1、 第 1 页(共 18 页) 2021 年新高考数学模拟试卷(年新高考数学模拟试卷(23) 一选择题(共一选择题(共 8 小题,满分小题,满分 40 分,每小题分,每小题 5 分)分) 1 (5 分)若 a 为实数,且复数 z(1i) (1+ai)在复平面内对应的点位于虚轴上,则 a ( ) A1 B0 C1 D2 2 (5 分)已知集合 AxN|x1,Bx|x5,则 AB( ) Ax|1x5 Bx|x1 C2,3,4 D1,2,3,4,5 3 (5 分)已知随机变量 服从正态分布 N(1,2) ,若 P(4)0.9,则 P(2 1)( ) A0.2 B0.3 C0.4 D0.6 4 (5 分
2、)已知 = 3 1 2, = 23,clog92,则 a,b,c 的大小关系为( ) Aabc Bacb Cbac Dcba 5 (5 分)已知函数 f(x)= 7 2 ,0 2, 0 ,令函数() = () 3 2 ,若函数 g (x)有两个不同零点,则实数 a 的取值范围是( ) A( 9 16 ,) B (,0) C(,0) ( 9 16 ,) D(,0) 9 16, 6 (5 分)正四棱柱 ABCDA1B1C1D1中,AA12AB,则异面直线 AD1与 B1D 所成角的余 弦值为( ) A 1 10 B 1 10 C 30 10 D 30 10 7 (5 分)设双曲线 C: 2 2 2
3、 2 =1(a0,b0)的右焦点为 F,C 的条渐近线为 l,以 F 为圆心的圆与 l 相交于 M,N 两点,MFNF,O 为坐标原点, = (25) , 则双曲线 C 的离心率的取值范围是( ) A 5 2 ,2) B 5 2 , 13 3 C 10 3 , 13 3 D 10 3 , 34 5 8 (5 分)从甲袋中摸出一个红球的概率是1 3,从乙袋中摸出一个红球的概率是 1 2,从两袋各 摸出一个球,则 2 个球中恰有 1 个红球的概率是( ) 第 2 页(共 18 页) A5 6 B1 2 C2 3 D1 6 二多选题(共二多选题(共 4 小题,满分小题,满分 20 分,每小题分,每小
4、题 5 分)分) 9 (5 分)已知向量 =(2cos2x,3) , =(1,sin2x) ,设函数 f(x)= ,则下列关 于函数 yf(x)的性质描述不正确的是( ) A关于直线 x= 12对称 B关于点(5 12,0)对称 C周期为 2 Dyf(x)在( 3,0)上是增函数 10 (5 分)已知函数() = 2 + (2 + 3),则( ) Af(x)的最小正周期为 B曲线 yf(x)关于( 3 ,0)对称 Cf(x)的最大值为3 D曲线 yf(x)关于 = 6对称 11 (5 分)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1, 2,3,5, ,其中从第三项起,
5、每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一 列数组成的数列an称为“斐波那契数列” ,记 Sn为数列an的前 n 项和,则下列结论正 确的是( ) Aa68 BS733 Ca1+a3+a5+a2019a2020 D1 2:22:20192 2019 = 2020 12 (5 分)沙漏是古代的一种计时装置,它由两个形状完全相同的容器和一个狭窄的连接 管道组成,开始时细沙全部在上部容器中,细沙通过连接管道全部流到下部容器所需要 的时间称为该沙漏的一个沙时如图,某沙漏由上下两个圆锥组成,圆锥的底面直径和 高均为 8cm,细沙全部在上部时,其高度为圆锥高度的2 3(细管长度忽略不计) 假设该 沙漏
6、每秒钟漏下 0.02cm3的沙, 且细沙全部漏入下部后, 恰好堆成一个盖住沙漏底部的圆 第 3 页(共 18 页) 锥形沙堆以下结论正确的是( ) A沙漏中的细沙体积为1024 81 cm3 B沙漏的体积是 128cm3 C细沙全部漏入下部后此锥形沙堆的高度约为 2.4cm D该沙漏的一个沙时大约是 1985 秒( 3.14 ) 三填空题(共三填空题(共 4 小题,满分小题,满分 20 分,每小题分,每小题 5 分)分) 13 (5 分)已知正实数 x,y 满足 xy,且2 + 1 ; =1,则 2xy 的最小值为 14 (5 分)已知 R 上的奇函数 f(x)满足 f(1+x)f(x) ;当
7、 x(1,1)时, () = 2 + 2,(0 1) 2+ ,(10)则( ) + () + (2019 ) = 15(5 分) 已知 (x2+1)(x2) 9a0+a1 (x1) +a2(x1) 2+a11 (x1) 11, 则 a1+a2+a3+ +a11的值为 16 (5 分)已知直线 ykx 与圆1:2+ 2 2 = 0及圆2:2+ 2 2 8 = 0从左到 右依次交于点 M,N,P,Q,且|MN|NP|PQ|,则|NP| 四解答题(共四解答题(共 6 小题,满分小题,满分 70 分)分) 17 (10 分)已知an是公比为 q(q0)的等比数列,bn是公差为 2 的等差数列,满足 a
8、1b13,a3b13 (1)求数列an和bn的通项公式; (2)若数列 cnanbn,求数列cn的前 n 项和为 Sn 18 (12 分)在锐角ABC 中,内角 A、B、C 所对的边分别为 a、b、c,已知(2c2b)cosA acosBc (1)求证:b2c; (2)若 sinA= 15 4 ,a2,求ABC 的面积 19 (12 分)图 1 是直角梯形 ABCD,ABDC,D90,AB2,DC3,AD= 3, 第 4 页(共 18 页) =2 以 BE 为折痕将BCE 折起,使点 C 到达 C1的位置,且 AC1= 6,如图 2 (1)证明:平面 BC1E平面 ABED; (2)求直线BC
9、1与平面AC1D所成角的正弦 值 20 (12 分)某校从 2011 年到 2018 年参加“北约” , “华约”考试而获得加分的学生(每位 学生只能参加“北约” , “华约”一种考试)人数可以通过以下表格反映出来 (为了方便 计算,将 2011 年编号为 1,2012 年编号为 2,依此类推) 年份 x 1 2 3 4 5 6 7 8 人数 y 2 3 4 4 7 7 6 6 (1)据悉,该校 2018 年获得加分的 6 位同学中,有 1 位获得加 20 分,2 位获得加 15 分,3 位获得加 10 分,从该 6 位同学中任取两位,记该两位同学获得的加分之和为 X, 求 X 的分布列及期望
10、 (2)根据最近五年的数据,利用最小二乘法求出 y 与 x 之间的线性回归方程,并用以预 测该校 2019 年参加“北约” , “华约”考试而获得加分的学生人数 (结果要求四舍五入 至个位) 参考公式: = =1 ()() =1 ()2 = =1 =1 22 = 21 (12 分)已知椭圆 C: 2 2 + 2= 1(a1)的离心率是 2 2 ()求椭圆 C 的方程; ()已知 F1,F2分别是椭圆 C 的左、右焦点,过 F2作斜率为 k 的直线 l,交椭圆 C 于 A,B 两点,直线 F1A,F1B 分别交 y 轴于不同的两点 M,N如果MF1N 为锐角,求 k 的取值范围 22 (12 分
11、)已知函数 f(x)(x+1)lnx,g(x)a(x1) ,aR (1)求直线 yg(x)与曲线 yf(x)相切时,切点 T 的坐标; 第 5 页(共 18 页) (2)当 x(0,1)时,g(x)f(x)恒成立,求 a 的取值范围 第 6 页(共 18 页) 2021 年新高考数学模拟试卷(年新高考数学模拟试卷(23) 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一选择题(共一选择题(共 8 小题,满分小题,满分 40 分,每小题分,每小题 5 分)分) 1 (5 分)若 a 为实数,且复数 z(1i) (1+ai)在复平面内对应的点位于虚轴上,则 a ( ) A1 B0 C1 D2 【解答】解:
12、a 为实数,且复数 z(1i) (1+ai)在复平面内对应的点位于虚轴上, z1+a+(a1)i 的实部 1+a0,解得 a1 故选:A 2 (5 分)已知集合 AxN|x1,Bx|x5,则 AB( ) Ax|1x5 Bx|x1 C2,3,4 D1,2,3,4,5 【解答】解:集合 AxN|x1,Bx|x5, ABxN|1x52,3,4 故选:C 3 (5 分)已知随机变量 服从正态分布 N(1,2) ,若 P(4)0.9,则 P(2 1)( ) A0.2 B0.3 C0.4 D0.6 【解答】解:随机变量 服从正态分布 N(1,2) , 正态分布曲线的对称轴方程为 x1, 由 P(4)0.9
13、,得 P(4)P(2)0.1, 则 P(21)= 1 2P(24)= 1 2 0.8 = 0.4 故选:C 4 (5 分)已知 = 3 1 2, = 23,clog92,则 a,b,c 的大小关系为( ) Aabc Bacb Cbac Dcba 【解答】解; = 3 1 2(1,2) , = 2 3 22 = 1 2, 2 3 22 = 1, 1 2 1, clog92log93= 1 2, 第 7 页(共 18 页) 则 abc, 故选:A 5 (5 分)已知函数 f(x)= 7 2 ,0 2, 0 ,令函数() = () 3 2 ,若函数 g (x)有两个不同零点,则实数 a 的取值范围是
14、( ) A( 9 16 ,) B (,0) C(,0) ( 9 16 ,) D(,0) 9 16, 【解答】解:令 F(x)f(x) 3 2 = 2 ,0 2 3 2 , 0, 当 x0 时,函数 F(x)2(lnx+1)1lnx, 由 F(x)0 得 1lnx0 得 lnx1,得 0xe, 由 F(x)0 得 1lnx0 得 lnx1,得 xe,当 x 值趋向于正无穷大时,y 值也趋向于 负无穷大,即当 xe 时,函数 F(x)取得极大值,极大值为 F(e)2eelne2ee e, 当 x0 时,() = 2 3 2 = ( + 3 4) 2 + 9 16,是二次函数, 在轴处取得最大值 9
15、 16,作出函数 F(x)的图象如图: 要使 F(x)a(a 为常数)有两个不相等的实根,则 a0 或 9 16 , 即若函数 g(x)有两个不同零点,实数 a 的取值范围是(,0) ( 9 16,), 故选:C 6 (5 分)正四棱柱 ABCDA1B1C1D1中,AA12AB,则异面直线 AD1与 B1D 所成角的余 弦值为( ) 第 8 页(共 18 页) A 1 10 B 1 10 C 30 10 D 30 10 【解答】解由题意知:分别取中点如图所示, = = ,所以 = ,所以 DO 与 OF 所成的角即为所成的角,设 AB2a,则 AA14a,ODB1 2 1 =6,OF AE=
16、1 2 1= 5a,DF= 2+ 2= 5a, 在三角形 ODF 中,余弦定理可得,cosFOD= 2+22 2 = (5+65)2 2562 = 30 10 , 故选:D 7 (5 分)设双曲线 C: 2 2 2 2 =1(a0,b0)的右焦点为 F,C 的条渐近线为 l,以 F 为圆心的圆与 l 相交于 M,N 两点,MFNF,O 为坐标原点, = (25) , 则双曲线 C 的离心率的取值范围是( ) A 5 2 ,2) B 5 2 , 13 3 C 10 3 , 13 3 D 10 3 , 34 5 【解答】解:由题意做出图象,如图所示,由题意知 MFNF,且设 MFNFr, 第 9
17、页(共 18 页) 取 Q 为 MN 的中点, 结合MNF 为等腰直角三角形, 则 FQMN, FQNQMQ= 2 2 又在 RtOFQ 中, = = = 2. 10 9 2 2 13 9 = = 2 ( ), = + = 2 (+ ) 又 = (25) , 2 (: ) = 2 (; ), 整理得: = + 2,5, 2 3 3 ,即4 2 92 2 92 4 2 9(2 2) 2 9(2 2) 10 9 2 2 13 9 10 9 2 13 9 10 3 13 3 故选:C 8 (5 分)从甲袋中摸出一个红球的概率是1 3,从乙袋中摸出一个红球的概率是 1 2,从两袋各 摸出一个球,则 2
18、 个球中恰有 1 个红球的概率是( ) A5 6 B1 2 C2 3 D1 6 【解答】解:从甲袋中摸出一个红球的概率是1 3, 从乙袋中摸出一个红球的概率是1 2, 从两袋各摸出一个球,则 2 个球中恰有 1 个红球的概率是: P= 1 3 1 2 + 2 3 1 2 = 1 2 故选:B 二多选题(共二多选题(共 4 小题,满分小题,满分 20 分,每小题分,每小题 5 分)分) 9 (5 分)已知向量 =(2cos2x,3) , =(1,sin2x) ,设函数 f(x)= ,则下列关 于函数 yf(x)的性质描述不正确的是( ) A关于直线 x= 12对称 B关于点(5 12,0)对称
19、C周期为 2 Dyf(x)在( 3,0)上是增函数 【解答】解:() = 22 + 32 = 2 + 32 + 1 = 2(2 + 6) + 1, 第 10 页(共 18 页) 令2 + 6 = 2 + , ,解得 = 6 + 2 , ,若 = 12,则 = 1 6 ,故选 项 A 描述不正确; 令2 + 6 = , , 解得 = 2 12 , , 则函数 f (x) 关于点( 2 12 ,1)( )堆成,故选项 B 描述不正确; 函数 f(x)的周期为2 2 = ,故选项 C 描述不正确; 令 2 + 2 2 + 6 2 + 2, ,解得 3 + 6 + , ,故函数 f (x)在( 3 ,
20、0)上是增函数,故选项 D 描述正确 故选:ABC 10 (5 分)已知函数() = 2 + (2 + 3),则( ) Af(x)的最小正周期为 B曲线 yf(x)关于( 3 ,0)对称 Cf(x)的最大值为3 D曲线 yf(x)关于 = 6对称 【解答】解:() = 2 + (2 + 3) =sin2x+ 1 2sin2x+ 3 2 cos2x= 3sin(2x+ 6) , 对于 A,由于 f(x)的最小正周期 T= 2 2 =,故正确; 对于 B,由于 f( 3)= 3sin(2 3 + 6)= 3 2 0,故错误; 对于 C,由于 f(x)max= 3,故正确; 对于 D,由于 f( 6
21、)= 3sin(2 6 + 6)= 3,故正确; 故选:ACD 11 (5 分)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1, 2,3,5, ,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一 列数组成的数列an称为“斐波那契数列” ,记 Sn为数列an的前 n 项和,则下列结论正 确的是( ) Aa68 BS733 Ca1+a3+a5+a2019a2020 第 11 页(共 18 页) D1 2:22:20192 2019 = 2020 【解答】解:A由 a1a2,a3a4a2,a5a6a4,可得 a68 成立; B由 a1a2,a3a4a2,a5a6
22、a4,可得 a68,a713; s71+1+2+3+5+8+1333 成立; C由 a1a2,a3a4a2,a5a6a4,a2019a2020a2018,可得:a1+a3+a5+ +a2019a2020 故 a1+a3+a5+a2019是斐波那契数列中的第 2020 项即答案 C 成立; D斐波那契数列总有 an+2an+1+an, 则1 2 = 21, 2 2 = 2(3 1) = 23 21, 3 2 = 3(4 2) = 34 23, , 2018 2 = 2018(2019 2017) = 20182019 20172018, 2019 2 = 20192020 20192018; 1
23、 2 + 2 2 + 3 2 + + 2019 2 = 20192020;即答案 D 成立 故选:ABCD 12 (5 分)沙漏是古代的一种计时装置,它由两个形状完全相同的容器和一个狭窄的连接 管道组成,开始时细沙全部在上部容器中,细沙通过连接管道全部流到下部容器所需要 的时间称为该沙漏的一个沙时如图,某沙漏由上下两个圆锥组成,圆锥的底面直径和 高均为 8cm,细沙全部在上部时,其高度为圆锥高度的2 3(细管长度忽略不计) 假设该 沙漏每秒钟漏下 0.02cm3的沙, 且细沙全部漏入下部后, 恰好堆成一个盖住沙漏底部的圆 锥形沙堆以下结论正确的是( ) A沙漏中的细沙体积为1024 81 cm
24、3 B沙漏的体积是 128cm3 C细沙全部漏入下部后此锥形沙堆的高度约为 2.4cm D该沙漏的一个沙时大约是 1985 秒( 3.14 ) 【解答】解:开始时沙漏上部分圆锥的高为 H= 2 3 6 = 16 3 ,底面半径为 r= 2 3 4 = 8 3, 第 12 页(共 18 页) V= 1 3 2 = 1024 81 ,A 对;B 错; 沙漏的一个沙时大约是 0.02 1985s,D 对; 细沙全部漏入下部后此锥形沙堆的高度约 V= 1 3 4 2 ,H= 64 27 2.4,C 对; 故选:ACD 三填空题(共三填空题(共 4 小题,满分小题,满分 20 分,每小题分,每小题 5
25、分)分) 13 (5 分)已知正实数 x,y 满足 xy,且2 + 1 ; =1,则 2xy 的最小值为 3+22 【解答】解:正实数 x,y 满足 xy,且2 + 1 ; =1, 2xyx+(xy)x+(xy)(2 + 1 ;)3+ + 2() 3 + 22, 当且仅当 ; = 2(;) 时取等号,此时取得最小值 3+22 故答案为:3+22 14 (5 分)已知 R 上的奇函数 f(x)满足 f(1+x)f(x) ;当 x(1,1)时, () = 2 + 2,(0 1) 2+ ,(10)则( ) + () + (2019 ) = 3 4 【解答】解:根据题意,设 0x1,则1x0,则有 f
26、(x)x2+2x,f(x) a(x)2+b(x)ax2bx, 又由 f(x)f(x) ,则有(x2+2x)(ax2bx) , 则 a1,b2; 又由函数 f(x)满足 f(1+x)f(x) ,则有 f(x+2)f(x+1)f(x) ,即函数 f (x)是周期为 2 的周期函数, 则() + () + (2019 ) =f (log21) +f (1) +f (2019 2 ) f (0) +f (1) +f (1009+ 1 2) f (0) + (f(0) )+f(1+ 1 2)f( 1 2)= 3 4; 故答案为: 3 4 15(5 分) 已知 (x2+1)(x2) 9a0+a1 (x1)
27、 +a2(x1) 2+a11 (x1) 11, 则 a1+a2+a3+ +a11的值为 2 【解答】 解: 已知(2+ 1)( 2)9= 0+ 1( 1) + 2( 1)2+ + 11( 1)11, 令 x1,可得 a02, 第 13 页(共 18 页) 再令 x2,可得 02+a1+a2+a11,求得 a1+a2+a112, 故答案为:2 16 (5 分)已知直线 ykx 与圆1:2+ 2 2 = 0及圆2:2+ 2 2 8 = 0从左到 右依次交于点 M,N,P,Q,且|MN|NP|PQ|,则|NP| 2 【解答】解:由题意,两个圆有共同的圆心(1,0) , 由|MN|NP|PQ|可得|M
28、Q|3|NP|, 设|NP|m,则|MQ|3m, 设圆心(1,0)到直线 ykx 的距离为 d, 由两圆半径分别为 1,3, 可得2= 12 ( 2) 2 = 32 (3 2) 2, 解得,m2 (负值舍去) , 所以|NP|2 四解答题(共四解答题(共 6 小题,满分小题,满分 70 分)分) 17 (10 分)已知an是公比为 q(q0)的等比数列,bn是公差为 2 的等差数列,满足 a1b13,a3b13 (1)求数列an和bn的通项公式; (2)若数列 cnanbn,求数列cn的前 n 项和为 Sn 【解答】解: (1)由题意,bnb1+(n1)d3+2(n1)2n+1, 则 a3b1
29、327,2= 3 1 = 27 3 = 9,得 q3(q0) = 1;1= 3; (2)cnanbn(2n+1) 3n = 3 31+ 5 32+ 7 33+ + (2 1) 3;1+ (2 + 1) 3, 3= 3 32+ 5 33+ + (2 1) 3+ (2 + 1) 3:1, 两式作差可得:2= 3 + 2(31+ 32+ 33+ + 3) (2 + 1) 3:1 = 3 + 2 3(13) 13 (2 + 1) 3:1= 2n3n+1 = 3:1 18 (12 分)在锐角ABC 中,内角 A、B、C 所对的边分别为 a、b、c,已知(2c2b)cosA acosBc (1)求证:b2
30、c; 第 14 页(共 18 页) (2)若 sinA= 15 4 ,a2,求ABC 的面积 【解答】 (1)证明:(2c2b)cosAacosBc 由正弦定理可得,2sinCcosA2sinBcosAsinAcosBsinCsinAcosBsinAcosB sinBcosA, 即 2sinCcosAsinBcosA0, A 为锐角,则 cosA0, 2sinCsinB, 由正弦定理可得 b2c, (2)由题意可得 cosA=1 15 16 = 1 4, 由余弦定理可得,2+ 2 2 1 4 = 4, 因为 b2c,解可得,b2,c1, 故ABC 的面积1 2 2 15 4 = 15 4 19
31、 (12 分)图 1 是直角梯形 ABCD,ABDC,D90,AB2,DC3,AD= 3, =2 以 BE 为折痕将BCE 折起,使点 C 到达 C1的位置,且 AC1= 6,如图 2 (1)证明:平面 BC1E平面 ABED; (2)求直线BC1与平面AC1D所成角的正弦 值 【解答】 (1)证明:如图所示,连接 AC 与 BE 相交于点 O,过点 B 作 BFEC 交 EC 于 点 F DC3,CE2ED,则 DE1,EC2 四边形 ABFD 为矩形,可得 BFAD= 3,FC1 BC= 2+ 2=2 BCF60BCE 是等边三角形 OC= 3,ECAB,ECAB2,OCEB 第 15 页
32、(共 18 页) 可得:OAOC= 3,OAEB OA2+1 2 =6= 1 2,OAOC1 又 OBOC1O,OA平面 BC1E 又 OA平面 ABED, 平面 BC1E平面 ABED (2)解:建立如图所示的空间直角坐标系O(0,0,0) ,A(3,0,0) ,B(0,1,0) , D( 3 2 , 3 2,0) ,C1(0,0,3) , 1 =(3,0,3) , =( 3 2 , 3 2,0) ,1 =(0,1,3) , 设平面 AC1D 的法向量为: =(x,y,z) ,则 1 = =0, 3x+3z0, 3 2 x 3 2y0,取 =(3,1,3) 直线 BC1与平面 AC1D 所成
33、角的正弦值|cos , 1 |= 4 27 = 27 7 20 (12 分)某校从 2011 年到 2018 年参加“北约” , “华约”考试而获得加分的学生(每位 学生只能参加“北约” , “华约”一种考试)人数可以通过以下表格反映出来 (为了方便 计算,将 2011 年编号为 1,2012 年编号为 2,依此类推) 年份 x 1 2 3 4 5 6 7 8 人数 y 2 3 4 4 7 7 6 6 (1)据悉,该校 2018 年获得加分的 6 位同学中,有 1 位获得加 20 分,2 位获得加 15 分,3 位获得加 10 分,从该 6 位同学中任取两位,记该两位同学获得的加分之和为 X,
34、 求 X 的分布列及期望 (2)根据最近五年的数据,利用最小二乘法求出 y 与 x 之间的线性回归方程,并用以预 测该校 2019 年参加“北约” , “华约”考试而获得加分的学生人数 (结果要求四舍五入 至个位) 第 16 页(共 18 页) 参考公式: = =1 ()() =1 ()2 = =1 =1 22 = 【解答】解: (1)由题意,随机变量所有可能的值为 20,25,30,35 20)= 3 2 6 2 = 1 5,P(X25)= 3 1 2 1 6 2 = 2 5, P(X30)= 6 2+ 3 1 6 2 = 4 15,P(X35)= 2 1 6 2 = 2 15, X 20
35、25 30 35 P 1 5 2 5 4 15 2 15 E(X)= 20 1 5 + 25 2 5 + 30 4 15 + 35 2 15 = 80 3 ; (2)由表中的数据,得 = 6, = 6, 8 1 = 183, 8 1 2 = 190, 故 = 183566 190536 = 3 10, a= = 6 6 3 10 = 21 5 , 故线性回归方程为 y0.3x+4.2, 当 x9 时,y0.39+4.26.9, 故该校 2019 年参加“北约” , “华约”考试而获得加分的学生人数 7 21 (12 分)已知椭圆 C: 2 2 + 2= 1(a1)的离心率是 2 2 ()求椭圆
36、 C 的方程; ()已知 F1,F2分别是椭圆 C 的左、右焦点,过 F2作斜率为 k 的直线 l,交椭圆 C 于 A,B 两点,直线 F1A,F1B 分别交 y 轴于不同的两点 M,N如果MF1N 为锐角,求 k 的取值范围 【解答】解: ()由题意, = 2 2 2= 1 2= 2+ 2 ,解得 a22 椭圆 C 的方程为 2 2 + 2= 1; ()由已知直线 l 的斜率不为 0,设直线 l 的方程为 yk(x1) , 直线 l 与椭圆 C 的交点 A(x1,y1) ,B(x2,y2) , 联立 = ( 1) 2 2 + 2= 1 ,得(2k2+1)x24k2x+2k220 第 17 页
37、(共 18 页) 由已知,0 恒成立,且1+ 2= 42 22+1,12 = 222 22+1, 直线 F1A 的方程为 = 1 1+1 ( + 1),令 x0,得 M(0, 1 1:1) , 同理可得 N(0, 2 2:1) 1 1 = 1 + 12 (1+1)(2+1) = 1 + 2(11)(21) (1+1)(2+1) = (1+2)12+(12)(1+2)+1+2 12+1+2+1 , 将代入并化简得:1 1 = 721 821, 依题意,MF1N 为锐角,则1 1 = 721 821 0, 解得:k2 1 7或 k 21 8 综上,直线 l 的斜率的取值范围为(, 7 7 )( 2
38、 4 ,0)(0, 2 4 )( 7 7 ,+ ) 22 (12 分)已知函数 f(x)(x+1)lnx,g(x)a(x1) ,aR (1)求直线 yg(x)与曲线 yf(x)相切时,切点 T 的坐标; (2)当 x(0,1)时,g(x)f(x)恒成立,求 a 的取值范围 【解答】解: (1)设切点坐标为(x0,y0) ,() = + 1 + 1, 则 0+ 1 0 + 1 = (0+ 1)0= (0 1) ,20 0+ 1 0 = 0 令() = 2 + 1 ,() = 22+1 2 0,h(x)在 (0, +)上单调递减, h(x)0 最多有一个实数根 又h(1)0,x01,此时 y00,
39、即切点 T 的坐标为(1,0) (2)当 x(0,1)时,g(x)f(x)恒成立,等价于 (1) +1 0对 x(0,1) 恒成立 令() = (1) +1 ,则() = 1 2 (+1)2 = 2+2(1)+1 (+1)2 ,h(1)0 当 a2,x(0,1)时,x2+2(1a)x+1x22x+10, h(x)0,h(x)在 x(0,1)上单调递增,因此 h(x)0 当 a2 时, 令 h (x) 0 得1= 1 ( 1)2 1,2= 1 + ( 1)2 1 第 18 页(共 18 页) 由 x21 与 x1x21 得,0x11 当 x(x1,1)时,h(x)0,h(x)单调递减, 当 x(x1,1)时,h(x)h(1)0,不符合
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