江苏南京市第九中学2024-2025学年高三数学上第六周周测试卷【含答案】
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这是一份江苏南京市第九中学2024-2025学年高三数学上第六周周测试卷【含答案】,共27页。试卷主要包含了双曲线﹣=1,已知函数f,记函数f,设a=20.7,b=,已知双曲线﹣=1等内容,欢迎下载使用。
1.双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.过F2作其中一条渐近线的垂线,垂足为P.已知|PF2|=2,直线PF1的斜率为,则双曲线的方程为( )
A.﹣=1B.﹣=1
C.﹣=1D.﹣=1
2.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)在区间(,)单调递增,直线x=和x=为函数y=f(x)的图像的两条对称轴,则f(﹣)=( )
A.﹣B.﹣C.D.
3.已知⊙O的半径为1,直线PA与⊙O相切于点A,直线PB与⊙O交于B,C两点,D为BC的中点,若|PO|=,则•的最大值为( )
A.B.C.1+D.2+
4、已知双曲线的离心率为,其中一条渐近线与
圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=1交于A,B两点,则|AB|=( )
A.B.C.D.
5.已知椭圆=1,F1,F2为两个焦点,O为原点,P为椭圆上一点,cs∠F1PF2=,则|PO|=( )
A.B.C.D.
6.记函数f(x)=sin(ωx+)+b(ω>0)的最小正周期为T.若<T<π,且y=f(x)的图像关于点(,2)中心对称,则f()=( )
A.1B.C.D.3
7.设a=0.1e0.1,b=,c=﹣ln0.9,则( )
A.a<b<cB.c<b<aC.c<a<bD.a<c<b
8.已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x﹣y)=f(x)f(y),f(1)=1,则f(k)=( )
A.﹣3B.﹣2C.0D.1
9.设a=20.7,b=()0.7,c=lg2,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<cB.c<a<bC.b<c<aD.c<b<a
10.已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,抛物线y2=4x的准线l经过F1,且l与双曲线的一条渐近线交于点A.若∠F1F2A=,则双曲线的方程为( )
A.﹣=1B.﹣=1
C.﹣y2=1D.x2﹣=1
11.关于函数f(x)=sin2x,给出下列结论:
①f(x)的最小正周期为2π;
②f(x)在[﹣,]上单调递增;
③当x∈[,]时,f(x)的取值范围为[﹣,];
④f(x)的图象可由g(x)=sin(2x+)的图象向左平移个单位长度得到.
其中正确结论的个数为( )
A.1B.2C.3D.4
二.多选题(共5小题)
(多选)12.已知函数f(x)=x3﹣x+1,则( )
A.f(x)有两个极值点
B.f(x)有三个零点
C.点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心
D.直线y=2x是曲线y=f(x)的切线
(多选)13.已知O为坐标原点,点A(1,1)在抛物线C:x2=2py(p>0)上,过点B(0,﹣1)的直线交C于P,Q两点,则( )
A.C的准线为y=﹣1B.直线AB与C相切
C.|OP|•|OQ|>|OA|2D.|BP|•|BQ|>|BA|2
(多选)14.已知函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图像关于点(,0)中心对称,则( )
A.f(x)在区间(0,)单调递减
B.f(x)在区间(﹣,)有两个极值点
C.直线x=是曲线y=f(x)的对称轴
D.直线y=﹣x是曲线y=f(x)的切线
(多选)15.已知O为坐标原点,过抛物线C:y2=2px(p>0)焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点M(p,0).若|AF|=|AM|,则( )
A.直线AB的斜率为2B.|OB|=|OF|
C.|AB|>4|OF|D.∠OAM+∠OBM<180°
(多选)16.若x,y满足x2+y2﹣xy=1,则( )
A.x+y≤1B.x+y≥﹣2C.x2+y2≤2D.x2+y2≥1
三.填空题(共8小题)
17.已知过原点O的直线l与圆(x+2)2+y2=3相切,且l与抛物线y2=2px(p>0)交于O,A两点.若|OA|=8,则p= .
18.设a∈R,函数f(x)=ax2﹣2x﹣|x2﹣ax+1|.若f(x)恰有两个零点,则a的取值范围为 .
19.设a∈(0,1),若函数f(x)=ax+(1+a)x在(0,+∞)上单调递增,则a的取值范围是 .
20.已知椭圆C:+=1(a>b>0),C的上顶点为A,两个焦点为F1,F2,离心率为.过F1且垂直于AF2的直线与C交于D,E两点,|DE|=6,则△ADE的周长是 .
21.曲线y=ln|x|过坐标原点的两条切线的方程为 , .
设点A(﹣2,3),B(0,a),若直线AB关于y=a对称的直线与
圆(x+3)2+(y+2)2=1有公共点,则a的取值范围是 .
23.已知直线l与椭圆+=1在第一象限交于A,B两点,l与x轴、y轴分别相交于M,N两点,且|MA|=|NB|,|MN|=2,则l的方程为 .
24.设a∈R.对任意实数x,用f(x)表示|x|﹣2,x2﹣ax+3a﹣5中的较小者.若函数f(x)至少有3个零点,则a的取值范围为 .
四.解答题(共3小题)
25.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,A、C分别为E的上、下顶点,B、D分别为E的左、右顶点,|AC|=4.
(1)求E的方程;
(2)点P为第一象限内E上的一个动点,直线PD与直线BC交于点M,直线PA与直线y=﹣2交于点N.求证:MN∥CD.
26.设抛物线C:y2=2px(p>0),直线x﹣2y+1=0与C交于A,B两点,且|AB|=4.
(1)求p的值;
(2)F为y2=2px的焦点,M,N为抛物线上的两点,且•=0,求△MNF面积的最小值.
27.椭圆+=1(a>b>0)的右焦点F、右顶点A和上顶点B满足=.
(1)求椭圆的离心率e;
(2)直线l与椭圆有唯一公共点M,与y轴相交于N(N异于M).记O为坐标原点,若|OM|=|ON|,且△MON的面积为,求椭圆的方程.
参考答案与试题解析
一.选择题(共11小题)
1.【解答】解:因为过F2(c,0)作一条渐近线y=的垂线,垂足为P,
则|PF2|==b=2,
所以b=2①,
联立,可得x=,y=,即P(,),
因为直线PF1的斜率=,
整理得(a2+c2)=4ab②,
①②联立得,a=,b=2,
故双曲线方程为=1.
故选:D.
2.【解答】解:根据题意可知=,
∴T=π,取ω>0,∴ω==2,
又根据“五点法”可得,k∈Z,
∴φ=,k∈Z,
∴f(x)=sin(2x)=sin(2x﹣),
∴f(﹣)=sin(﹣)=sin(﹣)=sin=.
故选:D.
3.【解答】解:如图,设∠OPC=α,则,
根据题意可得:∠APO=45°,
∴
=
=cs2α﹣sinαcsα
=
=,又,
∴当,α=,cs()=1时,
取得最大值.
故选:A.
4.【解答】解:双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为,
可得c=a,所以b=2a,
所以双曲线的渐近线方程为:y=±2x,
一条渐近线与圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=1交于A,B两点,圆的圆心(2,3),半径为1,
圆的圆心到直线y=2x的距离为:=,
所以|AB|=2=.
故选:D.
5.【解答】解:椭圆,F1,F2为两个焦点,c=,
O为原点,P为椭圆上一点,,
设|PF1|=m,|PF2|=n,不妨m>n,
可得m+n=6,4c2=m2+n2﹣2mncs∠F1PF2,即12=m2+n2﹣mn,可得mn=,m2+n2=21,
=(),
可得|PO|2=
=(m2+n2+2mncs∠F1PF2)
=(m2+n2+mn)
=(21+)=.
可得|PO|=.
故选:B.
6.【解答】解:函数f(x)=sin(ωx+)+b(ω>0)的最小正周期为T,
则T=,由<T<π,得<<π,∴2<ω<3,
∵y=f(x)的图像关于点(,2)中心对称,∴b=2,
且sin(+)=0,则+=kπ,k∈Z.
∴,k∈Z,取k=4,可得.
∴f(x)=sin(x+)+2,则f()=sin(×+)+2=﹣1+2=1.
故选:A.
7.【解答】解:构造函数f(x)=lnx+,x>0,
则f'(x)=,x>0,
当f'(x)=0时,x=1,
0<x<1时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
x>1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
∴f(x)在x=1处取最小值f(1)=1,
∴,(x>0且x≠1),
∴ln0.9>1﹣=﹣,∴﹣ln0.9<,∴c<b;
∵﹣ln0.9=ln>1﹣=,∴,
∴0.1e0.1<,∴a<b;
设g(x)=xex+ln(1﹣x)(0≤x<1),
则=,
令h(x)=ex(x2﹣1)+1,h′(x)=ex(x2+2x﹣1),
当0时,h′(x)<0,函数h(x)单调递减,
当时,h′(x)>0,函数h(x)单调递增,
∵h(0)=0,∴当0<x<时,h(x)<0,
当0<x<﹣1时,g′(x)>0,g(x)=xex+ln(1﹣x)单调递增,
∴g(0.1)>g(0)=0,∴0.1e0.1>﹣ln0.9,∴a>c,
∴c<a<b.
故选:C.
8.【解答】解:令y=1,则f(x+1)+f(x﹣1)=f(x),即f(x+1)=f(x)﹣f(x﹣1),
∴f(x+2)=f(x+1)﹣f(x),f(x+3)=f(x+2)﹣f(x+1),
∴f(x+3)=﹣f(x),则f(x+6)=﹣f(x+3)=f(x),
∴f(x)的周期为6,
令x=1,y=0得f(1)+f(1)=f(1)×f(0),解得f(0)=2,
又f(x+1)=f(x)﹣f(x﹣1),
∴f(2)=f(1)﹣f(0)=﹣1,
f(3)=f(2)﹣f(1)=﹣2,
f(4)=f(3)﹣f(2)=﹣1,
f(5)=f(4)﹣f(3)=1,
f(6)=f(5)﹣f(4)=2,
∴,
∴=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=﹣3.
故选:A.
9.【解答】解:因为y=2x是定义域R上的单调增函数,所以20.7>20=1,即a=20.7>1;
因为y=是定义域R上的单调减函数,所以<=1,且b=()0.7,所以0<b<1;
因为y=lg2x是定义域(0,+∞)上的单调增函数,所以lg2<lg21=0,即c=lg2<0;
所以c<b<a.
故选:D.
10.【解答】解:由题意可得抛物线的准线为x=,又抛物线的准线过双曲线的左焦点F1,
∴c=,联立,可得|yA|=,又∠F1F2A=,
∴|yA|=|F1F2|,
∴,∴b=2a,∴b2=4a2,
又c2=a2+b2,
∴5=a2+4a2,
∴a2=1,b2=4,
∴双曲线的标准方程为.
故选:D.
11.【解答】解:对于f(x)=sin2x,它的最小正周期为=π,故①错误;
在[﹣,],2x∈[﹣,],函数f(x)单调递增,故②正确;
当x∈[,]时,2x∈[﹣,],f(x)的取值范围为[﹣,],故③错误;
f(x)的图象可由g(x)=sin(2x+)的图象向右平移个单位长度得到,故④错误,
故选:A.
二.多选题(共5小题)
12.【解答】解:f′(x)=3x2﹣1,令f′(x)>0,解得或,令f′(x)<0,解得,
∴f(x)在上单调递增,在上单调递减,且,
∴f(x)有两个极值点,有且仅有一个零点,故选项A正确,选项B错误;
又f(x)+f(﹣x)=x3﹣x+1﹣x3+x+1=2,则f(x)关于点(0,1)对称,故选项C正确;
假设y=2x是曲线y=f(x)的切线,设切点为(a,b),则,解得或,
显然(1,2)和(﹣1,﹣2)均不在曲线y=f(x)上,故选项D错误.
故选:AC.
13.【解答】解:∵点A(1,1)在抛物线C:x2=2py(p>0)上,
∴2p=1,解得,
∴抛物线C的方程为x2=y,准线方程为,选项A错误;
由于A(1,1),B(0,﹣1),则,直线AB的方程为y=2x﹣1,
联立,可得x2﹣2x+1=0,解得x=1,故直线AB与抛物线C相切,选项B正确;
根据对称性及选项B的分析,不妨设过点B的直线方程为y=kx﹣1(k>2),与抛物线在第一象限交于P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立,消去y并整理可得x2﹣kx+1=0,则x1+x2=k,x1x2=1,,
,由于等号在x1=x2=y1=y2=1时才能取到,故等号不成立,选项C正确;
=,选项D正确.
故选:BCD.
14.【解答】解:因为f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象关于点(,0)对称,
所以+φ=kπ,k∈Z,
所以φ=kπ﹣,
因为0<φ<π,
所以φ=,
故f(x)=sin(2x+),
令2x+,解得﹣<x<,
故f(x)在(0,)单调递减,A正确;
x∈(﹣,),2x+∈(,),
根据函数的单调性,故函数f(x)在区间(﹣,)只有一个极值点,故B错误;
令2x+=kπ+,k∈Z,得x=﹣,k∈Z,C显然错误;
f(x)=sin(2x+),
求导可得,f'(x)=,
令f'(x)=﹣1,即,解得x=kπ或(k∈Z),
故函数y=f(x)在点(0,)处的切线斜率为k=,
故切线方程为y﹣,即y=,故D正确.
故选:AD.
15.【解答】解:如图,
∵F(,0),M(p,0),且|AF|=|AM|,∴A(,),
由抛物线焦点弦的性质可得,则,则B(,﹣),
∴,故A正确;
,|OF|=,|OB|≠|OF|,故B错误;
|AB|=>2p=4|OF|,故C正确;
,,,,|OM|=p,
∵|OA|2+|AM|2>|OM|2,|OB|2+|BM|2>|OM|2,
∴∠OAM,∠OBM均为锐角,可得∠OAM+∠OBM<180°,故D正确.
故选:ACD.
16.【解答】解:方法一:由x2+y2﹣xy=1可得,(x﹣)2+=1,
令,则,
∴x+y==2sin()∈[﹣2,2],故A错,B对,
∵x2+y2===∈[,2],
故C对,D错,
方法二:对于A,B,由x2+y2﹣xy=1可得,(x+y)2=1+3xy≤1+3,即,
∴(x+y)2≤4,∴﹣2≤x+y≤2,故A错,B对,
对于C,D,由x2+y2﹣xy=1得,x2+y2﹣1=xy,
∴x2+y2≤2,故C对;
∵﹣xy≤,∴1=x2+y2﹣xy≤x2+y2+=,
∴,故D错误.
故选:BC.
三.填空题(共8小题)
17.【解答】解:如图,
由题意,不妨设直线方程为y=kx(k>0),即kx﹣y=0,
由圆C:(x+2)2+y2=3的圆心C(﹣2,0)到kx﹣y=0的距离为,
得,解得k=(k>0),
则直线方程为y=,
联立,得或,即A().
可得|OA|=,解得p=6.
故答案为:6.
18.【解答】解:①当a=0时,f(x)=﹣2x﹣|x2+1|=﹣2x﹣x2﹣1,不满足题意;
②当方程x2﹣ax+1=0满足a≠0且△≤0时,
有a2﹣4≤0即a∈[﹣2,0)∪(0,2],
此时,f(x)=(a﹣1)x2+(a﹣2)x﹣1
,当a=1时,不满足,
当a≠1时,Δ=(a﹣2)2+4(a﹣1)=a2>0,满足;
③Δ>0时,a∈(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞),
记x2﹣ax+1的两根为m,n,不妨设m<n,
则f(x)=,
当a>2时,x1=,x2=﹣1且x∈(﹣∞,m]∪[n,+∞),
但此时﹣ax1+1=<0,舍去x1,
x3=,x4=1,且x∈(m,n),
但此时﹣ax3+1=>0,舍去x3,
故仅有1与﹣1两个解,即f(x)有且仅有两个零点,
当a<﹣2时,有﹣ax2+1=a+2<0,舍去x2,=2﹣a>0,舍去x4,
故仅有和两个解,即f(x)有且仅有两个零点,
综上,a∈(﹣∞,0)∪(0,1)∪(1,+∞).
故答案为:(﹣∞,0)∪(0,1)∪(1,+∞).
19.【解答】解:∵函数f(x)=ax+(1+a)x在(0,+∞)上单调递增,
∴f′(x)=axlna+(1+a)xln(1+a)≥0在(0,+∞)上恒成立,
即(1+a)xln(1+a)≥﹣axlna,化简可得在(0,+∞)上恒成立,
而在(0,+∞)上>1,
故有,由a∈(0,1),化简可得ln(1+a)≥ln,
即1+a,a2+a﹣1≥0,
解答,
故a的取值范围是[,1).
故答案为:[,1).
20.【解答】解:∵椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,
∴不妨可设椭圆C:,a=2c,
∵C的上顶点为A,两个焦点为F1,F2,
∴△AF1F2为等边三角形,
∵过F1且垂直于AF2的直线与C交于D,E两点,
∴,
由等腰三角形的性质可得,|AD|=|DF2|,|AE|=|EF2|,
设直线DE方程为y=,D(x1,y1),E(x2,y2),
将其与椭圆C联立化简可得,13x2+8cx﹣32c2=0,
由韦达定理可得,,,
|DE|====,解得c=,
△ADE的周长等价于|DE|+|DF2|+|EF2|=4a=8c=.
故答案为:13.
21.【解答】解:当x>0时,y=lnx,设切点坐标为(x0,lnx0),
∵y'=,∴切线的斜率k=,
∴切线方程为y﹣lnx0=(x﹣x0),
又∵切线过原点,∴﹣lnx0=﹣1,
∴x0=e,
∴切线方程为y﹣1=,即x﹣ey=0,
当x<0时,y=ln(﹣x),与y=lnx的图像关于y轴对称,
∴切线方程也关于y轴对称,
∴切线方程为x+ey=0,
综上所述,曲线y=ln|x|经过坐标原点的两条切线方程分别为x﹣ey=0,x+ey=0,
故答案为:x﹣ey=0,x+ey=0.
22.【解答】解:点A(﹣2,3),B(0,a),kAB=,所以直线AB关于y=a对称的直线的斜率为:,所以对称直线方程为:y﹣a=,即:(3﹣a)x﹣2y+2a=0,
(x+3)2+(y+2)2=1的圆心(﹣3,﹣2),半径为1,
所以,得12a2﹣22a+6≤0,解得a∈[,].
故答案为:[,].
23.【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点为E,
由+=1,+=1,
相减可得:=﹣,
则kOE•kAB=•==﹣,
设直线l的方程为:y=kx+m,k<0,m>0,M(﹣,0),N(0,m),
∴E(﹣,),∴kOE=﹣k,
∴﹣k•k=﹣,解得k=﹣,
∵|MN|=2,∴=2,化为:+m2=12.
∴3m2=12,m>0,解得m=2.
∴l的方程为y=﹣x+2,即x+y﹣2=0,
故答案为:x+y﹣2=0.
24.【解答】解:设g(x)=x2﹣ax+3a﹣5,h(x)=|x|﹣2,由|x|﹣2=0可得x=±2.
要使得函数f(x)至少有3个零点,则函数g(x)至少有一个零点,
则Δ=a2﹣4(3a﹣5)≥0,
解得a≤2或a≥10.
①当a=2时,g(x)=x2﹣2x+1,作出函数g(x)、h(x)的图象如图所示:
此时函数f(x)只有两个零点,不满足题意;
②当a<2时,设函数g(x)的两个零点分别为x1、x2(x1<x2),
要使得函数f(x)至少有3个零点,则x2≤﹣2,
所以,,解得a∈∅;
③当a=10时,g(x)=x2﹣10x+25,作出函数g(x)、h(x)的图象如图所示:
由图可知,函数f(x)的零点个数为3,满足题意;
④当a>10时,设函数g(x)的两个零点分别为x3、x4(x3<x4),
要使得函数f(x)至少有3个零点,则x3≥2,
可得,解得a>4,此时a>10.
综上所述,实数a的取值范围是[10,+∞).
故答案为:[10,+∞).
四.解答题(共3小题)
25.【解答】解:(1)由题意可得:2b=4,e==,a2=b2+c2,
解得b=2,a2=9,
∴椭圆E的方程为+=1.
(2)证明:A(0,2),B(﹣3,0),C(0,﹣2),D(3,0),
直线BC的方程为+=1,化为2x+3y+6=0.
设直线AP的方程为:y=kx+2,(k<0),∴N(,﹣2).
联立,化为:(4+9k2)x2+36kx=0,
解得x=0或﹣,
∴P(﹣,).
直线PD方程为:y=(x﹣3),即y=(x﹣3),
与2x+3y+6=0联立,解得x=,y=.
∴M(,).
∴kMN==,
kCD=,
∴MN∥CD.
26.【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),联立,
消去x得:y2﹣4py+2p=0,
∴y1+y2=4p,y1y2=2p,Δ=16p2﹣8p>0,
∴p(2p﹣1)>0,∴p>,
|AB|=|y1﹣y2|==4,
∴16p2﹣8p=48,∴2p2﹣p﹣6=0,∴(2p+3)(p﹣2)=0,
∴p=2;
(2)由(1)知y2=4x,所以F(1,0),显然直线MN的斜率不可能为零,
设直线MN:x=my+n,M(x1,y1),N(x2,y2),
由,可得y2﹣4my﹣4n=0,所以y1+y2=4m,y1y2=﹣4n,
Δ=16m2+16n>0→m2+n>0,
因为,所以(x1﹣1)(x2﹣1)+y1y2=0,
即(my1+n﹣1)(my2+n﹣1)+y1y2=0,即 ,
将y1+y2=4m,y1y2=﹣4n,代入得4m2=n2﹣6n+1,
∴4(m2+n)=(n﹣1)2>0,所以n≠1,且n2﹣6n+1≥0,解得n≥3+2或n≤3﹣2.
设点F到直线MN的距离为d,所以d=,
|MN|=|y1﹣y2|==
==2|n﹣1|,
所以△MNF的面积S=|MN|×d=××2|n﹣1|,
又或,所以当n=3﹣2时,△MNF的面积Smin=(2﹣2)2=12﹣8,
当直线MN的斜率可不存在时,
由题意设M点坐标为(a+1,a),a>0,
则a2=4(a+1),解得a=2+2,
此时△MNF的面积S=|MN|×d==12+8.
综上,△MNF面积的最小值为12﹣8.
27.【解答】解:(1)∵==,∴,
∴a2=3b2,
∴a2=3(a2﹣c2),∴2a2=3c2,
∴e==;
(2)由(1)可知椭圆为,
即x2+3y2=a2,
设直线l:y=kx+m,联立x2+3y2=a2,消去y可得:
(3k2+1)x2+6kmx+(3m2﹣a2)=0,又直线l与椭圆只有一个公共点,
∴Δ=36k2m2﹣4(3k2+1)(3m2﹣a2)=0,∴3m2=a2(3k2+1),
又,∴,
又|OM|=|ON|,∴,
解得,∴k=±,
又△OMN的面积为==,
∴,∴m2=4,
又k=,3m2=a2(3k2+1),∴a2=6,b2=2,
∴椭圆的标准方程为.
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