浙江省宁波市余姚中学2016届高三上学期期中数学试卷(理科) 含解析
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2015-2016学年浙江省宁波市余姚中学高三(上)期中数学试卷
(理科)
一、选择题(本大题共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.下列说法正确的是()
A.若命题p,¬q都是真命题,则命题“p∧q”为真命题
B.命题“若xy=0,则x=0或y=0”的否命题为“若xy≠0则x≠0或y≠0”
C.命题“∀x∈R,2x>0"的否定是“∃x0∈R,2≤0”
D.“x=﹣1"是“x2﹣5x﹣6=0"的必要不充分条件
2.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)( A≠0,ω>0,)在时取得最大值,且它的最小正周期为π,则()
A.f(x)的图象过点(0,)
B.f(x)在上是减函数
C.f(x)的一个对称中心是
D.f(x)的图象的一条对称轴是x=
3.已知数列{a n}满足:a n=,且S n=,则n的值为()
A.8 B.9 C.10 D.11
4.若α、β是两个相交平面,则在下列命题中,真命题的序号为()
①若直线m⊥α,则在平面β内,一定不存在与直线m平行的直线.
②若直线m⊥α,则在平面β内,一定存在无数条直线与直线m垂直.
③若直线m⊂α,则在平面β内,不一定存在与直线m垂直的直线.
④若直线m⊂α,则在平面β内,一定存在与直线m垂直的直线.
A.①③B.②③C.②④D.①④
5.已知函数f(x)=﹣kx2(k∈R)有四个不同的零点,则实数k的取值范围是()A.k<0 B.k<1 C.0<k<1 D.k>1
6.若直线+=1通过点M(cosα,sinα),则()
A.a2+b2≤1 B.a2+b2≥1 C.D.
7.已知双曲线与抛物线y2=8x有一个公共的焦点F,且两曲线的一个交点为P,若|PF|=5,则双曲线的离心率为()
A.2 B.2C.D.
8.设a<0,(3x2+a)(2x+b)≥0在(a,b)上恒成立,则b﹣a的最大值为()A.B.C.D.
二、填空题(每题5分,满分35分,将答案填在答题纸上)
9.设全集为R,集合M={x∈R|x2﹣4x+3>0},集合N={x∈R|log2x<1},则M∪N=;M∩N=;∁R(M∩N)=.
10.已知曲线+=1,当曲线表示圆时k的取值是,当曲线表示焦点在y轴上
的椭圆时k的取值范围是,当曲线表示双曲线时k的取值范围是.
11.已知某几何体的三视图如图所示,其正视图为矩形,侧视图为等腰直角三角形,俯视图为直角梯形.则该几何体的表面积是;体积是.
12.已知实数x,y,实数a>1,b>1,且a x=b y=2,
(1)若ab=4,则+=;
(2)a2+b=8,则+的最大值是.
13.已知向量,的夹角60°,||=2,||=2,=λ+μ,若λ+μ=2,则||的最小值是,此时,夹角大小为.
14.已知f(x)=x2﹣3x+4,若f(x)的定义域和值域都是[a,b],则a+b=.
15.正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,底面ABCD的对角线BD在平面α内,则正方体在平面α内的影射构成的图形面积的取值范围是.
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
)
16.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知bcosC+bsinC﹣a﹣c=0.(Ⅰ)求B;
(Ⅱ)若b=,求2a+c的取值范围.
=a n2+6a n+6(n∈N×)
17.数列{a n}满足a1=2,a n
+1
(Ⅰ)设C n=log5(a n+3),求证{C n}是等比数列;
(Ⅱ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅲ)设b n=﹣,数列{b n}的前n项和为T n,求证:﹣≤T n<﹣.18.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为棱形,∠BAD=60°,Q为AD的中点.(1)若PA=PD,求证:平面PQB⊥平面PAD;
(2)设点M是线段PC上的一点,PM=t PC,且PA∥平面MQB.
(ⅰ)求实数t的值;
(ⅱ)若PA=PD=AD=2,且平面PAD⊥平面ABCD,求二面角M﹣BQ﹣C的大小.
19.已知椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,F2在x轴上,离心率e=.(1)求椭圆E的方程;
(2)求∠F1AF2的平分线所在直线l的方程;
(3)在椭圆E上是否存在关于直线l对称的相异两点?若存在,请找出;若不存在,说明理由.
20.已知函数f(x)=﹣x2+2bx+c,设函数g(x)=|f(x)|在区间[﹣1,1]上的最大值为M.(Ⅰ)若b=2,试求出M;
(Ⅱ)若M≥k对任意的b、c恒成立,试求k的最大值.
2015-2016学年浙江省宁波市余姚中学高三(上)期中数
学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共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.下列说法正确的是()
A.若命题p,¬q都是真命题,则命题“p∧q”为真命题
B.命题“若xy=0,则x=0或y=0"的否命题为“若xy≠0则x≠0或y≠0"
C.命题“∀x∈R,2x>0”的否定是“∃x0∈R,2≤0”
D.“x=﹣1”是“x2﹣5x﹣6=0”的必要不充分条件
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】A.命题p,¬q都是真命题,则命题q为假命题,因此“p∧q”为假命题;
B.“若xy=0,则x=0或y=0”的否命题为“若xy≠0则x≠0且y≠0”,即可判断出;C.“∀x∈R,2x>0”的否定是“∃x0∈R,2≤0”,利用命题的否定即可判断出;
D.“x=﹣1”是“x2﹣5x﹣6=0"的充分不必要条件.
【解答】解:A.命题p,¬q都是真命题,则命题q为假命题,因此“p∧q”为假命题,因此不正确;
B.“若xy=0,则x=0或y=0”的否命题为“若xy≠0则x≠0且y≠0”,因此不正确;
C.“∀x∈R,2x>0"的否定是“∃x0∈R,2≤0”,正确;
D.“x=﹣1”是“x2﹣5x﹣6=0”的充分不必要条件,因此不正确,
综上可得:只有C正确.
故选:C.
2.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)( A≠0,ω>0,)在时取得最大值,且它的最小正周期为π,则()
A.f(x)的图象过点(0,)
B.f(x)在上是减函数
C.f(x)的一个对称中心是
D.f(x)的图象的一条对称轴是x=
【考点】正弦函数的图象.
【分析】根据题意求出函数f(x)的解析式,再对选项中的命题进行分析、判断正误即可.【解答】解:因为函数f(x)=Asin(ωx+φ)的最小正周期为π,
所以,
所以ω=2,即函数f(x)=Asin(2x+φ),
又因为函数f(x)=Asin(2x+φ)在时取得最大值,
所以,
即,
又因为,所以,
所以,其中A<0;
对于选项A,因为,所以选项A不正确;对于选项B,因为函数的单调递减区间满足:
,
所以f(x)在上是增函数,所以选项B不正确;
对于选项C,因为,
所以f(x)的一个对称中心是,即选项正确;
对于选项D,因为,
所以不是f(x)的图象的一条对称轴,即选项D错误.
故选:C.
3.已知数列{a n}满足:a n=,且S n=,则n的值为()
A.8 B.9 C.10 D.11
【考点】数列的求和.
【分析】直接根据裂项求和即可求出n的值.
【解答】解:∵a n===﹣,
∴S n=1﹣+﹣+…+﹣=1﹣=
∵S n=,
∴=,
故选:C
4.若α、β是两个相交平面,则在下列命题中,真命题的序号为()
①若直线m⊥α,则在平面β内,一定不存在与直线m平行的直线.
②若直线m⊥α,则在平面β内,一定存在无数条直线与直线m垂直.
③若直线m⊂α,则在平面β内,不一定存在与直线m垂直的直线.
④若直线m⊂α,则在平面β内,一定存在与直线m垂直的直线.
A.①③B.②③C.②④D.①④
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】利用线面垂直的性质定理对四个命题分别分析解答.
【解答】解:对于①,若直线m⊥α,如果α,β互相垂直,则在平面β内,存在与直线m
平行的直线.故①错误;
对于②,若直线m⊥α,则直线m垂直于平面α内的所有直线,则在平面β内,一定存在无数条直线与直线m垂直.故②正确;
对于③,若直线m⊂α,则在平面β内,一定存在与直线m垂直的直线.故③错误;
对于④,若直线m⊂α,则在平面β内,一定存在与直线m垂直的直线.故④正确;
故选:C.
5.已知函数f(x)=﹣kx2(k∈R)有四个不同的零点,则实数k的取值范围是()
A.k<0 B.k<1 C.0<k<1 D.k>1
【考点】函数零点的判定定理.
【分析】分别画出y=与y=kx2的图象如图,再分类讨论,根据方程根的个数即可求出.【解答】解:分别画出y=与y=kx2的图象如图所示,
当k<0时,y=kx2的开口向下,此时与y=只有一个交点,显然不符合题意,
当k=0时,此时与y=只有一个交点,显然不符合题意,
当k>0时,x≥0时,
f(x)=﹣kx2=0,
即kx3+2k2﹣x=0,
即x(kx2+2kx﹣1)=0,即x=0,或kx2+2kx﹣1=0,
此时有唯一的解,即△=4k2+4k=0,解得k=﹣1(舍去),
当k>0时,x<0时,
f(x)=﹣kx2=0,
即kx3+2k2+x=0,
kx2+2kx+1=0,
此时有两个解,即△=4k2﹣4k>0,解得k>1,
综上所述k>1
6.若直线+=1通过点M(cosα,sinα),则()
A.a2+b2≤1 B.a2+b2≥1 C.D.
【考点】恒过定点的直线.
【分析】由题意可得(bcosα+asinα)2=a2b2,再利用(bcosα+asinα)2≤(a2+b2)•(cos2α+sin2α),化简可得.
【解答】解:若直线通过点M(cosα,sinα),则,
∴bcosα+asinα=ab,∴(bcosα+asinα)2=a2b2.
∵(bcosα+asinα)2≤(a2+b2)•(cos2α+sin2α)=(a2+b2),
∴a2b2≤(a2+b2),∴,
故选D.
7.已知双曲线与抛物线y2=8x有一个公共的焦点F,且两曲线的一个交点为P,若|PF|=5,则双曲线的离心率为()
A.2 B.2C.D.
【考点】圆锥曲线的共同特征.
【分析】根据抛物线和双曲线有相同的焦点求得p和c的关系,根据抛物线的定义可以求出P的坐标,代入双曲线方程与p=2c,b2=c2﹣a2,联立求得a和c的关系式,然后求得离心率e.【解答】解:∵抛物线y2=8x的焦点坐标F(2,0),p=4,
∵抛物线的焦点和双曲线的焦点相同,
∴p=2c,c=2,
∵设P(m,n),由抛物线定义知:
|PF|=m+=m+2=5,∴m=3.
∴P点的坐标为(3,)
∴|
解得:,c=2
则双曲线的离心率为2,
故答案为:2.
8.设a<0,(3x2+a)(2x+b)≥0在(a,b)上恒成立,则b﹣a的最大值为()A.B.C.D.
【考点】基本不等式;二次函数的性质.
【分析】若(3x2+a)(2x+b)≥0在(a,b)上恒成立,则3x2+a≥0,2x+b≥0或3x2+a≤0,2x+b ≤0,结合一次函数和二次函数的图象和性质,可得a,b的范围,进而得到答案.
【解答】解:∵(3x2+a)(2x+b)≥0在(a,b)上恒成立,
∴3x2+a≥0,2x+b≥0或3x2+a≤0,2x+b≤0,
①若2x+b≥0在(a,b)上恒成立,则2a+b≥0,即b≥﹣2a>0,
此时当x=0时,3x2+a=a≥0不成立,
②若2x+b≤0在(a,b)上恒成立,则2b+b≤0,即b≤0,
若3x2+a≤0在(a,b)上恒成立,则3a2+a≤0,即﹣≤a≤0,
故b﹣a的最大值为,
故选:A
二、填空题(每题5分,满分35分,将答案填在答题纸上)
9.设全集为R,集合M={x∈R|x2﹣4x+3>0},集合N={x∈R|log2x<1},则M∪N={x ∈R|x>3或x<2} ;M∩N={x|0<x<1} ;∁R(M∩N)={x|x≤0或x≥1}.【考点】交、并、补集的混合运算;交集及其运算.
【分析】确定集合M,N,根据集合的基本运算即可求M∪N,M∩N;∁R(M∩N).
【解答】解:全集为R,集合M={x∈R|x2﹣4x+3>0}={x∈R|x>3或x<1},
集合N={x∈R|log2x<1}={x∈R|0<x<2},
∴M∪N={x∈R|x>3或x<2};
M∩N={x|0<x<1};
∁R(M∩N)={x|x≤0或x≥1};
故答案为{x∈R|x>3或x<2},{x|0<x<1},{x|x≤0或x≥1}.
10.已知曲线+=1,当曲线表示圆时k的取值是﹣1或2,当曲线表示焦点在
y轴上的椭圆时k的取值范围是k<﹣1或k>2,当曲线表示双曲线时k的取值范围是0<k<1.
【考点】曲线与方程.
【分析】利用曲线表示圆、焦点在y轴上的椭圆、双曲线建立k的不等式,即可求得k的取值范围.
【解答】解:当曲线表示圆时,2=k2﹣k,∴k=﹣1或2;
当曲线表示焦点在y轴上的椭圆时,k2﹣k>2,∴k<﹣1或k>2;
当曲线表示双曲线时,k2﹣k<0,∴0<k<1.
故答案为:﹣1或2;k<﹣1或k>2;0<k<1.
11.已知某几何体的三视图如图所示,其正视图为矩形,侧视图为等腰直角三角形,俯视图
为直角梯形.则该几何体的表面积是;体积是.
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由已知中的三视图,可知该几何体是一个三棱柱切去一个三棱锥所得的组合体,分别求出各个面的面积相加,可得组合体的表面积;分别求出体积后相减,可得组合体的体积.【解答】解:由已知中的三视图,可知该几何体是一个三棱柱切去一个三棱锥所得的组合体,其直观图如图所示:
平面ABFE的面积为:32,
平面BCDF的面积为:24,
平面ABC的面积为:8,
平面DEF的面积为:8,
平面ADE的面积为:16,
平面ACD的面积为:8,
故组合体的表面积为:,\
棱柱ABC﹣EFG的体积为:64,
棱锥D﹣EFG的体积为:,
故组合体的体积为:,
故答案为:,.
12.已知实数x,y,实数a>1,b>1,且a x=b y=2,
(1)若ab=4,则+=2;
(2)a2+b=8,则+的最大值是4.
【考点】基本不等式.
【分析】(1)由a x=b y=2,可得x=log a2,y=log b2,代入+,即可得出.
(2)又a2+b=8,可得+=+=log(a2b),再利用基本不等式的性质即可得出.【解答】解:(1)∵a x=b y=2,∴x=log a2,y=log b2,由ab=4,则+=+=log2(ab)=2.
(2)又a2+b=8,∴+=+=log(a2b)≤=4,当且仅当a2=b=4
时取等号,因此最大值为4.
故答案分别为:2;4.
13.已知向量,的夹角60°,||=2,||=2,=λ+μ,若λ+μ=2,则||的最小值是2,此时,夹角大小为30°.
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】由向量的数量积的定义,可得•=||•||•cos60°=2,对向量OP取模,结合向量的平方即为模的平方,运用二次函数的最值的求法,可得最小值,再由向量的夹角公式,计算即可得到所求值.
【解答】解:向量,的夹角60°,||=2,||=2,
即有•=||•||•cos60°=2×2×=2,
若λ+μ=2,可得λ=2﹣μ,
则||=|λ+μ|=
==
==≥2,
当μ=,λ=1时,||的最小值为2;
由=+,
可得•=2+•=4+•2=6,
则cos<,>===,
由0°≤<,>≤180°,
可得<,>=30°.
故答案为:2,30°.
14.已知f(x)=x2﹣3x+4,若f(x)的定义域和值域都是[a,b],则a+b=5.
【考点】函数的值域;函数的定义域及其求法.
【分析】因为定义域和值域都是[a,b],说明函数最大值和最小值分别是a和b,所以根据对称轴进行分类讨论即可.
【解答】解:∵f(x)=x2﹣3x+4=+1,∴x=2是函数的对称轴,根据对称轴进
行分类讨论:
①当b<2时,函数在区间[a,b]上递减,又∵值域也是[a,b],∴得方程组
即,两式相减得(a+b)(a﹣b)﹣3(a﹣b)=b﹣a,又∵a≠b,∴a+b=,由,得3a2﹣8a+4=0,∴a=∴b=2,但f(2)=1≠,故舍去.
②当a<2<b时,得f(2)=1=a,又∵f(1)=<2,∴f(b)=b,得,∴b=(舍)
或b=4,∴a+b=5
③当a>2时,函数在区间[a,b]上递增,又∵值域是[a,b],∴得方程组,
即a,b是方程x2﹣3x+4=x的两根,即a,b是方程3x2﹣16x+16=0的两根,∴,但a
>2,故应舍去.
故答案为:5
15.正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,底面ABCD的对角线BD在平面α内,则正方体在平面α内的影射构成的图形面积的取值范围是.
【考点】二面角的平面角及求法.
【分析】设矩形BDD1B1与α所成锐二面角为θ,面积记为S1,推出正方形A1B1C1D1与α所成锐二面角为.面积记为S2,
求出阴影部分的面积的表达式,利用两角和与差的三角函数求解最值即可.
【解答】解:设矩形BDD1B1与α所成锐二面角为θ,面积记为S1,
则正方形A1B1C1D1与α所成锐二面角为.
面积记为S2,
所求阴影部分的面积
S==S1cosθ+S2sinθ=cosθ+sinθ=sin(θ+β)
其中sinβ=,cosβ=.
故S∈.
故答案为:.
三、解答题(本大题共5小题,共70分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
)16.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知bcosC+bsinC﹣a﹣c=0.(Ⅰ)求B;
(Ⅱ)若b=,求2a+c的取值范围.
【考点】正弦定理;余弦定理.
【分析】(1)已知等式利用正弦定理化简,整理后求出sin(B﹣)的值,根据B为三角形
内角,确定出B的度数即可;
(2)由b,sinB的值,利用正弦定理求出2R的值,2a+c利用正弦定理化简,把2R的值代入并利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,由正弦函数的值域确定出范围即可.
【解答】解:(1)由正弦定理知:sinBcosC+sinBsinC﹣sinA﹣sinC=0,
把sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC代入上式得:sinBsinC﹣cosBsinC﹣sinC=0,∵sinC≠0,
∴sinB﹣cosB﹣1=0,即sin(B﹣)=,
∵B为三角形内角,
∴B=;
(2)由(1)得:2R===2,
∴2a+c=2R(2sinA+sinC)=4sinA+2sin(﹣A)=5sinA+cosA=2sin(A+θ),
其中sinθ=,cosθ=,
∵A∈(0,),即有A+θ=处取得最大值2.
∴2sin(A+θ)∈(,2],
则2a+c的范围为(,2].
=a n2+6a n+6(n∈N×)
17.数列{a n}满足a1=2,a n
+1
(Ⅰ)设C n=log5(a n+3),求证{C n}是等比数列;
(Ⅱ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅲ)设b n=﹣,数列{b n}的前n项和为T n,求证:﹣≤T n<﹣.【考点】数列的求和;等比关系的确定;数列递推式.
+3=(a n+3)2,利用构造法令C n=log5(a n+3),则可得,【分析】(I)由已知可得,a n
+1
从而可证数列{c n}为等比数列
(II)由(I)可先求数列c n,代入c n=log5(a n+3)可求a n
(III)把(II)中的结果代入整理可得,,则代入T n=b1+b2+…+b n相消可证
【解答】解:(Ⅰ)由a n
+1=a n2+6a n+6得a n
+1
+3=(a n+3)2,
∴=2,即c n
+1
=2c n
∴{c n}是以2为公比的等比数列.
(Ⅱ)又c1=log55=1,
∴c n=2n﹣1,即=2n﹣1,
∴a n+3=
故a n=﹣3
(Ⅲ)∵b n=﹣=﹣,∴T n=﹣=﹣﹣.
又0<=.
∴﹣≤T n<﹣
18.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为棱形,∠BAD=60°,Q为AD的中点.(1)若PA=PD,求证:平面PQB⊥平面PAD;
(2)设点M是线段PC上的一点,PM=t PC,且PA∥平面MQB.
(ⅰ)求实数t的值;
(ⅱ)若PA=PD=AD=2,且平面PAD⊥平面ABCD,求二面角M﹣BQ﹣C的大小.
【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定.
【分析】(1)PA=PD,连BD,四边形ABCD菱形,Q为AD中点,证明平面PAD内的直线AD,垂直平面PQB内的两条相交直线BQ,PQ,即可证明平面PQB⊥平面PAD;
(2)(ⅰ)连AC交BQ于N,交BD于O,点M在线段PC上,PM=tPC,实数t=的值,根据PA∥平面MQB,利用PA∥MN,说明三角形相似,求出t=.
(ⅱ)以Q为坐标原点,分别以QA,QB,QP所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系Q﹣xyz,求出平面MQB的法向量和平面ABCD的法向量,由此利用向量法能求出二面角M ﹣BQ﹣C的大小.
【解答】解:(1)连BD,四边形ABCD菱形,
∵AD=AB,∠BAD=60°
∴△ABD是正三角形,Q为AD中点
∴AD⊥BQ
∵PA=PD,Q为AD中点AD⊥PQ
又BQ∩PQ=Q∴AD⊥平面PQB,AD⊂平面PAD
∴平面PQB⊥平面PAD
(2)(ⅰ)当t=时,使得PA∥平面MQB,
连AC交BQ于N,交BD于O,
则O为BD的中点,又∵BQ为△ABD边AD上中线,
∴N为正三角形ABD的中心,
令菱形ABCD的边长为a,则AN=a,AC=a.
∴PA∥平面MQB,PA⊂平面PAC,平面PAC∩平面MQB=MN,
∴PA∥MN,
即:PM=PC,t=.
(1)∵PQ⊥AD,又平面PAD⊥平面ABCD,
以Q为坐标原点,分别以QA,QB,QP所在直线为x,y,z轴,
建立如图所示的空间直角坐标系Q﹣xyz,
由PA=PD=AD=2,则B(0,,0),C(﹣2,,0),
P(0,0,),设M(a,b,c),
则=(a,b,c﹣),=(﹣2,,﹣),
∵PM=,∴,
∴a=﹣,b=,c=,∴M(﹣,,),
设平面MQB的法向量=(x,y,z),
由=(﹣,,),=(0,,0),
且,得,
取z=1,得=(),
又平面ABCD的法向量=(0,0,1),
∴cos<>==,
由图知二面角M﹣BQ﹣C的平面角为锐角,
∴二面角M﹣BQ﹣C的大小为60°.
19.已知椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,F2在x轴上,离心率e=.
(1)求椭圆E的方程;
(2)求∠F1AF2的平分线所在直线l的方程;
(3)在椭圆E上是否存在关于直线l对称的相异两点?若存在,请找出;若不存在,说明理由.
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.
【分析】(1)设出椭圆方程,根据椭圆E经过点A(2,3),离心率,建立方程组,求得几何量,即可得到椭圆E的方程;
(2)求得AF1方程、AF2方程,利用角平分线性质,即可求得∠F1AF2的平分线所在直线l的方程;
(3)假设存在B(x1,y1)C(x2,y2)两点关于直线l对称,设出直线BC方程代入,
求得BC中点代入直线2x﹣y﹣1=0上,即可得到结论.
【解答】解:(1)设椭圆方程为
∵椭圆E经过点A(2,3),离心率
∴,
∴a2=16,b2=12
∴椭圆方程E为:;
(2)F1(﹣2,0),F2(2,0),
∵A(2,3),
∴AF1方程为:3x﹣4y+6=0,AF2方程为:x=2
设角平分线上任意一点为P(x,y),则.
得2x﹣y﹣1=0或x+2y﹣8=0
∵斜率为正,∴直线方程为2x﹣y﹣1=0;
(3)假设存在B(x1,y1)C(x2,y2)两点关于直线l对称,∴
∴直线BC方程为代入得x2﹣mx+m2﹣12=0,
∴BC中点为
代入直线2x﹣y﹣1=0上,得m=4.
∴BC中点为(2,3)与A重合,不成立,所以不存在满足题设条件的相异的两点.
20.已知函数f(x)=﹣x2+2bx+c,设函数g(x)=|f(x)|在区间[﹣1,1]上的最大值为M.(Ⅰ)若b=2,试求出M;
(Ⅱ)若M≥k对任意的b、c恒成立,试求k的最大值.
【考点】函数恒成立问题;二次函数在闭区间上的最值.
【分析】(Ⅰ)把b=2代入函数解析式,由函数在区间[﹣1,1]上是增函数得到M是g(﹣1)和g(1)中较大的一个,由此根据c的范围试求出M;
(Ⅱ)把函数g(x)配方,然后分|b|>1时,|b|≤1时由函数y=g(x)的单调性求出其最大值,又g(b)=|b2+c|,再分当﹣1≤b≤0时和0<b≤1时,求出最大值M,经比较可知对
任意的b、c都有.再求出当b=0,时g(x)在区间[﹣1,1]上的最大值,由此可得M≥k对任意的b、c恒成立的k的最大值为.
【解答】解:(Ⅰ)当b=2时,f(x)=﹣x2+2bx+c在区间[﹣1,1]上是增函数,
则M是g(﹣1)和g(1)中较大的一个,
又g(﹣1)=|﹣5+c|,g(1)=|3+c|,
则;
(Ⅱ)g(x)=|f(x)|=|﹣(x﹣b)2+b2+c|,
(i)当|b|>1时,y=g(x)在区间[﹣1,1]上是单调函数,
则M=max{g(﹣1),g(1)},
而g(﹣1)=|﹣1﹣2b+c|,g(1)=|﹣1+2b+c|,
则2M≥g(﹣1)+g(1)≥|f(﹣1)﹣f(1)|=4|b|>4,可知M>2.
(ii)当|b|≤1时,函数y=g(x)的对称轴x=b位于区间[﹣1,1]之内,
此时M=max{g(﹣1),g(1),g(b)},
又g(b)=|b2+c|,
①当﹣1≤b≤0时,有f(1)≤f(﹣1)≤f(b),
则M=max{g(b),g(1)}(g(b)+g(1))|f(b)﹣f(1)|=;
②当0<b≤1时,有f(﹣1)≤f(1)≤f(b).
则M=max{g(b),g(﹣1)}(g(b)+g(﹣1))|f(b)﹣f(﹣1)|=.综上可知,对任意的b、c都有.
而当b=0,时,在区间[﹣1,1]上的最大值,
故M≥k对任意的b、c恒成立的k的最大值为.
2016年11月11日。