四川省成都七中2016-2017学年高二(上)期末数学试卷(理科)(解析版)
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这是一份四川省成都七中2016-2017学年高二(上)期末数学试卷(理科)(解析版),共25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。
2016-2017学年四川省成都七中高二(上)期末数学试卷(理科)
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.命题p:“a=﹣2”是命题q:“直线ax+3y﹣1=0与直线6x+4y﹣3=0垂直”成立的( )
A.充要条件 B.充分非必要条件
C.必要非充分条件 D.既不充分也不必要条件
2.成都七中为了全面落实素质教育,切实有效减轻学生课业负担,拟从林荫、高新两个校区的初高中学生中抽取部分学生进行调查,事先已了解到初中三个年级、高中三个年级学生的课业负担情况有较大差异,而男女生课业负担差异不大.在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是( )
A.简单随机抽样 B.按性别分层抽样
C.按年级分层抽样 D.系统抽样
3.圆(x+2)2+y2=4与圆(x﹣2)2+(y﹣1)2=9的位置关系为( )
A.内切 B.相交 C.外切 D.相离
4.已知双曲线的离心率为2,那么双曲线的渐近线方程为( )
A. B.x±y=0 C.2x±y=0 D.
5.函数f(x)=x2﹣x﹣2,x∈[﹣5,5],在定义域内任取一点x0,使f(x0)≤0的概率是( )
A. B. C. D.
6.设实数x,y满足,则μ=的取值范围是( )
A.[,2] B.[,] C.[,2] D.[2,]
7.有5名高中优秀毕业生回母校成都7中参加高2015级励志成才活动,到3个班去做学习经验交流,则每个班至少去一名的不同分派方法种数为( )
A.200 B.180 C.150 D.280
8.柜子里有3双不同的鞋,随机地取2只,下列叙述错误的是( )
A.取出的鞋不成对的概率是
B.取出的鞋都是左脚的概率是
C.取出的鞋都是同一只脚的概率是
D.取出的鞋一只是左脚的,一只是右脚的,但它们不成对的概率是
9.执行如图所示的程序框图,若输出的结果为43,则判断框内应填入的条件是( )
A.z≤42? B.z≤20? C.z≤50? D.z≤52?
10.某学校随机抽查了本校20个同学,调查他们平均每天在课外从事体育锻炼的时间(分钟),根据所得数据的茎叶图,以5为组距将数据分为八组,分别是[0,5),[5,10),…[35,40],作出的频率分布直方图如图所示,则原始的茎叶图可能是( )
A. B. C. D.
11.如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,且AB=2AD,设∠DAB=θ,θ∈(0,),以A,B为焦点且过点D的双曲线的离心率为e1,以C,D为焦点且过点A的椭圆的离心率为e2,则( )
A.随着角度θ的增大,e1增大,e1e2为定值
B.随着角度θ的增大,e1减小,e1e2为定值
C.随着角度θ的增大,e1增大,e1e2也增大
D.随着角度θ的增大,e1减小,e1e2也减小
12.以椭圆+=1的顶点为焦点,焦点为顶点的双曲线C,其左、右焦点分别是F1,F2,已知点M坐标为(2,1),双曲线C上点P(x0,y0)(x0>0,y0>0)满足=,则﹣S( )
A.2 B.4 C.1 D.﹣1
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.命题∀x∈R,|x|<0的否定是 .
14.已知双曲线x2﹣my2=1的虚轴长是实轴长的3倍,则实数m的值是 .
15.在平面直角坐标系xOy中,曲线x2+y2=2|x|+2|y|围成的图形的面积为 .
16.已知圆C:(x﹣1)2+y2=r2(r>0)与直线l:y=x+3,且直线l上有唯一的一个点P,使得过点P作圆C的两条切线互相垂直.设EF是直线l上的一条线段,若对于圆C上的任意一点Q,,则的最小值是 .
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.某市统计局就某地居民的月收入调查了10000人,并根据所得数据画出样本的频率分布直方图,每个分组包括左端点,不包括右端点,如第一组表示收入在[1000,1500).
(1)求居民收入在[3000,3500)的频率;
(2)根据频率分布直方图算出样本数据的中位数、平均数及其众数;
(3)为了分析居民的收入与年龄、职业等方面的关系,按收入从这10000人中用分层抽样方法抽出100人作进一步分析,则应在月收入为[2500,3000)的人中抽取多少人?
18.口袋中装有4个形状大小完全相同的小球,小球的编号分别为1,2,3,4,甲、乙、丙依次有放回地随机抽取1个小球,取到小球的编号分别为a,b,c.
(1)在一次抽取中,若有两人抽取的编号相同,则称这两人为“好朋友”,求甲、乙两人成为“好朋友”的概率;
(2)求抽取的编号能使方程a+b+2c=6成立的概率.
19.某科研所对新研发的一种产品进行合理定价,该产品按事先拟定的价格试销得统计数据.
单价x(万元)
8
8.2
8.4
8.8
8.6
9
销量y(件)
90
84
83
75
80
68
(1)①求线性回归方程y=x+;②谈谈商品定价对市场的影响;
(2)估计在以后的销售中,销量与单价服从回归直线,若该产品的成本为4.5元/件,为使科研所获利最大,该产品定价应为多少?
(附: =, =﹣, =8.5, =80)
20.已知⊙C:x2+y2﹣2x﹣4y﹣20=0,直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0.
(1)求证:直线l与⊙C恒有两个交点;
(2)若直线l与⊙C的两个不同交点分别为A,B.求线段AB中点P的轨迹方程,并求弦AB的最小值.
21.已知一条曲线C在y轴右边,C上每一点到点F(1,0)的距离减去它到y轴距离的差都是1.
(1)求曲线C的方程;
(2)是否存在整数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,都有|FA|2+|FB|2<|AB|2?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
22.已知椭圆的上顶点M与左、右焦点F1,F2构成三角形MF1F2面积为,又椭圆C的离心率为,左右顶点分别为P,Q.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点D(m,0)(m∈(﹣2,2),m≠0)作两条射线分别交椭圆C于A,B两点(A,B在长轴PQ同侧),直线AB交长轴于点S(n,0),且有∠ADP=∠BDQ.求证:mn为定值;
(3)椭圆C的下顶点为N,过点T(t,2)(t≠0)的直线TM,TN分别与椭圆C交于E,F两点.若△TMN的面积是△TEF的面积的λ倍,求λ的最大值.
2016-2017学年四川省成都七中高二(上)期末数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
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.命题p:“a=﹣2”是命题q:“直线ax+3y﹣1=0与直线6x+4y﹣3=0垂直”成立的( )
A.充要条件 B.充分非必要条件
C.必要非充分条件 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.
【分析】根据直线垂直的等价条件,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【解答】解:若“直线ax+3y﹣1=0与直线6x+4y﹣3=0垂直”,则6a+3×4=0,解得a=﹣2,
故p是q成立的充要条件,
故选:A
2.成都七中为了全面落实素质教育,切实有效减轻学生课业负担,拟从林荫、高新两个校区的初高中学生中抽取部分学生进行调查,事先已了解到初中三个年级、高中三个年级学生的课业负担情况有较大差异,而男女生课业负担差异不大.在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是( )
A.简单随机抽样 B.按性别分层抽样
C.按年级分层抽样 D.系统抽样
【考点】收集数据的方法.
【分析】若总体由差异明显的几部分组成时,经常采用分层抽样的方法进行抽样.
【解答】解:事先已了解到初中三个年级、高中三个年级学生的课业负担情况有较大差异,而男女生课业负担差异不大,按年级分层抽样,这种方式具有代表性,比较合理.
故选:C.
3.圆(x+2)2+y2=4与圆(x﹣2)2+(y﹣1)2=9的位置关系为( )
A.内切 B.相交 C.外切 D.相离
【考点】圆与圆的位置关系及其判定.
【分析】求出两圆的圆心和半径,计算两圆的圆心距,将圆心距和两圆的半径之和或半径之差作对比,判断两圆的位置关系.
【解答】解:圆(x+2)2+y2=4的圆心C1(﹣2,0),半径r=2.
圆(x﹣2)2+(y﹣1)2=9的圆心C2(2,1),半径R=3,
两圆的圆心距d==,
R+r=5,R﹣r=1,
R+r>d>R﹣r,
所以两圆相交,
故选B.
4.已知双曲线的离心率为2,那么双曲线的渐近线方程为( )
A. B.x±y=0 C.2x±y=0 D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】利用双曲线的离心率,转化求出a,b关系,即可求解双曲线的渐近线方程.
【解答】解:双曲线的离心率为2,
可得,即,可得,
双曲线的渐近线方程为:y=±,
即.
故选:D.
5.函数f(x)=x2﹣x﹣2,x∈[﹣5,5],在定义域内任取一点x0,使f(x0)≤0的概率是( )
A. B. C. D.
【考点】几何概型;一元二次不等式的解法.
【分析】先解不等式f(x0)≤0,得能使事件f(x0)≤0发生的x0的取值长度为3,再由x0总的可能取值,长度为定义域长度10,得事件f(x0)≤0发生的概率是0.3
【解答】解:∵f(x)≤0⇔x2﹣x﹣2≤0⇔﹣1≤x≤2,
∴f(x0)≤0⇔﹣1≤x0≤2,即x0∈[﹣1,2],
∵在定义域内任取一点x0,
∴x0∈[﹣5,5],
∴使f(x0)≤0的概率P==
故选C
6.设实数x,y满足,则μ=的取值范围是( )
A.[,2] B.[,] C.[,2] D.[2,]
【考点】简单线性规划.
【分析】根据不等式组画出可行域,得到如图所示的△ABC及其内部的区域.设P(x,y)为区域内一点,根据斜率计算公式可得μ=表示直线OP的斜率,运动点P得到PQ斜率的最大、最小值,即可得到μ=的取值范围.
【解答】解:作出不等式组表示的平面区域,得到如图所示的△ABC及其内部的区域
其中A(1,2),B(4,2),C(3,1)
设P(x,y)为区域内的动点,可得μ=表示直线OP的斜率,
其中P(x,y)在区域内运动,O是坐标原点.
运动点P,可得当P与A点重合时,μ=2达到最大值;
当P与C点重合时,μ=达到最小值.
综上所述,μ=的取值范围是[,2]
故选:A
7.有5名高中优秀毕业生回母校成都7中参加高2015级励志成才活动,到3个班去做学习经验交流,则每个班至少去一名的不同分派方法种数为( )
A.200 B.180 C.150 D.280
【考点】排列、组合的实际应用.
【分析】根据题意,分2步进行分析,①、先将5个人分成3组,分析可得有2种分组方法:分成2﹣2﹣1的三组或分成3﹣1﹣1的三组,分别求出每种情况的分组方法数目,由分类计数原理可得分组方法数目,②、将分好的3组对应三个班级,由排列数公式可得其方法数目,进而由分步计数原理计算可得答案.
【解答】解:根据题意,分2步进行分析,
①、先将5个人分成3组,
若分成2﹣2﹣1的三组,有=15种情况,
若分成3﹣1﹣1的三组,有=10种情况,
一共有15+10=25种分组方法;
②、将分好的3组对应三个班级,有=6种方法,
则一共有25×6=150种不同分派方法,
故选:C.
8.柜子里有3双不同的鞋,随机地取2只,下列叙述错误的是( )
A.取出的鞋不成对的概率是
B.取出的鞋都是左脚的概率是
C.取出的鞋都是同一只脚的概率是
D.取出的鞋一只是左脚的,一只是右脚的,但它们不成对的概率是
【考点】古典概型及其概率计算公式.
【分析】利用等可能事件概率计算公式分别求解,能求出结果.
【解答】解:∵柜子里有3双不同的鞋,随机地取2只,
∴基本事件总数n==15,
在A中,取出的鞋是成对的取法有3种,
∴取出的鞋不成对的概率是:1﹣=,故A 正确;
在B中,取出的鞋都是左脚的取法有=3种,
∴取出的鞋都是左脚的概率为:,故B正确;
在C中,取出的鞋都是同一只脚的取法有: =6,
∴取出的鞋都是同一只脚的概率是p==;
在D中,取出的鞋一只是左脚的,一只是右脚的,
由题意,可以先选出左脚的一只有=3种选法,
然后从剩下两双的右脚中选出一只有=2种选法,
所以一共6种取法,
∴取出的鞋一只是左脚的,一只是右脚的,但它们不成对的概率是,故D错误.
故选:D.
9.执行如图所示的程序框图,若输出的结果为43,则判断框内应填入的条件是( )
A.z≤42? B.z≤20? C.z≤50? D.z≤52?
【考点】程序框图.
【分析】根据已知中的程序框图可得,该程序的功能是计算并输出变量z的值,模拟程序的运行过程,可得答案.
【解答】解:第一次执行z=2x+y后,z=1,不满足输出条件,应满足进行循环的条件,则x=1,y=1,
第二 次执行z=2x+y后,z=3,不满足输出条件,应满足进行循环的条件,则x=1,y=3,
第三次执行z=2x+y后,z=5,不满足输出条件,应满足进行循环的条件,则x=3,y=5,
第四次执行z=2x+y后,z=11,不满足输出条件,应满足进行循环的条件,则x=5,y=11,
第五次执行z=2x+y后,z=21,不满足输出条件,应满足进行循环的条件,则x=11,y=21,
第六次执行z=2x+y后,z=43,满足输出条件,
故进行循环的条件可以为z≤42?,
故选:A
10.某学校随机抽查了本校20个同学,调查他们平均每天在课外从事体育锻炼的时间(分钟),根据所得数据的茎叶图,以5为组距将数据分为八组,分别是[0,5),[5,10),…[35,40],作出的频率分布直方图如图所示,则原始的茎叶图可能是( )
A. B. C. D.
【考点】频率分布直方图;茎叶图.
【分析】由频率分布直方图可得,[25,30),[30,35)的频率相同,频数为3,即可得出结论.
【解答】解:由频率分布直方图可得,[25,30),[30,35)的频率相同,频数为3,
故选:B.
11.如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,且AB=2AD,设∠DAB=θ,θ∈(0,),以A,B为焦点且过点D的双曲线的离心率为e1,以C,D为焦点且过点A的椭圆的离心率为e2,则( )
A.随着角度θ的增大,e1增大,e1e2为定值
B.随着角度θ的增大,e1减小,e1e2为定值
C.随着角度θ的增大,e1增大,e1e2也增大
D.随着角度θ的增大,e1减小,e1e2也减小
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】连接BD、AC,假设AD=t,根据余弦定理表示出BD,进而根据双曲线的性质可得到a的值,再由AB=2c,e=可表示出e1=,最后根据余弦函数的单调性可判断e1的单调性;同样表示出椭圆中的c'和a'表示出e2的关系式,最后令e1、e2相乘即可得到e1e2的关系.
【解答】解:连接BD,AC设AD=t,则BD==
∴双曲线中a=
e1=
∵y=cosθ在(0,)上单调减,进而可知当θ增大时,y==减小,即e1减小
∵AC=BD
∴椭圆中CD=2t(1﹣cosθ)=2c∴c'=t(1﹣cosθ)
AC+AD=+t,∴a'=(+t)
e2==
∴e1e2=×=1
故选B.
12.以椭圆+=1的顶点为焦点,焦点为顶点的双曲线C,其左、右焦点分别是F1,F2,已知点M坐标为(2,1),双曲线C上点P(x0,y0)(x0>0,y0>0)满足=,则﹣S( )
A.2 B.4 C.1 D.﹣1
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】通过已知条件,写出双曲线方程,结合已知等式及平面几何知识得出点M是△F1PF2的内心,利用三角形面积计算公式计算即可.
【解答】解:∵椭圆方程为+=1,
∴其顶点坐标为(3,0)、(﹣3,0),焦点坐标为(2,0)、(﹣2,0),
∴双曲线方程为,
设点P(x,y),记F1(﹣3,0),F2(3,0),
∵=,
∴=,
整理得: =5,
化简得:5x=12y﹣15,
又∵,
∴5﹣4y2=20,
解得:y=或y=(舍),
∴P(3,),
∴直线PF1方程为:5x﹣12y+15=0,
∴点M到直线PF1的距离d==1,
易知点M到x轴、直线PF2的距离都为1,
结合平面几何知识可知点M(2,1)就是△F1PF2的内心.
故﹣===2,
故选:A.
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.命题∀x∈R,|x|<0的否定是 ∃x0∈R,|x0|≥0 .
【考点】命题的否定.
【分析】利用全称命题的否定是特称命题,去判断.
【解答】解:因为命题是全称命题,根据全称命题的否定是特称命题,
所以命题的否定:∃x0∈R,|x0|≥0.
故答案为:∃x0∈R,|x0|≥0.
14.已知双曲线x2﹣my2=1的虚轴长是实轴长的3倍,则实数m的值是 .
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】利用双曲线x2﹣my2=1的虚轴长是实轴长的3倍,列出方程求解即可.
【解答】解:双曲线x2﹣my2=1的虚轴长是实轴长的3倍,
可得: =3,解得m=.
故答案为:.
15.在平面直角坐标系xOy中,曲线x2+y2=2|x|+2|y|围成的图形的面积为 6π+8 .
【考点】圆的一般方程.
【分析】x>0,y>0时,方程化为(x﹣1)2+(y﹣1)2=2,其面积为=+2,根据图象的对称性,可得曲线x2+y2=2|x|+2|y|围成的图形的面积.
【解答】解:x>0,y>0时,方程化为(x﹣1)2+(y﹣1)2=2,其面积为=+2
根据图象的对称性,可得曲线x2+y2=2|x|+2|y|围成的图形的面积为6π+8,
故答案为6π+8.
16.已知圆C:(x﹣1)2+y2=r2(r>0)与直线l:y=x+3,且直线l上有唯一的一个点P,使得过点P作圆C的两条切线互相垂直.设EF是直线l上的一条线段,若对于圆C上的任意一点Q,,则的最小值是 4+4 .
【考点】直线和圆的方程的应用.
【分析】由圆的对称性知直线l上的唯一点P与圆心C(1,0)所在直线必与直线l垂直,求得PC所在直线方程,与直线l求得交点P,再根据对称性可得r=2,由题意,知|EF|取得最小值时,一定关于直线y=﹣x+1对称,画出图形,通过图形观察,当两圆相内切时,求得最小值.
【解答】解:根据圆的对称性知直线l上的唯一点P与圆心C(1,0)所在直线必与直线l垂直,
则PC所在直线的方程为x+y=1,与直线y=x+3联立求得P(﹣1,2),
再根据对称性知过点P(﹣1,2)的两条切线必与坐标轴垂直,r=2;
由题意,知|EF|取得最小值时,一定关于直线y=﹣x+1对称,如图所示,
因此可设以点P(﹣1,2)为圆心,以R为半径的圆,
即(x+1)2+(y﹣2)2=R2与圆C内切时,
的最小值即为2R,
由相切条件易知2R=2(|CP|+2)=2(2+2)=4+4.
故答案为:4+4.
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.某市统计局就某地居民的月收入调查了10000人,并根据所得数据画出样本的频率分布直方图,每个分组包括左端点,不包括右端点,如第一组表示收入在[1000,1500).
(1)求居民收入在[3000,3500)的频率;
(2)根据频率分布直方图算出样本数据的中位数、平均数及其众数;
(3)为了分析居民的收入与年龄、职业等方面的关系,按收入从这10000人中用分层抽样方法抽出100人作进一步分析,则应在月收入为[2500,3000)的人中抽取多少人?
【考点】频率分布直方图.
【分析】(1)根据频率=小矩形的高×组距来求;
(2)根据中位数的左右两边的矩形的面积和相等,所以只需求出从左开始面积和等于0.5的底边横坐标的值即可,运用取中间数乘频率,再求之和,计算可得平均数,求出众数即可;
(3)求出月收入在[2500,3000)的人数,用分层抽样的抽取比例乘以人数,可得答案.
【解答】解:(1)月收入在[3000,3500)的频率为0.0003×500=0.15;
(2)从左数第一组的频率为0.0002×500=0.1;
第二组的频率为0.0004×500=0.2;
第三组的频率为0.0005×500=0.25;
∴中位数位于第三组,设中位数为2000+x,则x×0.0005=0.5﹣0.1﹣0.2=0.2⇒x=400.
∴中位数为2400(元)
由1250×0.1+1750×0.2+2250×0.25+2750×0.25+3250×0.15+3750×0.05=2400,
样本数据的平均数为2400(元);
众数是: =2250,和=2750;
(3)月收入在[2500,3000)的频数为0.25×10000=2500(人),
∵抽取的样本容量为100.∴抽取比例为 =,
∴月收入在[2500,3000)的这段应抽取2500×=25(人).
18.口袋中装有4个形状大小完全相同的小球,小球的编号分别为1,2,3,4,甲、乙、丙依次有放回地随机抽取1个小球,取到小球的编号分别为a,b,c.
(1)在一次抽取中,若有两人抽取的编号相同,则称这两人为“好朋友”,求甲、乙两人成为“好朋友”的概率;
(2)求抽取的编号能使方程a+b+2c=6成立的概率.
【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率.
【分析】(1)将甲、乙依次取到小球的编号记为(a,b),利用列出法求出基本事件个数和甲、乙两人成为好朋友包含的情况种数,由此能求出甲、乙两人成为“好朋友”的概率.
(2)将甲、乙、丙依次取到小球的编号记为(a,b,c),求出基本事件个数,利用列举法求出丙抽取的编号能使方程a+b+2c=6成立包含的基本事件个数,由此能求出抽取的编号能使方程a+b+2c=6成立的概率.
【解答】解:(1)将甲、乙依次取到小球的编号记为(a,b),
则基本事件有(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),
(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),
(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),共16个.
记“甲、乙两人成为好朋友”为事件M,则M包含的情况有:
(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),共4个人,
故甲、乙两人成为“好朋友”的概率为P(M)==.
(2)将甲、乙、丙依次取到小球的编号记为(a,b,c),
则基本事件有n=4×4×4=64个,
记“丙抽取的编号能使方程a+b+2c=6成立”为事件N,
当丙抽取的编号c=1时,工+子4,
∴(a,b)分别为(1,3),(2,2),(3,1),
当丙抽取的编号c=2时,a+b=2,∴(a,b)为(1,1),
当丙抽取的编号c=3或c=4时,方程a+b+2c=6不成立.
综上,事件N包含的基本事件有4个,
∴.
19.某科研所对新研发的一种产品进行合理定价,该产品按事先拟定的价格试销得统计数据.
单价x(万元)
8
8.2
8.4
8.8
8.6
9
销量y(件)
90
84
83
75
80
68
(1)①求线性回归方程y=x+;②谈谈商品定价对市场的影响;
(2)估计在以后的销售中,销量与单价服从回归直线,若该产品的成本为4.5元/件,为使科研所获利最大,该产品定价应为多少?
(附: =, =﹣, =8.5, =80)
【考点】线性回归方程.
【分析】(1)①根据公式求出和的值,求出回归方程即可;②根据b的值判断即可;(2)求出关于w的表达式,结合二次函数的性质求出w的最大值即可.
【解答】解:(1)①依题意: ==﹣20,
=﹣=80+20×8.5=250,
∴回归直线的方程为y=﹣20x+250;
②由于=﹣20<0,则x,y负相关,
故随定价的增加,销量不断降低.
(2)设科研所所得利润为w,设定价为x,
∴w=(x﹣4.5)(﹣20x+250)=﹣20x2+340x﹣1125,
∴当时,wmax=320,
故当定价为8.5元时,w取得最大值.
20.已知⊙C:x2+y2﹣2x﹣4y﹣20=0,直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0.
(1)求证:直线l与⊙C恒有两个交点;
(2)若直线l与⊙C的两个不同交点分别为A,B.求线段AB中点P的轨迹方程,并求弦AB的最小值.
【考点】直线和圆的方程的应用.
【分析】(1)求出圆C的圆心和半径,整理直线方程为m(2x+y﹣7)+(x+y﹣4)=0,求出直线2x+y﹣7=0,x+y﹣4=0的交点,判断它在圆内,即可得证;
(2)由题意知,设点P(x,y)为弦AB的中点,连接CP,则CP⊥PQ,由平面几何知识可得点P的轨迹方程是以CQ为直径的圆,求得圆心和半径,注意运用中点坐标公式,再由当Q(3,1)是弦AB的中点时,|AB|最小,运用勾股定理即可得到所求值.
【解答】解:(1)证明:⊙C:x2+y2﹣2x﹣4y﹣20=0,
即(x﹣1)2+(y﹣2)2=25,圆心C(1,2),半径r=5,
又直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0,
化为m(2x+y﹣7)+(x+y﹣4)=0,
由解得,
则直线l恒过定点Q(3,1),
由|CQ|==<5,
可得Q在圆C内,则直线l与⊙C恒有两个交点;
(2)由题意知,设点P(x,y)为弦AB的中点,
由(1)可知CP⊥PQ,
点P的轨迹方程是以CQ为直径的圆,
线段CQ的中点为(2,),|CQ|=,
则线段AB中点P的轨迹方程为;
由圆的几何性质可知,当Q(3,1)是弦AB的中点时,|AB|最小.
弦心距,⊙C的半径为5,
可得|AB|min=2=4.
21.已知一条曲线C在y轴右边,C上每一点到点F(1,0)的距离减去它到y轴距离的差都是1.
(1)求曲线C的方程;
(2)是否存在整数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,都有|FA|2+|FB|2<|AB|2?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
【考点】直线与抛物线的位置关系.
【分析】(1)设P(x,y)(x>0)是曲线C上任意一点,列出方程求解即可.
(2)设过点M(m,0)(m>0)的直线l与曲线C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2).设l的方程为x=λy+m,联立利用韦达定理,结合向量的数量积推出m2﹣6m+1<4λ2,对任意实数λ,4λ2的最小值为0,转化求解即可得到m的取值范围.
【解答】解:(1)设P(x,y)(x>0)是曲线C上任意一点,
那么点P(x,y)满足:,
化简得y2=4x(x>0).
(2)设过点M(m,0)(m>0)的直线l与曲线C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2).
设l的方程为x=λy+m,由得y2﹣4λy﹣4m=0,△=16(λ2+m)>0,
于是①,又,②,
又,于是不等式②等价于③,
由①式,不等式③等价于m2﹣6m+1<4λ2④对任意实数λ,4λ2的最小值为0,
所以不等式④对于一切π成立等价于m2﹣6m+1<0,即.
由此可知,存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,
都有|FA|2+|FB|2<|AB|2,且m的取值范围为.
22.已知椭圆的上顶点M与左、右焦点F1,F2构成三角形MF1F2面积为,又椭圆C的离心率为,左右顶点分别为P,Q.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点D(m,0)(m∈(﹣2,2),m≠0)作两条射线分别交椭圆C于A,B两点(A,B在长轴PQ同侧),直线AB交长轴于点S(n,0),且有∠ADP=∠BDQ.求证:mn为定值;
(3)椭圆C的下顶点为N,过点T(t,2)(t≠0)的直线TM,TN分别与椭圆C交于E,F两点.若△TMN的面积是△TEF的面积的λ倍,求λ的最大值.
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程;直线与椭圆的位置关系.
【分析】(1)利用椭圆离心率三角形的面积,解得a,b,即可得到椭圆方程.
(2)设AB:y=k(x﹣n)(k≠0),A(x1,y1),B(x2,y2).联立直线与椭圆方程,利用韦达定理以及斜率关系,推出结果即可.
(3)设E(x3,y3),F(x4,y4),通过,直线TM方程为:x=t(y﹣1),直线TN:3x﹣ty﹣t=0,联立直线与椭圆方程,求出E,F坐标,求出E到直线TN:3x﹣ty﹣t=0的距离,推出两个三角形的面积,利用基本不等式求解即可.
【解答】解:(1)椭圆离心率,又,解得a=2,b=1,
∴椭圆.
(2)由已知AB必有斜率,设AB:y=k(x﹣n)(k≠0),A(x1,y1),B(x2,y2).
联立.
⇒k(x1﹣n)(x2﹣m)+k(x1﹣m)(x2﹣m)=0⇒2x1x2﹣(m+n)(x1+x2)+2mn=0⇒mn=4.
(3)设E(x3,y3),F(x4,y4),因为,
直线TM方程为:x=t(y﹣1),直线TN:3x﹣ty﹣t=0,
联立,
联立,
所以E到直线TN:3x﹣ty﹣t=0的距离,,
∴,
(取等条件),
λ的最大值为.
2017年3月7日
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