福建省福州市八县(市、区)一中2022-2023学年高二上学期期末联考数学试题(2份打包,原卷版+含解析)
展开考试日期: 月 日 完卷时间:120分钟 满分:150分
第I卷
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 已知空间向量 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则x=( )
A. 1B. -13C. 13D. -5
【答案】B
【解析】
【分析】由空间向量垂直的坐标表示求解即可.
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B.
2. 若直线l的方向向量是 SKIPIF 1 < 0 ,则直线l的倾斜角为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】由斜率与倾斜角,方向向量关系求解
【详解】由直线l的方向向量是 SKIPIF 1 < 0 得直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线的倾斜角是 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B.
3. 已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 的直线l交椭圆于A,B两点,若 SKIPIF 1 < 0 的周长为8,则C的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】
【分析】由椭圆的定义知 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 ,结合已知条件求出 SKIPIF 1 < 0 ,再由离心率求出 SKIPIF 1 < 0 ,进而求出 SKIPIF 1 < 0 ,从而得出答案.
【详解】依题意 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
则C的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D
4. 若一圆与两坐标轴都相切,且圆心在第一象限,则圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. 5D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意可设圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,代入点到直线的距离公式即可求解.
【详解】因为圆与两坐标轴都相切,且圆心在第一象限,则设圆心为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以设圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
则圆心到直线的距离为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
5. 已知等差数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. 1240B. 1550C. 1860D. 2170
【答案】C
【解析】
【分析】根据等差数列前 SKIPIF 1 < 0 项和的性质得 SKIPIF 1 < 0 成等差数列,即可求得 SKIPIF 1 < 0 的值.
【详解】因为等差数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 成等差数列
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
6. 如图,已知正四棱锥 SKIPIF 1 < 0 的所有棱长均为1,E为PC的中点,则线段PA上的动点M到直线BE的距离的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】
【分析】方法一:建立空间直角坐标系,求向量 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的投影的大小,再求点M到直线BE的距离,由此可求其最小值.
方法二:证明 SKIPIF 1 < 0 为异面直线 SKIPIF 1 < 0 的公垂线段,由此可求动点M到直线BE的距离的最小值.
【详解】连接 SKIPIF 1 < 0 ,记直线 SKIPIF 1 < 0 的交点为 SKIPIF 1 < 0 ,
由已知 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
以点 SKIPIF 1 < 0 为原点, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 轴的正方向建立空间直角坐标系,
由已知 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的投影向量的模为 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以动点M到直线BE的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时,动点M到直线BE的距离最小,最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:D.
方法二:因为 SKIPIF 1 < 0 为等边三角形, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由已知 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 为异面直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的公垂线段,
所以 SKIPIF 1 < 0 的长为动点M到直线BE的距离最小值,
所以动点M到直线BE的距离最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:D.
7. 已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 有相同的焦点 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 是两曲线的一个公共点,且 SKIPIF 1 < 0 轴,则椭圆的离心率是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】分析可得 SKIPIF 1 < 0 ,求得 SKIPIF 1 < 0 ,设设椭圆的下焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,利用勾股定理可求得 SKIPIF 1 < 0 ,利用椭圆的定义可求得该椭圆的离心率的值.
【详解】易知点 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入抛物线方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设椭圆的下焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 轴,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由椭圆的定义可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,椭圆的离心率为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
8. 初中时通常把反比例函数 SKIPIF 1 < 0 的图像叫做双曲线,它的图像就是在圆锥曲线定义下的双曲线,只是因为坐标系位置的不同,所以方程的形式才不同,当K>0时只需把反比例函数的图像绕着原点顺时针旋转 SKIPIF 1 < 0 ,便得到焦点在x轴的双曲线的图形.所以也可以理解反比例函数的图像是以x轴,y轴为渐近线,以直线y=x为实轴的等轴双曲线,那么当k=4时,双曲线的焦距为( )
A. 8B. 4C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】
【分析】结合所给信息,可得旋转后,双曲线变为等轴双曲线,再由 SKIPIF 1 < 0 绕原点顺时针旋转所得坐标在等轴双曲线上可得等轴双曲线方程.
【详解】由所给信息,可知旋转后双曲线以两条相互垂直的直线作为渐近线,则双曲线为等轴双曲线,设为 SKIPIF 1 < 0 .又注意到 SKIPIF 1 < 0 在函数 SKIPIF 1 < 0 图像上,其与原点连线与x正半轴夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,则将点 SKIPIF 1 < 0 绕原点顺时针旋转 SKIPIF 1 < 0 后,该点落在x正半轴,设为
SKIPIF 1 < 0 ,因旋转前后到原点距离不变,则 SKIPIF 1 < 0 .
即将点 SKIPIF 1 < 0 绕原点顺时针旋转 SKIPIF 1 < 0 后,可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 .
可得双曲线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则焦距为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.(在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9. 正四面体ABCD中,棱长为a,高为h,外接球半径为R,内切球半径为r,AB与平面BCD所成角为 SKIPIF 1 < 0 ,二面角A-BD-C的大小为 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】AC
【解析】
【分析】根据正四面体的性质结合外接球、内切球的性质以及线面、面面夹角逐项分析运算.
【详解】取 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的中心 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,
对A:∵ SKIPIF 1 < 0 为正四面体,则 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,故外接球的球心 SKIPIF 1 < 0 (也为内切球的球心)在 SKIPIF 1 < 0 上,
则 SKIPIF 1 < 0 ,A正确;
对B: SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,B错误;
对C:由 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,可得AB与平面BCD所成角为 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,C正确;
对D:∵ SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故二面角A-BD-C的大小为 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中,则 SKIPIF 1 < 0 ,D错误.
故选:AC.
10. 已知等差数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和为 SKIPIF 1 < 0 ,且满足 SKIPIF 1 < 0 ,公差 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 有最大值D. SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【解析】
【分析】首先根据已知条件得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,再依次判断选项即可得到答案.
【详解】因为满足 SKIPIF 1 < 0 ,公差 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
对选项A, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确.
对选项B, SKIPIF 1 < 0 ,故B错误
对选项C,因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有最大值.故C正确.
对选项D,因为当 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最大值,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选:ACD
11. 已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 到准线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 且与抛物线交于A、B两点,若 SKIPIF 1 < 0 是线段AB的中点,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. 直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】BC
【解析】
【分析】根据抛物线的几何性质可判断B;利用点差法求解得直线斜率,从而可判断C;由点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上可求得m,可判断A;利用弦长公式可判断D.
【详解】由题知, SKIPIF 1 < 0 ,故抛物线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 ,易知 SKIPIF 1 < 0 ,则
SKIPIF 1 < 0 ,由点差法可得 SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 是线段AB中点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线l的斜率 SKIPIF 1 < 0
因为直线l过焦点 SKIPIF 1 < 0 ,所以l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
对于A:将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,A错误;
对于B:B正确;
对于C:C正确;
对于D:将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故D错误.
故选:BC
12. 在数列 SKIPIF 1 < 0 中,若 SKIPIF 1 < 0 为常数),则称 SKIPIF 1 < 0 为“平方等差数列”.下列对“平方等差数列”的判断,其中正确的为( )
A. SKIPIF 1 < 0 是平方等差数列
B. 若 SKIPIF 1 < 0 是平方等差数列,则 SKIPIF 1 < 0 是等差数列
C. 若 SKIPIF 1 < 0 是平方等差数列,则 SKIPIF 1 < 0 为常数)也是平方等差数列
D. 若 SKIPIF 1 < 0 是平方等差数列,则 SKIPIF 1 < 0 为常数)也是平方等差数列
【答案】BD
【解析】
【分析】根据等差数列的定义,结合平方等差数列的定义逐一判断即可.
【详解】对于A,当 SKIPIF 1 < 0 为奇数时,则 SKIPIF 1 < 0 为偶数,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 为偶数时,则 SKIPIF 1 < 0 为奇数,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 不符合平方等差数列的定义,故错误;
对于B,若 SKIPIF 1 < 0 是平方等差数列,则 SKIPIF 1 < 0 为常数),即 SKIPIF 1 < 0 是首项为 SKIPIF 1 < 0 ,公差为 SKIPIF 1 < 0 的等差数列,故正确;
对于C,若 SKIPIF 1 < 0 是平方等差数列,则 SKIPIF 1 < 0 为常数),
则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 为等差数列时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为平方等差数列,
当 SKIPIF 1 < 0 不为等差数列时,则 SKIPIF 1 < 0 不为平方等差数列,故错误;
对于D,因为 SKIPIF 1 < 0 是平方等差数列,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
把以上的等式相加,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即数列 SKIPIF 1 < 0 是平方等差数列,故正确;
故选:BD
第Ⅱ卷
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分.
13. 在等差数列 SKIPIF 1 < 0 中,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ______
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】根据已知先求公差,然后由通项公式可得.
【详解】记等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差为 SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
故答案为: SKIPIF 1 < 0
14. 已知双曲线的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,且过点 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线的标准方程为________
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】由双曲线的渐近线为 SKIPIF 1 < 0 ,设双曲线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,代入点的坐标即可求得.
【详解】因为双曲线的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,所以设双曲线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为双曲线过点 SKIPIF 1 < 0 ,代入解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
15. 将全体正奇数排成一个蛇形三角形数阵:
按照以上排列的规律,记第 SKIPIF 1 < 0 行第 SKIPIF 1 < 0 个数为 SKIPIF 1 < 0 ,如 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 _____.
【答案】69
【解析】
【分析】观察数阵的排列规律,先确定 SKIPIF 1 < 0 在数阵中的行 SKIPIF 1 < 0 的值,再确定 SKIPIF 1 < 0 在该行的项数 SKIPIF 1 < 0 ,由此可求 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】观察可得数阵的第 SKIPIF 1 < 0 行排 SKIPIF 1 < 0 个数,
从第3行起,奇数行的数从左至右排列为公差为-2的等差数列,
偶数行的数从左至右排列为公差为2的等差数列,
将数阵中的所有数从小到大排列记为数列 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为2023在数阵的第 SKIPIF 1 < 0 行,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以2023排在第45行,
前45行共排了 SKIPIF 1 < 0 个数,即1035个数,
所以第45 最大数为 SKIPIF 1 < 0 ,
将第45行的数从左至右排列记为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为2023为数列 SKIPIF 1 < 0 的第 SKIPIF 1 < 0 项,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为:69.
16. 如图,已知一酒杯的内壁是由抛物线 SKIPIF 1 < 0 旋转形成的抛物面,当放入一个半径为1的玻璃球时,玻璃球可碰到酒杯底部的A点,当放入一个半径为2的玻璃球时,玻璃球不能碰到酒杯底部的A点,则p的取值范围为______ .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】根据题意分析可得:圆 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 只有一个交点 SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 只有两个交点,分别联立方程分析运算.
【详解】如图,由题意可得:
圆 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 只有一个交点 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,消去x得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
圆 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 只有两个交点,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,消去x得 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,可得若 SKIPIF 1 < 0 有根,则两根同号,
根据题意可知: SKIPIF 1 < 0 有且仅有一个正根,
故 SKIPIF 1 < 0 ,则可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
综上所述: SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】方法点睛:在处理实际问题时,体现数形结合的思想,将图形转化为代数,这样交点转化为方程的根或函数的零点,利用方程或函数的知识分析求解.
四、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(共6大题,10分+12分+12分+12分+12分+12分,共70分)
17. 在数列 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在直线x-y+3=0上.
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2) SKIPIF 1 < 0 为等比数列,且 SKIPIF 1 < 0 ,记 SKIPIF 1 < 0 为数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和,求 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】(1)由条件根据等差数列定义证明数列 SKIPIF 1 < 0 为等差数列,结合等差数列通项公式求其通项;
(2)由条件求数列 SKIPIF 1 < 0 的首项和公比,根据等比数列求和公式求 SKIPIF 1 < 0 .
【小问1详解】
因为点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以数列 SKIPIF 1 < 0 是以 SKIPIF 1 < 0 为公差的等差数列,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ;
【小问2详解】
设数列 SKIPIF 1 < 0 的公比为 SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)知 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 . ,
18. 已知平行四边形 SKIPIF 1 < 0 的三个顶点坐标为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 所在的直线方程;
(2)求平行四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)分析可知 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,可求得直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率,再利用点斜式可得出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)求出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,可计算得出点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离,并求出 SKIPIF 1 < 0 ,再利用平行四边形的面积公式可求得结果.
【小问1详解】
解:因为四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
解:直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,平行四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 .
19. 如图,点A(-2,1),B,C三点都在抛物线 SKIPIF 1 < 0 上,抛物线的焦点为F,且F是 SKIPIF 1 < 0 的重心.
(1)求抛物线的方程和焦点F的坐标;
(2)求BC中点M的坐标及线段BC的长.
【答案】(1)抛物线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,焦点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)由点A在抛物线上可得抛物线方程,后可得焦点坐标;
(2)设BC直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,将其与抛物线联立,结合韦达定理及重心坐标公式可得答案.
【小问1详解】
因 SKIPIF 1 < 0 在抛物线上,则 SKIPIF 1 < 0 .
则抛物线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,焦点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ;
【小问2详解】
设BC线段所在直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,将其与抛物线方程联立
SKIPIF 1 < 0 ,由题 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 ,则由韦达定理 SKIPIF 1 < 0 .
因F是 SKIPIF 1 < 0 的重心,则 SKIPIF 1 < 0 ,则BC中点M的坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .又M在直线 SKIPIF 1 < 0 上,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .则
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
20. 如图,等腰梯形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,沿AE把 SKIPIF 1 < 0 折起成四棱锥 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求证:平面 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)求点 SKIPIF 1 < 0 到平面 SKIPIF 1 < 0 的距离.
【答案】(1)证明见解析;
(2)点 SKIPIF 1 < 0 到平面 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】(1)先证明 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,由此证明 SKIPIF 1 < 0 ,再证明 SKIPIF 1 < 0 ,根据线面垂直判定定理证明 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,再根据面面垂直判定定理证明平面 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)建立空间直角坐标系,求平面 SKIPIF 1 < 0 的法向量和 SKIPIF 1 < 0 ,再由距离公式求解.
【小问1详解】
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
在等腰梯形ABCD中, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
所以平面 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ;
【小问2详解】
由(1) SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
以点 SKIPIF 1 < 0 为原点, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 轴的正方向,建立空间直角坐标系,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设平面 SKIPIF 1 < 0 的法向量为 SKIPIF 1 < 0 ,则
SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 为平面 SKIPIF 1 < 0 的一个法向量,
所以点 SKIPIF 1 < 0 到平面 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
21. 已知数列 SKIPIF 1 < 0 满足: SKIPIF 1 < 0
(1)证明数列 SKIPIF 1 < 0 为等差数列,并求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1)证明见解析, SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】(1)根据等差数列的定义即可证明数列 SKIPIF 1 < 0 是等差数列,并通过数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式得到数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)因为 SKIPIF 1 < 0 ,根据错位相减法即可求出数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【小问1详解】
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , 又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以数列 SKIPIF 1 < 0 是首项为1,公差为3的等差数列
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ;
【小问2详解】
由(1)可知: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
上面两式相减可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
化简可得 SKIPIF 1 < 0 ,
22. 把底面为椭圆且母线与底面垂直的柱体称为“椭圆柱”.如图,椭圆柱 SKIPIF 1 < 0 中底面长轴 SKIPIF 1 < 0 ,短轴长 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为下底面椭圆的左右焦点, SKIPIF 1 < 0 为上底面椭圆的右焦点, SKIPIF 1 < 0 ,P为 SKIPIF 1 < 0 的中点,MN为过点 SKIPIF 1 < 0 的下底面的一条动弦(不与AB重合).
(1)求证: SKIPIF 1 < 0 平面PMN
(2)求三棱锥 SKIPIF 1 < 0 的体积的最大值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)2
【解析】
【分析】(1)由线线平行证线面平行;
(2)由解析法,建立平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 如图所示, SKIPIF 1 < 0 ,转为求 SKIPIF 1 < 0 的最大值,
其中 SKIPIF 1 < 0 为弦长公式结合韦达定理求得, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 到直线MN的距离由点线距离公式求得. 最后讨论最值即可.
【小问1详解】
由长轴 SKIPIF 1 < 0 ,短轴长 SKIPIF 1 < 0 得焦半径得 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 分别OB、 SKIPIF 1 < 0 的中点,
在柱体中,纵切面 SKIPIF 1 < 0 为矩形,连接 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,∴四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵P为 SKIPIF 1 < 0 的中点, SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 平面PMN, SKIPIF 1 < 0 平面PMN,∴ SKIPIF 1 < 0 平面PMN;
【小问2详解】
SKIPIF 1 < 0 ,
建立平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 如图所示,则底面椭圆为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由题意知,直线MN的斜率不为0,设为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立椭圆方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
又点 SKIPIF 1 < 0 到直线MN的距离 SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 ,对 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 .
故三棱锥 SKIPIF 1 < 0 的体积的最大值为2.
【点睛】圆锥曲线三角形面积问题,一般由弦长公式结合韦达定理求得一边长,再由点线距离公式求得高,从而表示出面积,作进一步讨论.
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