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苏教版数学高二-选修2-1模块综合检测(C)

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苏教版数学高二-选修2-1模块综合检测(C)

模块综合检测(C)

(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)

1.已知命题p :?x ∈R ,12

x 2+6x +7≥0,则?p 是______________________. 2.若方程x 2|k |-2+y 2

5-k

=1表示双曲线,则实数k 适合的条件是__________________. 3.平面内F 1、F 2是两不同定点,P 是一动定点,则“PF 1-PF 2是定值”是“点P 的轨迹是双曲线”的__________________条件.

4.过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A 、B 两点,线段AB 的中点为M (3,m ),则AB =______.

5.已知下列命题(其中a ,b 为直线,α为平面):

①若一条直线垂直于平面内无数条直线,则这条直线与这个平面垂直;

②若一条直线平行于一个平面,则垂直于这条直线的直线一定垂直于这个平面; ③若a ∥α,b ⊥α,则a ⊥b ;

④若a ⊥b ,则过b 有惟一α与a 垂直.

上述四个命题中,是真命题的有________.(填序号)

6.若不等式t t 2+9

≤a ≤t +2t 2,在t ∈(0,2]上恒成立,则a 的取值范围是________. 7.在棱长为1的正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别是D 1D 与BD 的中点,则EF 与B 1C 所成的角是________.

8.点P 是双曲线x 24

-y 2=1的右支上一点,点M 、N 分别是圆(x +5)2+y 2=1和圆(x -5)2+y 2=1上的点,则PM -PN 的最大值是________.

9.已知抛物线y 2=4x 上的点P 到抛物线的准线的距离为d 1,到直线3x -4y +9=0的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值是________.

10.抛物线y 2=ax (a ≠0)的准线与x 轴交于点P ,直线l 经过点P ,且与抛物线有公共点,则直线l 的倾斜角的取值范围是________________.

11.已知空间三点A (-1,2,4)、B (1,-4,2)、Q (x ,-1,-1),点P 为线段AB 的中点,若PQ ⊥AB ,则x =________.

12.已知向量a =(x,2,0),b =(3,2-x ,x 2),且向量a 与b 的夹角为钝角,则x 的取值范

围是__________.

13.若函数y=lg(4-a·2x)在(-∞,1]上有意义,则实数a的取值范围是________.14.在直三棱柱ABC—A1B1C1中,∠A1B1C1=90°,且AB=BC=BB1,E、F分别是AB、CC1的中点,那么A1C与EF所成的角的余弦值为________.

二、解答题(本大题共6小题,共90分)

15.(14分)设P:关于x的不等式2|x|

(14分)如图,从双曲线x2-y2=1上一点Q引直线x+y=2的垂线,垂足为点N.求线段QN的中点P的轨迹方程.

17.(14分)

如图,在三棱锥S—ABC中,侧面SAB与侧面SAC均为等边三角形,∠BAC=90°,O 为BC的中点.求二面角A—SC—B的余弦值.

18.(16分)已知椭圆x2

a2+y2

b2=1 (a>b>0)与直线x+y-1=0相交于两点P、Q,且OP⊥OQ (O为坐标原点).

(1)求1

a2+

1

b2的值;

3 3,

2

2

上变化时,求椭圆长轴长的取值范围.

(2)若椭圆的离心率在????

19.(16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)求证:AB⊥平面VAD;

(2)求面VAD与面VDB所成的二面角的余弦值.

20.(16分)已知a是实数,函数f(x)=2ax2+2x-3-a, x∈[-1,1],使得f(x)=0,求a的取值范围.

模块综合检测(C) 1.?x ∈R ,12

x 2+6x +7<0 2.-25

3.既不充分也不必要

4.8

解析 AB =x 1+x 2+2=6+2=8.

5.③④

6.???

?213,1 解析 ∵t 2+9t =t +9t

,t ∈(0,2]. ∴0

. ∵t 2t +2=t +2+4t +2

-4,∴t +2t 2≥1. 综上213

≤a ≤1. 7.90°

8.6

解析 设两圆(x +5)2+y 2=1和(x -5)2+y 2=1的圆心分别为F 1、F 2,则PF 1-PF 2=4,

∴(PM -PN )max =4+2=6.

9.125

解析

d 1+d 2的最小值为抛物线y 2=4x 的焦点F (1,0)到直线3x -4y +9=0的距离

|3×1+0+9|32+42

=125

. 10.????0,π4∪???

?34π,π 解析 P ????-a 4,0,设l 的方程为y =k ???

?x +a 4, 代入y 2=ax ,得k ·y 2a -y +a 4

k =0. 由Δ=1-4×k a ×a 4

k ≥0,得k 2≤1. ∴-1≤k ≤1,∴直线l 倾斜角的范围是

????0,π4∪???

?34π,π. 11.-4

解析 P (0,-1,3),由PQ →·AB →=0,

得x =-4.

12.(-∞,-4)

解析 由a·b <0,得3x +4-2x <0,得x <-4,

经验证,此时a ,b 不共线.

13.(-∞,2)

解析 由已知,4-a ·2x >0在(-∞,1]上恒成立.

∴a <42x 在(-∞,1]上恒成立, 又x ≤1时,????42x min =2.

∴a <2. 14.23

15.解 对于P :∵2|x |≥1,

又不等式2|x |

对于Q :ax 2-x +a >0恒成立.

①若a =0,则-x >0(不符合,舍去).

②若a ≠0,则?

????

a >0,Δ=1-4a 2<0?a >12. ∵P 和Q 有且仅有一个正确,

∴P 真Q 假或者P 假Q 真.

(ⅰ)若P 真Q 假,则a ≤12

; (ⅱ)若P 假Q 真,则a >1.

综上,所求a 的取值范围为?

???-∞,12∪(1,+∞). 16.解 设动点P 的坐标为(x ,y ),点Q 的坐标为(x 1,y 1),则点N 的坐标为(2x -x 1,2y -y 1).

∵N 在直线x +y =2上,

∴2x -x 1+2y -y 1=2.①

又PQ 垂直于直线x +y =2,∴y -y 1x -x 1

=1, 即x -y +y 1-x 1=0.② 由①②联立解得??? x 1=32x +12y -1,y 1=12x +32y -1.③

又点Q 在双曲线x 2-y 2=1上,

∴x 21-y 21=1.④

将③代入④,得动点P 的轨迹方程是

2x 2-2y 2-2x +2y -1=0.

17.

解 以O 为坐标原点,射线OB 、OA 、OS 分别为x 轴,y 轴,z 轴的正半轴,建立如图

所示的空间直角坐标系O —xyz .设B (1,0,0),

则C (-1,0,0)、A (0,1,0)、S (0,0,1).

SC 的中点M ????-12

,0,12, MO →=????12,0,-12,MA →=????12

,1,-12, SC →=(-1,0,-1).

∴MO →·SC →=0,MA →·SC →=0.

故MO ⊥SC ,MA ⊥SC ,所以〈MO →,MA →〉等于二面角A —SC —B 的平面角.

因为cos 〈MO →,MA →〉=MO →·MA →|MO →|·|MA →|=33, 所以二面角A —SC —B 的余弦值为33

. 18.解 (1)设P (x 1,y 1)、Q (x 2,y 2),

由?????

y =-x +1,b 2x 2+a 2y 2=a 2b

2 ?(a 2+b 2)x 2-2a 2x +a 2-a 2b 2=0,

∴x 1+x 2=2a 2a 2+b 2,x 1x 2=a 2-a 2b 2a 2+b

2. ∵OP ⊥OQ ,∴x 1x 2+y 1y 2=0,

x 1x 2+(-x 1+1)(-x 2+1)=0,

2x 1x 2-(x 1+x 2)+1=0.

∴2·a 2-a 2b 2a 2+b 2-2a 2a 2+b 2

+1=0. 即a 2+b 2=2a 2b 2.

∴1a 2+1b

2=2. (2)由1a 2+1b 2=2,得b 2=a 22a 2-1.

由33≤e ≤22,知13≤e 2≤12

. ∴13≤a 2-b 2a 2≤12.∴12≤b 2a 2≤23

. 故12≤12a 2-1≤23

. ∴52≤a ≤62

,从而5≤2a ≤6, 故所求长轴长的取值范围是[5,6].

19.(1)证明

取AD 的中点O ,则VO ⊥底面ABCD .

建立如图所示空间直角坐标系,并设正方形边长为1,则

A ????12,0,0、

B ???

?12,1,0、 C ????-12,1,0、D ????-12,0,0、V ???

?0,0,32, ∴AB →=(0,1,0),AD →=(-1,0,0),

AV →=????-12

,0,32. 由AB →·AD →=(0,1,0)·(-1,0,0)=0

?AB →⊥AD →?AB ⊥AD .

AB →·AV →=(0,1,0)·????-12

,0,32=0 ?AB →⊥AV →?AB ⊥AV .

又AD ∩AV =A ,∴AB ⊥平面VAD .

(2)解 由(1)得AB →=(0,1,0)是面VAD 的法向量,设n =(1,y ,z )是面VDB 的法向量, 则?????

n ·VB →=0,n ·

BD →=0,?

????? (1,y ,z )·????12,1,-32=0,(1,y ,z )·

(-1,-1,0)=0,?????? y =-1,z =-33 ?n =???

?1,-1,-33. ∴cos 〈AB →,n 〉=(0,1,0)·????1,-1,-331×213

=-217

. 又由题意知,面VAD 与面VDB 所成的二面角为锐角. ∴所求余弦值为217

. 20.解 当a =0时,函数为f (x )=2x -3,其零点x =32

不在区间[-1,1]上. 当a ≠0时,函数f (x )在区间[-1,1]分为两种情况:

①函数在区间[-1,1]上只有一个零点,此时:

????? Δ=4-8a (-3-a )≥0

f (-1)·

f (1)=(a -5)(a -1)≤0 或?????

Δ=4-8a (-3-a )=0

-1≤-12a ≤1

, 解得1≤a ≤5或a =-3-72

. ②函数在区间[-1,1]上有两个零点,此时 ????? Δ>0-1<-12a <1f (-1)f (1)≥0,即????? 8a 2+24a +4>0-1<-12a <1(a -5)(a -1)≥0.

解得a ≥5或a <-3-72

. 综上所述,如果函数在区间[-1,1]上有零点,那么实数a 的取值范围为(-∞,-3-72

]

∪[1,+∞)

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