高中数学选修2–1测试卷(一)

数学选修模块测试样题选修2-1 （人教A 版）考试时间：90分钟 试卷满分：100分一、选择题：本大题共14小题，每小题4分，共56分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的．1．1x >是2x >的（ ）A ．充分但不必要条件B ．必要但不充分条件C ．充要条件D ．既不充分又不必要条件2．已知命题p q ,，若命题“p ⌝”与命题“p q ∨”都是真命题，则（ ）A ．p 为真命题，q 为假命题B ．p 为假命题，q 为真命题C ．p ，q 均为真命题D ．p ，q 均为假命题3. 设M 是椭圆22194x y +=上的任意一点，若12,F F 是椭圆的两个焦点，则12||||MF MF + 等于（ ）A ． 2B ． 3C ． 4D ． 64．命题0p x x ∀∈≥R ：，的否定是（ ）A ．0p x x ⌝∀∈<R ：，B ．0p x x ⌝∃∈≤R ：，C ．0p x x ⌝∃∈<R ：，D ．0p x x ⌝∀∈≤R ：，5. 抛物线24y x =的焦点到其准线的距离是（ ）A ． 4B ． 3C ． 2D ． 16. 两个焦点坐标分别是12(5,0)(5,0)F F -，，离心率为45的双曲线方程是（ ） A ．22143x y -= B ． 22153x y -= C ．221259x y -= D ．221169x y -= 7. 下列各组向量平行的是( )A ．(1,1,2),(3,3,6)=-=--a bB ．(0,1,0),(1,0,1)==a bC ．(0,1,1),(0,2,1)=-=-a bD ．(1,0,0),(0,0,1)==a b8. 在空间四边形OABC 中，OA AB CB +-等于( )A ．OAB ．ABC ．OCD ．AC9. 已知向量(2,3,1)=a ，(1,2,0)=b ，则-a b 等于 ( )A ．1 BC ．3D ．910. 如图，在三棱锥A BCD -中，DA ，DB ，DC 两两垂直，且DB DC =，E 为BC 中点，则AE BC ⋅ 等于( )A ．3B ．2C ．1D ．011. 已知抛物线28y x =上一点A 的横坐标为2，则点A 到抛物线焦点的距离为（ ）A ．2B ．4C ．6D ．812．设1k >，则关于x ，y 的方程222(1)1k x y k -+=-所表示的曲线是( )A ．长轴在x 轴上的椭圆B ．长轴在y 轴上的椭圆C ．实轴在x 轴上的双曲线D ．实轴在y 轴上的双曲线13. 一位运动员投掷铅球的成绩是14m ，当铅球运行的水平距离是6m 时，达到最大高度4m .若铅球运行的路线是抛物线，则铅球出手时距地面的高度是（ ） A ． 1.75m B ． 1.85m C ． 2.15m D ． 2.25m14．正方体1111ABCD A B C D -中，M 为侧面11ABB A 所在平面上的一个动点，且M 到平面11ADD A 的距离是M 到直线BC 距离的2倍，则动点M 的轨迹为( ) A ．椭圆B ．双曲线C ．抛物线D ．圆二、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． 15．命题“若0a >，则1a >”的逆命题是_____________________．16．双曲线22194x y -=的渐近线方程是_____________________． 17．已知点(2,0),(3,0)A B -，动点(,)P x y 满足2AP BP x ⋅=，则动点P 的轨迹方程是 ．AEDCB18. 已知椭圆12222=+b y a x 的左、右焦点分别为21,F F ，点P 为椭圆上一点，且3021=∠F PF ，6012=∠F PF ，则椭圆的离心率e 等于 ．三、解答题：本大题共3小题，共28分．解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤． 19．（本小题满分8分）设直线y x b =+与椭圆2212x y +=相交于A B ,两个不同的点. （1）求实数b 的取值范围； （2）当1b =时，求AB ．20．（本小题满分10分）如图，正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2，E 为棱1CC 的中点. （1）求1AD 与DB 所成角的大小； （2）求AE 与平面ABCD 所成角的正弦值.21．（本小题满分10分）已知直线y x m =-与抛物线x y 22=相交于),(11y x A ,),(22y x B 两点，O 为坐标原点． （1）当2=m 时，证明：OB OA ⊥；（2）若m y y 221-=，是否存在实数m ，使得1-=⋅？若存在，求出m 的值；若不存在，请说明理由．A BCA 1B 1C 1D 1 DE数学模块测试样题参考答案数学选修2-1（人教A 版）一、选择题（每小题4分，共56分）1． B 2． B 3．D 4．C 5．C 6．D 7． A 8． C 9． B10．D11．B12．D13．A14．A二、填空题（每小题4分，共16分）15．若1a >，则0a > 16．23y x =±17． 26y x =+ 181三、解答题（解答题共28分） 19．（本小题满分8分）解：（1）将y x b =+代入2212x y +=，消去y ，整理得2234220x bx b ++-=．① 因为直线y x b =+与椭圆2212x y +=相交于A B ,两个不同的点，所以2221612(22)2480b b b ∆=--=->， 解得b <<．所以b 的取值范围为(． （2）设11()A x y ，，22()B x y ，， 当1b =时，方程①为2340x x +=．解得1240,3x x ==-． 相应地1211,3y y ==-．所以(AB x ==．20．（本小题满分10分）解：(1) 如图建立空间直角坐标系D xyz -，则(000)D ，，，(200)A ，，，(220)B ，，，1(002)D ，，则(2,2,0)DB =,1(2,0,2)D A =-． 故1111cos ,22DB D A DB D A DB D A⋅〈〉===⋅.所以1AD 与DB 所成角的大小为60． (2) 易得(021)E ，，,所以(2,2,1)AE =-． 又1(0,0,2)DD =是平面ABCD 的一个法向量，且11121cos ,323AE DD AE DD AE DD ⋅〈〉===⨯⋅． 所以AE 与平面ABCD 所成角的正弦值为13． 21．（本小题满分10分）解：（1）当2=m 时，由⎩⎨⎧=-=，，x y x y 222得0462=+-x x ，解得 53,5321-=+=x x ， 因此 51,5121-=+=y y ．于是 )51)(51()53)(53(2121-++-+=+y y x x 0=， 即0OA OB ⋅=． 所以 OB OA ⊥．（2）假设存在实数m 满足题意，由于B A ,两点在抛物线上，故⎪⎩⎪⎨⎧==，，22212122x y x y 因此222121)(41m y y x x ==． 所以m m y y x x 222121-=+=⋅．由1-=⋅，即122-=-m m ，得1=m ．又当1=m 时，经验证直线与抛物线有两个交点， 所以存在实数1=m ，使得1-=⋅OB OA。

高中数学选修2-1测试题全套及答案一、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．给出命题：“若x 2＋y 2＝0，则x ＝y ＝0”，在它的逆命题、否命题、逆否命题中，真命题的个数是( )A ．0个B ．1个C ．2个D ．3个2．若命题p∨q 与命题都是真命题，则( )p ⌝A ．命题p 不一定是假命题 B ．命题q 一定是真命题C ．命题q 不一定是真命题 D ．命题p 与命题q 的真假相同3．设x ∈Z ，集合A 是奇数集，集合B 是偶数集．若命题p ：∀x ∈A ，2x ∈B ，则（ ）A ．p ：∀x ∈A ，2x ∉BB ．p ：∀x ∉A ，2x ∉B ⌝⌝C ．p ：∃x 0∉A ，2x 0∈BD ．p ：∃x 0∈A ，2x 0∉B⌝⌝4．命题“若f (x )是奇函数，则f (－x )是奇函数”的否命题是( )A ．若f (x )是偶函数，则f (－x )是偶函数 B ．若f (x )不是奇函数，则f (－x )不是奇函数C ．若f (－x )是奇函数，则f (x )是奇函数D ．若f (－x )不是奇函数，则f (x )不是奇函数5．设U 为全集，A,B 是集合，则“存在集合使得是“”的C C C B C A U ⊆⊆,∅=B A （ ）A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件6．命题“若△ABC 有一内角为，则△ABC 的三内角成等差数列”的逆命题（ ）π3A ．与原命题同为假命题 B ．与原命题的否命题同为假命题C ．与原命题的逆否命题同为假命题D ．与原命题同为真命题7．若“0＜x ＜1”是“(x －a )[x －(a ＋2)]≤0”的充分不必要条件，则实数a 的取值范围是（ ）A ．(－∞，0]∪[1，＋∞)B ．(－1，0)C ．[－1，0]D ．(－∞，－1)∪(0，＋∞)8．命题p ：若a ·b >0，则a 与b 的夹角为锐角；命题q ：若函数f (x )在(－∞，0]及(0，＋∞)上都是减函数，则f (x )在(－∞，＋∞)上是减函数．下列说法中正确的是( )A ．“p ∨q ”是真命题 B ．“p ∧q ”是假命题C ．p 为假命题D ．q 为假命题⌝⌝9．下列命题中是假命题的是( )A ．存在α，β∈R ，使tan(α＋β)＝tan α＋tan βB ．对任意x >0，有lg 2x ＋lg x ＋1>0C ．△ABC 中，A >B 的充要条件是sin A >sin BD ．对任意φ∈R ，函数y ＝sin(2x ＋φ)都不是偶函数10．下面四个条件中，使a >b 成立的充分不必要的条件是（ ）A ．a >b ＋1 B ．a >b －1 C ．a 2>b 2D ．a 3>b 311．已知A ：，B ：，若A 是B 的充分不必要条件，则实数a 的13x -<(2)()0x x a ++<取值范围是( )A ．(4，+∞)B ．[4，+∞)C ．(-∞，4]D ．(-∞，-4)12．已知命题p:不等式(x-1)(x-2)>0的解集为A ，命题q:不等式x 2＋(a －1)x －a >0的解集为B ，若p 是q 的充分不必要条件，则实数a 的取值范围是( )A ．(－2，－1] B ．[－2，－1]C ．[－3,1]D ．[－2，＋∞)二 、填空题（本大题共6小题，每小题5分，共30分.把答案填在题中横线上）13若关于x 的不等式|x －m |＜2成立的充分不必要条件是2≤x ≤3，则实数m 的取值范围是14．若命题“∀x ∈R ，ax 2－ax －2≤0”是真命题，则实数a 的取值范围是________．15．关于x 的方程x 2－(2a －1)x ＋a 2－2＝0至少有一个非负实根的充要条件的a 的取值范围是________．16．给出下列四个说法：①一个命题的逆命题为真，则它的逆否命题一定为真；②命题“设a ，b ∈R ，若a ＋b ≠6，则a ≠3或b ≠3”是一个假命题；③“x >2”是“<”的充分不必要条件；1x 12④一个命题的否命题为真，则它的逆命题一定为真．其中说法不正确的序号是________．17．已知命题p ：∀x ∈[1,2]都有x 2≥a ．命题q ：∃x ∈R ，使得x 2＋2ax ＋2－a ＝0成立，若命题p ∧q 是真命题，则实数a 的取值范围是________．18．如果甲是乙的必要不充分条件，乙是丙的充要条件，丙是丁的必要不充分条件，则丁是甲的__________条件．三、解答题（本大题共6小题，共60分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤）19．（10分）已知命题p:若则二次方程没有实根.,0≥ac 02=++c bx ax (1)写出命题p 的否命题；(2)判断命题p 的否命题的真假, 并证明你的结论.20．（10分）已知集合A ＝{x |x 2－4mx ＋2m ＋6＝0}，B ＝{x |x <0}，若命题“A ∩B ＝”是假命φ题，求实数m 的取值范围．21．（10分）已知P ＝{x |x 2－8x －20≤0}，S ＝{x |1－m ≤x ≤1＋m }．(1)是否存在实数m ，使x ∈P 是x ∈S 的充要条件，若存在，求出m 的范围；若不存在，请(2)是否存在实数m ，使x ∈P 是x ∈S 的必要条件，若存在，求出m 的范围；若不存在，请说明理由．22．（10分）已知c >0，且c ≠1，设命题p ：函数y ＝c x 在R 上单调递减；命题q ：函数f (x )＝x 2－2cx ＋1在上为增函数，若命题p ∧q 为假，命题p ∨q 为真，求实数c 的取(12，＋∞)值范围．23．（10分）已知命题p ：方程2x 2＋ax －a 2＝0在[－1,1]上有解；命题q ：只有一个实数x 0满足不等式x ＋2ax 0＋2a ≤0，若命题p ∨q 是假命题，求a 的取值范围．2024．（10分）已知数列{a n }的前n 项和为S n ，数列{}是公比为2的等比数列．Sn ＋1证明：数列{a n }成等比数列的充要条件是a 1＝3.参考答案1、选择题1.D2.B3.D4.B5.C6.D7.C8.B9.D 10.A 11.D 12.A提示：1．逆命题为：若x ＝y ＝0，则x 2＋y 2＝0，是真命题．否命题为：若x 2＋y 2≠0，则x ≠0或y ≠0，是真命题．逆否命题为：若x ≠0或y ≠0，则x 2＋y 2≠0，是真命题．2．“”为真命题，则命题p 为假，又p 或q 为真，则q 为真，故选B.p3．由命题的否定的定义及全称命题的否定为特称命题可得．命题p 是全称命题：∀x ∈A ，2x ∈B ，则p 是特称命题：∃x 0∈A ，2x 0∉B .故选D.4．原命题的否命题是既否定题设又否定结论，故“若f (x )是奇函数，则f (－x )是奇函数”的否命题是B 选项．5．6．原命题显然为真，原命题的逆命题为“若△ABC 的三内角成等差数列，则△ABC 有一内角为”，它是真命题．π37．(x －a )[x －(a ＋2)]≤0⇒a ≤x ≤a ＋2，由集合的包含关系知：⇒a ∈[－1，0]．{a ≤0，a ＋2≥1，)8．因为当a ·b >0时，a 与b 的夹角为锐角或零度角，所以命题p 是假命题；命题q 是假命题，例如f (x )＝Error!综上可知，“p 或q ”是假命题.9．对于A ，当α＝β＝0时，tan(α＋β)＝0＝tan α＋tan β，因此选项A 是真命题；对于B ，注意到lg 2x ＋lg x ＋1＝2＋≥>0，因此选项B 是真命题；对于C ，在△ABC 中，(lg x ＋12)3434A >B ⇔a >b ⇔2R sin A >2R sin B ⇔sin A >sin B (其中R 是△ABC 的外接圆半径)，因此选项C 是真命题；对于D ，注意到当φ＝时，y ＝sin(2x ＋φ)＝cos 2x 是偶函数，因此选项D 是假命π2题.10.a >b ＋1⇒a －b >1>0⇒a >b ，但a ＝2，b ＝1满足a >b ，但a ＝b ＋1，故A 项正确．对于B ，a >b －1不能推出a >b ，排除B ；而a 2>b 2不能推出a >b ，如a ＝－2，b ＝1，(－2)2>12，但－2<1，故C 项错误；a >b ⇔a 3>b 3，它们互为充要条件，排除D.11．由题知，当时，，若1324x x -<⇔-<<2a <(2)()02x x a x a ++<⇔-<<-A 是B 的充分不必要条件，则有且，故有，即；当时，A B ⊆B A ≠4a ->4a <-2a =B=，显然不成立；当时，，不可能有，φ2a >(2)()02x x a a x ++<⇔-<<-A B ⊆故.(),4a ∈-∞-12.不等式（x-1）（x-2）>0，解得x >2或x <1，所以A 为(－∞，1)∪(2，＋∞)．不等式x 2＋(a －1)x －a >0可以化为(x －1)(x ＋a )>0，当－a ≤1时，解得x >1或x <－a ，即B 为(－∞，－a )∪(1，＋∞)，此时a ＝－1；当－a >1时，不等式(x －1)(x ＋a )>0的解集是(－∞，1)∪(－a ，＋∞)，此时－a <2，即－2<a <－1.综合知－2<a ≤－1.二、填空题13.(1，4) 14.[－8,0] 15.　16.①② 17.(－∞，－2]∪{1}[－2，94]18.充分不必要提示：13．由|x －m |＜2得－2＜x －m ＜2，即m －2＜x ＜m ＋2.依题意有集合{x |2≤x ≤3}是{x |m －2＜x ＜m ＋2}的真子集，于是有，由此解得1＜m ＜4，即实数m 的取值范{m －2＜2m ＋2＞3)围是(1，4)．14．由题意知，x 为任意实数时，都有ax 2－ax －2≤0恒成立．当a ＝0时，－2≤0成立．当a ≠0时，由得－8≤a ＜0，{a ＜0，Δ＝a 2＋8a ≤0)所以－8≤a ≤0.15.设方程的两根分别为x 1，x 2，当有一个非负实根时，x 1x 2＝a 2－2≤0，即－≤a ≤；当22有两个非负实根时，⇔即≤a ≤.综上，{Δ＝（2a －1）2－4（a 2－2）≥0，x 1＋x 2＝2a －1＞0，x 1x 2＝a 2－2≥0){4a ≤9，a ＞12，a ≤－2或a ≥ 2.)294得－≤a ≤.2416.①逆命题与逆否命题之间不存在必然的真假关系，故①错误；②此命题的逆否命题为“设a ，b ∈R ，若a ＝3且b ＝3，则a ＋b ＝6”，此命题为真命题，所以原命题也是真命题，②错误；③<，则－＝<0，解得x <0或x >2，所以1x 121x 122－x2x “x >2”是“<”的充分不必要条件，故③正确；④否命题和逆命题是互为逆否命1x 12题，真假性相同，故④正确．17.若p 是真命题，即a ≤(x 2)min ，x ∈[1,2]，所以a ≤1；若q 是真命题，即x 2＋2ax ＋2－a ＝0有解，则Δ＝4a 2－4(2－a )≥0，即a ≥1或a ≤－2.命题“p 且q ”是真命题，则p 是真命题，q 也是真命题，故有a ≤－2或a ＝1.三、解答题19.解：(1)命题p 的否命题为:若则二次方程有实根.,0<ac 02=++c bx ax (2)命题p 的否命题是真命题. 证明如下:,04,0,02>-=∆>-<ac b ac ac 所以所以因为所以二次方程有实根. 02=++c bx ax 故该命题是真命题.20.解：因为“A ∩B ＝∅”是假命题，所以A ∩B ≠∅.设全集U ＝{m |Δ＝(－4m )2－4(2m ＋6)≥0}，则U ＝{m |m ≤－1或m ≥}．32假设方程x 2－4mx ＋2m ＋6＝0的两根x 1，x 2均非负，则有Error!⇒Error!⇒m ≥.32又集合{m |m ≥}关于全集U 的补集是{m |m ≤－1}，2所以实数m 的取值范围是{m |m ≤－1}．21.解：(1)不存在.由x 2－8x －20≤0得－2≤x ≤10，所以P ＝{x |－2≤x ≤10}，因为x ∈P 是x ∈S 的充要条件，所以P ＝S ，所以Error!所以Error!这样的m 不存在．(2)存在.由题意x ∈P 是x ∈S 的必要条件，则S ⊆P .所以Error!所以m ≤3.又1+m ≥1-m,所以m≥0.综上，可知0≤m ≤3时，x ∈P 是x ∈S 的必要条件．22.解：因为函数y ＝c x 在R 上单调递减，所以0<c <1.即p ：0<c <1，因为c >0且c ≠1，所以p ：c >1.⌝又因为f (x )＝x 2－2cx ＋1在上为增函数，所以c ≤.即q ：0<c ≤，因为c >0且c ≠1，(12，＋∞)1212所以q ：c >且c ≠1.⌝12又因为“p 或q ”为真，“p 且q ”为假，所以p 真q 假或p 假q 真．①当p 真，q 假时，{c |0<c <1}∩＝.{c |c >12且c ≠1}{c |12<c <1}②当p 假，q 真时，{c |c >1}∩＝∅.{c |0<c ≤12}综上所述，实数c 的取值范围是.{c |12<c <1}23.解：由2x 2＋ax －a 2＝0得(2x －a )(x ＋a )＝0,所以x ＝或x ＝－a ，a2所以当命题p 为真命题时≤1或|－a |≤1，所以|a |≤2.|a2|又“只有一个实数x 0满足不等式x ＋2ax 0＋2a ≤0”，20即抛物线y ＝x 2＋2ax ＋2a 与x 轴只有一个交点，所以Δ＝4a 2－8a ＝0，所以a ＝0或a ＝2.所以当命题q 为真命题时，a ＝0或a ＝2.所以命题“p 或q ”为真命题时，|a |≤2.因为命题“p 或q ”为假命题，所以a >2或a <－2.即a 的取值范围为{a |a >2或a <－2}．24.证明:　因为数列{}是公比为2的等比数列，所以＝·2n －1，即Sn ＋1Sn ＋1S 1＋1S n ＋1＝(a 1＋1)·4n －1.因为a n ＝{a 1，n ＝1，Sn －Sn －1，n ≥2，)所以a n ＝显然，当n ≥2时，＝4.{a 1，n ＝1，3（a 1＋1）·4n －2，n ≥2，)an ＋1an ①充分性：当a 1＝3时，＝4，所以对n ∈N *，都有＝4，即数列{a n }是等比数列．a 2a 1an ＋1an ②必要性：因为{a n }是等比数列，所以＝4，a 2a 1即＝4，解得a 1＝3.3（a 1＋1）a 1综上，数列{a n }成等比数列的充要条件是a 1＝3.第二章 圆锥曲线与方程 测试题一、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．如果抛物线的顶点在原点，对称轴为x 轴，焦点在直线3x －4y －12＝0上，那么抛物线的方程是（）A ．y 2＝－16xB ．y 2＝12xC ．y 2＝16xD ．y 2＝－12x2．设F 1，F 2分别是双曲线x 2－＝1的左、右焦点．若点P 在双曲线上，且y 29|PF 1|＝5，则|PF 2|＝（）A ．5B ．3C ．7D ．3或73．已知椭圆＋＝1，F 1，F 2分别为其左、右焦点，椭圆上一点M 到F 1的距离是x 225y 292，N 是MF 1的中点，则|ON |的长为（）A ．1B ．2C ．3D ．44．“2<m <6”是“方程＋＝1表示椭圆”的（ ）x 2m －2y 26－m A ．充分不必要条件 B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件5．双曲线－＝1（a >0，b >0）的焦距为4，一个顶点是抛物线y 2＝4x 的焦点，则x 2a 2y 2b 2双曲线的离心率e 等于（）A ．2B ．C ．D ．33226．已知点A （3，4），F 是抛物线y 2＝8x 的焦点，M 是抛物线上的动点，当|AM |＋|MF |最小时，M 点坐标是（）A ．（0，0）B ．（3，2）C ．（3，－2）D ．（2，4）667．已知双曲线－＝1（a >0，b >0）的离心率为，则椭圆＋＝1的离心率为x 2a 2y 2b 252x 2a 2y 2b 2（）A ．B ．C ．D ．123332228．设F 1，F 2是双曲线x 2－＝1的两个焦点，P 是双曲线上的一点，且y 2243|PF 1|＝4|PF 2|，则△PF 1F 2的面积等于（）A ．4B ．8C ．24D ．48239．已知点A （1，2）是抛物线C ：y 2＝2px 与直线l ：y ＝k （x ＋1）的一个交点，则抛物线C 的焦点到直线l 的距离是（）A ．B ．C ．D ．2222322210．若点O 和点F 分别为椭圆＋＝1的中心和左焦点，点P 为椭圆上的任意一点，x 24y 23则·的最大值为（）OP → FP→ A ．6B ．3C ．2D ．811．已知以F 1（－2，0），F 2（2，0）为焦点的椭圆与直线x ＋y ＋4＝0有且仅有一3个交点，则椭圆的长轴长为（）A ．3B ．2C ．2D ．267712．双曲线－＝1（a >0，b >0）的左、右焦点分别为F 1、F 2，过F 1作圆x 2+y 2=a 2的x 2a 2y 2b 2切线交双曲线的左、右支分别于点B 、C ，且|BC|=|CF 2|，则双曲线的渐近线方程为（ ）A ．y=±3xB ．y=±2xC ．y=±（1+）xD ．y=±（－1）x233 二、填空题（本大题共6小题，每小题5分，共30分.把答案填在题中横线上）13．抛物线y ＝4x 2的焦点到准线的距离是＿＿＿＿＿．14．中心在原点，焦点在x 轴上，若长轴长为18，且两个焦点恰好将长轴三等分，则此椭圆的方程是＿＿＿＿＿．15．若点P 在曲线C 1：－＝1上，点Q 在曲线C 2：（x －5）2＋y 2＝1上，点R 在x 216y 29曲线C 3：（x ＋5）2＋y 2＝1上，则|PQ |－|PR |的最大值是＿＿＿＿＿．16．已知点P 是抛物线y 2＝2x 上的动点，点P 到准线的距离为d ，且点P 在y 轴上的射影是M ，点A （，4），则|PA |＋|PM |的最小值是＿＿＿＿＿．7217．已知F 1为椭圆C ：＋y 2＝1的左焦点，直线l ：y ＝x －1与椭圆C 交于A 、B 两点，x 22则|F 1A |＋|F 1B |的值为＿＿＿＿＿．18．过抛物线y 2=2px （p>0）的焦点作斜率为的直线与该抛物线交于A ，B 两点，3A ，B 在y 轴上的正射影分别为D ，C ，若梯形ABCD 的面积为10，则p=＿＿＿＿＿．3三、解答题（本大题共6小题，共60分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤）19．（10分）已知双曲线的渐近线方程为y ＝±x ，并且焦点都在圆x 2＋y 2＝100上，求43双曲线方程．20．（10分）已知点P （3，4）是椭圆＋＝1（a ＞b ＞0）上的一点，F 1，F 2是椭圆x 2a 2y 2b 2的左、右焦点，若PF 1⊥PF 2．试求：（1）椭圆的方程；（2）△PF 1F 2的面积．21．（10分）抛物线y 2＝2px （p >0）有一个内接直角三角形，直角顶点是原点，一条直角边所在直线方程为y ＝2x ，斜边长为5，求此抛物线方程．1322．（10分）已知抛物线C 的顶点在原点，焦点F 在x 轴的正半轴上，设A 、B 是抛物线C 上的两个动点（AB 不垂直于x 轴），且|AF |＋|BF |＝8，线段AB 的垂直平分线恒经过定点Q （6，0），求此抛物线的方程．23．（10分）设双曲线C ：－y 2＝1（a >0）与直线l ：x ＋y ＝1相交于两点A 、B ．x 2a 2（1）求双曲线C 的离心率e 的取值范围；（2）设直线l 与y 轴的交点为P ，且＝，求a 的值．PA → 512PB →24．（10分）已知椭圆C ：＋＝1（a >b >0）的离心率为，且经过点（，）．x 2a 2y 2b 2633212（1）求椭圆C 的方程；（2）过点P （0，2）的直线交椭圆C 于A ，B 两点，求△AOB （O 为原点）面积的最大值．参考答案一、选择题1．C 2．D 3．D 4．B 5．A 6．D 7．C 8．C9．B10．A11．C12．C提示：1．由题设知直线3x －4y －12＝0与x 轴的交点（4，0）即为抛物线的焦点，故其方程为y 2＝16x ．2．因为双曲线的定义可得||PF 1|－|PF 2||＝2，所以|PF 2|＝7或3．3．由题意知|MF 2|＝10－|MF 1|＝8，ON 是△MF 1F 2的中位线，所以|ON |＝|MF 2|＝4．124．若＋＝1表示椭圆，则有Error!所以2<m <6且m ≠4，故2<m <6是＋x 2m －2y 26－m x 2m －2＝1表示椭圆的必要不充分条件．y 26－m 5．依题意，得c ＝2，a ＝1，所以e ＝＝2．ca 6．由题知点A 在抛物线内．设M 到准线的距离为|MK |，则|MA |＋|MF |＝|MA |＋|MK |，当|MA |＋|MK |最小时，M 点坐标是（2，4）．7．因为在双曲线中，e 2＝＝＝1＋＝，所以＝，在椭圆中，e 2＝＝c 2a 2a 2＋b 2a 2b 2a 254b 2a 214c 2a 2＝1－＝1－＝，所以椭圆的离心率e ＝．a 2－b 2a 2b 2a 21434328．由P 是双曲线上的一点和3|PF 1|＝4|PF 2|可知，|PF 1|－|PF 2|＝2，解得|PF 1|＝8，|PF 2|＝6，又|F 1F 2|＝2c ＝10，所以△PF 1F 2为直角三角形，所以△PF 1F 2的面积S ＝×6×8＝24．129．将点（1，2）代入y 2＝2px 中，可得p ＝2，即得抛物线y 2＝4x ，其焦点坐标为（1，0），将点（1，2）代入y ＝k （x ＋1）中，可得k ＝1，即得直线x －y ＋1＝0，所以抛物线C 的焦点到直线l 的距离d ＝＝．|1－0＋1|2210．由椭圆方程得F （－1，0），设P （x 0，y 0），则·＝（x 0，y 0）·（x 0＋1，y 0）OP → FP→＝x ＋x 0＋y ，因为P 为椭圆上一点，所以＋＝1，所以·＝x ＋x 0＋3（1－）＝2020x 204y 203OP → FP→20x 204＋x 0＋3＝（x 0＋2）2＋2，因为－2≤x 0≤2，所以·的最大值在x 0＝2时取得，且最x 20414OP → FP→大值等于6．11．根据题意设椭圆方程为＋＝1（b >0），则将x ＝－y －4代入椭圆方程，x 2b 2＋4y 2b 23得4（b 2＋1）y 2＋8b 2y －b 4＋12b 2＝0，因为椭圆与直线x ＋y ＋4＝0有且仅有一个交点，33所以Δ＝（8b 2）2－4×4（b 2＋1）（－b 4＋12b 2）＝0，即（b 2＋4）·（b 2－3）＝0，所以3b 2＝3，长轴长为2＝2．b 2＋4712．根据双曲线的定义有|CF 1|－|CF 2|=2a ，而|BC|=|CF 2|，那么2a=|CF 1|－|CF 2|=|CF 1|－|BC|=|BF 1|，而又由双曲线的定义有|BF 2|－|BF 1|=2a ，可得|BF 2|=4a ，由于过F 1作圆x 2+y 2=a 2的切线交双曲线的左、右支分别于点B 、C ，那么sin ∠BF 1F 2=，那么cos ∠BF 1F 2=，根据余弦定理有cos ∠BF 1F 2==c a c b cb，整理有b 2－2ab －2a 2=0，即（）2－2－2=0，解得c a a c a 222)4()2()2(222⨯⨯-+a b ab=1+（=1－<0舍去），故双曲线的渐近线方程为y=±x=±（1+）x ．a b 3a b 3ab 3二、填空题13． 14．＋＝115．1016．17．18．318x 281y 27292823提示：13．由x 2＝y 知，p ＝，所以焦点到准线的距离为p ＝．14181814．依题意知：2a ＝18，所以a ＝9，2c ＝×2a ，所以c ＝3，所以13b 2＝a 2－c 2＝81－9＝72，所以椭圆方程为＋＝1．x 281y 27215．依题意得，点F 1（－5，0）、F 2（5，0）分别为双曲线C 1的左、右焦点，因此有|PQ |－|PR |≤|（|PF 2|＋1）－（|PF 1|－1）|≤||PF 2|－|PF 1||＋2＝2×4＋2＝10，故|PQ |－|PR |的最大值是10．16．设抛物线y 2＝2x 的焦点为F ，则F （，0），又点A （，4）在抛物线的外侧，抛1272物线的准线方程为x ＝－，则|PM |＝d －，又|PA |＋d ＝|PA |＋|PF |≥|AF |＝5，所以1212|PA |＋|PM |≥．9217．设点A （x 1，y 1），B （x 2，y 2），则由Error!消去y 整理得3x 2－4x ＝0，解得x 1＝0，x 2＝，易得点A （0，－1）、B （，）．又点F 1（－1，0），因此|F 1A |＋|F 1B |＝434313＋＝．12＋(－1)2(73)2＋(13)282318．由抛物线y 2=2px （p>0）得其焦点F （，0），直线AB 的方程为y=（x －），2p 32p设A （x 1，y 1），B （x 2，y 2）（假定x 2>x 1），由题意可知y 1<0，y 2>0，联立，⎪⎩⎪⎨⎧=-=px y p x y 22(32整理有y 2－2py －p 2=0，可得y 1+y 2=，y 1y 2=－p 2，则有x 1+x 2=，而梯形ABCD3332p 35p 的面积为S=（x 1+x 2）（y 2－y 1）==10，整理有p 2=9，而2165p212214)(y y y y -+3p>0，故p=3．三、解答题19．解：设双曲线的方程为42·x 2－32·y 2＝λ（λ≠0），从而有（）2＋（）2＝100，解得λ＝±576，|λ|4|λ|3所以双曲线的方程为－＝1和－＝1．x 236y 264y 264x 23620．解：（1）因为P 点在椭圆上，所以＋＝1，①9a 216b 2又PF 1⊥PF 2，所以·＝－1，得：c 2＝25，②43＋c 43－c 又a 2＝b 2＋c 2，③由①②③得a 2＝45，b 2＝20，则椭圆方程为＋＝1；x 245y 220（2）S ＝|F 1F 2|×4＝5×4＝20．21F PF 1221．解：设抛物线y 2＝2px （p >0）的内接直角三角形为AOB ，直角边OA 所在直线方程为y ＝2x ，另一直角边所在直线方程为y ＝－x ，12解方程组Error!可得点A 的坐标为；(p2，p )解方程组Error!可得点B 的坐标为（8p ，－4p ）．因为|OA |2＋|OB |2＝|AB |2，且|AB |＝5，13所以＋（64p 2＋16p 2）＝325，(p 24＋p 2)所以p ＝2，所以所求的抛物线方程为y 2＝4x ．22．解：设抛物线的方程为y 2＝2px （p >0），其准线方程为x ＝－，p2设A （x 1，y 1），B （x 2，y 2），因为|AF |＋|BF |＝8，所以x 1＋＋x 2＋＝8，即x 1＋x 2＝8－p ，p2p2因为Q （6，0）在线段AB 的中垂线上，所以QA ＝QB ，即（x 1－6）2＋y ＝（x 2－6）2＋y ，212又y ＝2px 1，y ＝2px 2，所以（x 1－x 2）（x 1＋x 2－12＋2p ）＝0，212因为x 1≠x 2，所以x 1＋x 2＝12－2p ，故8－p ＝12－2p ，所以p ＝4，所以所求抛物线方程是y 2＝8x ．23．解：（1）联立Error!消y 得x 2－a 2（1－x ）2－a 2＝0，即（1－a 2）x 2＋2a 2x －2a 2＝0，得Error!因为与双曲线交于两点A 、B ，所以Error!，可得0<a 2<2且a 2≠1，所以e 的取值范围为（，）∪（，＋∞）；6222（2）由（1）得Error!因为＝，所以x 1＝x 2，则x 2＝，① PA → 512PB→5121712－2a 21－a 2 x ＝，②5122－2a 21－a 2由得，a 2＝，①2②289169结合a >0，则a ＝．171324．解：（1）由e 2＝＝1－＝，得＝，①a 2－b 2a 2b 2a 223ba 13由椭圆C 经过点（，），得＋＝1，②321294a 214b2联立①②，解得b ＝1，a ＝，3所以椭圆C 的方程是＋y 2＝1；x 23（2）易知直线AB 的斜率存在，设其方程为y ＝kx ＋2，将直线AB 的方程与椭圆C 的方程联立，消去y 得（1＋3k 2）x 2＋12kx ＋9＝0，令Δ＝144k 2－36（1＋3k 2）>0，得k 2>1，设A （x 1，y 1），B （x 2，y 2），则x 1＋x 2＝－，x 1x 2＝，12k 1＋3k 291＋3k 2所以S △AOB ＝|S △POB －S △POA |＝×2×|x 1－x 2|＝|x 1－x 2|，12因为（x 1－x 2）2＝（x 1＋x 2）2－4x 1x 2＝（－）2－＝，12k1＋3k 2361＋3k 236(k 2－1)(1＋3k 2)2设k 2－1＝t （t >0），则（x 1－x 2）2＝＝≤＝，36t(3t ＋4)2369t ＋16t ＋243629t ×16t ＋2434当且仅当9t ＝，即t ＝时等号成立，此时k 2＝，△AOB 面积取得最大值．16t 437332第三章 空间向量与立体几何一、选择题1．若A (0，－1，1)，B (1，1，3)，则|AB |的值是( )．A ．5B ．C ．9D ．352．化简＋－－，结果为( )．AB CD CB AD A ．B ．C ．D ．0AB AC AD 3．若a ，b ，c 为任意向量，m ∈R ，则下列等式不成立的是( )．A ．(a ＋b )＋c ＝a ＋(b ＋c ) B ．(a ＋b )·c ＝a ·c ＋b ·cC ．m (a ＋b )＝m a ＋m bD ．(a ·b )·＝a ·(b ·c )c 4．已知＋＝(2，－1，0)，－＝(0，3，－2)，则cos<，>的值为( a b a b a b )．A ．B ．－C ．D ．313233375．若P 是平面α 外一点，A 为平面 α 内一点，n 为平面α 的一个法向量，且<，n >＝40º，则直线PA 与平面 α 所成的角为()．PA A ．40º B ．50º C ．40º或50ºD ．不确定6．若A ，B ，C ，D 四点共面，且，则的值是( 0 ＋ ＋ 3＋ 2＋ OD x OC OB OA x )．A ．4B ．2C ．6D ．－67．在平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中，已知AB ＝4，AD ＝3，AA 1＝5，∠BAD ＝90º，∠BAA 1＝∠DAA 1＝60º，则AC 1的长等于()．A ．85B ．50C ．D ．58528．已知向量a ＝(2，－1，3)，b ＝(－4，2，x )，c ＝（1，－x ，2），若(a ＋b )⊥，则c 等于()．x A ．4B ．－4C ．D ．－6219．在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中，考虑下列命题①(＋＋)2＝3()2；A A 111D A 11B A 11B A ②·(－)＝0；C A 111B A A A 1③向量与向量的夹角为60º；1AD B A 1④正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的体积为|·1AA ·|．AB AD 错误命题的个数是( )． A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个10．已知四边形ABCD 满足·＞0，·＞0，·＞0，·AB BC BC CD CD DA DA ＞0，则该四边形为()．AB A ．平行四边形 B ．梯形C ．任意的平面四边形 D ．空间四边形二、填空题11．设a ＝(－1，1，2)，b ＝(2，1，－2)，则a －2b ＝ ．12．已知向量a ，b ，c 两两互相垂直，且|a |＝1，|b |＝2，|c |＝3，s ＝a ＋b ＋c ，则|s |＝ ．13．若非零向量a ，b 满足|a ＋b |＝|a －b |，则a 与b 所成角的大小 ．14．若n 1，n 2分别为平面α，β 的一个法向量，且<n 1，n 2>＝60º，则二面角α－l －β 的大小为 ．15．设A (3，2，1)，B (1，0，4)，则到A ，B 两点距离相等的点P (x ，y ，z )的坐标x ，y ，z 应满足的条件是 ．16．已知向量＝2a ，a 与b 夹角为30º，且|a |＝，则＋＋…＋n A A 1321A A 32A A 在向量的方向上的射影的模为．n n A A 1-b 三、解答题17．如图，在四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1中，底面是平行四边形，O 是B 1D 1的中点．求证：B 1C //平面ODC 1．18．如图，在三棱柱ABC —A 1B 1C 1中，侧棱垂直于底面，底边CA ＝CB ＝1，∠BCA ＝90º，棱AA 1＝2，M ，N 分别是、A A 1的中点．11B A(1)求·；BN M C 1(2)求cos<，>．1BA 1CB 19．如图，在长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中，AD ＝AA 1＝1，AB ＝2，点E 在棱AB 上移动．(1)证明：D 1E ⊥A 1D ；(2)当E 为AB 的中点时，求点E 到面ACD 1的距离；(3)AE 等于何值时，二面角D 1—EC —D 的大小为．420．如图，在四棱锥P—ABCD中，PA⊥底面ABCD，∠DAB为直角，AB CD//，AD＝CD＝2AB，E，F分别为PC、CD中点．(1)试证：CD⊥平面BEF；(2)设PA＝k·AB，且二面角E—BD—C的平面角大于30º，求k的取值范围．参考答案一、选择题1．D 2．A 3．D 4．B解析：两已知条件相加，得 ＝（1，1，-1），再得 ＝（1，－2，1），则a b cos<，>＝－．a b ba 325．B6．D 7．C 8．B 9．B10．D 解析：由·＞0得∠ABC ＞90º，同理，AB BC ∠BCD ＞90º，∠CDA ＞90º，∠DAB ＞90º，若ABCD 为平面四边形，则四个内角之和为360º，这与上述得到结论矛盾，故选D ．二、填空题11．(－5，－1，6) ．12．．1413．90°．14．60º或120º．15．4x ＋4y －6z ＋3＝0．16．3．三、解答题17．提示：∵＝＝＋＝2＋．C B 1D A 111C A D C 11OC D C 1∴ 直线B 1C 平行于直线OC 1与C 1D 所确定的平面ODC 1．18．(1)0．提示：可用向量计算，也可用综合法得C 1M ⊥BN ，进而得两向量数量积为0．(2) ．1030提示：坐标法，以C 为原点，CA ，CB ，CC 1所在直线为x ，y ，z 轴．19．(1)提示：以D 为原点，直线DA ，DC ，DD 1分别为x ，y ，z 轴，可得·＝0．1DA E D 1(2)．31提示：平面ACD 1的一个法向量为n 1＝(2，1，2)，d ＝＝．11n n | |1·E D 31(3)2－．3提示：平面D 1EC 的一个法向量为n 2＝（2－x ，1，2）（其中AE ＝），利用x cosx ＝2－．4 320．(1)提示：坐标法，A 为原点，直线AD ，AB ，AP 分别为x ，y ，z 轴．(2)k ＞．15152提示：不妨设AB ＝1，则PA ＝k ，利用cos<n 1，n 2>＜，其中n 1，n 2分别为面23EBD ，面BDC 的一个法向量．。

本册综合素质检测(一)时间120分钟，满分150分。

一、选择题(本大题共12个小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1．命题“∀a 、b ∈R ，如果a ＝b ，则a 2＝ab ”的否命题是( )A ．∀a 、b ∈R ，如果a 2＝ab ，则a ＝bB ．∀a 、b ∈R ，如果a 2＝ab ，则a ≠bC ．∀a 、b ∈R ，如果a 2≠ab ，则a ≠bD ．∀a 、b ∈R ，如果a ≠b ，则a 2≠ab [答案] D[解析] 否命题既否定条件，又否定结论，故原命题的否命题是“∀a 、b ∈R ，如果a ≠b ，则a 2≠ab ”．2．下列说法中正确的是( )A ．“x >5”是“x >3”的必要条件B ．命题“∀x ∈R ，x 2＋1>0”的否定是“∃x ∈R ，x 2＋1≤0”C ．∃m ∈R ，使函数f (x )＝x 2＋mx (x ∈R )是奇函数D ．设p 、q 是简单命题，若p ∨q 是真命题，则p ∧q 也是真命题 [答案] B[解析] 命题“∀x ∈R ，x 2＋1>0”的否定是“∃x ∈R ，x 2＋1≤0”，故选B.3．已知A 、B 、C 三点不共线，对于平面ABC 外的任一点O ，下列条件中能确定点M 与点A 、B 、C 一定共面的是( )A.OM →＝OA →＋OB →＋OC →B.OM →＝2OA →－OB →－OC →C.OM →＝OA →＋12OB →＋13OC →D.OM →＝12OA →＋13OB →＋16OC →[答案] D[解析] 若点M 与点A 、B 、C 一定共面，则OM →＝xOA →＋yOB →＋zOC →且x ＋y ＋z ＝1，故选D. 4．已知方程x 21＋k ＋y 24－k＝1表示双曲线，则k 的取值范围是( )A ．－1<k <4B ．k <－1或k >4C ．k <－1D ．k >4[答案] B[解析] 由题意，得(1＋k )(4－k )<0，∴(k ＋1)(k －4)>0，∴k >4或k <－1.5．设l 、m 、n 均为直线，其中m 、n 在平面α内，则“l ⊥α”是“l ⊥m 且l ⊥n ”的( )A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充分必要条件D ．既不充分也不必要条件[答案] A[解析] ∵l ⊥α，m ⊂α，n ⊂α，∵l ⊥m 且l ⊥n ，故充分性成立；又l ⊥m 且l ⊥n 时，m 、n ⊂α，不一定有m 与n 相交，∴l ⊥α不一定成立，∴必要性不成立，故选A.6．设p ：2x 2－3x ＋1≤0，q ：x 2－(2a ＋1)x ＋a (a ＋1)≤0，若¬p 是¬q 的必要不充分条件，则实数a 的取值范围是( )A ．[0，12]B ．(0，12)C ．(－∞，0]∪[12，＋∞)D ．(－∞，0)∪(12，＋∞)[答案] A[解析] 由2x 2－3x ＋1≤0，得12≤x ≤1，¬p 为x <12或x >1，由x 2－(2a ＋1)x ＋a (a ＋1)≤0得a ≤x ≤a ＋1，¬q 为x <a 或x >a ＋1.若¬p 是¬q 的必要不充分条件，应有⎩⎪⎨⎪⎧a ≤12，a ＋1>1或⎩⎪⎨⎪⎧a ＋1≥1，a <12，所以0≤a ≤12.故选A.7．如图所示，椭圆的中心在原点，焦点F 1、F 2在x 轴上，A 、B 是椭圆的顶点，P 是椭圆上一点，且PF 1⊥x 轴，PF 2∥AB ，则此椭圆的离心率是( )A.12 B ．55 C.13 D ．22[答案] B[解析] 点P 的坐标(－c ，b 2a )，于是k AB ＝－b a ，kPF 2＝－b 22ac ，由k AB ＝kPF 2得b ＝2c ，故e ＝c a ＝55. 8．设抛物线的顶点在原点，其焦点F 在y 轴上，又抛物线上的点P (k ，－2)与点F 的距离为4，则k 等于( )A ．4B ．4或－4C ．－2D ．－2或2[答案] B[解析] 由题设条件可设抛物线方程为x 2＝－2py (p >0)，又点P 在抛物线上，则k 2＝4p ， ∵|PF |＝4∴p2＋2＝4，即p ＝4，∴k ＝±4.9．已知a 、b 是两异面直线，A 、B ∈a ，C 、D ∈b ，AC ⊥b ，BD ⊥b 且AB ＝2，CD ＝1，则直线a 、b 所成的角为( )A ．30°B ．60°C ．90°D ．45°[答案] B[解析] 由于AB →＝AC →＋CD →＋DB →，∴AB →·CD →＝(AC →＋CD →＋DB →)·CD →＝CD →2＝1.cos 〈AB →，CD →〉＝AB →·CD →|AB →|·|CD →|＝12⇒〈AB →，CD →〉＝60°，故选B.10．设抛物线C ：y 2＝4x 的焦点为F ，直线l 过F 且与C 交于A ，B 两点．若|AF |＝3|BF |，则l 的方程为( )A ．y ＝x －1或y ＝－x ＋1B ．y ＝33(x －1)或y ＝－33(x －1) C ．y ＝3(x －1)或y ＝－3(x －1) D ．y ＝22(x －1)或y ＝－22(x －1) [答案] C[解析] 由抛物线方程y 2＝4x 知焦点F (1,0)，准线x ＝－1，设直线l ：x ＝my ＋1，代入y 2＝4x 中消去x 得，y 2－4my －4＝0.由根与系数的关系得，y 1＋y 2＝4m ，y 1y 2＝－4， 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则y 1>0>y 2， ∵|AF |＝3|BF |，∴y 1＝－3y 2，由⎩⎪⎨⎪⎧y 1y 2＝－4y 1＝－3y 2，解得y 2＝－23，∴y 1＝2 3.∴m ＝y 1＋y 24＝33，∴直线l 的方程为x ＝33y ＋1. 由对称性知，这样的直线有两条．11．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＝1 B ．y 24－x 24＝1 C.y 24－x 28＝1 D ．x 28－y 24＝1[答案] B[解析] 由题意知，焦点在y 轴上，且2a ＋2b ＝22c ，即a ＋b ＝2c ，又a ＝2，且a 2＋b 2＝c 2，所以a ＝2，b ＝2.所以双曲线的标准方程为y 24－x 24＝1.12．在三棱锥P －ABC 中，AB ⊥BC ，AB ＝BC ＝12P A ，点O 、D 分别是AC 、PC 的中点，OP⊥底面ABC ，则直线OD 与平面PBC 所成角的正弦值为( )A.216 B ．833 C.21060D ．21030[答案] D[解析] ∵OP ⊥平面ABC ，OA ＝OC ，AB ＝BC ， ∴OA ⊥OB ，OA ⊥OP ，OB ⊥OP .以O 为原点，建立如图所示的空间直角坐标系O －xyz . 设AB ＝a ，则A (22a,0,0)、B (0，22a,0)、C (－22a,0,0)． 设OP ＝h ，则P (0,0，h )， ∵P A ＝2a ，∴h ＝142a . ∴OD →＝(－24a,0，144a )．由条件可以求得平面PBC 的法向量n ＝(－1,1，77)， ∴cos 〈OD →，n 〉＝OD →·n |OD →||n |＝21030.设OD 与平面PBC 所成的角为θ， 则sin θ＝|cos 〈OD →，n 〉|＝21030.二、填空题(本大题共4个小题，每小题4分，共16分，把正确答案填在题中横线上) 13．已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的一条渐近线为y ＝34x ，则此双曲线的离心率为________.[答案] 54[解析] 由题意知b a ＝34，∴b 2a 2＝916，∴c 2－a 2a 2＝916，∴e 2＝2516，∴e ＝54.14．已知在空间四边形OABC 中，OA →＝a 、OB →＝b 、OC →＝c ，点M 在OA 上，且OM ＝3MA ，N 为BC 中点，用a 、b 、c 表示MN →，则MN →等于________.[答案] －34a ＋12b ＋12c[解析] 显然MN →＝ON →－OM →＝12(OB →＋OC →)－34OA →＝12b ＋12c －34a .15．若双曲线x 2m －y 2m ＋2＝1的一个焦点与抛物线y 2＝8x 的焦点相同，则实数m ＝________.[答案] 1[解析] ∵抛物线y 2＝8x 的焦点坐标为(2,0)，∴双曲线x 2m －y 2m ＋2＝1的一个焦点为(2,0)，∴a 2＝m ，b 2＝m ＋2，∴c 2＝2m ＋2＝4，∴m ＝1.16．过二面角α－l －β内一点P 作P A ⊥α于A ，作PB ⊥β于B ，若P A ＝5，PB ＝8，AB ＝7，则二面角α－l －β的度数为________.[答案] 120°[解析] 设P A →＝a ，PB →＝b ，由条件知|a |＝5，|b |＝8，|AB →|＝7， ∴AB 2＝|AB →|2＝|b －a | ＝|b |2＋|a |2－2a ·b ＝64＋25－2a ·b ＝49， ∴a ·b ＝20，∴cos 〈a ，b 〉＝a ·b |a |·|b |＝12， ∴〈a ，b 〉＝60°，∴二面角α－l －β为120°.三、解答题(本大题共6个大题，共74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)已知命题p ：“方程x 2a －1＋y 27－a ＝1表示焦点在y 轴上的椭圆”；命题q ：“∃x ∈R ，使得x 2－(a －1)x ＋1<0”.(1)若命题p 为真命题，求实数a 的取值范围； (2)若命题p ∧q 为真命题，求实数a 的取值范围． [解析] (1)若命题p 为真命题，则有 ⎩⎪⎨⎪⎧a －1>07－a >07－a >a －1，∴1<a <4.故实数a 的取值范围是(1,4)．(2)若命题p ∧q 为真命题，则p 真、q 真，由(1)知p 真，1<a <4. 若q 真，则不等式x 2－(a －1)x ＋1<0有解，即Δ＝(a －1)2－4>0， ∴a 2－2a －3>0，∴a >3或a <－1. 又∵1<a <4，∴3<a <4. 故实数a 的取值范围是(3,4)．18．(本小题满分12分)已知椭圆C 的中心在坐标原点，焦点坐标为(2,0)，短轴长为4 3.(1)求椭圆C 的标准方程及离心率；(2)设P 是椭圆C 上一点，且点P 与椭圆C 的两个焦点F 1、F 2构成一个直角三角形，且|PF 1|>|PF 2|，求|PF 1||PF 2|的值．[解析] (1)设椭圆C 的标准方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1.由题意得c ＝2，b ＝23，∴a ＝4.故椭圆C 的标准方程为x 216＋y 212＝1，离心率e ＝c a ＝12.(2)当点P 为短轴的一个端点时，∠F 1PO ＝30°， ∴∠F 1PF 2＝60°.故不论点P 在椭圆C 上的任何位置时，∠F 1PF 2≠90°. ∵|PF 1|>|PF 2|，∴∠PF 2F 1＝90°. ∴|PF 2|＝b 2a ＝124＝3.又∵|PF 1|＋|PF 2|＝2a ＝8， ∴|PF 1|＝5，∴|PF 1||PF 2|＝53.19．(本小题满分12分)已知抛物线y 2＝4x 截直线y ＝2x ＋m 所得弦长|AB |＝3 5.(1)求m 的值；(2)设P 是x 轴上的点，且△ABP 的面积为9，求点P 的坐标． [思路分析] (1)由弦长公式建立关于m 的方程求解； (2)设出P 点坐标，根据面积S ＝12|AB |·d 求解．[解析] (1)设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝2x ＋m ，y 2＝4x 得4x 2＋4(m －1)x ＋m 2＝0， 由根与系数的关系得x 1＋x 2＝1－m ，x 1·x 2＝m 24，∴|AB |＝1＋k 2(x 1＋x 2)2－4x 1x 2 ＝1＋22(1－m )2－4×m 24＝5(1－2m )，∵|AB |＝35，∴5(1－2m )＝35，解得m ＝－4. (2)设P (a,0)，P 到直线AB 的距离为d ， 则d ＝|2a －0－4|22＋(－1)2＝2|a －2|5，又S △ABP ＝12|AB |·d ，则d ＝2·S △ABP |AB |，∴2|a －2|5＝2×935，∴|a －2|＝3，∴a ＝5或a ＝－1，故点P 的坐标为(5,0)或(－1,0)．20．(本小题满分12分)(2015·湖南澧县一中高二期中测试)如图，四边形ABCD 是正方形，四边形BDEF 是矩形，AB ＝2BF ，DE ⊥平面ABCD .(1)求证：CF ∥平面ADE ； (2)求二面角C －EF －B 的余弦值． [解析] (1)∵四边形ABCD 是正方形， ∴AD ∥BC .又∵四边形BDEF 是矩形，∴BF ∥DE .又∵BC ∩BF ＝B ，BC ⊂平面BCF ，BF ⊂平面BCF ，AD ⊂平面ADE ，DE ⊂平面ADE ， ∴平面BCF ∥平面ADE ，又∵CF ⊂平面BCF ，∴CF ∥平面ADE .(2)建立如图所示的空间直角坐标系D －xyz .设AB ＝a ，则BF ＝a2，则B (a ，－a,0)、C (a,0,0)、E (0,0，a 2)、F (a ，－a ，a2)．∴CE →＝(－a,0，a 2)、CF →＝(0，－a ，a 2)、BE →＝(－a ，a ，a 2)、BF →＝(0,0，a 2)．设平面CEF 的一个法向量为n 1＝(x 1，y 1，z 1)，平面BEF 的一个法向量为n 2＝(x 2，y 2，z 2)． 则⎩⎪⎨⎪⎧n 1·CE →＝0n 1·CF →＝0，⎩⎪⎨⎪⎧n 2·BE →＝0n 2·BF →＝0.即⎩⎨⎧－ax 1＋a2z 1＝0－ay 1＋a2z 1＝0，⎩⎨⎧－ax 2＋ay 2＋a2z 2＝0a2z 2＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧ x 1＝1y 1＝1z 1＝2，⎩⎪⎨⎪⎧x 2＝1y 2＝1z 2＝0.∴n 1＝(1,1,2)，n 2＝(1,1,0)． cos 〈n 1，n 2〉＝n 1·n 2|n 1|·|n 2|＝223＝33.∴二面角C －EF －B 的余弦值是33. 21．(本小题满分12分)设双曲线C ：x 2a 2－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；(2)设直线l 与y 轴的交点为P ，且P A →＝512PB →，求a 的值．[解析] (1)由C 与l 相交于两个不同的点，故知方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2－y 2＝1x ＋y ＝1，有两组不同的实数解，消去y 并整理得(1－a 2)x 2＋2a 2x －2a 2＝0.①所以⎩⎪⎨⎪⎧1－a 2≠04a 4＋8a 2(1－a 2)>0，解得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，即离心率e 的取值范围为(62，2)∪(2，＋∞) (2)设A (x 1，y 1)、B (x 2，y 2)、P (0,1)，∵P A →＝512PB →，∴(x 1，y 1－1)＝512(x 2，y 2－1)．由此得x 1＝512x 2，由于x 1、x 2都是方程①的根，且1－a 2≠0，所以1712x 2＝－2a 21－a 2，512x 22＝－2a 21－a 2. 消去x 2得，－2a 21－a 2＝28960. 由a >0，所以a ＝1713.22．(本小题满分14分)(2014·天津理，17)如图，在四棱锥P －ABCD 中，P A ⊥底面ABCD ，AD ⊥AB ，AB ∥DC ，AD ＝DC ＝AP ＝2，AB ＝1，点E 为棱PC 的中点.(1)证明：BE ⊥DC ；(2)求直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值；(3)若F 为棱PC 上一点，满足BF ⊥AC ，求二面角F －AB －P 的余弦值．[解析] 解法一：依题意，以点A 为原点建立空间直角坐标系(如图)，可得B (1,0,0)，C (2,2,0)，D (0,2,0)，P (0,0,2)，由E 为棱PC 的中点， 得E (1,1,1)．(1)BE →＝(0,1,1)、DC →＝(2,0,0)，故BE →·DC →＝0，所以BE ⊥DC .(2)BD →＝(－1,2,0)、PB →＝(1,0，－2)，设n ＝(x ，y ，z )为平面PBD 的法向量，则 ⎩⎪⎨⎪⎧n ·BD →＝0n ·PB →＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧－x ＋2y ＝0x －2z ＝0，不妨令y ＝1，可得n ＝(2,1,1)为平面PBD 的一个法向量，于是有 cos 〈n ，BE →〉＝n ·BE →|n |·|BE →|＝26×2＝33.所以，直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值为33. (3)向量BC →＝(1,2,0)，CP →＝(－2，－2,2)，AC →＝(2,2,0)，AB →＝(1,0,0)，由点F 在棱PC 上，设CF →＝λCP →，0≤λ≤1.故BF →＝BC →＋CF →＝BC →＋λCP →＝(1－2λ，2－2λ，2λ)，由BF ⊥AC ，得BF →·AC →＝0，因此，2(1－2λ)＋2(2－2λ)，解得λ＝34，即BF →＝(－12，12，32)．设n 1＝(x 1，y 1，z 1)为平面F AB 的法向量，则 ⎩⎪⎨⎪⎧ n 1·AB →＝0n 1·B F →＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧x 1＝0－12x 1＋12y 1＋32z 1＝0， 不妨令z 1＝1，可得n 1＝(0，－3,1)为平面F AB 的一个法向量，取平面ABP 的法向量n 2＝(0,1,0)，则cos 〈n 1，n 2〉＝n 1·n 2|n 1|·|n 2|＝－310×1＝－31010.易知，二面角F －AB －P 是锐角，所以其余弦值为31010.解法二：(1)证明：如图，取PD 中点M ，连接EM 、AM .由于E 、M 分别为PC 、PD 的中点，故EM ∥DC ，且EM ＝12DC ，又由已知，可得EM ∥AB 且EM ＝AB ，故四边形ABEM 为平行四边形，所以BE ∥AM .因为P A ⊥底面ABCD ，故P A ⊥CD ，而CD ⊥DA ，从而CD⊥平面P AD ，因为AM ⊂平面P AD ，于是CD ⊥AM ，又BE ∥AM ，所以BE ⊥CD . (2)连接BM ，由(1)有CD ⊥平面P AD ，得CD ⊥PD ，而EM ∥CD ，故PD ⊥EM ，又因为AD ＝AP ，M 为PD 的中点，故PD ⊥AM ，可得PD ⊥BE ，所以PD ⊥平面BEM ，故平面BEM ⊥平面PBD ，所以，直线BE 在平面PBD 内的射影为直线BM ，而BE ⊥EM ，可得∠EBM 为锐角，故∠EBM 为直线BE 与平面PBD 所成的角．依题意，有PD ＝22，而M 为PD 中点，可得AM ＝2，进而BE ＝2，故在直角三角形BEM 中，tan ∠EBM ＝EM BE ＝AB BE ＝12，因此sin ∠EBM ＝33.所以，直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值为33. (3)如图，在△P AC 中，过点F 作FH ∥P A 交AC 于点H ，因为P A ⊥底面ABCD ，故FH ⊥底面ABCD ，从而FH ⊥AC ，又BF ⊥AC ，得AC ⊥平面FHB ，因此AC ⊥BH ，在底面ABCD 内，可得CH ＝3HA ，从而CF ＝3FP .在平面PDC 内，作FG ∥DC 交PD 于点G ，于是DG ＝3GP ，由于DC ∥AB ，故GF ∥AB ，所以A 、B 、F 、G 四点共面，由AB ⊥P A ，AB ⊥AD ，得AB ⊥平面P AD ，故AB ⊥AG ，所以∠P AG 为二面角F －AB －P 的平面角．在△P AG 中，P A ＝2，PG ＝14PD ＝22，∠APG ＝45°，由余弦定理可得AG ＝102，cos ∠P AG ＝31010. 所以，二面角F －AB －P 的余弦值为31010.。

数学选修2-1 综合测评时间:90分钟满分：120分一、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,只有一项是符合要求的）1．与向量a＝（1,－3,2)平行的一个向量的坐标是(）A.错误!B．(－1，－3，2）C。

错误!D．(错误!，－3，－2错误!）解析：向量的共线和平行是一样的，可利用空间向量共线定理写成数乘的形式．即b≠0,a∥b⇔a＝λb，a＝(1，－3,2)＝－1错误!，故选C.答案：C2．若命题p：∀x∈错误!，tan x〉sin x，则命题綈p：（)A．∃x0∈错误!,tan x0≥sin x0B．∃x0∈错误!，tan x0>sin x0C．∃x0∈错误!，tan x0≤sin x0D．∃x0∈错误!∪错误!,tan x0〉sin x0解析：∀x的否定为∃x0，〉的否定为≤,所以命题綈p为∃x0∈错误!,tan x0≤sin x0.答案：C3．设α，β是两个不重合的平面，l，m是两条不重合的直线,则α∥β的充分条件是（）A．l⊂α，m⊂β且l∥β,m∥αB．l⊂α，m⊂β且l∥mC．l⊥α，m⊥β且l∥mD．l∥α，m∥β且l∥m解析：由l⊥α,l∥m得m⊥α,因为m⊥β，所以α∥β，故C选项正确．答案:C4．以双曲线错误!－错误!＝－1的焦点为顶点，顶点为焦点的椭圆方程为（）A。

错误!＋错误!＝1 B。

错误!＋错误!＝1C。

x216＋错误!＝1 D。

错误!＋错误!＝1解析:由错误!－错误!＝1，得错误!－错误!＝1。

∴双曲线的焦点为（0,4),（0，－4)，顶点坐标为（0，2错误!)，（0,－2错误!）．∴椭圆方程为错误!＋错误!＝1。

答案：D5．已知菱形ABCD边长为1,∠DAB＝60°，将这个菱形沿AC折成60°的二面角，则B，D两点间的距离为（）A。

错误! B.错误! C.错误!D。

错误!解析:菱形ABCD的对角线AC与BD交于点O，则AC′⊥BD，沿AC 折叠后，有BO⊥AC′，DO⊥AC，所以∠BOD为二面角B－AC－D的平面角,即∠BOD＝60°.因为OB＝OD＝12，所以BD＝错误!.答案：B6．若双曲线错误!－错误!＝1的渐近线与圆(x－3)2＋y2＝r2（r〉0）相切，则r＝（)A.错误!B．2 C．3 D．6解析:双曲线错误!－错误!＝1的渐近线方程为y＝±错误!x，因为双曲线的渐近线与圆(x－3）2＋y2＝r2(r>0）相切，故圆心（3,0）到直线y ＝±错误!x的距离等于圆的半径r,则r＝错误!＝错误!。

模块综合测试时间：90 分钟分值： 150分第Ⅰ卷 (选择题，共 60分)一、选择题 (每小题 5 分，共 60分)1．命题“对任意的 x∈R，x3－x2＋1≤ 0”的否定是 ( )A ．不存在 x∈R， x3－x2＋ 1≤0B．存在 x∈R， x3－x2＋1≤0C．对任意的 x∈R，x3－ x2＋1>0D．存在 x∈R， x3－x2＋1>0解析：含有量词的命题的否定，一是要改变相应的量词，二是要否定结论．答案：D2．命题“若 A? B，则 A＝B”与其逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中，真命题有 ( )A．0 个B．2个C．3个D．4 个解析：逆命题与否命题正确，原命题与其逆否命题错误．答案：Bx 2y23．设椭圆的标准方程为k－x3＋5－y k＝1，其焦点在 x 轴上，则 k 的取值范围是 ( )A ．4<k<5 B． 3<k<5C． k>3 D． 3<k<4解析：由题意知， k－3>5－k>0，解得 4<k<5. 答案：A 4．已知α，β表示两个不同的平面， m 为平面α内的一条直线，则“ α⊥β”是“ m⊥β”的 ( )A ．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件解析：若 m⊥β，由面面垂直的判定定理，则α⊥β，反之不成立．答案：B5．已知条件 p：|x－1|<2，条件 q：x2－5x－6<0，则 p是 q的( )A ．充要条件B．充分而不必要条件C．必要而不充分条件D．既不充分又不必要条件解析：命题 p：－ 1<x<3，记 A＝{ x|－1<x<3} ，命题 q：－ 1<x<6，记 B＝{x|－1<x<6} ，∵A B，∴p是 q的充分不必要条件．答案：B16．已知命题 p：“x∈ R 时，都有 x2－x＋4<0”；命题q：“存在x∈R，使 sinx＋ cosx＝ 2成立”．则下列判断正确的是 ( ) A．p∨q为假命题B．p∧q 为真命题C．綈 p∧ q 为真命题D．綈 p∨綈 q 是假命题解析：易知 p假， q真，从而可判断得 C正确．答案：Cx 2y27．以双曲线x4－y5＝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＝12x B．y2＝－ 12xC．y2＝6x D．y2＝－ 6xx 2y2解析：由4－5＝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p2＝3.∴抛物线方程为 y2＝12x.答案：A8．对于空间任意一点 O 和不共线的三点 A、B、C，有如下关系：6O→P＝O→A＋2O→B＋3O→C，则 ( )A．四点 O、A、B、C 必共面B．四点 P、A、B、C 必共面C．四点 O、P、B、C 必共面D．五点 O、 P、A、 B、C 必共面1 1 1 1 1 1解析：由已知得 O→P＝6O→A＋3O→B＋2O→C，而6＋3＋2＝1，∴四点 P、A、B、C 共面．答案：B9．如图，将边长为 1的正方形 ABCD 沿对角线 BD 折成直二面角， 11 若点 P 满足B →P ＝12B →A －21B →C ＋B →D ，则|B →P|2的值为 ( )解析：由题可知 |B →A|＝1，|B →C|＝1，|B →D|＝ 2.〈B →A ，B →D 〉＝ 45 °， 〈 B →D ，B →C 〉＝ 45 °，〈B →A ，B →C 〉＝ 60 °.∴|B →P|2＝(12B →A －12B →C ＋B →D)2＝14B →A2＋14B →C2＋B →D2－12B →A ·B →C ＋ B →A ·B →D －B →C ·B →D1 1 1 12 2 9＝ 4＋4＋2－2×1×1×2＋1× 2× 2 －1× 2× 2 ＝4.答案：Dx2 y 210．已知 P 是双曲线 a 2－b 2＝1(a>0，b>0)上的点， F 1，F 2是其焦 点，双曲线的离心率是 54，且P →F 1·P →F 2＝0，若△2B3PF1F2的面积为 9，则 a＋b的值为 ( )A ．5 B． 6C． 7 D． 8解析： 由P →F 1·P →F 2＝0，得P →F 1⊥P →F 2，设 |P →F 1|＝m ，|P →F 2|＝n ，不妨设 m>n ，则 m 2＋n 2＝4c 2，m－n ＝ 2a ， 12mn ＝9，c a ＝54，解得 a ＝4，c ＝5，故 b ＝ 3.因此 a ＋ b ＝ 7，选 C. 答案：C11．在正方体 ABCD －A 1B 1C 1D 1中，直线 BC 1 与平面 A 1BD 所成 角的余弦值为 ( )B.32D.23解析：建立如下图所示的空间直角坐标系． 设正方体的棱长为 1，则 D(0,0,0)， A 1(1,0,1)，B(1,1,0)，C 1(0,1,1)． ∴DA 1＝(1,0,1)，DB ＝(1,1,0)，BC 1＝(－1,0,1)． 设平面 A 1BD 的法向量为 n ＝(x ， y ，z)，则 n ·D →A 1＝0，n ·D →B ＝0.A.C.答案：C12．双曲线 a x2－ b y2＝1（a>0， b>0）的两个焦点为 F 1、F 2，若 P 为其上一点，且 |PF 1|＝2|PF 2|，则双曲线离心率的取值范围为 （ ）解析： 由题意知在双曲线上存在一点 P ，使得 |PF 1|＝ 2|PF 2|，如右 图所示．又∵|PF 1|－|PF 2|＝2a ，∴|PF 2|＝2a ，即在双曲线右支上恒存在点 P 使得|PF 2|＝2a ，即|AF 2|≤2a.x ＋z ＝0， x ＋y令 x ＝1，则 n ＝（1，－ 1，－1），∴cos 〈n ，BC 1〉 n ·B →C 1 ＝ －2＝－ 6|n||B →C 1| 3· 23∴直线BC 1与平面 A 1BD 所成角的正弦值为 6. 3. ∴直线BC 1与平面 A 1BD 所成角的余弦值为3.3.A ．(1,3) C ． (3，＋B ．(1,)∴|OF 2|－ |OA|＝ c－a≤ 2a.∴c≤ 3a. 又∵c>a，∴a<c≤3a.c∴1< ≤3，即 1<e≤3.a答案：B第Ⅱ卷（非选择题，共 90 分）二、填空题（每小题 5 分，共 20分）13．命题 p：? m∈ R，方程 x2＋mx＋ 1＝0 有实数根，则“非 p” 形式的命题是___________ ，此命题是命题（填“真”或“假” ）．解析：命题 p 为特称命题，所以綈 p 是全称命题，∴ 綈 p 是? m ∈R，方程 x2＋mx＋1＝0没有实数根．∵m≥2或m≤－2时，Δ≥0，即该方程有实数根，所以 p真，綈 p假．答案： ? m∈R，方程 x2＋mx＋1＝0没有实数根假14．双曲线x a2－b y2＝1 的离心率 e∈（1,2），则其中一条渐近线的斜率取值范围是．a2＋b2b解析： e＝a∈（1,2），解得 0<a b< 3，又双曲线的渐近线方 aa程为 y＝±a b x，故其中一条渐近线的斜率取值范围是（0，3）或（－ 3， 0））．答案：（0， 3）或（－ 3，0）15．如图，在四棱锥 O —ABCD 中，底面 ABCD 是边长为 2 的正 方形， OA ⊥平面 ABCD ，OA ＝2，M 为 OA 的中点．则异面直线 OB 与 MD 所成角余弦值为解析：以 A 为原点建立空间直角坐标系，如图则O →B ＝（2,0，－2），M →D ＝（0,2，－1）．设O →B ，M →D 所成的角为 θ，O →B ·M →D ＝ 2 ＝ 10. |O →B||M →D |2 2·5 10 16．若直线 y ＝ kx －2 与抛物线 y 2＝8x 交于 A ，B 两点，若线段AB 的中点的横坐标是 2，则|AB|＝ __ .y 2＝8x ， 4k ＋8解析： k 2x 2－（4k ＋8）x ＋4＝0，x 1＋x 2＝ k 2 ＝4，y ＝ kx －2， k则 cos θ＝ 答案：10 10得 k ＝－1或 2，当 k ＝－1 时，x 2－4x ＋4＝0 有两个相等的实数根，不合题意．当 k ＝2 时，|AB|＝ 1＋k 2|x 1－x 2|＝ 5 x 1＋x 2 2－ 4x 1x 2＝ 5 16－ 4＝2 15.答案： 2 15三、解答题 （写出必要的计算步骤，只写最后结果不得分，共 70 分）轴上的椭圆； q ：实数 t 满足不等式 t 2－（a － 1）t －a<0.（1）若 p 为真，求实数 t 的取值范围；（2）若 p 是 q 的充分不必要条件，求实数 a 的取值范围．x 2 y 2解：（1）∵方程 x ＋ y ＝1 所表示的曲线为焦点在 x 轴上的椭圆，3－ t t ＋1∴3－t>t ＋1>0.解得－ 1<t<1.（2）∵p 是 q 的充分不必要条件，∴ { t|－1<t<1}是不等式 t 2－（a －1）t －a<0解集的真子集．解方程 t 2－（a －1）t －a ＝0得 t ＝－1或 t ＝a.①当 a>－1时，不等式的解集为 {t|－1<t<a}，此时，a>1.②当 a ＝－ 1时， 不等式的解集为 ?，不满足题意．③当 a<－1 时，不等式的解集为 {t|a<t< 17．（10 分）已知 p ：方程 223－t ＋t＋1 1 所表示的曲线为焦点在－1} ，不满足题意．综上， a>1.18．（12 分）ABC— A1B1C1 中， CA＝ CB，AB＝ AA1，∠ BAA1＝ 60°.(1)证明： AB⊥A1C；(2)若平面 ABC⊥平面 AA1B1B，AB＝ CB，求直线 A1C 与平面 BB1C1C 所成角的正弦值．解：(1)取 AB 的中点 O，连接 OC，OA1，A1B.因为 CA＝ CB，所以 OC⊥ AB.由于 AB＝AA1，∠BAA1＝60°，故△AA1B 为等边三角形，所以 OA1 ⊥AB.因为 OC∩OA1＝O，所以 AB⊥平面 OA1C.又 A1C? 平面 OA1C，故 AB⊥ A1C.(2)由(1)知 OC⊥ AB，OA1⊥AB.又平面 ABC⊥平面 AA1B1B，交线为 AB，所以 OC⊥平面AA1B1B，故 OA ，OA 1，OC 两两相互垂直．以 O 为坐标原点， O →A 的方向为 x 轴的正方向， |O →A|为单位长，建 立如图所示的空间直角坐标系 O － xyz.由题设知 A （1,0,0），A 1（0， 3， 0）， C （0,0，3），B （－1,0,0）．则B →C ＝（1,0， 3），B →B 1＝ A →A 1＝（－1， 3，0），A →1C ＝（0，－ 3， 3）．设 n ＝（x ，y ，z ）是平面 BB 1C 1C 的法向量，n ·B →C ＝0x ＋ 3z ＝ 0 则 → ，即n ·B →B 1＝0 －x ＋ 3y ＝ 0可取 n ＝（ 3，1，－ 1）．所以 A 1C 与平面 BB 1C 1C 所成角的正弦值为 19．（12 分）已知定点 F （0,1）和定直线 l 1：y ＝－ 1，过定点 F 与直 线 l 1 相切的动圆圆心为点 C.（1）求动点 C 的轨迹方程；（2）过点 F 的直线 l 2交轨迹于两点 P ，Q ，交直线 l 1于点 R ，求R →P ·R →Q 的最小值．解：（1）由题意，点 C 到点 F 的距离等于它到 l 1的距故 cos n ， A →1C n ·A →1C ＝－ 10 |n||A →1C| 5 105离，∴点C 的 轨迹是以 F 为焦点， l 1 为准线的抛物线．∴所求轨迹的方程为 x 2＝4y.（2）由题意，直线 PQ 的斜率存在，且不为 0，设直线 l 2 的方程为 y ＝kx ＋1（k ≠ 0），与抛物线方程联立消去 y ，得 x 2－ 4kx －4＝0.记 P （x 1， 2y 1），Q （x 2，y 2），则 x 1＋ x 2＝4k ，x 1x 2＝－ 4.易得点 R 的坐标为 －k ，－1 ， → → 2 2 2 2∴R →P ·R →Q ＝ x 1＋ k ， y 1＋ 1 ·x 2＋k ，y 2＋1 ＝ x 1＋ k x 2＋k ＋ （kx 1＋2）（kx 2 ＋ 2）＝ （1 ＋ k 2）x 1x 2 ＋ k 2＋2k （x 1 ＋ x 2） ＋ k 42 ＋ 4 ＝ － 4（1 ＋ k 2） ＋ 2 4 1 14k k ＋2k ＋k 2＋4＝ 4 k 2＋k 2 ＋8，∵k 2＋k 2≥ 2，当且仅当 k 2＝1 时取到 等号，∴R →P ·R →Q ≥4×2＋8＝16，即 R →P ·R →Q 的最小值为 16.x 2y220．（12 分）设 F 1，F 2 分别是椭圆： a 2＋b 2＝ 1（a>b>0）的左、右焦 点，过 F 1倾斜角为 45°的直线 l 与该椭圆相交于 P ，Q 两点，且 |PQ| 4＝3a.（1）求该椭圆的离心率．（2）设点 M （0，－ 1）满足|MP|＝|MQ|，求该椭圆的方程． 解：（1）直线 PQ 斜率为 1，设直线 l 的方程为 y＝ x＋c，其中 c＝ a2－b2.y＝x＋c，设 P（x1，y1），Q（x2，y2），则 P，Q 两点坐标满足方程组 x2 y2＋b2＝1，a2化简得（a2＋ b2）x2＋2a2cx＋a2（c2－ b2）＝0，－ 2a2c a2c2－b2则 x1＋ x2＝ 2 2， x1x2＝ 2 2.a2＋b2a2＋ b2所以 |PQ|＝ 2|x2－x1|＝ 2[ x1＋ x2 2－4x1x2] ＝34a.4 4ab2得34a＝a42＋ab b2，故a2＝2b2，(2)设 PQ 的中点为 N(x0，y0)，2x1＋ x2 －a2c 2 c y0＝x0＋c＝3由|MP|＝ |MQ|得 k MN＝－ 1.y0＋1即0x＋01＝－1，得 c＝3，从而 a＝3 2，b＝ 3.x 2y2 故椭圆的方程为1x8＋y9＝1.21．（12 分）所以椭圆的离如图所示，在四棱锥 P－ABCD 中， PA⊥平面 ABCD，AC⊥AD， AB⊥BC，∠BAC＝45°，PA＝AD＝2，AC＝1.(1)求证： PC⊥AD；(2)求二面角 A－ PC－D 的正弦值；(3)设E为棱 PA上的点，满足异面直线 BE与 CD所成的角为 30°，求 AE 的长．解：如右图所示，以点 A 为原点建立空间直角坐标系，依题意得11A(0,0,0)， D(2,0,0)，C(0,1,0)，B －2，2，0 ，P(0,0,2)．(1)证明： P→C＝(0,1，－2)，A→D＝(2,0,0)，所以P→C·A→D＝0，所以PC ⊥AD.（2）解：P →C ＝（0,1，－2），C →D ＝（2，－1,0）． 设平面 PCD 的法向量为 n ＝ （x ， y ， z ），故平面 PCD 的一个法向量为 n ＝（1,2,1）．可取平面 PAC 的法向量为 m ＝（1,0,0）．所以二面角 A —PC — D 的正弦值为 630.（3）解：设点 E 的坐标为 （0,0，h ），其中 h ∈[0,2] ，→1 1→ 由此得B →E ＝ 2，－2，h ，又C →D ＝（2，－1,0），以 ＝ cos30 ＝°2 ，解得 h ＝ 10 h ＝－ 1100舍去 ，即AE ＝10＋20h2 2 10 1010.10 .22．（12分）（2014 大·纲全国卷 ）已知抛物线 C ：y 2＝2px （p>0）的焦点5n ·PC ＝0， n ·C →D ＝0， y －2z ＝0， 即 2x －y ＝0.不妨令 z ＝ 1，则 x ＝1， y ＝ 2， 于是 cos m ， n m ·n 1 6|m| ·|n|＝ 6＝，从而 sinm ，n 30＝6，故 cos 〈 B →E ，C →D 〉 ＝B →E ·C →D |B →E| ·|12＋h 2× 5 10＋ 20h 2为 F，直线 y＝4 与 y 轴的交点为 P，与 C 的交点为 Q，且|QF|＝4|PQ|.（1）求 C 的方程；（2）过 F 的直线 l 与 C 相交于 A，B 两点，若 AB 的垂直平分线 l′ 与 C相交于 M，N两点，且 A，M，B，N四点在同一圆上，求 l 的方程．8解：（1）设 Q（x0,4），代入 y2＝ 2px 得 x0＝p.8 p p 8 所以|PQ|＝p，|QF|＝2＋x0＝2＋p.p 8 5 8由题设得2p＋8p＝45×p8，解得 p＝－ 2（舍去）或 p＝2.所以 C 的方程为 y2＝4x.（2）依题意知 l 与坐标轴不垂直，故可设 l 的方程为 x ＝ my＋ 1（m≠0）．代入 y2＝4x 得 y2－ 4my－ 4＝ 0.设 A（x1，y1），B（x2，y2），则 y1＋y2＝4m，y1y2＝－4.故 AB 的中点为 D（2m2＋1,2m），|AB|＝ m2＋1|y1－ y2|＝4（m2＋ 1）．1又 l′的斜率为－ m，所以 l′的方程为 x＝－m y＋2m2＋3.4将上式代入 y2＝ 4x，并整理得 y2＋m y－4（2m2＋3）＝0.4设 M（x3，y3），N（x4，y4），则 y3＋y4＝－m，y3y4＝－ 4（2m2＋3）． 22故 MN 的中点为 E m2＋2m2＋3，－m，1 4 m 2＋1 2m2＋ 1|MN|＝ 1＋m2|y3－y4|＝m2 .由于 MN 垂直平分 AB，故 A，M，B，N 四点在同一圆上等价于 |AE|1 1 1＝|BE|＝2|MN|，从而4|AB|2＋|DE|2＝4|MN|2，22即 4（m2＋1）2＋ 2m＋m2＋m2＋ 2 24 m2＋1 2 2m2＋ 1＝m4，化简得 m2－1＝0，解得 m＝1 或 m＝－ 1.所求直线 l 的方程为 x－y－1＝0 或 x＋y－1＝0.。

1高二理科数学选修2-1综合测试题（一）一、选择题1．命题“∃x 0∈R,2x 0－3>1”的否定是( )A ．∃x 0∈R,2x 0－3≤1B ．∀x ∈R,2x －3>1C ．∀x ∈R,2x －3≤1D ．∃x 0∈R,2x 0－3>1 2．命题p ：若0a b ⋅> ，则a 与b 的夹角为锐角；命题q ：若函数f (x )在(－∞，0]及(0，＋∞)上都是减函数，则f (x )在(－∞，＋∞)上是减函数．下列说法中正确的是( )A ．“p 或q ”是真命题B ．“p 或q ”是假命题C ．﹁p 为假命题D ．﹁q 为假命题3．抛物线y ＝ax 2的准线方程是y ＝2，则a 的值为( )A ．18B ．－18 C ．8 D ．－84．下列说法中正确的是( )A ．一个命题的逆命题为真，则它的逆否命题一定为真B ．“a >b ”与“a ＋c >b ＋c ”不等价C ．“a 2＋b 2＝0，则a ，b 全为0”的逆否命题是“若a ，b 全不为0，则a 2＋b 2≠0”D ．一个命题的否命题为真，则它的逆命题一定为真5．已知空间向量a ＝(1，n,2)，b ＝(－2,1,2)，若2a －b 与b 垂直，则a 等于( )A ．5 32B ．212C ．372D ．3 526．下列结论中，正确的为( ) ①“p 且q ”为真是“p 或q ”为真的充分不必要条件；②“p 且q ”为假是“p 或q ”为真的充分不必要条件；③“p 或q ”为真是“¬p ”为假的必要不充分条件；④“¬p ”为真是“p 且q ”为假的必要不充分条件． A ．①② B ．①③ C ．②④ D ．③④ 7．双曲线x 2m －y 2n ＝1(mn ≠0)的离心率为2，它的一个焦点与抛物线y 2＝4x 的焦点重合，则mn 的值为( )A ．316B ．38C ．163D ．838．若直线y ＝2x 与双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)有公共点，则双曲线的离心率的取值范围为( )A ．(1，5)B ．(5，＋∞)C ．(1， 5 ]D ．[5，＋∞) 9．已知F 1(－3,0)，F 2(3,0)是椭圆x 2m ＋y 2n ＝1的两个焦点，点P 在椭圆上，∠F 1PF 2＝α．当α＝2π3时，△F 1PF 2面积最大，则m ＋n 的值是( )A ．41B ．15C ．9D ．1 10．正△ABC 与正△BCD 所在平面垂直，则二面角A -BD -C 的正弦值为( )A ．55 B ．33 C ．255 D ．6311．若椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率为32，则双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1的离心率为( )A ．54 B ．52 C ．322D ．5412．已知双曲线C 的离心率为2，焦点为F 1，F 2，点A 在C 上．若|F 1A |＝2|F 2A |，则cos ∠AF 2F 1＝( )A ．14B ．13C ．24D ．23二、填空题13．在平面直角坐标系xOy 中，若定点A (1,2)与动点P (x ，y )满足4OP OA ⋅=，则动点P 的轨迹方程是________．14．命题“∃x 0∈R,2x 20－3ax 0＋9＜0”为假命题，则实数a 的取值范围是_____．15．过双曲线C ：x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的一个焦点作圆x 2＋y 2＝a 2的两条切线，切点分别为A ，B ．若∠AOB ＝120°(O 是坐标原点)，则双曲线C 的离心率为________．16．正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，E ，F 分别是BB 1，CD 的中点，则EF 与平面CDD 1C 1所成角的正弦值为________．三、解答题(解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17．已知命题p ：方程x 22＋y 2m＝1表示焦点在y 轴上的椭圆；命题q ：∀x ∈R,4x 2－4mx ＋4m －3≥0．若(¬p )∧q 为真，求m 的取值范围．18．如图，在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中，AB ＝1，AC ＝AA 1＝ 3，∠ABC ＝60°．(1)证明：AB ⊥A 1C ；(2)求二面角A -A 1C -B 的正切值大小．19．在如图所示的几何体中，EA ⊥平面ABC ，DB ⊥平面ABC ，AC ⊥BC ，AC ＝BC ＝BD ＝2AE ，M 是AB 的中点，建立适当的空间直角坐标系，解决下列问题：(1)求证：CM ⊥EM ；(2)求CM 与平面CDE 所成角的大小．320． 如图所示，已知直线l ：y ＝kx －2与抛物线C ：x 2＝－2py (p >0)交于A ，B 两点，O 为坐标原点，OA ＋OB ＝(－4，－12)．(1)求直线l 和抛物线C 的方程；(2)抛物线上一动点P 从A 到B 运动时，求△ABP 面积的最大值．21．如图，已知点E (m ，0)为抛物线y 2＝4x 内的一个定点，过E 作斜率分别为k 1，k 2的两条直线分别交抛物线于点A ，B ，C ，D ，且M ，N 分别是线段AB ，CD 的中点．(1)若m ＝1，k 1k 2＝－1，求△EMN 面积的最小值； (2)若k 1＋k 2＝1，求证：直线MN 过定点．22．如图，已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)，A (2,0)是长轴的一个端点，弦BC 过椭圆的中心O ，且AC ·BC ＝0，|OC －OB |＝2|BC －BA |． (1)求椭圆的标准方程；(2)设P ，Q 为椭圆上异于A ，B 且不重合的两点，若∠PCQ 的平分线总是垂直于x 轴，则是否存在实数λ，使得PQ ＝λAB ？若存在，求出λ的最大值；若不存在，请说明理由．4高二理科数学选修2-1综合测试题（二） 一、选择题：1、命题“若3=x ，则01892=+-x x ”的逆命题、否命题和逆否命题中，假命题的个数为（ ）A 、0B 、1C 、2D 、3 2、过点（0，2）与抛物线x y 82=只有一个公共点的直线有（ ） A 、1条 B 、2条 C 、3条 D 、无数条 3、“0≠k ”是“方程b kx y +=表示直线”的（ ）A 、必要不充分条件B 、充分不必要条件C 、充要条件D 、既不充分也不必要条件4、如果222=+ky x 表示焦点在y 轴上的椭圆，那么实数k 的取值范围是（ ）A 、()+∞,0B 、()2,0C 、()+∞,1D 、()1,0 5、已知P 在抛物线x y 42=上，那么点P 到点Q （2，1）的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值时，点P 的坐标为（ ） A 、)1,41(- B 、)1,41( C 、)2,1( D 、)2,1(-6、在平面直角坐标系xOy 中，双曲线的中心在坐标原点，焦点在y 轴上，一条渐近线的方程为02=-y x ，则它的离心率为（ ）A 、5B 、25C 、3D 、2 7、下列结论中，正确的结论为（ ）①“q p ∧”为真是“q p ∨”为真的充分不必要条件； ②“q p ∧”为假是“q p ∨”为真的充分不必要条件； ③“q p ∨”为真是“p ⌝”为假的必要不充分条件； ④“p ⌝”为真是“q p ∧”为假的必要不充分条件. A 、①② B 、③④ C 、①③ D 、②④ 8、设椭圆1C 的离心率为135，焦点在x 轴上且长轴长为26 ，若曲线2C 上的点到椭圆1C 的两个焦点的距离的差的绝对值等于8，则曲线2C 的标准方程为（ ）A 、1342222=-y xB 、1542222=-y xC 、14132222=-y xD 、112132222=-y x9、已知空间四边形ABCD 的每条边和对角线的长都为1，点E 、F 分别是AB 、AD 的中点，则DC EF ∙等于（ ）A 、41 B 、43 C 、 43- D 、41-10、⊿ABC 的三个顶点分别是)2,1,1(-A ，)2,6,5(-B ，)1,3,1(-C ，则AC 边上的高BD 长为（ ）A 、41B 、4C 、5D 、52 11、设P 是双曲线x 2a 2－y2b 2 ＝1(a ＞0 ,b ＞0)上的点，F 1、F 2是焦点，双曲线的离心率是54 ，且∠F 1PF 2＝90°，△F 1PF 2面积是9，则a + b ＝（ ）A 、4B 、5C 、6D 、75BA 。

人教版选修2-1综合测试卷及答案已知命题p：“对于任意正整数n，都存在一个正整数m，使得m>n”，命题q：“存在一个正整数k，使得对于任意正整数m，都有m<k”，则下列说法正确的是（。

）。

A。

命题p是真命题，命题q是假命题B。

命题p是假命题，命题q是真命题C。

命题p和命题q都是真命题D。

命题p和命题q都是假命题答案：A解析：命题p中的“存在”可以换成“对于任意”，即“对于任意正整数n，都有一个正整数m，使得m>n”。

这是显然成立的，因为可以取m=n+1.所以命题p是真命题。

命题q中的“存在”不能换成“对于任意”，因为这样的话就是命题p了。

所以命题q是“存在一个k，使得对于任意m，都有m<k”的形式，即“存在一个正整数k，使得k是正整数中的最小值”。

这是显然不成立的，因为正整数中是没有最小值的。

所以命题q是假命题。

因此选A。

1、双曲线的离心率为$\sqrt{3}$。

2、抛物线方程为$y=ax^2$。

3、直线AE与平面AED所成角的大小为45°。

4、y轴与平面$\alpha$所成的角的大小为$\frac{\pi}{4}$。

5、k的值为$\frac{2}{\sqrt{5}}$。

6、2a-b的最大值为$5$。

7、椭圆的离心率为$\frac{1}{\sqrt{2}}$。

8、正确命题的序号为①、②、③、④。

9、解：由题意得$$\begin{cases}2x-1\frac{1}{2a}-1.\end{cases}$$ 因为$p\lor q$为真命题，所以$p$和$q$至少有一个为真命题。

若$p$为真命题，则$\frac{1}{2a}-10$。

综上可得，$a\in(0,\frac{1}{4})$。

10、解：由题意得$$\begin{cases}b=k\lambda a,\\ka\cdot b+kb\cdot a=18,\\(ka+b)\cdot(ka-b)=0.\end{cases}$$ 将第一条式子代入第二条式子，得$k\lambda a^2+kb^2=18$，即$k\lambda+k\frac{b^2}{a^2}=18$。

选修2-1综合测试一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，满分60分．在每小题给出的四个选项中，有且只有一项是符合题目要求的)1．已知p ：2x －3<1，q ：x 2－3x <0，则p 是q 的( )A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件2．抛物线y ＝14x 2的焦点坐标为( ) A ．(116，0) B ．(－116，0) C ．(0,1) D ．(0，－1)3．已知命题p ：3是奇数，q ：3不是质数．由它们构成的“p ∨q ”“p ∧q ”“非p ”形式的命题中真命题有( )A ．0个B ．1个C ．2个D ．3个4．双曲线x 24＋y 2k＝1的离心率e ∈(1,2)，则k 的取值范围是( ) A ．(－∞，0) B ．(－3,0) C ．(－12,0) D ．(－60，－12)5．下列结论正确的个数是( )①命题“所有的四边形都是平行四边形”是特称命题；②命题“∀x ∈R ，x 2＋1>0”是全称命题；③若p ：∃x ∈R ，x 2＋2x ＋1≤0，则非p ：∀x ∈R ，x 2＋2x ＋1≤0.A ．0B ．1C ．2D ．36．设α，β，γ是互不重合的平面，m ，n 是互不重合的直线，给出下列命题：①若m ⊥α，m ⊥β，则α∥β；②若α⊥γ，β⊥γ，则α∥β；③若m ⊥α，m ∥β，则α⊥β；④若m ∥α，n ⊥α，则m ⊥n .其中真命题的个数是( )A ．1B ．2C ．3D ．47．已知a ＝(m ＋1,0,2m )，b ＝(6,2n －1,2)，若a ∥b ，则m 与n 的值分别为( ) A.15，12 B ．5,2 C ．－15，－12D ．－5，－2 8．若双曲线x 23－16y 2p 2＝1的左焦点在抛物线y 2＝2px 的准线上，则p 的值为( ) A ．2 B ．3 C ．4 D ．4 29．已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1的左、右焦点分别为F 1、F 2，点P 在双曲线上，且|PF 1|＝4|PF 2|，则此双曲线的离心率e 的最大值为( )A.43B.32C.53D ．210．如图所示，在直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，AB ＝BC ＝AA 1，∠ABC ＝90°，点EF 分别是棱AB ，BB 1的中点，则直线EF 和BC 1所成的角是( )A ．45°B ．60°C ．90°D ．120°11．给出下列曲线，其中与直线y ＝－2x －3有交点的所有曲线是( )①4x ＋2y －1＝0；②x 2＋y 2＝3；③x 22＋y 2＝1；④x 22－y 2＝1. A ．①③ B ．②④ C ．①②③ D ．②③④12．过点M (－2,0)的直线l 与椭圆x 2＋2y 2＝2交于P 1，P 2两点，设线段P 1P 2的中点为P .若直线l 的斜率为k 1(k 1≠0)，直线OP 的斜率为k 2，则k 1·k 2等于( )A ．－12 B.12C ．－2D ．2 二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，满分20分．把答案填在题中横线上)13．命题“存在一个三角形没有外接圆”的否定是________．14．已知命题p ：1≤x ≤2，q ：a ≤x ≤a ＋2，且綈p 是綈q 的必要不充分条件，则实数a 的取值范围是________．15．已知直线l 1的一个方向向量为(－7,4,3)，直线l 2的一个方向向量为(x ，y,6)，且l 1∥l 2，则x ＝________，y ＝________.16．如图在长方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，AB ＝BC ＝2，AA 1＝1，则AC 1与平面ABCD 所成角的余弦值为________．三、解答题(本大题共6小题，满分70分．解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17．(10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 或q 为真命题，p 且q 为假命题，求实数m 的取值范围．18．(12分)求证：a ＋2b ＝0是直线ax ＋2y ＋3＝0和直线x ＋by ＋2＝0互相垂直的充要条件．19．(12分)抛物线y ＝－x 22与过点M (0，－1)的直线l 相交于A ，B 两点，O 为原点，若OA 和OB 的斜率之和为1，求直线l 的方程．20．(12分)已知椭圆C 的中心为平面直角坐标系xOy 的原点，焦点在x 轴上，它的一个顶点到两个焦点的距离分别是7和1.(1)求椭圆C 的方程；(2)若P 为椭圆C 上的动点，M 为过P 且垂直于x 轴的直线上的点，|OP ||OM |＝e (e 为椭圆C 的离心率)，求点M 的轨迹方程，并说明轨迹是什么曲线．21．(12分)如图，在正三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，AB ＝2AA 1，点D 是A 1B 1的中点，点E 在A 1C 1上，且DE ⊥AE .(1)证明：平面ADE⊥平面ACC1A1；(2)求直线AD和平面ABC1所成角的正弦值．22．(12分)如图所示，在直四棱柱ABCD－A1B1C1D1中，已知DC＝DD1＝2AD＝2AB，AD⊥DC，AB∥DC.(1)设E是DC的中点，求证：D1E∥平面A1BD；(2)求二面角A1—BD—C1的余弦值．1．解析 p ：x <2，q ：0<x <3.∴pD ⇒/q ，qD ⇒/p .∴p 是q 的既不充分也不必要条件．答案 D2．解析 由y ＝14x 2，得x 2＝4y ，∴焦点坐标为(0,1)．答案 C2．解析 命题p 为真，q 为假，∴“p ∨q ”为真，“p ∧q ”、“綈p ”为假，故应选B.答案 B4．解析 由x 24＋y 2k ＝1表示双曲线知，k <0，且a 2＝4，b 2＝－k ，∴e 2＝c 2a 2＝4－k 4，∵1<e <2，∴1<4－k 4<4.∴4<4－k <16，∴－12<k <0.答案 C5．解析 ①是全称命题，②是全称命题，③綈p ：∀x ∈R ，x 2＋2x ＋1>0.∴①不正确，②正确，③不正确．答案 B6．解析 ①正确，②不正确，③正确，④正确．答案 C7．解析 ∵a ∥b ，∴a ＝λb ，∴⎩⎪⎨⎪⎧ m ＋1＝6λ，0＝λ(2n －1)，2m ＝2λ，解得⎩⎪⎨⎪⎧ m ＝15，n ＝12，λ＝15.∴m ＝15，n ＝12.答案 A 8．解析 设双曲线的焦距为2c ，由双曲线方程知c 2＝3＋p 216，则其左焦点为(－3＋p 216，0)．由抛物线方程y 2＝2px 知其准线方程为x ＝－p 2，由双曲线的左焦点在抛物线的准线上知，3＋p 216＝p 24，且p >0，解得p ＝4.答案 C9．解析 由双曲线的定义知，|PF 1|－|PF 2|＝2a ，又|PF 1|＝4|PF 2|，∴|PF 1|＝8a 3，|PF 2|＝2a 3.又|PF 2|≥c －a ，即2a 3≥c －a .∴c a ≤53.即e ≤53.答案 C10．解析 建立空间直角坐标如图所示．设AB ＝2，则EF →＝(0，－1,1)．BC 1→＝(2,0,2)，∴cos 〈EF →·BC 1→〉＝EF →·BC 1→|EF →||BC 1→|＝28·2＝12， 故EF 与BC 1所成的角为60°.答案 B11．解析 直线y ＝－2x －3与4x ＋2y －1＝0平行，所以与①不相交．②中圆心(0,0)到直线2x ＋y ＋3＝0的距离d ＝35< 3.所以与②相交．把y ＝－2x －3代入x 22＋y 2＝1，得x 22＋4x 2＋12x ＋9＝1，即9x 2＋24x ＋16＝0，Δ＝242－4×9×16＝0，所以与③有交点．观察选项知，应选D.答案 D12．解析 设直线l 的方程为y ＝k 1(x ＋2)，代入x 2＋2y 2＝2，得(1＋2k 21)x 2＋8k 21x ＋8k 21－2＝0，设P 1(x 1，y 1)，P 2(x 2，y 2)，则x 1＋x 2＝－8k 211＋2k 21， 而y 1＋y 2＝k 1(x 1＋x 2＋4)＝4k 11＋2k 21. ∴k 2＝y 1＋y 22x 1＋x 22＝－12k 1，∴k 1·k 2＝－12. 答案 A13．解析 命题“存在一个三角形没有外接圆”是特称命题，它的否定是全称命题“任意一个三角形都有外接圆．”答案 任意一个三角形都有外接圆14．解析 “p 是q 的必要不充分条件”的逆否命题是“q 是p 的必要不充分条件”．∴{x |1≤x ≤2}{x |a ≤x ≤a ＋2}，∴0≤a ≤1. 答案 0≤a ≤115．答案 －14 816．解析 由题意知，AC 1＝22＋22＋1＝3，AC ＝22＋22＝22，在Rt △AC 1C 中，cos ∠C 1AC ＝AC AC 1＝223.答案 22317．解 由|x －1|>m －1的解集为R ，知m －1<0，∴m <1.即p ：m <1.又f (x )＝－(5－2m )x 是减函数，∴5－2m >1，即m <2，即q ：m <2.若p 真q 假，则⎩⎨⎧ m <1，m ≥2，m 不存在． 若p 假q 真，则⎩⎨⎧ m ≥1，m <2，∴1≤m <2.综上知，实数m 的取值范围是[1,2)．18．证明 充分性：当b ＝0时，如果a ＋2b ＝0，那么a ＝0，此时直线ax ＋2y ＋3＝0平行于x 轴，直线x ＋by ＋2＝0平行于y 轴，它们互相垂直；当b ≠0时，直线ax ＋2y ＋3＝0的斜率k 1＝－a 2，直线x＋by ＋2＝0的斜率k 2＝－1b ，如果a ＋2b ＝0，那么k 1k 2＝(－a 2)×(－1b )＝－1.故两直线互相垂直．必要性：如果两条直线互相垂直且斜率都存在，那么k 1k 2＝(－a 2)×(－1b )＝－1，所以a ＋2b ＝0，若两条直线中有直线的斜率不存在，且互相垂直，则b ＝0，且a ＝0，所以a ＋2b ＝0.综上可知，a ＋2b ＝0是直线ax ＋2y ＋3＝0和直线x ＋by ＋2＝0互相垂直的充要条件．19．解 显然直线l 垂直于x 轴不合题意，故设所求的直线方程为y ＝kx －1，代入抛物线方程化简，得x 2＋2kx －2＝0.由根的判别式Δ＝4k 2＋8＝4(k 2＋2)>0，于是有k ∈R .设点A 的坐标为(x 1，y 1)，点B 的坐标为(x 2，y 2)，则y 1x 1＋y 2x 2＝1.① 因为y 1＝kx 1－1，y 2＝kx 2－1，代入① ，得2k －(1x 1＋1x 2)＝1.② 又因为x 1＋x 2＝－2k ，x 1x 2＝－2，代入②得k ＝1.所以直线l 的方程为y ＝x －1.20．解 (1)设椭圆长半轴长及半焦距分别为a ，c 由已知得⎩⎨⎧ a －c ＝1，a ＋c ＝7，解得⎩⎨⎧ a ＝4，c ＝3，所以椭圆C 的方程为x 216＋y 27＝1.(2)设M (x ，y )，P (x ，y 1)，其中x ∈[－4,4]．由已知得x 2＋y 21x 2＋y 2＝e 2.而e ＝34，故16(x 2＋y 21)＝9(x 2＋y 2)．① 由点P 在椭圆C 上得y 21＝112－7x 216，代入①式并化简得9y 2＝112，所以点M 的轨迹方程为y ＝±473(－4≤x ≤4)，它是两条平行于x轴的线段．21．解 (1)证明：由正三棱柱ABC －A 1B 1C 1的性质知AA 1⊥平面A 1B 1C 1.又DE ⊂平面A 1B 1C 1，所以DE ⊥AA 1.而DE ⊥AE ，AA 1∩AE ＝A ，所以DE ⊥平面ACC 1A 1.又DE ⊂平面ADE ，故平面ADE ⊥平面ACC 1A 1.(2)如图所示，设O 是AC 的中点，以O 为原点建立空间直角坐标系．不妨设AA 1＝2，则AB ＝2，相关各点的坐标分别是A (0，－1,0)，B (3，0,0)，C 1(0,1，2)，D (32，－12，2)．易知AB →＝(3，1,0)，AC 1→＝(0,2，2)，AD →＝(32，12，2)．设平面ABC 1的一个法向量为n ＝(x ，y ，z )，则有⎩⎨⎧n ·AB →＝3x ＋y ＝0，n ·AC 1→＝2y ＋2z ＝0.解得x ＝－33y ，z ＝－2y .故可取n ＝(1，－3，6)．所以cos 〈n ，AD →〉＝n ·AD →|n ||AD →|＝2310×3＝105.由此可知，直线AD和平面ABC1所成角的正弦值为10 5.22．解(1)证明：在图中连接B，E，则四边形DABE为正方形，∴BE＝AD＝A1D1，且BE∥AD∥A1D1.∴四边形A1D1EB为平行四边形．∴D 1E ∥A 1B .又D 1E ⊄平面A 1BD ，A 1B ⊂平面A 1BD ，∴D 1E ∥平面A 1BD .(2)以D 为原点，DA ，DC ，DD 1所在直线分别为x 轴，y 轴，z 轴建立如图所示的空间直角坐标系，不妨设DA ＝1，则D (0,0,0)，A (1,0,0)，B (1,1,0)，C 1(0,2,2)，A 1(1,0,2)．∴DA 1→＝(1,0,2)，DB →＝(1,1,0)．设n ＝(x ，y ，z )为平面A 1BD 的一个法向量，由n ⊥DA 1→，n ⊥DB →，得⎩⎨⎧x ＋2z ＝0，x ＋y ＝0，取z ＝1，则n ＝(－2,2,1)．又DC 1＝(0,2,2)，DB →＝(1,1,0)，设m ＝(x 1，y 1，z 1)为平面C 1BD 的一个法向量，由m ⊥DC 1→，m ⊥DB →， 得⎩⎨⎧ 2y 1＋2z 1＝0，x 1＋y 1＝0，取z 1＝1，则m ＝(1，－1,1)．设m 与n 的夹角为α，二面角A 1－BD －C 1为θ，显然θ为锐角，∴cos α＝m ·n |m ||n |＝－39×3＝－33.∴cosθ＝3 3，即所求二面角A1－BD－C1的余弦值为3 3.。

高中数学选修2-1 学期综合测评本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分150分，考试时间120分钟．第Ⅰ卷(选择题，共60分)一、选择题：本大题共12小题，每小题5分，共60分．1．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＝2x B．y2＝－2xC．y2＝4x D．y2＝－4x答案D解析∵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顶点在原点，其中p＝2，∴抛物线的标准方程为y2＝－4x.2．有下列四个命题：①“若x2＋y2＝0，则xy＝0”的否命题；②“若x＞y，则x2＞y2”的逆否命题；③若“x≤3，则x2－x－6＞0”的否命题；④“对顶角相等”的逆命题．其中真命题的个数是()A．0 B．1 C．2 D．3答案A解析对于①，否命题是“若x2＋y2≠0，则xy≠0”，例如，x＝－3，y＝0时，x2＋y2≠0，但xy＝0，是假命题；对于②，逆否命题是“若x2≤y2，则x≤y”，例如x＝0，y＝－1时，x2≤y2，但x＞y，是假命题；对于③，否命题为“若x＞3，则x2－x－6≤0”，例如x＝4时，x2－x－6＞0，是假命题；对于④，“对顶角相等”的逆命题为“相等的角是对顶角”，是假命题．所以真命题的个数为0.故选A.3．命题“∃x0∈R,2x0－3>1”的否定是()A ．∃x 0∈R,2x 0－3≤1B ．∀x ∈R,2x －3>1C ．∀x ∈R,2x －3≤1D ．∃x 0∈R,2x 0－3>1答案 C解析 由特称命题的否定的定义即知．4．双曲线x 2m －y 2n ＝1(mn ≠0)的离心率为2，它的一个焦点与抛物线y 2＝4x 的焦点重合，则mn 的值为( )A.316B.38C.163D.83 答案 A解析 抛物线y 2＝4x 的焦点坐标为(1,0)，故在双曲线x 2m －y 2n ＝1中，m >0，n >0且m ＋n ＝c 2＝1.① 又双曲线的离心率e ＝cm ＝m ＋nm ＝2，②联立方程①②，解得⎩⎪⎨⎪⎧m ＝14，n ＝34.故mn ＝316.5．设命题p ：函数y ＝sin2x 的最小正周期为π2；命题q ：函数y ＝cos x 的图象关于直线x ＝π2对称．则下列判断正确的是( )A ．p 为真B ．綈q 为假C ．p ∧q 为假D ．p ∨q 为真答案 C解析 函数y ＝sin2x 的最小正周期为2π2＝π，所以命题p 为假；函数y ＝cos x 的图象的对称轴为x ＝k π，k ∈Z ，所以命题q 为假，所以綈q 为真，p ∧q 为假，p ∨q 为假．6．椭圆x 29＋y 2k 2＝1与双曲线x 2k －y 23＝1有相同的焦点，则k 应满足的条件是( )A ．k >3B ．2<k <3C ．k ＝2D ．0<k <2答案 C解析 由题意可知k >0且9－k 2＝k ＋3，所以k ＝2.7．k ＝±52是直线y ＝kx －1与曲线x 2－y 2＝4仅有一个公共点的( ) A ．充分不必要条件 B ．必要不充分条件 C ．充要条件 D ．既不充分又不必要条件答案 A解析 由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx －1，x 2－y 2＝4，得(1－k 2)x 2＋2kx －5＝0.当k 2＝1，即k ＝±1时，有唯一解．当k 2≠1且Δ＝0时，也有唯一解，此时k ＝±52 所以k ＝±52是直线y ＝kx －1与曲线x 2－y 2＝4， 仅有一个公共点的充分不必要条件．8．已知F 1(－3,0)，F 2(3,0)是椭圆x 2m ＋y 2n ＝1的两个焦点，点P 在椭圆上，∠F 1PF 2＝α.当α＝2π3时，△F 1PF 2面积最大，则m ＋n 的值是( )A ．41B ．15C ．9D ．1 答案 B解析 由S △F 1PF 2＝12|F 1F 2|·y P ＝3y P ，知P 为短轴端点时，△F 1PF 2面积最大．此时∠F 1PF 2＝2π3，得a ＝m ＝2 3 ，b ＝n ＝3，故m ＋n ＝15.9．如图，将边长为1的正方形ABCD 沿对角线BD 折成直二面角，若点P 满足BP →＝12BA →－12BC →＋BD →，则|BP →|2的值为( )A.32 B ．2 C.10－24 D.94 答案 D解析 由题可知|BA →|＝1，|BC →|＝1，|BD →|＝ 2. 〈BA →，BD →〉＝45°，〈BD →，BC →〉＝45°，〈BA →，BC →〉＝60°. ∴|BP →|2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12BA →－12BC →＋BD →2＝14BA →2＋14BC →2＋BD →2－12BA →·BC →＋BA →·BD →－BC →·BD →＝14＋14＋2－12×1×1×12＋1×2×22－1×2×22＝94.10．如图，在直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，∠ACB ＝90°，2|AC |＝|AA 1|＝|BC |＝2.若二面角B 1－DC －C 1的大小为60°，则|AD |的长为( )A. 2B.3 C ．2 D.22 答案 A解析 如图，以C 为坐标原点，CA ，CB ，CC 1所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系Cxyz ，则C (0,0,0)，A (1,0,0)，B 1(0，2,2)，C 1(0,0,2)，设AD ＝a ，则D 点的坐标为(1,0，a )，CD →＝(1,0，a )，CB 1→＝(0,2,2)，设m ＝(x ，y ，z )为平面B 1CD 的法向量． 则⎩⎨⎧m ·CB 1→＝0m ·CD →＝0⇒⎩⎪⎨⎪⎧2y ＋2z ＝0，x ＋az ＝0，令z ＝－1，得 m ＝(a,1，－1)，又平面C 1DC 的一个法向量为n ＝(0,1,0)，则由cos60°＝|m·n ||m ||n |，得1a 2＋2＝12，即a ＝2，故AD ＝2，故选A. 11．过点P (－4,0)的直线l 与曲线C ：x 2＋2y 2＝4交于A ，B 两点，则AB 中点Q 的轨迹方程为( )A ．(x ＋2)2＋2y 2＝4B ．(x ＋2)2＋2y 2＝4(－1＜x ≤0)C ．x 2＋2(y ＋2)2＝4D ．x 2＋2(y ＋2)2＝4(－1＜x ≤0) 答案 B解析 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，Q (x ，y )， 则x 1＋x 2＝2x ，y 1＋y 2＝2y ，⎩⎪⎨⎪⎧x 21＋2y 21＝4，x 22＋2y 22＝4⇒x 22－x 21＝－2(y 22－y 21) ⇒y 2－y 1x 2－x 1＝－12⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x 2＋x 1y 2＋y 1⇒k AB＝－x 2y ⇒k PQ ＝y x ＋4＝－x2y ⇒(x ＋2)2＋2y 2＝4，AB 中点Q 的轨迹方程为(x ＋2)2＋2y 2＝4(－1＜x ≤0)．12．已知双曲线x 24－y 2b 2＝1(b >0)，以原点为圆心，双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A ，B ，C ，D 四点，若四边形ABCD 的面积为2b ，则双曲线的方程为( )A.x 24－3y 24＝1B.x 24－4y 23＝1C.x24－y24＝1 D.x24－y212＝1答案D解析根据圆和双曲线的对称性，可知四边形ABCD为矩形．双曲线的渐近线方程为y＝±b2x，圆的方程为x2＋y2＝4，不妨设交点A在第一象限，由y＝b2x，x2＋y2＝4得x A＝44＋b2，y A＝2b4＋b2，故四边形ABCD的面积为4x A y A＝32b4＋b2＝2b，解得b2＝12，故所求的双曲线方程为x24－y212＝1，选D.第Ⅱ卷(非选择题，共90分)二、填空题：本大题共4小题，每小题5分，共20分．13．已知p(x)：x2＋2x－m>0，如果p(1)是假命题，p(2)是真命题，那么实数m的取值范围是________．答案[3,8)解析因为p(1)是假命题，所以1＋2－m≤0，即m≥3.又因为p(2)是真命题，所以4＋4－m>0，即m<8.故实数m的取值范围是[3,8)．14．以等腰直角三角形ABC的两个底角顶点为焦点，并且经过另一顶点的椭圆的离心率为________．答案2 2解析设等腰直角三角形的直角边长为l，则其斜边长为2l，由题意可知，焦距2c＝2l，c＝22l，由椭圆的定义可知2a＝2l，a＝l，所以离心率e＝ca＝22.15．已知点M(－3,0)，N(3,0)，B(1,0)，动圆C与直线MN相切于点B，过M，N与圆C相切的两直线相交于点P，则点P的轨迹方程为________．答案x2－y28＝1(x＞1)解析设圆与直线PM，PN分别相切于E，F，则|PE|＝|PF|，|ME|＝|MB|，|NB|＝|NF|.∴|PM|－|PN|＝|PE|＋|ME|－(|PF|＋|NF|)＝|MB|－|NB|＝4－2＝2，∴点P的轨迹是以M(－3,0)，N(3,0)为焦点的双曲线的右支，且a＝1，c＝3，∴b2＝8.故双曲线的方程是x 2－y 28＝1(x ＞1)．16．已知A (0，－4)，B (3,2)，抛物线y 2＝x 上的点到直线AB 的最短距离为________．答案355解析 直线AB 的方程为2x －y －4＝0，设抛物线y 2＝x 上的点P (t ，t 2)，则点P 到直线AB 的距离d ＝|2t －t 2－4|5＝t 2－2t ＋45＝(t －1)2＋35≥35＝355.三、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10分)已知a ＝(x,4,1)，b ＝(－2，y ，－1)，c ＝(3，－2，z )，a ∥b ，b ⊥c ，求：(1)a ，b ，c ；(2)a ＋c 与b ＋c 所成角的余弦值．解 (1)因为a ∥b ，所以x －2＝4y ＝1－1，解得x ＝2，y ＝－4，这时a ＝(2,4,1)，b ＝(－2，－4，－1)，又因为b ⊥c ，所以b ·c ＝0，即－6＋8－z ＝0，解得z ＝2，于是c ＝(3，－2,2)．(2)由(1)得a ＋c ＝(5,2,3)，b ＋c ＝(1，－6,1)，因此a ＋c 与b ＋c 所成角的余弦值＝5－12＋338×38＝－219.18．(本小题满分12分)已知命题p ：方程x 22＋y 2m ＝1表示焦点在y 轴上的椭圆；命题q ：∀x ∈R,4x 2－4mx ＋4m －3≥0.若(綈p )∧q 为真，求m 的取值范围．解 p 真时，m >2.q 真时，4x 2－4mx ＋4m －3≥0在R 上恒成立，即 Δ＝16m 2－16(4m －3)≤0，解得1≤m ≤3. ∵(綈p )∧q 为真，∴p 假，q 真． ∴⎩⎪⎨⎪⎧m ≤2，1≤m ≤3，即1≤m ≤2.∴所求m 的取值范围为[1,2]．19．(本小题满分12分)在长方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，AA 1＝2AB ＝2BC ，E ，F ，E 1分别是棱AA 1，BB 1，A 1B 1的中点．求证：(1)CE ∥平面C 1E 1F ； (2)平面C 1E 1F ⊥平面CEF .证明 如图所示，以D 为原点，DA ，DC ，DD 1所在的直线为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系，设BC ＝1，则C (0,1,0)，E (1,0,1)，C 1(0,1,2)，F (1,1,1)，E 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1，12，2.(1)设平面C 1E 1F 的法向量n ＝(x ，y ，z )． ∵C 1E 1→＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1，－12，0，FC 1→＝(－1,0,1)，∴⎩⎨⎧n ·C 1E 1→＝0，n ·FC 1→＝0，即⎩⎨⎧x －12y ＝0，－x ＋z ＝0.取n ＝(1,2,1)．∵CE →＝(1，－1,1)，n ·CE →＝1－2＋1＝0，∴CE →⊥n . 又∵CE ⊄平面C 1E 1F ，∴CE ∥平面C 1E 1F . (2)设平面EFC 的法向量为m ＝(a ，b ，c )， 由EF →＝(0,1,0)，FC →＝(－1,0，－1)， ∴⎩⎨⎧m ·EF →＝0，m ·FC →＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧b ＝0，－a －c ＝0.取m ＝(－1,0,1)．∵m·n＝1×(－1)＋2×0＋1×1＝－1＋1＝0，∴平面C1E1F⊥平面CEF.20．(本小题满分12分)如图，在直三棱柱ABC－A1B1C1中，AB＝1，AC＝AA1＝3，∠ABC＝60°.(1)证明：AB⊥A1C；(2)求二面角A－A1C－B的正切值大小．解解法一：(1)证明：∵三棱柱ABC－A1B1C1为直三棱柱，∴AB⊥AA1.在△ABC中，AB＝1，AC＝3，∠ABC＝60°.由正弦定理得∠ACB＝30°，∴∠BAC＝90°，即AB⊥AC，∴AB⊥平面ACC1A1.又A1C⊂平面ACC1A1，∴AB⊥A1C.(2)如图，作AD⊥A1C交A1C于D点，连接BD.∵AB ⊥A 1C ，AD ∩AB ＝A ，∴A 1C ⊥平面ABD . ∴BD ⊥A 1C .∴∠ADB 为二面角A －A 1C －B 的平面角． 在Rt △AA 1C 中，AD ＝AA 1·AC A 1C ＝3×36＝62.在Rt △BAD 中，tan ∠ADB ＝AB AD ＝63， ∴二面角A －A 1C －B 的正切值为63.解法二：(1)证明：∵三棱柱ABC －A 1B 1C 1为直三棱柱，∴AA 1⊥AB ，AA 1⊥AC . 在△ABC 中，AB ＝1，AC ＝3，∠ABC ＝60°. 由正弦定理得∠ACB ＝30°， ∴∠BAC ＝90°，即AB ⊥AC . 如图，建立空间直角坐标系，则A (0,0,0)，B (1,0,0)，C (0，3，0)，A 1(0,0，3)， ∴AB →＝(1,0,0)，A 1C →＝(0，3，－3)． ∵AB →·A 1C →＝1×0＋0×3＋0×(－3)＝0， ∴AB ⊥A 1C .(2)取m ＝AB →＝(1,0,0)为平面AA 1C 1C 的法向量． 由(1)知，BC →＝(－1，3，0)，设平面A 1BC 的法向量n ＝(x ，y ，z )， 则⎩⎨⎧n ·BC →＝0，n ·A 1C →＝0，∴⎩⎪⎨⎪⎧－x ＋3y ＝0，3y －3z ＝0，∴x ＝3y ，y ＝z . 令y ＝1，则n ＝(3，1,1)， ∴cos 〈m ，n 〉＝m ·n|m ||n | ＝3×1＋1×0＋1×012＋02＋02·(3)2＋12＋12＝155，∴sin 〈m ，n 〉＝1－⎝ ⎛⎭⎪⎫1552＝105，∴tan 〈m ，n 〉＝63. ∴二面角A －A 1C －B 的正切值为63.21．(本小题满分12分)如图，已知点E (m,0)为抛物线y 2＝4x 内的一个定点，过E 作斜率分别为k 1，k 2的两条直线分别交抛物线于点A ，B ，C ，D ，且M ，N 分别是线段AB ，CD 的中点．(1)若m ＝1，k 1k 2＝－1，求△EMN 面积的最小值； (2)若k 1＋k 2＝1，求证：直线MN 过定点． 解 (1)当m ＝1时，E 为抛物线y 2＝4x 的焦点． ∵k 1k 2＝－1，∴AB ⊥CD .由题意，知直线AB 的方程为y ＝k 1(x －1)， 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)．由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝k 1(x －1)，y 2＝4x ，得k 1y 2－4y －4k 1＝0，∴y 1＋y 2＝4k 1，y 1y 2＝－4.又线段AB 的中点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1＋x 22，y 1＋y 22，∴M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 21＋1，2k 1. 同理点N (2k 21＋1，－2k 1)． ∴S △EMN ＝12|EM |·|EN |＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 212＋⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 12·(2k 21)2＋(－2k 1)2＝2k 21＋1k 21＋2≥22＋2＝4，当且仅当k 21＝1k21，即k 1＝±1时等号成立， ∴△EMN 面积的最小值为4.(2)证明：由题意，得直线AB 的方程为y ＝k 1(x －m )，设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝k 1(x －m )，y 2＝4x ，得k 1y 2－4y －4k 1m ＝0，∴y 1＋y 2＝4k 1，y 1y 2＝－4m .又线段AB 的中点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1＋x 22，y 1＋y 22，∴M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 21＋m ，2k 1.同理点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 22＋m ，2k 2.∴k MN ＝y M －y Nx M －x N ＝k 1k 2k 1＋k 2＝k 1k 2，∴直线MN 的方程为y －2k 1＝k 1k 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤x －⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 21＋m ，即y ＝k 1k 2(x －m )＋2， ∴直线MN 恒过定点(m,2)．22．(本小题满分12分)如图，已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)，A (2,0)是长轴的一个端点，弦BC 过椭圆的中心O ，且AC →·BC →＝0，|OC →－OB →|＝2|BC →－BA →|.(1)求椭圆的标准方程；(2)设P ，Q 为椭圆上异于A ，B 且不重合的两点，若∠PCQ 的平分线总是垂直于x 轴，则是否存在实数λ，使得PQ →＝λAB →？若存在，求出λ的最大值；若不存在，请说明理由．解 (1)∵AC →·BC →＝0， ∴AC →⊥BC →，∠ACB ＝90°.又|OC →－OB →|＝2|BC →－BA →|，即|BC →|＝2|AC →|， ∴|OC →|＝|AC →|.∴△AOC 是等腰直角三角形． ∵A (2,0)，∴C (1,1)． 又点C 在椭圆上，a ＝2， ∴1a 2＋1b 2＝1，∴b 2＝43.∴所求椭圆的标准方程为x 24＋y 243＝1.(2)对于椭圆上两点P ，Q ， ∵∠PCQ 的平分线总是垂直于x 轴， ∴PC 与CQ 所在直线关于直线x ＝1对称． 设k PC ＝k (k ≠0且k ≠±1)，则k CQ ＝－k ， 则直线PC 的方程为y －1＝k (x －1)⇒y ＝k (x －1)＋1，① 直线CQ 的方程为y －1＝－k (x －1)⇒y ＝－k (x －1)＋1，②将①代入x 24＋3y 24＝1，得(1＋3k 2)x 2－6k (k －1)x ＋3k 2－6k －1＝0.③ ∵C (1,1)在椭圆上，∴x ＝1是方程③的一个根，∴x P ＝3k 2－6k －11＋3k 2.以－k 替换k ，得到x Q ＝3k 2＋6k －13k 2＋1.则k PQ ＝y P －y Q x P －x Q ＝k (x P ＋x Q )－2kx P －x Q ＝k ·6k 2－21＋3k 2－2k －12k 1＋3k 2＝－4k 1＋3k 2－12k 1＋3k 2＝13.又k AB ＝13，∴k PQ ＝k AB ，∴PQ ∥AB . ∴存在实数λ，使得PQ →＝λAB →. 又|PQ →|＝(x P －x Q )2＋(y P －y Q )2＝⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫－12k 1＋3k 22＋⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫－4k 1＋3k 22 ＝160k 2(1＋3k 2)2＝1609k 2＋1k 2＋6≤2303， 当且仅当9k 2＝1k 2，即k 2＝13，k ＝±33时取等号． 又|AB →|＝10，∴λmax ＝230310＝233.。