最新高考数学练习题限时训练(49)答案

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2020版高考数学一轮复习课后限时集训49双曲线理含解析新人教A版2

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课后限时集训(四十九) 双曲线(建议用时:40分钟)A 组 基础达标一、选择题1.(2019·福州模拟)已知双曲线E :mx 2-y 2=1的两顶点间的距离为4,则E 的渐近线方程为( )A .y =± B .y =±x4x2C .y =±2xD .y =±4xB [因为E :mx 2-y 2=1的两顶点间的距离为4,所以m =,所以E 的方程为-y 2=1,所以E14x 24的渐近线方程为y =±,故选B.]x22.(2015·全国卷Ⅰ)已知M (x 0,y 0)是双曲线C :-y 2=1上的一点,F 1,F 2是C 的两个焦点,x 22若·<0,则y 0的取值范围是( )MF 1→ MF 2→A.B.(-33,33)(-36,36)C. D.(-223,223)(-233,233)A [由题意知a =,b =1,c =,∴F 1(-,0),F 2(,0),∴=(--x 0,-y 0),2333MF 1→3=(-x 0,-y 0).MF 2→3∵·<0,∴(--x 0)(-x 0)+y <0,MF 1→ MF 2→3320即x -3+y <0.2020∵点M (x 0,y 0)在双曲线上,∴-y =1,即x =2+2y ,∴2+2y -3+y <0,∴-<y 0<.x 2220202020203333故选A.]3.(2019·云南模拟)P 为双曲线C :-=1(a >0)上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右x 2a 2y 29焦点,∠F 1PF 2=60°,则|PF 1|·|PF 2|的值为( )A .6 B .9C .18D .36D [不妨设点P 在双曲线的右支上,则由双曲线的定义,得|PF 1|-|PF 2|=2a ,两边平方,整理得|PF 1|2+|PF 2|2=4a 2+2|PF 1||PF 2|.在△PF 1F 2中,由余弦定理,得cos∠F 1PF 2=,即=,解得|PF 1||PF 2|=36,故选D.]|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|4a 2+2|PF 1||PF 2|-4 a 2+9 2|PF 1||PF 2|124.已知双曲线-=1(a >0,b >0)的两条渐近线的夹角θ满足sin θ=,焦点到渐近线x 2a 2y 2b 245的距离为1,则该双曲线的焦距为( )A. B.或5525C.或2D .2555C [因为双曲线-=1(a >0,b >0)的两条渐近线的夹角θ满足sin θ=,所以tan θ=x 2a 2y 2b 245,不妨设双曲线经过第一、三象限的渐近线的倾斜角为α,则θ=2α或θ=π-2α,tan 43θ=±tan 2α=±=,得tan α=2或,所以=2或.设右焦点为(c,0),其中2tan α1-tan 2α4312b a 12一条渐近线方程为y =x ,则焦点到渐近线的距离d ==b =1,又b 2=c 2-a 2=1,解得c =b a |bc |a 2+b 2或,所以双曲线的焦距为或2.]525555.(2019·惠州一调)已知F 1和F 2分别是双曲线-=1(a >0,b >0)的两个焦点,A 和B 是x 2a 2y 2b2以坐标原点O 为圆心,以|OF 1|为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△F 2AB 是等边三角形,则该双曲线的离心率为( )A.B.-13+123C.+1D .23C [由题意知|F 1F 2|=2c ,∵△F 2AB 是等边三角形,∴∠AF 2F 1=30°.连接AF 1,∴|AF 1|=c ,|AF 2|=c ,∴a =,33c -c2∴e ==+1.故选C.]c a36.已知双曲线C :-=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,以F 为圆心和双曲线的渐近线相切x 2a 2y 2b2的圆与双曲线的一个交点为M ,且MF 与双曲线的实轴垂直,则双曲线C 的离心率为( )A. B.525C.D .22C [易知双曲线的渐近线方程为y =±x ,则点F (c,0)到渐近线的距离为==b ,即b a|bc |a 2+b2bcc圆F 的半径为b .令x =c ,则y =±b =±,由题意,得b =,即a =b ,所以双曲线c 2a 2-1b 2a b 2a 的离心率e ==,故选C.]1+b 2a227.已知F 1,F 2分别为双曲线-=1的左、右焦点,P (3,1)为双曲线内一点,点A 在双曲x 25y 24线上,则|AP |+|AF 2|的最小值为( )A.+4B.-43737C.-2D.+2375375C [由题意知,|AP |+|AF 2|=|AP |+|AF 1|-2a ,要求|AP |+|AF 2|的最小值,只需求|AP |+|AF 1|的最小值,当A ,P ,F 1三点共线时,取得最小值,则|AP |+|AF 1|=|PF 1|=,37∴|AP |+|AF 2|的最小值为|AP |+|AF 1|-2a =-2.]375二、填空题8.如图,F 1,F 2是双曲线-=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 1的x 2a 2y 2b2直线l 与C 的左、右两个分支分别交于点B ,A .若△ABF 2为等边三角形,则双曲线的离心率为________. [∵△ABF 2为等边三角形,7∴|AB |=|AF 2|=|BF 2|,∠F 1AF 2=60°.由双曲线的定义,得|AF 1|-|AF 2|=2a ,∴|BF 1|=2a .又|BF 2|-|BF 1|=2a ,∴|BF 2|=4a ,∴|AF 2|=4a ,|AF 1|=6a .在△AF 1F 2中,由余弦定理,得|F 1F 2|2=|AF 1|2+|AF 2|2-2|AF 2|·|AF 1|cos 60°,∴(2c )2=(6a )2+(4a )2-2×4a ×6a ×,化简得c 2=7a 2,12∴e ===.]c a c 2a279.设双曲线与椭圆+=1有共同的焦点,且与椭圆相交,一个交点的坐标为(,4),x 227y 23615则此双曲线的标准方程是________.-=1 [椭圆+=1的焦点坐标为(0,±3).y 24x 25x 227y 236设双曲线的标准方程为-=1(a >0,b >0),y 2a 2x 2b2由双曲线的定义得2a =|-| 15-0 2+ 4-3 2 15-0 2+ 4+3 2=4,故a =2,b 2=32-22=5,故所求双曲线的标准方程为-=1.]y 24x 2510.(2019·武汉模拟)已知双曲线x 2-=1的左顶点为A 1,右焦点为F 2,P 为双曲线右支上y 23一点,则·的最小值为________.PA 1→ PF 2→-2 [由题可知A 1(-1,0),F 2(2,0).设P (x ,y )(x ≥1),则=(-1-x ,-y ),=(2-x ,-y ),·=x 2-x -2+y 2=x 2-x -2+3(x 2-1)=PA 1→ PF 2→ PA 1→ PF 2→4x 2-x -5.因为x ≥1,函数f (x )=4x 2-x -5的图象的对称轴为x =,所以当x =1时,·取得最18PA 1→ PF 2→小值-2.]B 组 能力提升1.已知双曲线C :-y 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与双曲线C 的右支相x 23交于P ,Q 两点,且点P 的横坐标为2,则△PF 1Q 的周长为( )A .4 B.31433C .5D.31633D [由双曲线方程得a 2=3,b 2=1,所以c 2=a 2+b 2=4,所以c =2,所以右焦点F 2(2,0),因为x P =2且PQ 过点F 2,所以PQ ⊥x 轴,如图,由此得Error!⇒|PF 1|+|PF 2|=,833所以△PF 1Q 的周长为2(|PF 1|+|PF 2|)=.故选D.]16332.(2018·全国卷Ⅲ)设F 1,F 2是双曲线C :-=1(a >0,b >0)的左、右焦点,O 是坐标x 2a 2y 2b2原点.过F 2作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若|PF 1|=|OP |,则C 的离心率为( )6A. B .25C.D.32C [不妨设一条渐近线的方程为y =x ,则F 2到y =x 的距离d ==b ,在Rt△F 2PO 中,|F 2O |ba b a|bc |a 2+b 2=c ,所以|PO |=a ,所以|PF 1|=a .又|F 1O |=c ,所以在△F 1PO 与Rt△F 2PO 中,根据余弦定6理得cos∠POF 1==-cos∠POF 2=-,即3a 2+c 2-(a )2=0,得3a 2=c 2,a 2+c 2- 6a 22aca c 6所以e ==.]ca33.已知F 1,F 2分别是双曲线C :-=1的左、右焦点,若F 2关于渐近线的对称点恰落在x 2a 2y 2b2以F 1为圆心,|OF 1|为半径的圆上,则双曲线C 的离心率为________.2 [由题意,得F 1(-c,0),F 2(c,0),一条渐近线方程为y =x ,则F 2到渐近线的距离为=b .babc b 2+a 2设F 2关于渐近线的对称点为M ,F 2M 与渐近线交于点A ,则|MF 2|=2b ,A 为F 2M 的中点.又O 是F 1F 2的中点,∴OA ∥F 1M ,∴∠F 1MF 2为直角,∴△MF 1F 2为直角三角形,∴由勾股定理,得4c 2=c 2+4b 2,∴3c 2=4(c 2-a 2),∴c 2=4a 2,∴c =2a ,∴e =2.]4.已知点A (a,0),点P 是双曲线C :-y 2=1右支上任意一点,若|PA |的最小值为3,则a =x 24________.-1或5 [设P (x ,y )(x ≥0),2则|PA |2=(x -a )2+y 2=(x -a )2+=2+a 2-1.(x 24-1)54(x -45a )15a ≥时,取x =a ,得|PA |2的最小值为a 2-1=9,所以a =5;5245152a <时,这个关于x 的二次函数在x ∈[2,+∞)上单调递增,52取x =2,得|PA |最小值为=|2-a |=3,所以a =-1. 2-a 2+02综上,得a =-1或5.]2。

高考数学(文)大一轮复习检测:第八章 平面解析几何 课时作业49 Word版含答案

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课时作业49 直线的交点与距离公式一、选择题1.已知过点A (m +1,0),B (-5,m )的直线与过点C (-4,3),D (0,5)的直线平行,则m 的值为( )A .-1B .-2C .2D .1解析:由题意得:k AB =m -0-5-m +=m-6-m ,k CD =5-30--=12.由于AB ∥CD ,即k AB =k CD ,所以m-6-m =12,所以m =-2. 答案:B2.点(1,-1)到直线x -y +1=0的距离是( ) A.12 B.32 C.322D.22解析:由点到直线的距离公式, 得d =|1--+1|12+-2=322. 答案:C3.当0<k <12时,直线l 1:kx -y =k -1与直线l 2:ky -x =2k 的交点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:由⎩⎪⎨⎪⎧kx -y =k -1,ky -x =2k ,且0<k <12,得两直线的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫k k -1,2k -1k -1.因为0<k <12,所以k k -1<0,2k -1k -1>0,故两直线的交点在第二象限.答案:B4.直线l :4x +3y -2=0关于点A (1,1)对称的直线的方程为( ) A .4x +3y -4=0 B .4x +3y -12=0 C .4x -3y -4=0D .4x -3y -12=0解析:在所求直线上任取一点P (x ,y ),则点P 关于点A 对称的点P ′(x ′,y ′)必在直线l 上.由⎩⎪⎨⎪⎧x ′+x =2,y ′+y =2,得P ′(2-x,2-y ),所以4(2-x )+3(2-y )-2=0,即4x+3y -12=0.答案:B5.不论m 为何值时,直线l :(m -1)x +(2m -1)y =m -5恒过定点( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-12 B .(-2,0) C .(2,3)D .(9,-4)解析:直线(m -1)x +(2m -1)y =m -5,化为(mx +2my -m )+(-x -y +5)=0,即直线l 过x +2y -1=0与-x -y +5=0的交点,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -1=0,-x -y +5=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =9,y =-4.答案:D6.已知A ,B 两点分别在两条互相垂直的直线2x -y =0和x +ay =0上,且AB 线段的中点为P ⎝⎛⎭⎪⎫0,10a ,则线段AB 的长为( )A .11B .10C .9D .8解析:依题意,a =2,P (0,5),设A (x,2x ),B (-2y ,y ),故⎩⎪⎨⎪⎧x -2y =0,2x +y =10,则A (4,8),B (-4,2),∴|AB |=+2+-2=10.答案:B 二、填空题7.若直线(m -1)x +3y +m =0与直线x +(m +1)y +2=0平行,则实数m =________. 解析:易知当m =-1时,两直线不平行. 当m ≠-1时,由m -11=3m +1≠m2,解得m =-2. 答案:-28.已知实数x 、y 满足2x +y +5=0,那么x 2+y 2的最小值为________.解析:x 2+y 2表示点(x ,y )到原点的距离.根据数形结合得x 2+y 2的最小值为原点到直线2x +y +5=0的距离,即d =55= 5.答案: 59.过两直线7x +5y -24=0与x -y =0的交点,且与点P (5,1)的距离为10的直线的方程为________.解析:设所求的直线方程为7x +5y -24+λ(x -y )=0,即(7+λ)x +(5-λ)y -24=0.∴+λ+-λ-24|+λ2+-λ2=10, 解得λ=11.故所求直线方程为3x -y -4=0. 答案:3x -y -4=010.已知l 1,l 2是分别经过A (1,1),B (0,-1)两点的两条平行直线,当l 1,l 2间的距离最大时,则直线l 1的方程是________________.解析:当直线AB 与l 1,l 2垂直时,l 1,l 2间的距离最大.因为A (1,1),B (0,-1),所以k AB =-1-10-1=2,所以两平行直线的斜率为k =-12,所以直线l 1的方程是y -1=-12(x-1),即x +2y -3=0.答案:x +2y -3=0 三、解答题11.已知直线l :(2a +b )x +(a +b )y +a -b =0及点P (3,4). (1)证明直线l 过某定点,并求该定点的坐标. (2)当点P 到直线l 的距离最大时,求直线l 的方程.解:(1)证明:直线l 的方程可化为a (2x +y +1)+b (x +y -1)=0,由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y +1=0,x +y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =3,∴直线l 恒过定点(-2,3).(2)设直线l 恒过定点A (-2,3),当直线l 垂直于直线PA 时,点P 到直线l 的距离最大.又直线PA 的斜率k PA =4-33+2=15,∴直线l 的斜率k l =-5.故直线l 的方程为y -3=-5(x +2), 即5x +y +7=0.12.(1)过点P (0,1)作直线l 使它被直线l 1:2x +y -8=0和l 2:x -3y +10=0截得的线段被点P 平分,求直线l 的方程.(2)光线沿直线l 1:x -2y +5=0射入,遇直线l :3x -2y +7=0后反射,求反射光线所在的直线方程.解:(1)设l 1与l 的交点为A (a,8-2a ),则由题意知,点A 关于点P 的对称点B (-a,2a -6)在l 2上,代入l 2的方程得-a -3(2a -6)+10=0,∴a =4,即点A (4,0)在直线l 上,所以直线l 的方程为x +4y -4=0.(2)法1:由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +5=0,3x -2y +7=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2.∴反射点M 的坐标为(-1,2).又取直线x -2y +5=0上一点P (-5,0),设P 关于直线l 的对称点P ′(x 0,y 0),由PP ′⊥l 可知,k PP ′=-23=y 0x 0+5.而PP ′的中点Q 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫x 0-52,y 02,又Q 点在l 上,∴3·x 0-52-2·y 02+7=0.由⎩⎪⎨⎪⎧y 0x 0+5=-23,32x 0--y 0+7=0.得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-1713,y 0=-3213.根据直线的两点式方程可得所求反射光线所在直线的方程为29x -2y +33=0. 法2:设直线x -2y +5=0上任意一点P (x 0,y 0)关于直线l 的对称点为P ′(x ,y ),则y 0-y x 0-x =-23,又PP ′的中点Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +x 02,y +y 02 在l 上,∴3×x +x 02-2×y +y2+7=0,由⎩⎪⎨⎪⎧y 0-y x 0-x =-23,3×x +x2-y +y+7=0.可得P 点的横、纵坐标分别为x 0=-5x +12y -4213,y 0=12x +5y +2813,代入方程x -2y +5=0中,化简得29x -2y +33=0, ∴所求反射光线所在的直线方程为29x -2y +33=0.1.若动点A ,B 分别在直线l 1:x +y -7=0和l 2:x +y -5=0上移动,则AB 的中点M 到原点的距离的最小值为( )A .3 2B .2 2C .3 3D .4 2解析:依题意知,AB 的中点M 的集合为与直线l 1:x +y -7=0和l 2:x +y -5=0距离相等的直线,则M 到原点的距离的最小值为原点到该直线的距离.设点M 所在直线的方程为l :x +y +m =0,根据平行线间的距离公式得|m +7|2=|m +5|2⇒|m +7|=|m +5|⇒m =-6,即l :x +y -6=0,根据点到直线的距离公式,得中点M 到原点的距离的最小值为|-6|2=3 2.答案:A2.(2017·长治模拟)已知P 1(a 1,b 1)与P 2(a 2,b 2)是直线y =kx +1(k 为常数)上两个不同的点,则关于x 和y 的方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 1x +b 1y =1,a 2x +b 2y =1的解的情况是( )A .无论k ,P 1,P 2如何,总是无解B .无论k ,P 1,P 2如何,总有唯一解C .存在k ,P 1,P 2,使之恰有两解D .存在k ,P 1,P 2,使之有无穷多解解析:因为P 1(a 1,b 1)与P 2(a 2,b 2)是直线y =kx +1(k 为常数)上两个不同的点,所以⎩⎪⎨⎪⎧b 1=ka 1+1,b 2=ka 2+1,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1k +b 1-=-1,a 2k +b 2-=-1,因此关于x 和y的方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 1x +b 1y =1,a 2x +b 2y =1有一组解为⎩⎪⎨⎪⎧x =-k ,y =1.答案:B3.在平面直角坐标系内,到点A (1,2),B (1,5),C (3,6),D (7,-1)的距离之和最小的点的坐标是________.解析:如图,设平面直角坐标系中任一点P ,P 到点A (1,2),B (1,5),C (3,6),D (7,-1)的距离之和为PA +PB +PC +PD =PB +PD +PA +PC ≥BD +AC =QA +QB +QC +QD ,故四边形ABCD 对角线的交点Q 即为所求距离之和最小的点.∵A (1,2),B (1,5),C (3,6),D (7,-1),∴直线AC 的方程为y -2=2(x -1),直线BD 的方程为y -5=-(x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧y -2=x -,y -5=-x -,得Q (2,4).答案:(2,4)4.已知直线l 1:x +a 2y +1=0和直线l 2:(a 2+1)x -by +3=0(a ,b ∈R ). (1)若l 1∥l 2,求b 的取值范围; (2)若l 1⊥l 2,求|ab |的最小值.解:(1)因为l 1∥l 2,所以-b -(a 2+1)a 2=0,即b =-a 2(a 2+1)=-a 4-a 2=-⎝⎛⎭⎪⎫a 2+122+14,因为a 2≥0,所以b ≤0.又因为a 2+1≠3,所以b ≠-6.故b 的取值范围是(-∞,-6)∪(-6,0].(2)因为l 1⊥l 2,所以(a 2+1)-a 2b =0,显然a ≠0,所以ab =a +1a,|ab |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +1a ≥2,当且仅当a =±1时等号成立,因此|ab |的最小值为2.。

高考数学课时作业49 文(含解析)北师大版

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高考数学课时作业49 文(含解析)北师大版一、选择题1.抛物线y2=8x的焦点到准线的距离是( ) A.1 B.2C.4 D.8解析:y2=8x的焦点到准线的距离为p=4,选C.答案:C2.设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.如果直线AF的斜率为-3,那么|PF|=( ) A.4 3 B.8C.8 3 D.16解析:如图,由直线AF的斜率为-3,得∠AFH=60°,∠FAH=30°,∴∠PAF=60°.又由抛物线的定义知|PA|=|PF|,∴△PAF为等边三角形,由|HF|=4得|AF|=8,∴|PF|=8.答案:B3.过点(0,1)作直线,使它与抛物线y2=4x仅有一个公共点,这样的直线有( ) A.1条B.2条C.3条D.4条解析:满足题意的直线共有3条:直线x=0,过点(0,1)且平行于x轴的直线以及过点(0,1)且与抛物线相切的直线(非直线x=0),选C.答案:C4.(2012年洛阳二模)已知抛物线y2=4x的焦点为F,过F的直线与该抛物线相交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,则y21+y22的最小值是( ) A.4 B.8C.12 D.16解析:抛物线的准线方程为x=-1,∴|AF|=x1+1,|BF|=x2+1,∴y21+y22=4x1+4x2=4(|AF|+|BF|)-8=4|AB|-8.∵|AB |的最小值为4(当AB ⊥x 轴时取得), ∴y 21+y 22的最小值为8. 答案:B5.设抛物线y 2=x 的焦点为F ,点M 在抛物线上,延长线段MF 与直线x =-14交于点N (F在线段MN 上),则1|MF |+1|NF |的值为( )A.14B.12 C .2D .4解析:易见直线x =-14是抛物线的准线,抛物线的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0. 据题意,不妨设点M 的坐标为(m ,m ),其中m >14,如图.则据抛物线的定义有:|MF |=m +14=4m +14.∵直线MF 的方程为y =m m -14⎝ ⎛⎭⎪⎫x -14,∴把x =-14代入得点N 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,-2m 4m -1,∴|NF |=⎝ ⎛⎭⎪⎫-14-142+⎝ ⎛⎭⎪⎫-2m 4m -12=4m +124m -1. ∴1|MF |+1|NF |=44m +1+8m -24m +1=8m +24m +1=2. 答案:C6.已知△ABC 的三个顶点都在抛物线y 2=2x 上,抛物线的焦点为F ,若|AF |,|BF |,|CF |成等差数列,且点B 的横坐标为23,则边AC 的垂直平分线必过点( )A .(1,0)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫43,0C.⎝ ⎛⎭⎪⎫53,0 D .(2,0)解析:设A (x 1,y 1),C (x 2,y 2),而F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,由题意得2|BF |=|AF |·|CF |. 根据抛物线的定义得:2⎝ ⎛⎭⎪⎫23+12=⎝⎛⎭⎪⎫x 1+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+12,即x 1+x 2=43, 易知x 1≠x 2,否则x 1=x 2=23,此时点B 与点A 或点C 重合,与A 、B 、C 构成三角形相矛盾.∴线段AC 的斜率为y 1-y 2x 1-x 2=y 1-y 2y 212-y 222=2y 1+y 2,则AC 的垂直平分线的方程为y -y 1+y 22=-y 1+y 22⎝⎛⎭⎪⎫x -x 1+x 22,即y -y 1+y 22=-y 1+y 22·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -23,令y =0, 解得x =53,即线段AC 的垂直平分线过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫53,0,故选C.答案:C 二、填空题7.已知过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A 、B 两点,|AF |=2,则|BF |=________.解析:设点A ,B 的横坐标分别是x 1,x 2,则依题意有焦点F (1,0),|AF |=x 1+1=2,x 1=1,直线AF 的方程是x =1,此时弦AB 为抛物线的通径,故|BF |=|AB |=2.答案:28.(2012年太原二模)已知抛物线y 2=4x 的弦AB 的中点的横坐标为2,则|AB |的最大值为________.解析:设抛物线的焦点为F ,A 、B 的横坐标分别为x 1、x 2,则x 1+x 2=4. ∵抛物线的准线方程为x =-1, ∴|AF |=x 1+1,|BF |=x 2+1, ∴|AF |+|BF |=x 1+x 2+2=6.∵|AF |+|BF |≥|AB |(当且仅当A 、B 、F 共线时取“=”),如图所示. ∴|AB |≤6,∴|AB |的最大值为6.答案:69.(2012年北京)在直角坐标系xOy 中,直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,且与该抛物线相交于A 、B 两点,其中点A 在x 轴上方.若直线l 的倾斜角为60°,则△OAF 的面积为________.解析:抛物线的焦点坐标为(1,0),准线方程为x =-1. 设|AF |=2m ,如图,∵l 的倾斜角为60°, ∴点A 的横坐标为x A =1+2m ·cos60°=1+m , 点A 的纵坐标为y A =2m ·sin60°=3m . 把A 的坐标代入抛物线的方程得:3m 2=4(1+m ), 即3m 2-4m -4=0,∴m =2(舍去m =-23).∴S △AOF =12×|OF |×y A =12×1×23= 3.答案: 3 三、解答题10.已知抛物线y 2=2px (p >0)有一个内接直角三角形,直角顶点在原点,斜边长为213,一直角边的方程是y =2x ,求抛物线的方程.解:因为一直角边的方程是y =2x , 所以另一直角边的方程是y =-12x .由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x ,y 2=2px 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =p 2,y =p或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0(舍去);由⎩⎪⎨⎪⎧y =-12x ,y 2=2px解得⎩⎪⎨⎪⎧x =8p ,y =-4p或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0(舍去),∴三角形的另两个顶点为(p2,p )和(8p ,-4p ).∴p2-8p2+p +4p2=213.解得p =45,故所求抛物线的方程为y 2=85x .11.已知抛物线方程x 2=4y ,过点P (t ,-4)作抛物线的两条切线PA 、PB ,切点分别为A 、B .(1)求证:直线AB 过定点(0,4);(2)求△OAB (O 为坐标原点)面积的最小值. 解:(1)证明:设切点为A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2). 又y ′=12x ,则切线PA 的方程为y -y 1=12x 1(x -x 1),即y =12x 1x -y 1,切线PB 的方程为y -y 2=12x 2(x -x 2),即y =12x 2x -y 2,由点P (t ,-4)是切线PA ,PB 的交点可知: -4=12x 1t -y 1,-4=12x 2t -y 2,∴过A 、B 两点的直线方程为-4=12tx -y ,即12tx -y +4=0. ∴直线AB :12tx -y +4=0过定点(0,4).(2)由⎩⎪⎨⎪⎧12tx -y +4=0,x 2=4y得x 2-2tx -16=0.则x 1+x 2=2t ,x 1x 2=-16.S △OAB =12×4×|x 1-x 2|=2x 1+x 22-4x 1x 2=24t 2+64≥16.当且仅当t =0时,△OAB 的面积取得最小值16.12.(2012年山东)在平面直角坐标系xOy 中,F 是抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点,M 是抛物线C 上位于第一象限内的任意一点,过M ,F ,O 三点的圆的圆心为Q ,点Q 到抛物线C 的准线的距离为34.(1)求抛物线C 的方程;(2)是否存在点M ,使得直线MQ 与抛物线C 相切于点M ?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由;(3)若点M 的横坐标为2,直线l :y =kx +14与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,l 与圆Q 有两个不同的交点D ,E ,求当12≤k ≤2时,|AB |2+|DE |2的最小值.解:(1)依题意知F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,圆心Q 在线段OF 的垂直平分线y =p4上,因为抛物线C 的准线方程为y =-p 2,所以3p 4=34,即p =1,因此抛物线C 的方程为x 2=2y .(2)假设存在点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0,x 202(x 0>0)满足条件,抛物线C 在点M 处的切线斜率为y ′|x =x 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22′|x =x 0=x 0.所以直线MQ 的方程为y -x 202=x 0(x -x 0),令y =14得x Q =x 02+14x 0,所以Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 02+14x 0,14.又|QM |=|OQ |, 故⎝ ⎛⎭⎪⎫14x 0-x 022+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-x 2022=⎝ ⎛⎭⎪⎫14x 0+x 022+116, 因此⎝ ⎛⎭⎪⎫14-x 2022=916,又x 0>0,所以x 0=2,此时M (2,1).故存在点M (2,1),使得直线MQ 与抛物线C 相切于点M . (3)当x 0=2时,由(2)得Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫528,14. ⊙Q 的半径为r =⎝ ⎛⎭⎪⎫5282+⎝ ⎛⎭⎪⎫142=368, 所以⊙Q 的方程为⎝⎛⎭⎪⎫x -5282+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -142=2732.由⎩⎪⎨⎪⎧y =12x 2,y =kx +14,整理得2x 2-4kx -1=0.设A ,B 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2), 由于Δ1=16k 2+8>0,x 1+x 2=2k ,x 1x 2=-12,所以|AB |2=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=(1+k 2)(4k 2+2).由⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫x -5282+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -142=2732,y =kx +14,整理得(1+k 2)x 2-524x -116=0.设D ,E 两点的坐标分别为(x 3,y 3),(x 4,y 4). 由于Δ2=k 24+278>0,x 3+x 4=5241+k2, x 3x 4=-1161+k2, 所以|DE |2=(1+k 2)[(x 3+x 4)2-4x 3x 4]=2581+k 2+14. 因此|AB |2+|DE |2=(1+k 2)(4k 2+2)+2581+k 2+14. 令1+k 2=t ,由于12≤k ≤2,则54≤t ≤5.所以|AB |2+|DE |2=t (4t -2)+258t +14=4t 2-2t +258t +14,设g (t )=4t 2-2t +258t +14,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤54,5,因为g ′(t )=8t -2-258t 2,所以当t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤54,5,g ′(t )≥g ′⎝ ⎛⎭⎪⎫54=6, 即函数g (t )在t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤54,5是增函数, 所以当t =54时g (t )取到最小值132,因此当k =12时,|AB |2+|DE |2取到最小值132.[热点预测]13.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为2,一个焦点与抛物线y 2=16x 的焦点相同,则双曲线的渐近线方程为( )A .y =±32xB .y =±32x C .y =±33x D .y =±3x解析:由题意可得,抛物线的焦点坐标为(4,0),即c =4. 又∵e =c a=2,得a =2. ∴b =c 2-a 2=16-4=2 3.∴b a =3,则双曲线渐近线方程为y =±b ax =±3x . 答案:D14.如图,设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax (a >0)的焦点F ,且和y 轴交于点A ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为________.解析:易见抛物线的焦点坐标为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫a4,0, ∴l 的方程为y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a 4,令x =0,得点A 的纵坐标为y =-a2.据题意:4=S △OAF =12|OF |·|y A |=12×a 4×a2,∴a 2=64,∴a =8,∴抛物线的方程为y 2=8x . 答案:y 2=8x15.设动点P (x ,y )(y ≥0)到定点F (0,1)的距离比它到x 轴的距离大1,记点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)设圆M 过A (0,2),且圆心M 在曲线C 上,EG 是圆M 在x 轴上截得的弦.试探究当M运动时,|EG |是否为定值?为什么?解:(1)依题意知,动点P 到定点F (0,1)的距离等于P 到直线y =-1的距离,∴曲线C 是以原点为顶点、F (0,1)为焦点的抛物线, ∴曲线C 方程是x 2=4y .(2)设圆的圆心为M (a ,b ).∵圆M 过A (0,2), ∴圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=a 2+(b -2)2. 令y =0,得x 2-2ax +4b -4=0.①如图,设圆与x 轴的两交点分别为E (x 1,0)、G (x 2,0),则x 1、x 2是方程①的两根. 不妨设x 1>x 2,由求根公式得x 1=2a +4a 2-16b +162,x 2=2a -4a 2-16b +162.∴x 1-x 2=4a 2-16b +16. ∵点M (a ,b )在抛物线x 2=4y 上, ∴a 2=4b ,∴x 1-x 2=16=4,即|EG |=4,∴当M 运动时,弦长|EG |为定值4.。

30分钟训练高考数学限时训练(49)答案

30分钟训练高考数学限时训练(49)答案

限时训练(四十九)答案部分一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 答案 CDBDCAADBCAA二、填空题 13. 16 14.1- 15. 16. 2017解析部分1.解析 复数()()()()21i i 1i1i 1i2i 2i i 21i z -⋅-----====⋅-+,所以z 在复平面内所对应的点位于第三象限.故选C .2.解析 1>2A x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭, 203B x x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭或 ,所以20<<3U B x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,则12<<23U A B x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭ .故选D .3.解析 ()622x m x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中4x 的系数为()()24566C 2C 2m -+⋅⋅-,则45664C 2C 30m -⋅=,得52m =.故选B. 4.解析 由题图知, 3cos 5α=,4sin 5α=,4cos 5α=-,3sin 5α=,则()344324cos cos cos sin sin 555525αβαβαβ⎛⎫+=-=⨯--⨯=- ⎪⎝⎭.故选D.5.解析 已知1239,,,,1b b b --成等比数列,设公比为q ,所以()()22199b =-⨯-=,又()229<0b q =-⋅,所以23b =-.已知121,,,9a a --成等差数列,设公差为d ,所以()21913a a d d-=⎧⎪⎨---=⎪⎩,所以2183a a -=-,则()()2218383b a a ⎛⎫-=-⨯-= ⎪⎝⎭.故选C. 6.解析 秦九韶算法的过程是()011,2,,nk k n k v a v v x a k n --=⎧⎪⎨=+=⎪⎩ .这个过程用循环结构来实现,则在空白的执行框内应填入i v vx a =+.故选A.7.解析 由题意,还原的几何体ABC DEF -如图所示,上底面ABC △是直角边长为2的等腰直角三角形,下底面DEF △是直角边长为4的等腰直角三角形,高2CF =.则几何体ABC DEF -的体积为11112844422232323⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=.故选A .8.解析 画出D 的可行域如图所示.对于命题1P ,在点()2,0A -处, 202<0x y +=-+=-,则1P 是假命题; 对于命题2P ,在点()0,2C 处, 21x y -+取最大值为1-,1<0-,故2P 是真命题; 对于命题3P ,点(),x y 到()1,1-的斜率的最小值是在点()0,2C 处取到,为21301+=--,3>4--,故3P 是假命题;对于命题4P ,在点()0,2C 处,22024>2+=,故4P 是真命题.故选D.9.解析 因为12BP PC =,所以A (-2,0)B (-1,3)()22213333CP AC CB AC AB AC AB AP AC AC +=+=+-==+.因为,,M N P 三点共线,所以mAM AP nAN +=,且1m n +=.因为,AM AB AN AC λμ== ,所以AP AB AC m n λμ+= ,所以2313m n λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以2313m n λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则21133λμ+=.所以2λμ+=()2144233333μλλμλμλμ⎛⎫++=++ ⎪⎝⎭4833+=,当且仅当433μλλμ=,即423λμ==时等号成立,故2λμ+的最小值为83.故选B . 10.解析 对于①,因为直线AC 经过平面11BCC B 内的点C ,而直线1C E 在平面11BCC B 内不过点C ,所以直线AC 与直线1C E 是异面直线,故①正确;对于②,当112B E =时, 11AB A E ⊥,因为11B C ⊥平面11ABB A ,所以111B C A E ⊥.又1111AB B C B = ,所以1A E ⊥平面11AB C ,所以1A E ⊥1AC ,故②错误;对于③,由题意知,直三棱柱111ABC A B C -的外接球圆心O 是1AC 与1CA 的交点,则1AAO △的面积为定值.由1BB ∥平面11AAC C ,所以E 到平面1AAO 的距离为定值,所以三棱锥1E AAO -的体积为定值,故③正确; 对于④,设BE x =,则12B E x =-,所以1AE EC =++,其几何意义为平面内动点(),1x 与两定点()0,0,()2,0的距离和,则1AEEC +的最小值为故④正确.所以正确命题的个数是3个.故选C .11.解析 由已知, 点P 在x 轴上的射影恰好是双曲线C 的右焦点,所以c =.如图所示,双曲线的渐近线方程为1:0l bx ay -=,2:0l bx ay +=,则过点P 且与1l ,2l 平行的直线为(()3:0l b x a y m --=,(()4:0l b x a y m +-=,设1l 与4l 交点为A ,点P 到直线1l 的距离为d ,则平行四边形PAOB 的面积为1OA d ⋅=.联立(()00bx ay b x a y m -=⎧⎪⎨+-=⎪⎩,可得A ⎝⎭,2am OA ab +==,d,则(()122am am amabab++⋅-==,即22252ba m ab -=.因为点P 在22221x y a b -=上,所以22251m a b -=,联立以上两式可得2ab =,又225a b +=,0b a >>,所以可得1a =,2b =,则双曲线的标准方程是2214y x -=.故选A. 12.解析 当0x <时, ()()1e xf x x =+,可得()()2e xf x x '=+.可知当2x <-时, ()<0f x ',()f x 单调递减;当2<0x -<时, ()>0f x ',()f x 单调递增.可得()212e f -=-,()10f -=. 又当1x <-时, ()<0f x ;当1<0x -<时, ()>0f x ,且当0x →时, ()1f x →,已知()f x 是定义在R 上的奇函数,则()00f =,图像关于原点对称,可画出()f x 的图像如图所示.令()f x t =,则()f t m =.由图可知,当()1,1t ∈-时, ()f x t =至多有三个根;当()1,1t ∉-时, ()f x t =没有实数根.如图所示,对于任意m ∈R ,()f t m =至多有一个根,此时()1,1t ∈-. 故函数()()()F x ff x m =-的零点个数至多有3个.故选A.13.解析 在区间[]0,1上随机地取两个数,x y ,构成的区域面积为1. 5y x 发生的区域面积为6150111d 66x x x ==⎰,则事件“5y x ”发生的概率11616P ==.故填16. 14.解析 由题意,知()()()sin 2sin 22g x x x ϕϕ⎡⎤=-=-⎣⎦,且函数()g x 的图像关于yt轴对称,则π22π,2k k ϕ=+∈Z ,所以ππ,4k k ϕ=+∈Z ,所以ϕ的最小值为π4,所以()πsin 2cos 22g x x x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,所以()01g =-.故填1-.15.解析 如图所示, 因为2AF BF =,由抛物线定义知,2AC BD =.设M 为AC 中点.联结MB 交x 轴于点H ,则12AM AC BD BF x ====,可知HF BFMA BA=,所以HBF MBA △∽△,得13HF x =. 由题可知, BD HF p +=,即13x x p +=,解得34x p =,934AB x p ==,所以CD BM ====.又112CDF S CD p =⋅⋅=△,所以112CDF S p ==△,解得p =16.解析 已知2(2017)(2016)0x a x b ++ 在(,)a b 上恒成立,其中0a <.则22017020160x a x b ⎧+⎨+⎩ 或22017020160x a x b ⎧+⎨+⎩成立.①若20160x b + 在(,)a b 上恒成立,则20160a b + 恒成立.又<0a ,则>02016ab -,则22017x a +在(,)a b 上的最小值为2020172017a a +=,而2017<0a ,所以不成立;②若20160x b + 在(,)a b 上恒成立,则20160b b + 恒成立,即0b .则22017x a +在(,)a b 上的最大值为22017a a +,令220170a a + ,则2017<0a -.因此2017b a - ,故b a -的最大值为2017.故填2017.。

高考数学(人教版文)一轮复习课时作业49第8章 解析几何4 Word版含答案

高考数学(人教版文)一轮复习课时作业49第8章 解析几何4 Word版含答案

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A.[-1,1]
1ห้องสมุดไป่ตู้1 B. -2,2
2 2 , 2 2 解析:当点 M 的坐标为(1,1)时,圆上存在点 N(1,0),使得∠OMN=45° ,所以 x0=1 符 合题意,故排除 B,D;当点 M 的坐标为( 2,1)时,OM= 3,过点 M 作圆 O 的一条切线 3 2 MN′,连接 ON′,则在 Rt△OMN′中,sin∠OMN′= < ,则∠OMN′<45° ,故此 3 2 时在圆 O 上不存在点 N,使得∠OMN=45° ,即 x0= 2不符合题意,排除 C,故选 A。 答案:A
课时作业(四十九) 直线与圆、圆与圆的位置关系 一、选择题 1.过点 P(- 3,-1)的直线 l 与圆 x2+y2=1 有公共点,则直线 l 的倾斜角的取值范围 是( ) π π A. 0,6 B.0,3 π π C. 0,6 D.0,3 π π 解析:方法一:设直线 l 的倾斜角为 θ,数形结合可知:θmin=0,θmax=2× = 。 6 3 2 2 方法二: 因为直线 l 与 x +y =1 有公共点, 所以设 l: y+1=k(x+ 3), 即 l: kx-y+ 3 | 3k-1| 2 k-1=0,则圆心(0,0)到直线 l 的距离 2 ≤1,得 k - 3k≤0,即 0≤k≤ 3,故直线 l 1+k π 的倾斜角的取值范围是 0,3。 答案:D 2.若圆 C1:x2+y2=1 与圆 C2:x2+y2-6x-8y+m=0 外切,则 m=( ) A.21 B.19 C.9 D.-11 解析:圆 C1 的圆心是原点(0,0),半径 r1=1,圆 C2:(x-3)2+(y-4)2=25-m,圆心 C2(3,4),半径 r2= 25-m,由两圆相外切,得|C1C2|=r1+r2=1+ 25-m=5,所以 m=9。 答案:C 3.已知圆 x2+y2+2x-2y+a=0 截直线 x+y+2=0 所得弦的长度为 4,则实数 a 的值 是( ) A.-2 B.-4 C.-6 D.-8 解析:圆的标准方程为(x+1)2+(y-1)2=2-a,圆心 C(-1,1),半径 r 满足 r2=2-a, 2 则圆心 C 到直线 x+y+2=0 的距离 d= = 2。所以 r2=4+2=2-a⇒a=-4。 1+1 答案:B 4.已知圆 C:(x-3)2+(y-4)2=1 和两点 A(-m,0),B(m,0)(m>0)。若圆 C 上存在点 P, 使得∠APB=90° ,则 m 的最大值为( ) A.7 B.6 C.5 D.4 解析:因为圆 C 的圆心为(3,4),半径为 1,|OC|=5,所以以原点为圆心、以 m 为半径 与圆 C 有公共点的最大圆的半径为 6,所以 m 的最大值为 6,故选 B。 答案:B 5.若圆 C:x2+y2+2x-4y+3=0 关于直线 2ax+by+6=0 对称,则由点(a,b)向圆所 作的切线长的最小值是( ) A.2 B.3 C.4 D.6 解析:圆的标准方程为(x+1)2+(y-2)2=2,所以圆心为(-1,2),半径为 2。因为圆关 于直线 2ax+by+6=0 对称,所以圆心在直线 2ax+by+6=0 上,所以-2a+2b+6=0,即 b = a - 3 , 点 (a , b) 到 圆 心 的 距 离 为 d = a+12+b-22 = a+12+a-3-22 = 2a2-8a+26= 2a-22+18。 所以当 a=2 时, d 有最小值 18=3 2, 此时切线长最小, 为 3 22- 22= 16=4。 答案:C 6.设点 M(x0,1),若在圆 O:x2+y2=1 上存在点 N,使得∠OMN=45° ,则 x0 的取值范 围是( )

高考数学课时提能测试题及答案49

高考数学课时提能测试题及答案49

高考数学课时提能测试题及答案课时提能演练(四十九)(45分钟 100分)一、选择题(每小题6分,共36分)1.已知圆C 的圆心是直线x-y+1=0与x 轴的交点,且圆C 与直线x+y+3=0相切,则圆C 的方程为( )(A )(x+1)2+y 2=2 (B )(x-1)2+y 2=2 (C )(x+1)2+y 2=4 (D )(x-1)2+y 2=42.(2012·鄂州模拟)双曲线22x y 63=1的渐近线与圆(x-3)2+y 2=r 2(r>0)相切,则r=( )(A(B )2 (C )3 (D )63.若圆心在x 轴上、C 位于y 轴左侧,且被直线x+2y=0截得的弦长为4,则圆C 的方程是( )(A ))2+y 2=5 (B )2+y 2=5 (C )(x-5)2+y 2=5 (D )(x+5)2+y 2=54.(2012·孝感模拟)若集合A={(x,y)|x 2+y 2≤16},B={(x,y)|x 2+(y-2)2≤a-1}且A ∩B=B,则a 的取值范围是( ) (A )a ≤1 (B )a ≥5 (C )1≤a ≤5 (D )a ≤55.(预测题)设直线kx-y+1=0被圆O:x 2+y 2=4所截弦的中点的轨迹为C ,则曲线C 与直线x+y-1=0的位置关系为( )(A)相离(B)相切(C)相交(D)不确定6.过点P(2,3)向圆x2+y2=1作两条切线PA、PB,则弦AB所在直线的方程为( )(A)2x-3y-1=0 (B)2x+3y-1=0(C)3x+2y-1=0 (D)3x-2y-1=0二、填空题(每小题6分,共18分)7.(2012·大连模拟)过点P(2,1)作圆C:x2+y2-ax+2ay+2a+1=0的切线有两条,则a的取值范围是________.8.(2012·咸宁模拟)过点P(-1,4)作圆C:(x-1)2+y2=4的切线,则切线方程为________.9.已知圆C1:x2+y2-6x-7=0与圆C2:x2+y2-6y-25=0相交于A、B两点,且点C(m,0)在直线AB上,则m的值为________.三、解答题(每小题15分,共30分)10.已知m∈R,直线l:mx-(m2+1)y=4m和圆C:x2+y2-8x+4y+16=0.(1)求直线l斜率的取值范围;(2)直线l能否将圆C分割成弧长的比值为1的两段圆弧?为什么?211.(易错题)已知圆M的圆心M在x轴上,半径为1,直线l:y=41被圆Mx32所截的弦长为3,且圆心M在直线l的下方.(1)求圆M的方程;(2)设A(0,t),B(0,t+6)(-5≤t≤-2),若圆M是△ABC的内切圆,求△ABC的面积S的最大值和最小值.【探究创新】(16分)已知过点A(-1,0)的动直线l与圆C:x2+(y-3)2=4相交于P,Q两点,M是PQ中点,l与直线m:x+3y+6=0相交于N.(1)求证:当l与m垂直时,l必过圆心C;l的方程;(2)当PQ=(3)探索AM·AN是否与直线l的倾斜角有关?若无关,请求出其值;若有关,请说明理由.答案解析1.【解析】选A.直线x-y+1=0,令y=0得x=-1,所以直线x-y+1=0与x轴的交点为(-1,0),因为直线x+y+3=0与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即=,所以圆C 的方程为(x+1)2+y 2=2.2.【解析】选A.双曲线的渐近线为y=±2x ,即xy=0, ∵渐近线与圆相切, ∴=3.【解析】选B.设圆心为(a,0)(a<0),因为截得的弦长为4,所以弦心距为1,则,解得22(x y +=5.4.【解析】选C.∵A ∩B=B,∴圆x 2+(y-2)2=a-1在圆x 2+y 2=16的内部. ∵圆心距为, ∴2≤a ≤5, 又a-1>0,∴1<a ≤5,而当a=1时,B 表示点(0,2)在圆x 2+y 2=16内, 故1≤a ≤5.5.【解析】选C.直线kx-y+1=0恒过定点A (0,1),设弦的中点为P ,则 OP ⊥AP ,则轨迹C 是以线段OA 为直径的圆,其方程为2211x (y )24+-=,圆心(0,12)到直线x+y-1=0的距离1|1|142-=<, ∴直线x+y-1=0与曲线C 相交.6.【解题指南】先求以PO 为直径的圆的方程,再求两圆的公共弦方程即得.【解析】选B.以PO 为直径的圆22313(x 1)(y )24-+-=与圆x 2+y 2=1的公共弦即为所求,直线方程为2x+3y-1=0,故选B.7.【解析】依题意可知:点P 在圆C 外,而圆C :x 2+y 2-ax+2ay+2a+1=0的圆心坐标(a 2,-a),半径则222a 5a 8a 42)(1a)024---++>>(, 解上式得:-3<a<-25或a>2. 答案:-3<a<-25或a>28.【解析】当直线斜率存在时,设切线方程为y-4=k(x+1)即kx-y+k+4=0.=2,解得k=-34,即y-4=-34(x+1).整理得3x+4y-13=0,当直线斜率不存在即x=-1,与圆C 相切. 综上可知切线方程为x=-1或3x+4y-13=0. 答案:x=-1或3x+4y-13=09.【解析】因为圆C 1:x 2+y 2-6x-7=0与圆C 2:x 2+y 2-6y-25=0相交,所以其相交弦的方程为:x 2+y 2-6x-7-(x 2+y 2-6y-25)=0,即x-y-3=0, 又因为点C(m,0)在直线AB 上,所以m-0-3=0,解得m=3. 答案:3【方法技巧】求解相交弦问题的技巧把两个圆的方程进行相减得:x 2+y 2+D 1x+E 1y+F 1-(x 2+y 2+D 2x+E 2y+F 2)=0即(D 1-D 2)x+(E 1-E 2)y+(F 1-F 2)=0 ① 我们把直线方程①称为两圆C 1、C 2的根轴,当两圆C 1、C 2相交时,方程①表示两圆公共弦所在的直线方程; 当两圆C 1、C 2相切时,方程①表示过圆C 1,C 2切点的公切线方程.10.【解析】(1)∵m 2+1≠0, ∴直线l 的方程可化为y=22m 4mx m 1m 1-++, 直线l 的斜率k=2m m 1+,因为|m|≤21(m 1)2+,所以|k|=2m 1m 12≤+, 当且仅当|m|=1时等号成立.所以,斜率k 的取值范围是[1122-,]. (2)不能.由(1)知直线l 的方程为y=k(x-4),其中|k|≤12. 圆C 的圆心为C(4,-2),半径r=2.圆心C 到直线l 的距离.由|k|≤12,得d即d>r2.从而,若l 与圆C 相交,则圆C 截直线l 所得的弦所对的圆心角小于23π,所以l 不能将圆C 分割成弧长的比值为12的两段弧. 11.【解题指南】(1)因为已知圆的半径,求圆的方程,所以只需想办法求出圆心坐标即可;(2)由已知可求出|AB|的值,想办法再求出点C 到AB 的距离即可求出△ABC 的面积S 的解析式,进而求面积S 的最值.【解析】(1)设圆心M(a,0),由已知得M 到l :8x-6y-3=012=,1,2=又∵M 在l 的下方,∴8a-3>0,∴8a-3=5,a=1.故圆的方程为(x-1)2+y 2=1.(2)由题设AC 的斜率为k 1,BC 的斜率为k 2,则直线AC 的方程为y=k 1x+t,直线BC 的方程为y=k 2x+t+6.由方程组12y k x t y k x t 6=+⎧⎨=++⎩,得C 点的横坐标为x c =126k k -.∵|AB|=t+6-t=6, ∴S=12121618||62k k k k ⋅=--,由于圆M 与AC 相切,所以,∴211t k 2t-=;同理,()()221t 6k 2t 6-+=+,∴21223(t 6t 1)k k t 6t ++-=+, ∴S=2226(t 6t)16(1)t 6t 1t 6t 1+=-++++,∵-5≤t ≤-2. ∴-2≤t+3≤1,∴-8≤t 2+6t+1≤-4,∴S max =6×(1+14)=152,S min =6×(1+18)=274,∴△ABC 的面积S 的最大值为152,最小值为274.【变式备选】(2012·大庆模拟)已知圆O : x 2+y 2=1,圆C :(x-2)2+(y-4)2=1,由两圆外一 点P (a,b)引两圆切线PA 、PB ,切点分别为 A 、B ,如图,满足|PA|=|PB|. (1)求实数a 、b 间满足的等量关系; (2)求切线长|PA|的最小值;(3)是否存在以P 为圆心的圆,使它与圆O 相内切并且与圆C 相外切?若存在,求出圆P 的方程;若不存在,说明理由.【解析】(1)连接PO 、PC ,∵|PA|=|PB|,|OA|=|CB|=1, ∴|PO|2=|PC|2,从而a 2+b 2=(a-2)2+(b-4)2, 化简得实数a 、b 间满足的等量关系为:a+2b-5=0. (2)由a+2b-5=0,得a=-2b+5,|PA|=()()22222222PO OA a b 12b 5b 15b 20b 245b 24-=+-=-++-=-+=-+. ∴当b=2时,|PA|min =2.(3)不存在.∵圆O 和圆C 的半径均为1,若存在半径为R 的圆P ,与圆O 相内切并且与圆C相外切,则有|PO|=R-1且|PC|=R+1. 于是有:|PC|-|PO|=2,即|PC|=|PO|+2,2, ==4-(a+2b),将a+2b=5故满足条件的实数a、b不存在,∴不存在符合题设条件的圆P.【探究创新】【解析】(1)∵l与m垂直,且k m=-13,∴k l=3,故直线l的方程为y=3(x+1),即3x-y+3=0.∵圆心坐标(0,3)满足直线l的方程,∴当l与m垂直时,l必过圆心C.(2)①当直线l与x轴垂直时,易知x=-1符合题意.②当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=k(x+1),即kx-y+k=0,∵PQ=∴=1,则由,得k=43,∴直线l:4x-3y+4=0.故直线l的方程为x=-1或4x-3y+4=0.(3)∵CM⊥MN,∴AM AN AC CM AN AC AN CM AN AC AN⋅=+⋅=⋅+⋅=⋅().①当l与x轴垂直时,易得N(-1,-53),则AN=(0,-53),又AC=(1,3),∴AM·AN=AC·AN=-5.②当l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x+1),则由()y k x1x3y60=+⎧⎪⎨++=⎪⎩,得N(3k65k,13k13k---++),则AN =(55k,13k 13k--++), ∴AM ·AN =AC ·AN =515k13k 13k--+++=-5. 综上所述,AM AN ⋅与直线l 的倾斜角无关,且AM AN ⋅=-5.。

山东专用2021新高考数学一轮复习第八章平面解析几何课时作业49圆的方程含解析

山东专用2021新高考数学一轮复习第八章平面解析几何课时作业49圆的方程含解析

课时作业49 圆的方程一、选择题1.若k ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,0,45,3,方程x 2+y 2+(k -1)x +2ky +k =0不表示圆,则k 的取值集合中元素的个数为( A )A .1B .2C .3D .4解析:方程x 2+y 2+(k -1)x +2ky +k =0表示圆的条件为(k -1)2+(2k )2-4k >0,即5k 2-6k +1>0,解得k >1或k <15,又知该方程不表示圆,所以k 的取值范围为15≤k ≤1,又因为k ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,0,45,3,所以满足条件的k =45,即k 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫45,故选A.2.已知圆C :x 2+y 2-2x +4y +1=0,那么与圆C 有相同的圆心,且经过点(-2,2)的圆的方程是( B )A .(x -1)2+(y +2)2=5B .(x -1)2+(y +2)2=25C .(x +1)2+(y -2)2=5D .(x +1)2+(y -2)2=25解析:圆C 的标准方程为(x -1)2+(y +2)2=4,圆心C (1,-2),故排除C ,D ,代入(-2,2)点,只有B 项经过此点.也可以设出要求的圆的方程为(x -1)2+(y +2)2=r 2,再代入点(-2,2),可以求得圆的半径为5.故选B.3.已知圆M 与直线3x -4y =0及3x -4y +10=0都相切,圆心在直线y =-x -4上,则圆M 的方程为( C )A .(x +3)2+(y -1)2=1B .(x -3)2+(y +1)2=1C .(x +3)2+(y +1)2=1D .(x -3)2+(y -1)2=1解析:到直线3x -4y =0及3x -4y +10=0的距离都相等的直线方程为3x -4y +5=0,联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧ 3x -4y +5=0,y =-x -4,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-3,y =-1,又两平行线之间的距离为2,所以所求圆的半径为1,从而圆M 的方程为(x +3)2+(y +1)2=1.故选C.4.圆心在y 轴上,且过点(3,1)的圆与x 轴相切,则该圆的方程是( B )C .x 2+y 2+10x =0D .x 2+y 2-10x =0解析:根据题意,设圆心坐标为(0,r ),半径为r ,则32+(r -1)2=r 2,解得r =5,可得圆的方程为x 2+y 2-10y =0.5.圆(x -2)2+y 2=4关于直线y =33x 对称的圆的方程是( D ) A .(x -3)2+(y -1)2=4 B .(x -2)2+(y -2)2=4 C .x 2+(y -2)2=4 D .(x -1)2+(y -3)2=4解析:设圆(x -2)2+y 2=4的圆心(2,0)关于直线y =33x 对称的点的坐标为(a ,b ),则有⎩⎪⎨⎪⎧b a -2·33=-1,b 2=33·a +22,解得a =1,b =3,从而所求圆的方程为(x -1)2+(y -3)2=4.故选D.6.圆x 2+y 2-2x -2y +1=0上的点到直线x -y =2的距离的最大值是( A ) A .1+ 2 B .2 C .1+22D .2+2 2解析:将圆的方程化为(x -1)2+(y -1)2=1,圆心坐标为(1,1),半径为1,则圆心到直线x -y =2的距离d =|1-1-2|2=2,故圆上的点到直线x -y =2的距离的最大值为d +1=2+1,故选A.7.如果圆(x -a )2+(y -a )2=8上总存在到原点的距离为2的点,则实数a 的取值范围是( D )A .(-3,-1)∪(1,3)B .(-3,3)C .[-1,1]D .[-3,-1]∪[1,3]解析:圆(x -a )2+(y -a )2=8的圆心(a ,a )到原点的距离为|2a |,半径r =22,由圆(x -a )2+(y -a )2=8上总存在点到原点的距离为2,得22-2≤|2a |≤22+2,∴1≤|a |≤3,解得1≤a ≤3或-3≤a ≤-1.∴实数a 的取值范围是[-3,-1]∪[1,3].故选D.8.在平面直角坐标系xOy 中,以点(0,1)为圆心且与直线x -by +2b +1=0相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为( B )A .x 2+(y -1)2=4B .x 2+(y -1)2=2解析:解法1:由题意可得圆心(0,1)到直线x -by +2b +1=0的距离d =|1+b |1+b2=1+2b 1+b2≤1+2b2b=2,当且仅当b =1时取等号.所以半径最大的圆的半径r =2,此时圆的标准方程为x 2+(y -1)2=2,故选B.解法2:由直线x -by +2b +1=0可得该直线过定点A (-1,2),设圆心为B (0,1),由题意可知要使所求圆的半径最大,则r max =|AB |=(-1-0)2+(2-1)2=2,所以半径最大的圆的标准方程为x 2+(y -1)2=2,故选B.二、填空题9.(多填题)已知a ∈R ,方程a 2x 2+(a +2)y 2+4x +8y +5a =0表示圆,则圆心坐标是(-2,-4),半径是5.解析:由已知方程表示圆,则a 2=a +2, 解得a =2或a =-1.当a =2时,方程不满足表示圆的条件,故舍去. 当a =-1时,原方程为x 2+y 2+4x +8y -5=0, 化为标准方程为(x +2)2+(y +4)2=25, 表示以(-2,-4)为圆心,5为半径的圆.10.当方程x 2+y 2+kx +2y +k 2=0所表示的圆的面积取最大值时,直线y =(k -1)x +2的倾斜角α=3π4.解析:由题意知,圆的半径r =12k 2+4-4k 2=124-3k 2≤1,当半径r 取最大值时,圆的面积最大,此时k =0,r =1,所以直线方程为y =-x +2,则有tan α=-1,又α∈[0,π),故α=3π4. 11.若圆C 经过坐标原点与点(4,0),且与直线y =1相切,则圆C 的方程是(x -2)2+⎝⎛⎭⎫y +322=254. 解析:因为圆的弦的垂直平分线必过圆心且圆经过点(0,0)和(4,0),所以设圆心为(2,m ). 又因为圆与直线y =1相切, 所以22+m 2=|1-m |,解得m =-32.所以圆C 的方程为(x -2)2+⎝⎛⎭⎫y +322=254. 12.点P (4,-2)与圆x 2+y 2=4上任一点连线的中点的轨迹方程是(x -2)2+(y +1)2=1. 解析:设圆上任一点坐标为(x 0,y 0),x 20+y 20=4,连线中点坐标为(x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧ 2x =x 0+4,2y =y 0-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x -4,y 0=2y +2,代入x 20+y 20=4中,得(x -2)2+(y +1)2=1. 三、解答题13.已知圆C 的圆心在直线x +y +1=0上,半径为5,且圆C 经过点P (-2,0)和点Q (5,1). (1)求圆C 的标准方程;(2)求过点A (-3,0)且与圆C 相切的切线方程.解:(1)设圆C :(x -a )2+(y -b )2=25,点C 在直线x +y +1=0上,则有a +b +1=0.圆C 经过点P (-2,0)和点Q (5,1),则⎩⎪⎨⎪⎧(-2-a )2+(0-b )2=25,(5-a )2+(1-b )2=25,解得a =2,b =-3.所以圆C :(x -2)2+(y +3)2=25.(2)设所求直线为l .①若直线l 的斜率不存在,则直线l 的方程是x =-3,与圆C 相切,符合题意.②若直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =k (x +3),即kx -y +3k =0.由题意知,圆心C (2,-3)到直线l 的距离等于半径5,即|2k +3+3k |k 2+1=5,解得k =815,故切线方程是y=815(x +3).综上,所求切线方程是x =-3或y =815(x +3). 14.已知圆C :x 2+y 2+2x -4y +3=0.(1)若直线l 过点(-2,0)且被圆C 截得的弦长为2,求直线l 的方程;(2)从圆C 外一点P 向圆C 引一条切线,切点为M ,O 为坐标原点,满足|PM |=|PO |,求点P 的轨迹方程.解:(1)x 2+y 2+2x -4y +3=0可化为(x +1)2+(y -2)2=2. 当直线l 的斜率不存在时,其方程为x =-2, 易求得直线l 与圆C 的交点为A (-2,1),B (-2,3), |AB |=2,符合题意;当直线l 的斜率存在时,设其方程为y =k (x +2),即kx -y +2k =0,则圆心C 到直线l的距离d =|-k -2+2k |k 2+1=1,解得k =34,所以直线l 的方程为3x -4y +6=0.综上,直线l 的方程为x =-2或3x -4y +6=0.(2)如图,PM 为圆C 的切线,连接MC ,PC ,则CM ⊥PM , 所以△PMC 为直角三角形, 所以|PM |2=|PC |2-|MC |2. 设P (x ,y ),由(1)知C (-1,2), |MC |= 2. 因为|PM |=|PO |,所以(x +1)2+(y -2)2-2=x 2+y 2, 化简得点P 的轨迹方程为2x -4y +3=0.15.(多选题)古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.他发现:“平面内到两个定点A ,B 的距离之比为定值λ(λ≠1)的点的轨迹是圆”.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆在平面直角坐标系xOy 中,A (-2,0),B (4,0),点P 满足|P A ||PB |=12.设点P 的轨迹为C ,下列结论正确的是( BC )A .C 的方程为(x +4)2+y 2=9B .在x 轴上存在异于A ,B 的两定点D ,E ,使得|PD ||PE |=12C .当A ,B ,P 三点不共线时,射线PO 是∠APB 的平分线D .在C 上存在点M ,使得|MO |=2|MA |解析:设点P (x ,y ),则|P A ||PB |=12=(x +2)2+y 2(x -4)2+y 2,化简整理得x 2+y 2+8x =0,即(x +4)2+y 2=16,故A 错误;当D (-1,0),B (2,0)时,|PD ||PE |=12,故B 正确;对于C 选项,cos ∠APO=AP 2+PO 2-AO 22AP ·PO ,cos ∠BPO =BP 2+PO 2-BO 22BP ·PO ,要证PO 为角平分线,只需证明cos ∠APO=cos ∠BPO ,即证AP 2+PO 2-AO 22AP ·PO =BP 2+PO 2-BO 22BP ·PO ,化简整理即证PO 2=2AP 2-8,设P (x ,y ),则PO 2=x 2+y 2,2AP 2-8=2x 2+8x +2y 2=(x 2+8x +y 2)+(x 2+y 2)=x 2+y 2,则证cos ∠APO =cos ∠BPO ,故C 正确;对于D 选项,设M (x 0,y 0),由|MO |=2|MA |可得x 20+y 20=(x 0+2)2+y 20,整理得3x 20+3y 20+16x 0+16=0,而点M 在圆上,故满足x 2+y 2+8x =0,联立解得x 0=2,y 0无实数解,于是D 错误.故答案为BC.16.(2019·全国卷Ⅰ)已知点A ,B 关于坐标原点O 对称,|AB | =4,⊙M 过点A ,B 且与直线x +2=0相切. (1)若A 在直线x +y =0上,求⊙M 的半径;(2)是否存在定点P ,使得当A 运动时,|MA |-|MP |为定值?并说明理由.解:(1)因为⊙M 过点A ,B ,所以圆心M 在AB 的垂直平分线上.由已知A 在直线x +y =0上,且A ,B 关于坐标原点O 对称,所以M 在直线y =x 上,故可设M (a ,a ).因为⊙M 与直线x +2=0相切,所以⊙M 的半径为r =|a +2|.连接MA ,由已知得|AO |=2,又MO →⊥AO →,故可得2a 2+4=(a +2)2,解得a =0或a =4.故⊙M 的半径r =2或r =6.(2)存在定点P (1,0),使得|MA |-|MP |为定值. 理由如下:设M (x ,y ),由已知得⊙M 的半径为r =|x +2|,|AO |=2.由于MO →⊥AO →,故可得x 2+y 2+4=(x +2)2,化简得M 的轨迹方程为y 2=4x . 因为曲线C :y 2=4x 是以点P (1,0)为焦点, 以直线x =-1为准线的抛物线,所以|MP |=x +1.因为|MA |-|MP |=r -|MP |=x +2-(x +1)=1,所以存在满足条件的定点P .。

高三数学限时训练49 理 试题

高三数学限时训练49 理 试题

响水中学2021届高三数学〔理〕限时训练49
0b >,函数2111()(1)ln()2f x ax x bx ab b b
=+-+,记()()(()F x f x f x ''=是函数 ()f x 的导函数),且当1x =时,()F x 获得极小值2,求函数()F x 的单调增区间.
2. 某数学兴趣小组有10名学生,其中有4名女学生;英语兴趣小组有5名学生,其中 有3名女学生,现采用分层抽样方法〔层内采用不放回简单随机抽样〕从数学兴趣小组、英语兴趣小组中一共抽取3名学生参加科技节活动。

〔1〕求从数学兴趣小组、英语兴趣小组各抽取的人数;
〔2〕求从数学兴趣小组抽取的学生中恰有1名女学生的概率;
〔3〕记ξ表示抽取的3名学生中男学生数,求ξ的分布列及数学期望.
3.在平面直角坐标系中,动点P 到点M 〔1,0〕的间隔 与到y 轴的间隔 之和为2,记点P 的轨迹为C .
〔1〕求轨迹C 的方程; 〔2〕过原点且斜率为k 的直线l 与曲线C 有两个交点A 、B (点A 在y 轴右侧),假设3OA OB =-,
求线段AB 的长.
4.记21+)1+
).........1+)222n x x x (((的展开式中,x 的系数为n a ,2x 的系数为*,n b n N ∈, 〔1〕求n a ;
〔2〕是否存在常数,()p q p q <,使*1(1)(1),,2322
n n n p q b n N n =
++∈≥对恒成立?证明你的结论.。

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限时训练(四十九)答案部分一、选择题二、填空题 13. 1614.1- 15. 16. 2017解析部分1.解析 复数()()()()21i i 1i1i 1i2i 2i i 21i z -⋅-----====⋅-+,所以z 在复平面内所对应的点位于第三象限.故选C .2.解析 1>2A x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭, 203B x x x⎧⎫=⎨⎬⎩⎭或剠,所以20<<3U B x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭ð,则12<<23UA B x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭ð.故选D . 3.解析 ()622x m x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中4x 的系数为()()24566C 2C 2m -+⋅⋅-,则45664C 2C 30m -⋅=,得52m =.故选B. 4.解析 由题图知, 3cos 5α=,4sin 5α=,4cos 5α=-,3sin 5α=,则()344324cos cos cos sin sin 555525αβαβαβ⎛⎫+=-=⨯--⨯=- ⎪⎝⎭.故选D.5.解析 已知1239,,,,1b b b --成等比数列,设公比为q ,所以()()22199b =-⨯-=,又()229<0b q =-⋅,所以23b =-.已知121,,,9a a --成等差数列,设公差为d ,所以()21913a a d d-=⎧⎪⎨---=⎪⎩,所以2183a a -=-,则()()2218383b a a ⎛⎫-=-⨯-= ⎪⎝⎭.故选C. 6.解析 秦九韶算法的过程是()011,2,,n k k n k v a v v x a k n --=⎧⎪⎨=+=⎪⎩.这个过程用循环结构来实现,则在空白的执行框内应填入i v vx a =+.故选A.7.解析 由题意,还原的几何体ABC DEF -如图所示,上底面ABC △是直角边长为2的等腰直角三角形,下底面DEF △是直角边长为4的等腰直角三角形,高2CF =.则几何体ABC DEF -的体积为11112844422232323⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=.故选A .8.解析 画出D 的可行域如图所示.对于命题1P ,在点()2,0A -处, 202<0x y +=-+=-,则1P 是假命题; 对于命题2P ,在点()0,2C 处, 21x y -+取最大值为1-,1<0-,故2P 是真命题; 对于命题3P ,点(),x y 到()1,1-的斜率的最小值是在点()0,2C 处取到,为21301+=--,3>4--,故3P 是假命题;对于命题4P ,在点()0,2C 处,22024>2+=,故4P 是真命题.故选D.9.解析 因为12BP PC =,所以FEDCBA()22213333CP AC CB AC AB AC AB AP AC AC +=+=+-==+.因为,,M N P 三点共线,所以mAM AP nAN +=,且1m n +=.因为,AM AB AN AC λμ==,所以AP AB AC m n λμ+=,所以2313m n λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以2313m n λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则21133λμ+=.所以2λμ+=()2144233333μλλμλμλμ⎛⎫++=++ ⎪⎝⎭ (48)33+=,当且仅当433μλλμ=,即423λμ==时等号成立,故2λμ+的最小值为83.故选B . 10.解析 对于①,因为直线AC 经过平面11BCC B 内的点C ,而直线1C E 在平面11BCC B 内不过点C ,所以直线AC 与直线1C E 是异面直线,故①正确;对于②,当112B E =时, 11AB A E ⊥,因为11B C ⊥平面11ABB A ,所以111B C A E ⊥.又1111AB B C B =,所以1A E ⊥平面11AB C ,所以1A E ⊥1AC ,故②错误;对于③,由题意知,直三棱柱111ABC A B C -的外接球圆心O 是1AC 与1CA 的交点,则1AAO △的面积为定值.由1BB ∥平面11AA C C ,所以E 到平面1AA O 的距离为定值,所以三棱锥1E AAO -的体积为定值,故③正确; 对于④,设BE x =,则12B E x =-,所以1AE EC =+其几何意义为平面内动点(),1x 与两定点()0,0,()2,0的距离和,则1AEEC +的最小值为,故④正确.所以正确命题的个数是3个.故选C .11.解析 由已知, 点P 在x轴上的射影恰好是双曲线C 的右焦点,所以c =.如图所示,双曲线的渐近线方程为1:0l bx ay -=,2:0l bx ay +=,则过点P 且与1l ,2l 平行的直线为(()3:0l b x a y m --=,(()4:0l b x a y m +-=,设1l 与4l 交点为A ,点P 到直线1l 的距离为d ,则平行四边形PAOB 的面积为1OA d ⋅=.联立(()00bx ay b x a y m -=⎧⎪⎨-+-=⎪⎩,可得,22am am A b a ⎛++ ⎝⎭,2am OA ab +==,d ==,则(()122am am amabab++⋅==,即22252ba m ab -=.因为点P 在22221x y a b -=上,所以22251m a b-=,联立以上两式可得2ab =,又225a b +=,0b a >>,所以可得1a =,2b =,则双曲线的标准方程是2214y x -=.故选A.12.解析 当0x <时, ()()1e x f x x =+,可得()()2e xf x x '=+.可知当2x <-时, ()<0f x ',()f x 单调递减;当2<0x -<时, ()>0f x ',()f x 单调递增.可得()212ef -=-,()10f -=. 又当1x <-时, ()<0f x ;当1<0x -<时, ()>0f x ,且当0x →时, ()1f x →,已知()f x 是定义在R 上的奇函数,则()00f =,图像关于原点对称,可画出()f x 的图像如图所示.令()f x t =,则()f t m =.由图可知,当()1,1t ∈-时, ()f x t =至多有三个根;当()1,1t ∉-时, ()f x t =没有实数根.如图所示,对于任意m ∈R ,()f t m =至多有一个根,此时()1,1t ∈-. 故函数()()()F x ff x m =-的零点个数至多有3个.故选A.13.解析 在区间[]0,1上随机地取两个数,x y ,构成的区域面积为1. 5y x …发生的区域面积为6150111d 66x x x ==⎰,则事件“5y x …”发生的概率11616P ==.故填16. 14.解析 由题意,知()()()sin 2sin 22g x x x ϕϕ⎡⎤=-=-⎣⎦,且函数()g x 的图像关于y 轴对称,则π22π,2k k ϕ=+∈Z ,所以ππ,4k k ϕ=+∈Z ,所以ϕ的最小值为π4,所以t()πsin 2cos 22g x x x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,所以()01g =-.故填1-.15.解析 如图所示, 因为2AF BF =,由抛物线定义知,2AC BD =.设M 为AC 中点.联结MB 交x 轴于点H ,则12AM AC BD BF x ====,可知H F B FM A B A=,所以H B F MB A△∽△,得13HF x =. 由题可知, BD HF p +=,即13x x p +=,解得34x p =,934AB x p ==,所以2CD BM ====.又112CDF S CD p =⋅⋅=△,所以1122CDF S p =⋅⋅=△,解得p =.. 16.解析 已知2(2017)(2016)0x a x b ++…在(,)a b 上恒成立,其中0a <. 则22017020160x a x b ⎧+⎨+⎩……或22017020160x a x b ⎧+⎨+⎩……成立.①若20160x b +…在(,)a b 上恒成立,则20160a b +…恒成立.又<0a ,则>02016ab -…,则22017x a +在(,)a b 上的最小值为2020172017a a +=,而2017<0a ,所以不成立;②若20160x b +…在(,)a b 上恒成立,则20160b b +…恒成立,即0b ….则22017x a +在(,)a b 上的最大值为22017a a +,令220170a a +…,则2017<0a -….因此2017b a -…,故b a -的最大值为2017.故填2017.高难拉分攻坚特训(一)1.已知椭圆M :x 2a 2+y 2=1,圆C :x 2+y 2=6-a 2在第一象限有公共点P ,设圆C 在点P 处的切线斜率为k 1,椭圆M 在点P 处的切线斜率为k 2,则k 1k 2的取值范围为( )A .(1,6)B .(1,5)C .(3,6)D .(3,5)答案 D解析 由于椭圆M :x 2a2+y 2=1,圆C :x 2+y 2=6-a 2在第一象限有公共点P ,所以⎩⎨⎧a 2>6-a 2,6-a 2>1,解得3<a 2<5.设椭圆M :x2a 2+y 2=1与圆C :x 2+y 2=6-a 2在第一象限的公共点P (x 0,y 0),则椭圆M 在点P 处的切线方程为x 0xa 2+y 0y =1,圆C 在P 处的切线方程为x 0x +y 0y =6-a 2,所以k 1=-x 0y 0,k 2=-x 0a 2y 0,k 1k 2=a 2,所以k 1k 2∈(3,5),故选D. 2.已知数列{a n }满足a 1=4,a n +1=4-4a n,且f (n )=(a 1-2)(a 2-2)+(a 2-2)(a 3-2)+(a 3-2)(a 4-2)+…+(a n -1)(a n +1-2),若∀n ≥3(n ∈N *),f (n )≥m 2-2m 恒成立,则实数m 的最小值为________.答案 -1解析 ∵a 1=4,a n +1=4-4a n,∴2a n +1-2=24a n -4a n -2=a n a n -2=1+2a n -2,又2a 1-2=1,∴数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫2a n -2是以1为首项,1为公差的等差数列,∴2a n -2=1+n -1=n ,a n -2=2n ,令b n =(a n -2)(a n +1-2)=2n ·2n +1=4⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1,∴f (n )=(a 1-2)(a 2-2)+(a 2-2)(a 3-2)+(a 3-2)·(a 4-2)+…+(a n -2)(a n +1-2)=b 1+b 2+…+b n =4×⎝⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=4n n +1. 若∀n ≥3(n ∈N *),f (n )≥m 2-2m 恒成立, 则f (n )min ≥m 2-2m .易知f (n )=4nn +1在[3,+∞)上是增函数, ∴f (n )min =f (3)=3,即m 2-2m -3≤0, 解得-1≤m ≤3, ∴实数m 的最小值为-1.3.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点F 和上顶点B 在直线3x -3y +3=0上,A 为椭圆上位于x 轴上方的一点且AF ⊥x 轴,M ,N 为椭圆C 上不同于A 的两点,且∠MAF =∠NAF .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设直线MN 与y 轴交于点D (0,d ),求实数d 的取值范围. 解 (1)依题意得椭圆C 的左焦点为F (-1,0),上顶点为B (0,3), 故c =1,b =3,所以a =b 2+c 2=2, 所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1. (2)设直线AM 的斜率为k , 因为∠MAF =∠NAF ,所以AM ,AN 关于直线AF 对称, 所以直线AN 的斜率为-k , 易知A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32,所以直线AM 的方程是y -32=k (x +1), 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 联立⎩⎪⎨⎪⎧y -32=k (x +1),x 24+y 23=1,消去y ,得(3+4k 2)x 2+(12+8k )kx +(4k 2+12k -3)=0, 所以x 1=-4k 2-12k +33+4k 2,将上式中的k 换成-k ,得x 2=-4k 2+12k +33+4k 2,所以k MN =y 1-y 2x 1-x 2=k [(x 1+x 2)+2]x 1-x 2=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 2+63+4k 2+2-24k 3+4k 2=-12,所以直线MN 的方程是y =-12x +d ,代入椭圆方程x 24+y 23=1,得x 2-dx +d 2-3=0, 所以Δ=(-d )2-4(d 2-3)>0, 解得-2<d <2,又因为MN 在A 点下方, 所以-1×12+32>d ⇒d <1, 所以-2<d <1.4.已知函数f (x )=(x -1)e x -ax 2(e 是自然对数的底数). (1)讨论函数f (x )的极值点的个数,并说明理由;(2)若对任意的x >0,f (x )+e x ≥x 3+x ,求实数a 的取值范围. 解 (1)f ′(x )=x e x -2ax =x (e x -2a ).当a ≤0时,由f ′(x )<0得x <0,由f ′(x )>0得x >0,∴f (x )在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增, ∴f (x )有1个极值点;当0<a <12时,由f ′(x )>0得x <ln 2a 或x >0,由f ′(x )<0得0>x >ln 2a , ∴f (x )在(-∞,ln 2a )上单调递增,在(ln 2a,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,∴f (x )有2个极值点; 当a =12时,f ′(x )≥0, ∴f (x )在R 上单调递增, ∴f (x )没有极值点;当a >12时,由f ′(x )>0得x <0或x >ln 2a , 由f ′(x )<0得0<x <ln 2a ,∴f (x )在(-∞,0)上单调递增,在(0,ln 2a )上单调递减,在(ln 2a ,+∞)上单调递增,∴f (x )有2个极值点.综上,当a≤0时,f(x)有1个极值点;当a>0且a≠12时,f(x)有2个极值点;当a=12时,f(x)没有极值点.(2)由f(x)+e x≥x3+x得x e x-x3-ax2-x≥0. 当x>0时,e x-x2-ax-1≥0,即a≤e x-x2-1x对任意的x>0恒成立.设g(x)=e x-x2-1x,则g′(x)=(x-1)(e x-x-1)x2.设h(x)=e x-x-1,则h′(x)=e x-1.∵x>0,∴h′(x)>0,∴h(x)在(0,+∞)上单调递增,∴h(x)>h(0)=0,即e x>x+1,∴g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,∴g(x)≥g(1)=e-2,∴a≤e-2,∴实数a的取值范围是(-∞,e-2].。

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