【创新方案】(浙江专版)2014届高考数学一轮复习 8.3 圆的方程限时集训 理
【创新方案】(浙江专版)2014届高考数学一轮复习 1.1 集合限时集训 理
限时集训(一) 集合(限时:50分钟满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)1.(2012·某某高考)已知全集U={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},集合A={0,1,3,5,8},集合B={2,4,5,6,8},则(∁U A)∩(∁U B)=( )A.{5,8} B.{7,9}C.{0,1,3} D.{2,4,6}2.(2013·某某模拟)已知集合M={1,2},N={2a-1|a∈M},则M∪N等于( ) A.{1} B.{1,2}C.{1,2,3} D.∅3.(2012·某某高考)设集合A={x|1<x<4},集合B={x|x2-2x-3≤0},则A∩(∁R B)=( )A.(1,4) B.(3,4)C.(1,3) D.(1,2)∪(3,4)4.已知S={(x,y)|y=1,x∈R},T={(x,y)|x=1,y∈R},则S∩T=( )A.空集 B.{1}C.(1,1) D.{(1,1)}5.(2013·余姚模拟)已知集合A={x∈R|f(x)≠0},集合B={x∈R|g(x)≠0},全集U =R,则集合{x|f2(x)+g2(x)=0}=( )A.(∁U A)∩(∁U B) B.(∁U A)∪(∁U B)C.∁U(A∩B) D.A∩∁U B6.已知集合A={1,3,m},B={1,m},A∪B=A,则m=( )A.0或 3 B.0或3C.1或 3 D.1或37.(2012·某某高考)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为( )A.1 B.2C.3 D.48.(2013·某某模拟)设函数f(x)=lg(1-x2),集合A={x|y=f(x)},B={y|y=f(x)},则图中阴影部分表示的集合为( )A.[-1,0] B.(-1,0)C.(-∞,-1)∪[0,1) D.(-∞,-1]∪(0,1)二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)9.(2013·某某模拟)已知集合A ={-1,0,a },B ={x |0<x <1},若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值X 围是________.10.若1∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫a -3,9a 2-1,a 2+1,-1,则实数a 的值为________. 11.设全集U =R ,集合A ={x |x (x -2)<0},B ={x |x <a },若A 与B的关系如图所示,则实数a 的取值X 围是________.12.(2013·某某模拟)已知集合A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |-1≤x ≤a },且(A ∪B )⊆(A ∩B ),则实数a =________.13.(2012·某某高考)已知集合A ={x ∈R||x +2|<3},集合B ={x ∈R|(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =________,n =________.14.对于任意的两个正数m ,n ,定义运算⊙:当m ,n 都为偶数或都为奇数时,m ⊙n =m +n2,当m ,n 为一奇一偶时,m ⊙n =mn ,设集合A ={(a ,b )|a ⊙b =6,a ,b ∈N *},则集合A 中的元素个数为________.三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分)15.A ={x |-2<x <-1或x >1},B ={x |a ≤x <b },A ∪B ={x |x >-2},A ∩B ={x |1<x <3},某某数a ,b 的值.16.(2013·某某模拟)设全集I =R ,已知集合M ={x |(x +3)2≤0},N ={x |x 2+x -6=0}.(1)求(∁I M )∩N ;(2)记集合A =(∁I M )∩N ,已知集合B ={x |a -1≤x ≤5-a ,a ∈R},若B ∪A =A ,某某数a 的取值X 围.17.已知集合A ={x |x 2-6x +8<0},B ={x |(x -a )·(x -3a )<0}.(1)若A ⊆B ,求a 的取值X 围;(2)若A ∩B =∅,求a 的取值X 围;(3)若A ∩B ={x |3<x <4},求a 的取值X 围.答案[限时集训(一)]1.B 2.C 3.B 4.D 5.A 6.B 7.D 8.D9.(0,1) 10.4911.[2,+∞) 12.1 13.-1 1 14.17 15.解:∵A ∩B ={x |1<x <3},∴b =3,又A ∪B ={x |x >-2},∴-2<a ≤-1,又A ∩B ={x |1<x <3},∴-1≤a <1,∴a =-1.16.解:(1)∵M ={x |(x +3)2≤0}={-3},N ={x |x 2+x -6=0}={-3,2}, ∴∁I M ={x |x ∈R 且x ≠-3},∴(∁I M )∩N ={2}.(2)A =(∁I M )∩N ={2},∵A ∪B =A ,∴B ⊆A ,∴B =∅或B ={2},当B =∅时,a -1>5-a ,∴a >3;当B ={2}时,⎩⎪⎨⎪⎧ a -1=2,5-a =2,解得a =3,综上所述,所求a 的取值X 围为{a |a ≥3}.17.解:∵A ={x |x 2-6x +8<0}, ∴A ={x |2<x <4}.(1)若A ⊆B ,当a =0时,B =∅,显然不成立; 当a >0时,B ={x |a <x <3a },应满足⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤2,3a ≥4⇒43≤a ≤2; 当a <0时,B ={x |3a <x <a },应满足⎩⎪⎨⎪⎧ 3a ≤2,a ≥4,此时不等式组无解,∴当A ⊆B 时,43≤a ≤2. (2)∵要满足A ∩B =∅,当a =0时,B =∅满足条件;当a >0时,B ={x |a <x <3a },a ≥4或3a ≤2.∴0<a ≤23或a ≥4; 当a <0时,B ={x |3a <x <a },a ≤2或3a ≥4. ∴a <0时成立,综上所述,a ≤23或a ≥4时, A ∩B =∅.(3)要满足A ∩B ={x |3<x <4},显然a =3.。
高考一轮数学(浙江专版)(课件)第8章 第3节 圆的方程
栏目 导引
第十二章
选考部分
3.圆 x2+y2-2x-8y+13=0 的圆心到直线 ax+y-1=0 的距离为 1,则 a =( ) 4 A.- 3 C. 3 3 B.- 4 D.2
A [圆 x2+y2-2x-8y+13=0,得圆心坐标为(1,4),所以圆心到直线 ax+y |a+4-1| 4 -1=0 的距离 d= 2 =1,解得 a=- .] 3 a +1
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第十二章
选考部分
法二:设圆的一般方程为 x2+y2+Dx+Ey+F=0, D=-2, 1+D+F=0, 4 3 3 + 3 E + F = 0 , 则 解得 E=- , 3 7+2D+ 3E+F=0, F=1.
2 3 所以△ABC 外接圆的圆心为1, . 3
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第十二章
选考部分
(1)B (2)(x-2)2 +y2 =9 [(1)法一:在坐标系中画出△ ABC(如图) ,利用两点间的距离公式可得 |AB|= |AC|= |BC|= 2(也可以借助图形直接观察得出 ),所以△ABC 为等边三角 形.设 BC 的中点为 D,点 E 为外心, 同时也是重心.所以|AE| 2 2 3 = |AD|= ,从而|OE|= |OA|2+|AE|2= 3 3 选 B. 4 21 1+ = ,故 3 3
-2),右顶点的坐标为(4,0).由圆心在 x 轴的正半轴上知圆过点(0,2),(0,-2),
2 2 m + 4 = r , 2 2 2 (4,0)三点.设圆的标准方程为(x-m) +y =r (0<m<4,r>0),则 2 2 4-m =r ,
解
3 m=2, 3 2 2 25 得 所以圆的标准方程为x- +y = .] 4 2 r2=25, 4
【创新方案】(浙江专版)高考数学一轮复习 第八章 第三节 圆的方程演练知能检测 文
第三节 圆 的 方 程[全盘巩固]1.若直线3x +y +a =0过圆x 2+y 2+2x -4y =0的圆心,则a 的值为( ) A .-1 B .1 C .3 D .-3解析:选B 因为圆x 2+y 2+2x -4y =0的圆心为(-1,2),所以3×(-1)+2+a =0,解得a =1.2.(2014·昆明模拟)方程|x |-1=1-y -2所表示的曲线是( ) A .一个圆 B .两个圆 C .半个圆 D .两个半圆解析:选D 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x |-2+y -2=1,|x |-1≥0.即⎩⎪⎨⎪⎧x -2+y -2=1,x ≥1或⎩⎪⎨⎪⎧x +2+y -2=1,x ≤-1.故原方程表示两个半圆.3.已知两定点A (-2,0),B (1,0),如果动点P 满足|PA |=2|PB |,则点P 的轨迹所包围的图形的面积等于( )A .πB .4πC .8πD .9π 解析:选B 设P (x ,y ),由题意知有,(x +2)2+y 2=4[(x -1)2+y 2],整理得x 2-4x +y 2=0,配方得(x -2)2+y 2=4. 可知圆的面积为4π.4.圆心在y 轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为( )A .x 2+(y -2)2=1B .x 2+(y +2)2=1C .(x -1)2+(y -3)2=1D .x 2+(y -3)2=1解析:选A 设圆心坐标为(0,b ).则圆的方程为x 2+(y -b )2=1.又因为该圆过点(1,2),所以圆的方程为12+(2-b )2=1,解得b =2.即圆的方程为x 2+(y -2)2=1.5.实数x ,y 满足x 2+(y +4)2=4,则(x -1)2+(y -1)2的最大值为( ) A .30+226 B .30+426 C .30+213 D .30+413解析:选B (x -1)2+(y -1)2表示圆x +(y +4)2=4上动点(x ,y )到点(1,1)距离d的平方,因为26-2≤d ≤26+2,所以最大值为(26+2)2=30+426.6.(2014·杭州模拟)已知圆x 2+y 2+2x -4y +1=0关于直线2ax -by +2=0(a ,b ∈R )对称,则ab 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,14B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,0D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-14,+∞ 解析:选A 将圆的方程配方得(x +1)2+(y -2)2=4,若圆关于已知直线对称,即圆心在直线上,代入整理得a +b =1,故ab =a (1-a )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+14≤14.7.(2014·南京调研)已知直线l :x -y +4=0与圆C :(x -1)2+(y -1)2=2,则圆C 上各点到l 的距离的最小值为________.解析:由题意得C 上各点到直线l 的距离的最小值等于圆心(1,1)到直线l 的距离减去半径,即|1-1+4|2-2= 2.答案: 28.(2014·丽水模拟)直线y =x +1被圆x 2-2x +y 2-3=0所截得的弦长为________. 解析:题中的圆心坐标是(1,0),半径是2 ,圆心(1,0)到直线x -y +1=0的距离等于2,因此所求的弦长等于222-22=2 2.答案:2 29.定义:若平面点集A 中的任一个点(x 0,y 0),总存在正实数r ,使得集合{}x ,yx -x 02+y -y 02<r ⊆A ,则称A 为一个开集,给出下列集合:①{}x ,y x 2+y 2=1; ②{}x ,y x +y +2>0; ③{}x ,y x +y |≤6;④{}x ,y x 2+y -22<1.其中为开集的是________(写出所有符合条件的序号).解析:集合{}x ,y x -x 02+y -y 02<r 表示以(x 0,y 0)为圆心,以r 为半径的圆面(不包括圆周),由开集的定义知,集合A 应该无边界,故由①②③④表示的图形知,只有②④符合题意. 答案:②④ 10.圆C 通过不同的三点P (k,0),Q (2,0),R (0,1),已知圆C 在点P 处的切线斜率为1,求圆C 的方程.解:设圆C 的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,则k 、2为x 2+Dx +F =0的两根, ∴k +2=-D,2k =F ,即D =-(k +2),F =2k , 又圆过R (0,1),故1+E +F =0. ∴E =-2k -1.故所求圆的方程为x 2+y 2-(k +2)x -(2k +1)y +2k =0,圆心坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫k +22,2k +12.∵圆C 在点P 处的切线斜率为1,∴k CP =-1=2k +12-k,∴k =-3.∴D =1,E =5,F =-6.∴所求圆C 的方程为x 2+y 2+x +5y -6=0.11.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.解:(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=40.②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=40.12.(2014·广州模拟)在以O 为原点的直角坐标系中,点A (4,-3)为△OAB 的直角顶点,已知|AB |=2|OA |,且点B 的纵坐标大于0.(1)求AB 的坐标;(2)求圆x 2-6x +y 2+2y =0关于直线OB 对称的圆的方程. 解:(1)设AB =(x ,y ), 由|AB |=2|OA |,AB ·OA =0,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=100,4x -3y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =8或⎩⎪⎨⎪⎧x =-6,y =-8.若AB =(-6,-8),则y B =-11与y B >0矛盾. 所以⎩⎪⎨⎪⎧x =-6,y =-8舍去.即AB =(6,8). (2)圆x 2-6x +y 2+2y =0,即(x -3)2+(y +1)2=(10)2,其圆心为C (3,-1),半径r =10,因为OB =OA +AB =(4,-3)+(6,8)=(10,5),所以直线OB 的方程为y =12x ,设圆心C (3,-1)关于直线y =12x 的对称点的坐标为(a ,b ).则⎩⎪⎨⎪⎧b +1a -3=-2,b -12=12·a +32,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3,所以所求圆的方程为(x -1)2+(y -3)2=10.[冲击名校]已知实数x 、y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0,求:(1)y x的最大值和最小值;(2)y -x 的最大值和最小值;(3)x 2+y 2的最大值和最小值.解:(1)原方程可化为(x -2)2+y 2=3,表示以(2,0)为圆心,3为半径的圆,y x的几何意义是圆上一点与原点连线的斜率,所以设y x=k ,即y =kx .当直线y =kx 与圆相切时,斜率k 取最大值或最小值,此时|2k -0|k 2+1=3,解得k =± 3.所以y x的最大值为3,最小值为- 3.(2)y -x 可看作是直线y =x +b 在y 轴上的截距,当直线y =x +b 与圆相切时,纵截距b 取得最大值或最小值,此时|2-0+b |2=3,解得b =-2± 6.所以y -x 的最大值为-2+6,最小值为-2- 6.(3)x 2+y 2表示圆上的一点与原点距离的平方,由平面几何知识知,在原点与圆心连线与圆的两个交点处取得最大值和最小值.又圆心到原点的距离为-2+-2=2,所以x 2+y 2的最大值是(2+3)2=7+43, x 2+y 2的最小值是(2-3)2=7-4 3.[高频滚动]1.(2014·南宁模拟)已知直线l 的倾斜角为3π4,直线l 1经过点A (3,2)、B (a ,-1),且l 1与l 垂直,直线l 2:2x +by +1=0与直线l 1平行,则a +b 等于( )A .-4B .-2C .0D .2解析:选B 由题意知l 的斜率为-1,则l 1的斜率为1,k AB =2--3-a=1,a =0.由l 1∥l 2,得-2b=1,b =-2,所以a +b =-2.2.(2014·固原模拟)若m >0,n >0,点(-m ,n )关于直线x +y -1=0的对称点在直线x-y +2=0上,那么1m +4n的最小值等于________.解析:由题意知(-m ,n )关于直线x +y -1=0的对称点为(1-n,1+m ).又(1-n,1+m )在直线x -y +2=0上,所以1-n -(1+m )+2=0,即m +n =2.于是1m +4n =12(m +n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +4n =12×⎝ ⎛⎭⎪⎫5+n m +4m n ≥12×(5+2×2)=92, 当且仅当n m =4m n ,即n =43,m =23时,等号成立.答案:92。
【创新方案】(浙江专版)2014届高考数学一轮复习 8.5 椭 圆限时集训 理
限时集训(五十) 椭 圆(限时:50分钟 满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)1.(2012·某某高考)对于常数m 、n ,“mn >0”是“方程mx 2+ny 2=1的曲线是椭圆”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件2.椭圆x 216+y 27=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,一直线过F 1交椭圆于A ,B 两点,则△ABF 2的周长为( )A .32B .16C .8D .43.已知椭圆:x 210-m +y 2m -2=1的焦距为4,则m 等于( )A .4B .8C .4或8D .以上均不对4.(2013·某某模拟)已知椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),它的一个顶点为M (0,1),离心率e =63,则椭圆的方程为( ) A.x 33+y 22=1 B.x 25+y 23=1C.x 26+y 2=1 D.x 23+y 2=15.矩形ABCD 中,|AB |=4,|BC |=3,则以A 、B 为焦点,且过C 、D 两点的椭圆的短轴的长为( )A .2 3B .2 6C .4 2D .4 36.已知P 为椭圆x 225+y 216=1上的一点,M 、N 分别为圆(x +3)2+y 2=1和圆(x -3)2+y2=4上的点,则|PM |+|PN |的最小值为( )A .5B .7C .13D .157.以椭圆上任意一点与焦点所连接的线段为直径的圆与以长轴为直径的圆的位置关系是( )A .内切B .相交C .相离D .无法确定8.(2012·新课标全国卷)设F 1、F 2是椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为直线x =3a2上一点,△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形,则E 的离心率为( )A.12B.23C.34D.45二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)9.(2013·某某模拟)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________.10.若椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)与曲线x 2+y 2=a 2-b 2恒有公共点,则椭圆的离心率e 的取值X 围是________.11.一个正方形内接于椭圆,并有两边垂直于椭圆长轴且分别经过它的焦点,则椭圆的离心率为________.12.(2012·某某高考)椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右顶点分别是A ,B ,左、右焦点分别是F 1,F 2.若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,则此椭圆的离心率为________.13.设F 1,F 2分别为椭圆x 23+y 2=1的左,右焦点,点A ,B 在椭圆上,若F 1A ―→=5F 2B ―→,则点A 的坐标是 .14.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32.过右焦点F 且斜率为k (k >0)的直线与椭圆C 相交于A 、B 两点.若AF =3FB ,则k =________.三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分)15.已知P 点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P 到两焦点的距离分别为453和253,过P 点作焦点所在轴的垂线,它恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆方程.16.已知椭圆G :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,右焦点为(22,0).斜率为1的直线l 与椭圆G 交于A ,B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为P (-3,2).(1)求椭圆G 的方程; (2)求△PAB 的面积.17.(2012·某某高考)如图,设椭圆的中心为原点O ,长轴在x 轴上,上顶点为A ,左、右焦点分别为F 1,F 2,线段OF 1,OF 2的中点分别为B 1,B 2,且△AB 1B 2是面积为4的直角三角形.(1)求该椭圆的离心率和标准方程;(2)过B 1作直线l 交椭圆于P ,Q 两点,使PB 2⊥QB 2,求直线l 的方程.答 案[限时集训(五十)]1.B 2.B 3.C 4.D 5.D 6.B 7.A8.C9.解析:根据椭圆的焦点在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+y 28=1. 答案:x 216+y 28=110.解析:由题意知,以半焦距c 为半径的圆与椭圆有公共点, 故b ≤c ,所以b 2≤c 2,即a 2≤2c 2, 所以22≤c a .又ca <1, 所以22≤e <1. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫22,1 11.解析:设椭圆的焦距为2c , 则2a =(5+1)c ,∴e =25+1=5-12. 答案:5-1212.解析:依题意得|F 1F 2|2=|AF 1|·|BF 1|,即4c 2=(a -c )·(a +c )=a 2-c 2,整理得5c 2=a 2,得e =c a =55. 答案:5513.解析:根据题意设A 点坐标为(m ,n ),B 点坐标为(c ,d ).F 1、F 2分别为椭圆的左,右焦点,其坐标分别为(-2,0),(2,0),可得1F A =(m +2,n ),2F B =(c -2,d ).∵1F A =52F B ,∴c =m +625,d =n5.∵点A ,B 都在椭圆上,∴m 23+n 2=1,⎝ ⎛⎭⎪⎫m +62523+⎝ ⎛⎭⎪⎫n 52= 1.解得m =0,n =±1,故点A 的坐标为(0,±1). 答案:(0,±1)14.解析:根据已知c a =32,可得a 2=43c 2,则b 2=13c 2,故椭圆方程为3x 24c 2+3y 2c2=1,即3x 2+12y 2-4c 2=0.设直线的方程为x =my +c ,代入椭圆方程得(3m 2+12)y 2+6mcy -c 2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则根据AF =3FB ,得(c -x 1,-y 1)=3(x 2-c ,y 2),由此得-y 1=3y 2,根据韦达定理y 1+y 2=-2cmm 2+4,y 1y 2=-c 23m 2+4,把-y 1=3y 2代入得,y 2=cmm 2+4,-3y 22=-c 23m 2+4,故9m 2=m 2+4,故m 2=12,从而k 2=2,k =± 2.又k >0,故k = 2. 答案: 215.解:设两焦点为F 1、F 2,且|PF 1|=453,|PF 2|=253.由椭圆定义知2a =|PF 1|+|PF 2|=25,即a = 5. 由|PF 1|>|PF 2|知,|PF 2|垂直焦点所在的对称轴, 所以在Rt △PF 2F 1中,sin ∠PF 1F 2=|PF 2||PF 1|=12.可求出∠PF 1F 2=π6,2c =|PF 1|·cos π6=253,从而b 2=a 2-c 2=103.所以所求椭圆方程为x 25+3y 210=1或3x 210+y25=1.16.解:(1)由已知得c =22,c a =63.解得a =23, 又b 2=a 2-c 2=4.所以椭圆G 的方程为x 212+y 24=1. (2)设直线l 的方程为y =x +m .由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,x 212+y24=1得4x 2+6mx +3m 2-12=0.①设A 、B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2)(x 1<x 2),AB 中点为E (x 0,y 0), 则x 0=x 1+x 22=-3m4,y 0=x 0+m =m4.因为AB 是等腰△PAB 的底边,所以PE ⊥AB . 所以PE 的斜率k =2-m4-3+3m 4=-1.解得m =2.此时方程①为4x 2+12x =0.解得x 1=-3,x 2=0. 所以y 1=-1,y 2=2.所以|AB |=3 2.此时,点P (-3,2)到直线AB :x -y +2=0的距离d =|-3-2+2|2=322, 所以△PAB 的面积S =12|AB |·d =92.17.解:(1)如图,设所求椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),右焦点为F 2(c,0).因△AB 1B 2是直角三角形,又|AB 1|=|AB 2|, 故∠B 1AB 2为直角,因此|OA |=|OB 2|,得b =c2.结合c 2=a 2-b 2得4b 2=a 2-b 2,故a 2=5b 2,c 2=4b 2,所以离心率e =c a =255.在Rt△AB 1B 2中,OA ⊥B 1B 2,故S △AB 1B 2=12·|B 1B 2|·|OA |=|OB 2|·|OA |=c2·b =b 2.由题设条件S △AB 1B 2=4,得b 2=4,从而a 2=5b 2=20. 因此所求椭圆的标准方程为x 220+y 24=1. (2)由(1)知B 1(-2,0),B 2(2,0).由题意知直线l 的倾斜角不为0,故可设直线l 的方程为x =my -2.代入椭圆方程得(m 2+5)y 2-4my -16=0.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则y 1,y 2是上面方程的两根, 因此y 1+y 2=4m m 2+5,y 1·y 2=-16m 2+5, 又2B P =(x 1-2,y 1),2B Q =(x 2-2,y 2),所以2B P ·2B Q =(x 1-2)(x 2-2)+y 1y 2=(my 1-4)(my 2-4)+y 1y 2 =(m 2+1)y 1y 2-4m (y 1+y 2)+16 =-16m 2+1m 2+5-16m2m 2+5+16 =-16m 2-64m 2+5,由PB 2⊥QB 2,得2B P ·2B Q =0,即16m 2-64=0,解得m =±2.所以满足条件的直线有两条,其方程分别为x +2y +2=0和x -2y +2=0.。
【创新设计】(浙江专用)高考数学总复习 第9篇 第3讲 圆的方程限时训练 理
第3讲圆的方程分层A级基础达标演练(时间:30分钟满分:55分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.若直线3x+y+a=0过圆x2+y2+2x-4y=0的圆心,则a的值为( ).A.-1 B.1C.3 D.-3解析化圆为标准形式(x+1)2+(y-2)2=5,圆心为(-1,2).∵直线过圆心,∴3×(-1)+2+a=0,∴a=1.答案 B2.设圆的方程是x2+y2+2ax+2y+(a-1)2=0,若0<a<1,则原点与圆的位置关系是( ).A.原点在圆上B.原点在圆外C.原点在圆内D.不确定解析将圆的一般方程化为标准方程(x+a)2+(y+1)2=2a,因为0<a<1,所以(0+a)2+(0+1)2-2a=(a-1)2>0,所以原点在圆外.答案 B3.圆(x+2)2+y2=5关于直线y=x对称的圆的方程为 ( ).A.(x-2)2+y2=5 B.x2+(y-2)2=5C.(x+2)2+(y+2)2=5 D.x2+(y+2)2=5解析由题意知所求圆的圆心坐标为(0,-2),所以所求圆的方程为x2+(y+2)2=5.答案 D4.(2013·郑州模拟)动点P到点A(8,0)的距离是到点B(2,0)的距离的2倍,则动点P的轨迹方程为( ).A.x2+y2=32 B.x2+y2=16C.(x-1)2+y2=16 D.x2+(y-1)2=16解析设P(x,y),则由题意可得:2x-2+y2=x-2+y2,化简整理得x2+y2=16,故选B.答案 B二、填空题(每小题5分,共10分)5.以A(1,3)和B(3,5)为直径两端点的圆的标准方程为________.解析由中点坐标公式得AB的中点即圆的圆心坐标为(2,4),再由两点间的距离公式得圆的半径为-2+-2=2,故圆的标准方程为(x -2)2+(y -4)2=2.答案 (x -2)2+(y -4)2=26.(2013·南京调研)已知直线l :x -y +4=0与圆C :(x -1)2+(y -1)2=2,则圆C 上各点到l 的距离的最小值为________.解析 由题意得C 上各点到直线l 的距离的最小值等于圆心(1,1)到直线l 的距离减去半径,即|1-1+4|2-2= 2.答案2三、解答题(共25分)7.(12分)求适合下列条件的圆的方程: (1)圆心在直线y =-4x 上,且与直线l :x +y -1=0相切于点P (3,-2); (2)过三点A (1,12),B (7,10),C (-9,2).解 (1)法一 设圆的标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,则有⎩⎪⎨⎪⎧b =-4a ,-a 2+-2-b 2=r 2,|a +b -1|2=r ,解得a =1,b =-4,r =2 2. ∴圆的方程为(x -1)2+(y +4)2=8.法二 过切点且与x +y -1=0垂直的直线为y +2=x -3,与y =-4x 联立可求得圆心为(1,-4).∴半径r =-2+-4+2=22,∴所求圆的方程为(x -1)2+(y +4)2=8.(2)法一 设圆的一般方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,则⎩⎪⎨⎪⎧1+144+D +12E +F =0,49+100+7D +10E +F =0,81+4-9D +2E +F =0.解得D =-2,E =-4,F =-95.∴所求圆的方程为x 2+y 2-2x -4y -95=0. 法二 由A (1,12),B (7,10), 得AB 的中点坐标为(4,11),k AB =-13,则AB 的垂直平分线方程为3x -y -1=0.同理得AC 的垂直平分线方程为x +y -3=0.联立⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -1=0,x +y -3=0得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,即圆心坐标为(1,2),半径r =-2+-2=10.∴所求圆的方程为(x -1)2+(y -2)2=100.8.(13分)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.解 (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=40,②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.分层B 级 创新能力提升1.(2013·东莞调研)已知圆C :x 2+y 2+mx -4=0上存在两点关于直线x -y +3=0对称,则实数m 的值为 ( ).A .8B .-4C .6D .无法确定解析 圆上存在关于直线x -y +3=0对称的两点,则x -y +3=0过圆心⎝ ⎛⎭⎪⎫-m2,0,即-m2+3=0,∴m =6.答案 C2.(2012·济南质检)圆心为C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,3的圆与直线l :x +2y -3=0交于P ,Q 两点,O 为坐标原点,且满足OP →·OQ →=0,则圆C 的方程为 ( ). A.⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+(y -3)2=52B.⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+(y +3)2=52C.⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+(y -3)2=254D.⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+(y +3)2=254解析 法一 ∵圆心为C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,3, ∴设圆的方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+(y -3)2=r 2.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2).由圆方程与直线l 的方程联立得:5x 2+10x +10-4r 2=0, ∴x 1+x 2=-2,x 1x 2=10-4r25.由OP →·OQ →=0,得x 1x 2+y 1y 2=0,即: 54x 1x 2-34(x 1+x 2)+94=10-4r 24+154=0, 解得r 2=254,经检验满足判别式Δ>0.故圆C 的方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+(y -3)2=254.法二 ∵圆心为C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,3,∴设圆的方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+(y -3)2=r 2,在所给的四个选项中只有一个方程所写的圆心是正确的,即⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+(y -3)2=254,故选C.答案 C3.已知平面区域⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +2y -4≤0恰好被面积最小的圆C :(x -a )2+(y -b )2=r 2及其内部所覆盖,则圆C 的方程为________.解析 由题意知,此平面区域表示的是以O (0,0),P (4,0),Q (0,2)所构成的三角形及其内部,所以覆盖它的且面积最小的圆是其外接圆,又△OPQ 为直角三角形,故其圆心为斜边PQ 的中点(2,1),半径为|PQ |2=5,∴圆C 的方程为(x -2)2+(y -1)2=5.答案 (x -2)2+(y -1)2=54.已知圆C :(x -3)2+(y -4)2=1,点A (-1,0),B (1,0),点P 是圆上的动点,则d =|PA |2+|PB |2的最大值为________,最小值为________.解析 设点P (x 0,y 0),则d =(x 0+1)2+y 20+(x 0-1)2+y 20=2(x 20+y 20)+2,欲求d 的最值,只需求u =x 20+y 20的最值,即求圆C 上的点到原点的距离平方的最值.圆C 上的点到原点的距离的最大值为6,最小值为4,故d 的最大值为74,最小值为34.答案 74 345.(2012·南昌模拟)已知圆C 过点P (1,1),且与圆M :(x +2)2+(y +2)2=r 2(r >0)关于直线x +y +2=0对称. (1)求圆C 的方程;(2)设Q 为圆C 上的一个动点,求PQ →·MQ →的最小值.解 (1)设圆心C (a ,b ),则⎩⎪⎨⎪⎧a -22+b -22+2=0,b +2a +2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =0,则圆C 的方程为x 2+y 2=r 2,将点P 的坐标代入得r 2=2, 故圆C 的方程为x 2+y 2=2. (2)设Q (x ,y ),则x 2+y 2=2,且PQ →·MQ →=(x -1,y -1)·(x +2,y +2)=x 2+y 2+x +y -4=x +y -2, 令x =2cos θ,y =2sin θ,∴PQ →·MQ →=x +y -2=2(sin θ+cos θ)-2 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4-2,所以PQ →·MQ →的最小值为-4.6.(2013·大连模拟)已知圆M 过两点C (1,-1),D (-1,1),且圆心M 在x +y -2=0上. (1)求圆M 的方程;(2)设P 是直线3x +4y +8=0上的动点,PA ,PB 是圆M 的两条切线,A ,B 为切点,求四边形PAMB 面积的最小值.解 (1)设圆M 的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2(r >0),根据题意得:⎩⎪⎨⎪⎧-a 2+-1-b 2=r 2,-1-a 2+-b2=r 2,a +b -2=0,解得a =b =1,r =2,故所求圆M 的方程为(x -1)2+(y -1)2=4.(2)因为四边形PAMB 的面积S =S △PAM +S △PBM =12|AM |·|PA |+12|BM |·|PB |,又|AM |=|BM |=2,|PA |=|PB |,所以S =2|PA |, 而|PA |=|PM |2-|AM |2=|PM |2-4, 即S =2|PM |2-4.因此要求S 的最小值,只需求|PM |的最小值即可, 即在直线3x +4y +8=0上找一点P ,使得|PM |的值最小, 所以|PM |min =|3×1+4×1+8|32+42=3,所以四边形PAMB 面积的最小值为S =2|PM |2min -4=232-4=2 5.。
(浙江专版)2014届高考数学一轮复习2.8《函数与方程》限时集训理
限时集训(十) 函数与方程(限时:50分钟 满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x ≤1,1+log 2x ,x >1,则函数f (x )的零点为( )A.12,0 B .-2,0 C.12D .02.(2012·湖北高考)函数f (x )=x cos x 2在区间[0,4]上的零点个数为( ) A .4 B .5 C .6D .73.(2013·宁波模拟)函数f (x )=e x+x -2的零点所在的一个区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1)D .(1,2)4.若x 0是方程⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =x 的解,则x 0属于区间( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13 5.(2013·金华模拟)函数f (x )=2x-2x-a 的一个零点在区间(1,2)内,则实数a 的取值范围是( )A .(1,3)B .(1,2)C .(0,3)D .(0,2)6.函数f (x )=3sin π2x -log x 的零点的个数是( )A .2B .3C .4D .57.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-x 3x ,⎝ ⎛⎭⎪⎫13x-log 2x x ,若x 0是y =f (x )的零点,且0<t <x 0,则f (t )( )A .恒小于0B .恒大于0C .等于0D .不大于08.(2013·洛阳模拟)若函数y =f (x )(x ∈R)满足f (x +2)=f (x ),且x ∈[-1,1]时,f (x )=|x |,函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin πx ,x >0,-1x ,x <0,则函数h (x )=f (x )-g (x )在区间[-5,5]上的零点的个数为( )A .10B .9C .8D .7二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)9.已知定义在R 上的函数f (x )满足:f (x +4)=f (x ),f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+-1≤x ,-|x -2|+x ,若方程f (x )-ax =0有5个实根,则正实数a 的取值范围是________.10.(2013·杭州七校联考)已知函数f (x )=ln(x +1)-2x的零点所在区间为(k ,k +1),(k ∈Z),则k =________.11.定义在R 上的奇函数f (x )满足:当x >0时,f (x )=2 012x+log 2 012x ,则在R 上,函数f (x )零点的个数为________.12.函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |-m 有两个零点,则m 的取值范围是________.13.已知函数f (x )=x +2x,g (x )=x +ln x ,h (x )=x -x -1的零点分别为x 1,x 2,x 3,则x 1,x 2,x 3的大小关系是________.14.已知函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且f (x )是偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x 2.若在区间[-1,3]内,函数g (x )=f (x )-kx -k 有4个零点,则实数k 的取值范围为________.三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分) 15.是否存在这样的实数a ,使函数f (x )=x 2+(3a -2)·x +a -1在区间[-1,3]上与x 轴有且只有一个交点.若存在,求出a 的范围;若不存在,说明理由.16.若函数F (x )=|4x -x 2|+a 有4个零点,求实数a 的取值范围.17.已知关于x的二次方程x2+2mx+2m+1=0.(1)若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m的范围;(2)若方程两根均在区间(0,1)内,求m的范围.限时集训(十一) 函数模型及其应用(限时:50分钟满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)1.如图是张大爷晨练时所走的离家距离(y)与行走时间(x)之间的函数关系图,若用黑点表示张大爷家的位置,则张大爷散步行走的路线可能是( )2.(2013·济南模拟)某公司在甲、乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L1=5.06x-0.15x2和L2=2x,其中x为销售量(单位:辆).若该公司在这两地共销售15辆车,则能获得的最大利润为( )A.45.606万元B.45.6万元C.45.56万元 D.45.51万元3.某地2011年底人口为500万,人均住房面积为6 m2,如果该城市人口平均每年增长率为1%.问为使2021年底该城市人均住房面积增加到7 m2,平均每年新增住房面积至少为(1.0110≈1.104 6)()A.90万m2 B.87万m2C.85万m2 D.80万m24.某产品的总成本y(单位:万元)与产量x(单位:台)之间的函数关系式是y=3 000+20x-0.1x2(0<x<240,x∈N*).若每台产品的售价为25万元,则生产者不亏本时(销售收入不小于总成本)的最低产量是( )A.100台 B.120台C.150台 D.180台5.某商店按每件80元的成本购进某商品1 000件,根据市场预测,销售价为每件100元时可全部售完,定价每提高1元时销售量就减少5件.若要获得最大利润,则销售价应定为每件( )A.100元 B.110元C.150元 D.190元6.某文具店出售羽毛球拍和羽毛球,球拍每副定价20元,羽毛球每个定价5元,该店制定了两种优惠方法:①买一副球拍赠送一个羽毛球;②按总价的92%付款.现某人计划购买4副球拍和30个羽毛球,两种方法中,更省钱的一种是( )A.不能确定 B.①②同样省钱C.②省钱 D.①省钱7.图形M(如图所示)是由底为1,高为1的等腰三角形及高为2和3的两个矩形所构成,函数S=S(a)(a≥0)是图形M介于平行线y=0及y=a之间的那一部分面积,则函数S(a)的图象大致是( )8.某地区要建造一条防洪堤,其横断面为等腰梯形,腰与底边成角为60°(如图),考虑到防洪堤坚固性及石块用料等因素,设计其横断面面积为93平方米,且高度不低于3米.记防洪堤横断面的腰长为x米,外周长(梯形的上底线段BC与两腰长的和)为y米.要使防洪堤横断面的外周长不超过10.5米,则其腰长x的范围为( )A.[2,4] B.[3,4] C.[2,5] D.[3,5]二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)9.(2013·郑州模拟)一高为H,满缸水量为V的鱼缸截面如图所示,其底部破了一个小洞,满缸水从洞中流出.若鱼缸水深为h时的水的体积为v,则函数v=f(h)的大致图象可能是图中的________.10.(2013·江南十校联考)某公司购买一批机器投入生产,据市场分析每台机器生产的产品可获得的总利润y(单位:万元)与机器运转时间x(单位:年)的关系为y=-x2+18x-25(x ∈N*).则当每台机器运转________年时,年平均利润最大,最大值是______万元.11.有一批材料可以建成200 m长的围墙,如果用此材料在一边靠墙的地方围成一块矩形场地,中间用同样材料隔成三个面积相等的矩形(如图所示),则围成场地的最大面积为________(围墙厚度不计).12.一块形状为直角三角形的铁皮,两直角边长分别为40 cm、60 cm,现要将它剪成一个矩形,并以此三角形的直角为矩形的一个角,则矩形的最大面积是________ cm2.13.某商场宣传在节假日对顾客购物实行一定的优惠,商场规定:①如一次购物不超过200元,不予以折扣;②如一次购物超过200元,但不超过500元,按标价予以九折优惠;③如一次购物超过500元的,其中500元给予九折优惠,超过500元的给予八五折优惠;某人两次去购物,分别付款176元和432元,如果他只去一次购买同样的商品,则应付款________元.14.某人用10万元买了一辆小汽车用来跑出租,已知这辆汽车从启用的第一年起连续使用,第n 年的保养维修费为2 000 (n -1)元,使用它直到“报废最合算”(所谓“报废最合算”是指使用的这辆汽车的年平均耗资最少)为止,则最佳报废时间为________年.三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分)15.(2013·嘉兴模拟)某化工厂引进一条先进生产线生产某种化工产品,其生产的总成本y (万元)与年产量x (吨)之间的函数关系式可以近似地表示为y =x 25-48x +8 000,已知此生产线年产量最大为210吨.(1)求年产量为多少吨时,生产每吨产品的平均成本最低,并求最低成本;(2)若每吨产品平均出厂价为40万元,那么当年产量为多少吨时,可以获得最大利润?最大利润是多少?16.据气象中心观察和预测:发生于M 地的沙尘暴一直向正南方向移动,其移动速度v (km/h)与时间t (h)的函数图象如图所示,过线段OC 上一点T (t,0)作横轴的垂线l ,梯形OABC 在直线l 左侧部分的面积即为t (h )内沙尘暴所经过的路程s (km).(1)当t =4时,求s 的值;(2)将s 随t 变化的规律用数学关系式表示出来;(3)若N 城位于M 地正南方向,且距M 地650 km ,试判断这场沙尘暴是否会侵袭到N 城.如果会,在沙尘暴发生后多长时间它将侵袭到N 城?如果不会,请说明理由.17.某公司生产一种产品,每年需投入固定成本0.5万元,此外每生产100件这样的产品,还需增加投入0.25万元,经市场调查知这种产品年需求量为500件,产品销售数量为t 件时,销售所得的收入为⎝ ⎛⎭⎪⎫0.05t -120 000t 2万元.(1)该公司这种产品的年生产量为x 件,生产并销售这种产品所得到的利润关于当年产量x 的函数为f (x ),求f (x );(2)当该公司的年产量为多少件时,当年所获得的利润最大?限时集训(十二) 变化率与导数、导数的计算(限时:50分钟 满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)1.(2013·永康模拟)函数y =f (x )的图象如图所示,则y =f ′(x )的图象可能是( )2.(2013·绍兴模拟)若函数f (x )=cos x +2xf ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的大小关系是( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3 C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3 D .不确定3.若函数f (x )=e xcos x ,则此函数的图象在点(1,f (1))处的切线的倾斜角为( ) A .0° B .锐角 C .直角D .钝角4.已知f (x )=x (2 011+ln x ),f ′(x 0)=2 012,则x 0等于( ) A .e 2B .1C .ln 2D .e5.曲线y =x e x+2x -1在点(0,-1)处的切线方程为( ) A .y =3x -1 B .y =-3x -1 C .y =3x +1D .y =-2x -16.已知曲线y =ln x ,则过点(0,-1)的曲线的切线方程为( ) A .x -2y -2=0 B .x -y -1=0C .x -y -1=0或x +y -1=0D .2x -3y -3=07.(2013·临沂模拟)已知直线y =kx 与曲线y =ln x 有公共点,则k 的最大值为( ) A .1 B.1e C.2eD.2e8.设函数f (x )在R 上的导函数为f ′(x ),且2f (x )+xf ′(x )>x 2.下面的不等式在R 上恒成立的是( )A .f (x )>0B .f (x )<0C .f (x )>xD .f (x )<x二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)9.函数y =f (x )的图象在点M (1,f (1))处的切线方程为y =e x -e ,则f ′(1)=________. 10.(2013·郑州模拟)已知函数f (x )=ln x -f ′(-1)x 2+3x -4,则f ′(1)=________. 11.已知三次函数y =x 3-x 2-ax +b 在(0,1)处的切线方程为y =2x +1,则a +b =________.12.已知函数y =f (x )及其导函数y =f ′(x )的图象如图所示,则曲线y =f (x )在点P 处的切线方程是________.13.(2013·杭州七校联考)过原点作曲线y =e x的切线,则切线的方程为________. 14.若曲线f (x )=ax 5+ln x 存在垂直于y 轴的切线,则实数a 的取值范围是________. 三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分) 15.已知函数f (x )=ax -6x 2+b的图象在点(-1,f (-1))处的切线方程为x +2y +5=0,求y =f (x )的解析式.16.(2013·杭州模拟)如右图所示,已知A (-1,2)为抛物线C :y =2x 2上的点,直线l 1过点A ,且与抛物线C 相切,直线l 2:x =a (a <-1)交抛物线C 于点B ,交直线l 1于点D .(1)求直线l1的方程;(2)求△ABD的面积S1.17.如图,从点P1(0,0)作x轴的垂线交曲线y=e x于点Q1(0,1),曲线在Q1点处的切线与x轴交于点P2.再从P2作x轴的垂线交曲线于点Q2,依次重复上述过程得到一系列点:P1,Q1;P2,Q2;…;P n,Q n,记P k点的坐标为(x k,0)(k=1,2,…,n).(1)试求x k与x k-1的关系(k=2,…,n);(2)求|P1Q1|+|P2Q2|+|P3Q3|+…+|P n Q n|.限时集训(十三) 导数的应用(Ⅰ)(限时:50分钟 满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)1.已知定义在R 上的函数f (x ),其导函数f ′(x )的大致图象如图所示,则下列叙述正确的是( )A .f (b )>f (c )>f (d )B .f (b )>f (a )>f (e )C .f (c )>f (b )>f (a )D .f (c )>f (e )>f (d )2.函数f (x )的定义域为R ,f (-1)=2,对任意x ∈R ,f x 2,则f (x )>2x +4的解集为( )A .(-1,1)B .(-1,+∞)C .(-∞,-1)D .(-∞,+∞)3.(2012·陕西高考)设函数f (x )=x e x,则( ) A .x =1为f (x )的极大值点 B .x =1为f (x )的极小值点 C .x =-1为f (x )的极大值点 D .x =-1为f (x )的极小值点4.(2013·济南模拟)设a ∈R ,若函数y =e x+ax 有大于零的极值点,则( ) A .a <-1 B .a >-1 C .a <-1eD .a >-1e5.函数f (x )=x 33+x 2-3x -4在[0,2]上的最小值是( )A .-173B .-103C .-4D .-6436.(2013·丽水模拟)函数f (x )=x -a x 在x ∈[1,4]上单调递减,则实数a 的最小值为( )A .1B .2C .4D .57.(2013·咸宁模拟)已知函数y =x 3-3x +c 的图象与x 轴恰有两个公共点,则c =( ) A .-2或2 B .-9或3 C .-1或1D .-3或18.(2012·福建高考)已知f (x )=x 3-6x 2+9x -abc ,a <b <c ,且f (a )=f (b )=f (c )=0.现给出如下结论:①f (0)f (1)>0;②f (0)f (1)<0; ③f (0)f (3)>0;④f (0)f (3)<0. 其中正确结论的序号是( ) A .①③ B .①④ C .②③D .②④二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)9.若函数f (x )的导函数为f ′(x )=2x -4,则函数f (x -1)的单调递减区间是________. 10.函数f (x )=x 3-15x 2-33x +6的单调减区间为________. 11.已知函数f (x )=e x-2x +a 有零点,则a 的取值范围是________.12.(2013·温州模拟)设函数f (x )=12x 2-9ln x 在区间[a -1,a +1]上单调递减,则实数a 的取值范围是________.13.函数f (x )在定义域R 内可导,若f (x )=f (1-x ),⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12f ′(x )<0,设a =f (0),b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为________. 14.已知a >0,设函数f (x )=a ln x -2a ·x +2a ,g (x )=12(x -2a )2.则函数h (x )=f (x )-g (x )的最大值为________.三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分)15.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c 在点x 0处取得极小值-5,其导函数y =f ′(x )的图象经过点(0,0),(2,0).(1)求a ,b 的值;(2)求x 0及函数f (x )的表达式.16.已知函数f (x )=ax 3-32x 2+1(x ∈R),其中a >0.(1)若a =1,求曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程;(2)若在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12上,f (x )>0恒成立,求a 的取值范围.17.(2012·天津高考)已知函数f (x )=13x 3+1-a 2x 2-ax -a ,x ∈R ,其中a >0.(1)求函数f (x )的单调区间;(2)若函数f(x)在区间(-2,0)内恰有两个零点,求a的取值范围;(3)当a=1时,设函数f(x)在区间[t,t+3]上的最大值为M(t),最小值为m(t),记g(t)=M(t)-m(t),求函数g(t)在区间[-3,-1]上的最小值.限时集训(十四) 导数的应用(Ⅱ)(限时:50分钟 满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)1.已知f (x )=x 3-ax 在[1,+∞)上是单调增函数,则a 的最大值是( ) A .0 B .1 C .2D .32.已知函数f (x )=2x 3-6x 2+m (m 为常数)在[-2,2]上有最大值3,那么此函数在[-2,2]上的最小值是( )A .-37B .-29C .-5D .以上都不对3.设动直线x =m 与函数f (x )=x 3,g (x )=ln x 的图象分别交于点M ,N ,则|MN |的最小值为( )A.13(1+ln 3) B.13ln 3 C .1+ln 3D .ln 3-14.已知a ≤1-x x +ln x 对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2恒成立,则a 的最大值为( ) A .0 B .1 C .2D .35.球的直径为d ,其内接正四棱柱体积V 最大时的高为( ) A.22d B.32d C.33d D.23d 6.已知函数f (x )=x 3+ax 2+x +2(a >0)的极大值点和极小值点都在区间(-1,1)内,则实数a 的取值范围是( )A .(0,2]B .(0,2)C .[3,2)D .(3,2)7.已知某生产厂家的年利润y (单元:万元)与年产量x (单位:万件)的函数关系式为y =-13x 3+81x -234,则使该生产厂家获取最大年利润的年产量为( )A .13万件B .11万件C .9万件D .7万件8.已知函数f (x )=x 3-3x ,若对于区间[-3,2]上任意的x 1,x 2都有|f (x 1)-f (x 2)|≤t ,则实数t 的最小值是( )A .0B .10C .18D .20二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分) 9.函数f (x )=x 3-3x 的极大值与极小值的和为________.10.函数f (x )=-x 3+mx 2+1(m ≠0)在(0,2)内的极大值为最大值,则m 的取值范围是________.11.已知函数f (x )=(x 2-3x +3)e x,设t >-2,f (-2)=m ,f (t )=n .函数f (x )在[-2,t ]上为单调函数时,t 的取值范围是________.12.(2013·东北三省四市质检)设f (x )=x 3+x ,x ∈R ,若当0≤θ≤π2时,f (m sin θ)+f (1-m )>0恒成立,则实数m 的取值范围是________.13.某商场从生产厂家以每件20元购进一批商品,若该商品零售价为p 元,销量Q (单位:件)与零售价p (单位:元)有如下关系:Q =8 300-170p -p 2,则该商品零售价定为________元时利润最大,利润的最大值为________.14.若函数f (x )=13x 3-a 2x 满足:对于任意的x 1,x 2∈[0,1]都有|f (x 1)-f (x 2)|≤1恒成立,则a 的取值范围是________.三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分) 15.已知函数f (x )=a ln x -ax -3(a ∈R). (1)求函数f (x )的单调区间;(2)若函数y =f (x )的图象在点(2,f (2))处的切线的倾斜角为45°,对于任意的t ∈[1,2],函数g (x )=x 3+x 2·⎣⎢⎡⎦⎥⎤fx +m 2在区间(t,3)上不是单调函数,求m 的取值范围.16.已知f (x )=ax -ln x ,x ∈(0,e],g (x )=ln xx,其中e 是自然常数,a ∈R.(1)讨论当a =1时,函数f (x )的单调性和极值; (2)求证:在(1)的条件下,f (x )>g (x )+12;(3)是否存在实数a ,使f (x )的最小值是3?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.17.设函数f (x )=x -1x-a ln x .(1)若曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线被圆x 2+y 2=1截得的弦长为2,求a 的值; (2)若函数f (x )在其定义域上为增函数,求实数a 的取值范围;(3)当a ≤2时,设函数g (x )=x -ln x -1e ,若在[1,e]上存在x 1,x 2使f (x 1)≥g (x 2)成立,求实数a 的取值范围.(限时:50分钟 满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分) 1.若α=k ·180°+45°(k ∈Z),则α在( ) A .第一或第三象限 B .在第一或第二象限 C .第二或第四象限D .在第三或第四象限2.已知tan α>0,且sin α+cos α>0,那么角α的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限3.sin 2cos 3tan 4的值( ) A .小于0 B .大于0 C .等于0D .不存在 4.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,3]B .(-2,3)C .[-2,3)D .[-2,3]5.圆弧长度等于圆内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为( ) A.π3B.2π3C. 3D .26.若α是第三象限角,则y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin α2sinα2+⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2cosα2的值为( )A .0B .2C .-2D .2或-27.点P 从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32D.⎝⎛⎭⎪⎫-32,12 8.已知扇形的周长是4 cm ,则扇形面积最大时,扇形的中心角的弧度数是( ) A .2 B .1 C.12D .3二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)9.已知角α的终边经过点(3,-1),则角α的最小正值是________. 10.若点P (x ,y )是300°角终边上异于原点的一点,则yx的值为________. 11.若三角形的两个内角α,β满足sin αcos β<0,则此三角形为________. 12.若θ角的终边与8π5的终边相同,则在[0,2π]内终边与θ4角的终边相同的角有________.13.已知角α的终边过点P (-8m ,-6sin 30°),且cos α=-45,则m 的值为________.14.(2013·菏泽模拟)已知函数f (x )=x 2cos θ- 2 x sin θ+34,对于任意的实数x恒有f (x )>0,且θ是三角形的一个锐角,则θ的取值范围是________.三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分)15.已知角α的终边过点P (-3cos θ,4cos θ),其中θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,求α的三角函数值.16.一个扇形OAB的面积是1 cm2,它的周长是4 cm,求圆心角的弧度数和弦长AB.17.角α终边上的点P与A(a,2a)关于x轴对称(a>0),角β终边上的点Q与A关于直线y=x对称,求sin α·cosα+sin β·cos β+tan α·tan β的值.限时集训(十六) 同角三角函数的基本关系与诱导公式(限时:50分钟满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分) 1.已知tan α=-a ,则tan(π-α)的值等于( ) A .a B .-a C.1aD .-1a2.α是第一象限角,tan α=34,则sin α=( )A.45B.35 C .-45D .-353.已知sin 34°=-m ,则sin 2 014°=( ) A .-1-m 2B.1-m 2C .-mD .m4.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=35,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=( ) A .-35B.35C.45D .-455.(2013·安徽名校模拟)已知tan x =2,则sin 2x +1=( ) A .0 B.95 C.43D.536.已知f (α)=π-απ-α-π-αα,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-313π的值为( ) A.12 B .-13C .-12D.137.(2013·西安模拟)已知2tan α·sin α=3,-π2<α<0,则sin α=( )A.32B .-32C.12 D .-128.若sin θ,cos θ是方程4x 2+2mx +m =0的两根,则m 的值为( ) A .1+ 5 B .1- 5 C .1± 5D .-1- 5二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分) 9.sin (-210°)=________.10.化简sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-απ+α+π-α⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+απ+α=________.11.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=23,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α的值为________.12.若cos(2π-α)=53,且α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,则sin(π-α)=________. 13.(2013·绍兴模拟)已知tan α=-12,π2<α<π,则sin α=________.14.已知sin(π-α)-cos(π+α)=23⎝ ⎛⎭⎪⎫π2<α<π.则 sin α-cos α=________.三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分)15.已知sin(3π+θ)=13,求π+θcos θ[cos π-θ-1]+θ-2πsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-3π2θ-π-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+θ的值.16.已知关于x 的方程2x 2-(3+1)x +m =0的两根sin θ和cos θ,θ∈(0,2π),求:(1)sin 2θsin θ-cos θ+cos θ1-tan θ的值; (2)m 的值;(3)方程的两根及此时θ的值.17.是否存在α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,β∈(0,π),使等式sin(3π-α)=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-β,3cos(-α)=-2cos(π+β)同时成立?若存在,求出α,β的值,若不存在,请说明理由.限时集训(十七) 三角函数的图象与性质(限时:50分钟 满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分) 1.函数f (x )=2sin x cos x 是( ) A .最小正周期为2π的奇函数 B .最小正周期为2π的偶函数 C .最小正周期为π的奇函数 D .最小正周期为π的偶函数2.函数f (x )=sin x 在区间[a ,b ]上是增函数,且f (a )=-1,f (b )=1,则cos a +b2=( )A .0 B.22C .-1D .13.(2013·银川模拟)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3π2 (x ∈R),下面结论错误的是( ) A .函数f (x )的最小正周期为π B .函数f (x )是偶函数C .函数f (x )的图象关于直线x =π4对称D .函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数4.(2013·杭州模拟)设函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)在x =π2时,取最大值A ,在x =3π2时,取最小值-A ,则当x =π时,函数y 的值( ) A .仅与ω有关 B .仅与φ有关 C .等于零D .与φ,ω均有关5.(2013·郑州模拟)设函数f (x )=cos(ωx +φ)-3sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2,且其图象相邻的两条对称轴为x =0,x =π2,则( )A .y =f (x )的最小正周期为π,且在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上为增函数B .y =f (x )的最小正周期为π,且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上为减函数 C .y =f (x )的最小正周期为π,且在(0,π)上为增函数 D .y =f (x )的最小正周期为π,且在(0,π)上为减函数6.已知函数y =sin x 的定义域为[a ,b ],值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12,则b -a 的值不可能是( )A.π3 B.2π3 C .π D.4π37.(2013·衡阳联考)给定性质:①最小正周期为π;②图象关于直线x =π3对称,则下列四个函数中,同时具有性质①②的是( )A .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6 B .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6C .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6 D .y =sin|x |8.(2012·新课标全国卷)已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上单调递减,则ω的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,54B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,34 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 D .(0,2]二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分) 9.函数y =1tan x -3的定义域为________.10.若函数f (x )=2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫kx +π3的最小正周期T 满足1<T <2,则自然数k 的值为________. 11.(2013· 台州模拟)设函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象关于点P (x 0,0)成中心对称,若x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,则x 0=________.12.函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3-1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3的值域为________,并且取最大值时x 的值为________.13.已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω>0)的图象上的两个相邻的最高点和最低点的横坐标之差为π2,则函数在[0,2π]上的零点个数为________.14.(2013·义乌模拟)已知函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最小值是-2,则ω的最小值等于________.三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分)15.(2012·陕西高考)函数f (x )=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6+1(A >0,ω>0)的最大值为3,其图象相邻两条对称轴之间的距离为π2.(1)求函数f (x )的解析式;(2)设α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=2,求α的值.16.设a =⎝⎛⎭⎪⎫sin2π+2x4,cos x +sin x ,b =(4sin x ,cos x -sin x ),f (x )=a ·b . (1)求函数f (x )的解析式;(2)已知常数ω>0,若y =f (ωx )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,2π3上是增函数,求ω的取值范围;17.(2012·湖北高考)已知向量a =(cos ωx -sin ωx ,sin ωx ),b =(-cos ωx -sin ωx,23cos ωx ),设函数f (x )=a ·b +λ(x ∈R)的图象关于直线x =π对称,其中ω,λ为常数,且ω∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0,求函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π5上的取值范围.限时集训(十八) 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及三角函数模型的简单应用(限时:50分钟 满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)1.(2012·浙江高考)把函数y =cos 2x +1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是( )2.(2013·温州模拟)要得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象,只要将函数y =sin 2x 的图象( )A .向左平移π4个单位B .向右平移π4个单位C .向右平移π8个单位D .向左平移π8个单位3.设函数f (x )=cos ωx (ω>0),将y =f (x )的图象向右平移π3个单位长度后,所得的图象与原图象重合,则ω的最小值等于( )A.13 B .3 C .6 D .94.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+h ⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,0<φ<π2的图象如图所示,则f (x )=( ) A .4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π4+2B .-4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-π4+2C .2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π4+4D .-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π4+45.已知函数f (x )=A tan(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2,y =f (x )的部分图象如图,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π24等于( )A .2+ 3 B. 3 C.33D .2- 36.(2013·广州模拟)函数y =cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,A ,B 分别为最高点与最低点,并且直线AB 的斜率为1,则该函数图象的一条对称轴为( )A .x =2πB .x =π2C .x =1D .x =27.(2013·江西九校联考)已知A ,B ,C ,D 是函数y =sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,0<φ<π2一个周期内的图象上的四个点,如图所示,A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0,B 为y 轴上的点,C 为图象上的最低点,E 为该函数图象的一个对称中心,B 与D 关于点E 对称,CD ―→在x 轴上的投影为π12,则ω,φ的值为( )A .ω=2,φ=π3B .ω=2,φ=π6C .ω=12,φ=π3D .ω=12,φ=π68.(2013·潍坊模拟)如图,为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针尖位置P (x ,y ).若初始位置为P 0⎝⎛⎭⎪⎫32,12,当秒针从P 0(注:此时t =0)正常开始走时,那么点P 的纵坐标y 与时间t 的函数关系为( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫π30t +π6B .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π60t -π6C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π30t +π6D .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π30t -π3二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)9.已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1的图象的对称轴完全相同.若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,则f (x )的取值范围是________.10.(2013·龙泉模拟)函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上单调递增,且在这个区间上的最大值是3,那么ω等于________.11.已知函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,-π≤φ<π)的图象如图所示,则φ=________.12.若把函数y =3cos x -sin x 的图象向右平移m (m >0)个单位长度后,所得到的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是________.13.已知直线y =b (b <0)与曲线f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2在y 轴右侧依次的三个交点的横坐标成等比数列,则b 的值是________.14.设f (x )=a sin 2x +b cos 2x ,其中a ,b ∈R ,ab ≠0,若f (x )≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6对一切x ∈R恒成立,则①f ⎝⎛⎭⎪⎫11π12=0;②⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π10<⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5;③f (x )既不是奇函数也不是偶函数;④f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z);⑤存在经过点(a ,b )的直线与函数f (x )的图象不相交.以上结论正确的是________(写出所有正确结论的编号). 三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分)15.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的图象与y 轴的交点为(0,1),它在y 轴右侧的第一个最高点和第一个最低点的坐标分别为(x 0,2)和(x 0+2π,-2).(1)求函数f (x )的解析式及x 0的值;(2)若锐角θ满足cos θ=13,求f (4θ)的值.16.已知函数f (x )=23·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π4-sin(x +π). (1)求f (x )的最小正周期;(2)若将f (x )的图象向右平移π6个单位,得到函数g (x )的图象,求函数g (x )在区间[0,π]上的最大值和最小值.17.已知函数f (x )=2a cos 2x +b sin x cos x -32,且f (0)=32,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=12. (1)求f (x )的最小正周期; (2)求f (x )的单调递减区间;(3)函数f (x )的图象经过怎样的平移才能使所得图象对应的函数成为奇函数?限时集训(十九) 两角和与差的正弦、余弦、正切公式(限时:50分钟 满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)1.(2013·厦门模拟)已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=17,则tan α等于( )A .-65B .-1C .-34D.652.(2013·舟山模拟)sin 20° 1+cos40°cos 50°=( )A.12B.22C. 2D .23.(2012·辽宁高考)已知sin α-cos α=2,α∈(0,π),则tan α=( ) A .-1 B .-22C.22D .14.(2012·江西高考)若tan θ+1tan θ=4,则sin 2θ=( ) A.15B.14C.13D.125.已知α为第二象限角,sin α+cos α=33,则cos 2α=( ) A .-53B .-59C.59D.536.在△ABC 中,tan B =-2,tan C =13,则A 等于( )A.π4B.3π4C.π3D.π67.已知α+β=π4,则(1+tan α)(1+tan β)的值是( )A .-1B .1C .2D .48.(2013·合肥模拟)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α+sin α=453,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+7π6的值是( ) A .-235B.235C.45D .-45二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分) 9.sin 6°sin 42°sin 66°sin 78°=________. 10.3-sin 70°2-cos 210°=________. 11.已知sin (π-α)=-1010,则2sin 2α+sin 2αcos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=________.12.已知cos(α+β)=16,cos(α-β)=13,则tan αtan β的值为________.13.(2013·南通模拟)设f (x )=1+cos 2x 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x +sin x +a 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4的最大值为2+3,则常数a =________.14.设α、β都是锐角,且cos α=55,sin(α+β)=35,则 cos β=________.三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分) 15.已知函数f (x )=2cos 2x2-3sin x .(1)求函数f (x )的最小正周期和值域.(2)若α为第二象限角,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3=13,求cos 2α1+cos 2α-sin 2α的值.16.已知sin α+cos α=355,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2.(1)求sin 2α和tan 2α的值; (2)求cos(α+2β)的值.17.已知向量a =(sin ωx ,cos ωx ),b =(cos φ,sin φ),函数f (x )=a·b ⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,π3<φ<π的最小正周期为2π,其图象经过点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,32. (1)求函数f (x )的解析式;(2)已知α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且f (α)=35,f (β)=1213,求f (2α-β)的值.限时集训(二十) 简单的三角恒等变换(限时:50分钟 满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)1.(2013·济南模拟)函数y =sin x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+x 的最小正周期是( )A.π2B .πC .2πD .4π2.(2013·沈阳四校联考)若1+cos 2αsin 2α=12,则tan 2α等于( )A.54 B .-54C.43D .-433.已知α∈(-π,0),tan(3π+α)=a log a 13(a >0,且a ≠1),则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π+α的值为( )A.1010 B .-1010C.31010D .-310104.已知x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,cos 2x =a ,则cos x =( ) A. 1-a 2 B .- 1-a2 C.1+a2D .-1+a25.计算tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α·cos 2α2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α的值为( )A .-2B .2C .-1D .16.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6+sin α=435,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+7π6的值是( ) A .-235B.235C .-45D.457.函数y =sin x cos x + 3 cos 2x 的图象的一个对称中心是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,-32B.⎝⎛⎭⎪⎫2π3,-32C.⎝⎛⎭⎪⎫2π3,32 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,328.设α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则sin 3αcos α+cos 3αsin α的最小值为( )A.2764 B.325C.536D .1二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)9.(2013·温州模拟)化简sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6+sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-sin 2α的结果为________.10.若α、β是锐角,且sin α-sin β=-12,cos α-cos β=12,则tan(α-β)=________.11.设α是第二象限角,tan α=-43,且sin α2<cos α2,则cos α2=________.12.(2013·青岛模拟)在△ABC 中,若sin A =513,cos B =35,则cos C =________.13.(2012·江苏高考)设α为锐角,若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=45,则sin ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π12的值为________.14.如图,圆O 的内接“五角星”与圆O 交于A i (i =1,2,3,4,5)点,记弧A i A i +1在圆O 中所对的圆心角为αi (i =1,2,3,4),弧A 5A 1所对的圆心角为α5,则cos 3α1·cos (α3+α5)-sin 3α2sin 2α4等于________.三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分) 15.(1)化简4cos 4x -2cos 2x -1tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x ;(2)化简[2si n 50°+sin 10°(1+3tan 10°)]· 2sin 280°.16.已知函数f (x )=sin x +cos x ,f ′(x )是f (x )的导函数. (1)求f ′(x )及函数y =f ′(x )的最小正周期;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,求函数F (x )=f (x )f ′(x )+f 2(x )的值域.17.已知函数f (x )=3cos(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<φ<0的最小正周期为π,且其图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0.(1)求函数f (x )的解析式;(2)若函数g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6,α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且g (α)=1,g (β)=324,求g (α-β)的值.限时集训(二十一) 正弦定理和余弦定理(限时:50分钟满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)1.(2012·上海高考)在△ABC中,若sin2A+sin2B<sin2C,则△ABC的形状是( ) A.钝角三角形B.直角三角形C.锐角三角形 D.不能确定2.(2012·广东高考)在△ABC中,若∠A=60°,∠B=45°,BC=32,则AC=( ) A.4 3 B.2 3C. 3D.3 23.在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C所对的边,若a=2b cos C,则此三角形一定是( )A.等腰直角三角形 B.直角三角形C.等腰三角形 D.等腰或直角三角形4.在△ABC中,AC=7,BC=2,B=60°,则BC边上的高等于( )A.32B.332C.3+62D.3+3945.(2013·宁波模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若sin2B+sin2C -sin2A+sin B sin C=0,则tan A的值是( )A.33B.-33C. 3 D.- 36.在△ABC中,角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,若a2+b2=2c2,则cos C的最小值为( )A.32B.22C.12D.-127.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知8b=5c,C=2B,则cos C =( )A.725B.-725C .±725D.24258.在△ABC 中,AB =3,AC =1,B =30°,则△ABC 的面积等于( ) A.32 B.34 C.32或 3 D.32或34二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)9.(2012·北京高考)在△ABC 中,若a =2,b +c =7,cos B =-14,则b =________.10.(2012·福建高考)已知△ABC 的三边长成公比为2的等比数列,则其最大角的余弦值为________.11.在△ABC 中,三边a ,b ,c 所对的角分别为角A ,B ,C ,若a 2+b 2-c 2+2ab =0,则角C 的大小为________.12.(2012·重庆高考)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且cos A =35,cosB =513,b =3,则c =________.13.在△ABC 中,D 为边BC 的中点,AB =2,AC =1,∠BAD =30°,则AD 的长度为________. 14.(2013·南昌模拟)在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若b a +a b=6cos C ,则tan C tan A +tan C tan B=________.三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分)15.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知cos(A -C )+cos B =1,a =2c ,求C .16.(2012·江苏高考)在△ABC 中,已知AB ―→·AC ―→=3BA ―→·BC ―→. (1)求证:tan B =3tan A ; (2)若cos C =55,求A 的值.17.(2012·浙江高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A =23,sin B =5cos C .(1)求tan C 的值;(2)若a =2,求△ABC 的面积.限时集训(二十二) 解三角形应用举例(限时:50分钟满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)1.如图所示,已知两船A和B与海洋观察站C的距离相等,船A在观察站C的北偏东40°,船B在观察站C的南偏东60°,则船A在船B的( )A.北偏东10°B.北偏西10°C.南偏东10° D.南偏西10°2.某人向正东方向走x km后,向右转150°,然后朝新方向走3 km,结果他离出发点恰好是 3 km,那么x的值为( )A. 3 B.2 3C.3或2 3 D.33.如图所示,已知两座灯塔A和B与海洋观察站C的距离都等于a km,灯塔A在观察站C 的北偏东20°,灯塔B在观察站C的南偏东40°,则灯塔A与灯塔B的距离为( ) A.a km B.3a kmC.2a km D.2a km4.一个大型喷水池的中央有一个强大喷水柱,为了测量喷水柱喷出的水柱的高度,某人在喷水柱正西方向的点A测得水柱顶端的仰角为45°,沿点A向北偏东30°前进100 m到达点B,在B点测得水柱顶端的仰角为30°,则水柱的高度是( )A.50 m B.100 m C.120 m D.150 m5.(2012·永州模拟)张晓华同学骑电动自行车以24 km/h的速度沿着正北方向的公路行驶,在点A处望见电视塔S在电动车的北偏东30°方向上,15 min后到点B处望见电视塔在电动车的北偏东75°方向上,则电动车在点B时与电视塔S的距离是( ) A.2 2 km B.3 2 kmC.3 3 km D.2 3 km6.如图,飞机的航线和山顶在同一个铅垂面内,若飞机的高度为海拔18 km,速度为1 000 km/h,飞行员先看到山顶的俯角为30°,经过1 min后又看到山顶的俯角为75°,则山顶的海拨高度为(精确到0.1 km)( )。
浙江专版高考数学一轮复习第八章平面解析几何第三节圆的方程课件
则半径 r=2a+2a5+1≥2
2a×2a+1= 5
5,
当且仅当 2a=2a,即 a=1 时取等号.
所以当 a=1 时圆的半径最小,此时 r= 5,C(1,2),
所以面积最小的圆的方程为(x-1)2+(y-2)2=5.
答案:D
2.设点 P 是函数 y=- 4-x-12图象上的任意一点,点 Q 坐标为(2a,a-3)(a∈R),则|PQ|的最小值为________.
第三 节
圆的方程
课前·双基落实
想一想、辨一辨、试一试、全面打牢基础
课堂·考点突破
自主研、合作探、多面观、全扫命题题点
课后·三维演练
基础练、题型练、能力练、全练力保全能
课 前 双基落实
想一想、辨一辨、试一试、全面打牢基础
必过 教材 关
1.圆的定义及方程
平面内与 定点 的距离等于 定长 的点的集合 定义
y2+x+2y+
5 2
=0,配方得
x+12
2+(y+1)2=-
5 4
<0,不表示
圆;当a=-1时,方程为x2+y2+4x+8y-5=0,配方得(x+
2)2+(y+4)2=25,则圆心坐标为(-2,-4),半径是5.
答案:(-2,-4) 5
课 堂 考点突破
自主研、合作探、多面观、全扫命题题点
考点一 圆的方程
依题意,得1|b2|+=12-r,b2=r2,
解得r2=43, b=±33,
∴圆C的标准方程为x2+y± 332=43. 答案:x2+y± 332=43
[谨记通法] 1.求圆的方程的2种方法 (1)直接法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半 径,进而写出方程. (2)待定系数法: ①若已知条件与圆心(a,b)和半径r有关,则设圆的标准方 程,依据已知条件列出关于a,b,r的方程组,从而求出a,b,r 的值; ②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方 程,依据已知条件列出关于D,E,F的方程组,进而求出D, E,F的值.
【创新方案】(浙江专版)高考数学一轮复习 第八章 第八节 曲线与方程演练知能检测 文
第八节 圆锥曲线的综合问题[全盘巩固]1.如图,中心均为原点O 的双曲线与椭圆有公共焦点,M ,N 是双曲线的两顶点.若M ,O ,N 将椭圆长轴四等分,则双曲线与椭圆的离心率的比值是()A .3B .2 C. 3 D. 2解析:选B 设椭圆长半轴长为a (a >0),则双曲线半实轴的长为a2,由于双曲线与椭圆共焦点,设焦距为2c ,所以双曲线的离心率e 1=c a 2=2c a ,椭圆的离心率e 2=c a ,所以e 1e 2=2cac a=2.2.(2013·新课标全国卷Ⅰ)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F的直线交E 于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的方程为( )A.x 245+y 236=1B.x 236+y 227=1 C.x 227+y 218=1 D.x 218+y 29=1 解析:选D 由题意知k AB =12,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 21a 2+y 21b2=1,x 22a 2+y22b 2=1,x 1+x 2x 1-x 2a2+y 1+y 2y 1-y 2b 2=0.由AB 的中点是(1,-1)知⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2,y 1+y 2=-2,则b 2a 2=y 1-y 2x 1-x 2=12,联立a 2-b 2=9, 解得a 2=18,b 2=9,故椭圆E 的方程为x 218+y 29=1.3.(2014·长春模拟)已知实数4,m,9构成一个等比数列,则圆锥曲线x 2m+y 2=1的离心率为( )A.306B.7C.306或7 D.56或7 解析:选C 因为4,m,9成等比数列,所以m =±6,当m =6时,x 26+y 2=1为椭圆a2=6,b 2=1,c 2=5.所以离心率e =c a =56=306;当m =-6时,y 2-x 26=1为双曲线,a 2=1,b 2=6,c 2=7,所以离心率e =c a=7.4.(2014·湖州模拟)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,M 是抛物线C 上的点,若△OFM 的外接圆与抛物线C 的准线相切,且该圆面积为9π,则p =( )A .2B .4C .6D .8解析:选B 依题意得,△OFM 的外接圆半径为3,△OFM 的外接圆圆心应位于线段OF 的垂直平分线x =p 4上,圆心到准线x =-p 2的距离等于3,即有p 4+p2=3,由此解得p =4.5.(2013·全国高考)已知抛物线C :y 2=8x 与点M (-2,2),过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A 、B 两点.若MA ·MB =0,则k = ( )A.12B.22 C. 2 D .2 解析:选D 如图所示,设F 为焦点,取AB 中点P ,过A ,B 分别作准线的垂线,垂足分别为G ,H ,连接MF ,MP ,由MA ·MB =0,知MA ⊥MB ,则|MP |=12|AB |=12(|AG |+|BH |),所以MP 为直角梯形BHGA 的中位线,所以MP ∥AG ∥BH ,所以∠GAM =∠AMP =∠MAP ,又|AG |=|AF |,AM 为公共边,所以△AMG ≌△AMF ,所以∠AFM =∠AGM =90°,则MF ⊥AB ,所以k =-1k MF=2.6. 如图,已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线x -my +m =0与抛物线交于A 、B两点,且△OAB (O 为坐标原点)的面积为22,则m 6+m 4的值是( )A . 1 B. 2 C .2 D .4解析:选C 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意可知,p2=-m ,将x =my -m 代入抛物线方程y 2=2px (p >0)中,整理得y 2-2pmy +2pm =0,由根与系数的关系,得y 1+y 2=2pm ,y 1y 2=2pm ,则(y 1-y 2)2=(y 1+y 2)2-4y 1y 2=(2pm )2-8pm =16m 4+16m 2,又△OAB 的面积S =12×p 2|y 1-y 2|=12(-m )×4m 4+m 2=22,两边平方即可得m 6+m 4=2.7.(2013·安徽高考)已知直线y =a 交抛物线y =x 2于A ,B 两点.若该抛物线上存在点C ,使得∠ACB 为直角,则a 的取值范围为________.解析:法一:设直线y =a 与y 轴交于点M ,抛物线y =x 2上要存在点C ,只要以|AB |为直径的圆与抛物线y =x 2有除A 、B 外的交点即可,也就是使|AM |≤|MO |,即a ≤a (a >0),所以a ≥1.法二:易知a >0,设C (m ,m 2),由已知可令A (a ,a ),B (-a ,a ),则AC =(m -a ,m 2-a ),BC =(m +a ,m 2-a ),因为AC ⊥BC ,所以m 2-a +m 4-2am 2+a 2=0,可得(m 2-a )(m 2+1-a )=0.因为由题易知m 2≠a ,所以m 2=a -1≥0,故a ∈[1,+∞).答案:[1,+∞)8.若C (-3,0),D (3,0),M 是椭圆x 24+y 2=1上的动点,则1|MC |+1|MD |的最小值为________.解析:由椭圆x 24+y 2=1知c 2=4-1=3,∴c =3,∴C ,D 是该椭圆的两焦点,令|MC |=r 1,|MD |=r 2, 则r 1+r 2=2a =4,∴1|MC |+1|MD |=1r 1+1r 2=r 1+r 2r 1r 2=4r 1r 2, 又∵r 1r 2≤r 1+r 224=164=4,∴1|MC |+1|MD |=4r 1r 2≥1. 当且仅当r 1=r 2时,上式等号成立.故1|MC |+1|MD |的最小值为1. 答案:19.曲线C 是平面内与两个定点F 1(-1,0)和F 2(1,0)的距离的积等于常数a 2(a >1)的点的轨迹.给出下列三个结论:①曲线C 过坐标原点;②曲线C 关于坐标原点对称;③若点P 在曲线C 上,则△F 1PF 2的面积不大于12a 2.其中,所有正确结论的序号是________.解析:因为原点O 到两个定点F 1(-1,0),F 2(1,0)的距离的积是1,而a >1,所以曲线C不过原点,即①错误;因为F 1(-1,0),F 2(1,0)关于原点对称,所以|PF 1||PF 2|=a 2对应的轨迹关于原点对称,即②正确;因为S △F 1PF 2=12|PF 1||PF 2|sin ∠F 1PF 2≤12|PF 1||PF 2|=12a 2,即△F 1PF 2的面积不大于12a 2,所以③正确.答案:②③10.已知椭圆C 的中心为坐标原点O ,一个长轴顶点为(0,2),它的两个短轴顶点和焦点所组成的四边形为正方形,直线l 与y 轴交于点P (0,m ),与椭圆C 交于异于椭圆顶点的两点A ,B ,且AP =2PB .(1)求椭圆的方程; (2)求m 的取值范围.解:(1)由题意,知椭圆的焦点在y 轴上,设椭圆方程为y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0),由题意,知a =2,b =c ,又a 2=b 2+c 2,则b =2,所以椭圆方程为y 24+x 22=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意,知直线l 的斜率存在, 设其方程为y =kx +m ,与椭圆方程联立,即⎩⎪⎨⎪⎧y 2+2x 2=4,y =kx +m ,消去y , 得(2+k 2)x 2+2mkx +m 2-4=0,Δ=(2mk )2-4(2+k 2)(m 2-4)>0, 由根与系数的关系,知⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-2mk2+k 2,x 1x 2=m 2-42+k 2,又AP =2PB ,即有(-x 1,m -y 1)=2(x 2,y 2-m ), 所以-x 1=2x 2.则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-x 2,x 1x 2=-2x 22,所以m 2-42+k 2=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫2mk 2+k 22. 整理,得(9m 2-4)k 2=8-2m 2,又9m 2-4=0时等式不成立,所以k 2=8-2m 29m 2-4>0,得49<m 2<4,此时Δ>0.所以m 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫-2,-23∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,2.11.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点F 1(-1,0),长轴长与短轴长的比是2∶ 3.(1)求椭圆的方程;(2)过F 1作两直线m ,n 交椭圆于A ,B ,C ,D 四点,若m ⊥n ,求证:1|AB |+1|CD |为定值.解:(1)由已知得⎩⎨⎧2a ∶2b =2∶3,c =1,a 2=b 2+c 2.解得a =2,b = 3.故所求椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)证明:由已知F 1(-1,0),当直线m 不垂直于坐标轴时,可设直线m 的方程为y =k (x +1)(k ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x +,x 24+y23=1,得(3+4k 2)x 2+8k 2x +4k 2-12=0.由于Δ>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有x 1+x 2=-8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k 2,|AB |=+k 2x 1+x 22-4x 1x 2] = +k 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 23+4k 22-4×4k 2-123+4k 2=+k 23+4k2.同理|CD |=+k23k 2+4. 所以1|AB |+1|CD |=3+4k 2+k2+3k 2+4+k2=+k 2+k =712. 当直线m 垂直于坐标轴时,此时|AB |=3,|CD |=4;或|AB |=4,|CD |=3,1|AB |+1|CD |=13+14=712. 综上,1|AB |+1|CD |为定值712.12.(2013·江西高考)如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,离心率e =12,直线l 的方程为x =4.(1)求椭圆C 的方程;(2)AB 是经过右焦点F 的任一弦(不经过点P ),设直线AB 与直线l 相交于点M ,记PA ,PB ,PM 的斜率分别为k 1,k 2,k 3.问:是否存在常数λ,使得k 1+k 2=λk 3?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由.解:(1)由P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32在椭圆上,得1a 2+94b 2=1.① 依题设知a =2c ,则b 2=3c 2.②②代入①解得c 2=1,a 2=4,b 2=3.故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)法一:由题意可设直线AB 的斜率为k , 则直线AB 的方程为y =k (x -1).③代入椭圆方程3x 2+4y 2=12,并整理,得(4k 2+3)x 2-8k 2x +4(k 2-3)=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=k 2-4k 2+3.④ 在方程③中令x =4,得M 的坐标为(4,3k ).从而k 1=y 1-32x 1-1,k 2=y 2-32x 2-1,k 3=3k -324-1=k -12.由于A ,F ,B 三点共线,则有k =k AF =k BF ,即有y 1x 1-1=y 2x 2-1=k . 所以k 1+k 2=y 1-32x 1-1+y 2-32x 2-1=y 1x 1-1+y 2x 2-1-32⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1-1+1x 2-1=2k -32·x 1+x 2-2x 1x 2-x 1+x 2+1.⑤④代入⑤得k 1+k 2=2k -32·8k24k 2+3-2k 2-4k 2+3-8k24k 2+3+1=2k -1, 又k 3=k -12,所以k 1+k 2=2k 3.故存在常数λ=2符合题意.法二:设B (x 0,y 0)(x 0≠1),则直线FB 的方程为y =y 0x 0-1(x -1),令x =4,求得M ⎝⎛⎭⎪⎫4,3y 0x 0-1, 从而直线PM 的斜率为k 3=2y 0-x 0+1x 0-,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =y 0x 0-1x -,x 24+y23=1,得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫5x 0-82x 0-5,3y 02x 0-5,则直线PA 的斜率为k 1=2y 0-2x 0+5x 0-,直线PB 的斜率为k 2=2y 0-3x 0-,所以k 1+k 2=2y 0-2x 0+5x 0-+2y 0-3x 0-=2y 0-x 0+1x 0-1=2k 3,故存在常数λ=2符合题意.[冲击名校]如图,已知椭圆x24+y23=1的左焦点为F ,过点F 的直线交椭圆于A ,B 两点,线段AB的中点为G ,AB 的中垂线与x 轴和y 轴分别交于D ,E 两点.(1)若点G 的横坐标为-14,求直线AB 的斜率;(2)记△GFD 的面积为S 1,△OED (O 为原点)的面积为S 2.试问:是否存在直线AB ,使得S 1=S 2?说明理由.解:(1)依题意可知,直线AB 的斜率存在,设其方程为y =k (x +1).将其代入x 24+y 23=1,整理得(4k 2+3)x 2+8k 2x +4k 2-12=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),所以x 1+x 2=-8k24k 2+3.故点G 的横坐标为x 1+x 22=-4k 24k 2+3=-14.解得k =±12.(2)假设存在直线AB ,使得S 1=S 2,显然直线AB 不能与x ,y 轴垂直.由(1)可得G ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4k 24k 2+3,3k 4k 2+3. 设D 点坐标为(x D,0). 因为DG ⊥AB ,所以3k 4k 2+3-4k24k 2+3-x D ×k =-1, 解得x D =-k 24k 2+3,即D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-k 24k 2+3,0.因为△GFD ∽△OED ,所以S 1=S 2⇔|GD |=|OD |.所以 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-k 24k 2+3--4k 24k 2+32+⎝ ⎛⎭⎪⎫-3k 4k 2+32=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-k 24k 2+3, 整理得8k 2+9=0. 因为此方程无解,所以不存在直线AB ,使得S 1=S 2.[高频滚动](2013·北京高考)已知A ,B ,C 是椭圆W :x 24+y 2=1上的三个点,O 是坐标原点.(1)当点B 是W 的右顶点,且四边形OABC 为菱形时,求此菱形的面积;(2)当点B 不是W 的顶点时,判断四边形OABC 是否可能为菱形,并说明理由. 解:(1)椭圆W :x 24+y 2=1的右顶点B 的坐标为(2,0).因为四边形OABC 为菱形,所以AC 与OB 相互垂直平分.所以可设A (1,m ),代入椭圆方程得14+m 2=1,即m =±32.所以菱形OABC 的面积是12|OB |·|AC |=12×2×2|m |= 3.(2)四边形OABC 不可能为菱形,理由如下: 假设四边形OABC 为菱形.因为点B 不是W 的顶点,且直线AC 不过原点,所以可设AC 的方程为y =kx +m (k ≠0,m ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=4,y =kx +m ,消去y 并整理得 (1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0.设A (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1+x 22=-4km 1+4k 2,y 1+y 22=k ·x 1+x 22+m =m1+4k2.所以AC 的中点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4km 1+4k 2,m 1+4k 2.因为M 为AC 和OB 的交点,所以直线OB 的斜率为-14k.因为k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-14k ≠-1,所以AC 与OB 不垂直. 所以四边形OABC 不是菱形,与假设矛盾.所以当点B 不是W 的顶点时,四边形OABC 不可能是菱形.。
【全程复习方略】(浙江专用)高考数学 8.3圆的方程配套课件 理 新人教A版
②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程, 依据已知条件列出关于D、E、F的方程组,进而求出D、E、F的 值. 2.确定圆心位置的方法 (1)圆心在过切点且与切线垂直的直线上;
(2)圆心在任意一弦的垂直平分线上;
(3)两圆相切时,切点与两圆圆心共线.
【例1】(1)过点A(-2,4)、B(3,-1)两点,并且在x轴上截得的弦 长等于6的圆的方程____________; (2)(2012·台州模拟)圆心在直线2x-y-7=0上的圆C与y轴交于 两点A(0,-4),B(0,-2),则圆C的方程为____________. (3)求经过点A(-2,-4),且与直线l:x+3y-26=0相切于点B(8,6) 的圆的方程.
答案:1<a<2或a<-2
(3)已知点A(1,2)在圆:x2+y2+ax-2y+b=0上,且点A关于直线 x-y=0的对称点B也在圆上,则a=________,b=_________. 【解析】方法一:点A(1,2)关于直线x-y=0的对 称点为B(2,1),又因为A、B两点都在圆上,
2 2 a 2 1 2 a 4 b 0 , 解得 . 所以 2 2 b 1 2 1 2a 2 b 0 a 方法二:易知圆心在y=x上,∴1=, 2
【解题指南】(1)可设圆的方程的一般形式,利用A(-2,4)、
B(3,-1)两点在圆上及该圆在x轴上截得的弦长等于6,得出三个 方程,解方程组即可确定圆的方程; (2)利用圆心既在AB垂直平分线上,又在已知直线上求圆心坐标 得出半径,从而求圆的方程. (3)可先设圆心坐标为C(a,b),由圆心与切点连线与切线垂直 及圆心到圆上点的距离相等得出关于 a、b的两个方程,解方程
【创新方案】(浙江专版)2014届高考数学一轮复习 8.7 抛 物 线限时集训 理
限时集训(五十二) 抛 物 线(限时:50分钟 满分:106分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)1.抛物线x 2=(2a -1)y 的准线方程是y =1,则实数a 的值为( ) A.52B.32 C .-12D .-322.(2013·某某模拟)若抛物线y 2=2px 的焦点与椭圆x 26+y 22=1的右焦点重合,则p 的值为( ) A .-2 B .2 C .-4D .43.已知点A (1,2)是抛物线C :y 2=2px 与直线l :y =k (x +1)的一个交点,则抛物线C 的焦点到直线l 的距离是( )A.22B. 2C.322D .2 24.已知抛物线y 2=4x ,若过焦点F 且垂直于对称轴的直线与抛物线交于A ,B 两点,O 是坐标原点,则△OAB 的面积是( )A .1B .2C .4D .65.直线y =x +1截抛物线y 2=2px 所得弦长为26,此抛物线方程为( ) A .y 2=2xB .y 2=6x C .y 2=-2x 或y 2=6xD .以上都不对6.已知点M (1,0),直线l :x =-1,点B 是l 上的动点,过点B 垂直于y 轴的直线与线段BM 的垂直平分线交于点P ,则点P 的轨迹是( )A .抛物线B .椭圆C .双曲线的一支D .直线7.(2013·某某模拟)以坐标轴为对称轴,原点为顶点且过圆x 2+y 2-2x +6y +9=0圆心的抛物线方程是( )A .y =3x 2或y =-3x 2B .y =3x 2C .y 2=-9x 或y =3x 2D .y =-3x 2或y 2=9x8.(2013·某某模拟)设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点F ,且和y 轴交于点A ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线的方程为( )A .y 2=±4x B .y 2=±8x C .y 2=4xD .y 2=8x二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)9.以抛物线x 2=-4y 的顶点为圆心,焦点到准线的距离为半径的圆的方程是______________.10.若垂直于x 轴的直线交抛物线y 2=4x 于点A ,B ,且AB =43,则直线AB 的方程为________.11.(2013·某某模拟)已知动圆圆心在抛物线y 2=4x 上,且动圆恒与直线x =-1相切,则此动圆必过定点______.12.(2012·某某高考)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ,B 两点.若|AF |=3,则|BF |=________.13.直线y =x -3与抛物线y 2=4x 交于A 、B 两点,过A 、B 两点向抛物线的准线作垂线,垂足分别为P 、Q ,则梯形APQB 的面积为________.14.如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线l 依次交抛物线及其准线于点A 、B 、C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则抛物线的方程是________.三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分)15.已知圆C 过定点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,0,且与直线x =14相切,圆心C 的轨迹为E ,曲线E 与直线l :y =k (x +1)(k ∈R)相交于A ,B 两点.(1)求曲线E 的方程;(2)当△OAB 的面积等于10时,求k 的值.16.若椭圆C 1:x 24+y 2b 2=1(0<b <2)的离心率等于32,抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点在椭圆C 1的顶点上.(1)求抛物线C 2的方程;(2)若过M (-1,0)的直线l 与抛物线C 2交于E ,F 两点,又过E ,F 作抛物线C 2的切线l 1,l 2,当l 1⊥l 2时,求直线l 的方程.17.(2013·某某模拟)在平面直角坐标系xOy 中,设点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,直线l :x =-12,点P 在直线l 上移动,R 是线段PF 与y 轴的交点,RQ ⊥FP ,PQ ⊥l .(1)求动点Q 的轨迹方程C ;(2)设圆M 过A (1,0),且圆心M 在曲线C 上,TS 是圆M 在y 轴上截得的弦,当M 运动时,弦长|TS |是否为定值?请说明理由.答 案[限时集训(五十二)]1.D 2.D 3.B 4.B 5.C 6.A 7.D 8.B9.解析:抛物线的顶点在原点,焦点到准线的距离为2,所以所求圆的方程为x 2+y 2=4.答案:x 2+y 2=410.解析:由题意知,点A ,B 的纵坐标为23和-23,代入抛物线方程求得x =3,所以直线AB 的方程为x =3.答案:x =311.解析:因为动圆的圆心在抛物线y 2=4x 上,且x =-1是抛物线y 2=4x 的准线,所以由抛物线的定义知,动圆一定过抛物线的焦点(1,0).答案:(1,0)12.解析:如图,设A (x 0,y 0)(y 0<0),易知抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),抛物线的准线方程为x =-1,故由抛物线的定义得|AF |=x 0-(-1)=3,解得x 0=2,所以y 0=-2 2.故点A (2,-22).则直线AB 的斜率为k =-22-02-1=-22,直线AB 的方程为y =-22x +22,联立⎩⎨⎧y =-22x +22,y 2=4x ,消去y 得2x 2-5x +2=0,由x 1x 2=1,得A ,B 两点横坐标之积为1,所以点B 的横坐标为12.再由抛物线的定义得|BF |=12-(-1)=32.答案:3213.解析:由题不妨设A 在第一象限,联立y =x -3和y 2=4x 可得A (9,6),B (1,-2).而抛物线的准线方程是x =-1,所以|AP |=10,|QB |=2,|PQ |=8,故S 梯形APQB=12(|AP |+|QB |)·|PQ |=48.答案:4814.解析:过点A 、B 向该抛物线的准线作垂线,垂足分别为A 1、B 1,则|AA 1|=3,|BB 1|=|BF |.∵|BC |=2|BF |, ∴|BC |=2|BB 1|,∴|AC |=2|AA 1|=2|AF |=6,∴|CF |=3,∴p =12|CF |=32,∴抛物线方程为y 2=3x .答案:y 2=3x15.解:(1)由题意,点C 到定点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,0和直线x =14的距离相等,故点C 的轨迹方程为y 2=-x .(2)由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y 2=-x ,y =k x +1,消去x 后,整理得ky 2+y -k =0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由韦达定理有y 1+y 2=-1k,y 1y 2=-1.设直线l 与x 轴交于点N , 则N (-1,0). ∵S △OAB =S △OAN +S △OBN =12|ON ||y 1|+12|ON ||y 2|, =12|ON ||y 1-y 2| =12·1·y 1+y 22-4y 1y 2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+4. ∵S △OAB =10, 所以12⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+4=10, 解得k =±16.16.解:(1)已知椭圆的长半轴长为a =2,半焦距c =4-b 2,由离心率e =c a =4-b 22=32得,b 2=1.则椭圆的上顶点为(0,1),即抛物线的焦点为(0,1), 所以p =2,抛物线的方程为x 2=4y .(2)由题知直线l 的斜率存在且不为零,则可设直线l 的方程为y =k (x +1),E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),∵y =14x 2,∴y ′=12x .∴切线l 1,l 2的斜率分别为12x 1,12x 2,当l 1⊥l 2时,12x 1·12x 2=-1,即x 1·x 2=-4, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x +1,x 2=4y ,得x 2-4kx -4k =0,则Δ=(-4k )2-4×(-4k )>0,解得k <-1或k >0.又x 1·x 2=-4k = -4,得k =1.∴直线l 的方程为y =x +1.17.解:(1)依题意知,点R 是线段FP 的中点,且RQ ⊥FP , ∴RQ 是线段FP 的垂直平分线. ∵|PQ |是点Q 到直线l 的距离. 点Q 在线段FP 的垂直平分线上, ∴|PQ |=|QF |.故动点Q 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线, 其方程为y 2=2x (x >0).(2)弦长|TS |为定值.理由如下:取曲线C 上点M (x 0,y 0),M 到y 轴的距离为d =|x 0|=x 0,圆的半径r =|MA |=x 0-12+y 20,则|TS |=2r 2-d 2=2y 20-2x 0+1, 因为点M 在曲线C 上, 所以x 0=y 202,所以|TS |=2y 20-y 20+1=2,是定值.。
2014届高三数学一轮复习专讲专练(基础知识+小题全取+考点通关+课时检测):8.3圆 的 方 程
课时跟踪检测(五十一) 圆 的 方 程1.圆(x +2)2+y 2=5关于原点P (0,0)对称的圆的方程为( ) A .(x -2)2+y 2=5 B .x 2+(y -2)2=5 C .(x +2)2+(y +2)2=5D .x 2+(y +2)2=52.(2013·杭州模拟)若圆x 2+y 2-2x +6y +5a =0,关于直线y =x +2b 成轴对称图形,则a -b 的取值范围是( )A .(-∞,4)B .(-∞,0)C .(-4,+∞)D .(4,+∞)3.已知点P (2,2),点M 是圆O 1:x 2+(y -1)2=14上的动点,点N 是圆O 2:(x -2)2+y 2=14上的动点,则|PN |-|PM |的最大值是( ) A.5-1 B.5-2 C .2- 5D .3- 54.(2012·海淀检测)点P (4,-2)与圆x 2+y 2=4上任一点连线的中点的轨迹方程是( ) A .(x -2)2+(y +1)2=1 B .(x -2)2+(y +1)2=4 C .(x +4)2+(y -2)2=4D .(x +2)2+(y -1)2=15.(2012·青岛二中期末)若圆C 的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x -3y =0和x 轴都相切,则该圆的标准方程是( )A .(x -3)2+⎝⎛⎭⎫y -732=1 B .(x -2)2+(y -1)2=1 C .(x -1)2+(y -3)2=1D.⎝⎛⎭⎫x -322+(y -1)2=1 6.已知点M 是直线3x +4y -2=0上的动点,点N 为圆(x +1)2+(y +1)2=1上的动点,则|MN |的最小值是( )A.95 B .1 C.45D.1357.如果三角形三个顶点分别是O (0,0),A (0,15),B (-8,0),则它的内切圆方程为________________.8.(2013·河南三市调研)已知圆C 的圆心与抛物线y 2=4x 的焦点关于直线y =x 对称,直线4x -3y -2=0与圆C 相交于A ,B 两点,且|AB |=6,则圆C 的方程为__________.9.(2012·南京模拟)已知x ,y 满足x 2+y 2=1,则y -2x -1的最小值为________.10.过点C (3,4)且与x 轴,y 轴都相切的两个圆的半径分别为r 1,r 2,求r 1r 2.11.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.12.(2012·吉林摸底)已知关于x,y的方程C:x2+y2-2x-4y+m=0.(1)当m为何值时,方程C表示圆;(2)在(1)的条件下,若圆C与直线l:x+2y-4=0相交于M、N两点,且|MN|=45 5,求m的值.1.由直线y=x+2上的点P向圆C:(x-4)2+(y+2)2=1引切线PT(T为切点),当|PT|最小时,点P的坐标是()A.(-1,1) B.(0,2)C.(-2,0) D.(1,3)2.(2013·浙江三校联考)在圆x2+y2-2x-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 2 B.10 2C.15 2 D.20 23.已知圆M过两点A(1,-1),B(-1,1),且圆心M在x+y-2=0上.(1)求圆M的方程;(2)设P是直线3x+4y+8=0上的动点,P A、PB是圆M的两条切线,A、B为切点,求四边形P AMB面积的最小值.答案课时跟踪检测(五十一)A级1.选A圆上任一点(x,y)关于原点对称点为(-x,-y)在圆(x+2)2+y2=5上,即(-x +2)2+(-y)2=5.即(x-2)2+y2=5.2.选A将圆的方程变形为(x-1)2+(y+3)2=10-5a,可知,圆心为(1,-3),且10-5a>0,即a<2.∵圆关于直线y=x+2b对称,∴圆心在直线y=x+2b上,即-3=1+2b,解得b=-2,∴a-b<4.3.选D|PN|-|PM|的最大值是|PO2|+12-⎝⎛⎭⎫|PO1|-12=|PO2|-|PO1|+1=2-5+1=3- 5.4.选A设圆上任一点为Q (x 0,y 0),PQ 的中点为M (x ,y ),则⎩⎨⎧x =4+x 02,y =-2+y2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x -4,y 0=2y +2.因为点Q 在圆x 2+y 2=4上,所以(2x -4)2+(2y +2)2=4,即(x -2)2+(y +1)2=1.5.选B 依题意设圆心C (a,1)(a >0),由圆C 与直线4x -3y =0相切,得|4a -3|5=1,解得a =2,则圆C 的标准方程是(x -2)2+(y -1)2=1.6.选C 圆心(-1,-1)到点M 的距离的最小值为点(-1,-1)到直线的距离d =|-3-4-2|5=95,故点N 到点M 的距离的最小值为d -1=45. 7.解析:因为△AOB 是直角三角形,所以内切圆半径为r =|OA |+|OB |-|AB |2=15+8-172=3,圆心坐标为(-3,3),故内切圆方程为(x +3)2+(y -3)2=9.答案:(x +3)2+(y -3)2=98.解析:设所求圆的半径是R ,依题意得,抛物线y 2=4x 的焦点坐标是(1,0),则圆C 的圆心坐标是(0,1),圆心到直线4x -3y -2=0的距离d =|4×0-3×1-2|42+(-3)2=1,则R 2=d 2+⎝⎛⎭⎫|AB |22=10,因此圆C 的方程是x 2+(y -1)2=10. 答案:x 2+(y -1)2=109.解析:y -2x -1表示圆上的点P (x ,y )与点Q (1,2)连线的斜率,所以y -2x -1的最小值是直线PQ 与圆相切时的斜率.设直线PQ 的方程为y -2=k (x -1)即kx -y +2-k =0.由|2-k |k 2+1=1得k =34,结合图形可知,y -2x -1≥34,故最小值为34.答案:3410.解:由题意知,这两个圆的圆心都在第一象限, 且在直线y =x 上,故可设两圆方程为 (x -a )2+(y -a )2=a 2,(x -b )2+(y -b )2=b 2, 且r 1=a ,r 2=b .由于两圆都过点C ,则(3-a )2+(4-a )2=a 2,(3-b )2+(4-b )2=b 2, 即a 2-14a +25=0,b 2-14b +25=0. 则a 、b 是方程x 2-14x +25=0的两个根. 故r 1r 2=ab =25.11.解:(1)直线AB 的斜率k =1,AB 的中点坐标为(1,2). 则直线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,∴|P A |=210, ∴(a +1)2+b 2=40.②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=40.12.解:(1)方程C 可化为(x -1)2+(y -2)2=5-m ,显然只要5-m >0,即m <5时方程C 表示圆.(2)因为圆C 的方程为(x -1)2+(y -2)2=5-m ,其中m <5,所以圆心C (1,2),半径r =5-m ,则圆心C (1,2)到直线l :x +2y -4=0的距离为d =|1+2×2-4|12+22=15,因为|MN |=455,所以12|MN |=255, 所以5-m =⎝⎛⎭⎫152+⎝⎛⎭⎫2552, 解得m =4.B 级1.选B 根据切线长、圆的半径和圆心到点P 的距离的关系,可知|PT |=|PC |2-1,故|PT |最小时,即|PC |最小,此时PC 垂直于直线y =x +2,则直线PC 的方程为y +2=-(x-4),即y =-x +2,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =x +2,y =-x +2,解得点P 的坐标为(0,2).2.选B 由题意可知,圆的圆心坐标是(1,3)、半径是10,且点E (0,1)位于该圆内,故过点E (0,1)的最短弦长|BD |=210-(12+22)=25(过圆内一定点的最短弦是以该点为中点的弦),过点E (0,1)的最长弦长等于该圆的直径,即|AC |=210,且AC ⊥BD ,因此四边形ABCD 的面积等于12|AC |×|BD |=12×210×25=10 2.3.解:(1)设圆M 的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2(r >0),根据题意,得⎩⎪⎨⎪⎧(1-a )2+(-1-b )2=r 2(-1-a )2+(1-b )2=r 2a +b -2=0,解得a =b =1,r =2,故所求圆M 的方程为(x -1)2+(y -1)2=4. (2)由题知,四边形P AMB 的面积为 S =S △P AM +S △PBM =12|AM |·|P A |+12|BM |·|PB |.又|AM |=|BM |=2,|P A |=|PB |, 所以S =2|P A |, 而|P A |=|PM |2-|AM |2=|PM |2-4,即S=2|PM|2-4.因此要求S的最小值,只需求|PM|的最小值即可,即在直线3x+4y+8=0上找一点P,使得|PM|的值最小,所以|PM|min=|3×1+4×1+8|32+42=3,所以四边形P AMB面积的最小值为S=2|PM|2min-4=232-4=2 5.。
《创新设计·高考总复习》2014届高考数学浙江专版(理)一轮复习【配套word版文档】:第3篇 第1讲
第三篇导数及其应用第1讲导数及导数的计算分层A级基础达标演练(时间:30分钟满分:55分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.曲线y=e x在点A(0,1)处的切线斜率为().A.1 B.2C.e D.1 e解析由题意知y′=e x,故所求切线斜率k=e x|x=0=1.答案 A2.(2013·合肥模拟)函数y=x2cos x在x=1处的导数是().A.0 B.2cos 1-sin 1C.cos 1-sin 1 D.1解析y′=2x cos x-x2sin x,当x=1时,y′=2cos 1-sin 1.答案 B3.(2012·青岛一模)设曲线y=1+cos xsin x在点⎝⎛⎭⎪⎫π2,1处的切线与直线x-ay+1=0平行,则实数a等于().A.-1 B.1 2C.-2 D.2解析∵y′=-sin2x-(1+cos x)cos xsin2x=-1-cos xsin2x,∴y′|x=π2=-1,由条件知1a=-1,∴a=-1,故选A.答案 A4.(2013·广州模拟)已知曲线C:f(x)=x3-ax+a,若过曲线C外一点A(1,0)引曲线C的两条切线,它们的倾斜角互补,则a的值为().A.278B.-2C.2 D.-27 8解析设切点坐标为(t,t3-at+a).由题意知,f′(x)=3x2-a,切线的斜率为k=y′|x=t=3t2-a,①所以切线方程为y-(t3-at+a)=(3t2-a)(x-t).②将点(1,0)代入②式得-(t3-at+a)=(3t2-a)(1-t),解之得:t=0或t=3 2.分别将t=0和t=32代入①式,得k=-a和k=274-a,由题意得它们互为相反数得a=27 8.答案 A二、填空题(每小题5分,共10分)5.设直线y=12x+b是曲线y=ln x(x>0)的一条切线,则实数b的值为________.解析由已知条件可得直线的斜率k=12,y′=(ln x)′=1x=12,得切点的横坐标为x=2,切点坐标为(2,ln 2).由点(2,ln 2)在切线y=12x+b上可得b=ln 2-12×2=ln 2-1.答案ln 2-16.(2012·金华十校联考)在平面直角坐标系xOy中,点P在曲线C:y=x3-10x +3上,且在第二象限内.已知曲线C在点P处的切线的斜率为2,则点P 的坐标为________.解析由y=x3-10x+3,得y′=3x2-10.曲线C在点P处的切线的斜率为2,令y′=3x2-10=2,得x2=4,因为点P在第二象限,∴x=-2,又点P在曲线C上,∴y=-8+20+3=15,则点P的坐标为(-2,15).答案(-2,15)三、解答题(共25分)7.(12分)如图所示,已知A(-1,2)为抛物线C:y=2x2上的点,直线l1过点A,且与抛物线C相切,直线l2:x=a(a<-1)交抛物线C于点B,交直线l1于点D.(1)求直线l1的方程;(2)求△ABD的面积S.解(1)由条件知点A(-1,2)为直线l1与抛物线C的切点,∵y′=4x,∴直线l1的斜率k=-4,所以直线l1的方程为y-2=-4(x+1),即4x+y+2=0.(2)点A的坐标为(-1,2),由条件可求得点B的坐标为(a,2a2),点D的坐标为(a,-4a-2),∴△ABD的面积为S=12×|2a2-(-4a-2)|×|-1-a|=|(a+1)3|=-(a+1)3.8.(13分)已知函数f(x)=x3+x-16.(1)求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线的方程;(2)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标;(3)如果曲线y=f(x)的某一切线与直线y=-14x+3垂直,求切点坐标与切线的方程.解(1)可判定点(2,-6)在曲线y=f(x)上.∵f′(x)=(x3+x-16)′=3x2+1.∴f′(x)在点(2,-6)处的切线的斜率为k=f′(2)=13.∴切线的方程为y-(-6)=13(x-2),即13x-y-32=0.(2)设切点为(x0,y0),则直线l的斜率为f′(x0)=3x20+1,∴直线l的方程为y=(3x20+1)(x-x0)+x30+x0-16.又∵直线l过点(0,0),∴0=(3x20+1)(-x0)+x30+x0-16,整理得x30=-8,∴x0=-2,∴y0=(-2)3+(-2)-16=-26,k=3×(-2)2+1=13. ∴直线l的方程为y=13x,切点坐标为(-2,-26).(3)∵切线与直线y =-x4+3垂直, ∴切线的斜率k =4.设切点的坐标为(x 0,y 0),则f ′(x 0)=3x 20+1=4, ∴x 0=±1,∴⎩⎨⎧ x 0=1,y 0=-14或⎩⎨⎧x 0=-1,y 0=-18,所以切线方程为y -(-14)=4(x -1)或y -(-18)=4(x +1). 即4x -y -18=0或4x -y -14=0.分层B 级 创新能力提升1.设f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f 0′(x ),f 2(x )=f 1′(x ),…,f n (x )=f ′n -1(x ),n ∈N *,则f 2 013(x )等于( ).A .sin xB .-sin xC .cos xD .-cos x解析 f 1(x )=f 0′(x )=cos x ,f 2(x )=f 1′(x )=-sin x ,f 3(x )=f 2′(x )=-cos x ,f 4(x )=f 3′(x )=sin x ,…,由规律知,这一系列函数式值的周期为4,故f 2 013(x )=cos x . 答案 C2.(2013·豫东、豫北十所名校测试)在函数y =x 3-9x 的图象上,满足在该点处的切线的倾斜角小于π4,且横、纵坐标都为整数的点的个数是 ( ).A .0B .1C .2D .3解析 依题意得,y ′=3x 2-9,令0≤y ′<1,得3≤x 2<103,显然满足该不等式的整数x 不存在,因此在函数y =x 3-9x 的图象上,满足在该点处的切线的倾斜角小于π4,且横、纵坐标都为整数的点的个数是0,选A. 答案 A3.设函数f (x )=sin θ3x 3+3cos θ2x 2+tan θ,其中θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,5π12,则导数f ′(1)的取值范围是________.解析 ∵f ′(x )=sin θ·x 2+3cos θ·x , ∴f ′(1)=sin θ+3cos θ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3,∵θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,5π12,∴θ+π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,3π4,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤22,1,∴f ′(1)∈[2,2]. 答案 [2,2]4.(2013·湖南十二校联考)设曲线y =x n +1(n ∈N *)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,则x 1·x 2·x 3·…·x 2 013的值为________.解析 ∵y ′=(n +1)x n ,∴曲线在点(1,1)处的切线斜率k =n +1,切线方程为y -1=(n +1)(x -1),即y =(n +1)x -n ,令y =0,得x n =n n +1,∴x 1·x 2·x 3·…·x 2 013=12×23×34×…×2 0132 014=12 014. 答案 12 0145.(2012·佛山调研)已知函数f (x )=x 3-ax 2+10.(1)当a =1时,求曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程;(2)在区间[1,2]内至少存在一个实数x ,使得f (x )<0成立,求实数a 的取值范围.解 (1)当a =1时,f ′(x )=3x 2-2x ,f (2)=14, 曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线斜率k =f ′(2)=8,∴曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为y -14=8(x -2),即8x -y -2=0.(2)由已知得a >x 3+10x 2=x +10x 2,设g (x )=x +10x 2(1≤x ≤2),g ′(x )=1-20x 3, ∵1≤x ≤2,∴g ′(x )<0, ∴g (x )在[1,2]上是减函数. g (x )min =g (2)=92,∴a >92, 即实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫92,+∞.6.设函数f (x )=ax -bx ,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.(1)解 方程7x -4y -12=0可化为y =74x -3, 当x =2时,y =12.又f ′(x )=a +bx 2,于是⎩⎪⎨⎪⎧2a -b 2=12,a +b 4=74,解得⎩⎨⎧a =1,b =3.故f (x )=x -3x .(2)证明 设P (x 0,y 0)为曲线上任一点,由f ′(x )=1+3x 2知曲线在点P (x 0,y 0)处的切线方程为y -y 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+3x 20(x -x 0),即y -(x 0-3x 0)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+3x 20(x -x 0).令x =0,得y =-6x 0,从而得切线与直线x =0交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-6x 0. 令y =x ,得y =x =2x 0,从而得切线与直线y =x 的交点坐标为(2x 0,2x 0). 所以点P (x 0,y 0)处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形面积为12⎪⎪⎪⎪⎪⎪-6x 0|2x 0|=6.故曲线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,此定值为6.。
【创新设计】2014版高考数学一轮复习 第九章 第3讲 圆的方程配套限时规范训练 理 苏教版
第3讲 圆的方程分层训练A 级 基础达标演练 (时间:30分钟 满分:60分)一、填空题(每小题5分,共30分)1.已知点A (1,-1),B (-1,1),则以线段AB 为直径的圆的方程是________. 解析AB 的中点坐标为(0,0),AB =[1--1]2+-1-12=22,∴圆的方程为x 2+y 2=2. 答案x 2+y 2=22.(2012·某某检测二)圆心在y 轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为________. 解析 设圆心坐标为(0,b ),则由题意知0-12+b -22=1,解得b =2,故圆的方程为x 2+(y -2)2=1. 答案x 2+(y -2)2=13.圆(x +2)2+y 2=5关于直线y =x 对称的圆的方程为__________________.解析 由题意知所求圆的圆心坐标为(0,-2),所以所求圆的方程为x 2+(y +2)2=5. 答案x 2+(y +2)2=54.点P (4,-2)与圆x 2+y 2=4上任一点连线的中点的轨迹方程是________. 解析 设圆上任一点为Q (x 0,y 0),PQ 的中点为M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =4+x 02,y =-2+y2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x -4y 0=2y +2,因为点Q 在圆x 2+y 2=4上,所以x 20+y 20=4,即(2x -4)2+(2y +2)2=4,即(x -2)2+(y +1)2=1. 答案 (x -2)2+(y +1)2=15.已知点M 是直线3x +4y -2=0上的动点,点N 为圆(x +1)2+(y +1)2=1上的动点,则MN 的最小值是________.解析 圆心(-1,-1)到点M 的距离的最小值为点(-1,-1)到直线的距离d =|-3-4-2|5=95,故点N 到点M 的距离的最小值为d -1=45.答案456.经过三点A (1,12),B (7,10),C (-9,2)的圆的标准方程为________. 解析 法一 设圆的一般方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0, 则⎩⎪⎨⎪⎧1+144+D +12E +F =049+100+7D +10E +F =081+4-9D +2E +F =0解得D =-2,E =-4,F =-95,∴所求圆的方程为x 2+y 2-2x -4y -95=0, 即圆的标准方程为:(x -1)2+(y -2)2=100.法二 由A (1,12),B (7,10),得A 、B 的中点坐标为(4,11),k AB =-13,则AB 的中垂线方程为:3x -y -1=0.同理得AC 的中垂线方程为x +y -3=0联立⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -1=0x +y -3=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =2即圆心坐标为(1,2),半径r =1-12+2-122=10.∴所求圆的标准方程为:(x -1)2+(y -2)2=100. 答案 (x -1)2+(y -2)2=100 二、解答题(每小题15分,共30分)7.求与x 轴相切,圆心在直线3x -y =0上,且被直线x -y =0截得的弦长为27的圆的方程.解 法一 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 |22+(7)2,即2r 2=(a -b )2+14,①由于所求的圆与x 轴相切,∴r 2=b 2.② 又因为所求圆心在直线3x -y =0上, ∴3a -b =0.③联立①②③,解得a =1,b =3,r 2=9或a =-1,b =-3,r 2=9.故所求的圆的方程是(x -1)2+(y -3)2=9或(x +1)2+(y +3)2=9.法二 设所求的圆的方程是x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫-D2,-E 2,半径为12D 2+E 2-4F .令y =0,得x 2+Dx +F =0,由圆与x 轴相切,得Δ=0,即D 2=4F .④ 又圆心⎝ ⎛⎭⎪⎫-D 2,-E 2到直线x -y =0的距离为 ⎪⎪⎪⎪⎪⎪-D 2+E 22.由已知,得⎝⎛⎭⎪⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪-D 2+E 222+(7)2=r 2,即(D -E )2+56=2(D 2+E 2-4F )⑤ 又圆心⎝ ⎛⎭⎪⎫-D 2,-E 2在直线3x -y =0上, ∴3D -E =0.⑥ 联立④⑤⑥,解得D =-2,E =-6,F =1或D =2,E =6,F =1.故所求圆的方程是x 2+y 2-2x -6y +1=0 或x 2+y 2+2x +6y +1=0.8.(2010·某某模拟)已知实数x ,y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0. (1)求yx的最大值和最小值; (2)求y -x 的最大值和最小值.解 (1)原方程可化为(x -2)2+y 2=3,表示以(2,0)为圆心,3为半径的圆,y x的几何意义是圆上一点与原点连线的斜率,所以设y x=k ,即y =kx .当直线y =kx 与圆相切时,斜率k 取得最大值或最小值,此时|2k -0|k 2+1=3,解得k =± 3.所以y x的最大值为3,最小值为- 3.(2)y -x 可看作是直线y =x +b 在y 轴上的截距,当直线y =x +b 与圆相切时,纵截距b取得最大值或最小值,此时|2-0+b |2=3,解得b =-2± 6. 所以y -x 的最大值为-2+6,最小值为-2- 6.分层训练B 级 创新能力提升1.若圆心在x 轴上、半径为5的圆C 位于y 轴左侧,且与直线x +2y =0相切,则圆C 的方程是________.解析 设圆心为(a,0)(a <0).因为直线x +2y =0与圆相切,所以|a +2×0|12+22=5,即|a |5=5,解得a =-5.所以圆C 的方程为(x +5)2+y 2=5. 答案 (x +5)2+y 2=52.若圆(x -3)2+(y +5)2=r 2上有且只有两个点到直线4x -3y -2=0的距离等于1,则半径r 的取值X 围是________.解析 因为圆心(3,-5)到直线4x -3y -2=0的距离为5,所以当半径r =4时,圆上有1个点到直线4x -3y -2=0的距离等于1,当半径r =6时,圆上有3个点到直线4x -3y -2=0的距离等于1,所以圆上有且只有两个点到直线4x -3y -2=0的距离等于1时,4<r <6. 答案 (4,6)3.已知圆C 的圆心与抛物线y 2=4x 的焦点关于直线y =x 对称.直线4x -3y -2=0与圆C 相交于A 、B 两点,且AB =6,则圆C 的方程为________.解析 抛物线y 2=4x ,焦点为F (1,0).∴圆心C (0,1),C 到直线4x -3y -2=0的距离d =55=1,且圆的半径r 满足r 2=12+32=10.∴圆的方程为x 2+(y -1)2=10. 答案x 2+(y -1)2=104.(2012·某某调研)已知点P (a ,b )关于直线l 的对称点为P ′(b +1,a -1),则圆C :x 2+y 2-6x -2y =0关于直线l 对称的圆C ′的方程为________. 解析l 是线段PP ′的垂直平分线,其方程为y -a +b -12=x -a +b +12,即x -y -1=0,设圆C :(x -3)2+(y -1)2=10关于直线l 对称的圆C ′的方程为(x -a )2+(y -b )2=10,则点(3,1)与(a ,b )关于直线l 对称,于是由⎩⎪⎨⎪⎧b -1a -3=-1,a +32-b +12-1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =2.所以圆C ′:(x -2)2+(y -2)2=10.答案 (x -2)2+(y -2)2=105.(2011·江门调研)已知直线l :x =4与x 轴相交于点M ,P 是平面上的动点,满足PM ⊥PO (O 是坐标原点).(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过直线l 上一点D (D ≠M )作曲线C 的切线,切点为E ,与x 轴相交点为F ,若DE →=12DF →,求切线DE 的方程.解 (1)依题意,知M (4,0), 设P (x ,y )(x ≠0且x ≠4), 由PM ⊥PO ,得k PM ·k PO =-1,即y x -4·yx=-1, 整理得,动点P 的轨迹C 的方程为(x -2)2+y 2=4(x ≠0且x ≠4). (2)DE 、DM 都是圆(x -2)2+y 2=4的切线,∴DE =DM . ∵DE →=12DF →,∴DF =2DE =2DM ,∴∠DFM =π6.设C (2,0),在△CEF 中,∠CEF =π2,∠CFE =π6,CE =2,∴CF =4,根据题意取F (-2,0). 切线DE 的倾斜角α=π6或5π6,∴切线DE 的斜率k =33或-33, 切线DE 的方程为y =±33(x +2). 6.(2012·苏锡常镇一模)已知圆C 通过不同的三点P (m,0),Q (2,0),R (0,1),且CP 的斜率为-1.(1)试求圆C 的方程;(2)过原点O 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,且l 1交圆C 于E ,F 两点,l 2交圆C 于G ,H 两点,求四边形EGFH 面积的最大值. 解 (1)设圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0, 则C 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-D 2,-E 2,且PC 的斜率为-1,所以-E2-0-D 2-m =-1.①因为圆C 通过不同的三点P (m,0),Q (2,0),R (0,1),所以⎩⎪⎨⎪⎧1+E +F =0,②4+2D +F =0,③m 2+Dm +F =0.④联立①②③④,解得⎩⎪⎨⎪⎧D =1,E =5,F =-6,m =-3.所以圆C 的方程为x 2+y 2+x +5y -6=0即⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +522=252. (2)圆心C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-52,圆心到l 1,l 2的距离设为d 1,d 2,则d 21+d 22=OC 2=132,又⎝ ⎛⎭⎪⎫EF 22+d 21=252,⎝ ⎛⎭⎪⎫GH 22+d 22=252,两式相加,得EF 2+GH 2=74≥2EF ·GH .所以S =12EF ·GH ≤372,即(S 四边形EGFH )max =372.。
《创新设计·高考总复习》2014届高考数学浙江专版(理)一轮复习【配套word版文档】:小题专项集训3
小题专项集训(三) 函数图象、函数与方程、导数(建议用时:40分钟 分值:75分)1.(2013·北京海淀期中)在同一坐标系中画出函数y =log a x ,y =a x ,y =x +a 的图象,可能正确的是( ).解析 当a >1时,三个函数y =log a x ,y =a x ,y =x +a 均为增函数,则排除B ,C.又由直线y =x +a 在y 轴上的截距a >1可得仅D 的图象正确,故应选D. 答案 D2.(2012·合肥质检)函数y =f (x )的图象如图所示,则y =f ′(x )的图象可能是解析 据函数的图象易知,x <0时恒有f ′(x )>0,当x >0时恒有f ′(x )<0,只有D 选项符合条件. 答案 D3.函数f (x )=x +2cos x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上取得最大值时x 的值为( ). A .0 B.π6 C.π3D.π2解析 由f ′(x )=1-2sin x =0,得x =π6,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=π6+ 3.又f (0)=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=π2,所以f⎝ ⎛⎭⎪⎫π6为最大值,故选B. 答案 B4.(2013·厦门质检)已知f (x )=⎩⎨⎧x +3,x ≤1,-x 2+2x +3,x >1,则函数g (x )=f (x )-e x 的零点个数为 ( ).A .1B .2C .3D .4解析 在同一平面直角坐标系中画出函数y =f (x )与y =e x 的图象,结合图形可知,它们有两个公共点,因此函数g (x )=f (x )-e x 的零点个数是2,选B. 答案 B5.已知函数f (x )=-x 3+ax 2-x -1在(-∞,+∞)上是单调函数,则实数a 的取值范围是( ).A .(-∞,-3]∪[3,+∞)B .[-3,3]C .(-∞,-3)∪(3,+∞)D .(-3,3)解析 f ′(x )=-3x 2+2ax -1≤0在(-∞,+∞)上恒成立,故Δ=4a 2-12≤0,解得-3≤a ≤ 3. 答案 B6.(2013·潍坊模拟)若曲线f (x )=x ·sin x +1在x =π2处的切线与直线ax +2y +1=0互相垂直,则实数a 等于 ( ).A .-2B .-1C .1D .2解析 据已知可得f ′(x )=sin x +x cos x ,故f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=1,故由两直线的位置关系可得-a2×1=-1,解得a =2. 答案 D7.(2011·北京)某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x 件,则平均仓储时间为x8天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( ).A .60件B .80件C .100件D .120件解析 若每批生产x 件产品,则每件产品的生产准备费用是800x ,存储费用是x 8,总的费用是800x +x 8≥2 800x ·x 8=20,当且仅当800x =x8时取等号,即x =80. 答案 B8.(2012·天津河西区质量调查)函数y =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 (0.5),c =f (3),则( ). A .a <b <c B .c <a <b C .c <b <aD .b <c <a解析 据已知f (x )=f (2-x )可得函数的图象关于直线x =1对称,又当x ∈(-∞,1)时,(x -1)f ′(x )<0,即当x <1时,f ′(x )>0,即函数在区间(-∞,1)上为增函数,故c =f (3)=f (-1)<a =f (0)<b =f (0.5). 答案 B9.(2012·泉州质检)已知函数f (x )=sin x -12x (x ∈[0,π]),那么下列结论正确的是( ).A .f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数 B .f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π上是减函数C .∃x ∈[0,π],f (x )>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3D .∀x ∈[0,π],f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3解析 注意到f ′(x )=cos x -12,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3时,f ′(x )>0;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π时,f ′(x )<0,因此函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3上是增函数,在⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π上是减函数,f (x )在[0,π]内的最大值是f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,即∀x ∈[0,π],都有f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,因此D 正确.答案 D10.(2013·金华十校模考)已知函数f (x )=-x 3+ax 2-4在x =2处取得极值,若m ,n ∈[-1,1],则f (m )+f ′(n )的最小值是 ( ).A .-13B .-15C .10D .15解析 求导,得f ′(x )=-3x 2+2ax ,由f (x )在x =2处取得极值知f ′(2)=0,即-3×4+2a ×2=0,∴a =3.由此可得f (x )=-x 3+3x 2-4,f ′(x )=-3x 2+6x =-3x (x -2).由此可得f (x )在(-1,0)上单调递减,在(0,1)上单调递增,∴当m ∈[-1,1]时,f (m )min =f (0)=-4.又f ′(x )=-3x 2+6x 的图象开口向下,且对称轴为x =1,∴当n ∈[-1,1]时,f ′(n )min =f ′(-1)=-9.于是,f (m )+f ′(n )的最小值为-13.故选A. 答案 A11.(2012·浙江名校联考)设P 为曲线C :y =e x 上的点,若曲线C 在点P 处的切线不经过第四象限,则该切线的斜率的取值范围是________.解析 设点P 的坐标为(x 0,e x 0),则k =y ′|x =x 0=e x 0>0,临界位置为过原点的切线,此时斜率取最大值,有e x 0x 0=e x 0,所以x 0=1,则k max =e ,故k ∈(0,e]. 答案 (0,e]12.(2013·杭州质检)若曲线C :y =ax +ln x 存在斜率为1的切线,则实数a 的取值范围是________.解析 ∵切线斜率k =a +1x =1(x >0), ∴a =1-1x (x >0),由此可得a <1. 答案 (-∞,1)13.(2012·温州五校联考)函数f (x )=13x 3-x 2-3x -1的图象与x 轴的交点个数是________.解析 f ′(x )=x 2-2x -3=(x +1)(x -3),函数在(-∞,-1)和(3,+∞)上是增函数,在(-1,3)上是减函数,由f (x )极小值=f (3)=-10<0,f (x )极大值=f (-1)=23>0知函数f (x )的图象与x 轴的交点个数为3. 答案 314.(2012·山西四校联考)已知函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且f (x )是偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x 2.若在区间[-1,3]内,函数g (x )=f (x )-kx -k 有4个零点,则实数k 的取值范围为________.解析 依题意得f (x +2)=-f (x +1)=f (x ),即函数f (x )是以2为周期的函数.g (x )=f (x )-kx -k 在区间[-1,3]内有4个零点,即函数y =f (x )与y =k (x +1)的图象在区间[-1,3]内有4个不同的交点.在坐标平面内画出函数y =f (x )的图象(如图所示),注意到直线y =k (x +1)恒过点(-1,0),由题及图象可知,当k ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14时,相应的直线与函数y =f (x )在区间[-1,3]内有4个不同的交点,故实数k 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14.答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤0,1415.(2013·湖南部分重点中学联考)已知函数f (x )的导数f ′(x )=a (x +1)(x -a ),若f (x )在x =a 处取得极大值,则a 的取值范围是________.解析 若a =0,则f ′(x )=0,函数f (x )不存在极值;若a =-1,则f ′(x )=-(x +1)2≤0,函数f (x )不存在极值;若a >0,当x ∈(-1,a )时,f ′(x )<0,当x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )>0,所以函数f (x )在x =a 处取得极小值;若-1<a <0,当x ∈(-1,a )时,f ′(x )>0,当x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )<0,所以函数f (x )在x=a处取得极大值;若a<-1,当x∈(-∞,a)时,f′(x)<0,当x∈(a,-1)时,f′(x)>0,所以函数f(x)在x=a处取得极小值.所以a∈(-1,0).答案(-1,0)。
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限时集训(四十八) 圆的方程
(限时:50分钟 满分:106分)
一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分)
1.若直线2x+y+a=0与圆x2+y2+2x-4y=0的相切,则a的值为( )
A.± B.±5
C.3 D.±3
2.已知圆C:x2+y2+mx-4=0上存在两点关于直线x-y+3=0对称,则实数m的值是 ( )
A.8 B.-4
C.6 D.无法确定
3.(2013·金华模拟)直线y=x-1上的点到圆x2+y2+4x-2y+4=0上的点的最近距离为 ( )
A. B.-1
C.2-1 D.1
4.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果动点P满足|PA|=2|PB|,则点P的轨迹所包围的图形的面积等于( )
A.π B.4π
C.8π D.9π
5.(2013·广州模拟)若圆心在x轴上,半径为的圆O位于y轴左侧,且与直线x+2y=0相切,则圆O的方程是( )
A.(x-)2+y2=5 B.(x+)2+y2=5
C.(x-5)2+y5=5 D.(x+5)2+y2=5
6.实数x、y满足x2+(y+4)2=4,则(x-1)2+(y-1)2的最大值为( )
A.30+2 B.30+4
C.30+2 D.30+4
7.(2013·宝鸡模拟)已知直线ax+by=1和点A(b,a)(其中a,b都是
正实数),若直线过点P(1,1),则以坐标原点O为圆心,OA长为半径的圆的面积的最小值等于( )
A. B.
C. D.π
8.圆心在抛物线y2=2x(y>0)上,并且与抛物线的准线及x轴都相切的圆的方程是( )
A.x2+y2-x-2y-=0
B.x2+y2+x-2y+1=0
C.x2+y2-x-2y+1=0
D.x2+y2-x-2y+=0
二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)
9.(2013·开封模拟)若PQ是圆O:x2+y2=9的弦,PQ的中点
是M(1,2),则直线PQ的方程是________.
10.若曲线C:x2+y2+2ax-4ay+5a2-4=0上所有的点均在第二象限内,则a的取值范围为________.
11.圆心在直线x-2y-1=0上的圆与x轴交于A(-1,0)、B(3,0)两点,则圆的方程为________.
12.(2013·金华十校联考)已知圆C的半径为1,圆心在第一象限,与y轴相切,与x轴相交于点A、B,且,则该圆的标准方程是________.13.过点(1,)的直线l将圆(x-2)2+y2=4分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,直线l的斜率k=________.
14.定义:若平面点集A中的任一个点(x0,y0),总存在正实数r,使得集合{(x,y)|<r}⊆A,则称A为一个开集,给出下列集合:
①;②;
③;
④.
其中是开集的是______.(请写出所有符合条件的序号)
三、解答题(本大题共3个小题,每小题14分,共42分)
15.已知圆C和直线x-6y-10=0相切于点(4,-1),且经过点(9,6),求圆C的方程.
16.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|=4.
(1)求直线CD的方程.
(2)求圆P的方程.
17.在直角坐标系xOy中,以O为圆心的圆与直线x-y=4相切.
(1)求圆O的方程;
(2)圆O与x轴相交于A、B两点,圆内的动点P使|PA|、|PO|、|PB|成等比数列,求·的取值范围.
答案
[限时集训(四十八 )]
1.B 2.C 3.C 4.B 5.D 6.B 7.B
8.D
9.解析:由圆的几何性质知k PQ k OM=-1.
∵k OM=2,∴k PQ=-,故直线PQ的方程为y-2=-(x-1),
即x+2y-5=0.
答案:x+2y-5=0
10.解析:由C:x2+y2+2ax-4ay+5a2-4=0,得(x+a)2+(y-2a)2=4,由题意,得
解得a>2.
答案:(2,+∞)
11.解析:所求圆与x轴交于A(-1,0)、B(3,0)两点,故线段AB的垂直平分线x=1过所求圆的圆心,又所求圆的圆心在直线x-2y-1=0上,所以,两直线的交点即为所求圆的圆心,易得圆心的坐标为(1,0),且半径r=2,所以,圆的标准方程为(x-1)2+y2=4.
答案:(x-1)2+y2=4
12.解析:依题可设⊙C:
(x-1)2+(y-b)2=1(b>0),
且2+b2=1,可解得b=,
所以⊙C的标准方程为
(x-1)2+2=1.
答案:(x-1)2+2=1
13.解析:由题意得,劣弧所对的圆心角最小,则劣弧对应的弦长最短,此时圆心到直线l的距离最大,所以当圆心(2,0)与点(1,)的连线与直线l垂直时,弦长最短.此时直线l的斜率k=.
答案:
14.解析:集合
表示以(x0,y0)为圆心,以r为半径的圆面(不包括圆周),
由开集的定义知,集合A应该无边界,故由①②③④表示的图形知,只有②④符合题意.
答案:②④
15.解:因为圆C和直线x-6y-10=0相切于点(4,-1),所以过点(4,-1)的直径所在直线的斜率为-=-6,
其方程为y+1=-6(x-4),
即y=-6x+23.
又因为圆心在以(4,-1),(9,6)两点为端点的线段的中垂线y-=-,即
5x+7y-50=0上,
则解得圆心为(3,5),
所以半径为(9-3)2+(6-5)2=,
故所求圆的方程为
(x-3)2+(y-5)2=37.
16.解:(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|=4,
∴|PA|=2.
∴(a+1)2+b2=40.②
由①②解得或
∴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.
17.解:(1)依题设,圆O的半径r等于原点O到直线x-y=4的距离,
即r==2,
所以圆O的方程为x2+y2=4.
(2)由(1)知A(-2,0),B(2,0).
设P(x,y),则|PA|、|PO|、|PB|成等比数列得,
·
=x2+y2,
即x2-y2=2.
·=(-2-x,-y)·(2-x,
-y)=x2-4+y2=2(y2-1),
由于点P在圆O内,故
由此得y2<1,
所以·的取值范围为[-2,0).。