2018年北京市顺义区高考数学一模试卷(文科)
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2018年北京市顺义区高考数学一模试卷(文科)
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)
1. 已知全集U =R ,集合A ={x|−3<x <3},则∁U A =( ) A.(−3, 3) B.[−3, 3]
C.(−∞, −3)∪(3, +∞)
D.(−∞, −3]∪[3, +∞) 2. 若复数
m+i 1+i
在复平面内对应的点在第四象限,则实数m 的取值范围是( )
A.(−∞, −1)
B.(−1, 1)
C.(1, +∞)
D.(−1, +∞)
3. 执行如图所示的程序框图,输出的s 值为( )
A.13
8 B.8
5
C.5
3
D.3
2
4. 已知点P(x, y)的坐标满足条件{2x +3y −9≤0
2x −3y +9≥0y −1≥0 ,且点P 在直线3x +y −m =0
上.则m 的取值范围是( ) A.[−9, 9] B.[−8, 9] C.[−8, 10]
D.[9, 10]
5. 设直线l 过原点,倾斜角为α,圆C 的方程为x 2+(y −2)2=1.则“α=π
3”是“直线L 与圆C 相切”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
6. 已知x ,y ∈R ,且0<x <y <1,则( ) A.x −1<y −1<1 B.1<lgx <lgy 11
7. 已知a →
,b →
是单位向量,a →
∗b →
=√32
,则|a →
+tb →
|(t ∈R)的最小值为( ) A.1
4
B.1
2
C.√32
D.1
8. 某食品保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:∘C )满足函数关系y =
e kx+b (e =2.718⋯为自然对数的底数,k ,b 为常数)
.若该食品在0 ∘C 的保鲜时间是192小时,在22 ∘C 的保鲜时间是48小时,则该食品在33 ∘C 的保鲜时间是( ) A.16小时 B.20小时 C.24小时 D.28小时 二、填空题(本大题共6个小题,每小题5分,共30分)
已知双曲线
x 2m
−y 2=1的一个焦点为(−2√2,0),则该双曲线的方程为________.
在△ABC 中,AC =1,BC =3,A +B =60∘,则AB =________.
某高校调查了200名学生每周的自习时间(单位:小时),制成了如图所示的频率分布直方图,其中自习时间的范围是[12.5, 25],样本数据分组为
[12.5, 15),[15, 17.5),[17.5, 20),[20, 22.5),[22.5, 25].根据直方图,这200名学生中每周的自习时间不少于20小时的人数是________.
已知x +y =3,则2x +2y 的最小值是________.
已知一个四棱锥的底面是平行四边形,该四棱锥的三视图如图所示(单位:m ),则该四棱锥的体积为________m 3.
刘老师带甲、乙、丙、丁四名学生去参加自主招生考试,考试结束后刘老师和四名学生了解考试情况.四名学生回答如下: 甲说:“我们四人都没考好.” 乙说:“我们四人中有人考得好.”
丁说:“我没考好.”
结果四名学生中有两人说对了,则这四名学生中说对了的是________两人.
三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
已知函数f(x)=sin(2x +π
6)−2cos 2x . (I) 求f(π
6)的值;
(II) 求f(x)在区间[−π3,π
6brack 上的最大值.
已知{a n }是等差数列,{b n }是单调递增的等比数列,且a 2=b 2=3,b 1+b 3=10,b 1b 3=a 5.
(I) 求{a n }的通项公式;
(II) 设c n ={a n (n ≤5)
b n (n >5)
,求数列{c n }的前n 项和.
为了解市民对A ,B 两个品牌共享单车使用情况的满意程度,分别从使用A ,B 两个品牌单车的市民中随机抽取了100人,对这两个品牌的单车进行评分,满分60分.根据调查,得到A 品牌单车评分的频率分布直方图,和B 品牌单车评分的频数分布表:
(Ⅰ)求对A 品牌单车评价“满意度指数”为0的人数;
(Ⅱ)从该市同时使用A ,B 两个品牌单车的用户中随机抽取1人进行调查,试估计其对A 品牌单车评价的“满意度指数”比对B 品牌单车评价的“满意度指数”高的概率; (Ⅲ)如果从A ,B 两个品牌单车中选择一个出行,你会选择哪一个?说明理由.
(Ⅰ)求证:平面SBC⊥平面SAB;
(Ⅱ)如果DE垂直平分SC,且分别交AC、SC于D、E.求证:SC⊥平面BDE;(Ⅲ)在第(Ⅱ)问的条件下,求三棱锥E−BCD的体积.
已知函数f(x)=x(lnx−1)+lnx+1.
(Ⅰ)求曲线y=f(x)在点(1, f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)若不等式x2+x(m−f′(x))+1≥0恒成立,求实数m的取值范围.
已知椭圆E:x2
a2+y2
b2
=1(a>b>0),两点P1(0, √3),P2(1, −3
2
)在椭圆上.
(Ⅰ)求椭圆E的方程及焦点坐标;
(Ⅱ)设直线l不经过点P1(0, √3)且与椭圆E相交于M,N两点,直线P1M与直线P1N的斜率分别为k1,k2,若k1+k2=−√3.求证:直线l恒过某定点.
参考答案与试题解析
2018年北京市顺义区高考数学一模试卷(文科)
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项) 1.
【答案】 D
【考点】 补集及其运算 【解析】
进行补集的运算即可. 【解答】
U =R ,A ={x|−3<x <3}; ∴ ∁U A =(−∞, −3]∪[3, +∞). 2.
【答案】 C
【考点】 复数的运算 【解析】
利用复数代数形式的乘除运算化简,再结合已知条件列出不等式组,求解即可得答案. 【解答】 ∵ m+i
1+i =
(m+i)(1−i)(1+i)(1−i)
=
1+m 2
+
1−m 2
i 在复平面内对应的点在第四象限,
∴
{1+m 2>01−m
2
<0
,解得m >(1)
∴ 实数m 的取值范围是(1, +∞). 故选:C . 3.
【答案】 B
【考点】 程序框图 【解析】
由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量s 的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案. 【解答】
模拟程序的运行,可得 k =1,s =2
不满足条件k >3,执行循环体,k =2,s =3
2 不满足条件k >3,执行循环体,k =3,s =53
满足条件k >3,退出循环,输出s 的值为8
5. 4.
【答案】 C
【考点】 简单线性规划 【解析】
画出不等式组表示的平面区域,求出目标函数取最大、最小值时的最优解,计算最大、最小值,从而求出m 的取值范围. 【解答】
画出不等式组{2x +3y −9≤0
2x −3y +9≥0y −1≥0 表示的平面区域,如图所示;
则目标函数3x +y −m =0转化为m =3x +y ,
目标函数过点A 时,取得最小值,过点B 时取得最大值; 由{
2x −3y +9=0
y =1 ,求得A(−3, 1), 由{
2x +3y −9=0
y =1
,求得B(3, 1), 则m =3x +y 的最小值为3×(−3)+1=−8,最大值为3×3+1=10; ∴ m 的取值范围是[−8, 10]. 5.
【答案】 A
【考点】
直线与圆的位置关系 【解析】
当α=π
3,直线l 的方程为y =√3x ,从而“α=π3”⇒“直线l 与圆C 相切”;直线l 过原点,倾斜角为α的直线方程为y =tanαx ,当直线l 与圆C 相切时,tanα=√3或tanα=−√3,从而α=π
3或α=2π
3
.由此求出“α=π
3”是“直线l 与圆C 相切”的充分而不必要条件. 【解答】
∵ 直线l 过原点,倾斜角为α,α=π
3,
∴ 直线l 的方程为y =√3x ,
圆x 2+(y −2)2=1的圆心C(0, 2),半径r =1,
圆心C(0, 2)到直线y =√3x 的距离d =√4=1,直线l 与圆相切, ∴ “α=π
3”⇒“直线l 与圆C 相切”;
直线l 过原点,倾斜角为α的直线方程为y =tanαx , ∵ 直线l 与圆C 相切, ∴
√1+tan 2α
=1,解得tanα=√3或tanα=−√3,
∴ “直线l 与圆C 相切”⇒“α=π
3或α=
2π3
”.
∴ “α=π
3”是“直线l 与圆C 相切”的充分而不必要条件. 6.
【答案】 D
【考点】
不等式的基本性质 【解析】
x ,y ∈R ,且0<x <y <1,利用函数的单调性、不等式的性质即可判断出结论. 【解答】
∵ x ,y ∈R ,且0<x <y <1,
∴ 1
x >1
y >1,lgx <lgy <0,(1
2)x >(1
2)y >1
2,0<sinx <siny . 7.
【答案】 B
【考点】
平面向量数量积的性质及其运算律 【解析】
根据a →,b →
为单位向量及a →
∗b →
=√32即可求出|a →
+tb →
|2=t 2+√3t +1,然后可求出二次函数t 2+√3t +1的最小值,从而得出|a →+tb →
|的最小值.
【解答】
a →,
b →
是单位向量,a →
∗b →
=√32;
∴ |a →+tb →
|2=a →2+2ta →∗b →
+t 2b →
2=1+√3t +t 2;
∵ t 2+√3t +1的最小值为
4−34
=1
4;
∴ |a →+tb →
|的最小值为1
2.
8.
【答案】 C
【考点】
指数函数的实际应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:由题意,得{
192=e 0+b =e b ,
48=e 22k+b , ②÷①,得e 22k =(e 11k )2=1
4,
故食品在33
∘
C 的保险时间是
y =e 33k+b =(e 11k )3×e b =(12)3
×192=24(小时)
. 故选C .
二、填空题(本大题共6个小题,每小题5分,共30分) 【答案】
x 2
7
−y 2=1 【考点】
双曲线的离心率 【解析】
根据题意,由双曲线的焦点坐标可得c 的值,进而由双曲线的几何性质可得c 2=m +1=8,解可得m 的值,将m 的值代入双曲线的方程即可得答案. 【解答】 双曲线
x 2
m
−y 2=1的一个焦点为(−2√2,0),即c =2√2, 则有c 2=m +1=8, 解可得:m =1, 则双曲线的标准方程为:x 27
−y 2=1;
【答案】 √13
【考点】 余弦定理 【解析】
由已知利用三角形内角和定理可求C ,根据余弦定理即可得解AB 的值. 【解答】
∵ AC =1,BC =3,A +B =60∘, ∴ C =120∘,
∴ 由余弦定理可得:AB 2=32+12−2×1×3×cos120∘=13, ∴ 解得:AB =√13. 【答案】 60
【考点】
频率分布直方图 【解析】
根据直方图,先求出这200名学生中每周的自习时间不少于20小时的频率,由此能求出这200名学生中每周的自习时间不少于20小时的人数. 【解答】
根据直方图,得这200名学生中每周的自习时间不少于20小时的频率为(0.08+0.04)×2.5=0.(3)
∴ 这200名学生中每周的自习时间不少于20小时的人数是200×0.3=60(人). 【答案】 4√2
【考点】 基本不等式
直接利用基本不等式求出结果.
【解答】
已知x+y=3,
则:2x+2y≥2√2x∗2y=2√2x+y=2∗√23=4√2.
【答案】
16
【考点】
由三视图求体积
【解析】
根据三视图判断棱锥结构特征,代入数据计算.
【解答】
由主视图可知棱锥高为6,由俯视图和侧视图可知底面平行四边形的长为4,高为2,
∴四棱锥的体积V=1
3
×4×2×6=(16)
【答案】
乙丙
【考点】
进行简单的合情推理
【解析】
判断甲与乙的关系,通过对立事件判断分析即可.
【解答】
甲与乙的关系是对立事件,二人说的话矛盾,必有一对一错,如果丁正确,则丙也是
对的,所以丁错误,可得丙正确,此时,乙正确.
三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)【答案】
(I)由题意,f(π
6)=sin(2×π
6
+π
6
)−2(cosπ
6
)2=sinπ
2
−2×(√3
2
)2=1−3
2
=−1
2
;
(II)由函数f(x)=sin(2x+π
6
)−2cos2x
=sin2xcos π
6
+cos2xsin
π
6
−cos2x−1=
√3
2
sin2x−
1
2
cos2x−1
=sin(2x−π
6
)−1
∵x∈[−π
3,π
6
brack上
∴2x−π
6∈[−5π
6
, π
6
]
故当2x−π
6=π
6
时,函数f(x)取得最大值为1
2
−1=−1
2
.
【考点】
三角函数中的恒等变换应用
正弦函数的图象
【解析】
(I)将x=π
6
带入计算即可.
(II)利用和与差公式以及辅助角公式化简,求解内层范围,可得答案.
(I )由题意,f(π
6
)=sin(2×π
6
+π
6
)−2(cos π
6
)2=sin π
2
−2×(√3
2
)2=1−3
2
=−1
2
;
(II)由 函数f(x)=sin(2x +π
6)−2cos 2x
=sin2xcos π6+cos2xsin π6−cos2x −1=√3
2sin2x −12cos2x −1
=sin(2x −π
6)−1
∵ x ∈[−π3,π
6brack 上 ∴ 2x −π
6∈[−
5π6
, π
6]
故当2x −π
6=π6时,函数f(x)取得最大值为1
2−1=−1
2.
【答案】
(1)设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q ,
∵ {a n }是等差数列,{b n }是单调递增的等比数列,且a 2=b 2=3,b 1+b 3=10,b 1b 3=a 5.
∴ 由{b 2=3b 1+b 3=10 ,得{b 1q =3b 1+b 1q 2=10 ,解得{b 1=1
q =3 , 由{a 2
=3b 1b 3=a 5 ,得{a 1+d =3a 1+4d =9 ,解得{a 1=1
d =2 , ∴ a n =2n −(1)
(2)设数列{c n }的前n 项和为S n ,
由(Ⅰ)可知a n =2n −1,b n =b 1q n−1=3n−1, 当n ≤5时,S n =a 1+a 2+...+a n =
n(a 1+a n )
2
=n 2,
当n >5时,S n =a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+b 6++b 7+...+b n =
5(a 1+a 5)
2
+
b 6(1−q n−5)
1−q
=25+
3n −243
2
=
3n −193
2
.
综上,数列{c n }的前n 项和S n ={n 2,n ≤5
3n −193
2
,n >5
.
【考点】 数列递推式 数列的求和 【解析】
(Ⅰ)由{b 2=3b 1+b 3=10 ,解得{b 1=1q =3 ,由{a 2=3b 1b 3=a 5 ,解得{a 1=1
d =2 ,由此能求出a n .
(Ⅱ)设数列{c n }的前n 项和为S n ,求出a n =2n −1,b n =b 1q n−1=3n−1,由此能求出
数列{c n }的前n 项和. 【解答】
(1)设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q ,
∵ {a n }是等差数列,{b n }是单调递增的等比数列,且a 2=b 2=3,b 1+b 3=10,b 1b 3=a 5.
b 2=3b 1q =3b 1=1
由{a 2
=3b 1b 3=a 5 ,得{a 1+d =3a 1+4d =9 ,解得{a 1=1
d =2 , ∴ a n =2n −(1)
(2)设数列{c n }的前n 项和为S n ,
由(Ⅰ)可知a n =2n −1,b n =b 1q n−1=3n−1, 当n ≤5时,S n =a 1+a 2+...+a n =
n(a 1+a n )
2
=n 2,
当n >5时,S n =a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+b 6++b 7+...+b n =
5(a 1+a 5)
2
+
b 6(1−q n−5)
1−q
=25+
3n −243
2
=
3n −193
2
.
综上,数列{c n }的前n 项和S n ={n 2,n ≤5
3n −193
2
,n >5
.
【答案】
(Ⅰ)由对A 品牌单车评分的频率分布直方图,得:
对A 品牌评价“满意度指数”为0的频率为(0.003+0.005+0.012)×10=0.2, ∴ 对A 品牌评价“满意度指数”为0的人数为100×0.2=20人.
(Ⅱ)设“对A 品牌单车评价的‘满意度指数’比对B 品牌单车评价的‘满意度指数’高”为事件C , 设“对A 品牌单车评价的‘满意度指数’为1”为事件A 1, “对A 品牌单车评价的‘满意度指数’为2”为事件A 2, “对B 品牌单车评价的‘满意度指数’为0”为事件B 0, “对B 品牌单车评价的‘满意度指数’为1”为事件B 1, 用频率估计概率得:
P(A 1)=0.4,P(A 2)=0.4,P(B 0)=
1+3+6100
=0.1,P(B 1)=
14+40100
=0.55,
∵ 事件A i 与B j 相互独立,其中i ,2,j =0,1, ∴ P(C)=P(A 1B 0+A 2B 0+A 2B 1) =0.4×0.1+0.4×0.1+0.4×0.55 =0.(3)
∴ 该用户对A 品牌单车评价的“满意度指数”比对B 品牌单车评价的“满意度指数”高的概率为0.(3)
(Ⅲ)如果从用户对A 、B 两个品牌评价的“满意度指数”的期望角度看, A 品牌“满意度指数”X 的分布列为:
B 品牌“满意度指数”Y 的分布列为:
∵ E(X)=0×0.2+1×0.4+2×0.4=1.2, E(Y)=0×0.1+1×0.55+2×0.35=1.25, E(X)<E(Y),∴ 会选择B 品牌的单车出行. 【考点】
频率分布直方图
离散型随机变量的期望与方差
【解析】
(Ⅰ)由对A品牌单车评分的频率分布直方图,求出对A品牌评价“满意度指数”为0的频率,由此能求出对A品牌评价“满意度指数”为0的人数.
(Ⅱ)设“对A品牌单车评价的‘满意度指数’比对B品牌单车评价的‘满意度指数’高”为事件C,设“对A品牌单车评价的‘满意度指数’为1”为事件A1,“对A品牌单车评价的‘满意度指数’
为2”为事件A2,“对B品牌单车评价的‘满意度指数’为0”为事件B0,“对B品牌单车评价
的‘满意度指数’为1”为事件B1,用频率估计概率,根据相互独立事件概率乘法公式和互
斥事件概率加法公式能求出该用户对A品牌单车评价的“满意度指数”比对B品牌单车评
价的“满意度指数”高的概率.
(Ⅲ)如果从用户对A、B两个品牌评价的“满意度指数”的期望角度看,分别求出A、B品
牌“满意度指数”的分布列和期望,由E(X)<E(Y),得选择B品牌的单车出行.
【解答】
(Ⅰ)由对A品牌单车评分的频率分布直方图,得:
对A品牌评价“满意度指数”为0的频率为(0.003+0.005+0.012)×10=0.2,
∴对A品牌评价“满意度指数”为0的人数为100×0.2=20人.
(Ⅱ)设“对A品牌单车评价的‘满意度指数’比对B品牌单车评价的‘满意度指数’高”为事件C,设“对A品牌单车评价的‘满意度指数’为1”为事件A1,
“对A品牌单车评价的‘满意度指数’为2”为事件A2,
“对B品牌单车评价的‘满意度指数’为0”为事件B0,
“对B品牌单车评价的‘满意度指数’为1”为事件B1,
用频率估计概率得:
P(A1)=0.4,P(A2)=0.4,P(B0)=1+3+6
100=0.1,P(B1)=14+40
100
=0.55,
∵事件A i与B j相互独立,其中i,2,j=0,1,
∴P(C)=P(A1B0+A2B0+A2B1)
=0.4×0.1+0.4×0.1+0.4×0.55
=0.(3)
∴该用户对A品牌单车评价的“满意度指数”比对B品牌单车评价的“满意度指数”高的概率为0.(3)
(Ⅲ)如果从用户对A、B两个品牌评价的“满意度指数”的期望角度看,
A品牌“满意度指数”X的分布列为:
B品牌“满意度指数”Y的分布列为:
∵E(X)=0×0.2+1×0.4+2×0.4=1.2,
E(Y)=0×0.1+1×0.55+2×0.35=1.25,
E(X)<E(Y),∴会选择B品牌的单车出行.
【答案】
(Ⅰ)证明:∵SA⊥底面ABC,BC⊂平面ABC,
∴SA⊥BC,
又AB⊥BC,SA∩AB=A,
∴BC⊥平面SAB,则平面SBC⊥平面SAB;
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,三角形SBC为等腰直角三角形,
又SB=BC=√2,∴SC=2,
又E为SC的中点,∴BE⊥SC.
又DE⊥SC,DE∩BE=E,
∴SC⊥平面BDE;
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,SC⊥平面BDE,又BD⊂平面SAC,∴SC⊥BD,又SA⊥底面ABC,BD⊂平面ABC,∴SA⊥BD,
又SA∩SC=S,∴BD⊥平面SAC,
∴BD⊥AC,
∴BD=√6
3,CD=2√3
3
,DE=√3
3
.
V E−BCD=V B−CDE=1
3S△CDE∗BD=1
3
×√6
3
×1
2
×1×√3
3
=√2
18
.
∴三棱锥E−BCD的体积为√2
18
.
【考点】
柱体、锥体、台体的体积计算
【解析】
(Ⅰ)由SA⊥底面ABC,得SA⊥BC,结合AB⊥BC,可得BC⊥平面SAB,进一步得到平面SBC⊥平面SAB;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,三角形SBC为等腰直角三角形,结合已知可得SC=2,再由E为SC的中点,可得BE⊥SC.又DE⊥SC,由线面垂直的判定可得SC⊥平面BDE;
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,SC⊥平面BDE,则SC⊥BD,又SA⊥底面ABC,得SA⊥BD,可得BD⊥平面SAC,即BD⊥AC,然后利用等积法求三棱锥E−BCD的体积.
【解答】
(Ⅰ)证明:∵SA⊥底面ABC,BC⊂平面ABC,
∴SA⊥BC,
又AB⊥BC,SA∩AB=A,
∴BC⊥平面SAB,则平面SBC⊥平面SAB;
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,三角形SBC为等腰直角三角形,
又SB=BC=√2,∴SC=2,
又E为SC的中点,∴BE⊥SC.
又DE⊥SC,DE∩BE=E,
∴SC⊥平面BDE;
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,SC⊥平面BDE,又BD⊂平面SAC,∴SC⊥BD,
又SA⊥底面ABC,BD⊂平面ABC,∴SA⊥BD,
又SA∩SC=S,∴BD⊥平面SAC,
∴BD⊥AC,
∴BD=√6
3,CD=2√3
3
,DE=√3
3
.
V E−BCD=V B−CDE=1
3S△CDE∗BD=1
3
×√6
3
×1
2
×1×√3
3
=√2
18
.
∴三棱锥E−BCD的体积为√2
18
.
【答案】
(Ⅰ)∵f′(x)=lnx+1
x
,
故f′(1)=1,又f(1)=0,
故切线方程是y=x−1,
即x−y−1=0;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f′(x)=lnx+1
x
,
故不等式x2+x(m−f′(x))+1≥0可化为:
x2+mx−xlnx≥0,而x>0,
故上式等价于m≥lnx−x,
令g(x)=lnx−x,则g′(x)=1−x
x
,
当g′(x)=0时,x=1,
则x,g′(x),g(x)的变化如下:
故x=1是g(x)的最大值点,即g(x)≤g(1)=−1,
故m≥−1,
综上,实数m的范围是[−1, +∞).
【考点】
利用导数研究函数的最值
利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】
(Ⅰ)求出函数的导数,计算f′(1),f(1)的值,求出切线方程即可;
(Ⅱ)求出函数的导数,问题等价于m≥lnx−x,令g(x)=lnx−x,根据函数的单调性求出m的范围即可.
【解答】
(Ⅰ)∵f′(x)=lnx+1
x
,
故f′(1)=1,又f(1)=0,
故切线方程是y=x−1,
即x−y−1=0;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f′(x)=lnx +1
x ,
故不等式x 2+x (m −f′(x))+1≥0可化为: x 2+mx −xlnx ≥0,而x >0, 故上式等价于m ≥lnx −x , 令g(x)=lnx −x ,则g′(x)=
1−x x ,
当g′(x)=0时,x =1,
则x ,g′(x),g(x)的变化如下:
故x =1是g(x)的最大值点,即g(x)≤g(1)=−1, 故m ≥−1,
综上,实数m 的范围是[−1, +∞). 【答案】
(Ⅰ)由题意可知:b =√3,由P 2(1, −3
2)在椭圆上,代入,解得a =2,c 2=a 2−c 2=3,
∴ 椭圆E 的方程:
x 24
+y 23
=1,则焦点坐标F 1(−1, 0),F 2(1, 0);
(Ⅱ)①当直线l 斜率不存在时,设l 的方程:x =t(t ≠0),M(t, y M ),N(t, −y M ), 则k 1+k 2=
y M −√3t
+
−y M −√3
t
=−√3,解得t =2,
此时直线过椭圆E 的右顶点,不存两个交点,所以这种情况不成立,
②当直线l 斜率存在时,设l:y =kx +m ,(m ≠√3),设M(x 1, y 1),N(x 2, y 2), 由题意可知:k ≠0,m ≠−√3,
联立{y =kx +m
3x 2+4y 2
=12 ,整理得:(3+4k 2)x +8kmx +4m 2−12=0, x 1+x 2=−8km
3+4k 2,x 1x 2=4m 2−123+4k 2
,(m ≠±√3),x 1≠0,x 2≠0,
则k 1+k 2=y 1−√3x 1+
y 2−√3x 2
=
x 2(kx 1+m)−√3x 2+x 1(kx 2+m)−√3x 1
x 1x 2
,
=
2kx 1x 2+(m−√3)(x 1+x 2)
x 1x 2
=2k +(m −√3)×
−
8km 3+4k 24m 2−123+4k 2
=√3k
m+√
3,
∴
√3k
m+√3
=−√3,整理得m =−2k −√3,此时△=−192√3k ,存在k 使得△>0,
∴ 直线l 的方程为:y =kx −2k −√3=k(x −2)−√3,当x =2,y =−√3, ∴ 直线l 恒过定点(2, −√3). 【考点】 椭圆的定义 【解析】
(Ⅰ)将两点代入即可求得a 和b 的值,求得椭圆方程及焦点坐标;
(Ⅱ)分类讨论,当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程,代入椭圆方程,利用韦达定理及直线的斜率公式,即可求得m =−2k −√3,即可证明直线l 恒过定点. 【解答】
(Ⅰ)由题意可知:b =√3,由P 2(1, −3
2)在椭圆上,代入,解得a =2,c 2=a 2−c 2=3,
∴ 椭圆E 的方程:
x 24
+y 23
=1,则焦点坐标F 1(−1, 0),F 2(1, 0);
(Ⅱ)①当直线l 斜率不存在时,设l 的方程:x =t(t ≠0),M(t, y M ),N(t, −y M ), 则k 1+k 2=
y M −√3t
+
−y M −√3
t
=−√3,解得t =2,
此时直线过椭圆E 的右顶点,不存两个交点,所以这种情况不成立,
②当直线l 斜率存在时,设l:y =kx +m ,(m ≠√3),设M(x 1, y 1),N(x 2, y 2), 由题意可知:k ≠0,m ≠−√3,
联立{y =kx +m
3x 2+4y 2
=12 ,整理得:(3+4k 2)x +8kmx +4m 2−12=0, x 1+x 2=−8km
3+4k 2
,x 1x 2=4m 2−123+4k 2
,(m ≠±√3),x 1≠0,x 2≠0,
则k 1+k 2=y 1−√3x 1+
y 2−√3x 2
=
x 2(kx 1+m)−√3x 2+x 1(kx 2+m)−√3x 1
x 1x 2
,
=
2kx 1x 2+(m−√3)(x 1+x 2)
x 1x 2
=2k +(m −√3)×−
8km
3+4k 24m 2−123+4k 2
=
√3k
m+√3
,
∴
√3k
m+√3
=−√3,整理得m =−2k −√3,此时△=−192√3k ,存在k 使得△>0,
∴ 直线l 的方程为:y =kx −2k −√3=k(x −2)−√3,当x =2,y =−√3, ∴ 直线l 恒过定点(2, −√3).。