一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.两个二进制数101(2)与110(2)的和用十进制数表示为( ) A.12 B.11 C.10 D.9
2.甲、乙两人玩猜数字游戏,先由甲心中想一个数字,记为a,再由乙猜甲刚才所想的数字,把乙猜的数字记为b,其中a,b∈{1,2,3,4,5,6},若|a﹣b|≤1,就称甲乙“心有灵犀”.现任意找两人玩这个游戏,则他们“心有灵犀”的概率为( ) A. B. C.
D.
3.已知命题p:∃x∈R,x﹣2>lgx,命题q:∀x∈R,ex>1,则( ) A.命题p∨q是假命题 B.命题p∧q是真命题
C.命题p∧(¬q)是真命题 D.命题p∨(¬q)是假命题
4.要从已编号(1~60)的60枚最新研制的某型导弹中随机抽取6枚来进行发射试验,用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法确定所选取的6枚导弹的编号可能是( )
A.5、10、15、20、25、30 B.3、13、23、33、43、53 C.1、2、3、4、5、6 D.2、4、8、16、32、48
5.总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为( ) 7816 3204
6572 9234
0802 4935
6314 8200
0702 3623
4369 4869
9728 6938
0198 7481
A.08 B.07 C.02 D.01
6.某人在打靶中,连续射击2次,事件“至少有一次中靶”的互斥事件是( )
A.至多有一次中靶 B.两次都中靶 C.两次都不中靶 D.只有一次中靶 7.下列命题中正确的是(( ) A.若p∨q为真命题,则p∧q为真命题 B.“a>0,b>0”是“+≥2”的充分必要条件
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C.命题“若x2﹣3x+2=0,则x=1或x=2”的逆否命题为“若x≠1或x≠2,则x2﹣3x+2≠0”
D.命题p:∃x0∈R,使得x02+x0﹣1<0,则¬p:∀x∈R,使得x2+x﹣1≥0 8.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C于A,B两点,则|AB|=( ) A.
B.6
C.12 D.7
9.如图所示,墙上挂有边长为a的正方形木板,它的四个角的空白部分都是以正方形的顶点为圆心,半径为的圆弧,某人向此板投镖,假设每次都能击中木
板,且击中木板上每个点的可能性都一样,则它击中阴影部分的概率是( )
A.1﹣C.1﹣
B.
D.与a的取值有关
,则z=( )
10.已知空间两点A(1,2,z),B(2,﹣1,1)之间的距离为A.2
B.0或2 C.0
D.2或1
11.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的结果是( )
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A.16 B.8 C.4 D.2 ﹣
=1(a>0,b>0)经过抛物线C2:y2=2px(p>0)
12.已知双曲线C1:
的焦点,且双曲线的渐近线与抛物线的准线围成一个等边三角形,则双曲线C1的离心率是( ) A.2
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.若命题p:∃x∈R,使x2+ax+1<0,则¬p: . 14.与双曲线方程为 .
15.已知数据a1,a2,…,an的方差为4,则数据2a1,2a2,…,2an的方差为 .
B. C. D.
﹣=1有共同的渐近线,且经过点A(,2)的双曲线的
16.已知直线y=﹣x+1与椭圆+=1(a>b>0)相交于A,B两点,且OA⊥
],则a的最大值为 .
OB(O为坐标原点),若椭圆的离心率e∈[,
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.已知a∈R,命题p:“∀x∈[1,2],x2﹣a≥0”,命题q:“∃x∈R,x2+2ax+2﹣a=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,命题“p∧q”为假命题,求实数a的取值范围. 18.某校为了解学生的视力情况,随机抽查了一部分学生视力,将调查结果分组,分组区间为(3.9,4.2],(4.2,4.5],…,(5.1,5.4].经过数据处理,得到如下频率分布表:
分组 (3.9,4.2] (4.2,4.5] (4.5,4.8]
频数 3 6 25
频率 0.06 0.12 x
第3页(共23页)
(4.8,5.1] (5.1,5.4]
合计
y 2 n
z 0.04 1.00
(Ⅰ)求频率分布表中未知量n,x,y,z的值;
(Ⅱ)从样本中视力在(3.9,4.2]和(5.1,5.4]的所有同学中随机抽取两人,求两人的视力差的绝对值低于0.5的概率.
19.某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此做了四次试验,得到的数据如表所示:
零件的个数x(个)
2 2.5
3 3
4 4
5 4.5
加工的时间y(h)
(,)
(Ⅰ)在给定的坐标系中画出表中数据的散点图; (Ⅱ)求出y关于x的线性回归方程=
x+;
(Ⅲ)试预测加工10个零件需要多少时间?
20.如图,AE⊥平面ABC,AE∥BD,AB=BC=CA=BD=2AE=2,F为CD中点. (Ⅰ)求证:EF⊥平面BCD;
(Ⅱ)求二面角C﹣DE﹣A的正弦值; (Ⅲ)求点A到平面CDE的距离.
第4页(共23页)
21.已知椭圆C:0).
+=1(a>b>0)的离心率为,其中左焦点为F(﹣2,
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线y=x+m与椭圆C交于不同的两点A,B,且线段A,B的中点M在圆x2+y2=1上,求m的值.
22.已知抛物线C:y2=4x,P为C上一点且纵坐标为2,Q,R是C上的两个动点,且PQ⊥PR.
(Ⅰ)求过点P,且与C恰有一个公共点的直线l的方程; (Ⅱ)求证:QP过定点,并求出定点坐标.
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2016-2017学年安徽省宣城市高二(上)期末数学试卷(理
科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.两个二进制数101(2)与110(2)的和用十进制数表示为( ) A.12 B.11 C.10 D.9 【考点】进位制.
【分析】括号里的数字从左开始,第一位数字是几,再乘以2的0次幂,第二位数字是几,再乘以2的1次幂,以此类推,进行计算即可. 【解答】解:∵由题意可得,=1×22+1×21+0×20=6. ∴5+6=11. 故选:B.
2.甲、乙两人玩猜数字游戏,先由甲心中想一个数字,记为a,再由乙猜甲刚才所想的数字,把乙猜的数字记为b,其中a,b∈{1,2,3,4,5,6},若|a﹣b|≤1,就称甲乙“心有灵犀”.现任意找两人玩这个游戏,则他们“心有灵犀”的概率为( ) A. B. C.
D.
【考点】古典概型及其概率计算公式.
【分析】本题是一个古典概型,试验包含的所有事件是任意找两人玩这个游戏,其中满足条件的满足|a﹣b|≤1的情形包括6种,列举出所有结果,根据计数原理得到共有的事件数,根据古典概型概率公式得到结果. 【解答】解:由题意知本题是一个古典概型,
∵试验包含的所有事件是任意找两人玩这个游戏,共有6×6=36种猜字结果, 其中满足|a﹣b|≤1的有如下情形:
①若a=1,则b=1,2;②若a=2,则b=1,2,3;
第6页(共23页)
③若a=3,则b=2,3,4;④若a=4,则b=3,4,5; ⑤若a=5,则b=4,5,6;⑥若a=6,则b=5,6, 总共16种,
∴他们“心有灵犀”的概率为故选D.
3.已知命题p:∃x∈R,x﹣2>lgx,命题q:∀x∈R,ex>1,则( ) A.命题p∨q是假命题 B.命题p∧q是真命题
C.命题p∧(¬q)是真命题 D.命题p∨(¬q)是假命题 【考点】复合命题的真假.
【分析】利用函数的性质先判定命题p,q的真假,再利用复合命题真假的判定方法即可得出.
【解答】解:对于命题p:例如当x=10时,8>1成立,故命题p是真命题; 对于命题q:∀x∈R,ex>1,当x=0时命题不成立,故命题q是假命题; ∴命题p∧¬q是真命题. 故选:C.
4.要从已编号(1~60)的60枚最新研制的某型导弹中随机抽取6枚来进行发射试验,用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法确定所选取的6枚导弹的编号可能是( )
A.5、10、15、20、25、30 B.3、13、23、33、43、53 C.1、2、3、4、5、6 D.2、4、8、16、32、48 【考点】系统抽样方法.
【分析】将总体分成均衡的若干部分指的是将总体分段,分段的间隔要求相等,系统抽样又称等距抽样,这时间隔一般为总体的个数除以样本容量,若不能整除时,要先去掉几个个体.
【解答】解:从60枚某型导弹中随机抽取6枚, 采用系统抽样间隔应为
=10,
.
只有B答案中导弹的编号间隔为10,
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故选B
5.总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为( ) 7816 3204
6572 9234
0802 4935
6314 8200
0702 3623
4369 4869
9728 6938
0198 7481
A.08 B.07 C.02 D.01 【考点】简单随机抽样.
【分析】从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右一次选取两个数字开始向右读,依次为65,72,08,02,63,14,07,02,43,69,97,28,01,98,…,其中08,02,14,07,01符合条件,故可得结论.
【解答】解:从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右一次选取两个数字开始向右读,
第一个数为65,不符合条件,第二个数为72,不符合条件, 第三个数为08,符合条件,
以下符合条件依次为:08,02,14,07,01, 故第5个数为01. 故选:D.
6.某人在打靶中,连续射击2次,事件“至少有一次中靶”的互斥事件是( )
A.至多有一次中靶 B.两次都中靶 C.两次都不中靶 D.只有一次中靶 【考点】互斥事件与对立事件.
【分析】事件“至少有一次中靶”包含两次都中靶和两次中有一次中靶,它的互斥事件是两次都不中靶,实际上它的对立事件也是两次都不中靶.
【解答】解:∵事件“至少有一次中靶”包含两次都中靶和两次中有一次中靶, 它的互斥事件是两次都不中靶, 故选C.
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7.下列命题中正确的是(( ) A.若p∨q为真命题,则p∧q为真命题 B.“a>0,b>0”是“+≥2”的充分必要条件
C.命题“若x2﹣3x+2=0,则x=1或x=2”的逆否命题为“若x≠1或x≠2,则x2﹣3x+2≠0”
D.命题p:∃x0∈R,使得x02+x0﹣1<0,则¬p:∀x∈R,使得x2+x﹣1≥0 【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】A根据且命题和或命题的概念判断即可; B均值定理等号成立的条件判断; C或的否定为且;
D对存在命题的否定,应把存在改为任意,然后再否定结论.
【解答】解:A、若p∨q为真命题,p和q至少有一个为真命题,故p∧q不一定为真命题,故错误;
B、“a>0,b>0”要得出“+≥2”,必须a=b时,等号才成立,故不是充分必要条件,故错误;
C、命题“若x2﹣3x+2=0,则x=1或x=2”的逆否命题为“若x≠1且x≠2,则x2﹣3x+2≠0”,故错误;
D、对存在命题的否定,应把存在改为任意,然后再否定结论,
命题p:∃x0∈R,使得x02+x0﹣1<0,则¬p:∀x∈R,使得x2+x﹣1≥0,故正确. 故选:D.
8.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C于A,B两点,则|AB|=( ) A.
B.6
C.12 D.7
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】求出焦点坐标,利用点斜式求出直线的方程,代入抛物线的方程,利用根与系数的关系,由弦长公式求得|AB|.
第9页(共23页)
【解答】解:由y2=3x得其焦点F(,0),准线方程为x=﹣.
=则过抛物线y2=3x的焦点F且倾斜角为30°的直线方程为y=tan30°(x﹣)﹣).
代入抛物线方程,消去y,得16x2﹣168x+9=0. 设A(x1,y1),B(x2,y2) 则x1+x2=
,
=12
(x
所以|AB|=x1++x2+=++故选:C
9.如图所示,墙上挂有边长为a的正方形木板,它的四个角的空白部分都是以正方形的顶点为圆心,半径为的圆弧,某人向此板投镖,假设每次都能击中木
板,且击中木板上每个点的可能性都一样,则它击中阴影部分的概率是( )
A.1﹣C.1﹣
B.
D.与a的取值有关
【考点】几何概型.
【分析】欲求击中阴影部分的概率,则可先求出击中阴影部分的概率对应的平面区域的面积,再根据几何概型概率公式易求解. 【解答】解:利用几何概型求解, 图中阴影部分的面积为:
,
则他击中阴影部分的概率是:
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=1﹣
故选A.
,
10.已知空间两点A(1,2,z),B(2,﹣1,1)之间的距离为A.2
B.0或2 C.0
D.2或1
,则z=( )
【考点】空间两点间的距离公式.
【分析】根据空间两点间的距离公式进行求解即可.
【解答】解:由于空间两点A(1,2,z),B(2,﹣1,1)之间的距离为即
则(z﹣1)2=31, 解得z=0或2. 故选:B.
11.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的结果是( )
=
,
,
A.16 B.8 C.4 D.2
【考点】程序框图.
【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:
第11页(共23页)
该程序的作用是利用循环计算S值重新为2时变量n的值,并输出,模拟程序的运行过程,即可得到答案.
【解答】解:程序在运行过程中各变量的值如下表示: S n 是否继续循环 第一圈﹣1 2 是 第二圈 0.5 4 是 第三圈 2 8 否 则输出的结果为8 故选:B.
12.已知双曲线C1:
﹣
=1(a>0,b>0)经过抛物线C2:y2=2px(p>0)
的焦点,且双曲线的渐近线与抛物线的准线围成一个等边三角形,则双曲线C1的离心率是( ) A.2
B.
C.
D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】求得抛物线的焦点坐标和准线方程,可得p=2a,求得双曲线的渐近线方程,联立准线方程,可得等边三角形的边长和高,可得a=关系和离心率公式,计算即可得到所求值.
【解答】解:抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点为(,0), 由题意可得a=, 双曲线C1:
﹣
=1的渐近线方程为y=±x,
b,由a,b,c的
抛物线的准线方程为x=﹣,
代入渐近线方程可得交点为(﹣a,b),(﹣a,﹣b), 由双曲线的渐近线与抛物线的准线围成一个等边三角形, 可得边长为2b,高为a, 即有a=
b,c==a,
第12页(共23页)
即有e==故选:D.
.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.若命题p:∃x∈R,使x2+ax+1<0,则¬p: ∀x∈R,使x2+ax+1≥0 . 【考点】命题的否定.
【分析】直接利用特称命题的否定是全称命题写出结果即可. 【解答】解:因为特称命题的否定是全称命题,
所以,命题p:∃x∈R,使x2+ax+1<0,则¬p:∀x∈R,使x2+ax+1≥0. 故答案为:∀x∈R,使x2+ax+1≥0.
14.与双曲线
﹣
=1有共同的渐近线,且经过点A(
,2
)的双曲线的
方程为 =1 .
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由双曲线有共同渐近线的特点设出双曲线的方程为代入点A(
,2
),求出λ再化简即可.
﹣
=λ(λ≠0),
=λ,
﹣
=λ(λ≠0),
【解答】解:设方程为代入点A(∴λ=﹣9, ∴双曲线的方程为
,2
),可得
=1.
故答案为:
=1.
15.a2,…,an的方差为4,2a2,…,2an的方差为 16 .已知数据a1,则数据2a1,
第13页(共23页)
【考点】极差、方差与标准差.
x2,…,xn的平均数与方差,ax2+b,…,【分析】根据数据x1,即可求出数据ax1+b,axn+b的平均数和方差.
【解答】解:设数据x1,x2,…,xn的平均数为,方差为s2; 则数据ax1+b,ax2+b,…,axn+b的平均数是a
+b,方差为a2s2;
当a=2时,数据2a1,2a2,…,2an的方差为22×4=16. 故答案为:16.
16.已知直线y=﹣x+1与椭圆
+
=1(a>b>0)相交于A,B两点,且OA⊥
],则a的最大值为 .OB(O为坐标原点),若椭圆的离心率e∈[,【考点】椭圆的简单性质.
【分析】将直线方程代入椭圆方程,由韦达定理,向量数量积的坐标运算,求得2a2=1+
,由离心率的取值范围,即可求得a的最大值.
【解答】解:设A(x1,y1)、B(x2,y2), 由
,消去y,可得(a2+b2)x2﹣2a2x+a2(1﹣b2)=0,
∴则x1+x2=,x1x2=,
由△=(﹣2a2)2﹣4a2(a2+b2)(1﹣b2)>0,整理得a2+b2>1. ∴y1y2=(﹣x1+1)(﹣x2+1)=x1x2﹣(x1+x2)+1. ∵OA⊥OB(其中O为坐标原点),可得
•
=0
∴x1x2+y1y2=0,即x1x2+(﹣x1+1)(﹣x2+1)=0,化简得2x1x2﹣(x1+x2)+1=0. ∴2•
﹣
+1=0.整理得a2+b2﹣2a2b2=0.
∵b2=a2﹣c2=a2﹣a2e2, ∴代入上式,化简得2a2=1+
,
第14页(共23页)
∴a2=(1+∵e∈[,
).
],平方得≤e2≤,
≤4,
∴≤1﹣e2≤,可得≤因此≤2a2=1+
≤5,≤a2≤,可得a2的最大值为,
满足条件a2+b2>1, ∴当椭圆的离心率e=故答案为:
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.已知a∈R,命题p:“∀x∈[1,2],x2﹣a≥0”,命题q:“∃x∈R,x2+2ax+2﹣a=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,命题“p∧q”为假命题,求实数a的取值范围. 【考点】复合命题的真假;命题的真假判断与应用.
【分析】(1)由于命题p:“∀x∈[1,2],x2﹣a≥0”,令f(x)=x2﹣a,只要x∈[1,2]时,f(x)min≥0即可;
(2)由(1)可知,当命题p为真命题时,a≤1,命题q为真命题时,△=4a2﹣4(2﹣a)≥0,解得a的取值范围.由于命题“p∨q”为真命题,命题“p∧q”为假命题,可知:命题p与命题q必然一真一假,解出即可.
【解答】解:(1)∵命题p:“∀x∈[1,2],x2﹣a≥0”,令f(x)=x2﹣a, 根据题意,只要x∈[1,2]时,f(x)min≥0即可, 也就是1﹣a≥0,解得a≤1,
∴实数a的取值范围是(﹣∞,1];
(2)由(1)可知,当命题p为真命题时,a≤1,
命题q为真命题时,△=4a2﹣4(2﹣a)≥0,解得a≤﹣2或a≥1. ∵命题“p∨q”为真命题,命题“p∧q”为假命题, ∴命题p与命题q必然一真一假,
第15页(共23页)
时,a的最大值为.
.
当命题p为真,命题q为假时,当命题p为假,命题q为真时,综上:a>1或﹣2<a<1.
, ,
18.某校为了解学生的视力情况,随机抽查了一部分学生视力,将调查结果分组,分组区间为(3.9,4.2],(4.2,4.5],…,(5.1,5.4].经过数据处理,得到如下频率分布表:
分组 (3.9,4.2] (4.2,4.5] (4.5,4.8] (4.8,5.1] (5.1,5.4]
合计
频数 3 6 25 y 2 n
频率 0.06 0.12 x z 0.04 1.00
(Ⅰ)求频率分布表中未知量n,x,y,z的值;
(Ⅱ)从样本中视力在(3.9,4.2]和(5.1,5.4]的所有同学中随机抽取两人,求两人的视力差的绝对值低于0.5的概率. 【考点】等可能事件的概率;频率分布表.
【分析】(I)根据题意,由(5.1,5.4]一组频数为2,频率为0.04,可得解可得n的值,进而由
,
,可得x的值,由频数之和为50,可得y的值,
由频率、频数的关系可得z的值;
(II)设样本视力在(3.9,4.2]的3人为a,b,c,样本视力在(5.1,5.4]的2人为d,e;由题意列举从5人中任取两人的基本事件空间Ω,可得其基本事件的数目,设事件A表示“抽取的两人的视力差的绝对值低于0.5”,由Ω可得基本事件数目,由等可能事件的概率,计算可得答案. 【解答】解:(I)由表可知,样本容量为n, 由(5.1,5.4]一组频数为2,频率为0.04,则
第16页(共23页)
,得n=50
由0;
,
y=50﹣3﹣6﹣25﹣2=14,
(II)设样本视力在(3.9,4.2]的3人为a,b,c;样本视力在(5.1,5.4]的2人为d,e.
由题意从5人中任取两人的基本事件空间为:Ω={(a,d),(a,e),(b,d),(b,
e),(c,d),(c,e),(a,b),(a,c),(b,c),(d,e)},共10个基本事件;
设事件A表示“抽取的两人的视力差的绝对值低于0.5”,则事件A包含的基本事件有:(a,b),(a,c),(b,c),(d,e),共4个基本事件; P(A)=
=,
故抽取的两人的视力差的绝对值低于0.5的概率为.
19.某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此做了四次试验,得到的数据如表所示:
零件的个数x(个)
2 2.5
3 3
4 4
5 4.5
加工的时间y(h)
(,)
(Ⅰ)在给定的坐标系中画出表中数据的散点图; (Ⅱ)求出y关于x的线性回归方程=
x+;
(Ⅲ)试预测加工10个零件需要多少时间?
【考点】线性回归方程.
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【分析】(Ⅰ)由题意描点作出散点图;
(Ⅱ)由表中数据求得b=0.7,a=3.5﹣0.7×3.5=1.05,从而解得; (Ⅲ)将x=10代入回归直线方程,y=0.7×6+1.05=5.25(小时). 【解答】解:(Ⅰ)散点图如图所示,
(Ⅱ)由表中数据得:∴b=
=0.7,
xiyi=52.5,
xi2=54, =3.5,
=3.5,
∴a=3.5﹣0.7×3.5=1.05, ∴y=0.7x+1.05.
(Ⅲ)将x=10代入回归直线方程, y=0.7×10+1.05=8.05(小时). ∴预测加工10个零件需要8.05小时.
20.如图,AE⊥平面ABC,AE∥BD,AB=BC=CA=BD=2AE=2,F为CD中点. (Ⅰ)求证:EF⊥平面BCD;
(Ⅱ)求二面角C﹣DE﹣A的正弦值; (Ⅲ)求点A到平面CDE的距离.
【考点】点、线、面间的距离计算;二面角的平面角及求法.
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【分析】(Ⅰ)取BC中点G点,连接AG,FG,由F,G分别为DC,BC中点,知FG∥BD且FG=BD,又AE∥BD且AE=BD,故AE∥FG且AE=FG,由此能够证明EF⊥平面BCD.
(Ⅱ)取AB的中点O和DE的中点H,分别以OC、OB、OH所在直线为x、y、z轴建立如图空间直角坐标系,则C(
,0,0),D(0,1,2),E(0,﹣1,1),
A(0,﹣1,0),求出面CDE的法向量,面ABDE的法向量,由此能求出二面角C﹣DE﹣A的正弦值.
(Ⅲ)利用向量法能求出点A到平面CDE的距离. 【解答】解:(Ⅰ)取BC中点G点,连接AG,FG, ∵F,G分别为DC,BC中点,
∴FG∥BD且FG=BD,又AE∥BD且AE=BD, ∴AE∥FG且AE=FG,
∴四边形EFGA为平行四边形,则EF∥AG, ∵AE⊥平面ABC,AE∥BD, ∴BD⊥平面ABC, 又∵DB⊂平面BCD, ∴平面ABC⊥平面BCD, ∵G为 BC中点,且AC=AB, ∴AG⊥BC,∴AG⊥平面BCD, ∴EF⊥平面BCD.
(Ⅱ)取AB的中点O和DE的中点H,
分别以OC、OB、OH所在直线为x、y、z轴建立如图空间直角坐标系, 则C(1,2),
,0,0),D(0,1,2),E(0,﹣1,1),A(0,﹣1,0),=(0,2,1).
=(﹣
,
设面CDE的法向量=(x,y,z), 则取=(
,
,﹣1,2),
取面ABDE的法向量=(1,0,0),
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由cos<,>==,
.
,﹣1,2),.
=(0,0,1),
故二面角C﹣DE﹣A的正弦值为
(Ⅲ)由(Ⅱ),面CDE的法向量=(则点A到平面CDE的距离d=
=
21.已知椭圆C:0).
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线y=x+m与椭圆C交于不同的两点A,B,且线段A,B的中点M在圆x2+y2=1上,求m的值.
【考点】直线与椭圆的位置关系;椭圆的标准方程. 【分析】(1)由椭圆的离心率为
,其中左焦点为F(﹣2,0),列出方程组求
+
=1(a>b>0)的离心率为
,其中左焦点为F(﹣2,
出a,b,由此能求出椭圆C的方程.
(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点为M(x0,y0),由
,
得3x2+4mx+2m2﹣8=0,由此利用要根的判别式、韦达定理、中点坐标公式能求出m的值.
【解答】解:(1)∵椭圆C:点为F(﹣2,0),
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+=1(a>b>0)的离心率为,其中左焦
∴由题意得,
解得a=2,b=2,
.
∴椭圆C的方程为
(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点为M(x0,y0), 由
,消去y得3x2+4mx+2m2﹣8=0,
△=96﹣8m2>0, ∴﹣2∵x0=
<m<2
=﹣
, ,
∴y0=x0+m=,
∵点M(x0,y0)在圆x2+y2=1上, ∴(﹣∴m=±
22.已知抛物线C:y2=4x,P为C上一点且纵坐标为2,Q,R是C上的两个动点,且PQ⊥PR.
(Ⅰ)求过点P,且与C恰有一个公共点的直线l的方程; (Ⅱ)求证:QP过定点,并求出定点坐标.
)2+()2=1, .
【考点】抛物线的简单性质.
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【分析】(Ⅰ)直线y=2符合题意,当y≠2时,设l的方程m(y﹣2)=x﹣1,代入抛物线方程,由△=0,即可求得m的值,直线l的方程; (Ⅱ)由
=(
a﹣2)﹣1,,=(
b﹣2)﹣1,,则 =
•
=0,则ab+2a+2b+20=0,
而过QR的直线的斜率为:得直线恒过定点(5,﹣2).
,整理得4x﹣20﹣(a+b)(y+2)=0.可
【解答】解:(Ⅰ)由题意可知P(1,2),显然直线y=2符合题意; 当y≠2时,设l的方程m(y﹣2)=x﹣1,
,整理得:y2﹣4my+8m﹣4=0,
令△=(4m)2﹣4(8m﹣4)=0,解得:m=1, ∴y=x+1,
∴直线l的方程y=2或y=x+1; (Ⅱ)证明:设Q(∴
=(
,a),R(
=(=0,
,b),而P(1,2), ﹣1,b﹣2),
﹣1,a﹣2),
•
由于PQ⊥PR,得向量即为(
﹣1)(
﹣1)+(a﹣2)(b﹣2)=0,
整理得ab+2a+2b+20=0. 而过QR的直线的斜率为:∴过QR的直线方程为y﹣b=整理得:4x+ab﹣(a+b)y=0, 即4x﹣(a+b)y﹣2a﹣2b﹣20=0.
化为4x﹣20﹣(a+b)(y+2)=0.可得直线恒过定点(5,﹣2). ∴直线QR必过定点(5,﹣2).
=(x﹣
. ),
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