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必刷卷07 2020-2021学年高二年级数学上学期期末仿真必刷模拟卷(人教A版2019)(解析版)
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2020-2021学年高二上学期数学期末仿真必刷模拟卷【人教A版2019】
期末检测卷07
姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________
注意事项:
本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共23题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.如图,PA⊥平面ABCD,ABCD为正方形,且PA=AD=2,E、F分别是PA、CD的中点,EF与平面ABCD所成的角为θ,点E到CD边的距离为d,则( )
A.d=,tanθ= B.d=,tanθ=
C.d=,tanθ= D.d=,tanθ=
【解答】解:以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AB为z轴,建立空间直角坐标系,
则E(0,0,1),F(1,2,0),C(2,2,0),D( 0,2,0),
=(1,2,﹣1),平面ABCD的法向量=(0,0,1),
sinθ==,cosθ==,
∴tanθ==.
=(﹣2,﹣2,1),=(﹣2,0,0),
点E到CD边的距离为:
d=||•
=3•=.
故选:D.
【知识点】直线与平面所成的角
2.如图,三棱锥D﹣ABC的三条棱DA、DB、DC两两垂直,A1是DA的中点,M,N是AB上的点,AM=AN=AB.记二面角D﹣A1M﹣C,D﹣A1N﹣C,D﹣A1B﹣C的平面角分别为α,β,γ,则以下结论正确是( )
A.γ>α>β B.α>β>γ C.α>γ>β D.β>γ>α
【解答】解:∵三棱锥D﹣ABC的三条棱DA、DB、DC两两垂直,
∴以D为原点,DA为x轴,DB为y轴,DC为z轴,建立空间直角坐标系,
设AD=BD=CD=2,则AB=AC=BC=4,AM=1,AN=2,
D(0,0,0),A1(,0,0),A(2,0,0),B(0,2,0),
N(,0),M(,,0),C(0,0,2),
=(,0,0),=(,,0),=(,,0),
=(﹣,0,2),=(0,,0),=(﹣,2,0),
平面A1DM的法向量=(0,0,1),
设平面A1MC的法向量=(x,y,z),
则,取x=2,得=(2,﹣2,1),
∴cosα==,
设平面A1NC的法向量=(x,y,z),
则,取x=2,得=(2,0,1),
∴cosβ==,
设平面A1BC的法向量=(x,y,z),
则,取x=2,得=(2,1,1),
∴cosγ==,
∴α>γ>β.
故选:C.
【知识点】二面角的平面角及求法
3.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点F是线段BC1上的动点,则下列说法错误的是( )
A.无论点F在BC1上怎么移动,异面直线A1F与CD所成角都不可能是30°
B.无论点F在BC1上怎么移动,都有A1F⊥B1D
C.当点F移动至BC1中点时,才有A1F与B1D相交于一点,记为点E,且=2
D.当点F移动至BC1中点时,直线A1F与平面BDC1所成角最大且为60°
【解答】
解:对于选项A,当点F从B运动到C1时,异面直线A1F与CD所成角由大到小再到大,且F为B1C的中点时最小角的正切值为=>,最小角大于30°,故A正确;
对于选项B,在正方形中,DB1⊥面A1BC1,又A1F⊂面A1BC1,所以A1F⊥B1D,故B正确;
对于选项C,F为BC1的中点时,也是B1C的中点,它们共面于平面A1B1CD,且必相交,设为E,连A1D和B1C,根据三角形A1DE∽三角形FB1E,可得==2,故选C也正确;
故选:D.
【知识点】异面直线及其所成的角、直线与平面所成的角
4.在直角坐标系内,已知A(3,5)是以点C为圆心的圆上的一点,折叠该圆两次使点A分别与圆上不相同的两点(异于点A)重合,两次的折痕方程分别为x﹣y+1=0和x+y﹣7=0,若圆上存在点P,使得,其中点M(﹣m,0)、N(m,0),则m的最大值为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【解答】解:若,
则•=0,即⊥,则∠MPN=90°,
由题意,∴A(3,5)是⊙C上一点,
折叠该圆两次使点A分别与圆上不相同的两点(异于点A)重合,
两次的折痕方程分别为x﹣y+1=0和x+y﹣7=0,
∴圆上不相同的两点为B(2,4),D(4,4),
∵直线x﹣y+1=0和x+y﹣7=0互相垂直,
∴BA⊥DA
∴BD的中点为圆心C(3,4),半径为1,
∴⊙C的方程为(x﹣3)2+(y﹣4)2=4.
圆上存在点P,使得∠MPN=90°,
则过P,M,N的圆的方程为x2+y2=m2,(设m>0),与圆C有交点,
若两圆内切时,m取得最大值,
此时为=m﹣1,
即5=m﹣1,
则m=6,
故选:B.
【知识点】直线与圆的位置关系
5.已知圆(x﹣3)2+y2=9与直线y=x+m交于A,B两点,过A,B分别作x轴的垂线,且与x轴分别交于C,D两点.若|CD|=,则m=( )
A.﹣7或1 B.7或﹣1 C.﹣7或﹣1 D.7或1
【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),
由,消去y,得
2x2+2(m﹣3)x+m2=0,
由韦达定理知,,,
所以|CD|=|x1﹣x2|====,
即﹣m2﹣6m+9=2,
所以m2+6m﹣7=0,
解得m=1或﹣7.
故选:A.
【知识点】直线与圆的位置关系
6.如图,已知F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,过F2的直线与双曲线C的右支交于P,Q两点,且点A、B分别为△PF1F2,△QF1F2的内心,则|AB|的取值范围是( )
A.[4,+∞) B.[5,6) C.[4,6) D.
【解答】解:记边PF1、PF2、F1F2上的切点分别为M、N、E,
易见A、E横坐标相等,则|PM|=|PN|,|F1M|=|F1E|,|F2N|=|F2E|,
由|PF1|﹣|PF2|=2a,
即|PM|+|MF1|﹣(|PN|+|NF2|)=2a,得|MF1|﹣|NF2|=2a,
即|F1E|﹣|F2E|=2a,记A的横坐标为x0,则E(x0,0),
于是x0+c﹣(c﹣x0)=2a,得x0=a,
同样内心B的横坐标也为a,则有AB⊥x轴,
设直线PQ的倾斜角设为θ,则∠OF2B=,∠AF2O=90°﹣,
在△AF2B中,|AB|=(c﹣a)[tan+tan(90°﹣)]=(c﹣a)•(+)
=(c﹣a)•=(c﹣a)•,
双曲线的a=2,b=2,c==4,
可得|AB|=,由于直线PQ为右支上一点,且一条渐近线的斜率为,倾斜角为60°,
可得60°<θ≤90°,即<sinθ≤1,
可得|AB|的范围是[4,).
故选:D.
【知识点】双曲线的性质
7.已知O为坐标原点,A,B分别是椭圆C:=1(a>b>0)的左,右顶点,抛物线E:y2=2px(p>0)与椭圆C在第一象限交于点P,点P在x轴上的投影为P’,且有•=c(其中c2=a2﹣b2),AP的连线与y轴交于点M,BM与PP'的交点N恰为PP'的中点,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【解答】解:由P在x轴上的投影为P′,且有•=c,
可得P的横坐标为c,
∴+=1,
∴y=±,
∵抛物线E:y2=2px(p>0)与椭圆C在第一象限交于点P,
∴P(c,),
∵A(﹣a,0),B(a,0),
∴直线PA的方程为y=(x+a),
令x=0,则y=,
∴M(0,),
∴直线BM的方程为y=﹣(x﹣a),
∵直线PP′的方程为x=c,
∴点N(c,),
∵N恰为PP'的中点,
∴2×=,
整理可得a=3c,
则e==,
故选:D.
【知识点】椭圆的性质
8.已知函数f(x)=sin(x﹣3)+x﹣1,数列{an}的公差不为0的等差数列,若f(a1)+f(a2)+f(a3)+…+f(a7)=14,则a1+a2+a3+…+a7=( )
A.0 B.7 C.14 D.21
【解答】解:∵f(x)=sin(x﹣3)+x﹣1,∴f(x)﹣2=sin(x﹣3)+x﹣3,
令g(x)=f(x)﹣2,则g(x)关于(3,0)对称,
∵f(a1)+f(a2)+…+f(a7)=14,
∴f(a1)﹣2+f(a2)﹣2+…+f(a7)﹣2=0,
即 g(a1)+g(a2)+…+g(a7)=0,
∴g(a4)为g(x)与x轴的交点,由g(x)关于(3,0)对称,可得a4=3,
∴a1+a2+…+a7=7a4=21.
故选:D.
【知识点】等差数列的前n项和
9.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=,若对任意的n∈N*,(2Sn+3)λ≥27(n﹣5)恒成立,则实数λ的取值范围是( )
A.[,+∞) B.[) C.[) D.[)
【解答】解:由题意可知:a1=S1=,
a2=S2﹣S1=9,a3=S3﹣S2=27,
∴a22=a1a3,
解得t=﹣3,
∴Sn=,
∵对任意的n∈N*,(2Sn+3)λ≥27(n﹣5)
∴λ≥,
令Tn=,
则Tn+1﹣Tn=,
当n≥6时,Tn+1﹣Tn<0,
故当n=6时,Tn取最大值为,
故λ≥
故选:A.
【知识点】数列与不等式的综合、等比数列的前n项和
10.已知数列{an}满足=,且a1=1,则a5=( )
A.﹣ B.125 C.61 D.﹣
【解答】解:数列{an}满足=,∴an+1+3=2(an+3),a1+3=4,
∴数列{an+3}是等比数列,公比为2,首项为4.
则a5=4×24﹣3=61.
故选:C.
【知识点】等比数列的性质
11.已知函数,若存在点A(x1,f(x1)),B(x2,g(x2)),使得直线AB与两曲线y=f(x)和y=g(x)都相切,当实数a取最小值时,x1+x2=( )
A. B. C. D.
【解答】解:f′(x)=2x+2a,g′(x)=.
∴f′(x1)=2x1+2a,g′(x2)=.
由题意可得:=2x1+2a=.
化为:x2=.
∴2a=﹣2x1=﹣2x1=g(x1).
g′(x1)=﹣2=(x1﹣)(+x1+).
可得x1=时,a取得极小值即最小值:﹣,
∴x1+x2=2.
故选:A.
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程
12.已知函数f(x)=(3x﹣2)ex+mx﹣m(m≥﹣1),若有且仅有两个整数使得f(x)≤0,则实数m的取值范围是( )
A.(,2] B.[﹣,﹣)
C.[﹣,﹣) D.[﹣1,﹣)
【解答】解:设g(x)=(3x﹣2)ex,h(x)=﹣mx+m,
则g′(x)=ex(3x+1),
∴x∈(﹣∞,﹣),g′(x)<0,g(x)单调递减,
x∈(﹣,+∞),g′(x)>0,g(x)单调递增,
∴x=﹣,g(x)取最小值,
直线y=﹣mx+m过定点(1,0),
而B(﹣1,),C(﹣2,),,,
∴要使有且仅有两个整数使得f(x)≤0,
则<﹣m≤,即﹣≤m<﹣,
∴实数m的取值范围是[﹣,﹣),
故选:B.
【知识点】利用导数研究函数的单调性
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)
13.在正三棱锥P﹣ABC中,PA=2,AB=1,记二面角P﹣AB﹣C,A﹣PC﹣B的平面角依次为α,β,则3sin2α﹣2cosβ= .
【解答】解:如图所示,
作PO⊥平面ABC,连接CO延长交AB于点D,连接PD.
则D为AB的中点,CD⊥AB,∴AB⊥PD.
∴二面角P﹣AB﹣C的平面角为∠PDO=α.
∵PD==,CD=,OD=CD=,
∴OP==.
∴sinα==.
作AE⊥PC,垂足为E点,连接BE,
∵△PAC≌△PBC,
∴BE⊥PC.
∴∠AEB为A﹣PC﹣B的平面角β,
∵cos∠PCA==.
∴AE=AC•sin∠PCA=1×=.
在△AEB中,cosβ==.
∴3sin2α﹣2cosβ=﹣=2.
故答案为:2.
【知识点】二面角的平面角及求法
14.过曲线y=2|x﹣a|+x﹣a上的点P向圆O:x2+y2=1作两条切线PA,PB,切点为A,B,且∠APB=60°,若这样的点P有且只有两个,则实数a的取值范围是 .
【解答】解:根据题意,若经过点P作圆O:x2+y2=1的两条切线,切点为A,B,且∠APB=60°,
则∠OPA=30°,则有|PO|=2|AO|=2,
则P的轨迹为x2+y2=4,
y=2|x﹣a|+x﹣a=,
当x≤a时,曲线为x+y﹣a=0,(x≤a),
当x≥a时,曲线为3x﹣y﹣3a=0,(x≥a),
当a<0时,若这样的点P有且只有两个,必有<2,
即﹣<2,解可得a>﹣,
当a=0时,曲线为y=2|x|+x=,符合题意,
当a>0时,若这样的点P有且只有两个,必有<2,解可得a<2,
则a的取值范围为(﹣,2);
故答案为:(﹣,2).
【知识点】直线和圆的方程的应用、分段函数的应用
15.如图,设椭圆+=1的左右焦点分别为F1、F2,过焦点F1的直线交椭圆于A、B两点,若△ABF2的内切圆的面积为4,设A、B两点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则|y1﹣y2|值为 .
【解答】解:∵椭圆中,a2=16且b2=4,
∴a=4,b=2,c==2,可得椭圆的焦点分别为F1(﹣2,0)、F2(2,0),
设△ABF2的内切圆半径为r,
∵△ABF2的内切圆面积为S=πr2=4,∴r=,
根据椭圆的定义,得|AB|+|AF2|+|BF2|=(|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)=4a=16.
∴△ABF2的面积S=(|AB|+|AF2|+|BF2|)×r=×16×=,
又∵△ABF2的面积S=S△AF1F2+S△BF1F2=×|y1|×|F1F2|+×|y2|×|F1F2|
=×(|y1|+|y2|)×|F1F2|=2|y2﹣y1|(A、B在x轴的两侧),
∴2|y2﹣y1|=,解之得|y2﹣y1|=.
故答案为:.
【知识点】椭圆的性质
16.设n∈N*,用An表示所有形如++…+的正整数集合,其中0≤r1<r2<…<rn≤n,且ri∈N(i∈N*),bn为集合An中的所有元素之和.则{bn}的通项公式为bn= ﹣ .
【解答】解:由题意可知,r1、r2、…、rn是0、1、2、…、n的一个排列,
且集合An中共有n+1个数,若把集合An中每个数表示为++…+的形式,
则20、21、22、…、2n每个数都出现n次,
因此,=,
故答案为:n•(2n+1﹣1).
【知识点】等比数列的前n项和
三、解答题(本大题共7小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,各个侧面均是边长为2的正方形,D为线段AC的中点.
(1)求证:直线AB1∥平面BC1D;
(2)求直线C1B与平面ACC1A1所成角的余弦值;
(3)设M为线段C1B上任意一点,在△BC1D内的平面区域(包括边界)是否存在点E,使CE⊥DM,并说明理由.
【解答】解:(1)证明:设BC1与B1C的交点为O,
由题意得O为B1C中点,
又点D为线段AC的中点,∴AB1∥DO,
∵DO⊂平面BC1D,AB1⊄平面BC1D,
∴AB1∥平面BC1D.
(2)解:∵CC1⊥平面ACB,BD⊂平面ACB,∴CC1⊥BD,
∵BD⊥AC,AC⊂平面ACC1A1,CC1⊂平面ACC1A1,
∴BD⊥平面ACC1A1,点B在平面ACC1A1上的投影为点D,
直线C1B与平面ACC1A1所成角的为∠BC1D,
∵,,,
∴.
∴直线C1B与平面ACC1A1所成角的余弦值为.
(3)解:过点C作CE⊥DC1,
又∵BD⊥平面ACC1A1,CE⊂平面ACC1A1,∴CE⊥BD,
∵BD⊂平面BC1D,C1D平面BC1D,
∴CE⊥平面BC1D,∴CE⊥DM,
∴存在点E,使CE⊥DM.
【知识点】直线与平面垂直、直线与平面平行、直线与平面所成的角
18.如图,在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,四边形BDD1B1是矩形.
(1)求证:BD⊥A1C;
(2)若,点E在棱BB1上,且B1B=4B1E,求二面角E﹣A1C﹣C1的余弦值.
【解答】证明:(1)连结AC,交BD于点O,
∵底面ABCD是菱形,∴AC⊥BD,且O为AC的中点,
∵四边形BDD1B1是矩形,∴BD⊥DD1,
在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1∥DD1,
∴BD⊥AA1,
∵AA1,AC⊂平面ACC1A1,AA1∩AC=A,
∴BD⊥平面ACC1A1,
∵A1C⊂平面ACC1A1,∴BD⊥A1C.
解:(2)∵AA1=A1C,且O为AC的中点,∴A1O⊥AC,
∵BD⊥平面ACC1A1,∴面ABCD⊥面ACC1A1,
∵面ABCD∩面ACC1A1=AC,∴A1O⊥面ABCD,
∴A1O⊥OA,A1O⊥OB,
∴OA,OB,OA1两两互相垂直,
分别以OA,OB,OA1所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
∵AA1=A1C=2,BD=2,AB=,
∴OB=1,OA=2,OA1=2,
∴A(2,0,0),B(0,1,0),A1(0,0,2),C(﹣2,0,0),B1(﹣2,1,2),
∴=(﹣2,0,﹣2),=(2,0,﹣2),=(﹣),
设平面A1CE的一个法向量=(x,y,z),
则,取x=1,得=(1,1,﹣1),
平面A1CC1的一个法向量为=(0,1,0),
平面A1CC1的一个法向量为=(0,1,0),
∴cos<>==,
∴二面角E﹣A1C﹣C1的余弦值为.
【知识点】二面角的平面角及求法、直线与平面垂直
19.已知圆心为C的圆过点(,3),且与直线y=2相切于点(0,2).
(1)求圆C的方程;
(2)已知点M(﹣3,4),且对于圆C上任一点P,线段MC上存在异于点M的一点N,使得|PM|=λ|PN|(λ为常数),试判断使△OPN的面积等于4的点P有几个,并说明理由.
【解答】解:(1)依题意可设圆心C坐标为(0,t),则半径为|t﹣2|,
圆C的方程可写成x2+(y﹣t)2=(t﹣2)2,
因为圆C过点(),
∴,
∴t=4,
则圆C的方程为x2+(y﹣4)2=4.
(2)由题知,直线MC的方程为y=4,设N(b,4)满足题意,
设P(x,y),则|PM|2=λ2|PN|2,
所以(x+3)2+(y﹣4)2=λ2(x﹣b)2+λ2(y﹣4)2,
则(6+2bλ2)x﹣(λ2b2+4λ2﹣13)=0,
因为上式对任意x∈[﹣2,2]恒成立,
所以6+2bλ2=0,且λ2b2+4λ2﹣13=0
解得或λ=1(舍去,与M重合),
所以点N(),则ON=,kON=﹣3,直线ON方程为3x+y=0,
点C到直线ON的距离=.
若存在点P使△OPN的面积等于4,则s△OPN==4,
∴d=.
①当点P在直线ON的上方时,点P到直线ON的距离的取值范围为(0,+2],
∵
∴当点P在直线ON的上方时,使△OPN的面积等于4的点有2个.
②当点P在直线ON的下方时,点P到直线ON的距离的取值范围为(0,],
∵,
∴当点P在直线ON的下方时,使△OPN的面积等于4的点有0个.
综上可知,使△OPN的面积等于4的点P有2个.
【知识点】直线与圆的位置关系、圆的标准方程
20.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(﹣4,3),点B(8,0),C、D分别为线段OA、OB上的动点,且满足AC=BD.
(1)若|BD|=3,求点C的坐标;
(2)设点C的坐标为(﹣4m,3m)(0<m≤1),求△OCD的外接圆的一般方程,并求△OCD的外接圆所过定点的坐标.
【解答】解:(1)当|BD|=3时,|AC|=3,|OA|=,|OC|=5﹣3=2,
由直线OA的方程为y=﹣,设点C的坐标为(﹣4t,3t)(t>0),
有,解得t=,故点C的坐标为(,);
(2)由点C的坐标为(﹣4m,3m)(0<m≤1),可得|AC|=,
|OD|=8﹣(5﹣5m)=5m+3,可得点D的坐标为(5m+3,0),
设点△OCD的外接圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
代入点O、C、D的坐标可得,解得,
可得△OCD的外接圆的一般方程为x2+y2﹣(5m+3)x﹣(15m+4)y=0,
可化为(x2+y2﹣3x﹣4y)﹣5m(x+3y)=0,
令,解得或,
故△OCD的外接圆所过定点的坐标为(0,0)和().
【知识点】直线与圆的位置关系
21.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=1(a>b>0)的右顶点为(2,0),离心率为,P是直线x=4上任一点,过点M(1,0)且与PM垂直的直线交椭圆于A,B两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若P点的坐标为(4,3),求弦AB的长度;
(3)设直线PA,PM,PB的斜率分别为k1,k2,k3,问:是否存在常数λ,使得k1+k3=λk2?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.
【解答】解:(1)由题知a=2,e==,
∴c=,b2=a2﹣c2=1,
∴椭圆方程为.
(2)∵M(1,0),P(4,3)
∴kMP=1,
∵直线AB与直线PM垂直,
∴kAB=﹣1,
∴直线AB方程y﹣0=﹣(x﹣1),即y=﹣x+1,
联立,得5x2﹣8x=0
∴x=0或
∴A(0,1),B(),
∴|AB|=.
(3)假设存在常数λ,使得k1+k2=λk3.
当直线AB的斜率不存在时,其方程为x=1,代入椭圆方程得A(1,),B(1,),此时P(4,0),易得k1+k3=0=k2
当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=k(x﹣1),A(x1,y1),B(x2,y2)
代入椭圆方程得(1+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣4=0,
∴x1+x2=,,
直线PM方程为y=﹣(x﹣1),则P(4,)
k2=﹣
k1=,k3=.
k1+k3=λk2,
,
即,
化简得:,
将x1+x2=,,y1=k(x1﹣1),y2=k(x2﹣1),代入并化简得:
∴λ=2.
综上:λ=2.
【知识点】直线与圆锥曲线的综合、椭圆的性质
22.已知数列{an},{bn},Sn为数列{an}的前n项和,a2=4b1,Sn=2an﹣2,nbn+1﹣(n+1)bn=n2+n(n∈N*)
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)证明为等差数列;
(Ⅲ)若数列{cn}的通项公式为cn=,令Tn为{cn}的前n项的和,求T2n.
【解答】(1)解:当n>1时,
当n=1时,S1=2a1﹣2⇒a1=2,
综上,{an}是公比为2,首项为2的等比数列,
(2)证明:∵a2=4b1,∴b1=1,
∵,∴
综上,是公差为1,首项为1的等差数列,
.
(3)解:令pn=c2n﹣1+c2n=,
①﹣②,得,
,
∴.
【知识点】等差数列的性质、数列的求和
23.已知函数f(x)=lnx+ax2+(2a+1)x.
(1)当a=1时,求f(x)在点(1,f(1))处的切线;
(2)当a<0时,证明:f(x)≤﹣﹣2.
【解答】解:(1),
当a=1时,f'(1)=6,f(1)=4,
所以切线方程为:y﹣4=6(x﹣1),
即y=6x﹣2,
(2)证明:因为,
当a<0时,时,f'(x)>0,时,f'(x)<0,
所以f(x)在上单调递增,在上单调递减,
所以,,
令,
则,解得t=1,∴h(t)在(0,1)上单调递增,
在(1,+∞)单调递减.∴h(t)max=h(1)=0,∴h(t)≤0,
即,∴.
【知识点】利用导数研究函数的最值、利用导数研究曲线上某点切线方程
期末检测卷07
姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________
注意事项:
本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共23题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.如图,PA⊥平面ABCD,ABCD为正方形,且PA=AD=2,E、F分别是PA、CD的中点,EF与平面ABCD所成的角为θ,点E到CD边的距离为d,则( )
A.d=,tanθ= B.d=,tanθ=
C.d=,tanθ= D.d=,tanθ=
【解答】解:以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AB为z轴,建立空间直角坐标系,
则E(0,0,1),F(1,2,0),C(2,2,0),D( 0,2,0),
=(1,2,﹣1),平面ABCD的法向量=(0,0,1),
sinθ==,cosθ==,
∴tanθ==.
=(﹣2,﹣2,1),=(﹣2,0,0),
点E到CD边的距离为:
d=||•
=3•=.
故选:D.
【知识点】直线与平面所成的角
2.如图,三棱锥D﹣ABC的三条棱DA、DB、DC两两垂直,A1是DA的中点,M,N是AB上的点,AM=AN=AB.记二面角D﹣A1M﹣C,D﹣A1N﹣C,D﹣A1B﹣C的平面角分别为α,β,γ,则以下结论正确是( )
A.γ>α>β B.α>β>γ C.α>γ>β D.β>γ>α
【解答】解:∵三棱锥D﹣ABC的三条棱DA、DB、DC两两垂直,
∴以D为原点,DA为x轴,DB为y轴,DC为z轴,建立空间直角坐标系,
设AD=BD=CD=2,则AB=AC=BC=4,AM=1,AN=2,
D(0,0,0),A1(,0,0),A(2,0,0),B(0,2,0),
N(,0),M(,,0),C(0,0,2),
=(,0,0),=(,,0),=(,,0),
=(﹣,0,2),=(0,,0),=(﹣,2,0),
平面A1DM的法向量=(0,0,1),
设平面A1MC的法向量=(x,y,z),
则,取x=2,得=(2,﹣2,1),
∴cosα==,
设平面A1NC的法向量=(x,y,z),
则,取x=2,得=(2,0,1),
∴cosβ==,
设平面A1BC的法向量=(x,y,z),
则,取x=2,得=(2,1,1),
∴cosγ==,
∴α>γ>β.
故选:C.
【知识点】二面角的平面角及求法
3.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点F是线段BC1上的动点,则下列说法错误的是( )
A.无论点F在BC1上怎么移动,异面直线A1F与CD所成角都不可能是30°
B.无论点F在BC1上怎么移动,都有A1F⊥B1D
C.当点F移动至BC1中点时,才有A1F与B1D相交于一点,记为点E,且=2
D.当点F移动至BC1中点时,直线A1F与平面BDC1所成角最大且为60°
【解答】
解:对于选项A,当点F从B运动到C1时,异面直线A1F与CD所成角由大到小再到大,且F为B1C的中点时最小角的正切值为=>,最小角大于30°,故A正确;
对于选项B,在正方形中,DB1⊥面A1BC1,又A1F⊂面A1BC1,所以A1F⊥B1D,故B正确;
对于选项C,F为BC1的中点时,也是B1C的中点,它们共面于平面A1B1CD,且必相交,设为E,连A1D和B1C,根据三角形A1DE∽三角形FB1E,可得==2,故选C也正确;
故选:D.
【知识点】异面直线及其所成的角、直线与平面所成的角
4.在直角坐标系内,已知A(3,5)是以点C为圆心的圆上的一点,折叠该圆两次使点A分别与圆上不相同的两点(异于点A)重合,两次的折痕方程分别为x﹣y+1=0和x+y﹣7=0,若圆上存在点P,使得,其中点M(﹣m,0)、N(m,0),则m的最大值为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【解答】解:若,
则•=0,即⊥,则∠MPN=90°,
由题意,∴A(3,5)是⊙C上一点,
折叠该圆两次使点A分别与圆上不相同的两点(异于点A)重合,
两次的折痕方程分别为x﹣y+1=0和x+y﹣7=0,
∴圆上不相同的两点为B(2,4),D(4,4),
∵直线x﹣y+1=0和x+y﹣7=0互相垂直,
∴BA⊥DA
∴BD的中点为圆心C(3,4),半径为1,
∴⊙C的方程为(x﹣3)2+(y﹣4)2=4.
圆上存在点P,使得∠MPN=90°,
则过P,M,N的圆的方程为x2+y2=m2,(设m>0),与圆C有交点,
若两圆内切时,m取得最大值,
此时为=m﹣1,
即5=m﹣1,
则m=6,
故选:B.
【知识点】直线与圆的位置关系
5.已知圆(x﹣3)2+y2=9与直线y=x+m交于A,B两点,过A,B分别作x轴的垂线,且与x轴分别交于C,D两点.若|CD|=,则m=( )
A.﹣7或1 B.7或﹣1 C.﹣7或﹣1 D.7或1
【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),
由,消去y,得
2x2+2(m﹣3)x+m2=0,
由韦达定理知,,,
所以|CD|=|x1﹣x2|====,
即﹣m2﹣6m+9=2,
所以m2+6m﹣7=0,
解得m=1或﹣7.
故选:A.
【知识点】直线与圆的位置关系
6.如图,已知F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,过F2的直线与双曲线C的右支交于P,Q两点,且点A、B分别为△PF1F2,△QF1F2的内心,则|AB|的取值范围是( )
A.[4,+∞) B.[5,6) C.[4,6) D.
【解答】解:记边PF1、PF2、F1F2上的切点分别为M、N、E,
易见A、E横坐标相等,则|PM|=|PN|,|F1M|=|F1E|,|F2N|=|F2E|,
由|PF1|﹣|PF2|=2a,
即|PM|+|MF1|﹣(|PN|+|NF2|)=2a,得|MF1|﹣|NF2|=2a,
即|F1E|﹣|F2E|=2a,记A的横坐标为x0,则E(x0,0),
于是x0+c﹣(c﹣x0)=2a,得x0=a,
同样内心B的横坐标也为a,则有AB⊥x轴,
设直线PQ的倾斜角设为θ,则∠OF2B=,∠AF2O=90°﹣,
在△AF2B中,|AB|=(c﹣a)[tan+tan(90°﹣)]=(c﹣a)•(+)
=(c﹣a)•=(c﹣a)•,
双曲线的a=2,b=2,c==4,
可得|AB|=,由于直线PQ为右支上一点,且一条渐近线的斜率为,倾斜角为60°,
可得60°<θ≤90°,即<sinθ≤1,
可得|AB|的范围是[4,).
故选:D.
【知识点】双曲线的性质
7.已知O为坐标原点,A,B分别是椭圆C:=1(a>b>0)的左,右顶点,抛物线E:y2=2px(p>0)与椭圆C在第一象限交于点P,点P在x轴上的投影为P’,且有•=c(其中c2=a2﹣b2),AP的连线与y轴交于点M,BM与PP'的交点N恰为PP'的中点,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【解答】解:由P在x轴上的投影为P′,且有•=c,
可得P的横坐标为c,
∴+=1,
∴y=±,
∵抛物线E:y2=2px(p>0)与椭圆C在第一象限交于点P,
∴P(c,),
∵A(﹣a,0),B(a,0),
∴直线PA的方程为y=(x+a),
令x=0,则y=,
∴M(0,),
∴直线BM的方程为y=﹣(x﹣a),
∵直线PP′的方程为x=c,
∴点N(c,),
∵N恰为PP'的中点,
∴2×=,
整理可得a=3c,
则e==,
故选:D.
【知识点】椭圆的性质
8.已知函数f(x)=sin(x﹣3)+x﹣1,数列{an}的公差不为0的等差数列,若f(a1)+f(a2)+f(a3)+…+f(a7)=14,则a1+a2+a3+…+a7=( )
A.0 B.7 C.14 D.21
【解答】解:∵f(x)=sin(x﹣3)+x﹣1,∴f(x)﹣2=sin(x﹣3)+x﹣3,
令g(x)=f(x)﹣2,则g(x)关于(3,0)对称,
∵f(a1)+f(a2)+…+f(a7)=14,
∴f(a1)﹣2+f(a2)﹣2+…+f(a7)﹣2=0,
即 g(a1)+g(a2)+…+g(a7)=0,
∴g(a4)为g(x)与x轴的交点,由g(x)关于(3,0)对称,可得a4=3,
∴a1+a2+…+a7=7a4=21.
故选:D.
【知识点】等差数列的前n项和
9.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=,若对任意的n∈N*,(2Sn+3)λ≥27(n﹣5)恒成立,则实数λ的取值范围是( )
A.[,+∞) B.[) C.[) D.[)
【解答】解:由题意可知:a1=S1=,
a2=S2﹣S1=9,a3=S3﹣S2=27,
∴a22=a1a3,
解得t=﹣3,
∴Sn=,
∵对任意的n∈N*,(2Sn+3)λ≥27(n﹣5)
∴λ≥,
令Tn=,
则Tn+1﹣Tn=,
当n≥6时,Tn+1﹣Tn<0,
故当n=6时,Tn取最大值为,
故λ≥
故选:A.
【知识点】数列与不等式的综合、等比数列的前n项和
10.已知数列{an}满足=,且a1=1,则a5=( )
A.﹣ B.125 C.61 D.﹣
【解答】解:数列{an}满足=,∴an+1+3=2(an+3),a1+3=4,
∴数列{an+3}是等比数列,公比为2,首项为4.
则a5=4×24﹣3=61.
故选:C.
【知识点】等比数列的性质
11.已知函数,若存在点A(x1,f(x1)),B(x2,g(x2)),使得直线AB与两曲线y=f(x)和y=g(x)都相切,当实数a取最小值时,x1+x2=( )
A. B. C. D.
【解答】解:f′(x)=2x+2a,g′(x)=.
∴f′(x1)=2x1+2a,g′(x2)=.
由题意可得:=2x1+2a=.
化为:x2=.
∴2a=﹣2x1=﹣2x1=g(x1).
g′(x1)=﹣2=(x1﹣)(+x1+).
可得x1=时,a取得极小值即最小值:﹣,
∴x1+x2=2.
故选:A.
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程
12.已知函数f(x)=(3x﹣2)ex+mx﹣m(m≥﹣1),若有且仅有两个整数使得f(x)≤0,则实数m的取值范围是( )
A.(,2] B.[﹣,﹣)
C.[﹣,﹣) D.[﹣1,﹣)
【解答】解:设g(x)=(3x﹣2)ex,h(x)=﹣mx+m,
则g′(x)=ex(3x+1),
∴x∈(﹣∞,﹣),g′(x)<0,g(x)单调递减,
x∈(﹣,+∞),g′(x)>0,g(x)单调递增,
∴x=﹣,g(x)取最小值,
直线y=﹣mx+m过定点(1,0),
而B(﹣1,),C(﹣2,),,,
∴要使有且仅有两个整数使得f(x)≤0,
则<﹣m≤,即﹣≤m<﹣,
∴实数m的取值范围是[﹣,﹣),
故选:B.
【知识点】利用导数研究函数的单调性
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)
13.在正三棱锥P﹣ABC中,PA=2,AB=1,记二面角P﹣AB﹣C,A﹣PC﹣B的平面角依次为α,β,则3sin2α﹣2cosβ= .
【解答】解:如图所示,
作PO⊥平面ABC,连接CO延长交AB于点D,连接PD.
则D为AB的中点,CD⊥AB,∴AB⊥PD.
∴二面角P﹣AB﹣C的平面角为∠PDO=α.
∵PD==,CD=,OD=CD=,
∴OP==.
∴sinα==.
作AE⊥PC,垂足为E点,连接BE,
∵△PAC≌△PBC,
∴BE⊥PC.
∴∠AEB为A﹣PC﹣B的平面角β,
∵cos∠PCA==.
∴AE=AC•sin∠PCA=1×=.
在△AEB中,cosβ==.
∴3sin2α﹣2cosβ=﹣=2.
故答案为:2.
【知识点】二面角的平面角及求法
14.过曲线y=2|x﹣a|+x﹣a上的点P向圆O:x2+y2=1作两条切线PA,PB,切点为A,B,且∠APB=60°,若这样的点P有且只有两个,则实数a的取值范围是 .
【解答】解:根据题意,若经过点P作圆O:x2+y2=1的两条切线,切点为A,B,且∠APB=60°,
则∠OPA=30°,则有|PO|=2|AO|=2,
则P的轨迹为x2+y2=4,
y=2|x﹣a|+x﹣a=,
当x≤a时,曲线为x+y﹣a=0,(x≤a),
当x≥a时,曲线为3x﹣y﹣3a=0,(x≥a),
当a<0时,若这样的点P有且只有两个,必有<2,
即﹣<2,解可得a>﹣,
当a=0时,曲线为y=2|x|+x=,符合题意,
当a>0时,若这样的点P有且只有两个,必有<2,解可得a<2,
则a的取值范围为(﹣,2);
故答案为:(﹣,2).
【知识点】直线和圆的方程的应用、分段函数的应用
15.如图,设椭圆+=1的左右焦点分别为F1、F2,过焦点F1的直线交椭圆于A、B两点,若△ABF2的内切圆的面积为4,设A、B两点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则|y1﹣y2|值为 .
【解答】解:∵椭圆中,a2=16且b2=4,
∴a=4,b=2,c==2,可得椭圆的焦点分别为F1(﹣2,0)、F2(2,0),
设△ABF2的内切圆半径为r,
∵△ABF2的内切圆面积为S=πr2=4,∴r=,
根据椭圆的定义,得|AB|+|AF2|+|BF2|=(|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)=4a=16.
∴△ABF2的面积S=(|AB|+|AF2|+|BF2|)×r=×16×=,
又∵△ABF2的面积S=S△AF1F2+S△BF1F2=×|y1|×|F1F2|+×|y2|×|F1F2|
=×(|y1|+|y2|)×|F1F2|=2|y2﹣y1|(A、B在x轴的两侧),
∴2|y2﹣y1|=,解之得|y2﹣y1|=.
故答案为:.
【知识点】椭圆的性质
16.设n∈N*,用An表示所有形如++…+的正整数集合,其中0≤r1<r2<…<rn≤n,且ri∈N(i∈N*),bn为集合An中的所有元素之和.则{bn}的通项公式为bn= ﹣ .
【解答】解:由题意可知,r1、r2、…、rn是0、1、2、…、n的一个排列,
且集合An中共有n+1个数,若把集合An中每个数表示为++…+的形式,
则20、21、22、…、2n每个数都出现n次,
因此,=,
故答案为:n•(2n+1﹣1).
【知识点】等比数列的前n项和
三、解答题(本大题共7小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,各个侧面均是边长为2的正方形,D为线段AC的中点.
(1)求证:直线AB1∥平面BC1D;
(2)求直线C1B与平面ACC1A1所成角的余弦值;
(3)设M为线段C1B上任意一点,在△BC1D内的平面区域(包括边界)是否存在点E,使CE⊥DM,并说明理由.
【解答】解:(1)证明:设BC1与B1C的交点为O,
由题意得O为B1C中点,
又点D为线段AC的中点,∴AB1∥DO,
∵DO⊂平面BC1D,AB1⊄平面BC1D,
∴AB1∥平面BC1D.
(2)解:∵CC1⊥平面ACB,BD⊂平面ACB,∴CC1⊥BD,
∵BD⊥AC,AC⊂平面ACC1A1,CC1⊂平面ACC1A1,
∴BD⊥平面ACC1A1,点B在平面ACC1A1上的投影为点D,
直线C1B与平面ACC1A1所成角的为∠BC1D,
∵,,,
∴.
∴直线C1B与平面ACC1A1所成角的余弦值为.
(3)解:过点C作CE⊥DC1,
又∵BD⊥平面ACC1A1,CE⊂平面ACC1A1,∴CE⊥BD,
∵BD⊂平面BC1D,C1D平面BC1D,
∴CE⊥平面BC1D,∴CE⊥DM,
∴存在点E,使CE⊥DM.
【知识点】直线与平面垂直、直线与平面平行、直线与平面所成的角
18.如图,在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,四边形BDD1B1是矩形.
(1)求证:BD⊥A1C;
(2)若,点E在棱BB1上,且B1B=4B1E,求二面角E﹣A1C﹣C1的余弦值.
【解答】证明:(1)连结AC,交BD于点O,
∵底面ABCD是菱形,∴AC⊥BD,且O为AC的中点,
∵四边形BDD1B1是矩形,∴BD⊥DD1,
在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1∥DD1,
∴BD⊥AA1,
∵AA1,AC⊂平面ACC1A1,AA1∩AC=A,
∴BD⊥平面ACC1A1,
∵A1C⊂平面ACC1A1,∴BD⊥A1C.
解:(2)∵AA1=A1C,且O为AC的中点,∴A1O⊥AC,
∵BD⊥平面ACC1A1,∴面ABCD⊥面ACC1A1,
∵面ABCD∩面ACC1A1=AC,∴A1O⊥面ABCD,
∴A1O⊥OA,A1O⊥OB,
∴OA,OB,OA1两两互相垂直,
分别以OA,OB,OA1所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
∵AA1=A1C=2,BD=2,AB=,
∴OB=1,OA=2,OA1=2,
∴A(2,0,0),B(0,1,0),A1(0,0,2),C(﹣2,0,0),B1(﹣2,1,2),
∴=(﹣2,0,﹣2),=(2,0,﹣2),=(﹣),
设平面A1CE的一个法向量=(x,y,z),
则,取x=1,得=(1,1,﹣1),
平面A1CC1的一个法向量为=(0,1,0),
平面A1CC1的一个法向量为=(0,1,0),
∴cos<>==,
∴二面角E﹣A1C﹣C1的余弦值为.
【知识点】二面角的平面角及求法、直线与平面垂直
19.已知圆心为C的圆过点(,3),且与直线y=2相切于点(0,2).
(1)求圆C的方程;
(2)已知点M(﹣3,4),且对于圆C上任一点P,线段MC上存在异于点M的一点N,使得|PM|=λ|PN|(λ为常数),试判断使△OPN的面积等于4的点P有几个,并说明理由.
【解答】解:(1)依题意可设圆心C坐标为(0,t),则半径为|t﹣2|,
圆C的方程可写成x2+(y﹣t)2=(t﹣2)2,
因为圆C过点(),
∴,
∴t=4,
则圆C的方程为x2+(y﹣4)2=4.
(2)由题知,直线MC的方程为y=4,设N(b,4)满足题意,
设P(x,y),则|PM|2=λ2|PN|2,
所以(x+3)2+(y﹣4)2=λ2(x﹣b)2+λ2(y﹣4)2,
则(6+2bλ2)x﹣(λ2b2+4λ2﹣13)=0,
因为上式对任意x∈[﹣2,2]恒成立,
所以6+2bλ2=0,且λ2b2+4λ2﹣13=0
解得或λ=1(舍去,与M重合),
所以点N(),则ON=,kON=﹣3,直线ON方程为3x+y=0,
点C到直线ON的距离=.
若存在点P使△OPN的面积等于4,则s△OPN==4,
∴d=.
①当点P在直线ON的上方时,点P到直线ON的距离的取值范围为(0,+2],
∵
∴当点P在直线ON的上方时,使△OPN的面积等于4的点有2个.
②当点P在直线ON的下方时,点P到直线ON的距离的取值范围为(0,],
∵,
∴当点P在直线ON的下方时,使△OPN的面积等于4的点有0个.
综上可知,使△OPN的面积等于4的点P有2个.
【知识点】直线与圆的位置关系、圆的标准方程
20.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(﹣4,3),点B(8,0),C、D分别为线段OA、OB上的动点,且满足AC=BD.
(1)若|BD|=3,求点C的坐标;
(2)设点C的坐标为(﹣4m,3m)(0<m≤1),求△OCD的外接圆的一般方程,并求△OCD的外接圆所过定点的坐标.
【解答】解:(1)当|BD|=3时,|AC|=3,|OA|=,|OC|=5﹣3=2,
由直线OA的方程为y=﹣,设点C的坐标为(﹣4t,3t)(t>0),
有,解得t=,故点C的坐标为(,);
(2)由点C的坐标为(﹣4m,3m)(0<m≤1),可得|AC|=,
|OD|=8﹣(5﹣5m)=5m+3,可得点D的坐标为(5m+3,0),
设点△OCD的外接圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
代入点O、C、D的坐标可得,解得,
可得△OCD的外接圆的一般方程为x2+y2﹣(5m+3)x﹣(15m+4)y=0,
可化为(x2+y2﹣3x﹣4y)﹣5m(x+3y)=0,
令,解得或,
故△OCD的外接圆所过定点的坐标为(0,0)和().
【知识点】直线与圆的位置关系
21.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=1(a>b>0)的右顶点为(2,0),离心率为,P是直线x=4上任一点,过点M(1,0)且与PM垂直的直线交椭圆于A,B两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若P点的坐标为(4,3),求弦AB的长度;
(3)设直线PA,PM,PB的斜率分别为k1,k2,k3,问:是否存在常数λ,使得k1+k3=λk2?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.
【解答】解:(1)由题知a=2,e==,
∴c=,b2=a2﹣c2=1,
∴椭圆方程为.
(2)∵M(1,0),P(4,3)
∴kMP=1,
∵直线AB与直线PM垂直,
∴kAB=﹣1,
∴直线AB方程y﹣0=﹣(x﹣1),即y=﹣x+1,
联立,得5x2﹣8x=0
∴x=0或
∴A(0,1),B(),
∴|AB|=.
(3)假设存在常数λ,使得k1+k2=λk3.
当直线AB的斜率不存在时,其方程为x=1,代入椭圆方程得A(1,),B(1,),此时P(4,0),易得k1+k3=0=k2
当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=k(x﹣1),A(x1,y1),B(x2,y2)
代入椭圆方程得(1+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣4=0,
∴x1+x2=,,
直线PM方程为y=﹣(x﹣1),则P(4,)
k2=﹣
k1=,k3=.
k1+k3=λk2,
,
即,
化简得:,
将x1+x2=,,y1=k(x1﹣1),y2=k(x2﹣1),代入并化简得:
∴λ=2.
综上:λ=2.
【知识点】直线与圆锥曲线的综合、椭圆的性质
22.已知数列{an},{bn},Sn为数列{an}的前n项和,a2=4b1,Sn=2an﹣2,nbn+1﹣(n+1)bn=n2+n(n∈N*)
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)证明为等差数列;
(Ⅲ)若数列{cn}的通项公式为cn=,令Tn为{cn}的前n项的和,求T2n.
【解答】(1)解:当n>1时,
当n=1时,S1=2a1﹣2⇒a1=2,
综上,{an}是公比为2,首项为2的等比数列,
(2)证明:∵a2=4b1,∴b1=1,
∵,∴
综上,是公差为1,首项为1的等差数列,
.
(3)解:令pn=c2n﹣1+c2n=,
①﹣②,得,
,
∴.
【知识点】等差数列的性质、数列的求和
23.已知函数f(x)=lnx+ax2+(2a+1)x.
(1)当a=1时,求f(x)在点(1,f(1))处的切线;
(2)当a<0时,证明:f(x)≤﹣﹣2.
【解答】解:(1),
当a=1时,f'(1)=6,f(1)=4,
所以切线方程为:y﹣4=6(x﹣1),
即y=6x﹣2,
(2)证明:因为,
当a<0时,时,f'(x)>0,时,f'(x)<0,
所以f(x)在上单调递增,在上单调递减,
所以,,
令,
则,解得t=1,∴h(t)在(0,1)上单调递增,
在(1,+∞)单调递减.∴h(t)max=h(1)=0,∴h(t)≤0,
即,∴.
【知识点】利用导数研究函数的最值、利用导数研究曲线上某点切线方程
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