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2025-2026学年福建省厦门外国语学校高三(上)质检数学试卷(1月
份)
一、单选题(本题共有8个小题,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.(5分)已知集合A={1,2,3},B={x N|x2﹣3x﹣4≤0},若A B={x|x A且x B},则A B=(
) ∈ ⊙ ∉ ∈ ⊙
A.{0,4} B.{﹣1,4} C.{﹣1,0} D.{﹣1,0,4}
2.(5分)若a+bi,(a,b R),则ab为( )
A.1 B.∈ C. D.2
3.(5分)的展开式中常数项是﹣160,则a=( )
A.﹣3 B.﹣2 C.2 D.3
4.(5分)已知向量,不共线,且,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
5.(5分)已知定义域为R的函数f(x)满足f(x+2)=f(﹣x),且f(2x﹣1)为奇函数,则一定有(
)
A.f(0)=0 B.f(2)=0 C.f(3)=0 D.f(4)=0
6.(5分)用1,2,3组成三位数,数字i最多用i次,其中i=1,2,3,则满足条件的三位数个数是(
)
A.15个 B.18个 C.19个 D.27个
7.(5 分)设等差数列{a }的前 n 项和为 S ,已知 a =6,S =20,设,则数列{b }的前 n 项和为
n n 4 5 n
( )
A.cos2n B.cos(2n+2) C.tan2n D.tan(2n+2)
8.(5分)已知圆C的直径AB长为8,与C相离的直线l垂直于直线AB,垂足为H,且0<AH<2,圆
C上的两点P,Q到l的距离分别为d ,d ,且d ≠d .若d =AP,d =AQ,则d +d =( )
1 2 1 2 1 2 1 2
A.2 B.4 C.6 D.8
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,
(多选)9.(6分)下列说法中,正确的是( )
A.已知随机变量X服从二项分布B(n,p),若E(X)=15,D(X)=10,则
B.已知随机变量X服从正态分布N(1,σ2),若P(X<3)=0.6,则P(﹣1<X<1)=0.2
第1页(共17页)C.已知A,B为随机事件,P(A)=0.5,P(B)=0.6,若A,B相互独立,则P(A∪B)=0.8
D.样本点(x
i
,y
i
)(i=1,2,3,⋯)的经验回归方程为,若样本点(m,3)与(2,n)的残差相
等,则3m+n=9
(多选)10.(6分)设函数f(x),若x R时,f(sinx+cosx)=4sin2x﹣4sin4x+sin2x,则( )
A.f(1)=0 ∈ B.f(x)的定义域为R
C.f(x)是偶函数 D.f(x)的值域为
(多选)11.(6分)已知正项数列{a }满足为数列的前n项和,则( )
n
A.数列{a }为递增数列 B.a >8
n 8
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)若2a=18b=6,且,则x= .
13.(5分)已知O为坐标原点,过双曲线的右焦点F作一条渐近线的垂线,垂足为点M,过M作x轴
的垂线,垂足为N,若N为OF的中点,则双曲线的离心率为 .
14.(5分)已知四面体ABCD的顶点都在表面积为16 的球面上,若∠ABC=30°,AC=1,则四面体
ABCD的体积的最大值为 .π
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为S,已知b2=2S+abcosC.
(1)求A;
(2)若BC边上的高为1且3bcosC=ccosB,求△ABC的面积S.
16.(15分)如图,在三棱柱ABC﹣A B C 中,平面ABC ⊥平面ABC,AC ⊥平面BCC B .
1 1 1 1 1 1 1
(1)求证:BC ⊥BC;
1
(2)若平面ACC A 与平面ABC的夹角的正弦值为,且AB=2BC=2,求C 到平面ABC的距离.
1 1 1
17.(15分)2019年7月30日国家市场监督管理总局第11次局务会议审议通过《食品安全抽样检验管
理办法》,自2019年10月1日起实施.某地市场监管部门对当地一食品厂生产的水果罐头开展固形
物含量抽样检验,按照国家标准规定,在一瓶水果罐头中,固形物含量不低于 55%为优级品,固形物
第2页(共17页)含量低于55%且不低于50%为一级品,固形物含量低于50%为二级品或不合格品.
(1)现有6瓶水果罐头,已知其中2瓶为优级品,4瓶为一级品.
(i)若每次从中随机取出1瓶,取出的罐头不放回,求在第1次抽到优级品的条件下,第2次抽到一
级品的概率;
(ii)对这6瓶罐头依次进行检验,每次检验后不放回,直到区分出6瓶罐头的等级时终止检验,记检
验次数为X,求随机变量X的分布列与期望;
(2)已知该食品厂生产的水果罐头优级品率为p(0<p<1),且各件产品是否为优级品相互独立,
若在10次独立重复抽检中,至少有8次抽到优级品的概率不小于7×0.759(约为0.5256),求p的最小
值.
18.(17分)已知F(2,0)是椭圆 :的右焦点,定点E(0,1),直线FE被椭圆截得的线段的中点
恰在直线y=x上 Ω
(1)求 的标准方程;
(2)过ΩF作斜率为k的直线,与 交于A,B两点,其中A在x轴上方,,T为 上一点,且TF平分
∠ATB,求的取值范围; Ω Ω
(3)P,Q为曲线 上两个动点,且FE平分∠PFQ,证明:直线PQ过定点,并求出该定点.
19.(17分)对于函Ω数y=h(x),记h(0)(x)=h(x),h(1)(x)=(h(x))′,⋯,h(n+1)
(x)=(h(n)(x))′(n N).如果n是满足h(n)(x)=h(x)的最小正整数,则称n是函数y
=h(x)的“最小导周期”.∈
(1)已知f(x)=asin(x+t)+bcos(x+t),证明:对任意a,b,t R,f(x)的最小导周期为4;
(2)设m,n R,g(x)=emx+ncosx,若函数y=g(x)的最小导周∈期为2,记,当实数a,b变化时,
求M(a,b)∈的最小值;
(3)设 >1,h(x)=cos x,若函数y=h(x)满足h(2)(x)≤x对x (0,+∞)恒成立,且存
在x (0ω,+∞)使得h(2)(ωx )=x ,试用 表示x ,并证明. ∈
0 0 0 0
∈ ω
第3页(共17页)2025-2026学年福建省厦门外国语学校高三(上)质检数学试卷(1月
份)
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A C C D C C C D
二.多选题(共3小题)
题号 9 10 11
答案 ACD AD ACD
一、单选题(本题共有8个小题,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.(5分)已知集合A={1,2,3},B={x N|x2﹣3x﹣4≤0},若A B={x|x A且x B},则A B=(
) ∈ ⊙ ∉ ∈ ⊙
A.{0,4} B.{﹣1,4} C.{﹣1,0} D.{﹣1,0,4}
【分析】根据一元二次不等式以及集合的新定义运算相关知识可解.
【解答】解:已知集合A={1,2,3},B={x N|x2﹣3x﹣4≤0}={0,1,2,3,4},
又A B={x|x A且x B}, ∈
则A⊙B={0,∉4}. ∈
故选⊙:A.
2.(5分)若a+bi,(a,b R),则ab为( )
A.1 B.∈ C. D.2
【分析】由条件根据两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,两个复数相等的充要条
件求得a、b的值,可得ab的值.
【解答】解:∵a+bi,
∴a+bii,∴a,b,
∴ab,
故选:C.
3.(5分)的展开式中常数项是﹣160,则a=( )
第4页(共17页)A.﹣3 B.﹣2 C.2 D.3
【分析】根据二项式定理的有关知识点列式求解.
【解答】解:由题意可得,常数项是,
由 20×(﹣a)3=﹣160,
解⇒得a=2.
故选:C.
4.(5分)已知向量,不共线,且,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【分析】根据,结合向量数量积的运算性质算出,然后利用投影向量的公式求解,即可得到本题的答
案.
【解答】解:因为,所以,
即,化简得,
所以向量在向量上的投影向量为.
故选:D.
5.(5分)已知定义域为R的函数f(x)满足f(x+2)=f(﹣x),且f(2x﹣1)为奇函数,则一定有(
)
A.f(0)=0 B.f(2)=0 C.f(3)=0 D.f(4)=0
【分析】利用奇函数的性质求出f(﹣1)=0,再利用对称性逐项判断.
【解答】解:因为定义域为R的函数f(x)满足f(x+2)=f(﹣x),且f(2x﹣1)为奇函数,
所以f(﹣2x﹣1)+f(2x﹣1)=0,所以f(﹣x)+f(x﹣2)=0,且f(﹣1)=0,
所以f(x+2)+f(x﹣2)=0,
所以f(x+4)+f(x)=0,所以f(x+8)+f(x+4)=0,
所以f(x+8)=f(x),所以f(x)的周期为8,
所以由f(x+4)+f(x)=0,可得f(3)+f(﹣1)=0,又f(﹣1)=0,
所以f(3)=0,所以C选项正确;
对其它选项中的函数值没有条件得到,所以A,B,D选项错误.
故选:C.
6.(5分)用1,2,3组成三位数,数字i最多用i次,其中i=1,2,3,则满足条件的三位数个数是(
)
A.15个 B.18个 C.19个 D.27个
【分析】分三个不同数字各出现一次,一个数字出现两次,一个数字出现三次,三种情况讨论即可.
【解答】解:根据题意,分3种情况讨论:
第5页(共17页)①当三个不同数字各出现一次时,有个满足条件的三位;
②当一个数字出现两次,其他两个数字各出现一次时,重复出现的数字只能是2或3,
则有个满足条件的三位;
③当一个数字出现三次,则仅有数字3符合条件,则有1个满足条件的三位数;
综上所述,满足条件的三位数共有6+12+1=19个.
故选:C.
7.(5 分)设等差数列{a }的前 n 项和为 S ,已知 a =6,S =20,设,则数列{b }的前 n 项和为
n n 4 5 n
( )
A.cos2n B.cos(2n+2) C.tan2n D.tan(2n+2)
【分析】利用等差数列的通项公式和前n项和公式求出等差数列{a }的通项,再求出数列{b }的通项公
n n
式,后利用两角差的正弦公式和叠加法即可求数列{b }的前n项和.
n
【解答】解:设数列{a }的公差为d,由a =6,S =20,
n 4 5
得,解得,
则a =a +(n﹣1)d=2n﹣2;
n 1
因为a ﹣a =2,
n+1 n
所以
tana ﹣tana ,
n+1 n
设数列{b }的前n项和为T ,
n n
可得T =b +b +...+b =(tana ﹣tana )+(tana ﹣tana )+...+(tana ﹣tana )
n 1 2 n 2 1 3 2 n+1 n
=tana ﹣tana =tana =tan2n.
n+1 1 n+1
故选:C.
8.(5分)已知圆C的直径AB长为8,与C相离的直线l垂直于直线AB,垂足为H,且0<AH<2,圆
C上的两点P,Q到l的距离分别为d ,d ,且d ≠d .若d =AP,d =AQ,则d +d =( )
1 2 1 2 1 2 1 2
A.2 B.4 C.6 D.8
【分析】由抛物线的定义、方程,结合圆的方程,可得结论.
【解答】解:设|AH|=2a,以AH的中点为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系,
可得A(a,0),C(4+a,0),直线l:x=﹣a,
以A为焦点的抛物线的方程为y2=4ax,
点P,Q既在圆C上,又在抛物线上,
联立,可得x2﹣(8﹣2a)x+(4+a)2﹣16=0,
则x +x =8﹣2a,
P Q
第6页(共17页)又d +d =x +x +2a=8﹣2a+2a=8.
1 2 P Q
故选:D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,
(多选)9.(6分)下列说法中,正确的是( )
A.已知随机变量X服从二项分布B(n,p),若E(X)=15,D(X)=10,则
B.已知随机变量X服从正态分布N(1,σ2),若P(X<3)=0.6,则P(﹣1<X<1)=0.2
C.已知A,B为随机事件,P(A)=0.5,P(B)=0.6,若A,B相互独立,则P(A∪B)=0.8
D.样本点(x
i
,y
i
)(i=1,2,3,⋯)的经验回归方程为,若样本点(m,3)与(2,n)的残差相
等,则3m+n=9
【分析】由二项分布的期望和方差公式可得A;利用正态分布的对称性可判断B;由独立事件的乘法
公式可得C;利用残差的计算可得D.
【解答】解:对于A,随机变量X服从二项分布B(n,p),E(X)=15,D(X)=10,
则np=15,np(1﹣p)=10,解得,故A正确;
对于B,随机变量X服从正态分布N(1,σ2),
∴对称轴为x=1,则P(X<1)=0.5,
∵P(X<3)=0.6,∴P(1<X<3)=0.1,
∴P(﹣1<X<1)=P(1<X<3)=0.1,故B错误;
对于C,若A,B相互独立,则P(AB)=P(A)•P(B)=0.3,
∴P(A∪B)=P(A)+P(B)﹣P(AB)=0.5+0.6﹣0.3=0.8,故C正确;
对于D,由题意可得样本点(m,3)与(2,n)的残差分别为和,
∵样本点(m,3)与(2,n)的残差相等,
∴,则3m+n=9,故D正确.
故选:ACD.
第7页(共17页)(多选)10.(6分)设函数f(x),若x R时,f(sinx+cosx)=4sin2x﹣4sin4x+sin2x,则( )
A.f(1)=0 ∈ B.f(x)的定义域为R
C.f(x)是偶函数 D.f(x)的值域为
【分析】A选项:令x=0,代入得f(1)=0,故A正确;
B选项:的范围是,定义域并非全体实数,故B错误;
C选项:通过t的表达式化简得f(t)=(t2﹣1)2﹣(t2﹣1),且f(t)=f(﹣t),故f(x)是偶函
数,C正确;
D选项:令u=t2 [0,2],化简得g(u)=u2﹣u,求得值域为,故D正确.
【解答】解:令x∈=0,则sinx+cosx=1,4sin2x﹣4sin4x+sin2x=0,
故f(1)=0,故A正确;
令t=sinx,
由x R,则,即定义域为,.故B错误;
由于∈t2=(sinx+cosx)2=sin2x+cos2x+2sinxcosx=1+2sinxcosx,
则2sinxcosx=t2﹣1,又sin2x+cos2x=1,
故4sin2x﹣4sin4x+sin2x=4sin2x(1﹣sin2x)+sin2x=4sin2xcos2x+2sinxcosx,
也即f(t)=(t2﹣1)2+(t2﹣1),
由于定义域关于原点对称,且f(t)=f(﹣t),
故f(x)是偶函数,故C正确;
令u=t2 [0,2],则g(u)=(u﹣1)2+(u﹣1)=u2﹣u,
对称轴为∈,其位于定义域区间[0,2]之内,
所以函数的最小值为,
又g(0)=0,g(2)=2,
故函数的最大值端点u=2处取得为2,值域为,故D正确.
故选:AD.
(多选)11.(6分)已知正项数列{a }满足为数列的前n项和,则( )
n
A.数列{a }为递增数列 B.a >8
n 8
C. D.
【分析】对于A,由可判断;对于B,由得到a <a +1,即可判断;对于C,由n=1,n=2和当n>
n+1 n
2时,2n﹣1>n得到,即可判断;对于D,由,裂项相消求和即可判断.
【解答】解:对于A,因为,所以,
所以,即a >a ,所以数列{a }递增数列,故A正确;
n+1 n n
第8页(共17页)对于B,因为,所以,所以a <a +1,
n+1 n
又因为0<a
1
<1,所以a
n
<a
n﹣1
+1<a
n﹣2
+2<⋯<a
1
+n﹣1<n,所以a
8
<8,故B错误;
对于C,由B的解析可得a <n,所以当n=1时,,当n=2时,,
n
当n>2时,因为,
所以,所以,
综上可得:,故C正确;
对于D,因为a <n,所以,
n
所以,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)若2a=18b=6,且,则x= 3 .
【分析】将2a=18b=6化为对数式,根据题干得到关于x的方程,求解方程即可.
【解答】解:由题可得,a=log 6,b=log 6,
2 18
则,
因为log (x﹣2)+log (x+1)=log [(x﹣2)(x+1)]=2,x>2,
2 2 2
即得(x﹣2)(x+1)=4,解得x=3或x=﹣2(不符合题意舍去).
故答案为:3.
13.(5分)已知O为坐标原点,过双曲线的右焦点F作一条渐近线的垂线,垂足为点M,过M作x轴
的垂线,垂足为N,若N为OF的中点,则双曲线的离心率为 .
【分析】根据双曲线焦点到渐近线距离为b,再利用等腰三角形性质可知a=b,可得离心率为.
【解答】解:双曲线的右焦点F(c,0),不妨取渐近线为,如下图所示:
可知,又MN垂直于x轴,且M在渐近线上,可得;
因此,即,可得a2=b2;
即离心率为.
故答案为:.
14.(5分)已知四面体ABCD的顶点都在表面积为16 的球面上,若∠ABC=30°,AC=1,则四面体
ABCD的体积的最大值为 . π
第9页(共17页)【分析】先求球心到底面ABC的距离为定值,再求底面ABC面积的最大值和三棱锥D﹣ABC的高,即
可求四面体ABCD体积的最大值.
【解答】解:根据题意作出示意图如图所示:
设△ABC外接圆半径为r,则,
在△ABC中,由余弦定理,,
所以(当且仅当时取等号),
所以,
设△ABC所在截面的圆心为O ,球心为O,四面体ABCD外接球半径为R,
1
由4 R2=16 R=2,则,
所以π点D到平π⇒面ABC的最大距离为,
所以.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为S,已知b2=2S+abcosC.
(1)求A;
(2)若BC边上的高为1且3bcosC=ccosB,求△ABC的面积S.
【分析】(1)利用三角形面积公式可得b2=ab(sinC+cosC),进而边化角,利用三角恒等变换可求
A;
(2)由已知结合正弦定理可得3tanB=tanC,在△ABC中,作AH⊥BC于点H,AH为BC边上的高,
根据比例关系,可求得a,从而可求面积.
【解答】解:(1)因为b2=2S+abcosC且
所以b2=ab(sinC+cosC),即b=a(sinC+cosC),
由正弦定理得sinB=sinA(sinC+cosC),
第10页(共17页)所以sin(A+C)=sinA(sinC+cosC),
sinAcosC+cosAsinC=sinAsinC+sinAcosC,
所以cosAsinC=sinAsinC,
因为在△ABC中,C (0, ),A (0, ),所以sinC>0,sinA>0,
所以sinA=cosA,即∈tanA=π1,因为∈A (0π, ),所以.
(2)3bcosC=ccosB,由正弦定理得3∈sinBcosπC=sinCcosB,3tanB=tanC,
在△ABC中,作AH⊥BC于点H,AH为BC边上的高,即AH=1,
设CH=x,BH=a﹣x,因为3tanB=tanC,所以,所以4x=a,
所以H为BC上的四等分点,所以,
因为Rt△ABH中,,
Rt△ACH中,,
且
,所以,
所以,
因为a>0,所以,
所以.
16.(15分)如图,在三棱柱ABC﹣A B C 中,平面ABC ⊥平面ABC,AC ⊥平面BCC B .
1 1 1 1 1 1 1
(1)求证:BC ⊥BC;
1
(2)若平面ACC A 与平面ABC的夹角的正弦值为,且AB=2BC=2,求C 到平面ABC的距离.
1 1 1
【分析】(1)过C 作C E⊥AB于点E,然后根据面面垂直的性质定理得C E⊥平面ABC,然后再利
1 1 1
用线面垂直的性质定理得C E⊥BC,同理AC ⊥BC,然后再利用线面垂直的判定定理得BC⊥平面
1 1
第11页(共17页)ABC ,然后用线面垂直的性质定理得BC ⊥BC;
1 1
(2)以B为原点,BA,BC分别为x,y轴建立空间直角坐标系,根据夹角公式,垂直关系,利用坐标
计算确定C 位置,即可得解.
1
【解答】解:(1)证明:过C 作C E⊥AB于点E,如图所示:
1 1
面ABC ⊥面ABC,AB是交线,C E 面ABC ,故C E⊥面ABC,
1 1 1 1
又因为BC 面ABC,故C
1
E⊥BC,⊂
又AC
1
⊥面⊂BCC
1
B
1
,BC 面BCC
1
B
1
,则AC
1
⊥BC,
AC
1
∩C
1
E=C
1
,AC
1
,C 1⊂E 面ABC
1
,故BC⊥面ABC
1
,
又BC
1
面ABC
1
,故可以证⊂得BC
1
⊥BC;
(2)建⊂立空间直角坐标系,如图所示:
设C (t,0,h),则A(2,0,0),C(0,1,0),B(0,0,0),
1
,,,
由题易知,
设平面ACC A 的法向量为,
1 1
,即,
令x=h,则,
由题易知平面ABC的一个法向量为,
设平面ACC A 与平面ABC的夹角为 ,所以,
1 1
根据同角三角函数间的关系可得, α
第12页(共17页)故,解得t=2(舍)或,
代入t(t﹣2)+h2=0,可得,解得,
故C 到平面ABC的距离为.
1
17.(15分)2019年7月30日国家市场监督管理总局第11次局务会议审议通过《食品安全抽样检验管
理办法》,自2019年10月1日起实施.某地市场监管部门对当地一食品厂生产的水果罐头开展固形
物含量抽样检验,按照国家标准规定,在一瓶水果罐头中,固形物含量不低于 55%为优级品,固形物
含量低于55%且不低于50%为一级品,固形物含量低于50%为二级品或不合格品.
(1)现有6瓶水果罐头,已知其中2瓶为优级品,4瓶为一级品.
(i)若每次从中随机取出1瓶,取出的罐头不放回,求在第1次抽到优级品的条件下,第2次抽到一
级品的概率;
(ii)对这6瓶罐头依次进行检验,每次检验后不放回,直到区分出6瓶罐头的等级时终止检验,记检
验次数为X,求随机变量X的分布列与期望;
(2)已知该食品厂生产的水果罐头优级品率为p(0<p<1),且各件产品是否为优级品相互独立,
若在10次独立重复抽检中,至少有8次抽到优级品的概率不小于7×0.759(约为0.5256),求p的最小
值.
【分析】(1)(i)设第1次抽到优级品为事件A,第2次抽到一级品为事件B,代入等式求解即可;
(ii)得到X的所有可能取值和相对应的概率,列出分布列,代入期望公式中求解即可.
(2)设在10次抽检中至少有8次抽到优级品的概率为f(p),得到f(p)的表达式,利用导数得到f
(p)的单调性,进而可解.
【解答】解:(1)(i)设第1次抽到优级品为事件A,第2次抽到一级品为事件B,
则;
(ii)易知X的所有可能取值为2,3,4,5.
所以,,
P(X=4),P(X=5),
则X的分布列为:
X 2 3 4 5
P
故;
(2)设在10次抽检中至少有8次抽到优级品的概率为f(p),
此时f(p)p10=48p8(1﹣p)2+10p9(1﹣p)+p10
=p8(36p2﹣80p+45),0<p<1,
第13页(共17页)可得f′(p)=360p7(p﹣1)2≥0,
所以f(p)在(0,1)上单调递增,
又,
则.
故p的最小值为.
18.(17分)已知F(2,0)是椭圆 :的右焦点,定点E(0,1),直线FE被椭圆截得的线段的中点
恰在直线y=x上 Ω
(1)求 的标准方程;
(2)过ΩF作斜率为k的直线,与 交于A,B两点,其中A在x轴上方,,T为 上一点,且TF平分
∠ATB,求的取值范围; Ω Ω
(3)P,Q为曲线 上两个动点,且FE平分∠PFQ,证明:直线PQ过定点,并求出该定点.
【分析】(1)设直Ω线FE与椭圆的交点为M(x
M
,y
M
),N(x
N
,y
N
),根据题意利用点差法可得,进
而可得a2,b2以及椭圆方程;
(2)设,直线AB的方程为x=my+2,联立方程结合韦达定理可得,进而分析求解;
(3)设P(x ,y ),Q(x ,y ),根据角平分线可得,整理可得,即可得定点.
3 3 4 4
【解答】解:(1)因为F(2,0),E(0,1),
所以直线FE的方程为,
即x+2y﹣2=0,此时,
设直线FE与椭圆的交点为M(x ,y ),N(x ,y ),
M M N N
所以,,
即x +x =y +y ,因为M,N在椭圆上,
M N M N
所以,
两式相减并整理得,
即,解得,
因为F(2,0)是椭圆 的右焦点,
所以c=2,即c2=a2﹣bΩ 2=4,解得a2=8,b2=4,
第14页(共17页)则椭圆 的方程为;
(2)易Ω知直线AB与椭圆必相交,且,
设A(x ,y ),B(x ,y ),y >0,y <0,
1 1 2 2 1 2
设,直线AB的方程为x=my+2,,
联立,消去x并整理得(m2+2)y2+4my﹣4=0,
由韦达定理得,,
此时,
所以,
因为,所以,
则,
又y +y <0,所以 (0,1),解得,
1 2
则的取值范围为;λ∈
(3)证明:设P(x ,y ),Q(x ,y ),
3 3 4 4
此时,,,
,
同理得,
由题意得,即,
两边同时减2得,即,
则P,Q和(4,4)三点共线.
故直线PQ必过定点(4,4).
19.(17分)对于函数y=h(x),记h(0)(x)=h(x),h(1)(x)=(h(x))′,⋯,h(n+1)
第15页(共17页)(x)=(h(n)(x))′(n N).如果n是满足h(n)(x)=h(x)的最小正整数,则称n是函数y
=h(x)的“最小导周期”.∈
(1)已知f(x)=asin(x+t)+bcos(x+t),证明:对任意a,b,t R,f(x)的最小导周期为4;
(2)设m,n R,g(x)=emx+ncosx,若函数y=g(x)的最小导周∈期为2,记,当实数a,b变化时,
求M(a,b)∈的最小值;
(3)设 >1,h(x)=cos x,若函数y=h(x)满足h(2)(x)≤x对x (0,+∞)恒成立,且存
在x (0ω,+∞)使得h(2)(ωx )=x ,试用 表示x ,并证明. ∈
0 0 0 0
【分∈析】(1)根据“最小导周期”的定义即可ω证明;
(2)由题意有emx+ncosx=m2emx﹣ncosx对任意实数x恒成立,令x=0,得m2=1+2n,令,得m2=1,
根据m的取值验证函数y=g(x)的最小导周期为2即可得g(x),由可视为点P(a,﹣a﹣1)与点
Q(b,e﹣b)之间的距离,利用数形结合即可求解;
(3)记 (x)=h(2)(x)﹣x,由 (x)=h(2)(x)﹣x≤0在(0,+∞)上恒成立及存在x >0
0
使,可知φx=x ;是函数y= (x)的φ极大值点,即 '(x )=0,,解得x ,由,,得,由 x >0,
0 0 0 0
得k≥0,又,即k=0,即得证φ. φ ω
【解答】解:(1)证明:因为f(1)(x)=acos(x+t)﹣bsin(x+t),
f(2)(x)=﹣asin(x+t)﹣bcos(x+t),
f(3)(x)=﹣acos(x+t)+bsin(x+t),
f(4)(x)=asin(x+t)+bcos(x+t)=f(x),
所以,对任意实数a,b,t,都有f(4)(x)=f(x),
即最小导周期为4;
(2)g(x)=emx+ncosx,g(1)(x)=memx﹣nsinx,g(2)(x)=m2emx﹣ncosx,
由题意知,emx+ncosx=m2emx﹣ncosx对任意实数x恒成立,
令x=0,则1+n=m2﹣n,即m2=1+2n,
令,则,则m2=1,
所以m=1,n=0或m=﹣1,n=0,
若m=1,n=0,则g(x)=ex,g(1)(x)=ex=g(x),最小导周期不是2,矛盾;
若m=﹣1,n=0,则g(x)=e﹣x,g(1)(x)=﹣e﹣x,g(2)(x)=e﹣x=g(x),最小导周期为2,
符合要求,
所以g(x)=e﹣x;
第16页(共17页)可视为点P(a,﹣a﹣1)与点Q(b,e﹣b)之间的距离,
当实数a,b变化时,点P(a,﹣a﹣1)在直线y=﹣x﹣1上运动,点Q(b,e﹣b)在曲线y=e﹣x上运
动,
因此所求最小值可转化为曲线y=e﹣x上的点到直线y=﹣x﹣l距离的最小值,
而曲线y=e﹣x在直线y=﹣x﹣1上方,平移直线y=﹣x﹣1使其与曲线y=e﹣x相切,
则切点到直线y=﹣x﹣l的距离即为所求,
设切点,y'=﹣e﹣x,切线斜率,得x =0,切点为(0,1),
0
点(0,1)到直线y=﹣x﹣1距离,即M(a,b)的最小值为;
(3)证明:h(1)(x)=﹣ sin( x),h(2)(x)=﹣ 2cos( x),
记 (x)=h(2)(x)﹣x,ω即 (ωx)=﹣ 2cos x﹣x,ω ω
由φ(x)=h(2)(x)﹣x≤0在φ(0,+∞)ω上恒ω成立及存在x >0使,
0
可知φ x=x
0
是函数y= (x)的极大值点,于是,
则, φ
又,则,
由①②得,则,
又因为,,
所以,由 x >0得k≥0,
0
又因为,ω
所以,
有k≤0,于是k=0,
所以.
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