学年甘肃省兰州一中高二(上)期末数学试卷(理科)_贵阳一中高二数学期末

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2017-2018学年甘肃省兰州一中高二(上)期末数学试卷(理科)

一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)抛物线y=16x2的准线方程是()A.x=4 B.x=﹣4 C.y=

D.y=﹣

2.(5分)若双曲线离心率为()A.

=1的一条渐近线经过点(3,﹣4),则此双曲线的 B. C. D.

+

=1表示椭圆”的()3.(5分)“1<m<3”是“方程A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件

4.(5分)如图是抛物线形拱桥,当水面在l位置时,拱顶离水面2米,水面宽4米,则水位下降2米后(水足够深),水面宽()米.

A.2 B.4 C.4 D.

25.(5分)椭圆(a>b>0)的左、右顶点分别是A,B,左、右焦点分别是F1,F2.若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,则此椭圆的离心率为()A. B. C. D.

6.(5分)若A(x,5﹣x,2x﹣1),B(1,x+2,2﹣x),当|的值等于()A.19 B. C. D.

|取最小值时,x7.(5分)已知命题p:∃x∈R,x﹣2>lgx,命题q:∀x∈R,ex>1,则()A.命题p∨q是假命题 B.命题p∧q是真命题

第1页(共23页)

C.命题p∧(¬q)是真命题 D.命题p∨(¬q)是假命题 8.(5分)设F1,F2为曲线C1:的焦点,P是曲线C2:

﹣y2=1与C1的一个交点,则cos∠F1PF2的值是()A. B. C. D.

9.(5分)已知椭圆的方程为,过椭圆中心的直线交椭圆于A、B两点,F2是椭圆的右焦点,则△ABF2的周长的最小值为()A.7 B.8 C.9

D.10

10.(5分)如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,O是底面A1B1C1D1的中心,则O到平面ABC1D1的距离为()

A. B. C. D.

11.(5分)已知直线l的斜率为k,它与抛物线y2=4x相交于A、B两点,F为抛物线的焦点,A.2 B.=3 C.,则|k|=()

D.

12.(5分)过双曲线的左焦点F作直线l与双曲线交于A,B两点,使得|AB|=4b,若这样的直线有且仅有两条,则离心率e的取值范围是()A.

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分 13.(5分)给定下列命题:

①“x>1”是“x>2”的充分不必要条件;

第2页(共23页)

B. C. D.

②“若sinα≠,则α≠”;

③若xy=0,则x=0且y=0”的逆否命题; ④命题“∃x0∈R,使x02﹣x0+1≤0”的否定. 其中真命题的序号是

14.(5分)已知=(2,﹣1,3),=(﹣1,4,﹣2),=(7,5,λ),若,三向量共面,则λ=

. 15.(5分)已知A是双曲线C:

(a>0,b>0)的右顶点,过左焦点F与y轴平行的直线交双曲线C于P、Q两点,若△APQ是锐角三角形,则双曲线C的离心率的范围

16.(5分)如图,已知点C的坐标是(2,2)过点C的直线CA与X轴交于点A,过点C且与直线CA垂直的直线CB与Y轴交于点B,设点M是线段AB的中点,则点M的轨迹方程为

三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤

17.(10分)给出两个命题:

命题甲:关于x的不等式x2+(a﹣1)x+a2≤0的解集为∅,命题乙:函数y=(2a2﹣a)x为增函数. 分别求出符合下列条件的实数a的范围.(1)甲、乙至少有一个是真命题;(2)甲、乙中有且只有一个是真命题.

18.(12分)已知三棱锥S﹣ABC中,底面ABC为边长等于2的等边三角形,SA垂直于底面ABC,SA=3,第3页(共23页)

(1)如图建立空间直角坐标系,写出、的坐标;

(2)求直线AB与平面SBC所成角的正弦值.

19.(12分)如图,直棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别是AB,BB1的中点,AA1=AC=CB=AB.

(Ⅰ)证明:BC1∥平面A1CD

(Ⅱ)求二面角D﹣A1C﹣E的正弦值.

20.(12分)已知椭圆C:(a>b>0)的离心率e=,A,B是椭圆C上两点,N(3,1)是线段AB的中点.(1)求直线AB的方程;(2)若以AB为直径的圆与直线

相切,求出该椭圆方程.

21.(12分)已知一条曲线C在y轴右边,C上每一点到点F(1,0)的距离减去它到y轴距离的差都是1.(Ⅰ)求曲线C的方程;

(Ⅱ)是否存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,都有由.

22.(12

<0?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理分)已知椭圆

第4页(共23页),四点

中恰有三点在椭圆上.

(1)求C的方程;

(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A、B两点,若直线P2A与P2B直线的斜率的和为﹣1,证明:l过定点.

第5页(共23页)

2017-2018学年甘肃省兰州一中高二(上)期末数学试卷

(理科)

参考答案与试题解析

一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)抛物线y=16x2的准线方程是()A.x=4 B.x=﹣4 C.y=

D.y=﹣

【分析】根据题意,将抛物线的方程变形为标准方程,分析其开口方向以及p的值,由抛物线的准线方程即可得答案.

【解答】解:抛物线的方程为y=16x2,其标准方程为x2=其开口向上,且p=,;

y,则其准线方程为:y=﹣故选:D.

【点评】本题考查抛物线的标准方程,注意将抛物线的方程变形为标准方程.

2.(5分)若双曲线离心率为()A. B. C. D.

=1的一条渐近线经过点(3,﹣4),则此双曲线的【分析】利用双曲线的渐近线方程经过的点,得到a、b关系式,然后求出双曲线的离心率即可. 【解答】解:双曲线即9(c2﹣a2)=16a2,解得=. 故选:D.

【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,基本知识的考查.

第6页(共23页)

﹣=1的一条渐近线经过点(3,﹣4),可得3b=4a,3.(5分)“1<m<3”是“方程

+

=1表示椭圆”的()

A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件

【分析】根据椭圆的定义和性质,利用充分条件和必要条件的定义进行判断即可. 【解答】解:若方程

+

=1表示椭圆,则满足,即,即1<m<3且m≠2,此时1<m<3成立,即必要性成立,当m=2时,满足1<m<3,但此时方程是椭圆,不满足条件.即充分性不成立 故“1<m<3”是“方程故选:B

【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,根据椭圆的定义和方程是解决本题的关键.

4.(5分)如图是抛物线形拱桥,当水面在l位置时,拱顶离水面2米,水面宽4米,则水位下降2米后(水足够深),水面宽()米.

+

=1表示椭圆”的必要不充分条件,+

=1等价为

为圆,不

A.2 B.4 C.4 D.

2【分析】先建立直角坐标系,将A点代入抛物线方程求得m,得到抛物线方程,再把y=﹣4代入抛物线方程求得x0进而得到答案.得到答案. 【解答】解:如图建立直角坐标系,设抛物线方程为x2=my,第7页(共23页)

将A(2,﹣2)代入x2=my,得m=﹣2

∴x2=﹣2y,代入B(x0,﹣4)得x0=2 故水面宽为4故选:B m.,【点评】本题主要考查抛物线的应用.考查了学生利用抛物线解决实际问题的能力.

5.(5分)椭圆

(a>b>0)的左、右顶点分别是A,B,左、右焦点分别是F1,F2.若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,则此椭圆的离心率为()A. B. C. D.

【分析】由题意可得,|AF1|=a﹣c,|F1F2|=2c,|F1B|=a+c,由|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列可得到e2=

=,从而得到答案.

【解答】解:设该椭圆的半焦距为c,由题意可得,|AF1|=a﹣c,|F1F2|=2c,|F1B|=a+c,∵|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,∴(2c)2=(a﹣c)(a+c),∴∴e==,即e2=,即此椭圆的离心率为

故选B.

【点评】本题考查椭圆的简单性质,考查等比数列的性质,用a,c分别表示出|AF1|,|F1F2|,|F1B|是关键,属于基础题.

第8页(共23页)

6.(5分)若A(x,5﹣x,2x﹣1),B(1,x+2,2﹣x),当|的值等于()A.19 B. C. D.

|取最小值时,x【分析】利用向量的坐标公式求出的坐标;利用向量模的坐标公式求出向量的模;通过配方判断出二次函数的最值. 【解答】解:|=|= =(1﹣x,2x﹣3,﹣3x+3),求出被开方数的对称轴为x= 当时,||取最小值.

故选C

【点评】本题考查向量的坐标公式、考查向量模的坐标公式、考查二次函数的最值与其对称轴有关.

7.(5分)已知命题p:∃x∈R,x﹣2>lgx,命题q:∀x∈R,ex>1,则()A.命题p∨q是假命题 B.命题p∧q是真命题

C.命题p∧(¬q)是真命题 D.命题p∨(¬q)是假命题

【分析】利用函数的性质先判定命题p,q的真假,再利用复合命题真假的判定方法即可得出.

【解答】解:对于命题p:例如当x=10时,8>1成立,故命题p是真命题; 对于命题q:∀x∈R,ex>1,当x=0时命题不成立,故命题q是假命题; ∴命题p∧¬q是真命题. 故选:C.

【点评】本题考查了复合命题真假的判定方法、函数的性质,属于基础题.

8.(5分)设F1,F2为曲线C1:的焦点,P是曲线C2:

第9页(共23页)

﹣y2=1与C

1的一个交点,则cos∠F1PF2的值是()A. B. C. D.

【分析】先计算两曲线的焦点坐标,发现它们共焦点,再利用椭圆与双曲线定义,计算焦半径|PF1|,|PF2|,最后在焦点三角形PF1F2中,利用余弦定理计算即可. 【解答】解:依题意,曲线C1:双曲线C2:

+

=1的焦点为F1(﹣2,0),F2(2,0)

﹣y2=1的焦点也为F1(﹣2,0),F2(2,0)

∵P是曲线C2与C1的一个交点,设其为第一象限的点 由椭圆与双曲线定义可知 PF1+PF2=2解得PF1=,PF1﹣PF2=2+,PF2=

设∠F1PF2=θ 则cosθ=故选:C

【点评】本题综合考查了椭圆与双曲线的定义,解题时要透过现象看本质,用联系的观点解题.

9.(5分)已知椭圆的方程为,过椭圆中心的直线交椭圆于A、B两点,=,F2是椭圆的右焦点,则△ABF2的周长的最小值为()A.7 B.8 C.9

D.10

【分析】利用三角形的周长以及椭圆的定义,求出周长的最小值. 【解答】解:椭圆的方程为∴2a=6,2b=4,c=

2,连接AF1,BF1,则由椭圆的中心对称性可得

△ABF2的周长l=|AF2|+|BF2|+|AB|=|AF1|+|AF2|+|AB|=2a+|AB|,当AB位于短轴的端点时,|AB|取最小值,最小值为2b=4,第10页(共23页)

l=2a+|AB|=6+|AB|≥6+4=10. 故选:D.

【点评】本题考查椭圆的标准方程,考查椭圆的定义及焦点三角形的性质,考查数形结合思想,属于基础题.

10.(5分)如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,O是底面A1B1C1D1的中心,则O到平面ABC1D1的距离为()

A. B. C. D.

【分析】过O作A1B1的平行线,交B1C1于E,则O到平面ABC1D1的距离即为E到平面ABC1D1的距离.作EF⊥BC1于F,进而可知EF⊥平面ABC1D1,进而根据EF=B1C求得EF.

【解答】解:过O作A1B1的平行线,交B1C1于E,则O到平面ABC1D1的距离即为E到平面ABC1D1的距离. 作EF⊥BC1于F,易证EF⊥平面ABC1D1,可求得EF=B1C=故选B.

第11页(共23页)

【点评】本题主要考查了点到面的距离计算.解题的关键是找到点到面的垂线,即点到面的距离.

11.(5分)已知直线l的斜率为k,它与抛物线y2=4x相交于A、B两点,F为抛物线的焦点,A.2 B.=3 C.,则|k|=()

D.

【分析】设A在第一象限,A、B在准线上的射影分别为M,N,过B作BE⊥AM与E,根据抛物线定义,可得:AF=AM=3m,BN=BF=m,BAF=60°,k=在第四象限时,可得k=﹣

.,当A【解答】解:设A在第一象限,如图,设A、B在准线上的射影分别为M,N,过B作BE⊥AM与E,根据抛物线定义,可得: AF=AM=3m,BN=BF=m,∴AE=2m,又AB=4m,∴∠BAF=60°,k=,. 当A在第四象限时,可得k=﹣故选:B.

【点评】本题考查了抛物线的性质、定义,属于中档题.

12.(5分)过双曲线的左焦点F作直线l与双曲线交于A,B两点,使得|AB|=4b,若这样的直线有且仅有两条,则离心率e的取值范围是()

第12页(共23页)

A. B. C. D.

【分析】根据直线与双曲线相交的情形,分两种情况讨论:①AB只与双曲线右支相交,②AB与双曲线的两支都相交,分析其弦长的最小值,利用符合条件的直线的数目,综合可得答案. 【解答】解:由题意过双曲线的左焦点F作直线l与双

<曲线交于A,B两点,使得|AB|=4b,若这样的直线有且仅有两条,可得|AB|=4b,并且2a>4b,e>1,可得:e>或

1综合可得,有2条直线符合条件时,:e>故选:D.

或1.

【点评】本题考查直线与双曲线的关系,解题时可以结合双曲线的几何性质,分析直线与双曲线的相交的情况,分析其弦长最小值,从而求解;要避免由弦长公式进行计算.

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分 13.(5分)给定下列命题:

①“x>1”是“x>2”的充分不必要条件; ②“若sinα≠,则α≠

”;

③若xy=0,则x=0且y=0”的逆否命题; ④命题“∃x0∈R,使x02﹣x0+1≤0”的否定. 其中真命题的序号是 ②④ .

【分析】①直接由充分条件、必要条件的概念加以判断; ②找给出的命题的逆否命题,由其逆否命题的真假加以判断; ③由原命题的真假直接判断其逆否命题的真假;

④首先判断给出的特称命题的真假,然后判断其否定的真假. 【解答】解:对于①,由x>1不能得到x>2,由x>2能得到x>1,第13页(共23页)

∴“x>1”是“x>2”的必要不充分条件,命题①为假命题; 对于②,∵“若,则sin

”为真命题,”为真命题,命题②为真命题; ∴其逆否命题“若sinα≠,则α≠对于③,由xy=0,可得x=0或y=0,∴“若xy=0,则x=0且y=0”为假命题,则其逆否命题为假命题; 对于④,∵x02﹣x0+1=,∴命题“∃x0∈R,使x02﹣x0+1≤0”为假命题,则其否定为真命题. ∴真命题的序号是②④. 故答案为:②④.

【点评】本题考查了命题的真假判断与应用,着重考查原命题与其逆否命题之间的真假关系,考查了命题与命题的否定,是中档题.

14.(5分)已知=(2,﹣1,3),=(﹣1,4,﹣2),=(7,5,λ),若,三向量共面,则λ=

【分析】,三向量共面三向量共面,存在p,q,使得=p+q,由此能求出结果.

【解答】解:∵=(2,﹣1,3),=(﹣1,4,﹣2),=(7,5,λ),,三向量共面三向量共面,∴存在p,q,使得=p+q,∴(7,5,λ)=(2p﹣q,﹣p+4q,3p﹣2q)

∴,第14页(共23页)

解得p=,q=.,λ=3p﹣2q=.

故答案为:【点评】本题考查实数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意向量共面定理的合理运用.

15.(5分)已知A是双曲线C:

(a>0,b>0)的右顶点,过左焦点F与y轴平行的直线交双曲线C于P、Q两点,若△APQ是锐角三角形,则双曲线C的离心率的范围(1,2).

【分析】利用双曲线的对称性及锐角三角形∠PAF<45°得到AF>PF,求出A的坐标;求出AF,PF得到关于a,b,c的不等式,求出离心率的范围. 【解答】解:∵△APQ是锐角三角形,∴∠PAF为锐角,∵双曲线关于x轴对称,且直线AB垂直x轴,∴∠PAF=∠QAF<45° ∴PF<AF

∵F为座焦点,设其坐标为(﹣c,0)所以A(a,0)所以PF=∴,AF=a+c

<a+c即c2﹣ac﹣2a2<0

解得﹣1<<2

双曲线的离心率的范围是(1,2)故答案为:(1,2)

【点评】本题考查双曲线的对称性、考查双曲线的三参数关系:c2=a2+b2、考查双曲线的离心率问题就是研究三参数a,b,c的关系.

16.(5分)如图,已知点C的坐标是(2,2)过点C的直线CA与X轴交于点A,过点C且与直线CA垂直的直线CB与Y轴交于点B,设点M是线段AB的中点,第15页(共23页)

则点M的轨迹方程为 x+y﹣2=0 .

【分析】由题意可知:点M既是Rt△ABC的斜边AB的中点,又是Rt△OAB的斜边AB的中点,可得|OM|=|CM|,利用两点间的距离公式即可得出. 【解答】解:由题意可知:点M既是Rt△ABC的斜边AB的中点,又是Rt△OAB的斜边AB的中点. ∴|OM|=|CM|,设M(x,y),则化为x+y﹣2=0. 故答案为x+y﹣2=0.

【点评】本题考查了直角三角形的斜边的中线的性质和两点间的距离公式,属于基础题.

三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤

17.(10分)给出两个命题:

命题甲:关于x的不等式x2+(a﹣1)x+a2≤0的解集为∅,命题乙:函数y=(2a2﹣a)x为增函数. 分别求出符合下列条件的实数a的范围.(1)甲、乙至少有一个是真命题;(2)甲、乙中有且只有一个是真命题.

【分析】根据二次函数的图象和性质可以求出命题甲:关于x的不等式x2+(a﹣1)x+a2≤0的解集为∅为真命题时,a的取值范围A,根据对数函数的单调性与底数的关系,可以求出命题乙:函数y=(2a2﹣a)x为增函数为真命题时,a的取值范围B.

(1)若甲、乙至少有一个是真命题,则A∪B即为所求

第16页(共23页),(2)若甲、乙中有且只有一个是真命题,则(A∩CUB)∪(CUA∩B)即为所求. 【解答】解:若命题甲:关于x的不等式x2+(a﹣1)x+a2≤0的解集为∅为真命题

则△=(a﹣1)2x﹣4a2=﹣3a2﹣2a+1<0 即3a2+2a﹣1>0,解得A={a|a<﹣1,或a>}

若命题乙:函数y=(2a2﹣a)x为增函数为真命题 则2a2﹣a>1 即2a2﹣a﹣1>0

解得B={a|a<﹣,或a>1}(1)若甲、乙至少有一个是真命题 则A∪B={a|a<﹣或a>};

(2)若甲、乙中有且只有一个是真命题

(A∩CUB)∪(CUA∩B)={a|<a≤1或﹣1≤a<﹣}.

【点评】本题以复合命题的真假判断为载体考查了函数的性质,其中分析出命题甲乙为真时,a的取值范围,是解答的关键.

18.(12分)已知三棱锥S﹣ABC中,底面ABC为边长等于2的等边三角形,SA垂直于底面ABC,SA=3,(1)如图建立空间直角坐标系,写出、的坐标;

(2)求直线AB与平面SBC所成角的正弦值.

【分析】(1)以A为原点建系,则S(0,0,3),A(0,0,0),B(C(0,2,0),即可求解.(2)求出面SBC的法向量,1,0),.设AB与面SBC所成的角为θ,则

第17页(共23页)

sinθ=.,【解答】解:(1)以A为原点建系如图,则S(0,0,3),A(0,0,0),B(1,0),C(0,2,0). ∴=(,1,0),=(,1,﹣3),.

=(0,2,﹣3)…(6分)

(2)设面SBC的法向量为则令y=3,则z=2,x=,∴.

…12分 设AB与面SBC所成的角为θ,则sinθ=

【点评】本题考查了空间向量的应用,属于中档题.

19.(12分)如图,直棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别是AB,BB1的中点,AA1=AC=CB=AB.

(Ⅰ)证明:BC1∥平面A1CD

(Ⅱ)求二面角D﹣A1C﹣E的正弦值.

【分析】(Ⅰ)通过证明BC1平行平面A1CD内的直线DF,利用直线与平面平行

第18页(共23页)的判定定理证明BC1∥平面A1CD

(Ⅱ)证明DE⊥平面A1DC,作出二面角D﹣A1C﹣E的平面角,然后求解二面角平面角的正弦值即可.

【解答】解:(Ⅰ)证明:连结AC1交A1C于点F,则F为AC1的中点,又D是AB中点,连结DF,则BC1∥DF,因为DF⊂平面A1CD,BC1⊄平面A1CD,所以BC1∥平面A1CD.

(Ⅱ)因为直棱柱ABC﹣A1B1C1,所以AA1⊥CD,由已知AC=CB,D为AB的中点,所以CD⊥AB,又AA1∩AB=A,于是,CD⊥平面ABB1A1,设AB=2CD=,则AA1=AC=CB=2,得∠ACB=90°,DE=,A1E=3,A1D=故A1D2+DE2=A1E2,即DE⊥A1D,所以DE⊥平面A1DC,又A1C=2,过D作DF⊥A1C于F,∠DFE为二面角D﹣A1C﹣E的平面角,=,EF=

=,. 在△A1DC中,DF=所以二面角D﹣A1C﹣E的正弦值.sin∠DFE=

【点评】本题考查直线与平面平行的判定定理的应用,二面角的平面角的求法,考查空间想象能力与计算能力.

20.(12分)已知椭圆C:

(a>b>0)的离心率e=,A,B是椭圆C上两点,N(3,1)是线段AB的中点.

第19页(共23页)

(1)求直线AB的方程;(2)若以AB为直径的圆与直线

相切,求出该椭圆方程.

【分析】(1)根据椭圆的性质,利用离心率公式,得到椭圆T:x2+3y2=a2(a>0),设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=k(x﹣3)+1,联立消元,得到含有参数k的关于x的一元二次方程,利用判别式,韦达定理中点坐标公式,求得直线方程.

(2)由圆心N(3,1)到直线的距离d=

|x1﹣x2|=,可得|AB|=

2.当=2,k=﹣1时方程①即4x2﹣24x+48﹣a2=0.|AB|=解得a2=24.

【解答】解:(1)离心率e=,设椭圆C:x2+3y2=a2(a>0),设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意,设直线AB的方程为y=k(x﹣3)+1,代入x2+3y2=a2,整理得(3k2+1)x2﹣6k(3k﹣1)x+3(3k﹣1)2﹣a2=0.① △=4[a2(3k2+1)﹣3(3k﹣1)2]>0,②且x1+x2=由N(3,1)是线段AB的中点,得

.,解得k=﹣1,代入②得a2>12,∴直线AB的方程为y﹣1=﹣(x﹣3),即x+y﹣4=0..(6分)

(2)圆心N(3,1)到直线的距离d=,∴|AB|=2

当k=﹣1时方程①即4x2﹣24x+48﹣a2=0.

∴|AB|=|x1﹣x2|=

…(12分)

=2,解得a2=24.

∴椭圆方程为【点评】题主要考查了椭圆的性质以及和椭圆和直线的位置关系,关键设点的坐标,利用方程的思想,属于中档题.

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21.(12分)已知一条曲线C在y轴右边,C上每一点到点F(1,0)的距离减去它到y轴距离的差都是1.(Ⅰ)求曲线C的方程;

(Ⅱ)是否存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,都有由.

【分析】(Ⅰ)设P(x,y)是曲线C上任意一点,然后根据等量关系列方程整理即可.

(Ⅱ)首先由于过点M(m,0)的直线与开口向右的抛物线有两个交点A、B,则设该直线的方程为x=ty+m(包括无斜率的直线);然后与抛物线方程联立方程组,进而通过消元转化为一元二次方程;再根据韦达定理及向量的数量积公式,实现•<0的等价转化;最后通过m、t的不等式求出m的取值范围.

<0?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理【解答】解:(Ⅰ)设P(x,y)是曲线C上任意一点,那么点P(x,y)满足:

化简得y2=4x(x>0).

(Ⅱ)设过点M(m,0)(m>0)的直线l与曲线C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2).

设l的方程为x=ty+m,由

得y2﹣4ty﹣4m=0,△=16(t2+m)>0,于是又①

⇔(x1﹣1)(x2﹣1)+y1y2=x1x2﹣(x1+x2)+1+y1y2<0② 又,于是不等式②等价于

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由①式,不等式③等价于m2﹣6m+1<4t2④

对任意实数t,4t2的最小值为0,所以不等式④对于一切t成立等价于m2﹣6m+1<0,解得

由此可知,存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,都有,且m的取值范围

【点评】本题综合考查向量知识、直线与抛物线的相交问题及代数运算能力.

22.(12分)已知椭圆,四点

中恰有三点在椭圆上.

(1)求C的方程;

(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A、B两点,若直线P2A与P2B直线的斜率的和为﹣1,证明:l过定点.

【分析】(1)根据椭圆的对称性,得到P2,P3,P4三点在椭圆C上.把P2,P3代入椭圆C,求出a2=4,b2=1,由此能求出椭圆C的方程.

(2)当斜率不存在时,不满足;当斜率存在时,设l:y=kx+b,(b≠1),与椭圆方程联立,得(1+4k2)x2+8kbx+4b2﹣4=0,由此利用根的判别式、韦达定理、直线方程,结合已知条件能证明直线l过定点(2,﹣1).

【解答】解:(1)根据椭圆的对称性,得到P2,P3,P4三点在椭圆C上.把P2,P3代入椭圆C,得,得出a2=4,b2=1,由此椭圆C的方程为

证明:(2)①当斜率不存在时,设l:x=m,A(m,yA),B(m,﹣yA),∵直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,解得m=2,此时l过椭圆右顶点,不存在两个交点,故不满足.

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=﹣1

②当斜率存在时,设l:y=kx+b,(b≠1),A(x1,y1),B(x2,y2),联立,整理,得(1+4k2)x2+8kbx+4b2﹣4=0,…①

∵直线P2A与P2B直线的斜率的和为﹣1,∴

=

=

…②

①代入②得:

又b≠1,∴b=﹣2k﹣1,此时△=﹣64k,存在k,使得△>0成立,∴直线l的方程为y=kx﹣2k﹣1,当x=2时,y=﹣1,∴l过定点(2,﹣1).

【点评】本题考查椭圆方程的求法,考查椭圆、直线方程、根的判别式、韦达定理、直线方程位置关系等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查函数与方程思想、化归与转化思想,是中档题.

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