资源简介 模块综合测评(二)满分:150分 时间:120分钟一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知点A的坐标为(3,4),在坐标轴上有一点B,若kAB=4,则点B的坐标为( )A.(2,0)或(0,-4) B.(2,0)或(0,-8)C.(2,0) D.(0,-8)2.设x,y∈R,向量a=(x,1,1),b=(1,y,1),c=(2,-4,2),且a⊥c,b∥c,则x+y的值为( )A.-1 B.1C.2 D.33.已知圆x2+y2+2x-2y+2a=0截直线x+y+2=0所得弦长为4,则实数a的值是( )A.-3 B.-2C.-1 D.-44.设椭圆C1:+y2=1(a>1),C2:+y2=1的离心率分别为e1,e2,若e2=e1,则a=( )A. B.C. D.5.平面直角坐标系xOy中,动点P到圆(x-1)2+y2=1的圆心的距离与其到直线x=-1的距离相等,则P点的轨迹方程是( )A.y2=4x B.x2=4yC.y2=2x D.x2=2y6.已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,点A,B在椭圆上运动,当直线AB过椭圆右焦点并垂直于x轴时,△OAB的面积为(O为坐标原点),则椭圆的长轴长为( )A.2 B.4C. D.27.若圆x2+y2+4x-4y-10=0上至少有三个不同的点到直线l:ax+by=0的距离为2,则直线l的斜率的取值范围是( )A. B.C. D.8.在中国古代数学著作《九章算术》中记载了一种称为“曲池”的几何体,该几何体的上、下底面平行,且均为扇环形(扇环是指圆环被扇形截得的部分).现有一个如图所示的曲池,它的高为4,AA1,BB1,CC1,DD1均与曲池的底面垂直,底面扇环对应的两个圆的半径分别为2和4,对应的圆心角为90°,则图中异面直线AB1与CD1所成角的余弦值为( )A. B.C. D.二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.设O为坐标原点,直线y=(x-1)过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( )A.p=2B.|MN|=C.以MN为直径的圆与l相切D.△OMN为等腰三角形10.设m∈R,直线mx-y-3m+1=0与直线x+my-3m-1=0相交于点P(x,y),线段AB是圆C:(x+2)2+(y+1)2=4的一条动弦,Q为弦AB的中点,|AB|=2,下列说法正确的是( )A.点P在定圆(x-2)2+(y-2)2=8上B.点P在圆C外C.线段PQ长的最大值为6+D.的最小值为15-811.在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AA1=1,点P满足,其中λ∈[0,1],μ∈[0,1],则( )A.当λ=1时,△AB1P的周长为定值B.当μ=1时,三棱锥P-A1BC的体积为定值C.当λ=时,有且仅有一个点P,使得A1P⊥BPD.当μ=时,有且仅有一个点P,使得A1B⊥平面AB1P三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知圆C1的标准方程是(x-4)2+(y-4)2=1,圆C2:x2+y2-4x+2my+3=0关于直线x+y+1=0对称,则圆C1与圆C2的公切线的条数为________.13.已知三棱锥P-ABC各顶点的坐标分别是P(-1,0,0),A(0,1,0),B(-4,0,0),C(0,0,2),则该三棱锥底面ABC上的高h=________.14.已知双曲线C:的左、右焦点分别为F1,F2,P为双曲线C右支上的动点,过P作两渐近线的垂线,垂足分别为A,B.若圆+y2=1与双曲线C的渐近线相切,则下列结论正确的是________.(将所有正确结论的序号都填上)①双曲线C的离心率e=;②当点P异于顶点时,△PF1F2的内切圆的圆心总在直线x=上;③为定值;④的最小值为.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分13分)在平面直角坐标系xOy中,过坐标原点O的圆M(圆心M在第一象限)的半径为2,且与y轴正半轴交于点A.(1)求圆M的标准方程;(2)设点B是直线l:=0上的动点,BC,BD是圆M的两条切线,C,D为切点,求四边形BCMD面积的最小值.16.(本小题满分15分)如图所示,过点M(-2,0)作直线l交双曲线x2-y2=1于A,B两点,O为原点,以OA,OB为一组邻边作平行四边形OAPB.(1)试求点P的轨迹方程;(2)是否存在这样的直线l,使四边形OAPB为矩形?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由.17.(本小题满分15分)在①|PF|=x0+1,②y0=2x0=2,③PF⊥x轴时,|PF|=2这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并回答.问题:已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点P(x0,y0)在抛物线C上,且________.(1)求抛物线C的标准方程;(2)若直线l:x-y-2=0与抛物线C交于A,B两点,求△ABF的面积.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.18.(本小题满分17分)如图,三棱锥A-BCD中,DA=DB=DC,BD⊥CD,∠ADB=∠ADC=60°,E为BC的中点.(1)证明:BC⊥DA;(2)点F满足,求二面角D-AB-F的正弦值.19.(本小题满分17分)已知椭圆E:=1(a>b>0),以椭圆E的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点(0,t)且斜率存在的直线与椭圆E交于不同的两点A,B,过点A和C(0,1)的直线AC与椭圆E的另一个交点为D.(1)求椭圆E的方程及离心率;(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.6 / 6模块综合测评(二)满分:150分 时间:120分钟一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知点A的坐标为(3,4),在坐标轴上有一点B,若kAB=4,则点B的坐标为( )A.(2,0)或(0,-4) B.(2,0)或(0,-8)C.(2,0) D.(0,-8)B [设点B的坐标为(0,y)或(x,0).∵A(3,4),∴kAB==4或=4,解得y=-8,x=2.∴点B的坐标为(0,-8)或(2,0).]2.设x,y∈R,向量a=(x,1,1),b=(1,y,1),c=(2,-4,2),且a⊥c,b∥c,则x+y的值为( )A.-1 B.1C.2 D.3A [因为a⊥c,所以a·c=2x-4+2=0,解得x=1,又b∥c,所以,解得y=-2,所以x+y=-1,故选A.]3.已知圆x2+y2+2x-2y+2a=0截直线x+y+2=0所得弦长为4,则实数a的值是( )A.-3 B.-2C.-1 D.-4B [圆心为(-1,1),圆心到直线的距离为,故圆的半径为,即,a=-2.]4.设椭圆C1:+y2=1(a>1),C2:+y2=1的离心率分别为e1,e2,若e2=e1,则a=( )A. B.C. D.A [由已知得e1=,因为e2=e1,所以,解得a=.故选A.]5.平面直角坐标系xOy中,动点P到圆(x-1)2+y2=1的圆心的距离与其到直线x=-1的距离相等,则P点的轨迹方程是( )A.y2=4x B.x2=4yC.y2=2x D.x2=2yA [圆(x-1)2+y2=1的圆心为(1,0),设点P(x,y),由题意得:=|x-(-1)|,所以(x-1)2+y2=|x+1|2,整理得y2=4x.]6.已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,点A,B在椭圆上运动,当直线AB过椭圆右焦点并垂直于x轴时,△OAB的面积为(O为坐标原点),则椭圆的长轴长为( )A.2 B.4C. D.2B [令x=c,由=1,可得y2=,即y=±,所以解得a=2,b=,c=1,所以椭圆的长轴长为2a=4,故选B.]7.若圆x2+y2+4x-4y-10=0上至少有三个不同的点到直线l:ax+by=0的距离为2,则直线l的斜率的取值范围是( )A. B.C. D.A [圆的方程x2+y2+4x-4y-10=0,可化为(x+2)2+(y-2)2=18,则圆心为,半径为,根据题意知,只有圆心到直线的距离d≤3 时圆上至少有三个不同点到直线l:ax+by=0的距离为2,即.所以有a2-4ab+b2≤0,①当b=0时有x=0,此时圆心到直线x=0的距离为2>,不成立;当a=0时有y=0,此时圆心到直线y=0的距离为2>,不成立;当 a≠0且b≠0时,直线y=-x,则k=-,将①式同时除以b2得+1≤0,即k2+4k+1≤0,解得-2-,综上直线l的斜率的取值范围是,故选A.]8.在中国古代数学著作《九章算术》中记载了一种称为“曲池”的几何体,该几何体的上、下底面平行,且均为扇环形(扇环是指圆环被扇形截得的部分).现有一个如图所示的曲池,它的高为4,AA1,BB1,CC1,DD1均与曲池的底面垂直,底面扇环对应的两个圆的半径分别为2和4,对应的圆心角为90°,则图中异面直线AB1与CD1所成角的余弦值为( )A. B.C. D.A [如图,设上底面圆心为O1,下底面圆心为O,连接OO1,OC,OB,以O为原点,分别以OC,OB,OO1所在直线为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系,则C,A(0,4,0),B1(0,2,4),D1(4,0,4),则,,所以cos 〈〉=,又异面直线所成角的范围为,故异面直线AB1与CD1所成角的余弦值为.故选A.]二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.设O为坐标原点,直线y=(x-1)过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( )A.p=2B.|MN|=C.以MN为直径的圆与l相切D.△OMN为等腰三角形AC [由题意,易知直线y=-(x-1)过点(1,0).对于A,因为直线经过抛物线C的焦点,所以易知焦点坐标为(1,0),所以=1,即p=2,所以A选项正确.对于B,不妨设M(x1,y1),N(x2,y2),x1联立方程得,消去y并整理得3x2-10x+3=0,解得x1=,x2=3.由抛物线的定义得,|MN|=x1+x2+p=,故B选项错误.对于C,l的方程为x=-1,以MN为直径的圆的圆心坐标为,半径r==+1,所以以MN为直径的圆与l相切,故C选项正确.对于D,由两点间距离公式可得|OM|===,故D选项错误.综上,故选AC.]10.设m∈R,直线mx-y-3m+1=0与直线x+my-3m-1=0相交于点P(x,y),线段AB是圆C:(x+2)2+(y+1)2=4的一条动弦,Q为弦AB的中点,|AB|=2,下列说法正确的是( )A.点P在定圆(x-2)2+(y-2)2=8上B.点P在圆C外C.线段PQ长的最大值为6+D.的最小值为15-8BCD [直线mx-y-3m+1=0过定点M(3,1),直线x+my-3m-1=0过定点N(1,3),又m-m=0,所以两直线垂直,所以两直线的交点P的轨迹是以线段MN为直径的圆,|MN|=2,所以交点P的轨迹方程为(x-2)2+(y-2)2=2,故A错误.圆C的圆心为(-2,-1),半径为2,因为=5>2+,所以圆(x-2)2+(y-2)2=2与圆C:(x+2)2+(y+1)2=4相离,即点P在圆C外,故B正确.因为Q为弦AB的中点,|AB|=2=1,所以弦AB的中点Q的轨迹是以C是圆心,1为半径的圆,则点Q的轨迹方程为(x+2)2+(y+1)2=1,则圆(x+2)2+(y+1)2=1与圆(x-2)2+(y-2)2=2相离,所以线段PQ长的最大值为,故C正确.=·=·=-3,因为线段PQ长的最小值为,所以-3的最小值为15-8,即的最小值为15-8,故D正确.故选BCD.]11.在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AA1=1,点P满足,其中λ∈[0,1],μ∈[0,1],则( )A.当λ=1时,△AB1P的周长为定值B.当μ=1时,三棱锥P-A1BC的体积为定值C.当λ=时,有且仅有一个点P,使得A1P⊥BPD.当μ=时,有且仅有一个点P,使得A1B⊥平面AB1PBD [(0≤λ≤1,0≤μ≤1).对于选项A,当λ=1时,点P在棱CC1上运动,如图(1)所示,此时△AB1P的周长为AB1+AP+PB1=,不是定值,A错误;对于选项B,当μ=1时,点P在棱B1C1上运动,如图(2)所示,则VP-A1BC=VA1-PBC=S△PBC×S△PBC=,为定值,故B正确;对于选项C,取BC的中点D,B1C1的中点D1,连接DD1,A1B(图略),则当λ=时,点P在线段DD1上运动,假设A1P⊥BP,则A1P2+BP2=A1B2,即+(1-μ)2++μ2=2,解得μ=0或μ=1,所以点P与点D或D1重合时,A1P⊥BP,故C错误;(法一)对于选项D,易知四边形ABB1A1为正方形,所以A1B⊥AB1,设AB1与A1B交于点K,连接PK(图略),要使A1B⊥平面AB1P,需A1B⊥KP,所以点P只能是棱CC1的中点,故选项D正确.综上,选BD.(法二)对于选项D,分别取BB1,CC1的中点E,F,连接EF,则当μ=时,点P在线段EF上运动,以点C1为原点建立如图(3)所示的空间直角坐标系,则B(0,1,1),B1(0,1,0),A1,所以,若A1B⊥平面AB1P,则A1B⊥B1P,所以-=0,解得λ=1,所以只存在一个点P,使得A1B⊥平面AB1P,此时点P与F重合,故D正确.综上,选BD.]三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知圆C1的标准方程是(x-4)2+(y-4)2=1,圆C2:x2+y2-4x+2my+3=0关于直线x+y+1=0对称,则圆C1与圆C2的公切线的条数为________.4 [圆C1的圆心为C1(4,4),半径r=1,圆C2的标准方程为(x-2)2+2=3m2+1,C2,半径R=,因为圆C2关于直线x+y+1=0对称,所以2-3m+1=0,m=1,所以C2,半径R=2,>R+r,两圆相离,公切线有4条.]13.已知三棱锥P-ABC各顶点的坐标分别是P(-1,0,0),A(0,1,0),B(-4,0,0),C(0,0,2),则该三棱锥底面ABC上的高h=________. [由已知得,=(-1,-1,0),=(-4,-1,0),=(0,-1,2).设平面ABC的一个法向量n=(x,y,z),则取x=-1,得n=(-1,4,2).则h=.]14.已知双曲线C:的左、右焦点分别为F1,F2,P为双曲线C右支上的动点,过P作两渐近线的垂线,垂足分别为A,B.若圆+y2=1与双曲线C的渐近线相切,则下列结论正确的是________.(将所有正确结论的序号都填上)①双曲线C的离心率e=;②当点P异于顶点时,△PF1F2的内切圆的圆心总在直线x=上;③为定值;④的最小值为.①②④ [对于①:双曲线的渐近线方程是x±ay=0,圆+y2=1的圆心是,半径是1,则舍去);又b=1,所以c==2,离心率为e=,故①正确;对于②:设△PF1F2的内切圆与x轴相切于点M,由圆的切线性质知=2a,所以xM=a,因此内心I在直线x=a,即直线x=a=上,故②正确;对于③:设P(x0,y0),则=3,渐近线方程是x±y=0,则,为常数,故③错误;对于④:由已知OA的方程是y=x,倾斜角为,所以∠AOB=,∠APB=,,当且仅当时等号成立,故④正确.故结论正确的是①②④.]四、解答题:本题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分13分)在平面直角坐标系xOy中,过坐标原点O的圆M(圆心M在第一象限)的半径为2,且与y轴正半轴交于点A.(1)求圆M的标准方程;(2)设点B是直线l:=0上的动点,BC,BD是圆M的两条切线,C,D为切点,求四边形BCMD面积的最小值.[解] (1)设圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,由题意得,r=2,b=,∴22=a2+2,解得a=1,∴圆心M的坐标为,r=2.∴圆M的标准方程为(x-1)2+2=4.(2)∵四边形BCMD的面积S=2×,在Rt△BCM中,,要使四边形BCMD面积最小,则最小即可.此时BM⊥l,∴,∴,∴四边形BCMD面积的最小值为4.16.(本小题满分15分)如图所示,过点M(-2,0)作直线l交双曲线x2-y2=1于A,B两点,O为原点,以OA,OB为一组邻边作平行四边形OAPB.(1)试求点P的轨迹方程;(2)是否存在这样的直线l,使四边形OAPB为矩形?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由.[解] (1)当过M(-2,0)的直线的斜率存在时,设直线的方程为y=k,代入双曲线x2-y2=1,可得x2-4k2x-4k2-1=0.当k=±1时,直线与渐近线平行,所以直线与双曲线只有一个交点,不合题意舍去.当k≠±1时,直线与双曲线有两个交点,设,此时Δ==12k2+4>0,所以x1+x2=.所以y1+y2=k,所以AB的中点为,即OP的中点为.设P,则x=,消去k得:x2+4x-y2=0;当k=0时,AB的中点为,A,O,B三点共线,不能得到平行四边形OAPB,故k≠0,即x≠0,所以P的轨迹方程为x2+4x-y2=0(x≠0).当过M的直线的斜率不存在时,直线的方程为x=-2,把x=-2代入双曲线x2-y2=1得:A,B,P同样满足.所以点P的轨迹方程为x2+4x-y2=0(x≠0).(2)当过M的直线的斜率不存在时,直线的方程为x=-2,把x=-2代入双曲线x2-y2=1得:A,B,此时不满足∠AOB=90°;当过M的直线的斜率存在时,由(1)可知:x1+x2=.若∠AOB=90°,则x1x2+y1y2=(k2+1)·+4k2=0,整理得:k2+1=0,显然不成立,所以不存在使∠AOB=90°的直线l.17.(本小题满分15分)在①|PF|=x0+1,②y0=2x0=2,③PF⊥x轴时,|PF|=2这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并回答.问题:已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点P(x0,y0)在抛物线C上,且________.(1)求抛物线C的标准方程;(2)若直线l:x-y-2=0与抛物线C交于A,B两点,求△ABF的面积.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.[解] (1)若选①:由抛物线的性质可得|PF|=x0+.因为|PF|=x0+1,所以x0+=x0+1,解得p=2.故抛物线C的标准方程为y2=4x.若选②:因为y0=2x0=2,所以y0=2,x0=1,因为点P(x0,y0)在抛物线C上,所以=2px0,即2p=4,解得p=2,故抛物线C的标准方程为y2=4x.若选③:因为PF⊥x轴,所以|PF|==p,因为|PF|=2,所以p=2.故抛物线C的标准方程为y2=4x.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由(1)可知F(1,0).联立整理得y2-4y-8=0,则y1+y2=4,y1y2=-8,|y1-y2|=,故|AB|==,因为点F到直线l的距离d=,所以△ABF的面积为·d=.18.(本小题满分17分)如图,三棱锥A-BCD中,DA=DB=DC,BD⊥CD,∠ADB=∠ADC=60°,E为BC的中点.(1)证明:BC⊥DA;(2)点F满足,求二面角D-AB-F的正弦值.[解] (1)证明:如图,连接DE,AE,因为DC=DB,且E为BC的中点,所以DE⊥BC.因为∠ADB=∠ADC=60°,DA=DA,DC=DB,所以△ADB≌△ADC(SAS).可得AC=AB,故AE⊥BC.因为DE∩AE=E,DE,AE 平面ADE,所以BC⊥平面ADE.又DA 平面ADE,所以BC⊥DA.(2)由(1)知,DE⊥BC,AE⊥BC.不妨设DA=DB=DC=2,因为∠ADB=∠ADC=60°,所以AB=AC=2.由题可知△DBC为等腰直角三角形,故DE=EB=EC=.因为AE⊥BC,所以AE=.在△ADE中,AE2+ED2=AD2,所以AE⊥ED.以E为坐标原点,ED所在直线为x轴,EB所在直线为y轴,EA所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,如图,则D,B,A,所以==.设F(xF,yF,zF),因为,所以(xF,yF,zF)=,可得F.所以=.设平面DAB的一个法向量为m=(x1,y1,z1),则即取x1=1,则y1=z1=1,m=(1,1,1)为平面DAB的一个法向量.设平面ABF的一个法向量为n=(x2,y2,z2),则即得x2=0,取y2=1,则z2=1,n=(0,1,1)为平面ABF的一个法向量.所以cos 〈m,n〉=.记二面角D-AB-F的大小为θ,则sin θ=,故二面角D-AB-F的正弦值为.19.(本小题满分17分)已知椭圆E:=1(a>b>0),以椭圆E的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点(0,t)且斜率存在的直线与椭圆E交于不同的两点A,B,过点A和C(0,1)的直线AC与椭圆E的另一个交点为D.(1)求椭圆E的方程及离心率;(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.[解] (1)由题意可知b=,所以a==2,故椭圆E的方程为=1,离心率e=.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx+t(k≠0),联立得(1+2k2)x2+4ktx+2t2-4=0.所以Δ=(4kt)2-4(1+2k2)(2t2-4)>0,即4k2-t2+2>0,由根与系数的关系得 ①由椭圆的对称性可得D(-x2,y2),因为A,C,D三点共线,所以kAC=kCD,所以,即x1y2+x2y1-(x1+x2)=0.由y1=kx1+t,y2=kx2+t,得x1(kx2+t)+x2(kx1+t)-(x1+x2)=0,整理得2kx1x2+(t-1)(x1+x2)=0,②所以2k·+(t-1)·=0,解得t=2.14 / 14 展开更多...... 收起↑ 资源列表 【学霸笔记:同步精讲】模块综合测评(二)(教师版)--2026版高中数学人教B版选必修1.docx 模块综合测评2.docx