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1、2019-2020 学年江西省宜春市高安中学高二(上)期中数学试卷(理科)(A卷)一、选择题(本大题共 12 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 60 分,每小题只有一个选项符合题意)分,每小题只有一个选项符合题意) 1 (5 分)若复数 z 满足(1+i)z2i(i 为虚数单位) ,则 z( ) A1+i B1i C1+i D1i 2 (5 分)用反证法证明命题: “已知 a、bN*,如果 ab 可被 5 整除,那么 a、b 中至少有 一个能被 5 整除”时,假设的内容应为( ) Aa、b 都能被 5 整除 Ba、b 都不能被 5 整除 Ca、b 不都能被 5 整除 Da
2、 不能被 5 整除 3 (5 分)若函数,则函数 f(x)的单调递减区间为( ) A (,1)(3,+) B (1,3) C (0,3) D (3,+) 4 (5 分)函数图象大致为( ) A B C D 5 (5 分)下列命题中,真命题是( ) Ax0R,使得 2x00 Bsin2x+3(xk,kz) CxR,2xx3 Da2,b2 是 ab4 的充分不必要条件 6 (5 分)用 S 表示图中阴影部分的面积,有 6 个对面积 S 的表示,如图所示,Sf 第 2 页(共 21 页) (x)dx;S|f(x)dx|;S|f(x)|dx;
3、Sf(x)dxf(x)dx; Sf(x)dxf(x)dx;S|f(x)dxf(x)dx|则其中对面积 S 的表示正确序号的个数为( ) A2 B3 C4 D5 7(5 分) 设ABC 的三边长分别为 a、 b、 c, ABC 的面积为 S, 内切圆半径为 r, 则, 类比这个结论可知:四面体 SABC 的四个面的面积分别为 S1、S2、S3、S4,内切球半径 为 R,四面体 SABC 的体积为 V,则 R( ) A B C D 8 (5 分)在三棱锥 PABC 中,ABBC,ABBCPA,点 O、D 分别是 AC、PC 的中 点,OP底面 ABC,则直线 OD 与平面 PBC 所成
4、角的正弦值( ) A B C D 9 (5 分)已知函数 f(x)x(xc)2在 x2 处有极大值,则实数 c 的值为( ) A2 B4 C5 D6 10 (5 分)圆锥的轴截面 SAB 是边长为 2 的等边三角形,O 为底面的中心,M 为 SO 的中 点, 动点 P 在圆锥底面内 (包括圆周) , 若 AMMP, 则点 P 形成的轨迹的长度为 ( ) A B C D 11 (5 分)已知函数 f(x) 在 R 上满足 f(x)2f(2x)x2+8x8,则曲线 yf(x) 在点(1,f(1) )处的切线方程是( ) Ay2x+3 By2x1 Cy6x+7 Dy3x2 12 (5 分
5、)设 O 为坐标原点,F1,F2是双曲线1(a0,b0)的焦点,若在 第 3 页(共 21 页) 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(本大题二、填空题(本大题共共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分,把答案填在题中横线上)分,把答案填在题中横线上) 13 (5 分)设 f(x),则f(x)dx 14 (5 分)从 2 位女生,4 位男生中选 3 人参加科技比赛,且至少有 1 位女生入选,则不同 的选法共有 种 (用数字填写答案
6、) 15 (5 分)已知椭圆的离心率,则 m 的值等于 16 (5 分)若函数 f(x)lnx 与函数 g(x)x2+2x+lna(x0)有公切线,则实数 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 分解答应写出文字说明、证明过程或步骤)分解答应写出文字说明、证明过程或步骤) 17 (10 分)如图,一个正方形花圃被分成 5 份 (1)若给这 5 个部分种植花,要求相邻两部分种植不同颜色的花,已知现有红、黄、蓝、 绿 4 种颜色不同的花,求有多少种不同的种植方法? (2)若向这 5 个部分放入 7 个不同的盆栽,要求每个
7、部分都有盆栽,问有多少种不同的 放法? 18 (12 分) 命题 p: 函数 yx2+mx+1 在 (1, +) 上单调递增,命题 q:函数 ylg4x2+4 (m2)x+1的定义域为 R (1)若“p 或 q”为真命题,求 m 的取值范围; (2)若“p 或 q”为真命题, “p 且 q”为假命题,求 m 的取值范围 19 (12 分)如图,四边形 ABCD 为正方形,BEDF,且 ABBEDF,AB平 面 BCE (1)证明:平面 AEC平面 BDFE; (2)求二面角 AFCD 的余弦值 第 4 页(共 21 页) 20 (12 分)设函数 f(x)ln(1+x) ,g(x)xf'
8、;(x) ,x0,其中 f(x)是 f(x)的 导数,令 g1(x)g(x) ,gn+1(x)g(gn(x) ) ,nN* (1)求 g1(x) ,g2(x) ,g3(x) ,并猜想 gn(x) ; (2)证明:猜想的 gn(x)表达式成立 21 (12 分)已知椭圆的一个顶点为,离心率为 ()求椭圆 E 的方程; ()设过椭圆右焦点的直线 l1交椭圆于 A、B 两点,过原点的直线 l2交椭圆于 C、D 两点若 l1l2,求证:为定值 22 (12 分)已知实数 a0,设函数 f(x)alnx+,x0 ()当 a时,求函数 f(x)的单调区间; ()对任意 x,+)均有 f(x),求 a 的取
9、值范围 注:e2.71828为自然对数的底数 第 5 页(共 21 页) 2019-2020 学年江西省宜春市高安中学高二(上)期中数学试卷学年江西省宜春市高安中学高二(上)期中数学试卷 (理科) (理科) (A 卷)卷) 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题(本大一、选择题(本大题共题共 12 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 60 分,每小题只有一个选项符合题意)分,每小题只有一个选项符合题意) 1 (5 分)若复数 z 满足(1+i)z2i(i 为虚数单位) ,则 z( ) A1+i B1i C1+i D1i 【分析】把已知等式变形,然后利用复数代数形式的乘除运算化
10、简得答案 【解答】解:由(1+i)z2i, 得 故选:A 【点评】本题考查了复数代数形式的乘除运算,是基础题 2 (5 分)用反证法证明命题: “已知 a、bN*,如果 ab 可被 5 整除,那么 a、b 中至少有 一个能被 5 整除”时,假设的内容应为( ) Aa、b 都能被 5 整除 Ba、b 都不能被 5 整除 Ca、b 不都能被 5 整除 Da 不能被 5 整除 【分析】反设是一种对立性假设,即想证明一个命题成立时,可以证明其否定不成立, 由此得出此命题是成立的 【解答】解:由于反证法是命题的否定的一个运用,故用反证法证明命题时,可以设其 否定成立进行推证 命题“a,bN,
11、如果 ab 可被 5 整除,那么 a,b 至少有 1 个能被 5 整除”的否定是“a, b 都不能被 5 整除” 故选:B 【点评】反证法是命题的否定的一个重要运用,用反证法证明问题大大拓展了解决证明 问题的技巧 3 (5 分)若函数,则函数 f(x)的单调递减区间为( ) A (,1)(3,+) B (1,3) C (0,3) D (3,+) 第 6 页(共 21 页) 【分析】求出导函数,通过导函数的符号转化求解函数的单调减区间即可 【解答】解:,函数的定义域为:x|x0 可得 f(x)x2, x0f(x)0,解得 x(0,3) ; 所以函数 f(x)的单调递减区间为: (0,
12、3) ; 故选:C 【点评】本题考查函数的单调性的求法,求出导函数,求解不等式组是解题的关键,是 中档题 4 (5 分)函数图象大致为( ) A B C D 【分析】求出函数定义域,再由 x0 时,f(x)+,当 x2 时,f(x)0,可知 f(x)在(2,+)上单调递减,则答案可求 【解答】解:函数 f(x)的定义域为(0,+) , 当 x0 时,|lnx|+,0,则 f(x)+, 又当 x2 时, f(x)0,可知 f(x)在(2,+)上单调递减 由上可知,函数图象大致为 C 故选:C 【点评】本题考查函数的图象与图象变换,训练了利用导数研究函数的单调性,是基础 题 第 7 页
13、(共 21 页) 5 (5 分)下列命题中,真命题是( ) Ax0R,使得 2x00 Bsin2x+3(xk,kz) CxR,2xx3 Da2,b2 是 ab4 的充分不必要条件 【分析】根据指数函数的值域为(0,+) ,可判断 A;举出反例,sinx1 可判断 B; 举出反例 x3,可判断 C;根据充要条件的定义,可判断 D 【解答】解:2x0 恒成立,x0R,使得,2x00 错误,故 A 错误; 当 sinx1 时,sin2x+1,故 B 错误; 当 x3 时,2332,故 C 错误; 当 a2,b2 时,ab4 成立, 反之,当 ab4 时,a2,b2
14、 不一定成立, 故 a2,b2 是 ab4 的充分不必要条件,故 D 正确; 故选:D 【点评】本题以命题的真假判断为载体,考查了全称命题,特称命题,充要条件等知识 点,难度不大,属于基础题 6 (5 分)用 S 表示图中阴影部分的面积,有 6 个对面积 S 的表示,如图所示,Sf (x)dx;S|f(x)dx|;S|f(x)|dx;Sf(x)dxf(x)dx; Sf(x)dxf(x)dx;S|f(x)dxf(x)dx|则其中对面积 S 的表示正确序号的个数为( ) A2 B3 C4 D5 【分析】根据定积分求面积关系,求出即可 【解答】解:根据定积分求面积,f(x)0 时,定积分等于面积,
15、第 8 页(共 21 页) f(x)0 时,定积分的相反数等于面积, 正确的有 故选:B 【点评】考查定积分和面积的关系,基础题 7(5 分) 设ABC 的三边长分别为 a、 b、 c, ABC 的面积为 S, 内切圆半径为 r, 则, 类比这个结论可知:四面体 SABC 的四个面的面积分别为 S1、S2、S3、S4,内切球半径 为 R,四面体 SABC 的体积为 V,则 R( ) A B C D 【分析】根据平面与空间之间的类比推理,由点类比点或直线,由直线 类比 直线或平 面,由内切圆类比内切球,由平面图形面积类比立体图形的体积,结合求三角形的面积 的方法类比求四面体的体积即可
16、 【解答】解:设四面体的内切球的球心为 O, 则球心 O 到四个面的距离都是 R, 所以四面体的体积等于以 O 为顶点, 分别以四个面为底面的 4 个三棱锥体积的和 则四面体的体积为 R 故选:C 【点评】类比推理是指依据两类数学对象的相似性,将已知的一类数学对象的性质类比 迁移到另一类数学对象上去一般步骤:找出两类事物之间的相似性或者一致性 用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(或猜想) 第 9 页(共 21 页) 8 (5 分)在三棱锥 PABC 中,ABBC,ABBCPA,点 O、D 分别是 AC、PC 的中 点,OP底面 ABC,则直线 OD 与平面
17、PBC 所成角的正弦值( ) A B C D 【分析】首先利用三垂线定理作出直线 OD 与平面 PBC 所成角,就是取 BC 中点 E,连 接 PE,则 BC平面 POE 作 OFPE 于 F,连接 DF,得到 OF平面 PBC,然后解三角 形求出角即可 【解答】解:ABBC,OAOC,OAOBOC, 又OP平面 ABC PAPBPC取 BC 中点 E,连接 PE,则 BC平面 POE,作 OFPE 于 F,连接 DF,则 OF平面 PBC ODF 是 OD 与平面 PBC 所成的角设 ABBC1,PA2,在 RtPOC 中,PO ,在 RtPOC 中,D 是 PC 的中点,PC2, OD1,
18、在 RtPOE 中,OE,PE,OF, 在 RtODF 中,sinODF 故选:D 【点评】本题考查直线与平面所成的角,考查空间想象能力,逻辑思维能力,是中档题 9 (5 分)已知函数 f(x)x(xc)2在 x2 处有极大值,则实数 c 的值为( ) A2 B4 C5 D6 【分析】由题意可得 f(2)0,解出 c 的值之后必须验证是否符合函数在某一点取得 极大值的充分条件 【解答】解:函数 f(x)x(xc)2的导数为 f(x)(xc)2+2x(xc) (xc) (3xc) , 第 10 页(共 21 页) 由 f(x)在 x2 处有极大值,即有 f(2)0,即(c2) (c6
19、)0 解得 c2 或 6, 若 c2 时,f(x)0,可得 x2 或, 由 f(x)在 x2 处导数左负右正,取得极小值, 若 c6,f(x)0,可得 x6 或 2 由 f(x)在 x2 处导数左正右负,取得极大值 综上可得 c6 故选:D 【点评】题考查导数的运用:求极值,主要考查求极值的方法,注意检验,属于中档题 和易错题 10 (5 分)圆锥的轴截面 SAB 是边长为 2 的等边三角形,O 为底面的中心,M 为 SO 的中 点, 动点 P 在圆锥底面内 (包括圆周) , 若 AMMP, 则点 P 形成的轨迹的长度为 ( ) A B C D 【分析】建立空间直角坐标系,写出点的
20、坐标,设出动点的坐标,利用向量的坐标公式 求出向量坐标,利用向量垂直的充要条件列出方程求出动点 P 的轨迹方程,得到 P 的轨 迹是底面圆的弦,利用勾股定理求出弦长 【解答】解:建立空间直角坐标系设 A(0,1,0) ,B(0,1,0) ,S(0,0,) , M(0,0,) ,P(x,y,0) 于是有(0,1,) ,(x,y,) 由于 AMMP,所以(0,1,) (x,y,)0, 即 y,此为 P 点形成的轨迹方程,其在底面圆盘内的长度为 2 故选:D 第 11 页(共 21 页) 【点评】本题考查通过建立坐标系,将求轨迹问题转化为求轨迹方程、考查向量的数量 积公式、向量垂直的充要
21、条件、圆的弦长的求法属中档题 11 (5 分)已知函数 f(x) 在 R 上满足 f(x)2f(2x)x2+8x8,则曲线 yf(x) 在点(1,f(1) )处的切线方程是( ) Ay2x+3 By2x1 Cy6x+7 Dy3x2 【分析】取 x1,可求出 f(1)1对函数 f(x)求导,得 f'(x)2f'(2x)2x+8, 再取 x1 得曲线 yf(x)在点(1,f(1) )处的切线斜率为 f'(1)2,最后用直线方 程的点斜率式,可得所求的切线方程 【解答】解:取 x1,得 f(1)2f(1)1,可得 f(1)1 对函数 f(x)求导,得 f'(x)2f&
22、#39;(2x)2x+8, f'(1)2f'(1)+6,得 f'(1)2 由此可得曲线 yf(x)在点(1,f(1) )处的切线斜率 k2 所求切线方程为 y12(x1) ,化简得 y2x1 故选:B 【点评】本题给出定义在 R 上的复合形式的函数,求函数图象在 x1 处的切线方程,着 重考查了导数的运算法则和导数几何意义等知识点,属于中档题 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 【
23、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+5a214a2 第 12 页(共 21 页) 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
24、】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,把答案填在题中横线上)分,把答案填在题中横线上) 13 (5 分)设 f(x),则f(x)dx 1+ 【分析】直接利用定积分运算法则求解即可 【解答】解:f(x)dx+ sin0sin+ 1+, 故答案为:1+ 【点评】本题考查定积分的运算法则的应用,考查计算能力 14 (5 分)从 2 位女生,4 位男生中选 3 人参加科技比赛,且至少有 1 位女生入选,则不同
25、第 13 页(共 21 页) 的选法共有 16 种 (用数字填写答案) 【分析】方法一:直接法,分类即可求出, 方法二:间接法,先求出没有限制的种数,再排除全是男生的种数 【解答】解:方法一:直接法,1 女 2 男,有 C21C4212,2 女 1 男,有 C22C414 根据分类计数原理可得,共有 12+416 种, 方法二,间接法:C63C4320416 种, 故答案为:16 【点评】本题考查了分类计数原理,属于基础题 15 (5 分)已知椭圆的离心率,则 m 的值等于 或 【分析】通过椭圆焦点在 x 轴上或焦点在 y 轴上进行讨论,根据椭圆的标准方程算出 a、 b、c 值,由离心率为建立
26、关于 m 的方程,解之即可得到实数 m 之值 【解答】解:椭圆, 当椭圆焦点在 x 轴上时,a2m+2,b24,可得 c, 离心率 e,解得 m; 当椭圆焦点在 y 轴上时,a24,b2m+2,可得 c离心率 e,解 得 m 综上所述 m或 故答案为:或 【点评】本题给出椭圆含有参数 m 的方程,在已知椭圆离心率的情况下求 m 的值着重 考查了椭圆的标准方程与简单几何性质等知识,属于基本知识的考查 16 (5 分)若函数 f(x)lnx 与函数 g(x)x2+2x+lna(x0)有公切线,则实数 a 的取 值范围是 (,+) 【分析】分别求出导数,设出各自曲线上的切点,得到切线的斜率,再由两点
27、的斜率公 式,结合切点满足曲线方程,可得切点坐标的关系式,整理得到关于一个坐标变量的方 程,借助于函数的极值和最值,即可得到 a 的范围 第 14 页(共 21 页) 【解答】解:f(x),g(x)2x+2, 设与 g(x)x2+2x+lna 相切的切点为(s,t) ,s0, 与曲线 f(x)lnx 相切的切点为(m,n) ,m0, 则有公共切线斜率为 2s+2, 又 ts2+2s+lna,nlnm, 即有 lnas21+ln(2s+2) , 设 h(s)s21ln(2s+2) (1s0) , 所以 h'(s)0, h(s)h(0)ln21,lnaln21, s(1,0) ,且趋近于1
28、 时,h(s)无限增大,a, 故答案为: (,+) 【点评】本题考查导数的几何意义,主要考查导数的运用:求单调区间和极值、最值, 考查运算能力,属于中档题 三、解答题(本大题共三、解答题(本大题共 6 小题,共小题,共 70 分解答应写出文字说明、证明过程或步骤)分解答应写出文字说明、证明过程或步骤) 17 (10 分)如图,一个正方形花圃被分成 5 份 (1)若给这 5 个部分种植花,要求相邻两部分种植不同颜色的花,已知现有红、黄、蓝、 绿 4 种颜色不同的花,求有多少种不同的种植方法? (2)若向这 5 个部分放入 7 个不同的盆栽,要求每个部分都有盆栽,问有多少种不同的 放法? 【分析】
29、 (1)先对 A 部分种植,再对 B 部分种植,对 C 部分种植按与 B 相同及与 B 不同 两种情况进行分类; (2)先将 7 个盆栽分成 5 组,有 2 种分法,分好后再全排列即可 【解答】解: (1)先对 A 部分种植,有 4 种不同的种植方法;再对 B 部分种植,有 3 种 不同的种植方法;对 C 部分种植进行分类: 第 15 页(共 21 页) 若与 B 相同,D 有 2 种不同的种植方法,E 有 2 种不同的种植方法,共有 4312 248(种) ; 若与 B 不同,C 有 2 种不同的种植方法,D 有 1 种不同的种植方法,E 有 2 种不同的 种植方法,共有 4321248(种
30、) ; 综上所述,共有 96 种种植方法; (2)将 7 个盆栽分成 5 组,有 2 种分法: 若分成 22111 的 5 组,有种分法; 若分成 31111 的 5 组,有种分法; 将分好的 5 组全排列,对应 5 个部分,则一共有种分法 【点评】本题考查两个计数原理及排列组合的综合运用,考查逻辑推理能力及运算求解 能力,属于基础题 18 (12 分) 命题 p: 函数 yx2+mx+1 在 (1, +) 上单调递增,命题 q:函数 ylg4x2+4 (m2)x+1的定义域为 R (1)若“p 或 q”为真命题,求 m 的取值范围; (2)若“p 或 q”为真命题, “p 且 q”为假命题,
31、求 m 的取值范围 【分析】 (1)分别解出满足命题 p 与 q 的 m 的范围, “p 或 q”为真命题,则取并集即可; (2)由“p 或 q”为真命题, “p 且 q”为假命题可知命题 p 与命题 q 一真一假,解出 m 的取值范围即可 【解答】解:命题 p:函数 yx2+mx+1 在(1,+)上单调递增,解得,所 以 m2, 命题 q:函数 ylg4x2+4(m2)x+1的定义域为 R,4x2+4(m2)x+10 恒成立, 所以16(m2)2160,解得 1m3, (1) “p 或 q”为真命题,则 m2 或 1m3,所以 m1; (2) “p 或 q”为真命题, “p 且
32、q”为假命题,则 p 与 q 一真一假, p 真 q 假,解得 m3, q 真 p 假,解得 1m2, 第 16 页(共 21 页) 综上:m3 或 1m2 【点评】本题主要考查复合命题及其真假,属于基础题 19 (12 分)如图,四边形 ABCD 为正方形,BEDF,且 ABBEDF,AB平 面 BCE (1)证明:平面 AEC平面 BDFE; (2)求二面角 AFCD 的余弦值 【分析】 (1) 推导出 ACBD, BEBC, ABBE, 从而 BE平面 ABCD, 进而 BEAC, 由此能证明 AC平面 BDFE,从而平面 AEC平面 BDEF (2) 推导出 DF平面 ABCD 以 D
33、 为坐标原点建立空间直角坐标系 Dxyz, 令 AB1, 利用向量法能求出二面角 AFCD 的余弦值 【解答】证明: (1)四边形 ABCD 为正方形,ACBD ABBCBE,BE2+BC2EC2,BEBC 又AB平面 BCE,ABBE ABBCB,BE平面 ABCD,BEAC 又 BEBDB,AC平面 BDFE, AC平面 AEC,平面 AEC平面 BDEF 解: (2)BE平面 ABCD,BEDF,DF平面 ABCD 以 D 为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系 Dxyz,令 AB1, 则 A(1,0,0) ,C(0,1,0) ,E(1,1,1) ,F(0,0,1) , 则(0,1,1)
34、 ,(1,1,0) , 第 17 页(共 21 页) 设平面 AFC 的法向量为 (x,y,z) , 则,令 x1,则 (1,1,1) 平面 FCD 的一个法向量 (1,0,0) , cos 二面角 AFCD 为锐角, 二面角 AFCD 的余弦值为 【点评】本题考查面面垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,考查空间中线线、线 面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题 20 (12 分)设函数 f(x)ln(1+x) ,g(x)xf'(x) ,x0,其中 f(x)是 f(x)的 导数,令 g1(x)g(x) ,gn+1(x)g(gn(x) ) ,nN* (1)求 g1(
35、x) ,g2(x) ,g3(x) ,并猜想 gn(x) ; (2)证明:猜想的 gn(x)表达式成立 【 分 析 】( 1 ) 可 先 得 出, 进 而 可 求 出, ,从而猜想; (2)根据数学归纳法证明:n1 时,显然成立;假设 nk 时成立,然后说明 nk+1 时也成立即可 第 18 页(共 21 页) 【解答】解: (1), , 猜想; (2)下面用数学归纳法证明: 当 n1 时,成立; 假设 nk 时结论成立,即, 那么,nk+1 时,即结论成 立, 由可知,nN*,成立 【点评】本题考查了基本初等函数的求导公式,复合函数的求导公式,已知 f(x)求 fg (x)的方法,数学归纳法证
36、明的一般过程,考查了计算和推理能力,属于中档题 21 (12 分)已知椭圆的一个顶点为,离心率为 ()求椭圆 E 的方程; ()设过椭圆右焦点的直线 l1交椭圆于 A、B 两点,过原点的直线 l2交椭圆于 C、D 两点若 l1l2,求证:为定值 【分析】 ()依题意,结合离心率求出 a,然后求解椭圆方程 () (1)当直线 AB 的斜率不存在时,验证结果 (2)当直线 AB 的斜率存在时,设直线 AB 的斜率为 k,依题意 k0,则直线 AB 的方程 为 yk(x1) ,直线 CD 的方程为 ykx设 A(x1,y1) ,B(x2,y2) ,C(x3,y3) ,D (x4,y4) ,联立直线与
37、椭圆方程,结合弦长公式转化求解即可 【解答】 (本小题 14 分) 解: ()依题意, 第 19 页(共 21 页) 由,得 椭圆 E 的方程为 ()证明: (1)当直线 AB 的斜率不存在时,易求|AB|3, 则 (2)当直线 AB 的斜率存在时, 设直线 AB 的斜率为 k,依题意 k0, 则直线 AB 的方程为 yk(x1) ,直线 CD 的方程为 ykx 设 A(x1,y1) ,B(x2,y2) ,C(x3,y3) ,D(x4,y4) , 由得(3+4k2)x28k2x+4k2120, 则, 由整理得, 则. 综合(1) (2) ,为定值 【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系的综合应用
38、,椭圆的方程的求法以及简单性质 的应用,考查分析问题解决问题的能力 22 (12 分)已知实数 a0,设函数 f(x)alnx+,x0 ()当 a时,求函数 f(x)的单调区间; 第 20 页(共 21 页) ()对任意 x,+)均有 f(x),求 a 的取值范围 注:e2.71828为自然对数的底数 【分析】 (1)当 a时,f(x),利 用导数性质能求出函数 f(x)的单调区间 (2) 由 f (1) , 得 0a, 当 0a时, f (x) , 等价于 2lnx0,令 t,则 t,设 g(t)t22t2lnx,t,则 g(t) (t)22lnx,由此利用分类讨论思想和导数性质能求出 a
39、的取值 范围 【解答】解: (1)当 a时,f(x),x0, f(x), 函数 f(x)的单调递减区间为(0,3) ,单调递增区间为(3,+) (2)由 f(1),得 0a, 当 0a时,f(x),等价于2lnx0, 令 t,则 t, 设 g(t)t22t2lnx,t, 则 g(t)(t)22lnx, (i)当 x,+)时, 则 g(x)g(2), 记 p(x)42lnx,x, 则 p(x) , 列表讨论: 第 21 页(共 21 页) x () 1 (1,+) p(x) 0 + P(x) p() 单调递减 极小值 p(1) 单调递增 p(x)p(1)0, g(t)g(22p(x)0 (ii)当 x)时,g(t)g(), 令 q(x)2lnx+(x+1) ,x, 则 q(x)+10, 故 q(x)在,上单调递增,q(x)q() , 由(i)得 q()p()p(1)0, q(x)0,g(t)g()0, 由(i) (ii)知对任意 x,+) ,t2,+) ,g(t)0, 即对任意 x,+) ,均有 f(x), 综上所述,所求的 a 的取值范围是(0, 【点评】本题考查函数的单调性、导数的运算及其应用,同时考查逻辑思维能力和综合 应用能力
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