
AB. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】試題分析:直線的斜率,故其傾斜角為
考點(diǎn):直線的斜率與傾斜角的關(guān)系
2. 拋物線的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離()
A. 4B. C. 2D.
【答案】A
【解析】
【分析】寫出拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,即可確定焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離.
【詳解】由題設(shè),拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,則,
∴焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為4.
故選:A.
3. 已知直線上有兩點(diǎn),平面的一個(gè)法向量為,若,則()
A. 2B. 1C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)直線與平面平行等價(jià)于直線的方向向量與面的法向量垂直,根據(jù)數(shù)量積運(yùn)算求出的值.
【詳解】因?yàn)橹本€上有兩點(diǎn),
所以直線的一個(gè)方向向量為
又因?yàn)?,平面的一個(gè)法向量為,
所以,即,
解得.
故選:D.
4. 已知,則()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求導(dǎo)直接求解即可.
【詳解】解:求導(dǎo)得,
所以,解得
故選:B
5. 已知雙曲線,焦距為,若成等比數(shù)列,則該雙曲線的離心率為()
A. B. 2C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由已知可得,,方程兩邊同時(shí)除以,再解關(guān)于離心率的方程即可解.
【詳解】由雙曲線知:,又成等比數(shù)列,得,又,,方程兩邊同時(shí)除以,
,,.
故選:C.
6. 定義“等方差數(shù)列”:如果一個(gè)數(shù)列從第二項(xiàng)起,每一項(xiàng)的平方與它的前一項(xiàng)的平方的差都等于同一個(gè)常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列就叫做等方差數(shù)列,這個(gè)常數(shù)叫作該數(shù)列的方公差.設(shè)是由正數(shù)組成的等方差數(shù)列,且方公差為2,,則數(shù)列的前24項(xiàng)和為()
A. B. 3C. D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】先由等方差數(shù)列的定義得到是公差為2的等差數(shù)列并求出,進(jìn)而求出,再利用裂項(xiàng)相消法求和即得.
【詳解】依題意,,即是公差為2的等差數(shù)列,而,
于是,即,
則,
所以數(shù)列的前24項(xiàng)和為:.
故選:D
7. 動(dòng)點(diǎn)在正方體從點(diǎn)開始沿表面運(yùn)動(dòng),且與平面的距離保持不變,則動(dòng)直線與平面所成角正弦值的取值范圍是()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)線面位置關(guān)系和余弦定理,結(jié)合三角函數(shù)的基本關(guān)系式即可求解.
【詳解】連接,
因?yàn)?,所以四邊形是平行四邊形?br>所以,又平面,平面,所以平面,
同理,平面,又平面,
所以平面平面,
則由與平面的距離保持不變,得點(diǎn)的移動(dòng)軌跡為三角形的三條邊,
當(dāng)為中點(diǎn)時(shí),直線與平面所成角正弦值最大,
取的中點(diǎn),設(shè)正方體的棱長為2,
則,,,
所以,則為直角三角形,
所以直線與平面所成角正弦值為,
當(dāng)為C點(diǎn)時(shí),直線與平面所成角的正弦值最小,
此時(shí),,,
所以,則.
直線與平面所成角正弦值取值范圍是,
故選:C.
8. 若,則()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】可以構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性求解,可以構(gòu)造函數(shù)求導(dǎo)判斷單調(diào)性與正負(fù)判斷.
【詳解】設(shè),,則在上為增函數(shù),故,即.
又在上為增函數(shù),且,則有,即,故.
設(shè),則,故為減函數(shù),,即,故,即.
綜合可得:.
故選:A
二、多選題:本大題共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,全部選對的得5分,部分選對的得2分,有選錯(cuò)的得0分.
9. 在空間直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn),則()
A. 點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn)是B. 點(diǎn)關(guān)于平面的對稱點(diǎn)是
C. 點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn)是D. 點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)是
【答案】AD
【解析】
【分析】根據(jù)對稱性只需判斷對應(yīng)坐標(biāo)軸上是否需要變號,對選項(xiàng)逐一判斷即可得出結(jié)論.
【詳解】對于A,點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn),縱坐標(biāo)和豎坐標(biāo)變號,橫坐標(biāo)不變,即為,故A正確;
對于B,點(diǎn)關(guān)于平面的對稱點(diǎn),只有豎坐標(biāo)變號,其余不變,即為,所以B錯(cuò)誤;
對于C,點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn),橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)變號,豎坐標(biāo)不變,即為,即可知C錯(cuò)誤;
對于D,點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn),橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和豎坐標(biāo)都要變號,即為,即D正確;
故選:AD
10. 已知,下列說法正確的是()
A. 在處的切線方程為B. 的單調(diào)遞減區(qū)間為
C. 在處的切線方程為D. 的單調(diào)遞增區(qū)間為
【答案】BC
【解析】
【分析】對于AC,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求解即可,對于BD,求導(dǎo)后由導(dǎo)數(shù)的正負(fù)可求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
【詳解】對于AC,,由,得,
所以切線的斜率,所以在處的切線方程為,所以A錯(cuò)誤,C正確,
對于BD,函數(shù)的定義域?yàn)?,?br>由,得,解得,
由,得,解得,
所以在上遞增,在上遞減,所以B正確,D錯(cuò)誤,
故選:BC
11. 設(shè)等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,若,且,則()
A. 數(shù)列為遞增數(shù)列B. 和均為的最小值
C. 存在正整數(shù),使得D. 存在正整數(shù),使得
【答案】ACD
【解析】
【分析】A選項(xiàng),由得到,結(jié)合,得到,求出,A正確;
由得到,從而求出,得到,,求出為的最小值,B錯(cuò)誤;
,解方程,求出,C正確;
求出,,列出方程,求出,D正確.
【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為,
因?yàn)闀r(shí),,
即,故,
因?yàn)椋?br>所以,
即,
因?yàn)楹愠闪?,所以?br>故等差數(shù)列為遞增數(shù)列,A正確;
則,
即,
故,
由A選項(xiàng)知,故,,
所以,故為的最小值,B錯(cuò)誤;
,
因?yàn)?,故?dāng)時(shí),,
所以存在正整數(shù),使得,C正確;
,,
令,因?yàn)椋?br>解得:
存在正整數(shù),使得,D正確.
故選:ACD
12. 已知橢圓:的左、右兩個(gè)焦點(diǎn)分別為,,短軸的上、下兩個(gè)端點(diǎn)分別為,,的面積為1,離心率為,點(diǎn)P是C上除長軸和短軸端點(diǎn)外的任意一點(diǎn),的平分線交C的長軸于點(diǎn)M,則()
A. 橢圓的焦距等于短軸長B. 面積的最大值為
C. D. 的取值范圍是
【答案】ACD
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件求出的值判斷A;列出面積的關(guān)系式,結(jié)合橢圓的范圍判斷B;利用角平分線的性質(zhì)得即可判斷C;結(jié)合橢圓的定義,得到,進(jìn)而求得的取值范圍可斷D.
【詳解】對于A,令橢圓半焦距為c,由的面積為1,離心率為,得,
又,解得,橢圓的方程為,A正確;
對于B,設(shè)點(diǎn),,面積無最大值,B錯(cuò)誤;
對于C,由的平分線交長軸于點(diǎn)M,得,
于是,由,,得,C正確;
對于D,設(shè),則,而且,
即且,亦即,且,
解得,且,因此,且,
所以,D正確.
故選:ACD
【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:橢圓上的點(diǎn)到焦點(diǎn)距離的最小值為,最大值為.
三、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分.請將答案填在答題卷相應(yīng)位置.
13. 直線被圓截得的弦長為__________.
【答案】
【解析】
【分析】求出圓心到直線的距離,利用勾股定理可求得直線截圓所得弦長.
【詳解】圓的圓心為原點(diǎn),半徑為,
圓心到直線的距離為,
所以,直線被圓截得的弦長為.
故答案為:.
14. 中國古代數(shù)學(xué)著作《算法統(tǒng)宗》中有這樣一個(gè)問題:有一個(gè)人走了378里路,第一天健步行走,從第二天起,由于腳痛,每天走的路程是前一天的一半,走了6天后到達(dá)目的地,則此人第三天走的路程為___________.
【答案】48
【解析】
【分析】設(shè)第一天走了x里,則由每天走的路程構(gòu)成以x為首項(xiàng),以為公比的等比數(shù)列求解.
【詳解】解:設(shè)第一天走了x里,
由題意得,每天走路程構(gòu)成以x為首項(xiàng),以為公比的等比數(shù)列,
因?yàn)榇巳?天共走了378里路,
所以,即,
解得,
所以此人第三天走的路程為,
故答案為:48
15. 已知函數(shù),則使得成立的的取值范圍是___________.
【答案】
【解析】
【分析】構(gòu)造函數(shù),分析得的性質(zhì),結(jié)合與的關(guān)系,將題設(shè)不等式轉(zhuǎn)化為關(guān)于的不等式,從而得解.
【詳解】令,則的定義域?yàn)椋?br>又,則是偶函數(shù);
當(dāng)時(shí),,,
當(dāng)時(shí),顯然,
當(dāng)時(shí),,,所以,
綜上,在上單調(diào)遞增,
因?yàn)椋?br>所以由,得,即,
所以,即,解得.
故答案為:.
16. 已知點(diǎn)是拋物線:與橢圓:的公共焦點(diǎn),是橢圓的另一焦點(diǎn),P是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng)取得最小值時(shí),點(diǎn)P恰好在橢圓上,則橢圓的離心率為_______.
【答案】
【解析】
【詳解】分析:由題意可知與拋物線相切時(shí),取得最小值,求出此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo),代入橢圓方程求出的值,即可求解其離心率.
詳解:拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為,
過向拋物線的準(zhǔn)線作垂線,則,所以,
顯然當(dāng)直線與拋物線相切時(shí),最小,即取得最小值,
設(shè)直線的方程為,代入可得,
令,可得,
不妨設(shè)在第一象限,則,所以,即,
因?yàn)樵跈E圓上,且為橢圓的焦點(diǎn),
所以,解得或(舍去),
所以,所以離心率為.
點(diǎn)睛:本題考查了拋物線的定義及幾何性質(zhì)的應(yīng)用,以及橢圓的離心率的求解,其中根據(jù)拋物線的定義與幾何性質(zhì),得到關(guān)于的方程組是解答的關(guān)鍵.求雙曲線的離心率(或離心率的取值范圍),常見有兩種方法:①求出,代入公式;②只需要根據(jù)一個(gè)條件得到關(guān)于的齊次式,轉(zhuǎn)化為的齊次式,然后轉(zhuǎn)化為關(guān)于的方程(不等式),解方程(不等式),即可得(的取值范圍).
四、解答題:木大題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟.
17. 已知公差不為零的正項(xiàng)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為,,,,成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)令,求的前項(xiàng)和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式以及等比中項(xiàng)的性質(zhì),利用基本量法即可求出,從而得出通項(xiàng)公式;
(2)利用第(1)小問求出,再由錯(cuò)位相減法進(jìn)行數(shù)列求和即可得出結(jié)論.
【小問1詳解】
依題意,設(shè)等差數(shù)列的公差為,,
因?yàn)?,所以?br>因?yàn)椋?,成等比?shù)列,所以,即,
聯(lián)立,解得或(舍去),
所以.
【小問2詳解】
由(1)得,
所以,
所以,
兩式相減得,,
所以,
所以.
18. 如圖,直三棱柱中,是邊長為2的正三角形,O為的中點(diǎn).
(1)證明:平面;
(2)若,求平面與平面夾角的余弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用線面垂直的判定定理證明即可;
(2)依題意,建立空間直角坐標(biāo)系,求出相關(guān)平面的法向量,再利用二面角的坐標(biāo)公式即可得解.
【小問1詳解】
是正三角形,為的中點(diǎn),,
又是直三棱柱,平面,
又平面,,
又平面,平面.
【小問2詳解】
依題意,建立空間直角坐標(biāo)系,如圖,
是邊長為2的正三角形,則,
則,,,,.
,,,,
設(shè)平面的法向量為,則,即,
取,則,故,
設(shè)平面的法向量為,則,即,
取,則,故,
設(shè)平面與平面夾角為,
則,
平面與平面夾角的余弦值為.
19. 已知為拋物線的焦點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),為的準(zhǔn)線上的一點(diǎn),線段長度的最小值為.
(1)求的方程;
(2)過點(diǎn)作一條直線,交于,兩點(diǎn),試問在準(zhǔn)線上是否存在定點(diǎn),使得直線與的斜率之和等于直線斜率的平方?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)存在符合題意的定點(diǎn),的坐標(biāo)是或
【解析】
【分析】(1)根據(jù)已知條件求得,從而求得拋物線的方程.
(2)設(shè),設(shè)直線的方程為并與拋物線方程聯(lián)立,化簡寫出根與系數(shù)關(guān)系,根據(jù)“直線與的斜率之和等于直線斜率的平方”列方程,求得,也即求得點(diǎn)的坐標(biāo).
小問1詳解】
依題意,為的準(zhǔn)線上的一點(diǎn),線段長度的最小值為,
所以,所以拋物線的方程為.
【小問2詳解】
拋物線的焦點(diǎn),準(zhǔn)線.
設(shè),由于直線與拋物線有兩個(gè)交點(diǎn),所以直線與軸不重合,
設(shè)直線的方程為,由消去并化簡得:
,設(shè),
則
,,
,
若“直線與的斜率之和等于直線斜率的平方”,
則,
,
,
,
,
,
,,解得或,
所以存在符合題意的定點(diǎn),的坐標(biāo)是或.
20. 已知函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn)為,.
(1)當(dāng)時(shí),求的值;
(2)若(為自然對數(shù)的底數(shù)),求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)對函數(shù)求導(dǎo)代入,即可求出函數(shù)單調(diào)性可得,代入計(jì)算可求出;
(2)利用韋達(dá)定理可得,代入化簡可得,構(gòu)造函數(shù),求出其單調(diào)性即可求得其最大值.
【小問1詳解】
易知函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>則,
當(dāng)時(shí)可得,,
因此可知當(dāng)或時(shí),;當(dāng)時(shí),;
所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
可得和是函數(shù)的兩個(gè)極值點(diǎn),又,所以;
所以可得,
即當(dāng)時(shí),;
【小問2詳解】
易知,
又,所以是方程的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,
由韋達(dá)定理可得,
所以
,
設(shè),由可得,令,
則,所以在上單調(diào)遞減,
可得,
故可知的最大值為.
21. 已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)在雙曲線上.
(1)求的方程;
(2)過作兩條相互垂直的直線和,與的右支分別交,兩點(diǎn)和,兩點(diǎn),求四邊形面積的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)設(shè)雙曲線,依題意可得,解得即可;
(2)設(shè)直線,,求得,聯(lián)立方程組,利用弦長公式,求得,,得到,令,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì),即可求解.
【小問1詳解】
設(shè)雙曲線,則,解得,
所以雙曲線的方程為.
【小問2詳解】
根據(jù)題意,直線,的斜率都存在且不為0,
設(shè)直線,,其中,
雙曲線的漸近線為,
因?yàn)椋c的右支有兩個(gè)交點(diǎn),所以,,所以,
將的方程與聯(lián)立,可得,
設(shè),則,,
所以
,
用替換,可得,
所以.
令,所以,
則,
當(dāng),即時(shí),等號成立,
故四邊形面積的最小值為.
【點(diǎn)睛】解答圓錐曲線的最值問題的方法與策略:
(1)幾何轉(zhuǎn)化代數(shù)法:若題目的條件和結(jié)論能明顯體現(xiàn)幾何特征和意義,則考慮利用圓錐曲線的定義、圖形、幾何性質(zhì)來解決;
(2)函數(shù)取值法:若題目的條件和結(jié)論的幾何特征不明顯,則可以建立目標(biāo)函數(shù),再求這個(gè)函數(shù)的最值(或值域),常用方法:(1)配方法;(2)基本不等式法;(3)單調(diào)性法;(4)三角換元法;(5)導(dǎo)數(shù)法等,要特別注意自變量的取值范圍.
22. 已知函數(shù).
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)當(dāng)時(shí),設(shè),求證:函數(shù)存在極大值點(diǎn),且.
【答案】(1)答案見解析
(2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)求出函數(shù)導(dǎo)數(shù),分類討論,判斷導(dǎo)數(shù)正負(fù),即可判斷函數(shù)單調(diào)性;
(2)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),由此構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷其單調(diào)性,確定函數(shù)的極值點(diǎn),并判斷其范圍,進(jìn)而化簡的表達(dá)式,即可證明結(jié)論.
【小問1詳解】
由函數(shù)的定義域?yàn)?,則,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞增;
故當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
【小問2詳解】
當(dāng)時(shí),由(1)可知,
在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
故;
故當(dāng)時(shí),,
則,
令,則,
僅當(dāng)時(shí)等號成立,
故在上單調(diào)遞增,
且,即存在唯一,使得,
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;
則當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
即在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,
故函數(shù)存在極大值點(diǎn),即為;
由,即,
故,
由于,故,且,
即.
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