- 2021-06-19 发布 |
- 37.5 KB |
- 19页
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
上海市金山中学2015-2016学年高二(上)期末数学试卷(解析版)
2015-2016学年上海市金山中学高二(上)期末数学试卷 一、填空题(本大题满分36分,共12小题,每小题满分36分) 1.直线x﹣(m﹣2)y+4=0的倾斜角为,则m的值是 . 2.若实数x,y满足不等式组,则z=x+2y的最大值为 . 3.若复数z满足,则|z+1|的值为 . 4.已知直线5x+12y+a=0与圆(x﹣1)2+y2=1相切,则a的值为 . 5.已知方程表示椭圆,则k的取值范围为 . 6.若直线l经过原点,且与直线的夹角为30°,则直线l方程为 . 7.过点(2,0)且方向向量为(k,1)的直线与双曲线﹣=1仅有一个交点,则实数k的值为 . 8.已知点P是椭圆上的在第一象限内的点,又A(2,0)、B(0,1),O是原点,则四边形OAPB的面积的最大值是 . 9.若点O和点F分别为双曲线﹣y2=1的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则•的取值范围为 . 10.双曲线﹣y2=1(n>1)的两个焦点为F1,F2,P在双曲线上,且满足|PF1|+|PF2|=2,则△PF1F2的面积为 . 11.若点P(﹣1,0)在直线2ax+(a+c)y+2c=0上的射影是Q,则Q的轨迹方程是 . 12.已知点P在直线x+2y﹣1=0上,点Q在直线x+2y+3=0上,PQ中点为N(x0,y0),且y0>x0+2,则的取值范围为 . 二、选择题(本大题满分12分,共4小题,每小题满分12分) 13.设a、b∈R,i是虚数单位,则“ab=0”是“复数a+bi为纯虚数的”( ) 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 14.与双曲线=1有共同的渐近线,且过点(2,2)的双曲线标准方程为( ) 第19页(共19页) A. B. C. D. 15.设曲线C的参数方程为(θ为参数),直线l的方程为x﹣3y+2=0,则曲线C上到直线l距离为的点的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 16.已知曲线C:﹣=1(a>b>0),下列叙述中正确的是( ) A.垂直于x轴的直线与曲线C存在两个交点 B.直线y=kx+m(k,m∈R)与曲线C最多有三个交点 C.曲线C关于直线y=﹣x对称 D.若P1(x1,y1),P2(x2,y2)为曲线C上任意两点,则有<0 三、解答题(本大题满分52分) 17.求以抛物线y2=4x的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的标准方程. 18.设z1是方程x2﹣6x+25=0的一个根. (1)求z1; (2)设z2=a+i(其中i为虚数单位,a∈R),若z2的共轭复数满足,求. 19.如图,直线y=x与抛物线y=x2﹣4交于A、B两点,线段AB的垂直平分线与直线y=﹣5交于Q点. (1)求点Q的坐标; (2)当P为抛物线上位于线段AB下方(含A、B)的动点时,求△OPQ面积的最大值. 第19页(共19页) 20.在某海滨城市附近海面有一台风,据监测,当前台风中心位于城市O(如图)的东偏南方向300km的海面P处,并以20km/h的速度向西偏北45°方向移动,台风侵袭的范围为圆形区域,当前半径为60km,并以10km/h的速度不断增大,问几小时后该城市开始受到台风的侵袭? 21.椭圆E1: +=1和椭圆E2: +=1满足==m(m>0),则称这两个椭圆相似,m称为其相似比. (1)求经过点(2,),且与椭圆+=1相似的椭圆方程; (2)设过原点的一条射线L分别与(1)中的两个椭圆交于A、B两点(其中点A在线段OB上),求的最大值和最小值; 第19页(共19页) (3)对于真命题“过原点的一条射线分别与相似比为2的两个椭圆C1: +=1和C2: +=1交于A、B两点,P为线段AB上的一点,若|OA|,|OP|,|OB|成等比数列,则点P的轨迹方程为+=1”.请用推广或类比的方法提出类似的一个真命题,不必证明. 第19页(共19页) 2015-2016学年上海市金山中学高二(上)期末数学试卷 参考答案与试题解析 一、填空题(本大题满分36分,共12小题,每小题满分36分) 1.直线x﹣(m﹣2)y+4=0的倾斜角为,则m的值是 3 . 【考点】直线的倾斜角. 【分析】由直线的倾斜角求出斜率,再由斜率列式求得m值. 【解答】解:∵直线x﹣(m﹣2)y+4=0的倾斜角为, ∴该直线的斜率为tan, 即,解得:m=3. 故答案为:3. 2.若实数x,y满足不等式组,则z=x+2y的最大值为 6 . 【考点】简单线性规划. 【分析】作出题中不等式组对应的平面区域如图,将直线l:z=x+2y进行平移,并观察它在轴上截距的变化,可得当l经过区域的右上顶点A时,z达到最大值.由此求出A点坐标,不难得到本题的答案. 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如右图,是位于△ABO及其内部的阴影部分. 将直线l:z=x+2y进行平移,可知越向上平移,z的值越大,当l经过区域的右上顶点A时,z达到最大值 由解得A(2,2) ∴zmax=F(2,2)=2+2×2=6 故答案为:6 第19页(共19页) 3.若复数z满足,则|z+1|的值为 . 【考点】复数求模;复数代数形式的乘除运算. 【分析】由已知条件求出复数z,并利用复数代数形式的除法法则化简为1﹣i,由此求得z+1的值及|z+1|的值. 【解答】解:∵复数z满足,解得 z====﹣i, ∴z+1=1﹣i,∴|z+1|==, 故答案为. 4.已知直线5x+12y+a=0与圆(x﹣1)2+y2=1相切,则a的值为 8或﹣18 . 【考点】圆的切线方程. 【分析】写出圆的圆心坐标和半径,利用圆心到切线的距离等于圆的半径得答案. 【解答】解:圆(x﹣1)2+y2=1的圆心为(1,0),半径为1, ∵直线5x+12y+a=0与圆(x﹣1)2+y2=1相切, ∴, 解得:a=8或a=﹣18. 故答案为:a=8或a=﹣18. 5.已知方程表示椭圆,则k的取值范围为 . 【考点】椭圆的标准方程. 【分析】根据题意,方程表示椭圆,则 x2,y2项的系数均为正数且不相等列出不等关系,解可得答案. 【解答】解:∵方程表示椭圆, 第19页(共19页) 则⇒ 解得 k∈ 故答案为:. 6.若直线l经过原点,且与直线的夹角为30°,则直线l方程为 x=0或y=x . 【考点】两直线的夹角与到角问题. 【分析】可得已知直线的倾斜角为为60°,进而所求直线l的倾斜角为30°或90°,可得直线l的方程. 【解答】解:∵直线的斜率为,∴倾斜角为60°, ∴所求直线l的倾斜角为30°或90°, 当直线l的倾斜角为90°时,直线的方程为x=0; 直线l的倾斜角为30°时,直线的方程为y=x. 故答案为:x=0或y=x. 7.过点(2,0)且方向向量为(k,1)的直线与双曲线﹣=1仅有一个交点,则实数k的值为 0或± . 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】先根据直线的方程可知直线恒过(2,0)点,进而可推断出要使直线与双曲只有一个公共点,需直线与双曲线相切或与渐近线平行,进而根据双曲线方程求得其渐近线方程,求得k的值. 【解答】解:依题意可知直线l恒过(2,0)点, 即双曲线的右顶点,双曲线的渐近线方程为y=±x, 要使直线与双曲线只有一个公共点,则该直线与双曲线相切, 即垂直于x轴,即有k=0; 当直线与渐近线平行, 即有=±,即k=±, 此时直线与双曲线仅有一个交点. 故答案为:0或±. 第19页(共19页) 8.已知点P是椭圆上的在第一象限内的点,又A(2,0)、B(0,1),O是原点,则四边形OAPB的面积的最大值是 . 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】利用三角函数来解答这道题,椭圆方程上 里面的自变量x,y可以表示为 x=2cosa y=sina 本题中要求第一象限,这样就应该有0<a<π,设P为(2cosa,sina)这样四边形OAPB的面积就可以表示为两个三角形OAP和OPB面积之和,对于三角形OAP有面积S1=sina 对于三角形OBP有面积S2=cosa 这样四边形的面积S=S1+S2=sina+cosa也就相当于求解sina+cosa的最大值,0<a<π,sina+cosa=sin(a+)这样其最大值就应该为,并且当且仅当a=时成立. 【解答】解:由于点P是椭圆上的在第一象限内的点, 设P为(2cosa,sina)即x=2cosa y=sina (0<a<π), 这样四边形OAPB的面积就可以表示为两个三角形OAP和OPB面积之和, 对于三角形OAP有面积S1=sina 对于三角形OBP有面积S2=cosa ∴四边形的面积S=S1+S2=sina+cosa =sin(a+) 其最大值就应该为, 并且当且仅当a=时成立.所以,面积最大值. 故答案为:. 9.若点O和点F分别为双曲线﹣y2=1的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则•的取值范围为 [3+2,+∞) . 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】求得双曲线的焦点F,设出点P,代入双曲线方程求得纵坐标的表达式,根据P,F,O的坐标表示•,进而利用二次函数的性质求得其最小值,则可得•的取值范围. 【解答】解:设P(m,n),由F(﹣2,0),O(0,0), 则•=(m,n)•(m+2,n)=m2+2m+n2. 由点P为双曲线右支上的任意一点, 可得﹣n2=1(m≥), 即n2=﹣1, 则m2+2m+n2=m2+2m+﹣1=m2+2m﹣1=(m+)2﹣, 由m≥>﹣, 第19页(共19页) 可得函数在[,+∞)上单调递增, 即有m2+2m+n2≥3+2, 则•的取值范围为[3+2,+∞). 故答案为:[3+2,+∞). 10.双曲线﹣y2=1(n>1)的两个焦点为F1,F2,P在双曲线上,且满足|PF1|+|PF2|=2,则△PF1F2的面积为 1 . 【考点】双曲线的应用. 【分析】令|PF1|=x,|PF2|=y,根据题设条件和双曲线定义可得关于x和y的方程组,解x和y,进而可求得x2+y2,结果正好等于|F1F2|2,根据勾股定理可知△PF1F2为直角三角形,进而根据三角形面积公式求得答案. 【解答】解:令|PF1|=x,|PF2|=y, 依题意可知 解得x=+,y=﹣, ∴x2+y2=(2+)2+(2﹣)2=4n+4 ∵|F1F2|=2 ∴|F1F2|2=4n+4 ∴x2+y2|F1F2|2 ∴△PF1F2为直角三角形 ∴△PF1F2的面积为xy=(2+)(﹣)=1 故答案为:1. 11.若点P(﹣1,0)在直线2ax+(a+c)y+2c=0上的射影是Q,则Q的轨迹方程是 x2+(y+1)2=2 . 【考点】轨迹方程. 【分析】直线2ax+(a+c)y+2c=0恒过定点M(1,﹣2),PQ垂直直线2ax+(a+c)y+2c=0,故△PQM为直角三角形,Q的轨迹是以PM为直径的圆. 【解答】解:直线2ax+(a+c)y+2c=0恒过定点M(1,﹣2) ∵点P(﹣1,0)在直线2ax+(a+c)y+2c=0上的射影是Q ∴PQ⊥直线l 故△PQM为直角三角形,Q的轨迹是以PM为直径的圆. ∴Q的轨迹方程是x2+(y+1)2=2. 故答案为:x2+(y+1)2=2. 第19页(共19页) 12.已知点P在直线x+2y﹣1=0上,点Q在直线x+2y+3=0上,PQ中点为N(x0,y0),且y0>x0+2,则的取值范围为 . 【考点】两条直线平行与倾斜角、斜率的关系. 【分析】首先由直线x+2y﹣1=0与直线x+2y+3=0是平行线,得出PQ的中点N(x0,y0)满足的直线方程;再根据y0>x0+2对应的平面区域进一步限定M的范围;最后结合的几何意义求出其范围. 【解答】解:根据题意作图如下 因为PQ中点为N,则点N的坐标满足方程x+2y+1=0, 又y0>x0+2,则点N在直线y=x+2的左上部, 且由得 N(,),则kON=﹣,并且直线x+2y+1=0的斜率k=﹣, 而可视为点N与原点O连线的斜率, 故﹣<<﹣. 二、选择题(本大题满分12分,共4小题,每小题满分12分) 第19页(共19页) 13.设a、b∈R,i是虚数单位,则“ab=0”是“复数a+bi为纯虚数的”( ) 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 【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;复数的基本概念. 【分析】结合纯虚数的概念,利用充分条件和必要条件的定义进行判断. 【解答】解:若复数a+bi为纯虚数,则a=0,b≠0, ∴“ab=0”是“复数a+bi为纯虚数的”必要不充分条件. 故选:B. 14.与双曲线=1有共同的渐近线,且过点(2,2)的双曲线标准方程为( ) A. B. C. D. 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】由题意设出与双曲线有共同的渐近线的方程为,把点(2,2)代入求出λ,则答案可求. 【解答】解:设所求的双曲线方程为, ∵所求双曲线过点(2,2),则,即λ=﹣3, ∴所求双曲线方程为. 故选:B. 15.设曲线C的参数方程为(θ为参数),直线l的方程为x﹣3y+2=0,则曲线C上到直线l距离为的点的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【考点】参数方程化成普通方程. 【分析】将参数方程化为普通方程,求出圆心和半径,再求圆心到直线的距离,判断直线与圆的位置关系,观察即可得到点的个数. 【解答】解:曲线C的参数方程为(θ为参数), 化为普通方程为圆C:(x﹣2)2+(y﹣1)2=9, 圆心为(2,1),半径为3. 则圆心到直线的距离d==. 第19页(共19页) 则直线与圆相交,则由3﹣>, 故在直线x﹣3y+2=0的上方和下方各有两个,共4个. 故选D. 16.已知曲线C:﹣=1(a>b>0),下列叙述中正确的是( ) A.垂直于x轴的直线与曲线C存在两个交点 B.直线y=kx+m(k,m∈R)与曲线C最多有三个交点 C.曲线C关于直线y=﹣x对称 D.若P1(x1,y1),P2(x2,y2)为曲线C上任意两点,则有<0 【考点】曲线与方程. 【分析】对x,y的符号进行讨论,得出曲线的图象,根据椭圆与双曲线的性质进行判断. 【解答】解:当x>0,y>0时,曲线C的方程为,渐近线方程为y=. 当x<0,y>0时,曲线C方程为﹣,方程无解. 当x<0,y<0时,曲线C方程为,渐近线方程为y=. 当x>0,y<0时,曲线C方程为. 作出曲线C的图象如图所示: 显然y是关于x的函数,故A错误. 由图象可知当直线y=kx+m经过点(a,0)且k>时,直线与曲线C有三个交点. ∵a≠b,∴曲线C不关于直线y=﹣x对称,故C错误. 由图象可知y=f(x)为增函数,∴k=>0,故D错误. 综上,故选B. 第19页(共19页) 三、解答题(本大题满分52分) 17.求以抛物线y2=4x的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的标准方程. 【考点】抛物线的简单性质. 【分析】根据抛物线的性质和圆的标准方程即可求出. 【解答】解:抛物线的焦点F(1,0), 因为圆过原点,所以半径R=1 所以所求的圆的标准方程为(x﹣1)2+y2=1. 18.设z1是方程x2﹣6x+25=0的一个根. (1)求z1; (2)设z2=a+i(其中i为虚数单位,a∈R),若z2的共轭复数满足,求. 【考点】复数代数形式的乘除运算;函数的零点;复数求模. 【分析】(1)直接利用实系数一元二次方程的求根公式求解; (2)由z2=a+i得其共轭复数,把z1及代入,整理后求解a的值,代入z2=a+i后求解. 【解答】解 (1)∵△=62﹣4×25=﹣64, ∴,即z1=3﹣4i或z1=3+4i; (2)由z2=a+i,得. 当z1=3﹣4i时, 则=|(3﹣4i)3•(a﹣i)|=,得 |(﹣117﹣44i)(a﹣i)|=, 整理得:,∴a=±2. 第19页(共19页) 当z1=3+4i时, 则=|(3+4i)3•(a﹣i)|=,得 |(﹣117+44i)(a﹣i)|=, 整理得:,∴a=±2. 综上: 当a=﹣2时,; 当a=2时,. 19.如图,直线y=x与抛物线y=x2﹣4交于A、B两点,线段AB的垂直平分线与直线y=﹣5交于Q点. (1)求点Q的坐标; (2)当P为抛物线上位于线段AB下方(含A、B)的动点时,求△OPQ面积的最大值. 【考点】抛物线的应用;直线与圆锥曲线的综合问题. 【分析】(1)把直线方程抛物线方程联立求得交点A,B的坐标,则AB中点M的坐标可得,利用AB的斜率推断出AB垂直平分线的斜率,进而求得AB垂直平分线的方程,把y=﹣5代入求得Q的坐标. (2)设出P的坐标,利用P到直线0Q的距离求得三角形的高,利用两点间的距离公式求得QO的长,最后利用三角形面积公式表示出三角形OPQ,利用x的范围和二次函数的单调性求得三角形面积的最大值. 【解答】解:(1)解方程组得或即A(﹣4,﹣2),B(8,4), 从而AB的中点为M(2,1), 第19页(共19页) 由kAB═,直线AB的垂直平分线方程y﹣1=﹣2(x﹣2). 令y=﹣5,得x=5, ∴Q(5,﹣5). (2)直线OQ的方程为x+y=0,设P(x, x2﹣4). ∵点P到直线OQ的距离 d==. ,∴S△OPQ=|OQ|d= ∵P为抛物线上位于线段AB下方的点,且P不在直线OQ上, ∴﹣4≤x<4﹣4或4﹣4<x≤8. ∵函数y=x2+8x﹣32在区间[﹣4,8]上单调递增, ∴当x=8时,△OPQ的面积取到最大值30. 20.在某海滨城市附近海面有一台风,据监测,当前台风中心位于城市O(如图)的东偏南方向300km的海面P处,并以20km/h的速度向西偏北45°方向移动,台风侵袭的范围为圆形区域,当前半径为60km,并以10km/h的速度不断增大,问几小时后该城市开始受到台风的侵袭? 【考点】圆方程的综合应用. 【分析】建立坐标系:以O为原点,正东方向为x轴正向.设在时刻:t(h)台风中心P(x,y)的坐标进而可知此时台风侵袭的区域,根据题意可知其中r(t)=10t+60,若在t时,该城市O受到台风的侵袭,则有(0﹣x)2+(0﹣y)2≤(10t+60)2,进而可得关于t的一元二次不等式,求得t的范围,答案可得. 【解答】解:如图建立坐标系:以O为原点,正东方向为x轴正向. 在时刻:t(h)台风中心P(x,y)的坐标为 第19页(共19页) 令(x′,y′)是台风边缘线上一点,则此时台风侵袭的区域是(x′﹣x)2+(y′﹣y)2≤[r(t)]2, 其中r(t)=10t+60, 若在t时,该城市受到台风的侵袭, 则有(0﹣x)2+(0﹣y)2≤(10t+60)2, 即, 即t2﹣36t+288≤0,解得12≤t≤24. 答:12小时后该城市开始受到台风侵袭. 21.椭圆E1: +=1和椭圆E2: +=1满足==m(m>0),则称这两个椭圆相似,m称为其相似比. (1)求经过点(2,),且与椭圆+=1相似的椭圆方程; (2)设过原点的一条射线L分别与(1)中的两个椭圆交于A、B两点(其中点A在线段OB上),求的最大值和最小值; (3)对于真命题“过原点的一条射线分别与相似比为2的两个椭圆C1: +=1和C2: +=1交于A、B两点,P为线段AB上的一点,若|OA|,|OP|,|OB|成等比数列,则点P的轨迹方程为+=1”.请用推广或类比的方法提出类似的一个真命题,不必证明. 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】(1)直接根据定义得到,解得a,b,即可得到与已知椭圆相似的椭圆方程; 第19页(共19页) (2)先对射线与y轴重合时求出结论;再对射线不与坐标轴重合时,由椭圆的对称性,仅考查A、B在第一象限的情形,联立直线与两个椭圆方程分别求出线段的长度,再结合函数的单调性即可求出的最大值和最小值;(整理过程需小心避免出错). (3)分析出命题的基本条件为:椭圆、a=2,b=、m=2、等比,类比着写:①双曲线或抛物线; ②a,b或p; ③相似比为m;④等比. 【解答】解:(1)设所求的椭圆方程为+=1, 则有,解得, ∴所要求的椭圆方程为+=1; (2)①当射线与y轴重合时,|OA|+=+=; ②当射线不与y轴重合时,由椭圆的对称性,我们仅考察A、B在第一象限的情形. 设其方程为y=kx(k≥0,x>0),设A(x1,y1),B(x2,y2), 由解得,所以; 由解得所以; =+, 令,, =()在上是增函数, ∴, 即, 第19页(共19页) 由①②知,|OA|+的最大值为,的最小值为. (3)过原点的一条射线分别与两条双曲线C1:﹣=1和C2:﹣=1(m>0) 交于A、B两点,P为线段AB上的一点,若|OA|、|OP|、|OB|成等比数列, 则点P的轨迹方程为﹣=1; 或过原点的一条射线分别与两条抛物线C1:y2=2px(p>0)和C2:y2=2mpx(m>0) 相交于异于原点的A、B两点,P为线段AB上的一点, 若|OA|、|OP|、|OB|成等比数列,则点P的轨迹方程为y2=2px. 第19页(共19页) 2016年5月11日 第19页(共19页)查看更多