一、选择题:本大题共10小题,每题5分,共50分.在每题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.
1.〔5分〕设i为虚数单位,那么复数〔1+i〕2=〔 〕 A.0
B.2
C.2i
D.2+2i
2.〔5分〕设集合A={x|1≤x≤5},Z为整数集,那么集合A∩Z中元素的个数是〔 〕 A.6
B.5
C.4
D.3
3.〔5分〕抛物线y2=4x的焦点坐标是〔 〕 A.〔0,2〕 B.〔0,1〕 C.〔2,0〕 D.〔1,0〕 4.〔5分〕为了得到函数y=sin〔x+有的点〔 〕 A.向左平行移动C.向上平行移动
个单位长度 B.向右平行移动个单位长度 D.向下平行移动
个单位长度 个单位长度
〕的图象,只需把函数y=sinx的图象上所
5.〔5分〕设p:实数x,y满足x>1且y>1,q:实数x,y满足x+y>2,那么p是q的〔 〕
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
6.〔5分〕a为函数f〔x〕=x3﹣12x的极小值点,那么a=〔 〕 A.﹣4 B.﹣2 C.4
D.2
7.〔5分〕某公司为鼓励创新,方案逐年加大研发资金投入.假设该公司2022年全年投入研发资金130万元,在此根底上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,那么该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是〔 〕 〔参考数据:lg1.12=0.05,lg1.3=0.11,lg2=0.30〕 A.2022年 B.2022年 C.2022年 D.2021年
8.〔5分〕秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州〔现四川省安岳县〕人,他在所著的 数书九章 中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法.如下列图的程序框图给出了利用秦九韶算法求多项式值的一个实例,假设输
入n,x的值分别为3,2,那么输出v的值为〔 〕 A.35 B.20 C.18 D.9 9.〔5分〕正三角形ABC的边长为2=A.
,那么| B.
,平面ABC内的动点P,M满足|
|=1,
|2的最大值是〔 〕 C.
D.
10.〔5分〕设直线l1,l2分别是函数f〔x〕=图象上点P1,P2处
的切线,l1与l2垂直相交于点P,且l1,l2分别与y轴相交于点A,B,那么△PAB的面积的取值范围是〔 〕
A.〔0,1〕 B.〔0,2〕 C.〔0,+∞〕 D.〔1,+∞〕 二、填空题:本大题共5小题,每题5分,共25分. 11.〔5分〕sin750°=.
12.〔5分〕某三棱锥的三视图如下列图,那么该三棱锥的体积是.
13.〔5分〕从2,3,8,9中任取两个不同的数字,分别记为a,b,那么logab为整数的概率是.
14.〔5分〕假设函数f〔x〕是定义R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,f〔x〕=4x,那么f〔﹣〕+f〔2〕=.
15.〔5分〕在平面直角坐标系中,当P〔x,y〕不是原点时,定义P的“伴随点〞为P′〔命题:
•①假设点A的“伴随点〞是点A′,那么点A′的“伴随点〞是点A. ‚②单元圆上的“伴随点〞还在单位圆上.
ƒ③假设两点关于x轴对称,那么他们的“伴随点〞关于y轴对称 ④假设三点在同一条直线上,那么他们的“伴随点〞一定共线. 其中的真命题是.
三、解答题〔共6小题,总分值75分〕
16.〔12分〕我国是世界上严重缺水的国家.某市为了制定合理的节水方案,对
,
〕,当P是原点时,定义“伴随点〞为它自身,现有以下
居民用水情况进行了调查,通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量〔单位:吨〕.将数据按照[0,0.5〕,[0.5,1〕,…,[4,4.5]分成9组,制成了如下列图的频率分布直方图. 〔Ⅰ〕求直方图中a的值;
〔Ⅱ〕设该市有30万居民,估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数,并说明理由;
〔Ⅲ〕估计居民月均水量的中位数.
17.〔12分〕如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥CD,AD∥BC,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=AD.
〔I〕在平面PAD内找一点M,使得直线CM∥平面PAB,并说明理由; 〔II〕证明:平面PAB⊥平面PBD.
18.〔12分〕在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且=
.
+
〔Ⅰ〕证明:sinAsinB=sinC;
〔Ⅱ〕假设b2+c2﹣a2=bc,求tanB.
19.〔12分〕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〕假设a2,a3,a2+a3成等差数列,求数列{an}的通项公式; 〔Ⅱ〕设双曲线x2﹣
=1的离心率为en,且e2=2,求e12+e22+…+en2.
20.〔13分〕椭圆E:+=1〔a>b>0〕的一个焦点与短轴的两个端点是正,〕在椭圆E上.
三角形的三个顶点,点P〔〔Ⅰ〕求椭圆E的方程;
〔Ⅱ〕设不过原点O且斜率为的直线l与椭圆E交于不同的两点A,B,线段AB的中点为M,直线OM与椭圆E交于C,D,证明:︳MA︳•︳MB︳=︳MC︳•︳MD︳
21.〔14分〕设函数f〔x〕=ax2﹣a﹣ln x,g〔x〕=﹣为自然对数的底数. 〔1〕讨论f〔x〕的单调性;
〔2〕证明:当x>1时,g〔x〕>0;
,其中a∈R,e=2.718…
〔3〕确定a的所有可能取值,使得f〔x〕>g〔x〕在区间〔1,+∞〕内恒成立.
2022年四川省高考数学试卷〔文科〕
参与试题解析
一、选择题:本大题共10小题,每题5分,共50分.在每题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.
1.〔5分〕设i为虚数单位,那么复数〔1+i〕2=〔 〕 A.0
B.2
C.2i
D.2+2i
【分析】利用复数的运算法那么即可得出. 【解答】解:〔1+i〕2=1+i2+2i=1﹣1+2i=2i, 应选:C.
【点评】此题考查了复数的运算法那么,考查了推理能力与计算能力,属于根底题.
2.〔5分〕设集合A={x|1≤x≤5},Z为整数集,那么集合A∩Z中元素的个数是〔 〕 A.6
B.5
C.4
D.3
【分析】利用交集的运算性质即可得出.
【解答】解:∵集合A={x|1≤x≤5},Z为整数集, 那么集合A∩Z={1,2,3,4,5}. ∴集合A∩Z中元素的个数是5. 应选:B.
【点评】此题考查了集合的运算性质,考查了推理能力与计算能力,属于根底题. 3.〔5分〕抛物线y2=4x的焦点坐标是〔 〕 A.〔0,2〕 B.〔0,1〕 C.〔2,0〕 D.〔1,0〕
【分析】根据抛物线的标准方程及简单性质,可得答案. 【解答】解:抛物线y2=4x的焦点坐标是〔1,0〕,
应选:D.
【点评】此题考查的知识点是抛物线的简单性质,难度不大,属于根底题. 4.〔5分〕为了得到函数y=sin〔x+有的点〔 〕 A.向左平行移动C.向上平行移动
个单位长度 B.向右平行移动个单位长度 D.向下平行移动
个单位长度 个单位长度
〕的图象,只需把函数y=sinx的图象上所
【分析】根据函数图象平移“左加右减“的原那么,结合平移前后函数的解析式,可得答案.
【解答】解:由中平移前函数解析式为y=sinx, 平移后函数解析式为:y=sin〔x+可得平移量为向左平行移动应选:A.
【点评】此题考查的知识点是函数图象的平移变换法那么,熟练掌握图象平移“左加右减“的原那么,是解答的关键.
5.〔5分〕设p:实数x,y满足x>1且y>1,q:实数x,y满足x+y>2,那么p是q的〔 〕
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
〕,
个单位长度,
【分析】由x>1且y>1,可得:x+y>2,反之不成立,例如取x=3,y=. 【解答】解:由x>1且y>1,可得:x+y>2,反之不成立:例如取x=3,y=. ∴p是q的充分不必要条件. 应选:A.
【点评】此题考查了不等式的性质、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于根底题.
6.〔5分〕a为函数f〔x〕=x3﹣12x的极小值点,那么a=〔 〕 A.﹣4 B.﹣2 C.4
D.2
【分析】可求导数得到f′〔x〕=3x2﹣12,可通过判断导数符号从而得出f〔x〕的
极小值点,从而得出a的值. 【解答】解:f′〔x〕=3x2﹣12;
∴x<﹣2时,f′〔x〕>0,﹣2<x<2时,f′〔x〕<0,x>2时,f′〔x〕>0; ∴x=2是f〔x〕的极小值点; 又a为f〔x〕的极小值点; ∴a=2. 应选:D.
【点评】考查函数极小值点的定义,以及根据导数符号判断函数极值点的方法及过程,要熟悉二次函数的图象.
7.〔5分〕某公司为鼓励创新,方案逐年加大研发资金投入.假设该公司2022年全年投入研发资金130万元,在此根底上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,那么该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是〔 〕 〔参考数据:lg1.12=0.05,lg1.3=0.11,lg2=0.30〕 A.2022年 B.2022年 C.2022年 D.2021年
【分析】设第n年开始超过200万元,可得130×〔1+12%〕n﹣2022>200,两边取对数即可得出.
【解答】解:设第n年开始超过200万元, 那么130×〔1+12%〕n﹣2022>200, 化为:〔n﹣2022〕lg1.12>lg2﹣lg1.3, n﹣2022>取n=2022.
因此开始超过200万元的年份是2022年. 应选:B.
【点评】此题考查了等比数列的通项公式、不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
8.〔5分〕秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州〔现四川省安岳县〕人,他在所著的 数书九章 中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法.如下列图的程序框图给出了利用秦九韶算法求多项式值的一个实例,假设输入n,x的值分别为3,2,那么输出v的值为〔 〕
=3.8.
A.35 B.20 C.18 D.9
【分析】根据的程序框图可得,该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量v的值,模拟程序的运行过程,可得答案. 【解答】解:∵输入的x=2,n=3,
故v=1,i=2,满足进行循环的条件,v=4,i=1, 满足进行循环的条件,v=9,i=0, 满足进行循环的条件,v=18,i=﹣1 不满足进行循环的条件, 故输出的v值为: 应选:C.
【点评】此题考查的知识点是程序框图,当循环次数不多,或有规律可循时,可采用模拟程序法进行解答. 9.〔5分〕正三角形ABC的边长为2=A.
,那么| B.
,平面ABC内的动点P,M满足|
|=1,
|2的最大值是〔 〕 C.
D.
【分析】如下列图,建立直角坐标系.B〔0,0〕,CP的轨迹方程为:=
,可得M
=1,令x=
.A.点
+cosθ,y=3+sinθ,θ∈[0,2π〕.又,代入|
|2=
+3sin
,
即可得出.
【解答】解:如下列图,建立直角坐标系. B〔0,0〕,CA
. |=1,
=1,
.
∵M满足|
∴点P的轨迹方程为:令x=又
=
+cosθ,y=3+sinθ,θ∈[0,2π〕. ,那么M
,
∴|∴|
|2=
|2的最大值是
.
+=+3sin≤.
也可以以点A为坐标原点建立坐标系.
解法二:取AC中点N,MN=,从而M轨迹为以N为圆心,为半径的圆,B,N,M三点共线时,BM为最大值.所以BM最大值为3+=. 应选:B.
【点评】此题考查了数量积运算性质、圆的参数方程、三角函数求值,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
10.〔5分〕设直线l1,l2分别是函数f〔x〕=
图象上点P1,P2处
的切线,l1与l2垂直相交于点P,且l1,l2分别与y轴相交于点A,B,那么△PAB的面积的取值范围是〔 〕
A.〔0,1〕 B.〔0,2〕 C.〔0,+∞〕 D.〔1,+∞〕
【分析】设出点P1,P2的坐标,求出原分段函数的导函数,得到直线l1与l2的斜率,由两直线垂直求得P1,P2的横坐标的乘积为1,再分别写出两直线的点斜式方程,求得A,B两点的纵坐标,得到|AB|,联立两直线方程求得P的横坐标,然后代入三角形面积公式,利用根本不等式求得△PAB的面积的取值范围. 【解答】解:设P1〔x1,y1〕,P2〔x2,y2〕〔0<x1<1<x2〕, 当0<x<1时,f′〔x〕=∴l1的斜率
,当x>1时,f′〔x〕=,
,
,l2的斜率
∵l1与l2垂直,且x2>x1>0, ∴直线l1:
,即x1x2=1.
,l2:
.
取x=0分别得到A〔0,1﹣lnx1〕,B〔0,﹣1+lnx2〕,
|AB|=|1﹣lnx1﹣〔﹣1+lnx2〕|=|2﹣〔lnx1+lnx2〕|=|2﹣lnx1x2|=2. 联立两直线方程可得交点P的横坐标为x=
,
∴
|AB|•|xP|==.
∵函数y=x+在〔0,1〕上为减函数,且0<x1<1, ∴
,那么
,
∴.
∴△PAB的面积的取值范围是〔0,1〕. 应选:A.
【点评】此题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,训练了利用根本不等式求函数的最值,考查了数学转化思想方法,属中档题. 二、填空题:本大题共5小题,每题5分,共25分. 11.〔5分〕sin750°=.
【分析】利用终边相同角的诱导公式及特殊角的三角函数值即可得答案. 【解答】解:sin750°=sin〔2×360°+30°〕=sin30°=, 故答案为:.
【点评】此题考查运用诱导公式化简求值,着重考查终边相同角的诱导公式及特殊角的三角函数值,属于根底题.
12.〔5分〕某三棱锥的三视图如下列图,那么该三棱锥的体积是
.
【分析】几何体为三棱锥,底面为俯视图三角形,棱锥的高为1,代入体积公式计算即可.
【解答】解:由三视图可知几何体为三棱锥,底面为俯视图三角形,底面积S=
=
,棱锥的高为h=1,
=
.
∴棱锥的体积V=Sh=故答案为:
.
【点评】此题考查了棱锥的三视图和体积计算,是根底题.
13.〔5分〕从2,3,8,9中任取两个不同的数字,分别记为a,b,那么logab
为整数的概率是.
【分析】由条件先求出根本领件总数,再利用列举法求出logab为整数满足的根本领件个数,由此能求出logab为整数的概率.
【解答】解:从2,3,8,9中任取两个不同的数字,分别记为a,b, 根本领件总数n=
=12,
logab为整数满足的根本领件个数为〔2,8〕,〔3,9〕,共2个, ∴logab为整数的概率p=故答案为:.
【点评】此题考查概率的求法,是根底题,解题时要认真审题,注意列举法的合理运用.
14.〔5分〕假设函数f〔x〕是定义R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,f〔x〕=4x,那么f〔﹣〕+f〔2〕= ﹣2 .
【分析】根据函数奇偶性和周期性的性质将条件进行转化求解即可.
【解答】解:∵函数f〔x〕是定义R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,f〔x〕=4x,
∴f〔2〕=f〔0〕=0,
f〔﹣〕=f〔﹣+2〕=f〔﹣〕=﹣f〔〕=﹣那么f〔﹣〕+f〔2〕=﹣2+0=﹣2, 故答案为:﹣2.
【点评】此题主要考查函数值的计算,根据函数奇偶性和周期性的性质将条件进行转化是解决此题的关键.
15.〔5分〕在平面直角坐标系中,当P〔x,y〕不是原点时,定义P的“伴随点〞为P′〔命题:
•①假设点A的“伴随点〞是点A′,那么点A′的“伴随点〞是点A.
,
〕,当P是原点时,定义“伴随点〞为它自身,现有以下
=﹣
=﹣2,
.
‚②单元圆上的“伴随点〞还在单位圆上.
ƒ③假设两点关于x轴对称,那么他们的“伴随点〞关于y轴对称 ④假设三点在同一条直线上,那么他们的“伴随点〞一定共线. 其中的真命题是②③.
【分析】根据“伴随点〞的定义,分别进行判断即可,对应不成立的命题,利用特殊值法进行排除即可.
【解答】解:①设A〔0,1〕,那么A的“伴随点〞为A′〔1,0〕, 而A′〔1,0〕的“伴随点〞为〔0,﹣1〕,不是A,故①错误, ②假设点在单位圆上,那么x2+y2=1,
即P〔x,y〕不是原点时,定义P的“伴随点〞为P〔y,﹣x〕, 满足y2+〔﹣x〕2=1,即P′也在单位圆上,故②正确,
③假设两点关于x轴对称,设P〔x,y〕,对称点为Q〔x,﹣y〕, 那么Q〔x,﹣y〕的“伴随点〞为Q′〔﹣
,
〕,
那么Q′〔﹣确,
,〕与P′〔,〕关于y轴对称,故③正
④∵〔﹣1,1〕,〔0,1〕,〔1,1〕三点在直线y=1上, ∴〔﹣1,1〕的“伴随点〞为〔
,
〕,即〔,〕,
,﹣
〕,即〔,
〔0,1〕的“伴随点〞为〔1,0〕,〔1,1的“伴随点〞为〔﹣〕,
那么〔,〕,〔1,0〕,〔,﹣〕三点不在同一直线上,故④错误, 故答案为:②③
【点评】此题主要考查命题的真假判断,正确理解“伴随点〞的定义是解决此题的关键.考查学生的推理能力.
三、解答题〔共6小题,总分值75分〕
16.〔12分〕我国是世界上严重缺水的国家.某市为了制定合理的节水方案,对居民用水情况进行了调查,通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量
〔单位:吨〕.将数据按照[0,0.5〕,[0.5,1〕,…,[4,4.5]分成9组,制成了如下列图的频率分布直方图. 〔Ⅰ〕求直方图中a的值;
〔Ⅱ〕设该市有30万居民,估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数,并说明理由;
〔Ⅲ〕估计居民月均水量的中位数.
【分析】〔I〕先根据频率分布直方图中的频率等于纵坐标乘以组距求出9个矩形的面积即频率,再根据直方图的总频率为1求出a的值;
〔II〕根据中的频率分布直方图先求出月均用水量不低于3吨的频率,结合样本容量为30万,进而得解.
〔Ⅲ〕根据频率分布直方图,求出使直方图中左右两边频率相等对应的横坐标的值.
【解答】解:〔I〕∵1=〔0.08+0.16+a+0.40+0.52+a+0.12+0.08+0.04〕×0.5, 整理可得:2=1.4+2a, ∴解得:a=0.3.
〔II〕估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数为3.6万,理由如下: 由中的频率分布直方图可得月均用水量不低于3吨的频率为〔0.12+0.08+0.04〕×0.5=0.12,
又样本容量为30万,
那么样本中月均用水量不低于3吨的户数为30×0.12=3.6万. 〔Ⅲ〕根据频率分布直方图,得;
0.08×0.5+0.16×0.5+0.30×0.5+0.42×0.5=0.48<0.5, 0.48+0.5×0.52=0.74>0.5,
∴中位数应在〔2,2.5]组内,设出未知数x,
令0.08×0.5+0.16×0.5+0.30×0.5+0.42×0.5+0.52×x=0.5, 解得x=0.04;
∴中位数是2+0.04=2.04.
【点评】此题用样本估计总体,是研究统计问题的一个根本思想方法.频率分布直方图中小长方形的面积=组距×
,各个矩形面积之和等于1,能根据直方
图求众数和中位数,属于常规题型.
17.〔12分〕如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥CD,AD∥BC,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=AD.
〔I〕在平面PAD内找一点M,使得直线CM∥平面PAB,并说明理由; 〔II〕证明:平面PAB⊥平面PBD.
【分析】〔I〕M为PD的中点,直线CM∥平面PAB.取AD的中点E,连接CM,ME,CE,那么ME∥PA,证明平面CME∥平面PAB,即可证明直线CM∥平面PAB; 〔II〕证明:BD⊥平面PAB,即可证明平面PAB⊥平面PBD. 【解答】证明:〔I〕M为PD的中点,直线CM∥平面PAB. 取AD的中点E,连接CM,ME,CE,那么ME∥PA, ∵ME⊄平面PAB,PA⊂平面PAB, ∴ME∥平面PAB. ∵AD∥BC,BC=AE, ∴ABCE是平行四边形, ∴CE∥AB.
∵CE⊄平面PAB,AB⊂平面PAB, ∴CE∥平面PAB. ∵ME∩CE=E,
∴平面CME∥平面PAB, ∵CM⊂平面CME, ∴CM∥平面PAB
假设M为AD的中点,连接CM,
由四边形ABCD中,AD∥BC,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=AD. 可得四边形ABCM为平行四边形,即有CM∥AB, CM⊄平面PAB,AB⊂平面PAB, ∴CM∥平面PAB;
〔II〕∵PA⊥CD,∠PAB=90°,AB与CD相交, ∴PA⊥平面ABCD, ∵BD⊂平面ABCD,
∴PA⊥BD,
由〔I〕及BC=CD=AD,可得∠BAD=∠BDA=45°, ∴∠ABD=90°,∴BD⊥AB, ∵PA∩AB=A, ∴BD⊥平面PAB, ∵BD⊂平面PBD, ∴平面PAB⊥平面PBD.
【点评】此题主要考查了直线与平面平行的判定,平面与平面垂直的判定,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,属于中档题.
18.〔12分〕在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且=
.
+
〔Ⅰ〕证明:sinAsinB=sinC;
〔Ⅱ〕假设b2+c2﹣a2=bc,求tanB.
【分析】〔Ⅰ〕将等式通分后利用两角和的正弦函数公式整理,利用正弦定理,即可证明.
〔Ⅱ〕由余弦定理求出A的余弦函数值,利用〔Ⅰ〕的条件,求解B的正切函数值即可.
【解答】〔Ⅰ〕证明:在△ABC中,∵∴由正弦定理得:∴
∵sin〔A+B〕=sinC.
∴整理可得:sinAsinB=sinC,
〔Ⅱ〕解:b2+c2﹣a2=bc,由余弦定理可得cosA=. sinA=,
+tanB=4.
==
=1,
=, =
, ,
+
=
,
【点评】此题主要考查了正弦定理,余弦定理,两角和的正弦函数公式,三角形内角和定理,三角形面积公式的应用,考查了转化思想,属于中档题. 19.〔12分〕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〕假设a2,a3,a2+a3成等差数列,求数列{an}的通项公式; 〔Ⅱ〕设双曲线x2﹣
=1的离心率为en,且e2=2,求e12+e22+…+en2.
【分析】〔Ⅰ〕根据题意,由数列的递推公式可得a2与a3的值,又由a2,a3,a2+a3成等差数列,可得2a3=a2+〔a2+a3〕,代入a2与a3的值可得q2=2q,解可得q的值,进而可得Sn+1=2Sn+1,进而可得Sn=2Sn﹣1+1,将两式相减可得an=2an﹣1,即可得数列{an}是以1为首项,公比为2的等比数列,由等比数列的通项公式计算可得答案;
〔Ⅱ〕根据题意Sn+1=qSn+1,同理有Sn=qSn﹣1+1,将两式相减可得an=qan﹣1,分析可得an=qn﹣1;又由双曲线x2﹣=2,
解可得a2的值,由an=qn﹣1可得q的值,进而可得数列{an}的通项公式,再次由双曲线的几何性质可得en2=1+an2=1+3n﹣1,运用分组求和法计算可得答案. 【解答】解:〔Ⅰ〕根据题意,数列{an}的首项为1,即a1=1, 又由Sn+1=qSn+1,那么S2=qa1+1,那么a2=q, 又有S3=qS2+1,那么有a3=q2,
假设a2,a3,a2+a3成等差数列,即2a3=a2+〔a2+a3〕, 那么可得q2=2q,〔q>0〕, 解可得q=2,
那么有Sn+1=2Sn+1,① 进而有Sn=2Sn﹣1+1,② ①﹣②可得an=2an﹣1,
那么数列{an}是以1为首项,公比为2的等比数列, 那么an=1×2n﹣1=2n﹣1;
=1的离心率为en,且e2=2,分析可得e2=
〔Ⅱ〕根据题意,有Sn+1=qSn+1,③ 同理可得Sn=qSn﹣1+1,④ ③﹣④可得:an=qan﹣1, 又由q>0,
那么数列{an}是以1为首项,公比为q的等比数列,那么an=1×qn﹣1=qn﹣1; 假设e2=2,那么e2=解可得a2=那么a2=q=
, ,即q=
, 〕n﹣1,
=2,
an=1×qn﹣1=qn﹣1=〔
那么en2=1+an2=1+3n﹣1,
故e12+e22+…+en2=n+〔1+3+32+…+3n﹣1〕=n+
.
【点评】此题考查数列的递推公式以及数列的求和,涉及双曲线的简单几何性质,注意题目中q>0这一条件. 20.〔13分〕椭圆E:
+
=1〔a>b>0〕的一个焦点与短轴的两个端点是正,〕在椭圆E上.
三角形的三个顶点,点P〔〔Ⅰ〕求椭圆E的方程;
〔Ⅱ〕设不过原点O且斜率为的直线l与椭圆E交于不同的两点A,B,线段AB的中点为M,直线OM与椭圆E交于C,D,证明:︳MA︳•︳MB︳=︳MC︳•︳MD︳
【分析】〔Ⅰ〕由题意可得a=2b,再把点的坐标代入椭圆方程,结合隐含条件求得a,b得答案;
〔Ⅱ〕设出直线方程,与椭圆方程联立,求出弦长及AB中点坐标,得到OM所在直线方程,再与椭圆方程联立,求出C,D的坐标,把︳MA︳•︳MB︳化为〔|AB|〕2,再由两点间的距离公式求得︳MC︳•︳MD︳的值得答案. 【解答】〔Ⅰ〕解:如图,
由题意可得
,解得a2=4,b2=1,
∴椭圆E的方程为;
,
〔Ⅱ〕证明:设AB所在直线方程为y=
联立,得x2+2mx+2m2﹣2=0.
∴△=4m2﹣4〔2m2﹣2〕=8﹣4m2>0,即设A〔x1,y1〕,B〔x2,y2〕,M〔x0,y0〕, 那么|AB|=∴x0=﹣m,
,即M〔
,
〕,
,
=
.
.
那么OM所在直线方程为y=﹣
联立,得或.
∴C〔﹣,〕,D〔,﹣〕.
那么︳MC︳•︳MD︳==
而︳MA︳•︳MB︳=
=〔10﹣5m2〕=
.
.
∴︳MA︳•︳MB︳=︳MC︳•︳MD︳.
【点评】此题考查椭圆的标准方程,考查了直线与圆锥曲线位置关系的应用,训练了弦长公式的应用,考查数学转化思想方法,训练了计算能力,是中档题. 21.〔14分〕设函数f〔x〕=ax2﹣a﹣ln x,g〔x〕=﹣为自然对数的底数.
,其中a∈R,e=2.718…
〔1〕讨论f〔x〕的单调性;
〔2〕证明:当x>1时,g〔x〕>0;
〔3〕确定a的所有可能取值,使得f〔x〕>g〔x〕在区间〔1,+∞〕内恒成立. 【分析】〔Ⅰ〕求导数,分类讨论,即可讨论f〔x〕的单调性; 〔Ⅱ〕要证g〔x〕>0〔x>1〕,即﹣〔Ⅲ〕由〔fx〕>g〔x〕,得
>0,即证
,设〔tx〕=
,也就是证
; ,
由题意知,t〔x〕>0在〔1,+∞〕内恒成立,再构造函数,求导数,即可确定a的取值范围.
【解答】〔Ⅰ〕解:由f〔x〕=ax2﹣a﹣lnx,得f′〔x〕=2ax﹣=
〔x>0〕,
当a≤0时,f′〔x〕<0在〔0,+∞〕成立,那么f〔x〕为〔0,+∞〕上的减函数;
当a>0时,由f′〔x〕=0,得x=∴当x∈〔0,
=
,
,+∞〕时,f′〔x〕>0, ,+∞〕上为增函数;
〕时,f′〔x〕<0,当x∈〔
〕上为减函数,在〔
那么f〔x〕在〔0,
综上,当a≤0时,f〔x〕为〔0,+∞〕上的减函数,当a>0时,f〔x〕在〔0,
〕上为减函数,在〔
,+∞〕上为增函数;
>0,
〔Ⅱ〕证明:要证g〔x〕>0〔x>1〕,即﹣即证
,也就是证
,
令h〔x〕=,那么h′〔x〕=,
∴h〔x〕在〔1,+∞〕上单调递增,那么h〔x〕min=h〔1〕=e, 即当x>1时,h〔x〕>e,∴当x>1时,g〔x〕>0; 〔Ⅲ〕解:由f〔x〕>g〔x〕,得设t〔x〕=
,
,
由题意知,t〔x〕>0在〔1,+∞〕内恒成立, ∵t〔1〕=0, ∴有t′〔x〕=2ax令φ〔x〕=那么φ′〔x〕=2a
当x≥2时,φ′〔x〕>0, 令h〔x〕=
,h′〔x〕=
,函数在[1,2〕上单调递增, ,
=
,
=
≥0在〔1,+∞〕内恒成立,
∴h〔x〕min=h〔1〕=﹣1.
e1﹣x>0,∴1<x<2,φ′〔x〕>0,
综上所述,x>1,φ′〔x〕>0,φ〔x〕在区间〔1,+∞〕单调递增, ∴t′〔x〕>t′〔1〕≥0,即t〔x〕在区间〔1,+∞〕单调递增, 由2a﹣1≥0, ∴a≥.
【点评】此题考查导数知识的综合运用,考查函数的单调性,不等式的证明,考查恒成立成立问题,正确构造函数,求导数是关键.
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