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2022-2023学年湖南师大附中高二(上)期末数学试卷(含答案详解)
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这是一份2022-2023学年湖南师大附中高二(上)期末数学试卷(含答案详解),共25页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.(5分)已知直线l1:mx﹣2y+1=0,l2:x﹣(m﹣1)y﹣1=0,则“m=2”是“l1平行于l2”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
2.(5分)《莱茵德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一.书中有这样一道题目:把100个面包分给5个人,使每个人所得成等差数列,且使较大的三份之和的是较小的两份之和,则最小的一份为( )
A.B.C.D.
3.(5分)某地政府召集5家企业的负责人开会,已知甲企业有2人到会,其余4家企业各有1人到会,会上有3人发言,则这3人来自3家不同企业的可能情况的种数为( )
A.14B.16C.20D.48
4.(5分)某一电子集成块有三个元件a,b,c并联构成,三个元件是否有故障相互独立.已知至少1个元件正常工作,该集成块就能正常运行.若每个元件能.正常工作的概率均为,则在该集成块能够正常工作的情况下,有且仅有一个元件出现故障的概率为( )
A.B.C.D.
5.(5分)设函数f(x)=xsinx+csx的图象在点(t,f(t))处切线的斜率为k,则函数k=g(t)的部分图象为( )
A.B.
C.D.
6.(5分)已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=1和两点A(﹣m,0),B(m,0),(m>0).若圆C上存在点P,使得∠APB=90°,则m的最小值为( )
A.7B.6C.5D.4
7.(5分)已知抛物线C:y2=4x的焦点F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的交点,若|FP|=4|FQ|,则|FQ|=( )
A.4B.C.或 D.
8.(5分)已知函数f(x)=ex﹣1﹣lnx﹣ax+a(a∈R),x∈[1,+∞)时,若f(x)≥1恒成立,则a的取值范围为( )
A.(﹣∞,0]B.(﹣∞,0)C.(﹣1,0]D.[0,+∞)
二、选择题:本大题共4个小题,每小题5分,满分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)已知的展开式的各项系数之和为1024,则展开式中( )
A.奇数项的二项式系数和为256
B.第6项的系数最大
C.存在常数项
D.有理项共有6项
(多选)10.(5分)设{an}是各项为正数的等比数列,q是其公比,Tn是其前n项的积,且T6<T7,T7=T8>T9,则下列结论正确的是( )
A.q>1
B.a8=1
C.T10>T6
D.T7与T8均为Tn的最大值
(多选)11.(5分)在矩形ABCD中,AB=2,AD=2,沿对角线AC将矩形折成一个大小为θ的二面角B﹣AC﹣D,若csθ,则( )
A.四面体ABCD外接球的表面积为16π
B.点B与点D之间的距离为2
C.四面体ABCD的体积为
D.异面直线AC与BD所成的角为45°
(多选)12.(5分)已知椭圆的焦距为6,焦点为F1、F2,长轴的端点为A1、A2,点M是椭圆上异于长轴端点的一点,椭圆C的离心率为e,则下列说法正确的是( )
A.若△MF1F2的周长为16,则椭圆的方程为
B.若△MF1F2的面积最大时,∠F1MF2=120°,则
C.若椭圆C上存在点M使,则e∈(0,]
D.以MF1为直径的圆与以A1A2为直径的圆内切
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)学校要从12名候选人中选4名同学组成学生会,已知有4名候选人来自甲班.假设每名候选人都有相同的机会被选到,则甲班恰有2名同学被选到的概率为 .
14.(5分)直线与双曲线相交于A,B两点,且A,B两点的横坐标之积为﹣9,则离心率e= .
15.(5分)已知函数f(x)=xlnx+mex有两个极值点,则实数m的取值范围是 .
16.(5分)设等差数列{an}的各项均为整数,首项a1=3,且对任意正整数n,总存在正整数m,使得a1+a2+…+an=am,则这样的数列{an}的个数为 .
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.(10分)已知函数f(x)=ax2+6lnx,a∈R.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若a=﹣3,求函数f(x)的极值.
18.(12分)有3台机床加工同一型号的零件,第1台加工的次品率为6%,第2,3台加工的次品率均为5%,加工出来的零件混放在一起.已知第1,2,3台机床加工的零件数分别占总数的25%,30%,45%.
(1)任取一个零件,计算它是次品的概率;
(2)任取一个零件,如果取到的零件是次品的条件下,零件来自第一台机床将损失1万元,来自第二台机床将损失2万元,来自第三台机床将损失3万元.设该工厂的损失为X万元,求X的分布列与数学期望.
19.(12分)已知数列{an}的各项均为正数,对任意的n∈N*,它的前n项和Sn满足Sn,并且a2,a4,a9成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=(﹣1)n+1an•an+1,Tn为数列{bn}的前n项和,求T2n.
20.(12分)在如图所示的几何体中,四边形ABCD是正方形四边形ADPQ是梯形,PD∥QA,∠PDA,平面ADPQ⊥平面ABCD,且AD=PD=2QA=2.
(1)求证:QB∥平面PDC;
(2)求二面角C﹣PB﹣Q的正弦值;
(3)已知点H在棱PD上,且异面直线AH与PB所成的夹角为θ,求csθ的取值范围.
21.(12分)已知函数g(x)x+lnx.
(1)函数f(x)=g(x)﹣mx,若f(x)存在单调递减区间,求实数m的取值范围;
(2)设x1,x2(x1<x2)是(1)中函数f(x)的两个极值点,若m,求f(x1)﹣f(x2)的最小值.
22.(12分)已知椭圆C:1,A1,A2为椭圆C的左、右顶点,F1,F2为左、右焦点,Q为椭圆C上任意一点.
(1)求直线QA1和QA2的斜率之积;
(2)直线l交椭圆C于点M,N两点(l不过点A2),直线MA2与直线NA2的斜率分别是k1,k2且k1k2,直线A1M和直线A2N交于点P(x0,y0).
①探究直线l是否过定点,若过定点求出该点坐标,若不过定点请说明理由;
②证明:x0为定值,并求出该定值.
2022-2023学年湖南师大附中高二(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共8个小题,每小题5分,满分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)已知直线l1:mx﹣2y+1=0,l2:x﹣(m﹣1)y﹣1=0,则“m=2”是“l1平行于l2”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【解答】解:若l1∥l2,
则m×[﹣(m﹣1)]=﹣2×1,∴m=2或m=﹣1,
当m=﹣1时,直线l1:x+2y﹣1=0,l2:x+2y﹣1=0重合,
∴m=2,
故m=2是l1∥l2的充要条件.
故选:C.
2.(5分)《莱茵德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一.书中有这样一道题目:把100个面包分给5个人,使每个人所得成等差数列,且使较大的三份之和的是较小的两份之和,则最小的一份为( )
A.B.C.D.
【解答】解:设5人分到的面包从小到大记下为{an},
则5a3=100,
所以a3=20,
因为a3+a4+a5=7(a1+a2),
所以60+3d=7(40﹣3d),
解得d,
所以a1=a3﹣2d=20.
故选:A.
3.(5分)某地政府召集5家企业的负责人开会,已知甲企业有2人到会,其余4家企业各有1人到会,会上有3人发言,则这3人来自3家不同企业的可能情况的种数为( )
A.14B.16C.20D.48
【解答】解:由题意知本题是一个分类计数问题,
由于甲有两个人参加会议需要分两类:
①含有甲的选法有C21C42种,
②不含有甲的选法有C43种,
共有C21C42+C43=16(种),
故选:B.
4.(5分)某一电子集成块有三个元件a,b,c并联构成,三个元件是否有故障相互独立.已知至少1个元件正常工作,该集成块就能正常运行.若每个元件能.正常工作的概率均为,则在该集成块能够正常工作的情况下,有且仅有一个元件出现故障的概率为( )
A.B.C.D.
【解答】解:记事件A为该集成块能够正常工作,事件B为仅有一个元件出现故障,则为该集成块不能正常工作,
所以P(A)=1﹣P()=1,P(B),
所以P(B|A),
故选:A.
5.(5分)设函数f(x)=xsinx+csx的图象在点(t,f(t))处切线的斜率为k,则函数k=g(t)的部分图象为( )
A.B.
C.D.
【解答】解:∵f(x)=xsinx+csx
∴f′(x)=(xsinx)′+(csx)′
=x(sinx)′+(x)′sinx+(csx)′
=xcsx+sinx﹣sinx
=xcsx
∴k=g(t)=tcst
根据y=csx的图象可知g(t)应该为奇函数,且当x>0时g(t)>0
故选:B.
6.(5分)已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=1和两点A(﹣m,0),B(m,0),(m>0).若圆C上存在点P,使得∠APB=90°,则m的最小值为( )
A.7B.6C.5D.4
【解答】解:∵∠APB=90°,∴点P的轨迹是以AB为直径的圆O,
故点P是圆O与圆C的交点,
因此两圆相切或相交,即|m﹣1|m+1,
解得4≤m≤6.
∴m的最小值为4.
故选:D.
7.(5分)已知抛物线C:y2=4x的焦点F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的交点,若|FP|=4|FQ|,则|FQ|=( )
A.4B.C.或 D.
【解答】解:由已知抛物线方程可得F(1,0),准线方程l:x=﹣1,
如图所示:
当Q在线段PF上时,过Q作QM⊥l,
设直线l与x 轴交于点S,由抛物线的定义可得|FQ|=|MQ|,
在三角形PSF中,MQ∥SF,
所以,而|FP|=4|FQ|,|SF|=2,
所以,
所以|MQ|,即|FQ|,
当Q在PF的延长线上,过Q作QN⊥l,
所以在三角形PNQ中,|NQ|=|FQ|,
且,
所以|NQ|,
综上,|FQ|,
故选:C.
8.(5分)已知函数f(x)=ex﹣1﹣lnx﹣ax+a(a∈R),x∈[1,+∞)时,若f(x)≥1恒成立,则a的取值范围为( )
A.(﹣∞,0]B.(﹣∞,0)C.(﹣1,0]D.[0,+∞)
【解答】解:函数f(x)=ex﹣1﹣lnx﹣ax+a(a∈R),x∈[1,+∞),f(1)=1.
f′(x)=ex﹣1a=g(x),x∈[1,+∞),可得函数g(x)在x∈[1,+∞)上单调递增,
f′(1)=﹣a,
令f′(1)=﹣a≥0,解得a≤0.
∴函数f(x)在x∈[1,+∞)上单调递增,∴f(x)≥f(1)=1,满足题意.
令f′(1)=﹣a<0,解得a>0.
存在x0>1,使得f′(x0)=0,
∴函数f(x)在x∈[1,x0)上单调递减,
∴f(x0)<f(1)=1,不满足题意,舍去.
综上可得函数f(x)的取值范围为(﹣∞,0].
故选:A.
二、选择题:本大题共4个小题,每小题5分,满分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)已知的展开式的各项系数之和为1024,则展开式中( )
A.奇数项的二项式系数和为256
B.第6项的系数最大
C.存在常数项
D.有理项共有6项
【解答】解:对于二项式,令x=1,可得它的展开式的各项系数之和为(a+1)10=1024,
故有a=1或a=﹣3(舍去),
所以该二项式为,故它的奇数项的二项式系数和为29=512,故A错误;
则展开的通项公式为Tr+1•.
故当r=5时,系数最大,即第6项的系数最大,故B正确;
令0,求得r=2,可得该二项式存在常数项,故C正确;
令为整数,可得r=0,2,4,6,8,10,故该二项式存在6个有理项,故D正确,
故选:BCD.
(多选)10.(5分)设{an}是各项为正数的等比数列,q是其公比,Tn是其前n项的积,且T6<T7,T7=T8>T9,则下列结论正确的是( )
A.q>1
B.a8=1
C.T10>T6
D.T7与T8均为Tn的最大值
【解答】解:根据题意,{an}是各项为正数的等比数列,q是其公比,Tn是其前n项的积,
由T7=T8可得a81,故B正确;
由T6<T7可得a7>1,则q∈(0,1),故A错误;
{an}是各项为正数的等比数列,q∈(0,1),则有a1>a2>……>a7>a8=1>a9>a10>……,
对于C,a7a8a9a10=(a8a9)2=a92<1,则有T10<T6,C错误,
对于D,T1<T2……<T7=T8>T9>T10……,则T7与T8均为Tn的最大值,D正确,
故选:BD.
(多选)11.(5分)在矩形ABCD中,AB=2,AD=2,沿对角线AC将矩形折成一个大小为θ的二面角B﹣AC﹣D,若csθ,则( )
A.四面体ABCD外接球的表面积为16π
B.点B与点D之间的距离为2
C.四面体ABCD的体积为
D.异面直线AC与BD所成的角为45°
【解答】解:如图,因为△ABC和△ADC都是以AC为斜边的直角三角形,则AC为四面体ABCD外接球的直径.
因为,则2R=AC=4,
所以四面体ABCD外接球的表面积为S=4πR2=16π,故A正确;
分别作BE⊥AC,DF⊥AC,垂足为E,F,则.
由已知可得,.因为,则
,所以,故B错误;
因为CD2+BD2=12=BC2,
则CD⊥BD.同理AB⊥BD.又CD⊥AD,AD∩BD=D,AD,BD⊂平面ABD,
则CD⊥平面ABD,所以,故C正确;由已知可得,∠CAD=30°,∠CAB=60°,
则,则,得,
所以异面直线AC与BD所成的角为45°,故D正确,
故选:ACD.
(多选)12.(5分)已知椭圆的焦距为6,焦点为F1、F2,长轴的端点为A1、A2,点M是椭圆上异于长轴端点的一点,椭圆C的离心率为e,则下列说法正确的是( )
A.若△MF1F2的周长为16,则椭圆的方程为
B.若△MF1F2的面积最大时,∠F1MF2=120°,则
C.若椭圆C上存在点M使,则e∈(0,]
D.以MF1为直径的圆与以A1A2为直径的圆内切
【解答】解:由椭圆的焦距为6,
则2c=6,
即c=3,
对于选项A,因为△MF1F2的周长为16,
则2a+2c=16,
即a=5,
则b=4,
即椭圆的方程为,
即选项A正确;
对于选项B,当△MF1F2的面积最大时,点M在短轴顶点处,
又∠F1MF2=120°,
则,
即,
即选项B正确;
对于选项C,椭圆C上存在点M使,
设N为短轴顶点,
则∠F1NF2≥90°,
即∠ONF2≥45°,
则,
即,
即选项C错误;
对于选项D,设以MF1为直径的圆的圆心为O1,
则,
即以MF1为直径的圆与以A1A2为直径的圆内切,
即选项D正确,
故选:ABD.
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)学校要从12名候选人中选4名同学组成学生会,已知有4名候选人来自甲班.假设每名候选人都有相同的机会被选到,则甲班恰有2名同学被选到的概率为 .
【解答】解:设甲班恰有2名同学被选到为事件A,
基本事件总数为99×5,
事件A包含的基本事件数为•168,
∴P(A),
故答案为:.
14.(5分)直线与双曲线相交于A,B两点,且A,B两点的横坐标之积为﹣9,则离心率e= .
【解答】解:∵直线与双曲线都关于原点对称,
∴两交点A,B也关于原点对称,
又两交点A,B的横坐标之积为﹣9,
∴两交点的横坐标为±3,又交点在直线上,
∴其中一个交点坐标为(3,2),将其代入双曲线方程:中,
可得,其中a>0,
∴解得a,又b2=8,∴,
∴该双曲线的离心率为,
故答案为:.
15.(5分)已知函数f(x)=xlnx+mex有两个极值点,则实数m的取值范围是 (,0) .
【解答】解:因为f(x)=xlnx+mex,所以f'(x)=1+lnx+mex,
令f'(x)=0,得,
要使函数f(x)=xlnx+mex有两个极值点,只需有两个不同根,
从而函数与y=﹣m的图象有两个交点,
,令,
则h(x)在(0,+∞)上单调递减且h(1)=0,
∴当x∈(0,1)时,h(x)≥0,即g'(x)≥0,g(x)在(0,1]上单调递增;
当x∈(1,+∞)时,h(x)<0,即g'(x)<0,g(x)在(1,+∞)上单调递减,
故,
令得,
当时,1+lnx<0,g(x)<0,当时,1+lnx>0,g(x)>0,
若f(x)有两极值点,只要y=﹣m和g(x)的图象在(0,+∞)上有两个交点,
所以,
故实数m的取值范围是.
故答案为:.
16.(5分)设等差数列{an}的各项均为整数,首项a1=3,且对任意正整数n,总存在正整数m,使得a1+a2+…+an=am,则这样的数列{an}的个数为 3 .
【解答】解:∵等差数列{an}的各项均为整数,首项a1=3,
且对任意正整数n,总存在正整数m,使得a1+a2+…+an=am,
设等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,
即对任意正整数n,总存在正整数m,使得Sn=am,
∴3n3+(m﹣1)d,不妨令n=2,可得3=(m﹣2)d,
即(m﹣2)d=1×3=3×1=(﹣1)×(﹣3),由于m﹣2不会是﹣3,
∴d=3,1,﹣3,
则这样的数列{an}的个数为3,
故答案为:3.
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.(10分)已知函数f(x)=ax2+6lnx,a∈R.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若a=﹣3,求函数f(x)的极值.
【解答】解:(1)f(x)=ax2+6lnx,a∈R,x∈(0,+∞),,
当a≥0时,f'(x)≥0,所以f(x)在区间(0,+∞)上单调递增;
当a<0时,取,解得(舍去负值),
当时,f'(x)>0,函数单调递增;
当时,f'(x)<0,函数单调递减;
综上所述:当a≥0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;当a<0时,f(x)在上单调递增,在上单调递减.
(2)当a=﹣3时,,取f'(x)=0,解得x=1(舍去负值),
当0<x<1时,f'(x)>0,函数单调递增;当x>1时,f'(x)<0,函数单调递减,
所以f(x)有极大值为f(1)=﹣3,无极小值.
18.(12分)有3台机床加工同一型号的零件,第1台加工的次品率为6%,第2,3台加工的次品率均为5%,加工出来的零件混放在一起.已知第1,2,3台机床加工的零件数分别占总数的25%,30%,45%.
(1)任取一个零件,计算它是次品的概率;
(2)任取一个零件,如果取到的零件是次品的条件下,零件来自第一台机床将损失1万元,来自第二台机床将损失2万元,来自第三台机床将损失3万元.设该工厂的损失为X万元,求X的分布列与数学期望.
【解答】解:(1)设B=“任取一个零件为次品”,Ai=“零件为第i台车机床加工”,i=1,2,3,
则Ω=A1∪A2∪A3,且A1,A2,A3两两互斥,
依题意得P(A1)=0.25,P(A2)=0.3,P(A3)=0.45,P(B|A1)=0.06,P(B|A2)=P(B|A3)=0.05,
由全概率公式,得P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)P(B|A3)=0.25×0.06+0.3×0.05+0.45×0.05=0.0525;
(2)由题意得x的可能取值为1,2,3,
则,
所以随机变量X的分布列为:
所以数学期望.
19.(12分)已知数列{an}的各项均为正数,对任意的n∈N*,它的前n项和Sn满足Sn,并且a2,a4,a9成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=(﹣1)n+1an•an+1,Tn为数列{bn}的前n项和,求T2n.
【解答】解(1)∵对任意n∈N*,有①
∴当n=1时,有,解得a1=1或2,
当n≥2时,有②
①﹣②并整理得(an+an﹣1)(an﹣an﹣1﹣3)=0,
而数列{an}的各项均为正数,∴an﹣an﹣1=3,
当a1=1时,an=1+3(n﹣1)=3n﹣2,此时成立;
当a1=2时,an=2+3(n﹣1)=3n﹣1,此时不成立,舍去,
∴;
(2)由(1)可知,数列{an}是首项为1,公差为3的等差数列,且an=3n﹣2,
∴T2n=b1+b2+…+b2n
=a1a2﹣a2a3+a3a4﹣a4a5+…﹣a2na2n+1
=a2(a1﹣a3)+a4(a3﹣a5)+…+a2n(a2n﹣1﹣a2n+1)
=﹣6a2﹣6a4﹣…﹣6a2n=﹣6(a2+a4+…+a2n)
=﹣18n2﹣6n.
20.(12分)在如图所示的几何体中,四边形ABCD是正方形四边形ADPQ是梯形,PD∥QA,∠PDA,平面ADPQ⊥平面ABCD,且AD=PD=2QA=2.
(1)求证:QB∥平面PDC;
(2)求二面角C﹣PB﹣Q的正弦值;
(3)已知点H在棱PD上,且异面直线AH与PB所成的夹角为θ,求csθ的取值范围.
【解答】解:(1)证明:∵平面ADPQ⊥平面ABCD,
又平面ADPQ∩平面ABCD=AD,PD⊂平面ADPQ,PD⊥AD,
∴PD⊥平面ABCD,
根据题意,分别以,,的方向为x轴,y轴,z轴的正向,建立如图空间直角坐标系,
则D(0,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),A(2,0,0),Q(2,0,1),P(0,0,2),
∵四边形ABCD是正方形,∴AD⊥CD,
又PD⊥AD,PD∩CD=D,PD⊂面PDC,CD⊂面PDC,
∴AD⊥面PDC.
∴是平面PDC的一个法向量,
又,∴,
又直线QB⊄平面PDC,∴QB∥平面PDC;
(2)∵,
设)为平面PBC的法向量,
则,∴,取,
设)为平面PBQ的法向量,又
则,∴,取,
∴,
∴二面角C﹣PB﹣Q的正弦值为;
(3)设H(0,0,h)(0≤h<2),则,
又,,
∴,
设,x∈[0,2),
则0,
∴f(x)在区间[0,2)上单调递增,
又f(0),f(2),
∴,
∴csθ的取值范围为[,).
21.(12分)已知函数g(x)x+lnx.
(1)函数f(x)=g(x)﹣mx,若f(x)存在单调递减区间,求实数m的取值范围;
(2)设x1,x2(x1<x2)是(1)中函数f(x)的两个极值点,若m,求f(x1)﹣f(x2)的最小值.
【解答】解:(1)f(x)=g(x)﹣mx(1﹣m)x+lnx,
则由题意得0在(0,+∞)上有解,
令h(x)=x2+(1﹣m)x+1,x>0,
即m﹣1>x在(0,+∞)上有解,
故m﹣1>2,
所以m>3,
故m的取值范围为{m|m>3};
(2)由题意得0的两根分别为x1,x2(x1<x2),
所以x2+(1﹣m)x+1=0两根分别为x1,x2(0<x1<x2),
则,
因为f(x1)﹣f(x2)()+(1﹣m)(x1﹣x2)+lnx1﹣lnx2
()﹣(x1+x2)(x1﹣x2)+lnx1﹣lnx2
=ln()=lnln(),
令t,则0<t<1,
因为m,所以(m﹣1)2,
而t2,
整理得4t2﹣17t+4≥0,
解得t或t≥4(舍),
令m(t)=lnt(t),,
则0,
故m(t)在(0,]单调递减,
所以m(t)min=m(),
故f(x1)﹣f(x2)的最小值为.
22.(12分)已知椭圆C:1,A1,A2为椭圆C的左、右顶点,F1,F2为左、右焦点,Q为椭圆C上任意一点.
(1)求直线QA1和QA2的斜率之积;
(2)直线l交椭圆C于点M,N两点(l不过点A2),直线MA2与直线NA2的斜率分别是k1,k2且k1k2,直线A1M和直线A2N交于点P(x0,y0).
①探究直线l是否过定点,若过定点求出该点坐标,若不过定点请说明理由;
②证明:x0为定值,并求出该定值.
【解答】解:(1)椭圆C:1,则a=2,
∴A1(﹣2,0),A2(2,0),
设Q(x0,y0),1.
则••.
(2)①设M(x1,y1),N(x2,y2),
直线MN的方程为my=x﹣t,联立,
化为(3m2+4)y2+6mty+3t2﹣12=0,
Δ>0,
y1+y2,y1y2,
∵k1k2,
∴•,
化为4y1y2+9(my1+t﹣2)(my2+t﹣2)=0,
整理为9m(t﹣2)(y1+y2)+(4+9m2)y1y2+9(t﹣2)2=0,
∴9m(t﹣2)()+(4+9m2)9(t﹣2)2=0,
化为:t=1.
∴直线l过定点(1,0).
②证明:直线A1M和直线A2N的方程分别为:y(x+2),
y(x﹣2),
联立解得1,
不妨取y1,y2,
则1,
解得x0=4. X
1
2
3
P
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