
(新高考II卷專用)
黃金卷
(考試時(shí)間:120分鐘 試卷滿分:150分)
第I卷(選擇題)
一、單項(xiàng)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)是符合要求的.
1.已知集合則( )
A.B.C.D.
2.在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
3.十九世紀(jì)下半葉集合論的創(chuàng)立,奠定了現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ).著名的“康托三分集”是數(shù)學(xué)理性思維的構(gòu)造產(chǎn)物,具有典型的分形特征,其操作過(guò)程如下:將閉區(qū)間均分為三段,去掉中間的區(qū)間段,記為第一次操作;再將剩下的兩個(gè)區(qū)間分別均分為三段,并各自去掉中間的區(qū)間段,記為第二次操作;…,如此這樣,每次在上一次操作的基礎(chǔ)上,將剩下的各個(gè)區(qū)間分別均分為三段,同樣各自去掉中間的區(qū)間段.操作過(guò)程不斷地進(jìn)行下去,以至無(wú)窮,剩下的區(qū)間集合即是“康托三分集”.若使去掉的各區(qū)間長(zhǎng)度之和不小于,則需要操作的次數(shù)的最小值為(參考數(shù)據(jù):)( )
A.6B.8C.10D.12
4.已知向量,的夾角為,,且向量與垂直,則實(shí)數(shù)( )
A.2B.C.D.2
5.2023年夏天貴州榕江的村超聯(lián)賽火爆全國(guó),吸引了國(guó)內(nèi)眾多業(yè)余球隊(duì)參賽.現(xiàn)有六個(gè)參賽隊(duì)伍代表站成一排照相,如果貴陽(yáng)折耳根隊(duì)與柳州螺螄粉隊(duì)必須相鄰,同時(shí)南昌拌粉隊(duì)與溫江烤肉隊(duì)不能相鄰,那么不同的站法共有( )種.
A.144B.72C.36D.24
6.在三棱錐 中,側(cè)棱,則其外接球的表面積是( )
A.B.C.D.
7.已知 則 ( )
A.B.C.D.
8.已知函數(shù),方程有兩個(gè)不等實(shí)根,則下列選項(xiàng)正確的是( )
A.點(diǎn)是函數(shù)的零點(diǎn)B.的取值范圍是
C.是的極大值點(diǎn)D.,,使
二、多項(xiàng)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)符合題目的要求,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.已知函數(shù)在一個(gè)周期內(nèi)的圖象如圖所示,圖象與軸的交點(diǎn)為,則下列結(jié)論正確的是( )
A.的最小正周期為
B.的最大值為2
C.直線是圖象的一個(gè)對(duì)稱軸
D.在區(qū)間上單調(diào)遞增
10.已知F為拋物線C:焦點(diǎn),過(guò)點(diǎn)的直線L與拋物線C交于不與原點(diǎn)重合的兩點(diǎn),若,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B.直線L的方程為
C.F關(guān)于L對(duì)稱點(diǎn)為D.M為線段AB中點(diǎn).
11.已知直三棱柱內(nèi)接于球,點(diǎn)為的中點(diǎn),點(diǎn)為側(cè)面上一動(dòng)點(diǎn),且,則下列結(jié)論正確的是( )
A.點(diǎn)A到平面的距離為
B.存在點(diǎn),使得平面
C.過(guò)點(diǎn)作球的截面,截面的面積最小為
D.點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)為
12.實(shí)數(shù),滿足,則( )
A.
B.的最大值為
C.
D.的最大值為
第II卷(非選擇題)
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.
13.在的展開(kāi)式中,的系數(shù)為 用數(shù)字作答
14.已知定義在上的函數(shù)滿足為的導(dǎo)函數(shù),當(dāng)時(shí),,則不等式的解集為 .
15.若,分別是函數(shù)與圓上的點(diǎn),則的最小值為 .
16.已知橢圓內(nèi)有一個(gè)定點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P的兩條直線,分別與橢圓交于點(diǎn)A,C和點(diǎn)B,D,且滿足,,若變化時(shí),直線CD的斜率總為,則橢圓的離心率為 .
四、解答題:本題共6小題,共70分,解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、證明過(guò)程及驗(yàn)算步驟.
17.設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為,已知.
(1)證明:為等比數(shù)列,求出的通項(xiàng)公式;
(2)若,求的前項(xiàng)和.
18.已知的內(nèi)角的對(duì)邊分別為,且.
(1)求角的大小,
(2)若的角平分線交邊于點(diǎn),且,求邊.
19.黨的二十大以來(lái),國(guó)家不斷加大對(duì)科技創(chuàng)新的支持力度,極大鼓舞了企業(yè)持續(xù)投入研發(fā)的信心.某科技企業(yè)在國(guó)家一系列優(yōu)惠政策的大力扶持下,通過(guò)不斷的研發(fā)和技術(shù)革新,提升了企業(yè)收益水平.下表是對(duì)2023 年1 ~5月份該企業(yè)的利潤(rùn)y(單位:百萬(wàn))的統(tǒng)計(jì).
(1)根據(jù)統(tǒng)計(jì)表,求該企業(yè)的利潤(rùn)y與月份編號(hào)x的樣本相關(guān)系數(shù)(精確到0.01),并判斷它們是否具有線性相關(guān)關(guān)系(,則認(rèn)為y與x的線性相關(guān)性較強(qiáng),,則認(rèn)為y與x的線性相關(guān)性較弱.);
(2)該企業(yè)現(xiàn)有甲、乙兩條流水線生產(chǎn)同一種產(chǎn)品.為對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控,質(zhì)檢人員先用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法從甲、乙兩條流水線上分別抽取了5件、3件產(chǎn)品進(jìn)行初檢,再?gòu)闹须S機(jī)選取3件做進(jìn)一步的質(zhì)檢,記抽到“甲流水線產(chǎn)品”的件數(shù)為,試求的分布列與期望.
附:相關(guān)系數(shù)
20.如圖,在多面體中,四邊形和四邊形是全等的直角梯形,且這兩個(gè)梯形所在的平面相互垂直,其中,.
(1)證明:平面;
(2)若,求點(diǎn)F到平面的距離.
21.已知雙曲線的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),左焦點(diǎn)為,離心率為.
(1)求的方程;
(2)記C的右頂點(diǎn)為A,過(guò)點(diǎn)A作直線與C的左支交于兩點(diǎn),且,,為垂足.證明:存在定點(diǎn),使得為定值.
22.已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求的圖象在點(diǎn)處的切線方程;
(2)當(dāng)時(shí),證明:.
月份
1 月
2 月
3 月
4 月
5 月
月份編號(hào)x
1
2
3
4
5
利潤(rùn)y(百萬(wàn))
7
12
13
19
24
參考答案:
1.D
【分析】解一元二次不等式化簡(jiǎn)集合A,再利用交集的定義求解即得.
【詳解】集合,而,
所以.
故選:D
2.D
【分析】由復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘法運(yùn)算化簡(jiǎn)復(fù)數(shù),進(jìn)而得到其共軛復(fù)數(shù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)所在象限.
【詳解】令,
則,
則的共軛復(fù)數(shù)為,
所以對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第四象限.
故選:D.
3.A
【分析】根據(jù)題意表示出次操作后去掉的各區(qū)間長(zhǎng)度之和,然后列出不等式,根據(jù)對(duì)數(shù)運(yùn)算求解即可.
【詳解】由題知,每次操作后剩下區(qū)間長(zhǎng)度之和是操作前區(qū)間長(zhǎng)度的,
故次操作后剩下區(qū)間長(zhǎng)度之和為,
所以,次操作后去掉的各區(qū)間長(zhǎng)度之和為,
由得,
所以,的最小值為6.
故選:A
4.D
【分析】
根據(jù)垂直向量的數(shù)量積建立方程,結(jié)合題意,可解得答案.
【詳解】
由,則,
即,
解得.
故選:D.
5.A
【分析】利用相鄰問(wèn)題捆綁法、不相鄰問(wèn)題插空法求解即可.
【詳解】先將不相鄰的兩隊(duì)排除,將貴陽(yáng)折耳根隊(duì)與柳州螺螄粉隊(duì)看成一個(gè)整體,與余下兩隊(duì)先排,有種方法,再將不相鄰的兩隊(duì)插入他們的空隙中,有種方法,最后落實(shí)貴陽(yáng)折耳根隊(duì)與柳州螺螄粉隊(duì)的具體排法有種方法,故不同的站法有種.
故選:A.
6.B
【分析】根據(jù)可得到點(diǎn)在底面的射影為底面三角形的外心,從而判斷三棱錐的外接球球心在上,分別求得和,設(shè)出外接球半徑,借助于直角三角形即可求得.
【詳解】
如圖,設(shè)的外接圓半徑為,由正弦定理:,解得:,
過(guò)點(diǎn)作平面,垂足為,
分別連接,因,故,即點(diǎn)是的外心,
則
依題,三棱錐 的外接球球心必在直線上,連接,不妨設(shè)外接球半徑為,
則,
在中,由勾股定理,,解得:
故外接球的表面積為
故選:B.
7.C
【分析】
根據(jù)給定的條件,利用輔助角公式求出,再利用二倍角的余弦公式計(jì)算即得.
【詳解】由,得,
所以.
故選:C
8.D
【分析】由導(dǎo)函數(shù)得到函數(shù)的單調(diào)性和極值情況,畫(huà)出函數(shù)圖象,A選項(xiàng),根據(jù)得到A錯(cuò)誤;B選項(xiàng),或,有1個(gè)實(shí)數(shù)根,故有1個(gè)非零實(shí)根,數(shù)形結(jié)合得到答案;C選項(xiàng),由圖象得到不是的極大值點(diǎn);對(duì)于D選項(xiàng),求出,,得到D正確.
【詳解】當(dāng)時(shí),,則,
當(dāng)時(shí),,在單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,且,;
當(dāng)時(shí),,則,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
且,,且恒成立,
畫(huà)出函數(shù)的圖象如下:
對(duì)A,由可得0是函數(shù)的零點(diǎn),故A錯(cuò)誤;
對(duì)B,方程等價(jià)于或,
由圖可得有1個(gè)實(shí)數(shù)根,
所以方程有兩個(gè)不等實(shí)根
等價(jià)于有1個(gè)非零實(shí)根,則由圖可得或,
解得或,故B錯(cuò)誤.
對(duì)C,由圖可得是的極大值點(diǎn),不是的極大值點(diǎn),故C錯(cuò)誤;
對(duì)D,由圖可得,當(dāng)時(shí),
因?yàn)?,故?br>故結(jié)合圖象可得時(shí),,
故,,使,故D正確;
故選:D
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:復(fù)合函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題處理思路:
①利用換元思想,設(shè)出內(nèi)層函數(shù);
②分別作出內(nèi)層函數(shù)與外層函數(shù)的圖象,分別探討內(nèi)外函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)或范圍;
③內(nèi)外層函數(shù)相結(jié)合確定函數(shù)交點(diǎn)個(gè)數(shù),即可得到復(fù)合函數(shù)在不同范圍下的零點(diǎn)個(gè)數(shù).
9.ABD
【分析】由三角函數(shù)圖象判斷函數(shù)性質(zhì)問(wèn)題,一般是先結(jié)合圖像分別求出,周期確定,關(guān)鍵點(diǎn)確定,接著根據(jù)要求,結(jié)合正弦型(余弦型)函數(shù)性質(zhì)分別判斷即得.
【詳解】設(shè)的最小正周期為,
由圖象可知,解得故選項(xiàng)A正確;
因?yàn)?,所以,解得,?將代入解析式得,
因?yàn)?,則,所以得,故.
又因?yàn)閳D象與軸的交點(diǎn)為,所以,得,故的最大值為2,選項(xiàng)B正確;
由上述分析知,當(dāng)時(shí),,則點(diǎn)是函數(shù)的對(duì)稱中心,即直線不是其對(duì)稱軸,
故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
因當(dāng)時(shí),取,而在上單調(diào)遞增,故在區(qū)間上單調(diào)遞增,故選項(xiàng)D正確.
故選:ABD.
10.AB
【分析】設(shè)出直線的方程,與拋物線方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理結(jié)合數(shù)量積的坐標(biāo)表示求出直線的方程,再逐項(xiàng)分析判斷即得.
【詳解】顯然直線不垂直于y軸,設(shè)直線的方程為:,即,
由消去x并整理得:,,
則,由,得,
顯然,則,即,解得,
因此,直線的方程為,即,AB正確;
線段中點(diǎn)縱坐標(biāo)為,而點(diǎn)縱坐標(biāo)為2,D錯(cuò)誤;
顯然,點(diǎn)與點(diǎn)的中點(diǎn)坐標(biāo)為,在方程中,當(dāng)時(shí),,
因此點(diǎn)不在直線上,即F關(guān)于L對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo)不是,C錯(cuò)誤.
故選:AB
11.ACD
【分析】A選項(xiàng),作出輔助線,由等體積法求出點(diǎn)A到平面的距離;B選項(xiàng),建立空間直角坐標(biāo)系,設(shè),求出平面的法向量,根據(jù)故與法向量不平行,得到B錯(cuò)誤;C選項(xiàng),當(dāng)與過(guò)點(diǎn)的截面垂直時(shí),截面的面積最小,求出截面半徑的最小值,得到答案;D選項(xiàng),作出輔助線,得到點(diǎn)的軌跡,求出軌跡長(zhǎng)度.
【詳解】A選項(xiàng),設(shè)點(diǎn)A到平面的距離為,因?yàn)椋?br>所以,
取的中點(diǎn),連接,
由勾股定理得,,故,
由三線合一可得⊥,由勾股定理得,
,所以,即點(diǎn)A到平面的距離為,A正確;
B選項(xiàng),以A為原點(diǎn),所在直線為軸建系,
則,設(shè),則,
設(shè)平面的法向量為,則,
令,則,故,
設(shè),,即,故,無(wú)解,
故與法向量不平行,
所以不存在點(diǎn),使得平面,B錯(cuò)誤;
C選項(xiàng),三棱柱的外接球即為以為鄰邊的長(zhǎng)方體的外接球,
當(dāng)與過(guò)點(diǎn)的截面垂直時(shí),截面的面積最小,
球心,則過(guò)點(diǎn)作球的截面,
截面半徑的最小值為,
所以截面的面積最小為,C正確;
D選項(xiàng),過(guò)點(diǎn)作于,則,
又⊥平面,平面,所以⊥,
因?yàn)?,平面,所以⊥平面?br>因?yàn)槠矫?,所以⊥?br>故,又,
則點(diǎn)的軌跡是以點(diǎn)為圓心,為半徑的半圓,
其圓心角為,點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)即為,D正確.
故選:ACD
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:特殊幾何體的內(nèi)切球或外接球的問(wèn)題,常常進(jìn)行補(bǔ)形,轉(zhuǎn)化為更容易求出外接球或內(nèi)切球球心和半徑的幾何體,比如墻角模型,對(duì)棱相等的三棱錐常常轉(zhuǎn)化為棱柱來(lái)進(jìn)行求解.
12.ACD
【分析】對(duì)于A選項(xiàng),利用基本不等式即可判斷;對(duì)于B選項(xiàng),利用參數(shù)方程即可求解;對(duì)于C選項(xiàng),利用B選項(xiàng)即可求解;對(duì)于D選項(xiàng),令即可求解,
【詳解】對(duì)于A選項(xiàng),由,得,
所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取“=”,故A正確;
對(duì)于B選項(xiàng),令且,則,
其中,,
又,所以的最大值為1,
所以的最大值,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C選項(xiàng),由B中的分析知,,
其中,,
又,所以,故C正確;
對(duì)于D選項(xiàng),令,
則,
且,所以當(dāng)時(shí),取最大,
故D正確.
故選:ACD.
13.
【分析】直接用二項(xiàng)式定理展開(kāi)的通項(xiàng)求出即可.
【詳解】在的展開(kāi)式中通項(xiàng)為,
所以,解得,
所以的系數(shù)為,
故答案為:
14.
【分析】構(gòu)造函數(shù),由已知條件得在上是偶函數(shù),然后根據(jù)其單調(diào)性從而可求解.
【詳解】令,所以,
因?yàn)椋?,化?jiǎn)得,
所以在上是偶函數(shù),
因?yàn)椋?br>因?yàn)楫?dāng),,所以,在區(qū)間上單調(diào)遞增,
又因?yàn)闉榕己瘮?shù),所有在上單調(diào)遞減,
由,得,又因?yàn)?,所以?br>所以,解得或,
所以不等式的解集為.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】通過(guò)構(gòu)造函數(shù),結(jié)合已知函數(shù)求出函數(shù)為偶函數(shù)和其單調(diào)性,從而求解.
15.##
【分析】設(shè)圓的圓心為,半徑為,當(dāng)垂直于拋物線在點(diǎn)處的切線時(shí),取得最小值,為,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切線的斜率,再根據(jù)兩直線垂直的條件,求得點(diǎn)的坐標(biāo),然后計(jì)算的值,即可.
【詳解】設(shè)圓的圓心為,半徑為,
當(dāng)垂直于拋物線在點(diǎn)處的切線時(shí),取得最小值,為,如圖所示,
設(shè)點(diǎn),則直線的斜率為,且,
由知,,
所以在點(diǎn)處的切線的斜率為,
因?yàn)橹本€與切線垂直,所以,所以,
所以,即,
因?yàn)楹愠闪ⅲ?,即?br>此時(shí),
所以,即的最小值為.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題解決的關(guān)鍵是將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到函數(shù)上的點(diǎn)的最小值,利用數(shù)形結(jié)合即可得解.
16.##
【分析】設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)向量的倍數(shù)關(guān)系得出點(diǎn)的坐標(biāo)之間的關(guān)系式,再利用“點(diǎn)差法”得出,結(jié)合直線的斜率關(guān)系推出,即可得之間的關(guān)系,即可求得答案.
【詳解】由題意可設(shè),,,,且,,
因?yàn)?,且,所以,即?br>同理有,
將A,B兩點(diǎn)坐標(biāo)代入橢圓方程得,化簡(jiǎn)得,
,即,
同理,,
由于,,則,所以,
即,
即,
①+②得,,
即,所以,
所以,
故答案為:
【點(diǎn)睛】難點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查橢圓離心率的求解,難點(diǎn)在于找到之間的關(guān)系,解答時(shí)要結(jié)合向量的數(shù)乘得出點(diǎn)的坐標(biāo)之間的關(guān)系,再結(jié)合點(diǎn)在橢圓上以及直線的斜率關(guān)系化簡(jiǎn)得出之間的關(guān)系,計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜.
17.(1)證明見(jiàn)解析,
(2)
【分析】(1)根據(jù)可推出,即得,即可證明為等比數(shù)列,由此可求得的表達(dá)式,繼而求得的通項(xiàng)公式;
(2)由(1)的結(jié)果可得的表達(dá)式,利用錯(cuò)位相減法求數(shù)列的和,即可得答案.
【詳解】(1)∵ ∴,
∴,
∴為等比數(shù)列;
∵,故的首項(xiàng)為,公比為2,
∴,則,
當(dāng)時(shí),,則,也滿足此式,
∴;
(2)由(1)可得,則,
故,
兩式相減得:,
故.
18.(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理以及兩角和公式的逆用可求得,結(jié)合其范圍可得;
(2)在中利用正弦定理以及可求得,可知是等腰三角形,所以可求出.
【詳解】(1)由正弦定理可得,
因?yàn)?,所以,可?
又,故.
(2)如下圖所示:
在中,,
所以,
結(jié)合,所以,
所以,
可得,
所以是等腰三角形,且,
所以.
19.(1);具有很強(qiáng)的線性相關(guān)性
(2)分布列見(jiàn)解析;
【分析】
(1)根據(jù)公式求出相關(guān)系數(shù)的值,即可判斷;
(2)根據(jù)題意可知可取的為,然后計(jì)算列出分布列,求出期望即可求解.
【詳解】(1)由統(tǒng)計(jì)表數(shù)據(jù)可得:
所以
所以相關(guān)系數(shù) ,
因此,兩個(gè)變量具有很強(qiáng)的線性相關(guān)性.
(2)由題意知,的可能取值為
因?yàn)?,
,
所以 的分布列為:
所以
20.(1)證明見(jiàn)解析
(2)
【分析】(1)利用面面垂直的性質(zhì)定理證得平面,進(jìn)而利用線面垂直的判定定理即可得解;
(2)利用等體積法即可得解.
【詳解】(1)因?yàn)槠矫嫫矫?,平面平面?br>又,即,且平面,所以平面.
又平面,故.
又,即,且,平面,
所以平面.
(2)因?yàn)?,,?br>所以.
因?yàn)樗倪呅蜛BCE與四邊形CDEF是全等的直角梯形,
所以.
設(shè)點(diǎn)F到平面的距離為h,
因?yàn)?,所以,所?
由(1)得,平面BCD,又平面BCD,所以.
由(1)得平面CDEF,又平面CDEF,
所以,所以.
所以,,,
所以,所以點(diǎn)F到平面BDE的距離為.
21.(1);
(2)證明見(jiàn)解析.
【分析】(1)由已知求出雙曲線參數(shù),即可得方程;
(2)法1:討論直線MN的斜率存在性,設(shè)直線方程聯(lián)立雙曲線,應(yīng)用韋達(dá)定理及垂直關(guān)系列方程求所設(shè)直線中的參數(shù)關(guān)系,代入直線方程確定定點(diǎn)即可;法2:設(shè)直線MN方程為,聯(lián)立雙曲線得到,結(jié)合直線垂直關(guān)系、韋達(dá)定理求參數(shù)m,進(jìn)而確定定點(diǎn).
【詳解】(1)由題意,所以雙曲線方程;
(2)法1:由(1)知,當(dāng)直線MN斜率存在時(shí),設(shè)直線MN方程為,
聯(lián)立方程組,,即,
設(shè),由韋達(dá)定理可得
因?yàn)?,所以?br>,
,
,
或,
將代入直線,此時(shí)直線MN過(guò)定點(diǎn),不合題意;
將代入直線,此時(shí)直線MN過(guò)定點(diǎn),
當(dāng)直線MN的斜率不存在時(shí),不妨設(shè)直線方程為,
因?yàn)?,所以為等腰直角三角形,此時(shí)M點(diǎn)坐標(biāo)為,
所以(舍)或,此時(shí)MN過(guò)定點(diǎn),
綜上可知,直線MN恒過(guò)定點(diǎn).
因?yàn)?,此時(shí)存在以AP為斜邊的直角三角形,
所以存在定點(diǎn)Q為AP中點(diǎn)滿足,此時(shí).
法2:由(1)知,設(shè)直線MN方程為,
聯(lián)立方程組,
,
,
兩邊同時(shí)除以,得,
設(shè),因?yàn)?,所以?br>,,即,
由韋達(dá)定理得,
代入直線,
直線過(guò)定點(diǎn).
因?yàn)椋藭r(shí)存在以AP為斜邊的直角三角形,
所以存在定點(diǎn)Q為AP中點(diǎn)滿足,此時(shí).
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:設(shè)含參的直線MN方程,聯(lián)立雙曲線,應(yīng)用韋達(dá)定理及已知垂直關(guān)系求得直線方程中參數(shù)關(guān)系或參數(shù)值為關(guān)鍵.
22.(1)
(2)證明見(jiàn)解析
【分析】(1)分別求出,再利用直線的點(diǎn)斜式方程即可求解;
(2)利用作差法并構(gòu)造函數(shù),并利用二次導(dǎo)數(shù)求出恒成立,即可求解.
【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,則
所以,又因?yàn)椋?br>故所求切線方程為,即.
(2)因?yàn)榈亩x域是,
所以當(dāng)時(shí),
設(shè),則,
設(shè)則在上恒成立,
所以在上是增函數(shù),則,
又因?yàn)?,因?yàn)椋裕?br>又因?yàn)?,所以?br>所以在上存在唯一零點(diǎn),也是在上的唯一零點(diǎn),
所以,即,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,
所以
由于,所以,,,
所以,所以,
所以當(dāng)時(shí),,即成立.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:(2)問(wèn)中通過(guò)作差法后構(gòu)造函數(shù),利用構(gòu)造函數(shù)的二次求導(dǎo)求出其最小值大于零,從而求證.
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