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- 2021-06-30 发布
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2016-2017学年湖北省黄冈市蕲春县高二(上)期中数学试卷(理科)
一、本大题共12小题,每小题5分,在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列否定不正确的是( )
A.“∀x∈R,x2>0””的否定是“∃x0∈R,x02≤0”
B.“∃x0∈R,x02<0”的否定是“∀x∈R,x2<0”
C.“∀θ∈R,sinθ≤1”的否定是∃θ0∈R,sinθ0>1
D.“∃θ0∈R,sinθ0+cosθ0<1”的否定是“∀θ∈R,sinθ+cosθ≥1”
2.方程+=1表示曲线C,给出下列四个命题,其中正确的命题个数是( )
①若曲线C为椭圆,则1<t<4
②若曲线C为双曲线,则t<1或t>4
③曲线C不可能是圆
④若曲线C表示焦点在X轴上的椭圆,则1<t<.
A.1 B.2 C.3 D.4
3.已知直线l:x﹣ky﹣5=0与圆O:x2+y2=10交于A,B两点且=0,则k=( )
A.2 B.±2 C.± D.
4.过抛物线y2=4x的焦点作直线l交抛物线于A、B两点,若线段AB中点的横坐标为3,则|AB|等于( )
A.10 B.8 C.6 D.4
5.已知定点F,定直线l和动点M,设M到l的距离为d,则“|MF|=d”是“M的轨迹是以F为焦点,l为准线的抛物线”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
6.若直线y=kx+2与双曲线x2﹣y2=6的右支交于不同的两点,则k的取值范围是( )
A., B. C. D.
7.已知F1、F2是椭圆C: +=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C上的一点,且⊥.若△PF1F2的面积为9,则b=( )
A.3 B.6 C.3 D.2
8.已知两点M(1,),N(﹣4,﹣),给出下列曲线方程:
①4x+2y﹣1=0;
②x2+y2=3;
③+y2=1;
④﹣y2=1.
在曲线上存在点P满足|MP|=|NP|的所有曲线方程是( )
A.①③ B.②④ C.①②③ D.②③④
9.动圆的圆心在抛物线y2=8x上,且动圆恒与直线x+2=0相切,则动圆必经过定点( )
A.(4,0) B.(2,0) C.(0,2) D.(0,﹣2)
10.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若=4,则|QF|=( )
A. B.3 C. D.2
11.点P是抛物线y2=4x上一动点,则点P到点A(0,﹣1)的距离与到直线x=﹣1的距离和的最小值是( )
A. B. C.2 D.
12.如图F1,F2分别是椭圆的两个焦点,A和B是以O为圆心,以|OF1|为半径的圆与该左半椭圆的两个交点,且△F2AB是等边三角形,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.抛物线y=4x2的准线方程为 .
14.设m∈R,在平面直角坐标系中,已知向量=(mx,y+1),向量,⊥,动点M(x,y)的轨迹为E,则轨迹E的方程为 .
15.已知直线l:xcosθ+ysinθ=cosθ与y2=4x交于A、B两点,F为抛物线的焦点,则+= .
16.如图,设椭圆的中心为原点O,长轴在x轴上,上顶点为A,左、右焦点分别为F1,F2,线段OF1,OF2的中点分别为B1,B2,且△AB1B2是面积为4的直角三角形.过B1作l交椭圆于P、Q两点,使PB2垂直QB2,求直线l的方程 .
三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.圆x2+y2=8内有一点P0(﹣1,2),AB为过点P0且倾斜角为α的弦;
(1)当时,求AB的长;
(2)当弦AB被点P0平分时,求直线AB的方程.
18.已知命题甲:关于x的不等式x2+(a﹣1)x+a2>0的解集为R;命题乙:函数y=(2a2﹣a)x为增函数,当甲、乙有且只有一个是真命题时,求实数a的取值范围.
19.已知点M(﹣2,0),N(2,0),动点P满足条件.记动点P的轨迹为W.
(1)求W的方程;
(2)若A,B是W上的不同两点,O是坐标原点,求的最小值.
20.已知椭圆的一个顶点为A(0,﹣1),焦点在x轴上.若右焦点到直线x﹣y+2=0的距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆与直线y=kx+m(k≠0)相交于不同的两点M、N.当|AM|=|AN|时,求m的取值范围.
21.是否存在同时满足下列两条件的直线l:(1)l与抛物线y2=8x有两个不同的交点A和B;(2)线段AB被直线l1:x+5y﹣5=0垂直平分.若不存在,说明理由,若存在,求出直线l的方程.
2016-2017学年湖北省黄冈市蕲春县高二(上)期中数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、本大题共12小题,每小题5分,在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列否定不正确的是( )
A.“∀x∈R,x2>0””的否定是“∃x0∈R,x02≤0”
B.“∃x0∈R,x02<0”的否定是“∀x∈R,x2<0”
C.“∀θ∈R,sinθ≤1”的否定是∃θ0∈R,sinθ0>1
D.“∃θ0∈R,sinθ0+cosθ0<1”的否定是“∀θ∈R,sinθ+cosθ≥1”
【考点】命题的否定.
【分析】利用特称命题与全称命题的否定形式判断即可.
【解答】解:推出明天的否定是全称命题,全称命题的否定是特称命题,考察选项,只有B不满足命题的否定形式,
故选:B.
2.方程+=1表示曲线C,给出下列四个命题,其中正确的命题个数是( )
①若曲线C为椭圆,则1<t<4
②若曲线C为双曲线,则t<1或t>4
③曲线C不可能是圆
④若曲线C表示焦点在X轴上的椭圆,则1<t<.
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点】轨迹方程;椭圆的简单性质;双曲线的标准方程.
【分析】利用椭圆、双曲线的定义,结合标准方程,即可得出结论.
【解答】解:由4﹣t=t﹣1,可得t=,方程+=1表示圆,故①③不正确;
由双曲线的定义可知:当(4﹣t)(t﹣1)<0时,即t<1或t>4时方程+=1表示双曲线,故③正确;
由椭圆定义可知:当椭圆在x轴上时,满足4﹣t>t﹣1>0,即1<t<时方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆,故④正确.
故选:B.
3.已知直线l:x﹣ky﹣5=0与圆O:x2+y2=10交于A,B两点且=0,则k=( )
A.2 B.±2 C.± D.
【考点】平面向量数量积的运算;直线与圆的位置关系.
【分析】由题意可得弦长AB对的圆心角等于90°,故弦心距等于半径的倍,再利用点到直线的距离公式求得k的值.
【解答】解:由题意可得弦长AB对的圆心角等于90°,
故弦心距等于半径的倍,等于=,
故有=,求得 k=±2,
故选:B.
4.过抛物线y2=4x的焦点作直线l交抛物线于A、B两点,若线段AB中点的横坐标为3,则|AB|等于( )
A.10 B.8 C.6 D.4
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】线段AB的中点到准线的距离为4,设A,B两点到准线的距离分别为d1,d2,由抛物线的定义知|AB|的值.
【解答】解:由题设知知线段AB的中点到准线的距离为4,
设A,B两点到准线的距离分别为d1,d2,
由抛物线的定义知:
|AB|=|AF|+|BF|=d1+d2=2×4=8.
故选D.
5.已知定点F,定直线l和动点M,设M到l的距离为d,则“|MF|=d”是“M的轨迹是以F为焦点,l为准线的抛物线”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
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】根据抛物线的定义和利用充分条件和必要条件的定义进行判断
【解答】解:“M的轨迹是以F为焦点,l为准线的抛物线”⇒“|MF|=d”,反之不成立,直线经过定点F,其轨迹不是抛物线.
因此“|MF|=d”是“M的轨迹是以F为焦点,l为准线的抛物线”的必要不充分条件.
故选:B.
6.若直线y=kx+2与双曲线x2﹣y2=6的右支交于不同的两点,则k的取值范围是( )
A., B. C. D.
【考点】直线与圆锥曲线的关系.
【分析】根据双曲线的方程求得渐近线方程,把直线与双曲线方程联立消去y,利用判别式大于0和k<﹣1联立求得k的范围.
【解答】解:渐近线方程为y=±x,由消去y,整理得(k2﹣1)x2+4kx+10=0
设(k2﹣1)x2+4kx+10=0的两根为x1,x2,
∵直线y=kx+2与双曲线x2﹣y2=6的右支交于不同的两点,
∴,∴k<0,
∴
故选D
7.已知F1、F2是椭圆C: +=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C上的一点,且⊥.若△PF1F2的面积为9,则b=( )
A.3 B.6 C.3 D.2
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】由题意画出图形,利用⊥及△PF1F2的面积为9列式求得|PF1||PF2|=18.再由勾股定理及椭圆定义即可求得b.
【解答】解:如图,
∵⊥,∴△PF1F2为直角三角形,
又△PF1F2的面积为9,∴,得|PF1||PF2|=18.
在Rt△PF1F2中,由勾股定理得:,
∴,即2(a2﹣c2)=|PF1||PF2|=18,
得b2=a2﹣c2=9,∴b=3.
故选:A.
8.已知两点M(1,),N(﹣4,﹣),给出下列曲线方程:
①4x+2y﹣1=0;
②x2+y2=3;
③+y2=1;
④﹣y2=1.
在曲线上存在点P满足|MP|=|NP|的所有曲线方程是( )
A.①③ B.②④ C.①②③ D.②③④
【考点】直线与圆锥曲线的关系.
【分析】要使这些曲线上存在点P满足|MP|=|NP|,需曲线与MN的垂直平分线相交.根据M,N的坐标求得MN垂直平分线的方程,分别于题设中的方程联立,看有无交点即可.
【解答】解:要使这些曲线上存在点P满足|MP|=|NP|,需曲线与MN的垂直平分线相交.
MN的中点坐标为(﹣,0),MN斜率为=
∴MN的垂直平分线为y=﹣2(x+),
∵①4x+2y﹣1=0与y=﹣2(x+),斜率相同,两直线平行,可知两直线无交点,进而可知①不符合题意.
②x2+y2=3与y=﹣2(x+),联立,消去y得5x2﹣12x+6=0,△=144﹣4×5×6>0,可知②中的曲线与MN的垂直平分线有交点,
③中的方程与y=﹣2(x+),联立,消去y得9x2﹣24x﹣16=0,△>0可知③中的曲线与MN的垂直平分线有交点,
④中的方程与y=﹣2(x+),联立,消去y得7x2﹣24x+20=0,△>0可知④中的曲线与MN的垂直平分线有交点,
故选D
9.动圆的圆心在抛物线y2=8x上,且动圆恒与直线x+2=0相切,则动圆必经过定点( )
A.(4,0) B.(2,0) C.(0,2) D.(0,﹣2)
【考点】直线与圆的位置关系;抛物线的简单性质.
【分析】由抛物线的解析式确定出焦点坐标与准线方程,根据动圆恒与直线x+2=0相切,而x+2=0为准线方程,利用抛物线的定义可得出动圆一定过抛物线的焦点.
【解答】解:由抛物线y2=8x,得到准线方程为x+2=0,焦点坐标为(2,0),
∵动圆的圆心在抛物线y2=8x上,且动圆恒与直线x+2=0相切,
∴动圆必经过定点(2,0).
故选B
10.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若=4,则|QF|=( )
A. B.3 C. D.2
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】求得直线PF的方程,与y2=8x联立可得x=1,利用|QF|=d可求.
【解答】解:设Q到l的距离为d,则|QF|=d,
∵=4,
∴|PQ|=3d,
∴不妨设直线PF的斜率为﹣=﹣2,
∵F(2,0),
∴直线PF的方程为y=﹣2(x﹣2),
与y2=8x联立可得x=1,
∴|QF|=d=1+2=3,
故选:B.
11.点P是抛物线y2=4x上一动点,则点P到点A(0,﹣1)的距离与到直线x=﹣1的距离和的最小值是( )
A. B. C.2 D.
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;直线与圆锥曲线的关系.
【分析】设A(0,﹣1),先求出焦点及准线方程,过P作PN 垂直直线x=﹣1,有|PN|=|PF|,连接F、A,有|FA|≤|PA|+|PF|,从而只求|FA|.
【解答】解:设A(0,﹣1),由y2=4x得p=2, =1,所以焦点为F(1,0),准线x=﹣1,
过P作PN 垂直直线x=﹣1,根据抛物线的定义,
抛物线上一点到定直线的距离等于到焦点的距离,
所以有|PN|=|PF|,连接F、A,有|FA|≤|PA|+|PF|,
所以P为AF与抛物线的交点,点P到点A(0,﹣1)的距离与点P到直线x=﹣1的距离之和的最小值为|FA|=,
故选:D.
12.如图F1,F2分别是椭圆的两个焦点,A和B是以O为圆心,以|OF1|为半径的圆与该左半椭圆的两个交点,且△F2AB是等边三角形,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【考点】圆锥曲线的共同特征.
【分析】由题设条件知,把A代入椭圆,得,整理,得e4﹣8e2+4=0,由此能够求出椭圆的离心率.
【解答】解:由题意知,
把A代入椭圆,得,
∴(a2﹣c2)c2+3a2c2=4a2(a2﹣c2),
整理,得e4﹣8e2+4=0,
∴,
∵0<e<1,∴.
故选D.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.抛物线y=4x2的准线方程为 .
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】先把抛物线方程整理成标准方程,进而求得p,再根据抛物线性质得出准线方程.
【解答】解:整理抛物线方程得x2=y,∴p=
∵抛物线方程开口向上,
∴准线方程是y=﹣
故答案为:.
14.设m∈R,在平面直角坐标系中,已知向量=(mx,y+1),向量,⊥,动点M(x,y)的轨迹为E,则轨迹E的方程为 mx2+y2=11 .
【考点】轨迹方程.
【分析】利用向量=(mx,y+1),向量,⊥,可得mx2+(y+1)(y﹣1)=0,即可求出轨迹E的方程.
【解答】解:∵向量=(mx,y+1),向量,⊥,
∴mx2+(y+1)(y﹣1)=0
∴mx2+y2=1,
故答案为mx2+y2=1.
15.已知直线l:xcosθ+ysinθ=cosθ与y2=4x交于A、B两点,F为抛物线的焦点,则+= 1 .
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】根据抛物线方程可求得焦点坐标和准线方程,设过F的直线方程,与抛物线方程联立,整理后,设A(x1,y1),B(x2,y2)根据韦达定理可求得x1x2的值,又根据抛物线定义可知|AF|=x1+1,|BF|=x2+1代入+=答案可得.
【解答】解:易知F坐标(1,0),准线方程为x=﹣1.直线l:xcosθ+ysinθ=cosθ过(1,0).
可设过F点直线方程为y=k(x﹣1)
代入抛物线方程,得 k2(x﹣1)2=4x.
化简后为:k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则有x1x2=1,
根据抛物线性质可知,|AF|=x1+1,|BF|=x2+1,
∴+===1,
故答案为:1.
16.如图,设椭圆的中心为原点O,长轴在x轴上,上顶点为A,左、右焦点分别为F1,F2,线段OF1,OF2的中点分别为B1,B2,且△AB1B2是面积为4的直角三角形.过B1作l交椭圆于P、Q两点,使PB2垂直QB2,求直线l的方程 x+2y+2=0和x﹣2y+2=0 .
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】由题意设出椭圆的标准方程,结合已知列式求出椭圆方程,再设出直线l的方程x=my﹣2,联立直线方程和椭圆方程,化为关于y的一元二次方程,由根与系数的关系结合向量数量积为0列式求得m值,则直线方程可求.
【解答】解:设所求椭圆的标准方程为(a>b>0),右焦点为F2(c,0).
∵△AB1B2是直角三角形,又|AB1|=|AB2|,∴∠B1AB2为直角,
因此|OA|=|OB2|,得b=.
结合c2=a2﹣b2,得4b2=a2﹣b2,故a2=5b2,c2=4b2,∴离心率e==.
在Rt△AB1B2中,OA⊥B1B2,故=•|B1B2|•|OA|=|OB2|•|OA|=•b=b2.
由题设条件△AB1B2的面积为4,得b2=4,从而a2=5b2=20.
因此所求椭圆的标准方程为:.
则B1(﹣2,0),B2(2,0).
由题意知直线l的倾斜角不为0,故可设直线l的方程为:x=my﹣2.
代入椭圆方程得(m2+5)y2﹣4my﹣16=0.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则.
又,
∴由PB2⊥QB2,得,
即16m2﹣64=0,解得m=±2.
∴满足条件的直线有两条,其方程分别为x+2y+2=0和x﹣2y+2=0,
故答案为:x+2y+2=0和x﹣2y+2=0.
三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.圆x2+y2=8内有一点P0(﹣1,2),AB为过点P0且倾斜角为α的弦;
(1)当时,求AB的长;
(2)当弦AB被点P0平分时,求直线AB的方程.
【考点】直线和圆的方程的应用;直线的倾斜角;直线的一般式方程.
【分析】(1)根据直线的倾斜角求出斜率.因为直线AB过P0(﹣1,2),可表示出直线AB的解析式,利用点到直线的距离公式求出圆心到弦的距离,根据勾股定理求出弦的一半,乘以2得到弦AB的长;
(2)因为弦AB被点P0平分,先求出OP0的斜率,然后根据垂径定理得到OP0⊥AB,由垂直得到两条直线斜率乘积为﹣1,求出直线AB的斜率,然后写出直线的方程.
【解答】解:(1)直线AB的斜率k=tan=﹣1,
∴直线AB的方程为y﹣2=﹣(x+1),即x+y﹣1=0
∵圆心O(0,0)到直线AB的距离d==
∴弦长|AB|=2=2=.
(2)∵P0为AB的中点,OA=OB=r,
∴OP0⊥AB
又==﹣2,∴kAB=
∴直线AB的方程为y﹣2=(x+1),即x﹣2y+5=0
18.已知命题甲:关于x的不等式x2+(a﹣1)x+a2>0的解集为R;命题乙:函数y=(2a2﹣a)x为增函数,当甲、乙有且只有一个是真命题时,求实数a的取值范围.
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】由关于x的不等式x2+(a﹣1)x+a2>0的解集为R列式求出a的范围,再利用函数y=(2a2﹣a)x为增函数解不等式求得a的范围,然后通过交集、补集运算求出甲真乙假与甲假乙真时实数a的取值集合,取并集得到实数a的取值范围.
【解答】解:当甲为真命题时,A={a|(a﹣1)2﹣4a2<0}={a|a<﹣1或a>},
当乙为真命题时,B={a|2a2﹣a>1}={a|或a>1}.
∴当甲真乙假时,集合M=A∩(∁RB)={a|};
当甲假乙真时,集合N=(∁RA)∩B={a|﹣1}.
∴当甲、乙有且只有一个是真命题时,实数a的取值范围是M∪N={a|﹣1或}.
19.已知点M(﹣2,0),N(2,0),动点P满足条件.记动点P的轨迹为W.
(1)求W的方程;
(2)若A,B是W上的不同两点,O是坐标原点,求的最小值.
【考点】轨迹方程.
【分析】(1)利用双曲线的定义,可求W的方程;
(2)设点的坐标,利用向量的数量积公式,结合基本不等式,可求的最小值.
【解答】解:(1)据题意M(﹣2,0),N(2,0),动点P满足条件,
∴
∴动点P的轨迹为双曲线的右支,且c=2,a=,
∴曲线方程为x2﹣y2=2(x≥);
(2)设A(x1,y1)、B(x2,y2),x1≥,x2≥,则x1x2≥2
∴=x1x2+y1y2=x1x2﹣×≥x1x2﹣=x1x2﹣|x1x2﹣2|
=x1x2﹣(x1x2﹣2)=2
∴的最小值是2.
20.已知椭圆的一个顶点为A(0,﹣1),焦点在x轴上.若右焦点到直线x﹣y+2=0的距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆与直线y=kx+m(k≠0)相交于不同的两点M、N.当|AM|=|AN|时,求m的取值范围.
【考点】椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题.
【分析】(1)依题意可设椭圆方程为,由题设解得a2=3,故所求椭圆的方程为.
(2)设P为弦MN的中点,由得(3k2+1)x2+6mkx+3(m2﹣1)=0,由于直线与椭圆有两个交点,∴△>0,即m2<3k2+1.由此可推导出m的取值范围.
【解答】解:(1)依题意可设椭圆方程为,
则右焦点F()由题设
解得a2=3故所求椭圆的方程为;
(2)设P为弦MN的中点,由
得(3k2+1)x2+6mkx+3(m2﹣1)=0
由于直线与椭圆有两个交点,∴△>0,即m2<3k2+1①
∴从而
∴又|AM|=||AN|,∴AP⊥MN,
则即2m=3k2+1②
把②代入①得2m>m2解得0<m<2由②得解得.
故所求m的取范围是().
21.是否存在同时满足下列两条件的直线l:(1)l与抛物线y2=8x有两个不同的交点A和B;(2)线段AB被直线l1:x+5y﹣5=0垂直平分.若不存在,说明理由,若存在,求出直线l的方程.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】假设存在,设出点的坐标,联立方程可表示出AB的斜率,根据已知条件确定直线AB的斜率,进而求得y1+y2的值,则AB的中点的纵坐标可求,带入直线求得x,进而求得直线AB的方程.
【解答】解:假定在抛物线y2=8x上存在这样的两点A(x1,y1),B(x2,y2).
则有:
∵线段AB被直线l1:x+5y﹣5=0垂直平分,且,
∴kAB=5,即.
设线段AB的中点为.
代入x+5y﹣5=0得x=1.
∴AB中点为.故存在符合题设条件的直线,其方程为:.
2016年12月9日