2022-2023學(xué)年安徽省阜陽(yáng)市高二年級(jí)下冊(cè)學(xué)期選修模塊檢測(cè)數(shù)學(xué)【含答案】
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2022-2023學(xué)年安徽省阜陽(yáng)市高二年級(jí)下冊(cè)學(xué)期選修模塊檢測(cè)數(shù)學(xué)【含答案】
高二數(shù)學(xué)試卷
一、單項(xiàng)選擇題:本大題共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)是符合題目要求的
1. 拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)坐標(biāo)是()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】將已知拋物線(xiàn)方程整理成標(biāo)準(zhǔn)形式,從而可求出焦點(diǎn)坐標(biāo).
【詳解】由可得,焦點(diǎn)在軸的正半軸上,設(shè)坐標(biāo)為,
則,解得,所以焦點(diǎn)坐標(biāo)為.
故選:D.
2. 設(shè)隨機(jī)變量,若,則()
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)正態(tài)分布及求出期望與方差即可判斷作答.
【詳解】因?yàn)殡S機(jī)變量,且,
所以由對(duì)稱(chēng)性知,由正態(tài)分布知方差,A正確,BCD錯(cuò)誤.
故選:A
3. 從1,2,3,0這四個(gè)數(shù)中取三個(gè)組成沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù),則三位數(shù)的個(gè)數(shù)為()
A. 24 B. 48 C. 18 D. 36
【答案】C
【解析】
【分析】利用分步計(jì)數(shù)原理和排列數(shù)即可求解.
【詳解】先排末位則有種,再?gòu)氖O碌娜齻€(gè)選兩個(gè)進(jìn)行排列則,
根據(jù)分步計(jì)數(shù)原理可得種,
故選:C.
4. 已知上可導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,是的導(dǎo)函數(shù),則不等式的解集為()
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由函數(shù)圖象得出和的解,然后用分類(lèi)討論思想求得結(jié)論.
【詳解】由圖象知的解集為,的解集為,
或,
所以或,解集即為.
故選:C
5. 在數(shù)列中,已知,則的前10項(xiàng)的和為()
A. 1023 B. 1024 C. 2046 D. 2047
【答案】C
【解析】
【分析】利用,表示出的前10項(xiàng)的和,通過(guò)等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式求解即可.
【詳解】
,,,,,
則的前10項(xiàng)的和為.
故選:C.
6. 在棱長(zhǎng)為2的正方體中,下列說(shuō)法不正確的是()
A. 直線(xiàn)與平面所成的角為
B.
C. 三棱錐外接球的表面積為
D. 平面與平面距離為
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)線(xiàn)面角的定義即可判斷A,建立空間直角坐標(biāo)系,通過(guò)空間向量的坐標(biāo)運(yùn)算即可判斷BD,由三棱錐外接球與正方體的外接球相同即可判斷C.
【詳解】
連接,與相交于點(diǎn),因?yàn)槠矫妫移矫妫?
所以,又因?yàn)?,,所以平面?
即直線(xiàn)與平面所成的角為,且,故A錯(cuò)誤;
連接,以為原點(diǎn),建立如圖所示空間直角坐標(biāo)系,
則,
則
設(shè)平面的法向量為,
則,解得,取,則
所以,則,所以平面,
且平面,則,故B正確;
因?yàn)槿忮F外接球就是正方體的外接球,
設(shè)其外接球的半徑為,則,即,
所以,故C正確;
因?yàn)槠矫嫫矫嫠云矫?
同理平面 又平面,
所以平面平面,
由B選項(xiàng)可知,平面的法向量為,且,
則兩平面間的距離,故D正確.
故選:A
7. 已知拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)為,點(diǎn)是拋物線(xiàn)上一點(diǎn),圓與線(xiàn)段相交于點(diǎn),且被直線(xiàn)截得的弦長(zhǎng)為,若,則()
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)點(diǎn)在拋物線(xiàn)上及拋物線(xiàn)的定義,利用圓的弦長(zhǎng)及勾股定理即可求解
【詳解】由題意可知,如圖所示,
在拋物線(xiàn)上,則
易知,,由,
因?yàn)楸恢本€(xiàn)截得的弦長(zhǎng)為,則,
由,于是在中,
由解得:,所以.
故選:C.
8. 已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,且,,則不正確的是()
A. B.
C. 沒(méi)有極小值 D. 當(dāng)有兩個(gè)根時(shí),
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)條件判斷函數(shù)的單調(diào)性,即可判斷AB;求函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值,判斷C;將方程的實(shí)數(shù)根,轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象的交點(diǎn)問(wèn)題,利用數(shù)形結(jié)合判斷的取值范圍.
【詳解】因?yàn)?,所以函?shù)單調(diào)遞增,
,即,故A正確;
,即,故B正確;
設(shè),
即,,得,
所以,,得,
在區(qū)間上,,單調(diào)遞減,在區(qū)間上,,單調(diào)遞增,所以當(dāng)函數(shù)取得極小值,故C錯(cuò)誤;
有2個(gè)根,即函數(shù)的圖象與有2個(gè)交點(diǎn),由以上可知當(dāng)函數(shù)取得極小值,,
并且時(shí),,并且時(shí),,時(shí),,并且時(shí),,
所以當(dāng)直線(xiàn)與的圖象有2個(gè)交點(diǎn)時(shí),,故D正確.
故選:C.
二、多項(xiàng)選擇題: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. 下列說(shuō)法正確是()
A. 若隨機(jī)變量~,則
B. 若隨機(jī)變量的方差,則
C. 若,,,則事件與事件獨(dú)立
D. 若隨機(jī)變量~且,則
【答案】ACD
【解析】
【分析】通過(guò)計(jì)算可以判斷選項(xiàng)ABD;計(jì)算得到,則事件與事件獨(dú)立,所以選項(xiàng)C正確.
【詳解】A. 若隨機(jī)變量~,則,所以該選項(xiàng)正確;
B. 若隨機(jī)變量的方差,則,所以該選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C. 若,則事件與事件獨(dú)立,所以該選項(xiàng)正確;
D. 若隨機(jī)變量~且,則,所以該選項(xiàng)正確.
故選:ACD
10. 已知是等差數(shù)列,其前項(xiàng)和為,,則下列結(jié)論一定正確的有( ?。?
A. B. 最小 C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】計(jì)算得所以,所以選項(xiàng)A正確;由于符號(hào)不確定,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;所以選項(xiàng)C正確;,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
【詳解】根據(jù)題意,數(shù)列是等差數(shù)列,若
即
變形可得所以,所以選項(xiàng)A正確;
,
如果,則,則最?。蝗绻?,則,由于,則最??;
如果,則,由于,則沒(méi)有最小值.所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
,所以選項(xiàng)C正確;
,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
故選:AC
11. 點(diǎn)是拋物線(xiàn)上第一象限內(nèi)的點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A作圓C:的兩條切線(xiàn),切點(diǎn)為、,分別交軸于P,Q兩點(diǎn),則下列選項(xiàng)正確的是()
A.
B. 若,則直線(xiàn)MN的方程為
C. 若,則的面積為92
D. 的面積最小值為72
【答案】ABD
【解析】
【分析】根據(jù)勾股定理即可判斷A,根據(jù)相交弦的方程即可由兩圓方程相減求解B,根據(jù)三角形面積與內(nèi)切圓的關(guān)系即可列出方程求解C,結(jié)合基本不等式即可求解D.
【詳解】對(duì)于A選項(xiàng),,故,A正確;
對(duì)于B選項(xiàng),,,則以為直徑的圓的方程為,與圓相減得,故MN直線(xiàn)為,故B正確;
對(duì)于C選項(xiàng),,又,當(dāng)時(shí),,則,故,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D選項(xiàng),由C可知當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,故時(shí),取得最小值72,故D正確,
故選:ABD.
【點(diǎn)睛】圓錐曲線(xiàn)中取值范圍問(wèn)題的五種求解策略:
(1)利用圓錐曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)或判別式構(gòu)造不等關(guān)系,從而確定參數(shù)的取值范圍;
(2)利用已知參數(shù)的范圍,求新的參數(shù)的范圍,解這類(lèi)問(wèn)題的核心是建立兩個(gè)參數(shù)之間的等量關(guān)系;
(3)利用隱含的不等關(guān)系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;
(4)利用已知的不等關(guān)系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;
(5)利用求函數(shù)值域的方法將待求量表示為其他變量的函數(shù),求其值域,從而確定參數(shù)的取值范圍.
12. 如圖,點(diǎn)M是棱長(zhǎng)為l的正方體中的側(cè)面上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(包含邊界),則下列結(jié)論正確的是()
A. 不存在點(diǎn)M滿(mǎn)足平面
B. 存在無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)M滿(mǎn)足
C. 當(dāng)點(diǎn)M滿(mǎn)足時(shí),平面截正方體所得截面的面積為
D. 滿(mǎn)足的點(diǎn)M的軌跡長(zhǎng)度是
【答案】BCD
【解析】
【分析】對(duì)于A:根據(jù)線(xiàn)面垂直關(guān)系可得,分析判斷;對(duì)于B:根據(jù)線(xiàn)面垂直關(guān)系可得,分析判斷;對(duì)于C:根據(jù)平行線(xiàn)的性質(zhì)以及利用空間向量分析運(yùn)算求截面,進(jìn)而可求截面面積;對(duì)于D:利用空間向量求點(diǎn)M的軌跡,進(jìn)而求點(diǎn)M的軌跡長(zhǎng)度.
【詳解】對(duì)于選項(xiàng)A:連接,
因?yàn)樗倪呅蜛BCD是正方形,所以,
∵,且平面,所以,
,平面,
所以平面,且平面,
可得,
同理可證,
,平面,所以,
又點(diǎn)M是面上一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(包含邊界),所以當(dāng)M與A1重合時(shí),
故A錯(cuò)誤;
對(duì)于選項(xiàng)B:連接,
,,則,
又因?yàn)?,,?
所以,
可知當(dāng)M在線(xiàn)段上時(shí),有故存在無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)滿(mǎn)足,故B正確;
對(duì)于選項(xiàng)C:延長(zhǎng)交于點(diǎn),
∵,則為線(xiàn)段靠近點(diǎn)的三等分點(diǎn),
且,則,則為線(xiàn)段的中點(diǎn),
如圖,以D點(diǎn)為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,
則,可得,
設(shè)平面的法向量為,則,
令,則,即,
設(shè)平面,點(diǎn),則,
則,解得,
則,故,
可得,即,
且,
故截面面積,故C正確;
對(duì)于選項(xiàng)D:
因?yàn)檎襟w的棱長(zhǎng)為l,所以設(shè)
所以,,
因?yàn)?,所?
化簡(jiǎn)得:,
所以點(diǎn)M的軌跡是一段以為圓心,半徑為的圓弧,
設(shè)圓弧與分別交于點(diǎn),
取,則,即;取,則,即;
則,則,
且,即,
∴軌跡長(zhǎng)度是,故D正確.
故選:BCD.
三、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分.請(qǐng)把答案填寫(xiě)在答題卡相應(yīng)位置上.
13. 若,則=__.
【答案】3
【解析】
【分析】列出關(guān)于x的方程,解之即可求得x的值.
【詳解】由,可得,
即,整理得,
解之得或(舍)
故答案為:3
14. 現(xiàn)有兩批產(chǎn)品,第一批產(chǎn)品的次品率為5%,第二批產(chǎn)品的次品率為15%,兩批產(chǎn)品以3:2的比例混合在一起,從中任取1件,該產(chǎn)品合格的概率為_(kāi)_________.
【答案】0.91##
【解析】
【分析】設(shè)兩批產(chǎn)品共取件,求出第一批和第二批產(chǎn)品中的合格品的件數(shù)即得解.
【詳解】設(shè)兩批產(chǎn)品共取件,
所以第一批產(chǎn)品中的合格品有件,第二批產(chǎn)品中的合格品有件,
所以從中任取1件,該產(chǎn)品合格的概率為.
故答案為:0.91
15. 若直線(xiàn)與圓交于兩點(diǎn),則面積的最大值為_(kāi)___.
【答案】
【解析】
【分析】先求得面積的表達(dá)式,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求得面積的最大值.
【詳解】圓的圓心,半徑,
直線(xiàn)恒過(guò)定點(diǎn),則,
設(shè)中點(diǎn)為M,則點(diǎn)M在以為直徑的圓上,
設(shè)圓心到直線(xiàn)距離為d,
則,,
則的面積為
當(dāng)即時(shí)取得最大值.
則面積的最大值為.
故答案為:
16. 已知函數(shù)在處取得極值,且在上的最大值為1,則的值為_(kāi)__.
【答案】或
【解析】
【分析】先求得的導(dǎo)函數(shù),進(jìn)而按t討論得到的單調(diào)性,利用題給條件列出關(guān)于的方程,進(jìn)而求得的值.
【詳解】由(),可得
由函數(shù)在處取得極值,可得,
若,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,
則在處取得極大值即最大值,
則,解之得.
若,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
則在處取得極大值,
又由在上的最大值為1可得,
,即,不等式組無(wú)解.
若,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
則在處取得極小值,
在處取得極大值
又由在上的最大值為1可得,
,解之得.
綜上,的值為或.
故答案為:或.
四、解答題:本大題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟
17. 已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,從條件①、條件②這兩個(gè)條件中選擇一個(gè)條件作為已知,解答下列問(wèn)題.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè),記的前項(xiàng)和為,若對(duì)任意正整數(shù),都有恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
條件①,且;條件②為等比數(shù)列,且滿(mǎn)足.
注:如果選擇多個(gè)條件分別解答,按第一個(gè)解答計(jì)分.
【答案】(1)條件選擇見(jiàn)解析,
(2)
【解析】
【分析】(1)選①:由與的關(guān)系求;選②:求得后得到公比,寫(xiě)出通項(xiàng)公式即可.
(2)由裂項(xiàng)求和法求得,并求得的取值范圍,由不等式恒成立求的取值范圍.
【小問(wèn)1詳解】
選①:且,則,
兩式相減,得,
所以為公比的等比數(shù)列,
又,,解得,所以;
選②:因?yàn)闉榈缺葦?shù)列,且滿(mǎn)足,
所以,,
所以,所以.
【小問(wèn)2詳解】
因?yàn)?,所以?
顯然數(shù)列是關(guān)于的增函數(shù),∵,∴,
∴
由恒成立得,,解得或
故的取值范圍為.
18. 已知是函數(shù)的極值點(diǎn),則:
(1)求實(shí)數(shù)的值.
(2)討論方程的解的個(gè)數(shù)
【答案】(1)
(2)答案見(jiàn)解析
【解析】
【分析】(1)求導(dǎo),由題意可得,即可得解,要注意檢驗(yàn);
(2)利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及極值,由此作出函數(shù)的大致圖象,結(jié)合函數(shù)圖象即可得解.
【小問(wèn)1詳解】
,
因?yàn)槭呛瘮?shù)的極值點(diǎn),
所以,即,
解得或,
當(dāng)時(shí),,
令,則或,令,則,
所以函數(shù)在上遞增,在上遞增,
所以的極小值點(diǎn)為,極大值點(diǎn)為,符合題意,
當(dāng)時(shí),,
所以在上遞增,所以無(wú)極值點(diǎn),
綜上所述;
【小問(wèn)2詳解】
由(1)可得,
函數(shù)在上遞增,在上遞增,
則,
又當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
作出函數(shù)的大致圖象,如圖所示,
當(dāng)或時(shí),方程有個(gè)解,
當(dāng)或時(shí),方程有個(gè)解,
當(dāng)時(shí),方程有個(gè)解.
19. 如圖,在矩形ABCD中,,E為邊CD上的點(diǎn),,以BE為折痕把折起,使點(diǎn)C到達(dá)點(diǎn)P的位置,且使二面角為直二面角,三棱錐的體積為.
(1)求證:平面平面PAE;
(2)求二面角的余弦值.
【答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)
【解析】
【分析】(1)取BE中點(diǎn),則,由三棱錐的體積得,可得,由平面ABCD得,故平面PBE,得,又,可得平面,進(jìn)而得證;
(2)以D為原點(diǎn),為x,y軸正向,過(guò)作軸垂直于平面ABCD,建立空間直角坐標(biāo)系,分別求出平面BPA和平面DPA的法向量,由向量的夾角公式求解即可.
【小問(wèn)1詳解】
設(shè),由題意為等腰直角三角形,折疊后為等腰直角三角形,
取BE中點(diǎn),連接PF,則,
由于二面角為直二面角,故平面ABCD,且,
則,
得,即.
則,故,
又平面ABCD,故,又PF與BE相交,
故平面PBE,故,
又,且PE與AE相交,故平面,
又面PAB,故平面平面.
【小問(wèn)2詳解】
以D為原點(diǎn),為x,y軸正向,過(guò)作軸垂直于平面ABCD,建立空間直角坐標(biāo)系,
則,,
設(shè)平面BPA的法向量為,則,
取,可得,
設(shè)平面DPA的法向量為,則,
取,可得,
則,
由于二面角為鈍角,故其余弦值為.
20. 2022年12月初某省青少年乒乓球培訓(xùn)基地舉行了混雙選拔賽,其決賽在韓菲/陳宇和黃政/孫藝兩對(duì)組合間進(jìn)行,每場(chǎng)比賽均能分出勝負(fù).已知本次比賽的贊助商提供了10000元獎(jiǎng)金,并規(guī)定:①若其中一對(duì)贏的場(chǎng)數(shù)先達(dá)到4場(chǎng),則比賽終止,同時(shí)這對(duì)組合獲得全部獎(jiǎng)金;②若比賽意外終止時(shí)無(wú)組合先贏4場(chǎng),則按照比賽繼續(xù)進(jìn)行各自贏得全部獎(jiǎng)金的概率之比給兩對(duì)組合分配獎(jiǎng)金.已知每場(chǎng)比賽韓菲/陳宇組合贏的概率為,黃政/孫藝贏的概率為,且每場(chǎng)比賽相互獨(dú)立.
(1)若在已進(jìn)行的5場(chǎng)比賽中韓菲/陳宇組合贏3場(chǎng)、黃政/孫藝組合贏2場(chǎng),求比賽繼續(xù)進(jìn)行且韓菲/陳宇組合贏得全部獎(jiǎng)金的概率;
(2)若比賽進(jìn)行了5場(chǎng)時(shí)終止(含自然終止與意外終止),則這5場(chǎng)比賽中兩對(duì)組合之間的比賽結(jié)果共有多少不同的情況?
(3)若比賽進(jìn)行了5場(chǎng)時(shí)終止(含自然終止與意外終止),設(shè),若贊助商按規(guī)定頒發(fā)獎(jiǎng)金,求韓菲/陳宇組合獲得獎(jiǎng)金數(shù)X的分布列.
【答案】(1)
(2)28 (3)分布列見(jiàn)詳解
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意結(jié)合對(duì)立事件的概率求法運(yùn)算;
(2)根據(jù)題意可得有四則可能,再結(jié)合組合數(shù)運(yùn)算求解;
(3)根據(jù)題意分析可得獎(jiǎng)金數(shù)X的可能取值,結(jié)合(2)求相應(yīng)的概率,即可得結(jié)果.
【小問(wèn)1詳解】
“比賽繼續(xù)進(jìn)行且韓菲/陳宇組合贏得全部獎(jiǎng)金”的對(duì)立事件為“黃政/孫藝組合再連贏2場(chǎng)”,
故比賽繼續(xù)進(jìn)行且韓菲/陳宇組合贏得全部獎(jiǎng)金的概率.
【小問(wèn)2詳解】
設(shè)5場(chǎng)比賽中韓菲/陳宇組合贏場(chǎng)、黃政/孫藝組合贏場(chǎng),用表示比賽結(jié)果,
若比賽進(jìn)行了5場(chǎng)時(shí)終止(含自然終止與意外終止),則有:,
故共有種不同的情況.
【小問(wèn)3詳解】
若韓菲/陳宇組合贏1場(chǎng)、黃政/孫藝組合贏4場(chǎng),則韓菲/陳宇組合獲得獎(jiǎng)金數(shù)為0元;
若韓菲/陳宇組合贏2場(chǎng)、黃政/孫藝組合贏3場(chǎng),則韓菲/陳宇組合需再連贏2場(chǎng),其概率為,故韓菲/陳宇組合獲得獎(jiǎng)金數(shù)為元;
若韓菲/陳宇組合贏3場(chǎng)、黃政/孫藝組合贏2場(chǎng),則韓菲/陳宇組合需再贏1場(chǎng),其概率為,故韓菲/陳宇組合獲得獎(jiǎng)金數(shù)為元;
若韓菲/陳宇組合贏4場(chǎng)、黃政/孫藝組合贏1場(chǎng),則韓菲/陳宇組合獲得獎(jiǎng)金數(shù)為10000元;
即獎(jiǎng)金數(shù)X的可能取值有,則有
,
故獎(jiǎng)金數(shù)X的分布列為:
0
2500
7500
10000
21. 以橢圓的中心O為圓心,以為半徑的圓稱(chēng)為該橢圓的“伴隨”.已知橢圓的離心率為,且過(guò)點(diǎn).
(1)求橢圓C及其“伴隨”的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)作“伴隨”的切線(xiàn)l交橢圓C于A,B兩點(diǎn),記為坐標(biāo)原點(diǎn))的面積為,將表示為m的函數(shù),并求的最大值.
【答案】(1),;(2),,的最大值為1.
【解析】
【分析】(1)由橢圓C的離心率,結(jié)合的關(guān)系,得到,設(shè)出橢圓方程,代入點(diǎn),即可得到橢圓方程和“伴隨”的方程;
(2)設(shè)切線(xiàn)的方程為,聯(lián)立橢圓方程,消去y得到x的二次方程,運(yùn)用韋達(dá)定理和弦長(zhǎng)公式,即可得到AB的長(zhǎng),由l與圓相切,得到的關(guān)系式,求出 的面積,運(yùn)用基本不等式,即可得到最大值.
【詳解】(1)橢圓的離心率為,可得,即
又由,可得,
設(shè)橢圓C的方程為,
因?yàn)闄E圓C過(guò)點(diǎn),代入可得,
解得,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
又由,即“伴隨圓”是以原點(diǎn)為圓心,半徑為1的圓,
所以橢圓C的“伴隨”方程為.
(2)由題意知,,
易知切線(xiàn)的斜率存在,設(shè)切線(xiàn)的方程為,
由得,
設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),
則,.
又由l與圓x2+y2=1相切,所以,k2=m2-1.
所以=,
則,,
可得(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)),
所以當(dāng)時(shí),S△AOB的最大值為1.
【點(diǎn)睛】本題考查橢圓的方程和性質(zhì),考查聯(lián)立直線(xiàn)方程和橢圓方程,消去未知數(shù),運(yùn)用韋達(dá)定理和弦長(zhǎng)公式的運(yùn)用,考查直線(xiàn)與圓相切的條件,考查運(yùn)算能力,屬于中檔題.
22. 已知函數(shù),.
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)若恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)答案見(jiàn)解析
(2)
【解析】
【分析】(1)求導(dǎo),對(duì)a進(jìn)行討論,利用導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)即可求出的單調(diào)性;
(2)方法一:將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恒成立,令,求導(dǎo)利用導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)和零點(diǎn)存在定理,分析其單調(diào)性,根據(jù)隱零點(diǎn)的的關(guān)系求出最小值,轉(zhuǎn)化為,再次換元,令,求導(dǎo)分析單調(diào)性并得到最值,即可求出a;方法二:利用將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恒成立,換元后得到新的函數(shù),求導(dǎo)分析其單調(diào)性,并對(duì)a進(jìn)行討論,即可求解;
【小問(wèn)1詳解】
解:的定義域?yàn)?,?
當(dāng)時(shí),恒成立,所以在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),令解得,所以在上單調(diào)遞增;
令解得,所以在上單調(diào)遞減,
綜上所述:當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
【小問(wèn)2詳解】
已知在恒成立,化簡(jiǎn)得
法一:令,定義域?yàn)椋?
則,
①當(dāng)時(shí),恒成立,則單調(diào)遞增,的值域?yàn)镽,不符合題意;
②當(dāng)時(shí),,也不符合題意;
③當(dāng)時(shí),令,則恒成立,
所以在上單調(diào)遞增.
當(dāng)時(shí),,又,
根據(jù)零點(diǎn)存在定理以及函數(shù)的單調(diào)性可知,有,即有唯一解,
有,此時(shí);
當(dāng)時(shí),,又,
根據(jù)零點(diǎn)存在定理以及函數(shù)的單調(diào)性可知,有,即有唯一解,
有,此時(shí).
綜上所述,對(duì),都有唯一解,有,此時(shí).
又當(dāng)時(shí),,即,所以在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,即,所以在上單調(diào)遞增.
所以,
故只需.
令,上式即轉(zhuǎn)化為,設(shè),則.
當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞減.
所以,當(dāng)時(shí),有最大值,所以,
所以.
又,所以,所以.
由,解得.
綜上所述.
法二:恒成立,
令,故在上單調(diào)遞增,
所以,問(wèn)題轉(zhuǎn)化為在恒成立,
設(shè),
當(dāng)時(shí),恒成立,在上單調(diào)遞增,又,
所以時(shí),,不符合題意;
當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,上單調(diào)遞增,
所以,
當(dāng)時(shí),都有均不符合題意,
當(dāng)時(shí),,此時(shí)在恒成立,
綜上所述:
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:主要考向有以下幾點(diǎn):
1、求函數(shù)單調(diào)區(qū)間(含參數(shù))或判斷函數(shù)(含參數(shù))的單調(diào)性;
2、求函數(shù)在某點(diǎn)處的切線(xiàn)方程,或知道切線(xiàn)方程求參數(shù);
3、求函數(shù)的極值(最值);
4、求函數(shù)的零點(diǎn)(零點(diǎn)個(gè)數(shù)),或知道零點(diǎn)個(gè)數(shù)求參數(shù)的取值范圍;
5、證明不等式;
解決方法:對(duì)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),結(jié)合函數(shù)導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性等性質(zhì)解決,在證明不等式或求參數(shù)取值范圍時(shí),通常會(huì)對(duì)函數(shù)進(jìn)行參變分離,構(gòu)造新函數(shù),對(duì)新函數(shù)求導(dǎo)再結(jié)合導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性等解決.