1、2018-2019 学年江西省赣州市十五县(市)高二(下)期中数学试卷(理科)一、选择题(本题包括 12 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 60 分分.每小题只有一个选项符合题意每小题只有一个选项符合题意.) 1 (5 分)若直线 l1,l2的方向向量分别为,则( ) Al1l2 Bl1l2 Cl1,l2相交但不垂直 Dl1,l2异面但不垂直 2 (5 分)用数学归纳法证明 1+2+22+2n+12n+21(nN*)的过程中,在验证 n1 时, 左端计算所得的项为( ) A1 B1+2 C1+2+22 D1+2+22+23 3 (5 分) 在三棱锥 OABC 中, , , , D 为
2、 BC 的中点, 则 ( ) A B2 C D 4 (5 分)函数 f(x)xlnx 的单调递减区间为( ) A B C (,e) D 5 (5 分)已知曲线 C 的方程为,给定下列两个命题:p:若 k3,则曲线 C 为双曲线;q:若曲线 C 是焦点在 x 轴上的椭圆,则 3k4,其中是真命题的是( ) Apq B (p)q Cp(q) D (p)(q) 6 (5 分)函数 yf(x)的导函数 yf(x)的图象如图所示,则函数 yf(x)的图象可 能是( ) A B 第 2 页(共 21 页) C D 7 (5 分)已知椭圆1 (ab0) ,M 为椭圆上一动点,F1为椭圆的左焦点,则 线段 M
3、F1的中点 P 的轨迹是( ) A椭圆 B圆 C双曲线的一支 D线段 8 (5 分)已知 f(x)+2xf(2019)2019lnx,则 f(2019)( ) A2018 B2018 C2019 D2019 9 (5 分)设 F1,F2为双曲线 x21 的左、右焦点,过 F1作圆 x2+y21 的切线 l,切 点为 T, 且 l 交双曲线的右支于点 P, M 是线段 F1P 的中点, O 为坐标原点, 则|OM|TM| 的值为( ) A1 B2 C1 D2 10 (5 分)在棱长为 1 的正方体 ABCDA1B1C1D1中,n,则|EF|的 最小值为( ) A B C D 11 (5 分)设函
4、数 f(x)是奇函数 f(x) (xR)的导函数,f(1)0,当 x0 时,xf (x)2f(x)0,则使得 f(x)0 成立的 x 的取值范围是( ) A (,1)(0,1) B (1,0)(1,+) C (,1)(1,+) D (1,0)(0,1) 12 (5 分)设 O 为坐标原点,F1,F2是双曲线1(a0,b0)的焦点,若在 双曲线上存在点 P, 满足F1PF260, |OP|a, 则该双曲线的渐近线方程为 ( ) Axy0 Bxy0 Cxy0 Dxy0 二、填空题(本大题共二、填空题(本大题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分分.) 13 (5 分)已知抛物
5、线 y4x2,则此抛物线的准线方程为 第 3 页(共 21 页) 14 (5 分)已知四面体 PABC 四个顶点都在球 O 的球面上,若 PB平面 ABC,ABAC, 且 AC1,ABPB2,则球 O 的表面积为 15 (5 分)已知 F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,现以 F2为圆心作一个圆恰好经过椭圆 中心并且交椭圆于点 M、N,若过 F1的直线 MF1是圆 F2的切线,则椭圆的离心率 为 16 (5 分)已知函数 f(x)(2x1)ex+ax23a(x0)在(0,+)上为增函数,则 a 的取值范围是 三、解答题(本大题共三、解答题(本大题共 6 小题,共小题,共 70 分解答时应写出必要
6、的文字说明、证明过程或演算分解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算 步骤步骤.) 17 (10 分)观察sin210+cos240+sin10cos40;sin26+cos236+sin6 cos36;sin215+cos245+sin15cos45,猜想一个一般的式子,并证明 18 (12 分)已知函数 f(x)ex+ax+b(xR)在点 A(0,f(0) )处的切线 l 的方程为 x+y 20 ()求函数 f(x)解析式; ()求 f(x)在 R 上的极值 19 (12 分)已知双曲线 C:1(a0,b0)的渐近线方程为 yx,O 为 坐标原点,点 M(,)在双曲线上 (1)求双曲线
7、C 的方程 (2)若斜率为 1 的直线 l 与双曲线交于 P,Q 两点,且0,求直线 l 方程 20 (12 分)如图,平面 ABCD平面 ABE,四边形 ABCD 是边长为 2 的正方形,AE1, F 为 CE 上的点,且 BF平面 ACE (1)求证:AE平面 BCE; (2)点 M 在线段 AD 上,且 ME2,求平面 ABE 与平面 MCE 所成角的余弦值 第 4 页(共 21 页) 21 (12 分)已知椭圆 C:的两个焦点分别为 F1,F2,离心率为, 过 F1的直线 l 与椭圆 C 交于 M,N 两点,且MNF2的周长为 8 (1)求椭圆 C 的方程; (2)直线 m 过点(1,
8、0) ,且与椭圆 C 交于 P、Q 两点,求PQF2面积的最大值 22 (12 分)已知函数 f(x)lnxax(aR) (1)若对 f(x)的定义域内的任意 x 都有 f(x)0,求实数 a 的取值范围; (2)若 a1,记函数 g(x)f(x)+bx,设 x1,x2(x1x2)是函数 g(x)的 两个极值点,若 b,且 g(x1)g(x2)k 恒成立,求实数 k 的最大值 第 5 页(共 21 页) 2018-2019 学年江西省赣州市十五县(市)高二(下)期中数学学年江西省赣州市十五县(市)高二(下)期中数学 试卷(理科)试卷(理科) 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选一、选择
9、题(本题包括择题(本题包括 12 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 60 分分.每小题只有一个选项符合题意每小题只有一个选项符合题意.) 1 (5 分)若直线 l1,l2的方向向量分别为,则( ) Al1l2 Bl1l2 Cl1,l2相交但不垂直 Dl1,l2异面但不垂直 【分析】根据 l1l2 0 可得 【解答】解: (1,3,2) (2,2,4)12+32+2(4)0, l1l2 故选:B 【点评】本题考查了共线向量与共面向量,属基础题 2 (5 分)用数学归纳法证明 1+2+22+2n+12n+21(nN*)的过程中,在验证 n1 时, 左端计算所得的项为( ) A1 B1+2
10、 C1+2+22 D1+2+22+23 【分析】通过表达式的特点,直接写出结果即可 【解答】解:用数学归纳法证明 1+2+22+2n+12n+21(nN*)的过程中, 左侧的特点是,由 1 一直加到 2n+1项结束 所以在验证 n1 时,左端计算所得的项为:1+2+22 故选:C 【点评】本题考查数学归纳法的应用,判断表达式的特征的解题的关键,是基础题 3 (5 分) 在三棱锥 OABC 中, , , , D 为 BC 的中点, 则 ( ) A B2 C D 【分析】 可画出图形, 根据条件可以得出, 带入即 可 【解答】解:如图, 第 6 页(共 21 页) D 为 BC 的中点,且; 故选
11、:A 【点评】考查向量加法的平行四边形法则,向量数乘的几何意义,以及向量的数乘运算 4 (5 分)函数 f(x)xlnx 的单调递减区间为( ) A B C (,e) D 【分析】求出函数的定义域,求出函数的导函数,令导函数小于等于 0 求出 x 的范围, 写出区间形式即得到函数 yxlnx 的单调递减区间 【解答】解:函数的定义域为 x0 f(x)lnx+1 令 lnx+10 得 0x, 函数 f(x)xlnx 的单调递减区间是( 0,) , 故选:A 【点评】本题考查函数的单调区间的问题,一般求出导函数,令导函数大于 0 求出 x 的 范围为单调递增区间;令导函数小于 0 求出 x 的范围
12、为单调递减区间;注意单调区间是 函数定义域的子集 5 (5 分)已知曲线 C 的方程为,给定下列两个命题:p:若 k3,则曲线 C 为双曲线;q:若曲线 C 是焦点在 x 轴上的椭圆,则 3k4,其中是真命题的是( ) Apq B (p)q Cp(q) D (p)(q) 第 7 页(共 21 页) 【分析】根据双曲线和椭圆的性质分别判断命题 p,q 的真假,结合复合命题真假关系进 行判断即可 【解答】解:若方程表示双曲线,则(k3) (4k)0, 即(k3) (k4)0,得 k4 或 k3, 即当 k3 时,曲线表示双曲线,即 p 是真命题, 若曲线 C 是焦点在 x 轴上的椭圆,则得,得 3
13、k,即 q 是假命 题, 则 p(q)是真命题,其余为假命题, 故选:C 【点评】本题主要考查复合命题真假关系的判断,结合条件判断命题 p,q 的真假是解决 本题的关键 6 (5 分)函数 yf(x)的导函数 yf(x)的图象如图所示,则函数 yf(x)的图象可 能是( ) A B C D 【分析】根据导数与函数单调性的关系,当 f(x)0 时,函数 f(x)单调递减,当 f (x)0 时,函数 f(x)单调递增,根据函数图象,即可判断函数的单调性,然后根据 函数极值的判断,即可判断函数极值的位置,即可求得函数 yf(x)的图象可能 【解答】解:由当 f(x)0 时,函数 f(x)单调递减,当
14、 f(x)0 时,函数 f(x) 第 8 页(共 21 页) 单调递增, 则由导函数 yf(x)的图象可知:f(x)先单调递减,再单调递增,然后单调递减, 最后单调递增,排除 A,C, 且第二个拐点(即函数的极大值点)在 x 轴上的右侧,排除 B, 故选:D 【点评】本题考查导数的应用,考查导数与函数单调性的关系,考查函数极值的判断, 考查数形结合思想,属于基础题 7 (5 分)已知椭圆1 (ab0) ,M 为椭圆上一动点,F1为椭圆的左焦点,则 线段 MF1的中点 P 的轨迹是( ) A椭圆 B圆 C双曲线的一支 D线段 【分析】设 M(acos,bsin) ,由 F1(c,0) ,求出线段
15、 MF1的中点 P 的坐标,由此 求出线段 MF1的中点 P 的轨迹是椭圆 【解答】解:设 M(acos,bsin) F1(c,0) ,线段 MF1的中点 P(,) , x,y, cos,sin, 点 P 的轨迹方程为, 线段 MF1的中点 P 的轨迹是椭圆 故选:A 【点评】本题考查点的轨迹方程的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意椭圆的参 数方程的合理运用 8 (5 分)已知 f(x)+2xf(2019)2019lnx,则 f(2019)( ) A2018 B2018 C2019 D2019 【分析】求函数的导数,令 x2019 建立方程进行求解即可 第 9 页(共 21 页) 【解答】
16、解:函数的导数 f(x)x+2f(2019), 令 x2019 得 f(2019)2019+2f(2019), 即 f(2019)2019+12018, 故选:B 【点评】本题主要考查函数值的计算,结合函数的导数公式建立方程是解决本题的关键 9 (5 分)设 F1,F2为双曲线 x21 的左、右焦点,过 F1作圆 x2+y21 的切线 l,切 点为 T, 且 l 交双曲线的右支于点 P, M 是线段 F1P 的中点, O 为坐标原点, 则|OM|TM| 的值为( ) A1 B2 C1 D2 【分析】由双曲线方程,算出 c,根据三角形中位线定理和圆的切线的 性质,并结合双曲线的定义可得|MO|M
17、T|2a1 【解答】解:MO 是PF1F2的中位线, |MO|PF2|,|MT|PF1|F1T|, 根据双曲线的方程得: a1,b2,c,|OF1|, PF1是圆 x2+y21 的切线,|OT|1, RtOTF1中,|TF1|2, |MO|MT|PF2|(|PF1|F1T|) |F1T|(|PF1|PF2|)2a1 故选:C 【点评】 本题给出双曲线与圆的方程, 求|MO|MT|的值, 着重考查了双曲线的简单性质、 第 10 页(共 21 页) 三角形中位线定理和直线与圆的位置关系等知识,属于中档题 10 (5 分)在棱长为 1 的正方体 ABCDA1B1C1D1中,n,则|EF|的 最小值为
18、( ) A B C D 【分析】以 D 为原点,DA 为 x 轴,DC 为 y 轴,DD1为 z 轴,建立空间直角坐标系,|EF| 的最小值即为异面直线 A1C,AB 间的距离,利用向量法能求出|EF|的最小值 【解答】解:在棱长为 1 的正方体 ABCDA1B1C1D1中,n, 以 D 为原点,DA 为 x 轴,DC 为 y 轴,DD1为 z 轴,建立空间直角坐标系, 则 A1(1,0,1) ,A(1,0,0) ,B(1,1,0) ,C(0,1,0) , (1,1,1) ,(0,1,0) ,(0,0,1) , |EF|的最小值即为异面直线 A1C,AB 间的距离, 设异面直线 A1C,AB
19、的公共法向量为 (x,y,z) , 则,取 x1,得 (1,0,1) , |EF|的最小值为: d| | 1 故选:C 【点评】本题考查两点间距离的最小值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置 关系等基础知识,考查化归与转化思想,考查运算求解能力,是中档题 第 11 页(共 21 页) 11 (5 分)设函数 f(x)是奇函数 f(x) (xR)的导函数,f(1)0,当 x0 时,xf (x)2f(x)0,则使得 f(x)0 成立的 x 的取值范围是( ) A (,1)(0,1) B (1,0)(1,+) C (,1)(1,+) D (1,0)(0,1) 【分析】令 g(x),可得 g(x
20、),当 x0 时,有 xf(x) 2f(x)0,可得 g(x)0,即函数 g(x)在(0,+)上单调递减又 f(x)是 R 上的奇函数,可得函数 g(x)为奇函数,又 f(1)0,可得 g(1)0,g(1) 0,画出图象即可解出不等式 【解答】解:令 g(x),则 g(x), 当 x0 时,有 xf(x)2f(x)0,g(x)0, 即函数 g(x)在(0,+)上单调递减 又 f(x)是 R 上的奇函数,f(x)f(x) , g(x)g(x) , 故函数 g(x)为奇函数, 又 f(1)0,f(1)0,g(1)0,g(1)g(1)0 由 f(x)0 可得,g(x), 即要使 f(x)0 成立,只
21、需 g(x)0 成立; 作出函数 g(x)的简图如下: 由图象可得,当 x(,1)(0,1)时,g(x)0,即 f(x)0 故选:A 第 12 页(共 21 页) 【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值,方程与不等式的解法、数 形结合方法、构造法,考查了推理能力与计算能力,属于难题 12 (5 分)设 O 为坐标原点,F1,F2是双曲线1(a0,b0)的焦点,若在 双曲线上存在点 P, 满足F1PF260, |OP|a, 则该双曲线的渐近线方程为 ( ) Axy0 Bxy0 Cxy0 Dxy0 【分析】假设|F1P|x,进而分别根据中线定理和余弦定理建立等式求得 c2+5a214
22、a2 2c2, 求得 a 和 c 的关系, 进而根据 b求得 a 和的关系进而求得渐近线的方程 【解答】解:假设|F1P|x OP 为三角形 F1F2P 的中线, 根据三角形中线定理可知 x2+(2a+x)22(c2+7a2) 整理得 x(x+2a)c2+5a2 由余弦定理可知 x2+(2a+x)2x(2a+x)4c2 整理得 x(x+2a)14a22c2 进而可知 c2+5a214a22c2 求得 3a2c2 ca ba 那么渐近线为 yx,即xy0 故选:D 【点评】本题将解析几何与三角知识相结合,主要考查了双曲线的定义、标准方程,几 何图形、几何性质、渐近线方程,以及斜三角形的解法,属中
23、档题 二、填空题(本大题共二、填空题(本大题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分分.) 13 (5 分)已知抛物线 y4x2,则此抛物线的准线方程为 【分析】由抛物线的准线方程的定义可求得 【解答】解:因为抛物线 y4x2, 第 13 页(共 21 页) 可化为:, 则抛物线的准线方程为 故答案为: 【点评】本题主要考查抛物线的定义和性质 14 (5 分)已知四面体 PABC 四个顶点都在球 O 的球面上,若 PB平面 ABC,ABAC, 且 AC1,ABPB2,则球 O 的表面积为 9 【分析】由 PB平面 ABC,ABAC 可得四个直角三角形,可知 PC 的中点 O
24、 为外接球 球心,不难求解 【解答】解:由 PB平面 ABC,ABAC, 可得图中四个直角三角形, 且 PC 为PBC,PAC 的公共斜边, 故球心 O 为 PC 的中点, 由 AC1,ABPB2, PC3, 球 O 的半径为, 其表面积为:9 故答案为:9 【点评】此题考查了线面垂直,三棱锥的外接球面积,难度不大 15 (5 分)已知 F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,现以 F2为圆心作一个圆恰好经过椭圆 中心并且交椭圆于点 M、 N, 若过 F1的直线 MF1是圆 F2的切线, 则椭圆的离心率为 1 第 14 页(共 21 页) 【分析】如图所示,由题意可得:MF1MF2,|MF2|c,|
25、MF1|2ac,|F1F2|2c,利 用勾股定理可得 c2+(2ac)24c2,即可得出 【解答】解:如图所示, 由题意可得:MF1MF2, |MF2|c,|MF1|2ac,|F1F2|2c, c2+(2ac)24c2, 化为 c2+2ac2a20,即 e2+2e20,e(0,1) 解得 e1 故答案为: 【点评】本题考查了椭圆与圆的标准方程及其性质、勾股定理,考查了推理能力与计算 能力,属于中档题 16 (5 分)已知函数 f(x)(2x1)ex+ax23a(x0)在(0,+)上为增函数,则 a 的取值范围是 2,+) 【分析】f(x)(2x1)ex+ax23a,在(0,+)上为增函数,f(
26、x)0,可得 2a,x(0,+) 令 g(x),x(0,+) 利用导数 研究函数的单调性极值与最值即可得出 【解答】解:f(x)(2x1)ex+ax23a,在(0,+)上为增函数, f(x)(2x+1)ex+2ax0, 2a,x(0,+) 令 g(x),x(0,+) 则 g(x),可得 x时,函数 g(x)取得极大值 g()4 第 15 页(共 21 页) 2a4,解得 a2 a 的取值范围是2,+) 故答案为:2,+) 【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值,方程与不等式的解法、等 价转化方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题 三、解答题(本大题共三、解答题(本大题共 6 小
27、题,共小题,共 70 分解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算分解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算 步骤步骤.) 17 (10 分)观察sin210+cos240+sin10cos40;sin26+cos236+sin6 cos36;sin215+cos245+sin15cos45,猜想一个一般的式子,并证明 【分析】观察所给的等式,写出结果 sin2+cos2(30+)+sincos(30+),再 进行证明即可 【解答】解:sin2+cos2(30+)+sincos(30+) 可以证明此结论是正确的,证明如下: sin2+cos2(30+)+sincos(30+) +sin(30
28、+2)sin30 1+cos(60+2)cos2+sin(30+2) 1+2sin(30+2)sin30+sin(30+2) sin(30+2)+sin(30+2) 【点评】本题考查类比推理,考查对于所给的式子的理解,从所给式子出发,通过观察、 类比、猜想出一般规律,不需要证明结论,该题着重考查了类比的能力 18 (12 分)已知函数 f(x)ex+ax+b(xR)在点 A(0,f(0) )处的切线 l 的方程为 x+y 20 ()求函数 f(x)解析式; ()求 f(x)在 R 上的极值 【分析】 ()求得 f(x)的导数,可得切线的斜率和切点,由切线方程可得 a,b,进而 得到所求解析式;
29、 ()求得 f(x)的导数,由导数大于 0,可得增区间;导数小于 0,可得减区间,即可 第 16 页(共 21 页) 得到所求极值 【解答】解: ()函数 f(x)ex+ax+b 的导数为 f(x)ex+a, 可得在点 A(0,f(0) )处的切线斜率为 1+a, 且 f(0)1+b, 由切线 l 的方程为 x+y20, 可得 1+a1,1+b2, 解得 a2,b1, 则 f(x)ex2x+1; ()f(x)ex2x+1 的导数为 f(x)ex2, f(x)0,可得 xln2, 当 xln2,f(x)0,f(x)单调递减, xln2,f(x)0,f(x)单调递增, 所以 f(x)有极小值,且为
30、 f(ln2)32ln2,无极大值 【点评】本题考查导数的运用:求切线的斜率和单调性、极值,考查方程思想和运算能 力,属于基础题 19 (12 分)已知双曲线 C:1(a0,b0)的渐近线方程为 yx,O 为 坐标原点,点 M(,)在双曲线上 (1)求双曲线 C 的方程 (2)若斜率为 1 的直线 l 与双曲线交于 P,Q 两点,且0,求直线 l 方程 【分析】 (1)由渐近线方程可得关于 a、b 的一个方程,再把点 M(,)代入双曲 线的方程又得到关于 a、b 的一个方程,将以上方程联立即可解得 a、b 的值; (2)利用且0 得 x1x2+y1y20、一元二次方程的根与系数的关系,即可求出
31、直 线方程 【解答】解: (1)双曲线 C 的渐近线方程为 yx, ba,双曲线的方程可设为 3x2y23a2 点 M(,)在双曲线上,可解得 a2, 双曲线 C 的方程为1 第 17 页(共 21 页) (2)设直线 PQ 的方程为 yx+m,点 P(x1,y1) ,Q(x2,y2) , 将直线 PQ 的方程代入双曲线 C 的方程,可化为 2x22mxm2120 x1+x2m,x1x2 由0 得 x1x2+y1y20, 把 y1x1+m,y2x2+m 代入上式可得 2x1x2+m(x1+x2)+m20, 2+m+m20, 化简得 m212 直线方程或 【点评】本题考查了掌握待定系数法求圆锥曲
32、线,一元二次方程的根与系数的关系、属 于中档题 20 (12 分)如图,平面 ABCD平面 ABE,四边形 ABCD 是边长为 2 的正方形,AE1, F 为 CE 上的点,且 BF平面 ACE (1)求证:AE平面 BCE; (2)点 M 在线段 AD 上,且 ME2,求平面 ABE 与平面 MCE 所成角的余弦值 【分析】 (1)根据面面垂直得出 BC平面 ABE,得出 BCAE,根据 BF平面 ACE 可 得 AEBF,故而 AE平面 BCE; (2)以 E 为原点建立空间坐标系,求出平面 ABE 和平面 MCE 的法向量,计算法向量的 夹角得出二面角的大小 【解答】 (1)证明:四边形
33、 ABCD 是正方形,BCAB, 平面 ABCD平面 ABE,平面 ABCD平面 ABEAB,BC平面 ABCD, BC平面 ABE,又 AE平面 ABE, BCAE, 第 18 页(共 21 页) BF平面 ACE,AE平面 ABE, BFAE, 又 BF平面 BCE,BC平面 BCE,BCBFF, AE平面 BCE (2)ME2,AE1,AM, 由(1)知 AEBCE,AEBE,EB, 以 E 为原点,以 EA,EB 和平面 ABE 过 E 的垂线为坐标轴建立空间直角坐标系 Exyz, 则 E(0,0,0) ,M(1,0,) ,C(0,2) , (1,0,) ,(0,2) , 设平面 MC
34、E 的法向量为 (x,y,z) ,则,即, 令 z1 可得 (,1) , 又平面 ABE 的一个法向量为 (0,0,1) , cos 平面 ABE 与平面 MCE 所成角的余弦值为 【点评】本题考查了线面垂直的判定与性质,考查空间向量与二面角的计算,属于中档 题 21 (12 分)已知椭圆 C:的两个焦点分别为 F1,F2,离心率为, 过 F1的直线 l 与椭圆 C 交于 M,N 两点,且MNF2的周长为 8 第 19 页(共 21 页) (1)求椭圆 C 的方程; (2)直线 m 过点(1,0) ,且与椭圆 C 交于 P、Q 两点,求PQF2面积的最大值 【分析】 (1)由题意知,4a8,则
35、 a2,结合椭圆离心率及隐含条件求得 b,则椭圆方 程可求; (2)设直线 m 的方程为:xty1,P(x1,y1) ,Q(x2,y2) ,联立直线方程与椭圆方 程,利用根与系数的关系可得 P,Q 纵坐标的和与积,再由三角形面积公式得到PQF2 面积关于 t 的关系式,换元后利用函数单调性求最值 【解答】解: (1)由题意知,4a8,则 a2, 由椭圆离心率,得 c1,b23 椭圆 C 的方程为; (2)设直线 m 的方程为:xty1,P(x1,y1) ,Q(x2,y2) , 由,得(4+3t2)y26ty90 , 令,则 n1, ,而 3n+在1,+)上单调递增, 当 n1 时取等号,即当
36、t0 时,PQF2的面积最大值为 3 【点评】本题考查椭圆的简单性质,考查直线与椭圆位置关系的应用,训练了利用函数 的单调性求最值,是中档题 22 (12 分)已知函数 f(x)lnxax(aR) (1)若对 f(x)的定义域内的任意 x 都有 f(x)0,求实数 a 的取值范围; 第 20 页(共 21 页) (2)若 a1,记函数 g(x)f(x)+bx,设 x1,x2(x1x2)是函数 g(x)的 两个极值点,若 b,且 g(x1)g(x2)k 恒成立,求实数 k 的最大值 【分析】 (1)由 x0 时,f(x)lnxax0 恒成立,可得 alnx设 h(x), 利用导数研究函数的单调性
37、极值与最值,即可得出 a 的取值范围 (2)a1,函数 g(x)f(x)+bxlnx+(b+1)x可得 g(x) 由 x1,x2(x1x2)是函数 g(x)的两个极值点,可得 x1+x2b+1,x1x2 1 x2 由, 可得, 且, 联立解得: g (x1) g (x2)设 F (t) 2lnt, 利 用导数研究其单调性极值即可得出 【解答】解: (1)x0 时,f(x)lnxax0 恒成立,a 设 h(x),h(x) 令 h(x)0,解得 xe x(0,e)时,h(x)0,函数 h(x)单调递增;x(e,+)时,h(x)0, 函数 h(x)单调递减h(x)maxh(e), (2)a1,函数
38、g(x)f(x)+bxlnx+(b+1)x g(x)+x(b+1) x1,x2(x1x2)是函数 g(x)的两个极值点, x1,x2是方程 x2(b+1)x+10 的两个实数根, x1+x2b+1,x1x21x2 ,且, 联立解得: g (x1) g (x2) lnx1+ (b+1) x1lnx2+ (b+1) x2+ 第 21 页(共 21 页) (b+1) (x1x2) +(x1+x2) (x1x2) 设 F(t)2lnt, F(t)0, F(t)在上单调递减, F(t)2ln2 (tx1时取等号) k2ln2 实数 k 的最大值为2ln2 【点评】本题考查了利用导数研究其单调性极值、方程与不等式的解法、等价转化方法, 考查了推理能力与计算能力,属于难题