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文档介绍
2017-2018学年江苏省扬州中学高二上学期期中数学试题(解析版)
2017-2018学年江苏省扬州中学高二(上)期中数学试卷 一、填空题: 1.(3分)直线l:2x﹣y+1=0的斜率为 . 2.(3分)命题p:∃x∊R,使得x2+1≤0的否定为 . 3.(3分)直线l:kx+y﹣2k=0经过定点的坐标为 . 4.(3分)若命题p:x12+y12<4(x1,y1∈R),命题q:点(x1,y1)在圆x2+y2=4内,则p是q的 条件. 5.(3分)已知两条直线l1:x+ay=2a+2,l2:ax+y=a+1,若l1⊥l2,则a= . 6.(3分)命题p:“若a>b,则<”的否命题是 (填:真、假)命题. 7.(3分)两圆x2+y2﹣6x+16y﹣48=0与x2+y2+4x﹣8y﹣44=0的公切线条数为 . 8.(3分)若直线x﹣y﹣2=0被圆(x﹣a)2+y2=4所截得的弦长为,则实数a的值为 . 9.(3分)离心率为2且与椭圆+=1有共同焦点的双曲线方程是 . 10.(3分)椭圆+=1和双曲线﹣y2=1的公共焦点为F1、F2,P是两曲线的一个交点,那么cos∠F1PF2的值是 . 11.(3分)在平面直角坐标系xOy中,由不等式所确定的图形的面积为 . 12.(3分)已知点F是椭圆 的右焦点,过原点的直线交椭圆于点A、P,PF垂直于x轴,直线AF交椭圆于点B,PB⊥PA,则该椭圆的离心率e= . 13.(3分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=2x的焦点为F.设M是抛物线上的动点,则的最大值为 . 14.(3分)已知对于点A(0,12),B(10,9),C(8,0),D(﹣4,7),存在唯一一个正方形S满足这四个点在S的不同边所在直线上,设正方形S面积为k,则10k的值为 . 二、解答题: 15.已知命题p:“方程表示焦点在x轴上的椭圆”,命题q:“方程表示双曲线”. (1)若p是真命题,求实数k的取值范围; (2)若q是真命题,求实数k的取值范围; (3)若“p∨q”是真命题,求实数k的取值范围. 16.已知圆M的方程为x2+(y﹣2)2=1,直线l的方程为x﹣2y=0,点P在直线l上,过点P作圆M的切线PA,PB,切点为A,B. (1)若∠APB=60°,试求点P的坐标; (2)若P点的坐标为(2,1),过P作直线与圆M交于C,D两点,当CD=时,求直线CD的方程. 17.古希腊有一著名的尺规作图题“倍立方问题”:求作一个立方体,使它的体积等于已知立方体体积的2倍.倍立方问题可以利用抛物线(可尺规作图)来解决.首先作一个通经为2a(其中正数a为原立方体的棱长)的抛物线C1,如图,再作一个顶点与抛物线C1顶点O重合而对称轴垂直的抛物线C2,且与C1交于不同于点O的一点P,自点P向抛物线C1的对称轴作垂线,垂足为M,可使以OM为棱长的立方体的体积为原立方体的2倍. (1)建立适当的平面直角坐标系,求抛物线C1的标准方程; (2)为使以OM为棱长的立方体的体积是原立方体的2倍,求抛物线C2的标准方程(只须以一个开口方向为例). 18.如图,△AOB的顶点A在射线l:上,A,B两点关于x轴对称,O为坐标原点,且线段AB上有一点M满足|AM|•|MB|=3.当点A在l上移动时,记点M的轨迹为W. (1)求轨迹W的方程; (2)设P(m,0)为x轴正半轴上一点,求|PM|的最小值f(m). 19.已知椭圆C:(a>b>0)上顶点为D,右焦点为F,过右顶点A作直线l∥DF,且与y轴交于点P(0,t),又在直线y=t和椭圆C上分别取点Q和点E,满足OQ⊥OE(O为坐标原点),连接EQ (1)求t的值,并证明直线AP与圆x2+y2=2相切; (2)判断直线EQ与圆x2+y2=2是否相切?若相切,请证明;若不相切,请说明理由. 20.已知椭圆C:左焦点F,左顶点A,椭圆上一点B满足BF⊥x轴,且点B在x轴下方,BA连线与左准线l交于点P,过点P任意引一直线与椭圆交于C、D,连结AD、BC交于点Q,若实数λ1,λ2满足:=λ1,=λ2. (1)求λ1•λ2的值; (2)求证:点Q在一定直线上. 2017-2018学年江苏省扬州中学高二(上)期中数学试卷 参考答案与试题解析 一、填空题: 1.(3分)直线l:2x﹣y+1=0的斜率为 2 . 【分析】根据题意,将直线的方程变形为y=2x+1,由直线斜截式的形式分析可得答案. 【解答】解:根据题意,直线l:2x﹣y+1=0,变形可得y=2x+1, 其斜率k=2; 故答案为:2. 【点评】本题考查直线的斜率,注意将直线的方程变形为斜截式方程. 2.(3分)命题p:∃x∊R,使得x2+1≤0的否定为 ∀x∈R,都有x2+1>0 . 【分析】直接利用特称命题的否定是全称命题,写出经过即可. 【解答】解:因为特称命题的否定是全称命题,所以,命题p:∃x∊R,使得x2+1≤0”的否定为:∀x∈R,都有x2+1>0. 故答案为:∀x∈R,都有x2+1>0. 【点评】本题考查命题的否定,特称命题与全称命题的否定关系,基本知识的考查. 3.(3分)直线l:kx+y﹣2k=0经过定点的坐标为 (2,0) . 【分析】直线l:kx+y﹣2k=0化为:k(x﹣2)+y=0,令,解出即可得出. 【解答】解:直线l:kx+y﹣2k=0化为:k(x﹣2)+y=0,令,解得x=2,y=0. 因此直线经过定点的坐标为(2,0). 故答案为:(2,0). 【点评】本题考查了直线系的应用,考查了推理能力与计算能力,属于基础题. 4.(3分)若命题p:x12+y12<4(x1,y1∈R),命题q:点(x1,y1)在圆x2+y2=4内,则p是q的 充要 条件. 【分析】命题q:点(x1,y1)在圆x2+y2=4内⇔x12+y12<4(x1,y1∈R),即可判断出结论. 【解答】解:命题q:点(x1,y1)在圆x2+y2=4内⇔x12+y12<4(x1,y1∈R), ∴p是q的充要条件. 故答案为:充要. 【点评】本题考查了点与圆的位置关系、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题. 5.(3分)已知两条直线l1:x+ay=2a+2,l2:ax+y=a+1,若l1⊥l2,则a= 0 . 【分析】对a分类讨论,利用两条直线相互垂直与斜率的关系即可得出. 【解答】解:a=0时,两条直线方程分别化为:x=2;y=1,此时两条直线相互垂直. a≠0时,由﹣×(﹣a)=1≠﹣1,可知两条直线不垂直. 综上可得:a=0. 故答案为:0. 【点评】本题考查了两条直线相互垂直与斜率的关系、分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题. 6.(3分)命题p:“若a>b,则<”的否命题是 假 (填:真、假)命题. 【分析】写出命题p的否命题,再判断它的真假性. 【解答】解:命题p:“若a>b,则<”的否命题是 “若a≤b,则≥”,它是假命题; 例如a=﹣1,b=1时,有<. 故答案为:假. 【点评】本题考查了命题与它的否命题的应用问题,是基础题. 7.(3分)两圆x2+y2﹣6x+16y﹣48=0与x2+y2+4x﹣8y﹣44=0的公切线条数为 2 . 【分析】求圆x2+y2﹣6x+16y﹣48=0和圆x2+y2+4x﹣8y﹣44=0的圆心、半径及两圆的圆心距,得到圆x2+y2﹣6x+16y﹣48=0与x2+y2+4x﹣8y﹣44=0相交,由此能求出圆x2+y2﹣6x+16y﹣48=0与x2+y2+4x﹣8y﹣44=0的公切线条数. 【解答】解:圆x2+y2﹣6x+16y﹣48=0的圆心C1(3,﹣8),半径r1==11. 圆x2+y2+4x﹣8y﹣44=0的圆心C2(﹣2,4),半径r2==8, |C1C2|==13, ∵|r1﹣r2|=3<|C1C2|=13<r1+r2, ∴圆x2+y2﹣6x+16y﹣48=0与x2+y2+4x﹣8y﹣44=0相交, ∴圆x2+y2﹣6x+16y﹣48=0与x2+y2+4x﹣8y﹣44=0的公切线条数为2条. 故答案为:2. 【点评】本题考查两圆的公切线的条数的求法,考查圆、两点间距离公式等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题. 8.(3分)若直线x﹣y﹣2=0被圆(x﹣a)2+y2=4所截得的弦长为,则实数a的值为 0或4 . 【分析】由圆的方程,得到圆心与半径,再求得圆心到直线的距离,由 求解. 【解答】解:∵圆(x﹣a)2+y2=4 ∴圆心为:(a,0),半径为:2 圆心到直线的距离为: ∵, 即, ∴a=4,或a=0. 故答案为:0或4. 【点评】本题考查直线和圆的位置关系,点到直线的距离公式,弦长公式的应用,得到,这是解题的关键. 9.(3分)离心率为2且与椭圆+=1有共同焦点的双曲线方程是 ﹣=1 . 【分析】根据题意,求出椭圆的焦点,分析可得双曲线的焦点在x轴上,且c=4,可设双曲线的方程为﹣=1,由离心率公式和c的值可得a的值,进而计算可得b的值,将a、b的值代入双曲线的方程,即可得答案. 【解答】解:根据题意,椭圆+=1的焦点为(±4,0), 又由双曲线与椭圆有共同焦点,则双曲线的焦点在x轴上,且c=4, 设其方程为﹣=1, 又由双曲线的离心率e=2,即e==2,则a=2, b2=c2﹣a2=16﹣4=12, 则双曲线的方程为:﹣=1; 故答案为:﹣=1. 【点评】本题考查双曲线的几何性质,注意先求出椭圆的焦点,方便设出双曲线的方程. 10.(3分)椭圆+=1和双曲线﹣y2=1的公共焦点为F1、F2,P是两曲线的一个交点,那么cos∠F1PF2的值是 . 【分析】先求出公共焦点分别为F1,F2,再联立方程组求出P,由此可以求出 ,最后根据公式cos∠F1PF2=进行求解即可. 【解答】解:由题意知F1(﹣2,0),F2(2,0), 解方程组 得 , 取P点坐标为( ),, cos∠F1PF2== 故答案为:. 【点评】本题考查圆锥曲线的性质和应用,解题时要注意公式的灵活运用,属基础题. 11.(3分)在平面直角坐标系xOy中,由不等式 所确定的图形的面积为 50π . 【分析】根据题意,将x2+x﹣2≥y2+y﹣2变形可得或,又由x2+y2≤100表示以原点为圆心,10为半径的圆以及圆的内部,即可作出不等式组表示的图形,分析可得其面积为圆O面积的一半,计算即可得答案. 【解答】解:根据题意, 若x2+x﹣2≥y2+y﹣2,变形可得x2﹣y2≥y﹣2﹣x﹣2, 即x2﹣y2≥, 分析可得:或, 又由x2+y2≤100表示以原点为圆心,10为半径的圆以及圆的内部, 则不等式所确定的图形如图: 其面积为圆O面积的一半,即不等式组所确定的图形的面积为×102×π=50π; 故答案为:50π. 【点评】本题考查二元二次不等式组的应用,关键是分析不等式组表示的平面区域. 12.(3分)已知点F是椭圆 的右焦点,过原点的直线交椭圆于点A、P,PF垂直于x轴,直线AF交椭圆于点B,PB⊥PA,则该椭圆的离心率e= . 【分析】由题意得该椭圆的形状确定,与大小无关.因此设a=1,得P(c,b2),从而A(﹣c,﹣b2),可得到直线AF的方程为:y=(x﹣c),与椭圆方程联解得出点B(,),由此得出PB的斜率k1,并化简得k1=﹣2c,结合PA的斜率k2=且PB⊥PA,由k1k2=﹣1列式并解之,可得b=c=,最终得出该椭圆的离心率e. 【解答】解:根据题意椭圆的离心率为定值,故椭圆的形状确定,与大小无关 因此设a=1,得椭圆的方程为, 求出椭圆的半焦距c,即得椭圆的离心率. 由F(c,0)及PF⊥x轴,得P(c,b2) ∵PA的中点为坐标原点O ∴A的坐标为(﹣c,﹣b2),得直线AF的斜率k== ∴直线AF的方程为:y=(x﹣c) 由联解,得B的横坐标xB=, 将b2=1﹣c2代入,化简得xB=,代入直线AF方程,得B的纵坐标yB= ∴直线PB的斜率k1==﹣2c ∵PA的斜率k2=,且PB⊥PA, ∴k1k2=﹣1,得﹣2c•=﹣1,解之得b=c= 因此,该椭圆的离心率e== 故答案为: 【点评】本题给出满足特殊条件的椭圆,求该椭圆的离心率,着重考查了椭圆的标准方程和简单几何性质等知识,属于中档题. 13.(3分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=2x的焦点为F.设M是抛物线上的动点,则的最大值为 . 【分析】设M(m,n)到抛物线y2=2x的准线x=﹣的距离等于d,由抛物线的定义可得=,化简为,令m﹣=t,利用基本不等式可求得最大值. 【解答】解:焦点F(,0),设M(m,n),则n2=2m,m>0,设M到准线x=﹣的距离等于d, 则由抛物线的定义得====, 令m﹣=t, 依题意知,m>0, 若t>0, 则==≤=, ∴tmax=,此时==; 若﹣<t<0,y=t++单调递减,故y<﹣﹣+=﹣1,∈(﹣1,0); 综上所述,=. 故答案为:. 【点评】本题考查抛物线的定义、简单性质,基本不等式的应用,体现了换元的思想,把化为 是解题的关键和难点,属于难题. 14.(3分)已知对于点A(0,12),B(10,9),C(8,0),D(﹣4,7),存在唯一一个正方形S满足这四个点在S的不同边所在直线上,设正方形S面积为k,则10k的值为 1936 . 【分析】设m为过点B的正方形S的边所在直线的斜率,则该直线方程l1:mx﹣y+(9﹣10m)=0,过点C的正方形S的边所在直线方程l2:x+my﹣8=0,点D到l1的距离等于点A到l1的距离,由此能求出10k. 【解答】解:点A(0,12),B(10,9),C(8,0),D(﹣4,7), 设m为过点B的正方形S的边所在直线的斜率, 则该直线方程l1:y﹣9=m(x﹣10),即mx﹣y+(9﹣10m)=0, 过点C的正方形S的边所在直线方程l2:x+my﹣8=0, ∵点D到l1的距离等于点A到l1的距离, ∴=, 解得m=或m=﹣3, 当m=时,点A与点C在l1的两侧,矛盾, 当m=3时,符合,此时k=()2=, ∴10k=1936. 故答案为:1936. 【点评】本题考查实数值的求法,考查直线方程、点到直线的距离公式等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题. 二、解答题: 15.已知命题p:“方程表示焦点在x轴上的椭圆”,命题q:“方程表示双曲线”. (1)若p是真命题,求实数k的取值范围; (2)若q是真命题,求实数k的取值范围; (3)若“p∨q”是真命题,求实数k的取值范围. 【分析】(1)p是真命题,则9﹣k>k﹣1>0;(2)q是真命题,则(2﹣k)k<0;(3)若“p∨q”是真命题,则p、q至少一个是真命题,分类讨论即可. 【解答】解:(1)p:“方程表示焦点在x轴上的椭圆”,是真命题,则9﹣k>k﹣1>0,∴1<k<5; (2)q:“方程表示双曲线”是真命题,则(2﹣k)k<0,∴k<0或k>2 (3)若“p∨q”是真命题,则p、q至少一个是真命题,即一真一假或全为真 ∴或或 ∴1<k≤2或k<0或k≥5或2<k<5 ∴k<0或k>1. 【点评】本题考查命题真假的运用,考查解不等式,考查分类讨论的数学思想,属于中档题. 16.已知圆M的方程为x2+(y﹣2)2=1,直线l的方程为x﹣2y=0,点P在直线l上,过点P作圆M的切线PA,PB,切点为A,B. (1)若∠APB=60°,试求点P的坐标; (2)若P点的坐标为(2,1),过P作直线与圆M交于C,D两点,当CD=时,求直线CD的方程. 【分析】(1)设P(2m,m),代入圆方程,解得m,进而可知点P的坐标. (2)设直线CD的斜率为k,由P的坐标表示出直线CD的解析式,利用垂径定理及勾股定理求出圆心到直线CD的距离d,利用点到直线的距离公式列出关于k的方程,求出方程的解得到k的值,即可求出直线CD的方程. 【解答】解:(1)设P(2m,m),由题可知:MP==2,即(2m)2+(m﹣2)2=4, 解得:m=0或m=, 则P的坐标为(0,0)或(,); (2)设直线CD的斜率为k,由P(2,1),得到直线CD的解析式为y﹣1=k(x﹣2),即kx﹣y+1﹣2k=0, ∵圆的半径r=1,CD=, ∴圆心到直线CD的距离d==,即=, 解得:k=﹣或k=﹣1, 则直线CD的解析式为x+7y﹣9=0或x+y﹣3=0. 【点评】此题考查了直线与圆的位置关系,涉及的知识有:锐角三角函数定义,两点间的距离公式,点到直线的距离公式,垂径定理,勾股定理,以及直线的点斜式方程,是一道综合性较强的试题. 17.古希腊有一著名的尺规作图题“倍立方问题”:求作一个立方体,使它的体积等于已知立方体体积的2倍.倍立方问题可以利用抛物线(可尺规作图)来解决.首先作一个通经为2a(其中正数a为原立方体的棱长)的抛物线C1,如图,再作一个顶点与抛物线C1顶点O重合而对称轴垂直的抛物线C2,且与C1交于不同于点O的一点P,自点P向抛物线C1的对称轴作垂线,垂足为M,可使以OM为棱长的立方体的体积为原立方体的2倍. (1)建立适当的平面直角坐标系,求抛物线C1的标准方程; (2)为使以OM为棱长的立方体的体积是原立方体的2倍,求抛物线C2的标准方程(只须以一个开口方向为例). 【分析】(1)以O为原点,OM为x轴正向建立平面直角坐标系,由抛物线C1的通经为2a,可得标准方程为y2=2ax. (2)设抛物线C2:x2=my(m>0),联立抛物线C1、C2得:x4=2am2x,解得x=0或x3=2am2 由题意OM3=x3=2am2=2a3.可得,m=a,即可. 【解答】解(1)以O为原点,OM为x轴正向建立平面直角坐标系, 由题意,抛物线C1的通经为2a,所以标准方程为y2=2ax. (2):设抛物线C2:x2=my(m>0),联立抛物线C1、C2得:x4=2am2x,解得x=0或x3=2am2 由题意OM3=x3=2am2=2a3. 所以,m=a, 所以抛物线C2为:x2=ay. 【点评】本题考查了抛物线的方程,考查了转化思想,属于中档题. 18.如图,△AOB的顶点A在射线l:上,A,B两点关于x轴对称,O为坐标原点,且线段AB上有一点M满足|AM|•|MB|=3.当点A在l上移动时,记点M的轨迹为W. (1)求轨迹W的方程; (2)设P(m,0)为x轴正半轴上一点,求|PM|的最小值f(m). 【分析】(1)由A,B两点关于x轴对称,得到AB边所在直线与y轴平行.设M(x,y),由题意得出x,y之间的关系,整理可得点M的轨迹W的方程; (2)P(m,0)为x轴正半轴上一点,当0<m≤1时,|PM|min=1﹣m;当m>1时,利用两点间的距离公式写出|PM|,配方后对m分类求最值. 【解答】解:(1)∵A,B两点关于x轴对称, ∴AB边所在直线与y轴平行. 设M(x,y),由题意,得A(x,x),B(x,﹣x), ∴|AM|=x﹣y,|MB|=y+x ∵|AM|•|MB|=3, ∴(x﹣y)(y+x)=3,即x2﹣=1, ∴点M的轨迹W的方程为x2﹣=1,x≥1; (2)P(m,0)为x轴正半轴上一点, 当0<m≤1时,|PM|min=1﹣m; 当m>1时,则|PM|== ==. 若,即m≤4,则当x=1时,|PM|min=m﹣1; 若,即m>4,则当x=时,|PM|的最小值f(m)=. 综上,f(m)=. 【点评】本题主要考查直线与圆锥曲线的综合问题、轨迹方程、双曲线方程等基础知识,考查运算求解能力、转化思想,训练了分类讨论求二次函数的最值.属于中档题. 19.已知椭圆C:(a>b>0)上顶点为D,右焦点为F,过右顶点A作直线l∥DF,且与y轴交于点P(0,t),又在直线y=t和椭圆C上分别取点Q和点E,满足OQ⊥OE(O为坐标原点),连接EQ (1)求t的值,并证明直线AP与圆x2+y2=2相切; (2)判断直线EQ与圆x2+y2=2是否相切?若相切,请证明;若不相切,请说明理由. 【分析】(1)由线l∥DF,可得kAP=kDF,即,解得t=2.由圆x2+y2=2的圆心(0,0)到直线AP 的距离证明相切. (2)设Q(m,2),E(x0,y0).设O到直线QE的距离为d,由,得,由△QPE的面积可得:OQ2•OE2=QE2•d2, (m2+4)()=[]•d2⇒=•d2=,⇒d2=2,d=,即可判定. 【解答】解:(1)可得A(2,0),D(0,),F(,0), ∵线l∥DF,∴kAP=kDF,即,解得t=2. ∴直线AP:x+y﹣2=0 圆x2+y2=2的圆心(0,0)到直线AP 的距离为 而圆x2+y2=2的半径为,∴直线AP与圆x2+y2=2相切; (2)设Q(m,2),E(x0,y0).设O到直线QE的距离为d, 则有OQ2=m2+4,OE2=,kOE=﹣, 由,得, 由△QPE的面积可得:OQ2•OE2=QE2•d2, (m2+4)()=[]•d2…① 又∵4y0=﹣2mx0,,, ∴①化简为(m2+4)•=()•d2 ⇒=•d2=, ⇒d2=2,d=, ∴直线EQ与圆x2+y2=2相切. 【点评】本题考查了椭圆方程,圆与直线的位置关系,属于中档题. 20.已知椭圆C:左焦点F,左顶点A,椭圆上一点B满足BF⊥x轴,且点B在x轴下方,BA连线与左准线l交于点P,过点P任意引一直线与椭圆交于C、D,连结AD、BC交于点Q,若实数λ1,λ2满足:=λ1,=λ2. (1)求λ1•λ2的值; (2)求证:点Q在一定直线上. 【分析】(1)由椭圆方程求得F坐标,结合BF⊥x轴,不妨设B(﹣2,﹣3),结合A(﹣4,0),求得直线AB方程,进一步求得P的坐标,由=λ1,得 ,再由=λ2,得,再由,可得,利用,由系数相等即可求得; (2)设点C(x1,y1),D(x2,y2),Q(x0,y0),由=λ1,得,,代入椭圆方程:,求得λ1,同理求得λ2,代入,可得x0+y0+2=0,说明点Q在定直线x﹣y+2=0上. 【解答】解:(1)由椭圆C:,得a2=16,b2=12, ∴,则F(﹣2,0), 由BF⊥x轴,不妨设B(﹣2,﹣3),∵A(﹣4,0), ∴直线AB:y=﹣(x+4), 又左准线l:x=﹣8,∴P(﹣8,6), 又=λ1,∴,得, 由=λ2,得,得, 又,∴, ∵,由系数相等得, 得; (2)证明:设点C(x1,y1),D(x2,y2),Q(x0,y0), 由=λ1,得(x1+2,y1+3)=λ1(x0﹣x1,y0﹣y1), 得,, 代入椭圆方程:,得:, 显然λ1≠0,∴, 同理得:, 又由(1), ∴, 整理得:x0+y0+2=0, 即点Q在定直线x﹣y+2=0上. 【点评】本题考查椭圆的简单性质,考查平面向量在求解圆锥曲线问题中的应用,考查计算能力,属难题. 查看更多