云南省曲靖市宣威三中2025届高三下学期一模考试数学试题含解析
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云南省曲靖市宣威三中2025届高三下学期一模考试数学试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.已知曲线2
4x y =,动点P 在直线3y =-上,过点P 作曲线的两条切线12,l l ,切点分别为,A B ,则直线AB 截圆
22650x y y +-+=所得弦长为( )
A .3
B .2
C .4
D .23
2.如图,在正四棱柱1111ABCD A B C D -中,12AB AA =,E F ,分别为AB BC ,的中点,异面直线1AB 与1C F 所成角的余弦值为m ,则( )
A .直线1A E 与直线1C F 异面,且23m =
B .直线1A E 与直线1
C F 共面,且2
3m = C .直线1A E 与直线1C F 异面,且3m =
D .直线1A
E 与直线1C
F 共面,且3m = 3.已知纯虚数z 满足()122i z ai -=+,其中i 为虚数单位,则实数a 等于( ) A .1-
B .1
C .2-
D .2
4.如图所示点F 是抛物线2
8y x =的焦点,点A 、B 分别在抛物线2
8y x =及圆22
4120x y x +--=的实线部分上
运动, 且AB 总是平行于x 轴, 则FAB ∆的周长的取值范围是( )
A .(6,10)
B .(8,12)
C .[6,8]
D .[8,12]
5.设a b c ,,为非零实数,且a c b c >>,,则( ) A .a b c +>
B .2ab c >
C .
a b
2
c +> D .
112a b c
+> 6.当输入的实数[]
230x ∈,
时,执行如图所示的程序框图,则输出的x 不小于103的概率是( )
A .
9
14
B .
514
C .
37
D .
928
7.在ABC 中,1
2
BD DC =
,则AD =( ) A .1344+AB AC B .21+33
AB AC
C .12
+33
AB AC D .1233AB AC -
8.已知函数()cos(2)(0)f x A x ϕϕ=+>的图像向右平移8
π
个单位长度后,得到的图像关于y 轴对称,(0)1f =,当
ϕ取得最小值时,函数()f x 的解析式为( )
A .())4
f x x π
=+
B .()cos(2)4
f x x π
=+
C .())4
f x x π
=
-
D .()cos(2)4
f x x π
=-
9.已知双曲线22
214x y b
-=(0b >0y ±=,则b =( )
A .
B
C .
2
D .10.已知m 为实数,直线1l :10mx y +-=,2l :()3220m x my -+-=,则“1m =”是“12//l l ”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件
D .既不充分也不必要条件
11.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边经过点()1,2P ,则cos2θ=( ) A .
35
B .45
-
C .
35
D .
45
12.已知圆22
670x y x +--=与抛物线()2
20y px p =>的准线相切,则p 的值为()
A .1
B .2
C .
12
D .4
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知双曲线C :22
221x y a b -=(0b a >>)的左、右焦点为1F ,2F ,(P 为双曲线C 上一点,且12
3PF PF =,若线段1PF 与双曲线C 交于另一点A ,则2PAF ∆的面积为______. 14.已知0x >,0y >,且
21
1x y
+=,则2x y +的最小值是______. 15.若四棱锥P ABCD -的侧面PAB 内有一动点Q ,已知Q 到底面ABCD 的距离与Q 到点P 的距离之比为正常数k ,且动点Q 的轨迹是抛物线,则当二面角P
AB C 平面角的大小为30时,k 的值为______.
16.已知函数()|ln |f x x m x =-恰好有3个不同的零点,则实数m 的取值范围为____ 三、解答题:共70分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(12分)一年之计在于春,一日之计在于晨,春天是播种的季节,是希望的开端.某种植户对一块地的*
()n n N ∈个坑进行播种,每个坑播3粒种子,每粒种子发芽的概率均为
1
2
,且每粒种子是否发芽相互独立.对每一个坑而言,如果至少有两粒种子发芽,则不需要进行补播种,否则要补播种.
(1)当n 取何值时,有3个坑要补播种的概率最大?最大概率为多少? (2)当4n =时,用X 表示要补播种的坑的个数,求X 的分布列与数学期望.
18.(12分)已知圆O :22
1x y +=和抛物线E :2
2y x =-,O 为坐标原点.
(1)已知直线l 和圆O 相切,与抛物线E 交于,M N 两点,且满足OM ON ⊥,求直线l 的方程;
(2)过抛物线E 上一点00(,)P x y 作两直线,PQ PR 和圆O 相切,且分别交抛物线E 于,Q R 两点,若直线QR 的斜率
为P 的坐标.
19.(12分)超级病菌是一种耐药性细菌,产生超级细菌的主要原因是用于抵抗细菌侵蚀的药物越来越多,但是由于滥用抗生素的现象不断的发生,很多致病菌也对相应的抗生素产生了耐药性,更可怕的是,抗生素药物对它起不到什么作用,病人会因为感染而引起可怕的炎症,高烧、痉挛、昏迷直到最后死亡.某药物研究所为筛查某种超级细菌,需要检验血液是否为阳性,现有n (n *∈N )份血液样本,每个样本取到的可能性均等,有以下两种检验方式: (1)逐份检验,则需要检验n 次;
(2)混合检验,将其中k (k *∈N 且2k ≥)份血液样本分别取样混合在一起检验,若检验结果为阴性,这k 份的血液全为阴性,因而这k 份血液样本只要检验一次就够了,如果检验结果为阳性,为了明确这k 份血液究竟哪几份为阳性,就要对这k 份再逐份检验,此时这k 份血液的检验次数总共为1k +次,假设在接受检验的血液样本中,每份样本的检验结果是阳性还是阴性都是独立的,且每份样本是阳性结果的概率为p (01p <<).
(1)假设有5份血液样本,其中只有2份样本为阳性,若采用逐份检验方式,求恰好经过2次检验就能把阳性样本全部检验出来的概率;
(2)现取其中k (k *∈N 且2k ≥)份血液样本,记采用逐份检验方式,样本需要检验的总次数为1ξ,采用混合检验方式,样本需要检验的总次数为2ξ.
(i )试运用概率统计的知识,若12E E ξξ=,试求p 关于k 的函数关系式()p f k =; (ii )若
1p =求k 的最大值.
参考数据:ln 20.6931≈,ln3 1.0986≈,ln 4 1.3863≈,ln5 1.6094≈,ln6 1.7918≈
20.(12分)以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,且在两种坐标系中取相同的长度单位,建立极坐标系,判断
直线12:(12x t l t y t
=+⎧⎨
=-⎩为参数)与圆2:2cos 2sin 0C ρρθρθ+-=的位置关系.
21.(12分)设椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为2
2
,圆22:2O x y +=与x 轴正半轴交于点A ,圆O 在点
A 处的切线被椭圆C 截得的弦长为22.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)设圆O 上任意一点P 处的切线交椭圆C 于点,M N ,试判断·
PM PN 是否为定值?若为定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由. 22.(10分)如图,已知椭圆,为其右焦点,直线
与椭圆交于
两点,
点
在上,且满足
.(点
从上到下依次排列)
(I )试用表示:
(II )证明:原点到直线l 的距离为定值.
参考答案
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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、C 【解析】
设22
1212,,,,(,3)44x x A x B x P t ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝
⎭⎝⎭,根据导数的几何意义,求出切线斜率,进而得到切线方程,将P 点坐标代入切线
方程,抽象出直线AB 方程,且过定点为已知圆的圆心,即可求解. 【详解】
圆2
2
650x y y +-+=可化为22
(3)4x y +-=.
设22
1212,,,,(,3)44x x A x B x P t ⎛⎫⎛⎫
- ⎪ ⎪⎝
⎭⎝⎭,
则12,l l 的斜率分别为1212,22
x x
k k =
=, 所以12,l l 的方程为()2
1111:24
x x l y x x =-+,即112x y x y =-,
()2
22
22:24
x x l y x x =-+,即222x y x y =-,
由于12,l l 都过点(,3)P t -,所以1
12
232
32
x t y x t y ⎧-=-⎪⎪
⎨
⎪-=-⎪⎩
,
即()()1122,,,A x y B x y 都在直线32
x
t y -=
-上, 所以直线AB 的方程为32
x
t y -=-,恒过定点(0,3), 即直线AB 过圆心(0,3),
则直线AB 截圆22
650x y y +-+=所得弦长为4. 故选:C. 【点睛】
本题考查直线与圆位置关系、直线与抛物线位置关系,抛物线两切点所在直线求解是解题的关键,属于中档题. 2、B 【解析】
连接EF ,11A C ,1C D ,DF ,由正四棱柱的特征可知11EF AC ,
再由平面的基本性质可知,直线1A E 与直线1C F 共面.,同理易得11AB C D ,由异面直线所成的角的定义可知,异面直线1AB 与1C F 所成角为1DC F ∠,然后再利用
余弦定理求解. 【详解】 如图所示:
连接EF ,11A C ,1C D ,DF ,由正方体的特征得11EF AC ,
所以直线1A E 与直线1C F 共面. 由正四棱柱的特征得1
1AB C D ,
所以异面直线1AB 与1C F 所成角为1DC F ∠.
设12AA =,则AB =122AA =,则5DF =13C F 16C D = 由余弦定理,得1cos m DC F =∠=2
236
=⨯⨯故选:B 【点睛】
本题主要考查异面直线的定义及所成的角和平面的基本性质,还考查了推理论证和运算求解的能力,属于中档题. 3、B 【解析】
先根据复数的除法表示出z ,然后根据z 是纯虚数求解出对应的a 的值即可. 【详解】
因为()122i z ai -=+,所以()()()()()21222421212125
ai i a a i
ai z i i i ++-+++===--+, 又因为z 是纯虚数,所以220a -=,所以1a =. 故选:B. 【点睛】
本题考查复数的除法运算以及根据复数是纯虚数求解参数值,难度较易.若复数z a bi =+为纯虚数,则有0,0a b =≠. 4、B 【解析】
根据抛物线方程求得焦点坐标和准线方程,结合定义表示出AF ;根据抛物线与圆的位置关系和特点,求得B 点横坐
标的取值范围,即可由FAB ∆的周长求得其范围. 【详解】
抛物线2
8y x =,则焦点()2,0F ,准线方程为2x =-,
根据抛物线定义可得2A AF x =+,
圆()2
2216x y -+=,圆心为()2,0,半径为4,
点A 、B 分别在抛物线2
8y x =及圆22
4120x y x +--=的实线部分上运动,解得交点横坐标为2.
点A 、B 分别在两个曲线上,AB 总是平行于x 轴,因而两点不能重合,不能在x 轴上,则由圆心和半径可知()2,6B x ∈, 则FAB ∆的周长为246A B A B AF AB BF x x x x ++=++-+=+, 所以()68,12B x +∈, 故选:B. 【点睛】
本题考查了抛物线定义、方程及几何性质的简单应用,圆的几何性质应用,属于中档题. 5、C 【解析】
取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误,根据不等式性质知C 正确,得到答案. 【详解】
,a c b c >>,故2a b c +>,
2
a b
c +>,故C 正确; 取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误; 故选:C . 【点睛】
本题考查了不等式性质,意在考查学生对于不等式性质的灵活运用. 6、A 【解析】
根据循环结构的运行,直至不满足条件退出循环体,求出x 的范围,利用几何概型概率公式,即可求出结论. 【详解】
程序框图共运行3次,输出的x 的范围是[]
23247,
, 所以输出的x 不小于103的概率为24710314492472322414
-==-.
故选:A.
【点睛】
本题考查循环结构输出结果、几何概型的概率,模拟程序运行是解题的关键,属于基础题. 7、B 【解析】
在,AB AC 上分别取点E F 、,使得1
2,2
AE EB AF FC ==, 可知AEDF 为平行四边形,从而可得到21
33
AD AE AF AB AC =+=+,即可得到答案.
【详解】
如下图,12BD DC =
,在,AB AC 上分别取点E F 、,使得1
2,2
AE EB AF FC ==, 则AEDF 为平行四边形,故21
33
AD AE AF AB AC =+=+,故答案为B.
【点睛】
本题考查了平面向量的线性运算,考查了学生逻辑推理能力,属于基础题. 8、A 【解析】
先求出平移后的函数解析式,结合图像的对称性和()01f =得到A 和ϕ. 【详解】
因为()cos 2cos 284f x A x A x ππϕϕ⎡⎤⎛
⎫
⎛⎫=-
+=-+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝
⎭⎝⎭⎣⎦
关于y 轴对称,所以()4k k Z πϕπ-+=∈,所以4
k π
ϕπ=
+,ϕ的最小值是
4π.()0cos 14f A π==,则2A =()2cos 24f x x π⎛
⎫=+ ⎪⎝
⎭.
【点睛】
本题主要考查三角函数的图像变换及性质.平移图像时需注意x 的系数和平移量之间的关系. 9、A 【解析】
根据双曲线方程22
214x y b
-=(0b >)
0y ±=得到b a =. 【详解】
因为双曲线22
214x y b
-=(0b >)
,
所以2a =0y ±=,
所以
2
b b
a ==
所以b =故选:A. 【点睛】
本题主要考查双曲线的几何性质,还考查了运算求解的能力,属于基础题. 10、A 【解析】
根据直线平行的等价条件,求出m 的值,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可. 【详解】
当m=1时,两直线方程分别为直线l 1:x+y ﹣1=0,l 2:x+y ﹣2=0满足l 1∥l 2,即充分性成立, 当m=0时,两直线方程分别为y ﹣1=0,和﹣2x ﹣2=0,不满足条件. 当m≠0时,则l 1∥l 2⇒322
11
m m m --=≠-, 由
321m m
m -=得m 2﹣3m+2=0得m=1或m=2, 由211
m -≠-得m≠2,则m=1, 即“m=1”是“l 1∥l 2”的充要条件, 故答案为:A 【点睛】
(1)本题主要考查充要条件的判断,考查两直线平行的等价条件,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2) 本题也可以利用下面的结论解答,直线1110a x b y c ++=和直线2220a x b y c ++=平行,则12210a b a b -=且两直线不重合,求出参数的值后要代入检验看两直线是否重合. 11、A 【解析】
由已知可得sin θ,根据二倍角公式即可求解. 【详解】
角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合, 终边经过点()1,2P
,则||OP θ==
, 23
cos 212sin 5
θθ∴=-=-.
故选:A. 【点睛】
本题考查三角函数定义、二倍角公式,考查计算求解能力,属于基础题. 12、B 【解析】
因为圆22
670x y x +--=与抛物线()2
20y px p =>的准线相切,则圆心为(3,0),半径为4,根据相切可知,圆心
到直线的距离等于 半径,可知p 的值为2,选B. 【详解】 请在此输入详解!
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13
、
4
【解析】
由已知得213PF PF =即2
2
129PF PF =,()2
2
2
22PF c =-+,可解得c ,
由(P 在双曲线C 上,代入即可求得
双曲线方程,然后求得直线1PF 的方程与双曲线方程联立求得点A 坐标,借助21212PAF PF F AF F S S S ∆∆∆=-,即可解得所求. 【详解】
由已知得213PF PF =,又()2
2
122PF c =++,()2
2
2
22PF c =-+,所以()()2222922c c ⎡⎤++=-+⎣⎦
,解得3c =或2c =
,由(P 在双曲线C 上,所以22224219a b
a b ⎧-=⎪⎨⎪+=⎩或222242
1
4
a b a b ⎧-=⎪⎨⎪+=⎩,所以2236a b ⎧=⎨=⎩或2222a b ⎧=⎨=⎩(舍去),因此双曲线C 的方程为22136x y -=.又()1 3.0F -,所以线段1PF
的方程为)3y x =+,与双曲线C 的方程联立消去
x 整理得2
840y -+=,所以1y =2y =A 坐标为74⎛- ⎝⎭
,所以
2121211662244
PAF PF F AF F S S S ∆∆∆=-=⨯⨯⨯=
. 【点睛】
本题主要考查直线与双曲线的位置关系,考查双曲线方程的求解,考查求三角形面积,考查学生的计算能力,难度较难. 14、8 【解析】
由整体代入法利用基本不等式即可求得最小值. 【详解】
()214222248x y x y x y x y y x ⎛⎫+=++=+++≥+= ⎪⎝⎭
,
当且仅当
4x y
y x
=时等号成立. 故2x y +的最小值为8, 故答案为:8. 【点睛】
本题考查基本不等式求和的最小值,整体代入法,属于基础题. 15、
12
【解析】 二面角P
AB
C 平面角为θ,点Q 到底面ABC
D 的距离为QH ,点Q 到定直线AB 得距离为d ,则sin QH
d θ
=
.再由点Q 到底面ABCD 的距离与到点P 的距离之比为正常数k ,可得QH
PQ k
=
,由此可得sin k θ=,则由
cos cos30θ=︒=
可求k 值. 【详解】 解:如图, 设二面角P
AB C 平面角为θ,点Q 到底面ABCD 的距离为QH ,
点Q 到定直线AB 的距离为d ,则sin QH d θ=,即sin QH
d θ
=
. ∵点Q 到底面ABCD 的距离与到点P 的距离之比为正常数k , ∴
QH k PQ =,则QH
PQ k
=, ∵动点Q 的轨迹是抛物线, ∴PQ d =,即
sin QH QH
k θ
=
则sin k θ=. ∴二面角P
AB C 的平面角的余弦值为223cos 1sin 1cos302
k θθ=-=-=︒=
解得:1
2
k =
(0k >).
故答案为:12
. 【点睛】
本题考查了四棱锥的结构特征,由四棱锥的侧面与底面的夹角求参数值,属于中档题. 16、(,)e +∞ 【解析】
()|ln |f x x m x =-恰好有3个不同的零点()01ln x
m x x
⇔-
=≠恰有三个根,然后转化成求函数值域即可. 【详解】
解:()|ln |f x x m x =-恰好有3个不同的零点()01ln x
m x x
⇔-
=≠恰有三个根, 令()(),1ln x g x x x =
≠,()()(),0,1ln =ln ,1,ln x x x x g x x
x x x
⎧-∈⎪⎪=⎨⎪∈+∞⎪⎩
()()21ln 0,1,0ln x
x g x x -'∈=
>,()g x 在()0,1x ∈递增; ()()2
ln 1
1,,0ln x x g x x
-'∈∞=>, ()()()2
ln 1
1,,0,ln x x e g x g x x
-'∈=
<递减, ()()()2ln 1
,,0,ln x x e g x g x x
-'∈∞=
>递增, ()()min g x g e e ==
m e ∴>时,()f x 在()0,1x ∈有一个零点,在()1,x ∈+∞有2个零点;
故答案为:(),m e ∈+∞. 【点睛】
已知函数的零点个数求参数的取值范围是重点也是难点,这类题一般用分离参数的方法,中档题.
三、解答题:共70分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17、(1)当5n =或6n =时,有3个坑要补播种的概率最大,最大概率为5
16
; (2)见解析. 【解析】
(1)将有3个坑需要补种表示成n 的函数,考查函数随n 的变化情况,即可得到n 为何值时有3个坑要补播种的概率最大.(2)n =1时,X 的所有可能的取值为0,1,2,3,1.分别计算出每个变量对应的概率,列出分布列,求期望即可. 【详解】
(1)对一个坑而言,要补播种的概率33
013
3111222
P C C ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭, 有3个坑要补播种的概率为312n
n
C ⎛⎫ ⎪⎝⎭
. 欲使312n
n C ⎛⎫ ⎪⎝⎭最大,只需1
3311
33111221122n
n n n n n n n C C C C --++⎧⎛⎫⎛⎫
≥⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎛⎫⎛⎫⎪≥ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩
, 解得56n ≤≤,因为*n N ∈,所以5,6,n =
当5n =时,5
35
15216
C ⎛⎫= ⎪⎝⎭;
当6n =时,6
3615216
C ⎛⎫= ⎪
⎝⎭; 所以当5n =或6n =时,有3个坑要补播种的概率最大,最大概率为516
. (2)由已知,X 的可能取值为0,1,2,3,1.14,2X B ⎛⎫~ ⎪⎝⎭
, 所以X 的分布列为
X 的数学期望422
EX =⨯
=. 【点睛】
本题考查了古典概型的概率求法,离散型随机变量的概率分布,二项分布,主要考查简单的计算,属于中档题. 18、(1)1y =-;(
2)5
()33
P --或P . 【解析】
试题分析: 直线与圆相切只需圆心到直线的距离等于圆的半径,直线与曲线相交于,M N 两点,且满足OM ON ⊥,只需数量积为0,要联立方程组设而不求,利用坐标关系及根与系数关系解题,这是解析几何常用解题方法,第二步利用直线QR 的斜率找出坐标满足的要求,再利用两直线与圆相切,求出点的坐标. 试题解析:(1)解:设:l y kx b =+,()11,M x y ,()22,N x y ,由l 和圆O 1=.
∴221b k =+.
由2
{2
y kx b
y x =+=-消去y ,并整理得220x kx b ---=, ∴12x x k +=,122x x b =--.
由OM ON ⊥,得0OM ON ⋅=,即12120x x y y +=. ∴()()12120x x kx b kx b +++=.
∴(
)()2
212
1210k x x
kb x x b ++++=,
∴(
)()2
2
2
120k b k b b
+--++=,
∴()()2
22210b
b b b b --+-+=.
∴20b b +=.
∴1b =-或0b =(舍).
当1b =-时,0k =,故直线l 的方程为1y =-. (2)设()00,P x y ,()11,Q x y ,()22,R x y ,则()()
22
1212
121212
22QR x x y y k x x x x x x ----===+--.
∴12x x +=
设()010:QR l y y k x x -=-
1=,
即(
)
2
22
010*******x k x y k y --+-=.
设()020:PR l y y k x x -=-,同理可得:()
2
2
2
020*******x k x y k y --+-=.
故12,k k 是方程()
222
00001210x k x y k y --+-=的两根,故00
122
021
x y k k x +=
-. 由1010
2
{2
y k x y k x y x =+-=-得2
110020x k x k x y -+--=,故011x x k +=. 同理022x x k +=,则012122x x x k k ++=+
,即00
02
0221
x y x x -=
-.
∴(
)2
0002
02221
x x x x -=
-
,解0
3
x
=-
.
当0x =053y =-
;当0x 时,01y =.
故53P ⎛⎫
- ⎪ ⎪⎝⎭
或)
P
.
19、(1)110(2)(i )()1
11k
p f k k ⎛⎫==- ⎪⎝⎭
(k *∈N ,且2k ≥).(ii )最大值为4.
【解析】
(1)设恰好经过2次检验能把阳性样本全部检验出来为事件A ,利用古典概型、排列组合求解即可;
(2)(i )由已知得1E k ξ=,2ξ的所有可能取值为1,1k +,则可求得()21P ξ=,()21P k ξ=+,即可得到()2E ξ,进而由
()()12E E ξξ=可得到p 关于k 的函数关系式;
(ii )由()()12E E ξξ>可得
()11k
p k
<-,推导出1ln 3k k >,设()1ln 3f x x x =-(0x >),利用导函数判断()f x 的单调
性,由单调性可求出k 的最大值 【详解】
(1)设恰好经过2次检验能把阳性样本全部检验出来为事件A ,
则()23
23
55
A A 1A 10P A ==, ∴恰好经过两次检验就能把阳性样本全部检验出来的概率为1
10
(2)(i )由已知得1E k ξ=,2ξ的所有可能取值为1,1k +,
()()211k P p ξ∴==-,()()2111k
P k p ξ=+=--,
()()()()()2111111k k k
E p k p k k p ξ⎡⎤∴=-++--=+--⎣⎦
,
若()()12E E ξξ=,则()11k
k k k p =+--,则()1
1k
p k
-=
, 111k p k ⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭,111k
p k ⎛⎫
∴=- ⎪⎝⎭
,
∴p 关于k 的函数关系式为()111k
p f k k ⎛⎫==- ⎪
⎝⎭
(k *∈N ,且2k ≥)
(ii )由题意知()()12E E ξξ>,得
()11k p k
<-, 311p =
-,1k
k ∴<,1ln 3k k ∴>, 设()1
ln 3
f x x x =-(0x >), 则()113
f x x '=
-,令()0f x '=,则13x =,
∴当3x >时,()0f x '<,即()f x 在()3,+∞上单调增减,
又ln 4 1.3863≈,
4
1.33333
≈, 4ln 43
∴>
, 又ln5 1.6094≈,
5
1.66673
≈, 5
ln 53
∴<,
∴k 的最大值为4 【点睛】
本题考查古典概型的概率公式的应用,考查随机变量及其分布,考查利用导函数判断函数的单调性 20、直线l 与圆C 相切. 【解析】
首先把直线和圆转换为直角坐标方程,进一步利用点到直线的距离的应用求出直线和圆的位置关系. 【详解】
直线12:(12x t
l t y t =+⎧⎨=-⎩
为参数),转换为直角坐标方程为20x y +-=.
圆2
:2cos 2sin 0C ρρθρθ+-=转换为直角坐标方程为2
2
220x y x y ++-=,转换为标准形式为
22(1)(1)2x y ++-=,
所以圆心(1,1)-到直线20x y +-=,的距离
d r ===. 直线l 与圆C 相切. 【点睛】
本题考查的知识要点:参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,直线与圆的位置关系式的应用,点到直线的距离公式的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.
21、(1)22
163
x y +=; (2)见解析.
【解析】
(I )结合离心率,得到a,b,c 的关系,计算A 的坐标,计算切线与椭圆交点坐标,代入椭圆方程,计算参数,即可.(II )分切线斜率存在与不存在讨论,设出M,N 的坐标,设出切线方程,结合圆心到切线距离公式,得到m,k 的关系式,将直线方程代入椭圆方程,利用根与系数关系,表示OM ON ⋅,结合三角形相似,证明结论,即可.
【详解】
(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c
知,b c a ,==, ∴椭圆C 的方程可设为22
2212x y b b
+=.
易求得)
A
,∴点
在椭圆上,∴
22
22
12b b +=, 解得2263
a b ⎧=⎨=⎩,∴椭圆C 的方程为22
163x y +=.
(Ⅱ)当过点P 且与圆O 相切的切线斜率不存在时,
不妨设切线方程为x =
由(Ⅰ)
知,
M N
,,
(
)(
)
22220OM ON OM ON =
=
-⋅=,,,,,∴OM ON ⊥.
当过点P 且与圆O 相切的切线斜率存在时,可设切线的方程为y kx m =+
,()(
)1122M x y N x y ,,,,
=()2221m k =+.
联立直线和椭圆的方程得()2
226x kx m ++=,
∴()222
124260k x kmx m +++-=,得()()()
222
1222122441226042126
21km k m km x x k m x x k ⎧∆=-+->⎪⎪
⎪+=-⎨+⎪
⎪-=⎪
+⎩
.
∵()()1122OM x y ON x y ==,,
,, ∴()()12121212OM ON x x y y x x kx m kx m ⋅=+=+++,
(
)()(
)
22
2
2
212
1222264112121
m km
k
x x
km x x m k
km m k k --=++++=+⋅+⋅+++ ()()(
)()
2
2
222222
2
2222
12642132266
366021
2121
k m
k m m k k k m
k k k k +--+++----=
===+++, ∴OM ON ⊥.
综上所述,圆O 上任意一点P 处的切线交椭圆C 于点M N ,,都有OM ON ⊥. 在Rt OMN ∆中,由OMP ∆与NOP ∆相似得,2
2OP PM PN =⋅=为定值. 【点睛】
本道题考查了椭圆方程的求解,考查了直线与椭圆位置关系,考查了向量的坐标运算,难度偏难.
22、(I) ;(II)证明见解析
【解析】
(I)直接利用两点间距离公式化简得到答案.
(II) 设,,联立方程得到,,代入化简得到,计算得到证明.
【详解】
(I) 椭圆,故,
.
(II)设,,则将代入得到:
,故,
,
,故,得到,
,故,同理:,
由已知得:或,
故,
即,化简得到.
故原点到直线l的距离为为定值.
【点睛】
本题考查了椭圆内的线段长度,定值问题,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.。