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    2024-2025学年北京市房山区高二上学期月考数学检测试卷(12月份)附解析

    2024-2025学年北京市房山区高二上学期月考数学检测试卷(12月份)附解析第1页
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    2024-2025学年北京市房山区高二上学期月考数学检测试卷(12月份)附解析

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    这是一份2024-2025学年北京市房山区高二上学期月考数学检测试卷(12月份)附解析,共18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。
    一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)
    1.(4分)双曲线y29−x216=1的渐近线方程是( )
    A.y=±34xB.y=±43xC.y=±53xD.y=±35x
    2.(4分)已知圆C1:x2+y2=4,圆C2:x2+y2−4x−4y+4=0,两圆的公共弦所在直线方程是( )
    A.x+y+2=0B.x+y﹣2=0C.x+y+1=0D.x+y﹣1=0
    3.(4分)设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
    A.若m∥α,n∥α,则m∥nB.若m∥α,α∥β,则m∥β
    C.若m∥α,α⊥β,则m⊥βD.若m∥n,m⊥α,则n⊥α
    4.(4分)以x轴为对称轴,顶点为坐标原点,焦点与原点之间的距离为2的抛物线方程是( )
    A.y2=8xB.y2=﹣8x
    C.y2=8x或y2=﹣8xD.x2=8y或x2=﹣8y
    5.(4分)“a=0”是“直线x﹣2ay+1=0与直线(a﹣1)x+ay﹣1=0平行”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
    6.(4分)已知抛物线y2=12x的焦点为F,点P在抛物线上,定点Q(5,2),则|PQ|+|PF|的最小值为( )
    A.6B.7C.8D.9
    7.(4分)已知椭圆C:x22+y2=1,直线l:y=x+3,则椭圆C上的点到直线l距离的最大值为( )
    A.3−32B.2+32C.3+32D.2
    8.(4分)古希腊的几何学家用一个不垂直于圆锥的轴的平面去截一个圆锥,将所截得的不同的截口曲线统称为圆锥曲线.如图所示的圆锥中,AB为底面圆的直径,M为PB中点,某同学用平行于母线PA且过点M的平面去截圆锥,所得截口曲线为抛物线.若该圆锥的高PO=2,底面半径OA=2,则该抛物线焦点到准线的距离为( )
    A.2B.3C.3D.2
    9.(4分)已知椭圆C1与双曲线C2有相同的焦点F1(−23,0),F2(23,0),离心率分别为e1,e2,点P为椭圆C1与双曲线C2在第一象限的公共点,且∠F1PF2=π3,若e1=33,则双曲线C2的方程为( )
    A.x29−y26=1B.x26−y23=1
    C.x212−y29=1D.x24−y28=1
    10.(4分)数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微”.事实上,很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,例如,与(x−a)2+(y−b)2相关的代数问题,可以转化为点A(x,y)与点B(a,b)之间距离的几何问题.若曲线C:(x+1)2+y2+(x−1)2+y2=22,且点M,N分别在曲线C和圆:x2+(y﹣2)2=8上,则M,N两点间的最大距离为( )
    A.52+22B.72+22C.3+22D.4+22
    二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分.)
    11.(4分)直线l经过点P(1,3)且与直线3x−y+5=0垂直,则直线l的方程是 .
    12.(4分)已知点(1,2)在抛物线C:y=ax2上,则抛物线C的准线方程为 .
    13.(4分)双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线为y=12x,则其离心率为 .
    14.(4分)过点P(﹣1,1)作直线与椭圆x24+y22=1交于A,B两点,若线段AB的中点为P,则直线AB的斜率是 .
    15.(4分)造型∞在纺织中作为花纹得到广泛应用,这种造型被称为双纽线.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为4,若动点M满足|MF1||MF2|=4,则动点M的轨迹Ω就是一个双纽线.下列说法正确的是 .
    ①轨迹Ω仅经过一个整点(即横、纵坐标都是整数的点);
    ②若点M位于椭圆C上,且∠F1MF2=π2,则C的离心率为33;
    ③点M与原点O之间的距离不超过22;
    ④若直线y=kx与曲线Ω有且仅有一个公共点,则k≥1或k≤﹣1.
    三、解答题(本大题共4小题,每小题0分,共40分,解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程)
    16.已知点(2,﹣3)在圆C:x2+y2﹣8x+6y+m=0上.
    (Ⅰ)求该圆的圆心坐标及半径长;
    (Ⅱ)过点M(﹣1,1),斜率为−43的直线l与圆C相交于A,B两点,求弦AB的长.
    17.曲线C:x23+m−y21−m=1(m≠−3且m≠1)
    (1)若曲线C表示双曲线,求m的取值范围;
    (2)当m=0,点P在曲线C上,且点P在第一象限,F1(﹣2,0),F2(2,0),PF1⊥PF2,求点P的横坐标.
    18.已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合,过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=43|AB|.
    (1)求C1的离心率;
    (2)设M是C1与C2的公共点.若|MF|=5,求C1与C2的标准方程.
    19.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个焦点为F1,F2,P为椭圆C上一动点,设∠F1PF2=θ,当θ=2π3时,△F1PF2面积取得最大值3.
    (1)求椭圆C的标准方程;
    (2)过点B(0,2)的直线l与椭圆交于不同的两点M,N(M在B,N之间),问S△OBMS△OBN是否存在最值,若存在最值,请求出;若不存在,请说明理由.
    答案与试题解析
    一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)
    1.(4分)双曲线y29−x216=1的渐近线方程是( )
    A.y=±34xB.y=±43xC.y=±53xD.y=±35x
    【分析】利用双曲线渐近线方程的公式加以计算,可得答案.
    解:双曲线y29−x216=1中a=3且b=4,双曲线的渐近线方程为y=±abx,即y=±34x.
    故选:A.
    【点评】本题给出双曲线的方程,求它的渐近线.着重考查了双曲线的标准方程与简单几何性质等知识,属于基础题.
    2.(4分)已知圆C1:x2+y2=4,圆C2:x2+y2−4x−4y+4=0,两圆的公共弦所在直线方程是( )
    A.x+y+2=0B.x+y﹣2=0C.x+y+1=0D.x+y﹣1=0
    【分析】利用两圆的方程,作差即可求得公共弦所在直线方程.
    解:由圆C1:x2+y2=4,圆C2:x2+y2−4x−4y+4=0,
    两式作差得,4x+4y﹣4=4,即x+y﹣2=0,
    所以两圆的公共弦所在直线方程是x+y﹣2=0.
    故选:B.
    【点评】本题考查了由两圆方程求公共弦所在直线方程问题,是基础题.
    3.(4分)设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
    A.若m∥α,n∥α,则m∥nB.若m∥α,α∥β,则m∥β
    C.若m∥α,α⊥β,则m⊥βD.若m∥n,m⊥α,则n⊥α
    【分析】由平行于同一平面的两直线的位置关系判定A;由线面平行、面面平行分析线面关系判定B;由线面平行、面面垂直分析线面关系判定C;由直线与直线平行、直线与平面垂直分析线面关系判断D.
    解:若m∥α,n∥α,则m∥n或m与n相交或m与n异面,故A错误;
    若m∥α,α∥β,则m∥β或m⊂β,故B错误;
    若m∥α,α⊥β,则m⊂β或m∥β或m与β相交,相交时也不一定垂直,故C错误;
    若m∥n,m⊥α,由直线与平面垂直的判定可得n⊥α,故D正确.
    故选:D.
    【点评】本题考查空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面位置关系的判定,考查空间想象能力与思维能力,是基础题.
    4.(4分)以x轴为对称轴,顶点为坐标原点,焦点与原点之间的距离为2的抛物线方程是( )
    A.y2=8xB.y2=﹣8x
    C.y2=8x或y2=﹣8xD.x2=8y或x2=﹣8y
    【分析】设抛物线方程为y2=±2px(p>0),由焦点与原点之间的距离为2,求出p,可得抛物线的方程;
    解:设抛物线方程为y2=±2px(p>0),由题意焦点与原点之间的距离为2,可得 p2=4,p=8
    ∴抛物线的方程为y2=±16x;
    故选:C.
    【点评】本题考查了抛物线的方程的求法,简单性质的应用,属于中档题.
    5.(4分)“a=0”是“直线x﹣2ay+1=0与直线(a﹣1)x+ay﹣1=0平行”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
    【分析】利用充分条件、必要条件的定义,结合两直线平行问题判断即可.
    解:当a=0时,直线x﹣2ay+1=0为x+1=0,直线(a﹣1)x+ay﹣1=0为x+1=0,两直线重合;
    当直线x﹣2ay+1=0与直线(a﹣1)x+ay﹣1=0平行时,a+2a(a﹣1)=0,
    解得a=0或a=12,而a=0时,两直线重合,
    当a=12时,直线x﹣2ay+1=0为x﹣y+1=0,直线(a﹣1)x+ay﹣1=0为x﹣y+2=0,两直线平行,
    因此两直线平行时,a=12,
    所以“a=0”是“直线x﹣2ay+1=0与直线(a﹣1)x+ay﹣1=0平行”的既不充分也不必要条件.
    故选:D.
    【点评】本题主要考查两直线平行的性质,考查计算能力,属于基础题.
    6.(4分)已知抛物线y2=12x的焦点为F,点P在抛物线上,定点Q(5,2),则|PQ|+|PF|的最小值为( )
    A.6B.7C.8D.9
    【分析】利用抛物线的定义、性质及数形结合判定选项即可.
    解:抛物线y2=12x的焦点为F(3,0),点P在抛物线上,定点Q(5,2),
    因为|PF|等于点P到准线的距离,作PD垂直于准线x=﹣3于D,根据抛物线的定义可知|PF|=|PD|,
    所以当PQ垂直于准线时交准线于E,|PQ|+|PF|有最小值,|PF|+|PQ|=|PD|+|PQ|≥|EQ|,最小值为:p2+5=3+5=8,
    当且仅当P在EQ与抛物线的交点时取得等号.
    故选:C.
    【点评】本题主要考查抛物线的性质应用,考查计算能力,属于中档题.
    7.(4分)已知椭圆C:x22+y2=1,直线l:y=x+3,则椭圆C上的点到直线l距离的最大值为( )
    A.3−32B.2+32C.3+32D.2
    【分析】设椭圆上的点P(2csθ,sinθ),利用点到直线的距离公式和三角函数性质能求出椭圆上的点P到直线l的距离的最大值.
    解:椭圆C:x22+y2=1,和直线l:y=x+3,
    设椭圆上的点P(2csθ,sinθ),
    ∴椭圆上的点P到直线l的距离:
    d=|2csθ−sinθ+3|2=3|cs(θ+γ)+3|2,其中tanγ=22,
    ∴当cs(θ+γ)=1时,椭圆上的点到直线l的距离取最大值:3+32.
    故选:C.
    【点评】本题考查点到直线的距离的最值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意椭圆的参数方程的合理运用.
    8.(4分)古希腊的几何学家用一个不垂直于圆锥的轴的平面去截一个圆锥,将所截得的不同的截口曲线统称为圆锥曲线.如图所示的圆锥中,AB为底面圆的直径,M为PB中点,某同学用平行于母线PA且过点M的平面去截圆锥,所得截口曲线为抛物线.若该圆锥的高PO=2,底面半径OA=2,则该抛物线焦点到准线的距离为( )
    A.2B.3C.3D.2
    【分析】先利用三角形的中位线计算|OM|=2,结合对称性判断抛物线以OM为对称轴,焦点在OM上,再以顶点M为坐标原点建立坐标系,设抛物线标准方程y2=2px(p>0),根据点在抛物线上求得参数p即得结果.
    解:因为M是PB的中点,O是AB的中点,
    所以AP∥OM,|OM|=12|AP|=2,
    因为截圆锥的平面平行于母线PA且过母线PB的中点M,故O也在截面上,
    根据对称性可知,抛物线的对称轴为OM,焦点在OM上,
    以M为坐标原点,OM为x轴,过M点的垂线为y轴,建立平面直角坐标系,
    设抛物线与底面交点为E,则xE=|OM|=2,yE=|OA|=2,
    设抛物线为y2=2px(p>0),则4=2p×2,解得p=2,
    即该抛物线焦点(p2,0)到准线x=−p2的距离为p,即为2.
    故选:D.
    【点评】本题考查了圆锥曲线的形成问题,考查了抛物线的标准方程与性质,属于中档题.
    9.(4分)已知椭圆C1与双曲线C2有相同的焦点F1(−23,0),F2(23,0),离心率分别为e1,e2,点P为椭圆C1与双曲线C2在第一象限的公共点,且∠F1PF2=π3,若e1=33,则双曲线C2的方程为( )
    A.x29−y26=1B.x26−y23=1
    C.x212−y29=1D.x24−y28=1
    【分析】设|PF1|=m,|PF2|=n(m>n),根据椭圆定义以及余弦定理计算可得mn=32,再由双曲线定义可得a2=2,即可得双曲线C2的方程.
    解:已知椭圆C1与双曲线C2有相同的焦点F1(−23,0),F2(23,0),离心率分别为e1,e2,点P为椭圆C1与双曲线C2在第一象限的公共点,
    不妨设|PF1|=m,|PF2|=n(m>n),
    椭圆长半轴长为a1=2,双曲线实轴长为a2,如下图所示:
    根据椭圆定义可知m+n=2a1,由离心率定义可得e1=|F1F2|m+n=33,
    解得m+n=2a1=12;
    又∠F1PF2=π3,可得cs∠F1PF2=m2+n2−122mn=(m+n)2−2mn−482mn=12,
    解得mn=32;
    由易知m−n=(m+n)2−4mn=4=2a2,可得a2=2;
    又c2=23,可得b2=12−4=22,
    因此可得双曲线C2的方程为x24−y28=1.
    故选:D.
    【点评】本题考查双曲线的几何特征,属于中档题.
    10.(4分)数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微”.事实上,很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,例如,与(x−a)2+(y−b)2相关的代数问题,可以转化为点A(x,y)与点B(a,b)之间距离的几何问题.若曲线C:(x+1)2+y2+(x−1)2+y2=22,且点M,N分别在曲线C和圆:x2+(y﹣2)2=8上,则M,N两点间的最大距离为( )
    A.52+22B.72+22C.3+22D.4+22
    【分析】C:(x+1)2+y2+(x−1)2+y2=22表示M(x,y)到两定点Q(﹣1,0)和P(1,0)的距离之和为22,可得动点轨迹为椭圆:x22+y2=1,M、N两点间的最大距离可以转化为圆心(0,2)到椭圆上的点的最大距离再加上圆的半径.
    解:由(x+1)2+y2+(x−1)2+y2=22,结合两点的距离公式,
    可得M(x,y)到两定点Q(﹣1,0)和P(1,0)的距离之和为22,
    所以M(x,y)在以点Q(﹣1,0)和P(1,0)为焦点的椭圆上,
    设椭圆的标准方程为:x2a2+y2b2=1(a>b>0),
    则2a=22,即a=2,又a2﹣b2=1,所以b2=1,
    所以曲线C,即椭圆的方程为:x22+y2=1,
    又因为圆x2+(y﹣2)2=8的圆心为(0,2),半径为22,
    则M,N两点间的最大距离可以转化为圆心(0,2)到椭圆上的点的最大距离再加上圆的半径,
    点M(x,y)在x22+y2=1,故x2=2﹣2y2,﹣1≤y≤1,
    所以圆心到椭圆上点的距离
    d=x2+(y−2)2=2−2y2+y2−4y+4=−y2−4y+6=−(y+2)2+10,
    因为t(y)=﹣(y+2)2+10(﹣1≤y≤1)开口向下,对称轴为y=﹣2,
    所以t(y)在[﹣1,1]上单调递减,故t(y)≤t(﹣1)=3,则d≤3,
    所以M,N两点间的最大距离是3+22.
    故选:C.
    【点评】本题考查两点的距离公式和椭圆的定义、方程和性质,以及圆的方程和性质,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
    二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分.)
    11.(4分)直线l经过点P(1,3)且与直线3x−y+5=0垂直,则直线l的方程是 x+3y﹣4=0 .
    【分析】先根据两直线垂直求出直线l的斜率,再由点斜式方程写出直线l的方程.
    解:直线l经过点P(1,3)且与直线3x−y+5=0垂直,
    而直线3x−y+5=0的斜率为3,所以直线l的斜率为−33,
    所以直线l的方程为:y−3=−33(x−1),
    即x+3y−4=0.
    故x+3y−4=0.
    【点评】本题主要考查直线方程的求解,属于基础题.
    12.(4分)已知点(1,2)在抛物线C:y=ax2上,则抛物线C的准线方程为 y=−18 .
    【分析】利用点在抛物线上求出抛物线的标准方程,进而可求准线方程.
    解:由题可得a=2,所以抛物线的方程为y=2x2,即x2=12y,
    所以2p=12,p=14,故准线方程为y=−p2=−18.
    故y=−18.
    【点评】本题主要考查抛物线的性质,考查计算能力,属于基础题.
    13.(4分)双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线为y=12x,则其离心率为 52 .
    【分析】根据双曲线的渐近线方程可得ba=12,再由离心率公式求双曲线离心率.
    解:由双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线为y=12x,
    得ba=12,则双曲线离心率e=ca=1+(ba)2=52.
    故52.
    【点评】本题考查双曲线的几何性质,考查双曲线离心率的求法,是基础题.
    14.(4分)过点P(﹣1,1)作直线与椭圆x24+y22=1交于A,B两点,若线段AB的中点为P,则直线AB的斜率是 12 .
    【分析】根据中点坐标公式及点差法求中点弦的斜率即可.
    解:设A(x1,y1),B(x2,y2),
    则x124+y122=1,x224+y222=1,
    两式作差得x12−x224+y12−y222=0,
    又x1+x22=−1,y1+y22=1,
    可得y1−y2x1−x2=−x1+x22(y1+y2)=12.
    故12.
    【点评】本题考查椭圆的中点弦,训练了点差法的应用,是基础题.
    15.(4分)造型∞在纺织中作为花纹得到广泛应用,这种造型被称为双纽线.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为4,若动点M满足|MF1||MF2|=4,则动点M的轨迹Ω就是一个双纽线.下列说法正确的是 ①③④ .
    ①轨迹Ω仅经过一个整点(即横、纵坐标都是整数的点);
    ②若点M位于椭圆C上,且∠F1MF2=π2,则C的离心率为33;
    ③点M与原点O之间的距离不超过22;
    ④若直线y=kx与曲线Ω有且仅有一个公共点,则k≥1或k≤﹣1.
    【分析】根据双纽线定义利用|MF1||MF2|=4求得轨迹Ω的方程为(x2+y2)2=8(x2﹣y2),利用换元法构造方程可得Ω经过整点(0,0);再由椭圆定义以及余弦定理计算可知当∠F1MF2=π2时,C的离心率为63;由曲线方程可得点M与原点O之间的距离为x2+y2=8(x2−y2)x2+y2≤8(x2+y2)x2+y2=22;联立直线和曲线Ω方程根据交点个数解不等式即可得k≥1或k≤﹣1.
    解:对于①,因为椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为4,
    所以F1(﹣2,0),F2(2,0),
    又动点M的轨迹Ω就是一个双纽线,且动点M满足|MF1||MF2|=4,
    设M(x,y),则|MF1||MF2|=(x+2)2+y2⋅(x−2)2+y2=4,
    化简(x2+y2)2=8(x2﹣y2),即轨迹Ω的方程为(x2+y2)2=8(x2﹣y2);
    令t=x2,则(t+y2)2=8(t﹣y2),整理可得t2+(2y2﹣8)t+y4+8y2=0,
    则Δ=(2y2﹣8)2﹣4(y4+8y2)≥0,解得﹣1≤y≤1;
    当y=0时,x=0或x=22或x=−22,
    当y2=1时,x=3或x=−3,故Ω经过整点(0,0),因此轨迹Ω仅经过一个整点,即①正确;
    对于②,若点M位于椭圆C上,所以|MF1|+|MF2|=2a,
    则(|MF1|+|MF2|)2=|MF1|2+|MF2|2+2|MF1||MF2|=|MF1|2+|MF2|2+8=4a2,
    可得|MF1|2+|MF2|2=4a2−8,又∠F1MF2=π2,所以|MF1|2+|MF2|2=4a2−8=|F1F2|2=16;
    可得a=6,可得C的离心率为26=63,即②错误;
    对于③,当点M与点O重合时,点M与点O之间的距离为0;
    当点M与点O不重合时,点M与点O之间的距离为x2+y2=8(x2−y2)x2+y2≤8(x2+y2)x2+y2=22,
    则点M与点O之间的距离不超过22,即③正确;
    对于④,易知直线y=kx与曲线Ω有且仅有一个公共点为原点O,
    因此除原点外,直线y=kx与曲线Ω再无公共点,
    联立y=kx(x2+y2)2=8(x2−y2),得(1+k2)2x4=8(1﹣k2)x2,
    因此当x≠0时,方程x2=8(1−k2)(1+k2)2无解,所以8(1−k2)(1+k2)2≤0,
    解得k≥1或k≤﹣1,即④正确.
    故①③④.
    【点评】本题考查椭圆的几何性质,动点轨迹问题的求解,直线与曲线的综合应用,属中档题.
    三、解答题(本大题共4小题,每小题0分,共40分,解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程)
    16.已知点(2,﹣3)在圆C:x2+y2﹣8x+6y+m=0上.
    (Ⅰ)求该圆的圆心坐标及半径长;
    (Ⅱ)过点M(﹣1,1),斜率为−43的直线l与圆C相交于A,B两点,求弦AB的长.
    【分析】(Ⅰ)把点(2,﹣3)代入圆的方程,求得m的值,可得圆心坐标及半径长.
    (Ⅱ)先求出圆心到直线l的距离,再利用弦长公式,求得结果.
    解:(Ⅰ)∵点(2,﹣3)在圆C:x2+y2﹣8x+6y+m=0上,∴22+(﹣3)2﹣16﹣18+m=0,解得m=21.
    ∴圆C的方程为(x﹣4)2+(y+3)2=4,
    ∴圆心C坐标为(4,﹣3),半径r=2.
    (Ⅱ).依题意,直线l的方程为y−1=−43(x+1),即4x+3y+1=0.
    则圆心到直线l的距离为d=|16−9+1|42+32=85,
    ∴|AB|=24−(85)2=125.
    【点评】本题主要考查圆的一般方程,点到直线的距离公式的应用,属于中档题.
    17.曲线C:x23+m−y21−m=1(m≠−3且m≠1)
    (1)若曲线C表示双曲线,求m的取值范围;
    (2)当m=0,点P在曲线C上,且点P在第一象限,F1(﹣2,0),F2(2,0),PF1⊥PF2,求点P的横坐标.
    【分析】(1)根据双曲线方程的特征得到不等式,求出﹣3<m<1;
    (2)m=0时,求出C:x23−y2=1,设P(s,t),s>0,t>0,根据垂直关系得到方程,结合s23−t2=1,求出s=152,得到答案.
    解:(1)因为曲线C:x23+m−y21−m=1表示双曲线,根据双曲线的性质可得(3+m)(1﹣m)>0,
    解得﹣3<m<1,
    因此m的取值范围是m∈(﹣3,1);
    (2)m=0时,C:x23−y2=1为双曲线,
    设P(s,t),s>0,t>0,所以s23−t2=1,
    由于PF1⊥PF2,
    因此PF1→⋅PF2→=(−2−s,−t)⋅(2−s,−t)=s2−4+t2=s2−4+s23−1=0,
    解得s=152,
    所以点P的横坐标为152.
    【点评】本题考查直线与双曲线的综合应用,属于中档题.
    18.已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合,过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=43|AB|.
    (1)求C1的离心率;
    (2)设M是C1与C2的公共点.若|MF|=5,求C1与C2的标准方程.
    【分析】(1)由F为C1的焦点且AB⊥x轴,F为C2的焦点且CD⊥x轴,分别求得F的坐标和|AB|,|CD|,由已知条件可得p,c,a,b的方程,消去p,结合a,b,c和e的关系,解方程可得e的值;
    (2)由(1)用c表示椭圆方程和抛物线方程,联立两曲线方程,解得M的横坐标,再由抛物线的定义,解方程可得c,进而得到所求曲线方程.
    解:(1)因为F为C1的焦点且AB⊥x轴,
    可得F(c,0),|AB|=2b2a,
    设C2的标准方程为y2=2px(p>0),
    因为F为C2的焦点且CD⊥x轴,所以F(p2,0),|CD|=2p,
    因为|CD|=43|AB|,C1,C2的焦点重合,所以c=p22p=43⋅2b2a,
    消去p,可得4c=8b23a,所以3ac=2b2,
    所以3ac=2a2﹣2c2,
    设C1的离心率为e,由e=ca,则2e2+3e﹣2=0,
    解得e=12(﹣2舍去),故C1的离心率为12;
    (2)由(1)可得a=2c,b=3c,p=2c,
    所以C1:x24c2+y23c2=1,C2:y2=4cx,
    联立两曲线方程,消去y,可得3x2+16cx﹣12c2=0,
    所以(3x﹣2c)(x+6c)=0,解得x=23c或x=﹣6c(舍去),
    从而|MF|=x+p2=23c+c=53c=5,
    解得c=3,
    所以C1和C2的标准方程分别为x236+y227=1,y2=12x.
    【点评】本题考查抛物线和椭圆的定义、方程和性质,考查直线和椭圆的位置关系,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
    19.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个焦点为F1,F2,P为椭圆C上一动点,设∠F1PF2=θ,当θ=2π3时,△F1PF2面积取得最大值3.
    (1)求椭圆C的标准方程;
    (2)过点B(0,2)的直线l与椭圆交于不同的两点M,N(M在B,N之间),问S△OBMS△OBN是否存在最值,若存在最值,请求出;若不存在,请说明理由.
    【分析】(1)根据题意结合椭圆中a,b,c的关系求解;
    (2)利用韦达定理以及三角形的面积关系确定S△OBMS△OBN=x1x2,又根据(x1+x2)2x1x2=13×644+1k2即可求得x1x2的取值范围,即可求解.
    解:(1)当点P为椭圆的上顶点或者下顶点时,三角形F1PF2面积取得最大值,
    取上顶点为A,所以∠F1AO=12×2π3=π3,
    因此tan∠F1AO=cb=3,所以c=3b,
    又由于三角形F1PF2面积取得最大值为12×2c×b=bc=3b2=3,
    因此b=1,c=3,a=b2+c2=2,
    因此C的标准方程为x24+y2=1.
    (2)S△OBMS△OBN不存在最值,理由如下,
    如果直线l⊥x轴,所以O,B,M,N四点共线,S△OBMS△OBN无意义,
    因此直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+2,N(x2,y2),M(x1,y1),
    联立直线l方程和椭圆方程可得x24+y2=1y=kx+2,化简得x2+4(kx+2)2=4,
    得(4k2+1)x2+16kx+12=0,
    因此根的判别式Δ=256k2﹣48(4k2+1)>0,所以4k2﹣3>0,解得k2>34,
    根据韦达定理可得x1+x2=−16k4k2+1,x1x2=124k2+1,
    由于S△OBMS△OBN=12×|OB|×|x1|12×|OB|×|x2|=|x1x2|,
    由于x1x2=124k2+1>0,因此S△OBMS△OBN=x1x2,
    所以(x1+x2)2x1x2=x12+x22+2x1x2x1x2=x1x2+x2x1+2=(−16k4k2+1)2124k2+1=13×64k24k2+1=13×644+1k2,
    由于k2>34,因此0<1k2<43,因此4<4+1k2<163,
    因此x1x2+x2x1+2=13×644+1k2∈(4,163),因此x1x2+x2x1∈(2,103),
    由于点M在B,N之间,因此x1x2∈(0,1),设t=x1x2∈(0,1),
    由于f(t)=t+1t在(0,1)单调递减,且f(13)=103,f(1)=2,
    因此由x1x2+x2x1=t+1t∈(2,103)可知,t=x1x2∈(13,1),
    因此S△OBMS△OBN=x1x2∈(13,1),因此S△OBMS△OBN不存在最值.
    【点评】本题考查直线与椭圆的综合应用,属于中档题.
    题号
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    答案
    A
    B
    D
    C
    D
    C
    C
    D
    D
    C

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