甘肃省嘉峪关一中2015-2016学年高二上学期期末数学(文)试题

已知某物体的运动方程是S=t+t3,则当t=3s时的瞬时速度是(  )

A.10m/s              B.9m/s              C.4m/s              D.3m/s

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知识点:1.变化率与导数

C

【考点】导数的运算.

【专题】计算题.

【分析】求出位移的导数;将t=3代入;利用位移的导数值为瞬时速度;求出当t=3s时的瞬时速度.

【解答】解:根据题意,S=t+t3

则s′=1+t2

将t=3代入得s′(3)=4;

故选C

【点评】本题考查导数在物理中的应用:位移的导数值为瞬时速度.

     

用反证法证明某命题时,对结论:“自然数a,b,c中恰有一个偶数”正确的反设为(  )

A.a,b,c都是奇数

B.a,b,c都是偶数

C.a,b,c中至少有两个偶数

D.a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数

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知识点:2.直接证明与间接证明

D

【考点】反证法.

【专题】反证法.

【分析】“自然数a,b,c中恰有一个偶数”的反面是: a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数.即可得出.

【解答】解:用反证法证明某命题时,

对结论:“自然数a,b,c中恰有一个偶数”正确的反设是:a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数.

故选:D.

【点评】本题考查了反证法,属于基础题.

     

设f(x)是可导函数,且=(  )

A.              B.﹣1              C.0              D.﹣2

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知识点:1.变化率与导数

B

【考点】极限及其运算.

【专题】计算题.

【分析】由题意可得=﹣2=﹣2f′(x0),结合已知可求

【解答】解:∵=﹣2=﹣2f′(x0)=2

∴f′(x0)=﹣1

故选B

【点评】本题主要考查了函数的导数的求解,解题的关键是导数定义的灵活应用

     

已知M(﹣2,0)、N(2,0),|PM|﹣|PN|=4,则动点P的轨迹是(  )

A.双曲线              B.双曲线左边一支

C.一条射线              D.双曲线右边一支

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知识点:2.双曲线

C

【考点】双曲线的定义.

【专题】数形结合.

【分析】由于动点P满足|PM|﹣|PN|=4|=|MN|,那么不符合双曲线的定义(定义要求||PM|﹣|PN||<|MN|),则利用几何性质易得答案.

【解答】解:因为|MN|=4,且|PM|﹣|PN|=4,

所以动点P的轨迹是一条射线.

故选C.

【点评】本题考查双曲线定义.

     

命题甲:x≠2或y≠3;命题乙:x+y≠5,则甲是乙的(  )

A.充分非必要条件              B.必要非充分条件

C.充要条件              D.既不充分又不必要条件

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知识点:5.充分条件与必要条件

B

【考点】充要条件.

【分析】我们可先判断x≠2或y≠3时,x+y≠5是否成立,再判断x+y≠5时,x≠2或y≠3是否成立,再根据充要条件的定义即可得到结论.

【解答】解:若x≠2或y≠3时,如x=1,y=4,

则x+y=5,即x+y≠5不成立,

故命题甲:x≠2或y≠3命题乙:x+y≠5为假命题;

若x=2,y=3成立,则x+y=5一定成立,

即x=2,y=3x+y=5为真命题

根据互为逆否命题真假性相同

故命题乙:x+y≠5命题甲:x≠2或y≠3也为真命题

故甲是乙的必要非充分条件

故选:B

【点评】本题考查的知识点是充要条件的定义,我们先判断pq与qp的真假,再根据充要条件的定义给出结论是解答本题的关键.

     

下列命题正确的是(  )

A.“x>2”是“x2﹣3x+2>0”的必要不充分条件

B.命题“若x2﹣3x+2=0,则x=1”的否命题为“若x2﹣3x+2=0,则x≠1”

C.若p∧q为假命题,则p,q均为假命题

D.对于命题p:∃x∈R,使得x2+x﹣1<0,则¬p:∀x∈R,均有x2+x﹣1≥0

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知识点:5.充分条件与必要条件

D

【考点】命题的真假判断与应用.

【专题】阅读型;简易逻辑.

【分析】可通过充分必要条件的定义来判断A;可通过原命题的否命题形式来判断B;可通过复合命题的真值表来判断C;根据存在性命题的否定方法,求出原命题的否定,可判断D.

【解答】解:A.由x>2可推出x2﹣3x+2>0,但x2﹣3x+2>0不能推出x>2,故“x>2”是“x2﹣3x+2>0”的充分不必要条件,故A错;

B.命题“若x2﹣3x+2=0,则x=1”的否命题是“若x2﹣3x+2≠0,则x≠1”,故B错;

C.若pq为假命题,则p,q中至少有一个为假命题,故C错;

D.由特称命题的否定是全称命题,故D正确.

故选:D.

【点评】本题考查简易逻辑的有关知识:充分必要条件和复合命题的真假,以及命题的否定和原命题的否命题,要注意区别,本题是一道基础题.

     

如图是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象,给出下列命题:

①﹣2是函数y=f(x)的极值点;

②1是函数y=f(x)的最小值点;

③y=f(x)在x=0处切线的斜率小于零;

④y=f(x)=在区间(﹣2,2)上单调递增.

则正确命题的序号是(  )

A.①④              B.②④              C.③④              D.②③

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知识点:3.导数在研究函数中的应用

A

【考点】命题的真假判断与应用.

【专题】简易逻辑.

【分析】由条件利用导函数的图象特征,利用导数研究函数的单调性和极值,逐一判断各个选项是否正确,从而得出结论.

【解答】解:根据导函数y=f′(x)的图象可得,y=f′(x)在(﹣∞,﹣2)上大于零,在(﹣2,2)、(2,+∞)上大于零,

且f′(﹣2)=0,

故函数f(x)在(﹣∞,﹣2)上为减函数,在(﹣2,+∞)、(2,+∞)上为增函数.

故﹣2是函数y=f(x)的极小值点,故①正确;

故1不是函数y=f(x)的最小值点,故②不正确;

根据函数(﹣2,+∞)上为增函数,故y=f(x)在x=0处切线的斜率大于零,故③正确;

根据y=f(x)=在区间(﹣2,2)上的导数大于或等于零,故f(x)在区间(﹣2,2)上单调递增,故④正确,

故选:A.

【点评】本题主要考查命题真假的判断,利用导数研究函数的单调性和极值,属于中档题.

     

在y=2x2上有一点P,它到A(1,3)的距离与它到焦点的距离之和最小,则点P的坐标是(  )

A.(﹣2,1)              B.(1,2)              C.(2,1)              D.(﹣1,2)

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知识点:3.抛物线

B

【考点】抛物线的应用.

【专题】计算题.

【分析】把抛物线y=2x2中,准线方程为L:y=﹣=﹣.过点A作准线的垂线,垂足为B,设线段AB与抛物线及x轴分别交于点M、点N,AN=3且点M的横坐标与点A的横坐标相同均为1.点M的坐标为(1,2).在抛物线y=2x2上任取一点P,过P作准线的垂线,垂足为Q,过P作AB的垂线,垂足为H,|PA|+|PF|>|AB|.抛物线上任意一点P到A的距离与它到焦点的距离之和最小为|AB|.此时点P与点M重合,其坐标为P(1,2).

【解答】解:把抛物线的解析式y=2x2变为x2=y,

与标准形式x2=2py 对照,知:2p=.∴p=

∴抛物线x2=y的准线方程为L:y=﹣=﹣

由抛物线定义知:抛物线上任意一点到准线距离等于到焦点距离.

∴点P到焦点的距离等于点P到准线的距离.

分析点A与已知抛物线y=2x2的位置关系:

在y=2x2中,当x=1时,y=2,而点A(1,3)在抛物线内.

过点A作准线的垂线,垂足为B,

设线段AB与抛物线及x轴分别交于点M、点N,

∵AB⊥准线y=﹣,而点A的纵坐标为3,

∴AN=3且点M的横坐标与点A的横坐标相同均为1.

把x=1代入y=2x2得y=2,

∴点M的纵坐标为2.

∴点M的坐标为(1,2).

下面分析“距离之和最小”问题:

在抛物线y=2x2上任取一点P,过P作准线的垂线,垂足为Q,

过P作AB的垂线,垂足为H,

在Rt△PAH中,斜边大于直角边,则|PA|>|AH|.

在矩形PQBH中,|PQ|=|HB|,

∴|PA|+|PF|(这里设抛物线的焦点为F)

=|PA|+|PQ|>|AH|+|HB|=|AB|.

即:抛物线上任意一点P到A的距离与它到焦点的距离之和最小为|AB|.

此时点P与点M重合,其坐标为P(1,2).

故选:B.

【点评】本题主要考查了抛物线的应用.作为选择题,可以用数形结合的方法,对明显不符合的选项进行排除,可不用按部就班的计算出每一步骤,节省时间.

     

函数f(x)=(2x﹣3)ex的单调递增区间是(  )

A.(﹣∞,)              B.(2,+∞)              C.(0,)              D.(,+∞)

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知识点:3.导数在研究函数中的应用

D

【考点】利用导数研究函数的单调性.

【专题】导数的概念及应用.

【分析】令f′(x)>0,解得即可.

【解答】解:f′(x)=(2x﹣1)ex

令f′(x)>0,解得x>

∴函数f(x)=(x﹣3)ex的单调递增区间是(,+∞).

故选D.

【点评】练掌握利用导数研究函数的单调性是解题的关键.

     

已知函数f(x)=xlnx,若直线l过点(0,﹣1),并且与曲线y=f(x)相切,则直线l的方程为(  )

A.x+y﹣1=0              B.x﹣y﹣1=0              C.x+y+1=0              D.x﹣y+1=0

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知识点:1.变化率与导数

B

【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.

【专题】导数的综合应用.

【分析】设出切点坐标,求出函数的导数,利用导数的几何意义即可得到结论.

【解答】解:∵f(x)=xlnx,

∴函数的导数为f′(x)=1+lnx,

设切点坐标为(x0,x0lnx0),

∴f(x)=xlnx在(x0,x0lnx0)处的切线方程为y﹣x0lnx0=(lnx0+1)(x﹣x0),

∵切线l过点(0,﹣1),

∴﹣1﹣x0lnx0=(lnx0+1)(﹣x0),

解得x0=1,

∴直线l的方程为:y=x﹣1.

即直线方程为x﹣y﹣1=0,

故选:B.

【点评】本题主要考查导数的几何意义,求函数的导数是解决本题的关键.

     

以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为1时,椭圆长轴的最小值为(  )

A.              B.              C.2              D.

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知识点:1.椭圆

D

【考点】椭圆的应用.

【专题】计算题.

【分析】由题设条件可知bc=1.∴,由此可以求出椭圆长轴的最小值.

【解答】解:由题意知bc=1.

故选D.

【点评】本题考查椭圆的性质及其应用,解题时要熟练掌握公式的灵活运用.

     

已知双曲线的右焦点为F,若过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是(  )

A.(1,2]              B.(1,2)              C.[2,+∞)              D.(2,+∞)

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知识点:2.双曲线

C

【考点】双曲线的简单性质.

【专题】计算题;压轴题.

【分析】若过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则该直线的斜率的绝对值小于等于渐近线的斜率.根据这个结论可以求出双曲线离心率的取值范围.

【解答】解:已知双曲线的右焦点为F,

若过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,

则该直线的斜率的绝对值小于等于渐近线的斜率

,离心率e2=

∴e≥2,故选C

【点评】本题考查双曲线的性质及其应用,解题时要注意挖掘隐含条件.

     

已知条件p:x>a,条件q:x2+x﹣2>0,若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值范围是  .

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知识点:6.简单的逻辑联结词

[1,+∞)

【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.

【专题】简易逻辑.

【分析】解不等式x2+x﹣2>0可得x<﹣2或x>1,原命题等价于{x|x>a}是{x|x<﹣2或x>1}的真子集,结合数轴可得.

【解答】解:不等式x2+x﹣2>0可化为(x﹣1)(x+2)>0,

解得x<﹣2或x>1,

∵p是q的充分不必要条件,

∴{x|x>a}是{x|x<﹣2或x>1}的真子集,

∴a≥1,即a的取值范围是[1,+∞)

故答案为:[1,+∞)

【点评】本题考查充要条件,涉及一元二次不等式的解法,属基础题.

     

已知函数y=++2,则y′=  .

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知识点:2.导数的计算

【考点】导数的运算.

【专题】计算题;函数思想;数学模型法;导数的概念及应用.

【分析】直接利用基本初等函数的求导公式及导数的运算法则求解.

【解答】解:∵y=++2,

∴y′==

故答案为:

【点评】本题考查导数的运算,考查了基本初等函数的求导公式,考查了导数的运算法则,是基础题.

     

如图,函数y=f(x)的图象在点P处的切线方程是y=﹣x+8,则f(5)+f′(5)=   .

答案解析:
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知识点:1.变化率与导数

2

【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.

【专题】计算题;导数的概念及应用.

【分析】根据导数的几何意义,结合切线方程,即可求得结论.

【解答】解:由题意,f(5)=﹣5+8=3,f′(5)=﹣1

∴f(5)+f′(5)=2

故答案为:2

【点评】本题考查导数的几何意义,考查学生的计算能力,属于基础题.

     

过椭圆+=1(a>b>0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于点P,F2为右焦点,若∠F1PF2=60°,则椭圆的离心率为  .

答案解析:
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知识点:1.椭圆

【考点】椭圆的简单性质.

【专题】计算题.

【分析】把x=﹣c代入椭圆方程求得P的坐标,进而根据∠F1PF2=60°推断出 =整理得 e2+2e﹣=0,进而求得椭圆的离心率e.

【解答】解:由题意知点P的坐标为(﹣c,)或(﹣c,﹣),

∵∠F1PF2=60°,

=

2ac=b2=(a2﹣c2).

e2+2e﹣=0,

∴e=或e=﹣(舍去).

故答案为:

【点评】本题主要考查了椭圆的简单性质,考查了考生综合运用椭圆的基础知识和分析推理的能力,属基础题.

     

若双曲线与椭圆有相同的焦点,与双曲线有相同渐近线,求双曲线方程.

答案解析:
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知识点:2.双曲线

【考点】双曲线的标准方程;双曲线的简单性质.

【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程.

【分析】设出双曲线的方程,利用双曲线与椭圆有相同的焦点,求出参数,即可得出结论.

【解答】解:依题意可设所求的双曲线的方程为…(3分)

…(5分)

又∵双曲线与椭圆有相同的焦点

∴λ+2λ=25﹣16=9…(9分)

解得λ=3…(11分)

∴双曲线的方程为…(13分)

【点评】本题考查双曲线的标准方程,考查椭圆、双曲线的几何性质,属于中档题.

     

已知命题p:方程的图象是焦点在y轴上的双曲线;命题q:方程4x2+4(m﹣2)x+1=0无实根;又p∨q为真,¬q为真,求实数m的取值范围.

答案解析:
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知识点:6.简单的逻辑联结词

【考点】复合命题的真假.

【专题】计算题.

【分析】分别求出命题p,q为真时的m的范围,然后结合复合命题p∨q为真,¬q为真判断出命题p,q的真假即可求解m的范围

【解答】解:∵方程是焦点在y轴上的双曲线,

,即m>2.故命题p:m>2; …(3分)

∵方程4x2+4(m﹣2)x+1=0无实根,

∴△=[4(m﹣2)]2﹣4×4×1<0,

即m24m+3<0,

∴1<m<3.故命题q:1<m<3.…(6分)

∵又p∨q为真,¬q为真,

∴p真q假.…(8分)

,此时m≥3;…(11分)

综上所述:{m|m≥3}.…(12分)

【点评】本题以复合命题的真假关系判断为载体,主要考查了双曲线的简单性质及方程的根的分布问题的应用

     

已知函数f(x)=﹣4x+m在区间(﹣∞,+∞)上有极大值

(1)求实常数m的值.

(2)求函数f(x)在区间(﹣∞,+∞)上的极小值.

答案解析:
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知识点:3.导数在研究函数中的应用

【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.

【专题】导数的综合应用.

【分析】(1)由f′(x)=x2﹣4=(x+2)(x﹣2),令f′(x)=0,解得x=﹣2,或x=2,列表讨论,能求出m=4.

(2)由m=4,得f(x)=,由此能求出函数f(x)在区间(﹣∞,+∞)上的极小值.

【解答】解:(1)∵f(x)=﹣4x+m,

∴f′(x)=x2﹣4=(x+2)(x﹣2),

令f′(x)=0,解得x=﹣2,或x=2,

列表讨论,得:

x

(﹣∞,﹣2)

﹣2

(﹣2,2)

2

(2,+∞)

f′(x)

+

0

0

+

f(x)

极大值

极小值

∴当x=﹣2时,f(x)取极大值,

∵函数f(x)=﹣4x+m在区间(﹣∞,+∞)上有极大值

解得m=4.

(2)由m=4,得f(x)=

当x=2时,f(x)取极小值f(2)=﹣

【点评】本题考查函数的极大值和极小值的求法,考查实数的取值范围的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.

     

已知抛物线C:y2=2px(p>0)过点P(1,﹣2).

(Ⅰ)求抛物线C的方程,并求其准线方程;

(Ⅱ)过焦点F且斜率为2的直线l与抛物线交于A,B两点,求△OAB的面积.

答案解析:
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知识点:3.抛物线

【考点】直线与圆锥曲线的关系;抛物线的简单性质.

【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程.

【分析】(Ⅰ)通过点的坐标适合方程求抛物线C的方程,并求其准线方程;

(Ⅱ)过焦点F且斜率为2的直线l,设出直线方程,利用过焦点F且斜率为2的直线l与抛物线交于A,B两点,联立方程组,利用韦达定理弦长公式以及点到直线的距离求出△OAB的面积.

【解答】(本小题满分(13分),(Ⅰ)小问(5分),(Ⅱ)小问8分)

解:(Ⅰ)由题意:4=2p,解得:p=2,

从而抛物线的方程为y2=4x,准线方程为x=﹣1…(5分)

(Ⅱ)抛物线焦点坐标为F(1,0),依题意可设直线y=2x﹣2…(6分)

设点A(x1,y1),B(x2,y2

联立得:4x2﹣12x+4=0,即x2﹣3x+1=0…(8分)

设点A(x1,y1),B(x2,y2),则由韦达定理有:x1+x2=3,x1x2=1…(9分)

则弦长…(11分)

而原点O(0,0)到直线l的距离…(12分)

…(13分)

【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系的应用,抛物线的方程的求法以及性质的应用,考查计算能力.

     

已知函数f(x)=x2+2x+alnx(a∈R).

(1)当时a=﹣4时,求f(x)的最小值;

(2)若函数f(x)在区间(0,1)上为单调函数,求实数a的取值范围.

答案解析:
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知识点:3.导数在研究函数中的应用

【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;函数的单调性与导数的关系.

【专题】综合题.

【分析】(1)当a=﹣时,f(x)=x2+2x﹣4lnx,x>0.,由此能求出f(x)的极小值.

(2)由f(x)=x2+2x+alnx(aR),知,设g(x)=2x2+2x+a,由函数f(x)在区间(0,1)上为单调函数,能求出实数a的取值范围.

【解答】解:(1)当a=﹣4时,f(x)=x2+2x﹣4lnx,x>0

令f′(x)=0,得x=﹣2(舍),或x=1,

列表,得

x

(0,1)

1

(1,+∞)

f′(x)

0

+

f(x)

极小值

∴f(x)的极小值f(1)=1+2﹣4ln1=3,

∵f(x)=x2+2x﹣4lnx,x>0只有一个极小值,

∴当x=1时,函数f(x)取最小值3.

(2)∵f(x)=x2+2x+alnx(aR),

,(x>0),

设g(x)=2x2+2x+a,

∵函数f(x)在区间(0,1)上为单调函数,

∴g(0)≥0,或g(1)≤0,

∴a≥0,或2+2+a≤0,

∴实数a的取值范围是{a|a≥0,或a≤﹣4}.

【点评】本题考查利用导数求闭区间上函数最值的应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.

     

已知椭圆E的两个焦点分别为(﹣1,0)和(1,0),离心率e=

(Ⅰ)求椭圆E的方程;

(Ⅱ)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆E交于不同的两点A、B,且线段AB的垂直平分线过定点P(,0),求实数k的取值范围.

答案解析:
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知识点:1.椭圆

【考点】椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题.

【专题】计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.

【分析】(Ⅰ)由条件知椭圆的焦点在x轴上,c=1,由离心率e=,求出a,再根据b2=a2﹣c2,求出b,从而写出椭圆方程;

(Ⅱ)联立直线l和椭圆方程,消去y得到x的二次方程,运用判别式大于0,韦达定理得到m2<1+2k2,x1+x2=,再根据l经过中点D,求出D的坐标,设出中垂线方程,代入D的坐标,再结合m2<1+2k2,解不等式即可得到k的取值范围.

【解答】解:(Ⅰ)由已知椭圆的焦点x轴上,c=1,

∴a=,b2=a2﹣c2=1,

∴椭圆E的方程为:

(Ⅱ),消去y得,(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣2=0,

∵直线l与椭圆有两个交点,∴16k2m2﹣4(1+2k2)(2m2﹣2)>0,可得m2<1+2k2

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,∴AB中点的横坐标为x0=

AB中点的纵坐标为y0=kx0+m=,∴AB的中点D(﹣),

设AB中垂线l′的方程为:y=﹣(x﹣),

∵D在l'上,∴D点坐标代入l′的方程可得,m=

将m2<1+2k2代入解得,k>或k<﹣

∴实数k的取值范围是(﹣)∪().

【点评】本题主要考查椭圆的简单性质:离心率,同时考查直线与椭圆相交的位置关系,注意联立方程,消去一个未知数,运用二次方程的韦达定理,注意判别式必须大于0.