鄂西北部分优质高中2016-2017学年高二下学期3月联考数学试卷(理科)(b卷) 含解析
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2016—2017学年湖北省鄂西北部分优质高中高二(下)3月联考数学试卷(理科)
(B卷)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知命题p:“∃x∈R,使得x﹣2>lgx",命题q:“∀a∈R*,
表示椭圆”,则下列命题为真的是()
A.p∧q B.(¬p)∨q C.p∨(¬q) D.(¬p)∧(¬q)2.已知x1>0,x1≠1且x n+1=(n=1,2,…),试证:“数列{x n}对任意的正整数n,都满足x n>x n+1,”当此题用反证法否定结论时应为()
A.对任意的正整数n,有x n=x n+1
B.存在正整数n,使x n≤x n+1
C.存在正整数n,使x n≥x n﹣1,且x n≥x n+1
D.存在正整数n,使(x n﹣x n﹣1)(x n﹣x n+1)≥0
3.双曲线mx2+y2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m=()A.B.﹣4 C.4 D.
4.下列命题中:
①若x2﹣3x+2=0,则x=1或x=2
②若﹣2≤x≤3,则(x+2)(x﹣3)≤0
③若x=y=0,则x2+y2=0
④若x、y∈N*,x+y是奇数,则x、y中一个是奇数,一个是偶数.那么( )
A.①的逆命题为真B.②的否命题为假
C.③的逆否命题为假D.④的逆命题为假
5.椭圆上的点到直线的最大距离是()
A.3 B.C.D.
6.设F1,F2是双曲线的两个焦点,P是双曲线上的一点,且3|PF1|=4|PF2|,则△PF1F2的面积等于()
A.B.C.24 D.48
7.已知p:﹣1≤4x﹣3≤1,q:x2﹣(2a+1)x+a(a+1)≤0,若¬p是¬q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是()A.B.C. D.(,1]
8.F1、F2分别是椭圆x2+2y2=1的左、右焦点,点P在椭圆上,线段PF2与y轴的交点为M,且=(+),则点M到坐标原点O的距离是()
A.B. C.1 D.2
9.设双曲线C:的离心率为e,则斜率为k的直线与双曲线C的左、右两支都相交的充要条件是()
A.k2﹣e2>1 B.k2﹣e2<1 C.e2﹣k2>1 D.e2﹣k2<1
10.已知椭圆与双曲线共焦点,则椭圆C1的离心率e的取值范围为()
A. B. C.(0,1)D.
11.已知两圆C1:(x+4)2+y2=2,C2:(x﹣4)2+y2=2,动圆M与两圆C1,C2都相切,则动圆圆心M的轨迹方程是()
A.x=0 B.
C.D.
12.如图所示,F1,F2是双曲线(a>0,b>0)的两个焦点,以坐标原点O为圆心,|OF1|为半径的圆与该双曲线左支的两个交点分别为A,B,且△F2AB是等边三角形,则双曲线的离心率为()
A.+1 B.+1 C. D.
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13.已知命题P:“对∀x∈R,∃m∈R,使4x﹣2x+1+m=0",若命题¬P是假命题,则实数m的取值范围是.
14.已知AB是过椭圆+=1左焦点F1的弦,且|AF2|+|BF2|=12,其中F2是椭圆的右焦点,则弦AB的长是.
15.△ABC是等腰三角形,∠ABC=120°,以A、B为焦点且过点C 的双曲线离心率为.
16.已知双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),若双曲线上存在一点P,使=,求双曲线
的离心率的范围.
三。
解答题(本大题共6小题,共70分;解答写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12分)已知命题p:指数函数f(x)=(2a﹣6)x在R上单调递减,命题q:关于x的方程x2﹣3ax+2a2+1=0的两个实根均大于3,若p∨q为真,p∧q为假,求实数a的取值范围.
18.(12分)设F1,F2分别是椭圆E:x2+=1(0<b<1)的左、右焦点,过F1的直线l与E相交于A、B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.
(Ⅰ)求|AB|;
(Ⅱ)若直线l的斜率为1,求b的值.
19.(12分)双曲线﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,坐标原点到直线AB的距离为,其中A(0,﹣b),B(a,0).
(1)求双曲线的标准方程;
(2)设F是双曲线的右焦点,直线l过点F且与双曲线的右支交于不同的两点P、Q,|PQ|=10.求直线l的方程.
20.(12分)设双曲线C:=1(a>0,b>0)的一个焦点坐标为(,0),离心率e=,A、B是双曲线上的两点,AB的中点M(1,2).
(1)求双曲线C的方程;
(2)求直线AB方程;
(3)如果线段AB的垂直平分线与双曲线交于C、D两点,那么A、B、C、D四点是否共圆?为什么?
21.(12分)已知定点,B是圆(C为圆心)上的动点,AB的垂直平分线与BC交于点E.
(1)求动点E的轨迹方程;
(2)设直线l:y=kx+m(k≠0,m>0)与E的轨迹交于P,Q两点,且以PQ为对角线的菱形的一顶点为(﹣1,0),求:△OPQ面积的最大值及此时直线l的方程.
22.(10分)椭圆+=1(a>b>0)上有一点M(﹣4,)在抛物线y2=2px(p>0)的准线l上,抛物线的焦点也是椭圆焦点.
(1)求椭圆方程;
(2)若点N在抛物线上,过N作准线l的垂线,垂足为Q,求|MN|+|NQ|的最小值.
2016—2017学年湖北省鄂西北部分优质高中高二(下)3月联考数
学试卷(理科)(B卷)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知命题p:“∃x∈R,使得x﹣2>lgx”,命题q:“∀a∈R*,表示椭圆”,则下列命题为真的是( )
A.p∧q B.(¬p)∨q C.p∨(¬q) D.(¬p)∧(¬q)【考点】2K:命题的真假判断与应用.
【分析】判断两个命题的真假,然后利用复合函数的真假判断即可得到结果.
【解答】解:命题p:“∃x∈R,使得x﹣2>lgx",例如x=10,命题成立,所以命题p是真命题;
命题q:“∀a∈R*,表示椭圆”,例如a=4,表达式表示的是圆,所以命题q是假命题;
所以p∨(¬q)是真命题,
故选:C.
【点评】本题考查命题的真假的判断与应用,复合命题的真假的判断,是基础题.
2.已知x1>0,x1≠1且x n+1=(n=1,2,…),试证:“数
列{x n}对任意的正整数n,都满足x n>x n+1,”当此题用反证法否定结论时应为()
A.对任意的正整数n,有x n=x n+1
B.存在正整数n,使x n≤x n+1
C.存在正整数n,使x n≥x n﹣1,且x n≥x n+1
D.存在正整数n,使(x n﹣x n﹣1)(x n﹣x n+1)≥0
【考点】FC:反证法.
【分析】根据全称命题的否定,是特称命题,求得“数列{x n}对任意的正整数n,都满足x n>x n+1"的否定,即可得到答案.
【解答】解:根据全称命题的否定,是特称命题,即“数列{x n}对任意的正整数n,都满足x n>x n+1"的
否定为:“存在正整数n,使x n≤x n+1”,
故选B.
【点评】本题主要考查求命题的否定,用反证法证明数学命题的方法和步骤,注意全称命题的否定,是特称命题,属于中档题.
3.双曲线mx2+y2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m=()A.B.﹣4 C.4 D.
【考点】KC:双曲线的简单性质.
【分析】由双曲线mx2+y2=1的虚轴长是实轴长的2倍,可求出该双曲线的方程,从而求出m的值.
【解答】解:双曲线mx2+y2=1的虚轴长是实轴长的2倍,
∴m<0,且双曲线方程为,
∴m=,
故选:A.
【点评】本题考查双曲线性质的灵活运用,比较简单,需要注意的是m<0.
4.下列命题中:
①若x2﹣3x+2=0,则x=1或x=2
②若﹣2≤x≤3,则(x+2)(x﹣3)≤0
③若x=y=0,则x2+y2=0
④若x、y∈N*,x+y是奇数,则x、y中一个是奇数,一个是偶数.那么()
A.①的逆命题为真B.②的否命题为假
C.③的逆否命题为假D.④的逆命题为假
【考点】21:四种命题.
【分析】①写出它的逆命题并判断真假性;
②写出它的否命题并判断真假性;
③判断原命题的真假性即可得出结论;
④写出它的逆命题并判断真假性.
【解答】解:对于①,若x2﹣3x+2=0,则x=1或x=2 的逆命题是
“若x=1或x=2,则x2﹣3x+2=0”,它是真命题,A正确;
对于②,若﹣2≤x≤3,则(x+2)(x﹣3)≤0的否命题是
“若x<﹣2或x>3,则(x+2)(x﹣3)>0”,它是真命题,B错误;对于③,若x=y=0,则x2+y2=0是真命题,
∴它的逆否命题也是真命题,C错误;
对于④,若x、y∈N*,x+y是奇数,则x、y中一个是奇数,一个
是偶数,
它的逆命题是“若x、y∈N*,且x、y中一个是奇数,一个是偶数,则x+y是奇数”,
它是真命题,∴D错误.
故选:A.
【点评】本题考查了四种命题以及命题真假的判断问题,是基础题.
5.椭圆上的点到直线的最大距离是( )
A.3 B.C.D.
【考点】KH:直线与圆锥曲线的综合问题;IT:点到直线的距离公式.
【分析】设椭圆上的点P(4cosθ,2sinθ),由点到直线
的距离公式,计算可得答案.
【解答】解:设椭圆上的点P(4cosθ,2sinθ)
则点P到直线的距离
d=;
故选D.
【点评】本题考查直线和椭圆的位置关系,解题时要认真审题,仔细求解.
6.设F1,F2是双曲线的两个焦点,P是双曲线上的一点,且3|PF1|=4|PF2|,则△PF1F2的面积等于( )
A.B.C.24 D.48
【考点】KC:双曲线的简单性质.
【分析】先由双曲线的方程求出|F1F2|=10,再由3|PF1|=4|PF2|,求出|PF1|=8,|PF2|=6,由此能求出△PF1F2的面积.【解答】解:F1(﹣5,0),F2(5,0),|F1F2|=10,
∵3|PF1|=4|PF2|,∴设|PF2|=x,则,
由双曲线的性质知,解得x=6.
∴|PF1|=8,|PF2|=6,
∴∠F1PF2=90°,
∴△PF1F2的面积=.
故选C.
【点评】本题考查双曲线的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意公式的合理运用.
7.已知p:﹣1≤4x﹣3≤1,q:x2﹣(2a+1)x+a(a+1)≤0,若¬p是¬q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是( )A.B.C. D.(,1]
【考点】28:必要条件.
【分析】先化简p.q,再将¬p是¬q的必要不充分条件,转化为p是q的充分不必要条件,从而可得不等式组,即可求实数a的取值范围.
【解答】解:由题意,p:≤x≤1,q:a≤x≤a+1.
∴¬p是¬q的必要不充分条件,
∴q是p的必要不充分条件,
∴p是q的充分不必要条件,
∴,
∴0≤a≤,
∴实数a的取值范围是.
故选A.
【点评】本题考查不等式的解法,考查四种条件的判断,考查学生分析转化问题的能力,属于基础题.
8.F1、F2分别是椭圆x2+2y2=1的左、右焦点,点P在椭圆上,线段PF2与y轴的交点为M,且=(+),则点M到坐标原点O的距离是( )
A.B. C.1 D.2
【考点】K4:椭圆的简单性质.
【分析】画出图形,利用椭圆的简单性质判断M的位置,求解即可.【解答】解:F1、F2分别是椭圆x2+2y2=1的左、右焦点,点P在椭圆上,
线段PF2与y轴的交点为M,且=(+),如图:
x2+2y2=1,可得a=1,b=,c=,
可知OM∥F1P,|F1P|=,
则点M到坐标原点O的距离是:.
故选:A.
【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,向量的应用.考查转化思想以及计算能力.
9.设双曲线C:的离心率为e,则斜率为k的直线与双曲线C的左、右两支都相交的充要条件是()
A.k2﹣e2>1 B.k2﹣e2<1 C.e2﹣k2>1 D.e2﹣k2<1
【考点】KC:双曲线的简单性质.
【分析】设直线方程为:y=k(x﹣c)代入双曲线方程得:(b2﹣a2k2)x2+2a2k2cx﹣a2k2c2﹣a2b2=0,方程有两根,x1•x2=(﹣a2k2c2﹣a2b2)÷(b2﹣a2k2)<0,因﹣a2k2c2﹣a2b2必定小于0,故只需:b2﹣a2k2>0即可,由此能求出结果.
【解答】解:由题意可设直线方程为:y=k(x﹣c)代入双曲线方程得:(b2﹣a2k2)x2+2a2k2cx﹣a2k2c2﹣a2b2=0,方程有两根,可设为x1>0,x2<0:
x1•x2=(﹣a2k2c2﹣a2b2)÷(b2﹣a2k2)<0,
因﹣a2k2c2﹣a2b2必定小于0,故只需:b2﹣a2k2>0即可,
b2﹣a2k2=c2﹣a2﹣a2k2=a2e2﹣a2﹣a2k2=a2(e2﹣1﹣k2)>0,
e2﹣1﹣k2>0,
即e2﹣k2>1.
反之当e2﹣k2>1时,直线l与双曲线C的左右两支都相交,
故直线l与双曲线C的左右两支都相交的充要条件是e2﹣k2>1,
故选:C.
【点评】本题考查必要条件、充分条件、充要条件的判断和应用,解题时要认真审题,注意双曲线的性质的灵活运用.
10.已知椭圆与双曲线共焦点,则椭圆C1的离心率e的取值范围为()
A. B. C.(0,1) D.
【考点】KC:双曲线的简单性质;K4:椭圆的简单性质.
【分析】根据椭圆与双曲线共焦点,确定n的值与m的范围,进一步可求椭圆C1的离心率e的取值范围
【解答】解:由题意,m+2﹣n=m+n,∴n=1
又m+2>n,m>0,∴m+2>2
∵
∴
∴
故选A.
【点评】本题考查椭圆、双曲线的几何性质,考查学生的计算能力,属于基础题.
11.已知两圆C1:(x+4)2+y2=2,C2:(x﹣4)2+y2=2,动圆M与两圆C1,C2都相切,则动圆圆心M的轨迹方程是( )
A.x=0 B.
C.D.
【考点】J3:轨迹方程;JA:圆与圆的位置关系及其判定.
【分析】由于动圆与两个定圆都相切,可分两类考虑,若动圆与两定圆相外切或与两定圆都内切,可以得出动圆与两定圆圆心的距离相等,故动圆圆心M的轨迹是一条直线,且是两定圆圆心连线段的垂直平分线.若一内切一外切,则到两圆圆心的距离差是一个常数,由双曲线的定义知,此种情况下轨迹是双曲线.
【解答】解:由题意,①若两定圆与动圆相外切或都内切,即两圆C1:(x+4)2+y2=2,C2:(x﹣4)2+y2=2,动圆M与两圆C1,C2都相切,
∴|MC1|=|MC2|,即M点在线段C1,C2的垂直平分线上
又C1,C2的坐标分别为(﹣4,0)与(4,0)
∴其垂直平分线为y轴,
∴动圆圆心M的轨迹方程是x=0
②若一内切一外切,不妨令与圆C1:(x+4)2+y2=2内切,与圆C2:(x﹣4)2+y2=2外切,则有M到(4,0)的距离减到(﹣4,0)的距离的差是2,由双曲线的定义知,点M的轨迹是以(﹣4,0)与(4,0)为焦点,以为实半轴长的双曲线,故可得b2=c2﹣a2=14,故此双曲线的方程为
综①②知,动圆M的轨迹方程为
应选D.
【点评】考查圆与圆的位置关系,及垂直平分线的定义.
12.如图所示,F1,F2是双曲线(a>0,b>0)的两个焦点,以坐标原点O为圆心,|OF1|为半径的圆与该双曲线左支的两个交点分别为A,B,且△F2AB是等边三角形,则双曲线的离心率为()
A.+1 B.+1 C. D.
【考点】KC:双曲线的简单性质.
【分析】连接AF1,可得∠AF2F1=30°,∠F1AF2=90°,F2F1=2c,AF1=c,AF2=,由双曲线的定义可知:AF2﹣AF1=﹣c=2a,变形可得离心率的值.
【解答】解:连接AF1,可得∠AF2F1=30°,∠F1AF2=90°,
由焦距的意义可知F2F1=2c,AF1=c,
由勾股定理可知AF2=,
由双曲线的定义可知:AF2﹣AF1=2a,即﹣c=2a,
变形可得双曲线的离心率==
故选B
【点评】本题考查双曲线的性质,涉及直角三角形的性质,属中档题.
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)
13.已知命题P:“对∀x∈R,∃m∈R,使4x﹣2x+1+m=0”,若命题¬P是假命题,则实数m的取值范围是m≤1 .
【考点】2J:命题的否定.
【分析】利用命题的否定与原命题真假相反得到命题p是真命题,即方程有解;分离参数,求二次函数的值域.
【解答】解:命题¬p是假命题,即命题P是真命题,
即关于x的方程4x﹣2x+1+m=0有实数解,
m=﹣(4x﹣2x+1)=﹣(2x﹣1)2+1,
所以m≤1
故答案为m≤1
【点评】本题考查┐P与p真假相反;解决方程有解问题即分离参数求函数值域.
14.已知AB是过椭圆+=1左焦点F1的弦,且|AF2|+|BF2|=12,其中F2是椭圆的右焦点,则弦AB的长是8 .
【考点】K4:椭圆的简单性质.
【分析】根据椭圆的定义,得(|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)=4a=20,由此可得|AB|=20﹣(|AF2|+|BF2|)=8,得到本题答案.【解答】解:∵椭圆的方程为+=1,∴a=5,b=4,可得c==3根据椭圆的定义,得|AF1|+|AF2|=|BF1|+|BF2|=2a=10
得(|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)=20
∵AB是过椭圆+=1左焦点F1的弦,得|AF1|+|BF1|=|AB|
∴|AB|=20﹣(|AF2|+|BF2|)=20﹣12=8
故答案为:8
【点评】本题给出椭圆经过左焦点的弦AB,在已知A、B到右焦点的距离和的情况下求弦AB长.着重考查了椭圆的定义与标准方程等知识,属于基础题.
15.△ABC是等腰三角形,∠ABC=120°,以A、B为焦点且过点C 的双曲线离心率为.
【考点】KC:双曲线的简单性质.
【分析】先求出边AC的长,在利用双曲线的定义,求出离心率.【解答】解:由题意知,AB=2c,又△ABC中,BC=AB,∠ABC=120°,∴AC=2c,∵双曲线以A,B为焦点且过点C,由双曲线的定义知,
AC﹣BC=2a,即:2c﹣2c=2a,
∴=,即:双曲线的离心率为.
故答案为.
【点评】本题考查双曲线的有关性质和双曲线定义的应用.16.已知双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),若双曲线上存在一点P,使=,求双曲线的
离心率的范围.
【考点】KC:双曲线的简单性质.
【分析】先根据正弦定理得=,又由已知,得
,最后根据P在双曲线右支上,可得关于e的不等式,进而根据三角函数的范围确定e的范围.
【解答】解:根据已知,点P不是双曲线的顶点,否则=无意义.
因为在△PF1F2中,由正弦定理得=.
又由已知,得,即|PF1|=|PF2|,且P在双曲线的右支上,由双曲线的定义,得
|PF1|﹣|PF2|=2a,则|PF2|﹣|PF2|=2a,即|PF2|=,由双曲线的几何性质,知
|PF2|>c﹣a,则>c﹣a,即c2﹣2ac﹣a2<0,∴e2﹣2e﹣1<0,解得﹣<e<,
又e>1,故双曲线的离心率的范围是(1,).
【点评】本题主要考查了双曲线的简单性质,考查了双曲线的第二定义的灵活运用,属于中档题.
三。
解答题(本大题共6小题,共70分;解答写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12分)(2017春•湖北月考)已知命题p:指数函数f(x)=(2a﹣6)x在R上单调递减,命题q:关于x的方程x2﹣3ax+2a2+1=0的两个实根均大于3,若p∨q为真,p∧q为假,求实数a的取值范围.
【考点】2E:复合命题的真假.
【分析】根据指数函数的单调性求出命题p为真命题时a的范围,
利用二次方程的实根分布求出命题q为真命题时a的范围;据复合命题的真假与构成其简单命题真假的关系将“p或q为真,p且q为假”转化为p q的真假,列出不等式解得.
【解答】解:若p真,则f(x)=(2a﹣6)x在R上单调递减,
∴0<2a﹣6<1,
∴3<a<.
若q真,令f(x)=x2﹣3ax+2a2+1,则应满足:
,
∴,
∴a>,
又由题意应有p真q假或p假q真.
①若p真q假,则,a无解.
②若p假q真,则,
∴由2a﹣6>0且2a﹣6≠1,可得a>.
【点评】本题考查复合命题的真假与简单命题真假的关系;考查二次方程实根分布.
18.(12分)(2010•新课标)设F1,F2分别是椭圆E:x2+=1(0
<b<1)的左、右焦点,过F1的直线l与E相交于A、B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.
(Ⅰ)求|AB|;
(Ⅱ)若直线l的斜率为1,求b的值.
【考点】K5:椭圆的应用.
【分析】(1)由椭圆定义知|AF2|+|AB|+|BF2|=4,再由|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列,能够求出|AB|的值.
(2)L的方程式为y=x+c,其中,设A(x1,y1),B(x1,y1),
则A,B两点坐标满足方程组,化简得(1+b2)x2+2cx+1﹣
2b2=0.然后结合题设条件和根与系数的关系能够求出b的大小.【解答】解:(1)由椭圆定义知|AF2|+|AB|+|BF2|=4
又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得
(2)L的方程式为y=x+c,其中
设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点坐标满足方程组.,化简得(1+b2)x2+2cx+1﹣2b2=0.
则.
因为直线AB的斜率为1,所以
即.
则.
解得.
【点评】本题综合考查椭圆的性质及其运用和直线与椭圆的位置关
系,解题时要注意公式的灵活运用.
19.(12分)(2017春•湖北月考)双曲线﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,坐标原点到直线AB的距离为,其中A(0,﹣b),B (a,0).
(1)求双曲线的标准方程;
(2)设F是双曲线的右焦点,直线l过点F且与双曲线的右支交于不同的两点P、Q,|PQ|=10.求直线l的方程.
【考点】KC:双曲线的简单性质.
【分析】(1)利用双曲线﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,坐标原点到直线AB的距离为,建立方程,求出a,b,即可求双曲线的标准方程;
(2)设直线方程为y=k(x﹣2),代入双曲线方程,整理可得(3﹣k2)x2+4k2x﹣(4k2+3)=0,利用韦达定理,及弦长公式,建立方程,即可求直线l的方程.
【解答】解:(1)直线AB的方程为bx﹣ay﹣ab=0.
∵双曲线﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,坐标原点到直线AB 的距离为,
∴=4,=,∴a=1,b=,
∴双曲线的标准方程是=1;
(2)设直线方程为y=k(x﹣2)
代入双曲线方程,整理可得(3﹣k2)x2+4k2x﹣(4k2+3)=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则可得x1+x2=﹣,x1x2=﹣,
∵|PQ|=10,
∴(1+k2)2•[(﹣)2﹣4(﹣)]=100
解得,k=±,
∴直线l的方程为y=±(x﹣2).
【点评】本题考查双曲线的方程与性质,考查直线与双曲线位置关系的运用,考查弦长的计算,属于中档题.
20.(12分)(2014•肇庆一模)设双曲线C:=1(a>0,b>0)的一个焦点坐标为(,0),离心率e=,A、B是双曲线上的两点,AB的中点M(1,2).
(1)求双曲线C的方程;
(2)求直线AB方程;
(3)如果线段AB的垂直平分线与双曲线交于C、D两点,那么A、B、C、D四点是否共圆?为什么?
【考点】KH:直线与圆锥曲线的综合问题.
【分析】(1)由已知条件推导出,由此能求出双曲线C的方程.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),利用点差法能求出直线AB的方程.(3)假设A、B、C、D四点共圆,且圆心为P.只需证CD的中点M满足|MA|=|MB|=|MC|=|MD|即可得到A、B、C、D四点共
【解答】解:(1)依题意得,解得a=1.(1分)
所以b2=c2﹣a2=3﹣1=2,(2分)
故双曲线C的方程为.(3分)
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
则有.
两式相减得:,(4分)
由题意得x1≠x2,x1+x2=2,y1+y2=4,
所以,即k AB=1.(6分)
故直线AB的方程为y=x+1.(7分)
(3)假设A、B、C、D四点共圆,且圆心为P.
∵AB为圆P的弦,所以圆心P在AB垂直平分线CD上,
又CD为圆P的弦且垂直平分AB,
圆心P为CD中点M.(8分)
下面只需证CD的中点M满足|MA|=|MB|=|MC|=|MD|即可.
由,得:A(﹣1,0),B(3,4).(9分)
由(1)得直线CD方程:y=﹣x+3,(10分)
由,得:C(﹣3+,6﹣),D(﹣3﹣,6+),(11
∴CD的中点M(﹣3,6).(12分)
∵,,
,,(13分)
∴|MA|=|MB|=|MC|=|MD|,
即A、B、C、D四点在以点M(﹣3,6)为圆心,为半径的圆上.(14分)
【点评】本题考查双曲线方程的求法,考查直线方程的求法,考查四点共圆的判断与证明,解题时要认真审题,注意点差法的合理运用.
21.(12分)(2010•沈阳模拟)已知定点,B是圆
(C为圆心)上的动点,AB的垂直平分线与BC交于点E.
(1)求动点E的轨迹方程;
(2)设直线l:y=kx+m(k≠0,m>0)与E的轨迹交于P,Q两点,且以PQ为对角线的菱形的一顶点为(﹣1,0),求:△OPQ面积的最大值及此时直线l的方程.
【考点】K3:椭圆的标准方程;IG:直线的一般式方程;KH:直线与圆锥曲线的综合问题.
【分析】(1)根据|EA|=|EB|可判断出|EA|+|EC|=|EB|+|EC|进而根据椭圆的定义可知点E的轨迹是以A,C为焦点,长轴长为4的椭圆,E的轨迹方程可得.
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),PQ的中点为(x0,y0)将直线方程与椭圆方程联立消去y,根据判别式大于0求得k与m的不等
式关系;同时根据AB的垂直平分线与BC,可分别表示出两直线的斜率使其乘积等于﹣1求得k和m的关系式,进而可求得k的范围.设O到直线l的距离为d,根据三角形面积公式可得△OPQ的面积的表达式,根据k的范围确定△OPQ的面积的最大值.求出此时的k和m,所求的直线方程可得.
【解答】解:(1)由题知|EA|=|EB|
∴|EA|+|EC|=|EB|+|EC|=4
又∵∴点E的轨迹是以A,C为焦点,长轴长为4的椭圆,∴E的轨迹方程为
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),PQ的中点为(x0,y0)
将直线y=kx+m与
联立得(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣4=0△=16(4k2+1﹣m2)>0,即4k2+1>m2①
又
依题意有,
整理得3km=4k2+1②
由①②可得,∵m>0,∴k>0,∴
设O到直线l的距离为d,则
=
当时,△OPQ的面积取最大值1,
此时,∴直线方程为
【点评】本题主要考查了椭圆的标准方程及直线与椭圆的关系,考
查了学生对圆锥曲线综合知识的把握.
22.(10分)(2017春•湖北月考)椭圆+=1(a>b>0)上有一点M(﹣4,)在抛物线y2=2px(p>0)的准线l上,抛物线的焦点也是椭圆焦点.
(1)求椭圆方程;
(2)若点N在抛物线上,过N作准线l的垂线,垂足为Q,求|MN|+|NQ|的最小值.
【考点】KL:直线与椭圆的位置关系.
【分析】(1)由题意求得c=4,得到p=8,再由点M(﹣4,)在椭圆上,结合隐含条件求得a,b的值,则椭圆方程可求;
(2)由题意画出图形,由抛物线定义把|MN|+|NQ|的最小值转化为|MF|求解,由两点的距离公式,即可得到所求最小值.
【解答】解:(1)∵椭圆+=1上的M(﹣4,)
在抛物线y2=2px(p>0)的准线l:x=﹣上,
抛物线的焦点也是椭圆焦点.
∴c=4,p=8…①
∵M(﹣4,)在椭圆上,
∴+=1…②
又∵a2=b2+c2…③
∴由①②③解得:a=5,b=3,
∴椭圆为+=1;
(2)由p=8得抛物线为y2=16x.
设抛物线的焦点为F(4,0),由抛物线的定义得|NQ|=|NF|,∴|MN|+|NQ|=|MN|+|NF|≥|MF|==,即为所求的最小值.
【点评】本题考查椭圆与抛物线的简单性质,考查了数学转化思想方法,运用三点共线取得最小值是解题的关键,考查运算能力,是中档题.。