《2019-2020学年江西省上饶市山江湖协作体自招班高二(上)期中数学试卷(含详细解答)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019-2020学年江西省上饶市山江湖协作体自招班高二(上)期中数学试卷(含详细解答)(22页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、2019-2020 学年江西省上饶市山江湖协作体自招班高二(上)期中数学试卷一、单选题(每小题 5 分,共分,共 60 分)分) 1 (5 分)已知集合 Ax|1x10,集合 Bx|lgx1,则 AB( ) Ax|1x10 Bx|1x10 Cx|0x10 Dx|0x10 2 (5 分)如图,在边长为 2 的正方形 ABCD 的内部随机取一点 E,则ABE 的面积大于 的概率为( ) A B C D 3 (5 分)展开式中的常数项为( ) A35 B5 C5 D35 4 (5 分)执行如图的程序框图,如果输入的 a1,则输出的 S( ) 第 2 页(共 22 页) A2 B3 C4 D5 5 (
2、5 分)设 a0,b0,若是 3a与 32b的等比中项,则的最小值为( ) A5 B6 C7 D8 6 (5 分)在ABC 中,A60,AC4,则ABC 的面积为( ) A B4 C D 7 (5 分)设实数 x,y 满足约束条件,则 z2x4y的最大值为( ) A1 B4 C8 D16 8 (5 分)利用数学归纳法证明“(n2 且 nN*) ”的过程中, 由假设“nk”成立,推导“nk+1”也成立时,该不等式左边的变化是( ) A增加 B增加 第 3 页(共 22 页) C增加并减少 D增加并减少 9 (5 分)已知三棱锥 PABC 的底面 ABC 是边长
3、为 2 的等边三角形,PA平面 ABC,且 PA2,则该三棱锥外接球的表面积为( ) A B20 C48 D 10 (5 分)已知圆 M:x2+y22ay0(a0)截直线 x+y0 所得线段的长度是 2,则 圆 M 与圆 N: (x1)2+(y1)21 的位置关系是( ) A内切 B相交 C外切 D相离 11 (5 分)将 4 个不同的球放入 3 个不同的盒中,每个盒内至少有 1 个球,则不同的放法 种数为( ) A24 B36 C48 D96 12(5分) 设函数f (x) 的定义域为R, 满足f (x+2) 2f (x) , 且当x (0, 2时, 若 对任意 x(,m,都有,则 m 的取
4、值范围是( ) A B C D 二、填空题(每小题二、填空题(每小题 5 分,共分,共 20 分)分) 13 (5 分)设随机变量 B(2,p) ,B(4,p) ,若,则 P(3) 14 (5 分)已知随机变量 X 服从正态分布 N(4,2) ,且 P(2X6)0.98,则 P(X 2) 15 (5 分) 在ABC 中, 若 ACBC, ACb, BCa, 则ABC 的外接圆半径, 将此结论拓展到空间,可得出的正确结论是:在四面体 SABC 中,若 SA、SB、SC 两 两互相垂直,SAa,SBb,SCc,则四面体 SABC 的外接球半径 R  
5、; 16 (5 分)已知正项数列an满足,a14,则数列 的前 n 项和为 三、解答题(三、解答题(17 题题 10 分,其他每题分,其他每题 12 分,共分,共 70 分)分) 17 (10 分)已知不等式 ax23x+20 的解集为 Ax|1xb (1)求 a,b 的值; 第 4 页(共 22 页) (2)求函数 f(x)(2a+b)x(xA)的最小值 18(12 分) 已知 a, b, c 分别为ABC 三个内角 A, B, C 的对边, 且 ()求 B 的大小; ()若,ABC 的面积为,求 a+c 的值 19 (12 分)已知等差数列an的前 n 项和为 S
6、n,且 a22,公差 d0,a2,a4,a8成等比 数列 (1)求数列an的通项公式; (2)设,求数列bn的前 n 项和 Tn 20 (12 分)如图,四棱锥 P 一 ABCD 中,ABAD2BC2,BCAD,ABAD,PBD 为正三角形且 PA2 (1)证明:平面 PAB平面 PBC; (2)若点 P 到底面 ABCD 的距离为 2,E 是线段 PD 上一点,且 PB平面 ACE,求四 面体 ACDE 的体积 21 (12 分)司机在开机动车时使用手机是违法行为,会存在严重的安全隐患,危及自己和 他人的生命为了研究司机开车时使用手机的情况,交警部门调查了 100 名机动车司机, 得到以下统
7、计:在 55 名男性司机中,开车时使用手机的有 40 人,开车时不使用手机的 有 15 人;在 45 名女性司机中,开车时使用手机的有 20 人,开车时不使用手机的有 25 人 ()完成下面的 22 列联表,并判断是否有 99.5%的把握认为开车时使用手机与司机 的性别有关; 开车时使用手机 开车时不使用手机 合计 男性司机人数 女性司机人数 第 5 页(共 22 页) 合计 ()以上述的样本数据来估计总体,现交警部门从道路上行驶的大量机动车中随机抽 检 3 辆,记这 3 辆车中司机为男性且开车时使用手机的车辆数为 X,若每次抽检的结果 都相互独立,求
8、 X 的分布列和数学期望 E(X) 参考公式与数据:,其中 na+b+c+d P(2k0) 0.150 0.100 0.050 0.025 0.010 0.005 0.001 k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828 22 (12 分)已知动点 P 与两个定点 O(0,0) ,A(3,0)的距离的比值为 2,点 P 的轨迹 为曲线 C (1)求曲线 C 的轨迹方程 (2)过点(1,0)作直线与曲线 C 交于 A,B 两点,设点 M 坐标为(4,0) ,求ABM 面积的最大值 第 6 页(共 22 页) 2019-2020 学年江西省上饶市山江湖
9、协作体自招班高二(上)期学年江西省上饶市山江湖协作体自招班高二(上)期 中数学试卷中数学试卷 参考答参考答案与试题解析案与试题解析 一、单选题(每小题一、单选题(每小题 5 分,共分,共 60 分)分) 1 (5 分)已知集合 Ax|1x10,集合 Bx|lgx1,则 AB( ) Ax|1x10 Bx|1x10 Cx|0x10 Dx|0x10 【分析】先分别求出集合 A,集合 B,由此能求出 AB 【解答】解:集合 Ax|1x10, 集合 Bx|lgx1x|0x10, ABx|0x10 故选:C 【点评】本题考查交集的求法,考查交集定义、不等式性质等基础知识,考查运算求解 能力,是基础题 2
10、(5 分)如图,在边长为 2 的正方形 ABCD 的内部随机取一点 E,则ABE 的面积大于 的概率为( ) A B C D 【分析】根据题意,得正方形边长为 2,E 到 AB 的距离大于时满足题意,由几何概型 公式计算可得答案 【解答】解:如图,正方形边长为 2,E 到 AB 的距离大于时, ABE 的面积大于,易得 E 在长宽分别为 2,的矩形内,又正方形面积为 4, 第 7 页(共 22 页) 由几何概型的公式得到ABE 的面积大于的概率为; 故选:C 【点评】本题考查几何概型的运用,解题的关键在于分析得到 E 具有的性质,进而得到 E 所在的范围,利用面积比求概率 3 (5 分)展开式
11、中的常数项为( ) A35 B5 C5 D35 【分析】把按照二项式定理展开,可得展开式中的常数项 【解答】解:(1x2) (x66x4+15x220+15x 26x4+x6) , 故展开式中的常数项为201535, 故选:A 【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质, 属于基础题 4 (5 分)执行如图的程序框图,如果输入的 a1,则输出的 S( ) 第 8 页(共 22 页) A2 B3 C4 D5 【分析】执行程序框图,依次写出每次循环得到的 S,K 值,当 K7 时,程序终止即可 得到结论 【解答】解:执行程序框图,有 S0,K1,a1,代入循环,
12、第一次满足循环,S1,a1,K2; 满足条件,第二次满足循环,S1,a1,K3; 满足条件,第三次满足循环,S2,a1,K4; 满足条件,第四次满足循环,S2,a1,K5; 满足条件,第五次满足循环,S3,a1,K6; 满足条件,第六次满足循环,S3,a1,K7; K6 不成立,退出循环输出 S 的值为 3 故选:B 【点评】本题主要考查了程序框图和算法,属于基本知识的考查,比较基础 5 (5 分)设 a0,b0,若是 3a与 32b的等比中项,则的最小值为( ) 第 9 页(共 22 页) A5 B6 C7 D8 【分析】a0,b0,是 3a与 32b的等比中项,3a32b可得 a+2b1可
13、 得(a+2b)4+,再利用基本不等式的性质即可得出 【解答】解:a0,b0,是 3a与 32b的等比中项,3a32b3 a+2b1 则(a+2b)4+4+28,当且仅当 a2b时取等 号 故选:D 【点评】本题考查了基本不等式的性质、等比数列的性质,考查了推理能力与计算能力, 属于中档题 6 (5 分)在ABC 中,A60,AC4,则ABC 的面积为( ) A B4 C D 【分析】根据余弦定理求解 AB,那么ABC 的面积 S|AB|AC|sinA 可得答案 【解答】解:A60,bAC4,a, 由余弦定理:cosA, 即, 解得:c2 那么ABC 的面积 S|AB|AC|sinA2 故选:
14、C 【点评】本题考查ABC 的面积的求法,解题时要注意余弦定理的合理运用属于基础 题 7 (5 分)设实数 x,y 满足约束条件,则 z2x4y的最大值为( ) A1 B4 C8 D16 【分析】画可行域z 为目标函数纵截距四倍画直线 0x+2y,平移直线过(0,2) 时 z 有最大值 【解答】解:画可行域如图,z 为目标函数纵截距四倍,则 z2x4y2x+2y, 第 10 页(共 22 页) 画直线 0x+2y,平移直线过 A(0,2)点时 z 有最大值:16 故选:D 【点评】本题考查线性规划问题,画出约束条件的可行域是解题的关键 8 (5 分)利用数学归纳法证明“(n2 且 nN*) ”
15、的过程中, 由假设“nk”成立,推导“nk+1”也成立时,该不等式左边的变化是( ) A增加 B增加 C增加并减少 D增加并减少 【分析】当由 nk 到 nk+1 时,项数也由 k 变到 k+1 时,但前边少了两项,后面多了 三项,分析四个答案,即可求出结论 【解答】解:当 nk 时,左边+, 当 nk+1 时,左边+, 由“nk”变成“nk+1”时增加并减少, 故选:D 【点评】数学归纳法常常用来证明一个与自然数集 N 相关的性质,其步骤为:设 P(n) 是关于自然数 n 的命题,若 1) (奠基) P(n)在 n1 时成立;2) (归纳) 在 P(k)
16、(k 为任意自然数)成立的假设下可以推出 P(k+1)成立,则 P(n)对一切自然数 n 都 成立 9 (5 分)已知三棱锥 PABC 的底面 ABC 是边长为 2 的等边三角形,PA平面 ABC,且 第 11 页(共 22 页) PA2,则该三棱锥外接球的表面积为( ) A B20 C48 D 【分析】由于球中球心与球的小圆圆心的连线垂直于这个小圆,利用 PA 也垂直于这个小 圆,即可利用球心与小圆圆心建立起直角三角形,根据题意可求出 r 是底面三角形的外接圆的半径, 利用计算 R 即可, 最后即可求出球的表面积 【解答】解:如图,PA平面 ABC,连结 PO,延长至圆上交于 H
17、, 过 O 作 OO'PA 交平面 ABC 于 O', 则PAH 为 Rt,O 为斜边 PH 的中点, OO'为PAH 的中位线,O'为小圆圆心,则 O'为 AH 的中点,则, , 则球的半径, 球的表面积为 故选:D 【点评】本题考查计算球的表面积,关键在于利用 d2R2r2进行计算 R,难点在于构 造三要素相关的直角三角形进行求解,属于中档题 10 (5 分)已知圆 M:x2+y22ay0(a0)截直线 x+y0 所得线段的长度是 2,则 圆 M 与圆 N: (x1)2+(y1)21 的位置关系是( ) A内切 B相交 C外切 D相离 【分析】根据直
18、线与圆相交的弦长公式,求出 a 的值,结合两圆的位置关系进行判断即 可 【解答】解:圆的标准方程为 M:x2+(ya)2a2 (a0) , 则圆心为(0,a) ,半径 Ra, 第 12 页(共 22 页) 圆心到直线 x+y0 的距离 d, 圆 M:x2+y22ay0(a0)截直线 x+y0 所得线段的长度是 2, 2222, 即,即 a24,a2, 则圆心为 M(0,2) ,半径 R2, 圆 N: (x1)2+(y1)21 的圆心为 N(1,1) ,半径 r1, 则 MN, R+r3,Rr1, RrMNR+r, 即两个圆相交 故选:B 【点评】本题主要考查直线和圆相交的应用,以及两圆位置关系
19、的判断,根据相交弦长 公式求出 a 的值是解决本题的关键 11 (5 分)将 4 个不同的球放入 3 个不同的盒中,每个盒内至少有 1 个球,则不同的放法 种数为( ) A24 B36 C48 D96 【分析】四个不同的小球全部随意放入三个不同的盒子中,每个盒子最少一个,需要先 要从 4 个球中选 2 个作为一个元素,有 C42种结果,同其他的两个元素在三个位置全排 列,根据乘法原理得到结果 【解答】解:由题意知四个不同的小球全部随意放入三个不同的盒子中, 每个盒子最少一个, 首先要从 4 个球中选 2 个作为一个元素,有 C42种结果, 同其他的两个元素在三个位置全排列有 A33 根据分步乘
20、法原理知共有 C42A336636 故选:B 【点评】本题考查排列组合及简单计数问题,这种问题经常见到,比如四本不同的书分 给 3 个人,每人至少一本,共有多少种分法,解法同本题一样 第 13 页(共 22 页) 12(5分) 设函数f (x) 的定义域为R, 满足f (x+2) 2f (x) , 且当x (0, 2时, 若 对任意 x(,m,都有,则 m 的取值范围是( ) A B C D 【分析】先利用函数 f(x)的单调性,求出其在 x(0,2时的最值,然后根据递推关系 可知, 当图象向右平移 2 个单位时,最小值变为原来的 2 倍,即可分析出何时 f(x)min 【解答】解
21、:当 x(0,2时,函数 f(x)在(0,1)上递减,在(1,2上递增,所以 fminf(1) 因为 f(x+2)2f(x) ,当图象向右平移 2 个单位时,最小值变为原来的 2 倍,最小值 不断变小, 当图象向左平移 2 个单位时,最小值变为原来的,最小值不断变大 当 x(2,4时,fminf(3); 当 x(4,6时,fminf(5)1; 所以要对任意 x(,m,都有 f(x), x(4,5)时,函数 f(x)递减,x(5,6时,函数 f(x)递增, 所以当 m 最大时,m(4,5) ,且 f(x)minf(m)2f(m2)4f(m4)4m 4+,解得 m, 故 m 的取值范围是(, 故选
22、:D 【点评】本题主要考查函数最值的求法以及函数递推式的应用,属于难题 二、填空题(每小题二、填空题(每小题 5 分,共分,共 20 分)分) 13 (5 分)设随机变量 B(2,p) ,B(4,p) ,若,则 P(3) 【分析】根据 E()np求出 P,然后根据 P(3)P(3)+P(4) C ()3()1+C ()4可求得 【解答】解:E()2p,p, 第 14 页(共 22 页) B(4,) ,P(3)P(3)+P(4)C ()3()1+C ()4 + 故答案为: 【点评】本题考查了二项分布与 n 次独立重复试验的模型,属基础题 14 (5 分)已知随机变量 X 服从正态分布
23、 N(4,2) ,且 P(2X6)0.98,则 P(X 2) 0.01 【分析】随机变量 X 服从正态分布 N(4,2) ,根据对称性,由 P(2X4)的概率 可求出 P(X2) 【解答】解:随机变量 X 服从正态分布 N(4,2) ,且 P(2X6)0.98, P(2X4)P(2X6)0.49, P(X2)0.5P(2X4)0.50.490.01 故答案为:0.01 【点评】本题主要考查正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义,注意根据正态曲线的 对称性解决问题 15 (5 分) 在ABC 中, 若 ACBC, ACb, BCa, 则ABC 的外接圆半径, 将此结论拓展到空间,可得出的正确结论是
24、:在四面体 SABC 中,若 SA、SB、SC 两 两互相垂直,SAa,SBb,SCc,则四面体 SABC 的外接球半径 R 【分析】这是一个类比推理的题,在由平面图形到空间图形的类比推理中,一般是由点 的性质类比推理到线的性质,由线的性质类比推理到面的性质,由已知在平面几何中, ABC 中,若 BCAC,ACb,BCa,则ABC 的外接圆半径,我们可 以类比这一性质,推理出在四面体 SABC 中,若 SA、SB、SC 两两垂直,SAa,SB b,SCc,则四面体 SABC 的外接球半径 R 【解答】解:由平面图形的性质类比推理空间图形的性质时 第 15 页(共 22 页) 一般是由点的性质类
25、比推理到线的性质, 由线的性质类比推理到面的性质, 由圆的性质推理到球的性质 由已知在平面几何中,ABC 中,若 BCAC,ACb,BCa, 则ABC 的外接圆半径, 我们可以类比这一性质,推理出: 在四面体 SABC 中,若 SA、SB、SC 两两垂直,SAa,SBb,SCc, 则四面体 SABC 的外接球半径 R 故答案为: 【点评】类比推理的一般步骤是: (1)找出两类事物之间的相似性或一致性; (2)用一 类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想) 16 (5 分)已知正项数列an满足,a14,则数列 的前 n 项和为 【分析】首先利用分解因式求出数列的通项公式,进
26、一步利用裂项相消和构造新数列法 的应用求出结果 【解答】解:正项数列an满足, 所以2(n+1)annan+1 (an+an+1)0, 所以 2(n+1)annan+10, 整理得,所以(常数) , 所以正项数列是以为首项,2 为公比的等比数列, 所以(首项符合通项) ,故, 第 16 页(共 22 页) 所以, 所以 故答案为: 【点评】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,裂项相消法在数列求和 中的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型 三、解答题(三、解答题(17 题题 10 分,其他每题分,其他每题 12 分,共分,共 70 分)分) 17 (10 分
27、)已知不等式 ax23x+20 的解集为 Ax|1xb (1)求 a,b 的值; (2)求函数 f(x)(2a+b)x(xA)的最小值 【分析】 (1)由题意可得 1 和 b 是方程 ax23x+20 的两根,运用韦达定理,解方程可 得所求值; (2)由(1)可得 f(x)4x+4(x1)+4,运用基本不等式可得所求最小 值 【解答】解: (1)不等式 ax23x+20 的解集为 Ax|1xb, 1 和 b 是方程 ax23x+20 的两根, 1+b,b, 解得 a1,b2; (2)由(1)得 f(x)4x+4(x1)+42+48 当且仅当 4(x1),即 xA 时, 函数 f(x)有最小值
28、8 【点评】本题考查二次不等式和方程的关系,基本不等式的运用:求最值,考查运算能 力,属于基础题 18(12 分) 已知 a, b, c 分别为ABC 三个内角 A, B, C 的对边, 且 ()求 B 的大小; ()若,ABC 的面积为,求 a+c 的值 【分析】 ()由已知及正弦定理,两角差的正弦函数公式可得,结合 B 第 17 页(共 22 页) 的范围可得,即可解得 B 的值 ()由已知及三角形面积公式可得 ac2,由已知利用平方和公式,余弦定理即可解得 a+c 的值 【解答】解: ()由已知及正弦定理得, 因为 sinA0, 所以,即, 又 B(0,) , , , ()
29、由已知, ac2, ,由余弦定理得 b2a2+c22accosB, 即, 7(a+c)2ac, 又 a0,c0, a+c3 【点评】本题主要考查了正弦定理,两角差的正弦函数公式,三角形面积公式,平方和 公式,余弦定理在解三角形中的综合应用,考查了转化思想,属于基础题 19 (12 分)已知等差数列an的前 n 项和为 Sn,且 a22,公差 d0,a2,a4,a8成等比 数列 (1)求数列an的通项公式; (2)设,求数列bn的前 n 项和 Tn 【分析】 (1)运用等比数列中项性质和等差数列的通项公式,可得公差、首项,进而得 到所求通项公式; 第 18 页(共 22 页) (2)由等比数列的
30、求和公式,可得,再由数列的裂项相消求 和,化简可得所求和 【解答】解: (1)a2,a4,a8成等比数列,a22, ,即(2+2d)22 (2+6d) , 4d24d,又 d0,d1, a1a2d1, 故 ana1+(n1)dn (2)由(1)得, , 【点评】本题考查等比数列的中项性质和等差数列的通项公式和求和公式,以及数列的 裂项相消求和,考查化简运算能力,属于基础题 20 (12 分)如图,四棱锥 P 一 ABCD 中,ABAD2BC2,BCAD,ABAD,PBD 为正三角形且 PA2 (1)证明:平面 PAB平面 PBC; (2)若点 P 到底面 ABCD 的距离为 2,E 是线段 P
31、D 上一点,且 PB平面 ACE,求四 面体 ACDE 的体积 【分析】 (1)证明 ABPB,ABBC,推出 AB平面 PBC,然后证明平面平面 PAB 平面 PBC (2)设 BD,AC 交于点 O,连接 OE,点 P 到平面 ABCD 的距离为 2,点 E 到平面 ABCD 的距离为 h,通过 VACDEVECDA,转化求解四面体 ACDE 的体积 【解答】 (1)证明:ABAD,且 ABAD2,BD2, 第 19 页(共 22 页) 又,PBD 为正三角形,PBPDBD2,又AB2,PA2, , ABPB,又ABAD,BCAD,ABBC,PBBCB, AB平面 PBC,又AB平面 PA
32、B, 平面平面 PAB平面 PBC(6 分) (2)如图,设 BD,AC 交于点 O,BCAD, 且 AD2BC,OD2OB,连接 OE, PB平面 ACE,PBOE,则 DE2PE, 由(1)点 P 到平面 ABCD 的距离为 2, 点 E 到平面 ABCD 的距离为 h, VACDEVECDA, 即四面体 ACDE 的体积为 (12 分) 【点评】本题考查平面与平面垂直的判定定理的应用,几何体的体积的求法,考查空间 想象能力以及计算能力 21 (12 分)司机在开机动车时使用手机是违法行为,会存在严重的安全隐患,危及自己和 他人的生命为了研究司机开车时使用手机的情况,交警部门调查了 100
33、 名机动车司机, 得到以下统计:在 55 名男性司机中,开车时使用手机的有 40 人,开车时不使用手机的 有 15 人;在 45 名女性司机中,开车时使用手机的有 20 人,开车时不使用手机的有 25 人 ()完成下面的 22 列联表,并判断是否有 99.5%的把握认为开车时使用手机与司机 的性别有关; 开车时使用手机 开车时不使用手机 合计 第 20 页(共 22 页) 男性司机人数 女性司机人数 合计 ()以上述的样本数据来估计总体,现交警部门从道路上行驶的大量机动车中随机抽 检 3 辆,记这 3 辆车中司机为男性且开车时使用手机的车辆数为 X,若
34、每次抽检的结果 都相互独立,求 X 的分布列和数学期望 E(X) 参考公式与数据:,其中 na+b+c+d P(2k0) 0.150 0.100 0.050 0.025 0.010 0.005 0.001 k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828 【分析】 ()根据题意填写 22 列联表,计算观测值,对照临界值得出结论; ()求出任意抽取 1 辆车中司机为男性且开车时使用手机的概率, 知 X 的可能取值,且 X 服从二项分布,计算对应的概率, 写出 X 的分布列,计算数学期望值 【解答】解: ()填写 22 列联表,如下; 开车时使
35、用手机 开车时不使用手机 合计 男性司机人数 40 15 55 女性司机人数 20 25 45 合计 60 40 100 根据数表,计算8.25 7.879, 所以有 99.5%的把握认为开车时使用手机与司机的性别有关; ()由题意,任意抽取 1 辆车中司机为男性且开车时使用手机的概率是, 则 X 的可能取值为:0,1,2,3,且 XB(3,) , 可得 P(Xk), 所以 P(X0), P(X1), 第 21 页(共 22 页) P(X2), P(X3); 所以 X 的分布列为: X 0 1 2 3 P 数学期望为 EX3 【点评】本题考查了二项分布列的性质及其数学期望和独立性检验思想方法,
36、属于中档 题 22 (12 分)已知动点 P 与两个定点 O(0,0) ,A(3,0)的距离的比值为 2,点 P 的轨迹 为曲线 C (1)求曲线 C 的轨迹方程 (2)过点(1,0)作直线与曲线 C 交于 A,B 两点,设点 M 坐标为(4,0) ,求ABM 面积的最大值 【分析】 (1)设点 P(x,y) ,运用两点的距离公式,化简整理可得所求轨迹方程; (2)方法一、由题意可知,直线 l 的斜率存在,设直线 l 方程为 yk(x+1) ,求得 M 到 直线的距离,以及弦长公式,和三角形的面积公式,运用换元法和二次函数的最值可得 所求; 方法二、由题意可知,直线 l 的斜率存在,设直线 l
37、 方程为 yk(x+1) ,设直线 l 与 x 轴 的夹角为 ,其中 0sin,可得距离 d 和|AB|,运用基本不等式可得所求最大值 【解答】解: (1)设点 P(x,y) ,|PO|2|PA|, 即2,即 x2+y24(x3)2+y2, 化为(x4)2+y24, 曲线 C 的方程为(x4)2+y24, (2)解法一:由题意可知,直线 l 的斜率存在,设直线 l 方程为 yk(x+1) , 由(1)可知,点 M 是圆(x4)2+y24 的圆心, 点 M 到直线 l 的距离为 d,由 d2 得2,即 0k2, 第 22 页(共 22 页) 又|AB|22, 所以 SABM|AB|d, 令 t1+k2,所以 1t,1, SABM55 52, 当,即 t,此时 k2,符合题意,即 k时取等号 所以ABM 面积的最大值为 2 解法二:由题意可知,直线 l 的斜率存在,设直线 l 方程为 yk(x+1) , 设直线 l 与 x 轴的夹角为 ,其中 0sin, 圆心 M 到直线到直线 l 的距离为 d5sin, |AB|22, SABMd|AB|5sin2, 当且仅当 sin时取等号所以ABM 面积的最大值为 2 【点评】本题考查轨迹方程的求法,直线和圆的位置关系,以及弦长公式和点到直线的 距离公式的运用,考查化简运算能力,属于中档题
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