2020-2021学年吉林省长春市第二实验中学高二上学期期中考试数学(文)试题(解析版)
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高二数学(文)试题
命题人:朱颖莉 审题人:张爽 2020年11月
本试卷分主观题和客观题两部分共22题,共150分,共2页。考试时间为120分钟。
考试结束后,只交答题卡。
第Ⅰ卷 客观题
一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分)
1.下列关于程序框的功能描述正确的是( )
A.(1)是处理框;(2)是判断框;(3)是终端框;(4)是输入、输出框
B.(1)是终端框;(2)是输入、输出框;(3)是处理框;(4)是判断框
C.(1)和(3)都是处理框;(2)是判断框;(4)是输入、输出框
D.(1)和(3)的功能相同;(2)和(4)的功能相同
2.下列命题错误的是( )
A. 命题“若p,则q”与命题“若q,则p”互为逆否命题
B. 命题“∃x0∈R,x2-x>0”的否定是“∀x∈R,x2-x≤0”
C. ∀x>0且x≠1,都有x+>2
D. “若am2
A.一个圆 B.两个点 C.一个点和一个圆 D.一条直线和一个圆
4.“平面内一动点到两定点的距离之和为一定值”是“这个动点的轨迹为椭圆”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
5.直线l:ax-y+b=0,圆M:x2+y2-2ax+2by=0,则l与M在同一坐标系中的图形可能是( )
6.设抛物线y2=8x的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线l与抛物线有公共点,则直线l的斜率的取值范围是( )
A. B.[-2,2] C.[-1,1] D.[-4,4]
7.执行如图所示的程序框图,若输出的结果为3,则可输入的实数x值的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8..P是椭圆+=1上的一点,F1,F2是焦点,若∠F1PF2=60°,则△PF1F2的面积是( )
A. B. 64(2+) C. 64(2-) D. 64
9.已知双曲线my2-x2=1(m∈R)与椭圆+x2=1有相同的焦点,则该双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±xC.y=±x D.y=±3x
10.如图,已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点F恰好是双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点,且两条曲线交点的连线过点F,则该双曲线的离心率为( )
A. B.2 C.+1 D.-1
11.已知点P是抛物线y2=2x上的动点,点P到准线的距离为d,且点P在y轴上的射影是M,点A(,4),则|PA|+|PM|的最小值是( )
A. B.4 C. D.5
12.设圆锥曲线C的两个焦点分别为F1,F2,若曲线C上存在点P满足|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,则曲线C的离心率等于( )
A.或 B.或2 C.或 D.或2
第Ⅱ卷 主观题
二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)
13..已知p:a-4
14.已知圆C的圆心坐标为(3,2),抛物线x2=-4y的准线被圆C截得的弦长为2,则圆C的方程为______.
15.如图,双曲线C:-=1的左焦点为F1,双曲线上的点P1与P2关于y轴对称,则|P2F1|-|P1F1|的值是______.
16.若椭圆+=1的焦点在x轴上,过点作圆x2+y2=1的切线,切点分别为A,B,直线AB恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆的方程是____________.
三、解答题(共6小题,17题10分,其它题均12分,共70分)
17.已知点P(0,5)及圆C:x2+y2+4x-12y+24=0.
(1)若直线l过点P,且被圆C截得的线段长为4,求l的方程;
(2)求过点P的圆C的弦的中点的轨迹方程.
18. 设p:指数函数f(x)=ax,不等式f(x)>1的解集是{x|x<0},q:函数y=lg(ax2-x+a)的定义域为R,若p∧q为假,p∨q为真,求实数a的取值范围.
19. 已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为,且过点(4,-).点M(3,m)在双曲线上. (1)求双曲线的方程; (2)求△F1MF2的面积.
20. 如图,椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点为F,右顶点,上顶点分别为A,B,且|AB|=|BF|. (1)求椭圆C的离心率; (2)若斜率为2的直线l过点(0,2),且l交椭圆C于P,Q两点,OP⊥OQ,求直线l的方程
21.如图,抛物线的顶点在坐标原点,圆x2+y2=4x的圆心是抛物线的焦点,直线l过抛物线的焦点且斜率为2,直线l交抛物线和圆依次于A,B,C,D四点.(1)求抛物线的方程;
(2)求|AB|+|CD|的值
22.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,椭圆短轴的一个端点与两个焦点构成的三角形的面积为. (1)求椭圆C的方程;
(2)已知动直线y=k(x+1)与椭圆C相交于A,B两点.
①若线段AB中点的横坐标为-,求斜率k的值;②若点M,求证:·为定值
长春二实验中学2020-2021学年度上学期期中考试
高二文科数学试题答案
命题人:朱颖莉 审题人:张爽 2020年11月
1.【答案】B
【解析】根据程序框图的规定,(1)是终端框,(2)是输入、输出框,(3)是处理框,(4)是判断框.
2.【答案】D
【解析】 D选项,“若am2
【解析】(x-1)=0可化为,
x-1=0或x2+y2=3,
∴方程(x-1)=0表示一条直线和一个圆.
4.【答案】A
【解析】 若动点的轨迹为椭圆,则根据椭圆的定义,得平面内一动点到两定点的距离之和为一定值.平面内一动点到两定点的距离之和为一定值时,动点轨迹的情况有三种.所以“平面内一动点到两定点的距离之和为一定值”是“这个动点的轨迹为椭圆”的必要不充分条件.
5【答案】B
6.【答案】C
【解析】 准线方程为x=-2,Q(-2,0).
由题意知,直线的斜率存在,
设l:y=k(x+2),
由消去y,
得k2x2+4(k2-2)x+4k2=0.
当k=0时,x=0,即交点为(0,0);
当k≠0时,由Δ≥0,得-1≤k<0或0
7.【答案】C
【解析】若x≤2,则x2-1=3,∴x=±2.
若x>2,则log2x=3,∴x=8.故选C.
8.【答案】A
【解析】在△PF1F2中,设|PF1|=r1,|PF2|=r2,则由椭圆定义知r1+r2=20,①
由余弦定理知
cos 60°==
=,即+-r1r2=144,②
①2-②得r1r2=.
∴=r1·r2sin 60°=.
9.答案 A
解析 椭圆+x2=1的焦点坐标为(0,±2).
双曲线my2-x2=1(m∈R)的焦点坐标为,
∴=2,∴m=,
∴双曲线的渐近线方程为y=±x.故选A.
10.【答案】C
【解析】由题意,∵两条曲线交点的连线过点F,
∴两条曲线交点为(,p),(,-p),
代入双曲线方程得-=1,
又=c,
∴-4×=1,化简得c4-6a2c2+a4=0,
∴e4-6e2+1=0,e>1,
∴e2=3+2=(1+)2,
∴e=+1,故选C.
11.【答案】C
【解析】设抛物线y2=2x的焦点为F,则F(,0),又点A(,4)在抛物线的外侧,抛物线的准线方程为x=-,则|PM|=d-,又|PA|+d=|PA|+|PF|≥|AF|=5,∴|PA|+|PM|≥.
故选C.
12.答案 C
解析 设圆锥曲线的离心率为e,
由|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,
知①若圆锥曲线为椭圆,
则由椭圆的定义,得e===;
②若圆锥曲线为双曲线,则由双曲线的定义,
得e===.
综上,所求的离心率为或.故选C.
13.【答案】[-1,6]
【解析】由(x-2)(3-x)>0,解得2
∴∴∴-1≤a≤6.
14.【答案】(x-3)2+(y-2)2=2
【解析】抛物线x2=-4y的准线方程为y=1,
∴圆心C(3,2)到直线y=1的距离d=1.
∴圆的半径r==,
∴圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=2.
15.答案 6
解析 设F2为右焦点,连接P2F2(图略),
由双曲线的对称性,知|P1F1|=|P2F2|,
所以|P2F1|-|P1F1|=|P2F1|-|P2F2|=2×3=6.
16.答案 +=1
解析 ∵x=1是圆x2+y2=1的一条切线.
∴椭圆的右焦点为A(1,0),即c=1.
设P,则kOP=,∵OP⊥AB,∴kAB=-2,则直线AB的方程为y=-2(x-1),它与y轴的交点为(0,2).∴b=2,a2=b2+c2=5,故椭圆的方程为+=1.
17.【答案】解 (1)如图所示,|AB|=4,设D是线段AB的中点,则CD⊥AB,
∴|AD|=2,|AC|=4.
在Rt△ACD中,可得|CD|=2.
设所求直线l的斜率为k,则直线l的方程为y-5=kx,即kx-y+5=0.
由点C到直线AB的距离为=2,得k=,
此时直线l的方程为3x-4y+20=0.
又∵当直线l的斜率不存在时,也满足题意,此时方程为x=0,
∴所求直线l的方程为x=0或3x-4y+20=0.
(2)设过点P的圆C的弦的中点为E(x,y),
则CE⊥PE,所以kCE·kPE=-1,
即·=-1,
化简得所求轨迹方程为x2+y2+2x-11y+30=0.
18.【答案】∵p中,指数函数f(x)=ax,不等式f(x)>1的解集是{x|x<0},
由指数函数的性质可得p={a|0<a<1}.
又∵q中,函数y=lg(ax2-x+a)的定义域为R,
即ax2-x+a>0恒成立,
则 解得q=.
又∵p∧q为假,p∨q为真,
∴p与q必定一真一假.
①当p真q假时,0<a≤,
②当p假q真时,a>1.
综上所述,实数a的取值范围为(0,]∪(1,+∞).
【解析】
19.【答案】(1)由离心率e==,解得a=b,
设方程为x2-y2=λ(λ≠0),又双曲线过点(4,-),
∴16-10=λ, 解得λ=6,
∴双曲线方程为-=1.
(2)由点(3,m)在双曲线上,得-=1,
解得|m|=,
又F1F2=2c=2=4,
所以△F1MF2的面积为S=×4×=6.
20解 (1)由已知|AB|=|BF|,
即=a,
4a2+4b2=5a2,4a2+4(a2-c2)=5a2,
∴e==.
(2)由(1)知a2=4b2,∴椭圆C:+=1.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
直线l的方程为y-2=2(x-0),即2x-y+2=0.
由消去y,
得x2+4(2x+2)2-4b2=0,
即17x2+32x+16-4b2=0.
Δ=322+16×17(b2-4)>0,解得b>.
x1+x2=-,x1x2=.
∵OP⊥OQ,∴·=0,
即x1x2+y1y2=0,x1x2+(2x1+2)(2x2+2)=0,
5x1x2+4(x1+x2)+4=0.
从而-+4=0,
解得b=1,满足b>.
∴椭圆C的方程为+y2=1.
21.【答案】解 (1)由圆的方程x2+y2=4x,
即(x-2)2+y2=4可知, 圆心为(2,0),半径为2,
又由抛物线的焦点为已知圆的圆心,得到抛物线焦点为F(2,0),抛物线的方程为y2=8x.
(2)|AB|+|CD|=|AD|-|BC|,
∵|BC|为已知圆的直径,
∴|BC|=4,则|AB|+|CD|=|AD|-4.
设A(x1,y1),D(x2,y2),
∴|AD|=|AF|+|FD|=x1+x2+4,
由已知可知,直线l的方程为y=2(x-2),
由消去y,得x2-6x+4=0,
∴x1+x2=6,∴|AD|=6+4=10,
因此|AB|+|CD|=10-4=6.
22.(1)解 因为+=1(a>b>0)满足a2=b2+c2,=,×b×2c=,解得a2=5,b2=,
则椭圆C的方程为+=1.
(2)①解 设直线与椭圆的交点为A(x1,y1),B(x2,y2).
由(1)将y=k(x+1)代入+=1,
得(1+3k2)x2+6k2x+3k2-5=0,
Δ=36k4-4(3k2+1)(3k2-5)=48k2+20>0,
x1+x2=-.
因为AB中点的横坐标为-,
所以-=-,
解得k=±.
②证明 由①知x1+x2=-,x1x2=,
所以·=·
=+y1y2
=+k2(x1+1)(x2+1)
=(1+k2)x1x2+(x1+x2)++k2
=+++k2
=++k2
=++k2=.
即·为定值.
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