【文档说明】高中数学培优讲义练习(人教A版2019选择性必修二)综合测试卷:高二上学期期末复习(基础篇) Word版含解析.docx,共(13)页,122.668 KB,由小赞的店铺上传
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高二上学期期末复习综合测试卷(基础篇)参考答案与试题解析一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)1.(5分)(2022春·山东东营·高二期末)经过点(1,0),倾斜角为150°的直线方程是()A.𝑦=−√3𝑥+1B.𝑦=
−√33𝑥+1C.𝑦=−√33𝑥+√33D.𝑦=−√33𝑥−√33【解题思路】根据直线倾斜角和斜率关系可求得斜率,再利用直线的点斜式方程即可求得结果.【解答过程】由倾斜角为150°可得,直线斜率为𝑘
=tan150∘=−√33由直线的点斜式方程得直线方程为𝑦−0=−√33(𝑥−1);即𝑦=−√33𝑥+√33.故选:C.2.(5分)(2022春·湖北荆州·高二期末)若方程𝑥2𝑎2+𝑦2𝑎+6=1表示焦点在𝑦轴上的椭圆,则实数𝑎的取值范围
是()A.𝑎>3B.𝑎<−2C.𝑎>3或𝑎<−2D.−2<𝑎<0或0<𝑎<3【解题思路】根据椭圆焦点在𝑦轴上,可得𝑎2<𝑎+6,𝑎2≠0,解出范围即可.【解答过程】解:由题知𝑥2𝑎2+𝑦2𝑎+6=1表示焦点在𝑦轴上的椭圆,则有:{𝑎2<𝑎+6𝑎2≠0,解得:−
2<𝑎<0或0<𝑎<3.故选:D.3.(5分)已知空间向量𝑎⃗=(−1,2,𝑥),𝑏⃗⃗=(3,−6,−3),且𝑎⃗∥𝑏⃗⃗,则𝑥=()A.9B.−1C.1D.−9【解题思路】根据空间向
量共线的充要条件即可求解.【解答过程】因为空间向量𝑎⃗=(−1,2,𝑥),𝑏⃗⃗=(3,−6,−3),且𝑎⃗∥𝑏⃗⃗,所以−13=2−6=𝑥−3,解得:𝑥=1,故选:C.4.(5分)已知三棱锥𝑂−𝐴𝐵𝐶中,点M,N分别为AB,OC的中点,且𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗
=𝑎⃗,𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗=𝑏⃗⃗,𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗=𝑐⃗,则𝑁𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=()A.12(𝑏⃗⃗+𝑐⃗−𝑎⃗)B.12(𝑎⃗+𝑏⃗⃗+𝑐⃗)C.12(𝑎⃗−𝑏⃗⃗+𝑐⃗)D.12(𝑎⃗+𝑏⃗⃗−𝑐⃗)【解题思路】利用空间
向量线性运算计算即可.【解答过程】𝑁𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=𝑁𝑂⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+𝑂𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−12𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗+12𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗+12𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12(𝑎⃗+𝑏⃗⃗−𝑐⃗).故选:D.5.(5分)(2022春·江苏南京·高三期
末)若等差数列{𝑎𝑛}的前5项和为75,𝑎4=2𝑎2,则𝑎9=()A.40B.45C.50D.55【解题思路】设等差数列{𝑎𝑛}的公差为𝑑,根据等差数列前𝑛项和与基本量𝑎1和𝑑的关系将题目
条件全部转化为基本量的关系,即可求解.【解答过程】设等差数列{𝑎𝑛}的公差为𝑑,根据题意可得{5𝑎1+5×42𝑑=75𝑎1+3𝑑=2(𝑎1+𝑑),解得𝑎1=5,𝑑=5,∴𝑎9=𝑎1+8𝑑=45.故选:B.6.(5分)(2022·全国·高二假期作业)已知
𝑓(𝑥)=sin2𝑥+tan𝑥+1,则曲线𝑦=𝑓(𝑥)在点(π4,𝑓(π4))处的切线方程为()A.2𝑥+𝑦+6−π=0B.2𝑥−𝑦+3−π=0C.4𝑥−2𝑦+6−π=0D.4𝑥−2𝑦+6+π=0【解题思路】根据导数几何意义可求得切线斜率𝑓′(π4),结合𝑓
(π4)=3可求得切线方程.【解答过程】∵𝑓′(𝑥)=2cos2𝑥+1cos2𝑥,∴𝑓′(π4)=2cosπ2+1cos2π4=2,又𝑓(π4)=sinπ2+tanπ4+1=3,∴所求切线方程为:
𝑦−3=2(𝑥−π4),即4𝑥−2𝑦+6−π=0.故选:C.7.(5分)(2022春·江西宜春·高三阶段练习)已知过点𝑀(2,1)的直线l与圆𝐶:𝑥2+𝑦2−2𝑥−6𝑦+5=0相切,则直线l的方程为()A.2𝑥+𝑦−5=0B.𝑥−2𝑦−5=0C
.𝑥−2𝑦=0D.𝑥=2或2𝑥+𝑦−5=0【解题思路】根据点与圆的位置关系,结合圆切线的性质进行求解即可.【解答过程】由题知圆𝐶:(𝑥−1)2+(𝑦−3)2=5,因为(2−1)2+(1−3)2=5,所以点M在圆C上.因为𝑘𝑀𝐶=3−11−2=−2,所以直线l的斜率𝑘
=12,所以直线l的方程为𝑦−1=12(𝑥−2),即𝑥−2𝑦=0,故选:C.8.(5分)(2022春·北京·高三阶段练习)下列关于函数𝑓(𝑥)=(2𝑥−𝑥2)e𝑥的判断正确的是()①𝑓(𝑥)>0的解集是{�
�|0<𝑥<2};②𝑓(−√2)是极小值,𝑓(√2)是极大值;③𝑓(𝑥)没有最小值,也没有最大值;④𝑓(𝑥)有最大值,没有最小值.A.①③B.①②③C.②④D.①②④【解题思路】令𝑓(𝑥)>0可解x
的范围确定①正确;对函数𝑓(𝑥)进行求导,利用导数判断原函数的单调性进而可确定②正确;根据函数的单调性结合最值的定义分析判断③、④的正误,从而得到答案.【解答过程】对①:∵e𝑥>0,若𝑓(𝑥)>0,则2𝑥−𝑥2>0,解得0<𝑥<2,∴𝑓(𝑥)>0的解集是{𝑥|0
<𝑥<2},①正确;对②:又∵𝑓′(𝑥)=(2−𝑥2)e𝑥,令𝑓′(𝑥)>0,则2−𝑥2>0,解得−√2<𝑥<√2,∴𝑓(𝑥)在(−∞,−√2),(√2,+∞)上单调递减,在(−√2,√2)上
单调递增,则𝑓(−√2)是极小值,𝑓(√2)是极大值,②正确;对③④:∵𝑓(−√2)=−2(1+√2)e−√2,𝑓(4)=−8e4,则𝑓(−√2)>𝑓(4),∴当𝑥>4时,𝑓(𝑥)在(4,+∞)上单
调递减,则𝑓(𝑥)<𝑓(4)<𝑓(−√2),故𝑓(𝑥)无最小值;又∵𝑓(√2)=2(√2−1)e√2>0,当𝑥∈(−∞,0)∪(2,+∞)时,则𝑓(𝑥)<0<𝑓(√2);当𝑥∈[0,2]时,𝑓(𝑥)在[0,√2]上单调
递增,在(√2,2]上单调递减,则𝑓(𝑥)≤𝑓(√2);综上所述:对∀𝑥∈𝑅,𝑓(𝑥)≤𝑓(√2),即𝑓(√2)为𝑓(𝑥)的最大值;故③错误,④正确;故选:D.二.多选题(共4小题
,满分20分,每小题5分)9.(5分)(2022秋·黑龙江哈尔滨·高二期末)下列求导运算错误的是()A.(𝑥+3𝑥)′=1+3𝑥2B.(log2𝑥)′=1𝑥ln2C.(3𝑥)′=3𝑥ln𝑥D.(𝑥2cos𝑥)′=−2𝑥sin𝑥【解题思路】利用导数的运算法则
进行计算即可判断.【解答过程】对于A,(𝑥+3𝑥)′=1−3𝑥2,故选项A错误;对于B,(log2𝑥)′=1𝑥ln2,故选项B正确;对于C,(3𝑥)′=3𝑥ln3,故选项C错误;对于D,(𝑥2cos𝑥)′=2𝑥cos𝑥−𝑥2si
n𝑥,故选项D错误,所以导数运算错误的是:ACD,故选:ACD.10.(5分)(2022春·高二校考期末)已知数列{𝑎𝑛}的前𝑛项和为𝑆𝑛,下列说法正确的()A.若𝑆𝑛=𝑛2+1,则{𝑎𝑛}是等差数列B.若𝑆𝑛=3
𝑛−1,则{𝑎𝑛}是等比数列C.若{𝑎𝑛}是等差数列,则𝑆9=9𝑎5D.若{𝑎𝑛}是等比数列,且𝑎1>0,𝑞>0,则𝑆1⋅𝑆3>𝑆22【解题思路】对于A,求出𝑎1,𝑎2,𝑎3即可判断;对
于B,利用𝑎𝑛=𝑆𝑛−𝑆𝑛−1求出通项公式,再验证是否满足𝑎1=2,即可判断;对于C,根据等差数列的求和公式即可判断;对于D,当𝑞=1时,可得𝑆1⋅𝑆3−𝑆22=−𝑎12<0,即可判断.【解答过程】解:对于A
,若𝑆𝑛=𝑛2+1,则𝑎1=𝑆1=2,𝑎2=𝑆2−𝑆1=3,𝑎3=𝑆3−𝑆2=5,则{𝑎𝑛}不是等差数列,A错误;对于B,若𝑆𝑛=3𝑛−1,则𝑎1=𝑆1=2,当𝑛≥2时,𝑎𝑛=𝑆𝑛−𝑆𝑛−1=3𝑛−1−(3𝑛−1−1)=2×3�
�−1,满足𝑎1=2,所以𝑎𝑛=2×3𝑛−1,则{𝑎𝑛}是等比数列,B正确;对于C,{𝑎𝑛}是等差数列,则𝑆9=9(𝑎1+𝑎9)2=9𝑎5,C正确;对于D,若{𝑎𝑛}是等比数列,当𝑞=1时,则𝑆1⋅𝑆3−𝑆22=3𝑎12−4𝑎12=−𝑎12<0,
D错误.故选:BC.11.(5分)(2023春·广东江门·高二期中)已知椭圆𝐶:𝑥225+𝑦29=1,𝐹1,𝐹2分别为它的左右焦点,𝐴,𝐵分别为它的左右顶点,点𝑃是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有()A.短轴长是3B.△𝐹1𝑃𝐹2的周长为15C.离心率𝑒=45D.若
∠𝐹1𝑃𝐹2=90°,则△𝐹1𝑃𝐹2的面积为9【解题思路】根据短轴长2𝑏的定义可判断A;利用椭圆的定义可判断B;根据离心率𝑒=𝑐𝑎来判断C;利用勾股定理以及椭圆的定义求出|𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|可判断D.【解答过程】A,由𝑥225+𝑦29=1
,可得𝑎=5,𝑏=3,𝑐=4,所以椭圆𝐶的短轴长为2𝑏=6,故A不正确;B,△𝐹1𝑃𝐹2的周长为|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|+|𝐹1𝐹2|=2𝑎+2𝑐=18,故B不正确.C,离心率𝑒=𝑐𝑎=45,故C正确;D,∵∠𝐹1𝑃𝐹2=90°
,∴|𝑃𝐹1|+⬚2|𝑃𝐹2|2=|𝐹1𝐹2|2=64,又因为|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=2𝑎=10,所以(|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|)2=100,即∴|𝑃𝐹1|+⬚2|𝑃𝐹2|2+2|𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|=100,解得|𝑃𝐹1
||𝑃𝐹2|=18,所以𝑆△𝐹1𝑃𝐹2=12|𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|=9,故D正确.故选:CD.12.(5分)已知向量𝑎⃗=(−2,−1,3),𝑏⃗⃗=(1,−3,2),𝑑⃗=(2,1,𝑥),则下列命题中,正确的是(
)A.若𝑎⃗⊥𝑐⃗,𝑏⃗⃗⊥𝑐⃗,|𝑐⃗|=√3,则𝑐⃗=(1,1,1)B.以𝑎⃗,𝑏⃗⃗为邻边的平行四边形的面积是7√3C.若𝑥<53,则𝑎⃗,𝑑⃗之间的夹角为钝角D.若𝑥>53,则𝑎
⃗,𝑑⃗之间的夹角为锐角【解题思路】利用空间向量的垂直的坐标表示可判断A,利用平行四边形的面积与向量之间的关系可求面积判断B,根据向量的夹角与数量积之间的关系可判断CD.【解答过程】选项A,设𝑐⃗=(𝑎,𝑏,𝑐),由𝑎⃗⊥𝑐⃗,
𝑏⃗⃗⊥𝑐⃗,得{−2𝑎−𝑏+3𝑐=0𝑎−3𝑏+2𝑐=0,化简得𝑎=𝑏=𝑐,因为|𝑐⃗|=√3,所以𝑐⃗=(1,1,1)或𝑐⃗=(−1,−1,−1),即A错误;选项B,由𝑎⃗=(−2,−1,3),𝑏⃗⃗=(1,−3,2),知
𝑎⃗⋅𝑏⃗⃗=−2+3+6=7,|𝑎⃗|=√10,|𝑏⃗⃗|=√14,所以cos⟨𝑎⃗,𝑏⃗⃗⟩=𝑎⃗⃗⋅𝑏⃗⃗|𝑎⃗⃗||𝑏⃗⃗|=7√14×√14=12,即⟨𝑎⃗,𝑏⃗⃗⟩=π3,所以sin⟨𝑎⃗,𝑏⃗⃗
⟩=√32,所以以𝑎⃗,𝑏⃗⃗为邻边的平行四边形的面积𝑆=|𝑎⃗|⋅|𝑏⃗⃗|sin⟨𝑎⃗,𝑏⃗⃗⟩=14×√32=7√3,即B正确;选项C,若𝑥=−3,则𝑑⃗=(2,1,−3)=−(−2
,−1,3)=−𝑎⃗,即𝑎⃗,𝑑⃗共线反向,故C错误;选项D,若𝑥>53,则𝑎⃗⋅𝑑⃗=−4−1+3𝑥=−5+3𝑥>0,此时𝑎⃗,𝑑⃗之间的夹角为锐角,故D正确,故选:BD.三.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13.(5分)已知直线x+my+m
-2=0在两坐标轴上的截距相等,则实数m的值为2或1.【解题思路】分别求出直线在两坐标轴上的截距,列等式求解.【解答过程】由题意可知𝑚=0时不符合题意,所以𝑚≠0.令𝑥=0,有𝑦=2−𝑚𝑚,令𝑦=0,有𝑥=2−𝑚,因为直线在两坐标轴上的截距相等,所以2−𝑚𝑚=2−𝑚,解得�
�=1或𝑚=2.故答案为:2或1.14.(5分)(2022·全国·高三专题练习)设数列{𝑎𝑛}满足𝑎1=12,且𝑎𝑛+1=1+𝑎𝑛1−𝑎𝑛(𝑛∈N∗),则𝑎20=−13.【解题思路】利用数列的周期
性变化的特点求解.【解答过程】由题意,𝑎1=12,𝑎2=1+𝑎11−𝑎1=3,𝑎3=1+𝑎21−𝑎2=−2,𝑎4=1+𝑎31−𝑎3=−13,𝑎5=1+𝑎41−𝑎4=12=𝑎1,所以{𝑎𝑛}是周期为4的周期数列,故𝑎20=𝑎4=−13.故答案
为:−13.15.(5分)(2022春·湖北襄阳·高二阶段练习)已知𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(0,1,−1),𝐵𝐸⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(2,−1,2),𝐵𝐸⊥平面𝐵𝐶𝐷,则𝐴𝐵与平面𝐵𝐶𝐷所成角为π4.【解题思路】先由题意可知
平面𝐵𝐶𝐷的一个法向量为𝐵𝐸⃗⃗⃗⃗⃗⃗,再利用空间向量夹角余弦的坐标表示即可求得𝐴𝐵与平面𝐵𝐶𝐷所成角.【解答过程】因为𝐵𝐸⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(2,−1,2),𝐵𝐸⊥平面𝐵𝐶𝐷,所以平面𝐵𝐶𝐷的一个法向量为𝐵𝐸⃗⃗⃗⃗⃗⃗,又因为𝐴𝐵
⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(0,1,−1),设𝐴𝐵与平面𝐵𝐶𝐷所成角为𝜃,则0≤𝜃≤π2,所以cos𝜃=|cos⟨𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗,𝐵𝐸⃗⃗⃗⃗⃗⃗⟩|=|𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗⋅𝐵𝐸⃗⃗⃗⃗⃗⃗||𝐴𝐵
⃗⃗⃗⃗⃗⃗|⋅|𝐵𝐸⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|−1−2|√1+1×√4+1+4=√22,因为0≤𝜃≤π2,所以𝜃=π4.故答案为:π4.16.(5分)(2022秋·上海金山·高二期末)如图是函数𝑦=𝑓(𝑥)的导函数𝑦=𝑓′(𝑥)的图象:①函数𝑓
(𝑥)在区间(1,3)上严格递减;②𝑓(1)<𝑓(2);③函数𝑓(𝑥)在𝑥=1处取极大值;④函数𝑓(𝑥)在区间(−2,5)内有两个极小值点.则上述说法正确的是②④.【解题思路】根据导函数图象分析得到函数的单调
性,进而判断是否为极值点,比较出函数值的大小,判断出正确答案.【解答过程】由导函数𝑦=𝑓′(𝑥)的图象可知:函数𝑓(𝑥)在(1,2)上单调递增,在(2,3)上单调递减,故𝑓(1)<𝑓(2),故①错误,②正确;由导函数的图象可知:𝑓(𝑥)在(−1,
2)上均单调递增,故𝑥=1不是函数的极大值点,③错误;由导函数图象可得:在区间(−2,5)内有𝑓′(−1)=𝑓′(4)=0,且在(−2,−1)与(3,4)上导函数小于0,在(−1,0)和(4,5)上导函数大于0,故𝑥=−1和𝑥=4为函数的两个极小值点,故在区间(−2,5)内有两
个极小值点,④正确.故答案为:②④.四.解答题(共6小题,满分70分)17.(10分)(2022春·广东江门·高二期中)求适合下列条件的圆锥曲线的标准方程:(1)以直线𝑦=±√2𝑥为渐近线,焦点是(−3,0),(3,0)的双曲线;(2)离心率为45,短轴长为6的
椭圆.【解题思路】(1)由题意设双曲线方程为𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0),根据焦点坐标和双曲线的渐近线方程求出𝑎,𝑏即可;(2)分椭圆的焦点在𝑥轴时和𝑦轴时讨论求解即可.【解答过程】(1)解:由题意设双曲线方
程为𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0),由焦点坐标可知𝑐=3,双曲线的渐近线方程为𝑦=±√2𝑥,可得𝑏𝑎=√2,又𝑎2+𝑏2=𝑐2,解得𝑎=√3,𝑏=√6,所以双曲线的方程为𝑥23−𝑦26=1.(2)解:当
焦点在𝑥轴时,设椭圆方程为𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0),由题可得{𝑐𝑎=452𝑏=6𝑎2=𝑏2+𝑐2,解得𝑎=5,𝑏=3,所以椭圆方程为𝑥225+𝑦29=1;当焦点在𝑦轴时,设椭圆方程为
𝑦2𝑎2+𝑥2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0),由题可得{𝑐𝑎=452𝑏=6𝑎2=𝑏2+𝑐2,解得𝑎=5,𝑏=3,所以椭圆方程为𝑦225+𝑥29=1;所以,所求椭圆方程为𝑥225+𝑦29=1或𝑦225+𝑥29=1.18.(12分)(2022春·浙江杭州·高二期
中)如图,正四面体(四个面都是正三角形)OABC的棱长为1,M是棱BC的中点,点N满足𝑂𝑁⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2𝑁𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,点P满足𝐴𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗=34𝐴𝑁⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗.(1)用
向量𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗,𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗,𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗表示𝑂𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗;(2)求|𝑂𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗|.【解题思路】(1)根据空间向量的线性运算即可求解;(2)先计算𝑂𝑃⃗⃗
⃗⃗⃗⃗2=(14𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗+14𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗+14𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗)2,再开方即可求解【解答过程】(1)因为M是棱BC的中点,点N满足𝑂𝑁⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2𝑁𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,点P满足𝐴𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗=34𝐴𝑁⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗.所以𝑂𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗=�
�𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗+𝐴𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗=𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗+34𝐴𝑁⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗+34(𝑂𝑁⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗−𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=14𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗+34𝑂𝑁⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=14𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗+34×23𝑂𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=1
4𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗+12×12(𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗+𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=14𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗+14𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗+14𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗.(2)因为四面体𝑂𝐴𝐵𝐶是正四面体,则|𝑂�
�⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=1,𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗⋅𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗=𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗⋅𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗=𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗⋅𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗=1×1×12=12
,𝑂𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗2=(14𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗+14𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗+14𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗)2=116(𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗+𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗+𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗)2=116(𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+2𝑂𝐴
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⋅𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗+2𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗⋅𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗+2𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗⋅𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=116(1+1+1+2×12+2×12+2×12)=616,所以|𝑂𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√64.19.(12分
)(2022春·北京·高二期末)已知光线经过已知直线𝑙1:3𝑥−𝑦+7=0和𝑙2:2𝑥+𝑦+3=0的交点M,且射到x轴上一点𝑁(1,0)后被x轴反射.(1)求反射光线所在的直线𝑙3的方程.(2)求与𝑙3距离为√10的直线方程.【解题思路】(1)由题可得𝑀(
−2,1),进而可得𝑘𝑀𝑁=−13,然后结合条件及直线的点斜式即得;(2)根据平行线间距离公式即得.【解答过程】(1)由{3𝑥−𝑦+7=02𝑥+𝑦+3=0,可得{𝑥=−2𝑦=1,即𝑀(−2,1),又𝑁(1,0),所以𝑘𝑀𝑁=1−0−2−1=−
13,所以反射光线所在的直线𝑙3的斜率为13,故反射光线所在的直线𝑙3的方程𝑦=13(𝑥−1),即𝑥−3𝑦−1=0;(2)由题可设所求直线方程为𝑥−3𝑦+𝑐=0,则|𝑐+1|√12+(−3)2=√10,解得𝑐=9或𝑐=−11,所以与𝑙3距离为√10的
直线方程为𝑥−3𝑦+9=0或𝑥−3𝑦−11=0.20.(12分)(2022春·陕西渭南·高二期末)已知{𝑎𝑛}是等差数列,{𝑏𝑛}是首项为1、公比为3的等比数列,且𝑎1=𝑏1,𝑎14=𝑏4.(1)求{𝑎𝑛}的通项公式;(
2)若𝑐𝑛=𝑎𝑛+𝑏𝑛,求数列{𝑐𝑛}的前n项和.【解题思路】(1)由题意可知𝑏𝑛=3𝑛−1,分别求出𝑎1和𝑎14,可求公差d,根据{𝑎𝑛}是等差数列写出通项公式即可;(2)由𝑐𝑛=2𝑛−1+3𝑛−1,利用等差数
列和等比数列的前n项和公式分组求和即可.【解答过程】(1)依题意,知𝑏𝑛=3𝑛−1,则𝑎1=𝑏1=31−1=1,𝑎14=𝑏4=34−1=27,设{𝑎𝑛}的公差为d,则𝑎14=1+13𝑑=27⇒𝑑=2,∴𝑎𝑛=1+2(𝑛−1)=2𝑛−1.(2)由(1)知,𝑎𝑛=2
𝑛−1,𝑏𝑛=3𝑛−1,∴𝑐𝑛=𝑎𝑛+𝑏𝑛=2𝑛−1+3𝑛−1,设{𝑐𝑛}的前n项和为𝑇𝑛,则𝑇𝑛=𝑐1+𝑐2+𝑐3+⋯+𝑐𝑛=1+1+3+3+5+9+⋯+2𝑛−1+3𝑛−1=(1+3+5+⋯+2𝑛−1)+(1+3+9+
⋯+3𝑛−1)=𝑛(1+2𝑛−1)2+1−3𝑛−1⋅31−3=𝑛2+3𝑛−12.21.(12分)(2022春·湖北荆州·高二期末)已知圆𝐶:𝑥2+𝑦2−2𝑥−4𝑦+2=0和直线𝑙:𝑎𝑥+𝑦−1−𝑎=0.(1)判断直线𝑙与
圆𝐶的位置关系;(2)求直线𝑙被圆𝐶截得的最短弦长及此时直线𝑙的方程.【解题思路】(1)根据直线过定点以及点与圆的位置关系即可得到结果;(2)当当直线𝑙⊥𝐶𝑀时,直线𝑙被圆𝐶截得的弦长最短,结合弦长公式即可得到最短弦长及直线𝑙的方
程.【解答过程】(1)因为直线𝑙:𝑎𝑥+𝑦−1−𝑎=0,即𝑎(𝑥−1)+𝑦−1=0恒过定点𝑀(1,1)又因为圆𝐶:𝑥2+𝑦2−2𝑥−4𝑦+2=0,即(𝑥−1)2+(𝑦−2)2=3即圆心𝐶(1,2),半径为𝑟=√3因为|𝐶𝑀|=√(1−1)2+(2−1)2
=1<√3所以点𝑀在圆内,即直线𝑙与圆𝐶相交.(2)当直线𝑙⊥𝐶𝑀时,直线𝑙被圆𝐶截得的弦长最短,此时可得弦长的一半为√𝑟2−|𝐶𝑀|2=√3−1=√2即最短弦长为2√2又因为点𝑀,𝐶横坐标相同,故直线𝑀𝐶⊥𝑥轴,则直线𝑙的斜率为0,所以直线𝑙的
方程为𝑦=1.22.(12分)(2022春·陕西西安·高二期末)已知函数𝑓(𝑥)=𝑥3+6ln𝑥,𝑓′(𝑥)为𝑓(𝑥)的导函数.(1)求曲线𝑦=𝑓(𝑥)在点(1,𝑓(1))处的切线方程;(2)求函数𝑔(𝑥)=𝑓(𝑥)−𝑓′(�
�)+9𝑥的极值.【解题思路】(1)利用导数求出𝑓(1)=1,𝑓′(1)=9,代入直线的点斜式方程即可求出切线方程;(2)求出导函数,用列表法求出极值即可.【解答过程】(1)因为𝑓(𝑥)=𝑥3+6ln𝑥的定义域为(0,+∞),𝑓′(𝑥)=3𝑥2+6𝑥,所以𝑓(1)=1
,𝑓′(1)=9,所以曲线𝑦=𝑓(𝑥)在点(1,𝑓(1))处的切线方程为𝑦−1=9(𝑥−1),即𝑦=9𝑥−8.(2)依题意,𝑔(𝑥)=𝑥3−3𝑥2+6ln𝑥+3𝑥,𝑥∈(0,+∞),
则𝑔′(𝑥)=3𝑥2−6𝑥+6𝑥−3𝑥2,整理得𝑔′(𝑥)=3(𝑥−1)3(𝑥+1)𝑥2.令𝑔′(𝑥)=0,解得𝑥=1.当𝑥变化时,𝑔′(𝑥),𝑔(𝑥)的变化情况如表所示:𝑥(0,1)1(1,+∞)𝑔′(𝑥)值为负
0值为正𝑔(𝑥)单调递减极小值单调递增∴函数𝑔(𝑥)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞).故𝑔(𝑥)的极小值为𝑔(1)=1,无极大值.