2020-2021学年福建省莆田市高二(上)期中考试数学试卷人教A版
展开1. 已知等比数列{an}中, a4=4,则lg2a3+lg2a5=( )
A.2B.3C.4D.5
2. 双曲线2x2−y2=8的实轴长是( )
A.22B.2C.42D.4
3. 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若acsA−bcsB=0,则△ABC一定是( )
A.直角三角形B.等腰三角形
C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形
4. 数列{an}中,a1=1,an+1=an+2n,则an=( )
A.n2−n+1B.n2+1C.(n−1)2+1D.2n
5. 设变量x,y满足约束条件x+y≤3,x−y≥−1,y≥1,则目标函数z=4x+2y的最大值为( )
A.12B.10C.8D.2
6. 给出如下四个命题:
①“x2−5x<0”是“|x−1|<1”的充分而不必要条件;
②命题“若a=−1,则函数fx=ax2+2x−1有一个零点”的逆命题为真命题;
③若p是q的必要条件,则¬p是¬q的充分条件;
④在△ABC中,“A>B”是“sinA>sinB"的必要不充分条件.
其中正确的命题是( )
A.①B.②C.③D.④
7. 当双曲线M:x2m−y2m2+4=1的离心率取得最小值时,M的渐近线方程为( )
A.y=±2xB.y=±22xC.y=±2xD.y=±12x
8. 设等差数列an的前n项和为Sn,公差为d.已知a3=12,S12>0,a7<0,则下列结论错误的是( )
A.a6>0B.−4
9. 若两个正实数x,y满足2x+1y=1,并且x+2y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(−∞, −2]∪[4, +∞)B.(−∞, −4]∪[2, +∞)
C.(−2, 4)D.(−4, 2)
10. 椭圆x24+y23=1的左焦点为F,直线x=m与椭圆相交于点A,B,当△FAB的周长最大时,△FAB的面积是( )
A.3B.6C.3D.32
11. 同学们有如下解题经验:在某些数列求和中,可把其中一项分裂为两项之差,使某些项可以抵消,从而实现化简求和.如:已知数列an的通项an=1nn+1,则将其通项化为an=1n−1n+1,再求和.斐波那契数列是数学史上一个著名数列,在斐波那契数列an中,a1=1 ,a2=1,an+2=an+1+ann∈N∗,记数列an的前n项和为Sn,则下列结论中正确的是( )
A.S2019=a2020+2B.S2019=a2021+2
C.a2020=S2019+1D.a2021=S2019+1
12. 已知椭圆C1:x2a12+y2b12=1(a1>b1>0)与双曲线C2:x2a22−y2b22=1(a2>0, b2>0)有相同的焦点F1,F2,点P是两曲线的一个公共点,e1,e2又分别是两曲线的离心率,若PF1⊥PF2,则4e12+e22的最小值为( )
A.52B.4C.92D.9
二、填空题
若命题“∃x∈R,x2−4x−m=0”是真命题,则m的取值范围为________.
△ABC的内角A,B,C所对的边为a,b,c,若a,b,c成等比数列,且c=2a,则csB=________.
椭圆标准方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),短轴的一个端点和两个焦点相连构成一个三角形,该三角形内切圆的半径为b3,则椭圆的离心率为________.
将n2个数排成n行n列的一个数阵,如下图:
该数阵第一列的n个数从上到下构成以m为公差的等差数列,每一行的n个数从左到右构成以m为公比的等比数列(其中m>0).已知a11=2,a13=a61+1,记这n2个数的和为S.下列结论正确的有________.
①m=3②a67=17×37③aij=(3i−1)×3j−1④S=14n(3n+1)(3n−1)
三、解答题
已知p:x2−8x−20≤0,其解集为A.q:x2−2x+1−m2≤0.其解集为B.
(1)求集合B;
(2)当m>0,若“非p”是“非q”的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
若原点O和点F−2,0分别为双曲线x2a2−y2=1a>0的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点.
(1)求双曲线的方程;
(2)求OP→⋅FP→的取值范围.
已知数列an的首项a1=1,an+1=4anan+2n∈N∗.
(1)证明:数列{1an−12}是等比数列;
(2)设bn=1an,求数列bn的前n项和Sn.
在△ABC中,点D是BC的中点,且AB=2.
(1)若AC=4,BC=3,求AD;
(2)若∠ADB=π3,求△ABC面积的最大值.
若各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn,且2Sn=an+1(n∈N∗).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若正项等比数列{bn}满足b2=2,2b7+b8=b9,求Tn=a1b1+a2b2+⋯+anbn;
(3)对于(2)中的Tn,若对任意的n∈N∗,不等式λ⋅(−1)n<12n+1(Tn+21)恒成立,求实数λ的取值范围.
已知椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0的左焦点F在直线3x−y+32=0上,且a+b=2+2.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线l与椭圆交于A,C两点,线段AC的中点为M,射线MO与椭圆交于点P,点O为△PAC的重心,探求△PAC面积S是否为定值,若是,则求出这个值;若不是,则求S的取值范围.
参考答案与试题解析
2020-2021学年福建省莆田市高二(上)期中考试数学试卷
一、选择题
1.
【答案】
C
【考点】
对数的运算性质
等比数列的性质
【解析】
由等比数列性质得到a3a5=a42=16,再利用对数的运算求解即可.
【解答】
解:等比数列{an}中, a4=4,
∴ a3a5=a42=16,
∴ lg2a3+lg2a5=lg2(a3a5)=lg216=4.
故选C.
2.
【答案】
D
【考点】
双曲线的标准方程
【解析】
化简双曲线方程为标准方程,求出a即可.
【解答】
解:双曲线2x2−y2=8化为标准方程为x24−y28=1,
∴ a2=4,
∴ a=2,
∴ 2a=4,
即双曲线2x2−y2=8的实轴长是4.
故选D.
3.
【答案】
D
【考点】
三角形的形状判断
正弦定理
二倍角的正弦公式
【解析】
利用正弦定理由a⋅csA=bcsB可得sinAcsA=sinBcsB,再利用二倍角的正弦即可判断△ABC的形状.
【解答】
解:在△ABC中,
∵ acsA=bcsB,
∴ 由正弦定理得,sinAcsA=sinBcsB,
即sin2A=sin2B,
∴ 2A=2B或2A=π−2B,
∴ A=B或A+B=π2,
∴ △ABC的形状为等腰三角形或直角三角形.
故选D.
4.
【答案】
A
【考点】
数列递推式
【解析】
数列{an}中,a1=1,an+1=an+2n,移项可得,an+1−an=2n,进行叠加,从而求出an;
【解答】
解:数列{an}中,a1=1,an+1=an+2n,
∴ an+1−an=2n,
a2−a1=2,
a3−a2=4,
⋯
an+1−an=2n,
进行叠加可得,
an+1−a1=2+4+6+⋯+2n=n(2+2n)2=n(n+1),
∴ an+1=1+n(n+1),
∴ an=n(n−1)+1=n2−n+1.
故选A.
5.
【答案】
B
【考点】
简单线性规划
求线性目标函数的最值
【解析】
作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,求最大值.
【解答】
解:如图所示,作出不等式组对应的平面区域(阴影部分).
由z=4x+2y,
得y=−2x+12z.
由图象可知当直线y=−2x+12z经过点C时,
直线y=−2x+12z的截距最大,
即此时z最大.
由x+y=3,y=1,
解得:x=2,y=1,
即C(2, 1).
将点C(2, 1)代入目标函数z=4x+2y,
得z=4×2+2×1=10.
故选B.
6.
【答案】
C
【考点】
命题的真假判断与应用
必要条件、充分条件与充要条件的判断
四种命题的真假关系
【解析】
利用四种命题的关系,充要条件,复合命题的真假,逐一判断即可得到结论.
【解答】
解:①由x2−5x<0,解得0
②由题意知,函数fx=ax2+2x−1有一个零点,
当a=0时,函数fx=2x−1有一个零点,符合题意;
当a≠0时,令Δ=4+4a=0,解得a=−1,此时函数有一个零点,
所以,函数fx=ax2+2x−1有一个零点的等价条件为a=−1或a=0,
故命题“若a=−1,则函数fx=ax2+2x−1有一个零点”的逆命题为:
“函数fx=ax2+2x−1有一个零点,则a=−1,此命题为假命题,故命题②错误;
③若p是q的必要条件,可得q⇒p,则¬p⇒¬q,
所以¬p是¬q的充分条件,故命题③正确;
④在△ABC,A>B,
则a>b,
由正弦定理可得:sinA>sinB,
反之也成立,
故“A>B”是“sinA>sinB"的充要条件,故命题④错误.
综上,命题③正确.
故选C.
7.
【答案】
A
【考点】
双曲线的离心率
双曲线的渐近线
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
求出离心率,利用基本不等式得到m=2时双曲线的离心率最小,求出双曲线的方程,进而得到渐近线方程.
【解答】
解:由题意得m>0,
e=1+m2+4m=1+m+4m≥
1+2m⋅4m=5,
当且仅当m=4m,即m=2时,等号成立,
∴ 离心率取得最小值时双曲线的方程为x22−y28=1,
∴ 渐近线方程为y=±82x=±2x.
故选A.
8.
【答案】
B
【考点】
等差数列的前n项和
等差数列的性质
数列与不等式的综合
【解析】
将各个选项进行逐一分析求解即可.
【解答】
解:由题意得,等差数列an的前n项和为Sn,S12>0,
∴ S12=12a1+a122=12a6+a72
=6(a6+a7)>0.
又∵ a7<0,
∴ a6>0,故A正确;
∵ a3=a1+2d,
∴ a1=12−2d,
∴ a7=a1+6d=12+4d<0,
∴ d<−3.
∵ a6=a1+5d=12+3d>0,
∴ d>−4.
又a6+a7>0,
∴ 24+7d>0,
∴ d>−247,
∴ −247
S12=6(a6+a7)>0,
∴ Sn<0时,n的最小值为13,故C正确;
由等差数列性质可知,a13<0,
又S13<0,
∴ S13a13>0,故D正确.
故选B.
9.
【答案】
D
【考点】
基本不等式
函数恒成立问题
【解析】
x+2y>m2+2m恒成立,即m2+2m
解:∵ x>0,y>0,且2x+1y=1,
∴ x+2y=(x+2y)(2x+1y)=2+4yx+xy+2≥8(当且仅当x=4,y=2时取到等号).
∴ (x+2y)min=8.
∴ x+2y>m2+2m恒成立,即m2+2m<(x+2y)min=8,
解得:−4
10.
【答案】
C
【考点】
椭圆的定义
椭圆的标准方程
【解析】
先画出图象,结合图象得到△FAB的周长最大时对应的直线所在位置.即可求出结论.
【解答】
解:根据题意,作出椭圆的图象,如图所示.
设椭圆的右焦点为E,
由椭圆的定义得,△FAB的周长为
AB+AF+BF=AB+(2a−AE)+
(2a−BE)=4a+AB−AE−BE.
∵ AE+BE≥AB,
∴ AB−AE−BE≤0,当AB过点E时取等号,
∴ AB+AF+BF=4a+AB−AE−BE≤4a,
即直线x=m过椭圆的右焦点E时△FAB的周长最大,
则△FAB的高EF=2.
∴ 直线x=m=c=1,
把x=1代入x24+y23=1,
解得y=±32,
∴ AB=3,
∴ S△FAB=12×3×EF=12×3×2=3.
故选C.
11.
【答案】
D
【考点】
数列递推式
数列的求和
【解析】
利用累加法进行求和即可.
【解答】
解:∵ an+2=an+1+ann∈N∗,
∴ an+2−an+1=an,
∴ Sn=a1+a2+a3+⋯+an
=a3−a2+a4−a3+a5−a4+a6−a5+⋯an+2−an+1
=an+2−a2
=an+2−1,
∴ S2019=a2021−1,即a2021=S2019+1.
故选D.
12.
【答案】
C
【考点】
椭圆的定义
椭圆的离心率
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
题意设焦距为2c,椭圆长轴长为2a1,双曲线实轴为2a2,令P在双曲线的右支上,由已知条件结合双曲线和椭圆的定义推出a12+a22=2c2,由此能求出4e12+e22的最小值.
【解答】
解:由题意设焦距为2c,椭圆长轴长为2a1,双曲线实轴为2a2,
令P在双曲线的右支上,
由双曲线的定义|PF1|−|PF2|=2a2,①
由椭圆定义|PF1|+|PF2|=2a1.②
又∵ PF1⊥PF2,
∴ |PF1|2+|PF2|2=4c2,③
①2+②2,得|PF1|2+|PF2|2=2a12+2a22,④
将④代入③,得a12+a22=2c2,
∴ 4e12+e22=4c2a12+c2a22=52+2a22a12+a122a22
≥52+22a22a12⋅a122a22=52+2=92.
当且仅当2a22a12=a122a22时,等号成立.
故选C.
二、填空题
【答案】
[−4,+∞)
【考点】
全称命题与特称命题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:∵ 命题“∃x∈R,x2−4x−m=0”是真命题,
∴ Δ=(−4)2−4(−m)≥0,
解得:m≥−4.
故答案为:[−4,+∞).
【答案】
34
【考点】
余弦定理
等比中项
【解析】
由a,b,c,且a,b,c成等比数列且c=2a可得,b=2a,c=2a,结合余弦定理COSB=a2+c2−b22ac可求
【解答】
解:∵ a,b,c成等比数列且c=2a,
∴ b2=ac=2a2,
∴ csB=a2+c2−b22ac=3a24a2=34.
故答案为:34.
【答案】
12
【考点】
椭圆的离心率
椭圆的定义
【解析】
由题意并结合图形,得出相应线段,再把三角形的面积用式子表示出来,得出a,b,c的关系式,求解即可.
【解答】
解:如图,由椭圆的性质可知,
|AB|=2c,|AC|=|BC|=a,|OC|=b,
∴ S△ABC=12|AB|⋅|OC|=12⋅2c⋅b=bc,
S△ABC=12a+a+2c×b3=ba+c3,
∴ ba+c3=bc,
整理得,a=2c,
故椭圆离心率为e=ca=12.
故答案为:12.
【答案】
①③④
【考点】
归纳推理
等差数列的通项公式
等差数列的前n项和
数列的求和
【解析】
根据等差数列和等比数列的通项公式可求出a的值,再结合题目条件可以算出ail,再利用分组求和法求出S.
【解答】
解:∵ a11=2,a13=a61+1,
∴ 2m2=2+5m+1,
解得m=3或m=−12(舍去),
∴ aij=ai1⋅3j−1=[2+(i−1)m]×3j−1=(3i−1)×3j−1,
∴ a67=17×36,
∴ S=(a11+a12+a13+⋯+a1n)+(a21+a22+a23+
⋯+a2n)+⋯+(an1+an2+an3+⋯+ann)
=a11(1−3n)1−3+a21(1−3n)1−3+⋯+an1(1−3)n1−3
=12(3n−1)⋅(2+3n−1)n2
=14n(3n+1)(3n−1).
故答案为:①③④.
三、解答题
【答案】
解:(1)∵ 方程x2−2x+1−m2=0的两根为1−m,1+m,
∴ 当m>0时,解集为1−m,1+m;
当m=0时,解集为1;
当m<0时,解集为1+m,1−m.
(2)∵ p:x2−8x−20≤0,
解得−2≤x≤10,
∴ A=−2,10.
∵ q:x2−2x+1−m2≤0且m>0,
解得1−m≤x≤1+m,
∴ B=1−m,1+m .
∵ “非p”是“非q”的充分不必要条件,
∴ q是p的充分不必要条件,
∴ B⊂A.
∵ m>0,
∴ 1−m≥−2且1+m≤10,
解得:0
一元二次不等式的解法
集合的含义与表示
根据充分必要条件求参数取值问题
【解析】
【解答】
解:(1)∵ 方程x2−2x+1−m2=0的两根为1−m,1+m,
∴ 当m>0时,解集为1−m,1+m;
当m=0时,解集为1;
当m<0时,解集为1+m,1−m.
(2)∵ p:x2−8x−20≤0,
解得−2≤x≤10,
∴ A=−2,10.
∵ q:x2−2x+1−m2≤0且m>0,
解得1−m≤x≤1+m,
∴ B=1−m,1+m .
∵ “非p”是“非q”的充分不必要条件,
∴ q是p的充分不必要条件,
∴ B⊂A.
∵ m>0,
∴ 1−m≥−2且1+m≤10,
解得:0
解:(1)∵ 点F−2,0为双曲线x2a2−y2=1a>0的左焦点,
∴ c=2.
又∵ c2=a2+b2,
∴ a2+1=4,
∴ a2=3,
∴ 双曲线的方程为x23−y2=1.
(2)设双曲线右支上点P的坐标为x,y且x≥3 ,
则OP→⋅FP→=x,y⋅x+2,y
=x2+2x+y2=4x23+2x−1.
令g(x)=4x23+2x−1=43(x+34)2−74(x≥3),
则gx在[3,+∞)上为增函数,
∴ gxmin=g3=3+23,
∴ OP→⋅FP→的取值范围为[3+23,+∞).
【考点】
双曲线的标准方程
双曲线的定义
二次函数的性质
平面向量数量积的运算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)∵ 点F−2,0为双曲线x2a2−y2=1a>0的左焦点,
∴ c=2.
又∵ c2=a2+b2,
∴ a2+1=4,
∴ a2=3,
∴ 双曲线的方程为x23−y2=1.
(2)设双曲线右支上点P的坐标为x,y且x≥3 ,
则OP→⋅FP→=x,y⋅x+2,y
=x2+2x+y2=4x23+2x−1.
令g(x)=4x23+2x−1=43(x+34)2−74(x≥3),
则gx在[3,+∞)上为增函数,
∴ gxmin=g3=3+23,
∴ OP→⋅FP→的取值范围为[3+23,+∞).
【答案】
(1)证明:∵ an+1=4anan+2,
∴ 1an+1=an+24an=14+12an,
∴ 1an+1−12=121an−12.
又a1=1,
∴ 1a1−12=12,
∴ 数列1an−12是以12为首项,以12为公比的等比数列.
(2)解:由(1)知1an−12=12⋅12n−1=12n,
∴ 1an=12n+12,
∴ bn=1an=12n+12,
∴ Sn=12+12+122+12+
123+12+⋯+12n+12
=12+122+⋯+12n+n2
=12(1−12n)1−12+n2
=1−12n+n2.
【考点】
等比关系的确定
数列的求和
【解析】
【解答】
(1)证明:∵ an+1=4anan+2,
∴ 1an+1=an+24an=14+12an,
∴ 1an+1−12=121an−12.
又a1=1,
∴ 1a1−12=12,
∴ 数列1an−12是以12为首项,以12为公比的等比数列.
(2)解:由(1)知1an−12=12⋅12n−1=12n,
∴ 1an=12n+12,
∴ bn=1an=12n+12,
∴ Sn=12+12+122+12+
123+12+⋯+12n+12
=12+122+⋯+12n+n2
=12(1−12n)1−12+n2
=1−12n+n2.
【答案】
解:(1)在△ABC中,由余弦定理得,
csB=AB2+BC2−AC22AB⋅BC
=4+9−1612=−14.
在△ABD中,由余弦定理得,
AD2=AB2+BD2−2⋅AB⋅BD⋅csB
=4+94−2×2×32×−14=314,
∴ AD=312.
(2)设BD=DC=m,AD=n,
在△ABD中,由余弦定理得,
AB2=BD2+AD2−2BD⋅AD⋅cs∠ADB,
则4=m2+n2−mn≥2mn−mn=mn.
当且仅当m=n=2时,等号成立,
∴ S△ABC=2S△ABD=mnsin∠ADB
=32mn≤23,
∴ 当△ABD为正三角形时,△ABC的面积取得最大值,最大值为23.
【考点】
余弦定理
正弦定理
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)在△ABC中,由余弦定理得,
csB=AB2+BC2−AC22AB⋅BC
=4+9−1612=−14.
在△ABD中,由余弦定理得,
AD2=AB2+BD2−2⋅AB⋅BD⋅csB
=4+94−2×2×32×−14=314,
∴ AD=312.
(2)设BD=DC=m,AD=n,
在△ABD中,由余弦定理得,
AB2=BD2+AD2−2BD⋅AD⋅cs∠ADB,
则4=m2+n2−mn≥2mn−mn=mn.
当且仅当m=n=2时,等号成立,
∴ S△ABC=2S△ABD=mnsin∠ADB
=32mn≤23,
∴ 当△ABD为正三角形时,△ABC的面积取得最大值,最大值为23.
【答案】
解:(1)因为2Sn=an+1(n∈N∗),
所以4Sn=(an+1)2且an>0.
由4S1=4a1=(a1+1)2,
得a1=1.
又4Sn+1=(an+1+1)2,
所以4an+1=4sn+1−4sn=(an+1+1)2−(an+1)2,
所以(an+1+an)(an+1−an)−2(an+1+an)=0.
因为an>0,
所以an+1+an≠0,
所以an+1−an=2,
所以{an}是公差为2的等差数列.
又a1=1,
所以an=2n−1.
(2)设数列{bn}的公比为q.
因为2b7+b8=b9,
所以2+q=q2,
解得:q=−1(舍)或q=2,
所以b1=1,
所以bn=2n−1,
所以Tn=a1b1+a2b2+⋯+anbn
=1×1+3×2+5×22+⋯+(2n−1)⋅2n−1,
所以2Tn=1×2+3×22+5×23+⋯+(2n−1)⋅2n,
所以−Tn=1+2(2+22+⋯+2n−1)−(2n−1)⋅2n,
所以Tn=(2n−1)⋅2n−1−2(2+22+⋯+2n−1)
=(2n−1)⋅2n−1−2(2n−2)
=(2n−3)⋅2n+3.
(3)不等式λ⋅(−1)n<12n+1(Tn+21)可化为(−1)n⋅λ<(n−32)+62n−1,
当n为偶数时,λ<(n−32)+62n−1.
记g(n)=(n−32)+62n−1,
所以λ
当n=2时,g(n+2)
当n为奇数时,λ>(32−n)−62n−1.
记ℎ(n)=32−(n+62n−1),
所以λ>ℎ(n)max,
ℎ(n+2)−ℎ(n)=−2−62n+1+62n−1=−2+92n,
当n=1时,ℎ(n+2)>ℎ(n),即ℎ(3)>ℎ(1),
当n≥3时,ℎ(n)单调递减,ℎ(n)max=ℎ(3)=−3,
所以λ>−3.
综上所述,实数λ的取值范围为(−3, 134).
【考点】
数列递推式
数列的求和
数列与不等式的综合
函数恒成立问题
【解析】
(1)先把已知递推关系式两边平方化简,再结合公式an=sn−sn−1得出数列相邻项间的关系,利用等差数列定义求通项;(2)由已知求出数列{bn}通项,再用错位相减法求和;(3)将所求Tn代入不等式,用关于n的式子表示实数λ的范围,根据恒成立,对n进行讨论分别求出λ的取值范围,对关于n的式子可以构造函数求解,最后汇总得出结果.
【解答】
解:(1)因为2Sn=an+1(n∈N∗),
所以4Sn=(an+1)2且an>0.
由4S1=4a1=(a1+1)2,
得a1=1.
又4Sn+1=(an+1+1)2,
所以4an+1=4sn+1−4sn=(an+1+1)2−(an+1)2,
所以(an+1+an)(an+1−an)−2(an+1+an)=0.
因为an>0,
所以an+1+an≠0,
所以an+1−an=2,
所以{an}是公差为2的等差数列.
又a1=1,
所以an=2n−1.
(2)设数列{bn}的公比为q.
因为2b7+b8=b9,
所以2+q=q2,
解得:q=−1(舍)或q=2,
所以b1=1,
所以bn=2n−1,
所以Tn=a1b1+a2b2+⋯+anbn
=1×1+3×2+5×22+⋯+(2n−1)⋅2n−1,
所以2Tn=1×2+3×22+5×23+⋯+(2n−1)⋅2n,
所以−Tn=1+2(2+22+⋯+2n−1)−(2n−1)⋅2n,
所以Tn=(2n−1)⋅2n−1−2(2+22+⋯+2n−1)
=(2n−1)⋅2n−1−2(2n−2)
=(2n−3)⋅2n+3.
(3)不等式λ⋅(−1)n<12n+1(Tn+21)可化为(−1)n⋅λ<(n−32)+62n−1,
当n为偶数时,λ<(n−32)+62n−1.
记g(n)=(n−32)+62n−1,
所以λ
当n=2时,g(n+2)
当n为奇数时,λ>(32−n)−62n−1.
记ℎ(n)=32−(n+62n−1),
所以λ>ℎ(n)max,
ℎ(n+2)−ℎ(n)=−2−62n+1+62n−1=−2+92n,
当n=1时,ℎ(n+2)>ℎ(n),即ℎ(3)>ℎ(1),
当n≥3时,ℎ(n)单调递减,ℎ(n)max=ℎ(3)=−3,
所以λ>−3.
综上所述,实数λ的取值范围为(−3, 134).
【答案】
解:(1)∵ 直线3x−y+32=0与x轴的交点为−2,0,
∴ c=2,
联立a2−b2=2,a+b=2+2,
∴ 解得a=2,b=2,
∴ 椭圆的方程为x24+y22=1.
(2)若直线l的斜率不存在,
则S=12⋅6⋅3=362.
若直线l的斜率存在,
设直线l的方程为y=kx+m,
联立直线l的方程和椭圆方程,
可得(1+2k)x2+4kmx+2m2−4=0.
设Ax1,y1,Cx2,y2,
则x1+x2=−4km1+2k2,x1⋅x2=2m2−21+2k2 ,
y1+y2=kx1+x2+2m=2m1+2k2.
由题意得,点O为△PAC的重心,
设Px0,y0,
则x1+x2+x03=0,y1+y2+y03=0,
∴ x0=−(x1+x2)=4km1+2k2,y0=−(y1+y2)=−2m1+2k2,
代入椭圆x24+y22=1,
得4k2m21+2k22+2m21+2k22=1,
整理得m2=1+2k22.
设坐标原点O到直线l的距离为d,
则△PAC的面积S=12|AC|⋅3d
=121+k2x1−x2⋅3m1+k2
=32x1−x2⋅m
=32−4km1+2k22−4⋅2m2−21+2k2⋅m
=322221+2k2−m21+2k2⋅m
=32⋅21+2k2−1+2k221+2k2⋅1+2k22=362.
综上所述,△PAC面积S为定值362.
【考点】
椭圆的标准方程
两点间的距离公式
根与系数的关系
椭圆中的平面几何问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)∵ 直线3x−y+32=0与x轴的交点为−2,0,
∴ c=2,
联立a2−b2=2,a+b=2+2,
∴ 解得a=2,b=2,
∴ 椭圆的方程为x24+y22=1.
(2)若直线l的斜率不存在,
则S=12⋅6⋅3=362.
若直线l的斜率存在,
设直线l的方程为y=kx+m,
联立直线l的方程和椭圆方程,
可得(1+2k)x2+4kmx+2m2−4=0.
设Ax1,y1,Cx2,y2,
则x1+x2=−4km1+2k2,x1⋅x2=2m2−21+2k2 ,
y1+y2=kx1+x2+2m=2m1+2k2.
由题意得,点O为△PAC的重心,
设Px0,y0,
则x1+x2+x03=0,y1+y2+y03=0,
∴ x0=−(x1+x2)=4km1+2k2,y0=−(y1+y2)=−2m1+2k2,
代入椭圆x24+y22=1,
得4k2m21+2k22+2m21+2k22=1,
整理得m2=1+2k22.
设坐标原点O到直线l的距离为d,
则△PAC的面积S=12|AC|⋅3d
=121+k2x1−x2⋅3m1+k2
=32x1−x2⋅m
=32−4km1+2k22−4⋅2m2−21+2k2⋅m
=322221+2k2−m21+2k2⋅m
=32⋅21+2k2−1+2k221+2k2⋅1+2k22=362.
综上所述,△PAC面积S为定值362.
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2020-2021年福建省莆田市高二(上)12月月考数学试卷人教A版: 这是一份2020-2021年福建省莆田市高二(上)12月月考数学试卷人教A版,共12页。试卷主要包含了选择题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。