一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.若集合P={x|4<x<10},Q={x|3<x<7},则P∪Q等于( )
A.{x|3<x<7} B.{x|3<x<10} C.{x|3<x<4} D.{x|4<x<7}
2.若直线2x﹣y+2=0与直线y=kx+1平行,则实数k的值为( )
A.﹣2 B.﹣ C.2 D.
3.已知函数f(x)=,则f(f())等于( )
A.﹣3 B. C.3 D.8
4.若a=20.6,b=lg0.6,c=lg0.4,则( )
A.a<c<b B.a<b<c C.c<b<a D.b<c<a
5.下列命题中,正确的命题是( )
A.平行于同一直线的两个平面平行
B.共点的三条直线只能确定一个平面
C.若一个平面中有无数条直线与另一个平面平行,则这两个平面平行
D.存在两条异面直线同时平行于同一个平面
6.已知直线3x﹣2y=0与圆(x﹣m)2+y2=1相交,则正整数m的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.函数f(x)=x+lg(x﹣2)的零点所在区间为( )
A.(2,2.0001) B.(2.0001,2.001) C.(2.001,2.01) D.(2.01,3)
8.如图,网格纸上校正方形的边长为1,粗线画出的某几何体的三视图,其中俯视图的右边为一个半圆,则此几何体的体积为( )
A.16+4π B.16+2π C.48+4π D.48+2π
9.若圆C:(x﹣5)2+(y+1)2=4上有n个点到直线4x+3y﹣2=0的距离为1,则n等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.已知函数f(x)的图象如图所示,则函数g(x)=logf(x)的单调递增区间为( )
A.(﹣∞,0) B.(4,+∞) C.(﹣∞,2) D.(2,+∞)
11.点A,B分别为圆M:x2+(y﹣3)2=1与圆N:(x﹣3)2+(y﹣8)2=4上的动点,点C在直线x+y=0上运动,则|AC|+|BC|的最小值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
12.设函数f(x)=﹣4x+2x+1﹣1,g(x)=lg(ax2﹣4x+1),若对任意x1∈R,都存在x2∈R,使f(x1)=g(x2),则实数a的取值范围为( )
A.(0,4] B.(﹣∞,4] C.(﹣4,0] D.[4,+∞)
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分,将答案填在答题卡中横线上)
13.在空间直角坐标系中,设A(m,2,3),B(1,﹣1,1),且|AB|=,则m= .
14.已知f(x)为R上的偶函数,当x>0时,f(x)=log6x,则f(﹣4)+f(9)= .
15.过点A(4,﹣1)且在x轴和y轴上的截距相等的直线方程是 .
16.在正三棱锥P﹣ABC中,点P,A,B,C都在球O的球面上,PA,PB,PC两两互相垂直,且球心O到底面ABC的距离为,则球O的表面积为 .
三、解答题(共6小题,满分70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(10分)已知两平行直线4x﹣2y+7=0,2x﹣y+1=0之间的距离等于坐标原点O到直线l:x﹣2y+m=0(m>0)的距离的一半.
(1)求m的值;
(2)判断直线l与圆C:x2+(y﹣2)2=的位置关系.
18.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是正方形,分E,F,G别为PD,AB,CD的中点,PD⊥平面ABCD
(1)证明AC⊥PB
(2)证明:平面PBC∥平面EFG.
19.(12分)已知函数y=f(x)满足f(x+1)=x+3a,且f(a)=3.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若g(x)=x•f(x)+λf(x)+1在(0,2)上具有单调性,λ<0,求g(λ)的取值范围.
20.(12分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,AB=AA1=2,AC=,BC=3,M,N分别为B1C1,AA1的中点
(1)求证:AB⊥平面AA1C1C
(2)判断MN与平面ABC1的位置关系,求四面体ABC1M的体积.
21.(12分)某食品的保鲜时间y(单位:小时)与储藏温度x(单位:℃)满足函数关系y=ekx+b(e=2.718…为自然对数的底数,k,b为常数),已知该食品在0℃的保鲜时间是192小时,在33℃的保鲜时间是24小时
(1)求k的值
(2)该食品在11℃和22℃的保鲜时间.
22.(12分)已知圆心在x轴上的圆C与直线l:4x+3y﹣6=0切于点M(,)
(1)求直线12x﹣5y﹣1=0被圆C截得的弦长
(2)已知N(2,1),经过原点,且斜率为正数的直线L与圆C交于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点
(i)求证:为定值
(ii)若|PN|2+|QN|2=24,求直线L的方程.
2016-2017学年福建省南平市高一(上)期末数学试卷
参与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.若集合P={x|4<x<10},Q={x|3<x<7},则P∪Q等于( )
A.{x|3<x<7} B.{x|3<x<10} C.{x|3<x<4} D.{x|4<x<7}
【考点】并集及其运算.
【分析】直接利用集合的并集的运算法则,求出P∪Q即可.
【解答】解:集合P={x|4<x<10},Q={x|3<x<7},则P∪Q={x|3<x<10},
故选:B.
【点评】本题考查集合的并集的基本运算,考查基本知识的应用.
2.若直线2x﹣y+2=0与直线y=kx+1平行,则实数k的值为( )
A.﹣2 B.﹣ C.2 D.
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系.
【分析】根据两条直线平行,它们的斜率相等,得出k的值.
【解答】解:∵直线2x﹣y+2=0等价于y=2x+2,与直线y=kx+1平行,
∴k=2;
故选:C
【点评】本题考查了两条直线平行的判定与应用问题,解题时应用两直线平行,斜率相等,即可得出答案.
3.已知函数f(x)=,则f(f())等于( )
A.﹣3 B. C.3 D.8
【考点】函数的值.
【分析】由已知得f()=﹣()2=﹣2,从而f(f())=f(﹣2),由此能求出结果.
【解答】解:∵函数f(x)=,
∴f()=﹣()2=﹣2,
f(f())=f(﹣2)==8.
故选:D.
【点评】本题考查函数值的求法,是基础题,解题时要 认真审题,注意函数性质的合理运用.
4.若a=20.6,b=lg0.6,c=lg0.4,则( )
A.a<c<b B.a<b<c C.c<b<a D.b<c<a
【考点】对数值大小的比较.
【分析】利用指数函数、对数函数的单调性求解.
【解答】解:∵a=20.6>20=1,
c=lg0.4<b=lg0.6<lg1=0,
∴c<b<a.
故选:C.
【点评】本题考查三个数的大小的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意指数函数、对数函数的单调性的合理运用.
5.下列命题中,正确的命题是( )
A.平行于同一直线的两个平面平行
B.共点的三条直线只能确定一个平面
C.若一个平面中有无数条直线与另一个平面平行,则这两个平面平行
D.存在两条异面直线同时平行于同一个平面
【考点】空间中直线与平面之间的位置关系.
【分析】A,平行于同一直线的两个平面平行可能相交;
B,共点的三条直线可能不在一个平面内;
C,无数条直线平行时,不能确定这两个平面平行;
D,根据线面平行的判定定理判断.
【解答】解:对于A,平行于同一直线的两个平面平行可能相交,故错;
对于B,共点的三条直线可能不在一个平面内,故错;
对于C,无数条直线平行时,不能确定这两个平面平行,故错;
对于D,根据线面平行的判定,存在两条异面直线同时平行于同一个平面,故正确.
故选:D.
【点评】本题考查了空间线面位置关系,是对空间想象能力的考查,属于基础题.
6.已知直线3x﹣2y=0与圆(x﹣m)2+y2=1相交,则正整数m的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】由题意圆心(m,0)到直线3x﹣2y=0的距离d小于半径r=1,由此利用点到直线的距离公式有求出正整数m的值.
【解答】解:∵直线3x﹣2y=0与圆(x﹣m)2+y2=1相交,
∴圆心(m,0)到直线3x﹣2y=0的距离d小于半径r=1,
∴d=<1,
解得|m|<,
∵m是正整数,∴m=1.
故选:A.
【点评】本题考查实数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意点到直线的距离公式的合理运用.
7.函数f(x)=x+lg(x﹣2)的零点所在区间为( )
A.(2,2.0001) B.(2.0001,2.001) C.(2.001,2.01) D.(2.01,3)
【考点】二分法的定义.
【分析】由函数零点的存在性定理,结合答案直接代入计算取两端点函数值异号的即可.
【解答】解:f(2.001)=2.001+lg(2.001﹣2)=2.001﹣3<0,f(2.01)=2.001+lg(2.01﹣2)=2.01﹣2>0,
由函数零点的存在性定理,函数ff(x)=x+lg(x﹣2)的零点所在的区间为(2.001,2.01)
故选:C
【点评】本题考查函数零点的判定定理的应用,属基础知识、基本运算的考查.
8.如图,网格纸上校正方形的边长为1,粗线画出的某几何体的三视图,其中俯视图的右边为一个半圆,则此几何体的体积为( )
A.16+4π B.16+2π C.48+4π D.48+2π
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由三视图可知,该几何体的左边是底面面积为16,高为3的四棱锥,右边为半个圆锥,且其底面半径为2,高为3,即可求出其体积.
【解答】解:由三视图可知,该几何体的左边是底面面积为16,高为3的四棱锥,
右边为半个圆锥,且其底面半径为2,高为3,故体积为=16+2π,
故选B.
【点评】本题考查了利用空间几何体的三视图求几何体的体积的应用问题,是基础题目.
9.若圆C:(x﹣5)2+(y+1)2=4上有n个点到直线4x+3y﹣2=0的距离为1,则n等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】确定圆心和半径,求出圆心到直线的距离,与半径比较,即可得出结论.
【解答】解:圆C:(x﹣5)2+(y+1)2=4是一个以(5,﹣1)为圆心,2为半径的圆.
圆心到4x+3y﹣2=0的距离为d==3,
所以圆C:(x﹣5)2+(y+1)2=4上有n个点到直线4x+3y﹣2=0的距离为1,n=1,
故选A.
【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,用到点到直线的距离公式,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
10.已知函数f(x)的图象如图所示,则函数g(x)=logf(x)的单调递增区间为( )
A.(﹣∞,0) B.(4,+∞) C.(﹣∞,2) D.(2,+∞)
【考点】复合函数的单调性.
【分析】令u=f(x),则y=logu在(0,+∞)递减,由图象可得f(x)在x轴上方的增减区间,由复合函数的单调性:同增异减,即可得到所求区间.
【解答】解:令u=f(x),则y=logu在(0,+∞)递减,
而f(x)在(﹣∞,0)递减,在(4,+∞)递增,
由复合函数的单调性,可得
函数g(x)=logf(x)的单调递增区间为(﹣∞,0).
故选:A.
【点评】本题考查复合函数的单调性:同增异减,考查数形结合思想方法,属于中档题.
11.点A,B分别为圆M:x2+(y﹣3)2=1与圆N:(x﹣3)2+(y﹣8)2=4上的动点,点C在直线x+y=0上运动,则|AC|+|BC|的最小值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【考点】圆与圆的位置关系及其判定.
【分析】根据题意,算出圆M关于直线l对称的圆M'方程为(x+3)2+y2=1.当点P位于线段NM'上时,线段AB的长就是|AC|+|BC|的最小值,由此结合对称的知识与两点间的距离公式加以计算,即可得出|AC|+|BC|的最小值.
【解答】解:设圆C'是圆M:x2+(y﹣3)2=1关于直线x+y=0对称的圆
可得M'(﹣3,0),圆M'方程为(x+3)2+y2=1,
可得当点P位于线段NM'上时,线段AB长是圆N与圆M'上两个动点之间的距离最小值,
此时|AC|+|BC|的最小值为AB,
N(3,8),圆的半径R=2,
∵|NM'|===10,
可得|AB|=|NM'|﹣R﹣r=10﹣2﹣1=7
因此|AC|+|BC|的最小值为7,
故选:A.
【点评】本题给出直线l与两个定圆,求圆上两个点A、B与直线l上动点P的距离之和的最小值,着重考查了直线的方程、圆的方程和直线与圆的位置关系等知识,属于中档题.
12.设函数f(x)=﹣4x+2x+1﹣1,g(x)=lg(ax2﹣4x+1),若对任意x1∈R,都存在x2∈R,使f(x1)=g(x2),则实数a的取值范围为( )
A.(0,4] B.(﹣∞,4] C.(﹣4,0] D.[4,+∞)
【考点】函数的值.
【分析】由题意求出f(x)的值域,再把对任意x1∈R,都存在x2∈R,使f(x1)=g(x2)转化为函数g(x)的值域包含f(x)的值域,进一步转化为关于a的不等式组求解.
【解答】解:∵f(x)=﹣4x+2x+1﹣1=﹣(2x)2+2×2x﹣1=﹣(2x﹣1)2≤﹣1,
∴∀x1∈R,f(x)=﹣4x+2x+1﹣1∈(﹣∞,﹣1],
∵∃x2∈R,使f(x1)=g(x2),
∴g(x)=lg(ax2﹣4x+1)的值域包含(﹣∞,﹣1],
当a=0时,g(x)=lg(﹣4x+1),不成立;
当a≠0时,要使g(x)=lg(ax2﹣4x+1)的值域包含(﹣∞,﹣1],
则ax2﹣4x+1≥0的解集是R,
∴,解得a≥4.
∴实数a的取值范围是[4,+∞).
故选:D.
【点评】本题考查函数的值域,体现了数学转化思想方法,正确理解题意是解答该题的关键,是中档题.
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分,将答案填在答题卡中横线上)
13.在空间直角坐标系中,设A(m,2,3),B(1,﹣1,1),且|AB|=,则m= 1 .
【考点】空间两点间的距离公式.
【分析】直接由空间中的两点间的距离公式列式求解.
【解答】解:∵A(m,2,3),B(1,﹣1,1),
∴,
解得:m=1.
故答案为:1.
【点评】本题考查空间两点间的距离公式的应用,是基础的计算题.
14.已知f(x)为R上的偶函数,当x>0时,f(x)=log6x,则f(﹣4)+f(9)= 2 .
【考点】函数奇偶性的性质;函数的值.
【分析】根据函数奇偶性的性质进行转化求解即可.
【解答】解:∵f(x)为R上的偶函数,当x>0时,f(x)=log6x,
∴f(﹣4)+f(9)=f(4)+f(9)=log+log69=log6(4×9)=log636=2,
故答案为:2.
【点评】本题主要考查函数值的计算,根据函数奇偶性的性质进行转化是解决本题的关键.
15.过点A(4,﹣1)且在x轴和y轴上的截距相等的直线方程是 x+y﹣3=0,或x+4y=0 .
【考点】直线的截距式方程.
【分析】分类讨论:当直线过原点时,当直线不过原点时,代点分别可得方程.
【解答】解:设直线在x轴为a,y轴截距为b,
①当a=b=0时,直线过点(4,﹣1)和(0,0),
其方程为=,即x+4y=0.
②当a=b≠0时,
直线方程为x+y=a,
把点(4,﹣1)代入,得4﹣1=a,
解得a=3,
∴直线方程为x+y﹣3=0.
故答案为:x+y﹣3=0,或x+4y=0
【点评】本题考查直线的截距式方程,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答,易错点是容易忽视a=b=0的情况,造成丢解.
16.在正三棱锥P﹣ABC中,点P,A,B,C都在球O的球面上,PA,PB,PC两两互相垂直,且球心O到底面ABC的距离为,则球O的表面积为 12π .
【考点】球的体积和表面积.
【分析】先利用正三棱锥的特点,将球的内接三棱锥问题转化为球的内接正方体问题,从而将所求距离转化为正方体中,中心到截面的距离问题,利用等体积法可实现此计算.
【解答】解:∵正三棱锥P﹣ABC,PA,PB,PC两两垂直,
∴此正三棱锥的外接球即以PA,PB,PC为三边的正方体的外接球O,
设球O的半径为R,
则正方体的边长为,
球心到截面ABC的距离即正方体中心到截面ABC的距离,
设P到截面ABC的距离为h,则正三棱锥P﹣ABC的体积V=S△ABC×h=S△PAB×PC=,
△ABC为边长为R的正三角形,S△ABC=(R)2=R2,
∴h=,
∴球心(即正方体中心)O到截面ABC的距离为R﹣==,∴,
∴S=4πR2=12π.
故答案为:12π.
【点评】本题考查球的内接三棱锥和内接正方体间的关系及其相互转化,棱柱的几何特征,球的几何特征,点到面的距离问题的解决技巧,有一定难度,属中档题.
三、解答题(共6小题,满分70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(10分)(2016秋•南平期末)已知两平行直线4x﹣2y+7=0,2x﹣y+1=0之间的距离等于坐标原点O到直线l:x﹣2y+m=0(m>0)的距离的一半.
(1)求m的值;
(2)判断直线l与圆C:x2+(y﹣2)2=的位置关系.
【考点】直线与圆的位置关系;点到直线的距离公式.
【分析】(1)求出两平行直线4x﹣2y+7=0,2x﹣y+1=0之间的距离,利用两平行直线4x﹣2y+7=0,2x﹣y+1=0之间的距离等于坐标原点O到直线l:x﹣2y+m=0(m>0)的距离的一半,建立方程,即可求m的值;
(2)求出C到直线l的距离,即可得出结论.
【解答】解:(1)2x﹣y+1=0化为4x﹣2y+2=0,则两平行直线4x﹣2y+7=0,2x﹣y+1=0之间的距离等于=,
∴点O到直线l:x﹣2y+m=0(m>0)的距离==,
∵m>0
∴m=5;
(2)圆C:x2+(y﹣2)2=的圆心C(0,2),半径r=,
∵C到直线l的距离d==,
∴l与圆C相切.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查两条平行线间的距离,点到直线的距离公式,属于中档题.
18.(12分)(2016秋•南平期末)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是正方形,分E,F,G别为PD,AB,CD的中点,PD⊥平面ABCD
(1)证明AC⊥PB
(2)证明:平面PBC∥平面EFG.
【考点】平面与平面平行的判定;空间中直线与直线之间的位置关系.
【分析】(1)连结BD,推导出PD⊥AC,BD⊥AC,从而AC⊥平面PBD,由此能证明AC⊥PB.
(2)推导出GE∥平面PBC,GF∥平面PBC,由此能证明平面PBC∥平面EFG.
【解答】证明:(1)连结BD,
∵PD⊥平面ABCD,∴PD⊥AC,
∵底面ABCD是正方形,∴BD⊥AC,
又PD∩BD=D,∴AC⊥平面PBD,
∵PB⊂平面PBD,∴AC⊥PB.
(2)∵G、E分别为CD、PD的中点,∴CE∥PC,
又GE⊄平面PBC,PC⊂平面PBC,
∴GE∥平面PBC,
在正方形ABCD中,G、F分别为CD、AB的中点,
∴GF∥BC,又GF⊄平面PBC,BC⊂平面PBC,
∴GF∥平面PBC,
∵GF∩GE=G,∴平面PBC∥平面EFG.
【点评】本题考查线线垂直的证明,考查面面平行的证明,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.
19.(12分)(2016秋•南平期末)已知函数y=f(x)满足f(x+1)=x+3a,且f(a)=3.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若g(x)=x•f(x)+λf(x)+1在(0,2)上具有单调性,λ<0,求g(λ)的取值范围.
【考点】函数单调性的判断与证明;函数解析式的求解及常用方法.
【分析】(1)利用配凑法进行求解即可.
(2)求出函数g(x)的表达式,结合一元二次函数单调性的性质进行判断即可.
【解答】解:(1)∵f(x+1)=x+3a=x+1+3a﹣1,
∴f(x)=x+3a﹣1,
∵f(a)=3,∴f(a)=a+3a﹣1=4a﹣1=3,
得4a=4,则a=1,
即函数f(x)的解析式f(x)=x+2;
(2)g(x)=x•f(x)+λf(x)+1=x•(x+2)+λ(x+2)+1
=x2+(2+λ)x+2λ+1,
函数的对称轴为x=﹣,
若函数g(x)在(0,2)上具有单调性,λ<0,
则﹣≤0或﹣≥2,
即λ≥﹣2或λ≤﹣6,
∵λ<0,
∴λ≤﹣6或﹣2≤λ<0,
则g(λ)的取值范围是λ≤﹣6或﹣2≤λ<0.
【点评】本题主要考查函数解析式的求解以及函数单调性的判断和应用,根据一元二次函数的性质是解决本题的关键.
20.(12分)(2016秋•南平期末)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,AB=AA1=2,AC=,BC=3,M,N分别为B1C1,AA1的中点
(1)求证:AB⊥平面AA1C1C
(2)判断MN与平面ABC1的位置关系,求四面体ABC1M的体积.
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面垂直的判定.
【分析】(1)推导出AB⊥ACAA1⊥AB,由此能证明AB⊥平面AA1C1C.
(2)取BB1中点D,推导出平面MND∥平面ABC1,从而MN∥平面ABC1,过N作NH⊥AC1于H,M到平面ABC1的距离为,由此能求出四面体ABC1M的体积.
【解答】证明:(1)∵在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=AA1=2,AC=,BC=3,
AB2+AC2=BC2,∴AB⊥AC,
∵AA1⊥平面ABC,AB⊂平面ABC,∴AA1⊥AB,
∵AC∩AA1=A,∴AB⊥平面AA1C1C.
解:(2)MN∥平面ABC1.
取BB1中点D,
∵M,N分别为B1C1,AA1的中点,
∴MD∥BC1,
又四边形ABB1A1为平行四边形,∴DN∥AB,
∵MD∩DN=D,∴平面MND∥平面ABC1,
∴MN∥平面ABC1,
∴N到平面ABC1的距离即为M到平面ABC1的距离,
过N作NH⊥AC1于H,
∵平面ABC1⊥平面AA1C1C,∴NH⊥平面ABC1,
∴NH===,
∴M到平面ABC1的距离为,
∴四面体ABC1M的体积===.
【点评】本题考查线面垂直的证明,考查四面体的体积的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.
21.(12分)(2016秋•南平期末)某食品的保鲜时间y(单位:小时)与储藏温度x(单位:℃)满足函数关系y=ekx+b(e=2.718…为自然对数的底数,k,b为常数),已知该食品在0℃的保鲜时间是192小时,在33℃的保鲜时间是24小时
(1)求k的值
(2)该食品在11℃和22℃的保鲜时间.
【考点】函数模型的选择与应用.
【分析】(1)由题意可得,x=0时,y=192;x=33时,y=24.代入函数y=ekx+b,解方程,可得k的值;(2)分别将x=11,22带入函数y=ekx+b,求出对应的保鲜时间即可.
【解答】解:(1)由题意可得,x=0时,y=192;x=33时,y=24.
代入函数y=ekx+b,得:ek×0+b=192①,ek×33+b=24②
②÷①,解得:k=﹣;
(2)由(1)得:x=11时,e11k+b=x③,
∴③÷①得:e11k==,解得:x=96,
故该食品在11℃的保鲜时间是96小时;
x=22时,e22k+b=y④,
∴④÷①得:e22k==,解得:y=48,
故该食品在22℃的保鲜时间是48小时.
【点评】本题考查函数的解析式的求法和运用,考查运算能力,属于中档题.
22.(12分)(2016秋•南平期末)已知圆心在x轴上的圆C与直线l:4x+3y﹣6=0切于点M(,)
(1)求直线12x﹣5y﹣1=0被圆C截得的弦长
(2)已知N(2,1),经过原点,且斜率为正数的直线L与圆C交于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点
(i)求证:为定值
(ii)若|PN|2+|QN|2=24,求直线L的方程.
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】(1)先求出圆的方程,再求直线12x﹣5y﹣1=0被圆C截得的弦长
(2)(i)设直线l的方程为y=kx(k>0),与圆的方程联立,可得(1+k2)x2+2x﹣3=0,利用韦达定理即可证明;
(ii)若|PN|2+|QN|2=24,利用韦达定理,求出直线的斜率,即可求直线L的方程.
【解答】解:(1)由题意,C(a,0),z\则kCM=,
∴•(﹣)=﹣1,∴a=﹣1,
∴C(﹣1,0),|CM|=2,即r=2,
∴圆C的标准方程为(x+1)2+y2=4.
圆心到直线12x﹣5y﹣1=0的距离为1,∴所求弦长为2=2;
(2)设直线l的方程为y=kx(k>0),与圆的方程联立,可得(1+k2)x2+2x﹣3=0,
∴x1+x2=﹣,x1x2=﹣.
(i)==为定值;
(ii)|PN|2+|QN|2=+
=﹣(4+2k)(x1+x2)+10=+16=24,
∴k=1或﹣,
∴直线L的方程为y=x或y=﹣.
【点评】本题考查圆的方程,考查直线与圆的位置关系,考查韦达定理的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.下载本文