数学必修2第三、四章模块测试(B卷)
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模块综合检测(B)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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x ∈{2,3,7},y ∈{-31,-24,4},则xy 可表示的不同值的个数是( ) A .1+1=2 B .1+1+1=3 C .2×3=6D .3×3=9解析: 两个集合各有三个元素,且任何两个xy 都不相同,故由分步乘法计数原理得3×3=9答案: D2.如果随机变量X 表示抛掷一个各面分别为1,2,3,4,5,6的均匀的正方体向上面的数字,那么随机变量X 的均值为( )A .2.5B .3C .3.5D .4解析: P (X =k )= 16(k =1,2,3,4,5,6),∴EX =1× 16+2× 16+…+6× 16= 16×(1+2+…+6)=3.5.答案: C3.由数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中小于50 000的偶数共有( ) A .60个 B .48个 C .36个D .24个解析: 个位数有A 12种排法,万位数有A 13种,其余三位数有A 33种,共有A 12A 13A 33=36(个).答案: C 4.已知⎝⎛⎭⎫x 2-i x n 的展开式中第三项与第五项的系数之比为- 314,其中i 2=-1,则展开式中系数为实数且最大的项为( )A .第三项B .第四项C .第五项D .第五项或第六项解析: T 3=-C 2n x 2n -5,T 5=C 4n x 2n -10.由-C 2n :C 4n=- 314,得n 2-5n -50=0, ∴n =10,又T r +1=C r 10(-i)rx 20-52r ,据此可知当r =0,2,4,6,8,10时其系数为实数,且当r =4时,C 410=210最大. 答案: C5.设随机变量X ~N (μ,σ2),且P (X ≤c )=P (X >c ),则P (X ≤c )等于( ) A .0 B .1C .12D .与μ和σ的取值有关解析: ∵P (X >c )=1-P (X ≤c ) 又P (X ≤c )=P (X >c ) ∴P (X ≤c )=12.答案: C6.将三颗骰子各掷一次,设事件A “三个点数都不相同”,B “至少出现一个6点”,则概率P (A |B )等于( )A .6091B .12C .518D .91216解析: P (B )=1-P (B )=1-⎝⎛⎭⎫563,P (A ∩B )=C 25A 3363=518,所以P (A |B )=P (A ∩B )P (B )=6091. 答案: A7.设掷一枚骰子的点数为ξ,则( ) A .Eξ=3.5,Dξ=3.52 B .Eξ=3.5,Dξ=3512C .Eξ=3.5,Dξ=3.5D .Eξ=3.5,Dξ=3516解析: Eξ=1×16+2×16+3×16+4×16+5×16+6×16=3.5.Dξ=(1-3.5)2×16+(2-3.5)2×16+(3-3.5)2×16+(4-3.5)2×16+(5-3.5)2×16+(6-3.5)2×16=3512.答案: B8.下表提供了某厂节能降耗技术改造后生产A 产品过程中记录的产量x (吨)与相应的生产能耗y (吨标准煤)的几组对应数据.根据下表提供的数据,求出y 关于x 的线性回归方程为y ∧=0.7x +0.35,那么表中t 的值为( )x 3 4 5 6 y2.5t44.5A .3B .3.15C .3.5D .4.5解析: 因a =y -b x 由回归方程知0.35=y -0.7x =2.5+t +4+4.54-0.7×3+4+5+64,解得t =3.答案: A9.甲、乙、丙3人射击命中目标的概率分别为12,13,14,现在3人同时射击同一目标,目标被击中的概率是( )A .14B .34C .12D .45解析: P =1-⎝⎛⎭⎫1-12⎝⎛⎭⎫1-13⎝⎛⎭⎫1-14=1-12×23×34=1-14=34. 答案: B10.某校1 000名学生的某次数学考试成绩X 服从正态分布,其密度函数曲线如图,则成绩X 位于区间(52,68]的人数大约是( )A .997B .954C .682D .341解析: 由题图知X ~N (μ,σ2). 其中μ=60,σ=8, ∴P (μ-σ<X ≤μ+σ)=P(52<X≤68)=0.682 6.∴人数为0.682 6×1 000≈682.答案: C二、填空题(每小题5分,共4小题,共20分,请把正确答案填在题中横线上)11.2011年国际劳动节正是星期日,某劳动就业服务中心的7名志愿者准备安排6人在周六、周日两天,在街头做劳动就业指导,若每天安排3人,则不同的安排方案共有____________种(用数字作答).解析:先从7人中选取3人排在周六,共有C37种排法.再从剩余4人中选取3人排在周日,共有C34种排法,∴共有C37×C34=140(种).答案:14012.已知(1+x)6(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+…+a11x11,那么a1+a2+a3+…+a11=____________.解析:令x=0,得a0=1;令x=1,得a0+a1+a2+…+a11=-64;∴a1+a2+…+a11=-65.答案:-6513.(2014·九江高二检测)某校要从5名男生和2名女生中选出2人作为世博会志愿者,若用随机变量X表示选出的志愿者中女生的人数,则数学期望EX=____________(结果用最简分数表示).解析:X可取0,1,2,则P(X=0)=C25C27=1021,P(X=1)=C15C12C27=1021,P(X=2)=C22C27=121,∴EX=0×1021+1×1021+2×121=47.答案:4 714.为考虑广告费用与销售额之间的关系,抽取了5家餐厅,得到如下数据:现要使销售额达到6万元,则需广告费约为____________千元.解析:x=7,y=41.6,∑i =15x i y i =1 697,∑i =15x 2i =349,b = 1 697-5×7×41.6349-5×49≈2.3,a =41.6-2.3×7=25.5. 当y =6万元=60千元时, 60=2.3x +25.5,解得x =15千元. 答案: 15三、解答题(本大题共4小题,共50分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分12分)6个女同志(其中有一个领唱)和2个男同志,分成两排表演. (1)每排4人,问共有多少种不同的排法?(2)领唱站在前排,男同志站在后排,还是每排4人,问有多少种不同的排法? 解析: (1)要完成这件事,必须分三步:第一步:先从8人中选4人站在前面,另4人站在后面,这共有C 48C 44=C 48种不同的选法.第二步:前面4人进行排列,有A 44种排法. 第三步:后面4人也进行排列,有A 44种排法.三步依次完成,才算这件事完成,故由分步乘法计数原理有N =C 48A 44A 44=40320种不同的排法.(2)除去领唱,在其余5个女同志中选2人有C 25种选法;这2人与2个男同志在后排全排列,有A 44种排法;领唱与其余3个女同志在前排全排列,有A 44种排法;故共有N =C 25A 44A 44=5760种不同的排法.16.(本小题满分12分)市场上供应的灯泡中,甲厂产品占70%,乙厂产品占30%,甲厂产品的合格率是95%,乙厂产品的合格率是80%,若用事件A 、A 分别表示甲、乙两厂的产品,用B 表示产品为合格品.(1)试写出有关事件的概率;(2)求从市场上买到一个灯泡是甲厂生产的合格灯泡的概率.解析: (1)依题意,P (A )=70%,P (A )=30%, P (B |A )=95%,P (B |A )=80%.进一步可得P (B |A )=5%,P (B |A )=20%.(2)要计算从市场上买到的灯泡既是甲厂生产的(事件A 发生),又是合格的(事件B 发生)的概率,也就是求A 与B 同时发生的概率,有P (AB )=P (A )·P (B |A )=0.7×0.95=0.665.17.(本小题满分12分)为了调查胃病是否与生活规律有关,在某地对540名40岁以上的人进行了调查.结果是:患胃病者生活不规律的共60人,患胃病者生活规律的共20人,未患胃病者生活不规律的共260人,未患胃病者生活规律的共200人.(1)调查结果制成2×2列联表; (2)根据数据作出统计分析推断. 解析: (1)由已知可列2×2列联表得:(2)根据列联表中的数据,由计算公式得: χ2=540×(20×260-200×60)280×460×220×320≈9.638.∵9.638>6.635.因此,我们有99%的把握说40岁以上的人患胃病与否和生活规律有关.18.(本小题满分14分)袋中有同样的球5个,其中3个红色,2个黄色,现从中随机且不放回地摸球,每次摸1个,当两种颜色的球都被摸到时,即停止摸球,记随机变量ξ为此时已摸球的次数.(1)求随机变量ξ的概率分布列;(2)求随机变量ξ的数学期望与方差. 解析: (1)随机变量ξ可取的值为2,3,4.P (ξ=2)= C 12C 13C 12C 15C 14= 35,P (ξ=3)= A 22C 13+A 23C 12C 15C 14C 13= 310,P (ξ=4)= A 33C 12C 15C 14C 13C 12= 110.故随机变量ξ的概率分布列为(2)随机变量ξ的数学期望为Eξ=2× 35+3× 310+4× 110= 52;随机变量ξ的方差为Dξ=⎝⎛⎭⎫2- 522× 35+⎝⎛⎭⎫3- 522× 310+⎝⎛⎭⎫4- 522× 110= 920.。
第四章 4.1.1实数指数幂及其运算A 级 基础巩固一、选择题1.化简4(3(-5)2)3的结果为( )A .5B . 5C .- 5D .-52.若2<a <3,化简(2-a )2+4(3-a )4的结果是( ) A .5-2a B .2a -5 C .1D .-13.(多选题)下列各式运算正确的是( ) A .(-a 2b )2·(-ab 2)3=-a 7b 8 B .(-a 2b 3)3÷(-ab 2)3=a 3b 3 C .(-a 3)2·(-b 2)3=a 6b 6D .[-(a 3)2·(-b 2)3]3=a 18b 184.如果x =1+2b ,y =1+2-b ,那么用x 表示y 等于( ) A .x +1x -1B .x +1xC .x -1x +1D .x x -15.若m <0,n >0,则m n 等于( ) A .-m 2n B .-m 2n C .-(mn )2 D .m 2n二、填空题6.64-23的值是____.7.计算:2-12+(-4)02+12-1-(1-5)0=____.8.(1)4(x -4)4=____; (2)7(x -7)7=____. 三、解答题 9.化简下列各式: (1)4x 14(-3x 14y 13)6x -12 y -23 ; (2)(3a 2b )·a b 4ab 3.10.若代数式2x -1+2-x 有意义,化简4x 2-4x +1+24(x -2)4.B 级 素养提升一、选择题1.(多选题)在下列根式与分数指数幂的互化中,不正确的是( ) A .(-x )0.5=-x (x ≠0) B .6y 2=y 13C .⎝⎛⎭⎫x y -34=4⎝⎛⎭⎫y x 3(xy ≠0)D .x -13=-3x2.下列式子中,错误的是( ) A .(27a 3) 13÷0.3a -1=10a 2B .(a 23-b 23 )÷(a 13+b 13)=a 13-b 13C .[(22+3)2(22-3)2] 12=-1D .4a 3a 2a =24a 113.若(3-2x )-34有意义,则实数x 的取值范围是( )A .(-∞,+∞)B .(-∞,32)∪(32,+∞)C .(-∞,32)D .(32,+∞)4.化简3a a 的结果是( ) A .a B .a 12C .a 2D .a 13二、填空题5.已知a +1a =7,则a 2+a -2=____,a -a -1=____.6.计算49-12+3×⎝⎛⎭⎫1343233=____. 7.若10x=2,10y=3,则10(3x -4y )2=____.三、解答题 8.化简:a 43 -8a 13b4b 23 +23ab +a 23÷(1-23b a)×3a . 9.根据已知条件求下列值:(1)已知x =12,y =23,求x +y x -y -x -y x +y的值;(2)已知a ,b 是方程x 2-6x +4=0的两根,且a >b >0,求a -ba +b的值.第四章 4.1.1实数指数幂及其运算A 级 基础巩固一、选择题1.化简4(3(-5)2)3的结果为( B )A .5B . 5C .- 5D .-5[解析] 原式=4(352)3=(523)34=523 ×34=512 =5.2.若2<a <3,化简(2-a )2+4(3-a )4的结果是( C ) A .5-2a B .2a -5 C .1 D .-1[解析] ∵(2-a )2=|2-a |=a -2.4(3-a )4=|3-a |=3-a ,∴原式=a -2+3-a =1,故选C .3.(多选题)下列各式运算正确的是( ABD ) A .(-a 2b )2·(-ab 2)3=-a 7b 8 B .(-a 2b 3)3÷(-ab 2)3=a 3b 3 C .(-a 3)2·(-b 2)3=a 6b 6D .[-(a 3)2·(-b 2)3]3=a 18b 18[解析] 对于A ,(-a 2b )2·(-ab 2)3=a 4b 2·(-a 3b 6)=-a 7b 8,故A 正确;对于B ,(-a 2b 3)3÷(-ab 2)3=-a 6b 9÷(-a 3b 6)=a 6-3b 9-6=a 3b 3,故B 正确;对于C ,(-a 3)2·(-b 2)3=a 6·(-b 6)=-a 6b 6,故C 错误;对于D ,易知正确,故选ABD .4.如果x =1+2b ,y =1+2-b ,那么用x 表示y 等于( D ) A .x +1x -1B .x +1xC .x -1x +1D .x x -1[解析] 由x =1+2b ,得2b =x -1,y =1+2-b =1+12b =1+1x -1=xx -1.5.若m <0,n >0,则m n 等于( A ) A .-m 2n B .-m 2n C .-(mn )2D .m 2n[解析] ∵m <0,∴m =-m 2, ∴m n =-m 2n ,故选A . 二、填空题6.64-23的值是__116__.[解析] 64-23=(26)-23=2-4=116.7.计算:2-12+(-4)02+12-1-(1-5)0=.[解析] 2-12+(-4)02+12-1-(1-5)0=12+12+2+1-1=22. 8.(1)4(x -4)4=__⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≥4,4-x ,x <4__;(2)7(x -7)7=__x -7__.[解析] 当化简偶次根式时,需判断根式内式子的取值范围. 三、解答题 9.化简下列各式: (1)4x 14(-3x 14y 13)6x -12 y -23;(2)(3a 2b )·a b 4ab 3.[解析] (1)原式=⎝⎛⎭⎫-4×3×16·x 14 +14 +12y 13 +23=-2xy . (2)原式=a 23+12 -14b 13-1-34=a 1112b -1712.10.若代数式2x -1+2-x 有意义,化简4x 2-4x +1+24(x -2)4. [解析] 由2x -1+2-x 有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,2-x ≥0,即12≤x ≤2.故4x 2-4x +1+24(x -2)4=(2x -1)2+24(x -2)4=|2x -1|+2|x -2| =2x -1+2(2-x )=3.B 级 素养提升一、选择题1.(多选题)在下列根式与分数指数幂的互化中,不正确的是( ABD ) A .(-x )0.5=-x (x ≠0) B .6y 2=y 13C .⎝⎛⎭⎫x y -34 =4⎝⎛⎭⎫y x 3(xy ≠0)D .x -13=-3x[解析] 对于A ,若x <0,-x 无意义,故A 错误;对于B ,当y <0时,6y 2≠y 13,故B 错误;对于C ,由分数指数幂可得xy >0,则⎝⎛⎭⎫x y -34=⎝⎛⎭⎫y x 34=4⎝⎛⎭⎫y x 3,故C 正确;对于D ,x -13=1x 13=13x,故D 错误.2.下列式子中,错误的是( C ) A .(27a 3) 13÷0.3a -1=10a 2B .(a 23 -b 23 )÷(a 13 +b 13 )=a 13 -b 13 C .[(22+3)2(22-3)2] 12=-1D .4a 3a 2a =24a 11[解析] 对于A ,原式=3a ÷0.3a -1=3a 20.3=10a 2,故A 正确;对于B ,原式=(a 13-b 13)(a 13+b 13)a 13 +b 13=a 13 -b 13 ,故B 正确;对于C ,原式=[(3+22)2(3-22)2] 13 =(3+22)(3-22)=1.这里注意3>22,a 13(a >0)是正数,故C 错误;对于D ,原式= 4a3a52=4a ·a 56=a 1124 =24a 11,故D 正确. 3.若(3-2x )-34有意义,则实数x 的取值范围是( C )A .(-∞,+∞)B .(-∞,32)∪(32,+∞)C .(-∞,32)D .(32,+∞)[解析]要使(3-2x ) -34有意义,需使3-2x >0,即x <32.4.化简3a a 的结果是( B ) A .a B .a 12 C .a 2 D .a 13[解析] 原式=3aa 12=3a 32=a 12.二、填空题5.已知a +1a=7,则a 2+a -2=__47__,a -a -1=.[解析] 因为a +1a =7,则(a +1a )2=a 2+1a 2+2=49,变形可得a 2+1a 2=47;(a -a -1)2=(a +a -1)2-4=49-4=45所以a -a -1=±35. 6.计算49-12+3×⎝⎛⎭⎫1343233=__17__. [解析]原式=7-1+23×7-3×233=7-1=17.7.若10x =2,10y=3,则10(3x -4y )2=9.[解析] 由10x=2,10y=3,得1032x =(10x) 32 =232,102y =(10y )2=32,∴10(3x -4y )2=1032 x 102y =23232=229.三、解答题 8.化简:a 43 -8a 13b4b 23+23ab +a 23÷(1-23b a)×3a . [解析] 原式=a 13 (a -8b )4b 23 +2a 13 b 13 +a 23 ÷a 13 -2·b 13 a 13·a 13 =a 13(a 13-2b 13)(a 23+2a 13b 13+4b 23)4b 23 +2a 13 b 13 +a 23 ·a 13a 13 -2b 13 ·a 13 =a 13 ·a 13 ·a 13=A .9.根据已知条件求下列值:(1)已知x =12,y =23,求x +y x -y -x -y x +y的值;(2)已知a ,b 是方程x 2-6x +4=0的两根,且a >b >0,求a -ba +b的值. [解析] (1)x +y x -y-x -y x +y=(x +y )2x -y -(x -y )2x -y =4xy x -y .将x =12,y =23代入上式得:原式=4 12×2312-23=4 13-16=-2413=-83. (2)∵a ,b 是方程x 2-6x +4=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b =6ab =4,∵a >b >0,∴a >b . ∴⎝⎛⎭⎪⎫a -b a +b 2=a +b -2ab a +b +2ab =6-246+24=210=15, ∴a -b a +b=15=55.。
第四章综合测试一、单项选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.已知函数()3x y f =的定义域为[1,1]-,则函数()3log y f x =的定义域为( )A .[1,1]-B .1,23éùêúëûC .[1,2]D.2.已知函数1()2)2f x x =+,则1(lg 2)lg 2f f æö+=ç÷èø( )A .1-B .0C .1D .23.设函数2()log f x x =,若(1)2f a +<,则实数a 的取值范围为( )A .(1,3)-B .(,3)-¥C .(,1)-¥D .(1,1)-4.已知函数2||()e x f x x =+,若()02a f =,121log 4b f æö=ç÷ç÷èø,2log c f æ=ççè,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c >>B .a c b >>C .b a >>cD .c a b>>5.已知(31)4,1,()log ,1aa x a x f x x x -+ì=íî<≥,是R 上的减函数,那么实数a 的取值范围是( )A .(0,1)B .11,73éö÷êëøC .10,3æöç÷èøD .11,93æöç÷èø6.已知,(1,)m n Î+¥,且m n >,若26log log 13m n n m +=,则函数2()m nf x x =的图像为( )AB C D7.给出下列命题:①函数e e 2x xy -+=为偶函数;②函数e 1e 1x x y -=+在x ÎR上单调递增;③函数lg y x =在区间(0,)+¥上单调递减;④函数13xy æö=ç÷èø与3log y x =-的图像关于直线y x =对称。
A. 3.r - 4y -11 = 06. A. -7 B. —1 或C. -6D . 13 T 一条直线与一个平面内的)都垂直,则该直线与此平面A.无数条直线 B .两条直线 C.两条平行直线 D.两条相交直必修二模块测试4A. 30°B. 60°C. 120°D. 150°2. 到直线3.r-4y-l = 0的距离为2的直线方程是(B ).B. 3x — 4y — 11 = 0 或 3x — 4y + 9 = 0C. 3x —4y+9 = 0D. 3x -4y +1 =(D 或 3x —4y —9 = 03. 下列说法正确的是(C ).A. 经过定点P o ( x (), y ())的直线都可以用方程y-y () =— 表示. B. 经过不同两点片(北,开),P 2 (x 2, y 2)的直线都可以用方程=表 一 一 ~旳一开兀2_旺 示.C. 经过定点人(0, b )且斜率存在的直线都可以用方程y = kx + b 表示.D. 不过原点的直线都可以用方程- + ^ = 1表示.a b4. 无论加为何值,直线y +1 = m (.x - 2)总过一个定点,其meR ,该定点坐标为(D ).A. (1, —2)B. (-1, 2)C. (―2, —1)D.(2, -1)5.若直线厶:(m + 3)x + 4y+ 3m-5 = 0与厶:2x + (m + 5)y — 8 = 0平行,则加的值为 7. 下列四个命题屮错误的个数是(B ).%1 垂直于同一条直线的两条直线相互平行%1 垂直于同一个平面的两条直线相互平行A. 1, -1B. -2 C. -1 D. 14.已知各面均为等边三角形的四面体的为2,则它的表面积是 4羽%1 垂直于同一条直线的两个平面相互平行%1 垂直于同一个平面的两个平面相互垂直A. 1B. 2C. 3D. 48. 半径为7?的球内接一个正方休,则该正方体的体积是(C ).A. 2 近R‘B. -TV R 3 3 9. 下列命题中错误的是(B ).A. 若mil 丄0,〃uo, 则Q 丄0B.若a 丄0, a u a ,则a 丄0C. 若a 丄y, 0丄厂,aPl0 = /,贝11/丄yD. 若a 丄 0, a Pl 0=AB, a //a , a 丄 AB,则a 丄 010. P 为ABC 所在平面外一点,PB = PC , P 在平面ABC 1.的射影必在 ABC 的(A ).A. BC 边的垂直平分线上B. BC 边的高线上C. BC 边的屮线上D. ZB AC 的角平分线上11. 圆 G : x 2 + y 2 +2x + 8y-8 = 0 与圆 C 2 x 2 + y 2 - 4x + 4y - 2 = 0 的位置关系是(A ).A.相交B.外切C.内切D.相离12. 直线(l + a )x + y + l = 0与圆 x 2 + y 2-2x = 0相切,则 a 的值为(C ).二.填空题(每小题4分,共20分) 1. 圆x2+于_4* + 4丁 + 6 = 0截直线x —y —5 = 0所得的弦长为羽 ,2. 过点(1, 2)且与直线x + 2y-l = 0平行的直线的方程是x + 2y —5 = 03.过点4 (0, 1), B (2, 0)的直线的方程为x + 2y —2 =0 5.如图,在止方体ABCD-A^C.D 屮,异面 直线与所成的角为60^度;直线 与平面AB X C X D 所成的角为30^度.三.解答题(第1、2题各9分,第3题14分,共32分)1. 求经过两条直线厶:3x + 4y-2 = 0与厶:2x + y + 2 = 0的交点P,且垂直于直线厶:解: \3.x + 4y-2 = 0 由V [2x+y + 2 = 0 解得x = -2 V = 2 直线AB 的斜一一5-(-6)_11-0.r-2y-l = 0直线/的方程.・•・点户的坐标是(一2, 2)・・・所求直线/与厶垂直, ・・・设直线/的方程为2兀+y + C = O把点0的坐标代入得2x(—2)+ 2 + C = 0 ,得C = 2•••所求直线/的方程为2x + y + 2 = 02. 已知圆心为C 的圆经过点4 (0, -6), B (1, -5),且圆心在直线/: x-y + l = O±., 求圆心为C 的圆的标准方程.解:因为4 (0, -6), B (1, —5),所以线段4B 的中点D 的坐标为因此线段AB 的垂直平分线I 的方程是即 x + y + 5 = 0x + y + 5 = 0圆心C 的坐标是方程组,的解. x - y +1 = 0\ = -3解此方程组,得 ' b=-2所以圆心C 的坐标是(-3, -2).圆心为C 的圆的半径长r = |AC| = J(1 + 3『+ (1 + 2『=5所以,圆心为C 的圆的标准方程是(x + 3『+(y + 2『=253.如图:在三棱锥S-ABC中,已知点D、E、F分别为棱AC. SA, SC的中点.①求证:EF 〃平面ABC.②若SA = SC, BA = BC,求证:平面SBD丄平面ABC .解:①证明:•: EF是S4C的中位线,EF // AC ,又•: EF広平面ABC, AC c=平面ABC,EF〃平面ABC.②证明:••• S4 = SC, AD = DCSD 丄AC , ••• BA = BC, AD = DCBD 丄AC,又T SDu 平面SBD, BDu 平面SBD, SDC\DB = D,:.AC丄平面SBD,又••• AC cz 平面ABC,平面SBD丄平面ABC.•精品资料。
必修二高中数学人教B 版模块综合测试(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.在某几何体的三视图中,主视图、左视图、俯视图是三个全等的圆,圆的半径为R ,则这个几何体的体积是( ) A.31πR 3 B.32πR 3 C.πR 3 D.334R π 解析:由题意,这个几何体是球,故体积为34πR 3. 答案:D2.在空间直角坐标系中,方程x 2-4(y-1)2=0表示的图形是( )A.两个点B.两条直线C.两个平面D.一条直线和一个平面解析:由原方程可得(x+2y-2)(x-2y+2)=0,∴x+2y-2=0或x-2y+2=0.答案:C3.长方体各面上的对角线所确定的平面个数是( )A.20B.14C.12D.6解析:相对两平行平面中有两组平行对角线,可以确定两个平面,这样有6个平面.又因为每个顶点对应一个符合条件的平面,这样又有8个平面,共有14个平面.答案:B4.与直线2x+3y-6=0关于点(1,-1)对称的直线方程是( )A.3x-2y+2=0B.2x+3y+7=0C.3x-2y-12=0D.2x+3y+8=0解:设(x 0,y 0)是直线2x+3y-6=0上任一点,其关于点(1,-1)的对称点的坐标是(x,y),则2x 0+3y 0-6=0.(*) 又由对称性知⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=+.12,1200y y x x∴⎩⎨⎧--=-=.2,200y y x x 代入(*)式得2(2-x)+3(-2-y)-6=0,即2x+3y+8=0. 答案:D5.与圆C:x 2+(y+5)2=3相切,且纵截距和横截距相等的直线共有( )A.2条B.3条C.4条D.6条解析:原点在圆C 外,过原点的两条切线在坐标轴上的截距也是相等的;若切线不过原点,设为x+y=a,圆心为(0,-5),半径为3, ∴32|50|=--a .∴a=-5±6.∴在两轴上截距相等、斜率为-1的直线又有两条,共有4条.答案:C6.(2020高考天津卷,文7)若l 为一条直线,α、β、γ为三个互不重合的平面,给出下面三个命题:①α⊥γ,β⊥γ⇒α⊥β;②α⊥γ,β∥γ⇒α⊥β;③l ∥α,l ⊥β⇒α⊥β.其中正确的命题有( )A.0个B.1个C.2个D.3个 解析:本题考查线面和面面的垂直平行垂直关系.①中可由长方体的一角证明是错误的;②③易证明是正确的.答案:C7.(2020高考全国卷Ⅰ,理7文9)已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱高为4,体积为16,则这个球的表面积是( )A.16πB.20πC.24πD.32π 解析:本题考查长方体和正四棱柱的关系以及球的表面积的计算.由题意可得该正四棱柱的底面面积为4,边长为2.因正四棱柱属于长方体,因此所求球的球心在该长方体的中心即球的直径为62,根据球的表面积公式,可得球的表面积为24π. 答案:C 8.将若干毫升水倒入底面半径为4 cm 的圆柱形器皿中,量得水面高度为8 cm,若将这些水倒入轴截面是正三角形的倒圆锥形器皿中,则水面的高度是( )A.36B.6C.3184D.398 解:设水面高度为h.由42×8π=31×(33h)2πh , ∴h=3184.故选C. 答案:C9.已知点P(2,-3)、Q(3,2),直线ax-y+2=0与线段PQ 相交,则a 的取值范围是( )A.a≥34 B.a≤34- C.25-≤a≤0 D.a≤34-或a≥21 解析:直线ax-y+2=0可化为y=ax+2,斜率k=a,恒过定点A(0,2).如图,直线与线段PQ 相交,0≥k≥k A P,即25-≤a≤0.答案:C10.圆(x-3)2+(y-3)2=9上到直线3x+4y-11=0的距离等于1的点有( )A.1个B.2个C.3个D.4个解:圆心(3,3)到直线3x+4y-11=0的距离为d=5|113433|-⨯+⨯=2,圆的半径是3. ∴圆上的点到直线3x+4y-11=0的距离为1的点有3个.答案:C11.直线l 与直线3x+4y-15=0垂直,与圆x 2+y 2-18x+45=0相切,则l 的方程是( )A.4x-3y-6=0B.4x-3y-66=0C.4x-3y-6=0或4x-3y-66=0D.4x-3y-15=0解:由直线l 与直线3x+4y-15=0垂直,则可设l 的方程是4x-3y+b=0.由圆x 2+y 2-18x+45=0,知圆心O′(9,0),半径r=6,∴5|0394|b +⨯-⨯=6,|36+b|=30. ∴b=-6或b=-66.故l 的方程为4x-3y-6=0或4x-3y-66=0.答案:C12.直线3x-2y+m=0和直线(m 2-1)x+3y-3m+2=0的位置关系是( )A.平行B.重合C.相交D.不能确定解析:因为3×3-2(m 2-1)=0,m 无解,可得3×3≠2(m 2-1),即两直线斜率不相等,所以这两条直线不平行或重合,由两直线相交的条件,可得两直线相交.答案:C二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上)13.已知A(-1,-2,1)、B(2,2,2),点P 在z 轴上,且d(P,A)=d(P,B),则点P 的坐标为___________. 解:∵P 在z 轴上,∴设P 点坐标为(0,0,z).又∵|PA|=|PB|,∴利用距离公式得z=3.答案:(0,0,3)14.若P 在坐标平面xOy 内,A 点坐标为(0,0,4),且d(P,A)=5,则点P 组成的曲线为___________. 解析:考查两点距离公式的应用和探究问题的能力.设P(x,y,0),则d(P,A)=222)40()0()0(-+-+-y x ,因为|PA|=5,所以x 2+y 2+16=25,即x 2+y 2=9.所以P 点在xOy 坐标面上形成一个以(0,0)为圆心,以3为半径的圆.答案:以(0,0)为圆心,以3为半径的圆15.如图1,已知底面半径为r 的圆柱被一个平面所截,剩下部分母线长的最大值为a ,最小值为b ,那么圆柱被截后剩下部分的体积是___________.图1解析:可以考虑用一个与原来全等的几何体,倒过来拼接到原几何体上,得到一个底面半径为r ,母线长为(a+b)的圆柱,其体积为πr 2(a+b),故所求体积为21πr 2(a+b).答案:21πr 2(a+b) 16.过圆x 2+y 2-6x+4y-3=0的圆心,且平行于x+2y+11=0的直线方程是___________. 解:圆x 2+y 2-6x+4y-3=0的圆心为(3,-2).设所求直线斜率为k,则k=21-. ∴方程为y+2=21-(x-3),即x+2y+1=0. 答案:x+2y+1=0三、解答题(共74分)17.(本小题12分)如图2,在正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,求证:图2(1)A 1D ∥平面CB 1D 1;(2)平面A 1BD ∥平面CB 1D 1.证明:(1)∵A 1B 1∥CD 且A 1B 1=CD,∴四边形A 1B 1CD 是平行四边形,故A 1D ∥B 1C.又B 1C ⊂平面CB 1D 1且A 1D ⊂平面CB 1D 1,∴A 1D ∥平面CB 1D 1.(2)由(1)A 1D ∥平面CB 1D 1,同理可得A 1B ∥平面CB 1D 1,又A 1D∩A 1B=A 1,且A 1D 和A 1B 都在平面A 1BD 内,所以平面A 1BD ∥平面CB 1D 1.18.(本小题12分)如图3,在直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,AB 1⊥BC 1,AB=CC 1=1,BC=2.图3(1)求证:A 1C 1⊥AB ;(2)求点B 1到平面ABC 1的距离.(1)证明:连结A 1B ,则A 1B ⊥AB 1.又∵AB 1⊥BC 1,∴AB 1⊥平面A 1BC 1.∴AB 1⊥A 1C 1.又∵A 1C 1⊥BB 1,∴A 1C 1⊥平面ABB 1.∴A 1C 1⊥AB.(2)解:由(1)知AB ⊥AC ,∵AB ⊥AC 1,又∵AB=1,BC=2,∴AC=3,AC 1=2.∴1ABC S ∆=1.设所求距离为d ,∴1111ABB C ABC B V V --=. ∴31S △ABC 1·d=131ABB S ∆·A 1C 1. ∴31·1·d=31·21·3. ∴d=23. 19.(本小题12分)设圆上的点A(2,3)关于直线x+2y=0的对称点仍在圆上,且与直线x-y+1=0相交的弦长为22,求圆的方程.解:设圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r 2.∵圆上的点A(2,3)关于直线x+2y=0的对称点仍在圆上,∴圆心在x+2y=0上.∴a+2b=0. ① ∵圆被直线截得的弦长为22,∴(2|1|+-b a )2+(2)2=r 2. ② 由点A(2,3)在圆上,得(2-a)2+(3-b)2=r 2. ③联立①②③,解得⎪⎩⎪⎨⎧=-==⎪⎩⎪⎨⎧=-==.244,7,1452,3,622r b a r b a 或∴圆的方程为(x-6)2+(y+3)2=52或(x-14)2+(y+7)2=244.20.(本小题12分)已知圆C :(x-1)2+y 2=9内有一点P(2,2),过点P 作直线l 交圆C 于A 、B 两点.(1)当l 经过圆心C 时,求直线l 的方程;(2)当弦AB 被点P 平分时,写出直线l 的方程;(3)当直线l 的倾斜角为45°时,求弦AB 的长.解:(1)已知圆C :(x-1)2+y 2=9的圆心为C(1,0),因直线过点P 、C ,所以直线l 的斜率为2,直线l 的方程为y=2(x-1),即2x-y-2=0.(2)当弦AB 被点P 平分时,l ⊥PC ,直线l 的方程为y-2=21-(x-2),即x+2y-6=0. (3)当直线l 的倾斜角为45°时,斜率为1,直线l 的方程为y-2=x-2,即x-y=0.圆心到直线l 的距离为21,圆的半径为3,弦AB 的长为34. 21.(本小题12分)如图4,在棱长为a 的正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,M 、N 分别是AA 1、D 1C 1的中点,过D 、M 、N 三点的平面与正方体的下底面相交于直线l ;图4(1)画出直线l ;(2)设l∩A 1B 1=P,求PB 1的长;(3)求D 到l 的距离.解:(1)连结DM 并延长交D 1A 1的延长线于Q.连结NQ ,则NQ 即为所求的直线l.(2)设QN∩A 1B 1=P,△A 1MQ ≌△MAD,∴A 1Q=AD=A 1D 1,A 1是QD 1的中点.∴A 1P=21D 1N=4a .∴PB 1=43a. (3)作D 1H ⊥l 于H ,连结DH ,可证明l ⊥平面DD 1H ,则DH ⊥l,则DH 的长就是D 到l 的距离.在Rt △QD 1N 中,两直角边D 1N=2a ,D 1Q=2a,斜边QN=a 217,∴D 1H·QN=D 1N·D 1Q,即D 1H=a 17172,DH=a a a 17357)17172(22=+,∴D 1到l 的距离为a 17357. 22.(本小题14分)设有半径为3 km 的圆形村落,A 、B 两人同时从村落中心出发,B 向北直行,A 先向东直行,出村后不久,改变前进方向,沿着与村落周界相切的直线前进,后来恰与B 相遇,设A 、B 两人速度一定,其速度比为3∶1,问两人在何处相遇.解:如图,建立平面直角坐标系,由题意可设A 、B 两人速度分别为3V 千米/小时、V 千米/小时,再设出发x 0小时,在点P 改变方向,又经过y 0小时,在点Q 处与B 相遇,则P 、Q 两点坐标为(3Vx 0,0)、(0,Vx 0+y 0).由|OP|2+|OQ|2=|PQ|2,知(3Vx 0)2+(Vx 0+y 0)2=(3Vy 0)2,即(x 0+y 0)(5x 0-4y 0)=0.∵x 0+y 0>0,∴5x 0=4y 0. ① 将①代入k PQ =0003x y x +-,得k PQ =43-. 又已知PQ 与圆O 相切,直线PQ 在y 轴上的截距就是两人相遇的位置. 设直线y=43-x+b 与圆O :x 2+y 2=9相切,则有2243|4|+b =3, ∴b=415.。
模块综合测评(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.过点A(3,-4),B(-2,m)的直线l的斜率为-2,则m的值为() A.6 B.1C.2 D.4【解析】由题意知k AB=m+4-2-3=-2,∴m=6.【答案】 A2.在x轴、y轴上的截距分别是-2、3的直线方程是() A.2x-3y-6=0 B.3x-2y-6=0C.3x-2y+6=0 D.2x-3y+6=0【解析】由直线的截距式得,所求直线的方程为x-2+y3=1,即3x-2y+6=0.【答案】 C3.已知正方体外接球的体积是323π,那么正方体的棱长等于()A.2 2 B.22 3C.423 D.433【解析】设正方体的棱长为a,球的半径为R,则43πR3=323π,∴R=2.又∵3a=2R=4,∴a=43 3.【答案】 D4.关于空间直角坐标系Oxyz中的一点P(1,2,3)有下列说法:①点P到坐标原点的距离为13;②OP 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,32;③与点P 关于x 轴对称的点的坐标为(-1,-2,-3); ④与点P 关于坐标原点对称的点的坐标为(1,2,-3); ⑤与点P 关于坐标平面xOy 对称的点的坐标为(1,2,-3). 其中正确的个数是( ) A .2 B .3 C .4D .5【解析】 点P 到坐标原点的距离为12+22+32=14,故①错;②正确;与点P 关于x 轴对称的点的坐标为(1,-2,-3),故③错;与点P 关于坐标原点对称的点的坐标为(-1,-2,-3),故④错;⑤正确,故选A.【答案】 A5.如图1,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 、N 分别是棱BB 1、B 1C 1的中点,若∠CMN =90°,则异面直线AD 1和DM 所成角为( ) 【导学号:60870092】图1A .30°B .45°C .60°D .90°【解析】 因为MN ⊥DC ,MN ⊥MC , 所以MN ⊥平面DCM . 所以MN ⊥DM .因为MN ∥AD 1,所以AD 1⊥DM . 【答案】 D6.(2015·福建高考)某几何体的三视图如图2所示,则该几何体的表面积等于( )图2A .8+2 2B .11+2 2C .14+2 2D .15【解析】 由三视图知,该几何体是一个直四棱柱,上、下底面为直角梯形,如图所示.直角梯形斜腰长为12+12=2,所以底面周长为4+2,侧面积为2×(4+2)=8+22,两底面的面积和为2×12×1×(1+2)=3,所以该几何体的表面积为8+22+3=11+2 2.【答案】 B7.已知圆x 2+y 2+2x +2y +k =0和定点P (1,-1),若过点P 的圆的切线有两条,则k 的取值范围是( )A .(-2,+∞)B .(-∞,2)C .(-2,2)D .(-∞,-2)∪(2,+∞)【解析】 因为方程x 2+y 2+2x +2y +k =0表示一个圆,所以 4+4-4k >0,所以k <2.由题意知点P (1,-1)在圆外,所以12+(-1)2+2×1+2×(-1)+k >0,解得k >-2,所以-2<k <2.【答案】 C8.在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,各棱长相等,侧棱垂直于底面,点D 是侧面BB 1C 1C 的中心,则AD 与平面BB 1C 1C 所成角的大小是( )A .30°B .45°C .60°D .90°【解析】 如图,取BC 的中点E ,连接DE 、AE 、AD .依题设知AE ⊥平面BB 1C 1C .故∠ADE 为AD 与平面BB 1C 1C 所成的角.设各棱长为2,则AE =32×2=3,DE =1.∵tan∠ADE=AEDE=31=3,∴∠ADE=60°,故选C.【答案】 C9.(2015·开封高一检测)若m、n为两条不重合的直线,α、β为两个不重合的平面,则下列说法中正确的是()①若直线m、n都平行于平面α,则m、n一定不是相交直线;②若直线m、n都垂直于平面α,则m、n一定是平行直线;③已知平面α、β互相垂直,且直线m、n也互相垂直,若m⊥α,则n⊥β;④若直线m、n在平面α内的射影互相垂直,则m⊥n.A.②B.②③C.①③D.②④【解析】对于①,m与n可能平行,可能相交,也可能异面;对于②,由线面垂直的性质定理可知,m与n一定平行,故②正确;对于③,还有可能n∥β;对于④,把m,n放入正方体中,如图,取A1B为m,B1C为n,平面ABCD为平面α,则m与n在α内的射影分别为AB与BC,且AB⊥BC.而m与n所成的角为60°,故④错.因此选A.【答案】 A10.(2015·全国卷Ⅱ)已知三点A(1,0),B(0,3),C(2,3),则△ABC外接圆的圆心到原点的距离为()A.53 B.213C.253 D.43【解析】在坐标系中画出△ABC(如图),利用两点间的距离公式可得|AB|=|AC|=|BC|=2(也可以借助图形直接观察得出),所以△ABC为等边三角形.设BC的中点为D,点E为外心,同时也是重心.所以|AE|=23|AD|=233,从而|OE|=|OA|2+|AE|2=1+43=213,故选B.【答案】 B11.(2016·重庆高一检测)已知P (x ,y )是直线kx +y +4=0(k >0)上一点,P A 是圆C :x 2+y 2-2y =0的一条切线,A 是切点,若P A 长度的最小值为2,则k 的值是( )A .3 B.212 C .2 2D .2【解析】 圆C :x 2+y 2-2y =0的圆心是(0,1),半径是r =1,∵P A 是圆C :x 2+y 2-2y =0的一条切线,A 是切点,P A 长度的最小值为2,∴圆心到直线kx +y +4=0的最小距离为5,由点到直线的距离公式可得|1+4|k 2+1=5, ∵k >0,∴k =2,故选D. 【答案】 D12.(2016·德州高一检测)将边长为a 的正方形ABCD 沿对角线AC 折起,使得BD =a ,则三棱锥D -ABC 的体积为( )A.212a 3B.a 312C.24a 3D.a 36 【解析】 取AC 的中点O ,如图,则BO =DO =22a , 又BD =a ,所以BO ⊥DO , 又DO ⊥AC , 所以DO ⊥平面ACB , V D -ABC=13S △ABC ·DO =13×12×a 2×22a =212a 3. 【答案】 A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上)13.已知两条平行直线的方程分别是2x +3y +1=0,mx +6y -5=0,则实数m =________.【解析】 由于两直线平行,所以2m =36≠1-5,∴m =4.【答案】 414.一个横放的圆柱形水桶,桶内的水漫过底面周长的四分之一,那么当桶直立时,水的高度与桶的高度的比为________.【解析】 设圆柱形水桶的底面半径为R ,高为h ,桶直立时,水的高度为x . 横放时水桶底面在水内的面积为⎝ ⎛⎭⎪⎫14πR 2-12R 2,水的体积为V 水=⎝ ⎛⎭⎪⎫14πR 2-12R 2h .直立时水的体积不变,则有V 水=πR 2x , ∴x ∶h =(π-2)∶4π. 【答案】 (π-2)∶4π15.已知一个等腰三角形的顶点A (3,20),一底角顶点B (3,5),另一顶点C 的轨迹方程是________.【解析】 设点C 的坐标为(x ,y ), 则由|AB |=|AC |得 (x -3)2+(y -20)2 =(3-3)2+(20-5)2, 化简得(x -3)2+(y -20)2=225.因此顶点C 的轨迹方程为(x -3)2+(y -20)2=225(x ≠3). 【答案】 (x -3)2+(y -20)2=225(x ≠3)16.(2015·湖南高考)若直线3x -4y +5=0与圆x 2+y 2=r 2(r >0)相交于A ,B 两点,且∠AOB =120°(O 为坐标原点),则r =__________. 【导学号:60870093】【解析】 如图,过点O 作OD ⊥AB 于点D ,则|OD |=532+(-4)2=1. ∵∠AOB =120°,OA =OB , ∴∠OBD =30°,∴|OB|=2|OD|=2,即r=2.【答案】 2三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分12分)直线l1过点A(0,1),l2过点B(5,0),如果l1∥l2且l1与l2的距离为5,求l1,l2的方程.【解】若直线l1,l2的斜率都不存在,则l1的方程为x=0,l2的方程为x=5,此时l1,l2之间距离为5,符合题意;若l1,l2的斜率均存在,设直线的斜率为k,由斜截式方程得直线l1的方程为y=kx+1,即kx-y+1=0,由点斜式可得直线l2的方程为y=k(x-5),即kx-y-5k=0,在直线l1上取点A(0,1),则点A到直线l2的距离d=|1+5k|1+k2=5,∴25k2+10k+1=25k2+25,∴k=125.∴l1的方程为12x-5y+5=0,l2的方程为12x-5y-60=0.综上知,满足条件的直线方程为l1:x=0,l2:x=5或l1:12x-5y+5=0,l2:12x-5y-60=0.18.(本小题满分12分)已知圆C1:x2+y2-4x+2y=0与圆C2:x2+y2-2y-4=0.(1)求证:两圆相交;(2)求两圆公共弦所在直线的方程.【解】(1)证明:圆C1:x2+y2-4x+2y=0与圆C2:x2+y2-2y-4=0化为标准方程分别为圆C1:(x-2)2+(y+1)2=5与圆C2:x2+(y-1)2=5,则圆心坐标分别为C1(2,-1)与C2(0,1),半径都为5,故圆心距为(2-0)2+(-1-1)2=22,又0<22<25,故两圆相交.(2)将两圆的方程作差即可得出两圆的公共弦所在直线的方程,即(x2+y2-4x +2y)-(x2+y2-2y-4)=0,得x-y-1=0.19.(本小题满分12分)如图3,在三棱锥A-BPC中,AP⊥PC,AC⊥BC,M 为AB中点,D为PB中点,且△PMB为正三角形.图3(1)求证:DM ∥平面APC ; (2)求证:平面ABC ⊥平面APC .【证明】 (1)∵M 为AB 的中点,D 为PB 的中点, ∴MD ∥AP .又∵DM ⊄平面APC ,AP ⊂平面APC , ∴DM ∥平面APC .(2)∵△PMB 为正三角形,D 为PB 中点, ∴MD ⊥PB .又∵MD ∥AP ,∴AP ⊥PB . 又∵AP ⊥PC ,PC ∩PB =P ,∴AP ⊥平面PBC . ∵BC ⊂平面PBC ,∴AP ⊥BC .又∵AC ⊥BC ,且AC ∩AP =A ,∴BC ⊥平面APC . 又∵BC ⊂平面ABC ,∴平面ABC ⊥平面APC .20.(本小题满分12分)已知△ABC 的顶点A (0,1),AB 边上的中线CD 所在的直线方程为2x -2y -1=0,AC 边上的高BH 所在直线的方程为y =0.(1)求△ABC 的顶点B 、C 的坐标;(2)若圆M 经过A 、B 且与直线x -y +3=0相切于点P (-3,0),求圆M 的方程. 【解】 (1)AC 边上的高BH 所在直线的方程为y =0,所以AC 边所在直线的方程为x =0,又CD 边所在直线的方程为2x -2y -1=0, 所以C ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-12,设B (b,0),则AB 的中点D ⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2,12,代入方程2x -2y -1=0, 解得b =2, 所以B (2,0).(2)由A (0,1),B (2,0)可得,圆M 的弦AB 的中垂线方程为4x -2y -3=0,① 由与x -y +3=0相切,切点为(-3,0)可得,圆心所在直线方程为y +x +3=0,②①②联立可得,M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-52,半径|MA |=14+494=502,所以所求圆方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +522=252.21.(本小题满分12分)如图4,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,侧棱垂直于底面,AB ⊥BC ,AA 1=AC =2,BC =1,E ,F 分别是A 1C 1,BC 的中点.图4(1)求证:平面ABE ⊥平面B 1BCC 1; (2)求证:C 1F ∥平面ABE ;(3)求三棱锥E -ABC 的体积. 【导学号:60870094】【解】 (1)证明:在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中, BB 1⊥底面ABC ,所以BB 1⊥AB . 又因为AB ⊥BC , 所以AB ⊥平面B 1BCC 1, 又AB ⊂平面ABE ,所以平面ABE ⊥平面B 1BCC 1.(2)证明:取AB 的中点G ,连接EG ,FG . 因为E ,F 分别是A 1C 1,BC 的中点, 所以FG ∥AC ,且FG =12AC .因为AC ∥A 1C 1,且AC =A 1C 1, 所以FG ∥EC 1,且FG =EC 1,所以四边形FGEC 1为平行四边形.所以C 1F ∥EG . 又因为EG ⊂平面ABE ,C 1F ⊄平面ABE , 所以C 1F ∥平面ABE .(3)因为AA 1=AC =2,BC =1,AB ⊥BC , 所以AB =AC 2-BC 2= 3.所以三棱锥E -ABC 的体积V =13S △ABC ·AA 1=13×12×3×1×2=33.22.(本小题满分12分)已知圆M 过两点A (1,-1),B (-1,1),且圆心M 在x +y -2=0上.(1)求圆M 的方程;(2)设P 是直线3x +4y +8=0上的动点,PC 、PD 是圆M 的两条切线,C 、D 为切点,求四边形PCMD 面积的最小值.【解】 (1)法一 线段AB 的中点为(0,0),其垂直平分线方程为x -y =0. 解方程组⎩⎨⎧x -y =0,x +y -2=0.所以圆M 的圆心坐标为(1,1), 半径r =(1-1)2+(-1-1)2=2. 故所求圆M 的方程为(x -1)2+(y -1)2=4.法二 设圆M 的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,(r >0),根据题意得⎩⎨⎧(1-a )2+(-1-b )2=r 2,(-1-a )2+(1-b )2=r 2,a +b -2=0.解得a =b =1,r =2.故所求圆M 的方程为(x -1)2+(y -1)2=4. (2)由题知,四边形PCMD 的面积为 S =S △PMC +S △PMD =12|CM |·|PC |+12|DM |·|PD |. 又|CM |=|DM |=2,|PC |=|PD |,所以S=2|PC|,而|PC|=|PM|2-|CM|2=|PM|2-4,即S=2|PM|2-4.因此要求S的最小值,只需求|PM|的最小值即可,即在直线3x+4y+8=0上找一点P,使得|PM|的值最小,所以|PM|min=|3×1+4×1+8|32+42=3,所以四边形PCMD面积的最小值为S=2|PM|2-4=232-4=2 5.。
模块综合测评(时间分钟,满分分)一、选择题(本大题共小题,每小题分,共分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).过点(,-),(-,)的直线的斜率为-,则的值为( )....【解析】由题意知==-,∴=.【答案】.在轴、轴上的截距分别是-、的直线方程是( ).--=.--=.-+=.-+=【解析】由直线的截距式得,所求直线的方程为+=,即-+=.【答案】.已知正方体外接球的体积是π,那么正方体的棱长等于( ).【解析】设正方体的棱长为,球的半径为,则π=π,∴=.又∵==,∴=.【答案】.关于空间直角坐标系中的一点()有下列说法:①点到坐标原点的距离为;②的中点坐标为;③与点关于轴对称的点的坐标为(-,-,-);④与点关于坐标原点对称的点的坐标为(,-);⑤与点关于坐标平面对称的点的坐标为(,-).其中正确的个数是( )....【解析】点到坐标原点的距离为=,故①错;②正确;与点关于轴对称的点的坐标为(,-,-),故③错;与点关于坐标原点对称的点的坐标为(-,-,-),故④错;⑤正确,故选.【答案】.如图,在长方体-中,、分别是棱、的中点,若∠=°,则异面直线和所成角为( ) 【导学号:】图.°.°.°.°【解析】因为⊥,⊥,所以⊥平面.所以⊥.因为∥,所以⊥.【答案】.(·福建高考)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积等于( )图.+.+..+【解析】由三视图知,该几何体是一个直四棱柱,上、下底面为直角梯形,如图所示.直角梯形斜腰长为=,所以底面周长为+,侧面积为×(+)=+,两底面的面积和为×。
第四章综合测试答案一、1.【答案】B2.【答案】D3.【答案】C4.【答案】B5.【答案】B6.【答案】B7.【答案】A8.【答案】D9.【答案】D10.【答案】D11.【答案】B12.【答案】B二、13.【答案】114.【答案】15.【答案】216.【答案】1- (1,)+∞三、17.【答案】解:(1)212+12=-11022= (2)13(0)a a a -+=∵>,21122125a a a a --⎛⎫+=++= ⎪⎝⎭∴,1122a a +()222127a a a a --+=+-=,112222a a a a -+=+∴ 18.【答案】解:(1)()3x f x =∵,2(2)318a f a ++==∴,32a =∴,()24x g x =-∴,[0,1]x ∈.(2)设1x ,2x 为区间[0,1]上任意两个值,且12x x <,则()()()()2221212124242222x x x x x x g x g x -=--+=-+.1201x x ∵<,21221x x ∴>.()()21g x g x ∴<∴函数()g x 在[0,1]上是减函数.19.【答案】解:(1)()f x 是奇函数.证明:要使函数有意义,则1010x x +⎧⎨-⎩>>,即11x x -⎧⎨⎩><,即11x -<<,即函数的定义域为(1,1)-.由[]()log (1)log (1)log (1)log (1)()a a a a f x x x x x f x -=-+-+=-+--=-,知函数()f x 是奇函数.(2)若1a >,则由()0f x >得log (1)log (1)0a a x x +-->,即log (1)log (1)a a x x +->,即11x x +->,则0x >. ∵定义域为(1,1)-,01x <<∴,即不等式的解集为(0,1). 20.【答案】解:(1)由题意,当2m =时,12225x x -⋅+=,解得1x =或1x =-.由0x ≥,得1x =,故经过1分钟,该物质的温度为5摄氏度.(2)由题意得1222x x m -⋅+≥对一切0x ≥恒成立,则由20x>,得1222xx m --,即12222x x m --⋅-≥. 令2x t -=则01t <≤,则2211()22222f t t t t ⎛⎫=-+=--+ ⎪⎝⎭ 当12t =时取得最大值为12,所以12m ≥. 21.【答案】解:(1)由1030x x -⎧⎨+⎩>>,得31x -<<,所以函数的定义域为{}|31x x -<<,()log (1)(3)a f x x x =-+. 设2(1)(3)4(1)t x x x =-+=-+,则4t ≤,又0t >,则04t <.当1a >时,()log 4a y f x =≤,值域为{}log 4a y y ≤.当01a <<时,()log 4a y f x =≥,值域为{}log 4a y y ≥.(2)由题意及(1)知,当01a <<时,函数有最小值,所以log 42a =-,解得12a =. 22.【答案】解:(1)因为函数()f x 的图像过点(0,1)P ,所以()02log 21k +=,解得1k =.则()2()log 21x f x =+.因为211x +>,所以()2()log 210x f x =+>, 所以函数()f x 的值域为(0,)+∞.(2)方程有实根,即()m f x x =-有实根,构造函数()2()()log 21x h x f x x x =-=+-,. 则()()()222221log 21log 2log log 212x x xx x h x -+=+-==+ 因为函数21x y -=+在R 上单调递减,而log z y x =在(0,1)上单调递增, 所以复合函数()2()log 21x h x -=+是R 上的单调递减函数. 所以()h x 在[0,1]上的最小值为()122(1)log 21log 31h -=+=-,最大值为()02(0)log 211h -=+=, 即()2()log 31,1h x ∈-,所以当()2log 31,1m ∈-时,方程有实根.。
完整版)高一数学必修2第三章测试题及答案解析数学必修二第三章综合检测题一、选择题1.若直线过点 (1,2),(4,2+3),则此直线的倾斜角是()A。
30° B。
45° C。
60° D。
90°2.若三点 A(3,1),B(-2,b),C(8,11)在同一直线上,则实数b 等于()A。
2 B。
3 C。
9 D。
-93.过点 (1,2),且倾斜角为 30°的直线方程是()A。
y+2=(3/2)(x+1) B。
y-2=3(x-1)C。
3x-3y+6-3=0 D。
3x-y+2-3=04.直线 3x-2y+5=0 与直线 x+3y+10=0 的位置关系是()A。
相交 B。
平行 C。
重合 D。
异面5.直线 mx-y+2m+1=0 经过一定点,则该定点的坐标为()A。
(-2,1) B。
(2,1) C。
(1,-2) D。
(1,2)6.已知 ab<0,bc<0,则直线 ax+by+c=0 通过()A。
第一、二、三象限 B。
第一、二、四象限C。
第一、三、四象限 D。
第二、三、四象限7.点 P(2,5) 到直线 y=-3x 的距离 d 等于()A。
(23+5)/2 B。
(-23+5)/2 C。
(-23-5)/2 D。
(22)/38.与直线 y=-2x+3 平行,且与直线 y=3x+4 交于 x 轴上的同一点的直线方程是()A。
y=-2x+4 B。
y=(1/2)x+4C。
y=-2x-(3/2) D。
y=(2/3)x-(3/2)9.两条直线 y=ax-2 与 y=(a+2)x+1 互相垂直,则 a 等于()A。
2 B。
1 C。
-1 D。
-210.已知等腰直角三角形 ABC 的斜边所在的直线是 3x-y+2=0,直角顶点是 C(3,-2),则两条直角边 AC,BC 的方程是()A。
3x-y+5=0.x+2y-7=0 B。
2x+y-4=0.x-2y-7=0C。
2x-y+4=0.2x+y-7=0 D。
第三章 直线与方程[基础训练A 组] 一、选择题1.设直线0ax by c ++=的倾斜角为α,且sin cos 0αα+=,则,a b 满足( ) A .1=+b aB .1=-b aC .0=+b aD .0=-b a2.过点(1,3)P -且垂直于直线032=+-y x 的直线方程为( ) A .012=-+y x B .052=-+y x C .052=-+y x D .072=+-y x3.已知过点(2,)A m -和(,4)B m 的直线与直线012=-+y x 平行,则m 的值为( )A .0B .8-C .2D .104.已知0,0ab bc <<,则直线ax by c +=通过( ) A .第一、二、三象限 B .第一、二、四象限C .第一、三、四象限D .第二、三、四象限 5.直线1x =的倾斜角和斜率分别是( )D .0180,不存在 表示一条直线,则实数m 满足0则2l 的方程为__________;若3l 4l 与1l 关于x y =对称,则4l 的方3.若原点在直线l 上的射影为)1,2(-,则l 的方程为____________________。
4.点(,)P x y 在直线40x y +-=上,则22x y +的最小值是________________. 5.直线l 过原点且平分ABCD 的面积,若平行四边形的两个顶点为(1,4),(5,0)B D ,则直线l 的方程为________________。
三、解答题 新课标第一网1.已知直线Ax By C ++=0,(1)系数为什么值时,方程表示通过原点的直线; (2)系数满足什么关系时与坐标轴都相交; (3)系数满足什么条件时只与x 轴相交; (4)系数满足什么条件时是x 轴;(5)设()P x y 00,为直线Ax By C ++=0上一点,证明:这条直线的方程可以写成()()A x x B y y -+-=000.2.求经过直线0323:,0532:21=--=-+y x l y x l 的交点且平行于直线032=-+y x 的直线方程。
数学必修2第三、四章模块测试(B 卷)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.如图直线l 1,l 2,l 3的倾斜角分别为α1,α2,α3,则有( )A .α1<α2<α3B .α1<α3<α2C .α3<α2<α1D .α2<α1<α32.以A (1,3),B (-5,1)为端点的线段的垂直平分线方程是( )A .3x -y -8=0B .3x +y +4=0C .3x -y +6=0D .3x +y +2=03.如果AC <0且BC <0,那么直线Ax +By +C =0不通过( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限4.若直线l 1:ax +3y +1=0与l 2:2x +(a +1)y +1=0互相平行,则a 的值是( )A .-3B .2C .-3或2D .3或-2、5.直线x +2y -5=0与2x +4y +a =0之间的距离为5,则a 等于( )A .0B .-20C .0或-20D .0或-106.已知圆心为(2,-3),一条直径的两个端点恰好在两个坐标轴上,则圆的方程是( )A .(x -2)2+(y +3)2=5B .(x -2)2+(y +3)2=21C .(x -2)2+(y +3)2=13D .(x -2)2+(y +3)2=527.若圆C 的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x -3y =0和x 轴都相切,则该圆的标准方程是( )A .(x -3)2+(y -73)2=1 B .(x -2)2+(y -1)2=1 C .(x -1)2+(y -3)2=1 D .⎝⎛⎭⎫x -322+(y -1)2=1 8.直线2x +3y -6=0关于点(1,-1)对称的直线方程是( )A .3x -2y +2=0B .2x +3y +7=0C .3x -2y -12=0D .2x +3y +8=09.若圆x 2+y 2-2x -4y =0的圆心到直线x -y +a =0的距离为22,则a 的值为( ) A .-2或2 B .12或32C .2或0D .-2或010.经过点M (1,1)且在两坐标轴上截距相等的直线是( )A .x +y =2B .x +y =1C .x =1或y =1D .x +y =2或x =y11.设r >0,两圆(x -1)2+(y +3)2=r 2与x 2+y 2=16可能( )A .相离B .相交C .内切或内含或相交D .外切或外离12.设x +2y =1,x ≥0,y ≥0,则x 2+y 2的最小值和最大值分别为( ) A .15,1 B .0,1 C .0,15 D .15,2二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知点A (-2,3,4),在y 轴上有一点B ,且|AB |=35,则点B 的坐标为________.14.已知圆心在x 轴上,半径为2的圆O 位于y 轴左侧,且与直线x +y =0相切,则圆O 的方程是________.15.圆x2+y2+x-6y+3=0上两点P、Q关于直线kx-y+4=0对称,则k=________.16.已知P(3,0)是圆x2+y2-8x-2y+12=0内一点,则过点P的最短弦所在直线方程是________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知直线2x+(t-2)y+3-2t=0,分别根据下列条件,求t的值:(1)过点(1,1);(2)直线在y轴上的截距为-3.18.(12分)已知△ABC的顶点A(5,1),AB边上的中线CM所在直线方程为2x-y-5=0,AC边上的高线BH所在直线方程为x-2y-5=0,求(1)顶点C的坐标;(2)直线BC的方程.19.(12分)求经过点P(6,-4)且被定圆O:x2+y2=20截得的弦长为62的直线AB的方程.20.(12分)已知点P(0,5)及圆C:x2+y2+4x-12y+24=0,若直线l过点P且被圆C 截得的线段长为43,求l的方程.21.(12分)已知△ABC的顶点A为(3,-1),AB边上的中线所在直线方程为6x+10y -59=0,∠B的平分线所在直线方程为x-4y+10=0,求BC边所在直线的方程.22.(12分)已知圆C:x2+y2+2x-4y+3=0.(1)若圆C的切线在x轴和y轴上的截距相等,求此切线的方程.(2)从圆C外一点P(x1,y1)向该圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且有|PM|=|PO|,求使得|PM|取得最小值的点P的坐标.必修2第三、四章模块测试(B 卷)答案一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.B2.B [所求直线过线段AB 的中点(-2,2),且斜率k =-3,可得直线方程为3x +y +4=0.]3.C [将原直线方程化为斜截式为y =-A B x -C B,由AC <0且BC <0,可知AB >0,直线斜率为负,截距为正,故不过第三象限.]4.A5.C6.C [该圆过原点.]7.B [设圆心为(a ,b ),由题意知b =r =1,1=|4a -3|32+42, 又∵a >0,∴a =2,∴圆的标准方程为(x -2)2+(y -1)2=1.]8. D [所求直线与已知直线平行,且和点(1,-1)等距,不难求得直线为2x +3y +8=0.]9.C [圆的方程可化为(x -1)2+(y -2)2=5,则圆心为(1,2). 由点到直线的距离公式得d =|1-2+a |2=22, 解得a =2或0.]10.D [截距相等问题关键不要忽略过原点的情况.]11.C [由于点(1,-3)在圆x 2+y 2=16内,所以内切或内含或相交.]12.A [x 2+y 2为线段AB 上的点与原点的距离的平方,由数形结合知,O 到线段AB 的距离的平方为最小值,即d 2=15,|OB |2=1为最大值.]二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(0,8,0)或(0,-2,0)14.(x +2)2+y 2=2解析 设圆心坐标为(a,0)(a <0),则由圆心到直线的距离为2知|a |2=2,故a =-2,因此圆O 的方程为(x +2)2+y 2=2.15.2解析 由已知可知PQ 的垂直平分线为kx -y +4=0,∴直线kx -y +4=0过圆心⎝⎛⎭⎫-12,3, ∴-12k +1=0,k =2. 16. x +y -3=0解析 点P 为弦的中点,即圆心和点P 的连线与弦垂直时,弦最短.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.解 (1)代入点(1,1),得2+(t -2)+3-2t =0,则t =3.(2)令x =0,得y =2t -3t -2=-3,解得t =95.18.解 (1)由题意,得直线AC 的方程为2x +y -11=0.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -y -5=02x +y -11=0, 得点C 的坐标为(4,3).(2)设B (m ,n ),M ⎝⎛⎭⎫m +52,n +12.于是有m +5-n +12-5=0, 即2m -n -1=0与m -2n -5=0联立,解得B 点坐标为(-1,-3),于是有l BC :6x -5y -9=0.19.解 由题意知,直线AB 的斜率存在,且|AB |=62,OA =25,作OC ⊥AB 于C . 在Rt △OAC 中,|OC |=20-(32)2=2.设所求直线的斜率为k ,则直线的方程为y +4=k (x -6),即kx -y -6k -4=0.∵圆心到直线的距离为2,∴|6k +4|1+k2=2,即17k 2+24k +7=0, ∴k =-1或k =-717. 故所求直线的方程为x +y -2=0或7x +17y +26=0.20.解如图所示,|AB |=43,设D 是线段AB 的中点,则CD ⊥AB ,∴|AD |=23,|AC |=4. 在Rt △ACD 中,可得|CD |=2.设所求直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为:y -5=kx ,即kx -y +5=0.由点C 到直线AB 的距离公式:|-2k -6+5|k 2+1=2,得k =34,此时直线l 的方程为3x -4y +20=0. 又直线l 的斜率不存在时,也满足题意,此时方程为x =0.∴所求直线l 的方程为x =0或3x -4y +20=0.21.解 设B (4y 1-10,y 1),由AB 中点在6x +10y -59=0上,可得:6·4y 1-72+10·y 1-12-59=0, y 1=5,所以B (10,5).设A 点关于x -4y +10=0的对称点为A ′(x ′,y ′),则有⎩⎪⎨⎪⎧ x ′+32-4·y ′-12+10=0y ′+1x ′-3·14=-1⇒A ′(1,7),∵点A ′(1,7),B (10,5)在直线BC 上,∴y -57-5=x -101-10, 故BC :2x +9y -65=0.22.解 (1)将圆C 整理得(x +1)2+(y -2)2=2.①当切线在两坐标轴上的截距为零时,设切线方程为y =kx , ∴圆心到切线的距离为|-k -2|k 2+1=2,即k 2-4k -2=0,解得k =2±6. ∴y =(2±6)x ;②当切线在两坐标轴上的截距不为零时,设切线方程为x +y -a =0, ∴圆心到切线的距离为|-1+2-a |2=2,即|a -1|=2,解得a =3或-1. ∴x +y +1=0或x +y -3=0.综上所述,所求切线方程为y =(2±6)x 或x +y +1=0或x +y -3=0.(2)∵|PO |=|PM |,∴x 21+y 21=(x 1+1)2+(y 1-2)2-2,即2x 1-4y 1+3=0,即点P 在直线l :2x -4y +3=0上.当|PM |取最小值时,即|OP |取得最小值,此时直线OP ⊥l ,∴直线OP 的方程为:2x +y =0,解得方程组⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +y =0,2x -4y +3=0得⎩⎨⎧x =-310,y =35, ∴P 点坐标为⎝⎛⎭⎫-310,35.。