2018-2019学年山东省威海市高二上学期期末考试数学试题(解析版)

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2018-2019学年山东省威海市高二上学期期末考试数学试题(解析版)

2018-2019 学年山东省威海市高二(上)期末数学试卷 一、选择题(本大题共 12 小题,共 60.0 分) 1. 已知 a>b>c,ac>0,则下列关系式一定成立的是( ) A. 香 B. 香 C. ൅ 香 D. 香 . 命题“任意向量 , 香 ,| • 香 |≤| || 香 |”的否定为( ) A. 任意向量 , 香 , 香 香 B. 存在向量 , 香 , 香 香C. 任意向量 , 香 , 香 香 D. 存在向量 , 香 , 香 香 3. 已知直线 l,m 和平面α,β满足 l ⊥ α,m ⊂ β.给出下列命题:①α ⊥ β ⇒ l ∥ m;②α ∥ β ⇒ l ⊥ m;③l ⊥ m ⇒ α ∥ β; ④l ∥ m ⇒ α ⊥ β,其中正确命题的序号是( ) A. B. C. D. 4. 设 a ∈ R,则“a=1”是“直线 l1:ax+2y-4=0 与直线 l2:x+(a+1)y+2=0 平行”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 5. 已知等差数列{an}前 17 项和为 34,若 a3=-10,则 a99=( ) A. 180 B. 182 C. 1䁤 D. 1 6. 如图是抛物线形拱桥,当水面在 l 位置时,拱顶离水面 2 米,水面宽 4 米,则水位下降 2 米后(水足够深),水面宽( )米. A. B. 4 C. 4 3D. 3 䁤. 已知椭圆 + 香 =1(a>b>0)的左、右焦点分别为 F1,F2,短轴长为 4 3 ,离心率为 1 .过点 F1 的直线 交椭圆于 A,B 两点,则 △ ABF2 的周长为( ) A. 4 B. 8 C. 16 D. 32 . 关于 x 的不等式 x2-(m+2)x+2m<0 的解集中恰有 3 个正整数,则实数 m 的取值范围为( ) A. 56 B. 56 C. 3 D. 3 9. 设 m,n 为正实数,若直线(m+1)x+(n+1)y-2=0 与圆(x-1)2+(y-1)2=1 相切,则 mn 的最小值为 ( ) A. 3 B. ൅ 3 C. ൅ 1 D. 1 1. 不等式 x2-2(a-2)x+a<0 对任意 x ∈ (1,5)恒成立,则实数 a 的取值范围为( ) A. 5 B. 5 C. 5 5 D. 5 5 11. 已知 F1,F2 分别是双曲线 16 =1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点 F1 的直线与双曲线的右支交于 点 P,若|PF2|=|F1F2|,直线 PF1 与圆 x2+y2=a2 相切,则双曲线的焦距为( ) A. 䁤 B. 䁤 C. 5 D. 10 1. 已知函数 f(x)=-x2+ax-6,g(x)=x+4,若对任意 x1 ∈ (0,+∞),存在 x2 ∈ (-∞,-1],使 f(x1)≤g (x2),则实数 a 的最大值为( ) A. 6 B. 4 C. 3 D. 2 二、填空题(本大题共 4 小题,共 20.0 分) 13. 已知圆 x2+y2-4x-6y=0,则过点 M(1,1)的最短弦所在的直线方程是______. 14. 已知条件 p:x<a2-3a,条件 q:向量 =(2,-1,-3), 香 =(3,x,2)的夹角为锐角.若 p 是 q 的充 分不必要条件,则实数 a 的取值范围为______. 15. 已知正三棱柱 ABC-A1B1C1 的底面边长和侧棱长相等,D 为 A1A 的中点,则直线 BD 与 B1C 所成的角为 ______. 16. 毕达哥拉斯的生长程序如图所示:正方形一边上连接着等腰直角三角形, 等腰直角三角形两直角边再分别连接着一个正方形,如此继续下去,共得 到 511 个正方形,设初始正方形的边长为 1,则最小正方形的边长为______. 三、解答题(本大题共 6 小题,共 70.0 分) 1䁤. 记 Sn 为数列{an}的前 n 项和,已知 a1=8,an+1=Sn+8. (Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)求使不等式 a1•a2•a3…an>1000 成立的正整数 n 的最小值. 1. 已知三棱台 ABC-A1B1C1,AA1 ⊥ 平面 ABC,底面 ABC 为直角三角形,AB=AC=2A1C1=2, 1 ,点 M,N 分别为 CC1,A1B1 的中点. (Ⅰ)求证:MN ∥ 平面 AB1C; (Ⅱ)求二面角 A-BC-N 的余弦值. 19. 已知{an}是公差为 3 等差数列,数列{bn}满足 b1=1,b2=3,(an+1)bn=nbn+1. (Ⅰ)求数列{an},{bn}的通项公式; (Ⅱ)设 cn=an•bn,求数列{cn}的前 n 项和 Sn. . 已知四棱锥 P-ABCD,底面 ABCD 为等腰梯形,AD ∥ BC,AB=BC= 1 AD=2,AP ⊥ 平面 PCD,且 AP=PC, 点 E 为 AD 中点. (Ⅰ)求证:BE ⊥ 平面 APC; (Ⅱ)求直线 AB 与平面 PAD 所成角的正弦值. 1. 已知双曲线 香 1 > , 香 > 的一条渐近线方程为 3 3 ,点 3 , 1 在双曲线上,抛物线 y2=2px(p>0)的焦点 F 与双曲线的右焦点重合. (Ⅰ)求双曲线和抛物线的标准方程; (Ⅱ)过点 F 做互相垂直的直线 l1,l2,设 l1 与抛物线的交点为 A,B,l2 与抛物线的交点为 D,E,求 |AB|+|DE|的最小值. . 已知椭圆 ൅ 香 =1(a>b>0)的左、右焦点分别为 F1,F2,焦距为 2 3 ,点 P 为椭圆上一点, ∠ F1PF2=90°, △ F1PF2 的面积为 1. (Ⅰ)求椭圆的标准方程; (Ⅱ)设点 B 为椭圆的上顶点,过椭圆内一点 M(0,m)的直线 l 交椭圆于 C,D 两点,若 △ BMC 与 △ BMD 的面积比为 2:1,求实数 m 的取值范围. 答案和解析 1.【答案】D 【解析】 解:不妨令 a=3,b=2,c=1,则 c2=1<bc=2 由此排除 A; 令 a=-1,b=-2,c=-3,则 a+b=-3=c,由此排除 C;则 a2=1<b2=4 由此排除 B 故选:D. 取特值排除法:a=3,b=2,c=1 排除 A;a=-1,b=-2,c=-3 排除 C,B 本题考查了不等式的基本性质,属基础题. 2.【答案】B 【解析】 解:因为全称命题的否定是特称命题,所以, 命题“任意向量 , ,| • |≤| || |”的否定是存在向量 , ,| • |>| || |. 故选:B. 直接利用全称命题的否定是特称命题写出结果即可. 本题考查的知识点是命题的否定,其中熟练掌握全称命题:“ ∀ x ∈ A,P(x)”的否定是特称命题: “ ∃ x ∈ A,非 P(x)”,是解答此类问题的关键. 3.【答案】D 【解析】 解: 如图可否定 ,排除选项 A,C; 中, ∵ α ∥ β,l ⊥ α, ∴ l ⊥ β, ∵ m ⊂ β, ∴ l ⊥ m, 故 正确, 故选:D. 作出图形容易否定 ,排除 A,C;根据线面垂直的判定和性质易证 正确,从而确定选项. 此题考查了线面,面面之间的位置关系,难度不大. 4.【答案】C 【解析】 解:对于两条直线:直线 l1:ax+2y-4=0 与直线 l2:x+(a+1)y+2=0,对 a 分类讨论: a=-1 时,两条直线不平行,舍去. a≠-1 时,由 = ≠ ,解得 a=1. ∴ “a=1”是“直线 l1:ax+2y-4=0 与直线 l2:x+(a+1)y+2=0 平行”的充要条件. 故选:C. a=-1 时,两条直线不平行.a≠-1 时,由 = ≠ ,解得 a 即可判断出结论. 本题考查了直线平行、简易逻辑的判定方法分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于 基础题. 5.【答案】B 【解析】 解: ∵ 等差数列{an}前 17 项和为 34,a3=-10, ∴ , 解得 a1=-14,d=2, ∴ a99=-14+98×2=182. 故选:B. 利用等差数列前 n 项和公式、通项公式列方程组,求出首项和公差,由此能求出结果. 本题考查等差数列的第 99 项的求法,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是 基础题. 6.【答案】B 【解析】 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,-4)得 x0=2 , 故水面宽为 4 m. 故选:B. 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=-4 代入抛物线方 程求得 x0 进而得到答案.得到答案. 本题主要考查抛物线的应用.考查了学生利用抛物线解决实际问题的能力. 7.【答案】C 【解析】 解: ∵ = =1- = ,又 b2=12, ∴ a2=16, ∴ a=4, △ ABF2 的周长为|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=16. 故选:C. 利用椭圆的定义结合 a2=b2+c2 可得结果. 本题考查了椭圆的定义和标准方程,属基础题. 8.【答案】A 【解析】 解:关于 x 的不等式 x2-(m+2)x+2m<0 可化为 (x-m)(x-2)<0, 该不等式的解集中恰有 3 个正整数, ∴ 不等式的解集为{x|2<x<m},且 5<m≤6; 即实数 m 的取值范围是(5,6]. 故选:A. 根据题意写出不等式 x2-(m+2)x+2m<0 的解集, 根据解集中恰有 3 个正整数求出 m 的取值范围. 本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题,是基础题. 9.【答案】B 【解析】 解:由直线与圆相切可知|m+n|= ,整理得(m-1)(n-1)=2, ∴ m+n=mn-1≥2 , ∴ ≥ +1, ∴ mn≥3+2 当且仅当 m=n 时等号成立, ∴ mn 的最小值是 3+2 . 故选:B. 根据圆心到切线的距离等于半径建立关系(m-1)(n-1)=2,然后借助于基本不等式求解即可. 本题借助基本不等式考查点到直线的距离,考查直线与圆的位置关系,属于中档题. 10.【答案】B 【解析】 解:根据题意,设 f(x)=x2-2(a-2)x+a, 若 x2-2(a-2)x+a<0 对任意 x ∈ (1,5)恒成立,则 f(x)<0 在区间(1,5)上恒成立, 必有 ,即 , 解可得:a≥5; 故选:B. 根据题意,设 f(x)=x2-2(a-2)x+a,分析可得 f(x)<0 在区间(1,5)上恒成立,结合二次函数的性 质可得 ,解可得 a 的取值范围,即可得答案. 本题考查不等式的恒成立问题,涉及二次函数的性质,属于基础题. 11.【答案】D 【解析】 解:直线 PF1 与圆 x2+y2=a2 相切,切点设为 M,连接 OM, 可得 OM ⊥ PF1,且|OM|=a, 由 PF2|=|F1F2|=2c,取 PF1 的中点为 N,连接 NF2, 可得|NF2|=2a, |NF1|= =2b=8, |PF1|=2|NF1|=16, 由双曲线的定义可得 2a=|PF1|-|PF2|=16-2c, 即 a+c=8,c2-a2=16, 解得 c=5,a=3,即 2c=10. 故选:D. 由直线和圆相切的性质,设切点为M,可得OM ⊥ PF1,且|OM|=a,取PF1的中点为N,连接NF2, 运用中位线定理和勾股定理,结合双曲线的定义,即可得到所求焦距. 本题考查双曲线的定义、方程和性质,考查中位线定理和直线和圆相切的性质,考查运算能力, 属于基础题. 12.【答案】A 【解析】 解:问题转化为 f(x)max≤g(x)max, f(x)=-x2+ax-6=-(x2-ax)-6=- + -6, 对称轴 x= ≤0 即 a≤0 时,f(x)在(0,+∞)递减, f(x)max=f(0)=-6, >0 即 a>0 时,f(x)max=f( )= -6, g(x)=x+4 在(-∞,-1]递增,故 g(x)max=g(-1)=3, 故 或 ,解得:a≤6, 故 a 的最大值是 6, 故选:A. 问题转化为 f(x)max≤g(x)max,根据二次函数的以及一次函数的性质分别求出 f(x),g(x)的最 大值,得到关于 a 的不等式组,解出即可. 本题考查了二次函数的性质,考查函数的单调性,最值问题,考查转化思想,是一道常规题. 13.【答案】x+2y-3=0 【解析】 解:根据题意:弦最短时,则圆心与点 M 的连线与直线 l 垂直, ∴ 圆 x2+y2-4x-6y=0 即(x-2)2+(y-3)2=13,圆心为:O(2,3), ∴ kl=- =- . 由点斜式整理得直线方程为:x+2y-3=0. 故答案为:x+2y-3=0. 由圆心与点 M 的连线与直线 l 垂直时,所截的弦长最短求解. 本题考查直线与圆的位置关系,弦长问题及直线的斜率及方程形式,考查数学用几何法解决直 线与圆的能力,是基础题. 14.【答案】0<a<3 【解析】 解:由向量 =(2,-1,-3), =(3,x,2)的夹角为锐角. 得:2×3+(-1)x+(-3)×2>0,解得:x<0, 又 p 是 q 的充分不必要条件, 所以 a2-3a<0, 即 0<a<3, 故答案为:0<a<3. 由空间向量的夹角的运算得:2×3+(-1)x+(-3)×2>0,解得:x<0, 由充分必要条件得:a2-3a<0,得解. 本题考查了空间向量的夹角及充分必要条件,属简单题. 15.【答案】90° 【解析】 解:正三棱柱 ABC-A1B1C1 的底面边长和侧棱长相等,D 为 A1A 的中点, 以 A 为原点,在平面 ABC 中过点 A 作 AC 的垂线为 x 轴,AC 为 y 轴,AA1 为 z 轴,建立空间 直角坐标系, 设正三棱柱 ABC-A1B1C1 的底面边长和侧棱长都是 2, 则 B( ,1,0),D(0,0,1),B1( ),C(0,2,0), =(- ,1), =(- ,1,-2), =0, ∴ BD ⊥ B1C, ∴ 直线 BD 与 B1C 所成的角为 90°. 故答案为:90°. 以 A 为原点,在平面 ABC 中过点 A 作 AC 的垂线为 x 轴,AC 为 y 轴,AA1 为 z 轴,建立空间 直角坐标系,利用向量法能求出直线 BD 与 B1C 所成的角的大小. 本题考查异面直线所成角的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考 查运算求解能力,考查数形结合思想,是中档题. 16.【答案】 1 16【解析】 解:设初始正方形个数为 a1=1,依次得到 a2=2,a3=4, 每一个正方形都可以得到 2 个正方形, ∴ 满足 =2,是以首项为 1,公比为 2 的等比数列, ∴ 正方形个数的和为 Sn= =2n-1=511, 即 2n=512 解得 n=9, 第一个正方形的边长设为 b1=1,然后满足 = , ∴ 数列{bn}是以 1 为首项,公比为 的等比数列, ∴ b9=( )8= , ∴ 最小的正方形的边长为 . 故答案为: 推导出正方形个数{an}是以首项为 1,公比为 2 的等比数列,从而得到正方形个数为 9,再推导 出第一个正方形的边长{bn}是以为首项 1,公比为 的等比数列,由此能求出最小的正方形 的边长即可. 本题主要考查归纳推理的应用,根据条件推出边长和正方形个数满足等比数列,结合等比数列 的通项公式以及前 n 项和公式是解决本题的关键. 17.【答案】解:(Ⅰ)当 n=1 时,a2=S1+8=16; 当 n≥2 时,an=Sn-1+8, 所以 an+1-an=Sn-Sn-1=an, 即 an+1=2an, ൅1 , 因为 a2=16, ∴ 1 , 所以数列{an}为等比数列, 所以 1 ൅ . (Ⅱ) 1 3 3൅4൅൅൅ ൅5 , 由 ൅5 > 1 , 即 ൅5 1化简得 n2+5n-20≥0, 因为函数 y=x2+5x-20 在[1,+∞)单调递增, 所以,正整数 n 的最小值为 3. 【解析】 (Ⅰ)直接利用递推关系式求出数列的通项公式. (Ⅱ)利用(Ⅰ)的关系式建立不等量关系,进一步求出 n 的最小值. 本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,等比数列的性质的应用,主要考查学生 的运算能力和转化能力,属于基础题型. 18.【答案】证明:(Ⅰ)取 B1C1 的中点 F,连接 NF,FM, ∵ 点 M,N 分别为 CC1,A1B1 的中点, ∴ FM ∥ B1C,NF ∥ A1C1,--------------(2 分) 又 AC ∥ A1C1, ∴ NF ∥ AC,--------------(3 分) ∵ FM∩NF=F, ∴ 平面 MNF ∥ 平面 AB1C,---(5 分) ∵ MN ⊂ 平面 MNF, ∴ MN ∥ 平面 AB1C.-------(6 分) (Ⅱ)由题意知 AB,AC,AA1 两两垂直,以 A 为原点, 分别以 AB,AC,AA1 为 x,y,z 轴建立空间直角坐标系,--------------(7 分) 则 , , , , , , , , , 1 , , ,--------------(8 分) ∴ , , , 3 , , ,--------------(9 分) 设平面 BCN 的法向量为 n=(x,y,z),由 ൅ 3 ൅ , 令 x=1,解得 1 , 3 4 , 所以平面 BCN 的一个法向量为 1 , 1 , 3 4 ,--------------(10 分) 因为 AA1 ⊥ 平面 ABC,可得平面 ABC 的一个法向量为 n1=(0,0,1),-----------(11 分) ∴th < 1 , > 3 5 , 所以二面角 A-BC-N 的余弦值为 3 5 .--------------(12 分) 【解析】 (Ⅰ)取 B1C1 的中点 F,连接 NF,FM,推导出平面 MNF ∥ 平面 AB1C,由此能证明 MN ∥ 平面 AB1C; (Ⅱ)以 A 为原点,分别以 AB,AC,AA1 为 x,y,z 轴建立空间直角坐标系,利用向量法能求出 二面角 A-BC-N 的余弦值. 本题考查线面平行的证明,考查二面角的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意向量法的 合理运用. 19.【答案】解:(Ⅰ)当 n=1 时,(a1+1)b1=b2,解得 a1=b2-1=2, 由已知可得 an=2+3(n-1)=3n-1, 将 an 代入(an+1)bn=nbn+1,整理可得 香൅1 香 3 , 所以数列{bn}为等比数列, 公比 q=3,由 b1=1,可得 香 3 1 ; (Ⅱ) 香 3 13 1 , ൅ 5 3 ൅ 3 ൅ ൅ 3 13 1 (1) 3 3 ൅ 5 3 ൅ 3 3 ൅ ൅ 3 13 (2) (1)-(2)可得 ൅ 3 ൅ 3 3 ൅ ൅ 3 3 13 , 所以 ൅ 3 ൅1 9 3 13 563 5 , 即 653 ൅5 4 . 【解析】 (Ⅰ)可令 n=1,求得 a1,an,进而得到数列{bn}为等比数列,求得通项公式; (Ⅱ)求得 ,再由数列的错位相减法求和,结合等比数列的求和公式,化 简整理可得所求和. 本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式的运用,考查数列的错位相减法求和,考 查化简整理你的运势能力,属于中档题. 20.【答案】(本小题满分 12 分) 证明:(Ⅰ) ∵ AP ⊥ 平面 PCD,CD ⊂ 平面 PCD, ∴ AP ⊥ CD.----(1 分) ∵ E 为 AD 中点,AD ∥ BC, ∴ DE=BC 且 DE ∥ BC, ∴ 四边形 BEDC 为平行四边形,-(2 分) ∴ BE ∥ CD, ∴ AP ⊥ BE,--------------(3 分) ∵ AB=AE=BC 且 AE ∥ BC, ∴ 四边形 ABCE 为菱形, ∴ AC ⊥ BE,--------(4 分) ∵ AC∩AP=A, ∴ BE ⊥ 平面 APC.-----(5 分) 解:(Ⅱ)在等腰梯形 ABCD 中, ∵ 1 ‶ , ∴ AD=2CD=4, ∵ BE ⊥ 平面 APC,BE ∥ CD, ∴ CD ⊥ 平面 APC, ∴ CD ⊥ AC, ∴ Rt △ ACD 中, 3 ,又 AP ⊥ 平面 PCD,AP=PC, ∴ PO= 3 .---------(7 分) ∵ BE ⊥ 平面 APC, ∴ BO ⊥ OP,BO ⊥ OC ∵ AP=PC,O 为 AC 中点, ∴ PO ⊥ OC, ∴ OB,OC,OP 两 两垂直,-------------(8 分) 以 O 为原点,分别以 OB,OC,OP 为 x,y,z 轴建立空间直角坐标系,-------------(9 分) 则 , 3 , , 1 , , , , , 3 , 1 , , , 1 , 3 , , , 3 , 3 , 1 , 3 , ,-------------(10 分) 设 =(x,y,z)为平面 APD 的法向量, 则 , ∴ ൅ 3 ൅ ,令 z=1,得 =(- 3 , 1 , 1 ),--------------(11 分) 设直线 AB 与平面 PAD 所成角为α, ∴ht th < , > 15 5 , ∴ 直线 AB 与平面 PAD 所成角的正弦值为 15 5 .--------------(12 分) 【解析】 (Ⅰ)推导出AP ⊥ CD,四边形BEDC 为平行四边形,从而 BE ∥ CD,AP ⊥ BE,推导出四边形 ABCE 为菱形,从而 AC ⊥ BE,由此能证明 BE ⊥ 平面 APC. (Ⅱ)推导出AD=2CD=4,CD ⊥ 平面APC,从而CD ⊥ AC,以O为原点,分别以OB,OC,OP为x, y,z 轴建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线 AB 与平面 PAD 所成角的正弦值. 本题考查线面垂直的证明,考查线面角的正弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位 置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,是中档题. 21.【答案】解:(Ⅰ)由题意可得 香 3 3 ,即 3香 , 所以双曲线方程为 x2-3y2=3b2, 将点(2 3 ,1)代入双曲线方程,可得 b2=3, 所以双曲线的标准方程为 9 3 1 , c2=a2+b2=12,所以 3 , 所以抛物线的方程为 3 . (Ⅱ)由题意知 3 , ,l1,l2 与坐标轴不平行, 设直线 l1 的方程为 3 , 3 3 ,整理可得 4 3 ൅ 3 ൅ 1 , △ >0 恒成立, ∴ ൅ 4 3 ൅ 3 , 因为直线 l1,l2 互相垂直,可设直线 l2 的方程为 1 3 , 同理可得 ‶ ൅ 3 ൅ 4 3 , ൅ ‶ ൅ ൅ ‶ ൅ ൅ 4 3 ൅ 3 ൅ 3 ൅ 4 3 ൅ 3= 16 3 ൅ 3 ൅ 1 3 3 . 当且仅当 k=±1 时取等号,所以|AB|+|DE|的最小值为 3 3 . 【解析】 (Ⅰ)由双曲线的渐近线方程可得 a,b 的关系,点 代入双曲线方程,解得 a,b,可得双曲 线方程;求得双曲线的焦点,可得 p,进而得到抛物线方程; (Ⅱ)由题意知 ,设直线 l1 的方程,联立抛物线方程,运用韦达定理和抛物线的定义, 以及弦长公式,化简整理,结合基本不等式可得所求最小值. 本题考查抛物线和双曲线的定义、方程和性质,考查直线方程和抛物线方程联立,运用韦达定 理和弦长公式,考查方程思想和运算能力,属于中档题. 22.【答案】解:(Ⅰ)设|PF1|=p,|PF2|=q, 由题意可得,pq=2,p2+q2=12, ൅ ൅ ൅ 4 , 所以 a=2,b2=a2-c2=4-3=1, 所求椭圆的标准方程为 4 ൅ 1 . (Ⅱ)因为 △ BMC 与 △ BMD 的面积比为 2:1,所以|CM|=2|DM, 由题意知,直线 l 的斜率必存在,设为 k(k≠0), 设直线 l 的方程为 y=kx+m,C(x1,y1),D(x2,y2),则有 x1=-2x2, 联立 ൅ 4 4 ൅㌳ ,整理得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0,由 △ >0 得 4k2-m2+1>0, 1 ൅ ㌳ 4 ൅1 , 1 4㌳ 4 4 ൅1 , 由 x1=-2x2 可求得 ㌳ 4 ൅1 4㌳ 4 4 ൅1 , 可得 64 ㌳ 4 ൅1 4㌳ 4 4 ൅1 , 整理得 4 1㌳ 9㌳ 1 , 由 k2>0,4k2-m2+1>0 可得 1㌳ 9㌳ 1 > , 1 9 <m2<1, 解得 1 3 < ㌳ < 1 或 1 < ㌳ < 1 3 . 【解析】 (Ⅰ)根据设|PF1|=p,|PF2|=q,由题意可得,pq=2,p2+q2=12,解得即可, (Ⅱ)设直线l 的方程为y=kx+m,C(x1,y1),D(x2,y2),则有 x1=-2x2,根据韦达定理即可求出m 的范围 本题考查了椭圆的标准方程及其性质、一元二次方程的根与系数的关系、不等式定解法,考查 了推理能力与计算能力,属于中档题.
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