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2016-2017学年重庆市杨家坪中学高二(上)期中数学试卷(文科)
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.直线x﹣y+1=0的倾斜角是( )
A. B. C. D.
2.双曲线﹣=1的离心率是( )
A.2 B. C. D.
3.命题“∀x∈R,|x|+x2≥0”的否定是( )
A.∀x∈R,|x|+x2<0 B.∀x∈R,|x|+x2≤0
C.∃x0∈R,|x0|+x02<0 D.∃x0∈R,|x0|+x02≥0
4.抛物线y2=2x的焦点到直线x﹣y=0的距离是( )
A. B. C. D.
5.一个圆锥与一个球的体积相等,圆锥的底面半径是球半径的倍,则圆锥的高与球半径之比为( )
A.16:9 B.9:16 C.27:8 D.8:27
6.双曲线5x2﹣ky2=5的一个焦点坐标是(2,0),那么k的值为( )
A.3 B.5 C. D.
7.一个正四棱锥的侧棱长都相等,底面是正方形,其正(主)图如图所示,则该四棱锥侧面积是( )
A.180 B.120 C.60 D.48
8.从点(1,0)射出的光线经过直线y=x+
1反射后的反射光线射到点(3,0)上,则该束光线经过的最短路程是( )
A. B. C. D.2
9.已知A(﹣1,﹣1),过抛物线C:y2=4x上任意一点M作MN垂直于准线于N点,则|MN|+|MA|的最小值为( )
A.5 B. C. D.
10.以双曲线﹣=1的右焦点为圆心,与该双曲线渐近线相切的圆的方程是( )
A.x2+y2﹣10x+9=0 B.x2+y2﹣10x+16=0
C.x2+y2+10x+16=0 D.x2+y2+20x+9=0
11.设P为双曲线x2﹣=1上的一点,F1,F2是该双曲线的两个焦点.若|PF1|:|PF2|=3:2,则△PF1F2的面积为( )
A. B.12 C. D.24
12.已知双曲线﹣=1(a>b>0)的一条渐近线与椭圆+y2=1交于P.Q两点.F为椭圆右焦点,且PF⊥QF,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,满分20分.)
13.若双曲线E: =1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且|PF1|=3,则|PF2|等于 .
14.若抛物线y2=4x上一点M到焦点F的距离为5,则点M的横坐标为 .
15.已知椭圆,直线l交椭圆于A,B两点,若线段AB的中点坐标为,则直线l的一般方程为 .
16.圆x2+y2=9的切线MT过双曲线﹣
=1的左焦点F,其中T为切点,M为切线与双曲线右支的交点,P为MF的中点,则|PO|﹣|PT|= .
三、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(10分)已知命题p:{x|x2+4x>0},命题,则¬p是¬q的什么条件?
18.(12分)已知两条直线l1:(a﹣1)x+2y+1=0,l2:x+ay+3=0.
(1)若l1∥l2,求实数a的值;
(2)若l1⊥l2,求实数a的值.
19.(12分)已知A(2,0),B(3,).
(1)求中心在原点,A为长轴右顶点,离心率为的椭圆的标准方程;
(2)求中心在原点,A为右焦点,且经过B点的双曲线的标准方程.
20.(12分)已知以点P为圆心的圆经过点A(﹣1,0)和B(3,4),线段AB的垂直平分线交圆P于点C和D,且|CD|=4.
(1)求直线CD的方程;
(2)求圆P的方程.
21.(12分)如图,斜率为1的直线过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,与抛物线交于两点A.B,将直线AB向左平移p个单位得到直线l,N为l上的动点.
(1)若|AB|=8,求抛物线的方程;
(2)在(1)的条件下,求•的最小值.
22.(12分)已知椭圆C:的离心率e=,过点A(0,﹣b)和B(a,0)的直线与原点的距离为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设F1、F2分别为椭圆C的左、右焦点,过F2作直线交椭圆于P,Q两点,求△F1PQ面积的最大值.
2016-2017学年重庆市杨家坪中学高二(上)期中数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.直线x﹣y+1=0的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【考点】直线的倾斜角.
【分析】把直线的方程化为斜截式,求出斜率,根据斜率和倾斜角的关系,倾斜角的范围,求出倾斜角的大小.
【解答】解:直线y+1=0 即 y=x+1,故直线的斜率等于,设直线的倾斜角等于α,
则 0≤α<π,且tanα=,故 α=60°,
故选B.
【点评】本题考查直线的倾斜角和斜率的关系,以及倾斜角的取值范围,已知三角函数值求角的大小.求出直线的斜率是解题的关键.
2.双曲线﹣=1的离心率是( )
A.2 B. C. D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】双曲线的离心率为==,化简得到结果.
【解答】解:由双曲线的离心率定义可得,
双曲线的离心率为===,
故选B.
【点评】本题考查双曲线的标准方程,以及双曲线的简单性质的应用,属于容易题.
3.命题“∀x∈R,|x|+x2≥0”的否定是( )
A.∀x∈R,|x|+x2<0 B.∀x∈R,|x|+x2≤0
C.∃x0∈R,|x0|+x02<0 D.∃x0∈R,|x0|+x02≥0
【考点】命题的否定.
【分析】根据全称命题的否定是特称命题即可得到结论.
【解答】解:根据全称命题的否定是特称命题,则命题“∀x∈R,|x|+x2≥0”的否定∃x0∈R,|x0|+x02<0,
故选:C.
【点评】本题主要考查含有量词的命题的否定,比较基础.
4.抛物线y2=2x的焦点到直线x﹣y=0的距离是( )
A. B. C. D.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】利用抛物线的方程,求得焦点坐标,根据点到直线的距离公式,即可求得答案.
【解答】解:抛物线y2=2x的焦点F(,0),
由点到直线的距离公式可知:
F到直线x﹣y=0的距离d==,
故答案选:C.
【点评】
本题考查抛物线的标准方程及简单几何性质,考查点到直线的距离公式,属于基础题.
5.一个圆锥与一个球的体积相等,圆锥的底面半径是球半径的倍,则圆锥的高与球半径之比为( )
A.16:9 B.9:16 C.27:8 D.8:27
【考点】球内接多面体.
【分析】利用圆锥的体积和球的体积相等,通过圆锥的底面半径与球的半径的关系,推出圆锥的高与底面半径之比.
【解答】解:V圆锥=,V球=,V圆锥=V球,
∵r=R
∴h=R
∴h:R=16:9.
故选A.
【点评】本题是基础题,考查圆锥的体积、球的体积的计算公式,考查计算能力.
6.双曲线5x2﹣ky2=5的一个焦点坐标是(2,0),那么k的值为( )
A.3 B.5 C. D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】利用双曲线的方程求出a,b,c,通过双曲线的焦点坐标,求出实数k的值.
【解答】解:因为双曲线方程5x2﹣ky2=5,即x2﹣=1,所以a=1,b2=,所以c2=1+,
因为双曲线的一个焦点坐标(2,0),
所以1+=4,所以k=.
故选:D.
【点评】本题考查双曲线的基本性质,焦点坐标的应用,考查计算能力.
7.一个正四棱锥的侧棱长都相等,底面是正方形,其正(主)图如图所示,则该四棱锥侧面积是( )
A.180 B.120 C.60 D.48
【考点】棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积.
【分析】由题意可知,该几何体是正四棱锥,底面是正方形,所以该四棱锥侧面积是四个相等的三角形.由正视图可知该几何体的高为4,斜面高为5,正方形边长为6,则可以求侧面积.
【解答】解:由题意可知,该几何体是正四棱锥,底面是正方形,所以该四棱锥侧面积是四个相等的三角形,
由正视图可知该几何体的高为4,斜面高为5,正方形边长为6,
那么:侧面积.
该几何体侧面积为:4×15=60
故选:C.
【点评】本题考查了对三视图的认识能力和投影关系.属于基础题.
8.从点(1,0)射出的光线经过直线y=x+1反射后的反射光线射到点(3,0)上,则该束光线经过的最短路程是( )
A. B. C. D.2
【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程.
【分析】由题意可得,点P(1,0)关于直线x﹣y+1=0的对称点B(﹣1,2)在反射光线上,可得光线从P到Q所经过的最短路程是线段BQ,计算求得结果.
【解答】解:由题意可得,点P(1,0)关于直线x﹣y+1=0的对称点B(﹣1,2)在反射光线上,
故光线从P到Q(3,0)所经过的最短路程是线段BQ==2,
故选:A.
【点评】本题主要考查求一个点关于某直线的对称点的坐标,反射定理的应用,属于基础题.
9.已知A(﹣1,﹣1),过抛物线C:y2=4x上任意一点M作MN垂直于准线于N点,则|MN|+|MA|的最小值为( )
A.5 B. C. D.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】由抛物线方程求出抛物线的焦点坐标,数形结合可知,当F、M、A共线时,|MN|+|MA|的值最小为|FA|,再由两点间的距离公式得答案.
【解答】解:如图,由抛物线C:y2=4x,得F(1,0),
又A(﹣1,﹣1),∴|MN|+|MA|的最小值为|FA|=.
故选:C.
【点评】本题考查抛物线的性质,考查了数学转化思想方法,是中档题.
10.以双曲线﹣=1的右焦点为圆心,与该双曲线渐近线相切的圆的方程是( )
A.x2+y2﹣10x+9=0 B.x2+y2﹣10x+16=0
C.x2+y2+10x+16=0 D.x2+y2+20x+9=0
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】求出双曲线的右焦点得到圆心,在求出圆心到其渐近线的距离得到圆的半径,从而得到圆的方程.
【解答】解:右焦点即圆心为(5,0),一渐近线方程为,即4x﹣3y=0,
,圆方程为(x﹣5)2+y2=16,
即x2+y2﹣10x+9=0,
故选A.
【点评】本题考查双曲线的焦点坐标和其渐近线方程以及圆的基础知识,在解题过程要注意相关知识的灵活运用.
11.设P为双曲线x2﹣=1上的一点,F1,F2是该双曲线的两个焦点.若|PF1|:|PF2|=3:2,则△PF1F2的面积为( )
A. B.12 C. D.24
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】根据双曲线定义得|PF1|﹣|PF2|=2a=2,所以,再由△PF1F2为直角三角形,可以推导出其面积.
【解答】解:因为|PF1|:|PF2|=3:2,设|PF1|=3x,|PF2|=2x,
根据双曲线定义得|PF1|﹣|PF2|=3x﹣2x=x=2a=2,
所以,,
△PF1F2为直角三角形,其面积为,
故选B.
【点评】本题考查双曲线性质的灵活运用,解题时要注意审题.
12.已知双曲线﹣=1(a>b>0)的一条渐近线与椭圆+y2=1交于P.Q两点.F为椭圆右焦点,且PF⊥QF,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【考点】双曲线的简单性质;椭圆的简单性质.
【分析】由题意PQ=2=4,设直线PQ的方程为y=x,代入+y2=1,可得x=±,利用弦长公式,建立方程,即可得出结论.
【解答】解:由题意PQ=2=4,
设直线PQ的方程为y=x,代入+y2=1,可得x=±,
∴|PQ|=•2=4,
∴5c2=4a2+20b2,
∴e==,
故选:A.
【点评】本题考查椭圆的方程与性质,考查双曲线的离心率,考查弦长公式,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,满分20分.)
13.若双曲线E: =1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且|PF1|=3,则|PF2|等于 9 .
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】设|PF2|=x,由双曲线的定义及性质得|x﹣3|=6,由此能求出|PF2|.
【解答】解:设|PF2|=x,
∵双曲线E: =1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且|PF1|=3,
∴a=3,b=4.c=5,
∴|x﹣3|=6,解得x=9或x=﹣3(舍).
∴|PF2|=9.
故答案为:9.
【点评】本题考查双曲线中线段长的求法,是基础题,解题时要注意双曲线定义及简单性质的合理运用.
14.若抛物线y2=4x上一点M到焦点F的距离为5,则点M的横坐标为 4 .
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】求出抛物线的准线方程,利用抛物线的定义,求解即可.
【解答】解:抛物线y2=4x的准线方程为x=﹣1,
∵抛物线y2=4x上点到焦点的距离等于5,
∴根据抛物线点到焦点的距离等于点到准线的距离,
∴可得所求点的横坐标为4.
故答案为:4
【点评】本题给出抛物线上一点到焦点的距离,要求该点的横坐标,着重考查了抛物线的标准方程与简单性质,属于基础题.
15.已知椭圆,直线l交椭圆于A,B两点,若线段AB的中点坐标为,则直线l的一般方程为 2x﹣8y﹣9=0 .
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】设以点P(,﹣1)为中点的弦与椭圆交于A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=1,y1+y2=﹣2,分别把A(x1,y1),B(x2,y2)代入椭圆方程
,再相减可得(x1+x2)(x1﹣x2)+2(y1+y2)(y1﹣y2)=0,(x1﹣x2)﹣4(y1﹣y2)=0,k=﹣
【解答】解:设以点P(,﹣1)为中点的弦与椭圆交于A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=1,y1+y2=﹣2,
分别把A(x1,y1),B(x2,y2)代入椭圆方程,
再相减可得(x1+x2)(x1﹣x2)+2(y1+y2)(y1﹣y2)=0,
∴(x1﹣x2)﹣4(y1﹣y2)=0,
k=﹣
∴点P(,﹣1)为中点的弦所在直线方程为y+1=(x﹣),
整理得:2x﹣8y﹣9=0.
故答案为:2x﹣8y﹣9=0.
【点评】本题考查了椭圆与直线的位置关系,点差法处理中点弦问题,属于基础题.
16.圆x2+y2=9的切线MT过双曲线﹣=1的左焦点F,其中T为切点,M为切线与双曲线右支的交点,P为MF的中点,则|PO|﹣|PT|= 2﹣3 .
【考点】圆与圆锥曲线的综合;双曲线的简单性质.
【分析】由双曲线方程,求得c=,根据三角形中位线定理和圆的切线的性质,可知|PO|=|PF′|,|PT|=|MF|﹣|FT|,并结合双曲线的定义可得|PO|﹣|PT|=|FT|﹣(|PF|﹣|PF′|)=2﹣3.
【解答】解:设双曲线的右焦点为F′,则PO是△PFF′的中位线,
∴|PO|=|PF′|,|PT|=|MF|﹣|FT|,
根据双曲线的方程得:
a=3,b=2,c=,
∴|OF|=,
∵MF是圆x2+y2=9的切线,|OT|=3,
∴Rt△OTF中,|FT|==2,
∴|PO|﹣|PT|=|PF′|﹣(|MF|﹣|FT|)=|FT|﹣(|PF|﹣|PF′|)=2﹣3,
故答案为:2﹣3.
【点评】本题考查了双曲线的定义标准方程及其性质、三角形的中位线定理、圆的切线的性质、勾股定理,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
三、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(10分)(2016秋•九龙坡区校级期中)已知命题p:{x|x2+4x>0},命题,则¬p是¬q的什么条件?
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】化简p:{x|x2+4x>0}={x|x<﹣4或x>0}, ={x|x<﹣4或0<x<4}
,可得¬p;¬q,即可判断出结论.
【解答】解:p:{x|x2+4x>0}={x|x<﹣4或x>0}, ={x|x<﹣4或0<x<4},
∴¬p:x∈[﹣4,0];¬q:x∈[﹣4,0]∪[4,+∞).
∴¬p是¬q的充分不必要条件.
【点评】本题考查了不等式的解法、充要条件的判定方法、复合命题,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
18.(12分)(2016秋•九龙坡区校级期中)已知两条直线l1:(a﹣1)x+2y+1=0,l2:x+ay+3=0.
(1)若l1∥l2,求实数a的值;
(2)若l1⊥l2,求实数a的值.
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;直线的一般式方程与直线的平行关系.
【分析】(1)若l1∥l2,则a(a﹣1)﹣2×1=0,得a=2或﹣1,即可求实数a的值;
(2)若l1⊥l2,则(a﹣1)×1+2a=0,即可求实数a的值.
【解答】解:(1)由a(a﹣1)﹣2×1=0,得a=2或﹣1,经检验,均满足.
(2)由(a﹣1)×1+2a=0,得.
【点评】本题考查两条直线平行、垂直关系的运用,考查学生的计算能力,比较基础.
19.(12分)(2016秋•九龙坡区校级期中)已知A(2,0),B(3,).
(1)求中心在原点,A为长轴右顶点,离心率为的椭圆的标准方程;
(2)求中心在原点,A为右焦点,且经过B点的双曲线的标准方程.
【考点】双曲线的标准方程;椭圆的标准方程.
【分析】(1)利用A为长轴右顶点,离心率为,确定椭圆的几何量,即可得到标准方程.
(2)利用双曲线的定义,求出a,可得b,即可得到标准方程.
【解答】解:(1)由题意,a=2,c=,b=1,
∴椭圆的标准方程为=1;
(2)由题意﹣=7﹣5=2a,
∴a=1,
∵c=2,
∴b==,
∴双曲线的标准方程是=1.
【点评】本题考查椭圆、双曲线的方程与性质,考查学生的计算能力,确定椭圆、双曲线的几何量是关键.
20.(12分)(2012秋•南京期末)已知以点P为圆心的圆经过点A(﹣1,0)和B(3,4),线段AB的垂直平分线交圆P于点C和D,且|CD|=4.
(1)求直线CD的方程;
(2)求圆P的方程.
【考点】直线和圆的方程的应用.
【分析】(1)直接用点斜式求出直线CD的方程;
(2)根据条件得知|PA|为圆的半径,点P在直线CD上,列方程求得圆心P坐标,从而求出圆P的方程.
【解答】解:(1)直线AB的斜率k=1,AB中点坐标为(1,2),…
∴直线CD方程为y﹣2=﹣(x﹣1)即x+y﹣3=0 …
(2)设圆心P(a,b),则由点P在直线CD上得:
a+b﹣3=0 ①…(8分)
又直径|CD|=,∴
∴(a+1)2+b2=40 ②…(10分)
由①②解得或
∴圆心P(﹣3,6)或P(5,﹣2)…(12分)
∴圆P的方程为(x+3)2+(y﹣6)2=40 或(x﹣5)2+(y+2)2=40…(14分)
【点评】此题考查直线方程的点斜式,和圆的标准方程.
21.(12分)(2016秋•九龙坡区校级期中)如图,斜率为1的直线过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,与抛物线交于两点A.B,将直线AB向左平移p个单位得到直线l,N为l上的动点.
(1)若|AB|=8,求抛物线的方程;
(2)在(1)的条件下,求•的最小值.
【考点】直线与抛物线的位置关系.
【分析】(1)根据抛物线的定义得到|AB|=x1+x2+p=4p,再由已知条件,得到抛物线的方程;
(2)设直线l的方程及N点坐标和A(x1,y1),B(x2,y2),利用向量坐标运算,求得•的以N点坐标表示的函数式,利用二次函数求最值的方法,可求得所求的最小值.
【解答】解:(1)由条件知lAB:y=x﹣,
则,消去y得:x2﹣3px+p2=0,则x1+x2=3p,
由抛物线定义得|AB|=x1+x2+p=4p
又因为|AB|=8,即p=2,则抛物线的方程为y2=4x.
(2)直线l的方程为:y=x+,于是设N(x0,x0+),A(x1,y1),B(x2,y2)
则=(x1﹣x0,y1﹣x0﹣),=(x2﹣x0,y2﹣x0﹣)
即•=x1x2﹣x0(x1+x2)++y1y2﹣(x0+)(y1+y2)+(x0+)2,
由第(1)问的解答结合直线方程,不难得出x1+x2=3p,x1x2=p2,
且y1+y2=x1+x2﹣p=2p,y1y2=(x1﹣)(x2﹣)=﹣p2,
则•=2﹣4px0﹣p2=2(x0﹣p)2﹣p2,
当x0=时, •的最小值为﹣p2.
【点评】此题考查抛物线的定义,及向量坐标运算.
22.(12分)(2016秋•九龙坡区校级期中)已知椭圆C:的离心率e=,过点A(0,﹣b)和B(a,0)的直线与原点的距离为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设F1、F2分别为椭圆C的左、右焦点,过F2作直线交椭圆于P,Q两点,求△F1PQ面积的最大值.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】
(1)写出直线方程的截距式,化为一般式,由点到直线的距离公式得到关于a,b的方程,结合椭圆离心率及隐含条件求解a,b的值,则椭圆方程可求;
(2)由题意设直线方程,与椭圆方程联立,化为关于y的一元二次方程,利用根与系数的关系可得P、Q的纵坐标的和与积,代入三角形面积公式,换元后利用基本不等式求得△F1PQ面积的最大值.
【解答】解:(1)直线AB的方程为,即bx﹣ay﹣ab=0,
原点到直线AB的距离为,即3a2+3b2=4a2b2…①,
…②,
又a2=b2+c2…③,
由①②③可得:a2=3,b2=1,c2=2.
故椭圆方程为;
(2),
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
由于直线PQ的斜率不为0,故设其方程为:,
联立直线与椭圆方程:.
则…④,
…⑤,
将④代入⑤得:
,
令,则≤,
当且仅当,即,即k=±1时,△PQF1面积取最大值.
【点评】本题考查椭圆的简单性质,考查了直线与椭圆位置关系的应用,训练了利用基本不等式求最值,是中档题.