2020-2021学年山西省运城市高二(上)期末考试数学(文)试卷人教A版
展开1. 设命题p:∃n0∈N,n02>2n0,则¬p为( )
A.∀n∉N,n2>2nB.∃n0∈N,n02≤2n0
C.∀n∈N,n2≤2nD.∃n0∉N,n02≤2n0
2. 若双曲线y25−x2m2=1m>0的渐近线方程为y=±53x,则m=( )
A.2B.3C.4D.5
3. 已知m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,下列命题中错误的是( )
A.若m⊥α,m⊥β,则α//β
B.若α//β,β//γ,则α//γ
C.若m⊂α,n⊂β,m//n,则α//β
D.若m,n是异面直线,m⊂α,n⊂β,m//β,n//α,则α//β
4. 若直线x−y+1=0与圆(x−a)2+y2=2有公共点,则实数a取值范围是( )
A.[−3, −1]B.[−1, 3]
C.[−3, 1]D.(−∞, −3]∪[1, +∞)
5. 已知函数fx=xlnx,x>0,ex,x≤0,f′(x)为函数fx的导数,若f′x0+f′0=1,则x0=( )
A.eB.e2C.−ln2D.e−1
6. 《九章算术》中对一些特殊的几何体有特定的称谓,例如:将底面为直角三角形的直三棱柱称为堑堵.将一堑堵沿其一顶点与相对的棱刨开,得到一个阳马(底面是长方形,且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥)和一个鳖臑(四个面均匀直角三角形的四面体).在如图所示的堑堵ABC−A1B1C1中,AA1=AC=5,AB=3,BC=4,则阳马C1−ABB1A1的外接球的表面积是( )
A.25πB.50πC.100πD.200π
7. 过抛物线y2=−2x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,且A,B在直线x=12上的射影分别为M,N,则∠MFN=( )
A.30∘B.45∘C.60∘D.90∘
8. 设平面α与平面β相交于直线m,直线a在平面α内,直线b在平面β内,且b⊥m,则“α⊥β”是“a⊥b”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
9. 在正四棱锥V−ABCD中,底面正方形ABCD的边长为2,侧棱长为2,则异面直线VA与BD所成角的大小为( )
A.π6B.π4C.π3D.π2
10. 已知函数y=xf′(x)的图象如图所示(其中f′(x)是函数f(x)的导函数).下面四个图象中,y=f(x)的图象大致是( )
A.B.
C.D.
11. 已知定义在R上的函数f(x)满足f(1)=1,且f(x)的导函数f′(x)在R上恒有f′(x)<12,则不等式f(x)
12. 已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的右焦点为F,上顶点为B,直线l:x−y=0与椭圆C交于不同的两点M,N,满足 |MF|+|NF|=4,且点B到直线l的距离不小于22,则离心率e的取值范围是( )
A.(0,32]B.[32,1)C.(0,22]D.[33,1)
二、填空题
抛物线y=x2的焦点坐标是________.
若函数fx=ax3−12x+a的单调递减区间为−2,2,则a=________.
若双曲线E:x2a2−y2b2=1a>0,b>0的左焦点为F,右顶点为A,P为E的左支上一点,且∠PAF=60∘,|PA|=|AF|,则E的离心率是________.
已知不等式aex−lnx−1≥0对x∈0,+∞ 恒成立,则实数a的取值范围是________.
三、解答题
已知命题p:方程x2m+2+y26−m=1表示的曲线是焦点在x轴上的椭圆,命题q:方程x2+y2+2x+4y+m=0表示的曲线是圆,命题p∨q为真,p∧q为假,求实数m的取值范围.
如图,三棱柱ABC−A1B1C1 中,侧面BB1C1C为菱形,B1C的中点为O,且AO⊥平面BB1C1C.
(1)求证:B1C⊥AB;
(2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60∘,BC=2,求三棱柱ABC−A1B1C1的高.
已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的短轴长为23,右焦点为F,点P为C上的动点,|PF|的最大值为3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设O为坐标原点,直线l:y=kx+1与C交于A,B两点,若S△AOB=627,求直线l的方程.
如图,四棱锥P−ABCD的底面ABCD是平行四边形,BA=BD=2,AD=2,PA=PD=5,E,F分别是棱AD,PC的中点.
(1)证明:EF//平面PAB;
(2)若二面角P−AD−B的平面角大小为60∘,求直线EP与平面PBC所成角的正弦值.
设函数f(x)=[ax2−(4a+1)x+4a+3]ex.
(1)若曲线y=f(x)在点(1, f(1))处的切线与x轴平行,求a;
(2)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围.
已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.
(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径;
(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|−|MP|为定值?并说明理由.
参考答案与试题解析
2020-2021学年山西省运城市高二(上)期末考试数学(文)试卷
一、选择题
1.
【答案】
C
【考点】
命题的否定
全称命题与特称命题
【解析】
本题考查特称命题的否定.特称命题的否定为全称命题,全称命题的否定为特称命题:否定时,先变量词,再否结论.
【解答】
解:命题p:∃n0∈N,n02>2n0为特称命题,
根据特称命题的否定是全称命题,则¬p:∀n∈N,n2≤2n.
故选C.
2.
【答案】
B
【考点】
双曲线的渐近线
【解析】
求出双曲线y25−x2m2=1m>0的渐近线方程为y=±5mx,可得m的方程,解方程可得m的值.
【解答】
解:∵双曲线方程为y25−x2m2=1m>0,
∴渐近线方程y=±abx=±5mx=±53x,
解得m=3.
故选B.
3.
【答案】
C
【考点】
空间中直线与平面之间的位置关系
空间中平面与平面之间的位置关系
【解析】
在A中,由面面平行的判定定理得α//β,在B中,由面面平行的判定定理得α//γ;在C中,α与β相交或平行;在D中,由面面平行的判定定理得a//β.
【解答】
解:由m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,知:
A,若m⊥α,m⊥β,则由面面平行的判定定理得α//β,故A正确;
B,若α//β,β//γ,则由面面平行的判定定理得α//γ,故B正确;
C,若m⊂α,n⊂β,m//n,则α与β相交或平行,故C错误;
D,若m,n是异面直线,m⊂α,n⊂β,m//β,n//α,则由面面平行的判定定理得α//β,故D正确.
故选C.
4.
【答案】
C
【考点】
直线与圆的位置关系
直线与圆相交的性质
点到直线的距离公式
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:由题意可得,圆心(a,0)到直线的距离小于或等于半径,
即|a−0+1|2≤2,
化简得|a+1|≤2,
即−2≤a+1≤2,
解得−3≤a≤1.
故选C.
5.
【答案】
D
【考点】
简单复合函数的导数
【解析】
【解答】
解:f′(x)=lnx+1,x>0,ex,x≤0,
所以f′(0)=1.
因为f′x0+f′0=1,
所以f′x0=0,
所以x0=e−1.
故选D.
6.
【答案】
B
【考点】
球内接多面体
球的表面积和体积
【解析】
四棱锥C1−ABB1A1的外接球即为直三棱柱的外接球,
也即为对应长方体的外接球,外接球的直径是长方体的对角线,
由此求出外接球的表面积.
【解答】
解:由题意知,直三棱柱ABC−A1B1C1中,
AA1=AC=5,AB=3,BC=4,
四棱锥C1−ABB1A1的外接球即为直三棱柱的外接球,
∴ 所求的外接球的直径为体对角线2R=AC1=32+42+52=50,
∴ 外接球的表面积是S=4πR2=π⋅(2R)2=50π.
故选B.
7.
【答案】
D
【考点】
抛物线的性质
【解析】
由抛物线的性质有|FA|=|MA|,推断出∠AMF=∠AFM,同理∠BFN=∠BNF,再有两直线平行内错角相等,可得出结论.
【解答】
解:根据抛物线的方程可知其准线方程为x=12.
由抛物线的性质有|FA|=|MA|,∴∠AMF=∠AFM.
同理∠BFN=∠BNF.
∵AM//x轴//BN,
∴∠MFO=∠AMF,
∴∠AFM=∠MFO.
同理可知∠BFN=∠NFO,
∴∠MFN=∠MFO+∠NFO=90∘.
故选D.
8.
【答案】
A
【考点】
必要条件、充分条件与充要条件的判断
两条直线垂直的判定
平面与平面垂直的判定
【解析】
根据充分条件和必要条件的定义结合面面垂直的性质即可得到结论.
【解答】
解:∵ b⊥m,∴ 当α⊥β,则由面面垂直的性质可得a⊥b成立,
若a⊥b,则α⊥β不一定成立,
故“α⊥β”是“a⊥b”的充分不必要条件.
故选A.
9.
【答案】
D
【考点】
异面直线及其所成的角
【解析】
连接AC,交BD加O,连接VO,先在正方形ABCD中证出对角线AC、BD互相垂直,再在三角形VBD中,根据VB=VD和O为BD中点,证出VO、BD互相垂直,最后根据直线与平面垂直的判定理证出BD⊥平面ACV,从而BD⊥VA,即异面直线VA与BD所成角大小为π2
【解答】
解:连接AC交BD于O,连接VO.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,O为BD的中点.
又∵正四棱锥V−ABCD中,VB=VD,
∴VO⊥BD.
∵AC∩VO=O,AC,VO⊂平面ACV,
∴BD⊥平面ACV.
∵VA⊂平面ACV,
∴BD⊥VA,
即异面直线VA与BD所成角等于π2.
故选D.
10.
【答案】
B
【考点】
利用导数研究函数的单调性
函数的图象
【解析】
根据函数y=xf′(x)的图象,依次判断f(x)在区间(−∞, −1),(−1, 0),(0, 1),(1, +∞)上的单调性即可
【解答】
解:由函数y=xf′(x)的图象可知:
当x<−1时,xf′(x)<0,
∴ f′(x)>0,此时f(x)单调递增;
当−1
∴ f′(x)<0,此时f(x)单调递减;
当0
当x>1时,xf′(x)>0,
∴ f′(x)>0,此时f(x)单调递增.
故选B.
11.
【答案】
A
【考点】
利用导数研究函数的单调性
函数单调性的性质
【解析】
f(x)
解:f(x)
因为f′(x)<12,
所以g′(x)<0,所以g(x)在R上单调递减.
当x>1时,g(x)
12.
【答案】
A
【考点】
椭圆的定义和性质
直线与椭圆的位置关系
椭圆的离心率
【解析】
利用直线方程以及椭圆方程,根据点B到直线的距离不小于22,结合已知条件,求解离心率即可.
【解答】
解:由题意, 设F′为椭圆C的左焦点,
连接MF′,NF′,则四边形MFNF′是平行四边形,
∴4a=|MF|+|NF|+|MF′|+|NF′|=2×4=8,
∴a=2.
又∵点B到直线l的距离不小于22,
∴|−b|12+−12≥22,
解得:b≥1.
∴e=ca=1−b2a2≤1−122=32.
即椭圆C的离心率的取值范围为 (0,32].
故选A.
二、填空题
【答案】
(0,14)
【考点】
抛物线的定义
【解析】
根据抛物线的标准方程,再利用抛物线x2=2py的焦点坐标为(0, p2),求出物线y=x2的焦点坐标.
【解答】
解:∵ 抛物线y=x2,即x2=y,
∴ p=12,p2=14,
∴ 焦点坐标是(0, 14).
故答案为:(0,14).
【答案】
1
【考点】
函数的单调性与导数的关系
【解析】
求函数的导数,根据函数单调性和导数之间的关系即可得到结论.
【解答】
解:f′x=3ax2−12,
由题知x=±2是方程3ax2−12=0的解,
故a=1.
故答案为:1.
【答案】
4
【考点】
双曲线的定义
双曲线的离心率
余弦定理
【解析】
本题考查双曲线的定义及几何性质、余弦定理.
【解答】
解:由题意可得△PAF是等边三角形,边长为a+c.
设双曲线的右焦点是F′,
则|PF′|−|PF|=2a,|PF′|=|PF|+2a=3a+c.
在△PFF′中,由余弦定理可得:
(3a+c)2=(a+c)2+(2c)2−2(a+c)⋅2c⋅cs60∘,
化简得c2−3ac−4a2=0,
则c+ac−4a=0,
所以c=4a,
所以双曲线E的离心率e=ca=4.
故答案为:4.
【答案】
[1e,+∞)
【考点】
利用导数研究不等式恒成立问题
【解析】
【解答】
解:根据题意,原不等式等价于a≥lnx+1ex,
令f(x)=lnx+1ex,则f′(x)=1x−lnx−1ex,
再令g(x)=1x−lnx−1,
则g′(x)=−1+xx2<0,
所以g(x)在(0,+∞)上单调递减,且g(1)=0,
所以f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
即f(x)在x=1处取得极大值,也是最大值,
所以a≥f(x)max=f(1)=1e.
故答案为:[1e,+∞).
三、解答题
【答案】
解:若p真,则m+2>0,6−m>0,m+2>6−m,
解得2
解得m<5.
∵ p∨q为真,p∧q为假,
∴ p,q一真一假,
当p真q假时,2
当p假q真时,m≤2或m≥6,m<5,
得得m≤2.
综上,m的取值范围是−∞,2∪5,6.
【考点】
复合命题及其真假判断
椭圆的定义
圆的标准方程
【解析】
无
【解答】
解:若p真,则m+2>0,6−m>0,m+2>6−m,
解得2
解得m<5.
∵ p∨q为真,p∧q为假,
∴ p,q一真一假,
当p真q假时,2
当p假q真时,m≤2或m≥6,m<5,
得得m≤2.
综上,m的取值范围是−∞,2∪5,6.
【答案】
解:(1)连结BC1,则O为BC1与B1C的交点,
∵ 侧面BB1C1C为菱形,
∴ B1C⊥BC1.
又AO⊥平面BB1C1C,
∴ B1C⊥AO.
又BC1∩OA=O,
∴ B1C⊥平面ABO.
∵ AB⊂平面ABO,
∴ B1C⊥AB.
(2)作OD⊥BC,垂足为D,连结AD,
作OH⊥AD,垂足为H,
∵ BC⊥AO,BC⊥OD,AO∩OD=D,
∴ B1C⊥平面AOD,
∴ OH⊥BC.
又OH⊥AD,BC∩AD=D,
∴ OH⊥平面ABC.
∵ ∠CBB1=60∘,BB1=BC,
∴ △CBB1为等边三角形.
又BC=2,可得OD=32.
∵ AC⊥AB1,
∴ OA=12B1C=1.
∵ OH⋅AD=OD⋅OA,
且AD=OD2+OA2=72,
∴ OH=217.
又O为B1C的中点,
∴ 点B1到平面ABC的距离为2217,
∴ 三棱柱ABC−A1B1C1的高为2217.
【考点】
两条直线垂直的判定
点、线、面间的距离计算
【解析】
无
无
【解答】
解:(1)连结BC1,则O为BC1与B1C的交点,
∵ 侧面BB1C1C为菱形,
∴ B1C⊥BC1.
又AO⊥平面BB1C1C,
∴ B1C⊥AO.
又BC1∩OA=O,
∴ B1C⊥平面ABO.
∵ AB⊂平面ABO,
∴ B1C⊥AB.
(2)作OD⊥BC,垂足为D,连结AD,
作OH⊥AD,垂足为H,
∵ BC⊥AO,BC⊥OD,AO∩OD=D,
∴ B1C⊥平面AOD,
∴ OH⊥BC.
又OH⊥AD,BC∩AD=D,
∴ OH⊥平面ABC.
∵ ∠CBB1=60∘,BB1=BC,
∴ △CBB1为等边三角形.
又BC=2,可得OD=32.
∵ AC⊥AB1,
∴ OA=12B1C=1.
∵ OH⋅AD=OD⋅OA,
且AD=OD2+OA2=72,
∴ OH=217.
又O为B1C的中点,
∴ 点B1到平面ABC的距离为2217,
∴ 三棱柱ABC−A1B1C1的高为2217.
【答案】
解:(1)由题可得,2b=23,a+c=3,a2=b2+c2,
解得a=2,b=3,c=1,
∴ 椭圆C的方程为x24+y23=1.
(2)设Ax1,y1,Bx2,y2,
由y=kx+1,x24+y23=1,得3+4k2x2+8kx−8=0,
∴ x1+x2=−8k3+4k2,x1⋅x2=−83+4k2,
∴ S△AOB=12×1×|x1−x2|=12⋅x1+x22−4x1x2
=261+2k23+4k2=627,
解得k2=1或k2=−1124(舍去),
∴ k=±1,
∴ 直线l的方程为y=x+1或y=−x+1.
【考点】
椭圆的标准方程
直线与椭圆结合的最值问题
【解析】
无
无
【解答】
解:(1)由题可得,2b=23,a+c=3,a2=b2+c2,
解得a=2,b=3,c=1,
∴ 椭圆C的方程为x24+y23=1.
(2)设Ax1,y1,Bx2,y2,
由y=kx+1,x24+y23=1,得3+4k2x2+8kx−8=0,
∴ x1+x2=−8k3+4k2,x1⋅x2=−83+4k2,
∴ S△AOB=12×1×|x1−x2|=12⋅x1+x22−4x1x2
=261+2k23+4k2=627,
解得k2=1或k2=−1124(舍去),
∴ k=±1,
∴ 直线l的方程为y=x+1或y=−x+1.
【答案】
(1)证明:如图所示,取PB中点M,连接MF,AM.
因为F为PC中点,
所以MF//BC,且MF=12BC.
由已知得BC//AD,BC=AD.
又E为AD中点,
所以MF//AE且MF=AE,
所以四边形AMFE为平行四边形,
所以EF//AM.
又AM⊂平面PAB,而EF∉平面PAB,
所以EF//平面PAB.
(2)解:连接PE,BE,BF,
因为PA=PD,BA=BD,
而E为AD中点,
所以PE⊥AD,BE⊥AD,
所以∠PEB为二面角P−AD−B的平面角,
即∠PEB=60∘.
在△PAD中,PA=PD=5,AD=2,
解得PE=2.
在△ABD中,BA=BD=2,AD=2,
解得BE=1.
在△PEB中,PE=2,BE=1,∠PEB=60∘,
由余弦定理,得PB2=4+1−2×2×1×cs60∘,
解得PB=3,
所以∠PBE=90∘,即BE⊥PB.
又BC//AD,BE⊥AD,
所以BE⊥BC,
又BC∩PB=B,
所以BE⊥平面PBC,
所以∠EPB为直线EP与平面PBC所成的角.
在Rt△PBE中,∠PEB=60∘,
所以∠EPB=30∘,
所以直线EF与平面PBC所成角的正弦值为12.
【考点】
直线与平面平行的判定
直线与平面所成的角
【解析】
无
无
【解答】
(1)证明:如图所示,取PB中点M,连接MF,AM.
因为F为PC中点,
所以MF//BC,且MF=12BC.
由已知得BC//AD,BC=AD.
又E为AD中点,
所以MF//AE且MF=AE,
所以四边形AMFE为平行四边形,
所以EF//AM.
又AM⊂平面PAB,而EF∉平面PAB,
所以EF//平面PAB.
(2)解:连接PE,BE,BF,
因为PA=PD,BA=BD,
而E为AD中点,
所以PE⊥AD,BE⊥AD,
所以∠PEB为二面角P−AD−B的平面角,
即∠PEB=60∘.
在△PAD中,PA=PD=5,AD=2,
解得PE=2.
在△ABD中,BA=BD=2,AD=2,
解得BE=1.
在△PEB中,PE=2,BE=1,∠PEB=60∘,
由余弦定理,得PB2=4+1−2×2×1×cs60∘,
解得PB=3,
所以∠PBE=90∘,即BE⊥PB.
又BC//AD,BE⊥AD,
所以BE⊥BC,
又BC∩PB=B,
所以BE⊥平面PBC,
所以∠EPB为直线EP与平面PBC所成的角.
在Rt△PBE中,∠PEB=60∘,
所以∠EPB=30∘,
所以直线EF与平面PBC所成角的正弦值为12.
【答案】
解:(1)函数f(x)=[ax2−(4a+1)x+4a+3]ex的导数为:
f′(x)=[ax2−(2a+1)x+2]ex.
由题意可得曲线y=f(x)在点(1, f(1))处的切线斜率为0,
∴ f′(1)=(a−2a−1+2)e=0,
解得:a=1.
(2)f(x)的导数为f′(x)=[ax2−(2a+1)x+2]ex=(x−2)(ax−1)ex,
①若a=0,则当x<2时,f′(x)>0,f(x)单调递增;
当x>2时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
∴ 在x=2处f(x)取得极大值,不符题意;
②若a>0,且a=12时,f′(x)=12(x−2)2ex≥0,
∴ f(x)单调递增,无极值;
③若a>12,则1a<2,
∴ f(x)在(1a, 2)上单调递减;
在(2, +∞),(−∞, 1a)上单调递增,
可得f(x)在x=2处取得极小值;
④若02,f(x)在(2, 1a)上单调递减;
在(1a, +∞),(−∞, 2)上单调递增,
可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意;
⑤若a<0,则1a<2,f(x)在(1a, 2)上单调递增;
在(2, +∞),(−∞, 1a)上单调递减,
可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意.
综上可得,a的范围是(12, +∞).
【考点】
利用导数研究曲线上某点切线方程
利用导数研究函数的极值
【解析】
(1)求得f(x)的导数,由导数的几何意义可得f′(1)=0,解方程可得a的值;
(2)求得f(x)的导数,注意分解因式,讨论a=0,a=12,a>12,0【解答】
解:(1)函数f(x)=[ax2−(4a+1)x+4a+3]ex的导数为:
f′(x)=[ax2−(2a+1)x+2]ex.
由题意可得曲线y=f(x)在点(1, f(1))处的切线斜率为0,
∴ f′(1)=(a−2a−1+2)e=0,
解得:a=1.
(2)f(x)的导数为f′(x)=[ax2−(2a+1)x+2]ex=(x−2)(ax−1)ex,
①若a=0,则当x<2时,f′(x)>0,f(x)单调递增;
当x>2时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
∴ 在x=2处f(x)取得极大值,不符题意;
②若a>0,且a=12时,f′(x)=12(x−2)2ex≥0,
∴ f(x)单调递增,无极值;
③若a>12,则1a<2,
∴ f(x)在(1a, 2)上单调递减;
在(2, +∞),(−∞, 1a)上单调递增,
可得f(x)在x=2处取得极小值;
④若02,f(x)在(2, 1a)上单调递减;
在(1a, +∞),(−∞, 2)上单调递增,
可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意;
⑤若a<0,则1a<2,f(x)在(1a, 2)上单调递增;
在(2, +∞),(−∞, 1a)上单调递减,
可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意.
综上可得,a的范围是(12, +∞).
【答案】
解:(1)因为⊙M过点A,B,
所以圆心M在AB的垂直平分线上,
由已知A在直线x+y=0上,且A,B关于坐标原点O对称,
所以M在直线y=x上,故可设M(a,a),
因为⊙M与直线x+2=0相切,
所以⊙M的半径为r=|a+2|,
由已知得|AO|=2,又MO→⊥AO→,
故可得2a2+4=a+22,
解得a=0或a=4,
故⊙M的半径r=2或r=6.
(2)设点M的坐标为(x, y),则|OM|2+|OA|2=|MA|2,
∵ ⊙M与直线x+2=0相切,
∴ |MA|=|x+2|,
∴ |x+2|2=|OM|2+|OA|2=x2+y2+4,
∴ y2=4x,
∴ M的轨迹是以F(1, 0)为焦点,x=−1为准线的抛物线,
∴ |MA|−|MF|=|x+2|−|MF|=x+2−(x+1)=1,
∴ 当|MA|−|MP|为定值时,则点P与点F重合,即P的坐标为(1, 0),
∴ 存在定点P(1, 0)使得当A运动时,|MA|−|MP|为定值.
【考点】
直线与圆的位置关系
圆锥曲线中的定点与定值问题
【解析】
(1)由条件知点M在线段AB的中垂线x−y=0上,设圆的方程为⊙M的方程为(x−a)2+(y−a)2=R2(R>0),然后根据圆与直线x+2=0相切和圆心到直线x+y=0的距离,半弦长和半径的关系建立方程组即可;
(2)设M的坐标为(x, y),然后根据条件的到圆心M的轨迹方程为y2=4x,然后根据抛物线的定义即可得到定点.
【解答】
解:(1)因为⊙M过点A,B,
所以圆心M在AB的垂直平分线上,
由已知A在直线x+y=0上,且A,B关于坐标原点O对称,
所以M在直线y=x上,故可设M(a,a),
因为⊙M与直线x+2=0相切,
所以⊙M的半径为r=|a+2|,
由已知得|AO|=2,又MO→⊥AO→,
故可得2a2+4=a+22,
解得a=0或a=4,
故⊙M的半径r=2或r=6.
(2)设点M的坐标为(x, y),则|OM|2+|OA|2=|MA|2,
∵ ⊙M与直线x+2=0相切,
∴ |MA|=|x+2|,
∴ |x+2|2=|OM|2+|OA|2=x2+y2+4,
∴ y2=4x,
∴ M的轨迹是以F(1, 0)为焦点,x=−1为准线的抛物线,
∴ |MA|−|MF|=|x+2|−|MF|=x+2−(x+1)=1,
∴ 当|MA|−|MP|为定值时,则点P与点F重合,即P的坐标为(1, 0),
∴ 存在定点P(1, 0)使得当A运动时,|MA|−|MP|为定值.
2020-2021学年山西省运城市高二(上)12月月考数学(文)试卷人教A版: 这是一份2020-2021学年山西省运城市高二(上)12月月考数学(文)试卷人教A版,共10页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年山西省运城市高二(上)12月月考数学(理)试卷人教A版: 这是一份2020-2021学年山西省运城市高二(上)12月月考数学(理)试卷人教A版,共11页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年山西省运城市高二(上)期中考试数学(理)试卷人教A版: 这是一份2020-2021学年山西省运城市高二(上)期中考试数学(理)试卷人教A版,共11页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。