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文档简介
2023年高考数学模拟考试卷1
高三数学(理科)
(考试时间:120分钟试卷满分:150分)
注意事项:
1,本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自
己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂
黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第II卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:高中全部知识点。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一
个选项是符合题目要求的.
1.已知复数z满足z(l+i)=(z+l)(2i-l),则复数z的实部与虚部的和为()
1
A.1B.-1C.-D.——
55
【答案】D
43
【分析】根据复数的运算法则求出复数z=-+则得到答案•
【详解】z(l+i)=z(2i-l)+(2i-l)
2i-l_(2i-l)(2+i)-4+3i43.
z(2-i)=2i-l,-------F—1
55
431
故实部与虚部的和为-g+:=-丁
故选:D.
2.已知=五口的定义域为4集合3={xeR|l<ax<2},若B=则实数。的取
值范围是()
A.[-2,1]B.[-1,1]C.(f,一2]D.(-8,T31,+8)
【答案】B
【分析】先根据二次不等式求出集合A,再分类讨论集合瓦根据集合间包含关系即可求解.
【详解】/(幻=77工的定义域为A,所以/-120,所以X21或x<T,①当。=0时,
8={无€刘1<0》<2}=0,满足2勺4,所以4=0符合题意;
②当a>0时,B={xeR\-<x<-},所以若
aa
19
则有一21或一工一1,所以0<〃《1或〃工一2(舍)
aa
9117
③当。<0时,B={xeR|-<x<-},所以若3勺4,则有一V-1或一21(舍),
aaaa
-1<a<0,综上所述,ae[-l,l],故选:B.
3.在研究急刹车的停车距离问题时,通常假定停车距离等于反应距离(4,单位:m)与
制动距离(4,单位:m)之和.如图为某实验所测得的数据,其中“KPH”表示刹车时汽车
的初速度v(单位:km/h).根据实验数据可以推测,下面四组函数中最适合描述4,由与v
的函数关系的是()
A.dt=av,d、=B.4=av,d2=附
2
C.dx=a-^v,d2=/3vD.dx=a4v,d2=/3v
【答案】B
【分析】设4(v)=〃v),d2(v)=g(v),根据图象得到函数图象上的点,作出散点图,即
可得到答案.
【详解】设4(v)=/(v),d2(y)=g(y).
由图象知,4")=/®过点(40,8.5),(50,10.3),(60,12.5),(70,14.6),(80,16.7),(90,18.7),
(100,20.8),(110,22.9),(120,25),(130,27.1),(140,29.2),(150,31.3),(160,33.3),(170,35.4),
(180,37.5),
作出散点图,如图1.
v-单位:km/h
40
30
20
10
单位:m
O20406080100120140160180""不
图1
由图1可得,4与口呈现线性关系,可选择用4=。叫
4。)=且。)过点(40,8.5),(50,16.2),(60,23.2),(70,31.4),(80,36),(90,52),(100,64.6),
(110,78.1),(120,93),(130,108.5),(140,123),(150,144.1),(160,164.3),(170,183.6),
(180,208).
作出散点图,如图2.
~单位:km/h
200-.
150-•
*
100-••
*
50'°
*
•单位:m
~o4080120160180办
图2
由图2可得,4与v呈现非线性关系,比较之下,可选择用刈=©’.
故选:B.
皿x>0
4.已知函数〃x)=X''则函数y=〃l-x)的图象大致是()
xex,x<0,
【答案】B
【分析】分段求出函数y=/(i-x)的解析式,利用导数判断其单调性,根据单调性可得答
案.
【详解】当i-x>0,即X<1时,J=/(l-x)=ln(1~x),
1-x
-----•(1-x)+ln(l-x)
y'=1-X-----------------------l+ln(l-x)
(ifdp
令,'>0,得X<1—e,令y<0,得1—e<x<l,
所以函数y=在(-s,l-e)上为增函数,在(l-e,l)上为减函数,由此得A和C和D
不正确;
当1-xWO,即时,y=/(I-x)=(1-,
y=(l-x),e1-v+(l-x)(e1-xy=-e1^-(l-x)e1^x=-e1-v(2-x),
令,’>。,得x>2,令y'<0,得lWx<2,
所以函数y=/(l-x)在(2,+co)上为增函数,在工2)上为减函数,由此得B正确;
故选:B
5.若函数/lx)存在一个极大值/&)与一个极小值/(%)满足/(%)>/■&),则/(无)至少
有()个单调区间.
A.3B.4C.5D.6
[答案]B
【彳析】根据单调性与极值之间的关系分析判断.
【详解】若函数/(X)存在一个极大值/(西)与一个极小值/(9),则/(尤)至少有3个单调
区间,
若/(x)有3个单调区间,
不妨设了(X)的定义域为(。,6),若。<%<尤2<8,其中。可以为一°°,6可以为+℃,
则在(。,大),伍力)上单调递增,在(和马)上单调递减,(若“X)定义域为(。/)内不连
续不影响总体单调性),
故"/)<•/&),不合题意,
^a<x2<x1<b,则“X)在(a,%),(七,8)上单调递减,在(马,不)上单调递增,有
/@)<〃西),不合题意;
若〃无)有4个单调区间,
例如“X)=X+上的定义域为{x|XX0},则广(x)=*,
%X
令/4对>0,解得X>1或》<一1,
则”X)在(―,-1),(1,+«)上单调递增,在(-1,0),(0,1)上单调递减,
故函数/(X)存在一个极大值〃-1)=-2与一个极小值〃1)=2,且〃-1)<”1),满足题意,
此时了(无)有4个单调区间,
综上所述:/>(X)至少有4个单调区间.
故选:B.
x+y-l<0
9y—18x-2
6.已知实数x、y满足4xy+l>0,则2=+°的最小值为()
x-2y-2
y>-i
A.上I
3.—C.—D.2
222
【答案】A
【分析】由约束条件作出可行域,求出:渭的范围,再由z=*+?|=9q结合
函数的单调性求得答案.
【详解】解:令"匚f,则2="+”|=%+;,
则A(—2,-l),B(2,-l),C(0,l)
设点P(x,y),D(2,2),其中「在可行域内,.」="|=人阳,
x-2
1-21
由图可知当P在。点时,直线斜率最小,.」而=%8
110-22
11
tG—,+00z=9t+-te—,+oo
当尸在B点时,直线PO斜率不存在,,2,在2上为增函数,
113
,当公5时==万・故选:A.
7.在正方体ABCD-A4GA中,点P在正方形3CG4内,且不在棱上,则()
A.在正方形。CGQ内一定存在一点Q,使得PQ/AC
B.在正方形。eq。内一定存在一点。,使得PQLAC
C.在正方形。CG2内一定存在一点。,使得平面尸。和〃平面A3C
D.在正方形DCG2内一定存在一点Q,使得AC,平面PQG
[答案]B
【彳析】对于A,通过作辅助线,利用平行的性质,推出矛盾,可判断A;对于B,找到特
殊点,说明在正方形QCG2内一定存在一点。,使得PQLAC,判断B;利用面面平行的
性质推出矛盾,判断C;利用线面垂直的性质定理推出矛盾,判断D.
【详解】A、假设在正方形OCG2内一定存在一点Q,使得PQ〃AC,
作PEL8CQ尸,C。,垂足分别为瓦尸,连接耳尸,则尸跖。为矩形,且即与AC相交,
故PQ〃E尸,由于尸。〃AC,则AC〃毋,这与AC,EF相交矛盾,故A错误;
B、假设尸为正方形BCCg的中心,。为正方形。CG2的中心,
作尸,垂足分别为8,G,连接8,G,则PHG。为矩形,
则P0〃"G,且"G为BC,CD的中点,连接G",B。,
则GH〃皿),因为AC13。,所以G”_LAC,即PQ,AC,故B正确;
C、在正方形DCC2内一定存在一点Q,使得平面尸QC〃平面A3C,
由于平面ABCc平面DCCR=CD,平面PQQ平面DCCR=Q2,
故co〃a。,而G2〃C£>,则。在GA上,这与题意矛盾,c错误;
D、假设在正方形。CGR内一定存在一点。,使得AC,平面PQG,
G。u平面p。G,则AC,G。,
又CG,平面ABCr),ACi平面ABCD,故C|C,AC,
而GCAGQ=G,GCGQu平面DCqR,故AC,平面DCCQ,
由于平面。CC|2,故C,O重合,与题意不符,故D错误,
故选:B
8.对于平面上点尸和曲线C,任取C上一点Q,若线段尸。的长度存在最小值,则称该值为
点尸到曲线C的距离,记作”GP,C).若曲线C是边长为6的等边三角形,则点集
D=Md(P,C)<l}所表示的图形的面积为()_
A.36B.36-3-73
C.36-373+271D.36—34+兀
【答案】D
【分析】根据题意画出到曲线C的距离为1的边界,即可得到点集的区域,即可求解.
【详解】根据题意作出点集D={P|d(P,C)41}的区域如图阴影所示,
其中四边形ADEC,ABKM,8C尸G为矩形且边长分别为1,6,圆都是以1为半径的,过点
/作WLAC于N,连接AL则M=l,NNAI=30,所以AN=7^,
则.H〃是以6-26为边长的等边三角形,
矩形ABKM的面积H=1x6=6,
27r12兀71
ZDAM=—,扇形ADM的面积为S2=L.xl=j
3233
5ABc=-xM2-sin60=1X62X^=9V3,
222
2
SW7=1x|HZ|-sin60=9争(6一2⑹?=12石一18,
所以S=3S]+3S?+($,^0-S9)=3x6+3x—+9>/3—^12^-18j=36-3A/3+TT.
故选:D.
9.一个宿舍的6名同学被邀请参加一个节目,要求必须有人去,但去几个人自行决定.其
中甲和乙两名同学要么都去,要么都不去,则该宿舍同学的去法共有()
A.15种B.28种C.31种D.63种
【答案】C
【分析】满足条件的去法可分为两类,第一类甲乙都去,第二类甲乙都不去,再进一步通过
分类加法原理求出各类的方法数,将两类方法数相加即可.
【详解】若甲和乙两名同学都去,则去的人数可能是2人,3人,4人,5人,6人,
所以满足条件的去法数为C;+C;+C+C;+C;=16种;
若甲和乙两名同学都不去,则去的人数可能是1人,2人,3人,4人,则满足条件去法有
C;+C;+C;+C:=15种;
故该宿舍同学的去法共有16+15=31种.
故选:C.
10.已知椭圆C的焦点为4(0,-1),乙(0,1),过F?的直线与c交于P,。两点,若
|即|=3优。|,|尸。|=?。闻,则椭圆C的标准方程为()
【答案】B
【分析】由已知可设内。|=私归词=3〃7可求出所有线段用机表示,在例中由余弦定
理得/耳尸乙=90°从而可求.
【详解】如图,由已知可设内。|=私|尸局=3〃?,又因为用.•』Q4|=5根
根据椭圆的定义|QE|+|Q周=2。,「.6机=2〃,「.a=3m,—2a—\PF^=2a—a=a=3,m
在2咽中由余弦定理得cos/F\PQ=闸:呷-押=16加+9/-25疗=。,所以
-2忖0卜|尸周2-4m-3m
NF]PQ=90°
22
:.\PF2^+\PF^^>9m+9m=4:.m=^-,a=3m=y/2^b=l
2
故椭圆方程为:匕+Y=1故选:B
2
11.已知函数〃x)=2sin(2x+。,对于任意的ae[-后1),方程〃力=40<处根)恰有
一个实数根,则机的取值范围为()
【答案】D
【分析】将方程的根的问题转化为函数y=〃x)的图象与直线y=a有且仅有1个交点,画
出图象,数形结合得到不等式组,求出机的取值范围.
(详解】方程〃x)=a(o<xwm)恰有一个实数根,等价于函数y=/(X)的图象与直线y=a
有且仅有1个交点.
R(兀兀
当0<x<根得:2x+—G—,2m+—,
6<66_
TT47rSjr\
结合函数y=〃x)的图象可知,2m+-ey,yI,
12.已知a=0.7e04,6=elnl.4,c=0.98,则”,dc的大小关系是()
A.a>c>bB.b>a>c
C.b>c>aD.c>a>b
【答案】A
【分析】构造函数x>0,利用导函数得到其单调性,从而得到
ee
当且仅当%=e时等号成立,变形后得到In2xw2v,当x时,等号成立,令》=0.7后
e2
得到bvc;
再构造8(耳=尸-彳,利用导函数得到其单调性,得到尸",当且仅当x=l时,等号成
立,
变形后得到e2i>2x,当x=0.5时,等号成立,令彳=0.7得到〃>c,从而得到。>c>4
【详解】构造〃x)=lnr-」x,x>0,
e
贝|)广(入户当0<x<e时,/^x)>0,当工〉e时,/'(力<0,
所以/(%)=1通-,%在0<x<e上单调递增,在%>e上单调递减,
e
所以/(尤)V/(e)=lne-1=0,
故InxW’x,当且仅当X=e时等号成立,
e
因为12>o,所以lux?w±=>21n%W土nlnxW±=>1口2%40^-=2兀2,
ee2e2ee
当x=Yi时,等号成立,
2
9QQQ
当x=0.7时,Ini.4<-x(0.7)2=elnl.4<0.98,所以6<c
ee
构造g(x)=e'i-x,则g'(x)=e'T—1,当x>l时,g,(x)>0,当x<l时,g,(x)<0,
所以g(x)=e*T-x在%>1单调递增,在x<l上单调递减,
故g(x)2g(l)=0,所以ei2龙,当且仅当x=l时,等号成立,
故右Wxne2iN2x,当且仅当x=0.5时,等号成立,
令x=0.7,则e04>L4=>0.7ea4>0.98,所以〃>c,
综上:a>c>6,
故选:A
【点睛】构造函数比较函数值的大小,关键在于观察所给的式子特点,选择合适的函数进行
求解.
第II卷
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.设i,J是x,y轴正方向上的单位向量,2a-b=i-3j,3+3&=117+9;,则向量a,
b的夹角为.
【答案】7
4
【分析】分别求出〃,6的表达式,利用定义求出a,b的夹角即可.
【详解】2a-b=f一3)①,
a+3b=lli+9j②,
①x3+②得7〃=14i,「.〃=2i,
—2x②+①得—7b=—21,—A=3i+3,,a-b=3i^3+j,=话+i,§=
14=2,\b\=V?TF=3V2,•••cos{a,*而==冬三
22
14.已知双曲线C:=-*=l(a>0,b>0)的焦距为2c,过C的右焦点/的直线/与C的两条渐
ab
近线分别交于A,3两点,。为坐标原点,若6=。8$//皿0且用=3E4,则C的渐近线方程
为.
【答案】y=±6x
【分析】根据题设条件确定ABLCM,进而可确定|。4|=々|必="从而在直角AAOB中,
2h
tanZAOB=tan(71-)=一,结合正切的二倍角公式求解.
a
【详解】因为正5=3E4,画出示意图如图,设NAO尸=a,
2
所以sin2ZAF(9=5,贝I]sinNAPO=-
cC
nh71
所以tanNATO=—.又tana=—,所以44/0+0=—,
ba2
所以AB_LQ4,^iSsinZAFO==-,cosZAFO=M=,
cccc
所以|Q4|=a,|即=6.又因为尸2=3K4,
2b
所以=2).在直角A4O5中,tan/AOB=tan(7i-2a)=—,
2b
ll1,c2tana〃..
所以tan2e=--2-b-=------—=一广,化间得:==2,所以一.h=3r,~
a1-tan(7b/a
[2
a
则渐近线方程为:y=±^2x,
故答案为:y=+A/2X.
a+2,”为奇数
n2
15.已知数列{%}满足首项4=1,an+i则数列{%}的前〃项的和为
3an,〃为偶数
【答案】4x3"-4/7-4
【分析】当〃为奇数时,由递推关系得。”+2=31=3(%+2),构造{%+3}为等比数列,可
求出通项,结合%+i=%+2即可分组求和.
【详解】当"为奇数时,。“+2=3%=3"“+2),即a.+3=3(%+3),此时{%+3}为以
q+3=4为首项,公比为3的等比数列,
故—日仓’—仓化(M=4?3等即…?3?3.
$2“=卬+%+%+%++%-i+%=q+(%+2)+%+3+2)++%-i+(%“-i+2)
=2(4+%+-1)+2〃=2(4?3°3+4?313+.+4?3"-13)+2〃
=2W?—-------L3n+2w=4?3"4M-4
1-3
故答案为:4x3"-4-n-4
【点睛】本题解题关键是根据题意找到相邻奇数项或偶数项之间的递推关系,从而求出当“
为奇数或〃为偶数时的通项公式,再通过相邻两项的关系求出前2〃项的和.
16.在三角形ABC中,BC=2,AB=2AC,。为BC的中点,贝han/ADC的最大值为
【答案】1##11
【分析】设出AC=x,贝UAB=2x,由NAD3+NADC=TT得到COSNAD3+COSNAT>C=0,
3
结合余弦定理得到AZ)2=|x2-l,从而得到c°sNAOC=W।亍丁二,由三角形三边关系得
—x-1
2
到Q<2,换元后得到c-L+2,由基本不等式求出最小值,结合
〃x)=cosx在(0,3上单调递减,g(K)=tan丈在(0,热单调递增,可求出tan/ADC的最大值.
【详解】设AC=x,则A?=2尤,
因为。为BC的中点,BC=2,
所以3D=OC=1,
由三角形三边关系可知:2%+%>2且2%-尤V2,解得:-<x<2,
在三角形A3。中,由余弦定理得:cosNAD3="^土@L,
2AD
4D2+1—r2
在三角形AC。中,由余弦定理得:cos/ADC=十1x,
2AD
因为NAZM+NAZ)C=7i,
所以cosZADB+cosZADC=3+1-(2同一+3+1"=0,
2AD2AD
解得:A£>2=|X2-1,
-x2-l+l-x2
23
由余弦定理得:cosZADC=,—<A:<2,
2bT4
令g—-1=f
333
cosZADC=—
10io5
当且仅当W,即E时,等号成立,此时|x-=l,2百
解得:X=------
5
因为COS/AOCN]>0,故
由于=cosx在(0,3上单调递减,g(x)=tanA■在(0,空单调递增,
故当cos/ADC取得最小值时,tanZADC取得最大值,
此时sinZADC="-cos?NADC=1,tanZADC=1.
4
故答案为:
【点睛】三角形中常用结论,sin(A+B)=sinC,cos(A+B)=-cosC,tan(A+B)=-tanC,
本题中突破口为由ZADB+ZADC=it得到cosZADB+cosZADC=0,结合余弦定理得到
AD-=|x2-l,进而利用基本不等式求最值.
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,
每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.
17.(12分)数列{叫满足%=5,点尸(凡,凡+1)在直线x-y+2=0上,设数列出}的前〃
项和为S“,且满足2s“=32-3,〃eN*.
⑴求数列{%}和抄“}的通项公式;
⑵是否存在人使得对任意的都有.
eN*,“eN*,bnbk
n
【答案】⑴%=21;bn=3
⑵存在k=l,2,使得对任意的“eN*,都有}<+
b„bk
【分析】(1)根据等差数列的定义可得{%}为等差数列,由S”,包的关系可得他,}为等比数
列,进而可求其通项,
(2)根据数列的单调性求解最值即可求解.
【详解】(1)点尸口c用)在直线x-y+2=0上,所以%-。“=2
又?=5,
则数列{4}是首项为1,公差为2的等差数列.
an=2n-l
又当〃=1时,2S]=3伪-3得々=3,
当此2,由25“=32-3①,
得2s“一%-3②
由①一②整理得:bH=3bn_lt
4=3w0,2_iw0
・-^-=3
Ft'
・,・数列{2}是首项为3,公比为3的等比数列,故a=3〃
a2n-l
⑵设g=T=~
bn3
,2n+l2n—12n+1-6n+34—4n
pnc—c=------------------=-------------------=---------
«+in3〃+i3〃3〃+i3〃+i
当”=1时,G=q,当"N2时,c„+1<c„,
a
所以当”=1或2时,g取得最大值,即广n取得最大
所以存在k=1,2,使得对任意的“eN*,都有?
b„bk
(1)求证:AD1BC-,
(2)若M是棱ZM上一点,且两三角形的面积满足SBMD=2SBM4,求直线与平面ACD所
成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
63屈
\Z7-------
10
【分析】(1)取3c中点为。,证明平面AOD即可;
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法求得直线与平面ACD所成角的正弦值.
【详解】(1)设。是BC的中点,
连接AO,DO,由题知:AB=AC,DB=DC,则3C_LAO,BC±DO,
又AOcDO=O,AO,£>Ou平面AO£),
所以8C1平面AOD,又ADu平面AOD,所以ADI3c.
(2)由题知,OA.BC、两两垂直,
以。为原点,。4,。伐。。方向分别为了,z轴的正方向建立空间直角坐标系,如图所示,
因为SBMD=2SBMA,所以AA/=§AD,设AB=2cz,贝!]OA=0。=,
则4(耳,0,0),B(0,a,0),C(0,-a,0),0(0,0,岛),M^^a,0,^-a,
所以04=(迅0,°,0),DA=(yj3a,0,-y/3aj,BM=^^-a,-a,^-a,
设平面ACD的法向量为。=(x,y,z),
则厂厂,取X=l,可得为=一0」,
n.DA=<3ax-13az=0
设直线BM与平面ACD所成的角为巴
BMn3回
则sing=\cos(BM,n
10
所以直线BM与平面ACD所成角的正弦值为题.
19.(12分)甲、乙两位选手参加一项射击比赛,每位选手各有"个射击目标,他们击中每
一个目标的概率均为且相互独立.甲选手依次对所有〃个目标进行射击,且每击中一个
目标可获得1颗星;乙选手按规定的顺序依次对目标进行射击,击中一个目标后可继续对下
一个目标进行射击直至有目标未被击中时为止,且每击中一个目标可获得2颗星.
(1)当〃=5时,分别求甲、乙两位选手各击中3个目标的概率;
(2)若累计获得星数多的选手获胜,讨论甲、乙两位选手谁更可能获胜.
【答案】⑴得击
⑵当“=1,2,3时,乙更可能获胜;当〃时,甲更可能获胜.
【分析】(1)根据独立重复试验可计算甲击中3个目标的概率,由相互独立事件的概率计算
公式可得乙击中3个目标的概率;
(2)设X为甲累计获得的星数,F为乙累计获得的星数,分别计算期望,分别讨论〃=1,2,3
及的E(X),E(y),得出结论.
【详解】(1)当〃=5时,甲击中3个目标的概率为勺=C;xd)3x(=)2=[,
乙击中3个目标,则前3个目标被击中,第4个目标未被击中,
1
其概率为8=(彳)3X7=^.
2216
(2)设X为甲累计获得的星数,则X=0,1,2,-,77,设y为乙累计获得的星数,
则y=0,2,4,…,2〃,设击中了伍个目标,其中04〃心”,
11cm
则甲获得星数为m的概率为P(X=m)=C:(-)m(-)"-ra=寸,
所以甲累计获得星数为E(X)=oC+iC+;:C++-C;;
记SL0C+1C++n-C;=n-Cy(n-l)-C'n++0-C:,
n1
所以2S.="(C:+C:++C^=n-2,Sn=n-2-,
n
所以E(X)=
2
11
乙获得星数为2m(0<m<n-l)的概率为P(Y=2m)=
22m+1
当相二儿时,尸(y=2机)=:,
所以乙累计获得星数为E(y)=:+»++¥2+2,
0242(n-l)…,八242(n-l)
记(=5+级+可++下「’贝1]21=°+3+相++亍=’
所以看=21—7;=2(—+:++-)―2(/)=2一3,
E(y)=2-1,
13
当〃=1时,E(x)=-<£(y)=l,当”=2时,E(x)=l<£(y)=-,
37
当"=3时,E(X)=—<E(X)=—,当“24时,E(X)>2>E(y)
24
所以当”=1,2,3时,乙更可能获胜;当“24时,甲更可能获胜.
22
20.(12分)已知抛物线y2=46尤的焦点与椭圆。:5+%=1(。>6>0)的右焦点重合,直
线4」+;=1与圆尤?+丁=2相切.
ab
⑴求椭圆。的方程;
(2)设不过原点的直线4与椭圆。相交于不同的两点4B,M为线段A3的中点,。为坐标
原点,射线OM与椭圆。相交于点P,且。点在以A8为直径的圆上,记AOM,△BOP的
面积分别为S-S2,求去的取值范围.
系2v2
【答案】⑴一+3=1
o3
⑵3’丁
【分析】(1)根据条件建立关于。泊的方程组,即可求解椭圆方程;
ss
(2)根据数形结合可知寸=甘”=\O焉M\,分直线斜率不存在,或斜率为0,以及斜率不
»2、ABOP
为0,三种情况讨论去的值或范围.
【详解】⑴•••抛物线产=4氐的焦点为(省,0),.•.c=指,
从而/=+3①,
一二五②,
•.•直线=1与圆/+丁=2相切,
aba1+b2
由①②得:a=A/6,b=V3,
,椭圆Q的方程为:—+j=l
o3
OM
(2)・・・加为线段AB的中点,,甘
»2VBOP
(i)当直线4的斜率不存在时,,2_Lx轴,由题意知。4_LOB,结合椭圆的对称性,不妨设
所在直线的方程为y=x,得只=2,
从v而=2,Xp=6,
3
(2)当直线4的斜率存在时,
设直线4:,二丘+根(加力。),人(石,x),⑶5,%)
y=kx+m
22222
由<■xy可得:(2k+l)x+4Amx+2m-6=0,
163
由A=162一4(24?+1)(2根2-6)>0可得:6左2_疗+3>0(*)
._4km2m2-6
•・i2=-药'7r
;。点在以A5为直径的圆上,・•・Q4.OB=0,即玉兀2+%%=。,
七元2+,1,2=(1+k2)石%2+6(七+12)+加2=0,
即IN筌+"-券"=°,
^>m2=2k1+2,(**)满足(*)式.
2kmm
,线段AB的中点M-
2r+l'2/+U'
L
若上=0时,由(**)可得:m2=2,此时•,•《=g^=,=¥,
力|Czi|A733
若时,射线OM所在的直线方程为
2k
1
y=x
2krg12k?
由,可得:-z,
222
土+工=12k+1
I63
.S,_\OM\=\xM+21
「星一|OP「L2k2+1、
S,B瓜
随着的增大而减小,•.妤>o,
7
给卜AJ6指
练上’丁
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为(石,弘),(尤2,%);
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于X(或y)的一元二次方程,必要时计算A;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为%+%、(或%+%、%丫2)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
21.(12分)已知函数/'(x)=e*-办-a
⑴当。=1时,证明:/(x)20.
⑵若/(x)有两个零点玉,%(不<%)且KfeRe?],求玉+七的取值范围.
【答案】(1)见解析;
「41
⑵31n2-2,「
e-1
x
【分析】(1)f(x)=e-x-lf求导得/(%)=7(。)=0,则/(%)..0;
々十X|
(2)由题得d=〃再+”,=ax2+a,则俨-」二1,e+e巧=a(为+x+2),
%+]2
e*—8=a(9—X),则占+4+2=(%_??+:爸"),从而设t=N-尤”[ln2,2],得到
—」(:+;),利用导数研究函数且“)=少?的值域,则得到占+%的范围.
【详解】(1)证明:当a=l时,/(x)=e-x-l,则尸(x)=e-l.
当X£(-00,0)时,/'(X)<0,当X£(0,+00)时,/'(%)〉0,
所以/(X)在(-8,0)上单调递减,在(0,+8)上单调递增,
则八%篇=〃。)=。,故/(初。
(2)由题意得e为一a%—〃=匕巧一心—Q=0,
贝|e*=ax1+a,e巧=ax2+a,
JQ+]
从而e巧』=2+],e"'+e爸=。(玉+w+2),e*2—e'l=a(xj_&),
故玉+々+2=
因为港e[2d],所以6,25424],即%—^e[ln2,2],
r(l+eQ
设/=%-3w[ln2,2],则/+w+2=
e'-l
设g«)=岩,/、e2r-2rez-l
,则"17^
e—1
设/?(/)=e"-2fe'-1,则h'(f)=2e'(e'-r-1),
由⑴可知"⑺=2e'(e'—T..O在R上恒成立,
从而恤)=e"-2汨-1在[In2,2]上单调递增,
故万⑺5=〃(山2)=4-4In2-1>0,即g'⑺>。在[in2,2]上恒成立,
2(l+e2f
所以g⑺在Un2,2]上单调递增,所以再+9+2e31n2,\,
e—1
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