2016高考_一中一轮-数理-作业6 (2)
- 格式:doc
- 大小:95.00 KB
- 文档页数:5
数学试卷 第1页(共39页) 数学试卷 第2页(共39页) 数学试卷 第3页(共39页)绝密★启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷2)理科数学使用地区:海南、宁夏、黑龙江、吉林、新疆、云南、内蒙古、青海、贵州、甘肃、西藏注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.写在本试卷上无效.3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.设集合,{0}1,2M =,2{|320}N x x x =-+≤,则M N = ( )A .{1}B .{2}C .{0,1}D .{1,2}2.设复数1z ,2z 在复平面内的对应点关于虚轴对称,12i z =+,则12z z =( )A .5-B .5C .4i -+D .4i -- 3.设向量a ,b 满足|a +b||a -b|=则a b =( )A .1B .2C .3D .5 4.钝角三角形ABC △的面积是12,1AB =,BC =,则AC =( )A .5BC .2D .15.某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是( )A .0.8B .0.75C .0.6D .0.456.如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1 cm ),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3 cm ,高为6 cm 的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为( )A .1727B .59 C .1027D .137.执行如图的程序框图,如果输入的x ,t 均为2,则输出的S =( )A .4B .5C .6D .7 8.设曲线ln(1)y ax x =-+在点(0,0)处的切线方程为2y x =,则a =( ) A .0 B .1 C .2D .39.设x ,y 满足约束条件70,310,350,x y x y x y +-⎧⎪-+⎨⎪--⎩≤≤≥则2z x y =-的最大值为( )A .10B .8C .3D .210.设F 为抛物线C :23y x =的焦点,过F 且倾斜角为30的直线交C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,则OAB △的面积为 ( )ABC .6332D .94 11.直三棱柱111ABC A B C -中,90BCA ∠=,M ,N 分别是11A B ,11AC 的中点,1BC CA CC ==,则BM 与AN 所成角的余弦值为( )A .110B .25 CD12.设函数π()3sin x f x m,若存在()f x 的极值点0x 满足22200[()]x f x m +<,则m 的取值范围是( )A .(,6)(6,)-∞-+∞B .(,4)(4,)-∞-+∞C .(,2)(2,)-∞-+∞D .(,1)(1,)-∞-+∞第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22题~第24题为选考题,考生根据要求作答. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.10()x a +的展开式中,7x 的系数为15,则a = (用数字填写答案). 14.函数()sin(2)2sin cos()f x x x ϕϕϕ=+-+的最大值为 .15.已知偶函数()f x 在[0,)+∞上单调递减,(2)0f =,若(1)0f x ->,则x 的取值范围是 .16.设点0(,1)M x ,若在圆O :221x y +=上存在点N ,使得45OMN ∠=,则0x 的取值范围是 .三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)已知数列{}n a 满足11a =,131n n aa +=+.(Ⅰ)证明:1{}2n a +是等比数列,并求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)证明:1211132n a a a ++⋅⋅⋅+<.-------------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------姓名________________ 准考证号_____________数学试卷 第4页(共39页) 数学试卷 第5页(共39页) 数学试卷 第6页(共39页)18.(本小题满分12分)如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥平面ABCD ,E 为PD 的中点. (Ⅰ)证明:PB平面AEC ;(Ⅱ)设二面角D AE C --为60,1AP =,AD =求三棱锥E ACD -的体积.19.(本小题满分12分)某地区2007年至2013年农村居民家庭人均纯收入y (单位:千元)的数据如下表:(Ⅰ)求y 关于t 的线性回归方程;(Ⅱ)利用(Ⅰ)中的回归方程,分析2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入的变化情况,并预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入.附:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:121()()ˆ()nii i ni i tt y y bt t ==--=-∑∑,ˆˆay bt =-.20.(本小题满分12分)设1F ,2F 分别是椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点,M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N . (Ⅰ)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(Ⅱ)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且1||5||MN F N =,求a ,b .21.(本小题满分12分)已知函数()e e 2x xf x x -=--. (Ⅰ)讨论()f x 的单调性;(Ⅱ)设()(2)4()g x f x bf x =-,当0x >时,()0g x >,求b 的最大值; (Ⅲ)已知1.4142 1.4143<,估计ln2的近似值(精确到0.001).请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时填写试题号.22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,P 是O 外一点,PA 是切线,A 为切点,割线PBC 与O 相交于点B ,C ,2PC PA =,D 为PC 的中点,AD 的延长线交O 于点E .证明:(Ⅰ)BE EC =; (Ⅱ)22AD DE PB =.23.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为2cos ρθ=,π0,2θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.(Ⅰ)求C 的参数方程;(Ⅱ)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线l :2y +垂直,根据(Ⅰ)中你得到的参数方程,确定D 的坐标.24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲设函数1()||(0)f x x x a a a =++->.(Ⅰ)证明:()2f x ≥;(Ⅱ)若(3)5f <,求a 的取值范围.3 / 132016年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷2)【解析】集合A B {0,1,2,3}=A B 的值.【解析】向量a(4,m),b(3,2)-,a b (4,m ∴+=-又(a b)b +⊥,12∴-【提示】求出向量a b +的坐标,根据向量垂直的充要条件,构造关于m 的方程,解得答案.【解析】输入的数学试卷第10页(共39页)数学试卷第11页(共39页)数学试卷第12页(共39页)5 / 13:πcos 4⎛- ⎝:π2cos 4⎛⎫-α= ⎝【提示】方法1:利用诱导公式化22π1n 1,π∴=解得e 2=.1数学试卷第16页(共39页)数学试卷第17页(共39页)数学试卷第18页(共39页)(Ⅰ)某保险的基本保费为7 / 13数学试卷 第22页(共39页)数学试卷 第23页(共39页) 数学试卷 第24页(共39页)(Ⅰ)ABCD 是菱形,AC BD ⊥,则,AC 6=,AEOD 1AO=,则, ,又OHEF H =,为坐标原点,建立如图所示空间直角坐标系,AB 5=,C(1,3,0),D (0,0,3)',AB (4,3,0)=,AD (1,3,3)'=-,AC (0,6,0)=,设平面的一个法向量为n (x,y,z)=11n AB 0n AD 0⎧=⎪⎨'=⎪⎩,得3y 03y 3z 0=⎧⎨+=3=,得n (3,4,5)∴=-同理可求得平面AD '的一个法向量n (3,01)=,的平面角为θ,122n n 9255210n n +==,∴二面角9 / 13为坐标原点,建立如图所示空间直角坐标系,由已知求得所用点的坐标,得到AB 、AD '、AC的一个法向量n 、n ,设二面角221234k +,由2212121k 413k 341kk =+⎛⎫++- ⎪⎝⎭,由AM =22212121k434k 3k k=+++, 整理可得2(k 1)(4k k 4)0--+=,由24k -212144134⎫=⎪+⎭轴对称,由MA ⊥数学试卷 第28页(共39页)数学试卷 第29页(共39页) 数学试卷 第30页(共39页)226t 3tk +,26t t 3k k+, AN ,可得2226t 6t 21k 1kt 3tk 3k k+=+++, 整理得26k 3kt -=,由椭圆的焦点在x 轴上,11 / 13 当2)(2,)-+∞2)和(2,-+∞x 2e f (0)=2>x 2e a 2⎫+⎪⎭a ∈x x 2(x)e 2-=的值域为t 2e a 2=-,只需t 2e 02≤0,可得t ∈t t 2e e 2t 2=+t e (t +22.【答案】(Ⅰ)DF CE ⊥,Rt DFC Rt EDC ∴△∽△,DF CF ED CD∴=, DE DG =,CD BC =,DF CF DG BC∴=,又GDF DEF BCF ∠=∠=∠, GDF BCF ∴△∽△,CFB DFG ∴∠=∠,GFB GFC CFB GFC DFG DFC 90∴∠=∠+∠=∠+∠=∠=,GFB GCB 180∴∠+∠=,B ∴,C ,G ,F 四点共圆;(Ⅱ)E 为AD 中点,A B 1=,1DG CG DE 2∴===,数学试卷 第34页(共39页)数学试卷 第35页(共39页) 数学试卷 第36页(共39页)∴在Rt DFC △中,1GF CD GC 2==,连接GB ,Rt BCG Rt BFG △≌△, BCG BCGF 111S 2S =21=222∴=⨯⨯⨯△四边形.【提示】(Ⅰ)证明B ,C ,G ,F 四点共圆可证明四边形BCGF 对角互补,由已知条件可知BCD 90∠=,因此问题可转化为证明GFB 90∠=;(Ⅱ)在Rt DFC △中,1GF CD GC ==,因此可得BCG BFG △≌△,则BCG BCGF S 2S =△四边形,据此解答.(Ⅰ)圆,22x ρ=+(Ⅱ)直线x α, l C (6,0)-,13 / 13 【考点】圆的标准方程,直线与圆相交的性质24.【答案】(Ⅰ)当1x 2<-时,不等式f (x)2<可化为:11x x 222---<,解得x 1>-, 11x 2∴-<<-, 当11x 22-≤≤时,不等式f (x)2<可化为:11x x 1222-+-=<,此时不等式恒成立, 11x 22∴-≤≤,当1x 2>时,不等式f (x)2<可化为:11x x 222++-<,解得x 1<, 1x 12∴<<,综上可得M (1,1)=-; (Ⅱ)当a ,b M ∈时,22(a 1)(b 1)0-->,即2222a b 1a b +>+,即2222a b 2ab 1a 2ab b +++>++, 即22(ab 1)(a b)+>+,即a b ab 1+<+.【提示】(Ⅰ)分当1x 2<-时,当11x 22-≤≤时,当1x 2>时三种情况,分别求解不等式,综合可得答案; (Ⅱ)当a ,b M ∈时,22(a 1)(b 1)0-->,即2222a b 1a b +>+,配方后,可证得结论. 【考点】绝对值不等式的解法。
数学试卷 第1页(共39页) 数学试卷 第2页(共39页) 数学试卷 第3页(共39页)绝密★启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷2)理科数学使用地区:海南、宁夏、黑龙江、吉林、新疆、云南、内蒙古、青海、贵州、甘肃、西藏注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.写在本试卷上无效.3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.设集合,{0}1,2M =,2{|320}N x x x =-+≤,则M N = ( )A .{1}B .{2}C .{0,1}D .{1,2}2.设复数1z ,2z 在复平面内的对应点关于虚轴对称,12i z =+,则12z z =( )A .5-B .5C .4i -+D .4i -- 3.设向量a ,b 满足|a +b||a -b|=则a b =( )A .1B .2C .3D .5 4.钝角三角形ABC △的面积是12,1AB =,BC =,则AC =( )A .5BC .2D .15.某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是( )A .0.8B .0.75C .0.6D .0.456.如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1 cm ),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3 cm ,高为6 cm 的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为( )A .1727B .59 C .1027D .137.执行如图的程序框图,如果输入的x ,t 均为2,则输出的S =( )A .4B .5C .6D .7 8.设曲线ln(1)y ax x =-+在点(0,0)处的切线方程为2y x =,则a =( ) A .0 B .1 C .2D .39.设x ,y 满足约束条件70,310,350,x y x y x y +-⎧⎪-+⎨⎪--⎩≤≤≥则2z x y =-的最大值为( )A .10B .8C .3D .210.设F 为抛物线C :23y x =的焦点,过F 且倾斜角为30的直线交C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,则OAB △的面积为 ( )ABC .6332D .94 11.直三棱柱111ABC A B C -中,90BCA ∠=,M ,N 分别是11A B ,11AC 的中点,1BC CA CC ==,则BM 与AN 所成角的余弦值为( )A .110B .25 CD12.设函数π()3sin x f x m,若存在()f x 的极值点0x 满足22200[()]x f x m +<,则m 的取值范围是( )A .(,6)(6,)-∞-+∞B .(,4)(4,)-∞-+∞C .(,2)(2,)-∞-+∞D .(,1)(1,)-∞-+∞第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22题~第24题为选考题,考生根据要求作答. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.10()x a +的展开式中,7x 的系数为15,则a = (用数字填写答案). 14.函数()sin(2)2sin cos()f x x x ϕϕϕ=+-+的最大值为 .15.已知偶函数()f x 在[0,)+∞上单调递减,(2)0f =,若(1)0f x ->,则x 的取值范围是 .16.设点0(,1)M x ,若在圆O :221x y +=上存在点N ,使得45OMN ∠=,则0x 的取值范围是 .三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)已知数列{}n a 满足11a =,131n n aa +=+.(Ⅰ)证明:1{}2n a +是等比数列,并求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)证明:1211132n a a a ++⋅⋅⋅+<.-------------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------姓名________________ 准考证号_____________数学试卷 第4页(共39页) 数学试卷 第5页(共39页) 数学试卷 第6页(共39页)18.(本小题满分12分)如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥平面ABCD ,E 为PD 的中点. (Ⅰ)证明:PB平面AEC ;(Ⅱ)设二面角D AE C --为60,1AP =,AD =求三棱锥E ACD -的体积.19.(本小题满分12分)某地区2007年至2013年农村居民家庭人均纯收入y (单位:千元)的数据如下表:(Ⅰ)求y 关于t 的线性回归方程;(Ⅱ)利用(Ⅰ)中的回归方程,分析2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入的变化情况,并预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入.附:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:121()()ˆ()nii i ni i tt y y bt t ==--=-∑∑,ˆˆay bt =-.20.(本小题满分12分)设1F ,2F 分别是椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点,M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N . (Ⅰ)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(Ⅱ)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且1||5||MN F N =,求a ,b .21.(本小题满分12分)已知函数()e e 2x xf x x -=--. (Ⅰ)讨论()f x 的单调性;(Ⅱ)设()(2)4()g x f x bf x =-,当0x >时,()0g x >,求b 的最大值; (Ⅲ)已知1.4142 1.4143<,估计ln2的近似值(精确到0.001).请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时填写试题号.22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,P 是O 外一点,PA 是切线,A 为切点,割线PBC 与O 相交于点B ,C ,2PC PA =,D 为PC 的中点,AD 的延长线交O 于点E .证明:(Ⅰ)BE EC =; (Ⅱ)22AD DE PB =.23.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为2cos ρθ=,π0,2θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.(Ⅰ)求C 的参数方程;(Ⅱ)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线l :2y +垂直,根据(Ⅰ)中你得到的参数方程,确定D 的坐标.24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲设函数1()||(0)f x x x a a a =++->.(Ⅰ)证明:()2f x ≥;(Ⅱ)若(3)5f <,求a 的取值范围.3 / 132016年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷2)【解析】集合A B {0,1,2,3}=A B 的值.【解析】向量a(4,m),b(3,2)-,a b (4,m ∴+=-又(a b)b +⊥,12∴-【提示】求出向量a b +的坐标,根据向量垂直的充要条件,构造关于m 的方程,解得答案.【解析】输入的数学试卷第10页(共39页)数学试卷第11页(共39页)数学试卷第12页(共39页)5 / 13:πcos 4⎛- ⎝:π2cos 4⎛⎫-α= ⎝【提示】方法1:利用诱导公式化22π1n 1,π∴=解得e 2=.1数学试卷第16页(共39页)数学试卷第17页(共39页)数学试卷第18页(共39页)(Ⅰ)某保险的基本保费为7 / 13数学试卷 第22页(共39页)数学试卷 第23页(共39页) 数学试卷 第24页(共39页)(Ⅰ)ABCD 是菱形,AC BD ⊥,则,AC 6=,AEOD 1AO=,则, ,又OHEF H =,为坐标原点,建立如图所示空间直角坐标系,AB 5=,C(1,3,0),D (0,0,3)',AB (4,3,0)=,AD (1,3,3)'=-,AC (0,6,0)=,设平面的一个法向量为n (x,y,z)=11n AB 0n AD 0⎧=⎪⎨'=⎪⎩,得3y 03y 3z 0=⎧⎨+=3=,得n (3,4,5)∴=-同理可求得平面AD '的一个法向量n (3,01)=,的平面角为θ,122n n 9255210n n +==,∴二面角9 / 13为坐标原点,建立如图所示空间直角坐标系,由已知求得所用点的坐标,得到AB 、AD '、AC的一个法向量n 、n ,设二面角221234k +,由2212121k 413k 341kk =+⎛⎫++- ⎪⎝⎭,由AM =22212121k434k 3k k=+++, 整理可得2(k 1)(4k k 4)0--+=,由24k -212144134⎫=⎪+⎭轴对称,由MA ⊥数学试卷 第28页(共39页)数学试卷 第29页(共39页) 数学试卷 第30页(共39页)226t 3tk +,26t t 3k k+, AN ,可得2226t 6t 21k 1kt 3tk 3k k+=+++, 整理得26k 3kt -=,由椭圆的焦点在x 轴上,11 / 13 当2)(2,)-+∞2)和(2,-+∞x 2e f (0)=2>x 2e a 2⎫+⎪⎭a ∈x x 2(x)e 2-=的值域为t 2e a 2=-,只需t 2e 02≤0,可得t ∈t t 2e e 2t 2=+t e (t +22.【答案】(Ⅰ)DF CE ⊥,Rt DFC Rt EDC ∴△∽△,DF CF ED CD∴=, DE DG =,CD BC =,DF CF DG BC∴=,又GDF DEF BCF ∠=∠=∠, GDF BCF ∴△∽△,CFB DFG ∴∠=∠,GFB GFC CFB GFC DFG DFC 90∴∠=∠+∠=∠+∠=∠=,GFB GCB 180∴∠+∠=,B ∴,C ,G ,F 四点共圆;(Ⅱ)E 为AD 中点,A B 1=,1DG CG DE 2∴===,数学试卷 第34页(共39页)数学试卷 第35页(共39页) 数学试卷 第36页(共39页)∴在Rt DFC △中,1GF CD GC 2==,连接GB ,Rt BCG Rt BFG △≌△, BCG BCGF 111S 2S =21=222∴=⨯⨯⨯△四边形.【提示】(Ⅰ)证明B ,C ,G ,F 四点共圆可证明四边形BCGF 对角互补,由已知条件可知BCD 90∠=,因此问题可转化为证明GFB 90∠=;(Ⅱ)在Rt DFC △中,1GF CD GC ==,因此可得BCG BFG △≌△,则BCG BCGF S 2S =△四边形,据此解答.(Ⅰ)圆,22x ρ=+(Ⅱ)直线x α, l C (6,0)-,13 / 13 【考点】圆的标准方程,直线与圆相交的性质24.【答案】(Ⅰ)当1x 2<-时,不等式f (x)2<可化为:11x x 222---<,解得x 1>-, 11x 2∴-<<-, 当11x 22-≤≤时,不等式f (x)2<可化为:11x x 1222-+-=<,此时不等式恒成立, 11x 22∴-≤≤,当1x 2>时,不等式f (x)2<可化为:11x x 222++-<,解得x 1<, 1x 12∴<<,综上可得M (1,1)=-; (Ⅱ)当a ,b M ∈时,22(a 1)(b 1)0-->,即2222a b 1a b +>+,即2222a b 2ab 1a 2ab b +++>++, 即22(ab 1)(a b)+>+,即a b ab 1+<+.【提示】(Ⅰ)分当1x 2<-时,当11x 22-≤≤时,当1x 2>时三种情况,分别求解不等式,综合可得答案; (Ⅱ)当a ,b M ∈时,22(a 1)(b 1)0-->,即2222a b 1a b +>+,配方后,可证得结论. 【考点】绝对值不等式的解法。
第3讲函数的奇偶性与周期性基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.(2014·重庆卷)下列函数为偶函数的是() A.f(x)=x-1 B.f(x)=x2+xC.f(x)=2x-2-x D.f(x)=2x+2-x解析函数f(x)=x-1和f(x)=x2+x既不是偶函数也不是奇函数,排除选项A和选项B;选项C中f(x)=2x-2-x,则f(-x)=2-x-2x=-(2x-2-x)=-f(x),所以f(x)=2x-2-x为奇函数,排除选项C;选项D中f(x)=2x+2-x,则f(-x)=2-x+2x=f(x),所以f(x)=2x+2-x为偶函数,故选D.答案 D2.(2014·乌鲁木齐诊断)定义在R上的偶函数f(x),对任意x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),有f(x2)-f(x1)x2-x1<0,则()A.f(3)<f(-2)<f(1) B.f(1)<f(-2)<f(3)C.f(-2)<f(1)<f(3) D.f(3)<f(1)<f(-2)解析由题意知f(x)为偶函数,所以f(-2)=f(2),又x∈[0,+∞)时,f(x)为减函数,且3>2>1,∴f(3)<f(2)<f(1),即f(3)<f(-2)<f(1),故选A.答案 A3.已知f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,且f(-1)+g(1)=2,f(1)+g(-1)=4,则() A.4 B.3 C.2 D.1解析由题意知:f(-1)+g(1)=-f(1)+g(1)=2,①f(1)+g(-1)=f(1)+g(1)=4,②①+②得g(1)=3.答案 B4.(2014·温州中学高三检测)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且在[0,+∞)上单调递增,若f(lg x)<0,则x的取值范围是() A.(0,1) B.(1,10)C.(1,+∞) D.(10,+∞)解析依题意,函数f(x)在R上是增函数,且f(0)=0,不等式f(lg x)<0=f(0)等价于lg x<0,故0<x<1,故选A.答案 A5.(2014·山东卷)对于函数f(x),若存在常数a≠0,使得x取定义域内的每一个值,都有f(x)=f(2a-x),则称f(x)为准偶函数.下列函数中是准偶函数的是() A.f(x)=x B.f(x)=x2C.f(x)=tan x D.f(x)=cos(x+1)解析由f(x)=f(2a-x),∴y=f(x)关于直线x=a对称(a≠0),题中四个函数中,存在对称轴的有B,D,而B中f(x)=x2的对称轴为x=0,不满足题意,故选D.二、填空题6.函数f (x )在R 上为奇函数,且x >0时,f (x )=x +1,则当x <0时,f (x )=________. 解析 ∵f (x )为奇函数,x >0时,f (x )=x +1, ∴当x <0时,-x >0, f (x )=-f (-x )=-(-x +1), 即x <0时,f (x )=-(-x +1)=--x -1.答案 --x -17.(2014·湖南卷)若f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,则a =________. 解析 由题意知,f (x )的定义域为R , 所以f (-1)=f (1),从而有ln(e 3+1)+a =ln(e -3+1)-a , 解得a =-32. 答案 -328.(2014·四川卷)设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f (x )=⎩⎨⎧-4x 2+2,-1≤x <0,x ,0≤x <1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=________.解析 ∵f (x )的周期为2, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12, 又∵当-1≤x <0时, f (x )=-4x 2+2∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫-122+2=1. 答案 1三、解答题9.f (x )为R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=-2x 2+3x +1,求f (x )的解析式. 解 当x <0时, -x >0,则f (-x )=-2(-x )2+3(-x )+1=-2x 2-3x +1. 由于f (x )是奇函数,故f (x )=-f (-x ), 所以当x <0时,f (x )=2x 2+3x -1. 因为f (x )为R 上的奇函数,故f (0)=0. 综上可得f (x )的解析式为f (x )=⎩⎨⎧-2x 2+3x +1,x >0,0,x =0,2x 2+3x -1,x <0.10.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x ,恒有f (x +2)=-f (x ),当x∈[0,2]时,f (x )=2x -x 2.(1)求证:f (x )是周期函数; (2)当x ∈[2,4]时,求f (x )的解析式; (3)计算f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 014). (1)证明 ∵f (x +2)=-f (x ), ∴f (x +4)=-f (x +2)=f (x ). ∴f (x )是周期为4的周期函数. (2)解 ∵x ∈[2,4], ∴-x ∈[-4,-2], ∴4-x ∈[0,2],∴f (4-x )=2(4-x )-(4-x )2=-x 2+6x -8, 又f (4-x )=f (-x )=-f (x ), ∴-f (x )=-x 2+6x -8, 即f (x )=x 2-6x +8,x ∈[2,4].(3)解 ∵f (0)=0,f (1)=1,f (2)=0,f (3)=-1. 又f (x )是周期为4的周期函数,∴f (0)+f (1)+f (2)+f (3)=f (4)+f (5)+f (6)+f (7) =…=f (2 008)+f (2 009)+f (2 010)+f (2 011)=0.∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 014)=f(2 012)+f(2 013)+f(2 014)=f(0)+f(1)+f(2)=1.能力提升题组(建议用时:35分钟)11.(2014·慈溪中学高三模拟)已知f(x)是定义在R上以3为周期的偶函数,若f(1)<1,f(5)=2a-3a+1,则实数a的取值范围为()A.(-1,4) B.(-2,1)C.(-1,2) D.(-1,0)解析因为函数f(x)是定义在R上以3为周期的偶函数,所以f(5)=f(-1)=f(1),即2a-3a+1<1,化简得(a-4)(a+1)<0,解得-1<a<4,故选A.答案 A12.(2015·郑州模拟)已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为() A.6 B.7 C.8 D.9解析因为当0≤x<2时,f(x)=x3-x,又f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且f(0)=0,所以f(6)=f(4)=f(2)=f(0)=0.又f(1)=0,所以f(3)=f(5)=0.故函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为7.答案 B13.(2014·嵊州一中模拟)已知函数y=f(x)为奇函数,且对定义域内的任意x都有f(1+x)=-f(1-x).当x∈(2,3)时,f(x)=log2(x-1).给出以下4个结论:①函数y=f(x)的图象关于点(k,0)(k∈Z)成中心对称;②函数y=|f(x)|是以2为周期的周期函数;③当x∈(-1,0)时,f(x)=-log2(1-x);④函数y=f(|x|)在(k,k+1)(k∈Z)上单调递增.其中所有正确结论的序号为________.解析因为f(2+x)=-f(1-(1+x))=-f(-x)=f(x),所以f(x)的周期为2,因为f(x)为奇函数,其图象关于点(0,0)对称,所以f(x)的图象也关于点(2,0)对称,先作出函数f(x)在(2,3)上的图象,然后作出在(1,2)上的图象,左右平移即可得到f(x)的草图如图所示,由图象可知f(x)关于点(k,0)(k∈Z)对称,故①正确;由y=|f(x)|的图象可知y=|f(x)|的周期为2,故②正确;当-1<x<0时,2<2-x<3,f(2-x)=log2(1-x)=-f(x),即f(x)=-log2(1-x),故③正确;y=f(|x|)在(-1,0)上为减函数,故④错误.答案①②③14.函数f(x)的定义域为D={x|x≠0},且满足对于任意x1,x2∈D,有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2).(1)求f(1)的值;(2)判断f(x)的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f(4)=1,f(x-1)<2,且f(x)在(0,+∞)上是增函数,求x的取值范围.解(1)∵对于任意x1,x2∈D,有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2),∴令x1=x2=1,得f(1)=2f(1),∴f(1)=0.(2)令x1=x2=-1,有f(1)=f(-1)+f(-1),∴f(-1)=12f(1)=0.令x1=-1,x2=x有f(-x)=f(-1)+f(x),∴f(-x)=f(x),∴f(x)为偶函数.(3)依题设有f (4×4)=f (4)+f (4)=2, 由(2)知,f (x )是偶函数, ∴f (x -1)<2⇔f (|x -1|)<f (16). 又f (x )在(0,+∞)上是增函数.∴0<|x -1|<16,解之得-15<x <17且x ≠1. ∴x 的取值范围是{x |-15<x <17且x ≠1}.15.设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x . (1)求f (π)的值;(2)当-4≤x ≤4时,求f (x )的图象与x 轴所围成图形的面积; (3)写出(-∞,+∞)内函数f (x )的单调区间. 解 (1)由f (x +2)=-f (x )得,f (x +4)=f [(x +2)+2]=-f (x +2)=f (x ), 所以f (x )是以4为周期的周期函数, ∴f (π)=f (-1×4+π)=f (π-4)=-f (4-π)= -(4-π)=π-4.(2)由f (x )是奇函数与f (x +2)=-f (x ), 得:f [(x -1)+2]=-f (x -1)=f [-(x -1)], 即f (1+x )=f (1-x ).故知函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称.又当0≤x ≤1时,f (x )=x ,且f (x )的图象关于原点成中心对称,则f (x )的图象如图所示.当-4≤x ≤4时,f (x )的图象与x 轴围成的图形面积为S , 则S =4S △OAB =4×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2×1=4.(3)函数f (x )的单调递增区间为[4k -1,4k +1](k ∈Z ), 单调递减区间为[4k +1,4k +3](k ∈Z ).希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。
2016年高考数学(理)一轮复习精品解析几何H1 直线的倾斜角与斜率、直线的方程 14.B14、H1[2014·湖北卷] 设f (x )是定义在(0,+∞)上的函数,且f (x )>0,对任意a >0,b >0,若经过点(a ,f (a )),(b ,-f (b ))的直线与x 轴的交点为(c ,0),则称c 为a ,b 关于函数f (x )的平均数,记为M f (a ,b ),例如,当f (x )=1(x >0)时,可得M f (a ,b )=c =a +b2,即M f (a ,b )为a ,b 的算术平均数.(1)当f (x )=________(x >0)时,M f (a ,b )为a ,b 的几何平均数;(2)当f (x )=________(x >0)时,M f (a ,b )为a ,b 的调和平均数2aba +b.(以上两空各只需写出一个符合要求的函数即可)14.(1)x (2)x (或填(1)k 1x ;(2)k 2x ,其中k 1,k 2为正常数) [解析] 设A (a ,f (a )),B (b ,-f (b )),C (c ,0),则此三点共线:(1)依题意,c =ab ,则0-f (a )c -a =0+f (b )c -b,即0-f (a )ab -a =0+f (b )ab -b.因为a >0,b >0,所以化简得 f (a )a =f (b )b,故可以选择f (x )=x (x >0);(2)依题意,c =2aba +b,则0-f (a )2ab a +b -a =0+f (b )2ab a +b-b ,因为a >0,b >0,所以化简得 f (a )a =f (b )b ,故可以选择f (x )=x (x >0).20.H1 H6 H8[2014·江西卷] 如图1-7所示,已知双曲线C :x 2a 2-y 2=1(a >0)的右焦点为F ,点A ,B 分别在C 的两条渐近线上,AF ⊥x 轴,AB ⊥OB ,BF ∥OA (O 为坐标原点).图1-7(1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点P (x 0,y 0)(y 0≠0)的直线l :x 0xa 2-y 0y =1与直线AF 相交于点M ,与直线x =32相交于点N .证明:当点P 在C 上移动时,|MF ||NF |恒为定值,并求此定值. 20.解:(1)设F (c ,0),因为b =1,所以c =a 2+1.由题意,直线OB 的方程为y =-1a x ,直线BF 的方程为y =1a (x -c ),所以B ⎝⎛⎭⎫c 2,-c 2a . 又直线OA 的方程为y =1ax ,则A ⎝⎛⎭⎫c ,c a ,所以k AB =c a -⎝⎛⎭⎫-c 2a c -c 2=3a .又因为AB ⊥OB ,所以3a ²⎝⎛⎭⎫-1a =-1,解得a 2=3,故双曲线C 的方程为x 23-y 2=1.(2)由(1)知a =3,则直线l 的方程为x 0x3-y 0y =1(y 0≠0),即y =x 0x -33y 0(y 0≠0).因为直线AF 的方程为x =2,所以直线l 与AF 的交点为M ⎝⎛⎭⎫2,2x 0-33y 0,直线l 与直线x=32的交点为N 32,32x 0-33y 0, 则|MF |2|NF |2=(2x 0-3)2(3y 0)214+⎝⎛⎭⎫32x 0-32(3y 0)2=(2x 0-3)29y 204+94(x 0-2)2= 43²(2x 0-3)23y 20+3(x 0-2)2. 又P (x 0,y 0)是C 上一点,则x 203-y 20=1, 代入上式得|MF |2|NF |2=43²(2x 0-3)2x 20-3+3(x 0-2)2=43²(2x 0-3)24x 20-12x 0+9=43,所以|MF ||NF |=23=233,为定值.20.HI ,H5,H8[2014·四川卷] 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(1)求椭圆C 的标准方程.(2)设F 为椭圆C 的左焦点,T 为直线x =-3上任意一点,过F 作TF 的垂线交椭圆C 于点P ,Q .①证明:OT 平分线段PQ (其中O 为坐标原点);②当|TF ||PQ |最小时,求点T 的坐标.20.解:(1)由已知可得⎩⎨⎧a 2+b 2=2b ,2c =2a 2-b 2=4,解得a 2=6,b 2=2,所以椭圆C 的标准方程是x 26+y 22=1.(2)①证明:由(1)可得,F 的坐标是(-2,0),设T 点的坐标为(-3,m ), 则直线TF 的斜率k TF =m -0-3-(-2)=-m .当m ≠0时,直线PQ 的斜率k PQ =1m .直线PQ 的方程是x =my -2.当m =0时,直线PQ 的方程是x =-2,也符合x =my -2的形式.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),将直线PQ 的方程与椭圆C 的方程联立,得⎩⎪⎨⎪⎧x =my -2,x 26+y 22=1.消去x ,得(m 2+3)y 2-4my -2=0,其判别式Δ=16m 2+8(m 2+3)>0. 所以y 1+y 2=4mm 2+3,y 1y 2=-2m 2+3,x 1+x 2=m (y 1+y 2)-4=-12m 2+3.设M 为PQ 的中点,则M 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-6m 2+3,2m m 2+3.所以直线OM 的斜率k OM =-m3,又直线OT 的斜率k OT =-m3,所以点M 在直线OT 上, 因此OT 平分线段PQ . ②由①可得,|TF |=m 2+1,|PQ |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2 =(m 2+1)[(y 1+y 2)2-4y 1y 2]=(m 2+1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎫4m m 2+32-4·-2m 2+3=24(m 2+1)m 2+3.所以|TF ||PQ |=124·(m 2+3)2m 2+1= 124⎝⎛⎭⎫m 2+1+4m 2+1+4≥124(4+4)=33. 当且仅当m 2+1=4m 2+1,即m =±1时,等号成立,此时|TF ||PQ |取得最小值.故当|TF ||PQ |最小时,T 点的坐标是(-3,1)或(-3,-1).H2 两直线的位置关系与点到直线的距离 21.H7、H8、H2[2014·全国卷] 已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,直线y =4与y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且|QF |=54|PQ |.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,若AB 的垂直平分线l ′与C 相交于M ,N 两点,且A ,M ,B ,N 四点在同一圆上,求l 的方程.21.解:(1)设Q (x 0,4),代入y 2=2px ,得x 0=8p ,所以|PQ |=8p ,|QF |=p 2+x 0=p 2+8p.由题设得p 2+8p =54³8p,解得p =-2(舍去)或p =2,所以C 的方程为y 2=4x .(2)依题意知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为x =my +1(m ≠0). 代入y 2=4x ,得y 2-4my -4=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.故线段的AB 的中点为D (2m 2+1,2m ), |AB |=m 2+1|y 1-y 2|=4(m 2+1). 又直线l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为x =-1m y +2m 2+3.将上式代入y 2=4x ,并整理得y 2+4m y -4(2m 2+3)=0.设M (x 3,y 3),N (x 4,y 4),则y 3+y 4=-4m ,y 3y 4=-4(2m 2+3).故线段MN 的中点为E ⎝⎛⎭⎫2m 2+2m 2+3,-2m , |MN |=1+1m 2|y 3-y 4|=4(m 2+1)2m 2+1m 2. 由于线段MN 垂直平分线段AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于|AE |=|BE |=12|MN |,从而14|AB |2+|DE |2=14|MN |2,即4(m 2+1)2+⎝⎛⎭⎫2m +2m 2+⎝⎛⎭⎫2m 2+22= 4(m 2+1)2(2m 2+1)m 4,化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1,故所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0.H3 圆的方程9.H3、H5[2014·福建卷] 设P ,Q 分别为圆x 2+(y -6)2=2和椭圆x 210+y 2=1上的点,则P ,Q 两点间的最大距离是( )A .5 2 B.46+ 2 C .7+ 2 D .6 29.D [解析] 设圆心为点C ,则圆x 2+(y -6)2=2的圆心为C (0,6),半径r = 2.设点Q (x 0,y 0)是椭圆上任意一点,则x 2010+y 20=1,即x 20=10-10y 20, ∴|CQ |=10-10y 20+(y 0-6)2=-9y 20-12y 0+46=-9⎝⎛⎭⎫y 0+232+50, 当y 0=-23时,|CQ |有最大值52,则P ,Q 两点间的最大距离为5 2+r =6 2.H4 直线与圆、圆与圆的位置关系 10.H4、H9[2014·安徽卷] 在平面直角坐标系xOy 中,已知向量a ,b ,|a |=|b |=1,a ·b =0,点Q 满足OQ →=2(a +b ).曲线C ={P |OP →=a cos θ+b sin θ,0≤θ<2π},区域Ω={P |0<r ≤|PQ |≤R ,r <R }.若C ∩Ω为两段分离的曲线,则( )A .1<r <R <3B .1<r <3≤RC .r ≤1<R <3D .1<r <3<R10.A [解析]由已知可设OA →=a =(1,0),OB →=b =(0,1),P (x ,y ),则OQ →=(2,2),|OQ |=2.曲线C ={P |OP →=(cos θ,sin θ),0≤θ<2π}, 即C :x 2+y 2=1.区域Ω={P |0<r ≤|PQ →|≤R ,r <R }表示圆P 1:(x -2)2+(y -2)2=r 2与P 2:(x -2)2+(y -2)2=R 2所形成的圆环,如图所示.要使C ∩Ω为两段分离的曲线,则有1<r <R <3. 19.H4、H5、H8[2014·北京卷] 已知椭圆C :x 2+2y 2=4. (1)求椭圆C 的离心率;(2)设O 为原点,若点A 在椭圆C 上,点B 在直线y =2上,且OA ⊥OB ,试判断直线AB 与圆x 2+y 2=2的位置关系,并证明你的结论.19.解:(1)由题意,椭圆C 的标准方程为x 24+y 22=1.所以a 2=4,b 2=2,从而c 2=a 2-b 2=2. 因此a =2,c = 2.故椭圆C 的离心率e =c a =22.(2)直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.证明如下: 设点A ,B 的坐标分别为(x 0,y 0),(t ,2),其中x 0≠0.因为OA ⊥OB ,所以OA →²OB →=0, 即tx 0+2y 0=0,解得t =-2y 0x 0.当x 0=t 时,y 0=-t 22,代入椭圆C 的方程,得t =±2,故直线AB 的方程为x =±2.圆心O 到直线AB 的距离d =2, 此时直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.当x 0≠t 时,直线AB 的方程为y -2=y 0-2x 0-t (x -t ),即(y 0-2)x -(x 0-t )y +2x 0-ty 0=0. 圆心O 到直线AB 的距离d =|2x 0-ty 0|(y 0-2)2+(x 0-t )2. 又x 20+2y 20=4,t =-2y 0x 0,故 d =⎪⎪⎪⎪2x 0+2y 20x 0x 20+y 20+4y 20x 20+4=⎪⎪⎪⎪4+x 20x 0x 40+8x 20+162x 20= 2.此时直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.6.A2、H4[2014·福建卷] 直线l :y =kx +1与圆O :x 2+y 2=1相交于A ,B 两点,则“k =1”是“△OAB 的面积为12”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件6.A [解析] 由直线l 与圆O 相交,得圆心O 到直线l 的距离d =1k 2+1<1,解得k ≠0. 当k =1时,d =12,|AB |=2r 2-d 2=2,则△OAB 的面积为12³2³12=12;当k =-1时,同理可得△OAB 的面积为12,则“k =1”是“△OAB 的面积为12”的充分不必要条件.12.H4[2014·湖北卷] 直线l 1:y =x +a 和l 2:y =x +b 将单位圆C :x 2+y 2=1分成长度相等的四段弧,则a 2+b 2=________.12.2 [解析] 依题意得,圆心O 到两直线l 1:y =x +a ,l 2:y =x +b 的距离相等,且每段弧长等于圆周的14,即|a |2=|b |2=1³sin 45°,得 |a |=|b |=1.故a 2+b 2=2.15.H4、C6[2014·全国卷] 直线l 1和l 2是圆x 2+y 2=2的两条切线.若l 1与l 2的交点为(1,3),则l 1与l 2的夹角的正切值等于________.15.43 [解析] 如图所示,根据题意,OA ⊥P A ,OA =2,OP =10,所以P A =OP 2-OA 2=2 2,所以tan ∠OP A =OA P A =22 2=12,故tan ∠APB =2tan ∠OP A 1-tan 2∠OP A =43, 即l 1与l 2的夹角的正切值等于43.15.H4[2014·山东卷] 已知函数y =f (x )(x ∈R ),对函数y =g (x )(x ∈I ),定义g (x )关于f (x )的“对称函数”为函数y =h (x )(x ∈I ),y =h (x )满足:对任意x ∈I ,两个点(x ,h (x )),(x ,g (x ))关于点(x ,f (x ))对称.若h (x )是g (x )=4-x 2关于f (x )=3x +b 的“对称函数”,且h (x )>g (x )恒成立,则实数b 的取值范围是________.15.(210,+∞) [解析] g (x )的图像表示圆的一部分,即x 2+y 2=4(y ≥0).当直线y =3x +b 与半圆相切时,满足h (x )>g (x ),根据圆心(0,0)到直线y =3x +b 的距离是圆的半径求得|b |9+1=2,解得b =210或b =-210(舍去),要使h (x )>g (x )恒成立,则b >210,即实数b 的取值范围是(210,+∞).12.H4[2014·陕西卷] 若圆C 的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y =x 对称,则圆C 的标准方程为________.12.x 2+(y -1)2=1 [解析] 由圆C 的圆心与点(1,0)关于直线y =x 对称,得圆C 的圆心为(0,1).又因为圆C 的半径为1,所以圆C 的标准方程为x 2+(y -1)2=1.14.E6,H4[2014·四川卷] 设m ∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B 的动直线mx -y -m +3=0交于点P (x ,y ),则|P A |²|PB |的最大值是________.14.5 [解析] 由题意可知,定点A (0,0),B (1,3),且两条直线互相垂直,则其交点P (x ,y )落在以AB 为直径的圆周上,所以|P A |2+|PB |2=|AB |2=10.∴|P A ||PB |≤|P A |2+|PB |22=5,当且仅当|P A |=|PB |时等号成立. 13.H4[2014·重庆卷] 已知直线ax +y -2=0与圆心为C 的圆(x -1)2+(y -a )2=4相交于A ,B 两点,且△ABC 为等边三角形,则实数a =________.13.4±15 [解析] 由题意可知圆的圆心为C (1,a ),半径r =2,则圆心C 到直线ax +y-2=0的距离d =|a +a -2|a 2+1=|2a -2|a 2+1.∵△ABC 为等边三角形,∴|AB |=r =2.又|AB |=2r 2-d 2,∴222-⎝ ⎛⎭⎪⎫|2a -2|a 2+12=2,即a 2-8a +1=0,解得a =4±15.21.H4,H5[2014·重庆卷] 如图1-4所示,设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点D 在椭圆上,DF 1⊥F 1F 2,|F 1F 2||DF 1|=22,△DF 1F 2的面积为22.(1)求椭圆的标准方程;(2)设圆心在y 轴上的圆与椭圆在x 轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径.图1-4 21.解:(1)设F 1(-c ,0),F 2(c ,0),其中c 2=a 2-b 2. 由|F 1F 1||DF 1|=22得|DF 1|=|F 1F 2|22=22c . 从而S △DF 1F 2=12|DF 1||F 1F 2|=22c 2=22,故c =1.从而|DF 1|=22,由DF 1⊥F 1F 2得|DF 2|2=|DF 1|2+|F 1F 2|2=92,因此|DF 2|=322,所以2a =|DF 1|+|DF 2|=22,故a =2,b 2=a 2-c 2=1.因此,所求椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.(2)如图所示,设圆心在y 轴上的圆C 与椭圆x 22+y 2=1相交,P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)是两个交点,y 1>0,y 2>0,F 1P 1,F 2P 2是圆C 的切线,且F 1P 1⊥F 2P 2.由圆和椭圆的对称性,易知,x 2=-x 1,y 1=y 2,|P 1P 2|=2|x 1|.由(1)知F 1(-1,0),F 2(1,0),所以F 1P 1→=(x 1+1,y 1),F 2P 2→=(-x 1-1,y 1).再由F 1P 1⊥F 2P 2得-(x 1+1)2+y 21=0.由椭圆方程得1-x 212=(x 1+1)2,即3x 21+4x 1=0,解得x 1=-43或x 1=0.当x 1=0时,P 1,P 2重合,此时题设要求的圆不存在.当x 1=-43时,过P 1,P 2分别与F 1P 1,F 2P 2垂直的直线的交点即为圆心C .由F 1P 1,F 2P 2是圆C 的切线,且F 1P 1⊥F 2P 2,知CP 1⊥CP 2.又|CP 1|=|CP 2|,故圆C 的半径|CP 1|=22|P 1P 2|=2|x 1|=423.H5 椭圆及其几何性质20.HI ,H5,H8[2014·四川卷] 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(1)求椭圆C 的标准方程.(2)设F 为椭圆C 的左焦点,T 为直线x =-3上任意一点,过F 作TF 的垂线交椭圆C 于点P ,Q .①证明:OT 平分线段PQ (其中O 为坐标原点);②当|TF ||PQ |最小时,求点T 的坐标.20.解:(1)由已知可得⎩⎨⎧a 2+b 2=2b ,2c =2a 2-b 2=4,解得a 2=6,b 2=2,所以椭圆C 的标准方程是x 26+y 22=1.(2)①证明:由(1)可得,F 的坐标是(-2,0),设T 点的坐标为(-3,m ), 则直线TF 的斜率k TF =m -0-3-(-2)=-m .当m ≠0时,直线PQ 的斜率k PQ =1m .直线PQ 的方程是x =my -2.当m =0时,直线PQ 的方程是x =-2,也符合x =my -2的形式.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),将直线PQ 的方程与椭圆C 的方程联立,得⎩⎪⎨⎪⎧x =my -2,x 26+y 22=1.消去x ,得(m 2+3)y 2-4my -2=0,其判别式Δ=16m 2+8(m 2+3)>0. 所以y 1+y 2=4mm 2+3,y 1y 2=-2m 2+3,x 1+x 2=m (y 1+y 2)-4=-12m 2+3.设M 为PQ 的中点,则M 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-6m 2+3,2m m 2+3.所以直线OM 的斜率k OM =-m3,又直线OT 的斜率k OT =-m3,所以点M 在直线OT 上, 因此OT 平分线段PQ . ②由①可得,|TF |=m 2+1,|PQ |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2 =(m 2+1)[(y 1+y 2)2-4y 1y 2]=(m 2+1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎫4m m 2+32-4·-2m 2+3=24(m 2+1)m 2+3.所以|TF ||PQ |=124·(m 2+3)2m 2+1= 124⎝⎛⎭⎫m 2+1+4m 2+1+4≥124(4+4)=33. 当且仅当m 2+1=4m 2+1,即m =±1时,等号成立,此时|TF ||PQ |取得最小值.故当|TF ||PQ |最小时,T 点的坐标是(-3,1)或(-3,-1).14.H5[2014·安徽卷] 设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y 2b2=1(0<b <1)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF 1|=3|F 1B |,AF 2⊥x 轴,则椭圆E 的方程为________.14.x 2+32y 2=1 [解析]设F 1(-c ,0),F 2(c ,0),其中c =1-b 2, 则可设A (c ,b 2),B (x 0,y 0),由|AF 1|=3|F 1B |,可得AF 1→=3F 1B →,故⎩⎪⎨⎪⎧-2c =3x 0+3c ,-b 2=3y 0,即⎩⎨⎧x 0=-53c ,y 0=-13b 2,代入椭圆方程可得25(1-b 2)9+19b 2=1,解得b 2=23,故椭圆方程为x 2+3y 22=1. 19.H4、H5、H8[2014·北京卷] 已知椭圆C :x 2+2y 2=4.(1)求椭圆C 的离心率;(2)设O 为原点,若点A 在椭圆C 上,点B 在直线y =2上,且OA ⊥OB ,试判断直线AB 与圆x 2+y 2=2的位置关系,并证明你的结论.19.解:(1)由题意,椭圆C 的标准方程为x 24+y 22=1.所以a 2=4,b 2=2,从而c 2=a 2-b 2=2. 因此a =2,c = 2.故椭圆C 的离心率e =c a =22.(2)直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.证明如下: 设点A ,B 的坐标分别为(x 0,y 0),(t ,2), 其中x 0≠0.因为OA ⊥OB ,所以OA →²OB →=0,即tx 0+2y 0=0,解得t =-2y 0x 0.当x 0=t 时,y 0=-t 22,代入椭圆C 的方程,得t =±2,故直线AB 的方程为x =±2.圆心O 到直线AB 的距离d =2, 此时直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.当x 0≠t 时,直线AB 的方程为y -2=y 0-2x 0-t (x -t ),即(y 0-2)x -(x 0-t )y +2x 0-ty 0=0. 圆心O 到直线AB 的距离d =|2x 0-ty 0|(y 0-2)2+(x 0-t )2.又x 20+2y 2=4,t =-2y 0x 0,故 d =⎪⎪⎪⎪2x 0+2y 20x 0x 20+y 20+4y 20x 20+4=⎪⎪⎪⎪4+x 20x 0x 40+8x 20+162x 20= 2.此时直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.9.H3、H5[2014·福建卷] 设P ,Q 分别为圆x 2+(y -6)2=2和椭圆x 210+y 2=1上的点,则P ,Q 两点间的最大距离是( )A .5 2 B.46+ 2 C .7+ 2 D .6 29.D [解析] 设圆心为点C ,则圆x 2+(y -6)2=2的圆心为C (0,6),半径r = 2.设点Q (x 0,y 0)是椭圆上任意一点,则x 2010+y 20=1,即x 20=10-10y 20, ∴|CQ |=10-10y 20+(y 0-6)2=-9y 20-12y 0+46=-9⎝⎛⎭⎫y 0+232+50, 当y 0=-23时,|CQ |有最大值52, 则P ,Q 两点间的最大距离为52+r =62.20.H5、H8[2014·广东卷] 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点为(5,0),离心率为53. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若动点P (x 0,y 0)为椭圆C 外一点,且点P 到椭圆C 的两条切线相互垂直,求点P 的轨迹方程.9.H5、H6[2014·湖北卷] 已知F 1,F 2是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且∠F 1PF 2=π3,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( )A.433B.233C .3D .29.A [解析] 设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,r 1>r 2,椭圆的长半轴长为a 1,双曲线的实半轴长为a 2,椭圆、双曲线的离心率分别为e 1,e 2.则由椭圆、双曲线的定义,得r 1+r 2=2a 1,r 1-r 2=2a 2,平方得4a 21=r 21+r 22+2r 1r 2,4a 22=r 21-2r 1r 2+r 22.又由余弦定理得4c 2=r 21+r 22-r 1r 2,消去r 1r 2,得a 21+3a 22=4c 2,即1e 21+3e 22=4.所以由柯西不等式得⎝⎛⎭⎫1e 1+1e 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫1e 1+13³3e 22≤⎝⎛⎭⎫1e 21+3e 22⎝⎛⎭⎫1+13=163.所以1e 1+1e 2≤433.故选A.21.H5、H6、H8、H10[2014·湖南卷] 如图1-7,O 为坐标原点,椭圆C 1:x 2a 2+y 2b2=1(a>b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为e 1;双曲线C 2:x 2a 2-y2b2=1的左、右焦点分别为F 3,F 4,离心率为e 2.已知e 1e 2=32,且|F 2F 4|=3-1.(1)求C 1,C 2的方程;(2)过F 1作C 1的不垂直于y 轴的弦AB ,M 为AB 的中点.当直线OM 与C 2交于P ,Q 两点时,求四边形APBQ 面积的最小值.图1-721.解: (1)因为e 1e 2=32,所以a 2-b 2a ²a 2+b 2a =32,即a 4-b 4=34a 4,因此a 2=2b 2,从而F 2(b ,0),F 4(3b ,0),于是3b -b =|F 2F 4|=3-1,所以b =1,a 2=2.故C 1,C 2的方程分别为x 22+y 2=1,x22-y 2=1.(2)因AB 不垂直于y 轴,且过点F 1(-1,0),故可设直线AB 的方程为x =my -1,由⎩⎪⎨⎪⎧x =my -1,x 22+y 2=1得(m 2+2)y 2-2my -1=0. 易知此方程的判别式大于0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1,y 2是上述方程的两个实根,所以y 1+y 2=2mm 2+2,y 1y 2=-1m 2+2.因此x 1+x 2=m (y 1+y 2)-2=-4m 2+2,于是AB 的中点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2m 2+2,m m 2+2,故直线PQ 的斜率为-m 2,PQ 的方程为y =-m2x ,即mx +2y =0.由⎩⎨⎧y =-m 2x ,x22-y 2=1得(2-m 2)x 2=4,所以2-m 2>0,且x 2=42-m 2,y 2=m 22-m 2,从而|PQ |=2x 2+y 2=2m 2+42-m 2.设点A 到直线PQ 的距离为d ,则点B 到直线PQ 的距离也为d ,所以2d =|mx 1+2y 1|+|mx 2+2y 2|m 2+4.因为点A ,B 在直线mx +2y =0的异侧,所以(mx 1+2y 1)(mx 2+2y 2)<0,于是|mx 1+2y 1|+|mx 2+2y 2|=|mx 1+2y 1-mx 2-2y 2|,从而2d =(m 2+2)|y 1-y 2|m 2+4.又因为|y 1-y 2|=(y 1+y 2)2-4y 1y 2=22²1+m 2m 2+2,所以2d =22·1+m 2m 2+4. 故四边形APBQ 的面积S =12|PQ |²2d =22²1+m 22-m2=22²-1+32-m 2. 而0<2-m 2≤2,故当m =0时,S 取最小值2. 综上所述,四边形APBQ 面积的最小值为2.15.H5[2014·江西卷] 过点M (1,1)作斜率为-12的直线与椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)相交于A ,B 两点,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于________.15.22[解析] 设点A (x 1,y 1),点B (x 2,y 2),点M 是线段AB 的中点,所以x 1+x 2=2,y 1+y 2=2,且⎩⎨⎧x 21a 2+y 21b 2=1,x 22a 2+y 22b2=1,两式作差可得x 21-x 22a 2=-(y 21-y 22)b 2,即(x 1+x 2)(x 1-x 2)a 2=-(y 1+y 2)(y 1-y 2)b 2,所以y 1-y 2x 1-x 2=-b 2a 2,即k AB =-b 2a 2.由题意可知,直线AB 的斜率为-12,所以-b 2a 2=-12,即a =2b .又a 2=b 2+c 2,所以c =b ,e =22. 15.H5[2014·辽宁卷] 已知椭圆C :x 29+y 24=1,点M 与C 的焦点不重合.若M 关于C 的焦点的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在C 上,则|AN |+|BN |=______.15.12 [解析] 取MN 的中点为G ,点G 在椭圆C 上.设点M 关于C 的焦点F 1的对称点为A ,点M 关于C 的焦点F 2的对称点为B ,则有|GF 1|=12|AN |,|GF 2|=12|BN |,所以|AN |+|BN |=2(|GF 1|+|GF 2|)=4a =12.20.H5、H8[2014·辽宁卷] 圆x 2+y 2=4的切线与x 轴正半轴,y 轴正半轴围成—个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P (如图1-6所示).双曲线C 1:x 2a 2-y 2b2=1过点P 且离心率为 3.图1-6(1)求C 1的方程;(2)椭圆C 2过点P 且与C 1有相同的焦点,直线l 过C 2的右焦点且与C 2交于A ,B 两点.若以线段AB 为直径的圆过点P ,求l 的方程.20.解:(1)设切点坐标为(x 0,y 0)(x 0>0,y 0>0),则切线斜率为-x 0y 0,切线方程为y -y 0=-x 0y 0(x -x 0),即x 0x +y 0y =4,此时两个坐标轴的正半轴与切线的交点分别为⎝⎛⎭⎫4x 0,0,⎝⎛⎭⎫0,4y 0.故其围成的三角形的面积S =12²4x 0²4y 0=8x 0y 0.由x 20+y 20=4≥2x 0y 0知,当且仅当x 0=y 0=2时x 0y 0有最大值2,此时S 有最小值4,因此点P 的坐标为(2,2).由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2a 2-2b 2=1,a 2+b 2=3a 2,解得a 2=1,b 2=2,故C 1的方程为x 2-y 22=1.(2)由(1)知C 2的焦点坐标为(-3,0),(3,0),由此可设C 2的方程为x 23+b 21+y 2b 21=1,其中b 1>0.由P (2,2)在C 2上,得23+b 21+2b 21=1,解得b 21=3,因此C 2的方程为x 26+y 23=1.显然,l 不是直线y =0.设直线l 的方程为x =my +3,点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +3,x 26+y 23=1,得(m 2+2)y 2+2 3my -3=0. 又y 1,y 2是方程的根,因此⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=-2 3mm 2+2, ①y 1y 2=-3m 2+2,②由x 1=my 1+3,x 2=my 2+3,得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=m (y 1+y 2)+2 3=4 3m 2+2, ③x 1x 2=m 2y 1y 2+3m (y 1+y 2)+3=6-6m2m 2+2. ④因为AP →=(2-x 1,2-y 1),BP →=(2-x 2,2-y 2),由题意知AP →²BP →=0,所以x 1x 2-2(x 1+x 2)+y 1y 2-2(y 1+y 2)+4=0,⑤ 将①②③④代入⑤式整理得 2m 2-2 6m +4 6-11=0,解得m =3 62-1或m =-62+1.因此直线l 的方程为x -(3 62-1)y -3=0或x +(62-1)y -3=0.6.H5[2014·全国卷] 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,离心率为33,过F 2的直线l 交C 于A ,B 两点.若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为( )A.x 23+y 22=1B.x 23+y 2=1 C.x 212+y 28=1 D.x 212+y 24=1 6.A [解析] 根据题意,因为△AF 1B 的周长为43,所以|AF 1|+|AB |+|BF 1|=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =43,所以a = 3.又因为椭圆的离心率e =c a =33,所以c =1,b 2=a 2-c 2=3-1=2,所以椭圆C 的方程为x 23+y 22=1.20.H5、H8、H10[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知点A (0,-2),椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF 的斜率为233,O 为坐标原点. (1)求E 的方程;(2)设过点A 的动直线l 与E 相交于P ,Q 两点,当△OPQ 的面积最大时,求l 的方程. 20.解:(1)设F (c ,0),由条件知,2c =233,得c = 3.又c a =32,所以a =2,b 2=a 2-c 2=1. 故E 的方程为x 24+y 2=1.(2)当l ⊥x 轴时不合题意,故可设l :y =kx -2,P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2).将y =kx -2代入x 24+y 2=1得(1+4k 2)x 2-16kx +12=0,当Δ=16(4k 2-3)>0,即k 2>34时,x 1,2=8k ±24k 2-34k 2+1,从而|PQ |=k 2+1|x 1-x 2| =4k 2+1·4k 2-34k 2+1.又点O 到直线l 的距离d =2k 2+1.所以△OPQ 的面积S △OPQ =12d ²|PQ |=44k 2-34k 2+1.设4k 2-3=t ,则t >0,S △OPQ =4t t 2+4=4t +4t.因为t +4t ≥4,当且仅当t =2,即k =±72时等号成立,满足Δ>0,所以,当△OPQ 的面积最大时,k =±72,l 的方程为y =72x -2或y =-72x -2.20.H5、H8、H10[2014·新课标全国卷Ⅱ] 设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,M 是C 上一点且MF 2与x 轴垂直,直线MF 1与C 的另一个交点为N .(1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且|MN |= 5|F 1N |,求a ,b .20.解:(1)根据c =a 2-b 2及题设知M ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a ,2b 2=3ac .将b 2=a 2-c 2代入2b 2=3ac ,解得c a =12,ca=-2(舍去).故C 的离心率为12.(2)由题意知,原点O 为F 1F 2的中点,MF 2∥y 轴,所以直线MF 1与y 轴的交点D (0,2)是线段MF 1的中点,故b 2a=4,即b 2=4a .①由|MN |=5|F 1N |得|DF 1|=2|F 1N |. 设N (x 1,y 1),由题意知y 1<0,则⎩⎪⎨⎪⎧2(-c -x 1)=c ,-2y 1=2,即⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-32c ,y 1=-1.代入C 的方程,得9c 24a 2+1b2=1.②将①及c =a 2-b 2代入②得9(a 2-4a )4a 2+14a=1,解得a =7,b 2=4a =28,故a =7,b =27.10.H5,H6[2014·山东卷] 已知a >b >0,椭圆C 1的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,双曲线C 2的方程为x 2a 2-y 2b 2=1,C 1与C 2的离心率之积为32,则C 2的渐近线方程为( ) A. x ±2y =0 B. 2x ±y =0 C. x ±2y =0 D. 2x ±y =010.A [解析] 椭圆C 1的离心率e 1=a 2-b 2a ,双曲线C 2的离心率e 2=a 2+b 2a .由e 1e 2=a 2-b 2a ²a 2+b 2a=1-⎝⎛⎭⎫b a 2³1+⎝⎛⎭⎫b a 2=32,解得⎝⎛⎭⎫b a 2=12,所以b a =22,所以双曲线C 2的渐近线方程是y =±22x .故选A.20.H5,H7,H8[2014·陕西卷] 如图1-5所示,曲线C 由上半椭圆C 1:y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0,y ≥0)和部分抛物线C 2:y =-x 2+1(y ≤0)连接而成,C 1与C 2的公共点为A ,B ,其中C 1的离心率为32. (1)求a ,b 的值;(2)过点B 的直线l 与C 1,C 2分别交于点P ,Q (均异于点A ,B ),若AP ⊥AQ ,求直线l 的方程.图1-520.解:(1)在C 1,C 2的方程中,令y =0,可得b =1,且A (-1,0),B (1,0)是上半椭圆C 1的左、右顶点.设C 1的半焦距为c ,由c a =32及a 2-c 2=b 2=1得a =2,∴a =2,b =1.(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C 1的方程为y 24+x 2=1(y ≥0).易知,直线l 与x 轴不重合也不垂直,设其方程为y =k (x -1)(k ≠0), 代入C 1的方程,整理得(k 2+4)x 2-2k 2x +k 2-4=0.(*) 设点P 的坐标为(x P ,y P ),∵直线l 过点B ,∴x =1是方程(*)的一个根. 由求根公式,得x P =k 2-4k 2+4,从而y P =-8kk 2+4,∴点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2-4k 2+4,-8k k 2+4. 同理,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)(k ≠0),y =-x 2+1(y ≤0), 得点Q 的坐标为(-k -1,-k 2-2k ). ∴AP →=2k k 2+4(k ,-4),AQ →=-k (1,k +2).∵AP ⊥AQ ,∴AP ²AQ =0,即-2k 2k 2+4[k -4(k +2)]=0,∵k ≠0,∴k -4(k +2)=0,解得k =-83.经检验,k =-83符合题意,故直线l 的方程为y =-83(x -1).方法二:若设直线l 的方程为x =my +1(m ≠0),比照方法一给分.20.H5,H7,H8[2014·陕西卷] 如图1-5所示,曲线C 由上半椭圆C 1:y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0,y ≥0)和部分抛物线C 2:y =-x 2+1(y ≤0)连接而成,C 1与C 2的公共点为A ,B ,其中C 1的离心率为32. (1)求a ,b 的值;(2)过点B 的直线l 与C 1,C 2分别交于点P ,Q (均异于点A ,B ),若AP ⊥AQ ,求直线l 的方程.图1-520.解:(1)在C 1,C 2的方程中,令y =0,可得b =1,且A (-1,0),B (1,0)是上半椭圆C 1的左、右顶点.设C 1的半焦距为c ,由c a =32及a 2-c 2=b 2=1得a =2,∴a =2,b =1.(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C 1的方程为y 24+x 2=1(y ≥0).易知,直线l 与x 轴不重合也不垂直,设其方程为y =k (x -1)(k ≠0), 代入C 1的方程,整理得(k 2+4)x 2-2k 2x +k 2-4=0.(*) 设点P 的坐标为(x P ,y P ),∵直线l 过点B ,∴x =1是方程(*)的一个根. 由求根公式,得x P =k 2-4k 2+4,从而y P =-8kk 2+4,∴点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2-4k 2+4,-8k k 2+4. 同理,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)(k ≠0),y =-x 2+1(y ≤0), 得点Q 的坐标为(-k -1,-k 2-2k ). ∴AP →=2k k 2+4(k ,-4),AQ →=-k (1,k +2).∵AP ⊥AQ ,∴AP ²AQ =0,即-2k 2k 2+4[k -4(k +2)]=0,∵k ≠0,∴k -4(k +2)=0,解得k =-83.经检验,k =-83符合题意,故直线l 的方程为y =-83(x -1).方法二:若设直线l 的方程为x =my +1(m ≠0),比照方法一给分.18.H5、H8[2014·天津卷] 设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,右顶点为A ,上顶点为B .已知|AB |=32|F 1F 2|. (1)求椭圆的离心率;(2)设P 为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB 为直径的圆经过点F 1,经过原点O 的直线l 与该圆相切,求直线l 的斜率.18.解:(1)设椭圆右焦点F 2的坐标为(c ,0).由|AB |=32|F 1F 2|,可得a 2+b 2=3c 2. 又b 2=a 2-c 2,则c 2a 2=12,所以椭圆的离心率e =22. (2)由(1)知a 2=2c 2,b 2=c 2. 故椭圆方程为x 22c 2+y 2c2=1.设P (x 0,y 0).由F 1(-c ,0),B (0,c ), 有F 1P →=(x 0+c ,y 0),F 1B →=(c ,c ).由已知,有F 1P →²F 1B →=0,即(x 0+c )c +y 0c =0. 又c ≠0,故有x 0+y 0+c =0.① 又因为点P 在椭圆上, 所以x 202c 2+y 20c2=1.②由①和②可得3x 20+4cx 0=0.而点P 不是椭圆的顶点,故x 0=-43c .代入①得y 0=c 3,即点P的坐标为⎝⎛⎭⎫-4c 3,c3. 设圆的圆心为T (x 1,y 1),则x 1=-43c +02=-23c ,y 1=c3+c 2=23c ,进而圆的半径r =(x 1-0)2+(y 1-c )2=53c . 设直线l 的斜率为k ,依题意,直线l 的方程为y =kx .由l 与圆相切,可得|kx 1-y 1|k 2+1=r ,即⎪⎪⎪⎪k ⎝⎛⎭⎫-2c 3-2c 3k 2+1=53c ,整理得k 2-8k +1=0,解得k =4±15, 所以直线l 的斜率为4+15或4-15.21.H5、H8[2014·浙江卷] 如图1-6,设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),动直线l 与椭圆C只有一个公共点P ,且点P 在第一象限.(1)已知直线l 的斜率为k ,用a ,b ,k 表示点P 的坐标;(2)若过原点O 的直线l 1与l 垂直,证明:点P 到直线l 1的距离的最大值为a -b .图1-621.解:(1)设直线l 的方程为y =kx +m (k <0),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 2a 2+y 2b 2=1,消去y 得(b 2+a 2k 2)x 2+2a 2kmx+a 2m 2-a 2b 2=0.由于l 与C 只有一个公共点,故Δ=0,即b 2-m 2+a 2k 2=0,解得点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫-a 2km b 2+a 2k 2,b 2m b 2+a 2k 2.又点P 在第一象限,故点P 的坐标为P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2k b 2+a 2k 2,b 2m b 2+a 2k 2.(2)由于直线l 1过原点O 且与l 垂直,故直线l 1的方程为x +ky =0,所以点P 到直线l 1的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪-a 2k b 2+a 2k2+b 2k b 2+a 2k 21+k 2,整理得d =a 2-b 2b 2+a 2+a 2k 2+b 2k2.因为a 2k 2+b 2k 2≥2ab ,所以a 2-b 2b 2+a 2+a 2k 2+b 2k2≤a 2-b 2b 2+a 2+2ab =a -b , 当且仅当k 2=ba时等号成立.所以,点P 到直线l 1的距离的最大值为a -b .21.H4,H5[2014·重庆卷] 如图1-4所示,设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点D 在椭圆上,DF 1⊥F 1F 2,|F 1F 2||DF 1|=22,△DF 1F 2的面积为22.(1)求椭圆的标准方程;(2)设圆心在y 轴上的圆与椭圆在x 轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径.图1-4 21.解:(1)设F 1(-c ,0),F 2(c ,0),其中c 2=a 2-b 2. 由|F 1F 1||DF 1|=22得|DF 1|=|F 1F 2|22=22c . 从而S △DF 1F 2=12|DF 1||F 1F 2|=22c 2=22,故c =1.从而|DF 1|=22,由DF 1⊥F 1F 2得|DF 2|2=|DF 1|2+|F 1F 2|2=92,因此|DF 2|=322,所以2a =|DF 1|+|DF 2|=22,故a =2,b 2=a 2-c 2=1.因此,所求椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.(2)如图所示,设圆心在y 轴上的圆C 与椭圆x 22+y 2=1相交,P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)是两个交点,y 1>0,y 2>0,F 1P 1,F 2P 2是圆C 的切线,且F 1P 1⊥F 2P 2.由圆和椭圆的对称性,易知,x 2=-x 1,y 1=y 2,|P 1P 2|=2|x 1|.由(1)知F 1(-1,0),F 2(1,0),所以F 1P 1→=(x 1+1,y 1),F 2P 2→=(-x 1-1,y 1).再由F 1P 1⊥F 2P 2得-(x 1+1)2+y 21=0.由椭圆方程得1-x 212=(x 1+1)2,即3x 21+4x 1=0,解得x 1=-43或x 1=0.当x 1=0时,P 1,P 2重合,此时题设要求的圆不存在.当x 1=-43时,过P 1,P 2分别与F 1P 1,F 2P 2垂直的直线的交点即为圆心C .由F 1P 1,F 2P 2是圆C 的切线,且F 1P 1⊥F 2P 2,知CP 1⊥CP 2.又|CP 1|=|CP 2|,故圆C 的半径|CP 1|=22|P 1P 2|=2|x 1|=423.H6 双曲线及其几何性质 9.H5、H6[2014·湖北卷] 已知F 1,F 2是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且∠F 1PF 2=π3,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( )A.433B.233C .3D .29.A [解析] 设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,r 1>r 2,椭圆的长半轴长为a 1,双曲线的实半轴长为a 2,椭圆、双曲线的离心率分别为e 1,e 2.则由椭圆、双曲线的定义,得r 1+r 2=2a 1,r 1-r 2=2a 2,平方得4a 21=r 21+r 22+2r 1r 2,4a 22=r 21-2r 1r 2+r 22.又由余弦定理得4c 2=r 21+r 22-r 1r 2,消去r 1r 2,得a 21+3a 22=4c 2,即1e 21+3e 22=4.所以由柯西不等式得⎝⎛⎭⎫1e 1+1e 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫1e 1+13³3e 22≤⎝⎛⎭⎫1e 21+3e 22⎝⎛⎭⎫1+13=163.所以1e 1+1e 2≤433.故选A.11.H6[2014·北京卷] 设双曲线C 经过点(2,2),且与y 24-x 2=1具有相同渐近线,则C的方程为________;渐近线方程为________.11.x 23-y 212=1 y =±2x [解析] 设双曲线C 的方程为y 24-x 2=λ,将(2,2)代入得224-22=-3=λ,∴双曲线C 的方程为x 23-y 212=1.令y 24-x 2=0得渐近线方程为y =±2x .9.H6[2014·全国卷] 已知双曲线C 的离心率为2,焦点为F 1,F 2,点A 在C 上.若|F 1A |=2|F 2A |,则cos ∠AF 2F 1=( )A.14B.13C.24D.239.A [解析] 根据题意,|F 1A |-|F 2A |=2a ,因为|F 1A |=2|F 2A |,所以|F 2A |=2a ,|F 1A |=4a .又因为双曲线的离心率e =ca =2,所以c =2a ,|F 1F 2|=2c =4a ,所以在△AF 1F 2中,根据余弦定理可得cos ∠AF 2F 1=|F 1F 2|2+|F 2A |2-|F 1A |22|F 1F 2|²|F 2A |=16a 2+4a 2-16a 22³4a ³2a =14.19.H6、H8[2014·福建卷] 已知双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别为l 1:y =2x ,l 2:y =-2x .(1)求双曲线E 的离心率. (2)如图1-6,O 为坐标原点,动直线l 分别交直线l 1,l 2于A ,B 两点(A ,B 分别在第一、四象限),且△OAB 的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l 有且只有一个公共点的双曲线E ?若存在,求出双曲线E 的方程;若不存在,说明理由.图1-619.解:方法一:(1)因为双曲线E 的渐近线分别为y =2x ,y =-2x , 所以ba =2,所以c 2-a 2a =2,故c =5a ,从而双曲线E 的离心率 e =ca= 5. (2)由(1)知,双曲线E 的方程为x 2a 2-y 24a2=1.设直线l 与x 轴相交于点C . 当l ⊥x 轴时,若直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点,则|OC |=a ,|AB |=4a .又因为△OAB 的面积为8,所以12|OC |²|AB |=8,因此12a ²4a =8,解得a =2,此时双曲线E 的方程为x 24-y 216=1.若存在满足条件的双曲线E ,则E 的方程只能为x 24-y 216=1.以下证明:当直线l 不与x 轴垂直时,双曲线E :x 24-y 216=1也满足条件.设直线l 的方程为y =kx +m ,依题意,得k >2或k <-2,则C ⎝⎛⎭⎫-mk ,0.记A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,y =2x 得y 1=2m 2-k ,同理得y 2=2m2+k .由S △OAB =12|OC |²|y 1-y 2|,得12⎪⎪⎪⎪-m k ²⎪⎪⎪⎪2m 2-k -2m 2+k =8,即m 2=4||4-k 2=4(k 2-4).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24-y 216=1得(4-k 2)x 2-2kmx -m 2-16=0. 因为4-k 2<0,所以Δ=4k 2m 2+4(4-k 2)(m 2+16)=-16(4k 2-m 2-16). 又因为m 2=4(k 2-4),所以Δ=0,即l 与双曲线E 有且只有一个公共点.因此,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为x 24-y 216=1.方法二:(1)同方法一.(2)由(1)知,双曲线E 的方程为x 2a 2-y 24a2=1.设直线l 的方程为x =my +t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 依题意得-12<m <12.由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +t ,y =2x 得y 1=2t1-2m , 同理得y 2=-2t 1+2m .设直线l 与x 轴相交于点C ,则C (t ,0).由S △OAB =12|OC |²|y 1-y 2|=8,得12|t |²⎪⎪⎪⎪2t 1-2m +2t 1+2m =8.所以t 2=4|1-4m 2|=4(1-4m 2).由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +t ,x 2a 2-y 24a 2=1得(4m 2-1)y 2+8mty +4(t 2-a 2)=0. 因为4m 2-1<0,直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点当且仅当Δ=64m 2t 2-16(4m 2-1)(t 2-a 2)=0,即4m 2a 2+t 2-a 2=0, 即4m 2a 2+4(1-4m 2)-a 2=0,即(1-4m 2)(a 2-4)=0,所以a 2=4,因此,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为x 24-y 216=1.方法三:(1)同方法一.(2)当直线l 不与x 轴垂直时,设直线l 的方程为y =kx +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).依题意得k >2或k <-2.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,4x 2-y 2=0得(4-k 2)x 2-2kmx -m 2=0, 因为4-k 2<0,Δ>0,所以x 1x 2=-m 24-k 2,又因为△OAB 的面积为8,所以12 |OA |²|OB |² sin ∠AOB =8,又易知sin ∠AOB =45,所以25x 21+y 21²x 22+y 22=8,化简得x 1x 2=4.所以-m 24-k 2=4,即m 2=4(k 2-4). 由(1)得双曲线E 的方程为x 2a 2-y 24a 2=1,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 2a 2-y 24a 2=1得(4-k 2)x 2-2kmx -m 2-4a 2=0. 因为4-k 2<0,直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点当且仅当Δ=4k 2m 2+4(4-k 2)(m 2+4a 2)=0,即(k 2-4)(a 2-4)=0,所以a 2=4,所以双曲线E 的方程为x 24-y 216=1.当l ⊥x 轴时,由△OAB 的面积等于8可得l :x =2,又易知l :x =2与双曲线E :x 24-y 216=1有且只有一个公共点.综上所述,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为x 24-y 216=1.4.H6[2014·广东卷] 若实数k 满足0<k <9,则曲线x 225-y 29-k =1与曲线x 225-k -y 29=1的( )A .焦距相等B .实半轴长相等C .虚半轴长相等D .离心率相等4.A [解析] 本题考查双曲线的几何性质,注意利用基本量的关系进行求解. ∵0<k <9,∴9-k >0,25-k >0.对于双曲线x 225-y 29-k =1,其焦距为225+9-k =234-k ;对于双曲线x 225-k -y 29=1,其焦距为225-k +9=234-k .所以焦距相等.21.H5、H6、H8、H10[2014·湖南卷] 如图1-7,O 为坐标原点,椭圆C 1:x 2a 2+y 2b2=1(a>b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为e 1;双曲线C 2:x 2a 2-y2b2=1的左、右焦点分别为F 3,F 4,离心率为e 2.已知e 1e 2=32,且|F 2F 4|=3-1.(1)求C 1,C 2的方程;(2)过F 1作C 1的不垂直于y 轴的弦AB ,M 为AB 的中点.当直线OM 与C 2交于P ,Q 两点时,求四边形APBQ 面积的最小值.。
2016年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷Ⅰ)理科数学注意事项:1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑.2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域内均无效.3、填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。
答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.5、 考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷一. 选择题:本大题共12小题,每小题5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。
设集合{}2430A x x x =-+<,{}230x x ->,则AB =(A )33,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭ (B )33,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ (C )31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭ (D )3,32⎛⎫ ⎪⎝⎭2。
设yi x i +=+1)1(,其中y x ,是实数,则=+yi x (A)1(B )2(C )3(D )23.已知等差数列{}n a 前9项的和为27,108a =,则100a = (A )100 (B )99 (C )98 (D )974。
某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是 (A)错误! (B)错误! (C )错误! (D )错误!5.已知方程222213x y m n m n-=+-表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是(A )()1,3- (B)(- (C )()0,3 (D)(6。
绝密 ★ 启用前2016年普通高等学校招生全国统一考试(全国1卷)数学(理科)注意事项: 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷3至5页. 2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置. 3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效. 4. 考试结束后,将本试题和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一. 选择题:本大题共12小题,每小题5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)设集合{}2430A x x x =-+< ,{}230x x ->,则A B =(A )33,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭ (B )33,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ (C )31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭ (D )3,32⎛⎫⎪⎝⎭【答案】D考点:集合的交集运算【名师点睛】集合是每年高考中的必考题,一般以基础题形式出现,属得分题.解决此类问题一般要把参与运算的集合化为最简形式再进行运算,如果是不等式解集、函数定义域及值域有关数集之间的运算,常借助数轴进行运算.(2)设(1i)1i x y +=+,其中x ,y 实数,则i =x y + (A )1 (B 2 (C 3 (D )2 【答案】B 【解析】试题分析:因为(1)=1+,x i yi +所以=1+,=1,1,||=|1+|2,x xi yi x y x x yi i +==+=故选B.考点:复数运算【名师点睛】复数题也是每年高考必考内容,一般以客观题形式出现,属得分题.高考中复数考查频率较高的内容有:复数相等,复数的几何意义,共轭复数,复数的模及复数的乘除运算,这类问题一般难度不大,但容易出现运算错误,特别是2i 1=-中的负号易忽略,所以做复数题要注意运算的准确性.(3)已知等差数列{}n a 前9项的和为27,108a =,则100a = (A )100 (B )99 (C )98 (D )97 【答案】C 【解析】试题分析:由已知,1193627,98a d a d +=⎧⎨+=⎩所以110011,1,9919998,a d a a d =-==+=-+=故选C.考点:等差数列及其运算【名师点睛】我们知道,等差、等比数列各有五个基本量,两组基本公式,而这两组公式可看作多元方程,利用这些方程可将等差、等比数列中的运算问题转化解关于基本量的方程(组),因此可以说数列中的绝大部分运算题可看作方程应用题,所以用方程思想解决数列问题是一种行之有效的方法.(4)某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是 (A )13 (B )12 (C )23 (D )34 【答案】B考点:几何概型【名师点睛】这是全国卷首次考查几何概型,求解几何概型问题的关键是确定“测度”,常见的测度由:长度、面积、体积等.(5)已知方程222213x y m n m n-=+-表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是(A )()1,3- (B )()1,3- (C )()0,3 (D )()0,3 【答案】A考点:双曲线的性质【名师点睛】双曲线知识一般作为客观题学生出现,主要考查双曲线几何性质,属于基础题.注意双曲线的焦距是2c 不是c,这一点易出错.(6)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条相互垂直的半径.若该几何体的体积是283π,则它的表面积是 (A )17π (B )18π (C )20π (D )28π【答案】A 【解析】试题分析: 该几何体直观图如图所示:是一个球被切掉左上角的18,设球的半径为R ,则37428V R 833ππ=⨯=,解得R 2=,所以它的表面积是78的球面面积和三个扇形面积之和2271=42+32=1784S πππ⨯⨯⨯⨯故选A . 考点:三视图及球的表面积与体积【名师点睛】由于三视图能有效的考查学生的空间想象能力,所以以三视图为载体的立体几何题基本上是高考每年必考内容,高考试题中三视图一般常与几何体的表面积与体积交汇.由三视图还原出原几何体,是解决此类问题的关键.(7)函数22xy x e =-在[]2,2-的图像大致为(A )(B )(C ) (D )【答案】D考点:函数图像与性质【名师点睛】函数中的识图题多次出现在高考试题中,也可以说是高考的热点问题,这类题目一般比较灵活,对解题能力要求较高,故也是高考中的难点,解决这类问题的方法一般是利用间接法,即由函数性质排除不符合条件的选项. (8)若101a b c >><<,,则(A )c c a b < (B )c c ab ba < (C )log log b a a c b c < (D )log log a b c c < 【答案】C 【解析】试题分析:用特殊值法,令3a =,2b =,12c =得112232>,选项A 错误,11223223⨯>⨯,选项B 错误,2313log 2log 22<,选项C 正确,3211log log 22>,选项D 错误,故选C . 考点:指数函数与对数函数的性质【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数单调性进行比较,若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.(9)执行右面的程序框图,如果输入的011x y n ===,,,则输出x ,y 的值满足 (A )2y x = (B )3y x = (C )4y x = (D )5y x =结束【答案】C考点:程序框图与算法案例【名师点睛】程序框图基本是高考每年必考知识点,一般以客观题形式出现,难度不大,求解此类问题一般是把人看作计算机,按照程序逐步列出运行结果.(10)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|AB|=42,|DE|=25,则C的焦点到准线的距离为(A)2 (B)4 (C)6 (D)8【答案】B考点:抛物线的性质.【名师点睛】本题主要考查抛物线的性质及运算,注意解析几何问题中最容易出现运算错误,所以解题时一定要注意运算的准确性与技巧性,基础题失分过多是相当一部分学生数学考不好的主要原因.(11)平面α过正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的顶点A ,α//平面CB 1D 1,α平面ABCD =m ,α平面ABB 1A 1=n ,则m 、n 所成角的正弦值为 (A)32 (B )22 (C)33 (D)13【答案】A 【解析】试题分析:如图,设平面11CB D 平面ABCD ='m ,平面11CB D 平面11ABB A ='n ,因为//α平面11CB D ,所以//',//'m m n n ,则,m n 所成的角等于','m n 所成的角.延长AD ,过1D 作11//D E B C ,连接11,CE B D ,则CE 为'm ,同理11B F 为'n ,而111//,//BD CE B F A B ,则','m n 所成的角即为1,A B BD 所成的角,即为60︒,故,m n 所成角的正弦值为32,选A. 考点:平面的截面问题,面面平行的性质定理,异面直线所成的角.【名师点睛】求解本题的关键是作出异面直线所成角,求异面直线所成角的步骤是:平移定角、连线成形,解形求角、得钝求补.(12).已知函数()sin()(0),24f x x+x ππωϕωϕ=>≤=-, 为()f x 的零点,4x π=为()y f x =图像的对称轴,且()f x 在51836ππ⎛⎫⎪⎝⎭,单调,则ω的最大值为(A )11 (B )9 (C )7 (D )5 【答案】B考点:三角函数的性质【名师点睛】本题将三角函数单调性与对称性结合在一起进行考查,叙述方式新颖,是一道考查能力的好题.注意本题解法中用到的两个结论:①()()()sin 0,0f x A x A ωϕω=+≠≠的单调区间长度是半个周期;②若()()()sin 0,0f x A x A ωϕω=+≠≠的图像关于直线x x = 对称,则()0f x A= 或()0f x A=-.第II 卷本卷包括必考题和选考题两部分.第(13)题~第(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答.第(22)题~第(24)题为选考题,考生根据要求作答. 二、填空题:本大题共3小题,每小题5分(13)设向量a =(m ,1),b =(1,2),且|a +b |2=|a |2+|b |2,则m = . 【答案】2- 【解析】试题分析:由222||||||+=+a b a b ,得⊥a b ,所以1120m ⨯+⨯=,解得2m =-. 考点:向量的数量积及坐标运算【名师点睛】全国卷中向量大多以客观题形式出现,属于基础题.解决此类问题既要准确记忆公式,又要注意运算的准确性.本题所用到的主要公式是:若()()1122,,,x y x y ==a b ,则1122x y x y ⋅=+a b .(14)5(2)x x +的展开式中,x 3的系数是 .(用数字填写答案)【答案】10考点:二项式定理【名师点睛】确定二项展开式指定项的系数通常是先写出通项1r T +,再确定r 的值,从而确定指定项系数.(15)设等比数列{}n a 满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2 …a n 的最大值为 . 【答案】64 【解析】试题分析:设等比数列的公比为q ,由1324105a a a a +=⎧⎨+=⎩得,2121(1)10(1)5a q a q q ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,解得1812a q =⎧⎪⎨=⎪⎩.所以2(1)1712(1)22212118()22n n n n n n nn a a a a q--++++-==⨯=,于是当3n =或4时,12n a a a 取得最大值6264=.考点:等比数列及其应用高考中数列客观题大多具有小、巧、活的特点,在解答时要注意方程思想及数列相关性质的应用,尽量避免小题大做.(16)某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A 需要甲材料1.5kg,乙材料1kg,用5个工时;生产一件产品B 需要甲材料0.5kg,乙材料0.3kg,用3个工时.生产一件产品A 的利润为2100元,生产一件产品B 的利润为900元.该企业现有甲材料150kg,乙材料90kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为 元. 【答案】216000作出二元一次不等式组②表示的平面区域(如图),即可行域. 考点:线性规划的应用【名师点睛】线性规划也是高考中常考的知识点,一般以客观题形式出现,基本题型是给出约束条件求目标函数的最值,常见的结合方式有:纵截距、斜率、两点间的距离、点到直线的距离,解决此类问题常利用数形结合.本题运算量较大,失分的一个主要原因是运算失误.三.解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.(17) (本小题满分为12分)ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2cos (cos cos ).C a B+b A c =(I )求C ;(II )若7,c ABC =∆的面积为332,求ABC 的周长. 【答案】(I )C 3π=(II )57+【解析】 试题分析:(I )先利用正弦定理进行边角代换化简得得1cosC 2=,故C 3π=;(II )根据133sin C 22ab =.及C 3π=得6ab =.再利用余弦定理得 ()225a b +=.再根据7c =可得C ∆AB 的周长为57+.考点:正弦定理、余弦定理及三角形面积公式【名师点睛】三角形中的三角变换常用到诱导公式,()()sin sin ,cos cos ,A B C A B C +=+=- ()tan tan A B C +=-,就是常用的结论,另外利用正弦定理或余弦定理处理条件中含有边或角的等式,常考虑对其实施“边化角”或“角化边.”(18)(本小题满分为12分)如图,在以A ,B ,C ,D ,E ,F 为顶点的五面体中,面ABEF 为正方形,AF =2FD , 90AFD ∠=,且二面角D -AF -E 与二面角C -BE -F 都是60.(I )证明:平面ABEF ⊥平面EFDC ;(II )求二面角E -BC -A 的余弦值.【答案】(I )见解析(II )21919- 试题解析:(I )由已知可得F DF A ⊥,F F A ⊥E ,所以F A ⊥平面FDC E .又F A ⊂平面F ABE ,故平面F ABE ⊥平面FDC E .(II )过D 作DG F ⊥E ,垂足为G ,由(I )知DG ⊥平面F ABE .以G 为坐标原点,GF 的方向为x 轴正方向,GF 为单位长度,建立如图所示的空间直角坐标系G xyz -.由(I )知DF ∠E 为二面角D F -A -E 的平面角,故DF 60∠E =,则DF 2=,DG 3=,可得()1,4,0A ,()3,4,0B -,()3,0,0E -,(D 3.由已知,//F AB E ,所以//AB 平面FDC E . CA BD EF又平面CD AB 平面FDC DC E =,故//CD AB ,CD//F E .由//F BE A ,可得BE ⊥平面FDC E ,所以C F ∠E 为二面角C F -BE-的平面角,C F 60∠E =.从而可得()C 2,0,3-.所以()C 1,0,3E =,()0,4,0EB =,()C 3,4,3A =--,()4,0,0AB =-.设(),,n x y z =是平面C B E 的法向量,则 C 00n n ⎧⋅E =⎪⎨⋅EB =⎪⎩,即3040x z y ⎧+=⎪⎨=⎪⎩, 所以可取()3,0,3n =-. 设m 是平面CD AB 的法向量,则C 00m m ⎧⋅A =⎪⎨⋅AB =⎪⎩, 同理可取()0,3,4m =.则219cos ,19n m n m n m ⋅==-. 故二面角C E-B -A 的余弦值为21919-.考点:垂直问题的证明及空间向量的应用【名师点睛】立体几何解答题第一问通常考查线面位置关系的证明,空间中线面位置关系的证明主要包括线线、线面、面面三者的平行与垂直关系,其中推理论证的关键是结合空间想象能力进行推理,要防止步骤不完整或考虑不全致推理片面,该类题目难度不大,以中档题为主.第二问一般考查角度问题,多用空间向量解决.(19)(本小题满分12分)某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得下面柱状图:以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X 表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n 表示购买2台机器的同时购买的易损零件数. (I )求X 的分布列;(II )若要求()0.5P X n ≤≥,确定n 的最小值;(III )以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在19n =与20n =之中选其一,应选用哪个?【答案】(I )见解析(II )19(III )19n =【解析】试题分析:(I )先确定X 的取值分别为16,17,18,18,20,21,22,,再用相互独立事件概率模型求概率,然后写出分布列;(II )通过频率大小进行比较;(III )分别求出n =9,n =20的期望,根据19=n 时所需费用的期望值小于20=n 时所需费用的期望值,应选19=n .所以X 的分布列为X 16 17 18 19 20 21 22P 04.0 16.0 24.0 24.0 2.0 08.0 04.0(Ⅱ)由(Ⅰ)知44.0)18(=≤X P ,68.0)19(=≤X P ,故n 的最小值为19.(Ⅲ)记Y 表示2台机器在购买易损零件上所需的费用(单位:元).当19=n 时,08.0)500220019(2.0)50020019(68.020019⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=EY 404004.0)500320019(=⨯⨯+⨯+.当20=n 时,04.0)500220020(08.0)50020020(88.020020⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=EY 4080=. 可知当19=n 时所需费用的期望值小于20=n 时所需费用的期望值,故应选19=n .考点:概率与统计、随机变量的分布列【名师点睛】本题把随机变量的分布列与统计及函数结合在一起进行考查,有一定综合性但难度不是太大大,求解关键是读懂题意,所以提醒考生要重视数学中的阅读理解问题.(20). (本小题满分12分)设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E .(I )证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程;(II )设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围. 【答案】(Ⅰ)13422=+y x (0≠y )(II ))38,12[ 试题解析:(Ⅰ)因为||||AC AD =,AC EB //,故ADC ACD EBD ∠=∠=∠,所以||||ED EB =,故||||||||||AD ED EA EB EA =+=+.又圆A 的标准方程为16)1(22=++y x ,从而4||=AD ,所以4||||=+EB EA .由题设得)0,1(-A ,)0,1(B ,2||=AB ,由椭圆定义可得点E 的轨迹方程为: 13422=+y x (0≠y ). (Ⅱ)当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为)0)(1(≠-=k x k y ,),(11y x M ,),(22y x N . 由⎪⎩⎪⎨⎧=+-=134)1(22y x x k y 得01248)34(2222=-+-+k x k x k . 则3482221+=+k k x x ,341242221+-=k k x x . 所以34)1(12||1||22212++=-+=k k x x k MN . 过点)0,1(B 且与l 垂直的直线m :)1(1--=x k y ,A 到m 的距离为122+k ,所以 1344)12(42||22222++=+-=k k k PQ .故四边形MPNQ 的面积 341112||||212++==k PQ MN S . 可得当l 与x 轴不垂直时,四边形MPNQ 面积的取值范围为)38,12[.当l 与x 轴垂直时,其方程为1=x ,3||=MN ,8||=PQ ,四边形MPNQ 的面积为12.综上,四边形MPNQ 面积的取值范围为)38,12[.考点:圆锥曲线综合问题【名师点睛】高考解析几何解答题大多考查直线与圆锥曲线的位置关系,直线与圆锥曲线的位置关系是一个很宽泛的考试内容,主要由求值、求方程、求定值、最值、求参数取值范围等几部分组成, .其中考查较多的圆锥曲线是椭圆与抛物线,解决这类问题要重视方程思想、函数思想及化归思想的应用.(21)(本小题满分12分)已知函数()()()221x f x x e a x =-+-有两个零点.(I)求a 的取值范围;(II)设x 1,x 2是()f x 的两个零点,证明:122x x +<.【答案】(0,)+∞试题解析;(Ⅰ)'()(1)2(1)(1)(2)x x f x x e a x x e a =-+-=-+.(i )设0a =,则()(2)x f x x e =-,()f x 只有一个零点.(ii )设0a >,则当(,1)x ∈-∞时,'()0f x <;当(1,)x ∈+∞时,'()0f x >.所以()f x 在(,1)-∞上单调递减,在(1,)+∞上单调递增.又(1)f e =-,(2)f a =,取b 满足0b <且ln 2a b <,则 223()(2)(1)()022a fb b a b a b b >-+-=->, 故()f x 存在两个零点.(iii )设0a <,由'()0f x =得1x =或ln(2)x a =-.若2e a ≥-,则ln(2)1a -≤,故当(1,)x ∈+∞时,'()0f x >,因此()f x 在(1,)+∞上单调递增.又当1x ≤时,()0f x <,所以()f x 不存在两个零点.若2e a <-,则ln(2)1a ->,故当(1,ln(2))x a ∈-时,'()0f x <;当(ln(2),)x a ∈-+∞时,'()0f x >.因此()f x 在(1,ln(2))a -单调递减,在(ln(2),)a -+∞单调递增.又当1x ≤时,()0f x <,所以()f x 不存在两个零点.综上,a 的取值范围为(0,)+∞.考点:导数及其应用【名师点睛】,对于含有参数的函数单调性、极值、零点问题,通常要根据参数进行分类讨论,要注意分类讨论的原则:互斥、无漏、最简;,解决函数不等式的证明问题的思路是构造适当的函数,利用导数研究函数的单调性或极值破解.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,做答时请写清题号(22)(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,△OAB是等腰三角形,∠AOB=120°.以O为圆心,12OA为半径作圆.(I)证明:直线AB与O相切;(II)点C,D在⊙O上,且A,B,C,D四点共圆,证明:AB∥CD.OD CBA【答案】(I)见解析(II)见解析试题解析:(Ⅰ)设E 是AB 的中点,连结OE ,因为,120OA OB AOB =∠=︒,所以OE AB ⊥,60AOE ∠=︒.在Rt AOE ∆中,12OE AO =,即O 到直线AB 的距离等于圆O 的半径,所以直线AB 与⊙O 相切. E O'DC OBA(Ⅱ)因为2OA OD =,所以O 不是,,,A B C D 四点所在圆的圆心,设'O 是,,,A B C D 四点所在圆的圆心,作直线'OO .由已知得O 在线段AB 的垂直平分线上,又'O 在线段AB 的垂直平分线上,所以'OO AB ⊥. 同理可证,'OO CD ⊥.所以//AB CD .考点:四点共圆、直线与圆的位置关系及证明【名师点睛】近几年几何证明题多以圆为载体命制,在证明时要抓好“长度关系”与“角度关系的转化”,熟悉相关定理与性质.该部分内容命题点有:平行线分线段成比例定理;三角形的相似与性质;四点共圆;圆内接四边形的性质与判定;切割线定理.(23)(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系x O y 中,曲线C 1的参数方程为cos 1sin x a t y a t =⎧⎨=+⎩(t 为参数,a >0). 在以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:ρ=4cos θ.(I )说明C 1是哪一种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程;(II )直线C 3的极坐标方程为0θα=,其中0α满足tan 0α=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a .【答案】(I )圆,222sin 10a ρρθ-+-=(II )1⑵ 24cos C ρθ=:,两边同乘ρ得22224cos cos x y x ρρθρρθ==+=,224x y x ∴+=,即()2224x y -+= ②3C :化为普通方程为2y x =,由题意:1C 和2C 的公共方程所在直线即为3C①—②得:24210x y a -+-=,即为3C∴210a -=,∴1a =考点:参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化及应用【名师点睛】“互化思想”是解决极坐标方程与参数方程问题的重要思想,解题时应熟记极坐标方程与参数方程的互化公式及应用.(24)(本小题满分10分),选修4—5:不等式选讲已知函数()123f x x x =+--.(I )在答题卡第(24)题图中画出()y f x =的图像;(II )求不等式()1f x >的解集.【答案】(I )见解析(II )()()11353⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭,,,试题解析:⑴如图所示:考点:分段函数的图像,绝对值不等式的解法【名师点睛】不等式证明选讲多以绝对值不等式为载体命制试题,主要涉及图像、解不等式、由不等式恒成立求参数范围等.解决此类问题通常转换为分段函数求解,注意不等式的解集一定要写出集合形式.个人车位租赁合同范本出租方(甲方):xxx 身份证号:xxxxxxxxx承租方(乙方):xxx 身份证号:xxxxxxxxx甲、乙双方经充分协商,现将甲方位于xxxxxxxxx私家车位租给乙方作为车辆(车牌号:xxxxx)停放使用,并签订如下车位租赁合同条款,甲、乙双方共同遵守和执行。
绝密★启封并使用完毕前试题类型:A2016年普通高等学校招生全国统一考试理科数学详细解析注意事项: 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷3至5页. 2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置. 3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效.4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一. 选择题:本大题共12小题,每小题5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)设集合2{|430}A x x x =-+<,{|230}B x x =->,则A B = (A )3(3,)2--(B )3(3,)2-(C )3(1,)2(D )3(,3)2【答案】D【详细解答】{|13}A x x =<<,3{|}2B x x =>,3{|3}2AB x x ∴=<< 【试题评析】考察集合运算和简单不等式解法,属于必考题型,难易程度:易. (2)设(1i)1i x y +=+,其中x ,y 是实数,则i =x y +(A )1(B )2(C )3(D )2 【答案】B【详细解答】由题意知:1x y ==,i =1i 2x y ∴++=【试题评析】考察复数相等条件和复数的模,属于必考题型,难易程度:易. (3)已知等差数列{}n a 前9项的和为27,10=8a ,则100=a(A )100(B )99(C )98(D )97【答案】C【详细解答】解法1:199599272a a S a +===,53a ∴= 1051105a ad -∴==- 10010(10010)89098a a d ∴=+-=+=.解法2:91989272S a d ⨯=+=,即143a d +=,又10198a a d =+=,解得 11,1a d =-=,1001(1001)19998a a d ∴=+-=-+=【试题评析】考察等差数列的基本性质、前n 项和公式和通项公式,属于必考题型,难易程度:易.(4)某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是 (A )13 错误!未指定书签。
题组层级快练(六十二)1.若椭圆x 216+y 2b2=1过点(-2,3),则其焦距为( )A .2 5B .2 3C .4 5D .4 3答案 D解析 ∵椭圆过(-2,3),则有416+3b 2=1,b 2=4,c 2=16-4=12,c =23,2c =4 3.故选D.2.已知焦点在x 轴上的椭圆的离心率为12,且它的长轴长等于圆C :x 2+y 2-2x -15=0的半径,则椭圆的标准方程是( )A.x 24+y 23=1B.x 216+y 212=1 C.x 24+y 2=1 D.x 216+y 24=1 答案 A解析 圆C 的方程可化为(x -1)2+y 2=16. 知其半径r =4,∴长轴长2a =4,∴a =2.又e =c a =12,∴c =1,b 2=a 2-c 2=4-1=3.∴椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.3.已知曲线C 上的动点M (x ,y ),向量a =(x +2,y )和b =(x -2,y )满足|a |+|b |=6,则曲线C 的离心率是( )A.23B. 3C.33D.13答案 A解析 因为|a |+|b |=6表示动点M (x ,y )到两点(-2,0)和(2,0)距离的和为6,所以曲线C 是椭圆且长轴长2a =6,即a =3.又c =2,∴e =23.4.已知椭圆x 25+y 2m =1的离心率e =105,则m 的值为( )A .3B .3或253C.15D.15或5153答案 B解析 若焦点在x 轴上,则有⎩⎪⎨⎪⎧5>m ,5-m 5=105.∴m =3.若焦点在y 轴上,则有⎩⎪⎨⎪⎧m >5,m -5m=105.∴m =253. 5.已知圆(x +2)2+y 2=36的圆心为M ,设A 为圆上任一点,N (2,0),线段AN 的垂直平分线交MA 于点P ,则动点P 的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线答案 B解析 点P 在线段AN 的垂直平分线上,故|PA |=|PN |.又AM 是圆的半径,∴|PM |+|PN |=|PM |+|PA |=|AM |=6>|MN |.由椭圆的定义知,P 的轨迹是椭圆.6.(2015²广东韶关调研)已知椭圆与双曲线x 24-y 212=1的焦点相同,且椭圆上任意一点到两焦点的距离之和为10,那么椭圆的离心率等于( )A.35B.45C.54D.34 答案 B解析 因为双曲线的焦点在x 轴上,所以设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),因为椭圆上任意一点到两焦点的距离之和为10,所以根据椭圆的定义可得2a =10⇒a =5,则c =4+12=4,e =c a =45,故选B.7.(2015²广东广州二模)设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,点P 在椭圆C 上,线段PF 1的中点在y 轴上,若∠PF 1F 2=30°,则椭圆的离心率为( )A.16B.13C.36D.33答案 D解析 设PF 1的中点为M ,连接PF 2,由于O 为F 1F 2的中点,则OM 为△PF 1F 2的中位线,所以OM ∥PF 2.所以∠PF 2F 1=∠MOF 1=90°.由于∠PF 1F 2=30°,所以|PF 1|=2|PF 2|. 由勾股定理,得|F 1F 2|=|PF 1|2-|PF 2|2=3|PF 2|.由椭圆定义,得2a =|PF 1|+|PF 2|=3|PF 2|⇒a =3|PF 2|2,2c =|F 1F 2|=3|PF 2|⇒c =3|PF 2|2.所以椭圆的离心率为e =ca =3|PF 2|2²23|PF 2|=33.故选D. 8.(2015²河北邯郸一模)已知P 是椭圆x 225+y 2b2=1(0<b <5)上除顶点外一点,F 1是椭圆的左焦点,若|OP→+OF 1→|=8,则点P 到该椭圆左焦点的距离为( )A .6B .4C .2 D.52答案 C解析 取PF 1的中点M ,连接OM ,OP →+OF 1→=2OM →,∴|OM |=4.在△F 1PF 2中,OM 是中位线,∴|PF 2|=8.∴|PF 1|+|PF 2|=2a =10,解得|PF 1|=2,故选C.9.(2015²北京海淀期末练习)已知椭圆C :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,椭圆C 上的点A满足AF 2⊥F 1F 2,若点P 是椭圆C 上的动点,则F 1P →²F 2A →的最大值为( )A.32B.332 C.94 D.154 答案 B解析 由椭圆方程知c =4-3=1,所以F 1(-1,0),F 2(1,0).因为椭圆C 上点A 满足AF 2⊥F 1F 2,则可设A (1,y 0),代入椭圆方程可得y 20=94,所以y 0=±32.设P (x 1,y 1),则F 1P →=(x 1+1,y 1),F 2A →=(0,y 0), 所以F 1P →²F 2A →=y 1y 0.因为点P 是椭圆C 上的动点,所以-3≤y 1≤3,F 1P →²F 2A →的最大值为332.故B 正确.10.(2015²河北唐山二模)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与圆C 2:x 2+y 2=b 2,若在椭圆C 1上存在点P ,使得由点P 所作的圆C 2的两条切线互相垂直,则椭圆C 1的离心率的取值范围是( )A .[12,1)B .[22,32]C .[22,1) D .[32,1) 答案 C解析 在椭圆长轴端点向圆引两条切线P ′A ,P ′B ,则两切线形成的角∠AP ′B 最小,若椭圆C 1上存在点P 令切线互相垂直,则只需∠AP ′B ≤90°,即α=∠AP ′O ≤45°.∴sin α=b a ≤sin45°=22,解得a 2≤2c 2,∴e 2≥12. 即e ≥22.而0<e <1,∴22≤e <1,即e ∈[22,1). 11.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为22.过F 1的直线l 交C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么C 的方程为________.答案x 216+y 28=1 解析 根据椭圆焦点在x 轴上,可设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).∵e =22,∴c a =22.根据△ABF 2的周长为16得4a =16,因此a =4,b =22,所以椭圆方程为x 216+y28=1.12.椭圆x 225+y 216=1上一点P 到左焦点F 的距离为6,若点M 满足OM →=12(OP →+OF →),则|OM →|=________.答案 2解析 设右焦点为F ′,由OM →=12(OP →+OF →)知M 为线段PF 中点,∴|OM →|=12|PF ′→|=12(10-6)=2.13.已知动点P (x ,y )在椭圆x 225+y 216=1上,若点A 坐标为(3,0),|AM →|=1,且PM →²AM →=0,则|PM →|的最小值是________.答案3解析 ∵PM →²AM →=0,∴AM →⊥PM →. ∴|PM →|2=|AP →|2-|AM →|2=|AP →|2-1.∵椭圆右顶点到右焦点A 的距离最小, 故|AP →|min =2,∴|PM →|min = 3.14.已知点A (4,0)和B (2,2),M 是椭圆x 225+y 29=1上一动点,则|MA |+|MB |的最大值为________.答案 10+210解析 显然A 是椭圆的右焦点,如图所示,设椭圆的左焦点为A 1(-4,0),连接BA 1并延长交椭圆于M 1,则M 1是使|MA |+|MB |取得最大值的点.事实上,对于椭圆上的任意点M 有:|MA |+|MB |=2a -|MA 1|+|MB |≤2a +|A 1B |(当M 1与M 重合时取等号),∴|MA |+|MB |的最大值为 2a +|A 1B |=2³5+62+22=10+210.15.如右图,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,A 为椭圆的上顶点,直线AF 2交椭圆于另一点B.(1)若∠F 1AB =90°,求椭圆的离心率;(2)若椭圆的焦距为2,且AF 2→=2F 2B →,求椭圆的方程. 答案 (1)22 (2)x 23+y22=1解析 (1)若∠F 1AB =90°,则△AOF 2为等腰直角三角形.所以有|OA |=|OF 2|,即b =c . 所以a =2c ,e =ca =22. (2)由题知A (0,b ),F 2(1,0),设B (x ,y ), 由AF 2→=2F 2B →,解得x =32,y =-b2.代入x 2a 2+y 2b 2=1,得94a 2+b 24b 2=1.即94a 2+14=1,解得a 2=3.所以椭圆方程为x 23+y 22=1.16.(2014²新课标全国Ⅱ)设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,M 是C 上一点且MF 2与x 轴垂直.直线MF 1与C 的另一个交点为N .(1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且|MN |=5|F 1N |,求a ,b . 答案 (1)12(2)a =7,b =27思路 本题主要考查椭圆的方程与基本量,考查椭圆的几何性质与离心率的计算,考查直线与椭圆的位置关系,意在考查考生的分析转化能力与运算求解能力.(1)将M ,F 1的坐标都用椭圆的基本量a ,b ,c 表示,由斜率条件可得到a ,b ,c 的关系式,然后由b2=a 2-c 2消去b 2,再“两边同除以a 2”,即得到离心率e 的二次方程,由此解出离心率.若能抓住△MF 1F 2是“焦点三角形”,则可利用△MF 1F 2的三边比值快速求解,有:|F 1F 2|=2c ,|MF 2|=2c ³34=32c ,则|MF 1|=52c ,由此可得离心率e =|F 1F 2||MF 1|+|MF 2|=12.(2)利用“MF 2∥y 轴”及“截距为2”,可得y M =b 2a =4,此为一个方程;再转化条件“|MN |=5|F 1N |”为向量形式,可得到N 的坐标,代入椭圆得到第二个方程.两方程联立可解得a ,b 的值.解析 (1)根据c =a 2-b 2及题设知M ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,b 2a ,b 2a 2c =34,2b 2=3ac .将b 2=a 2-c 2代入2b 2=3ac ,解得c a =12,c a=-2(舍去).故C 的离心率为12.(2)由题意,原点O 为F 1F 2的中点,MF 2∥y 轴,所以直线MF 1与y 轴的交点D (0,2)是线段MF 1的中点.故b 2a=4,即b 2=4a .① 由|MN |=5|F 1N |,得|DF 1|=2|F 1N |. 设N (x 1,y 1),由题意知y 1<0,则⎩⎪⎨⎪⎧2 -c -x 1 =c ,-2y 1=2,即⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-32c ,y 1=-1.代入C 的方程,得9c 24a 2+1b2=1.②将①及c =a 2-b 2代入②得9 a 2-4a 4a 2+14a=1.解得a =7,b 2=4a =28. 故a =7,b =27.1.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦点分别为F 1,F 2,b =4,离心率为35.过F 1的直线交椭圆于A ,B 两点,则△ABF 2的周长为( )A .10B .12C .16D .20答案 D解析 如图,由椭圆的定义知△ABF 2的周长为4a ,又e =c a =35,即c =35a , ∴a 2-c 2=1625a 2=b 2=16.∴a =5,△ABF 2的周长为20.2.椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上任一点到两焦点的距离分别为d 1,d 2,焦距为2c .若d 1,2c ,d 2成等差数列,则椭圆的离心率为( )A.12B.22C.32D.34答案 A解析 由d 1+d 2=2a =4c ,∴e =c a =12.3.设e 是椭圆x 24+y 2k =1的离心率,且e ∈(12,1),则实数k 的取值范围是( )A .(0,3)B .(3,163)C .(0,3)∪(163,+∞)D .(0,2)答案 C解析 当k >4时,c =k -4,由条件知14<k -4k <1,解得k >163;当0<k <4时,c =4-k ,由条件知14<4-k4<1,解得0<k <3,综上知选C.4.已知点M (3,0),椭圆x 24+y 2=1与直线y =k (x +3)交于点A ,B ,则△ABM 的周长为______________.答案 8解析 直线y =k (x +3)过定点N (-3,0),而M ,N 恰为椭圆x 24+y 2=1的两个焦点,由椭圆定义知△ABM 的周长为4a =4³2=8.5.已知椭圆C 的中心在原点,一个焦点为F (-2,0),且长轴长与短轴长的比是2∶ 3. (1)求椭圆C 的方程;(2)设点M (m,0)在椭圆C 的长轴上,点P 是椭圆上任意一点.当|MP →|最小时,点P 恰好落在椭圆的右顶点,求实数m 的取值范围.答案 (1)x 216+y 212=1 (2)1≤m ≤4解析 (1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧c =2,a b =23,a 2=b 2+4,解之得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=16,b 2=12.∴椭圆方程为x 216+y 212=1.(2)设P (x 0,y 0),且x 2016+y 2012=1,∴|MP →|2=(x 0-m )2+y 20 =x 20-2mx 0+m 2+12(1-x 2016)=14x 20-2mx 0+m 2+12 =14(x 0-4m )2-3m 2+12(-4≤x 0≤4). ∴|MP →|2为关于x 0的二次函数,开口向上,对称轴为4m . 由题意知,当x 0=4时,|MP →|2最小,∴4m ≥4,∴m ≥1. 又点M (m,0)在椭圆长轴上,∴1≤m ≤4.。
2016年普通高等学校招生全统一考试全国卷一理科数学一、选择题:本题共12小题,每小题5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.设集合{}2430A x x x =-+<,{}032>-=x x B ,则=B A(A )(3-,23-) (B)(3-,23) (C )(1,23) (D )(23-,3)2.设yi x i +=+1)1(,其中x ,y 是实数,则=+yi x(A )1 (B)2 (C )3 (D )23.已知等差数列{}n a 前9项的和为27,810=a ,则=100a(A)100 (B )99 (C )98 (D )974.某公司的班车在7:30,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是(A)31(B )21 (C)32 (D )435.已知方程132222=--+nm y n m x 表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则m 的取值范围是 (A )(1-,3) (B )(1-,3) (C )(0,3) (D)(0,3)6.如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条互相垂直的半径.若该几何体的体积是328π,则它的表面积是 (A )17π (B)18π (C)20π (D )28π7.函数xe x y -=22在[]22,-的图象大致为(A) (B ) (C ) (D)8.若1>>b a ,10<<c ,则(A)c c b a < (B )c c ba ab < (C )c b c a a b log log < (D )c c b a log log <9.执行右图的程序框图,如果输入的0=x ,1=y ,1=n ,则输出y x ,的值满足(A )x y 2= (B )x y 3= (C)x y 4= (D)x y 5=10.以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A ,B 两点,交C 的准线于D ,E 两点.已知24=AB ,52=DE ,则C 的焦点到准线的距离为(A)2 (B )4 (C )6 (D )811.平面α过正方体1111D C B A ABCD -的顶点A ,α∥平面11D CB ,α∩平面m ABCD =,α∩平面n A ABB =11,则n m ,所成角的正弦值为(A )23 (B )22 (C )33 (D )3112.已知函数)sin()(ϕω+=x x f )2,0(πϕω≤>,4π-=x 为)(x f 的零点,4π=x 为)(x f y =图象的对称轴,且)(x f 在)365,18(ππ单调,则ω的最大值为 (A )11 (B )9 (C )7 (D)5二、填空题:本题共4小题,每小题5分. 13.设向量)1,(m a =,)2,1(=b ,且222b a ba +=+,则=m .14.5)2(x x +的展开式中,3x 的系数是 .(用数字填写答案)15.设等比数列{}n a 满足1031=+a a ,542=+a a ,则n a a a ⋯21的最大值为 .16.某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料。
绝密 ★ 启用前2016年普通高等学校招生全国统一考试(全国1卷)数学(理科)注意事项: 1。
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷3至5页。
2。
答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。
3。
全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效. 4. 考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷一. 选择题:本大题共12小题,每小题5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)设集合{}2430A x x x =-+< ,{}230x x ->,则A B =(A )33,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭ (B )33,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ (C )31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭(D)3,32⎛⎫⎪⎝⎭【答案】D考点:集合的交集运算【名师点睛】集合是每年高考中的必考题,一般以基础题形式出现,属得分题。
解决此类问题一般要把参与运算的集合化为最简形式再进行运算,如果是不等式解集、函数定义域及值域有关数集之间的运算,常借助数轴进行运算。
(2)设(1i)1i x y +=+,其中x ,y 实数,则i =x y + (A )1 (B 2 (3 (D )2 【答案】B 【解析】试题分析:因为(1)=1+,x i yi +所以=1+,=1,1,||=|1+|2,x xi yi x y x x yi i +==+=故选B 。
考点:复数运算【名师点睛】复数题也是每年高考必考内容,一般以客观题形式出现,属得分题。
高考中复数考查频率较高的内容有:复数相等,复数的几何意义,共轭复数,复数的模及复数的乘除运算,这类问题一般难度不大,但容易出现运算错误,特别是2i 1=-中的负号易忽略,所以做复数题要注意运算的准确性。
(3)已知等差数列{}n a 前9项的和为27,108a =,则100a = (A )100 (B )99 (C )98 (D)97 【答案】C 【解析】试题分析:由已知,1193627,98a d a d +=⎧⎨+=⎩所以110011,1,9919998,a d a a d =-==+=-+=故选C 。
第2讲 等差数列及其前n 项和基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.(2014·温州二模)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若S 33-S 22=1,则其公差d =( )A.12B .2C .3D .4解析 由S 33-S 22=1,得a 1+a 2+a 33-a 1+a 22=1,即a 1+d -⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1+d 2=1,∴d =2.答案 B2.设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1=( )A .2B .-2C.12D .-12解析 由题意知S 1=a 1,S 2=2a 1-1,S 4=4a 1-6,因为S 1,S 2,S 4成等比数列,所以S 22=S 1·S 4,即(2a 1-1)2=a 1(4a 1-6),解得a 1=-12,故选D. 答案 D3.(2015·石家庄模拟)已知等差数列{a n },且3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=48,则数列{a n }的前13项之和为( )A .24B .39C .104D .52解析 因为{a n }是等差数列,所以3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=6a 4+6a 10=48,所以a 4+a 10=8,其前13项的和为13(a 1+a 13)2=13(a 4+a 10)2=13×82=52,故选D. 答案 D4.(2015·广州综合测试)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,公差d ≠0,若S 11=132,a 3+a k =24,则正整数k 的值为( ) A .9B .10C .11D .12解析 依题意得S 11=11(a 1+a 11)2=11a 6=132,a 6=12,于是有a 3+a k =24=2a 6,因此3+k =2×6=12,k =9,故选A. 答案 A5.(2014·武汉调研)已知数列{a n }满足a n +1=a n -57,且a 1=5,设{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 取得最大值的序号n 的值为( )A .7B .8C .7或8D .8或9解析 由题意可知数列{a n }是首项为5,公差为-57的等差数列,所以a n =5-57(n -1)=40-5n 7,该数列前7项是正数项,第8项是0,从第9项开始是负数项,所以S n 取得最大值时,n =7或8,故选C. 答案 C 二、填空题6.(2014·肇庆二模)在等差数列{a n }中,a 15=33,a 25=66,则a 35=________. 解析 a 25-a 15=10d =66-33=33,∴a 35=a 25+10d =66+33=99. 答案 997.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,S 2=S 6,a 4=1,则a 5=________. 解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+d =6a 1+6×52d ,a 1+3d =1,解得⎩⎨⎧a 1=7,d =-2,∴a 5=a 4+d =1+(-2)=-1.答案 -18.已知等差数列{a n }中,S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9=________.解析 ∵{a n }为等差数列,∴S 3,S 6-S 3,S 9-S 6成等差数列,∴2(S 6-S 3)=S 3+(S 9-S 6),∴a 7+a 8+a 9=S 9-S 6 =2(S 6-S 3)-S 3 =2(36-9)-9=45. 答案 45 三、解答题9.(2014·新课标全国Ⅰ卷)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数. (1)证明:a n +2-a n =λ;(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由. (1)证明 由题设知,a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1. 两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1. 由于a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.(2)解 由题设知,a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得a 2=λ-1. 由(1)知,a 3=λ+1.令2a 2=a 1+a 3,解得λ=4.故a n +2-a n =4,由此可得 {a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列,a 2n -1=4n -3; {a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1. 所以a n =2n -1,a n +1-a n =2.因此存在λ=4,使得数列{a n }为等差数列.10.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1<0,S 2 015=0. (1)求S n 的最小值及此时n 的值; (2)求n 的取值集合,使a n ≥S n . 解 (1)设公差为d ,则由S 2 015=0⇒ 2 015a 1+2 015×2 0142d =0⇒a 1+1 007d =0,d =-11 007a 1,a 1+a n =2 015-n 1 007a 1,∴S n =n 2(a 1+a n )=n 2·2 015-n 1 007a 1=a 12 014(2 015n -n 2). ∵a 1<0,n ∈N *,∴当n =1 007或1 008时,S n 取最小值504a 1.(2)a n =1 008-n1 007a 1,S n ≤a n ⇔a 12 014(2 015n -n 2)≤1 008-n 1 007a 1. ∵a 1<0,∴n 2-2 017n +2 016≤0, 即(n -1)(n -2 016)≤0,解得1≤n ≤2 016. 故所求n 的取值集合为{n |1≤n ≤2 016,n ∈N *}.能力提升题组 (建议用时:25分钟)11.(2015·东北三省四市联考)《莱因德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一.书中有一道这样的题目:把100个面包给5个人,使每人所得成等差数列,且使较大的三份之和的17是较小的两份之和,则最小的一份为 ( ) A.53 B.103 C.56 D.116 解析 依题意,设这100份面包所分成的五份由小到大依次为a -2m ,a -m ,a ,a +m ,a +2m ,则有⎩⎨⎧5a =100,a +(a +m )+(a +2m )=7(a -2m +a -m ),解得a =20,m =11a 24, a -2m =a 12=53,即其中最小一份为53,故选A. 答案 A12.(2014·杭州质量检测)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,(n +1)S n <nS n +1(n ∈N *).若a 8a 7<-1,则( )A .S n 的最大值是S 8B .S n 的最小值是S 8C .S n 的最大值是S 7D .S n 的最小值是S 7解析 由条件得S n n <S n +1n +1,即n (a 1+a n )2n <(n +1)(a 1+a n +1)2(n +1),所以a n <a n +1,所以等差数列{a n }为递增数列.又a 8a 7<-1,所以a 8>0,a 7<0,即数列{a n }前7项均小于0,第8项大于零,所以S n 的最小值为S 7,故选D.答案 D13.(2014·陕西卷)已知f (x )=x1+x,x ≥0,若f 1(x )=f (x ),f n +1(x )=f (f n (x )),n ∈N *,则f 2 014(x )的表达式为________. 解析 由已知易知f n (x )>0, ∵f n +1(x )=f (f n (x ))=f n (x )1+f n (x ),∴1f n +1(x )=1+f n (x )f n (x )=1f n (x )+1⇒1f n +1(x )-1f n (x )=1, ∴⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1f n (x )是以1f 1(x )=1+x x 为首项,1为公差的等差数列.∴1f n (x )=1+x x +(n -1)×1=1+nx x , ∴f n (x )=x 1+nx ,∴f 2 014(x )=x1+2 014x .答案 x1+2 014x14.已知等差数列的前三项依次为a ,4,3a ,前n 项和为S n ,且S k =110. (1)求a 及k 的值;(2)设数列{b n }的通项b n =S nn ,证明数列{b n }是等差数列,并求其前n 项和T n . 解 (1)设该等差数列为{a n },则a 1=a ,a 2=4,a 3=3a , 由已知有a +3a =8,得a 1=a =2,公差d =4-2=2, 所以S k =ka 1+k (k -1)2·d =2k +k (k -1)2×2=k 2+k .由S k =110,得k 2+k -110=0,解得k =10或k =-11(舍去),故a =2,k =10. (2)由(1)得S n =n (2+2n )2=n (n +1),则b n=S nn =n +1,故b n +1-b n =(n +2)-(n +1)=1,即数列{b n }是首项为2,公差为1的等差数列, 所以T n =n (2+n +1)2=n (n +3)2.。