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1、(新教材)北師大版精品數(shù)學(xué)資料
模塊綜合檢測
(時間:90分鐘 滿分:120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選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.(2016臨沂高一檢測)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
2.(2016溫州高一檢測)直線y-2=mx+m經(jīng)過一定點(diǎn),則該點(diǎn)的坐標(biāo)為( )
A.(-1,2) B.(2,-1)
C.(1,2) D.(2,1)
3.在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)B是A(1,2,3)在yOz坐標(biāo)平面內(nèi)的
2、射影,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則|OB|等于( )
A. B. C.2 D.
4.過點(diǎn)(1,2)且與原點(diǎn)距離最大的直線方程是( )
A.x+2y-5=0 B.2x+y-4=0
C.x+3y-7=0 D.x-2y+3=0
5.(2015廣東高考)若直線l1和l2是異面直線,l1在平面α內(nèi),l2在平面β內(nèi),l是平面α與平面β的交線,則下列命題正確的是( )
A.l與l1,l2都不相交
B.l與l1,l2都相交
C.l至多與l1,l2中的一條相交
D.l至少與l1,l2中的一條相交
6.動點(diǎn)P到點(diǎn)A(8,0)的距離是到點(diǎn)B(2,0)的距離的2倍,則動點(diǎn)P的軌跡方
3、程為( )
A.x2+y2=32 B.x2+y2=16
C.(x-1)2+y2=16 D.x2+(y-1)2=16
7.某幾何體的三視圖如圖所示,它的體積為( )
A.72π B.48π C.30π D.24π
8.(2015浙江高考)設(shè)α,β是兩個不同的平面,l,m是兩條不同的直線,且l?α,m?β.( )
A.若l⊥β,則α⊥β B.若α⊥β,則l⊥m
C.若l∥β,則α∥β D.若α∥β,則l∥m
9.設(shè)長方體的長,寬,高分別為2a,a,a,其頂點(diǎn)都在一個球面上,則該球的表面積為( )
A.3πa2 B.6πa2
C.1
4、2πa2 D.24πa2
l1:ax+3y+2a=0與l平行,則l1與l間的距離是( )
A. B.
C. D.
11.過點(diǎn)P(1,1)的直線,將圓形區(qū)域{(x,y)|x2+y2≤4}分為兩部分,使得這兩部分的面積之差最大,則該直線的方程為( )
A.x+y-2=0 B.y-1=0
C.x-y=0 D.x+3y-4=0
12.(2015新課標(biāo)全國卷Ⅰ)圓柱被一個平面截去一部分后與半球(半徑為r)組成一個幾何體,該幾何體三視圖中的正視圖和俯視圖如圖所示.若該幾何體的表面積為16+20π,則r=( )
A.1 B.2
5、 C.4 D.8
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)
13.(2016寧波高一檢測)若直線l1:ax+y+2a=0與l2:x+ay+3=0互相平行,則實(shí)數(shù)a=________.
14.(2015江蘇高考)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,以點(diǎn)(1,0)為圓心且與直線mx-y-2m-1=0(m∈R)相切的所有圓中,半徑最大的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為________.
15.(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=________.
16.將正方形ABCD沿對角線BD折成直二面角ABD
6、C,有如下三個結(jié)論.
①AC⊥BD;
②△ACD是等邊三角形;
③AB與平面BCD成60的角.
說法正確的命題序號是________.
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)已知兩條直線l1:mx+8y+n=0和l2:2x+my-1=0,試確定m、n的值,使
(1)l1與l2相交于點(diǎn)(m,-1);
(2)l1∥l2;
(3)l1⊥l2,且l1在y軸上的截距為-1.
18.(本小題滿分12分)(2015新課標(biāo)全國卷Ⅱ)如圖,長方體ABCDA1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在A
7、1B1,D1C1上,A1E=D1F=4.過點(diǎn)E,F(xiàn)的平面α與此長方體的面相交,交線圍成一個正方形.
(1)在圖中畫出這個正方形(不必說明畫法和理由);
(2)求平面α把該長方體分成的兩部分體積的比值.
19.(本小題12分)
如圖,在直三棱柱ABCA1B1C1中,已知AC⊥BC,BC=CC1.設(shè)AB1的中點(diǎn)為D,B1C∩BC1=E.求證:
(1)DE∥平面AA1C1C;
(2)BC1⊥AB1.
20.(本小題滿分12分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A(a,0)(a>0),B(0,a),C(-4,0),D(0,4),設(shè)△AOB的外接圓圓心為E.
(1)若⊙E與直線
8、CD相切,求實(shí)數(shù)a的值;
(2)設(shè)點(diǎn)P在⊙E上,使△PCD的面積等于12的點(diǎn)P有且只有三個,試問這樣的⊙E是否存在?若存在求出⊙E的標(biāo)準(zhǔn)方程;若不存在,說明理由.
21.(本小題滿分12分)(2015四川高考)一個正方體的平面展開圖及該正方體的直觀圖的示意圖如圖所示.
(1)請將字母F,G,H標(biāo)記在正方體相應(yīng)的頂點(diǎn)處(不需說明理由);
(2)判斷平面BEG與平面ACH的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論;
(3)證明:直線DF⊥平面BEG.
22.(本小題滿分12分)(2015廣東高考)已知過原點(diǎn)的動直線l與圓C1:x2+y2-6x+5=0相交于不同的兩點(diǎn)A,B.
(1)求圓C1的圓心
9、坐標(biāo);
(2)求線段AB的中點(diǎn)M的軌跡C的方程;
(3)是否存在實(shí)數(shù)k,使得直線L:y=k(x-4)與曲線C只有一個交點(diǎn)?若存在,求出k的取值范圍;若不存在,說明理由.
答案
1.解析:選A 由題意知kAB==-2,∴m=6.
2.解析:選A 將直線方程化為y-2=m(x+1),則當(dāng)x=-1時,y=2,即直線過定點(diǎn)(-1,2).
3.解析:選B 點(diǎn)A(1,2,3)在yOz坐標(biāo)平面內(nèi)的射影為B(0,2,3),∴|OB|==.
4.解析:選A 結(jié)合圖形可知,所求直線為過點(diǎn)(1,2)且與原點(diǎn)和點(diǎn)(1,2)連線垂直的直線,其斜率為-,直線方程為y-2=-(x-1),即x+2y-5=0.
10、
5.解析:選D 由直線l1和l2是異面直線可知l1與l2不平行,故l1,l2中至少有一條與l相交.
6.解析:選B 設(shè)P(x,y),則由題意可得: 2=,化簡整理得x2+y2=16,故選B.
7.解析:選C 根據(jù)三視圖知該幾何體是由半球與圓錐構(gòu)成,球的半徑R=3,圓錐半徑R=3,高為4,所以V組合體=V半球+V圓錐=π33+π324=30π.
8.解析:選A A中,由面面垂直的判定,故正確;選項(xiàng)B中,當(dāng)α⊥β時,l,m可以垂直,也可以平行,也可以異面;選項(xiàng)C中,l∥β時,α、β可以相交;選項(xiàng)D中,α∥β時,l,m也可以異面,故選A.
9.解析:選B 由題可知,球的直徑等于長方體的體對
11、角線的長度,故2R=,解得R=a,所以球的表面積S=4πR2=6πa2.
10.解析:選B 直線l1的斜率k=-,l1∥l,
又l過P(-2,4),∴l(xiāng)的直線方程為y-4=-(x+2),即ax+3y+2a-12=0.
又直線l與圓相切,
∴=5,
∴a=-4,
∴l(xiāng)1與l的距離為d=.
11.解析:選A 圓心O與P點(diǎn)連線的斜率k=1,∴直線OP垂直于x+y-2=0,故選A.
12.解析:選B 由正視圖和俯視圖可知,該幾何體是一個半球和一個半圓柱的組合體,圓柱的半徑和球的半徑都為r,圓柱的高為2r,其表面積為4πr2+πr2r+πr2+2r2r=5πr2+4r2=16+20π,解
12、得r=2,故選B.
13.解析:由兩直線平行的條件A1B2-A2B1=0且A1C2-A2C1≠0得得a=1.
答案:1
14.解析:直線mx-y-2m-1=0恒過定點(diǎn)(2,-1),當(dāng)切點(diǎn)為(2,-1)時,半徑最大為=,此時圓的方程為(x-1)2+y2=2.
答案:(x-1)2+y2=2
15.解析:由直線與圓的位置及圓的性質(zhì),可求得圓心(0,0)到直線3x-4y+5=0的距離為,∴=,∴r=2.
答案:2
16.解析:
如圖所示,①取BD中點(diǎn)E,連接AE,CE,則BD⊥AE,BD⊥CE,而AE∩CE=E,∴BD⊥平面AEC,AC?平面AEC,故AC⊥BD,故①正確.
②設(shè)
13、正方形的邊長為a,則AE=CE=a.由①知∠AEC是直二面角ABDC的平面角,∴∠AEC=90,∴AC=a,∴△ACD是等邊三角形,故②正確.③由題意及①知,AE⊥平面BCD,故∠ABE是AB與平面BCD所成的角,而∠ABE=45,所以③不正確.
答案:①②
17.解:(1)因?yàn)閘1與l2相交于點(diǎn)(m,-1),
所以點(diǎn)(m,-1)在l1、l2上,將點(diǎn)(m,-1)代入l2,得2m-m-1=0,解得m=1.
又因?yàn)閙=1,把(1,-1)代入l1,所以n=7.
故m=1,n=7.
(2)要使l1∥l2,則有
解得或
(3)要使l1⊥l2,則有m2+8m=0,得m=0.
則l1為y=
14、-,由于l1在y軸上的截距為-1,
所以-=-1,即n=8.
故m=0,n=8.
18.解:(1)交線圍成的正方形EHGF如圖所示.
(2)作EM⊥AB,垂足為M,則AM=A1E=4,EB1=12,EM=AA1=8.
因?yàn)镋HGF為正方形,所以EH=EF=BC=10.
于是MH==6,AH=10,HB=6.
故S四邊形A1EHA=(4+10)8=56,
S四邊形EB1BH=(12+6)8=72.
因?yàn)殚L方體被平面α分成兩個高為10的直棱柱,
所以其體積的比值為.
19.證明:(1)∵B1C1CB為正方形,∴E為B1C的中點(diǎn),又D為AB1中點(diǎn),∴DE為△B1AC的中位線
15、,∴DE∥AC,又DE?平面A1C1CA,AC?平面A1C1CA,∴DE∥平面AA1C1C.
(2)在直三棱柱中,平面ACB⊥平面B1C1CB,又平面ACB∩平面B1C1CB=BC,AC?平面ABC,且AC⊥BC,
∴AC⊥平面B1C1CB,
∴AC⊥BC1,
又B1C1CB為正方形,
∴B1C⊥BC1,AC∩B1C=C,
∴BC1⊥平面ACB1,又AB1?平面ACB1,∴BC1⊥AB1.
20.解:(1)直線CD的方程為y=x+4,圓心E,半徑r=a.
由題意得=a,解得a=4.
(2)∵|CD|==4,
∴當(dāng)△PCD面積為12時,點(diǎn)P到直線CD的距離為3.
又圓心E到
16、直線CD距離為2(定值),要使△PCD的面積等于12的點(diǎn)P有且只有三個,需⊙E的半徑=5,解得a=10,
此時,⊙E的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-5)2+(y-5)2=50.
21.解:
(1)點(diǎn)F,G,H的位置如圖所示.
(2)平面BEG∥平面ACH.證明如下:
因?yàn)锳BCDEFGH為正方體,所以BC∥FG,BC=FG.
又FG∥EH,F(xiàn)G=EH,所以BC∥EH,BC=EH,
于是四邊形BCHE為平行四邊形,
所以BE∥CH.
又CH?平面ACH,BE?平面ACH,
所以BE∥平面ACH.
同理BG∥平面ACH.
又BE∩BG=B,
所以平面BEG∥平面ACH.
(3)證
17、明:連接FH,與EG交于點(diǎn)O,連接BD.
因?yàn)锳BCDEFGH為正方體,
所以DH⊥平面EFGH.
因?yàn)镋G?平面EFGH,所以DH⊥EG.
又EG⊥FH,DH∩FH=H,所以EG⊥平面BFHD.
又DF?平面BFHD,所以DF⊥EG.
同理DF⊥BG.
又EG∩BG=G,
所以DF⊥平面BEG.
22.解:(1)把圓C1的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程得(x-3)2+y2=4,∴圓C1的圓心坐標(biāo)為C1(3,0).
(2)設(shè)M(x,y),∵A,B為過原點(diǎn)的直線l與圓C1的交點(diǎn),且M為AB的中點(diǎn),
∴由圓的性質(zhì)知:MC1⊥MO,∴=0.
又∵=(3-x,-y),=(-x,-y),
∴
18、由向量的數(shù)量積公式得x2-3x+y2=0.
易知直線l的斜率存在,∴設(shè)直線l的方程為y=mx,
當(dāng)直線l與圓C1相切時,d==2,
解得m=.
把相切時直線l的方程代入圓C1的方程化簡得9x2-30x+25=0,解得x=.
當(dāng)直線l經(jīng)過圓C1的圓心時,M的坐標(biāo)為(3,0).
又∵直線l與圓C1交于A,B兩點(diǎn),M為AB的中點(diǎn),
∴
19、2)x+16k2=0,
其中0時,
①若x=3是方程的解,則f(3)=0?k=0?另一根為x=0<,故在區(qū)間上有且僅有一個根,滿足題意.
②若x=是方程的解,則f=0?k=?另外一根為x=,<≤3,故在區(qū)間上有且僅有一個根,滿足題意.
③若x=3和x=均不是方程的解,則方程在區(qū)間上有且僅有一個根,只需ff(3)<0?-