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文档介绍
2017-2018学年辽宁省本溪一中高二上学期期末数学试题(文科)(解析版)
2017-2018学年辽宁省本溪一中高二(上)期末数学试卷(文科) 一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分.) 1.(5分)已知复数z满足z•i=2﹣i,i为虚数单位,则z=( ) A.﹣1﹣2i B.﹣1+2i C.1﹣2i D.1+2i 2.(5分)命题“∃x∈Z,使 x2+2x+m≤0”的否命题是( ) A.∃x∈Z,使x2+2x+m>0 B.∀x∈Z,都有x2+2x+m>0 C.∀x∈Z,都有x2+2x+m≤0 D.不存在x∈Z,使x2+2x+m>0 3.(5分)已知平面向量,满足()=5,且||=2,||=1,则向量与夹角的正切值为( ) A. B. C.﹣ D.﹣ 4.(5分)已知sinα=2cosα,则sin()=( ) A. B. C. D. 5.(5分)已知{an}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,以Sn表示{an}的前n项和,则使得Sn达到最大值的n是( ) A.21 B.20 C.19 D.18 6.(5分)若抛物线y2=4x上一点P到x轴的距离为2,则点P到抛物线的焦F的距离为( ) A.4 B.5 C.6 D.7 7.(5分)已知向量,若实数x,y满足,则的最大值是( ) A. B. C. D. 8.(5分)点P在双曲线:(a>0,b>0)上,F1,F2是这条双曲线的两个焦点,∠F1PF2=90°,且△F1PF2 的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是( ) A.2 B.3 C.4 D.5 9.(5分)己知x0=﹣是函数f(x)=sin(2x+φ)的一个极小值点,则f(x)的一个单调递减区间是( ) A.(,) B.(,) C.(,π) D.(,π) 10.(5分)设a>0,b>0.若是3a与3b的等比中项,则的最小值为( ) A.8 B.4 C.1 D. 11.(5分)已知l是双曲线C:﹣=1的一条渐近线,P是l上的一点,F1,F2是C的两个焦点,若•=0,则P到x轴的距离为( ) A. B. C.2 D. 12.(5分)设定义在R上的偶函数y=f(x)满足:对任意x∈R,都有f(x)=f(2﹣x),x∈(0,1]时f(x)=,若a=f(),b=f(),c=f(),则a,b,c三者的大小关系是( ) A.a>b>c B.b>a>c C.c>b>a D.a>c>b 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.) 13.(5分)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C的极坐标方程为ρ2(1+3sin2θ)=4,则曲线C的普通方程为 . 14.(5分)设等差数列{an}的前n项和为Sn,则S4,S8﹣S4,S12﹣S8,S16﹣S12成等差数列.类比以上结论有:设等比数列{bn}的前n项积为Tn,则T4, , ,成等比数列. 15.(5分)F1是椭圆的左焦点,P是椭圆上的动点A(1,1)为定点,则|PA|+|PF1|的最小值是 . 16.(5分)在△ABC中,D是BC的中点,已知∠BAD+∠C=90°,则△ ABC的形状是 . 三、解答题:(本大题共6小题,共70分.) 17.(10分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足(2b﹣c)cosA=acosC. (1)求角A的大小; (2)若a=2,b+c=4,求△ABC的面积. 18.(12分)某中学将100名高一新生分成水平相同的甲,乙两个“平行班”,每班50人.陈老师采用A,B两种不同的教学方式分别在甲,乙两个班级进行教改实验.为了解教学效果,期末考试后,陈老师分别从两个班级中各随机抽取20名学生的成绩进行统计,作出茎叶图如下,计成绩不低于90分者为“成绩优秀”. (1)从乙班样本的20个个体中,从不低于86分的成绩中随机抽取2个,求抽出的两个均“成绩优秀”的概率; (2)由以上统计数据填写下面2x2列联表,并判断是否有90%的把握认为“成绩优秀”与教学方式有关. 甲班(A方式) 乙班(B方式) 总计 成绩优秀 成绩不优秀 总计 附:K2= P((K2≥k) 0.25 0.15 0.10 0.05 0.025 k 1.323 2.072 2.706 3.841 5.024 19.(12分)已知数列{an},其前n项和为Sn,若函数y=x2﹣2x在x=an处的切线斜率为Sn,数列{bn},满足点(n,bn)(n∈N*)在直线y=x上. (1)分别求{an},{bn}的通项公式; (2)求数列{anbn}的前n项和Tn. 20.(12分)如图,在四棱锥E﹣ABCD中,AE⊥DE,CD⊥平面ADE,AB⊥平面ADE,CD=DA=6,AB=2,DE=3. (1)求B到平面CDE的距离 (2)在线段DE上是否存在一点F,使AF∥平面BCE?若存在,求出的值;若不存在,说明理由. 21.(12分)已知椭圆C:(a>b>0)的短轴长为2,离心率为 (1)求椭圆C的方程; (2)设过定点T(0,2)的直线l与(1)中的椭圆C交于不同的两点A、B,且∠AOB为锐角,求直线l的斜率k的取值范围. 22.(12分)已知函数f(x)=x2+(2m﹣1)x﹣mlnx. (1)当m=1时,求曲线y=f(x)的极值; (2)求函数f(x)的单调区间; (3)若对任意m∈(2,3)及x∈[1,3]时,恒有mt﹣f(x)<1成立,求实数t的取值范围. 2017-2018学年辽宁省本溪一中高二(上)期末数学试卷(文科) 参考答案与试题解析 一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分.) 1.(5分)已知复数z满足z•i=2﹣i,i为虚数单位,则z=( ) A.﹣1﹣2i B.﹣1+2i C.1﹣2i D.1+2i 【分析】复数方程同除i,右侧复数的分子、分母同乘复数i,化简为a+bi(a,b∈R)的形式. 【解答】解:由z•i=2﹣i得,, 故选A 【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查计算能力,是基础题. 2.(5分)命题“∃x∈Z,使 x2+2x+m≤0”的否命题是( ) A.∃x∈Z,使x2+2x+m>0 B.∀x∈Z,都有x2+2x+m>0 C.∀x∈Z,都有x2+2x+m≤0 D.不存在x∈Z,使x2+2x+m>0 【分析】特称命题“∃x∈Z,使 x2+2x+m≤0”的否定是:把∃改为∀,其它条件不变,然后否定结论,变为一个全称命题.即∀x∈Z,都有 x2+2x+m>0”. 【解答】解:特称命题“∃x∈Z,使 x2+2x+m≤0”的否定是全称命题: “∀x∈Z,都有 x2+2x+m>0”. 故答案为:∀x∈Z,都有 x2+2x+m>0. 【点评】写含量词的命题的否定时,只要将“任意”与“存在”互换,同时将结论否定即可. 3.(5分)已知平面向量,满足()=5,且||=2,||=1,则向量与夹角的正切值为( ) A. B. C.﹣ D.﹣ 【分析】根据平面向量数量积的定义,即可求出向量、的夹角θ以及θ的正切值. 【解答】解:设、的夹角为θ,则θ∈[0,π], 又()=5,||=2,||=1, ∴+•=22+2×1×cosθ=5, 解得cosθ=, ∴θ=, ∴tanθ=, 即向量与夹角的正切值为. 故选:B. 【点评】本题考查了利用平面向量的数量积求夹角的应用问题,是基础题目. 4.(5分)已知sinα=2cosα,则sin()=( ) A. B. C. D. 【分析】由已知可得tanα,再由诱导公式及万能公式转化为切函数求得sin()的值. 【解答】解:由sinα=2cosα,得tanα=2. ∴sin()=cos2α=. 故选:A. 【点评】本题考查三角函数的化简求值,考查了诱导公式及万能公式的应用,是基础题. 5.(5分)已知{an}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,以Sn表示{an}的前n项和,则使得Sn达到最大值的n是( ) A.21 B.20 C.19 D.18 【分析】写出前n项和的函数解析式,再求此式的最值是最直观的思路,但注意n取正整数这一条件. 【解答】解:设{an}的公差为d,由题意得 a1+a3+a5=a1+a1+2d+a1+4d=105,即a1+2d=35,① a2+a4+a6=a1+d+a1+3d+a1+5d=99,即a1+3d=33,② 由①②联立得a1=39,d=﹣2, ∴Sn=39n+×(﹣2)=﹣n2+40n=﹣(n﹣20)2+400, 故当n=20时,Sn达到最大值400. 故选:B. 【点评】求等差数列前n项和的最值问题可以转化为利用二次函数的性质求最值问题,但注意n取正整数这一条件. 6.(5分)若抛物线y2=4x上一点P到x轴的距离为2,则点P到抛物线的焦F的距离为( ) A.4 B.5 C.6 D.7 【分析】求得抛物线的准线方程,利用抛物线的定义,可得点P到抛物线的焦点F的距离. 【解答】解:抛物线y2=4x的准线方程为x=﹣1 ∵抛物线y2=4x上一点P到x轴的距离为2,则P(3,), ∴P到抛物线的准线的距离为:4, ∴点P到抛物线的焦点F的距离为4. 故选:A. 【点评】本题考查抛物线的性质,考查抛物线的定义,属于基础题. 7.(5分)已知向量,若实数x,y满足,则的最大值是( ) A. B. C. D. 【分析】由约束条件作出可行域,由的几何意义,即可行域内动点到原点的距离,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,代入两点间的距离公式得答案. 【解答】解:由约束条件作出可行域如图, ∵,∴, 其几何意义为可行域内动点到原点的距离, 由图可知,A到原点距离最大. 联立,解得A(3,8), ∴的最大值是. 故选:A. 【点评】本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题. 8.(5分)点P在双曲线:(a>0,b>0)上,F1,F2是这条双曲线的两个焦点,∠F1PF2=90°,且△F1PF2的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是( ) A.2 B.3 C.4 D.5 【分析】通过|PF2|,|PF1|,|F1F2|成等差数列,分别设为m﹣d,m,m+ d,则由双曲线定义和勾股定理求出m=4d=8a, c=,由此求得离心率的值. 【解答】解:因为△F1PF2的三条边长成等差数列,不妨设|PF2|,|PF1|,|F1F2|成等差数列, 分别设为m﹣d,m,m+d, 则由双曲线定义和勾股定理可知:m﹣(m﹣d)=2a,m+d=2c,(m﹣d)2+m2=(m+d)2, 解得m=4d=8a,c=,故离心率e===5, 故选D. 【点评】本题主要考查等差数列的定义和性质,以及双曲线的简单性质的应用,属于中档题. 9.(5分)己知x0=﹣是函数f(x)=sin(2x+φ)的一个极小值点,则f(x)的一个单调递减区间是( ) A.(,) B.(,) C.(,π) D.(,π) 【分析】由极值点可求得φ的值,再求2kπ+<2x﹣<2kπ+中x的取值范围,可得函数f(x)的单调递减区间,结合选项求出答案. 【解答】解:x0=﹣是函数f(x)=sin(2x+φ)的一个极小值点, ∴sin[2×(﹣)+φ]=﹣1, ∴﹣+φ=2kπ﹣, 解得φ=2kπ﹣,k∈Z, 不妨取φ=﹣, 此时f(x)=sin(2x﹣), 令2kπ+<2x﹣<2kπ+, 可得kπ+<x<kπ+, ∴函数f(x)的单调递减区间为(kπ+,kπ+)k∈Z, 结合选项可知当k=0时,函数的一个单调递减区间为(,). 故选:A. 【点评】本题考查了正弦函数的图象和单调性问题,是基础题目. 10.(5分)设a>0,b>0.若是3a与3b的等比中项,则的最小值为( ) A.8 B.4 C.1 D. 【分析】由题设条件中的等比关系得出a+b=1,代入中,将其变为2+,利用基本不等式就可得出其最小值 【解答】解:因为3a•3b=3,所以a+b=1, , 当且仅当即时“=”成立, 故选择B. 【点评】本小题考查指数式和对数式的互化,以及均值不等式求最值的运用,考查了变通能力. 11.(5分)已知l是双曲线C:﹣=1的一条渐近线,P是l上的一点,F1,F2是C的两个焦点,若•=0,则P到x轴的距离为( ) A. B. C.2 D. 【分析】求得双曲线的a,b,c,可得焦点坐标和一条渐近线方程,设P(m,m),运用向量的数量积的坐标表示,解方程可得m,进而求得P到x轴的距离. 【解答】解:双曲线C:﹣=1的a=,b=2, c==, 即有F1(﹣,0),F2(,0), 设渐近线l的方程为y=x,且P(m,m), •=(﹣﹣m,﹣m)•(﹣m,﹣m) =(﹣﹣m)(﹣m)+(﹣m)2=0, 化为3m2﹣6=0, 解得m=±, 则P到x轴的距离为|m|=2. 故选:C. 【点评】本题考查双曲线的方程和性质,主要是焦点和渐近线方程的运用,考查向量的数量积的坐标表示,以及化简运算能力,属于中档题. 12.(5分)设定义在R上的偶函数y=f(x)满足:对任意x∈R,都有f(x)=f(2﹣x),x∈(0,1]时f(x)=,若a=f(),b=f(),c=f(),则a,b,c三者的大小关系是( ) A.a>b>c B.b>a>c C.c>b>a D.a>c>b 【分析】由题意可得f(﹣x)=f(x)=f(2﹣x),即为f(x+2)=f(x),函数f(x)的最小正周期为2,化简a,b,c,求得f(x)在(0,1)的导数,可得单调性,即可得到所求大小关系. 【解答】解:定义在R上的偶函数y=f(x)满足对任意x∈R,都有f(x)=f(2﹣x), 可得f(﹣x)=f(x)=f(2﹣x), 即为f(x+2)=f(x), 函数f(x)的最小正周期为2, 若a=f()=f(672﹣)=f(﹣)=f(), b=f()=f(404﹣)=f(﹣)=f(), c=f()=f(288+)=f(), x∈(0,1]时f(x)=, 导数为f′(x)=, 当0<x<1时,f′(x)>0,f(x)递增, 由<<,可得f()<f()<f(), 即为c<a<b, 故选B. 【点评】本题考查函数的奇偶性和单调性、周期性的判断和运用:比较大小,考查化简整理的运算能力,属于中档题. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.) 13.(5分)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C的极坐标方程为ρ2(1+3sin2θ)=4,则曲线C的普通方程为 +y2=1 . 【分析】直接把极坐标方程转化为直角坐标方程. 【解答】解:曲线C的极坐标方程为ρ2(1+3sin2θ)=4, 转化为直角坐标方程为:x2+3y2=4, 整理得:. 故答案为:. 【点评】本题考查的知识要点:极坐标方程和直角坐标方程的转化. 14.(5分)设等差数列{an}的前n项和为Sn,则S4,S8﹣S4,S12﹣S8,S16﹣S12成等差数列.类比以上结论有:设等比数列{bn}的前n项积为Tn,则T4, , ,成等比数列. 【分析】由于等差数列与等比数列具有类比性,且等差数列与和差有关,等比数列与积商有关,因此当等差数列依次每4项之和仍成等差数列时,类比到等比数列为依次每4项的积的商成等比数列.下面证明该结论的正确性. 【解答】解:设等比数列{bn}的公比为q,首项为b1, 则T4=b14q6,T8=b18q1+2++7=b18q28, T12=b112q1+2++11=b112q66, ∴=b14q22,=b14q38, 即()2=•T4,故T4,,成等比数列. 故答案为: 【点评】本题主要考查类比推理,类比推理一般步骤:①找出两类事物之间的相似性或者一致性.②用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(或猜想). 15.(5分)F1是椭圆的左焦点,P是椭圆上的动点A(1,1)为定点,则|PA|+|PF1|的最小值是 6﹣ . 【分析】涉及|PF1|时,一般可以想到椭圆的定义,所以设该椭圆的右焦点为F′,则:|PF1|+|PF2|=6,所以|PA|+|PF|=6+|PA|﹣|PF2|.这时候可以作出图形,根据图形即可看出||PA|﹣|PF2||≤|AF2|=,这样即可求得|PA|﹣|PF2|的最小值,从而求出|PA|+|PF1|的最小值. 【解答】解:椭圆的a=3,b=,c=2, 如图,设椭圆的右焦点为F2(2,0), 则|PF1|+|PF2|=2a=6; ∴|PA|+|PF1|=|PA|+6﹣|PF2| =6+|PA|﹣|PF2|; 由图形知,当P在直线AF′上时, ||PA|﹣|PF2||=|AF2|=, 当P不在直线AF′上时, 根据三角形的两边之差小于第三边有, ||PA|﹣|PF2||<|AF2|=; ∴当P在F'A的延长线上时,|PA|﹣|PF2|取得最小值﹣, ∴|PA|+|PF1|的最小值为6﹣. 故答案为:6﹣. 【点评】本题考查椭圆的标准方程,椭圆的焦点,以及椭圆的定义,以及三角形两边之差小于第三边,及数形结合求最值. 16.(5分)在△ABC中,D是BC的中点,已知∠BAD+∠C=90°,则△ABC的形状是 等腰或直角三角形 . 【分析】根据题意,设∠BAD=α,∠B=β,可得∠C=90°﹣α,∠ CAD=90°﹣β,在三角形ABD和三角形ADC中,分别根据正弦定理表示出BD:AD及CD:AD,由D为BC中点,得到BD=CD,从而得到两比值相等,列出关于α和β的关系式,利用诱导公式及二倍角的正弦函数公式化简后,得到sin2α=sin2β,由α和β的范围,可得出α=β或α+β=90°,由α=β根据等角对等边可得AD=BD=CD,根据三角形一边上的中线等于这边的一半可得三角形ABC为直角三角形;由α+β=90°,可得AD与BC垂直,又D为BC中点,故AD垂直平分BC,故AB=AC,此时三角形ABC为等腰三角形. 【解答】解:根据题意,∵∠BAD+∠C=90°, ∴∠CAD+∠B=180°﹣(∠BAD+∠C)=90°, 设∠BAD=α,∠B=β,则∠C=90°﹣α,∠CAD=90°﹣β, 在△ABD和△ACD中,根据正弦定理得:sinα:sinβ=BD:AD, sin(90°﹣β):sin(90°﹣α)=CD:AD, 又D为BC中点,∴BD=CD, ∴sinα:sinβ=sin(90°﹣β):sin(90°﹣α)=cosβ:cosα, ∴sinαcosα=sinβcosβ,即sin2α=sin2β, ∴2α=2β或2α+2β=180°, ∴α=β或α+β=90°, ∴BD=AD=CD或AD⊥CD, ∴∠BAC=90°或AB=AC, ∴△ABC为直角三角形或等腰三角形. 故答案为:等腰或直角三角形 【点评】此题考查了三角形形状的判断,涉及的知识有正弦定理,二倍角的正弦函数公式,诱导公式,以及直角三角形和等腰三角形的判定,属于中档题. 三、解答题:(本大题共6小题,共70分.) 17.(10分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足(2b﹣c)cosA=acosC. (1)求角A的大小; (2)若a=2,b+c=4,求△ABC的面积. 【分析】(1)利用正弦定理化简已知等式,变形后利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式化简,根据sinB不为0求出cosA的值,即可确定出A的度数; (2)利用余弦定理列出关系式,再利用完全平方公式变形,将b+c,a以及cosA的值代入求出bc的值,再由sinA的值,利用三角形面积公式即可求出三角形ABC的面积. 【解答】解:(1)已知等式(2b﹣c)cosA=a•cosC, 由正弦定理化简得(2sinB﹣sinC)cosA=sinA•cosC, 整理得:2sinB•cosA=sinCcosA+sinAcosC, 即2sinBcosA=sin(A+C)=sinB, 在△ABC中,sinB≠0, ∴cosA=, ∵0<A<π ∴A=; (2)∵b+c=4,a=2, ∴由余弦定理得:a2=b2+c2﹣2bcosA,即4=b2+c2﹣bc, ∴4=(b+c)2﹣3bc, ∵b+c=4, ∴bc=4, ∴S△ABC=bc•sinA=×4×= 【点评】此题考查了正弦、余弦定理,两角和与差的正弦函数公式,以及三角形的面积公式,熟练掌握定理及公式是解本题的关键. 18.(12分)某中学将100名高一新生分成水平相同的甲,乙两个“平行班”,每班50人.陈老师采用A,B两种不同的教学方式分别在甲,乙两个班级进行教改实验.为了解教学效果,期末考试后,陈老师分别从两个班级中各随机抽取20名学生的成绩进行统计,作出茎叶图如下,计成绩不低于90分者为“成绩优秀”. (1)从乙班样本的20个个体中,从不低于86分的成绩中随机抽取2个,求抽出的两个均“成绩优秀”的概率; (2)由以上统计数据填写下面2x2列联表,并判断是否有90%的把握认为“成绩优秀”与教学方式有关. 甲班(A方式) 乙班(B方式) 总计 成绩优秀 成绩不优秀 总计 附:K2= P((K2≥k) 0.25 0.15 0.10 0.05 0.025 k 1.323 2.072 2.706 3.841 5.024 【分析】(1)利用列举法确定基本事件的个数,由此能求出抽出的两个均“成绩优秀”的概率; (2)由已知数据能完成2×2列联表,据列联表中的数据,求出K2≈3.137>2.706,所以有90%的把握认为“成绩优秀”与教学方式有关. 【解答】解:(1)设“抽出的两个均“成绩优秀”“为事件A. 从不低于86分的成绩中随机抽取2个的基本事件为(86,93),(86,96),(86,97),(86,99)(86,99),(93,96),(93,97),(93,99),(93,99),(96,97),(96,99),(96,99),(97,99),(97,99),(99,99),共15个, 而事件A包含基本事件:(93,96),(93,97),(93,99),(93,99),(96,97),(96,99),(96,99),(97,99),(97,99),(99,99),共10个. 所以所求概率为P(A)== (2)由已知数据得: 甲班(A方式) 乙班(B方式) 总计 成绩优秀 1 5 6 成绩不优秀 19 15 34 总计 20 20 40 根据2×2列联表中数据,K2=≈3.137>2.706 所以有90%的把握认为“成绩优秀”与教学方式有关. 【点评】本题考查古典概型概率的求法,考查2×2列联表的应用,是中档题. 19.(12分)已知数列{an},其前n项和为Sn,若函数y=x2﹣2x在x=an处的切线斜率为Sn,数列{bn},满足点(n,bn)(n∈N*)在直线y=x上. (1)分别求{an},{bn}的通项公式; (2)求数列{anbn}的前n项和Tn. 【分析】(1)求出函数的导数,根据等比数列的性质求出数列的通项公式即可; (2)利用错位相减法求和即可. 【解答】解:(1)∵y=x2﹣2x, ∴y′=2x﹣2, ∴2an﹣2=Sn, 2an﹣1﹣2=Sn﹣1(n≥2), ∴an=2an﹣1(n≥2), 当n=1时,a1=2, ∴{an}是以a1=2为首项,2为公比的等比数列, ∴an=2n(n∈N*), 由条件知{bn}是等差数列, bn=n; (2)令cn=anbn=n2n (利用错位相减法求和), 则Tn=2+2•22+3•23+4•24+…+n•2n,① 故2Tn=22+2•23+3•24+…+(n﹣1)2n+n2n+1②, ①﹣②得﹣Tn=2+22+23+2n﹣n•2n+1=﹣n•2n﹣1, ∵Tn=(n﹣1)2n+1+2. 【点评】本题考查了等比数列的性质,考查数列求和,是一道中档题. 20.(12分)如图,在四棱锥E﹣ABCD中,AE⊥DE,CD⊥平面ADE,AB⊥平面ADE,CD=DA=6,AB=2,DE=3. (1)求B到平面CDE的距离 (2)在线段DE上是否存在一点F,使AF∥平面BCE?若存在,求出的值;若不存在,说明理由. 【分析】(1)说明CD⊥AE,AE⊥ED,推出AE⊥平面CDE,然后求解B到平面CDE的距离. (2)在线段DE上存在一点F,使AF∥平面BCE,=.设F为线段DE上的一点,且=.过F作FM∥CD交CE于点M,则FM=, 证明MFAB,说明四边形ABMF是平行四边形,即可说明AF∥平面BCE. 【解答】(1)解:∵CD⊥平面ADE,∴CD⊥AE,又AE⊥ED,ED∩CD=D,∴AE⊥平面CDE, 又AB∥CD,∴B到平面CDE的距离为AE=3…(6分) (2)解:在线段DE上存在一点F,使AF∥平面BCE,=. 下面给出证明:设F为线段DE上的一点,且=. 过F作FM∥CD交CE于点M,则FM=, ∵CD⊥平面ADE,AB⊥平面ADE, ∴CD∥AB.又CD=3AB, ∴MFAB, ∴四边形ABMF是平行四边形, ∴AF∥BM,又AF⊄平面BCE,BM⊂平面BCE. ∴AF∥平面BCE.…(12分) 【点评】本题考查直线与平面平行,点、线、面距离的求法,考查空间想象能力以及计算能力. 21.(12分)已知椭圆C:(a>b>0)的短轴长为2,离心率为 (1)求椭圆C的方程; (2)设过定点T(0,2)的直线l与(1)中的椭圆C交于不同的两点A、B,且∠AOB为锐角,求直线l的斜率k的取值范围. 【分析】(1)利用已知条件求出b=1,再根据离心率,可解椭圆C的标准方程. (2)设直线l的方程为y=kx+2,点A(x1,y1),B(x2,y2),通过联立直线与椭圆方程,利用韦达定理以及x1x2+y1y2>0.判别式的符号,求解k的范围即可. 【解答】解:(1)由已知得 2b=2,=,解得a=3,b=1 ∴椭圆C的方程为+y2=1. (2)直线l方程为y=kx+2,将其代入+y2=1, 得(3k2+1)x2+12kx+9=0, 设A(x1,y1),B(x2,y2), ∴△=(12k)2﹣36(1+3k2)>0,解得k2>1, 由根与系数的关系,得x1+x2=﹣,x1x2= ∵∠AOB为锐角, ∴•>0, ∴x1x2+y1y2>0, ∴x1x2+(kx1+2)(kx2+2)>0, ∴(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4>0, 化简得>0, 解得k2<, 由k2>1且k2<, 解得k∈(﹣,﹣1)∪(1,). 【点评】本题考查椭圆方程的求法,直线与椭圆的位置关系的综合应用,范围问题的处理方法,考查转化思想以及计算能力. 22.(12分)已知函数f(x)=x2+(2m﹣1)x﹣mlnx. (1)当m=1时,求曲线y=f(x)的极值; (2)求函数f(x)的单调区间; (3)若对任意m∈(2,3)及x∈[1,3]时,恒有mt﹣f(x)<1成立,求实数t的取值范围. 【分析】(1)求出函数的导数,解关于导函数的方程,求出函数的单调区间,从而求出函数的极值即可; (2)求出函数的导数,通过讨论m的范围,确定导函数的符号,从而求出函数的单调区间即可; (3)问题等价于mt﹣1<f(x)min,通过讨论m 的范围,求出t的范围即可. 【解答】解:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞), 当m=1时,,解得x=﹣1(舍去),, 在上递减,在上递增,所以f(x)的极小值为. (2),令f'(x)=0可得. ①当m≥0时,由f'(x)<0可得f(x)在上单调递减, 由f'(x)>0可得f(x)在上单调递增. ②当时,由f'(x)<0可得f(x)在上单调递减, 由f'(x)>0可得f(x)得在(0,﹣m)和上单调递增. ③当时,由可得f(x)在(0,+∞)上单调递增. ④当时,由f'(x)<0可得f(x)在上单调递减, 由f'(x)>0可得f(x)得在和(﹣m,+∞)上单调递增. (3)由题意可知,对∀m∈(2,3),x∈[1,3]时,恒有mt﹣1<f(x)成立,等价于mt﹣1<f(x)min, 由(2)知,当m∈(2,3)时,f(x)在[1,3]上单调递增, ∴f(x)min=f(1)=2m,所以原题等价于∀m∈(2,3)时,恒有mt﹣1<2m成立,即. 在m∈(2,3)时,由,故当时,mt﹣1<2m恒成立,∴. 【点评】本题考查了函数的单调性、极值、最值问题,考查导数的应用以及分类讨论思想,是一道中档题. 查看更多