2020通用版高考数学二轮复习课时跟踪检测二十一文0
2023年高考数学二轮复习讲练测专题11 离心率问题速解(原卷版)
专题11 离心率问题速解【命题规律】求椭圆或双曲线的离心率、与双曲线的渐近线有关的问题,多以选择、填空题的形式考查,难度中等.【核心考点目录】核心考点一:顶角为直角的焦点三角形求解离心率的取值范围问题 核心考点二:焦点三角形顶角范围与离心率 核心考点三:共焦点的椭圆与双曲线问题 核心考点四:椭圆与双曲线的4a 通径体 核心考点五:椭圆与双曲线的4a 直角体 核心考点六:椭圆与双曲线的等腰三角形问题 核心考点七:双曲线的4a 底边等腰三角形 核心考点八:焦点到渐近线距离为b核心考点九:焦点到渐近线垂线构造的直角三角形 核心考点十:以两焦点为直径的圆与渐近线相交问题 核心考点十一:渐近线平行线与面积问题【真题回归】1.(2022·全国·统考高考真题)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左顶点为A ,点P ,Q 均在C 上,且关于y 轴对称.若直线,AP AQ 的斜率之积为14,则C 的离心率为( )A B C .12D .132.(2021·天津·统考高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点与抛物线22(0)y px p =>的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A ,B 两点,交双曲线的渐近线于C 、D 两点,若|CD AB .则双曲线的离心率为( ) AB C .2D .33.(2021·全国·统考高考真题)设B 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的上顶点,若C 上的任意一点P 都满足||2PB b ≤,则C 的离心率的取值范围是( )A .⎫⎪⎪⎣⎭B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .⎛ ⎝⎦D .10,2⎛⎤⎥⎝⎦4.(多选题)(2022·全国·统考高考真题)双曲线C 的两个焦点为12,F F ,以C 的实轴为直径的圆记为D ,过1F 作D 的切线与C 交于M ,N 两点,且123cos 5F NF ∠=,则C 的离心率为( )AB .32C D 5.(2022·全国·统考高考真题)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,C 的上顶点为A ,两个焦点为1F ,2F ,离心率为12.过1F 且垂直于2AF 的直线与C 交于D ,E 两点,||6DE =,则ADE 的周长是________________.6.(2022·浙江·统考高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左焦点为F ,过F 且斜率为4b a的直线交双曲线于点()11,A x y ,交双曲线的渐近线于点()22,B x y 且120x x <<.若||3||FB FA =,则双曲线的离心率是_________.7.(2022·全国·统考高考真题)记双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为e ,写出满足条件“直线2y x =与C无公共点”的e 的一个值______________.【方法技巧与总结】求离心率范围的方法 一、建立不等式法:1、利用曲线的范围建立不等关系.2、利用线段长度的大小建立不等关系.12,F F 为椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点,P 为椭圆上的任意一点,[]1,PF a c a c ∈-+;12,F F 为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,P 为双曲线上的任一点,1PF c a ≥-.3、利用角度长度的大小建立不等关系.12,F F 为椭圆22221x y a b+=的左、右焦点,P 为椭圆上的动点,若12F PF θ∠=,则椭圆离心率e 的取值范围为sin12e θ≤<.4、利用题目不等关系建立不等关系.5、利用判别式建立不等关系.6、利用与双曲线渐近线的斜率比较建立不等关系.7、利用基本不等式,建立不等关系.【核心考点】核心考点一:顶角为直角的焦点三角形求解离心率的取值范围问题 【典型例题】例1.(2022·全国·高二专题练习)已知椭圆()222210x y a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,124ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则该椭圆的离心率e 的取值范围是( )A .12,23⎛⎫ ⎪⎝⎭B .2⎛ ⎝⎭C .,23⎛ ⎝⎭D .23⎫⎪⎪⎝⎭例2.(2022春·辽宁葫芦岛·高二统考期中)已知点12F F ,分别是椭圆22221(0)x ya b a b+=>>的左、右焦点,点P 是椭圆上的一个动点,若使得满足12PF F ∆是直角三角形的动点P 恰好有6个,则该椭圆的离心率为( )A .12B C D 例3.(2022秋·安徽·高二校联考开学考试)若P 是以1F ,2F 为焦点的椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上的一点,且120PF PF ⋅=,125tan 12PF F ∠=,则此椭圆的离心率为( )A B .1517 C .1315D .1317核心考点二:焦点三角形顶角范围与离心率 【典型例题】例4.(2022春·福建漳州·高二校联考期中)已知椭圆2222:1x y C a b+=(0ab >>),椭圆的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 是椭圆C 上的任意一点,且满足120PF PF ⋅>,则椭圆C 的离心率e 的取值范围是( )A .10,2⎛⎫⎪⎝⎭B .⎛ ⎝⎭C .12⎛ ⎝⎭D .⎫⎪⎪⎝⎭例5.(2022春·北京·高二人大附中校考期末)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左、右焦点分别为12,F F ,若C 上存在一点P ,使得12120F PF ︒∠=,且12F PF △,则C 的离心率的取值范围是( )A .2⎛ ⎝⎦B .110,12⎛⎫⎪⎝⎭C .1112⎫⎪⎣⎭D .11,112⎛⎫⎪⎝⎭例6.(2022春·新疆乌鲁木齐·高二乌市八中校考阶段练习)已知1F ,2F 是椭圆()222210x y a b a b +=>>的两个焦点,若存在点P 为椭圆上一点,使得1260F PF ∠=︒,则椭圆离心率e 的取值范围是( ).A .2⎫⎪⎢⎪⎣⎭ B .0,2⎛ ⎝⎭C .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .1,22⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭例7.(2022春·吉林辽源·高三辽源市第五中学校校考期中)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且ππ[,]64α∈,则该椭圆离心率e 的最大值为___________.例8.(2022春·黑龙江佳木斯·高二建三江分局第一中学校考期中)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点A关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,63ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则该椭圆的离心率e 的取值范围是___________.例9.(2022·高二单元测试)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF θ∠=,且5,412ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则该椭圆离心率的取值范围为________.核心考点三:共焦点的椭圆与双曲线问题 【典型例题】例10.(2022春·江苏苏州·高二江苏省苏州第十中学校校考阶段练习)已知椭圆和双曲线有共同的焦点12,,,F F P Q 分别是它们在第一象限和第三象限的交点,且260QF P ∠=,记椭圆和双曲线的离心率分别为12,e e,则221231e e +等于_______. 例11.(2022春·山东青岛·高二统考期末)已知椭圆1C 和双曲线2C 有共同的焦点1F ,2F ,P 是它们的一个交点,且1223F PF π∠=,记椭圆1C 和双曲线2C 的离心率分别为1e ,2e ,则2212484w e e =+的最小值为( ) A .24B .37C .49D .52例12.(2022春·广西·高三校联考阶段练习)已知椭圆和双曲线有共同的焦点1F ,2F ,P 是它们的一个交点,且12π3F PF ∠=,记椭圆和双曲线的离心率分别为1e ,2e ,则12e e ⋅的最小值为( )AB .34CD .3例13.(2022春·辽宁沈阳·高二沈阳市第三十一中学校考阶段练习)已知椭圆和双曲线有共同的焦点1F ,2F ,P 是它们的一个交点,且123F PF π∠=,记椭圆和双曲线的离心率分别为1e ,2e ,则当121e e 取最大值时,1e ,2e 的值分别是( ) AB .12CD例14.(2022·河南洛阳·校联考模拟预测)已知椭圆1C :()222210x y a b a b+=>>和双曲线2C :()222210,0x y m n m n -=>>有共同的焦点1F ,2F ,P 是它们在第一象限的交点,当1260F PF ∠=︒时,1C 与2C 的离心率互为倒数,则双曲线2C 的离心率是( ) ABC .2D核心考点四:椭圆与双曲线的4a 通径体 【典型例题】例15.(2022·广西南宁·南宁市第八中学校考一模) 已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过1F 且与x 轴垂直的直线交椭圆于,A B 两点,直线2AF 与椭圆的另一个交点为C ,若222=AF F C ,则椭圆的离心率为( )A B C D 例16.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆22221(0)x y C a b a b +=>>:的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 直线与椭圆C 交于M ,N 两点,设线段1NF 的中点D ,若10MD NF ⋅=,且12//MF DF ,则椭圆C 的离心率为( )A .13B C .12D 例17.(2022春·云南·高三校联考阶段练习)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点为1F ,2F ,过1F 且垂直于x 轴的直线交C 于M ,N 两点,若22MF NF ⊥,则C 的离心率为( ) A1B .2C D 例18.(2022春·江苏宿迁·高三校考阶段练习)如图,已知A ,B ,C 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上的三个点,AB 经过原点O ,AC 经过右焦距F ,若BF AC ⊥且2CF FA =,则该双曲线的离心率等于_____.核心考点五:椭圆与双曲线的4a 直角体 【典型例题】例19.(2022春·福建福州·高二福建省福州格致中学校考阶段练习)已知1F ,2F 是双曲线()2222:10,0x y E a b a b-=>>的左、右焦点,过1F l ,l 分别交y 轴和双曲线右支于点M ,P ,且212F F PM F M -=,则E 的离心率为______.例20.(2022·全国·高三专题练习)如图所示,双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,过1F 的直线与双曲线 C 的两条渐近线分别交于A 、B 两点,A 是1F B 的中点,且12F B F B ⊥,则双曲线C 的离心率e =( )AB .2C D 1例21.(2022·天津·统考一模)设12,F F 分别是双曲线22221(0,0)x ya b a b-=>>的左、右焦点,O 为坐标原点,过左焦点1F 作直线1F P 与圆222x y a +=切于点E ,与双曲线右支交于点P ,且满足()112OE OP OF =+,OE 则双曲线的方程为( ) A .221612x y -=B .22169x y -=C .22136x y -=D .221312x y -=例22.(2022·四川广元·统考三模)设1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,过2F 的直线交椭圆于A ,B 两点,且120AF AF ⋅=,222AF F B =,则椭圆E 的离心率为( )A .23B .34C D 例23.(2022春·江西抚州·高二江西省临川第二中学校考阶段练习)如图,已知1F ,2F 为双曲线E :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,过点1F ,2F 分别作直线1l ,2l 交双曲线E 于A ,B ,C ,D 四点,使得四边形ABCD 为平行四边形,且以AD 为直径的圆过1F ,11DF AF =,则双曲线E 的离心率为( )AB C .52D 核心考点六:椭圆与双曲线的等腰三角形问题 【典型例题】例24.(2022春·陕西西安·高二期末)设1F ,2F 是椭圆E :()222210x ya b a b+=>>的左、右焦点,过点()2,0F c 且倾斜角为60°的直线l 与直线2a x c=相交于点P ,若12PF F △为等腰三角形,则椭圆E 的离心率e 的值是( )A B .13C D 例25.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线22221x y a b-=的左焦点为1F ,过1F 作一倾斜角为15的直线交双曲线右支于P 点,且满足1POF △(O 为原点)为等腰三角形,则该双曲线离心率e 为( )A .e =B .2e =C .e =D .e =例26.(2022·河南鹤壁·鹤壁高中校考模拟预测)已知12F F 、是椭圆22221(0)x ya b a b+=>>的左、右焦点,点P 为抛物线28(0)y ax a =->准线上一点,若12F PF △是底角为15︒的等腰三角形,则椭圆的离心率为( )A1B 1C D 例27.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右焦点为12,F F ,若椭圆C 上恰好有6个不同的点P ,使得12F F P 为等腰三角形,则椭圆C 的离心率的取值范围是( ) A .111,,1322⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .110,,132⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭ D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭核心考点七:双曲线的4a 底边等腰三角形 【典型例题】例28.(2022·全国·高三专题练习)已知1F ,2F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左,右焦点,过点1F 作的直线l 与双曲线的左,右两支分别交于M ,N 两点,以2F 为圆心的圆过M ,N ,则双曲线C 的离心率为( )AB C .2D 例29.(2022·全国·高三专题练习)设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过点1F 作斜l 与双曲线C 的左、右两支分别交于,M N 两点,且()220F M F N MN +⋅=,则双曲线C 的离心率为( ) AB C D .2核心考点八:焦点到渐近线距离为b 【典型例题】例30.(2022·全国·模拟预测)设1F ,2F 分别是双曲线C :()222210,0x ya b a b-=>>的左、右焦点,O 为坐标原点,过右焦点2F 作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为A .若12212AF F S OF =△,则双曲线C 的离心率为( )AB C D 例31.(2022·全国·高三专题练习)设1F ,2F 是双曲线2222:1(0,0)x yC a b a b-=>>的左、右焦点,O 是坐标原点.过2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若1|||PF OP =,则C 的离心率为( )AB .2C D 例32.(2022·全国·高三专题练习)设1F ,2F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b u b -=>>的左、右焦点,O 是坐标原点.过2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P ,若1PF =,则C 的离心率为( ) A.B .2C D 例33.(多选题)(2022秋·广东·高二校联考阶段练习)过双曲线2222:1x y C a b-=(0a >,0b >)的右焦点F引C 的一条渐近线的垂线,垂足为A ,交另一条渐近线于点B .若FB AF λ=,23λ≤≤,则C 的离心率可以是( )A B C D .2核心考点九:焦点到渐近线垂线构造的直角三角形 【典型例题】例34.(2022·陕西西安·西安中学校考模拟预测)已知双曲线:C 22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过2F 作双曲线C 的一条渐近线的垂线l ,垂足为H ,直线l 与双曲线C 的左支交于E 点 ,且H 恰为线段2EF 的中点,则双曲线C 的离心率为 ( ) AB C .2D 例35.(2022秋·安徽·高二校联考期中)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,以1OF 为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点M (异于坐标原点O ),若线段1MF 交双曲线于点P ,且2//MF OP 则该双曲线的离心率为( )AB CD 例36.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线2222:1(0,0)x yE a b a b-=>>的左焦点为1F ,过点1F 的直线与两条渐近线的交点分别为M N 、两点(点1F 位于点M 与点N 之间),且112MF F N =,又过点1F 作1F P OM ⊥于P (点O 为坐标原点),且||||ON OP =,则双曲线E 的离心率e =( )AB C D 例37.(2022·全国·统考模拟预测)设F是双曲线22221(0)x y b a a b-=>>的一个焦点,过F 作双曲线的一条渐近线的垂线,与两条渐近线分别交于,P Q 两点.若2FP FQ =,则双曲线的离心率为( ) AB C .2D .5核心考点十:以两焦点为直径的圆与渐近线相交问题 【典型例题】例38.(2022春·四川宜宾·高二四川省宜宾市第四中学校校考阶段练习)已知F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的右焦点,O 为坐标原点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为,M N ,若0OM MF ⋅=,||MN b =,则C 的离心率为________.例39.(2022·山西运城·统考模拟预测)已知双曲线E :()222210,0x y a b a b-=>>的左焦点为1F ,过点1F 的直线与两条渐近线的交点分别为M ,N 两点(点1F 位于点M 与点N 之间),且13MN F N =,又过点1F 作1F P OM ⊥于P (点О为坐标原点),且ON OP =,则双曲线E 的离心率e 为__________.例40.(2022春·甘肃张掖·高三高台县第一中学校考阶段练习)过双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左焦点F且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,过A ,B 分别作双曲线的同一条渐近线的垂线,垂足分别为P ,Q .若2AP BQ a +=,则双曲线的离心率为___________.例41.(2022·高二课时练习)过双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点F 引一条渐近线的垂线,垂足为点A 、在第二象限交另一条渐近线于点B ,且||||(1)AB AF λλ=≥,则双曲线的离心率的取值范围是___________.例42.(2022·全国·高三专题练习)双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,1F 过的直线与双曲线C 的两条渐近线分别交于P 、Q 两点(P 在第二象限,Q 在第一象限)1122,0=⋅=F P PQ FQ F Q ,则双曲线C 的离心率为______.例43.(2022春·湖南长沙·高二湖南师大附中校考期中)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB =,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为____________.例44.(2022春·黑龙江大庆·高二大庆实验中学校考期末)已知F是双曲线22221x y a b-=的左焦点,圆2222:O x y a b +=+与双曲线在第一象限的交点P ,若PF 的中点在双曲线的渐近线上,则此双曲线的离心率是___________.例45.(2022·四川·统考模拟预测)设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点分别为12,F F ,左,右顶点分别为A ,B ,以AB 为直径的圆与双曲线的渐近线在第一象限的交点为P ,若2PAF △为等腰三角形,则双曲线的离心率为_________.例46.(2022秋·天津·高三专题练习)已知F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0)分别为双曲线2222x y a b-=1(a >0,b >0)的左、右焦点,以坐标原点O 为圆心,c 为半径的圆与双曲线在第二象限交于点P ,若tan ∠PF 1F 2=该双曲线的离心率为_____.例47.(2022·全国·模拟预测)已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,两条渐近线分别为1l ,2l .过点2F 且与1l 垂直的直线分别交1l ,2l 于P ,Q 两点,O 为坐标原点,若满足22OF OQ OP +=,则该双曲线的离心率为______.核心考点十一:渐近线平行线与面积问题 【典型例题】例48.(2022春·江苏南京·高二南京市第二十九中学校考阶段练习)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过双曲线C 上任意一点P 分别作C 的两条渐近线的垂线,垂足分别为,,A B 8||||9PA PB ⋅=,12F F 等于3212x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭展开式的常数项,则双曲线C 的离心率为A .3B .3C D .例49.(2022春·贵州六盘水·高三校考期末)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>,过双曲线的右焦点F 分别作双曲线的两条渐近线的垂线,垂足分别为M 、N ,若四边形FMON 为正方形,则双曲线C 的离心率为__________.例50.(2022秋·湖北·高三统考阶段练习)已知双曲线2222:1(0)x y C a b a b-=>>的左顶点为A ,过A 作双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为M ,N ,且4||||5MN OA =(O 为坐标原点),则此双曲线的离心率是___.例51.(2022·河南郑州·郑州一中校考模拟预测)在平面直角坐标系xOy 2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 为双曲线上一点,且1PF x ⊥轴,过点P 作双曲线C 的两条渐近线的平行线,分别交两条渐近线于A ,B 两点,若四边形PAOB 的面积为2,则12PF F ∆的面积为______.例52.(2022春·全国·高二期中)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>上一点P 坐标为)(0),m m F >为双曲线C 的右焦点,且PF 垂直于x 轴.过点P 分别作双曲线C 的两条渐近线的平行线,它们与两条渐近线围成的图形面积等于1,则该双曲线的离心率是________.例53.(2022·浙江·校联考模拟预测)过双曲线2221(0)x y a a-=>上一点M 作直线l ,与双曲线的两条渐近线分别交于,P Q ,且M 为线段PQ 的中点,若POQ △(O 为坐标原点)的面积为2,则双曲线的离心率为______. 例54.(2022春·江苏苏州·高二苏州中学校考期末)过双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上的任意一点P ,作双曲线渐近线的平行线,分别交渐近线于点,M N ,若214OM ON b ⋅≥,则双曲线离心率的取值范围是___________.【新题速递】一、单选题1.(2022·重庆沙坪坝·重庆八中校考模拟预测)已知双曲线C :2221x y a-=()0a >的右焦点为F ,点()0,A a -,若双曲线的左支上存在一点P ,使得7PA PF +=,则双曲线C 的离心率的取值范围是( )A .⎛ ⎝⎦B .(C .⎫+∞⎪⎣⎭D .)+∞2.(2022春·河南·高三校联考阶段练习)已知双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>,F 为C 的下焦点.O 为坐标原点,1l 是C 的斜率大于0的渐近线,过F l 交1l 于点A ,交x 轴的正半轴于点B ,若||||OA OB =,则C 的离心率为( )A .2BC D3.(2022春·福建福州·高三福州四中校考阶段练习)设椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点M ,N 在C 上(M 位于第一象限),且点M ,N 关于原点O 对称,若12MN F F =,22NF =,则椭圆C 的离心率为( )A B .12C D 4.(2022春·江苏南通·高三期末)如图,内外两个椭圆的离心率相同,从外层椭圆顶点向内层椭圆引切线AC ,BD ,若直线AC 与BD 的斜率之积为14-,则椭圆的离心率为( )A .12B C D .345.(2022春·山东聊城·高三山东聊城一中校考阶段练习)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,A ,B 分别为C 的左右顶点,222:()(0)G x y m m m +-=>与y 轴的一个交点为D ,直线AD ,BG 的交点为M ,且MF x ⊥轴,则C 的离心率为( )A .13B .12C .23D .346.(2022春·陕西·高三陕西省榆林中学校联考阶段练习)已知如图,椭圆C :()222210x y a b a b+=>>,斜率为12的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,与x 轴,y 轴分别交于M ,N 两点,若AN NM MB ==,则椭圆C 的离心率e 为( )A .12B C D7.(2022春·广东·高三校联考阶段练习)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,直线l 过坐标原点并交椭圆于,P Q两点(P 在第一象限),点A 是x 轴正半轴上一点,其横坐标是点P 横坐标的2倍,直线QA 交椭圆于点B ,若直线BP 恰好是以PQ 为直径的圆的切线,则椭圆的离心率为( )A .12B C D 8.(2022春·浙江金华·高三期末)设O 为坐标原点,12,F F 为双曲线22221(0,0)x ya b a b-=>>的两个焦点,12,l l 为双曲线的两条渐近线,1F A 垂直1l 于1,A F A 的延长线交2l 于B ,若2OA OB AB +=,则双曲线的离心率为( )AB C D 9.(2022春·广东广州·高三校考期中)已知1F 、2F 为双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的左、右焦点,P 为双曲线的渐近线上一点,满足1260F PF ∠=︒,12OP F =(O 为坐标原点),则该双曲线的离心率是( )A B C D 10.(2022春·江苏·高三校联考阶段练习)设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过1F 的直线与C 交于,A B 两点.若23,2AB a AF AB =⊥,则C 的离心率为( )A B C .23D .13二、多选题11.(2022春·黑龙江绥化·高三校考阶段练习)已知双曲线2221(0)4x y b b-=>右焦点为1F ,过1F 且垂直于x轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,点()4,0F -,若ABF △为锐角三角形,则下列说法正确的是( ) A .双曲线过点()2,0-B .直线30x y -=与双曲线有两个公共点C .双曲线的一条渐近线2by x =D .双曲线的离心率取值范围为11,2⎛ ⎝⎭12.(2022春·江苏常州·高三统考阶段练习)如图,椭圆1C 与椭圆2C 有公共的左顶点和左焦点,且椭圆2C 的右顶点为椭圆1C 的中心,设椭圆1C 与椭圆2C 的长半轴长分别为1a 和2a ,半焦距分别为1c 和2c ,离心率分别为1e 和2e ,则以下结论中正确的是( )A .2121e e =-B .1221a c a c >C .1221a c a c +=+D .122122a c a c ->-13.(2022·浙江·模拟预测)如图,椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左顶点为A ,上顶点为B ,右焦点为F ,且AB ⊥BF ,则C 的离心率为( )A .BF AFB .22||||AB AFC .2||AF BF AB ⋅ D14.(2022春·吉林通化·高三梅河口市第五中学校考期末)如图,P 是椭圆22122:1(0)x y C a b a b +=>>与双曲线22222:1(0,0)x y C m n m n-=>>在第一象限的交点,且12,C C 共焦点121212,,,,F F F PF C C ∠θ=的离心率分别为12,e e ,则下列结论不正确的是( )A .12,PF m a PF m a =+=-B .若60θ=︒,则2221314e e +=C .若90θ=︒,则2212e e +的最小值为2D .tan2bnθ= 15.(2022春·山西运城·高三校考阶段练习)已知12F F 、分别为双曲线22221(0,0)x ya b a b-=>>的左、右焦点,过点2F 的直线与双曲线的右支交于A B 、两点,记12AF F △的内切圆1I 的半径为112,r BF F 的内切圆2I 的半径为2r ,若212r r a =,则( )A .1I 、2I 在直线x a =上B .双曲线的离心率2e =C .1ABF 内切圆半径最小值是32aD .12r r +的取值范围是2a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦16.(2022春·福建厦门·高三厦门双十中学校考期中)已知1F ,2F 是双曲线E :()222210,0x ya b a b-=>>的左、右焦点,过1F 作倾斜角为30°的直线分别交y 轴与双曲线右支于点M ,P ,1PM MF =,下列判断正确的是( ) A .21π3PF F B .2112MF PF =C.E D .E 的渐近线方程为y =三、填空题17.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,点P 在双曲线2222:1x y C a b-=上,点H 在直线x a =上,且满足122340HP HF HF ++=.若存在实数λ使得122112sin sin PF PF OH OP PF F PF F λ⎛⎫=++ ⎪∠∠⎝⎭,则双曲线C 的离心率为_____________18.(2022·河南·模拟预测)已知椭圆1C 和双曲线2C 有共同的左、右焦点12,F F ,M 是它们的一个交点,且12π4F MF ∠=,记1C 和2C 的离心率分别为12,e e ,则12e e 的最小值是___________.19.(2022·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考二模)第24届冬奥会,是中国历史上第一次举办的冬季奥运会,国家体育场(鸟巢)成为北京冬奥会开、闭幕式的场馆.国家体育场“鸟巢”的钢结构鸟瞰图如图,内外两圈的钢骨架是离心率相同的椭圆,若由外层椭圆长轴一端点A 和短轴一端点B 分别向内层椭圆引切线AC ,BD ,且两切线斜率之积等于916-,则椭圆的离心率为______.20.(2022·四川遂宁·四川省遂宁市第二中学校校考一模)双曲线 22221(00)x y a b a b-=>>,的左顶点为A ,右焦点()0F c ,, 若直线x c =与该双曲线交于B C 、两点,ABC 为等腰直角三角形, 则该双曲线离心率为__________21.(2022·上海崇明·统考一模)已知椭圆1Γ与双曲线2Γ的离心率互为倒数,且它们有共同的焦点1F 、2F ,P 是1Γ与2Γ在第一象限的交点,当12π6F PF ∠=时,双曲线2Γ的离心率等于______.22.(2022·广东广州·统考一模)如图是数学家Germinal Dandelin 用来证明一个平面截圆锥得到的截口曲线是椭圆的模型.在圆锥内放两个大小不同的小球,使得它们分别与圆锥的侧面与截面都相切,设图中球1O ,球2O 的半径分别为4和2,球心距离12OO =1O ,球2O 相切于点,E F (,E F 是截口椭圆的焦点),则此椭圆的离心率等于__________.。
2020届高考数学(文)二轮总复习专题训练:1.3.1柱体中的线面关系与计算(Word版含答案)
1.3.1 柱体中的线面关系与计算一、选择题1.已知互相垂直的平面α,β交于直线l .若直线m ,n 满足m ∥α,n ⊥β,则( ) A .m ∥l B.m ∥n C .n ⊥lD.m ⊥n解析:由平面α,β交于直线l ,得到l ⊂β,而n ⊥β,所以n ⊥l .选C. 答案:C2.设α,β分别为两个不同的平面,直线l ⊂α,则“l ⊥β”是“α⊥β”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解析:依题意,由l ⊥β,l ⊂α可以推出α⊥β;反过来,由α⊥β,l ⊂α不能推出l ⊥β.因此“l ⊥β”是“α⊥β”成立的充分不必要条件,选A. 答案:A3.某个几何体的三视图如图所示,其中正视图中的圆弧是半径为2的半圆,则该几何体的表面积为( )A .92+24π B.82+24π C .92+14πD.82+14π解析:依题意,题中的几何体是在一个长方体的上表面放置了半个圆柱,其中长方体的长、宽、高分别是5,4,4,圆柱的底面半径是2,高是5,因此该几何体的表面积等于3×(4×5)+2×(4×4)+π×22+12×(2π×2)×5=92+14π,故选C.答案:C4.如图,在下列四个正方体中,A ,B 为正方体的两个顶点,M ,N ,Q 为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB 与平面MNQ 不平行的是( )A B C D解析:对于B ,易知AB ∥MQ ,则直线AB ∥平面MNQ ;对于C ,易知AB ∥MQ ,则直线AB ∥平面MNQ ;对于D ,易知AB ∥NQ ,则直线AB ∥平面MNQ .故排除B ,C ,D ,选A. 答案:A5.在下列四个正方体中,能得出异面直线AB ⊥CD 的是( )A B C D解析:对于A ,作出过AB 的平面ABE ,如图①,可得直线CD 与平面ABE 垂直,根据线面垂直的性质知,AB ⊥CD 成立,故A 正确;对于B ,作出以AB 为边的等边三角形ABE ,如图②,将CD 平移至AE ,可得CD 与AB 所成的角等于60°,故B 不成立;对于C ,D ,将CD 平移至经过点B 的侧棱处,可得AB ,CD 所成的角都是锐角,故C 和D 均不成立.答案:A6.(2019·广东广州调研)正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为2,M 为CC 1的中点,N 是线段DD 1上靠近D 1的三等分点,平面BMN 交AA 1于点Q ,则线段AQ 的长为( ) A.23 B.12 C.16D.13解析:如图所示,过点A 作AE ∥BM 交DD 1于点E ,则E 是DD 1的中点,过点N 作NT ∥AE 交A 1A 于点T ,此时NT ∥BM ,所以B ,M ,N ,T 四点共面,所以点Q 与点T 重合,易知AQ =NE=13.故选D.答案:D7.(2019·广西南宁模拟)在如图所示的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别是棱B 1B ,AD 的中点,异面直线BF 与D 1E 所成角的余弦值为( )A.147 B.57 C.105D.255解析:如图,过点E 作EM ∥AB ,过点M 作MN ∥AD ,取MN 的中点G ,连接NE ,D 1G ,所以平面EMN ∥平面ABCD ,易知EG ∥BF ,所以异面直线BF 与D 1E 所成的角为∠D 1EG ,不妨设正方体的棱长为2,则GE =5,D 1G =2,D 1E =3,在△D 1EG 中, cos ∠D 1EG =D 1E 2+GE 2-D 1G 22D 1E ·GE =255.故选D.答案:D8.已知长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,棱A 1A =5,AB =12,那么直线B 1C 1和平面A 1BCD 1的距离是( )A .5B.13213解析:∵B 1C 1∥BC ,且B 1C 1⊄平面A 1BCD 1,BC ⊂平面A 1BCD 1,∴B 1C 1∥平面A 1BCD 1.从而点B 1到平面A 1BCD 1的距离即为所求.过点B 1作B 1E ⊥A 1B 于E 点(图略).∵BC ⊥平面A 1ABB 1,且B 1E ⊂平面A 1ABB 1,∴BC ⊥B 1E .又BC ∩A 1B =B ,∴B 1E ⊥平面A 1BCD 1,即线段B 1E 的长即为所求.在Rt △A 1B 1B 中,B 1E =A 1B 1·B 1B A 1B =12×552+122=6013,因此直线B 1C 1和平面A 1BCD 1的距离是6013.故选C. 答案:C9.在棱长均相等的正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D 为BB 1的中点,F 在AC 1上,且DF ⊥AC 1,则下述结论:①AC 1⊥BC ;②AF =FC 1;③平面DAC 1⊥平面ACC 1A 1,正确的个数为( ) A .0 B.1 C.2D.3解析:BC ⊥CC 1,若AC 1⊥BC ,则BC ⊥面AA 1C 1C ,显然不成立(设棱长为2),∴①错;②连接AD ,DC 1,在△ADC 1中,AD =DC 1=5,而DF ⊥AC 1,∴F 是AC 1的中点,∴②对;由②知,在△ADC 1中DF =3,连接CF ,易知CF =2,而在Rt △CBD 中,CD =5,∴DF 2+CF 2=CD 2,∴DF ⊥CF ,又DF ⊥AC 1,CF ∩AC 1=F ,∴DF ⊥平面AA 1C 1C ,又DF ⊂平面DAC 1,∴平面DAC 1⊥平面ACC 1A 1,∴③对.故选C. 答案:C10.直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,∠BCA =90°,D 1,F 1分别是A 1B 1,A 1C 1的中点,若BC =CA =CC 1,则BD 1与AF 1所成角的正切值为( ) A.213B.30101510解析:如图所示,作正方体AEBC-A1E1B1C1,取AE中点M,连接MD1,MB.由MD1∥AF1可得∠MD1B就是BD1与AF1所成的角.设AC=a,则MD1=MB=52a,BD1=62a.∴cos∠MD1B=64a52a=310,tan∠MD1B=213.故选A.答案:A11.已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面α所成的角相等,则α截此正方体所得截面面积的最大值为( )A.334B.233C.324D.32解析:因为相互平行的直线与平面所成的角相等,所以在正方体ABCD-A1B1C1D1中,平面AB1D1与AA1,A1B1,A1D1所成的角是相等的,所以平面AB1D1与正方体的每条棱所在的直线所成角都是相等的,同理平面C1BD也满足与正方体的每条棱所在的直线所成角都相等.要求截面面积最大,则截面的位置为夹在平面AB1D1与平面C1BD中间,过棱的中点的正六边形,且边长为22.所以其面积为S=6×34·⎝⎛⎭⎪⎫222=334.答案:A12.(2019·湖南师大联考)如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,点M是对角线C1B上的动点,则CM+MD1的最小值为( )A.2+ 2B.2+ 2C.2+ 6D.2解析:将△CBC 1沿BC ,CC 1剪开,并沿BC 1折起,使平面CBC 1和平面BC 1D 1A 共面(如图).连D 1C ″交BC 1于点M .则CM +MD 1最短(即线段C ″D 1).在△D 1C 1C ″中,∠D 1C 1C ″=135°,由余弦定理得C ″D 21=12+12-2×12·cos 135°=2+ 2.故CM +MD 1的最小值为2+ 2.答案:A 二、填空题13.在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =3,BC =2,AA 1=1,则异面直线AB 1与BC 1所成角的余弦值为________.解析:如图,连接AD 1,B 1D 1,因为AD 1∥BC 1,所以异面直线AB 1与BC 1所成的角即为∠B 1AD 1(或其补角).根据勾股定理易知AD 1=5,AB 1=10,B 1D 1=13,所以在△B 1AD 1中,cos ∠B 1AD 1=5+10-132×5×10=210.故异面直线AB 1与BC 1所成角的余弦值为210.答案:21014.在正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,O 为底面ABCD 的中心,P 是DD 1的中点,设Q 是CC 1上的点,则点Q 满足条件 时,有平面D 1BQ ∥平面PAO .解析:如图,假设Q 为CC 1的中点,因为P 为DD 1的中点,所以QB ∥PA .连接DB ,因为P ,O 分别是DD 1,DB 的中点,所以D 1B ∥PO ,又D 1B ⊄平面PAO ,QB ⊄平面PAO ,所以D 1B ∥平面PAO ,QB ∥平面PAO ,又D 1B ∩QB =B ,所以平面D 1BQ ∥平面PAO .故Q 满足条件Q 为CC 1的中点时,有平面D 1BQ ∥平面PAO .答案:Q 为CC 1的中点15.已知正四棱柱的顶点在同一个球面上,且球的表面积为12π,当正四棱柱的体积最大时,正四棱柱的高为________.解析:设正四棱柱的底面边长为a ,高为h ,球的半径为r .由题意知4πr 2=12π,所以r2=3,又2a 2+h 2=(2r )2=12,所以a 2=6-h 22,所以正四棱柱的体积V =a 2h =⎝ ⎛⎭⎪⎫6-h 22h ,则V ′=6-32h 2,由V ′>0,得0<h <2,由V ′<0,得h >2,所以当h =2时,正四棱柱的体积最大,V max =8.答案:216.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N 分别为棱C 1D 1,C 1C 的中点,有以下四个结论:①直线AM 与CC 1是相交直线; ②直线AM 与BN 是平行直线; ③直线BN 与MB 1是异面直线; ④直线MN 与AC 所成的角为60°. 其中正确的结论有 (填序号).解析:AM 与CC 1是异面直线,AM 与BN 是异面直线,BN 与MB 1为异面直线.因为D 1C ∥MN ,所以直线MN 与AC 所成的角就是D 1C 与AC 所成的角,为60°. 答案:③④ 三、解答题1.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1=AB ,AB 1⊥B 1C 1.求证:(1)AB ∥平面A 1B 1C ;(2)平面ABB1A1⊥平面A1BC.解析:证明:(1)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,AB∥A1B1.因为AB⊄平面A1B1C,A1B1⊂平面A1B1C,所以AB∥平面A1B1C.(2)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,四边形ABB1A1为平行四边形.又因为AA1=AB,所以四边形ABB1A1为菱形,因此AB1⊥A1B.又因为AB1⊥B1C1,BC∥B1C1,所以AB1⊥BC.又因为A1B∩BC=B,A1B⊂平面A1BC,BC⊂平面A1BC,所以AB1⊥平面A1BC.因为AB1⊂平面ABB1A1,所以平面ABB1A1⊥平面A1BC.2.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=2,A1A=4,A1在底面ABC的射影为BC的中点,D是B1C1的中点.(1)证明:A1D⊥平面A1BC;(2)求直线A1B和平面BB1C1C所成的角的正弦值.解析:(1)证明:设E为BC的中点,连接DE,AE,A1E.由题意得A1E⊥平面ABC,所以A1E⊥AE.因为AB=AC,所以AE⊥BC.A1E∩BC=E,故AE⊥平面A1BC.在平行四边形BCC1B1中,由D,E分别为B1C1,BC的中点得,DE ∥B 1B 且DE =B 1B ,从而DE ∥A 1A 且DE =A 1A ,所以四边形AA 1DE 为平行四边形.于是A 1D ∥AE . 又因为AE ⊥平面A 1BC ,所以A 1D ⊥平面A 1BC . (2)作A 1F ⊥DE ,垂足为F ,连接BF . 因为A 1E ⊥平面ABC , 所以BC ⊥A 1E .因为BC ⊥AE ,A 1E ∩AE =E , 所以BC ⊥平面AA 1DE .所以BC ⊥A 1F ,所以A 1F ⊥平面BB 1C 1C .所以∠A 1BF 为直线A 1B 和平面BB 1C 1C 所成的角. 由AB =AC =2,∠CAB =90°, 得EA =EB = 2. 由A 1E ⊥平面ABC , 得A 1A =A 1B =4,A 1E =14.由DE =BB 1=4,DA 1=EA =2,∠DA 1E =90°,得A 1F =72. 所以sin ∠A 1BF =A 1F A 1B =78. 3.如图,已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为3,M ,N 分别是棱AA 1,AB 上的点,且AM =AN =1.(1)证明:M ,N ,C ,D 1四点共面;(2)平面MNCD 1将此正方体分为上、下两部分,求下部分与上部分的体积之比. 解析:(1)证明:连接A 1B .在四边形A 1BCD 1中,A 1D 1∥BC 且A 1D 1=BC ,∴四边形BCD 1A 1为平行四边形,∴A 1B ∥D 1C . 又∵AM =AN =1, ∴AM AA 1=AN AB, ∴MN ∥A 1B ,∴MN ∥D 1C . ∴由MN ,D 1C 确定平面, 即M ,N ,C ,D 1四点共面.(2)记平面MNCD 1将正方体分成两部分的下部分体积为V 1,上部分体积为V 2. 因为平面ABB 1A 1∥平面DCC 1D 1, 所以平面AMN ∥平面DD 1C .延长CN 与DA 相交于点P .因为AN ∥DC ,所以AN DC =PA PD ,即13=PA PA +3,解得PA =32.延长D 1M 与DA 相交于点Q ,同理可得QA =32.所以点P 与点Q 重合.所以D 1M ,DA ,CN 三线相交于一点. 所以几何体AMN -DD 1C 是一个三棱台. 所以V 1=VAMN -DD 1C =13×⎝ ⎛⎭⎪⎫12+12×92+92×3=132,从而V 2=VABCD -A 1B 1C 1D 1-VAMN -DD 1C=27-132=412,所以V 1V 2=1341.所以平面MNCD 1分此正方体的下部分与上部分体积的比为1341.。
2022高考数学(文)二轮复习高考小题标准练(十一) Word版含答案
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高考小题标准练(十一)满分75分,实战模拟,40分钟拿下高考客观题满分!一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知集合A={x|1≤x ≤2},B={x|x 2-1≤0},则A ∩B=( ) A.{x|-1<x<1} B{x|-1<x<2} C.{1} D.{-1,1}【解析】选C.由已知,得A={x|1≤x ≤2},B={x|-1≤x ≤1},则A ∩B={x|x=1}. 2.已知复数z 满足(2-i)2·z=1,则z 的虚部为( ) A.325i B.325C.425i D.425【解析】选D.设复数z=a+bi ,则由(2-i)2·z=1可得:(4-4i-1)·(a+bi)=1,即3a+4b+(3b-4a)i=1,所以{3a +4b =1,3b −4a =0,解得:a=325,b=425,故z 的虚部为425.3.已知log 2a>log 2b ,则下列不等式肯定成立的是( ) A.1a >1bB.log 2(a-b)>0C.2a-b<1 D.(13)a <(12)b【解析】选D.由log 2a>log 2b 得a>b>0,所以(13)a <(13)b <(12)b,故选D.4.函数f(x)=x 2+bx 的图象在点A(1,f(1))处的切线与直线3x-y+2=0平行,若数列{1f(n)}的前n 项和为S n ,则S 2021=( )A.1B.2 0132 014C.2 0142 015D.2 0152 016【解题提示】由f ′(1)与直线斜率相等可得f(x)的解析式,从而可得数列{1f(n)}的通项公式,计算可得答案.【解析】选D.f ′(x)=2x+b ,由直线3x-y+2=0可知其斜率为3, 依据题意,有f ′(1)=2+b=3,即b=1, 所以f(x)=x 2+x ,从而数列{1f(n)}的通项为1f(n)=1n 2+n =1n -1n+1,所以S 2021=1-12+12-13+…+12 015-12 016=2 0152 016.5.直线x-y+1=0被圆x 2+y 2+2my=0所截得的弦长等于圆的半径,则实数m=( ) A.√6-2或√6+2 B.2+√6或2-√6 C.1 D.√6【解析】选B.圆的方程即x 2+(y+m)2=m 2,圆心(0,-m)到已知直线的距离d=|m+1|√2=√3|m|2,解得m=2+√6或m=2-√6.6.函数f(x)的导函数f ′(x)的图象如图所示,那么f(x)的图象最有可能的是 ( )【解析】选A.由f ′(x)的图象可知f(x)在(-2,0)上是单调递增的, 在(-∞,-2),(0,+∞)单调递减,故选A.7.某程序框图如图所示,若该程序运行后输出的值是74,则( )A.a=3B.a=4C.a=5D.a=6【解析】选A.第一次:S=32,k=2;其次次:S=53,k=3;第三次:S=74,k=4,退出循环,故选A.8.已知不等式组{x −y ≥0,x +y ≤1,x +2y ≥1表示的平面区域为D ,若D 内存在一点P(x 0,y 0),使ax 0+y 0<1,则a 的取值范围为( )A.(-∞,2)B.(-∞,1)C.(2,+∞)D.(1,+∞)【解析】选A.平面区域D 如图所示,先求z=ax+y 的最小值,当a ≤12时,-a ≥-12,z=ax+y 在点A(1,0)取得最小值a ;当a>12,-a<-12,z=ax+y 在点B (13,13)取得最小值13a+13.若D 内存在一点P(x 0,y 0),使ax 0+y 0<1,则有z=ax+y 的最小值小于1,所以{a ≤12,a <1或{a >12,13a +13<1,解得a<2,故选A.9.在平行四边形ABCD 中,AB →·BD →=0,2AB →2+BD →2-4=0,若将其沿BD 折成直二面角A-BD-C ,则三棱锥A-BDC 的外接球的表面积为( )A.16πB.8πC.4πD.2π【解题提示】由已知中AB →·BD →=0,可得AB ⊥BD ,沿BD 折起后,由平面ABD ⊥平面BDC ,可得三棱锥A-BCD 的外接球的直径为AC ,进而依据2AB 2→+BD 2→-4=0,求出三棱锥A-BCD 的外接球的半径.【解析】选C.平行四边形ABCD 中,由于AB →·BD →=0,所以AB ⊥BD , 沿BD 折成直二面角A-BD-C , 由于平面ABD ⊥平面BDC ,三棱锥A-BCD 的外接球的直径为AC , 所以AC 2=AB 2+BD 2+CD 2=2AB 2+BD 2=4,所以外接球的半径为1,故表面积是4π.10.已知函数f(x)的定义域为[-1,5],部分对应值如表,f(x)的导函数y= f ′(x)的图象如图所示.x -1 0 2 4 5 y1221若函数y=f(x)-a 有4个零点,则实数a 的取值范围为( ) A.[1,2) B.[1,2] C.(2,3) D.[1,3)【解析】选A.依据导函数的图象可知:y=f(x)在[-1,0],[2,4]单调递增,在[0,2],[4,5]单调递减,将函数的大致图象画出,所以若y=f(x)-a 有4个零点,则a ∈[1,2),所以答案为A.【加固训练】已知f(x)是定义在(0,+∞)上的单调函数,且对任意的x ∈(0, +∞),都有f[f(x)-log 2x]=3,则方程f(x)-f ′ (x)=2的解所在的区间是( ) A.(0,12) B.(12,1) C.(1,2) D.(2,3)【解析】选C.对任意的x ∈(0,+∞),都有f[f(x)-log 2x]=3,又由f(x)是定义在(0,+∞)上的单调函数,则f(x)-log 2x 为定值,设t=f(x)-log 2x ,则f(x)=log 2x+t ,又由f(t)=3,即log 2t+t=3, 解得t=2;则f(x)=log 2x+2,f ′(x)=1xln2,由于f(x)-f ′(x)=2, 所以log 2x+2-1xln2=2,即log 2x-1xln2=0,设h(x)=log 2x-1xln2,可知h(x)在定义域上为单调增函数,又由于h(1)=log 21-1ln2<0,h(2)=log 22-12ln2=1-1ln4>0,所以h(x)=log 2x-1xln2的零点在区间 (1,2)上,即方程f(x)-f ′(x)=2的解所在的区间是(1,2).二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.请把正确答案填在题中横线上)11.已知向量a =(x 2-1,2+x),b =(x ,1),a ∥b ,则x= .【解析】由于a =(x 2-1,2+x),b =(x ,1),a ∥b ,所以x 2-1=(2+x)x ,解得x=-12.答案:-1212.某几何体的三视图如图所示,则它的表面积为 .【解析】由三视图可知,该几何体是底面半径为2,高为4的圆锥的一半,其表面积为:S=12×π×22+12×4×4+12×12×2π×2×√42+22=8+(2+2√5)π.答案:8+(2+2√5)π13.椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点A 1,A 2,点P 在C 上且直线PA 2的斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线PA 1斜率的取值范围是 .【解析】椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点A 1,A 2的坐标为(-2,0),(2,0),设点P的坐标为(x 0,y 0),由题意x 024+y 023=1,所以y 02x 02−4=-34,又由于k PA 1·k PA 2=y 0x 0+2·y 0x 0−2=y 02x 02−4=-34,k PA 1=−34k PA 2,直线PA 2的斜率的取值范围是[-2,-1],所以38≤k PA 1≤34.答案:[38,34]14.抛物线y 2=-12x 的准线与双曲线x 26-y 22=1的两条渐近线所围成的三角形的面积等于 .【解析】抛物线的准线方程为x=3,双曲线的渐近线方程为y=±√33x ,所以所要求的三角形的面积为12×3×2√3=3√3.答案:3√315.袋中有大小、质地相同的红、黑球各一个,现有放回地随机摸取3次,每次摸取一个球,若摸出红球,得2分,摸出黑球,得1分,则3次摸球所得总分至少是4分的概率是 .【解析】全部基本大事为(红,红,红),(红,红,黑),(红,黑,红),(黑,红,红),(红,黑,黑),(黑,红,黑),(黑,黑,红),(黑,黑,黑)共计8个,总分至少4分的大事可分为“两黑一红”,“一黑两红”,“三红”这三个互斥大事,所以P=38+38+18=78;也可求对立大事“总分少于4分”即“三黑”的概率为18,所以P=1-18=78. 答案:78关闭Word 文档返回原板块。
2020届高考数学(文)二轮复习专题过关检测:专题3 不等式 Word版含答案
2020届高考数学(文)二轮复习专题过关检测专题3 不等式1.不等式(x +5)(3-2x )≥6的解集是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x ≤-1或x ≥92 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1≤x ≤92 C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-92或x ≥1D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-92≤x ≤1 解析:选D 不等式(x +5)(3-2x )≥6可化为2x 2+7x -9≤0,所以(2x +9)(x -1)≤0,解得-92≤x ≤1.所以不等式(x +5)(3-2x )≥6的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-92≤x ≤1.故选D. 2.设a >b ,a ,b ,c ∈R ,则下列式子正确的是( ) A .ac 2>bc 2B.ab>1 C .a -c >b -cD .a 2>b 2解析:选C 若c =0,则ac 2=bc 2,故A 错;若b <0,则a b<1,故B 错;不论c 取何值,都有a -c >b -c ,故C 正确;若a ,b 都小于0,则a 2<b 2,故D 错.于是选C.3.已知不等式x 2-2x -3<0的解集为A ,不等式x 2+x -6<0的解集为B ,不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,则a +b =( )A .1B .0C .-1D .-3解析:选D 由题意得,不等式x 2-2x -3<0的解集A =(-1,3),不等式x 2+x -6<0的解集B =(-3,2).所以A ∩B =(-1,2),即不等式x 2+ax +b <0的解集为(-1,2),所以a =-1,b =-2,所以a +b =-3.4.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y ≤0,x -y +2≥0,x ≥0表示的可行域为Ω,则( )A .原点O 在Ω内B .Ω的面积是1C .Ω内的点到y 轴的距离有最大值D .若点P (x 0,y 0)∈Ω,则x 0+y 0≠0。
(通用版)学高考数学二轮复习 练酷专题 课时跟踪检测(一)集合、常用逻辑用语 理-人教版高三全册数学
课时跟踪检测(一)集合、常用逻辑用语1.(2017·全国卷Ⅱ)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B =( )A.{1,-3} B.{1,0}C.{1,3} D.{1,5}解析:选C 因为A∩B={1},所以1∈B,所以1是方程x2-4x+m=0的根,所以1-4+m=0,m=3,方程为x2-4x+3=0,解得x=1或x=3,所以B={1,3}.2.(2017·某某高考)设函数y=4-x2的定义域为A,函数y=ln(1-x)的定义域为B,则A∩B=( )A.(1,2) B.(1,2]C.(-2,1) D.[-2,1)解析:选D 由题意可知A={x|-2≤x≤2},B={x|x<1},故A∩B={x|-2≤x<1}.3.(2017·某某模拟)已知命题q:∀x∈R,x2>0,则( )A.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为假命题B.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为真命题C.命题綈q:∃x0∈R,x20≤0为假命题D.命题綈q:∃x0∈R,x20≤0为真命题解析:选D 全称命题的否定是将“∀”改为“∃”,然后再否定结论.又当x=0时,x2≤0成立,所以綈q为真命题.4.(2018届高三·某某四校联考)命题“若a>b,则a+c>b+c”的否命题是( ) A.若a≤b,则a+c≤b+c B.若a+c≤b+c,则a≤bC.若a+c>b+c,则a>b D.若a>b,则a+c≤b+c解析:选A 命题的否命题是将原命题的条件和结论均否定,所以题中命题的否命题为“若a≤b,则a+c≤b+c”,故选A.5.(2017·某某模拟)“x>1”是“x2+2x>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解析:选A 由x2+2x>0,得x>0或x<-2,所以“x>1”是“x2+2x>0”的充分不必要条件.6.已知集合A={x|x2≥4},B={m}.若A∪B=A,则m的取值X围是( )A.(-∞,-2) B.[2,+∞)C.[-2,2] D.(-∞,-2]∪[2,+∞)解析:选D 因为A∪B=A,所以B⊆A,即m∈A,得m2≥4,所以m≥2或m≤-2.7.(2017·某某模拟)已知集合A ={x |x 2-5x -6<0},B ={x |2x<1},则图中阴影部分表示的集合是( )A .{x |2<x <3}B .{x |-1<x ≤0}C .{x |0≤x <6}D .{x |x <-1}解析:选C 由x 2-5x -6<0,解得-1<x <6,所以A ={x |-1<x <6}.由2x<1,解得x <0,所以B ={x |x <0}.又图中阴影部分表示的集合为(∁U B )∩A ,因为∁U B ={x |x ≥0},所以(∁U B )∩A ={x |0≤x <6}.8.(2018届高三·某某五校联考)已知命题p :∃x 0∈(-∞,0),2x0<3x0;命题q :∀x∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,tan x >sin x ,则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∨(綈q )C .(綈p )∧qD .p ∧(綈q )解析:选C 根据指数函数的图象与性质知命题p 是假命题,綈p 是真命题;∵x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且tan x =sin x cos x ,∴0<cos x <1,tan x >sin x , ∴q 为真命题,选C.9.(2017·某某模拟)祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”,它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如果在等高处的截面积恒相等,那么体积相等.设A ,B 为两个同高的几何体,p :A ,B 的体积不相等,q :A ,B 在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 根据祖暅原理,“A ,B 在等高处的截面积恒相等”是“A ,B 的体积相等”的充分不必要条件,即綈q 是綈p 的充分不必要条件,即命题“若綈q ,则綈p ”为真,逆命题为假,故逆否命题“若p ,则q ”为真,否命题“若q ,则p ”为假,即p 是q 的充分不必要条件,选A.10.设P 和Q 是两个集合,定义集合P -Q ={x |x ∈P ,且x ∉Q },若P ={x |log 2x <1},Q ={x ||x -2|<1},则P -Q =( )A .{x |0<x <1}B .{x |0<x ≤1}C .{x |1≤x <2}D .{x |2≤x <3}解析:选B 由log 2x <1,得0<x <2, 所以P ={x |0<x <2}. 由|x -2|<1,得1<x <3,所以Q ={x |1<x <3}.由题意,得P -Q ={x |0<x ≤1}.11.(2018届高三·某某五校联考)命题p :“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m +5<0”,命题q :“关于x 的方程2x-m =0有正实数解”,若“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,则实数m 的取值X 围是( )A .[1,10]B .(-∞,-2)∪(1,10]C .[-2,10]D .(-∞,-2]∪(0,10]解析:选B 若命题p :“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m +5<0”为真命题,则Δ=m 2-8m -20>0,∴m <-2或m >10;若命题q 为真命题,则关于x 的方程m =2x有正实数解,因为当x >0时,2x>1,所以m >1.因为“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,故p 真q 假或p 假q 真,所以⎩⎪⎨⎪⎧m <-2或m >10,m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧-2≤m ≤10,m >1,所以m <-2或1<m ≤10.12.(2017·某某模拟)下列选项中,说法正确的是( ) A .若a >b >0,则ln a <ln bB .向量a =(1,m )与b =(m,2m -1)(m ∈R)垂直的充要条件是m =1C .命题“∀n ∈N *,3n>(n +2)·2n -1”的否定是“∀n ∈N *,3n ≥(n +2)·2n -1”D .已知函数f (x )在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的,则命题“若f (a )·f (b )<0,则f (x )在区间(a ,b )内至少有一个零点”的逆命题为假命题解析:选D A 中,因为函数y =ln x (x >0)是增函数,所以若a >b >0,则ln a >ln b ,故A 错;B 中,若a ⊥b ,则m +m (2m -1)=0, 解得m =0,故B 错;C 中,命题“∀n ∈N *,3n>(n +2)·2n -1”的否定是“∃n 0∈N *,3n 0≤(n 0+2)·2n 0-1”,故C 错;D 中,原命题的逆命题是“若f (x )在区间(a ,b )内至少有一个零点,则f (a )·f (b )<0”,是假命题,如函数f (x )=x 2-2x -3在区间[-2,4]上的图象是连续不断的,且在区间(-2,4)内有两个零点,但f (-2)·f (4)>0,故D 正确.13.(2018届高三·某某师大附中调研)若集合A ={x |(a -1)x 2+3x -2=0}有且仅有两个子集,则实数a 的值为________.解析:由题意知,集合A 有且仅有两个子集,则集合A 中只有一个元素.当a -1=0,即a =1时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,满足题意;当a -1≠0,即a ≠1时,要使集合A 中只有一个元素,需Δ=9+8(a -1)=0,解得a =-18.综上可知,实数a 的值为1或-18.答案:1或-1814.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R,B ={x |-1<x <m +1,x ∈R},若x ∈B 成立的一个充分不必要的条件是x ∈A ,则实数m 的取值X 围是________.解析:A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R={x |-1<x <3}, ∵x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A , ∴AB ,∴m +1>3,即m >2.答案:(2,+∞)15.(2017·某某某某一中模拟)已知非空集合A ,B 满足下列四个条件: ①A ∪B ={1,2,3,4,5,6,7}; ②A ∩B =∅;③A 中的元素个数不是A 中的元素; ④B 中的元素个数不是B 中的元素.(1)如果集合A 中只有1个元素,那么A =________; (2)有序集合对(A ,B )的个数是________.解析:(1)若集合A 中只有1个元素,则集合B 中有6个元素,6∉B ,故A ={6}. (2)当集合A 中有1个元素时,A ={6},B ={1,2,3,4,5,7},此时有序集合对(A ,B )有1个;当集合A 中有2个元素时,5∉B,2∉A ,此时有序集合对(A ,B )有5个; 当集合A 中有3个元素时,4∉B,3∉A ,此时有序集合对(A ,B )有10个; 当集合A 中有4个元素时,3∉B,4∉A ,此时有序集合对(A ,B )有10个; 当集合A 中有5个元素时,2∉B,5∉A ,此时有序集合对(A ,B )有5个;当集合A 中有6个元素时,A ={1,2,3,4,5,7},B ={6},此时有序集合对(A ,B )有1个.综上可知,有序集合对(A ,B )的个数是1+5+10+10+5+1=32. 答案:(1){6} (2)3216.(2017·某某模拟)下列说法中不正确的是________.(填序号) ①若a ∈R ,则“1a<1”是“a >1”的必要不充分条件;②“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的必要不充分条件; ③若命题p :“∀x ∈R ,sin x +cos x ≤2”,则p 是真命题; ④命题“∃x 0∈R ,x 20+2x 0+3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3>0”.解析:由1a <1,得a <0或a >1,反之,由a >1,得1a <1,∴“1a<1”是“a >1”的必要不充分条件,故①正确;由p ∧q 为真命题,知p ,q 均为真命题,所以p ∨q 为真命题,反之,由p ∨q 为真命题,得p ,q 至少有一个为真命题,所以p ∧q 不一定为真命题,所以“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的充分不必要条件,故②不正确;∵sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4≤2,∴命题p 为真命题,③正确;命题“∃x 0∈R ,x 20+2x 0+3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3≥0”,故④不正确. 答案:②④。
2020高考数学(理科)二轮专题复习课标通用版 跟踪检测: 专题3 数列 第1部分 专题3 第2讲
合上式,所以 an=Error!
答案 an=Error!
1
1
8.(2019·广东深圳适应性考试)在数列{an}中,a1=2 019,an+1=an+nn+1(n∈N*),
2n =n2+1-2n.故选 A
项.
3.1-4+9-16+…+(-1)n+1n2=( )
nn+1 A. 2
nn+1 B.- 2
nn+1 C.(-1)n+1 2
D.以上均不正确
C 解析 当 n 为偶数时,1-4+9-16+…+(-1)n+1n2=-3-7-…-(2n-1)=-
n 3+2n-1 2
nn+1
2 =- 2 ;当 n 为奇数时,1-4+9-16+…+(-1)
n-1 [3+2n-1-1]
2
nn+1
n+1n2=-3-7-…-[2(n-1)-1]+n2=-
2
+n2= 2 .综上可得,原
nn+1 式=(-1)n+1 2 .故选 C 项.
4.已知数列{an}的前 n 项和 Sn=an-1(a≠0),则{an}( )
2×3 3 4
n n+1
则 3Tn= 30 +30+31+…+3n-3+3n-2,②
1 1-
3n-1
( ) 1 1
1 n+1
1 n+1 15
1+ + +…+
1-
②-①得 2Tn=6+ 3 32
3n-2 -3n-1=6+ 3 -3n-1= 2 -
2n+5
2·3n-1.
【2019-2020】通用高考数学二轮复习课时跟踪检测十八文
②当MN与x轴不垂直时,设MN的方程为y=k(x-2),则 消去y得,(3+4k2)x2-16k2x+16k2-48=0.
x1+x2= ,x1x2= .
x0= ,y0= .
消去k,整理得(x0-1)2+ =1(y1≠0).
经检验,(2,0)也满足(x0-1)2+ =1.
解:(1)由题意知椭圆的一个焦点为F(1,0),则c=1.由e= = 得a= ,∴b=1,
∴椭圆C的方程为 +y2=1.
(2)由(1)知A(0,1),当直线BC的斜率不存在时,
设BC:x=x0,设B(x0,y0),则C(x0,-y0),
kAB·kAC= · = = = ≠ ,
不合题意.故直线BC的斜率存在.
解:(1)由题意得,
解得a2=4,b2= ,椭圆的方程为 + =1.
(2)证明:由对称性知,若存在定点,则必在x轴上,
当kPA=1时,lPA:y=x+2,
∴
∴x2+3(x2+4x+4)=4⇒x=-1.
以下验证:定点为(-1,0),
由题意知,直线PA,PB的斜率均存在,
设直线PA的方程为y=k(x+2),A(xA,yA),B(xB,yB).
(2)若M,N不是椭圆长轴的端点,点L的坐标为(3,0),△M1N1L与△MNL的面积之比为5∶1,求MN中点K的轨迹方程.
解:(1)证明:设M(p,q),N(-p,-q),T(x0,y0),则k1k2= = ,
又 故 + =0,
即 =- ,所以k1k2=- ,为定值.
(2)设直线MN与x轴相交于点R(r,0),
(1)设点A(0,2),k=1,求△AMN的面积;
(2)设点B(t,0),记直线BM,BN的斜率分别为k1,k2.问是否存在实数t,使得对于任意非零实数k,(k1+k2)·k为定值?若存在,求出实数t的值及该定值;若不存在,请说明理由.
2020新课标高考数学(文)二轮总复习课件:1-3-2 锥体中的线面关系及计算
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所以 BC⊥AH, 又 BC∩BP=B, 故 AH⊥平面 PBC. 在 Rt△PAB 中,由勾股定理可得 PB= 213, 所以 AH=PAP·BAB=31313, 所以 A 到平面 PBC 的距离为31313.
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B.2 2 D.2 3
[答案] B
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[解析] 通性通法:求锥体中的距离问题一般转为解直角三角形,通过连接截面圆 圆心和球心构造直角三角形. 取 AB 的中点 O1,连接 OO1,如图.在△ABC 中,AB=2 2,∠ACB=90°,所以 △ABC 所在截面圆是以 AB 为直径的圆⊙O1,所以 O1A= 2,且 OO1⊥AO1,又球 O 的直径 PA=4,所以 OA=2,所以 OO1= OA2-O1A2= 2,且 OO1⊥底面 ABC, 所以点 P 到平面 ABC 的距离为 2OO1=2 2.
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1.如图①在直角梯形 ABCD 中,AD∥BC,∠BAD=90°,AB=BC=12AD=a,E 是 AD 的中点,O 是 AC 与 BE 的交点,将△ABE 沿 BE 折起到图②中△A1BE 的位 置,得到四棱锥 A1-BCDE.
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类型二 锥体中线面关系及点到面距离 突破线面垂直关系及直角三角形求解 [例 2] 如图,在四棱锥 P-ABCD 中,底面 ABCD 为矩形,PA⊥平面 ABCD,E 为 PD 的中点.
2020-2021学年高考总复习数学(文)二轮复习模拟试题及答案解析
最新高考数学二模试卷(文科)一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.设集合A={﹣1,0,1,2,3},B={x|x2﹣2x>0},则A∩B=()A.{3} B.{2,3} C.{﹣1,3} D.{0,1,2}2.命题“∀x∈R,x2﹣x+1>0”的否定是()A.∀x0∈R,x02﹣x0+1≤0 B.∀x0∈R,x02﹣x0+1≤0C.∃x0R,x02﹣x0+1≤0 D.∃x0∈R,x02﹣x0+1≤03.在复平面内,复数z与的对应点关于虚轴对称,则z=()A.2﹣i B.﹣2﹣i C.2+i D.﹣2+i4.在等差数列{a n}中,a7=8,前7项和S7=42,则其公差是()A.﹣B.﹣C.D.5.执行如图的程序框图,若输入的a=209,b=76,则输出的a是()A.3 B.57 C.19 D.766.函数y=4sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)部分图象如图,其中点A(,0),B(,0),则()A.ω=,φ=﹣B.ω=1,φ=﹣C.ω=,φ=﹣D.ω=1,φ=﹣7.已知函数f(x)=+a,若f(x)是奇函数,则a=()A.0 B.C.D.8.设实数x,y满足约束条件,则z=的取值范围是()A.[,1] B.[,] C.[,] D.[,]9.某几何体的三视图如图所示,该几何体的体积为()A.B.C.D.310.当x∈[1,2],函数y=x2与y=a x(a>0)的图象有交点,则a的取值范围是()A.[,2] B.[,] C.[,2] D.[,]11.在△ABC中,AB=2BC,以A,B为焦点,经过C的椭圆和双曲线的离心率分别为e1,e2,则()A.﹣=1 B.﹣=2C.﹣=1 D.﹣=212.已知圆C:x2+y2=1,点M(t,2),若C上存在两点A、B满足=,则t的取值范围是()A.[﹣2,2] B.[﹣,] C.[﹣3,3] D.[﹣5,5]二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.曲线y=e x在点(0,1)处的切线方程是.14.已知||=,||=2,若(+)⊥,则与的夹角是.15.设S n是数列{a n}的前n项和,a n=4S n﹣3,则S4= .16.在三棱锥P﹣ABC中,△ABC与△PBC都是等边三角形,侧面PBC⊥底面ABC,AB=2,则该三棱锥的外接球的表面积为.三、简答题,本大题共70分,17-21题为必考题,22-24为选考题17.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,2(a2﹣b2)=2accosB+bc.(Ⅰ)求A;(Ⅱ)D为边BC上一点,BD=3DC,∠DAB=,求tanC.18.四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是平行四边形,PA=AD,M,N分别是棱PC,AB 的中点,且MN⊥CD.(Ⅰ)求证:PN=CN;(Ⅱ)直线MN与平面PBD相交于点F,求MF:FN.19.某市工业部门计划对所辖中小型工业企业推行节能降耗技术改造,对所辖企业是否支持改造进行问卷调查,结果如表:支持不支持合计中型企业80 40 120小型企业240 200 440合计320 240 560(Ⅰ)能否在犯错误的概率不超过0.025的前提下认为“是否支持节能降耗技术改造”与“企业规模”有关?(Ⅱ)从上述320家支持节能降耗改造的中小企业中按分层抽样的方法抽出8家,然后从这8家中选出2家,求这2家中恰好中、小型企业各一家的概率K2=0.050 0.025 0.010P(K2≥k0)3.841 5.024 6.635K020.已知抛物线E:x2=4y,m,n是经过点A(a,﹣1)且倾斜角互补的两条直线,其中m与E有唯一公共点B,n与E相交于不同的两点C,D(Ⅰ)求m的斜率k的取值范围;(Ⅱ)当n过E的焦点时,求B到n的距离.21.设函数f(x)=x++alnx,其中a∈R.(Ⅰ)设f(x)的极小值点为x=t,请将a用t表示;(Ⅱ)记f(x)的极小值为g(t),证明:(1)g(t)=g();(2)函数y=g(t)恰有两个零点,且互为倒数.22.如图,AB为圆O的直径,PB,PC分别与圆O相切于B,C两点,延长BA,PC相交于点D.(Ⅰ)证明:AC∥OP;(Ⅱ)若CD=2,PB=3,求AB.23.在极坐标系中,曲线C:ρ=2acosθ(a>0),l:ρcos(θ﹣)=,C与l有且仅有一个公共点.(Ⅰ)求a;(Ⅱ)O为极点,A,B为C上的两点,且∠AOB=,求|OA|+|OB|的最大值.24.设f(x)=|x﹣1|﹣2|x+1|的最大值为m.(Ⅰ)求m;(Ⅱ)若a,b,c∈(0,+∞),a2+2b2+c2=m,求ab+bc的最大值.参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.设集合A={﹣1,0,1,2,3},B={x|x2﹣2x>0},则A∩B=()A.{3} B.{2,3} C.{﹣1,3} D.{0,1,2}考点:交集及其运算.专题:集合.分析:求出B中不等式的解集确定出B,找出A与B的交集即可.解答:解:由B中不等式变形得:x(x﹣2)>0,解得:x<0或x>2,即B={x|x<0或x>2},∵A={﹣1,0,1,2,3},∴A∩B={﹣1,3},故选:C.点评:此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.2.命题“∀x∈R,x2﹣x+1>0”的否定是()A.∀x0∈R,x02﹣x0+1≤0 B.∀x0∈R,x02﹣x0+1≤0C.∃x0R,x02﹣x0+1≤0 D.∃x0∈R,x02﹣x0+1≤0考点:命题的否定.专题:简易逻辑.分析:直接利用全称命题的否定是特称命题写出结果即可.解答:解:因为全称命题的否定是特称命题,所以,命题“∀x∈R,x2﹣x+1>0”的否定是:∃x0∈R,x02﹣x0+1≤0.故选:D.点评:本题考查命题的否定,特称命题与全称命题的否定关系,基本知识的考查.3.在复平面内,复数z与的对应点关于虚轴对称,则z=()A.2﹣i B.﹣2﹣i C.2+i D.﹣2+i考点:复数的代数表示法及其几何意义.专题:数系的扩充和复数.分析:化简复数为a+bi的形式,然后利用对称性求解即可.解答:解:==﹣2﹣i.在复平面内,复数z与的对应点关于虚轴对称,则z=2﹣i.故选:A.点评:本题考查复数的基本概念,复数的乘除运算,考查计算能力.4.在等差数列{a n}中,a7=8,前7项和S7=42,则其公差是()A.﹣B.﹣C.D.考点:等差数列的通项公式.专题:等差数列与等比数列.分析:直接由已知结合等差数列的通项公式和前n项和列式求得公差.解答:解:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,由a7=8,S7=42,得,解得:.故选:D.点评:本题考查了等差数列的通项公式,考查了等差数列的前n项和,是基础题.5.执行如图的程序框图,若输入的a=209,b=76,则输出的a是()A.3 B.57 C.19 D.76考点:程序框图.专题:图表型;算法和程序框图.分析:模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的a,b,c的值,当b=0时满足条件b=0,退出循环,输出a的值为19.解答:解:模拟执行程序框图,可得a=209,b=76c=57a=76,b=57,不满足条件b=0,c=19,a=57,b=19不满足条件b=0,c=0,a=19,b=0满足条件b=0,退出循环,输出a的值为19.故选:C.点评:根据流程图(或伪代码)写程序的运行结果,是算法这一模块最重要的题型,其处理方法是:①分析流程图(或伪代码),从流程图(或伪代码)中即要分析出计算的类型,又要分析出参与计算的数据(如果参与运算的数据比较多,也可使用表格对数据进行分析管理)⇒②建立数学模型,根据第一步分析的结果,选择恰当的数学模型③解模,本题属于基础知识的考查.6.函数y=4sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)部分图象如图,其中点A(,0),B(,0),则()A.ω=,φ=﹣B.ω=1,φ=﹣C.ω=,φ=﹣D.ω=1,φ=﹣考点:正弦函数的图象.专题:三角函数的图像与性质.分析:结合图象,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,可得函数的解析式.解答:解:由函数的图象可得==﹣,∴ω=.再根据五点法作图可得•+φ=0,求得φ=﹣,故选:C.点评:本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,属于基础题.7.已知函数f(x)=+a,若f(x)是奇函数,则a=()A.0 B.C.D.考点:函数奇偶性的性质.专题:函数的性质及应用.分析:根据奇函数的定义f(x)+f(﹣x)=0,x=1,特殊值求解即可.解答:解:∵函数f(x)=+a,f(x)是奇函数,∴f(1)+f(﹣1)=0,即++a=0,2a=1,a=,故选:B点评:本题考查了奇函数的定义性质,难度很小,属于容易题.8.设实数x,y满足约束条件,则z=的取值范围是()A.[,1] B.[,] C.[,] D.[,]考点:简单线性规划.专题:不等式的解法及应用.分析:作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义以及斜率公式的计算,即可求z的取值范围.解答:解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分).z=的几何意义是区域内的点(x,y)到定点D(﹣1,0)的斜率,由图象知BD的斜率最大,CD的斜率最小,由,解得,即B(,),即BD的斜率k==,由,解得,即C(,),即CD的斜率k==,即≤z≤,故选:D.点评:本题主要考查线性规划以及直线斜率的应用,利用目标函数的几何意义,结合数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法.9.某几何体的三视图如图所示,该几何体的体积为()A.B.C.D.3考点:由三视图求面积、体积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:根据几何体的三视图,得出该几何体是三棱柱与三棱锥的组合体,结合图中的数据,求出它的体积.解答:解:根据几何体的三视图,得;该几何体是下部为直三棱柱,上部为直三棱锥的组合体;如图所示:∴该几何体的体积是V几何体=V三棱柱+V三棱锥=×2×1×1+××2×1×1=.故选:A.点评:本题考查了利用空间几何体的三视图求体积的应用问题,是基础题目.10.当x∈[1,2],函数y=x2与y=a x(a>0)的图象有交点,则a的取值范围是()A.[,2] B.[,] C.[,2] D.[,]考点:函数的零点与方程根的关系.专题:计算题;作图题;函数的性质及应用.分析:作函数y=x2与y=a x(a>0)在[1,2]上的图象,结合图象写出a的取值范围即可.解答:解:作函数y=x2与y=a x(a>0)在[1,2]上的图象如下,结合图象可得,a的取值范围是[,],故选:B.点评:本题考查了函数的图象的应用,属于基础题.11.在△ABC中,AB=2BC,以A,B为焦点,经过C的椭圆和双曲线的离心率分别为e1,e2,则()A.﹣=1 B.﹣=2C.﹣=1 D.﹣=2考点:椭圆的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:以AB所在直线为x轴,其中点为原点,建立坐标系,再通过椭圆及双曲线的基本概念即可得到答案.解答:解:以AB所在直线为x轴,其中点为原点,建立坐标系,则A(﹣1,0),B(1,0),C(1+cosθ,sinθ),所以AC==,对于椭圆而言,2c=2,2a=AC+BC=+1,所以==;对于双曲线而言,2c=2,2a=AC﹣BC=﹣1,所以==;故﹣=﹣=1,故选:A.点评:本题考查椭圆、双曲线的概念,建立坐标系是解决本题的关键,属于中档题.12.已知圆C:x2+y2=1,点M(t,2),若C上存在两点A、B满足=,则t的取值范围是()A.[﹣2,2] B.[﹣,] C.[﹣3,3] D.[﹣5,5]考点:直线与圆的位置关系.专题:计算题;直线与圆.分析:确定A是MB的中点,利用圆x2+y2=1的直径是2,可得MA≤2,即点M到原点距离小于等于3,从而可得结论.解答:解:∵=,∴A是MB的中点,∵圆x2+y2=1的直径是2,∴MA≤2,∴点M到原点距离小于等于3,∴t2+4≤9,∴﹣≤t≤,故选:B.点评:本题考查向量知识的运用,考查直线与圆的位置关系,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.曲线y=e x在点(0,1)处的切线方程是x﹣y+1=0 .考点:利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:导数的综合应用.分析:求出原函数的导函数,得到在x=0处的导数值,再求出f(0),然后直接写出切线方程的斜截式.解答:解:由f(x)=e x,得f′(x)=e x,∴f′(0)=e0=1,即曲线f(x)=e x在x=0处的切线的斜率等于1,曲线经过(0,1),∴曲线f(x)=e x在x=0处的切线方程为y=x+1,即x﹣y+1=0.故答案为:x﹣y+1=0.点评:本题考查利用导数研究曲线上某点的切线方程,曲线上某点处的导数值,就是曲线在该点处的切线的斜率,是中档题.14.已知||=,||=2,若(+)⊥,则与的夹角是150°.考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:根据已知条件即可得到,所以根据进行数量积的运算即可得到3,所以求出cos<>=,从而便求出与的夹角.解答:解:∵;∴=;∴;∴与的夹角为150°.故答案为:150°.点评:考查两非零向量垂直的充要条件,以及数量积的计算公式,向量夹角的范围.15.设S n是数列{a n}的前n项和,a n=4S n﹣3,则S4= .考点:数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分析:a n=4S n﹣3,当n=1时,a1=4a1﹣3,解得a1.当n≥2时,S n﹣S n﹣1=4S n﹣3,化为,利用等比数列的通项公式即可得出.解答:解:∵a n=4S n﹣3,∴当n=1时,a1=4a1﹣3,解得a1=1.当n≥2时,S n﹣S n﹣1=4S n﹣3,化为,∴数列是等比数列,首项为,公比为﹣,∴=.令n=4,则S4=+=.故答案为:.点评:本题考查了等比数列的通项公式,考查了变形能力,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.16.在三棱锥P﹣ABC中,△ABC与△PBC都是等边三角形,侧面PBC⊥底面ABC,AB=2,则该三棱锥的外接球的表面积为20π.考点:球的体积和表面积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:由题意,等边三角形的高为3,设球心到底面的距离为x,则r2=22+x2=12+(3﹣x)2,求出x,可得r,即可求出该三棱锥的外接球的表面积.解答:解:由题意,等边三角形的高为3,设球心到底面的距离为x,则r2=22+x2=12+(3﹣x)2,所以x=1,所以该三棱锥的外接球的表面积为4πr2=20π.故答案为:20π.点评:本题考查求三棱锥的外接球的表面积,考查学生的计算能力,确定球的半径是关键.三、简答题,本大题共70分,17-21题为必考题,22-24为选考题17.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,2(a2﹣b2)=2accosB+bc.(Ⅰ)求A;(Ⅱ)D为边BC上一点,BD=3DC,∠DAB=,求tanC.考点:余弦定理;正弦定理.专题:三角函数的求值;解三角形.分析:(Ⅰ)由余弦定理可得2accosB=a2+c2﹣b2,代入已知等式整理得cosA=﹣,即可求得A.(Ⅱ)由已知可求∠DAC=,由正弦定理有=,又BD=3CD,可得3sinB=2sinC,由B=﹣C化简即可得解.解答:解:(Ⅰ)因为2accosB=a2+c2﹣b2,所以2(a2﹣b2)=a2+c2﹣b2+bc.…(2分)整理得a2=b2+c2+bc,所以cosA=﹣,即A=.…(4分)(Ⅱ)因为∠DAB=,所以AD=BD•sinB,∠DAC=.…(6分)在△ACD中,有=,又因为BD=3CD,所以3sinB=2sinC,…(9分)由B=﹣C得cosC﹣sinC=2sinC,…(11分)整理得tanC=.…(12分)点评:本题主要考查了余弦定理,正弦定理,同角三角函数关系式,三角函数恒等变换的应用,综合性较强,属于基本知识的考查.18.四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是平行四边形,PA=AD,M,N分别是棱PC,AB 的中点,且MN⊥CD.(Ⅰ)求证:PN=CN;(Ⅱ)直线MN与平面PBD相交于点F,求MF:FN.考点:点、线、面间的距离计算;空间中直线与平面之间的位置关系.专题:综合题;空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)取PD中点E,连AE,EM,证明MN⊥平面PCD,可得MN⊥PC,即可证明PN=CN;(Ⅱ)设M,N,C,A到平面PBD的距离分别为d1,d2,d3,d4,则d3=2d1,d4=2d2,由V A﹣PBD=V C﹣PBD,得d3=d4,则d1=d2,即可得出结论.解答:(Ⅰ)证明:取PD中点E,连AE,EM,则EM∥AN,且EM=AN,四边形ANME是平行四边形,MN∥AE.由PA=AD得AE⊥PD,故MN⊥PD.又因为MN⊥CD,所以MN⊥平面PCD,则MN⊥PC,PN=CN.…(6分)(Ⅱ)解:设M,N,C,A到平面PBD的距离分别为d1,d2,d3,d4,则d3=2d1,d4=2d2,由V A﹣PBD=V C﹣PBD,得d3=d4,则d1=d2,故MF:FN=d1:d2=1:1.…(12分)点评:本题考查线面垂直的证明,考查等体积的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.19.某市工业部门计划对所辖中小型工业企业推行节能降耗技术改造,对所辖企业是否支持改造进行问卷调查,结果如表:支持不支持合计中型企业80 40 120小型企业240 200 440合计320 240 560业规模”有关?(Ⅱ)从上述320家支持节能降耗改造的中小企业中按分层抽样的方法抽出8家,然后从这8家中选出2家,求这2家中恰好中、小型企业各一家的概率K2=0.050 0.025 0.010P(K2≥k0)3.841 5.024 6.635K0考点:独立性检验.专题:计算题;概率与统计.分析:(Ⅰ)由题意知根据表中所给的数据,利用公式可求K2的值,从临界值表中可以知道K2>5.024,根据临界值表中所给的概率得到与本题所得的数据对应的概率是0.025,得到结论;(Ⅱ)由(Ⅰ)可知“支持”的企业中,中、小企业数之比为1:3,按分层抽样得到的8家中,中、小企业分别为2家和6家,列表确定基本事件,即可求出这2家中恰好中、小型企业各一家的概率.解答:解:(Ⅰ)K2=≈5.657,因为5.657>5.024,所以能在犯错概率不超过0.025的前提下认为“是否支持节能降耗技术改造”与“企业规模”有关.…(4分)(Ⅱ)由(Ⅰ)可知“支持”的企业中,中、小企业数之比为1:3,按分层抽样得到的8家中,中、小企业分别为2家和6家,分别记为A1,A2,B1,B2,B3,B4,B5,B6,把可能结果列表如下:A1 A2 B1 B2 B3 B4 B5 B6A1﹣+ + + + + +A2﹣+ + + + + +B1 + + ﹣B2 + + ﹣B3 + + ﹣B4 + + ﹣B5 + + ﹣B6 + + ﹣结果总数是56,符合条件的有24种结果.(若用树状图列式是:)从8家中选2家,中、小企业恰各有一家的概率为=.…(12分)点评:本题考查独立性检验的应用,考查概率的计算,考查学生的计算能力,属于中档题.20.已知抛物线E:x2=4y,m,n是经过点A(a,﹣1)且倾斜角互补的两条直线,其中m与E有唯一公共点B,n与E相交于不同的两点C,D(Ⅰ)求m的斜率k的取值范围;(Ⅱ)当n过E的焦点时,求B到n的距离.考点:直线与圆锥曲线的关系.专题:综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(Ⅰ)设直线m:y+1=k(x﹣a),n:y+1=﹣k(x﹣a),代入抛物线方程,运用判别式等于0和大于0,解不等式即可得到k的范围;(Ⅱ)k AF==﹣k,所以ak=2,确定B的坐标,再求出B到n的距离.解答:解:(Ⅰ)m:y+1=k(x﹣a),n:y+1=﹣k(x﹣a),分别代入x2=4y,得x2﹣4kx+4ka+4=0①,x2+4kx﹣4ka+4=0②,…(2分)由△1=0得k2﹣ka﹣1=0,由△2>0得k2+ka﹣1>0,…(4分)故有2k2﹣2>0,得k2>1,即k<﹣1或k>1.…(6分)(Ⅱ)F(0,1),k AF==﹣k,所以ak=2.…(8分)由△1=0得k2=ka+1=3,B(2k,k2),所以B到n的距离d===4 …(12分)点评:本题考查抛物线的方程和性质,主要考查直线和抛物线方程联立,运用判别式,考查运算化简的能力,属于中档题.21.设函数f(x)=x++alnx,其中a∈R.(Ⅰ)设f(x)的极小值点为x=t,请将a用t表示;(Ⅱ)记f(x)的极小值为g(t),证明:(1)g(t)=g();(2)函数y=g(t)恰有两个零点,且互为倒数.考点:利用导数研究函数的极值;函数的零点.专题:导数的综合应用.分析:(Ⅰ)求出导函数,利用f(x)的极小值点为x=t.推出t=>0,然后求解单调区间,a=﹣表示出a与t的关系.(Ⅱ)(ⅰ)由(Ⅰ)知f(x)的极小值,就是证明g()=g(t).(ⅱ)求出函数的g′(t)=﹣(1+)lnt,利用单调性以及极值,判断分别存在唯一的c ∈(1,1)和d∈(1,e2),推出g(c)=g(d)=0,化简即可.解答:解:(Ⅰ)f′(x)=1﹣+=.t=>0,…(2分)当x∈(0,t)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(t,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.…(4分)由f′(t)=0得a=﹣t.…(6分)(Ⅱ)(ⅰ)由(Ⅰ)知f(x)的极小值为g(t)=t++(﹣t)lnt,则g()=+t+(t﹣)ln=t++(﹣t)lnt=g(t).…(8分)(ⅱ)g′(t)=﹣(1+)lnt,…(9分)当t∈(0,1)时,g′(t)>0,f(t)单调递增;当t∈(1,+∞)时,g′(t)<0,g(t)单调递减.…(10分)又g()=g(e2)=﹣e2<0,g(1)=2>0,分别存在唯一的c∈(1,1)和d∈(1,e2),使得g(c)=g(d)=0,且cd=1,所以y=g(t)有两个零点且互为倒数.…(12分)点评:本题考查函数的导数的综合应用,函数的单调性以及函数的极值的求法,函数的零点的应用,考查计算能力.22.如图,AB为圆O的直径,PB,PC分别与圆O相切于B,C两点,延长BA,PC相交于点D.(Ⅰ)证明:AC∥OP;(Ⅱ)若CD=2,PB=3,求AB.考点:与圆有关的比例线段;空间中直线与直线之间的位置关系.专题:选作题;立体几何.分析:(Ⅰ)利用切割线定理,可得PB=PC,且PO平分∠BPC,可得PO⊥BC,又AC ⊥BC,可得AC∥OP;(Ⅱ)由切割线定理得DC2=DA•DB,即可求出AB.解答:(Ⅰ)证明:因PB,PC分别与圆O相切于B,C两点,所以PB=PC,且PO平分∠BPC,所以PO⊥BC,又AC⊥BC,即AC∥OP.…(4分)(Ⅱ)解:由PB=PC得PD=PB+CD=5,在Rt△PBD中,可得BD=4.则由切割线定理得DC2=DA•DB,得DA=1,因此AB=3.…(10分)点评:本题考查切割线定理,考查学生分析解决问题的能力,正确运用切割线定理是关键.23.在极坐标系中,曲线C:ρ=2acosθ(a>0),l:ρcos(θ﹣)=,C与l有且仅有一个公共点.(Ⅰ)求a;(Ⅱ)O为极点,A,B为C上的两点,且∠AOB=,求|OA|+|OB|的最大值.考点:简单曲线的极坐标方程.专题:坐标系和参数方程.分析:(I)把圆与直线的极坐标方程分别化为直角坐标方程,利用直线与圆相切的性质即可得出a;(II)不妨设A的极角为θ,B的极角为θ+,则|OA|+|OB|=2cosθ+2cos(θ+)=2cos(θ+),利用三角函数的单调性即可得出.解答:解:(Ⅰ)曲线C:ρ=2acosθ(a>0),变形ρ2=2ρacosθ,化为x2+y2=2ax,即(x﹣a)2+y2=a2.∴曲线C是以(a,0)为圆心,以a为半径的圆;由l:ρcos(θ﹣)=,展开为,∴l的直角坐标方程为x+y﹣3=0.由直线l与圆C相切可得=a,解得a=1.(Ⅱ)不妨设A的极角为θ,B的极角为θ+,则|OA|+|OB|=2cosθ+2cos(θ+)=3cosθ﹣sinθ=2cos(θ+),当θ=﹣时,|OA|+|OB|取得最大值2.点评:本题考查了把圆与直线的极坐标方程分别化为直角坐标方程、直线与圆相切的性质、极坐标方程的应用、三角函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.24.设f(x)=|x﹣1|﹣2|x+1|的最大值为m.(Ⅰ)求m;(Ⅱ)若a,b,c∈(0,+∞),a2+2b2+c2=m,求ab+bc的最大值.考点:绝对值不等式的解法;基本不等式.专题:计算题;分类讨论;不等式的解法及应用.分析:(Ⅰ)运用零点分区间,讨论x的范围,去绝对值,由一次函数的单调性可得最大值;(Ⅱ)由a2+2b2+c2=(a2+b2)+(b2+c2),运用重要不等式,可得最大值.解答:解:(Ⅰ)当x≤﹣1时,f(x)=3+x≤2;当﹣1<x<1时,f(x)=﹣1﹣3x<2;当x≥1时,f(x)=﹣x﹣3≤﹣4.故当x=﹣1时,f(x)取得最大值m=2.(Ⅱ)a2+2b2+c2=(a2+b2)+(b2+c2)≥2ab+2bc=2(ab+bc),当且仅当a=b=c=时,等号成立.此时,ab+bc取得最大值=1.点评:本题考查绝对值不等式的解法和运用,主要考查分类讨论的思想方法和重要不等式的解法,属于中档题.。
(部编版)2020通用版高考数学二轮复习课时跟踪检测二文92
课时跟踪检测(二)A 组——12+4提速练一、选择题1.(2017·宝鸡质检)函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间是( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z)B.⎝⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z) C.⎝⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+2π3(k ∈Z)D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z) 解析:选B 由k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∈Z)得,k π2-π12<x <k π2+5π12(k ∈Z),所以函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间为⎝⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12 (k ∈Z),故选B.2.函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫x ∈R ,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为( )A .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4B .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4C .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π4 D .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x -π4 解析:选A 由题图可知, 函数f (x )的最小正周期为T =2πω=⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8-π8×4=π,所以ω=2,即f (x )=sin(2x+φ).又函数f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎪⎫π8,1,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=1,则π4+φ=2k π+π2(k ∈Z),解得φ=2k π+π4(k ∈Z),又|φ|<π2,所以φ=π4,即函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,故选A.3.(2017·天津高考)设函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,|φ|<π.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π,则( )A .ω=23,φ=π12B .ω=23,φ=-11π12C .ω=13,φ=-11π24D .ω=13,φ=7π24解析:选A 法一:由f ⎝⎛⎭⎪⎫5π8=2,得5π8ω+φ=π2+2k π(k ∈Z), ①由f ⎝⎛⎭⎪⎫11π8=0,得11π8ω+φ=k ′π(k ′∈Z),②由①②得ω=-23+43(k ′-2k ).又最小正周期T =2πω>2π,所以0<ω<1,ω=23.又|φ|<π,将ω=23代入①得φ=π12.选项A 符合.法二:∵f ⎝⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π, ∴f (x )的最小正周期为4⎝⎛⎭⎪⎫11π8-5π8=3π,∴ω=2π3π=23,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +φ.由2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23×5π8+φ=2,得φ=2k π+π12,k ∈Z. 又|φ|<π,∴取k =0,得φ=π12.故选A.4.(2017·湖北荆州质检)函数f (x )=2x -tan x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上的图象大致为( )解析:选C 因为函数f (x )=2x -tan x 为奇函数,所以函数图象关于原点对称,排除选项A ,B ,又当x →π2时,y <0,排除选项D ,故选C.5.(2017·安徽芜湖模拟)若将函数y =sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x +π6的图象向右平移m (m >0)个单位长度后所得的图象关于直线x =π4对称,则m 的最小值为( )A.π12B.π6C.π4D.π3解析:选B 平移后所得的函数图象对应的解析式是y =sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -m +π6,因为该函数的图象关于直线x =π4对称,所以2⎝⎛⎭⎪⎫π4-m +π6=k π+π2(k ∈Z),所以m =π6-k π2(k ∈Z),又m >0,故当k =0时,m 最小,此时m =π6.⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的部6.(2017·云南检测)函数f (x )=sin(ωx +φ)分图象如图所示,则f (x )的单调递增区间为( )A .(-1+4k π,1+4k π),k ∈ZB .(-3+8k π,1+8k π),k ∈ZC .(-1+4k,1+4k ),k ∈ZD .(-3+8k,1+8k ),k ∈Z解析:选 D 由题图,知函数f (x )的最小正周期为T =4×(3-1)=8,所以ω=2πT=π4,所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +φ.把(1,1)代入,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=1,即π4+φ=π2+2k π(k ∈Z),又|φ|<π2,所以φ=π4,所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +π4.由2k π-π2≤π4x +π4≤2k π+π2(k ∈Z),得8k -3≤x ≤8k +1(k ∈Z),所以函数f (x )的单调递增区间为(8k -3,8k +1)(k ∈Z),故选D.7.(2017·全国卷Ⅲ)函数f (x )=15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6的最大值为( )A.65 B .1 C.35D.15解析:选A 因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,所以f (x )=65sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,于是f (x )的最大值为65.8.(2017·武昌调研)若f (x )=cos 2x +a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2上是增函数,则实数a 的取值范围为( ) A .[-2,+∞) B .(-2,+∞) C .(-∞,-4)D .(-∞,-4]解析:选D f (x )=1-2sin 2x -a sin x ,令sin x =t ,t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,则g (t )=-2t 2-at +1,t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,因为f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2上单调递增,所以-a 4≥1,即a ≤-4,故选D.9.已知函数f (x )=sin(2x +φ)(0<φ<π),若将函数f (x )的图象向左平移π6个单位长度后所得图象对应的函数为偶函数,则φ=( )A.5π6B.2π3C.π3D.π6解析:选D 函数f (x )的图象向左平移π6个单位长度后所得图象对应的函数解析式为y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+φ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+φ,由于该函数是偶函数,∴π3+φ=π2+k π(k ∈Z),即φ=π6+k π(k ∈Z),又0<φ<π,∴φ=π6,故选D.10.若函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0)满足f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|的最小值为π2,则函数f (x )的解析式为( )A .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3B .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3C .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6D .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6 解析:选A f (x )=sin ωx +3cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π3.因为f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|min =π2,所以T 4=π2,得T =2π(T 为函数f (x )的最小正周期),故ω=2πT =1,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,故选A.11.(2018届高三·广西三市联考)已知x =π12是函数f (x )=3sin(2x +φ)+cos(2x +φ)(0<φ<π)图象的一条对称轴,将函数f (x )的图象向右平移3π4个单位长度后得到函数g (x )的图象,则函数g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6上的最小值为( )A .-2B .-1C .- 2D .- 3解析:选B f (x )=3sin(2x +φ)+cos(2x +φ)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+φ.∵x =π12是f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+φ图象的一条对称轴,∴2×π12+π6+φ=k π+π2(k ∈Z),即φ=π6+k π(k ∈Z),∵0<φ<π,∴φ=π6,则f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,∴g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -3π4+π3=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,则g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6上的最小值为g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=-1,故选B.12.(2017·广州模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)是奇函数,直线y =2与函数f (x )的图象的两个相邻交点的横坐标之差的绝对值为π2,则( )A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上单调递减B .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,3π8上单调递减C .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上单调递增D .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,3π8上单调递增 解析:选D f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π4,因为0<φ<π且f (x )为奇函数,所以φ=3π4,即f (x )=-2sin ωx ,又直线y =2与函数f (x )的图象的两个相邻交点的横坐标之差的绝对值为π2,所以函数f (x )的最小正周期为π2,由2πω=π2,可得ω=4,故f (x )=-2sin 4x ,由2k π+π2≤4x ≤2k π+3π2,k ∈Z ,得k π2+π8≤x ≤k π2+3π8,k ∈Z ,令k =0,得π8≤x ≤3π8,此时f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,3π8上单调递增,故选D.二、填空题13.(2017·全国卷Ⅱ)函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的最大值是________.解析:依题意,f (x )=sin 2x +3cos x -34=-cos 2x +3cos x +14=-⎝⎛⎭⎪⎫cos x -322+1,因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以cos x ∈[0,1],因此当cos x =32时,f (x )max =1. 答案:114.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)对任意的x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=________. 解析:函数f (x )=2sin(ωx +φ)对任意的x 都有f ⎝⎛⎭⎪⎫π6+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x ,则其图象的一条对称轴为x =π6,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=±2.答案:±215.(2017·深圳调研)已知函数f (x )=cos x sin x (x ∈R),则下列四个结论中正确的是________.(写出所有正确结论的序号)①若f (x 1)=-f (x 2),则x 1=-x 2;②f (x )的最小正周期是2π;③f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上是增函数; ④f (x )的图象关于直线x =3π4对称. 解析:因为f (x )=cos x sin x =12sin 2x ,所以f (x )是周期函数,且最小正周期为T =2π2=π,所以①②错误;由2k π-π2≤2x ≤2k π+π2(k ∈Z),解得k π-π4≤x ≤k π+π4(k ∈Z),当k =0时,-π4≤x ≤π4,此时f (x )是增函数,所以③正确;由2x =π2+k π(k ∈Z),得x =π4+k π2(k ∈Z),取k =1,则x =3π4,故④正确.答案:③④16.已知函数f (x )=A cos 2(ωx +φ)+1⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,0<φ<π2的最大值为3,f (x )的图象与y 轴的交点坐标为(0,2),其相邻两条对称轴间的距离为2,则f (1)+f (2)+…+f (2 016)+f (2 017)=________.解析:∵函数f (x )=A cos 2(ωx +φ)+1=A ·1+ωx +2φ2+1=A 2cos(2ωx +2φ)+1+A2⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,0<φ<π2的最大值为3,∴A 2+1+A 2=3,∴A =2.根据函数图象相邻两条对称轴间的距离为2,可得函数的最小正周期为4,即2π2ω=4,∴ω=π4.再根据f (x )的图象与y 轴的交点坐标为(0,2),可得cos 2φ+1+1=2,∴cos 2φ=0,又0<φ<π2,∴2φ=π2,φ=π4.故函数f (x )的解析式为f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x +π2+2=-sin π2x+2,∴f (1)+f (2)+…+f (2 016)+f (2 017)=-⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π2+sin 2π2+sin 3π2+…+sin 2 016π2+sin 2 017π2+2×2 017=504×0-sin π2+4 034=0-1+4 034=4 033.答案:4 033B 组——能力小题保分练1.曲线y =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4和直线y =12在y 轴右侧的交点的横坐标按从小到大的顺序依次记为P 1,P 2,P 3,…,则|P 3P 7|=( )A .πB .2πC .4πD .6π解析:选B y =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=cos 2x -sin 2x =cos 2x ,故曲线对应的函数为周期函数,且最小正周期为π,直线y =12在y 轴右侧与函数y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4在每个周期内的图象都有两个交点,又P 3与P 7相隔2个周期,故|P 3P 7|=2π,故选B.2.已知函数f (x )=2sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2在区间⎝ ⎛⎦⎥⎤-π12,π6上单调且最大值不大于3,则φ的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π6C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-π4,0 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,0 解析:选D 因为函数f (x )=2sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2在区间⎝ ⎛⎦⎥⎤-π12,π6上单调且最大值不大于3,又-π6+φ<2x +φ≤π3+φ,所以2×π6+φ≤π3,且2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12+φ≥-π2,解得-π3≤φ≤0,故选D.3.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则( )A .f (x )的图象关于直线x =-2π3对称B .f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π12,0对称 C .若方程f (x )=m 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0上有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是(-2,- 3 ] D .将函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6的图象向左平移π6个单位长度得到函数f (x )的图象 解析:选 C 根据题中所给的图象,可知函数f (x )的解析式为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3,∴当x =-2π3时,2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3+π3=-π,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3=2sin(-π)=0,从而f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3,0对称,而不是关于直线x=-2π3对称,故A 不正确;当x =-5π12时,2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π12+π3=-π2,∴f (x )的图象关于直线x =-5π12对称,而不是关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π12,0对称,故B 不正确;当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0时,2x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2π3,π3,f (x )∈[-2, 3 ],结合正弦函数图象的性质,可知若方程f (x )=m 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0上有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是(-2,-3 ],故C 正确;根据图象平移变换的法则,可知应将y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的图象向左平移π4个单位长度得到f (x )的图象,故D 不正确.故选C.4.如果两个函数的图象平移后能够重合,那么称这两个函数互为生成函数.给出下列四个函数: ①f (x )=sin x +cos x ;②f (x )=2(sin x +cos x ); ③f (x )=sin x ;④f (x )=2sin x + 2. 其中互为生成函数的是( )A .①②B .①④C .③④D .②④解析:选 B 首先化简题中①②两个函数解析式可得:①f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,②f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4,可知③f (x )=sin x 的图象要与其他函数的图象重合,只经过平移不能完成,还必须经过伸缩变换才能实现,∴③f (x )=sin x 不与其他函数互为生成函数;同理①f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4(④f (x )=2sin x +2)的图象与②f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4的图象也必须经过伸缩变换才能重合,而④f (x )=2sin x +2的图象向左平移π4个单位长度,再向下平移2个单位长度即可得到①f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4的图象,∴①④互为生成函数,故选B.5.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ均为正常数)的最小正周期为π,且当x =2π3时,函数f (x )取得最小值,则( )A .f (1)<f (-1)<f (0)B .f (0)<f (1)<f (-1)C .f (-1)<f (0)<f (1)D .f (1)<f (0)<f (-1)解析:选C 因为函数f (x )=A sin(ωx +φ)的最小正周期为π,所以ω=2ππ=2,故f (x )=A sin(2x +φ),因为当x =2π3时,函数f (x )取得最小值,所以2×2π3+φ=2k π-π2,k ∈Z ,解得φ=2k π-11π6,k ∈Z ,又φ>0,故可取k =1,则φ=π6,故f (x )=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,所以f (-1)=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2+π6<0,f (1)=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+π6>0,f (0)=A sin π6=12A >0,故f (-1)最小.又sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π-2-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-2>sin π6,故f (1)>f (0).综上可得f (-1)<f (0)<f (1),故选C.6.若函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的图象的对称轴与函数g (x )=cos(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的图象的对称轴完全相同,则φ=________.解析:因为函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的图象的对称轴与函数g (x )=cos(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的图象的对称轴完全相同,故它们的最小正周期相同,即2πω=2π2,所以ω=2,故函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4.令2x +π4=k π+π2,k ∈Z ,则x =k π2+π8,k ∈Z ,故函数f (x )的图象的对称轴为x =k π2+π8,k ∈Z.令2x +φ=m π,m ∈Z ,则x =m π2-φ2,m ∈Z ,故函数g (x )的图象的对称轴为x =m π2-φ2,m ∈Z ,故k π2+π8-m π2+φ2=n π2,m ,n ,k ∈Z ,即φ=(m +n -k )π-π4,m ,n ,k ∈Z ,又|φ|<π2,所以φ=-π4.答案:-π4。
2020版新高考数学二轮复习-练习-直线与圆 Word版含解析
第1讲 直线与圆[做真题]题型一 圆的方程1.(2016·高考全国卷Ⅱ)圆x 2+y 2-2x -8y +13=0的圆心到直线ax +y -1=0的距离为1,则a =( )A .-43B .-34C . 3D .2解析:选A.由题可知,圆心为(1,4),结合题意得|a +4-1|a 2+1=1,解得a =-43.2.(2015·高考全国卷Ⅰ)一个圆经过椭圆x 216+y 24=1的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________.解析:由题意知a =4,b =2,上、下顶点的坐标分别为(0,2),(0,-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),(4,0)三点.设圆的标准方程为(x -m )2+y 2=r 2(0<m <4,r >0),则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+4=r 2,(4-m )2=r 2,解得⎩⎨⎧m =32,r 2=254.所以圆的标准方程为(x-32)2+y 2=254. 答案:(x -32)2+y 2=2543.(2018·高考全国卷Ⅱ)设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过F 且斜率为k (k >0)的直线l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=8.(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程. 解:(1)由题意得F (1,0),l 的方程为y =k (x -1)(k >0). 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),y 2=4x得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0.Δ=16k 2+16>0,故x 1+x 2=2k 2+4k 2.所以|AB |=|AF |+|BF |=(x 1+1)+(x 2+1)=4k 2+4k2.由题设知4k 2+4k2=8,解得k =-1(舍去),k =1.因此l 的方程为y =x -1.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为y -2=-(x -3),即y =-x +5.设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则⎩⎨⎧y 0=-x 0+5,(x 0+1)2=(y 0-x 0+1)22+16, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=3,y 0=2或⎩⎪⎨⎪⎧x 0=11,y 0=-6.因此所求圆的方程为(x -3)2+(y -2)2=16或(x -11)2+(y +6)2=144. 题型二 直线与圆、圆与圆的位置关系1.(2018·高考全国卷Ⅲ)直线x +y +2=0分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆(x -2)2+y 2=2上,则△ABP 面积的取值范围是( )A .[2,6]B .[4,8]C .[2,32]D .[22,32]解析:选A.圆心(2,0)到直线的距离d =|2+0+2|2=22,所以点P 到直线的距离d 1∈[2,32].根据直线的方程可知A ,B 两点的坐标分别为A (-2,0),B (0,-2),所以|AB |=22,所以△ABP 的面积S =12|AB |d 1=2d 1.因为d 1∈[2,32],所以S ∈[2,6],即△ABP 面积的取值范围是[2,6].2.(2015·高考全国卷Ⅱ)过三点A (1,3),B (4,2),C (1,-7)的圆交y 轴于M ,N 两点,则|MN |=( )A .2 6B .8C .4 6D .10解析:选C.设圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,则⎩⎪⎨⎪⎧D +3E +F +10=0,4D +2E +F +20=0,D -7E +F +50=0.解得⎩⎪⎨⎪⎧D =-2,E =4,F =-20. 所以圆的方程为x 2+y 2-2x +4y -20=0. 令x =0,得y =-2+26或y =-2-26,所以M (0,-2+26),N (0,-2-26)或M (0,-2-26),N (0,-2+26),所以|MN |=46,故选C.3.(2016·高考全国卷Ⅲ)已知直线l :mx +y +3m -3=0与圆x 2+y 2=12交于A ,B 两点,过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点.若|AB |=23,则|CD |=________.解析:设圆心到直线l :mx +y +3m -3=0的距离为d ,则弦长|AB |=212-d 2=23,得d =3,即||3m -3m 2+1=3,解得m =-33,则直线l :x -3y +6=0,数形结合可得|CD |=|AB |cos 30°=4.答案:4[学习指导意见]1.直线与方程(1)理解直线的倾斜角和斜率的概念,经历用代数方法刻画直线斜率的过程,掌握过两点的直线斜率的计算公式.能根据斜率判定两条直线平行或垂直.(2)根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式).体会斜截式与一次函数的关系.(3)探索并掌握两点间的距离公式.点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离,会求两直线的交点坐标.2.圆与方程(1)由圆的几何要素,探索并掌握圆的标准方程与一般方程. (2)能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆、圆与圆的位置关系. (3)能用直线和圆的方程解决一些简单的问题. 3.空间直角坐标系了解空间直角坐标系,明确感受建立空间直角坐标系的必要性,会用空间直角坐标系刻画点的位置,会用空间两点间的距离公式.直线的方程 [考法全练]1.若平面内三点A (1,-a ),B (2,a 2),C (3,a 3)共线,则a =( ) A .1±2或0 B .2-52或0C .2±52D .2+52或0解析:选A.因为平面内三点A (1,-a ),B (2,a 2),C (3,a 3)共线,所以k AB =k AC ,即a 2+a 2-1=a 3+a 3-1,即a (a 2-2a -1)=0,解得a =0或a =1±2.故选A. 2.若直线mx +2y +m =0与直线3mx +(m -1)y +7=0平行,则m 的值为( ) A .7 B .0或7 C .0D .4解析:选B.因为直线mx +2y +m =0与直线3mx +(m -1)y +7=0平行,所以m (m -1)=3m ×2,所以m =0或7,经检验,都符合题意.故选B.3.已知点A (1,2),B (2,11),若直线y =⎝⎛⎭⎫m -6m x +1(m ≠0)与线段AB 相交,则实数m 的取值范围是( )A .[-2,0)∪[3,+∞)B .(-∞,-1]∪(0,6]C .[-2,-1]∪[3,6]D .[-2,0)∪(0,6]解析:选C.由题意得,两点A (1,2),B (2,11)分布在直线y =⎝⎛⎭⎫m -6m x +1(m ≠0)的两侧(或其中一点在直线上),所以⎝⎛⎭⎫m -6m -2+1⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫m -6m -11+1≤0,解得-2≤m ≤-1或3≤m ≤6,故选C.4.已知直线l 过直线l 1:x -2y +3=0与直线l 2:2x +3y -8=0的交点,且点P (0,4)到直线l 的距离为2,则直线l 的方程为__________________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +3=0,2x +3y -8=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,所以直线l 1与l 2的交点为(1,2).显然直线x =1不符合,即所求直线的斜率存在,设所求直线的方程为y -2=k (x -1),即kx -y +2-k =0,因为P (0,4)到直线l 的距离为2,所以|-4+2-k |1+k 2=2,所以k =0或k =43.所以直线l 的方程为y=2或4x -3y +2=0.答案:y =2或4x -3y +2=05.(一题多解)已知直线l :x -y -1=0,l 1:2x -y -2=0.若直线l 2与l 1关于直线l 对称,则直线l 2的方程是________.若直线l 3与l 关于点(1,1)对称,则直线l 3的直线方程是________.解析:法一:l 1与l 2关于l 对称,则l 1上任意一点关于l 的对称点都在l 2上,故l 与l 1的交点(1,0)在l 2上.又易知(0,-2)为l 1上的一点,设其关于l 的对称点为(x ,y ),则 ⎩⎪⎨⎪⎧x 2-y -22-1=0,y +2x ×1=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-1.即(1,0),(-1,-1)为l 2上两点,故可得l 2的方程为x -2y -1=0. 因为l 3∥l ,可设l 3的方程为x -y +c =0,则 |1-1-1|2=|1-1+c |2. 所以c =±1,所以l 3的方程为x -y +1=0.法二:设l 2上任一点为(x ,y ),其关于l 的对称点为(x 1,y 1),则由对称性可知⎩⎨⎧x +x 12-y +y 12-1=0,y -y 1x -x 1×1=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=y +1,y 1=x -1.因为(x 1,y 1)在l 1上,所以2(y +1)-(x -1)-2=0,即l 2的方程为x -2y -1=0. 因为l 3∥l ,可设l 3的方程为x -y +c =0,则 |1-1-1|2=|1-1+c |2.所以c =±1,所以l 3的方程为x -y +1=0. 答案:x -2y -1=0 x -y +1=0(1)两直线的位置关系问题的解题策略求解与两条直线平行或垂直有关的问题时,主要是利用两条直线平行或垂直的充要条件,即斜率相等且纵截距不相等或斜率互为负倒数.若出现斜率不存在的情况,可考虑用数形结合的方法去研究或直接用直线的一般式方程判断.(2)轴对称问题的两种类型及求解方法圆的方程 [典型例题]在平面直角坐标系xOy 中,曲线Γ:y =x 2-mx +2m (m ∈R )与x 轴交于不同的两点A ,B ,曲线Γ与y 轴交于点C .(1)是否存在以AB 为直径的圆过点C ?若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由. (2)求证:过A ,B ,C 三点的圆过定点.【解】 由曲线Γ:y =x 2-mx +2m (m ∈R ),令y =0,得x 2-mx +2m =0. 设A (x 1,0),B (x 2,0),则可得Δ=m 2-8m >0,x 1+x 2=m ,x 1x 2=2m . 令x =0,得y =2m ,即C (0,2m ).(1)若存在以AB 为直径的圆过点C ,则AC →·BC →=0,得x 1x 2+4m 2=0,即2m +4m 2=0,所以m =0或m =-12.由Δ>0得m <0或m >8,所以m =-12,此时C (0,-1),AB 的中点M ⎝⎛⎭⎫-14,0即圆心,半径r =|CM |=174, 故所求圆的方程为⎝⎛⎭⎫x +142+y 2=1716. (2)证明:设过A ,B 两点的圆的方程为x 2+y 2-mx +Ey +2m =0, 将点C (0,2m )代入可得E =-1-2m ,所以过A ,B ,C 三点的圆的方程为x 2+y 2-mx -(1+2m )y +2m =0, 整理得x 2+y 2-y -m (x +2y -2)=0. 令⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-y =0,x +2y -2=0,可得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1或⎩⎨⎧x =25,y =45,故过A ,B ,C 三点的圆过定点(0,1)和⎝⎛⎭⎫25,45.求圆的方程的2种方法[对点训练]1.若方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0表示圆,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,-2) B .⎝⎛⎭⎫-23,0 C .(-2,0)D .⎝⎛⎭⎫-2,23 解析:选D.若方程表示圆,则a 2+(2a )2-4(2a 2+a -1)>0,化简得3a 2+4a -4<0,解得-2<a <23.2.经过原点且与直线x +y -2=0相切于点(2,0)的圆的标准方程是( ) A .(x -1)2+(y +1)2=2B .(x +1)2+(y -1)2=2C .(x -1)2+(y +1)2=4D .(x +1)2+(y -1)2=4解析:选A.设圆心的坐标为(a ,b ),则a 2+b 2=r 2①,(a -2)2+b 2=r 2②,ba -2=1③,联立①②③解得a =1,b =-1,r 2=2.故所求圆的标准方程是(x -1)2+(y +1)2=2.故选A.3.(2019·山东青岛模拟)已知圆M :x 2+y 2-2x +a =0,若AB 为圆M 的任意一条直径,且OA →·OB →=-6(其中O 为坐标原点),则圆M 的半径为( )A . 5B . 6C .7D .2 2解析:选C.圆M 的标准方程为(x -1)2+y 2=1-a (a <1),圆心M (1,0),则|OM |=1,因为AB 为圆M 的任意一条直径,所以MA →=-MB →,且|MA →|=|MB →|=r ,则OA →·OB →=(OM →+MA →)·(OM →+MB →)=(OM →-MB →)·(OM →+MB →)=OM →2-MB →2=1-r 2=-6,所以r 2=7,得r =7,所以圆的半径为7,故选C.直线与圆、圆与圆的综合问题[典型例题]命题角度一 切线问题已知圆O :x 2+y 2=1,点P 为直线x 4+y2=1上一动点,过点P 向圆O 引两条切线P A ,PB ,A ,B 为切点,则直线AB 经过定点( )A .⎝⎛⎭⎫12,14B .⎝⎛⎭⎫14,12C .⎝⎛⎭⎫34,0D .⎝⎛⎭⎫0,34 【解析】 因为点P 是直线x 4+y2=1上的一动点,所以设P (4-2m ,m ).因为P A ,PB 是圆x 2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,所以OA ⊥P A ,OB ⊥PB ,所以点A ,B 在以OP 为直径的圆C 上,即弦AB 是圆O 和圆C 的公共弦.所以圆心C 的坐标是⎝⎛⎭⎫2-m ,m2,且半径的平方r 2=(4-2m )2+m24,所以圆C 的方程为(x -2+m )2+⎝⎛⎭⎫y -m22=(4-2m )2+m 24,① 又x 2+y 2=1,②所以②-①得,(2m -4)x -my +1=0,即公共弦AB 所在的直线方程为(2x -y )m +(-4x +1)=0,所以由⎩⎪⎨⎪⎧-4x +1=0,2x -y =0得⎩⎨⎧x =14,y =12,所以直线AB 过定点⎝⎛⎭⎫14,12.故选B. 【答案】 B过一点求圆的切线方程的方法(1)过圆上一点(x 0,y 0)的圆的切线的方程的求法若切线斜率存在,则先求切点与圆心连线所在直线的斜率k (k ≠0),由垂直关系知切线斜率为-1k,由点斜式方程可求切线方程.若切线斜率不存在,则可由图形写出切线方程x =x 0.(2)过圆外一点(x 0,y 0)的圆的切线的方程的求法当切线斜率存在时,设切线斜率为k ,切线方程为y -y 0=k (x -x 0),即kx -y +y 0-kx 0=0.由圆心到直线的距离等于半径,即可得出切线方程.当切线斜率不存在时要加以验证.命题角度二 弦长问题已知圆C 经过点A (-2,0),B (0,2),且圆心C 在直线y =x 上,又直线l :y =kx+1与圆C 相交于P ,Q 两点.(1)求圆C 的方程;(2)过点(0,1)作直线l 1与l 垂直,且直线l 1与圆C 交于M ,N 两点,求四边形PMQN 面积的最大值.【解】 (1)设圆心C (a ,a ),半径为r ,因为圆C 经过点A (-2,0),B (0,2),所以|AC |=|BC |=r ,即(a +2)2+(a -0)2=(a -0)2+(a -2)2=r ,解得a =0,r =2,故所求圆C的方程为x 2+y 2=4.(2)设圆心C 到直线l ,l 1的距离分别为d ,d 1,四边形PMQN 的面积为S .因为直线l ,l 1都经过点(0,1),且l 1⊥l ,根据勾股定理,有d 21+d 2=1.又|PQ |=2×4-d 2,|MN |=2×4-d 21,所以S =12|PQ |·|MN |=12×2×4-d 2×2×4-d 21=216-4(d 21+d 2)+d 21d 2=212+d 21d 2≤212+⎝ ⎛⎭⎪⎫d 21+d 222=212+14=7,当且仅当d 1=d 时,等号成立, 所以四边形PMQN 面积的最大值为7.求解圆的弦长的3种方法命题角度三 直线与圆的综合问题已知圆C 经过点A (0,2),B (2,0),圆C 的圆心在圆x 2+y 2=2的内部,且直线3x+4y +5=0被圆C 所截得的弦长为2 3.点P 为圆C 上异于A ,B 的任意一点,直线P A 与x 轴交于点M ,直线PB 与y 轴交于点N .(1)求圆C 的方程;(2)若直线y =x +1与圆C 交于A 1,A 2两点,求BA 1→·BA 2→;(3)求证:|AN |·|BM |为定值.【解】 (1)易知圆心C 在线段AB 的中垂线y =x 上, 故可设C (a ,a ),圆C 的半径为r .因为直线3x +4y +5=0被圆C 所截得的弦长为23,且r =a 2+(a -2)2,所以C (a ,a )到直线3x +4y +5=0的距离d =|7a +5|5=r 2-3=2a 2-4a +1,所以a =0或a =170.又圆C 的圆心在圆x 2+y 2=2的内部,所以a =0,此时r =2,所以圆C 的方程为x 2+y 2=4. (2)将y =x +1代入x 2+y 2=4得2x 2+2x -3=0. 设A 1(x 1,y 1),A 2(x 2,y 2), 则x 1+x 2=-1,x 1x 2=-32.所以BA 1→·BA 2→=(x 1-2)(x 2-2)+y 1y 2=x 1x 2-2(x 1+x 2)+4+(x 1+1)(x 2+1)=2x 1x 2-(x 1+x 2)+5=-3+1+5=3.(3)证明:当直线P A 的斜率不存在时,|AN |·|BM |=8. 当直线P A 与直线PB 的斜率都存在时,设P (x 0,y 0), 直线P A 的方程为y =y 0-2x 0x +2,令y =0得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 02-y 0,0. 直线PB 的方程为y =y 0x 0-2(x -2),令x =0得N ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2y 02-x 0.所以|AN |·|BM |=⎝ ⎛⎭⎪⎫2-2y 02-x 0⎝ ⎛⎭⎪⎫2-2x 02-y 0=4+4⎣⎢⎡⎦⎥⎤y 0x 0-2+x 0y 0-2+x 0y 0(x 0-2)(y 0-2)=4+4×y 20-2y 0+x 20-2x 0+x 0y 0(x 0-2)(y 0-2)=4+4×4-2y 0-2x 0+x 0y 0(x 0-2)(y 0-2)=4+4×4-2y 0-2x 0+x 0y 04-2y 0-2x 0+x 0y 0=8,综上,|AN |·|BM |为定值8.讨论直线与圆及圆与圆的位置关系时,要注意数形结合,充分利用圆的几何性质寻找解题途径,减少运算量.[对点训练]1.自圆C :(x -3)2+(y +4)2=4外一点P (x ,y )引该圆的一条切线,切点为Q ,PQ 的长度等于点P 到原点O 的距离,则点P 的轨迹方程为( )A .8x -6y -21=0B .8x +6y -21=0C .6x +8y -21=0D .6x -8y -21=0解析:选D.由题意得,圆心C 的坐标为(3,-4),半径r =2,如图.因为|PQ |=|PO |,且PQ ⊥CQ , 所以|PO |2+r 2=|PC |2,所以x 2+y 2+4=(x -3)2+(y +4)2,即6x -8y -21=0,所以点P 的轨迹方程为6x -8y -21=0,故选D.2.(2019·江苏南师大附中期中改编)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆C 过点A (0,-8),且与圆x 2+y 2-6x -6y =0相切于原点,则圆C 的方程为________________,圆C 被x 轴截得的弦长为________________.解析:将已知圆化为标准式得(x -3)2+(y -3)2=18,圆心为(3,3),半径为3 2.由于两个圆相切于原点,圆心连线过切点,故圆C 的圆心在直线y =x 上.由于圆C 过点(0,0),(0,-8),所以圆心又在直线y =-4上.联立y =x 和y =-4,得圆心C 的坐标(-4,-4).又因为点(-4,-4)到原点的距离为42,所以圆C 的方程为(x +4)2+(y +4)2=32,即x 2+y 2+8x +8y =0.圆心C 到x 轴距离为4,则圆C 被x 轴截得的弦长为2×(42)2-42=8.答案:x 2+y 2+8x +8y =0 83.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆C 与y 轴相切,且过点M (1,3),N (1,-3). (1)求圆C 的方程;(2)已知直线l 与圆C 交于A ,B 两点,且直线OA 与直线OB 的斜率之积为-2.求证:直线l 恒过定点,并求出定点的坐标.解:(1)因为圆C 过点M (1,3),N (1,-3), 所以圆心C 在线段MN 的垂直平分线上,即在x 轴上, 故设圆心为C (a ,0),易知a >0, 又圆C 与y 轴相切, 所以圆C 的半径r =a ,所以圆C 的方程为(x -a )2+y 2=a 2. 因为点M (1,3)在圆C 上, 所以(1-a )2+(3)2=a 2,解得a =2. 所以圆C 的方程为(x -2)2+y 2=4. (2)记直线OA 的斜率为k (k ≠0), 则其方程为y =kx .联立⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)2+y 2=4,y =kx ,消去y ,得(k 2+1)x 2-4x =0,解得x 1=0,x 2=4k 2+1.所以A ⎝ ⎛⎭⎪⎫4k 2+1,4k k 2+1.由k ·k OB =-2,得k OB =-2k ,直线OB 的方程为y =-2kx ,在点A 的坐标中用-2k代替k ,得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4k 2k 2+4,-8k k 2+4.当直线l 的斜率不存在时,4k 2+1=4k 2k 2+4,得k 2=2,此时直线l 的方程为x =43.当直线l 的斜率存在时,4k 2+1≠4k 2k 2+4,即k 2≠2.则直线l 的斜率为4kk 2+1--8k k 2+44k 2+1-4k 2k 2+4=4k (k 2+4)+8k (k 2+1)4(k 2+4)-4k 2(k 2+1)=3k (k 2+2)4-k 4=3k2-k 2.故直线l 的方程为y -4kk 2+1=3k 2-k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -4k 2+1.即y =3k 2-k 2⎝⎛⎭⎫x -43,所以直线l 过定点⎝⎛⎭⎫43,0. 综上,直线l 恒过定点,定点坐标为⎝⎛⎭⎫43,0.一、选择题1.已知直线l 1过点(-2,0)且倾斜角为30°,直线l 2过点(2,0)且与直线l 1垂直,则直线l 1与直线l 2的交点坐标为( )A .(3,3)B .(2,3)C .(1,3)D .⎝⎛⎭⎫1,32 解析:选C.直线l 1的斜率k 1=tan 30°=33,因为直线l 2与直线l 1垂直,所以直线l 2的斜率k 2=-1k 1=-3,所以直线l 1的方程为y =33(x +2),直线l 2的方程为y =-3(x -2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =33(x +2),y =-3(x -2),解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3,即直线l 1与直线l 2的交点坐标为(1,3).2.圆C 与x 轴相切于T (1,0),与y 轴正半轴交于A 、B 两点,且|AB |=2,则圆C 的标准方程为( )A .(x -1)2+(y -2)2=2B .(x -1)2+(y -2)2=2C .(x +1)2+(y +2)2=4D .(x -1)2+(y -2)2=4解析:选A.由题意得,圆C 的半径为1+1=2,圆心坐标为(1,2),所以圆C 的标准方程为(x -1)2+(y -2)2=2,故选A.3.已知圆M :x 2+y 2-2ay =0(a >0)截直线x +y =0所得线段的长度是22,则圆M 与圆N :(x -1)2+(y -1)2=1的位置关系是( )A .内切B .相交C .外切D .相离解析:选B.圆M :x 2+y 2-2ay =0(a >0)可化为x 2+(y -a )2=a 2,由题意,M (0,a )到直线x +y =0的距离d =a 2,所以a 2=a 22+2,解得a =2.所以圆M :x 2+(y -2)2=4,所以两圆的圆心距为2,半径和为3,半径差为1,故两圆相交.4.(多选)直线x -y +m =0与圆x 2+y 2-2x -1=0有两个不同的交点的一个充分不必要条件是( )A .0<m <1B .m <1C .-2<m <1D .-3<m <1解析:选AC.圆x 2+y 2-2x -1=0的圆心为(1,0),半径为 2.因为直线x -y +m =0与圆x 2+y 2-2x -1=0有两个不同的交点,所以直线与圆相交,因此圆心到直线的距离d =|1+m |1+1<2,所以|1+m |<2,解得-3<m <1,求其充分不必要条件,即求其真子集,故由选项易得AC 符合,故选AC.5.在平面直角坐标系内,过定点P 的直线l :ax +y -1=0与过定点Q 的直线m :x -ay +3=0相交于点M ,则|MP |2+|MQ |2=( )A .102B .10C .5D .10解析:选D.由题意知P (0,1),Q (-3,0),因为过定点P 的直线ax +y -1=0与过定点Q 的直线x -ay +3=0垂直,所以MP ⊥MQ ,所以|MP |2+|MQ |2=|PQ |2=9+1=10,故选D.6.(一题多解)(2019·潍坊模拟)在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,直线x -ky +1=0与圆C :x 2+y 2=4相交于A ,B 两点,OM →=OA →+OB →,若点M 在圆C 上,则实数k 的值为( )A .-2B .-1C .0D .1解析:选C.法一:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧x -ky +1=0,x 2+y 2=4得(k 2+1)y 2-2ky -3=0,则Δ=4k 2+12(k 2+1)>0,y 1+y 2=2k k 2+1,x 1+x 2=k (y 1+y 2)-2=-2k 2+1,因为OM →=OA →+OB →,故M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2k 2+1,2k k 2+1,又点M 在圆C 上,故4(k 2+1)2+4k 2(k 2+1)2=4,解得k =0. 法二:由直线与圆相交于A ,B 两点,OM →=OA →+OB →,且点M 在圆C 上,得圆心C (0,0)到直线x -ky +1=0的距离为半径的一半,为1,即d =11+k2=1,解得k =0.二、填空题7.过点(2,0)引直线l 与曲线y =1-x 2相交于A ,B 两点,O 为坐标原点,当△AOB 的面积取最大值时,直线l 的斜率等于________.解析:令P (2,0),如图,易知|OA |=|OB |=1, 所以S △AOB =12|OA |·|OB |·sin ∠AOB=12sin ∠AOB ≤12, 当∠AOB =90°时,△AOB 的面积取得最大值,此时过点O 作OH ⊥AB 于点H ,则|OH |=22, 于是sin ∠OPH =|OH ||OP |=222=12,易知∠OPH 为锐角,所以∠OPH =30°,则直线AB 的倾斜角为150°,故直线AB 的斜率为tan 150°=-33. 答案:-338.已知圆O :x 2+y 2=4到直线l :x +y =a 的距离等于1的点至少有2个,则实数a 的取值范围为________.解析:由圆的方程可知圆心为(0,0),半径为2.因为圆O 到直线l 的距离等于1的点至少有2个,所以圆心到直线l 的距离d <r +1=2+1,即d =|-a |12+12=|a |2<3,解得a ∈(-32,32).答案:(-32,32)9.(2019·高考浙江卷)已知圆C 的圆心坐标是(0,m ),半径长是r .若直线2x -y +3=0与圆C 相切于点A (-2,-1),则m =________,r =________.解析:法一:设过点A (-2,-1)且与直线2x -y +3=0垂直的直线方程为l :x +2y +t =0,所以-2-2+t =0,所以t =4,所以l :x +2y +4=0.令x =0,得m =-2,则r =(-2-0)2+(-1+2)2= 5.法二:因为直线2x -y +3=0与以点(0,m )为圆心的圆相切,且切点为A (-2,-1),所以m +10-(-2)×2=-1,所以m =-2,r =(-2-0)2+(-1+2)2= 5.答案:-2 5三、解答题10.已知点M (-1,0),N (1,0),曲线E 上任意一点到点M 的距离均是到点N 的距离的3倍.(1)求曲线E 的方程;(2)已知m ≠0,设直线l 1:x -my -1=0交曲线E 于A ,C 两点,直线l 2:mx +y -m =0交曲线E 于B ,D 两点.当CD 的斜率为-1时,求直线CD 的方程.解:(1)设曲线E 上任意一点的坐标为(x ,y ), 由题意得(x +1)2+y 2=3·(x -1)2+y 2,整理得x 2+y 2-4x +1=0,即(x -2)2+y 2=3为所求.(2)由题意知l 1⊥l 2,且两条直线均恒过点N (1,0).设曲线E 的圆心为E ,则E (2,0),设线段CD 的中点为P ,连接EP ,ED ,NP ,则直线EP :y =x -2.设直线CD :y =-x +t ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =x -2,y =-x +t ,解得点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫t +22,t -22, 由圆的几何性质,知|NP |=12|CD |=|ED |2-|EP |2,而|NP |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫t +22-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫t -222,|ED |2=3, |EP |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫|2-t |22,所以⎝⎛⎭⎫t 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫t -222=3-(t -2)22,整理得t 2-3t =0,解得t =0或t =3, 所以直线CD 的方程为y =-x 或y =-x +3.11.在平面直角坐标系xOy 中,曲线y =x 2+mx -2与x 轴交于A ,B 两点,点C 的坐标为(0,1),当m 变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC ⊥BC 的情况?说明理由;(2)证明过A ,B ,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值. 解:(1)不能出现AC ⊥BC 的情况,理由如下:设A (x 1,0),B (x 2,0),则x 1,x 2满足x 2+mx -2=0,所以x 1x 2=-2.又C 的坐标为(0,1),故AC 的斜率与BC 的斜率之积为-1x 1·-1x 2=-12,所以不能出现AC ⊥BC 的情况.(2)证明:BC 的中点坐标为(x 22,12),可得BC 的中垂线方程为y -12=x 2(x -x 22).由(1)可得x 1+x 2=-m ,所以AB 的中垂线方程为x =-m2.联立⎩⎨⎧x =-m2,y -12=x 2(x -x22),又x 22+mx 2-2=0,可得⎩⎨⎧x =-m2,y =-12.所以过A ,B ,C 三点的圆的圆心坐标为(-m 2,-12),半径r =m 2+92. 故圆在y 轴上截得的弦长为2r 2-(m2)2=3,即过A ,B ,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值.12.在平面直角坐标系xOy 中,点A (0,3),直线l :y =2x -4,设圆C 的半径为1,圆心在直线l 上.(1)若圆心C 也在直线y =x -1上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程; (2)若圆C 上存在点M ,使|MA |=2|MO |,求圆心C 的横坐标a 的取值范围.解:(1)因为圆心在直线l :y =2x -4上,也在直线y =x -1上,所以解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -4,y =x -1,得圆心C (3,2),又因为圆C 的半径为1,所以圆C 的方程为(x -3)2+(y -2)2=1,又因为点A (0,3),显然过点A ,圆C 的切线的斜率存在,设所求的切线方程为y =kx +3,即kx -y +3=0,所以|3k -2+3|k 2+12=1,解得k =0或k =-34,所以所求切线方程为y =3或y =-34x +3,即y -3=0或3x +4y -12=0.(2)因为圆C 的圆心在直线l :y =2x -4上, 所以设圆心C 为(a ,2a -4), 又因为圆C 的半径为1,则圆C 的方程为(x -a )2+(y -2a +4)2=1. 设M (x ,y ),又因为|MA |=2|MO |,则有 x 2+(y -3)2=2x 2+y 2,整理得x 2+(y +1)2=4,其表示圆心为(0,-1),半径为2的圆,设为圆D ,所以点M 既在圆C 上,又在圆D 上,即圆C 与圆D 有交点,所以2-1≤a 2+(2a -4+1)2≤2+1, 解得0≤a ≤125,所以圆心C 的横坐标a 的取值范围为⎣⎡⎦⎤0,125.。
高考2020年数学(文科)二轮复习综合模拟卷解析版
A. {1}
B. {0,1}
C. {0,1,2,3}
D. {-1,0,1,2,3}
3. 已知角 α+ 的终边与单位圆 x2+y2=1 交于 P(x0, ),则 sin2α 等于( )
A.
B.
C.
D.
4. 如图 1 是 2015 年-2018 年国庆档日电影票房统计图,图 2 是 2018 年国庆档期单日 电影大盘票房统计图,下列对统计图理解错误的是()
(2)设斜率为 1 的直线 l 与以原点为圆心,半径为 的圆交于 A,B 两点与椭圆 C 交于 C,D 两点,且|CD|=λ|AB|(λ∈R),当 λ 取得最小值时,求直线 l 的方程
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21. 已知函数 f(x)=x3-ax2+ .
(1)若 f(x)在(a-1,a+3)上存在极大值,求 a 的取值范围; (2)若 x 轴是曲线 y=f(x)的一条切线,证明:当 x≥-1 时,f(x)≥x- .
附:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为 =
=
, = - (其中 , 为样本平均值).
参考数据:
≈4.620×107,2015
≈4.619×107.
20. 已知椭圆 C:
(a>b>0)的左右焦点分别为 F1,F2,若椭圆经过点 P(
,-1),且△PF1F2 的面积为 2
(1)求椭圆 C 的标准方程
A.
B.
C.
D.
11. 双曲线
(a>0,b>0)的右焦点为 F,过 F 作与双曲线的两条渐近线平行
的直线且与渐近线分别交于 A,B 两点,若四边形 OAFB(O 为坐标原点)的面积
为 bc,则双曲线的离心率为( )
【名校专用】通用版高考数学二轮复习课时跟踪检测二十理
课时跟踪检测(二十)一、选择题1.若过点P (2,1)的直线l 与圆C :x 2+y 2+2x -4y -7=0相交于两点A ,B ,且∠ACB =60°(其中C 为圆心),则直线l 的方程是( )A .4x -3y -5=0B .x =2或4x -3y -5=0C .4x -3y +5=0D .x =2或4x -3y +5=0解析:选B 由题意可得,圆C 的圆心为C (-1,2),半径为23,因为∠ACB =60°,所以△ABC 为正三角形,边长为23,所以圆心C 到直线l 的距离为3.若直线l 的斜率不存在,则直线l 的方程为x =2,与圆相交,且圆心C 到直线l 的距离为3,满足条件;若直线l 的斜率存在,设l :y -1=k (x -2),则圆心C 到直线l 的距离d =|3k +1|k 2+1=3,解得k =43,所以此时直线l 的方程为4x -3y -5=0.2.圆心在直线x -y -4=0上,且经过两圆x 2+y 2+6x -4=0和x 2+y 2+6y -28=0的交点的圆的方程为( )A .x 2+y 2-x +7y -32=0 B .x 2+y 2-x +7y -16=0 C .x 2+y 2-4x +4y +9=0 D .x 2+y 2-4x +4y -8=0解析:选A 设经过两圆的交点的圆的方程为x 2+y 2+6x -4+λ(x 2+y 2+6y -28)=0,即x 2+y 2+61+λx +6λ1+λy -4+28λ1+λ=0,其圆心坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-31+λ,-3λ1+λ,又圆心在直线x -y -4=0上,所以-31+λ+3λ1+λ-4=0,解得λ=-7,故所求圆的方程为x 2+y 2-x +7y -32=0.3.(2017·洛阳统考)已知双曲线E :x 24-y 22=1,直线l 交双曲线于A ,B 两点,若线段AB 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-1,则l 的方程为( )A .4x +y -1=0B .2x +y =0C .2x +8y +7=0D .x +4y +3=0解析:选C 依题意,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有⎩⎪⎨⎪⎧x 214-y 212=1,x 224-y222=1,两式相减得x 21-x 224=y 21-y 222,即y 1-y 2x 1-x 2=12×x 1+x 2y 1+y 2.又线段AB 的中点坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-1,因此x 1+x 2=1,y 1+y 2=-2,x 1+x 2y 1+y 2=-12,则y 1-y 2x 1-x 2=-14,即直线AB 的斜率为-14,直线l 的方程为y +1=-14⎝⎛⎭⎪⎫x -12,即2x +8y +7=0,故选C.4.(2017·云南统考)抛物线M 的顶点是坐标原点O ,焦点F 在x 轴的正半轴上,准线与曲线E :x 2+y 2-6x +4y -3=0只有一个公共点,设A 是抛物线M 上一点,若OA ―→·AF ―→=-4,则点A 的坐标是( )A .(-1,2)或(-1,-2)B .(1,2)或(1,-2)C .(1,2)D .(1,-2)解析:选B 设抛物线M 的方程为y 2=2px (p >0),则其准线方程为x =-p2.曲线E 的方程可化为(x -3)2+(y +2)2=16,由题意知圆心E 到准线的距离d =3+p2=4,解得p =2,所以抛物线M 的方程为y 2=4x ,F (1,0).设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 204,y 0,则OA ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫y 204,y 0,AF ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-y 204,-y 0,所以OA ―→·AF ―→=y 204⎝ ⎛⎭⎪⎫1-y 204-y 20=-4,解得y 0=±2,所以x 0=1,所以点A 的坐标为(1,2)或(1,-2),故选B.5.(2017·成都模拟)已知A ,B 是圆O :x 2+y 2=4上的两个动点,|AB ―→|=2,OC ―→=53OA―→-23OB ―→.若M 是线段AB 的中点,则OC ―→·OM ―→的值为( ) A .3 B .2 3 C .2D .-3解析:选 A 由条件易知△OAB 为正三角形,OA ―→·OB ―→=|OA ―→|·|OB ―→|·cos π3=2.又由M 为AB 的中点,知OM ―→=12(OA ―→+OB ―→),所以OC ―→·OM ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫53 OA ―→-23OB ―→·12(OA ―→+OB ―→)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫53|OA ―→|2+OA ―→·OB ―→-23|OB ―→|2=3.6.(2017·武昌调研)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别为l 1,l 2,经过右焦点F 垂直于l 1的直线分别交l 1,l 2于A ,B 两点.若|OA |,|AB |,|OB |成等差数列,且AF ―→与FB ―→反向,则该双曲线的离心率为( )A.52B. 3C. 5D.52解析:选C 由题可知,双曲线的实轴长为2a ,虚轴长为2b ,令∠AOF =α,则由题意知tan α=b a ,在△AOB 中,∠AOB =180°-2α,tan ∠AOB =-tan 2α=|AB ||OA |,∵|OA |,|AB |,|OB |成等差数列,∴设|OA |=m -d ,|AB |=m ,|OB |=m +d ,∵OA ⊥BF ,∴(m -d )2+m 2=(m +d )2,整理,得d =14m ,∴-tan 2α=-2tan α1-tan 2α=|AB ||OA |=m 34m =43,解得b a=2或b a =-12(舍去),∴b =2a ,c =4a 2+a 2=5a ,∴e =c a= 5. 二、填空题7.设P ,Q 分别为圆x 2+y 2-8x +15=0和抛物线y 2=4x 上的点,则P ,Q 两点间的最小距离是________.解析:由题意知,圆的标准方程为(x -4)2+y 2=1,则圆心C (4,0),半径为1.由题意知P ,Q 间的最小距离为圆心C (4,0)到抛物线上的点的最小距离减去半径1.设以(4,0)为圆心,r 为半径的圆的方程为(x -4)2+y 2=r 2,与y 2=4x 联立,消去y 整理得,x 2-4x +16-r 2=0,令Δ=16-4(16-r 2)=0,解得r =23,所以|PQ |min =23-1.答案:23-18.(2017·山东高考)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右支与焦点为F 的抛物线x 2=2py (p >0)交于A ,B 两点.若|AF |+|BF |=4|OF |,则该双曲线的渐近线方程为________.解析:法一:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线的定义可知 |AF |=y 1+p 2,|BF |=y 2+p 2,|OF |=p2,由|AF |+|BF |=y 1+p 2+y 2+p2=y 1+y 2+p =4|OF |=2p ,得y 1+y 2=p .联立⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 2b2=1,x 2=2py消去x ,得a 2y 2-2pb 2y +a 2b 2=0, 所以y 1+y 2=2pb 2a 2,所以2pb2a2=p ,即b 2a 2=12,故b a =22, 所以双曲线的渐近线方程为y =±22x . 法二:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线的定义可知|AF |=y 1+p 2,|BF |=y 2+p2,|OF |=p2,由|AF |+|BF |=y 1+p 2+y 2+p2=y 1+y 2+p =4|OF |=2p ,得y 1+y 2=p .k AB =y 2-y 1x 2-x 1=x 222p -x 212p x 2-x 1=x 2+x 12p.由⎩⎪⎨⎪⎧x 21a 2-y 21b2=1,x 22a 2-y 22b 2=1,得k AB =y 2-y 1x 2-x 1=b 2x 1+x 2a 2y 1+y 2=b 2a 2·x 1+x 2p ,则b 2a 2·x 1+x 2p =x 2+x 12p , ∴b 2a 2=12,故b a =22, ∴双曲线的渐近线方程为y =±22x . 答案:y =±22x 9.(2017·洛阳统考)已知抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ,直线AB 与抛物线C 相交于A ,B 两点,若2OA ―→+OB ―→-3OF ―→=0,则弦AB 中点到抛物线C 的准线的距离为________.解析:依题意得,抛物线的焦点F (0,1),准线方程是y =-1,因为2(OA ―→-OF ―→)+(OB ―→-OF ―→)=0,即2FA ―→+FB ―→=0,所以F ,A ,B 三点共线.设直线AB :y =kx +1(k ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 2=4y 得x 2-4kx -4=0,则x 1x 2=-4;①又2FA ―→+FB ―→=0,因此2x 1+x 2=0.②由①②解得x 21=2,x 22=8,弦AB 的中点到抛物线C 的准线的距离为12[]y 1++y 2+=12(y 1+y 2)+1=18(x 21+x 22)+1=94.答案:94三、解答题10.(2017·合肥质检)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点M ⎝⎛⎭⎪⎫1,233,离心率为33. (1)求椭圆E 的标准方程;(2)若A 1,A 2分别是椭圆E 的左、右顶点,过点A 2作直线l 与x 轴垂直,点P 是椭圆E 上的任意一点(不同于椭圆E 的四个顶点),连接PA 1交直线l 于点B ,点Q 为线段A 2B 的中点,求证:直线PQ 与椭圆E 只有一个公共点.解:(1)依题意得,⎩⎪⎨⎪⎧e =c a =33,1a 2+43b 2=1,a 2=b 2+c 2,解得⎩⎨⎧a =3,b =2,c =1,∴椭圆E 的标准方程为x 23+y 22=1.(2)证明:设P (x 0,y 0)(x 0≠0且x 0≠±3),则直线PA 1的方程为y =y 0x 0+3(x +3),令x =3, 得B ⎝⎛⎭⎪⎫3,23y 0x 0+3, 则线段A 2B 的中点Q ⎝⎛⎭⎪⎫3,3y 0x 0+3,∴直线PQ 的斜率k PQ =y 0-3y 0x 0+3x 0-3=x 0y 0x 20-3. ①∵P 是椭圆E 上的点,∴x 203+y 202=1,即x 2=3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-y 202,代入①式,得k PQ =-2x 03y 0,∴直线PQ 的方程为y -y 0=-2x 03y 0(x -x 0),将其与椭圆方程联立, 得⎩⎪⎨⎪⎧y -y 0=-2x03y 0x -x 0,x 23+y 22=1.又2x 20+3y 20=6,整理得x 2-2x 0x +x 20=0, ∵Δ=0,∴直线PQ 与椭圆E 相切,即直线PQ 与椭圆E 只有一个公共点.11.(2018届高三·广西三市联考)已知右焦点为F 2(c,0)的椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)过点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,且椭圆C 关于直线x =c 对称的图形过坐标原点. (1)求椭圆C 的方程;(2)过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0作直线l 与椭圆C 交于E ,F 两点,线段EF 的中点为M ,点A 是椭圆C 的右顶点,求直线MA 的斜率k 的取值范围.解:(1)∵椭圆C 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,∴1a 2+94b 2=1, ①∵椭圆C 关于直线x =c 对称的图形过坐标原点, ∴a =2c ,∵a 2=b 2+c 2,∴b 2=34a 2,②由①②得a 2=4,b 2=3, ∴椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)依题意,直线l 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0且斜率不为零,故可设其方程为x =my +12. 由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +12,x 24+y 23=1消去x ,并整理得4(3m 2+4)y 2+12my -45=0.设E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),M (x 0,y 0), ∴y 1+y 2=-3m 3m 2+4,∴y 0=y 1+y 22=-3m m 2+,∴x 0=my 0+12=23m 2+4,∴k =y 0x 0-2=m4m 2+4.当m =0时,k =0; 当m ≠0时,k =m4m 2+4=14m +4m, ∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪4m +4m =4|m |+4|m |≥8,∴0<1⎪⎪⎪⎪⎪⎪4m +4m ≤18, ∴0<|k |≤18,∴-18≤k ≤18且k ≠0.综上可知,直线MA 的斜率k 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-18,18.12.已知F 1,F 2为椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32在椭圆E 上,且|PF 1|+|PF 2|=4.(1)求椭圆E 的方程;(2)过F 1的直线l 1,l 2分别交椭圆E 于A ,C 和B ,D ,且l 1⊥l 2,问是否存在常数λ,使得1|AC |,λ,1|BD |成等差数列?若存在,求出λ的值,若不存在,请说明理由.解:(1)∵|PF 1|+|PF 2|=4, ∴2a =4,a =2.∴椭圆E :x 24+y 2b 2=1.将P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32代入可得b 2=3,∴椭圆E 的方程为x 24+y 23=1.(2)①当AC 的斜率为零或斜率不存在时,1|AC |+1|BD |=13+14=712;②当AC 的斜率k 存在且k ≠0时,设AC 的方程为y =k (x +1),代入椭圆方程x 24+y 23=1,并化简得(3+4k 2)x 2+8k 2x +4k 2-12=0. 设A (x 1,y 1),C (x 2,y 2), 则x 1+x 2=-8k23+4k 2,x 1·x 2=4k 2-123+4k 2.|AC |=1+k 2|x 1-x 2|=+k2x 1+x 22-4x 1x 2]=+k 23+4k2.∵直线BD 的斜率为-1k,∴|BD |=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+⎝ ⎛⎭⎪⎫-1k 23+4⎝ ⎛⎭⎪⎫-1k 2=+k 23k 2+4.∴1|AC |+1|BD |=3+4k2+k 2+3k 2+4+k 2=712. 综上,2λ=1|AC |+1|BD |=712,∴λ=724.故存在常数λ=724,使得1|AC |,λ,1|BD |成等差数列.。
2020—2021年最新高考总复习数学(文)二轮复习质检试题及答案解析.docx
2018-2019学年高三(下)第一次质检数学试卷(文科)一、选择题:本大题共12个小题,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.设集合P={﹣1,0,1},,则P∩Q=()A.{﹣1,0,1} B.{0,1} C.{0} D.{1}2.设复数z满足,则z=()A.1﹣i B.1+i C.﹣1+i D.﹣1﹣i3.从1,2,3,4这四个数中,随机取出两个数字,剩下两个数字的和是奇数的概率是()A.B.C.D.4.已知sinα=2cosα,则=()A.B.C.2 D.5.抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2﹣y2=2的渐近线的距离是()A.B. C.D.26.函数f(x)=log2x﹣的零点包含于区间()A.(1,2)B.(2,3)C.(3,4)D.(4,+∞)7.执行如图的程序框图,如果输入a=4,那么输出的n的值为()A.5 B.4 C.3 D.28.同时具有性质“①最小正周期是4π;②是图象的一条对称轴;③在区间上是减函数”的一个函数是()A.B.C.D.9.下列说明正确的是()A.“若a>1,则a2>1”的否命题是“若a>1,则a2≤1”B.{a n}为等比数列,则“a1<a2<a3”是“a4<a5”的既不充分也不必要条件C.∃x0∈(﹣∞,0),使成立D.“”必要不充分条件是“”10.已知点P的坐标(x,y)满足,过点P的直线l与圆C:x2+y2=16相交于A,B两点,则|AB|的最小值为()A.B.C.D.11.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若,,则tanA=()A. B.C.D.12.设方程2x|lnx|=1有两个不等的实根x1和x2,则()A.x1x2<0 B.x1x2=1 C.x1x2>1 D.0<x1x2<1二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知向量,且与共线,则x的值为.14.已知定义在R上的偶函数f(x)满足:当x≥0时,f(x)=x3﹣8,则关于x的不等式f(x﹣2)>0的解集为.15.古埃及数学中有一个独特现象:除用一个单独的符号表示以外,其他分数都要写成若干个单位分数和的形式.例如=+,可以这样来理解:假定有两个面包,要平均分给5个人,每人不够,每人余,再将这分成5份,每人得,这样每人分得+.形如(n=5,7,9,11,…)的分数的分解:=+,=+,=+,…,按此规律,则(1)= .(2)= .(n=5,7,9,11,…)16.一个三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的外接球的表面积为.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.已知等比数列{a n}为递增数列,且,2(a1+a3)=5a2.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令,求数列{b n}的前n项和S n.18.如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,底面是正三角形,点D 是A1B1中点,AC=2,CC1=.(Ⅰ)求三棱锥C﹣BDC1的体积;(Ⅱ)证明:A1C⊥BC1.19.某公司共有职工8000名,从中随机抽取了100名,调查上、下班乘车所用时间,得下表:所用时间(分钟)[0,20)[20,40)[40,60)[60,80)[80,100)人数25 50 15 5 5公司规定,按照乘车所用时间每月发给职工路途补贴,补贴金额y(元)与乘车时间t (分钟)的关系是,其中表示不超过的最大整数.以样本频率为概率:(I)求公司一名职工每月用于路途补贴不超过300元的概率;(II)估算公司每月用于路途补贴的费用总额(元).20.已知椭圆+=1(a>b>0)的右焦点为F,右顶点为A,上顶点为B,已知|AB|=|OF|,且△A0B的面积为.(1)求椭圆的方程;(2)直线y=2上是否存在点M,便得从该点向椭圆所引的两条切线相互垂直?若存在,求点M的坐标,若不存在,说明理由.21.已知函数f(x)=(a﹣)x2+lnx,(a∈R).(Ⅰ)当a=0时,求f(x)在区间[,e]上的最大值;(Ⅱ)若在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图象恒在直线y=2ax 下方,求a的取值范围.请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-1:几何证明选讲]22.如图,等腰△ABC的一条腰及底边中线分别与圆O相交于点A,D和E、F,圆O的切线FG与CE相交于点G.(I)证明:FG⊥CE;(Ⅱ)若BA=4BD,BF=3BE,求FG:CE.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,曲线C的方程为ρ2=,点R(2,).(Ⅰ)以极点为原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,把曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,R点的极坐标化为直角坐标;(Ⅱ)设P为曲线C上一动点,以PR为对角线的矩形PQRS的一边垂直于极轴,求矩形PQRS周长的最小值,及此时P点的直角坐标.[选修4-5:不等式选]24.已知函数f(x)=|x﹣5|+|x﹣3|.(Ⅰ)求函数f(x)的最小值m;(Ⅱ)若正实数a,b满足+=,求证:+≥m.参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12个小题,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.设集合P={﹣1,0,1},,则P∩Q=()A.{﹣1,0,1} B.{0,1} C.{0} D.{1}【考点】交集及其运算.【分析】化简集合B,然后直接利用交集运算求解.【解答】解:集合P={﹣1,0,1},=[0,4)∴P∩Q={0,1},故选:B.2.设复数z满足,则z=()A.1﹣i B.1+i C.﹣1+i D.﹣1﹣i【考点】复数求模.【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的定义、模的计算公式即可得出.【解答】解:∵,∴(1﹣i)(1﹣i),2z=2(1﹣i),解得z=1﹣i.故选:A.3.从1,2,3,4这四个数中,随机取出两个数字,剩下两个数字的和是奇数的概率是()A.B.C.D.【考点】古典概型及其概率计算公式.【分析】先求出基本事件总数,再求出剩下两个数字的和是奇数包含的基本事件个数,由此能求出剩下两个数字的和是奇数的概率.【解答】解:从1,2,3,4这四个数中,随机取出两个数字,基本事件总数n==6,剩下两个数字的和是奇数包含的基本事件个数m==4,∴剩下两个数字的和是奇数的概率p==.故选:C.4.已知sinα=2cosα,则=()A.B.C.2 D.【考点】三角函数的化简求值.【分析】利用诱导公式以及二倍角公式化简所求的表达式为正切函数的形式,代入求解即可.【解答】解:sinα=2cosα,可得tanα=2,则=﹣sin2α=﹣=﹣==.故选:B.5.抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2﹣y2=2的渐近线的距离是()A.B. C.D.2【考点】双曲线的简单性质.【分析】容易求出抛物线焦点及双曲线的渐近线方程分别为(1,0),y=±x,所以根据点到直线的距离公式即可求得该焦点到渐近线的距离.【解答】解:抛物线的焦点为(1,0),双曲线的渐近线方程为y=±x;∴由点到直线的距离公式得抛物线焦点到双曲线渐近线的距离为:.故选A.6.函数f(x)=log2x﹣的零点包含于区间()A.(1,2)B.(2,3)C.(3,4)D.(4,+∞)【考点】二分法求方程的近似解.【分析】由题意知函数f(x)=log2x﹣在(0,+∞)上连续,再由函数的零点的判定定理求解.【解答】解:函数f(x)=log2x﹣在(0,+∞)上连续,f(3)=log23﹣<0;f(4)=log24﹣=>0;故函数f(x)=log2x﹣的零点所在的区间是(3,4).故选:C.7.执行如图的程序框图,如果输入a=4,那么输出的n的值为()A.5 B.4 C.3 D.2【考点】程序框图.【分析】执行程序框图,依次写出每次循环得到的P,Q值,不满足条件P≤Q,程序终止即可得到结论.【解答】解:执行程序框图,有n=0,0≤1,P=1,Q=3,n=1;n=1,1≤3,P=1+4=5,Q=7,n=2;n=2,5≤7,P=5+16=21,Q=15,n=3;n=3,21≤15不成立,输出,n=3;故选:C8.同时具有性质“①最小正周期是4π;②是图象的一条对称轴;③在区间上是减函数”的一个函数是()A.B.C.D.【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.【分析】利用函数的周期,求出ω,利用图象关系直线x=对称,即可判断选项的正误.【解答】解:对于选项A、B,∵T==π,故A,B不正确;对于选项C,如果x=为对称轴.所以+=kπ,k∈Z,可得=kπ,k不存在,不满足题意,故C不正确;对于选项D,因为T==4π,且由=k,k∈Z,解得图象的对称轴方程为:x=2kπ+,k∈Z,当k=0时,x=为图象的一条对称轴.由2kπ≤≤2kπ,k∈Z,解得单调递减区间为:[4kπ+,4kπ+],k∈Z,可得函数在区间上是减函数,故D正确.故选:D.9.下列说明正确的是()A.“若a>1,则a2>1”的否命题是“若a>1,则a2≤1”B.{a n}为等比数列,则“a1<a2<a3”是“a4<a5”的既不充分也不必要条件C.∃x0∈(﹣∞,0),使成立D.“”必要不充分条件是“”【考点】命题的真假判断与应用.【分析】真假写出原命题的否命题判断A;由a1<a2<a3,说明数列为递增数列,可得a4<a5,反之,由a4<a5,不一定有数列为递增数列判断B;由幂函数的单调性判断C;由正切函数值的求法结合充分必要条件的判断方法判断D.【解答】解:“若a>1,则a2>1”的否命题是“若a<1,则a2≤1”,故A错误;{a n}为等比数列,a1<a2<a3,说明数列为递增数列,则a4<a5,反之,由a4<a5,不一定有a1<a2<a3,∴“a1<a2<a3”是“a4<a5”的充分不必要条件,故B错误;当x0∈(﹣∞,0)时,幂函数在(0,+∞)上为减函数,,故C错误;由,不一定有,反之由,一定有,∴是的必要不充分条件,故D正确.故选:D.10.已知点P的坐标(x,y)满足,过点P的直线l与圆C:x2+y2=16相交于A,B两点,则|AB|的最小值为()A.B.C.D.【考点】简单线性规划.【分析】作出不等式组对应的平面区域,画出以原点为圆心,半径是4的圆,利用数形结合即可得到在哪一个点的直线与圆相交的弦最短.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图由图象可知,当P点在直线x=1与x+y=4的交点时,与圆心距离最远,作出直线与圆相交的弦短.P的坐标为(1,3),圆心到P点距离为d=,根据公式|AB|=2,可得:|AB|=2.故选:A.11.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若,,则tanA=()A. B.C.D.【考点】正弦定理.【分析】利用正弦定理,分别求得b和c,b和a的关系,最后利用余弦定理求得cosA的值,可得sinA,则tanA可求得.【解答】解:△ABC中,∵,∴c=2b.若=,∴a2=19b2,∴cosA====,∴sinA==,∴tanA==.故选:C.12.设方程2x|lnx|=1有两个不等的实根x1和x2,则()A.x1x2<0 B.x1x2=1 C.x1x2>1 D.0<x1x2<1【考点】根的存在性及根的个数判断.【分析】由题意可得y=|lnx|和y=()x的图象有两个交点,如图可得设0<x1<1,x2>1,求得ln(x1x2)的范围,即可得到所求范围.【解答】解:方程2x|lnx|=1有两个不等的实根x1和x2,即为y=|lnx|和y=()x的图象有两个交点,如图可得设0<x1<1,x2>1,由ln(x1x2)=lnx1+lnx2=﹣+=,由0<x1<1,x2>1,可得2x1﹣2x2<0,2x1+x2>0,即为ln(x1x2)<0,即有0<x1x2<1.故选:D.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知向量,且与共线,则x的值为﹣2 .【考点】向量的物理背景与概念.【分析】根据平面向量的坐标运算以及两向量共线的坐标表示,列出方程求出x的值.【解答】解:∵向量,∴﹣=(2﹣x,2),又与共线,∴(2﹣x)×(﹣1)﹣2x=0,解得x=﹣2.故答案为:﹣2.14.已知定义在R上的偶函数f(x)满足:当x≥0时,f(x)=x3﹣8,则关于x的不等式f(x﹣2)>0的解集为{x|x<0或x >4} .【考点】函数的单调性与导数的关系;函数单调性的性质.【分析】根据函数奇偶性和单调性的关系,不等式f(x﹣2)>0等价为f(|x﹣2|)>f(2),即|x﹣2|>2,即可得到结论.【解答】解:当x≥0时,f(x)=x3﹣8,∴f(2)=0,且函数单调递增∵f(x)是偶函数,∴f(﹣x)=f(x)=f(|x|),则不等式f(x﹣2)>0等价为f(|x﹣2|)>f(2)∴|x﹣2|>2,∴x>4或x<0,∴不等式的解集为{x|x<0或x>4},故答案为:{x|x<0或x>4}.15.古埃及数学中有一个独特现象:除用一个单独的符号表示以外,其他分数都要写成若干个单位分数和的形式.例如=+,可以这样来理解:假定有两个面包,要平均分给5个人,每人不够,每人余,再将这分成5份,每人得,这样每人分得+.形如(n=5,7,9,11,…)的分数的分解:=+,=+,=+,…,按此规律,则(1)= +.(2)= +.(n=5,7,9,11,…)【考点】归纳推理.【分析】(1)由已知中=+,可以这样来理解:假定有两个面包,要平均分给5个人,每人不够,每人余,再将这分成5份,每人得,这样每人分得+,类比可推导出=+;(2)由已知中=+,可以这样来理解:假定有两个面包,要平均分给5个人,每人不够,每人余,再将这分成5份,每人得,这样每人分得+,类比可推导出=+.【解答】解:(1)假定有两个面包,要平均分给11个人,每人不够,每人分则余,再将这分成11份,每人得,这样每人分得+.故=+;(2)假定有两个面包,要平均分给n(n=5,7,9,11,…)个人,每人不够,每人分则余,再将这分成n份,每人得,这样每人分得+.故=+;故答案为:+,+16.一个三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的外接球的表面积为29π.【考点】球内接多面体;球的体积和表面积.【分析】该三棱锥为长方体切去四个小三棱锥得到的,故长方体的体对角线等于外接球的直径.【解答】解:由三视图可知该三棱锥为边长为2,3,4的长方体切去四个小棱锥得到的几何体.设该三棱锥的外接球半径为R,∴2R==,∴R=.∴外接球的表面积为S=4πR2=29π.故答案为:29π.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.已知等比数列{a n}为递增数列,且,2(a1+a3)=5a2.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令,求数列{b n}的前n项和S n.【考点】数列的求和;数列递推式.【分析】(1)利用等比数列的通项公式即可得出;(2)对n分类讨论,利用等比数列的求和公式即可得出.【解答】解:(1)设{a n}的首项为a1,公比为q,∴,解得a1=q.又∵2(a n+a n+2)=5a n+1,∴,则2(1+q2)=5q,2q2﹣5q+2=0,解得(舍)或q=2.∴.(2)∵,n为偶数时,;n为奇数时,.∴S n=.18.如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,底面是正三角形,点D 是A 1B1中点,AC=2,CC1=.(Ⅰ)求三棱锥C﹣BDC1的体积;(Ⅱ)证明:A1C⊥BC1.【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面垂直的性质.【分析】(Ⅰ)利用,求三棱锥C﹣BDC1的体积;(Ⅱ)取C1B1的中点E,连接A1E,CE.通过证明面A1CE,证明:A1C⊥BC1.【解答】(Ⅰ)解:过D作DH⊥C1B1,直三棱柱中C1B1⊥面A1B1C1,∴C1B1⊥DH,∴DH⊥面BCC1,∴DH是高,DH=,…∵,∴•…(Ⅱ)证明:取C1B1的中点E,连接A1E,CE∵底面是正三角形,∴A1E⊥B1C1•…矩形C1B1BC中,Rt△C1CE中,,Rt△BCC1中,,∴,∴△C1CE∽△BCC1,∴∠C1BC=∠EC1C,∵,∴,∴CE⊥BC1•…∴面A1CE,∴A1C⊥BC1•…19.某公司共有职工8000名,从中随机抽取了100名,调查上、下班乘车所用时间,得下表:所用时间(分[0,[20,[40,[60,[80,钟)20)40)60)80)100)人数25 50 15 5 5公司规定,按照乘车所用时间每月发给职工路途补贴,补贴金额y(元)与乘车时间t (分钟)的关系是,其中表示不超过的最大整数.以样本频率为概率:(I)求公司一名职工每月用于路途补贴不超过300元的概率;(II)估算公司每月用于路途补贴的费用总额(元).【考点】等可能事件的概率;频率分布表.【分析】(Ⅰ)当0≤t<60时,y≤300,所求事件的概率为++,运算求得结果.(Ⅱ)依题意,故公司一名职工每月的平均路途补贴为=,再把乘以公司总人数,即为所求.【解答】解:(Ⅰ)当0≤t<60时,y≤300.记事件“公司1人每月用于路途补贴不超过300元”为A.…则P(A)=++=0.9,即公司一名职工每月用于路途补贴不超过300元的概率为0.9.…(Ⅱ)依题意,当t∈[0,20 )时,[]=0;当t∈[20,40 )时,[]=1;当t∈[40,60 )时,[]=2;当t∈[60,80 )时,[]=3;当t∈[80,100 )时,[]=4.故公司一名职工每月的平均路途补贴为==246(元),…该公司每月用于路途补贴的费用总额约为×8000=246×8000=1968000(元).…20.已知椭圆+=1(a>b>0)的右焦点为F,右顶点为A,上顶点为B,已知|AB|=|OF|,且△A0B的面积为.(1)求椭圆的方程;(2)直线y=2上是否存在点M,便得从该点向椭圆所引的两条切线相互垂直?若存在,求点M的坐标,若不存在,说明理由.【考点】椭圆的简单性质.【分析】(1)通过椭圆+=1(a>b>0)的右焦点为F,右顶点为A,上顶点为B,已知|AB|=|OF|,且△A0B的面积为,建立关于a,b,c的方程,解出a,b,即求出椭圆的标准方程.(2)对于存在性问题,要先假设存在,先设切线y=k(x﹣m)+2,与椭圆联立,利用△=0,得出关于斜率k的方程,利用两根之积公式k1k2=﹣1,求出Q点坐标.【解答】解:(1)∵椭圆+=1(a>b>0)的右焦点为F,右顶点为A,上顶点为B,已知|AB|=|OF|,且△A0B的面积为,∴=c,=,∴a=2,b=,∴椭圆方程为=1.(2)假设直线y=2上存在点Q满足题意,设Q(m,2),当m=±2时,从Q点所引的两条切线不垂直.当m≠±2时,设过点Q向椭圆所引的切线的斜率为k,则l的方程为y=k(x﹣m)+2,代入椭圆方程,消去y,整理得:(1+2k2)x2﹣4k(mk﹣2)x+2(mk﹣2)2﹣4=0,∵△=16k2(mk﹣2)2﹣4(1+2k2)[2(mk﹣2)2﹣4]=0,∴(m2﹣4)k2﹣4mk+2=0,*设两条切线的斜率分别为k1,k2,则k1,k2是方程(m2﹣4)k2﹣4mk+2=0的两个根,∴k1k2==﹣1,解得m=±,点Q坐标为(,2),或(﹣,2).∴直线y=2上两点(,2),(﹣,2)满足题意.21.已知函数f(x)=(a﹣)x2+lnx,(a∈R).(Ⅰ)当a=0时,求f(x)在区间[,e]上的最大值;(Ⅱ)若在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图象恒在直线y=2ax 下方,求a的取值范围.【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;函数恒成立问题.【分析】(Ⅰ)当a=0时,求得函数f(x)的导数,由导数大于0,可得增区间;导数小于0,可得减区间,进而得到f(x)的最大值为f(1);(Ⅱ)令g(x)=f(x)﹣2ax=(a﹣)x2+lnx﹣2ax,求得g(x)的定义域,由题意可得在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图象恒在直线y=2ax下方等价于g(x)<0 在区间(1,+∞)上恒成立.求得,讨论①若,②若a≤,求得单调区间,可得g(x)的范围,由恒成立思想,进而得到a 的范围.【解答】解:(Ⅰ)当a=0时,,导数,当x∈[,1],有f'(x)>0;当x∈(1,e],有f′(x)<0,可得f(x)在区间[,1]上是增函数,在(1,e]上为减函数,又f(x)max=f(1)=﹣;(Ⅱ)令g(x)=f(x)﹣2ax=(a﹣)x2+lnx﹣2ax,则g(x)的定义域为(0,+∞),在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图象恒在直线y=2ax下方等价于g(x)<0 在区间(1,+∞)上恒成立.,①若,令g′(x)=0,得极值点,当x1<x2,即时,在(0,1)上有g′(x)>0,在(1,x2)上有g′(x)<0,在(x2,+∞)上有g′(x)>0,此时g(x)在区间(x2,+∞)上是增函数,并且在该区间上有g(x)∈(g(x2),+∞)不合题意;当x2≤x1,即a≥1时,同理可知,g(x)在区间(1,+∞)上,有g(x)∈(g(1),+∞),也不合题意;②若a≤,则有x1>x2,此时在区间(1,+∞)上恒有g′(x)<0,从而g(x)在区间(1,+∞)上是减函数;要使g(x)<0在此区间上恒成立,只须满足,由此求得a的范围是.综合①②可知,当a∈[﹣,]时,函数f(x)的图象恒在直线y=2ax下方.请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-1:几何证明选讲]22.如图,等腰△ABC的一条腰及底边中线分别与圆O相交于点A,D和E、F,圆O的切线FG与CE相交于点G.(I)证明:FG⊥CE;(Ⅱ)若BA=4BD,BF=3BE,求FG:CE.【考点】与圆有关的比例线段.【分析】(1)连结AE,则∠EFC=90°,∠EAF=∠EFG,∠EAF=∠ECF,从而∠ECF=∠EFG,由此能证明FG⊥CE.(2)设BE=t,EF=2t,推导出EG=FG=,AB=2,CF=,CE=,由此能求出FG:CE的值.【解答】证明:(1)连结AE,∵等腰△ABC的一条腰及底边中线分别与圆O相交于点A,D和E、F,圆O的切线FG与CE相交于点G,∴∠EFC=90°,∠EAF=∠EFG,∠EAF=∠ECF,∴∠ECF=∠EFG,∴∠ECF+∠CFG=∠CFG+∠EFG=90°,∴FG⊥CE.解:(2)设BD=k,则AD=3k,BC=4k,设BE=t,EF=2t,EG=FG=,∵BD•BA=BE•BF,∴4k2=3t2,∴k=,AB=4×=2,=,∴CE==,∴FG:CE==.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,曲线C的方程为ρ2=,点R(2,).(Ⅰ)以极点为原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,把曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,R点的极坐标化为直角坐标;(Ⅱ)设P为曲线C上一动点,以PR为对角线的矩形PQRS的一边垂直于极轴,求矩形PQRS周长的最小值,及此时P点的直角坐标.【考点】简单曲线的极坐标方程.【分析】(Ⅰ)首先根据变换关系式把极坐标方程转化成直角坐标方程,进一步把极坐标转化成直角坐标.(Ⅱ)把椭圆的直角坐标形式转化成参数形式,进一步把矩形的周长转化成三角函数的形式,通过三角恒等变换求出最小值,进一步求出P的坐标.【解答】解:(Ⅰ)由于x=ρcosθ,y=ρsinθ,则:曲线C的方程为ρ2=,转化成.点R的极坐标转化成直角坐标为:R(2,2).(Ⅱ)设P()根据题意,得到Q(2,sinθ),则:|PQ|=,|QR|=2﹣sinθ,所以:|PQ|+|QR|=.当时,(|PQ|+|QR|)min=2,矩形的最小周长为4,点P().[选修4-5:不等式选]24.已知函数f(x)=|x﹣5|+|x﹣3|.(Ⅰ)求函数f(x)的最小值m;(Ⅱ)若正实数a,b满足+=,求证:+≥m.【考点】二维形式的柯西不等式;绝对值三角不等式.【分析】(1)根据绝对值三角不等式f(x)=|x﹣5|+|x﹣3|≥|(x ﹣5)﹣(x﹣3)|=2;(2)根据柯西不等式(+)•(1+)≥(+)2.【解答】解:(1)根据绝对值三角不等式,f(x)=|x﹣5|+|x﹣3|≥|(x﹣5)﹣(x﹣3)|=2,当且仅当,x∈[3,5]时,函数f(x)取得最小值2,所以,m=2;(2)根据柯西不等式,(+)•(1+)≥(+)2=3,所以,+≥=2,因此,+≥2,而m=2,即,+≥m,证毕.2016年10月25日美好的未来不是等待,而是孜孜不倦的攀登。
【2019-2020】通用高考数学二轮复习课时跟踪检测二十五文
A.-1B.-
C. D.-
解析:选D 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,由题意,知 πr2=π,解得r=2.z= =1+ ,表示可行域内的点与点P(-3,2)连线的斜率加上1,由图知当可行域内的点与点P的连线与圆相切时斜率最小.设切线方程为y-2=k(x+3),即kx-y+3k+2=0,则有 =2,解得k=- 或k=0(舍去),所以zmin=1- =- ,故选D.
解析:因为函数f(x)是偶函数,所以f(x)=f(2-x)=f(x+2),所以函数f(x)的周期为2,又当x∈[0,1]时,f(x)=(x-1)2,将偶函数y=log2 017|x|的图象向右平移一个单位长度得到函数y=log2 017|x-1|的图象,由此可在同一平面直角坐标系下作出函数y=f(x)与y=log2 017|x-1|图象(图略),函数g(x)的零点,即为函数y=f(x)与y=log2 017|x-1|图象的交点的横坐标,当x>2 018时,两函数图象无交点,又两函数图象在[1,2 018]上有2 016个交点,由对称性知两函数图象在[-2 016,1]上也有2 016个交点,且它们关于直线x=1对称,所以函数g(x)的所有零点之和为4 032.
4.(20xx·沈阳质检)已知函数f(x)= 则函数F(x)=f[f(x)]-2f(x)- 的零点个数是( )
A.4B.5C.6D.7
解析:选A 令f(x)=t,则函数F(x)可化为y=f(t)-2t- ,则函数F(x)的零点问题可转化为方程f(t)-2t- =0的根的问题.令y=f(t)-2t- =0,即f(t)=2t+ ,如图①,由数形结合得t1=0,1<t2<2,如图②,再由数形结合得,当f(x)=0时,x=2,有1个解,当f(x)=t2时,有3个解,所以y=f[f(x)]-2f(x)- 共有4个零点.故选A.
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课时跟踪检测(二十一)A 组——12+4提速练一、选择题1.(2017·沈阳质检)函数f (x )=ln(x 2+1)的图象大致是( )解析:选A 函数f (x )的定义域为R ,由f (-x )=ln[(-x )2+1]=ln(x 2+1)=f (x )知函数f (x )是偶函数,则其图象关于y 轴对称,排除C ;又由f (0)=ln 1=0,可排除B ,D.故选A.2.(2016·全国卷Ⅲ)已知a =243,b =323,c =2513,则( ) A .b <a <c B .a <b <c C .b <c <aD .c <a <b解析:选A a =243=423,b =323,c =2513=523. ∵y =x 23在第一象限内为增函数,又5>4>3,∴c >a >b .3.(2017·福州质检)已知a =16ln 8,b =12ln 5,c =ln 6-ln 2,则( )A .a <b <cB .a <c <bC .c <a <bD .c <b <a解析:选B 因为a =16ln 8,b =12ln 5,c =ln 6-ln 2,所以a =ln 2,b =ln 5,c =ln62=ln 3.又对数函数y =ln x 在(0,+∞)上为单调递增函数,由2<3<5,得ln2<ln 3<ln 5,所以a <c <b ,故选B.4.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)解析:选C ∵f (0)=e 0+0-2=-1<0,f (1)=e 1+1-2=e -1>0,∴f (0)·f (1)<0,故函数f (x )=e x+x -2的零点所在的一个区间是(0,1),故选C.5.某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入,若该公司2017年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是( )(参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg 2≈0.30)A .2020年B .2021年C .2022年D .2023年解析:选B 设2017年后的第n 年该公司投入的研发资金开始超过200万元.由130(1+12%)n >200,得1.12n>2013,两边取常用对数,得n >lg 2-lg 1.3lg 1.12≈0.30-0.110.05=195,∴n ≥4,∴从2021年开始,该公司投入的研发资金开始超过200万元.6.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2,x ≤0,2x -6+ln x ,x >0的零点个数是( ) A .0 B .1 C .2D .4解析:选C 当x ≤0时,f (x )=x 2-2,令x 2-2=0,得x =2(舍去)或x =-2,即在区间(-∞,0]上,函数只有一个零点.当x >0时,f (x )=2x -6+ln x ,f ′(x )=2+1x,由x >0知f ′(x )>0,∴f (x )在(0,+∞)上单调递增,而f (1)=-4<0,f (e)=2e -5>0,f (1)·f (e)<0,从而f (x )在(0,+∞)上只有一个零点.故函数f (x )的零点个数是2.7.(2017·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=ln x +ln(2-x ),则( ) A .f (x )在(0,2)单调递增 B .f (x )在(0,2)单调递减C .y =f (x )的图象关于直线x =1对称D .y =f (x )的图象关于点(1,0)对称解析:选 C 由题易知,f (x )=ln x +ln(2-x )的定义域为(0,2),f (x )=ln[x (2-x )]=ln[-(x -1)2+1],由复合函数的单调性知,函数f (x )=ln x +ln(2-x )在(0,1)单调递增,在(1,2)单调递减,所以排除A 、B ;又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=ln 12+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12=ln 34,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=ln 32+ln ⎝⎛⎭⎪⎫2-32=ln 34,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=ln 34,所以排除D.故选C. 8.(2017·贵阳检测)已知函数f (x )=ln(x 2-4x -a ),若对任意的m ∈R ,均存在x 0使得f (x 0)=m ,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-4)B .(-4,+∞)C .(-∞,-4]D .[-4,+∞)解析:选D 依题意得,函数f (x )的值域为R ,令函数g (x )=x 2-4x -a ,其值域包含(0,+∞),因此对于方程x 2-4x -a =0,有Δ=16+4a ≥0,解得a ≥-4,即实数a 的取值范围9.(2018届高三·河北五校联考)函数y =log a (x +3)-1(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny +2=0上,其中m >0,n >0,则2m +1n的最小值为( )A .2 2B .4 C.52D .92解析:选D 由函数y =log a (x +3)-1(a >0,且a ≠1)知,当x =-2时,y =-1,所以A 点的坐标为(-2,-1),又因为点A 在直线mx +ny +2=0上,所以-2m -n +2=0,即2m +n =2,所以2m +1n =2m +n m +2m +n 2n =2+n m +m n +12≥52+2n m ·m n =92,当且仅当m =n =23时等号成立.所以2m +1n 的最小值为92,故选D.10.(2017·长春质检)已知定义域为R 的函数f (x )的图象经过点(1,1),且对任意实数x 1<x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2>-2,则不等式f (log 2|3x -1|)<3-log 2|3x-1|的解集为( )A .(-∞,0)∪(0,1)B .(0,+∞)C .(-1,0)∪(0,3)D .(-∞,1)解析:选A 令F (x )=f (x )+2x ,由对任意实数x 1<x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2>-2,可得f (x 1)+2x 1<f (x 2)+2x 2,即F (x 1)<F (x 2),所以F (x )在定义域内单调递增,由f (1)=1,得F (1)=f (1)+2=3,f (log 2|3x-1|)<3-log 2|3x-1|等价于f (log 2|3x-1|)+2log 2|3x-1|<3,令t =log 2|3x -1|,则f (t )+2t <3,即F (t )<3,所以t <1,即log 2|3x -1|<1,从而0<|3x -1|<2,解得x <1,且x ≠0.故选A.11.(2017·石家庄模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ln 1+x +x 2,x ≥0,-x ln 1-x +x 2,x <0,若f (-a )+f (a )≤2f (1),则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1]∪[1,+∞)B .[-1,0]C .[0,1]D .[-1,1]解析:选D 若x >0,则-x <0,f (-x )=x ln(1+x )+x 2=f (x ),同理可得x <0时,f (-x )=f (x ),所以f (x )为偶函数.当x ≥0时,易知f (x )=x ln(1+x )+x 2为增函数,所以不等式f (-a )+f (a )≤2f (1)等价于2f (a )≤2f (1),即f (a )≤f (1),亦即f (|a |)≤f (1),则|a |≤1,12.(2017·合肥质检)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -a 2+e ,x ≤2,xln x+a +10,x >2,(e 是自然对数的底数),若f (2)是函数f (x )的最小值,则a 的取值范围是( )A .[-1,6]B .[1,4]C .[2,4]D .[2,6]解析:选D 当x >2时,f (x )=x ln x +a +10,f ′(x )=ln x -1ln x 2,令f ′(x )>0,解得x >e ,令f ′(x )<0,解得x <e ,所以f (x )在(2,e)上单调递减,在(e ,+∞)上单调递增,即函数f (x )在x >2时的最小值为f (e);当x ≤2时,f (x )=(x -a )2+e 是对称轴方程为x =a 的二次函数,欲使f (2)是函数的最小值,则⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2,f 2≤f e ,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2,2-a2+e≤e+a +10,解得2≤a ≤6,故选D.二、填空题13.(2017·广州模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧21-x,x ≤0,1-log 2x ,x >0,若|f (a )|≥2,则实数a 的取值范围是________.解析:当a ≤0时,1-a ≥1,所以21-a≥2,即|f (a )|≥2恒成立;当a >0时,由|f (a )|≥2可得|1-log 2a |≥2,所以1-log 2a ≤-2或1-log 2a ≥2,解得a ≥8或0<a ≤12.综上,实数a的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12∪[8,+∞). 答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12∪[8,+∞) 14.(2017·宝鸡质检)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x,x <1,log 2x ,x ≥1,若函数y =f (x )-k 有且只有两个零点,则实数k 的取值范围是________.解析:∵当x <1时,2-x >12,当x ≥1时,log 2x ≥0,依题意函数y =f (x )的图象和直线y=k 的交点有两个,∴k >12.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞15.(2018届高三·广西三市联考)已知在(0,+∞)上函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2,0<x <1,1,x ≥1,则不等式log 2x -(log 144x -1)·f (log 3x +1)≤5的解集为________.解析:原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧log 3x +1≥1,log 2x -⎝ ⎛⎭⎪⎫log 144x -1≤5或⎩⎪⎨⎪⎧0<log 3x +1<1,log 2x +2log 144x -1≤5,解得1≤x ≤4或13<x <1,∴原不等式的解集为⎝ ⎛⎦⎥⎤13,4. 答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤13,416.(2017·沈阳模拟)已知函数f (x )=|log 3x |,实数m ,n 满足0<m <n ,且f (m )=f (n ),若f (x )在[m 2,n ]上的最大值为2,则nm=________.解析:f (x )=|log 3x |=⎩⎪⎨⎪⎧-log 3x ,0<x <1,log 3x ,x ≥1,所以f (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,由0<m <n 且f (m )=f (n ),可得⎩⎪⎨⎪⎧0<m <1,n >1,log 3n =-log 3m ,则⎩⎪⎨⎪⎧0<m <1,n >1,mn =1,所以0<m 2<m <1,则f (x )在[m 2,1)上单调递减,在(1,n ]上单调递增,所以f (m 2)>f (m )=f (n ),则f (x )在[m 2,n ]上的最大值为f (m 2)=-log 3m 2=2,解得m =13,则n =3,所以n m=9.答案:9B 组——能力小题保分练1.(2017·长沙模拟)对于满足0<b ≤3a 的任意实数a ,b ,函数f (x )=ax 2+bx +c 总有两个不同的零点,则a +b -ca的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎦⎥⎤1,74 B .(1,2] C .[1,+∞)D .(2,+∞)解析:选 D 依题意,对于方程ax 2+bx +c =0,有Δ=b 2-4ac >0,于是c <b 24a,从而a +b -c a >a +b -b 24a a =1+b a -14⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2,对满足0<b ≤3a 的任意实数a ,b 恒成立.令t =ba ,因为0<b ≤3a ,所以0<t ≤3.因此1+b a -14⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=-14t 2+t +1=-14(t -2)2+2∈(1,2],故a +b -c a>2.故选D.2.(2017·云南检测)已知a ,b ,c ,d 都是常数,a >b ,c >d .若f (x )=2 017-(x -a )(x -b )的零点为c ,d ,则下列不等式正确的是( )A .a >c >b >dB .a >b >c >dC .c >d >a >bD .c >a >b >d解析:选 D f (x )=2 017-(x -a )·(x -b )=-x 2+(a +b )x -ab +2 017,又f (a )=f (b )=2 017,c ,d 为函数f (x )的零点,且a >b ,c >d, 所以可在平面直角坐标系中作出函数f (x )的大致图象,如图所示,由图可知c >a >b >d ,故选D.3.已知f (x )是定义在R 上且以2为周期的偶函数,当0≤x ≤1时,f (x )=x 2.如果函数g (x )=f (x )-(x +m )有两个零点,则实数m 的值为( )A .2k (k ∈Z)B .2k 或2k +14(k ∈Z)C .0D .2k 或2k -14(k ∈Z)解析:选D 令g (x )=0得f (x )=x +m .①考虑函数f (x )在[0,1]上的图象,因为两个端点分别为(0,0),(1,1),所以过这两点的直线方程为y =x ,此时m =0;②考虑直线y =x +m 与f (x )=x 2(x ∈[0,1])的图象相切,与区间(1,2]上的函数图象相交,则此时直线与函数f (x )也是两个交点,即g (x )仍然有两个零点,可求得此时m =-14,切线方程为y =x -14.综上,由f (x )是定义在R 上且以2为周期的偶函数,得m =2k 或m =2k -14(k ∈Z).4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x,x ≥0,log 3-x ,x <0,函数g (x )=[f (x )]2+f (x )+t ,t ∈R ,则下列判断不正确的是( )A .若t =14,则g (x )有一个零点B .若-2<t <14,则g (x )有两个零点C .若t <-2,则g (x )有四个零点D .若t =-2,则g (x )有三个零点解析:选C 作出函数f (x )的图象如图所示,当t =14时,由[f (x )]2+f (x )+t =0得f (x )=-12,结合图象知g (x )有一个零点,故A 正确;当-2<t <14时,由[f (x )]2+f (x )+t =0知f (x )的一个值小于-12,另一个值大于-12小于1,结合图象知g (x )有两个零点,故B 正确;当t <-2时,由[f (x )]2+f (x )+t =0知f (x )的一个值小于-2,另一个值大于1,结合图象知g (x )有三个零点,故C 不正确;当t =-2时,f (x )=1或-2,结合图象知,g (x )有三个零点,故D 正确.5.(2018届高三·广东五校联考)已知e 为自然对数的底数,若对任意的x 1∈[0,1],总存在唯一的x 2∈[-1,1],使得x 1+x 22e x 2-a =0成立,则实数a 的取值范围是( )A .[1,e]B .(1,e]C.⎝ ⎛⎦⎥⎤1+1e ,eD.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+1e ,e 解析:选C 令f (x 1)=a -x 1,则f (x 1)=a -x 1在x 1∈[0,1]上单调递减,且f (0)=a ,f (1)=a -1.令g (x 2)=x 22e x 2,则g ′(x 2)=2x 2e x 2+x 22e x 2=x 2e x 2(x 2+2),且g (0)=0,g (-1)=1e,g (1)=e.若对任意的x 1∈[0,1],总存在唯一的x 2∈[-1,1],使得x 1+x 22e x 2-a =0成立,即f (x 1)=g (x 2),则f (x 1)=a -x 1的最大值不能大于g (x 2)的最大值,即f (0)=a ≤e,因为g (x 2)在[-1,0]上单调递减,在(0,1]上单调递增,所以当g (x 2)∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,1e 时,存在两个x 2使得f (x 1)=g (x 2).若只有唯一的x 2∈[-1,1],使得f (x 1)=g (x 2),则f (x 1)的最小值要比1e 大,所以f (1)=a -1>1e ,即a >1+1e ,故实数a 的取值范围是1+1e,e ,故选C.6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x x +1,-1<x ≤0,x ,0<x ≤1与g (x )=a (x +1)的图象在(-1,1]上有2个交点,若方程x -1x=5a 的解为正整数,则满足条件的实数a 的个数为________.解析:在同一坐标系中作出函数f (x )与g (x )的图象,结合图象可知,实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12.由x -1x =5a ,可得x 2-5ax -1=0,设h (x )=x 2-5ax -1,当x =1时,由h (1)=1-5a -1=0可得a =0,不满足题意;当x=2时,由h(2)=4-10a-1=0可得a=310≤12,满足题意;当x=3时,由h(3)=9-15a-1=0可得a=815>12,不满足题意.又函数y=x-1x在(0,+∞)上单调递增,故满足条件的实数a的个数为1.答案:1。