高考数学复习题汇总平面解析几何
平面解析几何
必修2 第2章 平面解析几何初步
§2.1直线与方程
考纲要求:①在平面直角坐标系中,结合具体图形,确定直线位置的几何要素.
②理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式.
③能根据两条直线的斜率判断这两条直线平行或垂直.
④掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系.
⑤能用解方程组的方法求两直线的交点坐标.
⑥掌握两点间的距离公式,点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.
§2.1.1 直线的斜率
重难点:对直线的倾斜角、斜率的概念的理解能牢记过两点的斜率公式并掌握斜率公式的推导.
经典例题:已知A(3, 2), B(-4, 1), C(0, -1), 求直线AB, BC, CA的斜率, 并判断它们的倾斜角是钝角还是锐角.
当堂练习:
1.过点(3, 0)和点(4,)的斜率是( )
A. B.- C. D. -
2.过点(3, 0)和点(0, 3)的倾斜角是( )
A. B.- C. D.-
3.过点P(-2, m)和Q(m, 4)的直线斜率等于1,那么m的值等于 ( )
A.1或3 B.4 C.1 D.1或4
4.在直角坐标系中,直线y= -x+1的倾斜角为( )
A. B.- C. D.-
5.过点(-3, 0)和点(-4,)的倾斜角是( )
A. B. C. D.
6.如图,直线l1、l2、l3的斜率分别是k1、k2、k3,则有( )
A.k1
0,直线ax+by+c=0的倾斜角为α,且sin=-,则直线的斜率等于( )
A. B. - C. ± D. ±
13.直线的倾斜角是( )
A.200 B.1600 C.700 D.1100
14.直线倾斜角a的取值范围是 .
15.直线l的倾斜角α=1200,则直线l的斜率等于 __________.
16.若直线的倾斜角α满足0)的直线与x,y轴分别交于P、Q,过P、Q 作直线的垂直平分线,垂足为R、S,求四边形PRSQ的面积的最小值.
当堂练习:
1.方程y=k(x-2)表示( )
A.过点(-2,0)的所有直线 B.通过点(2,0)的所有直线
C.通过点(2,0)且不垂直于x轴的直线 D.通过点(2,0)且除去x轴的直线
2.在等腰AOB中,|AO|=|AB|,点O(0,0), A(1,3), 而点B在x轴的正半轴上,则此直线AB的方程为( )
A.y-1=3(x-3) B.y-1=-3(x-3) C.y-3=3(x-1) D.y-3=-3(x-1)
3.如果AC<0,且BC<0,那么直线Ax+By+C=0不通过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
4.直线沿y轴负方向平移a(a≠0)个单位,再沿轴正方向平移a+1个单位,若此时所得直线与直线重合,则直线l的斜率是( )
A. B.- C. D.-
5.下列四个命题中的真命题是( )
A.经过定点P0(x0,y0)的直线都可以用方程y-y0=k(x-x0)表示
B.经过任意两个不同的点P1(x1,y1)和P2(x2,y2)的直线都可以用方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)表示
C.不经过原点的直线都可以用方程+=1表示
D.经过定点A(0,b)的直线都可以用方程y=kx+b表示
6.过点A(1,2)作直线使它在两坐标轴上的截距的绝对值相等,满足条件的直线的条数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.若直线(m+2)x+(m2-2m-3)y=2m在x轴上的截距是3,则m的值是( )
A. B.6 C.- D.-6
8.过点(5,2),且在x轴上的截距是在y轴上的截距的2倍的直线方程是( )
A.2x+y-12=0 B.2x+y-12=0 或2x-5y=0 C.x-2y-1=0 D.x+2y-9=0或2x-5y=0
9.二元一次方程Ax+By+C=0表示为直线方程,下列不正确叙述是( )
实数A、B必须不全为零
B.A2+B20
C.所有的直线均可用Ax+By+C=0 (A2+B20)表示
D.确定直线方程Ax+By+C=0须要三个点坐标待定A,B,C三个变量
10.过点M(2,1)的直线与x轴,y轴分别相交于P,Q两点,且|MP|=|MQ|,则直线的方程是( )
A.x-2y+3=0 B.2x-y-3=0 C.2x+y-5=0 D.x+2y-4=0
11.若(m2-4)x+(m2-4m+3)y+1=0表示直线,则( )
A.m2且m1, m3 B.m2 C.m1,且m3 D.m可取任意实数
12.若直线ax+by+c=0在第一、二、三象限,则( )
A.ab>0,bc>0 B.ab>0,bc<0 C. ab<0,bc>0 D. ab<0,bc<0
13.直线ax+by=1 (ab0)与两坐标轴围成的面积是( )
A.ab B. |ab| C. D.
14.直线l过点A(0, 1)和B(-2, -1),如果直线l绕点A逆时针旋转450得直线l1,那么l1的方程是 . 如果直线l绕点B逆时针旋转450得直线l2,那么l2的方程是 .
15.以下四个命题: (1)所有直线总可以用直线的点斜式、斜截式表示; (2) 直线的点斜式和斜截式是可以等价转换的; (3)一次函数的图象是一条直线,直线方程总可以用一个一次函数去表示; (4)
斜截式y=kx+b中的b表示直线与y轴交点到原点的距离.其中正确命题的题号是________.
16.直线过点(3,4),且在第一象限和两坐标轴围成的三角形的面积是24,则的截距式方程是 _______________.
17.若方程Ax+By+C=0表示与两条坐标轴都相交的直线,则A,B,C应满足条件___________.
18.求与两坐标轴围成三角形周长为9且斜率为-的直线方程.
19.在直角坐标系中,过点A(1,2)且斜率小于0的直线中,当在两坐标轴上的截距之和最小时,求该直线的斜率.
20.光线从点A(-3,4)射出,经x轴上的点B反射后交y轴于C点,再经C点从y轴上反射恰好经过点D(-1,6),求直线AB,BC,CD的方程.
21.已知直线1:y=4x与点P(6,4),在1上求一点Q,使直线PQ与直线1,以及x轴在第一象限围成的三角形面积最小.
必修2 第2章 平面解析几何初步
§2.1.3 两条直线的平行与垂直
重难点:能熟练掌握两条直线平行和垂直的条件并灵活运用,把研究两条直线的平行或垂直问题,转化为研究两条直线的斜率的关系问题.
经典例题:已知三角形的两个顶点是B (2,1)、C (-6, 3), 垂心是H (-3, 2), 求第三个顶A的坐标.
当堂练习:
1.下列命题中正确的是( )
A.平行的两条直线的斜率一定相等 B.平行的两条直线的倾斜角相等
C.斜率相等的两直线一定平行 D.两直线平行则它们在y轴上截距不相等
2.已知直线mx+ny+1=0平行于直线4x+3y+5=0,且在y轴上的截距为,则m,n的值分别为( )
A.4和3 B.-4和3 C.-4和-3 D.4和-3
3.直线:kx+y+2=0和:x-2y-3=0, 若,则在两坐标轴上的截距的和( )
A.-1 B.-2 C.2 D.6
4.两条直线mx+y-n=0和x+my+1=0互相平行的条件是( )
A. m=1 B.m=1 C. D.或
5.如果直线ax+(1-b)y+5=0和(1+a)x-y-b=0同时平行于直线x-2y+3=0,则a、b的值为( )
A.a=, b=0 B.a=2, b=0 C.a=-, b=0 D. a=-, b=2
6.若直线ax+2y+6=0与直线x+(a-1)y+(a2-1)=0平行但不重合,则a等于( )
A.-1或2 B.-1 C.2 D.
7.已知两点A(-2,0),B(0,4),则线段AB的垂直平分线方程是( )
A.2x+y=0 B.2x-y+4=0 C.x+2y-3=0 D.x-2y+5=0
8.原点在直线上的射影是P(-2,1),则直线的方程为( )
A.x+2y=0 B.x+2y-4=0 C.2x-y+5=0 D.2x+y+3=0
9.两条直线x+3y+m=0和3x-y+n=0的位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.相交但不垂直 D.与m,n的取值有关
10.方程x2-y2=1表示的图形是( )
A.两条相交而不垂直的直线 B.一个点
C.两条垂直的直线 D.两条平行直线
11.已知直线ax-y+2a=0与直线(2a-1)x+ay+a=0互相垂直,则a等于( )
A.1 B.0 C.1或0 D.1或-1
12.点(4,0)关于直线5x+4y+21=0对称的点是( )
A.(-6,8) B.(-8,-6) C.(6,8) D.(-6,-8)
13.已知点P(a,b)和点Q(b-1,a+1)是关于直线对称的两点,则直线的方程为( )
A.x+y=0 B.x-y=0 C.x+y-1=0 D.x-y+1=0
14.过点M(3,-4)且与A(-1,3)、B(2,2)两点等距离的直线方程是__________________.
15.若两直线ax+by+4=0与(a-1)x+y+b=0垂直相交于点(0, m),则a+b+m的值是_____________________.
16.若直线 1:2x-5y+20=0和直线2:mx-2y-10=0与坐标轴围成的四边形有一个外接圆,则实数m的值等于 ________.
17.已知点P是直线 上一点,若直线 绕点P沿逆时针方向旋转角(00<<900)所得的直线方程是x-y-2=0, 若将它继续旋转900-,所得的直线方程是2x+y-1=0, 则直线 的方程是___________.
18.平行于直线2x+5y-1=0的直线与坐标轴围成的三角形面积为5,求直线的方程.
19.若直线ax+y+1=0和直线4x+2y+b=0关于点(2,-1)对称,求a、b的值.
20.已知三点A(1,0),B(-1,0),C(1,2),求经过点A并且与直线BC垂直的直线的方程.
21.已知定点A(-1,3),B(4,2),在x轴上求点C,使ACBC.
必修2 第2章 平面解析几何初步
§2.1.4-6 两条直线的交点、平面上两点间的距离、点到直线的距离
重难点:.能判断两直线是否相交并求出交点坐标,体会两直线相交与二元一次方程的关系;理解两点间距离公式的推导,并能应用两点间距离公式证明几何问题;点到直线距离公式的理解与应用.
经典例题:求经过点P(2,-1),且过点A(-3,-1)和点B(7,-3)距离相等的直线方程.
当堂练习:
1.两条直线A1x+B1y+C1=0与A2x+B2y+C2=0的交点坐标就是方程组的实数解,以下四个命题:
(1)若方程组无解,则两直线平行 (2)若方程组只有一解,则两直线相交
(3)若方程组有两个解,则两直线重合 (4)若方程组有无数多解,则两直线重合。
其中命题正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.直线3x-(k+2)y+k+5=0与直线kx+(2k-3)y+2=0相交,则实数k的值为( )
A. B. C. D.
3.直线y=kx-k+1与ky-x-2k=0交点在第一象限,则k的取值范围是( )
A.01或-11或k<0 D.k>1或k<
4.三条直线x-y+1=0、2x+y-4=0、ax-y+2=0共有两个交点,则a的值为( )
A.1 B.2 C.1或-2 D.-1或2
5.无论m、n取何实数,直线(3m-n)x+(m+2n)y-n=0都过一定点P,则P点坐标为( )
A.(-1,3) B.(-,) C.(-,) D.(-)
6.设Q(1,2), 在x轴上有一点P , 且|PQ|=5 , 则点P的坐标是( )
A.(0,0)或(2,0) B.(1+,0) C.(1-,0) D.(1+,0)或(1-,0)
7.线段AB与x轴平行,且|AB|=5 , 若点A的坐标为(2,1) , 则点B的坐标为( )
A. (2,-3)或(2,7) B. (2,-3)或(2,5) C.(-3,1)或(7,1) D.(-3,1)或(5,1)
8.在直角坐标系中, O为原点. 设点P(1,2) , P/(-1, -2) , 则OPP/的周长是( )
A. 2 B.4 C. D.6
9.以A(-1,1) ,B(2,-1) , C(1 ,4)为顶点的三角形是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
10.过点(1,3)且与原点的距离为1的直线共有( )
A.3条 B.2条 C.1条 D.0条
11.过点P(1,2)的直线与两点A(2,3)、B(4,-5)的距离相等,则直线的方程为( )
A.4x+y-6=0 B.x+4y-6=0 C.3x+2y=7或4x+y=6 D.2x+3y=7或x+4y=6
12.直线l1过点A(3,0),直线l2过点B(0,4),,用d表示的距离,则( )
A.d5 B.3 C.0 D.01 D.a=1
2.点P(m2,5)与圆x2+y2=24的位置关系是( )
A.在圆内 B.在圆外 C.在圆上 D.不确定
3.方程(x+a)2+(y+b)2=0表示的图形是( )
A.点(a,b) B.点(-a,-b) C.以(a,b)为圆心的圆 D.以(-a,-b)为圆心的圆
4.已知一圆的圆心为点(2,-3),一条直径的两个端点分别在x轴和y轴上,则此圆的方程是( )
A.(x-2)2+(y+3)2=13 B.(x+2)2+(y-3)2=13 C.(x-2)2+(y+3)2=52 D.(x+2)2+(y-3)2=52
5.圆(x-a)2+(y-b)2=r2与两坐标轴都相切的充要条件是( )
A.a=b=r B.|a|=|b|=r C.|a|=|b|=|r|0 D.以上皆对
6.圆(x-1)2+(y-3)2=1关于2x+y+5=0对称的圆方程是( )
A.(x+7)2+(y+1)2=1 B.(x+7)2+(y+2)2=1 C.(x+6)2+(y+1)2=1 D.(x+6)2+(y+2)2=1
7.如果圆的方程为x2+y2+kx+2y+k2=0,那么当圆面积最大时,圆心坐标为( )
A.(-1,1) B.(1,-1) C.(-1,0) D.(0,-1)
8.圆x2+y2-2Rx-2Ry+R2=0在直角坐标系中的位置特征是( )
A. 圆心在直线y=x上 B.圆心在直线y=x上, 且与两坐标轴均相切
C. 圆心在直线y=-x上 D.圆心在直线y=-x上, 且与两坐标轴均相切
9.如果方程x2+y2+Dx+Ey+F=0与x轴相切于原点,则( )
A.D=0,E=0,F0 B.E=0,F=0,D0 C.D=0,F=0,E0 D.F=0,D0,E0
10.如果方程x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0) 所表示的曲线关于直线y=x对称,那么必有( )
A.D=E B.D=F C.E=F D.D=E=F
11.方程x4-y4-4x2+4y2=0所表示的曲线是( )
A.一个圆 B.两条平行直线 C.两条平行直线和一个圆 D.两条相交直线和一个圆
12.若a0, 则方程x2+y2+ax-ay=0所表示的图形( )
A.关于x轴对称 B.关于y轴对称 C.关于直线x-y=0对称 D.关于直线x+y=0对称
13.圆的一条直径的两端点是(2,0)、(2,-2),则此圆方程是( )
A.x2+y2-4x+2y+4=0 B.x2+y2-4x-2y-4=0 C.x2+y2-4x+2y-4=0 D.x2+y2+4x+2y+4=0
14.过点P(12,0)且与y轴切于原点的圆的方程为 __________________.
15.圆(x-4)2+(y-1)2=5内一点P(3,0),则过P点的最短弦的弦长为 _____,最短弦所在直线方程为___________________.
16.过点(1,2)总可以向圆x2+y2+kx+2y+k2-15=0作两条切线,则k的取值范围是
_______________.
17.已知圆x2+y2-4x-4y+4=0,该圆上与坐标原点距离最近的点的坐标是 ___________,距离最远的点的坐标是________________.
18.已知一圆与直线3x+4y-2=0相切于点P(2,-1),且截x轴的正半轴所得的弦的长为8,求此圆的标准方程.
19.已知圆C:x2+y2-4x-6y+12=0, 求在两坐标轴上截距相等的圆的切线方程.
20.已知方程x2+y2-2(t+3)x+2(1-4t2)y+16t4+9=0表示一个圆,
(1)求t的取值范围;
(2)求该圆半径r的取值范围.
21.已知曲线C:x2+y2-4mx+2my+20m-20=0
(1)求证不论m取何实数,曲线C恒过一定点;
(2)证明当m≠2时,曲线C是一个圆,且圆心在一条定直线上;
(3)若曲线C与y轴相切,求m的值.
必修2 第2章 平面解析几何初步
§2.2.2-3 直线与圆、圆与圆的位置关系
重难点:掌握直线与圆、圆与圆的位置关系的几何图形及其判断方法,能用坐标法判直线与圆、圆与圆的位置关系.
经典例题:已知圆C1:x2+y2=1和圆C2:(x-1)2+y2=16,动圆C与圆C1外切,与圆C2内切,求动圆C的圆心轨迹方程.
当堂练习:
1.已知直线和圆 有两个交点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.圆x2+y2-2acosx-2bsiny-a2sin=0在x轴上截得的弦长是( )
A.2a B.2|a| C.|a| D.4|a|
3.过圆x2+y2-2x+4y- 4=0内一点M(3,0)作圆的割线,使它被该圆截得的线段最短,则直线的方程是( )
A.x+y-3=0 B.x-y-3=0 C.x+4y-3=0 D.x-4y-3=0
4.若直线(1+a)x+y+1=0与圆x2+y2-2x=0相切,则a的值为( )
A.1或-1 B.2或-2 C.1 D.-1
5.若直线3x+4y+c=0与圆(x+1)2+y2=4相切,则c的值为( )
A.17或-23 B.23或-17 C.7或-13 D.-7或13
6.若P(x,y)在圆 (x+3)2+(y-3)2=6上运动,则的最大值等于( )
A.-3+2 B.-3+ C.-3-2 D.3-2
7.圆x2+y2+6x-7=0和圆x2+y2+6y-27=0的位置关系是( )
A. 相切 B. 相交 C. 相离 D.内含
8.若圆x2+y2=4和圆x2+y2+4x-4y+4=0关于直线对称,则直线的方程是( )
A.x+y=0 B.x+y-2=0 C.x-y-2=0 D.x-y+2=01.
9.圆的方程x2+y2+2kx+k2-1=0与x2+y2+2(k+1)y+k2+2k=0的圆心之间的最短距离是( )
A. B.2 C.1 D.
10.已知圆x2+y2+x+2y=和圆(x-sin)2+(y-1)2=, 其中0900, 则两圆的位置关系是( )
A.相交 B.外切 C.内切 D.相交或外切
11.与圆(x-2)2+(y+1)2=1关于直线x-y+3=0成轴对称的曲线的方程是( )
A.(x-4)2+(y+5)2=1 B.(x-4)2+(y-5)2=1 C.(x+4)2+(y+5)2=1 D.(x+4)2+(y-5)2=1
12.圆x2+y2-ax+2y+1=0关于直线x-y=1对称的圆的方程为x2+y2=1, 则实数a的值为( )
A.0 B.1 C. 2 D.2
13.已知圆方程C1:f(x,y)=0,点P1(x1,y1)在圆C1上,点P2(x2,y2)不在圆C1上,则方程:
f(x,y)- f(x1,y1)-f(x2,y2)=0表示的圆C2与圆C1的关系是( )
A.与圆C1重合 B. 与圆C1同心圆
C.过P1且与圆C1同心相同的圆 D. 过P2且与圆C1同心相同的圆
14.自直线y=x上一点向圆x2+y2-6x+7=0作切线,则切线的最小值为___________.
15.如果把直线x-2y+=0向左平移1个单位,再向下平移2个单位,便与圆x2+y2+2x-4y=0相切,则实数的值等于__________.
16.若a2+b2=4, 则两圆(x-a)2+y2=1和x2+(y-b)2=1的位置关系是____________.
17.过点(0,6)且与圆C: x2+y2+10x+10y=0切于原点的圆的方程是____________.
18.已知圆C:(x-1)2+(y-2)2=25, 直线:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0(mR),
证明直线与圆相交; (2) 求直线被圆C截得的弦长最小时,求直线的方程.
19.求过直线x+3y-7=0与已知圆x2+y2+2x-2y-3=0的交点,且在两坐标轴上的四个截距之和为-8的圆的方程.
20.已知圆满足:(1)截y轴所得弦长为2,(2)被x轴分成两段弧,其弧长的比为3:1,(3)圆心到直线:x-2y=0的距离为,求这个圆方程.
21.求与已知圆x2+y2-7y+10=0相交,所得公共弦平行于已知直线2x-3y-1=0且过点(-2,3),(1,4)的圆的方程.
必修2 第2章 平面解析几何初步
§2.3空间直角坐标系
考纲要求:①了解空间直角坐标系,会用空间直角坐标系表示点的位置.
②会推导空间两点间的距离公式.
§2.3.1-2空间直角坐标系、空间两点间的距离
重难点:了解空间直角坐标系,会用空间直角坐标系刻画点的位置;会推导空间两点间的距离公式.
经典例题:在空间直角坐标系中,已知A(3,0,1)和B(1,0,-3),试问
(1)在y轴上是否存在点M,满足?
(2)在y轴上是否存在点M,使△MAB为等边三角形?若存在,试求出点M坐标.
当堂练习:
1.在空间直角坐标系中, 点P(1,2,3)关于x轴对称的点的坐标为( )
A.(-1,2,3) B.(1,-2,-3) C.(-1, -2, 3) D.(-1 ,2, -3)
2.在空间直角坐标系中, 点P(3,4,5)关于yOz平面对称的点的坐标为( )
A.(-3,4,5) B.(-3,- 4,5) C.(3,-4,-5) D.(-3,4,-5)
3.在空间直角坐标系中, 点A(1, 0, 1)与点B(2, 1, -1)之间的距离为( )
A. B.6 C. D.2
4.点P( 1,0, -2)关于原点的对称点P/的坐标为( )
A.(-1, 0, 2) B.(-1,0, 2) C.(1 , 0 ,2) D.(-2,0,1)
5.点P( 1, 4, -3)与点Q(3 , -2 , 5)的中点坐标是( )
A.( 4, 2, 2) B.(2, -1, 2) C.(2, 1 , 1) D. 4, -1, 2)
6.若向量在y轴上的坐标为0, 其他坐标不为0, 那么与向量平行的坐标平面是( )
A. xOy平面 B. xOz平面 C.yOz平面 D.以上都有可能
7.在空间直角坐标系中, 点P(2,3,4)与Q (2, 3,- 4)两点的位置关系是( )
A.关于x轴对称 B.关于xOy平面对称 C.关于坐标原点对称 D.以上都不对
8.已知点A的坐标是(1-t , 1-t , t), 点B的坐标是(2 , t, t), 则A与B两点间距离的最小值为( )
A. B. C. D.
9.点B是点A(1,2,3)在坐标平面内的射影,则OB等于( )
A. B. C. D.
10.已知ABCD为平行四边形,且A(4,1,3),B(2,-5,1),C(3,7,-5),则点D的坐标为 ( )
A.(,4,-1) B.(2,3,1) C.(-3,1,5) D.(5,13,-3)
11.点到坐标平面的距离是( )
A. B. C. D.
12.已知点,, 三点共线,那么的值分别是( )
A.,4 B.1,8 C.,-4 D.-1,-8
13.在空间直角坐标系中,一定点到三个坐标轴的距离都是1,则该点到原点的距离是( )
A. B. C. D.
14.在空间直角坐标系中, 点P的坐标为(1, ),过点P作yOz平面的垂线PQ,
则垂足Q的坐标是________________.
15.已知A(x, 5-x, 2x-1)、B(1,x+2,2-x),当|AB|取最小值时x的值为_______________.
16.已知空间三点的坐标为A(1,5,-2)、B(2,4,1)、C(p,3,q+2),若A、B、C三点共线,则p =_________,q=__________.
17.已知点A(-2, 3, 4), 在y轴上求一点B , 使|AB|=7 , 则点B的坐标为________________.
18.求下列两点间的距离:
A(1 , 1 , 0) , B(1 , 1 , 1);
C(-3 ,1 , 5) , D(0 , -2 , 3).
19.已知A(1 , -2 , 11) , B(4 , 2 , 3) ,C(6 , -1 , 4) , 求证: ABC是直角三角形.
20.求到下列两定点的距离相等的点的坐标满足的条件:
A(1 , 0 ,1) , B(3 , -2 , 1) ;
A(-3 , 2 , 2) , B(1 , 0 , -2).
21.在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,且边长为2a,棱PD⊥底面ABCD,PD=2b,取各侧棱的中点E,F,G,H,写出点E,F,G,H的坐标.
必修2 必修2综合测试
1.以集合M={a , b , c}中的三个元素为边长可构成一个三角形, 那么这个三角形一定不是( )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形 C. 钝角三角形 D.等腰三角形
2.已知则的值等于( ).
A. 0 B. C. D.9
3.设f(x)=+m,f(x)的反函数f(x)=nx-5,那么m、n的值依次为( )
A. , -2 B. - , 2 C. , 2 D. - ,-2
4.已知f(x)=lgx(x>0),则f(4)的值为( )
A. 2lg2 B. lg2 C. lg2 D. lg4
5.函数y=log (-2x+5x+3)的单调递增区间是( )
A.(-∞, ) B. C.(-,) D.[,3]
6.关于直线以及平面,下面命题中正确的是( )
A.若 则 B.若 则
C.若 且则 D. 若则
7.若直线m不平行于平面,且,则下列结论成立的是( )
A.内的所有直线与m异面 B.内不存在与m平行的直线
C.内存在唯一的直线与m平行 D.内的直线与m都相交
8.正方形ABCD的边长为1,E、F分别为BC、CD的中点,沿AE,EF,AF折成一个三棱锥,使B,C,D三点重合,那么这个三棱锥的体积为( )
A
F
D
E
C
B
A. B. C. D.
9.如图,在多面体ABCDEF中,已知面ABCD是边长为3的
正方形,EF∥AB,EF与面AC的距离为2,则该多面体的体积为( )
A. B.5 C.6 D.
10.已知直线的倾斜角为a-150,则下列结论正确的是( )
A.00 <1800 B.1500, 所以它的倾斜角α是锐角;
直线BC的斜率k2=-0.5<0, 所以它的倾斜角α是钝角;
直线CA的斜率k3=1>0, 所以它的倾斜角α是锐角.
当堂练习:
1.A; 2.C; 3.C; 4.A; 5.B; 6.D; 7.D; 8.C; 9.C; 10.C; 11.C; 12.B; 13.D; 14. 00£a<1800; 15.-; 16.300<α<600; 17.不存在;
18.(1)由题意得,解得m=-2;(2)由题意得,解得
19. (1)依题意知三点共线,则有,,即2a-b=3为所求.
(2) kAB=, kAC=,∵A、B、C三点在一条直线上,∴kAB=kAC.
0
x
y
C(0,-1)
A(3,2)
B(-4,,1)
20.解:,直线与AC的交点D,与AB的交点
E,,解得
21.解:根据图形可知,过C的直线与线段AB相交时,
§2.1.1 直线的方程
经典例题:
解: 解:设方程为,则从而可得直线PR和QS的方程分别为:和 又PR∥QS ∴ 又|PR| ,四边形PRSQ为梯形
∴
∴四边形PRSQ的面积的最小值为3.6.
当堂练习:
1.C; 2.D; 3.C; 4.B; 5.B; 6.C; 7.D; 8.D; 9.D; 10.D; 11.D; 12.D; 13.D; 14. x=0,y= -1; 15. (2); 16. ; 17. A且B,CR;
18.解:设直线的斜截式方程为y=-x+b, 令x=0, y=b; 令y=0, x=b,
由|b|+|b|+, 即(1++)|b|=9,得|b|=3,即b=3,
所求直线的方程为y=-x3.
19.解:设直线方程为y-2=k(x-1) (k<0),令y=0, x=1-; 令x=0, y=2-k ,则截距和b=
(1-)+(2-k)=3+(-)+(-k), 当且仅当-=-k, 即k= -(k<0).
另解: b= (1-)+(2-k),整理成关于k的一元二次方程:k2+(b-3)k+2=0有实数解,因此
D=(b-3)2-80,即b,此时k= -.
20. 解:作点A关于x轴的对称点A1(-3,-4),D点关于y轴的对称点D1(1,6),
直线A1D1(即直线BC)的方程为5x-2y+7=0, 令y=0,得x= -,即B(-,0),
同理可求得C(0,),于是可求得直线AB的方程为5x+2y+7=0, 直线CD的方程为5x+2y-7=0.
21. 解:设Q(x1,4x1), x1>1, 过两点P、Q的直线方程为, 若QP交x轴于点M(x2,0),得x2=, M(,0). ,由S=,得10x12-Sx1+S=0,据0,得S40,当S=40时,x1=2, 点Q(2,8).
§2.1.3 两条直线的平行与垂直
经典例题:
解: ACBH, , 直线AB的方程为y=3x-5 (1)
ABCH, , 直线AC的方程为y=5x+33 (2)
由(1)与(2)联立解得A点的坐标为(-19,-62).
当堂练习:
1.B; 2.C; 3.C; 4.D; 5.C; 6.B; 7.C; 8.C; 9.B; 10.C; 11.D; 12.D; 13.D; 14. x+3y+9=0 或13x+5y-19=0; 15. 2或-1; 16. -5; 17. x-2y-3=0;
18. 解:依题意,可设的方程为2x+5y+m=0, 它与x,y轴的交点分别为(-,0),
(0,-),由已知条件得:,m2=100, 直线的方程为2x+5y10=0.
19. 解:由4x+2y+b=0,即2x+y+=0, 两直线关于点对称,说明两直线平行,a=2.
在2x+y+1=0上取点(0,-1),这点关于(2,-1)的对称点为(4,-1),
又(4,-1)满足2x+y+=0, 得b= -14, 所以a=2, b= -14.
20. 解:kBC==1,kl =-1, 所求的直线方程为y= -(x-1),即x+y-1=0.
21. 解:设C(x,0)为所求点,则kAC=, kBC=ACBC,kAC kBC=-1,
即x=1或x=2, 故所求点为C(1,0)或C(2,0).
§2.1.4-6 两条直线的交点、平面上两点间的距离、点到直线的距离
经典例题:
解:若过P点的直线垂直于x轴,点A与点B到此直线的距离均为5,所求直线为x=2;
若过P点的直线不垂直于x轴时,设的方程为y+1=k(x-2), 即kx-y+(-1-2k)=0.
由 ,即|5k|=|5k+2|, 解得k=-
所求直线方程为x+5y+3=0; 综上,经过P点的直线方程为x=2或x+5y+3=0.
当堂练习:
1.D; 2.D; 3.B; 4.C; 5.D; 6.D; 7.C; 8.B; 9.D; 10.B; 11.C; 12.D; 13.B; 14. (-); 15. –2, 4; 16. 2; 17. (;
18. 解:kCE= -, AB方程为3x-2y-1=0,由, 求得A(1,1),设C(a,b) , 则D(, C点在CE上,BC中点D在AD上,, 求得C(5,2),再利用两点间距离公式,求得AC的长为
19. 解:利用待定系数法,原二次函数可化为(x-2y+m)(x+3y+n)=0, 由两个多项式恒等,对应项系数对应相等,于是有 (x-2y-12=0)(x+3y-8)=0由, 得两直线交点坐标为().
20. 解:设点P为平行四边形ABCD的中心, 则P是对角线AC的中点 ,
即P( 1, -1) . 点P又是对角线BD的中点, D(-1,0).
21. 解:中点在x+y-3=0上,同时它在到两平行直线距离相等的直线x-y=0上,
从而求得中点坐标为(,),由直线过点(2,4)和点(,),得直线的方程为5x-y-6=0.
§2.2.1 圆的方程
经典例题:
解:设所求的圆的方程为:
∵
在圆上,所以它们的坐标是方程的解.把它们的坐标代入上面的方程,可以得到关于的三元一次方程组,
即
解此方程组,可得:
∴所求圆的方程为:
;
得圆心坐标为(4,-3).
或将左边配方化为圆的标准方程,,从而求出圆的半径,圆心坐标为(4,-3)
当堂练习:
1.A; 2.B; 3.B; 4.A; 5.C; 6.A; 7.D; 8.B; 9.C; 10.A; 11.D; 12.D; 13.A; 14. (x-6)2+y2=36; 15. 2, x+y-3=0; 16. ; 17. (2-,2-), (2+,2+);
18. 解:设所求圆圆心为Q(a,b),则直线PQ与直线3x+4y-2=0垂直,即,(1)
且圆半径r=|PQ|=,(2)
由(1)、(2)两式,解得a=5或a= -(舍),当a=5时,b=3,r=5, 故所求圆的方程为(x-5)2+(y-3)2=25.
19. 解:圆C的方程为(x-2)2+(y-3)2=1, 设圆的切线方程为=1或y=kx,
由x+y-a=0,d=.
由kx-y=0,d=.
综上,圆的切线方程为x+y-5=0或(2)x-y=0.
20. 解:(1)方程表示一个圆的充要条件是D2+E2-4F=4(t+3)2+4(1-4t2)2-4(16t4+9)>0,
即:7t2-6t-1<0,
(2)r2= D2+E2-4F=4(t+3)2+4(1-4t2)2-4(16t4+9)=-28t2+24t+4=-28(t-)2+,
21. 解:(1)曲线C的方程可化为:(x2+y2-20)+m(-4x+2y+20)=0,由,
∴不论m取何值时,x=4, y=-2总适合曲线C的方程,即曲线C恒过定点(4, -2).
(2)D=-4m, E=2m, F=20m-20, D2+E2-4F=16m2+4m2-80m+80=20(m-2)2
∵m≠2, ∴(m-2)2>0, ∴D2+E2-4F>0, ∴曲线C是一个圆, 设圆心坐标为(x, y), 则由
消去m得x+2y=0, 即圆心在直线x+2y=0上.
(3)若曲线C与y轴相切,则m≠2,曲线C为圆,其半径r=,
又圆心为(2m, -m),则=|2m|, .
§2.2.2-3 直线与圆、圆与圆的位置关系
经典例题:
解:设圆C圆心为C(x, y), 半径为r,由条件圆C1圆心为C1(0, 0);圆C2圆心为C2(1, 0);
两圆半径分别为r1=1, r2=4,∵圆心与圆C1外切 ∴|CC1|=r+r1,
又∵圆C与圆C2内切, ∴|CC2|=r2-r (由题意r2>r),∴|CC1|+|CC2|=r1+r2,
即 ,化简得24x2+25y2-24x-144=0, 即为动圆圆心轨迹方程.
当堂练习:
1.D; 2.B; 3.A; 4.D; 5.D; 6.A; 7.B; 8.D; 9.A; 10.D; 11.D; 12.D; 13.D; 14.; 15. 13或3; 16. 外切; 17. (x-3)2+(y-3)3=18;
18. 证明:(1)将直线的方程整理为(x+y-4)+m(2x+y-7)=0,由,
直线过定点A(3,1), (3-1)2+(1-2)2=5<25,点A在圆C的内部,故直线恒与圆相交.
(2)圆心O(1,2),当截得的弦长最小时,AO,由kAO= -, 得直线的方程为y-1=2(x-3),即2x-y-5=0.
19. 解:过直线与圆的交点的圆方程可设为x2+y2+2x-2y-3+(x+3y-7)=0,
整理得x2+y2+(2+)x+(3-2)y-3-7=0,令y=0,得x2+y2+(2+)x -3-7=0
圆在x轴上的两截距之和为x1+x2= -2-,同理,圆在y轴上的两截距之和为2-3,故有-2-+2-3=-8,=2,所求圆的方程为x2+y2+4x+4y-17=0.
20. 解:设所求圆圆心为P(a,b),半径为r,则点P到x轴、y轴的距离分别为|b|、|a|,
由题设知圆P截x轴所对劣弧对的圆心角为900,知圆P截x轴所得弦长为r,故r2=2b2, 又圆P被 y轴所截提的弦长为2,所以有r2=a2+1,从而2b2-a2=1. 又因为P(a,b)到直线x-2y=0的距离为,
所以d==,即|a-2b|=1, 解得a-2b=1,
由此得,
于是r2=2b2=2, 所求圆的方程是(x+1)2+(y+1)2=2或(x-1)2+(y-1)2=2.
21. 解:公共弦所在直线斜率为,已知圆的圆心坐标为(0,),
故两圆连心线所在直线方程为y-=-x, 即3x+2y-7=0,设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
由, 所求圆的方程为x2+y2+2x-10y+21=0.
§2.3.1-2空间直角坐标系、空间两点间的距离
经典例题:
解:(1)假设在在y轴上存在点M,满足.
因M在y轴上,可设M(0,y,0),由,可得
,
显然,此式对任意恒成立.这就是说y轴上所有点都满足关系.
(2)假设在y轴上存在点M,使△MAB为等边三角形.
由(1)可知,y轴上任一点都有,所以只要就可以使得△MAB是等边三角形. 因为
于是,解得
故y轴上存在点M使△MAB等边,M坐标为(0,,0),或(0,,0).
当堂练习:
1.B; 2.A; 3.A; 4.B; 5.C; 6.B; 7.B; 8.C; 9.B; 10.D; 11.C; 12.C; 13.A; 14. (0, ); 15. ; 16. 3 , 2; 17. (0, ;
18. 解: (1)|AB|= (2)|CD|==
19. 证明:
为直角三角形.
20. 解: (1)设满足条件的点的坐标为(x ,y , z) , 则,
化简得4x-4y-3=0即为所求.
(2)设满足条件的点的坐标为(x ,y , z) , 则,
化简得2x-y-2z+3=0即为所求.
21. 解: 由图形知,DA⊥DC,DC⊥DP,DP⊥DA,故以D为原点,建立如图空间坐标系D-xyz.
因为E,F,G,H分别为侧棱中点,由立体几何知识可知,平面EFGH与底面ABCD平行,
从而这4个点的竖坐标都为P的竖坐标的一半,也就是b,
由H为DP中点,得H(0,0,b)
E在底面面上的投影为AD中点,所以E的横坐标和纵坐标分别为a和0,所以E(a,0,b),
同理G(0,a,b);
F在坐标平面xOz和yOz上的投影分别为点E和G,故F与E横坐标相同都是a,
与G的纵坐标也同为a,又F竖坐标为b,故F(a,a,b).
必修2综合测试
1.D; 2.C; 3.C; 4.C; 5.D; 6.D; 7.B; 8.B; 9.D; 10.C; 11.A; 12.A; 13. 2x+3y+10=0; 14. 8; 15. y=(x-1)2; 16.;
17. (1)证明:∵AB=AC,D是BC的中点,∴AD⊥BC.
∵底面ABC⊥平面BB1C1C,∴AD⊥侧面BB1C1C , ∴AD⊥CC1.
(2)证明:延长B1A1与BM交于N,连结C1N , ∵AM=MA1,∴NA1=A1B1.
∵A1B1=A1C1,∴A1C1=A1N=A1B1 , ∴C1N⊥C1B1 , ∵底面NB1C1⊥侧面BB1C1C,∴C1N⊥侧面BB1C1C .
∴截面C1NB⊥侧面BB1C1C , ∴截面MBC1⊥侧面BB1C1C.;
18. 解:设, 且, 则, 由条件当时,
又
为增函数, 令,则
又令 , 得 , , 故为奇函数,
,, 上的值域为.
19. 证明:(1)
(2)AB||EG , 同理
又
AB=CD=a EG+EF=a, 平行四边形EFGH的周长为2a.
20. 解:(1)反射线经过点A(0,2)关于x轴的对称点A1(0,-2),这条光线从A点到切点所经过的路程即为A1(0,-2)到这个圆的切线长. (2) 入射光线的方程为2x+y-2=0或x+2y-4=0.
21. 解:(1)分离参数p得(4y-4x)p+x2+y2-8y+8=0,
由, 即圆恒过定点(2,2).
(2) 圆方程可化为(x-2p)2+[y-(4-2p)]2=8(p-1)2,得圆心的参数方程为,
消去参数p得: x+y-4=0 (x2).
(3)设圆的公切线方程为y=kx+b,即kx-y+b=0,则,
两边比较系数得k=1, b=0,所以圆的公切线方程为y=x .
22. 解:(1)令得,或.
若,当时,有,这与当时,矛盾,
.
(2)设,则,由已知得,因为,,
若时,,由
(3)由得
由得 (2)
从(1)、(2)中消去得,因为,
, 即.