
?重慶市育才中學(xué)高2023屆高三(下)開學(xué)考試
數(shù)學(xué)試題
本試卷為第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ試卷(非選擇題)兩部分,共150分,考試時(shí)間120分鐘.
注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的學(xué)校、姓名、考號(hào)填寫在答題卡上.
2.作答時(shí),將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效.
3.考試結(jié)束后,將答題卡收回.
第Ⅰ卷
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1. 已知集合,,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由對(duì)數(shù)函數(shù)定義域的求解可求得集合,由交集定義可得結(jié)果.
【詳解】,,.
故選:B.
2. 若復(fù)數(shù)滿足(為虛數(shù)單位),則下列結(jié)論正確的有( )
A. 的共軛復(fù)數(shù)為 B.
C. 的虛部為 D. 在復(fù)平面內(nèi)是第三象限的點(diǎn)
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)除法的運(yùn)算法則,結(jié)合共軛復(fù)數(shù)的定義、復(fù)數(shù)模的公式、復(fù)數(shù)虛部的定義、復(fù)數(shù)在復(fù)平面對(duì)應(yīng)點(diǎn)的特征逐一判斷即可.
【詳解】因?yàn)椋?br />
所以的共軛復(fù)數(shù)為;
;
的虛部為;
在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為,它在第四象限,
故選:B
3. 函數(shù)的圖象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)函數(shù)的奇偶性以及函數(shù)值的正負(fù)進(jìn)行綜合判斷.
【詳解】因?yàn)?,所以為奇函?shù),故排除A選項(xiàng);
因?yàn)闀r(shí),
令,即,所以,故,排除B、D選項(xiàng).
故選:C.
4. 水晶是一種石英結(jié)晶體礦物,因其硬度、色澤、光學(xué)性質(zhì)、稀缺性等,常被人們制作成飾品.如圖所示,現(xiàn)有棱長為2cm的正方體水晶一塊,將其裁去八個(gè)相同的四面體,打磨成某飾品,則該飾品的表面積為(單位:cm2)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】截去8個(gè)四面體后,還剩6個(gè)正方形,8個(gè)正三角形,只需求出對(duì)應(yīng)面邊長,即可求解
【詳解】設(shè)截去8個(gè)四面體后,該幾何體棱長為,則有,
此時(shí),該幾何體表面由8個(gè)正三角形和6個(gè)正方形構(gòu)成,6個(gè)正方形的面積為:,
8個(gè)正三角形面積為:,故該飾品的表面積為
故選:A
5. 在數(shù)列中,已知對(duì)任意正整數(shù),有,則等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用作差法及等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,結(jié)合等比數(shù)列的求和公式即可求解.
【詳解】當(dāng)時(shí),由,得,
所以.
當(dāng)時(shí),,也滿足合上式.
所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為.
所以.
所以數(shù)列是等比數(shù)列,首項(xiàng)為,公比為,
所以.
故選:D.
6. “總把新桃換舊符”(王安石)、“燈前小草寫桃符”(陸游),春節(jié)是中華民族的傳統(tǒng)節(jié)日,在宋代人們用寫“桃符”的方式來祈福避禍,而現(xiàn)代人們通過貼“?!弊?、貼春聯(lián)、掛燈籠等方式來表達(dá)對(duì)新年的美好祝愿,某商家在春節(jié)前開展商品促銷活動(dòng),顧客凡購物金額滿50元,則可以從“福”字、春聯(lián)和燈籠這三類禮品中任意免費(fèi)領(lǐng)取一件,若有4名顧客都領(lǐng)取一件禮品,則他們中有且僅有2人領(lǐng)取的禮品種類相同的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
有4名顧客都領(lǐng)取一件禮品,基本事件總數(shù)n=34=81,他們中有且僅有2人領(lǐng)取的禮品種類相同包含的基本事件個(gè)數(shù)m36,則可得他們中有且僅有2人領(lǐng)取的禮品種類相同的概率.
【詳解】從“?!弊?、春聯(lián)和燈籠這三類禮品中任意免費(fèi)領(lǐng)取一件,
有4名顧客都領(lǐng)取一件禮品,基本事件總數(shù)n=34=81,
他們中有且僅有2人領(lǐng)取的禮品種類相同包含的基本事件個(gè)數(shù)m36,
則他們中有且僅有2人領(lǐng)取的禮品種類相同的概率是p.
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查概率的求法,考查古典概型、排列組合中的分組分配等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.
7. 已知函數(shù)對(duì)任意都有,且當(dāng)時(shí),,則( )
A. 2 B. 1 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由可得函數(shù)周期為4,后利用函數(shù)周期性結(jié)合當(dāng)時(shí),可得答案.
【詳解】因?qū)θ我?,,則,即函數(shù)周期為4.
因,則.
又由,令,可得,則.
故選:D
8. 拋物線有如下光學(xué)性質(zhì):過焦點(diǎn)的光線經(jīng)拋物線反射后得到的光線平行于拋物線的對(duì)稱軸;反之,平行于拋物線對(duì)稱軸的入射光線經(jīng)拋物線反射后必過拋物線的焦點(diǎn).已知拋物線的焦點(diǎn)為F,一條平行于x軸的光線從點(diǎn)射出,經(jīng)過拋物線上的點(diǎn)A反射后,再經(jīng)拋物線上的另一點(diǎn)B射出,則的周長為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)題中光學(xué)性質(zhì)作出圖示,先求解出點(diǎn)坐標(biāo)以及直線的方程,從而聯(lián)立直線與拋物線方程求解出點(diǎn)坐標(biāo),再根據(jù)焦半徑公式以及點(diǎn)到點(diǎn)的距離公式求解出的三邊長度,從而周長可求.
【詳解】如下圖所示:因?yàn)?,所以,所以,所以?br />
又因?yàn)?,所以,即?br />
又,所以,所以或,所以,所以,所以,
又因?yàn)?,,?br />
所以的周長為:,
故選:B.
【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:拋物線的焦半徑公式如下:(為焦準(zhǔn)距)
(1)焦點(diǎn)在軸正半軸,拋物線上任意一點(diǎn),則;
(2)焦點(diǎn)在軸負(fù)半軸,拋物線上任意一點(diǎn),則;
(3)焦點(diǎn)在軸正半軸,拋物線上任意一點(diǎn),則;
(4)焦點(diǎn)在軸負(fù)半軸,拋物線上任意一點(diǎn),則.
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分.
9. 將函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長度得到函數(shù)圖象,則( )
A. 是函數(shù)的一個(gè)解析式
B. 直線是函數(shù)圖象的一條對(duì)稱軸
C. 函數(shù)是周期為的奇函數(shù)
D. 函數(shù)的遞減區(qū)間為
【答案】BD
【解析】
【分析】先求出的解析式,對(duì)四個(gè)選項(xiàng)一一驗(yàn)證:
對(duì)于A:直接利用解析式驗(yàn)證;
對(duì)于B:直接求出對(duì)稱軸方程進(jìn)行驗(yàn)證;
對(duì)于C:利用奇函數(shù)的定義進(jìn)行否定;
對(duì)于D:直接求出函數(shù)的遞減區(qū)間.
【詳解】由函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長度得到函數(shù)圖象,所以
.
對(duì)于A:,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B:,要求的對(duì)稱軸,只需令,當(dāng)k=1時(shí),解得:,所以直線是函數(shù)圖象的一條對(duì)稱軸,故B正確;
對(duì)于C:,因?yàn)?,所以函?shù)不是奇函數(shù),故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D:要求函數(shù)的遞減區(qū)間,只需,解得:,即函數(shù)的遞減區(qū)間為,故D正確.
故選:BD
10. 對(duì)兩個(gè)變量和進(jìn)行回歸分析,得到一組樣本數(shù)據(jù)則下列結(jié)論正確的是( )
A. 若求得的經(jīng)驗(yàn)回歸方程為,則變量和之間具有正的線性相關(guān)關(guān)系
B. 若這組樣本數(shù)據(jù)分別是,則其經(jīng)驗(yàn)回歸方程必過點(diǎn)
C. 若同學(xué)甲根據(jù)這組數(shù)據(jù)得到的回歸模型1的殘差平方和為.同學(xué)乙根據(jù)這組數(shù)據(jù)得到的回歸模型2的殘差平方和為,則模型1的擬合效果更好
D. 若用相關(guān)指數(shù)來刻畫回歸效果,回歸模型3的相關(guān)指數(shù),回歸模型4的相關(guān)指數(shù),則模型4的擬合效果更好
【答案】ACD
【解析】
【分析】由回歸分析逐一判斷求解即可
【詳解】對(duì)于A:因?yàn)榛貧w方程為,,所以變量和之間具有正的線性相關(guān)關(guān)系,故A正確;
對(duì)于B:樣本數(shù)據(jù)的樣本中心點(diǎn)為,且經(jīng)驗(yàn)回歸方程必過樣本中心點(diǎn),但不是樣本中心點(diǎn),故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C:因?yàn)闅埐钇椒胶驮叫〉哪P?,其擬合效果越好,故C正確;
對(duì)于D:相關(guān)指數(shù)越接近1,說明關(guān)系越強(qiáng),擬合效果越好,D正確;
故選:ACD
11. 已知,,下列命題中正確的是( )
A. 若,則
B. 若,則
C. 若,則
D. 若,則
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用已知的等式,將其進(jìn)行變形,利用基本不等式對(duì)選項(xiàng)逐一分析判斷即可.
【詳解】對(duì)于A,因?yàn)?,,所以,故?br />
當(dāng)且僅時(shí)取等號(hào),此時(shí),故選項(xiàng)A正確;
對(duì)于B,因?yàn)椋?,?dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),
所以,解得,則,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,因?yàn)椋?br />
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),故選項(xiàng)C正確;
對(duì)于D,因?yàn)椋?,所以?br />
因?yàn)?,,所以?br />
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),故,故選項(xiàng)D正確.
故選:ACD.
12. 關(guān)于函數(shù),下列說法正確的是( )
A. 是的極小值點(diǎn)
B. 不存在正整數(shù),使得恒成立
C. 函數(shù)有2個(gè)零點(diǎn)
D. 對(duì)任意兩個(gè)正實(shí)數(shù),且,若,則
【答案】ABD
【解析】
【分析】A選項(xiàng),通過導(dǎo)數(shù)求解單調(diào)區(qū)間,驗(yàn)證即可;B選項(xiàng),將恒成立轉(zhuǎn)化為恒成立,利用導(dǎo)數(shù)知識(shí)判斷有無最小值即可;C選項(xiàng),利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性結(jié)合零點(diǎn)存在性定理可判斷選項(xiàng)正誤;D選項(xiàng),將判斷選項(xiàng)正誤轉(zhuǎn)化為證明若,則,后通過函數(shù)單調(diào)性可證明結(jié)論.
【詳解】對(duì)于A選項(xiàng),函數(shù)的定義域?yàn)?,函?shù)的導(dǎo)數(shù) ,
∴時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,
∴是的極小值點(diǎn),故A正確;
對(duì)于B選項(xiàng),若,可得,
令,則,
令,則,
∴在上,,函數(shù)單調(diào)遞增,上,,函數(shù)單調(diào)遞減,
∴,∴,
∴在上函數(shù)單調(diào)遞減,函數(shù)無最小值,
∴不存在正實(shí)數(shù),使得成立,故B正確;
對(duì)于C選項(xiàng),,
∴,∴ 函數(shù)在上單調(diào)遞減,
又∵ ,,
∴ 函數(shù)有且只有1個(gè)零點(diǎn),故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D選項(xiàng),由,,結(jié)合A選項(xiàng)可知,
要證,即證,且,
由函數(shù)在是單調(diào)遞增函數(shù),所以有,
由于,所以,即證明,
令,
則,所以在是單調(diào)遞減函數(shù),
所以,即成立,
故成立,所以D正確.
故選:ABD
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:對(duì)于恒成立問題,常轉(zhuǎn)化為求解相關(guān)函數(shù)的最值;對(duì)于零點(diǎn)問題,常利用數(shù)形結(jié)合思想,或單調(diào)性結(jié)合零點(diǎn)存在性定理進(jìn)行處理;對(duì)于雙變量問題,常見處理手段為利用題目條件將雙變量變?yōu)閱巫兞繂栴}.
第Ⅱ卷
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.
13. 若非零向量、,滿足,,則與的夾角為___________.
【答案】##
【解析】
【分析】設(shè)與的夾角為,根據(jù),,由數(shù)量積的定義和運(yùn)算律求解.
【詳解】解:設(shè)與的夾角為,
因?yàn)?,?br />
所以,
所以,
因?yàn)椋?br />
所以,
故答案為:
14. 二項(xiàng)展開式,則___________.
【答案】
【解析】
【分析】等式的兩邊同時(shí)求導(dǎo)數(shù)得到,令,即可求解.
【詳解】因?yàn)椋?br />
等式的兩邊同時(shí)求導(dǎo)數(shù),可得,
令,可得.
故答案為:
15. 雙曲線:的左、右焦點(diǎn)分別為、,是右支上的一點(diǎn),與軸交于點(diǎn),的內(nèi)切圓在邊上的切點(diǎn)為,若,則的離心率為____.
【答案】
【解析】
【分析】
根據(jù)切線長定理求出MF1﹣MF2,即可得出a,從而得出雙曲線的離心率.
【詳解】設(shè)△MPF2的內(nèi)切圓與MF1,MF2的切點(diǎn)分別為A,B,
由切線長定理可知MA=MB,PA=PQ,BF2=QF2,
又PF1=PF2,
∴MF1﹣MF2=(MA+AP+PF1)﹣(MB+BF2)=PQ+PF2﹣QF2=2PQ,
由雙曲線的定義可知MF1﹣MF2=2a,
故而a=PQ,又c=2,
∴雙曲線的離心率為e.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題主要考查雙曲線的離心率,考查三角形內(nèi)切圓的性質(zhì),考查切線長定理,考查學(xué)生的計(jì)算能力,利用雙曲線的定義進(jìn)行轉(zhuǎn)化是解決本題的關(guān)鍵.
16. 已知側(cè)棱長為的正四棱錐的所有頂點(diǎn)都在球的球面上,當(dāng)該棱錐體積最大時(shí),底面的邊長為______,此時(shí)球的表面積為______.
【答案】 ①. 2 ②.
【解析】
【分析】正四棱柱底面為正方形,側(cè)棱長相等為,表示出底面邊長,以及正四棱柱的體積,利用導(dǎo)函數(shù)求出當(dāng)時(shí),體積最大,得底面邊長,再在中,求出球的半徑,進(jìn)而求出表面積.
【詳解】
如圖, ,設(shè)四棱錐體積最大時(shí)高為 ,
則 , ,,
,
,
當(dāng) 時(shí),體積最大,即,
則, ,
設(shè)外接球半徑為R,則
中, ,
解得 , 球的表面積為 .
故答案為:(1)2;(2).
【點(diǎn)睛】充分利用正四面體的幾何特點(diǎn),以及和外接球的關(guān)系,利用導(dǎo)函數(shù)求最大值.
四、解答題:共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17. 在中,角所對(duì)的邊分別為.
(1)求;
(2)若為銳角三角形,且,求的最大值.
【答案】(1)或或
(2)
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理,二倍角公式解決;
(2)利用正弦定理轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)最值問題.
【小問1詳解】
由得,
,
或,
所以或或 ;
【小問2詳解】
由為銳角三角形,,根據(jù)正弦定理,
所以,
其中為銳角,.
所以當(dāng)即時(shí),有最大值1
所以的最大值為.
18. 新冠肺炎是近百年來人類遭遇的影響范圍最廣的全球性大流行病毒.對(duì)前所未知、突如其來、來勢(shì)洶洶的疫情天災(zāi),習(xí)近平總書記親自指揮、親自部署,強(qiáng)調(diào)把人民生命安全和身體健康放在第一位.明確堅(jiān)決打贏疫情防控的人民戰(zhàn)爭(zhēng)、總體戰(zhàn)、阻擊戰(zhàn).當(dāng)前,新冠肺炎疫情防控形勢(shì)依然復(fù)雜嚴(yán)峻.為普及傳染病防治知識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的疾病防范意識(shí),提高自身保護(hù)能力,市團(tuán)委在全市學(xué)生范圍內(nèi),組織了一次傳染病及個(gè)人衛(wèi)生相關(guān)知識(shí)有獎(jiǎng)競(jìng)賽(滿分100分),競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)規(guī)則如下:得分在[70,80)內(nèi)的學(xué)生獲三等獎(jiǎng),得分在內(nèi)的學(xué)生獲二等獎(jiǎng),得分在內(nèi)的學(xué)生獲一等獎(jiǎng),其它學(xué)生不得獎(jiǎng).為了解學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握情況,隨機(jī)抽取了100名學(xué)生的競(jìng)賽成績,并以此為樣本繪制了如圖所示的頻率分布表.
競(jìng)賽成績
人數(shù)
6
12
18
34
16
8
6
(1)從該樣本中隨機(jī)抽取2名學(xué)生的競(jìng)賽成績,求這2名學(xué)生恰有一名學(xué)生獲獎(jiǎng)的概率;
(2)若該市所有參賽學(xué)生的成績X近似地服從正態(tài)分布,若從所有參賽學(xué)生中(參賽學(xué)生人數(shù)特別多)隨機(jī)抽取4名學(xué)生進(jìn)行座談,設(shè)其中競(jìng)賽成績?cè)?4分以上的學(xué)生人數(shù)為,求隨機(jī)變量的分布列和數(shù)學(xué)期望.
【答案】(1)
(2)分布列見解析,2
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意可得獲獎(jiǎng)情況,再根據(jù)組合數(shù)的計(jì)算與概率公式求解即可;
(2)由正態(tài)分布的性質(zhì)可得隨機(jī)變量,再列出分布列求解數(shù)學(xué)期望即可.
【小問1詳解】
由樣本頻率分布表可知,樣本中獲一等獎(jiǎng)的6人,獲二等獎(jiǎng)的8人,獲三等獎(jiǎng)的16人,共30人,則70人沒有獲獎(jiǎng),
所以從該樣本中隨機(jī)抽取2名學(xué)生的競(jìng)賽成績,這2名學(xué)生恰有一名學(xué)生獲獎(jiǎng)的概率為
.
【小問2詳解】
因?yàn)樵撔K袇①悓W(xué)生的成績X近似地服從正態(tài)分布,所以,
所以,即從所有參賽學(xué)生中隨機(jī)抽取1名學(xué)生,該生成績?cè)?4分以上概率為,所以隨機(jī)變量,
所以(,1,2,3,4),
所以,,
,,
,
所以的分布列為
0
1
2
3
4
P
所以.
19. 設(shè)為正數(shù)數(shù)列的前項(xiàng)和,且.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)若,求數(shù)列的前99項(xiàng)和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由與的混合式消去得到的遞推式,從而證明為等差數(shù)列并求得公差,再由原式求得首項(xiàng),即可求得數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)根據(jù)的周期性分組求和,各組求和后再累加即可.
【小問1詳解】
,,兩式相減
,
化簡得,
又,
所以,所以數(shù)列為等差數(shù)列,
在中令得,
因此數(shù)列的通項(xiàng)公式為;
【小問2詳解】
由的周期為3,
,
,
因此 .
20. 如圖,在梯形中,AB,四邊形為矩形,且平面.
(1)求證:平面平面;
(2)點(diǎn)在線段上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)在什么位置時(shí),平面與平面所成銳二面角的余弦值為.
【答案】(1)證明見解析
(2)點(diǎn)M在到E的距離為的位置
【解析】
【分析】(1)通過證明AC⊥BC,AC⊥CF,可得AC⊥平面BCF,結(jié)合ACEF可證明結(jié)論;(2)由(1)如圖建立以點(diǎn)C為坐標(biāo)原點(diǎn),CA、CB、CF所在直線分別為x、y、z軸的空間直角坐標(biāo)系,設(shè)點(diǎn)M(t,0,1),其中,分別求出平面與平面法向量,利用平面與平面所成銳二面角的余弦值為可得答案.
【小問1詳解】
證明:在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=CD=BC=1,故梯形ABCD為等腰梯形,因?yàn)?,則,所以
又因?yàn)?,則,
∴AC⊥BC,因?yàn)镃F⊥平面ABCD,AC平面ABCD,∴AC⊥CF.
又∵平面BCF,,∴AC⊥平面BCF,因四邊形ACFE為矩形,AC∥EF,則EF⊥平面BCF ,EF在平面EFD內(nèi),因此,平面EFD⊥平面BCF;
【小問2詳解】
因?yàn)镃F⊥平面ABCD,AC⊥BC,以點(diǎn)C為坐標(biāo)原點(diǎn),CA、CB、CF所在直線分別為x、y、z軸建立如下圖所示的空間直角坐標(biāo)系.
在直角三角形中,因則A(,0,0)、B(0,1,0)、C(0,0,0)、F(0,0,1)、E(,0,1),設(shè)點(diǎn)M(t,0,1),其中.
設(shè)平面MAB的法向量為,則,.
則,取,可得.又由題易知平面FCB的一個(gè)法向量為
則,
得或(舍去),所以,即點(diǎn)M在到E的距離為的位置.
21. 如圖所示,已知在橢圓上,圓,圓在橢圓內(nèi)部.
(1)求的取值范圍;
(2)過作圓的兩條切線分別交橢圓于點(diǎn)(不同于),直線是否過定點(diǎn)?若過定點(diǎn),求該定點(diǎn)坐標(biāo);若不過定點(diǎn),請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)
(2)過定點(diǎn),
【解析】
【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)在圓外的性質(zhì),結(jié)合二次函數(shù)的最值進(jìn)行求解即可;
(2)設(shè)出圓的切線方程,根據(jù)圓切線的性質(zhì),一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系、直線與橢圓的相交關(guān)系進(jìn)行求解即可.
【小問1詳解】
由題意,故橢圓方,
設(shè)為橢圓上的一動(dòng)點(diǎn),由于圓在橢圓內(nèi)部,則恒成立,
即對(duì)任意恒成立,
令,
,
則,于是有;
【小問2詳解】
設(shè),,
,(由(1)斜率都存在),
由于兩直線均與圓C相切,則,
則為方程的兩根,由韋達(dá)定理可知,
設(shè),
由韋達(dá)定理可知,
由.則
.故過定點(diǎn).
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是根據(jù)兩直線均與圓C相切,得到兩條切線的斜率之間的關(guān)系.
22. 已知且.
(1)試討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)當(dāng)時(shí),若有三個(gè)零點(diǎn).
①求的范圍;
②設(shè),求證:.
【答案】(1)答案見解析
(2)①;②證明見解析
【解析】
【分析】(1)去絕對(duì)值符號(hào),再分和兩種情況討論即可得解;
(2)①,有三個(gè)零點(diǎn)有三個(gè)不同的實(shí)根,,構(gòu)造函數(shù),易得函數(shù)為奇函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,作出函數(shù)的大致圖象,結(jié)合函數(shù)圖象即可得解;
②由①可得,則要證,只需證明:,結(jié)合整理即可得證.
【小問1詳解】
注意,,則,
令,
當(dāng)時(shí),時(shí),,
時(shí),,此時(shí)無解,
故當(dāng)時(shí),在,上單點(diǎn)遞減,
在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),時(shí),,此時(shí)無解,
時(shí),,
故當(dāng)時(shí),在,上單點(diǎn)遞減,
在上單調(diào)遞增,
綜上所述,當(dāng)時(shí),在,上單點(diǎn)遞減,
在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),在,上單點(diǎn)遞減,
在上單調(diào)遞增;
【小問2詳解】
①,有三個(gè)零點(diǎn)有三個(gè)不同的實(shí)根,
,令,
因?yàn)?,所以為奇函?shù),
當(dāng)時(shí),,,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
所以在上單調(diào)遞增,單調(diào)遞減,
又當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),且,,
如圖,作出函數(shù)的大致圖象:
因?yàn)橛腥泓c(diǎn),且,
則;
②由①可得,則,
則要證,只需證明:,
由于,
則有,
所以.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)零點(diǎn)問題的方法:
(1)直接法:先對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的方法求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間與極值,根據(jù)函數(shù)的基本性質(zhì)作出圖象,然后將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象與軸的交點(diǎn)問題,突出導(dǎo)數(shù)的工具作用,體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化與化歸思想、數(shù)形結(jié)合思想和分類討論思想的應(yīng)用;
(2)構(gòu)造新函數(shù)法:將問題轉(zhuǎn)化為研究兩函數(shù)圖象的交點(diǎn)問題;
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