2019-2020学年四川省蓉城名校联盟高二上学期期中联考数学(理)试题(解析版)

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2019-2020学年四川省蓉城名校联盟高二上学期期中联考数
学(理)试题
一、单选题
1.在空间直角坐标系中,已知点()2,1,3A ,()4,3,0B -,则A ,B 两点间的距离是( ) A .5 B .6- C .7 D .8
【答案】C
【解析】根据空间中两点间的距离公式,准确运算,即可求解. 【详解】
由题意,根据空间中两点间的距离公式,可得7AB ==.
故选:C. 【点睛】
本题主要考查了空间中两点间的距离公式的应用,其中解答中熟记空间中两点间的距离公式,准确计算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 2.命题“1x ∀≥,2210x x -+≥”的否定是( )
A .01x ∃≥,2
00210x x -+<
B .01x ∃<,2
00210x x -+<
C .01x ∃≥,2
00210x x -+≤ D .01x ∃<,2
00210x x -+≤
【答案】A
【解析】根据全称命题与存在性命题的关系,准确改写,即可求解. 【详解】
根据全称命题与存在性命题的关系,可得命题“2
1,210x x x ∀≥-+≥”的否定是“01x ∃≥,2
00210x x -+<”.
故选:A. 【点睛】
本题主要考查了含有一个量词的否定,其中解答中熟记全称命题与存在性命题的关系,准确改写是解答的关键,着重考查了推理与辨析能力,属于基础题. 3.若命题p 是真命题,q ⌝是真命题,则下列命题中,真命题是( ) A .p q ∧
B .p q ⌝∨
C .p q ⌝∧⌝
D .p q ∨
【答案】D
【解析】由题意,命题q ⌝是真命题,则q 是假命题,根据真值表,即可判定,得到答案. 【详解】
由题意,命题q ⌝是真命题,则q 是假命题,
由真值表可得,命题p q ∧和p q ⌝∨和p q ⌝∧⌝都为假命题,只有命题p q ∨为真命题. 故选:D. 【点睛】
本题主要考查了复合命题的真假判定,其中解答中熟记复合命题的真假判定的真值表,准确判定是解答的关键,着重考查了推理与辨析能力,属于基础题.
4.双曲线22
125100
x y -=的渐近线方程是( )
A .4y x =±
B .2y x =±
C .14
y x =±
D .12
y x =±
【答案】B
【解析】由双曲线的方程,求得5,10a b ==,进而得到双曲线的渐近线的方程,得到答案. 【详解】
由双曲线22
125100
x y -=,可得2225,100a b ==,即5,10a b ==,
所以双曲线的渐近线的方程为2b
y x x a
=±=±. 故选:B. 【点睛】
本题主要考查了双曲线的标准方程及其双曲线的几何性质的应用,其中解答中熟记双曲线的几何性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
5.若圆1C :()()2
2
111x y -+-=与圆2C :()()2
2
223x y r +++=外切,则正数r 的值是( ) A .2 B .3
C .4
D .6
【答案】C
【解析】由圆1C 和圆2C 相外切,可得1212C C r r =+,列出方程,即可求解. 【详解】
由题意,圆1C :()()22111x y -+-=与圆2C :()()22
223x y r +++=, 可得圆心坐标分别为12(1,1),(2,3)C C --,半径分别为121,r r r ==,
又由圆1C 和圆2C 相外切,可得1212C C r r =+1r =+,
解得4r =. 故选:C. 【点睛】
本题主要考查了两圆的位置关系的应用,其中解答中熟记两圆的位置关系的判定方法,列出方程求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 6.“1c =”是“直线0x y c ++=与圆()()2
2
212x y -++=”相切的( ) 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】根据直线与圆相切,求得1c =或3c =,结合充分条件和必要条件的判定,即可求解. 【详解】
由题意,圆()()2
2
212x y -++=的圆心坐标为(2,1)-, 当直线0x y c ++=与圆()()2
2
212x y -++=相切,可得d r =,
即d =
=12c +=,解得1c =或3c =,
所以“1c =”是“直线0x y c ++=与圆()()2
2
212x y -++=”相切的充分不必要条件. 故选:B. 【点睛】
本题主要考查了直线与圆的位置关系,以及充分条件、必要条件的判定,其中解答中熟练应用直线与圆的位置关系,列出方程求解是解答的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.
7.已知双曲线C :22
221x y a b
-=(0a >,0b >)的左右顶点分别为()1,0A a -,
()2,0A a ,点()0,B b ,若三角形12BA A 为等腰直角三角形,则双曲线C 的离心率为( )
A
B C .2
D .3
【答案】A
【解析】由双曲线的几何性质,根据12BA A ∆为等腰直角三角形,求得a b =,得到
222c a =,即可求解双曲线的离心率,得到答案.
【详解】
由题意,三角形12BA A 为等腰直角三角形,可得a b =,即22a b =,
又由2
2
2
c a b =+,所以222a c a =-,即22
2c a =,所以2
22c a
=,
即22e =,又因为1e >,所以双曲线的离心率e =故选:A. 【点睛】
本题主要考查了双曲线的标准方程及其简单的几何性质,其中解答中熟记双曲线的几何性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
8.已知直线()()():21110l k x k y k R ++++=∈与圆()()2
2
1225x y -+-=交于
A ,
B 两点,则弦长AB 的取值范围是( )
A .[]4,10
B .[]3,5
C .[]8,10
D .[]6,10
【答案】D
【解析】由直线()()21110k x k y ++++=,得出直线恒过定点()1,2P -,再结合直线与圆的位置关系,即可求解. 【详解】
由直线()()():21110l k x k y k R ++++=∈,可得()210k x y x y ++++=,
又由2010x y x y +=⎧⎨
++=⎩,解得1
2
x y =⎧⎨=-⎩,即直线恒过定点()1,2P -,圆心()1,2C ,
当CP l ⊥时弦长最短,此时2
2
2
2AB CP r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭
,解得min 6AB =,
再由l 经过圆心时弦长最长为直径210r =, 所以弦长AB 的取值范围是[]6,10. 故选:D. 【点睛】
本题主要考查了直线系方程的应用,以及直线与圆的位置关系的应用,其中解答中熟练
利用直线的方程,得出直线恒过定点,再结合直线与圆的位置关系求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.
9.经过点()1,1P 作直线l 交椭圆22
132
x y +=于M ,N 两点,且P 为MN 的中点,则
直线l 的斜率为( ) A .2
3
-
B .
23
C .32
-
D .
32
【答案】A
【解析】设()11,M x y ,()22,N x y ,利用直线与圆锥曲线的“点差法”,即可求得直线的斜率. 【详解】
设()11,M x y ,()22,N x y ,则22
1122
22132
13
2x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩, 两式相减,可得222
2
2121032
x x y y --+=,整理得
()()()()2121212103
2
x x x x y y y y +-+-+=,
所以()()
2121212123x x y y k x x y y +-=
=-+,
又由P 为MN 的中点,可得12122,2x x y y +=+=,则222
323
k ⨯=-=-⨯, 即直线l 的斜率为2
3
-. 故选:A. 【点睛】
本题主要考查了直线与椭圆的位置关系的应用,其中解答中熟练应用“点差法”求解直线的斜率是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
10.已知圆M :()2
2225x y -+=(M 为圆心),点()2,0N -,点A 是圆M 上的动
点,线段AN 的垂直平分线交线段AM 于P 点,则动点P 的轨迹是( ) A .两条直线 B .椭圆
C .圆
D .双曲线
【答案】B
【解析】由线段AN 的垂直平分线交线段AM 于P 点,AP PN =,得到
5PM PN +=,结合椭圆的定义,即可求解,得到答案.
【详解】
由题意,线段AN 的垂直平分线交线段AM 于P 点,AP PN =, 又由5AM AP PM r =+==,即54PM PN MN +=>=, 根据椭圆的定义,可得点P 的轨迹是以M ,N 为焦点的椭圆. 故选:
B.
【点睛】
本题主要考查了椭圆的定义及其应用,其中解答中熟练应用垂直平分线的性质,以及椭圆的定义进行判定是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.
11.已知椭圆C :22
221x y a b
+=()0a b >>的左右焦点分别为1F ,2F ,且128F F =,
过左焦点1F 的直线l 与椭圆C 交于P ,Q 两点,连接2PF ,2QF ,若三角形2PQF 的周长为20,290QPF ∠=︒,则三角形12PF F 的面积为( ) A .9 B .18
C .25
D .50
【答案】A
【解析】由290QPF ∠=︒和椭圆的定义,可得1222
1
210
64PF PF PF PF ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,求得1218PF PF =,进而求得直角12PF F ∆的面积,得到答案.
【详解】
由题意,过左焦点1F 的直线l 与椭圆C 交于P ,Q 两点,三角形2PQF 的周长为20, 根据椭圆的定义,可得420a =,解得5a =, 又由128F F =,即28c =,解得4c =,
又由290QPF ∠=︒和椭圆的定义,可得12222
12210(1)
(2)64(2)
PF PF a PF PF c ⎧+==⎪⎨+==⎪⎩,
由2(1)(2)-,可得1218PF PF =, 所以直角12PF F ∆的面积为121
92
S PF PF ==. 故选:A 【点睛】
本题主要考查了椭圆的定义的应用,以及三角形面积的计算,其中解答中熟练应有椭圆的定理和直角三角形的勾股定理,求得12PF PF 的值是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
12.已知圆1C :()()2
2
111x y -+-=,圆2C :()()2
2
214x y -+-=,A ,B 分别是圆1C ,2C 上的动员.若动点M 在直线1l :10x y +-=上,动点N 在直线2l :
10x y ++=上,记线段MN 的中点为P ,则PA PB +的最小值为( )
A .3
B .
2
C 3
D 3
【答案】D
【解析】根据圆的几何性质,结合点关于直线的对称,得到
1222PC PC PC PC CC +=+≥,即可求解.
【详解】
由题意,点动点M 在直线1l :10x y +-=上,动点N 在直线2l :10x y ++=上, 线段MN 的中点为P ,可得点P 在直线0x y +=上, 又由1122123PA PB PC r PC r PC PC +≥-+-=+-, 点()11,1C 关于直线0x y +=对称的点()1,1C --,
则1222PC PC PC PC CC +=+≥=
所以PA PB +3.
故选:D 【点睛】
本题主要考查了圆的几何性质的应用,以及直线的对称最值问题的求解,其中解答中根据圆的几何性质,以及结合点关于直线的对称最值求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.
二、填空题
13.双曲线22
14
x y k -=的其中一个焦点坐标为
)
,则实数k =________.
【答案】2
【解析】由双曲线方程,得到22
,4a k b ==,根据222c a b =+,即可求解. 【详解】
由双曲线22
14
x y k -=,可得22,4a k b ==,
又由222c a b =+,即46k +=,解得2k =. 故答案为:2. 【点睛】
本题主要考查了双曲线的标准方程及其应用,其中解答中熟记双曲线的标准方程,以及合理利用222c a b =+,列出方程求解是解答的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.
14.两圆2220x y +-=,220x y x y +--=相交于M ,N 两点,则公共弦MN 所在的直线的方程是______.(结果用一般式表示) 【答案】20x y +-=
【解析】根据两圆方程相减,即可求解两圆的公共弦所在直线的方程,得到答案. 【详解】
由题意,圆2
2
20x y +-=,2
2
0x y x y +--=, 两圆方程相减,可得直线方程为20x y +-=, 即两圆的公共弦所在直线的方程为20x y +-=. 故答案为:20x y +-=. 【点睛】
本题主要考查了圆与圆的位置关系的应用,其中解答中熟记两圆的公共弦所在直线方程的求法是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
15.已知定点()2,0A -,()2,0B ,若动点M 满足8MA MB +=,则MA 的取值范围是__________. 【答案】[]2,6
【解析】由根据椭圆的定义,得到点M 的轨迹是以A ,B 为焦点的椭圆,再由根据椭圆的性质,得到[],MA a c a c ∈-+,即可求解. 【详解】
由题意,动点M 满足84MA MB AB +=≥=,
根据椭圆的定义,可得点M 的轨迹是以A ,B 为焦点的椭圆, 且28,24a c ==,解得4a =,2c =,
根据椭圆的性质,可得[],MA a c a c ∈-+,即[]2,6MA ∈. 故答案为:[]2,6. 【点睛】
本题主要考查了椭圆的定义的应用,以及椭圆的几何性质的应用,着重考查了推理与论证能力,属于基础题.
16.给出下列说法:①()2
10y -=表示的图形是一个点;②命题“若
0x y +≠,则1x ≠-或1y ≠”为真命题;③已知双曲线224x y -=的左右焦点分别为
1F ,2F ,过右焦点2F 被双曲线截得的弦长为4的直线有3条;④已知椭圆C :
22
221x y a b +=()0a b >>上有两点()00,A x y ,()00,B x y --,若点(),P x y 是椭圆C 上任意一点,且0x x ≠±,直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,则12k k ⋅为定值2
2b a
-;
⑤已知命题“x ∃,y R ∈满足224x y +=,2
3
y m x -≤-”是真命题,则实数2m ≤.其中说法正确的序号是__________. 【答案】①②④
【解析】利用曲线与方程可判定①是正确;根据四种命题的关系,可得②是正确的;根据双曲线的几何性质,可得③是不正确的;根据直线与椭圆的位置关系,可判定④是正
确的;直线与圆的位置关系,可判定⑤是不正确的,得到答案. 【详解】
对于①
()2
10y -=,可得1010x y +=⎧⎨-=⎩,解得1
1x y =-⎧⎨=⎩
,即方程表示
的图形是一个点()1,1-,所以是正确的;
对于②中,根据四种命题的定义,可得命题“若0x y +≠,则1x ≠-或1y ≠”的逆否命题为“若1x =且1y =-,则0x y +=”为真,所以原命题为真,所以是正确的; 对于③中,根据双曲线的性质,可得两支总实轴最短,最短为24a =,同支焦点弦通
径最短,最短为2
24b a
=,所以满足条件的直线只有2条,所以不正确;
对于④中,由已知可得22
000
1222000
y y y y y y k k x x x x x x -+-⋅=⨯=-+-, 又由2200
2
222
22
11
x y a b
x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩相减可得22222220002222200x x y y y y b a b x x a ---+=⇒=--, 则2
122b k k a
⋅=-,所以是正确的;
对于⑤中,令2
3
y k x -=
-,即23y kx k -=-,数形结合,如图所示,
2≤,解得120,5k ⎡⎤
∈⎢⎥⎣⎦,
又由由已知可得23y m x -≤
-存在成立,则12
5
m ≤,所以不正确. 综上可得:正确命题的序号为:①②④
.
【点睛】
本题主要考查了命题的真假判断与应用,其中解答中涉及双曲线的几何性质,四种命题的关系,直线与圆的位置关系的应用等知识点的综合应用,着重考查了推理与论证能力,属于中档试题.
三、解答题
17.命题p :方程221313
x y
m m +=--表示焦点在x 轴上的双曲线:命题q :若存在
0,44x ππ⎡⎤
∈-⎢⎥⎣⎦
,使得02tan 0m x -=成立.
(1)如果命题p 是真命题,求实数m 的取值范围;
(2)如果“p q ∧”为假命题,“p q ∨”为真命题,求实数m 的取值范围. 【答案】(1)
133m <<;(2)()12,2,33⎡⎤
-⎢⎥

⎦.
【解析】(1)由方程表示焦点在x 轴上的双曲线,得到31030m m ->⎧⎨-<⎩
,即可求解;
(2)由(1)中命题p 为真命题时,得到
1
33
m <<,再求得命题q 为真命题,得到22m -≤≤,结合“p q ∧”为假命题,“p q ∨”为真命题,得p 、q 两个命题一真一假,
分类讨论,即可求解. 【详解】
(1)由题意,方程22
1313
x y m m +=--表示焦点在x 轴上的双曲线,
则满足31030
m m ->⎧⎨-<⎩,解得133m <<,
即命题p 为真命题时,实数m 的取值范围是
1
33
m <<. (2)若命题q 为真命题,则02tan m x =在0,44x ππ⎡⎤
∈-
⎢⎥⎣
⎦有解,解得22m -≤≤, 又由“p q ∧”为假命题,“p q ∨”为真命题,则p 、q 两个命题一真一假,
若p 真q 假,则1
3
322m m m ⎧<<⎪⎨⎪-⎩
或,解得23m <<;
若p 假q 真,则133
22m m m ⎧
≤≥⎪
⎨⎪-≤≤⎩
或,解得123m -≤≤,
综上,实数m 的取值范围为()12,2,33⎡⎤
-⎢⎥

⎦.
【点睛】
本题主要考查了命题的真假判定及应用,以及利用复合命题的真假求解参数的范围,其中解答中正确求解命题,p q ,合理利用复合命题的真假,分类讨论是解答的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.
18.已知直线1l :24y x =+,直线2l 经过点()2,1. (1)若12l l ⊥,求直线2l 的方程;
(2)若2l 与两坐标轴的正半轴分别交于P 、Q 两点,求OPQ ∆面积的最小值(其中O 为坐标原点). 【答案】(1)1
22
y x =-
+;
(2)4. 【解析】(1)设直线2l 的方程为1
2
y x b =-+,代入点()2,1,求得2b =,即可求解直线的方程;
(2)设为斜率为()0k k <,得到2l 的方程为()12y k x -=-,求得其在坐标轴上的截距,得出面积的表示,结合基本不等式,即可求解. 【详解】
(1)由题意,可设直线2l 的方程为1
2
y x b =-+ 又由直线经过()2,1点,代入可得1
122
b =-⨯+,解得2b = 即直线2l 的方程为1
22
y x =-
+. (2)由题意可知,直线2l 的斜率存在且小于0,设为斜率为()0k k <, 可得2l 的方程为()12y k x -=-,
令0x =,可得2l 与y 轴的交点为()0,21Q k -+ 令0y =,可得2l 与x 轴的交点为12,0P k ⎛⎫
-+ ⎪⎝⎭
,其中k 0< 故三角形OPQ 的面积
()112122S k k ⎛⎫=
-+-+ ⎪⎝⎭()1222k k ⎛⎫
=+-+- ⎪⎝⎭
2≥+=
4(当且仅当1
2
k =-
时等号成立) 即三角形OPQ 的面积最小值为4 【点睛】
本题主要考查了直线方程的求解及应用,以及基本不等式求最值的应用,其中解答中熟练应用两条直线的位置关系,合理应用基本不等式求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
19.已知圆C 经过()3,0M ,()2,1N 两点,且圆心在直线l :240x y +-=上. (1)求圆C 的方程;
(2)从y 轴上一个动点P 向圆C 作切线,求切线长的最小值及对应切线方程.
【答案】(1)()2
221x y -+=;(2)min d =,y =±
. 【解析】(1)设圆C 的方程为220x y Dx Ey F ++++=,根据题设条件,列出方程组,求得,,D E F 的值,即可求得圆的方程;
(2)利用圆的切线长公式2
2221PC d r d =+=+,结合直线与圆的位置关系,分类讨论,即可求解. 【详解】
(1)设圆C 的方程为220x y Dx Ey F ++++=, 由圆C 经过()3,0M ,()2,1N 两点,
可得930D F ++=, ……① 520D E F +++=,……② 又由圆心,2
2D E ⎛⎫
-
- ⎪⎝⎭在直线240x y +-=上,即402E D ---=,……③ 由①②③,可解得4D =-,0E =,3F =, 所以圆C 的方程为:2
2
430x y x +-+=, 即圆C 的方程()2221x y -+=.
(2)对于动点P ,设切线长为d ,则2
2221PC d r d =+=+, 所以要使得切线长最短,必须且只需PC 最小即可,
最小值为圆心()2,0到y 轴的距离,此时距离为2,
故切线长的最小值为min d =
=P 点为原点,
过原点的直线中,当斜率不存在时,不与圆C 相切; 当斜率存在时,设直线方程为y kx =,
代入圆C :2
2
430x y x +-+=,可得()2
2430x kx x +-+=,即
()2
2
1430k x
x +-+=,
令()(
)2
2
44310k
∆=--⨯+=,解得k =,
故切线方程为y x =【点睛】
本题主要考查了圆的方程的求解,以及直线与圆的位置关系的应用,其中解答中熟记圆的方程,以及合理应用直线与圆的位置关系,合理判定与计算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
20.已知双曲线C :22
221x y a b
-=()0,0a b >>的实轴长为2.
(1)若C 的一条渐近线方程为2y x =,求b 的值;
(2)设1F 、2F 是C 的两个焦点,P 为C 上一点,且12PF PF ⊥,12PF F ∆的面积为9,求C 的标准方程.
【答案】(1)2;(2)2
2
19
y x -=.
【解析】(1)由双曲线C 的实轴长为2,求得1a =,再由渐近线方程为2y x =,得到
2b
a
=,即可求解; (2)由12PF PF ⊥和12PF F △的面积为9,求得1218PF PF =,再结合直角三角形的勾股定理和双曲线的定义,即可求解3b =,得到双曲线的方程. 【详解】
(1)由题意,双曲线C :22
221x y a b
-=的实轴长为2,即22a =,则1a =,
又由双曲线一条渐近线方程为2y x =,所以
2b
a
=,可得22b a ==. (2)由双曲线定义可得1222PF PF a -==,
又因为12PF PF ⊥,且12PF F △的面积为9,即121
182
PF PF ⨯=, 所以1218PF PF =,且22
2
212124PF PF F F c +==
又由()2
2
2
12
12124240c PF PF PF PF PF PF =+=-+=,解得210c =,
所以2221019c a b =-==-,解得3b =,
故双曲线C 的标准方程为:2
2
19
y x -=.
【点睛】
本题主要考查了双曲线的定义,以及双曲线的标准方程及几何性质的应用,其中解答中熟记双曲线的标准方程,以及合理应用双曲线的几何性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
21.已知直线1l :()0x my m R +=∈,2l :()240mx y m m R --+=∈. (1)求证:无论m 取何实数,直线1l 与2l 一定相交; (2)求1l 与2l 的交点P 的轨迹方程C .
【答案】(1)证明见解析;(2)()2
2
2400x y x y y +--=≠.
【解析】(1)当0m =时,求得两直线有交点()0,4,当0m ≠时,分别求得直线12,l l 的斜率,判定得到两直线斜率不可能相等,即可得到结论; (2)由直线1l 的方程,当0y ≠时,求得x
m y
=-,代入2l ,整理可得轨迹方程,再验证当0y =时,适合题意,即求解. 【详解】
(1)由题意,当0m =时,1l :0x =,2l :4y =,两直线有交点()0,4; 当0m ≠时,直线()1:0l x my m R +=∈斜率为11k m
=-, 直线()2:240l mx y m m R --+=∈的斜率2=k m , 令12k k =,即1
m m
-=,此时方程无解,即故两直线斜率不可能相等,即两直线必定相交,
综上可得,无论m 取何实数,直线1l 与2l 一定相交. (2)由直线()1:0l x my m R +=∈,
当0y ≠时,可得x m y
=-
, 代入直线()2:240l mx y m m R --+=∈,可得2240x x y y y
--++= 整理得()2
2
2400x y x y y +--=≠
当0y =时,由()1:0l x my m R +=∈,得0x =,此时交点坐标为()0,0,满足上式, 综上可得,点P 点轨迹方程为:()2
2
2400x y x y y +--=≠.
【点睛】
本题主要考查了两条直线的位置关系的应用,以及轨迹方程的求解,其中解答中熟记两条直线的位置关系的判定方法,以及合理分类讨论,利用代入法求解曲线的轨迹方程是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.
22.已知椭圆C 长轴的两个端点分别为()2,0A -,()2,0B , 离心率2
e =. (1)求椭圆C 的标准方程;
(2)作一条垂直于x 轴的直线,使之与椭圆C 在第一象限相交于点M ,在第四象限相交于点N ,若直线AM 与直线BN 相交于点P ,且直线OP 的斜率大于25
,求直线AM 的斜率k 的取值范围.
【答案】(1)22
14
x y +=;(2)11,42⎛⎫ ⎪⎝⎭.
【解析】(1)利用已知条件,求得,a c ,再由222b a c =-,求得b 的值,即可求解;
(2)设()00,M x y ,其中002x <<,001y <<,可得()00,N x y -,求得直线,AM BN
的方程,联立方程组,求得点P 的坐标,得出直线OP 斜率,结合椭圆的范围,即可求解斜率k 的取值范围. 【详解】
(1)由题意知,椭圆C 长轴的两个端点分别为()2,0A -,()2,0B ,可得2a =,
又由e =
c a =c =,
又因为2222221b a c --===,
所以椭圆C 的标准方程为2
214
x y +=.
(2)设()00,M x y ,其中002x <<,001y <<,可得()00,N x y -, 由斜率公式,可得002AM y k x =
+,0
2BN y k x =-,
所以直线AM 的方程为()0022
y y x x =
++;直线BN 的方程为()0022y
y x x =--,
联立方程组()()00
002222y y x x y y x x ⎧
=+⎪+⎪⎨⎪=-⎪-⎩
,解得00024,y x y x x ==,即点00024,y P x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以0
000
22425OP
y x y k x ==>,即04
15y <<,
又由
)0
0200
224y y k x y ===
=+-
t =,30,5t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭
,则0y =
所以
1
112
22k =
===, 因为30,5t ⎛
⎫∈ ⎪⎝

,所以
25,214t ⎛⎫∈
⎪+⎝⎭,则111,242⎛⎫ ⎪⎝⎭
, 所以11,42k ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,即实数直线AM 的斜率k 的取值范围11,42⎛⎫
⎪⎝⎭
.
【点睛】
本题主要考查了椭圆方程及其简单的几何性质,以及直线与椭圆的位置关系的综合应用,其中解答中合理利用直线的斜率公式和椭圆的几何性质,求得斜率k 的表达式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,以及转化思想的应用,试题有一定的难度,属于中档试题.。

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