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重庆市第一中学校2024届高三下学期5月月考测试数学试题(含答案与解析)_6502

来源:九壹网
重庆第一中学2024届高三下期5月月考试题 数 学 本试卷满分150分,考试时间120分钟 注意事项: 1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚. 2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本卷或者草稿纸上无效. 3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.满 一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1. 集合A. 3 C. 1,2,3 A0,1,2,3,

Bxlog2x1,则

AðRB( ) B. 2,3 D. 0,2,3 2. 已知an是实数集内的等比数列,满足a21,a681,则a4( ) A. 3

B. 3或3 C. 9

D. 9或9 3. 已知圆锥的轴截面为正三角形,该圆锥的侧面积数值与其体积数值相等,则该圆锥的底面积为( ) A. 3π B. 12π C. 27π D. 48π 4. 已知定义在R上的函数fx是奇函数,且当x0时,fxlog2x3a,则f3( ) A. 1

B. 1 C. 2

D. 2 5. 如图,左车道有2辆汽车,右车道有3辆汽车等待合流,则合流结束时汽车通过顺序共有( )种.

A. 10

6. 已知正数a,b满足A. 8

B. 20 C. 60 D. 120

111,则ab3b的最小值为( ) abB. 9

C. 10

D. 12

7. 已知直线yx与函数ylnxab的图象相切(a,bR),则eab(e为自然对数的底数)的最小值为( ) A. 0

B. 1

C. 2

D. e

8. “四二一广场”是重庆第一中学校的文化地标(如图1),广场中心的建筑形似火炬宛若花开,三朵“花瓣”都是拓扑学中的莫比乌斯带(如图2).将莫比乌斯带投影到平面上,会得到无穷大符号“∞”.在平面直角坐标系中,设线段AB长度为2a(a0),坐标原点O为AB中点且点A,B均在x轴上,若动点P满足

PAPBa2,那么点P的轨迹称为双纽线,其形状也是无穷大符号“∞”(如图3).若a1,点P在第

一象限且cosPOB3,则PA( ) 4 A.

12 B.

2 2C.

2 D. 2

二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分. 9. 已知随机变量X和Y,下列说法正确的是( ) A. X和Y是分类变量,则2值越大,则判断“X与Y”的把握越大 B. 若EXEY,则DXDY C. 若X~B9,,则DX2 D. 若Y~N0,132,则PY1PY1 3F1F2,则双曲线的离心率可能是( ) B.

10. 已知中心在原点,焦点在x轴上的双曲线两个焦点分别为F1,F2,过F2作斜率为3的直线,与双曲线相交于点P,若PF1A.

31 231 2C.

31 D.

32 11. 冒泡排序是一种计算机科学领域的较简单的排序算法.其基本思想是:通过对待排序序列

x1,x2,,xn从左往右,依次对相邻两个元素xk,xk1(k1,2,L,n1)比较大小,若

xkxk1,则交换两个数的位置,使值较大的元素逐渐从左移向右,就如水底下的气泡一样逐渐向上冒,

重复以上过程直到序列中所有数都是按照从小到大排列为止.例如:对于序列2,1,4,3进行冒泡排序,首先比较2,1,需要交换1次位置,得到新序列1,2,4,3,然后比较2,4,无需交换位置,最后比较

4,3,又需要交换1次位置,得到新序列1,2,3,4,最终完成了冒泡排序.同样地,序列1,4,2,3需要

依次交换4,2,4,3完成冒泡排序.因此,2,1,4,3和1,4,2,3均是交换2次的序列.现在对任一个包含n个不等实数的序列进行冒泡排序(n3),设在冒泡排序中序列需要交换的最大次数为an,只需要交换1次的序列个数为bn,只需要交换2次的序列个数为cn,则下列说法正确的有( ) A. annn12 B. bnn1 C. cn1cnn1 n2n2D. cn 2三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分. 12. 已知复数z的共轭复数是z,若2izzzi2024,则z___________. 13. 已知fxcosx2sinx的最大值为3,则tan2___________.

14. 如图,已知棱长均为4的正四棱锥P-ABCD中,M和N分别为棱AB、PC的中点,过M和N可以作平面使得PB//,则平面截正四棱锥P-ABCD所得的截面面积为___________.

四、解答题:共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15. 已知ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且acosC(1)求A的大小; 1cb. 2(2)若sinC3sinB,BC边上的中线AD长为7,求ABC的面积.

16. 在一种新能源产品的客户调查活动中发现,某小区10位客户有4人是该产品的潜在用户,小刘负责这10人的联系工作,他先随机选择其中5人安排在上午联系,剩余5人下午联系. (1)设上午联系的这5人中有个潜在用户,求的分布列与期望; (2)小刘逐一依次联系,直至确定所有潜在用户为止,求小刘6次内即可确定所有潜在用户的概率. 17. 如图,直三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长为2,AC2,ABBC,D,E,F分别为A1B1,BB1,BC的中点.

(1)证明:平面DEF平面ACC1A1; π,求二面角ADEF的余弦值. 4918. 已知F2,0,A3,0,直线l:x,动点P到l的距离为d,满足3PF2d,设点P的轨

2(2)若直线DE与平面ABC所成的角大小为

迹为C,过点F作直线l1,交C于G,H两点,过点F作与l1垂直的直线l2,直线l与l2交于点K,连接AG,AH,分别交直线l于M,N两点. (1)求C的方程; (2)证明:KNKM; (3)记GMK,HNK的面积分别为S1,S2,四边形AGKH的面积为S3,求

S3的范围.

S1S219. 函数极限是现代数学中非常重要的概念,函数fx在xx0处的极限定义如下:0,存在正数

,当0xx0时,均有fxA,则称fx在xx0处的极限为A,记为

limfxA,例如:fx2x在x1处的极限为2,理由是:0,存在正数

0x1时,均有2x22x122

,当

2,所以lim2x2.已知函数gxa2ex,

lnx,x0,ehxx,(a0,e为自然对数的底数).

gx,xe,(1)证明:gx在xe处的极限为ae; 11hx=hx(2)若a2,(1)(2),x1x2,求x1x1x2的最大值; efxA,用函数极限的定义证明:limfxgxAae. (3)若limxexe参 一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1. 集合A. 3 C. 1,2,3 【答案】D 【解析】 【分析】解对数不等式求出集合B,然后由集合的补集运算和交集运算可得. 【详解】由log2x1解得B0,2,所以ðRB,02,, 所以AðRB0,2,3. 故选:D

2. 已知an是实数集内的等比数列,满足a21,a681,则a4( ) A. 3 【答案】C 【解析】 【分析】由等比中项的性质即可求解.

【详解】由等比中项可得,a4a2a681,又a4a2qq0, 于是a49. 故选:C.

2A0,1,2,3,

Bxlog2x1,则

AðRB( ) B. 2,3 D. 0,2,3 B. 3或3 C. 9

D. 9或9 223. 已知圆锥的轴截面为正三角形,该圆锥的侧面积数值与其体积数值相等,则该圆锥的底面积为( ) A. 3π 【答案】B 【解析】 【分析】由轴截面正三角形可得l2r,h从而可得圆锥的底面积. 【详解】几何体如图所示: B. 12π C. 27π D. 48π 3r,进而由圆锥的侧面积数值与其体积数值相等可求半径,

因为轴截面PAB是正三角形,所以l2r,h圆锥的侧面积等于πrl2πr2, 圆锥的体积等于

3r.

1233πrhπr, 3333πr,得r23. 3由圆锥的侧面积数值与其体积数值相等,得2πr2故圆锥的底面积为πr212π. 故选:B.

4. 已知定义在R上的函数fx是奇函数,且当x0时,fxlog2x3a,则f3( ) A. 1 【答案】B 【解析】 【分析】定义在R上的函数fx是奇函数,所以f00,由此可得a的值,进而由f3可得f3的值.

【详解】因为fx是定义在R上的奇函数,所以f0log23a0, 解得alog23,则fxlog2x3log23, B. 1 C. 2

D. 2 f3log26log23log221, 所以f3f31. 故选:B.

5. 如图,左车道有2辆汽车,右车道有3辆汽车等待合流,则合流结束时汽车通过顺序共有( )种.

A. 10 【答案】A 【解析】 B. 20 C. 60 D. 120

【分析】合流结束时5辆车需要5个位置,第一步从5个位置选2个位置安排左边的2辆汽车,第二步剩下3个位置安排右边的3辆汽车,从而由分步乘法计数原理可得结果. 【详解】设左车辆汽车依次为A1,A2,右车辆汽车依次为B1,B2,B3, 则通过顺序的种数等价于将A1,A2安排在5个顺序中的某两个位置(保持A1,A2前后顺序不变), B1,B2,B3安排在其余3个位置(保持B1,B2,B3前后顺序不变),B1,B2,B3, 所以,合流结束时汽车通过顺序共有C5C310. 故选:A.

6. 已知正数a,b满足A. 8 【答案】B 【解析】 23111,则ab3b的最小值为( ) abB. 9

C. 10

D. 12

111变形为abab,代入ab3b,再通过常数代换和基本不等式可得. ab11【详解】因为1,所以abab, ab【分析】将

所以ab3ba4ba4b当且仅当a3,b4ba1155249, abab3时,等号成立,所以ab3b的最小值为9. 2故选:B

7. 已知直线yx与函数ylnxab的图象相切(a,bR),则eab(e为自然对数的底数)的最小值为( ) A. 0 【答案】C 【解析】 【分析】设切点为Qx0,y0,根据切点在切线和曲线上,以及切点处的导数等于切线斜率,联立求解可得

xab1,则eabeaa1,构造函数fxex1,利用导数求最小值即可. B. 1 C. 2 D. e

【详解】设直线yx与函数ylnxab的图象相切于点Qx0,y0, y0x0则,所以lnx0abx0, ylnxab0011又lnxabxa,所以xa1,即x0a1, 0所以ln1bx0,即bx0,所以ab1,所以eabeaa1, 令fxex1,则fxe1, xx当x0时,fx0,fx在,0上单调递减; 当x0时,fx0,fx在0,上单调递增. 所以,当x0时,fx取得最小值fxminf02, 所以eab的最小值为2. 故选:C

8. “四二一广场”是重庆第一中学校的文化地标(如图1),广场中心的建筑形似火炬宛若花开,三朵“花瓣”都是拓扑学中的莫比乌斯带(如图2).将莫比乌斯带投影到平面上,会得到无穷大符号“∞”.在平面直角坐标系中,设线段AB长度为2a(a0),坐标原点O为AB中点且点A,B均在x轴上,若动点P满足

PAPBa2,那么点P的轨迹称为双纽线,其形状也是无穷大符号“∞”(如图3).若a1,点P在第

一象限且cosPOB3,则PA( ) 4 A.

12 B.

22 C.

2 D. 2

【答案】C 【解析】 【分析】设Px,y,根据双纽线的定义求出点P的轨迹方程,设OPr,POB,P(rcosq,rsinq),代入方程求出OP,再在POB中,利用余弦定理求出PB,即可得解.

【详解】A1,0,B1,0,设Px,y, 由双纽线的定义得PAPB1, 即x12y2x12y21, 化简得x2y222x2y2, 显然OB1,设OPr,POB,则P(rcosq,rsinq), 代入方程x2y222x2y2,得r42r2cos2sin22r2cos2, 所以r22cos222cos2129121614, 由余弦定理得PB2OP2OB22OPOBcosPOB14121312142, 所以PB22, 所以PA1PB2. 故选:C.

【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法: (1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程; (2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程; 则

(3)相关点法:用动点Q的坐标x、y表示相关点P的坐标x0、y0,然后代入点P的坐标x0,y0所满足的曲线方程,整理化简可得出动点Q的轨迹方程; (4)参数法:当动点坐标x、y之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x、y与某一参数t得到方程,即为动点的轨迹方程; (5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程. 二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分. 9. 已知随机变量X和Y,下列说法正确的是( ) A. X和Y是分类变量,则2值越大,则判断“X与Y”的把握越大 B. 若EXEY,则DXDY C. 若X~B9,,则DX2 D. 若Y~N0,【答案】CD 【解析】 【分析】根据2的意义可判断A;根据平均数与方差的意义可判断B;由二项分布的方差公式求解可判断C;由正态分布的对称性可判断D. 【详解】对于A,2值越大,X和Y有关系的可能性就越大,则“X与Y”的把握越小,A错误; 对于B,平均数相等,数据的分散程度不一定相等,即方差不一定相等,B错误; 对于C,若X~B9,,则DX9对于D,若Y~N0,故选:CD

10. 已知中心在原点,焦点在x轴上的双曲线两个焦点分别为F1,F2,过F2作斜率为3的直线,与双曲线相交于点P,若PF1A.

132,则PY1PY1 132122,C正确; 33,则由正态分布的对称性可知PY1PY1,D正确. 3F1F2,则双曲线的离心率可能是( ) B.

31 231 2C.

31 D.

32 【答案】AD 【解析】 【分析】根据题意,分双曲线的渐近线的斜率

bb3和3,设PF2x,结合余弦定理和双曲线的aa定义,求得x的值,进而求得双曲线的离心率,得到答案. 【详解】由题意,可得F1F22c,因为PF13F1F2,则PF123c,设PF2x, bb2①若双曲线的渐近线的斜率3,则e122, aa如图(1)所示,因为过F2作斜率为3的直线,则PF1F1由余弦定理得12c4cx22cxcos2222π, 32π,整理得x22cx8c20, 3解得x2c或x4c(舍去),所以2aPF1PF22(31)c, 可得a(31)c,所以离心率为ec1312,满足题意,所以A正确; a2312bb②若双曲线的渐近线的斜率3,则e122, aa如图(1)所示,因为过F2作斜率为3的直线,则PF1F1由余弦定理得12c4cx22cxcos222π, 3π,整理得x22cx8c20, 3解得x4c或x2c(舍去),所以2aPF1PF2(423)c, 可得a(23)c,所以离心率为e故选:AD.

c1232,满足题意,所以C正确, a23 11. 冒泡排序是一种计算机科学领域的较简单的排序算法.其基本思想是:通过对待排序序列

x1,x2,,xn从左往右,依次对相邻两个元素xk,xk1(k1,2,L,n1)比较大小,若

xkxk1,则交换两个数的位置,使值较大的元素逐渐从左移向右,就如水底下的气泡一样逐渐向上冒,

重复以上过程直到序列中所有数都是按照从小到大排列为止.例如:对于序列2,1,4,3进行冒泡排序,首先比较2,1,需要交换1次位置,得到新序列1,2,4,3,然后比较2,4,无需交换位置,最后比较

4,3,又需要交换1次位置,得到新序列1,2,3,4,最终完成了冒泡排序.同样地,序列1,4,2,3需要

依次交换4,2,4,3完成冒泡排序.因此,2,1,4,3和1,4,2,3均是交换2次的序列.现在对任一个包含n个不等实数的序列进行冒泡排序(n3),设在冒泡排序中序列需要交换的最大次数为an,只需要交换1次的序列个数为bn,只需要交换2次的序列个数为cn,则下列说法正确的有( ) A. annn12 B. bnn1 C. cn1cnn1 【答案】ABD 【解析】 n2n2D. cn 2【分析】根据题意,不妨设序列的n个元素为1,2,3,,n,再根据等差数列前n项和公式即可判断A;得出只要交换1次的序列的特征即可判断B;确定元素n1在新序列的位置,再分类讨论即可判断C;结合C选项,利用累加法即可判断D.

【详解】不妨设序列的n个元素为1,2,3,,n, 对于A,交换次数最多的序列为n,n1,,2,1, 将元素n冒泡到最右侧,需交换n1次, 将元素n1冒泡到最右侧,需交换n2次, L 故共需要n1n221n11n1nn1,故A正确; 22对于B,只要交换1次的序列是将1,2,3,,n中的任意相邻两个数字调换位置的序列, 故有n1个这样的序列,即bnn1,故B正确; 对于C,当n个元素的序列顺序确定后,将元素n1添加进原序列, 使得新序列(共n1个元素)交换次数也是2, 则元素n1在新序列的位置只能是最后三个位置, 若元素n1在新序列的最后一个位置, 则不会增加交换次数,故原序列交换次数为2(这样的序列有cn个), 若元素n1在新序列的倒数第二个位置, 则会增加1次交换,故原序列交换次数为1(这样的序列有bnn1个), 若元素n1在新序列的倒数第三个位置, 则会增加2次交换,故原序列交换次数为0(这样的序列有1个), 因此cn1cnn11cnn,故C错误; 对于D,考虑n3时, 则序列有1,2,3,1,3,2,2,1,3,2,3,1,3,1,2,3,2,1共6种情况, 交换次数分别为0,1,1,2,2,3, 故需要交换2次的序列有2,3,1,3,1,2共2个,因此c32, 由C知cn1cnn, 则cncn1n1cn2n2n1c334n1 234n1故选:ABD.

n1n2n2n2,故D正确. 22【点睛】关键点点睛:在解根数列新定义相关的题目时,理解新定义是解决本题的关键.

三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分. 12. 已知复数z的共轭复数是z,若2izzzi2024,则z___________. 【答案】i 【解析】 【分析】设zabi,代入条件中,根据复数相等列方程组求解可得. 【详解】设zabi,a,bR,则zabi, 因为i2024i45061,所以2iabiabiabi1, 整理得2b2aia2b21, a2b212b所以,解得a0,b1,所以zi.

2a0故答案为:i 13. 已知fxcosx2sinx的最大值为3,则tan【答案】1 【解析】 【分析】先写出fx的展开式,然后利用辅助角公式求最大值,进而得sin1,从而可得结果. 【详解】fxcosx2sinxcosxcossinx2sin, 由辅助角公式可得fx的最大值2___________.

2sin2cos23, π,kZ, 2化简得54sin9,即sin1,解得2kπ所以,tantanktan1k. 244故答案为:1.

14. 如图,已知棱长均为4的正四棱锥P-ABCD中,M和N分别为棱AB、PC的中点,过M和N可以作平面使得PB//,则平面截正四棱锥P-ABCD所得的截面面积为___________.

【答案】52 【解析】 【分析】取AP中点为E,取BC中点为F,易证明PB//平面EMFN,再通过取四等分点G,可证明截

面就是五边形GEMFN,最后通过证明四边形EMFN是矩形,再来计算截面的面积即可.

【详解】 取AP中点为E,取BC中点为F,连结四点可得四边形EMFN, 结合题意可知EM//PB,NF//PB,所以EM//NF, 同理:EN//AC,MF//AC,所以EN//MF,即四边形EMFN是平行四边形, 因为EM//PB,EM平面EMFN, PB平面EMFN,所以PB//平面EMFN, 设MFBDH,可得HB11BD,再在PD上取点G,满足PGPD, 44此时HG//PB,所以HG//PB//EM//NF,可得截面五边形GEMFN, 由正四棱锥可知:PO平面ABCD,且MF平面ABCD,所以POMF, 又因为BDMF,BDPOO,BD平面PBD,PO平面PBD,所以MF平面PBD, 又因为PB平面PBD,所以MFPB, 又因为NF//PB,所以MFNF,从而可得四边形EMFN是矩形, 由正四棱锥所有棱长均为4,可知MF11AC22,EMPB2, 22所以四边形EMFN的面积为MFEM22242, 再由HB13BD,HG//PB,可知:HGPB3 44122, 又因为EM2,所以三角形EMG的面积为2232所以截面五边形GEMFN的面积为42252 故答案为:52. 四、解答题:共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15. 已知ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且acosC(1)求A的大小; 1cb. 2(2)若sinC3sinB,BC边上的中线AD长为7,求ABC的面积. 【答案】(1)(2)33. 【解析】 【分析】(1)利用正弦定理边化角,结合sinBsinAcosCcosAsinC化简可得; 2π; 31ABAC平方可得b2,c6,再由面积公式可得. (2)根据正弦定理角化边,由AD2【小问1详解】 由正弦定理边化角得sinAcosC1sinCsinB, 2又sinBsinACsinAcosCcosAsinC, 11sinCsinAcosCcosAsinC,即sinCcosAsinC, 221因为C0,π,sinC0,所以cosA, 2所以sinAcosC因为A0,π,所以A【小问2详解】 由sinC3sinB得c3b, 2π. 3 1ABAC,AD7, 因为AD22211ABAC2ABACc2b2bc, 所以744所以9b2b23b228,即b2,所以c6, 所以SABC113bcsinA2633. 22216. 在一种新能源产品的客户调查活动中发现,某小区10位客户有4人是该产品的潜在用户,小刘负责这10人的联系工作,他先随机选择其中5人安排在上午联系,剩余5人下午联系.

(1)设上午联系的这5人中有个潜在用户,求的分布列与期望; (2)小刘逐一依次联系,直至确定所有潜在用户为止,求小刘6次内即可确定所有潜在用户的概率. 【答案】(1)分布列见详解,E2 (2)

43 630【解析】 【分析】(1)根据超几何分布的概率公式求出相应概率,即可得分布列,再由期望公式可得期望; (2)6次内确定所有潜在用户有:前4次抽到的全是潜在用户;前4次抽到3个潜在用户,第5次抽到一个潜在用户;前5次抽到3个潜在用户,第6次抽到一个潜在用户,共三种情况,根据组合知识结合古典概型概率公式可得. 【小问1详解】 由题知,服从超几何分布,可能取值有0,1,2,3,4, 0412C5C6C45C31106C46C4,P1,P2所以P0, 555C1042C1021C1021234C6C45C116C4P35,P45.

C1021C1042得分布列为:  0

P 1 2 3 4

1 42510 21215 211 42所以E0【小问2详解】 15105112342. 4221212142记确定所有潜在用户所需要的联系次数为X, C3C4C311144,PX55,PX665. 则PX44C10210C1063C1021所以,6次内即可确定所有潜在用户的概率为

11143. 210632163017. 如图,直三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长为2,AC2,ABBC,D,E,F分别为A1B1,BB1,BC的中点.

(1)证明:平面DEF平面ACC1A1; (2)若直线DE与平面ABC所成的角大小为【答案】(1)证明见解析 (2) π,求二面角ADEF的余弦值. 415 5【解析】 【分析】(1)取AC的中点O,连接OB,以点O为原点建立空间直角坐标系,证明两个平面的法向量垂直即可; (2)建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标,利用向量法求解即可. 【小问1详解】 取AC的中点O,连接OB, 因为ABBC,所以OBAC, 如图,以点O为原点OA,OB所在直线为x,y轴,在平面ACC1A1内过O作垂线为z轴, 建立空间直角坐标系, 设OBb, 则D1b1b,,2,E0,b,1,F,,0, 22221b故DE,,1,DF1,0,2, 22设平面DEF的法向量为nx,y,z, b1nDExyz022则有,令x2,则z1,y0, nDFx2z0所以n2,0,1, 因为y轴平面ACC1A1,则可取平面ACC1A1的法向量为m0,1,0, 则nm0,所以nm, 所以平面DEF平面ACC1A1; 【小问2详解】 因为z轴平面ABC, 则可取平面ABC的法向量为p0,0,1, 因为直线DE与平面ABC所成的角大小为

DEpcosDE,p所以DEpπ, 4π242,解得b3, 15b244sin13D则2,2,2,E0,3,1,A1,0,0, 1313故DE2,2,1,AD2,2,2, 设平面ADE的法向量为qx1,y1,z1, 1qDEx12则有1qADx123y1z102,令x13,则y11,z10, 3y12z102所以q3,1,0, 15nq23所以cosn,q, nq552由图可知二面角ADEF为锐二面角, 所以二面角ADEF的余弦值为15. 59,动点P到l的距离为d,满足3PF2d,设点P的轨218. 已知F2,0,A3,0,直线l:x迹为C,过点F作直线l1,交C于G,H两点,过点F作与l1垂直的直线l2,直线l与l2交于点K,连接AG,AH,分别交直线l于M,N两点. (1)求C的方程; (2)证明:KNKM; (3)记GMK,HNK的面积分别为S1,S2,四边形AGKH的面积为S3,求

S3的范围.

S1S2x2y2

【答案】(1)1 95(2)证明见解析 【解析】 (3),2 3

2



x2y2

【分析】(1)利用坐标公式代入3PF2d得到C的轨迹方程1; 95(2)利用方程组思想,先求出交点G(x1,y1),H(x2,y2)满足的韦达定理,再利用这两个坐标写直线方程去

9915y115y2,N,yyN2yK,即可 求出交点M;22x3和22x3,最后利用韦达定理去证明M12(3)利用所求的坐标去表示S3=SAMNS1S2,然后把

S3转化到韦达定理上来,可得到

S1S222S31+2,然后求出取值范围即可.

3m1【小问1详解】 9222由3PF2d9x2y24x,得到:9x4x4y4x36x81, 222x2y2x2y2

即:5x9y451,所以C的方程为1; 959522【小问2详解】 证明:要证KNKM,即证明K为MN的中点,如图: 易知:l1的斜率不为0,可设直线方程l1:xmy2,G(x1,y1),H(x2,y2), x2y2122联立:9,消元得:5m9y20my250, 5xmy2得到Δ=400m1005m9900m9000,则y1y2可得AG方程为y22220m25,yy, 125m295m2915y1y19yx3,令x,得到, 2x3x13219915y115y2M,N,所以22x3,同理:22x3, 12即yMyN15y115y2y215y1 2x132x232my15my252520m2m52my1y25y1y215155m295m292=5m, 2520m2my1y25my1y2252m25m22525m95m95m9直线l2:ymx2,令x,得到yK, 22所以有yMyN2yK,而xMxNxK, 所以K为MN的中点,即KNKM; 【小问3详解】 由S1S219191MKx1NKx2MNx1x29, 2222419MN3S1S2, 22S3=SAMNS1S2得:

S31515=111 S1S21MNxx9x1x29my1y2512419MN322155m29112 20m3m1m255m92m262m2322==1+, 223m213m13m1因为

S322221+,2,所以,2. SS3m213312【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为x1,y1,x2,y2; (2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x(或y)的一元二次方程,注意的判断; (3)列出韦达定理; (4)将所求问题或题中的关系转化为x1x2、x1x2(或y1y2、y1y2)的形式; (5)代入韦达定理求解.

19. 函数极限是现代数学中非常重要的概念,函数fx在xx0处的极限定义如下:0,存在正数

,当0xx0时,均有fxA,则称fx在xx0处的极限为A,记为

limfxA,例如:fx2x在x1处的极限为2,理由是:0,存在正数

0x1时,均有2x22x122

,当

2,所以lim2x2.已知函数gxa2ex,

lnx,x0,ehxx,(a0,e为自然对数的底数).

gx,xe,(1)证明:gx在xe处的极限为ae; (2)若a11hx=hxxxx,(1)(2),12,求x11x2的最大值; e2fxA,用函数极限的定义证明:limfxgxAae. (3)若limxexe【答案】(1)证明见解析 (2)e2ee (3)证明见解析 【解析】 【分析】(1)要使得gxae,即exa,再根据题意即可得证; 1(2)利用导数求出函数的单调区间,令hx1hx2m,确定m的范围,再将xx1,x分别用m表

12示,构造函数,利用导数求出最大值即可; 1,12limfxA(3)有xe结合(1),对任意正数,取12,,0,当

,22210xe时,有fxgxAaefxAgxae,即可得证.

【小问1详解】 要使得gxae,即a2exae, 即aex,即exa, 所以0,存在整数

a

,当0xe时, 均有gxaeaexaexaa, gxae; 所以limxe【小问2详解】 当0xe时,hxlnx1lnx0, ,则hxxx2所以函数hx在0,e上单调递增, 当xe时,hxgx1212ex2x单调递减, 2eee因为hx1hx2,x1x2,所以0x1ex2, 令hx1hx2m, 因为he1ge,x0时,hx,x时,hx, e所以m,, 1lnx1x1mxm1m,得lnx1mx1,得x1ee,得x1由hx1m,得x1em, x11e由hx2m,得x22eem, 2所以xxem2ee2m, 2令pmem1x1112ee2m,m,, em1则pm2eeme, 令pm0,得m当m21, e2211时,pm0,当1m时,pm0, eee2121上单调递增,在1,上单调递减, eee2ee所以函数pm在,所以pmmax1x112p1ee2ee, 即xx的最大值为e2【小问3详解】 ; fxA, 因为limxe所以10,存在正数1,当0xe1时,均有fxA1; gxae, 由(1)知limxe即20,存在正数2,当0xe2时,均有fxae2, 对任意正数,取121,12,, ,22210,当0xe时, 有fxgxAaefxAgxae fxAgxae12, fxgxAae. 所以limxe【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题,注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理. 

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