2022年高考數(shù)學(xué)二模試卷(理科) 含解析(I)
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1、2022年高考數(shù)學(xué)二模試卷(理科) 含解析(I) 一、選擇題:本大題共8小題,每小題5分,滿分40分. 1.已知復(fù)數(shù)z=,則復(fù)數(shù)z的虛部是( ?。? A. B. i C.﹣ D.﹣i 2.設(shè)實數(shù)x,y滿足約束條件,則z=x+y的最小值是( ?。? A. B.1 C.2 D.7 3.執(zhí)行如圖所示的程序框圖,若輸入n=6,則輸出的S=( ?。? A. B. C. D. 4.下列說法正確的是( ) A.命題“p或q”為真命題,則命題p和命題q均為真命題 B.命題“已知A、B為一個三角形的兩內(nèi)角,若A>B,則sinA>sinB”的逆命題為真命題 C.“若a>b,則2a>2b
2、﹣1”的否命題為“若a<b,則2a<2b﹣1” D.“a=1”是“直線x﹣ay+1=0與直線x+ay﹣2=0互相垂直”的充要條件. 5.已知雙曲線﹣=1(a>0,b>0)的左頂點與拋物線y2=2px(p>0)的焦點的距離為3,且雙曲線的一條漸近線與拋物線的準(zhǔn)線的交點坐標(biāo)為(﹣1,﹣1),則雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為( ?。? A.﹣=1 B.﹣=1 C.﹣y2=1 D.﹣y2=1 6.函數(shù)f(x)在定義域R內(nèi)可導(dǎo),若f(x)=f(2﹣x),且當(dāng)x≠1時,有(x﹣1)?f′(x)<0,設(shè)a=f(tanπ),b=f(log32),c=f(0.2﹣3),則( ?。? A.a(chǎn)<b<c B.c<a<b C
3、.b<c<a D.c<b<a 7.已知AB,DE為圓O的直徑,CD⊥AB于N,N為OB的中點,EB與CD相交于點M,切線EF與DC的延長線交于點F.若圓O的半徑為1,則EF的長為( ?。? A. B. C. D. 8.已知菱形ABCD的邊長為2,∠BAD=120°,點E、F分別在邊BC、CD上, =λ, =μ.若λ+μ=,則?的最小值( ?。? A. B. C. D. 二、填空題:本大題共6小題,每小題5分,共30分.把答案填在答題卡中的相應(yīng)橫線上. 9.某學(xué)院的A,B,C三個專業(yè)共有1500名學(xué)生,為了調(diào)查這些學(xué)生勤工儉學(xué)的情況,擬采用分層抽樣的方法抽取一個容量為150的樣
4、本.已知該學(xué)院的A專業(yè)有420名學(xué)生,B專業(yè)有580名學(xué)生,則在該學(xué)院的C專業(yè)應(yīng)抽取________名學(xué)生. 10.設(shè)區(qū)域Ω={(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1},區(qū)域A={(x,y)|y≤,(x,y)∈Ω},在區(qū)域Ω中隨機取一個點,則該點在A中的概率________. 11.某幾何體的三視圖如圖所示,其俯視圖是由一個半圓與其直徑組成的圖形,則此幾何體的體積是________ 12.在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對的邊分別是a,b,c,(a+b+c)(b+c﹣a)=3bc,a=,tanB=,則b的值為________. 13.極坐標(biāo)系與直角坐標(biāo)系xOy有相同的長度單位,以原點O為
5、極點,以x軸正半軸為極軸.已知直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),曲線C的極坐標(biāo)方程為ρsin2θ=8cosθ.設(shè)直線l與曲線C交于A,B兩點,弦長|AB|=________. 14.若函數(shù)y=kx+1的圖象與函數(shù)y=|x+|﹣|x﹣|的圖象恰有五個交點,則實數(shù)k的取值范圍是________. 三、解答題:本大題6小題,共80分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明,證明過程或演算步驟. 15.已知函數(shù)f(x)=2sinxcosx+2cos2x﹣. (1)求函數(shù)f(x)的最小正周期; (2)若f(x0﹣)=,x0∈[,],求cos2x0的值. 16.國家旅游局確定xx以“絲綢之路旅游年”為
6、xx旅游宣傳主題,甘肅武威為配合國家旅游局,在每張門票后印有不同的“絲綢之路徽章”.某人利用五一假期,在該地游覽了文廟,白塔寺,沙漠公園,森林公園,天梯山石窟五處景點,并收集文廟紀(jì)念徽章3枚,白塔紀(jì)念徽章2枚,其余三處各1枚.,現(xiàn)從中任取4枚. (Ⅰ)求抽取的4枚中恰有3個景點的概率; (Ⅱ)抽取的4枚徽章中恰有文廟紀(jì)念徽章的個數(shù)為ξ枚,求ξ的分布列和數(shù)學(xué)期望. 17.如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BCA=60°,AP=AC=AD=2,E為CD的中點,M在AB上,且=2. (I)求證:EM∥平面PAD; (Ⅱ)求平面PAD與平面PBC所成
7、銳二面角的余弦值; (Ⅲ) 點F是線段PD上異于兩端點的任意一點,若滿足異面直線EF與AC所成角45°,求AF的長. 18.己知橢圓C1: +=1(a>b>0)和圓C2:x2+y2=r2(r>0),已知圓C2的直徑是橢圓C1焦距長的倍,且圓C2的面積為4π,橢圓C1的離心率為,過橢圓C1的上頂點A作一條斜率為k(k>0)的直線l與橢圓C1的另一個交點是B,與圓C2相交于點E,F(xiàn). (1)求橢圓C1的方程; (2)當(dāng)|AB|?|EF|=3時,求直線l的方程,并求△F2AB的面積(其中F2為橢圓C1的右焦點) 19.已知數(shù)列{an}滿足an+2=,.且n∈N*,a1=1,a2=2.
8、 (1)求{an}的通項公式; (2)設(shè)bn=anan+1,n∈N*,求數(shù)列{bn}的前2n項和S2n; (3)設(shè)cn=a2n﹣1a2n+(﹣1)n,證明: +++…+<. 20.已知直線y=是函數(shù)f(x)=的切線(其中e=2.71828…). (I)求實數(shù)a的值; (Ⅱ)若對任意的x∈(0,2),都有f(x)<成立,求實數(shù)m的取值范圍; (Ⅲ)若函數(shù)g(x)=lnf(x)﹣b的兩個零點為x1,x2,證明:g′(x1)+g′(x2)>. 參考答案與試題解析 一、選擇題:本大題共8小題,每小題5分,滿分40分. 1.已知復(fù)數(shù)z=,則復(fù)數(shù)z的虛部是( ?。? A.
9、 B. i C.﹣ D.﹣i 【考點】復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運算. 【分析】利用復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運算化簡得答案. 【解答】解:∵z==, ∴復(fù)數(shù)z的虛部是﹣. 故選:C. 2.設(shè)實數(shù)x,y滿足約束條件,則z=x+y的最小值是( ?。? A. B.1 C.2 D.7 【考點】簡單線性規(guī)劃. 【分析】由題意作平面區(qū)域,由解得A(,),從而求最小值. 【解答】解:由題意作平面區(qū)域如下, , 由解得,A(,), 故z=x+y的最小值是+=, 故選:A. 3.執(zhí)行如圖所示的程序框圖,若輸入n=6,則輸出的S=( ?。? A. B. C. D. 【考點】程序框圖
10、. 【分析】由已知中的程序框圖可得,該程序的功能是計算并輸出S的值,依次寫出每次循環(huán)得到的S,i的值,當(dāng)i=8時,不滿足條件i≤6,退出循環(huán),輸出S的值為. 【解答】解:模擬執(zhí)行程序,可得 n=6,S=0,i=2 滿足條件i≤6,執(zhí)行循環(huán)體,S==,i=4 滿足條件i≤6,執(zhí)行循環(huán)體,S=+=,i=6 滿足條件i≤6,執(zhí)行循環(huán)體,S=+=,i=8 不滿足條件i≤6,退出循環(huán),輸出S的值為. 故選:C. 4.下列說法正確的是( ?。? A.命題“p或q”為真命題,則命題p和命題q均為真命題 B.命題“已知A、B為一個三角形的兩內(nèi)角,若A>B,則sinA>sinB”的逆命
11、題為真命題 C.“若a>b,則2a>2b﹣1”的否命題為“若a<b,則2a<2b﹣1” D.“a=1”是“直線x﹣ay+1=0與直線x+ay﹣2=0互相垂直”的充要條件. 【考點】命題的真假判斷與應(yīng)用. 【分析】A.根據(jù)復(fù)合命題的真假關(guān)系進行判斷. B.根據(jù)逆命題的定義進行判斷. C.根據(jù)否命題的定義進行判斷. D.根據(jù)直線垂直的定義結(jié)合充分條件和必要條件的定義進行判斷. 【解答】解:A.若“p或q”為真命題,則p,q至少有一個為真命題,故A正確, B.命題“已知A、B為一個三角形的兩內(nèi)角,若A>B,則sinA>sinB”的逆命題為若sinA>sinB,則A>B, 由正弦定
12、理得sinA>sinB?a>b?A>B,則逆命題為真命題,故B正確, C.“若a>b,則2a>2b﹣1”的否命題為“若a≤b,則2a≤2b﹣1”,故C錯誤, D.若直線x﹣ay+1=0與直線x+ay﹣2=0互相垂直,則1×1﹣a2=0,得a=±1, 即“a=1”是“直線x﹣ay+1=0與直線x+ay﹣2=0互相垂直”的充分不必要條件,故D錯誤, 故選:B 5.已知雙曲線﹣=1(a>0,b>0)的左頂點與拋物線y2=2px(p>0)的焦點的距離為3,且雙曲線的一條漸近線與拋物線的準(zhǔn)線的交點坐標(biāo)為(﹣1,﹣1),則雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為( ) A.﹣=1 B.﹣=1 C.﹣y2=1
13、 D.﹣y2=1 【考點】雙曲線的簡單性質(zhì). 【分析】設(shè)出雙曲線的左頂點和拋物線的焦點,雙曲線的漸近線方程和拋物線的準(zhǔn)線方程,求得p=a=b=2,即可得到所求雙曲線的方程. 【解答】解:設(shè)雙曲線的左頂點為(﹣a,0), 拋物線y2=2px(p>0)的焦點為(,0), 由題意可得a+=3, 雙曲線的漸近線方程為y=x, 拋物線的準(zhǔn)線方程為x=﹣, 由題意可得﹣=﹣1,﹣?=﹣1, 解得p=2,a=2,b=2, 則雙曲線的方程為﹣=1. 故選:B. 6.函數(shù)f(x)在定義域R內(nèi)可導(dǎo),若f(x)=f(2﹣x),且當(dāng)x≠1時,有(x﹣1)?f′(x)<0,設(shè)a=f(tan
14、π),b=f(log32),c=f(0.2﹣3),則( ) A.a(chǎn)<b<c B.c<a<b C.b<c<a D.c<b<a 【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性. 【分析】由函數(shù)f(x)在定義域R內(nèi)可導(dǎo),f(x)=f(2﹣x),知函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于x=1對稱.再根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性,比較a=f(tanπ),b=f(log32),c=f(0.2﹣3)的大?。? 【解答】解:∵函數(shù)f(x)在定義域R內(nèi)可導(dǎo),f(x)=f(2﹣x), 令x=x+1,則f(x+1)=f[2﹣(x+1)]=f(﹣x+1), ∴函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于x=1對稱; 當(dāng)x≠1時,有(x﹣1)?f′(x)<0, ∴x
15、>1時,f′(x)<0,x<1時,f′(x)>0, ∴f(x)在(﹣∞,1)遞增,在(1,+∞)遞減, ∵0<<tan=1<0.2﹣3, ∴f(tanπ)>f(log32)>f(0.2﹣3), ∴c<b<a. 故選:D. 7.已知AB,DE為圓O的直徑,CD⊥AB于N,N為OB的中點,EB與CD相交于點M,切線EF與DC的延長線交于點F.若圓O的半徑為1,則EF的長為( ?。? A. B. C. D. 【考點】與圓有關(guān)的比例線段. 【分析】若圓O的半徑為1,利用射影定理求EF的長. 【解答】解:連接EC, ∵DE為圓O的直徑, ∴EC⊥CD,ON∥EC,ON=E
16、C, ∵圓O的半徑為1,N為OB的中點, ∴EC=1,CD=, Rt△DEF中,EC2=FC?CD,∴FC= ∴EF2=FC?FD=,∴EF=. 故選:A. 8.已知菱形ABCD的邊長為2,∠BAD=120°,點E、F分別在邊BC、CD上, =λ, =μ.若λ+μ=,則?的最小值( ) A. B. C. D. 【考點】平面向量數(shù)量積的運算. 【分析】由題意畫出圖形,把?用表示,最后轉(zhuǎn)化為含有λ,μ的代數(shù)式,再結(jié)合λ+μ=及基本不等式求得?的最小值. 【解答】解:如圖, ∵=λ, =μ,且λ+μ=, ∴?=()?(), == = ==. 由題意可得,λ
17、,μ>0, ∵λ+μ=, ∴λμ,則﹣2(1+λμ)≥, ∴(當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立), ∴?的最小值為. 故選:A. 二、填空題:本大題共6小題,每小題5分,共30分.把答案填在答題卡中的相應(yīng)橫線上. 9.某學(xué)院的A,B,C三個專業(yè)共有1500名學(xué)生,為了調(diào)查這些學(xué)生勤工儉學(xué)的情況,擬采用分層抽樣的方法抽取一個容量為150的樣本.已知該學(xué)院的A專業(yè)有420名學(xué)生,B專業(yè)有580名學(xué)生,則在該學(xué)院的C專業(yè)應(yīng)抽取50名學(xué)生. 【考點】分層抽樣方法. 【分析】根據(jù)分層抽樣的定義建立比例關(guān)系即可得到結(jié)論. 【解答】解:有分層抽樣的標(biāo)準(zhǔn)在C學(xué)院抽取=50, 故答案為:50.
18、 10.設(shè)區(qū)域Ω={(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1},區(qū)域A={(x,y)|y≤,(x,y)∈Ω},在區(qū)域Ω中隨機取一個點,則該點在A中的概率. 【考點】幾何概型. 【分析】首先利用定積分求出陰影部分區(qū)域面積,然后利用定積分求幾何概型概率. 【解答】解:如圖,區(qū)域Ω對應(yīng)的部分是邊長為1的正方形,區(qū)域A對應(yīng)部分為圖中陰影部分,面積為, 由幾何概型公式得到在區(qū)域Ω中隨機取一個點,則該點在A中的概率為=; 故答案為:. 11.某幾何體的三視圖如圖所示,其俯視圖是由一個半圓與其直徑組成的圖形,則此幾何體的體積是 【考點】由三視圖求面積、體積. 【分析】根據(jù)三視
19、圖可知幾何體是組合體:上面是半個圓錐、下面是半個圓柱,并求出底面圓的半徑以及幾何體的高,由椎體、柱體的體積公式求出此幾何體的體積. 【解答】解:根據(jù)三視圖可知幾何體是組合體:上面是半個圓錐、下面是半個圓柱, 且圓錐的底面圓的半徑r=2、高是2,圓柱的底面圓的半徑r=2、高是1, 所以此幾何體的體積V==, 故答案為:. 12.在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對的邊分別是a,b,c,(a+b+c)(b+c﹣a)=3bc,a=,tanB=,則b的值為. 【考點】余弦定理;正弦定理. 【分析】由已知整理可得:b2+c2﹣a2=bc,利用余弦定理可得cosA=,從而可求A,又由tan
20、B=,B為三角形內(nèi)角,利用同角三角函數(shù)基本關(guān)系式可求cosB,sinB的值,由正弦定理即可解得b的值. 【解答】解:∵(a+b+c)(b+c﹣a)=3bc, ∴整理可得:b2+c2﹣a2=bc, ∴由余弦定理可得:cosA===, ∴A=. 又∵tanB=,B為三角形內(nèi)角, ∴cosB==,sinB==, ∴由正弦定理可得: =,解得:b=. 故答案為:. 13.極坐標(biāo)系與直角坐標(biāo)系xOy有相同的長度單位,以原點O為極點,以x軸正半軸為極軸.已知直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),曲線C的極坐標(biāo)方程為ρsin2θ=8cosθ.設(shè)直線l與曲線C交于A,B兩點,弦長|AB|=.
21、 【考點】簡單曲線的極坐標(biāo)方程;參數(shù)方程化成普通方程. 【分析】曲線C的極坐標(biāo)方程為ρsin2θ=8cosθ,即ρ2sin2θ=8ρcosθ,利用ρ2=x2+y2,x=ρcosθ即可化為直角坐標(biāo)方程.直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),化為標(biāo)準(zhǔn)方程:,代入曲線C的直角坐標(biāo)方程可得:3m2﹣16m﹣64=0,利用|AB|=|m1﹣m2|=即可得出. 【解答】解:曲線C的極坐標(biāo)方程為ρsin2θ=8cosθ,即ρ2sin2θ=8ρcosθ,化為直角坐標(biāo)方程:y2=8x. 直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),化為標(biāo)準(zhǔn)方程:,代入曲線C的直角坐標(biāo)方程可得:3m2﹣16m﹣64=0, ∴m1+m2=,
22、m1m2=﹣. ∴|AB|=|m1﹣m2|===. 故答案為:. 14.若函數(shù)y=kx+1的圖象與函數(shù)y=|x+|﹣|x﹣|的圖象恰有五個交點,則實數(shù)k的取值范圍是. 【考點】函數(shù)的圖象. 【分析】作出函數(shù)y=kx+1的圖象與函數(shù)y=|x+|﹣|x﹣|的圖象,x>1時,kx+1=,即kx2+x﹣2=0有兩個不等的實數(shù)根,可得k的范圍,利用對稱性,即可求出實數(shù)k的取值范圍. 【解答】解:0<x<1時,y=2x;x>1時,y=, 函數(shù)y=|x+|﹣|x﹣|為偶函數(shù),圖象如圖所示. ∵函數(shù)y=kx+1的圖象與函數(shù)y=|x+|﹣|x﹣|的圖象恰有五個交點, ∴x>1時,kx+1
23、=,即kx2+x﹣2=0有兩個不等的實數(shù)根, ∴△=1+8k>0且k<0, ∴﹣<k<0, 根據(jù)對稱性,可得實數(shù)k的取值范圍是. 故答案為: 三、解答題:本大題6小題,共80分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明,證明過程或演算步驟. 15.已知函數(shù)f(x)=2sinxcosx+2cos2x﹣. (1)求函數(shù)f(x)的最小正周期; (2)若f(x0﹣)=,x0∈[,],求cos2x0的值. 【考點】三角函數(shù)中的恒等變換應(yīng)用;三角函數(shù)的周期性及其求法. 【分析】(1)利用二倍角和兩角和的正弦公式f(x)=2sin(2x+),求得周期為π, (2)f(x0﹣)=,代入求得s
24、in(2x0+)=,寫出2x0+∈[,],求得,cos(2x0+)=,cos2x0=cos[(2x0+)﹣],利用兩角差的余弦公式求cos2x0的值. 【解答】解:(1)f(x)=2sinxcosx+2cos2x﹣, =sin2x+cos2x, =2sin(2x+), f(x)的最小正周期為π, (2)f(x0﹣)=, 2sin[2(x0﹣)+]=, sin(2x0+)=, x0∈[,],2x0+∈[,], ∴cos(2x0+)=, cos2x0=cos[(2x0+)﹣], =cos(2x0+)cos+sin(2x0+)sin, =, cos2x0=. 16.
25、國家旅游局確定xx以“絲綢之路旅游年”為xx旅游宣傳主題,甘肅武威為配合國家旅游局,在每張門票后印有不同的“絲綢之路徽章”.某人利用五一假期,在該地游覽了文廟,白塔寺,沙漠公園,森林公園,天梯山石窟五處景點,并收集文廟紀(jì)念徽章3枚,白塔紀(jì)念徽章2枚,其余三處各1枚.,現(xiàn)從中任取4枚. (Ⅰ)求抽取的4枚中恰有3個景點的概率; (Ⅱ)抽取的4枚徽章中恰有文廟紀(jì)念徽章的個數(shù)為ξ枚,求ξ的分布列和數(shù)學(xué)期望. 【考點】離散型隨機變量的期望與方差;古典概型及其概率計算公式;離散型隨機變量及其分布列. 【分析】(Ⅰ)記“抽取的4枚徽章中恰有3個景點”為事件A,由此利用互斥事件概率加法公式能求出抽取
26、的4枚中恰有3個景點的概率. (Ⅱ)ξ的可能取值為0,1,2,3,分別求出相應(yīng)的概率,由此能求出ξ的分布列及數(shù)學(xué)期望. 【解答】解:(Ⅰ)記“抽取的4枚徽章中恰有3個景點”為事件A,… .… (Ⅱ)ξ的可能取值為0,1,2,3,… , , , ,… 所以ξ的分布列為 ξ 0 1 2 3 P … =.… 17.如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BCA=60°,AP=AC=AD=2,E為CD的中點,M在AB上,且=2. (I)求證:EM∥平面PAD; (Ⅱ)求平面PAD與平面PBC所
27、成銳二面角的余弦值; (Ⅲ) 點F是線段PD上異于兩端點的任意一點,若滿足異面直線EF與AC所成角45°,求AF的長. 【考點】二面角的平面角及求法;異面直線及其所成的角;直線與平面平行的判定. 【分析】(Ⅰ)以A為原點,AD為x軸,AC為y軸,AP為z軸,建立如圖的空間直角坐標(biāo)系,利用向量法能證明EM∥平面PAD. (Ⅱ)求出平面PBC的法向量和平面PAD的法向量,利用向量法能求出平面PAD與平面PBC所成銳二面角的余弦值. (Ⅲ)令,,求出,由此利用向量法能求出AF的長. 【解答】證明:(Ⅰ)以A為原點,AD為x軸,AC為y軸,AP為z軸,建立如圖的空間直角坐標(biāo)系, A(
28、0,0,0),D(2,0,0),C(0,2,0),E(1,1,0),,P(0,0,2),… 設(shè)M(x,y,z), ∵, ∴, ∴, ∴, ∴,… ∴,平面PAD的法向量… ∴, ∴, 又∵EM?平面PAD, ∴EM∥平面PAD,… 解:(Ⅱ)設(shè)平面PBC的法向量, ∵, ,即,令x=﹣1, ∴ ∴,… 平面PAD的法向量, 設(shè)二面角所成的銳二面角為θ, ∴, 平面PAD與平面PBC所成銳二面角的余弦值為.… (Ⅲ)令,, ∴F(2λ,0,2﹣2λ)… , ∴… ∴4λ2﹣6λ+2=0, ∴或λ=1(舍) ∴F(1,0,1), ∴.…
29、 18.己知橢圓C1: +=1(a>b>0)和圓C2:x2+y2=r2(r>0),已知圓C2的直徑是橢圓C1焦距長的倍,且圓C2的面積為4π,橢圓C1的離心率為,過橢圓C1的上頂點A作一條斜率為k(k>0)的直線l與橢圓C1的另一個交點是B,與圓C2相交于點E,F(xiàn). (1)求橢圓C1的方程; (2)當(dāng)|AB|?|EF|=3時,求直線l的方程,并求△F2AB的面積(其中F2為橢圓C1的右焦點) 【考點】橢圓的簡單性質(zhì). 【分析】(1)由圓的面積公式得πr2=4π,得r=2,從而求出c=,由橢圓C1的離心率為,求出a,b,由此能求出橢圓方程. (2)設(shè)直線l:y=kx+1,求出圓心
30、O到直線l的距離和|EF|,聯(lián)立,得(3k2+1)x2+6kx=0,由此利用韋達定理、弦長公式、點到直線距離公式能求出結(jié)果. 【解答】解:(1)∵橢圓C1: +=1(a>b>0)和圓C2:x2+y2=r2(r>0), 圓C2的直徑是橢圓C1焦距長的倍,且圓C2的面積為4π, ∴πr2=4π,r>0,解得r=2, ∴2r=,∴r=,∴c=, 又∵橢圓C1的離心率為,a2+b2=c2,∴a=,b=1, ∴橢圓方程為. (2)由(1)知圓C2的圓心O(0,0),r=,A(0,1),設(shè)直線l:y=kx+1, 圓心O到直線l的距離d=, |EF|=2=2, 聯(lián)立,得(3k2+1)x2
31、+6kx=0, 設(shè)B(x1,y1),則x1=, ∴|AB|===, ∵|AB|?|EF|=3, ∴|AB|?|EF|=?==3, ∴k4+6k2﹣7=0,∴(k2+7)(k2﹣1)=0, ∴k2=1,∵k>0,∴k=1, ∴直線l:y=x+1.|AB|=, 點F2到直線l的距離d1=, ∴==. 19.已知數(shù)列{an}滿足an+2=,.且n∈N*,a1=1,a2=2. (1)求{an}的通項公式; (2)設(shè)bn=anan+1,n∈N*,求數(shù)列{bn}的前2n項和S2n; (3)設(shè)cn=a2n﹣1a2n+(﹣1)n,證明: +++…+<. 【考點】數(shù)列的求和;數(shù)
32、列遞推式. 【分析】(1)由數(shù)列{an}滿足an+2=,a1=1,a2=2.當(dāng)n為奇數(shù)時,an+2﹣an=2,此時數(shù)列{a2k﹣1}(k∈N*)成等差數(shù)列.當(dāng)n為偶數(shù)時,an+2=2an,此時數(shù)列{a2k}(k∈N*)成等比數(shù)列,即可得出. (2)bn=anan+1,n∈N*,可得:b2k﹣1+b2k=a2k﹣1a2k+a2ka2k+1=4k?2k.利用“錯位相減法”與分組求和即可得出. (3)cn=a2n﹣1a2n+(﹣1)n=(2n﹣1)?2n+(﹣1)n.可得==<,(n≥5). = =<(n≥4),即可證明. 【解答】(1)解:數(shù)列{an}滿足an+2=,a1=1,a2=2.
33、 ∴當(dāng)n為奇數(shù)時,an+2﹣an=2,此時數(shù)列{a2k﹣1}(k∈N*)成等差數(shù)列,公差為2,首項為1,an=a2k﹣1=1+2(k﹣1)=2k﹣1=n. 當(dāng)n為偶數(shù)時,an+2=2an,此時數(shù)列{a2k}(k∈N*)成等比數(shù)列,公比為2,首項為2,an=a2k=2k=. ∴an=. (2)解:∵bn=anan+1,n∈N*, ∴b2k﹣1+b2k=a2k﹣1a2k+a2ka2k+1=(2k+1+2k﹣1)2k=4k?2k. ∴數(shù)列{bn}的前2n項和S2n=(b1+b2)+(b3+b4)+…+(b2k﹣1+b2k)=4(2+2×22+3×23+…+k?2k), 令A(yù)k=2+2×2
34、2+3×23+…+k?2k, 2Ak=22+2×23+…+(k﹣1)?2k+k?2k+1, ∴﹣Ak=2+22+…+2k﹣k?2k+1=﹣k?2k+1=(1﹣k)?2k+1﹣2, ∴Ak=(k﹣1)?2k+1+2. (3)證明:cn=a2n﹣1a2n+(﹣1)n=(2n﹣1)?2n+(﹣1)n. ∴==<,(n≥5). ==<(n≥4). +++…+<1+++++…<1+++<. 20.已知直線y=是函數(shù)f(x)=的切線(其中e=2.71828…). (I)求實數(shù)a的值; (Ⅱ)若對任意的x∈(0,2),都有f(x)<成立,求實數(shù)m的取值范圍; (Ⅲ)若函數(shù)g(
35、x)=lnf(x)﹣b的兩個零點為x1,x2,證明:g′(x1)+g′(x2)>. 【考點】利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性. 【分析】(Ⅰ)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),求出切點坐標(biāo),從而求出a的值即可; (Ⅱ)分離參數(shù),問題轉(zhuǎn)化為對任意x∈(0,2)都成立,令,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求出h(x)的最大值,從而求出m的范圍即可; (Ⅲ)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),得到,令,則x2=tx1,則tx1﹣x1=lnt,問題轉(zhuǎn)化為證明即證令φ(t)=t﹣﹣﹣lnt,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性證明即可. 【解答】解:(Ⅰ)由題意得,設(shè)切點() 所以f'(x0)=0,得x0=1.則,∴a=1… (Ⅱ)由(1)
36、知對任意x∈(0,2)都成立, ∵2x﹣x2>0,即對任意x∈(0,2)都成立,… 令,…, ∴x∈(0,1),h'(x)>0;∴x∈(1,2),h'(x)<0, ∴h(x)在(0,1)上單增,(1,2)上單減,… ∴,∴,…∴… (Ⅲ)證明:由題意知函數(shù)g(x)=lnx﹣x﹣b,所以, 因為x1,x2是函數(shù)g(x)的兩個零點, 所以,相減得,… 不妨令,則x2=tx1,則tx1﹣x1=lnt, 所以,,… 要證g'(x1)+g'(x2) 只要證 只要證… 即證 令, 令m(t)=t4+t3﹣4t2+t+1,m'(t)=4t3+3t2﹣8t+1, m''(t)=12t2+6t﹣8>0對t>1恒成立, ∴m'(t)在(1,+∞)上單增,∴m'(t)>m'(1)=0, ∴m(t)在(1,+∞)上單增,∴m(t)>m(1)=0, 即φ'(t)>0∴φ(t)在(1,+∞)上單增, ∴φ(t)>φ(1)=0,即原不等式成立.… xx9月7日
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