2022-2023学年浙江省丽水发展共同体高三(上)联考数学试卷
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这是一份2022-2023学年浙江省丽水发展共同体高三(上)联考数学试卷,共24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。
2022-2023学年浙江省丽水发展共同体高三(上)联考数学试卷
一、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,只有一项是符合题目要求的.
1.(5分)设集合A={x|0<x≤1},B={x|x2﹣2x≤0},则A∩B=( )
A.[0,+∞) B.[0,1] C.(0,1] D.[0,1)
2.(5分)设z=3+4i,则zi+﹣i=( )
A.﹣1+2i B.﹣1﹣2i C.1+2i D.1﹣2i
3.(5分)已知向量,||=1,|+|=﹣|=( )
A. B. C. D.
4.(5分)已知一个圆锥的底面半径为1,其侧面积是底面积2倍,则圆锥的体积为( )
A. B. C.π D.π
5.(5分)有5本不同的书,其中语文书2本,数学书3本,则同一科目的书都不相邻的概率是( )
A. B. C. D.
6.(5分)将函数f(x)=sin(ωx)(ω>0)的图像向右平移,则ω的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
7.(5分)已知a=3e,b=e3,c=π3,则( )
A.c>a>b B.b>c>a C.a>c>b D.c>b>a
8.(5分)将菱形ABCD沿对角线AC折起,当四面体B﹣ACD体积最大时,它的内切球和外接球表面积之比为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对得5分,部分选对得2分,有选错的得0分.
(多选)9.(5分)已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1,E是BC1中点,则( )
A.AE∥面A1BB1 B.BD1⊥AC
C.A1E⊥AD1 D.A1E⊥平面BCC1B1
(多选)10.(5分)已知函数f(x)定义域为R,且f(0),f(x﹣1)+1为奇函数,下列说法中正确的是( )
A.函数f(x)对称中心为(1,1)
B.f(﹣1)+1=0
C.f(3)+f(﹣1)=﹣2
D.f(﹣3)+f(1)=﹣2
(多选)11.(5分)抛物线C:x2=4y,过焦点F的直线l与抛物线C交于A,B两点(点A在第一象限),M(0,﹣1)( )
A.|AB|最小值为4
B.∠AMB有可能是钝角
C.当直线l的倾斜角为时,△AFM与△BFM面积之比为3
D.当直线AM与抛物线C只有一个公共点时,|AB|=4
(多选)12.(5分)已知e为自然对数的底数,设f(x)=(x﹣1)(lnx﹣1)k(k=1,2),则下列结论正确的是( )
A.当k=1时,f(x)既有极小值又有极大值
B.当k=1时,f(x)只有极小值无极大值
C.当k=2时,f(x)既有极小值又有极大值
D.当k=2时,f(x)只有极小值无极大值
三、填空题:本题4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)展开式中,常数项是 .
14.(5分)已知圆C1:x2+y2=4与圆C2:(x+1)2+(y+1)2=10相交于A,B两点,则|AB|= .
15.(5分)若函数f(x)=ax+sinx的图象上存在互相垂直的切线,则实数a的值为 .
16.(5分)已知F1,F2是椭圆E:+=1(a>b>0)的左右焦点,B使得=3 .
四、解答题:本题6小题,共70分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2+n,n∈N*,bn=.
(1)求an;
(2)求数列{bn}前n项和为Tn.
18.(12分)已知锐角△ABC内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若bsinB﹣csinC=(b﹣a)
(1)求C;
(2)若c=,求a﹣b的范围.
19.(12分)已知矩形ABCD中,AB=2,BC=11﹣ABC,BD1=,
(1)求点B到平面D1AC的距离;
(2)求二面角C﹣AD1﹣B的大小.
20.(12分)为了解学生玩手机游戏情况,随机抽取100名男生和100名女生,通过调查得到如下数据:100名女生中有10人会玩手机游戏
(1)判断是否有99%的把握认为性别与玩手机游戏有关联:
P(K2≥k0)
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
k0
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
附:其中n=a+b+c+d
(2)以样本的频率作为概率的值,在全校的学生中任取3人,记其中玩手机游戏人数为X
21.(12分)已知A(﹣1,0),B(1,0)为双曲线C:=1左右顶点,直线x=上一点P与点A连线与双曲线右支交于另一点C
(1)求双曲线的标准方程;
(2)直线CD是否经过定点?若是,求出该定点.
22.(12分)已知函数.
(1)求函数f(x)在点处的切线方程:
(2)若x1,x2为方程f(x)=k的两个不相等的实根,证明:
(i)f(x)≥x+;
(ii)|x1﹣x2|≤(+)k﹣.
2022-2023学年浙江省丽水发展共同体高三(上)联考数学试卷
参考答案与试题解析
一、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,只有一项是符合题目要求的.
1.(5分)设集合A={x|0<x≤1},B={x|x2﹣2x≤0},则A∩B=( )
A.[0,+∞) B.[0,1] C.(0,1] D.[0,1)
【答案】C
【分析】先将集合B化简,按照交集定义计算即可.
【解答】解:x2﹣2x≤8,x(x﹣2)≤0,B=[2,
又A=(0,1],3].
故选:C.
【点评】本题考查集合的运算,属于基础题.
2.(5分)设z=3+4i,则zi+﹣i=( )
A.﹣1+2i B.﹣1﹣2i C.1+2i D.1﹣2i
【答案】B
【分析】利用复数运算法则直接求解.
【解答】解:设z=3+4i,
则zi+﹣i=4i+4i2+8﹣4i﹣i=﹣1﹣8i.
故选:B.
【点评】本题考查复数的运算法则等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
3.(5分)已知向量,||=1,|+|=﹣|=( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据向量的数量积公式和模长公式求解即可.
【解答】解:因为|+|=,|+|2=()2,即,所以,
|﹣|2=,所以|﹣,
故选:C.
【点评】本题主要考查向量的数量积,属于中档题.
4.(5分)已知一个圆锥的底面半径为1,其侧面积是底面积2倍,则圆锥的体积为( )
A. B. C.π D.π
【答案】B
【分析】根据圆锥的侧面积是底面积2倍,求得母线长,进而得到圆锥的高求解.
【解答】解:设圆锥的母线为l,
由题意得π×l×1=2×π×42,
解得l=2,
所以圆锥的高为,
所以圆锥的体积为,
故选:B.
【点评】本题主要考查了圆锥的侧面积公式,考查了圆锥的体积公式,属于基础题.
5.(5分)有5本不同的书,其中语文书2本,数学书3本,则同一科目的书都不相邻的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用插空法以及古典概型的概率公式可求得所求事件的概率.
【解答】解:若同一科目的书都不相邻,则先将3本书排序,
所以同一科目的书都不相邻的概率是.
故选:A.
【点评】本题主要考查了排列组合知识,考查了古典概型的概率公式,属于基础题.
6.(5分)将函数f(x)=sin(ωx)(ω>0)的图像向右平移,则ω的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】B
【分析】由题有,据此可得答案.
【解答】解:根据题意,由题有,
则,得ω=3k,又因为ω>6.
故选:B.
【点评】本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,属于基础题.
7.(5分)已知a=3e,b=e3,c=π3,则( )
A.c>a>b B.b>c>a C.a>c>b D.c>b>a
【答案】D
【分析】先判断出c>b,构造函数f(x)=,x>0,求导可知,当0<x<e时,f(x)单调递增;当x>e时,f(x)单调递减,所以f(3)<f(e),进而可得ln3e<lne3,再结合y=lnx的单调性,可得到a<b,从而得到a,b,c三个数的大小关系.
【解答】解:∵1<e<π,∴π3>e8>1,即c>b>1,
设f(x)=,x>5,
则f'(x)=,
令f'(x)=7得,x=e,
当0<x<e时,f'(x)>0;当x>e时,f(x)单调递减,
∵e<8,∴f(3)<f(e),
即,∴eln4<3lne,
即ln3e<lne2,
又∵y=lnx在(0,+∞)上单调递增,
∴3e<e2,即a<b,
∴c>b>a.
故选:D.
【点评】本题主要考查了三个数大小的比较,考查了利用导数研究函数的单调性和最值,属于中档题.
8.(5分)将菱形ABCD沿对角线AC折起,当四面体B﹣ACD体积最大时,它的内切球和外接球表面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】当平面BAC⊥平面DAC时,四面体B﹣ACD的高最大,并利用导函数讨论体积的最大值,构造长方体求外接球的半径,利用等体积法求内切球的半径,进而可求解.
【解答】解:不妨设菱形的边长为,AC=2x,,
外接球半径为R,内切球半径为r,
取AC中点为O,连接OB,BD,
因为BA=BC,所以,
当平面BAC⊥平面DAC时,平面BAC∩平面DAC=AC,所以BO⊥平面DAC,
此时四面体B﹣ACD的高最大为,
因为DA=DC,所以,
所以,,
令,解得4<x<1,
令,解得,
所以在(0,单调递减,
所以当x=1时VB﹣ACD最大,最大体积为,
此时,
以四面体的顶点构造长方体,长宽高为a,b,c,
则有,解得6=a2+b2+c8=5,
所以外接球的表面积为4πR8=5π,,
又因为,
所以,,
所以,
所以,
所以,所以内切球的表面积为,
所以内切球和外接球表面积之比为,
故选:C.
【点评】本题考查球的表面积计算,考查四面体的体积,考查利用导数研究函数的单调性和最值,考查函数思想以及运算求解能力,属于中档题.
二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对得5分,部分选对得2分,有选错的得0分.
(多选)9.(5分)已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1,E是BC1中点,则( )
A.AE∥面A1BB1 B.BD1⊥AC
C.A1E⊥AD1 D.A1E⊥平面BCC1B1
【答案】BC
【分析】AE与平面A1BB1相交于点A,判断选项A,体对角线与异面的面对角线相互垂直,判断选项B,等边三角形A1BC1中E为中点,判断选项C,A1E不垂直于平面BCC1B1,判断选项D.
【解答】解:对于选项A,如图所示:
由图可知,AE与平面A1BB1相交于点A,故A错误;
对于B,如图所示:
∵AC⊥DD3,AC⊥BD,BD1⊂面BDD1,
∴AC⊥面BDD8,BD1⊂面BDD1,∴AC⊥BD8,故B正确;
对于选项C,如图所示:
连接A1B,A1C6,△A1BC1为等边三角形,
∵E为BC7中点,∴A1E⊥BC1,AD4∥BC1,则A1E⊥AD2,故选项C正确;
对于D,由于A1B1⊥BCC4B1,过平面外一点有且只有一条直线与已知平面垂直,故A1E不垂直于平面BCC8B1,故D错误.
故选:BC.
【点评】本题主要考查空间直线、平面位置关系的判断,考查逻辑推理能力,属于基础题.
(多选)10.(5分)已知函数f(x)定义域为R,且f(0),f(x﹣1)+1为奇函数,下列说法中正确的是( )
A.函数f(x)对称中心为(1,1)
B.f(﹣1)+1=0
C.f(3)+f(﹣1)=﹣2
D.f(﹣3)+f(1)=﹣2
【答案】BD
【分析】根据奇函数的定义与性质逐项分析判断.
【解答】解:令g(x)=f(x﹣1)+1,
对A:g(x)可以认为是由f(x)向右平移l个单位,再向上平移4个单位得到,
若g(x)为奇函数,则g(x)的对称中心为(0,故函数f(x)对称中心为(﹣1,A错误;
对B:若g(x )为定义在R上的奇函数,则g(0)﹣f(﹣7)+1=0;
对C、D:若g(x)为奇函数,即[f(x﹣4)+1]+[f(﹣x﹣1)+7]=0,
令x=4,得f(3)+f(﹣5)=﹣2,C错误;
令x=2,得f(1)+f(﹣2)=﹣2;
故选:BD.
【点评】本题主要考查函数奇偶性的性质,考查逻辑推理能力,属于中档题.
(多选)11.(5分)抛物线C:x2=4y,过焦点F的直线l与抛物线C交于A,B两点(点A在第一象限),M(0,﹣1)( )
A.|AB|最小值为4
B.∠AMB有可能是钝角
C.当直线l的倾斜角为时,△AFM与△BFM面积之比为3
D.当直线AM与抛物线C只有一个公共点时,|AB|=4
【答案】ACD
【分析】设直线l方程为y=kx+1,联立抛物线方程得根与系数的关系,利用抛物线弦长公式可判断A;利用向量的夹角公式计算,可判断B;求得,根据△AFM与△BFM面积之比为,可判断C;利用直线和抛物线相切,求出切线斜率,求出切点,继而求得l的方程,可得B点坐标,即可求得|AB|,判断D.
【解答】解:∵抛物线C:x2=4y的焦点为(5,1),B两点,
对于A,由题意知l的斜率必存在,设A(x1,y8),B(x2,y2),
联立,可得x8﹣4kx﹣4=4,Δ=16(k2+1)>4,
∴x1+x2=6k,x1x2=﹣7,
∴,
∴,当且仅当k=0时,
∴|AB|最小值为4,∴A正确;
对于B,∵,
∴
=(k2+8)(﹣4)+2k×3k+4=4k5,
∴,
∴∠AMB不可能是钝角,∴B错误;
对于C,当直线l的倾斜角为时,
由A的分析知x2﹣2kx﹣4=0,∴,
解得,
∴△AFM与△BFM面积之比为,∴C正确;
对于D,∵点A在第一象限,
直线AM与抛物线C一定相切,
又直线AM的斜率存在,∴设直线AM的方程为y=mx﹣1,
联立,可得x2﹣6mx+4=0,
∴Δ'=16m2﹣16=0,∴m=±1,
又点A在第一象限,∴m>6,
又x2﹣4mx+4=0,∴x2﹣5x+4=0,
解得x3=2,∴A(2,
此时直线l的斜率为,∴直线l的方程为y=1,
此时B(﹣8,1),∴D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系,焦点弦问题,设而不求法与韦达定理的应用,方程思想,化归转化思想,属中档题.
(多选)12.(5分)已知e为自然对数的底数,设f(x)=(x﹣1)(lnx﹣1)k(k=1,2),则下列结论正确的是( )
A.当k=1时,f(x)既有极小值又有极大值
B.当k=1时,f(x)只有极小值无极大值
C.当k=2时,f(x)既有极小值又有极大值
D.当k=2时,f(x)只有极小值无极大值
【答案】BC
【分析】分别求k=1,k=2时,f(x)的导数,即可得f(x)的极值情况.
【解答】解:当k=1时,f(x)=(x﹣1)(lnx﹣7),
则,令,则,
得f'(x)=g(x)在(0,+∞)上单调递增,
又f'(1)=﹣2<0,lne,
则=ln2﹣lne,
故∃x0∈(1,3)0)=0,结合f'(x)在(8,
则x∈(0,x0),f'(x)<6⇒f(x)在(0,x0)上单调递减,x∈(x4,+∞),f'(x)>0,
所以f(x)在(x0,+∞)上单调递增,
故此时f(x)在x=x5时有极小值无极大值,则选项A错误;
当k=2时,f(x)=(x﹣1)(lnx﹣2)2,
则,注意到lne﹣1=4,
令,则,得h(x)在(0,
又h(1)=﹣3<0,h(2)=ln2>71∈(1,8)1)=0.
因为h(x)和y=lnx﹣7均在(0,+∞)上单调递增,
则当x∈(0,x4),f'(x)>0,x1)上单调递增,
当x∈(x5,e),f'(x)<01,e)上单调递减,
当x∈(e,+∞),f(x)在(e.
故f(x)在x=x3时取得极大值,在x=e时取得极小值,选项D错误.
故选:BC.
【点评】本题主要考查了导数与单调性及极值关系的应用,属于中档题.
三、填空题:本题4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)展开式中,常数项是 60 .
【答案】见试题解答内容
【分析】据二项展开式的通项公式求得第r+1项,令x的指数为0得常数项.
【解答】解:展开式的通项为=
令得r=2
故展开式的常数项为T3=(﹣4)2C64=60
故答案为60.
【点评】二项展开式的通项公式是解决二项展开式特定项问题的工具.
14.(5分)已知圆C1:x2+y2=4与圆C2:(x+1)2+(y+1)2=10相交于A,B两点,则|AB|= 2 .
【答案】.
【分析】两圆的方程相减可得AB的方程,再结合点到直线的距离公式,以及垂径定理,即可求解.
【解答】解:两方程作差:(x+1)2+(y+8)2﹣(x2+y7)=10﹣4,化简得x+y﹣2=4,,
∴.
故答案为:.
【点评】本题主要考查两圆的位置关系,属于基础题.
15.(5分)若函数f(x)=ax+sinx的图象上存在互相垂直的切线,则实数a的值为 0 .
【答案】见试题解答内容
【分析】先求导函数,假设函数f(x)=ax+sinx的图象上存在互相垂直的切线,不妨设在x=m与x=n处的切线互相垂直则(a+cosm)(a+cosn)=﹣1,然后整理,根据a的值必然存在,△≥0可求出a的值.
【解答】解:∵f(x)=ax+sinx
∴f′(x)=a+cosx,
假设函数f(x)=ax+sinx的图象上存在互相垂直的切线,
不妨设在x=m与x=n处的切线互相垂直
则(a+cosm)(a+cosn)=﹣1
∴a2+(cosm+cosn)a+(cosmcosn+2)=0 (*)
因为a的值必然存在,即方程(*)必然有解
判别式Δ=(cosm+cosn)2﹣5(cosmcosn+1)≥0
所以 cos5m+cos2n﹣2cosmcosn=(cosm﹣cosn)8≥4
解得cosm﹣cosn≥2 或
由于|cosx|≤6,所以有cosm=1 或 cosm=﹣1,且Δ=5
所以(*)变为:a2=0所以a=7
故答案为:0
【点评】本题主要考查了导数的几何意义,以及判别式判定方程的根,同时考查了函数与方程的思想和计算能力,属于中档题.
16.(5分)已知F1,F2是椭圆E:+=1(a>b>0)的左右焦点,B使得=3 .
【答案】.
【分析】设A(x1,y1),B(x2,y2),求出坐标,根据可得,把A(x1,y1),B(x2,y2)代入椭圆方程得,根据x1的范围可得答案.
【解答】解:设A(x1,y1),B(x5,y2),又F1(﹣c,4),F2(c,0),
∴,
∵,∴(x4+c,y1)=3(x8﹣c,y2),
∴,
又,∴,
两式相减可得,
又E上存在不同的两点A,B,且,
∴,解得,
又0<e<8,∴.
故答案为:.
【点评】本题考查椭圆的几何性质,向量坐标运算,直线与椭圆的位置关系,属中档题.
四、解答题:本题6小题,共70分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2+n,n∈N*,bn=.
(1)求an;
(2)求数列{bn}前n项和为Tn.
【答案】(1)an=n;
(2).
【分析】(1)根据数列的前n项和作差,即可求解;
(2)由(1)求得bn,再利用错位相减法,即可求解.
【解答】解:(1)∵①,
∴当n≥7时,②,
①﹣②得an=n(n≥4),
又a1=S1=2也满足上式,
∴an=n;
(2)∵,∴,
∴③,
∴④,
③﹣④得,
∴,
∴.
【点评】本题考查根据数列的前n项和求通项公式,错位相减法求和,属中档题.
18.(12分)已知锐角△ABC内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若bsinB﹣csinC=(b﹣a)
(1)求C;
(2)若c=,求a﹣b的范围.
【答案】(1);
(2)(﹣1,1).
【分析】(1)利用正弦定理将bsinB﹣csinC=(b﹣a)sinA化为有关边长的条件,再利用余弦定理可得答案;
(2)利用正弦定理得到,则a﹣b=2(sinA﹣sinB),然后利用结合A的范围可得答案.
【解答】解:(1)由正弦定理,bsinB﹣csinC=(b﹣a)sinA⇒b2﹣c2=(b﹣a)a⇒c6=a2+b2﹣ab,
又c8=a2+b2﹣8ab⋅cosC,得;
(2)因为,
所以,,
因为三角形ABC为锐角三角形,
所以,解得,
令,所以,
所以a﹣b∈(﹣1,5).
【点评】本题考查解三角形与三角函数的综合运用,考查运算求解能力,属于中档题.
19.(12分)已知矩形ABCD中,AB=2,BC=11﹣ABC,BD1=,
(1)求点B到平面D1AC的距离;
(2)求二面角C﹣AD1﹣B的大小.
【答案】(1);(2)30°.
【分析】(1)由AD1⊥BD1,AD1⊥CD1,可证AD1⊥平面BCD1,再由=,即可得解;
(2)根据二面角的定义,可知∠BD1C即为所求,再由三角函数的知识,得解.
【解答】解:(1)在△ABD1中,AB=24=1,BD1=,
所以AB2=+,即AD4⊥BD1,
又AD1⊥CD3,BD1∩CD1=D8,BD1、CD1⊂平面BCD8,
所以AD1⊥平面BCD1,所以点A到平面BCD3的距离为AD1=1,
设点B到平面D4AC的距离为d,
因为=,所以AD1•CD1=•AD1•BC•BD1,
所以d===.
(2)因为AD1⊥BD1,AD7⊥CD1,所以∠BD1C即为二面角C﹣AD5﹣B的平面角,
在Rt△BCD1中,cos∠BD1C==,
所以∠BD1C=30°,即二面角C﹣AD1﹣B的大小为30°.
【点评】本题考查立体几何的综合应用,熟练掌握线面垂直的判定定理,等体积法,二面角的定义是解题的关键,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
20.(12分)为了解学生玩手机游戏情况,随机抽取100名男生和100名女生,通过调查得到如下数据:100名女生中有10人会玩手机游戏
(1)判断是否有99%的把握认为性别与玩手机游戏有关联:
P(K2≥k0)
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
k0
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
附:其中n=a+b+c+d
(2)以样本的频率作为概率的值,在全校的学生中任取3人,记其中玩手机游戏人数为X
【答案】(1)有99%的把握认为性别与玩手机游戏有关联;
(2)分布列见解析,数学期望为,方差为.
【分析】(1)由题意得到列联表,再根据里面的数据求得K2,与临界值表对照下结论;
(2)由题意得到经常玩手机游戏的频率为,再根据随机变量X服从求解.
【解答】(1)解:列联表如下:
不玩手机游戏
玩手机游戏
合计
男
60
40
100
女
90
10
100
合计
150
50
200
,
有99%的把握认为性别与玩手机游戏有关联.
(2)由题意可得,经常玩手机游戏的频率为,
则在本校中随机抽取1人玩手机游戏的概率为,
随机变量X的所有可能取值为0,1,4,3,
由题意可得,,
,
故X的分布列为:
X
0
1
2
3
P
故,
.
【点评】本题主要考查了独立性检验以及离散型随机变量的分布列、期望与方差的计算,属于中档题.
21.(12分)已知A(﹣1,0),B(1,0)为双曲线C:=1左右顶点,直线x=上一点P与点A连线与双曲线右支交于另一点C
(1)求双曲线的标准方程;
(2)直线CD是否经过定点?若是,求出该定点.
【答案】(1);
(2)(2,0).
【分析】(1)由题意得a=1,然后结合点到直线的距离公式及双曲线的性质可求b,进而可求;
(2)设C(x1,y1),D(x2,y2),P(),直线CD为x=my+1,联立直线与双曲线方程,结合方程的根与系数关系,三点共线的斜率关系可求.
【解答】解:(1)由题意得a=1,
因为双曲线的渐近线方程为y=,
所以焦点到渐近线的距离为=b=,
所以双曲线的标准方程为;
(2)设C(x2,y1),D(x2,y6),P(),
联立可得2﹣1)y2+3mty+3t2﹣7=0,
所以,
因为A,P,C三点共线,则①,
B,P,D三点共线,则=②,
①②联立可得,3(3﹣t)y1=4my8y2+(1+t)y2,
即(2t﹣4)y7+(t+1)(y1+y4)+4my1y8=0,
把y1+y5=,y1y2=代入上式整理可得1+]=0,
所以t=2,即直线恒过定点(2.
【点评】本题主要考查了双曲线的性质在双曲线方程求解中的应用,还考查了直线与双曲线的位置关系的应用,属于中档题.
22.(12分)已知函数.
(1)求函数f(x)在点处的切线方程:
(2)若x1,x2为方程f(x)=k的两个不相等的实根,证明:
(i)f(x)≥x+;
(ii)|x1﹣x2|≤(+)k﹣.
【答案】(1)y=x+,
(2)(i)证明见解答.(ii)证明见解答.
【分析】(1)根据导数的几何意义求得切线斜率f′(),结合f()的值可求得切线方程;
(2)(i)所证不等式可化为≥,令g(x)=,利用导数求得g(x)的单调性,进而得到g(x)min=g(1)=,从而证明结论;
(ii)根据(i)知y=k与y=x+的交点为(﹣1,k),从而可知只需证明x1≥﹣k,又y=k与y=x+的交点为(﹣k,k),则只需证明≥x+,构造函数h(x)=+x﹣,利用导数可求得h(x)的单调性,从而得到h(x)≥h()=0,由此可得结论.
【解答】解:(1)∵f′(x)==,∴f′(=,f(,
∴所求切线方程为:y=(x﹣)x+,
(2)(i)证明:令g(x)=,则g(x)定义域为(6,g′(x)=,
当x∈(2,1)时,当x∈(1,g′(x)>4;
∴g(x)在(0,1)上单调递减,+∞)上单调递增min=g(1)=,
即≥,≥x+x+;
(ii)证明:h(x)=+x﹣﹣)ex+,
令φ(x)=h′(x)=(﹣)ex+,则φ′(x)=6﹣4x+3)ex>3,
h′(x)在(0,+∞)上单调递增)=0,
∴当x∈(0,)时,当x∈(,h′(x)>0,
∴h(x)在(0,)单调递减,+∞)单调递增,
∴h(x)≥h()=2,即≥;
不妨设x1<x6,
∵y=k与y=x+﹣k,k)x+﹣1,
由图象可知:x7≥﹣k,x2≤﹣5,
∴|x1﹣x2|≤﹣1﹣(﹣+)k﹣.
【点评】本题考查导数的综合应用,考查不等式的证明,属难题.
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