0,所以m>0,n>0或m0成立.15.(1)設(shè)直線的方程為y=k(x+1),即kx-y+k=0.因為直線被圓C2截得的弦長為,而圓C2的半徑為1,所以圓心C2(3,4)到kx-y+k=0的距離為=.化簡,得12k2-25k+12=0,解得k=或k=.所以直線的方程為4x-3y"/>
解析幾何測試卷(A卷)
1. B
2. 因為mn>0,所以m>0,n>0或m<0,n<0,選B.
3. 設(shè)雙曲線C:-=1的半焦距為c,則2c=10,c=5. 又C的漸近線為y= ±x,點P(2,1)在C 的漸近線上,所以1=·2,即a=2b. 又c2=a2+b2,所以a=2b=,所以C的方程為-=1. 選A.
4. A
5. 由已知,e1==,e2==,選D.
6. 轉(zhuǎn)化為點P到兩個圓心的距離之和,再作圓C1關(guān)于x軸對稱的圓,選A.
7. 拋物線的焦點為(1,0),雙曲線的一條漸近線為y=x,則所求距離為=,選B.
8. 因為++=0,所以xA+xB+xC-3=0,故由拋物線的定義知++=xA+xB+xC+3=6. 選B.
9. 由-=1得a=,b=,c=. 所以e===,即m2-4m+4=0,解得m=2.
10. (x-1)2+y2=4
11.
12. 拋物線y2=2x的焦點坐標(biāo)為,0,準(zhǔn)線方程為x=-. 設(shè)A,B的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),則x1x2==. 設(shè)AF=m,BF=n,則x1=m-,x2=n-,所以有m-n-=,m+n=,解得m=或n=,所以AF=.
13. 由題意設(shè)動點的坐標(biāo)為(x,y),則得曲線C:(x+1)(y-1)=k2.
(1)用(-2-x,2-y)代曲線C中的(x,y),方程不變,故曲線C關(guān)于點(-1,1)中心對稱;
(2)點P在曲線C上,點A,B分別在直線l1,l2上,則PA≥x+1,PB≥y-1,所以PA+PB≥2=2k.
14. (1)由題意可知,△AF1F2為等邊三角形,a=2c,所以e=.
(2)由(1)可知a=2c,b=c,所以直線AB的方程為y=-(x-c),將其代入橢圓方程得Bc,-c,所以AB=·c-0=c=. 由S=·AF1·AB·sin∠F1AB=a2=40,解得a=10,b=5.
15. (1)由y=2x-4,y=x-1得圓心C為(3,2). 因為圓C的半徑為1,所以圓C的方程為:(x-3)2+(y-2)2=1. 顯然切線的斜率一定存在,設(shè)所求圓C的切線方程為y=kx+3,所以=1,所以3k+1=,所以2k(4k+3)=0,所以k=0或k=-. 所以所求圓C的切線方程為:y=3或y=-x+3.
(2)因為圓C的圓心在直線l:y=2x-4上,所以設(shè)圓心C為(a,2a-4),則圓C的方程為:(x-a)2+[y-(2a-4)]2=1. 又因為MA=2MO,所以設(shè)M為(x,y),則=2,整理得:x2+(y+1)2=4,設(shè)為圓D. 所以點M應(yīng)該既在圓C上又在圓D上,即圓C和圓D有交點,所以2-1≤≤2+1. 由5a2-8a+8≥0得a∈R;由5a2-12a≤0得0≤a≤. 綜上所述,a的取值范圍為0,.
16. (1)由對稱性可得知:△BFD是等腰直角三角形,所以斜邊BD=2p,點A到準(zhǔn)線l的距離d=FA=FB=p,S△ABD=4?圳×BD×d=4?圳p=2. 且圓F的方程為x2+(y-1)2=8.
(2)由對稱性設(shè)Ax0,(x0>0),則F0,,點A,B關(guān)于點F對稱得:B-x0,p-?圯p-=-?圳x=3p2,所以可得:Ap,,直線m:y=x+?圳x-y+=0;x2=2py?圳y=?圯y′==?圯x=p?圯切點P,,直線n:y-=x-?圳x-y-p=0,坐標(biāo)原點到m,n距離的比值為:=3.
解析幾何測試卷(B卷)
1. C
2. D
3. A
4. 在橢圓C1中,AF1+AF2=2a1=4,AF2+AF2=F1F2=(2c1)2=12,所以在雙曲線C2中,AF2-AF1=2,則a2=,c2=c1=,e==,選D.
5. 因為橢圓的離心率為,所以e==,c2=a2,c2=a2=a2-b2,所以b2=a2,即a2=4b2. 雙曲線的漸近線為y=±x,代入橢圓得+=1,即+==1,所以x2=b2,x= ±b,y2=b2,y= ±b. 則第一象限的交點坐標(biāo)為b,b,所以四邊形的面積為4×b×b=b2=16,所以b2=5,所以橢圓方程為+=1,選D.
6. 聯(lián)立y2=4x,y=2x-4 消去y得x2-5x+4=0,解得x=1,x=4,不妨設(shè)A點在x軸的上方,于是A,B兩點的坐標(biāo)分別為(4,4),(1,-2). 又F(1,0),易得cos∠AFB= -. 選D.
7. A
8. C 令PF1=r1,PF2=r2,F(xiàn)1F2=2c,于是由中線長公式可得OP2====2a2-5-c2=a2+b2-5,所以PM·PN=(OM-OP)·(ON+OP)=OM2-OP2=(a2+b2)-(a2+b2-5)=5.
9. 當(dāng)直線x=m過右焦點時△FAB的周長最大,最大周長為4a=12,所以a=3,所以c2=a2-b2=4,即c=2,所以e=.
10. 4或-
11. 44
12. 設(shè)直線為y=k(x+1),聯(lián)立y2=4x得k2x2+(2k2-4)x+k2=0. 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=-,y1+y2=k(x1+x2)+2k=. 又點Q為線段AB的中點,所以Q,,所以FQ==2,解得k=±1. 此時k2x2+(2k2-4)x+k2=0的?駐=0,不滿足題意. 所以直線l不存在.
13. 易知(PQ-PR)max=PQmax-PRmin,首先將P看做定點,則當(dāng)Q,R運動時,PQmax=PC2+1,PRmin=PC3-1,故此時(PQ-PR)max=PC2-PC3+2. 然后將P還原為動點,觀察發(fā)現(xiàn)C3,C2恰為雙曲線C1的左、右焦點,即當(dāng)P點在雙曲線C1左支上運動時,PC2-PC3恒為雙曲線實軸長2a=8,所以(PQ-PR)max=10.endprint
14. (1)由題意得e==,=,所以c=1,a=2,所求橢圓的方程為+=1.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),把直線l2:y=kx+m代入橢圓方程+=1得到(4k2+3)x2+8kmx+4m2-12=0,所以x1+x2=,x1x2=,則AB中點M,. 又M在直線l1上,得3×+4×=0,m≠0,所以k=1,故x1+x2=,x1x2=,所以AB=x-x=,原點O到AB的距離為d=,得到S=≤×=,當(dāng)且僅當(dāng)m2=取到等號,檢驗Δ>0成立.
15. (1)設(shè)直線的方程為y=k(x+1),即kx-y+k=0. 因為直線被圓C2截得的弦長為,而圓C2的半徑為1,所以圓心C2(3,4)到kx-y+k=0的距離為=. 化簡,得12k2-25k+12=0,解得k=或k=. 所以直線的方程為4x-3y+4=0或3x-4y+3=0.
(2)①設(shè)圓心C(x,y),由題意,得CC1=CC2,即可得=. 化簡得x+y-3=0,即動圓圓心C在定直線x+y-3=0上運動.
②圓C過定點. 設(shè)C(m,3-m),則由此可得動圓C的半徑為=. 于是動圓C的方程為(x-m)2+(y-3+m)2=1+(m+1)2+(3-m)2. 整理,得x2+y2-6y-2-2m(x-y+1)=0. 由x-y+1=0,x2+y2-6y-2=0,可解得x=1+,y=2+,或x=1-,y=2-.所以定點的坐標(biāo)為1-,2-,1+,2+.
16. (1)由已知有a2+b2=7,由S=2S得2a·2b=2·2c·2b,所以a=2c,解得a2=4,b2=3,所以橢圓C的方程為+=1.
(2)當(dāng)l不垂直于x軸時,設(shè)l的方程為y=kx+m,由=1得=1,即m2=k2+1. 將y=kx+m代入橢圓方程,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0. 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=,所以y1y2=(kx1+m)·(kx2+m)=. 若·=0,則可得x1x2+y1y2=+==0. 將m2=k2+1代入上式得-5(k2+1)=0,矛盾. 故此時直線l不存在. 當(dāng)l垂直于x軸時,顯然滿足條件的直線l不存在. 綜上可知,使·=0成立的直線l不存在.
杭州學(xué)軍中學(xué) 杭州高級中學(xué)
月考試卷調(diào)研
1. C 2. B 3. A 4. A
5. C 6. C 7. A 8. B
9. D 10. (理科)C(文科)C
11. 12. 13. 2
14. 15. 2
16. 0,
17. (理科),3
(文)[-2,-1)
18. (1)f(x)=m2+m·n=2sin2x+1+2sinxcosx-3=sin2x-cos2x-1=sin2x--1. 由-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,得f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為-+kπ,+kπ(k∈Z).
(2)由已知f(A)=0,得sin2A-=. 又A為銳角,故A=. 因為△ABC為銳角三角形,所以
19. (1)由a2=,a1=1,a2=3得b1=. 因為anbn=an+1bn+1,所以數(shù)列{anbn}是常數(shù)數(shù)列,anbn=a1b1=. 故bn=. 于是,an+1=+=+=3an. 因此,{an}是以a1=1為首項,以3為公比的等比數(shù)列. 所以an=3n-1,bn=.
(2)由(1)得cn==-. Sn=-+-+…+-=-. 因此,對于任意的n∈N,都有Sn<. 要使
20. (理科)(1)因為SA⊥底面ABC,所以SA⊥BC. 又AC=AB,E為BC的中點,所以BC⊥AE. 又AE∩SA=A,所以BC⊥平面SAE. 而AF?奐平面SAE,故BC⊥AF. 下證:AF⊥FB. 假設(shè)AF與FB不垂直,過A作AF′⊥FB于F′,因為平面AFB⊥平面SBC,所以AF′⊥平面SBC. 于是,BC⊥平面AFB. 因此BC⊥BF,這是不可能的. 因此AF⊥FB. 從而,AF⊥平面SBC. 所以AF⊥SE. 于是==2. 即SF=2FE.
(2)解法1:假設(shè)滿足條件的點G存在,并設(shè)DG=x. 過G作GM⊥AE于M,又由SA⊥GM,AE∩SA=A,得GM⊥平面SAE. 作MN⊥AF于N,連結(jié)NG,則AF⊥NG. 于是∠GNM為二面角G-AF-E的平面角,所以∠GNM=30°. 可得,MG=(1-x). 由MN∥EF,得=,于是有=,MN=(1+x). 在Rt△GMN中,MG=tan30°·MN. 因此,(1-x)=·(1+x),解得x=. 所以,滿足條件的點G存在,且DG=.
解法2:假設(shè)滿足條件的點G存在,并設(shè)DG=x. 以AC,AB,AS方向為x,y,z軸建立空間直角坐標(biāo)系. 則A(0,0,0),S(0,0,2),E(1,1,0),可得G(1,x,0). 由SF=2FE,得F,,. 經(jīng)計算,平面AFG的一個法向量n1=(-x,1,x-1),平面SAE的一個法向量n2=(1,-1,0). 由二面角G-AF-E的大小為30°,得cos30°=,化簡得2x2-5x+2=0. 又0≤x≤1,所以x=. 所以滿足條件的點G存在,且DG=.
(文科)(1)由AC=AB=2,AC⊥AB,E是BC的中點,得AE=. 因為SA⊥底面ABC,所以SA⊥AE. 在Rt△SAE中,SE=. 于是EF=SE=. 因此AE2=EF·SE. 又因為∠AEF=∠AES,所以△EFA∽△EAS. 所以∠AFE=∠SAE=90°. 即AF⊥SE. 因為SA⊥底面ABC,所以SA⊥BC. 又BC⊥AE,所以BC⊥底面SAE. 所以BC⊥AF. 又SE∩BC=E,所以AF⊥平面SBC.
(2)假設(shè)滿足條件的點G存在. 連結(jié)CF,過G作GH∥AF交CF于H. 因為AF⊥平面SBC,所以GH⊥平面SBC. 因此∠GSH是SG與平面SBC所成角. 所以∠GSH=30°. 于是GH=SG. 設(shè)AG=x,則SG=. 由GH∥AF得=. 又AF=,故=,GH=(2-x). 于是(2-x)=. 解得x=8-2. 因此滿足條件的點G存在,且AG=8-2.
21. (理科)(1)因為F(-,0)為橢圓C的一個焦點,所以c=. 設(shè)P(x0,y0),由P在橢圓C上,得+=1,即x-a2=-y.于是,kPA·kPA=·===-=-. 因此,a=2b. 故c=b=. 得b=1,a=2. 從而,橢圓C的方程為+y2=1.
(2)由已知,0 而x-4=-4y,y-1=-,故-4yk2-2x0y0k-=0. 得k=-,因此,直線l的方程為y-y0=-(x-x0),即x0x+4y0y-4=0. 因為點O到直線l的距離為d==,0 (文科)(1)因為R在C1上,所以4+m2=5,又m>0,故m=1. 因為R在C2上,所以4=2p,故p=2. 從而,拋物線C2的方程為x2=4y. (2)設(shè)Px0,x(0 因為直線l與拋物線C2只有一個公共點,所以Δ=k2-kx0-x=0. 得k=x0. 因此,直線l的方程為y-x=x0(x-x0),即2x0x-4y-x=0. 由已知,點O到直線l的距離為d===·,因為f(x)=在0 22. (理科)(1)由x2+a≤a+1x,a∈R,得a+1≥0,x2-(a+1)x+a≤0,或a+1<0,x2+(a+1)x+a≤0. 因此,當(dāng)a>1時,A={x1≤x≤a};當(dāng)-1≤a≤1時,A={xa≤x≤1};當(dāng)a<-1時,A={x-1≤x≤-a}. (2)當(dāng)a≥1時, A={x1≤x≤a},而S2=a+a2>a,故S2?埸A,不符合條件. 當(dāng)0 當(dāng)a<-1時,A={x-1≤x≤-a}. 而S1=a?埸A,不符合條件. 當(dāng)a=-1時,A={x-1≤x≤1}. S2n-1= -1(n∈N),S2n=1(n∈N),適合條件. 當(dāng)-1 S2n+1=S2n-1+a2n+a2n+1=S2n-1+a2n(1+a)>S2n-1(n∈N). S2n+2=S2n+a2n+1+a2n+2=S2n+a2n+1(1+a) 且S2n-1=-<(n∈N),同理有S2n>(n∈N). 故S1 只需-1
13. 方法一:m=+=6++. 當(dāng)且僅當(dāng)=,即x=2時m取得最小,此時點P的坐標(biāo)為(2,3).
方法二:m=+=6++. 當(dāng)且僅當(dāng)=時m取得最小值. 下略.
14. 方法一:因為a1>a2>a3,a1+a2+a3=0, 所以a1>0,a3<0,消去a2得-2<<-,且a1a-(a1+a3)a4+a1+a3=0,兩邊同除以a1得a-1+a4+1+=0,解得=-1,所以-2<-1<-,解得 方法二:因為a1>a2>a3,a1+a2+a3=0,所以可得1>>,1++=0,令x=,y=,則y 15. (1)f(x)=a·b=2cos2+sinωx=sinωx+cosωx+1=2sinωx++1,所以f(x)的最小正周期是T==π(ω>0),故ω=2. (2)由(1)知, f(x)=2sin2x++1. 因為x∈0,,所以2x+∈,,于是f(x)=2sin2x++1∈[2,3]. 故當(dāng)x=時, f(x)max=3;當(dāng)x=0時, f(x)min=2. 16. (1)因為BC∥平面PAD,而BC?奐平面ABCD,平面ABCD∩平面PAD=AD,所以BC∥AD. 因為AD?埭平面PBC,BC?奐平面PBC,所以AD∥平面PBC. (2)自P作PH⊥AB于H,因為平面PAB⊥平面ABCD,且平面PAB∩平面ABCD=AB,所以PH⊥平面ABCD. 因為BC?奐平面ABCD,所以BC⊥PH. 因為∠PBC=90°,所以BC⊥PB,而∠PBA≠90°,于是點H與B不重合,即PB∩PH=H. 因為PB,PH?奐平面PAB,所以BC⊥平面PAB. 因為BC?奐平面PBC,故平面PBC⊥平面PAB. 17. (1)因為關(guān)于x的不等式f(x)≤0的解集中有且只有一個元素,所以二次函數(shù)f(x)=x2-ax+2(x∈R)的圖象與x軸相切,于是(-a)2-4×2=0,考慮到a<0,所以a=-2. 從而f(x)=(x+)2,故數(shù)列{an}的前n項和Sn=(n+)2(n∈N).于是a1=S1=(1+)2=3+2;當(dāng)n>1,n∈N時,an=Sn-Sn-1=(n+)2-[(n-1)+]2=2n+2-1. 故數(shù)列{an}的通項公式為an=3+2,n=1,2n+2-1,n>1,n∈N. (2)bn==n+2. 假設(shè)數(shù)列{bn}中存在三項bp,bq,br(正整數(shù)p,q,r互不相等)成等比數(shù)列,則b=bpbr,即(q+2)2=(p+2)(r+2),整理得(pr-q2)+2(p+r-2q)=0. 因為p,q,r都是正整數(shù),所以pr-q2=0,p+r-2q=0,于是pr-2=0,即(p-r)2=0,從而p=r與p≠r矛盾. 故數(shù)列{bn}中不存在不同三項能組成等比數(shù)列. 18. (1)當(dāng)點F與點C重合時,由題設(shè)知,S△BEC=S?荀ABCD,于是EB·h=AB·h,其中h為平行四邊形AB邊上的高,得EB=AB,即點E是AB的中點. (2)因為點E在線段AB上,所以0≤x≤20. 當(dāng)10≤x≤20時,由(1)知,點F在線段BC上,因為AB=20m,BC=10m,∠ABC=120°,所以S?荀ABCD=AB·BC·sin∠ABC=20×10×=100. 由S△EBF=x·BF·sin120°=25得BF=,所以由余弦定理得y==. 當(dāng)0≤x<10時,點F在線段CD上,由S四邊形EBCF=(x+CF)×10×sin60°=25得CF=10-x,當(dāng)BE≥CF時,EF=,當(dāng)BE ,化簡均為y=2. 綜上, y=2,0≤x<10,,10≤x≤20. (3)當(dāng)0≤x<10時,y=2=2,于是當(dāng)x=時,y=5,此時CF=;當(dāng)10≤x≤20時,y=≥=10>5,故當(dāng)E距B點2.5m,F(xiàn)距C點7.5m時,EF最短,其長度為5m. 19. (1)由題設(shè)知,A(-1,0),B(1,0). 設(shè)P(x0,y0)(y0≠0),則kPQ=,kPA=,kPB=. 因為kPA,kPQ,kPB成等差數(shù)列,所以2kPQ=kPA+kPB,即=+,亦即=,由于y0≠0,所以x0=-. 故動點P的橫坐標(biāo)為定值-. (2)由(1)知,P-,y,kPA==2y,kPB==-. 直線PA的方程為y=kPA(x+1),代入x2+y2=1得(x+1)[(1+k)x-(1-k)]=0,于是點S的橫坐標(biāo)xS=,從而yS=. 同理可得xT=,yT=. 因為==,=== =,所以直線QS和直線QT的斜率相等,故點S,T,Q共線. 20. (1)因f(x)在(1,+∞)上為減函數(shù),故f′(x)=-a≤0在(1,+∞)上恒成立. 所以當(dāng)x∈(1,+∞)時, f′(x)≤0. 又f′(x)=-a=-2+-a=--2+-a,故當(dāng)=,即x=e2時, f ′(x)max=-a. 所以-a≤0,于是a≥,故a的最小值為. (2)命題“若?堝x1,x2∈[e,e2],使f(x1)≤f ′(x2)+a成立”等價于“當(dāng)x∈[e,e2]時,有f(x)min≤f ′(x)max+a”. 由(1),當(dāng)x∈[e,e2]時, f ′(x)max=-a,所以f ′(x)max+a=. 問題等價于:“當(dāng)x∈[e,e2]時,有f(x)min≤”. 1°當(dāng)a≥時,由(1), f(x)在[e,e2]上為減函數(shù),則f(x)min=f(e2)=-ae2≤,故a≥-. 2°當(dāng)a<時,由于f ′(x)= --2+-a在[e,e2]上為增函數(shù),故f ′(x)的值域為[f ′(e), f ′(e2)],即-a,-a. (i)若-a≥0,即a≤0, f′(x)≥0在[e,e2]上恒成立,故f(x)在[e,e2]上為增函數(shù),于是, f(x)min=f(e)=e-ae≥e>,不合題意.
(ii)若-a<0,即00,f(x)為增函數(shù);所以, f(x)min=f(x0)=-ax0≤,x0∈(e,e2). 所以,a≥->->-=,與0 綜上,得a≥-. 21. (A)因AE=AC,AB為直徑,故∠OAC=∠OAE. 所以∠POC=∠OAC+∠OCA=∠OAC+∠OAC=∠EAC. 又∠EAC=∠PDE,所以∠PDE=∠POC. (B)矩陣M的特征多項式為f(λ)=λ-1 -2-2 λ-1=λ2-2λ-3. 令f(λ)=0,解得λ1=3,λ2=-1,從而求得對應(yīng)的一個特征向量分別為a1=11,a2=1-1. 令β=ma1+na2,所以求得m=4,n=-3. M5β=M5(4a1-3a2)=4(M5a1)-3(M5a2)=4(λ51a1)-3(λ52a2)=4·3511-3(-1)51-1=975969. (C)C1:(x-2)2+(y-2)2=8,所以圓心C1(2,2),半徑r1=2;C2:(x+1)2+(y+1)2=a2,所以圓心C2(-1,-1),半徑r2=a. 圓心距C1C2=3. 兩圓外切時,C1C2=r1+r2=2+a=3,a= ±;兩圓內(nèi)切時,C1C2=r1-r2=2-a=3,a=±5. 綜上,a=±,或a=±5. (D)證明:因為x,y,z都是正數(shù),所以+=+≥. 同理,可得+≥,+≥.將上述三個不等式兩邊分別相加,并除以2,得++≥++. 22. (1)設(shè)事件A:“恰用完3次投籃機會”,則其對立事件:“前兩次投籃均不中”,依題意,P(A)=1-P()=1-(1-p)2=,解得p=. (2)依題意可得,ξ的所有可能值為0,1,2,3,且P(ξ=0)=(1-p)2=,P(ξ=1)=p(1-p)2+(1-p)p(1-p)=,P(ξ=3)=p3=,故P(ξ=2)=1-P(ξ=0)-P(ξ=1)-P(ξ=3)=,ξ的概率分布表為: 所以E(ξ)=+2×+3×=(次). 23. (a+b)n=Can+Can-1b+Can-2b2+ …+Can-rbr+…+Cbn,n∈N. 證明:法1:①當(dāng)n=1時,左邊=a+b,右邊=Cab0+Ca0b=a+b,所以結(jié)論成立. ②假設(shè)當(dāng)n=k(k≥1,k∈N)時,結(jié)論成立,則當(dāng)n=k+1時,(a+b)k+1=(a+b)k·(a+b)=(Cak+Cak-1b+Cak-2b2+…+Cak-rbr+ …+Cbk)·(a+b)=(Cak+1+Cakb+Cak-1b2+ …+Cak+1-rbr+…+Cabk)+(Cakb+Cak-1b2+Cak-2b3+…+Cak-rbr+1+…+Cbk+1)=Cak+1+(C+C)akb+(C+C)ak-1b2+…+(C+C)·ak+1-rbr+…+(C+C)abk+Cbk+1=Cak+1+Cakb+…+Cak+1-rbr+…+Cabk+C·bk+1=(a+b)k+1. 所以,結(jié)論對n=k+1時也成立. 由①②,原命題得證. 法2:(參見教材證明)