高中数学(人教A版,必修二)第2章 2.1.1 课时作业(含答案)
高中数学(人教版A版选修2-1)配套课时作业第二章 圆锥曲线与方程 2.4.1 Word版含答案

§抛物线抛物线及其标准方程课时目标.掌握抛物线的定义、四种不同标准形式的抛物线方程、准线、焦点坐标及对应的几何图形.会利用定义求抛物线方程..抛物线的定义平面内与一个定点和一条定直线(不经过点)距离的点的轨迹叫做抛物线,点叫做抛物线的,直线叫做抛物线的..抛物线的标准方程()方程=±,=±(>)叫做抛物线的方程.()抛物线=(>)的焦点坐标是,准线方程是,开口方向.()抛物线=-(>)的焦点坐标是,准线方程是,开口方向.()抛物线=(>)的焦点坐标是,准线方程是,开口方向.()抛物线=-(>)的焦点坐标是,准线方程是,开口方向.一、选择题.抛物线=(≠)的焦点到其准线的距离是()..-.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为轴,焦点在双曲线-=上,则抛物线方程为().=.=.=.=±.抛物线=(>)上一点到焦点的距离是(>),则点的横坐标是().+.-.+.-.过点()作与抛物线=只有一个公共点的直线有().条.条.条.条.已知抛物线=(>),过其焦点且斜率为的直线交抛物线于、两点,若线段的中点的纵坐标为,则该抛物线的准线方程为().=.=-.=.=-.设抛物线=的焦点为,过点(,)的直线与抛物线相交于,两点,与抛物线的准线相交于点,=,则△与△的面积之比等于()题号答案二、填空题.抛物线+=的准线方程是..若动点在=+上,则点与点(,-)连线中点的轨迹方程是..已知抛物线=+上一定点(-)和两动点,,当⊥时,点的横坐标的取值范围是.三、解答题.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为轴,抛物线上的点(-,)到焦点的距离等于,求抛物线的方程和的值,并写出抛物线的焦点坐标和准线方程.。
高中数学(人教版A版选修2-1)配套课时作业:第二章 圆锥曲线与方程 2.4.1 Word版含答案

§ 2.4抛物线2.4.1 抛物线及其标准方程课时目标 1.掌握抛物线的定义、四种不同标准形式的抛物线方程、准线、焦点坐标及对应的几何图形.2.会利用定义求抛物线方程.1.抛物线的定义平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不经过点F)距离________的点的轨迹叫做抛物线,点F 叫做抛物线的________,直线l 叫做抛物线的________. 2.抛物线的标准方程 (1)方程y 2=±2px ,x 2=±2py(p>0)叫做抛物线的________方程.(2)抛物线y 2=2px(p>0)的焦点坐标是________,准线方程是__________,开口方向_______.(3)抛物线y 2=-2px(p>0)的焦点坐标是____________,准线方程是__________,开口方向________.(4)抛物线x 2=2py(p>0)的焦点坐标是________,准线方程是__________,开口方向________.(5)抛物线x 2=-2py(p>0)的焦点坐标是______,准线方程是________,开口方向________.一、选择题1.抛物线y 2=ax(a ≠0)的焦点到其准线的距离是( ) A .|a|4 B .|a|2 C .|a| D .-a 22.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x 轴,焦点在双曲线x 24-y 22=1上,则抛物线方程为( )A .y 2=8xB .y 2=4xC .y 2=2xD .y 2=±8x3.抛物线y 2=2px(p>0)上一点M 到焦点的距离是a(a>p2),则点M 的横坐标是( )A .a +p2 B .a -p2C .a +pD .a -p4.过点M(2,4)作与抛物线y 2=8x 只有一个公共点的直线l 有( ) A .0条 B .1条 C .2条 D .3条5.已知抛物线y 2=2px(p>0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( ) A .x =1 B .x =-1 C .x =2 D .x =-26.设抛物线y 2=2x 的焦点为F ,过点M(3,0)的直线与抛物线相交于A ,B 两点,与抛物线的准线相交于点C ,|BF|=2,则△BCF 与△ACF 的面积之比S △BCFS △ACF等于( )A .45B .23C .47D .1二、填空题7.抛物线x 2+12y =0的准线方程是__________.8.若动点P 在y =2x 2+1上,则点P 与点Q(0,-1)连线中点的轨迹方程是__________.9.已知抛物线x 2=y +1上一定点A(-1,0)和两动点P ,Q ,当PA ⊥PQ 时,点Q 的横坐标的取值范围是______________. 三、解答题10.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x 轴,抛物线上的点M(-3,m)到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m 的值,并写出抛物线的焦点坐标和准线方程.11.求焦点在x 轴上且截直线2x -y +1=0所得弦长为15的抛物线的标准方程.能力提升12.已知抛物线y 2=2px(p>0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,则p 的值为( ) A .12B .1C .2D .4 13.已知抛物线y 2=2px (p>0)上的一点M 到定点A ⎝⎛⎭⎫72,4和焦点F 的距离之和的最小值等于5,求抛物线的方程.1.四个标准方程的区分:焦点在一次项字母对应的坐标轴上,开口方向由一次项系数的符号确定.当系数为正时,开口方向为坐标轴的正方向;系数为负时,开口方向为坐标轴的负方向.2.焦点在y 轴上的抛物线的标准方程x 2=2py 通常又可以写成y =ax 2,这与以前学习的二次函数的解析式是完全一致的,但需要注意的是,由方程y =ax 2来求其焦点和准线时,必须先化成标准形式.§2.4 抛物线2.4.1 抛物线及其标准方程知识梳理1.相等 焦点 准线2.(1)标准 (2)(p 2,0) x =-p2向右(3)(-p 2,0) x =p 2 向左 (4)(0,p 2) y =-p 2 向上 (5)(0,-p 2) y =p2 向下作业设计1.B [因为y 2=ax ,所以p =|a |2,即该抛物线的焦点到其准线的距离为|a |2,故选B.]2.D [由题意知抛物线的焦点为双曲线x 24-y22=1的顶点,即为(-2,0)或(2,0),所以抛物线的方程为y 2=8x 或y 2=-8x .]3.B [由抛物线的定义知:点M 到焦点的距离a 等于点M 到抛物线的准线x =-p2的距离,所以点M 的横坐标即点M 到y 轴的距离为a -p2.]4.C [容易发现点M (2,4)在抛物线y 2=8x 上,这样l 过M 点且与x 轴平行时,或者l 在M 点处与抛物线相切时,l 与抛物线有一个公共点,故选C.]5.B [∵y 2=2px 的焦点坐标为(p2,0),∴过焦点且斜率为1的直线方程为y =x -p 2,即x =y +p2,将其代入y 2=2px 得y 2=2py +p 2,即y 2-2py -p 2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2p ,∴y 1+y 22=p =2,∴抛物线的方程为y 2=4x ,其准线方程为x =-1.]6.A [如图所示,设过点M (3,0)的直线方程为y =k (x -3),代入y 2=2x 并整理, 得k 2x 2-(23k 2+2)x +3k 2=0,则x 1+x 2=23k 2+2k 2.因为|BF |=2,所以|BB ′|=2.不妨设x 2=2-12=32是方程的一个根,可得k 2=3⎝⎛⎭⎫32-32,所以x 1=2.S △BCF S △ACF =12|BC |·d12|AC |·d =|BC ||AC |=|BB ′||AA ′|=22+12=45.]7.y =3解析 抛物线x 2+12y =0,即x 2=-12y ,故其准线方程是y =3. 8.y =4x 29.(-∞,-3]∪[1,+∞)解析 由题意知,设P (x 1,x 21-1),Q(x 2,x 22-1),即(-1-x 1,1-x 21)·(x 2-x 1,x 22-x 21)=0,也就是(-1-x 1)·(x 2-x 1)+(1-x 21)·(x 22-x 21)=0. ∵x 1≠x 2,且x 1≠-1,∴上式化简得x 2=11-x 1-x 1=11-x 1+(1-x 1)-1,由基本不等式可得x 2≥1或x 2≤-3.10.解 设抛物线方程为y 2=-2px (p >0),则焦点F ⎝⎛⎭⎫-p 2,0,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧m 2=6p ,m 2+⎝⎛⎭⎫3-p22=5,解得⎩⎨⎧ p =4,m =26,或⎩⎨⎧p =4,m =-2 6.故所求的抛物线方程为y 2=-8x ,m =±2 6. 抛物线的焦点坐标为(-2,0),准线方程为x =2. 11.解 设所求抛物线方程为y 2=ax (a ≠0).① 直线方程变形为y =2x +1,② 设抛物线截直线所得弦为AB .②代入①,整理得4x 2+(4-a )x +1=0,则|AB |=(1+22)⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫a -442-4×14=15.解得a =12或a =-4.∴所求抛物线方程为y 2=12x 或y 2=-4x .12.C [本题考查抛物线的相关几何性质及直线与圆的位置关系.方法一 由抛物线的标准方程得准线方程为x =-p2.∵准线与圆相切,圆的方程为(x -3)2+y 2=16,∴3+p2=4,∴p =2.方法二 作图可知,抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切于点(-1,0),所以-p2=-1,p =2.]13.解(1)当点A 在抛物线内部时,如图,42<2p ·72,即p >167时,|MF |+|MA |=|MA ′|+|MA |.当A ,M ,A ′共线时,(|MF |+|MA |)min =5,故p 2+72=5,∴p =3满足p >167,∴抛物线方程为y 2=6x .(2)当点A 在抛物线外部或在抛物线上时42≥2p ·72,即0<p ≤167时,连结AF 交抛物线于M ,此时(|MA |+|MF |)最小,即|AF |=5.即 ⎝⎛⎭⎫72-p 22+42=5,∴p =1或p =13(舍). ∴抛物线方程为y 2=2x .综上抛物线方程为y 2=6x 或y 2=2x .。
2020高中数学(人教版A版选修2-1)配套课时作业:第二章 圆锥曲线与方程 2.2.2 Word版含答案

2.2.2 椭圆的简单几何性质一、选择题1.椭圆25x 2+9y 2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是( )A .5,3,45B .10,6,45C .5,3,35D .10,6,352.焦点在x 轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为45,则椭圆的方程为( ) A .x 236+y 216=1 B .x 216+y 236=1 C .x 26+y 24=1 D .y 26+x 24=1 3.若焦点在x 轴上的椭圆x 22+y 2m =1的离心率为12,则m 等于( )A . 3B .32C .83D .234.如图所示,A 、B 、C 分别为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a>b>0)的顶点与焦点,若∠ABC =90°,则该椭圆的离心率为( )A .-1+52B .1-22C .2-1D .225.若直线mx +ny =4与圆O :x 2+y 2=4没有交点,则过点P(m ,n)的直线与椭圆x 29+y 24=1的交点个数为( )A .至多一个B .2C .1D .0A .(0,1)B .⎝⎛⎦⎤0,12C .⎝⎛⎭⎫0,22 D .⎣⎡⎫2,1二、填空题 7.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为55,且过点P(-5,4),则椭圆的方程为______________.8.直线x +2y -2=0经过椭圆x 2a 2+y 2b2=1 (a>b>0)的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率等于______.9.椭圆E :x 216+y 24=1内有一点P(2,1),则经过P 并且以P 为中点的弦所在直线方程为____________. 三、解答题 10.如图,已知P 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1 (a>b>0)上且位于第一象限的一点,F 是椭圆的右焦点,O是椭圆中心,B 是椭圆的上顶点,H 是直线x =-a 2c(c 是椭圆的半焦距)与x 轴的交点,若PF ⊥OF ,HB ∥OP ,试求椭圆的离心率e.11.已知椭圆4x 2+y 2=1及直线y =x +m.(1)当直线和椭圆有公共点时,求实数m 的取值范围; (2)求被椭圆截得的最长弦所在的直线方程.能力提升12.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是( ) A .45 B .35 C .25 D .1313.已知在平面直角坐标系xOy 中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为F 1(-3,0),且右顶点为D(2,0).设点A 的坐标是⎝⎛⎭⎫1,12. (1)求该椭圆的标准方程;(2)若P 是椭圆上的动点,求线段PA 的中点M 的轨迹方程.2.2.2 椭圆的简单几何性质作业设计1.B [先将椭圆方程化为标准形式:x 29+y 225=1,其中b =3,a =5,c =4.] 2.A 3.B4.A [由(a +c )2=a 2+2b 2+c 2, ∵b 2=a 2-c 2,∴c 2+ac -a 2=0,∵e =ca ,∴e 2+e -1=0,∴e =-1+52.]5.B [∵4m 2+n2>2,∴m 2+n 2<4.∴点P (m ,n )在椭圆x 29+y 24=1的内部,∴过点P (m ,n )的直线与椭圆x 29+y 24=1有两个交点.]∴M 点轨迹方程为x 2+y 2=c 2,其中F 1F 2为直径, 由题意知椭圆上的点在圆x 2+y 2=c 2外部, 设点P 为椭圆上任意一点,则|OP |>c 恒成立, 由椭圆性质知|OP |≥b ,其中b 为椭圆短半轴长, ∴b >c ,∴c 2<b 2=a 2-c 2,∴a 2>2c 2, ∴⎝⎛⎭⎫c a 2<12,∴e =c a <22.又∵0<e <1,∴0<e <22.] 7.x 245+y 236=1 解析 设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0),将点(-5,4)代入得25a 2+16b2=1,又离心率e =c a =55,即e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=15,解之得a 2=45,b 2=36,故椭圆的方程为x 245+y 236=1.8.255解析 由题意知椭圆的焦点在x 轴上,又直线x +2y -2=0与x 轴、y 轴的交点分别为(2,0)、(0,1),它们分别是椭圆的焦点与顶点,所以b =1,c =2,从而a =5,e =c a =255.9.x +2y -4=0解析 设弦的两个端点为M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则⎩⎨⎧x 2116+y 214=1x 2216+y 224=1, 两式相减,得(x 1+x 2)(x 1-x 2)16+(y 1+y 2)(y 1-y 2)4=0.又x 1+x 2=4,y 1+y 2=2,k MN =y 1-y 2x 1-x 2,∴k MN =-12,由点斜式可得弦所在直线的方程为y =-12(x -2)+1,即x +2y -4=0.10.解 依题意知H ⎝⎛⎭⎫-a 2c ,0,F (c,0),B (0,b ).设P (x P ,y P ),且x P =c ,代入到椭圆的方程,得y P =b 2a.∴P ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a . ∵HB ∥OP ,∴k HB =k OP ,即b -00+a 2c=b 2ac .∴ab =c 2.∴e =c a =b c ,∴e 2=a 2-c 2c 2=e -2-1.∴e 4+e 2-1=0.∵0<e <1,∴e =5-12. 11.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧4x 2+y 2=1,y =x +m ,得5x 2+2mx +m 2-1=0.因为直线与椭圆有公共点,所以Δ=4m 2-20(m 2-1)≥0.解得-52≤m ≤52.(2)设直线与椭圆交于A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2), 由(1)知,5x 2+2mx +m 2-1=0,由根与系数的关系得x 1+x 2=-2m5,x 1x 2=15(m 2-1).设弦长为d ,且y 1-y 2=(x 1+m )-(x 2+m )=x 1-x 2, ∴d =(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=2(x 1-x 2)2 =2[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=2⎣⎡⎦⎤4m 225-45(m 2-1) =2510-8m 2. ∴当m =0时,d 最大,此时直线方程为y =x . 12.B [由题意知2b =a +c ,又b 2=a 2-c 2, ∴4(a 2-c 2)=a 2+c 2+2ac .∴3a 2-2ac -5c 2=0.∴5c 2+2ac -3a 2=0.∴5e 2+2e -3=0.∴e =35或e =-1(舍去).]13.解 (1)∵a =2,c =3,∴b =a 2-c 2=1.∴椭圆的标准方程为x 24+y 2=1.(2)设P (x 0,y 0),M (x ,y ),由中点坐标公式, 得⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+12,y =y 0+122,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x -1,y 0=2y -12.又∵x 204+y 20=1,∴(2x -1)24+⎝⎛⎭⎫2y -122=1 即为中点M 的轨迹方程.。
高中数学(人教版A版选修2-1)配套课时作业:第二章 圆锥曲线与方程 单元检测(A卷)

第二章 圆锥曲线与方程(A)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.椭圆x 2+my 2=1的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值是( ) A.14 B.12 C .2 D .4 2.设椭圆x 2m 2+y 2n 2=1 (m >0,n >0)的右焦点与抛物线y 2=8x 的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的方程为( )A.x 212+y 216=1B.x 216+y 212=1 C.x 248+y 264=1 D.x 264+y 248=1 3.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程是y =3x ,它的一个焦点在抛物线y 2=24x 的准线上,则双曲线的方程为( )A.x 236-y 2108=1B.x 29-y 227=1 C.x 2108-y 236=1 D.x 227-y 29=1 4.P 是长轴在x 轴上的椭圆x 2a 2+y 2b2=1上的点,F 1、F 2分别为椭圆的两个焦点,椭圆的半焦距为c ,则|PF 1|·|PF 2|的最大值与最小值之差一定是( )A .1B .a 2C .b 2D .c 25.双曲线的实轴长与虚轴长之和等于其焦距的2倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为( )A.x 24-y 24=1B.y 24-x 24=1 C.y 24-x 28=1 D.x 28-y 24=1 6.设a >1,则双曲线x 2a 2-y 2(a +1)2=1的离心率e 的取值范围是( ) A .(2,2) B .(2,5)C .(2,5)D .(2,5)7.如图所示,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,P 是侧面BB 1C 1C 内一动点,若P 到直线BC与到直线C 1D 1的距离相等,则动点P 的轨迹所在的曲线是( )A .直线B .圆C .双曲线D .抛物线8.设F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A 、B 、C 为该抛物线上三点,若FA +FB +FC =0,则|FA |+|FB |+|FC |等于( )A .9B .6C .4D .39.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( )A .(1,2]B .(1,2)C .[2,+∞)D .(2,+∞)10.若动圆圆心在抛物线y 2=8x 上,且动圆恒与直线x +2=0相切,则动圆必过定点( )A .(4,0)B .(2,0)C .(0,2)D .(0,-2)11.抛物线y =x 2上到直线2x -y =4距离最近的点的坐标是( )A.⎝⎛⎭⎫32,54 B .(1,1)C.⎝⎛⎭⎫32,94 D .(2,4)12.已知椭圆x 2sin α-y 2cos α=1 (0≤α<2π)的焦点在y 轴上,则α的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫34π,π B.⎝⎛⎭⎫π4,34π C.⎝⎛⎫π,π D.⎝⎛⎫π,3π 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.椭圆的两个焦点为F 1、F 2,短轴的一个端点为A ,且三角形F 1AF 2是顶角为120°的等腰三角形,则此椭圆的离心率为________.14.点P (8,1)平分双曲线x 2-4y 2=4的一条弦,则这条弦所在直线的方程是______________.15.设椭圆x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,线段F 1F 2被点⎝⎛⎭⎫b 2,0分成3∶1的两段,则此椭圆的离心率为________.16.对于曲线C :x 24-k +y 2k -1=1,给出下面四个命题: ①曲线C 不可能表示椭圆;②当1<k <4时,曲线C 表示椭圆;③若曲线C 表示双曲线,则k <1或k >4;④若曲线C 表示焦点在x 轴上的椭圆,则1<k <52. 其中所有正确命题的序号为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知点M 在椭圆x 236+y 29=1上,MP ′垂直于椭圆焦点所在的直线,垂足为P ′,并且M 为线段PP ′的中点,求P 点的轨迹方程.18.(12分)双曲线C与椭圆x28+y24=1有相同的焦点,直线y=3x为C的一条渐近线.求双曲线C的方程.19.(12分)直线y=kx-2交抛物线y2=8x于A、B两点,若线段AB中点的横坐标等于2,求弦AB的长.20.(12分)已知点P (3,4)是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)上的一点,F 1、F 2为椭圆的两焦点,若PF 1⊥PF 2,试求:(1)椭圆的方程;(2)△PF 1F 2的面积.21.(12分)已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线交抛物线于A 、B 两点,且|AB |=52p ,求AB 所在的直线方程.22.(12分)在直角坐标系xOy 中,点P 到两点(0,-3)、(0,3)的距离之和等于4,设点P 的轨迹为C ,直线y =kx +1与C 交于A 、B 两点.(1)写出C 的方程;(2)若OA ⊥OB ,求k 的值.第二章 圆锥曲线与方程(A)1.A [由题意可得21m =2×2,解得m =14.] 2.B [∵y 2=8x 的焦点为(2,0),∴x 2m 2+y 2n2=1的右焦点为(2,0),∴m >n 且c =2. 又e =12=2m,∴m =4. ∵c 2=m 2-n 2=4,∴n 2=12.∴椭圆方程为x 216+y 212=1.] 3.B [抛物线y 2=24x 的准线方程为x =-6,故双曲线中c =6.①由双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一条渐近线方程为y =3x ,知b a=3,② 且c 2=a 2+b 2.③由①②③解得a 2=9,b 2=27.故双曲线的方程为x 29-y 227=1,故选B.] 4.D [由椭圆的几何性质得|PF 1|∈[a -c ,a +c ],|PF 1|+|PF 2|=2a ,所以|PF 1|·|PF 2|≤⎝⎛⎭⎫|PF 1|+|PF 2|22=a 2,当且仅当|PF 1|=|PF 2|时取等号.|PF 1|·|PF 2|=|PF 1|(2a -|PF 1|)=-|PF 1|2+2a |PF 1|=-(|PF 1|-a )2+a 2≥-c 2+a 2=b 2,所以|PF 1|·|PF 2|的最大值与最小值之差为a 2-b 2=c 2.]5.B [由于双曲线的顶点坐标为(0,2),可知a =2,且双曲线的标准方程为y 24-x 2b2=1. 根据题意2a +2b =2·2c ,即a +b =2c .又a 2+b 2=c 2,且a =2,∴解上述两个方程,得b 2=4.∴符合题意的双曲线方程为y 24-x 24=1.] 6.B [∵双曲线方程为x 2a 2-y 2(a +1)2=1, ∴c = 2a 2+2a +1.∴e =c a = 2+1a 2+2a = ⎝⎛⎭⎫1a +12+1.又∵a >1,∴0<1a <1.∴1<1a+1<2. ∴1<⎝⎛⎭⎫1+1a 2<4.∴2<e < 5.] 7.D [∵ABCD —A 1B 1C 1D 1是正方体,∴D 1C 1⊥侧面BCC 1B 1.∴D 1C 1⊥PC 1.∴PC 1为P 到直线D 1C 1的距离.∵P 到直线BC 与到直线C 1D 1的距离相等,∴PC 1等于P 到直线BC 的距离.由圆锥曲线的定义知,动点P 的轨迹所在的曲线是抛物线.]8.B [设A 、B 、C 三点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),(x 3,y 3),F (1,0),∵FA +FB +FC =0,∴x 1+x 2+x 3=3.又由抛物线定义知|FA |+|FB |+|FC |=x 1+1+x 2+1+x 3+1=6.]9.C [如图所示,要使过点F 且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则该直线的斜率小于等于渐近线的斜率b a, ∴b a ≥3,离心率e 2=c 2a 2=a 2+b 2a2≥4, ∴e ≥2.]10.B [根据抛物线的定义可得.]11.B [设与直线2x -y =4平行且与抛物线相切的直线为2x -y +c =0 (c ≠-4),由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +c =0y =x 2 得x 2-2x -c =0.①由Δ=4+4c =0得c =-1,代入①式得x =1.∴y =1,∴所求点的坐标为(1,1).]12.D [椭圆方程化为x 21sin α+y 2-1cos α=1. ∵椭圆焦点在y 轴上,∴-1cos α>1sin α>0. 又∵0≤α<2π,∴π2<α<3π4.] 13.32解析 由已知得∠AF 1F 2=30°,故cos 30°=c a ,从而e =32. 14.2x -y -15=0解析 设弦的两个端点分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 21-4y 21=4,x 22-4y 22=4,两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)-4(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0.因为线段AB 的中点为P (8,1),所以x 1+x 2=16,y 1+y 2=2.所以y 1-y 2x 1-x 2=x 1+x 24(y 1+y 2)=2.所以直线AB 的方程为y -1=2(x -8),代入x 2-4y 2=4满足Δ>0.即2x -y -15=0. 15.22解析 由题意,得b 2+c c -b 2=3⇒b 2+c =3c -32b ⇒b =c , 因此e =c a = c 2a 2= c 2b 2+c 2= 12=22. 16.③④解析 ①错误,当k =2时,方程表示椭圆;②错误,因为k =52时,方程表示圆;验证可得③④正确.17.解 设P 点的坐标为(x ,y ),M 点的坐标为(x 0,y 0).∵点M 在椭圆x 236+y 29=1上,∴x 2036+y 209=1. ∵M 是线段PP ′的中点,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x 0=x ,y 0=y 2, 把⎩⎪⎨⎪⎧ x 0=x y 0=y 2代入x 2036+y 209=1, 得x 236+y 236=1,即x 2+y 2=36. ∴P 点的轨迹方程为x 2+y 2=36.18.解 设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1. 由椭圆x 28+y 24=1,求得两焦点为(-2,0),(2,0), ∴对于双曲线C :c =2.又y =3x 为双曲线C 的一条渐近线,∴b a=3,解得a 2=1,b 2=3, ∴双曲线C 的方程为x 2-y 23=1. 19.解 将y =kx -2代入y 2=8x 中变形整理得:k 2x 2-(4k +8)x +4=0,由⎩⎪⎨⎪⎧k ≠0(4k +8)2-16k 2>0,得k >-1且k ≠0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意得:x 1+x 2=4k +8k2=4⇒k 2=k +2⇒k 2-k -2=0. 解得:k =2或k =-1(舍去), 由弦长公式得:|AB |=1+k 2·64k +64k 2=5×1924=215. 20.解 (1)令F 1(-c,0),F 2(c,0),则b 2=a 2-c 2.因为PF 1⊥PF 2,所以kPF 1·kPF 2=-1,即43+c ·43-c =-1,解得c =5,所以设椭圆方程为x 2a 2+y 2a 2-25=1. 因为点P (3,4)在椭圆上,所以9a 2+16a 2-25=1. 解得a 2=45或a 2=5.又因为a >c ,所以a 2=5舍去.故所求椭圆方程为x 245+y 220=1. (2)由椭圆定义知|PF 1|+|PF 2|=65,①又|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=100,②①2-②得2|PF 1|·|PF 2|=80,所以S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|=20. 21.解 焦点F (p 2,0),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 若AB ⊥Ox ,则|AB |=2p <52p ,不合题意. 所以直线AB 的斜率存在,设为k ,则直线AB 的方程为y =k (x -p 2),k ≠0. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -p 2),y 2=2px 消去x , 整理得ky 2-2py -kp 2=0.由韦达定理得,y 1+y 2=2p k,y 1y 2=-p 2. ∴|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2= (1+1k2)·(y 1-y 2)2 = 1+1k2·(y 1+y 2)2-4y 1y 2 =2p (1+1k 2)=52p . 解得k =±2.∴AB 所在的直线方程为y =2(x -p 2)或y =-2(x -p 2). 22.解 (1)设P (x ,y ),由椭圆定义可知,点P 的轨迹C 是以(0,-3)、(0,3)为焦点,长半轴为2的椭圆,它的短半轴b =22-(3)2=1,故曲线C 的方程为x 2+y 24=1. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 24=1,y =kx +1. 消去y 并整理得(k 2+4)x 2+2kx -3=0.其中Δ=4k 2+12(k 2+4)>0恒成立.故x 1+x 2=-2k k 2+4,x 1x 2=-3k 2+4. 若OA →⊥OB →,即x 1x 2+y 1y 2=0.而y 1y 2=k 2x 1x 2+k (x 1+x 2)+1,于是x 1x 2+y 1y 2=-3k 2+4-3k 2k 2+4-2k 2k 2+4+1=0, 化简得-4k 2+1=0,所以k =±12.小课堂:如何培养中学生的自主学习能力?自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。
高中数学 全册综合检测试题课时作业(含解析)新人教A版必修第二册-新人教A版高一第二册数学试题

全册综合检测试题时间:120分钟 分值:150分第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、单项选择题每小题5分,共40分 1.下列命题为假命题的是( D ) A .复数的模是非负实数B .复数等于零的充要条件是它的模等于零C .两个复数的模相等是这两个复数相等的必要条件D .复数z 1>z 2的充要条件是|z 1|>|z 2|解析:A 中,任何复数z =a +b i(a ,b ∈R )的模|z |=a 2+b 2≥0总成立,所以A 正确;B 中,由复数为零的条件z =0⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =0⇔|z |=0,故B 正确;C 中,若z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i(a 1,b 1,a 2,b 2∈R ),且z 1=z 2,则有a 1=a 2,b 1=b 2,所以|z 1|=|z 2|;反之,由|z 1|=|z 2|,推不出z 1=z 2,如z 1=1+3i ,z 2=1-3i 时,|z 1|=|z 2|,故C 正确;D 中,若z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i ,z 1>z 2,则a 1>a 2,b 1=b 2=0,此时|z 1|>|z 2|;若|z 1|>|z 2|,z 1与z 2不一定能比较大小,所以D 错误.2.随机调查某校50个学生在学校的午餐费,结果如表:餐费/元 6 7 8 人数102020这50A .7.2,0.56 B .7.2,0.56 C .7,0.6 D .7,0.6解析:根据题意,计算这50个学生午餐费的平均值是x =150×(6×10+7×20+8×20)=7.2,方差是s 2=150[10×(6-7.2)2+20×(7-7.2)2+20×(8-7.2)2]=150(14.4+0.8+12.8)=0.56.3.设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是( B ) A .α内有无数条直线与β平行 B .α内有两条相交直线与β平行 C .α,β平行于同一条直线 D .α,β垂直于同一平面解析:当α内有无数条直线与β平行,也可能两平面相交,故A 错.同样当α,β平行于同一条直线或α,β垂直于同一平面时,两平面也可能相交,故C ,D 错.由面面平行的判定定理可得B 正确.4.如图,在三棱柱ABC A 1B 1C 1中,侧棱垂直于底面,底面是边长为2的正三角形,侧棱长为3,则CC 1与平面AB 1C 1所成的角为( A )A.π6B.π4 C.π3D.π2解析:如图,取B 1C 1中点为D ,连接AD ,A 1D ,因为侧棱垂直于底面,底边是边长为2的正三角形,所以三棱柱ABC A 1B 1C 1是正三棱柱,所以CC 1∥AA 1,所以AA 1与平面AB 1C 1所成的角即是CC 1与平面AB 1C 1所成的角,因为B 1C 1⊥A 1D ,B 1C 1⊥AA 1,所以B 1C 1⊥平面AA 1D ,所以平面AA 1D ⊥平面AB 1C 1,所以AA 1与平面AB 1C 1所成角为∠A 1AD ,因为AA 1=3,A 1D =3,所以tan ∠A 1AD =A 1D AA 1=33,所以∠A 1AD =π6,所以CC 1与平面AB 1C 1所成角为π6.5.正方形ABCD 的边长为2,点E 为BC 边的中点,F 为CD 边上一点,若AF →·AE →=|AE →|2,则|AF →|=( D )A .3B .5 C.32D.52解析:以A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴建立坐标系,如图所示,因为E 为BC 边的中点,所以E (2,1),因为F 为CD 边上一点,所以可设F (t,2)(0≤t ≤2),所以AF →=(t,2),AE →=(2,1),由AF →·AE →=|AE →|2可得:2t +2=22+1=5,所以t =32,所以AF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫32,2, 所以|AF →|=322+22=52.6.已知点O 是△ABC 内部一点,并且满足OA →+2OB →+3OC →=0,△BOC 的面积为S 1,△ABC 的面积为S 2,则S 1S 2=( A )A.16B.13C.23D.34 解析:因为OA →+2OB →+3OC →=0,所以OA →+OC →=-2(OB →+OC →),如图,分别取AC ,BC 的中点D ,E ,则 OA →+OC →=2OD →,OB →+OC →=2OE →, 所以OD →=-2OE →,即O ,D ,E 三点共线且|OD →|=2|OE →|, 则S △OBC =13S △DBC ,由于D 为AC 中点,所以S △DBC =12S △ABC ,所以S △OBC =16S △ABC ,即S 1S 2=16.7.为向国际化大都市目标迈进,某市今年新建三大类重点工程,它们分别是30项基础设施类工程,20项民生类工程和10项产业建设类工程.现有3名民工相互独立地从这60个项目中任选一个项目参与建设,则这3名民工选择的项目所属类别互异的概率是( D )A.12B.13C.14D.16解析:记第i 名民工选择的项目属于基础设施类、民生类、产业建设类分别为事件A i ,B i ,C i ,i =1,2,3.由题意,事件A i ,B i ,C i (i =1,2,3)相互独立,则P (A i )=3060=12,P (B i )=2060=13,P (C i )=1060=16,i =1,2,3,故这3名民工选择的项目所属类别互异的概率是P =6P (A i B i C i )=6×12×13×16=16.8.如图,△ABC 是边长为23的正三角形,P 是以C 为圆心,半径为1的圆上任意一点,则AP →·BP →的取值X 围是( A )A .[1,13]B .(1,13)C .(4,10)D .[4,10]解析:取AB 的中点D ,连接CD ,CP ,则CA →+CB →=2CD →,所以AP →·BP →=(CP →-CA →)·(CP →-CB →)=CA →·CB →-2CD →·CP →+1=(23)2cos π3-2×3×1×cos〈CD →,CP →〉+1=7-6cos 〈CD →,CP →〉,所以当cos 〈CD →,CP →〉=1时,AB →·BP →取得最小值为1;当cos 〈CD →,CP →〉=-1时,AP →·BP→取得最大值为13,因此AP →·BP →的取值X 围是[1,13].二、多项选择题每小题5分,共20分9.为了反映各行业对仓储物流业务需求变化的情况,以及重要商品库存变化的动向,中国物流与采购联合会和中储发展股份某某通过联合调查,制定了中国仓储指数.由2017年1月至2018年7月的调查数据得出的中国仓储指数,绘制出如下的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是( ABC ) A .2017年各月的仓储指数最大值是在3月份 B .2018年1月至7月的仓储指数的中位数约为55 C .2018年1月与4月的仓储指数的平均数约为52D .2017年1月至4月的仓储指数相对于2018年1月至4月,波动性更大解析:2017年各月的仓储指数最大值是在11月份,所以A 错误;由题图知,2018年1月至7月的仓储指数的中位数约为52,所以B 错误;2018年1月与4月的仓储指数的平均数约为51+552=53,所以C 错误;由题图可知,2017年1月至4月的仓储指数比2018年1月至4月的仓储指数波动更大.所以D 正确.10.已知数据x 1,x 2,x 3,…,x n 是A 市n (n ≥3,n ∈N *)个普通职工的年收入,设这n 个数据的中位数为x ,平均数为y ,方差为z ,如果再加上世界首富的年收入x n +1,对于这(n +1)个数据,下列说法错误的是( ACD )A .年收入平均数可能不变,中位数可能不变,方差可能不变B .年收入平均数大大增大,中位数可能不变,方差变大C .年收入平均数大大增大,中位数可能不变,方差也不变D .年收入平均数大大增大,中位数一定变大,方差可能不变解析:∵数据x 1,x 2,x 3,…,x n 是A 市n (n ≥3,n ∈N *)个普通职工的年收入,而x n +1为世界首富的年收入,则x n +1会远大于x 1,x 2,x 3,…,x n ,∴对于这(n +1)个数据,年收入平均数大大增大,但中位数可能不变,也可能稍微变大,但由于数据的集中程度受到x n +1比较大的影响,数据更加离散,则方差变大.故A 、C 、D 说法错误,符合题意.11.已知向量a ,e 满足a ≠e ,|e |=1,且对任意t ∈R ,恒有|a -t e |≥|a -e |成立,则( BC )A .a ⊥eB .a·e =1C .e ⊥(a -e )D .(a +e )⊥(a -e )解析:由条件可知|a -t e |2≥|a -e |2对t ∈R 恒成立,又∵|e |=1,∴t 2-2t a ·e +2a ·e -1≥0对t ∈R 恒成立,即Δ=(-2a ·e )2-8a ·e +4≤0恒成立,∴(a ·e -1)2≤0恒成立,而(a ·e -1)2≥0,∴a ·e -1=0,即a ·e =1=e 2,∴e ·(a -e )=0,即e ⊥(a -e ).12.如图,在矩形ABCD 中,AB =2AD =2,E 为AB 的中点,将△ADE 沿DE 翻折到△A 1DE 的位置,A 1∉平面ABCD ,M 为A 1C 的中点,则在翻折过程中,下列结论正确的是( ABC )A .恒有BM ∥平面A 1DEB .B 与M 两点间距离恒为定值C .三棱锥A 1DEM 的体积的最大值为212D .存在某个位置,使得平面A 1DE ⊥平面A 1CD解析:如图,取A 1D 的中点N ,连接MN ,EN ,可得四边形BMNE 是平行四边形,所以BM ∥EN ,所以BM ∥平面A 1DE ,故A 正确;(也可以延长DE ,CB 交于H ,可证明MB ∥A 1H ,从而证 BM ∥平面A 1DE ) 因为DN =12,DE =2,∠A 1DE =∠ADE =45°,根据余弦定理得EN 2=14+2-2×2×12×22,得EN =52, 因为EN =BM ,故BM =52,故B 正确; 因为M 为A 1C 的中点,所以三棱锥C A 1DE 的体积是三棱锥M A 1DE 的体积的两倍,故三棱锥C A 1DE 的体积VC A 1DE =VA 1DEC =13S △CDE ·h ,其中h 表示A 1到底面ABCD 的距离,当平面A 1DE ⊥平面ABCD 时,h 达到最大值,此时VA 1DEC 取到最大值26,所以三棱锥M A 1DE 体积的最大值为212,即三棱锥A 1DEM 体积的最大值为212,故C 正确; 考察D 选项,假设平面A 1DE ⊥平面A 1CD ,因为平面A 1DE ∩平面A 1CD =A 1D ,A 1E ⊥A 1D , 故A 1E ⊥平面A 1CD ,所以A 1E ⊥A 1C , 则在△A 1CE 中,∠EA 1C =90°,A 1E =1,EC =2,所以A 1C =1,又因为A 1D =1,CD =2,所以A 1D +A 1C =CD , 故A 1,C ,D 三点共线.所以A 1∈CD ,得A 1∈平面ABCD ,与题干条件A 1∉平面ABCD 矛盾,故D 不正确.故选ABC.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)三、填空题每小题5分,共20分13.随着社会的发展,食品安全问题渐渐成为社会关注的热点,为了提高学生的食品安全意识,某学校组织全校学生参加食品安全知识竞赛,成绩的频率分布直方图如图所示,数据的分组依次为[20,40),[40,60),[60,80),[80,100],若该校的学生总人数为 3 000,则成绩不超过60分的学生人数大约为900.解析:由题图知,成绩不超过60分的学生的频率为(0.005+0.01)×20=0.3,所以成绩不超过60分的学生人数大约为0.3×3 000=900.14.从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,则选出的2名同学中至少有1名女同学的概率是710. 解析:从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,共有10种情况.若选出的2名学生恰有1名女生,有6种情况,若选出的2名学生都是女生,有1种情况,所以所求的概率为6+110=710.15.已知复数z 1=2+3i ,z 2=a +b i ,z 3=1-4i ,它们在复平面上所对应的点分别为A ,B ,C ,若OC →=2OA →+OB →,则a =-3,b =-10. 解析:因为OC →=2OA →+OB →, 所以1-4i =2(2+3i)+(a +b i)即⎩⎪⎨⎪⎧1=4+a ,-4=6+b ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =-10.16.已知正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的棱长为2,除平面ABCD 外,该正方体其余各面的中心分别为点E ,F ,G ,H ,M ,则四棱锥M EFGH 的体积为23.解析:因为底面EFGH 的对角线EG 与FH 互相垂直, 所以S EFGH =12×EG ×FH =12×2×2=2,又M 到底面EFGH 的距离等于棱长的一半, 即h =12×2=1,所以四棱锥M EFGH 的体积:V M EFGH =13×S EFGH ×h =13×2×1=23.四、解答题写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分17.(10分)某市举办法律知识问答活动,随机从该市18~68岁的人群中抽取了一个容量为n 的样本,并将样本数据分成五组:[18,28),[28,38),[38,48),[48,58),[58,68],并绘制如图所示的频率分布直方图,再将其分别编号为第1组,第2组,…,第5组.该部门对回答问题的情况进行统计后,绘制了下表.组号 分组 回答正确的人数回答正确的人数占本组的比例第1组 [18,28) 5 0.5第2组 [28,38) 18 a第3组 [38,48) 270.9 第4组 [48,58) x0.36 第5组[58,68]30.2(1)分别求出a,x的值;(2)从第2,3,4组回答正确的人中用分层随机抽样的方法抽取6人,则第2,3,4组每组各应抽取多少人?(3)在(2)的前提下,在所抽取的6人中随机抽取2人颁发幸运奖,求第2组至少有1人获得幸运奖的概率.解:(1)第1组的人数为5÷0.5=10,第1组的频率为0.010×10=0.1,所以n=10÷0.1=100.第2组的频率为0.020×10=0.2,人数为100×0.2=20,所以a=18÷20=0.9.第4组的频率为0.025×10=0.25,人数为100×0.25=25,所以x=25×0.36=9.(2)第2,3,4组回答正确的人数的比为18279=231,所以第2,3,4组每组各应抽取2人、3人、1人.(3)记“第2组至少有1人获得幸运奖”为事件A,设抽取的6人中,第2组的2人为a1,a2,第3组的3人为b1,b2,b3,第4组的1人为c,则从6人中任意抽取2人所有可能的结果为(a1,a2),(a1,b1),(a1,b2),(a1,b3),(a1,c),(a2,b1),(a2,b2),(a2,b3),(a2,c),(b1,b2),(b1,b3),(b1,c),(b2,b3),(b2,c),(b3,c),共15种.其中第2组至少有1人获得幸运奖的结果为(a1,a2),(a1,b1),(a1,b2),(a1,b3),(a1,c),(a2,b1),(a2,b2),(a2,b3),(a2,c),共9种.故P(A)=915=35.所以抽取的6人中第2组至少有1人获得幸运奖的概率为35.18.(12分)某中学组织了一次数学学业水平模拟测试,学校从测试合格的男、女生中各随机抽取100人的成绩进行统计分析,分别制成了如图所示的男生和女生数学成绩的频率分布直方图.(注:分组区间为[60,70),[70,80),[80,90),[90,100])(1)若得分大于或等于80认定为优秀,则男、女生的优秀人数各为多少?(2)在(1)中所述的优秀学生中用分层随机抽样的方法抽取5人,从这5人中任意选取2人,求至少有一名男生的概率.解:(1)由题可得,男生优秀人数为100×(0.01+0.02)×10=30,女生优秀人数为100×(0.015+0.03)×10=45.(2)因为样本量与总体中的个体数的比是530+45=115,所以样本中包含的男生人数为30×115=2,女生人数为45×115=3.设抽取的5人分别为A ,B, C, D ,E ,其中A ,B 为男生,C, D ,E 为女生,从5人中任意选取2人,试验的样本空间Ω={(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),(C ,D ),(C ,E ),(D ,E ) },共10个样本点.事件“至少有一名男生”包含的样本点有:(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),共7个样本点,故至少有一名男生的概率为P =710,即选取的2人中至少有一名男生的概率为710.19.(12分)已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足sin 2A +sin 2B -sin 2C =-3sin A sin B .(1)求角C 大小;(2)若c =2,求3a +b 的取值X 围.解:(1)因为sin 2A +sin 2B -sin 2C =-3sin A sin B , 所以由正弦定理得a 2+b 2-c 2=-3ab ,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =-3ab 2ab =-32,因为C ∈(0,π),所以C =5π6. (2)由正弦定理得2R =csin C =4,所以3a +b =2R (3sin A +sin B ) =4[3sin A +sin(π6-A )]=4(3sin A +12cos A -32sin A )=4sin(A +π6),因为A ∈(0,π6),所以A +π6∈(π6,π3),所以sin(A +π6)∈(12,32),所以3a +b 的取值X 围是(2,23).20.(12分)如图,A ,C 两岛之间有一片暗礁,一艘小船于某日上午8时从A 岛出发,以10海里/小时的速度,沿北偏东75°方向直线航行,下午1时到达B 处.然后以同样的速度,沿北偏东15°方向直线航行,下午4时到达C 岛.(1)求A ,C 两岛之间的直线距离; (2)求∠BAC 的正弦值.解:(1)在△ABC 中,由已知,AB =10×5=50,BC =10×3=30,∠ABC =180°-75°+15°=120°.根据余弦定理,得AC 2=502+302-2×50×30cos120°=4 900,所以AC =70. 故A ,C 两岛之间的直线距离是70海里. (2)在△ABC 中,据正弦定理,得BC sin ∠BAC =ACsin ∠ABC,所以sin ∠BAC =BC sin ∠ABC AC =30sin120°70=3314, 故∠BAC 的正弦值是3314.21.(12分)如图,在四棱锥P ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,△PCD 为等边三角形,平面PAC ⊥平面PCD ,PA ⊥CD ,CD =2,AD =3.(1)设G ,H 分别为PB ,AC 的中点,求证:GH ∥平面PAD ; (2)求证:PA ⊥平面PCD ;(3)求直线AD 与平面PAC 所成角的正弦值. 解:(1)证明:连接BD,如图,易知AC∩BD=H,BH=DH,又BG=PG,故GH∥PD,又因为GH⊄平面PAD,PD⊂平面PAD,所以GH∥平面PAD.(2)证明:取棱PC的中点N,连接DN,如图,依题意,得DN⊥PC,又因为平面PAC⊥平面PCD,平面PAC∩平面PCD=PC,所以DN⊥平面PAC,又PA⊂平面PAC,故DN⊥PA,又因为PA⊥CD,CD∩DN=D,所以PA⊥平面PCD.(3)连接AN,如图,由(2)中DN⊥平面PAC,可知∠DAN为直线AD与平面PAC所成的角.因为△PCD为等边三角形,CD=2且N为PC的中点,所以DN=3,又DN⊥AN,在Rt△AND中,sin∠DAN=DNAD =33,所以直线AD与平面PAC所成角的正弦值为33.22.(12分)如图,在四棱锥PABCD中,△PAD为正三角形,平面PAD⊥平面ABCD,AB ∥CD,AB⊥AD,CD=2AB=2AD=4.(1)求证:平面PCD⊥平面PAD;(2)求三棱锥PABC的体积;(3)在棱PC上是否存在点E,使得BE∥平面PAD?若存在,请确定点E的位置,并证明;若不存在,请说明理由.解:(1)证明:因为AB∥CD,AB⊥AD,所以CD⊥AD.因为平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,所以CD⊥平面PAD.因为CD⊂平面PCD,所以平面PCD⊥平面PAD.(2)取AD的中点O,连接PO,如图.因为△PAD为正三角形,所以PO⊥AD.因为平面PAD ⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,PO⊂平面PAD,所以PO⊥平面ABCD,所以PO为三棱锥PABC的高.因为△PAD为正三角形,CD=2AB=2AD=4,所以PO=3,所以V三棱锥PABC=S△ABC·PO=13×12×2×2×3=233.(3)在棱PC上存在点E,当E为PC的中点时,BE∥平面PAD.证明:如图,分别取CP,CD的中点E,F,连接BE,BF,EF,所以EF∥PD.因为AB∥CD,CD=2AB,所以AB∥FD,AB=FD,所以四边形ABFD为平行四边形,所以BF∥AD. 因为BF∩EF=F,AD∩PD=D,所以平面BEF∥平面PAD.因为BE⊂平面BEF,所以BE∥平面PAD.。
高一数学人教A版必修教案:2.1 等式性质与不等式性质(第二课时) Word版含答案

第二章一元二次函数、方程和不等式2.1 等式性质与不等式性质(第二课时)教学设计一、教学目标1.知识与技能掌握不等式的基本性质,会用不等式的性质证明简单的不等式。
2.过程与方法通过解决具体问题,学会依据具体问题的实际背景分析问题、解决问题的方法。
3.情感态度与价值观通过富有实际意义问题的解决,激发学生的探究精神和严肃认真和科学态度,同时去感受数学的应用性,体会数学的奥秘与数学的结构美,激发学生的学习兴趣。
二、教学重难点1.教学重点掌握不等式的性质和利用不等式的性质证明简单的不等式2.教学难点利用不等式的性质证明简单的不等式三、教学过程ac=bc;性质5如果a=b,c≠0,那么。
2.探索新知类比等式的性质1,2,可以猜想不等式有如下性质:性质1 (对称性)性质2(传递性)接下来请你试证明性质2类比等式的性质3~5,可以猜想不等式还有哪些性质?性质3(可加性)这就是说,不等式的两边都加上同一个实数,所的不等式与原不等式同向。
性质4(可乘性)不等式两边同乘一个正数,所得不等式与原不等式同向;不等式两边同乘一个负数,所得不等式与原不等式反向。
学生:由两个实数大小关系的基本事实可证学生利用数轴对得出结论加以证明,加深理解。
培养学生自主学习能力,灵活运用已学知识,体会证明的答题过程。
例1 已知求证. 证明:因为,所以ab>0,.于是,即.由c<0 ,得.根据已知的不等式的基本性质,你能猜想出不等式的基本性质还有哪些吗?性质 5 (同向可加性)性质6性质7(可乘方性)实数大小关系的基本事实和不等式的性质是解决问题的基本依据。
例2:已知x>y>z>0,求证:.分析:证明简单不等式常依据实数的基本性质及直接运用不等式的基本性质及推论,也可作差比较.证明:∵x>y,∴x-y>0. 让学生主动观察、思考、讨论的氛围.在教师的指导下,一方面让学生经历从特殊到一般,从已知到未知,步步深入的过程,让学生自己感受生活中的不等关系,体会数学化的过程。
高中数学(人教版A版必修二)配套课时作业第2章2.2.4
2.2.4 平面与平面平行的性质一、基础过关1.已知平面α∥平面β,过平面α内的一条直线a 的平面γ,与平面β相交,交线为直线b ,则a 、b 的位置关系是( ) A .平行B .相交C .异面D .不确定2.已知a 、b 表示直线,α、β表示平面,下列推理正确的是( )A .α∩β=a ,b ⊂α⇒a ∥bB .α∩β=a ,a ∥b ⇒b ∥α且b ∥βC .a ∥β,b ∥β,a ⊂α,b ⊂α⇒α∥βD .α∥β,α∩γ=a ,β∩γ=b ⇒a ∥b3. 如图所示,P 是三角形ABC 所在平面外一点,平面α∥平面ABC ,α分别交线段P A 、PB 、PC 于A ′、B ′、C ′,若P A ′∶AA ′=2∶3,则S △A ′B ′C ′∶S △ABC 等于( )A .2∶25B .4∶25C .2∶5D .4∶54.α,β,γ为三个不重合的平面,a ,b ,c 为三条不同的直线,则有下列命题,不正确的是( )①⎭⎪⎬⎪⎫a ∥c b ∥c ⇒a ∥b; ② ⎭⎪⎬⎪⎫a ∥γb ∥γ⇒a ∥b ; ③⎭⎪⎬⎪⎫α∥c β∥c ⇒α∥β; ④ ⎭⎪⎬⎪⎫α∥γβ∥γ⇒α∥β; ⑤⎭⎪⎬⎪⎫α∥c a ∥c ⇒α∥a; ⑥⎭⎪⎬⎪⎫α∥γa ∥γ⇒a ∥α. A .④⑥B .②③⑥C .②③⑤⑥D .②③5.分别在两个平行平面的两个三角形.(填“相似”“全等”) (1)若对应顶点的连线共点,那么这两个三角形具有______关系; (2)若对应顶点的连线互相平行,那么这两个三角形具有________关系.6.已知平面α∥β∥γ,两条直线l 、m 分别与平面α、β、γ相交于点A 、B 、C 与D 、E 、F .已知AB =6,DE DF =25,则AC =______.7.如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,M 是A 1C 1的中点,平面AB 1M ∥平面BC 1N ,AC ∩平面BC 1N =N .求证:N 为AC 的中点.8. 如图所示,在底面是平行四边形的四棱锥P -ABCD 中,点E 在PD 上,且PE ∶ED =2∶1,在棱PC 上是否存在一点F ,使BF ∥平面AEC ?并证明你的结论.二、能力提升9.设α∥β,A ∈α,B ∈β,C 是AB 的中点,当A 、B 分别在平面α、β内运动时,得到无数个AB 的中点C ,那么所有的动点C( )A .不共面B .当且仅当A 、B 分别在两条直线上移动时才共面C .当且仅当A 、B 分别在两条给定的异面直线上移动时才共面D .不论A 、B 如何移动,都共面10.已知平面α∥平面β,P 是α,β外一点,过点P 的直线m 与α,β分别交于点A ,C ,过点P 的直线n 与α,β分别交于点B ,D ,且P A =6,AC =9,PD =8,则BD 的长为( )A .16B .24或245 C .14 D .2011.对于不重合的两个平面α与β,给定下列条件:①存在平面γ,使得α、β都垂直于γ;②存在平面γ,使α、β都平行于γ;③α内有不共线的三点到β的距离相等;④存在异面直线l ,m ,使得l ∥α,l ∥β,m ∥α,m ∥β.其中可以判断两个平面α与β平行的条件有________个.12. 如图所示,平面α∥平面β,△ABC 、△A ′B ′C ′分别在α、β内,线段AA ′、BB ′、CC ′共点于O ,O 在α、β之间,若AB =2,AC =1,∠BAC =90°,OA ∶OA ′=3∶2. 求△A ′B ′C ′的面积.三、探究与拓展13.如图所示,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1B1的中点是P,过点A1作与截面PBC1平行的截面,能否确定截面的形状?如果能,求出截面的面积.答案1.A 2.D 3.B 4.C 5.(1)相似 (2)全等 6.157.证明 ∵平面AB 1M ∥平面BC 1N ,平面ACC 1A 1∩平面AB 1M =AM , 平面BC 1N ∩平面ACC 1A 1=C 1N , ∴C 1N ∥AM ,又AC ∥A 1C 1, ∴四边形ANC 1M 为平行四边形,∴AN =C 1M =12A 1C 1=12AC ,∴N 为AC 的中点.8. 解 当F 是棱PC 的中点时,BF ∥平面AEC ,证明如下:取PE 的中点M ,连接FM ,则FM ∥CE ,① 由EM =12PE =ED ,知E 是MD 的中点,设BD ∩AC =O ,则O 为BD 的中点,连接OE ,则BM ∥OE ,②由①②可知,平面BFM ∥平面AEC ,又BF ⊂平面BFM , ∴BF ∥平面AEC . 9.D 10.B 11.212.解 相交直线AA ′,BB ′所在平面和两平行平面α、β分别相交于AB 、A ′B ′,由面面平行的性质定理可得AB ∥A ′B ′.同理相交直线BB ′、CC ′确定的平面和平行平面α、β分别相交于BC 、B ′C ′,从而BC ∥B ′C ′.同理易证AC ∥A ′C ′.∴∠BAC 与∠B ′A ′C ′的两边对应平行且方向相反. ∴∠BAC =∠B ′A ′C ′.同理∠ABC =∠A ′B ′C ′,∠BCA =∠B ′C ′A ′. ∴△ABC 与△A ′B ′C ′的三内角分别相等,∴△ABC ∽△A ′B ′C ′,∵AB ∥A ′B ′,AA ′∩BB ′=O , ∴在平面ABA ′B ′中,△AOB ∽△A ′OB ′. ∴A ′B ′AB =OA ′OA =23.而S △ABC =12AB ·AC =12×2×1=1.∴S △A ′B ′C ′S △ABC=(A ′B ′AB )2,∴S △A ′B ′C ′=49S △ABC =49×1=49.13.解 能.取AB ,C 1D 1的中点M ,N ,连接A 1M ,MC ,CN ,NA 1,∵A 1N ∥PC 1且A 1N =PC 1,PC 1∥MC ,PC 1=MC ,∴四边形A 1MCN 是平行四边形,又∵A 1N ∥PC 1,A 1M ∥BP ,A 1N ∩A 1M =A 1,C 1P ∩PB =P , ∴平面A 1MCN ∥平面PBC 1,因此,过点A 1与截面PBC 1平行的截面是平行四边形. 连接MN ,作A 1H ⊥MN 于点H , ∵A 1M =A 1N =5, MN =BC 1=22, ∴A 1H = 3.∴S △A 1MN =12×22×3= 6.故S ▱A 1MCN =2S △A 1MN =2 6.。
【精品习题】高中数学人教版A版选修2-1配套课时作业:第二章 圆锥曲线与方程 2.4.2 Word版含答案
2.4.2 抛物线的简单几何性质课时目标 1.了解抛物线的几何图形,知道抛物线的简单几何性质,学会利用抛物线方程研究抛物线的几何性质的方法.2.了解抛物线的简单应用.1.抛物线的简单几何性质设抛物线的标准方程为y 2=2px(p>0)(1)范围:抛物线上的点(x ,y)的横坐标x 的取值范围是________,抛物线在y 轴的______侧,当x 的值增大时,|y|也________,抛物线向右上方和右下方无限延伸.(2)对称性:抛物线关于________对称,抛物线的对称轴叫做________________.(3)顶点:抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的________.抛物线的顶点为____________.(4)离心率:抛物线上的点到焦点的距离和它到准线的距离的比,叫做抛物线的__________,用e 表示,其值为______.(5)抛物线的焦点到其准线的距离为______,这就是p 的几何意义,顶点到准线的距离为p 2,焦点到顶点的距离为________. 2.直线与抛物线的位置关系直线y =kx +b 与抛物线y 2=2px(p>0)的交点个数决定于关于x 的方程________________________的解的个数.当k ≠0时,若Δ>0,则直线与抛物线有______个不同的公共点;当Δ=0时,直线与抛物线有______个公共点;当Δ<0时,直线与抛物线________公共点.当k =0时,直线与抛物线的轴__________,此时直线与抛物线有______个公共点.3.抛物线的焦点弦设抛物线y 2=2px(p>0),AB 为过焦点的一条弦,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),AB 的中点M(x 0,y 0),则有以下结论.(1)以AB 为直径的圆与准线________.(2)|AB|=________(焦点弦长与中点坐标的关系).(3)|AB|=x 1+x 2+______.(4)A 、B 两点的横坐标之积、纵坐标之积为定值,即x 1x 2=________,y 1y 2=________.一、选择题1.顶点在原点,对称轴为坐标轴的抛物线过点(-2,3),它的方程是( )A .x 2=-92y 或y 2=43x B .y 2=-92x 或x 2=43y C .y 2=-92x D .x 2=43y 2.若抛物线y 2=2px (p>0)上三个点的纵坐标的平方成等差数列,那么这三个点到抛物线焦点F 的距离的关系是( )A .成等差数列B .既成等差数列又成等比数列C .成等比数列D .既不成等比数列也不成等差数列3.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点(0,2)的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为( )A .172B .3C . 5D .924.设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax(a ≠0)的焦点F ,且和y 轴交于点A ,若△OAF(O为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为( )A .y 2=±4xB .y 2=±8xC .y 2=4xD .y 2=8x5.设直线l 1:y =2x ,直线l 2经过点P(2,1),抛物线C :y 2=4x ,已知l 1、l 2与C 共有三个交点,则满足条件的直线l 2的条数为( )A .1B .2C .3D .46.过抛物线y 2=ax (a>0)的焦点F 作一直线交抛物线于P 、Q 两点,若PF 与FQ 的长分别为p 、q ,则1p +1q等于( ) A .2a B .1 C .4a D .4二、填空题7.已知抛物线C 的顶点为坐标原点,焦点在x 轴上,直线y =x 与抛物线C 交于A ,B 两点,若P(2,2)为AB 的中点,则抛物线C 的方程为________.8.已知F 是抛物线C :y 2=4x 的焦点,A 、B 是抛物线C 上的两个点,线段AB 的中点为M(2,2),则△ABF 的面积等于________.9.过抛物线x 2=2py (p>0)的焦点F 作倾斜角为30°的直线,与抛物线分别交于A 、B 两点(点A 在y 轴的左侧),则|AF||FB|=________. 三、解答题10.设抛物线y =mx 2 (m ≠0)的准线与直线y =1的距离为3,求抛物线的标准方程.11.过点Q(4,1)作抛物线y 2=8x 的弦AB ,恰被Q 所平分,求AB 所在的直线方程.能力提升12.设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足,如果直线AF的斜率为-3,那么|PF|等于( )A.4 3 B.8 C.8 3 D.1613.已知直线l经过抛物线y2=4x的焦点F,且与抛物线相交于A、B两点.(1)若|AF|=4,求点A的坐标;(2)求线段AB的长的最小值.1.抛物线上一点与焦点的距离问题,可转化为该点到准线的距离.2.直线与抛物线的位置关系,可利用直线方程与抛物线方程联立而成的方程组的解来判定;“中点弦”问题也可使用“点差法”.2.4.2 抛物线的简单几何性质知识梳理1.(1)x ≥0 右 增大 (2)x 轴 抛物线的轴 (3)顶点 坐标原点 (4)离心率 1(5)p p 22.k 2x 2+2(kb -p )x +b 2=0 两 一 没有 平行或重合 一3.(1)相切 (2)2(x 0+p 2) (3)p (4)p 24-p 2 作业设计1.B [由题意知所求抛物线开口向上或开口向左,利用待定系数法可求得方程.]2.A [设三点为P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),P 3(x 3,y 3),则y 21=2px 1,y 22=2px 2,y 23=2px 3,因为2y 22=y 21+y 23,所以x 1+x 3=2x 2,即|P 1F |-p 2+|P 3F |-p 2=2⎝⎛⎭⎪⎫|P 2F |-p 2, 所以|P 1F |+|P 3F |=2|P 2F |.]3.A [如图所示,由抛物线的定义知,点P 到准线x =-12的距离d 等于点P 到焦点的距离|PF |.因此点P 到点(0,2)的距离与点P 到准线的距离之和可转化为点P 到点(0,2)的距离与点P到点F 的距离之和,其最小值为点M (0,2)到点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0的距离,则距离之和的最小值为 4+14=172.] 4.B [y 2=ax 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4,0,过焦点且斜率为2的直线方程为y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a 4,令x =0得y =-a 2. ∴12×|a |4×|a |2=4,∴a 2=64,∴a =±8.] 5.C [∵点P (2,1)在抛物线内部,且直线l 1与抛物线C 相交于A ,B 两点,∴过点P 的直线l 2在过点A 或点B 或与x 轴平行时符合题意.∴满足条件的直线l 2共有3条.] 6.D [可采用特殊值法,设PQ 过焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4,0且垂直于x 轴,则|PF |=p =x P +a 4=a 4+a4=a 2,|QF |=q =a 2,∴1p +1q =2a +2a =4a.] 7.y 2=4x解析 设抛物线方程为y 2=ax .将y =x 代入y 2=ax ,得x =0或x =a ,∴a 2=2.∴a =4. ∴抛物线方程为y 2=4x .8.2解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 21=4x 1,y 22=4x 2.∴(y 1+y 2)(y 1-y 2)=4(x 1-x 2).∵x 1≠x 2,∴y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=1. ∴直线AB 的方程为y -2=x -2,即y =x .将其代入y 2=4x ,得A (0,0)、B (4,4).∴|AB |=4 2.又F (1,0)到y =x 的距离为22, ∴S △ABF =12×22×42=2. 9.13解析 抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,则直线AB 的方程为y =33x +p 2, 由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2=2py ,y =33x +p 2,消去x ,得12y 2-20py +3p 2=0, 解得y 1=p 6,y 2=3p 2. 由题意可设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线的定义,可知|AF ||FB |=y 1+p 2y 2+p 2=p 6+p23p 2+p 2=13. 10.解 由y =mx 2 (m ≠0)可化为x 2=1my , 其准线方程为y =-14m. 由题意知-14m =-2或-14m=4, 解得m =18或m =-116. 则所求抛物线的标准方程为x 2=8y 或x 2=-16y .11.解 方法一 设以Q 为中点的弦AB 端点坐标为A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则有y 21=8x 1,①y 22=8x 2,②∵Q (4,1)是AB 的中点,∴x 1+x 2=8,y 1+y 2=2.③①-②,得(y 1+y 2)(y 1-y 2)=8(x 1-x 2).④将③代入④得y 1-y 2=4(x 1-x 2),即4=y 1-y 2x 1-x 2,∴k =4. ∴所求弦AB 所在的直线方程为y -1=4(x -4),即4x -y -15=0.方法二 设弦AB 所在直线方程为y =k (x -4)+1.由⎩⎪⎨⎪⎧ y 2=8x ,y =k (x -4)+1,消去x , 得ky 2-8y -32k +8=0,此方程的两根就是线段端点A 、B 两点的纵坐标,由根与系数的关系和中点坐标公式,得y 1+y 2=8k,又y 1+y 2=2,∴k =4. ∴所求弦AB 所在的直线方程为4x -y -15=0.12.B [如图所示,直线AF 的方程为y =-3(x -2),与准线方程x =-2联立得A (-2,43).设P (x 0,43),代入抛物线y 2=8x ,得8x 0=48,∴x 0=6,∴|PF |=x 0+2=8,选B.]13.解 由y 2=4x ,得p =2,其准线方程为x =-1,焦点F (1,0).设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).分别过A 、B 作准线的垂线,垂足为A ′、B ′.(1)由抛物线的定义可知,|AF |=x 1+p2,从而x 1=4-1=3.代入y 2=4x ,解得y 1=±2 3.∴点A 的坐标为(3,23)或(3,-23).(2)当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y =k (x -1).与抛物线方程联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)y 2=4x , 消去y ,整理得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,因为直线与抛物线相交于A 、B 两点, 则k ≠0,并设其两根为x 1,x 2,则x 1+x 2=2+4k2. 由抛物线的定义可知,|AB|=x1+x2+p=4+4k2>4.当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=1,与抛物线相交于A(1,2),B(1,-2),此时|AB|=4,所以,|AB|≥4,即线段AB的长的最小值为4.。
高中数学(人教版A版选修2-1)配套课时作业:第二章 圆锥曲线与方程 2.3.2 Word版含答案.docx
2.3.2双曲线的简单几何性质课时目标 1.掌握双曲线的简单几何性质.2.了解双曲线的渐近性及渐近线的概念.3.掌握直线与双曲线的位置关系.1.双曲线的几何性质标准方程x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)y2a2-x2b2=1(a>0,b>0)图形性质焦点焦距范围对称性顶点轴长实轴长=____,虚轴长=____离心率渐近线一般地,设直线l:y=kx+m (m≠0)①双曲线C:x2a2-y2b2=1 (a>0,b>0)②把①代入②得(b2-a2k2)x2-2a2mkx-a2m2-a2b2=0.(1)当b2-a2k2=0,即k=±ba时,直线l与双曲线的渐近线平行,直线与双曲线C相交于________.(2)当b2-a2k2≠0,即k≠±ba时,Δ=(-2a2mk)2-4(b2-a2k2)(-a2m2-a2b2).Δ>0⇒直线与双曲线有________公共点,此时称直线与双曲线相交;Δ=0⇒直线与双曲线有________公共点,此时称直线与双曲线相切;Δ<0⇒直线与双曲线________公共点,此时称直线与双曲线相离.一、选择题1.下列曲线中离心率为62的是()A.x22-y24=1 B.x24-y22=1C.x24-y26=1 D.x24-y210=12.双曲线x225-y24=1的渐近线方程是()A .y =±25xB .y =±52xC .y =±425xD .y =±254x3.双曲线与椭圆4x 2+y 2=1有相同的焦点,它的一条渐近线方程为y =2x ,则双曲线的方程为( )A .2x 2-4y 2=1B .2x 2-4y 2=2C .2y 2-4x 2=1D .2y 2-4x 2=34.设双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a>0,b>0)的虚轴长为2,焦距为23,则双曲线的渐近线方程为( )A .y =±2xB .y =±2xC .y =±22xD .y =±12x5.直线l 过点(2,0)且与双曲线x 2-y 2=2仅有一个公共点,则这样的直线有( ) A .1条B .2条C .3条D .4条6.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1 (a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 在双曲线的右支上,且|PF 1|=4|PF 2|,则此双曲线的离心率e 的最大值为( ) A .43B 53C . 2 D .73二、填空题7.两个正数a 、b 的等差中项是52,一个等比中项是6,且a>b ,则双曲线x 2a 2-y 2b2=1的离心率e =______.8.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是∠A ,∠B ,∠C 的对边,且a =10,c -b =6,则顶点A 运动的轨迹方程是________________.9.与双曲线x 29-y 216=1有共同的渐近线,并且经过点(-3,23)的双曲线方程为__________. 三、解答题10.根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)经过点⎝⎛⎭⎫154,3,且一条渐近线为4x +3y =0;(2)P(0,6)与两个焦点连线互相垂直,与两个顶点连线的夹角为π3.11.设双曲线x 2-y 22=1上两点A 、B ,AB 中点M(1,2),求直线AB 的方程.能力提升12.设双曲线的一个焦点为F ,虚轴的一个端点为B ,如果直线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为( ) A .2B . 3C .3+12D .5+1213.设双曲线C :x 2a2-y 2=1 (a>0)与直线l :x +y =1相交于两个不同的点A 、B.(1)求双曲线C 的离心率e 的取值范围;1.双曲线x 2a 2-y 2b2=1 (a>0,b>0)既关于坐标轴对称,又关于坐标原点对称;其顶点为(±a ,0),实轴长为2a ,虚轴长为2b ;其上任一点P(x ,y)的横坐标均满足|x|≥a.2.双曲线的离心率e =c a 的取值范围是(1,+∞),其中c 2=a 2+b 2,且ba=e 2-1,离心率e 越大,双曲线的开口越大.可以通过a 、b 、c 的关系,列方程或不等式求离心率的值或范围.3.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a>0,b>0)的渐近线方程为y =±b a x ,也可记为x 2a 2-y 2b 2=0;与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1具有相同渐近线的双曲线的方程可表示为x 2a 2-y2b2=λ (λ≠0). 2.3.2 双曲线的简单几何性质知识梳理 1. 标准方程x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0) y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0) 图形性质 焦点 F 1(-c,0),F 2(c,0)F 1(0,-c ),F 2(0,c )焦距 |F 1F 2|=2c范围 x ≥a 或x ≤-a ,y ∈R y ≥a 或y ≤-a ,x ∈R对称性 关于x 轴、y 轴和原点对称顶点 (-a,0),(a,0) (0,-a ),(0,a ) 轴长实轴长=2a ,虚轴长=2b离心率 e =ca(e >1)渐近线 y =±b a x y =±abx作业设计1.B [∵e =62,∴e 2=c 2a 2=32,∴b 2a 2=12,故选B.]2.A3.C [由于椭圆4x 2+y 2=1的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,±32,则双曲线的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,±32,又由渐近线方程为y =2x ,得a b =2,即a 2=2b 2,又由⎝⎛⎭⎫322=a 2+b 2,得a 2=12,b 2=14,又由于焦点在y 轴上,因此双曲线的方程为2y 2-4x 2=1.故选C.]4.C [由题意知,2b =2,2c =23,则b =1,c =3,a =2;双曲线的渐近线方程为y=±22x .]5.C [点(2,0)即为双曲线的右顶点,过该点有两条与双曲线渐近线平行的直线与双曲线仅有一个公共点,另过该点且与x 轴垂直的直线也与双曲线只有一个公共点.]6.B [||PF 1|-|PF 2||=2a ,即3|PF 2|=2a ,所以|PF 2|=2a3≥c -a ,即2a ≥3c -3a ,即5a ≥3c ,则c a ≤53.] 7.133解析 a +b =5,ab =6,解得a ,b 的值为2或3.又a >b ,∴a =3,b =2.∴c =13,从而e =c a =133.8.x 29-y 216=1(x >3) 解析 以BC 所在直线为x 轴,BC 的中点为原点建立直角坐标系,则B (-5,0),C (5,0),而|AB |-|AC |=6<10.故A 点的轨迹是双曲线的右支,其方程为x 29-y 216=1(x >3).9.x 294-y24=1 解析 ∵所求双曲线与双曲线x 29-y 216=1有相同的渐近线,∴可设所求双曲线的方程为x 29-y216=λ (λ≠0).∵点(-3,23)在双曲线上, ∴λ=(-3)29-(23)216=14.∴所求双曲线的方程为x 294-y 24=1.10.解 (1)因直线x =154与渐近线4x +3y =0的交点坐标为⎝⎛⎭⎫154,-5,而3<|-5|,故双曲线的焦点在x 轴上,设其方程为x 2a 2-y 2b2=1,由⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫1542a 2-32b2=1,b 2a 2=⎝⎛⎭⎫432,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=9,b 2=16.故所求的双曲线方程为x 29-y 216=1.(2)设F 1、F 2为双曲线的两个焦点.依题意,它的焦点在x 轴上.因为PF 1⊥PF 2,且|OP |=6,所以2c =|F 1F 2|=2|OP |=12,所以c =6.又P 与两顶点连线夹角为π3,所以a =|OP |·tan π6=23,所以b 2=c 2-a 2=24.故所求的双曲线方程为x 212-y 224=1.11.解 方法一 (用韦达定理解决) 显然直线AB 的斜率存在.设直线AB 的方程为y -2=k (x -1), 即y =kx +2-k ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2-k x 2-y 22=1得(2-k 2)x 2-2k (2-k )x -k 2+4k -6=0, 当Δ>0时,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则1=x 1+x 22=k (2-k )2-k 2,∴k =1,满足Δ>0,∴直线AB 的方程为y =x +1. 方法二 (用点差法解决)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎨⎧x 21-y 212=1x 22-y 222=1, 两式相减得(x 1-x 2)(x 1+x 2)=12(y 1-y 2)(y 1+y 2).∵x 1≠x 2,∴y 1-y 2x 1-x 2=2(x 1+x 2)y 1+y 2,∴k AB =2×1×22×2=1,∴直线AB 的方程为y =x +1,代入x 2-y 22=1满足Δ>0.∴直线AB 的方程为y =x +1. 12.D [设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),如图所示,双曲线的一条渐近线方程为y =bax ,而k BF =-b c ,∴b a ·(-bc)=-1,整理得b 2=ac .∴c 2-a 2-ac =0,两边同除以a 2,得e 2-e -1=0,解得e =1+52或e =1-52(舍去),故选D.]13.解 (1)由双曲线C 与直线l 相交于两个不同的点得⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 2=1,x +y =1有两个不同的解,消去y 并整理得(1-a 2)x 2+2a 2x -2a 2=0,①∴⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2≠0,Δ=4a 4+8a 2(1-a 2)>0, 解得-2<a <2且a ≠±1. 又∵a >0,∴0<a <2且a ≠1.∵双曲线的离心率e =1+a 2a =1a 2+1,∴0<a <2,且a ≠1,∴e >62且e ≠ 2.∴双曲线C 的离心率e 的取值范围是 ⎝⎛⎭⎫62,2∪(2,+∞). (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (0,1).∴(x 1,y 1-1)=512(x 2,y 2-1), 由此可得x 1=512x 2.∵x 1,x 2都是方程①的根,且1-a 2≠0,∴x 1+x 2=1712x 2=-2a 21-a 2,x 1x 2=512x 22=-2a 21-a 2,消去x 2得-2a 21-a 2=28960,即a 2=289169.又∵a >0,∴a =1713.。
高中数学(人教A版,必修二)第1章 1.1.2 课时作业(含答案)
1.1.2简单组合体的结构特征【课时目标】1.正确认识由柱、锥、台、球组成的简单几何体的结构特征.2.能运用这些结构特征描述现实生活中简单物体的结构.1.定义:由____________________组合而成的几何体叫做简单组合体.2.组合形式一、选择题1.如图,由等腰梯形、矩形、半圆、圆、倒三角形对接形成的轴对称平面图形,若将它绕轴l旋转180°后形成一个组合体,下面说法不正确的是()A.该组合体可以分割成圆台、圆柱、圆锥和两个球体B.该组合体仍然关于轴l对称C.该组合体中的圆锥和球只有一个公共点D.该组合体中的球和半球只有一个公共点2.右图所示的几何体是由哪个平面图形通过旋转得到的()3.以钝角三角形的较小边所在的直线为轴,其他两边旋转一周所得到的几何体是() A.两个圆锥拼接而成的组合体B.一个圆台C.一个圆锥D.一个圆锥挖去一个同底的小圆锥4.将一个等腰梯形绕着它的较长的底边所在的直线旋转一周,所得的几何体是由() A.一个圆台、两个圆锥构成B.两个圆台、一个圆锥构成C.两个圆柱、一个圆锥构成D.一个圆柱、两个圆锥构成5.如图,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是()A.棱柱B.棱台C.棱柱与棱锥组合体D.不能确定6.如图所示的几何体是由一个圆柱挖去一个以圆柱上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得到的组合体,现用一个竖直的平面去截这个组合体,则截面图形可能是()A.(1)(2) B.(1)(3)C.(1)(4) D.(1)(5)二、填空题7.下列叙述中错误的是________.(填序号)①以直角三角形的一边为轴旋转所得的旋转体是圆锥;②以直角梯形的一腰为轴旋转所得的旋转体是圆台;③圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;④用一个平面去截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.8.如图所示为一空间几何体的竖直截面图形,那么这个空间几何体自上而下可能是__________________.9.以任意方式截一个几何体,各个截面都是圆,则这个几何体一定是________.三、解答题10.如图是一个数学奥林匹克竞赛的奖杯,请指出它是由哪些简单几何体组合而成的.11.如图所示几何体可看作由什么图形旋转360°得到?画出平面图形和旋转轴.能力提升12.一个三棱锥的各棱长均相等,其内部有一个内切球,即球与三棱锥的各面均相切(球在三棱锥的内部,且球与三棱锥的各面只有一个交点),过一条侧棱和对边的中点作三棱锥的截面,所得截面图形是()13.已知圆锥的底面半径为r,高为h,且正方体ABCD-A1B1C1D1内接于圆锥,求这个正方体的棱长.组合体的结构特征有两种组成:(1)是由简单几何体拼接而成;(2)是由简单几何体截去一部分构成.要仔细观察组合体的组成,柱、锥、台、球是最基本的几何体.1.1.2简单组合体的结构特征答案知识梳理1.简单几何体2.截去或挖去一部分作业设计1.A2.A3.D4.D5.A6.D[一个圆柱挖去一个圆锥后,剩下的几何体被一个竖直的平面所截后,圆柱的轮廓是矩形除去一条边,圆锥的轮廓是三角形除去一条边或抛物线的一部分.]7.①②③④8.圆台和圆柱(或棱台和棱柱)9.球体10.解将该几何体分解成简单几何体可知,它是由一个球、一个四棱柱和一个四棱台组合而成.11.解先画出几何体的轴,然后再观察寻找平面图形.旋转前的平面图形如下:12.B13.解如图所示,过内接正方体的一组对棱作圆锥的轴截面,设圆锥内接正方体的棱长为x,则在轴截面中,正方体的对角面A1ACC1的一组邻边的长分别为x和2x.因为△V A1C1∽△VMN,解得2x2r =h-xh,所以2hx=2rh-2rx,解得x=2rh2r+2h.即圆锥内接正方体的棱长为2rh2r+2h.。
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第二章 点、直线、平面之间的位置关系
§2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系
2.1.1 平 面
【课时目标】 掌握文字、符号、图形语言之间的转化,理解公理1、公理2、公理3,
并能运用它们解决点共线、线共面、线共点等问题.
1.公理1:如果一条直线上的________在一个平面内,那么________________在此平面
内.
符号:________________________________.
2.公理2:过________________________________的三点,________________一个平面.
3.公理3:如果两个不重合的平面有________公共点,那么它们有且只有________过该
点的公共直线.
符号:________________________________.
4.用符号语言表示下列语句:
(1)点A在平面α内但在平面β外:______________.
(2)直线l经过面α内一点A,α外一点B:________________________.
(3)直线l在面α内也在面β内:____________.
(4)平面α内的两条直线M、n相交于A:________________________.
一、选择题
1.下列命题:
①书桌面是平面;
②8个平面重叠起来,要比6个平面重叠起来厚;
③有一个平面的长是50 M,宽是20 M;
④平面是绝对的平、无厚度,可以无限延展的抽象数学概念.
其中正确命题的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.若点M在直线b上,b在平面β内,则M、b、β之间的关系可记作( )
A.M∈b∈β B.M∈b⊂β
C.M⊂b⊂β D.M⊂b∈β
3.已知平面α与平面β、γ都相交,则这三个平面可能的交线有( )
A.1条或2条 B.2条或3条
C.1条或3条 D.1条或2条或3条
4.已知α、β为平面,A、B、M、N为点,a为直线,下列推理错误的是( )
A.A∈a,A∈β,B∈a,B∈β⇒a⊂β
B.M∈α,M∈β,N∈α,N∈β⇒α∩β=MN
C.A∈α,A∈β⇒α∩β=A
D.A、B、M∈α,A、B、M∈β,且A、B、M不共线⇒α、β重合
5.空间中可以确定一个平面的条件是( )
A.两条直线 B.一点和一直线
C.一个三角形 D.三个点
6.空间有四个点,如果其中任意三个点不共线,则经过其中三个点的平面有( )
A.2个或3个 B.4个或3个
C.1个或3个 D.1个或4个
二、填空题
7.把下列符号叙述所对应的图形(如图)的序号填在题后横线上.
(1)Aα,a⊂α________.
(2)α∩β=a,PD/∈α且Pβ________.
(3)a⊄α,a∩α=A________.
(4)α∩β=a,α∩γ=c,β∩γ=b,a∩b∩c=O________.
8.已知α∩β=M,a⊂α,b⊂β,a∩b=A,则直线M与A的位置关系用集合符号表示为
________.
9.下列四个命题:
①两个相交平面有不在同一直线上的三个公共点;
②经过空间任意三点有且只有一个平面;
③过两平行直线有且只有一个平面;
④在空间两两相交的三条直线必共面.
其中正确命题的序号是________.
三、解答题
10.如图,直角梯形ABDC中,AB∥CD,AB>CD,S是直角梯形ABDC所在平面外一点,
画出平面SBD和平面SAC的交线,并说明理由.
11.如图所示,四边形ABCD中,已知AB∥CD,AB,BC,DC,AD(或延长线)分别与平
面α相交于E,F,G,H,求证:E,F,G,H必在同一直线上.
能力提升
12.空间中三个平面两两相交于三条直线,这三条直线两两不平行,证明此三条直线必
相交于一点.
13.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,对角线A1C与平面BDC1交于点O,AC、BD
交于点M,E为AB的中点,F为AA1的中点.
求证:(1)C1、O、M三点共线;(2)E、C、D1、F四点共面;
(3)CE、D1F、DA三线共点.
1.证明几点共线的方法:先考虑两个平面的交线,再证有关的点都是这两个平面的公共
点.或先由某两点作一直线,再证明其他点也在这条直线上.
2.证明点线共面的方法:先由有关元素确定一个基本平面,再证其他的点(或线)在这个
平面内;或先由部分点线确定平面,再由其他点线确定平面,然后证明这些平面重合.注意
对诸如“两平行直线确定一个平面”等依据的证明、记忆与运用.
3.证明几线共点的方法:先证两线共点,再证这个点在其他直线上,而“其他”直线往
往归结为平面与平面的交线.
第二章 点、直线、平面之间的位置关系
§2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系
2.1.1 平 面
答案
知识梳理
1.两点 这条直线 A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α⇒l⊂α
2.不在一条直线上 有且只有
3.一个 一条 P∈α,且P∈β⇒α∩β=l,且P∈l
4.(1)A∈α,A∉β (2)A∈α,B∉α且A∈l,B∈l (3)l⊂α且l⊂β (4)M⊂α,n⊂α且M∩n
=A
作业设计
1.A [由平面的概念,它是平滑、无厚度、可无限延展的,可以判断命题④正确,其余
的命题都不符合平面的概念,所以命题①、②、③都不正确,故选A.]
2.B 3.D
4.C [∵A∈α,A∈β,
∴A∈α∩β.
由公理可知α∩β为经过A的一条直线而不是A.
故α∩β=A的写法错误.]
5.C
6.D [四点共面时有1个平面,四点不共面时有4个平面.]
7.(1)C (2)D (3)A (4)B
8.A∈M
解析 因为α∩β=M,A∈a⊂α,所以A∈α,同理A∈β,故A在α与β的交线M上.
9.③
10.解 很明显,点S是平面SBD和平面SAC的一个公共点,即点S在交线上,由于
AB>CD,则分别延长AC和BD交于点E,如图所示.
∵E∈AC,AC⊂平面SAC,
∴E∈平面SAC.
同理,可证E∈平面SBD.
∴点E在平面SBD和平面SAC的交线上,连接SE,
直线SE是平面SBD和平面SAC的交线.
11.证明 因为AB∥CD,所以AB,CD确定平面AC,AD∩α=H,因为H∈平面AC,
H∈α,由公理3可知,H必在平面AC与平面α的交线上.同理F、G、E都在平面AC与平
面α的交线上,因此E,F,G,H必在同一直线上.
12.证明
∵l1⊂β,l2⊂β,l1Pl
2
,
∴l1∩l
2
交于一点,记交点为P.
∵P∈l1⊂β,P∈l2⊂γ,
∴P∈β∩γ=l
3
,
∴l
1,l2,l3
交于一点.
13.证明 (1)∵C
1、O、M∈平面BDC1
,
又C1、O、M∈平面A1ACC1,由公理3知,点C1、O、M在平面BDC1与平面A
1ACC1
的交线上,
∴C
1
、O、M三点共线.
(2)∵E,F分别是AB,A1A的中点,
∴EF∥A1B.
∵A1B∥CD
1
,
∴EF∥CD
1
.
∴E、C、D
1
、F四点共面.
(3)由(2)可知:四点E、C、D
1
、F共面.
又∵EF=
1
2
A1B.
∴D1F,CE为相交直线,记交点为P.
则P∈D1F⊂平面ADD1A1,P∈CE⊂平面ADCB.
∴P∈平面ADD1A1∩平面ADCB=AD.
∴CE、D1F、DA三线共点.