【文档说明】河北省张家口市宣化第一中学2021届高三下学期阶段模拟(二)数学试题 含解析【精准解析】.doc,共(24)页,2.043 MB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-5e63048097b9e192f2f4f595cbf6490b.html
以下为本文档部分文字说明:
-1-2020-2021学年下学期宣化一中高三数学阶段模拟试卷(二)一、选择题(本大题共8小题,共40分)1.已知集合22230Axxaxa=+−=,230Bxxx=−,若AB,则实数a的取值范
围为()A.{0}B.{1,3}−C.(,0)(3,)−+D.(,1)(3,)−−+【答案】D【解析】【分析】先求得集合(,0)(3,)B=−+,根据方程22230xaxa+−=,求得xa=或3xa=−,分0a=,0a和0a三种情况,结合AB,列出不等式组,即可求解.
【详解】由不等式23(3)0xxxx−=−,解得0x或3x,即(,0)(3,)B=−+,又由22(3)()230xxaxaaax=+−+−=,解得xa=或3xa=−,当0a=时,可得集合0A=,此时不
满足AB;当0a时,可得集合,3Aaa=−,若0a,要使得AB,则满足303aa−,解得3a;若0a,要使得AB,则满足033aa−,解得1a−,综上可得,实数a的取值范围是(,1)(3,)−−+.故选:D.2.i是虚数单位,
在复平面内复数23i+3i−−对应的点的坐标为()A.(332,12−)B.(332,32−)C.(32,12−)D.(32,-2-32−)【答案】A【解析】【分析】把复数化为代数形式,可得对应点坐标.【详解】22(3)33313+332323(3)(
3)iiiiiiiii++−=−+=−+=−−−+,对应点坐标为331,22−.故选:A.3.已知a,b,c是实数,则“a≥b”是“ac2≥bc2”的()A.充要条件B.充分不必要条件C.
必要不充分条件D.既不充分又不必要条件【答案】B【解析】【分析】根据不等式的性质及充分条件、必要条件求解.【详解】因为a≥bac2≥bc2,而ac2≥bc2¿a≥b,例如0c=,所以“a≥b”是“ac2≥bc2”的充分不必要条件,故选:B4.设函数2()lnfxaxbx=
+,若函数()fx的图象在点(1,(1)f)处的切线方程为y=x,则函数()yfx=的增区间为()A.(0,1)B.(0,22)C.(22,+)D.(22,1)【答案】C【解析】【分析】由()fx的图象在点(1,(1)f)处的切
线方程为y=x,,得到(1)=1(1)=1ff,,求出a、b,直接利用导数求出增区间.【详解】2()lnfxaxbx=+的定义域为()0+,,()2afxbxx=+-3-∵函数()fx的图象在点(1,(1)f)处的切线方程为y=x
,∴()()11121fbfab===+=解得:11ba==−∴1()2fxxx=−+欲求()yfx=的增区间只需()120fxxx+=−,解得:22x即函数()yfx=的增区间为(22,+)故选:C【点睛】函数的单调性与导
数的关系:已知函数()fx在某个区间内可导,(1)如果()fx>0,那么函数()yfx=在这个区间内单调递增;如果()fx<0,那么函数()yfx=在这个区间内单调递减;(2)函数()yfx=在这个区间内单调递增,则有(
)0fx;函数()yfx=在这个区间内单调递减,则有()0fx;5.用红,黄,蓝,绿,黑这5种颜色随机给如图所示的四块三角形区域涂色,则“在任意两个有公共边的三角形所涂颜色不同”的概率为()A.3345B.434
5C.3445D.4445【答案】A【解析】【分析】求出所有涂色方法数为45,再求出在任意两个有公共边的三角形所涂颜色不同的方法数,可先从中间一个三角形涂色,然后再涂其他三个三角形.-4-【详解】5种颜色随机给如图所示的四块三角形区域涂色方法数为54,有公共
边的三角形为同色,先考虑中间一块涂色有5种方法,其他三个三角形在剩下的4色中任意涂色均可,方法为354,所以所求概率为334354455P==.故选:A.6.如果在一次实验中,测得(x,y)的四组数值分别是(1,2.2),(
2,3.3),(4,5.8),(5,6.7),则y对x的线性回归方程是()A.0.154.05yx=+B.1.45yx=+C.1.051.15yx=+D.1.151.05yx=+【答案】D【解析】【分析】根据题中数据,求得,xy,再代入公式,可求得,ba,即可求得方程.【详解】根据
四组数据,可得12452.2+3.3+5.8+6.73,=4.544xy+++===,所以1=12.2+23.3+45.8+56.7=65.5niiixy=,221222=1+2+4+5=46niix=,所以12221·65.5434.511.
5=1.15464310ˆniiiniixynxybxnx==−−===−−,所以ˆ4.51.1531.05aybx=−=−=,所以回归直线方程为:1.151.05yx=+.故选:D7.令202020202019201812320202021(1)x
axaxaxaxa+=+++++(xR),则23202022019aaa+++20212020a+=()A.201920192B.202020192C.201920202D.202020202-5-【答案】C【解析】【分析】运用二项式性质,然后两边求导
即可.【详解】由题知,12021aa=,22020aa=,即2022kkaa−=其中12021,kkZ所以202020202019201820212020201921(1)xaxaxaxaxa+=+++++对上式左右两边求导得2019201920182017202120
202019322020(1)2020201920182xaxaxaxaxa+=++++再令1x=得23202022019aaa+++20192021202020202a+=故选:C8.函数()Asin(2)fxxkxb=++
+,A>0,>0,k,bR,则函数()fx在区间(﹣,)上的零点最多有()A.4个B.5个C.6个D.7个【答案】B【解析】【分析】根据函数零点可转化为两个函数图象交点,画出函数大致图象即可求
解.【详解】由()sin(2)0fxAxkxb=+++=,可得sin(2)Axkxb+=−−,sin(2)yAx=+的周期22T==,故sin(2)yAx=+在区间(﹣,)上恰好2个周期,作出sin(
2)yAx=+与ykxb=−−函数的大致图象如图,由图象可知,最多有5个交点,故函数()fx在区间(﹣,)上的零点最多有5个.-6-故选:B【点睛】关键点点睛:函数的零点问题可转化为方程的根的问题,也可转化为两个
函数图象交点的问题,本题转化为函数图象交点问题,作出大致图象可判断交点个数.二、不定项选择题(本大题共4小题,共20分)9.已知a,b是平面上夹角为3的两个单位向量,c在该平面上,且(a﹣c)·(b﹣c)=0,则下列结论中正确的有()A
.1ab+=B.1ab−=rrC.3cD.ab+,c的夹角是钝角【答案】BC【解析】【分析】在平面上作出OAa=,OBb=,1OAOB==,3AOB=,作OCc=,则可得出C点在以AB为直径的圆上,这样可判断各选项,特别是CD.由向量加法和减法法则判断AB.【详解】如图,OAa=,OBb=,
1OAOB==,3AOB=,则1ABOA==,即1ab−=rr,B正确;OCc=,由(a﹣c)·(b﹣c)=0得BCAC⊥,点C在以AB直径的圆上(可以与,AB重合).AB中点是M,则23abOM+==,A错;cOC=的最大值为3
1322OMMC+=+,C正确;ab+与OM同向,由图,OM与c的夹角不可能为钝角.D错误.故选:BC.-7-【点睛】思路点睛:本题考查向量的线性运算,考查向量数量积.解题关键是作出图形,作出OAa=,OBb=,OCc=,确定C点轨迹,然后由向量的概念判断.本
题也可以放到平面直角坐标系中用坐标解决.10.已知在数学测验中,某校学生的成绩服从正态分布()110,81N,其中90分为及格线,则下列结论中正确的有(附:随机变量服从正态分布()2,N,则()220.9545P−+=)()A.该校学生成绩
的期望为110B.该校学生成绩的标准差为9C.该校学生成绩的标准差为81D.该校学生成绩及格率超过95%【答案】ABD【解析】【分析】根据正态分布的数字特征可判断ABC选项的正误,计算出()900.97725P,可判断D选项
的正误.【详解】因为该校学生的成绩服从正态分布()110,81N,则110=,方差为281=,标准差为9=,21102992−=−=,()()()()11909222222PPPP=−=+−+110.95450.977250
.9522=+=.所以,该校学生成绩的期望为110,该校学生成绩的标准差为9,该校学生成绩及格率超过95%.所以,ABD选项正确,C选项错误.故选:ABD.11.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时
,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,-8-其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列na称为“斐波那契数列”,记nS为数列na的前n项和,则下列结论中正确的有()A.821a=
B.732S=C.135212nnaaaaa−++++=D.22212202120222021aaaaa+++=【答案】ACD【解析】【分析】根据斐波那契数列的递推关系21nnnaaa++=+进行判断.【详
解】由题意斐波那契数列前面8项依次为1,1,2,3,5,8,13,21,8721,1123581333aS==++++++=,A正确,B错误;22122212324212332212331nnnnnnnnnnaaaaaa
aaaaaaaa−−−−−−−−−=+=++==++++=++++,C正确;22222212121222121222122222321222223()()nnnnnnnnnnnnnnnnaaaaaaaaaaaaaaaa−−−−−−−−−−−−−−−=+=+=++=++2222222
221223322122321nnnnaaaaaaaaaa−−−−=++++=+++++,1011n=时,得20212221220212022aaaaa+++=,D正确.故选:ACD.【点睛】关键点点睛:本题考查数列新定义,解题关键是正确理解新数列,根据
新定义,斐波那契数列满足递推关系21nnnaaa++=+,对于数列前面有限的项或前项的和可以直接求出项,计算,对于一般的结论只能利用这个递推关系判断.12.设函数()yfx=的定义域为D,若存在常数a满足[﹣a,a]D,且对任意的
1x[﹣a,a],总存在2x[﹣a,a],使得12()()1fxfx−=,称函数()fx为P(a)函数,则下列结论中正确的有()A.函数()3xfx=是(1)P函数B.函数3()fxx=是(2)P函数-9-C.若函数12()log()fxxt=+是(2)P函数,则t=4D.若函数(
)tanfxxb=+是P(4)函数,则b=2【答案】AD【解析】【分析】根据题中所给定义,结合条件,逐一检验各个选项,分析整理,即可得答案.【详解】对于A:()3xfx=,定义域为R,当1a=时,有[1,1]R−,对任意1[1,1]x
−,11()3xfx=,因为1[1,1]x−,存在21[1,1]xx=−,使1101211()()()()3331xxfxfxfxfx−−=−===,所以函数()3xfx=是(1)P函数,故A正确;对于B:3()fxx=,定义域
为R,当2a=时,有[2,2]R−,当10x=时,1()0fx=,所以不存在2[2,2]x−,使得12()()1fxfx−=,此时12()()0fxfx−=,故B错误;对于C:当t=4时,12()log(4)fxx=+,定义域为(4,)−+,2a=,因为12[2,2],[2
,2]xx−−,则2[2,2]x−−,所以4[2,6]x+,又12()log(4)fxx=+为增函数,所以1212()[log2,log6]fx,又因为121212log6log121,log20=,所以
()(0,1)fx,所以12()(0,1),()(0,1)fxfx−,所以12()()(0,1)fxfx−,即12()()1fxfx−,故C错误;对于D:当44x−时,1tan1x−,所以()[1,1]f
xbb−+,-10-因为函数()tanfxxb=+是P(4)函数,所以对任意1[,]44x,总存在2[,]44x使12()()1fxfx−=,又2[,]44x−,当21xx=时,11()()1fxfx−=,当14x=时,有(1)(1)1bb−
+=,解得b=2,故D正确.故选:AD【点睛】解题的关键是掌握P(a)函数的定义,并根据选项所给条件,结合各个函数的性质,进行分析和判断,综合性较强,属中档题.三、填空题(本大题共4小题,共20分)13.圆柱上、下底面的圆周都在一
个体积为5003的球面上,圆柱底面直径为8,则该圆柱的表面积为___________.【答案】80π【解析】【分析】作出圆柱的轴截面,求出圆柱的高,即可得表面积.【详解】如图ABCD是圆柱的轴截面,其外接圆O是球的大圆,由3450033R=得5R=,10BD=,又8A
B=,∴6AD=,∴圆柱表面积为22424680S=+=.故答案为:80.14.函数()sincossincosfxxxxx=++−的最小正周期T=___________.【答案】2【解析】-11-【分析】由题可得()2fxfx+=,可判断()fx是以2为周
期的函数,再讨论()fx在0,4x和,42x的单调性可得出结论.【详解】()sincossincos22222fxxxxx+=+++++−+
cossincossinxxxx=−++sincossincos()xxxxfx=++−=,()fx是以2为周期的函数,当0,4x时,()sincoscossin2cosfxxxxxx=++−=,函
数单调递减,当,42x,()sincossincos2sinfxxxxxx=++−=,函数单调递增,在0,2内不存在小于2的周期,2是()fx的最小正周期.故答案为:2.【点睛】本题考查三角函数周期的求解,解题
的关键是先判断出2是函数的周期,再根据其性质探讨其为最小正周期.15.已知椭圆C1:2211xymm+=+的右焦点F也是抛物线C2:y2=nx的焦点,且椭圆与抛物线的交点到F的距离为53,则实数n=___
________,椭圆C1的离心率e=___________.【答案】(1).4(2).12【解析】【分析】依题意可得椭圆与抛物线的焦点为()1,0F,根据抛物线的定义即可求出n,再设椭圆与抛物线在第一象限的交
点为(),Axy,由抛物线的定义求出A的坐标,最后代入椭圆方程,求出参数m,即可求出椭圆离心率;【详解】解:椭圆C1:2211xymm+=+,所以右焦点()1,0F,又()1,0F也为22:Cynx=的焦-12-点,所以14n=,所以4n=,即抛物线22:4Cyx=,则抛物线的准线为1x=−
,设椭圆与抛物线在第一象限的交点为(),Axy,则513x+=,所以23x=,又点A在22:4Cyx=上,所以2243y=,解得263y=,所以226,33A,所以222623311mm+=+,解得3m=或89m=−(舍去)所以椭圆方程为22
143xy+=,所以24a=,23b=,2221cab=−=,所以离心率12cea==故答案为:4;1216.已知函数21()ln245fxxxx=−−−+,则使不等式(21)(2)ftft++成立的实数t的取值范围是___________.【答案】111,,1322
【解析】【分析】利用()fx的图象关于直线2x=对称,且在2x时为减函数,可解不等式.【详解】21()ln2(2)1fxxx=−−−+,21(2)ln1fttt−=−+,21(2)ln(2)fttftt
+=−=−,所以()fx的图象关于直线2x=对称,2x时,21()ln(2)(2)1fxxx=−−−+设122xx,则22120(2)1(2)1xx−+−+,221211(2)1(2)1xx−+−+,12022xx−−,12ln(2)ln(2)xx−−,所以1222
1211ln(1)ln(1)(2)1(2)1xxxx−−−−−+−+,即12()()fxfx即()fx是减函数,所以2x时函数为增函数,-13-因此由(21)(2)ftft++得2122221222tttt+−+−++,
解得113t且12t..故答案为:111,,1322【点睛】思路点睛:本题考查函数的对称性与单调性,利用对称性、单调性不等式,求解方法类似于二次函数:对开口向上的抛物线,离对称轴越近,函数值越小,开口向下的抛物线,离对称轴
越近,函数值越大.四、解答题(本大题共6小题,共70分)17.设等比数列na的公比为q(q≠1),前n项和为nS.(1)若11a=,6398SS=,求3a的值;(2)若q>1,2152mmmaaa+++=,且29mmSS=
,mN,求m的值.【答案】(1)14;(2)3m=.【解析】【分析】(1)由已知根据等比数列的求和公式得()3631SqS=+,可求得公比12q=,由此可求得3a的值;.(2)由已知和等比数列的通项公式得2510,2qq−+=可求得公比2.q=代入可求得m的值.【详解】解:(1)()333
3612345612312331SaaaaaaaaaaqaqaqSq=+++++=+++++=+,()()6333339.811SSSqSq=+=+解得12q=,所以23114aaq==.(2)22155
++,22mmmmmmaaaaaqaq++==得2510,2qq−+=因为1q,所以2.q=-14-由()()211212129,9,1212mmmmaaSS−−==−−又10,a所以()212912mm−=−,即()()()1212912,mm
m−+=−因为*,mN则120,m−所以129m+=,解得3m=.【点睛】关键点点睛:本题考查等比数列的通项公式和求和公式,关键在于准确地运用相应的公式,建立方程或方程组,求解得答案.18.已知ABC中,它的内角,,ABC的对
边分别为,,abc,且2223332bcabc+=+.(1)求sinA的值;(2)若sin2sinBC=,求tanC的值.【答案】(1)223;(2)225.【解析】【分析】(1)根据题设条件,利用余弦定理
,求得1cos3A=,进而求得sinA的值;(2)由()2212sinsinsincossin33CBACCC==+=+,得到22sincos5CC=,进而求得tanC的值.【详解】(1)在ABC中,因为2223332bcabc+=+,即22223bcabc+−=由余弦定理可
得2221cos23bcaAbc+−==,因为()0,A,所以2122sin1cos193AA=−=−=.(2)在ABC中,可得()BAC=−+,可得sinsin[()]sin()BACAC=−+=+,由()22
12sinsinsinsincoscossincossin33CBACACACCC==+=+=+,可得22sincos5CC=,-15-又由sin2sinBC=,则sin1C,则cos0C,所以sin22tancos5
CCC==.19.已知某射手射中固定靶的概率为34,射中移动靶的概率为23,每次射中固定靶、移动靶分别得1分、2分,脱靶均得0分,每次射击的结果相互独立,该射手进行3次打靶射击:向固定靶射击1次,向移动靶射击2次.(1)求“该射手射中固定靶且恰好射中移动靶1次”的概率;(2)求该射手的总得分
X的分布列和数学期望.【答案】(1)13;(2)分布列答案见解析,数学期望:4112.【解析】【分析】(1)记“该射手射中固定靶且恰好射中移动靶1次”为事件D,得到DABCBCA=+,结合互斥事件和相互独立事件的概率计算公式,即可求解;(2)随机变量X的可能取值为0,1,2,3,4,5,根据互
斥事件和相互独立事件的概率计算公式,求得相应的概率,得出分布列,利用期望的公式,即可求解.【详解】(1)记“该射手射中固定靶且恰好射中移动靶1次”为事件D,则()34PA=,()()23PBPC==,DABCBCA=+,其中ABCC
AB+互斥,,,,,ABCBC相互独立,从而()()()()322114336PABCPAPBPC==−=,则()()()()13PDPABCABCPABCPABC=+=+=,所以该射手射中固定靶且恰好
射中移动靶1次的概率为13.(2)随机变量X的可能取值为0,1,2,3,4,5,则()()()()()3221011143336PXPABCPAPBPC====−−−=,-16-()()()()(
)3111143312PXPABCPAPBPC=====,1211121(2)()()()()()()()4334339PXPABCABCPAPBPCPAPBPC==+=+=+=,()()()()()()()()321312134334333PXPABCABCPAPBPCPAPB
PC==+=+=+=()()()()()122144339PXPABCPAPBPC=====,3221(5)()()()()4333PXPABCPAPBPC=====,该射手的总得分X的分布列为X012345P13611219131
913随机变量X的数学期望()11111141012345.3612939312EX=+++++=【点睛】求随机变量X的期望与方差的方法及步骤:1、理解随机变量X的意义,写出X可能的全部值;2、求X取每个值对应的概率,写出随机变量的分布列
;3、由期望和方差的计算公式,求得数学期望()(),EXDX;4、若随机变量X的分布列为特殊分布列(如:两点分布、二项分布、超几何分布),可利用特殊分布列的期望和方差的公式求解.20.如图,在四棱锥PABCD−中,底面四边形ABCD是矩形,2ABAPBC==,平面
PAB⊥平面ABCD,二面角PBCA−−的大小为45.-17-(1)求证:PA⊥平面ABCD;(2)求直线PB与平面PAC所成的角的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)1010.【解析】【分析】(1)利用面面垂直的性质定理得出BC⊥平面PAB,可得出BCPA⊥,推导出PA
C△为等腰直角三角形,可得出PAAC⊥,利用线面垂直的判定定理可证得PA⊥平面ABCD;(2)在底面ABCD内,过点B作BHAC⊥,垂足为H,连接PH,设BCa=,推导出BPH为直线PB与平面PAC所成角,计算出BH、PB,进而可计算得出sinBPH.【详解】(1)四
棱锥PABCD−中,四边形ABCD是矩形,所以BCAB⊥,又因为平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB平面ABCDAB=,BC平面.ABCD所以BC⊥平面PAB,又因为AB、PA、PB平面PAB,所以BCAB⊥,BCPA⊥,BCPB⊥,从而PBA是二面角P
BCA−−的平面角,因为二面角PBCA−−的大小为45,所以45PBA=o,在PAB△中,ABPA=,所以45BPAPBA==,所以90PBA=o,-18-即ABAP⊥,又因为BCPA⊥,ABBCB=,所以PA⊥平面ABCD;(2)在底面ABCD内,过点B作BHAC⊥,垂足
为H,连接PH,由(1)知PA⊥平面ABCD,又BH平面ABCD,所以PABH⊥,又因为BHAC⊥,PAACA=,所以BH⊥平面PAC,从而BPH为直线PB与平面PAC所成角,设BCa=,则2ABAPa==,225ACABBCa=+=,所以,25BABCaBHA
C==,2222PBPAABa=+=,所以直线PB与平面PAC所成角的正弦值为2105sin1022aBHBPHPBa===.【点睛】方法点睛:求直线与平面所成角的方法:(1)定义法,①作,在直线上选取恰当的点向平面引垂线,确定垂足的位置是关键;②证,证明所作的角为直线与平面所
成的角,证明的主要依据是直线与平面所成角的概念;③求,利用解三角形的知识求角;-19-(2)向量法,sincos,ABnABnABn==(其中AB为平面的斜线,n为平面的法向量,为斜线AB与平面所成的角).21.已知函数()lnbfxxaxx=−+,a,bR.(1)若
a>0,b>0,且1是函数()fx的极值点,求12ab+的最小值;(2)若b=a+1,且存在0x[1e,1],使0()0fx成立,求实数a的取值范围.【答案】(1)最小值322+;(2)()211eaee+−+.【解析】【分析】(1)由1
是函数()fx的极值点得1ab+=,对12ab+用基本不等式中“1的代换”求最值;(2)把“存在0x[1e,1],使0()0fx成立”转化为函数()fx在1,1e上的最小值小于0,利用导数讨论单
调性,找到最小值,解出a的范围即可.【详解】解:(1)()21,abfxxx=−−因为1是函数()fx的极值点,所以()110,fab=−−=即1.ab+=此时()()()()222222111xbxbxxbab
xaxbfxxxxxx−−−−+−−=−−===当()01,0;xfx当()1,0,xfx所以函数()fx在1x=处取极小值.所以()121223baabababab+=++=++因
为0,0ab,所以22222babaabab+=(当且仅当22,21ab=−=−时等号成立)此时12ab+有最小值322+.-20-(2)当1ba=+时,()1lnafxxaxx+=−+,存在01,1xe使()00fx成立,即函数()fx在1,
1e上的最小值小于0.()()()221111(0)xxaaafxxxxx+−++=−==①当11,a+即0a时,()fx在1,1e上单调递减,所以()fx在1,1e上的最小值为()11120faa=++=+,所以2a−,不符,舍去;
②当11,ae+即11ae?时,()fx在1,1e上单调递增,所以()fx在1,1e上的最小值为()()111110,faeaeaeeee=+++=+++所以()211eaee+−+,又11,ae−所以()211eaee+−
+;(3)当111ae+时,即110ae−时,()fx在1,1ae+上单调递增,在1,1a+上单调递减,所以()fx在1,1e上的最小值为()()()111ln11ln12faaa
aaa+=++−+=−++-21-因为111,ae+所以()1ln10,a−+所以()11ln12a−+所以()1ln12aaaa−+,所以()()11ln12220,faaaa+=−+++
不符,舍去,综上可得,a的取值范围是()211eaee+−+.【点睛】(1)导数为零,并且两侧导数一正一负的点为极值点;导数为零,但是两侧导数符号相同的点不是极值点.(2)研究含参数的函数的单调性要注意:①讨论函数的单
调性是在函数的定义域内进行,切记不要忽略定义域的限制;②利用导数求函数单调性,大多数情况下归结为对含参数的不等式的解集的讨论;③在能够通过因式分解求出不等式对应方程解时,依据根的大小进行分类讨论;④在不能通过因式分解求出不等式对应方程解时,根据不等式对应方程
的判别式进行分类讨22.已知等轴双曲线C:22221xyab−=(a>0,b>0)经过点(52,12).(1)求双曲线C的标准方程;(2)已知点B(0,1).①过原点且斜率为k的直线与双曲线C交于E,F两点,求∠EBF最小时k的值;②点A是C上一定点,过
点B的动直线与双曲线C交于P,Q两点,APAQkk+为定值,求点A的坐标及实数的值.【答案】(1)221xy−=;(2)①0k=;②()2,1,2A=或者()2,1,2A−=−.【解析】【分析】(1)由题意ab=,代入已知点建立方程
,解之可得双曲线C的标准方程.(2)①由对称性可设()(),,,ExyFxy−−,且1x,运用向量数量积的坐标运算表示221BEBFxy=−−+,又由221yx=−可得()2210BEBFx=−,由此可得EBF最小时,k的值.-
22-②设(),,Amn过点B的动直线为:1.ytx=+设()()1122,,,,PxyQxy与双曲线的方程联立得()221220txtx−−−=,根据根的判别式和根与系数的关系可求得22t且21t,
由直线的斜率公式得121211txntxnxmxm+−+−+=−−,再由恒等式的思想可求得点A的坐标及实数的值.【详解】解:(1)由题意ab=,且2251441ab−=解得1ab==,所以双曲线C
的标准方程为221.xy−=(2)①由对称性可设()(),,,ExyFxy−−,且1x,则()()22,1,11BEBFxyxyxy=−−−−=−−+,因为E点在双曲线C上,所以221xy−=,所以221yx=−,所以()2210BEBFx=−
,当1x=时,0,BEBFEBF=为直角,当1x吋,0,BEBFEBF为钝角.因此,EBF最小时,1,0xk==.②设(),,Amn过点B的动直线为:1.ytx=+设()()1122,,,,PxyQxy联立2211xyytx−==+得()221220txt
x−−−=,-23-所以()22212212210Δ48102121ttttxxtxxt−=+−−+=−−=−−,由210t−且Δ0,解得22t且21t,APAQkk+=,即1212,ynynxmxm−−+=−−
即121211txntxnxmxm+−+−+=−−,化简得()()()2121221220txxmtnmxxmmnm−+−+−++−+−=,所以()()222222122011ttmtnmmm
nmtt−−+−+−+−+−=−−,化简得()()2222212220mmntmntmmnm−+−−+−+−=,由于上式对无穷多个不同的实数t都成立,所以2220102220mmnmnmmnm
−=−−=−+−=如果0,m=那么1,n=−此时()0,1A−不在双曲线C上,舍去.因此0,m从而22,mn=代入21mn=+解得1,2nm==.此时()2,1A在双曲线C上.综上,()2,1,2,A=或者()2,1,2A−=−.【点睛】关键
点点睛:本题考查直线与双曲线位置关系之定值问题,属于较难题,关键在于将直线与双曲线的方程联立,得出根与系数的关系,继而将目标条件转化到曲线上的点的坐标上去.-24-