2020-2021学年安徽省宣城市高二(下)期末数学试卷(文科)(附答案详解)

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2020-2021学年安徽省宣城市高二(下)期末数学试卷(文
科)
一、单选题(本大题共12小题,共60.0分)
1.已知集合A={x|y=ln(1−x)},B={x|1≤2
x
},则A∩B=()
A. (−∞,1)
B. [0,1)
C. (0,1)
D. (0,2]
2.复数z满足(1+i)z=|i|,其中i为虚数单位,则z的共轭复数的虚部为()
A. −1
2B. 1
2
C. −1
2
i D. 1
2
i
3.在△ABC中,sinA>sinB是A>B的()
A. 充分不必要条件
B. 必要不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
4.我国古代数学名著《九章算术》有一衰分问题:“今有北乡八千一百人,西乡九千
人,南乡五千四百人,凡三乡,发役五百人.”若要用分层抽样从这三个乡中抽出500人服役,则北乡比南乡多抽出人数为()
A. 60
B. 70
C. 80
D. 90
5.人口普查是世界各国所广泛采取的一种调查方法,根据人口普查的基本情况,可以
科学的研究制定社会、经济、科教等各项发展政策,是国家科学决策的重要基础工作.截止2021年6月,我国共进行了七次人口普查,如图是这七次人口普查的城乡人数和增幅情况,下列说法错误的是()
A. 城镇人口数逐次增加
B. 历次人口普查中第七次普查城镇人口最多
C. 城镇人口比重逐次增加
D. 乡村人口数逐次增加
6.已知圆A:x2+y2−2x−4y−4=0,圆B:x2+y2+2x+2y−2=0,则两圆
的公切线的条数是()
A. 1条
B. 2条
C. 3条
D. 4条
7.函数f(x)=(x−2)ln|x−3|
|x−2|
的图象向左平移2个单位长度得到函数g(x)的图象,则g(x)的图象大致为()
A. B.
C. D.
8.已知函数f(x)为R上的奇函数,且f(−x)=f(2+x),当x∈[0,1]时,f(x)=2x+a
2x
,则f(2019)+f(2022)的值为()
A. −3
2B. 0 C. 3
2
D. 21
4
9.如果执行如图的框图,输入2021,则输出的数为()
A. 2019
2020B. 2020
2021
C. 2021
2022
D. 2022
2023
10.若cos(α+π
6)=1
5
,α为锐角,则cos(2α−π
6
)=()
A. 1+6√2
10B. √3+2√6
10
C. 2√6
25
D. 4√6
25
11.已知过抛物线x2=4y焦点F的直线m交抛物线于M、N两点,则|MF|−9
|NF|
的最小值为()
A. −3
B. −5
2
C. 2√2−2
D. 6
12.已知三棱锥P−ABC的各顶点都在球O上,D,E分别是PB,BC的中点,PA⊥平
面ABC,BC=2PA=2AB=4,PC=2√6.下列结论:
(1)BC⊥平面PAB;
(2)球O的体积是8√6π;
(3)直线AC与平面PAB所成角的正弦值是√5
5

(4)平面ADE被球O所截的截面积是14π
3

以上命题正确的个数是()
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
二、单空题(本大题共4小题,共20.0分)
13.命题“∀x≥0,x2−2x+3>0”的否定是______.
14.已知向量a⃗=(1,−1),,b⃗ =(m+3,2m),当a⃗与b⃗ 的夹角为锐角时,则实数m的取
值范围是______.
15. 设直线x =t 与函数f(x)=x 2,g(x)=2lnx 的图象分别交于点M ,N ,则当|MN|达
到最小值时,t 的值为______.
16. 已知数列{a n }是公差不为零的等差数列,S n 为其前n 项和,且a 1=1,
a 2,a 4,a 8成等比数例,设向量OA n ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(a n n ,2S n
n
2)(n ∈N ∗),则OA n ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 的模的最大值是______. 三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)
17. 为了进一步提高垃圾分类规范化水平,某市公开向社会招募垃圾分类志愿者100名,
向市民宣传垃圾分类政策.某部门为了了解志愿者的基本情况,调查得到了他们年龄的中位数为34岁,年龄在[40,45)岁内的人数为15,并根据调查结果画出如图所示的频率分布直方图: (1)求m 和n 的值;
(2)此次活动的100名志愿者通过现场和网络两种方式报名.他们报名方式的部分数据如下表所示.请完善下表,并通过计算说明能否有99.9%的把握认为“选择哪种报名方式与性别有关系”?
男 女 总计 现场报名
50
网络报名 31
总计
50
参考公式及数据:K 2
=n(ad−bc)2
(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中n =a +b +c +d . P(K 2≥k 0)
0.05 0.01 0.005 0.001 k 0
3.841
6.635
7.879
10.828
18. 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n −2n+1+2(n ∈N ∗).
(1)设b n =a
n
2n ,求证:数列{b n }为等差数列,并求出数列{a n }的通项公式; (2)设c n =a
n
4n ,若T n =c 1+c 2+c 3+⋅⋅⋅+c n ,求T n .
19. 已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,且满足
2c−a b
=
cosA cosB

(1)求角B ;
(2)若b =√6,c =√2,点D 满足AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =23AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +1
3
AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,求△ABD 的面积.
20. 如图,在三棱锥S −ABC 中,△SAC 是等边三角形,
AB =BC ,O 是AC 中点,平面SAC ⊥平面ABC ,OD ⊥SC 于D .
(1)求证:SC ⊥平面BOD ;
(2)若OD =OB =√3,求三棱锥A −BOD 的体积.
21.已知椭圆C:x2
a2+y2
b2
=1(a>b>0)上的点A(1,√3
2
)到左、右两个焦点F1,F2的距离
之和等于4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设过原点O且与坐标轴不垂直的直线n交椭圆C于M,N两点,点B(1,1
2
),求△BMN面积的最大值.
22.已知函数f(x)=lnx+a
x
(a>0).
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若不等式f(x)≥2−e
x
+a对于x>0的一切值恒成立,求实数a的取值范围.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:∵A={x|x<1},B={x|0<x≤2},
∴A∩B=(0,1).
故选:C.
可求出集合A,B,然后进行交集的运算即可.
本题考查了集合的描述法和区间的定义,对数函数的定义域,分式不等式的解法,考查了计算能力,属于基础题.
2.【答案】B
【解析】解:由(1+i)z=|i|=1,
得z=
1
1+i
=1−i
(1+i)(1−i)
=1−i
1−i2
=1
2
−1
2
i,
∴z−=1
2+1
2
i,
则z的共轭复数的虚部为1
2

故选:B.
把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,求出z−,再得到其虚部.本题考查复数代数形式的乘除运算和复数的基本概念,是基础题.
3.【答案】C
【解析】解:若sinA>sinB成立,
由正弦定理a
sinA =b
sinB
=2R,
所以a>b,
所以A>B.
反之,若A>B成立,
所以a>b,
因为a=2RsinA,b=2RsinB,所以sinA>sinB,
所以sinA>sinB是A>B的充要条件.故选:C.
由正弦定理知a
sinA =b
sinB
,由sinA>sinB,知a>b,所以A>B,反之亦然,故可得结
论.
本题以三角形为载体,考查四种条件,解题的关键是正确运用正弦定理及变形.属于基础题.
4.【答案】A
【解析】解:由题意知,抽样比为500
8100+9000+5400=1
45

所以北乡应抽8100×1
45
=180,
南乡应抽5400×1
45
=120,
所以180−120=60,
即北乡比南乡多抽60人.
故选:A.
根据分层抽样原理建立比例关系,即可得到结论.
本题主要考查了分层抽样原理应用问题,根据条件建立比例关系是解题的关键,是基础题.
5.【答案】D
【解析】解:由图可知,城镇人口数逐次增加,且第七次普查人口最多,城镇人口比重逐次增加,故A、B、C正确;
而乡村人数数在第五次、第六次普查时减少,故D错误,
故选:D.
利用题中柱形图和折线图中的数据信息以及变化趋势,对四个选项逐一分析判断即可.本题考查了条形图和折线图的应用,读懂统计图并能从统计图得到必要的信息是解决问题的关键,属于基础题.
6.【答案】B
【解析】解:根据题意,圆A :x 2+y 2−2x −4y −4=0,即(x −1)2+(y −2)2=9,其圆心A(1,2),半径R =3,
圆B :x 2+y 2+2x +2y −2=0,即(x +1)2+(y +1)2=4,其圆心B(−1,−1),半径r =2,
圆心距|AB|=√4+9=√13,则有3−2<√13<3+2,两圆相交, 则两圆有2条公切线, 故选:B .
根据题意,先求出两圆的圆心和半径,分析两个圆的位置关系,据此分析可得答案. 本题考查圆与圆位置关系的判断,涉及圆的一般方程,属于基础题.
7.【答案】D
【解析】解:根据题意,函数f(x)=(x−2)ln|x−3|
|x−2|
的图象向左平移2个单位长度得到函数
g(x)的图象, 则g(x)=
xln|x−1||x|

在区间(0,1)上,|x −1|=1−x <1,则有ln|x −1|=ln(1−x)<0,必有g(x)<0,排除A 、C ,
在区间(−1,0)上,|x −1|=1−x >1,则有ln|x −1|=ln(1−x)>0,必有g(x)<0,排除B , 故选:D .
根据题意,求出g(x)的解析式,分析区间(−1,0)和(0,1)上,f(x)的符号,利用排除法分析可得答案.
本题考查函数图象的平移变换,涉及函数的图象分析,属于基础题.
8.【答案】A
【解析】解:根据题意,函数f(x)为R 上的奇函数,且当x ∈[0,1]时,f(x)=2x +a
2x , 则f(0)=1+a =0,则a =−1,
又由f(−x)=f(2+x),则f(x +2)=−f(x),
则有f(x +4)=−f(x +2)=f(x),f(x)是周期为4的周期函数; f(2019)=f(−1+2020)=f(−1)=−f(1)=−(2−1
2)=−3
2,
f(2022)=f(2+505×4)=f(2)=f(0)=0,
故f(2019)+f(2022)=−3
2

故选:A.
根据题意,由奇函数的性质和函数的解析式可得f(0)=1+a=0,可得a的值,又由f(−x)=f(2+x),变形可得f(x+4)=−f(x+2)=f(x),f(x)是周期为4的周期函数,据此求出f(2019)和f(2022)的值,相加可得答案.
本题考查函数奇偶性的性质以及应用,涉及函数的周期性,属于基础题.
9.【答案】C
【解析】解:由程序图已知,该程序的功能是利用循环变量计算并输出变量S=1
1×2
+
1 2×3+⋅⋅⋅+1
2021×2022
的值,
∴S=1
1×2+1
2×3
+⋅⋅⋅+1
2021×2022
=(1−1
2
)+(1
2
−1
3
)+⋅⋅⋅+1
2021
−1
2022
=1−1
2022
=2021
2022

故选:C.
由程序图已知,该程序的功能是利用循环变量计算并输出变量S=1
1×2+1
2×3
+⋅⋅⋅
+1
2021×2022
的值,
结合数列的裂项相消法,即可求解.
本题考查了程序框图与数列的综合应用,需要学生熟练掌握裂项相消法,属于基础题.10.【答案】D
【解析】解:∵cos(α+π
6)=1
5
,α为锐角,∴sin(α+π
6
)=√1−cos2(α+π
6
)=√1−(1
5
)2=
2√6
5

所以cos(2α−π
6)=cos[2(α+π
6
−π
6
)−π
6
]=cos[2(α+π
6
)−π
2
]=sin[2(α+π
6
)]
=2sin(α+π
6)cos(α+π
6
)=2×1
5
×2√6
5
=4√6
25
故选:D.
结合三角函数的同角公式,可得sin(α+π
6)=2√6
5
,把α+π
6
看成整体,将cos(2α−π
6
)表
示为sin[2(α+π
6
)],再结合二倍角公式求解.
本题考查了三角函数的同角公式,诱导公式,二倍角公式,需要学生熟练掌握公式,属于基础题.
11.【答案】A
【解析】解:作MP⊥y轴于点P,NQ⊥
y轴于Q,
设∠MFQ=θ,
由抛物线的方程可得F(0,1),准线l的
方程为y=−1,
作MA⊥l于A,NB⊥l于B,
由抛物线的定义可得|MF|=|AM|,
|NF|=|BN|,
所以|AM|+|FP|=2,|BN|−|FQ|=2,
当θ≠180°时,
所以|AF|+|AF|cosθ=2,|BF|−|BF|cosθ=2,
所以|AF|=2
1+cosθ,|BF|=2
1−cosθ

所以|MF|−9|NF|=2
1+cosθ+9
2
(cosθ−1)=2
1+cosθ
+9
2
(cosθ+1)−9≥2√9−9=−3,
当θ=180°时,|MF|=|AM|=2,|NF|=|BN|=2,
所以|MF|−9|NF|=2−92=−52,
综上,|MF|−9|NF|的最小值为−3,
故选:A.
作MP⊥y轴于点P,NQ⊥y轴于Q,设∠MFQ=θ,作MA⊥l于A,NB⊥l于B,由抛物线的定义可得|MF|=|AM|,|NF|=|BN|,则|AM|+|FP|=2,|BN|−|FQ|=2,分两种情况:当θ≠180°时,当θ=180°时,结合基本不等式即可得出|MF|−9|NF|的最小值.
本题考查直线与抛物线的相交问题,解题中需要理清思路,属于中档题.
12.【答案】C
【解析】解:在Rt △PAC 中,PA =2,PC =2√6,
则AC =√24−4=2√5,
又∵AB =2,BC =4,∴△ABC 为直角三角形,∴AB ⊥BC , 又∵PA ⊥平面ABC ,∴PA ⊥BC ,∴BC ⊥平面PAB ,故(1)正确;
结合结论(1)知,三棱锥P −ABC 可看作由长、宽、高分别为4,2,2的长方体截得, 故球O 的直径为√42+22+22=2√6,
故球O 的体积V =4
3⋅π⋅R 3=4
3⋅π⋅√63
=8√6π,故(2)正确;
由图可知,直线AC 与平面PAB 所成角的平面角为∠CAB , sin∠CAB =BC
 AC =
2√5
5
,故(3)错误; 在Rt △PAB 中,AD =1
2PB =√2,在△PBC 中,DE =1
2PC =√6,
在Rt △DAE 中,S △DAE =1
2×√2×√6=√3,S △DOE =1
4S △PBC =1
4×1
2×2√2×4=√2, 设点O 到平面ADE 的距离为h ,则1
3×S △DOE ×AD =1
3×S △DAE ×ℎ,解得ℎ=2√3
3
, 故平面ADE 被球O 所截的截面圆的半径r =√6−4
3
=√14
3

故平面ADE 被球O 所截的截面积是S =π×(√143)2=
14π3
,故(4)正确;
故选:C .
由题意作图,根据条件得到AB ⊥BC ,PA ⊥BC ,再由线面垂直的判定定理即可证明BC ⊥平面PAB ;
三棱锥P −ABC 可看作由长、宽、高分别为4,2,2的长方体截得,再求出球O 的体积即可;
可判断直线AC 与平面PAB 所成角的平面角为∠CAB ,然后求出直线AC 与平面PAB 所成角的正弦值即可;
由等体积法求得点O 到平面ADE 的距离h ,得到平面ADE 被球O 所截的截面圆的半径,
再求出平面ADE被球O所截的截面积即可.
本题考查了命题真假性的判断及立体几何中垂直与平行的应用,考查了转化思想,属于中档题.
13.【答案】∃x0≥0,x02−2x0+3≤0
【解析】解:根据全称量词命题的否定是存在量词命题知,
命题“∀x≥0,x2−2x+3>0”的否定是:“∃x0≥0,x02−2x0+3≤0”.
故答案为:“∃x0≥0,x02−2x0+3≤0”.
根据全称量词命题的否定是存在量词命题,直接写出该命题的否定命题即可.
本题考查了全称量词命题的否定是存在量词命题应用问题,是基础题.
14.【答案】{m|m<3且m≠−1}
【解析】解:因为a⃗与b⃗ 的夹角为锐角,向量a⃗=(1,−1),b⃗ =(m+3,2m),
所以a⃗⋅b⃗ >0,且a⃗与b⃗ 不共线,
所以a⃗⋅b⃗ =m+3−2m>0且−m−3−2m≠0,解得m<3且m≠−1,
所以m的取值范围是{m|m<3且m≠−1};
故答案为:{m|m<3且m≠−1}.
根据a⃗与b⃗ 的夹角为锐角,可得a⃗⋅b⃗ >0,且a⃗与b⃗ 不共线,然后建立关于m的关系式,再求出m的取值范围.
本题考查向量数量积的运算,关键是利用向量积的符号判断向量夹角的大小,注意排除向量共线的情况,属基础题.
15.【答案】1
【解析】解:设ℎ(t)=f(t)−g(t)=t2−2lnt,则ℎ′(t)=2t−2
t =2(t−1)(t+1)
2

易知,当0<t<1时,ℎ′(t)<0,当t>1时,ℎ′(t)>0,
∴函数ℎ(t)在(0,1)为减函数,在(1,+∞)为增函数,
∴ℎ(t)min=ℎ(1),即|MN|达到最小值时,t的值为1.
故答案为:1.
构造函数ℎ(t)=f(t)−g(t)=t2−2lnt,求导,判断其单调性,进而求得其取得最小
值时t 的值.
本题考查了构造函数求距离的最值及导数的应用,属于中档题.
16.【答案】√5
【解析】解:数列{a n }是公差d 不为零的等差数列,且a 1=1,S n 为其前n 项和,
由a 2,a 4,a 8成等比数例,可得a 42
=a 2a 8,
即(a 1+3d)2=(a 1+d)(a 1+7d), 化为a 1=d =1,可得d =1, 则a n =1+1×(n −1)=n , S n =1
2
n(n +1),
向量OA n ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
=(a n n ,2S n n 2)=(1,n+1
n ), 可得|OA n ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√12+(1+1
n
)2,
则当n =1时,1
n 取得最大值1, 可得|OA n ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |max =√5. 故答案为:√5.
设公差为d ,由等差数列的通项公式和等比数列中项性质,解方程可得d ,进而得到数列{a n }的通项与前n 项和,求得向量OA n ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 的坐标,再由向量模的计算公式求解. 本题考查等差数列的通项公式和求和公式的运用,等比数列中项性质,以及向量的模的求法,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
17.【答案】解:(1)志愿者年龄在[40,45)内的频率为:15
100=0.15
由(0.020+2m +4n +0.010)×5+0.15=1,得m +2n =0.07,①
由中位数为34可得0.020×5+2m ×5+2n ×(34−30)=0.5,即5m +4n =0.2.② 由①②解得m =0.020,n =0.025 (2)根据题意得到列联表:
K2的观测值k=100×(19×19−31×31)2
50×50×50×50
=5.76<10.828
所以没有99.9%的把握“认为选择哪种报名方式与性别有关系”.
【解析】(1)利用频率和为1及中位数列出关于m,n的方程组,通过解方程组得出答案.(2)完成列联表,计算K2的值,并与10.828比较得出结论.
本题考查频率分布直方图和独立性检验,属于基础题.
18.【答案】证明:(1)由已知S n=2a n−2n+1+2(n∈N∗),①,
n≥2时,S n−1=2a n−1−2n+2(n∈N∗),②
①−②得:a n=2a n−1+2n,
故a n
2n −a n−1
2n−1
=1
即b n−b n−1=1(n≥2),
又n=1时,a1=2a1−4+2,得a1=2,
则b1=a1
2
=1,
故数列{b n}是以1为首项,1为公差的等差数列,∴b n=1+(n−1)⋅1=n,
∴a n=n⋅2n;
(2)由c n=a n
4n ,得c n=n
2n
,T n=1×1
2
+2×1
22
+⋅⋅⋅n×1
2n

1 2T n=1×1
22
+2×1
23
+⋅⋅⋅n×1
2n+1

由错位相减法得1
2T n=1
2
+1
22
+⋅⋅⋅+1
2n
−n×1
2n+1

得T n=1+1
2+⋅⋅⋅+1
2n−1
−n×1
2n

∴T n=1−
1 2n
1−1
2−n⋅1
2n
=2−(n+2)⋅1
2n

【解析】(1)直接利用数列的递推关系式的应用求出数列的通项公式;
(2)利用乘公比错位相减法在数列求和中的应用求出数列的和.
本题考查的知识要点:数列的定义的应用,等差数列的通项公式的求法及应用,数列的求和,乘公比错位相减法在数列求和中的应用,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.
19.【答案】解:(1)根据正弦定理,由已知
2c−a b
=cosA
cosB ,

2sinC−sinA
sinB
=cosA
cosB ,得2sinC ⋅cosB =sin(A +B),
∴cosB =1
2, ∵B ∈(0,π), ∴B =π
3.
(2)由b =√6,c =√2及b 2=a 2+c 2−2ac ⋅cosB , 知a =2√2,
由题意AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =23AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +13AC ⃗⃗⃗⃗⃗ 知,23AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −23AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =1
3AC ⃗⃗⃗⃗⃗ −13
AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ . ∴2BD
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =DC ⃗⃗⃗⃗⃗ , ∴|BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=13
|BC ⃗⃗⃗⃗⃗ |=
2√23
, ∴S △ABD =12
c ⋅BD ⋅sinB =1
2
×√2×
2√2
3
×
√32
=
√3
3

【解析】(1)根据正弦定理,三角函数恒等变换的应用化简已知等式可得cosB =1
2,进而可求B 的值.
(2)由已知利用余弦定理可求a 的值,由题意利用平面向量的运算可得2BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =DC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,可求BD 的值,进而根据三角形的面积公式即可求解.
本题主要考查了正弦定理,三角函数恒等变换,余弦定理,平面向量的运算以及三角形的面积公式在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.
20.【答案】解:(1)证明:∵AB =BC ,O 是AC 中点,∴BO ⊥AC
又平面SAC ⊥平面ABC ,且BO ⊂平面ABC ,平面SAC ∩平面ABC =AC , ∴BO ⊥平面SAC ,∴BO ⊥SC ,又OD ⊥SC ,BO ∩OD =O , ∴SC ⊥平面BOD .
(2)∵△AOD 与△COD 面积相等,∴V A−BOD =V B−AOD =V B−COD , ∵BO ⊥平面SAC ,∴V B−COD =1
3S △COD ⋅OB , ∵OD =√3,∠DOC =30°.∴CD =1, ∴S △OCD =1
2OD ⋅CD =√3
2
, ∴V B−COD =1

√3
2×√3=1
2,
即三棱椎A −BOD 的体积为1
2.
【解析】(1)先根据面面垂直的性质和定理证明BO ⊥平面SAC ,得到BO ⊥SC ,再结合OD ⊥SC ,得到SC ⊥平面BOD ;
(2)由V A−BOD =V B−AOD =V B−COD ,结合三棱锥的体积公式即可求解.
本题考查线面垂直的证明,三棱锥体积的求法,考查的核心素养为直观想象和逻辑推理,属于中档题.
21.【答案】解:(1)由题意得2a =4,即a =2,
又点A(1,√3
2)在椭圆C 上,
∴1
4+
34b 2
=1,即b 2=1,
∴椭圆C 的方程为x 24
+y 2=1.
(2)设直线n 的方程为y =kx(k ≠0), 由{y =kx x 24
+y 2
=1
,得(1+4k 2)x 2−4=0, 则Δ>0,设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2), x 1+x 2=0,x 1x 2=−4
1+4k 2
则|MN|=√(1+k 2)[(x 1+x 2)2−4x 2x 2]=4√1+k 2√1+4k 2

又点B(1,1
2)到直线n 的距离为d =|k−12
|√1+k 2

∴S △BMN =1
2|MN|⋅d =
√1+4k 2
=√1−
4k
1+4k 2
当k >0时,S △MAN <1; 当k <0时,当S △MAN =√1+
4
1
−k
+(−4k)≤√1+2√4
=√2当且仅当k =−1
2时取等号,
综上所述,△BMN 面积的最大值为√2.
【解析】(1)由椭圆C 上点A 到两个焦点距离之和为4,则2a =4,1
4+3
4b 2=1,进而解得a 2,b 2,即可得出答案.
(2)设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),直线n 的方程为y =kx(k ≠0),联立椭圆的方程,结合韦达定理可得x 1+x 2,x 1x 2,由弦长公式可得|MN|,再得点B(1,1
2)到直线n 的距离d ,进
而可得S△BMN,结合基本不等式,即可得出答案.
本题考查椭圆的方程,直线与椭圆的相交问题,解题中需要一定的计算能力,属于中档题.
22.【答案】解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=1
x −a
x2
=x−a
x2
,令f′(x)=0得x=a
所以f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增
(2)原式等价于xlnx+a+e−2−ax≥0在(0+∞)上恒成立.
令g(x)=xlnx+a+e−2−ax.∵g′(x)=lnx+1−a,
令g′(x)=0,得x=e a−1,
当0<x<e a−1时,g′(x)<0,g(x)单调递减,
当x>e a−1时,g′(x)>0,g(x)单调递增,
∴g(x)的最小值为g(e a−1)=(a−1)e a−1+a+e−2−ae a−1=a+e−2−e a−1.
令t(a)=a+e−2−e a−1.t′(a)=1−e a−1.令t′(a)=0得a=1.
且当0<a<1时,t′(a)>0,t(a)单调递增,当a>1时,t′(a)<0,t(a)单调违减,∴当
a∈(0,1)时,t(a)>t(0)=e−2−1
e =e(e−2)−1
e
>0,
当a∈[1,+∞)时,t(a)=a+e−2−e a−1≥0=t(2),∴a∈[1,2],
综上所述,实数a的取值范围为(0,2].
【解析】(1)求出函数的导数,通过a的范围,判断导函数的符号,然后推出函数的单调区间.
(2)原式等价于xlnx+a+e−2−ax≥0在(0+∞)上恒成立.令g(x)=xlnx+a+e−2−ax,通过函数的导数求解g(x)的最小值,令t(a)=a+e−2−e a−1.推出t(a)=a+ e−2−e a−1≥0=t,然后求解实数a的取值范围为(0,2].
本题考查函数的导数的应用,函数的单调性以及函数的最值的求法,考查转化思想以及计算能力,是难题.。

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