2016-2017年重庆市沙坪坝区南开中学高二上学期期中数学试卷及答案(理科)
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2016-2017学年重庆市沙坪坝区南开中学高二(上)期中数学试卷(理科)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,每小题只有一个选项符合要求)1.(5分)双曲线的渐近线方程是()A.y=±x B. C.D.2.(5分)命题“∀x∈R,均有x2+sinx+1<0”的否定为()A.∀∈R,均有x2+sinx+1≥0 B.∃x∈R,使得x2+sinx+1<0C.∃x∈R,使得x2+sinx+1≥0 D.∀x∈R,均有x2+sinx+1>03.(5分)椭圆+=1的左顶点到右焦点的距离为()A.2 B.3 C.4 D.64.(5分)“方程+=1表示焦点在x轴的椭圆”是“﹣1<n<2”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件5.(5分)已知点P(﹣1,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,其焦点为F,则直线PF的斜率是()A.B.C.﹣2 D.6.(5分)直线l:y=kx与双曲线C:x2﹣y2=2交于不同的两点,则斜率k的取值范围是()A.(0,1) B.C.(﹣1,1)D.[﹣1,1]7.(5分)已知抛物线C:y2=6x的焦点为F,P为抛物线C上任意一点,若M(3,),则|PM|+|PF|的最小值是()A.B.6 C.D.8.(5分)中心在原点的椭圆长轴右顶点为(2,0),直线y=x﹣1与椭圆相交于M,N两点,MN中点的横坐标为,则此椭圆标准方程是()A.B.C.D.9.(5分)已知圆台的下底面周长是上底面周长的3倍,母线长为3,且圆台的侧面积为12π,则该圆台的体积为()A.B.13πC.D.10.(5分)平行四边形ABCD的顶点A为双曲线﹣=1(a>0,b>0)的中心,顶点B为双曲线的右焦点,顶点C在y轴正半轴上,顶点D恰好在该双曲线左支上,若∠ABC=45°,则此双曲线的离心率是()A.B.C.D.11.(5分)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F,短轴的一个端点为M,直线l:3x﹣4y=0交椭圆于A,B两点.若|AF|+|BF|=4,点M到直线l 的距离等于,则椭圆焦距是()A.2 B.C.2 D.412.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的离心率为,过左焦点F1(﹣c,0)作圆x2+y2=a2的切线,切点为E,延长F1E交抛物线y2=4cx于P,Q 两点,则|PE|+|QE|的值为()A.B.10a C.D.二、填空题:(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)各题答案必须填写在答题卡上相应位置(只填结果,不写过程).13.(5分)抛物线x2=﹣2y的准线方程为.14.(5分)已知正四棱锥V﹣ABCD的底面边长为4,侧棱长为,则它的表面积为.15.(5分)椭圆与双曲线有相同的焦点F1(﹣c,0),F2(c,0),椭圆的一个短轴端点为B,直线F1B与双曲线的一条渐近线平行,若椭圆与双曲线的离心率分别为e1,e2,则3e12+e22的最小值为.16.(5分)如图,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|=3|AF|,且△ACE的面积为3,则p的值为.三、解答题:(本大题共6个小题,共70分)各题解答必须答在答题卡上(必须写出必要的文字说明、演算步骤或推理过程)17.(10分)已知圆C:x2+y2﹣4x﹣4y+4=0.(1)求圆C的圆心坐标和半径;(2)直线l过点A(4,0)、B(0,2),求直线l被圆C截得的弦长.18.(12分)设命题p:不等式x﹣x2≤a对∀x≥1恒成立,命题q:关于x的方程x2﹣ax+1=0在R上有解.(1)若¬p为假命题,求实数a的取值范围;(2)若“p∧q”为假命题,“p∨q”为真命题,求实数a的取值范围.19.(12分)已知双曲线=1(a>0,b>0)的右焦点为F(c,0).(1)若双曲线的一条渐近线方程为y=x且c=2,求双曲线的方程;(2)以原点O为圆心,c为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为A,过A作圆的切线,斜率为﹣,求双曲线的离心率.20.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且右准线方程为x=5.(1)求椭圆方程;(2)过椭圆右焦点F作斜率为1的直线l与椭圆C交于A,B两点,P为椭圆上一动点,求△PAB面积的最大值.21.(12分)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为(1,0),A,B是抛物线上位于x轴两侧的两动点,且•=﹣4(O为坐标原点).(1)求抛物线方程;(2)证明:直线AB过定点T;(3)过点T作AB的垂线交抛物线于M,N两点,求四边形AMBN的面积的最小值.22.(12分)如图,椭圆C:+=1(0<b<3)的右焦点为F,P为椭圆上一动点,连接PF交椭圆于Q点,且|PQ|的最小值为.(1)求椭圆方程;(2)若=,求直线PQ的方程;(3)M,N为椭圆上关于x轴对称的两点,直线PM,PN分别与x轴交于R,S,求证:|OR|•|OS|为定值.2016-2017学年重庆市沙坪坝区南开中学高二(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,每小题只有一个选项符合要求)1.(5分)双曲线的渐近线方程是()A.y=±x B. C.D.【解答】解:由双曲线的方程得a2=1,b2=3,即a=1,b=,则双曲线的渐近线方程为y=±x=±x,法2,令1为0,则由x2﹣=0,得y2=3x2,即y=±x,故选:C.2.(5分)命题“∀x∈R,均有x2+sinx+1<0”的否定为()A.∀∈R,均有x2+sinx+1≥0 B.∃x∈R,使得x2+sinx+1<0C.∃x∈R,使得x2+sinx+1≥0 D.∀x∈R,均有x2+sinx+1>0【解答】解:因为全称命题的否定是特称命题,所以,命题“∀x∈R,均有x2+sinx+1<0”的否定为:∃x∈R,使得x2+sinx+1≥0.故选:C.3.(5分)椭圆+=1的左顶点到右焦点的距离为()A.2 B.3 C.4 D.6【解答】解:椭圆+=1,可得a=4,b=2,c=2,椭圆+=1的左顶点到右焦点的距离为:a+c=6.故选:D.4.(5分)“方程+=1表示焦点在x轴的椭圆”是“﹣1<n<2”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解答】解:∵方程+=1表示焦点在x轴的椭圆,∴,解得﹣1<n<,∴方程+=1表示焦点在x轴的椭圆”是“﹣1<n<2”的充分不必要条件,故选:A.5.(5分)已知点P(﹣1,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,其焦点为F,则直线PF的斜率是()A.B.C.﹣2 D.【解答】解:点P(﹣1,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,可得p=2,抛物线方程为:y2=4x;焦点坐标(1,0),直线PF的斜率是:=﹣.故选:B.6.(5分)直线l:y=kx与双曲线C:x2﹣y2=2交于不同的两点,则斜率k的取值范围是()A.(0,1) B.C.(﹣1,1)D.[﹣1,1]【解答】解:双曲线C:x2﹣y2=2的渐近线方程为:y=±x,直线l:y=kx与双曲线C:x2﹣y2=2交于不同的两点,则斜率k的取值范围是(﹣1,1).故选:C.7.(5分)已知抛物线C:y2=6x的焦点为F,P为抛物线C上任意一点,若M(3,),则|PM|+|PF|的最小值是()A.B.6 C.D.【解答】解:∵抛物线上的点到焦点距离=到准线的距离,∴|PM|+|PF|=|PM|+P到准线的距离≤M到准线的距离=3+=.∴|PM|+|PF|的最小值是,故选:D.8.(5分)中心在原点的椭圆长轴右顶点为(2,0),直线y=x﹣1与椭圆相交于M,N两点,MN中点的横坐标为,则此椭圆标准方程是()A.B.C.D.【解答】解设椭圆方程为=1(a>b>0),依题意a=2,∴椭圆方程可以化为,把直线y=x﹣1代入得(4+b2)x2﹣8x+4﹣4b2=0.设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=,∵MN的中点的横坐标为,∴,解得b2=2.∴椭圆的标准方程是:.故选:D.9.(5分)已知圆台的下底面周长是上底面周长的3倍,母线长为3,且圆台的侧面积为12π,则该圆台的体积为()A.B.13πC.D.【解答】解:依题意设设圆台上、底面半径分别为r、3r,∵圆台的侧面积为12π,∴π(r+3r)•3=12π,解得:r=1,∴该圆台的高h==,∴该圆台的体积为V=π××(32+3×1+12)=.故选:A.10.(5分)平行四边形ABCD的顶点A为双曲线﹣=1(a>0,b>0)的中心,顶点B为双曲线的右焦点,顶点C在y轴正半轴上,顶点D恰好在该双曲线左支上,若∠ABC=45°,则此双曲线的离心率是()A.B.C.D.【解答】解:由题意可知:B(c,0),由tan∠ABC==1,即丨AC丨=丨BC丨=c,由平行四边形的性质可知:丨CD丨=丨AB丨=c,则D点坐标为:D(﹣c,c),代入双曲线方程可知:,由c2=a2+b2,整理得:c4﹣3a2c2+a4=0,同除以a4,由e=,∴e4﹣3e2+1=0,解得:e2=,由e2>0,则e2=,由e>1,∴e==,故选:C.11.(5分)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F,短轴的一个端点为M,直线l:3x﹣4y=0交椭圆于A,B两点.若|AF|+|BF|=4,点M到直线l 的距离等于,则椭圆焦距是()A.2 B.C.2 D.4【解答】解:如图所示,设F′为椭圆的左焦点,连接AF′,B F′,则四边形AFBF′是平行四边形,可得|AF|+|BF|=|AF|+|AF′|=2a=4,解得a=2.取M(0,b),可得点M到直线l的距离,即有=,解得b=1,c==,则焦距为2c=2.故选:A.12.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的离心率为,过左焦点F1(﹣c,0)作圆x2+y2=a2的切线,切点为E,延长F1E交抛物线y2=4cx于P,Q 两点,则|PE|+|QE|的值为()A.B.10a C.D.【解答】解:设直线的倾斜角为α,则由题意=,∴sinα=,∴tanα=,切线方程为y=(x+c),代入y2=4cx,可得x2﹣6cx+c2=0,∴x=(3±2)c,∴P((3+2)c,(2+2)c),Q((3﹣2)c,(2﹣2)c),直线OE与PE的方程分别为y=﹣x与y=(x+c),联立可得E(﹣c,c),∴|PE|+|QE|=c+c=(+2)c+(﹣2)c=c=10a,故选:A.二、填空题:(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)各题答案必须填写在答题卡上相应位置(只填结果,不写过程).13.(5分)抛物线x2=﹣2y的准线方程为.【解答】解:抛物线x2=﹣2y的焦点在y轴上,p=1,开口向上,抛物线x2=﹣2y 的准线方程为:;故答案为:.14.(5分)已知正四棱锥V﹣ABCD的底面边长为4,侧棱长为,则它的表面积为40.【解答】解:由题意,正四棱锥V﹣ABCD的斜高为=3,∴正四棱锥V﹣ABCD的表面积为=40,故答案为40.15.(5分)椭圆与双曲线有相同的焦点F1(﹣c,0),F2(c,0),椭圆的一个短轴端点为B,直线F1B与双曲线的一条渐近线平行,若椭圆与双曲线的离心率分别为e1,e2,则3e12+e22的最小值为.【解答】解:由题意可知:双曲线的焦点在x轴上,设椭圆的长轴为2a,短轴为2b,双曲线的实轴为2a',虚轴为2b',∵椭圆的一个短轴端点为B,直线F1B与双曲线的一条渐近线平行,∴=,即=,平方可得:=,由此得到=即=,∴()2=()2,由e1=,e2=,∴e 1•e2=1,∵e1、e2都是正数,∴3e12+e22>2=2,当且仅当3e12=e22,即e2=e1,e1=,e2=时,等号成立,∴3e12+e22的最小值,故答案为:.16.(5分)如图,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|=3|AF|,且△ACE的面积为3,则p的值为2.【解答】解:如图所示,F(,0),|CF|=3p.∵AB∥x轴,|CF|=3|AF|,|AB|=|AF|,∴|CF|=3|AB|=3p,|CE|=3|BE|.∴x A+=p,解得x A=,代入可取y A=p,∴S=S△ABC==3△ACE解得p=2.故答案为2.三、解答题:(本大题共6个小题,共70分)各题解答必须答在答题卡上(必须写出必要的文字说明、演算步骤或推理过程)17.(10分)已知圆C:x2+y2﹣4x﹣4y+4=0.(1)求圆C的圆心坐标和半径;(2)直线l过点A(4,0)、B(0,2),求直线l被圆C截得的弦长.【解答】解:(1)圆的标准方程为(x﹣2)2+(y﹣2)2=4,圆心坐标为(2,2),半径为r=2(2)直线即x+2y﹣4=0,圆心(2,2)到直线l的距离,所以弦长=.18.(12分)设命题p:不等式x﹣x2≤a对∀x≥1恒成立,命题q:关于x的方程x2﹣ax+1=0在R上有解.(1)若¬p为假命题,求实数a的取值范围;(2)若“p∧q”为假命题,“p∨q”为真命题,求实数a的取值范围.【解答】解:(1)∵¬p为假命题,∴命题p为真命题;∵x﹣x2在x∈[1,+∞)单调递减,∴x﹣x2的最大值为0,故a≥0;(2)命题q:△=a2﹣4≥0,∴a≥2或a≤﹣2,“p∧q”为假命题,“p∨q”为真命题,等价于p真q假,或者p假q真,则或,∴实数a的取值范围为a≤﹣2或0≤a<2.19.(12分)已知双曲线=1(a>0,b>0)的右焦点为F(c,0).(1)若双曲线的一条渐近线方程为y=x且c=2,求双曲线的方程;(2)以原点O为圆心,c为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为A,过A作圆的切线,斜率为﹣,求双曲线的离心率.【解答】解:(1)∵双曲线的渐近线方程为y=∴若双曲线的一条渐近线方程为y=x,可得=1,解之得a=b∵c==2,∴a=b=由此可得双曲线方程为;(2)设A的坐标为(m,n),可得直线AO的斜率满足k==,即m=…①∵以点O为圆心,c为半径的圆方程为x2+y2=c2∴将①代入圆方程,得3n2+n2=c2,解得n=c,m=c将点A(c,c)代入双曲线方程,得化简得:c2b2﹣c2a2=a2b2,∵c2=a2+b2∴b2=c2﹣a2代入上式,化简整理得c4﹣2c2a2+a4=0两边都除以a4,整理得3e4﹣8e2+4=0,解之得e2=或e2=2∵双曲线的离心率e>1,∴该双曲线的离心率e=(舍负)20.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且右准线方程为x=5.(1)求椭圆方程;(2)过椭圆右焦点F作斜率为1的直线l与椭圆C交于A,B两点,P为椭圆上一动点,求△PAB面积的最大值.【解答】解:(1),从而b2=4所以椭圆方程为(2)右焦点F(1,0),则直线l:y=x﹣1与椭圆联立得:9x2﹣10x﹣15=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则弦,设到直线,∴.21.(12分)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为(1,0),A,B是抛物线上位于x轴两侧的两动点,且•=﹣4(O为坐标原点).(1)求抛物线方程;(2)证明:直线AB过定点T;(3)过点T作AB的垂线交抛物线于M,N两点,求四边形AMBN的面积的最小值.【解答】解:(1)抛物线y2=2px(p>0)的焦点为(1,0),可得p=2,抛物线方程为y2=4x(2)证明:设l AB:x=my+t与抛物线y2=4x联系得:y2﹣4my﹣4t=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则(*)∴,由得:x1x2+y1y2=﹣4即t2﹣4t+4=0,∴t=2,∴l AB:x=my+2,故直线AB过定点T(2,0)法2:设,,由∴,又有,∴,令y=0得,所以直线AB过定点T(2,0)(3)当t=2时,由(*)得:,同理有,从而,∴==,令,则:,易知(2+u)(5+2u)随着u增加单调递增,故当u=2即m2=1时∴min=48.22.(12分)如图,椭圆C:+=1(0<b<3)的右焦点为F,P为椭圆上一动点,连接PF交椭圆于Q点,且|PQ|的最小值为.(1)求椭圆方程;(2)若=,求直线PQ的方程;(3)M,N为椭圆上关于x轴对称的两点,直线PM,PN分别与x轴交于R,S,求证:|OR|•|OS|为定值.【解答】解:(1)由题意得,且a=3,∴b2=4,故椭圆方程为(2)设与4x2+9y2=36联立,得:设P(x1,y1),Q(x2,y2),则由得y1=﹣2y2,即,∴;(3)证明:设M(x0,y0),N(x0,﹣y0),则,令y=0得,同理,得,∴|OR|•|OS|=(#)又,∴,∴代入(#)得:∴|OR|•|OS|=9.赠送初中数学几何模型【模型一】“一线三等角”模型: 图形特征:60°60°60°45°45°45°运用举例:1.如图,若点B 在x 轴正半轴上,点A (4,4)、C (1,-1),且AB =BC ,AB ⊥BC ,求点B 的坐标;xyB CAO2.如图,在直线l 上依次摆放着七个正方形(如图所示),已知斜放置的三个正方形的面积分别是1、2、3,正放置的四个正方形的面积依次是1S 、2S 、3S 、4S ,则14S S += .ls 4s 3s 2s 13213. 如图,Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC =2,点D 在BC 上运动(不与点B ,C 重合),过D 作∠ADE =45°,DE 交AC 于E . (1)求证:△ABD ∽△DCE ;(2)设BD =x ,AE =y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围; (3)当△ADE 是等腰三角形时,求AE 的长.EB4.如图,已知直线112y x =+与y 轴交于点A ,与x 轴交于点D ,抛物线212y x bx c =++与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为 (1,0)。