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1、
人教版高中數(shù)學(xué)必修精品教學(xué)資料
模塊綜合測(cè)評(píng)
(時(shí)間120分鐘,滿分150分)
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.過點(diǎn)A(3,-4),B(-2,m)的直線l的斜率為-2,則m的值為( )
A.6 B.1
C.2 D.4
【解析】 由題意知kAB==-2,∴m=6.
【答案】 A
2.在x軸、y軸上的截距分別是-2、3的直線方程是( )
A.2x-3y-6=0 B.3x-2y-6=0
C.3x-2y+6=0 D.2x-3y+6=0
【解析】 由直線的截距式得,所求直線的方程為+=1,即
2、3x-2y+6=0.
【答案】 C
3.已知正方體外接球的體積是π,那么正方體的棱長(zhǎng)等于( )
A.2 B.
C. D.
【解析】 設(shè)正方體的棱長(zhǎng)為a,球的半徑為R,則πR3=π,∴R=2.又∵a=2R=4,∴a=.
【答案】 D
4.關(guān)于空間直角坐標(biāo)系Oxyz中的一點(diǎn)P(1,2,3)有下列說法:
①點(diǎn)P到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為;
②OP的中點(diǎn)坐標(biāo)為;
③與點(diǎn)P關(guān)于x軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為(-1,-2,-3);
④與點(diǎn)P關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,2,-3);
⑤與點(diǎn)P關(guān)于坐標(biāo)平面xOy對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,2,-3).
其中正確的個(gè)數(shù)是( )
A.2 B.
3、3
C.4 D.5
【解析】 點(diǎn)P到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為=,故①錯(cuò);②正確;與點(diǎn)P關(guān)于x軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,-2,-3),故③錯(cuò);與點(diǎn)P關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為(-1,-2,-3),故④錯(cuò);⑤正確,故選A.
【答案】 A
5.如圖1,在長(zhǎng)方體ABCDA1B1C1D1中,M、N分別是棱BB1、B1C1的中點(diǎn),若∠CMN=90,則異面直線AD1和DM所成角為( )
圖1
A.30 B.45
C.60 D.90
【解析】 因?yàn)镸N⊥DC,MN⊥MC,
所以MN⊥平面DCM.
所以MN⊥DM.
因?yàn)镸N∥AD1,所以AD1⊥DM.
【答案】 D
6.(2015福建高
4、考)某幾何體的三視圖如圖2所示,則該幾何體的表面積等于( )
圖2
A.8+2 B.11+2
C.14+2 D.15
【解析】 由三視圖知,該幾何體是一個(gè)直四棱柱,上、下底面為直角梯形,如圖所示.
直角梯形斜腰長(zhǎng)為=,所以底面周長(zhǎng)為4+,側(cè)面積為2(4+)=8+2,兩底面的面積和為21(1+2)=3,所以該幾何體的表面積為8+2+3=11+2.
【答案】 B
7.已知圓x2+y2+2x+2y+k=0和定點(diǎn)P(1,-1),若過點(diǎn)P的圓的切線有兩條,則k的取值范圍是( )
A.(-2,+∞) B.(-∞,2)
C.(-2,2) D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
【解
5、析】 因?yàn)榉匠蘹2+y2+2x+2y+k=0表示一個(gè)圓,所以 4+4-4k>0,所以k<2.由題意知點(diǎn)P(1,-1)在圓外,所以12+(-1)2+21+2(-1)+k>0,解得k>-2,所以-2<k<2.
【答案】 C
8.在三棱柱ABCA1B1C1中,各棱長(zhǎng)相等,側(cè)棱垂直于底面,點(diǎn)D是側(cè)面BB1C1C的中心,則AD與平面BB1C1C所成角的大小是( )
A.30 B.45
C.60 D.90
【解析】 如圖,取BC的中點(diǎn)E,連接DE、AE、AD.依題設(shè)知AE⊥平面BB1C1C.故∠ADE為AD與平面BB1C1C所成的角.設(shè)各棱長(zhǎng)為2,則AE=2=,DE=1.
∵tan∠AD
6、E===,
∴∠ADE=60,故選C.
【答案】 C
9.(2015開封高一檢測(cè))若m、n為兩條不重合的直線,α、β為兩個(gè)不重合的平面,則下列說法中正確的是( )
①若直線m、n都平行于平面α,則m、n一定不是相交直線;
②若直線m、n都垂直于平面α,則m、n一定是平行直線;
③已知平面α、β互相垂直,且直線m、n也互相垂直,若m⊥α,則n⊥β;
④若直線m、n在平面α內(nèi)的射影互相垂直,則m⊥n.
A.② B.②③
C.①③ D.②④
【解析】 對(duì)于①,m與n可能平行,可能相交,也可能異面;
對(duì)于②,由線面垂直的性質(zhì)定理可知,m與n一定平行,故②正確;
對(duì)于③,還有可
7、能n∥β;對(duì)于④,把m,n放入正方體中,如圖,取A1B為m,B1C為n,平面ABCD為平面α,則m與n在α內(nèi)的射影分別為AB與BC,且AB⊥BC.而m與n所成的角為60,故④錯(cuò).因此選A.
【答案】 A
10.(2015全國卷Ⅱ)已知三點(diǎn)A(1,0),B(0,),C(2,),則△ABC外接圓的圓心到原點(diǎn)的距離為( )
A. B.
C. D.
【解析】
在坐標(biāo)系中畫出△ABC(如圖),利用兩點(diǎn)間的距離公式可得|AB|=|AC|=|BC|=2(也可以借助圖形直接觀察得出),所以△ABC為等邊三角形.設(shè)BC的中點(diǎn)為D,點(diǎn)E為外心,同時(shí)也是重心.所以|AE|=|AD|=
8、,從而|OE|===,故選B.
【答案】 B
11.(2016重慶高一檢測(cè))已知P(x,y)是直線kx+y+4=0(k>0)上一點(diǎn),PA是圓C:x2+y2-2y=0的一條切線,A是切點(diǎn),若PA長(zhǎng)度的最小值為2,則k的值是( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):09960153】
A.3 B.
C.2 D.2
【解析】 圓C:x2+y2-2y=0的圓心是(0,1),半徑是r=1,
∵PA是圓C:x2+y2-2y=0的一條切線,A是切點(diǎn),PA長(zhǎng)度的最小值為2,∴圓心到直線kx+y+4=0的最小距離為,
由點(diǎn)到直線的距離公式可得=,
∵k>0,∴k=2,故選D.
【答案】 D
12.(201
9、6德州高一檢測(cè))將邊長(zhǎng)為a的正方形ABCD沿對(duì)角線AC折起,使得BD=a,則三棱錐DABC的體積為( )
A.a3 B.
C.a3 D.
【解析】 取AC的中點(diǎn)O,如圖,
則BO=DO=a,
又BD=a,所以BO⊥DO,又DO⊥AC,
所以DO⊥平面ACB,
VDABC=S△ABCDO
=a2a=a3.
【答案】 A
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分,將答案填在題中的橫線上)
13.已知兩條平行直線的方程分別是2x+3y+1=0,mx+6y-5=0,則實(shí)數(shù)m=________.
【解析】 由于兩直線平行,所以=≠,∴m=4.
【答案】 4
10、
14.一個(gè)橫放的圓柱形水桶,桶內(nèi)的水漫過底面周長(zhǎng)的四分之一,那么當(dāng)桶直立時(shí),水的高度與桶的高度的比為________.
【解析】 設(shè)圓柱形水桶的底面半徑為R,高為h,桶直立時(shí),水的高度為x.
橫放時(shí)水桶底面在水內(nèi)的面積為,水的體積為
V水=h.
直立時(shí)水的體積不變,則有V水=πR2x,
∴x∶h=(π-2)∶4π.
【答案】 (π-2)∶4π
15.已知一個(gè)等腰三角形的頂點(diǎn)A(3,20),一底角頂點(diǎn)B(3,5),另一頂點(diǎn)C的軌跡方程是________.
【解析】 設(shè)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(x,y),
則由|AB|=|AC|得
=,
化簡(jiǎn)得(x-3)2+(y-20)2=225
11、.
因此頂點(diǎn)C的軌跡方程為(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)若直線3x-4y+5=0與圓x2+y2=r2(r>0)相交于A,B兩點(diǎn),且∠AOB=120(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則r=__________.
【解析】 如圖,過點(diǎn)O作OD⊥AB于點(diǎn)D,則|OD|==1.
∵∠AOB=120,OA=OB,
∴∠OBD=30,
∴|OB|=2|OD|=2,即r=2.
【答案】 2
三、解答題(本大題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)
17.(本小題滿分10分)直
12、線l1過點(diǎn)A(0,1),l2過點(diǎn)B(5,0),如果l1∥l2且l1與l2的距離為5,求l1,l2的方程.
【解】 若直線l1,l2的斜率都不存在,則l1的方程為x=0,l2的方程為x=5,此時(shí)l1,l2之間距離為5,符合題意;
若l1,l2的斜率均存在,設(shè)直線的斜率為k,由斜截式方程得直線l1的方程為y=kx+1,即kx-y+1=0,
由點(diǎn)斜式可得直線l2的方程為y=k(x-5),即kx-y-5k=0,在直線l1上取點(diǎn)A(0,1),則點(diǎn)A到直線l2的距離d==5,∴25k2+10k+1=25k2+25,∴k=.
∴l(xiāng)1的方程為12x-5y+5=0,l2的方程為12x-5y-60=0.
13、
綜上知,滿足條件的直線方程為
l1:x=0,l2:x=5或l1:12x-5y+5=0,l2:12x-5y-60=0.
18.(本小題滿分12分)已知圓C1:x2+y2-4x+2y=0與圓C2:x2+y2-2y-4=0.
(1)求證:兩圓相交;
(2)求兩圓公共弦所在直線的方程.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):09960154】
【解】 (1)證明:圓C1:x2+y2-4x+2y=0與圓C2:x2+y2-2y-4=0化為標(biāo)準(zhǔn)方程分別為圓C1:(x-2)2+(y+1)2=5與圓C2:x2+(y-1)2=5,則圓心坐標(biāo)分別為C1(2,-1)與C2(0,1),半徑都為,故圓心距為=2,又0<2<2,故兩圓
14、相交.
(2)將兩圓的方程作差即可得出兩圓的公共弦所在直線的方程,即(x2+y2-4x+2y)-(x2+y2-2y-4)=0,得x-y-1=0.
19.(本小題滿分12分)如圖3,在三棱錐ABPC中,AP⊥PC,AC⊥BC,M為AB中點(diǎn),D為PB中點(diǎn),且△PMB為正三角形.
圖3
(1)求證:DM∥平面APC;
(2)求證:平面ABC⊥平面APC.
【證明】 (1)∵M(jìn)為AB的中點(diǎn),D為PB的中點(diǎn),
∴MD∥AP.
又∵DM?平面APC,AP?平面APC,
∴DM∥平面APC.
(2)∵△PMB為正三角形,D為PB中點(diǎn),
∴MD⊥PB.又∵M(jìn)D∥AP,∴AP⊥PB.
15、
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.(本小題滿分12分)已知△ABC的頂點(diǎn)A(0,1),AB邊上的中線CD所在的直線方程為2x-2y-1=0,AC邊上的高BH所在直線的方程為y=0.
(1)求△ABC的頂點(diǎn)B、C的坐標(biāo);
(2)若圓M經(jīng)過A、B且與直線x-y+3=0相切于點(diǎn)P(-3,0),求圓M的方程.
【解】 (1)AC邊上的高BH所在直線的方程為y=0,所以AC邊所在直線的方程為x=0,
又CD邊所在直線的方
16、程為2x-2y-1=0,
所以C,
設(shè)B(b,0),
則AB的中點(diǎn)D,
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,圓M的弦AB的中垂線方程為4x-2y-3=0,①
由與x-y+3=0相切,切點(diǎn)為(-3,0)可得,圓心所在直線方程為y+x+3=0,②
①②聯(lián)立可得,M,
半徑|MA|==,
所以所求圓方程為2+2=.
21.(本小題滿分12分)如圖4,在三棱柱ABCA1B1C1中,側(cè)棱垂直于底面,AB⊥BC,AA1=AC=2,BC=1,E,F分別是A1C1,BC的中點(diǎn).
圖4
(1)求證:平面ABE⊥平
17、面B1BCC1;
(2)求證:C1F∥平面ABE;
(3)求三棱錐EABC的體積.
【解】 (1)證明:在三棱柱ABCA1B1C1中,
BB1⊥底面ABC,所以BB1⊥AB.
又因?yàn)锳B⊥BC,
所以AB⊥平面B1BCC1,
又AB?平面ABE,
所以平面ABE⊥平面B1BCC1.
(2)證明:取AB的中點(diǎn)G,連接EG,FG.
因?yàn)镋,F分別是A1C1,BC的中點(diǎn),
所以FG∥AC,且FG=AC.
因?yàn)锳C∥A1C1,且AC=A1C1,
所以FG∥EC1,且FG=EC1,
所以四邊形FGEC1為平行四邊形.所以C1F∥EG.
又因?yàn)镋G?平面ABE,C1F?平
18、面ABE,
所以C1F∥平面ABE.
(3)因?yàn)锳A1=AC=2,BC=1,AB⊥BC,
所以AB==.
所以三棱錐EABC的體積V=S△ABCAA1=12=.
22.(本小題滿分12分)已知圓M過兩點(diǎn)A(1,-1),B(-1,1),且圓心M在x+y-2=0上.
(1)求圓M的方程;
(2)設(shè)P是直線3x+4y+8=0上的動(dòng)點(diǎn),PC、PD是圓M的兩條切線,C、D為切點(diǎn),求四邊形PCMD面積的最小值.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):09960155】
【解】 (1)法一 線段AB的中點(diǎn)為(0,0),其垂直平分線方程為x-y=0.
解方程組
所以圓M的圓心坐標(biāo)為(1,1),
半徑r==2.
19、
故所求圓M的方程為(x-1)2+(y-1)2=4.
法二 設(shè)圓M的方程為(x-a)2+(y-b)2=r2,(r>0),
根據(jù)題意得
解得a=b=1,r=2.
故所求圓M的方程為(x-1)2+(y-1)2=4.
(2)由題知,四邊形PCMD的面積為
S=S△PMC+S△PMD=|CM||PC|+|DM||PD|.
又|CM|=|DM|=2,|PC|=|PD|,
所以S=2|PC|,
而|PC|=
=,
即S=2.
因此要求S的最小值,只需求|PM|的最小值即可,
即在直線3x+4y+8=0上找一點(diǎn)P,使得|PM|的值最小,所以
|PM|min==3,
所以四邊形PCMD面積的最小值為
S=2=2=2.