2020-2021学年江苏扬州高三上数学第二次月考试卷 Word版含解析

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名称 2020-2021学年江苏扬州高三上数学第二次月考试卷 Word版含解析
格式 docx
文件大小 510.3KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 数学
更新时间 2020-12-12 12:57:19

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文档简介

2020-2021学年江苏扬州高三上数学月考试卷
一、选择题
?
1. 设全集U=R,集合A=?1,0,B=x|x≥0,则A∩?UB=(? ? ? ? )




A.x|x≥0 B.?1 C.x|x≤?1 D.?1,0
?
2. 设复数z1=1?i,z2=a+3i(i是虚数单位,a∈R),若z1?z2∈R,则a=(? ? ? ? )




A.2 B.?2 C.?3 D.3
?
3. 2020年7月,我国湖北、江西等地连降暴雨,造成严重的地质灾害.某地连续7天降雨量的平均值为26.5厘米,标准差为6.1厘米.现欲将此项统计资料的单位由厘米换为毫米,则标准差变为(? ? ? ? )




A.6.1毫米 B.32.6毫米 C.61毫米 D.610毫米
?
4. 若函数fx=?sinωx+π40<ω<2的图象经过点?3π16,0,则fπ8=(? ? ? ? )




A.2?64 B.?2?64 C.2+64 D.?2+64
?
5. 某班级8位同学分成A,B,C三组参加暑假研学,且这三组分别由3人、3人、2人组成.若甲、乙两位同学一定要分在同一组,则不同的分组种数为(? ? ? ? )




A.140 B.160 C.80 D.100
?
6. 某传染病在流行初期,由于大部分人未感染且无防护措施,所以总感染人数以指数形式增长.假设在该传染病流行初期的感染人数为P0,且每位已感染者平均一天会传染给r位未感染者的前提下,n天后感染此疾病的总人数Pn可以表示为Pn=P01+rn,其中P0≥1且r>0.已知某种传染病初期符合上述数学模型,且每隔16天感染此病的人数会增加为原来的64倍,则P20P18?P8P5?P12P9的值是(? ? ? ? )




A.2 B.4 C.8 D.16
?
7. 若函数fx是定义在R上的偶函数,在(?∞,0]上是增函数,且f1=0,则使得x2?1fx<0的x的取值范围是(? ? ? ? )


A.? B.?∞,?1∪1,+∞
C.?∞,?1∪?1,1∪1,+∞ D.R
?
8. 假设地球是半径为r的球体,现将空间直角坐标系的原点置于球心,赤道位于xOy平面上,z轴的正方向为球心指向正北极方向,本初子午线(弧ASB)是0度经线,位于xOz平面上,且交正轴于点Sr,0,0,如图所示.已知赤道上一点E12r,32r,0位于东经60度,则地球上位于东经30度、北纬60度的空间点P的坐标为(? ? ? ? )





A.34r,14r,32r B.32r,12r,32r C.12r,32r,12r D.14r,34r,32r
二、多选题
?
9. 已知曲线E的方程为ax2+by2=aba,b∈R,则下列选项正确的是(? ? ? ? )


A.当ab=1时,E一定是椭圆 B.当ab=?1时,E是双曲线
C.当a=b>0时,E是圆 D.当ab=0且a2+b2≠0时,E是直线
?
10. 设O,A,B是平面内不共线的三点,若OCn→=OA→+nOB→n=1,2,3,则下列选项正确的是(? ? ? ? )
A.点C1,C2,C3在同一条直线上
B.|OC1→|=|OC2→|=|OC3→|
C.OC1→?OB→D.OC1→?OA→?
11. 若2x=3,3y=4,则下列选项正确的是(? ? ? ? )




A.y>32 B.x>y C.xy=2 D.x+y>22
?
12. 在直角坐标系内,由A,B,C,D四点所确定的“N型函数”指的是三次函数fx=ax3+bx2+cx+da≠0,其图象过A,D两点,且fx的图象在点A处的切线经过点B,在点D处的切线经过点C.若将由A0,0,B1,4,C3,2,D4,0四点所确定的“N型函数”记为y=fx,则下列选项正确的是(? ? ? ? )
A.曲线y=fx在点D处的切线方程为y=?2x+8
B.fx=18xx?4x?8
C.曲线y=fx关于点4,0对称
D.当4≤x≤6时,fx≥0
三、填空题
?
13. 已知点Am,1是抛物线x2=2pyp>0上一点,F为抛物线的焦点,且|AF|=3,则p=________.
?
14. 已知一圆锥的母线长为5,高为4,则该圆锥的体积为________.
?
15. “一湾如月弦初上,半壁澄波镜比明”描述的是敦煌八景之一的月牙泉.某中学开展暑期社会实践活动,学生通过测量绘制出月牙泉的平面图,如图所示.图中,圆弧QRT是一个以O点为圆心、QT为直径的半圆,QT=603米.圆弧QST的圆心为P点,PQ=60米.圆弧QRT与圆弧QST所围成的阴影部分为月牙泉的形状,则该月牙泉的面积为________平方米.

?
16. 假设苏州肯帝亚球队在某赛季的任一场比赛中输球的概率都等于p,其中0四、解答题
?
17. 在①a?csinA+sinC=bsinA?sinB,②2ccosC=acosB+bcosA,③△ABC的面积为12casinA+bsinB?csinC这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并加以解答.已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且________.
(1)求角C;

(2)若D为AB的中点,且c=2,CD=3,求a,b的值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
?
18. 在数列an中,已知a1=2,an+12?4anan+1+4an2=0,Tn=an+an+1+?+a2n?1.
(1)求数列Tn的通项公式;

(2)令bn=?1n?n2+log24n?Tn,求数列bn的前50项和S50.
?
19. 王老师组织甲、乙、丙三位学生参与摸球实验,已知盒中共有3个红球、7个白球.摸球方法如下:当王老师掷出的骰子为1点时,甲从盒中摸一球;当王老师掷出的骰子为2或3点时,乙从盒中摸一球;当王老师掷出的骰子为其他点时,丙从盒中摸一球.该三位学生摸球后均不放回.假定学生从盒中摸到任何一球的可能性相等.本实验王老师共掷骰子2次.请解答下面的问题:
(1)求学生甲恰好得到2个红球的概率;

(2)求学生乙至少得到1个红球的概率.
?
20. 如图,已知AC⊥BC,DB⊥平面ABC,EA⊥平面ABC,过点D且垂直于DB的平面α与平面BCD的交线为l,AC=BD=1,BC=3,AE=2.

(1)证明:l⊥平面AEC.

(2)设点P是l上任意一点,求平面PAE与平面ACD所成锐二面角的最小值.
?
21. 已知函数fx=cosx+aex?1.
(1)当a=1时,求fx在0,π上的单调性;

(2)若?x0∈0,+∞,fx0?
22. 已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0过点62,32,且离心率为22.
(1)求椭圆C的方程;

(2)已知点A的坐标是2,1,M,N是椭圆C上的两点,满足AM⊥AN,证明:直线MN过定点.
参考答案与试题解析
2020-2021学年江苏扬州高三上数学月考试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
交、并、补集的混合运算
【解析】
本题考查集合的运算.
【解答】
解:因为?UB={x|x<0},
所以A∩(?UB)={?1}.
故选B.
2.
【答案】
D
【考点】
复数代数形式的乘除运算
复数的基本概念
【解析】
本题考查复数的概念及四则运算,考查运算求解能力.
【解答】
解:因为z1?z2=(1?i)(a+3i)=(a+3)+(3?a)i,且z1?z2∈R
所以a=3.
故选D.
3.
【答案】
C
【考点】
极差、方差与标准差
【解析】
本题考查统计知识,考查数据处理能力.
【解答】
解:因为1厘米=10毫米,所以标准差变为6.1×10=61毫米.
故选C.
4.
【答案】
D
【考点】
两角和与差的正弦公式
函数解析式的求解及常用方法
函数的求值
【解析】
本题考查三角恒等变换及三角函数求值,考查运算求解能力.
【解答】
解:因为函数fx的图象过点?3π16,0,
所以sin?3π16?ω+π4=0,
从而?3π16?ω+π4=kπk∈Z,
解得ω=4?16k3k∈Z.
又0<4?16k3<2,
所以?18则k=0,ω=43,
所以fπ8=?sin43×π8+π4=?2+64.
故选D.
5.
【答案】
A
【考点】
排列、组合及简单计数问题
【解析】
本题考查计数原理的应用.
【解答】
解:甲、乙两位同学在A组或B组的情况有C61C53×2=120种,
甲、乙两位同学在C组的情况有C63C33=20种,共计140种.
故选A.
6.
【答案】
C
【考点】
函数模型的选择与应用
【解析】
本题考查指数型函数的应用以及数学建模,考查运算求解能力.
【解答】
解:由题意得Pn+16Pn=P0(1+r)n+16P0(1+r)n=64,
化简得(1+r)16=64,
所以P20P18?P8P5?P12P9
=(1+r)2×(1+r)3×(1+r)3=(1+r)8=8.
故选C.
7.
【答案】
C
【考点】
奇偶性与单调性的综合
函数奇偶性的性质
偶函数
【解析】
本题考查函数的性质及不等式的解法.
【解答】
解:因为函数fx是定义在R上的偶函数,在?∞,0上是增函数,且f1=0,
所以f?1=0.
在?∞,0上,fx>0的x的取值范围是?1,0,
又由对称性可知,在[0,+∞)上,fx>0的x的取值范围是[0,1),
所以(x2?1)f(x)<0?x2?1>0,f(x)<0或x2?1<0,fx>0,
故x的取值范围为(?∞,?1)∪(?1,1)∪(1,+∞).
故选C.
8.
【答案】
A
【考点】
空间中的点的坐标
【解析】
本题考查立体几何中的空间点的位置问题.
【解答】
解:设点P投影到xOy平面上的点为P′,如图,
则|OP|=r,|OP′|=r2,|P′P|=32r.
又OP′与x轴正向的夹角为30?,
由P′在x轴与y轴的投影可知P′34r,14r,0,
因此P点的坐标为34r,14r,32r.
故选A.
二、多选题
9.
【答案】
B,C,D
【考点】
双曲线的标准方程
椭圆的标准方程
圆的标准方程
直线的一般式方程
【解析】
本题考查圆锥曲线的定义,考查分类讨论的数学思想.
【解答】
解:若a=1,b=1,
此时ax2+by2=ab变为x2+y2=1,不表示椭圆,故A错误;
若ab=?1,则ax2+by2=aba,b∈R,
可化为y2a?ax2=1,表示双曲线,故B正确;
若a=b>0,方程变为x2+y2=a,表示圆,故C正确;
若a=0,b≠0,此时ax2+by2=ab,
变为y=0,表示直线;
同理,若b=0,a≠0,ax2+by2=ab也表示直线,故D正确.
故选BCD.
10.
【答案】
A,C
【考点】
向量的线性运算性质及几何意义
平面向量数量积的运算
向量的共线定理
平面向量的基本定理及其意义
【解析】
本题考查向量的数量积,考查运算求解能力.
【解答】
解:C1C2→=OC2→?OC1→=OA→+2OB→?OA→+OB→=OB→,
C2C3→=OC3→?OC2→=OA→+3OB→?OA→+2OB→=OB→,
所以C1C2→=C2C3→,A正确;
因为O,A,B是平面内不共线的三点,
所以|OB→|>0,
由向量加法的平行四边形法则可知B不正确;
OC2→?OA→?OC1→?OA→=OA→?OB→,无法判断与0的大小关系,
而OC1→?OB→=OA→+OB→?OB→=OA→?OB→+OB2→,
OC2→?OB→=OA→+2OB→?OB→=OA→?OB→+2OB2→,
同理OC3→?OB→=OA→?OB→+3OB2→,
所以C正确,D不正确.
故选AC.
11.
【答案】
B,C,D
【考点】
对数值大小的比较
换底公式的应用
【解析】
本题考查指数函数和对数函数的互化以及运算,考查推理论证能力.
【解答】
解:由题设知x=log23,y=log34,
因为log34log22?32=32,
所以y<32,x>y,
故A错误,B正确;
xy=log23×log34=2log23×log32=2,故C正确;
x+y=log23+2log23>22,故D正确.
故选BCD.
12.
【答案】
A,B,C
【考点】
函数的对称性
利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】
本题考查导数的几何意义以及函数的性质,考查运算求解能力.
【解答】
解:因为直线CD的斜率为0?24?3=?2,
所以CD的方程为y?0=?2(x?4),即y=?2x+8,选项A正确;
因为fx的图象过点A0,0及D4,0,所以fx至少有两个零点0,4,
故可设fx=x(x?4)(kx+m)(其中k≠0),
则f′x=kx(x?4)+(kx+m)(2x?4).
由f′0=kAB=4,f′4=kCD=?2,得m=?1,k=18,
所以fx=18x(x?4)(x?8),选项B正确;
又由选项B可知,fx+f8?x=0,所以曲线y=fx关于点4,0对称,选项C正确;
当4≤x≤6时,有x?4≥0,x?8<0,所以fx≤0,即选项D不正确.
故选ABC.
三、填空题
13.
【答案】
4
【考点】
抛物线的标准方程
【解析】
本题考查抛物线的定义,考查运算求解能力.
【解答】
解:因为|AF|=1+p2=3,
所以p=4.
故答案为:4.
14.
【答案】
12π
【考点】
柱体、锥体、台体的体积计算
【解析】
本题考查圆锥的体积,考查运算求解能力.
【解答】
解:设圆锥底面圆的半径为r,
则r=52?42=3,
所以V=13×(π×32)×4=12π.
故答案为:12π.
15.
【答案】
150π+9003
【考点】
三角形的面积公式
扇形面积公式
【解析】
本题考查三角函数以及解三角形知识的应用,考查运算求解能力.
【解答】
解:连结PO,
易知PO⊥QT,
因为sin∠QPO=32,
所以∠QPO=π3,∠QPT=2π3,
所以月牙泉的面积为
12×π×3032?π3×602?12×602×32
=150π+9003(平方米).
故答案为:150π+9003.
16.
【答案】
185
【考点】
二项分布与n次独立重复试验的模型
离散型随机变量的期望与方差
【解析】
本题考查学生对二项分布的理解和应用,考查数据处理能力.
【解答】
解:由题意知P(X=k)=C9kpk(1?p)9?k,
因为p4+p5=458p6,
所以C94p4(1?p)5+C95p5(1?p)4=458C96p6(1?p)3,
化简得15p2+4p?4=0,
解得p=25,
从而E(X)=np=185.
故答案为:185.
四、解答题
17.
【答案】
解:(1)选择①,
根据正弦定理得(a?c)(a+c)=b(a?b),
整理得a2?c2=ab?b2,即a2+b2?c2=ab,
所以cosC=a2+b2?c22ab=12.
因为C∈(0,π),
所以C=π3.
选择②,
根据正弦定理有sinAcosB+sinBcosA=2sinCcosC,
所以sin(A+B)=2sinCcosC,即sinC=2sinCcosC.
因为C∈(0,π),
所以sinC≠0,从而有cosC=12,
所以C=π3.
选择③,
因为12casinB=12c(asinA+bsinB?csinC),
所以asinB=asinA+bsinB?csinC,即ab=a2+b2?c2,
由余弦定理,得cosC=a2+b2?c22ab=ab2ab=12.
又因为C∈(0,π),
所以C=π3.
(2)在△ACD中,AC2=AD2+CD2?2AD?CDcos∠ADC,
即b2=1+3?23cos∠ADC.
在△BCD中,BC2=BD2+CD2?2BD?CDcos∠BDC,
即a2=1+3?23cos∠BDC.
因为∠ADC+∠BDC=π,所以cos∠ADC=?cos∠BDC,
所以a2+b2=8.
由C=π3及c=2,得a2+b2?4=ab,
所以ab=4,
从而a2+b2?2ab=0,
所以a=b=2.
【考点】
两角和与差的正弦公式
余弦定理
正弦定理
【解析】
?
?
【解答】
解:(1)选择①,
根据正弦定理得(a?c)(a+c)=b(a?b),
整理得a2?c2=ab?b2,即a2+b2?c2=ab,
所以cosC=a2+b2?c22ab=12.
因为C∈(0,π),
所以C=π3.
选择②,
根据正弦定理有sinAcosB+sinBcosA=2sinCcosC,
所以sin(A+B)=2sinCcosC,即sinC=2sinCcosC.
因为C∈(0,π),
所以sinC≠0,从而有cosC=12,
所以C=π3.
选择③,
因为12casinB=12c(asinA+bsinB?csinC),
所以asinB=asinA+bsinB?csinC,即ab=a2+b2?c2,
由余弦定理,得cosC=a2+b2?c22ab=ab2ab=12.
又因为C∈(0,π),
所以C=π3.
(2)在△ACD中,AC2=AD2+CD2?2AD?CDcos∠ADC,
即b2=1+3?23cos∠ADC.
在△BCD中,BC2=BD2+CD2?2BD?CDcos∠BDC,
即a2=1+3?23cos∠BDC.
因为∠ADC+∠BDC=π,所以cos∠ADC=?cos∠BDC,
所以a2+b2=8.
由C=π3及c=2,得a2+b2?4=ab,
所以ab=4,
从而a2+b2?2ab=0,
所以a=b=2.
18.
【答案】
解:(1) 因为an+12?4anan+1+4an2=0,
所以(an+1?2an)2=0,即an+1=2an,
因为a1=2,所以an≠0,
所以数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列.
则an=2×2n?1=2n,
所以Tn=2n+2n+1+?+22n?1=2n(1?2n)1?2=4n?2n.
(2)由(1)知bn=(?1)n?n2+n,
所以S50=(?12+1)+(22+2)+?+(?492+49)+(502+50)
=[(22?12)+(42?32)+?+(502?492)]+(1+2+?+50)
=[(2?1)(2+1)+(4?3)(4+3)+?+(50?49)(50+49)]+(1+2+3+?+50)
=(1+2+3+4+?+49+50)+(1+2+?+50)
=(1+50)×502+(1+50)×502
=2550.
【考点】
数列的求和
数列递推式
等比数列的前n项和
【解析】
?
?
【解答】
解:(1)?因为an+12?4anan+1+4an2=0,
所以(an+1?2an)2=0,即an+1=2an,
因为a1=2,所以an≠0,
所以数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列.
则an=2×2n?1=2n,
所以Tn=2n+2n+1+?+22n?1=2n(1?2n)1?2=4n?2n.
(2)由(1)知bn=(?1)n?n2+n,
所以S50=(?12+1)+(22+2)+?+(?492+49)+(502+50)
=[(22?12)+(42?32)+?+(502?492)]+(1+2+?+50)
=[(2?1)(2+1)+(4?3)(4+3)+?+(50?49)(50+49)]+(1+2+3+?+50)
=(1+2+3+4+?+49+50)+(1+2+?+50)
=(1+50)×502+(1+50)×502
=2550.
19.
【答案】
解:(1)学生甲恰好得到2个红球,
即王老师(1点)→甲(红球)→王老师(1点)→甲(红球).
因此,学生甲恰好得到2个红球的概率为16×310×16×29=1540.
(2)学生乙至少得到1个红球包括学生乙恰好得到2个红球和恰好得到1个红球两种情形.
①学生乙恰好得到2个红球,即王老师(2点或3点)→乙(红球)→王老师(2点或3点)→乙(红球).
因此,学生乙得到2个红球的概率为26×310×26×29=1135.
②学生乙恰好得到1个红球,可分为三种情形:
此时,概率为26×310×26×79+46×99=554.
王老师(2或3)→乙(白)→王老师(2或3)→乙(红)
此时,概率为26×710×26×39=7270.
此时,概率为46×310×26×29+710×26×39=115.
因此,学生乙恰好得到1个红球的概率为554+7270+115=527.
综上所述,学生乙至少得到1个红球的概率为1135+527=26135.
【考点】
列举法计算基本事件数及事件发生的概率
古典概型及其概率计算公式
【解析】
?
左侧图片未给出解析
【解答】
解:(1)学生甲恰好得到2个红球,
即王老师(1点)→甲(红球)→王老师(1点)→甲(红球).
因此,学生甲恰好得到2个红球的概率为16×310×16×29=1540.
(2)学生乙至少得到1个红球包括学生乙恰好得到2个红球和恰好得到1个红球两种情形.
①学生乙恰好得到2个红球,即王老师(2点或3点)→乙(红球)→王老师(2点或3点)→乙(红球).
因此,学生乙得到2个红球的概率为26×310×26×29=1135.
②学生乙恰好得到1个红球,可分为三种情形:
此时,概率为26×310×26×79+46×99=554.
王老师(2或3)→乙(白)→王老师(2或3)→乙(红)
此时,概率为26×710×26×39=7270.
此时,概率为46×310×26×29+710×26×39=115.
因此,学生乙恰好得到1个红球的概率为554+7270+115=527.
综上所述,学生乙至少得到1个红球的概率为1135+527=26135.
20.
【答案】
(1)证明:因为BD⊥α,BD⊥平面ABC,
所以α//平面ABC.
又α∩平面BCD=l,平面ABC∩平面BCD=BC,
所以BC//l.
因为EA⊥平面ABC,
所以BC⊥AE.
又BC⊥AC,AE∩EA=A,
所以BC⊥平面AEC,
从而l⊥平面AEC.
(2)解:作CF//AE,以C为原点,建立如图所示的空间直角坐标系C?xyz,
则A0,1,0,C0,0,0,D3,0,1,E0,1,2,
设Pa,0,1,平面PAE,平面ACD的法向量分别为m→=x1,y1,z1,n→=x2,y2,z2,
则AP→=a,?1,1,AE→=0,0,2,AC→=0,?1,0,CD→=3,0,1,
因为m→⊥平面PAE,
所以ax1?y1+z1=0,2z1=0,
令x1=1,得y1=a,z1=0,即m→=1,a,0,
同理?y2=0,3x2+z2=0,
令x2=1,得y2=0,z2=?3,即n→=1,0,?3.
因为cos=12a2+1≤12,当且仅当a=0时取等号,
所以平面PAE与平面ACD所成锐二面角的最小值为60?.
【考点】
用空间向量求平面间的夹角
直线与平面垂直的判定
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)证明:因为BD⊥α,BD⊥平面ABC,
所以α//平面ABC.
又α∩平面BCD=l,平面ABC∩平面BCD=BC,
所以BC//l.
因为EA⊥平面ABC,
所以BC⊥AE.
又BC⊥AC,AE∩EA=A,
所以BC⊥平面AEC,
从而l⊥平面AEC.
(2)解:作CF//AE,以C为原点,建立如图所示的空间直角坐标系C?xyz,
则A0,1,0,C0,0,0,D3,0,1,E0,1,2,
设Pa,0,1,平面PAE,平面ACD的法向量分别为m→=x1,y1,z1,n→=x2,y2,z2,
则AP→=a,?1,1,AE→=0,0,2,AC→=0,?1,0,CD→=3,0,1,
因为m→⊥平面PAE,
所以ax1?y1+z1=0,2z1=0,
令x1=1,得y1=a,z1=0,即m→=1,a,0,
同理?y2=0,3x2+z2=0,
令x2=1,得y2=0,z2=?3,即n→=1,0,?3.
因为cos=12a2+1≤12,当且仅当a=0时取等号,
所以平面PAE与平面ACD所成锐二面角的最小值为60?.
21.
【答案】
解:(1)当a=1时,fx=cosx+ex?1,
f′x=?sinx+ex.
因为x∈0,π,
所以?sinx∈?1,0,ex>1,
从而f′x>0,
所以fx在0,π上单调递增.
(2)fx00,
令gx=x?aex?1x>0,
则g′x=1?aex,
当a≤0时,g′x>0,gx在0,+∞上单调递增,
所以gx>g0=0恒成立.
当a>0时,令g′x=0,
得x=ln1a,
当00,
x∈0,ln1a,g′x>0,
x∈ln1a,+∞,g′x<0.
所以gx在0,ln1a上单调递增,在ln1a,+∞上单调递减,
从而gxmax=gln1a=ln1a?1+a,
令ha=ln1a?1+a,a∈0,1,
则h′a=?1a+1<0,
所以ha在0,1上单调递减,ha>h1=0,
即gxmax>0,满足题意.
当a≥1时,ln1a≤0,
所以gx在0,+∞上单调递减,
则gx综上,a<1,即a的取值范围为?∞,1.
【考点】
函数恒成立问题
利用导数研究函数的单调性
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)当a=1时,fx=cosx+ex?1,
f′x=?sinx+ex.
因为x∈0,π,
所以?sinx∈?1,0,ex>1,
从而f′x>0,
所以fx在0,π上单调递增.
(2)fx00,
令gx=x?aex?1x>0,
则g′x=1?aex,
当a≤0时,g′x>0,gx在0,+∞上单调递增,
所以gx>g0=0恒成立.
当a>0时,令g′x=0,
得x=ln1a,
当00,
x∈0,ln1a,g′x>0,
x∈ln1a,+∞,g′x<0.
所以gx在0,ln1a上单调递增,在ln1a,+∞上单调递减,
从而gxmax=gln1a=ln1a?1+a,
令ha=ln1a?1+a,a∈0,1,
则h′a=?1a+1<0,
所以ha在0,1上单调递减,ha>h1=0,
即gxmax>0,满足题意.
当a≥1时,ln1a≤0,
所以gx在0,+∞上单调递减,
则gx综上,a<1,即a的取值范围为?∞,1.
22.
【答案】
(1)解:因为椭圆C:x2a2+y2b2=1过点62,32,
所以32a2+94b2=1.
又e=22,
所以b2a2=1?e2=12,
解方程组32a2+94b2=1,b2a2=12,得a2=6,b2=3,
所以椭圆C的方程为x26+y23=1.
(2)证明:
①当直线MN的斜率存在时,设其方程为y=kx+m,
联立y=kx+m,x26+y23=1,
消去y得(2k2+1)x2+4kmx+2m2?6=0,
由Δ=(4km)2?4(2k2+1)(2m2?6)>0,得m2<6k2+3,
设M(x1,y1),N(x2,y2),
则x1+x2=?4km2k2+1,x1x2=2m2?62k2+1,
因为AM⊥AN,
所以AM→?AN→=(x1?2,y1?1)?(x2?2,y2?1)=0,
即(k2+1)x1x2+(km?k?2)(x1+x2)+m2?2m+5=0,
所以(k2+1)?2m2?62k2+1+(km?k?2)?4km2k2+1+m2?2m+5=0,
化简整理得4k2+8km+(3m2?2m?1)=(2k+m?1)(2k+3m+1)=0,
所以m=1?2k或m=?2k+13,
当m=1?2k时,y=kx?2k+1,
过定点A(2,1),不符合题意,舍去,
当m=?2k+13时,y=kx?2k+13,
过定点23,?13.
②当直线MN的斜率不存在时,设其方程为x=t,
并设M(t,s),N(t,?s),且t26+s23=1,
因为AM⊥AN,
所以AM→?AN→=t2?4t?s2+5=32t2?4t+2=0,
解得t=23或t=2(舍去),
显然直线MN过定点23,?13.
综上,直线MN过定点23,?13.
【考点】
圆锥曲线中的定点与定值问题
椭圆的标准方程
【解析】
左侧图片未给出解析.
左侧图片未给出解析.
【解答】
(1)解:因为椭圆C:x2a2+y2b2=1过点62,32,
所以32a2+94b2=1.
又e=22,
所以b2a2=1?e2=12,
解方程组32a2+94b2=1,b2a2=12,得a2=6,b2=3,
所以椭圆C的方程为x26+y23=1.
(2)证明:
①当直线MN的斜率存在时,设其方程为y=kx+m,
联立y=kx+m,x26+y23=1,
消去y得(2k2+1)x2+4kmx+2m2?6=0,
由Δ=(4km)2?4(2k2+1)(2m2?6)>0,得m2<6k2+3,
设M(x1,y1),N(x2,y2),
则x1+x2=?4km2k2+1,x1x2=2m2?62k2+1,
因为AM⊥AN,
所以AM→?AN→=(x1?2,y1?1)?(x2?2,y2?1)=0,
即(k2+1)x1x2+(km?k?2)(x1+x2)+m2?2m+5=0,
所以(k2+1)?2m2?62k2+1+(km?k?2)?4km2k2+1+m2?2m+5=0,
化简整理得4k2+8km+(3m2?2m?1)=(2k+m?1)(2k+3m+1)=0,
所以m=1?2k或m=?2k+13,
当m=1?2k时,y=kx?2k+1,
过定点A(2,1),不符合题意,舍去,
当m=?2k+13时,y=kx?2k+13,
过定点23,?13.
②当直线MN的斜率不存在时,设其方程为x=t,
并设M(t,s),N(t,?s),且t26+s23=1,
因为AM⊥AN,
所以AM→?AN→=t2?4t?s2+5=32t2?4t+2=0,
解得t=23或t=2(舍去),
显然直线MN过定点23,?13.
综上,直线MN过定点23,?13.
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