2021年高中数学课时达标训练十一新人教A版选修
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课时达标训练(八) [即时达标对点练]题组1 直线与椭圆的位置关系1.直线y =kx +1与椭圆x 29+y 24=1的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .不能确定2.直线y =x +2与椭圆x 2m +y 23=1有两个公共点,则m 的取值范围是________.题组2 直线与椭圆的相交弦问题3.椭圆x 225+y 24=1的两个焦点为F 1,F 2,过F 2的直线交椭圆于A ,B 两点.若|AB |=8,则|AF 1|+|BF 1|的值为( )A .10B .12C .16D .184.椭圆x 2+4y 2=16被直线y =12x +1截得的弦长为________.5.已知中心在原点,一个焦点为F (0,50)的椭圆被直线l :y =3x -2截得的弦的中点横坐标为12,求此椭圆的方程.题组3 与椭圆有关的最值问题6.已知动点P (x ,y )在椭圆x 225+y 216=1上,若A 点坐标为(3,0),||=1,且=0,则||的最小值是________.7.若点O 和点F 分别为椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则的最大值为________.8.如图,点A 是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的短轴位于y 轴下方的端点,过点A 且斜率为1的直线交椭圆于点B ,若P 在y 轴上,且BP ∥x 轴,(1)若点P 的坐标为(0,1),求椭圆C 的标准方程; (2)若点P 的坐标为(0,t ),求t 的取值范围.[能力提升综合练]1.若直线mx +ny =4和⊙O :x 2+y 2=4没有交点,则过(m ,n )的直线与椭圆x 29+y 24=1的交点个数( )A .至多一个B .2个C .1个D .0个2.已知点(m ,n )在椭圆8x 2+3y 2=24上,则2m +4的取值范围是( ) A .[4-23,4+2 3 ] B .[4-3,4+ 3 ] C .[4-22,4+2 2 ] D .[4-2,4+ 2 ]3.已知椭圆C :x 22+y 2=1的右焦点为F ,直线l :x =2,点A ∈l ,线段AF 交椭圆C于点B ,若=( )A. 2 B .2 C. 3 D .34.椭圆Γ:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c ,若直线y =3(x+c )与椭圆Γ的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________.5.已知椭圆G :x 24+y 2=1,过点(0,2)作圆x 2+y 2=1的切线l 交椭圆G 于A ,B 两点.(1)求椭圆G 的焦点坐标和离心率; (2)O 为坐标原点,求△OAB 的面积.6.已知椭圆的一个顶点为A (0,-1),焦点在x 轴上,若右焦点到直线x -y +22=0的距离为3.(1)求椭圆的方程;(2)设椭圆与直线y =x +m 相交于不同的两点M ,N ,问是否存在实数m 使|AM |=|AN |;若存在求出m 的值;若不存在说明理由.答 案即时达标对点练1. 解析:选A 因为直线y =kx +1过定点(0,1),且点(0,1)在椭圆x 29+y 24=1的内部,故直线y =kx +1与椭圆x 29+y 24=1相交.2. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x 2m +y 23=1,y =x +2,得(m +3)x 2+4mx +m =0.又∵直线与椭圆有两个公共点,∴Δ=(4m )2-4m (m +3)=16 m 2-4m 2-12m =12m 2-12m >0, 解得m >1或m <0. 又∵m >0且m ≠3,∴m >1且m ≠3. 答案:(1,3)∪(3,+∞)3. 解析:选B ∵|AB |+|AF 1|+|BF 1|=4a ,∴|AF 1|+|BF 1|=4×5-8=12.4. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=16,y =12x +1,消去y 并化简得x 2+2x -6=0.设直线与椭圆的交点为M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则x 1+x 2=-2,x 1x 2=-6. ∴弦长|MN |=1+k 2|x 1-x 2| =54[](x 1+x 2)2-4x 1x 2= 54(4+24)=35. 答案:355. 解:设所求椭圆的方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0).弦两端点为(x 1,y 1),(x 2,y 2), 由y 2a 2+x 2b 2=1及y =3x -2得 (a 2+9b 2)x 2-12b 2x +b 2(4-a 2)=0, x 1+x 2=12b 2a 2+9b 2,由已知x 1+x 22=12, 即12b 2a 2+9b 2=1, 所以a 2=3b 2.又c 2=a 2-b 2=50, 所以得a 2=75,b 2=25, 所以椭圆的方程为y 275+x 225=1.6. 解析:易知点A (3,0)是椭圆的右焦点.答案: 37. 解析:由x 24+y 23=1可得F (-1,0).设P (x ,y ),-2≤x ≤2,则=x 2+x +y 2=x 2+x +3⎝⎛⎭⎫1-x 24=14x 2+x +3=14(x +2)2+2,当且仅当x =2时,取得最大值6.答案:68. 解:∵直线AB 的斜率为1, ∴∠BAP =45°,(1)∵P (0,1),即b =2,且B (3,1). ∵B 在椭圆上,∴9a 2+14=1,得a 2=12, ∴椭圆C 的标准方程为x 212+y 24=1.(2)由点P 的坐标为(0,t )及点A 位于x 轴下方,得点A 的坐标为(0,t -3), ∴t -3=-b ,即b =3-t .显然点B 的坐标是(3,t ),将它代入椭圆方程得,9a 2+t 2(3-t )2=1,解得a 2=3(3-t )23-2t. ∵a 2>b 2>0,∴3(3-t )23-2t >(3-t )2>0.∴33-2t >1,即33-2t -1=2t 3-2t>0, ∴所求t 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,32. 能力提升综合练1. 解析:选B 因为直线mx +ny =4和⊙O :x 2+y 2=4没有交点, 所以4m 2+n2 >2,即m 2+n 2<4, 所以n 2<4-m 2,则m 29+n 24<m 29+4-m 24=1-536m 2<1.所以点(m ,n )在椭圆x 29+y 24=1内部,故过点(m ,n )的直线与椭圆有2个交点.2. 解析:选A 方程可化为x 23+y 28=1,故椭圆焦点在y 轴上,又a =22,b =3,所以-3≤m ≤3,故4-23≤2m +4≤23+4.3. 解析:选A 设点A (2,n ),B (x 0,y 0). 由椭圆C :x 22+y 2=1知a 2=2,b 2=1,∴c 2=1,即c =1.∴右焦点F (1,0).∴1=3(x 0-1)且n =3y 0. ∴x 0=43,y 0=13n .将x 0,y 0代入x 22+y 2=1,得12×⎝⎛⎭⎫432+⎝⎛⎭⎫13n 2=1.解得n 2=1, ∴||=(2-1)2+n 2=1+1= 2.4. 解析:直线y =3(x +c )过点F 1,且倾斜角为60°,所以∠MF 1F 2=60°,从而∠MF 2F 1=30°,所以MF 1⊥MF 2.在Rt △MF 1F 2中,|MF 1|=c ,|MF 2|=3c ,所以该椭圆的离心率e =2c 2a =2cc +3c =3-1.答案:3-15. 解:(1)由已知得a =2,b =1, 所以c =a 2-b 2= 3.所以椭圆G 的焦点坐标为(-3,0),(3,0), 离心率为e =c a =32.(2)设l 的方程为y =kx +2,即kx -y +2=0, 由l 与圆x 2+y 2=1相切得21+k 2=1, 解得k =±3.将y =±3x +2代入x 2+4y 2-4=0,得13x 2±163x +12=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=±16313,x 1x 2=1213,|AB |=2(x 1-x 2)2=2(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =2⎝⎛⎭⎫163132-4×1213=2413.又O 到AB 的距离d =1. ∴S △OAB =12×|AB |×1=1213.6解:(1)依题意可设椭圆方程为x 2a 2+y 2=1,则右焦点F (a 2-1,0). 由题设|a 2-1+22|2=3,解得a 2=3,故所求椭圆的方程为x 23+y 2=1.(2)设P 为弦MN 的中点, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,x 23+y 2=1,得4x 2+6mx +3m 2-3=0. 由于直线与椭圆有两个交点, 所以Δ>0,即-2<m <2,所以x P =x M +x N 2=-3m 4,从而y P =x P +m =m 4,所以k AP =y P +1x P =m4+1-3m4,又|AM |=|AN |, 所以AP ⊥MN ,所以m 4+1-3m 4=-1,解得m =2,所以不存在实数m 使|AM |=|AN |.。
课时达标检测(十一) 正切函数的性质与图象一、选择题1.与函数y =tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象不相交的一条直线是( ) A .x =π2B .x =-π2C .x =π4D .x =π8答案:D 2.在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π2,3π2内,函数y =tan x 与函数y =sin x 的图象交点的个数为( ) A .1B .2C .3D .4 答案:C3.函数y =log 12tan x 的定义域是( ) A .x ⎪⎪⎪ x ≤π4+k π,k ∈Z B .x ⎪⎪⎪ 2k π<x ≤2k π+π4,k ∈Z C .x ⎪⎪⎪ k π<x ≤k π+π4,k ∈Z D .x ⎪⎪⎪ 2k π-π2<x ≤k π+π4,k ∈Z 答案:C 4.下列图形分别是①y =|tan x |,②y =tan x ,③y =tan(-x ),④y =tan |x |在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π2,3π2内的大致图象,那么由a 到d 对应的函数关系式应是( )A .①②③④B .①③④②C .③②④①D .①②④③答案:D5.下列关于函数y =tan ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的说法正确的是( ) A .在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,5π6上单调递增 B .最小正周期是πC .图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0成中心对称 D .图象关于直线x =π6成轴对称 答案:B二、填空题6.函数f (x )=tan ωx (ω>0)的图象的相邻两支截直线y =1所得线段长为π4,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12的值是________. 答案: 37.已知函数y =tan ωx 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2内是单调减函数,则ω的取值范围是________. 答案:[-1,0)8.若直线x =k π2(|k |≤1)与函数y =tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象不相交,则k =________. 答案:14或-34三、解答题9.作出函数y =tan x +|tan x |的图象,并求其定义域、值域、单调区间及最小正周期.解:y =tan x +|tan x |=⎩⎪⎨⎪⎧ 2tan x ,tan x ≥0,0,tan x <0.其图象如图所示,由图象可知,其定义域是⎝⎛⎭⎪⎫k π-π2,k π+π2(k ∈Z);值域是[0,+∞);单调递增区间是⎣⎢⎡⎭⎪⎫k π,k π+π2(k ∈Z);最小正周期T =π. 10.若x ∈[-π3,π4],求函数y =1cos 2x+2tan x +1的最值及相应的x 值. 解:y =1cos 2x+2tan x +1 =cos 2x +sin 2x cos 2x +2tan x +1 =tan 2x +2tan x +2=(tan x +1)2+1.∵x ∈[-π3,π4],∴tan x ∈[-3,1]. 故当tan x =-1,即x =-π4时,y 取最小值1; 当tan x =1,即x =π4时,y 取最大值5.11.已知-π3≤x ≤π4,f (x )=tan 2x +2tan x +2,求f (x )的最值及相应的x 值. 解:∵-π3≤x ≤π4,∴-3≤tan x ≤1, f (x )=tan 2x +2tan x +2=(tan x +1)2+1,当tan x =-1即x =-π4时,f (x )有最小值1,π4时,f(x)有最大值5.当tan x=1即x=。
课时达标训练(六)[即时达标对点练]题组1 椭圆的标准方程 1.已知方程x 2k -4+y 210-k=1表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是( )A .(4,10)B .(7,10)C .(4,7)D .(4,+∞)2.已知椭圆 x 2a 2+y 22=1的一个焦点为(2,0),则椭圆的方程是( )A.x 24+y 22=1B.x 23+y 22=1 C .x 2+y 22=1 D.x 26+y 22=13.椭圆9x 2+16y 2=144的焦点坐标为________.4.已知椭圆的中心在原点,一个焦点为(0,-23)且a =2b ,则椭圆的标准方程为________.题组2 与椭圆有关的轨迹问题5.已知圆x 2+y 2=1,从这个圆上任意一点P 向y 轴作垂线,垂足为P ′,则PP ′的中点M 的轨迹方程是( )A .4x 2+y 2=1 B .x 2+y 214=1C.x 24+y 2=1 D .x 2+y 24=1 6.已知B ,C 是两个定点,|BC |=8,且△ABC 的周长等于18,求这个三角形的顶点A 的轨迹方程.题组3 椭圆的定义及焦点三角形问题7.椭圆的两焦点为F 1(-4,0)、F 2(4,0),点P 在椭圆上,若△PF 1F 2的面积最大为12,则椭圆方程为________.8.在平面直角坐标系xOy 中,已知△ABC 的顶点A (-4,0)和C (4,0),顶点B 在椭圆x 225+y 29=1上.则sin A +sin C sin B=________. 9.已知椭圆的焦点在x 轴上,且焦距为4,P 为椭圆上一点,且|F 1F 2|是|PF 1|和|PF 2|的等差中项.(1)求椭圆的方程;(2)若△PF 1F 2的面积为23,求点P 坐标.[能力提升综合练]1.设定点F 1(0,-3),F 2(0,3),动点P 满足条件|PF 1|+|PF 2|=a +9a(a >0),则点P的轨迹是( )A .椭圆B .线段C .不存在D .椭圆或线段2.椭圆x 24+y 2=1的两个焦点为F 1,F 2,过F 1作x 轴的垂线与椭圆相交,一个交点为P ,则△PF 1F 2的面积等于( )A.32B. 3C.72D .4 3.已知P 为椭圆C 上一点,F 1,F 2为椭圆的焦点,且|F 1F 2|=23,若|PF 1|与|PF 2|的等差中项为|F 1F 2|,则椭圆C 的标准方程为( )A.x 212+y 29=1 B.x 212+y 29=1或 x 29+y 212=1 C.x 29+y 212=1 D.x 248+y 245=1或 x 245+y 248=1 4.设F 1,F 2是椭圆C :x 28+y 24=1的焦点,在曲线C 上满足的点P 的个数为( )A .0B .2C .3D .45.F 1,F 2分别为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,点P 在椭圆上,△POF 2是面积为3 的正三角形,则b 2的值是________.6.椭圆x 225+y 29=1上的一点M 到左焦点F 1的距离为2,N 是MF 1的中点,则|ON |等于________.7.已知椭圆的中心在原点,两焦点F 1,F 2在x 轴上,且过点A (-4,3).若F 1A ⊥F 2A ,求椭圆的标准方程.8.已知P 是椭圆x 24+y 2=1上的一点,F 1,F 2是椭圆的两个焦点.(1)当∠F 1PF 2=60°时,求△F 1PF 2的面积; (2)当∠F 1PF 2为钝角时,求点P 横坐标的取值范围.答 案 即时达标对点练1. 解析:选B 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧k -4>0,10-k >0,k -4>10-k ,解得7<k <10.2. 解析:选D 由题意知,椭圆焦点在x 轴上,且c =2, ∴a 2=2+4=6,因此椭圆方程为x 26+y 22=1,故选D.3. 解析:椭圆的标准方程为x 216+y 29=1, ∴a 2=16,b 2=9,c 2=7,且焦点在x 轴上, ∴焦点坐标为(-7,0),(7,0). 答案:(-7,0),(7,0)4. 解析:∵c =23,a 2=4b 2,∴a 2-b 2=3b 2=c 2=12,b 2=4,a 2=16.又∵焦点在y 轴上,∴标准方程为y 216+x 24=1.答案:y 216+x 24=15. 解析:选A 设点M 的坐标为(x ,y ),点P 的坐标为(x 0,y 0),则x =x 02,y =y 0.∵P (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=1上, ∴x 20+y 20=1. ①将x 0=2x ,y 0=y 代入方程①,得4x 2+y 2=1.6. 解:以过B ,C 两点的直线为x 轴,线段BC 的垂直平分线为y 轴,建立直角坐标系xOy ,如图所示.由|BC |=8,可知点B (-4,0),C (4,0).由|AB |+|AC |+|BC |=18,|BC |=8,得|AB |+|AC |=10.因此,点A 的轨迹是以B ,C为焦点的椭圆,这个椭圆上的点与两焦点的距离之和2a =10,c =4.但点A 不在x 轴上.由a =5,c =4,得b 2=a 2-c 2=25-16=9.所以点A 的轨迹方程为x 225+y 29=1(y ≠0).7. 解析:如图,当P 在y 轴上时△PF 1F 2面积最大,∴12×8b =12,∴b =3, 又∵c =4,∴a 2=b 2+c 2=25. ∴椭圆的标准方程为x 225+y 29=1.答案:x 225+y 29=18. 解析:由椭圆方程x 225+y 29=1知,a =5,b =3,∴c =4,即点A (-4,0)和C (4,0)是椭圆的焦点.又点B 在椭圆上,∴|BA |+|BC |=2a =10,且|AC |=8.于是,在△ABC 中,由正弦定理,得sin A +sin C sin B =|BC |+|BA ||AC |=54.答案:549. 解:(1)由题意知,2c =4,c =2, |PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|=8, 即2a =8,∴a =4. ∴b 2=a 2-c 2=16-4=12. ∵椭圆的焦点在x 轴上, ∴椭圆的方程为x 216+y 212=1.(2)设点P 坐标为(x 0,y 0), 依题意知,12|F 1F 2||y 0|=23,∴|y 0|=3,y 0=± 3.代入椭圆方程x 2016+y 2012=1,得x 0=±23,∴点P 坐标为(23,3)或(23,-3)或(-23,3)或(-23,-3).能力提升综合练1. 解析:选D ∵a +9a≥2a ·9a=6, 当且仅当a =9a,即a =3时取等号,∴当a =3时,|PF 1|+|PF 2|=6=|F 1F 2|, 点P 的轨迹是线段F 1F 2;当a >0,且a ≠3时,|PF 1|+|PF 2|>6=|F 1F 2|,点P 的轨迹是椭圆. 2. 解析:选A 如图所示,由定义可知,|PF 1|+|PF 2|=2a =4,c =a 2-b 2=3,又由PF 1⊥F 1F 2,可设点P 的坐标为(-3,y 0),代入x 24+y 2=1,得|y 0|=12,即|PF 1|=12,所以S △PF 1F 2=12|PF 1|·|F 1F 2|=32. 3. 解析:选B 由已知2c =|F 1F 2|=23,∴c = 3. ∵2a =|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|=43, ∴a =2 3.∴b 2=a 2-c 2=9.故椭圆C 的标准方程是x 212+y 29=1或x 29+y 212=1.4. 解析:选B ∵,∴PF 1⊥PF 2.∴点P 为以线段F 1F 2为直径的圆与椭圆的交点,且此圆的半径为c =8-4=2. ∵b =2,∴点P 为该椭圆y 轴的两个端点. 5. 解析:∵|OF 2|=c ,∴由已知得3c24=3,∴c 2=4,c =2.设点P 的坐标为(x 0,y 0),由△POF 2为正三角形, ∴|x 0|=1,|y 0|=3,代入椭圆方程得1a 2+3b2=1.∵a 2=b 2+4,∴b 2+3(b 2+4)=b 2(b 2+4), 即b 4=12,∴b 2=2 3. 答案:2 36. 解析:如图,设椭圆的右焦点为F 2,则由|MF 1|+|MF 2|=10,知|MF 2|=10-2=8.又因为点O 为F 1F 2的中点,点N 为MF 1的中点, 所以|ON |=12|MF 2|=4.答案:47. 解:设所求椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).设焦点F 1(-c ,0),F 2(c ,0)(c >0). ∵F 1A ⊥F 2A ,∴(-4+c )·(-4-c )+32=0, ∴c 2=25,即c =5. 即F 1(-5,0),F 2(5,0). 则2a =|AF 1|+|AF 2|=(-4+5)2+32+(-4-5)2+32=10+90=410. ∴a =210,∴b 2=a 2-c 2=(210)2-52=15. 故所求椭圆的标准方程为x 240+y 215=1.8. 解:(1)由椭圆的定义,得|PF 1|+|PF 2|=4且F 1(-3,0),F 2(3,0).①在△F 1PF 2中,由余弦定理,得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos 60°.② 由①②得|PF 1|·|PF 2|=43.所以S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|·sin ∠F 1PF 2=33.(2)设点P (x ,y ),由已知∠F 1PF 2为钝角, 得即(-3-x ,-y )·(3-x ,-y )<0.又y 2=1-x 24,所以34x 2<2,解得-263<x <263.所以点P 横坐标的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-263,263.。
课时达标训练(四)[即时达标对点练]题组1 含逻辑联结词的命题的构成1.已知p:x∈A∩B,则綈p是( )A.x∈A且x∉B B.x∉A或x∉BC.x∉A且x∉B D.x∈A∪B2.命题:“菱形对角线互相垂直平分”,使用的逻辑联结词的情况是( )A.没有使用逻辑联结词B.使用了逻辑联结词“且”C.使用了逻辑联结词“或”D.使用了逻辑联结词“非”3.命题p:方向相同的两个向量共线,命题q:方向相反的两个向量共线.则命题:“p∨q”为___________________________________________________.4.命题“若abc=0,则a、b、c中至少有一个为零”的否定为:________,否命题为:________.题组2 含逻辑联结词的命题的真假判断5.若命题“p且q”为假,且为假,则( )A.p或q为假 B.q假C.q真 D.p假6.已知命题p:x2+y2=0,则x,y都为0;命题q:若a2>b2,则a>b.给出下列命题:①p且q;②p或q;③;④.其中为真命题的是( )A.①② B.①③ C.②③ D.②④7.由下列各组命题构成的“p∨q”“p∧q”“”形式的命题中,“p∨q”为真,“p∧q”为假,“”为真的是( )A.p:3为偶数,q:4是奇数B.p:3+2=6,q:5>3C.p:a∈{a,b};q:{a}{a,b}D.p:Q R;q:N=N8.设a,b,c是非零向量.已知命题p:若a·b=0,b·c=0,则a·c=0;命题q:若a∥b,b∥c,则a∥c,则下列命题中真命题是( )A.p∨q B.p∧qC.()∧() D.p∨()题组3 利用三种命题的真假求参数范围9.已知p :x 2-x ≥6,q :x ∈Z .若“p ∧q ”“ ”都是假命题,则x 的值组成的集合为________.10.设p :不等式x 2-(a +1)x +1≤0的解集是∅;q :函数f (x )=(a +1)x在定义域内是增函数.如果p ∧q 为假命题,p ∨q 为真命题,求a 的取值范围.[能力提升综合练]1.在一次跳伞训练中,甲、乙两位学员各跳一次.设命题p 是“甲降落在指定范围”,q 是“乙降落在指定范围”,则命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为( )A .()∨()B .p ∨()C .()∧() D .p ∨q2.已知命题p :设x ∈R ,若|x |=x ,则x >0,命题q :设x ∈R ,若x 2=3,则x =3,则下列命题为真命题的是( )A .p ∨qB .p ∧qC .()∧q D .()∨q3.下列各组命题中满足:“p ∨q ”为真命题,“p ∧q ”为假命题,“”为真命题的是( )A .p :0=∅;q :0∈∅B .在△ABC 中,若cos 2A =cos 2B ,则A =B ;q :y =sin x 在第一象限内是增函数C .p :若a >b ,则1a <1b;q :不等式|x |>x 的解集为(-∞,0)D .p :圆(x -1)2+(y -2)2=1的面积被直线x =1平分;q :若a ·b <0,则a 与b 的夹角不一定是钝角4.若命题为真命题,则p ,q 的真假情况为( )A .p 真,q 真B .p 真,q 假C .p 假,q 真D .p 假,q 假5.命题p :不等式ax +3>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >-3a ,命题q :在等差数列{a n }中,若a 1<a 2,则数列{a n }是递增数列,则“p ∧q ”“p ∨()”“()∧q ”中是真命题的是________.6.已知条件p :(x +1)2>4,条件q :x >a ,且綈p 是的充分不必要条件,则a 的取值范围是________.7.分别写出下列各组命题构成的“p 或q ”“p 且q ”“非p ”形式的新命题,并判断其真假.(1)p:3是9的约数,q:3是18的约数;(2)p:方程x2+x-1=0的两实根符号相同,q:方程x2+x-1=0的两实根绝对值相等;(3)p:π是有理数,q:π是无理数.8.命题p:关于x的不等式x2+(a-1)x+a2≤0的解集为∅;命题q:函数y=(2a2-a)x 为增函数.分别求出符合下列条件的实数a的取值范围.(1)p,q至少有一个是真命题;(2)p或q是真命题且p且q是假命题.答案即时达标对点练1. 解析:选B p等价于x∈A且x∈B,所以为x∉A或x∉B.2. 解析:选B 菱形的对角线互相垂直且互相平分,∴使用了逻辑联结词“且”.3. 答案:方向相同或相反的两个向量共线4. 解析:否定形式:若abc=0,则a、b、c全不为零.否命题:若abc≠0,则a、b、c全不为零.答案:若abc=0,则a、b、c全不为零若abc≠0,则a、b、c全不为零5. 解析:选B 为假,则p为真,而p∧q为假,得q为假.6. 解析:选D 易知,p真,q假,所以p且q假,p或q真,假,真,即真命题是②④,故选D.7. 解析:选B 由已知得p为假命题,q为真命题,只有B符合.8. 解析:选A 法一:取a=c=(1,0),b=(0,1),显然a·b=0,b·c=0,但a·c =1≠0,∴p是假命题.a,b,c是非零向量,由a∥b知a=x b,由b∥c知b=y c,∴a=xy c,∴a∥c,∴q是真命题.综上知p∨q是真命题,p∧q是假命题.又∵为真命题,为假命题,∴()∧(),p∨()都是假命题.法二:由于a,b,c都是非零向量,∵a·b=0,∴a⊥b.∵b·c=0,∴b⊥c .如图,则可能a∥c ,∴a ·c ≠0,∴命题p 是假命题,∴是真命题.命题q 中,a∥b ,则a 与b 方向相同或相反;b∥c ,则b 与c 方向相同或相反.故a 与c 方向相同或相反,∴a∥c ,即q 是真命题,则是假命题.故p ∨q 是真命题,p ∧q ,()∧(),p ∨()都是假命题.9. 解析:因为“p ∧q ”为假,“”为假,所以q 为真,p为假.故⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x <6,x ∈Z ,即⎩⎪⎨⎪⎧-2<x <3,x ∈Z .因此,x 的值可以是-1,0,1,2. 答案:{-1,0,1,2}10. 解:对于p ,因为不等式x 2-(a +1)x +1≤0的解集是∅, 所以Δ=[-(a +1)]2-4<0. 解这个不等式得,-3<a <1.对于q :f (x )=(a +1)x在定义域内是增函数, 则有a +1>1,所以a >0.又p ∧q 为假命题,p ∨q 为真命题, 所以p 、q 必是一真一假.当p 真q 假时有-3<a ≤0,当p 假q 真时有a ≥1. 综上所述,a 的取值范围是(-3,0]∪[1,+∞).能力提升综合练1. 解析:选 A “至少有一位学员没有降落在指定范围”是指“甲没降落在指定范围”或“乙没降落在指定范围”,应表示为()∨().2. 解析:选D 由|x |=x 应得x ≥0而不是x >0,故p 为假命题;由x 2=3应得x =±3,而不只有x =3,故q 为假命题.因此为真命题,从而()∨q 也为真命题.3. 解析:选C 选项A 中,命题p 假,q 假,所以不满足题意;选项B 中,命题p 真,q 假,为假命题,也不满足题意;选项C 中,命题p 假,q 真,p ∨q 为真命题,p ∧q为假命题,为真命题,满足题意;选项D 中,p ,q 都是真命题,不符合题目要求.4. 解析:选C 若为真命题,则p ∨()是假命题,故p 和都是假命题,即p 假q 真.5. 解析:易知p 为假命题,q 为真命题,故只有()∧q 为真命题.答案:()∧q6. 解析:由是的充分不必要条件,可知⇒; 但,又一个命题与它的逆否命题等价,可知q ⇒p 但p q ,又p :x >1或x <-3,可知{x |x >a }{x |x <-3或x >1},所以a ≥1.答案:[1,+∞)7. 解:(1)p 或q :3是9的约数或是18的约数,真;p 且q :3是9的约数且是18的约数,真;非p :3不是9的约数,假.(2)p 或q :方程x 2+x -1=0的两实根符号相同或绝对值相等,假;p 且q :方程x 2+x -1=0的两实根符号相同且绝对值相等,假;非p :方程x 2+x -1=0的两实根符号不同,真. (3)p 或q :π是有理数或是无理数,真;p 且q :π是有理数且是无理数,假;非p :π不是有理数,真.8. 解:因为关于x 的不等式x 2+(a -1)x +a 2≤0的解集为∅, 所以Δ=(a -1)2-4a 2<0,即a <-1或a >13,所以p 为真时a <-1或a >13,为真时-1≤a ≤13.因为函数y =(2a 2-a )x为增函数, 所以2a 2-a >1, 即a <-12或a >1,所以q 为真时a <-12或a >1.为真时-12≤a ≤1.(1)若()∧()为真,则-12≤a ≤13,所以p ,q 至少有一个是真时a <-12或a >13.即此时a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞.(2)因为p ∨q 是真命题且p ∧q 是假命题, 所以p ,q 一真一假,所以()∧q 为真时⎩⎪⎨⎪⎧-1≤a ≤13,a <-12或a >1,即-1≤a <-12;p ∧()为真时⎩⎪⎨⎪⎧a <-1或a >13,-12≤a ≤1.即13<a ≤1.所以p ∨q 是真命题且p ∧q 是假命题时, -1≤a <-12或13<a ≤1.即此时a ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,-12∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13,1.。
课时达标训练(十) [即时达标对点练]题组1 根据双曲线的标准方程研究几何性质1.双曲线mx 2+y 2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m 的值为( ) A .-14 B .-4C .4 D.142.双曲线x 225-y 24=1的渐近线方程是( )A .y =±25xB .y =±52xC .y =±425xD .y =±254x3.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的两条渐近线互相垂直,则双曲线的离心率为( )A. 3B. 2C.52 D.22题组2 由双曲线的几何性质求标准方程4.已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线方程为( ) A.x 24-y 212=1 B.x 212-y 24=1 C.x 210-y 26=1 D.x 26-y 210=1 5.中心在原点,实轴在x 轴上,一个焦点在直线3x -4y +12=0上的等轴双曲线方程是( )A .x 2-y 2=8B .x 2-y 2=4C .y 2-x 2=8D .y 2-x 2=46.已知双曲线两顶点间距离为6,渐近线方程为y =±32x ,求双曲线的标准方程.题组3 求双曲线的离心率7.设F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P 使得(|PF 1|-|PF 2|)2=b 2-3ab ,则该双曲线的离心率为( )A. 2B.15 C .4 D.178.已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点,以线段F 1F 2为边作等边三角形MF 1F 2,若边MF 1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率e =________.题组4 直线与双曲线的位置关系9.已知双曲线方程为x 2-y 24=1,过P (1,0)的直线l 与双曲线只有一个公共点,则l的条数为( )A .4B .3C .2D .110.若直线y =kx +2与双曲线x 2-y 2=6的右支交于不同的两点,那么k 的取值范围是________.[能力提升综合练]1.如图,ax -y +b =0和bx 2+ay 2=ab (ab ≠0)所表示的曲线只可能是( )2.中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的实轴与虚轴长相等,一个焦点到一条渐近线的距离为2,则双曲线方程为( )A .x 2-y 2=2B .x 2-y 2= 2C .x 2-y 2=1D .x 2-y 2=123.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为52,则C 的渐近线方程为( )A .y =±14xB .y =±13xC .y =±12x D .y =±x4.已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与双曲线C 2:x 2-y 24=1有公共的焦点,C 2的一条渐近线与以C 1的长轴为直径的圆相交于A ,B 两点.若C 1恰好将线段AB 三等分,则( )A .a 2=132 B .a 2=13C .b 2=12D .b 2=25.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是________.6.已知双曲线E 的中心为原点,F (3,0)是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且AB 的中点为N (-12,-15),则E 的方程为________.7.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(0<a <b )的半焦距为c ,直线l 过(a ,0),(0,b )两点,且原点到直线l 的距离为34c ,求双曲线的离心率.8.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F 1,F 2,且|F 1F 2|=213,椭圆的半长轴长与双曲线半实轴长之差为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△F 1PF 2的面积.答 案即时达标对点练1. 解析:选A 由双曲线方程mx 2+y 2=1,知m <0,则双曲线方程可化为y 2-x 2-1m=1,则a 2=1,a =1.又虚轴长是实轴长的2倍,∴b =2, ∴-1m =b 2=4,∴m =-14.2. 解析:选A 由x 225-y 24=0,得y 2=425x 2,即y =±25x .3. 解析:选B 由题意可知, 此双曲线为等轴双曲线.等轴双曲线的实轴与虚轴相等,则a =b ,c =a 2+b 2=2a ,于是e =ca= 2.4. 解析:选A 由题意知c =4,焦点在x 轴上,所以⎝⎛⎭⎫b a 2+1=e 2=4,所以b a =3,又由a 2+b 2=4a 2=c 2=16,得a 2=4,b 2=12.所以双曲线方程为x 24-y 212=1.5. 解析:选A 令y =0得,x =-4, ∴等轴双曲线的一个焦点坐标为(-4,0), ∴c =4,a 2=12c 2=12×16=8,故选A.6. 解:设以y =±32x 为渐近线的双曲线方程为x 24-y 29=λ(λ≠0),当λ>0时,a 2=4λ, ∴2a =24λ=6⇒λ=94.当λ<0时,a 2=-9λ, ∴2a =2-9λ=6⇒λ=-1.∴双曲线的标准方程为x 29-y 2814=1和y 29-x 24=1.7. 解析:选D 由双曲线的定义知, (|PF 1|-|PF 2|)2=4a 2,所以4a 2=b 2-3ab ,即b 2a 2-3·ba=4,解得ba =4(-1舍去).因为双曲线的离心率e =ca =1+b 2a2, 所以e =17,故选D.8. 解析:依题意知,F 1(-c ,0),F 2(c ,0), 不妨设M 在x 轴上方,则M (0,3c ),所以MF 1的中点为⎝⎛⎭⎫-c 2,32c ,代入双曲线方程可得c 24a 2-3c 24b 2=1,又c 2=a 2+b 2,所以c 24a 2-3c 24(c 2-a 2)=1, 整理得e 4-8e 2+4=0,解得e 2=4+23(e 2=4-23<1舍去), 所以e =3+1. 答案:3+19. 解析:选B ∵双曲线方程为x 2-y 24=1,故P (1,0)为双曲线右顶点,∴过P 点且与双曲线只有一个公共点的直线共3条(一条切线和两条与渐近线平行的直线).10. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-y 2=6,y =kx +2,得x 2-(kx +2)2=6.则(1-k 2)x 2-4kx -10=0有两个不同的正根.则⎩⎨⎧Δ=40-24k 2>0,x 1+x 2=4k 1-k 2>0,x 1x 2=-101-k 2>0,得-153<k <-1.答案:⎝⎛⎭⎫-153,-1能力提升综合练1. 解析:选C 直线方程可化为y =ax +b ,曲线方程可化为x 2a +y 2b =1,若a >0,b >0,则曲线表示椭圆,可排除A 、B 、D ,若a >0,b <0,C 符合.2. 解析:选A 设双曲线方程为x 2-y 2=λ(λ>0),渐近线方程为y =±x ,焦点到渐近线的距离c2=2,∴c =2.∵2λ=c 2=4,∴λ=2. 3. 解析:选C 因为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的焦点在x 轴上,所以双曲线的渐近线方程为y=±b a x .又离心率为e =ca =a 2+b 2a =1+⎝⎛⎭⎫b a 2=52,所以b a =12,所以双曲线的渐近线方程为y =±12x .4. 解析:选C 双曲线的渐近线方程为y =±2x ,设直线AB :y =2x 与椭圆C 1的一个交点为C (第一象限的交点),则|OC |=a 3,∵tan ∠COx =2,∴sin ∠COx =25,cos ∠COx =15, 则C 的坐标为⎝⎛⎭⎫a35,2a 35, 代入椭圆方程得a 245a 2+4a 245b 2=1,∴a 2=11b 2. ∵5=a 2-b 2,∴b 2=12.5. 解析:由题可得直线的斜率为3,要使直线l 与双曲线的右支有且只有一个交点,只要b a≥3,∴e 2=1+⎝⎛⎭⎫b a 2≥4.答案:[2,+∞)6. 解析:设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),由题意知c =3,a 2+b 2=9,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)则有:⎩⎨⎧x 21a 2-y 21b2=1,x 22a 2-y 22b 2=1,两式作差得,y 1-y 2x 1-x 2=b 2(x 1+x 2)a 2(y 1+y 2)=-12b 2-15a 2=4b 25a 2,又AB 的斜率是-15-0-12-3=1,所以4b 2=5a 2,代入a 2+b 2=9得a 2=4,b 2=5,所以双曲线标准方程是x 24-y 25=1.答案:x 24-y 25=17. 解:由l 过两点(a ,0),(0,b ), 设l 的方程为bx +ay -ab =0. 由原点到l 的距离为34c ,得ab a 2+b2=34c . 将b =c 2-a 2代入,平方后整理,得16⎝⎛⎭⎫a 2c 22-16×a 2c 2+3=0.令a 2c2=x , 则16x 2-16x +3=0,解得x =34或x =14.因为e =ca,有e =1x .故e =233或e =2. 因为0<a <b ,故e =ca =a 2+b 2a=1+b 2a2>2,所以离心率e 为2. 8. 解:(1)设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1,双曲线方程为x 2m 2-y 2n 2=1(a ,b ,m ,n >0,且a >b ),则⎩⎪⎨⎪⎧a -m =4,7·13a =3·13m ,解得a =7,m =3,所以b =6,n =2,所以椭圆方程为x 249+y 236=1,双曲线方程为x 29-y 24=1.(2)不妨设F 1,F 2分别为左、右焦点,P 是第一象限的一个交点,则|PF 1|+|PF 2|=14,|PF 1|-|PF 2|=6,所以|PF 1|=10,|PF 2|=4, 所以cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=45,所以S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|sin ∠F 1PF 2=12×10×4×35=12.。
课时达标训练(十六) [即时达标对点练]题组1 函数与导函数图象间的关系1.已知函数y =f (x )的图象是下列四个图象之一,且其导函数y =f ′(x )的图象如图所示,则该函数的图象是( )2.若函数y =f ′(x )在区间(x 1,x 2)内是单调递减函数,则函数y =f (x )在区间(x 1,x 2)内的图象可以是( )3.如图所示的是函数y =f (x )的导函数y =f ′(x )的图象,则在[-2,5]上函数f (x )的递增区间为________.题组2 判断(证明)函数的单调性、求函数的单调区间 4.函数f (x )=(x -3)e x 的单调递增区间是( ) A .(-∞,2) B .(0,3) C .(1,4) D .(2,+∞) 5.函数y =12x 2-ln x 的单调递减区间为( )A .(-1,1]B .(0,1]C .[1,+∞)D .(0,+∞)6.证明函数f (x )=sin x x 在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减.题组3 与参数有关的函数单调性问题7.函数f (x )=ax 3-x 在R 上为减函数,则( ) A .a ≤0 B .a <1 C .a <2 D .a ≤138.若函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 的单调递减区间为(-1,2),则b =________,c =________.9.已知函数f (x )=12x 2+a ln x (a ∈R ,a ≠0),求f (x )的单调区间.[能力提升综合练]1.y =x ln x 在(0,5)上是( ) A .单调增函数 B .单调减函数C .在⎝⎛⎭⎫0,1e 上减,在⎝⎛⎭⎫1e ,5上增 D .在⎝⎛⎭⎫0,1e 上增,在⎝⎛⎭⎫1e ,5上减 2.已知函数f (x )=x +ln x ,则有( ) A .f (2)<f (e)<f (3) B .f (e)<f (2)<f (3) C .f (3)<f (e)<f (2) D .f (e)<f (3)<f (2)3.设f ′(x )是函数f (x )的导函数,将y =f (x )和y =f ′(x )的图象画在同一直角坐标系中,不可能正确的是( )4.设f (x ),g (x )是定义在R 上的恒大于0的可导函数,且f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )<0,则当a <x <b 时有( )A .f (x )g (x )>f (b )g (b )B .f (x )g (a )>f (a )g (x )C .f (x )g (b )>f (b )g (x )D .f (x )g (x )>f (a )g (a )5.若函数y =-43x 3+bx 有三个单调区间,则b 的取值范围是________.6.如果函数f (x )=2x 2-ln x 在定义域内的一个子区间(k -1,k +1)上不是单调函数,则实数k 的取值范围是________.7.已知函数f (x )=ln x +a (1-x ),讨论f (x )的单调性.8.已知函数f (x )=ln x ,g (x )=12ax 2+2x ,a ≠0.若函数h (x )=f (x )-g (x )在[1,4]上单调递减,求a 的取值范围.答 案即时达标对点练1. 解析:选A 由函数f (x )的导函数y =f ′(x )的图象自左至右是先减后增,可知函数y =f (x )图象的切线的斜率自左至右是先减小后增大.2. 解析:选B 选项A 中,f ′(x )>0且为常数函数;选项C 中,f ′(x )>0且f ′(x )在(x 1,x 2)内单调递增;选项D 中,f ′(x )>0且f ′(x )在(x 1,x 2)内先增后减.故选B.3. 解析:因为在(-1,2)和(4,5]上f ′(x )>0,所以f (x )在[-2,5]上的单调递增区间为(-1,2)和(4,5].答案:(-1,2)和(4,5]4. 解析:选D f ′(x )=(x -3)′e x +(x -3)(e x )′=e x (x -2).由f ′(x )>0得x >2,∴f (x )的单调递增区间是(2,+∞).5. 解析:选B 函数y =12x 2-ln x 的定义域为(0,+∞),y ′=x -1x =(x -1)(x +1)x ,令y ′≤0,则可得0<x ≤1.6. 证明:∵f (x )=sin xx,∴f ′(x )=(sin x )′x -sin x ·(x )′x 2=x cos x -sin xx 2.由于x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴cos x <0,sin x >0,x cos x -sin x <0. 故f ′(x )<0,∴f (x )在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减.7. 解析:选A f ′(x )=3ax 2-1. ∵f (x )在R 上为减函数, ∴f ′(x )≤0在R 上恒成立. ∴a ≤0,经检验a =0符合题意.8. 解析:f ′(x )=3x 2+2bx +c ,由题意知-1<x <2是不等式f ′(x )<0的解,即-1,2是方程3x 2+2bx +c =0的两个根,把-1,2分别代入方程,解得b =-32,c =-6.答案:-32-69. 解:函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=x +ax ,当a >0时,f ′(x )>0,函数f (x )只有单调递增区间为(0,+∞).当a <0时,由f ′(x )=x +a x >0,得x >-a ;由f ′(x )=x +ax<0,得0<x <-a ,所以当a <0时,函数f (x )的单调递增区间是(-a ,+∞),单调递减区间是(0,-a ).能力提升综合练 1. 解析:选C ∵y ′=x ′·ln x +x ·(ln x )′=ln x +1, ∴当0<x <1e时,ln x <-1,即y ′<0.∴y 在⎝⎛⎭⎫0,1e 上减.当1e <x <5时,ln x >-1,即y ′>0. ∴y 在⎝⎛⎭⎫1e ,5上增.2. 解析:选A 当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )=12x +1x >0,所以f (x )在(0,+∞)上是增函数, 所以有f (2)<f (e)<f (3).3. 解析:选D 对于选项A ,若曲线C 1为y =f (x )的图象,曲线C 2为y =f ′(x )的图象,则函数y =f (x )在(-∞,0)内是减函数,从而在(-∞,0)内有f ′(x )<0;y =f (x )在(0,+∞)内是增函数,从而在(0,+∞)内有f ′(x )>0.因此,选项A 可能正确.同理,选项B 、C 也可能正确.对于选项D ,若曲线C 1为y =f ′(x )的图象,则y =f (x )在(-∞,+∞)内应为增函数,与C 2不相符;若曲线C 2为y =f ′(x )的图象,则y =f (x )在(-∞,+∞)内应为减函数,与C 1不相符.因此,选项D 不可能正确.4. 解析:选C 因为⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2,又因为f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )<0,所以f (x )g (x )在R 上为减函数.又因为a <x <b ,所以f (a )g (a )>f (x )g (x )>f (b )g (b ),又因为f (x )>0,g (x )>0,所以f (x )g (b )>f (b )g (x ).5. 解析:若函数y =-43x 3+bx 有三个单调区间,则y ′=-4x 2+b 有两个不相等的实数根,所以b >0.答案:(0,+∞)6. 解析:函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=4x -1x =4x 2-1x.由f ′(x )>0,得函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫12,+∞;由f ′(x )<0,得函数f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎫0,12.由于函数在区间(k -1,k +1)上不是单调函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧k -1<12<k +1,k -1≥0.解得:1≤k <32.答案:⎣⎡⎭⎫1,32 7. 解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞), f ′(x )=1x-a .若a ≤0,则f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增. 若a >0,则当x ∈⎝⎛⎭⎫0,1a 时,f ′(x )>0; 当x ∈⎝⎛⎭⎫1a ,+∞时,f ′(x )<0. 所以f (x )在⎝⎛⎭⎫0,1a 上单调递增,在⎝⎛⎭⎫1a ,+∞上单调递减. 8. 解:h (x )=ln x -12ax 2-2x ,x ∈(0,+∞),所以h ′(x )=1x -ax -2.因为h (x )在[1,4]上单调递减,所以x ∈[1,4]时,h ′(x )=1x -ax -2≤0恒成立,即a ≥1x 2-2x 恒成立,令G (x )=1x 2-2x,则a ≥G (x )max .而G (x )=⎝⎛⎭⎫1x -12-1. 因为x ∈[1,4],所以1x ∈⎣⎡⎦⎤14,1, 所以G (x )max =-716(此时x =4), 所以a ≥-716.当a =-716时,h ′(x )=1x +716x -2=16+7x 2-32x 16x=(7x -4)(x -4)16x.因为x ∈[1,4],所以h ′(x )=(7x -4)(x -4)16x≤0,即h (x )在[1,4]上为减函数.故实数a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫-716,+∞.。
2020-2021学年高二数学人教A 版选修1-1同步课时作业(11)椭圆及其标准方程1.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右焦点为(3,0)F ,过点F 的直线交椭圆E 于,A B 两点.若AB 的中点坐标为(1,1)-,则椭圆E 的方程为( ) A.2214536x y += B.2213627x y += C.2212718x y +=D.221189x y += 2.设12,F F 分别是椭圆222:1(01)y E x b b+=<<的左、右焦点,过点1F 的直线l 与椭圆相交于,A B两点,且22,,AF AB BF 成等差数列,则AB =( ) A.23B.1C.43 D.533.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过2F 作一条直线(不与x 轴垂直)与椭圆交于,A B 两点,如果1ABF △是以1F AB ∠为直角的等腰直角三角形,则直线AB 的斜率为( ) A.1±B.2±C.2D.3±4.已知椭圆22:1,,43x y C M N +=是坐标平面内的两点,且M 与C 的焦点不重合.若M 关于C 的左、右焦点的对称点分别为,A B ,线段MN 的中点在C 上,则AN BN +=( ) A.4B.8C.12D.165.在平面直角坐标系xOy 中,已知ABC △的顶点(4,0)A -和(4,0)C ,顶点B 在椭圆221259x y +=上,则sin sin sin A C B+=( )A.54B.52C.5D.无法确定6.已知椭圆C 上任意一点(,)P x y 2222(1)(1)4x y x y -+++,则椭圆C 的标准方程为( )A.22134x y +=B.22143x y += C.2211615x y += D.2214x y +=7.设12,F F 为椭圆2219x y +=的两个焦点,点P 在椭圆上,若线段1PF 的中点在y 轴上,则21PF PF 的值为( ) A.113B.115C.117D.1198.已知P 是椭圆22110036x y +=上一点,点12,F F 分别是椭圆的左、右焦点,直线1PF 交椭圆于另一点A ,则2PAF △的周长为( ) A.10B.16C.20D.409.“57m <<”是“方程22175x y m m +=--表示椭圆”的( )A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件10.椭圆221(0)25x y λλ+=>的焦距为6,则λ的值为( )A.19或31B.4C.16或34D.11或6111.若椭圆2214924x y +=上一点P 与椭圆的两个焦点12,F F 的连线互相垂直,则12PF F △的面积为___________.12.已知12(,0),(,0)F c F c -为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点,P 在椭圆上,且12PF F △的面积2,则12cos F PF ∠=___________. 13.已知椭圆2255x ky -=的一个焦点是(0,2),则k =__________.14.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右焦点为(,0)F c ,且2a c =.若方程20ax bx c +-=的两个实数根分别为12,x x ,则2212x x +的值为__________.15.已知椭圆22221(0)y x a b a b+=>>的焦点分别是12(0,1),(0,1)F F -,且2234a b =.(1)求椭圆的标准方程;(2)设点P 在这个椭圆上,且121PF PF -=,求12F PF ∠的余弦值.答案以及解析1.答案:D解析:设1122(,),(,)A x y B x y (其中12x x ≠),直线AB 的斜率101132k --==-,因为,A B 两点在椭圆E 上,所以22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减,得1212121222()()()()0x x x x y y y y a b +-+-+=,即1212221212()()10()()y y y y a b x x x x +-+=+-,即221112022a b -+⨯⨯=,即222a b =.因为22229,c a b c ==+,解得2218,9a b ==,所以椭圆E 的方程为221189x y +=,故选D.2.答案:C解析:椭圆222:1(01)y E x b b+=<<中,1a =,∵121222,2AF AF a BF BF +==+=,相加得11224AF BF AF BF +++=,∴221144AF BF AF BF AB +=--=-.∵22,,AF AB BF 成等差数列,∴222AB AF BF =+,于是24AB AB =-,∴43AB =. 3.答案:C解析:如图,设1AF m =,则22AF a m =-,22(2)22BF AB AF m a m m a =-=--=-,于是1222(22)42BF a BF a m a a m =-=--=-.又190F AB ∠=︒,所以12BF m =,所以422a m m -=,所以22a m +=,因此222AF a m m =-=,1212tan 22AF AF F AF m ∠===,故直线AB 的斜率为2-,由对称性,可知当直线AB 的斜率为2时,也满足题意.故所求直线AB 的斜率为2±,故选C.4.答案:B解析:设MN 的中点为D ,椭圆C 的左、右焦点分别为12,F F ,如图,连接12,DF DF ,∵1F 是MA 的中点,D 是MN 的中点,∴1F D 是MAN △的中位线,∴112DF AN =,同理212DF BN =,∴122()AN BN DF DF +=+.∵点D 在椭圆上,∴根据椭圆的标准方程及椭圆的定义,知124DF DF +=,∴8AN BN +=.5.答案:A解析:由题意,知8AC =,10AB BC +=,所以sin sin 105sin 84BC AB A C B AC ++===.6.答案:B解析:由题设可知椭圆C 的焦点在x 轴上,且24,1a c ==,故22,3a b ==,所以椭圆C 的标准方程为22143x y +=.7.答案:C解析:∵线段1PF 的中点在y 轴上,∴2PF x ⊥轴,22121117,26333b PF PF a PF a ===-=-=,∴21117PF PF =. 8.答案:D解析:设2PAF △的周长为l ,则221212()()21021040l PA PF AF PF PF AF AF =++=+++=⨯+⨯=. 9.答案:C解析:若方程22175x y m m +=--表示椭圆,则705075m m m m ->⎧⎪->⎨⎪-≠-⎩,解得57m <<且6m ≠,所以“57m <<”是“方程22175x y m m +=--表示椭圆”的必要不充分条件,故选C.10.答案:C解析:依题意,得3c =.当椭圆的焦点位于x 轴上时,有2253λ-=,解得16λ=;当椭圆的焦点位于y 轴上时,有2253λ-=,解得34λ=,综上,λ的值为16或34.故选C. 11.答案:24解析:设1PF x =,则214PF x =-.又210c =,根据勾股定理,得22(14)100x x +-=,解得8x =或6x =,所以186242S =⨯⨯=.12.答案:13解析:∵12(,0),(,0)F c F c -为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点,P 在椭圆上,∴根据椭圆的定义及余弦定理,得1222212121222cos 4PF PF a PF PF PF PF F PF c⎧+=⎪⎨+-∠=⎪⎩,整理得2121221cos b PF PF F PF =+∠.∵12PF F △2,∴22121212sin 21cos 2b F PF F PF ⋅⋅∠=+∠,∴12121cos F PF F PF +∠=∠.∵221212sin cos 1F PF F PF ∠+∠=,∴121cos 3F PF ∠=.13.答案:-1解析:易知0k ≠,椭圆方程可化为2215y x k+=-,∴225,1a b k =-=.又2c =,∴514k --=,∴1k =-. 14.答案:74解析:∵2222,a c a b c ==+,∴b =.∵方程20ax bx c +-=的两个实数根分别为12,x x ,∴1212,b cx x x x a a+=-=-,∴222222121212227()2()2()()24b c b c c x x x x x x a a a a c +=+-=--⨯-=+=+=.15.答案:(1)依题意,知1c =.又222c a b =-,且2234a b =, 所以22314a a -=,即2114a =,所以224,3ab ==,故椭圆的标准方程为22143y x +=.(2)由于点P 在椭圆上,所以122224PF PF a +==⨯=. 又121PF PF -=, 所以1253,22PF PF ==.又1222F F c ==,所以由余弦定理得2221253()()2322cos 535222F PF +-∠==⨯⨯. 故12F PF ∠的余弦值为35.解析:莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。
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课时达标训练
.下列说法正确的是( )
.对所有的正实数,有<
.存在实数,使
.不存在实数,使<且
.存在实数,使得≤且>
【解析】选时,此时>,所以选项错;
由,得或,因此当或时,故选项正确;
由,得或,所以选项错;
由≤,得≤≤,由>,得<或>,所以选项错.
.下列命题不是“∃∈,>”的表述方法的是( )
.有一个∈,使>
.有些∈,使>
.任选一个∈,使>
.至少有一个∈,使>
【解析】选.“任选一个∈,使>”是全称命题,不能用符号“∃”表示. .下列命题中,是真命题且是全称命题的是( )
.对任意的∈,都有<
.菱形的两条对角线相等
.∃∈
.对数函数在定义域上是单调函数
【解析】选是特称命题都是全称命题,但为假命题,只有既为全称命题又是真命题.
.下列全称命题为真命题的是( )
.所有的素数是奇数
.∀∈≥
.对每一个无理数也是无理数
.所有的能被整除的整数,其末位数字都是
【解析】选是素数,但不是奇数,所以是假命题;
≥⇔≥,显然∀∈≥,故为真命题均是假命题.
.命题“∃∈()”是真命题,则的取值范围是.
【解析】设(),则()在()内有零点,
所以()()<,解得<<.
答案<<
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课时达标训练(十一) 等比数列的性质[即时达标对点练]题组1 等比数列的性质1.等比数列{a n }满足a n >0,n ∈N *,且a 3·a 2n -3=22n(n ≥2),则当n ≥1时,log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1=( )A .n (2n -1)B .(n +1)2C .n 2D .(n -1)2解析:选A 由等比数列的性质,得a 3·a 2n -3=a 2n =22n,所以a n =2n.法一:log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1=log 2[(a 1a 2n -1)·(a 2a 2n -2)·…·(a n -1a n +1)·a n ]=log 22n (2n -1)=n (2n -1).法二:取n =1,log 2a 1=log 22=1,而(1+1)2=4,(1-1)2=0,排除B ,D ;取n =2,log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3=log 22+log 24+log 28=6,而22=4,排除C ,选A.2.已知各项均为正数的等比数列{}a n 中,a 1a 2a 3=5,a 7a 8a 9=10,则a 4a 5a 6=( ) A .5 2 B .7 C .6 D .4 2解析:选A 由等比数列的性质知a 1a 2a 3=(a 1a 3)a 2=a 32=5,a 7a 8a 9=(a 7a 9)·a 8=a 38=10, 所以a 2a 8=5013,所以a 4a 5a 6=(a 4a 6)a 5=a 35=(a 2a 8)3=⎝ ⎛⎭⎪⎫50163= 5 2. 3.等比数列{}a n 的各项均为正数,公比为q ,若q 2=4,则a 3+a 4a 4+a 5的值为( ) A.12 B .±12 C .2 D .±2 解析:选A 由q 2=4得q =±2, 因为数列{}a n 各项均为正数,所以q =2, 又因为a 4=a 3q ,a 5=a 4q , ∴a 4+a 5=a 3q +a 4q =(a 3+a 4)q , ∴a 3+a 4a 4+a 5=1q =12. 4.已知{}a n 为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10=( ) A .7 B .5 C .-5 D .-7 解析:选D 设数列{}a n 的公比为q , 由⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 7=2,a 5·a 6=a 4·a 7=-8得⎩⎪⎨⎪⎧a 4=4,a 7=-2或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=-2,a 7=4, 所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-8,q 3=-12或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q 3=-2, 所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-8,a 10=1或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,a 10=-8,所以a 1+a 10=-7.5.等比数列{}a n 中,若a 2,a 9是方程3x 2-11x +6=0的两根,则log 2(a 1a 2…a 10)=________.解析:由根与系数的关系,得a 2a 9=2, 又a 2a 9=a 1a 10=a 3a 8=a 4a 7=a 5a 6, 所以log 2(a 1a 2…a 10)=log 225=5. 答案:56.等比数列的前三项和为168,a 2-a 5=42,求a 5,a 7的等比中项. 解:设该等比数列的公比为q ,首项为a 1,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q +a 1q 2=168,a 1q -a 1q 4=42, 化简为⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1+q +q 2)=168, ①a 1q (1-q 3)=42. ② 因为1-q 3=(1-q )(1+q +q 2), 则①②两式相除得q (1-q )=14⇒q =12.所以a 1=4212-⎝ ⎛⎭⎪⎫124=96.若G 是a 5,a 7的等比中项,则G 2=a 5a 7=a 1q 4·a 1q 6=a 21q 10=962·⎝ ⎛⎭⎪⎫1210=9,则G =±3. 所以a 5,a 7的等比中项是±3. 题组2 等比数列性质的综合应用7.设{}a n 是由正数组成的等比数列,公比q =2,且a 1·a 2·a 3·…·a 30=230,则a 3·a 6·a 9·…·a 30=( )A .210B .220C .216D .215解析:选B ∵a 1a 2a 3=a 32,a 4a 5a 6=a 35,a 7a 8a 9=a 38,…,a 28a 29a 30=a 329,∴a 1a 2a 3a 4a 5a 6a 7a 8a 9…a 28a 29a 30=(a 2a 5a 8…a 29)3=230.∴a 2a 5a 8…a 29=210.则a 3a 6a 9…a 30=(a 2q )(a 5q )(a 8q )…(a 29q )=(a 2a 5a 8…a 29)q 10=210×210=220.8.若1,a 1,a 2,4成等差数列;1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,则a 1-a 2b 2的值等于( ) A .-12 B.12 C .±12 D.14解析:选A ∵1,a 1,a 2,4成等差数列, ∴3(a 2-a 1)=4-1, ∴a 2-a 1=1.又∵1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,设其公比为q , 则b 22=1×4=4,且b 2=1×q 2>0,∴b 2=2, ∴a 1-a 2b 2=-(a 2-a 1)b 2=-12. 9.某企业在第1年初购买一台价值为120万元的设备M ,M 的价值在使用过程中逐年减少,从第2年到第6年,每年初M 的价值比上年初减少10万元;从第7年开始,每年初M 的价值为上年初的75%,则第n 年初M 的价值a n =________.解析:当n ≤6时,数列{a n }是首项为120,公差为-10的等差数列,故a n =120-10(n -1)=130-10n ;当n ≥7时,a 6,a 7,…,a n 是首项为a 6=70,公比为34的等比数列,故a n =70×⎝ ⎛⎭⎪⎫34n -6.综上可得a n =⎩⎪⎨⎪⎧130-10n ,n ≤6,70×⎝ ⎛⎭⎪⎫34n -6,n ≥7.答案:⎩⎪⎨⎪⎧130-10n ,n ≤6,70×⎝ ⎛⎭⎪⎫34n -6,n ≥710.三个互不相等的数成等差数列,如果适当排列这三个数,又可成为等比数列,这三个数的和为6,求这三个数.解:由已知,可设这三个数为a -d ,a ,a +d ,则a -d +a +a +d =6,∴a =2,这三个数可表示为2-d ,2,2+d ,①若2-d 为等比中项,则有(2-d )2=2(2+d ), 解之得d =6,或d =0(舍去).此时三个数为-4,2,8. ②若2+d 是等比中项,则有(2+d )2=2(2-d ), 解之得d =-6,或d =0(舍去). 此时三个数为8,2,-4.③若2为等比中项, 则22=(2+d )·(2-d ), ∴d =0(舍去).综上可求得此三数为-4,2,8.[能力提升综合练]1.已知等比数列{}a n 中,a 3a 11=4a 7,数列{}b n 是等差数列,且b 7=a 7,则b 5+b 9等于( ) A .2 B .4 C. 8 D .16 解析:选C 等比数列{}a n 中,a 3a 11=a 27=4a 7,解得a 7=4.等差数列{b n }中,b 5+b 9=2b 7=2a 7=8.故选C.2.已知各项不为0的等差数列{}a n 满足a 4-2a 27+3a 8=0,数列{}b n 是等比数列,且b 7=a 7,则b 2b 8b 11等于( )A .1B .2C .4D .8 解析:选D 由已知,a 4-2a 27+3a 8=0, 即4a 7-2a 27=0,又各项不为0,a 7=2, 所以b 7=2,则b 2b 8b 11=b 37=8.3.在等比数列{}a n 中,a 7a 11=6,a 4+a 14=5,则a 20a 10=________. 解析:因为a 7a 11=a 4a 14=6,又a 4+a 14=5,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 4=2,a 14=3或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=3,a 14=2,所以a 20a 10=q 10=a 14a 4, 所以a 20a 10=32或a 20a 10=23. 答案:32或234.在右列表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,则x +y +z 的值为________.解析:∵x 2=24,∴x =1.∵第一行中的数成等差数列,首项为2,公差为1,故后两格中数字分别为5,6.同理,第二行后两格中数字分别为2.5,3.∴y =5·⎝ ⎛⎭⎪⎫123,z =6·⎝ ⎛⎭⎪⎫124.∴x +y +z =1+5·⎝ ⎛⎭⎪⎫123+6·⎝ ⎛⎭⎪⎫124=3216=2.答案:25.设数列{}a n 是等差数列,b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12an ,已知b 1+b 2+b 3=218,b 1·b 2·b 3=18,求数列{}a n 的通项公式.解:设数列{}a n 的公差为d ,则b n +1b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12d.∵⎝ ⎛⎭⎪⎫12d为非零常数,∴数列{}b n 是等比数列,设公比为q .∵b 1+b 2+b 3=218,b 1·b 2·b 3=18, ∴⎩⎪⎨⎪⎧b 2q +b 2+b 2q =218,b 32=18.解得b 2=12,q =14或q =4.当q =4时,b 1=18,b n =b 1·q n -1=18×4n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫125-2n .又b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12a n ,∴a n =5-2n .当q =14时,b 1=2,b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫122n -3.又b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12an ,∴a n =2n -3. 综上可知a n =5-2n 或a n =2n -3.6.已知各项都为正数的等比数列{a n }中,a 1a 5+2a 2a 6+a 3a 7=100,a 2a 4-2a 3a 5+a 4a 6=36,求此数列的通项公式.解:∵a 1a 5=a 2a 4=a 23,a 2a 6=a 3a 5,a 3a 7=a 4a 6=a 25,∴由⎩⎪⎨⎪⎧a 1a 5+2a 2a 6+a 3a 7=100,a 2a 4-2a 3a 5+a 4a 6=36得⎩⎪⎨⎪⎧a 23+2a 3a 5+a 25=100,a 23-2a 3a 5+a 25=36, 即⎩⎪⎨⎪⎧(a 3+a 5)2=100,(a 3-a 5)2=36.∵数列{a n }的各项均为正数, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 3+a 5=10,a 3-a 5=±6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 3=8,a 5=2或⎩⎪⎨⎪⎧a 3=2,a 5=8.∴公比q =a 5a 3=12或2. ∴a n =a 3·q n -3=8×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3=26-n或a n =2×2n -3=2n -2.即a n =26-n或a n =2n -2.。
课时作业(十一) 直线的倾斜角与斜率[练基础]1.直线l 经过原点和点(-2,2),则l 的斜率是( )A .0B .-1C .1D .不存在2.下列直线中,倾斜角为锐角的是( )A .x -y +1=0B .y =-2x +1C .y =1D .x =23.已知点A (1,3 ),B (-1,33 ),则直线AB 的倾斜角为( )A .2π3B .π6C .π3D .5π64.直线l 的倾斜角等于直线3 x -y =0倾斜角的2倍,则直线l 的斜率是( ) A .233 B .3 C .23 D .-3 5.(多选)下列说法中,正确的是( )A .直线的倾斜角为α,且tan α>0,则α为锐角B .直线的斜率为tan α,则此直线的倾斜角为αC .若直线的倾斜角为α,则sin α>0D .任意直线都有倾斜角α,且α≠90°时,斜率为tan α6.已知点A (m ,2),B (3,0),若直线AB 的斜率为1,则m =________.7.已知点A (1,1),B (3,5),若点C (-2,t )在直线AB 上,则实数t 的值为________.8.已知两点P (1-m ,1+m )和Q (3,5m ).(1)m 为何值时,直线PQ 的斜率不存在;(2)m 为何值时,直线PQ 的斜率等于-3.[提能力]9.(多选)若经过A (1-a ,1+a )和B (3,a )的直线的倾斜角为钝角,则实数a 的值可能为( )A .-2B .0C .1D .210.若直线l 的方程为x -y sin θ+2=0,则直线l 的倾角α的范围是( )A .[0,π]B .[π4 ,π2] C .[π4 ,3π4 ] D .[π4 ,π2 )∪(π2 ,3π4) 11.已知两点A (-3,4),B (3,2),过点P (1,0)的直线l 与线段AB 有公共点,则l 的倾斜角α的取值范围是________;直线l 的斜率k 的取值范围是________.12.若A (2,2),B (a ,0),C (0,b )(ab ≠0)三点共线,求证:1a +1b =12. [培优生]13.已知正△ABC 的顶点A (1,1),B (1,3),顶点C 在第一象限,若点P (x ,y )是△ABC内部及其边界上一点,则y x +1的最大值为( ) A .12 B .32C .23D .33-32。
[即时达标对点练]题组1 充分、必要条件的判断1.“数列{a n }为等比数列”是“a n =3n (n ∈N *)”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2.对于非零向量a ,b ,“a +b =0”是“a ∥b ”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3.“实数a =0”是“直线x -2ay =1和2x -2ay =1平行”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4.“sin A =12”是“A =π6”的__________条件. 题组2 充要条件的证明5.函数y =(2-a )x (a <2且a ≠1)是增函数的充要条件是 ( )A .1< a <2 B.32< a <2 C .a <1 D .a <06.求证:一次函数f (x )=kx +b (k ≠0)是奇函数的充要条件是b =0.题组3 利用充分、必要条件求参数的范围7.一元二次方程ax 2+2x +1=0(a ≠0)有一个正根和一个负根的充分不必要条件是( )A .a <0B .a >0C .a <-1D .a <18.在平面直角坐标系xOy 中,直线x +(m +1)y =2-m 与直线mx +2y =-8互相垂直的充要条件是m =________.9.已知M ={x |(x -a )2<1},N ={x | x 2-5 x -24<0},若N 是M 的必要条件,求a 的取值范围.[能力提升综合练]1.设甲、乙、丙是三个命题,如果甲是乙的必要条件,丙是乙的充分条件,但不是乙的必要条件,那么( )A .丙是甲的充分条件,但不是甲的必要条件B .丙是甲的必要条件,但不是甲的充分条件C .丙是甲的充要条件D .丙既不是甲的充分条件,也不是甲的必要条件2.设0<x <π2,则“x sin 2x <1”是“x sin x <1 ”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3.平面α∥平面β的一个充分条件是( )A .存在一条直线a ,a ∥α,a ∥βB .存在一条直线a ,a ⊂α,a ∥βC .存在两条平行直线a 、b ,a ⊂α,b ⊂β,a ∥β,b ∥αD .存在两条异面直线a 、b ,a ⊂α,b ⊂β,a ∥β,b ∥α4.设{a n }是等比数列,则“a 1<a 2<a 3”是“数列{a n }是递增数列”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5.不等式(a +x )(1+x )<0成立的一个充分不必要条件是-2< x <-1,则a 的取值范围是________.6.下列命题:①“x >2且y >3”是“x +y >5”的充要条件;②b 2-4ac <0是一元二次不等式a x 2+b x +c <0解集为R 的充要条件;③“a =2”是“直线ax +2y =0平行于直线x +y =1”的充分不必要条件;④“xy =1”是“lg x +lg y =0 ”的必要不充分条件.其中真命题的序号为________.7.已知方程x 2+(2k -1)x +k 2=0,求使方程有两个大于1的实数根的充要条件.8.已知条件p :|x -1|>a 和条件q :2x 2-3x +1>0,求使p 是q 的充分不必要条件的最小正整数a .答 案即时达标对点练1. 解析:选B 当a n =3n 时,{a n }一定为等比数列,但当{a n }为等比数列时,不一定有a n =3n ,故应为必要不充分条件.2. 解析:选A 由a +b =0可知a ,b 是相反向量,它们一定平行;但当a ∥b 时,不一定有a +b =0,故应为充分不必要条件.3. 解析:选C 当a =0时,两直线方程分别为x =1和2x =1,显然两直线平行;反之,若两直线平行,必有1×(-2a )=(-2a )×2,解得a =0,故应为充要条件.4. 解析:由sin A =12不一定能推得A =π6,例如A =5π6等;但由A =π6一定可推得sin A =12,所以“sin A =12”是“A =π6”的必要不充分条件. 答案:必要不充分5. 解析:选C 由指数函数性质得,当y =(2-a )x (a <2且a ≠1)是增函数时,2-a >1,解得a <1.故选C.6. 证明:①充分性:如果b =0,那么f (x )=kx ,因为f (-x )=k (-x )=-kx ,即f (-x )=-f (x ),所以f (x )为奇函数.②必要性:因为f (x )=kx +b (k ≠0)是奇函数,所以f (-x )=-f (x )对任意x 均成立,即k (-x )+b =-kx +b ,所以b =0.综上,一次函数f (x )=kx +b (k ≠0)是奇函数的充要条件是b =0.7. 解析:选C ∵一元二次方程ax 2+2x +1=0(a ≠0)有一正根和一负根.由于{a|a<-1}{a|a<0},故选C .8. 解析:x +(m +1)y =2-m 与mx +2y =-8互相垂直⇔1·m +(m +1)·2=0⇔m =-23.答案:-239. 解:由(x -a )2<1,得a -1<x <a +1,由x 2-5 x -24<0,得-3<x <8.∵N 是M 的必要条件,∴M ⊆N .故a 的取值范围为[-2,7].能力提升综合练1. 解析:选A 因为甲是乙的必要条件,所以乙⇒甲.又因为丙是乙的充分条件,但不是乙的必要条件,所以丙⇒乙,但乙丙,如图.综上,有丙⇒甲,但甲丙,即丙是甲的充分条件,但不是甲的必要条件.2. 解析:选B 因为0< x <π2,所以0<sin x <1.由x ·sin x <1知x sin 2x <sin x <1,因此必要性成立.由x sin 2x <1得x sin x < ,而>1,因此充分性不成立.3. 解析:选D 当满足A 、B 、C 三个选项中的任意一个选项的条件时,都有可能推出平面α与β相交,而得不出α∥β,它们均不能成为α∥β的充分条件.只有D 符合.4. 解析:选C { a n }为等比数列,a n =a 1·q n -1,由a 1<a 2<a 3,得a 1<a 1 q <a 1 q 2,即a 1>0,q >1或a 1<0,0< q <1,则数列{ a n }为递增数列.反之也成立.5. 解析:根据充分条件,必要条件与集合间的包含关系,应有(-2,-1){ x |( a +x )(1+x )<0},故有a >2.答案:(2,+∞)6. 解析:①x >2且y >3时,x +y >5成立,反之不一定,如x =0,y =6.所以“x >2且y >3”是“x +y >5”的充分不必要条件;②不等式解集为R 的充要条件是a <0且b 2-4ac <0,故②为假命题;③当a =2时,两直线平行,反之,若两直线平行,则a 1=21,∴a =2.因此,“a =2”是“两直线平行”的充要条件;④lg x +lg y =lg(xy )=0,∴xy =1且x >0,y >0.所以“lg x +lg y =0”成立,xy =1必然成立,反之不然.因此“xy =1”是“lg x +lg y =0”的必要不充分条件.综上可知,真命题是④.答案:④7. 解:令f (x )=x 2+(2k -1)x +k 2,则方程x 2+(2k -1)x +k 2=0有两个大于1的实数根 ⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(2k -1)2-4k 2≥0,-2k -12>1,f (1)>0⇔k <-2.因此k <-2是使方程x 2+(2k -1)x +k 2=0有两个大于1的实数根的充要条件.8. 解:依题意a >0.由条件p :|x -1|>a ,得x -1<-a 或x -1>a ,∴x <1-a 或x >1+a .由条件q :2x 2-3x +1>0,得x <12或x >1. 要使p 是q 的充分不必要条件,即“若p ,则q ”为真命题,逆命题为假命题,应有⎩⎪⎨⎪⎧1-a ≤12,1+a >1或⎩⎪⎨⎪⎧1-a <12,1+a ≥1,解得a ≥12.令a =1,则p :x <0或x >2, 此时必有x <12或x >1. 即p ⇒q ,反之不成立.∴最小正整数a =1.。
课时达标训练(十七)[即时达标对点练]题组1 求函数的极值1.函数f (x )=-13x 3+12x 2+2x 取极小值时,x 的值是( )A .2B .-1和2C .-1D .-3 2.函数y =x 3-3x 2-9x (-2<x <2)有( ) A .极大值5,极小值-27 B .极大值5,极小值-11 C .极大值5,无极小值 D .极小值-27,无极大值3.如果函数y =f (x )的导函数的图象如图所示,给出下列判断:①函数y =f (x )在区间⎝⎛⎭⎫-3,-12内单调递增; ②函数y =f (x )在区间⎝⎛⎭⎫-12,3内单调递减; ③函数y =f (x )在区间(4,5)内单调递增; ④当x =2时,函数y =f (x )有极小值; ⑤当x =-12时,函数y =f (x )有极大值.其中正确的结论为________. 题组2 已知函数的极值求参数4.函数f (x )=ax 3+bx 在x =1处有极值-2,则a ,b 的值分别为( ) A .1,-3 B .1,3 C .-1,3 D .-1,-35.若函数f (x )=x 2-2bx +3a 在区间(0,1)内有极小值,则实数b 的取值范围是( ) A .b <1 B .b >1 C .0<b <1 D .b <126.已知函数f (x )=x 3+3ax 2+3(a +2)x +1既有极大值又有极小值,则实数a 的取值范围是________.题组3 含参数的函数的极值问题7.设f (x )=a ln x +12x +32x +1,其中a ∈R ,曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于y轴.(1)求a 的值;(2)求函数f (x )的极值.8.已知函数f (x )=x -a ln x (a ∈R ).(1)当a =2时,求曲线y =f (x )在点A (1,f (1))处的切线方程; (2)求函数f (x )的极值.[能力提升综合练]1.函数f (x )=-x 3+x 2+x -2的零点个数及分布情况为( ) A .一个零点,在⎝⎛⎭⎫-∞,-13内 B .二个零点,分别在⎝⎛⎭⎫-∞,-13,(0,+∞)内 C .三个零点,分别在⎝⎛⎭⎫-∞,-13,⎝⎛⎭⎫-13,1,(1,+∞)内 D .三个零点,分别在⎝⎛⎭⎫-∞,-13,(0,1),(1,+∞)内 2.设函数f (x )在R 上可导,其导函数为f ′(x ),且函数y =(1-x )·f ′(x )的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )A .函数f (x )有极大值f (2)和极小值f (1)B .函数f (x )有极大值f (-2)和极小值f (1)C .函数f (x )有极大值f (2)和极小值f (-2)D .函数f (x )有极大值f (-2)和极小值f (2)3.若函数y =x 3-2ax +a 在(0,1)内有极小值没有极大值,则实数a 的取值范围是( ) A .(0,3) B .(-∞,3) C .(0,+∞) D.⎝⎛⎭⎫0,32 4.设函数f (x )的定义域为R ,x 0(x 0≠0)是f (x )的极大值点,以下结论一定正确的是( ) A .∀x ∈R ,f (x )≤f (x 0) B .-x 0是f (-x )的极小值点 C .-x 0是-f (x )的极小值点 D .-x 0是-f (-x )的极小值点5.已知函数y =x 3-3x +c 的图象与x 轴恰有两个公共点,则c =________.6.已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx 的极大值为5,其导函数y =f ′(x )的图象经过点(1,0),(2,0),如图所示,则a =________,b =________,c =________.7.已知函数f (x )=e x (ax +b )-x 2-4x ,曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y =4x +4.(1)求a ,b 的值;(2)讨论f (x )的单调性,并求f (x )的极大值.答 案即时达标对点练1. 解析:选C f ′(x )=-x 2+x +2=-(x +1)(x -2),则在区间(-∞,-1)和(2,+∞)上,f ′(x )<0,在区间(-1,2)上,f ′(x )>0,故当x =-1时,f (x )取极小值.2. 解析:选C 由y ′=3x 2-6x -9=0,得x =-1或x =3.当x <-1或x >3时,y ′>0;当-1<x <3时,y ′<0.∴当x =-1时,函数有极大值5;3∉(-2,2),故无极小值. 3. 解析:由图象知,当x ∈(-∞,-2)时,f ′(x )<0, 所以f (x )在(-∞,-2)上为减函数,同理,f (x )在(2,4)上为减函数,在(-2,2)上是增函数,在(4,+∞)上为增函数, 所以可排除①和②,可选择③.由于函数在x =2的左侧递增,右侧递减, 所以x =2时,函数有极大值;而在x =-12的左右两侧,函数的导数都是正数,故函数在x =-12的左右两侧均为增函数,所以x =-12不是函数的极值点.排除④和⑤.答案:③4. 解析:选A f ′(x )=3ax 2+b , 由题意知f ′(1)=0,f (1)=-2,∴⎩⎪⎨⎪⎧3a +b =0,a +b =-2,∴a =1,b =-3. 5. 解析:选C f ′(x )=2x -2b =2(x -b ),令f ′(x )=0,解得x =b ,由于函数f (x )在区间(0,1)内有极小值,则有0<b <1.当0<x <b 时,f ′(x )<0;当b <x <1时,f ′(x )>0,符合题意.所以实数b 的取值范围是0<b <1.6. 解析:f ′(x )=3x 2+6ax +3(a +2), ∵函数f (x )既有极大值又有极小值, ∴方程f ′(x )=0有两个不相等的实根, ∴Δ=36a 2-36(a +2)>0.即a 2-a -2>0,解之得a >2或a <-1. 答案:(-∞,-1)∪(2,+∞)7. 解:(1)因为f (x )=a ln x +12x +32x +1,故f ′(x )=a x -12x 2+32.由于曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于y 轴,故该切线斜率为0,即f ′(1)=0,从而a -12+32=0,解得a =-1.(2)由(1)知f (x )=-ln x +12x +32x +1(x >0),f ′(x )=-1x -12x 2+32=3x 2-2x -12x 2=(3x +1)(x -1)2x 2.令f ′(x )=0,解得x 1=1,x 2=-13(因x 2=-13不在定义域内,舍去).当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,故f (x )在(0,1)上为减函数; 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,故f (x )在(1,+∞)上为增函数. 故f (x )在x =1处取得极小值,且f (1)=3.8. 解:函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1-ax.(1)当a =2时,f (x )=x -2ln x ,f ′(x )=1-2x (x >0),因而f (1)=1,f ′(1)=-1,所以曲线y =f (x )在点A (1,f (1))处的切线方程为y -1=-(x -1), 即x +y -2=0.(2)由f ′(x )=1-a x =x -ax,x >0知:①当a ≤0时,f ′(x )>0,函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,函数f (x )无极值; ②当a >0时,由f ′(x )=0,解得x =a ,又当x ∈(0,a )时,f ′(x )<0;当x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )>0,从而函数f (x )在x =a 处取得极小值,且极小值为f (a )=a -a ln a ,无极大值.综上,当a ≤0时,函数f (x )无极值;当a >0时,函数f (x )在x =a 处取得极小值a -a ln a ,无极大值.能力提升综合练1. 解析:选A 利用导数法易得函数在⎝⎛⎭⎫-∞,-13内递减,在⎝⎛⎭⎫-13,1内递增,在(1,+∞)内递减,而f ⎝⎛⎭⎫-13=-5927<0,f (1)=-1<0,故函数图象与x 轴仅有一个交点,且交点横坐标在⎝⎛⎭⎫-∞,-13内. 2. 解析:选D 由图可知,当x <-2时,f ′(x )>0;当-2<x <1时,f ′(x )<0;当1<x <2时,f ′(x )<0;当x >2时,f ′(x )>0.由此可以得到函数在x =-2处取得极大值,在x =2处取得极小值.3. 解析:选D f ′(x )=3x 2-2a , ∵f (x )在(0,1)内有极小值没有极大值,∴⎩⎪⎨⎪⎧f ′(0)<0,f ′(1)>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧-2a <0,3-2a >0.即0<a <32.4. 解析:选D 取函数f (x )=x 3-x ,则x =-33为f (x )的极大值点,但f (3)>f ⎝⎛⎭⎫-33,排除A.取函数f (x )=-(x -1)2,则x =1是f (x )的极大值点,但-1不是f (-x )的极小值点,排除B ;-f (x )=(x -1)2,-1不是-f (x )的极小值点,排除C.故选D.5. 解析:设f (x )=x 3-3x +c ,对f (x )求导可得,f ′(x )=3x 2-3,令f ′(x )=0,可得x =±1,易知f (x )在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递增,在(-1,1)上单调递减.若f (1)=1-3+c =0,可得c =2;若f (-1)=-1+3+c =0,可得c =-2.答案:-2或2 6. 解析:由题图得依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧f (1)=5,f ′(1)=0,f ′(2)=0.即⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =5,3a +2b +c =0,12a +4b +c =0. 解得a =2,b =-9,c =12. 答案:2 -9 127. 解:(1)f ′(x )=e x (ax +a +b )-2x -4.由已知得f (0)=4,f ′(0)=4,故b =4,a +b =8,从而a =4,b =4. (2)由(1)知,f (x )=4e x (x +1)-x 2-4x , f ′(x )=4e x (x +2)-2x -4=4(x +2)⎝⎛⎭⎫e x -12. 令f ′(x )=0,得x =-ln 2或x =-2.从而当x ∈(-∞,-2)∪(-ln 2,+∞)时,f ′(x )>0; 当x ∈(-2,-ln 2)时,f ′(x )<0.故f (x )在(-∞,-2),(-ln 2,+∞)上单调递增,在(-2,-ln 2)上单调递减. 当x =-2时,函数f (x )取得极大值,极大值为f (-2)=4(1-e -2).8.求函数f (x )=x 3-3x 2-a (a ∈R )的极值,并讨论a 为何值时函数f (x )恰有一个零点. 解:f ′(x )=3x 2-6x ,函数f (x )的定义域为R , 由f ′(x )=0得x =0或x =2.当x 变化时,f ′(x )与f (x )的变化情况如下表:因此,函数在x =0处有极大值,极大值为f (0)=-a ; 在x =2处有极小值,极小值为f (2)=-4-a .函数y =f (x )恰有一个零点即y =f (x )的图象与x 轴只有一个交点(如图),所以⎩⎪⎨⎪⎧f (0)>0,f (2)>0或⎩⎪⎨⎪⎧f (0)<0,f (2)<0, 即⎩⎪⎨⎪⎧-a >0,-4-a >0或⎩⎪⎨⎪⎧-a <0,-4-a <0,解得a <-4或a >0,所以当a >0或a <-4时,函数f (x )恰有一个零点.。
课时作业(十一)1.在二项式(x 2-1x)5的展开式中,含x 4的项的系数是( )A .-10B .10C .-5D .5答案 B解析 展开式的通项为T r +1=C r 5(x 2)5-r·(-1x)r =(-1)r ·C r 5·x 10-3r,令10-3r =4,∴r =2,则x 4的系数是(-1)2·C 25=10.故选B. 2.(2x 3-12x 2)10的展开式中的常数项是( )A .210 B.1052 C.14 D .-105答案 B3.(x -2y )10的展开式中x 6y 4项的系数是( ) A .840 B .-840 C .210 D .-210答案 A解析 T 4+1=C 410x 6(-2y )4=C 410×4x 6y 4=840x 6y 4. 4.二项式(52+77)24展开式中的整数项是( ) A .第15项 B .第14项 C .第13项 D .第12项答案 A解析 (52+77)24展开式的通项为C r24(52)24-r ·(77)r .要使其为整数,应使24-r 5与r 7都是整数,观察易知r =14时24-r 5=2,r7=2皆为整数,因此所求为第r +1项,即第15项.5.把(3i -x )10(i 是虚数单位)按二项式定理展开,展开式的第8项的系数是( ) A .135 B .-135 C .-3603i D .3603i答案 D解析 ∵T 7+1=C 710(3i)3(-x )7=-C 71033i 3x 7=C 71033i x 7,所以展开式的第8项的系数为33·C 710i ,即3603i.6.在(x +1)(2x +1)·…·(nx +1)(n ∈N *)的展开式中一次项系数为( ) A .C 2n B .C 2n +1 C .C n -1n D.12C 3n +1 答案 B解析 1+2+3+…+n =n ·n +12=C 2n +1.7.(2011·陕西理)(4x-2-x )6(x ∈R )展开式中的常数项是( ) A .-20 B .-15 C .15 D .20答案 C解析 T r +1=C r 6(22x )6-r(-2-x )r =(-1)r C r 6(2x )12-3r,r =4时,12-3r =0,故第5项是常数项,T 5=(-1)4C 46=15.8.(2013·安徽)若(x +a3x)8的展开式中x 4的系数为7,则实数a =________.答案 12解析 由二项式(x +a3x)8展开式的通项为T r +1=C r 8a rx 8-43r ,令8-43r =4,可得r =3.故C 38a 3=7,∴a =12.9.(x -y )10的展开式中,x 7y 3的系数与x 3y 7的系数之和等于________. 答案 -240解析 (x -y )10展开式的通项为T r +1=C r 10x10-r (-y )r =(-1)r C r 10x 10-r y r, ∴x 7y 3的系数为-C 310,x 3y 7的系数为-C 710. ∴所求的系数和为-(C 710+C 310)=-2C 310=-240.10.化简:(x -1)4+4(x -1)3+6(x -1)2+4x -3的值为________. 答案 x 4解析 原式为(x -1)4+4(x -1)3+6(x -1)2+4(x -1)+1 =[(x -1)+1]4=x 4.11.(x -1)-(x -1)2+(x -1)3-(x -1)4+(x -1)5的展开式中,x 2的系数等于________. 答案 -20解析 方法一 所给的代数式是五个二项式的代数和.因此所求的x 2的系数就应该是这五个二项式的展开式中x 2的系数的代数和,即-C 02-C 13-C 24-C 35=-20.方法二 也可以利用等比数列求和公式,将原式化为x -1[1-1-x5]1+x -1=x -1+x -16x.可以看出,所求的x 2的系数就是(x -1)6中x 3的系数,即为-C 36=-20.12.在(x -a )10的展开式中,x 7的系数是15,则实数a =________. 答案 -1213.(32+12)50的二项展开式中,整数项共有________项.答案 4解析 T k +1=C k50(32)50-k ·(12)k =C k 50·2100-5k 6.由0≤k ≤50,且k ∈N 可知,当k =2,8,14,20时, 100-5k6取整数,即展开式中有4项是整数项. 14.求(x +1x-1)5展开式中的常数项.解析 方法一 (x +1x -1)5=(x +1x -1)(x +1x -1)(x +1x -1)(x +1x -1)(x +1x-1).按多项式乘法的规律,常数可从五个因式中都选取-1相乘为(-1)5;若从五个因式中选定一因式取x ,一因式取1x,另三个因式中取(-1),为C 15C 14(-1)3;若从五个因式某两因式中取x ,另两因式中取1x,余下一个因式中取-1,所得式为C 25C 23(-1),所以常数项为(-1)5+C 15C 14(-1)3+C 25C 23(-1)=-51.方法二 由于本题只有5次方,也可以直接展开,即[(x +1x )-1]5=(x +1x )5-5(x +1x )4+10(x +1x )3-10(x +1x )2+5(x +1x)-1.由x +1x 的对称性知,只有在x +1x的偶数次幂中的展开式中才会出现常数项且是各自的中间项,∴常数项为-5C 24-10C 12-1=-51.方法三 ∵(x +1x -1)5=[(x +1x)-1]5,∴通项为T r +1=C r 5(x +1x)5-r ·(-1)r(0≤r ≤5).当r =5时,T 6=C 55(-1)5=-1; 当0≤r <5时,(x +1x)5-r的通项为T ′k +1=C k 5-r x5-r -k ·(1x)k=C k 5-r x5-r -2k(0≤k ≤5-r ).∵0≤r <5,且r ∈Z ,∴r 只能取1或3相应的k 值分别为2或1. ∴常数项为C 15C 24(-1)+C 35C 12(-1)3+(-1)=-51. ►重点班选做题15.(2010·全国卷Ⅰ)(1-x )4(1-x )3的展开式中x 2的系数是( ) A .-6 B .-3 C .0 D .3答案 A解析 由于(1-x )4的通项为T r +1=C r 4(-x )r =(-1)r C r 4x r ,(1-x )3的通项为T k +1=(-1)k C k3,所以乘积中的x 2项的系数为(1-x )4中的x 2项的系数和x 的系数分别乘(1-x )3中的常数项和x 的系数再求和得到,即6×1+(-4)×3=6-12=-6.16.(2011·新课标全国理)(x +a x)(2x -1x)5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为( )A .-40B .-20C .20D .40答案 D解析 对于(x +a x)(2x -1x)5,可令x =1得1+a =2,故a =1.(2x -1x)5的展开式的通项T r +1=C r 5(2x )5-r (-1x )r =C r 525-r ×(-1)r ×x 5-2r ,要得到展开式的常数项,则x +1x 的x 与(2x -1x)5展开式的1x 相乘,x +1x 的1x 与(2x -1x)5展开式的x 相乘,故令5-2r =-1,得r =3.令5-2r=1,得r =2,从而可得常数项为C 35×22×(-1)3+C 25×23×(-1)2=40.17.若(cos φ+x )5的展开式中x 3的系数为2,则sin(2φ+π2)=________.答案 -35解析 由二项式定理,得x 3的系数为C 35cos 2φ=2,得cos 2φ=15,故sin(2φ+π2)=cos2φ=2cos 2φ-1=-35.18.(2011·浙江理)设二项式(x -a x)6(a >0)的展开式中x 3的系数为A ,常数项为B .若B =4A ,则a 的值是________.答案 2 解析。
2021年高中数学课时达标训练十一新人教A 版选修题组1 由抛物线方程求焦点坐标和准线方程 1.对抛物线y =4x 2,下列描述正确的是( ) A .开口向上,焦点为(0,1) B .开口向上,焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116C .开口向右,焦点为(1,0)D .开口向右,焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1162.抛物线y =-x 28的准线方程是( )A .x =132B .y =2C .x =14D .y =43.抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点到其准线的距离是( ) A.|a |4 B.|a |2 C .|a | D .-a 2题组2 求抛物线的标准方程4.焦点是F (0,5)的抛物线的标准方程是( ) A .y 2=20x B .x 2=20y C .y 2=120x D .x 2=120y5.顶点在原点,且过点(-4,4)的抛物线的标准方程是( ) A .y 2=-4x B .x 2=4yC .y 2=-4x 或x 2=4y D .y 2=4x 或x 2=-4y 题组3 抛物线定义的应用6.设圆C 与圆x 2+(y -3)2=1外切,与直线y =0相切,则C 的圆心轨迹为( ) A .抛物线 B .双曲线 C .椭圆 D .圆7.若抛物线y 2=8x 上一点P 到其焦点F 的距离为9,则点P 的坐标为( ) A .(7,±14) B .(14,±14) C .(7,±214) D .(-7,±214)8.若点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,求点P 到直线3x -4y +72=0的距离与P 到该抛物线的准线的距离之和的最小值.题组4 抛物线方程的实际应用9.某抛物线拱桥跨度是20米,拱桥高度是4米,在建桥时,每4米需用一根支柱支撑,求其中最长支柱的长.10.如图所示,一隧道内设双行线公路,其截面由长方形的三条边和抛物线的一段构成,为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少有0.5米.(1)以抛物线的顶点为原点O ,其对称轴所在的直线为y 轴,建立平面直角坐标系(如图),求该抛物线的方程;(2)若行车道总宽度AB 为7米,请计算通过隧道的车辆限制高度为多少米(精确到0.1米)?[能力提升综合练]1.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,则p 的值为( ) A.12 B .1 C .2 D .42.抛物线y =12x 2上的点到焦点的距离的最小值为( ) A .3 B .6 C.148 D.1243.动点到点(3,0)的距离比它到直线 x =-2的距离大1,则动点的轨迹是( ) A .椭圆 B .双曲线 C .双曲线的一支 D .抛物线4.已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( )A.34 B .1 C.54 D.745.已知抛物线y 2=2px (p >0)上一点M (1,m )到其焦点的距离为5,双曲线x 2-y 2a=1的左顶点为A ,若双曲线的一条渐近线与直线AM 垂直,则实数a =________.6.设抛物线y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,PA ⊥l ,A 为垂足,如果直线AF 的斜率为-3,那么|PF |=________.7.已知抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,抛物线上一点M (m ,-3)到焦点的距离为5,求m 的值、抛物线方程和准线方程.8.已知圆C 的方程x 2+y 2-10x =0,求与y 轴相切且与圆C 外切的动圆圆心P 的轨迹方程.答 案 即时达标对点练1. 解析:选B 由y =4x 2,得x 2=14y ,故抛物线开口向上,且焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116.2. 解析:选B 由y =-x 28,得x 2=-8y ,故抛物线开口向下,其准线方程为y =2.3. 解析:选B ∵2p =|a |,∴p =|a |2.∴焦点到准线的距离是|a |2.4. 解析:选B 由5=p2得p =10,且焦点在y 轴正半轴上,故方程形式为x 2=2py ,所以x 2=20y .5. 解析:选C 设抛物线方程为y 2=-2p 1x 或x 2=2p 2y ,把(-4,4)代入得16=8p 1或16=8p 2,即p 1=2或p 2=2.故抛物线的标准方程为y 2=-4x 或x 2=4y .6. 解析:选A 由题意知,圆C 的圆心到点(0,3)的距离比到直线 y =0的距离大1,即圆C 的圆心到点(0,3)的距离与到直线y =-1的距离相等,根据抛物线的定义可知,所求轨迹是一条抛物线.7. 解析:选C 由y 2=8x ,得抛物线的准线方程为x =-2,因P 点到焦点的距离为9,故P 点的横坐标为7.由y 2=8×7,得y =±214,即P (7,±214).8. 解:如图.|PA |+|PQ |=|PA |+|PF |≥|AF |min .AF 的最小值为F 到直线3x -4y +72=0的距离.d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪3×12+7232+42=1.9. 解:如图,建立直角坐标系,设抛物线方程为x 2=-2py (p >0).依题意知,点P (10,-4)在抛物线上, 所以100=-2p ×(-4), 2p =25.即抛物线方程为x 2=-25y . 因为每4米需用一根支柱支撑, 所以支柱横坐标分别为-6,-2,2,6. 由图知,AB 是最长的支柱之一, 设点B 的坐标为(2,y B ), 代入x 2=-25y ,得y B =-425.所以|AB |=4-425=3.84(米),即最长支柱的长为3.84米. 10. 解:如图所示,(1)依题意,设该抛物线的方程为x 2=-2py (p >0), 因为点C (5,-5)在抛物线上, 所以该抛物线的方程为x 2=-5y . (2)设车辆高h ,则|DB |=h +0.5, 故D (3.5,h -6.5),代入方程x 2=-5y ,解得h =4.05,所以车辆通过隧道的限制高度为4.0米.能力提升综合练1. 解析:选C ∵抛物线y 2=2px 的准线x =-p2与圆(x -3)2+y 2=16相切,∴-p2=-1,即p =2.2. 解析:选C 将方程化为标准形式是x 2=112y ,因为2p =112,所以p =124.故到焦点的距离最小值为148.3. 解析:选D 已知条件可等价于“动点到点(3,0)的距离等于它到直线x =-3的距离”,由抛物线的定义可判断,动点的轨迹为抛物线,故选D.4. 解析:选C ∵|AF |+|BF |=x A +x B +12=3,∴x A +x B =52.∴线段AB 的中点到y 轴的距离为x A +x B 2=54. 5. 解析:根据抛物线的定义得1+p2=5,解得p =8.不妨取M (1,4),则AM 的斜率为2,由已知得-a ×2=-1,故a =14.答案:146. 解析:如图所示,直线AF 的方程为y =-3(x -2),与准线方程x =-2联立得A (-2,43).设P (x 0,43),代入抛物线y 2=8x ,得8x 0=48,∴x 0=6, ∴|PF |=x 0+2=8. 答案:87. 解:法一:如图所示,设抛物线的方程为x 2=-2py (p >0),则焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-p 2,准线l :y =p 2,作MN ⊥l ,垂足为N ,则|MN |=|MF |=5,而|MN |=3+p2=5,即p =4.所以抛物线方程为x 2=-8y ,准线方程为y =2. 由m 2=-8×(-3)=24,得m =±2 6.法二:设所求抛物线方程为x 2=-2py (p >0),则焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-p 2.∵M (m ,-3)在抛物线上,且|MF |=5,故⎩⎨⎧m 2=6p ,m 2+⎝⎛⎭⎪⎫-3+p 22=5,解得⎩⎨⎧p =4,m =±2 6.∴抛物线方程为x 2=-8y ,m =±26,准线方程为y =2. 8. 解:设P 点坐标为(x ,y ),动圆的半径为R , ∵动圆P 与y 轴相切, ∴R =|x |.∵动圆与定圆C :(x -5)2+y 2=25外切, ∴|PC |=R +5. 即|PC |=|x |+5.当点P 在y 轴右侧时,即x >0, 则|PC |=x +5,故点P 的轨迹是以(5,0)为焦点的抛物线, 则圆心P 的轨迹方程为y 2=20x (x >0); 当点P 在y 轴左侧时,即x <0, 则|PC |=-x +5,此时点P 的轨迹是x 轴的负半轴,即方程y =0(x <0). 故点P 的轨迹方程为y 2=20x (x >0)或y =0(x <0).。