【上海市位育中学2015学年第一学期高二数学学科期末考试卷】 一、填空题(本大题满分40分,共有10题,要求直接填写结果,每题填对得4分,否则一律得零分)1、若直线250x y -+=与直线260x my +-=互相垂直,则实数m = .2、直线12y x =关于直线1x =对称的直线方程是 .3、直线2cos 1ρθ=与圆2cos ρθ=相交的弦长为 .4、若R θ∈,则直线sin 2y x θ=⋅+的倾斜角的取值范围是 .5、已知双曲线2222:1x y C a b-=的焦距为10,点(2,1)P 在C 的渐近线上,则C 的方程为 .6、若122z z ==,且12z z +=12z z -= .7、在直角坐标系xOy 中,已知曲线11:12x t C y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数)与曲线2sin :3cos x a C y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数,0a >)有一个公共点在x 轴上,则a = .8、已知12,F F 分别为双曲线22:1927x y C -=的左、右焦点,点A 在曲线C 上,点M 的坐标为(2,0),AM 为12F AF ∠的平分线,则2AF = .9、已知直线:90L x y +-=和圆22:228810M x y x y +---=,点A 在直线L 上,,B C 为圆M 上两点,在ABC △中,45BAC ∠=︒,AB 过圆心M ,则点A 横坐标范围为 .10、椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上任意两点,P Q ,若OP OQ ⊥,则乘积OP OQ ⋅的最小值为 .二、选择题(本大题满分16分,共有4题,每题都给出四个结论,其中有且只有一个结论是正确的,必须把正确结论的代号写在题后的圆括号内,选对得4分,否则一律得零分.) 11、在复平面内,复数2334ii-+-(i 是虚数单位)所对应的点位于( )A . 第一象限B . 第二象限C . 第三象限D . 第四象限12、已知抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点O ,并且经过点0(2,)M y .若点M 到该抛物线焦点的距离为3,则OM =( )A .B . 4C .D .13、设,mn R∈,若直线(1)(1)20m x n y +++-=与圆22(1)(1)1x y -+-=相切,则m n+的取值范围是( )A . 1⎡-+⎣B . (),113,⎡-∞++∞⎣C . 22⎡-+⎣D . (),2222,⎡-∞-++∞⎣14、直线143x y+=,与椭圆221169x y +=相交于,A B 两点,该椭圆上点P ,使得PAB ∆面积等于3.这样的点P 共有( )A . 1个B . 2个C . 3个D . 4个三、解得题(本大题满分44分,共有4题,解答下列各题必须写出必要步骤.) 15、(本题10分)已知复数z 满足22z -=,4z R z+∈,求z .16、(本题10分)已知以点P 为圆心的圆经过点(1,0)A -和(3,4)B ,线段AB 的垂直平分线交P 于点C 和D ,且CD =P 的方程.17、(本题12分)已知椭圆22:14x G y +=.过点(,0)m 作圆221x y +=的切线l 交椭圆G 于,A B 两点.(1)求椭圆G 的焦点坐标;(2)将AB 表示为m 的函数,并求AB 的最大值.18、(本题12分)过抛物线22(0)y px p =>的对称轴上一点(,0)(0)A a a >的直线与抛物线相交于,M N 两点,自,M N 向直线:l x a =-作垂线,垂足分别为11,M N . (1)当2pa =时,求证:11AM AN ⊥; (2)记1111,,AMM AM N ANN ∆∆∆的面积分别为123,,S S S ,是否存在λ,使得对任意的0a >,都有2213S S S λ=成立.若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.四、附加题19设椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>过M N 两点,O 为坐标原点.是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点,A B ,且OA OB ⊥?若存在,写出该圆的方程,并求出AB 的取值范围;若不存在,说明理由.【上海市位育中学2015学年第一学期高二数学学科期末考试卷】 一、填空题(本大题满分40分,共有10题,要求直接填写结果,每题填对得4分,否则一律得零分)1、若直线250x y -+=与直线260x my +-=互相垂直,则实数m = . 【答案:1 】2、直线12y x =关于直线1x =对称的直线方程是 . 【答案:220x y +-= 】3、直线2cos 1ρθ=与圆2cos ρθ=相交的弦长为 .解析:直线2cos 1ρθ=与圆2cos ρθ=的普通方程为21x =和22(1)1x y -+=,圆心到直线的距离为11122-=,所以弦长为=】4、若R θ∈,则直线sin 2y x θ=⋅+的倾斜角的取值范围是 . 【答案:30,,44πππ⎡⎤⎡⎫⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭】 5、已知双曲线2222:1x y C a b-=的焦距为10,点(2,1)P 在C 的渐近线上,则C 的方程为 .【答案:221205x y -= 解析:设双曲线2222:1x y C a b-=的半焦距为c ,则210,5c c ==.又∵C 的渐近线为b y x a =±,点(2,1)P 在渐近线上,∴12ba=⋅,即2a b =.又222c a b =+,∴a b ==C 的方程为221205x y -=. 】6、若122z z ==,且12z z +=12z z -= . 【答案:2 】7、在直角坐标系xOy 中,已知曲线11:12x t C y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数)与曲线2sin :3cos x a C y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数,0a >)有一个公共点在x 轴上,则a = . 【答案:32】 8、已知12,F F 分别为双曲线22:1927x y C -=的左、右焦点,点A 在曲线C 上,点M 的坐标为(2,0),AM 为12F AF ∠的平分线,则2AF = . 【答案:6解析:∵12(6,0),(6,0)F F -,由角平分线的性质得1122824AF MF AF MF ===, 又122236,6AF AF AF -=⨯=∴=. 】9、已知直线:90L x y +-=和圆22:228810M x y x y +---=,点A 在直线L 上,,B C 为圆M 上两点,在ABC △中,45BAC ∠=︒,AB 过圆心M ,则点A 横坐标范围为 . 【答案:[]3,6解析:设(,9)A a a -,则圆心M 到直线AC 的距离sin45d AM =︒,由直线AC 与圆M有公共点,则d r ≤,即2d ≤36a ≤≤.】 10、椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上任意两点,P Q ,若OP OQ ⊥,则乘积OP OQ ⋅的最小值为 .【答案:22222a b a b+ 解析:设()cos ,sin P OP OP θθ,cos ,sin 22Q OQ OQ ππθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫±± ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,由于,P Q 在椭圆上,有222221cos sin a b OP θθ=+ ①,222221sin cos a b OQ θθ=+ ②, ①+②得22221111a bOPOQ+=+,于是当OP OQ ==OP OQ ⋅达到最小值22222a b a b +. 】 二、选择题(本大题满分16分,共有4题,每题都给出四个结论,其中有且只有一个结论是正确的,必须把正确结论的代号写在题后的圆括号内,选对得4分,否则一律得零分.) 11、在复平面内,复数2334ii-+-(i 是虚数单位)所对应的点位于( )A . 第一象限B . 第二象限C . 第三象限D . 第四象限【答案:B 】12、已知抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点O ,并且经过点0(2,)M y .若点M 到该抛物线焦点的距离为3,则OM =( )A .B . 4C .D .【答案:C解析:设抛物线方程为22y px =,焦点F ,则23,22pMF p =+=∴=,∴24y x =,OM ===】13、设,mn R ∈,若直线(1)(1)20m x n y +++-=与圆22(1)(1)1x y -+-=相切,则m n+的取值范围是( ) A .1⎡⎣B .(),113,⎡-∞++∞⎣C .22⎡-+⎣D . (),2222,⎡-∞-++∞⎣【答案:D圆心为(1,1),半径为1.直线与圆相切,所以圆心到直线的距离满足1=,即212m n m n mn +⎛⎫++=≤ ⎪⎝⎭,设m n z+=,即21104z z --≥,解得2z ≤-2z ≥+】 14、直线143x y +=,与椭圆221169x y +=相交于,A B 两点,该椭圆上点P ,使得PAB ∆面积等于3.这样的点P 共有( ) A . 1个 B . 2个 C . 3个 D . 4个【答案:B解析:直线与椭圆的交线长为5.直线方程34120x y +-=.设点(4cos ,3sin )P θθ.点P 与直线的距离12cos sin 15d θθ+-=,当02πθ≤≤时,121)5d ≤,1)3PAB S ∆≤<,即此时没有三角形面积为3;当22πθπ<≤时,121)5d ≤,1)PAB S ∆≤,即此时有2个三角形面积为3.选B .】三、解得题(本大题满分44分,共有4题,解答下列各题必须写出必要步骤.) 15、(本题10分)已知复数z 满足22z -=,4z R z+∈,求z . 【解:设,(,)z x yi x y R =+∈,则222222444()44z x yi x y z z x yi x y i z x y x y x y zz ⎛⎫-+=+=++=++- ⎪+++⎝⎭∵4z R z +∈,∴2240y y x y-=+,又22z -=,∴22(2)4x y -+=, 联立解得,当0y =时,4x =或0x =(舍去0x =,因此时0z =),当0y ≠时,11x z y =⎧⎪=±⎨=⎪⎩,综上所得1234,1,1z z z ===.】16、(本题10分)已知以点P 为圆心的圆经过点(1,0)A -和(3,4)B ,线段AB 的垂直平分线交P 于点C 和D,且CD =P 的方程. 【解:直线AB 的斜率为1k =,AB 中点坐标为(1,2), 所以直线CD 的方程为2(1)y x -=--,即30x y +-=. 设圆心(,)P a b ,则由P 在CD 上得30a b +-= ①.又由直径CD =22(1)40PA a b =∴++= ②.由①②解得36a b =-⎧⎨=⎩或52a b =⎧⎨=-⎩,∴圆心(3,6)P -或(5,2)P -,∴圆P 的方程为22(3)(6)40x y ++-=或22(5)(2)40x y -++=.】17、(本题12分)已知椭圆22:14x G y +=.过点(,0)m 作圆221x y +=的切线l 交椭圆G 于,A B 两点.(1)求椭圆G 的焦点坐标;(2)将AB 表示为m 的函数,并求AB 的最大值. 【解:(1)由已知得2,1a b ==,∴c ==,∴椭圆G 的焦点坐标为(.(2)由题意知,1m ≥.当1m =时,切线l 的方程为1x =,点,A B的坐标分别为,1,⎛⎛⎝⎭⎝⎭,此时AB当1m =-时,同理可得AB 当1m >时,设切线方程为()y k x m =-,由22()14y k x m x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得22222(14)8440k x k mx k m +-+-=. 设,A B 两点两点坐标分别为1122(,),(,)x y x y ,则222121222844,1414k m k m x x x x k k-+==++, 又由l 于圆221x y +=1=,即2221m k k =+.所以AB === 由于当1m =±时,AB =所以(][),11,AB m =∈-∞-+∞.因为2AB m m==≤+,当且仅当m =2AB =,所以AB 的最大值为2.】18、(本题12分)过抛物线22(0)y px p =>的对称轴上一点(,0)(0)A a a >的直线与抛物线相交于,M N 两点,自,M N 向直线:l x a =-作垂线,垂足分别为11,M N . (1)当2pa =时,求证:11AM AN ⊥; (2)记1111,,AMM AM N ANN ∆∆∆的面积分别为123,,S S S ,是否存在λ,使得对任意的0a >,都有2213S S S λ=成立.若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.【解:依题意,可设直线MN 方程为1122,(,),(,)x m y a M x y N x y=+,则有1112(,),(,)M a y N a y --.由22x my a y px =+⎧⎨=⎩消去x 可得2220y mpy ap --=,从而有121222y y mp y y ap +=⎧⎨=-⎩ ①于是21212()22()x x m y y a m p a +=++=+ ②又由2211222,2y px y px ==可得()()221221222244y y ap x x a p p -=== ③(1)如图1,当2p a =时,点,02p A ⎛⎫⎪⎝⎭即为抛物线的焦点,l 为其准线2p x =-, 此时1112,,,22p p M y N y ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,并由①可得212y y p =-. 证法1:1112(,),(,)AM p y AN p y =-=-,∴22211120AM AN p y y p p ⋅=+=-=,即11AM AN ⊥. 证法2:∵1112,AM AN y y k k p p =-=-,∴11212221AM AN y y p k k p p==-=-,即11AM AN ⊥.(2)存在4λ=,使得对任意的0a >,都有22134S S S =成立,证明如下:证明:记直线l 与x 轴的交点为1A ,则1OA OA a ==.于是有11111121111231112211(),221,211(),22S MM A M x a y S M N AA a y y S NN A N x a y =⋅=+=⋅=-=⋅=+ ()222221212122213121212121244()()()4a y y y y a y y S S S x x a x x a y y x a x a y y ⎡⎤+--⎣⎦==⎡⎤+++⎣⎦++, 由①、②、③代入上式化简可得22134S S S =,所以对任意的0a >,都有22134S S S =恒成立.】 四、附加题19设椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>过M N 两点,O 为坐标原点.是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点,A B ,且O A O B ⊥?若存在,写出该圆的方程,并求出AB 的取值范围;若不存在,说明理由.【解:(1)因为椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>过M N 两点,所以有 2222421611a b a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得22118114a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即2284a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩,所以椭圆E 的方程为22184x y +=. (2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点,A B ,且O A O B ⊥,设该圆的切线方程为y kx m =+,解方程组22184y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(12)4280k x kmx m +++-=,则222222164(12)(28)8(84)0k m k m k m ∆=-+-=-+>,即22840k m -+>,12221224122812km x x k m x x k ⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,22222222212121212222(28)48()()()121212k m k m m k y y kx m kx m k x x km x x m m k k k --=++=+++=-+=+++.要使OA OB ⊥,需使12120x x y y +=,即2222228801212m m k k k--+=++,所以223880m k --=,所以223808m k -=≥,又22840k m -+>,所以22238m m ⎧>⎪⎨≥⎪⎩,所以283m ≥,即m ≥或3m ≤-. 因为直线y kx m =+为圆心在原点的圆的一条切线,所以圆的半径为r =,222228,3813318m m r r m k ====-++,所求的圆为2283x y +=,此时圆的切线方程y kx m =+都满足3m ≥3m ≤-;而当切线斜率不存在时,切线为3x =±与椭圆22184x y +=的两个交点为,33⎛± ⎝⎭或⎛ ⎝⎭满足OA OB ⊥. 综上,存在圆心在原点的圆2283x y +=,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点,A B ,且OA OB ⊥.AB ===①当0k≠时,AB = 因为221448k k ++≥,所以221101844kk <≤++AB <≤,当且仅当2k =±“=”;②当0k =或k 不存在时,3AB =;综上,AB 的取值范围是,3⎡⎢⎣.。