湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学2022-2023学年高二上学期期末数学试题(含解析)
展开A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】
【分析】根据抛物线标准方程,可求得p,进而求得焦点坐标.
【详解】将抛物线方程化为标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,可知 SKIPIF 1 < 0
所以焦点坐标为 SKIPIF 1 < 0
所以选D
【点睛】本题考查了抛物线基本性质,属于基础题.
2. 直线 SKIPIF 1 < 0 ,则“ SKIPIF 1 < 0 ”是“ SKIPIF 1 < 0 ”的( )条件
A. 必要不充分B. 充分不必要
C. 充要D. 既不充分也不必要
【答案】C
【解析】
【分析】根据直线平行求得 SKIPIF 1 < 0 ,结合充分、必要条件的知识求得正确答案.
【详解】若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的方程都是 SKIPIF 1 < 0 ,两直线重合,不符合题意.
经验证可知, SKIPIF 1 < 0 符合.
所以“ SKIPIF 1 < 0 ”是“ SKIPIF 1 < 0 ”的充要条件.
故选:C
3. 设正项等比数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则公比 SKIPIF 1 < 0 为( )
A. 2或 SKIPIF 1 < 0 B. 3C. 2D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知条件列方程求得 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】依题意 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,依题意 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,由于 SKIPIF 1 < 0 ,故解得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
4. 已知等差数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. 380B. 200C. 190D. 100
【答案】A
【解析】
【分析】求得等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差,进而求得 SKIPIF 1 < 0
【详解】设等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
5. 若双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,且过点 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线的标准方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】由双曲线渐近线方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 代入双曲线方程可求得 SKIPIF 1 < 0 ,由此可得结果.
【详解】由双曲线方程可得其渐近线方程为: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
则双曲线方程可化为: SKIPIF 1 < 0 ,由双曲线过点 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 双曲线方程为: SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
6. 有一塔形几何体由若干个正方体构成,构成方式如图所示,上层正方体下底面的四个顶点是下层正方体上底面各边的中点,已知最底层正方体的棱长为4,若该塔形几何体是由7个正方体构成,则该塔形的表面积(含最底层的正方体的底面面积)为( )
A. 127B. SKIPIF 1 < 0 C. 143D. 159
【答案】D
【解析】
【分析】分析各层正方体的边长,利用等比数列的前n项和公式即可求解.
【详解】不妨设由下到上各层正方形的边长为 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意知, SKIPIF 1 < 0 是首项为4,公比为 SKIPIF 1 < 0 的等比数列,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
各层正方形的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以该塔形几何体的表面积为 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:D.
7. 已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 和点 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,若四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】先求得直线 SKIPIF 1 < 0 所过点,然后利用点差法求得直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率,进而求得正确答案.
【详解】由于 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,
设 SKIPIF 1 < 0 中点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的中点,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则: SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减并化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 也即直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
8. 已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 过坐标原点并与双曲线交于 SKIPIF 1 < 0 两点( SKIPIF 1 < 0 在第一象限),过点 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 的垂线与双曲线交于另一个点 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 ,若点 SKIPIF 1 < 0 的横坐标为点 SKIPIF 1 < 0 横坐标的两倍,则双曲线的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,根据垂直关系及 SKIPIF 1 < 0 坐标可得直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,联立可求得 SKIPIF 1 < 0 点坐标,代入双曲线方程中,结合 SKIPIF 1 < 0 在双曲线上,可化简整理得到 SKIPIF 1 < 0 ,由离心率 SKIPIF 1 < 0 可求得结果.
【详解】由题意知:直线 SKIPIF 1 < 0 斜率存在且不为零,则可设直线 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在双曲线 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 在双曲线 SKIPIF 1 < 0 上,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 双曲线离心率 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题考查双曲线离心率的求解问题;解题关键是能够通过两直线方程联立的方式,求得 SKIPIF 1 < 0 点坐标,从而根据 SKIPIF 1 < 0 点在双曲线上构造方程,化简整理得到 SKIPIF 1 < 0 之间的关系.
二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 等差数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,公差 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则下列命题正确的有( )
A. SKIPIF 1 < 0 是数列 SKIPIF 1 < 0 中的最大项B. SKIPIF 1 < 0 是数列 SKIPIF 1 < 0 中的最大项
C. SKIPIF 1 < 0 D. 满足 SKIPIF 1 < 0 的 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【解析】
【分析】由 SKIPIF 1 < 0 得出 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 ,对选项依次判断即可.
【详解】∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
对于A, SKIPIF 1 < 0 ,∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取最大值,∴ SKIPIF 1 < 0 是数列 SKIPIF 1 < 0 中的最大项,故选项A正确;
对于B,∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以等差数列 SKIPIF 1 < 0 是递减数列,数列 SKIPIF 1 < 0 中的最大项为 SKIPIF 1 < 0 ,故选项B错误;
对于C, SKIPIF 1 < 0 ,故选项C正确;
对于D,∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴满足 SKIPIF 1 < 0 的 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,故选项D正确.
故选:ACD.
10. 设圆 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 上的动点,过点 SKIPIF 1 < 0 作圆 SKIPIF 1 < 0 的两条切线 SKIPIF 1 < 0 ,切点为 SKIPIF 1 < 0 为圆上任意两点,则下列说法中正确的有( )
A. SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0
B. 四边形 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0
C. 满足 SKIPIF 1 < 0 的点 SKIPIF 1 < 0 有两个
D. SKIPIF 1 < 0 的面积最大值为 SKIPIF 1 < 0
【答案】AC
【解析】
【分析】根据切线长公式即可求解A,B,C,根据三角形的面积公式可求解D.
【详解】圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,因为圆的半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
根据切线长公式可得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时取得等号,
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ,A正确;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积等于 SKIPIF 1 < 0 ,
四边形 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
在直角三角形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则有 SKIPIF 1 < 0 ,所以满足条件的点 SKIPIF 1 < 0 有两个,C正确;
因为 SKIPIF 1 < 0
所以当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,面积有最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
此时四边形 SKIPIF 1 < 0 正方形,则 SKIPIF 1 < 0 ,满足要求,
故D错误,
故选:AC.
11. 数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为非零常数),则下列说法正确的有( )
A. 若 SKIPIF 1 < 0 ,则数列 SKIPIF 1 < 0 是周期为6的数列
B. 对任意的非零常数 SKIPIF 1 < 0 ,数列 SKIPIF 1 < 0 不可能为等差数列
C. 若 SKIPIF 1 < 0 ,则数列 SKIPIF 1 < 0 是等比数列
D. 若正数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则数列 SKIPIF 1 < 0 为递增数列
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,进而可得 SKIPIF 1 < 0 ,即可判断;
对于B,举反例 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 为等差数列,即可判断;
对于C,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,只有当 SKIPIF 1 < 0 时,数列 SKIPIF 1 < 0 才是以2为公比的等比数列,即可判断;
对于D,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,求得 SKIPIF 1 < 0 ,进而可得 SKIPIF 1 < 0 ,只需判断 SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 是否成立即可判断.
【详解】解:对于A,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
所以数列 SKIPIF 1 < 0 是周期为6的数列,故正确;
对于B,当 SKIPIF 1 < 0 时,则有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由等差中项的性质可知 SKIPIF 1 < 0 为等差数列,故错误;
对于C,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,数列 SKIPIF 1 < 0 是以2为公比的等比数列,故错误;
对于D,因为正数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设数列前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,
则有 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以数列 SKIPIF 1 < 0 为递增数列,故正确.
故选:AD.
12. 已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 过焦点 SKIPIF 1 < 0 分别交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 位于 SKIPIF 1 < 0 轴上方,且直线 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,记 SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,则下列正确的有( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用抛物线的性质,可得 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,可判断 SKIPIF 1 < 0 ;同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,再利用直线 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,进而得出 SKIPIF 1 < 0 ,可判断 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;利用两点确定斜率可得 SKIPIF 1 < 0 ,可判断 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】由抛物线 SKIPIF 1 < 0 可得: SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故选项 SKIPIF 1 < 0 正确;同理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
由直线 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
也即 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故选项 SKIPIF 1 < 0 正确;
则 SKIPIF 1 < 0 ,故选项 SKIPIF 1 < 0 错误;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,同理 SKIPIF 1 < 0 , 则 SKIPIF 1 < 0 .故选项正确,
故选: SKIPIF 1 < 0 .
三、填空题:本题共4小题,每小题分,共20分.
13. 已知圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的公共弦所在直线恒过点 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】两圆的方程相减得出两圆的公共弦所在直线方程,然后根据直线方程求出定点即可.
【详解】由圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得公共弦所在直线方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的公共弦所在直线恒过点 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
14. 已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 两点,若 SKIPIF 1 < 0 的准线上一点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的坐标为__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】令 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 及数量积的坐标公式得 SKIPIF 1 < 0 ,联立抛物线与直线方程,应用韦达定理求 SKIPIF 1 < 0 横纵坐标的和积代入上式求 SKIPIF 1 < 0 的纵坐标即可.
【详解】令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去y整理得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
15. 已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,过原点的直线与 SKIPIF 1 < 0 的左右两支分别交于 SKIPIF 1 < 0 两点,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 ## SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】先由抛物线的对称性与定义得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 的表达式,从而利用题设条件与余弦定理得到 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 的表达式,再利用基本不等式即可得解.
【详解】依题意,记双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,连结 SKIPIF 1 < 0 ,如图,
由抛物线的对称性易得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以四边形 SKIPIF 1 < 0 是平行四边形,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,所以由双曲线的定义可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
记 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,
此时由于 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,
注意当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,不满足题意,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有解,
且由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,满足题意,
所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
.
16. 已知数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 为公差为1的等差数列,若不等式 SKIPIF 1 < 0 对任意的 SKIPIF 1 < 0 都成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】因为 SKIPIF 1 < 0 为等差数列,已知首项与公差即可求出通项公式,即可求出数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式,代入不等式,则不等式恒成立问题转化为最值问题求解即可.
【详解】因为数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 为公差为1的等差数列,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以不等式 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 对任意的 SKIPIF 1 < 0 都成立,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 中分子的增长速度远大于分母,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17. 已知圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,且圆 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 相切,过点 SKIPIF 1 < 0 的动直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 两点,点 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点.
(1)求圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)运用点到直线距离公式求出圆C的半径;
(2)求出点P的运动轨迹,再确定 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【小问1详解】
由题意知点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,也是圆C的半径,
SKIPIF 1 < 0 圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
则圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
【小问2详解】
依题意作上图, SKIPIF 1 < 0 为弦 SKIPIF 1 < 0 的中点,由垂径定理知: SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 过定点A,
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆,圆心为A,C的中点 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ;
综上,圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
18. 已知数列 SKIPIF 1 < 0 是等差数列, SKIPIF 1 < 0 是等比数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的最大值和最小值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,最小值为4.
【解析】
【分析】(1)根据给定的条件,求出等差数列 SKIPIF 1 < 0 的首项及公差,等比数列 SKIPIF 1 < 0 的公比即可求解作答;
(2)由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,再分 SKIPIF 1 < 0 为奇数和偶数时,结合 SKIPIF 1 < 0 的单调性求解即可.
【小问1详解】
设 SKIPIF 1 < 0 的公差为 SKIPIF 1 < 0 的公比为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ;
【小问2详解】
由(1)和等比数列的前 SKIPIF 1 < 0 项和公式可知:
SKIPIF 1 < 0 ,
显然,当 SKIPIF 1 < 0 为奇数时, SKIPIF 1 < 0 单调递减;
当 SKIPIF 1 < 0 为偶数时, SKIPIF 1 < 0 单调递增,
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有最小值为4.
19. 如图,四边形 SKIPIF 1 < 0 是边长为1的正方形, SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求证: SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0
(2)在线段 SKIPIF 1 < 0 上是否存在点 SKIPIF 1 < 0 (不含端点),使得平面 SKIPIF 1 < 0 与平面 SKIPIF 1 < 0 的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,若存在,指出 SKIPIF 1 < 0 点的位置;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在, SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 上靠近 SKIPIF 1 < 0 的三等分点
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,得到 SKIPIF 1 < 0 故EC⊥DF,EC⊥DA,从而证明出线面垂直;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,求出平面的法向量,列出方程,求出 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 上靠近 SKIPIF 1 < 0 的三等分点.
【小问1详解】
以点 SKIPIF 1 < 0 为原点,以 SKIPIF 1 < 0 所在的直线为 SKIPIF 1 < 0 轴, SKIPIF 1 < 0 轴, SKIPIF 1 < 0 轴建立空间直角坐标系,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,故EC⊥DF,EC⊥DA,
∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 平面ADF,
SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ;
【小问2详解】
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
设平面 SKIPIF 1 < 0 法向量为 SKIPIF 1 < 0 ,
则由 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
则法向量 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 与平面 SKIPIF 1 < 0 的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,且平面 SKIPIF 1 < 0 的法向量为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
∴解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 上靠近 SKIPIF 1 < 0 的三等分点.
20. 记 SKIPIF 1 < 0 为数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和,已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求证:数列 SKIPIF 1 < 0 为等比数列;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,则求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1)证明见解析
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)由 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的关系,结合等比数列的定义进行证明;
(2)将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 ,使用裂项相消法进行求和.
【小问1详解】
∵ SKIPIF 1 < 0 ,①
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,②
① SKIPIF 1 < 0 ②,得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴化简整理得 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),
又∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴数列 SKIPIF 1 < 0 中各项均不为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),
∴数列 SKIPIF 1 < 0 是首项 SKIPIF 1 < 0 ,公比为 SKIPIF 1 < 0 的等比数列.
【小问2详解】
由第(1)问, SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
∴数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
21. 已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的顶点为坐标原点 SKIPIF 1 < 0 ,焦点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴的正半轴,点 SKIPIF 1 < 0 抛物线上, 且 SKIPIF 1 < 0 到抛物线的准线的距离为2.
(1)求抛物线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)动点 SKIPIF 1 < 0 在抛物线的准线上,过点 SKIPIF 1 < 0 作拋物线 SKIPIF 1 < 0 的两条切线分别交 SKIPIF 1 < 0 轴于 SKIPIF 1 < 0 两点,当 SKIPIF 1 < 0 面积为 SKIPIF 1 < 0 时,求点 SKIPIF 1 < 0 的坐标.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)利用抛物线的焦半径公式与标准方程得到关于 SKIPIF 1 < 0 的方程组,解之即可;
(2)先由 SKIPIF 1 < 0 面积得到 SKIPIF 1 < 0 ,再联立切线与抛物线方程,结合韦达定理得到 SKIPIF 1 < 0 ,从而求得 SKIPIF 1 < 0 ,由此得解.
【小问1详解】
依题意,设抛物线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为点 SKIPIF 1 < 0 在抛物线上,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 到抛物线准线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以抛物线的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
设动点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令两个方程中的 SKIPIF 1 < 0 ,则可得 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设过点 SKIPIF 1 < 0 的抛物线的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线与抛物线相切,所以 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由题知直线 SKIPIF 1 < 0 为抛物线的两条切线,则 SKIPIF 1 < 0 为方程的两根,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
此时,对于 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,满足题意,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
.
22. 已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,过椭圆的一个焦点作垂直于 SKIPIF 1 < 0 轴的直线与椭圆交于 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过椭圆 SKIPIF 1 < 0 外一点 SKIPIF 1 < 0 任作一条直线与椭圆交于不同的两点 SKIPIF 1 < 0 ,在线段 SKIPIF 1 < 0 上取一点 SKIPIF 1 < 0 ,满足 SKIPIF 1 < 0 ,证明:点 SKIPIF 1 < 0 必在某条定直线上.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)依题意可得 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,即可求出 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,从而求出椭圆方程;
(2)法一:设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,联立直线与椭圆方程,消元、列出韦达定理,代入即可得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,消去参数 SKIPIF 1 < 0 ,即可得解;
法二:依题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,根据向量共线的坐标表示用 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 表示 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,再消去参数即可得解.
【小问1详解】
解:由题知 SKIPIF 1 < 0 ①, SKIPIF 1 < 0 ②,又 SKIPIF 1 < 0 ③,
联立①②③解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
【小问2详解】
解法一:由题知直线的斜率存在,设直线的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上式可化简 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 化简可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,代入直线方程 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则点 SKIPIF 1 < 0 必在定直线 SKIPIF 1 < 0 ;
法二: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,
SKIPIF 1 < 0 ,
化简可得 SKIPIF 1 < 0 ,两式相减得到 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 必在定直线 SKIPIF 1 < 0 上.
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