2016-2017学年黑龙江省双鸭山一中高二上学期期中数学试卷(理科)
一、选择题
1.(2016高二上·黑龙江期中)抛物线 x=﹣2y2的准线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:由于抛物线y2=﹣2px(p>0)的准线方程为x= ,
则抛物线 x=﹣2y2即y2=﹣ x的准线方程为x= ,
故选:D.
【分析】由于抛物线y2=﹣2px(p>0)的准线方程为x= ,则抛物线 x=﹣2y2即y2=﹣ x的准线方程即可得到.
2.(2016高二上·黑龙江期中)若命题p: x∈R,cosx≤1,则 p( )
A. x0∈R,cosx0>1 B. x∈R,cosx>1
C. x∈R,cos≤1 D. x0∈R,cosx≥1
【答案】A
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】解:因为全称命题的否定是特称命题,
所以,命题p: x∈R,cosx≤1,则 p: x0∈R,cosx0>1.
故选:A.
【分析】利用全称命题的否定是特称命题,写出结果即可.
3.(2016高二上·黑龙江期中)已知点M(2,﹣3,1)关于原点对称的对称点为N,则|MN|等于( )
A.2 B.2 C.52 D.56
【答案】B
【知识点】空间中的点的坐标
【解析】【解答】解:由题意可得:点M(2,﹣3,1)
所以根据空间中点的位置关系可得:点M关于原点的对称点N的坐标就是取原来横坐标、纵坐标、竖坐标数值的相反数,
所以可得N(﹣2,3﹣1).
所以|MN|= =2 .
故选:B.
【分析】根据空间中点的位置关系可得:点M关于原点的对称点N的坐标就是取原来横坐标、纵坐标、竖坐标数值的相反数,求出N的坐标,利用距离公式求出距离即可.
4.(2016高二上·黑龙江期中)若变量x、y满足约束条件 ,则z=3x﹣y的最小值为( )
A.﹣7 B.﹣1 C.1 D.2
【答案】A
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】解:由约束条件 作出可行域如图,
由图可知,最优解为A,
联立 ,解得C(0,﹣1).由 解得A(﹣2,1),由 ,解得B(1,1)
∴z=3x﹣y的最小值为3×(﹣2)﹣1=﹣7.
故选:A.
【分析】由约束条件作出可行域,由图得到最优解,求出最优解的坐标,数形结合得答案.
5.(2016高二上·成都期中)圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心到直线ax+y﹣1=0的距离为1,则a=( )
A.﹣ B.﹣ C. D.2
【答案】A
【知识点】平面内点到直线的距离公式;圆的一般方程
【解析】【解答】解:圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心坐标为:(1,4),
故圆心到直线ax+y﹣1=0的距离d= =1,
解得:a= ,
故选:A.
【分析】求出圆心坐标,代入点到直线距离方程,解得答案.
6.(2016高二上·黑龙江期中)已知直线l1:3x+4y﹣3=0,l2:6x+8y+n=0,则“n=14 是“l1,l2之间距离为2”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:l1:3x+4y﹣3=0,l2:3x+4y+ =0,
若n=14,则 =7,
则l1,l2之间距离为d= =2,
是充分条件,
若l1,l2之间距离为2,
则d= =2,解得:n=14或n=﹣26,
不是必要条件,
故选:A.
【分析】根据点到直线的距离求出n的值,从而判断出结论即可.
7.(2016高二上·定兴期中)过三点A(1,3),B(4,2),C(1,﹣7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|=( )
A.2 B.8 C.4 D.10
【答案】C
【知识点】平面内两点间的距离公式
【解析】【解答】解:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,则 ,
∴D=﹣2,E=4,F=﹣20,
∴x2+y2﹣2x+4y﹣20=0,
令x=0,可得y2+4y﹣20=0,
∴y=﹣2±2 ,
∴|MN|=4 .
故选:C.
【分析】设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,代入点的坐标,求出D,E,F,令x=0,即可得出结论.
8.(2016高二上·黑龙江期中)已知F是椭圆 =1(a>b>0)的左焦点,A为右顶点,P是椭圆上一点,且PF⊥x轴,若|PF|= |AF|,则该椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:由于PF⊥x轴,
则令x=﹣c,代入椭圆方程,解得,
y2=b2(1﹣ )= ,
y= ,
又|PF|= |AF|,
即 = (a+c),
即有4(a2﹣c2)=a2+ac,
即有(3a﹣4c)(a+c)=0,
则e= .
故选B.
【分析】令x=﹣c,代入椭圆方程,解得|PF|,再由|AF|=a+c,列出方程,再由离心率公式,即可得到.
9.(2016高二上·黑龙江期中)已知点M(﹣3,0)、N(3,0)、B(1,0),动圆C与直线MN切于点B,过M、N与圆C相切的两直线相交于点P,则P点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】双曲线的标准方程
【解析】【解答】解:由题意画图如下
可见|MA|=|MB|=4,|ND|=|NB|=2,且|PA|=|PD|,
那么|PM|﹣|PN|=(|PA|+|MA|)﹣(|PD|+|ND|)=|MA|﹣|ND|=4﹣2=2<|MN|,
所以点P的轨迹为双曲线的右支(右顶点除外),
又2a=2,c=3,则a=1,b2=9﹣1=8,
所以点P的轨迹方程为 (x>1).
故选B.
【分析】先由题意画出图形,可见⊙C是△PMN的内切圆,则由切线长定理得|MA|=|MB|、|ND|=|NB|、|PA|=|PD|;此时求|PM|﹣|PN|可得定值,即满足双曲线的定义;然后求出a、b,写出方程即可(要注意x的取值范围).
10.(2016高二上·黑龙江期中)过定点A的直线x﹣my=0(m∈R)与过定点B的直线mx+y﹣m+3=0(m∈R)交于点P(x,y),则|PA|2+|PB|2的值为( )
A. B.10 C.2 D.20
【答案】B
【知识点】恒过定点的直线
【解析】【解答】解:动直线x﹣my=0过定点A(0,0),
动直线mx+y﹣m+3=0化为m(x﹣1)+y+3=0,令 ,解得x=1,y=﹣3.过定点B(1,﹣3).
∵此两条直线互相垂直,
∴|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,
故选B.
【分析】动直线x﹣my=0过定点A(0,0),动直线mx+y﹣m+3=0化为m(x﹣1)+y+3=0,令 ,解得x=1,y=﹣3.过定点B(1,﹣3).由于此两条直线互相垂直,可得|PA|2+|PB|2=|AB|2=10.
11.(2016高二上·黑龙江期中)已知双曲线 与直线y=2x有交点,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A.(1, ) B.(1, )∪( ,+∞)
C.( ,+∞) D.[ ,+∞)
【答案】C
【知识点】直线与圆锥曲线的关系
【解析】【解答】解:如图所示,
∵双曲线的渐近线方程为 ,若双曲线 与直线y=2x有交点,则应有 ,
∴ ,解得 .
故答案选:C.
【分析】如图所示,双曲线的渐近线方程为 ,若双曲线与直线y=2x有交点,则应满足: , ,即 >4,又b2=c2﹣a2,且 =e,可得e的范围.
12.(2016高二上·黑龙江期中)在平面直角坐标系中,已知点P(3,0)在圆C:(x﹣m)2+(y﹣2)2=40内,动直线过点P且交圆C于A、B两点,若△ABC的面积的最大值是20,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣3,﹣1]∪[7,9) B.[﹣3,﹣1]∪[7,9)
C.[7,9) D.(﹣3,﹣1]
【答案】A
【知识点】直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:圆C:(x﹣m)2+(y﹣2)2=40,圆心C(m,2),半径r=2 ,
S△ABC= r2sin∠ACB=20sin∠ACB,
∴当∠ACB=90时S取最大值20,
此时△ABC为等腰直角三角形,AB= r=4 ,
则C到AB距离=2 ,
∴2 ≤PC<2 ,即2 ≤ <2 ,
∴20≤(m﹣3)2+4<40,即16≤(m﹣3)2<36,
∵圆C:(x﹣m)2+(y﹣2)2=40内,
∴|OP|= ,即(m﹣3)2<36,
∴16≤(m﹣3)2<36,
∴﹣3<m≤﹣1或7≤m<9,
故选:A.
【分析】根据圆的标准方程得到圆心坐标和半径,利用三角形面积的最大值,确定直线的位置,利用直线和方程的位置关系即可得到结论.
二、填空题
13.(2016高二上·黑龙江期中)直线l过点P(0,2)且与直线2x﹣y=0平行,则直线l在x轴上的截距为 .
【答案】﹣1
【知识点】直线的一般式方程与直线的平行关系
【解析】【解答】解:设与直线2x﹣y=0平行的直线方程为 2x﹣y+c=0,
把点P(0,2)代入可得 0﹣2+c=0,c=2,
故所求的直线的方程为 2x﹣y+2=0,
令y=0,解得:x=﹣1,
故直线l在x轴上的截距为﹣1,
故答案为:﹣1.
【分析】设与直线2x﹣y=0平行的直线方程为 2x﹣y+c=0,把点P(0,2)代入求得c的值,即可求得所求的直线的方程,从而求出直线在x轴上的截距即可.
14.(2016高二上·黑龙江期中)与双曲线 共渐近线且过点 的双曲线的标准方程是 .
【答案】
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:依题设所求双曲线方程为 ﹣y2=λ≠0,
∵双曲线过点( ,2),
∴1﹣4=λ,
∴λ=﹣3,
∴所求双曲线方程为 .
故答案为:
【分析】与 ﹣y2=1有相同的渐近线的方程可设为 ﹣y2=λ≠0,再把点P的坐标代入即可.
15.(2016高二上·黑龙江期中)如图是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2米,水面宽4米,水位下降1米后,水面宽 米.
【答案】2
【知识点】抛物线的应用
【解析】【解答】解:如图建立直角坐标系,设抛物线方程为x2=my,
将A(2,﹣2)代入x2=my,
得m=﹣2
∴x2=﹣2y,代入B(x0,﹣3)得x0= ,
故水面宽为2 m.
故答案为:2 .
【分析】先建立直角坐标系,将A点代入抛物线方程求得m,得到抛物线方程,再把y=﹣3代入抛物线方程求得x0进而得到答案.
16.(2016高二上·黑龙江期中)已知椭圆 =1(0<b<3),左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线交椭圆于两点A,B,若|BF2|+|AF2|的最大值为8,则b的值是 .
【答案】
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:由0<b<3可知,焦点在x轴上,
∵过F1的直线l交椭圆于A,B两点,∴|BF2|+|AF2|+|BF1|+|AF1|=2a+2a=4a=12,
∴|BF2|+|AF2|=12﹣|AB|.
当AB垂直x轴时|AB|最小,|BF2|+|AF2|值最大,
此时|AB|= ,∴8=12﹣ ,
解得b= .
故答案为: .
【分析】由题意可知椭圆是焦点在x轴上的椭圆,利用椭圆定义得到|BF2|+|AF2|=12﹣|AB|,再由过椭圆焦点的弦中通径的长最短,可知当AB垂直于x轴时|AB|最小,把|AB|的最小值 代入|BF2|+|AF2|=12﹣|AB|,由|BF2|+|AF2|的最大值等于8列式求b的值.
三、解答题
17.(2016高二上·黑龙江期中)过点M(1,2)的直线l交x轴,y轴于P,Q两点.
(1)若点M是P,Q两点的中点,求直线l的方程;
(2)若原点到直线l的距离为d,求距离d最大时的直线l的方程.
【答案】(1)解:∵设P(a,0),Q(0,b)
∵M(1,2)且M点为PQ的中点,
则P(2,0),Q(0,4),
+ =1,
即2x+y﹣4=0;
(2)解:直线l与OM垂直,直线l的斜率为 =﹣ ,
所以直线l的方程 y﹣2=﹣ (x﹣1),即 x+2y﹣5=0.
【知识点】待定系数法求直线方程
【解析】【分析】(1)根据M点为PQ的中点,进而得出点P和Q的坐标,然后根据截距式求出方程即可.(2)先求出直线l的斜率(是OP斜率的负倒数),点斜式写出直线l的方程,化为一般式.
18.(2016高二上·黑龙江期中)已知命题p:方程x2+y2﹣ax+y+1=0表示圆;命题q:方程2ax+(1﹣a)y+1=0表示斜率大于1的直线,若p∨q为真命题,p∧q为假命题,求a的取值范围.
【答案】解:若x2+y2﹣ax+y+1=0表示圆,
则a2+1﹣4>0,
解得:a∈(﹣∞, )∪( ,+∞),
故命题p:a∈(﹣∞, )∪( ,+∞),
若方程2ax+(1﹣a)y+1=0表示斜率大于1的直线,
则 >1解得:a∈(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),
故命题q:a∈(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),
若p∨q为真命题,p∧q为假命题,
则p,q一真一假;
当p真q假时,a∈(﹣∞, )∪( ,+∞)且a∈[﹣1,1],不存在满足条件的a值;
当p假q真时,a∈[﹣ , ]且a∈(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),
故a∈[﹣ ,﹣1)∪(1, ]
【知识点】命题的真假判断与应用
【解析】【分析】若命题p∨q为真命题,p∧q,命题p,q一真一假,进而可得满足条件的a的取值范围.
19.(2016高二上·黑龙江期中)已知椭圆 的一个焦点与抛物线y2=8x的焦点重合,点 在C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若椭圆C的一条弦被M(2,1)点平分,求这条弦所在的直线方程.
【答案】(1)解:由抛物线y2=8x,得抛物线焦点F(2,0),
∴椭圆的半焦距c=2,
由 ,解得a2=8,b2=4,
∴椭圆方程为: ;
(2)解:设弦的两个交点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),
则 , ,
两式作差得: ,
即 ,
∴弦所在直线方程为:y﹣1=﹣1×(x﹣2),即x+y﹣3=0.
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【分析】(1)由抛物线方程得抛物线焦点F,从而得到椭圆的半焦距c,联立方程组求解即可求椭圆的方程;(2)设弦的两个交点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),分别代入椭圆方程,由两式作差得到弦所在直线的斜率,从而得到弦所在的直线方程.
20.(2016高二上·黑龙江期中)已知点M(3,1),圆(x﹣1)2+(y﹣2)2=4.
(1)求过M点的圆的切线方程;
(2)若直线ax﹣y+4=0与圆相交于A、B两点,且弦AB的长为2 ,求a的值.
【答案】(1)解:由圆的方程得到圆心(1,2),半径r=2,
当直线斜率不存在时,方程x=3与圆相切;
当直线斜率存在时,设方程为y﹣1=k(x﹣3),即kx﹣y+1﹣3k=0,
由题意得: =2,
解得:k= ,
∴方程为y﹣1= (x﹣3),即3x﹣4y﹣5=0,
则过点M的切线方程为x=3或3x﹣4y﹣5=0;
(2)解:∵圆心到直线ax﹣y+4=0的距离d= ,
∴( )2+( )2=4,
解得:a=﹣ .
【知识点】直线与圆相交的性质
【解析】【分析】(1)由圆的方程找出圆心坐标与半径,分两种情况考虑:若切线方程斜率不存在,直线x=3满足题意;若斜率存在,设出切线方程,根据直线与圆相切时圆心到切线的距离d=r,求出k的值,综上即可确定出满足题意的切线方程;(2)由AB弦长,以及圆的半径,利用点到直线的距离公式,根据垂径定理及勾股定理列出关于a的方程,求出方程的解即可得到a的值.
21.(2016高二上·黑龙江期中)已知双曲线C: =1的离心率为 ,点( ,0)是双曲线的一个顶点.
(1)求双曲线的方程;
(2)经过的双曲线右焦点F2作倾斜角为30°直线l,直线l与双曲线交于不同的A,B两点,求AB的长.
【答案】(1)解:∵双曲线C: =1的离心率为 ,
点( ,0)是双曲线的一个顶点,
∴ ,解得c=3,b= ,
∴双曲线的方程为 .
(2)解:双曲线 的右焦点为F2(3,0),
∴经过的双曲线右焦点F2作倾斜角为30°直线l的方程为y= (x﹣3),
联立 ,得5x2+6x﹣27=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则 , ,
|AB|= = .
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由已知得 ,由此能求出双曲线的方程.(2)直线l的方程为y= (x﹣3),联立 ,得5x2+6x﹣27=0,由此能求出|AB|.
22.(2016高二上·黑龙江期中)椭圆C: =1(a>b>0)的左,右焦点分别是F1,F2,且离心率为 ,点P为椭圆上一动点,△F1PF2内切圆面积的最大值是 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)A是椭圆C的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交C于A.M两点,点N在C上,MA⊥NA,且|AM|=|AN|.求△AMN的面积.
【答案】(1)解:由题意可知:椭圆 =1(a>b>0)的焦点在x轴,
由e= = ,则a=2c,
设△F1PF2内切圆半径为r,
由△F1PF2的面积为S= r(丨PF1丨+丨PF2丨+丨F1F2丨)= r(2a+2c)
∴当S最大,则r最大,
当P为椭圆上下顶点时,△F1PF2的面积最大,其内切圆面积取得最大值,
∵πr2= ,解得:r= ,
△F1PF2的面积最大值Smax= 2c b= (2a+2c),
整理得:bc= (a+c),
则bc= c,解得:b=
由a2=b2+c2,则a=2,b=1,
∴椭圆的标准方程为: ;
(2)解:则直线AM的方程为:y=k(x+2).
联立 ,整理得,(3+4k2)x2+16k2x+16k2﹣12=0,
解得:x=﹣2或 ,
则 ,
∵AM⊥AN,
∴ ,
∵|AM|=|AN|,k>0,
∴ ,
整理得(k﹣1)(4k2﹣k+4)=0,4k2﹣k+4=0无实根,
∴k=1.
△AMN的面积为S= .
△AMN的面积 .
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【分析】(1)由题意可知:由e= = ,则a=2c,由△F1PF2的面积为S= r(丨PF1丨+丨PF2丨+丨F1F2丨)= r(2a+2c),当S最大,则r最大,由πr2= ,解得:r= ,则Smax= 2c b= (2a+2c),则bc= (a+c),即b= ,由a2=b2+c2,则a=2,b=1,即可求得椭圆的方程;(2)由题意可知:设y=k(x+2),代入椭圆方程,由韦达定理及弦长公式丨AM丨,丨AN丨由|AM|=|AN|,即求得k的值,由三角形的面积公式S= .
2016-2017学年黑龙江省双鸭山一中高二上学期期中数学试卷(理科)
一、选择题
1.(2016高二上·黑龙江期中)抛物线 x=﹣2y2的准线方程是( )
A. B. C. D.
2.(2016高二上·黑龙江期中)若命题p: x∈R,cosx≤1,则 p( )
A. x0∈R,cosx0>1 B. x∈R,cosx>1
C. x∈R,cos≤1 D. x0∈R,cosx≥1
3.(2016高二上·黑龙江期中)已知点M(2,﹣3,1)关于原点对称的对称点为N,则|MN|等于( )
A.2 B.2 C.52 D.56
4.(2016高二上·黑龙江期中)若变量x、y满足约束条件 ,则z=3x﹣y的最小值为( )
A.﹣7 B.﹣1 C.1 D.2
5.(2016高二上·成都期中)圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心到直线ax+y﹣1=0的距离为1,则a=( )
A.﹣ B.﹣ C. D.2
6.(2016高二上·黑龙江期中)已知直线l1:3x+4y﹣3=0,l2:6x+8y+n=0,则“n=14 是“l1,l2之间距离为2”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
7.(2016高二上·定兴期中)过三点A(1,3),B(4,2),C(1,﹣7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|=( )
A.2 B.8 C.4 D.10
8.(2016高二上·黑龙江期中)已知F是椭圆 =1(a>b>0)的左焦点,A为右顶点,P是椭圆上一点,且PF⊥x轴,若|PF|= |AF|,则该椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
9.(2016高二上·黑龙江期中)已知点M(﹣3,0)、N(3,0)、B(1,0),动圆C与直线MN切于点B,过M、N与圆C相切的两直线相交于点P,则P点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
10.(2016高二上·黑龙江期中)过定点A的直线x﹣my=0(m∈R)与过定点B的直线mx+y﹣m+3=0(m∈R)交于点P(x,y),则|PA|2+|PB|2的值为( )
A. B.10 C.2 D.20
11.(2016高二上·黑龙江期中)已知双曲线 与直线y=2x有交点,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A.(1, ) B.(1, )∪( ,+∞)
C.( ,+∞) D.[ ,+∞)
12.(2016高二上·黑龙江期中)在平面直角坐标系中,已知点P(3,0)在圆C:(x﹣m)2+(y﹣2)2=40内,动直线过点P且交圆C于A、B两点,若△ABC的面积的最大值是20,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣3,﹣1]∪[7,9) B.[﹣3,﹣1]∪[7,9)
C.[7,9) D.(﹣3,﹣1]
二、填空题
13.(2016高二上·黑龙江期中)直线l过点P(0,2)且与直线2x﹣y=0平行,则直线l在x轴上的截距为 .
14.(2016高二上·黑龙江期中)与双曲线 共渐近线且过点 的双曲线的标准方程是 .
15.(2016高二上·黑龙江期中)如图是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2米,水面宽4米,水位下降1米后,水面宽 米.
16.(2016高二上·黑龙江期中)已知椭圆 =1(0<b<3),左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线交椭圆于两点A,B,若|BF2|+|AF2|的最大值为8,则b的值是 .
三、解答题
17.(2016高二上·黑龙江期中)过点M(1,2)的直线l交x轴,y轴于P,Q两点.
(1)若点M是P,Q两点的中点,求直线l的方程;
(2)若原点到直线l的距离为d,求距离d最大时的直线l的方程.
18.(2016高二上·黑龙江期中)已知命题p:方程x2+y2﹣ax+y+1=0表示圆;命题q:方程2ax+(1﹣a)y+1=0表示斜率大于1的直线,若p∨q为真命题,p∧q为假命题,求a的取值范围.
19.(2016高二上·黑龙江期中)已知椭圆 的一个焦点与抛物线y2=8x的焦点重合,点 在C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若椭圆C的一条弦被M(2,1)点平分,求这条弦所在的直线方程.
20.(2016高二上·黑龙江期中)已知点M(3,1),圆(x﹣1)2+(y﹣2)2=4.
(1)求过M点的圆的切线方程;
(2)若直线ax﹣y+4=0与圆相交于A、B两点,且弦AB的长为2 ,求a的值.
21.(2016高二上·黑龙江期中)已知双曲线C: =1的离心率为 ,点( ,0)是双曲线的一个顶点.
(1)求双曲线的方程;
(2)经过的双曲线右焦点F2作倾斜角为30°直线l,直线l与双曲线交于不同的A,B两点,求AB的长.
22.(2016高二上·黑龙江期中)椭圆C: =1(a>b>0)的左,右焦点分别是F1,F2,且离心率为 ,点P为椭圆上一动点,△F1PF2内切圆面积的最大值是 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)A是椭圆C的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交C于A.M两点,点N在C上,MA⊥NA,且|AM|=|AN|.求△AMN的面积.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:由于抛物线y2=﹣2px(p>0)的准线方程为x= ,
则抛物线 x=﹣2y2即y2=﹣ x的准线方程为x= ,
故选:D.
【分析】由于抛物线y2=﹣2px(p>0)的准线方程为x= ,则抛物线 x=﹣2y2即y2=﹣ x的准线方程即可得到.
2.【答案】A
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】解:因为全称命题的否定是特称命题,
所以,命题p: x∈R,cosx≤1,则 p: x0∈R,cosx0>1.
故选:A.
【分析】利用全称命题的否定是特称命题,写出结果即可.
3.【答案】B
【知识点】空间中的点的坐标
【解析】【解答】解:由题意可得:点M(2,﹣3,1)
所以根据空间中点的位置关系可得:点M关于原点的对称点N的坐标就是取原来横坐标、纵坐标、竖坐标数值的相反数,
所以可得N(﹣2,3﹣1).
所以|MN|= =2 .
故选:B.
【分析】根据空间中点的位置关系可得:点M关于原点的对称点N的坐标就是取原来横坐标、纵坐标、竖坐标数值的相反数,求出N的坐标,利用距离公式求出距离即可.
4.【答案】A
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】解:由约束条件 作出可行域如图,
由图可知,最优解为A,
联立 ,解得C(0,﹣1).由 解得A(﹣2,1),由 ,解得B(1,1)
∴z=3x﹣y的最小值为3×(﹣2)﹣1=﹣7.
故选:A.
【分析】由约束条件作出可行域,由图得到最优解,求出最优解的坐标,数形结合得答案.
5.【答案】A
【知识点】平面内点到直线的距离公式;圆的一般方程
【解析】【解答】解:圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心坐标为:(1,4),
故圆心到直线ax+y﹣1=0的距离d= =1,
解得:a= ,
故选:A.
【分析】求出圆心坐标,代入点到直线距离方程,解得答案.
6.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:l1:3x+4y﹣3=0,l2:3x+4y+ =0,
若n=14,则 =7,
则l1,l2之间距离为d= =2,
是充分条件,
若l1,l2之间距离为2,
则d= =2,解得:n=14或n=﹣26,
不是必要条件,
故选:A.
【分析】根据点到直线的距离求出n的值,从而判断出结论即可.
7.【答案】C
【知识点】平面内两点间的距离公式
【解析】【解答】解:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,则 ,
∴D=﹣2,E=4,F=﹣20,
∴x2+y2﹣2x+4y﹣20=0,
令x=0,可得y2+4y﹣20=0,
∴y=﹣2±2 ,
∴|MN|=4 .
故选:C.
【分析】设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,代入点的坐标,求出D,E,F,令x=0,即可得出结论.
8.【答案】B
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:由于PF⊥x轴,
则令x=﹣c,代入椭圆方程,解得,
y2=b2(1﹣ )= ,
y= ,
又|PF|= |AF|,
即 = (a+c),
即有4(a2﹣c2)=a2+ac,
即有(3a﹣4c)(a+c)=0,
则e= .
故选B.
【分析】令x=﹣c,代入椭圆方程,解得|PF|,再由|AF|=a+c,列出方程,再由离心率公式,即可得到.
9.【答案】B
【知识点】双曲线的标准方程
【解析】【解答】解:由题意画图如下
可见|MA|=|MB|=4,|ND|=|NB|=2,且|PA|=|PD|,
那么|PM|﹣|PN|=(|PA|+|MA|)﹣(|PD|+|ND|)=|MA|﹣|ND|=4﹣2=2<|MN|,
所以点P的轨迹为双曲线的右支(右顶点除外),
又2a=2,c=3,则a=1,b2=9﹣1=8,
所以点P的轨迹方程为 (x>1).
故选B.
【分析】先由题意画出图形,可见⊙C是△PMN的内切圆,则由切线长定理得|MA|=|MB|、|ND|=|NB|、|PA|=|PD|;此时求|PM|﹣|PN|可得定值,即满足双曲线的定义;然后求出a、b,写出方程即可(要注意x的取值范围).
10.【答案】B
【知识点】恒过定点的直线
【解析】【解答】解:动直线x﹣my=0过定点A(0,0),
动直线mx+y﹣m+3=0化为m(x﹣1)+y+3=0,令 ,解得x=1,y=﹣3.过定点B(1,﹣3).
∵此两条直线互相垂直,
∴|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,
故选B.
【分析】动直线x﹣my=0过定点A(0,0),动直线mx+y﹣m+3=0化为m(x﹣1)+y+3=0,令 ,解得x=1,y=﹣3.过定点B(1,﹣3).由于此两条直线互相垂直,可得|PA|2+|PB|2=|AB|2=10.
11.【答案】C
【知识点】直线与圆锥曲线的关系
【解析】【解答】解:如图所示,
∵双曲线的渐近线方程为 ,若双曲线 与直线y=2x有交点,则应有 ,
∴ ,解得 .
故答案选:C.
【分析】如图所示,双曲线的渐近线方程为 ,若双曲线与直线y=2x有交点,则应满足: , ,即 >4,又b2=c2﹣a2,且 =e,可得e的范围.
12.【答案】A
【知识点】直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:圆C:(x﹣m)2+(y﹣2)2=40,圆心C(m,2),半径r=2 ,
S△ABC= r2sin∠ACB=20sin∠ACB,
∴当∠ACB=90时S取最大值20,
此时△ABC为等腰直角三角形,AB= r=4 ,
则C到AB距离=2 ,
∴2 ≤PC<2 ,即2 ≤ <2 ,
∴20≤(m﹣3)2+4<40,即16≤(m﹣3)2<36,
∵圆C:(x﹣m)2+(y﹣2)2=40内,
∴|OP|= ,即(m﹣3)2<36,
∴16≤(m﹣3)2<36,
∴﹣3<m≤﹣1或7≤m<9,
故选:A.
【分析】根据圆的标准方程得到圆心坐标和半径,利用三角形面积的最大值,确定直线的位置,利用直线和方程的位置关系即可得到结论.
13.【答案】﹣1
【知识点】直线的一般式方程与直线的平行关系
【解析】【解答】解:设与直线2x﹣y=0平行的直线方程为 2x﹣y+c=0,
把点P(0,2)代入可得 0﹣2+c=0,c=2,
故所求的直线的方程为 2x﹣y+2=0,
令y=0,解得:x=﹣1,
故直线l在x轴上的截距为﹣1,
故答案为:﹣1.
【分析】设与直线2x﹣y=0平行的直线方程为 2x﹣y+c=0,把点P(0,2)代入求得c的值,即可求得所求的直线的方程,从而求出直线在x轴上的截距即可.
14.【答案】
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:依题设所求双曲线方程为 ﹣y2=λ≠0,
∵双曲线过点( ,2),
∴1﹣4=λ,
∴λ=﹣3,
∴所求双曲线方程为 .
故答案为:
【分析】与 ﹣y2=1有相同的渐近线的方程可设为 ﹣y2=λ≠0,再把点P的坐标代入即可.
15.【答案】2
【知识点】抛物线的应用
【解析】【解答】解:如图建立直角坐标系,设抛物线方程为x2=my,
将A(2,﹣2)代入x2=my,
得m=﹣2
∴x2=﹣2y,代入B(x0,﹣3)得x0= ,
故水面宽为2 m.
故答案为:2 .
【分析】先建立直角坐标系,将A点代入抛物线方程求得m,得到抛物线方程,再把y=﹣3代入抛物线方程求得x0进而得到答案.
16.【答案】
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:由0<b<3可知,焦点在x轴上,
∵过F1的直线l交椭圆于A,B两点,∴|BF2|+|AF2|+|BF1|+|AF1|=2a+2a=4a=12,
∴|BF2|+|AF2|=12﹣|AB|.
当AB垂直x轴时|AB|最小,|BF2|+|AF2|值最大,
此时|AB|= ,∴8=12﹣ ,
解得b= .
故答案为: .
【分析】由题意可知椭圆是焦点在x轴上的椭圆,利用椭圆定义得到|BF2|+|AF2|=12﹣|AB|,再由过椭圆焦点的弦中通径的长最短,可知当AB垂直于x轴时|AB|最小,把|AB|的最小值 代入|BF2|+|AF2|=12﹣|AB|,由|BF2|+|AF2|的最大值等于8列式求b的值.
17.【答案】(1)解:∵设P(a,0),Q(0,b)
∵M(1,2)且M点为PQ的中点,
则P(2,0),Q(0,4),
+ =1,
即2x+y﹣4=0;
(2)解:直线l与OM垂直,直线l的斜率为 =﹣ ,
所以直线l的方程 y﹣2=﹣ (x﹣1),即 x+2y﹣5=0.
【知识点】待定系数法求直线方程
【解析】【分析】(1)根据M点为PQ的中点,进而得出点P和Q的坐标,然后根据截距式求出方程即可.(2)先求出直线l的斜率(是OP斜率的负倒数),点斜式写出直线l的方程,化为一般式.
18.【答案】解:若x2+y2﹣ax+y+1=0表示圆,
则a2+1﹣4>0,
解得:a∈(﹣∞, )∪( ,+∞),
故命题p:a∈(﹣∞, )∪( ,+∞),
若方程2ax+(1﹣a)y+1=0表示斜率大于1的直线,
则 >1解得:a∈(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),
故命题q:a∈(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),
若p∨q为真命题,p∧q为假命题,
则p,q一真一假;
当p真q假时,a∈(﹣∞, )∪( ,+∞)且a∈[﹣1,1],不存在满足条件的a值;
当p假q真时,a∈[﹣ , ]且a∈(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),
故a∈[﹣ ,﹣1)∪(1, ]
【知识点】命题的真假判断与应用
【解析】【分析】若命题p∨q为真命题,p∧q,命题p,q一真一假,进而可得满足条件的a的取值范围.
19.【答案】(1)解:由抛物线y2=8x,得抛物线焦点F(2,0),
∴椭圆的半焦距c=2,
由 ,解得a2=8,b2=4,
∴椭圆方程为: ;
(2)解:设弦的两个交点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),
则 , ,
两式作差得: ,
即 ,
∴弦所在直线方程为:y﹣1=﹣1×(x﹣2),即x+y﹣3=0.
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【分析】(1)由抛物线方程得抛物线焦点F,从而得到椭圆的半焦距c,联立方程组求解即可求椭圆的方程;(2)设弦的两个交点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),分别代入椭圆方程,由两式作差得到弦所在直线的斜率,从而得到弦所在的直线方程.
20.【答案】(1)解:由圆的方程得到圆心(1,2),半径r=2,
当直线斜率不存在时,方程x=3与圆相切;
当直线斜率存在时,设方程为y﹣1=k(x﹣3),即kx﹣y+1﹣3k=0,
由题意得: =2,
解得:k= ,
∴方程为y﹣1= (x﹣3),即3x﹣4y﹣5=0,
则过点M的切线方程为x=3或3x﹣4y﹣5=0;
(2)解:∵圆心到直线ax﹣y+4=0的距离d= ,
∴( )2+( )2=4,
解得:a=﹣ .
【知识点】直线与圆相交的性质
【解析】【分析】(1)由圆的方程找出圆心坐标与半径,分两种情况考虑:若切线方程斜率不存在,直线x=3满足题意;若斜率存在,设出切线方程,根据直线与圆相切时圆心到切线的距离d=r,求出k的值,综上即可确定出满足题意的切线方程;(2)由AB弦长,以及圆的半径,利用点到直线的距离公式,根据垂径定理及勾股定理列出关于a的方程,求出方程的解即可得到a的值.
21.【答案】(1)解:∵双曲线C: =1的离心率为 ,
点( ,0)是双曲线的一个顶点,
∴ ,解得c=3,b= ,
∴双曲线的方程为 .
(2)解:双曲线 的右焦点为F2(3,0),
∴经过的双曲线右焦点F2作倾斜角为30°直线l的方程为y= (x﹣3),
联立 ,得5x2+6x﹣27=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则 , ,
|AB|= = .
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由已知得 ,由此能求出双曲线的方程.(2)直线l的方程为y= (x﹣3),联立 ,得5x2+6x﹣27=0,由此能求出|AB|.
22.【答案】(1)解:由题意可知:椭圆 =1(a>b>0)的焦点在x轴,
由e= = ,则a=2c,
设△F1PF2内切圆半径为r,
由△F1PF2的面积为S= r(丨PF1丨+丨PF2丨+丨F1F2丨)= r(2a+2c)
∴当S最大,则r最大,
当P为椭圆上下顶点时,△F1PF2的面积最大,其内切圆面积取得最大值,
∵πr2= ,解得:r= ,
△F1PF2的面积最大值Smax= 2c b= (2a+2c),
整理得:bc= (a+c),
则bc= c,解得:b=
由a2=b2+c2,则a=2,b=1,
∴椭圆的标准方程为: ;
(2)解:则直线AM的方程为:y=k(x+2).
联立 ,整理得,(3+4k2)x2+16k2x+16k2﹣12=0,
解得:x=﹣2或 ,
则 ,
∵AM⊥AN,
∴ ,
∵|AM|=|AN|,k>0,
∴ ,
整理得(k﹣1)(4k2﹣k+4)=0,4k2﹣k+4=0无实根,
∴k=1.
△AMN的面积为S= .
△AMN的面积 .
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【分析】(1)由题意可知:由e= = ,则a=2c,由△F1PF2的面积为S= r(丨PF1丨+丨PF2丨+丨F1F2丨)= r(2a+2c),当S最大,则r最大,由πr2= ,解得:r= ,则Smax= 2c b= (2a+2c),则bc= (a+c),即b= ,由a2=b2+c2,则a=2,b=1,即可求得椭圆的方程;(2)由题意可知:设y=k(x+2),代入椭圆方程,由韦达定理及弦长公式丨AM丨,丨AN丨由|AM|=|AN|,即求得k的值,由三角形的面积公式S= .