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广西高考数学试卷文科全国大纲版含解析版

广西高考数学试卷文科全国大纲版含解析版
广西高考数学试卷文科全国大纲版含解析版

2014年广西高考数学试卷(文科)(全国大纲版)

一、选择题(本大题共12小题,每小题5分)

1.(5分)设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M∩N中元素的个数为()

A.2B.3C.5D.7

2.(5分)已知角α的终边经过点(﹣4,3),则cosα=()A.B.C.﹣D.﹣

3.(5分)不等式组的解集为()

A.{x|﹣2<x<﹣1}B.{x|﹣1<x<0}C.{x|0<x<1}

D.{x|x>1}

4.(5分)已知正四面体ABCD中,E是AB的中点,则异面直线CE与BD所成角的余弦值为()

A.B.C.D.

5.(5分)函数y=ln(+1)(x>﹣1)的反函数是()

A.y=(1﹣e x)3(x>﹣1)B.y=(e x﹣1)3(x>﹣1)

C.y=(1﹣e x)3(x∈R)D.y=(e x﹣1)3(x∈R)

6.(5分)已知,为单位向量,其夹角为60°,则(2﹣)?=()A.﹣1B.0C.1D.2

7.(5分)有6名男医生、5名女医生,从中选出2名男医生、1名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有()

A.60种B.70种C.75种D.150种8.(5分)设等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=()A.31B.32C.63D.64

9.(5分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率

为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为()

A.+=1B.+y2=1C.+=1D.+=1

10.(5分)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为()

A.B.16πC.9πD.

11.(5分)双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线

的距离为,则C的焦距等于()

A.2B.2C.4D.4

12.(5分)奇函数f(x)的定义域为R,若f(x+2)为偶函数,且f(1)=1,则f(8)+f(9)=()

A.﹣2B.﹣1C.0D.1

二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)

13.(5分)(x﹣2)6的展开式中x3的系数是.(用数字作答)

14.(5分)函数y=cos2x+2sinx的最大值是.

15.(5分)设x,y满足约束条件,则z=x+4y的最大值为.

16.(5分)直线l1和l2是圆x2+y2=2的两条切线,若l1与l2的交点为(1,3),则l1与l2的夹角的正切值等于.

三、解答题

17.(10分)数列{a n}满足a1=1,a2=2,a n+2=2a n+1﹣a n+2.

(Ⅰ)设b n=a n+1﹣a n,证明{b n}是等差数列;

(Ⅱ)求{a n}的通项公式.

18.(12分)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知3acosC=2ccosA,

tanA=,求B.

19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,点A1在平面ABC内的射影D在AC 上,∠ACB=90°,BC=1,AC=CC1=2.

(Ⅰ)证明:AC1⊥A1B;

(Ⅱ)设直线AA1与平面BCC1B1的距离为,求二面角A1﹣AB﹣C的大小.

20.(12分)设每个工作日甲,乙,丙,丁4人需使用某种设备的概率分别为,,,,各人是否需使用设备相互独立.

(Ⅰ)求同一工作日至少3人需使用设备的概率;

(Ⅱ)实验室计划购买k台设备供甲,乙,丙,丁使用,若要求“同一工作日需使用设备的人数大于k”的概率小于,求k的最小值.

21.(12分)函数f(x)=ax3+3x2+3x(a≠0).

(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;

(Ⅱ)若f(x)在区间(1,2)是增函数,求a的取值范围.

22.(12分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.

(Ⅰ)求C的方程;

(Ⅱ)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程.

2014年广西高考数学试卷(文科)(全国大纲版)

参考答案与试题解析

一、选择题(本大题共12小题,每小题5分)

1.(5分)设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M∩N中元素的个数为()

A.2B.3C.5D.7

【考点】1A:集合中元素个数的最值;1E:交集及其运算.

【专题】5J:集合.

【分析】根据M与N,找出两集合的交集,找出交集中的元素即可.

【解答】解:∵M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},

∴M∩N={1,2,6},即M∩N中元素的个数为3.

故选:B.

【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.

2.(5分)已知角α的终边经过点(﹣4,3),则cosα=()A.B.C.﹣D.﹣

【考点】G9:任意角的三角函数的定义.

【专题】56:三角函数的求值.

【分析】由条件直接利用任意角的三角函数的定义求得cosα的值.

【解答】解:∵角α的终边经过点(﹣4,3),∴x=﹣4,y=3,r==5.∴cosα===﹣,

故选:D.

【点评】本题主要考查任意角的三角函数的定义,两点间的距离公式的应用,属于基础题.

3.(5分)不等式组的解集为()

A.{x|﹣2<x<﹣1}B.{x|﹣1<x<0}C.{x|0<x<1}

D.{x|x>1}

【考点】7E:其他不等式的解法.

【专题】59:不等式的解法及应用.

【分析】解一元二次不等式、绝对值不等式,分别求出不等式组中每个不等式的解集,再取交集,即得所求.

【解答】解:由不等式组可得,解得0<x<1,

故选:C.

【点评】本题主要考查一元二次不等式、绝对值不等式的解法,属于基础题.

4.(5分)已知正四面体ABCD中,E是AB的中点,则异面直线CE与BD所成角的余弦值为()

A.B.C.D.

【考点】LM:异面直线及其所成的角.

【专题】5G:空间角.

【分析】由E为AB的中点,可取AD中点F,连接EF,则∠CEF为异面直线CE 与BD所成角,设出正四面体的棱长,求出△CEF的三边长,然后利用余弦定理求解异面直线CE与BD所成角的余弦值.

【解答】解:如图,

取AD中点F,连接EF,CF,

∵E为AB的中点,

∴EF∥DB,

则∠CEF为异面直线BD与CE所成的角,

∵ABCD为正四面体,E,F分别为AB,AD的中点,

∴CE=CF.

设正四面体的棱长为2a,

则EF=a,

CE=CF=.

在△CEF中,由余弦定理得:

=.

故选:B.

【点评】本题考查异面直线及其所成的角,关键是找角,考查了余弦定理的应用,是中档题.

5.(5分)函数y=ln(+1)(x>﹣1)的反函数是()

A.y=(1﹣e x)3(x>﹣1)B.y=(e x﹣1)3(x>﹣1)

C.y=(1﹣e x)3(x∈R)D.y=(e x﹣1)3(x∈R)

【考点】4R:反函数.

【专题】51:函数的性质及应用.

【分析】由已知式子解出x,然后互换x、y的位置即可得到反函数.

【解答】解:∵y=ln(+1),

∴+1=e y,即=e y﹣1,

∴x=(e y﹣1)3,

∴所求反函数为y=(e x﹣1)3,

故选:D.

【点评】本题考查反函数解析式的求解,属基础题.

6.(5分)已知,为单位向量,其夹角为60°,则(2﹣)?=()A.﹣1B.0C.1D.2

【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.

【专题】5A:平面向量及应用.

【分析】由条件利用两个向量的数量积的定义,求得、的值,可得(2﹣)?的值.

【解答】解:由题意可得,=1×1×cos60°=,=1,

∴(2﹣)?=2﹣=0,

故选:B.

【点评】本题主要考查两个向量的数量积的定义,属于基础题.

7.(5分)有6名男医生、5名女医生,从中选出2名男医生、1名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有()

A.60种B.70种C.75种D.150种

【考点】D9:排列、组合及简单计数问题.

【专题】5O:排列组合.

【分析】根据题意,分2步分析,先从6名男医生中选2人,再从5名女医生中选出1人,由组合数公式依次求出每一步的情况数目,由分步计数原理计算可得答案.

【解答】解:根据题意,先从6名男医生中选2人,有C62=15种选法,

再从5名女医生中选出1人,有C51=5种选法,

则不同的选法共有15×5=75种;

故选:C.

【点评】本题考查分步计数原理的应用,注意区分排列、组合的不同.

8.(5分)设等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=()A.31B.32C.63D.64

【考点】89:等比数列的前n项和.

【专题】54:等差数列与等比数列.

【分析】由等比数列的性质可得S2,S4﹣S2,S6﹣S4成等比数列,代入数据计算可得.

【解答】解:S2=a1+a2,S4﹣S2=a3+a4=(a1+a2)q2,S6﹣S4=a5+a6=(a1+a2)q4,所以S2,S4﹣S2,S6﹣S4成等比数列,

即3,12,S6﹣15成等比数列,

可得122=3(S6﹣15),

解得S6=63

故选:C.

【点评】本题考查等比数列的性质,得出S2,S4﹣S2,S6﹣S4成等比数列是解决问题的关键,属基础题.

9.(5分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为()

A.+=1B.+y2=1C.+=1D.+=1

【考点】K4:椭圆的性质.

【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.

【分析】利用△AF1B的周长为4,求出a=,根据离心率为,可得c=1,求出b,即可得出椭圆的方程.

【解答】解:∵△AF1B的周长为4,

∵△AF1B的周长=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=2a+2a=4a,

∴4a=4,

∴a=,

∵离心率为,

∴,c=1,

∴b==,

∴椭圆C的方程为+=1.

故选:A.

【点评】本题考查椭圆的定义与方程,考查椭圆的几何性质,考查学生的计算能力,属于基础题.

10.(5分)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为()

A.B.16πC.9πD.

【考点】LG:球的体积和表面积;LR:球内接多面体.

【专题】11:计算题;5F:空间位置关系与距离.

【分析】正四棱锥P﹣ABCD的外接球的球心在它的高PO1上,记为O,求出PO1,OO1,解出球的半径,求出球的表面积.

【解答】解:设球的半径为R,则

∵棱锥的高为4,底面边长为2,

∴R2=(4﹣R)2+()2,

∴R=,

∴球的表面积为4π?()2=.

故选:A.

【点评】本题考查球的表面积,球的内接几何体问题,考查计算能力,是基础题.11.(5分)双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线

的距离为,则C的焦距等于()

A.2B.2C.4D.4

【考点】KC:双曲线的性质.

【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.

【分析】根据双曲线的离心率以及焦点到直线的距离公式,建立方程组即可得到结论.

【解答】解:∵:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,

∴e=,双曲线的渐近线方程为y=,不妨取y=,即bx﹣ay=0,

则c=2a,b=,

∵焦点F(c,0)到渐近线bx﹣ay=0的距离为,

∴d=,

即,

解得c=2,

则焦距为2c=4,

故选:C.

【点评】本题主要考查是双曲线的基本运算,利用双曲线的离心率以及焦点到直

线的距离公式,建立方程组是解决本题的关键,比较基础.

12.(5分)奇函数f(x)的定义域为R,若f(x+2)为偶函数,且f(1)=1,则f(8)+f(9)=()

A.﹣2B.﹣1C.0D.1

【考点】3K:函数奇偶性的性质与判断.

【专题】51:函数的性质及应用.

【分析】根据函数的奇偶性的性质,得到f(x+8)=f(x),即可得到结论.【解答】解:∵f(x+2)为偶函数,f(x)是奇函数,

∴设g(x)=f(x+2),

则g(﹣x)=g(x),

即f(﹣x+2)=f(x+2),

∵f(x)是奇函数,

∴f(﹣x+2)=f(x+2)=﹣f(x﹣2),

即f(x+4)=﹣f(x),f(x+8)=f(x+4+4)=﹣f(x+4)=f(x),

则f(8)=f(0)=0,f(9)=f(1)=1,

∴f(8)+f(9)=0+1=1,

故选:D.

【点评】本题主要考查函数值的计算,利用函数奇偶性的性质,得到函数的对称轴是解决本题的关键.

二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)

13.(5分)(x﹣2)6的展开式中x3的系数是﹣160.(用数字作答)

【考点】DA:二项式定理.

【专题】11:计算题.

【分析】根据题意,由二项式定理可得(x﹣2)6的展开式的通项,令x的系数为3,可得r=3,将r=3代入通项,计算可得T4=﹣160x3,即可得答案.

【解答】解:根据题意,(x﹣2)6的展开式的通项为T r

=C6r x6﹣r(﹣2)r=(﹣1)

+1

r?2r?C6r x6﹣r,

令6﹣r=3可得r=3,

此时T4=(﹣1)3?23?C63x3=﹣160x3,即x3的系数是﹣160;

故答案为﹣160.

【点评】本题考查二项式定理的应用,关键要得到(x﹣2)6的展开式的通项.14.(5分)函数y=cos2x+2sinx的最大值是.

【考点】HW:三角函数的最值.

【专题】11:计算题.

【分析】利用二倍角公式对函数化简可得y=cos2x+2sinx=1﹣2sin2x+2sinx=,结合﹣1≤sinx≤1及二次函数的性质可求函数有最大值

【解答】解:∵y=cos2x+2sinx=1﹣2sin2x+2sinx=

又∵﹣1≤sinx≤1

当sinx=时,函数有最大值

故答案为:

【点评】本题主要考查了利用二倍角度公式对三角函数进行化简,二次函数在闭区间上的最值的求解,解题中要注意﹣1≤sinx≤1的条件.

15.(5分)设x,y满足约束条件,则z=x+4y的最大值为5.

【考点】7C:简单线性规划.

【专题】31:数形结合.

【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,由图得到最

优解,联立方程组求出最优解的坐标,代入目标函数得答案.

【解答】解:由约束条件作出可行域如图,

联立,解得C(1,1).

化目标函数z=x+4y为直线方程的斜截式,得.

由图可知,当直线过C点时,直线在y轴上的截距最大,z最大.

此时z max=1+4×1=5.

故答案为:5.

【点评】本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.

16.(5分)直线l1和l2是圆x2+y2=2的两条切线,若l1与l2的交点为(1,3),则l1与l2的夹角的正切值等于.

【考点】IV:两直线的夹角与到角问题.

【专题】5B:直线与圆.

【分析】设l1与l2的夹角为2θ,由于l1与l2的交点A(1,3)在圆的外部,由直角三角形中的边角关系求得sinθ=的值,可得cosθ、tanθ 的值,再根据tan2θ=,计算求得结果.

【解答】解:设l1与l2的夹角为2θ,由于l1与l2的交点A(1,3)在圆的外部,且点A与圆心O之间的距离为OA==,

圆的半径为r=,

∴sinθ==,

∴cosθ=,tanθ==,

∴tan2θ===,

故答案为:.

【点评】本题主要考查直线和圆相切的性质,直角三角形中的变角关系,同角三角函数的基本关系、二倍角的正切公式的应用,属于中档题.

三、解答题

17.(10分)数列{a n}满足a1=1,a2=2,a n+2=2a n+1﹣a n+2.

(Ⅰ)设b n=a n+1﹣a n,证明{b n}是等差数列;

(Ⅱ)求{a n}的通项公式.

【考点】83:等差数列的性质;84:等差数列的通项公式;8H:数列递推式.【专题】54:等差数列与等比数列.

【分析】(Ⅰ)将a n

=2a n+1﹣a n+2变形为:a n+2﹣a n+1=a n+1﹣a n+2,再由条件得

+2

b n+1=b n+2,根据条件求出b1,由等差数列的定义证明{b n}是等差数列;(Ⅱ)由(Ⅰ)和等差数列的通项公式求出b n,代入b n=a n+1﹣a n并令n从1开始取值,依次得(n﹣1)个式子,然后相加,利用等差数列的前n项和公式求出{a n}的通项公式a n.

=2a n+1﹣a n+2得,

【解答】解:(Ⅰ)由a n

+2

a n+2﹣a n+1=a n+1﹣a n+2,

由b n=a n+1﹣a n得,b n+1=b n+2,

即b n

﹣b n=2,

+1

又b1=a2﹣a1=1,

所以{b n}是首项为1,公差为2的等差数列.

(Ⅱ)由(Ⅰ)得,b n=1+2(n﹣1)=2n﹣1,

由b n=a n+1﹣a n得,a n+1﹣a n=2n﹣1,

则a2﹣a1=1,a3﹣a2=3,a4﹣a3=5,…,a n﹣a n﹣1=2(n﹣1)﹣1,

所以,a n﹣a1=1+3+5+…+2(n﹣1)﹣1

==(n﹣1)2,

又a1=1,

所以{a n}的通项公式a n=(n﹣1)2+1=n2﹣2n+2.

【点评】本题考查了等差数列的定义、通项公式、前n项和公式,及累加法求数列的通项公式和转化思想,属于中档题.

18.(12分)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知3acosC=2ccosA,tanA=,求B.

【考点】GL:三角函数中的恒等变换应用;HP:正弦定理.

【专题】58:解三角形.

【分析】由3acosC=2ccosA,利用正弦定理可得3sinAcosC=2sinCcosA,再利用同角的三角函数基本关系式可得tanC,利用tanB=tan[π﹣(A+C)]=﹣tan(A+C)即可得出.

【解答】解:∵3acosC=2ccosA,

由正弦定理可得3sinAcosC=2sinCcosA,

∴3tanA=2tanC,

∵tanA=,

∴2tanC=3×=1,解得tanC=.

∴tanB=tan[π﹣(A+C)]=﹣tan(A+C)=﹣=﹣=﹣1,

∵B∈(0,π),

∴B=

【点评】本题考查了正弦定理、同角的三角函数基本关系式、两角和差的正切公式、诱导公式等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,属

于中档题.

19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,点A1在平面ABC内的射影D在AC 上,∠ACB=90°,BC=1,AC=CC1=2.

(Ⅰ)证明:AC1⊥A1B;

(Ⅱ)设直线AA1与平面BCC1B1的距离为,求二面角A1﹣AB﹣C的大小.

【考点】LW:直线与平面垂直;MJ:二面角的平面角及求法.

【专题】5F:空间位置关系与距离.

【分析】(Ⅰ)由已知数据结合线面垂直的判定和性质可得;

(Ⅱ)作辅助线可证∠A1FD为二面角A1﹣AB﹣C的平面角,解三角形由反三角函数可得.

【解答】解:(Ⅰ)∵A1D⊥平面ABC,A1D?平面AA1C1C,

∴平面AA1C1C⊥平面ABC,又BC⊥AC

∴BC⊥平面AA1C1C,连结A1C,

由侧面AA1C1C为菱形可得AC1⊥A1C,

又AC1⊥BC,A1C∩BC=C,

∴AC1⊥平面A1BC,AB1?平面A1BC,

∴AC1⊥A1B;

(Ⅱ)∵BC⊥平面AA1C1C,BC?平面BCC1B1,

∴平面AA1C1C⊥平面BCC1B1,

作A1E⊥CC1,E为垂足,可得A1E⊥平面BCC1B1,

又直线AA1∥平面BCC1B1,

∴A1E为直线AA1与平面BCC1B1的距离,即A1E=,

∵A1C为∠ACC1的平分线,∴A1D=A1E=,

作DF⊥AB,F为垂足,连结A1F,

又可得AB⊥A1D,A1F∩A1D=A1,

∴AB⊥平面A1DF,∵A1F?平面A1DF

∴A1F⊥AB,

∴∠A1FD为二面角A1﹣AB﹣C的平面角,

由AD==1可知D为AC中点,

∴DF==,

∴tan∠A1FD==,

∴二面角A1﹣AB﹣C的大小为arctan

【点评】本题考查二面角的求解,作出并证明二面角的平面角是解决问题的关键,属中档题.

20.(12分)设每个工作日甲,乙,丙,丁4人需使用某种设备的概率分别为,,,,各人是否需使用设备相互独立.

(Ⅰ)求同一工作日至少3人需使用设备的概率;

(Ⅱ)实验室计划购买k台设备供甲,乙,丙,丁使用,若要求“同一工作日需使用设备的人数大于k”的概率小于,求k的最小值.

【考点】C8:相互独立事件和相互独立事件的概率乘法公式.

【专题】5I:概率与统计.

【分析】(Ⅰ)把4个人都需使用设备的概率、4个人中有3个人使用设备的概率相加,即得所求.

(Ⅱ)由(Ⅰ)可得若k=2,不满足条件.若k=3,求得“同一工作日需使用设备的人数大于3”的概率为<,满足条件,从而得出结论.

【解答】解:(Ⅰ)由题意可得“同一工作日至少3人需使用设备”的概率为

×××+(1﹣)×××+×(1﹣)××+××(1﹣)×+×××(1﹣)=.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得若k=2,则“同一工作日需使用设备的人数大于2”的概率为>,不满足条件.

若k=3,则“同一工作日需使用设备的人数大于3”的概率为×××=<,满足条件.

故k的最小值为3.

【点评】本题主要考查相互独立事件的概率乘法公式,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.

21.(12分)函数f(x)=ax3+3x2+3x(a≠0).

(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;

(Ⅱ)若f(x)在区间(1,2)是增函数,求a的取值范围.

【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;6D:利用导数研究函数的极值.【专题】53:导数的综合应用.

【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,通过导数为0,利用二次函数的根,通过a的范围讨论f(x)的单调性;

(Ⅱ)当a>0,x>0时,f(x)在区间(1,2)是增函数,当a<0时,f(x)在区间(1,2)是增函数,推出f′(1)≥0且f′(2)≥0,即可求a的取值范围.

【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=ax3+3x2+3x,

∴f′(x)=3ax2+6x+3,

令f′(x)=0,即3ax2+6x+3=0,则△=36(1﹣a),

①若a≥1时,则△≤0,f′(x)≥0,∴f(x)在R上是增函数;

②因为a≠0,∴a≤1且a≠0时,△>0,f′(x)=0方程有两个根,x1=,

x2=,

当0<a<1时,则当x∈(﹣∞,x2)或(x1,+∞)时,f′(x)>0,故函数在(﹣∞,x2)或(x1,+∞)是增函数;在(x2,x1)是减函数;

当a<0时,则当x∈(﹣∞,x1)或(x2,+∞),f′(x)<0,故函数在(﹣∞,x1)或(x2,+∞)是减函数;在(x1,x2)是增函数;

(Ⅱ)当a>0,x>0时,f′(x)=3ax2+6x+3>0 故a>0时,f(x)在区间(1,2)是增函数,

当a<0时,f(x)在区间(1,2)是增函数,

当且仅当:f′(1)≥0且f′(2)≥0,解得﹣,

a的取值范围[)∪(0,+∞).

【点评】本题考查函数的导数的应用,判断函数的单调性以及已知单调性求解函数中的变量的范围,考查分类讨论思想的应用.

22.(12分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.

(Ⅰ)求C的方程;

(Ⅱ)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程.

【考点】KH:直线与圆锥曲线的综合.

【专题】5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.

【分析】(Ⅰ)设点Q的坐标为(x0,4),把点Q的坐标代入抛物线C的方程,求得x0=,根据|QF|=|PQ|求得p的值,可得C的方程.

(Ⅱ)设l的方程为x=my+1 (m≠0),代入抛物线方程化简,利用韦达定理、中点公式、弦长公式求得弦长|AB|.把直线l′的方程代入抛物线方程化简,

利用韦达定理、弦长公式求得|MN|.由于MN垂直平分线段AB,故AMBN 四点共圆等价于|AE|=|BE|=|MN|,由此求得m的值,可得直线l的方程.【解答】解:(Ⅰ)设点Q的坐标为(x0,4),把点Q的坐标代入抛物线C:y2=2px (p>0),

可得x0=,∵点P(0,4),∴|PQ|=.

又|QF|=x0+=+,|QF|=|PQ|,

∴+=×,求得p=2,或p=﹣2(舍去).

故C的方程为y2=4x.

(Ⅱ)由题意可得,直线l和坐标轴不垂直,y2=4x的焦点F(1,0),

设l的方程为x=my+1(m≠0),

代入抛物线方程可得y2﹣4my﹣4=0,显然判别式△=16m2+16>0,y1+y2=4m,y1?y2=﹣4.

∴AB的中点坐标为D(2m2+1,2m),弦长|AB|=|y1﹣y2|==4(m2+1).

又直线l′的斜率为﹣m,∴直线l′的方程为x=﹣y+2m2+3.

过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,

把线l′的方程代入抛物线方程可得y2+y﹣4(2m2+3)=0,∴y3+y4=,y3?y4=﹣4(2m2+3).

故线段MN的中点E的坐标为(+2m2+3,),∴|MN|=|y3﹣y4|=,

∵MN垂直平分线段AB,故AMBN四点共圆等价于|AE|=|BE|=|MN|,

∴+DE2=MN2,

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