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数学参考答案B
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有且只有一项
符合题目要求。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C B C A A B C C
1.【解析】由交集运算可得M∩N={1,3}.
x2 3
2.【解析】由 +y2=1,可得离心率为 .
4 2
2 1
3.【解析】该函数为单调递增函数,且f(2)=log 2-1<0,f(3)=log 3- = >0,故选C.
3 3 3 3
x2 y2 b
4. 【解析】【解析】因为双曲线C: - =1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=2x,所以 =2,
a2 b2 a
c b
所以离心率为 = 1+
a a
2
= 5.
5.【解析】由射影的定义可知,选A.
3 2
6.【解析】因l向左平移3个单位,得到直线l',若l与l'的距离为 3,则斜率为± =± .
32- 32 2
7.【解析】PQ 的最大值即为PC +1,因为PC = 2,所以PQ 的最大值为 2+1.
8.【解析】设Pt,2t+4 ,M1,0 ,dP,M =t-1 +2t+4-0 =t-1 +2t+2
3t+1,t≥1,
=t+3,-20,化简得20-4λ>0,解得λ<5,而非
(-∞,5],选项A错误;点P(1,0)在圆内,代入圆的方程需满足x2+y2+2x-4y+λ<0,将P(1,0)代入
得:12+02+2×1-4×0+λ<0,即1+2+λ<0,解得λ<-3,选项B正确;当λ=3时,圆C的方程为
x2+y2+2x-4y+3=0,配方得(x+1)2+(y-2)2=2,因此圆心为C(-1,2),半径r= 2,判断直线与
圆的位置关系,需计算圆心到直线的距离d,再与半径r比较:直线x+y+1=0,圆心C(-1,2)到直线
|-1+2+1| 2
的距离d= = = 2,因为d=r= 2,所以直线与圆相切,而非相离,选项C错误;当
12+12 2
λ=1时,圆C 的方程为x2+y2+2x-4y+1=0,配方得(x+1)2+(y-2)2=4,即圆心C(-1,2),半径
r=2,圆C 关于直线x+y+1=0对称的圆D,其圆心是C关于该直线的对称点,半径与C 相同,设D
数学参考答案 第1页(共5页)a-1 b+2
的圆心为(a,b),根据对称点的性质:线段CD的中点 ,
2 2
在直线x+y+1=0上,即
a-1 b+2
+ +1=0,化简得a+b+3=0;直线CD与直线x+y+1=0垂直,斜率之积为-1,直线
2 2
b-2
x+y+1=0的斜率为-1,因此k = =1,即b-2=a+1,化简得a-b+3=0,联立方程
CD a+1
a+b+3=0
,解得a=-3,b=0.因此,圆D的方程为(x+3)2+y2=4,展开得x2+6x+9+y2=4,即
a-b+3=0
x2+y2+6x+5=0.选项D正确.故答案是BD.
11.【解析】由右焦点坐标可知b=2 2,故A正确;由双曲线的对称性,当点P在C的左支上时,
PF 1
PF 2
<1;故设点P是双曲线C右支上一点,由双曲线的定义知:PF 1 -PF 2 =2,所以 PF 1
PF 2
=
PF 2 +2
PF 2
2 =1+
PF 2
,因为PF 2 ∈2,+∞ PF 1 ,所以
PF 2
有最大值2;故B不正确;
PQ ≥QF 2 -PF 2 ,故PF 1 +QF 1 +PQ ≥PF 1 +QF 1 +QF 2 -PF 2 =2a+QF 1 +QF 2 =2+10=
12;故C正确;因为Px 0 ,y 0 在右支上,△F 1 PF 2 的内切圆半径为r.由双曲线方程知F 1 F 2 =2c=6,
设三角形内切圆与三边的切点分别为M,B,C,如图,
由几何关系可得PM =PC ,F 1 M =F 1 B ,F 2 C =F 2 B ,
所以PF 1 -PF 2 =F 1 B -F 2 B =2a=2,又F 1 B +F 2 B =2c=6,
所以F 1 B =4,F 2 B =2,所以B1,0 ,即点P在双曲线右支上时,焦点三角形内切圆与x轴切于右
顶点.又因为IB⊥x轴,所以I到y轴的距离为1,所以D选项正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
p
12.【答案】-2【解析】根据准线方程为x=1,故- =1,所以p=-2.
2
1
13.【答案】 5【解析】由题意,△MNP的三边长分别为7,8,9,设内切圆半径为r,则S = (7+8
△MNP 2
2 3 5 1 3 5
+9)⋅r=12r,cos∠PMN = ,sin∠PMN = ,∴S = ×7×8× =12 5,∴r= 5.
7 7 △MNP 2 7
5
14.【答案】 【解析】设FB
3 2
=m,则FA
2
=2m,所以FB
1
=2a-m,FA
1
=2a-2m,因
为AF ⋅BF =0,所以(2a-2m)2+(3m)2=(2a-m)2,所以得a=3m,又在△AFF
1 1 1 2
c 5
中,16m2+4m2=4c2,得c= 5m,所以e= = .
a 3
四、解答题:共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.【解析】(1)因为h(x)= f(x)+g(x)=ln(a+x)+ln(a-x),
数学参考答案 第2页(共5页)且h(0)=lna+lna=2lna=ln4,所以a=2,2分
所以h(x)=ln(2+x)+ln(2-x),
2+x>0,
所以要使函数h(x)有意义,则需
2-x>0,
即-20,即ln(4-x2)>0,即4-x2>1,11分
得x∈(- 3, 3),所以x的取值范围为(- 3, 3). 13分
16.证明:(1)取AB的重点G,连接CG,FG,则因为F是EB的中点,
1
所以FG⎳AE,且FG= AE,2分
2
1
因为EA和DC都垂直平面ABC,所以EA⎳DC,CD= AE, 3分
2
所以CD⎳FG,且CD=FG,
所以CDFG为平行四边形,4分
所以DF⎳CG,
因为△ABC为等边三角形,所以CG⊥AB,
因为AE⊥平面ABC,所以AE⊥CG,
所以CG⊥平面ABE,所以DF⊥平面ABE, 6分
所以平面CDF⊥平面ABE; 7分
(2)连接AD,设该几何体的体积为V,则V=V +V ,9分
D-ABC D-ABE
1 2 3
S = 3,S =4,所以V = ×S ×CD= , 12分
△ABC △ABE D-ABC 3 △ABC 3
1 4 3
V = ×S ×CG= ,14分
D-ABE 3 △ABE 3
所以V=V +V =2 3. 15分
D-ABC D-ABE
17.【解析】(1)设圆C的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,1分
由圆C过点A(-1,0),B(1,2),
所以1-D+F=0,1+4+D+2E+F=0, 3分
E D
因为圆心C在直线y=-2x上,所以- =-2-
2 2
, 4分
所以D=2,E=-4,F=1,
圆C的标准方程(x+1)2+(y-2)2=4; 6分
(2)由于A(-1,0),B(1,2),可得AB =2 2,7分
因为△ABD的面积为2,所以点D到直线AB的距离为 2, 9分
数学参考答案 第3页(共5页)直线AB方程为y=x+1
-1-2+1
因为点C到直线AB的距离为,所以
= 2,
2
所以直线CD与AB平行,所以直线CD方程为y=x+3, 11分
y=x+3,
联立方程
(x+1)2+(y-2)2=4;
解得x=-1+ 2,y=2+ 2,或者x=-1- 2,y=2- 2,14分
所以D(-1+ 2,2+ 2),或者D(-1- 2,2- 2).15分
18.【解析】(1)因为点P(2,1)在抛物线C:x2=2py((p>0)上,所以2p=4,2分
所以抛物线的方程为x2=4y; .3分
x2
(2)设Ax , 1
1 4
x2
,Bx , 2
2 4
x2 x2-4
1 -1 1 x +2
,x <0,x <0,所以k = 4 = 4 = 1 ,5分
1 2 1 x -2 x -2 4
1 1
x +2
同理可得k = 2 ,6分
2 4
因为k +k =0,所以x +x =-4,
1 2 1 2
x2 x2 x2-x2
2 - 1 2 1 x +x
因为k = 4 4 = 4 = 2 1 =-1,8分
AB x -x x -x 4
2 1 2 1
所以直线AB的斜率为定值-1;9分
(3)因为直线AB的斜率为定值-1,故设AB所在直线方程为y=-x+b,10分
y=-x+b,
联立方程 消掉y得x2+4x-4b=0,11分
x2=4y,
设A(x ,y ),B(x ,y ),所以x +x =-4,x x =-4b,
1 1 2 2 1 2 1 2
AB = 2x 1 -x 2 = 2 (x +x )2-4x x =4 2 1+b,13分 1 2 1 2
3-b
点P的直线AB的距离d=
,15分
2
1 3-b
所以 ×4 2 1+b×
2
=2 1+b3-b
2
=6,
5± 13
得b3-5b2+3b=0,故b=0,b= ,
2
5± 13
所以直线AB的方程为y=-x,y= x.17分
2
e= c = 2
a 2
19.【解析】(1)由已知可得 ,解得a2=4,b2=2 2分
2 + 1 =1
a2 b2
x2 y2
所以椭圆C的标准方程为 + =1. 4分
4 2
(2)由(1)知A(-2,0),B(2,0),设P(x ,y ),
0 0
x2 y2 x2
由P为椭圆C上的点,可得 0 + 0 =1即y2=2- 0 .
4 2 0 2
y 6y
直线PA的方程为y= 0 (x+2),令x=4得M4, 0
x +2 x +2
0 0
数学参考答案 第4页(共5页)2y
同理N4, 0
x -2
0
7分
6y
所以以MN为直径的圆的方程为(x-4)2+y- 0
x +2
0
2y
y- 0
x -2
0
=0
6y 2y
即(x-4)2+y2- 0 + 0
x +2 x -2
0 0
12y2
y+ 0 =0 8分
x2-4
0
x2 6y 2y 8x y -8y 4(1-x )
由y2=2- 0 化简 0 + 0 = 0 0 0 = 0
0 2 x +2 x -2 x2-4 y
0 0 0 0
x2
122- 0
12y2 2
0 =
x2-4
0
=-6
x2-4
0
4(x -1)
所以以MN为直径圆的方程为(x-4)2+y2+ 0 y-6=0 10分
y
0
令y=0,可得x=4± 6
所以该圆横过定点(4+ 6,0)与(4- 6,0)11分
(3)设P(x ,y ),已知A(-2,0),B(2,0)
0 0
y y
所以直线PA斜率为k = 0 ;直线PB斜率为k = 0
1 x +2 2 x -2
0 0
y y y2 x2 y2
所以k ⋅k = 0 ⋅ 0 = 0 又因为 0 + 0 =1
1 2 x +2 x -2 x2-4 4 2
0 0 0
y2 1
所以k ⋅k = 0 =- 7分
1 2 x2-4 2
0
2
设直线PA方程为x=my-2,则直线PB的方程为x=- my+2
m
6
所以M4,
m
,N(4,-m) 9分
6
则以以MN为直径圆的方程为(x-4)2+y2+m-
m
y-6=0
令y=0,可得x=4± 6
所以该圆横过定点(4+ 6,0)与(4- 6,0).11分
(3)由(2)知MN
6
= +m
m
14分
由对称性可设m>0,所以MN
6
= +m
m
6
= +m≥2 6, 16分
m
当且仅当m= 6时等号成立17分
数学参考答案 第5页(共5页)