2018-2019数学同步导学练人教A版选修2-1全国通用版练习:模块综合检测 Word版含答案

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模块综合检测(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.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下列结论正确的个数是()①命题“所有的四边形都是矩形”是特称命题;②命题“∀x∈R,x2+1<0”是全称命题;③∃x∈R,x2+2x+1≤0是全称命题.A.0B.1C.2D.3是全称命题;②是全称命题;③是特称命题.2若抛物线的准线方程为x=1,焦点坐标为(-1,0),则抛物线的方程是()A.y2=2xB.y2=-2xC.y2=4xD.y2=-4x抛物线的准线方程为x=1,焦点坐标为(-1,0),∴抛物线的开口方向向左,且方程是标准的,其中p=2.∴抛物线的标准方程为y2=-4x.3已知f(x)是定义在R上的偶函数,且以2为周期,则“f(x)为[0,1]上的增函数”是“f(x)为[3,4]上的减函数”的()A.既不充分也不必要的条件B.充分不必要的条件C.必要不充分的条件D.充要条件f(x)为[0,1]上的增函数,则f(x)在[-1,0]上为减函数,根据f(x)的周期为2可推出f(x)为[3,4]上的减函数;若f(x)为[3,4]上的减函数,则f(x)在[-1,0]上也为减函数,所以f(x)在[0,1]上为增函数,故选D.4以双曲线=-1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为()A.=1B.=1C.=1D.=1=-1,得=1.∴双曲线的焦点为(0,4),(0,-4),顶点坐标为(0,2),(0,-2).∴椭圆方程为=1.5如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别为A1B1,CC1的中点,P为AD上一动点,记θ为异面直线PM与D1N所成的角,则θ的集合是()A.B.C.D.C1D1的中点E,PM必在平面ADEM内,易证D1N⊥平面ADEM.D1N总是垂直PM.6若向量a=(1,0,z)与向量b=(2,1,2)的夹角的余弦值为,则z=()A.0B.1C.-1D.2<a,b>=,解得z=0.7已知向量a=(x1,y1,z1),b=(x2,y2,z2),若a≠b,设|a-b|=k,则a-b与x轴上的单位向量的夹角的余弦值为()A. B.C. D.a-b=(x1-x2,y1-y2,z1-z2),x轴上的单位向量可设为n=(1,0,0)或(-1,0,0),∴(a-b)·n=±(x1-x2).又|a-b|=k,|n|=1,∴夹角的余弦值为.8如果命题“(p)∨(q)”是假命题,那么在下列各结论中,正确的为()①命题“p∧q”是真命题②命题“p∧q”是假命题③命题“p∨q”是真命题④命题“p∨q”是假命题A.①③B.②④C.②③D.①④“(p)∨(q)”是假命题,知p和q均为假命题⇒p为真,q为真,则p∧q为真,p∨q为真,则①③正确,故选A.9椭圆短轴上的两个三等分点与两个焦点构成一个正方形,则椭圆的离心率为()A. B. C. D.2c,短轴长为2b,由已知,得2c=,故b=3c.又∵a2=b2+c2=9c2+c2=10c2, ∴e=.10以双曲线=1的中心为顶点,且以该双曲线的右焦点为焦点的抛物线方程是()A.y2=12xB.y2=-12xC.y2=6xD.y2=-6x=1,得a2=4,b2=5,∴c2=a2+b2=9.∴右焦点的坐标为(3,0),故抛物线的焦点坐标为(3,0),顶点坐标为(0,0).故=3.∴抛物线方程为y2=12x.11设F1,F2是双曲线x2-4y2=4a(a>0)的两个焦点,点P在双曲线上,且满足:=0,||·||=2,则a的值为()A.2B.C.1D.=1(a>0),∵=0,∴PF1⊥PF2.∴||2+||2=4c2=20a.①由双曲线定义,知||-||=±4,②又已知||·||=2,③由①②③,得20a-2×2=16a,∴a=1.12过点M(-2,0)的直线m与椭圆+y2=1交于P1,P2两点,线段P1P2的中点为P.设直线m的斜率为k1(k1≠0),直线OP的斜率为k2,则k1k2的值为()A.2B.-2C.D.-m:y=k1(x+2)代入+y2=1,得x2+2(x+2)2-2=0,整理,得(1+2)x2+8x+8-2=0.Δ=(8)2-4(1+2)(8-2)>0,解得.设P1P2的中点P0(x0,y0),则x0=,y0=k1(x0+2)=.∴k2==-,∴k1·k2=-.二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中的横线上)13在平面直角坐标系xOy中,双曲线=1上一点M的横坐标为3,则点M到此双曲线的右焦点的距离为.M的横坐标可求得M(3,±),双曲线的右焦点的坐标为F2(4,0).由两点间的距离公式,得|F2M|===4.14“三角形任意两边之和大于第三边”的否定是.,存在两边,其和小于或等于第三边15在四面体OABC中,=a,=b,=c,D为BC的中点,E为AD的中点,则=.(用a,b,c表示))==a+b+c.+b+c16曲线C是平面内与两个定点F1(-1,0)和F2(1,0)的距离的积等于常数a2(a>1)的点的轨迹.给出下列三个结论:①曲线C过坐标原点;②曲线C关于坐标原点对称;③若点P在曲线C上,则△F1PF2的面积不大于a2.其中,正确结论的序号是.曲线C经过原点,则当曲线C上点P为原点时,|PF1||PF2|=1,即a=1,这与a>1矛盾,所以①错误;②曲线C关于原点对称,设曲线C上点P关于原点的对称点为P',则|PF1|=|P'F2|,|PF2|=|P'F1|,满足|P'F1||P'F2|=a2,所以②正确;③由三角形面积公式S=ab sin C,得|PF1|·|PF2|sin∠F1PF2≤|PF1|·|PF2|=,所以③正确.三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17(12分)已知椭圆D:=1与圆M:x2+(y-m)2=9(m∈R),双曲线G与椭圆D有相同的焦点,它的两条渐近线恰好与圆M相切.当m=5时,求双曲线G的方程.D:=1的两个焦点为F1(-5,0),F2(5,0),故双曲线的中心在原点,焦点在x轴上,且c=5.设双曲线G的方程为=1(a>0,b>0),则G的渐近线方程为y=±x,即bx±ay=0,且a2+b2=25.当m=5时,圆心为(0,5),半径为r=3,于是=3⇒a=3,b=4.故双曲线G的方程为=1.18(12分)已知命题p:不等式|x-1|>m-1的解集为R,命题q:f(x)=-(5-2m)x是减函数,若p∨q为真命题,p∧q为假命题,求实数m的取值范围.|x-1|>m-1的解集为R,所以m-1<0,m<1.又因为f(x)=-(5-2m)x是减函数,所以5-2m>1,m<2.即命题p:m<1,命题q:m<2.因为p∨q为真,p∧q为假,所以p和q一真一假.当p真q假时应有m无解.当p假q真时应有1≤m<2.故实数m的取值范围是[1,2).19(12分)已知点P(1,3),圆C:(x-m)2+y2=过点A,点F为抛物线y2=2px(p>0)的焦点,直线PF与圆相切.(1)求m的值与抛物线的方程;(2)设点B(2,5),点Q为抛物线上的一个动点,求的取值范围.把点A代入圆C的方程,得(1-m)2+,∴m=1.圆C:(x-1)2+y2=.当直线PF的斜率不存在时,不合题意.当直线PF的斜率存在时,设为k,则PF:y=k(x-1)+3,即kx-y-k+3=0.∵直线PF与圆C相切,∴.解得k=1或k=-1.当k=1时,直线PF与x轴的交点横坐标为-2,不合题意,舍去.当k=-1时,直线PF与x轴的交点横坐标为4,∴=4.∴抛物线方程为y2=16x.(2)=(-1,-2),设Q(x,y),=(x-2,y-5),则=-(x-2)+(-2)(y-5)=-x-2y+12=--2y+12=-(y+16)2+28≤28.∴的取值范围为(-∞,28].20(12分)如图所示,在四棱锥P-ABCD中,PC⊥平面ABCD,PC=2,在四边形ABCD中,∠ABC=∠BCD=90°,AB=4,CD=1,点M在PB上,PB=4PM,PB与平面ABCD成30°角.求证:(1)CM∥平面PAD.(2)平面PAB⊥平面PAD.C为坐标原点,CB所在直线为x轴,CD所在直线为y轴,CP所在直线为z轴建立如图所示的空间直角坐标系Cxyz,因为PC⊥平面ABCD,所以∠PBC为PB与平面ABCD所成的角.所以∠PBC=30°.因为PC=2,所以BC=2,PB=4.所以D(0,1,0),B(2,0,0),A(2,4,0),P(0,0,2),M.所以=(0,-1,2),=(2,3,0),.(1)令n=(x,y,z)为平面PAD的法向量,则所以令y=2,得n=(-,2,1).因为n·=-+2×0+1×=0,所以n⊥.又CM⊄平面PAD,所以CM∥平面PAD.(2)取AP的中点E,则E(,2,1),=(-,2,1).因为PB=AB,所以BE⊥PA.又因为=(-,2,1)·(2,3,0)=0,所以,所以BE⊥DA.又因为PA∩DA=A,所以BE⊥平面PAD.又因为BE⊂平面PAB,所以平面PAB⊥平面PAD.21(13分)如图,在四棱锥S-ABCD中,底面ABCD为矩形,SD⊥底面ABCD, AD=,DC=SD=2.点M 在侧棱SC上,∠ABM=60°.(1)求证:M是侧棱SC的中点;(2)求二面角S-AM-B的余弦值的大小.D为坐标原点,射线DA,DC,DS为x轴、y轴、z轴正半轴,建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz.则A(,0,0),B(,2,0),C(0,2,0),S(0,0,2).设=λ(λ>0),则M,所以.又=(0,2,0),<>=60°,故=||·||cos 60°,即,解得λ=1,即.所以M为侧棱SC的中点.M(0,1,1),A(,0,0),得AM的中点G.所以=(0,-1,1),=(-,1,1),则=0,=0,即.因此,<>等于二面角S-AM-B的平面角,所以cos<>==-,故二面角S-AM-B的余弦值为-.22(13分)已知椭圆=1与射线y=x(x≥0)交于点A,过A作倾斜角互补的两条直线,它们与椭圆的另一交点为点B和点C.(1)求证:直线BC的斜率为定值,并求出这个定值;(2)求△ABC面积的最大值.得A(1,).设直线AB的斜率为k,则直线AC的斜率为-k.直线AB的方程为y=k(x-1)+,①直线AC的方程为y=-k(x-1)+,②将①代入椭圆方程并化简得(k2+2)x2-2(k-)kx+k2-2k-2=0.∵1和x B是它的两个根,∴x B=,y B=kx B+-k=.同理可得x C=,y C=∴k BC=.BC的方程为y=x+m,代入椭圆方程并化简得4x2+2mx+m2-4=0, |BC|=|x1-x2|=.∵A到BC的距离为d=,∴S△ABC=≤,当且仅当2m2=16-2m2,即m=±2时,上式等号成立.故△ABC面积的最大值为.。