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而这条平行线一般是由过面外的直线的一个平面与此平面相交而得,证明时注意定理的另外两个条件(线在面内,线在面外)要写全,否则会被扣分,求线面角(以及其他角),一种方法可根据定义作出这个角(注意还要证明),然后通过解三角形求出这个角.另一种方法建立空间直角坐标系,用向量法求角,这种方法主要是计算,不需要“作角、证明”,关键是记住相应公式即可. 19. (本小题满分12分)
已知数列{an }的首项为1,Sn 为数列{an}的前n项和,Sn?1?qSn?1 ,其中q>0,
n?N* .
(Ⅰ)若2a2,a3,a2?2 成等差数列,求{an}的通项公式;
y24n?3n5(Ⅱ)设双曲线x?2?1 的离心率为en ,且e2? ,证明:e1?e2?????en?
33n?1.an2【答案】(Ⅰ)an=qn-1;(Ⅱ)详见解析.
(Ⅱ)先利用双曲线的离心率定义得到en的表达式,再由e2?5解出q的值,要证明题设3不等式,一般想法是求出和e1?e2?L?en,但数列{en}的和不可求,因此我们利用放缩法得en?qn?1,从而有e1?e2?L?en?1?q?L?q此和即为要证不等式的右边.
最后利用等比数列的求和公式计算证明.
试题解析:(Ⅰ)由已知,Sn+1=qSn+1,Sn+2=qSn+1+1, 两式相减得到an+2=qan+1,n?1. 又由S2=qS1+1得到a2=qa1,故an+1=qan对所有n31都成立. 所以,数列{an}是首项为1,公比为q的等比数列.
[来源:]n?1,右边的和是等比数列的和,可求,
从而an=qn-1.
由2a2,a3,a2+2成等比数列,可得2a3=3a2+2,即2q2=3q+2,,则(2q+1)(q-2)=0, 由已知,q>0,故 q=2. 所以an=2n-1(n?N*). (Ⅱ)由(Ⅰ)可知,
.
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所以双曲线的离心率 .
由因为
解得,所以
.
.
于是,
故
.
考点:数列的通项公式、双曲线的离心率、等比数列的求和公式.
【名师点睛】本题考查数列的通项公式、双曲线的离心率、等比数列的求和公式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、计算能力.在第(Ⅰ)问中,已知的是Sn的递推式,在与Sn的关系式中,经常用n?1代换n(n?2),然后两式相减,可得an的递推式,利用这种方法解题时要注意a1;在第(Ⅱ)问中,不等式的证明用到了放缩法,这是证明不等式常用的方法,本题放缩的目的是为了求数列的和.另外放缩时要注意放缩的“度”.不能太大,否则得不到结果. 20. (本小题满分13分)
x2y2已知椭圆E:2?2?1(a?b?0)的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶
ab点,直线l:y??x?3与椭圆E有且只有一个公共点T. (Ⅰ)求椭圆E的方程及点T的坐标;
(Ⅱ)设O是坐标原点,直线l’平行于OT,与椭圆E交于不同的两点A、B,且与直线l交于点P.证明:存在常数?,使得PT2??PA?PB,并求?的值.
x2y24
??1,点T坐标为(2,1);(Ⅱ)??. 【答案】(Ⅰ)
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试题解析:(I)由已知,a2?a2?(2c)2,即a?2c,所以a?2b,则椭圆E的方程
x2y2为2?2?1. 2bb?x2y2??1,?由方程组?2b2b2 得3x2?12x?(18?2b2)?0.①
?y??x?3,?方程①的判别式为?=24(b2?3),由?=0,得b2=3, 此方程①的解为x=2,
x2y2??1. 所以椭圆E的方程为63点T坐标为(2,1).
(II)由已知可设直线l? 的方程为y?1x?m(m?0), 22m?
1x?2?,???y?x?m,?3
有方程组? 可得? 22m?y?1??.?y??x?3,?3?
所以P点坐标为(2?2m2m822,1? ),PT?m. 339设点A,B的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2) .
?x2y2
??1,??6322由方程组? 可得3x?4mx?(4m?12)?0.②
?y?1x?m,??2
由②得.
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所以 ,
同理,
所以
.
故存在常数??42,使得PT??PA?PB. 5考点:椭圆的标准方程及其几何性质.
【名师点睛】本题考查椭圆的标准方程及其几何性质,考查学生的分析问题解决问题的能力和数形结合的思想.在涉及到直线与椭圆(圆锥曲线)的交点问题时,一般都设交点坐标为
(x1,y1),(x2,y2),同时把直线方程与椭圆方程联立,消元后,可得x1?x2,x1x2,再把
PA?PB用x1,x2表示出来,并代入刚才的x1?x2,x1x2,这种方法是解析几何中的“设而
不求”法.可减少计算量,简化解题过程. 21. (本小题满分14分) 设函数f(x)=ax2-a-lnx,其中a ∈R. (Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)确定a的所有可能取值,使得f(x)?为自然对数的底数).
11?x?e在区间(1,+∞)内恒成立(e=2.718?x(0,【答案】(Ⅰ)当x?11)时,f'(x)<0,f(x)单调递减;当x?(,+?)时,2a2a第19页
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f'(x)>0,f(x)单调递增;(Ⅱ)a?[,?).
1212ax2?1(x?0). 试题解析:(I)f'(x)?2ax??xx(0,+?) f'(x)<0,f(x)在内单调递减. 当a?0时,当a?0时,由f'(x)=0,有x?1. 2a此时,当x?(0,1)时,f'(x)<0,f(x)单调递减; 2a当x?(1,+?)时,f'(x)>0,f(x)单调递增. 2a11?x?1,s(x)=ex?1?x. xe(II)令g(x)=则s'(x)=ex?1?1.
而当x?1时,s'(x)>0,
所以s(x)在区间(1,+?)内单调递增. 又由s(1)=0,有s(x)>0, 从而当x?1时,f(x)>0.
当a?0,x?1时,f(x)=a(x2?1)?lnx?0. 故当f(x)>g(x)在区间(1,+?)内恒成立时,必有a?0. 当0?a?11时,>1. 22a第20页
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考点:导数的计算、利用导数求函数的单调性,最值、解决恒成立问题.
【名师点睛】本题考查导数的计算、利用导数求函数的单调性,最值、解决恒成立问题,考查学生的分析问题解决问题的能力和计算能力.求函数的单调性,基本方法是求f'(x),解方程f'(x)?0,再通过f'(x)的正负确定f(x)的单调性;要证明函数不等式f(x)?g(x),一般证明f(x)?g(x)的最小值大于0,为此要研究函数h(x)?f(x)?g(x)的单调性.本题中注意由于函数h(x)有极小值没法确定,因此要利用已经求得的结论缩小参数取值范围.比较新颖,学生不易想到.有一定的难度.
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