【文档说明】浙江省金华市江南中学等两校2022-2023学年高二上学期12月阶段测试数学参考答案.docx,共(20)页,188.603 KB,由管理员店铺上传
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2022学年第一学期12月阶段测试高二数学参考答案一、单选题(本大题共8小题,共40.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1.已知空间向量𝑎⃗⃗=(1,−1,0),𝑏⃗=(3,−2,1),则|𝑎⃗⃗+𝑏⃗|=()A.√5B.√6C.5D.√26【答案】D【解析】【分析
】本题考查空间向量模的坐标运算,掌握空间向量模的坐标运算公式是解题基础.先求𝑎+𝑏⃗,再求模.【解答】解:∵𝑎⃗⃗=(1,−1,0),𝑏⃗=(3,−2,1),∴𝑎⃗⃗+𝑏⃗=(4,−3,1),∴|𝑎⃗⃗+𝑏⃗|=√42+(−3)2+12=√26.故选:𝐷.2.《张邱建算
经》记载:今有女子不善织布,逐日织布同数递减,初日织五尺,末一日织一尺,计织三十日,问共织布()A.180尺B.110尺C.90尺D.60尺【答案】C【解析】【分析】利用等差数列的前𝑛项和求解.本题考查等差数列的前𝑛项和的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意数列知识在生产生活中
的合理运用.【解答】解:由题意知每日织布量构成等差数列{𝑎𝑛},𝑎1=5,𝑎30=1,∴𝑆30=302(5+1)=90(尺).3.方程𝑥2+𝑦2+2𝑥−𝑚=0表示一个圆,则𝑚的取值范围是()A.(−1,+
∞)B.(−∞,−1)C.[−1,+∞)D.(−∞,−1]【答案】A【解析】【分析】本题主要考查求圆的标准方程,二元二次方程表示圆的条件,属于基础题.由二元二次方程表示圆的条件得到𝑚的不等式,解不等式即可得到结果.
【解答】解:方程𝑥2+𝑦2+2𝑥−𝑚=0,即(𝑥+1)2+𝑦2=1+𝑚,此方程表示圆时,应有1+𝑚>0,解得𝑚>−1,故选A.4.直线𝑙:𝑚𝑥−3𝑚+𝑦−1=0(𝑚∈𝑅)过定点𝐴,则点𝐴的坐标为()A.(−3,1)
B.(−3,−1)C.(3,−1)D.(3,1)【答案】D【解析】【分析】本题主要考查直线经过定点问题,属于基础题.在直线方程中,先分离参数,再令参数的系数等于零,求得𝑥、𝑦的值,可得直线恒过定点的坐标.【解答】解:直线𝑙:𝑚𝑥−3𝑚+𝑦−1=0(�
�∈𝑅)可化简为𝑚(𝑥−3)+𝑦−1=0,故可得{𝑥−3=0𝑦−1=0,可得𝑥=3,𝑦=1,故可得直线𝑙:𝑚𝑥−3𝑚+𝑦−1=0(𝑚∈𝑅)过定点𝐴(3,1).故选D.5.已知直线𝑙1:𝑎𝑥+(𝑎+2)𝑦+
2=0与𝑙2:𝑥+𝑎𝑦+1=0平行,则实数𝑎的值为()A.−1或2B.0或2C.2D.−1【答案】D【解析】【分析】本题考查了利用两条直线平行求参数的值,考查了推理能力与计算能力,要注意重合的特殊情况,属于基础题.由题意知
𝑎·𝑎−(𝑎+2)=0,即𝑎2−𝑎−2=0,解得𝑎,经过验证即可得出.【解答】解:由题意知𝑎·𝑎−(𝑎+2)=0,即𝑎2−𝑎−2=0,解得𝑎=2或−1.经过验证可得:𝑎=2时两条
直线重合,舍去.∴𝑎=−1.故选:𝐷.6.已知𝑀(1,2),𝑁(4,5),直线𝑙过点𝑃(2,−1)且与线段𝑀𝑁相交,那么直线𝑙的斜率𝑘的取值范围是()A.(−∞,−13]∪[13,+∞)B.[−3,3]C.[−13,13]D.(−∞,−3]∪[3,+∞)【答案】D【解析】【分析
】本题考查了直线的倾斜角与斜率,属于基础题.根据直线的斜率与倾斜角的变化关系求解即可.【解答】解:∵𝑘𝑃𝑁=5−(−1)4−2=3,𝑘𝑃𝑀=2−(−1)1−2=−3,且直线𝑙与线段𝑀𝑁相交,∴𝑘𝑙⩽−3或𝑘𝑙⩾3
,故选D.7.若三条直线𝑦=2𝑥,𝑥+𝑦=3,𝑚𝑥+𝑛𝑦+5=0相交于同一点,则点(𝑚,𝑛)到原点的距离𝑑的最小值是()A.√5B.√6C.2√3D.2√5【答案】A【解析】【分析】本题考查直线的交点坐标以及两点间的距离公式,以及利用配方法求一元二次函数的最小值,属于中档
题.应先根据𝑦=2𝑥和𝑥+𝑦=3求得交点,代入𝑚𝑥+𝑛𝑦+5=0可得𝑚+2𝑛+5=0,利用两点距离公式表示出点到原点的距离,将𝑚用𝑛表示代入后,利用配方法求得最小值.【解答】解:联立{𝑦=2𝑥𝑥+𝑦=3,解得{𝑥=1𝑦=2,把(1,2)代入𝑚𝑥+𝑛
𝑦+5=0,得𝑚+2𝑛+5=0,∴𝑚=−5−2𝑛,∴点(𝑚,𝑛)到原点的距离𝑑=√𝑚2+𝑛2=√(5+2𝑛)2+𝑛2=√5(𝑛+2)2+5≥√5,当且仅当𝑛=−2,𝑚=−1时取等号.∴点(𝑚,𝑛)到原点的距离的最小值为√5.故选A.8.已知𝐹
是椭圆𝐸:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)的左焦点,经过原点𝑂的直线𝑙与椭圆𝐸交于𝑃,𝑄两点,若|𝑃𝐹|=3|𝑄𝐹|,且∠𝑃𝐹𝑄=120∘,则椭圆𝐸的离心率为()A.√76B.13C.√74D
.√215【答案】C【解析】【分析】本题考查椭圆几何性质的运用,考查转化思想以及计算能力,是中档题.【解答】设椭圆右焦点为𝐹′,连接𝑃𝐹′,𝑄𝐹′,根据椭圆对称性可知四边形𝑃𝐹𝐹′𝑄为平行四边形,则|𝑄𝐹|=|𝑃𝐹′|,因为∠𝑃𝐹𝑄=12
0∘,可得∠𝐹𝑃𝐹′=60∘,所以|𝑃𝐹|+|𝑃𝐹′|=4|𝑃𝐹′|=2𝑎,则|𝑃𝐹′|=12𝑎,|𝑃𝐹|=32𝑎,由余弦定理可得(2𝑐)2=|𝑃𝐹|2+|𝑃𝐹′|2−2|𝑃𝐹||𝑃𝐹′|
cos60∘=(|𝑃𝐹|+|𝑃𝐹′|)2−3|𝑃𝐹||𝑃𝐹′|,即4𝑐2=4𝑎2−94𝑎2=74𝑎2,即𝑐2𝑎2=716.故椭圆离心率𝑒=√𝑐2𝑎2=√716=√74.二、多选题(本大题共4小题,共20.0分。在每小题有多项符合题目要求)9
.已知𝑒为直线𝑙的方向向量,𝑛1⃗⃗⃗⃗,𝑛2⃗⃗⃗⃗分别为平面𝛼,𝛽的法向量(𝛼,𝛽不重合),那么下列说法中正确的有()A.𝑒⃗⊥𝑛1⃗⃗⃗⃗⇔𝑙//𝛼B.𝑛1⃗⃗⃗⃗⊥𝑛2⃗⃗⃗⃗⇔𝛼⊥𝛽C.𝑛1⃗⃗⃗⃗//𝑛2⃗⃗
⃗⃗⇔𝛼//𝛽D.𝑒⃗⊥𝑛1⃗⃗⃗⃗⇔𝑙⊥𝛼【答案】BC【解析】【分析】本题考查直线的方向向量与平面的法向量,以及利用直线的方向向量与平面的法向量判断空间的平行、垂直关系,属于基础题.根据直
线的方向向量与平面的法向量的定义以及空间线面、面面的平行和垂直关系的判断方法,逐项判断,即可得到答案.【解答】解:因为𝑒为直线𝑙的方向向量,𝑛1⃗⃗⃗⃗,𝑛2⃗⃗⃗⃗分别为平面𝛼,𝛽的法向量(𝛼,𝛽不重合),A.𝑒→⊥𝑛1→⇒𝑙//�
�或𝑙⊂𝛼,故错误;B.𝑛1→⊥𝑛2→⇔𝛼⊥𝛽正确;C.𝑛1⃗⃗⃗⃗//𝑛2⃗⃗⃗⃗⇔𝛼//𝛽正确;D.𝑒→⊥𝑛1→⇒𝑙//𝛼或𝑙⊂𝛼,故错误,故选BC.10.关于𝑥,𝑦的方程𝑥2𝑚2+2+𝑦23𝑚2−2=1(其中𝑚2≠23)对应
的曲线可能是()A.焦点在𝑥轴上的椭圆B.焦点在𝑦轴上的椭圆C.焦点在𝑥轴上的双曲线D.焦点在𝑦轴上的双曲线【答案】ABC【解析】解:当3𝑚2−2>0且𝑚2+2=3𝑚2−2,即𝑚2>23且𝑚2=2时,曲线为𝑥24+𝑦24=1,即𝑥2+𝑦2
=4,为以(0,0)为圆心,2为半径的圆;当3𝑚2−2>0且𝑚2+2>3𝑚2−2,即23<𝑚2<2时,曲线表示焦点在𝑥轴上的椭圆,当3𝑚2−2>0且𝑚2+2<3𝑚2−2,即𝑚2>2时,曲线表示焦点在𝑦轴
上的椭圆,当3𝑚2−2<0,即𝑚2<23时,曲线表示焦点在𝑥轴上的双曲线,故选:𝐴𝐵𝐶.分情况讨论3𝑚2−2的正负及𝑚2+2与3𝑚2−2大小关系,即可得出答案.本题考查曲线与方程,解题中注意分类讨论思想的应用,
属于中档题.11.若圆𝑥2+𝑦2=𝑟2(𝑟>0)上恒有4个点到直线𝑥−𝑦−2=0的距离为1,则实数𝑟的可能取值是()A.√2B.√3+1C.3D.√2+1【答案】BC【解析】解:作出到直线𝑥−𝑦−2=0的距离为1的点的轨迹,得到
与直线𝑥−𝑦−2=0平行,且到直线𝑥−𝑦−2=0的距离等于1的两条直线,∵圆𝑥2+𝑦2=𝑟2的圆心为原点,原点到直线𝑥−𝑦−2=0的距离为𝑑=|0−0−2|√2=√2,∴两条平行线中与圆心𝑂距离较远的一条到原点的距离为𝑑′=√2+1,
又∵圆𝑥2+𝑦2=𝑟2(𝑟>0)上有4个点到直线𝑥−𝑦−2=0的距离为1,∴两条平行线与圆𝑥2+𝑦2=𝑟2有4个公共点,即它们都与圆𝑥2+𝑦2=𝑟2相交.由此可得圆的半径𝑟>𝑑′,即𝑟>√2+1,实数𝑟的取值范围是(√2+1,+∞).故选:𝐵𝐶.
到已知直线的距离为1的点的轨迹,是与已知直线平行且到它的距离等于1的两条直线,根据题意可得这两条平行线与𝑥2+𝑦2=𝑟2有4个公共点,由此利用点到直线的距离公式加以计算,可得𝑟的取值范围,从而可得结论.本题给出已知圆上有四个点到直线的距离等于半
径,求参数的取值范围.着重考查了圆的标准方程、直线与圆的位置关系等知识,属中档题.12.设𝐹1、𝐹2分别是双曲线𝐶:𝑥2𝑚+𝑛−𝑦2𝑚−𝑛=1的左、右焦点,且|𝐹1𝐹2|=4,则下列结论正确的有
()A.𝑚=2B.当𝑛=0时,𝐶的离心率是2C.当0≤𝑛<2时,𝐹1到渐近线的距离随着𝑛的增大而减小D.当𝑛=1时,𝐶的实轴长是虚轴长的两倍【答案】AC【解析】【分析】本题考查双曲线简单的几何性质,点到直线的距离公式,属于中档题.根据题
意,得出𝑎,𝑏,𝑐关于𝑚,𝑛的代数式,再逐一分析各选项即可.【解答】解:因为𝐹1、𝐹2分别是双曲线𝐶:𝑥2𝑚+𝑛−𝑦2𝑚−𝑛=1的左、右焦点,且|𝐹1𝐹2|=4,所以{𝑎2=𝑚
+𝑛𝑏2=𝑚−𝑛𝑐2=𝑎2+𝑏2=2𝑚=(|𝐹1𝐹2|2)2=4,可得{𝑐=𝑚=2𝑎=√2+𝑛𝑏=√2−𝑛,故A正确;当𝑛=0时,𝑎=√2,𝐶的离心率是𝑐𝑎=√2,故B错误;当𝑛=1时,𝑎=√3,𝑏=1,𝐶的实轴长是虚轴长的2𝑎2𝑏=
√3倍,故D错误;𝐹1(−𝑐,0)到渐近线𝑦=±𝑏𝑎𝑥的距离为𝑑=|𝑏𝑐|√𝑎2+𝑏2=𝑏=√2−𝑛,当0≤𝑛<2,随着𝑛的增大而减小,故C正确;故选AC.三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.设等差数列{𝑎�
�}的前𝑛项和为𝑆𝑛,若𝑆7=28,则𝑎2+𝑎3+𝑎7的值为【答案】12【解析】【分析】本题主要考查等差数列的求和公式及等差数列的性质,属于基础题.由已知等差数列的求和公式及性质可求𝑎4,结合等差数列的性质即可求解.【解答】解:因为等差数列{𝑎𝑛}中,𝑆7=7(
𝑎1+𝑎7)2=7𝑎4=28,∴𝑎4=4,则𝑎2+𝑎3+𝑎7=𝑎3+𝑎4+𝑎5=3𝑎4=12.故答案为:12.14.圆𝑂:𝑥2+𝑦2+2𝑥−2𝑦+1=0关于直线𝑥−𝑦+3=0的对称圆的标准方程是.【答案】
(𝑥+2)2+(𝑦−2)2=1【解析】【分析】本题是考查对称圆的方程问题,重点在于求出对称圆的圆心坐标和半径,属于基础题.先求出圆𝑥2+𝑦2+2𝑥−2𝑦+1=0的圆心和半径,再利用两点关于已知直线对称所具有的结论,求出所求
圆的圆心坐标即可求出结论.【解答】解:∵圆𝑥2+𝑦2+2𝑥−2𝑦+1=0转化为标准方程为(𝑥+1)2+(𝑦−1)2=1,所以其圆心为:(−1,1),𝑟=1,设(−1,1)关于直线𝑥−𝑦+3=0对称点为:(𝑎,𝑏)则有{𝑎−12−1+𝑏2+3=0𝑏−1�
�+1×1=−1⇒{𝑎=−2𝑏=2.故所求圆的圆心为:(−2,2),半径为1.所以所求圆的方程为:(𝑥+2)2+(𝑦−2)2=1故答案为(𝑥+2)2+(𝑦−2)2=1.15.已知抛物线𝑦2=4𝑥,过焦点𝐹作直线与抛物线交于点𝐴,𝐵两
点,若|𝐴𝐹|=4,则点𝐴的坐标为.【答案】(3,2√3)或(3,−2√3)【解析】【分析】本题考查抛物线的简单性质,考查抛物线焦半径公式的应用,属于基础题.由抛物线方程求得抛物线的焦点坐标,由焦半径公式求得𝐴的横坐标,代入抛物线方程即可求得点
𝐴的坐标.【解答】解:如图所示:设点𝐴的坐标为(𝑥𝐴,𝑦𝐴),由题意可得:𝐹(1,0),∵|𝐴𝐹|=4,∴由抛物线定义可得:𝑥𝐴+1=4,解得𝑥𝐴=3.代入抛物线方程可得𝑦𝐴=2√3,或𝑦𝐴=−2√3,∴点
𝐴的坐标为(3,2√3)或(3,−2√3).故答案为:(3,2√3)或(3,−2√3).16.若𝑚𝑥≥√4−𝑥2+2𝑚−3恒成立,则实数𝑚的取值范围为__________.【答案】(−∞,512]【解析】【分析】本题
考查根据直线与圆的位置关系求参数,属于较难题.把原不等式恒成立问题转化为转化成直线与圆的位置关系,由题意画出直线和半圆辅助分析,得到直线与半圆相切时斜率取到最大值,即可得出参数取值范围.运用了数形结合和转化化归思想.【解答】解:由题意𝑚𝑥≥√4−𝑥2+2𝑚−3恒成立转化为𝑚(𝑥−2
)+3≥√4−𝑥2,令𝑦1=𝑚(𝑥−2)+3,𝑦2=√4−𝑥2,所以𝑦1表示过点(2,3),斜率为𝑚的直线,𝑦2表示半圆,则直线必须在圆的上方,利用点到直线的距离公式,得到直线与半圆相切
时的斜率𝑘=512,则𝑚∈(−∞,512].四、解答题(本大题共6小题,共72.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题12.0分)记𝑆𝑛为等差数列{𝑎𝑛}的前𝑛项和,已知𝑎1=−7,𝑆
3=−15.(1)求{𝑎𝑛}的通项公式;(2)求𝑆𝑛,并求𝑆𝑛的最小值.【答案】解:(1)∵等差数列{𝑎𝑛}中,𝑎1=−7,𝑆3=−15,∴𝑎1=−7,3𝑎1+3𝑑=−15,解得𝑎1=−7,𝑑=2,∴𝑎𝑛=−7+2(𝑛−1)=2𝑛
−9;(2)∵𝑎1=−7,𝑑=2,𝑎𝑛=2𝑛−9,∴𝑆𝑛=𝑛2(𝑎1+𝑎𝑛)=12(2𝑛2−16𝑛)=𝑛2−8𝑛=(𝑛−4)2−16,∴当𝑛=4时,前𝑛项的和𝑆𝑛取得最小值,为−16.【解析】本题主要考查了等差数列的通项公式,考查了等差数列的前𝑛项和公式
,属于基础题.(1)根据𝑎1=−7,𝑆3=−15,可得𝑎1=−7,3𝑎1+3𝑑=−15,求出等差数列{𝑎𝑛}的公差,然后求出𝑎𝑛即可;(2)由𝑎1=−7,𝑑=2,𝑎𝑛=2𝑛−9,得𝑆𝑛=𝑛2(𝑎1+𝑎𝑛)=(𝑛−4)2−16,由此可求出𝑆𝑛
的最小值.18.(本小题12.0分)已知圆𝐶的圆心在𝑥轴上,且经过点𝐴(1,0),𝐵(3,2)(1)求圆𝐶的标准方程;(2)若直线𝑙过点𝑃(0,2),且与圆𝐶相切,求直线𝑙方程.【答案】解:(1)根据题意,圆𝐶的圆心𝐶在
𝑥轴上,设其坐标为(𝑎,0),圆𝐶的半径为𝑟,又圆𝐶经过点𝐴(1,0),𝐵(3,2),则有(𝑎−1)2=(𝑎−3)2+4,解可得𝑎=3,则𝑟=|𝑎−1|=2,则圆𝐶的标准方程为(𝑥−3)2+𝑦2=4,(2)根据题意,圆𝐶的标准方程为(𝑥−3)2+𝑦
2=4,若直线𝑙的斜率不存在,则直线𝑙的方程为𝑥=0,与圆𝐶不相切,不符合题意;若直线𝑙的斜率存在,设直线𝑙的方程为𝑦=𝑘𝑥+2,即𝑘𝑥−𝑦+2=0,若直线𝑙与圆𝐶相切,且有|3𝑘+2|√1+𝑘2=
2,解可得:𝑘=0或−125,则直线𝑙的方程为𝑦=2或𝑦=−125𝑥+2.【解析】本题考查直线与圆相切,涉及圆的标准方程,属于基础题.(1)根据题意,设𝐶的坐标为(𝑎,0),半径为𝑟,结合题意可
得(𝑎−1)2=(𝑎−3)2+4,又𝑟=|𝑎−1|可得𝑟的值,即可得答案;(2)根据题意,分直线𝑙的斜率存在与不存在2种情况讨论,若直线𝑙的斜率不存在,则直线𝑙的方程为𝑥=0,分析可得此时不符合题意;若直线𝑙的斜率存在,设直线𝑙的方程为𝑦
=𝑘𝑥+2,结合直线与圆的位置关系可得|3𝑘+2|√1+𝑘2=2,求出𝑘的值,即可求出直线的方程.19.(本小题12.0分)如图,在三棱柱ABC-𝐴1𝐵1𝐶1中,𝐴𝐴1⊥底面𝐴1𝐵1𝐶1,AC⊥AB,AC=AB=4,𝐴𝐴1=6,点𝐸,𝐹分别为𝐶�
�1与AB的中点.(1)证明:EF//平面BC𝐶1𝐵1.(2)求𝐵1𝐹与平面𝐴𝐸𝐹所成角的正弦值.【答案】(1)证明:如图,连接𝐴𝐶1,𝐵𝐶1.因为三棱柱𝐴𝐵𝐶−𝐴1𝐵1𝐶1为直三棱柱,所以𝐸为𝐴𝐶1的中点,又因
为𝐹为𝐴𝐵的中点,所以𝐸𝐹//𝐵𝐶1.又𝐸𝐹⊄平面𝐵𝐶𝐶1𝐵1,𝐵𝐶1⊂平面𝐵𝐶𝐶1𝐵1.所以𝐸𝐹//平面𝐵𝐶𝐶1𝐵1.(2)解:以𝐴1为原点建立如图所示的空间直角坐标系𝐴1−𝑥𝑦𝑧,则𝐴(0,0,6),𝐵1(0
,4,0),𝐸(2,0,3),𝐹(0,2,6).所以𝐵1𝐹⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(0,−2,6),𝐴𝐸⃗⃗⃗⃗⃗=(2,0,−3),𝐴𝐹⃗⃗⃗⃗⃗=(0,2,0),设平面𝐴𝐸𝐹的法向量为𝑛⃗=(𝑥,𝑦,𝑧),则{𝑛⃗⋅𝐴𝐸⃗⃗⃗⃗⃗=2𝑥−3𝑧=0𝑛⃗⋅
𝐴𝐹⃗⃗⃗⃗⃗=2𝑦=0,令𝑥=3,得𝑛⃗=(3,0,2).记𝐵1𝐹与平面𝐴𝐸𝐹所成角为𝜃,则𝑠𝑖𝑛𝜃=|𝑐𝑜𝑠⟨𝐵1𝐹→,𝑛→⟩|=|𝐵1𝐹→⋅𝑛→|𝐵1𝐹→|·|𝑛
→||=3√13065.【解析】本题考查了线面平行的判定和利用空间向量求线面的夹角,是基础题.(1)利用直线与平面平行的判定定理进行证明即可;(2)利用空间向量求直线与平面所成的角即可.20.(本小题12.0分)已
知双曲线𝐶:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的离心率为√5,虚轴长为4,(1)求双曲线𝐶的标准方程;(2)若过点(0,1),倾斜角为45°的直线𝑙与双曲线交于𝐴,𝐵两点,𝑂为坐标原点,求𝛥𝐴𝑂𝐵的面积.【答案】解:(1)依题意可得{
𝑐𝑎=√52𝑏=4𝑐2=𝑎2+𝑏2,解得𝑎=1,𝑏=2,𝑐=√5,∴双曲线的标准方程为𝑥2−𝑦24=1;(2)直线𝑙的方程为𝑦=𝑥+1,设𝐴(𝑥1,𝑦1)、𝐵(𝑥2,𝑦2),由
{𝑦=𝑥+14𝑥2−𝑦2=4,可得3𝑥2−2𝑥−5=0,𝛥=4+60=64>0,𝑥1+𝑥2=23,𝑥1𝑥2=−53,即|𝐴𝐵|=√1+𝑘2√(𝑥1+𝑥2)2−4𝑥1�
�2=√2×√49+203=8√23,原点到直线𝑙的距离为𝑑=√22,于是𝑆𝛥𝑂𝐴𝐵=12⋅|𝐴𝐵|⋅𝑑=12×8√23×√22=43,∴𝛥𝑂𝐴𝐵的面积为43.【解析】本题
考查双曲线的方程、双曲线的简单几何性质及直线与双曲线的位置关系,考查了学生的计算能力,培养了学生分析问题与解决问题的能力,属于基础题.(1)根据已知条件及𝑐2=𝑎2+𝑏2可得关于𝑎,𝑏,𝑐的方程组
,从而可求得𝑎,𝑏,𝑐;(2)由点斜式可得直线𝑙方程,与双曲线联立消去𝑦可得关于𝑥的一元二次方程.可得两根之和,两根之积.由弦长公式可得|𝐴𝐵|,根据点到面的距离公式可得原点到直线𝑙的距离,从而可求得𝛥𝑂𝐴𝐵的面积.21.(本小题12.
0分)已知点𝐹为抛物线𝐶:𝑥2=2py(𝑝>0)的焦点,点𝐴(𝑚,3)在抛物线𝐶上,且|AF|=5.若点𝑃是抛物线𝐶上的一个动点,设点𝑃到直线𝑥−2𝑦−6=0的距离为𝑑.(1
)求抛物线𝐶的方程;(2)求𝑑的最小值.【答案】解:(1)因为抛物线𝐶:𝑥2=2𝑝𝑦(𝑝>0),所以抛物线𝐶的准线为𝑦=−𝑝2.𝐴(𝑚,3)在抛物线𝐶上,由抛物线的定义,得|𝐴𝐹|=𝑦𝐴+𝑝2=3+𝑝2=5
,解得𝑝=4,所以抛物线𝐶的方程为𝑥2=8𝑦.(2)方法一设点𝑃的坐标为(𝑥0,𝑦0),因为点𝑃在抛物线𝐶上,所以𝑥02=8𝑦0,则𝑃到直线𝑥−2𝑦−6=0的距离𝑑=|𝑥0−2𝑦0−6|√5=|𝑥0−2×18𝑥02−6|√5=(𝑥0−2)2+
204√5.当𝑥0=2时,𝑑取到最小值,且𝑑的最小值为204√5=√5.方法二设直线𝑥−2𝑦−6=0的平行线𝑥−2𝑦+𝑐=0与抛物线𝐶:𝑥2=8𝑦相切,由{𝑥−2𝑦+𝑐=0𝑥2=8𝑦,得𝑥2−4𝑥−4𝑐=0,所以𝛥=16+16𝑐=0,解得𝑐=
−1,故所求𝑑的最小值为|−1−(−6)|√12+22=√5.【解析】本题主要考查抛物线的定义以及几何性质.(1)由抛物线的定义,得𝐴𝐹=𝑦𝐴+𝑝2=3+𝑝2=5,解得𝑝=4,可得方程(2)法一:𝑃到直线𝑥−2𝑦−6=0的距离为𝑑=|𝑥0−2�
�0−6|√5=|𝑥0−2×18𝑥02−6|√5=(𝑥0−2)2+204√5.当𝑥0=2时,𝑑取到最小值,求解即可法二:由{𝑥−2𝑦+𝑐=0𝑥2=8𝑦得𝑥2−4𝑥−4𝑐=0,令𝛥=16+16𝑐=0,解得𝑐=−1,即可求解22.(本小题12.0分)如图,椭圆𝐶
:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)的离心率是12,短轴长为2√3,椭圆的左、右顶点分别为𝐴1、𝐴2,过椭圆与抛物线的公共焦点𝐹的直线𝑙与椭圆相交于𝐴,𝐵两点,与抛物线𝐸相交于𝑃,𝑄两点,
点𝑀为PQ的中点.(1)求椭圆𝐶和抛物线𝐸的方程;(2)记△𝐴𝐵𝐴1的面积为𝑆1,△𝑀𝐴2𝑄的面积为𝑆2,若𝑆1⩾3𝑆2,求直线𝑙在𝑦轴上截距的范围.【答案】解:(1)根据题
意得:{2𝑏=2√3𝑒=𝑐𝑎=12𝑎2=𝑏2+𝑐2,解得𝑎=2,𝑏=√3,𝑐=1,所以,抛物线焦点𝐹(1,0),所以,椭圆𝐶:𝑥24+𝑦23=1,拋物线𝐸:𝑦2=4𝑥;(2)设𝑙:�
�=𝑡𝑦+1(𝑡≠0),𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),𝑃(𝑥3,𝑦3),𝑄(𝑥4,𝑦4),联立𝑙与椭圆𝐶:{𝑥=𝑡𝑦+1𝑥24+𝑦23=1,整理得:(3𝑡2+4)𝑦2+6𝑡𝑦−9=0,判别式:Δ=(6𝑡
)2−4(3𝑡2+4)(−9)=144(𝑡2+1),弦长公式:|𝐴𝐵|=√1+𝑡2|𝑦1−𝑦2|=√1+𝑡2√144(𝑡2+1)3𝑡2+4,点𝐴1(−2,0)到直线𝑙的距离为3√1
+𝑡2,所以𝑆1=12|𝐴𝐵|⋅3√1+𝑡2=18√1+𝑡23𝑡2+4,联立𝑙与抛物线𝐸:{𝑦2=4𝑥𝑥=𝑡𝑦+1,整理得:𝑦2−4𝑡𝑦−4=0,判别式:Δ=(−4𝑡)2−4(−4)=16(𝑡2+1),
弦长公式:|𝑃𝑄|=√1+𝑡2|𝑦3−𝑦4|=√1+𝑡2√16(1+𝑡2),点𝐴2(2,0)到直线𝑙的距离为1√1+𝑡2所以𝑆2=12𝑆△𝑃𝑄𝐴2=12⋅12⋅|𝑃𝑄|⋅1√1+𝑡2=√1+𝑡2,因为𝑆1
⩾3𝑆2,即18√1+𝑡23𝑡2+4⩾3√1+𝑡2,解得:−√63⩽𝑡⩽√63.所以,直线𝑙在𝑦轴上截距−1𝑡⩽−√62或−1𝑡⩾√62,所以,直线𝑙在𝑦轴上截距取值范围是(−∞,
−√62]∪[√62,+∞).【解析】本题主要考查椭圆和抛物线的性质及几何意义,直线与抛物线、直线与椭圆的位置关系,属于中档题.利用所给条件求出方程,分别联立直线𝑙与椭圆,抛物线,求出弦长公式,进而求出面积.获
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