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2016-2017学年湖北省武汉外国语学校高二(上)期中数学试卷
一、选择题(本题12小题,每小题5分,共60分,只有一项是符合题目要求的)
1.圆(x+1)2+y2=4与圆(x﹣2)2+(y﹣1)2=9的位置关系为( )
A.内切 B.外切 C.相交 D.相离
2.下列说法中,正确的是( )
A.命题“若am2<bm2,则a<b”的逆命题是真命题
B.命题“p或q”为真命题,则命题“p”和命题“q”均为真命题
C.命题“∃x∈R,x2﹣x>0”的否定是:“∀x∈R,x2﹣x≤0”
D.已知x∈R,则“x>1”是“x>2”的充分不必要条件
3.已知双曲线E:﹣=1(a>0,b>0)的离心率是,则E的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±2x
4.若点A(m,1)在椭圆+=1的内部,则m的取值范围是( )
A.﹣<m< B.m<﹣或m> C.﹣2<m<2 D.﹣1<m<1
5.已知两条直线l1:(a﹣1)x+2y+1=0,l2:x+ay+3=0平行,则a=( )
A.﹣1 B.2 C.0或﹣2 D.﹣1或2
6.动圆M经过双曲线x2﹣=1左焦点且与直线x=4相切,则圆心M的轨迹方程是( )
A.y2=8x B.y2=﹣8x C.y2=16x D.y2=﹣16x
7.抛物线y2=2x上一点M到它的焦点F的距离为,O为坐标原点,则△MFO的面积为( )
A. B. C. D.
8.双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线与直线x+2y+1=0垂直,F1,F2分别为C的左右焦点,A为双曲线上一点,若|F1A|=3|F2A|,则cos∠AF2F1=( )
A. B. C. D.
9.已知抛物线y2=4x,圆F:(x﹣1)2+y2=1,过点F作直线l,自上而下顺次与上述两曲线交于点A,B,C,D(如图所示),则|AB|•|CD|的值正确的是( )
A.等于1 B.最小值是1 C.等于4 D.最大值是4
10.设P,Q分别为圆x2+(y﹣6)2=2和椭圆+=1上的点,则P,Q两点间的最大距离是( )
A.5 B. + C.2+ D.6
11.已知A,B,P是双曲线上不同的三点,且A,B连线经过坐标原点,若直线PA,PB的斜率乘积,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
12.如图,椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率为,过椭圆C上异于顶点的任一点P作圆O:x2+y2=b2的两条切线,切点分别为A,B,若直线AB与x,y轴分别交于M,N两点,则+的值为( )
A.1 B. C. D.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.设命题p:若a>b,则<;命题q:<0⇔ab<0.给出下面四个复合命题:①p∨q;②p∧q;③(¬p)∧(¬q);④(¬p)∨(¬q).其中真命题的个数有 个.
14.过点(3,1)作圆(x﹣2)2+(y﹣2)2=5的弦,其中最短弦的长为 .
15.设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,过抛物线上一点A作l的垂线,垂足为B.设C(p,0),AF与BC相交于点E.若|CF|=2|AF|,且△ACE的面积为2,则p的值为 .
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小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.写出命题“若x2+x﹣2≤0,则|2x+1|<1”的逆命题、否命题、逆否命题,并分别判断它们的真假.
18.已知命题p:x2﹣8x﹣20>0,q:x2﹣2x+1﹣m2>0(m>0),若p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
19.已知圆 M:x2+(y﹣2)2=1,Q是x轴上的动点,QA,QB分别切圆M于A,B两点.
(1)若Q(1,0),求切线QA,QB的方程;
(2)若|AB|=,求直线MQ的方程.
20.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F(1,0),O为坐标原点,A,B是抛物线C异于O的两点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线OA,OB的斜率之积为﹣,求证:直线AB过x轴上一定点.
21.已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,O为坐标原点,点M(,)在双曲线上.
(1)求双曲线C的方程.
(2)若直线l与双曲线交于P,Q两点,且•=0,求|OP|2+|OQ|2的最小值.
22.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点,过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长QM交C于点B.
(ⅰ)设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,证明为定值;
(ⅱ)求直线AB的斜率的最小值.
2016-2017学年湖北省武汉外国语学校高二(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题12小题,每小题5分,共60分,只有一项是符合题目要求的)
1.圆(x+1)2+y2=4与圆(x﹣2)2+(y﹣1)2=9的位置关系为( )
A.内切 B.外切 C.相交 D.相离
【考点】圆与圆的位置关系及其判定.
【分析】由两圆的方程可得圆心坐标及其半径,判断圆心距与两圆的半径和差的关系即可得出.
【解答】解:圆C(x+1)2+y2=4的圆心C(﹣1,0),半径r=2;
圆M(x﹣2)2+(y﹣1)2=9的圆心M(2,1),半径 R=3.
∴|CM|==,R﹣r=3﹣2=1,R+r=3+2=5.
∴R﹣r<<R+r.
∴两圆相交.
故选:C.
2.下列说法中,正确的是( )
A.命题“若am2<bm2,则a<b”的逆命题是真命题
B.命题“p或q”为真命题,则命题“p”和命题“q”均为真命题
C.命题“∃x∈R,x2﹣x>0”的否定是:“∀x∈R,x2﹣x≤0”
D.已知x∈R,则“x>1”是“x>2”的充分不必要条件
【考点】复合命题的真假;命题的真假判断与应用.
【分析】写出命题的逆命题,判断真假即可;利用或命题判断真假即可;利用特称命题的否定是全称命题写出结果判断真假即可;利用充要条件的判定方法判断即可.
【解答】解:对于A,命题“若am2<bm2,则a<b”( a,b,m∈R)的逆命题是“若a<b,则am2<bm2”( a,b,m∈R),由于当m=0时,am2=bm2;故A是假命题;
对于B,命题“p或q”为真命题,则命题“p”和命题“q”至少有一个是真命题,∴B不正确;
对于C,命题“∃x∈R,x2﹣x>0”的否定是:“∀x∈R,x2﹣x≤0”符合命题的否定性质,∴C正确;
对于D,x∈R,则“x>1”不能说“x>2”,但是“x>2”可得“x>1”,∴D不正确;
故选:C.
3.已知双曲线E:﹣=1(a>0,b>0)的离心率是,则E的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±2x
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】根据双曲线的离心率,求出=即可得到结论.
【解答】解:∵双曲线的离心率是,
∴e==,即==1+()2=,
即()2=﹣1=,则=,
即双曲线的渐近线方程为y═±x=±x,
故选:C.
4.若点A(m,1)在椭圆+=1的内部,则m的取值范围是( )
A.﹣<m< B.m<﹣或m> C.﹣2<m<2 D.﹣1<m<1
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】利用已知条件列出不等式,求解即可.
【解答】解:点A(m,1)在椭圆+=1的内部,
可得,解得:﹣<m<.
故选:A.
5.已知两条直线l1:(a﹣1)x+2y+1=0,l2:x+ay+3=0平行,则a=( )
A.﹣1 B.2 C.0或﹣2 D.﹣1或2
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系.
【分析】由两直线平行,且直线的斜率存在,所以,他们的斜率相等,解方程求a.
【解答】解:因为直线l1:(a﹣1)x+2y+1=0的斜率存在,
又∵l1∥l2,
∴,
∴a=﹣1或a=2,两条直线在y轴是的截距不相等,
所以a=﹣1或a=2满足两条直线平行.
故选D.
6.动圆M经过双曲线x2﹣=1左焦点且与直线x=4相切,则圆心M的轨迹方程是( )
A.y2=8x B.y2=﹣8x C.y2=16x D.y2=﹣16x
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】求出双曲线的焦点,根据动圆M经过双曲线x2﹣=1左焦点且与直线x=4相切,可得M到(﹣4,0)的距离等于M到直线x=4的距离,利用抛物线的定义,即可得出结论.
【解答】解:双曲线x2﹣=1左焦点为(﹣4,0),则
∵动圆M经过双曲线x2﹣=1左焦点且与直线x=4相切,
∴M到(﹣4,0)的距离等于M到直线x=4的距离,
∴M的轨迹是以(﹣4,0)为焦点的抛物线,
∴圆心M的轨迹方程是y2=﹣16x.
故选:D.
7.抛物线y2=2x上一点M到它的焦点F的距离为,O为坐标原点,则△MFO的面积为( )
A. B. C. D.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】利用抛物线的定义,根据抛物线y2=2x上一点M到它的焦点F的距离为,可得M的坐标,即可求得△OFM的面积.
【解答】解:∵抛物线y2=2x上一点M到它的焦点F的距离为,
∴x+=,∴x=2,
∴x,2时,y=±2
∴△OFM的面积为=.
故选C.
8.双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线与直线x+2y+1=0垂直,F1,F2分别为C的左右焦点,A为双曲线上一点,若|F1A|=3|F2A|,则cos∠AF2F1=( )
A. B. C. D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由两直线垂直的条件可得渐近线的斜率为2,即有b=2a,再求c=a,运用双曲线的定义和条件,解得三角形AF2F1的三边,再由余弦定理,即可得到所求值.
【解答】解:由于双曲线的一条渐近线y=x与直线x+2y+1=0垂直,
则一条渐近线的斜率为2,
即有b=2a,c=a,
|F1A|=3|F2A|,且由双曲线的定义,可得|F1A|﹣|F2A|=2a,
解得,|F1A|=3a,|F2A|=a,
又|F1F2|=2c,由余弦定理,可得
cos∠AF2F1==.
故选:A.
9.已知抛物线y2=4x,圆F:(x﹣1)2+y2=1,过点F作直线l,自上而下顺次与上述两曲线交于点A,B,C,D(如图所示),则|AB|•|CD|的值正确的是( )
A.等于1 B.最小值是1 C.等于4 D.最大值是4
【考点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题.
【分析】利用抛物线的定义和|AF|=|AB|+1就可得出|AB|=xA,同理可得:|CD|=xD,要分l⊥x轴和l不垂直x轴两种情况分别求值,当l⊥x轴时易求,当l不垂直x轴时,将直线的方程代入抛物线方程,利用根与系数关系可求得.
【解答】解:∵y2=4x,焦点F(1,0),准线 l0:x=﹣1.
由定义得:|AF|=xA+1,
又∵|AF|=|AB|+1,∴|AB|=xA,
同理:|CD|=xD,
当l⊥x轴时,则xD=xA=1,∴|AB|•|CD|=1
当l:y=k(x﹣1)时,代入抛物线方程,得:k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0,
∴xAxD=1,∴|AB|•|CD|=1
综上所述,|AB|•|CD|=1,
故选:A.
10.设P,Q分别为圆x2+(y﹣6)2=2和椭圆+=1上的点,则P,Q两点间的最大距离是( )
A.5 B. + C.2+ D.6
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】由圆的方程求出圆心坐标和半径,设出Q的坐标,由两点间的距离公式列式,化为关于Q的纵坐标的函数,配方求得Q到圆心的距离的最大值,即可求P,Q两点间的距离的最大值.
【解答】解:如图,由圆x2+(y﹣6)2=2,得圆心坐标为C(0,6),半径为.
设Q(x,y)是椭圆+=1上的点,
∴|QC|==,
∵﹣≤y≤,
∴y=﹣时,Q与圆心C的距离的最大值为.
∴P,Q两点间的距离的最大值为2+.
故选:C.
11.已知A,B,P是双曲线上不同的三点,且A,B连线经过坐标原点,若直线PA,PB的斜率乘积,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】设A,B,P三点的坐标分别为 (x1,y1),(﹣x1,﹣y1),(x2,y2 ),由 可得
=,①又,,可得 ②,
由①②可得 =,故 e2===,从而得到离心率 e=.
【解答】解:设A,B,P三点的坐标分别为 (x1,y1),(﹣x1,﹣y1),(x2,y2 ),
由 可得, •== ①.
又,,∴,
②,由①②可得 =,∴e2====,
故 离心率 e==,
故选 D.
12.如图,椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率为,过椭圆C上异于顶点的任一点P作圆O:x2+y2=b2的两条切线,切点分别为A,B,若直线AB与x,y轴分别交于M,N两点,则+的值为( )
A.1 B. C. D.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】由椭圆的离心率结合隐含条件求得,设A(xA,yA ),B (xB,yB ),则可得切线PA、PB的方程,即可得到A,B 是xP•x+yP•y=b2 和圆x2+y2=b2 的交点,求出点M(,0),N(0,),从而得到==()•=,答案可求.
【解答】解:,∴,得.
设A(xA,yA ),B (xB,yB ),则切线PA、PB的方程分别为 xA•x+yA•y=b2,xB•x+yB•y=b2.
由于点P 是切线PA、PB的交点,
∴点P的坐标满足切线PA的方程,也满足切线PB的方程.
∴A,B 是xP•x+yP•y=b2 和圆x2+y2=b2 的交点,故点M(,0),N(0,).
又,
∴==()•==.
故选:D.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.设命题p:若a>b,则<;命题q:<0⇔ab<0.给出下面四个复合命题:①p∨q;②p∧q;③(¬p)∧(¬q);④(¬p)∨(¬q).其中真命题的个数有 2 个.
【考点】命题的真假判断与应用;复合命题的真假.
【分析】先判断命题p,q的真假,进而根据复合命题真假判断的真值表,可得答案.
【解答】解:若a>0>b,则>,故命题p为假命题;
<0⇔ab<0,故命题q为真命题,
故①p∨q为真命题;②p∧q为假命题;③(¬p)∧(¬q)为假命题;
④(¬p)∨(¬q)为真命题.
故答案为:2
14.过点(3,1)作圆(x﹣2)2+(y﹣2)2=5的弦,其中最短弦的长为 2 .
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】弦长m=知,r为定值,当d取最大值时,m取得最小值.故过点(3,1)的弦中,当以(3,1)为弦中点时,弦长最短.
【解答】解:由直线和圆位置关系知,弦过点(3,1),当以(3,1)为弦中点时,弦长最短.
记弦长为m,圆心到弦的距离(圆心与弦中点的距离)为d,圆半径为r,
由题知圆心为(2,2),半径r=.
则m===.
故答案为:.
15.设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,过抛物线上一点A作l的垂线,垂足为B.设C(p,0),AF与BC相交于点E.若|CF|=2|AF|,且△ACE的面积为2,则p的值为 2 .
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】如图所示,F(,0).|由于AB∥x轴,|CF|=2|AF|,|AB|=|AF|,可得|CF|=2|AB|=3p,|CE|=2|BE|.利用抛物线的定义可得xA,代入可取yA,再利用S△ACE=,即可得出.
【解答】解:如图所示,F(,0).|CF|=3p.
∵AB∥x轴,|CF|=2|AF|,|AB|=|AF|,
∴|CF|=2|AB|=3p,|CE|=2|BE|.
∴xA+=,解得xA=p,
代入可取yA=p,
∴S△ACE==2,
解得p=2.
故答案为:2.
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.
三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.写出命题“若x2+x﹣2≤0,则|2x+1|<1”的逆命题、否命题、逆否命题,并分别判断它们的真假.
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】根据已知中的原命题,结合四种命题的定义,可写出逆命题、否命题、逆否命题,进而判断其真假.
【解答】解:∵x2+x﹣2≤0⇔x∈[﹣2,1],
|2x+1|<1⇔x∈(﹣1,0),
∴原命题“若x2+x﹣2≤0,则|2x+1|<1”,为假命题
∴逆命题:若|2x+1|<1,则x2+x﹣2≤0,为真命题
否命题:若x2+x﹣2>0,则|2x+1|≥1,为真命题
逆否命题:若|2x+1|≥1,则x2+x﹣2>0,为假命题
18.已知命题p:x2﹣8x﹣20>0,q:x2﹣2x+1﹣m2>0(m>0),若p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】先解出命题p,q下的不等式,得:命题p:x<﹣2,或x>10,命题q:x<1﹣m,或x>1+m,由p是q的充分不必要条件便得:,解该不等式组即得m的取值范围.
【解答】解:解x2﹣8x﹣20>0得x<﹣2,或x>10,解x2﹣2x+1﹣m2>0得x<1﹣m,或x>1+m;
∵p是q的充分不必要条件;
∴,解得0<m≤3;
∴实数m的取值范围为(0,3].
19.已知圆 M:x2+(y﹣2)2=1,Q是x轴上的动点,QA,QB分别切圆M于A,B两点.
(1)若Q(1,0),求切线QA,QB的方程;
(2)若|AB|=,求直线MQ的方程.
【考点】直线与圆的位置关系;圆的切线方程.
【分析】(1)设出切线方程,利用圆心到直线的距离列出方程求解即可.
(2)设AB与MQ交于点P,求.出|MP|,利用相似三角形,|MB|2=|MP||MQ|,设Q(x,0),通过x2+22=9,求解即可.
【解答】解:(1)设过点Q的圆M的切线方程为x=my+1,则圆心M到切线的距离为1,
∴,∴m=﹣或m=0,
∴切线方程为3x+4y﹣3=0和x=1.
(2)设AB与MQ交于点P,则MP⊥AB,∵MB⊥BQ,∴|MP|=,
利用相似三角形,|MB|2=|MP||MQ|,∴|MQ|=3,设Q(x,0),x2+22=9,∴x=,
直线方程为:2x+或2x﹣=0.
20.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F(1,0),O为坐标原点,A,B是抛物线C异于O的两点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线OA,OB的斜率之积为﹣,求证:直线AB过x轴上一定点.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】(1)利用抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F(1,0),可得抛物线C的方程;
(2)分类讨论,设出直线的方程,与抛物线方程联立,利用韦达定理,结合斜率公式,可求直线方程,即可得出结论.
【解答】(1)解:因为抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标为(1,0),
所以=1,所以p=2.
所以抛物线C的方程为y2=4x.
(2)证明:①当直线AB的斜率不存在时,设A(,t),B(,﹣t),
因为直线OA,OB的斜率之积为﹣,所以=﹣,化简得t2=48.
所以(12,t),B(12,﹣t),此时直线AB的方程为x=12.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
②当直线AB的斜率存在时,设直线的方程为y=kx+b,A(xA,yA),B(xB,yB)
联立方程,化简得ky2﹣4y+4b=0.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
根据韦达定理得到yAyB=,
因为直线OA,OB的斜率之积为﹣,所以得到xAxB+3yAyB=0.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
得到+2yAyB=0,
化简得到yAyB=0(舍)或yAyB=﹣48.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
又因为yAyB==﹣48,b=﹣12k,
所以y=kx﹣12k,即y=k(x﹣12).
综上所述,直线AB过定点(12,0).
21.已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,O为坐标原点,点M(,)在双曲线上.
(1)求双曲线C的方程.
(2)若直线l与双曲线交于P,Q两点,且•=0,求|OP|2+|OQ|2的最小值.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】(1)由渐近线方程可得关于a、b的一个方程,再把点M(,)代入双曲线的方程又得到关于a、b的一个方程,将以上方程联立即可解得a、b的值;
(2)利用•=0得x1x2+y1y2=0、一元二次方程的根与系数的关系、弦长公式即可求出.
【解答】解:(1)双曲线C的渐近线方程为y=±x,∴b=a,双曲线的方程可设为3x2﹣y2=3a2.
∵点M(,)在双曲线上,可解得a=2,∴双曲线C的方程为=1.
(2)设直线PQ的方程为y=kx+m,点P(x1,y1),Q(x2,y2),
将直线PQ的方程代入双曲线C的方程,可化为(3﹣k2)x2﹣2kmx﹣m2﹣12=0
∴(*)
x1+x2=,x1x2=,
由•=0得x1x2+y1y2=0,
把y1=kx1+m,y2=kx2+m代入上式可得(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=0,
∴(1+k2)•+km•+m2=0,
化简得m2=6k2+6.
|OP|2+|OQ|2=|PQ|2=24+
当k=0时,|PQ|2=24+≥24成立,且满足(*)
又∵当直线PQ垂直x轴时,|PQ|2>24,
∴|OP|2+|OQ|2的最小值是24.
22.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点,过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长QM交C于点B.
(ⅰ)设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,证明为定值;
(ⅱ)求直线AB的斜率的最小值.
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.
【分析】(Ⅰ)利用已知条件求出椭圆的几何量,即可求解椭圆C的方程;
(Ⅱ)(ⅰ)设出N的坐标,求出PQ坐标,求出直线的斜率,即可推出结果
(ⅱ)求出直线PM,QM的方程,然后求解B,A坐标,利用AB的斜率求解最小值.
【解答】解:(Ⅰ)椭圆C: +=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2.可得a=2,c=,b=,
可得椭圆C的方程:;
(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),设N(﹣t,0)t>0,M是线段PN的中点,则P(t,2m),过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,Q(t,﹣2m),
(ⅰ)证明:设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,
k==,k′==﹣,
==﹣3.为定值;
(ⅱ)由题意可得,m2=4﹣t2,QM的方程为:y=﹣3kx+m,
PN的方程为:y=kx+m,
联立,可得:x2+2(kx+m)2=4,
即:(1+2k2)x2+4mkx+2m2﹣4=0
可得xA=,yA=+m,
同理解得xB=,
yB=,
xA﹣xB=k﹣=,
yA﹣yB=k+m﹣()=,
kAB===,由m>0,x0>0,可知k>0,
所以6k+,当且仅当k=时取等号.
此时,即m=,符合题意.
所以,直线AB的斜率的最小值为:.
2017年1月2日