高考数学一轮复习精品题集之解析几何
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, 3 )的斜率是( )
A. B.- C. 3
3
D. - 3
3
2.过点(3, 0)和点(0, 3)的倾斜角是( )
A. 045 B.- 045 C. 0135 D.- 0135
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. 0120 B.- 030 C. 060 D.- 060
5.过点(-3, 0)和点(-4, )的倾斜角是( )
A. B. 0150 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
α
2 = 1 sin - 1 sin ,则直线
的斜率等于( )
A.
4
3 B. -
4
3 C. ±
4
3 D. ±
3
4
13.直线
00cos 20 sin 20 3 0xy 的倾斜角是( )
A.200 B.1600 C.700 D.1100
14.直线倾斜角的取值范围是 .
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 3
3
0)的直线与 x,y 轴分别交于 P、Q,过 P、
Q 作直线 02 yx 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 l 沿 y 轴负方向平移 a(a≠0)个单位,再沿 x 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. 1
a
a B.- 1
a
a C.
1a
a
D.-
1a
a
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 a
x
+ b
y
=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. 5
2
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+B2 0
C.所有的直线均可用 Ax+By+C=0 (A2+B2 0)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 l 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.m 2 且 m 1, m 3 B.m 2 C.m 1,且 m 3 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 (ab 0)与两坐标轴围成的面积是( )
A. 2
1
ab B. |ab| C. ab2
1
D.
1
2 | |ab
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- 3.
4
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l 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 3
1
,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 1 :kx+y+2=0 和 2 :x-2y-3=0, 若 21 || ,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.
1
1
n
m
D.
1
1
n
m
或
1
1
n
m
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= 2
1
, 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. 3
2
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 AC BC.
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
0
0
222
111
CyBxA
CyBxA
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. 91 kk 或 B. 91 kk 或 C. 91 kk 且 D. 91 kk 且
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< 2
1
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.( - , 2
3
) C.( - 5
1
, 5
3
) D.( - 7
3
7
1 ,
)
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+ 21 ,0) C.(1- ,0) D.(1+ 21 ,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 5 B.4 5 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), 21 || ,用 d 表示 21 和 的距离,则
( )
A.d 5 B.3 5 d C.0 5 d 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,F 0 B.E=0,F=0,D 0 C.D=0,F=0,E 0 D.F=0,
D 0,E 0
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 a 0, 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 kxy 2 和圆 422 yx 有两个交点,则 k 的取值范围是( )
A. 55 k B. 0k C. 52k D. 5252 k
2.圆 x2+y2-2acos x-2bsin y-a2sin 2 =0 在 x 轴上截得的弦长是( )
A.2a B.2|a| C. 2 |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 x
y
的最大值等于( )
A.-3+2 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. 2
2
B.2 2 C.1 D.
10.已知圆 x2+y2+x+2y= 16
61
和圆(x-sin )2+(y-1)2= 16
1
, 其中 0 0 900, 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 5
5
,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| | | |MA MB ?
(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. 6 B.6 C. 3 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 a 在 y 轴上的坐标为 0, 其他坐标不为 0, 那么与向量 a 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. 5
5
B. 5
55
C. 5
53
D. 5
11
9.点 B 是点 A(1,2,3)在坐标平面 yOz 内的射影,则 OB 等于( )
A. 14 B. 13 C. 32 D. 11
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.( 2
7
,4,-1) B.( 2,3,1) C.(-3,1,5) D.( 5,13,-3)
11.点 ),,( cbaP 到坐标平面 xOy 的距离是( )
A.
22 ba B.c C. c D. ba
12.已知点 )11,2,1( A , )3,2,4(B , )15,,( yxC 三点共线,那么 yx, 的值分别是( )
A. 2
1
,4 B.1,8 C. 2
1
,-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. 2
6
B. 3 C. 2
3
D. 3
6
14.在空间直角坐标系中, 点 P 的坐标为(1, 3,2 ),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
,(
,(
,(
)00
)0
)02
x
x
xx
xf
则 3fff 的值等于( ).
A. 0 B. C. 2 D.9
3.设 f(x)=
x
2 +m,f(x)的反函数 f 1 (x)=nx-5,那么 m、n 的值依次为( )
A.
5
2 , -2 B. - , 2 C. , 2 D. - ,-2
4.已知 f(x 3 )=lgx(x>0),则 f(4)的值为( )
A. 2lg2 B.
1
3 lg2 C.
2
3 lg2 D. lg4
5.函数 y=log
1
2 (-2x +5x+3)的单调递增区间是( )
A.(-∞,
5
4 ) B.
,4
5
C.(-
1
2 , ) D.[ ,3]
6.关于直线 lba ,, 以及平面 NM, ,下面命题中正确的是( )
A.若 ,//,// MbMa 则 ba // B.若 ,,// abMa 则 Mb
C.若 ,, MbMa 且 ,, blal 则 Ml D. 若 ,//, NaMa 则 NM
7.若直线 m 不平行于平面 ,且 m ,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. 8
1
B. 24
1
C. 24
2
D. 48
5
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. 2
9
B.5 C.6 D. 2
15
10.已知直线 的倾斜角为-150,则下列结论正确的是( )
A
F
D
E
C
B
A.00 <1800 B.150<<1800 C.150 <1950 D.150 <1800
11.过原点,且在 x、y 轴上的截距分别为 p、q(p≠0,q≠0)的圆的方程是( )
A. 022 qypxyx B. 022 qypxyx
C. 022 qypxyx D. 022 qypxyx
12.直线 x+y+a=0 半圆 y=-
21 x 有两个不同的交点,则 a 的取值范围是( )
A. 2,1 B.[1, 2 ] C.[- ,-1] D.( - ,-1)
13.与直线 L:2x+3y+5=0 平行且过点 A(1,-4)的直线 L/的方程是_______________.
14.在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中, 与AD1 成 600 角的各侧面对角线的条数是___________.
15.老师给出一个函数 y=f(x),四个学生甲、乙、丙、丁各指出这个函数的一个性质:
甲:对于 x∈R,都有 f(1+x)=f(1-x) ; 乙:在 (-∞,0] 上函数递减;
丙:在(0,+∞)上函数递增; 丁:f(0)不是函数的最小值.
如果其中恰有三人说得正确,请写出一个这样的函数 .
16.若实数 x、y 满足等式(x-2)2+y2=3,则 4x
y
的最大值 ________________.
17.在斜三棱柱 A1B1C1—ABC 中,底面是等腰三角形,AB=AC,侧面 BB1C1C⊥底面 ABC.
(1)若 D 是 BC 的中点,求证:AD⊥CC1;
(2)过侧面 BB1C1C 的对角线 BC1 的平面交侧棱于 M,若 AM=MA1,求证:截面 MBC1⊥
侧面 BB1C1C.
18.已知函数 f x( ) 对任意实数 x y, 都有 f x y f x f y( ) ( ) ( ) ,且当 x 0时,
f x f( ) ( ) 0 1 2, ,求 在[ ]2 1, 上的值域.
19.已知 A,B,C,D 四点不共面,且 AB||平面 ,
CD||平面 ,AC =E,AD =F,BD =H,
BC =G.
(1)求证:EFGH 是一个平行四边形;
(2)若 AB=CD=a,试求四边形 EFGH 的周长.
B
C
A
D
G
H
F
E
20.已知点 A(0,2)和圆 C: 5
36)4()6( 22 yx
,一条光线从 A 点出发射到 x 轴上
后沿圆的切线方向反射,求(1)这条光线从 A 点到切点所经过的路程.(2)求入射光线的
方程.
21.已知圆方程 08)24422 yppxyx ( ,且 p 1,pR,
求证圆恒过定点; (2)求圆心的轨迹 ; (3)求圆的公切线方程.
22 . 设 函 数 )(xfy 定义在 R 上 , 当 0x 时, 1)( xf , 且 对 任 意 m n, ,有
)()()( nfmfnmf ,当m n 时 )()( nfmf .
证明 1)0( f ;
(2)证明: f x( ) 在 R 上是增函数;(3)设 )1()()(|)( 22 fyfxfyxA , ,
}01)(|){( aRcbacbyaxfyxB ,,,,, ,若 BA ,求a b c, , 满足的条件.
参考答案
第 2 章 平面解析几何初步
§2.1.1 柱、锥、台、球的结构特征
经典例题:
解: 直线 AB 的斜率 k1=1/7>0, 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<1800; 15.- 3 ;
16.300<α <600; 17.不存在;
18.(1)由题意得
12)(1
63
m
m
,解得 m=-2;(2)由题意得 mm
m
21260tan 0
,解得
.4
333
19. (1)依题意知三点共线,则有 24
3
23
3
ba
, 2( 3) 3ab ,即 2a-b=3 为所求.
(2) kAB= aa
3
5
3
27
, kAC= 5
97
23
97 aa
,∵A、B、C 三点在一条直线上,∴kAB=kAC.
.9
225
97
3
5 aaa
a
或解之得
20.解:
19
22ABC cS AB h
,直线 ax 与 AC 的交点 D
,3(1 )
2
aa ,与 AB 的交点
E )3,(a ,
21 3 9
2 4 4ADE a
aS DE h
,解得 3a
21.解:根据图形可知,过 C 的直线与线段 AB 相交时,
11
2
kk 或
§2.1.1 直线的方程
经典例题:
解: 解:设 l 方程为 )1(1 xmy ,则
1
(1 , 0), (0,1 )P Q m
m
从而可得直线 PR 和 QS 的方程
分别为:
012 m
myx
和 0)1(22 myx 又 PR∥QS
∴
11| 2 2 1 | 3 2
||
55
mm
mmRS
又|PR|
22 1,| |
55
mm QS
,四边形 PRSQ 为梯形
0 x
y
C(0,-1)
A(3,2) B(-4,,1)
∴
22
212 3 21 1 1 1 4 1 1 9 1( ) ( ) (2 ) 3.6
2 5 9 80 5 4 805 5 5PRSQ
mmmmSm
m
∴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.
186 yx
; 17. A 0 且 B 0 ,CR;
18.解:设直线的斜截式方程为 y=- 3
4
x+b, 令 x=0, y=b; 令 y=0, x= 4
3
b,
由|b|+ |b|+
9)4
3( 22 bb
, 即(1+ + 4
5
)|b|=9,得|b|=3,即 b= 3,
所求直线的方程为 y=- x 3.
19.解:设直线方程为 y-2=k(x-1) (k<0),令 y=0, x=1- k
2
; 令 x=0, y=2-k ,则截距和 b=
(1- )+(2-k)=3+(- )+(-k) 223 , 当且仅当- =-k, 即 k= - 2 (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
=(b-3)2-8 0,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= - 5
7
,即 B(- ,0),
同理可求得 C(0, 2
7
),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 6
6
44
4
11
x
x
x
y
, 若 QP 交 x 轴于点
M(x2,0),得 x2= 1
5
1
1
x
x
, M( ,0). 1
1041
5
2
1||2
1
1
2
1
1
1
1
x
xxx
xyOMS QOMQ
,由 S= 1
10
1
2
1
x
x
,
得 10x12-Sx1+S=0,据 0,得 S 40,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: AC BH,
51
BH
AC kk
, 直线 AB 的方程为 y=3x-5 (1)
AB CH,
31
CH
AB kk
, 直线 AC 的方程为 y=5x+33 (2)
由(1)与(2)联立解得
,62
19
y
x
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(- 2
m
,0),
(0,- 5
m
), 由已知条件得:
5|5||2|2
1 mm
, m2=100, ,10m 直线 的方程为
2x+5y 10=0.
19. 解:由 4x+2y+b=0,即 2x+y+ 2
b
=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(1
02
=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= 1
3
x , kBC=
,4
2
x AC BC, kAC kBC=-1,
即
,1)4)(1(
6
xx 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 1
|2137|
1
|2113|
22
k
kk
k
kk
,即|5k|=|5k+2|, 解得 k=-
,5
1
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. (- 6
1,2
1
); 15. –2, 4; 16.
2 2 ; 17. (
),)或(, 72
3
3
1
6
1
;
18. 解: kCE= - 2
3,,3
2 ABkCEAB
, AB 方程为 3x-2y-1=0,由
0132
0123
yx
yx
, 求得
A(1,1),设 C(a,b) , 则 D(
)2
4,2
3 ba
, C 点在 CE 上,BC 中点 D 在 AD 上,
012
432
32
01632
ba
ba
, 求得 C(5,2),再利用两点间距离公式,求得 AC 的长为 .17
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
96
8
12
2023
20
k
n
m
nm
nm
kmn
(x-2y-12=0)(x+3y-8)=0 由
083
0122
yx
yx
, 得两直线交点坐标为( 5
4
5
52 ,
).
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 ,
,12
24,12
53 PP yx
即 P( 1, -1) . 点 P 又是对角线 BD 的中点,
,0,1,12
2,12
3 DD
DD yxyx
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( 2
3
, ),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: 022 FEyDxyx
∵ (0,0), (11AB,),C(4,2)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 FED ,, 的三元一次方程组,
即
02024
02
0
FED
FED
F
解此方程组,可得: 0,6,8 FED
新疆
学案
王新敞
∴所求圆的方程为: 06822 yxyx
542
1 22 FEDr
;
32,42 FD
得圆心坐标为(4,-3).
或将 06822 yxyx 左边配方化为圆的标准方程, 25)3()4( 22 yx ,从而求
出圆的半径 5r ,圆心坐标为(4,-3) 新疆
学案
王新敞
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 3 ,
x+y-3=0; 16.
3
38,23,3
38
; 17. (2- 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)4
3(2
1
a
b
,(1)
且圆半径 r=|PQ|=
2222 4)1()2( bba ,(2)
由(1)、( 2)两式,解得 a=5 或 a= - 5
11
(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 a
y
a
x
=1 或 y=kx,
由 x+y-a=0,d=
25,25,1
2
|32| yxaa 得
.
由 kx-y=0,d=
xyk
k
k )3
322(,3
326,1
1
|32|
2
得
.
综上,圆的切线方程为 x+y-5 2 =0 或(2 3
32
)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,
.17
1 t
(2)r2= D2+E2-4F=4(t+3)2+4(1-4t2)2-4(16t4+9)=-28t2+24t+4=-28(t- 7
3
)2+ 7
64
,
21. 解:(1)曲线 C 的方程可化为:(x2+y2-20)+m(-4x+2y+20)=0,由
2
4
02024
02022
y
x
yx
yx
,
∴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, C 是一个圆, 设圆心坐标为(x, y), 则由
my
mx 2
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=
2)2(20 m ,
.7
78,0,7
64,02
rr
又圆心为(2m, -m),则
2)2(20 m =|2m|, 2
55m
.
§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 541)1( 2222 yxyx , 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. 2
10
; 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
1
3,072
04
y
x
yx
yx 得
,
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= - 2
1
, 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 2 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 5
5
,
所以 d= 5
|2| ba
= ,即|a-2b|=1, 解得 a-2b= 1,
由此得
1
1
1
1
12
12
12
12 2222
b
a
b
a
ba
ab
ba
ab 或解方程组得或
,
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 3
2
,已知圆的圆心坐标为(0, 2
7
),
故 两 圆 连 心 线 所 在 直 线 方 程 为 y- 2
7
=- 2
3
x, 即 3x+2y-7=0, 设 所 求 圆 的 方 程 为
x2+y2+Dx+Ey+F=0,
由
21
10
2
07)2223
0441
0323)2(
22
22
F
E
D
ED
FED
FED
()(
, 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| | | |MA MB .
因M在 y 轴上,可设 M(0,y,0),由 ,可得
2 2 2 2 2 23 1 1 3yy ,
显然,此式对任意 yR 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| | | |MA AB 就可以使得△MAB
是等边三角形. 因为 2 2 2 2| | (3 0) (0 ) (1 0) 10MA y y
2 2 2| | (1 3) (0 0) ( 3 1) 20AB
于是
210 20y ,解得 10y
故 y 轴上存在点 M 使△MAB 等边,M 坐标为(0, 10 ,0),或(0, 10 ,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, 3,2 ); 15. 7
8
; 16.
3 , 2; 17. (0, )0,293 ;
18. 解: (1)|AB|= ;1)10()11()11( 222 (2)|CD|=
222 )35()21()03( = .22
19. 证明: ,||||||,14||,75||,89|| 222 ABBCACBCACAB
ABC 为直角三角形.
20. 解: (1)设满足条件的点的坐标为(x ,y , z) , 则
222222 )1()2()3()1()0()1( zyxzyx ,
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 222222 )2()0()1()2()2()3( zyxzyx ,
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. 3 ;
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 x x1 2 , 且 Rxx 21, , 则 012 xx , 由条件当 0x 时, 0)( xf
0)( 12 xxf 又 ])[()( 1122 xxxfxf )()()( 1112 xfxfxxf
f x( )为增函数, 令 xy ,则 )()()0( xfxff
又令 0 yx , 得 0)0( f , )()( xfxf , 故 )(xf 为奇函数,
2)1()1( ff , 4)1(2)2( ff , ]12[)( ,在 xf 上的值域为 ]24[ , .
19. 证明:(1)
.
||
||
||
||
||
是平行四边形
同理
同理
平面
平面
EFGH
GHEF
FHEG
FHAB
EGAB
EGABC
ABCAB
AB
(2)AB||EG CA
CE
AB
EG
, 同理 AC
AE
CD
EF
又
1 AC
AE
CA
CE
1 CD
EF
AB
EG
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 5
518
. (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
2
2
088
0
22 y
x
yyx
yx
, 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
py
px
24
2
,
消去参数 p 得: x+y-4=0 (x 2).
(3)设圆的公切线方程为 y=kx+b,即 kx-y+b=0,则
|1|22
1
|242|
2
p
k
pbpk
,
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 0 nm 得 )0()0()0( fff , 0)0( f 或 1)0( f .
若 0)0( f ,当 0m 时,有 )0()()0( fmfmf ,这与当 nm 时, )()( nfmf 矛盾,
1)0( f .
(2)设 21 xx ,则 012 xx ,由已知得 1)( 12 xxf ,因为 01 x , 1)( 1 xf ,
若 01 x 时, 1)(0 11 xfx , ,由 )()()0( 11 xfxff
.)(),()()()(,0)(
1)( 11122
1
1 上为增函数在Rxfxfxfxxfxfxfxf
(3)由 )1()()( 22 fyfxf 得
由 得 (2)
从(1)、(2)中消去 得 02)( 22222 bcacxxba ,因为 BA ,
0))((4)2( 22222 bcbaac , 即 222 cba .