于点M ，则四边形PQMF 的面积为________．【解析】 由点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1，14在抛物线上，得p ＝18，故抛物线的标准方程为x 2＝4y ，点F (0,1)，准线为y ＝－1，∴FM ＝2，PQ ＝1＋14＝54，MQ ＝1，则直角梯形PQMF 的面积为12×⎝ ⎛⎭⎪⎫54＋2×1＝138.【答案】 13811．已知椭圆方程x 24＋y 23＝1，双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a ＞0，b ＞0)的焦点是椭圆的顶点，顶点是椭圆的焦点，则双曲线的离心率为________．【解析】 因为双曲线 x 2a 2－y 2b 2＝1(a ＞0，b ＞0)的焦点是椭圆的顶点，顶点是椭圆的焦点，所以c ＝2，a ＝1，所以双曲线的离心率为2.【答案】 212．已知长为1＋2的线段AB 的两个端点A ，B 分别在x 轴、y 轴上滑动，P 是AB 上一点，且AP→＝22PB →，则点P 的轨迹C 的方程为________．【解析】 设A (x 0,0)，B (0，y 0)，P (x ，y )，AP →＝22PB →，又AP →＝(x －x 0，y )，PB →＝(－x ，y 0－y )，所以x －x 0＝－22x ，y ＝22(y 0－y )，得x 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋22x ，y 0＝(1＋2)y ，因为|AB |＝1＋2，即x 20＋y 20＝(1＋2)2，所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫1＋22x 2＋[(1＋2)y ]2＝(1＋2)2，化简得x 22＋y 2＝1.∴点P 的轨迹方程为x 22＋y 2＝1. 【答案】 x 22＋y 2＝113．过抛物线y 2＝4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ，B 两点．若AF ＝3，则BF ＝________. 【解析】 由题意知，抛物线的焦点F 的坐标为(1,0)．又∵|AF |＝3，由抛物线定义知，点A 到准线x ＝－1的距离为3，∴点A 的横坐标为2.将x ＝2代入y 2＝4x ，得y 2＝8，由图知，y ＝22， ∴A (2,22)，∴直线AF 的方程为y ＝22(x －1)． 由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝22(x －1)，y 2＝4x ，解得⎩⎨⎧x ＝12，y ＝－2或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2，y ＝2 2.知点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12，－2，∴BF ＝12－(－1)＝32. 【答案】 3214．已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)的离心率为32.双曲线x 2－y 2＝1的渐近线与椭圆C 有四个交点，以这四个交点为顶点的四边形的面积为16，则椭圆C 的方程为________．【解析】 因为椭圆的离心率为32，所以e ＝c a ＝32，c 2＝34a 2＝a 2－b 2，所以b 2＝14a 2，即a 2＝4b 2.双曲线的渐近线方程为y ＝±x ，代入椭圆方程得x 2a 2＋x 2b 2＝1，即x 24b 2＋x 2b 2＝5x 24b 2＝1，所以x 2＝45b 2，x ＝±25b ，y ＝±25b ，则在第一象限双曲线的渐近线与椭圆C 的交点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫25b ，25b ，所以四边形的面积为4×25b ×25b ＝165b 2＝16，所以b 2＝5，a 2＝20，所以椭圆方程为x 220＋y 25＝1.【答案】 x 220＋y 25＝1二、解答题(本大题共6小题，共90分．解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15．(本小题满分14分)已知双曲线的中心在原点，焦点F 1，F 2在坐标轴上，一条渐近线方程为y ＝x ，且过点(4，－10)．(1)求双曲线方程；(2)若点M (3，m )在此双曲线上，求MF 1→·MF 2→.【解】 (1)∵双曲线的一条渐近线方程为y ＝x ， ∴设双曲线方程为x 2－y 2＝λ(λ≠0)．把(4，－10)代入双曲线方程得42－(－10)2＝λ， ∴λ＝6，∴所求双曲线方程为x 2－y 2＝6. (2)由(1)知双曲线方程为x 2－y 2＝6，∴双曲线的焦点为F 1(－23，0)，F 2(23，0)． ∵点M 在双曲线上，∴32－m 2＝6，∴m 2＝3. ∴MF 1→·MF 2→＝(－23－3，－m )·(23－3，－m ) ＝(－3)2－(23)2＋m 2＝－3＋3＝0.16．(本小题满分14分)已知一条曲线C 在y 轴右侧，C 上每一点到点F (1,0)的距离减去它到y 轴距离的差都是1.(1)求曲线C 的方程；(2)设直线l 交曲线C 于A ，B 两点，线段AB 的中点为D (2，－1)，求直线l 的一般式方程.【解】 (1)设P (x ，y )是曲线C 上任意一点，那么点P (x ，y )满足： (x －1)2＋y 2－x ＝1(x ＞0)，化简得y 2＝4x (x ＞0)． 即曲线C 的方程为y 2＝4x (x ＞0)．(2)设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由⎩⎪⎨⎪⎧y 21＝4x 1， ①y 22＝4x 2， ②①－②得(y 1＋y 2)(y 1－y 2)＝4(x 1－x 2)，易知l 的斜率k 存在，故(y 1＋y 2)y 1－y 2x 1－x 2＝4，即－2k ＝4，所以k ＝－2，故l 的一般式方程为2x ＋y －3＝0.17．(本小题满分14分)如图1，抛物线关于x 轴对称，它的顶点是坐标原点，点P (1,2)，A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)均在抛物线上．图1(1)写出该抛物线的方程及其准线方程；(2)当直线P A 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时，求y 1＋y 2的值及直线AB 的斜率． 【解】 (1)由已知条件，可设抛物线的方程为y 2＝2px (p >0)． ∵点P (1,2)在抛物线上，∴22＝2p ×1，解得p ＝2. 故所求抛物线的方程是y 2＝4x ，准线方程是x ＝－1. (2)设直线P A 的斜率为k P A ，直线PB 的斜率为k PB ，则k P A ＝y 1－2x 1－1(x 1≠1)，k PB ＝y 2－2x 1－1(x 2≠1)．∵P A 与PB 的斜率存在且倾斜角互补， ∴k P A ＝－k PB .由A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)均在抛物线上，得y 21＝4x 1，① y 22＝4x 2，②∴y 1－214y 21－1＝－y 2－214y 22－1，∴y 1＋2＝－(y 2＋2)，∴y 1＋y 2＝－4.②－①，得k AB ＝y 2－y 1x 2－x 1＝4y 1＋y 2＝－1(x 1≠x 2)．18．(本小题满分16分)已知抛物线的顶点在原点，它的准线过双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1的一个焦点，并且这条准线与双曲线的两焦点的连线垂直，抛物线与双曲线交于点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32，6，求抛物线的方程和双曲线的方程．【解】 依题意，设抛物线的方程为y 2＝2px (p >0)， ∵点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32，6在抛物线上，∴6＝2p ×32，解得2p ＝4， ∴所求抛物线的方程为y 2＝4x .∵双曲线的左焦点在抛物线的准线x ＝－1上， ∴c ＝1，则a 2＋b 2＝1，又点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32，6在双曲线上，∴94a 2－6b2＝1， 解方程组⎩⎨⎧a 2＋b 2＝1，94a 2－6b 2＝1，得⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝14，b 2＝34或⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝9，b 2＝－8(舍去).∴所求双曲线的方程为4x 2－43y 2＝1.19．(本小题满分16分)如图2所示，已知直线l ：y ＝kx －2与抛物线C ：x 2＝－2py (p >0)交于A ，B 两点，O 为坐标原点，OA→＋OB →＝(－4，－12)．图2(1)求直线l 和抛物线C 的方程；(2)抛物线上一动点P 从点A 到点B 运动时，求△ABP 面积的最大值． 【解】 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx －2，x 2＝－2py ，得x 2＋2pkx －4p ＝0.设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则x 1＋x 2＝－2pk ， y 1＋y 2＝k (x 1＋x 2)－4＝－2pk 2－4.因为OA →＋OB →＝(x 1＋x 2，y 1＋y 2)＝(－2pk ，－2pk 2－4)＝(－4，－12)， 所以⎩⎪⎨⎪⎧ －2pk ＝－4，－2pk 2－4＝－12，解得⎩⎪⎨⎪⎧p ＝1，k ＝2.所以直线l 的方程为y ＝2x －2，抛物线C 的方程为x 2＝－2y .(2)设点P (x 0，y 0)，依题意，抛物线过点P 的切线与直线l 平行时，△ABP 的面积最大． 设切线方程是y ＝2x ＋t ，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝2x ＋t ，x 2＝－2y ，得x 2＋4x ＋2t ＝0，∴Δ＝42－4×2t ＝0，∴t ＝2.此时，点P 到直线l 的距离为两平行线间的距离，d ＝|2＋2|5＝455.由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝2x －2，x 2＝－2y ，得x 2＋4x －4＝0，AB ＝1＋k 2·(x 1＋x 2)2－4x 1x 2＝1＋22·(－4)2－4×(－4)＝410.∴△ABP 面积的最大值为12×410×455＝8 2.20．(本小题满分16分)已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)的离心率为22，以原点为圆心，椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x －y ＋2＝0相切．(1)求椭圆C 的方程；(2)若过点M (2,0)的直线与椭圆C 相交于两点A ，B ，设P 为椭圆上一点，且满足OA →＋OB →＝tOP →(O 为坐标原点)，当|P A →－PB →|＜253时，求实数t 的取值范围．【解】 (1)由题意知，e ＝c a ＝22，所以e 2＝c2a 2＝a 2－b 2a 2＝12，即a 2＝2b 2.又因为b ＝21＋1＝1，所以a 2＝2，b 2＝1.故椭圆C 的方程为x 22＋y 2＝1.(2)由题意知，直线AB 的斜率存在．设AB ：y ＝k (x －2)，A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，P (x ，y )，由⎩⎨⎧y ＝k (x －2)，x 22＋y 2＝1，得(1＋2k 2)x 2－8k 2x ＋8k 2－2＝0.Δ＝64k 4－4(2k 2＋1)(8k 2－2)＞0，k 2＜12， x 1＋x 2＝8k 21＋2k 2，x 1x 2＝8k 2－21＋2k 2.∵OA →＋OB →＝tOP →，∴(x 1＋x 2，y 1＋y 2)＝t (x ，y )，x ＝x 1＋x 2t ＝8k 2t (1＋2k 2)，y ＝y 1＋y 2t ＝1t [k (x 1＋x 2)－4k ]＝－4k t (1＋2k 2). ∵点P 在椭圆上，∴(8k 2)2t 2(1＋2k 2)2＋2(－4k )2t 2(1＋2k 2)2＝2， ∴16k 2＝t 2(1＋2k 2)． ∵|P A →－PB→|＜253，∴1＋k 2|x 1－x 2|＜253，∴(1＋k 2)[(x 1＋x 2)2－4x 1x 2]＜209， ∴(1＋k 2)⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤64k 4(1＋2k 2)2－4·8k 2－21＋2k 2＜209， ∴(4k 2－1)(14k 2＋13)＞0，∴k 2＞14，∴14＜k 2＜12.∵16k 2＝t 2(1＋2k 2)，∴t 2＝16k 21＋2k 2＝8－81＋2k2， ∴－2＜t ＜－263或263＜t ＜2，∴实数t 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫－2，－263∪⎝ ⎛⎭⎪⎫263，2.章末综合测评(三) 空间向量与立体几何(时间120分钟，满分160分)一、填空题(本大题共14小题，每小题5分，共70分．请把答案填在题中的横线上) 1．已知空间直角坐标系中有点A (－2,1,3)，B (3,1,0)，则|AB →|＝________. 【解析】 ∵AB →＝(5,0，－3)， ∴|AB →|＝52＋02＋(－3)2＝34. 【答案】342．若a ＝(2x,1,3)，b ＝(1，－2y,9)，且a 与b 为共线向量，则x ＝________，y ＝________. 【解析】 由题意得2x 1＝1－2y ＝39，∴x ＝16，y ＝－32.【答案】 16 －323．下列有关空间向量的四个命题中，错误命题为________．①空间中有无数多组不共面的向量可作为向量的基底；②向量与平面平行，则向量所在的直线与平面平行；③平面α的法向量垂直于α内的每个向量；④空间中的任一非零向量都可惟一地表示成空间中不共面向量的线性组合的形式．【解析】 若向量与平面平行，则向量所在的直线与平面平行或在平面内，故②错误． 【答案】 ②4．若向量a ＝(1，λ，2)，b ＝(2，－1,2)，且a 与b 的夹角的余弦值为89，则λ＝________. 【解析】 由已知得，89＝a·b|a||b|＝2－λ＋45＋λ2·9，∴85＋λ2＝3(6－λ)，解得λ＝－2或λ＝255.【答案】 －2或2555．△ABC 的三个顶点坐标分别为A (0,0，2)，B ⎝ ⎛⎭⎪⎫－32，12，2，C (－1,0，2)，则角A的大小为________．【解析】 AB →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－32，12，0，AC →＝(－1,0,0)，则cos A ＝AB →·AC →|AB →||AC →|＝321×1＝32，故角A的大小为30°.【答案】 30°6．已知正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的中心为O ，则下列各命题中，真命题是________． ①OA →＋OD →与OB 1→＋OC 1→是一对相反向量； ②OB →－OC →与OA 1→－OD 1→是一对相反向量；③OA →＋OB →＋OC →＋OD →与OA 1→＋OB 1→＋OC 1→＋OD 1→是一对相反向量； ④OA 1→－OA →与OC →－OC 1→是一对相反向量．【解析】 ①∵四边形ADC 1B 1为平行四边形，O 为对角线交点，∴OA →＋OD →与OB 1→＋OC 1→是一对相反向量，∴①真；②∵OB →－OC →＝CB →，OA 1→－OD 1→＝D 1A 1→，CB →＝D 1A 1→， ∴OB →－OC →＝OA 1→－OD 1→， ∴②假；③如图，设正方形ABCD 的中心为O 1，正方形A 1B 1C 1D 1的中心为O 2，则OA →＋OB →＋OC →＋OD →＝4OO 1→，OA 1→＋OB 1→＋OC 1→＋OD 1→＝4OO 2→，∵OO 1→与OO 2→是相反向量，∴③真； ④OA 1→－OA →＝AA 1→，OC →－OC 1→＝C 1C →， ∵AA 1→与C 1C →是相反向量，∴④真． 【答案】 ①③④7．在空间直角坐标系O xyz 中，已知A (1，－2,3)，B (2,1，－1)，若直线AB 交平面xOz 于点C ，则点C 的坐标为________．【解析】 设点C 的坐标为(x,0，z )，则AC →＝(x －1,2，z －3)，AB →＝(1,3，－4)，因为AC →与AB →共线，所以x －11＝23＝z －3－4，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝53，z ＝13，所以点C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫53，0，13.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫53，0，138．二面角αl β等于120°，A ，B 是棱l 上两点，AC ，BD 分别在半平面α，β内，AC ⊥l ，BD ⊥l ，且AB ＝AC ＝BD ＝1，则CD 的长等于________．【解析】 设BD →＝a ，AB →＝b ，AC →＝c ，由已知条件，|a |＝1，|b |＝1，|c |＝1，〈a ，b 〉＝90°，〈b ，c 〉＝90°，〈a ，c 〉＝120°.|CD →|2＝|CA →＋AB →＋BD →|2＝|－c ＋b ＋a |2＝a 2＋b 2＋c 2＋2a·b －2a·c －2b·c ＝4， 则|CD →|＝2. 【答案】 29．已知点A (1,2,3)，B (2,1,2)，P (1,1,2)，点Q 在直线OP 上运动，则当QA →·QB →取最小值时，点Q 的坐标为________.【解析】 由题意可知OQ →＝λOP →，故可设Q (λ，λ，2λ)，则QA →·QB →＝6λ2－16λ＋10＝6⎝ ⎛⎭⎪⎫λ－432－23，∴当λ＝43时，QA →·QB →取得最小值，此时点Q 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫43，43，83.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫43，43，8310．在空间中，已知平面α过点A (3,0,0)和B (0,4,0)及z 轴上一点C (0,0，a )(a >0)，如果平面α与平面xOy 的夹角为45°，则a ＝________.【解析】 平面xOy 的法向量为n ＝(0,0,1)，AB →＝(－3，4,0)，AC →＝(－3,0，a )，设平面α的法向量为u ＝(x ，y ，z )，则⎩⎪⎨⎪⎧－3x ＋4y ＝0，－3x ＋az ＝0，则3x ＝4y ＝az ，取z ＝1，则u ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3，a 4，1，故cos 〈n ，u 〉＝1a 29＋a 216＋1＝22.又∵a >0，∴a ＝125. 【答案】 12511．空间四边形ABCD 中，连结AC ，BD ，若△BCD 是正三角形，且E 为其中心，则AB →＋12BC →－32DE →－AD →的化简结果是________．则AB →＋12【解析】 如图，延长DE 交BC 于F ，易知F 是BC 中点，BC →－32DE →－AD →＝AB →－AD →＋BF →－32·23DF →＝DB →＋BF →－DF →＝DB →＋BF →＋FD →＝DF →＋FD →＝0.【答案】 012．已知动点P 是棱长为1的正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的体对角线BD 1上一点，记D 1PD 1B ＝λ.当∠APC 为钝角时，则λ的取值范围为________．【解析】 建立如图所示的空间直角坐标系D xyz ，则有A (1,0,0)，B (1,1,0)，C (0,1,0)，D 1(0,0,1)，所以D 1B →＝(1,1，－1)，由题意，可设D 1P →＝λD 1B →＝(λ，λ，－λ)，连结D 1A ，D 1C ，则D 1A →＝(1,0，－1)，D 1C →＝(0,1，－1)，所以P A →＝PD 1→＋D 1A →＝(－λ，－λ，λ)＋(1,0，－1)＝(1－λ，－λ，λ－1)，PC →＝PD 1→＋D 1C →＝(－λ，－λ，λ)＋(0,1，－1)＝(－λ，1－λ，λ－1)，显然∠APC 不是平角，当∠APC 为钝角时，cos ∠APC ＝cosP A →，PC→＝P A →·PC →|P A →|·|PC →|<0. 由此得出λ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫13，1.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫13，113．在△ABC 中，若∠ACB ＝90°，∠BAC ＝60°，AB ＝8，PC ⊥平面ABC ，PC ＝4，M 是AB 上一点，则PM 的最小值为________．【解析】 建立如图所示的坐标系，则C (0,0,0)，A (4,0,0)，B (0,43，0)，P (0,0,4)，设M (x ，y,0)，则AM →＝(x －4，y,0)，AB →＝(－4,43，0)，易知AB →＝λAM →，即(－4,43，0)＝λ(x －4，y,0)，∴⎩⎪⎨⎪⎧λ(x －4)＝－4，λy ＝43，得3x ＋y －43＝0，所以y ＝43－3x ，PM →＝(x ，y ，－4)＝(x,43－3x ，－4)，|PM →|2＝x 2＋(43－3x )2＋16＝4(x －3)2＋28，∵0≤x ≤4，∴当x ＝3时，|PM →|min ＝27. 【答案】 2714．如图1所示，在空间直角坐标系中，有一棱长为a 的正方体ABCO A ′B ′C ′D ′，A ′C 的中点E 与AB 的中点F 的距离为________．图1【解析】 由题图易知A (a,0,0)，B (a ，a,0)，C (0，a,0)，A ′(a,0，a )． ∴F ⎝ ⎛⎭⎪⎫a ，a 2，0，E ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，a 2，a 2. ∴EF ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a －a 22＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2－a 22＋⎝ ⎛⎭⎪⎫0－a 22＝a 24＋a 24＝22a .【答案】 22a二、解答题(本大题共6小题，共90分．解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15．(本小题满分14分)如图2，平行六面体ABCD A 1B 1C 1D 1中，AB ＝1，AD ＝2，AA 1＝3，∠BAD ＝90°，∠BAA 1＝∠DAA 1＝60°，求AC 1的长．图2【解】 ∵AC 1→＝AB →＋AD →＋AA 1→， ∴|AC 1→|＝(AB →＋AD →＋AA 1→)2＝AB →2＋AD →2＋AA 1→2＋2(AB →·AD →＋AB →·AA 1→＋AD →·AA 1→).∵AB ＝1，AD ＝2，AA 1＝3，∠BAD ＝90°，∠BAA 1＝∠DAA 1＝60°， ∴〈AB →，AD →〉＝90°，〈AB →，AA 1→〉＝〈AD →，AA 1→〉＝60°， ∴|AC 1→| ＝1＋4＋9＋2(1×3×cos 60°＋2×3×cos 60°)＝23.16．(本小题满分14分)如图3，在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中，O 为AC 与BD 的交点，G 为CC 1的中点．求证：A 1O ⊥平面GBD .图3【证明】 设A 1B 1→＝a ，A 1D 1→＝b ，A 1A →＝c . 则a ·b ＝0，a ·c ＝0，b ·c ＝0.而A 1O →＝A 1A →＋AO →＝A 1A →＋12(AB →＋AD →)＝c ＋12(a ＋b )， BD →＝AD →－AB →＝b －a ，OG →＝OC →＋CG →＝12(AB →＋AD →)＋12CC 1→＝12(a ＋b )－12c ， ∴A 1O →·BD →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫c ＋12a ＋12b ·(b －a )＝c ·(b －a )＋12(a ＋b )·(b －a ) ＝c ·b －c ·a ＋12(b 2－a 2) ＝12(|b |2－|a |2)＝0. ∴A 1O →⊥BD →， ∴A 1O ⊥BD . 同理可证A 1O →⊥OG →. ∴A 1O ⊥OG .又OG ∩BD ＝O 且A 1O ⊄平面BDG ， ∴A 1O ⊥平面GBD .17．(本小题满分14分)如图4，正方形ABCD 和四边形ACEF 所在平面互相垂直，CE ⊥AC ，EF ∥AC ，AB ＝2，CE ＝EF ＝1.图4(1)求证：AF ∥平面BDE ； (2)求证：CF ⊥平面BDE .【证明】 (1)设AC 与BD 交于点G . ∵EF ∥AG ，且EF ＝1，AG ＝12AC ＝1， ∴四边形AGEF 为平行四边形，∴AF ∥EG . ∵EG ⊂平面BDE ，AF ⊄平面BDE ， ∴AF ∥平面BDE .(2)连结FG ，∵正方形ABCD 和四边形ACEF 所在平面互相垂直，且CE ⊥AC ，∴CE ⊥平面ABCD .如图，以C 为原点，CD ，CB ，CE 所在直线为x 轴，y 轴，z 轴，建立空间直角坐标系， 则C (0,0,0)，A (2，2，0)，B (0，2，0)， D (2，0,0)，E (0,0,1)，F ⎝ ⎛⎭⎪⎫22，22，1，∴CF →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫22，22，1，BE →＝(0，－2，1)，DE →＝(－2，0,1)，∴CF →·BE →＝0－1＋1＝0，CF →·DE →＝－1＋0＋1＝0， ∴CF →⊥BE →，CF →⊥DE →， ∴CF ⊥BE ，CF ⊥DE . 又∵BE ∩DE ＝E ， ∴CF ⊥平面BDE .18．(本小题满分16分)在Rt △ABC 中，AC ＝BC ＝1，∠BCA ＝90°，现将△ABC 沿着与平面ABC 垂直的方向平移到△A 1B 1C 1的位置，已知AA 1＝2，分别取A 1B 1，A 1A 的中点P ，Q .(1)求BQ →的模；(2)求cos 〈BQ →，CB 1→〉，cos 〈BA 1→，CB 1→〉的值，并比较〈BQ →，CB 1→〉与〈BA 1→，CB 1→〉的大小；(3)求证：AB 1⊥C 1P .【解】 (1)以C 为原点，建立空间直角坐标系，如图，则C (0,0,0)，A (1,0,0)，B (0,1,0)，C 1(0,0,2)，P ⎝ ⎛⎭⎪⎫12，12，2，Q (1,0,1)，B 1(0，1,2)，A 1(1,0,2)， ∴BQ →＝(1，－1,1)，CB 1→＝(0,1,2)，BA 1→＝(1，－1，2)，AB 1→＝(－1,1,2)，C 1P →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12，12，0，∴|BQ →|＝12＋(－1)2＋12＝ 3.(2)∵BQ →·CB 1→＝0－1＋2＝1，|BQ →|＝3， |CB 1→|＝02＋12＋25＝5，∴cos 〈BQ →，CB 1→〉＝BQ →·CB 1→|BQ →|·|CB 1→|＝13×5＝1515.又∵BA 1→·CB 1→＝0－1＋4＝3，|BA 1→|＝1＋1＋4＝6，|CB 1|＝0＋1＋4＝5，∴cos 〈BA 1→，CB 1→〉＝BA 1→·CB 1→|BA 1→|·|CB 1→|＝330＝3010.∵0<1515<3010<1，∴〈BQ →，CB 1→〉∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，〈BA 1→，CB 1→〉∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，又∵y ＝cos x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2内单调递减， ∴〈BQ →，CB 1→〉>〈BA 1→，CB 1→〉．(3)证明：∵AB 1→·C 1P →＝(－1,1，－2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12，12，0＝0，∴AB 1→⊥C 1P →，即AB 1⊥C 1P .19．(本小题满分16分)如图5，在四棱锥P ABCD 中，底面ABCD 为菱形，P A ⊥底面ABCD ，AC ＝22，P A ＝2，E 是PC 上的一点，PE ＝2EC .图5(1)证明：PC ⊥平面BED ；(2)设二面角A PB C 为90°，求PD 与平面PBC 所成角的大小. 【解】 如图，设AC ∩BD ＝O ，以O 为坐标原点，OC ，OD 所在直线分别为x 轴，y 轴建立空间直角坐标系，则A (－2，0,0)，C (2，0,0)，P (－2，0,2)．设BD ＝2a ，则B (0，－a,0)，D (0，a,0)． (1)证明：PC →＝(22，0，－2)，BD →＝(0,2a,0)． 由PE ＝2EC ，得E ⎝ ⎛⎭⎪⎫23，0，23，则BE →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫23，a ，23.所以PC →·BE →＝(22，0，－2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫23，a ，23＝0，PC →·BD →＝(22，0，－2)·(0,2a,0)＝0， 即PC →⊥BE →，PC →⊥BD →.又因为BE ∩BD ＝B ，所以PC ⊥平面BED . (2)设平面P AB 的法向量n ＝(x 1，y 1，z 1)． 易得AP →＝(0,0,2)，AB →＝(2，－a,0)．由⎩⎨⎧n ·AP →＝0，n ·AB →＝0，得⎩⎪⎨⎪⎧2z 1＝0，2x 1－ay 1＝0.取x 1＝1，可得n ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1，2a ，0.设平面PBC 的法向量m ＝(x 2，y 2，z 2)． 易得BC →＝(2，a,0)，CP →＝(－22，0,2)． 由⎩⎨⎧m ·BC →＝0，m ·CP →＝0，得⎩⎪⎨⎪⎧2x 2＋ay 2＝0，－22x 2＋2z 2＝0.取x 2＝1，可得m ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1，－2a ，2.因为二面角A PB C 为90°，所以m ·n ＝0，即1×1＋⎝ ⎛⎭⎪⎫－2a ×2a ＋2×0＝0，解得a ＝ 2.所以PD →＝(2，2，－2)，平面PBC 的一个法向量为m ＝(1，－1，2)，所以PD 与平面PBC 所成角的正弦值为|PD →·m ||PD →||m |＝12，所以PD 与平面PBC 所成角的大小为π6.20．(本小题满分16分)如图6，在长方体ABCD A 1B 1C 1D 1中，AA 1＝AD ＝1，E 为CD 的中点．图6(1)求证：B 1E ⊥AD 1；(2)在棱AA 1上是否存在一点P ，使得DP ∥平面B 1AE ？若存在，求AP 的长；若不存在，说明理由．(3)若二面角A B 1E A 1的大小为30°，求AB 的长．【解】 (1)证明：以A 为原点，AB →，AD →，AA 1→的方向分别为x 轴，y 轴，z 轴的正方向建立空间直角坐标系，如图．设AB ＝a ，则A (0,0,0)，D (0,1,0)，D 1(0，1,1)，E ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，1，0，B 1(a,0,1)，故AD 1→＝(0,1,1)，B 1E →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－a 2，1，－1，AB 1→＝(a,0,1)，AE →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，1，0.∵AD 1→·B 1E →＝－a 2×0＋1×1＋(－1)×1＝0. ∴B 1E ⊥AD 1.(2)假设在棱AA 1上存在一点P (0,0，z 0)，使得DP ∥平面B 1AE ，此时DP →＝(0，－1，z 0)．又设平面B 1AE 的法向量为n ＝(x ，y ，z )．由⎩⎨⎧n ·AB 1→＝0，n ·AE →＝0，得⎩⎨⎧ax ＋z ＝0，ax2＋y ＝0.取x ＝1，得平面B 1AE 的一个法向量n ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1，－a 2，－a .要使DP ∥平面B 1AE ，只要n ⊥DP →，即a 2－az 0＝0，解得z 0＝12. 又∵DP ⊄平面B 1AE ，∴存在一点P ，满足DP ∥平面B 1AE ，此时AP ＝12.(3)连结A 1D ，B 1C ，由长方体ABCD A 1B 1C 1D 1及AA 1＝AD ＝1，得AD 1⊥A 1D . ∵B 1C ∥A 1D ，∴AD 1⊥B 1C .又由(1)知B 1E ⊥AD 1，且B 1C ∩B 1E ＝B 1. ∴AD 1⊥平面DCB 1A 1.∴AD 1→是平面A 1B 1E 的一个法向量，此时AD 1→＝(0,1,1)．设AD 1→与平面B 1AE 的法向量n 所成的角为θ，则cos θ＝n ·AD 1→|n ||AD 1→|＝－a2－a 21＋a 24＋a2.∵二面角A B 1E A 1的大小为30°. ∴|cos θ|＝cos 30°，即3a 221＋5a 24＝32，解得a ＝2， 即AB 的长为2.模块综合测评(时间120分钟，满分160分)一、填空题(本大题共14小题，每小题5分，共70分．请把答案填在题中的横线上) 1．若空间三点A (1,5，－2)，B (2,4,1)，C (p,3，q ＋2)共线，则p ＋q ＝________. 【解析】 易得AB →＝(1，－1,3)，AC →＝(p －1，－2，q ＋4)．∵AB →∥AC →，∴p －11＝－2－1＝q ＋43，∴p ＝3，q ＝2，p ＋q ＝5.【答案】 52．设命题p ：|4x －3|≤1；命题q ：x 2－(2a ＋1)x ＋a (a ＋1)≤0.若非p 是非q 的必要不充分条件，则实数a 的取值范围是________.【解析】 先列出命题非p 和非q ：|4x －3|>1和x 2－(2a ＋1)x ＋a (a ＋1)>0，分别解得非p ：x >1或x <12；非q ：x >a ＋1或x <a .若非p ⇐非q ，则a ≤12且a ＋1≥1，即0≤a ≤12.【答案】 0≤a ≤123．已知双曲线x 264－y 236＝1上一点P 到它的右焦点的距离为8，那么点P 到它的右准线的距离是________．【解析】 设到右准线的距离为d ，则8d ＝54，所以d ＝325. 【答案】 3254．设a ∈R ，则a ＞1是1a ＜1的________条件．(填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”和“既不充分也不必要”)【解析】 由1a ＜1，得1－a a ＜0，即a ＜0或a ＞1，所以a ＞1是1a ＜1的充分不必要条件． 【答案】 充分不必要5．抛物线y 2＝4x 的焦点到双曲线x 2－y 23＝1的渐近线的距离是________.【解析】 由题意可得抛物线的焦点坐标为(1,0)， 双曲线的渐近线方程为3x －y ＝0或3x ＋y ＝0，则焦点到渐近线的距离d 1＝|3×1－0|(3)2＋(－1)2＝32或d 2＝|3×1＋0|(3)2＋12＝32.【答案】 326．已知a ＝(2，－1,3)，b ＝(－1,4，－2)，c ＝(7,5，λ)，若a ，b ，c 三向量共面，则实数λ＝________.【解析】 由题意得c ＝t a ＋μb ＝t (2，－1,3)＋μ(－1,4，－2)＝(2t －μ，－t ＋4μ，3t －2μ)，即(7,5，λ)＝(2t －μ，－t ＋4μ，3t －2μ)，∴⎩⎪⎨⎪⎧7＝2t －μ，5＝－t ＋4μ，λ＝3t －2μ，解得⎩⎪⎨⎪⎧t ＝337，μ＝177，λ＝657.【答案】 6577．已知A ，B ，C 三点不共线，对平面ABC 外的任一点O ，下列条件中能确定点M 与点A ，B ，C 一定共面的是________(填序号)．①OM →＝OA →＋OB →＋OC →；②OM →＝2OA →－OB →－OC →；③OM →＝OA →＋12OB →＋13OC →；④OM →＝13OA →＋13OB →＋13OC →；⑤ OM →＝5OA →－3OB →－OC →.【解析】 对空间任一点O 和不共线的三点A ，B ，C ，若满足向量关系式OM →＝xOA →＋yOB→＋zOC →(其中x ＋y ＋z ＝1)，则四点M ，A ，B ，C 共面．所以④⑤满足题意．【答案】 ④⑤8．双曲线x 24＋y 2k ＝1的离心率e ∈(1,2)，则k 的取值范围是________．【解析】 因为方程x 24＋y 2k ＝1表示双曲线，所以k <0，所以a 2＝4，b 2＝－k ，c 2＝4－k ，因为e ∈(1,2)，所以4－k4∈(1,4)，解得k ∈(－12,0)．【答案】 (－12,0)9．如图1所示，正方体ABCD A ′B ′C ′D ′中，M 是AB 的中点，则sin 〈DB ′→，CM →〉＝________.图1【解析】 设正方体的棱长为1，以D 为坐标原点，DA 所在直线为x 轴，DC 所在直线为y 轴，DD ′所在直线为z 轴建系．易得B ′(1,1,1)，B (1,1,0)，C (0,1,0)，A (1,0,0)，故M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1，12，0，CM →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1，－12，0，DB ′→＝(1,1,1)，得cos 〈DB ′→，CM →〉＝1515，所以sin 〈DB ′→，CM →〉＝21015. 【答案】2101510．已知点M (－3,0)，N (3,0)，B (1,0)，动圆C 与直线MN 切于点B ，过M ，N 与圆C 相切的两直线相交于点P ，则P 点的轨迹方程是________．【解析】 如图所示，设直线MP 与直线NP 分别与动圆C 切于点E ，F ，则PE ＝PF ，ME ＝MB ，NF ＝NB .从而PM －PN ＝ME －NF ＝MB －NB ＝4－2＝2<MN ，又由题意知点P 不能在x 轴上，所以点P 的轨迹是以M ，N 为焦点，实轴长为2的双曲线的右支并除去与x 轴的交点．设对应的双曲线方程为x 2a 2－y 2b 2＝1，则a ＝1，c ＝3，b 2＝8.故P 点的轨迹方程为x 2－y 28＝1(x >1)．【答案】 x 2－y 28＝1(x >1)11．在四面体O ABC 中，点M 在OA 上，且OM ＝2MA ，N 为BC 的中点，若OG →＝13OA →＋x 4OB →＋x 4OC →，则使G 与M ，N 共线的x 的值为________．【解析】 若G ，M ，N 共线，则存在实数λ使MG →＝λMN →， 即OG →－OM →＝λ(ON →－OM →)，∴OG →＝(1－λ)OM →＋λON →＝(1－λ)·23OA →＋λ·12(OB →＋OC →)＝2(1－λ)3OA →＋λ2OB →＋λ2OC →， ∴⎩⎪⎨⎪⎧2(1－λ)3＝13，x 4＝λ2，∴x ＝1.【答案】 112．动圆的圆心在抛物线y 2＝8x 上，且动圆恒与直线x ＋2＝0相切，则动圆必过定点________．【解析】 抛物线y 2＝8x ，p ＝4，其准线方程为x ＝－2，焦点为F (2,0)，设动圆圆心为P ，由已知点P 到准线x ＋2＝0的距离为其半径r ，且点P 在抛物线上，∴点P 到焦点F 的距离也为r ，∴动圆必过定点F (2,0)． 【答案】 (2,0)13．如果椭圆x 236＋y 29＝1的弦被点(4,2)平分，则这条弦所在的直线方程是________．【解析】 设弦的端点为A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，代入椭圆方程，得9x 21＋36y 21＝9×36,9x 22＋36y 22＝9×36，两式相减，得9(x 1＋x 2)(x 1－x 2)＋36(y 1＋y 2)(y 1－y 2)＝0，由中点坐标公式x 1＋x 22＝4，y 1＋y 22＝2，所以k ＝y 1－y 2x 1－x 2＝－12，所以所求直线方程为y －2＝－12(x －4)，即x ＋2y －8＝0.【答案】 x ＋2y －8＝014．设F 为抛物线C ：y 2＝4x 的焦点，过点P (－1,0)的直线l 交抛物线C 于A ，B 两点，点Q 为线段AB 的中点，若FQ ＝2，则直线的斜率等于________．【解析】 设直线l 的方程为y ＝k (x ＋1)，联立⎩⎪⎨⎪⎧y ＝k (x ＋1)，y 2＝4x ，消去y 得k 2x 2＋(2k 2－4)x＋k 2＝0，由根与系数的关系，x A ＋x B ＝－2k 2－4k 2，于是x Q ＝x A ＋x B 2＝2k 2－1，把x Q 带入y ＝k (x ＋1)，得到y Q ＝2k ，根据FQ ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2－22＋⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2＝2，解得k ＝±1. 【答案】 ±1二、解答题(本大题共6小题，共90分，解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15．(本小题满分14分)已知p ：－2≤x ≤10；q ：x 2－2x ＋1≤m 2(m ＞0)．若非p 是非q 的必要不充分条件，求实数m 的取值范围．【解】 由x 2－2x ＋1－m 2≤0(m ＞0)，得1－m ≤x ≤1＋m ，∴非q ：A ＝{x |x ＜1－m 或x ＞1＋m }，非p ：B ＝{x |x ＜－2或x ＞10}， ∵非p 是非q 的必要不充分条件，且m ＞0，∴A ⊆B ， ∴⎩⎪⎨⎪⎧m ＞0，①1－m ≤－2，②1＋m ≥10，③，即m ≥9，注意到当m ＝9时，③中等号成立，而②中等号不成立，∴m 的取值范围是m ≥9.16．(本小题满分14分)在四棱锥V ABCD 中，底面ABCD 是正方形，侧面VAD 是正三角形，平面VAD ⊥底面ABCD .(1)证明：AB ⊥平面VAD ；(2)求二面角A VD B 的平面角的余弦值．【解】 取AD 的中点O 作为坐标原点，由题意知，VO ⊥底面ABCD ，则可建立如图所示的空间直角坐标系．设AD ＝2，则A (1,0,0)，D (－1，0,0)，B (1,2,0)，V (0,0，3)． (1)证明：易得AB →＝(0,2,0)，VA →＝(1,0，－3)． ∵AB →·VA →＝(0,2,0)·(1,0，－3)＝0， ∴AB →⊥VA →，即AB ⊥VA .又AB ⊥AD ，AD ∩VA ＝A ，∴AB ⊥平面VAD .(2)易得DV →＝(1,0，3)．设E 为DV 的中点，连结EA ，EB ，则E ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，0，32，∴EA →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫32，0，－32，EB →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫32，2，－32.∵EB →·DV →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫32，2，－32·(1,0，3)＝0，∴EB →⊥DV →，即EB ⊥DV .同理得EA ⊥DV ，∴∠AEB 为所求二面角的平面角， ∴cos 〈EA →，EB →〉＝EA →·EB →|EA →||EB →|＝217.故所求二面角的平面角的余弦值为217.17．(本小题满分14分)椭圆x 24＋y 23＝1的左、右焦点分别为F 1，F 2，一条直线l 经过点F 1与椭圆交于A ，B 两点．(1)求△ABF 2的周长；(2)若l 的倾斜角为π4，求△ABF 2的面积.【解】 (1)由椭圆的定义，得AF 1＋AF 2＝2a ，BF 1＋BF 2＝2a ，又AF 1＋BF 1＝AB ， 所以，△ABF 2的周长＝AB ＋AF 2＋BF 2＝4a . 又因为a 2＝4，所以a ＝2，故△ABF 2的周长为8.(2)由条件，得F 1(－1,0)，因为AB 的倾斜角为π4，所以AB 的斜率为1， 故直线AB 的方程为y ＝x ＋1.由⎩⎨⎧y ＝x ＋1，x 24＋y 23＝1，消去x ，得7y 2－6y －9＝0，设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，解得y 1＝3＋627，y 2＝3－627， 所以S △ABF 2＝12F 1F 2·|y 1－y 2|＝12×2×1227＝1227.18．(本小题满分16分)在长方体ABCD A 1B 1C 1D 1中，AB ＝BC ＝1，AA 1＝2，E 为BB 1的中点．图2(1)证明：AC ⊥D 1E ；(2)求DE 与平面AD 1E 所成角的正弦值．【解】 (1)证明：连结BD ，∵ABCD A 1B 1C 1D 1是长方体， ∴D 1D ⊥平面ABCD, 又AC ⊂平面ABCD ，∴D 1D ⊥AC ， 在长方形ABCD 中，AB ＝BC ，∴BD ⊥AC ，又BD ∩D 1D ＝D ， ∴AC ⊥平面BB 1D 1D, 而D 1E ⊂平面BB 1D 1D ，∴AC ⊥D 1E . (2)如图，建立空间直角坐标系D xyz ，则A (1,0,0)，D 1(0,0,2)，E (1,1,1)，B (1,1,0)，AE →＝(0,1,1)，AD 1→＝(－1,0,2)，DE →＝(1,1,1)．。
高中数学课本选修2-1例习题精选
高中数学选修2-1课本例习题精选一、简易逻辑1.判断下列命题的真假：（1）命题“若220x y +=，则,x y 全为0”的逆命题； （2）命题“全等三角形是相似三角形”的否命题. 2.写出下列命题的否定：（1）1994与2000都是5的倍数； （2）任何一个整数，都是奇数；（3）存在一个实数a ，能使210a +=成立； （4）每一个数列都是等差数列； （5）每个数列都有一项为“1”； （6）任何有理数都是实数.3.写出下列命题的“p 或q ”“p 且q ”“非p ”形式的命题，并判断其真假： （1）:p 24是8的倍数，:q 24是6的倍数；（2）:p 矩形的对角线相等，:q 矩形的对角线互相平分； （3）:p 正方形的四条边相等，:q 正方形的四个角相等； （4）:p π是无理数，:q π是有理数.4.请在“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”中选择一个使命题正确的填写在各题横线上.（1）若A B ⊆，则“x A ∈”是“x B ∈”的_______条件； （2）“6x π∈”是“1sin 2x =”的________条件； （3）“αβ>”是“sin sin αβ>”的________条件；（4）在ABC 中，“A B >”是“sin sin A B >”的_________条件；（5）已知直线111222:,:l y k x b l y k x b =+=+，则“12k k =”是“12//l l 的_______条件；（6）“0ab >”是“方程221x y a b+=表示椭圆”的________条件； （7）“α是第二象限角”是“sin tan 0αα⋅<”的______条件；（8）“a b =”是“a b =”的_______条件；（9）“实数0λ=”是“向量0a λ⋅=”的________条件；（10）“四边形的两条对角线相等”是“四边形是等腰梯形”的_______条件. 5.填空题.（1）“一元二次方程2210ax x ++=有一个正根和一个负根”的一个充分不必要条件是___________； （2）“两个平面α和β，//αβ”的一个必要不充分条件是__________； （3）“函数[)2(0,)y x bx c x =++∈+∞是单调函数”的充要条件是________.二、空间向量1. 证明：若一条直线垂直于一个平面内的两条相交直线，则该直线与此平面垂直.2.一直两个不同的平面12,ππ的法向量分别为12,n n ，判断两平面是平行还是垂直： （1）12(1,2,3),(1,2,3)n n ==---； （2）12(2,2,3),(1,2,2)n n =-=---.3.已知直线l 的方向向量为s ，平面π的法向量为n ，且l π⊄，判断直线与平面是平行还是垂直： （1）2(1,1,1),(1,4,3)s n =-=-； （2）2(1,3,2),(2,6,4)s n =-=--.4.如图，在空间直角坐标系中有长方体ABCD A B C D ''''-，且2AB =，2,1AD AA '==，求异面直线A B '与C D '夹角的余弦值.5.已知直线1l 的方向向量为1(1,1,1)s =-，平面2l 的方向向量为2(1,2,0)s =-，求这两条直线夹角的余弦值.（课本45页练习1）6.如图所示，在空间直角坐标系中有单位正方体ABCD A B C D ''''-.求平面BCD A ''与平面ABCD 的夹角θ.7.如图，在空间直角坐标系中，四棱锥S ABCD -的底面ABCD 为直角梯形，090,1ABC SA AB BC ∠====，12AD =.求平面SAB 与平面SCD 夹角的余弦值.8.如图所示，在空间直角坐标系中有单位正方体ABCD A B C D ''''-.求对角线A C '与平面ABCD 的夹角θ的正弦值.9.已知直线l 的方向向量为(1,1,1)s =-，平面π的法向量为(1,2,3)n =-，求直线与平面夹角的余弦值.10.如图，在空间直角坐标系中有长方体ABCD A B C D ''''-，1,2AB BC ==，3AA '=.求点B 到直线A C '的距离.11.如图，长方体1111ABCD A B C D -中，1,2AB BC ==，13,AA M =是AD 的中点.求点M 到直线11AC 的距离.12.如图，在空间直角坐标系中有单位正方体ABCD A B C D ''''-. （1）证明：AC '是平面A BD '的法向量；（2）求点C 到平面A BD '的距离.13.已知点(1,2,3)M -，平面π经过点(1,2,0),(2,0,1),(0,2,2)A B C -,求点M 到平面π的距离.三、圆锥曲线1.已知两定点之间的距离为5cm ，动点到两定点距离之和为5cm ，那么动点的轨迹是椭圆吗？2. 如图所示，一圆形纸片的圆心为,O F 是圆内一定点，M 是圆周上一动点，把纸片折叠使M 与F 重合，然后抹平纸片，折痕为CD ，设CD 与OM 交于点P ，则点P 的轨迹是( )A ．椭圆B ．双曲线C ．抛物线D ．圆3.如果椭圆22110036x y +=上一点P 到焦点1F 的距离等于6，则点P 到另一个焦点2F 的距离是________.4.已知椭圆两焦点坐标分别是(0,2),(0,2)-并且经过点35(,)22-，求椭圆的标准方程. 5.写出适合下列条件的椭圆的标准方程，并画出草图：（1）1a b ==，焦点在x 轴上； （2）焦点坐标为(0,4),(0,4),5a -=.6.若椭圆经过点(M -和N ，求椭圆的标准方程，并画出草图.例1.求椭圆22925225x y +=的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点坐标，并用描点法画出它的图像.7.求下列各椭圆的长轴和短轴的长、离心率、焦点坐标、顶点坐标，并画出草图. （1）22416x y +=； （2）22981x y +=. 8.求适合下列条件的椭圆的标准方程：（1）长轴在x 坐标轴上，长轴的长等于12，离心率等于23； （2）经过点(6,0)P -和(0,8)Q .9.求满足下列条件的椭圆的标准方程，并画出草图： （1）310,5a e ==，焦点在x 轴上； （2）13,2c e ==，焦点在y 轴上； （3）长轴长是短轴长的2倍，椭圆经过点(3,0)P .10.ABC 两个顶点,A B 的坐标分别是(6,0),(6,0)-，边,AC BC 所在直线的斜率之积等于49-.求顶点C 的轨迹方程，并画出草图.11.设点12,F F 为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上左、右焦点，P为椭圆上异于左右顶点的一点，若12F PF θ∠=，求证：122tan2F PF Sb θ=.12.点M 到点(4,0)F 的距离比它到直线:60l x +=的距离小2求点M 的轨迹.13.平面上动点M 到定点(3,0)F 的距离比M 到直线1x =-的距离大2，求动点M 满足的方程，并画出相应的草图.14.根据下列条件求抛物线的标准方程： （1）已知抛物线的焦点坐标是(2,0)F ； （2）已知抛物线的准线方程是32x =-. 15.分别写出满足下列条件的抛物线的标准方程： （1）顶点在原点，关于x 轴对称，过点(4,4)M -； （2）顶点在原点，焦点是(5,0)F ；（3）焦点式(0,8)F -，准线是8y =.16.已知抛物线的焦点在x 轴正半轴上，求抛物线的标准方程、焦点坐标和准线方程.17.求下列抛物线的焦点坐标和准线方程.（1）2y =； （2）216x y =； （3）2250y x +=； （4）280x y +=. 18.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点弦AB 的两端点坐标分别为11(,)A x y ，22(,)B x y ，则1212y y x x 的值一定等于( )A ．－4B ．4C ．2pD ．2p -19.设F 为抛物线2:3C y x =的焦点，过F 且倾斜角为30o 的直线交C 于,A B 两点，则AB =________.例2.抛物线2y x =上到直线24x y -=的距离最小的点的坐标是（ ） A.11,24⎛⎫ ⎪⎝⎭ B.()1,1 C.39,24⎛⎫ ⎪⎝⎭D.()2,4 20. 已知抛物线22(0)y px p =>的准线为l ，过(1,0)Ml 相交于点A ，与C的一个交点为B ，若AM MB =，则p =________.21.抛物线的顶点是椭圆221259x y +=的中心，而焦点是椭圆的左焦点，求抛物线方程. 22.已知圆22670x y x +--=与抛物线22(0)y px p =>的准线相切，则p 的值为（ ） A.1 B.2 C.12D.4 23.已知两定点12(4,0),(4,0)F F -，曲线上的点P 到12,F F 的距离之差的绝对值为6，求曲线的方程，并画出草图.24. 若双曲线 的左、右焦点分别为，点在双曲线上，且，则 等于【 】.22:1916x y E -=12,F F P E 13PF =2PFA ．11B ．9C ．5D ．3 25.求满足下列条件的双曲线的标准方程： （1）3,4a b ==，焦点在x 轴上；（2）焦点为(0,10),(0,10)-，双曲线上的点到两个焦点距离之差的绝对值是16；（3）焦点为(0,5),(0,5)-，经过点. 26.求过点9(3,2),(,5)4-的双曲线的标准方程.27.求与椭圆221255x y +=共焦点，且过点的双曲线方程.28.相距2km 的两个哨所,A B 听到远处传来的炮弹爆炸声，在A 哨所听到爆炸声的时间比在B 哨所迟4s .已知当时的声速为340/m s ，试判断爆炸点在什么样的曲线上，并求出曲线的方程.练习4.如图所示，火力发电厂的冷却塔的外形是由双曲线绕其虚轴所在直线旋转所得到的曲面.已知塔的总高度为150m ，塔顶直径为70m ，塔的最小直径（喉咙直径）为67m ，喉部标高112.5m ，求双曲线的方程. 29.求下列双曲线的实轴和虚轴的长、焦距和离心率： （1）224x y -=-； （2）22981x y -=；（3）2211625x y -=； （4）221259y x -=.30.在直角坐标系中画出下列双曲线的草图，并求实轴和虚轴的长、焦距、离心率.（1）221169x y -=； （2）22520100x y -=；（3）221x y -=； （4）22169144x y -=-.31.若双曲线2215y x m-=的离心率(1,2)e ∈，求m 的取值范围. 32.已知双曲线与椭圆221925x y +=共焦点，它们的离心率之和为145，求双曲线方程.33. 与双曲线22132x y -=有共同的渐近线，且经过点A 的双曲线的方程为（ ）A ．2211612y x -=B ．22214y x -=C ．2211827y x -=D ．22164x y -=34. 已知双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>> ）A ．y x =B ．y =C ．2y x =±D ．12y x =±35.证明圆心为(3,4)M ，半径等于5的圆的方程是22(3)(4)25x y -+-=，并判断点(0,0),(1,0),(1,2)O A B -是否在这个圆上.36.两条曲线的方程是1(,)0f x y =和2(,)0f x y =.它们的交点是00(,)P x y .求证：方程12(,)(,)0f x y f x y λ+=的曲线也经过点P .（这里λ是任意实数）37.已知两点(1,0),(1,2)A B -，求到,A B 两点距离相等的点P 满足的方程.38.已知点P 到点(4,0)A -与点(4,0)B 的距离的平方和等于64，求点P 满足的方程. 39.已知圆心为C 的圆经过定点(0,2)F ，且与直线20y +=相切，求圆心C 满足的方程. 40.设(2,0),(2,0)M N -为平面上两点，动点P 满足6PM PN +=，求点P 的轨迹方程. 41.已知点(0,1)A -，在抛物线221y x =+上任取一点B ，求线段AB 的中点满足的方程.42.已知A 为椭圆2212516x y +=上的点，点B 的坐标为(2,1)，且2AP PB =. 求点P 的轨迹方程.43.过椭圆22143x y +=的左焦点作直线交椭圆于1122(,),(,)A x y B x y 若121x x +=-，求AB 的长.44.已知双曲线22(8)1169x y --=，有一椭圆的右焦点和右顶点分别是双曲线的左焦点和左顶点，且椭圆焦点到相应准线的距离 2.25p =，求椭圆方程.45.若直线:(1)1l y a x =+-与曲线2:C y ax =恰好有一个公共点，试求实数a 的取值集合. 46.如果直线1y kx =-与双曲线224x y -=没有公共点，求k 的取值范围. 47.求直线0x y -=被曲线2222x y +=截得的弦长.48.直线220x y -+=与椭圆2244x y +=相交于,A B 两点.求,A B 两点的距离.49.已知椭圆221164x y +=，求以点(2,1)P -为中点的弦所在直线方程.50.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右焦点为(3,0)F ,过点F 的直线交椭圆于,A B 两点.若AB 的中点坐标为(1,1)-,则E 的方程为（ ）.A ．2214536x y +=B ．2213627x y +=C ．2212718x y +=D ．221189x y +=。
高中数学 2.4.2第2课时课时同步练习 新人教A版选修2-1
第2章 2.4.2 第2课时一、选择题(每小题5分，共20分)1．过抛物线y2＝4x的焦点作一条直线与抛物线相交于A、B两点，它们的横坐标之和等于5，则这样的直线( )A．有且仅有一条B．有且仅有两条C．有无穷多条D．不存在解析：由定义|AB|＝5＋2＝7，∵|AB|min＝4，∴这样的直线有且仅有两条．答案： B2．在同一坐标系中，方程a2x2＋b2y2＝1与ax＋by2＝0(a>b>0)的曲线大致为( )解析：方法一：将方程a2x2＋b2y2＝1与ax＋by2＝0转化为x2 1 a2＋y21b2＝1，y2＝－abx.因为a>b>0，所以1b>1a>0.所以椭圆的焦点在y轴上；抛物线的焦点在x轴上，且开口向左．故选D.方法二：方程ax＋by2＝0中，将y换成－y，其结果不变，即ax＋by2＝0的图形关于x轴对称，排除B、C，又椭圆的焦点在y轴上，排除A.故选D.答案： D3．已知直线y＝k(x＋2)(k>0)与抛物线C：y2＝8x相交于A、B两点，F为C的焦点，若|FA|＝2|FB|，则k＝( )A.13B.223C.23D.23解析：过A、B作抛物线准线l的垂线，垂足分别为A1、B1，由抛物线定义可知，AA 1＝AF ，BB 1＝BF ，又∵2|BF |＝|AF |，∴|AA 1|＝2|BB 1|，即B 为AC 的中点．从而y A ＝2y B ，联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y ＝k x ＋2，y 2＝8x⇒消去x 得y 2－8ky ＋16＝0， ∴⎩⎪⎨⎪⎧ y A ＋y B ＝8k ，y A ·y B ＝16⇒⎩⎪⎨⎪⎧ 3y B ＝8k ，2y 2B ＝16，，消去y B 得k ＝223.故选B. 答案： B 4．已知直线l 1：4x －3y ＋6＝0和直线l 2：x ＝－1，抛物线y 2＝4x 上一动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值是( )A ．2B ．3 C.115D.3716 解析： ∵直线l 2：x ＝－1恰为抛物线y 2＝4x 准线，∴P 到l 2的距离d 2＝|PF |(F (1,0)为抛物线焦点)，所以P 到l 1、l 2距离之和最小值为F 到l 1距离 |4×1－3×0＋6|32＋42＝2，故选A. 答案： A二、填空题(每小题5分，共10分)5．已知直线x －y －1＝0与抛物线y ＝ax 2相切，则a ＝________.解析： 由⎩⎪⎨⎪⎧ x －y －1＝0y ＝ax 2，得ax 2－x ＋1＝0， Δ＝1－4a ＝0，得a ＝14.答案： 146．直线y ＝x ＋b 交抛物线y ＝12x 2于A 、B 两点，O 为抛物线的顶点，且OA ⊥OB ，则b 的值为________．解析： 由⎩⎪⎨⎪⎧ y ＝x ＋b y ＝12x 2，得x 2－2x －2b ＝0， Δ＝(－2)2＋8b >0，设直线与抛物线的两交点为A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)．由根与系数的关系，得x 1＋x 2＝2，x 1x 2＝－2b ，于是y 1y 2＝14(x 1x 2)2＝b 2， 由OA ⊥OB 知x 1x 2＋y 1y 2＝0，故b 2－2b ＝0，解得b ＝2或b ＝0(不合题意，舍去)． b ＝2适合Δ>0.答案： 2三、解答题(每小题10分，共20分)7．设过抛物线y 2＝2px 的焦点且倾斜角为π4的直线交抛物线于A 、B 两点，若弦AB 的中垂线恰好过点Q (5,0)，求抛物线的方程．解析： 弦AB 中点为M ，MQ 为AB 的中垂线，AB 的斜率为1，则l MQ ：y ＝－x ＋5.设l AB ：y ＝x －p2. 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x －p 2，y 2＝2px .得x 2－3px ＋p 24＝0， ∴x 1＋x 2＝3p .① 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y ＝－x ＋5y ＝x －p 2， 得2x ＝5＋p 2，则x 1＋x 2＝5＋p2② 联立①②，解得p ＝2，∴抛物线方程为y 2＝4x .8．已知抛物线C ：y 2＝2px (p >0)过点A (1，－2)．(1)求抛物线C 的方程，并求其准线方程；(2)是否存在平行于OA (O 为坐标原点)的直线l ，使得直线l 与抛物线C 有公共点，且直线OA 与l 的距离等于55？若存在，求出直线l 的方程；若不存在，说明理由． 解析： (1)将(1，－2)代入y 2＝2px ，得(－2)2＝2p ·1，∴p ＝2，故所求的抛物线方程为y 2＝4x ，其准线方程为x ＝－1； (2)假设存在符合题意的直线l ，其方程为y ＝－2x ＋t ，由⎩⎪⎨⎪⎧ y 2＝4x y ＝－2x ＋t 得y 2＋2y －2t ＝0， 因为直线l 与抛物线C 有公共点，所以Δ＝4＋8t ≥0，解得t ≥－12. 另一方面，由直线OA 与直线l 的距离等于55可得|t |5＝55， ∴t ＝±1， 由于－1∉⎣⎢⎡⎭⎪⎫－12，＋∞，1∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫－12，＋∞， 所以符合题意的直线l 存在，其方程为y ＝－2x ＋1.尖子生题库☆☆☆9．(10分)已知抛物线C 1：y 2＝4px (p >0)，焦点为F 2，其准线与x 轴交于点F 1；椭圆C 2：分别以F 1、F 2为左、右焦点，其离心率e ＝12；且抛物线C 1和椭圆C 2的一个交点记为M .(1)当p ＝1时，求椭圆C 2的标准方程；(2)在(1)的条件下，若直线l 经过椭圆C 2的右焦点F 2，且与抛物线C 1相交于A ，B 两点，若弦长|AB |等于△MF 1F 2的周长，求直线l 的方程．解析： (1)x 24＋y 23＝1； (2)①若直线l 的斜率不存在，则l ：x ＝1，且A (1,2)，B (1，－2)，∴|AB |＝4又∵△MF 1F 2的周长等于|MF 1|＋|MF 2|＋|F 1F 2|＝2a ＋2c ＝6≠|AB |.∴直线l 的斜率必存在．②设直线l 的斜率为k ，则l ：y ＝k (x －1)， 由⎩⎪⎨⎪⎧y 2＝4x y ＝k x －1，得k 2x 2－(2k 2＋4)x ＋k 2＝0， ∵直线l 与抛物线C 1有两个交点A ，B ， ∴Δ＝[－(2k 2＋4)]2－4k 4＝16k 2＋16>0，且k ≠0 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 则可得x 1＋x 2＝2k 2＋4k2，x 1x 2＝1 于是|AB |＝1＋k 2|x 1－x 2|＝1＋k 2[x 1＋x 22－4x 1x 2] ＝1＋k 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2＋4k 22－4 ＝1＋k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫16k 2＋16k 4＝41＋k 2k 2， ∵△MF 1F 2的周长等于|MF 1|＋|MF 2|＋|F 1F 2|＝2a ＋2c ＝6，∴由41＋k 2k 2＝6，解得k ＝± 2.故所求直线l 的方程y ＝±2(x －1)．。
2.1曲线方程-人教A版高中数学选修2-1课时练习
高二年级（数学）学科习题卷曲线方程 一、选择题：1．已知命题“曲线C 上的点的坐标是方程f (x ，y )＝0的解”是正确的，则下列命题中正确的是( ) A ．满足方程f (x ，y )＝0的点都在曲线C 上 B ．方程f (x ，y )＝0是曲线C 的方程 C ．方程f (x ，y )＝0所表示的曲线不一定是C D ．以上说法都正确2．方程(x 2－4)(y 2－4)＝0表示的图形是 ( )A ．两条直线B ．四条直线C ．两个点D ．四个点3．方程(x 2－4)2＋(y 2－4)2＝0表示的图形是A ．两个点B ．四个点C ．两条直线D ．四条直线4．已知A (－1，0)，B (1，0)，C 为平面内的一动点，且满足||2||AC BC =，则点C 的轨迹方程为 ( )A ．22610x y x +++＝B ．22610x y x +-+＝C ．2210103x y x +-+= D ．2210103x y x +++=5．方程x ＋|y －1|＝0表示的曲线是 ( )6．已知A (1，0)，B (－1，0)，动点M 满足|MA |－|MB |＝2，则点M 的轨迹方程是( ) A ．011()y x =-≤≤ B ．0(1)y x =≥ C ．1)0(y x =≤- D ．0(||1)y x =≥7．已知A (－2,0)、B (2,0)，△ABC 的面积为10，则顶点C 的轨迹是( )A ．一个点B ．两个点C ．一条直线D ．两条直线二、填空题：8．等腰三角形底边的两个顶点是B (2，1)，C (0，－3)，则另一顶点A 的轨迹方程是______________． 9．在平面直角坐标系xOy 中，若定点A (1，2)与动点P (x ，y )满足：4OP OA ⋅=，则动点P 的轨迹方程为______________．10．已知O 为坐标原点，动点M 在椭圆C ：2215x y +=上，过M 作x 轴的垂线，垂足为N ，点P 满足5NP NM =，则点P 的轨迹方程为______________．三、解答题：11．已知A 、B 分别是直线y x =和y x =上的两个动点，线段AB 的长为P 是AB 的中点，求动点P 的轨迹C 的方程．12.已知点P (2，2)，圆C ：2280x y y +-=，过点P 的动直线l 与圆C 交于A ，B 两点，线段AB 的中点为M ，O 为坐标原点．（1）求M 的轨迹方程；（2）当|OP |＝|OM |时，求l 的方程及POM △的面积．13.两个定点(2,2),(0,2)P Q -，长为2的线段AB 在直线y x =上移动，求直线PA ，QB 的交点M 的轨迹方程。
高中数学选修2-1知识点+练习答案解析
数学选修2－1 知识点+习题答案解析第一章：命题与逻辑结构 知识点：1、命题：用语言、符号或式子表达的，可以判断真假的陈述句.真命题：判断为真的语句.假命题：判断为假的语句. 2、“若p ，则q ”形式的命题中的p 称为命题的条件，q 称为命题的结论.3、对于两个命题，如果一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件，则这两个命题称为互逆命题.其中一个命题称为原命题，另一个称为原命题的逆命题。
若原命题为“若p ，则q ”，它的逆命题为“若q ，则p ”.4、对于两个命题，如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的条件的否定和结论的否定，则这两个命题称为互否命题.中一个命题称为原命题，另一个称为原命题的否命题.若原命题为“若p ，则q ”，则它的否命题为“若p ⌝，则q ⌝”.5、对于两个命题，如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的结论的否定和条件的否定，则这两个命题称为互为逆否命题。
其中一个命题称为原命题，另一个称为原命题的逆否命题。
若原命题为“若p ，则q ”，则它的否命题为“若q ⌝，则p ⌝”。
6、四种命题的真假性：原命题 逆命题 否命题 逆否命题真 真 真 真 真 假 假 真 假 真 真 假 假 假假假四种命题的真假性之间的关系：()1两个命题互为逆否命题，它们有相同的真假性；()2两个命题为互逆命题或互否命题，它们的真假性没有关系．7、若p q ⇒，则p 是q 的充分条件，q 是p 的必要条件． 若p q ⇔，则p 是q 的充要条件（充分必要条件）．8、用联结词“且”把命题p 和命题q 联结起来，得到一个新命题，记作p q ∧．当p 、q 都是真命题时，p q ∧是真命题；当p 、q 两个命题中有一个命题是假命题时，p q ∧是假命题．用联结词“或”把命题p 和命题q 联结起来，得到一个新命题，记作p q ∨．当p 、q 两个命题中有一个命题是真命题时，p q ∨是真命题；当p 、q 两个命题都是假命题时，p q ∨是假命题．对一个命题p 全盘否定，得到一个新命题，记作p ⌝．若p 是真命题，则p ⌝必是假命题；若p 是假命题，则p ⌝必是真命题． 9、短语“对所有的”、“对任意一个”在逻辑中通常称为全称量词，用“∀”表示．含有全称量词的命题称为全称命题．全称命题“对M 中任意一个x ，有()p x 成立”，记作“x ∀∈M ，()p x ”． 短语“存在一个”、“至少有一个”在逻辑中通常称为存在量词，用“∃”表示．含有存在量词的命题称为特称命题．特称命题“存在M 中的一个x ，使()p x 成立”，记作“x ∃∈M ，()p x ”． 10、全称命题p ：x ∀∈M ，()p x ，它的否定p ⌝：x ∃∈M ，()p x ⌝。
高中数学 3.1.2课时同步练习 新人教A版选修2-1
第3章 3.1.2一、选择题(每小题5分，共20分)1．对于空间中任意三个向量a ，b,2a －b ，它们一定是( )A ．共面向量B ．共线向量C ．不共面向量D ．既不共线也不共面向量答案： A2．当|a |＝|b |≠0，且a ，b 不共线时，a ＋b 与a －b 的关系是( )A ．共面B ．不共面C ．共线D ．无法确定 解析： 由加法法则知：a ＋b 与a －b 可以是菱形的对角线．答案： A3．已知点M 在平面ABC 内，并且对空间任意一点O ， OM →＝xOA →＋13OB →＋13OC →，则x 的值为( ) A ．3B ．0 C.13 D ．1解析： ∵OM →＝xOA →＋13OB →＋13OC →，且M 、A 、B 、C 四点共面，∴x ＋13＋13＝1，x ＝13.故选C. 答案： C4．已知两非零向量e 1，e 2不共线，设a ＝λe 1＋μe 2(λ、μ∈R 且λ2＋μ2≠0)，则( )A ．a ∥e 1B ．a ∥e 2C ．a 与e 1，e 2共面D ．以上三种情况均有可能 解析： 当λ＝0，μ≠0时，a ＝μe 2，则a ∥e 2；当λ≠0，μ＝0时，a ＝λe 1，则a ∥e 1；当λ≠0，μ≠0时，a 与e 1，e 2共面．答案： D二、填空题(每小题5分，共10分)5．已知O 是空间任一点，A 、B 、C 、D 四点满足任三点均不共线，但四点共面，且OA →＝2xBO →＋3yCO →＋4zDO →，则2x ＋3y ＋4z ＝________. 解析： ∵A 、B 、C 、D 共面，∴OA →＝OB →＋λB C →＋μBD →＝OB →＋λ(O C →－OB →)＋μ(O D →－OB →)＝(1－λ－μ) OB →＋λO C →＋μOD →＝(λ＋μ－1) BO →－λCO →－μDO →＝2xBO →＋3yCO →＋4zDO →，∴2x ＋3y ＋4z ＝(λ＋μ－1)＋(－λ)＋(－μ)＝－1.答案： －1 6．已知A ，B ，C 三点共线，则对空间任一点O ，存在三个不为0的实数λ，m ，n ，使λOA →＋mOB →＋nOC→＝0，那么λ＋m ＋n 的值为________．解析： ∵A ，B ，C 三点共线，∴存在唯一实数k 使AB →＝kAC →， 即O B →－OA →＝k (OC →－O A →)，∴(k －1) OA →＋OB －kOC →＝0，又λOA →＋mOB →＋nOC →＝0，令λ＝k －1，m ＝1，n ＝－k ，则λ＋m ＋n ＝0.答案： 0三、解答题(每小题10分，共20分)7.已知矩形ABCD ，P 为平面ABCD 外一点，M 、N 分别为BC 、PD 的中点，求满足M N →＝xAB →＋yAD →＋zAP →的实数x ，y ，z 的值．解析： MN →＝MC →＋CD →＋DN →＝12BC →＋BA →＋12DP → ＝12AD →－AB →＋12(AP →－AD →) ＝－AB →＋12AP →， ∴x ＝－1，y ＝0，z ＝12.中点，判断MN →与8.如图，平行六面体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，M 是AD 1中点，N 是BD D 1C →是否共线？解析： ∵M ，N 分别是AD 1，BD 的中点，四边形ABCD 为平行四边形，连结AC ，则N 为AC 的中点．∴MN →＝A N →－A M →＝12A C →－12AD 1→＝12(A C →－AD 1→)＝12D 1C →∴MN →与D 1C →共线． 尖子生题库☆☆☆9．(10分)如图，若P 为平行四边形ABCD 所在平面外一点，点H 为PC 上的点， 且PH HC ＝12，点G 在AH 上，且AG AH＝m .若G ，B ，P ，D 四点共面，求m 的值．解析： 连结BD ，BG ，∵AB →＝PB →－PA →且AB →＝DC →，∴DC →＝PB →－PA →.∵PC →＝PD →＋DC →，∴PC →＝PD →＋PB →－PA →＝－PA →＋PB →＋PD →.∵PHHC ＝12，∵PH →＝13PC →＝13(－PA →＋PB →＋PD →)＝－13PA →＋13PB →＋13 PD →.又∵AH →＝PH →－PA →，∴AH →＝－43PA →＋13PB →＋13PD →.∵AGAH ＝m ，∴AG →＝mAH →＝－4m 3PA →＋m 3 PB →＋m 3PD →.∴BG →＝－A B →＋AG →＝PA →－PB →＋AG →，∴BG →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1－4m3PA →＋⎝ ⎛⎭⎪⎫m3－1PB →＋m 3PD →.又∵B ，G ，P ，D 四点共面，∴1－4m3＝0，∴m ＝34.。
(完整word版)高中数学选修2-1课后习题答案[人教版]
高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]高中数学选修2-1 课后习题答案第一章常用逻辑用语1.1命题及其关系练习（ P4）1、略 .2、（1）真；（2）假；（3）真；（4）真.3、（1）若一个三角形是等腰三角形，则这个三角形两边上的中线相等. 这是真命题 .（2）若一个函数是偶函数，则这个函数的图象对于y 轴对称.这是真命题.（3）若两个平面垂直于同一个平面，则这两个平面平行. 这是假命题 .练习（ P6）1、抗命题：若一个整数能被 5 整除，则这个整数的末位数字是0. 这是假命题 .否命题：若一个整数的末位数字不是0，则这个整数不可以被5整除 . 这是假命题 .逆否命题：若一个整数不可以被5 整除，则这个整数的末位数字不是0. 这是真命题 .2、抗命题：若一个三角形有两个角相等，则这个三角形有两条边相等. 这是真命题 .否命题：若一个三角形有两条边不相等，这个三角形有两个角也不相等. 这是真命题 .逆否命题：若一个三角形有两个角不相等，则这个三角形有两条边也不相等.这是真命题 .3、抗命题：图象对于原点对称的函数是奇函数. 这是真命题 .否命题：不是奇函数的函数的图象不对于原点对称. 这是真命题 .逆否命题：图象不对于原点对称的函数不是奇函数. 这是真命题 .练习（ P8）证明：若 a b 1，则a2b22a 4b3( a b)( a b) 2( a b) 2b3a b 2 2b3a b 10所以，原命题的逆否命题是真命题，进而原命题也是真命题.习题 1.1 A组（P8）1、（1）是；（2）是；（3）不是；（4）不是.2、（1）抗命题：若两个整数 a 与b的和a b 是偶数，则a,b都是偶数.这是假命题.否命题：若两个整数a,b 不都是偶数，则 a b 不是偶数.这是假命题.逆否命题：若两个整数 a 与b的和a b 不是偶数，则a, b不都是偶数.这是真命题.（2）抗命题：若方程 x2 x m 0 有实数根，则m 0. 这是假命题 . 否命题：若 m 0 ，则方程x2x m 0没有实数根.这是假命题.逆否命题：若方程x2x m 0 没有实数根，则m 0 .这是真命题.3、（1）命题能够改写成：若一个点在线段的垂直均分线上，则这个点到线段的两个端点的距离相等 .抗命题：若一个点到线段的两个端点的距离相等，则这个点在线段的垂直均分线上.这是真命题 .否命题：若一个点到不在线段的垂直均分线上，则这个点到线段的两个端点的距离不相等 .这是真命题.逆否命题：若一个点到线段的两个端点的距离不相等，则这个点不在线段的垂直均分线上 .这是真命题.（ 2）命题能够改写成：若一个四边形是矩形，则四边形的对角线相等.抗命题：若四边形的对角线相等，则这个四边形是矩形. 这是假命题 .否命题：若一个四边形不是矩形，则四边形的对角线不相等. 这是假命题 .逆否命题：若四边形的对角线不相等，则这个四边形不是矩形. 这是真命题 .4、证明：假如一个三角形的两边所对的角相等，依据等腰三角形的判断定理，这个三角形是等腰三角形，且这两条边是等腰三角形，也就是说这两条边相等. 这就证了然原命题的逆否命题，表示原命题的逆否命题为真命题. 所以，原命题也是真命题.习题 1.1 B组（P8）证明：要证的命题能够改写成“若p ，则 q ”的形式：若圆的两条弦不是直径，则它们不能相互均分 .此命题的逆否命题是：若圆的两条订交弦相互均分，则这两条订交弦是圆的两条直径.能够先证明此逆否命题：设AB,CD 是e O的两条相互均分的订交弦，交点是 E ，若 E 和圆心 O 重合，则AB,CD是经过圆心 O 的弦，AB,CD是两条直径.若 E 和圆心 O 不重合，连结AO, BO,CO 和DO，则OE是等腰AOB ， COD 的底边上中线，所以，OE AB ，OE CD .AB 和 CD 都经过点 E ，且与 OE 垂直，这是不行能的.所以， E 和 O 必定重合.即 AB 和 CD 是圆的两条直径 .原命题的逆否命题得证，由互为逆否命题的相同真假性，知原命题是真命题.1.2充足条件与必需条件练习（ P10）1、（1）；（2）；（3）；（4）.2、（1）.3（ 1） .4、（1）真；（2）真；（ 3）假；（ 4）真 .练习（ P12）1、（1）原命题和它的抗命题都是真命题，p 是 q 的充要条件；（2）原命题和它的抗命题都是真命题，p 是 q 的充要条件；（3）原命题是假命题，抗命题是真命题，p 是 q 的必需条件.2、（1）p是q的必需条件；（2）p是q的充足条件；（ 3）p是q的充要条件；（4）p是q的充要条件.习题 1.2 A组（P12）1、略 .2、（ 1）假；（2）真；（3）真.3、（1）充足条件，或充足不用要条件；（2）充要条件；（3）既不是充足条件，也不是必需条件；（4）充足条件，或充足不用要条件.4、充要条件是 a2b2r 2 .习题 1.2 B组（P13）1、（1）充足条件；（2）必需条件；（3）充要条件.2、证明：（ 1）充足性：假如 a2b2c2ab ac bc ，那么 a2b2c2ab ac bc 0 .所以 (a b)2(a c)2(b c)20所以， a b 0 ， a c 0 ， b c0 .即 a b c ，所以，ABC 是等边三角形.（2）必需性：假如ABC是等边三角形，那么 a b c所以 (a b)2 (a c)2 (b c)2 0所以 a 所以 a 2b2c2ab ac bc 0 2b2c2ab ac bc1.3简单的逻辑联络词练习（ P18）1、（1）真；（2）假 .2、（1）真；（2）假 .3、（1）225，真命题；（ 2）3 不是方程 x290的根，假命题；（ 3）( 1)21，真命题.习题 1.3 A组（ P18）1、（1） 4{2,3}或 2 {2,3}，真命题；（2） 4{2,3}且 2 {2,3} ，假命题；（3）2 是偶数或 3 不是素数，真命题；（ 4） 2 是偶数且 3 不是素数，假命题 .2、（1）真命题；（ 2）真命题；（3）假命题 .3、（1） 2 不是有理数，真命题；（ 2）5 是 15 的约数，真命题；（3）2 3 ，假命题；（4）8715 ，真命题；（5）空集不是任何会合的真子集，真命题.习题 1.3 B组（ P18）（1）真命题 . 因为p为真命题，q为真命题，所以p q为真命题；（2）真命题 . 因为p为真命题，q为真命题，所以p q为真命题；（3）假命题 . 因为p为假命题，q为假命题，所以p q为假命题；（4）假命题 . 因为p为假命题，q为假命题，所以p q为假命题 .1.4全称量词与存在量词练习（ P23）1、（1）真命题；（2）假命题；（3）假命题 .2、（1）真命题；（2）真命题；（3）真命题 .练习（ P26）1、（1） n0Z, n0Q ；（2）存在一个素数，它不是奇数；（ 3）存在一个指数函数，它不是单一函数 .2、（1）全部三角形都不是直角三角形；（2）每个梯形都不是等腰梯形；（3）全部实数的绝对值都是正数 .习题 1.4 A 组（ P26）1、（1）真命题；（2）真命题；（3）真命题；（4）假命题 .2、（1）真命题；（2）真命题；（3）真命题 .3、（1） x0N , x03x02；（2）存在一个能够被 5 整除的整数，末位数字不是0；（3） x R, x2x 10 ；（4）全部四边形的对角线不相互垂直 .习题 1.4 B组（ P27）（1）假命题 . 存在一条直线，它在y轴上没有截距；（2）假命题 . 存在一个二次函数，它的图象与 x 轴不订交；（3）假命题 . 每个三角形的内角和不小于180；（4）真命题 . 每个四边形都有外接圆 .第一章复习参照题 A 组（ P30）1、原命题能够写为：若一个三角形是等边三角形，则此三角形的三个内角相等.抗命题：若一个三角形的三个内角相等，则此三角形是等边三角形. 是真命题；否命题：若一个三角形不是等边三角形，则此三角形的三个内角不全相等. 是真命题；逆否命题：若一个三角形的三个内角不全相等，则此三角形不是等边三角形. 是真命题 .2、略 .3、（ 1）假；（2）假；（3）假；（4）假.4、（1）真；（2）真；（3）假；（4）真；（5）真.5、（1） n N ,n20 ；（2）P { P P 在圆x2y2r 2上 } ，OP r (O 为圆心)；（3）( x, y) {( x, y) x, y 是整数}，2x 4y 3；（ 4）x0{ x x 是无理数}， x03{ q q 是有理数} .6、（1）32，真命题；（2）5 4 ，假命题；（ 3） x0R, x0 0 ，真命题；（4）存在一个正方形，它不是平行四边形，假命题.第一章复习参照题 B 组（ P31）1、（1）p q；（2） ( p) (q) ，或 ( p q) .2、（1）Rt ABC，C90 ，A, B, C 的对边分别是 a, b, c ，则 c2a2b2；（2）ABC ，A,B,a b cC 的对边分别是 a, b,c ，则.sin A sin B sin C第二章 圆锥曲线与方程2.1曲线与方程练习（ P37）1、是 . 简单求出等腰三角形 ABC 的 BC 上的中 AO 所在直 的方程是x 0 .2、 a32 ,b 18 .25253、解： 点 A, M 的坐 分 (t,0)， ( x, y) .（1）当 t 2 ，直 CA 斜率2 02kCAt2 t2所以， k CB1 t 2k CA2由直 的点斜式方程，得直CB 的方程y 2t2( x 2) .2令 x 0 ，得 y 4 t ，即点 B 的坐 (0,4 t ) .因为点 M 是 段 AB 的中点，由中点坐 公式得 xt, y4 t .t4 t ，22由 x得 t 2x ，代入 y 22 得 y42x，即 x y 20 ⋯⋯①2（ 2）当 t 2 ，可得点 A, B 的坐 分 (2,0) ， (0,2)此 点 M 的坐 (1,1) ，它仍旧合适方程①由（ 1）（ 2）可知，方程①是点M 的 迹方程，它表示一条直.习题 2.1 A 组（ P37）1、解：点 A(1, 2) 、 C (3,10) 在方程 x 2xy 2 y1 0 表示的曲 上；点 B(2, 3) 不在此曲 上2、解：当 c0 ， 迹方程 xc 1；当 c 0 ， 迹 整个坐 平面 .23、以两定点所在直 x ， 段 AB 垂直均分 y ，成立直角坐 系，得点M 的迹方程 x 2y 2 4 .4、解法一： x 2y 2 6x 50 的 心 C ， 点 C 的坐 是 (3,0) .由 意，得 CM AB ， 有 k CM k AB1 .高中数学选修 2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]yy1 (x 3, x 0)所以，3 xx化简得 x 2y 23x 0 (x 3, x 0)当 x 3 时， y 0 ，点 (3,0) 合适题意；当 x 0 时， y 0 ，点 (0,0) 不合题意 .解方程组x 2 y 23x 0， 得 x5, y2 5x 2y 26x 5 033所以，点 M 的轨迹方程是 x2y 23x 0 ，5x3.3解法二：注意到OCM 是直角三角形，利用勾股定理，得 x 2 y 2(x 3)2y 2 9 ，即 x 2y 2 3x0 . 其余同解法一 .习题 2.1 B 组（ P37）1、解：由题意，设经过点P 的直线 l 的方程为xy 1.a b因为直线 l 经过点 P(3,4) ，所以341所以， ab 4a 3bab由已知点 M 的坐标为 (a,b) ，所以点 M 的轨迹方程为 xy4x 3 y 0 .2、解：如图，设动圆圆心M 的坐标为 (x, y) .y因为动圆截直线 3xy0 和 3x y 0 所得弦分别为BAB ， CD ，所以， AB8 ， CD 4 . 过点 M 分别CMFE作直线 3x y0 和 3x y0 的垂线，垂足分别为E ，DF ，则 AE4 ， CF2 . A3xy， MF3x yME1010 .Ox连结 MA ， MC ，因为 MAMC ，（第 2 题）2ME 2CF 2MF 2 则有， AE(3 x y) 2(3 x y) 210 .所以， 1610410，化简得， xy所以，动圆圆心的轨迹方程是 xy 10 .高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]2.2椭圆练习（ P42）1、 14. 提示：依据椭圆的定义，PF1PF220 ，因为 PF1 6 ，所以 PF22、（1）x2y2 1 ；（2） y2x21；（3） x2y21，或 y2x2 1616361636163、解：由已知，a 5， b 4 ，所以 c a2b2 3 .（1）AF1B 的周长AF1AF2BF1BF2.由椭圆的定义，得 AF1AF22a， BF1BF22a .所以， AF1B 的周长4a20.（2）假如AB不垂直于 x 轴， AF1B 的周长不变化 .这是因为①②两式仍旧成立，AF1 B 的周长20，这是定值 .4、解：设点M的坐标为 ( x, y) ，由已知，得直线 AM 的斜率y(x1)kAM；x1直线 BM 的斜率y(x1) ；kBMx1由题意，得kAM2，所以y2y( x1, y0) kBM x 1x1化简，得 x3( y0)所以，点 M 的轨迹是直线 x 3 ，并去掉点( 3,0) .练习（ P48）yB2 1、以点 B2（或 B1）为圆心，以线段 OA2（或 OA1）为半径画圆，圆与 x 轴的两个交点分别为F1 , F2 .A 1F1O点 F1 , F2就是椭圆的两个焦点 .B 1这是因为，在 Rt B2OF2中，OB2 b ， B2 F2OA2 a ，（第 1 题）所以， OF2 c .相同有 OF1 c .2、（1）焦点坐标为(8,0) ， (8,0) ；14.1.F2 A 2x（2）焦点坐标为 (0,2) ， (0, 2) .3、（1）x2y 21；（2） y2x2 1 . 363225164、（1）x2y21（2） x2y 21，或 y2x2 1. 9410064100645、（1）椭圆 9x2y236 的离心率是22 ，椭圆 x2y2 1 的离心率是 1 ，316122因为221 ，所以，椭圆x2y2 1 更圆，椭圆 9x2y236 更扁；321612（2）椭圆 x29 y236 的离心率是22 ，椭圆 x2y2 1 的离心率是10 ，36105因为2210 ，所以，椭圆x2y2 1 更圆，椭圆 x29 y 236 更扁 . 356106、（1）(3,8（2） (0,2) ；（ 3）(487082 ) ；,) .7、. 537377习题 2.2 A组（ P49）1、解：由点 M (x, y) 知足的关系式x2( y3)2x2( y3)210 以及椭圆的定义得，点 M 的轨迹是以F1(0,3) ， F2 (0,3) 为焦点，长轴长为10 的椭圆 .它的方程是y2x21. 25162、（1）x2y 21；（ 2）y2x2 1 ；（3） x2y21，或 y2x2 1. 3632259494049403、（1）不等式2x 2 ， 4 y 4 表示的地区的公共部分；（2）不等式25x25 ，10y10表示的地区的公共部分 .图略 . 334、（1）长轴长2a8 ，短轴长 2b 4 ，离心率e 3 ，2焦点坐标分别是 (23,0)， (23,0)，极点坐标分别为 (4,0)， (4,0)， (0,2) ， (0,2) ；（2）长轴长2a18 ，短轴长 2b 6 ，离心率e 2 2 ，3焦点坐标分别是 (0, 62)，(0,62)，极点坐标分别为 (0, 9) ，(0,9) ， (3,0) ， (3,0) .5、（1）x2y2 1 ；（2） x2y21，或 y2x2 1 ；859819（3） x2y21，或 y 2x2 1 .2592596、解：由已知，椭圆的焦距F1F2 2 .因为PF1F2的面积等于1，所以，1F1F2y P1，解得y P1. 2代入椭圆的方程，得x211，解得 x15 .P54215l所以，点 P 的坐标是(1)，共有 4个 .,2QA 7、解：如图，连结 QA .由已知，得 QA QP .O所以， QO QA QO QP OP r .又因为点 A 在圆内，所以 OA OP（第 7 题）依据椭圆的定义，点 Q 的轨迹是以 O, A 为焦点， r 为长轴长的椭圆 .8、解：设这组平行线的方程为y 3 x m .2把 y 3 x m 代入椭圆方程x2y2 1 ，得 9x26mx2m218 0 .249这个方程根的鉴别式36m236(2 m 218)（ 1）由0 ，得 3 2 m 3 2 .当这组直线在 y 轴上的截距的取值范围是( 32,32) 时，直线与椭圆订交 .（ 2）设直线与椭圆订交获得线段AB ，并设线段 AB 的中点为M (x, y) .则 x x1x2m .23因为点 M 在直线y 3 x m 上，与 x m联立，消去 m ，得 3x 2 y0 .23这说明点 M 的轨迹是这条直线被椭圆截下的弦（不包含端点），这些弦的中点在一条直线上 .x2y29、3.5252 2.8752 1 .10、地球到太阳的最大距离 1.5288 108 km，最下距离 1.4712108 km.习题 2.2 B 组（ P50）1、解：点M的坐 ( x, y) ，点P的坐 ( x0 , y0 ) ，x x0， y 3 y0 .所以 x0x ， y0 2 y⋯⋯① . 23因点 P(x0, y0 ) 在上，所以 x02y02 4 ⋯⋯② .将①代入②，得点 M 的迹方程x2 4 y24，即 x2y21949所以，点 M 的迹是一个与例 2 对比可，也能够看作是由沿某个方向或拉伸获得.2、解法一：心P(x, y) ，半径R，两已知的心分O1, O2 .分将两已知的方程x2y26x 50 ， x2y 26x 910配方，得 (x 3)2y2 4 ，( x3) 2y2100当 e P 与e O1：( x3)2y2 4 外切，有O1P R2⋯⋯①当 e P 与e O2：( x3)2y2100 内切，有O2P10R ⋯⋯②①②两式的两分相加，得O1P O2 P12即， ( x 3)2y2(x 3)2y212⋯⋯③化方程③ .先移，再两分平方，并整理，得 2 (x 3)2y212x ⋯⋯④将④两分平方，并整理，得3x2 4 y2 108 0 ⋯⋯⑤将常数移至方程的右，两分除以108，得x2y2 1 ⋯⋯⑥3627由方程⑥可知，心的迹是，它的和短分12， 6 3 .解法二：同解法一，得方程( x 3)2y2( x 3)2y 212⋯⋯①由方程①可知，心P(x, y) 到点 O1 ( 3,0) 和点 O2 (3,0)距离的和是常数12，所以点 P 的 迹方程是焦点 (3,0) 、 (3,0) ， 等于 12 的 .而且 个 的中心与坐 原点重合，焦点在 x 上，于是可求出它的 准方程.因2c 6 ， 2a 12 ，所以 c3 ， a 6所以 b 2 36 927 .于是， 心的 迹方程x 2y2361.273、解： d 是点 M 到直 x8 的距离，依据 意，所求 迹就是会合PMF 1 M2d( x2)2y 2 1由此得x28将上式两 平方，并化 ，得3x24 y248 ，即x 2y 2 11612所以，点 M 的 迹是 、短 分8， 4 3 的 .4、解：如 ，由已知，得E(0, 3) ， F (4,0) ， G (0,3) ， H (4,0) .DyGLC因 R,S,T 是 段 OF 的四均分点，R'MR , S ,T 是 段 CF 的四均分点，S' 所以， R(1,0), S(2,0), T (3,0) ；HN T'O RSTF xR (4, 9 ), S (4, 3),T (4, 3) .424直 ER 的方程是 y 3x 3 ；直 GR 的方程是 y3.AEBx 31632 , y 45 .（第 4 题）立 两个方程，解得x17 17所以，点 L 的坐 是 (32 ,45) .17 17同 ，点 M 的坐 是 (16 , 9) ，点 N 的坐 是 ( 96 ,21) .5 525 25由作 可 ，能够 的方程x 2y 21 (m 0, n 0) ⋯⋯①nm 22把点 L, M 的坐 代入方程①，并解方程 ，得11，11m 22232.4 n高中数学选修 2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]所以经过点 L, M 的椭圆方程为x 2y 21 .16 9把点 N 的坐标代入x 2y 2 ，得 1( 96 ) 2 1 ( 21)2 1，169 16 259 25所以，点 N 在x 2y 2 1 上 . 169所以，点 L, M , N 都在椭圆x 2y 2 1 上.1692.3双曲线练习（ P55）1、（1）x 2y 21 .（2） x 2y21.16 93（3）解法一：因为双曲线的焦点在y 轴上y 2x 21 ( a 0,b0)所以，可设它的标准方程为2b 2a将点 (2, 5) 代入方程，得254 1 ，即 a 2b 24a 2 25b 2 0a 2b 2又 a 2b 236解方程组a 2b 2 4a 2 25b 2 0a2b 236令 m a 2,nmn 4m 25n 0 b 2，代入方程组，得n 36m m 20 m 45 解得16，或9nn第二组不合题意，舍去，得a 2 20,b 2 16y 2x 2所求双曲线的标准方程为 120 16解法二：依据双曲线的定义，有 2a4 (5 6)24 (5 6)2 4 5 .所以， a 2 5高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]又 c6，所以 b23620 16由已知，双曲线的焦点在y2x2y 轴上，所以所求双曲线的标准方程为 1 .20162、提示：依据椭圆中a2b2c2和双曲线中 a2b2c2的关系式分别求出椭圆、双曲线的焦点坐标 .3、由 (2 m)( m 1) 0 ，解得m 2 ，或 m1练习（ P61）1、（1）实轴长 2a8 2 ，虚轴长2b 4 ；极点坐标为(4 2,0),(42,0)；焦点坐标为 (6,0),(6,0)；离心率 e3 2 .4（2）实轴长2a 6 ，虚轴长 2b18 ；极点坐标为(3,0),(3,0) ；焦点坐标为 (310,0),(310,0) ；离心率 e10 .（3）实轴长2a 4 ，虚轴长 2b 4 ；极点坐标为(0,2),(0,2)；焦点坐标为 (0,22),(0,22) ；离心率 e 2 .（4）实轴长2a10，虚轴长2b14；极点坐标为(0,5),(0,5) ；焦点坐标为 (0,74),(0,74) ；离心率 e74 .52、（1）x2y 2 1 ；（2） y2x2 1.3、 x2y21169362835 4、 x2y2 1 ，渐近线方程为y x .18185、（1） (6,2),( 14,2) ；（ 2） (25,3) 334习题 2.3 A组（ P61）y2x21 . 因为a 8，由双曲线定义可知，点P 到两焦点距1、把方程化为标准方程，得1664离的差的绝对值等于16. 所以点P到另一焦点的距离是17.2、（1）x2y2 1 .（2） x2y2120162575高中数学选修 2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]3、（1）焦点坐标为 F 1 ( 5,0), F 2 (5,0) ，离心率 e5 ；3 （2）焦点坐标为 F 1 (0, 5), F 2 (0,5) ，离心率 e5 ；44、（1）x 2y 21.（ 2） y2x 2 1 2516916（3）解：因为 ec2 ，所以 c 22a 2 ，所以 b 2c 2 a 22a 2 a 2a 2 .a设双曲线的标准方程为x 2 y 21 ，或 y 2x 2 1.a 2 a 2a 2a 2将 ( 5,3) 代入上边的两个方程，得25 9 1 ，或 925 1 .a 2a 2 a 2a 2解得 a 216 （后一个方程无解） .所以，所求的双曲线方程为x 2 y 21 .16 165、解：连结 QA ，由已知，得 QA QP .所以， QA QO QP QO OP r .又因为点 A 在圆外，所以 OA OP .依据双曲线的定义，点Q 的轨迹是以 O, A 为焦点， r 为实轴长的双曲线 .6、 x 2 y 2 1 .8 8习题 2.3 B组（ P62）1、 x 2y 2116 92、解：由声速及 A, B 两处听到爆炸声的时间差，可知A, B 两处与爆炸点的距离的差，所以爆炸点应位于以 A, B 为焦点的双曲线上 .使 A, B 两点在 x 轴上，而且原点 O 与线段 AB 的中点重合，成立直角坐标系 xOy .设爆炸点 P 的坐标为 ( x, y) ，则 PA PB 340 3 1020 .即 2a 1020 ， a 510.又 AB1400，所以 2c 1400 ， c 700 ， b 2 c 2 a 2229900 .所以，所求双曲 的方程x 2y22601001.2299003、 x 2y 2 1a 2b 24、解： 点 A( x 1 , y 1) ， B( x 2 , y 2 ) 在双曲 上，且 段 AB 的中点 M ( x, y) .点 P 的直 l 的方程 y 1 k ( x 1) ，即 y kx 1 k把 ykx1 k 代入双曲 的方程x 2y 2 1得2(2 k 2 )x 2 2k(1 k )x (1 k 2 ) 20 （ 2k 2 0 ） ⋯⋯①所以， xx 1x 2 k(1 k)22 k2由 意，得k (1k) 1，解得 k 2 .2k 2当 k2 ，方程①成 2x 2 4x 30 .根的判 式16 24 8 0 ，方程①没有 数解 .所以，不可以作一条直 l 与双曲 交于 A, B 两点，且点 P 是 段 AB 的中点 .2.4 抛物线练习（ P67）1、（1） y 212x ；（ 2） y 2x ；（3） y 24x, y 2 4x, x 2 4 y, x 24y .2、（1）焦点坐 F (5,0) ，准 方程 x5 ； （ 2）焦点坐 F (0, 1) ，准 方程 y1 ；88 （3）焦点坐 F (5 ,0) ，准 方程 x 5； （ 4）焦点坐 F (0, 2)，准 方程 y2 ；p .883、（1） a ， a（ 2） (6,6 2) ， (6, 6 2)2提示：由抛物 的 准方程求出准 方程. 由抛物 的定 ，点M 到准 的距离等于9，所以 x 39 ， x 6， y 6 2 .yy 2= 4x练习（P72）y 2= 2x1、（1） y216 x ； （ 2） x220 y ；y 2=x52 1=（3） y 216 x ；（ 4） x 232 y .yx22、 形 右， x 的系数越大，抛物 的张口越大 .Ox3、解：过点 M (2,0) 且斜率为 1 的直线 l 的方程为 yx 2与抛物线的方程 y24x 联立y x 2y24x解得x 142 3 x 24 2 3，y 1 2 2 3y 2 2 2 3设 A(x 1, y 1 ) ， B(x 2 , y 2 ) ，则 AB( x 2 x 1) 2( y 2 y 1 )2( 4 3) 2( 4 3) 2 4 6 .4、解：设直线 AB 的方程为 xa ( a 0) .将 x a 代入抛物线方程 y 2 4x ，得 y 24a ，即 y 2 a .因为AB 2 y 2 2 a 4 a 4 3 ， 所以， a3所以，直线 AB 的方程为 x3 .习题 2.4 A 组（ P73）1、（1）焦点坐标 F (0, 1) ，准线方程 y1 ；22（2）焦点坐标 F (0,3) ，准线方程 y3 ；1616（3）焦点坐标 F ( 1 ,0) ，准线方程 x1 ；8 8 （4）焦点坐标 F ( 3 ,0) ，准线方程 x3 .222、（1） y 28x ；（ 2） (4,4 2) ，或 (4, 42)3、解：由抛物线的方程 y 2 2 px ( p0) ，得它的准线方程为 xp .2依据抛物线的定义，由 MF 2 p ，可知，点 M 的准线的距离为 2 p .设点 M 的坐标为 ( x, y) ，则xp 2 p ，解得 x3p .3 p 代入 y 222将 x2 px 中，得 y3 p .2所以，点 M 的坐标为 (3 p,3 p) ， (3 p,3 p) .224、（1） y 2 24 x ， y 2 24x ；（2） x 212 y （图略）5、解：因为xFM 60 ，所以线段 FM 所在直线的斜率 k tan 603 .所以，直线 FM 的方程为 y3( x 1)高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]与抛物 y 24xy3( x1)L L 1立，得y 24xL L 2将 1 代入 2 得， 3x210 x 3 0 ，解得， x 11， x 233把 x 11， x 23 分 代入①得y 12 3， y 2 2 333由第 5 知 (1 ,2 3) 不合 意，所以点 M 的坐 (3,2 3).33所以， FM(3 1)2 (2 3 0) 246、 明：将 y x2 代入 y 22x 中，得 ( x2) 2 2x ，化 得 x 2 6x 4 0 ，解得 x35y 3 5 2 15因 k OB1 5， k OA 1 535 35所以 k OB k OA1 5 1 5 153535 915所以 OAOB7、 条抛物 的方程是x217.5 yy8、解：成立如 所示的直角坐 系，Ox拱 抛物 的方程 x 2 2 py ，2l因 拱 离水面 2 m ，水面 4 m所以222 p( 2) ， p 1所以，抛物 方程 x 2 2y4⋯⋯①（第 8 题）水面降落 1 m ， y 3 ，代入①式，得 x 22 ( 3) ， x6 .水面 26 m.习题 2.2 B 组（ P74）1、解： 垂 段的中点坐( x, y) ，抛物 上相 点的坐(x 1, y 1 ) .依据 意， x 1x ， y 1 2 y ，代入 y 122 px 1 ，得 迹方程 y21px .2由方程可知，轨迹为极点在原点、焦点坐标为( p,0) 的抛物线 .82、解：设这个等边三角形 OAB 的极点 A, B 在抛物线上，且坐标分别为( x 1 , y 1 ) ， (x 2 , y 2 ) ，则 y 12 2 px 1 ， y 22 2 px 2 .又 OAOB ，所以 x 12 y 12 x 22 y 22即 x 12 x 22 2 px 1 2 px 2 0， (x 12 x 22 ) 2 p( x 1 x 2 ) 0所以， ( x 1 x 2 )( x 1 x 2 2 p)因为 x 1 0, x 2 0,2 p 0 ，所以 x 1 x 2由此可得 y 1y 2 ，即线段 AB 对于 x 轴对称 .因为 x 轴垂直于 AB ，且AOx 30 ，所以y 1tan303 .x 13因为 x 1y 12 ，所以 y 1 2 3p ，所以 AB2 y 14 3 p .2 p3、解：设点 M 的坐标为 ( x, y)由已知，得 直线 AM 的斜率 k AMy ( x1) .x 1直线 BM 的斜率 k BMy ( x 1) .x 1由题意，得 k AMkBM2 ，所以，yy2( x1) ，化简，得 x 2( y 1)(x1)x 1 x 1第二章复习参照题 A 组（ P80）1、解：如图，成立直角坐标系， 使点 A, B, F 2 在 x 轴上， F 2 为椭圆的右焦点 （记 F 1 为左焦点） .因为椭圆的焦点在 x 轴上，所以设它的标准方程为x 2 y 2.a2b 21(a b0)y则 a c OAOF 2 F 2 A 6371 439 6810，a c OBOF 2F 2B 6371 2384 8755 ，解得 a 7782.5 ， c 8755BF 1OF 2A x所以 ba 2c 2(a c)( ac)8755 6810用计算器算得 b 7722所以， 星的 道方程是x 2y 2 1.77832772222R r 1 r 2a cR r 1 a 22、解：由 意，得，解此方程 ，得a c Rr 2r 1r 2c2所以 星 道的离心率ecr 2 r 1 .a2R r 1r 23、（1） D ； （ 2） B .4、（1）当0 ，方程表示 .（2）当 090 ，方程化成 x 2y 2 1. 方程表示焦点在 y 上的 .1cos（3）当 90 ， x 21，即 x 1，方程表示平行于 y 的两条直 .（4）当 90180 ，因 cos0，所以 x 2y 2 cos1 表示双曲 ，其焦点在 x上. 而当180 ，方程表示等 双曲 .5、解：将 ykx 1代入方程 x 2y 2 4得 x 2k 2 x 2 2kx 1 4 0即 (1 k 2 ) x 2 2kx 5 0 ⋯⋯①4k 2 20(1k 2 ) 20 16k 2令0 ，解得 k5，或 k522因0 ，方程①无解，即直 与双曲 没有公共点，所以， k 的取 范 k5，或 k5226、提示： 抛物 方程y 2 2 px ， 点 B 的坐 ( p, p) ，点 C 的坐 ( p, p)2 2点 P 的坐 ( x, y) ， 点 Q 的坐 ( x,0) .因 ， PQy2px ， BC 2 p ， OQ x .所以， PQ 2BC OQ ，即 PQ 是 BC 和 OQ 的比率中 .7、解： 等 三角形的此外两个 点分 是A, B ，此中点 A 在 x 上方 .高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]3 p直 FA 的方程 y( x)32与 y 22 px 立，消去 x ，得 y 2 23 py p 2解方程，得 y 1 ( 3 2) p ， y 2 ( 3 2) p把 y 1( 3 2) p 代入 y3( xp ) ，得 x 1(72 3) p .322把 y 2( 3 2) p 代入 y3(xp) ，得 x 2(72 3) p .322所以， 足条件的点 A 有两个 A 1((72 3) p,(3 2) p) ， A 2 ((72 3) p,(3 2) p) .22依据 形的 称性，可得 足条件的点B 也有两个B 1(( 72 3) p, (3 2) p) ，2 7( 32) p)B 2 ((2 3) p,2所以，等 三角形的 是A 1B 12( 32) p ，或许 A 2 B 22(23) p .8、解： 直 l 的方程 y 2xm .把 y2x m 代入双曲 的方程 2x 23y 2 6 0 ，得 10x 2 12mx 3m 26 0 .x 1 x 26m， x 1x 23m 2 6⋯⋯①510由已知，得(1 4)[( x 1 x 2 ) 2 4x 1x 2 ] 16⋯⋯②210把①代入②，解得m3210 所以，直 l 的方程 y2x39、解： 点A 的坐 (x 1, y 1 ) ，点B 的坐 ( x 2 , y 2 ) ，点 M 的坐 (x, y) .并 点 M 的直 l 的方程 y1 k (x 2) ，即 ykx 1 2k .22y把 y kx 1 2k 代入双曲 的方程x1 ，得(2 k 2 )x 2 2k (12k )x(1 2k)2 20 (2 k 2 0) . ⋯⋯①高中数学选修 2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]x 1 x 2 k (1 2k)所以， x22 k 2由题意，得k(12k) 2 ，解得 k42 k 2当 k4 时，方程①成为 14 x 2 56x 51根的鉴别式56 256 51 2800 ，方程①有实数解 .所以，直线 l 的方程为 y4x 7 .10、解：设点 C 的坐标为 (x, y) .由已知，得 直线 AC 的斜率 k ACy (x5)x 5直线 BC 的斜率kBCy 5 ( x 5)x 由题意，得 k AC k BCm . 所以， y y m( x5)5 x 5x化简得，x 2y 2 1(x 5)2525m当 m 0 时，点 C 的轨迹是椭圆 (m 1) ，或许圆 ( m 1) ，并除掉两点 ( 5,0),(5,0) ；当 m 0 时，点 C 的轨迹是双曲线，并除掉两点( 5,0),(5,0) ；11、解：设抛物线 y 2 4x 上的点 P 的坐标为 ( x, y) ，则 y 24x .点 P 到直线 yx 3 的距离 dx y 3y 2 4y 12 ( y 2)2824 24 2.当 y 2时， d 的最小值是2 .此时 x1，点 P 的坐标是 (1,2) .12、解：如图，在地道的横断面上，以拱y顶为原点、拱高所在直线为y 轴Ox（向上），成立直角坐标系 .抛物线设地道顶部所在抛物线的方程6 mE为 x 22 py因为点 C (4, 4) 在抛物线上DC所以 422 p( 4) 2 mFA3 m3 m2 p 4B解得高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]x 24 y .EFh 0.5. F (3, h 5.5)把点 F 的坐 代入方程 x 24y ，解得 h3.25 .答： 通 地道的限制高度3.2 m.第二章复习参照题 B 组（ P81）1、SPF 1F 224 3 .2、解：由 意，得 PF 1x .把 xc 代入 方程，解得yb 2 . 所以，点 P 的坐 是 ( c, b 2)aa直 OP 的斜率 k 1b 2 .直 AB 的斜率 k 2b .aca由 意，得b 2b，所以， bc ， a2c .aca由已知及 F 1A a c ，得 ac 105所以 (1 2) c 105 ，解得 c5所以， a10 ， b5所以， 的方程x 2y 2 1.1053、解： 点 A 的坐 (x 1, y 1 ) ，点 B 的坐 ( x 2 , y 2 ) .由 OA OB ，得 x 1x 2y 1y 2 0 .由已知，得直 AB 的方程 y2x 5 .有 y 1 y 25( y 1 y 2 ) 25 0 ⋯⋯①由 y2x 5 与 y 22px 消去 x ，得 y 2py 5 p0 ⋯⋯②y 1y 2p ， y 1 y 25 p ⋯⋯③把③代入①，解得p54高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]当 p5时，方程②成为 4 y 25y 25 0 ，明显此方程有实数根 .所以， p5444、解：如图，以连结 F 1 , F 2 的直线为 x 轴，线段 F 1 F 2 的中点为原点，成立直角坐标系 .对于抛物线，有p1763 529 2292 ，2所以， p4584 ， 2 p 9168 .对于双曲线，有c a 2080c a 529解此方程组，得 a 775.5， c 1304.5所以， b 2 c 2 a 2 1100320 .（第 4 题）所以，所求双曲线的方程是x 2y 2 601400.31 ( x 775.5) .1100320因为抛物线的极点横坐标是 (1763 a)(1763 775.5)987.5所以，所求抛物线的方程是y 2 9168( x987.5)答：抛物线的方程为 y 29168( x 987.5) ，双曲线的方程是x 2y 21 ( x 775.5) .601400.311003205、解：设点 M 的坐标为 ( x, y)由已知，得 直线 AM 的斜率 k AMy ( x 1)x 1直线 BM 的斜率 k BMy ( x 1)x1由题意，得 kAMk2 ，所以y y 2( x1)，化简，得 xy x 2 1(x1)BMx1 x 1所以，点 M 轨迹方程是 xy x 21(x1) .6、解：（1）当 m 1时，方程表示 x 轴；（ 2）当m3 时，方程表示 y 轴；（3）当 m1,m 3 时，把方程写成x 2 y23 mm 1.1①当 1 m 3, m 2 时，方程表示椭圆；② m 2 时，方程表示圆；③当 m 1，或 m3时，方程表示双曲线 .7、以 AB 为直径的圆与抛物线的准线 l 相切 .高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]垂线，垂足分别为 D , E .由抛物线的定义，得AD AF ， BE BF .所以， AB AF BF AD BE .设 AB 的中点为 M ，且过点 M 作抛物线y22px ( p0) 的准线l的垂线，垂足为C .明显 MC ∥x轴，所以， MC 是直角梯形 ADEB 的中位线.于是， MC 1( AD BE )1AB .所以，点 C 在以 AB 为直径的圆上.22又 MC l ，所以，以 AB 为直径的圆与抛物线的准线l 相切.近似地，能够证明：对于椭圆，以经过焦点的弦为直径的圆与相应的准线相离；对于双曲线，以经过焦点的弦为直径的圆与相应的准线订交.高中数学选修 2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]第三章空间向量与立体几何3.1空间向量及其运算练习（ P86）1、略 .2、略 .uuuur uuuruuur uuur uuuur uuur uuur uuur uuuur uuur uuur uuur 3、 A C ABAD AA ， BD AB AD AA ， DB AA AB AD .练习（ P89）uuuruuuruuuur1、（1） AD ； （2） AG ；（3） MG .2、（1） x 1； （2） x y1； （3） x y1 .3、如图 .22A CPB QRSO（第 3 题）练习（ P92）1、 B .uuuur uuur uuuruuur2、解：因为 ACABADAA ，uuuur2uuur uuur uuur 所以 AC( AB AD AA )2uuur 2 uuur 2 uuur 2uuur uuur uuur uuur uuur uuurABADAA2( AB AD AB AA AD AA )uuuur 42 32 52 2 (0 10 7.5)8585所以 AC3、解：因为 AC所以 AC BD ， AC AB ，又知 BD AB .uuur uuur uuur uuur 0uuur uuur 0 .所以 AC BD 0 ， AC AB ，又知 BD AB uuur 2 uuur uuur CD CD CDuuur uuur uuuruuur uuuruuur(CA AB BD ) (CA ABBD )uuur 2 uuur 2uuur2CAAB BDa 2b 2c 2所以 CDa 2b 2c 2 .高中数学选修 2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]r r r r rr r r r r 1、向量 c 与 a b ， a b 必定组成空间的一个基底 . 不然 c 与 ab ， a b 共面，r r r2、共面于是 c 与 a ， b 共面，这与已知矛盾 .uuur uuuruuur uuur uuur uuur uuur uuur uuuur r r r 2、（1）解： OB OBBB OA AB BB OA OC OO a b c ；uuur uuur uuur uuur uuuur r rBA BABBOC OOc buuur uuur uuur uuur uuur uuuur r r rCA CA AA OA OC OO a bcuuur uuur uuuruuur1 uuur r 1 rr 1rr1r（2） OGOC CGOCCBb (ac)ab2 c .222练习（ P97）1、（1） ( 2,7,4) ； （2） ( 10,1,16)； （3） ( 18,12,30) ； （ 4）2.2、略 .3、解：分别以 DA ,DC , DD 1 所在的直线为 x 轴、 y 轴、 z 轴，成立空间直角坐标系 .则 D (0,0,0) ， B 1 (1,1,1)， M (1,1,0) ， C(0,1,0) 2uuuur uuuur 1所以， DB 1 (1,1,1)， CM (1, ,0) .2uuuur uuuur 1 1uuuur uuuurDB 1 CM 015所以， cos2.DB 1, CMuuuur uuuur 1 15DB 1 CM31D'4C'习题 3.1 A 组（ P97）A'B' Muuuruuur uuur D GC1、解：如图，（1） ABBC AC ；uuur uuur uuuruuur uuur uuur uuuur uuuur（2） AB AD AAACAA AC CC AC ；A（第 1 题） Buuur uuur1 uuuur uuur uuuuruuuur（3）设点 M 是线段 CC 的中点，则 ABADCCACCMAM ；1 uuur 21 uuuur（4）设点 G 是线段 AC 的三均分点，则uuur uuuruuur ( AB AD AA ) AC AG .uuur uuuur uuuur uuur33向量 AC , AC , AM , AG 如下图 .2、 A .uuuur 2 uuur uuur uuur3、解： AC ( AB AD AA )2高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]uuur 2 uuur 2 uuur 2 uuur uuur uuur uuur uuur uuurAB AD AA 2( AB AD AB AA AD AA ) 52 32 722(5 3 1 5 72 3 7 2 )2 2298 56 2所以， AC13.3 .uuur uuuruuur uuur 1a2；4、（1） AB ACAB AC cos60uuur uuuruuur uuur21a 2；（2） AD DBAD DB cos120uuur uuur uuur uuur 2 uuur uuur1 a2 1 1（3） GF AC GF AC cos180 2 ( GF AC a) ；2 2 uuur uuur uuur uuur 1 a 2 uuur 1 uuur 1（4） EF BC EF BC cos60 4 ( EF 2 BD a) ； uuur uuur uuur uuur uuur uuur 21 2 1 1； （5） FG BA FG BA cos120 a ( FG2 AC a)4 2uuur uuur uuur uuur 1 uuur 1 uuur（6） GE GF(GCCB2 BA)CA21 uuuruuur1 uuur 1 uuur( DCCB2 BA)2 CA21 uuur uuur 1 uuur uuur 1 uuur uuur4 DC CA 2 CB CA 4 BA CA1 uuur uuur 1 uuur uuur 1 uuur uuur4 DC CA cos120 2 CB CA cos604 BA CA cos601 a 245、（1） 60 ； （2）略 .r rr6、向量 a 的横坐标不为 0，其余均为 0；向量 b 的纵坐标不为 0，其余均为 0；向量 c 的竖坐标不为 0，其余均为 0.7、（1）9； （2） (14, 3,3) .rr r r 0 ，即 82 3x0 ，解得 x10 . 8、解：因为 ab ，所以 a buuuruuur3(5,1, 10)9、解： AB ( 5, 1,10) ， BAuuuur1 uuur uuur1 9 2) ，设 AB 的中点为 M ， OM2(OAOB )( , ,uuur 2 2所以，点 M 的坐标为 (1 , 9 ,( 5)2( 1)21021262) ， AB2 210、解：以 DA , DC , DD 1 分别作为 x 轴、 y 轴、 z 轴成立空间直角坐标系 O xyz .高中数学选修 2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]则 C ,M , D 1 , N 的坐标分别为： C (0,1,0) ， M (1,0, 1D 1(0,0,1)1.) ， ， N (1,1, )uuuur1 uuuur 1 22CM (1, 1, ) ， D 1 N (1,1, )2 2uuuur 12 ( 1)2 ( 1) 2 uuuur 12 12 1)2所以 CM 3 ， D 1 N ( 32 2 2 2uuuur uuuur1 1 11cos CM , D 1N9 4 94因为异面直线 CM 和 D 1N 所成的角的范围是 [0,]2所以， CM 和 D 1 N 所成的角的余弦值为 1.31911、 ( , ,3)2 2习题 3.1 B组（ P99）1、证明：由已知可知， uuuruuur uuur uuurOA BC ， OB ACuuur uuuruuur uuuruuur uuur uuur uuur uuur uuur0 .∴ OA BC0 ， OB AC 0 ，所以 OA (OC OB ) 0 ， OB (OC OA)uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur∴ OA OC OA OB ， OB OC OB OA .uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur 0 uuur uuur 0 .∴ OA OC OB OC 0 ， (OA OB) OC ， BA OC∴ OC AB .2、证明：∵点 E, F ,G , H 分别是 OA,OB, BC ,CA 的中点 . uuur1 uuuruuur1 uuuruuuruuur∴ EFAB ， HGAB ，所以 EFHG22∴四边形 EFGH 是平行四边形 .uuur uuur 1 uuur 1 uuur 1 uuur uuur uuur 1 uuur uuuruuur uuurEFEHABOC4 (OBOA) OC4(OB OCOA OC )2 2∵ OA OB ， CA CB （已知）， OC OC .∴ BOC ≌ AOC （ SSS ）∴ BOC AOCuuur uuur uuur uuur∴ OB OC OA OCuuur uuur ∴ EF EH 0uuur uuur ∴ EF EH∴ 平行四边形 □ EFGH 是矩形 .。