模块检测(选修2-1)(时间:80分钟满分:100分)一、选择题(本大题共18小题,每小题3分,共54分)1.对于原命题:“已知a,b,c∈R,若ab,则ac2bc2”,以及它的逆命题、否命题、逆否命题,在这四个命题中,真命题的个数为()A.1B.2C.4D.0答案B解析原命题与逆否命题同真同假,此题中原命题为假,如c=0时不成立,逆否命题为假;逆命题为真,所以否命题也为真,故选B.2.设a,b是向量,命题“若a=-b,则|a|=|b|”的逆否命题是()A.若a≠-b,则|a|≠|b|B.若a=-b,则|a|≠|b|C.若|a|≠|b|,则a≠-bD.若|a|=|b|,则a=-b答案C3.设抛物线的顶点在原点,准线方程为x=-2,则抛物线的方程是()A.y2=8xB.y2=-8xC.y2=-4xD.y2=4x答案A解析因为准线方程为x=-2,所以p2=2,所以p=4,所以抛物线的方程为y2=8x.故选A.4.方程x2m-2+y2m+3=1表示双曲线的一个充分不必要条件是()A.-3m0B.-3m2C.-3m4D.-1m3答案A解析由(m-2)(m+3)0,得-3m2,∵(-3,0)⊆(-3,2),∴m∈(-3,0)是方程表示双曲线的一个充分不必要条件.5.已知双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的离心率为2,一个焦点与抛物线y2=16x的焦点相同,则双曲线的渐近线方程为()A.y=±32xB.y=±3xC.y=±33xD.y=±32x答案B解析由题意得抛物线的焦点坐标为(4,0),所以c=4,又因为双曲线的离心率e=ca=2,所以a=2,则b=c2-a2=23,所以双曲线的渐近线方程为y=±bax=±3x,故选B.6.已知m∈R,“函数y=2x+m-1有零点”是“函数y=logmx在(0,+∞)上为减函数”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案B解析当m=-1时,“y=2x+m-1有零点”,不能说明“y=logmx在(0,+∞)上为减函数”,∴充分性不成立.由“y=logmx在(0,+∞)上为减函数”,可得0m1,∴y=2x+m-1一定有零点,∴必要性成立.7.已知点M在平面ABC内,并且对空间任意一点O,有OM→=xOA→+13OB→+13OC→,则x的值为()A.1B.0C.3D.13答案D解析∵OA→,OB→,OC→的系数之和为1,∴x=13.8.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等比数列,则该椭圆的离心率是()A.35B.5-12C.-1±52D.15答案B解析设椭圆的焦距、短轴长、长轴长分别为2c,2b,2a,∵椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等比数列,∴4b2=2a·2c,∴b2=a·c,∴b2=a2-c2=a·c,两边同除以a2得e2+e-1=0,解得e=-1±52(舍负),∴e=-1+52.故选B.9.过双曲线x2-y23=1的右焦点且与x轴垂直的直线交该双曲线的两条渐近线于A,B两点,则|AB|等于()A.433B.23C.6D.43答案D解析渐近线y=±3x,将x=2代入得y1,2=±23,∴|AB|=43.10.设抛物线的顶点在原点,其焦点在x轴上,又抛物线上的点A(-1,a)与焦点F的距离为2,则a等于()A.4B.4或-4C.-2D.-2或2答案D解析设抛物线的方程为y2=-2px(p0),从而有1+p2=2,得p=2.又a2=4,故a=±2,故选D.11.已知双曲线x2a2-y23=1(a0)的离心率为2,则a等于()A.2B.62C.52D.1答案D解析由e=ca,得e2=a2+3a2=22,∴a=1.12.平面α的一个法向量为n=(1,-3,0),则y轴与平面α所成角的大小为()A.π6B.π3C.π4D.5π6答案B解析取y轴的方向向量y=(0,1,0),设y轴与平面α所成的角为θ0≤θ≤π2,则sinθ=|n·y||n||y|=32,即θ=π3.13.已知双曲线y25-x2m=1的一个焦点与抛物线x2=12y的焦点相同,则此双曲线的渐近线方程为()A.y=±55xB.y=±255xC.y=±52xD.y=±5x答案C解析抛物线x2=12y的焦点为(0,3),由双曲线y25-x2m=1的一个焦点与抛物线x2=12y的焦点相同,可得3=5+m,解得m=4,即双曲线的方程为y25-x24=1,可得渐近线方程为y=±52x.故选C.14.已知椭圆E的中心为坐标原点,离心率为12,E的右焦点与抛物线C:y2=8x的焦点重合,A,B是C的准线与E的两个交点,则|AB|等于()A.3B.6C.9D.12答案B解析∵抛物线C:y2=8x的焦点坐标为(2,0),准线方程为x=-2,∴椭圆E的右焦点为(2,0),∴椭圆E的焦点在x轴上,设方程为x2a2+y2b2=1(ab0),c=2,∵e=ca=12,∴a=4,∴b2=a2-c2=12,∴椭圆E的方程为x216+y212=1,将x=-2代入椭圆E的方程,解得A(-2,3),B(-2,-3),∴|AB|=6,故选B.15.如图,已知P为矩形ABCD所在平面外一点,PA⊥平面ABCD,点M在线段PC上,点N在线段PD上,且PM=2MC,PN=ND.若MN→=xAB→+yAD→+zAP→,则x+y+z的值为()A.1B.-13C.-23D.-43答案C解析∵MN→=PN→-PM→=12PD→-23PC→=12(AD→-AP→)-23(PA→+AC→)=12AD→-12AP→+23AP→-23(AB→+AD→)=-23AB→-16AD→+16AP→.∴x+y+z=-23-16+16=-23.16.若抛物线x2=my上一点M(x0,-3)到焦点的距离为5,则实数m的值为()A.-8B.-4C.8D.4答案A解析抛物线的准线方程为y=-m4,所以-m4-(-3)=5,即m=-8,故选A.17.已知双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,抛物线y2=2px(p0)的焦点与双曲线的右焦点F2重合,P为抛物线和双曲线的一个交点,且∠PF1F2=π4,则双曲线的离心率为()A.22B.2C.2D.1+2答案D解析如图,作PH垂直于抛物线的准线于点H,则∠PF1F2=∠F1PH=π4,由抛物线的定义知|PH|=|PF2|,不妨设|PH|=|PF2|=1,则|PF1|=2,在△PF1F2中,由余弦定理可得|F1F2|=1,即2c=1.因为点P也在双曲线上,所以有2a=|PF1|-|PF2|=2-1.因此双曲线的离心率e=ca=12-1=2+1,故选D.18.设抛物线y2=6x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,垂足为A,如果△APF为正三角形,那么|PF|等于()A.43B.63C.6D.12答案C解析由题意得抛物线的焦点为F32,0,准线l的方程为x=-32,设抛物线的准线与x轴的交点为B,则点B的坐标为-32,0,因为△APF为等边三角形,PA⊥l,所以∠BAF=30°,所以|PF|=|FA|=2|BF|=2×3=6,故选C.二、填空题(本大题共4小题,每空3分,共15分)19.已知抛物线C:x2=2py(p0)上一点A(m,4)到其焦点的距离为174,则p=________.答案12解析由题意可知,该抛物线的焦点为0,p2,准线为y=-p2,所以4+p2=174,故p=12.20.设双曲线C的焦点在x轴上,渐近线方程为y=±22x,则其离心率为________;若点(4,2)在双曲线C上,则双曲线C的方程为________.答案62x28-y24=1解析设双曲线方程为x2a2-y2b2=1(a0,b0),则由已知得ba=22,则离心率e=ca=1+ba2=62.将点(4,2)代入双曲线方程,得16a2-4b2=1,结合ba=22,可求得a2=8,b2=4,所以双曲线方程为x28-y24=1.21.过双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0)的一个焦点作圆x2+y2=a2的两条切线,切点分别为A,B.若∠AOB=120°(O是坐标原点),则双曲线C的离心率为________.答案2解析如图,设双曲线的一个焦点为F,则在△AOF中,|OA|=a,|OF|=c,∠FOA=60°.∴c=2a,∴e=ca=2.22.如图,在三棱锥S-ABC中,△ABC是边长为2的正三角形,SA=SB=SC=4,平面DEFH分别与三棱锥S-ABC的四条棱AB,BC,SC,SA交于D,E,F,H,若直线SB∥平面DEFH,直线AC∥平面DEFH,则平面DEFH与平面SAC所成二面角(锐角)的余弦值为________.答案71530解析取AC的中点G,连接SG,BG分别交HF,DE于M,N,连接MN.易知SG⊥AC,BG⊥AC,又SG∩BG=G,SG,BG⊂平面SGB,故AC⊥平面SGB.因为AC∥平面DEFH,AC⊂平面SAC,平面SAC∩平面DEFH=HF,则AC∥HF,所以HF⊥平面SGB,所以HF⊥MN,HF⊥MG,∠NMG即为平面DEFH与平面SAC所成二面角的平面角.同理,由SB∥平面DEFH可知,SB∥DH,又易知MN∥DH,所以MN∥SB,所以∠NMG=∠BSG.易知SG=15,BG=3,所以cos∠BSG=SB2+SG2-GB22SB·SG=71530.故所求二面角的余弦值为71530.三、解答题(本大题共3小题,共31分)23.(10分)若曲线C上的动点M到定点F(2,0)和它到定直线x=12的距离之比是2.(1)求曲线C的方程;(2)若直线l:x+y+2=0与曲线C相交于A,B两点,求△FAB的面积.解(1)设M(x,y),由题意得x-22+y2x-12=2,化简可得x2-y23=1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),联立x2-y23=1,y=-x-2,得2x2-4x-7=0,Δ=16+56=720,x1+x2=2,x1x2=-72,|AB|=1+k2·x1+x22-4x1x2=6,点F到直线AB的距离d=42=22,S△FAB=12×6×22=62.24.(10分)如图所示,已知点M(a,3)是抛物线y2=4x上一定点,直线AM,BM的斜率互为相反数,且与抛物线另交于A,B两个不同的点.(1)求点M到其准线的距离;(2)求证:直线AB的斜率为定值.(1)解因为M(a,3)是抛物线y2=4x上一定点,所以32=4a,a=94.因为抛物线y2=4x的准线方程为x=-1,所以点M到其准线的距离为94-(-1)=134.(2)证明由题意知直线MA,MB的斜率存在且不为0,设直线MA的方程为y-3=kx-94,联立y-3=kx-94,y2=4x,得y2-4ky+12k-9=0,Δ=16k2-412k-9=16k2-48k+360,因为yA+3=4k,所以yA=4k-3,因为直线AM,BM的斜率互为相反数,所以直线MB的方程为y-3=-kx-94,同理可得yB=4-k-3,所以kAB=yB-yAxB-xA=yB-yAy2B4-y2A4=4yB+yA=44-k-3+4k-3=-23,满足Δ0,所以直线AB的斜率为定值-23.25.(11分)在正三角形ABC中,E,F,P分别是AB,AC,BC边上的点,满足AE∶EB=CF∶FA=CP∶PB=1∶2,将△AEF沿EF折起到△A1EF的位置,使二面角A1-EF-B成直二面角,连接A1B,A1P(如图所示).(1)求证:A1E⊥平面BEP;(2)求二面角F-A1P-B的余弦值.(1)证明设正三角形ABC的边长为3a,则由题意可知AE=a,AF=2a,∠BAC=60°,由余弦定理可得EF2=AF2+AE2-2AF·AE·cos∠BAC=3a2,即EF=3a,AE2+EF2=AF2,则AB⊥EF.在折起后的立体几何中,A1E⊥EF,BE⊥EF,所以二面角A1