人教版2018届高考数学(理)二轮复习高考小题标准练:(二)(含解析)
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第2讲椭圆、双曲线、抛物线考情解读 1.以选择、填空的形式考查,主要考查圆锥曲线的标准方程、性质(特别是离心率),以及圆锥曲线之间的关系,突出考查基础知识、基本技能,属于基础题.2.以解答题的形式考查,主要考查圆锥曲线的定义、性质及标准方程的求解,直线与圆锥曲线的位置关系,常常在知识的交汇点处命题,有时以探究的形式出现,有时以证明题的形式出现.该部分题目多数为综合性问题,考查分析问题、解决问题的能力,综合运用知识的能力等,属于中、高档题,一般难度较大.圆锥曲线的定义、标准方程与几何性质|x|≤a,|y|≤b |x|≥a x≥0热点一 圆锥曲线的定义与标准方程例1 若椭圆C :x 29+y 22=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆C 上,且|PF 2|=4则∠F 1PF 2等于( )A .30°B .60°C .120°D .150°(2)已知抛物线x 2=2py (p >0)的焦点与双曲线x 2-y 2=-12的一个焦点重合,且在抛物线上有一动点P 到x 轴的距离为m ,P 到直线l :2x -y -4=0的距离为n ,则m +n 的最小值为________. 思维启迪 (1)△PF 1F 2中利用余弦定理求∠F 1PF 2;(2)根据抛物线定义得m =|PF |-1.再利用数形结合求最值. 答案 (1)C (2)5-1解析 (1)由题意得a =3,c =7,所以|PF 1|=2. 在△F 2PF 1中,由余弦定理可得cos ∠F 2PF 1=42+22-(27)22×4×2=-12.又因为cos ∠F 2PF 1∈(0°,180°),所以∠F 2PF 1=120°. (2)易知x 2=2py (p >0)的焦点为F (0,1),故p =2, 因此抛物线方程为x 2=4y .根据抛物线的定义可知m =|PF |-1,设|PH |=n (H 为点P 到直线l 所作垂线的垂足), 因此m +n =|PF |-1+|PH |.易知当F ,P ,H 三点共线时m +n 最小, 因此其最小值为|FH |-1=|-1-4|5-1=5-1.思维升华 (1)对于圆锥曲线的定义不仅要熟记,还要深入理解细节部分:比如椭圆的定义中要求|PF 1|+|PF 2|>|F 1F 2|,双曲线的定义中要求||PF 1|-|PF 2||<|F 1F 2|,抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离相等的转化. (2)注意数形结合,画出合理草图.(1)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32.双曲线x 2-y 2=1的渐近线与椭圆C 有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C 的方程为( ) A.x 28+y 22=1 B.x 212+y 26=1 C.x 216+y 24=1 D.x 220+y 25=1(2)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B ,交其准线l 于点C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则此抛物线的方程为( ) A .y 2=9x B .y 2=6x C .y 2=3x D .y 2=3x答案 (1)D (2)C解析 (1)∵椭圆的离心率为32,∴c a =a 2-b 2a =32,∴a =2b .∴椭圆方程为x 2+4y 2=4b 2.∵双曲线x 2-y 2=1的渐近线方程为x ±y =0,∴渐近线x ±y =0与椭圆x 2+4y 2=4b 2在第一象限的交点为⎝⎛⎭⎫255b ,255b ,∴由圆锥曲线的对称性得四边形在第一象限部分的面积为255b ×255b =4,∴b 2=5,∴a 2=4b 2=20. ∴椭圆C 的方程为x 220+y 25=1.(2)如图,分别过A ,B 作AA 1⊥l 于A 1,BB 1⊥l 于B 1,由抛物线的定义知,|AF |=|AA 1|,|BF |=|BB 1|, ∵|BC |=2|BF |,∴|BC |=2|BB 1|, ∴∠BCB 1=30°,∴∠A 1AF =60°. 连接A 1F ,则△A 1AF 为等边三角形, 过F 作FF 1⊥AA 1于F 1,则F 1为AA 1的中点,设l 交x 轴于N ,则|NF |=|A 1F 1|=12|AA 1|=12|AF |,即p =32,∴抛物线方程为y 2=3x ,故选C.热点二 圆锥曲线的几何性质例2 (1)已知离心率为e 的双曲线和离心率为22的椭圆有相同的焦点F 1,F 2,P 是两曲线的一个公共点,若∠F 1PF 2=π3,则e 等于( )A.52 B.52 C.62D .3 (2)设F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)的左,右焦点,若在直线x =a 2c 上存在点P ,使线段PF 1的中垂线过点F 2,则椭圆的离心率的取值范围是( ) A.⎝⎛⎦⎤0,22 B.⎝⎛⎦⎤0,33 C.⎣⎡⎭⎫22,1D.⎣⎡⎭⎫33,1思维启迪 (1)在△F 1F 2P 中利用余弦定理列方程,然后利用定义和已知条件消元;(2)可设点P 坐标为(a 2c ,y ),考察y 存在的条件.答案 (1)C (2)D解析 (1)设椭圆的长半轴长为a 1,双曲线的实半轴长为a 2,焦距为2c ,|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,且不妨设m >n ,由m +n =2a 1,m -n =2a 2得m =a 1+a 2,n =a 1-a 2. 又∠F 1PF 2=π3,∴4c 2=m 2+n 2-mn =a 21+3a 22,∴a 21c 2+3a 22c 2=4,即1(22)2+3e 2=4,解得e =62,故选C. (2)设P ⎝⎛⎭⎫a 2c ,y ,线段F 1P 的中点Q 的坐标为⎝⎛⎭⎫b 22c ,y 2, 当2QF k 存在时,则1F P k =cy a 2+c 2,2QF k =cyb 2-2c 2, 由12F P QF k k ⋅=-1,得 y 2=(a 2+c 2)·(2c 2-b 2)c 2,y 2≥0,但注意到b 2-2c 2≠0,即2c 2-b 2>0, 即3c 2-a 2>0,即e 2>13,故33<e <1.当2QF k 不存在时,b 2-2c 2=0,y =0, 此时F 2为中点,即a 2c -c =2c ,得e =33,综上,得33≤e <1, 即所求的椭圆离心率的取值范围是⎣⎡⎭⎫33,1.思维升华 解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于a ,b ,c 的方程或不等式,再根据a ,b ,c 的关系消掉b 得到a ,c 的关系式.建立关于a ,b ,c 的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.已知O 为坐标原点,双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,以OF 为直径作圆交双曲线的渐近线于异于原点的两点A 、B ,若(AO →+AF →)·OF →=0,则双曲线的离心率e 为( )A .2B .3 C. 2 D. 3(2)(2014·课标全国Ⅰ)已知F 为双曲线C :x 2-my 2=3m (m >0)的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( ) A. 3 B .3 C.3m D .3m 答案 (1)C (2)A解析 (1)设OF 的中点为C ,则 AO →+AF →=2AC →,由题意得, 2AC →·OF →=0,∴AC ⊥OF ,∴AO =AF , 又∠OAF =90°,∴∠AOF =45°, 即双曲线的渐近线的倾斜角为45°, ∴ba =tan 45°=1, 则双曲线的离心率e =1+(ba)2=2,故选C.(2)双曲线C 的标准方程为x 23m -y 23=1(m >0),其渐近线方程为y =±33m x =±m mx ,即my =±x ,不妨选取右焦点F (3m +3,0)到其中一条渐近线x -my =0的距离求解,得d =3m +31+m= 3.故选A.热点三 直线与圆锥曲线例3 过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左顶点A 作斜率为2的直线,与椭圆的另一个交点为B ,与y 轴的交点为C ,已知AB →=613BC →.(1)求椭圆的离心率;(2)设动直线y =kx +m 与椭圆有且只有一个公共点P ,且与直线x =4相交于点Q ,若x 轴上存在一定点M (1,0),使得PM ⊥QM ,求椭圆的方程.思维启迪 (1)根据AB →=613BC →和点B 在椭圆上列关于a 、b 的方程;(2)联立直线y =kx +m 与椭圆方程,利用Δ=0,PM →·QM →=0求解.解 (1)∵A (-a,0),设直线方程为y =2(x +a ),B (x 1,y 1), 令x =0,则y =2a ,∴C (0,2a ), ∴AB →=(x 1+a ,y 1),BC →=(-x 1,2a -y 1),∵AB →=613BC →,∴x 1+a =613(-x 1),y 1=613(2a -y 1),整理得x 1=-1319a ,y 1=1219a ,∵点B 在椭圆上,∴(1319)2+(1219)2·a 2b 2=1,∴b 2a 2=34,∴a 2-c 2a 2=34,即1-e 2=34,∴e =12.(2)∵b 2a 2=34,可设b 2=3t ,a 2=4t ,∴椭圆的方程为3x 2+4y 2-12t =0,由⎩⎪⎨⎪⎧3x 2+4y 2-12t =0y =kx +m ,得 (3+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-12t =0,∵动直线y =kx +m 与椭圆有且只有一个公共点P , ∴Δ=0,即64k 2m 2-4(3+4k 2)(4m 2-12t )=0, 整理得m 2=3t +4k 2t ,设P (x 1,y 1)则有x 1=-8km 2(3+4k 2)=-4km 3+4k 2, y 1=kx 1+m =3m 3+4k 2,∴P (-4km 3+4k 2,3m3+4k 2), 又M (1,0),Q (4,4k +m ),∵x 轴上存在一定点M (1,0),使得PM ⊥QM ,∴(1+4km 3+4k 2,-3m3+4k 2)·(-3,-(4k +m ))=0恒成立, 整理得3+4k 2=m 2.∴3+4k 2=3t +4k 2t 恒成立,故t =1. ∴椭圆的方程为x 24+y 23=1.思维升华 待定系数法是求圆锥曲线方程的基本方法;解决直线与圆锥曲线问题的通法是联立方程,利用根与系数的关系,设而不求思想,弦长公式等简化计算;涉及中点弦问题时,也可用“点差法”求解.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦距为2,且过点(1,22),右焦点为F 2.设A ,B 是C 上的两个动点,线段AB 的中点M 的横坐标为-12,线段AB 的中垂线交椭圆C 于P ,Q 两点.(1)求椭圆C 的方程; (2)求F 2P →·F 2Q →的取值范围.解 (1)因为焦距为2,所以a 2-b 2=1.因为椭圆C 过点(1,22), 所以1a 2+12b 2=1.故a 2=2,b 2=1.所以椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)由题意,当直线AB 垂直于x 轴时,直线AB 的方程为x =-12,此时P (-2,0),Q (2,0), 得F 2P →·F 2Q →=-1.当直线AB 不垂直于x 轴时,设直线AB 的斜率为k (k ≠0),M (-12,m )(m ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎨⎧x 212+y 21=1,x222+y 22=1,得(x 1+x 2)+2(y 1+y 2)·y 1-y 2x 1-x 2=0,则-1+4mk =0,故4mk =1.此时,直线PQ 的斜率为k 1=-4m , 直线PQ 的方程为y -m =-4m (x +12).即y =-4mx -m .联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-4mx -m ,x 22+y 2=1消去y , 整理得(32m 2+1)x 2+16m 2x +2m 2-2=0. 设P (x 3,y 3),Q (x 4,y 4)所以x 3+x 4=-16m 232m 2+1,x 3x 4=2m 2-232m 2+1.于是F 2P →·F 2Q →=(x 3-1)(x 4-1)+y 3y 4=x 3x 4-(x 3+x 4)+1+(4mx 3+m )(4mx 4+m ) =(4m 2-1)(x 3+x 4)+(16m 2+1)x 3x 4+m 2+1 =(4m 2-1)(-16m 2)32m 2+1+(1+16m 2)(2m 2-2)32m 2+1+1+m 2 =19m 2-132m 2+1. 由于M (-12,m )在椭圆的内部,故0<m 2<78,令t =32m 2+1,1<t <29,则F 2P →·F 2Q →=1932-5132t.又1<t <29,所以-1<F 2P →·F 2Q →<125232.综上,F 2P →·F 2Q →的取值范围为[-1,125232).1.对涉及圆锥曲线上点到焦点距离或焦点弦的问题,恰当选用定义解题,会效果明显,定义中的定值是标准方程的基础.2.椭圆、双曲线的方程形式上可统一为Ax 2+By 2=1,其中A 、B 是不等的常数,A >B >0时,表示焦点在y 轴上的椭圆;B >A >0时,表示焦点在x 轴上的椭圆;AB <0时表示双曲线.3.求双曲线、椭圆的离心率的方法:(1)直接求出a ,c ,计算e =ca ;(2)根据已知条件确定a ,b ,c 的等量关系,然后把b 用a ,c 代换,求ca.4.通径:过双曲线、椭圆、抛物线的焦点垂直于对称轴的弦称为通径,双曲线、椭圆的通径长为2b 2a ,过椭圆焦点的弦中通径最短;抛物线通径长是2p ,过抛物线焦点的弦中通径最短.椭圆上点到焦点的最长距离为a +c ,最短距离为a -c . 5.抛物线焦点弦性质:已知AB 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点弦,F 为抛物线的焦点,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). (1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24;(2)|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2α(α为弦AB 的倾斜角);(3)S △AOB =p 22sin α;(4)1|F A |+1|FB |为定值2p; (5)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.真题感悟1.(2014·湖北)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 .2答案 A解析 设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2(r 1>r 2),|F 1F 2|=2c ,椭圆长半轴长为a 1,双曲线实半轴长为a 2,椭圆、双曲线的离心率分别为e 1,e 2, 由(2c )2=r 21+r 22-2r 1r 2cos π3, 得4c 2=r 21+r 22-r 1r 2.由⎩⎪⎨⎪⎧ r 1+r 2=2a 1,r 1-r 2=2a 2得⎩⎪⎨⎪⎧r 1=a 1+a 2,r 2=a 1-a 2,∴1e 1+1e 2=a 1+a 2c =r 1c. 令m =r 21c 2=4r 21r 21+r 22-r 1r 2=41+(r 2r 1)2-r 2r 1=4(r 2r 1-12)2+34,当r 2r 1=12时,m max =163, ∴(r 1c )max =433, 即1e 1+1e 2的最大值为433. 2.(2014·辽宁)已知点A (-2,3)在抛物线C :y 2=2px 的准线上,过点A 的直线与C 在第一象限相切于点B ,记C 的焦点为F ,则直线BF 的斜率为( ) A.12 B.23 C.34 D.43答案 D解析 抛物线y 2=2px 的准线为直线x =-p 2,而点A (-2,3)在准线上,所以-p2=-2,即p =4,从而C :y 2=8x ,焦点为F (2,0).设切线方程为y -3=k (x +2),代入y 2=8x 得k8y 2-y +2k +3=0(k ≠0)①,由于Δ=1-4×k 8(2k +3)=0,所以k =-2或k =12.因为切点在第一象限, 所以k =12.将k =12代入①中,得y =8,再代入y 2=8x 中得x =8,所以点B 的坐标为(8,8), 所以直线BF 的斜率为43.押题精练1.已知圆x 2+y 2=a 216上点E 处的一条切线l 过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点F ,且与双曲线的右支交于点P ,若OE →=12(OF →+OP →),则双曲线的离心率是_____________.答案264解析 如图所示,设双曲线的右焦点为H ,连接PH , 由题意可知|OE |=a4,由OE →=12(OF →+OP →),可知E 为FP 的中点.由双曲线的性质,可知O 为FH 的中点, 所以OE ∥PH ,且|OE |=12|PH |,故|PH |=2|OE |=a2.由双曲线的定义,可知|PF |-|PH |=2a (P 在双曲线的右支上), 所以|PF |=2a +|PH |=5a 2. 因为直线l 与圆相切,所以PF ⊥OE .又OE ∥PH ,所以PF ⊥PH .在△PFH 中,|FH |2=|PH |2+|PF |2, 即(2c )2=(a 2)2+(5a2)2,整理得c a =264,即e =264.2.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A 、B ,点P 在椭圆上且异于A 、B 两点,O为坐标原点.(1)若直线AP 与BP 的斜率之积为-12,求椭圆的离心率;(2)若|AP |=|OA |,证明:直线OP 的斜率k 满足|k |> 3. (1)解 设点P 的坐标为(x 0,y 0),y 0≠0.由题意,有x 20a 2+y 20b2=1.①由A (-a,0),B (a,0),得k AP =y 0x 0+a ,k BP =y 0x 0-a.由k AP · k BP =-12,可得x 20=a 2-2y 20, 代入①并整理得(a 2-2b 2)y 20=0.由于y 0≠0,故a 2=2b 2.于是e 2=a 2-b 2a 2=12,所以椭圆的离心率e =22. (2)证明 方法一 依题意,直线OP 的方程为y =kx ,设点P 的坐标为(x 0,y 0).由条件得⎩⎪⎨⎪⎧y 0=kx 0,x 20a 2+y 20b2=1. 消去y 0并整理,得x 20=a 2b 2k 2a 2+b 2,② 由|AP |=|OA |,A (-a,0)及y 0=kx 0,得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2.整理得(1+k 2)x 20+2ax 0=0.而x 0≠0,于是x 0=-2a 1+k 2, 代入②,整理得(1+k 2)2=4k 2⎝⎛⎭⎫a b 2+4.又a >b >0,故(1+k 2)2>4k 2+4,即k 2+1>4,因此k 2>3,所以|k |> 3.方法二 依题意,直线OP 的方程为y =kx ,可设点P 的坐标为(x 0,kx 0).由点P 在椭圆上,有x 20a 2+k 2x 20b2=1. 因为a >b >0,kx 0≠0,所以x 20a 2+k 2x 20a2<1,即(1+k 2)x 20<a 2.③ 由|AP |=|OA |及A (-a,0),得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2,整理得(1+k 2)x 20+2ax 0=0,于是x 0=-2a 1+k 2. 代入③,得(1+k 2)4a 2(1+k 2)2<a 2,解得k 2>3, 所以|k |> 3.(推荐时间:60分钟)一、选择题1.已知椭圆x 24+y 2b 2=1(0<b <2),左,右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线l 交椭圆于A ,B 两点,若|BF 2|+|AF 2|的最大值为5,则b 的值是( )A .1 B. 2 C.32D. 3 答案 D解析 由椭圆的方程,可知长半轴长a =2;由椭圆的定义,可知|AF 2|+|BF 2|+|AB |=4a =8,所以|AB |=8-(|AF 2|+|BF 2|)≥3.由椭圆的性质,可知过椭圆焦点的弦中,通径最短,即2b 2a =3,可求得b 2=3,即b = 3.2.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)以及双曲线y 2a 2-x 2b 2=1的渐近线将第一象限三等分,则双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为( ) A .2或233B.6或233 C .2或 3 D.3或 6 答案 A解析 由题意,可知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线的倾斜角为30°或60°,则b a =33或 3. 则e =c a =c 2a 2= 1+(b a )2=233或2. 故选A. 3.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程是y =3x ,它的一个焦点在抛物线y 2=24x 的准线上,则双曲线的方程为( )A.x 236-y 2108=1 B.x 29-y 227=1 C.x 2108-y 236=1 D.x 227-y 29=1 答案 B解析 由双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程是y =3x ,可设双曲线的方程为x 2-y 23=λ(λ>0).因为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点在抛物线y 2=24x 的准线上,所以F (-6,0)是双曲线的左焦点,即λ+3λ=36,λ=9,所以双曲线的方程为x 29-y 227=1.故选B. 4.已知椭圆y 2a 2+x 2b2=1 (a >b >0),A (4,0)为长轴的一个端点,弦BC 过椭圆的中心O ,且AC →·BC →=0,|OB →-OC →|=2|BC →-BA →|,则其焦距为( ) A.463B.433C.863D.233 答案 C解析 由题意,可知|OC →|=|OB →|=12|BC →|,且a =4, 又|OB →-OC →|=2|BC →-BA →|,所以,|BC →|=2|AC →|.故|OC →|=|AC →|.又AC →·BC →=0,所以AC →⊥BC →.故△OAC 为等腰直角三角形,|OC →|=|AC →|=2 2.不妨设点C 在第一象限,则点C 的坐标为(2,2),代入椭圆的方程,得2242+22b 2=1,解得b 2=163. 所以c 2=a 2-b 2=42-163=323,c =463. 故其焦距为2c =863. 5.设F 为抛物线C :y 2=3x 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( ) A.334 B.938 C.6332 D.94答案 D解析 由已知得焦点坐标为F (34,0), 因此直线AB 的方程为y =33(x -34), 即4x -43y -3=0.方法一 联立抛物线方程,化简得4y 2-123y -9=0,故|y A -y B |=(y A +y B )2-4y A y B =6.因此S △OAB =12|OF ||y A -y B |=12×34×6=94. 方法二 联立方程得x 2-212x +916=0, 故x A +x B =212. 根据抛物线的定义有|AB |=x A +x B +p =212+32=12,同时原点到直线AB 的距离为h =|-3|42+(-43)2=38, 因此S △OAB =12|AB |·h =94. 6.椭圆M :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,P 为椭圆M 上任一点,且 PF →1·PF →2的最大值的取值范围是[c 2,3c 2],其中c =a 2-b 2,则椭圆M 的离心率e 的取值范围是( )A .[14,12] B .[12,22] C .(22,1) D .[12,1) 答案 B解析 设P (x ,y ),F 1(-c,0),F 2(c,0),则PF 1→=(-c -x ,-y ),PF 2→=(c -x ,-y ),PF 1→·PF 2→=x 2+y 2-c 2.又x 2+y 2可看作P (x ,y )到原点的距离的平方,所以(x 2+y 2)max =a 2,所以(PF 1→·PF 2→)max =b 2,所以c 2≤b 2=a 2-c 2≤3c 2,即14≤e 2≤12, 所以12≤e ≤22.故选B. 二、填空题7.(2014·北京)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________.答案 x 23-y 212=1 y =±2x 解析 设双曲线C 的方程为y 24-x 2=λ, 将点(2,2)代入上式,得λ=-3,∴C 的方程为x 23-y 212=1, 其渐近线方程为y =±2x .8.已知点P (0,2),抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,线段PF 与抛物线C 的交点为M ,过M 作抛物线准线的垂线,垂足为Q ,若∠PQF =90°,则p =________.答案 2解析 由抛物线的定义可得|MQ |=|MF |,F (p 2,0),又PQ ⊥QF ,故M 为线段PF 的中点,所以M (p 4,1),把M (p 4,1),代入抛物线y 2=2px (p >0)得,1=2p ×p 4, 解得p =2,故答案为 2.9.抛物线C 的顶点在原点,焦点F 与双曲线x 23-y 26=1的右焦点重合,过点P (2,0)且斜率为1的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,则弦AB 的中点到抛物线准线的距离为________. 答案 11解析 因为双曲线x 23-y 26=1的右焦点坐标是(3,0). 所以p 2=3,所以p =6. 即抛物线的标准方程为y 2=12x .设过点P (2,0)且斜率为1的直线l 的方程为y =x -2,联立y 2=12x 消去y 可得x 2-16x +4=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=16,所以弦AB 的中点到抛物线准线的距离为x 1+x 2+p 2=16+62=11.故填11. 10.已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左,右焦点,点P 在双曲线上且不与顶点重合,过F 2作∠F 1PF 2的角平分线的垂线,垂足为A .若|OA |= b ,则该双曲线的离心率为_______. 答案 2解析 延长F 2A 交PF 1于B 点,则|PB |=|PF 2|,依题意可得|BF 1|=|PF 1|-|PF 2|=2a .又因为点A 是BF 2的中点.所以得到|OA |=12|BF 1|,所以b =a . 所以c =2a .所以离心率为 2.三、解答题11.已知曲线C 上的动点P (x ,y )满足到定点A (-1,0)的距离与到定点B (1,0)的距离之比为 2.(1)求曲线C 的方程;(2)过点M (1,2)的直线l 与曲线C 交于两点M 、N ,若|MN |=4,求直线l 的方程.解 (1)由题意得|P A |=2|PB | 故(x +1)2+y 2=2(x -1)2+y 2化简得:x 2+y 2-6x +1=0(或(x -3)2+y 2=8)即为所求.(2)当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为x =1.将x =1代入方程x 2+y 2-6x +1=0得y =±2,所以|MN |=4,满足题意.当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y =kx -k +2,由圆心到直线的距离d =2=|3k -k +2|1+k 2, 解得k =0,此时直线l 的方程为y =2.综上所述,满足题意的直线l 的方程为x =1或y =2.12.设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点,过F 1且斜率为1的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且|AF 2|,|AB |,|BF 2|成等差数列.(1)求E 的离心率;(2)设点P (0,-1)满足|P A |=|PB |,求E 的方程.解 (1)由椭圆定义知|AF 2|+|BF 2|+|AB |=4a ,因为2|AB |=|AF 2|+|BF 2|,所以|AB |=43a . l 的方程为y =x +c ,其中c =a 2-b 2.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则A ,B 两点坐标满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x +c ,x 2a 2+y 2b 2=1, 化简得(a 2+b 2)x 2+2a 2cx +a 2(c 2-b 2)=0,则x 1+x 2=-2a 2c a 2+b 2,x 1x 2=a 2(c 2-b 2)a 2+b2. 因为直线AB 的斜率为1,所以|AB |=2|x 2-x 1|=2[(x 1+x 2)2-4x 1x 2].故43a =4ab 2a 2+b2,得a 2=2b 2, 所以E 的离心率e =c a =a 2-b 2a =22. (2)设AB 的中点为N (x 0,y 0),由(1)知x 0=x 1+x 22=-a 2c a 2+b2=-23c ,y 0=x 0+c =c 3. 由|P A |=|PB |,得k PN =-1,即y 0+1x 0=-1, 得c =3,从而a =32,b =3.故椭圆E 的方程为x 218+y 29=1.13.(2013·北京)已知A ,B ,C 是椭圆W :x 24+y 2=1上的三个点,O 是坐标原点. (1)当点B 是W 的右顶点,且四边形OABC 为菱形时,求此菱形的面积;(2)当点B 不是W 的顶点时,判断四边形OABC 是否可能为菱形,并说明理由.解 (1)由椭圆W :x 24+y 2=1,知B (2,0) ∴线段OB 的垂直平分线x =1.在菱形OABC 中,AC ⊥OB ,将x =1代入x 24+y 2=1,得y =±32. ∴|AC |=|y A -y C |= 3.∴菱形的面积S =12|OB |·|AC |=12×2×3= 3. (2)假设四边形OABC 为菱形.∵点B 不是W 的顶点,且直线AC 不过原点,∴可设AC 的方程为y =kx +m (k ≠0,m ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=4,y =kx +m 消y 并整理得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0.设A (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1+x 22=-4km 1+4k 2,y 1+y 22=k ·x 1+x 22+m =m 1+4k 2. ∴线段AC 中点M ⎝⎛⎭⎫-4km 1+4k 2,m 1+4k 2, ∵M 为AC 和OB 交点,∴k OB =-14k. 又k ·⎝⎛⎭⎫-14k =-14≠-1, ∴AC 与OB 不垂直.∴OABC 不是菱形,这与假设矛盾.综上,四边形OABC 不是菱形.。
[80分] 12+4标准练(三)1.已知U ={y |y =log 2x ,x >1},P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y =1x ,x >2,则∁U P 等于( ) A.⎣⎡⎭⎫12,+∞ B.⎝⎛⎭⎫0,12 C.(0,+∞) D.(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞答案 A解析 由集合U 中的函数y =log 2x ,x >1, 解得y >0,所以全集U =(0,+∞),又P =⎝⎛⎭⎫0,12,所以∁U P =⎣⎡⎭⎫12,+∞. 2.“a >0”是“函数f (x )=x 3+ax 在区间(0,+∞)上是增函数”的( ) A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件D.既不充分也不必要条件 答案 B解析 当a >0时,f ′(x )=3x 2+a >0在区间(0,+∞)上恒成立, 即f (x )在(0,+∞)上是增函数,充分性成立;当f (x )在区间(0,+∞)上是增函数时,f ′(x )=3x 2+a ≥0在(0,+∞)上恒成立,即a ≥0,必要性不成立,故“a >0”是“函数f (x )=x 3+ax 在区间(0,+∞)上是增函数”的充分不必要条件. 3.(2019·全国Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.已知S 4=0,a 5=5,则( ) A.a n =2n -5 B.a n =3n -10 C.S n =2n 2-8n D.S n =12n 2-2n答案 A解析 设等差数列{a n }的公差为d ,∵⎩⎪⎨⎪⎧S 4=0,a 5=5,∴⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+4×32d =0,a 1+4d =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-3,d =2,∴a n =a 1+(n -1)d =-3+2(n -1)=2n -5,S n =na 1+n (n -1)2d =n 2-4n .故选A.4.(2019·全国Ⅱ)下列函数中,以π2为周期且在区间⎝⎛⎭⎫π4,π2上单调递增的是( ) A.f (x )=|cos 2x | B.f (x )=|sin 2x | C.f (x )=cos|x | D.f (x )=sin|x |答案 A解析 A 中,函数f (x )=|cos 2x |的周期为π2,当x ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2时,2x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,函数f (x )单调递增,故A 正确;B 中,函数f (x )=|sin 2x |的周期为π2,当x ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2时,2x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,函数f (x )单调递减,故B 不正确;C 中,函数f (x )=cos|x |=cos x 的周期为2π,故C 不正确;D 中,f (x )=sin|x |=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,x ≥0,-sin x ,x <0,由正弦函数图象知,当x ≥0和x <0时,f (x )均以2π为周期,但在整个定义域上f (x )不是周期函数,故D 不正确.故选A. 5.已知x ,y 的取值如下表:对所得的散点图分析可知:y 与x 线性相关,且y ^=1.03x +a ^,则a ^等于( ) A.1.30 B.1.13 C.1.65 D.1.80 答案 B解析 根据题意得x =4,y =5.25,将样本点中心(4,5.25)代入线性回归方程,可得a ^=1.13. 6.(2019·汉中质检)汉中市2019年油菜花节在汉台区举办,组委会将甲、乙等6名工作人员分配到两个不同的接待处负责参与接待工作,每个接待处至少2人,则甲、乙两人不在同一接待处的分配方法共有( )A.12种B.22种C.28种D.30种 答案 C解析 由题意可分两种情况讨论:①甲可能在A 组,组内分到其他四人中的1人,2人或3人,则有C 14+C 24+C 34=14(种)分法; ②甲可能在B 组,组内分到其他四人中的1人,2人或3人,则有C 14+C 24+C 34=14(种)分法.一共有14+14=28(种)分法.7.如图,在△ABC 中,AN →=14NC →,P 是直线BN 上的一点,若AP →=mAB →+25AC →,则实数m 的值为( )A.-4B.-1C.1D.4 答案 B解析 由题意,设BP →=nBN →, 则AP →=AB →+BP → =AB →+nBN → =AB →+n (AN →-AB →) =AB →+n ⎝⎛⎭⎫15AC →-AB → =(1-n )AB →+n 5AC →,又∵AP →=mAB →+25AC →,AB →,AC →不共线,∴m =1-n ,n 5=25.解得n =2,m =-1.8.秦九韶是我国南宋时期著名的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法.如图所示的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例,若输入x 的值为3,每次输入a 的值均为4,输出s 的值为484,则输入正整数n 的值为( )A.6B.5C.4D.3答案 C解析模拟程序的运行,可得x=3,k=0,s=0,a=4,s=4,k=1;不满足条件k>n,执行循环体,a=4,s=16,k=2;不满足条件k>n,执行循环体,a=4,s=52,k=3;不满足条件k>n,执行循环体,a=4,s=160,k=4;不满足条件k>n,执行循环体,a=4,s=484,k=5.由题意,此时应该满足条件k>n,退出循环,输出s的值为484,可得4≤n<5,所以输入n的值为4.9.把正方形ABCD沿对角线AC折起到△ACD′的位置,当以A,B,C,D′四点为顶点的三棱锥体积最大时,直线BD′和平面ABC所成角的大小为()A.90°B.60°C.45°D.30°答案 C解析如图,当D′O⊥平面ABC时,三棱锥D′-ABC的体积最大.∴∠D ′BO 为直线BD ′和平面ABC 所成的角, ∵在Rt △D ′OB 中,OD ′=OB ,∴直线BD ′和平面ABC 所成角的大小为45°.10.已知正数x ,y ,z 满足x 2+y 2+z 2=1,则S =1+z 2xyz 的最小值为( )A.3B.3(3+1)2C.4D.2(2+1)答案 C解析 由题意可得0<z <1,0<1-z <1, ∴z (1-z )≤⎝⎛⎭⎫z +1-z 22=14,当且仅当z =1-z ,即z =12时取等号.又x 2+y 2+z 2=1,∴1-z 2=x 2+y 2≥2xy , 当且仅当x =y 时取等号,∴1-z 22xy ≥1,∴(1+z )(1-z )2xy ≥1,∴1+z 2xy ≥11-z ,∴1+z 2xyz ≥1(1-z )z≥4, 当且仅当x =y =64且z =12时取等号, ∴S =1+z2xyz的最小值为4.11.(2019·湖南长沙一中、常德一中等六校联考)已知函数f (x )=ln x -ax+a 在x ∈[1,e]上有两个零点,则a 的取值范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤e1-e ,-1B.⎣⎡⎭⎫e1-e ,1C.⎣⎡⎭⎫e1-e ,-1D.[-1,e)答案 C解析 ∵f ′(x )=1x +a x 2=x +ax2,x ∈[1,e].当a ≥-1时,f ′(x )≥0,f (x )在[1,e]上单调递增,不合题意. 当a ≤-e 时,f ′(x )≤0,f (x )在[1,e]上单调递减,也不合题意.当-e<a <-1时,则当x ∈[1,-a )时,f ′(x )<0,f (x )在[1,-a )上单调递减, 当x ∈(-a ,e]时,f ′(x )>0,f (x )在(-a ,e]上单调递增, 又f (1)=0,所以要使函数f (x )在x ∈[1,e]上有两个零点, 只需f (e)=1-ae +a ≥0即可,解得e 1-e≤a <-1.综上,a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫e1-e ,-1.12.椭圆x 2+y 2b 2=1(0<b <1)的左焦点为F ,上顶点为A ,右顶点为B ,若△F AB 的外接圆圆心P (m ,n )在直线y =-x 的左下方,则该椭圆离心率的取值范围为( ) A.⎝⎛⎭⎫22,1 B.⎝⎛⎭⎫12,1 C.⎝⎛⎭⎫0,22 D.⎝⎛⎭⎫0,12 答案 A解析 如图所示,右顶点B (1,0),上顶点A (0,b ),左焦点F (-1-b 2,0),线段FB 的垂直平分线为x =1-1-b 22.线段AB 的中点坐标为⎝⎛⎭⎫12,b 2.∵k AB =-b ,∴线段AB 的垂直平分线的斜率k =1b ,∴线段AB 的垂直平分线方程为 y -b 2=1b ⎝⎛⎭⎫x -12,把x =1-1-b 22=m , 代入上述方程,可得y =b 2-1-b 22b=n .由P (m ,n )在直线y =-x 的左下方,可得m +n <0, ∴1-1-b 22+b 2-1-b 22b <0,化简得b <1-b 2, 又0<b <1,解得0<b <22. ∴e =c a =c =1-b 2∈⎝⎛⎭⎫22,1,∴椭圆离心率的取值范围为⎝⎛⎭⎫22,1.13.已知复数z 满足z (3+4i)=3-4i ,z 为z 的共轭复数,则|z |=________. 答案 1解析 由题意得z =3-4i 3+4i =(3-4i )(3-4i )(3+4i )(3-4i )=-7-24i 9+16=-725-2425i ,∴z =-725+2425i ,|z |=⎝⎛⎭⎫-7252+⎝⎛⎭⎫24252=1.14.已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1≤0,3x -y +1≥0,x -y -1≤0,则z =2x -3y 的最大值为________.答案 4解析 作出不等式组表示的平面区域如图阴影部分(含边界)所示,结合目标函数的几何意义可知目标函数在点A (-1,-2)处取得最大值,其最大值为 z max =2×(-1)-3×(-2)=4.15.已知a ,b ,c 分别是锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边,且b =2,4-c 2=(a -3c )a ,则sin A -2cos C 的取值范围是________. 答案 ⎝⎛⎭⎫0,32解析 由题意得b 2-c 2=a 2-3ac , 即a 2+c 2-b 2=3ac , 则cos B =a 2+c 2-b 22ac =32,又B ∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 所以B =π6,由⎩⎨⎧0<A <π2,0<C =5π6-A <π2,得π3<A <π2,0<cos A <12. 因为sin A -2cos C =sin A +2cos(B +A )=sin A +2⎝⎛⎭⎫32cos A -12sin A =3cos A ,所以0<3cos A <32, 故sin A -2cos C 的取值范围为⎝⎛⎭⎫0,32.。
高考小题标准练(二)时间:40分钟 分值:75分 姓名:________ 班级:________一、选择题(本大题共10小题,每小5分,共50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.已知集合A ={x |x ≤1},B ={x |0<x <4},则A ∩B =( ) A .{x |x <4} B .{x |0<x ≤1} C .{x |0<x <4} D .{x |1≤x <4}解析:A ∩B ={x |x ≤1且0<x <4}={x |0<x ≤1}.故选B. 答案:B2.已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3a 9=2a 25,a 2=1,则a 1=( ) A.12 B.22 C. 2 D .2解析:设数列的公比为q ,由已知得a 1q 2·a 1q 8=2(a 1q 4)2,即q 2=2.又因为等比数列{a n }的公比为正数,所以q =2,故a 1=a 2q =12=22,故选B.答案:B3.设i 是虚数单位,则复数(2+i)(1-i)在复平面内对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限解析:(2+i)(1-i)=3-i ,其在复平面内对应的点(3,-1)位于第四象限.故选D. 答案:D4.某商品销售量y (件)与销售价格x (元/件)负相关,则其回归方程可能是( ) A.y ^=-10x +200 B.y ^=10x +200 C.y ^=-10x -200 D.y ^=10x -200解析:若销售量y (件)与销售价格x (元/件)负相关,则y 关于x 的函数为递减函数,排除选项B ,D ;由价格的实际意义知,起初价格不能为负数,排除选项C ,故选A.答案:A5.设函数f (x )=cos x -sin x ,把f (x )的图象按向量a =(m,0)(m >0)平移后,图象恰好为函数y =-f ′(x )的图象,则实数m 的值可以为( )A.π4B.34π C .π D.π2解析:因为f (x )=cos x -sin x =-2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4=2cos ⎝⎛⎭⎫x +π4,所以y =-f ′(x )=-⎝⎛⎭⎫-2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4′=2cos ⎝⎛⎭⎫x -π4=2cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -π2+π4,故只需把f (x )的图象向右平移π2个单位长度即得函数y =-f ′(x )的图象,所以m =π2.故选D.答案:D6.在平面直角坐标系xOy 中,直线3x +4y -5=0与圆x 2+y 2=4相交于A ,B 两点,则弦AB 的长等于( )A .3 3B .2 3 C. 3 D .1解析:圆x 2+y 2=4的圆心O (0,0)到直线3x +4y -5=0的距离d =|-5|5=1,则弦AB 的长|AB |=2r 2-d 2=2 3.故选B.答案:B7.若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是( ) A.245 B.285 C .5 D .6解析:因为x +3y =5xy ,即1y +3x =5,所以15(3x +4y )×⎝⎛⎭⎫1y +3x =15⎝⎛⎭⎫3x y +12y x +135≥15×2×36+135=5.故选C.答案:C8.已知△ABC 内有一点O ,满足OA →+OB →+OC →=0,且OA →·OB →=OB →·OC →,则△ABC 一定是( )A .钝角三角形B .直角三角形C .等边三角形D .等腰三角形解析:由题意OA →·(-OC →-OA →)=(-OC →-OA →)·OC →,所以|OA →|=|OC →|.又因为OB →=-(OA →+OC →),所以OB 是AC 的中垂线,点B 在AC 的中垂线上,故AB =BC ,所以△ABC 是等腰三角形.故选D.答案:D 9.甲、乙两人玩游戏,规则如流程图所示,则甲胜的概率为( ) A.12 B.13 C.34 D.23解析:取出两球为同色球时,甲胜,则甲胜的概率P =3×24×3=12.故选A.答案:A10.实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +3y -3≥0,3x +y -9≤0,z =ax +y 的最大值为2a +3,则a 的取值范围是( )A .[-3,1]B .[-1,3]C .(-∞,-1]D .[3,+∞)解析:由z =ax +y 得y =-ax +z .作出可行域知,要使z =ax +y 的最大值为2a +3,即直线y =-ax +z 经过点(2,3)时取最大值,此时直线y =-ax +z 的斜率-a 满足-3≤-a ≤1,所以a ∈[-1,3].故选B.答案:B二、填空题(本大题共5小题,每小5分,共25分.请把正确答案填在题中横线上)11.设函数f (x )=2x (e x +a e -x )(x ∈R )是奇函数,则实数a =__________.解析:由题意得g (x )=e x +a e -x 为偶函数,由g (x )=g (-x ),得a =1. 答案:112.如图,在△ABC 中,AD →=23AC →,BP →=13BD →,若AP →=λAB →+μAC →,则λμ的值为__________.解析:因为AP →=AB →+BP →,BP →=13BD →,所以AP →=AB →+13BD →.因为BD →=AD →-AB →,AD →=23AC →,所以BD →=23AC →-AB →,所以AP →=AB →+13⎝⎛⎭⎫23AC →-AB →=23AB →+29AC →,又因为AP →=λAB →+μAC →,所以λ=23,μ=29.故λμ=3.答案:313.甲、乙两名篮球运动员都参加了11场比赛,他们每场比赛得分情况如下面茎叶图所示,则甲、乙两名运动员得分的中位数分别是__________.解析:观察茎叶图易知甲的分数是6,8,9,15,17,19,23,24,26,32,41,共11个,中位数是最中间一个19;乙的分数是5,7,8,11,11,13,20,22,30,31,40,共11个,中位数是最中间一个13.答案:19,1314.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的体积为__________.解析:根据几何体的三视图知,该几何体是四棱锥.其底面为梯形,面积为12(4+2)×4=12,四棱锥的高为5,故体积为13×12×5=20.答案:2015.设函数f (x )=a sin2x +b cos2x ,其中a ,b ∈R ,ab ≠0.若f (x )≤⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫π6对一切x ∈R 恒成立,则下列结论:①f ⎝⎛⎭⎫11π12=0 ②⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫7π10<⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫π5 ③f (x )既不是奇函数也不是偶函数 ④f (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z ) ⑤存在经过点(a ,b )的直线与函数f (x )的图象不相交. 其中正确的是__________(写出所有正确结论的序号).解析:f (x )=a sin2x +b cos2x =a 2+b 2·sin(2x +φ)≤a 2+b 2.因为f (x )≤⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫π6对一切x ∈R 恒成立,所以x =π6是函数的对称轴.又周期T =π,所以函数f (x )的对称轴为x =k π+π6,x =k π+2π3,对称中心为⎝⎛⎭⎫k π+5π12,0,⎝⎛⎭⎫k π+11π12,0,因此f ⎝⎛⎭⎫11π2=0,故①正确;因为7π10-π5=π2=T 2,所以⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫7π10=⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫π5,故②错误;因为f (0)≠0,y 轴不是对称轴,所以f (x )既不是奇函数也不是偶函数,故③正确;函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z )上可能递增也可能递减,故④错误;因为b <a 2+b 2,所以点(a ,b )在直线y =±a 2+b 2之间,过点(a ,b )的直线与f (x )的图象一定相交,故⑤错误.故填①③.答案:①③。
(二)直线与圆锥曲线(2)1.(2017·北京)已知椭圆C 的两个顶点分别为A (-2,0),B (2,0),焦点在x 轴上,离心率为32. (1)求椭圆C 的方程;(2)点D 为x 轴上一点,过D 作x 轴的垂线交椭圆C 于不同的两点M ,N ,过D 作AM 的垂线交BN 于点E .求证:△BDE 与△BDN 的面积之比为4∶5.(1)解 设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0), 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,c a =32,解得c =3,所以b 2=a 2-c 2=1, 所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1. (2)证明 设M (m ,n ),则D (m,0),N (m ,-n ), 由题设知m ≠±2,且n ≠0. 直线AM 的斜率k AM =n m +2,故直线DE 的斜率k DE =-m +2n, 所以直线DE 的方程为y =-m +2n (x -m ), 直线BN 的方程为y =n 2-m (x -2). 联立⎩⎪⎨⎪⎧ y =-m +2n (x -m ),y =n 2-m (x -2),解得点E 的纵坐标y E =-n (4-m 2)4-m 2+n2. 由点M 在椭圆C 上,得4-m 2=4n 2,所以y E =-45n . 又S △BDE =12|BD |·|y E |=25|BD |·|n |,S △BDN =12|BD |·|n |,所以△BDE 与△BDN 的面积之比为4∶5.2.(2017届江西省重点中学盟校联考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)的右顶点为A (2,0),离心率e =32. (1)求椭圆C 的方程;(2)设B 为椭圆上顶点,P 是椭圆C 在第一象限上的一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N ,问△PMN 与△PAB 面积之差是否为定值?说明理由.解 (1)依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,c a =32,a 2-b 2=c 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =1, 则椭圆C 的方程为x 24+y 2=1. (2)设P (x 0,y 0)(x 0>0,y 0>0),则x 20+4y 20=4,直线PA :y =y 0x 0-2(x -2),令x =0,得y M =-2y 0x 0-2, 则|BM |=|1-y M |=y M -1=-1-2y 0x 0-2. 直线PB :y =y 0-1x 0x +1, 令y =0,得x N =-x 0y 0-1, 则|AN |=|2-x N |=x N -2=-2-x 0y 0-1,∴S △PMN -S △PAB =12|AN |·(|OM |-|OB |) =12|AN |·|BM | =12⎝ ⎛⎭⎪⎫-2-x 0y 0-1⎝ ⎛⎭⎪⎫-1-2y 0x 0-2 =12·x 20+4y 20+4x 0y 0-4x 0-8y 0+4x 0y 0-x 0-2y 0+2=12·4x 0y 0-4x 0-8y 0+8x 0y 0-x 0-2y 0+2=2. 3.(2017届河北省衡水中学押题卷)已知椭圆C :y 2a 2+x 2b2=1 (a >b >0)的上、下两个焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线交椭圆于M ,N 两点,且△MNF 2的周长为8,椭圆C 的离心率为32. (1)求椭圆C 的标准方程; (2)已知O 为坐标原点,直线l :y =kx +m 与椭圆C 有且仅有一个公共点,点M ′,N ′是直线l 上的两点,且F 1M ′⊥l ,F 2N ′⊥l ,求四边形F 1M ′N ′F 2面积S 的最大值.解 (1)因为△MNF 2的周长为8,所以4a =8,所以a =2. 又因为ca =32,所以c =3,所以b =a 2-c 2=1, 所以椭圆C 的标准方程为x 2+y 24=1. (2)将直线l 的方程y =kx +m 代入到椭圆方程x 2+y 24=1中,得(4+k 2)x 2+2kmx +m 2-4=0. 由直线与椭圆仅有一个公共点知,Δ=4k 2m 2-4(4+k 2)(m 2-4)=0,化简得m 2=4+k 2.设d 1=|F 1M ′|=|-3+m |k 2+1, d 2=|F 2N ′|=|3+m |k 2+1, 所以d 21+d 22=⎝⎛⎭⎪⎫m -3k 2+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫m +3k 2+12 =2(m 2+3)k 2+1=2(k 2+7)k 2+1, d 1d 2=|-3+m |k 2+1·|3+m |k 2+1=|m 2-3|k 2+1=1, 所以|M ′N ′|=|F 1F 2|2-(d 1-d 2)2=12-(d 21+d 22-2d 1d 2)= 12k 2k 2+1. 因为四边形F 1M ′N ′F 2的面积S =12|M ′N ′|(d 1+d 2),所以S 2=14×12k 2k 2+1×(d 21+d 22+2d 1d 2) =3k 2(4k 2+16)(k 2+1)2.令k 2+1=t (t ≥1),则S 2=3(t -1)[4(t -1)+16]t 2=12(t -1)(t +3)t 2 =12(t 2+2t -3)t 2=12+12⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -132+13, 所以当1t =13时,S 2取得最大值16,故S max =4,即四边形F 1M ′N ′F 2面积的最大值为4. 4.(2017届江西师范大学附属中学模拟)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,其离心率为22,又抛物线x 2=4y 在点P (2,1)处的切线恰好过椭圆C 的一个焦点. (1)求椭圆C 的方程;(2)过点M (-4,0),斜率为k (k ≠0)的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,直线AF 1,BF 1的斜率分别为k 1,k 2,是否存在常数λ,使得k 1k +k 2k =λk 1k 2?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.解 (1)∵抛物线x 2=4y 在点P (2,1)处的切线方程为y =x -1,它过x 轴上的点(1,0), ∴椭圆C 的一个焦点为(1,0),即c =1.又∵e =ca =22,∴a =2,b =1, ∴椭圆C 的方程为x 22+y 2=1. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),l 的方程为y =k (x +4),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +4),x 2+2y 2=2 ⇒(1+2k 2)x 2+16k 2x +32k 2-2=0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ Δ>0,x 1+x 2=-16k 21+2k 2,x 1x 2=32k 2-21+2k 2.∵F 1(-1,0),k 1=y 1x 1+1,k 2=y 2x 2+1, ∴1k 1+1k 2=x 1+1y 1+x 2+1y 2=1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+1x 1+4+x 2+1x 2+4,∴k k 1+k k 2=2x 1x 2+5(x 1+x 2)+8x 1x 2+4(x 1+x 2)+16=27, ∴k 1k +k 2k =27k 1k 2. ∴存在常数λ=27.。
小题提速练(三)(满分80分,押题冲刺,45分钟拿下客观题满分)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M ={x |x 2-2x -3<0},N ={x |log 2x <0},则M ∩N 等于( ) A .(-1,0) B .(-1,1) C .(0,1)D .(1,3)解析:选C.由题干条件可知,M ={x |-1<x <3},N ={x |0<x <1},所以M ∩N ={x |0<x <1}.2.若复数z 的实部为1,且|z |=2,则复数z 的虚部是( ) A .- 3 B .± 3 C .±3iD.3i解析:选B.复数z 的实部为1,设z =1+b i ,|z |=2,可得1+b 2=2,解得b =±3,复数z 的虚部是± 3.3.若命题p :∃α∈R ,cos(π-α)=cos α;命题q :∀x ∈R ,x 2+1>0,则下面结论正确的是( )A .p 是假命题B .﹁q 是真命题 C .p ∧q 是假命题D .p ∨q 是真命题解析:选D.当α=π2时,cos ⎝⎛⎭⎪⎫π-π2=cos π2=0, ∴命题p :∃α∈R ,cos(π-α)=cos α是真命题,∵∀x ∈R ,x 2+1≥1>0,∴命题q 是真命题,∴A 中p 是假命题是错误的;B 中﹁q 是真命题是错误的;C 中p ∧q 是假命题是错误的;D 中p ∨q 是真命题是正确的.4.如图是某班50位学生期中考试数学成绩的频率分布直方图,其中成绩分组区间是:[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100],则图中x 的值等于( )A .0.120B .0.180C .0.012D .0.018解析:选D.由30×0.006+10×0.01+10×0.054+10x =1,解得x =0.018.5.若一个三棱锥的三视图如图所示,其中三个视图都是直角三角形,则在该三棱锥的四个面中,直角三角形的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选 D.由题意可知,该几何体是三棱锥,其放置在长方体中形状如图所示,利用长方体模型可知,此三棱锥的四个面中,全部是直角三角形.6.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,ln x ,x >1,则f (f (e))=(其中e 为自然对数的底数)( )A .0B .1C .2D .(e 2+1)解析:选C.由题意得,f (e)=ln e =1,所以f (f (e))=f (1)=1+1=2.7.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2x1+2x cos x 的图象大致为( )解析:选C.依题意,注意到f (-x )=1-2-x1+2-x cos(-x )=2x 1-2-x 2x 1+2-xcos x =2x-12x +1cos x =-f (x ),因此函数f (x )是奇函数,其图象关于原点对称,结合各选项知,选项A ,B 均不正确;当0<x <1时,1-2x1+2x <0,cos x >0,f (x )<0,因此结合选项知,C 正确,选C.8.已知数列{a n }满足a 1a 2a 3…a n =2n 2(n ∈N *),且对任意n ∈N *都有1a 1+1a 2+…+1a n<t ,则实数t 的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ 解析:选D.依题意得,当n ≥2时,a n =a 1a 2a 3…a n a 1a 2a 3…a n -1=2n 22n -12=2n 2-(n -1)2=22n -1,又a 1=21=22×1-1,因此a n =22n -1,1a n =122n -1,数列{1a n }是以12为首项,14为公比的等比数列,等比数列{1a n }的前n 项和等于12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14=23⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n <23,因此实数t 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞,选D.9.若函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +π4(-2<x <14)的图象与x 轴交于点A ,过点A 的直线l 与函数的图象交于B ,C 两点,则(OB →+OC →)·OA →=(其中O 为坐标原点)( )A .-32B .32C .-72D .72解析:选D.由f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +π4=0可得π8x +π4=k π,∴x =8k -2,k ∈Z ,∵-2<x<14,∴x =6即A (6,0),设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),∵过点A 的直线l 与函数的图象交于B ,C 两点,∴B ,C 两点关于点A 对称即x 1+x 2=12,y 1+y 2=0,则(OB →+OC →)·OA →=(x 1+x 2,y 1+y 2)·(6,0)=6(x 1+x 2)=72.10.双曲线C 1的中心在原点,焦点在x 轴上,若C 1的一个焦点与抛物线C 2:y 2=12x 的焦点重合,且抛物线C 2的准线交双曲线C 1所得的弦长为43,则双曲线C 1的实轴长为( )A .6B .2 6 C. 3D .2 3解析:选D.由题意可得双曲线C 1的一个焦点为(3,0),∴c =3,可设双曲线C 1的标准方程为x 2a 2-y 29-a 2=1,由⎩⎪⎨⎪⎧x =-3,x 2a 2-y 29-a2=1,解得y =±9-a2a,∴2×9-a 2a=43,解得a =3,∴双曲线C 1的实轴长为2a =2 3.11.已知点P 是椭圆x 216+y 28=1上非顶点的动点,F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,O 是坐标原点,若M 是∠F 1PF 2的角平分线上一点,且F 1M →·MP →=0,则|OM →|的取值范围是( )A .[0,3)B .(0,22)C .[22,3)D .(0,4]解析:选B.如图,当点P 在椭圆与y 轴交点处时,点M 与原点O 重合,此时|OM →|取最小值0.当点P 在椭圆与x 轴交点时,点M 与焦点F 1重合,此时|OM →|取大值22.∵xy ≠0,∴|OM →|的取值范围是(0,22).12.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x +a ,x <0,ln x ,x >0,若函数f (x )的图象在A ,B 两点处的切线重合,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,-1)B .(1,2)C .(-1,+∞)D .(-ln 2,+∞)解析:选C.当x <0时,f (x )=x 2+x +a 的导数为f ′(x )=2x +1;当x >0时,f (x )=ln x 的导数为f ′(x )=1x,设A (x 1,f (x 1)),B (x 2,f (x 2))为该函数图象上的两点,且x 1<x 2,当x 1<x 2<0,或0<x 1<x 2时,f ′(x 1)≠f ′(x 2),故x 1<0<x 2,当x 1<0时,函数f (x )在点A (x 1,f (x 1))处的切线方程为y -(x 21+x 1+a )=(2x 1+1)(x -x 1);当x 2>0时,函数f (x )在点B (x 2,f (x 2))处的切线方程为y -ln x 2=1x 2(x -x 2),两直线重合的充要条件是1x 2=2x 1+1①,ln x 2-1=-x 21+a②,由①及x 1<0<x 2得0<1x 2<1,由①②得a =ln x 2+14⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2-12-1,令t =1x 2,则0<t <1,且a =-ln t +14t 2-12t -34,设h (t )=-ln t +14t 2-12t -34(0<t <1),则h ′(t )=-1t +12t -12<0,即h (t )在(0,1)为减函数,则h (t )>h (1)=-ln 1-1=-1,则a >-1,可得函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线重合,a 的取值范围是(-1,+∞).二、填空题(本题共4小题,每小题5分;共20分)13.若直线ax -by +1=0平分圆C :x 2+y 2+2x -4y +1=0的周长,则ab 的取值范围是________.解析:∵直线ax -by +1=0平分圆C :x 2+y 2+2x -4y +1=0的周长, ∴直线ax -by +1=0过圆C 的圆心(-1,2),∴有a +2b =1,∴ab =(1-2b )b =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫b -142+18≤18,∴ab 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,18.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,18 14.若某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的i 值为________.解析:由程序框图知:程序第一次运行n =10,i =2;第二次运行n =5,i =3;第三次运行n =3×5+1=16,i =4;第四次运行n =8,i =5;第五次运行n =4,i =6;第六次运行n =2,i=7;第七次运行n =1,i =8.满足条件n =1.程序运行终止,输出i =8.答案:815.已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4≤0,y ≥2,x -4y +k ≥0,且目标函数z =3x +y 的最小值为-1,则实常数k =________.解析:由题意作出目标函数的平面区域如图所示,结合图象可知,当过点A (x,2)时,目标函数z =3x +y 取得最小值-1,故3x +2=-1,解得x =-1,故A (-1,2),故-1=4×2-k ,故k =9.答案:916.在一个棱长为4的正方体内,最多能放入________个直径为1的球.解析:根据球体的特点,最多应该是放5层,第一层能放16个;第2层放在每4个小球中间的空隙,共放9个;第3层继续往空隙放,可放16个;第4层同第2层放9个;第5层同第1、3层能放16个,所以最多可以放入小球的个数:16+9+16+9+16=66(个).答案:66。
规范练(一)(时间:45分钟 满分:46分)(2)将函数f (x )的图象向右平移π3个单位长度. 得到函数g (x )=33sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3+π6=-33cos2x 的图象, 即g (x )=-33cos2x ,(8分) 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3时, 2x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3, 可得cos2x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,(10分)所以-33cos2x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,36, 即函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,36.(12分) 2.(12分)如图所示,在四棱锥P —ABCD 中,平面PAD ⊥平面ABCD ,底面ABCD 是正方形,且PA =PD ,∠APD =90°.(1)证明:平面PAB ⊥平面PCD ;(2)求二面角A —PB —C 的余弦值.[规范解答及评分标准] (1)证明:∵底面ABCD 为正方形,∴CD ⊥AD .∵平面PAD ⊥平面ABCD ,平面PAD ∩平面ABCD =AD ,CD ⊂平面ABCD ,∴CD ⊥平面PAD .(2分)又∵AP ⊂平面PAD ,∴CD ⊥AP .∵PD ⊥AP ,CD ∩PD =D ,∴AP ⊥平面PCD .(4分)∵AP ⊂平面PAB ,∴平面PAB ⊥平面PCD .(6分)(2)如图,取AD 的中点O ,BC 的中点Q ,连接PO ,OQ ,则OQ ⊥AD .∵PA =PD ,∴PO ⊥AD ,∴PO ⊥底面ABCD .以O 为原点,分别以OA →,OQ →,OP →的方向为x 轴、y 轴、z 轴的正方向建立空间直角坐标系,如图.不妨设正方形的边长为2,则A (1,0,0),B (1,2,0),C (-1,2,0),P (0,0,1),∴PA →=(1,0,-1),PB →=(1,2,-1),PC →=(-1,2,-1).设平面APB 的法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),则⎩⎪⎨⎪⎧n 1·PA →=0,n 1·PB →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧ x 1-z 1=0,x 1+2y 1-z 1=0,取x 1=1,则y 1=0,z 1=1, ∴平面APB 的一个法向量为n 1=(1,0,1).(8分)设平面BCP 的法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2),则⎩⎪⎨⎪⎧ n 2·PC →=0,n 2·PB →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2y 2-z 2=0,x 2+2y 2-z 2=0,取y 2=1,则x 2=0,z 2=2,∴平面BCP 的一个法向量为n 2=(0,1,2).(10分)∴cos 〈n 1,n 2〉=n 1·n 2|n 1|·|n 2|=22×5=-105. 由图知所求二面角的平面角为钝角,故二面角A —PB —C 的余弦值为-105.(12分) 3.(12分)有一个类似计步数据库的公众账号,用户只需以运动手环或手机协处理器的运动数据为介,然后关注该公众号,就能看见自己与好友每日行走的步数,并在同一排行榜上得以体现.现随机选取某人朋友圈中的50人记录了他们某一天的走路步数,并将数据整理如下表:规定:人一天行走的步数超过8000时被系统评定为“积极性”,否则被评定为“懈怠性”.(1)以这50人一天行走的步数的频率代替1人一天行走的步数发生的概率,记X 表示随机抽取3人中被系统评定为“积极性”的人数,求P (X ≤2)和X 的数学期望;(2)为了调查评定系统的合理性,拟从这50人中先抽取10人(男性6人,女性4人).其中男性中被系统评定为“积极性\”的有4人,“懈怠性\”的有2人,从中任意选取3人,记选到“积极性\”的人数为x ;其中女性中被系统评定为“积极性”和“懈怠性”的均有2人,从中任意选取2人,记选到“积极性”的人数为y .求x >y 的概率.[规范解答及评分标准] (1)被系统评定为“积极性”的概率为3050=35,X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,35. 故P (X ≤2)=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫353=98125,(4分)X 的数学期望E (X )=3×35=95.(6分)(2)“x >y ”包含“x =3,y =2”,“x =3,y =1”,“x =3,y =0”,“x =2,y =1”,“x =2,y =0”,“x =1,y =0”.P (x =3,y =2)=C 34C 36×C 22C 24=130,P (x =3,y =1)=C 34C 36×C 12C 12C 24=215, P (x =3,y =0)=C 34C 36×C 02C 22C 24=130,P (x =2,y =1)=C 24C 12C 36×C 12C 12C 24=25, P (x =2,y =0)=C 24C 12C 36×C 02C 22C 24=110,P (x =1,y =0)=C 14C 22C 36×C 02C 22C 24=130. 所以P (x >y )=130+215+130+25+110+130=1115.(12分) 选考题:共10分.请考生在第4、5题中任选一题作答.如果多做,那么按所做的第一题计分.4.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy 中,倾斜角为α的直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =t cos α,y =1+t sin α(t 为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρsin 2θ-23cos θ=0.(1)写出直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程;(2)已知点P (0,1),点Q (3,0),直线l 过点Q 与曲线C 相交于A ,B 两点,设线段AB 的中点为M ,求|PM |的值.[规范解答及评分标准] (1)由直线l 的参数方程消去t ,得l 的普通方程为x sin α-y cos α+cos α=0.(3分)由ρsin 2θ-23cos θ=0,得ρ2sin 2θ-23ρcos θ=0,则曲线C 的直角坐标方程为y 2=23x .(5分)(2)易得点P (0,1)在直线l 上,所以tan α=k PQ =0-13-0=-33,解得α=5π6.所以l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =-32t ,y =1+12t ,(7分) 代入y 2=23x 中,得t 2+16t +4=0.(8分)设A ,B ,M 所对应的参数分别为t 1,t 2,t 0,则t 0=t 1+t 22=-8,所以|PM |=|t 0|=8.(10分)5.[选修4-5:不等式选讲](10分)已知函数f (x )=|x -2|+|x +3|.(1)解不等式f (x )>6;(2)若关于x 的不等式ax -1≤f (x )恒成立,求实数a 的取值范围.[规范解答及评分标准] (1)因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -2x -1,x <-3,5,-3≤x ≤2,2x +1,x >2,(1分)所以当x <-3时,由f (x )>6,得-2x -1>6,解得x <-72;(2分) 当-3≤x ≤2时,由f (x )>6,得5>6,无解;(3分)当x >2时,由f (x )>6,得2x +1>6,解得x >52.(4分) 综上所述,不等式f (x )>6的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪⎪⎪⎪x <-72或x >52(5分)(2)令g (x )=ax -1,则g (x )的图象是恒过点(0,-1)的直线.当直线g (x )=ax -1过点(-3,5)时,得5=-3a -1,解得a =-2;当直线g (x )=ax -1与直线y =2x +1平行时,a =2.(7分)因为关于x 的不等式ax -1≤f (x )恒成立,所以综合图象可得-2≤a ≤2.(9分)所以实数a 的取值范围为[-2,2].(10分)精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
高考小题标准练(四)小题强化练,练就速度和技能,掌握高考得分点! 姓名:________ 班级:________ 一、选择题(本大题共10小题,每小5分,共50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.若复数a +i 1-2i 是纯虚数,则实数a =( )A .2B .-12C.15 D .-25 解析:由a +i 1-2i =a ++5=a -++2a5是纯虚数,得a -2=0,1+2a ≠0,所以a =2.故选A.答案:A2.设集合A ={1,2,3},则满足A ∪B ={1,2,3,4,5}的集合B 有( ) A .2个 B .4个 C .8个 D .16个解析:A ={1,2,3},A ∪B =(1,2,3,4,5),则集合B 中必含有元素4和5,即此题可转化为求集合A ={1,2,3}的子集个数问题,所以满足题目条件的集合B 共有23=8(个). 故选C.答案:C3.已知命题p :直线a 与平面α内无数条直线垂直;命题q :直线a 与平面α垂直.则p 是q 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析:由题意知p ⇒/ q ,但q ⇒p ,则p 是q 的必要不充分条件. 故选B. 答案:B4.某人5次上班途中所花的时间(单位:分钟)分别为x ,y,10,11,9.已知这组数据的平均数为10,方差为2,则|x -y |=( )A .1B .2C .3D .4解析:由题意可得x +y =20,(x -10)2+(y -10)2=8,设x =10+t ,y =10-t ,则|t |2+|t |2=8,即|t |=2,故|x -y |=2|t |=4.故选D.答案:D5.已知圆(x -a )2+(y -b )2=r 2的圆心为抛物线y 2=4x 的焦点,且与直线3x +4y +2=0相切,则该圆的方程为( )A .(x -1)2+y 2=6425B .x 2+(y -1)2=6425C .(x -1)2+y 2=1D .x 2+(y -1)2=1解析:因为抛物线的焦点为(1,0),所以a =1,b =0.而(1,0)到直线3x +4y +2=0的距离d =3+232+42=1,所以r =1,故圆的方程为(x -1)2+y 2=1.故选C.答案:C6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,则f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫14=( ) A .9 B.19C .-9D .-19解析:f ⎝⎛⎭⎫14=log 214=-2,f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫14=f (-2)=3-2=19.故选B. 答案:B7.若α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且sin 2α+cos2α=14,则tan α=( ) A.22 B.33C. 2D. 3解析:因为sin 2α+cos2α=14,所以sin 2α+cos 2α-sin 2α=14,即cos 2α=14.又α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以cos α=12(负根舍去),故α=π3,所以tan α=tan π3= 3.故选D.答案:D8.变量X 与Y 相对应的一组数据为(10,1),(11.3,2),(11.8,3),(12.5,4),(13,5);变量U 与V 相对应的一组数据为(10,5),(11.3,4),(11.8,3),(12.5,2),(13,1).记r 1表示变量Y 与X 之间的线性相关系数,r 2表示变量V 与U 之间的线性相关系数,则( )A .r 2<r 1<0B .0<r 2<r 1C .r 2<0<r 1D .r 2=r 1 解析:r=∑i =1nx i -x -y i -y-∑i =1nx i -x-2∑i =1ny i -y-2,计算可知r 1正相关,r 2负相关.故选C .答案:C9.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c.若c =3a ,B =30°,那么角C =( )A .120°B .105°C .90°D .75°解析:由正弦定理a sin A =c sin C 得a sin -=3asin C,解得tan C =-3,故C =120°. 故选A .答案:A10.在数列{a n }中,a 1=2,na n +1=(n +1)a n +2(n ∈N *),则a 10=( ) A .34 B .36 C .38 D .40解析:由na n +1=(n +1)a n +2得(n -1)a n =na n -1+2,则有a n n -a n -1n -1=2⎝⎛⎭⎫1n -1-1n ,a n -1n -1-a n -2n -2=2⎝⎛⎭⎫1n -2-1n -1,…,a 22-a 11=2⎝⎛⎭⎫11-12,累加得an n -a 1=2⎝⎛⎭⎫1-1n ,所以a n =4n -2,所以a 10=38.故选C.答案:C二、填空题(本大题共5小题,每小5分,共25分.请把正确答案填在题中横线上)11.二项式⎝⎛⎭⎪⎫6x +12x n的展开式中,前三项系数依次组成等差数列,则展开式中的常数项等于________.解析:前三项系数依次为1,n 2,n 2-n8,由题意n =1+n 2-n 8,解得n =8(n =1舍去),所以展开式中的通项为T r +1=C r 8(6x )8-r ⎝⎛⎭⎫12x r =⎝⎛⎭⎫12r C r 8x 8-r 6-r 2.令8-r 6-r2=0,得r =2,所以常数项是T 3=⎝⎛⎭⎫122C 28=7.答案:712.设函数f (x )=x ·2x +x ,A 0的坐标原点,A n 为函数y =f (x )图像上横坐标为n (n ∈N *)的点,向量a n =k =1n A k -1A k ,i =(1,0).设θn 为a n 与i 的夹角,则∑k =1ntan θk =________.解析:a n =A 0A n →=(n ,n ·2n +n ),θn 即为向量A 0A n →与x 轴的夹角,所以tan θn =2n +1,所以∑k =1ntan θk =2+22+…+2n +n =2n +1+n -2.答案:2n +1+n -213.如图,在多面体ABCDEF 中,已知底面ABCD 是边长为3的正方形,EF ∥AB ,EF =32,且EF 与平面ABCD 的距离为2,则该多面体的体积为________.解析:分别过点F 作FG ∥EA ,FH ∥ED.连接GH ,则该多面体被分成一个三棱柱和一个四棱锥,则所求体积为V =V ADE -GHF +V F -GHCB =12×3×2×32+13×32×3×2=152.答案:15214.已知|a |=3,|b |=4,(a +b )·(a +3b )=33,则a 与b 的夹角为________. 解析:设a 与b 的夹角为θ,由(a +b )·(a +3b )=33可得a 2+4a ·b +3b 2=33,即9+4×3×4cos θ+3×16=33,所以cos θ=-12,解得θ=120°.答案:120°15.按右图所示的程序框图运算,若输入x =8,则输出的k =________.解析:执行循环如下:x =2×8+1=17,k =1;x =2×17+1=35,k =2;x =2×35+1=71,k =3;x =2×71+1=143>115,k =4,此时满足条件.故输出k 的值为4.答案:4。
椭圆的定义及其标准方程高考频度:★★★★☆ 难易程度:★★☆☆☆典例在线已知F 1,F 2是椭圆22143x y +=的两个焦点,点P 在椭圆上. (1)若点P 到焦点F 1的距离等于1,则点P 到焦点F 2的距离为____________;(2)过F 1作直线与椭圆交于A ,B 两点,则2ABF △的周长为____________;(3)若12120PF F =︒∠,则点P 到焦点F 1的距离为____________.【参考答案】(1)3;(2)8;(3)65.【解题必备】在椭圆中,由三条线段1||PF ,2||PF ,12||F F 围成的三角形称为椭圆的焦点三角形,涉及椭圆的焦点三角形的问题,可结合椭圆的定义:12||||2PF PF a +=求出结果,因此回归定义是求解椭圆的焦点三角形问题的常用方法.同时应注意勾股定理、正弦定理、余弦定理等的灵活应用. 学霸推荐1.如果222x ky +=表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是A .()0,1B .()0,2C .()1,+∞D .()0,+∞2.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点1F ,2F 在x 轴上,离心率为12,点P 为椭圆上一点,且12PF F △的周长为12,那么C 的方程为 A .22125x y += B .221164x y += C .2212524x y +=D .2211612x y +=1.【答案】A【解析】方程222x ky +=化成标准方程为22122x y k +=,若其表示焦点在y 轴上的椭圆,则()22,0,1k k>∴∈,故选A.2.【答案】D 【解析】由题设可得122c a c a =⇒=,又由椭圆的定义可得22126a c a c +=⇒+=,即362,4c c a =⇒==,所以216412b =-=,则椭圆方程为2211612x y +=,应选D. 【名师点睛】(1)在求椭圆方程时,若椭圆的焦点位置不定,应分焦点在x 轴上和焦点在y 轴上,也可设椭圆方程为221(0,0)Ax By A B +=>>,可避免分类讨论和繁琐的计算.(2)若某曲线(或轨迹)上任意一点到两定点的距离之和为常数(常数大于两点之间的距离),符合椭圆的定义,该曲线是以这两定点为焦点,定值为长轴长的椭圆,从而求出椭圆方程中的参数,写出椭圆的标准方程.(3)求椭圆标准方程常用待定系数法,其步骤一般分三步完成:①定性,确定它是椭圆;②定位,判定中心在原点,焦点在哪条坐标轴上;a b c e的关系式,解出参数即可求出椭圆的标准方程.③定量,建立关于基本量,,,。
高考小题标准练(十五)总分值80分,实战模拟,40分钟拿下高考客观题总分值!一、选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的)(A∩B)为1.设全集U=R,假设集合A={x|-1≤x≤5},B={x|y=lg(x-1)},那么∁U( ) A.{x|1<x≤5} B.{x|x≤-1或x>5}C.{x|x≤1或x>5}D.{x|-1≤x≤5}【解析】选C.因为B={x|y=lg(x-1)}={x|x>1}.因此,A∩B=∩=,(A∩B)=.因此,∁U2.已知i为虚数单位,那么复数在复平面内对应的点位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解析】选B.依题意得==-1+i,故该复数在复平面内对应的点位于第二象限.3.以下函数中既是奇函数,又在上单调递减的是( )A.y=B.y=C.y=-sinxD.y=cos【解析】选B.选项正误原因A ×y=(sin+cos)(sin-cos)=-cosx,该函数为偶函数,且在上单调递增y==为奇函数,且在B √上单调递减C ×y=-sinx为奇函数,但在上单调递增D ×y=cos=-sin2x,该函数为奇函数,但在上不单调4.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左核心到渐近线的距离等于实轴长,那么双曲线C的离心率为( )A. B. C.2 D.3【解析】选 B.易知双曲线C的左核心到渐近线的距离为b,那么b=2a,因此双曲线C的离心率为e===.5.在△ABC中,角A,B,C所对的边别离是a,b,c,假设c=1,B=45°,cosA=,那么b等于( )A. B. C. D.【解析】选C.因为cosA=,因此sinA===,因此sinC=sin[π-(A+B)]=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=cos45°+sin45°=.由正弦定理=,得b===.6.数列{a n}知足:a n+1=λa n-1(n∈N*,λ∈R且λ≠0),假设数列{a n-1}是等比数列,那么λ的值等于( )A.1B.-1C.D.2【解析】选D.由a n+1=λa n-1,得a n+1-1=λa n-2=λ.由于数列{a n-1}是等比数列,因此=1,得λ=2.7.假设a,b∈R,命题p:直线y=ax+b与圆x2+y2=1相交;命题q:a>,那么p是q的( )A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解析】选A.由命题p可知,圆心到直线的距离d小于半径1,即d=<1,b2<a2+1,因此a2>b2-1,故p是q的必要不充分条件,选A.8.在x的展开式中,x的系数为( )A.36B.-36C.84D.-84【解析】选D.易知的展开式的通项为T r+1=()9-r=(-1)r,令=0,解得r=3,故的展开式中常数项为(-1)3=-84,故x的展开式中,x的系数为-84.9.函数f(x)=ln的图象是( )【解析】选B.因为f(x)=ln,因此x-=>0,解得-1<x<0或x>1,因此函数的概念域为(-1,0)∪(1,+∞),可排除A,D.因为函数u=x-在(-1,0)和(1,+∞)上单调递增,函数y=lnu在(0,+∞)上单调递增,依照复合函数的单调性可知,函数f(x)在(-1,0)和(1,+∞)上单调递增.10.已知实数x,y知足假设当x=-1,y=0时,z=ax+y取得最大值,那么实数a的取值范围是 ( )A.(-∞,-2]B.(-2,-1]C.(2,4)D.[1,2)【解析】选A.画出知足条件的可行域(如图中阴影部份所示),由题意知直线y=-ax+z通过点(-1,0)时,z取得最大值,结合图形可知-a≥2,即a≤-2.11.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右极点别离为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx-ay+2ab=0相切,那么C的离心率为( )A. B. C. D.【解析】选A.以线段A1A2为直径的圆的方程为x2+y2=a2,由原点到直线bx-ay+2ab=0的距离d==a,取得a2=3b2,e==.12.已知函数f(x)=x2lnx+1,g(x)=kx,假设存在x0使得f(x0)=g(x0),那么k的取值范围是( )A.(-∞,1]B.[1,+∞)C.(-∞,e]D.[e,+∞)【解析】选B.函数f(x)=x2lnx+1,g(x)=kx,假设存在x0使得f(x0)=g(x0),等价于方程x2lnx+1=kx有正根,即方程k=xlnx+=h(x)有正根,可得h′(x)=lnx+1-,当x>1时,h′>0,h在上递增,当0<x<1时,h′<0,h在上递减,因此h在上有最小值h(1)=1,k的取值范围是.二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.为了响应国家进展足球的战略,某市某校在秋季运动会中,安排了足球射门竞赛.现有10名同窗参加足球射门竞赛,已知每名同窗踢进的概率均为0.6,每名同窗有2次射门机遇,且各同窗射门之间没有阻碍.现规定:踢进两个得10分,踢进一个得5分,一个未进得0分,记X为10个同窗的得分总和,那么X的数学期望为________. 【解析】由题意每一个学生的得分服从二项散布X~B,其中n=10,p=0.6,因此由二项散布的数学期望公式可得每一个学生X的数学期望为E=np=0.6×10=6,因此10个同窗的数学期望是10E(X)=60.答案:6014.已知平面向量a,b知足:a=(1,-2),|b|=2,a·b=-10,那么向量b的坐标是________.【解析】由题意知| a |=,设a与b的夹角为θ,那么a·b=| a ||b|cosθ=10cosθ=-10,cosθ=-1,θ=π,又|b|=2| a |,因此b=-2a=(-2,4).答案:(-2,4)15.已知a,b,c别离为△ABC的三个内角A,B,C的对边,且a2+b2=c2+ab,4sinAsinB=3,那么tan+tan+tan=________.【解析】由余弦定理得a2+b2-c2=2abcosC,又a2+b2=c2+ab,那么2abcosC=ab,cosC=,sinC=,又4sinA·sinB=3,因此sinAsinB=sin2C,即ab=c2,a2+b2-ab=ab,因此a=b=c,A=B=C=60°,故tan+tan+tan=.答案:16.假设函数f(x)=(x∈R)(e是自然对数的底数)在区间上是增函数,那么实数a的取值范围是________.【解析】f′(x)=-(x2-2x+a)e-x,由题意适当≤x≤e时,f′(x)≥0⇒x2-2x+a≤0在上恒成立.令g(x)=x2-2x+a,有得a≤2e-e2,因此a的取值范围是(-∞,2e-e2].答案:(-∞,2e-e2]。
高考小题标准练(二)
满分80分,实战模拟,40分钟拿下高考客观题满分!
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z},则A∪B=( )
A.{1}
B.{1,2}
C.{0,1,2,3}
D.{-1,0,1,2,3}
【解析】选C.集合B={x|-1<x<2,x∈Z}={0,1},而A={1,2,3},所以A∪B={0,1,2,3},故选C.
2.复数z=(i为虚数单位)在复平面内对应的点在( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【解析】选 D.z==-i,在复平面上对应的点为
,在第四象限.
3.设a=201,b=log2016,c=log2017,则a,b,c 的大小关系为( )
A.a>b>c
B.a>c>b
C.b>a>c
D.c>b>a
【解析】选 A.c=log2017=log20172016<;
b=log2016=log20162017>,所以b>c.
a=201>1,b<1,所以a>b,所以a>b>c,故选A.
4.以下四个命题中:
①在匀速传递的产品生产流水线上,质检员每10分钟从中抽取一件产品进行某项指标检测,这样的抽样是分层抽样;
②若两个变量的线性相关性越强,则相关系数的绝对值越接近于1;
③在某项测量中,测量结果ξ服从正态分布N(1,σ2)(σ>0),若ξ位于区域(0,1)内的概率为0.4,则ξ位于区域(0,2)内的概率为0.8;
④对分类变量X与Y的随机变量K2的观测值k来说,k越小,判断“X 与Y有关系”的把握越大.
其中真命题的序号为( )
A.①④
B.②④
C.①③
D.②③
【解析】选D.①应为系统(等距)抽样;②线性相关系数r的绝对值越接近于1,两变量间线性关系越密切;③变量ξ~N(1,σ2),P(0<ξ<2)=2P(0<ξ<1)=0.8;④随机变量K2的观测值k越大,判断“X与Y有关系”的把握越大.
5.已知等差数列{a n}的公差为d(d>0),a1=1,S5=35,则d的值为( )
A.3
B.-3
C.2
D.4
【解析】选A.因为{a n}是等差数列,所以S5=5a1+d=5+10d=35,解得d=3.
6.如表是一个容量为10的样本数据分组后的频数分布,若利用组中值近似计算本组数据的平均数,则的值为( )
A.16.5
B.17.3
C.19.7
D.20.5
【解析】选C.根据题意,样本容量为10,利用组中值近似计算本组
数据的平均数,=×(14×2+17×1+20×3+23×4)=19.7.
7.在平面直角坐标系xOy中,P为不等式组所表示的平面区域上一动点,则直线OP斜率的最大值为( )
A.2
B.
C.
D.1
【解析】选D.联立得交点坐标为(1,1),如图知在点(1,1)处直线OP斜率有最大值,此时k OP=1.
8.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.πa3
【解析】选A.由三视图可知该几何体为一个圆锥的,其中圆锥的底面圆的半径为a,高为2a,所以该几何体的体积V=×πa2×2a×
=.
9.设双曲线-=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线l交双曲线左支于A,B两点,则|BF2|+|AF2|的最小值为世纪金榜导学号92494323( )
A. B.11 C.12 D.16
【解析】选B.由双曲线定义可得|AF2|-|AF1|=2a=4,|BF2|-|BF1|=2a=4,两式相加可得|AF2|+|BF2|=|AB|+8,由于AB为经过双曲线的左焦点与
左支相交的弦,而|AB|min==3,所以|AF2|+|BF2|=|AB|+8≥3+8=11.
10.设函数f(x)=若对任意的t>1,都存在唯一的x∈R,满足f(f(x))=2a2t2+at,则正实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解析】选A.由已知函数可求得f(f(x))=由题意可知,2a2t2+at>1对一切t∈(1,+∞)恒成立,而2a2t2+at>1⇔
(2ta-1)(ta+1)>0.又a>0,t∈(1,+∞),所以2at-1>0,即a>对一切t∈(1,+∞)恒成立,而<,所以a≥.
11.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于直线x=对称且f=0,如果存在实数x0,使得对任意的x都有f(x0)≤f(x)
≤f,则ω的最小值是( )
A.2
B.4
C.6
D.8
【解析】选B.函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于x=对称且f=0,
所以ω+φ=kπ+①,
-ω+φ=kπ②,
ωx0++φ≤+2kπ且ωx0+φ≥-+2kπ③,
由①②解得ω=4,φ=kπ+,(k∈Z),当k=0时,ω=4,φ=,③成立,满足题意.故得ω的最小值为4.
12.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点O 为坐标原点,点P在双曲线右支上,△PF1F2内切圆的圆心为Q,圆Q 与x轴相切于点A,过F2作直线PQ的垂线,垂足为B,则|OA|与|OB|的长度依次为( )
A.a,a
B.a,
C.,
D.,a
【解析】选A.设|AF1|=x,|AF2|=y,由双曲线定义得|PF1|-|PF2|=2a,由三角形内切圆的性质得x-y=2a,又因为x+y=2c,所以x=a+c,所以|OA|=a.延长F2B交PF1于点C,因为PQ为∠F1PF2的平分线,所以|PF2|=|PC|,再由双曲线定义得|CF1|=2a,所以|OB|=a,故选A.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)
13.圆x2+y2=4上恰有三个点到直线x+y+m=0的距离都等于1,则m=________.
【解析】由题意知直线x+y+m=0为斜率为1的半径的中垂线,圆心到
该直线的距离为1,即=1,所以m=±.
答案:±
14.已知偶函数f(x)在上单调递减,f=0.若f(x-1)>0,则x的取值范围是________.
【解析】因为f(x)是偶函数,所以不等式f(x-1)>0⇔f(|x-1|)>f(2),又因为f(x)在[0,+∞)上单调递减,所以|x-1|<2,解得-1<x<3.
答案:(-1,3)
15.《九章算术》是我国古代一部重要的数学著作.书中有如下问题:“今有良马与驽马发长安,至齐.齐去长安三千里,良马初日行一百九十三里,日增一十三里;驽马初日行九十七里,日减半里.良马先至齐,复还迎驽马.问几何日相逢.”其意为:“现在有良马和驽马同时从长安出发到齐去.已知长安和齐的距离是3000里,良马第一天行193里,之后每天比前一天多行13里;驽马第一天行97里,之后每天比前一天少行0.5里.良马到齐后,返回去迎驽马.多少天后两马相遇.”利用我们所学的知识,可知离开长安后的第________天,两马相逢.
【解析】良马、驽马每天的行程分别构成等差数列、,其中a1=193,b1=97,公差分别为13,-0.5.假设第n天后两马相遇.由题
意得193n+×13+97n+×=6000,整理得5n2+227n-4800=0,
解得n=≈15.71(舍去负值),所以第16天相遇.
答案:16
16.已知函数f(x)=,若对任意的x1,x2∈[-1,2],恒有af(1)≥|f(x1)-f(x2)|成立,则实数a的取值范围是________. 世纪金榜导学号92494328
【解析】由题意得
f′(x)==,所以当-1<x<0时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当0<x<2时,f′(x)>0,f(x)单调递增.因此当x∈[-1,2]时,
f(x)min=f(0)=0,又因为f(-1)=e,f(2)=<e,所以f(x)max=e,因此
不等式af(1)≥|f(x1)-f(x2)|恒成立,即a×≥|e-0|,即a≥e2.所以实数a的取值范围是[e2,+∞).
答案:[e2,+∞)。