黑龙江省大庆实验中学2022-2023学年高二上学期期末考试数学试题(含答案详解)
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这是一份黑龙江省大庆实验中学2022-2023学年高二上学期期末考试数学试题(含答案详解),共22页。试卷主要包含了单项选择题,不定项选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
第Ⅰ卷(选择题,共60分)
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求.
1. 在曲线 SKIPIF 1 < 0 的图象上取一点 SKIPIF 1 < 0 及邻近一点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】
【分析】根据平均变化率 SKIPIF 1 < 0 ,代入计算.
【详解】 SKIPIF 1 < 0
故选:A
2. 设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角 SKIPIF 1 < 0 的范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】当 SKIPIF 1 < 0 时,可得倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,由直线方程可得斜率 SKIPIF 1 < 0 ,然后由余弦函数和正切函数的性质求解即可.
【详解】当 SKIPIF 1 < 0 时,方程变为 SKIPIF 1 < 0 ,其倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,由直线方程可得斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由上知,倾斜角的范围是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
3. 已知等差数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. 2B. SKIPIF 1 < 0 C. 1D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】由等差数列的性质求解.
详解】由题意得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
4. 已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率为3,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】设 SKIPIF 1 < 0 ,由题有 SKIPIF 1 < 0 ,据此可得 SKIPIF 1 < 0 ,即可得双曲线的渐近线方程.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,由题有 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故双曲线渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
5. 函数 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 的切线方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】设切点 SKIPIF 1 < 0 ,利用导数的几何意义求该切点上的切线方程,再由切线过 SKIPIF 1 < 0 代入求参数m,即可得切线方程.
【详解】由题设 SKIPIF 1 < 0 ,若切点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,又切线过 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,切线为 SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时,切线为 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
6. 过抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点F的直线交抛物线于A、B两点,分别过A、B两点作准线的垂线,垂足分别为 SKIPIF 1 < 0 两点,以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆C过点 SKIPIF 1 < 0 ,则圆C的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】求出抛物线焦点坐标、准线方程,设出直线AB的方程,与抛物线方程联立求出圆心的纵坐标,再结合圆过的点求解作答.
【详解】抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 ,准线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,令弦AB的中点为E,
而圆心C是线段 SKIPIF 1 < 0 的中点,又 SKIPIF 1 < 0 ,即有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
显然直线AB不垂直于y轴,设直线 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 消去x得: SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点E的纵坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
于是得圆C的半径 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 ,而圆C过点 SKIPIF 1 < 0 ,
则有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
因此圆C的圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,圆C的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
7. 若对任意 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】由不等式在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,问题转化为 SKIPIF 1 < 0 图象恒在 SKIPIF 1 < 0 上方,分类讨论参数 SKIPIF 1 < 0 ,结合函数图象、导数,即可求 SKIPIF 1 < 0 在何范围时图象符合要求.
【详解】对 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,知:不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
问题可转化为:曲线 SKIPIF 1 < 0 恒处于直线 SKIPIF 1 < 0 的上方,
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线与曲线恒有交点,不满足条件.
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线与曲线没有交点且曲线 SKIPIF 1 < 0 恒处于直线 SKIPIF 1 < 0 的上方,满足条件.
当 SKIPIF 1 < 0 时,当直线与曲线相切时,设切点为 SKIPIF 1 < 0 ,切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,切线过点 SKIPIF 1 < 0 ,代入方程得 SKIPIF 1 < 0 ,此时切线斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
由图可知, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,曲线 SKIPIF 1 < 0 恒处于直线 SKIPIF 1 < 0 的上方,
综上, SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
【点睛】本题考查不等式恒成立,并将问题转化为函数图象的位置关系,利用导数研究函数求参数范围.
8. 已知 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】
【分析】将 SKIPIF 1 < 0 化为 SKIPIF 1 < 0 ,和b比较,确定变量,构造函数 SKIPIF 1 < 0 ,利用其导数判断其单调性,即可比较 SKIPIF 1 < 0 大小,再比较 SKIPIF 1 < 0 ,即可得答案.
【详解】由于 SKIPIF 1 < 0 ,
故设函数 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
由于 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:D
【点睛】关键点睛:比较 SKIPIF 1 < 0 的大小时,要注意根据两数的结构特征,确定变量,从而构造函数,这是比较大小关键的一步,然后利用导数判断函数的单调性,即可求解.
二、不定项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个符合题目要求,每道题全对得5分,部分选对得2分,有选错的得0分.
9. 关于函数 SKIPIF 1 < 0 ,则下面四个命题中正确的是( )
A. 函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减B. 函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增
C. 函数 SKIPIF 1 < 0 没有最小值D. 函数 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
【答案】BC
【解析】
【分析】求出函数的定义域,求出函数导数,判断函数的单调性,作出其大致图像,一一判断每个选项,即可确定答案.
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 ,定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
故函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,故A错误;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,故函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,故B正确;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
作出其大致图像如图:
由图像可知函数 SKIPIF 1 < 0 没有最小值,故C正确,D错误,
故选:BC
10. 定义在 SKIPIF 1 < 0 上的函数 SKIPIF 1 < 0 的导函数为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】AB
【解析】
【分析】令 SKIPIF 1 < 0 ,利用导数判断函数的单调性,再根据函数的单调性逐一判断即可.
【详解】令 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
SKIPIF 1 < 0 ,故C错误;
SKIPIF 1 < 0 故D错误.
故选:AB.
【点睛】关键点点睛:本题考查了利用导数研究函数的单调性,构造函数 SKIPIF 1 < 0 是解决本题的关键.
11. 已知 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 取到的值可以有( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】BCD
【解析】
【分析】 SKIPIF 1 < 0 可以看作点直线上的点 SKIPIF 1 < 0 到椭圆上的点 SKIPIF 1 < 0 的距离,从而求出直线上的点到椭圆的最短距离,从而可判断各项的对错.
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 ,得点 SKIPIF 1 < 0 为直线 SKIPIF 1 < 0 上的点,
由 SKIPIF 1 < 0 得点 SKIPIF 1 < 0 为曲线 SKIPIF 1 < 0 上的点,
则 SKIPIF 1 < 0 可以看作点 SKIPIF 1 < 0 到点 SKIPIF 1 < 0 的距离,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 且在 SKIPIF 1 < 0 轴上方的点,
如图,设与直线 SKIPIF 1 < 0 平行且与椭圆 SKIPIF 1 < 0 相切的直线方程为 SKIPIF 1 < 0
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 (舍去 SKIPIF 1 < 0 )
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
对于A, SKIPIF 1 < 0 ,A错误;
对于B, SKIPIF 1 < 0 ,B正确;
对于C, SKIPIF 1 < 0 ,C正确;
对于D, SKIPIF 1 < 0 ,D正确.
故选:BCD
12. 对于正整数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是小于或等于 SKIPIF 1 < 0 的正整数中与 SKIPIF 1 < 0 互质的数的数目.函数 SKIPIF 1 < 0 以其首名研究者欧拉命名,称为欧拉函数,例如 SKIPIF 1 < 0 (1,3与4互质),则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. 如果 SKIPIF 1 < 0 为偶数,则数列 SKIPIF 1 < 0 单调递增
C. 数列 SKIPIF 1 < 0 的前6项和等于63D. 数列 SKIPIF 1 < 0 前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0
【答案】AC
【解析】
【分析】根据欧拉函数的定义,即可求解AC,根据反例即可排除BD.
【详解】对于A,13与1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12均互质,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确,
对于B,当 SKIPIF 1 < 0 时,6与1,5互质,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误,
对于C,由于2为质数,所以小于等于 SKIPIF 1 < 0 的正整数中,所有的偶数的个数为 SKIPIF 1 < 0 个,所以剩下的均与 SKIPIF 1 < 0 互质,故 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 前6项和等于 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确,
对于D,当 SKIPIF 1 < 0 时,5与1,2,3,4均互质,所以 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,显然不成立,故D错误,(与 SKIPIF 1 < 0 不互质的数有 SKIPIF 1 < 0 ,共有 SKIPIF 1 < 0 个,所以与 SKIPIF 1 < 0 不互质的数有 SKIPIF 1 < 0 ,因此 SKIPIF 1 < 0 ,则前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,故错误)
故选:AC
第Ⅱ卷(非选择题,共90分)
三、填空题:本题共4小题,每空5分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置.
13. 圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的公共弦所在直线方程为___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】判断两圆相交,将两圆方程相减即可求得答案.
【详解】圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,则两圆相交,
故将两圆方程相减可得: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
即圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的公共弦所在直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0
14. 已知 SKIPIF 1 < 0 ,数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 的通项公式为___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】先化简为 SKIPIF 1 < 0 ,再利用裂项相消法可求解.
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
15. 任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈1→4→2→1.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”等).如取正整数 SKIPIF 1 < 0 ,根据上述运算法则得出6→3→10→5→16→8→4→2→1,共需经过8个步骤变成1(简称为8步“雹程”).现给出冰雹猜想的递推关系如下:
已知数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为正整数), SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时,试确定使得 SKIPIF 1 < 0 至少需要________步雹程;若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 所有可能的取值集合 SKIPIF 1 < 0 为________.
【答案】 ①. 13 ②. SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】第一空,根据运算法则,写出每一个步骤,即可得答案;第二空,根据运算法则一步步逆推,分类求解,可得答案.
【详解】当 SKIPIF 1 < 0 时,则按运算法则得到:
SKIPIF 1 < 0 ,
即使得 SKIPIF 1 < 0 需要13步雷程.
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 所有可能的取值集合 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为:13; SKIPIF 1 < 0
16. 已知 SKIPIF 1 < 0 分别为双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右顶点, SKIPIF 1 < 0 是双曲线上关于 SKIPIF 1 < 0 轴对称的不同两点,设直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,若点A到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,则该双曲线的离心率为________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 ## SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】确定 SKIPIF 1 < 0 坐标,设点 SKIPIF 1 < 0 ,表示出 SKIPIF 1 < 0 的表达式,结合 SKIPIF 1 < 0 化简可得 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,根据点A到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,列式计算,求得t的值,即可求得答案.
【详解】由题意可得双曲线 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由于点A到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故双曲线离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0
【点睛】关键点睛:解答本题的关键在于设点 SKIPIF 1 < 0 ,从而表示出 SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 化简可得 SKIPIF 1 < 0 ,从而可得 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,这是关键的环节,然后再结合题意求解即可.
四、解答题:本大题共6小题,其中17题满分10分,其余各题满分12分,共70分.把答案填在答题卡的相应位置.
17. 过点 SKIPIF 1 < 0 可以作两条直线与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,切点分别为 SKIPIF 1 < 0
(1)求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时,存在直线 SKIPIF 1 < 0 吗?若存在求出直线方程,若不存在说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在, SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)根据点 SKIPIF 1 < 0 在圆外和圆方程的条件即可求解;
(2)易知 SKIPIF 1 < 0 四点共圆且以 SKIPIF 1 < 0 为直径,求其方程,利用两圆方程相减即可得到相交弦所在直线方程,从而求解.
【小问1详解】
由题意可知,点 SKIPIF 1 < 0 在圆外,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
又因为圆 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
综上,实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆心 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 与圆相切,所以 SKIPIF 1 < 0 四点共圆且以 SKIPIF 1 < 0 为直径.
设过 SKIPIF 1 < 0 四点的圆上一点 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
所以过 SKIPIF 1 < 0 过四点的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
两圆方程相减得 SKIPIF 1 < 0 ,
于是直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
18. 设抛物线 SKIPIF 1 < 0 的准线为 SKIPIF 1 < 0 ,过抛物线上的动点 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为垂足.设点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 有最小值 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求抛物线的方程;
(2)已知 SKIPIF 1 < 0 ,过抛物线 SKIPIF 1 < 0 焦点的直线(直线斜率不为0)与抛物线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,记直线的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)结合抛物线定义确定 SKIPIF 1 < 0 最小值,即可求得p的值,可得答案.
(2)设出直线方程并联立抛物线方程,可得根与系数的关系,进而将 SKIPIF 1 < 0 化简,即可求得答案.
【小问1详解】
设抛物线焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 三点共线时 SKIPIF 1 < 0 取得最小值,
而 SKIPIF 1 < 0 有最小值 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,则抛物线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
【小问2详解】
由题意可知 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率一定存在,设为k,则其方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的值为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】方法点睛:解决直线和抛物线的位置关系类问题时,一般方法是设出直线方程并联立抛物线方程,得到根与系数的关系式,要结合题中条件进行化简,但要注意的是计算量一般都较大而复杂,要十分细心.
19. 设 SKIPIF 1 < 0 为数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和,已知 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)利用 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的关系式即可求出 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)结合 SKIPIF 1 < 0 的奇偶,利用分组求和法、裂项相消法求和.
小问1详解】
由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ①,得:
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ②,
①-②得: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以数列 SKIPIF 1 < 0 是以2为首项,4为公差的等差数列.
所以 SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
设数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ;
设数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
所以数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0
利用分组,列项和并项求和即可获得 SKIPIF 1 < 0 .
20. 已知等差数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,首项为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .数列 SKIPIF 1 < 0 是等比数列,公比 SKIPIF 1 < 0 小于0,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,
(1)记点 SKIPIF 1 < 0 ,证明: SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上;
(2)对任意奇数 SKIPIF 1 < 0 恒成立,对任意偶数 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)根据题意求得等常数列的通项公式,即可求得等比数列的通项公式,继而求得 SKIPIF 1 < 0 的表达式,即可证明结论;
(2)结合(1)可判断当 SKIPIF 1 < 0 为奇数和偶数时 SKIPIF 1 < 0 的单调性,从而求得 SKIPIF 1 < 0 的最值,即可得答案.
【小问1详解】
证明:设等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差为d,
则由首项为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
则点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上;
【小问2详解】
由(1)可知 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 为奇数时, SKIPIF 1 < 0 在奇数集上单调递减, SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 为偶数时, SKIPIF 1 < 0 在偶数集上单调递增, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
21. 已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求函数 SKIPIF 1 < 0 的最小值;
(2)是否存在正整数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 恒成立,若存在,求出 SKIPIF 1 < 0 的最小值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)1 (2)存在,最小正整数 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)根据题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,构造函数 SKIPIF 1 < 0 ,利用导数说明其单调性,结合设 SKIPIF 1 < 0 ,判断其取值情况,即可求得答案.
(2)求出函数的导数,根据其表达式,讨论 SKIPIF 1 < 0 时,说明不合题意,当 SKIPIF 1 < 0 时,将问题转化为函数的最值问题,即可求得答案.
【小问1详解】
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
故 SKIPIF 1 < 0 ,仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号,
故对于 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 在在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
函数 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
由题意 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,
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,函数无最大值,不合题意;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , 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,
当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 取得最大值,且 SKIPIF 1 < 0 ,
要使 SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以存在最小正整数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,即使得 SKIPIF 1 < 0 恒成立.
【点睛】方法点睛:(1)第一问中要能根据 SKIPIF 1 < 0 的表达式的结构特征进行变形为 SKIPIF 1 < 0 ,从而构造函数,利用导数判断单调性,解决问题;
(2)第二问中,根据函数不等式恒成立问题,求出函数导数,分类讨论参数范围,进而转化为函数最值问题解决.
22. 已知离心率为 SKIPIF 1 < 0 的椭圆 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 分别为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点,过点 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直的直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆第一象限于点 SKIPIF 1 < 0 .直线 SKIPIF 1 < 0 平行于 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为原点),且与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,与直线 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 介于 SKIPIF 1 < 0 两点之间).
(1)当 SKIPIF 1 < 0 面积最大时,求 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)求证: SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据离心率以及椭圆经过的点联立方程即可解 SKIPIF 1 < 0 ,进而可得椭圆方程,联立直线与椭圆方程,由韦达定理,进而由弦长公式求解弦长,利用面积公式表达面积,结合基本不等式即可求解最值,
(2)根据比例关系可将问题转化成斜率之和为0,代入斜率公式即可化简求解.
【小问1详解】
由题意可知 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
所求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
由于 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0
又点 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立.
又 SKIPIF 1 < 0 介于 SKIPIF 1 < 0 两点之间, SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
故直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
要证结论成立,只须证明 SKIPIF 1 < 0 ,
由角平分线性质即证:直线 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的平分线,
转化成证明: SKIPIF 1 < 0 .
由于 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
因此结论成立.
【点睛】圆锥曲线中的范围或最值问题,可根据题意构造关于参数的目标函数,然后根据题目中给出的范围或由判别式得到的范围求解,解题中注意函数单调性和基本不等式的作用.另外在解析几何中还要注意向量的应用,如本题中根据向量的共线得到点的坐标之间的关系,进而为消去变量起到了重要的作用
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