【精品解析】广东省澳台侨二十校2025-2026学年高三上学期第一次联考数学试题

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名称 【精品解析】广东省澳台侨二十校2025-2026学年高三上学期第一次联考数学试题
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2026-03-13 00:00:00

文档简介

广东省澳台侨二十校2025-2026学年高三上学期第一次联考数学试题
1.(2026高三上·广东期末)已知集合,,则(  )
A. B. C. D.
2.(2026高三上·广东期末)已知复数满足(为虚数单位),则在复平面内复数对应的点位于(  )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(2026高三上·广东期末)下列函数中,既是偶函数,又在区间上单调递减的是(  )
A. B. C. D.
4.(2026高三上·广东期末)已知角的始边为x轴的非负半轴,终边经过点,则的值为(  )
A. B.1 C. D.
5.(2026高三上·广东期末)函数的定义域为(  )
A. B.
C. D.
6.(2026高三上·广东期末)已知椭圆 : 的一个焦点为 ,则 的离心率为(  )
A. B. C. D.
7.(2026高三上·广东期末)已知圆及圆,则与圆都相切的直线的条数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(2026高三上·广东期末)已知等比数列的各项均为正数,是函数的极值点,则(  )
A.5 B.6 C.10 D.15
9.(2026高三上·广东期末)已知正三棱锥的底面的边长为6,直线与底面所成角的余弦值为,则正三棱锥的体积为(  )
A. B. C. D.
10.(2026高三上·广东期末)从1,2,3,4,5中随机选取三个不同的数,若这三个数之积为偶数,则它们之和大于8的概率为(  )
A. B. C. D.
11.(2026高三上·广东期末)在的展开式中,常数项是   (用数字作答).
12.(2026高三上·广东期末)记 为等差数列 的前n项和.若 ,则公差    .
13.(2026高三上·广东期末)若是多项式的因式,且除的余式为5,则除以的余式是   .
14.(2026高三上·广东期末)是定义在R上的奇函数,且,当时,,则 =   .
15.(2026高三上·广东期末)已知在大小为的二面角中,于点于点,且,则直线与所成角的余弦值为   .
16.(2026高三上·广东期末)已知角是的内角,分别是其对边长,向量,,.
(1)求角的大小;
(2))若,求的长和的面积.
17.(2026高三上·广东期末)已知数列满足.
(1)证明:数列为等差数列,并求;
(2)令,求数列的前项和.
18.(2026高三上·广东期末)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,求曲线在处的切线方程;
(3)当时,试讨论函数的零点个数.
19.(2026高三上·广东期末)在平面直角坐标系Oxy中,椭圆的右焦点为,短轴长为2.过点且不平行于坐标轴的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的中点为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)证明:直线OM的斜率与直线的斜率的乘积为定值;
(3)求面积的最大值.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为,,
所以.
故答案为:C.
【分析】根据元素与集合的关系和x的取值范围,从而得出集合A,再利用交集的运算法则,从而得出集合.
2.【答案】B
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:因为,
所以,
则在复平面内复数对应的点为,位于第二象限.
故答案为:B.
【分析】根据复数的除法运算法则得出复数,再根据复数的几何意义找出在复平面内复数对应的点所在的象限.
3.【答案】C
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性;幂函数的图象与性质;含三角函数的复合函数的单调性
【解析】【解答】解:A、在上单调递增,故A不符;
B、在上不单调,故B不符;
C、易知在上单调递减,在定义域上单调递增,故在上单调递减,又,且定义域为,则为偶函数,故C符合;
D、由在上单调递增,在定义域上单调递增,故在上单调递增,故D不符.
故答案为:C.
【分析】根据幂函数的奇偶性和单调性即可判断A;根据余弦函数的单调性即可判断B;根据对幂型复合函数的单调性和奇偶性即可判断C;根据指幂型复合函数的单调性和奇偶性即可判断D.
4.【答案】C
【知识点】任意角三角函数的定义
【解析】【解答】解:因为角的始边为x轴的非负半轴,终边经过点,
所以.
故答案为:C.
【分析】根据已知条件和三角函数定义,从而得出的值.
5.【答案】C
【知识点】函数的定义域及其求法
【解析】【解答】解:由题意,得,
则,
所以,函数的定义域为.
故答案为:C.
【分析】由根式函数求定义域的方法,从而得出,再利用绝对值不等式求解方法,从而得出x的取值范围,进而得出函数的定义域.
6.【答案】C
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:根据题意,可知 ,因为 ,
所以 ,即 ,
所以椭圆C的离心率为 ,
故答案为:C.
【分析】首先根据题中所给的条件椭圆的一个焦点为 ,从而求得 ,再根据题中所给的方程中系数,可以得到 ,利用椭圆中对应 的关系,求得 ,最后利用椭圆离心率的公式求得结果.
7.【答案】A
【知识点】两圆的公切线条数及方程的确定
【解析】【解答】解:因为圆的标准方程为,
所以,圆心,半径,
又因为圆的标准方程为,
所以,圆心,半径,
则,
所以圆内切,则与圆都相切的直线只有1条.
故答案为:A.
【分析】先判断出两圆的位置关系,从而可得到两圆公切线条数.
8.【答案】A
【知识点】函数在某点取得极值的条件;等比数列的性质
【解析】【解答】解:因为,
所以,
又因为是函数的极值点,
所以是的两根,则,
又因为,
所以.
故答案为:A.
【分析】先求导,再利用函数极值点的定义得到的值,再利用等比数列的下标性质和对数的运算法则,从而得出的值.
9.【答案】B
【知识点】直线与平面所成的角;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:如图所示,作平面,
因为三棱锥为正三棱锥,
所以点是正三角形的中心,连接,
又因为正三棱锥的底面的边长为6,
所以,
因为直线与底面所成角的余弦值为,
所以,
则,
所以.
故答案为:B.
【分析】作平面,利用三棱锥为正三棱锥得出点是正三角形的中心,再由结合余弦函数的定义和勾股定理,从而求出的值,再利用正三棱锥的体积公式,从而得出正三棱锥的体积.
10.【答案】D
【知识点】条件概率与独立事件
【解析】【解答】从1,2,3,4,5中随机选取三个不同的数可得基本事件为,10种情况,
若这三个数之积为偶数有,9种情况,
它们之和大于8共有 ,5种情况,
从1,2,3,4,5中随机选取三个不同的数,若这三个数之积为偶数,则它们之和大于8的概率为.
故答案为:D.
【分析】 根据题意,由列举法分析“从1,2,3,4,5中随机选取三个不同的数”的取法,进而可得其中“三个数的积为偶数”和“三个数的和大于8”的取法数目,由条件概率公式计算可得答案.
11.【答案】15
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:在的展开式中,通项公式为
令 ,
则展开式中常数项是.
故答案为 15.
【分析】利用二项式定理求出展开式的通项公式为,再利用常数项的定义,令,从而得出展开式中的常数项.
12.【答案】2
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式
【解析】【解答】由 可得 ,化简得 ,即 ,解得 .
故答案为:2
【分析】转化条件为 ,即可得解.
13.【答案】
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:是二次多项式,
除以的余式次数必小于2,
设余式为,则可设,
是多项式的因式,,
则,化简得,
除的余式为5,
,则,化简得,
,解得,,

故答案为:.
【分析】利用已知条件,设余式,再利用因式定理和余数定理,从而得出方程组,再联立方程组求出a,b的值,从而得出函数除以的余式.
14.【答案】
【知识点】奇函数与偶函数的性质;函数的周期性;对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解:因为,
又因为是定义在R上的奇函数,所以,
由,得,则,
所以,
则,
所以,
又因为,所以,
则.
故答案为:.
【分析】利用已知条件将自变量转化到已知区间上,从而代入到函数解析式,再根据函数的奇偶性和对数的运算法则,从而得出的值.
15.【答案】
【知识点】异面直线所成的角;二面角及二面角的平面角
【解析】【解答】解:如下图所示,以、为邻边作正方形,连接,
则,因为,,,
所以二面角的平面角为,
又因为四边形为正方形,所以,
则在中,,
所以,
因为,,所以,
又因为,,平面,
所以平面,
因为平面,所以,则,
又因为,所以是异面直线与所成角或其补角,
因为,
所以,异面直线与所成角的余弦值为.
故答案为:.
【分析】以、为邻边作正方形,连接,利用线线垂直得出二面角的平面角,再利用正方形的结构特征和余弦定理,从而计算出的长和BE的长,根据勾股定理得出AB的长,再由得出是异面直线与所成角或其补角,最后解三角形可得答案.
16.【答案】(1)解:由,
可得:,
则,所以,
由,可得;
则,所以.
(2)解:在中,
则,
由正弦定理知,
可得,

.
【知识点】平面向量数量积的坐标表示;正弦定理的应用;三角形中的几何计算;辅助角公式
【解析】【分析】(1)由向量垂直的数量积表示,从而可得,再利用辅助角公式和三角形中角A的取值范围,从而得出角的值.
(2)利用正弦定理求出的值,再结合两角差的正弦公式和三角形的面积公式求解.
(1)由可得:

即,所以,
由可得;
因此可得,
所以.
(2)在中,,
由正弦定理知,可得
.
17.【答案】(1)证明:由,知,
所以
则数列是以为首项,-1为公差的等差数列,
所以,
则.
(2)解:因为,
所以.
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式;数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】(1)把知,再代入结合等差数列的定义,从而证出数列是以为首项,-1为公差的等差数列,再利用等差数列的通项公式得出数列的通项公式.
(2)利用已知条件对变形,则,再利用裂项相消求和法得出数列的前项和.
(1)由,知,
所以,
所以数列是以为首项,-1为公差的等差数列,
所以,
所以.
(2)因为,
所以.
18.【答案】(1)解:函数定义域为,,
当时,恒成立,函数在上单调递增;
当时,令,解得,则当时,单调递增;
当时,单调递减,
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)解:当时,函数,求导可得,
则曲线在处的切线的斜率为,
故曲线在处的切线的方程为,即;
(3)解:令,则,即,
问题转化为直线与曲线图象的交点个数,
令,则,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,且,
当时,,当时,,
当趋向于负无穷时,趋向于负无穷,当趋向于正无穷时,趋向于,
作出函数的图象,如图所示:
当,即时,直线与曲线图象有个交点,
当,即时,直线与曲线图象有个交点,
当,即时,直线与曲线图象无交点,
综上所述:当时,函数的零点个数是;当时,函数的零点个数是;
当时,函数的零点个数是.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)求函数的定义域,再求导,分,两种情况,利用导数判断函数的单调性即可;
(2)将代入,求导可得,利用导数的几何意义,结合点斜式求切线方程即可;
(3)令,即,问题转化为直线与曲线图象的交点个数,令,求导,利用导数判断函数的单调性,画出的大致图象,数形结合求解即可.
(1),
当时,恒成立,故在上单调递增,
当时,令,解得,
所以当时,单调递增;
当时,单调递减;
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)由,则,得,
曲线在处的切线的斜率为
故曲线在处的切线的方程为,
即;
(3)由于,即,
即的零点个数可看作直线与曲线图象的交点个数问题;
令,则,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,
故,
当时,,当时,,
当趋向于负无穷时,趋向于负无穷,当趋向于正无穷时,趋向于,
作出函数的图象如图:
当,即时,直线与曲线图象有个交点,
当,即时,直线与曲线图象有个交点,
当,即时,直线与曲线图象无交点,
故时,函数的零点个数是;时,函数的零点个数是;
时,函数的零点个数是;
19.【答案】(1)解:由题意知:,又,
解得.
椭圆的方程为:.
(2)证明:设,为线段AB的中点,所以,
因为A,B两点在椭圆上,
所以,两式相减可得:,
则,
即,
而直线OM的斜率为,
直线的斜率为,所以.
故直线OM的斜率与直线的斜率的乘积为定值.
(3)解:因为直线的斜率不为,所以设直线的方程为:,
由方程组可得:,
可得,,
设点到直线的距离为,则,
即,
令,则,
所以,
当且仅当,即,则时取等,
所以面积的最大值为.
【知识点】椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据椭圆的焦点坐标和短轴长,结合椭圆中a、b、c的关系,求出a、b的值,进而得到椭圆的标准方程。
(2)利用点差法,对A、B两点在椭圆上的方程作差,结合直线斜率的定义,证明直线OM与直线l的斜率乘积为定值。
(3)设出直线l的方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理求出弦长,再结合三角形面积公式,通过换元法和基本不等式求出面积的最大值。
(1)由题意知:,又,
解得.
椭圆的方程为:.
(2)设,为线段AB的中点,所以,
因为A,B两点在椭圆上,
所以,两式相减可得:,
则,
即,
而直线OM的斜率为,
直线的斜率为,所以.
故直线OM的斜率与直线的斜率的乘积为定值.
(3)因为直线的斜率不为,所以设直线的方程为:,
由方程组可得:,
可得,,
设点到直线的距离为,则,
即,
令,则,
所以,
当且仅当,即,则时取等,
所以面积的最大值为.
1 / 1广东省澳台侨二十校2025-2026学年高三上学期第一次联考数学试题
1.(2026高三上·广东期末)已知集合,,则(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为,,
所以.
故答案为:C.
【分析】根据元素与集合的关系和x的取值范围,从而得出集合A,再利用交集的运算法则,从而得出集合.
2.(2026高三上·广东期末)已知复数满足(为虚数单位),则在复平面内复数对应的点位于(  )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:因为,
所以,
则在复平面内复数对应的点为,位于第二象限.
故答案为:B.
【分析】根据复数的除法运算法则得出复数,再根据复数的几何意义找出在复平面内复数对应的点所在的象限.
3.(2026高三上·广东期末)下列函数中,既是偶函数,又在区间上单调递减的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性;幂函数的图象与性质;含三角函数的复合函数的单调性
【解析】【解答】解:A、在上单调递增,故A不符;
B、在上不单调,故B不符;
C、易知在上单调递减,在定义域上单调递增,故在上单调递减,又,且定义域为,则为偶函数,故C符合;
D、由在上单调递增,在定义域上单调递增,故在上单调递增,故D不符.
故答案为:C.
【分析】根据幂函数的奇偶性和单调性即可判断A;根据余弦函数的单调性即可判断B;根据对幂型复合函数的单调性和奇偶性即可判断C;根据指幂型复合函数的单调性和奇偶性即可判断D.
4.(2026高三上·广东期末)已知角的始边为x轴的非负半轴,终边经过点,则的值为(  )
A. B.1 C. D.
【答案】C
【知识点】任意角三角函数的定义
【解析】【解答】解:因为角的始边为x轴的非负半轴,终边经过点,
所以.
故答案为:C.
【分析】根据已知条件和三角函数定义,从而得出的值.
5.(2026高三上·广东期末)函数的定义域为(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】函数的定义域及其求法
【解析】【解答】解:由题意,得,
则,
所以,函数的定义域为.
故答案为:C.
【分析】由根式函数求定义域的方法,从而得出,再利用绝对值不等式求解方法,从而得出x的取值范围,进而得出函数的定义域.
6.(2026高三上·广东期末)已知椭圆 : 的一个焦点为 ,则 的离心率为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:根据题意,可知 ,因为 ,
所以 ,即 ,
所以椭圆C的离心率为 ,
故答案为:C.
【分析】首先根据题中所给的条件椭圆的一个焦点为 ,从而求得 ,再根据题中所给的方程中系数,可以得到 ,利用椭圆中对应 的关系,求得 ,最后利用椭圆离心率的公式求得结果.
7.(2026高三上·广东期末)已知圆及圆,则与圆都相切的直线的条数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【知识点】两圆的公切线条数及方程的确定
【解析】【解答】解:因为圆的标准方程为,
所以,圆心,半径,
又因为圆的标准方程为,
所以,圆心,半径,
则,
所以圆内切,则与圆都相切的直线只有1条.
故答案为:A.
【分析】先判断出两圆的位置关系,从而可得到两圆公切线条数.
8.(2026高三上·广东期末)已知等比数列的各项均为正数,是函数的极值点,则(  )
A.5 B.6 C.10 D.15
【答案】A
【知识点】函数在某点取得极值的条件;等比数列的性质
【解析】【解答】解:因为,
所以,
又因为是函数的极值点,
所以是的两根,则,
又因为,
所以.
故答案为:A.
【分析】先求导,再利用函数极值点的定义得到的值,再利用等比数列的下标性质和对数的运算法则,从而得出的值.
9.(2026高三上·广东期末)已知正三棱锥的底面的边长为6,直线与底面所成角的余弦值为,则正三棱锥的体积为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】直线与平面所成的角;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:如图所示,作平面,
因为三棱锥为正三棱锥,
所以点是正三角形的中心,连接,
又因为正三棱锥的底面的边长为6,
所以,
因为直线与底面所成角的余弦值为,
所以,
则,
所以.
故答案为:B.
【分析】作平面,利用三棱锥为正三棱锥得出点是正三角形的中心,再由结合余弦函数的定义和勾股定理,从而求出的值,再利用正三棱锥的体积公式,从而得出正三棱锥的体积.
10.(2026高三上·广东期末)从1,2,3,4,5中随机选取三个不同的数,若这三个数之积为偶数,则它们之和大于8的概率为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】条件概率与独立事件
【解析】【解答】从1,2,3,4,5中随机选取三个不同的数可得基本事件为,10种情况,
若这三个数之积为偶数有,9种情况,
它们之和大于8共有 ,5种情况,
从1,2,3,4,5中随机选取三个不同的数,若这三个数之积为偶数,则它们之和大于8的概率为.
故答案为:D.
【分析】 根据题意,由列举法分析“从1,2,3,4,5中随机选取三个不同的数”的取法,进而可得其中“三个数的积为偶数”和“三个数的和大于8”的取法数目,由条件概率公式计算可得答案.
11.(2026高三上·广东期末)在的展开式中,常数项是   (用数字作答).
【答案】15
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:在的展开式中,通项公式为
令 ,
则展开式中常数项是.
故答案为 15.
【分析】利用二项式定理求出展开式的通项公式为,再利用常数项的定义,令,从而得出展开式中的常数项.
12.(2026高三上·广东期末)记 为等差数列 的前n项和.若 ,则公差    .
【答案】2
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式
【解析】【解答】由 可得 ,化简得 ,即 ,解得 .
故答案为:2
【分析】转化条件为 ,即可得解.
13.(2026高三上·广东期末)若是多项式的因式,且除的余式为5,则除以的余式是   .
【答案】
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:是二次多项式,
除以的余式次数必小于2,
设余式为,则可设,
是多项式的因式,,
则,化简得,
除的余式为5,
,则,化简得,
,解得,,

故答案为:.
【分析】利用已知条件,设余式,再利用因式定理和余数定理,从而得出方程组,再联立方程组求出a,b的值,从而得出函数除以的余式.
14.(2026高三上·广东期末)是定义在R上的奇函数,且,当时,,则 =   .
【答案】
【知识点】奇函数与偶函数的性质;函数的周期性;对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解:因为,
又因为是定义在R上的奇函数,所以,
由,得,则,
所以,
则,
所以,
又因为,所以,
则.
故答案为:.
【分析】利用已知条件将自变量转化到已知区间上,从而代入到函数解析式,再根据函数的奇偶性和对数的运算法则,从而得出的值.
15.(2026高三上·广东期末)已知在大小为的二面角中,于点于点,且,则直线与所成角的余弦值为   .
【答案】
【知识点】异面直线所成的角;二面角及二面角的平面角
【解析】【解答】解:如下图所示,以、为邻边作正方形,连接,
则,因为,,,
所以二面角的平面角为,
又因为四边形为正方形,所以,
则在中,,
所以,
因为,,所以,
又因为,,平面,
所以平面,
因为平面,所以,则,
又因为,所以是异面直线与所成角或其补角,
因为,
所以,异面直线与所成角的余弦值为.
故答案为:.
【分析】以、为邻边作正方形,连接,利用线线垂直得出二面角的平面角,再利用正方形的结构特征和余弦定理,从而计算出的长和BE的长,根据勾股定理得出AB的长,再由得出是异面直线与所成角或其补角,最后解三角形可得答案.
16.(2026高三上·广东期末)已知角是的内角,分别是其对边长,向量,,.
(1)求角的大小;
(2))若,求的长和的面积.
【答案】(1)解:由,
可得:,
则,所以,
由,可得;
则,所以.
(2)解:在中,
则,
由正弦定理知,
可得,

.
【知识点】平面向量数量积的坐标表示;正弦定理的应用;三角形中的几何计算;辅助角公式
【解析】【分析】(1)由向量垂直的数量积表示,从而可得,再利用辅助角公式和三角形中角A的取值范围,从而得出角的值.
(2)利用正弦定理求出的值,再结合两角差的正弦公式和三角形的面积公式求解.
(1)由可得:

即,所以,
由可得;
因此可得,
所以.
(2)在中,,
由正弦定理知,可得
.
17.(2026高三上·广东期末)已知数列满足.
(1)证明:数列为等差数列,并求;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1)证明:由,知,
所以
则数列是以为首项,-1为公差的等差数列,
所以,
则.
(2)解:因为,
所以.
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式;数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】(1)把知,再代入结合等差数列的定义,从而证出数列是以为首项,-1为公差的等差数列,再利用等差数列的通项公式得出数列的通项公式.
(2)利用已知条件对变形,则,再利用裂项相消求和法得出数列的前项和.
(1)由,知,
所以,
所以数列是以为首项,-1为公差的等差数列,
所以,
所以.
(2)因为,
所以.
18.(2026高三上·广东期末)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,求曲线在处的切线方程;
(3)当时,试讨论函数的零点个数.
【答案】(1)解:函数定义域为,,
当时,恒成立,函数在上单调递增;
当时,令,解得,则当时,单调递增;
当时,单调递减,
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)解:当时,函数,求导可得,
则曲线在处的切线的斜率为,
故曲线在处的切线的方程为,即;
(3)解:令,则,即,
问题转化为直线与曲线图象的交点个数,
令,则,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,且,
当时,,当时,,
当趋向于负无穷时,趋向于负无穷,当趋向于正无穷时,趋向于,
作出函数的图象,如图所示:
当,即时,直线与曲线图象有个交点,
当,即时,直线与曲线图象有个交点,
当,即时,直线与曲线图象无交点,
综上所述:当时,函数的零点个数是;当时,函数的零点个数是;
当时,函数的零点个数是.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)求函数的定义域,再求导,分,两种情况,利用导数判断函数的单调性即可;
(2)将代入,求导可得,利用导数的几何意义,结合点斜式求切线方程即可;
(3)令,即,问题转化为直线与曲线图象的交点个数,令,求导,利用导数判断函数的单调性,画出的大致图象,数形结合求解即可.
(1),
当时,恒成立,故在上单调递增,
当时,令,解得,
所以当时,单调递增;
当时,单调递减;
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)由,则,得,
曲线在处的切线的斜率为
故曲线在处的切线的方程为,
即;
(3)由于,即,
即的零点个数可看作直线与曲线图象的交点个数问题;
令,则,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,
故,
当时,,当时,,
当趋向于负无穷时,趋向于负无穷,当趋向于正无穷时,趋向于,
作出函数的图象如图:
当,即时,直线与曲线图象有个交点,
当,即时,直线与曲线图象有个交点,
当,即时,直线与曲线图象无交点,
故时,函数的零点个数是;时,函数的零点个数是;
时,函数的零点个数是;
19.(2026高三上·广东期末)在平面直角坐标系Oxy中,椭圆的右焦点为,短轴长为2.过点且不平行于坐标轴的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的中点为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)证明:直线OM的斜率与直线的斜率的乘积为定值;
(3)求面积的最大值.
【答案】(1)解:由题意知:,又,
解得.
椭圆的方程为:.
(2)证明:设,为线段AB的中点,所以,
因为A,B两点在椭圆上,
所以,两式相减可得:,
则,
即,
而直线OM的斜率为,
直线的斜率为,所以.
故直线OM的斜率与直线的斜率的乘积为定值.
(3)解:因为直线的斜率不为,所以设直线的方程为:,
由方程组可得:,
可得,,
设点到直线的距离为,则,
即,
令,则,
所以,
当且仅当,即,则时取等,
所以面积的最大值为.
【知识点】椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据椭圆的焦点坐标和短轴长,结合椭圆中a、b、c的关系,求出a、b的值,进而得到椭圆的标准方程。
(2)利用点差法,对A、B两点在椭圆上的方程作差,结合直线斜率的定义,证明直线OM与直线l的斜率乘积为定值。
(3)设出直线l的方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理求出弦长,再结合三角形面积公式,通过换元法和基本不等式求出面积的最大值。
(1)由题意知:,又,
解得.
椭圆的方程为:.
(2)设,为线段AB的中点,所以,
因为A,B两点在椭圆上,
所以,两式相减可得:,
则,
即,
而直线OM的斜率为,
直线的斜率为,所以.
故直线OM的斜率与直线的斜率的乘积为定值.
(3)因为直线的斜率不为,所以设直线的方程为:,
由方程组可得:,
可得,,
设点到直线的距离为,则,
即,
令,则,
所以,
当且仅当,即,则时取等,
所以面积的最大值为.
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