2024届第四学期第二次质量检测
数 学 试 题(文科)
一、单选题.
1. 设,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】解不等式,再判断不等式解集的包含关系即可.
【详解】由得,
由得,
故“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
2. 已知命题;命题,直线与圆有公共点,若或为真,且为假,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由二次函数的图象与性质和直线与圆的位置关系,分别求得命题为真命题时,实数的取值范围,结合已知可知真假或假真,列出不等式组,即可求解.
【详解】若为真命题,则由,可得,故;
若为真命题,由直线可化为,则直线所过定点,
因为直线与圆有公共点,
所以定点在圆上或圆内,可得,解得,
若为真命题,为假命题,则真假或假真,
即或,解得或,
故选:D.
3. 设函数的图象在点处的切线方程为,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,利用导数的定义及导数的几何意义计算作答.
【详解】因为函数的图象在点处的切线方程为,则,
所以.
故选:D
4. 已知双曲线的一条渐近线方程为,且与椭圆有公共焦点.则C的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据渐近线方程得到,根据共焦点得到,解得答案.
【详解】双曲线的一条渐近线方程为,则.
椭圆与双曲线有公共焦点,则双曲线的焦距,即,
则,解得,,则双曲线C的方程为.
故选:B.
5. 已知BC是圆的动弦,且 ,则BC的中点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设 BC的中点的坐标,由垂径定理和两点间的距离公式列出式子,化简后可得 BC的中点的轨迹方程.
【详解】设BC的中点 P的坐标是 ,
∵BC是圆 的动弦, ,且圆心 ,
,即 ,
化简得 ,
∴BC的中点的轨迹方程是 ,
故选: C.
6. 已知抛物线的焦点为, 点为抛物线上一点,点,则的最小值为 ( )
A. B. 2 C. D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】求出抛物线C的准线l的方程,过A作l的垂线段,结合几何意义及抛物线定义即可得解.
【详解】抛物线的准线l:,显然点A在抛物线C内,过A作AM⊥l于M,交抛物线C于P,如图,
在抛物线C上任取不同于点P的点,过作于点N,连PF,AN,,
由抛物线定义知,,
于是得,即点P是过A作准线l的垂线与抛物线C的交点时,取最小值,
所以的最小值为3.
故选:D
7. 已知椭圆的左右焦点分别为,,抛物线与椭圆C有相同的焦点,点P为抛物线E与椭圆C在第一象限内的交点,直线与抛物线E相切,则椭圆C的长轴长为( )
A. B. C. 4 D.
【答案】B
【解析】
【分析】先利用题给条件列方程组求得的坐标,再利用椭圆定义即可求得椭圆C的长轴长.
【详解】椭圆的左右焦点分别为,,
抛物线与椭圆C有相同的焦点,则,,
设直线的方程为,
由,可得①,
则,解之得或(舍),
由①可得可得,则,
则,,
则椭圆C的长轴长为.
故选:B.
8. 设为函数在处的导数,则满足的函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据导数的几何意义逐项分析判断.
【详解】结合图象根据导数几何意义可得:
对于A:由图可得,故A错误;
对于B:由图可得,故B错误;
对于C:由图可得,故C错误;
对于D:由图可得,故D正确;
故选:D.
9. 已知抛物线,上一点到焦点的距离为5,直线过点,且,则直线与抛物线的交点个数为( )
A. 2个 B. 1个或2个 C. 1个 D. 0个
【答案】C
【解析】
【分析】根据抛物线的定义和抛物线方程,求得点的坐标,根据直线的斜率求得直线的方程,联立直线的方程和抛物线的方程,由此判断出直线与抛物线的交点个数.
【详解】由,抛物线,有,故,直线.由可得,解得,故直线与抛物线只有一个交点.
故选:C
【点睛】本小题主要考查抛物线的定义和标准方程,考查直线和抛物线的位置关系,属于基础题.
10. 已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知,通过构造函数,利用导数研究函数的单调性,再利用单调性比较函数值的大小.
【详解】因为,,,所以构造函数,
因,由有:,
由有:,所以在上单调递减,
因为,,,
因为,所以,故A,B,D错误.
故选:C.
11. 已知函数有三个零点,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】构造新函数并利用导数求得其极值,再利用函数的零点即函数与直线的图像的交点横坐标,进而求得实数m的取值范围.
【详解】令,则,
由得,或;由得,,
则当或时单调递增;
当时单调递减.
则时取得极大值;时取得极小值.
函数有三个零点,
即函数与直线的图像有3个不同的交点,
则实数m的取值范围是
故选:A
12. 已知椭圆的左、右焦点分别为、,经过的直线交椭圆于,,的内切圆的圆心为,若,则该椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】对变形得到,进而得到以,结合椭圆定义可求出,,,由余弦定理求解关系式,求出离心率.
【详解】因为,所以,
如图,在上取一点M,使得,连接,则,
则点I为AM上靠近点M的三等分点,所以,
所以,
设,则,
由椭圆定义可知:,即,所以,
所以,,
故点A与上顶点重合,
在中,由余弦定理得:
,
在中,,
解得:,
所以椭圆离心率为.
故选:A
【点睛】对于求解圆锥曲线离心率问题,要结合题目中的条件,直接求出离心率或求出的齐次方程,解出离心率,本题的难点在于如何将进行转化,需要作出辅助线,结合内心的性质得到三角形三边关系,求出离心率.
第II卷(非选择题)
二、填空题.
13. 已知命题,.若为真命题,则实数的取值范围为________________.
【答案】
【解析】
【分析】若命题,为真命题,则在上恒成立,解得实数的取值范围.
【详解】∵命题,,且为真命题
∴在上恒成立
∵
∴
∴实数的取值范围为
故答案为.
【点睛】本题考查的知识点是命题的真假判断与应用,全称命题,函数恒成立问题,解答本题的关键是正确分离参数,难度中档.
14. 求焦点在直线的抛物线的标准方程______________.
【答案】
【解析】
【分析】由,分别令,得到在y,x轴上的焦点坐标,再写出抛物线方程.
【详解】因为,
令,得,
所以,
所以抛物线的标准方程 ;
令,得,
所以,
所以抛物线的标准方程,
综上:抛物线的标准方程为:.
故答案为:
【点睛】本题主要考查抛物线方程的求法,还考查了分类讨论的思想和运算求解的能力.属于基础题.
15. 拉格朗日中值定理是微分学中的基本定理之一,定理内容是:如果函数在闭区间上的图象连续不间断,在开区间内的导数为,那么在区间内至少存在一点,使得成立,其中叫做在上的“拉格朗日中值点”.根据这个定理,可得函数在上的“拉格朗日中值点”的个数为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据拉格朗日中值定理的定义可构造方程,解方程即可求得“拉格朗日中值点”的个数.
【详解】,,
令,解得:或,
在上的“拉格朗日中值点”的个数为.
故答案为:.
16. 已知函数,若函数恰有一个实根,则实数的取值范围是_______________
【答案】
【解析】
【分析】利用导数求出的单调性,即可得到的取值情况,依题意函数与恰有一个交点,即可求出参数的取值范围.
【详解】因为,
当时,则,
所以当时,当时,所以在上单调递增,
在上单调递增,
即在处取得极大值,又,
且当时,当时,当时,,
当时,则,
所以在上单调递减,且,当时,
因为函数恰有一个实根,即恰有一个实根,
即函数与恰有一个交点,
所以或,即实数的取值范围是.
故答案为:
三、解答题.
17. 已知命题,命题有意义.
(1)若为真命题,求实数的取值范围;
(2)若为假命题,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)先求出命题,为真命题的等价条件,为真命题,则,均为真命题,求出此时的取值范围即可;
(2)由(1) ,为真命题的等价条件,要使为假命题,则为假命题,为真命题,求出此时的取值范围即可.
【小问1详解】
解:由题知,,解得,即,
要使函数有意义,
只需,,解得或,即或,
若为真,则有,解得:,
实数的取值范围是;
【小问2详解】
由(1)知或,
若为假命题,则与都为假命题,即与都为真命题,
或,
只需,解得或.
则实数的取值范围:或.
18. 已知函数,若曲线在处的切线方程为.
(1)求a,b的值;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1);
(2)在和(1,2)上单调递增,在上单调递减
【解析】
【分析】(1)根据函数的切线方程即可求得参数值;
(2)先求函数导函数,判断函数单调性.
【小问1详解】
由已知可得.又,所以
【小问2详解】
由(1)可知,,
令,解得或,
令,解得或,
所以在和(1,2)上单调递增,在上单调递减.
19. 已知双曲线的焦点为,,且该双曲线过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过左焦点作斜率为的弦AB,求AB的长;
(3)求的周长.
【答案】(1)
(2)25 (3)54
【解析】
【分析】(1)双曲线的焦点在轴上,设出双曲线方程,把已知条件代入解方程组即可;
(2)写出直线AB的方程,与双曲线方程联立,得出韦达定理,根据弦长公式求得;
(3)由双曲线的定义及弦长AB得出的周长.
【小问1详解】
因为双曲线的焦点在轴上,设双曲线方程为,
由题意得,解得,所以双曲线方程为.
【小问2详解】
依题意得直线AB的方程为,设,.
联立,得,
,且,
所以.
【小问3详解】
由(2)知A,B两点都在双曲线左支上,且,
由双曲线定义,,
从而,
的周长为.
20. 直线交抛物线于、两点,线段中点的横坐标为,抛物线的焦点到轴的距离为.
(1)求抛物线方程;
(2)设抛物线与轴交于点,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据抛物线的焦点到轴的距离求出的值,即可得出抛物线的方程;
(2)分析可知,将直线与抛物线的方程联立,根据求出的取值范围,根据线段中点的横坐标为求出的值,列出韦达定理,利用弦长公式可求得的值,求出点到直线的距离,利用三角形的面积公式可求得的面积.
【小问1详解】
解:抛物线的焦点为,
因为抛物线的焦点到轴的距离为,则,可得,
所以,抛物线的方程为.
【小问2详解】
解:若,则直线与抛物线只有一个交点,不合乎题意,则,
设点、,联立,可得,
,解得,
因为线段中点的横坐标为,则,整理可得,
又因为,解得,
易知抛物线交轴于点,则有,可得,
由韦达定理可得,,
由弦长公式可得,
原点到直线的距离为,
所以,.
21. 已知函数
(1)当时,求函数的极值
(2)若函数在上有且仅有2个零点,求的取值范围
【答案】(1)极大值,无极小值
(2)
【解析】
【分析】(1)首先利用导数判断函数的单调性,再求函数的极值;(2)首先分和两种情况讨论函数的单调性,再根据函数的零点个数,列不等式求实数的取值范围.
【小问1详解】
当时,,,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以当时,取得极大值,极大值为,无极小值.
【小问2详解】
,,
当时,恒成立,在单调递增,所以最多只有1个零点,不成立,
当时,,,单调递增,当时,,单调递减,
若函数在上有且仅有2个零点,则,解得:,
且,解得:,
且,解得:,
综上可知,,
所以实数的取值范围是.
22. 已知椭圆的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,且椭圆过,直线与椭圆交于、.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线、的斜率分别为、,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)分析可得,可得出,则椭圆的方程可表示为,将点的坐标代入椭圆的方程,求出的值,即可得出椭圆的标准方程;
(2)设点、,将直线的方程与椭圆的方程联立,列出韦达定理,利用斜率公式结合韦达定理可证得结论成立.
【小问1详解】
解:因为椭圆的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,
则这个直角三角形为等腰直角三角形,腰长为,斜边长为,则,可得,
所以,,所以,椭圆的方程可表示为,
将点的坐标代入椭圆的方程可得,解得,
故椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
解:设点、,联立可得,
,解得,显然,否则直线过点,
由韦达定理可得,,
所以,
,
因此,.
【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;2024届第四学期第二次质量检测
数 学 试 题(文科)
一、单选题.
1. 设,则“”是“”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
2. 已知命题;命题,直线与圆有公共点,若或为真,且为假,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3. 设函数的图象在点处的切线方程为,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 已知双曲线的一条渐近线方程为,且与椭圆有公共焦点.则C的方程为( )
A. B. C. D.
5. 已知BC是圆的动弦,且 ,则BC的中点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
6. 已知抛物线焦点为, 点为抛物线上一点,点,则的最小值为 ( )
A. B. 2 C. D. 3
7. 已知椭圆的左右焦点分别为,,抛物线与椭圆C有相同的焦点,点P为抛物线E与椭圆C在第一象限内的交点,直线与抛物线E相切,则椭圆C的长轴长为( )
A. B. C. 4 D.
8. 设为函数在处的导数,则满足的函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
9. 已知抛物线,上一点到焦点的距离为5,直线过点,且,则直线与抛物线的交点个数为( )
A. 2个 B. 1个或2个 C. 1个 D. 0个
10. 已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数有三个零点,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
12. 已知椭圆的左、右焦点分别为、,经过的直线交椭圆于,,的内切圆的圆心为,若,则该椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
二、填空题.
13. 已知命题,.若为真命题,则实数取值范围为________________.
14. 求焦点在直线的抛物线的标准方程______________.
15. 拉格朗日中值定理是微分学中的基本定理之一,定理内容是:如果函数在闭区间上的图象连续不间断,在开区间内的导数为,那么在区间内至少存在一点,使得成立,其中叫做在上的“拉格朗日中值点”.根据这个定理,可得函数在上的“拉格朗日中值点”的个数为___________.
16. 已知函数,若函数恰有一个实根,则实数的取值范围是_______________
三、解答题.
17. 已知命题,命题有意义.
(1)若为真命题,求实数的取值范围;
(2)若为假命题,求实数的取值范围.
18. 已知函数,若曲线在处的切线方程为.
(1)求a,b的值;
(2)讨论函数的单调性.
19. 已知双曲线焦点为,,且该双曲线过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过左焦点作斜率为弦AB,求AB的长;
(3)求的周长.
20. 直线交抛物线于、两点,线段中点的横坐标为,抛物线的焦点到轴的距离为.
(1)求抛物线方程;
(2)设抛物线与轴交于点,求的面积.
21. 已知函数
(1)当时,求函数极值
(2)若函数在上有且仅有2个零点,求的取值范围
22. 已知椭圆的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,且椭圆过,直线与椭圆交于、.
(1)求椭圆的标准方程;