广东省韶关一中2019-2020学年高二第二学期5月月考数学试卷 (解析版)

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文档介绍

广东省韶关一中2019-2020学年高二第二学期5月月考数学试卷 (解析版)

‎2019-2020学年高二第二学期5月月考数学试卷 一.选择题(共12小题).‎ ‎1.设i是虚数单位,则复数i3‎-‎2‎i=‎(  )‎ A.﹣i B.﹣3i C.i D.3i ‎2.设z‎=‎1-i‎1+i+‎2i,则|z|=(  )‎ A.0 B.‎1‎‎2‎ C.1 D.‎‎2‎ ‎3.用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为(  )‎ A.24 B.48 C.60 D.72‎ ‎4.若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆x‎2‎‎3p‎+y‎2‎p=‎1的一个焦点,则p=(  )‎ A.2 B.3 C.4 D.8‎ ‎5.(1‎+‎‎1‎x‎2‎)(1+x)6展开式中x2的系数为(  )‎ A.15 B.20 C.30 D.35‎ ‎6.已知(1+x)n的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为(  )‎ A.212 B.211 C.210 D.29‎ ‎7.中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,2),则它的离心率为(  )‎ A.‎6‎ B.‎5‎ C.‎6‎‎2‎ D.‎‎5‎‎2‎ ‎8.在“一带一路”知识测验后,甲、乙、丙三人对成绩进行预测.‎ 甲:我的成绩比乙高.‎ 乙:丙的成绩比我和甲的都高.‎ 丙:我的成绩比乙高.‎ 成绩公布后,三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,那么三人按成绩由高到低的次序为(  )‎ A.甲、乙、丙 B.乙、甲、丙 C.丙、乙、甲 D.甲、丙、乙 ‎9.函数f(x)‎=‎sinx+xcosx+‎x‎2‎在[﹣π,π]的图象大致为(  )‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D.‎ ‎10.安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有(  )‎ A.12种 B.18种 C.24种 D.36种 ‎11.双曲线C:x‎2‎a‎2‎‎-y‎2‎b‎2‎=‎1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C 的离心率为(  )‎ A.2sin40° B.2cos40° C.‎1‎sin50°‎ D.‎‎1‎cos50°‎ ‎12.已知三棱锥S﹣ABC的所有顶点都在球O的球面上,SC是球O的直径.若平面SCA⊥平面SCB,SA=AC,SB=BC,三棱锥S﹣ABC的体积为9,则球O的表面积为(  )‎ A.36π B.25π C.16π D.9π 二.填空题:‎ ‎13.函数f(x)═lnxx的单调增区间为   .‎ ‎14.长方体的长、宽、高分别为3,2,1,其顶点都在球O的球面上,则球O的表面积为   .‎ ‎15.若曲线y=xa+1(a∈R)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则a=   .‎ ‎16.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A、B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为   .‎ 三.解答题 ‎17.设△ABC的内角A、B、C所对边的长分别为a、b、c,且有2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC.‎ ‎(Ⅰ)求角A的大小;‎ ‎(Ⅱ)若b=2,c=1,D为BC的中点,求AD的长.‎ ‎18.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为平行四边形,△PCD为等边三角形,平面PAC⊥平面PCD,PA⊥CD,CD=2,AD=3.‎ ‎(Ⅰ)设G,H分别为PB,AC的中点,求证:GH∥平面PAD;‎ ‎(Ⅱ)求证:PA⊥平面PCD;‎ ‎(Ⅲ)求直线AD与平面PAC所成角的正弦值.‎ ‎19.设椭圆x‎2‎a‎2‎‎+y‎2‎b‎2‎=‎1(a>b>0)的左焦点为F,左顶点为A,上顶点为B.已知‎3‎|OA|=2|OB|(O为原点).‎ ‎(Ⅰ)求椭圆的离心率;‎ ‎(Ⅱ)设经过点F且斜率为‎3‎‎4‎的直线l与椭圆在x轴上方的交点为P,圆C同时与x轴和直线l相切,圆心C在直线x=4上,且OC∥AP.求椭圆的方程.‎ ‎20.已知函数f(x)=excosx﹣x.‎ ‎(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;‎ ‎(2)求函数f(x)在区间[0,π‎2‎]上的最大值和最小值.‎ ‎21.设圆C与两圆(x‎+‎‎5‎)2+y2=4,(x‎-‎‎5‎)2+y2=4中的一个内切,另一个外切.‎ ‎(1)求C的圆心轨迹L的方程;‎ ‎(2)已知点M(‎3‎‎5‎‎5‎,‎4‎‎5‎‎5‎),F(‎5‎,0),且P为L上动点,求||MP|﹣|FP||的最大值及此时点P的坐标.‎ ‎22.设各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn,满足4Sn=an+12﹣4n﹣1,n∈N*,且a2,a5,a14构成等比数列.‎ ‎(1)证明:a2‎=‎‎4a‎1‎+5‎;‎ ‎(2)求数列{an}的通项公式;‎ ‎(3)证明:对一切正整数n,有‎1‎a‎1‎a‎2‎‎+‎1‎a‎2‎a‎3‎+⋯+‎1‎anan+1‎<‎‎1‎‎2‎.‎ 参考答案 一.选择题:‎ ‎1.设i是虚数单位,则复数i3‎-‎2‎i=‎(  )‎ A.﹣i B.﹣3i C.i D.3i ‎【分析】通分得出i‎4‎‎-2‎i,利用i的性质运算即可.‎ 解:∵i是虚数单位,则复数i3‎-‎‎2‎i,‎ ‎∴i‎4‎‎-2‎i‎=‎1-2‎i=-‎1‎i=‎i,‎ 故选:C.‎ ‎2.设z‎=‎1-i‎1+i+‎2i,则|z|=(  )‎ A.0 B.‎1‎‎2‎ C.1 D.‎‎2‎ ‎【分析】利用复数的代数形式的混合运算化简后,然后求解复数的模.‎ 解:z‎=‎1-i‎1+i+‎2i‎=‎(1-i)(1-i)‎‎(1-i)(1+i)‎+‎2i=﹣i+2i=i,‎ 则|z|=1.‎ 故选:C.‎ ‎3.用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为(  )‎ A.24 B.48 C.60 D.72‎ ‎【分析】用1、2、3、4、5组成无重复数字的五位奇数,可以看作是填5个空,要求个位是奇数,其它位置无条件限制,因此先从3个奇数中任选1个填入,其它4个数在4个位置上全排列即可.‎ 解:要组成无重复数字的五位奇数,则个位只能排1,3,5中的一个数,共有3种排法,‎ 然后还剩4个数,剩余的4个数可以在十位到万位4个位置上全排列,共有A‎4‎‎4‎‎=‎24种排法.‎ 由分步乘法计数原理得,由1、2、3、4、5组成的无重复数字的五位数中奇数有3×24=72个.‎ 故选:D.‎ ‎4.若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆x‎2‎‎3p‎+y‎2‎p=‎1的一个焦点,则p=(  )‎ A.2 B.3 C.4 D.8‎ ‎【分析】根据抛物线的性质以及椭圆的性质列方程可解得.‎ 解:由题意可得:3p﹣p=(p‎2‎)2,解得p=8.‎ 故选:D.‎ ‎5.(1‎+‎‎1‎x‎2‎)(1+x)6展开式中x2的系数为(  )‎ A.15 B.20 C.30 D.35‎ ‎【分析】直接利用二项式定理的通项公式求解即可.‎ 解:(1‎+‎‎1‎x‎2‎)(1+x)6展开式中:‎ 若(1‎+‎‎1‎x‎2‎)=(1+x﹣2)提供常数项1,则(1+x)6提供含有x2的项,可得展开式中x2的系数:‎ 若(1‎+‎‎1‎x‎2‎)提供x﹣2项,则(1+x)6提供含有x4的项,可得展开式中x2的系数:‎ 由(1+x)6通项公式可得C‎6‎rxr.‎ 可知r=2时,可得展开式中x2的系数为C‎6‎‎2‎‎=15‎.‎ 可知r=4时,可得展开式中x2的系数为C‎6‎‎4‎‎=15‎.‎ ‎(1‎+‎‎1‎x‎2‎)(1+x)6展开式中x2的系数为:15+15=30.‎ 故选:C.‎ ‎6.已知(1+x)n的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为(  )‎ A.212 B.211 C.210 D.29‎ ‎【分析】直接利用二项式定理求出n,然后利用二项式定理系数的性质求出结果即可.‎ 解:已知(1+x)n的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,‎ 可得Cn‎3‎‎=‎Cn‎7‎,可得n=3+7=10.‎ ‎(1+x)10的展开式中奇数项的二项式系数和为:‎1‎‎2‎‎×‎2‎‎10‎=‎29.‎ 故选:D.‎ ‎7.中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,2),则它的离心率为(  )‎ A.‎6‎ B.‎5‎ C.‎6‎‎2‎ D.‎‎5‎‎2‎ ‎【分析】先求渐近线斜率,再用c2=a2+b2求离心率.‎ 解:∵渐近线的方程是y=±bax,‎ ‎∴2‎=‎ba•4,ba‎=‎‎1‎‎2‎,a=2b,‎ c‎=a‎2‎‎+‎b‎2‎=‎‎5‎‎2‎a,e‎=ca=‎‎5‎‎2‎,‎ 即它的离心率为‎5‎‎2‎.‎ 故选:D.‎ ‎8.在“一带一路”知识测验后,甲、乙、丙三人对成绩进行预测.‎ 甲:我的成绩比乙高.‎ 乙:丙的成绩比我和甲的都高.‎ 丙:我的成绩比乙高.‎ 成绩公布后,三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,那么三人按成绩由高到低的次序为(  )‎ A.甲、乙、丙 B.乙、甲、丙 C.丙、乙、甲 D.甲、丙、乙 ‎【分析】本题可从三人预测中互相关联的乙、丙两人的预测入手,因为只有一个人预测正确,而乙对则丙必对,丙对乙很有可能对,假设丙对乙错则会引起矛盾故只有一种情况就是甲预测正确乙、丙错误,从而得出结果.‎ 解:由题意,可把三人的预测简写如下:‎ 甲:甲>乙.‎ 乙:丙>乙且丙>甲.‎ 丙:丙>乙.‎ ‎∵只有一个人预测正确,‎ ‎∴分析三人的预测,可知:乙、丙的预测不正确.‎ 如果乙预测正确,则丙预测正确,不符合题意.‎ 如果丙预测正确,假设甲、乙预测不正确,‎ 则有丙>乙,乙>甲,‎ ‎∵乙预测不正确,而丙>乙正确,‎ ‎∴只有丙>甲不正确,‎ ‎∴甲>丙,这与丙>乙,乙>甲矛盾.‎ 不符合题意.‎ ‎∴只有甲预测正确,乙、丙预测不正确,‎ 甲>乙,乙>丙.‎ 故选:A.‎ ‎9.函数f(x)‎=‎sinx+xcosx+‎x‎2‎在[﹣π,π]的图象大致为(  )‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D.‎ ‎【分析】由f(x)的解析式知f(x)为奇函数可排除A,然后计算f(π),判断正负即可排除B,C.‎ 解:∵f(x)‎=‎sinx+xcosx+‎x‎2‎,x∈[﹣π,π],‎ ‎∴f(﹣x)‎=‎-sinx-xcos(-x)+‎x‎2‎=-sinx+xcosx+‎x‎2‎=-‎f(x),‎ ‎∴f(x)为[﹣π,π]上的奇函数,因此排除A;‎ 又f(π)‎=sinπ+πcosπ+‎π‎2‎=π‎-1+‎π‎2‎>0‎,因此排除B,C;‎ 故选:D.‎ ‎10.安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有(  )‎ A.12种 B.18种 C.24种 D.36种 ‎【分析】把工作分成3组,然后安排工作方式即可.‎ 解:4项工作分成3组,可得:C‎4‎‎2‎‎=‎6,‎ 安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,‎ 可得:6‎×A‎3‎‎3‎=‎36种.‎ 故选:D.‎ ‎11.双曲线C:x‎2‎a‎2‎‎-y‎2‎b‎2‎=‎1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C的离心率为(  )‎ A.2sin40° B.2cos40° C.‎1‎sin50°‎ D.‎‎1‎cos50°‎ ‎【分析】由已知求得ba‎=tan50°‎,化为弦函数,然后两边平方即可求得C的离心率.‎ 解:双曲线C:x‎2‎a‎2‎‎-y‎2‎b‎2‎=‎1(a>0,b>0)的渐近线方程为y‎=±bax,‎ 由双曲线的一条渐近线的倾斜角为130°,得‎-ba=tan130°=-tan50°‎,‎ 则ba‎=tan50°=‎sin50°‎cos50°‎,‎ ‎∴b‎2‎a‎2‎‎=c‎2‎‎-‎a‎2‎a‎2‎=c‎2‎a‎2‎-1=sin‎2‎50°‎cos‎2‎50°‎=‎1‎cos‎2‎50°‎-1‎,‎ 得e‎2‎‎=‎‎1‎cos‎2‎50°‎,‎ ‎∴e‎=‎‎1‎cos50°‎.‎ 故选:D.‎ ‎12.已知三棱锥S﹣ABC的所有顶点都在球O的球面上,SC是球O的直径.若平面SCA⊥平面SCB,SA=AC,SB=BC,三棱锥S﹣ABC的体积为9,则球O的表面积为(  )‎ A.36π B.25π C.16π D.9π ‎【分析】画出图形,取SC的中点O,连接OA,OB,利用体积法,求解球的半径,然后求解球的表面积.‎ 解:取SC的中点O,连接OA,OB,‎ 因为SA=AC,SB=BC,所以OA⊥SC,OB⊥SC.‎ 因为平面SAC⊥平面SBC,所以OA⊥平面SBC.‎ 设OA=r,‎VA-SBC‎=‎1‎‎3‎×S‎△SBC×OA=‎1‎‎3‎×‎1‎‎2‎×2r×r×r=‎‎1‎‎3‎r‎3‎ 所以‎1‎‎3‎r‎3‎‎=9⇒r=3‎,‎ 所以球的表面积为4πr2=36π.‎ 故选:A.‎ 二.填空题:‎ ‎13.函数f(x)═lnxx的单调增区间为 (0,e) .‎ ‎【分析】求出函数f(x)=‎lnxx的导数为y′的解析式,令y′>0 求得x的范围,即可得到函数f(x)=‎lnxx的单调递增区间.‎ 解:由于函数f(x)=‎lnxx的导数为y′‎=‎‎1-lnxx‎2‎,‎ 令y′>0 可得 lnx<1,解得0<x<e,‎ 故函数f(x)=‎lnxx的单调递增区间是 (0,e),‎ 故答案为:(0,e).‎ ‎14.长方体的长、宽、高分别为3,2,1,其顶点都在球O的球面上,则球O的表面积为 14π .‎ ‎【分析】求出球的半径,然后求解球的表面积.‎ 解:长方体的长、宽、高分别为3,2,1,其顶点都在球O的球面上,可知长方体的对角线的长就是球的直径,‎ 所以球的半径为:‎1‎‎2‎‎3‎‎2‎‎+‎2‎‎2‎+‎‎1‎‎2‎‎=‎‎14‎‎2‎.‎ 则球O的表面积为:4‎×(‎14‎‎2‎‎)‎‎2‎π=‎14π.‎ 故答案为:14π.‎ ‎15.若曲线y=xa+1(a∈R)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则a= 2 .‎ ‎【分析】求出函数的导函数,求出x=1时的导数值,写出曲线y=xa+1(a∈R)在点(1,2)处的切线方程,把原点坐标代入即可解得α的值.‎ 解:由y=xa+1,得y′=axa﹣1.‎ 所以y′|x=1=a,则曲线y=xa+1(α∈R)在点(1,2)处的切线方程为:‎ y﹣2=a(x﹣1),即y=ax﹣a+2.‎ 把(0,0)代入切线方程得,a=2.‎ 故答案为:2.‎ ‎16.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A、B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为 ‎9‎‎4‎ .‎ ‎【分析】由抛物线方程求出焦点坐标,由直线的倾斜角求出斜率,写出过A,B两点的直线方程,和抛物线方程联立后化为关于y的一元二次方程,由根与系数关系得到A,B两点纵坐标的和与积,把△OAB的面积表示为两个小三角形AOF与BOF的面积和得答案.‎ 解:由y2=3x,得2p=3,p‎=‎‎3‎‎2‎,‎ 则F(‎3‎‎4‎,0).‎ ‎∴过A,B的直线方程为y‎=‎‎3‎‎3‎(x‎-‎‎3‎‎4‎),‎ 即x‎=‎‎3‎y‎+‎‎3‎‎4‎.‎ 联立 y‎2‎‎=3xx=‎3‎y+‎‎3‎‎4‎,得4y2﹣12‎3‎y﹣9=0.‎ 设A(x1,y1),B(x2,y2),‎ 则y1+y2=3‎3‎,y1y2‎=-‎‎9‎‎4‎.‎ ‎∴S△OAB=S△OAF+S△OFB‎=‎1‎‎2‎×‎‎3‎‎4‎|y1﹣y2|‎ ‎=‎3‎‎8‎‎(y‎1‎+y‎2‎‎)‎‎2‎-4‎y‎1‎y‎2‎=‎3‎‎8‎×‎(3‎3‎‎)‎‎2‎+9‎=‎‎9‎‎4‎‎.‎ 故答案为:‎9‎‎4‎.‎ 三.解答题 ‎17.设△ABC的内角A、B、C所对边的长分别为a、b、c,且有2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC.‎ ‎(Ⅰ)求角A的大小;‎ ‎(Ⅱ)若b=2,c=1,D为BC的中点,求AD的长.‎ ‎【分析】(Ⅰ)根据2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC,可得2sinBcosA=sin(A+C),从而可得2sinBcosA=sinB,由此可求求角A的大小;‎ ‎(Ⅱ)利用b=2,c=1,A‎=‎π‎3‎,可求a的值,进而可求B‎=‎π‎2‎,利用D为BC的中点,可求AD的长.‎ 解:(Ⅰ)∵2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC ‎∴2sinBcosA=sin(A+C)‎ ‎∵A+C=π﹣B ‎∴sin(A+C)=sinB>0‎ ‎∴2sinBcosA=sinB ‎∴cosA‎=‎‎1‎‎2‎ ‎∵A∈(0,π)‎ ‎∴A‎=‎π‎3‎;‎ ‎(Ⅱ)∵b=2,c=1,A‎=‎π‎3‎ ‎∴a2=b2+c2﹣2bccosA=3‎ ‎∴b2=a2+c2‎ ‎∴B‎=‎π‎2‎ ‎∵D为BC的中点,‎ ‎∴AD‎=‎1‎‎2‎‎+‎‎(‎3‎‎2‎)‎‎2‎=‎‎7‎‎2‎.‎ ‎18.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为平行四边形,△PCD为等边三角形,平面PAC⊥平面PCD,PA⊥CD,CD=2,AD=3.‎ ‎(Ⅰ)设G,H分别为PB,AC的中点,求证:GH∥平面PAD;‎ ‎(Ⅱ)求证:PA⊥平面PCD;‎ ‎(Ⅲ)求直线AD与平面PAC所成角的正弦值.‎ ‎【分析】(Ⅰ)连结BD,由题意得AC∩BD=H,BH=DH,由BG=PG,得GH∥PD,由此能证明GH∥平面PAD.‎ ‎(Ⅱ)取棱PC中点N,连结DN,推导出DN⊥PC,从而DN⊥平面PAC,进而DN⊥PA,再上PA⊥CD,能证明PA⊥平面PCD.‎ ‎(Ⅲ)连结AN,由DN⊥平面PAC,知∠DAN是直线AD与平面PAC所成角,由此能求出直线AD与平面PAC所成角的正弦值.‎ ‎【解答】证明:(Ⅰ)连结BD,由题意得AC∩BD=H,BH=DH,‎ 又由BG=PG,得GH∥PD,‎ ‎∵GH⊄平面PAD,PD⊂平面PAD,‎ ‎∴GH∥平面PAD.‎ ‎(Ⅱ)取棱PC中点N,连结DN,‎ 依题意得DN⊥PC,‎ 又∵平面PAC⊥平面PCD,平面PAC∩平面PCD=PC,‎ ‎∴DN⊥平面PAC,‎ 又PA⊂平面PAC,∴DN⊥PA,‎ 又PA⊥CD,CD∩DN=D,‎ ‎∴PA⊥平面PCD.‎ 解:(Ⅲ)连结AN,由(Ⅱ)中DN⊥平面PAC,‎ 知∠DAN是直线AD与平面PAC所成角,‎ ‎∵△PCD是等边三角形,CD=2,且N为PC中点,‎ ‎∴DN‎=‎‎3‎,又DN⊥AN,‎ 在Rt△AND中,sin∠DAN‎=DNDA=‎‎3‎‎3‎.‎ ‎∴直线AD与平面PAC所成角的正弦值为‎3‎‎3‎.‎ ‎19.设椭圆x‎2‎a‎2‎‎+y‎2‎b‎2‎=‎1(a>b>0)的左焦点为F,左顶点为A,上顶点为B.已知‎3‎|OA|=2|OB|(O为原点).‎ ‎(Ⅰ)求椭圆的离心率;‎ ‎(Ⅱ)设经过点F且斜率为‎3‎‎4‎的直线l与椭圆在x轴上方的交点为P,圆C同时与x轴和直线l相切,圆心C在直线x=4上,且OC∥AP.求椭圆的方程.‎ ‎【分析】(Ⅰ)由题意可得‎3‎a=2b,再由离心率公式可得所求值;‎ ‎(Ⅱ)求得a=2c,b‎=‎‎3‎c,可得椭圆方程为x‎2‎‎4‎c‎2‎‎+y‎2‎‎3‎c‎2‎=‎1,设直线FP的方程为y‎=‎‎3‎‎4‎(x+c),联立椭圆方程求得P的坐标,以及直线AP的斜率,由两条直线平行的条件和直线与圆相切的条件,解方程可得c=2,即可得到所求椭圆方程.‎ 解:(Ⅰ)‎3‎|OA|=2|OB|,即为‎3‎a=2b,‎ 可得e‎=ca=‎1-‎b‎2‎a‎2‎=‎1-‎‎3‎‎4‎=‎‎1‎‎2‎;‎ ‎(Ⅱ)b‎=‎‎3‎‎2‎a,c‎=‎‎1‎‎2‎a,‎ 即a=2c,b‎=‎‎3‎c,‎ 可得椭圆方程为x‎2‎‎4‎c‎2‎‎+y‎2‎‎3‎c‎2‎=‎1,‎ 设直线FP的方程为y‎=‎‎3‎‎4‎(x+c),‎ 代入椭圆方程可得7x2+6cx﹣13c2=0,‎ 解得x=c或x‎=-‎‎13c‎7‎,‎ 代入直线PF方程可得y‎=‎‎3c‎2‎或y‎=-‎‎9c‎14‎(舍去),‎ 可得P(c,‎3c‎2‎),‎ 圆心C在直线x=4上,且OC∥AP,可设C(4,t),‎ 可得t‎4‎‎=‎‎3c‎2‎c+2c,解得t=2,‎ 即有C(4,2),可得圆的半径为2,‎ 由直线FP和圆C相切的条件为d=r,‎ 可得‎|3×4-4×2+3c|‎‎9+16‎‎=‎2,解得c=2,‎ 可得a=4,b=2‎3‎,‎ 可得椭圆方程为x‎2‎‎16‎‎+y‎2‎‎12‎=‎1.‎ ‎20.已知函数f(x)=excosx﹣x.‎ ‎(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;‎ ‎(2)求函数f(x)在区间[0,π‎2‎]上的最大值和最小值.‎ ‎【分析】(1)求出f(x)的导数,可得切线的斜率和切点,由点斜式方程即可得到所求方程;‎ ‎(2)求出f(x)的导数,再令g(x)=f′(x),求出g(x)的导数,可得g(x)在区间[0,π‎2‎]的单调性,即可得到f(x)的单调性,进而得到f(x)的最值.‎ 解:(1)函数f(x)=excosx﹣x的导数为f′(x)=ex(cosx﹣sinx)﹣1,‎ 可得曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为k=e0(cos0﹣sin0)﹣1=0,‎ 切点为(0,e0cos0﹣0),即为(0,1),‎ 曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1;‎ ‎(2)函数f(x)=excosx﹣x的导数为f′(x)=ex(cosx﹣sinx)﹣1,‎ 令g(x)=ex(cosx﹣sinx)﹣1,‎ 则g(x)的导数为g′(x)=ex(cosx﹣sinx﹣sinx﹣cosx)=﹣2ex•sinx,‎ 当x∈[0,π‎2‎],可得g′(x)=﹣2ex•sinx≤0,‎ 即有g(x)在[0,π‎2‎]递减,可得g(x)≤g(0)=0,‎ 则f(x)在[0,π‎2‎]递减,‎ 即有函数f(x)在区间[0,π‎2‎]上的最大值为f(0)=e0cos0﹣0=1;‎ 最小值为f(π‎2‎)‎=‎eπ‎2‎cosπ‎2‎‎-π‎2‎=-‎π‎2‎.‎ ‎21.设圆C与两圆(x‎+‎‎5‎)2+y2=4,(x‎-‎‎5‎)2+y2=4中的一个内切,另一个外切.‎ ‎(1)求C的圆心轨迹L的方程;‎ ‎(2)已知点M(‎3‎‎5‎‎5‎,‎4‎‎5‎‎5‎),F(‎5‎,0),且P为L上动点,求||MP|﹣|FP||的最大值及此时点P的坐标.‎ ‎【分析】(1)根据两圆的方程分别找出两圆心和两半径,根据两圆内切时,两圆心之间的距离等于两半径相减,外切时,两圆心之间的距离等于两半径相加,可知圆心C到圆心F1的距离加2与圆心C到圆心F2的距离减2或圆心C到圆心F1的距离减2与圆心C到圆心F2的距离加2,得到圆心C到两圆心的距离之差为常数4,且小于两圆心的距离2‎5‎,可知圆心C的轨迹为以原点为中心,焦点在x轴上的双曲线,根据a与c的值求出b的值,写出轨迹L的方程即可;‎ ‎(2)根据点M和F的坐标写出直线l的方程,与双曲线L的解析式联立,消去y后得到关于x的方程,求出方程的解即可得到两交点的横坐标,把横坐标代入直线l的方程中即可求出交点的纵坐标,得到直线l与双曲线L的交点坐标,然后经过判断发现T1在线段MF外,T2在线段MF内,根据图形可知||MT1|﹣|FT1||=|MF|,利用两点间的距离公式求出|MF|的长度,当动点P与点T2重合时||MT2|﹣|FT2||<|MF|,当动点P不是直线l与双曲线的交点时,根据两边之差小于第三边得到|MP|﹣|FP|<|MF|,综上,得到动点P与T1重合时,||MP|﹣|FP||取得最大值,此时P的坐标即为T1的坐标.‎ 解:(1)两圆的半径都为2,两圆心为F1(‎-‎‎5‎,0)、F2(‎5‎,0),‎ 由题意得:|CF1|+2=|CF2|﹣2或|CF2|+2=|CF1|﹣2,‎ ‎∴||CF2|﹣|CF1||=4=2a<|F1F2|=2‎5‎‎=‎2c,‎ 可知圆心C的轨迹是以原点为中心,焦点在x轴上,且实轴为4,焦距为2‎5‎的双曲线,‎ 因此a=2,c‎=‎‎5‎,则b2=c2﹣a2=1,‎ 所以轨迹L的方程为x‎2‎‎4‎‎-‎y2=1;‎ ‎(2)过点M,F的直线l的方程为y‎=‎‎4‎‎5‎‎5‎‎-0‎‎3‎‎5‎‎5‎‎-‎‎5‎(x‎-‎‎5‎),‎ 即y=﹣2(x‎-‎‎5‎),代入x‎2‎‎4‎‎-‎y2=1,解得:x1‎=‎‎6‎‎5‎‎5‎,x2‎=‎‎14‎‎5‎‎15‎,‎ 故直线l与双曲线L的交点为T1(‎6‎‎5‎‎5‎,‎-‎‎2‎‎5‎‎5‎),T2(‎14‎‎5‎‎15‎,‎2‎‎5‎‎15‎),‎ 因此T1在线段MF外,T2在线段MF内,故||MT1|﹣|FT1||=|MF|‎=‎(‎3‎‎5‎‎5‎-‎5‎)‎‎2‎‎+‎‎(‎4‎‎5‎‎5‎)‎‎2‎=‎2,‎ ‎||MT2|﹣|FT2||<|MF|=2,若点P不在MF上,则|MP|﹣|FP|<|MF|=2,‎ 综上所述,|MP|﹣|FP|只在点T1处取得最大值2,此时点P的坐标为(‎6‎‎5‎‎5‎,‎-‎‎2‎‎5‎‎5‎).‎ ‎22.设各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn,满足4Sn=an+12﹣4n﹣1,n∈一、选择题*,且a2,a5,a14构成等比数列.‎ ‎(1)证明:a2‎=‎‎4a‎1‎+5‎;‎ ‎(2)求数列{an}的通项公式;‎ ‎(3)证明:对一切正整数n,有‎1‎a‎1‎a‎2‎‎+‎1‎a‎2‎a‎3‎+⋯+‎1‎anan+1‎<‎‎1‎‎2‎.‎ ‎【分析】(1)对于‎4Sn=an+1‎‎2‎-4n-1,n∈‎N‎*‎,令n=1即可证明;‎ ‎(2)利用‎4Sn=an+1‎‎2‎-4n-1,n∈‎N‎*‎,且‎4Sn-1‎=an‎2‎-4(n-1)-1‎,(n≥2),两式相减即可求出通项公式.‎ ‎(3)由(2)可得‎1‎anan+1‎‎=‎1‎‎(2n-1)(2n+1)‎=‎1‎‎2‎(‎1‎‎2n-1‎-‎1‎‎2n+1‎)‎.利用“裂项求和”即可证明.‎ 解:(1)当n=1时,‎4a‎1‎=a‎2‎‎2‎-5,a‎2‎‎2‎=4a‎1‎+5‎,‎ ‎∵‎an‎>0∴a‎2‎=‎‎4a‎1‎+5‎ ‎(2)当n≥2时,满足‎4Sn=an+1‎‎2‎-4n-1,n∈‎N‎*‎,且‎4Sn-1‎=an‎2‎-4(n-1)-1‎,‎ ‎∴‎4an=4Sn-4Sn-1‎=an+1‎‎2‎-an‎2‎-4‎,‎ ‎∴an+1‎‎2‎‎=an‎2‎+4an+4=(an+2‎‎)‎‎2‎,‎ ‎∵an>0,∴an+1=an+2,‎ ‎∴当n≥2时,{an}是公差d=2的等差数列.‎ ‎∵a2,a5,a14构成等比数列,∴a‎5‎‎2‎‎=a‎2‎⋅‎a‎14‎,‎(a‎2‎+6‎)‎‎2‎=a‎2‎⋅(a‎2‎+24)‎,解得a2=3,‎ 由(1)可知,‎4a‎1‎=a‎2‎‎2‎-5=4‎,∴a1=1∵a2﹣a1=3﹣1=2,‎ ‎∴{an}是首项a1=1,公差d=2的等差数列.‎ ‎∴数列{an}的通项公式an=2n﹣1.‎ ‎(3)由(2)可得式‎1‎anan+1‎‎=‎1‎‎(2n-1)(2n+1)‎=‎1‎‎2‎(‎1‎‎2n-1‎-‎1‎‎2n+1‎)‎.‎ ‎∴‎‎1‎a‎1‎a‎2‎‎+‎1‎a‎2‎a‎3‎+⋯+‎1‎anan+1‎=‎1‎‎1⋅3‎+‎1‎‎3⋅5‎+‎1‎‎5⋅7‎+⋯+‎‎1‎‎(2n-1)(2n+1)‎ ‎=‎1‎‎2‎⋅[(1-‎1‎‎3‎)+(‎1‎‎3‎-‎1‎‎5‎)+(‎1‎‎5‎-‎1‎‎7‎)+(‎1‎‎2n-1‎-‎1‎‎2n+1‎)]‎‎#/DEL/#‎‎=‎1‎‎2‎⋅[1-‎1‎‎2n+1‎]<‎1‎‎2‎.‎‎#/DEL/#‎‎ ‎ ‎ ‎
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