2020-2021学年江西省赣州市高二(下)期中考试数学(理)试卷北师大版
展开1. 已知i为虚数单位,则复数z=1+i2−i的虚部为( )
A.−iB.iC.−1D.1
2. 若f(x)=x2−2x−4lnx,则f′(x)>0的解集为( )
A.(0, +∞)B.(−1, 0)∪(2, +∞)C.(2, +∞)D.(−1, 0)
3. 设x=θ是函数f(x)=3csx+sinx的一个极值点,则tanθ=( )
A.−3B.−13C.13D.3
4. 若m,n,l为空间三条不同的直线,α,β,γ为空间三个不同的平面,则下列为真命题的是( )
A.若m⊥l,n⊥l,则m//n
B.若m⊥β,m//α,则α⊥β
C.若α⊥γ,β⊥γ,则α//β
D.若α∩β=m,β∩γ=n,m//n,则α//β
5. “若x≠1,则x2−1≠0”的逆否命题为( )
A.“若x2−1≠0,则x≠1”B.“若x=1,则x2−1=0”
C.“若x2−1=0,则x≠1”D.“若x2−1=0,则x=1”
6. “干支纪年法”是我国历法的一种传统纪年法,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸被称为”十天干”;子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥叫做“十二地支”,“天干”以“甲”字开始,“地支”以“子”字开始,两者按干支顺序相配,组成了干支纪年法,其相配顺序为甲子、乙丑、丙寅⋯⋯癸酉;甲戌、乙亥、丙子⋯癸未;甲申、乙酉、丙戌⋯癸巳;⋯,共得到60个组合,称六十甲子,周而复始,无穷无尽.2021年是“干支纪年法”中的辛丑年,那么2121年是“干支纪年法”中的( )
A.庚午年B.辛未年C.庚辰年D.辛巳年
7. 函数fx=e|x|−ln|x|−2的大致图象为( )
A.B.
C.D.
8. 1+1xa+x6的展开式中x4的系数为−35,则实数a的值为( )
A.−25B.−45C.−35D.−15
9. 2020年11月,兰州地铁2号线二期开通试运营.甲、乙、丙、丁四位同学决定乘坐地铁去兰州老街、西固公园、西站十字,每人只能去一个地方,西站十字一定要有人去,则不同游览方案的种数为( )
A.60B.65C.70D.75
10. 某几何体的三视图如图,俯视图中圆的半径为1,且其内接四边形为正方形,则该几何体的体积为( )
A.2π−43B.2π−23C.4π−23D.2π+23
11. 过点Ma,0作双曲线x2a2−y2b2=1a>0,b>0的一条渐近线的平行线,交双曲线的另一条渐近线于点N,O为坐标原点,若锐角三角形OMN的面积为212a2+b2,则该双曲线的离心率为( )
A.62B.3C.3D.32
12. 函数fx=x2−lnx+ax≤0恰有两个整数解,则实数a的取值范围为( )
A.(−3,−1]B.(−2,−1]
C.ln33−3,ln22−2D.ln22−2,−1
二、填空题
某程序框图如图所示,若运行该程序后输出S=________.
将编号为1,2,3且大小相同的三个球放入三个不同的盒子中,恰有1个盒子是空盒的放法有________种.
已知1+3x6=a0+a1x+a2x2+⋯+a6x6,则a2+a4+a6=________.(结果用数字表示)
如图梯形ABCD为直角梯形,AB⊥AD,CD⊥AD,图中阴影部分为曲线y=x2与直线y=x+2围成的平面图形,向直角梯形ABCD内投入一质点,质点落入阴影部分的概率是________.
三、解答题
(1)设a≥b>0,证明:4a3+3b3≥4a2b+3ab2;
(2)已知a>0,证明:a+5−a+3>a+6−a+4.
某大学艺术专业400名学生参加某次测评,根据男女学生人数比例,使用分层抽样的方法从中随机抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组:[20,30)、[30,40)、⋯、[80,90],并整理得到如图所示的频率分布直方图.
(1)从总体的400名学生中随机抽取一人,估计其分数小于70的概率;
(2)已知样本中分数小于40的学生有5人,试估计总体中分数在区间[40,50)内的人数;
(3)已知样本中有一半男生的分数不小于70,且样本中分数不小于70的男女生人数相等,试估计总体中男生和女生人数的比例.
已知函数f(x)=13x3(lnx−13)−a2x2+x.
(1)若a=1,求f(x)在x=1处的切线方程;
(2)若f(x)有2个极值点,求实数a的取值范围.
如图所示,在三棱锥P−ABC中,PC⊥平面ABC,PC=2,∠ACB=π2,D,E分别为线段AB,BC上的点,且CD=DE=2,CE=2EB=2.
(1)证明:平面PDE⊥平面PCD;
(2)求锐二面角A−PD−C的余弦值.
椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0与椭圆E:x225+y224=1有共同的焦点,且椭圆C的离心率e=12.点M,F分别为椭圆C的左顶点和右焦点,直线l过点F且交椭圆C于P,Q两点,设直线MP,MQ的斜率分别为k1,k2.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)是否存在直线l,使得k1+k2=−14,若存在,求出直线l方程;不存在,说明理由.
已知函数fx=2x−2lnx+a,gx=−ax−2,a∈R.
(1)讨论函数fx的单调性;
(2)若fx+gx>0对任意的x∈0,12成立,求实数a的取值范围.
参考答案与试题解析
2020-2021学年江西省赣州市高二(下)期中考试数学(理)试卷
一、选择题
1.
【答案】
D
【考点】
复数的基本概念
复数代数形式的混合运算
【解析】
根据复数的运算得到z=i+3,再由复数的概念即可的解.
【解答】
解:因为z=(1+i)(2−i)=2−i+2i+1=i+3,
所以复数z=(1+i)(2−i)的虚部为1.
故选D.
2.
【答案】
C
【考点】
导数的加法与减法法则
一元二次不等式的解法
【解析】
由题意,可先求出函数的定义域及函数的导数,再解出不等式f′(x)>0的解集与函数的定义域取交集,即可选出正确选项.
【解答】
解:由题可得,f(x)的定义域为(0, +∞),f′(x)=2x−2−4x,
令2x−2−4x>0,整理得x2−x−2>0,解得x>2或x<−1,
结合函数的定义域知,f′(x)>0的解集为(2, +∞).
故选C.
3.
【答案】
C
【考点】
利用导数研究函数的极值
同角三角函数基本关系的运用
【解析】
利用连续光滑曲线的极值点处的导数为0,即可求出tanθ的值.
【解答】
解:f′x=−3sinx+csx,
因为x=θ是函数fx=3csx+sinx的一个极值点,
所以f′θ=−3sinθ+csθ=0,
所以tanθ=sinθcsθ=13.
故选C.
4.
【答案】
B
【考点】
空间中直线与直线之间的位置关系
空间中平面与平面之间的位置关系
【解析】
根据空间直线、平面间的位置关系逐一判断选项即可得解.
【解答】
解:A,当m⊥l,n⊥l时,m与n的位置关系是相交,平行或者异面,故A错误;
B,m//α ,则α内存在直线a,使得a//m(过m的平面与α交线为a),
又m⊥β ,所以α⊥β,故B正确;
C,若α⊥γ,β⊥γ,则α与β可能相交,可能平行,故C错误;
D,若α∩β=m,即α与β相交,则α与β不平行,故D错误.
故选B.
5.
【答案】
D
【考点】
四种命题间的逆否关系
【解析】
"若p则q"的逆否命题为“若¬q则¬p",进行改写即可.
【解答】
解:“若x≠1,则x2−1≠0”的逆否命题为:
“若x2−1=0,则x=1”.
故选D.
6.
【答案】
D
【考点】
进行简单的合情推理
等差数列
【解析】
从2021到2121年经过100年,由简单的合情推理结合阅读,理解“干支纪年法”,通过运算可得解.
【解答】
解:天干:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸;
地支:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥,
天干是以10为公差的等差数列,地支是以12为公差的等差数列,
2021年是“干支纪年法”中的辛丑年,
则2121年的天干为辛,地支为巳,
故选D.
7.
【答案】
D
【考点】
函数的图象
利用导数研究函数的单调性
【解析】
本题考查函数图象和性质、函数的导数及应用等基本知识.
【解答】
解:由f(−x)=f(x)可知f(x)是偶函数,排除A;
当x>0时,f(x)=ex−lnx−2,
则f′(x)=ex−1x,
可知f′(x)在(0,+∞)上单调递增,
且f′12=e12−2<0,f′(1)=e−1>0,
则存在x0∈12,1,使得f′(x0)=0,
当0
且x0是f(x)在(0,+∞)上唯一极小值点,
故选D.
8.
【答案】
D
【考点】
二项式定理的应用
二项展开式的特定项与特定系数
【解析】
根据(a+x)6 的展开式求出通项中x4的系数和x5的系数,再根据1+1x(a+x)6 的展开式中x4的系数为−35,得到C64a2+C65a=−35,求解即可.
【解答】
解:(a+x)6 的展开式通项公式为:Tr+1=C6ra6−rxr,
令r=4,则(a+x)6 的展开式中x4的系数为C64a2,
令r=5,则(a+x)6 的展开式中x5的系数为C65a,
因为1+1x(a+x)6 的展开式中x4的系数为−35,
所以C64a2+C65a=−35,解得a=−15.
故选D.
9.
【答案】
B
【考点】
计数原理的应用
【解析】
根据题意,先由分步计数原理计算可得四人选择3个地方的全部情况数目,再计算西站十字没人去的情况数目,分析可得西站十字一定要有人去的游览方案数目,即可得答案.
【解答】
解:根据题意,甲、乙、丙、丁四位同学决定乘坐地铁去兰州老街、西固公园、西站十字,每人只能去一个地方,
则每人有3种选择,则4人一共有3×3×3×3=81种情况,
若西站十字没有人去,即四位同学选择了兰州老街、西固公园,
每人有2种选择方法,则4人一共有2×2×2×2=16种情况,
故西站十字一定要有人去有81−16=65种情况,
即西站十字一定有人去的游览方案有65种.
故选B.
10.
【答案】
B
【考点】
由三视图求体积(切割型)
【解析】
无
【解答】
解:该几何体为半径为1的半球中,挖掉一个底面在半球的正四棱锥,
所以几何体的体积为V=23π×13−13×12×2×2×1=23π−23=2π−23.
故选B.
11.
【答案】
B
【考点】
双曲线的离心率
双曲线的渐近线
三角形的面积公式
【解析】
不妨过点M作渐近线y=−bax是平行线,交渐近线y=bax于点N,如图,易知∠1=∠2=∠3,所以△OMN是以∠ONM为顶角的等腰三角形.由△OMN是锐角三角形,可得ba>1,则e2=1+b2a2>2,联立y=bax,y=−bax−a,得到yN=b2,根据△OMN的面积即可求解双曲线的离心率.
【解答】
解:不妨过点M作渐近线y=−bax的平行线,交渐近线y=bax于点N,
易知∠1=∠2=∠3,
所以△OMN是以∠ONM为顶角的等腰三角形,
由于△OMN是锐角三角形,
所以∠1>45∘,
所以ba>1,
所以e2=c2a2=a2+b2a2=1+b2a2>2,
联立y=bax,y=−bax−a, 解得yN=b2,
所以S△OMN=12⋅a⋅12b=212a2+b2,
得9a2c2−a2=2c4,
所以2e4−9e2+9=0,解得e2=32(舍去)或e2=3,
所以e=3.
故选B.
12.
【答案】
C
【考点】
由函数零点求参数取值范围问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:∵fx=x2−lnx+ax≤0(x>0),
∴a≤−x+lnxx,
设ℎx=−x+lnxxx>0,
ℎ′x=−1+1−lnxx2=−x2+1−lnxx2,
设gx=−x2+1−lnx,
则gx在0,+∞上为减函数,
当x=1时,g1=−1+1−ln1=0,
当x>1时,gx<0,此时ℎ′x<0,ℎx为减函数,
当0
即当x=1时, ℎx取得极大值,此时ℎ1=−1,
ℎ2=ln22−2,ℎ3=ln33−3,
要使a≤−x+lnxx的整数解只有两个,
即y=a应该满足ℎ3即ln33−3故选C.
二、填空题
【答案】
95
【考点】
程序框图
循环结构的应用
【解析】
利用循环程序的框图,循环计算得解.
【解答】
解:由题设得S=1+112+1=32,n=2;
S=32+122+2=53,n=3;
S=53+132+3=74,n=4;
S=74+142+4=95,n=5;
此时满足n>4,输出S=95.
故答案为:95.
【答案】
18
【考点】
排列、组合及简单计数问题
分步乘法计数原理
【解析】
根据题意,分2步进行分析;①将三个球分为2组,②在三个盒子中任选2个,将分好的2组放入其中,由分步计数原理计算可得答案.
【解答】
解:根据题意,分2步进行分析:
①将三个球分为2组,有C32=3种分法,
②在三个盒子中任选2个,将分好的2组放入其中,有A32=6种放法,
则恰有1个盒子是空盒的放法有3×6=18种.
故答案为:18.
【答案】
2079
【考点】
二项式定理的应用
二项展开式的特定项与特定系数
【解析】
利用赋值法,分别令x=0,1和−1代入原式,在适当处理即可求解.
【解答】
解:∵1+3x6=a0+a1x+a2x2+⋯+a6x6,
∴令x=0,则有a0=1;
令x=1,得a0+a1+a2+a3+a4+a5+a6=1+3×16=212,①
令x=−1,得a0−a1+a2−a3+a4−a5+a6=1−3×16=26,②
由①+②,得2a0+a2+a4+a6=212+26,
∴a2+a4+a6=211+25−1=2079.
故答案为:2079.
【答案】
35
【考点】
几何概型计算(与长度、角度、面积、体积有关的几何概型)
定积分在求面积中的应用
【解析】
联立直线与抛物线方程求出交点坐标,再利用定积分求出阴影部分的面积,利用梯形的面积公式求出SABCD,最后根据几何概型的概率公式计算可得;
【解答】
解:联立y=x2,y=x+2,解得x=2,y=4或x=−1,y=1,
即B2,4,C−1,1,D−1,0,A2,0,
S阴影=−12x+2−x2dx
=12x2+2x−13x3|−12=92,
S梯形ABCD=1+4×3×12=152,
∴ P=S阴影S梯形ABCD=92152=35.
故答案为:35.
三、解答题
【答案】
证明:(1)4a3+3b3−4a2b−3ab2=4a2a−b−3b2a−b
=a−b4a2−3b2=a−ba2+3a2−b2,
∵ a≥b>0,
∴ a−b≥0,a2+3a2−b2>0,
∴ 4a3+3b3≥4a2b+3ab2.
(2)要证a+5−a+3>a+6−a+4,
只需证a+5+a+4>a+6+a+3,
只需证a+5+2a+5a+4+a+4
>a+6+2a+6a+3+a+3,
只需证2a+5a+4>2a+6a+3,
只需证a2+9a+20>a2+9a+18,
只需证20>18,
上不等式显然成立,所以原不等式成立.
【考点】
不等式的证明
【解析】
此题暂无解析
【解答】
证明:(1)4a3+3b3−4a2b−3ab2=4a2a−b−3b2a−b
=a−b4a2−3b2=a−ba2+3a2−b2,
∵ a≥b>0,
∴ a−b≥0,a2+3a2−b2>0,
∴ 4a3+3b3≥4a2b+3ab2.
(2)要证a+5−a+3>a+6−a+4,
只需证a+5+a+4>a+6+a+3,
只需证a+5+2a+5a+4+a+4
>a+6+2a+6a+3+a+3,
只需证2a+5a+4>2a+6a+3,
只需证a2+9a+20>a2+9a+18,
只需证20>18,
上不等式显然成立,所以原不等式成立.
【答案】
解:(1)根据频率分布直方图可知,
样本中分数不小于70的频率为0.02+0.04×10=0.6,
所以样本中分数小于70的频率为1−0.6=0.4,
所以从总体的400名学生中随机抽取一人,其分数小于70的概率估计值为0.4.
(2)根据题意,样本中分数不小于50的频率为
(0.01+0.02+0.04+0.02)×10=0.9,
故样本中分数小于50的频率为0.1,
故分数在区间[40,50)内的人数为100×0.1−5=5,
所以总体中分数在区间[40,50)内的人数估计为400×5100=20.
(3)由题意可知,样本中分数不小于70的学生人数为0.02+0.04×10×100=60,
所以样本中分数不小于70的男生人数为60×12=30,
所以样本中的男生人数为30×2=60,
样本中的女生人数为100−60=40,
所以估计总体中男生和女生人数的比例为60:40=3:2.
【考点】
频率分布直方图
用频率估计概率
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)根据频率分布直方图可知,
样本中分数不小于70的频率为0.02+0.04×10=0.6,
所以样本中分数小于70的频率为1−0.6=0.4,
所以从总体的400名学生中随机抽取一人,其分数小于70的概率估计值为0.4.
(2)根据题意,样本中分数不小于50的频率为
(0.01+0.02+0.04+0.02)×10=0.9,
故样本中分数小于50的频率为0.1,
故分数在区间[40,50)内的人数为100×0.1−5=5,
所以总体中分数在区间[40,50)内的人数估计为400×5100=20.
(3)由题意可知,样本中分数不小于70的学生人数为0.02+0.04×10×100=60,
所以样本中分数不小于70的男生人数为60×12=30,
所以样本中的男生人数为30×2=60,
样本中的女生人数为100−60=40,
所以估计总体中男生和女生人数的比例为60:40=3:2.
【答案】
解:(1)依题意得,f(x)=13x3(lnx−13)−12x2+x,
f(1)=−19−12+1=718,
f′(x)=13[3x2(lnx−13)+x2]−x+1=x2lnx−x+1,
k=f′(1)=0,
则切线方程为y=718.
(2)f(x)有2个极值点,
则f′(x)=13(3x2lnx+x2)−13x2−ax+1=x2lnx−ax+1有2个零点(且左右异号),
即a=xlnx+1x在x>0上有2解,
令F(x)=xlnx+1x,x>0,
则F′(x)=lnx+1−1x2,x>0,
又F′(x)在x>0上单调递增,F′(1)=0,
则当x>1时,F′(x)>0,
当0
故最小值为F(1)=1,则a>1.
【考点】
利用导数研究曲线上某点切线方程
利用导数研究函数的极值
【解析】
(1)求出函数的导数,切线的斜率,切点坐标,然后求解切线方程即可.
(2)f(x)有2个极值点,得到导函数有2个零点,即a=xlnx+1x在x>0上有2解,令F(x)=xlnx+1x,x>0,求出导函数,判断函数的单调性,转化求解最小值,即可推出.
【解答】
解:(1)依题意得,f(x)=13x3(lnx−13)−12x2+x,
f(1)=−19−12+1=718,
f′(x)=13[3x2(lnx−13)+x2]−x+1=x2lnx−x+1,
k=f′(1)=0,
则切线方程为y=718.
(2)f(x)有2个极值点,
则f′(x)=13(3x2lnx+x2)−13x2−ax+1=x2lnx−ax+1有2个零点(且左右异号),
即a=xlnx+1x在x>0上有2解,
令F(x)=xlnx+1x,x>0,
则F′(x)=lnx+1−1x2,x>0,
又F′(x)在x>0上单调递增,F′(1)=0,
则当x>1时,F′(x)>0,
当0
故最小值为F(1)=1,则a>1.
【答案】
(1)证明:因为CD=DE=2,CE=2,
所以CD2+DE2=22+22=4=CE2,
所以△CDE为直角三角形,且∠CDE=90∘,
所以CD⊥DE,
因为PC⊥平面ABC,DE⊂平面ABC,所以PC⊥DE,
因为CD∩PC=C,所以DE⊥平面PCD,
因为DE⊂平面PDE,所以平面PDE⊥平面PCD.
(2)过D作DF⊥BC于F,
因为△CDE为等腰直角三角形,且CE=2,
所以DF=12CE=1,
因为∠ACB=π2,所以DF//AC,
所以DFAC=BFBC,即1AC=23,得AC=32,
因为PC⊥平面ABC,∠ACB=π2,
所以CA,CB,CP两两垂直,
所以以C为原点,分别以CA,CB,CP所在直线为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则C0,0,0,A32,0,0,D1,1,0,E0,2,0,P0,0,2,
所以DE→=−1,1,0,DP→=−1,−1,2,DA→=12,−1,0,
设平面PAD的法向量为n→=x,y,z,
则n→⋅DP→=−x−y+2z=0,n→⋅DA→=12x−y=0,
令x=2,则y=1,z=32,所以n→=2,1,32,
由(1)可知DE⊥平面PCD,
所以DE→=−1,1,0是平面PCD的一个法向量,
设锐二面角A−PD−C的平面角为θ,
则csθ=|cs⟨n→,DE→⟩|=|−2+1+04+1+94×1+1|=5829,
所以锐二面角A−PD−C的余弦值为5829.
【考点】
平面与平面垂直的判定
用空间向量求平面间的夹角
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)证明:因为CD=DE=2,CE=2,
所以CD2+DE2=22+22=4=CE2,
所以△CDE为直角三角形,且∠CDE=90∘,
所以CD⊥DE,
因为PC⊥平面ABC,DE⊂平面ABC,所以PC⊥DE,
因为CD∩PC=C,所以DE⊥平面PCD,
因为DE⊂平面PDE,所以平面PDE⊥平面PCD.
(2)过D作DF⊥BC于F,
因为△CDE为等腰直角三角形,且CE=2,
所以DF=12CE=1,
因为∠ACB=π2,所以DF//AC,
所以DFAC=BFBC,即1AC=23,得AC=32,
因为PC⊥平面ABC,∠ACB=π2,
所以CA,CB,CP两两垂直,
所以以C为原点,分别以CA,CB,CP所在直线为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则C0,0,0,A32,0,0,D1,1,0,E0,2,0,P0,0,2,
所以DE→=−1,1,0,DP→=−1,−1,2,DA→=12,−1,0,
设平面PAD的法向量为n→=x,y,z,
则n→⋅DP→=−x−y+2z=0,n→⋅DA→=12x−y=0,
令x=2,则y=1,z=32,所以n→=2,1,32,
由(1)可知DE⊥平面PCD,
所以DE→=−1,1,0是平面PCD的一个法向量,
设锐二面角A−PD−C的平面角为θ,
则csθ=|cs⟨n→,DE→⟩|=|−2+1+04+1+94×1+1|=5829,
所以锐二面角A−PD−C的余弦值为5829.
【答案】
解:(1)由题可知椭圆C中,c=1,
由离心率e=ca=12可得a=2,
又知b2=a2−c2=3,
所以椭圆C的标准方程为x24+y23=1.
(2)右焦点F1,0,右顶点M−2,0.假设存在直线l,满足k1+k2=−14.
若直线l斜率不存在时,k1+k2=0,不合题意,舍去;
设直线l的方程为y=kx−1,联立方程 y=kx−1x24+y23=1,
化简得3+4k2x2−8k2x+4k2−12=0
由题意易知Δ>0恒成立,
设直线l与椭圆C的两个交点为Px1,y1,Qx2,y2,
根据韦达定理得x1+x2=8k23+4k2,x1x2=4k2−123+4k2
则k1+k2=y1x1+2+y2x2+2=kx1−1x1+2+kx2−1x2+2
=k⋅2x1x2+x1+x2−4x1x2+2x1+x2+4
=k⋅2⋅4k2−123+4k2+8k23+4k2−44k2−123+4k2+2⋅8k23+4k2+4
=k⋅8k2−24+8k2−43+4k24k2−12+16k2+43+4k2
=−1k=−14,
所以k=4,
即直线l:y=4x−1,化简得4x−y−4=0,
综上可知,存在直线l:4x−y−4=0,满足k1+k2=−14.
【考点】
椭圆的标准方程
圆锥曲线的综合问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)由题可知椭圆C中,c=1,
由离心率e=ca=12可得a=2,
又知b2=a2−c2=3,
所以椭圆C的标准方程为x24+y23=1.
(2)右焦点F1,0,右顶点M−2,0.假设存在直线l,满足k1+k2=−14.
若直线l斜率不存在时,k1+k2=0,不合题意,舍去;
设直线l的方程为y=kx−1,联立方程 y=kx−1x24+y23=1,
化简得3+4k2x2−8k2x+4k2−12=0
由题意易知Δ>0恒成立,
设直线l与椭圆C的两个交点为Px1,y1,Qx2,y2,
根据韦达定理得x1+x2=8k23+4k2,x1x2=4k2−123+4k2
则k1+k2=y1x1+2+y2x2+2=kx1−1x1+2+kx2−1x2+2
=k⋅2x1x2+x1+x2−4x1x2+2x1+x2+4
=k⋅2⋅4k2−123+4k2+8k23+4k2−44k2−123+4k2+2⋅8k23+4k2+4
=k⋅8k2−24+8k2−43+4k24k2−12+16k2+43+4k2
=−1k=−14,
所以k=4,
即直线l:y=4x−1,化简得4x−y−4=0,
综上可知,存在直线l:4x−y−4=0,满足k1+k2=−14.
【答案】
解:(1)fx=2x−2lnx+a,
有f′x=2−2x=2x−2x且定义域为0,+∞,
当x∈0,1时,f′x<0,fx单调递减;
当x∈1,+∞时,f′x>0,fx单调递增.
(2)据题意,2x−2lnx+a−ax−2>0对任意的x∈0,12成立,
整理得:a>2+2lnx1−x在x∈0,12恒成立,
设ℎx=2+2lnx1−xx∈0,12,
则ℎ′x=2x−2+2lnx1−x2 .
令mx=2x−2+2lnxx∈0,12,
则m′x=−2x2+2x=−2+2xx2,
当x∈0,12时,m′x<0,mx在0,12上单调递减,
即mx>m12=2−2ln2>0,
∴ 当x∈0,12时,ℎ′x>0,
则ℎx在0,12上单调递增,即ℎx<ℎ12=2−4ln2,
故a≥2−4ln2,即实数a的取值范围是[2−4ln2,+∞).
【考点】
利用导数研究函数的单调性
利用导数研究不等式恒成立问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)fx=2x−2lnx+a,
有f′x=2−2x=2x−2x且定义域为0,+∞,
当x∈0,1时,f′x<0,fx单调递减;
当x∈1,+∞时,f′x>0,fx单调递增.
(2)据题意,2x−2lnx+a−ax−2>0对任意的x∈0,12成立,
整理得:a>2+2lnx1−x在x∈0,12恒成立,
设ℎx=2+2lnx1−xx∈0,12,
则ℎ′x=2x−2+2lnx1−x2 .
令mx=2x−2+2lnxx∈0,12,
则m′x=−2x2+2x=−2+2xx2,
当x∈0,12时,m′x<0,mx在0,12上单调递减,
即mx>m12=2−2ln2>0,
∴ 当x∈0,12时,ℎ′x>0,
则ℎx在0,12上单调递增,即ℎx<ℎ12=2−4ln2,
故a≥2−4ln2,即实数a的取值范围是[2−4ln2,+∞).
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