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文档简介
2023-2024学年江苏省南通市海安高级中学高二(上)段考
数学试卷(一)
一、选择题(本大题共12小题,共60分)
1.已知集合力={x|%2-2x<0},集合B={y|y=/。92(2-/)},则AuB=()
A.(0,1]B.(-oo.l)C.(-oo,2)D.(0,2)
2.已知复数z满足zi+3=2i,则|£—i|=()
A.2V~2B.3MC.2\T5D.口
3.“m<1”是“点P(l,l)在圆C:/+y2-=0外”的()
A,充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D,既不充分又不必要条件
4.已知函数/(乃与g(x)的部分图象如图1,则图2可能是下列哪个函数的部分图象()
图1图2
A.y=7'(g(x))B.y=/(x)g(x)C.y=g(/(x))D.y=篇
5.若动点4、B分别在直线。:x+y-7=0和%:x+y-5=0上移动,则中点M到原点距离的最小值
为()
A.B.20C.D.4c
6.已知圆C:x2+y2=4,从点E(-4,0)出发的光线要想不被圆C挡住直接到达点F(3,m),则实数m的取值
范围为()
A(7a7c
A-(一-r-)B・(-8,-----)U(^-,4-oo)
7.设函数f(%)=2sizi(a)%+夕)-13>0),若对于任意实数w,f(%)在区间冷争上至少有2个零点,至多
有3个零点,则a的取值范围是()
A.[|,y)B.[4,与)C.[4,第D.[|,^)
8.已知I点4(-1,0),8(1,0),C(0,l),直线y=ax+b(a>0)将AABC分割为面积相等的两部分,贝帕的取值
范围是()
A.(0,1)B.(1—浮C.(1一号fD.[1,1)
9.下列说法中,正确的有()
A.点斜式y-y1=fc(x-%)可以表示任何直线
B.直线y=4x-2在y轴上的截距为-2
C.直线2x-y+3=0关于x—y=0对称的直线方程是x-2y+3=0
D.点P(2,l)到直线ax+(a—l)y+a+3=0的最大距禺为2V10
10.关于函数/(x)=2COS2X-COS(2X+2)-1的描述不正确的是()
A.其图象可由y=,2s讥2x的图象向右平移]个单位得到
B.f(x)在[0,初仅有1个零点
C.f(x)在(0《)单调递增
D./(%)在[一?0]的最小值为一,攵
11.下列说法中,不正确的有()
A.已知点P(a,2),Q(l,2a—1),若直线PQ的倾斜角小于135。,则实数a的取值范围为(一8,|]u(2,+8)
B.若集合M==3},N={(x,y)|ax+2y+a=0}满足MCN=0,则a=-6
C.若两条平行直线%:,年%-丫+1=0和12;Cx—y+a=0之间的距离小于1,则实数a的取值范围为
(T3)
D.若直线ax+y+1=0与连接4(2,3),8(-3,2)的线段相交,则实数a的取值范围为(一8,-1]U[2,+oo)
12.香囊,又名香袋、花囊,是我国古代常见的一种民间刺绣工艺品,香囊形状多样,如图1所示的六面体
就是其中一种,已知该六面体的所有棱长均为2,其平面展开图如图2所示,则下列说法正确的是()
A.AB1DEB.直线CD与直线EF所成的角为45。
C.该六面体的体积为学D.该六面体内切球的表面积是娑
二、非选择题(共90分)
13.已知在AABC中,顶点4(4,5),点B在直线八2x-y+2=0上,点C在久轴上,则△4BC的周长的最小值
14.设a,b是从集合口,2,3,4,5}中随机选取的数,则直线y=ax+b与圆/+y2=2有公共点的概率是
15.已知两定点做一4,0),8(2,0),如果动点M满足|M4|=2|MB|,点N是圆/+3-3)2=9上的动点,则
|MN|的最大值为.
16.在三棱锥P-ABC中,已知PAJ_平面ABC,ABAC=120°,AC=2/3,AB:口,PA=4V-2-贝U该
三棱锥外接球的表面积为.
17.在AABC中,角4B,C所对的边分别为a,b,c,向量访=(a,b),元=(sinB,I^cosA),且布汇
⑴求4
(2)若。=,7,△ABC的面积为?,求△ABC的周长.
18.已知圆C:(x—2)2+y2=9.
(1)直线。过点。(一1,1),且与圆C相切,求直线。的方程;
(2)设直线x+,?y-1=0与圆C相交于M,N两点,点P为圆C上的一动点,求△PMN的面积S的最大
值.
19.设函数/(x)=sin(2x-+sin(2x+学.
(1)当X6[0,:]时,求的取值范围;
(2)若ae%7r),且居)=:,求sin(2a+S)的值.
20.三角形ABC的顶点B(0,2),边ZB上的中线CD所在直线为7x+2y-19=0,A的平分线4E所在直线为x-
y-1=0.
(1)求a的坐标和直线ac的方程;
(2)若P为直线47上的动点,M(—1,0),N(l,0),求PM2+PN2取得最小值时点P的坐标.
21.已知圆M与直线x=2相切,圆心M在直线x+y=。上,且直线x-y-2=0被圆M截得的弦长为2/2.
(1)求圆M的方程;
(2)若在%轴上的截距为-1且不与坐标轴垂直的直线/与圆M交于A,B两点,在久轴上是否存在定点Q,使得
心(?+M<2=0?若存在,求出Q点坐标;若不存在,说明理由.
22.如图所示,四棱锥P-4BC0的底面4BCD是边长为1的菱形,NBCO=60°,E是CD的中点,P4_L底面力BCD,
PA=2.
(1)证明:平面PBE_L平面P4B;
(2)求点。到平面PBE的距离;
(3)求平面P40和平面PBE所成锐二面角的余弦值.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:%2—2%=x(x—2)<0,解得0<x<2,
所以4=(0,2),
2
由于0<2-/<2,所以log2©-x)<log22=1,
所以8=(-8,1],所以4UB=(―8,2).
故选:C.
解不等式求得集合4求函数的值域求得集合B,进而求得4UB.
本题主要考查了集合的并集运算,属于基础题.
2.【答案】C
【解析】解:依题意,z=1=2+3i,所以自一"==|2—旬=2门.
故选:C.
根据复数的运算求得z,再求复数W-i的模即可.
本题主要考查复数模公式,属于基础题.
3.【答案】B
【解析】解:圆C:x2+y2—2mx-0,B[J(x—m)2+y2=m2,
点P(l,l)在圆C:x2+y2-2mx=0外,
则1+1—2m>0,解得m<1,
•1,m2>0,
•••m0,
.1.m的取值范围为(-8,0)u(0,1),
“m<1”是“点P(l,l)在圆C:x2+y2-2mx=0外”的必要不充分条件.
故选:B.
根据已知条件,结合点与圆的位置关系,求出小的取值范围,再结合充分条件、必要条件的定义,即可求解.
本题主要考查点与圆的位置关系,属于基础题.
4.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查函数的图象与性质,熟练掌握复合函数奇偶性的判断方法是解题的关键,考查逻辑推理能力和运
算能力,属于基础题.
由图1知,/(x)为偶函数,g(x)为奇函数,图2中的函数为奇函数,然后采用排除法,用函数的奇偶性可排
除选项A和C,从函数的定义域可排除选项。.
【解答】解:由图1知,函数f(x)为偶函数,函数g(x)为奇函数,图2中的函数为奇函数,
选项A,令h(x)=f(g(x)),
则九(一乃=/(g(-x))=/■(—g(x))=f(g(x))=h(x),
所以函数y=f(g(x))为偶函数,不符合题意;
选项C令尸(x)=g(h(x)),
则F(-x)=g(/(-x))=g(/(x))=F(x),
所以函数y=g(f(x))为偶函数,不符合题意;
选项。,g(x)作为分母,不能为0,与图1不符,
故选8.
5.【答案】A
【解析】解:Zi:x+y-7=0和,2:x+y—5=0是平行直线,
•••可判断:过原点且与直线垂直时,M到原点的距离最小.
丫直线k:x+y-7=0和%:x+y—5=0,
二两直线的距离为了黄/=口
48的中点M到原点的距离的最小值为浮+*=
故选:A.
求出两直线的距离为,梵原点到直线的%:x+y-5=0距离,运用线段的关系求解.
本题考查了两点距离公式,直线的方程,属于中档题.
6.【答案】B
【解析】解:由题意知,从点E(-4,0)出发的光线与圆C相离时,光线不被挡住,
设过点E(—4,0)与圆C相切的直线方程为,:y=/c(x+4),BP/cx-y+4/c=0,
又圆C:%2+y2=4,
所以圆心C(0,0)到2的距离d=靖[1)2=2,解得上=土?,
故y=土?。+4),
令X=3,y=±殍,
所以小>殍或巾<一殍.
故选:B.
根据条件,将问题转化成点(3,6)落在过点E(-4,0)且与圆C相切的两直线“外”,再通过求出切线方程即可
求出结果.
本题考查直线与圆的综合运用,考查运算求解能力,属于中档题.
7.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了正弦型函数的图象与性质的应用问题,也考查了数形结合解题思想,是难题.
令函数/(x)=0得sin(3x+<p)=|>根据正弦函数y=sinx的图象与性质,得出函数y=sinx相邻4个零点
满足的条件,求出相邻三个零点和相邻四个零点占区间长度的最小值,由此求得3的取值范围.
【解答】
解:令函数f(x)=2sbi(3x+,)-1=0,解得sin(o)x+R)=5
y=sin(3x+@)是由y=sinx图象变换得到的,且最小正周期为T=条
在[0,2兀]内,sin\=sin等=:,
ooZ
所以函数丫=sinx相邻4个零点%1、小、%3、%4满足:
%3—=%4—%2=27T,
X3-X2=(x3-与)-(x2-Xi)=27T-y=y,
相邻三个零点占区间长度为di=27T,即区间长度为27r时至少有2个零点,
相邻四个零点占区间长度最短为C?2=X4-=(X4-%3)+(巧一X1)=等+2兀=竽,
%W冷竽时,与3],区间宽度为寻—,)3=^3,
di43Vd2,即27rM3V萼(号3=di至少有2个零点,如=刈至少有4个零点),
4Z3ZN
解得4<a)<y,所以3的取值范围是[4,引
故选:B.
8.【答案】B
【解析】解:解法一:由题意可得,三角形48(7的面积为表48・。。=1,
由于直线y-ax+b(a>0)与x轴的交点为M(-\,0),
由直线y=ax+b(a>0)将4ABC分割为面积相等的两部分,可得b>0,
故-:W0,故点M在射线。4匕
设直线y=ax+b和BC的交点为N,则由R1b可得点N的坐标为(常,管).
①若点M和点A重合,则点N为线段BC的中点,故N(T』),
把4、N两点的坐标代入直线y=ax+b,求得a=b=!
②若点M在点。和点4之间,此时b>g,点N在点B和点C之间,
由题意可得三角形NMB的面积等于;,
即获"8以=4即品(1+〉鬻=4可得a=M>0,求得b<;,
ZLLuU~r±L1—2b乙
故有:<b<^.
③若点M在点4的左侧,则由点M的横坐标一2<-1,求得b>a.
4
设直线y=ax+b和AC的交点为P,则由::;1b求得点P的坐标为(若,三|),
此时,由题意可得,三角形CPN的面积等于B|li-(l-h)-|xw-xP|=1,
即夫1一b)•I常一苛।=5化简可得2(1-。产=la?—1].
由于此时b>a>0,0<a<1,2(1—b)2=|a2-1|=1—a2.
两边开方可得「(1一b)=V1-a2<1>.-.l-b<^=,化简可得b>1—7,
故有1一?<b..
再把以上得到的三个b的范围取并集,可得b的取值范围应是(1-号弓),
由题意根据三角形相似且面积比等于相似比的平方可得(型>=<,b=l-f,趋于最小.
•LzL
由于a>0,.•./,>1一?.
当a逐渐变大时,b也逐渐变大,
当力=机寸,直线经过点(0,6再根据直线平分△ABC的面积,故a不存在,故b".
综上可得,1一年<b<:,
故选:B.
解法一:先求得直线、=以+©£1>0)与工轴的交点为“(一,,0),由一展0可得点M在射线。4上.求出直
线和BC的交点N的坐标,①若点M和点4重合,求得b=g;②若点M在点。和点A之间,求得g<b<;;③
若点M在点A的左侧,求得3>匕>1-?.再把以上得到的三个b的范围取并集,可得结果.
解法二:考查临界位置时对应的b值,综合可得结论.
本题主要考查确定直线的要素,点到直线的距离公式以及三角形的面积公式的应用,还考察运算能力以及
综合分析能力,分类讨论思想,属于难题.
9.【答案】BD
【解析】解:点斜式y-yi=k(x—/),不表示,直线向量不存在的直线,所以4不正确;
直线y=4x-2在y轴上的截距为-2;满足直线的截距式方程的含义,所以B正确;
直线2》一y+3=0关于x-y=0对称的直线方程是x-2y-3=0,所以C不正确;
直线ax+(a-l)y+a+3=0恒过(-4,3),点P(2,l)到直线ax+(a-l)y+a+3=。的最大距离为:
J(一4一2尸+(3-I》2/^0,所以。正确;
故选:BD.
利用直线方程的特征,判断选项的正误即可.
本题考查直线方程的应用,是基础题.
10.【答案】ABC
【解析】解:f(%)=2cos2x—cos(2x+2)—1=cos2x+sin2x=V"-2sin(2x+;),
由y=/至s讥2x的图象向左平移款单位得y=,攵sin(2x+》的图象,选项A错误;
令/'(x)=0,得sin(2x+1)=0,解得2x+J=k7r,fc6Z,X=—gkeZ,
又因为xe⑼用,所以x=1,选项B错误;
由正弦函数的性质知,xe(o()时,2x+:e(H),/(%)单调递增,
安时力时,2x+”6片),/(%)单调递减,选项C错误;
xe[一看0]时,2x+:e[-华舟/。)在尢=-券寸取得最小值一选项Q正确.
故选:ABC.
利用三角恒等变换化函数f(x)为正弦型函数,再判断选项中的命题是否正确.
本题考查了二倍角及辅助角公式,正弦函数的性质应用问题,是中档题.
11.【答案】B
【解析】解:对于4选项,当a=l时,直线PQ所在的直线x=1,此时直线PQ的倾斜角为90。,直线的斜率
不存在,当"1时,箸<T或等>0,综上所述,整理得(一8,|]U(2,+8),所以4选项正确.
对于B选项,由£|=3,得y-3=3(x-2)(x片2);
所以集合M表示斜率为3的直线y-3=3(x-2)上的点(除去点(2,3)).
由QX+2y+Q=0,得Q(X+1)+2y=0,
所以集合N表示过点(-1,0)且斜率为-微的直线,
若一微=3,。=一6,此时两直线平行,满足MCN=。,
若直线ax+2y+Q=0过点(2,3),
则2Q+6+Q=3a+6=0,a=-2,此时MnN=0,
且一卷=-三=1。3,所以B选项错误.
对于C选项,依题意与U<l,|a-1|<2,-2<a-1<2,-1<a<3,
所以实数a的取值范围是(-1,3),C选项正确.
对于。选项,直线ax+y+1=0过定点S(O,-1),斜率为—a,
噎=钾=2,旗二笔2-L
所以—a>2或—a<-1,解得a<一2或a>1,
所以实数a的取值范围为(一8,-1]u[2,+8),。选项正确.
故选:B.
根据直线的倾斜角、斜率、平行直线、直线相交等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
本题考查的知识要点:直线的方程,主要考查学生的理解能力和计算能力,属于中档题.
12.【答案】AD
【解析】解:由题知,所给六面体由两个同底面的正四面体组成,将题图2的平面展开图还原为直观图后如
图所示,
其中4,C,F,H四点重合;
取DE的中点M,连接AM,BM,
则4MJLDE,BM1DE,
又4MnBM=M,
所以DE,平面4BM,
乂ABu平面ABM,所以ABIDE,故4正确;
由图可知,CD与EF分另IJ为正三角形ADE的边CD,AE,其所成的角为60。,故B错误;
连接GM,过点G作GOJ■平面4DE,则垂足。在AM上,且力"=GM=-3,OM=9”=?,
所以GO=VGM2-OM2=亨,
所以该六面体的体积1/=2VG_AED=2x"xgx2x2x?xq?=殍,故C错误.
因为该六面体的各棱长相等,所以其内切球的球心必在公共面AOE上,
又AADE为正三角形,所以点。即为该六面体内切球的球心,且该球与GM相切,
过点。作ON1GM,则ON就是内切球的半径,
^.Rt△GOM^,因为GO•OM=GM•ON,
2\f~6>/-3
所以ON=丝丝=寸丁=2£6,
GMC9
所以该内切球的表面积为47Tx(Z?)2=等,故。正确;
故选:AD.
根据条件证明DE,平面4BM,根据线面垂直的定义可证明4
根据正四面体的性质可知直线CD与EF成60。角,可判断B;
连接GM,过点G作GO,平面4DE,计算可得正四面体的高,六面体体积为2个正四面体体积之和,计算可
得结果,从而判断C;
过点。作ONLGM,则ON就是内切球的半径,RtAGOM中计算得ON的长度,代入球的表面积公式计算可
判断D.
本题考查了线面垂直的证明,两直线所成的角以及几何体的表面积,体积,内切球表面积等知识,属于中
档题.
13.【答案]4、10
【解析】解:如图所示:
设点4关于x轴的对称点为42(刀2,丫2),点4关于直线直线八2x-y+2=0的对称点为41(%,当),
连接&&交,于点B,交x轴于点C,则此时△ABC的周长取最小值,且最小值为|七421
•••久与4关于直线八2x-y+2=0对称,
‘吟2=-1
X1-4;;=;,.•.41(0,7),
A一,解得
2.吟空+2=0
LL
・••42与4关于%轴对称,二公(4,一5),
••A4BC的最小周长MM21=V42+122=4「U,
故答案为:4V~10-
利用对称性求出点力关于直线,的对称点,再利用点到直线的距离说明最小值的位置,求解即可.
本题主要考查了点关于直线的对称点的问题,体现了数形结合的思想,是中档题.
14.【答案】g
【解析】解:直线y=ax+b与圆/+y2=2公共点,等价于丁当二W/讶,等价于2a?+2,
Va,+l
C={(a,b)|a,bE{1,234,5}},n(/2)=25,
设4={(a,b)|/?2<2a2+2},
当b=l时,a=1,2,3,4,5;
当b=2时,a=1,2,3,4,5,
当b=3时,Q=2,3,4,5;
当b=4时,a=3,4,5;
当b=5时,a=4,5.
故九⑷=19,
所以P(4)=^=S
即直线y=ax+b与圆/+y2=2有公共点的概率是3
故答案为:
根据直线与圆的位置关系可得块<2a2+2,利用列举法和古典概型的概率公式可求出结果.
本题考查直线与圆的位置关系,考查古典概型的概率公式,属基础题.
15.【答案】12
【解析】解:设点M(x,y),则J(x+4)2+y2=2j院一2)2+丫2,
整理为:(%—4)2+yz=16>
设圆(4—4)2+y2=16的圆心为Q,圆/+(y-3)2=9的圆心为。2,
如图可知,|MN|的最大值是圆心距加两个圆的半径,即5+3+4=12.
故答案为:12.
首先求点M的轨迹方程,再利用数形结合求|MN|的最大值.
本题主要考查了轨迹方程的求解,圆的性质的应用,属于中档题.
16.【答案】607r
【解析】解:在△4BC中,AC=2y/~3,AB^BAC=120°,
所以:BC2=AB2+AC2-2AB-AC-cos120°,
解得:BC=,下,
利用正弦定理:设△ABC的外接圆的半径为r,
所以2r—缶=2产解得丁=7,
设三棱锥的外接球的半径为R,
所以产=N+昼)2,
解得R=V15.
所以S球=4兀/?2=607r.
故答案为:607r.
首先求出利用余弦定理的应用求出BC的长,再求出AABC的外接圆的半径,进一步求出三棱锥体的外接球
半径,进一步求出球的表面积.
本题考查的知识要点:三棱锥体和球体的关系,球的半径的求法,球的表面积公式,主要考查学生的运算
能力和数学思维能力,属于中档题.
17.【答案】解:(1)由记1元,得沆•元=as讥B+/3bccos4=0,
由正弦定理得siziAsinB+yJ~~^sinBcosA=0,
在△48C中,sinB>0,sinA=—y/~~3cosAfAtanA=
v0<<7T,・•・A=:.
(2)由余弦定理得标=62+c2—2bccosA,/.b2+c2+be=7,
・•.(b+c)2=be+7,
"SMBC=\bcsinA=詈,二be=2,
••(6+c)2=9(b+c=3,
・•.△ABC的周长为3+-7.
【解析】(1)由题意asinB+CbcosA=0,再由正弦定理化简得tan4=-,与,能求出4;
(2)由余弦定理得(b+c)2=be+7,再由三角形面积公式得be=2,即可求出b+c,由此能求出△ABC的
周长.
本题考查三角形中角、三角形周长的求法,考查正弦定理、余弦定理等基础知识,考查运算求解能力,是
中档题.
18.【答案】解:(1)当直线[的斜率存在时,设直线Ay-l=/c(x+l),即kx-y+k+l=0,
|2fc-o+k+l|.,
则-丁1+/_一3解得卜=孑此时直线,:4x-3y+7=0;
当直线1的斜率不存在时,直线I:x=-l显然与圆C相切,
综上:直线1的方程为x=-1或4x-3y+7=0;
(2)圆心到直线2'的距离d=%鬻=
所以|MN|=2132-(1)2=<35.
则点P到直线,'的距离的最大值为r+d=g,
所以三角形PMN的面积最大值为④x<35x4=守.
【解析】(1)分别考虑斜率存在与不存在两种情况,斜率存在时设直线,:y-l=k(x+l),利用直线与圆
相切的性质列出方程,解出k即可;斜率不存在时显然直线与圆相切;
(2)求得圆心到直线的距离d,得到点P到直线的最大值为r+d,再求出|MN|的长度,即可求出三角形面
积最大值.
本题考查直线与圆的位置关系,圆标准方程的求解,直线与圆相切的性质,属中档题.
19.【答案】解:(l)/(x)=sin(2x-7)+sin(2x+勺=sin(2x-7)+cos(2x-=V2sinQx+勃,
因为%6[0,,
所以2x+弥玲,争,
所以/(乃的取值范围为[-亨,,克卜
(2)由脸=2
得V~^sin(a+需)=g,
所以sin(a+")=?,
因为a6
所以a+小。©,需),
又因为sin(a+")=一e(0,殍),
所以a+££(],7),
所以cos(a+雪)=一^
所以sin(2a+》=2s讥(a+器)cos(a+:)=2X?X(一空)=一?.
【解析】(1)利用诱导公式和两角和或差的三角函数公式对函数解析式化简整理,即可求解;
(2)根据已知求得sin(a+工)=?的值,讨论角的范围得cos(a+太)=-乎,利用二倍角公式求解即可.
本题主要考查同角三角函数关系式和诱导公式、两角和或差的三角函数公式、二倍角公式的应用,三角函
数图象与性质,属于中档题.
20.【答案】解:(1)由题意可设做x,y),可得48的中点写),
由直线AE,CD的方程可知:
x-y-l=0(x=4
7x*2x浮-19=0=b=3,即4(4,3),
ZL
设点B关于直线4E的对称点夕(a,b),可得直线4E为的中垂线,
则88'中点坐标为G,警),kAE==与1=勺三
1-宇-1=0
依题意有<22,解之得a=3,b=-1,即B'(3,—1),
\!<AE,kBB,=—Q=-1
易知在直线AC上,故由两点式可得2言=*,化简得y=4x-13;
—i-□0-4
所以4(4,3),直线4c的方程为:y=4x-13;
(2)由(1)所得4C方程y=4x-13,不妨设P(m,4m-13),
22222
则PM?+PN2=(7n+l)+(4rn-13)+(m-l)+(4m-13)=34m-208m+340,
由二次函数的性质可知当巾=鬻=含上式取得最小值,此时P(1|,-另.
【解析】(1)设点4坐标并表示中点D坐标,由点在直线方程建立方程求解即可得4利用角平分线的性质可
得点B关于直线4E的对称点,从而求AC方程;
(2)由两点之间的距离公式结合二次函数求最值计算即可.
本题考查点关于直线的对称点的坐标的求法及直线方程的求法,属于基础题.
21.【答案】解:(1)设圆M的圆心为M(a,-a),半径为r,
因为圆M与直线x=2相切,所以r=|a-2|.
又因为直线x-y-2=0被圆M截得的弦长为2。,
所以|a皆2|=J产_(写)2,解得
即圆心坐标为(0,0),r=2,所以圆M的方程为/+y2=4.
(2)存在.设&x=my-l(m0),^(%2/72)»
(X=my—1,口0
由t鼠2+/=4'得(m+l)y-2my-3=o.
(yt+y2=”
由根与系数的关系,得{+1.
(乃为=而
假设存在Q(t,0)满足条件,则心<?=含=而纪,卜股二合二通岸.
y1
由k.Q+々BQ=得;myy-l-t+瓶及-]T=o,
阳丫1(讥y2-1-1)+丫2(血〉1-1-1)_(
1
(myi-l-t)(my2-l-t)-,
加2,叫1〃2-(1+0。1+2)=n—6m—2m(1+t)
1(m24-l)(77iy-l-t)(my—1—t)=o,
(myi-l-t)(my2-l-t)―u,12
即27n(t+4)=0且mH0,所以t=—4.
所以存在Q(—4,0)满足条件.
【解析】(1)设圆M的圆心为M(a,-a),半径为r,根据垂径定理,结合直线与圆相切的性质列式求解即可;
(2)设I:x=my-l(m彳0),4al,%),B(x2,y2),联立直线与圆的方程,得出韦达定理,假设存在Q(t,O)满
足条件,根据心Q+/CBQ=。,化简为号+而铝=0,再代入韦达定理化简即可.
本题考查直线和圆的位置关系,考查圆的方程的求法,考查根与系数的关系,考查运算能力,属于中档题.
22.【答案】(1)证明:连接BD.
由四边形4BCD是边长为1的菱形,N
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