四川省成都市第七中学2023-2024学年高一上学期12月月考数学试题 含解析

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【文档说明】四川省成都市第七中学2023-2024学年高一上学期12月月考数学试题 含解析.docx,共(23)页,1.906 MB,由管理员店铺上传

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以下为本文档部分文字说明:

成都七中高2025届高二12月阶段性测试数学试题一、单选题(共8个小题,每个小题5分,共40分)1.已知直线l的一个方向向量为()3,3−,则直线l的倾斜角=()A.30B.60C.120D.150【答案】C【解析】【分析】根据直线的方向向量得到直线l的斜率,进而求出倾斜角.【

详解】因为直线l的一个方向向量为()3,3−,所以直线l的斜率3tan33k−===−,又因为0180,所以120=,故选:C.2.某工厂生产A,B,C三种不同型号的产品,它们的产量之比为2∶3∶5,用分层抽样的方法抽取一个容量为n的样本.若样

本中A型号的产品有20件,则样本容量n为()A.50B.80C.100D.200【答案】C【解析】【分析】直接由分层抽样的定义按比例计算即可.【详解】由题意样本容量220100235n==++.故选:C.3.直线:330lxy−+=被圆22

:(1)4Cxy+−=截得的弦长为()A.5B.25C.3D.23【答案】D【解析】【分析】由圆的方程可得圆心和半径,利用点到直线距离公式可求得圆心到直线距离,利用垂径定理可求得弦长.【详解】由圆22:(1)4Cxy+−=,为得圆心()0,1C,半径

2r=,所以圆心()0,1C到直线l的距离为13131d−+==+,所以直线l被圆C截得的弦长为22224123rd−=−=.故选:D.4.设1F,2F分别是双曲线221412yx−=的下、上焦点,P是该双曲线上的一点,且

1235PFPF=,则12PFF△的面积等于()A.12B.24C.123D.243【答案】B【解析】【分析】利用条件及双曲线的定义求出12,PFPF,进而可得12PFF△为直角三角形,然后直接求面积即可.【详解】由双曲线221412yx−=得2,23,4abc=

==,又1235PFPF=,且1224PFPFa−==,得到1210,6PFPF==,所以()22221212642PFPFcFF−===,即12PFF△为直角三角形,所以1221211682422PFFSPFFF===△.故选:B.5.如图,二面角l−−等于1

20,AB、是棱l上两点,BDAC、分别在半平面、内,ACl⊥,BDl⊥,且2ABACBD===,则CD的长等于()A.23B.22C.4D.2【答案】C【解析】【分析】根据题意,可得DCDBBAAC=++uuuruuur

uuruuur,再由空间向量的模长计算公式,代入计算,即可得到结果.【详解】由二面角的平面角的定义知,120BDAC=,∴cos,22cos1202BDACBDACBDAC===−,由,AClBDl⊥⊥,得0,0ACBABDBA==,又DCDBBAAC=++uuuruu

uruuruuur,∴22222()222DCDBBAACDBBAACDBBADBACBAAC=++=+++++()2222222122216BDAC=++−=−−=,所以4DC=,即4CD=.故选:C

.6.如图是某个闭合电路的一部分,每个元件的可靠性是12,则从A到B这部分电路畅通的概率为()A.1116B.1132C.916D.932【答案】A【解析】【分析】由并联和串联电路的性质先求出从A到B电路不能正常工作的概率,

再由对立事件的概率求解.【详解】上半部分电路畅通的概率为:111312228−=,下半部分电路畅通的概率为12,上下两部分并联,畅通的概率为:3111118216−−=.故选:A.7.正四面体ABCD−的棱长为4,空间中的动点P满足2

2PBPC+=,则APPD的取值范围为()A.423,423−+B.2,32C.432,42−−D.14,2−【答案】D【解析】【分析】分别取BC,AD的中点E,F,由题意可得点P的轨迹是以E为球心,以2为半径的球面,又APPD=24PF

−,再求出PF的最值即可求解【详解】分别取BC,AD的中点E,F,则222PBPCPE+==,所以2PE=,故点P的轨迹是以E为球心,以2为半径的球面,()()()()APPDPFFAPFFDPFFAPFFA=−++=−+−2224FAPFPF=−

=−,又221641223,EDDCCE=−=−==22124822EFDEDF=−=−==,所以min22PFEF=−=,max232PFEF=+=,所以APPD的取值范围为14,2−.故选:D.8.已知椭圆()222210xyabab+=

的左、右焦点分别为1F、2F,经过1F的直线交椭圆于A,B,2ABF△的内切圆的圆心为I,若23450++=IBIAIF,则该椭圆的离心率是()A55B.23C.34D.12【答案】A【解析】【分析】对23450++=

IBIAIF变形得到2351882IBIFIA+=−,进而得到以22::3:4:5AFBFAB=,结合椭圆定义可求出2AFa=,245,33BFaABa==,1AFa=,由余弦定理求解,ac关系式,求出离心率.【详解】因为23450++=IBIAIF,所以2351882I

BIFIA+=−,如图,在2BF上取一点M,使得2:5:3BMMF=,连接IM,则12IMIA=−,则点I为AM上靠近点M的三等分点,所以22::3:4:5IAFIBFIBASSS=,所以22::3:4:5AFBFAB

=,设23AFx=,则24,5BFxABx==,由椭圆定义可知:224AFBFABa++=,即124xa=,所以3ax=,所以2AFa=,245,33BFaABa==,1AFa=故点A与上顶点重合,在2ABF△中,由余弦定理得:2222

22222222516399cos52523aaaABFAFBBAFABFAa+−+−===,在12AFF△中,2222243cos25aacBAFa+−==,解得:55ca=,所以椭圆离心率为55..故选

:A【点睛】对于求解圆锥曲线离心率问题,要结合题目中的条件,直接求出离心率或求出,,abc的齐次方程,解出离心率,本题的难点在于如何将23450++=IBIAIF进行转化,需要作出辅助线,结合内心的性质得到三

角形2ABF三边关系,求出离心率.二、多选题(共4个小题,每个小题5分,共20分)9.有一组样本数据1x,2x,…,6x,其中1x是最小值,6x是最大值,则()A.2x,3x,4x,5x的平均数等于1x,2x,…,6x的平均

数B.2x,3x,4x,5x的中位数不等于1x,2x,…,6x的中位数C.2x,3x,4x,5x的标准差不小于1x,2x,…,6x的标准差D.2x,3x,4x,5x的极差不大于1x,2x,…,6x的极差【答案】BD【解析】【分析】根据平均数

,中位数,标准差,极差的概念逐一判定即可.【详解】对于A,令样本数据126,,,xxx为1,2,2,2,2,9,则2345,,,xxxx的平均数为2,而1x26,,,xx的平均数为3,两者不相等,A错误;对于B,不妨令1x,2x,…,6x从小到大排列,所以2345,,,

xxxx的中位数等于34126,,,,2xxxxx+的中位数等于342xx+,B正确;对于C,令样本数据126,,,xxx为0,1,2,8,9,10,可知126,,,xxx的平均数是5,2345,,,xxxx的平均数是5,所以126,,,xxx的方差22211(05)(15)6s=

−+−222(25)(85)(95)+−+−+−250(105)3+−=,2345,,,xxxx的方差22221(15)(25)4s=−+−2225(85)(95)2+−+−=,所以2

21212,ssss,C错误;对于D,不妨令1x,2x,…,6x从小到大排列,则6521,xxxx,6152xxxx−−,D正确.故选:BD.10.如图所示,正方体1111ABCDABCD−中,,EF分别在1,ADAC上,

且1121,33AEADAFAC==,则下列结论正确的是()A.1EFAD⊥B.1EFAD⊥C.EF与1BD异面D.1EFBD∥【答案】BD【解析】【分析】建立空间直角坐标系,利用空间向量法判断两直线的位置关系.【详解】以D为原点

,以1,,DADCDD所在直线分别为,,xyz轴,建立空间直角坐标系Dxyz,设正方体棱长为3,则()()()()()()()113,0,0,3,3,0,0,0,0,0,0,3,3,0,3,1,0,1,2,1,0,ABDDAEF()()()111(1,1,1),3,3,3,3,0,3,3,0,3.

EFBDADAD=−=−−=−−=−13030,EFADEF=−+−与1AD不垂直,故A错误;113030,EFADEFAD=−++=⊥,故B正确;113,BDEFEFBD=−∥,故C错误,D正确.故选:BD.

11.已知抛物线()2:20Cypxp=上存在一点()2,Et到其焦点的距离为3,点P为直线2x=−上一点,过点P作抛物线C的两条切线,切点分别为,,ABO为坐标原点.则()A.抛物线的方程为24yx=B.直

线AB一定过抛物线的焦点C.线段AB长最小值为42D.OPAB⊥【答案】ACD【解析】【分析】根据抛物线的定义,求得抛物线的方程,可判定A正确;设(2,)Pm−,得出PA和PB的方程,联立方程组,结合Δ0=,得到12,kk是方程2210kkm+−=的

两个不等式的实数根,再由韦达定理和1ABOPkk=−,可判定D正确;由2ABkm=,得出直线AB,结合直线的点斜式的形式,可判定B不正确,再由圆锥曲线的弦长公式,结合二次函数的性质,可判定C正确.【详解】由抛物线2:2Cypx=,可得焦点坐标(,0)2pF,

准线方程为2px=−,因为抛物线C上存在一点()2,Et到其焦点的距离为3,由抛物线的定义可得232p+=,可得2p=,所以抛物线的方程为24yx=,所以A正确;设(2,)Pm−,显然直线PA的斜率存在且不为0,设斜率为1k,可得

PA的方程为1(2)ymkx−=+,联立方程组12(2)4ymkxyx−=+=,整理得2114840kyykm−++=,因为PA是抛物线的切线,所以()211(4)4840kkm=−−+=,即211210kkm+−=,且点A的纵坐标为11422kk−−=,代入抛物线方程,可得A横坐

标为211k,即21112(,)Akk,的设直线PB的斜率存在且不为0,设斜率为2k,同理可得:222210kkm+−=,且22212(,)Bkk,所以12,kk是方程2210kkm+−=的两个不等式的实数根,所以12121,22mkkkk+=−=−,因为21121222

21221222()()()1112222ABOPkkkkmmmkkmkkkk−−=−=−=−=−+−−,所以OPAB⊥,所以D正确;由OPAB⊥,且2OPmk=−,可得2ABkm=,则直线AB的

方程为211221()yxkmk−=−,即22111222mkymkkx−=−,又由211210kkm+−=,可得21112kmk=−,所以3221111(2)2(12)22kkykkx−−−=−,即211(12)2(2)kykx−=−,所以直线AB一定过定点(2,

0),该点不是抛物线的焦点,所以B不正确.由直线AB的斜率不为0,设直线AB的方程为2xmy=+,且1122(,),(,)AxyBxy,联立方程组224xmyyx=+=,整理得2480ymy−−=,所以12124,8yymyy+=

=−,则222212121211()4(1)(1632)ABmyymyyyymm=+−=++−=++4222314324()4224mmm=++=+−,当且仅当0m=时,等号成立,即AB的最小值为42,所以C正确.故选:ACD.【点睛】方法点睛

:解决直线与抛物线有关问题的方法与策略:1、涉及抛物线的定义问题:抛物线的定义是解决抛物线问题的基础,它能将两种距离(抛物线上的点到焦点的距离、抛物线上的点到准线的距离)进行等量转化.如果问题中涉及抛物线的焦点和准线,又能与距离联系起来,那么用抛

物线定义就能解决问题.因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦问题,可以优先考虑利用抛物线的定义转化为点到准线的距离,这样就可以使问题简单化.2、涉及直线与抛物线的综合问题:通常设出直线方程,与抛物线方程联立方程组,结合根与系数的关系,合理进

行转化运算求解,同时注意向量、基本不等式、函数及导数在解答中的应用.12.已知椭圆::()222133xyaa+=的左、右焦点分别为1F、2F,右顶点为A,点M为椭圆上一点,点I是12MFF△的内心,延长MI交线段12FF于N,抛物线()2158yac

x=+(其中c为椭圆下的半焦距)与椭圆交于B,C两点,若四边形1ABFC是菱形,则下列结论正确的是()A.352BC=B.椭圆的离心率是32C.1214MFMF+的最小值为94D.INMI的值为22【答案】AC【

解析】【分析】对于A:利用椭圆与抛物线的对称性可得点B坐标,代入抛物线方程,进而可判断;对于B:将点B坐标代入椭圆方程即可判断;对于C:利用椭圆定义以及基本不等式计算可判断;对于D:利用角平分线的性质结合比

例的性质即可计算.【详解】对于A:椭圆:()222133xyaa+=的左、右焦点分别为1F、2F,右顶点为A,则()()()212,0,,0,,0,3AaFcFcb−−=,,因为抛物线()2158yacx=+(其中c为椭圆下的半

焦距)与椭圆交于B,C两点,由椭圆与抛物线的对称性可得B,C两点关于x轴对称,设(,),(,),0BmnCmnn−,因为四边形1ABFC是菱形,所以BC中点是1AF的中点,所以2mac=−,即2acm−=

,所以()()()()22221515151545816161616nacmacacacb=+=+−=−==,则354n=,所以3522BCn==,A正确;对于B:由选项A得()135,24Bac−,代入椭圆方程可得()2214514163aca−+=,化简得12aca

−=,进而可得12e=,B错误;对于C:由选项B可得22222,33acbacc==−==,则1,2ca==,所以12||||24MFMFa+==,则12||,||MFsMFt==,则4,0,0stst+=,所以()1214141141414955

2||||4444tstsstMFMFtssststt+=+=++=+++=,当且仅当4tsts=,即48,33st==时等号成立,所以1214MFMF+的最小值为94,C正确;对

于D:连接1IF和2IF,如图:因为I是12MFF△的内心,则1IF为12MFF的平分线,由角平分线定理可得11MFMIFNNI=,同理22MFMIFNNI=,所以2211MFMFMIFNFNNI==,

所以1212||||||22||||||2MFMFMIaNIFNFNc+===+,即12INMI=,D错误.故选:AC.三、填空题(共4个小题,每个小题5分,共20分)13.已知两条平行直线1l:210xy++=,2l:20axyc+

+=间的距离为5,则ac+=______.【答案】4−或16【解析】【分析】可先通过两直线平行求出参数a,接着将两直线的变量系数化为一致,再利用距离公式求解即可.【详解】因为12//ll,所以2210a−=

,解得4a=,则2l:420xyc++=,可化直线1l为4220xy++=,所以1l与2l的距离为222542c−=+,解得8c=−或12c=则4ac+=−或16ac+=.14.已知()P,ab为圆C:222440xyxy+−−+=上任意一点,则-12ba+的取值范

围为________【答案】304,【解析】【分析】求12ba−+的取值范围表示圆上的点()Pab,与点()21Q−,连线的斜率的取值范围,画出图形,可知当直线与圆相切时斜率取到最值,利用点到直

线的距离公式计算即可.【详解】由题意,12ba−+表示圆C上的点()Pab,与圆外的点()21Q−,连线的斜率.把圆22:2440Cxyxy+−−+=化为标准式()()22121xy−+−=,圆心()12C,,半径1r=.设过点()21Q−,的直线方程为()12yk

x−=+,即210kxyk−++=.当直线210kxyk−++=与圆C相切时,斜率k取得最值.由222111kkk−++=+,解得0k=或34k=.所以12ba−+取值范围为3[0]4,.的故答案为:3[0]4,.15.高三某位同学参加物理、化学、政治科目的等级考,已知这位同学在物理、化学

、政治科目考试中达A+的概率分别为23、34、45,这三门科目考试成绩的结果互不影响,则这位考生至少得2个A+的概率是____________.【答案】56【解析】【分析】分成两种情况,恰好两门科目A+,三门科目A+,根据

独立事件的乘法公式计算.【详解】考生至少拿到两个A+的事件为A,三门科目A+为事件B,恰好两门科目A+为事件C,由题意,ABC=+,且,BC互斥.三门科目A+,23424()34560PB==恰好两门科目A+,23423423426()111345345

34560PC=−+−+−=.根据互斥事件的加法公式,24265()()()60606PAPBPC=+=+=.故答案为:5616.已知12FF,是椭圆与双曲

线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且12PFPF,线段1PF的垂直平分线过2F,若椭圆的离心率为1e,双曲线的离心率为2e,则2122ee+的最小值为____________.【答案】6【解析】【分析】由于线段1PF的垂直平分线

过2F,所以有122FFPF=,再根据双曲线和椭圆的定义,求出2c的表达式,然后利用基本不等式来求得最小值.【详解】设椭圆对应的参数为11,,abc,双曲线对应的参数为22,,abc,由于线段1PF的垂直平分线过2F,所以有1222FFPFc=

=.根据双曲线和椭圆的定义有11122222PFcaPFca+=−=,,两式相减得到()1242caa=−,,即122aac−=.所以2121222224222eaaccecaca+=+=++2224262acca+=,,即最小值为6.【点睛】本小题考查双曲

线的定义和几何性质,考查椭圆的定义和几何性质,是一个综合性较强的题目.由于椭圆和双曲线有公共的焦点,所以焦距相同,也就是有相同c.对于两个曲线的公共交点来说,即满足椭圆的定义,又满足双曲线的定义,根据定义可列出方程.再利用基本不等式可求得最小值.四、解答题(共7个题,

17题10分,18题—22题每题12分,共70分)17.已知圆C经过(0A,3),()12B,两点,且圆心在直线1x=上.(1)求圆C的方程;(2)求过点()02P,且与圆C相切的直线方程.【答案】(1)x2+y2﹣2x﹣3=0;(2)y=2或4x﹣3y+6=0.

【解析】【分析】(1)由圆心在直线1x=上,设圆心为(1,t),再由C经过(0A,3),()12B,两点可得1+(t﹣3)2=0+(t﹣2)2,求得圆心和半径即可得解;(2)根据题意切线的斜率存在可设直线方程为y=kx+2

,再利用直线和圆相切可得d=221kk++=2,求得k即可得解.【小问1详解】根据题意,设圆心C的坐标为(1,t),则有1+(t﹣3)2=0+(t﹣2)2,解可得t=0,即圆心的坐标为(1,0),圆的半径r=13+=2,

则圆的方程为(x﹣1)2+y2=4,即x2+y2﹣2x﹣3=0;【小问2详解】根据题意,圆的方程为(x﹣1)2+y2=4,过点P(0,2)作圆的切线,斜率必定存在,设切线的斜率为k,则切线的方程为y=kx+2,即kx﹣y+2=0;则有d=221kk++=2,解

可得k=0或43;故切线的方程为y=2或4x﹣3y+6=0.18.在平面直角坐标系中,有两个圆1C:()2221xy++=,和圆2C:()2221xy−+=,一动圆P与圆1C内切,与圆2C外切.动圆圆心P的轨迹是曲线E,直

线1ykx=−与曲线E交于,AB两个不同的点.(1)求曲线E的方程;(2)求实数k的取值范围;【答案】(1)221(0)xyx−=(2)21k−−【解析】【分析】(1)先根据两圆位置关系列式可得动圆圆心P的轨迹为双曲线的一只,根据双

曲线的定义可得轨迹方程;(2)将双曲线方程和直线方程联立,根据方程有两不等负根列不等式组求解即可.【小问1详解】圆1C:()2221xy++=和圆2C:()2221xy−+=的圆心分别为()()122,0,2,0CC−,半径均为1,令动圆P的半径为

r,显然1r,当动圆Р与圆1C内切,与圆2C外切时,1211PCrPCr=−=+,即21122PCPCCC−=,因此动圆圆心P的轨迹是以1C,2C为焦点,且实轴长为2的双曲线的左支,故曲线E的方程为

221(0)xyx−=;【小问2详解】直线1ykx=−与曲线E交于,AB两个不同的点,联立2211ykxxy=−−=,消去y得()221220kxkx−+−=,该方程有两不等负根,所以()()2222210Δ2810201201kk

kkkk−=+−−−−−,解得21k−−.19.2022年4月16日,神舟13号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,这趟神奇之旅意义非凡,尤其是“天宫课堂”在广大学生心中引起强烈反响,激起了他们对太空知识的浓厚兴趣.某中学

在进行太空知识讲座后,从全校学生中随机抽取了200名学生进行笔试,并记录下他们的成绩,将数据分成6组,并整理得到如下频率分布直方图(1)求这部分学生成绩的中位数、平均数(同组数据用该组区间的中点值作代表);(2)为了更好的了解学生对

太空知识的掌握情况,学校决定在成绩高的第5,6组中用分层抽样的方法抽取5名学生,进行第二轮面试,最终从这5名学生中随机抽取2人参加市太空知识竞赛,求90分(包括90分)以上的同学恰有1人被抽到的概率.【答案】(1)71.67,70.5(2)35【解析】【分析】(1)根据频率直方图

按照中位数和平均数的计算方法即可求得答案;(2)确定第5,6组中的人数,从而求得5名学生中每组抽取的人数,列举出抽取两人的所有情况,根据古典概型的概率公式即可求得答案.【小问1详解】设中位数为x,平均数为x,因为前三个矩形面积

为()0.0100.0150.020100.45++=,故()()0.0100.0150.02010700.0300.5x+++−=,解得71.67x;()10450.010550.015650.020750.030850.0159705510.0.0

x=+++++=.【小问2详解】2000.0151030=人,2000.011020=人,即第五组有30人,第六组有20人,30533020=+人,20523020=+人,即需从第五组抽取3人,从第六组抽取两人,设

从抽取的5人中抽取2人,设五组的三人为,,abc,第六组的两人为,DE,则共有抽法为(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,)abacaDaEbcbDbEcDcEDE,共10种,其中恰有一人得分为90及以上的抽法有6种,故90分(包括90分

)以上的同学恰有1人被抽到的概率63105=.20.如图所示,在四棱锥PABCD−中,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC、90ADC=、112BCCDAD===、PAPD=,E、F分别为AD、PC的中点,PECD⊥.(1)证明:平面PAD

⊥平面ABCD;(2)若PC与AB所成角为45,求二面角FBEA−−的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)33−【解析】【分析】(1)根据PAPD=,E为AD的中点,得到PEAD⊥,再由PECD⊥,利用线面垂直和面面垂直的判定定理证明;(2)以E为原点,以EA为x轴,EB为y轴,以EP为

z轴,建立空间直角坐标系,求得平面EBF的一个法向量为()mxyz=,,,再由平面ABE的一个法向量为(001),,=n,由cos,||||mnmnmn=求解.【小问1详解】证明:∵PAPD=,E是AD的中点,∴P

EAD⊥,又PECD⊥,ADCDD=,AD、CD平面ABCD,∴PE⊥平面ABCD,∵PE平面PAD,∴平面PAD⊥平面ABCD;【小问2详解】解:∵//ADBC、90ADC=、112BCCDAD==

=,∴AEBE⊥,以E为坐标原点,EA、EB、EP分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系如图所示,连接EC,∵//AEBC、AEBC=,∴四边形AECB为平行四边形,∴//ABCE,∴PCE是异面直线PC与AB所成的角,则

45PCE=o,∴2PECE==,则()000E,,、()002P,,、(0)10B,,、()110C−,,,∴112222F−,,,设平面BEF的法向量为()mxyz=,,,又(0,1,0)EB=、112(,,)222EF=−,∴01120222mEBymEFxyz==

=−++=,令1z=,则2x=、0y=,∴(2,0,1)m=r,又平面ABE的法向量(001),,=n,设二面角FBEA−−的平面角为,经观察为钝角,∴3co13|cos,s|||||||31mnmnmn=−=−=−=−.21.已知抛物线C:28yx=,点

()(),00Maa,直线l过点M且与抛物线C交于A,B两点.(1)若P为抛物线C上的一个动点,当线段MP的长度取最小值时,P点恰好在抛物线C的顶点处,求a的取值范围;(2)当a为定值时,在x轴上是否存在异于点M的点N,对任意的直线l,都满足直线AN,BN关于x轴对称

?若存在,指出点N的位置并证明,若不存在请说明理由.【答案】(1)(0,4(2)存在,(),0Na−【解析】【分析】(1)设()00,Pxy,表示出MP,然后利用二次函数的性质求解;(2)设直线AB的方程为xmya=+,()(

)1122,,,AxyBxy,假设存在异于点M的点N,对任意的直线l,都满足直线AN,BN关于x轴对称,联立28xmyayx=+=,利用韦达定理代入计算0ANBNkk+=即可得答案.【小问1详解】设()00,Pxy,则2008yx=,于是()()2222

000082MPxayxaxa=−+=+−+,设()2282yxaxa=+−+,对称轴4xa=−,又0x=时MP取最小值,所以40a−,得04a,即a的取值范围是(0,4;【小问2详解】设直线AB的方程为xmya=+,()()1122,

,,AxyBxy,假设存在异于点M的点N,对任意的直线l,都满足直线AN,BN关于x轴对称,则0ANBNkk+=,且设(),0Nt,联立28xmyayx=+=,消去x得2880ymya−−=,则2121264320,8,8mayym

yya=++==−,所以()()21222121212282,64yyxxmyyamaxxa+=++=+==,于是()()()()()()()()122112211212212121212ANBNyxtyxtymyaym

yatyyyykkxtxtxtxtxxtxxt−+−+++−++=+==−−−−−++()()()()()1212222212122168082myyatyymamatxxtxxtatmat+−+−+−===−++−++,整理得880mamt+=,所以0m=或ta=−,当0m=时

,直线AB方程为xa=,此时点N在x轴上任意一点均满足假设,当ta=−时,(),0Na−.综上:存在异于点M的点(),0Na−,对任意的直线l,都满足直线AN,BN关于x轴对称22.椭圆22:184xyE+=的上顶点为P,圆()()222:10Cxyrr−+=在椭圆E内.(1)求r

的取值范围;(2)过点P作圆C的两条切线,切点为AB,切线PA与椭圆E的另一个交点为N,切线PB与椭圆E的另一个交点为M.直线AB与y轴交于点S,直线MN与y轴交于点T.求ST的最大值,并计算出此时圆C的半径r.【答案】(1)()0,3的(2)ST最大值为943−,23r=−【解

析】【分析】(1)设椭圆上任意一点()000,,2Qxyx,可得minrCQ,求出2CQ,进而可得r的取值范围;(2)设()()()()12112234,,,0,0,,,,,PAPBkkkkNxyMxySyTy=

=,过点P的直线l的方程为2ykx=+,根据点到直线的距离公式得到()2221440rkkr−−+−=,则可得212241rkkr−=−,再联立222184ykxxy=++=,求出,MN坐标,设出直线MN的方程,代入,MN坐标计算,再求

解即可》【小问1详解】不妨设椭圆上任意一点()000,,22Qxyx,且2200184xy+=此时半径minrCQ,又()()()22222200000111423322xCQxyxx=−+=−+−=−+,当x0=2时取等号.所以min3rCQ=,

所以r的取值范围为()0,3;【小问2详解】过点()0,2P作圆C的两条切线,当两条切线均存在斜率时,设()()()()12112234,,,0,0,,,,,PAPBkkkkNxyMxySyTy==经过点P的直线l的方程为2ykx=+,则2|2|1krk+=+,整理得()2221440r

kkr−−+−=,所以有212122244,11rkkkkrr−+==−−又以PC为直径的圆的方程为()22211451224xy+−+−==则直线AB的方程为()()2222

2521114xxyyr−+−−=−−+,整理得2210xyr−−+=,令0x=得2312ry−=,即220,1Sr−,联立222184ykxxy=++=,消去y得()221280kxkx++=,所以1212221288,1212kkxxkk−−=

=++,即22221122221212824824,,,12121212kkkkNMkkkk−−−−++++,不妨设直线MN的方程为ytxm=+,则2112211222222224812122481212kktmkkkktmkk−−

=+++−−=+++,整理得()()2112222482024820mktkmmktkm+−+−=+−+−=,所以12,kk为方程()224820mktkm+−+−=的两个根,则12224mkkm−=+,又212241rkkr−=−,

所以2224241rmmr−−=+−,解得226187rmr−=−,此时222234221161814818722727rrrSTyymrrr−−−=−=−=−=−−+−−1|18248|9432−=−,当且仅当22

4877rr−=−,即23r=−时取等号,当两条切线中一条斜率不存在时,1r=,此时,PA即y轴,此时()()0,20,0,ST−,2943ST=−,综上ST的最大值为943−,此时23r=−.【点睛】关键点点睛:本

题的关键点是通过计算求出相关点的坐标,进而才能求出长度表达式,对于计算的准确性以及计算速度要求高.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com

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