福建省宁德市2022-2023学年高二上学期区域性学业质量检测(期末)数学试题(含答案详解)
展开一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1. 若直线 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】利用直线斜率等于其倾斜角的正切值求解即可.
【详解】设直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,因为直线倾斜角的范围为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
故选:C
2. 双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】由双曲线方程可判断双曲线的焦点位置并同时求出 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由此可求其渐近线方程.
【详解】由双曲线 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,所以渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B
3. 圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的位置关系为( )
A. 内切B. 相交C. 外切D. 外离
【答案】B
【解析】
【分析】求出圆的标准方程,可得圆心坐标与半径,由圆心距与半径之间的关系即可判断
【详解】由题意, SKIPIF 1 < 0 ,圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 可知,
两圆的位置关系为相交.
故选:B.
4. 已知数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 等于( )
A. 11B. 12C. 13D. 14
【答案】C
【解析】
【分析】利用数列的项与前 SKIPIF 1 < 0 项和的关系求解即可.
【详解】由题可知 SKIPIF 1 < 0
故选:C
5. 已知动圆M经过点A(3,0),且与直线l:x=-3相切,则动圆圆心M的轨迹方程为( )
A. y2=12xB. y2=-12x
C. x2=12yD. x2=-12y
【答案】A
【解析】
【分析】设出点M的坐标,由题意可知|MA|=|MN|,进而根据抛物线的定义即可得到答案.
【详解】设动点M(x,y),圆M与直线l:x=-3的切点为N,则|MA|=|MN|,即动点M到定点A和定直线l:x=-3的距离相等.
∴点M的轨迹是抛物线,且以A(3,0)为焦点,以直线l:x=-3为准线,
故动圆圆心M的轨迹方程是y2=12x.
故选:A.
6. 将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有( )
A. 60种B. 120种C. 240种D. 480种
【答案】C
【解析】
【分析】先确定有一个项目中分配2名志愿者,其余各项目中分配1名志愿者,然后利用组合,排列,乘法原理求得.
【详解】根据题意,有一个项目中分配2名志愿者,其余各项目中分配1名志愿者,可以先从5名志愿者中任选2人,组成一个小组,有 SKIPIF 1 < 0 种选法;然后连同其余三人,看成四个元素,四个项目看成四个不同的位置,四个不同的元素在四个不同的位置的排列方法数有4!种,根据乘法原理,完成这件事,共有 SKIPIF 1 < 0 种不同的分配方案,
故选:C.
【点睛】本题考查排列组合的应用问题,属基础题,关键是首先确定人数的分配情况,然后利用先选后排思想求解.
7. 如图所示,一只装有半杯水的圆柱形水杯,将其倾斜使杯底与水平桌面成 SKIPIF 1 < 0 ,此时杯内水面成椭圆形,此椭圆的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干条件作出辅助线,求出 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,进而求出离心率.
【详解】如图,由题意得:∠BAC=30°, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且AC=DE,则在直角三角形ABC中, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以此椭圆的离心率 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
8. 中国自古就有“桥的国度”之称,福建省宁德市保留着50多座存世几十年甚至数百年的木拱廊桥,堪称木拱廊桥的宝库.如图是某木拱廊桥的剖面图 SKIPIF 1 < 0 是拱骨, SKIPIF 1 < 0 是相等的步,相邻的拱步之比分别为 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 是公差为 SKIPIF 1 < 0 的等差数列,且直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】利用题中关系建立等式求解即可.
【详解】由题可知 SKIPIF 1 < 0 因为 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 是公差为 SKIPIF 1 < 0 的等差数列,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0
故选:B
二、多项选择题(本题每小题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. 已知直线 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 ,则下列命题正确的有( )
A. 直线 SKIPIF 1 < 0 恒过点 SKIPIF 1 < 0
B. 直线 SKIPIF 1 < 0 的方向向量为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
C. 若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
D. 若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】BD
【解析】
【分析】根据已知直线方程,逐个验证直线过的定点、方向向量和垂直平行所需的条件.
【详解】把 SKIPIF 1 < 0 代入直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,等式不成立,A选项错误;
直线 SKIPIF 1 < 0 的方向向量为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线斜率 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,B选项正确;
直线 SKIPIF 1 < 0 方向向量为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方向向量为 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 重合,C选项错误;
若 SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,D选项正确.
故选:BD
10. 在 SKIPIF 1 < 0 的展开式中,下列说法正确的是( )
A. 常数项为160
B. 第3项二项式系数最大
C. 所有项的二项式系数和为 SKIPIF 1 < 0
D. 所有项的系数和为 SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【解析】
【分析】先求 SKIPIF 1 < 0 的通项公式可得选项A的正误,利用 SKIPIF 1 < 0 的值可得选项B、C的正误,所有项的系数和可以利用赋值法求解
【详解】 SKIPIF 1 < 0 展开式的通项为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以常数项为 SKIPIF 1 < 0 ,A正确;
二项式展开式中共有 SKIPIF 1 < 0 项,所以第 SKIPIF 1 < 0 项二项式系数最大,B错误;
由 SKIPIF 1 < 0 及二项式系数和的性质知,所有项的二项式系数和为 SKIPIF 1 < 0 ,C正确;
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所有项的系数和为 SKIPIF 1 < 0 ,D正确;
故选:ACD
11. 为了考察冰川融化状况,一支考察队在某冰川划定一考察区域,考察区域的边界曲线 SKIPIF 1 < 0 由曲线 SKIPIF 1 < 0 和曲线 SKIPIF 1 < 0 组合而成,其方程为: SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 .则下列结论正确的是( )
A. 曲线 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 轴成轴对称图形
B. 曲线 SKIPIF 1 < 0 关于原点成中心对称图形
C. 曲线 SKIPIF 1 < 0 上两点之间的距离的最大值为 SKIPIF 1 < 0
D. 直线 SKIPIF 1 < 0 到曲线 SKIPIF 1 < 0 的最短距离为3
【答案】ACD
【解析】
【分析】画图即可验证选项A,B选项,通过图像可知曲线 SKIPIF 1 < 0 上两点之间的距离的最大值为左右两个端点的距离即可求解选项C,选项D利用平行与 SKIPIF 1 < 0 的直线相切与曲线 SKIPIF 1 < 0 时切点到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离最短即可求解.
【详解】如图所示可知,曲线 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 轴对称,故A正确,B错误.
由图像可知曲线 SKIPIF 1 < 0 上两点之间的距离的最大值为左右两个端点的距离,
在 SKIPIF 1 < 0 中,令 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中,令 SKIPIF 1 < 0 ,
所以曲线 SKIPIF 1 < 0 上两点之间的距离的最大值为左右两个端点的距离为:
SKIPIF 1 < 0 ,
故C正确,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,
当平行与直线 SKIPIF 1 < 0 的直线与曲线 SKIPIF 1 < 0 的 SKIPIF 1 < 0 部分相切时,切点到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离最小,
设此时直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,化简得:
SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0
解得: SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,不满足题意,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 解得切点为: SKIPIF 1 < 0
所以直线 SKIPIF 1 < 0 到曲线 SKIPIF 1 < 0 的最短距离为点 SKIPIF 1 < 0
到 SKIPIF 1 < 0 的距离:
即 SKIPIF 1 < 0 ,
故D正确,
故选:ACD.
12. 已知等比数列 SKIPIF 1 < 0 的公比 SKIPIF 1 < 0 ,等差数列 SKIPIF 1 < 0 的首项 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,则以下结论正确的有( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】BD
【解析】
【分析】根据给定条件,确定数列 SKIPIF 1 < 0 相邻两项的特性判断AC;再判断等差数列 SKIPIF 1 < 0 单调性判断BD作答.
【详解】因为等比数列 SKIPIF 1 < 0 的公比 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 的正负不确定,
因此不能确定 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的正负及大小关系,AC错误;
显然 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 异号,又 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 中至少有一个是负数,而 SKIPIF 1 < 0 ,
于是等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差 SKIPIF 1 < 0 ,即数列 SKIPIF 1 < 0 单调递减,因此 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,BD正确.
故选:BD
三、填空题(本大题共 4 小题,每小题 5分,共 20 分.把答案填在答题卡的相应位置)
13. 已知 SKIPIF 1 < 0 ,则两平行线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 间的距离为__________.
【答案】2
【解析】
【分析】两平行线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 间的距离,转化为 SKIPIF 1 < 0 上一点到 SKIPIF 1 < 0 的距离,利用点到直线距离公式计算.
【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以两平行线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 间的距离为2.
故答案为:2
14. 某中学为迎接新年到来,筹备“唱响时代强音,放飞青春梦想”为主题的元旦文艺晩会.晩会组委会计划在原定排好的5个学生节目中增加2个教师节目,若保持原来5个节目的出场顺序不变,则有__________种不同排法.(用数字作答)
【答案】42
【解析】
【分析】分两种情况讨论:2个教师节目相邻与不相邻,分别算出相加即可.
【详解】①当2个教师节目相邻时利用插空法则有: SKIPIF 1 < 0 种情况,
②当2个教师节目不相邻时有: SKIPIF 1 < 0 种情况,
所以共有 SKIPIF 1 < 0 种情况,
故答案为:42.
15. 数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】将 SKIPIF 1 < 0 变形得到 SKIPIF 1 < 0 ,然后逐项列举,累加可得到 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,代入即可得出结果
【详解】由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
上式累加可得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
16. 反比例函数 SKIPIF 1 < 0 的图象是双曲线(其渐近线分别为 SKIPIF 1 < 0 轴和 SKIPIF 1 < 0 轴);同样的,“对勾函数” SKIPIF 1 < 0 的图象也是双曲线.设 SKIPIF 1 < 0 ,则此“对勾函数”所对应的双曲线的焦距为__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】求得双曲线为 SKIPIF 1 < 0 可得渐近线方程,运用对称性可得实轴所在的直线方程,与函数联立,求得交点坐标,由两点的距离公式,可得 SKIPIF 1 < 0 的值,从而可得 SKIPIF 1 < 0 值,即可得双曲线的焦距.
【详解】由题可得双曲线为 SKIPIF 1 < 0 ,所以渐近线为 SKIPIF 1 < 0 及 SKIPIF 1 < 0 ,渐近线夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
所以,焦点所在的直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
此时 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,则焦距为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
四、解答题:(本大题共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. 已知等差数列 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)设数列 SKIPIF 1 < 0 公差为 SKIPIF 1 < 0 ,依题意得到关于 SKIPIF 1 < 0 的方程,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即可求出数列的通项公式;
(2)由(1) SKIPIF 1 < 0 ,利用分组求和法及等比数列求和公式计算可得
【小问1详解】
方法 SKIPIF 1 < 0 设数列 SKIPIF 1 < 0 公差为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ;
方法2:设数列 SKIPIF 1 < 0 公差 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ;
【小问2详解】
解:由(1) SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
18. 如图,在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)记 SKIPIF 1 < 0 的外接圆为圆 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 (2)2
【解析】
【分析】(1)直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 轴于 SKIPIF 1 < 0 点,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 为等边三角形,故 SKIPIF 1 < 0 ,可求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)由 SKIPIF 1 < 0 可求 SKIPIF 1 < 0 的外接圆方程,几何法求直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长.
【小问1详解】
(如图)直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 轴于 SKIPIF 1 < 0 点, SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
【小问2详解】
设圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)知 SKIPIF 1 < 0 ,满足圆 SKIPIF 1 < 0 的方程,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
所以圆心 SKIPIF 1 < 0 半径 SKIPIF 1 < 0
圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长 SKIPIF 1 < 0 .
注:方法二
(2)设圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)知 SKIPIF 1 < 0 ,满足圆 SKIPIF 1 < 0 的方程,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长 SKIPIF 1 < 0 .
注:方法三
(2)因为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,AB的中点为 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线方程为: SKIPIF 1 < 0 ①,
所以 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线方程为: SKIPIF 1 < 0 ②,
由①②得,圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,
圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长 SKIPIF 1 < 0 .
19. 定义: SKIPIF 1 < 0 为广义组合数,其中 SKIPIF 1 < 0 是正整数,且 SKIPIF 1 < 0 .这是组合数 SKIPIF 1 < 0 是正整数,且 SKIPIF 1 < 0 一种推广.
(1)计算: SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)猜想并证明: SKIPIF 1 < 0 __________(用 SKIPIF 1 < 0 的形式表示,其中 SKIPIF 1 < 0 是正整数).
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 ,证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据广义组合数公式,计算即可求解.
(2) 结合(1)中的结果,根据广义组合数公式,化简等号左边的算式,即可得到结果.
【小问1详解】
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
【小问2详解】
猜想: SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,猜想成立.
SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0
得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 .
综上, SKIPIF 1 < 0 .
20. 在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,焦点在x轴上的椭圆 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,离心率 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 两点,求 SKIPIF 1 < 0 的面积最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)1
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的离心率及椭圆过一点,列方程求解 SKIPIF 1 < 0 ,即可得椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,联立直线与椭圆求解交点坐标关系,即可得相交弦长 SKIPIF 1 < 0 ,再利用点到直线距离求得点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离,即可得 SKIPIF 1 < 0 的表达式,利用函数性质求最值即可.
【小问1详解】
设椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由椭圆 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,离心率 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0
【小问2详解】
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 的面积 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的面积取到最大值1.
21. 已知数列 SKIPIF 1 < 0 前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 ;
(3) SKIPIF 1 < 0 恒成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)根据数列 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的关系,利用相减法得 SKIPIF 1 < 0 ,检验首项后可得数列 SKIPIF 1 < 0 是等比数列,即可求得数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)直接根据错位相减法求解数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 即可;
(3)利用数列单调性判断方法确定最值,即可得实数 SKIPIF 1 < 0 的范围.
【小问1详解】
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 时,有 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 时有 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 又 SKIPIF 1 < 0 ,也符合上式,
故数列 SKIPIF 1 < 0 是首项为1,公比为2的等比数列,
SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
由(1)知 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,①
SKIPIF 1 < 0 ,②
由①-②有:
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
【小问3详解】
SKIPIF 1 < 0
记 SKIPIF 1 < 0 则 SKIPIF 1 < 0
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有最大值 SKIPIF 1 < 0
故实数 SKIPIF 1 < 0 的范围为 SKIPIF 1 < 0
22. 双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,恰好过 SKIPIF 1 < 0 中的三点.
(1)求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)记双曲线 SKIPIF 1 < 0 上不同的三点 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 为双曲线的右顶点,若直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率之积为1,证明:直线 SKIPIF 1 < 0 过定点.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由双曲线的对称性知,双曲线 SKIPIF 1 < 0 过 SKIPIF 1 < 0 ,代入双曲线方程即可求出 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)法一:设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立直线与双曲线的方程,由韦达定理结合题意即可表示出 SKIPIF 1 < 0 两点的坐标,即可表示出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,求出直线 SKIPIF 1 < 0 过的定点;
法二:设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0 ,联立直线与双曲线的方程,由韦达定理结合题意即可表示出 SKIPIF 1 < 0 两点的坐标,即可表示出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,求出直线 SKIPIF 1 < 0 过的定点;
法三:依据对称性可知,直线 SKIPIF 1 < 0 必过 SKIPIF 1 < 0 设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 结合韦达定理化简可得 SKIPIF 1 < 0 ,即可求出直线 SKIPIF 1 < 0 过的定点;
法四:以 SKIPIF 1 < 0 为原点,构建新的直角坐标系,则 SKIPIF 1 < 0 ,双曲线方程 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0 ,联立直线与双曲线的方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可求出 SKIPIF 1 < 0 的值,即可得出答案.
【小问1详解】
由双曲线的对称性知,双曲线 SKIPIF 1 < 0 过 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
所以双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0
【小问2详解】
法一:设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联合方程 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 用 SKIPIF 1 < 0 代替,得 SKIPIF 1 < 0 .
直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 .
法二:设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
其中 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
化简 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
所以当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 方程 SKIPIF 1 < 0 ,直线过 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 方程 SKIPIF 1 < 0 ,
直线过 SKIPIF 1 < 0 不满足条件,舍去.
综上直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0
法三:依据对称性可知,直线 SKIPIF 1 < 0 必过 SKIPIF 1 < 0
设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
其中 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
化简 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
所以当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 方程 SKIPIF 1 < 0 ,直线过 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 方程 SKIPIF 1 < 0 ,直线过 SKIPIF 1 < 0 不满足条件,舍去.
综上直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0
法四:以 SKIPIF 1 < 0 为原点,构建新的直角坐标系,
则 SKIPIF 1 < 0 ,双曲线方程 SKIPIF 1 < 0
设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0
所以直线 SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,
此时定点为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以原直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0
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