江苏省南京师范大学附属中学2022-2023学年高二上学期期末数学试题(含答案详解)
展开1. 设m为实数,已知直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则m的值为( )
A. 1B. 2C. 3D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】利用两直线的方程及平行关系,列式计算作答.
【详解】直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以m的值为2.
故选:B
2. 设 SKIPIF 1 < 0 为等差数列 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 前n项和,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. 9B. 6C. 3D. 0
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用等差数列前n项和公式及等差数列性质计算作答.
【详解】等差数列 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 的前n项和为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
3. 过点 SKIPIF 1 < 0 且与椭圆 SKIPIF 1 < 0 有相同焦点的双曲线方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】
【分析】设双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,再代点解方程 SKIPIF 1 < 0 即得解.
【详解】解:由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆的焦点为 SKIPIF 1 < 0 .
设双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为双曲线过点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
所以双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D
4. 如图,已知函数f(x)的图像在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线为l,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. -3B. -2C. 2D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】数形结合,求出切线斜率和切点坐标,即可计算 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】由图像可得,切线过点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,切线斜率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则切点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
5. 直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 恰有两个交点,则实数 SKIPIF 1 < 0 取值范围( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知条件及直线与圆相切的充要条件,结合点到直线的距离公式即可求解.
【详解】曲线 SKIPIF 1 < 0 表示圆 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴的上半部分,
当直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切时, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上时, SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以实数 SKIPIF 1 < 0 取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
6. 中国古代的武成王庙是专门祭祀姜太公以及历代良臣名将的庙宇,这类庙宇的顶部构造颇有讲究.如图是某武成王庙顶部的剖面直观图,其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且数列 SKIPIF 1 < 0 是第二项为 SKIPIF 1 < 0 的等差数列.若以 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 轴正方向建立平面直角坐标系,则直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为( )
A. 0.4B. 0.45C. 0.5D. 0.55
【答案】A
【解析】
【分析】根据数列 SKIPIF 1 < 0 是第二项为 SKIPIF 1 < 0 的等差数列可得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则根据题干可得: SKIPIF 1 < 0 ,再根据等差数列的性质即可求解.
【详解】由题意可知: SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为数列 SKIPIF 1 < 0 是第二项为 SKIPIF 1 < 0 的等差数列,
设公差为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
同理 SKIPIF 1 < 0
则直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
故选: SKIPIF 1 < 0 .
7. 设 SKIPIF 1 < 0 为实数,若函数 SKIPIF 1 < 0 有且仅有一个零点,则 SKIPIF 1 < 0 取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数分析函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性,利用零点存在定理可知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上只有一个零点,则函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上无零点,并利用导数分析函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的单调性,可得出关于实数 SKIPIF 1 < 0 的不等式,解之即可.
【详解】当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 不恒为零,
所以,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以, SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上只有一个零点;
因为函数 SKIPIF 1 < 0 只有一个零点,则函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上无零点,
则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 .
所以,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以,只需 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
8. 已知点 SKIPIF 1 < 0 为双曲线 SKIPIF 1 < 0 右支上一点, SKIPIF 1 < 0 分别为 SKIPIF 1 < 0 的左,右焦点,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的一条渐近线垂直,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则该双曲线的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】
取 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,由条件可证明 SKIPIF 1 < 0 ,说明 SKIPIF 1 < 0 ,利用点到直线的距离求 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 中,根据勾股定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,整理为 SKIPIF 1 < 0 ,再求双曲线的离心率.
【详解】取 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,由条件可知 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的中点, SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
根据双曲线的定义可知 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程是: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
原点到直线的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,
整理为: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 ,或 SKIPIF 1 < 0 (舍)
故选:C
【点睛】本题考查求双曲线的离心率,意在考查转化和化归,计算能力,属于中档题型,一般求双曲线离心率的方法是1.直接法:直接求出 SKIPIF 1 < 0 ,然后利用公式 SKIPIF 1 < 0 求解;2.公式法: SKIPIF 1 < 0 ,3.构造法:根据条件,可构造出 SKIPIF 1 < 0 的齐次方程,通过等式两边同时除以 SKIPIF 1 < 0 ,进而得到关于 SKIPIF 1 < 0 的方程.
二、多选题(共4题)
9. 将 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的图象画在同一个直角坐标系中,不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】
根据函数的单调性与导函数符号之间的关系判断各选项中 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的图象是否合乎要求,同时也要注意特殊点处的导数值作为切线的斜率,由此可得出结论.
【详解】对于A选项,由函数 SKIPIF 1 < 0 的图象可知, SKIPIF 1 < 0 ,但函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的切线斜率不存在,不合乎题意;
对于B选项,由函数 SKIPIF 1 < 0 的图象可知,函数 SKIPIF 1 < 0 存在增区间,但B选项的图中,函数 SKIPIF 1 < 0 为减函数,不合乎题意;
对于C选项,由函数 SKIPIF 1 < 0 的图象可知,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上为增函数,合乎题意;
对于D选项,由函数 SKIPIF 1 < 0 的图象可知,函数 SKIPIF 1 < 0 有两个单调区间,但D选项的图中,函数 SKIPIF 1 < 0 有三个单调区间,不合乎题意.
故选:ABD.
【点睛】本题考查函数与导函数图象之间的关系,在判断时要注意导函数符号与函数单调性之间的联系,考查推理能力,属于中等题.
10. 已知直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,若 SKIPIF 1 < 0 是直线 SKIPIF 1 < 0 上一点, SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,则下列结论正确的有( )
A. 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率 SKIPIF 1 < 0
B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0
D. 若 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左右焦点,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据椭圆方程即可求离心率,从而判断A;根据直线与椭圆相交弦长求解公式,利用“联消判韦”即可求得 SKIPIF 1 < 0 长,从而判断B;根据向量的数量积结合交点坐标关系即可判断C;利用对称性,结合三角形三边关系即可得 SKIPIF 1 < 0 最大值,从而判断D.
【详解】解:由椭圆 SKIPIF 1 < 0 知, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故离心率 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 不垂直,故C不正确;
因为 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左右焦点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 是直线 SKIPIF 1 < 0 上一点,
如图:
设 SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称的点为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
则 SKIPIF 1 < 0 ,又由三角形三边关系可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选:ABD.
11. 设Sn为数列{an} SKIPIF 1 < 0 的前n项和,则下列结论正确的有( )
A. 若{an}为等比数列,公比为q,则S2n=(1+ SKIPIF 1 < 0 )Sn
B. 若{an}为等比数列,s,t,p,q∈N,且asat=apaq,则s+t=p+q
C. 若{an}为等差数列,则 SKIPIF 1 < 0 (p为常数)仍为等差数列
D. 若{an}为等差数列,则必存在不同的三项ap,aq,ar,使得ap2=aqar
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A:直接公式代入验证即可;对于B:当公比q=1时,可排除;对于C:公式代入,再定义证明即可;对于D:假设成立,推出 SKIPIF 1 < 0 可判断.
详解】对于A:当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
对于B:当公比q=1时,显然不成立,故B错误;
对于C:因为{an}为等差数列,设 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 是常数),令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为等差数列. 故C正确;
对于D:假设必存在不同的三项ap,aq,ar,使得ap2=aqar .
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
根据对应系数相等,可得 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,与 SKIPIF 1 < 0 不同矛盾. 故D错误.
故选:AC.
12. 在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,已知 SKIPIF 1 < 0 为抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点,点 SKIPIF 1 < 0 在该抛物线上且位于 SKIPIF 1 < 0 轴的两侧, SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. 直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 的面积最小值是 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 面积之和的最小值是 SKIPIF 1 < 0
【答案】BCD
【解析】
【分析】设 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,联立方程后得关于 SKIPIF 1 < 0 的一元二次方程,由韦达定理写出 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,再由 SKIPIF 1 < 0 ,即可得 SKIPIF 1 < 0 ,再结合 SKIPIF 1 < 0 ,求解出 SKIPIF 1 < 0 ,从而判断AB,再根据三角形面积公式表示出 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的面积,由基本不等式可判断CD.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,消 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故A错;
SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 过 SKIPIF 1 < 0 ,故B对;
设定点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,取等号,故C对;
又 SKIPIF 1 < 0 ,
不妨设 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,取等号,故D对.
故选:BCD.
【点睛】解决直线与抛物线的综合问题时,要注意:
(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、抛物线的条件;
(2)强化有关直线与抛物线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.
三,填空题(共4题)
13. 设抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 ,若抛物线上一点 SKIPIF 1 < 0 到点 SKIPIF 1 < 0 的距离为6,则 SKIPIF 1 < 0 ___.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】根据抛物线定义得 SKIPIF 1 < 0 ,由点 SKIPIF 1 < 0 在抛物线上,代方程即可解决.
【详解】由题知,抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 ,抛物线上一点 SKIPIF 1 < 0 到点 SKIPIF 1 < 0 的距离为6,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以抛物线为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案: SKIPIF 1 < 0
14. 函数 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 =_______
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】先根据导数除法法则求出导函数,然后将 SKIPIF 1 < 0 代入求值,即可求出所求.
【详解】 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,故答案为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题考查基本函数的导数公式和两项商的导数公式,公式要记准记牢,训练运算能力,属基础题.
15. 设m为实数,已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集为______
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】根据给定条件,利用导数探讨函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性,再利用单调性解不等式作答.
【详解】函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为R,求导得: SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号, SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号,
因此 SKIPIF 1 < 0 ,即函数 SKIPIF 1 < 0 在R上单调递增,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
16. 已知数列 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 满足: SKIPIF 1 < 0 ,其前n项和 SKIPIF 1 < 0 ,数列 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,其前n项和 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 为实数,若 SKIPIF 1 < 0 对任意 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则λ的取值范围是___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】根据给定条件,求出数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式,进而求出 SKIPIF 1 < 0 并裂项,再按n分奇偶求出 SKIPIF 1 < 0 即可推理作答.
【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
因此 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
于是数列 SKIPIF 1 < 0 是首项为3,公差为2的等差数列,即有 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
显然数列 SKIPIF 1 < 0 是单调递增的, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,数列 SKIPIF 1 < 0 是单调递减的, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
因此 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,即有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
【点睛】易错点睛:裂项法求和,注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.
四、解答题(共6题)
17. 已知圆C经过坐标原点,且与直线x﹣y+2=0相切、切点为A(2,4).
(1)求圆C的方程;
(2)已知斜率为﹣1的直线l与圆C相交于不同的两点M、N,若直线l被圆截得的弦MN的长为14,求直线l的方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)根据垂直得到直线方程,设圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,将两点带入圆方程解得答案.
(2)设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,计算圆心到直线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,根据点到直线的距离公式得到答案.
【小问1详解】
直线x﹣y+2=0斜率为1,故 SKIPIF 1 < 0 ,故直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
将原点和 SKIPIF 1 < 0 带入原方程得到 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故原方程为: SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,故圆心到直线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故直线方程为 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 .
18. 已知数列 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 的各项均不为0,且满足 SKIPIF 1 < 0
(1)求 SKIPIF 1 < 0 通项公式
(2)令 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和为 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)根据递推公式,当 SKIPIF 1 < 0 时,直接求 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,用前n项积除以前n-1项积的方法化简,可求 SKIPIF 1 < 0 通项公式;
(2) SKIPIF 1 < 0 ,然后利用分组求和的方法即可求解.
【小问1详解】
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
两式相除得: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 满足,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
由(1)可知, SKIPIF 1 < 0 所以 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
19. 设 SKIPIF 1 < 0 为实数,已知函数 SKIPIF 1 < 0
(1)讨论 SKIPIF 1 < 0 的单调性
(2)若过点 SKIPIF 1 < 0 有且只有两条直线与曲线 SKIPIF 1 < 0 相切,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【答案】(1)答案见解析
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)求得 SKIPIF 1 < 0 ,对实数 SKIPIF 1 < 0 的取值进行分类讨论,分析导数的符号变化,即可得出函数 SKIPIF 1 < 0 的增区间和减区间;
(2)设切点为 SKIPIF 1 < 0 ,利用导数写出切线方程,将点 SKIPIF 1 < 0 的坐标代入切线方程,可得出 SKIPIF 1 < 0 ,结合(2)中的结论以及三次函数的基本性质可得出关于 SKIPIF 1 < 0 的等式,解之即可.
【小问1详解】
因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 时,即当 SKIPIF 1 < 0 时,对任意的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 不恒为零,
此时,函数 SKIPIF 1 < 0 的增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,无减区间;
②当 SKIPIF 1 < 0 时,即当 SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
此时,函数 SKIPIF 1 < 0 的减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,增区间为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ;
③当 SKIPIF 1 < 0 时,即当 SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
此时,函数 SKIPIF 1 < 0 的减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,增区间为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 .
综上所述,当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 的增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,无减区间;
当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 的减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,增区间为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 的减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,增区间为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
解:设切点为 SKIPIF 1 < 0 ,
对函数 SKIPIF 1 < 0 求导得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
将点 SKIPIF 1 < 0 的坐标代入切线方程整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
故关于 SKIPIF 1 < 0 的方程 SKIPIF 1 < 0 有两个不等的实根,
①当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,则方程 SKIPIF 1 < 0 至多一个实根,不合乎题意;
②当 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 ,故当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
此时方程 SKIPIF 1 < 0 至多一个实根,不合乎题意;
③当 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,合乎题意.
综上所述, SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:
(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与 SKIPIF 1 < 0 轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用;
(2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;
(3)参变量分离法:由 SKIPIF 1 < 0 分离变量得出 SKIPIF 1 < 0 ,将问题等价转化为直线 SKIPIF 1 < 0 与函数 SKIPIF 1 < 0 的图象的交点问题.
20. 如图,曲线 SKIPIF 1 < 0 下有一系列正三角形,设第n个正三角形 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为坐标原点)的边长为 SKIPIF 1 < 0 ,
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的值
(2)记 SKIPIF 1 < 0 为数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和,探究 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的关系,求 SKIPIF 1 < 0 的通项公式.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,用 SKIPIF 1 < 0 表示出点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,再代入曲线方程,计算作答.
(2)根据给定条件,利用 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 表示出点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,代入曲线方程即可得 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的关系,再利用递推关系求出通项作答.
【小问1详解】
依题意, SKIPIF 1 < 0 为正三角形,且 SKIPIF 1 < 0 ,观察图象得 SKIPIF 1 < 0 ,而点 SKIPIF 1 < 0 在曲线 SKIPIF 1 < 0 上,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为正三角形,且 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在曲线 SKIPIF 1 < 0 上,
SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
SKIPIF 1 < 0 是正三角形,点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,于是点 SKIPIF 1 < 0 在曲线 SKIPIF 1 < 0 上,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得: SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 满足上式,因此 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即数列 SKIPIF 1 < 0 是首项为 SKIPIF 1 < 0 ,公差 SKIPIF 1 < 0 的等差数列, SKIPIF 1 < 0 ,
所以数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式是 SKIPIF 1 < 0 .
21. 已知椭圆C: SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,且过点 SKIPIF 1 < 0
(1)求C的方程
(2)已知A,B是C的左右顶点,过右焦点F且斜率不为0的直线交C于点M,N,直线AM与直线x=4,交于点P,记PA,PF,BN的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,问 SKIPIF 1 < 0 ,是否是定值如果是,请求出该定值,如果不是,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2)2.
【解析】
【分析】(1)根据给定的离心率及曲线过的点,求出 SKIPIF 1 < 0 作答.
(2)根据已知,设出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,与椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程联立,利用韦达定理,结合直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 交点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,求出 SKIPIF 1 < 0 的表达式,即可计算推理作答.
【小问1详解】
椭圆C: SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,又 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】
由(1)知, SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 消去x并整理得, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
有 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 为定值2.
【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
22. 已知函数 SKIPIF 1 < 0 (e为自然对数的底数).
(1)求f(x)的最大值;
(2)设a为整数,若 SKIPIF 1 < 0 在定义域上恒成立,求a的最大值;
(3)证明 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1)1; (2)2;
(3)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用导数求出函数 SKIPIF 1 < 0 的最大值作答.
(2)利用(1)的结论可得 SKIPIF 1 < 0 ,进而可得当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,再按 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 探讨 SKIPIF 1 < 0 恒成立,构造函数并证明不等式作答.
(3)利用(2)的结论,构造数列不等式,再借助等比数列求和公式推理作答.
【小问1详解】
函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,求导得: SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
由(1)知, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,因此对 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,对 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 ,
于是当 SKIPIF 1 < 0 时,对 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,
当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,必有 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 为整数,则 SKIPIF 1 < 0 最大值不大于2,
因为对 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,则对 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 恒成立,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号,于是对 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
综上得当 SKIPIF 1 < 0 时,对 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,即整数 SKIPIF 1 < 0 ,
所以整数a的最大值为2.
【小问3详解】
由(2)知, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,取 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,因此 SKIPIF 1 < 0 ,
从而 SKIPIF 1 < 0 ,
所以原不等式成立.
【点睛】思路点睛:涉及含参函数不等式恒成立问题,可以结合导数分段讨论,确定临界值,再利用导数证明不等式作答.
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