【文档说明】浙江省(湖州、丽水、衢州)三地市2022-2023学年高三上学期11月份教学质量检测(一模)数学试题 含解析.docx,共(26)页,3.094 MB,由小赞的店铺上传
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丽水、湖州、衢州2022年11月三地市高三教学质量检测数学试题卷注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上.2.作答选择题时,用2B铅笔把答题卡上对
应题目选项的答案信息点涂黑.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上.不按以上要求作答的答案无效.一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项
是符合题目要求的.1.已知集合3|01xAxx−=−,|2Bxx=,则AB=()A.|23xxB.|12xxC.|13xxD.|12xx【答案】A【解析】【分析】根据分式不等式的解法解出集合A,根据交
集的定义和运算即可求解.【详解】(3)(1)03{|0}{|13}101xxxAxxxxxx−−−===−−,又{2}Bxx=,所以{|23}ABxx=.故选:A2.设复
数11iz=−(其中i为虚数单位),z是z的共轭复数,则zz+=()A.1−B.1C.iD.1i2+【答案】B【解析】【分析】利用共轭复数的定义及复数的除法法则,结合复数加法法则即可求解.【详解】()()11i11i1i1i1i22z+==
=+−−+,所以11i22z=−所以111111ii=1222222zz+=++−+=.故选:B.3.已知点P为ABC所在平面上的一点,且13APABtAC=+,其中t为实数,若点P落在ABC的内部(不含边界),则t的取值范围是()A.104tB.103tC.
102tD.203t【答案】D【解析】【分析】延长AP交BC于D,设ADmAP=(1m),(0)BDDC=,求出1(1)(1)APABACmm=+++,根据平面向量基本定理得到()()11131mtm=
+=+,根据1,0m可求出203t.【详解】如图,延长AP交BC于D,设ADmAP=(1m),(0)BDDC=,则1()()11ADABACADADABAC−=−=+++,∴1111(1)(1)mAPABACAPABACmm
=+=+++++,又∵13APABtAC=+,∴()()11131mtm=+=+,∴113tm=−,因为0,所以1113(1)mm=+,所以13m,所以203t.故选:D.4.已知函
数()()sinfxAx=+(0,0,πA)的部分图像如图,当π0,2x时,满足()1fx=的x的值是()A.π2B.5π12C.π3D.π6【答案】B【解析】【分析】利用函数的部分
图像求出()fx的解析式,结合三角方程即可求解.【详解】由题意可知,2A=,周期5ππ2π63T=−=,所以2π2T==,则()()2sin2fxx=+,由π03f=,得π2sin203+=,又π
,所以π3=或2π3=−,所以()π2sin23fxx=+,或()2π2sin23fxx=−,当0x=时,()π02sin20303f=+=,不满足题意舍去,故()
2π2sin23fxx=−.由π0,2x,得2π2ππ2,333x−−,由()1fx=即2π2sin213x−=,得2π1sin232x−=,所以2ππ236x−=,解得5π12x=,故选:
B.5.在正三棱锥−PABC中,M,N分别是棱PC,BC的中点,且AMMN⊥,设三棱锥−PABC外接球的体积和表面积分别是V和S.若2AB=,则()A.66V=B.126V=C.6S=D.24S=【答案】C【解析】【分析
】如图,根据题意,利用线面垂直的判定定理和性质证明PBPA⊥,PBPC⊥,PCPA⊥,将三棱锥−PABC补成以PAPBPC、、为棱的正方体,则正方体的外接球即为三棱锥−PABC的外接球,求出外接球的半径,结合球的体积和表面积公式计算即可求解.【详解】如图,取A
C的中点D,连接PD、BD,则//MNPB,由MNAM⊥,得PBAM⊥,因为三棱锥−PABC为正三棱锥,所以,PAPCBABC==,而D是AC的中点,所以,PDACBDAC⊥⊥,又,PDBDDPDBD=、平面PBD,所以AC⊥平面PBD,由PB平面PBD,
得AC⊥PB,又PBAM⊥,,ACAMAACAM=、平面PAC,所以PB⊥平面PAC,由PAPC、平面PAC,所以PBPA⊥,PBPC⊥,根据正三棱锥的特点可得PCPA⊥,故可将三棱锥−PABC补成以PAPBPC、、为棱的正方体,如图,所以正方体的外接球即为三棱锥−PABC
的外接球.由2AB=,可得正方体的棱长为2,所以222(2)2(2)R=+,即正方体的外接球的半径为62R=,即三棱锥−PABC的外接球半径为62R=,所以外接球的体积为33446()6332VR===,表面积为22
644()62SR===.故选:C6.若函数()sinfxaxx=+的图象上存在两条相互垂直的切线,则实数a的值是()A.2B.1C.0D.1−【答案】C【解析】【分析】求导,由导数的几何意义和直线垂直的
性质,以及余弦函数进行求解.【详解】因为()sinfxaxx=+,所以()cosfxax=+,因为函数()sinfxaxx=+的图象上存在两条相互垂直的切线,不妨设函数()sinfxaxx=+在1xx=和2xx=切线互相垂直
,则()()12coscos1axax++=−,即()22121coscos1coscos0aaxxxx++++=①,因为a一定存在,即方程①一定有解,所以()()22121coscos41coscos0xxxx=+−+
,即()212coscos4xx−,解得12coscos2xx−或12coscos2xx−−,又|cos|1x,所以12cos1,cos1xx==−或12cos1,cos1xx=−=,Δ0=,所以方程①变为20a=,所以0a=,故A,B,D错误.的故选:C.7.如
图,已知抛物线22yx=,过点()10P,和()3,0Q分别作斜率大于0的两平行直线,交抛物线于A,B和C,D,连接AD交x轴于点3,02M,则直线AB的斜率是()A.1B.2C.3D.2【答案】D【解析】【分析】由题知3DAyy=
−,进而设直线AD的方程为()302xmym=+,与抛物线联立方程得2,3ADADyymyy+==−,进而可得113ADmyy==−=,1,12A−,再求斜率即可.【详解】解:因为()10P,,()3,0Q,3,02M,所以13,22P
MQM==,因为//ABCD,所以AMP∽DMQ△,所以13ADPMAMyMQMQy===,即3DAyy=−,因为过点()10P,和()3,0Q两平行直线,ABCD斜率大于0所以,直线AD斜率大于0,故设直线AD的方程为()302xmym=+,联立方程23
22xmyyx=+=得2230ymy−−=,所以2,3ADADyymyy+==−所以,233ADADADyymyyyy+==−−=,解得113ADmyy==−=所以1,12A−,所以102112ABAPkk−−===−,即直线AB的斜率是2.故选:
D8.设14a=,1sin8e1b=−,9ln7c=,则()A.abcB.acbC.cabD.bca【答案】C【解析】【分析】根据题意构造函数()sin(0)2fxxxx=−和2(1)()ln(0)1xgxxxx−=−+,利用导数研
究函数()fx的单调性可得sinxx,进而11sin888888(+1)=(e)<(e)e<3<(+1)ba=,则ba;利用导数研究函数()gx的单调性可得当1x时()0gx,即991()ln0774g=−,则ca,进而
得出结果.【详解】由1sin8e1b=−,得1sin81eb+=;由14a=,得880011881888811111(1)(1)()C()C()C)1C344444a+=+=++++=.设函数()sin(0)2fxx
xx=−,则()cos10fxx=−,所以函数()fx在(0,)2上单调递减,故()(0)0fxf=,即sinxx,所以11sin88,有11sin88e<e,得11sin8888(e)<(e)e=,所以11sin888888(+1)=(e)<(e)e<3<(+1)ba=,所以b
a;由92(1)179417−=+,可设函数2(1)()ln(0)1xgxxxx−=−+,则214()0(1)gxxx=++,所以函数()gx在(0,)+单调递增,且(1)=0g,所以当1x时,()0gx,即92(1)997()ln097717g−=
−+,即91ln74,所以ca.综上,cab.故选:C二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个是符合题目要求的,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.9.为了增强学生体育锻炼的
积极性,某中学需要了解性别因素与学生对体育锻炼的喜好是否有影响,为此对学生是否喜欢体育锻炼的情况进行普查.得到下表:性别合计男性女性喜欢280p280+p不喜欢q120120+q合计280+q120+p400+p+q附:()()()()()22nadbcKabcd
acbd−=++++,nabcd=+++.()20PKk0.150.100.050.0250.0100.00l0k2.0722.70638415.0246.63510.828已知男生喜欢该项运动的人数占男生人数的710,女生喜欢该项运动的人数占女生人数的35,则下列说法正确
的是()A.列联表中q的值为120,p的值为180B.随机对一名学生进行调查,此学生有90%的可能喜欢该项运动C.有99%的把握认为学生的性别与其对该项运动的喜好有关系.D.没有99.9%的把握认为学生的性别与其对该项运动的喜好有关系【答案】ACD【解析】
【分析】根据题意求出q、p,补全22列联表,分析数据,利用卡方计算公式求出2K,结合独立性检验的思想依次判断选项即可.【详解】A:由题意知,男生喜欢该项运动的人数占男生人数的710,女生喜欢该项运动的人数
占女生人数的35,则7280(280)10q=+,3(120)5pp=+,解得120,180qp==,故A正确;B:补全22列联表如下:男性女性合计喜欢280180460不喜欢120120240合计400300700所以随机抽一名学生进行调查,喜欢该项运动的概率约为46065.7%700
P=,故B错误;C:222()700(280120180120)7.609()()()()460240400300nadbcKabcdacbd−−==++++,而6.6357.60910.828,所以有99%
的把握认为学生的性别与其对该项运动的喜好有关系,故C正确;D:由选项C知,没有99.9%的把握认为学生的性别与其对该项运动的喜好有关系,故D正确.故选:ACD10.已知函数()1e1,1ln,01xxfxxx−−=,()()gxfxaxb=−−,则()A.对于任意,R
ab,函数()gx有零点B.对于任意Rb,存在0a,函数()gx恰有一个零点C.对于任意0a,存在Rb,函数()gx恰有二个零点D.存在,Rab,函数()gx恰有三个零点【答案】ABD【解析】【分析】A选项:将()()gxfxaxb=−−的零
点个数可以转化为()fx与yaxb=+图象的交点个数,根据图象即可得到当0a时一定有零点,当0a时,利用零点存在性定理判断即可;BCD选项:根据()fx切线斜率的范围来判断直线()1yax=−与()fx图象的交点情况即可.【详解】A选项:上图为()fx
的图象,由题意知,()()gxfxaxb=−−的零点个数可以转化为()fx与yaxb=+图象的交点个数,当0a时,函数()fx和yaxb=+的图象一定有交点;当0a,0x→时,()gx→−,当x→+时,()gx→+,,则由零点存在性
定理得()gx有零点,故A正确;B选项:当1x时,()11xfx−=e,当01x时,()11fxx=,所以()fx切线的斜率都大于或等于1,当01a时,直线()1yax=−与()fx有一个交点,即()g
x有一个零点,故B正确;C选项:由B选项得,当01a时,对于任意的Rb,()gx只有一个零点,故C错;D选项:当1a时,()11f=,所以()fx在()1,0的切线方程为1yx=−,所以当1a时,直线()1yax=−与()f
x有三个交点,即()gx有三个零点,故D正确.故选:ABD.11.已知点A,B分别为圆1C:2228160xyxy+−++=与圆2C:22650xyx+−+=上的两个动点,点P为直线l:20xy−+=上一点,则()A.PAPB−的最大值为253+B.PAPB−的最小值为253−−C.PAP
B+的最小值为3103−D.PAPB+的最小值为13373+−【答案】AC【解析】【分析】根据题意,作出图形,当1CPC、、三点共线时PAPB+最小,即PAPB+2112112PCPCrrCCrr=+−−=−−;由PAPBA
B−知当AB取到最大即1212maxABMNCCrr==++时PAPB−最大,结合两点坐标求距离公式计算即可.【详解】由221:28160Cxyxy+−++=,得22(1)(4)1xy−++=,所以圆心1(1,4)C−,半径为11r=;由222:650C
xyx+−+=,得22(3)4xy−+=,所以圆心2(3,0)C,半径为22r=;设点2C关于直线20xy−+=对称的对称点为(,)Cab,有1332022baab=−−+−+=,解得25ab=−=,,即(2,5)C−,连接1CC,交直线
l于点P,即当1CPC、、三点共线时,21PCPC+最小,且PAPBAB−,连接12PCPC、,此时PAPB+最小,当AB取到最大时,PAPB−取到最大值,如图,由图可知,1212max253ABMNCCrr==++=+
,所以PAPB−的最大值为253+,故A正确,B错误;()minPAPB+21121123103PCPCrrCCrr=+−−=−−=−,故C正确,D错误.故选:AC12.定义在(0,)+上的函数()fx的导函数为()fx,且2()()()0fxxxfx
++恒成立,则()A.4(2)3(1)ffB.8(2)9(3)ffC.3(3)2(1)ffD.15(3)16(4)ff【答案】AD【解析】【分析】设函数()()1xfxgxx=+,0x,利用导数可得()gx在(0,)
+上单调递减,从而(1)(2)(3)(4)gggg,即可得出答案.【详解】设函数()()1xfxgxx=+,0x,则222[()()](1)()()()()()(1)(1)fxxfxxxfxfxxxfxgxxx++−++==++,因为2()()()0fxx
xfx++恒成立,所以()0gx,所以()gx在(0,)+上单调递减,所以(1)(2)(3)(4)gggg,即(1)2(2)3(3)4(4)2345ffff,则必有4(2)3(1)ff,8(2)9(3)ff,3(3)2(1)ff,15(
3)16(4)ff,故AD正确,BC错误.故选:AD.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.在61xx+的展开式中,常数项为_____.【答案】20【解析】【分析】根据展开式的通
项公式求解即可.【详解】在61xx+的展开式的通项公式为6621661kkkkkkTCxCxx−−+==,所以令620k−=,解得3k=,所以常数项为3620C=故答案为:20.14.从数字1,2,3,4,5中任意取出两个
数字,这两个数字不是连续的自然数的概率是__.【答案】35##0.6【解析】【分析】根据题意可得所有的可能结果有10种,满足条件的有6种,利用古典概型的计算公式计算即可求解.【详解】从1,2,3,4,5中任意取出2个数共有25C10=种结果,数字是不连续自然数的情况有(1,3)(1,4)(1,
5)(2,4)(2,5)(3,5),,,,,,共6种结果.所以数字是不连续自然数的概率为63105P==.故答案为:35.15.已知函数()fx(xR)满足()()22fxfx−+=,若函数1xyx=−与()yfx=的图象的交点为(),iixy(1,2,,2022
i=),则()20221iiixy=+=__.【答案】4044【解析】【分析】根据已知条件求出函数1xyx=−与()yfx=的图象关于点()1,1对称,进而得两函数图象的交点成对出现,且每一对交点都关于点()1,1对称,从而得出结论.【详解】因为函数()fx(xR)满足()()22fx
fx−+=,所以()fx(xR)关于点()1,1对称,因为函数1111xyxx==+−−的图象关于点()1,1对称,即对每一组对称点(),iixy,(),iixy(1,2,,2022i=),有2,2iiiixxyy+=+=,故()202212022202211202
2202222404422iiiiiiiyxyx===+==+=+.故答案为:4044.16.设F是椭圆22221xyab+=(0ab)的右焦点,O为坐标原点,过F作斜率为15的直线l交
椭圆于A,B两点(A点在x轴上方),过O作AB的垂线,垂足为H,且HBHF=,则该椭圆的离心率是__.【答案】()21517−【解析】【分析】结合图形,利用几何性质以及椭圆定义、勾股定理、离心率公式进行求解.【详解】由题可知,OHAB⊥,且HBHF=
,所以OBOF=,又因为O是FF的中点,所以OH是FBF的中位线,所以FBFB⊥,且2OHFB=,又直线l的斜率为15,所以tan15FFB=,设FBm=,FBn=,所以2mna+=,15mn=,联立解得21511
5am=+,2115an=+,由勾股定理有:222OFOHHF=+,即()2222222642244115mnmnac+=+==+,所以4115ac=+,所以()4215141157115aceaa−+==
==+.故答案为:()21517−.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.在数列na中,113a=,112nnnnaaaa++−=(*Nn).(1)求数列na的通项公式;(2)求满足不等式122
3117kkaaaaaa++++(*Nk)成立的k的最大值.【答案】(1)121nan=+(2)8【解析】【分析】(1)根据111112nnnnnnaaaaaa+++−−==,可知数列1na为等差数列,从而可求数列1na的通项
公式,即可求得数列na的通项公式;(2)利用裂项相消法可求得12231kkaaaaaa++++,解不等式即可.【小问1详解】由条件得111112nnnnnnaaaaaa+++−−==,所以数列1na
是以113a=为首项,公差2d=的等差数列.故()131221nnna=+−=+,即121nan=+.【小问2详解】由(1)知()()11111212322123nnaannnn+==−++++,故122311111111235572123kkaaaaaakk+
+++=−+−++−++1112323k=−+,所以111123237k−+,解得9k,结合*Nk得,k的最大值是8.18.在ABC中,内角,,ABC所对的边分别为,,abc,已知()sin22cosAC
B+=−.(1)求tanB的值;(2)若ABC的面积为2,求ABC周长L的最小值.【答案】(1)43(2)252+【解析】【分析】(1)利用三角形的内角和定理及诱导公式,结合二倍角的余弦公式及正切公式即可求解;(2)根据(1)的结论及三角形的面积公式,再利用基本不等式及
余弦定理,结合三角形的周长公式即可求解.【小问1详解】由()sin22cosACB+=−得,()2sin21cos4sin2sincos222BBBBB=−==,因为sin02B,解得1tan22B=.所以22tan42tan31tan2BBB==−.【小问2
详解】由22sincos1sin4cos3BBBB+==可知4sin5B=,3cos5B=.由ABC的面积为2,得12sin225ABCSacBac===,故5ac=.所以252acac+
=,即25ac+.(等号成立当且仅当ac=)又()2222226162cos55acacbacacBacac=+−=+−=+−()()222161525acacac++−=+(等号成立当且仅当ac=)所以()525bac+.故ABC周长
()252Labcacb=++=+++(等号成立当且仅当5ac==).因此ABC周长L的最小值为252+.19.如图,在三棱台111ABCABC−中,三棱锥111CABC−的体积为33,1ABC△的面积为4,112ABAB=,且1AA⊥平面ABC.(1)求点B到平
面1ABC的距离;(2)若1BBBA=,且平面1ABC⊥平面11ABBA,求二面角11ABCA−−的余弦值.【答案】(1)3(2)21919【解析】【分析】(1)根据等积转化法求点B到平面1ABC的距离;(2)几何法:由平面1ABC⊥平面11ABBA,可作出二面角11ABCA−−的平面角,在
直角三角形求解;空间向量法:先证明1ABACAA,,两两垂直后建系,用法向量求二面角11ABCA−−的余弦值【小问1详解】设点B到平面1ABC的距离为h.因为112ABAB=,三棱锥111CABC−的体积为33,所以三棱锥1BAB
C−的体积为433,又由11BABCBABCVV−−=,得114333ABChS=,解得3h=.【小问2详解】由已知设11ABx=,11ACy=,则12BBABx==,2ACy=,取1AB的中点M,连接BM
,则1BMAB⊥,由平面1ABC⊥平面11ABBA知BM⊥面1ACB,故BMAC⊥,又1ACAA⊥,从而AC⊥平面11AABB.故ACAB⊥,1ACAB⊥,取AB中点N,则11ABANx==,四边形11ABNA是平行四边形,1BNAB⊥,从而1ABB为正三角形,故12ABx=,113
BNAAx==,又111122422ABCSACAByx===,1111133323CABCVxyx−==得1,2xy==.在平面11ABBA内作11AGAB⊥于G,则132AG=,在平面1ABC内,作1GHB
C⊥于H,连接1AH,因为平面1ABC⊥平面11ABBA,平面1ABC平面111ABBAAB=,所以1AG⊥平面1ABC,又1BC平面1ABC,所以1AG⊥1BC,又1AGGHG=,1AG平面1AGH,GHÌ平面1AGH,所以1BC⊥平面1AGH,又1AH平面1AGH,所以1BC⊥1A
H,则二面角11ABCA−−平面角为1AHG.在直角1GHB中,15GH=,故1115tan2AGAHGGH==,1219cos19AHG=.即所求二面角的余弦值为21919.法二:取1AB的中点M,连接BM,则1BMAB⊥,由平面1
ABC⊥平面11ABBA知BM⊥面1ACB,故的BMAC⊥,又1ACAA⊥,从而AC⊥平面11AABB.故ACAB⊥,以A为原点,分别以1,,ABACAA所在直线为,,xyz轴,建立空间直角坐标系,设11ABx=,11ACy=,则12BBABx==,2ACy=,取AB中点N,则11AB
ANx==,四边形11ABNA是平行四边形,1BNAB⊥,从而1ABB为正三角形,故12ABx=,113BNAAx==,又111122422ABCSACAByx===,1111133323CABCVxyx−==得1,2xy==,则(0,0,0)A1(1,0,3)B,1
(0,0,3)A,(0,4,0)C,设面1ABC的法向量(,,)nxyz=,由100nABnAC==得(3,0,1)n=−,设面11ABC法向量(,,)mabc=,由11100mABmAC
==得(0,3,4)m=,故4219cos,19219mnmnmn===,即所求二面角的余弦值为21919.20.自主招生和强基计划是高校选拔录取工作改革的重要环节.自主招生是学生通过高校组织的笔试和面试之后,可以得到相应的降分政策.2020年1月,教育部决定2020年起不
再组织开展高校自主招生工作,而是在部分一流大学建设高校开展基础学科招生改革试点(也称强基计划).下表是某高校从2018年起至2022年通过自主招生或强基计划在部分专业的招生人数:年份数学物理化学总计20184761720
1958518的202069520202187621202298623请根据表格回答下列问题:(1)统计表明招生总数和年份间有较强的线性关系.记x为年份与2017的差,y为当年数学、物理和化学的招生总人数,试用最小二乘法建立y关于x的线性回归方程,并以此预测2023年的数学、物理和化学
的招生总人数(结果四舍五入保留整数);(2)在强基计划实施的首年,为了保证招生录取结果的公平公正,该校招生办对2020年强基计划录取结果进行抽检.此次抽检从这20名学生中随机选取3位学生进行评审.记选取到数学专业的学生人数为X,求随
机变量X的数学期望()EX;(3)经统计该校学生的本科学习年限占比如下:四年毕业的占0076,五年毕业的占0016,六年毕业的占008.现从2018到2022年间通过上述方式被该校录取的学生中随机抽取1名,若该生是
数学专业的学生,求该生恰好在2025年毕业的概率.附:ˆˆybxa=+为回归方程,()()()121ˆniiiniixxyybxx==−−=−,ˆˆaybx=−.【答案】(1)ˆ1.515.3yx=+,24(2)910
(3)93400【解析】【分析】(1)根据表中数据利用回归方程公式即可求解;(2)利用超几何分布模型即可求解;(3)由条件概率公式即可求解.【小问1详解】由题意,x的取值集合为{1,2,3,4,5},y的取值集合为{17,18,20,21,23},1234535x+++
+==,171820212319.85y++++==直接根据公式求得()()()121ˆ1.5niiiniixxyybxx==−−==−,ˆˆ15.3ayxb=−=,因此回归方程为:ˆ1.515.3y
x=+,当6x=时,可得ˆ24.3y=,因此预测2023年的招生总人数为24人.【小问2详解】由已知,X可取0,1,2,3.314320C(0)CPX==,21146320CC(1)CPX==,12146320CC(2)CPX==,36320C(3)CPX==,故()EX=211463
20CC1C12146320CC2C+36320C3C+910=.【小问3详解】因为2025年毕业,则入学年份可能为2021年,2020年,2019年,由条件概率公式可知,该生被数学系录取的条件下,其在第k年入学的概率为:()()()()(),,PknkPkPn==第年入学数学系
第年入学数学系第年入学数学系数学系数学系,故()8202132P=年入学数学系,()6202032P=年入学数学系,()5201932P=年入学数学系,由全概率公式:()8659320250.760.160.08323232400P=
++=年毕业数学系.21.已知点()3,2A在离心率为233的双曲线C上,过点()1,0M的直线l交曲线C于D,E两点(D,E均在第四象限),直线AD,AE分别交直线1x=于P,Q两点.(1)求双曲线C的标准方程;(2)若APQ的面积为42,求直线l的方程.【答
案】(1)2213xy−=(2)132111xy=−+【解析】【分析】(1)讨论焦点在x轴、y轴上的情况,设出对应的双曲线方程,根据题意列出方程组,解之即可;(2)设直线l方程为1xty=+和1111(,),(,)Dxy
Exy,联立双曲线方程,利用韦达定理表示出1212yyyy+、,由直线点斜式方程求出直线AD、AE方程,解得Py、Qy,利用点到直线距离公式和三角形的面积可得22244232tt−=−,解方程即可.【小问1详解】①若焦点在x轴上,设双曲线C方程为22221x
yab−=(0,0ab).由题意得22233921caab=−=,解得31ab==,所以双曲线C的标准方程为2213xy−=.②若焦点在y轴上,设双曲线C方程为22221yxab−
=(0,0ab).由题意得22233921caab=−=,此时无解.综上所述双曲线C的标准方程为2213xy−=.【小问2详解】设直线l方程为1xty=+,1111(,),(,)DxyExy,联立221330xtyxy=+−−=得()223220tyty−+−=,故()2
21221223012202323tttyytyyt−=−−+=−−=−,又因为直线()112:233yADyxx−−=−−,取1x=得()111112222232Ptyxyyxty−
−−==−−,同理()22222Qtyyty−=−,由题意点A到直线l距离是2d=,所以12422APQSPQ==,解得42PQ=.又()()()()()()1212212122222224224222232PQtytytyytPQyytytyt
ytyt−−−−−=−=−==−−−−−故22244232tt−=−,化简可得21122260tt+−=,得13211t=−或2t=,易知0t,故13211t=−,即直线l方程为132111xy=−+.方法二:1212121212(22)(22)22()(22)022(2)(2)PQ
tytytyyyyyyttytytyty−−−++=+=−=−−−−,故MPMQ=,又42S=,得42PQ=,故22MPMQ==,由11(22)2Ptyyty−=−22=−,22(22)2Qtyyty−=−22=得142322yt
=−,24222yt=+,代入12223yyt−=−,得13211t=−或2t=,易知0t,故13211t=−,即直线l方程为132111xy=−+.22.已知函数()ln1eaxxfxxax=+−−(Ra).
(1)当1a=时,求()fx的单调区间;的(2)若函数()fx有两个不同的零点1x,2x,证明:1212elnxxa+.(其中e2.71828是自然对数的底数)【答案】(1)()fx在()0,1单调递增,在()1,+单调递减;(2)证明见解析.【解析】【分
析】(1)通过对函数求导,利用导数来研究函数的单调性.(2)利用导数,通过构造函数,研究函数的单调性以及最值,再结合对数均值不等式、不等式放缩进行证明.【小问1详解】已知函数()ln1eaxxfxxax=+−−,定义域为()0,+,当1a=时,()ln1exxfxxx
=+−−,得()()111exfxxx=−+,所以当01x时,()0fx¢>,当1x时,()0fx,因此()fx在()0,1单调递增,在()1,+单调递减.【小问2详解】先证明122xxa+,已知函数()ln1eaxxfxxax=+−−,定义域为(
)0,+,所以()()111eaxfxaxx=−+,当0a时,()0fx,()fx在()0,+单调递增,不满足题意;当0a,可知()fx在10,a单调递增,在1,a+单调递减.又当0x+→时,()fx→−;当
x→+时,()fx→−,若函数()fx有两个不同的零点1x,2x,不妨设21xx,则11ln20efaaa=−−,即1111ln20efaaa=+−,令1ln2e()hxxx+−=,则1
10e()xxh+=,所以1ln2e()hxxx+−=在()0,+上单调递增,又(e)0h=,所以由1111ln20efaaa=+−,解得10ea,所以1210xxa,因
为()()lnln1eln1exaxaxxfxxaxxax−=+−−=+−−,设lntxax=−,则由于()e1tgtt=+−单调递增,则1122lnlnxaxxax−=−,即()1212lnlnxxaxx−=−,12121lnlnxx
xxa−=−,利用对数均值不等式有1212121lnln2xxxxxxa−+=−,可证得122xxa+.所以要证明1212elnxxa+,只要证明22eln0aa+.设()22elnaaa=+(10ea),则()2212e22ee0aaaaa−=−+=,所以()a
在10,e单调递减,则()10ea=.因此有1212elnxxa+.对数均值不等式lnln2ababab−+−证明如下:不妨设0ab,要证lnln2ababab−+−,即证112lnaabbab−+,令1amb=
,即证11ln2mmm−+,即2(1)ln1mmm−+,即证:2(1)ln01mmm−−+,令2(1)()ln1mhmmm−=−+,则22214(1)()0(1)(1)mmmmmhm−=−=++,所以2(1)()ln1mhmmm−=−+在()1,
+上单调递增,所以()(1)0hmh=,所以lnln2ababab−+−结论得证.