A.a(chǎn)101<27B.存在k∈N*,使ak=ak+1
C.S101<2D.?dāng)?shù)列{an}不具有單調(diào)性
2.(3分)若直線經(jīng)過A(1,0),B(4,)兩點(diǎn),則直線AB的傾斜角為( )
A.30°B.45°C.60°D.120°
3.(3分)若直線l1:2x+y=0與直線l2:x+my+1=0互相平行,則實(shí)數(shù)m=( )
A.B.C.﹣2D.2
4.(3分)若等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且a2+a3=5,則S4的值為( )
A.9B.10C.11D.12
5.(3分)若直線y=kx+1與圓x2+y2+kx+my﹣4=0交于M,N兩點(diǎn),且M,N關(guān)于直線x+2y=0對(duì)稱,則實(shí)數(shù)k+m的值為( )
A.1B.2C.3D.0
6.(3分)數(shù)列{an}滿足a1=0,a2=1,an,則數(shù)列{an}的前10項(xiàng)和為( )
A.48B.49C.50D.51
7.(3分)已知F為雙曲線的右焦點(diǎn),A為C的右頂點(diǎn),B為C上的點(diǎn),且BF垂直于x軸.若AB的斜率為3,則C的離心率為( )
A.2B.C.D.3
8.(3分)已知定義在R上的函數(shù)f(x),其導(dǎo)函數(shù)為f'(x),若f'(x)﹣f(x)<0,f(0)=1,則不等式f(x)>ex的解集是( )
A.(﹣∞,1)B.(1,+∞)C.(0,+∞)D.(﹣∞,0)
二.多選題(共4小題)
(多選)9.(3分)下列求導(dǎo)運(yùn)算正確的是( )
A.
B.(2x)′=2x?ln2
C.
D.(x2?csx)′=2x?csx+x2?sinx
(多選)10.(3分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知雙曲線,則( )
A.實(shí)軸長(zhǎng)為2
B.漸近線方程為
C.離心率為2
D.一條漸近線與準(zhǔn)線的交點(diǎn)到另一條漸近線的距離為3
(多選)11.(3分)已知函數(shù)f(x)=x3﹣ax+1的圖象在x=2處切線的斜率為9,則下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)=3
B.f(x)在x=﹣1處取得極大值
C.當(dāng)x∈(﹣2,1]時(shí),f(x)∈(﹣1,3]
D.f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,1)中心對(duì)稱
(多選)12.(3分)已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若S9=81,a7=13,且S3,S17﹣S16,Sk成等比數(shù)列,則( )
A.k=11
B.a(chǎn)n=2n﹣1
C.Sn=n2
D.
三.填空題(共4小題)
13.(3分)已知f(x)=e2x﹣2xf′(0),則f′(1)= .
14.(3分)等比數(shù)列{an}中,a1=1,S3=13,其中公比q>0,則a2= .
15.(3分)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,P為C上一點(diǎn),PF與x軸垂直,Q為x軸上一點(diǎn),且PQ⊥OP.若|FQ|=8,則C的準(zhǔn)線方程為 .
16.(3分)函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),則k的取值范圍是 .
四.解答題(共6小題)
17.已知圓C1的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn),且與直線3x+4y﹣10=0相切.
(1)求圓C1的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線l過點(diǎn)M(1,2),直線l被圓C1所截得的弦長(zhǎng)為,求直線l的方程.
18.已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn(n∈N*),S3=18,a4=2.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)bn,求Tn=b1+b2+…+bn;
(3)若數(shù)列{cn}滿足cnTn,求cn的最小值及此時(shí)n的值.
19.已知:函數(shù)f(x)=x3﹣ax2﹣3x.
(1)若f'(3)=0,求f(x)在x∈[1,a]上的最小值和最大值;
(2)若f(x)在x∈[1,+∞)上是增函數(shù),求:實(shí)數(shù)a的取值范圍
20.已知數(shù)列{an}是公比為2的等比數(shù)列,a2,a3,a4﹣4成等差數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若,設(shè)數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn,求證:1≤Tn<3.
21.已知函數(shù)f(x),其中a>0.
(1)當(dāng)a=2時(shí),求曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處切線的方程;
(2)當(dāng)a≠1時(shí),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(3)若,證明對(duì)任意x1,x2∈[,1](x1≠x2),恒成立.
22.已知橢圓過點(diǎn)P(﹣2,﹣1),且離心率為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過點(diǎn)Q(﹣4,0)的直線l(不經(jīng)過點(diǎn)P)交橢圓C于點(diǎn)A,B,試問直線PA與直線PB的斜率之和是否為定值?若是,求出這個(gè)定值;若不是,請(qǐng)說明理由.
2022-2023學(xué)年江蘇省南京大學(xué)附中高二(上)期末數(shù)學(xué)試卷
參考答案與試題解析
一.選擇題(共8小題)
1.(3分)設(shè)數(shù)列{an}滿足an+1=an2﹣2an2,記數(shù)列的前n項(xiàng)的和為Sn,則( )
A.a(chǎn)101<27B.存在k∈N*,使ak=ak+1
C.S101<2D.?dāng)?shù)列{an}不具有單調(diào)性
【分析】根據(jù)題意求得,進(jìn)而得到與同號(hào),結(jié)合作差法比較法,可判定B、D錯(cuò)誤;由,得到,利用累加法,可判定A錯(cuò)誤;化簡(jiǎn)得到,利用裂項(xiàng)法求和,可判定C正確.
【解答】解:由于,則,
又由,則與同號(hào),
又由a1=2,則,可得,
所以數(shù)列{an}單調(diào)遞增,故B、D錯(cuò)誤;
又因?yàn)椋?br>由數(shù)列{an}單調(diào)遞增,且a1=2,
所以an﹣2>0,an﹣1>0,所以,
累加得,所以a101≥27,故A錯(cuò)誤;
由,可得,
因?yàn)閍n>a1=2,所以,故C正確.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了數(shù)列的遞推式以及數(shù)列的求和問題,屬于中檔題.
2.(3分)若直線經(jīng)過A(1,0),B(4,)兩點(diǎn),則直線AB的傾斜角為( )
A.30°B.45°C.60°D.120°
【分析】先根據(jù)直線的斜率公式求出斜率,再根據(jù)傾斜角和斜率的關(guān)系,以及傾斜角的取值范圍,求出傾斜角的值.
【解答】解:若直線經(jīng)過兩點(diǎn),則直線的斜率等于 .
設(shè)直線的傾斜角等于θ,則有tanθ.
再由 0≤θ<π可得 θ,即θ=30°,
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線的斜率公式,傾斜角和斜率的關(guān)系,以及傾斜角的取值范圍,已知三角函數(shù)值求角的大小,屬于基礎(chǔ)題.
3.(3分)若直線l1:2x+y=0與直線l2:x+my+1=0互相平行,則實(shí)數(shù)m=( )
A.B.C.﹣2D.2
【分析】根據(jù)已知條件,結(jié)合直線平行的性質(zhì),即可求解.
【解答】解:當(dāng)m=0時(shí),直線l1與l2不平行,
當(dāng)m≠0時(shí),∵l1//l2,
∴,解得.
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線平行的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題.
4.(3分)若等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且a2+a3=5,則S4的值為( )
A.9B.10C.11D.12
【分析】利用等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式可求得S4的值.
【解答】解:等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且a2+a3=5,
由等差數(shù)列的基本性質(zhì)得a1+a4=a2+a3=5,
∴.
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查等差數(shù)列求和,考查等差數(shù)列的性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.
5.(3分)若直線y=kx+1與圓x2+y2+kx+my﹣4=0交于M,N兩點(diǎn),且M,N關(guān)于直線x+2y=0對(duì)稱,則實(shí)數(shù)k+m的值為( )
A.1B.2C.3D.0
【分析】由題意可得直線x+2y=0經(jīng)過圓心,且直線y=kx+1與直線x+2y=0垂直,可得k,m的方程,解方程可得所求和.
【解答】解:直線y=kx+1與圓x2+y2+kx+my﹣4=0交于M,N兩點(diǎn),且M,N關(guān)于直線x+2y=0對(duì)稱,
可得直線x+2y=0經(jīng)過圓心(,),則﹣k﹣2m=0,
又直線y=kx+1與直線x+2y=0垂直,可得k?()=﹣1,即k=2,
所以m=﹣1,圓x2+y2+2x﹣y﹣4=0,即(x+1)2+(y)2.
故k+m=2﹣1=1.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓的方程和直線與圓的位置關(guān)系,考查方程思想和運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
6.(3分)數(shù)列{an}滿足a1=0,a2=1,an,則數(shù)列{an}的前10項(xiàng)和為( )
A.48B.49C.50D.51
【分析】通過數(shù)列的遞推關(guān)系式,求解數(shù)列的和即可.
【解答】解:數(shù)列{an}滿足a1=0,a2=1,an,奇數(shù)項(xiàng)是等差數(shù)列,公差為2,偶數(shù)項(xiàng)是等比數(shù)列,公比為2,
所以數(shù)列{an}的前10項(xiàng)和為:(0+2+4+6+8)+(1+2+4+8+16)=51.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查數(shù)列的遞推關(guān)系式的應(yīng)用,數(shù)列求和,是基礎(chǔ)題.
7.(3分)已知F為雙曲線的右焦點(diǎn),A為C的右頂點(diǎn),B為C上的點(diǎn),且BF垂直于x軸.若AB的斜率為3,則C的離心率為( )
A.2B.C.D.3
【分析】根據(jù)雙曲線的幾何性質(zhì)可知,,即可根據(jù)斜率列出等式求解即可.
【解答】解:聯(lián)立解得,所以,
依題可得,即,
變形得c+a=3a,c=2a,因此,雙曲線C的離心率為2.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查雙曲線的離心率的求法,以及雙曲線的幾何性質(zhì)的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
8.(3分)已知定義在R上的函數(shù)f(x),其導(dǎo)函數(shù)為f'(x),若f'(x)﹣f(x)<0,f(0)=1,則不等式f(x)>ex的解集是( )
A.(﹣∞,1)B.(1,+∞)C.(0,+∞)D.(﹣∞,0)
【分析】不等式f(x)>ex轉(zhuǎn)化為1,令F(x),求導(dǎo)分析F(x)的單調(diào)性,由f(0)=1,得F(0)=1,則不等式轉(zhuǎn)化為F(x)>F(0),結(jié)合F(x)在R上單調(diào)性,即可得出答案.
【解答】解:令F(x),
F′(x),
因?yàn)閒'(x)﹣f(x)<0,
所以F′(x)<0,
所以F(x)在R上單調(diào)遞減,
因?yàn)閒(0)=1,
所以F(0)1,
所以不等式f(x)>ex轉(zhuǎn)化為1,
即F(x)>F(0),
結(jié)合F(x)在R上單調(diào)性,可得x<0,
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用,解題中需要構(gòu)造函數(shù),屬于中檔題.
二.多選題(共4小題)
(多選)9.(3分)下列求導(dǎo)運(yùn)算正確的是( )
A.
B.(2x)′=2x?ln2
C.
D.(x2?csx)′=2x?csx+x2?sinx
【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的公式即可得到結(jié)論.
【解答】解:∵(x)′=1,∴A錯(cuò)誤,
∵(2x)′=2xln2,∴B正確,
∵()′,∴C正確,
∵(x2?csx)′=2xcsx﹣x2?sinx,∴D錯(cuò)誤,
故選:BC.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的基本運(yùn)算,比較基礎(chǔ).
(多選)10.(3分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知雙曲線,則( )
A.實(shí)軸長(zhǎng)為2
B.漸近線方程為
C.離心率為2
D.一條漸近線與準(zhǔn)線的交點(diǎn)到另一條漸近線的距離為3
【分析】由雙曲線的方程可得a,b的值,求出準(zhǔn)線方程與漸近線的方程可得正確答案.
【解答】解:由雙曲線 的方程可得,a2=4,b2=12,c2=a2+b2=16,所以a=2,b=2,c=4,所以A不正確,
所以實(shí)軸長(zhǎng)2a=4,離心率2,漸近線方程為y=±xx,所以B,C正確,
因?yàn)闇?zhǔn)線方程為x1,設(shè)漸近線y與漸近線的交點(diǎn)為A,兩個(gè)方程聯(lián)立可得A(1,),另一條漸近線的方程為:y=0,所以A到它的距離為d,所以D不正確.
故選:BC.
【點(diǎn)評(píng)】考查雙曲線的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題.
(多選)11.(3分)已知函數(shù)f(x)=x3﹣ax+1的圖象在x=2處切線的斜率為9,則下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)=3
B.f(x)在x=﹣1處取得極大值
C.當(dāng)x∈(﹣2,1]時(shí),f(x)∈(﹣1,3]
D.f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,1)中心對(duì)稱
【分析】對(duì)f(x)求導(dǎo),由f′(2)=9,可求得a的值,從而判斷選項(xiàng)A;利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性,從而求得極值點(diǎn),即可判斷選項(xiàng)B;由函數(shù)的單調(diào)可求得在區(qū)間(﹣2,1]上f(x)的取值范圍,即可判斷選項(xiàng)C;函數(shù)y=x3﹣3x為奇函數(shù),可求得f(x)的對(duì)稱中心,即可判斷選項(xiàng)D.
【解答】解:f(x)=x3﹣ax+1,則f′(x)=3x2﹣a,
因?yàn)楹瘮?shù)f(x)的圖象在x=2處切線的斜率為9,
所以f′(2)=9,即12﹣a=9,解得a=3,故A正確;
則f(x)=x3﹣3x+1,則f′(x)=3x2﹣3=3(x﹣1)(x+1),
令f′(x)>0,可得x<﹣1或x>1,令f′(x)<0,可得﹣1<x<1,
所以f(x)在(﹣∞,﹣1),(1,+∞)上單調(diào)遞增,在(﹣1,1)上單調(diào)遞減,
所以f(x)在x=﹣1處取得極大值,故B正確;
當(dāng)x∈(﹣2,1]時(shí),由f(x)的單調(diào)性可知,f(x)的最大值為f(﹣1)=3,
又f(﹣2)=﹣1,f(1)=﹣1,
所以當(dāng)x∈(﹣2,1]時(shí),f(x)∈[﹣1,3],故C錯(cuò)誤;
因?yàn)楹瘮?shù)y=x3﹣3x為奇函數(shù),關(guān)于原點(diǎn)(0,0)對(duì)稱,
所以函數(shù)f(x)=x3﹣ax+1的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,1)中心對(duì)稱,故D正確.
故選:ABD.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值與最值,考查運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.
(多選)12.(3分)已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若S9=81,a7=13,且S3,S17﹣S16,Sk成等比數(shù)列,則( )
A.k=11
B.a(chǎn)n=2n﹣1
C.Sn=n2
D.
【分析】先根據(jù)題意求出等差數(shù)列的首項(xiàng)和公差,再根據(jù)等差數(shù)列的通項(xiàng)公式和求和公式求得an,Sn,再由S3,S17﹣S16,Sk成等比數(shù)列列出式子求解得出k的值,再利用裂項(xiàng)相消法求和,得到,從而判斷各項(xiàng)的正誤.
【解答】解:依題意,S9=9a5=81,解得a5=9,
而a7=13,故,則a1=a5﹣4d=1,
則,故B、C正確:
因?yàn)镾3,S17﹣S16,Sk成等比數(shù)列,

則9k2=332,解得k=11,故A正確;
而,故D錯(cuò)誤.
故選:ABC.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了等差數(shù)列等比數(shù)列的綜合,屬于中檔題.
三.填空題(共4小題)
13.(3分)已知f(x)=e2x﹣2xf′(0),則f′(1)= .
【分析】根據(jù)已知條件,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則,即可求解.
【解答】解:f(x)=e2x﹣2xf′(0),
則f'(x)=2e2x﹣2f'(0),
將x=0代入可得,f'(0)=2e0﹣2f'(0),解得f'(0),
故f'(x),
所以f'(1).
故答案為:.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則,屬于基礎(chǔ)題.
14.(3分)等比數(shù)列{an}中,a1=1,S3=13,其中公比q>0,則a2= 3 .
【分析】先根據(jù)求和公式求出公比q,再根據(jù)通項(xiàng)公式即可求出.
【解答】解:等比數(shù)列{an}中,a1=1,S3=13,
∴1+q+q2=13,
解得q=3或q=﹣4(舍去),
∴a2=a1q=3,
故答案為:3.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了等比數(shù)列的求和公式和通項(xiàng)公式,屬于基礎(chǔ)題.
15.(3分)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,P為C上一點(diǎn),PF與x軸垂直,Q為x軸上一點(diǎn),且PQ⊥OP.若|FQ|=8,則C的準(zhǔn)線方程為 x=﹣2 .
【分析】求出點(diǎn)P的坐標(biāo),推出PQ方程,然后求解Q的坐標(biāo),利用|FQ|=8,求解p,然后求解準(zhǔn)線方程.
【解答】解:由題意,不妨設(shè)P在第一象限,則P(,p),kOP=2,PQ⊥OP.
所以kPQ,所以PQ的方程為:y﹣p(x),
y=0時(shí),x,
|FQ|=8,所以8,解得p=4,
所以拋物線的準(zhǔn)線方程為:x=﹣2.
故答案為:x=﹣2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查拋物線的簡(jiǎn)單性質(zhì)的應(yīng)用,考查轉(zhuǎn)化思想以及計(jì)算能力,是中檔題.
16.(3分)函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),則k的取值范圍是 (0,) .
【分析】函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),即方程有兩個(gè)根,設(shè)g(x)(x>0),則函數(shù)g(x)與y=k的圖像有兩個(gè)交點(diǎn),利用導(dǎo)數(shù)得到函數(shù)g(x)的單調(diào)性和極值,畫出函數(shù)g(x)的大致圖像,利用數(shù)形結(jié)合法即可求出k的取值范圍.
【解答】解:∵函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),
∴方程有兩個(gè)根,即方程有兩個(gè)根,
設(shè)g(x)(x>0),則函數(shù)g(x)與y=k的圖像有兩個(gè)交點(diǎn),
∵g'(x),
令g'(x)=0得,x=e,
∴當(dāng)x∈(0,e)時(shí),g'(x)>0,g(x)單調(diào)遞增;當(dāng)x∈(e,+∞)時(shí),g'(x)<0,g(x)單調(diào)遞減,
∴函數(shù)g(x)在x=e時(shí),取得最大值g(e),
又∵當(dāng)x→0時(shí),g(x)→﹣∞;當(dāng)x→+∞時(shí),g(x)→0,
∴函數(shù)g(x)的大致圖像,如圖所示,
由圖像可知,0,
∴k的取值范圍是(0,),
故答案為:(0,).
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了函數(shù)的零點(diǎn)與方程根的關(guān)系,考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,同時(shí)考查了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,是中檔題.
四.解答題(共6小題)
17.已知圓C1的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn),且與直線3x+4y﹣10=0相切.
(1)求圓C1的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線l過點(diǎn)M(1,2),直線l被圓C1所截得的弦長(zhǎng)為,求直線l的方程.
【分析】(1)由圓心到直線的距離求得半徑,可得圓C1的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),求得直線l被圓C1所截得的弦長(zhǎng)為,符合題意;當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)出直線方程,由已知弦長(zhǎng)可得圓心到直線的距離,再由點(diǎn)到直線的距離公式列式求k,則直線方程可求.
【解答】解:(1)∵原點(diǎn)O到直線3x+4y﹣10=0的距離為,
∴圓C1的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2+y2=4;
(2)當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),直線方程為x=1,代入x2+y2=4,
得y,即直線l被圓C1所截得的弦長(zhǎng)為,符合題意;
當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)直線方程為y﹣2=k(x﹣1),即kx﹣y﹣k+2=0.
∵直線l被圓C1所截得的弦長(zhǎng)為,圓的半徑為2,
則圓心到直線l的距離d,解得k.
∴直線l的方程為,即3x﹣4y+5=0.
綜上,直線l的方程為x=1或3x﹣4y+5=0.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓的方程的求法,考查直線與圓位置關(guān)系的應(yīng)用,考查運(yùn)算求解能力,是中檔題.
18.已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn(n∈N*),S3=18,a4=2.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)bn,求Tn=b1+b2+…+bn;
(3)若數(shù)列{cn}滿足cnTn,求cn的最小值及此時(shí)n的值.
【分析】(1)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,由題意可得關(guān)于首項(xiàng)和公差的方程組,解得代入通項(xiàng)公式可得;(2)由(1)可得bn(),由裂項(xiàng)相消法求和可得;(3)由(2)可得n+12,由基本不等式可得.
【解答】解:(1)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,
則S3=3a118,a4=a1+3d=2,
解得a1=8,d=﹣2,
∴an=8﹣2(n﹣1)=﹣2n+10;
(2)由(1)可得
(),
∴Tn=b1+b2+…+bn(1)
(3)由(2)可得n+12≥22=8,
當(dāng)且僅當(dāng)n+1,即n=4時(shí)取等號(hào),此時(shí)cn取最小值8
【點(diǎn)評(píng)】本題考查等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,涉及裂項(xiàng)相消法求和以及基本不等式的應(yīng)用,屬中檔題.
19.已知:函數(shù)f(x)=x3﹣ax2﹣3x.
(1)若f'(3)=0,求f(x)在x∈[1,a]上的最小值和最大值;
(2)若f(x)在x∈[1,+∞)上是增函數(shù),求:實(shí)數(shù)a的取值范圍
【分析】(1)因?yàn)閒'(3)=0得到a的值,確定出f(x)和f′(x)的解析式,然后令f′(x)=0求出x的值,在區(qū)間[1,a]上利用x的值討論函數(shù)的增減性得到函數(shù)的最值;
(2)因?yàn)閒(x)在x∈[1,+∞)上是增函數(shù),所以令f′(x)>0,解得a,求出的最小值得到a的取值范圍.
【解答】解:(1)f'(3)=0,即27﹣6a﹣3=0,
∴a=4.
∴f(x)=x3﹣4x2﹣3x,f'(x)=3x2﹣8x﹣3,
令.
∴f(x)在x∈[1,a]上的最小值是f(3)=﹣18,最大值是f(1)=﹣6
(2)f'(x)=3x2﹣2ax﹣3≥0∴x≥1∴,
當(dāng)x≥1時(shí),是增函數(shù),其最小值為,
∴a≤0.
【點(diǎn)評(píng)】考查學(xué)生利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性的能力,利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)最值的能力.
20.已知數(shù)列{an}是公比為2的等比數(shù)列,a2,a3,a4﹣4成等差數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若,設(shè)數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn,求證:1≤Tn<3.
【分析】(1)根據(jù)題干已知條件及等差中項(xiàng)的性質(zhì)、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式列出關(guān)于首項(xiàng)a1的方程,解出a1的值,即可計(jì)算出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)先根據(jù)第(1)題的結(jié)果計(jì)算出數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式,再運(yùn)用錯(cuò)位相減法推導(dǎo)出前n項(xiàng)和Tn的表達(dá)式,然后根據(jù)不等式的運(yùn)算和數(shù)列的單調(diào)性即可證明不等式成立.
【解答】(1)解:依題意,由a2,a3,a4﹣4成等差數(shù)列,
可知2a3=a2+a4﹣4,
∵數(shù)列{an}是公比為2的等比數(shù)列,
∴,
即8a1=2a1+8a1﹣4,解得a1=2,
∴,n∈N*.
(2)證明:由(1),可得,
則Tn=b1+b2+???+bn,

兩式相減,可得




∴,
又∵{Tn}是遞增數(shù)列,
∴Tn≥T1=1,
∴1≤Tn<3.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查等比數(shù)列的基本運(yùn)算,以及數(shù)列求和與不等式的綜合問題.考查了方程思想,轉(zhuǎn)化與化歸思想,錯(cuò)位相減法,不等式的運(yùn)算能力,以及邏輯推理能力和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,屬中檔題.
21.已知函數(shù)f(x),其中a>0.
(1)當(dāng)a=2時(shí),求曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處切線的方程;
(2)當(dāng)a≠1時(shí),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(3)若,證明對(duì)任意x1,x2∈[,1](x1≠x2),恒成立.
【分析】(1)把a(bǔ)=2代入函數(shù)解析式,求出原函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),得到曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的導(dǎo)數(shù)值,再求出f(1),代入直線方程的點(diǎn)斜式求切線的方程;
(2)求函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),得到導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn),根據(jù)a的范圍由導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)對(duì)函數(shù)定義域分段,利用導(dǎo)函數(shù)在各區(qū)間段內(nèi)的符號(hào)判斷原函數(shù)的單調(diào)性;
(3)當(dāng)0<a時(shí),f(x)在[,1]內(nèi)是減函數(shù),又x1≠x2,不妨設(shè)0<x1<x2,則f(x1)>f(x2),于是 等價(jià)于.構(gòu)造函數(shù)g(x)(x>0),利用導(dǎo)數(shù)證明其為減函數(shù)得答案.
【解答】解:(1)當(dāng)a=2時(shí),f(x),f′(x),
∴f′(1),∵f(1)=﹣2,
∴切線方程為:y+2(x﹣1),整理得:x+2y+3=0;
(2)f′(x)(x>0),令f′(x)=0,解得:x=a或x,
①若0<a<1,a,當(dāng)x變化時(shí),f′(x),f(x)的變化情況如表:
∴f(x)在區(qū)間(0,a)和(,+∞)內(nèi)是增函數(shù),在(a,)內(nèi)是減函數(shù);
②若a>1,a,當(dāng)x變化時(shí),f′(x),f(x)的變化情況如表:
∴f(x)在區(qū)間(0,)和(a,+∞)內(nèi)是增函數(shù),在(,+∞)內(nèi)是減函數(shù);
(3)證明:∵0<a,∴f(x)在[,1]內(nèi)是減函數(shù),又x1≠x2,
不妨設(shè)0<x1<x2,則f(x1)>f(x2),,
于是等價(jià)于,
令g(x)(x>0),
∵g′(x)(a)在[,1]內(nèi)是減函數(shù),
故g′(x)≤g′()=2﹣(a)≤2﹣20,
從而g(x)在[,1]內(nèi)是減函數(shù),
∴對(duì)任意,有g(shù)(x1)>g(x2),
即,
∴當(dāng)a∈(0,),對(duì)任意(x1≠x2),
均有恒成立.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究過曲線上某點(diǎn)處的切線方程,考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想方法,等價(jià)轉(zhuǎn)化是第三問的關(guān)鍵,屬難題.
22.已知橢圓過點(diǎn)P(﹣2,﹣1),且離心率為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過點(diǎn)Q(﹣4,0)的直線l(不經(jīng)過點(diǎn)P)交橢圓C于點(diǎn)A,B,試問直線PA與直線PB的斜率之和是否為定值?若是,求出這個(gè)定值;若不是,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)根據(jù)題意列出關(guān)于a,b,c的方程組,解出a,b,c的值,從而得到橢圓C的方程.
(2)當(dāng)直線AB的斜率為0時(shí),易求kPA+kPB=﹣1,當(dāng)直線AB的斜率不為0時(shí),設(shè)直線AB的方程為x=my﹣4,與橢圓方程聯(lián)立,由韋達(dá)定理可得,y1?y2,代入kPA+kPB化簡(jiǎn),即可求出結(jié)果.
【解答】解:(1)由題意可得,解得,
∴橢圓C的方程:.
(2)當(dāng)直線AB的斜率為0時(shí),A(2,0),B(﹣2,0),
∴kPA+kPB1,
當(dāng)直線AB的斜率不為0時(shí),設(shè)直線AB的方程為x=my﹣4,
聯(lián)立方程,消去x得:(4+m2)y2﹣8my+8=0,
∴,y1?y2,
∴kPA+kPB



=﹣1,
綜上所述,直線PA與直線PB的斜率之和是定值﹣1.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,考查了直線與橢圓的位置關(guān)系,是中檔題.
聲明:試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布日期:2023/12/8 10:22:14;用戶:18086013149;郵箱:18086013149;學(xué)號(hào):27613231x
1
(1,3)
3
(3,4)
4
f′(x)

0
+
f(x)
﹣6

﹣18

﹣12
x
(0,a)
a
(a,)

(,+∞)
f′(x)
+
0

0
+
f(x)
增函數(shù)
極大值
減函數(shù)
極小值
增函數(shù)
x
(0,)

(,a)
a
(a,+∞)
f′(x)
+
0

0
+
f(x)
增函數(shù)
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