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文档介绍
河北省石家庄市第二中学2019-2020学年高二上学期期中考试数学试题
河北省石家庄市第二中学2019-2020学年高二上学期期中考试数学试题 一、选择题(本大题共12小题) 1. 已知条件p:x>1,q:,则p是q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 2. 已知双曲线的实轴长为8,则该双曲线的渐近线的斜率为( ) A. B. C. D. 3. 小波一星期的总开支分布图如图(1)所示,一星期的食品开支如图(2)所示,则小波一星期的鸡蛋开支占总开支的百分比为() A. B. C. D. 不能确定 4. 下列有关命题的说法正确的是( ) A. 命题“若,则”的否命题为“若,则” B. “”是“”的必要不充分条件 C. 命题“,”的否定是“,” D. 命题“若,则”的逆否命题为真命题 5. 若椭圆上一点到两焦点的距离之和为m-3,则m的值为( ) A. 1 B. 7 C. 9 D. 7或9 6. 若点A,B是椭圆上关于原点对称的两点,F是椭圆的右焦点,则△ABF面积的最大值是( ) A. 4 B. C. D. 7. 过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作直线交抛物线于A、B两点,O为抛物线的顶点.则△ABO是一个( ) A. 等边三角形 B. 直角三角形 C. 不等边锐角三角形 D. 钝角三角形 8. 已知点P是椭圆=1(xy≠0)上的动点,F1,F2分别是椭圆的左,右焦点,O为原点,若M是∠F1PF2的角平分线上的一点,且F1M⊥MP,则OM的长度取值范围( ) A. B. C. D. 9. 如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于点A、B,交其准线l于点C,若点F是AC的中点,且|AF|=4,则线段AB的长为( ) A. 5 B. 6 C. D. 1. 已知双曲线E:-=1(a>0,b>0),过原点任作一条直线,分别交双曲线两支于点P,Q(点P在第一象限),点F为E的左焦点,且满足|PF|=3|FQ|,|OP|=b,则E的离心率为( ) A. B. C. 2 D. 2. 已知F1,F2为椭圆的左、右焦点,M为椭圆上一点,若满足△MF1F2内切圆的周长等于3π的点M恰好有2个,则a2=( ) A. 20 B. 25 C. 36 D. 48 3. 已知点F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,O为坐标原点,点P在双曲线C的右支上,且满足|F1F2|=2|OP|,tan∠PF2F1≥4,则双曲线C的离心率的取值范围为( ) A. B. C. D. 二、填空题(本大题共4小题) 4. 若抛物线过点(-1,3),则抛物线的标准方程为______. 5. 已知点P是椭圆+=1(a>b>0)上的一点,F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,已知∠F1PF2=120°,且|PF1|=3|PF2|,则椭圆的离心率为___________. 6. 双曲线是等轴双曲线,点P为其右支上一动点,若点P到直线x-y+1=0的距离大于m恒成立,则实数m的最大值为______. 7. 已知抛物线和所围成的封闭曲线,给定点A(0,a),若在此封闭曲线上恰有三对不同的点,满足每一对点关于点A对称,则实数a的取值范围是______. 三、解答题(本大题共6小题) 8. 设命题p:函数f(x)=x2-ax在[0,+∞)单调递增;命题q:方程x2+ay2=2表示焦点在y轴上的椭圆.命题“p∨q”为真命题,“p∧q”为假命题,求实数a的取值范围. 9. 某“双一流A类”大学就业部从该校2018年已就业的大学本科毕业生中随机抽取了100人进行问卷调查,其中一项是他们的月薪收入情况,调查发现,他们的月薪收入在人民币1.65万元到2.35万元之间,根据统计数据分组,得到如图的频率分布直方图: (1)将同一组数据用该区间的中点值作代表,求这100人月薪收入的样本平均数; (2)该校在某地区就业的2018届本科毕业生共50人,决定于2019 国庆长假期间举办一次同学联谊会,并收取一定的活动费用,有两种收费方案: 方案一:设区间Ω=[1.85,2.15),月薪落在区间Ω左侧的每人收取400元,月薪落在区间Ω内的每人收取600元,月薪落在区间Ω右侧的每人收取800元; 方案二:每人按月薪收入的样本平均数的3%收取; 用该校就业部统计的这100人月薪收入的样本频率进行估算,哪一种收费方案能收到更多的费用? 1. 已知曲线C的图形如图所示,其上半部分是半椭圆,下半部分是半圆x2+y2=b2(y≤0),(a>b>0),半椭圆内切于矩形ABCD,且CD交y轴于点G,点P是半圆上异于A,B的任意一点,当点P位于点时,△AGP的面积最大. (1)求曲线C的方程; (2)连接PC,PD分别交AB于E,F,求证:AE2+BF2是定值. 2. 已知抛物线,焦点为F,直线l交抛物线C于A(),B()两点,D()为AB的中点,且. (1)求抛物线C的方程; (2)若,求的最小值. 1. 已知椭圆方程C为:+=1.(a>b>0)椭圆的右焦点为(1,0),离心率为e=,直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A、B两点,且KOAKOB=-. (I)求椭圆的C的方程; (Ⅱ)求△AOB的面积. 2. 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|=|FD|,当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形. (Ⅰ)求C的方程; (Ⅱ)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E,试问直线AE是否过定点,若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由. 答案和解析 1.【答案】A 【解析】解:由x>1,推出<1,p是q的充分条件, 由<1,得<0,解得:x<0或x>1.不是必要条件, 故选:A. 根据充分必要条件的定义,分别证明其充分性和必要性,从而得到答案. 本题考查了充分必要条件,考查了不等式的解法,是一道基础题. 2.【答案】C 【解析】解:双曲线的实轴长为8, 可得:m2+12=16,解得m=2,m=-2(舍去). 所以,双曲线的渐近线方程为:±=0. 则该双曲线的渐近线的斜率:±. 故选:C. 求出双曲线的实轴长,得到m,然后求解双曲线的渐近线方程,得到渐近线的斜率即可. 本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查,是基础题. 3.【答案】C 【解析】【分析】 本题考查分布的意义和作用,考查学生的读图能力,属于基础题. 计算鸡蛋占食品开支的百分比,利用一星期的食品开支占总开支的百分比,即可求得一星期的鸡蛋开支占总开支的百分比. 【解答】 解:根据一星期的食品开支图,可知鸡蛋占食品开支的百分比为%, ∵一星期的食品开支占总开支的百分比为30%, ∴一星期的鸡蛋开支占总开支的百分比为30%×10%=3%. 故选C. 4.【答案】D 【解析】解:对于A,命题“若x2=1,则x=1”的否命题为“若x2≠1,则x≠1”,故错; 对于B,∵方程x2-5x-6=0的根为-1或6,故“x=-1”是“x2-5x-6=0”的充分不必要条件,故错; 对于C,命题“”的否定是“∀x∈R,x2+x+1≥0”,故错; 对于D,命题“若x=y,则sinx=siny”为真命题,其逆否命题与原命题同真假,故为真命题,故正确; 故选:D. A,命题“若x2=1,则x=1”的否命题为“若x2≠1,则x≠1”; B,由方程x2-5x-6=0的根为-1或6,知“x=-1”是“x2-5x-6=0”的充分不必要条件; C,命题“”的否定是“∀x∈R,x2+x+1≥0”; D,原命题为真命题,其逆否命题与原命题同真假, 本题考查了命题真假的判定,属于基础题. 5.【答案】C 【解析】解:根据题意,对于椭圆,分2种情况讨论: ①,椭圆的焦点在x轴上,有4>m,则a=2, 若椭圆上一点到两个焦点的距离之和为m-3, 则有2a=m-3=4,解可得m=7, 又由4>m, m=7不合题意,舍去; ②,椭圆的焦点在y轴上,有4<m,则a=, 若椭圆上一点到两个焦点的距离之和为m-3, 则有2a=m-3=2, 解可得:m=9或m=-1(舍) 故m=9, 故选:C. 根据题意,按椭圆的焦点位置分2种情况讨论,结合椭圆的定义分析可得m的值. 本题考查椭圆的几何性质,涉及椭圆的离心率计算公式,关键是求出m的值,是中档题. 6.【答案】D 【解析】解:△ABF面积等于△AOF 和△BOF 的面积之和, 设A到x轴的距离为h,由AB为过椭圆中心的弦,则B到x轴的距离也为h, ∴△AOF 和△BOF的面积相等,故△ABF面积等于×c×2h=ch,又h的最大值为b, 椭圆可知a=2,b=1,c=. ∴△ABF面积的最大值是bc=, 故选:D. △ABF面积等于△AOF 和△BOF 的面积之和,△AOF 和△BOF 的面积相等,A到x轴的距离h应最大,又h的最大值为b,从而得到△ABF面积的最大值. 本题考查椭圆的简单性质,用分割法求△ABF的面积,利用△AOF 和△BOF 是同底等高的两个三角形. 7.【答案】D 【解析】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),AB方程 由,得y2-2pmy-p2=0,∴ ∴= ∴,∴∠AOB为钝角,△ABO为钝角三角形 故选:D. 设出A,B点坐标,以及直线AB的方程,联立直线方程与抛物线方程,用向量的坐标公式求再代入向量的夹角公式,求出∠AOB的余弦值,再判断正负即可. 本题考查了直线与抛物线的位置关系,关键是用坐标表示向量的数量积. 8.【答案】B 【解析】解:如图,延长PF2、F1M,交与N点,连接OM, ∵PM是∠F1PF2平分线,F1M⊥MP, ∴|PN|=|PF1|,M为F1F2中点, ∵O为F1F2中点,M为F1N中点 ∴|OM|=|F2N|=||PN|-|PF2||=||PF1|-|PF2|| 设P点坐标为(x0,y0), ∵在椭圆=1中,离心率e==, 由圆锥曲线的第二定义,得|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0, ∴||PF1|-|PF2||=|a+ex0-a+ex0|=|2ex0|=|x0| ∵P点在椭圆=1上, ∴|x0|∈[0,4], 又∵x≠0,y≠0,可得|x0|∈(0,4), ∴|OM|∈(0,2), ∴OM的长度取值范围是(0,2). 故答案选:B. 延长PF2、F1M,交与N点,连接OM,利用等腰三角形的性质、三角形中位线定理和椭圆的定义,证出|OM|=||PF1|-|PF2||.再利用圆锥曲线的统一定义,化简得||PF1|-|PF2||=|x0|,利用椭圆上点横坐标的范围结合已知数据即可算出OM的长度取值范围. 本题求两点间的距离的取值范围,着重考查了椭圆的定义、等腰三角形的性质、三角形中位线定理和椭圆的简单几何性质等知识,属于中档题. 9.【答案】C 【解析】【分析】 本题考查抛物线的定义及其应用,抛物线的几何性质,过焦点的弦的弦长关系,平面几何知识,转化化归的思想方法,属中档题 设A、B在准线上的射影分别为为M、N,准线与横轴交于点H,则FH=p,由点F是AC的中点,得p=2,设BF=BN=x,则,即,解得x=,即可求解. 【解答】 解:设A、B在准线上的射影分别为为M、N,准线与横轴交于点H,则FH=p, 由于点F是AC的中点,|AF|=4,∴AM=4=2p,∴p=2, 设BF=BN=x,则,即,解得x= ∴, 故选:C. 10.【答案】B 【解析】解:由题意可知:双曲线的右焦点F1,由P关于原点的对称点为Q, 则|OP|=|OQ|, ∴四边形PFQF1为平行四边, 则|PF1|=|FQ|,|PF|=|QF1|, 由|PF|=3|FQ|,根据椭圆的定义|PF|-|PF1|=2a, ∴|PF1|=a,|OP|=b,|OF1|=c, ∴∠OPF1=90°, 在△QPF1中,|PQ|=2b,|QF1|=3a,|PF1|=a, ∴(2b)2+a2=(3a)2,整理得:b2=2a2, 则双曲线的离心率e===. 故选:B. 由题意可知:四边形PFQF1为平行四边,利用双曲线的定义及性质,求得∠OPF1=90°,在△QPF1中,利用勾股定理即可求得a和b的关系,根据双曲线的离心率公式即可求得离心率e. 本题考查双曲线的简单几何性质简单几何性质,考查数形结合思想,属于中档题. 11.【答案】B 【解析】解:设△MF1F2的内切圆的半径等于r,则由题意可得:2πr=3π,∴r=. 由椭圆的定义可得:|MF1|+|MF2|=2a, 又c2=a2-b2=a2-16,∴c=, ∵满足条件的点M恰好有2个,∴M是椭圆的短轴顶点,即|yM|=4, △MF1F2的面积等于2c•|yM|=4. 又△MF1F2的面积等于(|MF1|+|MF2|+2c)r=(a+c)r=(a+). 由(a+)=4. 解得:a2=25. 故选:B. 设△MF1F2的内切圆的半径等于r,由圆的周长求得r的值,由椭圆的定义可得:|MF1|+|MF2|=2a,然后利用△MF1F2的面积相等列式求得a2. 本题考查椭圆的定义、标准方程以及简单性质的应用,利用等积法是解题的关键,是中档题. 12.【答案】A 【解析】解:∵|F1F2|=2|OP|,∴PF1⊥PF2, ∴|PF1|2+|PF2|2=4(1+b2),① 由双曲线的定义可得:|PF1|-|PF2|=2,② 又tan∠PF2F1=≥4 ,③, 由②③得|PF2|∈(0,],④ 由①②得(|PF2|+1)2=2b2+1,⑤ 得2b2+1∈(1,], ∴b2+1∈(1,], ∴离心率为∈(1,]. 故选:A. 由|F1F2|=2|OP|,可得PF1⊥PF2,利用勾股定理及双曲线的定义,结合tan∠PF2F1≥4列式求解双曲线C的离心率的取值范围. 本题考查双曲线的性质,考查双曲线定义及勾股定理的应用,考查计算能力,属中档题. 13.【答案】y2=-9x和x2= 【解析】解:∵点(-1,3)在第二象限, ∴满足条件的抛物线的标准方程可以是y2=-2p1x(p1>0)或x2=2p2y(p2>0), 把(-1,3)代入y2=-2p1x,得p1=, 把(-1,3)代入x2=2p2y,得p2=. 因此,满足条件的抛物线有两条,它们的标准方程分别为y2=-9x和x2=. 故答案为:y2=-9x和x2=. 由点(-1,3)在第二象限,可设满足条件的抛物线的标准方程是y2=-2p1x(p1>0)或x2=2p2y(p2>0),分别把点的坐标代入求解p,则抛物线方程可求. 本题考查抛物线方程的求法,考查分类讨论的数学思想方法,是基础题. 14.【答案】 【解析】【分析】 本题考查椭圆的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力,属于基础题. 画出图形,利用椭圆的定义,以及余弦定理求出a,c的关系,然后求解椭圆的离心率即可. 【解答】 解:点P是椭圆上的一点,F1,F2分别为椭圆的左、右焦点, ∵∠F1PF2=120°,且|PF1|=3|PF2|, 如图所示: 设|PF2|=m,则|PF1|=3m, 则:, 可得4c2=13×, 解得e==. 故答案为. 15.【答案】 【解析】解:∵双曲线是等轴双曲线, ∴双曲线的一条渐近线方程为x-y=0, 则x-y=0与直线x-y+1=0平行,且两平行线的距离d===, ∵点P到直线x-y=0的距离大于0, ∴点P到直线x-y+1=0的距离d>, 若点P到直线x-y+1=0的距离大于m恒成立,则m≤, 即m的最大值为, 故答案为: 根据双曲线是等轴双曲线,得到渐近线方程为x-y=0,利用平行直线的距离求出两平行线的距离,结合不等式恒成立,进行转化求解即可. 本题主要考查直线和双曲线位置关系的应用,结合等轴双曲线的性质,以及平行直线的距离公式进行转化是解决本题的关键. 16.【答案】 【解析】解:显然,过点A与x轴平行的直线与封闭曲线的两个交点关于点A对称,且这两个点在同一曲线上. 当对称的两个点分属两段曲线时,设其中一个点为(x1,y1),其中y1=,且-4≤x1≤4,则其关于点A的对称点为(-x1,2a-y1), 所以这个点在曲线上, 所以2a-y1=-x12+5,即2a-=-x12+5, 所以2a=x12+5,即x12+5-2a=0,此方程的x1的解必须刚好有且只有两个, 当x1=4时,其对称点的横坐标刚好为-4,故x1≠±4, 于是-4<x1<4,且x1≠0, ∴2a=x12+5∈(5,8),即. 故答案为:. 由图可知过两曲线的交点的直线与x轴的交点为(0,4),所以a<4.当对称的两个点分属两段曲线时,设其中一个点为(x1,),则其对称点为(-x1,2a-),将其代入曲线,得到的关于x1的方程的解有且只有两个,进而可得结果. 本题考查点的对称性、一元二次方程根的判别式,属于中档题. 17.【答案】解:由于命题p:函数f(x)=x2-ax在[0,+∞)单调递增, ∴a≤0; 命题q:方程x2+ay2=2表示焦点在y轴上的椭圆, ∴>2,即0<a<1, 命题“p∨q”为真命题,“p∧q”为假命题,则p、q一真一假 ①p真q假时:,可得a≤0; ②p假q真:,可得0<a<1. 综上所述:a的取值范围为:a<1. 【解析】由已知分别求出p,q为真命题的a的范围,再由复合命题的真假判断求解. 本题考查复合命题的真假判断,考查二次函数单调性的性质,考查椭圆的定义,是基础题. 18.【答案】解:(1)计算这100人月薪收入的样本平均数是; (2)方案一:月薪落在区间Ω左侧收活动费用约为(0.02+0.10)×400×50÷10000=0.24(万元); 月薪落在区间Ω收活动费用约为(0.24+0.31+0.20)×600×50÷10000=2.25(万元); 月薪落在区间Ω右侧收活动费用约为(0.09+0.04)×800×50÷10000=0.52(万元); 因此方案一,这50人共收活动费用约为3.01(万元), 方案二:这50人共收活动费用约为(万元); 所以方案一能收到更多的费用. 【解析】(1)计算这100人月薪收入的样本平均数即可; (2)分别计算方案一、方案二中这50人共收活动费用是多少,比较得出结论. 本题考查了频率分布直方图的应用问题,是基础题. 19.【答案】解:(1)∵点在半圆上,∴,∴b=1. ∴A(-1,0),又G(0,a), ∵点P位于点时,△AGP的面积最大, ∴OM⊥AG,∵,∴=a, ∴. 曲线C的方程为:或x2+y2=1(y≤0). (2),设P(x0,y0),则直线PC方程为:, 令y=0,,∴ 同理:, 所以: =++8, ∵x02+y02=1,得x02=1-y02,代入上式得 =++8 =+8 =+8=4. ∴AE2+BF2为定值. 【解析】(1)把M点坐标代入半圆方程计算b,根据OM⊥AG计算a即可得出曲线C的方程; (2)设P(x0,y0),利用两点式方程计算E,F的坐标,从而得出AE和BF,根据x02+y02=1化简AE2+BF2即可得出结论. 本题考查了椭圆的性质,直线与圆锥曲线的关系,属于中档题. 20.【答案】解:(1)∵D()为AB的中点, ∴根据抛物线的定义知|AF|+|BF|=x1+x2+p=2x0+p, ∵|AF|+|BF|=1+2x0, ∴p=1, ∴y2=2x. (2)设直线l的方程为x=my+b, 代入抛物线方程得y2-2my-2b=0, ∵x1x2+y1y2=-1,即, ∴y1y2=-2,即y1y2=-2b=-2, ∴b=1, ∴y1+y2=2m,y1y2=-2, = =, =, ∴= ==, 令t=m2+1,t∈[1,+∞), 则; 即的最小值为. 【解析】(1)根据题意,根据抛物线的定义知|AF|+|BF|=x1+x2+p,x1+x3=2x0,分析可得|AF|+|BF|=1+2x0,解可得p的值,代入抛物线的方程即可得答案; (2)设直线l的方程为x=my+b,代入抛物线方程,得y2-2my-2b=0 ,由根与系数的关系分析可得b的值,由此表示|AB|,进而可以用m表示,由函数的值域分析可得答案. 本题考查抛物线的几何性质,涉及直线与抛物线的位置关系,关键是求出抛物线的标准方程. 21.【答案】解:(Ⅰ)由题意可得,c=1,,则a=2, ∴b2=a2-c2=3, 则椭圆方程为; (Ⅱ)如图,联立,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0. △=64k2m2-4(3+4k2)(4m2-12)=48(4k2-m2+3), 设A(x1,y1),B(x2,y2), 则,, ∵kOAkOB=-, ∴=, 整理得:,即2m2=4k2+3. |AB|== =. 原点O到直线kx-y+m=0的距离d=, ∴△AOB的面积S= =. 【解析】(Ⅰ)由题意求出c,结合离心率求得a,再由隐含条件求得b,则椭圆方程可求; (Ⅱ)联立直线方程和椭圆方程,设出A,B的坐标,利用根与系数的关系求出A,B的横纵坐标的乘积,再由kOAkOB=-得到k与m的关系,利用弦长公式求得弦长,由点到直线的距离公式求出坐标原点O到直线l的距离,代入三角形面积公式得答案. 本题考查椭圆方程的求法,考查了直线和椭圆位置关系的应用,训练了弦长公式及点到直线的距离公式的应用,是中档题. 22.【答案】解:(I)抛物线的焦点F(,0),设D(t,0),则FD的中点为(,0). ∵|FA|=|FD|,∴3+=|t-|,解得t=3+p或t=-3(舍). ∵,∴,解得p=2. ∴抛物线方程为y2=4x. (II)由(I)知F(1,0),设A(x0,y0),D(xD,0), ∵|FA|=|FD|,则|xD-1|=x0+1,由xD>0得xD=x0+2,即D(x0+2,0). ∴直线l的斜率为kAD=-.∵l1∥l,故直线l1的斜率为-. 设直线l1的方程为y=-x+b, 联立方程组,消元得:y2+y-=0, ∵直线l1与抛物线相切, ∴△=,∴b=-. 设E(xE,yE),则yE=-,xE=, 当y02≠4时,kAE==,直线AE的方程为y-y0=(x-x0), ∵y02=4x0,∴直线AE方程为y=.∴直线AE经过点(1,0). 当y02=4时,直线AE方程为x=1,经过点(1,0). 综上,直线AE过定点F(1,0). 【解析】(I)根据等边三角形的性质可知A点横坐标为FD的中点横坐标,列出方程解出p. (II)根据|FA|=|FD|列出方程得出A,D横坐标的关系,从而得出l的斜率,设l1方程,与抛物线方程联立,由判别式△=0得出l的截距与A点坐标的关系,求出E 点坐标,得出AE方程,根据方程特点判断定点坐标. 本题考查了抛物线的性质,直线与抛物线的关系,属于中档题. 查看更多