2015-2016学年江西省吉安一中高二(上)期中数学试卷(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.已知命题p:?x∈R,x﹣3x+2=0,则?p为( ) A.?x?R,x﹣3x+2=0 B.?x∈R,x﹣3x+2≠0 C.?x∈R,x﹣3x+2=0
22
2
2
D.?x∈R,x﹣3x+2≠0
2
2.平行线3x+4y﹣9=0和6x+my+2=0的距离是( ) A.
B.2
C.
D.
a
b
3.已知实数a,b,则“2>2”是“log2a>log2b”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
4.设m,n为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,下列命题中为真命题的是( ) A.若m∥α,n∥α,则m∥n B.若m⊥α,α⊥β,则m∥β C.若m⊥α,α⊥β,则m⊥β
D.若m⊥α,m∥β,则α⊥β
5.在空间直角坐标系中,点M的坐标是(4,7,6),则点M关于y轴的对称点坐标为( ) A.(4,0,6) B.(﹣4,7,﹣6) C.(﹣4,0,﹣6) D.(﹣4,7,0) 6.如图,一个平面图形的斜二测画法的直观图是一个边长为a的正方形,则原平面图形的面积为( )
A.a B.a
22
C.2a
2
D.2a
2
7.下列说法正确的是( )
A.命题“若x<1,则﹣≤x≤1”的逆否命题是“若x≥1,则x<﹣1或x≥1” B.命题“?x∈R,ex>0”的否定是“?x∈R,ex≤0”
C.“a>0”是“函数f(x)=|(ax﹣1)x|在区间(﹣∞,0)上单调递减”的充要条件 D.已知命题p:?x∈R,lnx<lgx;命题q:?x0∈R,x03=1﹣x02,则“(¬p)∨(¬q)为真命题”.
8.三棱锥P﹣ABC的侧棱PA,PB,PC两两互相垂直,且PA=PB=PC=2,则三棱锥P﹣ABC的外接球的体积是( ) A.2
π
2
2
B.4π C.π D.8π
9.圆x+y﹣2x+4y=0与2tx﹣y﹣2﹣2t=0(t∈R)的位置关系为( ) A.相离 B.相切 C.相交 D.以上都有可能 10.设F1,F2是椭圆
+
=1(a>b>0)的左右焦点,过点F1,F2作x轴的垂线交椭圆四点
构成一个正方形,则椭圆的离心率e为( ) A.
B.
C.
D.
11.直线l:y=kx﹣1与圆x2+y2=1相交于A、B两点,则△OAB的面积最大值为( ) A.
B.
C.1
D.
12.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的各面中,面积最大的是( )
A.8 B. C.12 D.16
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.若圆锥的侧面积为2π,底面面积为π,则该圆锥的体积为__________.
14.已知光线通过点M(﹣3,4),被直线l:x﹣y+3=0反射,反射光线通过点N(2,6),则反射光线所在直线的方程是__________.
15.已知圆C:x+y﹣2x﹣5y+4=0,以圆C与坐标轴的交点分别作为双曲线的一个焦点和顶点,则适合上述条件的双曲线的标准方程为__________. 16.如图,椭圆C:
+
=1(a>2),圆O:x2+y2=a2+4,椭圆C的左、右焦点分别为F1,
2
2
F2过椭圆上一点P和原点O作直线l交圆O于M,N两点,若|PF1|?|PF2|=6,则|PM|?|PN|的值为__________.
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.已知圆C经过点(2,﹣1)和直线x+y=1相切,且圆心在直线y=﹣2x上,求圆C的标准方程.
18.已知p:x2﹣8x﹣20≤0;q:1﹣m2≤x≤1+m2. (Ⅰ)若p是q的必要条件,求m的取值范围;
(Ⅱ)若¬p是¬q的必要不充分条件,求m的取值范围.
19.如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,且PA=PD=DA=2,∠BAD=60°. (Ⅰ)求证:PB⊥AD; (Ⅱ)若PB=
,求点C到平面PBD的距离.
20.已知抛物线y2=2px(p>0)焦点为F,抛物线上横坐标为的点到抛物线顶点的距离与其到准线的距离相等. (Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ)设过点P(6,0)的直线l与抛物线交于A,B两点,若以AB为直径的圆过点F,求直线l的方程.
21.如图,△ABC内接于圆O,AB是圆O的直径,AB=2,BC=1,DC=四边形,DC⊥平面ABC,
,四边形DCBE为平行
(1)求三棱锥C﹣ABE的体积; (2)证明:平面ACD⊥平面ADE;
(3)在CD上是否存在一点M,使得MO∥平面ADE?证明你的结论.
22.已知椭圆C的方程是(a>b>0),点A,B分别是椭圆的长轴的左、右端点,
左焦点坐标为(﹣4,0),且过点(Ⅰ)求椭圆C的方程;
.
(Ⅱ)已知F是椭圆C的右焦点,以AF为直径的圆记为圆M,试问:过P点能否引圆M的切线,若能,求出这条切线与x轴及圆M的弦PF所对的劣弧围成的图形的面积;若不能,说明理由.
2015-2016学年江西省吉安一中高二(上)期中数学试卷(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.已知命题p:?x∈R,x﹣3x+2=0,则?p为( ) A.?x?R,x﹣3x+2=0 B.?x∈R,x﹣3x+2≠0 C.?x∈R,x2﹣3x+2=0
D.?x∈R,x2﹣3x+2≠0
2
2
2
【考点】四种命题;命题的否定. 【专题】常规题型.
【分析】根据命题p:“?x∈R,x2﹣3x+2=0”是特称命题,其否定为全称命题,将“存在”改为“任意的”,“=“改为“≠”即可得答案.
【解答】解:∵命题p:“?x∈R,x﹣3x+2=0”是特称命题 ∴?p:?x∈R,x﹣3x+2≠0 故选D.
【点评】本题主要考查全称命题与特称命题的相互转化问题.这里注意全称命题的否定为特称命题,反过来特称命题的否定是全称命题,属基础题. 2.平行线3x+4y﹣9=0和6x+my+2=0的距离是( ) A.
B.2
C.
D.
2
2
【考点】两条平行直线间的距离. 【专题】直线与圆.
【分析】利用两直线平行求得m的值,化为同系数后由平行线间的距离公式得答案. 【解答】解:由直线3x+4y﹣9=0和6x+my+2=0平行,得m=8. ∴直线6x+my+2=0化为6x+8y+2=0,即3x+4y+1=0. ∴平行线3x+4y﹣9=0和6x+my+2=0的距离是故选:B.
【点评】本题考查了两条平行线间的距离公式,利用两平行线间的距离公式求距离时,一定要化为同系数的方程,是基础的计算题.
3.已知实数a,b,则“2a>2b”是“log2a>log2b”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
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【专题】简易逻辑.
【分析】分别解出2>2,log2a>log2b中a,b的关系,然后根据a,b的范围,确定充分条件,还是必要条件. 【解答】解:2a>2b?a>b,
当a<0或b<0时,不能得到log2a>log2b, 反之由log2a>log2b即:a>b>0可得2a>2b成立. 故选:B.
【点评】本题考查对数函数的单调性与特殊点,必要条件、充分条件与充要条件的判断,是基础题.
4.设m,n为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,下列命题中为真命题的是( ) A.若m∥α,n∥α,则m∥n B.若m⊥α,α⊥β,则m∥β C.若m⊥α,α⊥β,则m⊥β
D.若m⊥α,m∥β,则α⊥β
a
b
【考点】空间中直线与平面之间的位置关系;平面与平面之间的位置关系. 【专题】空间位置关系与距离.
【分析】利用线面平行、线面垂直的性质定理和判定定理对选项分别分析选择. 【解答】解:对于A,若m∥α,n∥α,则m与n平行、相交或者异面;故A错误; 对于B,若m⊥α,α⊥β,则m∥β或者m?β;故B错误;
对于C,若m⊥α,α⊥β,则m与β平行或者在平面β内;故C错误;
对于D,若m⊥α,m∥β,则利用线面垂直的性质和线面平行的性质可以判断α⊥β;故D正确; 故选:D.
【点评】本题考查了线面平行、线面垂直的性质定理和判定定理;注意定理成立的条件. 5.在空间直角坐标系中,点M的坐标是(4,7,6),则点M关于y轴的对称点坐标为( ) A.(4,0,6) B.(﹣4,7,﹣6) C.(﹣4,0,﹣6) D.(﹣4,7,0) 【考点】空间中的点的坐标.
【专题】计算题;函数思想;空间位置关系与距离.
【分析】先根据空间直角坐标系对称点的特征,点(x,y,z)关于y轴的对称点的坐标为只须将横坐标、竖坐标变成原来的相反数即可,即可得对称点的坐标. 【解答】解:∵在空间直角坐标系中,
点M(x,y,z)关于y轴的对称点的坐标为:(﹣x,y,﹣z), ∴点M(4,7,6)关于y轴的对称点的坐标为:Q(﹣4,7,﹣6). 故选:B.
【点评】本小题主要考查空间直角坐标系、空间直角坐标系中点的坐标特征等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想.属于基础题.
6.如图,一个平面图形的斜二测画法的直观图是一个边长为a的正方形,则原平面图形的面积为( )
A.a2 B.a2 C.2a2 D.2a2
【考点】斜二测法画直观图.
【专题】计算题;空间位置关系与距离.
【分析】由斜二测画法的规则知在已知图形平行于x轴的线段,在直观图中画成平行于x′轴,长度保持不变,已知图形平行于y轴的线段,在直观图中画成平行于y′轴,且长度为原来一半.由于y′轴上的线段长度为
a,故在平面图中,其长度为2
a,且其在平面图中的y
轴上,由此可以求得原平面图形的面积.
【解答】解:由斜二测画法的规则知与x′轴平行的线段其长度不变以及与横轴平行的性质不变,正方形对角线在y′轴上, 可求得其长度为
a,故在平面图中其在y轴上,且其长度变为原来的2倍,长度为2
=
a,
∴原平面图形的面积为故选:C.
【点评】本题考查的知识点是平面图形的直观图,其中斜二测画法的规则,能够快速的在直观图面积和原图面积之间进行转化. 7.下列说法正确的是( )
A.命题“若x<1,则﹣≤x≤1”的逆否命题是“若x≥1,则x<﹣1或x≥1”
B.命题“?x∈R,e>0”的否定是“?x∈R,e≤0”
C.“a>0”是“函数f(x)=|(ax﹣1)x|在区间(﹣∞,0)上单调递减”的充要条件 D.已知命题p:?x∈R,lnx<lgx;命题q:?x0∈R,x03=1﹣x02,则“(¬p)∨(¬q)为真命题”.
【考点】命题的真假判断与应用. 【专题】函数的性质及应用.
【分析】根据复合命题以及函数的单调性分别对A、B、C、D各个选项进行判断即可. 【解答】解:命题“若x<1,则﹣≤x≤1”的逆否命题是“若x<﹣1或x≥1,则x≥1”,故A错误;
命题“?x∈R,ex>0”的否定是“?x∈R,ex≤0,故B错误;
函数f(x)=|(ax﹣1)x|在区间(﹣∞,0)上单调递减”的充要条件是:a≥0,故C错误; 已知命题p:?x∈R,lnx<lgx;由lnx﹣lgx=lnx﹣∵1﹣真命题;
故不论命题¬q真假,则“(¬p)∨(¬q)总为真命题,故D正确; 故选:D.
【点评】本题考查了复合命题的判断,考查函数的单调性问题,是一道综合题.
8.三棱锥P﹣ABC的侧棱PA,PB,PC两两互相垂直,且PA=PB=PC=2,则三棱锥P﹣ABC的外接球的体积是( ) A.2
π
B.4
π
C.
π D.8
π
=lnx(1﹣
),
xx
>0,∴x>1时,lnx>lgx,0<x<1时,lnx<lgx,故命题p是假命题,¬p是
【考点】球的体积和表面积;球内接多面体. 【专题】计算题;空间位置关系与距离.
【分析】以PA、PB、PC为过同一顶点的三条棱,作长方体如图,则长方体的外接球同时也是三棱锥P﹣ABC外接球.算出长方体的对角线即为球直径,结合球的表面积公式,可算出三棱锥P﹣ABC外接球的体积.
【解答】解:以PA、PB、PC为过同一顶点的三条棱,作长方体如图 则长方体的外接球同时也是三棱锥P﹣ABC外接球. ∵长方体的对角线长为2∴球直径为2
,半径R=
, ,
因此,三棱锥P﹣ABC外接球的体积是πR=π×(故选:B.
3
)=4
3
π
【点评】本题给出三棱锥的三条侧棱两两垂直,求它的外接球的表面积,着重考查了长方体对角线公式和球的表面积计算等知识,属于基础题.
9.圆x+y﹣2x+4y=0与2tx﹣y﹣2﹣2t=0(t∈R)的位置关系为( ) A.相离 B.相切 C.相交 D.以上都有可能 【考点】直线与圆的位置关系.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆.
【分析】观察动直线2tx﹣y﹣2﹣2t=0(t∈R)可知直线恒过点(1,﹣2),然后判定点(1,﹣2)在圆内,从而可判定直线与圆的位置关系. 【解答】解:直线2tx﹣y﹣2﹣2t=0恒过(1,﹣2) 而1+(﹣2)﹣2×1+4×(﹣2)=﹣5<0 ∴点(1,﹣2)在圆x2+y2﹣2x+4y=0内
则直线2tx﹣y﹣2﹣2t=0与圆x+y﹣2x+4y=0相交 故选:C.
【点评】本题主要考查了直线与圆的位置关系的判定,解题的关键找出直线恒过的定点,属于基础题. 10.设F1,F2是椭圆
+
=1(a>b>0)的左右焦点,过点F1,F2作x轴的垂线交椭圆四点
2
2
2
2
2
2
构成一个正方形,则椭圆的离心率e为( ) A.
B.
C.
D.
【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】由题意推出椭圆上的点的坐标,代入椭圆方程,得到abc的关系,然后求解椭圆的离心率即可.
【解答】解:F1,F2是椭圆
+
=1(a>b>0)的左右焦点,过点F1,F2作x轴的垂线交椭
圆四点构成一个正方形,所以(c,c)是椭圆上的点,可得:,
即,
a2c2﹣c4+a2c2=a4﹣a2c2, 可得e﹣3e+1=0.解得e=故选:B.
【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,椭圆的离心率的求法,考查计算能力. 11.直线l:y=kx﹣1与圆x+y=1相交于A、B两点,则△OAB的面积最大值为( ) A.
B.
C.1
D.
2
2
4
2
=.
【考点】直线与圆的位置关系. 【专题】直线与圆.
【分析】由题意可得,△OAB的面积为sin∠AOB,再根据正弦函数的值域,求得它的最大值. 【解答】解:由题意可得OA=OB=1,△OAB的面积为OA?OB?sin∠AOB=sin∠AOB≤, 故△OAB的面积最大值为, 故选:B.
【点评】本题主要考查直线和圆的位置关系,正弦函数的值域,属于基础题.
12.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的各面中,面积最大的是( )
A.8 B. C.12 D.16
【考点】由三视图求面积、体积.
【专题】计算题;函数思想;转化思想;空间位置关系与距离.
【分析】根据三视图得出该几何体是在棱长为4的正方体中的三棱锥,画出图形,求出各个面积即可.
【解答】解:根据题意,得;
该几何体是如图所示的三棱锥A﹣BCD, 且该三棱锥是放在棱长为4的正方体中, 所以,在三棱锥A﹣BCD中,BD=4S△ABC=×4×4=8.S△ADC=连结DE,则CE=S△ABD=故选:C.
=
,DE==12.
,AC=AB==4
=
,AD=
=6,
E,
,S△DBC=×4×4=8,在三角形ABC中,作CE⊥
=
,
【点评】本题考查了空间几何体三视图的应用问题,解题的关键是由三视图还原为几何体,是中档题.
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.若圆锥的侧面积为2π,底面面积为π,则该圆锥的体积为【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积. 【专题】计算题.
.
【分析】求出圆锥的底面周长,然后利用侧面积求出圆锥的母线,求出圆锥的高,即可求出圆锥的体积.
【解答】解:根据题意,圆锥的底面面积为π,则其底面半径是1,底面周长为2π, 又
,
, .
∴圆锥的母线为2,则圆锥的高所以圆锥的体积×故答案为
.
×π=
【点评】本题是基础题,考查圆锥的有关计算,圆锥的侧面积,体积的求法,考查计算能力. 14.已知光线通过点M(﹣3,4),被直线l:x﹣y+3=0反射,反射光线通过点N(2,6),则反射光线所在直线的方程是y=6x﹣6. 【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程. 【专题】直线与圆.
【分析】求出M关于x﹣y+3=0的对称点的坐标,利用两点式方程求出反射光线所在的直线方程.
【解答】解:∵光线通过点M(﹣3,4),直线l:x﹣y+3=0的对称点(x,y),
∴即,K(1,0),
∵N(2,6), ∴MK的斜率为6,
∴反射光线所在直线的方程是 y=6x﹣6, 故答案为:y=6x﹣6,
【点评】对称点的坐标的求法:利用垂直平分解答,本题是通过特殊直线特殊点处理,比较简洁,考查计算能力.
15.已知圆C:x+y﹣2x﹣5y+4=0,以圆C与坐标轴的交点分别作为双曲线的一个焦点和顶点,则适合上述条件的双曲线的标准方程为y﹣【考点】双曲线的标准方程.
【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】由题意求得双曲线的顶点、焦点的坐标,可得b的值,再根据双曲线的标准方程的特征求出双曲线的标准方程.
【解答】解:根据圆C:x+y﹣2x﹣5y+4=0,可得它与坐标轴的交点分别为A(0,1),B(0,4),
故要求的双曲线的顶点为A(0,1),焦点为B(0,4), 故a=1,c=4 且焦点在y轴上,∴b=故要求的双曲线的标准方程为 y2﹣故答案为:y2﹣
=1.
=1,
=
,
2
2
2
2
2
=1.
【点评】本题主要考查双曲线的定义和标准方程,以及双曲线的简单性质的应用,属于基础题.
16.如图,椭圆C:
+
=1(a>2),圆O:x+y=a+4,椭圆C的左、右焦点分别为F1,
2
2
2
F2过椭圆上一点P和原点O作直线l交圆O于M,N两点,若|PF1|?|PF2|=6,则|PM|?|PN|的值为6.
【考点】椭圆的简单性质.
【专题】数形结合;转化思想;直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】设出P的坐标,把P的纵坐标用横坐标表示,然后由焦半径公式及|PF1|?|PF2|=6,求得P的横纵坐标的平方和,由对称性得到|PM|?|PN|=a+4﹣|OM|=a+4﹣x0﹣y0,代入横纵坐标的平方和后整理得答案. 【解答】解:设P(x0,y0), ∵P在椭圆上,∴
+
=1,则y0=4(1﹣
2
2
2
2
2
2
),
∵|PF1|?|PF2|=6,∴(a+ex0)(a﹣ex0)=6,e2=,
即x02=,
2
2
2
2
2
由对称性得|PM|?|PN|=a+4﹣|OP|=a+4﹣x0﹣y0 =a2+4﹣故答案为:6.
【点评】本题考查了椭圆的简单几何性质,考查了焦半径公式的应用,考查了计算能力,是中档题.
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
﹣4+=6.
17.已知圆C经过点(2,﹣1)和直线x+y=1相切,且圆心在直线y=﹣2x上,求圆C的标准方程.
【考点】圆的标准方程. 【专题】计算题;直线与圆.
【分析】设出圆心C的坐标为(a,﹣2a),利用圆经过A(2,﹣1),和直线x+y=1相切,列出关于a的方程,求出方程的解即可得到a的值,由a的值可确定出圆心坐标及半径,然后根据圆心和半径写出圆的方程即可.
【解答】解:因为圆心C在直线y=﹣2x上,可设圆心为C(a,﹣2a). 则点C到直线x+y=1的距离d=据题意,d=|AC|,则(∴a﹣2a+1=0 ∴a=1.
∴圆心为C(1,﹣2),半径r=d=
2
2
2
2
2
)=(a﹣2)+(﹣2a+1),
,
2
∴所求圆的方程是(x﹣1)+( y+2)=2.
【点评】本题考查学生掌握直线与圆相切时所满足的条件,考查点到直线的距离公式及两点间的距离公式,充分运用圆的性质是关键. 18.已知p:x2﹣8x﹣20≤0;q:1﹣m2≤x≤1+m2. (Ⅰ)若p是q的必要条件,求m的取值范围;
(Ⅱ)若¬p是¬q的必要不充分条件,求m的取值范围. 【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【专题】简易逻辑.
【分析】(Ⅰ)求出p,q成立的等价条件,根据p是q的必要条件,建立条件关系即可. (Ⅱ)利用¬p是¬q的必要不充分条件,即q是p的必要不充分条件,建立条件关系进行求解即可.
【解答】解:由x2﹣8x﹣20≤0得﹣2≤x≤10,即p:﹣2≤x≤10, 由x2+2x+1﹣m2≤0得≤0, q:1﹣m2≤x≤1+m2. (Ⅰ)若p是q的必要条件,
则解得
≤m≤
,即,
,即m2≤3,
即m的取值范围是.
(Ⅱ)∵¬p是¬q的必要不充分条件, ∴q是p的必要不充分条件. 即
,即m2≥9,解得m≥3或m≤﹣3.
即m的取值范围是m≥3或m≤﹣3.
【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的应用,利用逆否命题的等价性将¬p是¬q的必要不充分条件转化为q是p的必要不充分条件,是解决本题的关键.
19.如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,且PA=PD=DA=2,∠BAD=60°. (Ⅰ)求证:PB⊥AD; (Ⅱ)若PB=
,求点C到平面PBD的距离.
【考点】点、线、面间的距离计算;直线与平面垂直的性质. 【专题】计算题;空间位置关系与距离.
【分析】(Ⅰ)取AD的中点O,连接OP,OB,证明AD⊥平面OPB,即可证明PB⊥AD; (Ⅱ)证明OP⊥平面CBD,利用等体积求点C到平面PBD的距离. 【解答】(Ⅰ)证明:取AD的中点O,连接OP,OB,则
∵四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,且PA=PD=DA,∠BAD=60°, ∴OP⊥AD,OB⊥AD, ∵OP∩OB=O, ∴AD⊥平面OPB, ∵PB?平面OPB, ∴PB⊥AD;
(Ⅱ)解:∵PA=PD=DA=2,
∴OP=OB=∵PB=
,
,
∴OP2+OB2=PB2, ∴OP⊥OB,
∵OP⊥AD,AD∩OB=O, ∴OP⊥平面CBD, △PBD中,PD=BD=2,PB=
,∴S△PBD=
=
=
=
.
设点C到平面PBD的距离为h,则
【点评】本题考查线面垂直的判定与性质,考查点到平面距离的计算,考查体积的计算,属于中档题.
20.已知抛物线y=2px(p>0)焦点为F,抛物线上横坐标为的点到抛物线顶点的距离与其到准线的距离相等. (Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ)设过点P(6,0)的直线l与抛物线交于A,B两点,若以AB为直径的圆过点F,求直线l的方程.
2
【考点】抛物线的简单性质.
【专题】综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】(Ⅰ)确定抛物线上横坐标为的点的坐标为(,
),利用抛物线上横坐标
为的点到抛物线顶点的距离与其到准线的距离相等,求出p,即可求抛物线的方程;
(Ⅱ)设直线l:x=my+6,代入y=4x得,y﹣4my﹣24=0,利用以AB为直径的圆过点F,可得FA⊥FB,即
=0,可得:(x1﹣1)(x2﹣1)+y1y2=0,即可求直线l的方程.
),到抛物线顶点的距离
22
【解答】解:(Ⅰ)抛物线上横坐标为的点的坐标为(,的平方为
,
∵抛物线上横坐标为的点到抛物线顶点的距离与其到准线的距离相等, ∴∴p=2
抛物线的方程为:y=4x.?
(Ⅱ)由题意可知,直线l不垂直于y轴
可设直线l:x=my+6,代入y=4x得,y﹣4my﹣24=0, 设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=﹣24, ∵以AB为直径的圆过点F,∴FA⊥FB,即可得:(x1﹣1)(x2﹣1)+y1y2=0 ∴(1+m)y1y2+5m(y1+y2)+25=0 ∴﹣24(1+m)+20m+25=0, 解得:m=±,
∴直线l:x=±y+6,即l:2x±y﹣12=0.?
【点评】本题考查抛物线的方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查向量知识的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
21.如图,△ABC内接于圆O,AB是圆O的直径,AB=2,BC=1,DC=四边形,DC⊥平面ABC, (1)求三棱锥C﹣ABE的体积; (2)证明:平面ACD⊥平面ADE;
(3)在CD上是否存在一点M,使得MO∥平面ADE?证明你的结论.
,四边形DCBE为平行
2
2
2
2
2
2
=(+)2,
=0
【考点】平面与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定. 【专题】空间位置关系与距离.
【分析】(1)根据图形可看出,三棱锥C﹣ABE的体积等于三棱锥E﹣ABC,容易得出BE⊥平面ABC,即BE是三棱锥E﹣ABC的高.并且容易知道底面△ABC是直角三角形,根据已知的边的长度即可求△ABC的面积,高BE=
,所以根据三棱锥的体积公式即可求出三棱锥E﹣ABC
的体积,也就求出了三棱锥C﹣ABE的体积;
(2)根据已知条件容易证明BC⊥平面ACD,又DE∥BC,所以DE⊥平面ACD,DE?平面ADE,∴平面ACD⊥平面ADE;
(3)要找M点使MO∥平面ADE,只要找OM所在平面,使这个平面和平面ADE平行,容易发现这个平面是:分别取DC,EB中点M,N,连接OM,MN.ON,则平面MON便是所找平面,容易证明该平面与平面ADE平行,所以MO∥平面ADE.
【解答】解:(1)如图,根据图形知道,三棱锥C﹣ABE的体积等于三棱锥E﹣ABC的体积; ∵四边形DCBE为平行四边形,∴EB∥DC,又DC⊥平面ABC,∴EB⊥平面ABC; AB是圆O的直径,∴∠ACB=90°,AC=∴
,BE==;
;
(2)DC⊥平面ABC,BC?平面ABC,∴DC⊥BC,⊥即BC⊥DC,又BC⊥AC,DC∩AC=C; ∴BC⊥平面ACD,DE∥BC; ∴DE⊥平面ACD,DE?平面ADE;
∴平面ADE⊥平面ACD,即平面ACD⊥平面ADE;
(3)在CD上存在一点M,是CD的中点,使得MO∥平面ADE,下面给出证明;
证明:取DC中点M,EB中点N,连接OM,MN,ON,∵O,M,N三点是中点,∴MN∥DE,ON∥AE; ∵AE,DE?平面ADE,ON,MN?平面ADE; ∴MN∥平面ADE,ON∥平面ADE,MN∩ON=N;
∴平面MON∥平面ADE,MO?平面MON; ∴MO∥平面ADE;
【点评】考查三棱锥的体积公式,线面垂直的性质,线面垂直的判定定理,面面垂直的判定定理,中位线的性质,线面平行的判定定理,面面平行的判定定理,面面平行的性质. 22.已知椭圆C的方程是
(a>b>0),点A,B分别是椭圆的长轴的左、右端点,
左焦点坐标为(﹣4,0),且过点(Ⅰ)求椭圆C的方程;
.
(Ⅱ)已知F是椭圆C的右焦点,以AF为直径的圆记为圆M,试问:过P点能否引圆M的切线,若能,求出这条切线与x轴及圆M的弦PF所对的劣弧围成的图形的面积;若不能,说明理由.
【考点】圆与圆锥曲线的综合;椭圆的标准方程. 【专题】综合题.
【分析】(Ⅰ)由题设知a2=b2+16,即椭圆的方程为
,由点
在椭圆上,知,由此能求出椭圆C的标准方程.
(Ⅱ)由A(﹣6,0),F(4,0),
,所以
,知,
,以AF为直径的圆M必过点P,因此,过P点
能引出该圆M的切线,设切线为PQ,交x轴于Q点,又AF的中点为M(﹣1,0),则显然PQ⊥PM,由此能求出所求的图形面积.
【解答】解:(Ⅰ)因为椭圆C的方程为
,(a>b>0),∴a2=b2+16,
即椭圆的方程为,∵点在椭圆上,
∴
2
2
,
2
解得b=20或b=﹣15(舍),由此得a=36, 所以,所求椭圆C的标准方程为
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知A(﹣6,0),(4,F0),又
所以
,则得,
,即∠APF=90°,△APF是Rt△,所以,以AF为直径的圆M必过点P,因此,
过P点能引出该圆M的切线,设切线为PQ,交x轴于Q点,又AF的中点为M(﹣1,0),则显然PQ⊥PM,
而,所以PQ的斜率为,
因此,过P点引圆M的切线方程为:
令y=0,则x=9,∴Q(9,0),又M(﹣1,0), 所以
MPF
,即
,
.
因此,所求的图形面积是S=S△PQM﹣S扇形
=
【点评】本题考查直线和圆锥曲线的位置关系,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.