2016届高考数学一轮复习 题组层级快练65(含答案解
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练10(含解析)
题组层级快练(十)1.(2015·四川泸州一诊)2lg2-lg 125的值为( )A .1B .2C .3D .4答案 B解析 2lg2-lg 125=lg(22÷125)=lg100=2,故选B.2.(log 29)·(log 34)=( ) A.14 B.12 C .2 D .4答案 D解析 原式=(log 232)·(log 322)=4(log 23)·(log 32)=4·lg3lg2·lg2lg3=4.3.(2015·石家庄一模)已知a =312,b =log 1312,c =log 213,则( )A .a >b >cB .b >c >aC .c >b >aD .b >a >c答案 A解析 因为312>1,0<log 1312<1,c =log 213<0,所以a >b >c ,故选A.4.已知函数f (x )=2+log 2x ,x ∈[1,2],则函数y =f (x )+f (x 2)的值域为( ) A .[4,5] B .[4,112]C .[4,132]D .[4,7]答案 B解析 y =f (x )+f (x 2)=2+log 2x +2+log 2x 2=4+3log 2x ,注意到为使得y =f (x )+f (x 2)有意义,必有1≤x 2≤2,得1≤x ≤2,从而4≤y ≤112.5.(2014·四川文)已知b >0,log 5b =a ,lg b =c,5d=10,则下列等式一定成立的是( ) A .d =ac B .a =cd C .c =ad D .d =a +c答案 B解析 由已知得5a =b,10c =b ,∴5a =10c,5d =10,∴5dc =10c ,则5dc =5a,∴dc =a ,故选B. 6.若x ∈(e -1,1),a =ln x ,b =2ln x ,c =ln 3x ,则( )A .a <b <cB .c <a <bC .b <a <cD .b <c <a答案 C 解析 由x ∈(e -1,1),得-1<ln x <0,a -b =-ln x >0,a >b ,a -c =ln x (1-ln 2x )<0,a <c ,因此有b <a <c ,选C.7.若点(a ,b )在y =lg x 图像上,a ≠1,则下列点也在此图像上的是( ) A .(1a,b )B .(10a,1-b )C .(10a,b +1)D .(a 2,2b )答案 D解析 当x =a 2时,y =lg a 2=2lg a =2b ,所以点(a 2,2b )在函数y =lg x 图像上. 8.设log b N <log a N <0,N >1,且a +b =1,则必有( ) A .1<a <b B .a <b <1 C .1<b <a D .b <a <1答案 B解析 ∵0>log a N >log b N ⇒log N b >log N a ,∴a <b <1.9.若0<a <1,则在区间(0,1)上函数f (x )=log a (x +1)是( ) A .增函数且f (x )>0 B .增函数且f (x )<0 C .减函数且f (x )>0 D .减函数且f (x )<0答案 D解析 ∵0<a <1时,y =log a u 为减函数,又u =x +1增函数,∴f (x )为减函数;又0<x <1时,x +1>1,又0<a <1,∴f (x )<0.选D.10.函数f (x )=2|log2x |的图像大致是( )答案 C解析 ∵f (x )=2|log2x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥1,1x,0<x <1,∴选C.11.设a =log 3π,b =log 23,c =log 32,则( ) A .a >b >c B .a >c >b C .b >a >c D .b >c >a答案 A解析 ∵a =log 3π>log 33=1,b =log 23<log 22=1,∴a >b .又b c =12log 2312log 32=(log 23)2>1,∴b >c .故a >b >c .选A.12.若0<a <1,则不等式1log a x>1的解是( ) A .x >a B .a <x <1 C .x >1 D .0<x <a答案 B解析 易得0<log a x <1,∴a <x <1.13.若log a (x +1)>log a (x -1),则x ∈________,a ∈________. 答案 (1,+∞) (1,+∞)14.若log a (a 2+1)<log a 2a <0,则实数a 的取值范围是__________. 答案 (12,1)解析 ∵a 2+1>1,log a (a 2+1)<0,∴0<a <1. 又log a 2a <0,∴2a >1,∴a >12.∴实数a 的取值范围是(12,1).15.若函数f (x )=log a (x +1)(a >0,且a ≠1)的定义域和值域都是[0,1],则a =________. 答案 2解析 f (x )=log a (x +1)的定义域是[0,1],∴0≤x ≤1,则1≤x +1≤2. 当a >1时,0=log a 1≤log a (x +1)≤log a 2=1,∴a =2;当0<a <1时,log a 2≤log a (x +1)≤log a 1=0,与值域是[0,1]矛盾. 综上,a =2.16.(2015·广东韶关调研)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x,x ≤0,且关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,则实数a 的取值范围是________.答案 a >1解析 如图,在同一坐标系中分别作出y =f (x )与y =-x +a 的图像,其中a 表示直线在y 轴上的截距,由图可知,当a >1时,直线y =-x +a 与y =log 2x 只有一个交点.17.设函数f (x )=|lg x |,(1)若0<a <b 且f (a )=f (b ).证明:a ·b =1; (2)若0<a <b 且f (a )>f (b ).证明:ab <1. 答案 略解析 (1)由|lg a |=|lg b |,得-lg a =lg b .∴ab =1. (2)由题设f (a )>f (b ),即|lg a |>|lg b |.上式等价于(lg a )2>(lg b )2,即(lg a +lg b )(lg a -lg b )>0,lg(ab )lg ab >0,由已知b >a >0,得0<a b<1.∴lg a b<0,故lg(ab )<0.∴ab <1.18.已知函数f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),a >0且a ≠1. (1)求f (x )的定义域;(2)判断f (x )的奇偶性并予以证明;(3)当a >1时,求使f (x )>0的x 的取值范围. 答案 (1){x |-1<x <1} (2)奇函数 (3){x |0<x <1}解析 (1)f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),则⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0,解得-1<x <1.故所求定义域为{x |-1<x <1}. (2)f (x )为奇函数.证明如下: 由(1)知f (x )的定义域为{x |-1<x <1},且f (-x )=log a (-x +1)-log a (1+x )=-[log a (x +1)-log a (1-x )]=-f (x ). 故f (x )为奇函数.(3)由f (x )>0,得log a (x +1)-log a (1-x )>0. ∴log a (x +1)>log a (1-x ).又a >1,∴⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0,x +1>1-x ,解得0<x <1.所以使f (x )>0的x 的取值范围是{x |0<x <1}.若a >0且a ≠1,x >y >0,n ∈N *,则下列各式:①(log a x )n =n log a x ;②(log a x )n =log a x n;③log a x =-log a 1x ;④n log a x =1n log a x ;⑤log a x n=log a n x ;⑥log ax -y x +y =-log a x +yx -y.其中正确的有________.答案③⑤⑥。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练60(含解析)
题组层级快练(六十)1.以抛物线y 2=4x 的焦点为圆心,半径为2的圆的方程为( ) A .x 2+y 2-2x -1=0 B .x 2+y 2-2x -3=0 C .x 2+y 2+2x -1=0 D .x 2+y 2+2x -3=0答案 B解析 ∵抛物线y 2=4x 的焦点是(1,0),∴圆的标准方程是(x -1)2+y 2=4,展开得x 2+y 2-2x -3=0.2.若圆(x +3)2+(y -1)2=1关于直线l :mx +4y -1=0对称,则直线l 的斜率为( ) A .4 B .-4 C.14 D .-14答案 D解析 依题意,得直线mx +4y -1=0经过点(-3,1), 所以-3m +4-1=0.所以m =1.故直线l 的斜率为-14.3.过点P (0,1)与圆x 2+y 2-2x -3=0相交的所有直线中,被圆截得的弦最长时的直线方程是( ) A .x =0 B .y =1 C .x +y -1=0 D .x -y +1=0答案 C解析 依题意得所求直线是经过点P (0,1)及圆心(1,0)的直线,因此所求直线方程是x +y =1,即x +y -1=0,选C.4.过点A (1,-1),B (-1,1),且圆心在直线x +y -2=0上的圆的方程是( ) A .(x -3)2+(y +1)2=4 B .(x +3)2+(y -1)2=4 C .(x -1)2+(y -1)2=4 D .(x +1)2+(y +1)2=4答案 C解析 设圆心C 的坐标为(a ,b ),半径为r . ∵圆心C 在直线x +y -2=0上,∴b =2-a . ∵|CA |2=|CB |2,∴(a -1)2+(2-a +1)2=(a +1)2+(2-a -1)2. ∴a =1,b =1.∴r =2. ∴方程为(x -1)2+(y -1)2=4.5.(2015·四川成都外国语学校)已知圆C 1:(x +1)2+(y -1)2=1,圆C 2与圆C 1关于直线x -y -1=0对称,则圆C 2的方程为( )A .(x +2)2+(y -2)2=1 B .(x -2)2+(y +2)2=1 C .(x +2)2+(y +2)2=1 D .(x -2)2+(y -2)2=1答案 B解析 C 1:(x +1)2+(y -1)2=1的圆心为(-1,1),它关于直线x -y -1=0对称的点为(2,-2),对称后半径不变,所以圆C 2的方程为(x -2)2+(y +2)2=1.6.(2015·山东青岛一模)若过点P (1,3)作圆O :x 2+y 2=1的两条切线,切点分别为A 和B ,则弦长|AB |=( )A. 3 B .2 C. 2 D .4答案 A解析 如图所示,∵PA ,PB 分别为圆O :x 2+y 2=1的切线,∴OA ⊥AP .∵P (1,3),O (0,0), ∴|OP |=1+3=2. 又∵|OA |=1,∴在Rt △APO 中,cos ∠AOP =12.∴∠AOP =60°,∴|AB |=2|AO |sin ∠AOP = 3.7.在圆x 2+y 2-2x -6y =0内,过点E (0,1)的最长弦和最短弦分别为AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为( )A .5 2B .10 2C .15 2D .20 2答案 B解析 圆的标准方程为(x -1)2+(y -3)2=10,则圆心(1,3),半径r =10,由题意知AC ⊥BD ,且|AC |=210,|BD |=210-5=25,所以四边形ABCD 的面积为S =12|AC |·|BD |=12×210×25=10 2. 8.已知点P 在圆x 2+y 2=5上,点Q (0,-1),则线段PQ 的中点的轨迹方程是( ) A .x 2+y 2-x =0 B .x 2+y 2+y -1=0 C .x 2+y 2-y -2=0 D .x 2+y 2-x +y =0答案 B解析 设P (x 0,y 0),PQ 中点的坐标为(x ,y ),则x 0=2x ,y 0=2y +1,代入圆的方程即得所求的方程是4x 2+(2y +1)2=5,化简,得x 2+y 2+y -1=0.9.已知两点A (0,-3),B (4,0),若点P 是圆x 2+y 2-2y =0上的动点,则△ABP 面积的最小值为( ) A .6 B.112 C .8 D.212答案 B解析 如图,过圆心C 向直线AB 作垂线交圆于点P ,连接BP ,AP ,这时△ABP 的面积最小.直线AB 的方程为x 4+y-3=1,即3x -4y -12=0,圆心C 到直线AB 的距离为d =|3×0-4×1-12|32+-2=165, ∴△ABP 的面积的最小值为12×5×(165-1)=112.10.在平面直角坐标系中,若动点M (x ,y )满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≥0,x +y -2≤0,y -1≥0,动点Q 在曲线(x -1)2+y 2=12上,则|MQ |的最小值为( )A. 2B.322C .1-22D.5-12答案 C解析 作出平面区域,由图形可知|MQ |的最小值为1-22.11.以直线3x -4y +12=0夹在两坐标轴间的线段为直径的圆的方程为________. 答案 (x +2)2+(y -32)2=254解析 对于直线3x -4y +12=0,当x =0时,y =3;当y =0时,x =-4.即以两点(0,3),(-4,0)为端点的线段为直径,则r =32+422=52,圆心为(-42,32),即(-2,32).∴圆的方程为(x +2)2+(y -32)2=254.12.从原点O 向圆C :x 2+y 2-6x +274=0作两条切线,切点分别为P ,Q ,则圆C 上两切点P ,Q 间的劣弧长为________.答案 π解析 如图,圆C :(x -3)2+y 2=94,所以圆心C (3,0),半径r =32.在Rt △POC 中,∠POC =π6.则劣弧PQ 所对圆心角为2π3.弧长为23π×32=π.13.设圆C 同时满足三个条件:①过原点;②圆心在直线y =x 上;③截y 轴所得的弦长为4,则圆C 的方程是________.答案 (x +2)2+(y +2)2=8或(x -2)2+(y -2)2=8 解析 由题意可设圆心A (a ,a ),如图,则22+22=2a 2,解得a =±2,r 2=2a 2=8.所以圆C 的方程是(x +2)2+(y +2)2=8或(x -2)2+(y -2)2=8.14.一个圆与y 轴相切,圆心在直线x -3y =0上,且在直线y =x 上截得的弦长为27,求此圆的方程.答案 x 2+y 2-6x -2y +1=0或x 2+y 2+6x +2y +1=0解析 方法一:∵所求圆的圆心在直线x -3y =0上,且与y 轴相切, ∴设所求圆的圆心为C (3a ,a ),半径为r =3|a |.又圆在直线y =x 上截得的弦长为27, 圆心C (3a ,a )到直线y =x 的距离为d =|3a -a |12+12.∴有d 2+(7)2=r 2.即2a 2+7=9a 2,∴a =±1. 故所求圆的方程为(x -3)2+(y -1)2=9或(x +3)2+(y +1)2=9. 方法二:设所求的圆的方程是(x -a )2+(y -b )2=r 2, 则圆心(a ,b )到直线x -y =0的距离为|a -b |2.∴r 2=(|a -b |2)2+(7)2.即2r 2=(a -b )2+14.①由于所求的圆与y 轴相切,∴r 2=a 2.② 又因为所求圆心在直线x -3y =0上, ∴a -3b =0.③ 联立①②③,解得a =3,b =1,r 2=9或a =-3,b =-1,r 2=9.故所求的圆的方程是(x -3)2+(y -1)2=9或(x +3)2+(y +1)2=9. 方法三:设所求的圆的方程是x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,圆心为(-D 2,-E 2),半径为12D 2+E 2-4F .令x =0,得y 2+Ey +F =0.由圆与y 轴相切,得Δ=0,即E 2=4F .④又圆心(-D 2,-E2)到直线x -y =0的距离为|-D 2+E2|2,由已知,得⎝⎛⎭⎪⎪⎫|-D 2+E 2|22+(7)2=r 2,即(D -E )2+56=2(D 2+E 2-4F ).⑤ 又圆心(-D 2,-E2)在直线x -3y =0上,∴D -3E =0.⑥ 联立④⑤⑥,解得D =-6,E =-2,F =1或D =6,E =2,F =1.故所求圆的方程是x 2+y 2-6x -2y +1=0或x 2+y 2+6x +2y +1=0.15.已知以点P 为圆心的圆经过点A (-1,0)和B (3,4),线段AB 的垂直平分线交圆P 于点C 和D ,且|CD |=410.(1)求直线CD 的方程; (2)求圆P 的方程. 答案 (1)x +y -3=0(2)(x +3)2+(y -6)2=40或(x -5)2+(y +2)2=40 解析 (1)直线AB 的斜率k =1,AB 的中点坐标为(1,2), ∴直线CD 的方程为y -2=-(x -1),即x +y -3=0. (2)设圆心P (a ,b ),则由P 在CD 上得a +b -3=0.① 又直径|CD |=410, ∴|PA |=210. ∴(a +1)2+b 2=40.由①②解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =6或⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =-2.∴圆心P (-3,6)或P (5,-2).∴圆P 的方程为(x +3)2+(y -6)2=40或(x -5)2+(y +2)2=40. 16.已知实数x ,y 满足x 2+y 2-2y =0. (1)求2x +y 的取值范围;(2)若x +y +c ≥0恒成立,求实数c 的取值范围. 答案 (1)1-5≤2x +y ≤1+ 5 (2)c ≥2-1解析 (1)方法一:圆x 2+(y -1)2=1的参数方程为 ⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =1+sin θ,∴2x +y =2cos θ+sin θ+1. ∵-5≤2cos θ+sin θ≤5, ∴1-5≤2x +y ≤5+1.方法二:2x +y 可看作直线y =-2x +b 在y 轴的截距,当直线与圆相切时b 取最值,此时|2×0+1-b |5=1.∴b =1±5,∴1-5≤2x +y ≤1+ 5.(2)∵x +y =cos θ+1+sin θ=2sin(θ+π4)+1,∴x +y +c 的最小值为1-2+c . ∴x +y +c ≥0恒成立等价于1-2+c ≥0. ∴c 的取值范围为c ≥2-1.1.将圆x 2+y 2-2x -4y +1=0平分的直线是( ) A .x +y -1=0 B .x +y +3=0 C .x -y +1=0 D .x -y +3=0答案 C解析 因为圆心是(1,2),所以将圆心坐标代入各选项验证知选C.2.设A (0,0),B (1,1),C (4,2),若线段AD 是△ABC 外接圆的直径,则点D 的坐标是( ) A .(-8,6) B .(8,-6) C .(4,-6) D .(4,-3)答案 B解析 线段AB 的垂直平分线x +y -1=0与线段AC 的垂直平分线2x +y -5=0的交点即圆心(4,-3),直径为10,易得点D 的坐标为(8,-6).3.若圆C 的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x -3y =0和x 轴相切,则该圆的标准方程是( ) A .(x -3)2+(y -73)2=1B .(x -2)2+(y -1)2=1 C .(x -1)2+(y -3)2=1 D .(x -32)2+(y -1)2=1答案 B解析 设圆心为(a,1),由已知得d =|4a -3|5=1,∴a =2(舍-12).4.圆心在抛物线x 2=2y (x >0)上,并且与抛物线的准线及y 轴均相切的圆的方程是( ) A .x 2+y 2-x -2y -14=0B .x 2+y 2+x -2y +1=0 C .x 2+y 2-x -2y +1=0 D .x 2+y 2-2x -y +14=0答案 D解析 ∵圆心在抛物线上,∴设圆心(a ,a 22).∴圆的方程为(x -a )2+(y -a 22)2=r 2.∴x 2+y 2-2ax -a 2y +a 2+a 44-r 2=0.对比A ,B ,C ,D 项,仅D 项x ,y 前系数符合条件.5.若方程16-x 2-x -m =0有实数解,则实数m 的取值范围为( ) A .-42≤m ≤4 2 B .-4≤m ≤4 2 C .-4≤m ≤4 D .4≤m ≤4 2答案 B解析 由题意知方程16-x 2=x +m 有实数解,分别作出y =16-x 2与y =x +m 的图像,若两图像有交点,需-4≤m ≤4 2.6.若直线l :4x -3y -12=0与x ,y 轴的交点分别为A ,B ,O 为坐标原点,则△AOB 内切圆的方程为________.答案 (x -1)2+(y +1)2=1解析 由题意知,A (3,0),B (0,-4),则|AB |=5.∴△AOB 的内切圆半径r =3+4-52=1,内切圆的圆心坐标为(1,-1).∴内切圆的方程为(x -1)2+(y +1)2=1.7.已知圆C 的方程为x 2+y 2-mx -2my =0(m ≠0),以下关于这个圆的叙述中,所有正确命题的序号是________.①圆C 必定经过坐标原点;②圆C 的圆心不可能在第二象限或第四象限; ③y 轴被圆C 所截得的弦长为2m ;④直线y =x 与y 轴的夹角的平分线必过圆心. 答案 ①②8.(2015·吉林长春一调)若圆C :x 2+y 2+2x -4y +3=0关于直线2ax +by +6=0对称,则由点(a ,b )向圆所作的切线长的最小值为________.答案 4解析 圆C :(x +1)2+(y -2)2=2,圆心坐标为C (-1,2)代入直线2ax +by +6=0,得-2a +2b +6=0即点(a ,b )在直线x -y -3=0上.过C (-1,2)作l 的垂线,垂足设为D ,过D 作圆C 的切线,切点设为E ,则切线长|DE |最短,于是有|CE |=2,|CD |=|6|2=32,∴切线长|DE |=|CD |2-r 2=4.9.在直角坐标系xOy 中,以M (-1,0)为圆心的圆与直线x -3y -3=0相切. (1)求圆M 的方程;(2)如果圆M 上存在两点关于直线mx +y +1=0对称,求实数m 的值.(3)已知A (-2,0),B (2,0),圆内的动点P 满足|PA |·|PB |=|PO |2,求PA →·PB →的取值范围. 答案 (1)(x +1)2+y 2=4 (2)m =1 (3)[-2,6)解析 (1)依题意,圆M 的半径r 等于圆心M (-1,0)到直线x -3y -3=0的距离,即r =|-1-3|1+3=2.∴圆M 的方程为(x +1)2+y 2=4.(2)∵圆M 上存在两点关于直线mx +y +1=0对称, ∴直线mx +y +1=0必过圆心M (-1,0). ∴-m +1=0,∴m =1.(3)设P (x ,y ),由|PA ||PB |=|PO |2,得x +2+y 2·x -2+y 2=x 2+y 2,即x 2-y 2=2.∴PA →·PB →=(-2-x ,-y )·(2-x ,-y ) =x 2-4+y 2=2(y 2-1). ∵点P 在圆M 内,∴(x +1)2+y 2<4,∴0≤y 2<4,∴-1≤y 2-1<3. ∴PA →·PB →的取值范围为[-2,6).。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练8(含解析)
题组层级快练(八)1.若函数f (x )=ax 2+bx +c 满足f (4)=f (1),则( ) A .f (2)>f (3) B .f (3)>f (2) C .f (3)=f (2)D .f (3)与f (2)的大小关系不确定 答案 C解析 ∵f (4)=f (1),∴对称轴为52,∴f (2)=f (3).2.若二次函数f (x )满足f (x +1)-f (x )=2x ,且f (0)=1,则f (x )的表达式为( ) A .f (x )=-x 2-x -1 B .f (x )=-x 2+x -1 C .f (x )=x 2-x -1 D .f (x )=x 2-x +1答案 D解析 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧c =1,a x +2+b x ++c -ax 2+bx +c =2x .故⎩⎪⎨⎪⎧2a =2,a +b =0,c =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-1,c =1,则f (x )=x 2-x +1.故选D.3.如图所示,是二次函数y =ax 2+bx +c 的图像,则|OA |·|OB |等于( )A.caB .-c aC .±c aD .无法确定答案 B解析 ∵|OA |·|OB |=|OA ·OB |=|x 1x 2|=|c a |=-c a(∵a <0,c >0).4.(2015·上海静安期末)已知函数f (x )=-x 2+4x ,x ∈[m,5]的值域是[-5,4],则实数m 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-1,2]C .[-1,2]D .[2,5)答案 C解析 二次函数f (x )=-x 2+4x 的图像是开口向下的抛物线,最大值为4,且在x =2时取得,而当x =5或-1时,f (x )=-5,结合图像可知m 的取值范围是[-1,2].5.一次函数y =ax +b 与二次函数y =ax 2+bx +c 在同一坐标系中的图像大致是( )答案 C6.(2015·山东济宁模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+bx +c x ≤,2 x ,若f (-4)=f (0),f (-2)=-2,则关于x 的方程f (x )=x 的解的个数为( )A .4B .2C .1D .3答案 D解析 由解析式可得f (-4)=16-4b +c =f (0)=c ,解得b =4.f (-2)=4-8+c =-2,可求得c =2.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x +2x ,2 x 又f (x )=x ,则当x ≤0时,x 2+4x +2=x ,解得x 1=-1,x 2=-2. 当x >0时,x =2,综上可知有三解.7.二次函数f (x )的二次项系数为正数,且对任意的x ∈R 都有f (x )=f (4-x )成立,若f (1-2x 2)<f (1+2x -x 2),则实数x 的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(-∞,-2)∪(0,2)C .(-2,0)D .(-∞,-2)∪(0,+∞)答案 C解析 由题意知,二次函数的开口向上,对称轴为直线x =2,图像在对称轴左侧为减函数.而1-2x 2<2,1+2x -x 2=2-(x -1)2≤2,所以由f (1-2x 2)<f (1+2x -x 2),得1-2x 2>1+2x -x 2,解得-2<x <0.8.已知函数f (x )=-x 2+ax +b 2-b +1(a ∈R ,b ∈R ),对任意实数x 都有f (1-x )=f (1+x )成立,若当x ∈[-1,1]时,f (x )>0恒成立,则实数b 的取值范围是( )A .-1<b <0B .b >0C .b <-1或b >2D .不能确定答案 C解析 由f (1-x )=f (1+x ),得对称轴方程为x =1=a2.∴a =2,f (x )在[-1,1]上是增函数. ∴要使x ∈[-1,1],f (x )>0恒成立.只要f (x )min =f (-1)=b 2-b -2>0,∴b >2或b <-1.9.(2015·上海虹口二模)函数f (x )=-x 2+4x +1(x ∈[-1,1])的最大值等于________. 答案 4解析 因为对称轴为x =2∉[-1,1],所以函数在[-1,1]上单调递增,因此当x =1时,函数取最大值4.10.设函数f (x )=mx 2-mx -1,若f (x )<0的解集为R ,则实数m 的取值范围是________. 答案 (-4,0]11.设函数y =x 2+(a +2)x +3,x ∈[a ,b ]的图像关于直线x =1对称,则b =________. 答案 612.已知函数f (x )=x 2-6x +5,x ∈[1,a ],并且函数f (x )的最大值为f (a ),则实数a 的取值范围是________.答案 a ≥5解析 ∵f (x )的对称轴为x =3,要使f (x )在[1,a ]上f (x )max =f (a ),由图像对称性知a ≥5. 13.已知y =(cos x -a )2-1,当cos x =-1时,y 取最大值,当cos x =a 时,y 取最小值,则实数a 的范围是________.答案 0≤a ≤1解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧-a ≤0,-1≤a ≤1,∴0≤a ≤1.14.若函数f (x )=x 2-2x +3在区间[0,m ]上的最小值是2,最大值是3,则实数m 的取值范围是________.答案 [1,2]解析 ∵f (x )=(x -1)2+2≥2, ∴x =1∈[0,m ].∴m ≥1.① ∵f (0)=3,而3是最大值.∴f (m )≤3⇒m 2-2m +3≤3⇒0≤m ≤2.② 由①②知:1≤m ≤2,故应填[1,2].15.在函数f (x )=ax 2+bx +c 中,若a ,b ,c 成等比数列且f (0)=-4,则f (x )有最________值(填“大”或“小”),且该值为________.答案 大 -3解析 ∵f (0)=c =-4,a ,b ,c 成等比,∴b 2=a ·c ,∴a <0.∴f (x )有最大值,最大值为c -b 24a=-3.16.函数f (x )=x 2+2x ,若f (x )>a 在区间[1,3]上满足:①恒有解,则a 的取值范围为________;②恒成立,则a 的取值范围为________.答案 a <15 a <3解析 ①f (x )>a 在区间[1,3]上恒有解,等价于a <[f (x )]max ,又f (x )=x 2+2x 且x ∈[1,3],当x =3时,[f (x )]max =15,故a 的取值范围为a <15.②f (x )>a 在区间[1,3]上恒成立,等价于a <[f (x )]min ,又f (x )=x 2+2x 且x ∈[1,3],当x =1时,[f (x )]min =3,故a 的取值范围为a <3.17.已知函数f (x )=x 2+2ax +3,x ∈[-4,6]. (1)当a =-2时,求f (x )的最值;(2)求实数a 的取值范围,使y =f (x )在区间[-4,6]上是单调函数; (3)当a =1时,求f (|x |)的单调区间. 答案 (1)最小值-1,最大值35 (2)a ≤-6或a ≥4(3)单调递增区间(0,6],单调递减区间[-6,0]解析 (1)当a =-2时,f (x )=x 2-4x +3=(x -2)2-1,由于x ∈[-4,6], ∴f (x )在[-4,2]上单调递减,在[2,6]上单调递增.∴f (x )的最小值是f (2)=-1,又f (-4)=35,f (6)=15,故f (x )的最大值是35.(2)由于函数f (x )的图像开口向上,对称轴是x =-a ,所以要使f (x )在[-4,6]上是单调函数,应有-a ≤-4或-a ≥6,即a ≤-6或a ≥4.(3)当a =1时,f (x )=x 2+2x +3,∴f (|x |)=x 2+2|x |+3,此时定义域为x ∈[-6,6],且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +3,x ∈,6],x 2-2x +3,x ∈[-6,0].∴f (|x |)的单调递增区间是(0,6], 单调递减区间是[-6,0].18.二次函数f (x )=ax 2+bx +1(a >0),设f (x )=x 的两个实根为x 1,x 2. (1)如果b =2且|x 2-x 1|=2,求实数a 的值;(2)如果x 1<2<x 2<4,设函数f (x )的对称轴为x =x 0,求证:x 0>-1. 答案 (1)a =2-12(2)略 解析 (1)若b =2,则f (x )=ax 2+2x +1. 由f (x )=x ,得ax 2+2x +1=x . 即ax 2+x +1=0.由|x 2-x 1|=2,得(x 2-x 1)2=4. ∴(x 1+x 2)2-4x 1x 2=4.∴(1a )2-41a =4,得a =2-12(a >0).(2)由f (x )=x ,得ax 2+bx +1=x . 即ax 2+(b -1)x +1=0. 设g (x )=ax 2+(b -1)x +1,则⎩⎪⎨⎪⎧g ,g ,即⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b -1<0,16a +4b -3>0.画出点(a ,b )的平面区域知该区域内有点均满足2a -b >0.从而2a >b ,∴x 0=-b2a>-1.1.(2013·浙江)已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (0)=f (4)>f (1),则( ) A .a >0,4a +b =0 B .a <0,4a +b =0 C .a >0,2a +b =0 D .a <0,2a +b =0答案 A解析 由f (0)=f (4),得f (x )=ax 2+bx +c 的对称轴为x =-b2a =2,∴4a +b =0,又f (0)>f (1),∴f (x )先减后增,∴a >0,选A.2.已知f (x )是二次函数,且函数y =ln f (x )的值域为[0,+∞),则f (x )的表达式可以是( ) A .y =x 2B .y =x 2+2x +2 C .y =x 2-2x +3 D .y =-x 2+1答案 B解析 由题意可知f (x )≥1.3.已知函数f (x )=e x -1,g (x )=-x 2+4x -3,若有f (a )=g (b ),则b 的取值范围为( ) A .[2-2,2+2] B .(2-2,2+2) C .[1,3] D .(1,3)答案 B解析 由题可知f (x )=e x -1>-1,g (x )=-x 2+4x -3=-(x -2)2+1≤1,若有f (a )=g (b ),则g (b )∈(-1,1].即-b 2+4b -3>-1,解得2-2<b <2+ 2.4.对一切实数x ,若不等式x 4+(a -1)x 2+1≥0恒成立,则a 的取值范围是( ) A .a ≥-1 B .a ≥0 C .a ≤3 D .a ≤1答案 A解析 令t =x 2≥0,则原不等式转化为t 2+(a -1)t +1≥0,当t ≥0时恒成立. 令f (t )=t 2+(a -1)t +1,则f (0)=1>0. (1)当-a -12≤0即a ≥1时,恒成立. (2)当-a -12>0即a <1时,由Δ=(a -1)2-4≤0,得-1≤a ≤3. ∴-1≤a <1,综上:a ≥-1.5.若二次函数y =8x 2-(m -1)x +m -7的值域为[0,+∞),则m =________. 答案 9或25 解析 y =8(x -m -116)2+m -7-8·(m -116)2,∵值域为[0,+∞),∴m -7-8·(m -116)2=0,∴m =9或25.6.已知t 为常数,函数y =|x 2-2x -t |在区间[0,3]上的最大值为2,则t =________. 答案 1解析 ∵y =|(x -1)2-t -1|,∴对称轴为x =1.若-t -1<0,即t >-1时,则当x =1或x =3时为最大值,即|1-2-t |=t +1=2或9-6-t =2,得t =1;若-t -1≥0,即t ≤-1时,则当x =3时为最大值,即9-6-t =2,t 无解.故得t =1.7.(2015·北京丰台期末)若f (x )=(x -a )(x -b )+(x -b )(x -c )+(x -c )(x -a ),其中a ≤b ≤c ,对于下列结论:①f (b )≤0;②若b =a +c2,则∀x ∈R ,f (x )≥f (b );③若b ≤a +c2,则f (a )≤f (c );④f (a )=f (c )成立的充要条件为b =0.其中正确的是________.(请填写序号)答案 ①②③解析 f (b )=(b -a )(b -b )+(b -b )(b -c )+(b -c )·(b -a )=(b -c )(b -a ),因为a ≤b ≤c ,所以f (b )≤0,①正确;将f (x )展开可得f (x )=3x 2-2(a +b +c )x +ab +bc +ac ,又抛物线开口向上,故f (x )min=f (a +b +c3).当b =a +c2时,a +b +c3=b ,所以f (x )min =f (b ),所以②正确;f (a )-f (c )=(a -b )(a -c )-(c -a )(c -b )=(a -c )(a +c -2b ),因为a ≤b ≤c ,且2b ≤a +c ,所以f (a )≤f (c ),③正确;因为a ≤b ≤c ,所以当f (a )=f (c )时,即(a -c )(a +c -2b )=0,所以a =b =c 或a +c =2b ,故④不正确.8.已知函数f (x )=x 2-2ax +5(a >1).(1)若f (x )的定义域和值域均是[1,a ],求实数a 的值;(2)若f (x )在区间(-∞,2]上是减函数,且对任意的x 1,x 2∈[1,a +1],总有|f (x 1)-f (x 2)|≤4,求实数a 的取值范围.解析 (1)∵f (x )=(x -a )2+5-a 2(a >1),∴f (x )在[1,a ]上是减函数.又定义域和值域均为[1,a ],∴⎩⎪⎨⎪⎧f =1-2a +5=a ,f a =a 2-2a 2+5=1.解得a =2.(2)∵f (x )在区间(-∞,2]上是减函数,∴a ≥2. 又x =a ∈[1,a +1],且(a +1)-a ≤a -1, ∴f (x )max =f (1)=6-2a ,f (x )min =f (a )=5-a 2.∵对任意的x 1,x 2∈[1,a +1],总有|f (x 1)-f (x 2)|≤4, ∴f (x )max -f (x )min ≤4,即(6-2a )-(5-a 2)≤4,解得-1≤a ≤3. 又a ≥2,∴2≤a ≤3.。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练75(含解析)
题组层级快练(七十五)1.(2015·东北三校一联)在(x 2-1x)5的二项展开式中,第二项的系数为( )A .10B .-10C .5D .-5答案 D解析 展开式中的第二项为T 2=C 15(x 2)5-1(-1x)1,所以其系数为-C 15=-5.2.(2015·河北唐山一模)(3x -2x)8二项展开式中的常数项为( )A .56B .-56C .112D .-112答案 C解析 ∵T r +1=C r 8(3x )8-r (-2x )r =C r 8(-2)r x 83-43r ,∴令83-43r =0,即r =2.∴常数项为C 28(-2)2=112,选C.3.在(x 2-13x)n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中的常数项是( )A .-7B .7C .-28D .28答案 B解析 由题意知n =8,T r +1=C r 8·(x 2)8-r ·(-13x)r =(-1)r ·C r 8·x 8-r28-r ·1x r 3=(-1)r ·C r8·x 8-r -r328-r,由8-r -r3=0,得r =6. ∴T 7=C 68·122=7,即展开式中的常数项为T 7=7.4.在(x +1)(2x +1)…(nx +1)(n ∈N *)的展开式中一次项系数为( ) A .C 2n B .C 2n +1 C .C n -1n D.12C 3n +1 答案 B解析 1+2+3+…+n =n ·n +12=C 2n +1.5.若(x +a x)(2x -1x)5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式的常数项为( )A .-40B .-20C .20D .40答案 D解析 令x =1,得(1+a )(2-1)5=2,∴a =1.∴(2x -1x )5的通项为T r +1=C r 5·(2x )5-r ·(-1x)r =(-1)r ·25-r ·C r 5·x 5-2r.令5-2r =1,得r =2.令5-2r =-1,得r =3.∴展开式的常数项为(-1)2×23·C 25+(-1)3·22·C 35=80-40=40.6.(2015·人大附中期末)若(x 2-1ax )9(a ∈R )的展开式中x 9的系数是-212,则⎠⎛0a sin x d x 的值为( )A .1-cos2B .2-cos1C .cos2-1D .1+cos2答案 A解析 由题意得T r +1=C r9·(x 2)9-r·(-1)r ·(1ax )r =(-1)r ·C r 9·x 18-3r ·1ar ,令18-3r =9,得r =3,所以-C 39·1a 3=-212,解得a =2.所以⎠⎛0a sin x d x =(-cos x )| 20=-cos2+cos0=1-cos2.7.(2015·安徽合肥二检)(x 2-x +1)10展开式中x 3项的系数为( ) A .-210 B .210 C .30 D .-30答案 A解析 由题意,得(x 2-x +1)10=[x (x -1)+1]10=C 010[x (x -1)]0·110+C 110[x (x -1)]1·19+C 210[x (x -1)]2·18+C 310[x (x -1)]3·17+…+C 1010[x (x -1)]10·10=C 010+C 110x (x -1)+C 210x 2(x -1)2+C 310x 3(x -1)3+…+C 1010x 10(x -1)10,x 3出现在C 210x 2(x -1)2+C 310x 3(x -1)3=C 210x 2(x 2-2x +1)+C 310x 3(x 3-3x 2+3x -1)中,所以x 3前的系数为C 210(-2)+C 310(-1)=-90-120=-210,故选A.8.(2015·天津河西二模)已知(1+x )10=a 0+a 1(1-x )+a 2(1-x )2+…+a 10(1-x )10,则a 8=( ) A .-180 B .180 C .45 D .-45答案 B解析 因为(1+x )10=a 0+a 1(1-x )+a 2(1-x )2+…+a 10(1-x )10,所以[2-(1-x )]10=a 0+a 1(1-x )+a 2(1-x )2+…+a 10(1-x )10,所以a 8=C 81022(-1)8=180.9.(2015·山东潍坊一模)设k =⎠⎛0π(sin x -cos x )d x ,若(1-kx )8=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 8x 8,则a 1+a 2+a 3+…+a 8=( )A .-1B .0C .1D .256答案 B解析 ∵k =⎠⎛0π(sin x -cos x )d x =(-cos x -sin x )|π0=2,∴(1-2x )8=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 8x 8.令x =0,得a 0=1;令x =1,得a 0+a 1+a 2+a 3+…+a 8=1.∴a 1+a 2+a 3+…+a 8=0.10.(2014·浙江理)在(1+x )6(1+y )4的展开式中,记x m y n项的系数为f (m ,n ),则f (3,0)+f (2,1)+f (1,2)+f (0,3)=( )A .45B .60C .120D .210答案 C解析 由题意知f (3,0)=C 36C 04,f (2,1)=C 26C 14,f (1,2)=C 16C 24,f (0,3)=C 06C 34,因此f (3,0)+f (2,1)+f (1,2)+f (0,3)=120,选C.11.(2015·四川绵阳二诊)若(x -a x2)6展开式的常数项是60,则常数a 的值为________.答案 4 解析 (x -a x2)6展开式的常数项是C 26x 4(-a x2)2=15a =60,∴a =4.12.(2015·上海十三校二联)-1+3C 111-9C 211+27C 311-…-310C 1011+311除以5的余数是________. 答案 3解析 -1+3C 111-9C 211+27C 311-…-310C 1011+311=(-1+3)11=211=2 048=2 045+3,它除以5余数为3.13.若(x -a 2x)8的展开式中常数项为1 120,则展开式中各项系数之和为________.答案 1解析 (x -a 2x )8的展开式的通项为T r +1=C r 8x 8-r (-a 2)r x -r =C r 8(-a 2)r x 8-2r,令8-2r =0,解得r =4,所以C 48(-a 2)4=1 120,所以a 2=2,故(x -a 2x )8=(x -2x)8.令x =1,得展开式中各项系数之和为(1-2)8=1.14.设(x -1)21=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 21x 21,则a 10+a 11=________. 答案 0 解析 T r +1=C r21x21-r(-1)r ,∴a 10=C 1121(-1)11,a 11=C 1021(-1)10,∴a 10+a 11=0.15.(2014·高考调研原创题)若(cos φ+x )5的展开式中x 3的系数为2,则sin(2φ+π2)=________.答案 -35解析 由二项式定理,得x 3的系数为C 35cos 2φ=2,得cos 2φ=15.故sin(2φ+π2)=cos2φ=2cos 2φ-1=-35.16.(2015·扬州中学月考)设函数f (x ,n )=(1+x )n (n ∈N *). (1)求f (x,6)的展开式中系数最大的项;(2)若f (i ,n )=32i(i 为虚数单位),求C 1n -C 3n +C 5n -C 7n +C 9n . 答案 (1)20x 3(2)32解析 (1)展开式中系数最大的项是第4项T 4=C 36x 3=20x 3. (2)由已知(1+i)n =32i ,两边取模,得(2)n=32,所以n =10.所以C 1n -C 3n +C 5n -C 7n +C 9n =C 110-C 310+C 510-C 710+C 910.而(1+i)10=C 010+C 110i +C 210i 2+…+C 910i 9+C 1010i 10=(C 010-C 210+C 410-C 610+C 810-C 1010)+(C 110-C 310+C 510-C 710+C 910)i =32i ,所以C 110-C 310+C 510-C 710+C 910=32.17.设f (x )=(1+x )m +(1+x )n 的展开式中x 的系数是19(m ,n ∈N *). (1)求f (x )展开式中x 2的系数的最小值;(2)对f (x )展开式中x 2的系数取最小值时m ,n ,求f (x )展开式中x 7的系数. 答案 (1)81 (2)156解析 (1)由题意知C 1m +C 1n =19, ∴m +n =19,∴m =19-n .x 2的系数为C 2m +C 2n =C 219-n +C 2n=12(19-n )(18-n )+12n (n -1) =n 2-19n +171=(n -192)2+3234,∵n ∈N *,∴n =9或n =10时,x 2的系数取最小值(12)2+3234=81.(2)由(1)得当n =9,m =10时,f (x )=(1+x )10+(1+x )9; 当n =10,m =9时,f (x )同上.故f (x )=(1+x )9(x +2)其中(1+x )9展开式中T r +1=C r 9x r ,所以f (x )展开式中x 7的系数为C 69+2C 79=156.。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练65(含解析)
题组层级快练(六十五)1.直线l 过点(2,0)且与双曲线x 2-y 2=2仅有一个公共点,这样的直线有( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条答案 C解析 该点为双曲线的顶点,与双曲线相切的直线有一条,与渐近线平行的直线有两条,共3条. 2.若直线y =kx +2与双曲线x 2-y 2=6的右支交于不同的两点,则k 的取值范围是( ) A .(-153,153) B .(0,153) C .(-153,0) D .(-153,-1) 答案 D3.已知F 1,F 2是双曲线x 22-y 2=1的左、右焦点,P ,Q 为右支上的两点,直线PQ 过F 2且倾斜角为α,则|PF 1|+|QF 1|-|PQ |的值为( )A .8B .2 2C .4 2D .随α的大小而变化答案 C解析 由双曲线定义知: |PF 1|+|QF 1|-|PQ |=|PF 1|+|QF 1|-(|PF 2|+|QF 2|) =(|PF 1|-|PF 2|)+(|QF 1|-|QF 2|) =4a =4 2.4.已知A ,B ,P 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1上不同的三点,且A ,B 连线经过坐标原点,若直线PA ,PB 的斜率乘积k PA ·k PB =23,则该双曲线的离心率为( )A.22B.62C. 2D.153答案 D解析 设A (x 1,y 1),P (x 2,y 2),根据对称性,B (-x 1,-y 1), 因为A ,P 在双曲线上,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 21a 2-y 21b2=1,x 22a 2-y22b 2=1.两式相减,得k PA ·k PB =b 2a 2=23.所以e 2=a 2+b 2a 2=53.故e =153. 5.(2015·四川绵阳第二次诊断考试)圆C 的圆心在y 轴正半轴上,且与x 轴相切,被双曲线x 2-y 23=1的渐近线截得的弦长为3,则圆C 的方程为( )A .x 2+(y -1)2=1 B .x 2+(y -3)2=3 C .x 2+(y -32)2=34D .x 2+(y -2)2=4答案 A解析 设圆心(0,b ),(b >0),半径为b ,双曲线渐近线方程为y =±3x ,圆心到渐近线的距离为d=b 2.由勾股定理,得(b 2)2+(32)2=b 2,∴b =1.所以圆C 的方程为x 2+(y -1)2=1. 6.(2015·天津河西质量调研)如图所示,F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 1的直线l 与双曲线的左、右两个分支分别交于B ,A ,若△ABF 2为等边三角形,则该双曲线的离心率为( )A.233B. 3 C .4 D.7答案 D解析 设等边三角形的边长为x ,则根据双曲线定义得|AF 1|-|AF 2|=2a ,|BF 2|-|BF 1|=2a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x +|BF 1-x =2a ,x -|BF 1|=2a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧|BF 1|=2a ,x =4a .在△AF 1F 2中,|AF 1|=6a ,|AF 2|=4a ,|F 1F 2|=2c ,∠F 1AF 2=60°,由余弦定理,得4c 2=36a 2+16a 2-2×6a ×4a cos60°.∴c 2=7a 2,即e =7.7.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x +10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( )A.x 25-y 220=1 B.x 220-y 25=1 C.3x 225-3y2100=1 D.3x 2100-3y225=1 答案 A解析 由题意可知,双曲线的其中一条渐近线y =b a x 与直线y =2x +10平行,所以b a=2且左焦点为(-5,0),所以a 2+b 2=c 2=25,解得a 2=5,b 2=20,故双曲线方程为x 25-y 220=1.选A.8.已知双曲线中心在原点且一个焦点为F (7,0),直线y =x -1与其相交于M ,N 两点,MN 中点的横坐标为-23,则此双曲线的方程是( )A.x 23-y 24=1B.x 24-y 23=1C.x 25-y 22=1 D.x 22-y 25=1 答案 D解析 设双曲线方程x 2a 2-y 2b2=1,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),∴⎩⎪⎨⎪⎧x 21a 2-y 21b2=1, ①x 22a 2-y 22b 2=1. ②①-②,得y 1-y 2x 1-x 2=b 2a 2·x 1+x 2y 1+y 2.∴1=b 2a 2·-23-53,∴5a 2=2b 2.又a 2+b 2=7,∴a 2=2,b 2=5,故选D.9.(2015·东北三校一模)已知双曲线x 29-y 216=1,过其右焦点F 的直线交双曲线于P ,Q 两点,PQ 的垂直平分线交x 轴于点M ,则|MF ||PQ |的值为( )A.53B.56C.54D.58答案 B解析 依题意,将直线PQ 特殊化为x 轴,于是有点P (-3,0),Q (3,0),M (0,0),F (5,0),|MP ||PQ |=56.10.过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点F (-c,0)(c >0),作圆x 2+y 2=a 24的切线,切点为E ,延长FE 交曲线右支于点P ,若OE →=12(OF →+OP →),则双曲线的离心率为________.答案102解析 圆x 2+y 2=a 24的半径为a2,由OE →=12(OF →+OP →)知,E 是FP 的中点,设F ′(c,0),由于O 是FF ′的中点,所以OE ⊥PF ,|OE |=12|PF ′|⇒|PF ′|=2|OE |=a .由双曲线定义,|FP |=3a ,因为FP 是圆的切线,切点为E ,所以FP ⊥OE ,从而∠FPF ′=90°.由勾股定理,得|FP |2+|F ′P |2=|FF ′|2⇒9a 2+a 2=4c 2⇒e =102. 11.双曲线C :x 2-y 2=1的渐近线方程为________;若双曲线C 的右顶点为A ,过A 的直线l 与双曲线C 的两条渐近线交于P ,Q 两点,且PA →=2AQ →,则直线l 的斜率为_______.答案 x ±y =0,±3解析 双曲线C :x 2-y 2=1的渐近线方程为x 2-y 2=0,即y =±x ;双曲线C 的右顶点A (1,0),设l :x =my +1,联立方程,得⎩⎪⎨⎪⎧x =my +1,x 2-y 2=0,消去x ,得(m 2-1)y 2+2my +1=0(*),方程(*)的根为P ,Q 两点的纵坐标,设P (x P ,y P ),∵PA →=2AQ →,∴y P =-2y Q .又⎩⎪⎨⎪⎧y P+y Q=2m1-m 2,y P y Q =1m 2-1,解得m =±13,直线l 的斜率为1m,即为3或-3.12.已知曲线x 2a -y 2b =1(ab ≠0,且a ≠b )与直线x +y -1=0相交于P ,Q 两点,且OP →·OQ →=0(O 为原点),则1a -1b的值为________.答案 2解析 将y =1-x 代入x 2a -y 2b=1,得(b -a )x 2+2ax -(a +ab )=0. 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=2a a -b ,x 1x 2=a +ab a -b. OP →·OQ →=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(1-x 1)(1-x 2)=2x 1x 2-(x 1+x 2)+1.所以2a +2ab a -b -2aa -b +1=0.即2a +2ab -2a +a -b =0. 即b -a =2ab ,所以1a -1b=2.13.求两条渐近线为x +2y =0和x -2y =0且截直线x -y -3=0所得的弦长为833的双曲线的方程.答案x 24-y 2=1解析 渐近线方程为y =±12x ,可设双曲线方程为x 24m -y2m=1,则⎩⎪⎨⎪⎧x 24m -y 2m=1,x -y -3=0.可得3x 2-24x +36+4m =0, ∴x 1+x 2=8,x 1x 2=36+4m3.由弦长公式|AB |=1+k 2·x 1+x 22-4x 1x 2,得|AB |=2·48-16m3. 又∵|AB |=833,∴m =1.∴双曲线方程为x 24-y 2=1.14.设双曲线C :x 2a2-y 2=1(a >0)与直线l :x +y =1相交于两个不同点A ,B .(1)求双曲线C 的离心率e 的取值范围;(2)设直线l 与y 轴的交点为P ,且PA →=512PB →,求实数a 的值.答案 (1)(62,2)∪(2,+∞) (2)1713解析 (1)由C 与l 相交于两个不同的点,故知方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2a2-y 2=1,x +y =1,有两个不同的实数解.消去y 并整理,得(1-a 2)x 2+2a 2x -2a 2=0.①所以⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2≠0,4a 4+8a2-a 2,解得0<a <2且a ≠1.双曲线的离心率e =1+a2a=1a 2+1.∵0<a <2且a ≠1,∴e >62且e ≠ 2. 即离心率e 的取值范围为(62,2)∪(2,+∞). (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (0,1),∵PA →=512PB →,∴(x 1,y 1-1)=512(x 2,y 2-1),由此得x 1=512x 2.由于x 1,x 2都是方程①的根,且1-a 2≠0,所以x 1+x 2=1712x 2=-2a 21-a 2,x 1x 2=512x 22=-2a 21-a 2.消去x 2,得-2a 21-a 2=28960.注意a >0,得a =1713. 15.(2015·河南安阳调研)已知圆C 1:(x +62)2+y 2=258,圆C 2:(x -62)2+y 2=18,动圆P 与已知两圆都外切.(1)求动圆的圆心P 的轨迹E 的方程;(2)直线l :y =kx +1与点P 的轨迹E 交于不同的两点A ,B ,AB 的中垂线与y 轴交于点N ,求点N 的纵坐标的取值范围.答案 (1)2x 2-y 2=1(x >0) (2)(-∞,-32)解析 (1)已知两圆的圆心、半径分别为C 1(-62,0),r 1=524;C 2(62,0),r 2=24. 设动圆P 的半径为r ,由题意知|PC 1|=r +524,|PC 2|=r +24,则|PC 1|-|PC 2|=2<|C 1C 2|= 6.所以点P 在以C 1,C 2为焦点的双曲线右支上,其中2a =2,2c =6,所以b 2=1. 故轨迹E 的方程为2x 2-y 2=1(x >0).(2)将直线y =kx +1代入双曲线方程,并整理,得(k 2-2)x 2+2kx +2=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点为M (x 0,y 0), 依题意,直线l 与双曲线的右支交于不同两点,故⎩⎪⎨⎪⎧k 2-2≠0,Δ=k 2-k 2-,x 1+x 2=-2k k 2-2>0,x 1x 2=2k 2-2>0.所以-2<k <- 2.且x 0=-k k 2-2,y 0=kx 0+1=-2k 2-2,则AB 的中垂线方程为y +2k 2-2=-1k (x +kk 2-2). 令x =0,得y N =32-k 2.∵-2<k <-2,∴y N <-32.已知双曲线E 的中心为原点,F (3,0)是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且AB 的中点为M (-12,-15),则E 的方程为( )A.x 23-y 26=1B.x 24-y 25=1C.x 26-y 23=1 D.x 25-y 24=1 答案 B解析 由已知易得l 的斜率为k =k FM =1.设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有⎩⎪⎨⎪⎧x 21a 2-y 21b2=1,x 22a 2-y22b 2=1,两式相减并结合x 1+x 2=-24,y 1+y 2=-30,得y 1-y 2x 1-x 2=4b 25a 2,从而4b 25a2=1,即4b2=5a 2.又a 2+b 2=9,解得a 2=4,b 2=5,故选B.。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练68(含解析)
题组层级快练(六十八)1.若过抛物线y =2x 2的焦点的直线与抛物线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2=( ) A .-2 B .-12C .-4D .-116答案 D解析 由y =2x 2,得x 2=12y .其焦点坐标为F (0,18),取直线y =18,则其与y =2x 2交于A (-14,18),B (14,18),∴x 1x 2=(-14)·(14)=-116.2.设离心率为e 的双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,直线l 过焦点F ,且斜率为k ,则直线l 与双曲线C 的左、右两支都相交的充要条件是( )A .k 2-e 2>1 B .k 2-e 2<1 C .e 2-k 2>1 D .e 2-k 2<1答案 C解析 l 与双曲线的左、右两支都相交的充要条件是-b a <k <b a ,即k 2<c 2-a 2a=e 2-1,即e 2-k 2>1,故选C.3.已知椭圆x 2+2y 2=4,则以(1,1)为中点的弦的长度为( ) A .3 2 B .2 3 C.303D.326 答案 C解析 设y -1=k (x -1),∴y =kx +1-k . 代入椭圆方程,得x 2+2(kx +1-k )2=4. ∴(2k 2+1)x 2+4k (1-k )x +2(1-k )2-4=0. 由x 1+x 2=4kk -2k 2+1=2,得k =-12,x 1x 2=13.∴(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=4-43=83.∴|AB |=1+14·263=303. 4.已知抛物线y =2x 2上的两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)关于直线y =x +m 对称,且x 1x 2=-12,那么m 的值等于( )A.32B.52 C .2 D .3答案 A解析 因为点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在抛物线y =2x 2上,所以y 1=2x 21,y 2=2x 22,两式相减,得y 1-y 2=2(x 1-x 2)(x 1+x 2),不妨设x 1<x 2.因为直线AB 与直线y =x +m 互相垂直,所以y 1-y 2x 1-x 2=-1,所以x 1+x 2=-12.而x 1x 2=-12,解得x 1=-1,x 2=12,设线段AB 的中点为M (x 0,y 0),则x 0=x 1+x 22=-14,y 0=y 1+y 22=2x 21+2x 222=54.因为中点M 在直线y =x +m 上,所以54=-14+m ,解得m =32.5.已知双曲线x 2-y 24=1,过点A (1,1)的直线l 与双曲线只有一个公共点,则l 的条数为( )A .4B .3C .2D .1答案 A解析 ①斜率不存在时,方程为x =1符合. ②设斜率为k ,y -1=k (x -1),kx -y -k +1=0.⎩⎪⎨⎪⎧4x 2-y 2=4,y =kx -k +1, (4-k 2)x 2+(2k 2-2k )x -k 2+2k -5=0.当4-k 2=0,k =±2时符合;当4-k 2≠0,Δ=0,亦有一个答案,∴共4条.6.(2015·东北三校)设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点M (-1,0)的直线在第一象限交抛物线于A ,B ,且满足AF →·BF →=0,则直线AB 的斜率k =( )A. 2B.22 C.3 D.33答案 B解析 依题意,设直线AB 的方程为y =k (x +1)(k ≠0),代入抛物线方程y 2=4x 并整理,得k 2x 2+(2k2-4)x +k 2=0.因为直线与抛物线有两个不同的交点,所以Δ=(2k 2-4)2-4k 4>0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=4-2k 2k 2,x 1x 2=1.又因为AF →·BF →=0,所以(x 1-1)(x 2-1)+y 1y 2=0,(x 1-1)(x 2-1)+k 2(x 1+1)(x 2+1)=0,(1+k 2)x 1x 2+(k 2-1)(x 1+x 2)+k 2+1=0.把⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=4-2k 2k 2,x 1x 2=1,代入并整理,得k 2=12.又k >0,所以k =22,故选B.7.已知抛物线y 2=8x ,过动点M (a,0),且斜率为1的直线l 与抛物线交于不同的两点A ,B ,|AB |≤8,则实数a 的取值范围是________.答案 -2<a ≤-1解析 将l 的方程y =x -a 代入y 2=8x , 得x 2-2(a +4)x +a 2=0. 则|AB |=x 1+x 22-4x 1x 2]=32+2a ≤8,又∵|AB |>0,∴-2<a ≤-1.8.(2015·上海静安一模)已知椭圆C :x 22+y 24=1,过椭圆C 上一点P (1,2)作倾斜角互补的两条直线PA ,PB ,分别交椭圆C 于A ,B 两点.则直线AB 的斜率为________.答案2解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),同时设PA 的方程为y -2=k (x -1),代入椭圆方程化简得(k 2+2)x2-2k (k -2)x +k 2-22k -2=0,显然1和x 1是这个方程的两解.因此x 1=k 2-22k -2k 2+2,y 1=-2k 2-4k +22k 2+2.由-k 代替x 1,y 1中的k ,得x 2=k 2+22k -2k 2+2,y 2=-2k 2+4k +22k 2+2,所以y 2-y 1x 2-x 1= 2. 9.(2015·福建福州质检)已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,若双曲线左支上存在一点P 与点F 2关于直线y =b ax 对称,则该双曲线的离心率为________.答案5解析 由题意可知双曲线左支上存在一点P 与点F 2关于直线y =bx a 对称,则PF 1⊥PF 2.又|PF 2||PF 1|=ba,联立|PF 2|-|PF 1|=2a ,|PF 2|2+|PF 1|2=(2c )2,可得b 3+a 2b =2c 2a .所以b =2a ,e = 5.10.抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点. (1)若AF →=2FB →,求直线AB 的斜率;(2)设点M 在线段AB 上运动,原点O 关于点M 的对称点为C ,求四边形OACB 面积的最小值. 答案 (1)±2 2 (2)4解析 (1)依题意知F (1,0),设直线AB 的方程为x =my +1.将直线AB 的方程与抛物线的方程联立,消去x ,得y 2-4my -4=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),所以y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.① 因为AF →=2FB →,所以y 1=-2y 2.② 联立①和②,消去y 1,y 2,得m =±24. 所以直线AB 的斜率是±2 2.(2)由点C 与原点O 关于点M 对称,得M 是线段OC 的中点.从而点O 与点C 到直线AB 的距离相等,所以四边形OACB 的面积等于2S △AOB . 因为2S △AOB =2×12·|OF |·|y 1-y 2|=y 1+y 22-4y 1y 2=41+m 2,所以当m =0时,四边形OACB 的面积最小,最小值是4.11.(2015·四川成都七中适应性训练)如图所示,设抛物线C 1:y 2=4x 的准线与x 轴交于点F 1,焦点F 2.椭圆C 2以F 1和F 2为焦点,离心率e =12.设P 是C 1与C 2的一个交点.(1)求椭圆C 2的方程;(2)直线l 过C 2的右焦点F 2,交C 1于A 1,A 2两点,且|A 1A 2|等于△PF 1F 2的周长,求直线l 的方程. 答案 (1)x 24+y 23=1(2)y =2(x -1)或y =-2(x -1)解析 (1)由条件,F 1(-1,0),F 2(1,0)是椭圆C 2的两焦点,故半焦距为1,再由离心率为12知长半轴长为2,从而C 2的方程为x 24+y 23=1.(2)由(1)可知△PF 1F 2的周长|PF 1|+|PF 2|+|F 1F 2|=6.又C 1:y 2=4x ,而F 2(1,0).若l 垂直于x 轴,易得|A 1A 2|=4,矛盾,故l 不垂直于x 轴,可设其方程为y =k (x -1),与C 1方程联立可得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,从而|A 1A 2|=k 2+1|x 1-x 2|=k 2+1·k 2+2-4k4k 2=k 2+k 2.令|A 1A 2|=6可解出k 2=2,故l 的方程为y =2(x -1)或y =-2(x -1).12.(2014·陕西文)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点(0,3),离心率为12,左、右焦点分别为F 1(-c,0),F 2(c,0).(1)求椭圆的方程;(2)若直线l :y =-12x +m 与椭圆交于A ,B 两点,与以F 1F 2为直径的圆交于C ,D 两点,且满足|AB ||CD |=534,求直线l 的方程. 答案 (1)x 24+y 23=1(2)y =-12x +33或y =-12x -33思路 (1)构造关于a ,b ,c 的方程组;(2)利用直线与圆的位置关系得|CD |,直线的方程与椭圆方程联立得方程组,利用根与系数的关系得|AB |,构造关于m 的方程求m ,进而得出直线l 的方程.解析 (1)由题设知⎩⎪⎨⎪⎧b =3,c a =12,b 2=a 2-c 2,解得⎩⎨⎧a =2,b =3,c =1.∴椭圆的方程为x 24+y 23=1.(2)由题设,以F 1F 2为直径的圆的方程为x 2+y 2=1, ∴圆心到直线l 的距离d =2|m |5. 由d <1,得|m |<52.(*) ∴|CD |=21-d 2=21-45m 2=255-4m 2. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由⎩⎪⎨⎪⎧y =-12x +m ,x 24+y 23=1,得x 2-mx +m 2-3=0.由根与系数的关系可得x 1+x 2=m ,x 1x 2=m 2-3.∴|AB |=⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+⎝ ⎛⎭⎪⎫-122[m 2-m 2-=1524-m 2. 由|AB ||CD |=534,得4-m 25-4m 2=1,解得m =±33,满足(*). ∴直线l 的方程为y =-12x +33或y =-12x -33.13.(2014·辽宁理)圆x 2+y 2=4的切线与x 轴正半轴,y 轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P (如图).双曲线C 1:x 2a 2-y 2b2=1过点P 且离心率为 3.(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.答案 (1)x 2-y 22=1(2)x -(362-1)y -3=0或x +(62-1)y -3=0思路 (1)先求切线方程,再利用条件列出方程组求解字母的值;(2)利用关系设出椭圆方程,再利用直线与椭圆的位置关系求解.解析 (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围成的三角形面积为S =12·4x 0·4y 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,即S 有最小值,因此点P 的坐标为(2,2).由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2a 2-2b2=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+23my -3=0.又y 1,y 2是方程的根,因此⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=-23mm 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+y2+23=43m 2+2, ③x 1x 2=m 2y 1y 2+3my 1+y 2+3=6-6m 2m 2+2. ④因为AP →=(2-x 1,2-y 1),BP →=(2-x 2,2-y 2), 由题意知AP →·BP →=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整理,得2m 2-26m +46-11=0. 解得m =362-1或m =-62+1.因此直线l 的方程为x -(362-1)y -3=0或x +(62-1)y -3=0.。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练5(含解析)
题组层级快练(五)1.下列函数中,与函数y =13x定义域相同的函数为( )A .y =1sin xB .y =ln x xC .y =x e xD .y =sin x x答案 D 解析 因为y =13x的定义域为{x |x ≠0},而y =1sin x 的定义域为{x |x ≠k π,k ∈Z },y =ln xx 的定义域为{x |x >0},y =x e x的定义域为R ,y =sin x x的定义域为{x |x ≠0},故D 项正确.2.函数y =的定义域是( )A .(-3,+∞)B .[-2,+∞)C .(-3,-2)D .(-∞,-2]答案 B 3.函数y =|x x -的定义域为( )A .{x |x ≥1}B .{x |x ≥1或x =0}C .{x |x ≥0}D .{x |x =0}答案 B解析 由题意得|x |(x -1)≥0,∴x -1≥0或|x |=0. ∴x ≥1或x =0.4.(2014·山东理)函数f (x )=12x2-1的定义域为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 B .(2,+∞)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞) D.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12∪[2,+∞) 答案 C解析 (log 2x )2-1>0,即log 2x >1或log 2x <-1,解得x >2或0<x <12,故所求的定义域是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞).5.(2015·衡水调研卷)若函数y =f (x )的定义域是[1,2 015],则函数g (x )=f x +lg x的定义域是( )A .(0,2 014]B .(0,1)∪(1,2 014]C .(1,2 015]D .[-1,1)∪(1,2 014]答案 B解析 使函数g (x )有意义的条件是⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +1≤2 015,x >0且x ≠1,解得0<x <1或1<x ≤2 014.故函数g (x )的定义域为(0,1)∪(1,2 014].故选B.6.函数y =14-x-3·2x-4的定义域为( )A .[2,+∞)B .(-∞,2]C .[-2,+∞)D .(-∞,-2]答案 A 7.函数y =(12)的值域为( )A .(-∞,12]B .[12,1]C .[12,1)D .[12,+∞)答案 C解析 由于x 2≥0,所以x 2+1≥1,所以0<1x 2+1≤1,结合函数y =(12)x在(0,1]上的图像可知函数y =(12)1x +1的值域为[12,1). 8.若对函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)作x =h (t )的代换,则总不改变函数f (x )的值域的代换是( ) A .h (t )=10tB .h (t )=t 2C .h (t )=sin tD .h (t )=log 2t答案 D解析 ∵log 2t ∈R ,故选D.9.若函数y =12x 2-2x +4的定义域、值域都是[2,2b ](b >1),则( )A .b =2B .b ≥2C .b ∈(1,2)D .b ∈(2,+∞)答案 A解析 ∵函数y =12x 2-2x +4=12(x -2)2+2,其图像的对称轴为直线x =2,∴在定义域[2,2b ]上,y为增函数.当x =2时,y =2;当x =2b 时,y =2b .故2b =12×(2b )2-2×2b +4,即b 2-3b +2=0,得b 1=2,b 2=1.又∵b >1,∴b =2.10.(2014·东城区)设函数f (x )=2x1+2x -12,[x ]表示不超过x 的最大整数,则函数y =[f (x )]的值域为( )A .{0}B .{-1,0}C .{-1,0,1}D .{-2,0}答案 B解析 ∵f (x )=1-12x +1-12=12-12x +1,又2x>0,∴-12<f (x )<12.∴y =[f (x )]的值域为{-1,0}.11.(2013·安徽文)函数y =ln(1+1x)+1-x 2的定义域为________.答案 (0,1]解析 根据题意可知,⎩⎪⎨⎪⎧1+1x>0,x ≠0,1-x 2≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x +1x >0,-1≤x ≤1⇒0<x ≤1,故定义域为(0,1].12.函数y =4x 2-3x -3|x +1|-2的定义域为________.答案 {x |x <-3或-3<x ≤-1或x ≥4} 13.函数y =10x +10-x10x -10-x 的值域为________.答案 (-∞,-1)∪(1,+∞). 解析 由y =10x +10-x10x -10-x ,得y +1y -1=102x. ∵102x>0,∴y +1y -1>0. ∴y <-1或y >1.即函数值域为(-∞,-1)∪(1,+∞). 14.函数y =xx 2+x +1(x >0)的值域是________.答案 (0,13]解析 由y =x x 2+x +1(x >0),得0<y =x x 2+x +1=1x +1x+1≤12x ·1x+1=13,因此该函数的值域是(0,13].15.若函数f (x )=a x-1(a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a 等于__________. 答案3解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a 2-1=2,a 0-1=0或⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,a 2-1=0,a 0-1=2.解得a = 3.16.若函数f (x )=exx 2+ax +a 的定义域为R ,求实数a 的取值范围.答案 (0,4)解析 ∵f (x )的定义域为R , ∴x 2+ax +a ≠0恒成立. ∴Δ=a 2-4a <0,∴0<a <4. 即当0<a <4时,f (x )的定义域为R .17.已知函数f (x )=x 2-4ax +2a +6,x ∈R . (1)若函数的值域为[0,+∞),求实数a 的值;(2)若函数的值域为非负数集,求函数f (a )=2-a |a +3|的值域. 答案 (1)a =-1或a =32 (2)[-194,4]解析 f (x )=x 2-4ax +2a +6=(x -2a )2+2a +6-4a 2. (1)∵函数值域为[0,+∞),∴2a +6-4a 2=0. 解得a =-1或a =32.(2)∵函数值域为非负数集,∴2a +6-4a 2≥0. 即2a 2-a -3≤0,解得-1≤a ≤32.∴f (a )=2-a |a +3|=2-a (a +3)=-(a +32)2+174.∴f (a )在[-1,32]上单调递减.∴-194≤f (a )≤4.即f (a )值域为[-194,4].18.已知函数f (x )=lg[(a 2-1)x 2+(a +1)x +1]. (1)若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2)若f (x )的值域为R ,求实数a 的取值范围. 答案 (1)(-∞,-1]∪(53,+∞) (2)[1,53]解析 (1)依题意(a 2-1)x 2+(a +1)x +1>0,对一切x ∈R 恒成立,当a 2-1≠0时,其充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1>0,Δ=a +2-a 2-,即⎩⎪⎨⎪⎧a >1或a <-1,a >53或a <-1.∴a <-1或a >53.又a =-1时,f (x )=0,满足题意. ∴a ≤-1或a >53.(2)依题意,只要t =(a 2-1)x 2+(a +1)x +1能取到(0,+∞)上的任何值,则f (x )的值域为R ,故有a 2-1>0,Δ≥0,解之1<a ≤53,又当a 2-1=0,即a =1时,t =2x +1符合题意;a =-1时不合题意,∴1≤a ≤53.1.若函数y =f (x )的值域是[1,3],则函数F (x )=1-2f (x +3)的值域是( ) A .[-5,-1] B .[-2,0] C .[-6,-2] D .[1,3]答案 A解析 ∵1≤f (x )≤3,∴1≤f (x +3)≤3. ∴-6≤-2f (x +3)≤-2,∴-5≤F (x )≤-1.2.定义:区间[x 1,x 2](x 1<x 2)的长度为x 2-x 1.已知函数y =2|x |的定义域为[a ,b ],值域为[1,2],则区间[a ,b ]的长度的最大值与最小值的差为________.答案 1解析 [a ,b ]的长度取得最大值时[a ,b ]=[-1,1],区间[a ,b ]的长度取得最小值时[a ,b ]可取[0,1]或[-1,0],因此区间[a ,b ]的长度的最大值与最小值的差为1.。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练6(含解析)
题组层级快练(六)1.函数y =x 2-6x +10在区间(2,4)上是( ) A .递减函数 B .递增函数 C .先减后增 D .先增后减答案 C解析 对称轴为x =3,函数在(2,3]上为减函数,在[3,4)上为增函数. 2.下列函数中,在区间(-∞,0)上是减函数的是( ) A .y =1-x 2 B .y =x 2+x C .y =--x D .y =xx -1答案 D3.(2014·陕西)下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )f (y )”的单调递增函数是( ) A .f (x )=x 12B .f (x )=x 3C .f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12xD .f (x )=3x答案 D解析 根据各选项知,选项C ,D 中的指数函数满足f (x +y )=f (x )·f (y ).又f (x )=3x是增函数,所以D 正确.4.函数f (x )=1-1x -1( ) A .在(-1,+∞)上单调递增 B .在(1,+∞)上单调递增 C .在(-1,+∞)上单调递减 D .在(1,+∞)上单调递减 答案 B解析 f (x )可由-1x沿x 轴向右平移一个单位,再向上平移一个单位得,如图所示.5.函数f (x )=log 0.5(x +1)+log 0.5(x -3)的单调递减区间是( ) A .(3,+∞) B .(1,+∞) C .(-∞,1) D .(-∞,-1)答案 A解析 由已知易得⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,x -3>0,即x >3,又0<0.5<1,∴f (x )在(3,+∞)上单调递减.6.若函数y =log a (x 2+2x -3),当x =2时,y >0,则此函数的单调递减区间是( ) A .(-∞,-3) B .(1,+∞) C .(-∞,-1) D .(-1,+∞)答案 A解析 当x =2时,y =log a (22+2·2-3)=log a 5, ∴y =log a 5>0,∴a >1. 由复合函数单调性知,单减区间需满足⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -3>0,x <-1,解之得x <-3.7.若f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4)上是减函数,则实数a 的取值范围是( ) A .a <-3 B .a ≤-3 C .a >-3 D .a ≥-3答案 B解析 对称轴x =1-a ≥4,∴a ≤-3.8.下列函数f (x )中,满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),都有f x 2-f x 1x 2-x 1<0”的是( )A .f (x )=1xB .f (x )=(x -1)2C .f (x )=e xD .f (x )=ln(x +1)答案 A 解析 满足f x 2-f x 1x 2-x 1<0其实就是f (x )在(0,+∞)上为减函数,故选A.9.设a >0且a ≠1,则“函数f (x )=a x在R 上是减函数”是“函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数”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答案 A解析 若函数f (x )=a x 在R 上为减函数,则有0<a <1.若函数g (x )=(2-a )x 3在R 上为增函数,则有2-a >0,即a <2,所以“函数f (x )=a x 在R 上是减函数”是“函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数”的充分不必要条件,选A.10.已知函数f (x )=x 2-2ax +a 在区间(0,+∞)上有最小值,则函数g (x )=f xx在区间(0,+∞)上一定( )A .有最小值B .有最大值C .是减函数D .是增函数答案 A解析 ∵f (x )=x 2-2ax +a 在(0,+∞)上有最小值, ∴a >0. ∴g (x )=f x x =x +ax-2a 在(0,a )上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增. ∴g (x )在(0,+∞)上一定有最小值.11.若奇函数f (x )在(-∞,0]上单调递减,则不等式f (lg x )+f (1)>0的解集是________. 答案 (0,110)解析 因为f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ).又因为f (x )在(-∞,0]上单调递减,所以f (x )在[0,+∞)上也为单调递减函数,所以函数f (x )在R 上为单调递减函数.不等式f (lg x )+f (1)>0可化为f (lg x )>-f (1)=f (-1),所以lg x <-1,解得0<x <110.12.若函数y =-|x |在[a ,+∞)上是减函数,则实数a 的取值范围是________. 答案 a ≥0解析 y =-|x |在[0,+∞)上单调递减,∴a ≥0.13.函数f (x )=|log a x |(0<a <1)的单调递增区间是________. 答案 [1,+∞)解析 函数图像如图. 14.在给出的下列4个条件中,①⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,x ∈-∞,,②⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,x ∈,+,③⎩⎪⎨⎪⎧a >1,x ∈-∞,,④⎩⎪⎨⎪⎧a >1,x ∈,+能使函数y =log a 1x2为单调递减函数的是________.(把你认为正确的条件编号都填上). 答案 ①④解析 利用复合函数的性质,①④正确. 15.函数f (x )=xx +1的最大值为________.答案 12解析 当x =0时,y =0. 当x ≠0时,f (x )=1x +1x,∵x +1x≥2,当且仅当x =1x,即x =1时成立,故0<f (x )≤12,∴0≤f (x )≤12.16.给出下列命题①y =1x在定义域内为减函数;②y =(x -1)2在(0,+∞)上是增函数; ③y =-1x在(-∞,0)上为增函数;④y =kx 不是增函数就是减函数. 其中错误命题的个数有________. 答案 3解析 ①②④错误,其中④中若k =0,则命题不成立.17.已知函数f (x )的定义域为A ,若其值域也为A ,则称区间A 为f (x )的保值区间.若g (x )=-x +m +e x的保值区间为[0,+∞),则m 的值为________.答案 -1解析 由定义知,g (x )=-x +m +e x保值区间[0,+∞),又∵g ′(x )=-1+e x≥0,∴g (x )为在[0,+∞)上的增函数.∴当x =0时,g (0)=0,即m +1=0,∴m =-1.18.试判断函数f (x )=x 2-1x在(0,+∞)上的单调性,并加以证明.答案 单调递增,证明略解析 方法一:函数f (x )=x 2-1x在(0,+∞)上是单调增函数.设0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 21-x 22-(1x 1-1x 2)=(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 2+1x 1x 2.∵x 2>x 1>0,∴x 1-x 2<0,x 1+x 2+1x 1x 2>0.∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2). 故f (x )在(0,+∞)上单调递增. 方法二:f ′(x )=2x +1x2.当x >0时,f ′(x )>0,故f (x )在(0,+∞)上为增函数.19.已知函数f (x )=lg(x +a x-2),其中a 是大于0的常数. (1)求函数f (x )的定义域;(2)当a ∈(1,4)时,求函数f (x )在[2,+∞)上的最小值; (3)若对任意x ∈[2,+∞)恒有f (x )>0,试确定a 的取值范围.答案 (1)a >1时,(0,+∞);a =1时,{x |x >0且x ≠1};0<a <1时,{x |0<x <1-1-a 或x >1+1-a } (2)lg a2(3)(2,+∞)解析 (1)由x +a x -2>0,得x 2-2x +ax>0.①当a >1时,x 2-2x +a >0恒成立,定义域为(0,+∞); ②当a =1时,定义域为{x |x >0且x ≠1};③当0<a <1时,定义域为{x |0<x <1-1-a 或x >1+1-a }. (2)设g (x )=x +a x-2,当a ∈(1,4),x ∈[2,+∞)时,g (x )=x +ax-2在[2,+∞)上是增函数.∴f (x )=lg(x +a x -2)在[2,+∞)上的最小值为f (2)=lg a2.(3)对任意x ∈[2,+∞)恒有f (x )>0, 即x +ax-2>1对x ∈[2,+∞)恒成立. ∴a >3x -x 2.而h (x )=3x -x 2=-(x -32)2+94在x ∈[2,+∞)上是减函数,∴h (x )max =h (2)=2. ∴a >2.1.若函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的一个单调递增区间是( ) A .(3,8) B .(-7,-2) C .(-3,-2) D .(0,5)答案 B解析 令-2<x +5<3,得-7<x <-2.2.若函数y =f (x )在R 上单调递增,且f (m 2+1)>f (-m +1),则实数m 的取值范围是( ) A .(-∞,-1) B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,-1)∪(0,+∞)答案 D解析 由题意得m 2+1>-m +1,故m 2+m >0,故m <-1或m >0. 3.函数f (x )=log 12(3-2x )的单调递增区间是________.答案 (-∞,32)4.函数y =x +x +4的最小值是________. 答案 2解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +4≥0,得x ≥0.又函数y =x +x +4在[0,+∞)上是增函数, 所以函数的最小值为0+4=2.5.函数f (x )=(13)x-log 2(x +2)在区间[-1,1]上的最大值为________.答案 3解析 由于y =(13)x在R 上单调递减,y =log 2(x +2)在[-1,1]上单调递增,所以f (x )在[-1,1]上单调递减.故f (x )在[-1,1]上的最大值为f (-1)=3.6.写出下列函数的单调区间:(1)y =|x 2-3x +2|; (2)y =2-x x +3.解析 (1)y =|x 2-3x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x +2 x ≤1或x,-x 2-3x +<x <根据图像,可知,单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,32和[2,+∞);单调递减区间是(-∞,1]和⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,2.(2)y =2-x x +3=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1-5x +3=-1+5x +3. 方法一:图像法:作出函数的图像,得函数的单调递减区间是(-∞,-3)和(-3,+∞).方法二:利用已知函数的单调性:f (x )的图像是由y =5x的图像先向左平移3个单位,再向下平移一个单位得到的,∵y =5x在(-∞,0),及(0,+∞)上是减函数,∴f (x )=2-xx +3在(-∞,-3),及(-3,+∞)上也是减函数.方法三:定义法(略)7.写出下列函数的单调区间:(1)y =|x -32|; (2)y =2x +4x -2; (3)y =|x |(1-x ).答案 (1)减区间(-∞,32),增区间(32,+∞)(2)减区间(-∞,2),(2,+∞)(3)增区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12,减区间(-∞,0],⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞。
2016届高考数学一轮温习 题组层级快练88含解析
题组层级快练(八十八)1.如图,已知点A,D在直线BC上的射影别离为B,C,点E为线段AD的中点,那么BE与CE的大小关系为( )A.BE>CE B.BE<CEC.BE=CE D.无法确定答案C解析过点E作EF⊥BC于F,那么AB∥EF∥CD.因为E为AD的中点,因此F为BC的中点.因此EF是BC的中垂线,那么BE=CE.2.如图,E是▱ABCD的边AB延长线上的一点,且DC∶BE=3∶2,那么AD∶BF=( )A.5∶3 B.5∶2C.3∶2 D.2∶1答案 B解析由题可得△BEF∽△CDF,∴DCBE=DFEF=32,∴ADBF=DEEF=DFEF+1=52.3.如下图,在▱ABCD中,BC=24,E,F为BD的三等分点,那么BM-DN=( )A.6 B.3C.2 D.4答案 A解析∵E,F为BD的三等分点,四边形ABCD为平行四边形,∴M为BC的中点.连CF交AD于P,那么P为AD的中点,由△BCF∽△DPF及M为BC中点知,N为DP的中点,∴BM-DN=12-6=6,应选A.4.如右图,DE∥BC,DF∥AC,AD=4 cm,BD=8 cm,DE=5 cm,那么线段BF的长为( )A .5 cmB .8 cmC .9 cmD .10 cm答案 D解析 ∵DE ∥BC ,DF ∥AC , ∴四边形DECF 是平行四边形. ∴FC =DE =5 cm.∵DF ∥AC ,∴BF FC =BDDA.即BF 5=84,∴BF =10 cm. 5.在Rt △ABC 中,∠CAB =90°,AD ⊥BC 于D ,AB ∶AC =3∶2,那么CD ∶BD =( ) A .3∶2 B .2∶3 C .9∶4 D .4∶9答案 D解析 由△ABD ∽△CBA ,得AB 2=BD ·BC . 由△ADC ∽△BAC ,得AC 2=DC ·BC .∴CD ·BC BD ·BC =AC 2AB 2=49,即CD ∶BD =4∶9. 6.(2021·梅州联考)如下图,在矩形ABCD 中,AB =12,AD =10,将此矩形折叠使点B 落在AD 边的中点E 处,那么折痕FG 的长为( )A .13答案 C解析 过A 作AH ∥FG 交DG 于H , 那么四边形AFGH 为平行四边形. ∴AH =FG .∵折叠后B 点与E 点重合,折痕为FG , ∴B 与E 关于FG 对称. ∴BE ⊥FG ,∴BE ⊥AH .∴∠ABE =∠DAH ,∴Rt △ABE ∽Rt △DAH .∴BE AB =AH AD. ∵AB =12,AD =10,AE =12AD =5,∴BE =122+52=13. ∴FG =AH =BE ·AD AB =656. 7.如图,在△ABC 中,DE ∥BC ,EF ∥CD ,假设BC =3,DE =2,DF =1,那么AB 的长为________.答案 92解析AD AB =DE BC =23,DF AD =CE AC =13.∵BC =3,DE =2,DF =1,解得AB =92. 8.如图,在Rt △ABC 中,CD 为斜边AB 上的高,CD =6,且AD ∶BD =3∶2,那么斜边AB 上的中线CE 的长为________.答案562解析 ∵CD 2=BD ·AD , 设BD =2k ,那么AD =3k ,∴36=6k 2,∴k =6,∴AB =5k =5 6. ∴CE =12AB =562.9.(2021·广东梅州联考)如图,在△ABC 中,BC =4,∠BAC =120°,AD ⊥BC ,过B 作CA 的垂线,交CA 的延长线于E ,交DA 的延长线于F ,那么AF =________.答案433解析 设AE =x ,∵∠BAC =120°,∴∠EAB =60°.又AE BE =x 3x =13, 在Rt △AEF 与Rt △BEC 中,∠F =90°-∠EAF =90°-∠DAC =∠C , ∴△AEF ∽△BEC ,∴AF BC =AE BE. ∴AF =4×13=433.10.如图,在正方形ABCD 中,P 是BC 上的点,且BP =3PC ,Q 是CD 的中点,求证:△ADQ ∽△QCP .证明 在正方形ABCD 中, ∵Q 是CD 的中点,∴AD QC=2. ∵BP PC =3,∴BCPC=4. 又∵BC =2DQ ,∴DQPC=2. 在△ADQ 和△QCP 中,AD QC =DQPC,且∠D =∠C =90°,∴△ADQ ∽△QCP .11.如下图,AD ,BE 是△ABC 的两条高,DF ⊥AB ,垂足为F ,直线FD 交BE 于点G ,交AC 的延长线于H ,求证:DF 2=GF ·HF .证明 在△AFH 与△GFB 中, 因为∠H +∠BAC =90°, ∠GBF +∠BAC =90°, 因此∠H =∠GBF .因为∠AFH =∠GFB =90°,因此△AFH ∽△GFB . 因此HF BF =AFGF,故AF ·BF =GF ·HF .因为在Rt △ABD 中,FD ⊥AB , 由射影定理,得DF 2=AF ·BF .故DF 2=GF ·HF .12.如图,在△ABC 中,BC >AC ,点D 在BC 上,且DC =AC ,∠ACB 的平分线CF 交AD 于F ,点E 是AB 的中点,连接EF .(1)求证:EF ∥BC ;(2)假设四边形BDFE 的面积为6,求△ABD 的面积. 答案 (1)略 (2)8解析 (1)证明:∵CF 平分∠ACB ,∴∠ACF =∠DCF . 又∵DC =AC ,∴CF 是△ACD 的中线. ∴点F 是AD 的中点.∵点E 是AB 的中点,∴EF ∥BD ,即EF ∥BC . (2)由(1)知,EF ∥BD ,∴△AEF ∽△ABD . ∴S △AEF S △ABD =(AE AB)2. 又∵AE =12AB ,S △AEF =S △ABD -S 四边形BDFE=S △ABD -6,∴S △ABD -6S △ABD =(12)2,∴S △ABD =8. ∴△ABD 的面积为8.13.(2021·贵阳市高三适应性监测考试)如图,已知圆O 两弦AB 与CD 交于点E ,EF ∥AD ,EF 与CB 延长线交于点F ,FG 切圆O 于点G .(1)求证:△BEF ∽△CEF ; (2)求证:FG =EF .证明 (1)因为EF ∥AD ,因此∠FEA =∠DAB .又∠DAB =∠BCD ,因此∠FEB =∠FCD . 又∠BFE =∠BFE ,因此△BEF ∽△ECF .(2)由(1)得EF FC =FB FE,因此EF 2=FC ·FB . 又因为FG 2=FB ·FC ,因此EF 2=FG 2. 因此FG =EF .14.(2021·沧州七校联考)如图,点A 为圆外一点,过点A 作圆的两条切线,切点别离为B ,C ,ADE 是圆的割线,连接CD ,BD ,BE ,CE .(1)求证:BE ·CD =BD ·CE ;(2)延长CD ,交AB 于点F ,假设CE ∥AB ,证明:F 为线段AB 的中点. 证明 (1)如图,由题意可得 ∠ACD =∠AEC ,∠CAD =∠EAC ,∴△ADC ∽△ACE ,∴CD CE =AC AE .同理△ADB ∽△ABE ,BD BE =AB AE.又∵AB =AC , ∴CD CE =BDBE,∴BE ·CD =BD ·CE . (2)如图,由切割线定理,得FB 2=FD ·FC . ∵CE ∥AB ,∴∠FAD =∠AEC .又∵AC 切圆于C ,∴∠ACD =∠AEC ,∴∠FAD =∠FCA ,又∠F =∠F , ∴△AFD ∽△CFA ,∴AF CF =FD AF,即AF 2=FD ·FC . ∵FB 2=AF 2,即FB =FA ,∴F 为线段AB 的中点.。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练2(含解析)
题组层级快练(二)1.有下列四个命题:①“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题; ②“若a >b ,则a 2>b 2”的逆否命题; ③“若x ≤-3,则x 2+x -6>0”的否命题; ④“若a b是无理数,则ab 是无理数”的逆命题. 其中真命题的个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3答案 B2.(2015·郑州质检)命题“若a 2+b 2=0,a ,b ∈R ,则a =b =0”的逆否命题是( ) A .若a ≠b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2=0 B .若a =b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0 C .若a ≠0且b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0 D .若a ≠0或b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0 答案 D解析 a =b =0是a =0,且b =0的意思,含有“且”“或”语句在否定时的规律是“且”变为“或”,“或”要变为“且”.3.“a >1”是“1a<1”的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件答案 B4.已知p :a ≠0,q :ab ≠0,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答案 B解析 ab =0⇒/ a =0,但a =0⇒ab =0,因此,p 是q 的必要不充分条件,故选B. 5.(2013·山东)给定两个命题p ,q .若綈p 是q 的必要而不充分条件,则p 是綈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 答案 A解析 由q ⇒綈p 且綈p ⇒/ q 可得p ⇒綈q 且綈q ⇒/ p ,所以p 是綈q 的充分而不必要条件. 6.下面四个条件中,使a >b 成立的充分而不必要的条件是( ) A .a >b +1B .a >b -1C .a 2>b 2D .a 3>b 3答案 A解析 由a >b +1,得a >b +1>b ,即a >b ,而由a >b 不能得出a >b +1,因此,使a >b 成立的充分不必要条件是a >b +1,选A.7.若x ,y ∈R ,则下列命题中,甲是乙的充分不必要条件的是( ) A .甲:xy =0 乙:x 2+y 2=0 B .甲:xy =0 乙:|x |+|y |=|x +y | C .甲:xy =0 乙:x ,y 至少有一个为零 D .甲:x <y 乙:x y<1 答案 B解析 选项A :甲:xy =0即x ,y 至少有一个为0, 乙:x 2+y 2=0即x 与y 都为0.甲/⇒乙,乙⇒甲. 选项B :甲:xy =0即x ,y 至少有一个为0,乙:|x |+|y |=|x +y |即x ,y 至少有一个为0或同号. 故甲⇒乙且乙/⇒甲.选项C :甲⇔乙,选项D ,由甲x <y 知当y =0,x <0时,乙不成立,故甲/⇒乙. 8.在△ABC 中,设p :a sin B =b sin C =csin A ;q :△ABC 是正三角形,那么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答案 C解析 若p 成立,即a sin B =b sin C =c sin A ,由正弦定理,可得a b =b c =ca=k .∴⎩⎪⎨⎪⎧a =kb ,b =kc ,c =ka ,∴a =b =c .则q :△ABC 是正三角形成立.反之,若a =b =c ,∠A =∠B =∠C =60°,则a sin B =b sin C =csin A .因此p ⇒q 且q ⇒p ,即p 是q 的充要条件.故选C.9.(2015·《高考调研》原创题)“(m -1)(a -1)>0”是“log a m >0”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答案 B解析 (m -1)(a -1)>0等价于⎩⎪⎨⎪⎧m >1,a >1或⎩⎪⎨⎪⎧m <1,a <1,而log a m >0等价于⎩⎪⎨⎪⎧m >1,a >1或⎩⎪⎨⎪⎧0<m <1,0<a <1,所以条件具有必要性,但不具有充分性,比如m =0,a =0时,不能得出log a m >0,故选B.10.设a ,b 都是非零向量,下列四个条件中,使a |a |=b|b |成立的充分条件是( )A .a =-bB .a ∥bC .a =2bD .a ∥b 且|a |=|b |答案 C解析 因为a |a |=b |b |,则向量a |a |与b |b |是方向相同的单位向量,所以a 与b 共线同向,即使a |a |=b|b |成立的充分条件为C 项.11.(2014·天津理)设a ,b ∈R ,则“a >b ”是“a |a |>b |b |”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答案 C解析 构造函数f (x )=x |x |,则f (x )在定义域R 上为奇函数.因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≥0,-x 2,x <0,所以函数f (x )在R 上单调递增,所以a >b ⇔f (a )>f (b )⇔a |a |>b |b |.选C.12.(1)“x >y >0”是“1x <1y”的________条件.(2)“tan θ≠1”是“θ≠π4”的________条件.答案 (1)充分不必要 (2)充分不必要 解析 (1)1x <1y⇒xy ·(y -x )<0,即x >y >0或y <x <0或x <0<y .(2)题目即判断θ=π4是tan θ=1的什么条件,显然是充分不必要条件.13.如果对于任意实数x ,〈x 〉表示不小于x 的最小整数,例如〈1.1〉=2,〈-1.1〉=-1,那么“|x -y |<1”是“〈x 〉=〈y 〉”的________条件.答案 必要不充分解析 可举例子,比如x =-0.5,y =-1.4,可得〈x 〉=0,〈y 〉=-1;比如x =1.1,y =1.5,〈x 〉=〈y 〉=2,|x -y |<1成立.因此“|x -y |<1”是〈x 〉=〈y 〉的必要不充分条件.14.已知A 为xOy 平面内的一个区域.命题甲:点(a ,b )∈{(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≤0,x ≥0,3x +y -6≤0};命题乙:点(a ,b )∈A .如果甲是乙的充分条件,那么区域A 的面积的最小值是________. 答案 2解析 设⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≤0,x ≥0,3x +y -6≤0所对应的区域如右图所示的阴影部分PMN 为集合B .由题意,甲是乙的充分条件,则B ⊆A ,所以区域A 面积的最小值为S △PMN =12×4×1=2.15.“a =14”是“对任意的正数x ,均有x +ax ≥1”的________条件.答案 充分不必要解析 当a =14时,对任意的正数x ,x +a x =x +14x≥2x ·14x =1,而对任意的正数x ,要使x +ax≥1,只需f (x )=x +a x 的最小值大于或等于1即可,而在a 为正数的情况下,f (x )=x +a x的最小值为f (a )=2a ≥1,得a ≥14,故充分不必要.16.已知命题p :|x -2|<a (a >0),命题q :|x 2-4|<1,若p 是q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.答案 0<a ≤5-2解析 由题意p :|x -2|<a ⇔2-a <x <2+a ,q :|x 2-4|<1⇔-1<x 2-4<1⇔3<x 2<5⇔-5<x <-3或3<x < 5.又由题意知p 是q 的充分不必要条件,所以有⎩⎨⎧-5≤2-a ,2+a ≤-3,a >0,①或⎩⎨⎧3≤2-a ,2+a ≤5,a >0,②.由①得a 无解;由②解得0<a ≤5-2.17.已知f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,a ,b ∈R ,对命题“若a +b ≥0,则f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ).”(1)写出其逆命题,判断其真假,并证明你的结论; (2)写出其逆否命题,判断其真假,并证明你的结论. 答案 略解 (1)逆命题:已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,a ,b ∈R ,若f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ),则a +b ≥0. (用反证法证明)假设a +b <0,则有a <-b ,b <-a . ∵f (x )在(-∞,+∞)上是增函数, ∴f (a )<f (-b ),f (b )<f (-a ).∴f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b ),这与题设中f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )矛看,故假设不成立. 从而a +b ≥0成立.逆命题为真. (2)逆否命题:已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,a ,b ∈R ,若f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b ),则a +b <0. 原命题为真,证明如下: ∵a +b ≥0,∴a ≥-b ,b ≥-a . 又∵f (x )在(-∞,+∞)上是增函数, ∴f (a )≥f (-b ),f (b )≥f (-a ).∴f (a )+f (b )≥f (-b )+f (-a )=f (-a )+f (-b ). ∴原命题为真命题. ∴其逆否命题也为真命题.18.(2015·江苏兴化月考)已知命题:“∃x ∈{x |-1<x <1},使等式x 2-x -m =0成立”是真命题. (1)求实数m 的取值集合M ;(2)设不等式(x -a )(x +a -2)<0的解集为N ,若x ∈N 是x ∈M 的必要条件,求实数a 的取值范围. 答案 (1){m |-14≤m <2}(2)(-∞,-14)∪(94,+∞)解析 (1)由题意知,方程x 2-x -m =0在(-1,1)上有解,即m 的取值范围就为函数y =x 2-x 在(-1,1)上的值域,易知M ={m |-14≤m <2}.(2)因为x ∈N 是x ∈M 的必要条件,所以M ⊆N . 当a =1时,解集N 为空集,不满足题意; 当a >1时,a >2-a ,此时集合N ={x |2-a <x <a }, 则⎩⎪⎨⎪⎧2-a <-14,a ≥2,解得a >94;当a <1时,a <2-a ,此时集合N ={x |a <x <2-a }, 则⎩⎪⎨⎪⎧a <-14,2-a ≥2,解得a <-14.综上,a >94或a <-14.1.0<x <2是不等式|x +1|<3成立的( ) 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答案 A解析 由|x +1|<3,得-4<x <2.2.“α=π6+2k π(k ∈Z )”是“cos2α=12”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 答案 A解析 由α=π6+2k π(k ∈Z ),知2α=π3+4k π(k ∈Z ),则cos2α=cos π3=12成立,当cos2α=12时,2α=2k π±π3,即α=k π±π6(k ∈Z ),故选A.3.(2015·青岛一模)已知向量a =(-1,2),b =(3,m ),m ∈R ,则“m =-6”是“a ∥(a +b )”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件 D .既不充分也不必要条件 答案 A解析 由已知,a +b =(2,2+m ).若m =-6,则a +b =(2,-4),a ∥(a +b )成立;若a ∥(a +b ),则2-1=m +22,m =-6,所以“m =-6”是“a ∥(a +b )”的充要条件,选A. 4.已知条件p :x +y ≠-2,条件q :x ,y 不都是-1,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 答案 A解析 因为p :x +y ≠-2,q :x ≠-1,或y ≠-1,所以綈p :x +y =-2,綈q :x =-1,且y =-1,因为綈q ⇒綈p 但綈p綈q ,所以綈q 是綈p 的充分不必要条件,即p 是q 的充分不必要条件,故选A.5.(2015·烟台一模)以q 为公比的等比数列{a n }中,a 1>0,则“a 1<a 3”是“q >1”的( ) A .必要而不充分条件 B .充分而不必要条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 A解析 在等比数列中,若a 1>0,则由a 1<a 3,可得q 2>1,即q >1或q <-1.由“q >1”可推得“q >1或q <-1”成立,但是反之不成立,故“a 1<a 3”是“q >1”的必要而不充分条件,故选A.6.(2015·东北三省一模)已知p :x ≥k ,q :3x +1<1,若p 是q 的充分不必要条件,则k 的取值范围是( )A .[2,+∞)B .(2,+∞)C .[1,+∞)D .(-∞,-1]答案 B 解析 ∵q :3x +1<1,∴3x +1-1<0,∴2-x x +1<0. ∴(x -2)·(x +1)>0,∴x <-1或x >2.因为p 是q 的充分不必要条件,所以k >2,故选B.7.已知命题“若函数f (x )=e x-mx 在(0,+∞)上是增函数,则m ≤1”,则下列结论正确的是( ) A .否命题“若函数f (x )=e x-mx 在(0,+∞)上是减函数,则m >1”是真命题 B .逆否命题“若m ≤1,则函数f (x )=e x-mx 在(0,+∞)上是增函数”是假命题 C .逆否命题“若m >1,则函数f (x )=e x-mx 在(0,+∞)上是减函数”是真命题 D .逆否命题“若m >1,则函数f (x )=e x-mx 在(0,+∞)上不是增函数”是真命题 答案 D解析 f ′(x )=e x -m ≥0,∴m ≤e x .又∵x >0,∴e x>1.∴m ≤1,故原命题正确,因此选D.8.给出命题:“已知a ,b ,c ,d 是实数,若a ≠b 或c ≠d ,则a +c ≠b +d ”.对原命题、逆命题、否命题、逆否命题而言,其中真命题有________个.答案 2解析 逆命题:已知a ,b ,c ,d 是实数,若a +c ≠b +d ,则a ≠b 或c ≠d . 否命题:已知a ,b ,c ,d 是实数,若a =b 且c =d ,则a +c =b +d . 逆否命题:已知a ,b ,c ,d 是实数,若a +c =b +d ,则a =b 且c =d .取a =1,b =2,c =3,d =2,则有a ≠b 或c ≠d 为真,但a +c =b +d ,知原命题为假;逆命题的真假不易判断,但否命题显然为真命题.根据原命题与逆否命题、逆命题与否命题都是互为逆否关系,真假性相同,可知4个命题中的真命题有2个.9.若“x 2>1”是“x <a ”的必要不充分条件,则a 的最大值为________. 答案 -1解析 由x 2>1,得x <-1或x >1. 又“x 2>1”是“x <a ”的必要不充分条件, 知由“x <a ”可以推出“x 2>1”,反之不成立, 所以a ≤-1,即a 的最大值为-1.。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练62(含解析)
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届高考数学一轮复习 题组层级快练16(含解析)
题组层级快练(十六)1.函数y =x 2(x -3)的单调递减区间是( ) A .(-∞,0) B .(2,+∞) C .(0,2) D .(-2,2)答案 C解析 y ′=3x 2-6x ,由y ′<0,得0<x <2. 2.函数f (x )=(x -3)e x的单调递增区间是( ) A .(-∞,2) B .(0,3) C .(1,4) D .(2,+∞)答案 D解析 f ′(x )=(x -3)′e x+(x -3)(e x)′=(x -2)e x,令f ′(x )>0,解得x >2,故选D. 3.(2015·湖北八校联考)函数f (x )=ln x -ax (a >0)的单调递增区间为( ) A .(0,1a)B .(1a,+∞)C .(-∞,1a)D .(-∞,a )答案 A解析 由f ′(x )=1x -a >0,得0<x <1a.∴f (x )的单调递增区间为(0,1a).4.若函数y =a (x 3-x )的单调递减区间为(-33,33),则实数a 的取值范围是( ) A .a >0 B .-1<a <0 C .a >1 D .0<a <1答案 A解析 y ′=a (3x 2-1),解3x 2-1<0,得-33<x <33. ∴f (x )=x 3-x 在(-33,33)上为减函数. 又y =a (x 3-x )的单调递减区间为(-33,33), ∴a >0.5.(2014·陕西理)如图,某飞行器在4千米高空水平飞行,从距着陆点A 的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图像的一部分,则该函数的解析式为( )A .y =1125x 3-35xB .y =2125x 3-45x C .y =3125x 3-xD .y =-3125x 3+15x答案 A解析 设所求函数解析式为y =f (x ),由题意知f (5)=-2,f (-5)=2,且f ′(±5)=0,代入验证易得y =1125x 3-35x 符合题意,故选A.6.若函数f (x )=(x 2-2x )e x在(a ,b )上单调递减,则b -a 的最大值为( ) A .2 B. 2 C .4 D .2 2答案 D解析 f ′(x )=(2x -2)e x +(x 2-2x )e x =(x 2-2)e x, 令f ′(x )<0,∴-2<x < 2.即函数f (x )的单调递减区间为(-2,2). ∴b -a 的最大值为2 2.7.(2015·冀州中学模拟)若函数f (x )的导函数f ′(x )=x 2-4x +3,则使函数f (x -1)单调递减的一个充分不必要条件是x ∈( )A .(0,1)B .[0,2]C .(2,3)D .(2,4)答案 C解析 由f ′(x )<0⇔x 2-4x +3<0, 即1<x <3,∴函数f (x )在(1,3)上单调递减. ∴函数f (x -1)在(2,4)上单调递减. 故D 为充要条件,C 为充分不必要条件.8.若f (x )=-12x 2+b ln(x +2)在(-1,+∞)上是减函数,则实数b 的取值范围是( )A .[-1,+∞)B .(-1,+∞)C .(-∞,-1]D .(-∞,-1)答案 C解析 f ′(x )=-x +bx +2≤0在(-1,+∞)上恒成立,即b ≤x (x +2)在(-1,+∞)上恒成立.又x (x +2)=(x +1)2-1>-1,∴b ≤-1,故选C.9.函数f (x )在定义域R 内可导,若f (x )=f (2-x ),且当x ∈(-∞,1)时,(x -1)f ′(x )<0,设a =f (0),b =f (12),c =f (3),则( )A .a <b <cB .c <a <bC .c <b <aD .b <c <a答案 B解析 由f (x )=f (2-x )可得对称轴为x =1,故f (3)=f (1+2)=f (1-2)=f (-1). 又x ∈(-∞,1)时,(x -1)f ′(x )<0,可知f ′(x )>0. 即f (x )在(-∞,1)上单调递增,f (-1)<f (0)<f (12),即c <a <b .10.已知函数f (x )(x ∈R )的图像上任一点(x 0,y 0)处的切线方程为y -y 0=(x 0-2)(x 20-1)(x -x 0),那么函数f (x )的单调减区间是( )A .[-1,+∞)B .(-∞,2]C .(-∞,-1)和(1,2)D .[2,+∞)答案 C解析 根据函数f (x )(x ∈R )的图像上任一点(x 0,y 0)处的切线方程为y -y 0=(x 0-2)(x 20-1)(x -x 0),可知其导数f ′(x )=(x -2)(x 2-1)=(x +1)(x -1)(x -2),令f ′(x )<0,得x <-1或1<x <2.因此f (x )的单调减区间是(-∞,-1)和(1,2).11.已知函数y =xf ′(x )的图像如下图所示.下面四个图像中y =f (x )的图像大致是( )答案 C解析 由题意知,x ∈(0,1)时,f ′(x )<0.f (x )为减函数;x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0.f (x )为增函数; x ∈(-1,0)时,f ′(x )<0.f (x )为减函数.12.函数y =x -2sin x 在(0,2π)内的单调增区间为________. 答案 (π3,5π3)解析 ∵y ′=1-2cos x ,∴由⎩⎪⎨⎪⎧y ′>0,0<x <2π,即⎩⎪⎨⎪⎧1-2cos x >0,0<x <2π,得π3<x <5π3. ∴函数y =x -2sin x 在(0,2π)内的增区间为(π3,5π3).13.若函数f (x )的定义域为R ,且满足f (2)=2,f ′(x )>1,则不等式f (x )-x >0的解集为________. 答案 (2,+∞)解析 令g (x )=f (x )-x ,∴g ′(x )=f ′(x )-1. 由题意知g ′(x )>0,∴g (x )为增函数. ∵g (2)=f (2)-2=0, ∴g (x )>0的解集为(2,+∞).14.若函数f (x )=x 3+ax -2在(1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________. 答案 [-3,+∞)解析 f ′(x )=3x 2+a ,f (x )在区间(1,+∞)上是增函数, 则f ′(x )=3x 2+a ≥0在(1,+∞)上恒成立, 即a ≥-3x 2在(1,+∞)上恒成立.∴a ≥-3.15.已知函数f (x )=kx 3+3(k -1)x 2-k 2+1(k >0)的单调递减区间是(0,4). (1)实数k 的值为________;(2)若在(0,4)上为减函数,则实数k 的取值范围是________. 答案 (1)13 (2)0<k ≤13解析 (1)f ′(x )=3kx 2+6(k -1)x ,由题意知f ′(4)=0,解得k =13.(2)由f ′(x )=3kx 2+6(k -1)x ≤0并结合导函数的图像可知,必有-k -k ≥4,解得k ≤13.又k >0,故0<k ≤13.16.已知a 是实数,求函数f (x )=x (x -a )的单调区间.答案 ①a >0时,单调递减区间为[0,a 3],单调递增区间为[a3,+∞)②a ≤0时,f (x )单调递增区间为[0,+∞)17.已知函数f (x )=ln x +ke x(k 为常数,e =2.718 28…是自然对数的底数),曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与x 轴平行.(1)求k 的值;(2)求f (x )的单调区间.答案 (1)k =1 (2)单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞) 解析 (1)由f (x )=ln x +kex,得f ′(x )=1-kx -x ln xx e x,x ∈(0,+∞).由于曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线与x 轴平行, 所以f ′(1)=0,因此k =1. (2)由(1)得f ′(x )=1x e x(1-x -x ln x ),x ∈(0,+∞). 令h (x )=1-x -x ln x ,x ∈(0,+∞),当x ∈(0,1)时,h (x )>0;当x ∈(1,+∞)时,h (x )<0. 又e x>0,所以x ∈(0,1)时,f ′(x )>0;x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0.因此f (x )的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞). 18.(2015·山东师大附中)已知函数f (x )=x -ax-ln x ,a >0. (1)讨论函数f (x )的单调性;(2)若f (x )>x -x 2在(1,+∞)上恒成立,求实数a 的取值范围.答案 (1)0<a <14时,单调递增区间为(0,1-1-4a 2),(1+1-4a2,+∞),单调递减区间为(1-1-4a 2,1+1-4a 2);a ≥14时,单调递增区间为(0,+∞)(2)0<a ≤1解析 (1)函数f (x )的定义域为(0,+∞),由于f ′(x )=1+a x 2-1x =x 2-x +ax 2,令m (x )=x 2-x +a ,①当Δ=1-4a ≤0,即a ≥14时,f ′(x )≥0恒成立,所以函数f (x )在(0,+∞)上是增函数;②当Δ=1-4a >0,即0<a <14时,由x 2-x +a >0,得0<x <1-1-4a 2或x >1+1-4a 2.所以f (x )在(0,1-1-4a 2),(1+1-4a 2,+∞)上是增函数,在(1-1-4a 2,1+1-4a2)上是减函数.综上知,当0<a <14时,f (x )在(0,1-1-4a 2),(1+1-4a 2,+∞)上是增函数,在(1-1-4a2,1+1-4a2)上是减函数. 当a ≥14时,f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)f (x )>x -x 2,即x 2-ax-ln x >0, 因为x ∈(1,+∞),所以a <x 3-x ln x .令g (x )=x 3-x ln x ,h (x )=g ′(x )=3x 2-ln x -1,h ′(x )=6x -1x =6x 2-1x,在(1,+∞)上h ′(x )>0,得h (x )>h (1)=2,即g ′(x )>0,故g (x )=x 3-x ln x 在(1,+∞)上为增函数,g (x )>g (1)=1,所以0<a ≤1.已知函数f (x )=12mx 2+ln x -2x 在定义域内是增函数,则实数m 的取值范围为________.答案 [1,+∞)解析 f ′(x )=mx +1x-2≥0对一切x >0恒成立.m ≥-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+2x ,令g (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+2x,则当1x =1时,函数g (x )取得最大值1,故m ≥1.。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练40(含解析)
题组层级快练(四十)1.(2014·天津文)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 .-2 C.12 D .-12答案 D解析 S 1=a 1,S 2=a 1+a 2=2a 1-1,S 4=4a 1-6. ∵S 22=S 1S 4,∴(2a 1-1)2=a 1(4a 1-6). ∴4a 21-4a 1+1=4a 21-6a 1⇒a 1=-12.2.在等差数列{a n }中,a 3+a 11=8,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 6·b 8的值为( ) A .2 B .4 C .8 D .16答案 D解析 ∵{a n }为等差数列,∴a 7=a 3+a 112=4=b 7.又{b n }为等比数列,b 6·b 8=b 27=16,故选D.3.已知等比数列{a n }中的各项都是正数,且a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 9+a 10a 7+a 8等于( )A .1+ 2B .1- 2C .3+2 2D .3-2 2答案 C解析 记等比数列{a n }的公比为q ,其中q >0, 则有a 3=a 1+2a 2,即a 1q 2=a 1+2a 1q ,q 2-2q -1=0,q =1± 2. 又q >0,因此q =1+ 2.所以a 9+a 10a 7+a 8=a 7q 2+a 8q 2a 7+a 8=q 2=(1+2)2=3+2 2.选C.4.已知{a n },{b n }均为等差数列,且a 2=8,a 6=16,b 2=4,b 6=a 6,则由{a n },{b n }的公共项组成的新数列{c n }的通项公式c n =( )A .3n +4B .6n +2C .6n +4D .2n +2答案 C解析 设{a n }的公差为d 1,{b n }的公差为d 2,则d 1=a 6-a 26-2=84=2,d 2=b 6-b 26-2=124=3. ∴a n =a 2+(n -2)×2=2n +4,b n =b 2+(n -2)×3=3n -2.∴数列{a n }为6,8,10,12,14,16,18,20,22,…,数列{b n }为1,4,7,10,13,16,19,22,…. ∴{c n }是以10为首项,以6为公差的等差数列. ∴c n =10+(n -1)×6=6n +4.5.已知数列{a n },{b n }满足a 1=1,且a n ,a n +1是函数f (x )=x 2-b n x +2n的两个零点,则b 10等于( ) A .24 B .32 C .48 D .64答案 D解析 依题意有a n a n +1=2n,所以a n +1a n +2=2n +1.两式相除,得a n +2a n=2. 所以a 1,a 3,a 5,…成等比数列,a 2,a 4,a 6,…也成等比数列. 而a 1=1,a 2=2,所以a 10=2·24=32,a 11=1·25=32. 又因为a n +a n +1=b n , 所以b 10=a 10+a 11=64.6.在如图的表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,则a +b +c 的值为( )A.1 C .3 D .4答案 A解析 由题意知,a =12,b =516,c =316.故a +b +c =1,故选A.7.数列{a n }是等差数列,若a 1,a 3,a 4是等比数列{b n }中的连续三项,则数列{b n }的公比为________. 答案 12或1解析 设数列{a n }的公差为d ,由题可知,a 23=a 1·a 4,可得(a 1+2d )2=a 1(a 1+3d ),整理得(a 1+4d )d =0,解得d =0或a 1=-4d .当d =0时,等比数列{b n }的公比为1;当a 1=-4d 时,a 1,a 3,a 4分别为-4d ,-2d ,-d ,所以等比数列{b n }的公比为12.8.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 1,2S 2,3S 3成等差数列,则等比数列{a n }的公比为________. 答案 13解析 设等比数列{a n }的公比为q (q ≠0),由4S 2=S 1+3S 3,得4(a 1+a 1q )=a 1+3(a 1+a 1q +a 1q 2),即3q 2-q =0.∴q =13.9.一个数字生成器,生成规则如下:第1次生成一个数x ,以后每次生成的结果可将上一次生成的每一个数x 生成两个数,一个是-x ,另一个是x +3.设第n 次生成的数的个数为a n ,则数列{a n }的前n 项和S n =________;若x =1,前n 次生成的所有数...中不同的数的个数为T n ,则T 4=________. 答案 2n-1,10解析 由题意可知,依次生成的数字个数是首项为1,公比为2的等比数列,故S n =1-2n1-2=2n-1.当x =1时,第1次生成的数为1,第2次生成的数为-1,4,第3次生成的数为1,2;-4,7,第4次生成的数为-1,4;-2,5;4,-1;-7,10.故T 4=10.10.(2015·吉林实验中学一模)在直角坐标平面内,已知点P 1(1,2),P 2(2,22),P 3(3,23),…,P n (n,2n),….若n 为正整数,则向量P 1P 2→+P 3P 4→+P 5P 6→+…+P 2n -1P 2n 的纵坐标为________.答案 23(4n-1)解析 P k P k +1=(k +1-k,2k +1-2k )=(1,2k),于是P 1P 2→+P 3P 4→+P 5P 6→+…+P 2n -1P 2n 的纵坐标为2+23+25+…+22n -1=-4n1-4=23(4n-1). 11.在等差数列{a n }和等比数列{b n }中,a 1=b 1=1,b 4=8.{a n }的前10项和S 10=55. (1)求a n 和b n ;(2)现分别从{a n }和{b n }的前3项中各随机抽取一项,写出相应的基本事件,并求这两项的值相等的概率.答案 (1)a n =n ,b n =2n -1(2)29解析 (1)设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q .依题意得S 10=10+10×92d =55,b 4=q 3=8, 解得d =1,q =2,所以a n =n ,b n =2n -1.(2)分别从{a n }和{b n }的前3项中各随机抽取一项,得到的基本事件有9个:(1,1),(1,2),(1,4),(2,1),(2,2),(2,4),(3,1),(3,2),(3,4).符合题意的基本事件有2个:(1,1),(2,2).故所求的概率P =29.12.(2014·湖北)已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.答案 (1)a n =2或a n =4n -2 (2)当a n =2时,不存在,当a n =4n -2时,存在,n 最小值为41 解析 (1)设数列{a n }的公差为d ,依题意,2,2+d,2+4d 成等比数列,故有(2+d )2=2(2+4d ). 化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4. 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2.从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n .显然2n <60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立. 当a n =4n -2时,S n =n [2+n -2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去).此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的n ,其最小值为41.13.某林场为了保护生态环境,制定了植树造林的两个五年计划,第一年植树16a 亩,以后每年植树面积都比上一年增加50%,但从第六年开始,每年植树面积都比上一年减少a 亩.(1)求该林场第6年植树的面积;(2)设前n (1≤n ≤10且n ∈N )年林场植树的总面积为S n 亩,求S n 的表达式. 答案 (1)该林场第6年植树的面积为80a 亩 (2)S n=⎩⎪⎨⎪⎧32a 32n-1],n ≤5,n ∈N ,211a +a -nan -2,n ≤10,n ∈N解析 (1)该林场前5年的植树面积分别为16a,24a,36a,54a,81a . ∴该林场第6年植树的面积为80a 亩. (2)设第n 年该林场植树的面积为a n 亩, 则a n =⎩⎪⎨⎪⎧32n -1×16a ,n ≤5,n ∈N ,-n a ,n ≤10,n ∈N∴当1≤n ≤5时,S n =16a +24a +…+(32)n -1×16a=16a [1-32n]1-32=32a [(32)n-1](亩).当6≤n ≤10时,S n =16a +24a +36a +54a +81a +80a +…+(86-n )a =211a +80a +…+(86-n )a =211a +[80a +-n a n -2=211a +a -nan -2(亩).∴所求S n 的表达式为 S n=⎩⎪⎨⎪⎧32a 32n-1],n ≤5,n ∈N ,211a +a -nan -2,n ≤10,n ∈N14.已知在正项数列{a n }中,a 1=2,点A n (a n ,a n +1)在双曲线y 2-x 2=1上,数列{b n }中,点(b n ,T n )在直线y =-12x +1上,其中T n 是数列{b n }的前n 项和.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求证:数列{b n }是等比数列; (3)若c n =a n ·b n ,求证:c n +1<c n . 答案 (1)a n =n +1 (2)略 (3)略解析 (1)由已知点A n 在y 2-x 2=1上知,a n +1-a n =1. ∴数列{a n }是一个以2为首项,以1为公差的等差数列. ∴a n =a 1+(n -1)d =2+n -1=n +1. (2)∵点(b n ,T n )在直线y =-12x +1上,∴T n =-12b n +1.①∴T n -1=-12b n -1+1(n ≥2).②①②两式相减,得b n =-12b n +12b n -1(n ≥2).∴32b n =12b n -1,∴b n =13b n -1. 由①,令n =1,得b 1=-12b 1+1,∴b 1=23.∴{b n }是以23为首项,以13为公比的等比数列.(3)由(2)可知b n =23·⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1=23n .∴c n =a n ·b n =(n +1)·23n .∴c n +1-c n =(n +2)·23n +1-(n +1)·23n=23n +1[(n +2)-3(n +1)] =23n +1(-2n -1)<0.∴c n +1<c n .1.若正项数列{a n }满足lg a n +1=1+lg a n ,且a 2 001+a 2 002+a 2 003+…+a 2 010=2 013,则a 2 011+a 2 012+a 2013+…+a 2 020的值为( ) A .2 013·1010B .2 013·1011C .2 014·1010D .2 014·1011答案 A解析 由条件知lg a n +1-lg a n =lga n +1a n =1,即a n +1a n=10,所以{a n }为公比是10的等比数列.因为(a 2 001+…+a 2 010)·q 10=a 2 011+…+a 2 020,所以a 2 011+…+a 2 020=2 013·1010,选A.2.气象局用3.2万元买了一台天文观测仪,已知这台观测仪从启用的第一天起连续使用,第n 天的维修保养费为n +4910(n ∈N *)元,使用它直至报废最合算(所谓报废最合算是指使用的这台仪器的平均耗资最少),一共使用了( )A .600天B .800天C .1 000天D .1 200天答案 B解析 由第n 天的维修保养费为n +4910(n ∈N *)元,可以得出观测仪的整个耗资费用,由平均费用最少而求得最小值成立时的相应n 的值.设一共使用了n 天,则使用n 天的平均耗资为3.2×104++n +4910n2n=3.2×104n +n 20+9920,当且仅当3.2×104n=n20时取得最小值,此时n =800,故选B.3.一个蜂巢有1只蜜蜂,第一天,它飞出去找回了2个伙伴;第二天3只密蜂飞出去,各自找回了2个伙伴,…,如果这个找伙伴的过程继续下去且都能找回2个伙伴,第五天所有蜜蜂都归巢后,蜂巢中一共有________只蜜蜂.答案 243解析 第一天有1+2只,第二天有a 2=3a 1=9只,第三天有a 3=3a 2=27只,……,故第n 天为a n=3n ,则a 5=35=243只.4.设关于x 的不等式x 2-x <2nx (n ∈N *)的解集中整数的个数为a n ,数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 100的值为________.答案 10 100解析 由x 2-x <2nx (n ∈N *),得0<x <2n +1,因此a n =2n ,所以数列{a n }是一个等差数列,所以S 100=+2=10 100.5.为了增强环保建设,提高社会效益和经济效益,郑州市计划用若干年更换10 000辆燃油型公交车,每更换一辆新车,则淘汰一辆旧车,更换的新车为电力型车和混合动力型车.今年初投入了电力型公交车128辆,混合动力型公交车400辆,计划以后电力型车每年的投入量比上一年增加50%,混合动力型车每年比上一年多投入a 辆.(1)求经过n 年,该市被更换的公交车总数S (n );(2)若该市计划用7年的时间完成全部更换,求a 的最小值. 答案 (1)S (n )=S n +T n =256[(32)n -1]+400n +n n -2a (2)147解析 (1)设a n ,b n 分别为第n 年投入的电力型公交车、混合动力型公交车的数量,依题意知,数列{a n }是首项为128,公比为1+50%=32的等比数列,数列{b n }是首项为400,公差为a的等差数列.所以数列{a n }的前n 项和S n =128×[1-32n]1-32=256[(32)n-1].数列{b n }的前n 项和T n =400n +n n -2a .所以经过n 年,该市被更换的公交车总数 S (n )=S n +T n =256[(32)n -1]+400n +n n -12a .(2)若用7年的时间完成全部更换,则S (7)≥10 000,即256×[(32)7-1]+400×7+7×62a ≥10 000,即21a ≥3 082,所以a ≥3 08221.又a ∈N *,所以a 的最小值为147.。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练56(含解析)
题组层级快练(五十六)(第一次作业)1.(2015·合肥一检)已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1,E ,F 分别是正方形A 1B 1C 1D 1和ADD 1A 1的中心,则EF 和CD 所成的角是( )A .60°B .45°C .30°D .90°答案 B解析 连接A 1D ,DC 1,A 1C 1,∵E ,F 为A 1D ,A 1C 1中点, ∴EF ∥C 1D .∴EF 和CD 所成角即为∠C 1DC =45°.2.(2015·济宁模拟)在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 是AB 的中点,则sin 〈DB 1→,CM →〉的值等于( ) A.12 B.21015 C.23D.1115答案 B解析 分别以DA ,DC ,DD 1为x ,y,z 轴建系,令AD =1,∴DB 1→=(1,1,1),CM →=(1,-12,0).∴cos 〈DB 1→,CM →〉=1-123·52=1515. ∴sin 〈DB →,CM →〉=21015.3.如图所示,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AA 1⊥底面ABC ,AB =BC =AA 1,∠ABC =90°,点E ,F 分别是棱AB ,BB 1的中点,则直线EF 和BC 1所成的角是( )A .45°B .60°C .90°D .120°答案 B解析 以BC 为x 轴,BA 为y 轴,BB 1为z 轴,建立空间直角坐标系.设AB =BC =AA 1=2,∴C 1(2,0,2),E (0,1,0),F (0,0,1). ∴EF →=(0,-1,1),BC 1→=(2,0,2). ∴EF →·BC 1→=2,记EF →,BC 1→所成角为θ. ∴cos θ=22×22=12.∴EF 和BC 1所成角为60°.4.(2015·沧州七校联考)已知正三棱柱ABC -A 1B 1C 1所有棱长都相等,D 是A 1C 1的中点,则直线AD 与平面B 1DC 所成角的正弦值为( )A.12B.32C.35D.45答案 D解析 取AC 中点E ,令AB =2,分别以EB ,EC ,ED 为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系.B 1(3,0,2),C (0,1,0),A (0,-1,0),D (0,0,2),DB 1→=(3,0,0),DC →=(0,1,-2),DA →=(0,-1,-2),平面B 1DC 法向量为n =(0,2,1),∴cos 〈DA →,n 〉=-45.∴AD 与面B 1DC 所成的角正弦值为45.5.已知长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =4,CC 1=2,则直线BC 1和平面DBB 1D 1所成角的正弦值为( )A.32 B.52 C.105D.1010答案 C解析 连接A 1C 1交B 1D 1于O 点,由已知条件得C 1O ⊥B 1D 1,且平面BDD 1B 1⊥平面A 1B 1C 1D 1,所以C 1O ⊥平面BDD 1B 1.连接BO ,则BO 为BC 1在平面BDD 1B 1上的射影,∠C 1BO 即为所求,OC 1=12A 1C 1=12AC =22,BC 1=42+22=2 5.计算得sin ∠C 1BO =OC 1BC 1=105. 6.过正方形ABCD 的顶点A 作线段PA ⊥平面ABCD ,若AB =PA ,则平面ABP 与平面CDP 所成的二面角为( )A .30°B .45°C .60°D .90°答案 B解析 以A 点为坐标原点,AP ,AB ,AD 分别为x ,y ,z 轴建系且设AB =1, ∴C (1,1,0),D (0,1,0),P (0,0,1). ∴设面CDP 的法向量为n =(x ,y ,z ).∴⎩⎨⎧n ·CD →=x ,y ,z -1,0,=-x =0,n ·DP →=x ,y ,z,-1,=-y +z =0.令y =1,∴n =(0,1,1). 又∵AD →为面ABP 的一个法向量, ∴cos 〈n ,AD →〉=n ·AD →|n ||AD →|=12=22.∴二面角为45°.7.若正三棱锥的侧面都是直角三角形,则侧面与底面所成二面角的余弦值是( ) A.63 B.33C.23D.13答案 B解析 以正三棱锥O -ABC 的顶点O 为原点,OA ,OB ,OC 为x ,y ,z 轴建系(图略),设侧棱长为1, 则A (1,0,0),B (0,1,0),C (0,0,1).侧面OAB 的法向量为OC →=(0,0,1), 底面ABC 的法向量为n =(13,13,13).∴cos 〈OC →,n 〉=OC →·n|OC →|·|n |=131·132+132+132=33. 8.如图所示,正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的棱长为1,若E ,F 分别是BC ,DD 1的中点,则B 1到平面ABF 的距离为( )A.33B.55C.53D.255答案 D解析 方法一:由VB 1-ABF =VF -ABB 1可得解. 方法二:建立如图所示的空间直角坐标系,则A (1,0,1),B 1(1,1,0).设F (0,0,12),E (12,1,1),B (1,1,1),AB →=(0,1,0).∴B 1E →=(-12,0,1),AF →=(-1,0,-12).∵AF →·B 1E →=(-1,0,-12)·(-12,0,1)=0,∴AF →⊥B 1E →.又AB →⊥B 1E →,∴B 1E →⊥平面ABF . 平面ABF 的法向量为B 1E →=(-12,0,1),AB 1→=(0,1,-1).B 1到平面ABF 的距离为⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪AB 1→·B 1E →|B 1E →|=255.9.如图所示,PD 垂直于正方形ABCD 所在平面,AB =2,E 为PB 的中点,cos 〈DP →,AE →〉=33,若以DA ,DC ,DP 所在直线分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,则点E 的坐标为________.答案 (1,1,1)解析 连接AC ,BD 交于O ,连接OE , cos 〈DP →,AE →〉=33,∴cos ∠AEO =33.又∵OA =2,∴OE =1,∴E 为(1,1,1).10.如图所示,直角梯形ABCD 与等腰直角三角形ABE 所在的平面互相垂直.AB ∥CD ,AB ⊥BC ,AB =2CD =2BC ,EA ⊥EB .(1)求证:AB ⊥DE ;(2)求直线EC 与平面ABE 所成角的正弦值. 答案 (1)略 (2)33解析 (1)证明:取AB 的中点O ,连接EO ,DO . 因为EB =EA ,所以EO ⊥AB . 因为四边形ABCD 为直角梯形,AB =2CD =2BC ,AB ⊥BC ,所以四边形OBCD 为正方形,所以AB ⊥OD .所以AB ⊥平面EOD .因为ED ⊂平面EOD ,所以AB ⊥ED . (2)方法一:因为平面ABE ⊥平面ABCD ,且AB ⊥BC ,所以BC ⊥平面ABE .则∠CEB 即为直线EC 与平面ABE 所成的角. 设BC =a ,则AB =2a ,BE =2a ,所以CE =3a . 则在直角三角形CBE 中,sin ∠CEB =CB CE=13=33, 即直线EC 与平面ABE 所成角的正弦值为33. 方法二:因为平面ABE ⊥平面ABCD ,且EO ⊥AB , 所以EO ⊥平面ABCD ,所以EO ⊥OD .由OB ,OD ,OE 两两垂直可建立如图所示的空间直角坐标系.因为三角形EAB 为等腰直角三角形,所以OA =OB =OD =OE .设OB =1,则O (0,0,0),A (-1,0,0),B (1,0,0),C (1,1,0),D (0,1,0),E (0,0,1). 所以EC →=(1,1,-1),平面ABE 的一个法向量为OD →=(0,1,0). 设直线EC 与平面ABE 所成的角为θ,所以sin θ=|cos 〈EC →,OD →〉|=|EC →·OD →||EC →||OD →|=33.即直线EC 与平面ABE 所成角的正弦值为33. 11.(2015·河南内黄一中摸底)如图所示,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,A 1B ⊥平面ABC ,AB ⊥AC .(1)求证:AC ⊥BB 1;(2)若AB =AC =A 1B =2,在棱B 1C 1上确定一点P ,使二面角P -AB -A 1的平面角的余弦值为255.答案 (1)略(2)P 为棱B 1C 1的中点时满足题意解析 (1)证明:在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,因为A 1B ⊥平面ABC ,A 1B ⊂平面ABB 1A 1,所以平面ABB 1A 1⊥平面ABC .因为平面ABB 1A 1∩平面ABC =AB ,AB ⊥AC ,所以AC ⊥平面ABB 1A 1,所以AC ⊥BB 1.(2)如图所示,以A 为原点建立空间直角坐标系A -xyz ,则C (2,0,0),B (0,2,0),A 1(0,2,2),B 1(0,4,2),B 1C 1→=BC →=(2,-2,0). 设B 1P →=λB 1C 1→=(2λ,-2λ,0),λ∈[0,1], 则P (2λ,4-2λ,2).设平面PAB 的一个法向量为n 1=(x ,y ,z ), 因为AP →=(2λ,4-2λ,2),AB →=(0,2,0), 所以⎩⎨⎧n 1·AP →=0,n 1·AB →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧2λx +-2λy +2z =0,2y =0.所以⎩⎪⎨⎪⎧z =-λx ,y =0.令x =1,得n 1=(1,0,-λ).而平面ABA 1的一个法向量是n 2=(1,0,0),所以|cos 〈n 1,n 2〉|=|n 1·n 2||n 1||n 2|=11+λ2=255,解得λ=12,即P 为棱B 1C 1的中点. 12.(2014·福建理)在平面四边形ABCD 中.AB =BD =CD =1,AB ⊥BD ,CD ⊥BD .将△ABD 沿BD 折起,使得平面ABD ⊥平面BCD ,如图所示.(1)求证:AB ⊥CD ;(2)若M 为AD 中点,求直线AD 与平面MBC 所成角的正弦值. 答案 (1)略 (2)63解析 (1)∵平面ABD ⊥平面BCD ,平面ABD ∩平面BCD =BD ,AB ⊂平面ABD ,AB ⊥BD , ∴AB ⊥平面BCD .又CD ⊂平面BCD ,∴AB ⊥CD .(2)过点B 在平面BCD 内作BE ⊥BD ,如图所示.由(1)知AB ⊥平面BCD ,BE ⊂平面BCD ,BD ⊂平面BCD , ∴AB ⊥BE ,AB ⊥BD .以B 为坐标原点,分别以BE →,BD →,BA →的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向建立空间直角坐标系. 依题意,得B (0,0,0),C (1,1,0),D (0,1,0),A (0,0,1),M ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,12,则BC →=(1,1,0),BM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,12,AD →=(0,1,-1).设平面MBC 的法向量n =(x 0,y 0,z 0),则⎩⎨⎧n ·BC →=0,n ·BM →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0+y 0=0,12y 0+12z 0=0,取z 0=1,得平面MBC 的一个法向量n =(1,-1,1).设直线AD 与平面MBC 所成角为θ,则sin θ=|cos 〈n ,AD →〉|=|n ·AD →||n |·|AD →|=63,即直线AD 与平面MBC 所成角的正弦值为63. 13.(2014·陕西理)四面体ABCD 及其三视图如图所示,过棱AB 的中点E 作平行于AD ,BC 的平面分别交四面体的棱BD ,DC ,CA 于点F ,G ,H .(1)证明:四边形EFGH 是矩形;(2)求直线AB 与平面EFGH 夹角θ的正弦值. 答案 (1)略 (2)105解析 (1)由该四面体的三视图可知,BD ⊥DC ,BD ⊥AD ,AD ⊥DC ,BD =DC =2,AD =1.由题设,BC ∥平面EFGH , 平面EFGH ∩平面BDC =FG , 平面EFGH ∩平面ABC =EH , ∴BC ∥FG ,BC ∥EH ,∴FG ∥EH . 同理EF ∥AD ,HG ∥AD ,∴EF ∥HG . ∴四边形EFGH 是平行四边形. 又∵AD ⊥DC ,AD ⊥BD ,∴AD ⊥平面BDC . ∴AD ⊥BC ,∴EF ⊥FG . ∴四边形EFGH 是矩形.(2)方法一:如图,以D 为坐标原点建立空间直角坐标系,则D (0,0,0),A (0,0,1),B (2,0,0),C (0,2,0),DA →=(0,0,1),BC →=(-2,2,0),BA →=(-2,0,1). 设平面EFGH 的法向量n =(x ,y ,z ), ∵EF ∥AD ,FG ∥BC ,∴n ·DA →=0,n ·BC →=0. ∴⎩⎪⎨⎪⎧z =0,-2x +2y =0,取n =(1,1,0).∴sin θ=|cos 〈BA →,n 〉|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪BA →·n |BA →||n |=25×2=105. 方法二:如图,以D 为坐标原点建立空间直角坐标系,则D (0,0,0),A (0,0,1),B (2,0,0),C (0,2,0). ∵E 是AB 的中点,∴F ,G 分别为BD ,DC 的中点,得E ⎝⎛⎭⎪⎫1,0,12,F (1,0,0),G (0,1,0).∴FE →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,0,12,FG →=(-1,1,0).BA →=(-2,0,1).设平面EFGH 的法向量n =(x ,y ,z ), 则n ·FE →=0,n ·FG →=0, 得⎩⎪⎨⎪⎧12z =0,-x +y =0,取n =(1,1,0),∴sin θ=|cos 〈BA →,n 〉|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪BA →·n |BA →||n |=25×2=105.。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练91(含解析)
题组层级快练(九十一)1.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t sin70°,y =2+t cos70°(t 为参数)的倾斜角为( )A .70°B .20°C .160°D .110°答案 B解析 将直线参数方程化为标准形式:⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos20°,y =2+t sin20°(t 为参数),则倾斜角为20°,故选B.2.若直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+2t ,y =2-3t (t 为参数),则直线的斜率为( )A.23 B .-23C.32 D .-32答案 D3.下列参数方程与方程y 2=x 表示同一曲线的是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t2(t 为参数)B.⎩⎪⎨⎪⎧x =sin 2t ,y =sin t(t 为参数)C.⎩⎨⎧x =t ,y =|t |(t 为参数)D.⎩⎪⎨⎪⎧x =1-cos2t 1+cos2t ,y =tan t (t 为参数)答案 D解析 考查四个选项:对于A ,消去t 后所得方程为x 2=y ,不符合y 2=x ; 对于B ,消去t 后所得方程为y 2=x ,但要求0≤x ≤1,也不符合y 2=x ; 对于C ,消去t 得方程为y 2=|x |,但要求y ≥0,x ∈R ,也不符合y 2=x ; 对于D ,x =1-cos2t 1+cos2t =2sin 2t 2cos 2t =tan 2t =y 2即符合y 2=x .因此D 是正确的,故选D. 4.与参数方程为⎩⎨⎧x =t ,y =21-t(t 为参数)等价的普通方程为( )A .x 2+y 24=1B .x 2+y 24=1(0≤x ≤1)C .x 2+y 24=1(0≤y ≤2)D .x 2+y 24=1(0≤x ≤1,0≤y ≤2)答案 D解析 x 2=t ,y 24=1-t =1-x 2,x 2+y 24=1,而t ≥0,0≤1-t ≤1,得0≤y ≤2.5.参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =sin θ(θ为参数)和极坐标方程ρ=-6cos θ所表示的图形分别是( )A .圆和直线B .直线和直线C .椭圆和直线D .椭圆和圆答案 D解析 参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =sin θ(θ为参数)的普通方程为x 24+y 2=1,表示椭圆.极坐标方程ρ=-6cos θ的直角坐标方程为(x +3)2+y 2=9,表示圆.6.参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =-3+2cos θ,y =4+2sin θ(θ为参数)表示的曲线上的点到坐标轴的最近距离为( )A .1B .2C .3D .4答案 A解析 参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =-3+2cos θ,y =4+2sin θ(θ为参数)表示的曲线的普通方程为(x +3)2+(y -4)2=4,这是圆心为(-3,4),半径为2的圆,故圆上的点到坐标轴的最近距离为1.7.已知直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t +1(t 为参数),圆C :ρ=2cos θ,则圆心C 到直线l 的距离是( )A .2 B. 3 C. 2 D .1答案 C解析 直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t +1(t 为参数)的普通方程为x -y +1=0,圆C :ρ=2cos θ的直角坐标方程为x 2+y 2-2x =0,即(x -1)2+y 2=1,则圆心C (1,0)到直线l 的距离d =|1-0+1|2= 2.8.(2014·安徽理)以平面直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线l的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =t -3(t 为参数),圆C 的极坐标方程是ρ=4cos θ,则直线l 被圆C 截得的弦长为( )A.14 B .214 C. 2 D .2 2答案 D解析 由题意得直线l 的方程为x -y -4=0,圆C 的方程为(x -2)2+y 2=4.则圆心到直线的距离d =2,故弦长=2r 2-d 2=2 2.9.圆C :⎩⎨⎧x =1+2cos θ,y =2+2sin θ(θ为参数)的半径为______,若圆C 与直线x -y +m =0相切,则m=______.答案2,-1或3解析 由题意知,圆C 的普通方程为(x -1)2+(y -2)2=2,其半径r = 2.若圆C 与直线x -y +m =0相切,则|1-2+m |1+1=2,得|m -1|=2,故m =-1或3.10.(2014·重庆理)已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =3+t (t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρsin 2θ-4cos θ=0(ρ≥0,0≤θ<2π),则直线l 与曲线C 的公共点的极径ρ=________.答案5解析 直线l 的普通方程为y =x +1,曲线C 的直角坐标方程为y2=4x ,联立两方程,得⎩⎪⎨⎪⎧y =x +1,y 2=4x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2.所以公共点为(1,2).所以公共点的极径为ρ=22+1= 5. 11.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =-1-t(t 为参数)与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos α,y =3sin α(α为参数)的交点个数为________.答案 2解析 方法一:由直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =-1-t (t 为参数)与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos α,y =3sin α(α为参数)的参数方程,得(2+t )2+(-1-t )2=9,整理,得t 2+3t -2=0,方程有两个不相等的实数根,所以直线与曲线的交点个数有2个.方法二:将直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =-1-t (t 为参数)与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos α,y =3sin α(α为参数)的参数方程分别化为直角坐标方程,得x +y -1=0,x 2+y 2=9.原点(圆心)到直线的距离为d =12<r =3,所以直线与圆相交,交点个数为2. 12.已知曲线C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数),则曲线C 上的点到直线2x -y +2=0的距离的最大值为________.答案45+55解析 将曲线C 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数)化为直角坐标方程,得(x -1)2+y 2=1,这是圆心为(1,0),半径为1的圆.圆心到直线2x -y +2=0的距离为d =|2×1+2|22+-2=455>r =1,故直线与圆相离,所以圆C 上的点到直线的距离的最大值为d +r =455+1=45+55.13.(2015·安徽合肥二检)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =-3t ,y =4+t(t 为参数).以O 为极点,射线Ox 为极轴的极坐标系中,曲线C 2的方程为ρ=4sin θ,曲线C 1与C 2交于M ,N 两点,则线段MN 的长度为________.答案 2解析 由题意,C 1的参数方程⎩⎨⎧x =-3t ,y =4+t转化为直角坐标方程为x +3y -43=0,C 2的极坐标方程ρ=4sin θ转化为直角坐标方程为x 2+y 2=4y ,即x 2+(y -2)2=22,圆心(0,2)到直线x +3y -43=0的距离为d =|0+23-43|12+32=3,所以|MN |=222-32=2.14.(2014·福建理)已知直线l的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a -2t ,y =-4t (t 为参数),圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =4sin θ(θ为参数).(1)求直线l 和圆C 的普通方程;(2)若直线l 与圆C 有公共点,求实数a 的取值范围. 答案 (1)l :2x -y -2a =0,C :x 2+y 2=16 (2)[-25,25]思路 (1)通过消参,直线是代入消去法,圆是利用平方关系便可求得直线和圆的普通方程.在(2)中,利用直线和圆的位置关系,得d ≤r ,从而求得a 的范围.解析 (1)直线l 的普通方程为2x -y -2a =0, 圆C 的普通方程为x 2+y 2=16. (2)因为直线l 与圆C 有公共点,故圆C 的圆心到直线l 的距离d =|-2a |5≤4,解得-25≤a ≤2 5.15.(2014·江苏)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数),直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.答案 8 2解析 将直线l 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =2+22t 代入抛物线方程y 2=4x ,得(2+22t )2=4(1-22t ).解得t 1=0,t 2=-8 2.所以|AB |=|t 1-t 2|=8 2.16.在极坐标系中,已知点A (2,0)到直线l :ρsin(θ-π4)=m (m >0)的距离为3.(1)求实数m 值;(2)设P 是直线l 上的动点,Q 在线段OP 上,且满足|OP ||OQ |=1,求点Q 轨迹方程,并指出轨迹是什么图形.答案 (1)m =2 (2)(x +28)2+(y -28)2=116,轨迹是以(14,3π4)为圆心,14为半径的圆 解析 (1)以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴,建立直角坐标系.则点A 的直角坐标为(2,0),直线l 的直角坐标方程为x -y +2m =0.由点A 到直线l 的距离为d =|2+2m |2=1+m =3,∴m =2.(2)由(1)得直线l 的方程为ρsin(θ-π4)=2,设P (ρ0,θ0),Q (ρ,θ),则⎩⎪⎨⎪⎧ρρ0=1,θ=θ0⇒⎩⎪⎨⎪⎧ρ0=1ρ,θ0=θ.①因为点P (ρ0,θ0)在直线l 上,所以ρ0sin(θ0-π4)=2.②将①代入②得1ρsin(θ-π4)=2,则点Q 轨迹方程为ρ=12sin(θ-π4).化为直角坐标方程为(x +28)2+(y -28)2=116. 则点Q 的轨迹是以(14,3π4)为圆心,14为半径的圆.17.(2015·衡水调研卷)已知直线l的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+t cos α,y =t sin α(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ=2sin θ-2cos θ.(1)求曲线C 的参数方程;(2)当α=π4时,求直线l 与曲线C 交点的极坐标.答案 (1)C :⎩⎨⎧x =-1+2cos φ,y =1+2sin φ(φ为参数)(2)(2,π2),(2,π)解析 (1)由ρ=2sin θ-2cos θ,可得ρ2=2ρsin θ-2ρcos θ. 所以曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2=2y -2x , 标准方程为(x +1)2+(y -1)2=2.曲线C 的极坐标方程化为参数方程为⎩⎨⎧x =-1+2cos φ,y =1+2sin φ(φ为参数).(2)当α=π4时,直线l 的方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+22t ,y =22t ,化成普通方程为y =x +2.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=2y -2x ,y =x +2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =0.所以直线l 与曲线C 交点的极坐标分别为(2,π2),(2,π).18.在平面直角坐标系中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ(a >b >0,φ为参数),以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2是圆心在极轴上且经过极点的圆,已知曲线C 1上的点M (2,3)对应的参数φ=π3,射线θ=π4与曲线C 2交于点D (2,π4).(1)求曲线C 1,C 2的普通方程;(2)已知A (ρ1,θ),B (ρ2,θ+π2)是曲线C 1上的两点,求1ρ21+1ρ22的值.答案 (1)C 1:x 216+y 24=1,C 2:(x -1)2+y 2=1(2)516解析 (1)将M (2,3)及对应的参数φ=π3代入⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ(a >b >0,φ为参数),得⎩⎪⎨⎪⎧2=a cos π3,3=b sin π3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =2.∴曲线C 1的方程为x 216+y 24=1.设圆C 2的半径为r ,则圆C 2的方程为ρ=2r cos θ, 将点D (2,π4)代入得2=2r ·22,∴r =1. ∴圆C 2的方程为(x -1)2+y 2=1.(2)将⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入曲线C 1:x 216+y 24=1得极坐标方程为ρ2cos 2θ16+ρ2sin 2θ4=1,将A (ρ1,θ),B (ρ2,θ+π2)代入,得 ρ21cos 2θ16+ρ21sin 2θ4=1,ρ22sin 2θ16+ρ22cos 2θ4=1, ∴1ρ21+1ρ22=(cos 2θ16+sin 2θ4)+(sin 2θ16+cos 2θ4)=516.在平面直角坐标系xOy 中,若直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t -a (t 为参数)过椭圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos φ,y =2sin φ(φ为参数)的右顶点,则常数a 的值为________.答案 3解析 由题意知在直角坐标系下,直线l 的方程为y =x -a ,椭圆的方程为x 29+y 24=1,所以其右顶点为(3,0).由题意知0=3-a ,解得a =3.。
人教版高考数学一轮复习-题组层级快练(含解析)附参考答案
人教版高考数学一轮复习-题组层级快练(含解析)附参考答案(附参考答案)1.y=ln(-x)的导函数为()A.y′=-B.y′=1xC.y′=ln(x) D.y′=-ln(-x)答案B2.若曲线y=x3在点P处的切线的斜率为3,则点P的坐标为()A.(-1,1) B.(-1,-1)C.(1,1)或(-1,-1) D.(1,-1)答案C解析y′=3x2,∴3x2=3.∴x=±1.当x=1时,y=1,当x=-1时,y=-1.3.已知函数y=xlnx,则这个函数在点x=1处的切线方程是()A.y=2x-2 B.y=2x+2C.y=x-1 D.y=x+1答案C解析∵y′=lnx+1,∴x=1时,y′|x=1=1.∵x=1时,y=0,∴切线方程为y=x-1.4.(2015·济宁模拟)已知f(x)=x(2 014+lnx),f′(x0)=2 015,则x0=()A.e2B.1C.ln2 D.e答案B解析 由题意可知f ′(x)=2 014+lnx +x ·=2 015+lnx.由f ′(x0)=2 015,得lnx0=0,解得x0=1.5.若函数f(x)=ax4+bx2+c 满足f ′(1)=2,则f ′(-1)等于()A .-1B .-2C .2D .0答案 B解析 f ′(x)=4ax3+2bx ,∵f ′(x)为奇函数且f ′(1)=2,∴f ′(-1)=-2.6.若函数f(x)=x2+bx +c 的图像的顶点在第四象限,则函数f ′(x)的图像是()答案 A解析 由题意知 即⎩⎪⎨⎪⎧ b <0,b2>4c.又f ′(x)=2x +b ,∴f ′(x)的图像为A.7.f(x)与g(x)是定义在R 上的两个可导函数,若f(x),g(x)满足f ′(x)=g ′(x),则f(x)与g(x)满足()A .f(x)=g(x)B .f(x)=g(x)=0C .f(x)-g(x)为常数函数D .f(x)+g(x)为常数函数答案 C8.若P 为曲线y =lnx 上一动点,Q 为直线y =x +1上一动点,则|PQ|min =()A .0 B.22C.D .2答案 C解析 如图所示,直线l 与y =lnx 相切且与y =x +1平行时,切点P 到直线y =x +1的距离|PQ|即为所求最小值.(lnx)′=,令=1,得x =1.故P(1,0).故|PQ|min==.故选C.9.曲线y=-在点M(,0)处的切线的斜率为()A.- B.12C.- D.22答案B解析∵y′=·[cosx(sin x+cosx)-sinx·(cos x-sinx)]=,∴y′|x==,∴k=y′|x==.10.(2015·山东烟台期末)若点P是函数y=ex-e-x-3x(-≤x≤)图像上任意一点,且在点P处切线的倾斜角为α,则α的最小值是()A.B.3π4C.D.π6答案B解析由导数的几何意义,k=y′=ex+e-x-3≥2-3=-1,当且仅当x=0时等号成立.即tanα≥-1,α∈[0,π),又∵tanα<0,所以α的最小值为,故选B.11.已知y=x3-x-1+1,则其导函数的值域为________.答案[2,+∞)12.已知函数f(x)=f′()cosx+sinx,所以f()的值为________.答案1解析因为f′(x)=-f′()sinx+cosx,所以f′()=-f′()sin+cos,所以f′()=-1.故f()=f′()cos+sin=1.13.(2013·江西文)若曲线y=xα+1(α∈R)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则α=________.答案2解析由题意y′=αxα-1,在点(1,2)处的切线的斜率为k=α,又切线过坐标原点,所以α==2.14.(2015·广东肇庆一模)曲线f(x)=在x=0处的切线方程为________.答案2x+y+1=0解析根据题意可知切点坐标为(0,-1),f′(x)==,故切线的斜率为k=f′(0)==-2,则直线的方程为y-(-1)=(-2)(x-0)⇒2x+y+1=0,故填2x +y+1=0.15.(2015·河北邯郸二模)曲线y=log2x在点(1,0)处的切线与坐标轴所围成三角形的面积等于________.答案log2e解析∵y′=,∴k=.∴切线方程为y=(x-1).∴三角形面积为S△=×1×==log2e.16.若抛物线y=x2-x+c上的一点P的横坐标是-2,抛物线过点P的切线恰好过坐标原点,则实数c的值为________.答案4解析∵y′=2x-1,∴y′|x=-2=-5.又P(-2,6+c),∴=-5.∴c=4.17.已知函数f(x)=x3+x-16.(1)求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线方程;(2)如果曲线y=f(x)的某一切线与直线y=-x+3垂直,求切点坐标与切线的方程.答案(1)y=13x-32(2)切点坐标为(1,-14)或(-1,-18),切线方程为y =4x-18或y=4x-14解析(1)可判定点(2,-6)在曲线y=f(x)上.∵f′(x)=(x3+x-16)′=3x2+1,∴在点(2,-6)处的切线的斜率为k=f′(2)=13.∴切线的方程为y=13(x-2)+(-6),即y=13x-32.(2)∵切线与直线y =-x +3垂直,∴切线的斜率为k =4.设切点的坐标为(x0,y0),则f ′(x0)=3x +1=4.∴x0=±1.∴或⎩⎪⎨⎪⎧ x0=-1,y0=-18.∴切点坐标为(1,-14)或(-1,-18).切线方程为y =4(x -1)-14或y =4(x +1)-18.即y =4x -18或y =4x -14.18.设函数f(x)=ax -,曲线y =f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为7x -4y -12=0.(1)求f(x)的解析式;(2)证明:曲线y =f(x)上任一点处的切线与直线x =0和直线y =x 所围成的三角形面积为定值,并求此定值.答案 (1)f(x)=x -(2)定值为6解析 (1)方程7x -4y -12=0可化为y =x -3.当x =2时,y =.又f ′(x)=a +,于是解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =3.故f(x)=x -.(2)证明:设P(x0,y0)为曲线上的任一点,由y ′=1+知曲线在点P(x0,y0)处的切线方程为y -y0=(1+)(x -x0),即y -(x0-)=(1+)(x -x0).令x =0得y =-,从而得切线与直线x =0的交点坐标为(0,-). 切线与直线y =x 的交点坐标为(2x0,2x0).所以点P(x0,y0)处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形面积为|-||2x0|=6.故曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形的面积为定值,此定值为6.1.若曲线y=lnx(x>0)的一条切线是直线y=x+b,则实数b的值为()A.2 B.ln2+1C.ln2-1 D.ln2答案C解析∵y=lnx的导数为y′=,∴=,解得x=2.∴切点为(2,ln2).将其代入直线y=x+b,得b=ln2-1.2.下列图像中,有一个是函数f(x)=x3+ax2+(a2-1)x+1(a∈R,a≠0)的导函数f′(x)的图像,则f(-1)=()A.B.-13C.D.-或53答案B解析f′(x)=x2+2ax+a2-1=(x+a)2-1,∴y=f′(x)是开口向上,以x=-a为对称轴,(-a,-1)为顶点的抛物线.∴(3)是对应y=f′(x)的图像.∵由图像知f′(0)=0,对称轴x=-a>0,∴a2-1=0,a<0,∴a=-1.∴y=f(x)=x3-x2+1.∴f(-1)=-,选B.3.y=x2sincos的导数为________.答案y′=xsinx+x2cosx.。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练79(含解析)
题组层级快练(七十九)1.袋中有大小相同的红球6个、白球5个,从袋中每次任意取出1个球,直到取出的球是白球时为止,所需要的取球次数为随机变量ξ,则ξ的可能值为( )A .1,2,…,6B .1,2,…,7C .1,2,…,11D .1,2,3,…答案 B解析 除白球外,其他的还有6个球,因此取到白球时取球次数最少为1次,最多为7次.故选B. 2.若某一随机变量X 的概率分布如下表,且m +2n =1.2,则m -n2的值为( )X 0 1 2 3 P0.1m n0.1A.-0.2 B .0.2 C .0.1 D .-0.1答案 B解析 由m +n +0.2=1,又m +2n =1.2,可得m =n =0.4,m -n2=0.2.3.设随机变量X 的概率分布列如下表所示:X 0 1 2 Pa1316F (x )=P (X ≤x ),则当x 的取值范围是[1,2)时,F (x )=( )A.13B.16C.12D.56答案 D解析 ∵a +13+16=1,∴a =12.∵x ∈[1,2),∴F (x )=P (X ≤x )=12+13=56.4.一只袋内装有m 个白球,n -m 个黑球,连续不放回地从袋中取球,直到取出黑球为止,设此时取出了ξ个白球,下列概率等于n -m A 2mA 3n的是( )A .P (ξ=3)B .P (ξ≥2)C .P (ξ≤3)D .P (ξ=2)答案 D解析 P (ξ=2)=A 2m C 1n -mA 3n=n -m A 2mA 3n.5.已知某一随机变量X 的概率分布如下,且E (X )=6.9,则a 的值为( )X 4 a9 Pm0.2 0.5A.5 C .7 D .8答案 B解析 因为在分布列中,各变量的概率之和为1,所以m =1-(0.2+0.5)=0.3,由数学期望的计算公式,可得4×0.3+a ×0.2+9×0.5=6.9,a =6,故选B.6.设随机变量X 的概率分布为X 1 2 3 4 P13m1416则P (|X -3|=1)=________. 答案512解析 13+m +14+16=1,解得m =14,P (|X -3|=1)=P (X =2)+P (X =4)=14+16=512.7.随机变量η的分布列如下:η 1 2 3 4 5 6 P0.2x0.350.10.150.2则①x =________;②答案 ①0,②0.45,③0.458.已知甲盒内有大小相同的1个红球和3个黑球,乙盒内有大小相同的2个红球和4个黑球,现从甲、乙两个盒内各任取2个球.设ξ为取出的4个球中红球的个数,则P (ξ=2)=________.答案310解析 ξ可能取的值为0,1,2,3,P (ξ=0)=C 23C 24C 24C 26=15,P (ξ=1)=C 13C 24+C 23C 12C 14C 24C 26=715, 又P (ξ=3)=C 13C 24C 26=130,∴P (ξ=2)=1-P (ξ=0)-P (ξ=1)-P (ξ=3)=1-15-715-130=310.9.如图所示,A ,B 两点5条连线并联,它们在单位时间内能通过的最大信息量依次为2,3,4,3,2.现记从中任取三条线且在单位时间内都通过的最大信息总量为ξ,则P (ξ≥8)=________.答案 45解析 方法一:由已知,ξ的取值为7,8,9,10, ∵P (ξ=7)=C 22C 12C 35=15,P (ξ=8)=C 22C 11+C 22C 12C 35=310, P (ξ=9)=C 12C 12C 11C 35=25,P (ξ=10)=C 22C 11C 35=110,∴ξ的概率分布列为∴P (ξ≥8)=P (ξ=8)+P (ξ=9)+P (ξ=10)=10+5+10=5.方法二:P (ξ≥8)=1-P (ξ=7)=45.10.从一批含有13只正品,2只次品的产品中,不放回任取3件,则取得次品数为ξ的分布列为________.答案解析 设随机变量ξN =15,M =2,n =3.它的可能的取值为0,1,2.相应的概率依次为P (ξ=0)=C 02C 313C 315=2235,P (ξ=1)=C 12C 213C 315=1235,P (ξ=2)=C 22C 113C 315=135.11.(2015·保定模拟)某地为了调查职业满意度,决定用分层抽样的方法从公务员、教师、自由职业者三个群体的相关人员中,抽取若干人组成调查小组,有关数据见下表,则调查小组的总人数为________;若从调查小组中的公务员和教师中随机选2人撰写调查报告,则其中恰好有1人是公务员的概率为________.答案 9,35解析 由自由职业者64人抽取4人可得,每一个个体被抽入样的概率为464=116,则公务员应当抽取32×116=2人,教师应当抽取48×116=3人,由此可得调查小组共有2+3+4=9人.从调查小组中的公务员和教师中随机选2人撰写调查报告,则其中恰好有1人来自公务员的概率为P =C 12·C 13C 25=35.12.有5支不同标价的圆珠笔,分别标有10元,20元,30元,40元,50元.从中任取3支,若以ξ表示取到的圆珠笔中的最高标价,试求ξ的分布列.答案 略解析 ξ的可能取值为30,40,50. P (ξ=30)=1C 35=110,P (ξ=40)=C 23C 35=310,P (ξ=50)=C 24C 35=35,∴ξ的分布列为13.某商店试销某种商品20天,获得如下数据:试销结束后(3件,当天营业结束后检查存货,若发现存量少于2件,则当天进货补充至3件,否则不进货.将频率视为概率.(1)求当天商店不进货的概率;(2)设X 为第二天开始营业时该商品的件数,求X 的分布列和均值. 答案 (1)310 (2)114解析 (1)P (“当天商店不进货”)=P (“当天商品销售量为0件”)+P (“当天商品销售量为1件”)=120+520=310. (2)由题意知,X 的可能取值为2,3.P (X =2)=P (“当天商品销售量为1件”)=520=14;P (X =3)=P (“当天商品销售量为0件”)+P (“当天商品销售量为2件”)+P (“当天商品销售量为3件”)=120+920+520=34.故X 的分布列为X 的均值为E (X )=2×14+3×34=114.14.某中学动员学生在春节期间至少参加一次社会公益活动(下面简称为“活动”).该校合唱团共有100名学生,他们参加活动的次数统计如图所示.(1)求合唱团学生参加活动的人均次数;(2)从合唱团中任选两名学生,求他们参加活动次数恰好相等的概率;(3)从合唱团中任选两名学生,用ξ表示这两人参加活动次数之差的绝对值,求随机变量ξ的分布列.答案 (1)2.3 (2)4199(3)略解析 根据统计图知参加活动1次、2次、3次的学生数分别为10,50,40. (1)该合唱团学生参加活动的人均次数为x -=1×10+2×50+3×40100=2.3.(2)从合唱团中任选两名学生,他们参加活动次数恰好相等的概率P 0=C 210+C 250+C 240C 2100=4199. (3)ξ的取值为0,1,2,ξ的分布列为ξ 0 1 2 P41995099899。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练81(含解析)
题组层级快练(八十一)(第一次作业)1.随机变量X 的分布列为则E (5X +4)等于( ) A .15 B .11 C .2.2 D .2.3答案 A解析 ∵E (X )=1×0.4+2×0.3+4×0.3=2.2, ∴E (5X +4)=5E (X )+4=11+4=15.2.若X 是离散型随机变量,P (X =x 1)=23,P (X =x 2)=13,且x 1<x 2,又已知E (X )=43,D (X )=29,则x 1+x 2的值为( )A.53 B.73 C .3 D.113答案 C解析 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧x 1·23+x 2·13=43,x 1-432·23+x 2-432·13=29,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=53,x 2=23或⎩⎪⎨⎪⎧x 1=1,x 2=2.又∵x 1<x 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1=1,x 2=2,∴x 1+x 2=3.3.设投掷1颗骰子的点数为ξ,则( ) A .E (ξ)=3.5,D (ξ)=3.52B .E (ξ)=3.5,D (ξ)=3512C .E (ξ)=3.5,D (ξ)=3.5 D .E (ξ)=3.5,D (ξ)=3516答案 B4.某运动员投篮命中率为0.6,他重复投篮5次,若他命中一次得10分,没命中不得分;命中次数为X ,得分为Y ,则E (X ),D (Y )分别为( )A .0.6,60B .3,12C .3,120D .3,1.2答案 C解析 X ~B (5,0.6),Y =10X ,∴E (X )=5×0.6=3,D (X )=5×0.6×0.4=1.2.D (Y )=100D (X )=120. 5.已知随机变量X +Y =8,若X ~B (10,0.6),则E (Y ),D (Y )分别是( ) A .6和2.4 B .2和2.4 C .2和5.6 D .6和5.6答案 B解析 由已知随机变量X +Y =8,所以Y =8-X .因此,求得E (Y )=8-E (X )=8-10×0.6=2,D (Y )=(-1)2D (X )=10×0.6×0.4=2.4.6.若X ~B (n ,p ),且E (X )=6,D (X )=3,则P (X =1)的值为( ) A .3·2-2B .2-4C .3·2-10D .2-8答案 C解析 ∵E (X )=np =6,D (X )=np (1-p )=3,∴p =12,n =12,则P (X =1)=C 112·12·(12)11=3·2-10.7.签盒中有编号为1,2,3,4,5,6的六支签,从中任意取3支,设X 为这3支签的号码之中最大的一个,则X 的数学期望为( )A .5B .5.25C .5.8D .4.6答案 B解析 由题意可知,X 可以取3,4,5,6,P (X =3)=1C 36=120,P (X =4)=C 23C 36=320,P (X =5)=C 24C 36=310,P (X=6)=C 25C 36=12.由数学期望的定义可求得E (X )=5.25.8.有一批产品,其中有12件正品和4个次品,从中任取3件,若ξ表示取到次品的个数,则E (ξ)=________.答案 34解析 次品个数ξ的可能取值为0,1,2,3, P (ξ=0)=C 312C 316=1128,P (ξ=1)=C 212C 14C 316=3370,P (ξ=2)=C 112C 24C 316=970,P (ξ=3)=C 34C 316=1140.ξ的分布列为E (ξ)=0×1128+1×3370+2×70+3×140=140=4. 9.(2014·浙江理)随机变量ξ的取值为0,1,2.若P (ξ=0)=15,E (ξ)=1,则D (ξ)=________.答案 25解析 设出ξ=1,ξ=2时的概率,利用分布列中概率之和为1及期望的公式求解. 设P (ξ=1)=a ,P (ξ=2)=b , 则⎩⎪⎨⎪⎧15+a +b =1,a +2b =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =35,b =15.所以D (ξ)=15+35×0+15×1=25.10.某项游戏活动的奖励分成一、二、三等奖且相应获奖概率是以a 1为首项,公比为2的等比数列,相应资金是以700元为首项,公差为-140元的等差数列,则参与该游戏获得资金的期望为________元.答案 500解析 ∵a 1+2a 1+4a 1=1,∴a 1=17,E (ξ)=17×700+27×560+47×420=500元.11.体育课的排球发球项目考试的规则是每位学生最多可发球3次,一旦发球成功,则停止发球,否则一直发到3次为止.设学生一次发球成功的概率为p (p ≠0),发球次数为X ,若X 的数学期望E (X )>1.75,则p 的取值范围.答案 (0,12)解析 由已知条件可得P (X =1)=p ,P (X =2)=(1-p )p ,P (X =3)=(1-p )2p +(1-p )3=(1-p )2,则E (X )=P (X =1)+2P (X =2)+3P (X =3)=p +2(1-p )p +3(1-p )2=p 2-3p +3>1.75,解得p >52或p <12.又由p∈(0,1),可得p ∈(0,12).12.(2014·重庆理)一盒中装有9张各写有一个数字的卡片,其中4张卡片上的数字是1,3张卡片上的数字是2,2张卡片上的数字是3.从盒中任取3张卡片.(1)求所取3张卡片上的数字完全相同的概率;(2)X 表示所取3张卡片上的数字的中位数,求X 的分布列与数学期望. (注:若三个数a ,b ,c 满足a ≤b ≤c ,则称b 为这三个数的中位数.) 答案 (1)584 (2)4728解析 (1)由古典概型的概率计算公式知所求概率为p =C 34+C 33C 39=584.(2)X 的所有可能值为1,2,3,且 P (X =1)=C 24C 15+C 34C 39=1742, P (X =2)=C 13C 14C 12+C 23C 16+C 33C 39=4384, P (X =3)=C 22C 17C 39=112.故X 的分布列为从而E (X )=1×1742+2×4384+3×12=28.13.(2015·山东潍坊一模)某次数学测验共有10道选择题,每道题共有四个选项,且其中只有一个选项是正确的,评分标准规定;每选对1道题得5分,不选或选错得0分.某考生每道题都选并能确定其中有6道题能选对,其余4道题无法确定正确选项,但这4道题中有2道题能排除两个错误选项,另2道只能排除一个错误选项,于是该生做这4道题时每道题都从不能排除的选项中随机选一个选项作答,且各题作答互不影响.(1)求该考生本次测验选择题得50分的概率;(2)求该考生本次测验选择题所得分数的分布列和数学期望. 答案 (1)136 (2)1153解析 (1)设选对一道“能排除2个选项的题目”为事件A ,选对一道“能排除1个选项的题目”为事件B ,则P (A )=12,P (B )=13.该考生选择题得50分的概率为P (A )·P (A )·P (B )·P (B )=(12)2×(13)2=136.(2)该考生所得分数X =30,35,40,45,50,P (X =30)=(12)2×(1-13)2=19,P (X =35)=C 12(12)2·(23)2+(12)2·C 12·13×23=13,P (X =40)=(12)2×(23)2+C 12·(12)2·C 12·13×23+(12)2×(13)2=1336, P (X =45)=C 12(12)2·(13)2+(12)2·C 12·13×23=16,P (X =50)=(12)2×(13)2=136.该考生所得分数X 的分布列为所以E (X )=30×19+35×13+40×36+45×6+50×36=3.14.将一个半径适当的小球放入如图所示的容器最上方的入口处,小球自由下落,小球在下落的过程中,将遇到黑色障碍物3次,最后落入A 袋或B 袋中.已知小球每次遇到障碍物时,向左、右两边下落的概率分别是13,23.(1)分别求出小球落入A 袋或B 袋中的概率;(2)在容器的入口处依次放入4个小球;记ξ为落入B 袋中的小球个数.求ξ的分布列和数学期望. 答案 (1)13,23 (2)E (ξ)=83解析 (1)记“小球落入A 袋中”为事件M ,“小球落入B 袋中”为事件N ,则事件M 的对立事件为事件N ,而小球落入A 袋中当且仅当小球一直向左落下或一直向右落下,故P (M )=(13)3+(23)3=127+827=13.从而P (N )=1-P (M )=1-13=23.(2)显然,随机变量ξ的所有可能取值为0,1,2,3,4. 且ξ~B (4,23),故P (ξ=0)=C 04(23)0×(13)4=181,P (ξ=1)=C 14(23)1×(13)3=881, P (ξ=2)=C 24(23)2×(13)2=827, P (ξ=3)=C 34(23)3×(13)1=3281, P (ξ=4)=C 44(23)4×(13)0=1681. 则ξ的分布列为故ξ的数学期望为E(ξ)=4×3=3.。
2016届高考数学一轮复习 题组层级快练64(含解析)
题组层级快练(六十四)1.已知M (-2,0),N (2,0),|PM |-|PN |=3,则动点P 的轨迹是( ) A .双曲线 B .双曲线左边一支 C .双曲线右边一支 D .一条射线答案 C解析 ∵|PM |-|PN |=3<4,由双曲线定义知,其轨迹为双曲线的一支. 又∵|PM |>|PN |,故点P 的轨迹为双曲线的右支.2.与椭圆x 24+y 2=1共焦点且过点P (2,1)的双曲线方程是( )A.x 24-y 2=1 B.x 22-y 2=1 C.x 23-y 23=1 D .x 2-y 22=1答案 B解析 椭圆x 24+y 2=1的焦点为(±3,0).因为双曲线与椭圆共焦点,所以排除A ,C. 又双曲线x 22-y 2=1经过点(2,1),所以选B.3.(2015·济宁模拟)如图所示,正六边形ABCDEF 的两个顶点A ,D 为双曲线的两个焦点,其余4个顶点都在双曲线上,则该双曲线的离心率是( )A.3+1B.3-1C. 3D. 2答案 A解析 令正六边形的边长为m ,则有|AD |=2m ,|AB |=m ,|BD |=3m ,该双曲线的离心率等于|AD |||AB |-|BD ||=2m3m -m=3+1.4.已知双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为53c (c 为双曲线的半焦距长),则双曲线的离心率为( )A.52 B.32 C.355D.23答案 B解析 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线为x a ±y b =0,焦点A (c,0)到直线bx -ay =0的距离为bc a 2+b 2=53c ,则c 2-a 2=59c 2,得e 2=94,e =32,故选B.5.已知双曲线的两个焦点F 1(-10,0),F 2(10,0),M 是此双曲线上的一点,且MF 1→·MF 2→=0,|MF 1→|·|MF 2→|=2,则该双曲线的方程是( )A.x 29-y 2=1 B .x 2-y 29=1C.x 29-y 27=1D.x 27-y 23=1 答案 A解析 ∵MF 1→·MF 2→=0,∴MF 1→⊥MF 2→.∴|MF 1→|2+|MF 2→|2=40.∵||MF 1→|-|MF 2→||=2a , ∴|MF 1→|·|MF 2→|=20-2a 2=2,∴a 2=9,b 2=1. ∴所求双曲线的方程为x 29-y 2=1.6.已知双曲线mx 2-ny 2=1(m >0,n >0)的离心率为2,则椭圆mx 2+ny 2=1的离心率为( ) A.12 B.63 C.33D.233答案 B解析 由已知双曲线的离心率为2,得1m +1n1m=2. 解得m =3n .又m >0,n >0,∴m >n ,即1n >1m.故由椭圆mx 2+ny 2=1,得y 21n+x 21m=1.∴所求椭圆的离心率为e =1n -1m1n =1n -13n 1n=63.7.(2014·山东理)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 2b2=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 =0答案 A解析 椭圆C 1的离心率为a 2-b 2a ,双曲线C 2的离心率为a 2+b 2a ,所以a 2-b 2a ·a 2+b 2a =32,所以a 4-b 4=34a 4,即a 4=4b 4,所以a =2b ,所以双曲线C 2的渐近线方程是y =±12x ,即x ±2y =0.8.设F 1,F 2是双曲线x 23-y 2=1的两个焦点,点P 在双曲线上,当△F 1PF 2的面积为2时,PF 1→·PF 2→的值为( )A .2B .3C .4D .6答案 B解析 设点P (x 0,y 0),依题意得,|F 1F 2|=23+1=4,S △PF 1F 2=12|F 1F 2||y 0|=2|y 0|=2,∴|y 0|=1.又∵x 203-y 20=1,∴x 20=3(y 20+1)=6.∴PF 1→·PF 2→=(-2-x 0,-y 0)·(2-x 0,-y 0)=x 20+y 20-4=3. 9.已知点F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过点F 1且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,若△ABF 2是锐角三角形,则该双曲线离心率的取值范围是( )A .(1,3)B .(3,22)C .(1+2,+∞)D .(1,1+2)答案 D解析 依题意,0<∠AF 2F 1<π4,故0<tan ∠AF 2F 1<1,则b 2a 2c =c 2-a 22ac <1,即e -1e<2,e 2-2e -1<0,(e -1)2<2,所以1<e <1+2,故选D.10.抛物线C 1:y =12p x 2(p >0)的焦点与双曲线C 2:x 23-y 2=1的右焦点的连线交C 1于第一象限的点M .若C 1在点M 处的切线平行于C 2的一条渐近线,则p =( )A.3. B.38 C.233D.433答案 D解析 设M (x 0,12p x 20),y ′=(12p x 2)′=x p ,故在M 点处的切线的斜率为x 0p =33,故M (33p ,16p ).由题意又可知抛物线的焦点为(0,p 2),双曲线右焦点为(2,0),且(33p ,16p ),(0,p2),(2,0)三点共线,可求得p =433,故选D.11.双曲线x 24-y 2=1的顶点到其渐近线的距离等于________.答案255解析 双曲线x 24-y 2=1的顶点为(±2,0),渐近线方程为y =±12x ,即x -2y =0和x +2y =0.故其顶点到渐近线的距离d =|±2|1+4=25=255. 12.已知双曲线x 29-y 2a=1的右焦点的坐标为(13,0),则该双曲线的渐近线方程为________.答案 2x ±3y =0解析 ∵右焦点坐标是(13,0), ∴9+a =13,即a =4. ∴双曲线方程为x 29-y 24=1.∴渐近线方程为x 3±y2=0,即2x ±3y =0.13.已知双曲线x 2-y 23=1的左顶点为A 1,右焦点为F 2,P 为双曲线右支上一点,则PA 1→·PF 2→的最小值为________.答案 -2解析 由题可知A 1(-1,0),F 2(2,0). 设P (x ,y )(x ≥1),则PA 1→=(-1-x ,-y ),PF 2→=(2-x ,-y ),PA 1→·PF 2→=(-1-x )(2-x )+y 2=x 2-x -2+y 2=x 2-x -2+3(x 2-1)=4x 2-x -5.∵x ≥1,函数f (x )=4x 2-x -5的图像的对称轴为x =18,∴当x =1时,PA 1→·PF 2→取得最小值-2.14.P 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,焦距为2c ,则△PF 1F 2的内切圆的圆心横坐标为________.答案 a解析 如图所示,内切圆与三条边的切点分别为A ,B ,C ,由切线性质,得|F 1C |=|F 1A |,|PC |=|PB |,|F 2A |=|F 2B|.由双曲线定义知,|PF 1|-|PF 2|=2a , 即(|PC |+|CF 1|)-(|PB |+|BF 2|)=2a . ∴|CF 1|-|BF 2|=2a 即|F 1A |-|F 2A |=2a . ∵|F 1A |+|F 2A |=2c ,∴|F 1A |=a +c .∴A (a,0).15.(2015·兰州高三诊断)若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)一条渐近线的倾斜角为π3,离心率为e ,则a 2+eb的最小值为________. 答案263解析 由题意,可得k =b a =tan π3= 3.∴b =3a ,则a 2=b 23,∴e =1+b 2a2=2. ∴a 2+e b =b 23+2b =b 3+2b≥2b 3×2b =263. 当且仅当b 2=6,a 2=2时取“=”.16.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点P (4,-10). (1)求双曲线的方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:MF 1→·MF 2→=0; (3)在(2)的条件下求△F 1MF 2的面积. 答案 (1)x 2-y 2=6 (2)略 (3)6解析 (1)∵e =2,∴可设双曲线方程为x 2-y 2=λ(λ≠0). ∵过点P (4,-10),∴16-10=λ,即λ=6.∴双曲线方程为x 2-y 2=6.(2)方法一:由(1)可知,在双曲线中,a =b =6, ∴c =23,∴F 1(-23,0),F 2(23,0). ∴kMF 1=m 3+23,kMF 2=m3-23.∴kMF 1·kMF 2=m 29-12=-m 23.∵点M (3,m )在双曲线上, ∴9-m 2=6,m 2=3.故kMF 1·kMF 2=-1,∴MF 1⊥MF 2. ∴MF 1→·MF 2→=0.方法二:∵MF 1→=(-3-23,-m ),MF 2→=(23-3,-m ),∴MF 1→·MF 2→=(3+23)×(3-23)+m 2=-3+m 2. ∵M (3,m )在双曲线上, ∴9-m 2=6,即m 2-3=0. ∴MF 1→·MF 2→=0.(3)△F 1MF 2的底|F 1F 2|=43, △F 1MF 2的边F 1F 2的高h =|m |=3, ∴S △F 1MF 2=6.17.如图所示,双曲线的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,F 1,F 2分别为左、右焦点,双曲线的左支上有一点P ,∠F 1PF 2=π3,且△PF 1F 2的面积为23,又双曲线的离心率为2,求该双曲线的方程.答案 3x 22-y 22=1解析 设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1,∴F 1(-c,0),F 2(c,0),P (x 0,y 0). 在△PF 1F 2中,由余弦定理,得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos π3=(|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1|·|PF 2|. 即4c 2=4a 2+|PF 1|·|PF 2|. 又∵S △PF 1F 2=23,∴12|PF 1|·|PF 2|·sin π3=2 3. ∴|PF 1|·|PF 2|=8. ∴4c 2=4a 2+8,即b 2=2.又∵e =c a =2,∴a 2=23.∴所求双曲线方程为3x 22-y22=1.1.设F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b2=1的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使∠F 1AF 2=90°且|AF 1|=3|AF 2|,则双曲线的离心率为( )A. 5B.152C.102D.52答案 C解析 由双曲线的定义:|AF 1|-|AF 2|=2a 和|AF 1|=3|AF 2|,得|AF 1|=3a ,|AF 2|=a .在△AF 1F 2中,由勾股定理4c 2=(3a )2+a 2解出答案.2.(2013·全国Ⅰ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为52,则C 的渐近线方程为( )A .y =±14xB .y =±13xC .y =±12xD .y =±x答案 C解析 ∵e =c a =52,∴e 2=c 2a 2=a 2+b 2a 2=54.∴a 2=4b 2,b a =±12.∴渐近线方程为y =±12x .3.(2013·天津)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线与抛物线y 2=2px (p >0)的准线分别交于A ,B 两点,O 为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB 的面积为3,则p =( )A .1 B.32 C .2 D .3答案 C解析 设A 点坐标为(x 0,y 0),则由题意,得S △AOB =|x 0|·|y 0|= 3.抛物线y 2=2px 的准线为x =-p2,所以x 0=-p2,代入双曲线的渐近线的方程y =±b a x ,得|y 0|=bp 2a.由⎩⎪⎨⎪⎧ca =2,a 2+b 2=c 2,得b =3a ,所以|y 0|=32p .所以S △AOB =34p 2=3,解得p =2或p =-2(舍去). 4.已知双曲线的渐近线方程为y =±43x ,并且焦点都在圆x 2+y 2=100上,求双曲线方程.答案x 236-y 264=1或y 264-x 236=1 解析 方法一:①当焦点在x 轴上时,设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),因渐近线的方程为y =±43x ,并且焦点都在圆x 2+y 2=100上,∴⎩⎪⎨⎪⎧b a =43,a 2+b 2=100,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =6,b =8.∴双曲线的方程为x 236-y 264=1.②当焦点在y 轴上时,设双曲线的方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),因渐近线的方程为y =±43x ,并且焦点都在圆x 2+y 2=100上,∴⎩⎪⎨⎪⎧a b =43,a 2+b 2=100,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =8,b =6.∴双曲线的方程为y 264-x 236=1. 综上,双曲线的方程为x 236-y 264=1或y 264-x 236=1.方法二:设双曲线的方程为42·x 2-32·y 2=λ(λ≠0), 从而有(|λ|4)2+(|λ|3)2=100,解得λ=±576.x2 36-y264=1或y264-x236=1.∴双曲线的方程为。
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题组层级快练(六十五)1.直线l 过点(2,0)且与双曲线x 2-y 2=2仅有一个公共点,这样的直线有( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条答案 C解析 该点为双曲线的顶点,与双曲线相切的直线有一条,与渐近线平行的直线有两条,共3条. 2.若直线y =kx +2与双曲线x 2-y 2=6的右支交于不同的两点,则k 的取值范围是( ) A .(-153,153) B .(0,153) C .(-153,0) D .(-153,-1) 答案 D3.已知F 1,F 2是双曲线x 22-y 2=1的左、右焦点,P ,Q 为右支上的两点,直线PQ 过F 2且倾斜角为α,则|PF 1|+|QF 1|-|PQ |的值为( )A .8B .2 2C .4 2D .随α的大小而变化答案 C解析 由双曲线定义知: |PF 1|+|QF 1|-|PQ |=|PF 1|+|QF 1|-(|PF 2|+|QF 2|) =(|PF 1|-|PF 2|)+(|QF 1|-|QF 2|) =4a =4 2.4.已知A ,B ,P 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1上不同的三点,且A ,B 连线经过坐标原点,若直线PA ,PB 的斜率乘积k PA ·k PB =23,则该双曲线的离心率为( )A.22B.62C. 2D.153答案 D解析 设A (x 1,y 1),P (x 2,y 2),根据对称性,B (-x 1,-y 1), 因为A ,P 在双曲线上,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 21a 2-y 21b2=1,x 22a 2-y22b 2=1.两式相减,得k PA ·k PB =b 2a 2=23.所以e 2=a 2+b 2a 2=53.故e =153. 5.(2015·四川绵阳第二次诊断考试)圆C 的圆心在y 轴正半轴上,且与x 轴相切,被双曲线x 2-y 23=1的渐近线截得的弦长为3,则圆C 的方程为( )A .x 2+(y -1)2=1 B .x 2+(y -3)2=3 C .x 2+(y -32)2=34D .x 2+(y -2)2=4答案 A解析 设圆心(0,b ),(b >0),半径为b ,双曲线渐近线方程为y =±3x ,圆心到渐近线的距离为d=b 2.由勾股定理,得(b 2)2+(32)2=b 2,∴b =1.所以圆C 的方程为x 2+(y -1)2=1. 6.(2015·天津河西质量调研)如图所示,F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 1的直线l 与双曲线的左、右两个分支分别交于B ,A ,若△ABF 2为等边三角形,则该双曲线的离心率为( )A.233B. 3 C .4 D.7答案 D解析 设等边三角形的边长为x ,则根据双曲线定义得|AF 1|-|AF 2|=2a ,|BF 2|-|BF 1|=2a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x +|BF 1-x =2a ,x -|BF 1|=2a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧|BF 1|=2a ,x =4a .在△AF 1F 2中,|AF 1|=6a ,|AF 2|=4a ,|F 1F 2|=2c ,∠F 1AF 2=60°,由余弦定理,得4c 2=36a 2+16a 2-2×6a ×4a cos60°.∴c 2=7a 2,即e =7.7.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x +10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( )A.x 25-y 220=1 B.x 220-y 25=1 C.3x 225-3y2100=1 D.3x 2100-3y225=1 答案 A解析 由题意可知,双曲线的其中一条渐近线y =b a x 与直线y =2x +10平行,所以b a=2且左焦点为(-5,0),所以a 2+b 2=c 2=25,解得a 2=5,b 2=20,故双曲线方程为x 25-y 220=1.选A.8.已知双曲线中心在原点且一个焦点为F (7,0),直线y =x -1与其相交于M ,N 两点,MN 中点的横坐标为-23,则此双曲线的方程是( )A.x 23-y 24=1B.x 24-y 23=1C.x 25-y 22=1 D.x 22-y 25=1 答案 D解析 设双曲线方程x 2a 2-y 2b2=1,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),∴⎩⎪⎨⎪⎧x 21a 2-y 21b2=1, ①x 22a 2-y 22b 2=1. ②①-②,得y 1-y 2x 1-x 2=b 2a 2·x 1+x 2y 1+y 2.∴1=b 2a 2·-23-53,∴5a 2=2b 2.又a 2+b 2=7,∴a 2=2,b 2=5,故选D.9.(2015·东北三校一模)已知双曲线x 29-y 216=1,过其右焦点F 的直线交双曲线于P ,Q 两点,PQ 的垂直平分线交x 轴于点M ,则|MF ||PQ |的值为( )A.53B.56C.54D.58答案 B解析 依题意,将直线PQ 特殊化为x 轴,于是有点P (-3,0),Q (3,0),M (0,0),F (5,0),|MP ||PQ |=56.10.过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点F (-c,0)(c >0),作圆x 2+y 2=a 24的切线,切点为E ,延长FE 交曲线右支于点P ,若OE →=12(OF →+OP →),则双曲线的离心率为________.答案102解析 圆x 2+y 2=a 24的半径为a2,由OE →=12(OF →+OP →)知,E 是FP 的中点,设F ′(c,0),由于O 是FF ′的中点,所以OE ⊥PF ,|OE |=12|PF ′|⇒|PF ′|=2|OE |=a .由双曲线定义,|FP |=3a ,因为FP 是圆的切线,切点为E ,所以FP ⊥OE ,从而∠FPF ′=90°.由勾股定理,得|FP |2+|F ′P |2=|FF ′|2⇒9a 2+a 2=4c 2⇒e =102. 11.双曲线C :x 2-y 2=1的渐近线方程为________;若双曲线C 的右顶点为A ,过A 的直线l 与双曲线C 的两条渐近线交于P ,Q 两点,且PA →=2AQ →,则直线l 的斜率为_______.答案 x ±y =0,±3解析 双曲线C :x 2-y 2=1的渐近线方程为x 2-y 2=0,即y =±x ;双曲线C 的右顶点A (1,0),设l :x =my +1,联立方程,得⎩⎪⎨⎪⎧x =my +1,x 2-y 2=0,消去x ,得(m 2-1)y 2+2my +1=0(*),方程(*)的根为P ,Q 两点的纵坐标,设P (x P ,y P ),∵PA →=2AQ →,∴y P =-2y Q .又⎩⎪⎨⎪⎧y P+y Q=2m1-m 2,y P y Q =1m 2-1,解得m =±13,直线l 的斜率为1m,即为3或-3.12.已知曲线x 2a -y 2b =1(ab ≠0,且a ≠b )与直线x +y -1=0相交于P ,Q 两点,且OP →·OQ →=0(O 为原点),则1a -1b的值为________.答案 2解析 将y =1-x 代入x 2a -y 2b=1,得(b -a )x 2+2ax -(a +ab )=0.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), 则x 1+x 2=2a a -b ,x 1x 2=a +ab a -b. OP →·OQ →=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(1-x 1)(1-x 2)=2x 1x 2-(x 1+x 2)+1.所以2a +2ab a -b -2aa -b+1=0. 即2a +2ab -2a +a -b =0. 即b -a =2ab ,所以1a -1b=2.13.求两条渐近线为x +2y =0和x -2y =0且截直线x -y -3=0所得的弦长为833的双曲线的方程.答案x 24-y 2=1解析 渐近线方程为y =±12x ,可设双曲线方程为x 24m -y2m=1,则⎩⎪⎨⎪⎧x 24m -y 2m=1,x -y -3=0.可得3x 2-24x +36+4m =0, ∴x 1+x 2=8,x 1x 2=36+4m3.由弦长公式|AB |=1+k 2·x 1+x 22-4x 1x 2,得|AB |=2·48-16m3. 又∵|AB |=833,∴m =1.∴双曲线方程为x 24-y 2=1.14.设双曲线C :x 2a-y 2=1(a >0)与直线l :x +y =1相交于两个不同点A ,B .(1)求双曲线C 的离心率e 的取值范围;(2)设直线l 与y 轴的交点为P ,且PA →=512PB →,求实数a 的值.答案 (1)(62,2)∪(2,+∞) (2)1713解析 (1)由C 与l 相交于两个不同的点,故知方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2a2-y 2=1,x +y =1,有两个不同的实数解.消去y 并整理,得(1-a 2)x 2+2a 2x -2a 2=0.①所以⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2≠0,4a 4+8a 2-a 2,解得0<a <2且a ≠1. 双曲线的离心率e =1+a2a=1a 2+1.∵0<a <2且a ≠1,∴e >62且e ≠ 2. 即离心率e 的取值范围为(62,2)∪(2,+∞). (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (0,1),∵PA →=512PB →,∴(x 1,y 1-1)=512(x 2,y 2-1),由此得x 1=512x 2.由于x 1,x 2都是方程①的根,且1-a 2≠0,所以x 1+x 2=1712x 2=-2a 21-a 2,x 1x 2=512x 22=-2a 21-a 2.消去x 2,得-2a 21-a 2=28960.注意a >0,得a =1713. 15.(2015·河南安阳调研)已知圆C 1:(x +62)2+y 2=258,圆C 2:(x -62)2+y 2=18,动圆P 与已知两圆都外切.(1)求动圆的圆心P 的轨迹E 的方程;(2)直线l :y =kx +1与点P 的轨迹E 交于不同的两点A ,B ,AB 的中垂线与y 轴交于点N ,求点N 的纵坐标的取值范围.答案 (1)2x 2-y 2=1(x >0) (2)(-∞,-32)解析 (1)已知两圆的圆心、半径分别为C 1(-62,0),r 1=524;C 2(62,0),r 2=24. 设动圆P 的半径为r ,由题意知|PC 1|=r +524,|PC 2|=r +24,则|PC 1|-|PC 2|=2<|C 1C 2|= 6.所以点P 在以C 1,C 2为焦点的双曲线右支上,其中2a =2,2c =6,所以b 2=1. 故轨迹E 的方程为2x 2-y 2=1(x >0).(2)将直线y =kx +1代入双曲线方程,并整理,得(k 2-2)x 2+2kx +2=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点为M (x 0,y 0), 依题意,直线l 与双曲线的右支交于不同两点,故⎩⎪⎨⎪⎧k 2-2≠0,Δ=k 2-k 2-,x 1+x 2=-2k k 2-2>0,x 1x 2=2k 2-2>0.所以-2<k <- 2.且x 0=-k k 2-2,y 0=kx 0+1=-2k 2-2,则AB 的中垂线方程为y +2k 2-2=-1k (x +k k 2-2). 令x =0,得y N =32-k 2.∵-2<k <-2,∴y N <-32.已知双曲线E 的中心为原点,F (3,0)是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且AB 的中点为M (-12,-15),则E 的方程为( )A.x 23-y 26=1B.x 24-y 25=1C.x 26-y 23=1 D.x 25-y 24=1 答案 B解析 由已知易得l 的斜率为k =k FM =1.设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有⎩⎪⎨⎪⎧x 21a 2-y 21b2=1,x 22a 2-y22b 2=1,两式相减并结合x 1+x 2=-24,y 1+y 2=-30,得y 1-y 2x 1-x 2=4b 25a 2,从而4b 25a2=1,即4b2=5a 2.又a 2+b 2=9,解得a 2=4,b 2=5,故选B.。