2021-2022学年浙江省丽水市高二(上)期末数学试卷
展开1.(5分)在平面直角坐标系中,直线l经过点(0,0),(1,3),则直线l的斜率为( )
A.B.C.﹣3D.3
2.(5分)在等差数列{an}中,若a4+a8=16,则a6=( )
A.4B.±4C.8D.±8
3.(5分)抛物线y2=2x的准线方程是( )
A.xB.x=﹣1C.yD.y=﹣1
4.(5分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P是线段BD1中点,若,
则x+y+z=( )
A.B.1C.D.3
5.(5分)空间中两条不同的直线m,n和平面α,则下列命题中正确的是( )
A.若m⊥α,n⊥α,则m∥nB.若m∥α,n∥α,则m∥n
C.若m⊥n,n⊥α,则m⊥αD.若m⊥n,n∥α,则m⊥α
6.(5分)已知函数f(x)的导函数y=f'(x)图象如图所示,则函数y=f(x)图象是( )
A.B.
C.D.
7.(5分)已知三棱锥S﹣ABC中,SC=2,AB=2,E,F分别是SA,BC的中点,EF=1,则EF与AB所成的角大小为( )
A.B.C.D.
8.(5分)在数列{an},{bn}中,满足,且bn<bn+1,若b100=am(m∈N*),则m=( )
A.5050B.5100C.10050D.10100
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共计20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个是符合题目要求的,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分)
(多选)9.(5分)如图,一缕阳光从圆形的窗孔射入,在水平地面上形成椭圆形光斑(轮廓为椭圆),若光线与水平地面所成的角为α(0°<α<90°),则下列说法正确的是( )
A.椭圆的离心率e=sinα
B.椭圆的离心率e=csα
C.椭圆的离心率e随α的增大而减小
D.椭圆的离心率e随α的增大而增大
(多选)10.(5分)已知Sn是等比数列{an}的前n项和,且m,n∈N*,下列结论一定成立的是( )
A.若m+n为偶数,则am•an>0
B.若m+n为奇数,则am•an>0
C.若m•n为偶数,则am•Sn>0
D.若m•n为奇数,则am•Sn>0
(多选)11.(5分)已知函数f(x)=a(x﹣a)2(x﹣b)(a≠0)的极大值点为x=a,则( )
A.a2<b2
B.a2<ab
C.若f'(x1)=f'(x2)=0,则x1+x2>0
D.若f'(x1)=f'(x2)=0,则x1x2>0
(多选)12.(5分)如图,在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=3,,P是该正四棱柱表面或内部一点,直线PB,PC与底面ABCD所成的角分别记为α,β,且sinβ=2sinα,记动点P的轨迹与棱BC的交点为Q,则下列说法正确的是( )
A.Q为BC中点
B.线段PA1长度的最小值为5
C.存在一点P,使得PQ∥平面AB1D1
D.若P在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1表面,则点P的轨迹长度为
三、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
13.(5分)已知,若,则k= .
14.(5分)已知圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2+2x﹣4y=0,则圆心距|C1C2|= .
15.(5分)我国南北朝著名数学家祖暅提出了祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.即夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平面的任何平面所截,若截得的两个截面面积都相等,则这两个几何体的体积相等.在数学上运用祖暅原理推导球的体积公式时,构造了一个底面半径与高都为R的圆柱内挖掉一个等高的圆锥的几何体(如图所示),则该几何体的体积为 .
16.(5分)已知F1,F2分别是双曲线,b>0)的左、右焦点,双曲线上有一点M,满足|MF1|=λ|MF2|(λ),且,则该双曲线离心率的取值范围是 .
17.(5分)在第七十五届联合国大会一般性辩论上,习近平主席表示,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和.某地2020年共发放汽车牌照12万张,其中燃油型汽车牌照10万张,电动型汽车2万张,从2021年起,每年发放的电动型汽车牌照按前一年的50%增长,燃油型汽车牌照比前一年减少0.5万张,同时规定,若某年发放的汽车牌照超过15万张,以后每年发放的电动车牌照的数量维持在这一年的水平不变.那么从2021年至2030年这十年累计发放的汽车牌照数为 万张.
18.(5分)已知函数f(x)=xa﹣ax(x>0且a>0)有两个不同的零点,则a的取值范围是 .
四、解答题(本大题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
19.(10分)已知圆C的圆心为点(1,2),且与x轴相切.
(Ⅰ)求圆C的方程;
(Ⅱ)求直线l:2x﹣y+2=0被圆C所截得的弦长.
20.(10分)已知三棱柱ABC﹣DEF中,∠BAC=90°,AB=AC=AD,∠DAB=∠DAC.
(Ⅰ)求证:BC⊥AD;
(Ⅱ)若二面角A﹣BC﹣E的大小为135°,求直线DB与平面BEFC所成角的大小.
21.(12分)已知函数,x∈[0,π].注:e=2.71828…是自然对数的底数.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)记函数f(x)的导函数为f'(x),求证:|f'(x)|≤1.
22.(14分)已知数列{nan}是以1为首项,为公比的等比数列,数列{bn}满足:b1=2,nbn+1﹣(n+1)bn=n(n+1)dn,n∈N*.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)(ⅰ)若dn=1,记cn=an+1bn,求数列{cn}的前n项和Tn;
(ⅱ)若dn=2n+1,证明:.
23.(14分)如图,椭圆E1:的右焦点为F(,0),椭圆E2:t(0<t<1),椭圆E2的切线MN、MP交椭圆E1于M、N、P三点,
切点分别为Q、R.
(Ⅰ)求实数m的值;
(Ⅱ)求证:点Q是线段MN的中点;
(Ⅲ)求四边形OQMR面积的最大值.
2021-2022学年浙江省丽水市高二(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.(5分)在平面直角坐标系中,直线l经过点(0,0),(1,3),则直线l的斜率为( )
A.B.C.﹣3D.3
【解答】解:直线l经过点(0,0),(1,3),
则直线l的斜率k3,
故选:D.
2.(5分)在等差数列{an}中,若a4+a8=16,则a6=( )
A.4B.±4C.8D.±8
【解答】解:∵{an}是等差数列,
∴2a6=a4+a8=16,
∴a6=8.
故选:C.
3.(5分)抛物线y2=2x的准线方程是( )
A.xB.x=﹣1C.yD.y=﹣1
【解答】解:抛物线y2=2x的开口向右,p=1,所以抛物线的准线方程是x.
故选:A.
4.(5分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P是线段BD1中点,若,
则x+y+z=( )
A.B.1C.D.3
【解答】解:在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P是线段BD1中点,
,
∵,∴x=y=z,
则x+y+z.
故选:C.
5.(5分)空间中两条不同的直线m,n和平面α,则下列命题中正确的是( )
A.若m⊥α,n⊥α,则m∥nB.若m∥α,n∥α,则m∥n
C.若m⊥n,n⊥α,则m⊥αD.若m⊥n,n∥α,则m⊥α
【解答】解:空间中两条不同的直线m,n和平面α,
对于A,若m⊥α,n⊥α,则由线面垂直的性质得m∥n,故A正确;
对于B,若m∥α,n∥α,则m与n相交、平行或异面,故B错误;
对于C,若m⊥n,n⊥α,则m∥α或m⊂α,故C错误;
对于D,若m⊥n,n∥α,则m与α相交、平行或m⊂α,故D错误.
故选:A.
6.(5分)已知函数f(x)的导函数y=f'(x)图象如图所示,则函数y=f(x)图象是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:由f′(x)图象知,第一部分f′(x)>0,且f′(x)是个常数,此时f(x)为增函数,且等速度增长,对应图象为直线,排除C,D,
第二部分f′(x)>0,此时f(x)为增函数,
第三部分,f′(x)<0,此时函数为减函数,排除B,
故选:A.
7.(5分)已知三棱锥S﹣ABC中,SC=2,AB=2,E,F分别是SA,BC的中点,EF=1,则EF与AB所成的角大小为( )
A.B.C.D.
【解答】
解:取AC中点D,连接DE、DF,
由E,F分别是SA,BC的中点,
则DE∥SC,DF∥AB,
则EF与AB所成的角的平面角为∠EFD(或其补角),
由SC=2,AB=2,
则DE,DF=1,
又EF=1,
则cs∠EFD,
即∠EFD,
即EF与AB所成的角大小为,
故选:B.
8.(5分)在数列{an},{bn}中,满足,且bn<bn+1,若b100=am(m∈N*),则m=( )
A.5050B.5100C.10050D.10100
【解答】解:因,
则数列{bn}是由4k+1(k∈N*) 计算而得的完全平方数的算术平方根由小到大排列而成,
因4×2+1=32,4×6+1=52,4×12+1=72,4×20+1=92,4×30+1=112,4×42+1=132,⋯,
即b1=3,b2=5,b3=7,b4=9,b5=11,b6=13,⋯,
即数列{bn}是首项为3,公差为2的等差数列,
所以bn=2n+1,
反之,当bn=2n+1时,由得k=n(n+1),
因此,,
于是得,则am=b100=201,
所以m=100(100+1)=10100.
故选:D.
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共计20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个是符合题目要求的,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分)
(多选)9.(5分)如图,一缕阳光从圆形的窗孔射入,在水平地面上形成椭圆形光斑(轮廓为椭圆),若光线与水平地面所成的角为α(0°<α<90°),则下列说法正确的是( )
A.椭圆的离心率e=sinα
B.椭圆的离心率e=csα
C.椭圆的离心率e随α的增大而减小
D.椭圆的离心率e随α的增大而增大
【解答】解:可根据题意做出平面图,如图所示,
窗孔的圆心为O,圆心在水平面的投影即椭圆的中心为O,光线与水平面的交点为A、B,光线与水平地面所成的角为α(0°<α<90°) 即∠BOO′,连接OO′,
过B作OO′的垂线交l1于C,交OO′于D,
由题意可知,窗孔在平面内的投影椭圆,故|AB|为椭圆的长轴长,即|AB|=2a,
|BC|为椭圆的短轴长,即|BC|=2b,
所以,,
故,
而,
故椭圆的离心率e=csα,所以选项A错误,选项B正确;
e=csα,因为csα在0°<α<90°是单调递减的,所以椭圆的离心率e随α的增大而减小,故选项C正确,选项D错误.
故选:BC.
(多选)10.(5分)已知Sn是等比数列{an}的前n项和,且m,n∈N*,下列结论一定成立的是( )
A.若m+n为偶数,则am•an>0
B.若m+n为奇数,则am•an>0
C.若m•n为偶数,则am•Sn>0
D.若m•n为奇数,则am•Sn>0
【解答】解:由题意知,设等比数列的公比为q,则am•an=a1qm﹣1•a1qn﹣1=a12qm+n﹣2,若m+n为偶数时,m+n﹣2为偶数,所以qm+n﹣2>0,所以am•an=a12qm+n﹣2>0,
若m+n为奇数时,m+n﹣2为奇数,若q<0,则qm+n﹣2<0,所以am•an=a12qm+n﹣2<0,
若q>0,则qm+n﹣2>0,
所以am•an=a12qm+n﹣2>0,
若q=1时,am•an=a12>0,
故此时无法判断am•an正负,故A正确,B错误;
若mn为偶数时,则m,n为两偶或一奇一偶,
当m,n为两偶数时,则m﹣1为奇数,
若q∈(0,1)∪(1,+∞),
则qm﹣1>0,0,此时am•Sn=a12qm﹣1•0,
若q∈(﹣1,0),则qm﹣1<0,0,此时am•Sn=a12qm﹣1•0,
若q∈(﹣∞,﹣1),则qm﹣1<0,0,此时am•Sn=a12qm﹣1•0,
若q=1时,am•Sn=na12>0,若q=﹣1时,am•Sn=0,故无法判断am•Sn的正负;
同理,当m,n为一奇一偶时,也无法判断am•Sn的正负,故C错误;
当mn为奇数时,m,n都为奇数,则m﹣1为偶数,
若q≠﹣1且q≠0且q≠1时,qm﹣1>0,0,所以am•Sn=a12qm﹣1•0,
若q=1时,am•Sn=na12>0,若q=﹣1时,am•Sn=a12>0,
所以am•Sn=a12qm﹣1•0,故D正确.
故选:AD.
(多选)11.(5分)已知函数f(x)=a(x﹣a)2(x﹣b)(a≠0)的极大值点为x=a,则( )
A.a2<b2
B.a2<ab
C.若f'(x1)=f'(x2)=0,则x1+x2>0
D.若f'(x1)=f'(x2)=0,则x1x2>0
【解答】解:令f(x)=0,解得x=a或x=b,即x=a及x=b是f(x)的两个零点,
当a>0时,由三次函数的性质可知,要使x=a是f(x)的极大值点,则函数f(x)的大致图象如下图所示,
则0<a<b;
当a<0时,由三次函数的性质可知,要使x=a是f(x)的极大值点,则函数f(x)的大致图象如下图所示,
则b<a<0;
综上,b2>ab>a2.
故选:ABD.
(多选)12.(5分)如图,在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=3,,P是该正四棱柱表面或内部一点,直线PB,PC与底面ABCD所成的角分别记为α,β,且sinβ=2sinα,记动点P的轨迹与棱BC的交点为Q,则下列说法正确的是( )
A.Q为BC中点
B.线段PA1长度的最小值为5
C.存在一点P,使得PQ∥平面AB1D1
D.若P在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1表面,则点P的轨迹长度为
【解答】解:A选项:如图所示,建立空间直角坐标系A﹣xyz,设P(x,y,z),
过点P作PO⊥平面ABCD,垂足为O,连接OB,OC,
则∠PBO=α,∠PCO=β,由题意可知,
所以|PB|=2|PC|,因为B(3,0,0),C(3,3,0),
所以(x﹣3)2+y2+z2=4(x﹣3)2+4(y﹣3)2+4z2,
即(x﹣3)2+(y﹣4)2+z2=4,
所以点P的轨迹是以(3,4,0)为球心,以2为半径的球再正四棱柱内部(含表面)的部分,
由题意得当Q为BC中点时不满足题意,故A错误;
B选项:设球心O1(3,4,0),
则,
所以线段PA1长度的最小值为7﹣2=5,故B正确;
QN⊄平面AB1D1,AD⊂平面AB1D1,
所以QN∥平面 AB1D1,同理 MN∥平面AB1D1,
又QN∩MN=N,QN,MN⊂平面 QMN,所以平面 QMN∥平面 AB1D1,
所以 ,设球与棱CC1的交点为G,与CD的交点为H,
,
所以球与矩形BCC1B1的交线为弧GQ,球与矩形CDD1C1的交线为弧GH,所以△QMN与球没有交点,
所以不存在点P,使得PQ∥面AB1D1,故C错误;
D选项:因为球与矩形BCC1B1的交线为弧GQ,球与矩形CDD1C1的交线为弧GH,球与正方形ABCD的交线为弧QH,
由于|GQ|=|QO1|=|GO1|=|CH|=2,
所以,
所以弧GQ=弧,
弧GH,
所以点P在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1表面,
则点P的轨迹的长度为,故D正确.
故选:BD.
三、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
13.(5分)已知,若,则k= .
【解答】解:∵且,
∴,解得k.
故答案为:.
14.(5分)已知圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2+2x﹣4y=0,则圆心距|C1C2|= .
【解答】解:圆C1:x2+y2=1的圆心为C1(0,0),
圆C2:x2+y2+2x﹣4y=0的圆心为C2(﹣1,2),
所以圆心距|C1C2|.
故答案为:.
15.(5分)我国南北朝著名数学家祖暅提出了祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.即夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平面的任何平面所截,若截得的两个截面面积都相等,则这两个几何体的体积相等.在数学上运用祖暅原理推导球的体积公式时,构造了一个底面半径与高都为R的圆柱内挖掉一个等高的圆锥的几何体(如图所示),则该几何体的体积为 .
【解答】解:圆柱的体积为,圆锥的体积为,
所以所求的几何体的体积为.
故答案为:.
16.(5分)已知F1,F2分别是双曲线,b>0)的左、右焦点,双曲线上有一点M,满足|MF1|=λ|MF2|(λ),且,则该双曲线离心率的取值范围是 [,] .
【解答】解:因为|MF1|=λ|MF2|(λ),可得M在双曲线的左支上,设|MF2|=m,则|MF1|=λm,
再由双曲线的定义可得|PF2|﹣|PF1|=2a,所以可得m﹣λm=2a,可得m,
在三角形MF1F2中,,由余弦定理可得:cs∠F1MF2,
可得,整理可得:m2•(1+λ2﹣λ)=4c2,
所以4c2,
可得e211,
设y=λ,,所以函数单调递减,
所以y∈[,],可得y﹣2∈[,],
所以∈[,2],
所以e2∈[,3],
即e∈[,].
故答案为:[,].
17.(5分)在第七十五届联合国大会一般性辩论上,习近平主席表示,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和.某地2020年共发放汽车牌照12万张,其中燃油型汽车牌照10万张,电动型汽车2万张,从2021年起,每年发放的电动型汽车牌照按前一年的50%增长,燃油型汽车牌照比前一年减少0.5万张,同时规定,若某年发放的汽车牌照超过15万张,以后每年发放的电动车牌照的数量维持在这一年的水平不变.那么从2021年至2030年这十年累计发放的汽车牌照数为 134 万张.
【解答】解:设每年发放燃油型汽车牌照为{an},发放电动型车牌照数为{bn},发放牌照数为{cn},
则{an}成等差数列,{bn}前四项成等比数列,第五项为常数列,cn=an+bn,
a1=9.5,an=10﹣0.5n,
{an}的前n项和72.5,
b1=2×1.5=3,b2=3×1.5=4.5,b3=4.5×1.5=6.75,
∵c3=a3+b3=8.5+6.75=15.25>15,
∴b4=b5=•••=b10=6.75,
{bn}的前10项和B10=3+4.5+6.75×8=61.5,
故从2021年至2030年这十年累计发放的汽车牌照数为134万张.
故答案为:134.
18.(5分)已知函数f(x)=xa﹣ax(x>0且a>0)有两个不同的零点,则a的取值范围是 (1,e)∪(e,+∞) .
【解答】解:因x>0,a>0,
则f(x)=0⇔xa=ax⇔alnx=xlna⇔,
令g(x),
求导得g′(x),
当0<x<e时,g′(x)>0;当x>e时,g′(x)<0,
因此g(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,g(x)max=g(e),
而当x>e时,g(x)>0恒成立,g(1)=0,
函数f(x)有两个不同的零点当且仅当函数y=g(x)的图象与直线y有两个公共点,
在同一坐标系内作出函数y=g(x)的图象与直线y,如图,
观察图象得:函数y=g(x)的图象与直线y有两个公共点当且仅当0,
即g(1)<g(a)<g(e),
于是得1<a<e或a>e,
所以a的取值范围是:(1,e)∪(e,+∞).
故答案为:(1,e)∪(e,+∞).
四、解答题(本大题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
19.(10分)已知圆C的圆心为点(1,2),且与x轴相切.
(Ⅰ)求圆C的方程;
(Ⅱ)求直线l:2x﹣y+2=0被圆C所截得的弦长.
【解答】解:(Ⅰ)∵圆C的圆心为点(1,2),且与x轴相切,
∴圆C的半径圆r=2,
故圆C的方程为(x﹣1)2+(y﹣2)2=4.
(Ⅱ)∵圆C的圆心C(1,2),
∴点C到直线l:2x﹣y+2=0的距离为,
∴所求的弦长为.
20.(10分)已知三棱柱ABC﹣DEF中,∠BAC=90°,AB=AC=AD,∠DAB=∠DAC.
(Ⅰ)求证:BC⊥AD;
(Ⅱ)若二面角A﹣BC﹣E的大小为135°,求直线DB与平面BEFC所成角的大小.
【解答】(Ⅰ)证明:取BC的中点M,连接AM,∵AB=AC,∴BC⊥AM,
又∵,∠DAB=∠DAC.AD=AD,∴△DAB与△DAC全等,则DB=DC,
∴BC⊥DM,而AM∩DM=M,于是BC⊥平面ADM,而AD⊂面ADM,故BC⊥AD;
(II)取EF的中点N,连接DN,MN,而M为BC的中点,所以NE∥BM,NE=MB,
所以四边形BENM是平行四边形,则BE∥NM,BE=NM,又BE∥AD,BE=AD,
所以AD∥NM,AD=NM,所以四边形AMND是平行四边形,由(1)知,BC⊥AM,BC⊥AD;
则BC⊥MN,所以∠AMN是二面角A﹣BC﹣E的平面角,所以∠AMN=135°,
设AB=AC=AD=2,而∠BAC=90°,易得AM=DN=BM,易知∠DAM=45°,
由余弦定理可得,DM2=AD2+AM2﹣2AD×AM×cs45°=2,所以DM,
所以BD2,过D作DG⊥MN于点G,由(1)BC⊥面ADM,DG⊂平面ADM,则BC⊥DG,
而BC∩MN=M,所以DG⊥面BEFC,则∠DBG是DB与面BCFE所成的角,
在平行四边形AMND中,易知DG⊥GB,DN,∠DNG=45°,则DG=1,
在直角△DGB中,sin,∠DGB,所以直线DB与平面BEFC所成角的大小为30°.
21.(12分)已知函数,x∈[0,π].注:e=2.71828…是自然对数的底数.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)记函数f(x)的导函数为f'(x),求证:|f'(x)|≤1.
【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=e﹣x(csx﹣sinx)e﹣xcs(x),
当x∈(0,)时,f'(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,π)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
所以f(x)的单调递增区间为(0,);单调递减区间为(,π);
(Ⅱ)证明:∵f″(x)=﹣2e﹣x•csx,
∴f'(x)在(0,)上单调递减,在(,π)上单调递增,
又f′(),f′(0)=1,f′(π)=﹣e﹣π,
∴|f′(x)|=max{|f′()|,|f′(0)|,|f′(π)|}=max{,1,e﹣π}=1.
∴|f'(x)|≤1.
22.(14分)已知数列{nan}是以1为首项,为公比的等比数列,数列{bn}满足:b1=2,nbn+1﹣(n+1)bn=n(n+1)dn,n∈N*.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)(ⅰ)若dn=1,记cn=an+1bn,求数列{cn}的前n项和Tn;
(ⅱ)若dn=2n+1,证明:.
【解答】解:( I)∵数列{nan}是以1为首项,为公比的等比数列∴,即;
( II)(i)∵nbn+1﹣(n+1)bn=n(n+1)dn,∴两边同时除以n(n+1),
∵,
又∵,
∴数列是以2为首项,公差为1的等差数列,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
两式相减可得,,
∴.
(ii)∵dn=2n+1,∴,
累加得,,
∴n≥2时,,
∴,
,
n=1时,,
综上,原不等式成立.
23.(14分)如图,椭圆E1:的右焦点为F(,0),椭圆E2:t(0<t<1),椭圆E2的切线MN、MP交椭圆E1于M、N、P三点,
切点分别为Q、R.
(Ⅰ)求实数m的值;
(Ⅱ)求证:点Q是线段MN的中点;
(Ⅲ)求四边形OQMR面积的最大值.
【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆E1:的右焦点为F(,0),,∴6﹣m=3,
∴m=3………………………………………(3分)
( II)证明:当直线MN斜率存在时,设MN:y=kx+n,与联立,
得(1+2k2)x2+4knx+2n2﹣6t=0,
Δ=16k2n2﹣4(1+2k2)(2n2﹣6t)=8(3t+6tk2﹣n2)=0,
⇒n2=3t(1+2k2),(*)
∴,
设M(x1,y1),N(x2,y2),
当t=1时,,即,∴,易得,
从而点Q是线段MN的中点,
当直线MN斜率不存在时,易知点Q仍是线段MN的中点,
所以,点Q是线段MN的中点.………………………………………………………(7分)
(Ⅲ)由(II)易知,点R是线段MP的中点,,
当直线MN斜率存在时,由(*)得,,
当直线MN斜率不存在时,,此时,,
∴,同理,,
∴,
当时,S四边形OQMR的最大值为.………………………………………(14分)
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