考试时间120分钟 满分150分
一、填空题(本大题每题4分,满分56分)本大题共有14题,考生应在答题纸的相应题号的空格内填写结果,每题填对得4分,否则一律得零分。
1.若直线经过点,方向向量为,则直线的点方向式方程是_.
2.若直线与直线垂直,则________.
3.若(为虚数单位)是关于的方程的一个根,则的值为 .13
4.与双曲线有共同的渐近线,且过点的双曲线方程是________.
5.将函数的图像绕轴旋转一周所形成的几何体的体积为__________.
6.在东经圈上有甲、乙两地,它们分别在北纬与北纬圈上,地球半径为,则甲、乙两地的球面距离是 .
7.设一个扇形的半径为,圆心角为,用它做成一个圆锥的侧面,则这个圆锥的体积是_________.
8.已知直线和直线,则抛物线上的动点到直线和的距离之和的最小值为___________.
9.已知双曲线方程,则过点和双曲线只有一个交点的直线有________条.
10.如图1,一个球形广告气球被一束入射角为的平行光线照射,其投影是一个最长的弦长为米的椭圆,则制作这个广告气球至少需要的面料是__________.
11.设正三棱锥的高为,侧棱与底面成角,则点到侧面的距离为_______.
12.已知椭圆的两个焦点为,以为边作正三角形,若椭圆恰好平分正三角形的另外两条边,且,则等于________. (不扣分)
13.如图2,在直三棱柱中,,,,是上一动点,则的最小值是__________.
14.在直角坐标平面中,已知两定点与位于动直线的同侧,设集合点与点到直线的距离之和等于,,则由中的所有点所组成的图形的面积是_________.
二、选择题(本大题每题5分,满分20分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应位置上写上代号,每题选对得4分,否则一律得零分。
15.过点且与直线平行的直线方程是 ( )
. . . .
16.若(是虚数单位),则的最小值是 ( )
. . . .
17.动圆经过点并且与直线相切,若动圆与直线总有公共点,则圆的面积 ( )
.有最大值 .有最小值 .有最小值 .有最小值
18.正方体的面内有一点,满足,则点的轨迹是 ( )
.圆的一部分 .椭圆的一部分 .双曲线的一部分 .抛物线的一部分
三、解答题(本大题满分74分)本大题共有5题,解答下列各题必须在答题纸的相应区域内写出必须的步骤。
19.(本题满分12分)
已知复数满足:且是纯虚数,求复数.
解:设 …… 1分
① …… 3分
又是纯虚数 …… 5分
,且② …… 7分
解①②可得或者 …… 11分
或者 …… 12分
20.(本题满分14分)第1小题满分6分,第2小题满分8分.
已知抛物线.
(1)若直线与抛物线相交于两点,求弦长;
(2)已知的三个顶点在抛物线上运动.若点在坐标原点,边过定点,点在上且,求点的轨迹方程.
解:(1)得,…… 2分
所以…… 6分
(注:用其他方法也相应给分)
(2)设点的坐标为,由边所在的方程过定点,
…… 8分
,
所以, 即…… 14分
(注:没写扣1分)
21.(本题满分14分)第1小题满分6分,第2小题满分8分.
如图3,圆柱的轴截面为正方形,、分别为上、下底面的圆心,为上底面圆周上一点,已知,圆柱侧面积等于.
(1)求圆柱的体积;
(2)求异面直线与所成角的大小.
解:(1)设圆柱的底面半径为,由题意,
.…… 2分
. …… 6分
(2)连接,由于∥,
即为异面直线与所成角 (或其补角),…8分
过点作圆柱的母线交下底面于点,连接
由圆柱的性质,得为直角三角形,四边形为矩形
,
由,由等角定理,得
所以
可解得,
在Rt中,
由余弦定理,… 13分
异面直线与所成角.…… 14分
22.(本题满分16分)第1小题满分4分,第2小题满分4分,第3小题满分8分.
定义:我们把椭圆的焦距与长轴的长度之比即,叫做椭圆的离心率.若两个椭圆的离心率相同,称这两个椭圆相似.
(1)判断椭圆与椭圆是否相似?并说明理由;
(2)若椭圆与椭圆相似,求的值;
(3)设动直线与(2)中的椭圆交于两点,试探究:在椭圆上是否存在异于的定点,使得直线的斜率之积为定值?若存在,求出定点的坐标;若不存在,说明理由.
解:(1),相似; ……4分
(2); ……8分
(3)设、、常数,代入,得,……10分
代入,
整理得,……12分
由,……14分
得,或,. ……16分
23.(本题满分18分)第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分.
已知点、为双曲线:的左、右焦点,过作垂直于轴的直线,在轴上方交双曲线于点,且,圆的方程是.
(1)求双曲线的方程;
(2)过双曲线上任意一点作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为、,求的值;
(3)过圆上任意一点作圆的切线交双曲线于、两点,中点为,求证:.
解: (1)设的坐标分别为
因为点在双曲线上,所以,即,所以
在中,,,所以 ……2分
由双曲线的定义可知:
故双曲线的方程为: ……4分
(2)由条件可知:两条渐近线分别为 ……5分
设双曲线上的点,设两渐近线的夹角为,则
则点到两条渐近线的距离分别为……7分
因为在双曲线:上,所以
又,
所以 ……10分
(3)由题意,即证:.
设,切线的方程为: ……11分
①当时,切线的方程代入双曲线中,化简得:
所以:
又…13分
所以 ……15分
②当时,易知上述结论也成立. 所以 ……16分
综上,,所以.……18分
(注:用其他方法也相应给分)