⒚(本小题满分14分)
如图3,椭圆?的中心在坐标原点O,过右焦点F(1 , 0)且垂直于椭圆对称轴的弦MN的长为3.
⑴ 求椭圆?的方程;
⑵ 直线 l 经过点O交椭圆?于P、Q两点,NP?NQ,求直线 l 的方程.
⒛(本小题满分14分)
已知正项等比数列?an?(n?N?),首项a1?3,前n项和为Sn,且S3?a3、
S5?a5、S4?a4成等差数列.
图3 ⑴ 求数列?an?的通项公式; ⑵ 求数列? nSn?的前n项和Tn.
21(本小题满分14分)
已知函数f(x)?ex(ax?b),曲线y?f(x)经过点P(0 , 2),且在点P处的切线为 l:y?4x?2.
⑴ 求常数a,b的值;
⑵ 求证:曲线y?f(x)和直线 l 只有一个公共点;
⑶ 是否存在常数k,使得x?[?2 , ?1],f(x)?k(4x?2)恒成立?若存在,求常数k的取值范围;若不存在,简要说明理由.
评分参考
一、选择题 BAAC DBCD
二、填空题
y22⒐> ⒑2 ⒒x?(对1个3分,错1个?2分) ?1 ⒓0 ⒔②③
911⒕ ⒖ 6n
三、解答题
⒗解:⑴f(x)?3sinx?cosx??2分,?2sin(x?f(x)的最小正周期T?2???5分
?6)??4分,
⑵因为2sin(??所以???6)?2,sin(???6)?1,
?6????6?2???6分, 3?623?8?4??2???8分, 2sin(??)?,sin(??)?,????656566343????3因为?,所以????,cos(??)???9分,
5266265??,?????7分,
所以f(???)?2sin(?????2cos[(????)?2sin(??)?2cos???10分,
62??)?]?2cos(??)cos?2sin(??)sin??11分,
666666?????33?4??12分。 5(或者在第7分之后:f(???)?2sin(????分, ?2cos?[(??)?2sin(??)?2cos???8
62?)?]?2cos?(?)cos?2sin?(?)sin??9分,
666666?8?4?3因为2sin(??)?,sin(??)?,所以cos(??)????10分,
6565654?33所以f(???)???11分,
54?33?因为??(0 , ),f(???)?2cos??0,所以f(???)??12分)
52??????⒘证明与求解:⑴CA?AN?NA1?A1C1?1,AA1?底面,?ANC??A1NC1???1分,?CNC1??4
,C1N?NC??2分,因为CA?CB,BC?CC1,
2AC?CC1?C,所以BC?平面CAA1C1??3分,BC?C1N??4分,因为BC?NC?C,所以C1N?平面BCN??5分
⑵(方法一)以C为原点,CA、CB、CC1在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系??6分,
则C(0 , 0 , 0)、C1(0 , 0 , 2)、B1(0 , 1 , 2)??7分,
11M( , , 2)、N(1 , 0 , 1)??8分, 2211C1M?( , , 0)、C1N?(1 , 0 , ?1)、CB1?(0 , 1 , 2)??9分,
22??n ?C1M?0设平面C1MN的一个法向为n ?(a , b , c),则???10分,
??n ?C1N?0?a?b?0即?,取n ?(1 , ?1 , 1)??11分, ?a?c?0所以sin??|cos?n , CB1?|?|n ?CB1||n ||CB1|???12分,?15??13分。 15AMAN2??(方法二)1?,?BAN??NA1M?,?BAN~?NA1M??
A1NAB226分,所以?BNA??A1MN,?MNB?,BN?MN??7分,由⑴知
2BN?C1N,C1N?MN?N,所以BN?平面C1MN??8分。
延长B1B到B2,延长C1C到C2,使BB2?CC2?2,连接BC2、NC2??9
BN2?BC2?NC215cos?NBC2???11分,??
2BN?BC21522?分,在?NBC2中,BN?3,BC2?5,NC2?10??10分,
BN是平面C1MN的法向量,由所作知BC2//B1C,从而???NBC2?所以sin???cos?NBC2?
15??13分。 15其他方法,例如将直三棱柱补成长方体,可参照给分。
?2,
⒙解:⑴第一次稀释后桶中药液为V?10(升)??2分
V?10⑵第2次倒出后桶中剩余农药(V?10)??8升??3分,依题意
VV?10(V?10)??8?V?60%??5分,即V2?45V?200?0??6分,
V解得5?V?40??7分,又V?10,所以10?V?40??8分。
⑵不能达到50%??9分,再次倒出10升后用水补满,桶中的农药占容积
V?10的比率不超过60%???10分,因为10?V?40,
VV?101010所以60%??60%?(1?)?60%?(1?)?45%??12分 ?13分。
VV40x2y2⒚解:⑴设椭圆?的方程为2?2?1(a?b?0)??1分
ab2b22(a2?c2)22??3??4分 依题意,c?a?b?1??2分,aax2y2解得a?2,b?3??6分,椭圆?的方程为??1??7分
43⑵(方法一)连接ON,由椭圆的对称性OP?OQ??8分,因为NP?NQ,
33所以ON?PQ??9分,依题意,N(1 , ?)??10分,所以kON????11
22122???13分,所以直线 l 的方程为y?x??14分。 分,kl??kON33?x2y2?1??(方法二)设直线 l 的方程为y?kx??8分,解?4??9分,3?y?kx?12121212 , k)Q(? , ?k)??10分,依题意,,22224k?34k?34k?34k?33N(1 , ?)??11分,由NP?NQ得
212312123122222(1?)?(??k)(1?)?(??k)=
224k2?34k2?34k2?34k2?322??12分,解得k???13分,所求直线 l 的方程为y?x??14分。
33⒛解:⑴依题意,设an?3qn?1??1分,S3?a3、S5?a5、S4?a4成等差数列,
得P(所以2(S5?a5)?(S3?a3)?(S4?a4)??2分,即
2(a1?a2?a3?a4?2a5)?(a1?a2?2a3)?(a1?a2?a3?2a4),
1化简得4a5?a3??4分,从而4q2?1,解得q????5分,
2因为?an?(n?N?)是单调数列,所以q?⑵由⑴知Sn?6(1?16,an?n??6分 221)??7分, 2n123nTn?6(1?)?6(2?2)?6(3?3)???6(n?n)??8分,
2222123nTn?3n(n?1)?6(?2?3???n)??9分,
2222123n23n设Rn??2?3???n,则2Rn?1??2???n?1??11分,
22222221111nn?2两式相减得Rn?1??2?3???n?1?n?2?n??13分,
2222223(n?2)所以Tn?3n(n?1)?6Rn?3n(n?1)?12???14分。
2n?1
21解:⑴f/(x)?ex(ax?a?b)??1分,
0??f(0)?2?e(a?0?b)?2依题意,?/即?0??3分,
?f(0)?4??e(a?0?a?b)?4解得a?b?2??5分。
⑵记g(x)?ex(ax?b)?(4x?2)?2ex(x?1)?2(2x?1),
则g/(x)?2ex(x?2)?4??6分,
当x?0时,g/(x)?0;当x?0时,g/(x)?0;当x?0时,g/(x)?0??8分,所以g(x)?g(0)?0,等号当且仅当x?0时成立,即f(x)?4x?2,等号当且仅当x?0时成立,曲线y?f(x)和直线 l 只有一个公共点??9分。
⑶x?[?2 , ?1]时,4x?2?0,所以f(x)?k(4x?2)恒成立当且仅当
f(x)ex(x?1)k????10分,
4x?22x?1ex(2x2?3x)ex(x?1)/记h(x)?,x?[?2 , ?1],h(x)???11分, 22x?1(2x?1)3由h/(x)?0得x?0(舍去),x????12分
233当?2?x??时,h/(x)?0;当??x??1时,h/(x)?0??13分,
223ex(x?1)31?2所以h(x)?在区间[?2 , ?1]上的最大值为h(?)?e,常数k的
242x?11?取值范围为(e2 , ??)??14分.
43