一、单选题(本大题共8小题,共40分.在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1.设集合A.Ax|4x213x0
B.,By|y
x23
,则AB()D.0,20,3C.2,4
13
133,4
【正确答案】D【分析】首先解一元二次不等式求出集合A,再根据根式的性质求出集合B,最后根据交集的定义计算可得.【详解】由4x213x0,即x4x130,解得0x所以Ax|4x13x0x|0x由13
,42
13,4
x20,所以x233,所以By|y所以AB3,故选:D.x23y|y3,13
.4
2.若复数z满足1iz1i,则z的虚部是()A.i【正确答案】DB.1C.2i2D.22【分析】根据复数的除法运算求得复数z,即可确定答案.【详解】因为1iz1i,所以z
1i1i
2(1i)22i,222故z的虚部是故选:D2,22
(a0,且a1)的图象恒过定点P.若点P在幂函数fx的33.已知函数ya
x3
图象上,则幂函数fx的图象大致是A.B.C.D.【正确答案】A【分析】首先求出函数过定点P的坐标,再求出幂函数的解析式,即可判断.2(a0,且a1)321210x3
令x30,则ya,即x3,y故函数ya(a0,且a1)3333【详解】解:yax31的图象恒过定点P3,.3设fxx
则f33
11解得1,fxx3故fx的图象大致是A故选:A
本题考查指数型函数过定点问题,待定系数法求幂函数解析式以及幂函数的图象的识别,属于基础题.4.已知数列an中,a12,anan15,则数列an前11项的和S11()A.22【正确答案】BB.27
C.28
D.55
【分析】根据数列的递推公式求出数列的奇数项都等于2,偶数项都等于3,进而求解.【详解】依题意a12,anan15,则an1an25,两式相减得到an2an,又a25a13,所以数列的奇数项都等于2,偶数项都等于3,所以S11523227,故选:B.5.已知函数fxA.1212
1,则不等式f2x3fx的解集为()xx2244x1B.2,11,1
,13,2
1,13,3,13,C.
D.【正确答案】B【分析】确定函数fx的图象关于1,1中心对称,fx在1,上单调递减,且fx1,不等式转化为2x3x21或x212x3或12x3x2,解得答案.2xx
【详解】依题意,x1,fxx,
44x12x1121x12x12x1故f1xf1xx111x1x122,x144x44x4444故函数fx的图象关于1,1中心对称,121yy1,,单调递减,2x24x4x1121
x11,故fx在1,上单调递减,且fxx2244x1当x1时,y
函数fx的图象关于1,1中心对称,fx在,1上单调递减,而f2x3fx
fx1,,故2x3x
2
2
1或x212x3或12x3x2,解得1x1或x3,故所求不等式的解集为1,13,,故选:B.x2y2
6.已知椭圆221a1b10的离心率为a1b1
2,双曲线2x2y221a20,b20与椭圆有相同的焦点F1,F2,M是两曲线的一个公共点,2a2b2若F1MF260,则双曲线的渐近线方程为A.y
2x2B.yxD.y3xC.y2x【正确答案】A【详解】试题分析:由题意得,设焦距为2c,椭圆长轴长为2a1,双曲线实轴为2a2,令M在双曲线的右支上,由双曲线的定义MF1MF22a2,由椭圆的定义可知MF1MF22a1,又因为F1MF260,所以MF1MF22MF1MF2cos604c2,解得MF1a1a2,MF2a1a2,代入上式得2(a1a2)(a1a2)4c,即a13a24c,由2222222222c222222,则2ca1,a2c,a123b2122222yxbcac即有2,则渐近线方程为,即为yx,故选A.2a232考点:双曲线的几何性质.【方法点晴】本题主要考查了双曲线的几何性质,其中解答中涉及到椭圆的标准方程及其简单的几何性质、双曲线的标准方程及其简单的几何性质,以及圆锥曲线的定义等知识点的综合考查,着重考查了学生分析问题和解答问题的能力,以及推理与运算能力,解答中熟记圆锥曲线的定义、标准方程及其简单的几何性质是解答的关键.7.小林同学喜欢吃4种坚果:核桃、腰果、杏仁、榛子,他有5种颜色的“每日坚果”袋.每个袋子中至少装1种坚果,至多装4种坚果.小林同学希望五个袋子中所装坚果种类各不相同,且每一种坚果在袋子中出现的总次数均为偶数,那么不同的方案数为()A.20160【正确答案】AB.20220C.20280D.20340【分析】设出核桃、腰果、杏仁、榛子为H,Y,X,Z,分类讨论求出分堆情况,再进行排列,求出最后答案.【详解】依次记核桃、腰果、杏仁、榛子为H,Y,X,Z,则每个字母出现2次或4次,分类计算分堆可能:(1)H,H;Y,Y;X,X;Z,Z.若是“8=4+1+1+1+1”,则其中的“4”必须是HYXZ,故1种可能;若是“8=3+2+1+1+1”,则考虑(HYX)(Z※)(※)(※),故有C4C312种可能;22若是“8=1+1+2+2+2”,则考虑(Z)(X)(Z※)(X※)(※※),故有C4A212种可能;31小计:1+12+12=25;(2)诸如“H,H,H,H;Y,Y;X,X;Z,Z”类型若是“10=4+3+1+1+1”,则四个H无论怎么安排,都会出现某两个袋仅放H,故0种可能;若是“10=4+2+2+1+1”,则“1+1”中有一个是H,“4+2+2”中各一个H,“2+2”中除了一个H外,另一个互异,故有C33种可能;若是“10=3+3+2+1+1”,则“1+1”中各有1个H,“3+3+2”中各一个H,可以考虑含※模式,(H※※)(H※※)(H※)(※)(H),故有C3A26种可能;若是“10=3+2+2+2+1”,则可用下表进一步分类,有1+C3C3C210种可能;YXZH※H※H※※H※H※※※HH※H※H※H※H※2
2
1
2
2
2
若是“10=2+2+2+2+2”,则四个H至少有两个出现搭配相同,故0种可能;小计:C403610076;1(3)诸如“H,H,H,H;Y,Y,Y,Y;X,X;Z,Z”类型若是“12=4+4+2+1+1”,则“4+4”必然重复,故0种可能;若是“12=4+3+3+1+1”,则枚举“3+3”的情况,发现仅(HYXZ)(HYZ)(HYX)(Z)(X)可能;若是“12=4+3+2+2+1”,则考虑(HYXZ)(HY※)(※※)(※※)(※)或(HYXZ)(XZ※)(※※)(※※)(※),故有C2C24种可能;若是“12=3+3+3+2+1”,则有(HYX)(HYZ)(ZXH)(HY)(Y)或(HYX)(HYZ)(ZXY)(HY)(H)都成立,有2种可能;若是“12=3+3+2+2+2”,则枚举“3+3”的情况,发现(HYX)(HYZ)(HY)(H※)(Y※),有2种可能.小计C4954;诸如“H,H,H,H;Y,Y,Y,Y;X,X,X,X;Z,Z”类型若是“14=4+4+*+*+*”,则“4+4”必然重复,故0种可能;若是“14=4+3+3+3+1”,则“4+3+3+3”中至少有3个Z,故0种可能;若是“14=4+3+3+2+2”,则“4+3+3”至少有2个Z,考虑(HYXZ)(HYX)(Z※※)(※※)(※※),其中Z※※有C33种可能,故此小类有3种可能;若是“14=3+3+3+3+2”,则“3+3+3+3”中至少有3个Z,故0种可能;小计3C412;(5)“H,H,H,H;Y,Y,Y,Y;X,X,X,X;Z,Z,Z,Z”只有“16=4+3+3+3+3”的搭配,有1种可能;综上:共有25+76+54+12+1=168个分堆可能,故不同的方案数为168A5=16812020160种.故选:A比较复杂一些的排列组合问题,要结合分类加法原理和分步乘法原理进行求解,特别是分类标准,要做到不重不漏,本题中,应用的是把8,10,12,14,16分为5个数(从1到4)的和的分类标准,可以做到不重不漏.8.在梯形ABCD中,AB//CD,DAB90,AB2,CDAD1,若点M在线5
1
2
2
1
1
段BD上,则AMCM的最小值为(A.)C.-
35B.
92035D.920【正确答案】B【分析】根据AB//CD,DAB90,AB2,CDAD1,建立空间直角坐标系,设BMBD,01,得到M(22,),再求得AM,CM的坐标,利用数量积的坐标运算求解.【详解】建立如图所示平面直角坐标系:
因为AB//CD,DAB90,AB2,CDAD1,所以B(2,0),D(0,1),C(1,1),设BMBD,01所以M(22,),
所以AM(22,),CM(12,1),279所以AM·CM2212152725,
1020
当=
97
时,AM·CM的最小值为,1020故选:B.二、多选题(本大题共4小题,共20分.在每小题有多项符合题目要求)
9.如图,正方体ABCDEFGH的棱长为1,点P为BF的中点,下列说法正确的是()A.FDCHB.FG//平面ACHC.点P到平面AGC的距离为D.222PH与平面CGHD所成角的正弦值为3【正确答案】ACD【分析】连接FD、GD,证明CH平面FGD,再根据线面垂直的性质即可判断A;根据BC//FG,BC与平ACH交与点C即可判断B;连接FH、EG交于Q,证明BF//平面AEGC,从而可得点P到平面AEGC的距离即为点F到平面AEGC的距离,即可判断取CG中点M,连接PM、证明PM平面CGHD,从而可得PH与平面CGHDC;MH,所成角即为PHM,从而可判断D.【详解】对于A选项,连接FD、GD,在正方体ABCDEFGH中,FG平面CDHG,CH平面CDHG,所以FGCH,因为四边形CDHG是正方形,所以DGCH,因为DGFGG,DG、FG平面FGD,所以CH平面FGD,又FD平面FGD,所以FDCH,故A正确;对于B选项,在正方体ABCDEFGH中,有BC//FG,且BC与平ACH交与点C,故FG与平面ACH不平行,故B错误;对于C选项,连接FH、EG交于Q,在正方体ABCDEFGH中,AE平面EFGH,又FH平面EFGH,所以FHAE,因为四边形EFGH是正方形,所以FHEG,因为EGAEE,AE、EG平面AEGC,所以FH平面AEGC,因为BF//CG,BF平面AEGC,CG平面AEGC,所以BF//平面AEGC,所以点P到平面AEGC的距离即为点F到平面AEGC的距离,即为FQ,又正方体ABCDEFGH棱长为1,则FQ
22,则点P到平面AGC的距离EF
22为2,故C正确;2对于D选项,取CG中点M,连接PM、MH,因为四边形BCGF是正方形,点P为BF的中点,所以PM//FG,因为FG平面CGHD,所以PM平面CGHD,又HM平面CGHD,所以PMHM,所以PH与平面CGHD所成角即为PHM,则sinPHM
PM
PHPMPM2HM2PMPM2GM2GH21112122223,则PH与平面CGHD所成角的正弦值为2,故D正确.3故选:ACD.x1e
10.已知0,若关于x的方程xlnx0存在正零点,则实数的值可x能为()A.1eB.12C.eD.2【正确答案】CD【分析】将式子变形为e
xlnx1t1
xlnx0,构造函数htet,和pxxlnx,即可利用导数求解单调性,即可求最值.ex1ex1xlnx1【详解】依题意,xlnxlnxxlnxexlnx0,xe
令txlnx,故问题转化为et1t0有解.设hte
t1
t,则htet11,故当t,1时,ht0,ht单调递减,当t1,时,ht0,ht单调递增,故hxh1,而h10,所以ht存在唯一零点t1,即1xlnx在0,有解,即1lnxlnx,令pxxlnx,则px1
1x1
,xx故当x0,1时,px0,当x1,时,px0,故函数px在0,1上单调递减,在1,上单调递增,故1lnp11,解得1,故实数的取值范围为1,,故选:CD.本题考查了导数的综合运用,求某点处的切线方程较为简单,利用导数求单调性时,如果求导后的正负不容易辨别,往往可以将导函数的一部分抽离出来,构造新的函数,利用导数研究其单调性,进而可判断原函数的单调性.在证明不等式时,常采用两种思路:求直接求最值和等价转化.无论是那种方式,都要敢于构造函数,构造有效的函数往往是解题的关键.11.下列命题中正确的命题是()A.x(,0),使2x3x;B.若sincos1,则sin4cos41;C.已知a,b是实数,则“()()”是“log3alog3b”的必要不充分条件;a
b
1313cos222.D.若角的终边在第一象限,则的取值集合为2,
sincos
22sin
【正确答案】BCD【分析】根据指数函数的性质,得到()1,可判定A不正确;由三角函数的基本关系x
23式,可判定B正确;由指数函数与对数函数的性质,结合充分、必要条件的判定,可判定Cπ
(kπ,kπ),kZ,分类讨论,结合三角函数的符号,可判定D正确.242x
【详解】对于A中:当x0时,()1,即2x3x,所以A不正确;3正确;求得对于B中:若sincos1,则sincos12sincos1,2
sin1sin0
所以2sincos0,可得或,此时sin4cos41,cos0cos1
所以B正确;对于C:由()(),可得ab,又由log3alog3b,可得则ab0,a
b
所以“()()”是“log3alog3b”的必要不充分条件,所以C正确;a
b
1313
1313
对于D:由角的终边在第一象限,可得π
(kπ,kπ),kZ,24cos
222
当k为偶数时,在第一象限时,可得;2sincos22sin
cos
222
当k为奇数时,在第三象限时,可得,2sincos22sin
cos222,所以D正确.所以的取值集合为2,
sincos
22sin
故选:BCD.12.已知定义在R上的函数fx满足fxfx0,fx2fx0,且当x0,1时,fx2x1,若函数yfxlogax1在0,上至少有三个不同2
的零点,则下列结论正确的是()A.fx的图象关于直线x=1对称B.当x4,5时,fx2x52
C.当x2,3时,fx单调递减【正确答案】ABD3
D.a的取值范围是0,3
【分析】先根据题意得函数是偶函数,且是周期为2的周期函数,进而利用数形结合思想讨论各选项即可得答案.【详解】根据题意得:fxfx0知fx是偶函数,由fx2fx0知fx是周期为2的周期函数,因为当x0,1时,fx2x1,所以有如图的函数图象,2对于A:由图可知fx图象关于x=1对称,所以A正确;对于B:当x4,5时,fxfx42x5,所以B正确;对于C:当x2,3时,由周期为2可知fx单调性与x0,1时fx的单调性相同,易知当x2,3时,fx单调递增,所以C错误;对于D:设gxlogax1,则函数yfxlogax1在0,+¥
2()上至少有三个不同的零点,)上至少有三个不同的交点,等价于函数fx与gx图象在0,+¥
(结合图象可知,则有g2f2,即loga212,解得0a故选:ABD.3,所以D正确.3三、填空题(本大题共4小题,共20分)
13.为了解某社区居民的2019年家庭年收入与年支出的关系,随机调查了该社区5户家庭,得到如下统计数据表:收入x(万元)8.28.610.011.311.99.8支出y(万元)6.27.58.0t根据上表可得回归直线方程$y0.76x0.4,则t=_______.【正确答案】8.5【分析】根据线性回归直线过中心点(x,y),分别求出收入和支出的平均数,代入即可得解.【详解】分别求出收入和支出的平均数,可得:x
8.28.610.011.311.9
10,56.27.589.8t31.5ty,55代入$y0.76x0.4可得:31.5t
=0.7610+0.4,5解得:t8.5,故答案为.8.5
本题考查了线性回归直线方程,考查了线性回归直线过中心点(x,y)的性质,易错点为直接代统计数据,计算量不大,属于基础题.b14.若ax2的展开式中x3项的系数为-160,则a2b2的最小值为_______x
【正确答案】166
3b3
【分析】求出ax2的展开式的通项公式,得到C3ab160,求出ab8,6
x
6
再利用重要不等式,求出最小值.6rrrbrr6r
【详解】ax2展开式的通项公式为Tr1C6ax2bx1C6abx123r,x
6
令123r3,解得:r3,3333故T4C36abx,所以C6ab160,3
3
解得:ab8,所以a2b22ab16,当且仅当ab22时,等号成立,故a2b2的最小值为16.故16x2y215.已知椭圆21(ab0)的一个焦点是圆x2y26x80的圆心,且短轴长ab
为8,则椭圆的长轴长为______【正确答案】10【分析】将圆的普通方程化为标准方程可得圆心,即椭圆焦点,再根据椭圆a,b,c的关系和它们的几何意义列式计算即可.【详解】由x2y26x80得x3y21,其圆心为3,0,2x2y2
即椭圆21(ab0)的一个焦点是3,0,ab所以a2b29,又2b8,得a225,即a5,所以2a10,椭圆的长轴长为10.故10.16.已知三棱锥PABC中,PB平面ABC,ABBCPB23,AC6,则三棱锥PABC外接球的体积为______.【正确答案】2015π【分析】将三棱锥PABC补成直三棱柱TPSABC,直三棱柱的外接球即为三棱锥PABC的外接球,确定外接球球心的位置,求出底面三角形的外接圆半径,进而求得三棱锥外接球半径,即可得答案.【详解】因为ABBCPB23,AC6,所以在ABC中,根据余弦定理可得:AC2AB2BC22ABBCcosABC,即36(23)2(23)22(23)2cosABC.所以cosABC所以∠ABC=120°,所以底面ABC是顶角为120°的等腰三角形.由题意将三棱锥PABC补成如图所示的直三棱柱TPSABC,1,2则该直三棱柱的外接球即为三棱锥PABC的外接球,且直三棱柱的外接球球心落在上、下底面外接圆圆心连线的中点上.设ABC外接圆的半径为r,三棱锥PABC外接球的半径为R,由正弦定理得,2r
AC643,sinABC322PB所以r23,R2r212315,2所以三棱锥PABC外接球的体积为V故2015π43πR2015π,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.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a4a618,S11121.(1)求数列{an}的通项公式;(2)设bnan32,数列bn的前n项和为Tn,求Tn.nn2
【正确答案】(1)an2n1;(2)Tnn2
【分析】(1)结合等差数列下标性质可得a4a62a518,再由前n项和公式S11
11a1a11211a6121,即可求解;nn1(2)由(1)bnan32(n1)2,再结合错位相减法即可求解;【详解】(1)设数列an的公差为d,∵a4a62a518,∴a59,S11
11a1a11211a6121,∴a611,∴da6a51192,∴ana5(n5)d92(n5)2n1.(2)由(1)可知bnan32(2n13)2(n1)2
n
n
234n1
,n1∴数列bn的前n项和为Tn223242(n1)2
,2Tn223324425n2n1(n1)2n2,两式作差,得Tn22223242n1(n1)2n28
812n112n2
(n1)2
n282n28(n1)2n2n2n2,∴Tnn2
.本题考查等差数列通项公式的求解,错位相减法求解数列的前n项和,属于中档题18.在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,2sinA3cosC(1)求B的大小;(2)若B为锐角,求sinAsinBsinC的取值范围.3sinC
.tanB【正确答案】(1)(2)3,π2π或3333
2
【分析】(1)利用条件,切化弦得到2sinAsinB3cosCsinB3sinCcosB,再利用正弦的和角公式及诱导公式得到sinB
3,即可求出结果;2
π,6
(2)利用(1)中结果,用A表示出C,通过化简变形得到sinAsinC3sinA再利用ysinx的图像与性质即可求出结果.【小问1详解】由2sinA3cosC
3sinC3sinCcosB
,得到
tanBsinB2sinAsinB3cosCsinB3sinCcosB,即2sinAsinB3(cosCsinBsinCcosB),所以2sinAsinB3sin(BC)3sin(πA)3sinA,又A(0,π),所以sinA0,则sinB【小问2详解】∵角B是锐角,由(1)知B2ππ3,又B(0,π),所以B或B.332π2π,CA,333133π2πsinAsinCsinAsinAsinAcosAsinAsinAcosA3sinA222263,ππ5ππ12π
A0,,所以A,,故sinA,1,所以6666233sinAsinC,3,又sinB3,22
333,所以sinAsinBsinC的取值范围是.2
19.近年来,各平台短视频、网络直播等以其视听化自我表达、群圈化分享推送、随时随地传播、碎片化时间观看等特点深受人们喜爱,吸引了眼球赚足了流量,与此同时,也存在功能失范、网红乱象、打赏过度、违规营利、恶意营销等问题.为促使短视频、网络直播等文明、健康,有序发展,依据《网络短视频平台管理规范》《网络短视频内容审核标准细则》等法律法规,某市网信办、税务局、市场监督管理局联合对属地内短视频制作、网络直播进行审查与监管.(1)对短视频、网络直播的整体审查包括总体规范、账户管理、内容管理等三个环节,三个环节均通过审查才能通过整体审查.设某短视频制作团队在这三个环节是否通过审查互不影响,且各环节不能通过审查的概率分别为①求该团不能通过整体审查的概率:.②设该团队通过整体审查后,还要进入技术技能检测环节,若已知该团队最终通过整体审查和技术技能检测的概率为35%,求该团队在已经通过整体审查的条件下通过技术技能检测的概率;(2)某团队为提高观众点击其视频的流量,通过观众对其视频的评论分析来优化自己的创作质量,现有100条评论数据如下表:时间对视频作品否满意改拍前视频满意不满意合计281240改拍后视频573608515100合计4131
,,.25485试问是否有99.9%的把握可以认为观众对该视频的满意度与该视频改拍相关程度有关联?n(adbc)2
参考公式:,nabcd
(ab)(cd)(ac)(bd)2
P2x00.10.050.010.0050.001xn2.7063.8416.6357.87910.828【正确答案】(1)①(2)有515
;②1007【分析】(1)利用对立事件性质与条件概率公式即可求解;(2)代入公式即可求出值,再与表格数据对比即可求解.【小问1详解】①由题意该团队不能通过审查的概率为:11
413151
;11
25485100②假设该团队通过审查的事件为A.通过技术技能检测的事件为B,则由题意,P(A)
P(AB)3554935
;,P(AB),则P(BA)P(A)497100100【小问2详解】100(2835712)2
根据题意得11.76510.828,851540602
所以有99.9%的把握可以认为观众对该视频的满意度与该视频改拍相关程度有关联.20.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1底面A1B1C1,A1C的中点为O,四面体1
OA1B1C1的体积为,四边形BCC1B1的面积为22.3(1)求O到平面BCC1B1的距离;(2)设AB1与A1B交于点O,ABC是以ACB为直角的等腰直角三角形且AA1A1B1.求直线B1O与平面A1BC所成角的正弦值.【正确答案】(1)22(2)24221【分析】(1)由O为A1C的中点可得VCA1B1C12VOA1B1C1,而VA1B1C1CVCA1B1C1,利用等体积法即可求解点面距离;(2)以C1B1,C1A1,C1C所在的直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系C1xyz,求解平面A1BC的法向量,利用空间向量求解线面角即可.【小问1详解】解:因为O为A1C的中点,VOA1B1C1
12
,所以VCA1B1C12VOA1B1C1,33设O到平面BCC1B1的距离为h,则A1到平面BCC1B1的距离为2h,因为VA1B1C1CVCA1B1C1即1
S△B1C1C2h,3211S332BCC1B1
2h,
即211222h,得h2,即O到平面BCC1B1的距离.3322【小问2详解】因为ABC是以ACB为直角的等腰直角三角形,由(1)知B1C1AC112h所以AA1A1B12,如图,以C1B1,C1A1,C1C所在的直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系C1xyz.2,则点A10,2,0,B
20,2,0,2,C0,0,2,O2,1,B1
2,0,0.22,2,2,A1C0,2,2,B1O2,2,1.
设平面A1BC的法向量为nx,y,z,则A1B
n
A1Bx,y,z2,2,22x2y2z0,x0
则由解得.y2nA1Cx,y,z0,2,22y2z0,
令z1,则y2,于是平面A1BC的一个法向量为n0,2,1.所以直线B1O与平面A1BC所成角的正弦值为20,2,12,,12nB1O14nB1O
322242.21422242.21故直线B1O与平面A1BC所成角的正弦值为x2y2
21.已知双曲线C:21a0,b0的实轴长为22,C的一条渐近线斜率为2ab
2,直线l交C于P,Q两点,点M22a,b在双曲线C上.(1)若直线l过C的右焦点,且斜率为1,求PMQ的面积;(2)设P,Q为双曲线C上异于点M
2a,b的两动点,记直线MP,MQ的斜率分别为k1,k2,若k1k22k1k2,求证:直线PQ过定点.【正确答案】(1)623(2)证明见详解.【分析】(1)根据双曲线离心率公式,结合双曲线焦距定义求出双曲线的方程联立进行求解即可;(2)设出直线方程与双曲线方程联立,根据一元二次方程根的判别式、根与系数关系,结合直线斜率公式进行求解即可.【小问1详解】如图:x2y2因为双曲线C:21a0,b0的实轴长为22,2ab
所以2a22,即a2.又因为C的一条渐近线斜率为
2,2x2b2所以,所以b1,故双曲线C:y21.2a2则其右焦点坐标为3,0,因为直线l过C的右焦点,且斜率为1,所以直线l的方程为:yx3,设Px1,y1,Qx2,y2.yx3联立x2得:x243x80,2y12所以由韦达定理得:x1x243,x1x28.所以PQ
xx1k21224x1x22483242,点M2,1到直线l的距离为.d
332所以SPMQ1133PQd42623.222【小问2详解】证明:如图设直线PQ的方程为:xmyn,设Px1,y1,Qx2,y2.xmyn
222m2y2mnyn20联立x2得.2y12Δ4m2n24m22n228m2n220,即m2n222mnn22
所以:y1y22,y1y22.m2m2而M2,1,则k1
y11y21
,k2.x12x22y1-1y2-1y-1y2-1+=21×x1-2x2-2x1-2x2-2因为k1k22k1k2,所以整理的:y11x22y21x122y11y21
,x2x2x2x2x2x2121212所以y11x22y21x122y11y21,所以:y1x2y2x1x2x122y1y2,所以y1my2ny2my1nmy2nmy1n22y1y2,整理得:2m2y1y2nmy1y22n20,2m2n22代入韦达定理得:m22
2mnnmm22
2n2m22m220,所以2m2n22mnnm2n2m20,22整理得:m2n22m2n0,即mnmn20,则mn或m2n.当mn时,直线线PQ的方程为:xnynny1,所以过定点0,1;当m2n时,直线线PQ的方程为:x2nynn1y2y,所以过定点2,1.即为M2,1,因为P,Q为双曲线C上异于点M2,1的两动点,所以不符合题意.故直线PQ过的定点为0,1.与圆锥曲线相交的直线过定点问题,设出直线的方程,与圆锥曲线方程联立,借助韦达定理建立关系即可解决问题.22.已知函数f(x)
a2
xx(lnxb1),a,bR.2(1)当b=-1时,讨论函数fx的零点个数;(2)若fx在0,上单调递增,且ce2ab,求c的最大值.a22a1时,函数fx有两个零点;当或0时,即a
2ee2e
2a1或a0时,函数fx有一个零点;当即a时,函数fx无零点;(2)c的最2ee【正确答案】(1)当0a大值为2.aa
fxx【分析】(1)整理得xlnx,故函数零点的个数取决于yxlnx的零点22
个数,等价转化为y
alnx
与y的值域之间的关系,利用导数求解即可求得结果;2x(2)根据题意,fx0恒成立,据此求得a,b范围;再构造函数求得2ab的最小值,即可求得c的最大值.【详解】(1)当b1时,fxx故fx的零点个数,取决于y
a
xlnx,2
a
xlnx的零点个数.2alnxlnx1lnx
分离参数可得,令hx,则hx,2xxx2令hx0,解得x0,e;令hx0,解得xe,;故hx在0,e单调递增,在e,单调递减.1
,又h10,当x1时,hx0恒成立.ea1a2
故当或0,即a0或a时,fx有一个零点;2e2e故hxmaxhe当a12
0,,即0a时,fx有两个零点;2eea12
,即a时,fx没有零点.2ee当(2)根据题意,fxgxaxlnxb0在x0时恒成立.当a0时,gxlnxb,显然不存在b使得gx0恒成立;当a0时,gx是单调减函数,且x趋近于正无穷时,gx趋近于负无穷,不满足题意;当a0时,gx故gx在0,
ax111
,令gx0,解得x;令gx0,解得0x;xaa
11单调递减,在,单调递增,aa
1
1lnab0成立即可.a
要满足题意,只需g
综上所述,若gx0在x0恒成立,则a0且1lnab0,即b1lna,则2ab2a1lna,(a0),令ma2alna1,(a0),则ma令ma0,解得a
11
;令ma0,解得0a,222a1
,a故ma在0,
11
,单调递减,在单调递增.22
故mam
1
ln2,即2abln2,2
则e2abeln22.又ce2ab,故ce故c的最大值为2.本题考查利用导数研究函数的零点问题,涉及利用导数研究恒成立问题,以及双变量问题,属综合困难题.2abmin2,
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容