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北京市高二数学期中考试试卷分享,下面是中国招生考试网http://www.chinazhaokao.com/小编今天为大家精心准备了北京市高二数学期中考试,希望对大家有所帮助!试卷分为两卷,卷(Ⅰ)100分,卷(Ⅱ)50分,满分共计150分
考试时间:120分钟
卷(Ⅰ)
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。)
1. 抛物线 的准线方程为( )
A. x=2 B. x=-2 C. x=4 D. x=-4
2. 若双曲线方程为 ,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
3. 已知点M的一个极坐标为 ,下列给出的四个极坐标仍能表示点M的是( )
A. B. C. D.
4. “ ”是“方程 表示双曲线”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 若椭圆 的右焦点与抛物线 的焦点相同,离心率为 ,则此椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
6. 设椭圆C: 两个焦点分别为F1,F2,若C上存在点P满足 : : =4:3:2,则椭圆C的离心率等于( )
A. B. C. D.
7. 已知点P是抛物线 上的动点,且点P在y轴上的射影是M,点A ,则 的最小值是( )
A. B. 4 C. D. 5
8. 若有两个焦点 , 的圆锥曲线上存在点P,使 成立,则称该圆锥曲线上存在“ ”点,现给出四个圆锥曲线:
① ② ③ ④
其中存在“ ”点的圆锥曲线有( )
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分。)
9. 抛物线 的焦点到准线的距离是______________。
10. 命题“ , ”的否定为___________________。
11. 已知双曲线的中心在原点,焦距为2 ,实轴长为2,则该双曲线的标准方程是__________________。
12. 椭圆 的焦点为 , ,点P在椭圆上,若 ,则 =____________;∠ 的大小为___________________。
13. 过点(0,-4)且与直线y=4相切的圆的圆心轨迹方程是______________________。
14. 已知椭圆 的右焦点为F,斜率为1的直线过F且交椭圆于A、B两点,若 与 =(3,-1)共线,则此椭圆的离心率为_________________。
三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分。)
15. 已知椭圆C的中心在坐标原点,长轴在x轴上,离心率为 ,且C上一点到C的两个焦点的距离之和为4。
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知斜率为 的直线l与C相切,求直线l的方程。
16. 若抛物线C: 的焦点在直线l:2x+y-2=0上。
(1)求抛物线C的方程;
(2)求直线l被抛物线C所截的弦长。
17. 已知椭圆C: 的两个焦点分别为F1,F2,离心率为 ,且过点(2, )。
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)M,N,P,Q是椭圆C上的四个不同的点,两条都不和x轴垂直的直线MN和PQ分别过点F1,F2,且这两条直线互相垂直,求证: 为定值。
卷(Ⅱ)
一、选择题(本大题共3小题,每小题5分,共15分。)
1. 命题 ,使得直线x-y+t=0与圆x2+y2=1相交;
命题 ,双曲线 =1的离心率为 。
则下面结论正确的是( )
A. p是假命题 B. 是真命题
C. p 是假命题 D. p 是真命题
2. 设斜率为2的直线l过抛物线 的焦点F,且和y轴交于点A,若△OAF(O为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为( )
A. B. C. D.
3. 过抛物线C: 的焦点F作直线交C于P,Q两点,若线段PF与QF的长度分别为m,n,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分。)
4. 经过点A(3,1)作直线l,它与双曲线 只有一个公共点,这样的直线l有______________条。
5. 曲线的极坐标方程 = 化为直角坐标方程为_____________。
6. 抛物线 上存在关于直线y=x对称的相异两点A,B,则 等于_________。
三、解答题(本大题共2小题,每小题10分,共20分。)
7. 已知椭圆C: + =1(a>b>0)经过点(1, ),离心率为 。
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线 与椭圆C交于A,B两点,点M是椭圆C的右顶点。直线AM与直线BM分别与y轴交于点P,Q,试问以线段PQ为直径的圆是否过x轴上的定点?若是,求出定点坐标;若不是,说明理由。
8. 设椭圆C1和抛物线C2的焦点均在x轴上,C1的中心和C2的顶点均为原点,从每条曲线上至少取两个点,将其坐标记录于下表中:
x 3 -2 4
y -2
0 -4
-
(1)求C1,C2的标准方程;
(2)设直线l与椭圆C1交于不同两点M,N,且 ,请问是否存在这样的直线l过抛物线C2的焦点F?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由。
试题答案
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1 2 3 4 5 6 7 8
A D D B B A C B
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
9 2 10 ,
11
12 2
13
14
三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)
15.(1) ;
(2)
16.(1) ;
(2)
17.(1)解:由已知 ,
所以 。
所以 。
所以 ,即 。
因为椭圆C过点(2, ),
得 。
所以椭圆C的方程为 。
(2)证明:由(1)知椭圆C的焦点坐标为F1(-2,0),F2(2,0),
根据题意,可设直线MN的方程为 ,
由于直线MN与直线PQ互相垂直,则直线PQ的方程为 。
设M(x1,y1),N(x2,y2),
由方程组 消y得
(2k2+1)x2+8k2x+8k2-8=0。
则x1+x2= ,x1x2= 。
所以 。
同理可得 。
所以 。
卷(Ⅱ)
一、选择题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
1 D 2 B 3 D
二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
4 2 5 3
6
三、解答题(本大题共2小题,每小题10分,共20分)
7.(1)解:由题意得 ,解得a=2,b=1。
所以椭圆C的方程 。
(2)以线段PQ为直径的圆过x轴上的定点。
由 得 。
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1+x2= ,x1x2= 。
又因为点M是椭圆C的右顶点,所以点M(2,0)。
由题意可知直线AM的方程为 ,故点P(0, )。
直线BM的方程为 ,故点Q(0, )。
若以线段PQ为直径的圆过x轴上的定点N(x0,0),则等价于 恒成立。
又因为 , ,
所以 = + =0恒成立。
又因为 = = =
y1y2=k(x1-1)k(x2-1)=k2[x1x2-(x1+x2)+1]=k2( - )= ,
所以 + = + = -3=0。解得x0= 。
故以线段PQ为直径的圆过x轴上的定点( ,0)。
8. 解:(1)设抛物线C2: ,则有 ,据此验证5个点知只有(3, )、(4, )在统一抛物线上,易求C2:
设C2: ,把点( )( )代入得
解得 ∴C2方程为
(2)假设存在这样的直线l过抛物线焦点F(1,0)
设其方程为x-1=my,设M(x1,y1),N(x2,y2)
由 。得x1x2+y1y2=0( )
由 消去 ,得 △=16m2+48>0
∴y1+y2= , y1y2= ①
x1x2=(1+my1)(1+my2)=1+m(y1+y2)=m2y1y2;
=1+ + = ②
将①②代入( )式,得 + =0 解得
∴假设成立,即存在直线l过抛物线焦点F的l方程为: 。
1、抛物线y=4x2的焦点坐标是________.
2.“x>0”是“x≠0”的__ ____条件.(“充分不必要条件”、“必要不充分”、“充要条件”、“既不充分也不必要条件”).
3、按如图所示的流程图运算,若输入x=20,则输出的k= __.
4、某班级有50名学生,现要采取系统抽样的方法在这50名学生中抽出10名学生,将这50名学生随机编号1~50号,并分组,第一组1~5号,第二组6~10号,…,第十组46~50号,若在第三组中抽得号码为12的学生,则在第八组中抽得号码为_ 的学生
5、口袋中有形状和大小完全相同的四个球,球的编号分别为1,2,3,4,若从袋中随机抽取两个球,则取出的两个球的编号之和大于5的概率为_ _
6.已知函数f(x)=f′π4cos x+sin x,则fπ4的值为_ ____
7 、中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的实轴与虚轴相等,一个焦点到一条渐近线的距离为2,则双曲线方程为___ ____ ____.
8.曲线C的方程为x2m2+y2n2=1,其中m,n是将一枚骰子先后投掷两次所得点数,事件A=“方程x2m2+y2n2=1表示焦点在x轴上的椭圆”,那么P(A)=___ __.
9、下列四个结论正确的是_ _ ____.(填序号)
① “x≠0”是“x+|x|>0”的必要不充分条件;
② 已知a、b∈R,则“|a+b|=|a|+|b|”的充要条件是ab>0;
③ “a>0,且Δ=b2-4ac≤0”是“一元二次不等式ax2+bx+c≥0的解集是R”的充要条件;
④ “x≠1”是“x2≠1”的充分不必要条件.
10.已知△ABC中,∠ABC=60°,AB=2,BC=6,在BC上任取一点D,则使△ABD为钝角三角形的概率为_ __.
11、已知点A(0,2),抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,线段FA交抛物线于点B,过B作l的垂线,垂足为M,若AM⊥MF,则p=
12. 已知命题 :“ x∈R,ax2-ax-2 0” ,如果命题 是假命题,则实数a的取值范围是_ ____.
13. 在平面直角坐标系xOy中,椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,P是椭圆上一点,l为左准线,PQ⊥l,垂足为Q.若四边形PQFA为平行四边形,则椭圆的离心率e的取值范围是____ ____.
14、若存在过点O(0,0)的直线l与曲线f(x)=x3-3x2+2x和y=x2+a都相切,则
a的值是__ __.
二、解答题:(本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15.(本题满分14分)
已知双曲线过点(3,-2),且与椭圆4x2+9y2=36有相同的焦点.
(1) 求双曲线的标准方程;
(2) 求以双曲线的右准线为准线的抛物线的标准方程.
17、(本题满分15分)
已知函数f(x)=x3+(1-a)x2-a(a+2)x+b(a,b∈R).
(1)若函数f(x)的图象过原点,且在原点处的切线斜率为-3,求a,b的值;
(2)若曲线y=f(x)存在两条垂直于y轴的切线,求a的取值范围.
18、(本题满分15分)
中心在原点,焦点在x轴上的一椭圆与一双曲线有共同的焦点F1,F2,且|F1F2|=213,椭圆的长半轴与双曲线半实轴之差为4,离心率之比为3∶7.
(1)求这两曲线方程;
(2)若P为这两曲线的一个交点,求cos∠F1PF2的值.
19、(本题满分16分)
设a∈{2,4},b∈{1,3},函数f(x)=12ax2+bx+1.
(1)求f(x)在区间(-∞,-1]上是减函数的概率;
(2)从f(x)中随机抽取两个,求它们在(1,f(1))处的切线互相平行的概率.
20、(本题满分16分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右顶点分别是A1,A2,上、下顶点分别为B2,B1,点P35a,m(m>0)是椭圆C上一点,PO⊥A2B2,直线PO分别交A1B1,A2B2于点M,N.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若MN=4217,求椭圆C的方程;
(3)在第(2)问条件下,求点 Q( )与椭圆C上任意一点T的距离d的最小值.
高二数学答案
一、填空题 本大题共14小题,每小题5分,共计70分. 请把答案直接填写在答题卡相应位置上.
1、抛物线y=4x2的焦点坐标是__.(0,116)______
2.“x>0”是“x≠0”的____充分不必要 ____条件.(“充分不必要条件”、“必要不充分”、“充要条件”、“既不充分也不必要条件”).
3、按如图所示的流程图运算,若输入x=20,则输出的k=_3__.
4、某班级有50名学生,现要采取系统抽样的方法在这50名学生中抽出10名学生,将这50名学生随机编号1~50号,并分组,第一组1~5号,第二组6~10号,…,第十组46~50号,若在第三组中抽得号码为12的学生,则在第八组中抽得号码为_37__的学生
5、口袋中有形状和大小完全相同的四个球,球的编号分别为1,2,3,4,若从袋中随机抽取两个球,则取出的两个球的编号之和大于5的概率为__1/3__
6.已知函数f(x)=f′π4cos x+sin x,则fπ4的值为__1_____
7 、中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的实轴与虚轴相等,一个焦点到一条渐近线的距离为2,则双曲线方程为___ x2-y2=2_____________.
8.曲线C的方程为x2m2+y2n2=1,其中m,n是将一枚骰子先后投掷两次所得点数,事件A=“方程x2m2+y2n2=1表示焦点在x轴上的椭圆”,那么P(A)=___512__.
9、下列四个结论正确的是__①③______.(填序号)
① “x≠0”是“x+|x|>0”的必要不充分条件;
② 已知a、b∈R,则“|a+b|=|a|+|b|”的充要条件是ab>0;
③ “a>0,且Δ=b2-4ac≤0”是“一元二次不等式ax2+bx+c≥0的解集是R”的充要条件;
④ “x≠1”是“x2≠1”的充分不必要条件.
10.已知△ABC中,∠ABC=60°,AB=2,BC=6,在BC上任取一点D,则使△ABD为钝角三角形的概率为__12___.
11、已知点A(0,2),抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,线段FA交抛物线于点B,过B作l的垂线,垂足为M,若AM⊥MF,则p=___2
12. 已知命题 :“ x∈R,ax2-ax-2 0” ,如果命题 是假命题,则实数a的取值范围是___(-8,0]_____.
13. 在平面直角坐标系xOy中,椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,P是椭圆上一点,l为左准线,PQ⊥l,垂足为Q.若四边形PQFA为平行四边形,则椭圆的离心率e的取值范围是___(2-1,1)_____.
14、若存在过点O(0,0)的直线l与曲线f(x)=x3-3x2+2x和y=x2+a都相切,则a的值是____1或 ____.
二、解答题:(本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
16.(本题满分14分)
已知命题 :函数y=loga(x+1)在(0,+∞)内单调递减;命题 :曲线y=x2+(2a-3)x+1与x轴交于不同的两点. 为真, 为假,求a的取值范围.
解:当p为真时:0<a<1-------------------------------------------------4分
当q为真时:a>5/2或a<1/2---------------------------------------------8分
有题意知:p,q一真一假-----------------------------------------------10分
------------------------------------------------14分
17、(本题满分15分)
已知函数f(x)=x3+(1-a)x2-a(a+2)x+b(a,b∈R).
(1)若函数f(x)的图象过原点,且在原点处的切线斜率为-3,求a,b的值;
(2)若曲线y=f(x)存在两条垂直于y轴的切线,求a的取值范围.
解 f′(x)=3x2+2(1-a)x-a(a+2).
(1)由题意得f0=b=0,f′0=-aa+2=-3,---------------------------------4分
解得b=0,a=-3或1.---------------------------------------------------------------------4分
(2)∵曲线y=f(x)存在两条垂直于y轴的切线,
∴关于x的方程f′(x)=3x2+2(1-a)x-a(a+2)=0有两个不相等的实数根,--------10分
∴Δ=4(1-a)2+12a(a+2)>0,即4a2+4a+1>0,
∴a≠-12.
∴a的取值范围是-∞,-12∪-12,+∞.---------------------------------15分
18、(本题满分15分)
中心在原点,焦点在x轴上的一椭圆与一双曲线有共同的焦点F1,F2,且|F1F2|=213,椭圆的长半轴与双曲线半实轴之差为4,离心率之比为3∶7.
(1)求这两曲线方程;
(2)若P为这两曲线的一个交点,求cos∠F1PF2的值.
解 (1)由已知:c=13,设椭圆长、短半轴长分别为a,b,双曲线半实、虚轴长分别为m,n,
则a-m=4,7•13a=3•13m.解得a=7,m=3.∴b=6,n=2.
∴椭圆方程为x249+y236=1,------------------------------------------------- --------------------4分
双曲线方程为x29-y24=1.-------------------------------------------------------------- ----------8分
(2)不妨设F1,F2分别为左、右焦点,P是第一象限的一个交点,则|PF1|+|PF2|=14,|PF1|-|PF2|=6,
所以|PF1|=10,|PF2|=4.又|F1F2|=213,
∴cos∠F1PF2=|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|22|PF1|•|PF2|=102+42-21322×10×4=45.----------------------------15分
19、(本题满分16分)
设a∈{2,4},b∈{1,3},函数f(x)=12ax2+bx+1.
(1)求f(x)在区间(-∞,-1]上是减函数的概率;
(2)从f(x)中随机抽取两个,求它们在(1,f(1))处的切线互相平行的概率.
解:(1)f(x)共有四种等可能基本事件即(a,b)取(2,1)(2,3)(4,1)(4,3)
记事件A为“f(x)在区间(-∞,-1]上是减函数”
有条件知f(x)开口一定向上,对称轴为x=
所以事件A共有三种(2,1)(4,1)(4,3)等可能基本事件
则P(A)=34.
所以f(x)在区间(-∞,-1]上是减函数的概率为34.-------------------8分
(2)由(1)可知,函数f(x)共有4种可能,从中随机抽取两个,有6种抽法.
∵函数f(x)在(1,f(1))处的切线的斜率为f′(1)=a+b,
∴这两个函数中的a与b之和应该相等,而只有(2,3),(4,1)这1组满足,
∴概率为16.----------------------------------------------------16分
20、(本题满分16分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右顶点分别是A1,A2,上、下顶点分别为B2,B1,点P35a,m(m>0)是椭圆C上一点,PO⊥A2B2,直线PO分别交A1B1,A2B2于点M,N.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若MN=4217,求椭圆C的方程;
(3)在第(2)问条件下,求点 Q( )与椭圆C上任意一点T的距离d的最小值.
解:(1)由题意P3a5,4b5,kA2B2•kOP=-1,
所以4b2=3a2=4(a2-c2),所以a2=4c2,所以e=12. ①---------------5分
(2)因为MN=4217=21a2+1b2,
所以a2+b2a2b2=712 ②
由①②得a2=4,b2=3,所以椭圆C的方程为x24+y23=1.--------------------10分
(3)
因为 ,所以当 时TQ最小为 -----------------------------16分
一、填空题(本题共14小题,每小题5分,合计70分。请把答案直接填写在答题纸相应的位置上.)
1. 不等式3-xx-1>0的解集为____ ▲____.
2. 若命题“对 x∈R,x2+4cx+1>0”是假命题,则实数c的取值范围是___ ▲_____.
3.从1、2、3、4中任取两个不同的数字构成一个两位数,则这个两位数大于20的概率为____ ▲____.
4. 某人5 次上学途中所花的时间(单位:分钟)分别为x,8,10,11,9.已知这组数据的平均数为10,则其方差为____ ▲____.
5.如果执行如图所示的流程图,那么输出的S=___ ▲_____.
6.已知△ABC的三个内角A、B、C,“A>B”是“sinA>sinB”的_______ ▲________条件.(选填:充分不必要、必要不充分、充要、既不充分又不必要)
7.在区间[-5,5]内随机地取出一个数a,则使得a∈{a|-a2+a+2>0}的概率为____ ▲____.
8. 已知椭圆x210-m+y2m-2=1,长轴在y轴上.若焦距为4,则m=___ ▲____.
9.已知变量x、y满足x-4y+3≤03x+5y-25≤0x≥1,则 的最大值______ ▲_______.
10. 已知正数x,y满足x+ty=1,t是给定的正实数.若1x+1y的最小值为16,则正实数t的值是 ▲ .
11.已知函数f(x)=21-x,x≤1,2-log2x,x>1,则满足f(x)≥1的x的取值范围是_______▲ _____.
12.已知椭圆的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),过椭圆右焦点且与x轴垂直的直线与椭圆交于P、Q两点,x轴一点M( ,0),若△PQM为正三角形,则椭圆的离心率等于____▲ ____.
13. 不等式a2+8b2≥λb(a+b)对任意a、b∈R恒成立,则实数λ的取值范围为______▲ ______.
14.设a=x2-xy+y2,b=pxy,c=x+y,若对任意的正实数x、y,都存在以a、b、c为三边长的三角形,则实数p的取值范围是____▲ ______.
二、解答题(本题共6小题,合计90分。请在答题纸指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.(本小题14分)设p:实数x满足x2-4ax+3a2<0,其中a>0,q:实数x满足 .
(1) 若a=1,且p∧q为真,求实数x的取值范围;
(2) 若 p是 q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
16.(本小题14分).已知函数f(x)=x2+2x+ax,x∈[1,+∞).
(1) 当a=4时,求函数f(x)的最小值;
(2) 若对任意x∈[1,4],f(x)>6恒成立,试求实数a的取值范围.
17.(本小题14分)从参加高二年级期中考试的学生中随机抽取60名学生,将其数学成绩(均为整数)分成六段[40,50),[50,60),…,[90,100]后得到如下部分频率分布直方图.观察图形的信息,回答下列问题:
(1) 求分数在[70,80)内的频率,并补全这个频率分布直方图;
(2)根据上面补充完整的频率分布直方图估计出本次考试的平均分;
(3) 用分层抽样的方法在分数段为[40,60)的学生中抽取一个容量为5的样本,将该样本看成一个总体,从中任取2人,求至少有1人在分数段[50,60)的概率.
18.(本小题16分) 如图,在直角坐标系xOy中,设椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右两个焦点分别为F1、F2. 过右焦点F2且与x轴垂直的直线l与椭圆C相交,其中一个交点为M(2,1).
(1) 求椭圆C的方程;
(2) 设椭圆C的一个顶点为B(0,-b),直线BF2交椭圆C于另一点N,求△F1BN的面积.
19.(本小题16分)某市出租汽车的收费标准如下:在3km以内(含3km)的路程统一按起步价7元收费,超过3km以外的路程按2.4元/km收费. 而出租汽车一次载客的运输成本包含以下三个部分:一是固定费用约为2.3元;二是燃油费,约为1.6元/km;三是折旧费,它与路程的平方近似成正比,且当路程为100km时,折旧费约为0.1元. 现设一次载客的路程为xkm.
(1) 试将出租汽车一次载客的收费F与成本C分别表示为x的函数;
(2) 若一次载客的路程不少于2km,则当x取何值时,该市出租汽车一次载客每km的收益y取得最大值?
20.(本小题16分)设A1、A2与B分别是椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右顶点与上顶点,直线A2B与圆C:x2+y2=1相切.
(1) 求证:1a2+1b2=1;
(2) P是椭圆E上异于A1、A2的一点,直线PA1、PA2的斜率之积为-13,求椭圆E的方程;
(3) 直线l与椭圆E交于M、N两点,且OM→•ON→=0,试判断直线l与圆C的位置关系,并说明理由.
二、解答题(本题共6小题,合计90分。请在答题纸指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.(本小题14分)解:(1) 由x2-4ax+3a2<0,得(x-3a)(x-a)<0.又a>0,
所以a<x<3a.
当a=1时,1<x<3,即p为真时实数x的取值范围是1<x<3.………………………………………………2分
由 ,得2<x≤3,
即q为真时实数x的取值范围是2<x≤3. ……………………………………………………………………4分
若p∧q为真,则p真且q真,…………………………………………………………………………………5分
所以实数x的取值范围是2<x<3.………………………………………………………………………………7分
(2) p是 q的充分不必要条件,即 p q,且 q p.
设A={x| p},B={x| q},则A B.
又A={x| p}={x|x≤a或x≥3a}, B={x| q}={x≤2或x>3},则0<a≤2,且3a>3,
所以实数a的取值范围是1<a≤2.……………………………………………………………………………14分
16.(本小题14分) 解:(1) 由a=4,∴f(x)=x2+2x+4x=x+4x+2≥6,当x=2时,取得等号.
即当x=2时,f(x)min=6.………………………………………………………………………………6分
(没有写等号成立的条件扣2分,如用函数单调性需要证明)
(2) x∈[1,4],x2+2x+ax>6恒成立,即x∈[1,4],x2+2x+a>6x恒成立.
等价于a>-x2+4x,当x∈[1,4]时恒成立,
令g(x)=-x2+4x=-(x-2)2+4,x∈[1,4],……………………………………………………………10分
∴a>g(x)max=g(2)=4,即.
∴a的取值范围是a>4……………………………………………………………………………………14分
17.(本小题14分)解:(1) 分数在[70,80)内的频率为
1-(0.010+0.015+0.015+0.025+0.005)×10=1-0.7=0.3.
又0.310=0.03,补出的图形如下图所示.……………………………………………………………4分
(2) 平均分为:x -=45×0.1+55×0. 15+65×0.15+75×0.3+85×0.25+95×0.05=71.答:估计这次考试的平均分是71分.………………………………………………………………………………………8分
(3) 由题意,[40,50)分数段的人数为0.10×60=6人;[50,60)分数段的人数为0.15×60=9人;
在[40,60)的学生中抽取一个容量为5的样本,在[40,50)分数段抽取2人,分别记为m,n;[50,60)分数段抽取3人,分别记为a,b,c,
设从样本中任取2人,至少有1人在分数段[50,60)为事件A,则基本事件空间包含的基本事件有(m,n)、(m,a)、(m,b)、(m,c)、…、(b,c)共10种,则事件A包含的基本事件有(m,a)、(m,b)、(m,c)、(n,a)、(n,b)、(n,c)、(a,b)、(a,c)、(b,c)共9种,
所以P(A)= =0.9.……………………………………………………………………………………14分
18.(本小题16分)解:(1) 由椭圆定义可知|MF1|+|MF2|=2a. 由题意|MF2|=1,∴|MF1|=2a-1.又由Rt△MF1F2可知(2a-1)2=(22)2+1,a>0,∴a=2.又a2-b2=2,得b2=2.
∴椭圆C的方程为x24+y22=1.……………………………………………………………………………6分
(2) 直线BF2的方程为y=x-2.
由 y=x-2x24+y22=1),得点N的纵坐标为23. ………………………………………………………10分
又|F1F2|=22,
∴S△F1BN=12×2+23×22=83……………………………………………………………………16分
(2) (本小题16分)解:(1) F(x)= ,
即F(x)= .…………………………………………………………………………2分
设折旧费z=kx2,将(100,0.1)代入,
得0.1=1002k 解得k=1105……………………………………………………………………4分
,所以C(x)=2.3+1.6x+1105x2.………………………………………………………………………………6分
(2) 由题意得y=4.7x-1105x-1.6, 2≤x≤30.8-2.5x+1105x, x>3,………………………………………………9分
①当x>3时,由基本不等式,得y≤0.8-225106=0.79(当且仅当x=500时取等号);………12分
②当2≤x≤3时,由y在[2,3]上单调递减,
得ymax=4.72-2105-1.6=0.75-2105<0.79.……………………………………………………………15分
答: 该市出租汽车一次载客路程为500km时,每km的收益y取得最大值.…………………………16分
20.(本小题16分) (1) 证明:已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0),A1、A2与B分别为椭圆E的左右顶点与上顶点,所以A1(-a,0),A2(a,0),B(0,b),直线A2B的方程是xa+yb=1.
因为A2B与圆C:x2+y2=1相切,所以11a2+1b2=1,
即1a2+1b2=1.…………………………………………………………………………………………4分
(2) 解:设P(x0,y0),则直线PA1、PA2的斜率之积为
kPA1•kPA2=y0x0+a•y0x0-a=y20x20-a2=-13x20a2+3y20a2=1,而x20a2+y20b2=1,
所以b2=13a2.………………………………………………………………………………………8分
结合1a2+1b2=1,得a2=4,b2=43.
所以,椭圆E的方程为x24+3y24=1.………………………………………………………………10分
(3) 解:设点M(x1,y1),N(x2,y2).
① 若直线l的斜率存在,设直线l为y=kx+m,
由y=kx+m代入x2a2+y2b2=1,得x2a2+kx+m2b2=1.
化简,得(b2+a2k2)x2+2a2kmx+a2m2-a2b2=0(Δ>0).
∴ x1x2=a2m2-a2b2b2+a2k2,
y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2
=a2k2m2-a2b2k2b2+a2k2+km-2a2kmb2+a2k2+m2=b2m2-a2b2k2b2+a2k2.
因为OM→•ON→=0,所以x1x2+y1y2=0.
代入,得(a2+b2)m2-a2b2(1+k2)=0.
结合(1)的1a2+1b2=1,得m2=1+k2.
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