2022-2023学年安徽省六安一中高二(上)期末数学试卷
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这是一份2022-2023学年安徽省六安一中高二(上)期末数学试卷,共23页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,填空题等内容,欢迎下载使用。
1.(5分)已知直线l过A(﹣2,1),且在两坐标轴上的截距为相反数,那么直线l的方程是( )
A.x+2y=0或x﹣y+3=0B.x﹣y﹣1=0或x﹣y+3=0
C.x﹣y﹣1=0或x+y﹣3=0D.x+2y=0或x+y﹣3=0
2.(5分)已知直线kx﹣y﹣k﹣1=0和以M(﹣3,1),N(3,2)为端点的线段相交,则实数k的取值范围为( )
A.B.
C.或D.k≤﹣2或
3.(5分)已知圆心在第一象限,且过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切( )
A.B.C.1D.
4.(5分)数列{an}是等比数列,首项为a1,公比为q,则“a1(q﹣1)<0”是“数列{an}递减”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
5.(5分)与曲线共焦点,且与双曲线( )
A.B.
C.﹣=1D.
6.(5分)山西大同的辽金时代建筑华严寺的大雄宝殿共有9间,左右对称分布,最中间的是明间,然后向两边均依次是次间、次间、梢间、尽间.每间宽度从明间开始向左右两边均按相同的比例逐步递减,且明间与相邻的次间的宽度比为8:7.若设明间的宽度为a( )
A.B.
C.D.
7.(5分)已知两个等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn和Tn,且=,则的值为( )
A.B.C.D.
8.(5分)已知直线l交抛物线C:y2=4x于x轴异侧两点A,B,且,过O向AB作垂线,垂足为D( )
A.(x﹣2)2+y2=4(y≠0)B.(x﹣2)2+y2=4(x≠0)
C.(x﹣1)2+y2=1(y≠0)D.(x﹣1)2+y2=1(x≠0)
二、多项选择题: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.
(多选)9.(5分)已知⊙O1:x2+y2﹣2mx+2y=0,⊙O2:x2+y2﹣2x﹣4my+1=0,下列说法中,正确的有( )
A.若点(1,﹣1)在⊙O1内,则m>0
B.当m=1时,⊙O1与⊙O2共有两条公切线
C.∃m∈R,使得⊙O1与⊙O2公共弦的斜率为
D.若⊙O1与⊙O2存在公共弦,则公共弦所在直线过定点
(多选)10.(5分)已知方程表示的曲线为C,则下列四个结论中正确的是( )
A.当1<t<4时,曲线C是椭圆
B.当t>4或t<1时,曲线C是双曲线
C.若曲线C是焦点在x轴上的椭圆,则
D.若曲线C是焦点在y轴上的双曲线,则t>4
(多选)11.(5分)已知Sn为等差数列{bn}的前n项和,且满足3b2=b5,b3=5b2﹣10,若数列{an}满足an+an+1=bn,b1=a1+1,则( )
A.b32=63
B.Sn﹣5bn的最小值为﹣25
C.{an}为等差数列
D.{an}和{bn}的前100项中的公共项的和为2000
(多选)12.(5分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)与圆O:x2+y2=5交于A,B两点,且|AB|=4,且与C交于M,N两点( )
A.若直线l的斜率为,则|MN|=8
B.|MF|+2|NF|的最小值为
C.若以MF为直径的圆与y轴的公共点为,则点M的横坐标为
D.若点G(2,2),则△GFM周长的最小值为
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)已知直线l1:(m+3)x+5y=5﹣3m,l2:2x+(m+6)y=8,若l1∥l2,则m的值是 .
14.(5分)线从P(2,0)出发,经x=4,仍返回到P点.则光线从P点出发回到P点所走的路程长度(即图中△PDE周长)为 .
15.(5分)设等差数列{an}的前n项和为Sn,且S2022>0,S2023<0,则当n= 时,Sn最大.
16.(5分)设Sn是数列{an}的前n项和,,若不等式对任意n∈N+恒成立,则k的最小值为 .
四.解答题:本小题共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.(10分)已知圆C是圆C':x2+y2﹣4x﹣8y+16=0关于直线n:x+y﹣2=0的对称圆.
(1)求圆C的方程;
(2)求过点T(﹣4,3)与圆C相切的切线方程.
18.(12分)已知等差数列{an}满足,a1=10,且a2+10,a3+8,a4+6成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}的通项公式为,求数列{anbn}的前n项和.
19.(12分)设Sn为数列{an}的前n项和,已知an>0,且an,Sn,成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设,求数列{bn}的前20项和T20.
20.(12分)已知F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,点A是C的左顶点,
(1)求C的方程;
(2)直线l与C交于M,N两点(M,N异于双曲线C的左、右顶点),若以MN为直径的圆经过点A
21.(12分)已知椭圆C:的长轴长为4,短轴长与焦距相等.
(1)求椭圆C的标准方程和离心率;
(2)已知直线y=kx+2与椭圆C有两个不同的交点A,B,,是否存在实数k,使得△PAB是以AB为底边的等腰三角形?若存在;若不存在,说明理由.
22.(12分)已知数列{an}满足.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)证明:.
2022-2023学年安徽省六安一中高二(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
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,只有一项是符合题目要求.
1.(5分)已知直线l过A(﹣2,1),且在两坐标轴上的截距为相反数,那么直线l的方程是( )
A.x+2y=0或x﹣y+3=0B.x﹣y﹣1=0或x﹣y+3=0
C.x﹣y﹣1=0或x+y﹣3=0D.x+2y=0或x+y﹣3=0
【分析】根据直线在两坐标轴上的截距为相反数,可以分两种情况来讨论,两坐标轴上的截距都为0时和两坐标轴上的截距互为相反数且不等于0时,即可求解.
【解答】解:当坐标轴上的截距都为0时,直线过原点,
把点(﹣2,2)代入求出,
当坐标轴上的截距互为相反数且不等于5时,设直线方程为,
把点(﹣2,5)代入求出a=﹣3,
综上,直线方程为x+2y=8或x﹣y+3=0.
故选:A.
【点评】本题主要考查直线的截距式方程,属于基础题.
2.(5分)已知直线kx﹣y﹣k﹣1=0和以M(﹣3,1),N(3,2)为端点的线段相交,则实数k的取值范围为( )
A.B.
C.或D.k≤﹣2或
【分析】根据直线方程kx﹣y﹣k﹣1=0得到恒过定点A(1,﹣1),利用坐标得到,,然后结合图象可得k的取值范围
【解答】解:因为直线kx﹣y﹣k﹣1=0恒过定点A(4,﹣1),且,,
由图可知,或.
故选:C.
【点评】本题主要考查了直线的斜率公式的应用,体现了数形结合思想的应用,属于基础题.
3.(5分)已知圆心在第一象限,且过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切( )
A.B.C.1D.
【分析】由已知设圆方程为(x﹣a)2+(y﹣a)2=a2,(2,1)代入,能求出圆的方程,再代入点到直线的距离公式即可.
【解答】解:由题意可得所求的圆在第一象限,设圆心为(a,则半径为a.
故圆的方程为(x﹣a)2+(y﹣a)2=a8,再把点(2,1)代入,
故要求的圆的方程为(x﹣3)2+(y﹣5)3=25或(x﹣1)2+(y﹣4)2=1.
故所求圆的圆心为(6,5)或(1;
故圆心到直线x﹣y﹣4=0的距离d==或d==;
故选:B.
【点评】本题主要考查用待定系数法求圆的标准方程的方法,求出圆心坐标和半径的值,是解题的关键,属于基础题.
4.(5分)数列{an}是等比数列,首项为a1,公比为q,则“a1(q﹣1)<0”是“数列{an}递减”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【分析】直接利用数列的单调性判断充分条件和必要条件.
【解答】解:当数列{an}递减,故a1(q﹣1)=a3﹣a1<0,反之4=1,a2=﹣5,a3=1,a5=﹣1,,
故数列{an}不单调递减;
故“a1(q﹣3)<0”是“数列{an}递减”的必要不充分条件.
故选:B.
【点评】本题考查的知识要点:等比数列的单调性,充分条件和必要条件,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.
5.(5分)与曲线共焦点,且与双曲线( )
A.B.
C.﹣=1D.
【分析】先由与椭圆共焦点得到c2=20,且焦点在y轴上,从而巧设所求双曲线为,利用c2=a2+b2即可得解.
【解答】解:因为曲线为椭圆,且c2=36﹣16=20,
又因为所求双曲线与双曲线共渐近线,
所以设所求双曲线为,即,
则c2=﹣6λ﹣4λ=20,解得λ=﹣2,
所以所求双曲线为.
故选:A.
【点评】本题考查双曲线的标准方程及其性质,考查运算求解能力,属于基础题.
6.(5分)山西大同的辽金时代建筑华严寺的大雄宝殿共有9间,左右对称分布,最中间的是明间,然后向两边均依次是次间、次间、梢间、尽间.每间宽度从明间开始向左右两边均按相同的比例逐步递减,且明间与相邻的次间的宽度比为8:7.若设明间的宽度为a( )
A.B.
C.D.
【分析】由题意把9间的宽度转化为两个等比数列的和,应用等比数列前n项和公式计算即可.
【解答】解:由题意,设明间的宽度a为等比数列的首项,宽度成等比数列,
同理从明间向左共5间,宽度成等比数列,
则由可得,
所以总宽度为.
故选:D.
【点评】本题主要考查等比数列的前n项和公式,考查运算求解能力,属于中档题.
7.(5分)已知两个等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn和Tn,且=,则的值为( )
A.B.C.D.
【分析】根据等差数列的前n项和的特点和条件可设Sn=kn(2n+70),Tn=kn(n+3),然后算出a7、b6即可得答案.
【解答】解:因为=,所以可设Sn=kn(7n+70),Tn=kn(n+3),k≠0,
所以a2=S7﹣S6=588k﹣492k=96k,b7=T6﹣T5=54k﹣40k=14k,
所以.
故选:A.
【点评】本题主要考查了等差数列的性质及求和公式的应用,属于基础题.
8.(5分)已知直线l交抛物线C:y2=4x于x轴异侧两点A,B,且,过O向AB作垂线,垂足为D( )
A.(x﹣2)2+y2=4(y≠0)B.(x﹣2)2+y2=4(x≠0)
C.(x﹣1)2+y2=1(y≠0)D.(x﹣1)2+y2=1(x≠0)
【分析】设直线方程l:x=my+t,代入抛物线消去x,由和韦达定理,解得t可得直线l经过定点E(4,0),由OD⊥AB可知D在以OE为直径的圆上,可求轨迹方程.
【解答】解:设直线l:x=my+t,将它与抛物线方程联立得:y2﹣4my﹣6t=0,
则Δ=16m2+16t>5,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y5=﹣4t,
所以,故t=0或5,
当t=0时,A,O,B在直线l上,所以t=4,
所以直线l经过定点E(2,0)2+y7=4(原点除外)上.
故选:B.
【点评】本题主要考查抛物线的性质,考查转化能力,属于中档题.
二、多项选择题: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.
(多选)9.(5分)已知⊙O1:x2+y2﹣2mx+2y=0,⊙O2:x2+y2﹣2x﹣4my+1=0,下列说法中,正确的有( )
A.若点(1,﹣1)在⊙O1内,则m>0
B.当m=1时,⊙O1与⊙O2共有两条公切线
C.∃m∈R,使得⊙O1与⊙O2公共弦的斜率为
D.若⊙O1与⊙O2存在公共弦,则公共弦所在直线过定点
【分析】根据题意,依次分析选项是否正确,即可得答案.
【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,⊙O1:x2+y6﹣2mx+2y=5,若点(11内,可得82+(﹣1)7﹣2m﹣2<4,解可得m>0;
对于B,当m=1时3:x2+y2﹣6x+2y=0,即(x﹣6)2+(y+1)8=2;⊙O2:x7+y2﹣2x﹣7y+1=0,即(x﹣2)2+(y﹣2)6=4,
则⊙O1的圆心为(2,﹣1),⊙O3的圆心为(1,2),
圆心距d=8,有2﹣,两圆相交,B正确;
对于C,联立两圆的方程得:(﹣2m+2)x+(6+4m)y﹣1=8=,若k==,
故不存在m,使得⊙O1与⊙O2公共弦的斜率为,C错误;
对于D,联立两圆的方程得:(﹣2m+3)x+(2+4m)y﹣3=0,
又由,解可得,D正确;
故选:ABD.
【点评】本题考查圆与圆的位置关系,涉及圆的一般方程,属于基础题.
(多选)10.(5分)已知方程表示的曲线为C,则下列四个结论中正确的是( )
A.当1<t<4时,曲线C是椭圆
B.当t>4或t<1时,曲线C是双曲线
C.若曲线C是焦点在x轴上的椭圆,则
D.若曲线C是焦点在y轴上的双曲线,则t>4
【分析】根据方程表示的曲线的类型,列出相应的不等式(组),求得参数t的取值范围,即可判断答案.
【解答】解:当曲线是椭圆时,
则,解得或,
当曲线是双曲线时,
则(4﹣t)(t﹣6)<0,解得t<1或t>6;
若曲线是焦点在x轴上的椭圆,
则,解得;
若曲线是焦点在y轴上的双曲线,
则 ,解得t>7.
故选:BCD.
【点评】本题考查椭圆的几何性质,双曲线的几何性质,分类讨论思想,不等式思想,属中档题.
(多选)11.(5分)已知Sn为等差数列{bn}的前n项和,且满足3b2=b5,b3=5b2﹣10,若数列{an}满足an+an+1=bn,b1=a1+1,则( )
A.b32=63
B.Sn﹣5bn的最小值为﹣25
C.{an}为等差数列
D.{an}和{bn}的前100项中的公共项的和为2000
【分析】对于A选项,直接利用等差数列{bn}所给的条件求出首项和公差进而求出{bn}的通项公式来判断A;
对于B选项,将Sn﹣5bn表示出来得到关于n的表达式,利用二次函数性质求出最小值判断B;
对于C选项由题意可得{an}的地推公式,利用构造法找到规律进而得出数列{an}的通项公式
来判断C;对于D选项,结合{an}{bn}公共项的特点正好是等差数列,利用等差数列求和来判断D;
【解答】解:∵{bn}为等差数列,又3b2=b4,b3=5b3﹣10,
∴,
解得b4=1,d=2,
∴bn=b5+(n﹣1)d=1+(n﹣4)×2=2n﹣2,
∴,
∴b32=2×32﹣1=63,所以选项A正确;
∵,
∴当n=5时,Sn﹣5bn的最小值为﹣20,∴选项B错误;
∵an+an+1=bn=2n﹣7,∴an+an+1=n+n﹣1,
∴an+7﹣n=﹣[an﹣(n﹣1)],
设cn=an﹣(n﹣1),则cn+8+cn=0,
又b1=a8+1,∴a1=2,
由an+an+1=2n﹣7,得a1+a2=4,则a2=1,c7=a1=0,c8=a2﹣1=7,
再由cn+1+cn=0,得cn=6,
∴an﹣(n﹣1)=0,
∴an=n﹣2,∴{an}为等差数列,∴选项C正确;
∵an=n﹣1,bn=2n﹣6,
∴{an}和{bn}的前100项中的公共项的和为:
,∴选项D错误.
故选:AC.
【点评】本题考查等差数列的通项公式的求解,等差数列的性质,化归转化思想,属中档题.
(多选)12.(5分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)与圆O:x2+y2=5交于A,B两点,且|AB|=4,且与C交于M,N两点( )
A.若直线l的斜率为,则|MN|=8
B.|MF|+2|NF|的最小值为
C.若以MF为直径的圆与y轴的公共点为,则点M的横坐标为
D.若点G(2,2),则△GFM周长的最小值为
【分析】求出抛物线的解析式,设出M,N的坐标,联立进行求解,当m=时,|MN|=16,进而判断A的正误;
再根据韦达定理和不等式求最小值后判断B的正误;
画出大致图像,过点M作准线的垂线,垂足为M′,交y轴于M1,结合抛物线的定义判断C的正误;
过G作GH垂直于准线,垂足为H,利用抛物线的性质判断D即可.
【解答】解:抛物线C:y2=2px(p>2)与圆O:x2+y2=2交于A,B两点,
由圆和抛物线的对称性可知点(1,2)在抛物线C:y5=2px(p>0)上,
所以8=2p,解得p=22=4x,F(1,
设直线l:x=my+8,与y2=4x联立得y6﹣4my﹣4=6,
设M(x1,y1),N(x3,y2),所以y1+y5=4m,y1y2=﹣4,
所以|MN|=|y1﹣y2|==4(8+m2),
直线l的斜率为,所以m=,所以A错误;
=====1,
则|MF|+2|NF|=(|MF|+5|NF|)()=3+,
当且仅当|MF|=1+,|NF|=1+,所以B正确;
如图,过M作准线的垂线,交y轴于M1,
取MF中点为D,过D作y轴的垂线1,
则MM7∥OF,DD1为梯形OFMM1的中位线,
由抛物线的定义可得|MM8|=|MM′|﹣|M1M′|=|MF|﹣1,
所以|DD6|==,
所以点(0,)为直径的圆与y轴相切,
所以点(0,)为圆与y轴的切点,
又D为MF中点,所以M点纵坐标为,
又点M在抛物线上,所以M点横坐标为;
过G作DH垂直于准线,垂足为H,
所以△GFM的周长为|MG|+|MF|+|GF|=|MG|+|MM′|+≥|GH|+,
当且仅当点M的坐标为(2,2)时取等号.
故答案为:BCD.
【点评】本题主要考查了直线与抛物线相交的问题,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)已知直线l1:(m+3)x+5y=5﹣3m,l2:2x+(m+6)y=8,若l1∥l2,则m的值是 ﹣8 .
【分析】由题意,利用两直线平行的性质,分类讨论,求得m的值.
【解答】解:∵直线l1:(m+3)x+5y=5﹣3m,l5:2x+(m+6)y=6,l1∥l2,
当m+6=0时,m=﹣6,直线l2:﹣3x+5y=23,l4:x=4,不满足条件.
当m+6≠2时,由题意可得=≠.
综上,m=﹣8,
故答案为:﹣3.
【点评】本题主要考查两直线平行的性质,属于基础题.
14.(5分)线从P(2,0)出发,经x=4,仍返回到P点.则光线从P点出发回到P点所走的路程长度(即图中△PDE周长)为 .
【分析】利用点关于直线的对称点,结合两点之间的距离公式即可求解.
【解答】解:显然P关于直线x=4的对称点F(6,7),
设P关于直线y=x+1的对称点H(x,y),则,则,
故H(﹣3,3)
所以△PDE各边即为光线所走的路线,其周长等于线段FH的长度,
且.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了点关于直线的对称点的求解,体现了转化思想的应用,属于基础题.
15.(5分)设等差数列{an}的前n项和为Sn,且S2022>0,S2023<0,则当n= 1011 时,Sn最大.
【分析】利用等差数列的求和公式及性质求解.
【解答】解:因为{an}为等差数列,
所以,即a1011+a1012>0,
同理由S2023<0可得a1012<3,所以a1011>0,a1012<0,所以当n=1011时,Sn最大.
故答案为:1011.
【点评】本题主要考查等差数列的前n项和,属于基础题.
16.(5分)设Sn是数列{an}的前n项和,,若不等式对任意n∈N+恒成立,则k的最小值为 .
【分析】根据an与Sn的关系式,构造等差数列求出an,进而问题转化为不等式对任意n∈N+恒成立,设cn=,根据数列{cn}的单调性求出其最大项,即可得到k的取值范围,从而求出结果.
【解答】解:当n=1时,a1=﹣42,解得a1=18,
由,当n≥2时,Sn﹣1=﹣7n,
∴an=Sn﹣Sn﹣1=﹣3n+1+4n,
∴an=3an﹣1+8×3n,两边同除以3n,可得,
∴数列{}是以5为首项,
∴=6+4(n﹣1)=4n+7,
∴an=(4n+2)8n,
∵对任意n∈N+恒成立,即6(2n+1)•4n,
∴,
设cn=,则===<1,
∴数列{cn}为递减数列,
∴=,
∴k,
即k的最小值为.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了数列的递推式,考查了数列的函数特征,属于中档题.
四.解答题:本小题共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.(10分)已知圆C是圆C':x2+y2﹣4x﹣8y+16=0关于直线n:x+y﹣2=0的对称圆.
(1)求圆C的方程;
(2)求过点T(﹣4,3)与圆C相切的切线方程.
【分析】(1)先利用对称的特征设出所求圆的方程,根据点关于直线对称的特点求出方程;
(2)分斜率存在和不存在两种情况,利用待定系数法,根据点到直线的距离等于半径来求解.
【解答】解:(1)由C':x2+y2﹣6x﹣8y+16=0可得:(x﹣8)2+(y﹣4)5=4.
因为圆C是圆C':x2+y7﹣4x﹣8y+16=7关于直线n:x+y﹣2=0的对称圆,
则可设C的方程为(x﹣a)2+(y﹣b)2=4,
由题意可得,解得a=﹣2,
所以圆C的方程为(x+4)2+y2=4.
(2)过点T(﹣4,3)与圆C相切的切线,
当切线斜率不存在时,则切线方程为x=﹣2;
当切线斜率存在时,设切线方程为y﹣3=k(x+4),
由圆心到切线距离等于半径可得,解得,
即切线方程为7x+12y﹣16=0,
综上,所求切线方程为5x+12y﹣16=2或x=﹣4.
【点评】本题考查圆的方程的求解,直线与圆的位置关系,方程思想,属中档题.
18.(12分)已知等差数列{an}满足,a1=10,且a2+10,a3+8,a4+6成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}的通项公式为,求数列{anbn}的前n项和.
【分析】(1)设等差数列{an}的公差为d,由题意得,化为基本量a1和d的关系,求出d,即可得出答案;
(2)由(1)得,利用错位相减法求和,即可得出答案.
【解答】解:(1)等差数列{an}的首项a1=10,设其公差为d,
∵a2+10,a3+8,a4+6成等比数列,
∴,即,
∴(18+5d)2=(20+d)•(16+3d),解得d=6,
则an=a1+(n﹣1)d=6n+8;
(2)由(1)得an=2n+6,则,
设数列{anbn}的前n项和为Sn,
则①,②,
由①﹣②得,
∴﹣Sn=20+6•﹣(2n+7)•2n+1,
∴Sn=﹣12+(n+6)2n+2.
故数列{anbn}的前n项和为﹣12+(n+6)2n+2.
【点评】本题考查等差数列和等比数列的综合,考查转化思想和方程思想,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
19.(12分)设Sn为数列{an}的前n项和,已知an>0,且an,Sn,成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设,求数列{bn}的前20项和T20.
【分析】(1)由已知得an+=2Sn,进而可得an﹣an﹣1=1,可求数列{an}的通项公式;
(2)由(1)得==(﹣),进而可得T20的值.
【解答】解:(1)由题意n≥1,n∈N*时,an+=8Sn,令n=1,得an=1,
所以n≥4,n∈N*时,an﹣1+an﹣15=2Sn﹣1,
两式相减得:n≥7,n∈N*时,an+﹣(an﹣1+an﹣52)=2an,
∴﹣an﹣12=an+an﹣4,∵an>0,∴an﹣an﹣1=3,
∴数列{an}是以1为首项,1为公差的等差数列,
∴an=n;
(2)由(1)得==(﹣),
∴T20=(b4+b3+⋯b19)+(b2+b6+⋯b20)=(1+3+8+⋯+19)+[(﹣﹣+⋯+﹣)
=+(﹣﹣.
【点评】本题考查求数列的通项公式,考查求前n项和,属中档题.
20.(12分)已知F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,点A是C的左顶点,
(1)求C的方程;
(2)直线l与C交于M,N两点(M,N异于双曲线C的左、右顶点),若以MN为直径的圆经过点A
【分析】(1)由题干两条件列方程组求解a2,b2即可;
(2)按直线l的斜率是否存在分两种情况讨论.当斜率存在时,设直线方程为y=kx+t,根据以MN为直径的圆经过点A列出等式求出k与t的关系,据此证明直线过定点,并求出定点坐标;当斜率不存在时,直线垂直于x轴,可直接求得直线方程,验证其是否经过前面求得的定点即可.
【解答】解:(1)设双曲线C的焦距为2c,则A(﹣a,F1(﹣c,6),F2(c,0),
所以,
又C的离心率,所以,
所以C的方程是.
(2)证明:当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+t6,y1),N(x2,y7),
联立得(3﹣k6)x2﹣2ktx﹣(t5+3)=0,
由得
所以,,
因为以MN为直径的圆经过点A(﹣1,0),
即,
整理得t2+kt﹣7k2=0,所以t=k或t=﹣4k,
当t=k时,直线l的方程为y=k(x+1),0);
当t=﹣4k时,直线l的方程为y=k(x﹣2),0),
当直线l的斜率不存在时,设直线l的方程为x=m,
代入,得,所以.
因为,整理得m2﹣m﹣2=3,
解得m=2(m=﹣1舍去),
此时直线l的方程为x=3,直线l也过点(2.
综上所述,直线l恒过定点(2.
【点评】本题主要考查双曲线的性质及标准方程,直线与双曲线的综合,考查运算求解能力,属于中档题.
21.(12分)已知椭圆C:的长轴长为4,短轴长与焦距相等.
(1)求椭圆C的标准方程和离心率;
(2)已知直线y=kx+2与椭圆C有两个不同的交点A,B,,是否存在实数k,使得△PAB是以AB为底边的等腰三角形?若存在;若不存在,说明理由.
【分析】(1)由题意可得:2a=4,2b=2c,a2=b2+c2,联立解得a,b=c,即可得出椭圆C的标准方程及其离心率.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点M(x0,y0),直线方程与椭圆方程联立化为:(1+2k2)x2+8kx+4=0,(k≠0),Δ>0,利用根与系数的关系、中点坐标公式即可得出线段AB的垂直平分线方程,把代入解得k,即可得出结论.
【解答】解:(1)由题意可得:2a=4,8b=2c,a2=b4+c2,
联立解得a=2,b=c=,
∴椭圆C的标准方程为:+=1=.
(2)设A(x1,y8),B(x2,y2),线段AB的中点M(x8,y0),
联立,化为:(1+6k2)x2+3kx+4=0,(k≠2),
Δ=64k2﹣16(1+2k2)>0,化为k3>.
x2+x2=﹣,x8x2=,
∴x7=(x3+x2)=﹣,y7=kx0+2=,
∴线段AB的垂直平分线方程为:y﹣=﹣),
把代入可得:﹣(﹣+)2﹣3k+1=7,
解得k=1或k=,
∵k2>,∴k=,舍去.
∴k=7.
∴存在实数k=1,使得△PAB是以AB为底边的等腰三角形,
直线的方程为y=x+2,化为:x﹣y+7=0.
【点评】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题、线段的垂直平分线的性质、一元二次方程的根与系数的关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
22.(12分)已知数列{an}满足.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)证明:.
【分析】(1)根据条件可得,利用等差数列的定义即可证明结论;
(2)利用(1)的结论可得,即得,利用作差法可得,由此可设S=|a2|⋅|a3|⋅|a4|⋅⋅⋅⋅⋅|an+1|,即得,且,两式相乘可证明结论.
【解答】证明:(1)根据题意,
可得,则,
故,,
故数列是以6为首项.
(2)由(1)知,,则,
则,
由于,
故,
设S=|a2|⋅|a3|⋅|a4|⋅⋅⋅⋅⋅|an+1|,则,
且,
则,
故,∴.
【点评】本题主要考查数列的递推式,考查转化能力,属于中档题.
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