2018-2019学年江苏省宿迁市高二(上)期末数学试卷(含详细解答)

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资源描述

1、2018-2019 学年江苏省宿迁市高二(上)期末数学试卷一、填空题:本大题共 14 小题,每小题小题,每小题 5 分,共计分,共计 70 分不需写出解题过程,请把答案分不需写出解题过程,请把答案 直接填写在答题卡相应位置上直接填写在答题卡相应位置上 1 (5 分)写出命题“xN,x21”的否定: 2 (5 分)某中学生一周内每日睡眠时间分别是 6,6,7,x,7,8,9(单位:小时) ,若该 组数据的平均数为 7,则该组数据的方差为 3 (5 分)在平面直角坐标系 xOy 中,已知点 M(3,0)到抛物线 y22px(p0)准线的 距离为 4,则 p 的值为 4 (5 分)运行如图所示的伪代

2、码,其结果为 5 (5 分)如图,圆 O 和其内接正三角形 ABC,若在圆面上任意取一点 P,则点 P 恰好落 在三角 形 ABC 外的概率为 6 (5 分)如图是某算法流程图,则程序运行后输出 S 的值为 第 2 页(共 20 页) 7 (5 分)一只口袋中装有形状、大小都相同的 6 只小球,其中有 3 只红球、2 只黄球和 1 只蓝球若从中 1 次随机摸出 2 只球,则 2 只球颜色相同的概率为 8 (5 分)若曲线 yx3+ax 在 x1 处切线的斜率为 2,则实数 a 的值为 9 (5 分)已知双曲线 C:1(a0,b0)的一个焦点坐标为(2,0) ,且它的 一条渐近线与直线 l:x+

3、y0 垂直,则双曲线 C 的标准方程为 10 (5 分)若从甲、乙、丙、丁 4 位同学中选出 2 名代表参加学校会议,则甲、乙两人至 少有一人被选中的概率为 11 (5 分)若直线 yx+t 与方程 x1所表示的曲线恰有两个不同的交点,则实数 t 的取值范围为 12 (5 分)已知椭圆+1(ab0)的左焦点为 F,左顶点为 A,上顶点为 B若 点 F 到直线 AB 的距离为,则该椭圆的离心率为 13 (5 分)在平面直角坐标系 xOy 中,已知圆 C1:x2+(yt)24 圆 C2: (x2)2+y2 14若圆 C1上存在点 P,过点 P 作圆 C2的切线,切点为 Q,且 POPQ,则实数 t

4、 的取值范围为 14 (5 分)已知函数 f(x)ax+ex(a 为常数,e 为自然对数的底数) ,若对任意的 x1, 2,f(x)0 恒成立,则实数 a 的取值范围为 二、解答题:本大题共二、解答题:本大题共 6 小题,小题,15-17 每题每题 14 分,分,18-20 每题每题 16 分,共计分,共计 90 分请在答题分请在答题 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算步骤 15 (14 分)命题 p:指数函数 y(3m+a)x是减函数;命题 q:mR,使关于 x 的方 第 3 页(共 20 页) 程 x2x+m0

5、有实数解,其中 a,mR (1)当 a0 时,若 p 为真命题,求 m 的取值范围; (2)当 a2 时,若 p 且 q 为假命题,求 m 的取值范围 16(14 分) 随着 “互联网+交通” 模式的迅猛发展,“共享助力单车” 在很多城市相继出现 某 “共享助力单车”运营公司为了解某地区用户对该公司所提供的服务的满意度,随机调 查了 100 名用户,得到用户的满意度评分,现将评分分为 5 组,如表: 组别 一 二 三 四 五 满意度评分 0,2) 2,4) 4,6) 6,8) 8,10 频数 5 10 a 32 16 频率 0.05 b 0.37 c 0.16 (1)求表格中的 a,b,c 的

6、值; (2)估计用户的满意度评分的平均数; (3)若从这 100 名用户中随机抽取 25 人,估计满意度评分低于 6 分的人数为多少? 17 (14 分)在平面直角坐标系 xOy 中,已知ABC 的顶点坐标分别是 A(0,0) ,B(2,2) , C(1,) ,记ABC 外接圆为圆 M (1)求圆 M 的方程; (2)在圆 M 上是否存在点 P,使得 PA2PB24?若存在,求点 P 的个数;若不存在, 说明理由 18 (16 分)如图,已知 A、B 两个城镇相距 20 公里,设 M 是 AB 中点,在 AB 的中垂线上 有一高铁站 P,PM 的距离为 10 公里为方便居民出行,在线段 PM

7、上任取一点 O(点 O 与 P、M 不重合)建设交通枢纽,从高铁站铺设快速路到 O 处,再铺设快速路分别到 A、B 两处因地质条件等各种因素,其中快速路 PO 造价为 1.5 百万元/公里,快速路 OA 造价为 1 百万元/公里,快速路 OB 造价为 2 百万元/公里,设OAM(rad) ,总造 价为 y(单位:百万元) (1)求 y 关于 的函数关系式,并指出函数的定义域; (2)求总造价的最小值,并求出此时 的值 第 4 页(共 20 页) 19 (16 分)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,点 P(1,)在椭圆 M:+1(a b0)上,且椭圆 M 的离心率为 (1)求椭圆 M 的标准方

8、程; (2)记椭圆 M 的左、右顶点分别为 A1、A2,点 C 是 x 轴上任意一点(异于点 A1,A2, O) ,过点 C 的直线 l 与椭圆 M 相交于 E,F 两点若点 C 的坐标为(,0) ,直线 EF 的斜率为1,求AEF 的面积;若点 C 的坐标为(1,0) ,连结 A1E,A2F 交于点 G, 记直线 A1E,GC,A2F 的斜率分别为 k1,k2,k3,证明:是定值 20 (16 分)设函数 f(x)x+alnx1(aR) ,g(x)xlnx (1)当 a1 时,求曲线 f(x)在 x1 处的切线方程; (2)求函数 f(x)在1,e上的最小值(e 为自然对数的底数) ; (3

9、)是否存在实数 a,使得 f(x)g(x)对任意正实数 x 均成立?若存在,求出所有 满足条件的实数 a 的值;若不存在,请说明理由 第 5 页(共 20 页) 2018-2019 学年江苏省宿迁市高二(上)期末数学试卷学年江苏省宿迁市高二(上)期末数学试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、填空题:本大题共一、填空题:本大题共 14 小题,每小题小题,每小题 5 分,共计分,共计 70 分不需写出解题过程,请把答案分不需写出解题过程,请把答案 直接填写在答题卡相应位置上直接填写在答题卡相应位置上 1 (5 分)写出命题“xN,x21”的否定: xN,x21 【分析】直接利用特称命题的

10、否定是全称命题写出结果即可 【解答】解:因为特称命题的否定是全称命题,所以: “xN,x21”的否定是:xN, x21 故答案为:xN,x21 【点评】本题考查命题的否定,特称命题与全称命题的否定故选,基本知识的考查 2 (5 分)某中学生一周内每日睡眠时间分别是 6,6,7,x,7,8,9(单位:小时) ,若该 组数据的平均数为 7,则该组数据的方差为 【分析】由该组数据的平均数为 7,求出 x6,由此能求出该组数据的方差 【解答】解:某中学生一周内每日睡眠时间分别是 6,6,7,x,7,8,9(单位:小时) , 该组数据的平均数为 7, (6+6+7+x+7+8+9)7, 解得 x6, 该

11、组数据的方差为: S2(67)2+(67)2+(77)2+(67)2+(77)2+(87)2+(97)2 故答案为: 【点评】本题考查方差的求法,考查平均数、方差的性质等基础知识,考查运算求解能 力,是基础题 3 (5 分)在平面直角坐标系 xOy 中,已知点 M(3,0)到抛物线 y22px(p0)准线的 距离为 4,则 p 的值为 2 【分析】由 3+4 可得 p2 第 6 页(共 20 页) 【解答】解:抛物线的准线为 x,可得 3+4 所以 p2, 故答案为:2 【点评】本题考查了抛物线的准线,属于基础题 4 (5 分)运行如图所示的伪代码,其结果为 19 【分析】根据伪代码所示的顺序

12、,逐框分析程序中各变量、各语句的作用可知:该程序 的作用是累加并输出 S 的值 【解答】解:根据伪代码所示的顺序,逐框分析程序中各变量、各语句的作用可知: 该程序的作用是累加并输出 S1+2+6+10 的值, 所以 S1+2+6+1019 故答案为:19 【点评】本题主要考查了程序代码和循环结构,依次写出循环得到的 S,I 的值是解题的 关键,是基础题目 5 (5 分)如图,圆 O 和其内接正三角形 ABC,若在圆面上任意取一点 P,则点 P 恰好落 在三角 形 ABC 外的概率为 1 【分析】由几何概型中的面积型 P(A)1P( )1, 结合三角形及三角形外接圆的面积公式运算即可 第 7 页

13、(共 20 页) 【解答】解:设正三角形的外接圆的半径为 R,边长为 a,由正弦定理得:, 即 a, 设事件 A 为”点 P 恰好落在三角形 ABC 外“, 由几何概型中的面积型可得: 则 P(A)1P( )111, 故答案为:1 【点评】本题考查了几何概型中的面积型及三角形及三角形外接圆的面积,属简单题 6 (5 分)如图是某算法流程图,则程序运行后输出 S 的值为 41 【分析】运行程序框图可得结果 【解答】解:运行程序得,n1,S1+415 n2,S5+4213 n3,S13+4325 n4,S25+4441 满足 S30 输出 S41 故答案为 41 【点评】本题考查程序框图的简单应用

14、 7 (5 分)一只口袋中装有形状、大小都相同的 6 只小球,其中有 3 只红球、2 只黄球和 1 只蓝球若从中 1 次随机摸出 2 只球,则 2 只球颜色相同的概率为 【分析】 基本事件总数 n15, 2 只球颜色相同包含的基本事件个数 m4, 第 8 页(共 20 页) 由此能求出 2 只球颜色相同的概率 【解答】解:一只口袋中装有形状、大小都相同的 6 只小球, 其中有 3 只红球、2 只黄球和 1 只蓝球,从中 1 次随机摸出 2 只球, 基本事件总数 n15, 2 只球颜色相同包含的基本事件个数 m4, 2 只球颜色相同的概率为 p 故答案为: 【点评】本题考查概率的求法,考查古典概

15、型等基础知识,考查运算求解能力,是基础 题 8 (5 分)若曲线 yx3+ax 在 x1 处切线的斜率为 2,则实数 a 的值为 1 【分析】求出函数的导数,代入 x 的值,得到 y|x13+a2,解出 a 即可 【解答】解:y3x2+a, y|x13+a2, 解得 a1, 故答案为:1 【点评】本题考查了切线的意义,考查导数的应用,是一道基础题 9 (5 分)已知双曲线 C:1(a0,b0)的一个焦点坐标为(2,0) ,且它的 一条渐近线与直线 l:x+y0 垂直,则双曲线 C 的标准方程为 x21 【分析】先求出 c2,再由它的一条渐近线与直线 l:x+y0 垂直可得 ba,根 据 c2a

16、2+b2,解得即可 【解答】解:双曲线 C:1(a0,b0)的一个焦点坐标为(2,0) , c2, 它的一条渐近线与直线 l:x+y0 垂直, ()1,即 ba, c2a2+b2, 第 9 页(共 20 页) a1,b, 双曲线 C 的标准方程为 x21, 故答案为:x21 【点评】本题考查双曲线的方程和性质,考查两直线垂直的条件,考查渐近线方程的运 用,考查运算能力,属于基础题 10 (5 分)若从甲、乙、丙、丁 4 位同学中选出 2 名代表参加学校会议,则甲、乙两人至 少有一人被选中的概率为 【分析】基本事件总数 n6,甲、乙两人至少有一人被选中的对立事件是甲、乙两 人都没有选中,由此能求

17、出甲、乙两人至少有一人被选中的概率 【解答】解:从甲、乙、丙、丁 4 位同学中选出 2 名代表参加学校会议, 基本事件总数 n6, 甲、乙两人至少有一人被选中的对立事件是甲、乙两人都没有选中, 甲、乙两人至少有一人被选中的概率为 p1 故答案为: 【点评】本题考查概率的求法,考查对立事件概率计算公式等基础知识,考查运算求解 能力,是基础题 11 (5 分)若直线 yx+t 与方程 x1所表示的曲线恰有两个不同的交点,则实数 t 的取值范围为 (1,2 【分析】根据题意画出曲线x 的图象,结合圆与直线的位置关系的判定进而得到答案 【解答】解:由 x1平方得(x1)21y2, 即(x1)2+y21

18、, (1y1,x1) 方程 x1对应的曲线是以(1,0)为圆心,半径为 1 的右半圆, 当直线 yx+t 经过点 A(1,1)时,直线和曲线有两个不同的交点, 此时11+t,得 t2, 第 10 页(共 20 页) 当直线 yx+t 在第四象限与圆相切时,有一个交点, 此时圆心到直线的距离 d, 得|t+1|,得 t1(舍)或 t1, 要使直线和曲线有两个不同的交点, 则直线位于切线 yx1 和直线 yx2 之间, 则 t 满足1t2, 即实数 t 的取值范围是(1,2, 故答案为: (1,2 【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查点到直线的距离公式,利用数形结合以及 直线和圆相切的条件是解

19、决本题的关键 12 (5 分)已知椭圆+1(ab0)的左焦点为 F,左顶点为 A,上顶点为 B若 点 F 到直线 AB 的距离为,则该椭圆的离心率为 【分析】求出直线 AB 的方程,通过椭圆的中心到直线的距离列出方程,得到 a、b、c 的关系式,然后求解椭圆的离心率 【解答】解:由题意可得 F(c,0) ,A(a,0) ,B(0,b) , 则直线 AB 的方程为 bxay+ab0, 由点 F 到直线 AB 的距离为, , 整理可得 9a234ac+21c20, 第 11 页(共 20 页) 即 21e234e+90, 即(3e1) (7e9)0, 解得 e或 e(舍去) , 故答案为: 【点评

20、】本题考查椭圆的简单性质,椭圆的离心率的求法,点到直线的距离公式的应用, 考查计算能力 13 (5 分)在平面直角坐标系 xOy 中,已知圆 C1:x2+(yt)24 圆 C2: (x2)2+y2 14若圆 C1上存在点 P,过点 P 作圆 C2的切线,切点为 Q,且 POPQ,则实数 t 的取值范围为 4,4 【分析】设 P(m,n) ,由两点的距离公式和切线长公式可得 P 在以(4,0)为圆心,6 为半径的圆上,且 P 在圆 C1:x2+(yt)24 上,由两圆有交点的条件,可得 t 的不等 式,解得可得 t 的范围 【解答】解:设 P(m,n) ,由,由 POPQ, 可得 PO22PQ2

21、,即 m2+n22(m2)2+n214, 化为 m2+n28m200, 可得 P 在圆 C1:x2+(yt)24 上,也在圆(x4)2+y236 上, 即有 626+2,解得4t4 故答案为:4,4 【点评】本题考查直线和圆相切的性质和两圆有交点的条件,考查方程思想和运算能力, 属于中档题 14 (5 分)已知函数 f(x)ax+ex(a 为常数,e 为自然对数的底数) ,若对任意的 x1, 2,f(x)0 恒成立,则实数 a 的取值范围为 e, 【分析】先求导,再分类讨论,根据导数和函数的最值得关系即可求出 a 的取值范围 【解答】解:f(x)ax+ex, f(x)a+ex,x1,2, 当

22、a0 时,f(x)0 恒成立, f(x)在1,2上单调递增, 第 12 页(共 20 页) f(x)minf(1)a+0, 即 0a, 当 a0 时,令 f(x)a+ex0,解得 xln(a) , 当 f(x)0 时,解得 xln(a) ,函数 f(x)单调递增, 当 f(x)0 时,解得 xln(a) ,函数 f(x)单调递减, 若 ln(a)1,即 a时,若 ln(a)2,即 ae2时, 当a0 时,即 ln(a)1,函数 f(x)在1,2上单调递增, f(x)minf(1)a+0,解得a0, 当 ae2时,即 ln(a)2,函数 f(x)在1,2上单调递减, f(x)minf(2)2a+

23、e20,此时无解, 当e2a时,1ln(a)2,函数 f(x)在1,ln(a) )单调递减,在 ln(a) ,2上单调递增, f(x)minf(ln(a) )aln(a)a0,解得ea, 综上所述实数 a 的取值范围为e, 故答案为:e, 【点评】本题考查了函数恒成立的问题,考查了导数和函数的最值得关系,以及考查了 分类讨论的思想,属于中档题 二、解答题:本大题共二、解答题:本大题共 6 小题,小题,15-17 每题每题 14 分,分,18-20 每题每题 16 分,共计分,共计 90 分请在答题分请在答题 卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步卡指定区域内作答,解答时应写出

24、文字说明、证明过程或演算步骤骤 15 (14 分)命题 p:指数函数 y(3m+a)x是减函数;命题 q:mR,使关于 x 的方 程 x2x+m0 有实数解,其中 a,mR (1)当 a0 时,若 p 为真命题,求 m 的取值范围; (2)当 a2 时,若 p 且 q 为假命题,求 m 的取值范围 【分析】 (1)根据指数函数单调性的性质求出 m 的取值范围即可 (2)根据复合命题真假关系讨论 p,q 的真假即可 【解答】解(1)当 a0 时,指数函数 y(3m+a)x(3m)x, 因为指数函数是减函数,所以 03m1,即 2m3, 第 13 页(共 20 页) 所以实数 m 的取值范围为(2

25、,3) (2)当 a2 时,指数函数 y(3m+a)x化为 y(1m)x, 若命题 p 为真命题,则 01m1,即 0m1, 所以 p 为假命题时 m 的取值范围是 m1 或 m0, 命题 q 为真命题时,即关于 x 的方程 x2x+m0 有实数解, 所以14m0,解得 m, 所以命题 q 为假命题时 m 的取值范围为 m, 因为 p 且 q 为假命题,所以 p 为假命题或者 q 为假命题, 所以实数 m 满足 m1 或 m0 或 m,即 m0 或 m, 所以实数 m 的取值范围为(,0(,+) 【点评】本题主要考查复合命题真假关系的应用,根据条件求出命题为真命题的等价条 件是解决本题的关键

26、16(14 分) 随着 “互联网+交通” 模式的迅猛发展,“共享助力单车” 在很多城市相继出现 某 “共享助力单车”运营公司为了解某地区用户对该公司所提供的服务的满意度,随机调 查了 100 名用户,得到用户的满意度评分,现将评分分为 5 组,如表: 组别 一 二 三 四 五 满意度评分 0,2) 2,4) 4,6) 6,8) 8,10 频数 5 10 a 32 16 频率 0.05 b 0.37 c 0.16 (1)求表格中的 a,b,c 的值; (2)估计用户的满意度评分的平均数; (3)若从这 100 名用户中随机抽取 25 人,估计满意度评分低于 6 分的人数为多少? 【分析】 (1)

27、由频数分布表能求出表格中的 a,b,c 的值 (2)由频数分布表能估计用户的满意度评分的平均数 (3)从这 100 名用户中随机抽取 25 人,由由频数分布表能估计满意度评分低于 6 分的 人数 【解答】解: (1)由频数分布表得: 第 14 页(共 20 页) , 解得 a37,b0.1,c0.32(3 分) (2)估计用户的满意度评分的平均数为: 10.05+30.1+50.37+70.32+90.165.88(9 分) (3)从这 100 名用户中随机抽取 25 人, 估计满意度评分低于 6 分的人数为: 25(0.05+0.1+0.37)13(14 分) 【点评】本题考查实数值、平均数

28、、频数的求法,考查频数分布表的性质等基础知识, 考查运算求解能力,考查数形结合思想,是基础题 17 (14 分)在平面直角坐标系 xOy 中,已知ABC 的顶点坐标分别是 A(0,0) ,B(2,2) , C(1,) ,记ABC 外接圆为圆 M (1)求圆 M 的方程; (2)在圆 M 上是否存在点 P,使得 PA2PB24?若存在,求点 P 的个数;若不存在, 说明理由 【分析】 (1)根据题意,设ABC 外接圆圆 M 的方程为 x2+y2+Dx+Ey+F0,将 A、B、 C 的坐标代入方程,计算可得 D、E、F 的值,代入圆 M 的方程即可得答案; (2)根据题意,设 P 的坐标为(x,y

29、) ;由 PA2PB24,可得 x2+y2(x2)2(y 2)24,化简可得 x+y30;解可得 P 的轨迹,分析 P 的轨迹与圆 M 的位置关系, 分析可得答案 【解答】解: (1)根据题意,设ABC 外接圆圆 M 的方程为 x2+y2+Dx+Ey+F0, ABC 的顶点坐标分别是 A(0,0) ,B(2,2) ,C(1,) , 则有, 解可得:D4,E0,F0, 则圆 M 的方程为 x2+y24x0; (2)设 P 的坐标为(x,y) ; 因为 PA2PB24,所以 x2+y2(x2)2(y2)24; 化简可得 x+y30, 即 P 的轨迹为直线 x+y30; 第 15 页(共 20 页)

30、 圆心 M 到直线 x+y30 的距离 d2, 则直线 x+y30 与圆 M 相交,故满足条件的点 P 有 2 个 【点评】本题考查直线与圆方程的应用,涉及直线与圆相交的性质以及轨迹方程的计算, 注意待定系数法求出圆 M 的方程 18 (16 分)如图,已知 A、B 两个城镇相距 20 公里,设 M 是 AB 中点,在 AB 的中垂线上 有一高铁站 P,PM 的距离为 10 公里为方便居民出行,在线段 PM 上任取一点 O(点 O 与 P、M 不重合)建设交通枢纽,从高铁站铺设快速路到 O 处,再铺设快速路分别到 A、B 两处因地质条件等各种因素,其中快速路 PO 造价为 1.5 百万元/公里

31、,快速路 OA 造价为 1 百万元/公里,快速路 OB 造价为 2 百万元/公里,设OAM(rad) ,总造 价为 y(单位:百万元) (1)求 y 关于 的函数关系式,并指出函数的定义域; (2)求总造价的最小值,并求出此时 的值 【分析】 (1)由题意可得 y15(tan)+15,0, (2)构造函数 f()tan,0,利用导数求出函数的最值 即可 【解答】解: (1)OAM,PMAB,OM10tan,OP10 10tan, y1+2+(1010tan)1.515tan+1515( tan)+15,0, (2)设 f()tan,0, f(), 令 f()0,解得 sin,即 , 第 16

32、页(共 20 页) 当 0,sin,f()0,则 yf()单调递减; 当,sin,f()0,则 yf()单调递增; 所以 f()的最小值为 f(), 故总造价的最小值 15+15,此时 【点评】本题考查了直角三角形边角关系的应用问题,也考查了三角函数求最值问题, 考查了导数与函最值的关系,属于中档题 19 (16 分)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,点 P(1,)在椭圆 M:+1(a b0)上,且椭圆 M 的离心率为 (1)求椭圆 M 的标准方程; (2)记椭圆 M 的左、右顶点分别为 A1、A2,点 C 是 x 轴上任意一点(异于点 A1,A2, O) ,过点 C 的直线 l 与椭圆 M

33、 相交于 E,F 两点若点 C 的坐标为(,0) ,直线 EF 的斜率为1,求AEF 的面积;若点 C 的坐标为(1,0) ,连结 A1E,A2F 交于点 G, 记直线 A1E,GC,A2F 的斜率分别为 k1,k2,k3,证明:是定值 【分析】 (1)由题意可得,解得即可求出椭圆方程; (2)设 E,F 的坐标分别为(x1,y1) , (x2,y2) ,直线 l:x+y0 代入椭圆方程 得:5y22y10,根据弦长公式和面积公式即可求出, 第 17 页(共 20 页) 直线 A1G 的方程 yk1(x+2) ,联立方程组,求出点 E 的坐标,同理求 出点 F 的坐标,根据三点共线,以及斜率公

34、式可得 3k1k3,再求出点 G 的坐标,根据斜 率公式可得 k22k1,即可证明 【解答】解: (1)因为,得 a24,b21, 所以椭圆的标准方程是+y21, (2)设 E,F 的坐标分别为(x1,y1) , (x2,y2) , 直线 l:x+y0 代入椭圆方程得:5y22y10, 所以 y1+y2,y1y2, 则|y1y2| 所以 SAEF|AC|(+2) 直线 A1G 的方程 yk1(x+2) , 联立方程组得:(4k12+1) x2+16k12x+16k12 40 则2x1,所以 x1,则 y1, 所以 E(,) , 同理可得:F(,) , 又因为 C,E,F 三点共线,所以 kEC

35、kFC,即,将 C,E,F 三点坐 标 第 18 页(共 20 页) 代入上式得:,化简得 整理得: (3k1k3) (1+4k1k3)0,因为 k1k30,所以 3k1k30 即 3k1k3, 又联立得 G(,) , 所以 k22k1, 所以2, 当 x11 时,点 E(1,) ,F(1,) ,G(4,) 或 E(1,) ,F(1,) ,G(4,) ,均满足2, 所以为定值 【点评】本题考查了椭圆方程的简单性质,直线和椭圆的位置关系,弦长公式,斜率公 式,直线与直线的交点,考查了运算求解能力,属于难题 20 (16 分)设函数 f(x)x+alnx1(aR) ,g(x)xlnx (1)当 a

36、1 时,求曲线 f(x)在 x1 处的切线方程; (2)求函数 f(x)在1,e上的最小值(e 为自然对数的底数) ; (3)是否存在实数 a,使得 f(x)g(x)对任意正实数 x 均成立?若存在,求出所有 满足条件的实数 a 的值;若不存在,请说明理由 【分析】 (1)求出函数的导数,计算 f(1) ,f(1)的值,求出切线方程即可; (2)求出函数的导数,通过讨论 a 的范围,求出函数的单调区间,从而求出函数的最小 值即可; (3)令 h(x)f(x)g(x) ,求出函数的导数,通过讨论 a 的范围,求出函数的单 调区间,从而确定 a 的值即可 第 19 页(共 20 页) 【解答】解:

37、 (1)因为函数 f(x)x+alnx1,且 a1, 所以 f(x)x+lnx1,x(0,+) , 所以 f(x)1+(1 分) 所以 f(1)1,f(1)2, 所以曲线 yf(x)在 x1 处的切线方程是 y2(x1) ,即 2xy20(2 分) (2)因为函数 f(x)x+alnx1(x0) ,所以 f(x)1+, 1当 a0 时,f(x)0,所以 f(x)在(0,+)上单调递增 所以函数 f(x)在1,e上的最小值是 f(1)0(4 分) 2当 a0 时,令 f(x)0,即 x+a0,所以 xa, 令 f(x)0,即 x+a0,所以 xa, (i)当 0a1,即 a1 时,f(x)在1,

38、e上单调递增, 所以 f(x)在1,e上的最小值是 f(1)0; (ii)当 1ae,即ea1 时,f(x)在1,a上单调递减,在(a,e上单 调递增, 所以 f(x)在1,e上的最小值是 f(a)a+aln(a)1, (iii)当ae,即 ae 时,f(x)在1,e上单调递减, 所以 f(x)在1,e上的最小值是 f(e)e+a1(7 分) 综上所述,当 a1 时,f(x)在1,e上的最小值是 f(1)0, 当ea1 时,f(x)在1,e上的最小值是 f(a)a+aln(a)1, 当 ae 时,f(x)在1,e上的最小值是 f(e)e+a1(8 分) (3)令 h(x)f(x)g(x) ,

39、则 h(x)x2lnx1+xlnx,且 h(1)0, 若 h(1)0,即 2+a+ln10,得 a2(9 分) 若 a2 时,h(x)x2lnx1+xlnx,h(x)2+lnx, 令 s(x)2+lnx,则 s(x)+0,则 s(x)在(0,+)上是增函数, 而 h(1)0,则有 当 0x1 时,h(x)h(1)0,当 x1 时,h(x)h(1)0, 所以当 x1 时,h(x)有极小值,也是最小值,则有 第 20 页(共 20 页) h(x)f(x)g(x)h(1)0 成立(10 分) 当 a2 时,h(x)x+alnx1+xlnx, (x0) ,h(x)2+lnx, 则 h(1)2+a0,h

40、(a)ln(a)0, 所以在(1,a)内存在 x0,使 h(x0)0,即当 1xx0时,有 h(x)0, 则 h(x)在(1,x0)是减函数,则有 h(x)h(1)0,即 f(x)g(x)这与 f(x) g(x)不符, 则 a2 不成立;(14 分) 当2a0 时,h(x)2+lnx, h(1)2+a0,h(a)ln(a)0, 则 h(x)在(x0,1)是增函数,则有 h(x)h(1)0,即 f(x)g(x)这与 f(x) g(x)不符; 当 a0 时,则 h()a10,则有 f()g() ,这与 f(x)g(x)不符 合 绽上所述,当且仅当 a2 时,f(x)g(x)在定义域上恒成立(16 分) 【点评】本题考查了函数的切线方程问题,考查函数的单调性,最值问题,考查导数的 应用以及分类讨论思想,考查转化思想,是一道综合题

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