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2020 届内蒙古包头市高三第一次模拟考试数学(文)试题
一、单选题
1.设集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 中只有 2 属于
【详解】
解: ,
故选:A
【点睛】
考查集合的交集运算,是基础题.
2.已知 是虚数单位,若 ,则 ( )
A. B.2 C. D.3
【答案】A
【解析】直接将 两边同时乘以 求出复数 ,再求其模即可.
【详解】
解:将 两边同时乘以 ,得
故选:A
【点睛】
考查复数的运算及其模的求法,是基础题.
3.设等差数列 的前 项和为 ,若 ,则 ( )
A.23 B.25 C.28 D.29
【答案】D
【解析】由 可求 ,再求公差,再求解即可.
{0,1,2}, { |1 2}A B x x= = < ≤ A B =
{2} {1,2} {0} {0,1,2}
A B
2 A∈ 2 B∈
( )2 A B∴ ∈ ∩
i 1
z ii
=− | |z =
2 3
1
z ii
=− 1 i− z
1
z ii
=− 1 i−
( )1 1z i i i= − = +
2z =
{ }na n nS 4 95, 81a S= = 10a =
9 81S = 5 9a =第 2 页 共 20 页
【详解】
解: 是等差数列
,又 ,
公差为 ,
,
故选:D
【点睛】
考查等差数列的有关性质、运算求解能力和推理论证能力,是基础题.
4.已知实数 满足 则 的最大值为( )
A.2 B. C.1 D.0
【答案】B
【解析】作出可行域,平移目标直线即可求解.
【详解】
解:作出可行域:
由 得,
由图形知, 经过点时,其截距最大,此 时最大
得 ,
{ }na
9 59 81S a∴ = =
5 9a∴ = 4 5a =
∴ 4d =
410 6 29a a d∴ = + =
,x y
,
1 0,
1,
x y
x y
y
≥
+ − ≤
≥ −
2z x y= +
3
2
2z x y= + 1 1
2 2y x z= − +
1 1
2 2y x z= − + z
1 0
y x
x y
=
+ − =
1
2
1
2
x
y
=
=
1 1,2 2C 第 3 页 共 20 页
当 时,
故选:B
【点睛】
考查线性规划,是基础题.
5.已知角 的终边与单位圆 交于点 ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】先由三角函数的定义求出 ,再由二倍角公式可求 .
【详解】
解:角 的终边与单位圆 交于点
,
,
故选:B
【点睛】
考查三角函数的定义和二倍角公式,是基础题.
6.下列说法正确的是( )
A.“若 ,则 ”的否命题是“若 ,则 ”
B.在 中,“ ”是“ ”成立的必要不充分条件
C.“若 ,则 ”是真命题
D.存在 ,使得 成立
【答案】C
【解析】A:否命题既否条件又否结论,故 A 错.
B:由正弦定理和边角关系可判断 B 错.
C:可判断其逆否命题的真假,C 正确.
D:根据幂函数的性质判断 D 错.
1
2
1
2
x
y
=
=
max
1 2 322 2 2z = + × =
α 2 2 1x y+ = 0
1 ,3P y
cos2α
1
9
7
9
− 2
3
− 1
3
sinα cos2α
α 2 2 1x y+ = 0
1 ,3P y
1cos 3
α =
2
2 1 7cos2 2cos 1 2 13 9
α α = − = × − = −
1a > 1a > 1a > 2 1a <
ABC A B> sin sinA B>
tan 1α ≠
4
πα ≠
0 ( ,0)x ∈ −∞ 0 02 3x x 1a > 1a ≤ 2 1a ≤
ABC 2 sin 2 sinA B a b R A R B> ⇔ > ⇔ > A B> sin sinA B>
tan 1α ≠
4
πα ≠ ⇔ = 4
πα tan =1α
( 0)ny x n= < ( )0 +∞,
1 1 1ABC A B C− AB BC⊥ 2AB BC= = 1 2 2CC =
1AC 1 1A B
30° 45° 60° 90°
1 1AB A B 1BAC∠ 1AC 1 1A B
1BAC 1AB BC⊥ 1tan BAC∠ , 1AC 1 1A B
1AC 1BC
1 1AB A B 1BAC∠ 1AC 1 1A B
AB BC⊥ , 1AB CC⊥ , AB ⊥ 1 1BCC B
1AB BC⊥第 5 页 共 20 页
又 , ,∴ ,
∴ ,解得 .
故选 C
【点睛】
考查直三棱柱的定义,线面垂直的性质,考查了异面直线所成角的概念及求法,考查了
逻辑推理能力,属于基础题.
8.当 时,函数 的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由 ,解得 ,即 或 , 函数 有
两个零点, ,不正确,设 ,则
,由 ,解得
或 ,由 ,解得:
,即 是函数的一个极大值点, 不成立,排除 ,
故选 B.
【方法点晴】本题通过对多个图象的选择考察函数的解析式、定义域、值域、单调性,
导数的应用以及数学化归思想,属于难题.这类题型也是近年高考常见的命题方向,该
题型的特点是综合性较强较强、考查知识点较多,但是并不是无路可循.解答这类题型
可以从多方面入手,根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、特殊点以及
时函数图象的变化趋势,利用排除法,将不合题意
选项一一排除.
9.小张家订了一份报纸,送报人可能在早上 之间把报送到小张家,小张
2AB BC= = 1 2 2CC = ( )2 2
1 2 2 2 2 3BC = + =
1tan 3BAC∠ = 1 60BAC∠ = °
0a > ( ) ( )2 xf x x ax e= −
( ) 0f x = 2 0x ax− = 0x = x a= 0,a > ∴ ( )f x
,A C∴ 1a =
( ) ( ) ( ) ( )2 2, ' 1x xf x x x e f x x x e= − ∴ = + − ( ) ( )2' 1 0xf x x x e= + − >
1 5
2x
− +> 1 5
2x
− −< ( ) ( )2' 1 0xf x x e= − <
1 5 1 5
2 2x
− − − +− < < 1x = − D∴ D
0 , 0 , ,x x x x+ −→ → → +∞ → −∞
6:30 7 :30−第 6 页 共 20 页
离开家去工作的时间在早上 之间.用 表示事件:“小张在离开家前能得到
报纸”,设送报人到达的时间为 ,小张离开家的时间为 , 看成平面中的点,则
用几何概型的公式得到事件 的概率 等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】这是几何概型,画出图形,利用面积比即可求解.
【详解】
解:事件 发生,需满足 ,即事件 应位于五边形 内,作图如下:
故选:D
【点睛】
考查几何概型,是基础题.
10.过抛物线 的焦点且与 的对称轴垂直的直线 与 交于 , 两点, ,
为 的准线上的一点,则 的面积为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【解析】设抛物线的解析式 ,得焦点为 ,对称轴为 轴,准
线为 ,这样可设 点坐标为 ,代入抛物线方程可求得 ,而 到直线
的距离为 ,从而可求得三角形面积.
【详解】
设抛物线的解析式 ,
7.00 8:00− A
x y ( , )x y
A ( )P A
5
8
2
5
3
5
7
8
A x y≤ A BCDEF
( )
1 1 11 72 2 2
1 8P A
− × ×
= =
C C l C A B | | 4AB =
P C ABP∆
2 2 ( 0)y px p= > ,02
pF
x
2
px = − A ,22
p
p P
AB p
2 2 ( 0)y px p= >第 7 页 共 20 页
则焦点为 ,对称轴为 轴,准线为 ,
∵ 直线 经过抛物线的焦点, , 是 与 的交点,
又 轴,∴可设 点坐标为 ,
代入 ,解得 ,
又∵点 在准线上,设过点 的 的垂线与 交于点 , ,
∴ .
故应选 C.
【点睛】
本题考查抛物线的性质,解题时只要设出抛物线的标准方程,就能得出 点坐标,从而
求得参数 的值.本题难度一般.
11.在 中, 为 边上的中点,且 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由 为 边上的中点,表示出 ,然后用向量模的计算
公式求模.
【详解】
解: 为 边上的中点,
,
故选:A
,02
pF
x
2
px = −
l A B l C
AB x⊥ A ,22
p
2 2y px= 2p =
P P AB AB D | | 22 2
p pDP p= + − = =
1 1| | | | 2 4 42 2ABPS DP AB∆ = ⋅ = × × =
A
p
ABC D BC | | 1, | 2, 120AB AC BAC= = ∠ = °
| |=AD
3
2
1
2
3
4
7
4
D BC ( )1
2AD AB AC= +
D BC
( )1
2AD AB AC= +
( ) ( )
( )
( )
2
2 2
2 2
1 1
2 4
1 24
1 1 2 2 1 2 1204
3= 2
AD AB AC AB AC
AB AC AB AC
COS
= + = +
= + + ⋅
= + + × × ×
。第 8 页 共 20 页
【点睛】
在三角形中,考查中点向量公式和向量模的求法,是基础题.
12.设 是定义域为 的偶函数,且在 单调递增,
,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据偶函数的性质,比较 即可.
【详解】
解:
显然 ,所以
是定义域为 的偶函数,且在 单调递增,
所以
故选:C
【点睛】
本题考查对数的运算及偶函数的性质,是基础题.
二、填空题
( )y f x= R [ )0,+∞
0.2 2log 0.3, log 0.3a b= =
( ) ( ) (0)f a b f ab f+ > > ( ) (0) ( )f a b f f ab+ > >
( ) ( ) (0)f ab f a b f> + > ( ) (0) ( )f ab f f a b> > +
+ ,a b ab
0.2 2
lg0.3 lg0.3+ log 0.3 log 0.3 +lg0.2 lg 2a b = + =
5 5lg0.3 lg lg0.3 lg2 2
lg5 lg 2 lg5 lg 2
× ×
= = −− × ×
( )
0.2 2
lg0.3 lg0.3log 0.3 log 0.3 lg0.2 lg 2
lg0.3 lg0.3 lg0.3 lg0.3
lg5 lg 2 lg5 lg 2
lg0.3 lg0.3
lg5 lg 2
10lg0.3 lg 3
lg5 lg 2
ab = × = ×
− × ×= =× ×
− × −= ×
×
= − ×
5 10lg lg2 3
< +a b ab<
( )y f x= R [ )0,+∞
( ) ( ) (0)f ab f a b f> + >第 9 页 共 20 页
13.已知点 是双曲线 渐近线上的一点,则双曲线的离心率为
_______
【答案】
【解析】先表示出渐近线,再代入点 ,求出 ,则离心率易求.
【详解】
解: 的渐近线是
因为 在渐近线上,所以
,
故答案为:
【点睛】
考查双曲线的离心率的求法,是基础题.
14.已知圆柱的上下底面的中心分别为 ,过直线 的平面截该圆柱所得的截
面是面积为 36 的正方形,则该圆柱的体积为____
【答案】
【解析】由轴截面是正方形,易求底面半径和高,则圆柱的体积易求.
【详解】
解:因为轴截面是正方形,且面积是 36,
所以圆柱的底面直径和高都是 6
故答案为:
【点睛】
考查圆柱的轴截面和其体积的求法,是基础题.
15.正项等比数列| 满足 ,且 成等差数列,则
取得最小值时 的值为_____
【答案】2
(1,2)
2 2
2 1( 0)4
x y aa
− = >
5
(1,2) a
2 2
2 1( 0)4
x y aa
− = >
2 2
2 0( 0)4
x y aa
− = >
(1,2)
2 2
2 0( 0)4
1 2 aa
− = >
1( 0)a a= >
2 21 2 5c = + = 5ce a
= =
5
1 2,O O 1 2O O
54π
2 23 6 54V r hπ π π= = × × =
54π
{ }na 1 3
5
4a a+ = 2 4 3
12 , ,2a a a 1 2 2 3( ) ( )a a a a⋅ ⋅
1( )n na a +⋅ n第 10 页 共 20 页
【解析】先由题意列出关于 的方程,求得 的通项公式,再表示出
即可求解.
【详解】
解:设 公比为 ,且 ,
时,上式有最小值 ,
故答案为:2.
【点睛】
本题考查等比数列、等差数列的有关性质以及等比数列求积、求最值的有关运算,中档
题.
16.已知函数 恰好有 3 个不同的零点,则实数 的取值范围为____
【答案】
【解析】 恰好有 3 个不同的零点 恰有三个
1,a q { }na
1 2 2 3( ) ( )a a a a⋅ ⋅ 1( )n na a +⋅
{ }na q 0q >
2
3 2 4 2,a a q a a q∴ = =
4 2 3
12 22 a a a× = +
2
2 2 2
12 22 a q a a q∴ × = +
2
1 1
1
1 3
2 0
0
2
54 4
1
4
1 2 24
n n
n
q q
q
q
a a
a
a − −
∴ − − =
>
∴ =
∴ + =
∴ =
∴ = × =
3 2 2 5
1 2 2 2n n n
n n nb a a − − −
+∴ = = × =
3 1 2 5
1 2 2 2 2 n
nb b b − − −∴ = × × ×
2
2
3 ( 1) (2 5)
4
( 2) 4
2
2
2
n
n n
n
− + − + + −
−
− −
=
=
=
2n∴ = 4 12 16
− =
( ) | ln |f x x m x= − m
( , )e +∞
( ) | ln |f x x m x= − ( )0 1ln
xm xx
⇔ − = ≠第 11 页 共 20 页
根,然后转化成求函数值域即可.
【详解】
解: 恰好有 3 个不同的零点 恰有三个根,
令 ,
, 在 递增;
,
递减,
递增,
时, 在 有一个零点,在 有 2 个零点;
故答案为: .
【点睛】
已知函数的零点个数求参数的取值范围是重点也是难点,这类题一般用分离参数的方法,
中档题.
三、解答题
17.在 中,角 的对边分别为 ,且
.
(1)求角 的大小;
(2)已知 外接圆半径 ,求 的周长.
【答案】(1) (2)3+3
【解析】(1)利用余弦的二倍角公式和同角三角函数关系式化简整理并结合范围 0<A
<π,可求 A 的值.(2)由正弦定理可求 a,利用余弦定理可得 c 值,即可求周长.
( ) | ln |f x x m x= − ( )0 1ln
xm xx
⇔ − = ≠
( ) ( ), 1ln
xg x xx
= ≠ ( )
( )
( )
, 0,1ln=ln , 1,ln
x xx xg x xx xx
− ∈=
∈ +∞
( ) ( ) 2
1 ln0,1 , 0ln
xx g x x
−′∈ = > ( )g x ( )0,1x∈
( ) ( ) 2
ln 11, , 0ln
xx g x x
−′∈ ∞ = >
( ) ( ) ( )2
ln 11, , 0,ln
xx e g x g xx
−′∈ = <
( ) ( ) ( )2
ln 1, , 0,ln
xx e g x g xx
−′∈ ∞ = >
( ) ( )ming x g e e= =
m e∴ > ( )f x ( )0,1x∈ ( )1,x∈ +∞
( ),m e∈ +∞
ABC∆ A B C、 、 a b c、 、
22 3sin sin 3 02
A A+ − =
A
ABC∆ 3 3R AC= =, ABC∆
3
π
3第 12 页 共 20 页
【详解】
(1)
,
即
又
(2) ,
∵ ,
∴由余弦定理得 a2=b2+c2﹣2bccosA,
∴ ,
∵c>0,所以得 c=2 ,
∴周长 a+b+c=3+3 .
【点睛】
本题考查三角函数恒等变换的应用,正弦定理,余弦定理在解三角形中的应用,考查了
转化思想,属于中档题.
18.每年的寒冷天气都会带热“御寒经济”,以交通业为例,当天气太冷时,不少人都会
选择利用手机上的打车软件在网上预约出租车出行,出租车公司的订单数就会增加.下表
是某出租车公司从出租车的订单数据中抽取的 5 天的日平均气温(单位:℃)与网上预约
出租车订单数(单位:份);
日平均气温(℃) 6 4 2
网上预约订单数 100 135 150 185 210
(1)经数据分析,一天内平均气温 与该出租车公司网约订单数 (份)成线性相
关关系,试建立 关于 的回归方程,并预测日平均气温为 时,该出租车公司的网
约订单数;
(2)天气预报未来 5 天有 3 天日平均气温不高于 ,若把这 5 天的预测数据当成真
实的数据,根据表格数据,则从这 5 天中任意选取 2 天,求恰有 1 天网约订单数不低于
210 份的概率.
22 3sin sin 3 02
A A+ − =
∴ 1 cos2 3 sin 3 02
A A
−× + − =
sin 3cos 0A A− = tan 3A∴ =
0 A π< <
3A
π∴ =
2sin
a RA
= 2 sin 2 3sin 33a R A
π∴ = = =
3AC b= =
2 3 6 0c c− − =
3
3
2− 5−
Cx。 y
y x 7 C− °
5 C− °第 13 页 共 20 页
附:回归直线 的斜率和截距的最小二乘法估计分别为:
【答案】(1) ,232;(2)
【解析】(1) 根据公式代入求解;
(2) 先列出基本事件空间 ,再列出要求的事件,最后求概率即可.
【详解】
解:(1)由表格可求出 代入
公式求出 ,
所以 ,所以
当 时, .
所以可预测日平均气温为 时该出租车公司的网约订单数约为 232 份.
(2)记这 5 天中气温不高于 的三天分别为 ,另外两天分别记为 ,则
在这 5 天中任意选取 2 天有 ,共 10 个基
本事件,其中恰有 1 天网约订单数不低于 210 份的有 ,
共 6 个基本事件,
所以所求概率 ,即恰有 1 天网约订单数不低于 20 份的概率为 .
【点睛】
考查线性回归系数的求法以及古典概型求概率的方法,中档题.
19.如图,点 是以 为直径的圆 上异于 、 的一点,直角梯形 所在平
面与圆 所在平面垂直,且 , .
ˆˆ ˆy bx a= +
1 1
2 2
1 1
2
( )( )
ˆ ˆˆ,
( )
n n
ii i i
i i
n n
i
i i
i
x x y y x y nx y
b a y bx
x x x nx
= =
= =
− − − ⋅
= = = −
− −
∑ ∑
∑ ∑
ˆ 9.5 165.5y x= − + 3
5
Ω
5 5
2
1 1
1, 156, 20,5 780, 85
n n
i i i
i i
x y x y x y x
= =
= =
= = = ⋅ = =∑ ∑
9.5b = −
165.5a y bx= − = ˆ 9.5 165.5y x= − +
7x = − ˆ ( 9.5) ( 7) 165.5 232y = − × − + =
7 C− °
5 C− ° , ,A B C ,D E
, , , , , , , , ,AB AC AD AE BC BD BE CD CE DE
, , , , , AD AE BD BE CD CE
6 3
10 5P = = 3
5
C AB O A B BCDE
O / / ,DE BC DC BC⊥ 1 2, 32DE BC AC CD= = = =第 14 页 共 20 页
(1)证明: 平面 ;
(2)求点 到平面 的距离.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)取 的中点 ,证明 ,则平面 平面 ,
则可证 平面 .
(2)利用 , 是平面 的高,容易求.
,再求 ,则点 到平面 的距离可求.
【详解】
解:(1)如图:
取 的中点 ,连接 、 .
在 中, 是 的中点, 是 的中点,
平面 平面 ,故 平面
在直角梯形 中, ,且 ,
∴四边形 是平行四边形, ,同理 平面
又 ,故平面 平面 ,
又 平面 平面 .
(2) 是圆 的直径,点 是圆 上异于 、 的一点,
/ /EO ACD
E ABD
6 41
41
BC M // , / /OM AC EM CD //OME ACD
/ /EO ACD
E ABD A EBDV V− −= AC BED
1 1 2 3 32 2BDES DE CD= × = × × =△ ABDS E ABD
BC M OM ME
ABC O AB M BC
,OM AC AC∴ ⊄∥ EMO MO ⊂, EMO AC∥ EMO
BCDE DE CB DE CM=
MCDE EM CD∴ ∥ CD ∥ EMO
CD ∩ AC=C EMO ∥ ACD
EO ⊂ , EMO EO∴ ∥ ACD
AB O C O A B第 15 页 共 20 页
又∵平面 平面 ,平面 平面
平面 ,
可得 是三棱锥 的高线.
在直角梯形 中, .
设 到平面 的距离为 ,则 ,即
由已知得 ,
由余弦定理易知: ,则
解得 ,即点 到平面 的距离为
故答案为: .
【点睛】
考查线面平行的判定和利用等体积法求距离的方法,是中档题.
20.已知函数 的图象在 处的切线方程是 .
(1)求 的值;
(2)若函数 ,讨论 的单调性与极值;
(3)证明: .
【答案】(1) ;(2) 单调递减区间为 ,单调递增区间为
, 的极小值为 ,无极大值;(3)见解析.
【解析】(1)切点既在切线上又在曲线上得一方程,再根据斜率等于该点的导数再列一
方程,解方程组即可;
(2)先对 求导数,根据导数判断和求解即可.
(3)把证明 转化为证明 ,然后证明
AC BC∴ ⊥
BCDE ⊥ ABC BCDE ∩ ABC BC=
AC∴ ⊥ BCDE
AC A BDE−
BCDE 1 1 2 3 32 2BDES DE CD= × = × × =△
E ABD h E ABD A EBDV V− −= 1 1
3 3ABD EBDS h S AC⋅ = ⋅△ △
5, 5, 3 2AB BD AD= = =
16cos 25ABD∠ = 1 3 41sin2 2ABDS AB BD ABD= ⋅ ∠ =△
6 41
41h = E ABD 6 41
41
6 41
41
( ) ln bf x a x ex
= + 1x = 2 4(1 ) 1y xe e
= − + −
,a b
( ) ( )g x xf x= ( )g x
1( ) xf x e
>
1, 2a b= = ( )g x 10, e
1,e
+∞ ( )g x 1
e
( ) ( )g x xf x=
2 1ln ( 0)xx xex e
+ > > 2ln ( 0)x
xx x xe e
+ > >第 16 页 共 20 页
极小值大于 极大值即可.
【详解】
解:(1)函数 的定义域为
由已知得 ,则 ,解得 .
(2)由题意得 ,则 .
当 时, ,所以 单调递减,
当 时, ,所以 单调递增,
所以, 单调递减区间为 ,单调递增区间为 ,
的极小值为 ,无极大值.
(3)要证 成立,
只需证 成立.
令 ,则 ,
当 时, 单调递增,
当 时, 单调递减,
所以 的极大值为 ,即
由(2)知, 时, ,且 的最小值点与 的最大值点
不同,所以 ,即 .
所以, .
【点睛】
知识方面,考查建立方程组求未知数,利用导数求函数的单调区间和极值以及不等式的
2lnx x e
+ ( 0)x
x xe
>
( )f x (0, )+∞
2( ) a bf x x ex
′ = −
2(1)
2(1) 1
bf e e
bf a e e
′
= =
= − = −
1, 2a b= =
2( ) ( ) ln ( 0)g x x f x x x xe
= ⋅ = + > ( ) ln 1g x x′ = +
1(0, )x e
∈ ( ) 0g x′ < ( )g x
1( , )x e
∈ +∞ ( ) 0g x′ > ( )g x
( )g x 1(0, )e
1( , )e
+∞
( )g x 1 1( )g e e
=
2 1ln ( 0)xx xex e
+ > >
2ln ( 0)x
xx x xe e
+ > >
( ) x
xh x e
= 1( ) x
xh x e
′ −=
(0,1)x∈ ( ) 0, ( )h x h x′ >
(1, )x∈ +∞ ( ) 0, ( )h x h x′ <
( )h x ( )h 1 1( ) (1)h x h e
=
(0, )x∈ +∞ 1 1( ) ( )g x g e e
= ( )g x ( )h x
2ln x
xx x e e
+ > 2 1ln xx ex e
+ >
1( ) xf x e
>第 17 页 共 20 页
证明;能力方面,考查推理论证能力、分析问题和解决问题的能力以及运算求解能力;
试题难度大.
21.已知椭圆 的右焦点为 ,过点 且与 轴垂直的直线被
椭圆截得的线段长为 ,且 与短轴两端点的连线相互垂直.
(1)求椭圆 的方程;
(2)若圆 上存在两点 , ,椭圆 上存在两个点 满足:
三点共线, 三点共线,且 ,求四边形 面积的取
值范围.
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)又题意知, , 及 即可求得 ,从而
得椭圆方程.
(2)分三种情况:直线 斜率不存在时, 的斜率为 0 时, 的斜率存在且不
为 0 时,设出直线方程,联立方程组,用韦达定理和弦长公式以及四边形的面积公式计
算即可.
【详解】
(1)由焦点与短轴两端点的连线相互垂直及椭圆的对称性可知, ,
∵过点 且与 轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为 .
又 ,解得 .
∴椭圆 的方程为
(2)由(1)可知圆 的方程为 ,
(i)当直线 的斜率不存在时,直线 的斜率为 0,
此时
(ii)当直线 的斜率为零时, .
(iii)当直线 的斜率存在且不等于零时,设直线 的方程为 ,
联立 ,得 ,
2 2
2 2: 1( 0)x yC a ba b
+ = > > 1F 1F x
2 1F
C
2 2 2:O x y a+ = M N C ,P Q
1, ,M N F 1, ,P Q F 0PQ MN⋅ = PMQN
2
2 12
x y+ = [2,2 2]
2a b= 2a c= 2 2 2a b c= + a b c、 、
MN MN MN
b c=
1F x 2
22 2b
a
∴ =
2 2 2a b c= + 2, 1a b c= = =
C
2
2 12
x y+ =
O 2 2 2x y+ =
MN PQ
| | 2,| | 2 2, 2 2PMQNMN PQ S= = =四边形
MN | | 2 2,| | 2, 2PMQNMN PQ S= = =四边形
MN MN ( 1)( 0)y k x k= − ≠
2 2 2x y+ = 2 2 2 2(1 ) 2 2 0( 0)k x k x k+ − + − = ∆ >第 18 页 共 20 页
设 的横坐标分别为 ,则 .
所以 ,
(注: 的长度也可以用点到直线的距离和勾股定理计算.)
由 可得直线 的方程为 ,联立椭圆 的方程消去 ,
得
设 的横坐标为 ,则 .
.
综上,由(i)(ii)(ⅲ)得 的取值范围是 .
【点睛】
本题考查椭圆的标准方程与几何性质、直线与圆锥曲线的位置关系的应用问题,解答此
类题目,通常利用 的关系,确定椭圆方程是基础;通过联立直线方程与椭圆方
程建立方程组,应用一元二次方程根与系数,得到目标函数解析式,运用函数知识求解;
本题是难题.
22.在平面直角坐标系 中,以 为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲
线 : ,直线 的参数方程为 ( 为参数).直线 与曲线
交于 , 两点.
(I)写出曲线 的直角坐标方程和直线 的普通方程(不要求具体过程);
(II)设 ,若 , , 成等比数列,求 的值.
【答案】(I) , ;(II) .
【解析】(I)利用所给的极坐标方程和参数方程,直接整理化简得到直角坐标方程和普
通方程;(II)联立直线的参数方程和 C 的直角坐标方程,结合韦达定理以及等比数列
,M N ,M Nx x
2 2
2 2
2 2,1 1M N M N
k kx x x xk k
−+ = ⋅ =+ +
2
2
2
2 2| | 1
1M N
kMN k x x
k
+= + − =
+
| |MN
PQ MN⊥ PQ 1 ( 1)( 0)y x kk
= − − ≠ C y
2 2 2( 2) 4 2 2 0( 0)k x x k+ − + − = ∆ >
,P Q ,P Qx x
2
2 2
4 2 2,2 2p pQ Q
kx x x xk k
−+ = ⋅ =+ +
2 2
2
2 2 2 2
1 4 2 2 2 2(1 )| | 1 42 2( ) 2
k kPQ k k k k
− +∴ = + − × =+ + +
2
2 2
1 1 1| || | 2 2 2 2 12 2 2PMQN
kS MN PQ k k
+= = = −+ +四边形
2 2
1 1 2 10 , 1 1 2 2 22 2 2 2 PMQNSk k
< < ∴ < − < ∴ < a
{ | 3 3}x x− ≤ ≤ ( ) 8,0 ,5
−∞ ∪ +∞
1x R∈ 2x R∈ 1 2( ) ( )f x g x>
min min( ) ( )f x g x> min( )f x min( )g x第 20 页 共 20 页
解:(1)当 时, ,则
当 时,由 得, ,解得 ;
当 时, 恒成立;
当 时,由 得, ,解得 .
所以 的解集为
(2)对任意 ,都存在 ,得 成立,等价于
.
因为 ,所以 ,
且|
,①
当 时,①式等号成立,即 .
又因为 ,②
当 时,②式等号成立,即 .
所以 ,即
即 的取值范围为: .
【点睛】
知识:考查含两个绝对值号的不等式的解法;恒成立问题和存在性问题求参变数的范围
问题;能力:分析问题和解决问题的能力以及运算求解能力;中档题.
1a = ( ) | 1| | 1|f x x x= − + +
2 , 1,
( ) 2, 1 1,
2 , 1.
x x
f x x
x x
− < −
= −
2 22 3 ( 1) 2 0a a a− + = − + > 2 2 3a a> −
2 2 2| 2 3| ( ) ( 2 3) 2 3x a x a x a x a a a− + − + − − − + = − +
2 2 3a a= − +
22 3a x a−
2
min( ) 2 3f x a a= − +
2 2
2 23 ( ) 3 32 4 4
a a ax ax x+ + = + + − −
2
ax = − 2
min( ) 3 4
ag x = −
2
2 2 3 3 4
aa a− + > − 25 8 0a a− >
a ( ) 8,0 ,5
−∞ ∪ +∞