2021-2022学年湖南省株洲市茶陵县高二下学期期末数学试题【含答案】
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2021-2022学年湖南省株洲市茶陵县高二下学期期末数学试题
一、单选题
1.设全集,集合M 满足,则( ){1,2,3,4,5}U ={1,3}U M =
A .
B .
C .
D .2M ∈3M ∈4M ∉5M
∉【答案】A
【分析】先写出集合,然后逐项验证即可
M 【详解】由题知,对比选项知,正确,错误{2,4,5}M =A BCD 故选:A
2.若复数满足,则下列说法正确的是( )z (1)2z i i -=A .的虚部为i
B .的共轭复数为z z 1z i =-+
C .对应的点在第二象限
D .
z 2
z =【答案】C
【分析】先对复数z 进行整理化简得到,再选出正确的选项即可.1z i =-+【详解】∵复数满足
,∴
,化为:.
z ()12z i i
-=()()()
1121z i i i i -+=+1z i =-+
∴的虚部为1,,对应的点
z 1z i =--z ()1,1-故选:C.
【点睛】这个题目考查了复数问题,复数由实部加上虚部和i 构成;复数 的共轭复数为
z a bi =+;复数的几何意义之一就是和点一一对应;复数的模长等于
z a bi =-z a bi =+(,)a b z a bi =+
3.已知点
则与同方向的单位向量为
()()1,3,4,1,
A B -AB
A .
B .
C .
D .3455⎛⎫
- ⎪⎝
⎭,4355⎛⎫
- ⎪⎝⎭
,3455⎛⎫- ⎪⎝⎭
,4355⎛⎫- ⎪⎝⎭
,【答案】A
【详解】试题分析:,所以与同方向的单位向量为
(41,13)(3,4)AB =---=- AB
,故选A.
1
34(3,4)(,)
5
55AB e AB ==-=-
【解析】向量运算及相关概念.
4.如图,在棱长为2的正方体中,以其各面中心为顶点构成的多面体为正八面体,则该正八面体的体积为(
)
A
B .C
D .4
38
3
【答案】B
的正方形,棱锥的高为
,由体积公式计算可得答案.
1
棱锥的高为,所以该正八面体的体积为.1142133⨯=
故选:B.
5.写算,是一种格子乘法,也是笔算乘法的一种,用以区别筹算与珠算,它由明代数学家吴敬在其撰写的《九章算法比类大全》一书中提出,是从天元式的乘法演变而来.例如计算89×61,将被乘数89
计入上行,乘数61计入右行,然后以乘数61的每位数字乘被乘数89的每位数字,将结果计入相应的格子中,最后从右下方开始按斜行加起来,满十向上斜行进一,如图,即得5429.类比此法画出354×472的表格,若从表内的18个数字(含相同的数字,表周边数据不算在内)中任取2个数字,则它们之和大于10的概率为( )
A .
B .
C .
D .251815310153451
【答案】D
【分析】画出的表格,从中任取个,得到种不同的取法,再结合它们之和大于的354472⨯22
18C 10取法,结合古典摡型的概率计算公式,即可求解.
【详解】画出的表格,如图所示,则表内不同的数有,354472⨯0,1,2,3,5,6,8从中任取个,共有种不同的取法,22
18C 其中与各个,与各个,682351从中任取个,它们之和大于的取法为
,
210()()()()()3,8,(5,6),5,8,6,8,6,6,8,8故所求概率为2
18121212222124
.C 15351⨯+
⨯+⨯+⨯+==故选:D.
6.已知奇函数的图象由函数的图象向左平移个单位后得到,则()y g x =()sin(21)f x x =+(0)m m >m 可以是( )
A .
B .
C .
D .1
2π-1
π-1
2
π+1
π+【答案】A
【分析】逐项验证是否等于可得答案.
()g x ()
g x --【详解】当
时,函数的图象向左平移个单位后得到
12m π-=
()sin(21)f x x =+1
2π-,故A 正确;()()g()sin 21sin 2sin 212x x x x g x ππ⎡⎤
-=⎢⎥⎣⎛⎫=+++=-=-- ⎝⎦⎪⎭当时,函数的图象向左平移个单位后得到
1m π=-()sin(21)f x x =+1π-,故B 错误;
()()()
()sin 21sin 121g x x x g x π⎡⎤-=++-≠⎦-=-⎣
当
时,函数的图象向左平移个单位后得到
12m π+=
()sin(21)f x x =+1
2π+,故C 错误;()()()122()sin 21sin 2sin 22g x x x x g x ππ⎡⎤
⎛⎫=+++=-+≠-- ⎪⎝⎭+=+⎢⎥⎣⎦当时,函数的图象向左平移个单位后得到
1m π=+()sin(21)f x x =+1π+,故D 错误;
()()()()sin 21sin 123g x x x g x π⎡⎤+=+++≠⎦-=-⎣故选:A.
7.函数的零点个数为( )()ln cos 4f x x x =-A .B .C .D .23
45
【答案】B
【分析】函数的零点个数,即函数与的图像在区间
()ln cos 4f x x x =-()ln g x x =()()cos 40h x x x =>上的交点个数,作函数图像,利用数形结合求解.()0,∞+【详解】函数,定义域为
,()ln cos 4f x x x =-()0,∞+令,
,
()ln g x x =()
()cos 40h x x x =>函数的零点个数即函数与的图像在区间
上的交点个数,
()ln cos 4f x x x =-()g x ()h x ()0,∞+作出函数与的图像,如图所示,
()g x ()h x
,,,ππln 122g ⎛⎫
=< ⎪⎝⎭πcos 2π12h ⎛⎫== ⎪⎝⎭ππ22g h ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭,,,
(π)ln π1g =>(π)cos 4π1h ==()()ππg h >函数与的图像在区间上有3个交点,即函数的零点有3个.
()g x ()h x ()0,∞+()ln cos 4f x x x =-故选:B
8.已知
是定义在上的奇函数,其导函数为
且当时,
,则
()
f x R (),
f x '0x >()()
ln 0f x f x x x '⋅+
>不等式
的解集为( )
()()2
10
x
f x -<
A .
B .
()
1,1-()
,1()0,1∞⋃--C .D .,11,()()
∞⋃∞--+
1,0)
,()(1⋃∞-+
【答案】B
【分析】构造新函数,利用导数确定的单调性,从而可得时的正负,()()ln g x f x x =()g x 0x >()f x 利用奇函数性质得出时的正负,然后分类讨论解不等式.0x <()f x 【详解】设,则
,所以在上递增,
()()ln g x f x x =()
()()ln 0f x g x f x x x ''=+
>()g x (0,)+∞又,所以时,,此时,所以,(1)0g =1x >()()ln (1)0g x f x x g =>=ln 0x >()0f x >时,,此时,,所以,
01x <<()()ln (1)0g x f x x g =<=ln 0x <()0f x >所以时,,
(0,1)(1,)x ∈+∞ ()0f x >因为是奇函数,所以时,,
()f x (,1)(1,0)x ∈-∞-- ()0f x <由得或,所以或.2
(1)()0x f x -<210()0x f x ⎧->⎨<⎩210
()0x f x ⎧-<⎨>⎩1x <-01x <<故选:B .
【点睛】关键点点睛:本题考查用导数解不等式,关键是构造新函数,利用导数确()()ln g x f x x =定单调性后,得出的解.
()0f x >二、多选题9.已知函数
的图象恒过点,则下列函数图象也过点的是( )
()()
1101x f x a a a -=+>≠,A A
A .
B .
2y =21
y x =-+C .
D .()2log 21
y x =+1
2
x y -=【答案】ABC
【解析】根据指数函数的性质,得出的图象恒过点,再结合选项中函数的性质,逐项
()
f x (1,2)A 判定,即可求解.【详解】由题意,函数
,
()()
1101x f x a a a -=+>≠,令,可得,即函数的图象恒过点,
1x =()0112f a =+=()f x (1,2)A
A 中,函数,令时,可得,此时函数过点,满足题意;2y =1x =2y =(1,2)A
B 中,函数
,令时,可得,此时函数过点,满足题意;
21
y x =-+1x =2y =(1,2)A
C 中,函数
,令时,可得,此时函数过点,满足题意;
()2log 21
y x =+1x =2y =(1,2)C D 中,函数,令时,可得,此时函数不过点,不满足题意.
1
2x y -=1x =1y =(1,2)故选:ABC.
10.已知椭圆的左、右焦点分别为,为上一点,则( )22:1
43x y C +=12,F F P C A .
B .的周长为
C 12
PF F △5
C .
D .
1290F PF ∠<
113
PF ≤≤【答案】CD
【分析】由椭圆方程可确定,根据离心率
,焦点三角形周长为可确定AB 错误;
,a c c
e a =
22a c +当为椭圆短轴端点时最大,由此可确定,知C 正确;
P 12F PF ∠()12max 60F PF ∠=
根据
可知D 正确.
1a c PF a c
-≤≤+【详解】对于A ,由椭圆方程知:,,离心率
,A 错误;
2a =1c ==∴1
2c e a =
=
对于B ,由椭圆定义知:
,
,
1224
PF PF a +==1222
F F c ==的周长为,B 错误;
12
PF
F ∴△426+=对于C ,当为椭圆短轴端点时,
P 12tan
2
F PF c b ∠
==,,即,
12
122
122tan
2tan 1tan 2F PF F PF F PF ∠∴∠===∠-1260F PF ∴∠= ()12max 60F PF ∠= ,C 正确;
1290F PF ∴∠< 对于D ,,,,D 正确.1min 1PF a c =-= 1max 3PF a c =+=113
PF ∴≤≤故选:CD.
11.在中各角所对得边分别为,,,下列结论正确的有( )ABC a b c A . 则为等边三角形;
cos cos cos a b c
A B C ==
ABC B .已知
,则;
()()3a b c a b c ab ++
+-=60C ∠= C .已知
,,则最小内角的度数为;
7a =b =c =30
D .若,,,解三角形有两解.5a =60A =
6b =【答案】ABC
【分析】根据已知条件,利用正余弦定理解三角形,逐个验证选项.
【详解】由,有,由正弦定理有,故,cos cos cos a b c
A B C ==
cos cos a A b B =sin sin a A b B =cos sin cos sin A A B B =则有,即
,为中内角,所以,
sin cos cos sin 0A B A B -=()sin 0
A B -=,A B ABC A B =同理,则为等边三角形,故A 选项正确;
A C =ABC 由,可得,,为中内角,()()3a b c a b c ab +++-=222a b c ab +-=2221
cos 22a b c C ab +-==C ABC 则有,故B 选项正确;
60C ∠=
已知,,由
,7a =b =c =C ∠222cos 2a b c C ab +-===
为中内角,则有,故C 选项正确;
C ABC 30C ∠=
,,,由正弦定理有,得,则三角形无解,D 选项错5a =60A = 6b =sin sin a b
A B =
sin 1B =>误.故选:ABC
12.如图所示,在长方体
,若分别是的中点,则下列结论
1111ABCD A B C D -,,AB BC E F =11
,AB BC 中成立的是( )
A .EF 与B
B 1垂直
B .EF ⊥平面BDD 1B 1
C .EF 与C 1
D 所成的角为45°D .EF ∥平面A 1B 1C 1D 1
【答案】ABD
【分析】连接A 1B ,运用中位线定理推出EF ∥A 1C 1,结合线面平行和垂直的判定定理和性质定理,分析判断A ,B ,D 正确;再由异面直线所成的角的概念判断C 错误.【详解】解:连A 1B ,A 1C 1,则A 1B 交AB 1于E ,又F 为BC 1中点,
可得EF ∥A 1C 1,由B 1B ⊥平面A 1B 1C 1D 1,可得B 1B ⊥A 1C 1,可得B 1B ⊥EF ,故A 正确;连接D 1B 1,EF ∥A 1C 1,A 1C 1⊥平面BDD 1B 1,可得EF ⊥平面BDD 1B 1,故B 正确;
EF 与C 1D 所成角就是∠A 1C 1D ,∵AA 1的长度不确定,∴∠A 1C 1D 的大小不确定,故C 错误;由E ,F 分别是AB 1,BC 1的中点,得EF ∥A 1C 1,可得EF ∥平面A 1B 1C 1D 1,故D 正确.故选:ABD
.
【点睛】本题考查异面直线的位置关系判定,直线与平面平行和垂直的判定,异面直线所成的角的求法,考查空间想象能力,是中档题.平移线段法是求异面直线所成角的常用方法,其基本思路是通过平移直线,把异面直线的问题化归为共面直线问题来解决,具体步骤如下:(1)平移:平移异面直线中的一条或两条,作出异面直线所成的角;(2)认定:证明作出的角就是所求异面直线所成的角;(3)计算:求该角的值,常利用解三角形;
(4)取舍:由异面直线所成的角的取值范围是,当所作的角为钝角时,应取它的补角作为
0,2π⎛⎤ ⎥
⎝⎦两条异面直线所成的角.
三、填空题
13.的展开式中常数项是__________(用数字作答).
26
2(x x +【答案】240
【分析】写出二项式展开通项,即可求得常数项.6
22x x ⎛⎫
+ ⎪
⎝⎭【详解】 6
22x x ⎛⎫
+ ⎪
⎝
⎭
其二项式展开通项:()
626
12r
r
r r C x
x T -+⎛⎫⋅⋅ ⎪⎝⎭
=1226(2)r r r r x C x --⋅=⋅1236(2)r r r
C x -=⋅当,解得1230r -=4
r =的展开式中常数项是:.∴6
22x x ⎛⎫
+ ⎪
⎝
⎭664422161516240C C ⋅=⋅=⨯=故答案为:.
240【点睛】本题考查二项式定理,利用通项公式求二项展开式中的指定项,解题关键是掌握
的展开通项公式,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.
()n
a b +1C r n r r r n T a b -+=
14.将直线绕它上面一点沿逆时针方向旋转,所得到的直线方程是______.1y x =-(15︒
【答案】y
【分析】由直线的倾斜角,得到逆时针方向旋转后的倾斜角,求出旋转后的斜率,1y x =15︒使用点斜式求出旋转后的直线方程即可.
【详解】直线的斜率,倾斜角,1y x =11k =145α=︒
绕直线上一点
沿逆时针方向旋转后,倾斜角,斜率
(15︒2
451560α
=︒+︒=︒
2tan 60k =︒=
∴旋转后得到的直线方程为:,即.
)
1y x =-y =
故答案为:.
y =15.三名旅游爱好者商定,新冠肺炎疫情全面结束后,前往湖北省的武汉、宜昌、黄冈三个城市旅游.如果三人均等可能的前往上述三个城市之一,则他们选择同一个城市的概率是_______.【答案】19
【解析】根据三人均等可能的前往三个城市之一,可得共有种选择情况,他们选择同一城市
3
327=有种情况,即可求得答案.
3【详解】三人均等可能的前往三个城市之一
共有种选择情况,
∴3
327=他们选择同一城市有种情况,
3
概率为.
∴31279=
故答案为:.
1
9【点睛】本题主要考查了求事件概率问题,解题关键是掌握概率计算公式,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.
16.从抛物线的准线上一点引抛物线的两条切线、,且、为切点,若直线
24x y =l P PA PB A B 的倾斜角为,则点的横坐标为______.
AB 6π
P
【分析】设点
,求出切点弦所在直线的方程,结合已知条件求出的值.
(),1P t -AB t 【详解】设点
,设点
、
,对函数
求导得
,
()
,1P t -()
11,A x y ()
22,B x y 2
4x y =
2x
y '=
所以,直线的方程为,即,即,
PA ()1112x y y x x -=-211122x x x y y -=-112x x
y y =-同理可知,直线的方程为,PB 22
2x x y y =-由于点为直线、的公共点,则
,
P PA PB 1122220220
tx y tx y -+=⎧⎨
-+=⎩所以,点、的坐标满足方程,
A B 220tx y -+=所以,直线的方程为,由题意可得
AB 220tx y -+
=tan
6
2t π
=
t 【点睛】方法点睛:求圆锥曲线的切点弦所在直线的方法如下:
(1)求出两切线与圆锥曲线的切点坐标,利用两点式方程可得出切点弦所在直线的方程;(2)写出圆锥曲线在切点(在圆锥曲线上)处的切线方程,将两切线的公共点代入两切线方程,通过说明两切点的坐标满足某直线方程,可得出切点弦方程.
四、解答题
17.的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知A 为锐角,.ABC 22
sin cos 2c a B C ab --=
(1)求A ;
(2)若
,且边上的高为的面积.
b =
BC ABC
【答案】(1);(2)6π
【分析】(1)先用余弦定理化余弦为边,再用正弦定理化边为角从而求得;
A (2)由余弦定理用表示,然后把三角形的面积用两种方法表示求得,从而可计算出面积.
c a c 【详解】(1)由
得,22
sin cos 2c a B C ab --=
222sin 2cos ab B ab C c a -=-由余弦定理得,所以,
22222
2sin ab B c a b c a +--=-2sin a B b =由正弦定理得,是三角形内角,,2sin sin sin A B B =B sin 0B ≠所以
,又A 为锐角,所以.
1sin 2A =
6A π
=
(2)由(1)
,
,2222232cos 2cos 166a b c bc A c c c π=+-=
+-⋅⋅27
16c =a =
所以11sin 22ABC S bc A a ==⨯△2111222⨯=⨯c =
b ==
111
sin 222ABC S bc A ===△【点睛】思路点睛:本题考查正弦定理、余弦定理、三角形面积公式.利用正弦定理和余弦定理进行边角互化是解题关键.三角形的面积采取了二次计算,通过不同的计算方法得出等式,从而求解.这是一种解题技巧.18.已知等比数列满足
是的等差中项.
{}n a 131,1
a a =+24,a a (1)求数列的通项公式;{}n a (2)记
,求数列
的前项和.
121
log n n n b a a ++={}n b n n S 【答案】(1)
1
2n n a -=(2)1
(1)22
n n S n +=-⨯+【分析】(1)结合等比数列性质,将全部代换为与
有关的形式,结合等差中项性质化
234
,,a a a 1,a q
简即可求解;
(2)结合(1)可得,由错位相减法可求.
2n
n b n =⋅n S
【详解】(1)设等比数列
的公比为q ,
{}n a ,又
,∴,,;
()324
21a a a +=+11
a =()()232211q q q q q +=+=+2q =1
2n n a -=(2)
,
121log 2n
n n n b a a n ++==⨯①,
1212222n n S n =⨯+⨯++⨯ ②,
231212222n n S n +=⨯+⨯++⨯ ①-②得:,
121
1212122n n n S n +-=⨯+⨯++⨯-⨯ .
1(1)22n n S n +=-⨯+19.如图,四边形是正方形,平面,,,,为ABCD PA ⊥ABCD //EB PA 4AB PA ==2EB =F 的中点.
PD
(1)求证:平面;
//BD PEC (2)求平面与平面夹角的余弦.PCD PCE 【答案】(1)证明见解析
【分析】(1)利用空间向量共线的坐标表示以及线面平行的判定定理证明;(2)利用空间向量的坐标运算计算平面与平面所成角的余弦值.
【详解】(1)证明:依题意,平面.
PA ⊥ABCD 如图,以为原点,分别以、、的方向为轴、轴、轴的正方向,A AD AB AP x y z 建立空间直角坐标系.
依题意,可得
,
,,
()
000A ,,()
040B ,,(4,4,0)C ,,,.
(4,0,0)D ()004P ,,(0,4,2)E (2,0,2)F 取的中点,连接.
PC M EM 因为,,,(2,2,2)M (2,2,0)EM =- (4,4,0)BD =- 所以,所以.
2BD EM =
//BD EM 又因为平面,平面,EM ⊂PEC BD ⊄PEC 所以平面.
//BD PEC (2)因为,所以,
PA AD =AF PD ⊥又因为平面,平面,PA ⊥ABCD CD ⊂ABCD 所以,且,,PA CD ⊥CD AD ⊥PA AD A ⋂=所以平面,
CD ⊥PAD 又因为平面,所以,AF ⊂PAD CD AF ⊥且平面,,,PD CD D PD CD ⋂=⊂PCD 所以平面,平面,
AF ⊥PCD PC ⊂PCD 所以,,,平面,
AF PC ⊥PD PC P ⋂=PD PC ⊂PCD 所以平面,故
为平面的一个法向量.AF ⊥PCD (2,0,2)AF = PCD 设平面的法向量为
,
PCE ()
n x y z =
,,因为(4,4,4),(0,4,2),
PC PE =-=-
所以即,
00n PC n PE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 4440420x y z y z +-=⎧⎨-=⎩令,得,,故.
1y =-=1x -2z =-(1,1,2)n =---
所以
|cos ,|AF n <>==
所以平面与平面
PCD PCE 20.新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外的所有其他能源汽车,被认为能减少空气污染和缓解能源短缺的压力.在当今提倡全球环保的前提下,新能源汽车越来越受到消费者的青睐,新能源汽车产业也必将成为未来汽车产业发展的导向与目标.某车企随机调查了今年3月份购买本车企生产的汽车的100位车主,经统计其购车种类与性别情况如下表:
单位:人
购置新能源汽车
购置传统燃油汽车总计男性501060女性251540总计
75
25
100
(1)根据表中数据,在犯错误的概率不超过2.5%的前提下,是否可以认为购车种类与性别有关;(2)用样本估计总体,用本车企售出汽车样本的频率代替售出汽车的概率,从该车企今年3月份售出的汽车中,随机抽取3辆汽车,设被抽取的3辆汽车中属于传统燃油汽车的辆数为X ,求X 的分布列及数学期望.
附:
,.2
2
()()()()()n ad bc a b c d a c b d χ-=
++++n a b c d =+++()
2P k αχ=≥0.150.100.050.0250.0100.0050.001
k 2.072 2.706 3.841 5.024 6.6357.87910.828
【答案】(1)购车种类与性别有关;(2)X 的分布列见解析,
.
3
()4E X =
【分析】(1)根据给定数表,求出的观测值,再与临界值表比对即可作答.
2
χ(2)求出抽取传统燃油汽车的概率、X 的所有可能值,利用二项分布求出分布列及期望作答.【详解】(1)设零假设为
:购车种类与性别无关,
0H
根据数表可得,
22
100(15502510)50 5.024
752560409χ⨯-⨯==>⨯⨯⨯所以零假设
是错的,即在犯错误的概率不超过2.5%的前提下,可以认为购车种类与性别有关.
0H (2)随机抽取1辆汽车属于传统燃油汽车的概率为
,251
1004=被抽取的3辆汽车中属于传统燃油汽车的辆数为X ,X 的可能值为:0,1,2,3,依题意,
,,
1(3,)4X B ()0
3
031327
0C 4464P X ⎛⎫
⎛⎫==⋅=
⎪
⎪⎝⎭⎝⎭,,
()1
2
13
13271C 4464P X ⎛⎫
⎛⎫==⋅= ⎪
⎪⎝⎭
⎝⎭
()2
1
231392C 4464P X ⎛⎫⎛⎫
==⋅=
⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,
()3
33
1313C 4464P X ⎛⎫
⎛⎫
==⋅=
⎪
⎪⎝⎭
⎝⎭所以X 的分布列为:X 0123P
2764
2764
964
164
X 的数学期望
.
13()344E X =⨯
=21.已知点坐标为,点,分别为椭圆的左、右顶点,直线
P ()0,2-A B ()22
22:10x y E a b a b +=>>交于点,是等腰直角三角形,且.
BP E Q ABP 32PQ QB
= (1)求椭圆的方程;
E (2)设过点的动直线与相交于,两点,当坐标原点位于以为直径的圆外时,求P l E M N O MN 直线斜率的取值范围.
l
【答案】(1);(2)
.2214x y +=2,2⎛⎫-⋃ ⎪ ⎪⎝⎭【分析】(1)首先根据是等腰直角三角形和得到,,根据得
ABP ()0,2P -2a =()2,0B 32PQ QB =
到,再将代入椭圆方程即可得到答案.
64,55Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭64,55Q ⎛⎫
- ⎪⎝⎭22214x y b +=(2)设直线为,联立直线与椭圆得到,根据得到
,
2y kx =-(
)
2
2
1416120k x kx +-+=0∆>234k >
根据原点位于以为直径的圆外,得到,再利用根系关系即可得到答案.
O MN 0OM ON ⋅>
【详解】(1)因为是等腰直角三角形,
,所以,
ABP ()
0,2P -2a =()
2,0B 设,因为,所以,
()00,Q x y 32PQ QB = ()()00003
,22,2x y x y +=--所以,解得,即.()0000
322
322x x y y ⎧
=-⎪⎪⎨
⎪+=-⎪
⎩006545x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩64,55Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭将代入椭圆方程得,
64,55Q ⎛⎫
- ⎪⎝⎭22214x y b +=21b =所以椭圆E 的方程为.
2
21
4x y +=(2)依题意得,直线的斜率存在,方程设为,l 2y kx =-联立,整理得,
22
2
14y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩()
22
1416120k x kx +-+=因直线与有两个交点,故,解得
.
l E ()()2
2
1648140k k
∆=--+>23
4k >
设
,
,
()
11,M x y ()
22,N x y 由根与系数的关系得,12212
216141214k x x k x x k ⎧
+=⎪⎪+⎨
⎪=⎪
+⎩因坐标原点位于以为直径的圆外,
O MN 所以,即,0OM ON ⋅> 12120x x y y +>又由
()()()()212121212121222124
x x y y x x kx kx k x x k x x +=+--=+-++,
()222121612401414k
k k
k k =+⋅
-⋅+>++解得
,
2
4k <综上:或
2344k <<2k <<2k -<<【点睛】本题第一问考查椭圆的标准方程,第二问考查直线与椭圆的位置关系,同时考查学生的计算能力,属于中档题.22.已知函数
.
()21
x f x e ax x =---(1)当时,求曲线
在点处的切线的方程;
1a =()
y f x =()()1,1f
(2)若,求实数的取值范围.
()0
f x ≥a 【答案】(1)()3y e x
=-(2)(
],0-∞【分析】(1)根据导数的几何意义求出切线斜率即可点斜式求切线方程;
(2)可转化为恒成立,先证当时,上式不恒成立,再证当时,放缩
2
1x e ax x ≥++0a >0a ≤,构造函数,利用导数证明即可.
211ax x x ++≤+()e 1x
h x x =--1x e x ≥+【详解】(1)因为,当时,切点为
,
()21x f x e x x =---1x =()1,3e -求导
,故切线斜率
,
()21x f x e x '=--()13
k f e '==-所以所求切线方程为
.
()3y e x
=-(2)等价于恒成立,
()0f x ≥2
1x e ax x ≥++当时,上式不恒成立,证明如下:
0a >当时,,当
时,,
0x <1x
e <1
x a <-
()21111ax x x ax ++=++>从而不恒成立,
2
1x e ax x ≥++当时,,下面先证明,
0a ≤211ax x x ++≤+1x
e x ≥+令
,则
,
()1
x h x e x =--()1
x h x e '=-当时,,
单调递减;当时,
,
单调递增,
0x <()0
h x '<()
h x 0x >()0
h x '>()
h x 所以
,即
,
()()min 00
h x h ==()0
h x ≥所以,而,故,
1x
e x ≥+211ax x x ++≤+21x e ax x ≥++综上,若,则实数的取值范围为.
()0
f x ≥a (],0-∞。