上海市静安区2016届高考数学一模试卷(理科) 含解析
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2016年上海市静安区高考数学一模试卷(理科)
一、填空题(本大题满分56分)本大题共有14题,考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分.
1.抛物线y=ax2的准线方程为,则实数a的值为.
2.在等差数列{a n}(n∈N*)中,已知公差d=2,a2007=2007,则a2016= .
3.设x=cosα,且,则arcsinx的取值范围是.
4.已知球的半径为24cm,一个圆锥的高等于这个球的直径,而且球的表面积等于圆锥的表面积,则这个圆锥的体积是cm3.
5.方程的解
为.
6.直线x﹣y﹣2=0关于直线x﹣2y+2=0对称的直线方程是.
7.已知复数z满足z+|z|=2+8i,其中i为虚数单位,则|z|= .
8.(x+y+z)8的展开式中项x3yz4的系数等
于.(用数值作答)
9.在产品检验时,常采用抽样检查的方法.现在从100件产品(已知其中有3件不合格品)中任意抽出4件检查,恰好有2件是不合格品的抽法有
种.(用数值作答)
10.经过直线2x﹣y+3=0与圆x2+y2+2x﹣4y+1=0的两个交点,且面积最小的圆的方程是.
11.在平面直角坐标系xOy中,坐标原点O(0,0)、点P(1,2),将向量绕点O按逆时针方向旋转后得向量,则点Q的横坐标是.
12.在△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,若△ABC的面积S=a2﹣b2﹣c2+2bc,则
sinA= .(用数值作答)
13.已知各项皆为正数的等比数列{a n}(n∈N*),满足a 7=a6+2a5,若存在两项a m、a n使得,则的最小值为.
14.在平面直角坐标系xOy中,将直线l沿x轴正方向平移3个单位,沿y轴正方向平移5个单位,得到直线
l1.再将直线l1沿x轴正方向平移1个单位,沿y轴负方向平移2个单位,又与直线l重合.若直线l与直线l1关于点(2,3)对称,则直线l的方程是.
二、选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,填上正确的答案,选对得5分,否则一律得零分。
15.组合数恒等于()
A. B.
C.D.
16.函数的反函数是()
A. B.
C.D.
17.已知数列{a n}的通项公式为
,则=()
A.﹣2 B.0 C.2 D.不存在
18.下列四个命题中,真命题是()
A.和两条异面直线都相交的两条直线是异面直线B.和两条异面直线都垂直的直线是异面直线的公垂线C.和两条异面直线都相交于不同点的两条直线是异面直线
D.若a、b是异面直线,b、c是异面直线,则a、c是异面直线
三、解答题(本大题满分74分)本大题共5题,解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤。
19.如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为AB的中点.求:
(1)异面直线BD1与CE所成角的余弦值;
(2)点A到平面A1EC的距离.
20.李克强总理在很多重大场合都提出“大众创业,万众创新”.某创客,白手起家,2015年一月初向银行贷款十万元做创业资金,每月获得的利润是该月初投入资金的20%.每月月底需要交纳房租和所得税共为该月全部金额(包括本金和利润)的10%,每月的生活费等开支为3000元,余款全部投入创业再经营.如此每月循环继续.
(1)问到2015年年底(按照12个月计算),该创客有余款多少元?(结果保留至整数元)
(2)如果银行贷款的年利率为5%,问该创客一年(12个月)能否还清银行贷款?
21.设P1和P2是双曲线上的两点,线段P1P2的中点为M,直线P1P2不经过坐标原点O.
(1)若直线P1P2和直线OM的斜率都存在且分别为k1和k2,求证:k1k2=;
(2)若双曲线的焦点分别为、,点P1的坐标为(2,1),直线OM的斜率为,求由四点P1、F1、P2、F2所围成四边形P1F1P2F2的面积.
22.在平面直角坐标系xOy中,点A在y轴正半轴上,点P n在x轴上,其横坐标为x n,且{x n}是首项为1、公比为2的等比数列,记∠P n AP n+1=θn,n∈N*.(1)若,求点A的坐标;
(2)若点A的坐标为(0,8),求θn的最大值及相应n 的值.
23.已知定义在实数集R上的偶函数f(x)和奇函数g (x)满足f(x)+g(x)=2x+1.
(1)求f(x)与g(x)的解析式;
(2)若定义在实数集R上的以2为最小正周期的周期函数φ(x),当﹣1≤x≤1时,φ(x)=f(x),试求φ(x)在闭区间[2015,2016]上的表达式,并证明φ(x)在闭区间[2015,2016]上单调递减;
(3)设h(x)=x2+2mx+m2﹣m+1(其中m为常数),若h(g(x))≥m2﹣m﹣1对于x∈[1,2]恒成立,求m 的取值范围.
2016年上海市静安区高考数学一模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、填空题(本大题满分56分)本大题共有14题,考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分.
1.抛物线y=ax2的准线方程为,则实数a的值为
1 .
【考点】抛物线的简单性质.
【专题】计算题.
【分析】先化抛物线y=ax2为标准方程:x2=y,得到焦点坐标为F(0,),准线方程:y=﹣,再结合题意准线方程为,比较系数可得a=1.
【解答】解:∵抛物线y=ax2化成标准方程为x2=y,∴2p=,可得=,焦点坐标为F(0,),准线方程:y=﹣
再根据题意,准线方程为,
∴﹣=﹣,可得a=1
故答案为:1
【点评】本题给出含有字母参数的抛物线方程,在已知准线的情况下求参数的值,着重考查了抛物线的标准方程与简单几何性质,属于基础题.
2.在等差数列{a n}(n∈N*)中,已知公差
d=2,a2007=2007,则a2016= 2025 .
【考点】等差数列的性质.
【专题】计算题;函数思想;方程思想;等差数列与等比数列.
【分析】直接利用等差数列的性质写出结果即可.【解答】解:在等差数列{a n}(n∈N*)中,已知公差d=2,a2007=2007,
则a2016=a2007+(2016﹣2007)d=2007+9×2=2025.
故答案为:2025.
【点评】本题考查等差数列的简单性质的应用,是基础题.
3.设x=cosα,且,则arcsinx的取值范围是.
【考点】反三角函数的运用.
【专题】计算题;方程思想;综合法;三角函数的求值.
【分析】由x=cosα,,可得﹣≤cosα≤1,即﹣≤x≤1.利用反正弦函数的定义可得﹣
≤arcsinx≤,即可得出结论.
【解答】解:∵x=cosα,,
∴﹣≤cosα≤1,即﹣≤x≤1.
由反正弦函数的定义可得﹣≤arcsinx≤,即arcsinx的取值范围为[﹣,].
故答案为:[﹣,].
【点评】本题主要考查余弦函数的定义域和值域,反正弦函数的定义,属于基础题.
4.已知球的半径为24cm,一个圆锥的高等于这个球的直径,而且球的表面积等于圆锥的表面积,则这个圆锥的体积是12288πcm3.
【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台).
【专题】计算题;空间位置关系与距离;立体几何.【分析】设圆锥的底面半径为r,结合已知可得圆锥的表面积S=πr(r+)=4π×242,求出底面半径,代入圆锥体积公式,可得答案.
【解答】解:∵球的半径为24cm,圆锥的高等于这个球的直径,
∴圆锥的高h=48cm,
设圆锥的底面半径为r,则圆锥的母线长为:cm,故圆锥的表面积S=πr(r+)=4π×242cm2,
解得:r=16cm,
故圆锥的体积V==12288πcm3,
故答案为:12288π
【点评】本题考查的知识点是旋转体,圆锥的几何特征,球的表面积公式,难度中档.
5.方程的解为
x=3 .
【考点】对数的运算性质.
【专题】计算题;函数思想;数学模型法;函数的性质及应用.
【分析】利用换底公式变形,转化为一元二次方程,求解后验根得答案.
【解答】解:由方程,得=3,
即,
∴,
∴2lg(x﹣1)=lg(x2+x﹣8).
∴(x﹣1)2=x2+x﹣8
解得:x=3.
验证当x=3时,原方程有意义,
∴原方程的解为x=3.
故答案为:x=3.
【点评】本题考查对数的运算性质,考查了对数方程的解法,关键是注意验根,是基础题.
6.直线x﹣y﹣2=0关于直线x﹣2y+2=0对称的直线方程是x﹣7y+22=0 .
【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程.
【专题】方程思想;转化思想;直线与圆.
【分析】联立,可得交点M(6,4).取直线x﹣y﹣2=0上的一点P(2,0),设点P关于直线x﹣2y+2=0对称点P′(a,b),利用垂直平分线的性质即可得出.【解答】解:联立,解得x=6,y=4.可得交点
M(6,4).
取直线x﹣y﹣2=0上的一点P(2,0),设点P关于直线x﹣2y+2=0对称点P′(a,b),
则,解得P′,
经过点M,P′的直线方程为:y﹣4=(x﹣6),化
为:x﹣7y+22=0.
则经过点M,P′的直线即为所求.
故答案为:x﹣7y+21=0.
【点评】本题考查了垂直平分线的性质、直线的交点,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
7.已知复数z满足z+|z|=2+8i,其中i为虚数单位,则|z|= 17 .
【考点】复数求模.
【专题】计算题;转化思想;数系的扩充和复数.【分析】设出z=a+bi(a,b∈R),代入z+|z|,然后列出方程组,求解即可得a,b的值,再由复数求模公式即可得答案.
【解答】解:设z=a+bi(a,b∈R),
则z+|z|=a+bi+=2+8i,
∴,
解得:.
则|z|=.
故答案为:17.
【点评】本题考查了复数求模,考查了复数相等的基本条件,是基础题.
8.(x+y+z)8的展开式中项x3yz4的系数等于280 .(用数值作答)
【考点】二项式定理的应用.
【专题】转化思想;综合法;二项式定理.
【分析】由条件利用二项式的意义以及组合的知识,求得展开式中x3yz4的系数.
【解答】解:(x+y+z)8的展开式表示8个因式(x+y+z)的积,
故展开式中项x3yz4,即这8个因式中任意选出3个取x,从剩下的5个中任意选4个取z,最后的一个取y,即可得到含项x3yz4的项,
故x3yz4的系数为等于••=280,
故答案为:280.
【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题
9.在产品检验时,常采用抽样检查的方法.现在从100件产品(已知其中有3件不合格品)中任意抽出4件检
查,恰好有2件是不合格品的抽法有13968 种.(用数值作答)
【考点】排列、组合的实际应用.
【专题】计算题;整体思想;定义法;排列组合.【分析】由题意知本题是一个组合问题,抽出的三件产品恰好有两件次品,则包括两件次品和两件正品.【解答】解:从100件产品(已知其中有3件不合格品)中任意抽出4件检查,恰好有2件是不合格品的抽法有,则包括两件次品和两件正品,
共有C32C972=13968种结果.
故答案为:13968.
【点评】本题考查排列组合的实际应用,本题解题的关键是看清题目抽取的产品与顺序无关,是一个组合问题,教材中出现过类似的问题.
10.经过直线2x﹣y+3=0与圆x2+y2+2x﹣4y+1=0的两个交点,且面积最小的圆的方程是5x2+5y2+6x﹣18y ﹣1=0 .
【考点】直线与圆的位置关系.
【专题】计算题;转化思想;直线与圆.
【分析】题意可知,弦长为直径的圆的面积最小.求出半弦长,就是最小的圆的半径,求解即可.
【解答】解:∵圆x2+y2+2x﹣4y+1=0的方程可化为(x+1)2+(y﹣2)2=4.
∴圆心坐标为(﹣1,2),半径为r=2;
∴圆心到直线2x﹣y+3=0的距离为d=.
设直线2x﹣y+3=0和圆x2+y2+2x﹣4y+1=0的交点为A,B.则|AB|=2=2=.
∴过点A,B的最小圆半径为.
联立得5x2+6x﹣2=0,
故,则圆心的横坐标为:,纵坐标为
2×(﹣)+3=,
∴最小圆的圆心为(,),
∴最小圆的方程为(x+)2+(y﹣)2=.
即5x2+5y2+6x﹣18y﹣1=0.
故答案为:5x2+5y2+6x﹣18y﹣1=0
【点评】本题考查的知识点是直线与圆的位置关系,圆的面积最小就是圆的半径最小,求出圆心坐标,求出半径即可求出圆的方程,是这一类问题的基本方法.
11.在平面直角坐标系xOy中,坐标原点O(0,0)、点P(1,2),将向量绕点O按逆时针方向旋转后得向量,则点Q的横坐标是﹣﹣.
【考点】向量的几何表示.
【专题】转化思想;综合法;平面向量及应用.
【分析】由P(1,2)可求,结合∠POQ=,OP=OQ=,可知Q在第三象限,设出OQ=(x,y),则
cos=,结合x2+y2=5,可求x的值.
【解答】解:∵P(1,2)
∴OP=,=(1,2)
∵OP绕原点按逆时针方向旋转得OQ,
∴∠POQ=,OP=OQ=,且Q在第三象限,
设=(x,y),则cos===﹣①,
结合x2+y2=5②,
由①②得:x=﹣﹣2,
故答案为:﹣﹣2.
【点评】本题考查了坐标与图形变化﹣旋转,解题的关键是向量的数量积的坐标表示的简单应用.
12.在△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,若△ABC的面积S=a2﹣b2﹣c2+2bc,则sinA=
.(用数值作答)
【考点】余弦定理.
【专题】计算题;转化思想;分析法;解三角形.
【分析】由已知利用余弦定理,三角形面积公式可解得cosA=1﹣sinA,两边平方结合sinA≠0,即可解得sinA 的值.
【解答】解:∵由余弦定理可得:b2+c2﹣a2=2bccosA,S=a2﹣b2﹣c2+2bc,
∴bcsinA=2bc﹣2bccosA,
∴cosA=1﹣sinA,两边平方,整理可得:=sinA,∵A为三角形内角,sinA≠0,
∴解得:sinA=.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了余弦定理,三角形面积公式,同角三角函数基本关系式的应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.
13.已知各项皆为正数的等比数列{a n}(n∈N*),满足a 7=a6+2a5,若存在两项a m、a n使得,则的最小值为.
【考点】基本不等式在最值问题中的应用;等比数列的通项公式.
【专题】方程思想;转化思想;等差数列与等比数列.【分析】利用等比数列的通项公式可得m+n=6,再利用基本不等式的性质即可得出.
【解答】解:设各项皆为正数的等比数列{a n}的公比为q>0(n∈N*),∵a 7=a6+2a5,∴=a5q+2a5,
化为q2﹣q﹣2=0,解得q=2.
∵存在两项a m、a n使得,
∴=4a 1,
∴2m+n﹣2=24,
∴m+n=6.
则==≥=,当且仅当n=2m=4时取等号.
∴的最小值为.
故答案为:.
【点评】本题考查了等比数列的通项公式、基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
14.在平面直角坐标系xOy中,将直线l沿x轴正方向平移3个单位,沿y轴正方向平移5个单位,得到直线l1.再将直线l1沿x轴正方向平移1个单位,沿y轴负方向平移2个单位,又与直线l重合.若直线l与直线l1关于点(2,3)对称,则直线l的方程是6x﹣8y+1=0 .【考点】直线的一般式方程.
【专题】数形结合;方程思想;转化思想;直线与圆.【分析】利用直线的平移变换、直线的对称性即可得出.
【解答】解:设直线l的方程为:y=kx+b,将直线l沿x 轴正方向平移3个单位,沿y轴正方向平移5个单位,得到直线l1:y=k(x﹣3)+5+b,化为y=kx+b+5﹣3k,再将直线l1沿x轴正方向平移1个单位,沿y轴负方向平移2个单位,y=k(x﹣3﹣1)+b+5﹣2,化为y=kx+3﹣4k+b.
又与直线l重合.
∴b=3﹣4k+b,解得k=.
∴直线l的方程为:y=x+b,直线l1为:y=x++b,设直线l上的一点P(m,b+),则点P关于点(2,3)的对称点P′(4﹣m,6﹣b﹣m),
∴6﹣b﹣m=(4﹣m)+b+,解得b=.
∴直线l的方程是y=x+,化为:6x﹣8y+1=0.
故答案为:6x﹣8y+1=0.
【点评】本题考查了垂直平分线的性质、直线的平移变换、直线的对称性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
二、选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,填上正确的答案,选对得5分,否则一律得零分。
15.组合数恒等于()
A. B.
C.D.
【考点】组合及组合数公式.
【专题】计算题;方程思想;排列组合.
【分析】直接利用组合数化简求解即可.
【解答】解:==.
故选:D.
【点评】本题考查组合数公式的应用,基本知识的考查.
16.函数的反函数是()
A. B.
C.D.
【考点】反函数.
【专题】计算题;函数的性质及应用.
【分析】化简可得x2=log 3y+1,从而可得x=﹣,(<y≤1);从而得到反函数.
【解答】解:∵,
∴x2﹣1=log3y,
∴x2=log3y+1,
∴x=﹣,(<y≤1);
故函数的反函数是
,
故选B.
【点评】本题考查了反函数的应用,注意由
的值域确定反函数的定义域.17.已知数列{a n}的通项公式为
,则=()
A.﹣2 B.0 C.2 D.不存在
【考点】数列的极限.
【专题】计算题;规律型;函数思想;方程思想;转化思想;等差数列与等比数列;点列、递归数列与数学归纳法.
【分析】直接利用数列的极限的运算法则化简求解即可.
【解答】解:数列{a n}的通项公式为
,
则
===
===﹣2.
故选:A.
【点评】本题考查数列的极限的求法,运算法则的应用,考查计算能力.
18.下列四个命题中,真命题是()
A.和两条异面直线都相交的两条直线是异面直线B.和两条异面直线都垂直的直线是异面直线的公垂线C.和两条异面直线都相交于不同点的两条直线是异面直线
D.若a、b是异面直线,b、c是异面直线,则a、c是异面直线
【考点】命题的真假判断与应用.
【专题】计算题;规律型;数形结合;简易逻辑.【分析】利用异面直线的定义与性质判断选项即可.【解答】解:和两条异面直线都相交的两条直线是异面直线,显然不正确,可能两条直线相交于异面直线时的一点.
和两条异面直线都垂直的直线是异面直线的公垂线,不满足公垂线的定义,不正确;
和两条异面直线都相交于不同点的两条直线是异面直线,正确.
若a、b是异面直线,b、c是异面直线,则a、c是异面直线也可能是平行线,所以D不正确.
故选:C.
【点评】本题考查异面直线的定义与性质的应用,是基础题.
三、解答题(本大题满分74分)本大题共5题,解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤。
19.如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为AB的中点.求:
(1)异面直线BD1与CE所成角的余弦值;
(2)点A到平面A1EC的距离.
【考点】异面直线及其所成的角;点、线、面间的距离计算.
【专题】数形结合;转化思想;等体积法;定义法;空间位置关系与距离;空间角.
【分析】(1)延长DC至G,使CG=DC,连结BG、D1G,得出四边形EBGC是平行四边形,找出∠D1BG就是异面直线BD1与CE所成的角,求出它的余弦值;
(2)过A1作A1H⊥CE,交CE的延长线于H.连结AH,求出AH的值,再利用等积法求出点A到平面A1EC的距离.
【解答】解:(1)如图①所示;
延长DC至G,使CG=DC,连结BG、D1G,
CG∥EB,且CG=EB,∴四边形EBGC是平行四边形;∴BG∥EC,
∴∠D1BG就是异面直线BD1与CE所成的角;
又△D 1BG中,D1B=,
;
即异面直线BD1与CE所成角的余弦值是;
(2)如图②所示;
过A1作A1H⊥CE,交CE的延长线于H.连结AH,在底面ABCD中,∵∠AHE=∠CBE=90°,
∠AEH=∠CEB,
则△AHE∽△CBE,
∴=,且CE=,AE=,
∴AH===;
在直角△A1AH中,A1A=1,AH=,∴A1H=;
设点A到平面A1EC的距离为d,由三棱锥体积公式可得:
,
即;
解得,
即点A到平面A1EC的距离为.
【点评】本题考查了空间中的点、线、面的位置关系以及空间想象能力与计算能力,解题时找角是关键,是综合性题目.
20.李克强总理在很多重大场合都提出“大众创业,万众创新”.某创客,白手起家,2015年一月初向银行贷款十万元做创业资金,每月获得的利润是该月初投入
资金的20%.每月月底需要交纳房租和所得税共为该月全部金额(包括本金和利润)的10%,每月的生活费等开支为3000元,余款全部投入创业再经营.如此每月循环继续.
(1)问到2015年年底(按照12个月计算),该创客有余款多少元?(结果保留至整数元)
(2)如果银行贷款的年利率为5%,问该创客一年(12个月)能否还清银行贷款?
【考点】数列与函数的综合.
【专题】计算题;函数思想;方程思想;转化思想;函数的性质及应用;等差数列与等比数列.
【分析】(1)法1:设n个月的余款为a n,求出a1,a2,两边求出a12.
法2:通过a1,得到a n与a n﹣1的关系式,构造{a n+c}是等比数列,然后求解a12≈.
(2)利用数值比较大小,判断能还清银行贷款.
【解答】解:法1:(1)设n个月的余款为a n,则
a1=100000×1。
2×0.9﹣3000=105000,
,
…
,
=(元),
法2:a1=100000×1.2×0.9﹣3000=105000,
一般的,a n=a n﹣1•1。
2•0。
9﹣3000,
构造a n+c=1.2×0.9(a n﹣1+c),c=﹣
37500
,a 12≈194890.
(2)194890﹣100000×1.05=89890(元),
能还清银行贷款.
【点评】本题考查函数的综合应用,数列以及等比数列类比推理的应用,也可以用a k+1﹣a k=1.2×0。
9(a k﹣a k )通过等比数列求和解决.考查分析问题解决问题的﹣1
能力.
21.设P1和P2是双曲线上的两点,线段P1P2的中点为M,直线P1P2不经过坐标原点O.
(1)若直线P1P2和直线OM的斜率都存在且分别为k1和k2,求证:k1k2=;
(2)若双曲线的焦点分别为、,点P1的坐标为(2,1),直线OM的斜率为,求由四点P1、F1、P2、F2所围成四边形P1F1P2F2的面积.
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.
【专题】计算题;函数思想;方程思想;转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】(1)法1:设不经过点O的直线P1P2方程为
y=k1x+l,代入双曲线,消去y,设P1坐标为(x1,y1),P2坐标为(x2,y2),中点坐标为M (x,y),通过韦达定理,推出,即可证明k 1k2=.法2:设P1(x1,y1)、P2(x2,y2),中点M (x,y),
利用且
利用平方差法通过直线P1P2和直线OM的斜率都存在,化简求解即可证明k1k2=.
(2)通过,求得双曲线方程,求出直线P1 P2方
程为,然后求解面积.
另解:线段P1 P2中点M在直线上.所以由中点M ((x,y),可得点P2的坐标为P2(2x﹣2,3x﹣1),代入双曲线方程可求出以.然后求解面积.
【解答】解:(1)证明:法1:设不经过点O的直线P1P2方程为y=k1x+l,代入双曲线方程得:
.
设P1坐标为(x1,y1),P2坐标为(x2,y2),中点坐标为M (x,y),则,,
,所以,,k 1k2=.法2:设P1(x1,y1)、P2(x2,y2),中点M (x,y),则
且
(1)﹣(2)得:.因为,直线P1P2和直线OM的斜率都存在,所以(x1+x2)(x1﹣x2)≠0,
等式两边同除以(x1+x2)(x1﹣x2),得:
即k1k2=.
(2)由已知得,求得双曲线方程为,
直线P1 P2斜率为,
直线P1 P2方程为,
代入双曲线方程可解得(中点M坐标为.
面积.
另解:线段P1 P2中点M在直线上.所以由中点M((x,y),可得点P2的坐标为P2(2x﹣2,3x﹣1),代入双曲线方程可得,即7x2﹣2x=0,解得(),所以.面积.【点评】本题考查直线与双曲线方程的综合应用,直线的斜率的求法,设而不求方法的应用,考查计算能力以及转化思想的应用.
22.在平面直角坐标系xOy中,点A在y轴正半轴上,点P n在x轴上,其横坐标为x n,且{x n}是首项为1、公比为2的等比数列,记∠P n AP n+1=θn,n∈N*.
(1)若,求点A的坐标;
(2)若点A的坐标为(0,8),求θn的最大值及相应n的值.
【考点】数列与函数的综合;基本不等式;两角和与差的正切函数.
【专题】压轴题;等差数列与等比数列.
【分析】(1)利用{x n}是首项为1、公比为2的等比数列,确定通项,利用差角的正切公式,建立方程,即可求得A的坐标;
(2)表示出tanθn=tan(∠OAP n+1﹣∠OAP n),利用基本不等式,结合正切函数的单调性,即可求得结论.
【解答】解:(1)设A(0,t)(t>0),根据题意,x n=2n﹣1.
由,知,
而tanθ3=tan(∠OAP4﹣∠OAP3)==,
所以,解得t=4或t=8.
故点A的坐标为(0,4)或(0,8).
(2)由题意,点P n的坐标为(2n﹣1,0),tan∠OAP n=.∴tanθn=tan(∠OAP n+1﹣∠OAP n)==.因为≥,所以tanθn≤=,
当且仅当,即n=4时等号成立.
∵0<θn<,y=tanx在(0,)上为增函数,
∴当n=4时,θn最大,其最大值为.
【点评】本题考查等比数列,考查差角的正切函数,考查基本不等式的运用,正确运用差角的正切公式是关键.
23.已知定义在实数集R上的偶函数f(x)和奇函数g(x)满足f(x)+g(x)=2x+1.
(1)求f(x)与g(x)的解析式;
(2)若定义在实数集R上的以2为最小正周期的周期函数φ(x),当﹣1≤x≤1时,φ(x)=f(x),试求φ(x)在闭区间[2015,2016]上的表达式,并证明φ(x)在闭区间[2015,2016]上单调递减;
(3)设h(x)=x2+2mx+m2﹣m+1(其中m为常数),若h (g(x))≥m2﹣m﹣1对于x∈[1,2]恒成立,求m的取值范围.
【考点】函数恒成立问题.
【专题】函数思想;换元法;函数的性质及应用.【分析】(1)根据函数的奇偶性可得f(﹣x)+g(﹣x)=2﹣x+1,通过联立求解可得出函数的解析式;
(2)φ(x)是R上以2为正周期的周期函数,可得2016也为函数的周期,x﹣2016∈[﹣1,0],可得
,利用定义法判断函数的单调性即可;
(3)利用换元法t=g(x)在x∈[1,2]单调递增,得出t 的范围,不等式可整理为对于恒成立,只需求出右式的最大值即可.
【解答】解:(1)f(x)+g(x)=2x+1①,
因为f(x)是偶函数,g(x)是奇函数
所以有f(﹣x)+g(﹣x)=2﹣x+1,即f(x)﹣g(x)=2﹣x+1②
∵f(x),g(x)定义在实数集R上,
由①和②解得,,
.
(2)φ(x)是R上以2为正周期的周期函数,所以当x∈[2015,2016]时,x﹣2016∈[﹣1,0],
,即φ(x)在闭区间[2015,2016]上的表达式为.
下面证明φ(x)在闭区间[2015,2016]上递减:,当且仅当2x﹣2016=1,即x=2016时等号成立.
对于任意2015≤x1<x2≤2016,
,
因为2015≤x 1<x2≤2016,所以,
,,,,从而φ(x1)﹣φ(x2)>0,
所以当2015≤x1<x2≤2016时,φ(x)递减.
(3)∵t=g(x)在x∈[1,2]单调递增,∴.
∴h(t)=t2+2mt+m2﹣m+1≥m2﹣m﹣1对于恒成立,
∴对于恒成立,
令,则,当且仅当时,等号成立,且所以在区间上单调递减,∴,
∴为m的取值范围.
【点评】本题综合性强,考查了函数的奇偶性,周期性,单调性和恒成立问题的转化,换元法的应用.属于难度较大的题型.。