2018-2019学年江西省南昌八中、二十三中、十三中高二(上)期中数学试卷(理科)
一、选择题(本大题共12小题,共36.0分)
椭圆
??
2
9
+
??
2
4
=1的离心率是( )
A.
13
3
B.
5
3
C.
2
3
D.
5
9
抛物线y=2x2的准线方程是( )
A. ??=
1
2
B. ??=?
1
2
C. ??=
1
8
D. ??=?
1
8
若直线l1:ax+y-1=0与l2:3x+(a+2)y+1=0平行,则a的值为( )
A. ?3 B. 1 C. 0或?
3
2
D. 1或?3
在极坐标系中,以极点为坐标原点,极轴为x轴正半轴,建立直角坐标系,点M(2,
??
6
)的直角坐标是( )
A. (2,1) B. (
3
,1) C. (1,
3
) D. (1,2)
已知实数x,y满足的约束条件
?????+5≥0
??+??≥0
??≥3
,则z=4x-2y的最小值是( )
A. ?15 B. ?4 C. 6 D. 18
圆心在x+y=0上,且与x轴交于点A(-3,0)和B(1,0)的圆的方程为( )
A. (??+1
)
2
+(???1
)
2
=5 B. (???1
)
2
+(??+1
)
2
=
5
C. (???1
)
2
+(??+1
)
2
=5 D. (??+1
)
2
+(???1
)
2
=
5
已知椭圆C:
??
2
??
2
+
??
2
??
2
=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx-ay+2ab=0相切,则C的离心率为( )
A.
6
3
B.
3
3
C.
2
3
D.
1
3
已知方程
??
2
??
2
+??
-
??
2
3
??
2
???
=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是( )
A. (?1,3) B. (?1,
3
) C. (0,3) D. (0,
3
)
一条光线从点(-2,-3)射出,经y轴反射后与圆(x+3)2+(y-2)2=1相切,则反射光线所在直线的斜率为( )
A. ?
5
3
或?
3
5
B. ?
3
2
或?
2
3
C. ?
5
4
或?
4
5
D. ?
4
3
或?
3
4
以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|????|=4
2
,|????|=2
5
,则C的焦点到准线的距离为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
过椭圆
??
2
6
+
??
2
5
=1内的一点P(2,-1)的弦,恰好被P点平分,则这条弦所在的直线方程是( )
A. 5???3???13=0 B. 5??+3???13=0 C. 5???3??+13=0 D. 5??+3??+13=0
双曲线
??
2
??
2
?
??
2
??
2
=1(??>0,??>0)的右焦点为F(2,0),设A、B为双曲线上关于原点对称的两点,AF的中点为M,BF的中点为N,若原点O在以线段MN为直径的圆上,直线AB的斜率为
3
7
7
,则双曲线的离心率为( )
A. 4 B. 2 C.
5
D.
3
二、填空题(本大题共1小题,共4.0分)
(1)如图,棱长为2的正方体OABC-D'A'B'C'中,点M在B'C'上,且M为B'C'的中点,若以O为坐标原点,建立空间直角坐标系,则点M的坐标为______.(2)过点(-1,2)且在坐标轴上的截距相等的直线的一般式方程是______.(3)椭圆
??
2
9
+
??
2
2
=1的焦点为F1,F2,点P在椭圆上,若|PF1|=4,|PF2|=______;∠F1PF2的小大为______.(4)设抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l.已知点C在l上,以C为圆心的圆与y轴的正半轴相切于点A.若∠FAC=120°,则圆的方程为______.
三、解答题(本大题共5小题,共60.0分)
已知直线l与直线3x+4y-7=0的倾斜角相等,并且与两坐标轴围成的三角形的面积为6,求直线l的方程.
直线3x-4y+12=0与坐标轴的交点是圆C一条直径的两端点(Ⅰ)求圆C的方程;(Ⅱ)圆C的弦AB长度为
21
且过点(1,
1
2
),求弦AB所在直线的方程.
已知抛物线y2=4x截直线y=2x+m所得弦长|????|=
15
.(1)求m的值;(2)设P是x轴上的点,且△ABP的面积为
9
3
2
,求点P的坐标.
已知双曲线C:
??
2
??
2
-
??
2
??
2
=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±
3
x,O为坐标原点,点M(
5
,
3
)在双曲线上.(1)求双曲线C的方程.(2)若斜率为1的直线l与双曲线交于P,Q两点,且
????
?
????
=0,求直线l方程.
(选修4-4:坐标系与参数方程)在直角坐标系中,直线l的参数方程为
??=?1+
3
5
??
??=?1+
4
5
??
t为参数).若以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C的极坐标方程为??=
2
??????(??+
??
4
).(Ⅰ)求曲线C的直角坐标方程;(Ⅱ)求直线l被曲线C所截得的弦长.
答案和解析
1.【答案】B【解析】
解:椭圆+=1,可得a=3,b=2,则c==,所以椭圆的离心率为:=.故选:B.直接利用椭圆的简单性质求解即可.本题考查椭圆的简单性质的应用,考查计算能力.
2.【答案】D【解析】
解:根据题意,抛物线y=2x2的标准方程为x2=y,其焦点在y轴上,且2p=,则p=,则抛物线的准线方程为:y=-;故选:D.根据题意,将抛物线的方程变形为标准方程,分析抛物线的焦点以及p的值,由抛物线的准线方程即可得答案.本题考查抛物线的几何性质,注意将抛物线的方程变形为标准方程.
3.【答案】B【解析】
解:∵a=-2时,l1不平行l2,∴l1∥l2?解得:a=1故选:B.利用两直线平行时,一次项系数之比相等,但不等于常数项之比,求出a的值.本题考查两直线平行条件,体现了转化的数学思想,属于基础题.
4.【答案】B【解析】
解:根据直角坐标和极坐标的互化公式x=ρcosθ、y=ρsinθ,可得点M(2,)的直角坐标为(,1),故选:B.根据直角坐标和极坐标的互化公式x=ρcosθ、y=ρsinθ,把点M(2,)化为直角坐标.本题主要考查利用公式x=ρcosθ、y=ρsinθ,把点的极坐标化为直角坐标,属于基础题.
5.【答案】B【解析】
解:由约束条件,得到可行域如图:由,解得B(3,8)z=4x-2y变形为y=2x-,当此直线经过图中B时,在y轴的截距最大,z最小,所以z的最小值为4×3-2×8=-4;故选:B.首先画出可行域,关键目标函数的几何意义求最小值.本题考查了简单线性规划问题;正确画出可行域,利用目标函数的几何意义求最值是常规方法.
6.【答案】A【解析】
解:由题意得:圆心在直线x=-1上,又圆心在直线x+y=0上,∴圆心M的坐标为(-1,1),又A(-3,0),半径|AM|==,则圆的方程为(x+1)2+(y-1)2=5.故选:A.要求圆的标准方程,先求圆心坐标:根据圆心在直线上设出圆心坐标,根据圆的定义可知|OA|=|OB|,然后根据两点间的距离公式列出方程即可求出圆心坐标;再求半径:利用利用两点间的距离公式求出圆心O到圆上的点A之间的距离即为圆的半径.然后根据圆心和半径写出圆的标准方程即可.此题考查了圆的标准方程,涉及的知识有:两点间的距离公式,两直线的交点坐标,以及垂径定理,根据题意得出圆心在直线x=-1上是解本题的关键.
7.【答案】A【解析】
解:以线段A1A2为直径的圆与直线bx-ay+2ab=0相切,∴原点到直线的距离=a,化为:a2=3b2.∴椭圆C的离心率e===.故选:A.以线段A1A2为直径的圆与直线bx-ay+2ab=0相切,可得原点到直线的距离=a,化简即可得出.本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与圆相切的性质、点到直线的距离公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
8.【答案】A【解析】
解:∵双曲线两焦点间的距离为4,∴c=2,当焦点在x轴上时,可得:4=(m2+n)+(3m2-n),解得:m2=1,∵方程-=1表示双曲线,∴(m2+n)(3m2-n)>0,可得:(n+1)(3-n)>0,解得:-1<n<3,即n的取值范围是:(-1,3).当焦点在y轴上时,可得:-4=(m2+n)+(3m2-n),解得:m2=-1,无解.故选:A.由已知可得c=2,利用4=(m2+n)+(3m2-n),解得m2=1,又(m2+n)(3m2-n)>0,从而可求n的取值范围.本题主要考查了双曲线方程的应用,考查了不等式的解法,属于基础题.
9.【答案】D【解析】
解:点A(-2,-3)关于y轴的对称点为A′(2,-3),故可设反射光线所在直线的方程为:y+3=k(x-2),化为kx-y-2k-3=0.∵反射光线与圆(x+3)2+(y-2)2=1相切,∴圆心(-3,2)到直线的距离d==1,化为24k2+50k+24=0,∴k=或-.故选:D.点A(-2,-3)关于y轴的对称点为A′(2,-3),可设反射光线所在直线的方程为:y+3=k(x-2),利用直线与圆相切的性质即可得出.本题考查了反射光线的性质、直线与圆相切的性质、点到直线的距离公式、点斜式、对称点,考查了计算能力,属于中档题.
10.【答案】B【解析】
【分析】画出图形,设出抛物线方程,利用勾股定理以及圆的半径列出方程求解即可.本题考查抛物线的简单性质的应用,抛物线与圆的方程的应用,考查计算能力.转化思想的应用.【解答】解:设抛物线为y2=2px,如图:,,,,,,|OD|=|OA|,,解得:p=4.C的焦点到准线的距离为4.故选B.
11.【答案】A【解析】
解:设过点P的弦与椭圆交于A1(x1,y1),A2(x2,y2)两点,则,且x1+x2=4,y1+y2=-2,∴(x1-x2)-(y1-y2)=0,∴kA1A2==.∴弦所在直线方程为y+1=(x-2),即5x-3y-13=0.故选:A.设过点P的弦与椭圆交于A1,A2两点,并设出他们的坐标,代入椭圆方程联立,两式相减,根据中点P的坐标可知x1+x2和y1+y2的值,进而求得直线A1A2的斜率,根据点斜式求得直线的方程.本题主要考查了椭圆的简单性质和直线与椭圆的位置关系.涉及弦长的中点问题,常用“点差法”设而不求,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来,相互转化.
12.【答案】B【解析】
解:由题意可知:设A(x0,y0),B(-x0,-y0),由右焦点F(2,0),则c=2∵以MN为直径的圆过原点O,∴OM⊥ON,又∵OM∥BF,ON∥AF,∴AF⊥BF,=(2-x0,-y0),=(2+x0,y0),∴=(2-x0)(2+x0)-y02,∴4-x02-y02=0,即x02+y02=4,由kAB=,∴y02=x02,∴x02+x02=4,解得:x02=,y02=,代入双曲线方程得:=1,∴7b2-9a2=4a2b2,由b2=c2-a2=4-a2,∴7(4-a2)-9a2=4a2(4-a2),解得:a2=1或a2=7(舍),∴a=1,∴e=2,故选:B.由题意可知:以MN为直径的圆过原点O,则OM⊥ON,则AF⊥BF,=(2-x0,-y0),=(2+x0,y0),由向量数量积的坐标表示求得x02+y02=4,由kAB=,代入即可求得x02=,y02=,代入双曲线方程得:=1,求得a2=1,即可求出双曲线的离心率.本题考查双曲线的标准方程及简单几何形状,考查向量数量积的坐标表示,考查计算能力,属于中档题.
13.【答案】(1,2,2) ? 2x+y=0或x+y-1=0 ? 2 ? 120° ? (x+1)2+(y-
3
)2=1【解析】
解:(1)设M(x,y,z),由图形可知,M在正方体的上底面上,∴M点在z轴上对应的值同D′在z轴上对应的值相同,即z=2,又M在面BCC′B′上,∴y=2,∵C′M=MB′,∴x=1,则M(1,2,2).故答案为(1,2,2);(2)当直线过原点时,方程为y=-2x,即2x+y=0;当直线不过原点时,设直线的方程为x+y-k=0.把(-1,2)代入直线的方程可得:k=1,故直线方程是x+y-1=0.综上,所求的直线方程为2x+y=0或x+y-1=0.故答案为:2x+y=0或x+y-1=0;(3)由椭圆的性质可得:|PF1|+|PF2|=2a,且a=3,b=,c=.∵|PF1|=4,|PF2|=2,在△PF1F2中,由余弦定理可得:cos∠F1PF2==.∴∠F1PF2的小大为120°.故答案为:2,120°;(4)由题意知,此抛物线的焦点为(1,0),直线方程为x=1,由题意可设圆的圆心为(-1,y),其半径为1,∵∠FAC=120°,∠CAO=90°,∴∠FAO=120°-90°=30°,故,即该圆的圆心坐标为(-1,),故此圆的方程为:.故答案为:.(1)直接由图形可得点的坐标;(2)分直线过原点与不过原点,当直线过原点时,直接写出直线方程,当直线不过原点时,设直线的方程为x+y-k=0,把(-1,2)代入直线的方程可得k,则直线方程可求;(3)由已知结合椭圆定义求得|PF2|=2,再由余弦定理求解∠F1PF2的大小;(4)由题意知抛物线的焦点为(1,0),直线方程为x=1,可设圆的圆心为(-1,y),其半径为1,由已知可得∠FAO,求得y,则圆的方程可求.本题是综合题,考查空间向量下点的坐标的求法,考查直线与圆、椭圆及抛物线的简单性质,是中档题.
14.【答案】解:设直线l的方程为:3x+4y+m=0,令x=0,得y=-
??
4
;令y=0,得x=-
??
3
.∴直线l与两坐标轴围成的三角形的面积为
1
2
×|-
??
4
|×|-
??
3
|=6,解得m=±12.∴直线l的方程为3x+4y±12=0.【解析】
可设直线l的方程为:3x+4y+m=0,分别找出直线与x,y轴的交点,然后代入三角形的面积公式可求m,进而可求直线方程本题主要考查了直线方程的求解,属于基础试题.
15.【答案】解:(Ⅰ)由题意可得,A(0,3)B(-4,0)AB的中点(-2,
3
2
)为圆的圆心,直径AB=5以线段AB为直径的圆的方程(x+2)2+(y-
3
2
)2=
25
4
;(Ⅱ)圆C的弦AB长度为
21
,所以圆心到直线的距离为1,设直线方程为y-
1
2
=k(x-1),即kx-y-k+
1
2
=0,所以
|?3???1|
??
2
+1
=1,所以k=0或-
3
4
,所以弦AB所在直线的方程为y=
1
2
或3x+4y-5=0.【解析】
(1)由题意可得,A(0,3)B(-4,0),AB的中点(-2,)为圆的圆心,直径AB=5,从而可利用圆的标准方程求解;(2)圆C的弦AB长度为,所以圆心到直线的距离为1,设直线方程为y-=k(x-1),利用点到直线的距离公式,即可求弦AB所在直线的方程.本题主要考查了由圆的圆心及圆的直径求解圆的方程,圆的标准方程的应用,属于基本方法的应用.
16.【答案】解:(1)将直线方程代入抛物线方程
??
2
=4??
??=2??+??
,整理得4x2+4(m-1)x+m2=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1+x2=1-m,
??
1
??
2
=
??
2
4
.于是|????|=
1+
??
2
|
??
1
?
??
2
|=
1+
2
2
(1???
)
2
?4×
??
2
4
=
5(1?2??)
.因为|????|=
15
,所以
5(1?2??)
=
15
,解得m=-1.∴m的值-1;(2)设P(a,0),P到直线AB的距离为d,因为lAB:2x-y+m=0,由点到直线的距离公式得??=
|2???1|
5
,又
??
△??????
=
1
2
|????|???,所以??=
2
??
△??????
|????|
,于是
|2???1|
5
=
2×
9
3
2
15
,解得a=5或a=-4,故点P的坐标为(5,0)或(-4,0).【解析】
(1)将直线方程代入抛物线方程,由韦达定理及弦长公式可知.即可求得m的值;(2)由直线AB的方程,利用点到直线的距离公式求得,利用三角形的面积公式,即可求得点P的坐标.本题考查直线与抛物线的位置关系,韦达定理,弦长公式及三角形的面积公式,考查计算能力,属于中档题.
17.【答案】解:(1)双曲线C的渐近线方程为y=±
3
x,∴b=
3
a,双曲线的方程可设为3x2-y2=3a2.∵点M(
5
,
3
)在双曲线上,可解得a=2,∴双曲线C的方程为
??
2
4
-
??
2
12
=1.(2)设直线PQ的方程为y=x+m,点P(x1,y1),Q(x2,y2),将直线PQ的方程代入双曲线C的方程,可化为2x2-2mx-m2-12=0∴x1+x2=m,x1x2=
?
??
2
?12
2
由
????
?
????
=0得x1x2+y1y2=0,把y1=x1+m,y2=x2+m代入上式可得2x1x2+m(x1+x2)+m2=0,∴2?
?
??
2
?12
3?
??
2
+m?
2????
3?
??
2
+m2=0,化简得m2=12.直线方程??=??+2
3
或??=???2
3
.【解析】
(1)由渐近线方程可得关于a、b的一个方程,再把点M(,)代入双曲线的方程又得到关于a、b的一个方程,将以上方程联立即可解得a、b的值;(2)利用且?=0得x1x2+y1y2=0、一元二次方程的根与系数的关系,即可求出直线方程.本题考查了掌握待定系数法求圆锥曲线,一元二次方程的根与系数的关系、属于中档题
18.【答案】解:(1)由??=
2
??????(??+
??
4
)得:ρ=cosθ+sinθ,两边同乘以ρ得:ρ2=ρcosθ+ρsinθ,∴x2+y2-x-y=0,即(???
1
2
)
2
+(???
1
2
)
2
=
1
2
.(2)将直线参数方程代入圆C的方程得:5t2-21t+20=0,∴
??
1
+
??
2
=
21
5
,
??
1
??
2
=4.∴|????|=|
??
1
?
??
2
|=
(
??
1
+
??
2
)
2
?4
??
1
??
2
=
41
5
.【解析】
(1)曲线的极坐标方程即ρ=cosθ+sinθ,两边同乘以ρ得:ρ2=ρcosθ+ρsinθ,再根据直角坐标与极坐标的互化公式求得C的直角坐标方程. (2)将直线参数方程代入圆C的方程,利用根与系数的关系和弦长公式求得直线l被曲线C所截得的弦长.本题主要考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法,直线的参数方程,弦长公式的应用,属于基础题.