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- 2021-06-09 发布
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2017-2018学年天津市和平区高二(上)期末数学试卷(文科)
一、选择题:本大题共8个小题,每小题3分,共24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.(3分)若命题“∃x0∈R,”的否定是( )
A.∃x0∈R, B.∃x0∈R,
C.∀x∈R,x2=1 D.∀x∈R,x2≠1
2.(3分)已知抛物线,则它的准线方程是( )
A.x=﹣2 B.x=2 C. D.
3.(3分)已知抛物线y2=x的焦点是椭圆+=1的一个焦点,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(3分)已知双曲线的一个焦点坐标为(,0),且经过点(﹣5,2),则双曲线的标准方程为( )
A.﹣y2=1 B.﹣x2=1 C.﹣y2=1 D.﹣=1
5.(3分)已知F1(﹣1,0),F2(1,0)是椭圆的两个焦点,过F1的直线l交椭圆于M,N两点,若△MF2N的周长为8,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
6.(3分)若双曲线﹣y2=1(a>0)的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±3x C.y=±x D.y=±x
7.(3分)如果椭圆 的弦被点(4,2)平分,则这条弦所在的直线方程是( )
A.x﹣2y=0 B.5x+2y﹣4=0 C.x+2y﹣8=0 D.2x+3y﹣12=0
8.(3分)已知椭圆C:,点M,N为长轴的两个端点,若在椭圆上存在点H,使,则离心率e的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、填空题(每题6分,满分36分,将答案填在答题纸上)
9.(6分)直线x+y+m=0与椭圆相切的充要条件是 .
10.(6分)若双曲线 (p>0)的左焦点在抛物线y2=2px 的准线上,则p= .
11.(6分)已知椭圆的离心率,则m的值等于 .
12.(6分)已知斜率为2 的直线经过椭圆 的右焦点F2,与椭圆相交于A、B 两点,则AB 的长为 .
13.(6分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线为直线l,过抛物线上一点P作PE⊥l于E,若直线EF的倾斜角为150°,则|PF|= .
14.(6分)已知双曲线(a>0,b>0 )的左、右焦点分别为F1、F2,过F2的直线交双曲线右志于P,Q 两点,且PQ⊥PF1,若|PQ|=|PF1|,则双曲线的离心率为 .
三、解答题(本大题共5小题,共52分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.已知命题P:表示双曲线,命题q:表示椭圆.
(1)若命题P与命题q都为真命题,则P是q的什么条件?
(请用简要过程说明是“充分不必要条件”、“必要不充分条件”、“充要条件”和“既不充分也不必要条件”中的哪一个)
(2)若P∧q为假命题,且P∨q为真命题,求实数m的取值范围.
16.已知三点P(5,2)、F1(﹣6,0)、F2(6,0).
(Ⅰ)求以F1、F2为焦点且过点P的椭圆标准方程;
(Ⅱ)设点P、F1、F2关于直线y=x的对称点分别为P′、F1′、F2′,求以F1′、F2′为焦点且过点P′的双曲线的标准方程.
17.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点D(2,y0)在抛物线C上,且|DF|=3,直线y=x﹣1与抛物线C交于A,B两点,O为坐标原点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)求△OAB的面积.
18.已知椭圆E的方程为 (a>b>0 )的离心率为,圆C的方程为,若椭圆E与圆C相交于A,B两点,且线段AB恰好为圆C的直径.
(1)求直线AB的方程;
(2)求椭圆E 的标准方程.
19.已知椭圆C的中心在原点,离心率为,右焦点到直线的距离为2.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)椭圆C的下顶点为A,直线y=kx+m(k≠0)与椭圆C相交于不同的两点M,N,当|AM|=|AN|时,求m的取值范围.
2017-2018学年天津市和平区高二(上)期末数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共8个小题,每小题3分,共24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.(3分)若命题“∃x0∈R,”的否定是( )
A.∃x0∈R, B.∃x0∈R,
C.∀x∈R,x2=1 D.∀x∈R,x2≠1
【分析】利用特称命题的否定是全称命题,写出结果即可.
【解答】解:因为特称命题的否定是全称命题,所以命题“∃x0∈R,”的否定是:∀x∈R,x2≠1.
故选:D.
【点评】本题考查命题的否定,特称命题与全称命题的否定关系,是基本知识的考查.
2.(3分)已知抛物线,则它的准线方程是( )
A.x=﹣2 B.x=2 C. D.
【分析】利用抛物线的标准方程,直接求解准线方程即可.
【解答】极为:抛物线,开口向下,对称轴为y轴,
所以抛物线的准线方程为:.
故选:D.
【点评】本题考查抛物线的简单性质的应用,是基本知识的考查.
3.(3分)已知抛物线y2=x的焦点是椭圆+
=1的一个焦点,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【分析】由题意,抛物线y2=x的焦点为(,0),从而求椭圆的离心率.
【解答】解:抛物线y2=x的焦点为(,0);抛物线y2=x的焦点是椭圆+=1的一个焦点,
故c=,b=,a==;
故e===;
故该椭圆的离心率为:;
故选D.
【点评】本题考查了抛物线及椭圆的性质以及应用,属于基础题.
4.(3分)已知双曲线的一个焦点坐标为(,0),且经过点(﹣5,2),则双曲线的标准方程为( )
A.﹣y2=1 B.﹣x2=1 C.﹣y2=1 D.﹣=1
【分析】设双曲线的方程为(a>0,b>0),利用双曲线的一个焦点坐标为(,0),且经过点(﹣5,2),建立方程组,即可求出双曲线的标准方程.
【解答】解:设双曲线的方程为(a>0,b>0),
∵双曲线的一个焦点坐标为(,0),且经过点(﹣5,2),
∴,
∴a=,b=1,
∴双曲线的标准方程为﹣y2=1.
故选:A.
【点评】本题考查双曲线的简单性质,考查双曲线的方程,正确运用待定系数法是关键.
5.(3分)已知F1(﹣1,0),F2(1,0)是椭圆的两个焦点,过F1的直线l交椭圆于M,N两点,若△MF2N的周长为8,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【分析】由题意可知△MF2N的周长为4a,从而可求a的值,进一步可求b的值,则椭圆方程可求.
【解答】解:由题意,4a=8,∴a=2,
∵F1(﹣1,0)、F2(1,0)是椭圆的两焦点,
∴b2=3,
∴椭圆方程为:.
故选:A.
【点评】本题主要考查椭圆的定义及标准方程的求解,属于基础题.
6.(3分)若双曲线﹣y2=1(a>0)的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±3x C.y=±x D.y=±x
【分析】求出双曲线的c,由离心率公式,解方程求得a,再由双曲线的渐近线方程即可得到.
【解答】解:双曲线﹣y2=1(a>0)的c=,
则离心率e===2,
解得,a=.
则双曲线的渐近线方程为y=x,
即为y=x.
故选D.
【点评】本题考查双曲线的方程和性质,考查渐近线方程的求法和离心率公式的运用,考查运算能力,属于基础题.
7.(3分)如果椭圆 的弦被点(4,2)平分,则这条弦所在的直线方程是( )
A.x﹣2y=0 B.5x+2y﹣4=0 C.x+2y﹣8=0 D.2x+3y﹣12=0
【分析】若设弦的端点为A(x1,y1)、B(x2,y2),代入椭圆方程得9x12+36y12=36×9①,9x22+36y22=36×9②;作差①﹣②,并由中点坐标公式,可得直线斜率k,从而求出弦所在的直线方程.
【解答】解:设弦的端点为A(x1,y1)、B(x2,y2),
代入椭圆方程,得:
9x12+36y12=36×9①,
9x22+36y22=36×9②;
①﹣②得:
9(x1+x2)(x1﹣x2)+36(y1+y2)(y1﹣y2)=0;
由中点坐标 =4,=2,
代入上式,得
36(x1﹣x2)+72(y1﹣y2)=0,
∴直线斜率为k==﹣,
所求弦的直线方程为:y﹣2=﹣(x﹣4),
即x+2y﹣8=0.
故选:C.
【点评】本题考查了圆锥曲线中由中点坐标公式,通过作差的方法,求得直线斜率k的应用模型,属于基础题目.
8.(3分)已知椭圆C:,点M,N为长轴的两个端点,若在椭圆上存在点H,使,则离心率e的取值范围为( )
A. B. C. D.
【分析】设H(x0,y0),则=.可得kMHkNH==∈,即可得出.
【解答】解:M(﹣a,0),N(a,0).
设H(x0,y0),则=.
∴kMHkNH====∈,
可得:=e2﹣1∈,
∴e∈.
故选:A.
【点评】
本题考查了椭圆的标准方程及其性质、斜率计算公式、不等式的解法与性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
二、填空题(每题6分,满分36分,将答案填在答题纸上)
9.(6分)直线x+y+m=0与椭圆相切的充要条件是 .
【分析】根据直线和椭圆相切的等价条件,利用消元法转化为判别式△=0进行求解即可.
【解答】解:由x+y+m=0得y=﹣x﹣m,代入得3x2+2(﹣x﹣m)2=6,
即5x2+4mx+2m2﹣6=0,
若直线和椭圆相切,则判别式△=16m2﹣20(2m2﹣6)=0,
即m2=5,得,
故答案为:
【点评】本题主要考查直线和椭圆位置关系的判断,结合直线和椭圆相切的条件是解决本题的关键..
10.(6分)若双曲线 (p>0)的左焦点在抛物线y2=2px 的准线上,则p= 4 .
【分析】求出双曲线的左焦点坐标,代入抛物线的准线方程,求出P即可.
【解答】解:双曲线 (p>0)的左焦点(﹣,0),
双曲线 (p>0)的左焦点在抛物线y2=2px的准线上,
可得:﹣=,解得p=4.
故答案为:4.
【点评】本题考查双曲线的简单性质以及抛物线的简单性质的应用,考查计算能力.
11.(6分)已知椭圆的离心率,则m的值等于 或 .
【分析】通过椭圆焦点在x轴上或焦点在y轴上进行讨论,根据椭圆的标准方程算出a、b、c值,由离心率为建立关于m的方程,解之即可得到实数m之值.
【解答】解:∵椭圆,
∴①当椭圆焦点在x轴上时,a2=m+2,b2=4,可得c=,
离心率e==,解得m=;
②当椭圆焦点在y轴上时,a2=4,b2=m+2,可得c=离心率e==,解得m=.
综上所述m=或.
故答案为:或.
【点评】本题给出椭圆含有参数m的方程,在已知椭圆离心率的情况下求m的值.着重考查了椭圆的标准方程与简单几何性质等知识,属于基本知识的考查.
12.(6分)已知斜率为2 的直线经过椭圆 的右焦点F2,与椭圆相交于A、B 两点,则AB 的长为 .
【分析】求得椭圆的a,b,c,可得右焦点,求得直线AB的方程,代入椭圆方程,可得交点A,B的坐标,由两点的距离公式计算即可得到所求弦长.
【解答】解:椭圆 的a=,b=2,
c==1,右焦点为(1,0),
直线的方程为y=2(x﹣1),
代入椭圆方程,可得
6x2﹣10x=0,
解得x=0或x=,
即有交点为A(0,﹣2),B(,),
则弦长为|AB|==.
故答案为:.
【点评】本题考查直线和椭圆的位置关系,考查直线方程和椭圆方程联立,求交点和弦长,考查运算能力,属于基本知识的考查.
13.(6分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线为直线l,过抛物线上一点P作PE⊥l于E,若直线EF的倾斜角为150°,则|PF|= .
【分析】由抛物线y2=4x方程,可得焦点F(1,0),准线l的方程为:x=﹣1.由直线EF的倾斜角为150°,可得kl=.进而得到直线EF的方程为:,与抛物线方程联立,可得解得yE.由于PE⊥l于E,可得yP=yE,代入抛物线的方程可解得xP.再利用|PF|=|PE|=xP+1即可得出.
【解答】解:由抛物线y2=4x方程,可得焦点F(1,0),准线l的方程为:x=﹣1.
∵直线EF的倾斜角为150°,∴kl=tan150°=.
∴直线EF的方程为:y=﹣(x﹣1),联立,解得y=.
∴E.
∵PE⊥l于E,
∴yP=,代入抛物线的方程可得,解得xP=.
∴|PF|=|PE|=xP+1=.
故答案为:.
【点评】本题考查了抛物线的定义标准方程及其性质、直线与抛物线相交问题转化为方程联立,属于中档题.
14.(6分)已知双曲线(a>0,b>0 )的左、右焦点分别为F1、F2,过F2的直线交双曲线右志于P,Q 两点,且PQ⊥PF1,若|PQ|=|PF1|,则双曲线的离心率为 .
【分析】由PQ⊥PF1,|PQ|与|PF1|的关系,可得|QF1|于|PF1|的关系,由双曲线的定义可得2a=|PF1|﹣|PF2|=|QF1|﹣|QF2|,解得|PF1|,然后利用直角三角形,推出a,c的关系,可得双曲线的离心率.
【解答】解:设P,Q为双曲线右支上一点,
由PQ⊥PF1,|PQ|=|PF1|,
在直角三角形PF1Q中,|QF1|==|PF1|,
由双曲线的定义可得:2a=|PF1|﹣|PF2|=|QF1|﹣|QF2|,
由|PQ|=|PF1|,即有|PF2|+|QF2|=|PF1|,
即为|PF1|﹣2a+|PF1|﹣2a=|PF1|,
∴(1﹣+)|PF1|=4a,
解得|PF1|=.
∴|PF2|=|PF1|﹣2a=,
由勾股定理可得:2c=|F1F2|==,
则e=.
故答案为:.
【点评】本题考查了双曲线的定义、方程及其性质,考查勾股定理,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5小题,共52分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.已知命题P:表示双曲线,命题q:表示椭圆.
(1)若命题P与命题q都为真命题,则P是q的什么条件?
(请用简要过程说明是“充分不必要条件”、“必要不充分条件”、“充要条件”和“既不充分也不必要条件”中的哪一个)
(2)若P∧q为假命题,且P∨q为真命题,求实数m的取值范围.
【分析】(1)命题P:表示双曲线是真命题,则(m﹣1)(m﹣4)<0,解得m取值范围.又命题q:表示椭圆是真命题,可得,解出即可判断出关系.
(2)P∧q为假命题,且P∨q为真命题,可得P、q为“一真一假”,进而得出.
【解答】(1)解:∵命题P:表示双曲线是真命题,
∴(m﹣1)(m﹣4)<0,
解得1<m<4.
又∵命题q:表示椭圆是真命题,
∴
解得2<m<3或3<m<4
∵{m|1<m<4}⊇{2<m<3或3<m4}
∴P是q的必要不充分条件.
(2)解:∵P∧q为假命题,且P∨q为真命题
∴P、q为“一真一假”,
当P真q假时,由(1)可知,P为真,有1<m<4,①q为假,m≤2或m=3或m≥4②
由①②解得1<m≤2或m=3
当P假真时,由(1)可知,P为假,有m≤1或m≥4,③q为真,有2<m<3或3<m<4④
由③④解得,无解
综上,可得实数m的取值范围为1<m≤2或m=3.
【点评】本题考查了圆锥曲线的标准方程及其性质、不等式的解法、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
16.已知三点P(5,2)、F1(﹣6,0)、F2(6,0).
(Ⅰ)求以F1、F2为焦点且过点P的椭圆标准方程;
(Ⅱ)设点P、F1、F2关于直线y=x的对称点分别为P′、F1′、F2′,求以F1′、F2′为焦点且过点P′的双曲线的标准方程.
【分析】(Ⅰ)根据题意设出所求的椭圆的标准方程,然后代入半焦距,求出a,b.最后写出椭圆标准方程.
(Ⅱ)根据三个已知点的坐标,求出关于直线y=x的对称点分别为点,设出所求双曲线标准方程,代入求解即可.
【解答】解:(1)由题意可设所求椭圆的标准方程为
(a>b>0),
其半焦距c=6
∴,b2=a2﹣c2=9.
所以所求椭圆的标准方程为
(2)点P(5,2)、F1(﹣6,0)、F2(6,0)
关于直线y=x的对称点分别为点P′(2,5)、F1′(0,﹣6)、F2′(0,6).
设所求双曲线的标准方程为
由题意知,半焦距
c1=6,
,
b12=c12﹣a12=36﹣20=16.
所以所求双曲线的标准方程为.
【点评】本小题主要考查椭圆与双曲线的基本概念、标准方程、几何性质等基础知识和基本运算能力.属于中档题.
17.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点D(2,y0)在抛物线C上,且|DF|=3,直线y=x﹣1与抛物线C交于A,B两点,O为坐标原点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)求△OAB的面积.
【分析】(1)根据题意,由抛物线的定义,可得,解可得p=2,代入标准方程,即可得答案;
(2)联立直线与抛物线的方程,消去y得x2﹣6x+1=0,进而设A(x1,y1),B(x2,y2),由一元二次方程根与系数的关系可得x1+x2=6,结合抛物线的几何性质,可得|AB|的长,由点到直线距离公式可得O到直线y=x﹣1,进而由三角形面积公式计算可得答案.
【解答】解:(1)根据题意,D(2,y0)在抛物线y2=2px,上且|DF|=3
由抛物线定义得,∴p=2
故抛物线的方程为y2=4x;
(2)由方程组,消去y得x2﹣6x+1=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=6;
∵直线y=x﹣1过抛物线y2=4x的焦点F,
∴|AB|=x1+x2+p=6+2=8
又O到直线y=x﹣1的距离,
∴△ABO的面积.
【点评】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,关键是利用抛物线的几何性质求出其标准方程.
18.已知椭圆E的方程为 (a>b>0 )的离心率为,圆C的方程为,若椭圆E与圆C相交于A,B两点,且线段AB恰好为圆C的直径.
(1)求直线AB的方程;
(2)求椭圆E 的标准方程.
【分析】(1)通过椭圆的离心率设出椭圆E的方程为,设A(x1,y1),B(x2,y2),利用平方差法求出直线的斜率,然后求解直线方程.
(2)y=﹣x+3,代入并整理得,3x2﹣12x+18﹣2b2=0,利用判别式以及韦达定理弦长公式,求解a,b得到椭圆方程.
【解答】(1)解:由得,
∴,即a2=2b2,
∴椭圆E的方程为,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵线段AB恰好为圆C的直径,
∴线段AB的中点恰好为圆心(2,1),
于是有x1+x2=4,y1+y2=2,
由于,,
两式相减,并整理得,(x1+x2)(x1﹣x2)+2(y1+y2)(y1﹣y2)=0
有(x1﹣x2)+(y1﹣y2)=0,
∴,
∴直线AB的方程为y﹣1=﹣(x﹣2),即x+y﹣3=0.
(2)解:由(1)知y=﹣x+3,代入并整理得,3x2﹣12x+18﹣2b2=0,
∵椭圆E与圆C相交于A,B两点,
∴△=(﹣12)2﹣4×3×(18﹣2b2)>0,解得b2>3,
于是x1+x2=4,,
依题意,,
而=,
∴,
解得b2=8,满足b2>3,
∴a2=2b2=16,
∴所求椭圆E的标准方程.
【点评】本题考查椭圆方程的求法,直线与椭圆的位置关系的应用,平方差法的应用,考查转化思以及计算能力.
19.已知椭圆C的中心在原点,离心率为,右焦点到直线的距离为2.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)椭圆C的下顶点为A,直线y=kx+m(k≠0)与椭圆C相交于不同的两点M,N,当|AM|=|AN|时,求m的取值范围.
【分析】(1)设椭圆的右焦点为(c,0),通过右焦点到直线的距离为2,列出方程求解c,通过离心率求解a,然后求解b,即可求出椭圆方程.
(2)求出椭圆C的下顶点A(0,﹣1),设M(xM,ym),N(xN,yN),弦MN的中点为P(xP,yP),
由消去y,并整理利用△>0,得到m2<3k2+1,通过AP⊥MN,推出2m=3k2+1,然后求解m的取值范围.
【解答】(1)解:设椭圆的右焦点为(c,0),
∵右焦点到直线的距离为2,
∴,解得,
∵,即,有
∴
∴,
∴所求椭圆E的标准方程为.
(2)解:由(1)椭圆C的方程知,其下顶点为A(0,﹣1),
设M(xM,ym),N(xN,yN),弦MN的中点为P(xP,yP),
由消去y,并整理得,(3k2+1)x2+6mkx+3(m2﹣1)=0
∵直线与椭圆有两个不同的交点,
∴△>0,即(6km)2﹣4(3k2+1)•3(m2﹣1)>0
化简得,m2<3k2+1,①
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵|AM|=|AN|,P是MN的中点,
∴AP⊥MN,
∴
化简得,2m=3k2+1,②
把②代入①得,2m>m2
解得0<m<2,
又由②得,解得,
所以m的取值范围为.
【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系的应用,范围问题的求解方法,不等式以及等式关系的建立是解题的难点,同时本题考查椭圆方程的求法,考查分析问题解决问题的能力.