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2025-2026 学年第一学期高二年级期末检测
数学参考答案
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.直线 的倾斜角为( )
A. + 3 −2=0 B. C. D.
【答30案° 】C 120° 150° 60°
【解析】【分析】
本题考查了直线的倾斜角与斜率的问题,是基础题.
由直线方程求出直线的斜率,即得倾斜角的正切值,从而求出倾斜角.
【解答】解:设直线 的倾斜角为 ,
+ 3 −2=0
由 ,得: ,
3 2 3
+ 3 −2=0 =− 3 + 3
故直线斜率 ,
3
= , =− 3
∵ 0°≤ <.180°
∴故 选=:15.0°
2.已知动 点 在 所在平面内运动,若对于空间中任意一点 ,都有 ,则实数
的值为( ) △ =−2 +5 +
A. B. C. D.
【答0案】D 2 −1 −2
【解析】【分析】
本题考查空间向量共面定理,是基础题.
根据空间向量共面定理可得 ,解出 即可.
【解答】 −2+5+ =1
解:由题可得 .
又动点 在 =所−在2平 面 +内5运 动 +,
所以 △ ,解得 .
故选−D2.+5+ =1 =−2
3.在等比数列 中, , ,则 ( )
{ } 2+ 3 =1 3+ 4 =2 4+ 5 =
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1 16
{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}A. B. C. D.
【答4案】A 8 16 32
4.已知圆 : 和圆 : ,动圆 同时与圆 及圆 相外切,则动圆圆心
2 2 2 2
的轨迹方 1程为( (+3)) + =1 2 ( −3) + =9 1 2
A. B.
2 2
2 2
− 8 =1( ≤−1) − 8 =1
C. D.
2 2
2 2
【答8案+】 A =1 − 8 =1( ≥1)
【解析】【分析】
本题主要考查与双曲线有关的轨迹问题,考查圆与圆的位置关系,属于基础题.
设动圆圆心 的坐标为 ,半径为 ,由题意可得 ,可得点 的轨迹是以 、
为焦点的 双曲线的左(支 ,. )根据 , ,求得| 2|−| 1|=的2值<,| 可1 得2|点 的轨迹 方程. 1
2 2
【2解答】 2 =2 =3 = −
解:设动圆圆心 的坐标为 ,半径为 ,
则由题意可得 (, , ) ,相减可得 ,
故点 的轨迹是| 以 1|=、 +为1焦点| 的 2双|=曲 线+的3左支, | 2|−| 1|= 2< | 1 2|
因为 , 1, 2
所以2 =2 =3 ,
2 2
= − =2 2
故点 的轨迹方程为 .
2
2
故选: . − 8 =1( ≤−1)
5.若函数 , 满足 ,且 ,则 ′ ′ ( )
2
A. ( ) ( ) B(. )+ ( )= −1C. (1)=1 D.(1)+ (1)=
【答1案】C 2 3 4
【解析】【分析】
本题考查了已知函数求值的方法,基本初等函数和积的导数的求导公式,考查了计算能力,属于基础题.
根据 即可求出 ,然后对函数 求导即可得出 ′
2
′ (1)=1,然后即可 (求1)出=−′1 ′ 的 值( .)+ ( )= −1 ( )+ ( )+
【 解答( 】)=2 (1)+ (1)
解: ,令 代入 中,即 ,解得 ,
2
∵ (1)= 1 =1, ′ ( )+ ( )= ′−1 , 令(1)+ ,(1)=0 (1)=−1
2
∵ ( )+ ( )= −1 ∴ ( )+ ( )+ ( )=2 =1
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}′ ′ ,
∴ ′(1)+ ′(1)+ (1)=2 .
∴故 选C(1.)+ (1)=2−(−1)= 3
6.已知向量 为平面 的法向量,点 在 内,则点 到平面 的距离为( )
=(2,0,1) (−15,2,1) (15,2,2)
A. 5 B.2 5 C. D.
5 10
【答案】A
【解析】【分析】
此题考查利用向量求点到面的距离.
直接利用点到面的距离的向量求法求解即可.
【解答】
解:因为 ,
所以 (−1,2,1) ,(1,2,2)
因为平 面=(的−法2向,0,量−1) ,
=(2,0,1)
所以点 到平面 的距离 .
| ⋅ | |−4−1|
故选: = | | = 5 = 5
7.设 , 是双曲线 的两个焦点, 为坐标原点,点 在 上且 ,则 的面积
2
2
为( ) 1 2 : − 3 =1 | | =2 △ 1 2
A. B. C. D.
7 5
【答2 案】B 3 2 2
【解析】【分析】
本题主要考查双曲线的定义、圆的性质,属一般题.
根据双曲线的标准方程得到其焦点坐标,结合 ,可确定点 在以 为直径的圆上,得到
2
,结合双曲线的定义可得 的=值2,从而得到答 案. 1 2 1 +
2
【 解2答】=16 1 ⋅ 2
解:由双曲线的标准方程可得 , ,所以焦点坐标为 ,
因为 ,所以点 在以 =为1,直 径=的圆3 上 ,=2 1,−2,0 , 2 2,0
2 2
=2 1 2 ∴ 1 + 2 =16
,所以 ,
2
2 2
∵ 1 − 2 =2 =2 1 − 2 = 1 + 2 −2 1 ⋅ 2 =4
所以 ,所以直角三角形 面积为 ,
1
1 ⋅ 2 =6 1 2 2| 1|⋅| 2|=3
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}故选B.
8.已知数列 满足 , ,设 ,对xN,c c ,
n1 n
5 2
则实数的取 { 值 } 范围(是 ( +1− ) 1)( −1)= 3( − +1) 1 =2 =2 ( +4− )
A. B. C. D.
1 1 1
【答
(6案 ,+
】
∞
B
) (3,+∞) (2,+∞) (1,+∞)
【解析】【分析】
本题主要考查了等差数列的判定与证明,数列的递推关系,数列的函数特征,利用导数研究函数的单调性
的应用,属于较难题.
根据已知及等差数列的判定与证明,可知 是公差为 的等差数列,根据数列的递推关系,数列的函数
1 1
{ −1} 3
特征的计算,得 ,结合对勾函数的单调性,计算求出实数 的取值范围.
4 2
【解答】解:由 > +2− +1 ,得 .
( +1 ,−即1)( −1)= 3( −, +1) ( +1−1)( −1)=3[( −1)−( +1−1)]
( −1)−( +1−1) 1 1 1 1
∴ ( −1)⋅( +1−1) =3 +1−1− −1=3
是公差为 的等差数列,
1 1
∴ { −1} 3 ,
1 1 1 1 1 +1
∴ −1= 1−1+3( −1)= 5 2−1 +3( −1)= 3
,即 , .
3 +4 ∗
∴ −1= +1 = +1 ∈
2 2
∴ =2 ( − )= 2 ( − ).
, ,
+4 +1
∗
∵∀ ∈ +1 <
即 ,
+1 2 2
2 ( +2− )< 2 ( +1− )
即 .
4 2 2
则 > +2− , +1= +2 +1
2
> 2
+ +3
对于 在 上单调递减, 上单调递增,
2
+ (0, 2] [ 2,+∞)
的最小值只能在 或 处取得,
2
∴ + =1 =2
当 时, ,当 时, ,
2 2
=1 + =3 =2 + =3
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}, ,即实数 的取值范围是
2 1 1
∴故 选+ B .+3≥ 6 ∴ >3 (3,+∞).
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.下列说法错误的是( )
A.“ ”是“直线 与直线 互相垂直”的充要条件
2
=−1 − +1=0 − −2=0
B.直线 的倾斜角 的取值范围是
3
C.过 , + +2= 两 0 点的所有直 线的方程为 [0,4]∪[ 4 , )
− 1 − 1
D.经 ( 过 1 点 , 1) ( 且 2 在 , 2 轴 ) 和 轴上截距都相等的直线 2−方 1程 = 为 2− 1
【答案】A(C1,D1) + −2=0
【解析】【分析】
本题考查了直线的方程,直线垂直的充要条件,直线的倾斜角和斜率之间的关系,主要考查学生的运算能
力和转换能力及思维能力,属于中档题.
直接利用直线的垂直的充要条件和直线的倾斜角和斜率之间的关系,直线的两点式的使用条件和直线截距
相等的直线方程的应用判定 、 、 、 的结论.
【解答】
解:对于 :当 时,“直线 与直线 互相垂直”,
2
当直线 =−1 与直线 − +1互=相0垂直时, 解−得 −2=或0 ,
2
故“ −” 是+“1直=线0 − −2与=直0线 互 相=垂0直”−的1充分不必要条件,故A错误.
2
对于 :=−直1线 − +的1倾=斜0角 ,则 − −2=0 ,
+ +2=0 =− ∈[−1,1]
所以倾斜角 的取值范围是 ,故B正确;
3
对于 :过 , [0 且 ,4]∪[ 4 , , ) 两点的所有直线的方程为 ,故C错误.
− 1 − 1
对于 :经 ( 过 1 点 , 1) ( 且 2 在 , 2 轴 )( 和 1 轴 ≠ 上 截 2 距 都 1 ≠ 相 等 2) 的直线方程为: 2− 1 = 2− 1
①:经 过原点的(直1,1线)为 ,
②设在坐标轴上的截距为 −, 设=直0 线方程为 ,
+ =1
所以 ,解得 ,故 ,故D错误.
1 1
故选: + =.1 =2 + −2=0
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}10.如图,抛物线 的焦点为 ,过 的直线交抛物线于 , 两点,过 , 分别作抛物线准线
2
的垂线,垂足分别 为=,2 (则 下>列0)说法正确的 有( )
.
A.若 轴,则
B.若 ⊥ , | |=,2则 为定值
2
C. ( 1, 1) ( 2, 2) 1 2
2
D.|以 线|段=4|为 直||径 的| 圆与 轴相切
【答案】A C D
【解析】【分析】
本题考查抛物线的定义、几何性质、直线与抛物线的位置关系,属中档题.
选项利用直线方程与抛物线方程联立,即可得到答案;
选项利用直线方程与抛物线联立,通过韦达定理得出答案;
选项利用直线与抛物线联立,分别利用韦达定理求出等式左边和右边,证出相等;
选项通过焦半径长,直线与圆位置关系得出相切.
【解答】
解: 由题意, , 轴, 直线为 ,
代入抛
.
物线
(2,0)
为
⊥
常
数 ,
得
到
=2
, ,所以A正确
2
B.设直线 的 方程=为2 ( >0 , ) 1 = , 2 =− | |= 2 ;
与抛物线
联
立
=
,
得
+2
,
2 2 2
设 ,=2 , −2 − =0
则 ( 1, 1) ( 2,, 2) ,所以B错误
2
C.由 1上+述 2解=析2得 1 2 =− ; ,
2 2 2 2 2 2
| | = 1− 2 = 1+ 2 −4 1 2 =4 +4
2 2 2 2 2 2
1 2 ( 1 2) 1 + 2
4| || |=4( 1+ )⋅( 2+ )=4( + )⋅( + )=4· 2 +4⋅ ⋅ +4⋅
2 2 2 ,2 2 2 4 2 2 4
2 2 2 2 2 2 2 2
= +4 +2 + =4 +4
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}所以 ,所以C正确
2
D.设| 的|中=点4|为 |,| 则| 是以线段 ;为直径的圆的圆心.
由 , 所以圆 的半径为 ,
1
| |= 1+2 = 2 +4
则 的坐标为 ,
1 1
2 +4, 2
到 轴的距离为 ,即 到 轴的距离等于以线段 为直径的圆的半径,
1
故以 线段 为直径 的 = 圆2 与 +4轴 = 相 切, 所以 D正确.
11.对于函 数 ,下 列说法正确的是( )
A. 在 ( 上 ) 单 = 调 递 增,在 上单调递减
B.若 (方 )程(1, ) 有 个不等(的 ,实+根∞),则
C.当 (| |)= 时4 , >
D.设0< 1 < 2 <,1若对 1 2,< 2 1 ,使得 成立,则
2
【答案 (】 )B=D + ∀ 1 ∈ ∃ 2 ∈(1,+∞) ( 1)= ( 2) ≥
【解析】【分析】
本题考查了利用导数研究函数的单调性、方程与不等式的解法、数形结合方法,考查了推理能力与计算能
力,属于难题.逐一判断即可.
【解答】
解:函数 , .
( )= ∈(0,1)∪(1,+∞)
′ ,
−1
可得( 函)数= ln 2 在 上单调递减,在 上单调递减,在 上单调递增.
大致图 (象 )如图(0,,1) (1, ) ( ,+∞)
( )
A.由上述分析可得 不正确.
B.若方程 有 个不等的实根,
(| |)= 4
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}则 ,且 时, 有 个不等的实根,则 ,因此正确.
>0 ≠ 1 ( )= 2 >
C.由函数 在 单调递减,
( )= ∈ (0,1)
可得函数 在 单调递增,
= ∈ (0,1)
因此当 时, ,
1 2
即 0< 1 < 2 , < 因 1 此不正 确1; < 2
D.设 1 函 数2 > 2 1 的值域为 ,函数 的值域为 .
( )(, 对∈ ) , (. )( ∈(1,+∞))
2
( )对= + ∀ ,∈ =[ ,+.∞)
( ) ∀ ∈ (1,,+若∞对) =[ ,,+∞) ,使得 成立,
2
则( )= + 因此∀正 1确∈. ∃ 2 ∈(1,+∞) ( 1)= ( 2)
故选 ⊆BD ..∴ ≥ .
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.经过点 和 的直线的方程为 .
【答案】 (1,3) (−3,1)
【解析】 解−:2由 已+知5=得0直线的方程为 ,即 .
−1 +3
故答案为: . 3−1=1+3 −2 +5=0
13.函数 的−定2 义+域5是=0 ,其导函数是 ′ ,若 ′ ,则关于 的不等式
( ) 的解(集0,为 ) . ( ) ( )sin <− ( )cos
2 ( )sin < (4)
【答案】
【解析】【4分 , 析】
本题考查了利用导数研究函数的单调性和不等式的求解,属于中档题.
结合条件构造函数 ,结合导数判断函数的单调性,利用函数的单调性解不等式即可.
【解答】 ( )= ( )sin
解:由题意,函数 满足 ′ ,
令 ,( ) ( ) + ( ) <0
则 ′( )= ( )′sin ,
函数 ( )= ( )si在n 定+义 域( )cos 上<单0调递减,
( )= ( )sin (0, )
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}由于 ,关于 的不等式 可化为 ,
>0 2 ( )sin < (4) ( )< (4)
所以 ,
4 < <
故答案为
4,
14.已知 是双曲线 的左焦点, 是双曲线 右支上的一点,直线 与圆
2 2
2 2
切于点 , 为坐 标: 原 2−点 , 2 =若1( >0, >0) ,则双曲 线 的离心 率是 . + =
2
5 = +4
【答案】
41
【解析】解4:因为 ,
所以 5 = ,+所4 以 ,
因为直4(线 −与 圆 )= − 切于点4, 所=以 , ,
2 2 2
又 ,所以 + = , | |= ⊥
2 2
所以| |= , | |= , − = ,
2 2
设双曲
|
线
|=
的
4
右
焦
|
点
为
|=′5
,
| |= +16
则 ′ ,
| |= 5 −2′ ′
又 ,故 ,
∠ +∠ = ∠ + ∠ =0
′
由余弦定理可得 , ,
′ ′
2 2 2 2 2 2
| | +| | −| | | | +| | −| |
∠ = 2| |⋅| | ∠ = ′
2| |⋅| |
所以 ,
′ ′
2 2 2 2 2 2
| | +| | −| | | | +| | −| |
2| |⋅| | + ′ =0
2| |⋅| |
所以 ′ ′ ,
2 2 2 2 2
| | +| | +2| | −| | −| | =0
又 ′ , , , ′ ,
2 2
所以| |=| |= | |= +16 | |=,5 | |=5 −2
2 2 2 2 2
2 +2( +16 )−25 −(5 −2 ) =0
所以 ,所以 ,
2 5
4 =5 =4
所以则双曲线 的离心率 ,
2
41
另解:作 ′ ,垂 足 = 为 = , 1+ 2 = 4
⊥
由 , ′ ,可知 为 ′的中位线,
⊥ | |= ▵
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}结合已知分析, ′ , ′ ,
| |= | |= ,| |=2| |=2 ,| |=4 − =3 | |= 5 −2
由勾股定理 ′ ′ ,即 ,整理得 ,其余同上.
2 2 2 2 2 2 2
| | +| | =| | 4 +9 =(5 −2 ) 4 =5
故答案为: .
41
4
三、解答题(本题共5小题,共77分)
已知正项数列a 满足 且a 3,
n 1
15. ln +1 =( +1)ln
求数列a 的通项公式;
n
(1)
设 ,数列b 的前n项和为S
n n
−2
(2) = .
【答案】 a 3n
n
(1)
1
(【2)分 析 = 】( − ) 1 根 + 据3 常数列的性质进行求解即可;
( )利用1放缩法,结合等比数列前n项和公式、题中定义进行求解即可
【详2 解】( )由 ,得 ,可知数列 .是常数列,
ln +1 ln ln
1 ln +1 =( +1)ln +1 =
所以 ,所以 ,所以a 3n; 分
n
ln ln
= 1 =ln3 ln = ln3=ln3 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5
( )由( )可得 ,
−2 3 −2 2
2 1 = = 3 =1−3
则
1 1
2 2 2 1 1 1 3 1−3 1
= 1−3 1 + 1−3 2 +⋯+ 1−3 = −2 3 2 +3 2 +⋯+3 = −2× 1− 1 3 = −2×2 1−
分
1 1
3 已 = 知 圆 −1 C + 的3圆.⋯心⋯在⋯直⋯线⋯⋯⋯⋯⋯上⋯,⋯并⋯且⋯⋯经⋯过1点3 ,与直线 相切直线
1 l:6. 2m1xm1y7m 5 =2 0 . (5,5) =7 ,
求圆C的方程;
(1)求直线l被圆C截得的最短弦长及此时何m的值.
(2)
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}【答案】
2 2
最短弦(长1)为(
2
−1
2
) 3,+此( 时−
m
2)
0
=25
(【2)详解】( )由题意可设圆C的圆. 心为 ,
圆C与直1线 相切,且过点 {, ,2 }
=7 , (整5,理5)得 解得 ,圆心 ,
2 2 2
|2 半−径7|= ( −5),+(圆2 C−的5方) 程为: −2 +1 =0 =1 (1,2) 分
2 2
( )由 =2m | 1 |= x5m1y7m50,( 知−1 2 ) x+ y ( 7 −m 2)= x25 y .⋯ 5 ⋯⋯ 0 ⋯ . ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5
2
2x y70 x2
由 ,得
x y50 y3
.
所以当x2,y3时,无论m取何值,方程2m1xm1y7m50都成立
.
所以直线l恒过定点A2,3 分
如图,当圆心C到直线l的距.⋯离⋯最⋯⋯长⋯,⋯即⋯
C
⋯
A
⋯
⋯
l
⋯时⋯,⋯直⋯线⋯
l
1被0圆C截得的弦长最短
.
32
因为k 1,所以当直线l被圆C截得的弦长最短时,直线l的斜率为 ,
CA 21
-1
由直线l:2m1xm1y7m50, 得,解得:m0
2 +1 = +1 .
此时,CA 212322 2,所以弦长为: 2 25CA2 2 23
故当CAl时,直线l被圆C截得的弦长最短, .
最短弦长为2 23,此时m0 分
.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15
在如图所示的试验装置中,两个正方形框架ABCD,ABEF的边长都是 ,且它们所在的平面互相垂直.活
1动7弹. 子M,N分别在正方形对角线AC和BF上移动,且CM 和BN的长度2保持相等,记
CM BN a(0a2 2).
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}求MN的长;并求当a为何值时,MN长度取得最小值;
(1)当MN的长取得最小值,求平面MNA与平面MNB夹角的余弦值.
(【2)答案】 a22 2a4 ,当a 2时,MN长度取得最小值;
1 (1)
3
(【2)详解】( )法一:
过点M 作1MG AB于点G,连接NG,
因为平面ABCD平面ABEF,平面ABCD平面ABEF AB,MG平面ABCD,
所以MG平面ABEF,
因为NG平面ABEF,
所以MGNG,
因为正方形边长为 ,CM BN a,
2
2 2a 2 a 2
所以AM FN 2 2a,MG 2 a ,NG a,
2 2 2 2
所以 MN MG2 NG2 a2 2 2a4
当a 2时,MN长度取得最小值 . 分
【法二】 .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7
因为四边形ABEF为正方形,所以BE AB,由( )知BC BE,BC AB,
所以以点B为坐标原点,分别以BA,BC,BE为x轴1,y轴,z轴,
建立空间直角坐标系(如图),则B(0,0,0),A(2,0,0),C(0,0,2) E(0,2,0) F(2,2,0) D(2,0,2)
, , , ,
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}因为正方形ABCD,ABEF的边长都是 ,所以AC BF 2 2,
又CM BN a(0a2 2), 2
2a 2a 2a 2a
所以M( ,0,2 ),N( , ,0),
2 2 2 2
2a 2a 2a 2a
所以 MN ( )2(0 )2(2 0)2
2 2 2 2
a22 2a4
(a 2)2 2
所以当a 2时,MN长度取得最小值 分
( )【法一】 .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7
当点2 M ,N为AC,BF中点时MN 的长最小,
取MN中点H,连接AH ,BH ,AN,BM ,
因为ABCD,ABEF为正方形,点M ,N 为AC,BF中点,
所以AM AN BM BN,
因为H为MN中点,
所以AH MN ,BH MN,
因为平面MNA平面MNBMN,
所以AHB为平面MNA与平面MNB的夹角或其补角,
3 6
AB2,AM AN 2,MN 2,AH BH 2 ,
2 2
6 6
4
AH2BH2AB2 4 4 1
在三角形AHB中,根据余弦定理得cosAHB ,
2AHBH 6 6 3
2
2 2
1
所以平面MNA与平面MNB夹角的余弦值为 分
3
【法二】
.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15
因为 MN 取最小时,a 2,所以M(1,0,1),N(1,1,0),
所以MN (0,1,1),BN (1,1,0),NE (1,1,0)
,
设平面MNE的法向量为m(x,y,z ),
1 1 1
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}
mMN 0 y z 0
所以 m N E 0 ,即 x 1
1
y 1
1
0 ,取x 1 1,所以y 1 1,z 1 1,
所以平面MNE的法向量为m(1,1,1),
设平面MNB的法向量为n(x ,y ,z ),
2 2 2
mMN 0 y z 0
所以 m B N 0 ,即 x
2
2 y 2
2
0 ,取x 2 1,所以y 2 1,z 2 1,
所以平面MNB的法向量为n(1,1,1),
设平面MNE与平面MNB夹角为,
mn 111(1)1(1) 1
所以cos
m n 121212 12(1)2(1)2 3
.
1
即平面MNE与平面MNB夹角的余弦值为 分
3
.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15
x2 y2
.已知椭圆E: 1(ab0)的右焦点为F(1,0),过点F 且垂直于x轴的直线被椭圆E截得的弦长
a2 b2
1为8
3
求. 椭圆E的标准方程;
(1)过点B1,0作直线l交椭圆E于M,N两点,且点M 位于x轴上方,设点N关于x轴的对称点为N ,求
1
(2)
△BMN 面积的最大值.
1
x2 y2
【答案】 1
4 3
3 3 (1)
4
(【2)详解】(. )由题意得c2 a2b2 1,
1 9
3 3
且易知椭圆E过点(1, ),把点(1, )代入椭圆标准方程得 1 4 ,
2 2 1
a2 a2 1
1
解得a2 4或a2 (舍),所以a2 4,b2 3,
4
x2 y2
则椭圆E的方程为 1 分
4 3
( )依题意,直线l不垂直于.⋯坐⋯标⋯轴⋯,⋯设⋯直⋯⋯线⋯ l方⋯⋯程⋯为⋯ x ⋯⋯ ty 51,t0,
设点2 N(x,y ),M(x ,y ),y 0,则N (x,y ),|NN |2y ,
1 1 2 2 2 1 1 1 1 1
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}xty1
由 消去x得(43t2)y2 6ty90,36
44t2
0,
3x24y2 12
6t 9
y y ,y y , 分
1 2 43t2 1 2 43t2
1 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10
所以S |S S | |NN ||x x | |NN ||1x |
BMN1 MNN1 BNN1 2 1 2 1 2 1 1
1 1
2y x 1 (2y )|x 1|y |ty 11|
2 1 2 2 1 2 1 2
9|t| 9|t| 3 3 2
y y |t| ,当且仅当3t2 4,即|t| 时取等号,
1 2 43t2 4 3|t| 4 3
3 3
所以△BMN 面积的最大值为 分
1
4
.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17
.已知函数 f(x)x22lnx1.
1(9 )求函数y f(x)的最小值;
(1)证明:对任意x1,,lnx
2(x1)
恒成立;
x1
2
( )对于函数 f(x)图象上的不同两点A(x,y ),B(x ,y )(x x ) ,如果在函数 f(x)图象上存在点M(x ,y )
1 1 2 2 1 2 0 0
3 x x
(其中x (x,x ))使得点M 处的切线l//AB,则称直线AB存在“伴侣切线”.特别地,当x 1 2 时,
0 1 2 0 2
又称直线AB存在“中值伴侣切线”.试问:当xe时,对于函数 f(x)图象上不同两点A、B,直线AB是
否存在“中值伴侣切线”?证明你的结论.
【答案】( ) f(x) =3;( )见解析;( )函数 f(x)不存在“中值伴侣切线”
min
1 2 3 2 2(x21) .
【详解】解:( )x(0,e)时, f(x) x221lnx, f(x)2x ,
x x
令 f(x)0得x 1(1,e);f(x)0得x(0,1),
所以 f(x)在0,1 上单调递减,在 1,e上单调递增,
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{#{QQABCYQQgggIAJIAARhCQQXqCECYkAGACKgOQEAQMAAAAANABAA=}#}2
xe,时, f(x) x22lnx1, f(x)2x 0对xe,恒成立
x
.
所以 f(x)在e,单调递增,故 f(x) =f(1)=3 分
min
2(x1) 4 4 .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5
( )由lnx 2 lnx 2,
x1 x1 x1
2 4 1 4 (x1)2
令g(x)lnx (x1),则g'(x) = ,
x1 x (x1)2 x(x1)2
因为x1显然g'(x)0,所以g(x)在1,上单调递增
显然有g( , x) g(1)2恒成立(当且仅当x 时等号成立, ),即证. 分
( )当xe时, f(x) x2 . 2(lnx1), f =(x 1 )2x 2 , ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10
x
假设3 函数 f(x)存在“中值伴侣切线”
设A(x ,y ),B(x ,y ) 是曲线y f(x)上. 的不同两点,且0 x x ,
1 1 2 2 1 2
则y x22(lnx 1),y x22(lnx 1) 故直线 的斜率:
1 1 1 2 2 2
. AB
k y 1 y 2 x 1 22(lnx 1 1) x 2 22(lnx 2 1)
AB x x x x
1 2 1 2
lnx lnx
(x x )2 1 2
1 2 x x
1 2
曲线在点M(x y )处的切线斜率:
0 0
x x 4
k f(x ) f( 1 2) (x x )
0 2 1 2 x x
1 2
ln=x lnx 4
依题意得(x x )2 1 2 (x x )
1 2 x x 1 2 x x
1 2 1 2
lnx lnx 2
化简可得 2 1 ,
x x x x
2 1 1 2
x
2( 2 1)
x 2(x x ) x
即ln 2 = 2 1 1
x x x x
1 2 1 2 1
x .
1
设
x
2 t t1 ,上式化为lnt
2(t1)
由( )知t1时,lnt
2(t1)
恒成立
x t1 t1
1
( ) 2(t,1) 2 .
所以在(1,)内不存在t 使得lnt 成立
t1
综上所述,假设不成立 所, 以函数 f(x)不存在“.中值伴侣切线” 分
. .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17
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