吉林省白城市第一中学2018-2019学年高二上学期第一次
月考理科数学试题
一、选择题(本大题共12小题,共60.0分) 1. 若𝑝∧𝑞是假命题,则( )
A. p是真命题,q是假命题 C. p、q至少有一个是假命题
【答案】C
B. p、q均为假命题
D. p、q至少有一个是真命题
【解析】解:根据复合命题与简单命题真假之间的关系可知, 若𝑝∧𝑞是假命题,则可知p,q至少有一个为假命题. 故选:C.
根据𝑝∧𝑞是假命题,则可知p,q至少有一个为假命题,即可判断. 本题只有考查复合命题与简单命题之间的真假关系的判断,比较基础.
2. 命题“若𝑎>𝑏,则𝑎𝑐2>𝑏𝑐2(𝑎、𝑏∈𝑅)”与它的逆命题、否命题,逆否命题中,
真命题的个数为( )
A. 3
【答案】B
B. 2 C. 1 D. 0
【解析】解:∵𝑐2=0时,结论不成立,∴命题是假命题; 其逆命题是:若𝑎𝑐2>𝑏𝑐2,则𝑎>𝑏,是真命题;
根据逆命题与否命题是互为逆否命题,命题与其逆否命题同真同假, 否命题为真,逆否命题为假. 故选:B.
判断命题的真假,写出其逆命题,判断真假,再根据逆命题与否命题是互为逆否命题,命题与其逆否命题同真同假,可得答案. 本题考查了四种命题及四种命题的真假关系.
3. 设函数𝑓(𝑥)=log2𝑥,则“𝑎>𝑏”是“𝑓(𝑎)>𝑓(𝑏)”的( )
A. 充分不必要条件 C. 充分必要条件
【答案】B
B. 必要不充分条件
D. 既不充分也不必要条件
【解析】解:∵函数𝑓(𝑥)=log2𝑥在𝑥>0上单调递增,𝑓(𝑎)>𝑓(𝑏), ∴𝑎>𝑏,
反之不成立,例如0>𝑎>𝑏,但是𝑓(𝑎),𝑓(𝑏)无意义. ∴则“𝑎>𝑏”是“𝑓(𝑎)>𝑓(𝑏)”的必要不充分条件. 故选:B.
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函数𝑓(𝑥)=log2𝑥在𝑥>0上单调递增,𝑓(𝑎)>𝑓(𝑏),可得𝑎>𝑏,反之不成立,例如0>𝑎>𝑏,但是𝑓(𝑎),𝑓(𝑏)无意义.即可判断出.
本题考查了对数函数的单调性、充分必要条件的判定,属于基础题.
4. 命题p:若𝑎<𝑏,则∀𝑐∈𝑅,𝑎𝑐2<𝑏𝑐2;命题q:∃𝑥0>0,使得ln𝑥0=1−𝑥0,
则下列命题中为真命题的是( )
A. 𝑝∧𝑞
【答案】C
B. 𝑝∨(¬𝑞) C. (¬𝑝)∧𝑞 D. (¬𝑝)∧(¬𝑞)
【解析】解:当𝑐=0时,𝑎𝑐2<𝑏𝑐2不成立,则命题p为假命题, 当𝑥=1时,ln1=1−1=0,则命题q为真命题, 则(¬𝑝)∧𝑞为真命题,其余为假命题, 故选:C.
根据条件判断命题p,q命题的真假,结合复合命题真假关系进行判断即可. 本题主要考查复合命题真假关系的判断,根据条件判断命题p,q的真假是解决本题的关键.
5. 若双曲线
𝑥2
−𝑏2=1的离心率为√3,则其渐近线方程为( ) 𝑎2𝑦2
A. 𝑦=±2𝑥
【答案】B
B. 𝑦=±√2𝑥
C. 𝑦=±2𝑥
1
2D. 𝑦=±√𝑥
2
【解析】解:由双曲线的离心率√3,可知𝑐=√3𝑎, 又𝑎2+𝑏2=𝑐2,所以𝑏=√2𝑎,
所以双曲线的渐近线方程为:𝑦=±𝑎𝑥=±√2𝑥. 故选:B.
通过双曲线的离心率,推出a、b关系,然后直接求出双曲线的渐近线方程. 本题考查双曲线的基本性质,渐近线方程的求法,考查计算能力.
6. 已知双曲线
𝑥2𝑎
2−
𝑏
𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的右焦点为F,点A在双曲线的渐近线上,△
𝑂𝐴𝐹是边长为2的等边三角形(𝑂为原点),则双曲线的方程为( )
A.
𝑥24
−
𝑦212
=1
B. 12−
𝑥2𝑦24
=1
C.
𝑥23
−𝑦=1
2
D. 𝑥−
2
𝑦23
=1
【答案】D 【解析】解:双曲线
𝑥2𝑎2
点A在双曲线的渐近线上,−𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的右焦点为F,
𝑦2
△𝑂𝐴𝐹是边长为2的等边三角形(𝑂为原点), 可得𝑐=2,𝑎=√3,即𝑏
𝑏2𝑎2=3,
𝑐2−𝑎2𝑎2=3,
𝑦23
解得𝑎=1,𝑏=√3,双曲线的焦点坐标在x轴,所得双曲线方程为:𝑥2−
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=1.
故选:D.
利用三角形是正三角形,推出a,b关系,通过𝑐=2,求解a,b,然后等到双曲线的方程.
本题考查双曲线的简单性质的应用,考查计算能力.
7. 点𝑃(𝑥,𝑦)是椭圆
+𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)上的任意一点,𝐹1,𝐹2是椭圆的两个焦点,𝑎2
𝑥2
𝑦2
且∠𝐹1𝑃𝐹2≤90∘,则该椭圆的离心率的取值范围是( )
2 A. 0<𝑒≤√2
2B. √≤𝑒<1 2
C. 0<𝑒<1
2
D. 𝑒=√2
【答案】A
【解析】解:由题意可知,当点P位于(0,𝑏)或(0,−𝑏)处时,∠𝐹1𝑃𝐹2最大, 此时cos<𝐹1𝑃𝐹2=∴𝑒=
𝑐𝑎
𝑎2+𝑎2−4𝑐2
2𝑎2
=
𝑎2−2𝑐2𝑎2
≥0,∴𝑎≥√2𝑐,
2
≤
√2
,又∵22
0<𝑒<1,∴0<𝑒≤√.
2
答案:(0,√].
2故选:A.
由题设条件可知,当点P位于(0,𝑏)或(0,−𝑏)处时,∠𝐹1𝑃𝐹2最大,此时cos<𝐹1𝑃𝐹2=
𝑎2+𝑎2−4𝑐2
2𝑎2
=
𝑎2−2𝑐2𝑎2
≥0,∴𝑎≥√2𝑐,由此能够推导出该椭圆的离心率的取值范围.
本题考查椭圆的性质及其应用,难度不大,正确解题的关键是知道当点P位于(0,𝑏)或(0,−𝑏)处时,∠𝐹1𝑃𝐹2最大.同时要注意椭圆离心率的取值范围是(0,1).
8. 如图𝐹1、𝐹2是椭圆𝐶1:+𝑦2=1与双曲线𝐶2的公共焦点,A、B分别是𝐶1、𝐶2在第
4
𝑥2
二、四象限的公共点,若四边形𝐴𝐹1𝐵𝐹2为矩形,则𝐶2的离心率是( )
A. √2
【答案】D
B. √3
C. 2
𝑥24
3
6 D. √2
【解析】解:设|𝐴𝐹1|=𝑥,|𝐴𝐹2|=𝑦,∵点A为椭圆𝐶1:∴2𝑎=4,𝑏=1,𝑐=√3;
∴|𝐴𝐹1|+|𝐴𝐹2|=2𝑎=4,即𝑥+𝑦=4;① 又四边形𝐴𝐹1𝐵𝐹2为矩形,
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+𝑦2=1上的点,
∴|𝐴𝐹1|2+|𝐴𝐹2|2=|𝐹1𝐹2|2,即𝑥2+𝑦2=(2𝑐)2=(2√3)2=12,②
{𝑥2+𝑦2=12,由①②得:解得𝑥=2−√2,设双曲线𝐶2的实轴长为2m,𝑦=2+√2,焦距为2n,
则2𝑚=|𝐴𝐹2|−|𝐴𝐹1|=𝑦−𝑥=2√2,2𝑛=2𝑐=2√3, ∴双曲线𝐶2的离心率𝑒=故选:D.
不妨设|𝐴𝐹1|=𝑥,|𝐴𝐹2|=𝑦,依题意{𝑥2+𝑦2=12,解此方程组可求得x,y的值,利用双曲线的定义及性质即可求得𝐶2的离心率.
本题考查椭圆与双曲线的简单性质,求得|𝐴𝐹1|与|𝐴𝐹2|是关键,考查分析与运算能力,属于中档题.
9. 已知椭圆E:
𝑥2𝑎2
𝑥+𝑦=4
𝑛𝑚
𝑥+𝑦=4
=
√3√2=
√6. 2
+𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)的右焦点为𝐹(3,0),过点F的直线交椭圆E于
𝑦2
A、B两点.若AB的中点坐标为(1,−1),则E的方程为( )
𝑦
A. 𝑥+=1
4536
2
2
𝑦
B. 𝑥+=1 3627
22
𝑦
C. 𝑥+=1
2718
22
𝑦
D. 𝑥+=1
189
22
【答案】D
【解析】解:设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),
1
+=12𝑎𝑏2
代入椭圆方程得{𝑥2𝑦2,
22
+𝑏2=1𝑎2
2𝑥1
𝑦2
相减得∴
𝑥1+𝑥2𝑎22−𝑥2𝑥12
𝑎2+
2−𝑦2𝑦12
𝑏2=0, =0.
𝑦−𝑦
1
+
𝑦1−𝑦2𝑥1−𝑥2
⋅
𝑦1+𝑦2𝑏212
∵𝑥1+𝑥2=2,𝑦1+𝑦2=−2,𝑘𝐴𝐵=𝑥−𝑥=
2
−1−01−3
=2.
1
∴
2𝑎
2+×
12
−2𝑏2=0,
化为𝑎2=2𝑏2,又𝑐=3=√𝑎2−𝑏2,解得𝑎2=18,𝑏2=9. ∴椭圆E的方程为故选:D.
2𝑥1
𝑥2
+18
𝑦29
=1.
𝐵(𝑥2,𝑦2),设𝐴(𝑥1,𝑦1),代入椭圆方程得{𝑎𝑥2
𝑦1+𝑦2𝑏2
2
+𝑏2=1+
2𝑦2𝑏22𝑦1
2
𝑎2=1
,利用“点差法”可得
𝑥1+𝑥2𝑎2+𝑥1−𝑥2⋅
1
2
𝑦−𝑦
=0.利用中点坐标公式可得𝑥1+𝑥2=2,𝑦1+𝑦2=−2,利用斜率计算公式可得
𝑦−𝑦
1
𝑘𝐴𝐵=𝑥1−𝑥2=
2
−1−01−3
=2.于是得到
1
22+×=0,化为𝑎=2𝑏,再利用𝑐=3=22𝑎2𝑏
21−2
√𝑎2−𝑏2,即可解得𝑎2,𝑏2.进而得到椭圆的方程.
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熟练掌握“点差法”和中点坐标公式、斜率的计算公式是解题的关键.
10. 方程𝑥𝑦2−𝑥2𝑦=−2所表示的曲线的对称性是( )
A. 关于x轴对称 C. 关于直线𝑦=−𝑥对称
【答案】C
B. 关于y轴对称 D. 关于原点对称
【解析】解:将方程中的x换为−𝑥方程变为−𝑥𝑦2−𝑥2𝑦=−2与原方程不同,故不关于y轴对称
将方程中的y换为−𝑦,方程变为𝑥𝑦2+𝑥2𝑦=−2与原方程不同,故不关于x轴对称 将方程中的x换为−𝑦,y换为−𝑥方程变为−𝑦𝑥2+𝑦2𝑥=−2与原方程相同,故曲线关于直线𝑦=−𝑥对称
将方程中的x换为−𝑥,y换为−𝑦方程变为−𝑥𝑦2+𝑥2𝑦=−2与原方程不同,故曲线不关于原点对称 故选:C.
根据对称的性质,依次将方程中的x用−𝑥代替;将y用−𝑦代替;将x用−𝑦同时将y用−𝑥代替;将x用−𝑥,同时y用−𝑦代替看方程是否与原方程相同.
本题考查点(𝑥,𝑦)关于x轴的对称点为(𝑥,−𝑦);关于y轴的对称点为(−𝑥,𝑦);关于原点的对称点为(−𝑥,−𝑦);
关于𝑦=−𝑥的对称点为(−𝑦,−𝑥).
11. 椭圆C:
𝑥24
+
𝑦23
=1的左、右顶点分别为𝐴1、𝐴2,点P在C上且直线𝑃𝐴2斜率的取
值范围是[−2,−1],那么直线𝑃𝐴1斜率的取值范围是( )
A. [2,4]
【答案】B
【解析】解:由椭圆C:
13
B. [8,4]
33
C. [2,1]
1
D. [4,1]
3
𝑥24
+
𝑦23
=1可知其左顶点𝐴1(−2,0),右顶点𝐴2(2,0).
0
=1,得𝑥2−4=−4.
0
设𝑃(𝑥0,𝑦0)(𝑥0≠±2),则∵𝑘𝑃𝐴2=
𝑦0
𝑦
2𝑥0
4
+
2𝑦0
𝑦2
3
3
𝑘=0,
𝑥0−2,𝑃𝐴1𝑥0+2
2−4𝑥02𝑦0
∴𝑘𝑃𝐴1⋅𝑘𝑃𝐴2=
=−,
4
3
∵−2≤𝑘𝑃𝐴2≤−1, ∴−2≤−
34𝑘𝑃𝐴1
≤−1,解得3≤𝑘𝑃𝐴1≤3.
84
故选:B. 由椭圆C:
𝑥24
+
𝑦23
=1可知其左顶点𝐴1(−2,0),右顶点𝐴2(2,0).设𝑃(𝑥0,𝑦0)(𝑥0≠±2),
𝑦2
3
0
=−4.利用斜率计算公式可得𝑘𝑃𝐴1⋅𝑘𝑃𝐴2,代入椭圆方程可得𝑥2−4再利用已知给出的𝑘𝑃𝐴1
0
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的范围即可解出.
熟练掌握椭圆的标准方程及其性质、斜率的计算公式、不等式的性质等是解题的关键. 12. 椭圆
𝑥225
+
𝑦216
𝐹2,弦AB过𝐹1,若△𝐴𝐵𝐹2的内切圆周长为𝜋,=1的左右焦点分别为𝐹1,
A,B两点的坐标分别为(𝑥1,𝑦1),(𝑥2,𝑦2),则|𝑦1−𝑦2|值为( )
A. 3
【答案】A
【解析】解:椭圆:
𝑥225
5
B. 3 10
C. 3 20
5 D. √3
+16=1,𝑎=5,𝑏=4,∴𝑐=3,
𝑦2
左、右焦点𝐹1(−3,0)、𝐹2(3,0),
△𝐴𝐵𝐹2的内切圆周长为𝜋,则内切圆的半径为𝑟=2,
而△𝐴𝐵𝐹2的面积=△𝐴𝐹1𝐹2的面积+△𝐵𝐹1𝐹2的面积=2×|𝑦1|×|𝐹1𝐹2|+2×|𝑦2|×|𝐹1𝐹2|=2×(|𝑦1|+|𝑦2|)×|𝐹1𝐹2|=3|𝑦2−𝑦1|(𝐴、B在x轴的上下两侧) 又△𝐴𝐵𝐹2的面积=2×|𝑟(|𝐴𝐵|+|𝐵𝐹2|+|𝐹2𝐴|)=2×2(2𝑎+2𝑎)=𝑎=5. 所以3|𝑦2−𝑦1|=5, |𝑦2−𝑦1|=3. 故选:A.
先根据椭圆方程求得a和c,及左右焦点的坐标,进而根据三角形内切圆周长求得内切圆半径,进而根据△𝐴𝐵𝐹2的面积=△𝐴𝐹1𝐹2的面积+△𝐵𝐹1𝐹2的面积求得△𝐴𝐵𝐹2的面积=3|𝑦2−𝑦1|进而根据内切圆半径和三角形周长求得其面积,建立等式求得|𝑦2−𝑦1|的值. 本题主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题,椭圆的简单性质,三角形内切圆性质,本题的关键是求出△𝐴𝐵𝐹2的面积,属于中档题.
二、填空题(本大题共4小题,共20.0分) 13. 曲线
+9−𝑘=1(9<𝑘<25)的焦距为______. 25−𝑘
𝑥2
𝑦2
5
1
1
1
1
1
1
1
【答案】8
【解析】解:∵9<𝑘<25 ∴25−𝑘>0,9−𝑘<0, ∴曲线
表示双曲线,且𝑎2=25−𝑘,𝑏2=𝑘−9, +=1(9<𝑘<25)25−𝑘9−𝑘
𝑥2
𝑦2
∴𝑐2=𝑎2+𝑏2=16, ∴𝑐=4, ∴曲线
+9−𝑘=1(9<𝑘<25)的焦距为2𝑐=8,
25−𝑘
𝑥2
𝑦2
故答案为:8.
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确定曲线
𝑥2
25−𝑘
+
𝑦29−𝑘
且𝑎2=25−𝑘,𝑏2=𝑘−9,利用𝑐2==1(9<𝑘<25)表示双曲线,
𝑥2
𝑎2+𝑏2,可得曲线
25−𝑘
+
𝑦29−𝑘
=1(9<𝑘<25)的焦距.
本题考查双曲线的性质,考查学生的计算能力,比较基础.
14. 命题“∀𝑥>0,𝑥−ln𝑥≤0”的否定为______. 【答案】∃𝑥0>0,𝑥−ln𝑥0>0
0
1
1
【解析】解:由全称命题的否定为特称命题,可得
命题∀𝑥>0,𝑥−ln𝑥≤0”的否定为为“∃𝑥0>0,𝑥−ln𝑥0>0”
0
11
故答案为:∃𝑥0>0,𝑥−ln𝑥0>0
0
1
全称命题的否定为特称命题,注意量词的变化和否定词的变化.
本题考查命题的否定,注意全称命题的否定为特称命题,量词的变化,考查转化能力,属于基础题.
15. 下列命题中,错误命题的序号有______.
(1)“𝑎=−1”是“函数𝑓(𝑥)=𝑥2+|𝑥+𝑎+1|(𝑥∈𝑅)为偶函数”的必要条件; (2)“直线l垂直平面𝛼内无数条直线”是“直线l垂直平面𝛼”的充分条件; (3)若𝑥𝑦=0,则|𝑥|+|𝑦|=0;
(4)若p:∃𝑥∈𝑅,𝑥2+2𝑥+2≤0,则¬𝑝:∀𝑥∈𝑅,𝑥2+2𝑥+2>0. 【答案】(2)(3)
【解析】解:(1)若“函数𝑓(𝑥)=𝑥2+|𝑥+𝑎+1|(𝑥∈𝑅)为偶函数”, 则𝑓(−𝑥)=𝑓(𝑥),
即𝑥2+|𝑥+𝑎+1|=𝑥2+|−𝑥+𝑎+1|, 则|𝑥+𝑎+1|=|𝑥−(𝑎+1)|,
平方得𝑥2+2(𝑎+1)𝑥+(𝑎+1)2=𝑥2−2(𝑎+1)𝑥+(𝑎+1)2, 即2(𝑎+1)𝑥=−2(𝑎+1)𝑥, 则4(𝑎+1)=0,即𝑎=−1,
则“𝑎=−1”是“函数𝑓(𝑥)=𝑥2+|𝑥+𝑎+1|(𝑥∈𝑅)为偶函数”的必要条件;正确; (2)“直线l垂直平面𝛼内无数条直线”则“直线l垂直平面𝛼”不一定成立,故(2)错误; (3)当𝑥=0,𝑦=1时,满足𝑥𝑦=0,但|𝑥|+|𝑦|=0不成立,故(3)错误; (4)若p:∃𝑥∈𝑅,𝑥2+2𝑥+2≤0,则¬𝑝:∀𝑥∈𝑅,𝑥2+2𝑥+2>0正确. 故错误的是(2)(3), 故答案为:(2)(3)
(1)根据充分条件和必要条件的定义进行判断. (2)根据线面垂直的定义进行判断. (3)根据绝对值的性质进行判断. (4)根据含有量词的命题的否定进行判断.
本题主要考查命题的真假判断,涉及的知识点有充分条件和必要条件的判断,含有量词
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的命题的否定,综合性较强.
16. 如图,P是椭圆
𝑥225
+
𝑦216
=1(𝑥𝑦≠0)上的动点,𝐹1、𝐹2是椭
M是∠𝐹1𝑃𝐹2的平分线上一点,圆的焦点,且⃗⃗⃗⃗𝐹2⃗⃗⃗⃗ 𝑀⋅⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑀𝑃=0.则|𝑂𝑀|的取值范围______. 【答案】[0,3)
【解析】解:∵⃗⃗⃗⃗𝐹2⃗⃗⃗⃗ 𝑀⋅⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑀𝑃=0,∴⃗⃗⃗⃗𝐹2⃗⃗⃗⃗ 𝑀⊥⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑀𝑃 延长𝐹2𝑀交𝑃𝐹1于点N,可知△𝑃𝑁𝐹2为等腰三角形, 且M为𝐹2𝑁的中点,可得OM是△𝑁𝐹1𝐹2的中位线
11
∴|𝑂𝑀|=|𝑁𝐹1|=(|𝑃𝐹1|−|𝑃𝑁|)
22
11
=(|𝑃𝐹1|−|𝑃𝐹2|)=(2𝑎−2|𝑃𝐹2|)=𝑎−|𝑃𝐹2| 22∵𝑎−𝑐<|𝑃𝐹2|<𝑎+𝑐 ∴0<|𝑂𝑀|<𝑐=√𝑎2−𝑏2=3 ∴|𝑂𝑀|的取值范围是(0,3) 故答案为:(0,3)
延长𝐹2𝑀交𝑃𝐹1于点N,由题意可知△𝑃𝑁𝐹2为等腰三角形,得OM是△𝑃𝐹1𝐹2的中位线.利用三角形中位线定理和椭圆的定义,算出|𝑂𝑀|=𝑎−|𝑃𝐹2|,再由椭圆的焦半径|𝑃𝐹2|的取值范围加以计算,即可得到|𝑂𝑀|的取值范围.
本题给出椭圆焦点三角形角平分线的垂线,求垂足到椭圆中心距离的范围.着重考查了椭圆的定义与简单几何性质、等腰三角形的判定与性质和三角形中位线定理等知识,属于中档题.
三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)
17. 已知p:−𝑥2+7𝑥+8≥0,q:𝑥2−2𝑥−4𝑚2≤0(𝑚>0)
(Ⅰ)当𝑚=4时,判断p是q的什么条件;
(Ⅱ)若“非p”是“非q”的充分不必要条件,求实数m的取值范围. 【答案】解:(Ⅰ)由:−𝑥2+7𝑥+8≥0,解得−1≤𝑥≤8,则p:𝐴=[−1,8], 当𝑚=4时,𝑥2−2𝑥−4𝑚2≤0等价于𝑥2−2𝑥−64≤0,解得1−√65≤𝑥≤1+√65,即q:𝐵=[1−√65,1+√65], 又𝐴⊊𝐵,
故p是q的充分不必要条件,
(Ⅱ)因为“非p”是“非q”的充分不必要条件, 所以等价于q是p的充分不必要条件. 设𝑓(𝑥)=𝑥2−2𝑥−4𝑚2≤0(𝑚>0) 则{𝑓(8)≥0,解得:𝑚≥2√3, 故实数m的取值范围为:𝑚≥2√3,
【解析】(Ⅰ)解一元二次不等式可得𝐴=[−1,8],𝐵=[1−√65,1+√65], 因为𝐴⊊𝐵,故p是q的充分不必要条件,
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𝑓(−1)≥0
(Ⅱ)将二次不等式问题转化为二次函数问题,结合函数图象即可,设𝑓(𝑥)=𝑥2−2𝑥−4𝑚2≤0(𝑚>0)
因为q是p的充分不必要条件.等价于𝑥2−2𝑥−4𝑚2=0在区间[−1,8],列不等式组{𝑓(8)≥0,即可
本题考查了充分条件,必要条件、充要条件及一元二次不等式的解法,属中档题.
18. 已知中心在坐标原点的椭圆,经过点𝐴(2,3),且过点𝐹(2,0)为其右焦点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)𝑃是(1)中所求椭圆上的动点,求PF中点Q的轨迹方程. 【答案】解:(1)依题意,可设椭圆C的方程为若点𝐹(2,0)为其右焦点,则其左焦点为从而有解得{𝑎=4,
又𝑎2=𝑏2+𝑐2,所以𝑏2=12, 故椭圆C的方程为
𝑥216
𝑐=2
𝑥2
𝑦2
𝑓(−1)≥0
+𝑏2=1(𝑎>𝑏>0), 𝑎2,
,
+
𝑦212
=1.
(2)设𝑃(𝑥0,𝑦0),𝑄(𝑥,𝑦) ∵𝑄为PF的中点,
𝑥=𝑦=
由P是∴
𝑥216
∴{
𝑥0+2
2⇒{𝑥0=2𝑥−2
𝑦0=2𝑦𝑦02+
𝑦212
=1上的动点 =1,
(𝑥−1)2
4
(2𝑥−2)2
16
+
4𝑦212
即Q点的轨迹方程是
+
𝑦23
=1.
a的值,(1)根据题意,【解析】可得椭圆的左焦点坐标,由椭圆的几何性质分析可得c、计算可得b的值,将a、b的值代入椭圆的方程计算即可得答案;
(2)设𝑃(𝑥0,𝑦0),PF的中点𝑄(𝑥,𝑦),由中点坐标公式可得{𝑦=2𝑦,又由P的椭圆上,
0将其坐标代入椭圆方程,整理变形即可得答案.
本题考查椭圆的几何性质,涉及轨迹方程的求法,关键是求出椭圆的标准方程.
19. 已知p:对∀𝑚∈[−1,1],不等式𝑎2−5𝑎−3≥√𝑚2+8恒成立;q:∃𝑥∈𝑅使不等
式𝑥2+𝑎𝑥+2<0成立,若p是真命题,q是假命题,求a的取值范围.
p:【答案】解:对∀𝑚∈[−1,1],不等式𝑎2−5𝑎−3≥√𝑚2+8恒成立;则𝑎2−5𝑎−3≥3,解得𝑎≥6或𝑎≤−1.
q:∃𝑥∈𝑅使不等式𝑥2+𝑎𝑥+2<0成立,则△=𝑎2−8>0,解得𝑎>2√2,或𝑎<−2√2.
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𝑥0=2𝑥−2
q是假命题时,−2√2≤𝑎≤2√2.
𝑎≥6或𝑎≤−1
若p是真命题,q是假命题,则{,解得−2√2≤𝑎≤−1.
−2√2≤𝑎≤2√2∴𝑎的取值范围是[−2√2,−1].
p:【解析】对∀𝑚∈[−1,1],不等式𝑎2−5𝑎−3≥√𝑚2+8恒成立;则𝑎2−5𝑎−3≥3,解得a范围.𝑞:∃𝑥∈𝑅使不等式𝑥2+𝑎𝑥+2<0成立,则△>0,解得𝑎>2√2,或𝑎<−2√2.𝑞是假命题时,−2√2≤𝑎≤2√2.利用p是真命题,q是假命题,即可得出. 本题考查了简易逻辑的判定方法、不等式的解法、函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
20. 在直角坐标系中,O为坐标原点,直线l经过点𝑃(3,√2)及双曲线
焦点F.
(1)求直线l的方程;
(2)如果一个椭圆经过点P,且以点F为它的一个焦点,求椭圆的标准方程; ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |(3)若在(1)、(2)情形下,设直线l与椭圆的另一个交点为Q,且⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 当|⃗𝑃𝑀=𝜆⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑃𝑄,𝑂𝑀最小时,求𝜆的值. 【答案】解:(1)由题意双曲线
𝑥23
𝑦21
𝑥23
−𝑦2=1的右
−
=1的右焦点为𝐹(2,0)
∵直线l经过点𝑃(3,√2),𝐹(2,0)
∴根据两点式,得所求直线l的方程为√2−0=3−2 即𝑦=√2(𝑥−2).
∴直线l的方程是𝑦=√2(𝑥−2). (2)设所求椭圆的标准方程为∵一个焦点为𝐹(2,0) ∴𝑐=2,即𝑎2−𝑏2=4 ① ∵点𝑃(3,√2)在椭圆上, ∴𝑎2+𝑏2=1 ②
由①②解得𝑎2=12,𝑏2=8 所以所求椭圆的标准方程为
𝑥212
9
2
𝑥2
𝑦2
𝑦−0𝑥−2
+𝑏2=1(𝑎>𝑏>0) 𝑎2
+
𝑦28
=1;
(3)由题意,直线方程代入椭圆方程可得𝑥2−3𝑥=0 ∴𝑥=3或𝑥=0 ∴𝑦=√2或𝑦=−2√2 ∴𝑄(0,−2√2)
∴⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑃𝑄=(−3,−3√2)
∴⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑃𝑀=𝜆⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑃𝑄=(−3𝜆,−3√2𝜆),
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =𝑂𝑃⃗⃗⃗⃗⃗ +𝑃𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(3−3𝜆,√2−3√2𝜆) ∴𝑂𝑀
58⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√(3−3𝜆)2+(√2−3√2𝜆)2=√27𝜆2−30𝜆+11=√27(𝜆−)2+ ∴|⃗𝑂𝑀
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5
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |最小. ∴当𝜆=9时,|⃗𝑂𝑀
【解析】(1)确定双曲线的右焦点坐标,利用两点式,可求方程;
(2)设出椭圆的标准方程,利用焦点坐标及点P在椭圆上,求出几何量,即可得到椭圆的标准方程;
⃗⃗⃗⃗⃗ ,𝑂𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 的坐标,求模长,利用配(3)直线方程,代入椭圆方程,求出Q的坐标,进而可𝑃𝑄方法求最值,即可得到结论.
本题考查直线与椭圆的方程,考查向量知识,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
21. 已知圆锥双曲线E:𝑥2−𝑦2=1.
(Ⅰ)设曲线
表示曲线E的y轴左边部分,若直线𝑦=𝑘𝑥−1与曲线
相交于A,
B两点,求k的取值范围;
(Ⅱ)在条件(Ⅰ)下,如果⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐴𝐵=6√3,且曲线求m的值.
【答案】解:(Ⅰ)设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),联立方程组;{𝑥2−𝑦2=1(𝑥<0),整理得:(1−𝑘2)𝑥2+2𝑘𝑥−2=0(𝑥<0)
1−𝑘2≠0 2
△=(2𝑘)+8𝑘>0
从而有:𝑥+𝑥=−2𝑘<0,解得:−√2<𝑘<−1,
21−𝑘2 1
−2
𝑥⋅𝑥=>012{1−𝑘2∴𝑘的取值范围(−√2,−1);
(Ⅱ)丨AB丨=√1+𝑘2丨𝑥1−𝑥1丨=√1+𝑘2√(𝑥1+𝑥2)2−4𝑥1⋅𝑥2=2√6√3,
整理得28𝑘4−55𝑘2+25=0,𝑘2=7或𝑘2=4,
注意到−√2<𝑘<−1,所以𝑘=−√,故直线AB的方程为√𝑥+𝑦+1=0,
22⃗⃗⃗⃗⃗ =𝑚⃗⃗⃗⃗⃗ 设𝐶(𝑥0,𝑦0),由已知⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑂𝐴+⃗𝑂𝐵𝑂𝐶,则(𝑥1,𝑦1)+(𝑥2,𝑦2)=(𝑚𝑥0,𝑚𝑦0),
−458
𝑦1+𝑦2=𝑘(𝑥1+𝑥2)−2=8,又𝑥1+𝑥2=1−𝑘2=−4√5,所以𝐶(√,).𝐶在曲线
𝑚𝑚
−2𝑘
5
5
5
5
(1+𝑘2)(2−𝑘2)(1−𝑘2)2
𝑦=𝑘𝑥−1
⃗⃗⃗⃗⃗ =𝑚⃗⃗⃗⃗⃗ 上存在点C,使⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑂𝐴+⃗𝑂𝐵𝑂𝐶,
=
上,
得𝑚2−𝑚2=1,解得:𝑚=±4
但当𝑚=−4时,所得的点在双曲线的右支上,不合题意,所以𝑚=4为所求. 【解析】(Ⅰ)将直线AB代入双曲线方程,由题意,列不等式组,即可取得k的取值范围;
(Ⅱ)利用弦长公式求得k的值,根据向量向量的坐标运算,求得C点坐标,代入曲线上,即可求得m的值.
本题考查双曲线的标准方程及简单几何性质,直线与双曲线的位置关系,考查韦达定理,弦长公式,向量的坐标运算,考查计算能力,属于中档题.
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22. 已知椭圆C:2+
𝑎
𝑥2𝑦2𝑏2
√
=1(𝑎>𝑏>0)的离心率为,𝐹1,𝐹2分别为椭圆左右焦点,A
3
6为椭圆的短轴端点且|𝐴𝐹1|=√6 (1)求椭圆C的方程;
(2)过𝐹2作直线l角椭圆C于P,Q两点,求△𝑃𝑄𝐹1的面积的最大值.
𝑎=√6【答案】解:(1)由已知可得:{𝑐=√6𝑎3∴椭圆C的方程为
𝑥26
,解得𝑎=√6,𝑐=2,𝑏2=2,
𝑎2=𝑏2+𝑐2
+
𝑦22
=1;
𝑥2
𝑦2
+=1
2(2)由(1)可知:𝐹2(2,0),设直线l的方程为𝑥=𝑡𝑦+2,联立{6, 𝑥=𝑡𝑦+2化为(3+𝑡2)𝑦2+4𝑡𝑦−2=0, 设𝑃(𝑥1,𝑦2),𝑄(𝑥2,𝑦2), ∴𝑦1+𝑦2=3+𝑡2,𝑦1𝑦2=3+𝑡2, ∴|𝑦1−𝑦2|=√(𝑦1+𝑦2)2−4𝑦1𝑦2=√(𝑆△𝑃𝑄𝐹1=|𝐹1𝐹2|⋅|𝑦1−𝑦2|=×4×
2
2
1
1
−4𝑡2
)3+𝑡2
−4𝑡
−2
+=
83+𝑡
2=
2√6√1+𝑡2, 3+𝑡2
2√6√1+𝑡23+𝑡24√6√1+𝑡23+𝑡2=4√6⋅1√1+𝑡2+2√1+𝑡2≤
4√62√2=
2√3,
当且仅当√1+𝑡2=√1+𝑡2,即𝑡=±1时,△𝑃𝑄𝐹1的面积取得最大值2√3.
𝑎=√6【解析】(1)由已知可得:{𝑐=√6𝑎3
,解出即可得出椭圆C的方程;
𝑎2=𝑏2+𝑐2
(2)由(1)可知:𝐹2(2,0),设直线l的方程为𝑥=𝑡𝑦+2,与椭圆方程联立化为(3+𝑡2)𝑦2+4𝑡𝑦−2=0,设𝑃(𝑥1,𝑦2),𝑄(𝑥2,𝑦2),利用根与系数的关系可得|𝑦1−𝑦2|=
√(𝑦1+𝑦2)2−4𝑦1𝑦2,利用𝑆△𝑃𝑄𝐹1=2|𝐹1𝐹2|⋅|𝑦1−𝑦2|,及其基本不等式的性质即可得出.
本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题转化为方程联立可得根与系数的关系、弦长公式、三角形面积计算公式、基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
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