2024-2025學年高二上學期期末數(shù)學考點《考前終極刷題二》含答案解析_第1頁
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高中PAGE1高中試卷第=page11頁,共=sectionpages33頁考前終極刷題02(高頻解答專練)1.如圖,四棱錐的底面為平行四邊形,底面,.

(1)求證:平面平面;(2)若,求平面與平面的夾角的余弦值.2.如圖,在三棱錐中,分別是的中點.(1)求證:平面;(2)若四面體的體積為,求;(3)若,求直線AD與平面所成角的正弦值的最大值.3.如圖,四棱錐的底面是邊長為2菱形,,,分別是,的中點.(1)求證;平面;(2)若,,,求平面與平面所成角的余弦值.4.如圖,在圓錐中,為圓錐底面的直徑,為底面圓周上一點,點在線段上,,.

(1)證明:平面;(2)若圓錐的側(cè)面積為,求二面角的正弦值.5.如圖,在四棱錐中,,

,,平面平面.(1)求證:平面;(2)點Q在棱上,與平面所成角的正弦值為,求平面與平面夾角的余弦值.6.解答下列問題.(1)已知直線與直線相交,交點坐標為,求的值;(2)已知直線過點,且點到直線的距離為,求直線的方程.7.已知圓.(1)證明:圓C過定點;(2)當時,點P為直線上的動點,過P作圓C的兩條切線,切點分別為A,B,求四邊形面積最小值,并寫出此時直線AB的方程.8.已知圓,點,.(1)若圓上存在點滿足,求半徑的取值范圍;(2)對于線段上的任意一點,若在圓上都存在不同的兩點,,使得點是線段的中點,求的取值范圍.9.已知圓的方程:(1)若直線與圓C沒有公共點,求m的取值范圍;(2)當圓被直線截得的弦長為時,求m的值.10.已知雙曲線的虛軸長為,離心率為,分別為的左、右頂點,直線交的左、右兩支分別于,兩點.(1)求的方程;(2)記斜率分別為,若,求的值.11.設(shè)橢圓的離心率為,短軸長為4.(1)求橢圓的方程;(2)過點,且斜率為的直線與橢圓相交于兩點.①若直線與軸相交于點,且,求的值;②已知橢圓的上?下頂點分別為,是否存在實數(shù),使直線平行于直線?12.已知直線與關(guān)于拋物線的準線對稱.(1)求的方程;(2)若過的焦點的直線與交于兩點,且,求的斜率.13.設(shè)為橢圓C:x2a2+y2b2=1a>b>0的左?右焦點,點在橢圓上,點(1)求橢圓的方程;(2)過點作直線與交于兩點,的面積為,求的方程.

14.已知拋物線:,在上有一點位于第一象限,設(shè)的縱坐標為.(1)若到拋物線準線的距離為,求的值;(2)當時,若軸上存在一點,使的中點在拋物線上,求到直線的距離;(3)直線:,拋物線上有一異于點的動點,在直線上的投影為點,直線與直線的交點為若在的位置變化過程中,恒成立,求的取值范圍.15.已知橢圓的離心率為,橢圓上一點到左焦點的距離的最小值為.(1)求橢圓的標準方程;(2)已知直線與橢圓交于、兩點,且,求△OMN面積的取值范圍.16.已知動點與定點的距離和P到定直線的距離的比是常數(shù),記點P的軌跡為曲線C.(1)求曲線C的標準方程;(2)設(shè)點,若曲線C上兩點M,N均在x軸上方,且,,求直線FM的斜率.17.已知橢圓的左?右焦點分別為,,為橢圓上的動點,的面積的最大值為,且點到點的最短距離是2.(1)求橢圓的標準方程;(2)過點作斜率為的直線,交橢圓于,兩點,交拋物線:于,兩點,且,求直線的方程.18.對于橢圓:,我們稱雙曲線:為其伴隨雙曲線.已知橢圓(),它的離心率是其伴隨雙曲線離心率的倍.(1)求橢圓伴隨雙曲線的方程;(2)點為的上焦點,過的直線與上支交于,兩點,設(shè)的面積為,(其中為坐標原點).若,求.19.已知和為橢圓:上兩點.(1)求橢圓的離心率;(2)過點的直線與橢圓交于,兩點(,不在軸上).(i)若的面積為,求直線的方程;(ii)直線和分別與軸交于,兩點,求證:以為直徑的圓被軸截得的弦長為定值.20.已知橢圓過點,其長軸長為4,下頂點為,若作與軸不重合且不平行的直線交橢圓于兩點,直線分別與軸交于兩點.(1)求橢圓的方程;(2)當點橫坐標的乘積為時,試探究直線是否過定點?若過定點,請求出定點的坐標;若不過定點,請說明理由.21.已知為拋物線的焦點,為坐標原點,過焦點作一條直線交于A,B兩點,點在的準線上,且直線MF的斜率為的面積為1.(1)求拋物線的方程;(2)試問在上是否存在定點,使得直線NA與NB的斜率之和等于直線NF斜率的平方?若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由;(3)過焦點且與軸垂直的直線與拋物線交于P,Q兩點,求證:直線AP與BQ的交點在一條定直線上.22.在平面直角坐標系中,為直線上一動點,橢圓:的左右頂點分別為,,上、下頂點分別為,.若直線交于另一點,直線交于另一點.(1)求證:直線過定點,并求出定點坐標;(2)求四邊形面積的最大值.23.已知數(shù)列的首項,且滿足,設(shè).(1)求證:數(shù)列為等比數(shù)列;(2)若,求滿足條件的最小正整數(shù).24.已知等差數(shù)列的前項和為,若,.(1)求數(shù)列的通項公式及前項和;(2)若,求數(shù)列的前項和.25.已知數(shù)列滿足,點在直線上.(1)設(shè),證明為等比數(shù)列:(2)求數(shù)列的前項和;(3)設(shè)的前項和為,證明:.26.等差數(shù)列的前項和為,已知,.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)求數(shù)列的前項和.27.已知數(shù)列是公差不為零的等差數(shù)列,且,,成等差數(shù)列,,,成等比數(shù)列,.(1)求m的值及的通項公式;(2)令,,求證:.28.已知函數(shù).(1)若曲線在點處的切線為,求實數(shù)的值;(2)已知函數(shù),且對于任意,,求實數(shù)的取值范圍.29.已知函數(shù),其中.(1)已知,若在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,求的最小值;(2)求證:存在常數(shù)使得,并求出的值;(3)在(2)的條件下,若方程存在三個根,,,且,求的取值范圍.30.函數(shù)的導函數(shù)為,函數(shù)的導函數(shù)是,已知函數(shù).(1)若,求的值和函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若,討論的零點個數(shù).31.已知函數(shù),其中為自然對數(shù)的底數(shù).(1)討論的單調(diào)區(qū)間;(2)當時,不等式在區(qū)間上恒成立時,求的取值范圍.32.已知函數(shù).(1)當時,求函數(shù)的最小值;(2)設(shè)方程的所有根之和為T,且,求整數(shù)n的值;(3)若關(guān)于x的不等式恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.33.已知函數(shù).(1)證明:為奇函數(shù);(2)求的導函數(shù)的最小值;(3)若恰有三個零點,求的取值范圍.34.若存在有限個,使得,且不是偶函數(shù),則稱為“缺陷偶函數(shù)”,稱為的偶點.(1)證明:為“缺陷偶函數(shù)”,且偶點唯一.(2)對任意x,,函數(shù),都滿足.①若是“缺陷偶函數(shù)”,證明:函數(shù)有2個極值點.②若,證明:當時,.參考數(shù)據(jù):,.35.設(shè)是定義域為的函數(shù),當時,.(1)已知在區(qū)間上嚴格減,且對任意,有,證明:函數(shù)在區(qū)間上是嚴格減函數(shù);(2)已知,且對任意,當時,有,若當時,函數(shù)取得極值,求實數(shù)的值;(3)已知,且對任意,當時,有,證明:.36.若函數(shù)在區(qū)間上有定義,在區(qū)間上的值域為,且,則稱是的一個“值域封閉區(qū)間”.(1)已知函數(shù),區(qū)間且是的一個“值域封閉區(qū)間”,求的取值范圍;(2)已知函數(shù),設(shè)集合.(i)求集合中元素的個數(shù);(ii)用表示區(qū)間的長度,設(shè)為集合中的最大元素.證明:存在唯一長度為的閉區(qū)間,使得是的一個“值域封閉區(qū)間”.37.對于,若數(shù)列滿足,則稱這個數(shù)列為“優(yōu)美數(shù)列”.(1)已知數(shù)列是“優(yōu)美數(shù)列”,求實數(shù)的取值范圍;(2)若首項為1的等差數(shù)列為“優(yōu)美數(shù)列”,且其前項和滿足恒成立,求的公差的取值范圍;(3)已知各項均為正整數(shù)的等比數(shù)列是“優(yōu)美數(shù)列”,數(shù)列不是“優(yōu)美數(shù)列”,若,試判斷數(shù)列是否為“優(yōu)美數(shù)列”,并說明理由.38.已知正邊形的每個頂點上有一個數(shù).定義一個變換,其將正邊形每個頂點上的數(shù)變換成相鄰兩個頂點上的數(shù)的平均數(shù),比如:記個頂點上的個數(shù)順時針排列依次為,則,為整數(shù),,,.設(shè)(共個,表示次變換)(1)若,,,求,,,;(2)對于正邊形,若,,證明:;(3)設(shè),,,證明:存在,使得不全為整數(shù).39.設(shè)數(shù)列的前n項和為,若對任意的,都有(k為非零常數(shù)),則稱數(shù)列為“和等比數(shù)列”,其中k為和公比.(1)若,判斷是否為“和等比數(shù)列”.(2)已知是首項為1,公差不為0的等差數(shù)列,且是“和等比數(shù)列”,,數(shù)列的前n項和為.①求的和公比;②求;③若不等式對任意的n∈N+恒成立,求m40.設(shè)任意一個無窮數(shù)列的前項之積為,若,,則稱是數(shù)列.(1)若是首項為,公差為的等差數(shù)列,請判斷是否為數(shù)列?并說明理由;(2)證明:若的通項公式為,則不是數(shù)列;(3)設(shè)是無窮等比數(shù)列,其首項,公比為,若是數(shù)列,求的值.考前終極刷題02(高頻解答專練)1.如圖,四棱錐的底面為平行四邊形,底面,.

(1)求證:平面平面;(2)若,求平面與平面的夾角的余弦值.【答案】(1)證明見解析;(2).【知識點】證明線面垂直、證明面面垂直、線面垂直證明線線垂直、面面角的向量求法【分析】(1)利用線面垂直的性質(zhì)、判定,面面垂直的判定推理得證.(2)過作直線,以點為原點建立空間直角坐標系,求出平面與平面的法向量,再利用面面角的向量求法求解.【詳解】(1)在四棱錐中,由底面,底面,得,由,得,而平面,則平面,又平面,所以平面平面.(2)過作直線,由底面,得底面,直線兩兩垂直,以點為原點,直線分別為軸建立空間直角坐標系,

令,又為平行四邊形,則,,設(shè)平面的法向量為,則,取,得,設(shè)平面的法向量為,則,取,得,所以平面與平面的夾角的余弦值為.2.如圖,在三棱錐中,分別是的中點.(1)求證:平面;(2)若四面體的體積為,求;(3)若,求直線AD與平面所成角的正弦值的最大值.【答案】(1)證明見解析(2)(3)【知識點】錐體體積的有關(guān)計算、證明線面垂直、線面角的向量求法【分析】(1)證明,可證線面垂直;(2)由已知四面體體積求得體積,再由體積公式可得;(3)建立如圖所示的空間直角坐標系,用空間向量法求線面角.【詳解】(1).的中點為,則..,則,故,即.因為,,平面,平面,所以平面.(2)因為,所以.而,所以,解得:.(3)過作軸垂直平面,以方向分別為則,,設(shè)平面法向量為由得,所以為平面的一個法向量,設(shè)與平面所成角為,所以所以直線與平面所成角的正弦值的最大值為.3.如圖,四棱錐的底面是邊長為2菱形,,,分別是,的中點.(1)求證;平面;(2)若,,,求平面與平面所成角的余弦值.【答案】(1)證明見解析(2).【知識點】證明線面平行、證明線面垂直、面面角的向量求法【分析】(1)利用中位線的性質(zhì)構(gòu)造線線平行,再利用線面平行的判定證明即可;(2)根據(jù)線面垂直的判定先證明平面,再建立合適的空間直角坐標系,利用空間向量計算面面夾角即可.【詳解】(1)取的中點為,連接,.點,分別是,的中點,是的中位線,即,,在菱形中,,.,,即四邊形為平行四邊形,則,又平面,平面,平面.(2)連接,,,,,平面,平面,平面,又平面,,,又,則,所以.即直線,,兩兩垂直.如圖,以為坐標原點建立空間直角坐標系,則,,,,,,,.設(shè)平面的法向量為,平面的法向量為,由得取.由得取.設(shè)平面與平面所成角為,則,即平面與平面所成角的余弦值為.4.如圖,在圓錐中,為圓錐底面的直徑,為底面圓周上一點,點在線段上,,.

(1)證明:平面;(2)若圓錐的側(cè)面積為,求二面角的正弦值.【答案】(1)證明見解析(2)【知識點】證明線面垂直、空間位置關(guān)系的向量證明、面面角的向量求法【分析】(1)建立空間直角坐標系,利用向量法證明、,然后利用線面垂直的判定定理證明即可;(2)根據(jù)圓錐的側(cè)面積求得及,求出平面、平面的一個法向量,利用向量法求得二面角的余弦值.【詳解】(1)平面,,故以為坐標原點,為軸正方向,為軸正方向,與同向的方向為軸正方向建立空間直角坐標系.設(shè),故,,,,,,,.,.故,,,,平面,平面;(2)圓錐的側(cè)面積,,,由(1)可知,為平面的法向量,設(shè)平面的法向量為,而,,故,令得,則,所以二面角的正弦值為.5.如圖,在四棱錐中,,

,,平面平面.(1)求證:平面;(2)點Q在棱上,與平面所成角的正弦值為,求平面與平面夾角的余弦值.【答案】(1)證明見解析;(2).【知識點】證明線面垂直、面面垂直證線面垂直、已知線面角求其他量、面面角的向量求法【分析】(1)若分別為中點,連接,易得、、、,再應用面面垂直的性質(zhì)得面,由線面垂直的性質(zhì)證、,最后綜合線面垂直的性質(zhì)及判斷定理證結(jié)論;(2)構(gòu)建合適空間直角坐標系,首先根據(jù)線面角的向量求法列方程求Q位置,再應用向量法求面面角的余弦值.【詳解】(1)若分別為中點,連接,由,,則為直角梯形,且為中位線,所以,且,由,則,又,可得,面面,面,面面,則面,面,故,則,由面,則,又,均在面內(nèi),所以面,面,可得,所以,故,即,由,則,而均在面內(nèi),所以平面.(2)由(1)可構(gòu)建如上圖所示的空間直角坐標系,所以,令且,則,則,,,若是面的一個法向量,則,令,則,由題意,整理得,故,則,若是面的一個法向量,則,令,則,所以平面與平面夾角的余弦值.6.解答下列問題.(1)已知直線與直線相交,交點坐標為,求的值;(2)已知直線過點,且點到直線的距離為,求直線的方程.【答案】(1);(2)和【知識點】求點到直線的距離、直線過定點問題、直線的點斜式方程及辨析【分析】(1)利用直線的交點坐標同時在兩直線上解方程組即可得到結(jié)果;(2)分直線的斜率存在與否,不存在時,直接驗證即可;存在時利用點斜式設(shè)出直線方程,再由點到直線的距離解出斜率,得到直線方程即可.【詳解】(1)由題意得,即解得;(2)顯然直線:滿足條件.此時,直線的斜率不存在.當直線的斜率存在時,設(shè),即.點到直線的距離為,,即,得,得直線綜上所述,直線的方程為和7.已知圓.(1)證明:圓C過定點;(2)當時,點P為直線上的動點,過P作圓C的兩條切線,切點分別為A,B,求四邊形面積最小值,并寫出此時直線AB的方程.【答案】(1)證明見解析(2)面積最小值為,【知識點】向量垂直的坐標表示、相交圓的公共弦方程、直線與圓的位置關(guān)系求距離的最值【分析】(1)依題意改寫圓的方程,令參數(shù)的系數(shù)為0即可;(2)依題意表示出所求面積,再用點到直線的距離公式即可求解.【詳解】(1)依題意,將圓的方程化為,令,即,則恒成立,解得,即圓過定點1,0;(2)當時,圓,直線,設(shè),依題意四邊形的面積,當取得最小值時,四邊形的面積最小,又,即當PC最小時,四邊形的面積最小,圓心到直線的距離即為PC的最小值,即,即四邊形面積最小值為,此時直線與直線垂直,所以直線的方程為,與直線聯(lián)立,解得,設(shè)以為直徑的圓上任意一點:,故圓的方程為,即,又圓,兩式作差可得直線方程.

8.已知圓,點,.(1)若圓上存在點滿足,求半徑的取值范圍;(2)對于線段上的任意一點,若在圓上都存在不同的兩點,,使得點是線段的中點,求的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識點】由圓的位置關(guān)系確定參數(shù)或范圍【分析】(1)根據(jù)垂直關(guān)系可得以為直徑的圓的方程為,即可根據(jù)兩圓位置關(guān)系求解.(2)根據(jù)中點坐標公式得到,,再將兩點的坐標代入圓方程,建立方程組,根據(jù)方程組有解轉(zhuǎn)化為圓與圓的位置關(guān)系進行求解.【詳解】(1)的中點為,所以以為直徑的圓的方程為,由于圓上存在點滿足,則P在以為直徑的圓上,故該圓與有交點即可,所以,解得(2)由題可知,圓,所以圓心,直線,因為為線段上的任意一點,所以設(shè),,,因為為的中點,所以,又因為,都在以點為圓心的圓上,所以,即,所以方程組有解,即為圓心為半徑的圓與為圓心為半徑的圓有公共點,兩圓圓心距離為,所以對恒成立,因為時,,所以,解得,又因為在圓外,所以恒成立,所以,,所以,所以,9.已知圓的方程:(1)若直線與圓C沒有公共點,求m的取值范圍;(2)當圓被直線截得的弦長為時,求m的值.【答案】(1)(2)【知識點】由直線與圓的位置關(guān)系求參數(shù)、已知圓的弦長求方程或參數(shù)【分析】(1)先將圓改成標準方程,可得到圓心和半徑,利用直線與圓C沒有公共點列出不等式即可求解;(2)根據(jù)圓中弦心距、半徑、半弦長的關(guān)系列出方程求解即可.【詳解】(1),,曲線表示圓,,即,又因為圓與直線沒有公共點,所以圓心到直線即的距離大于半徑,即,解得(2)由(1)可知,圓心坐標為,又直線,圓心到直線的距離,直線截得的弦長為,,解得:10.已知雙曲線的虛軸長為,離心率為,分別為的左、右頂點,直線交的左、右兩支分別于,兩點.(1)求的方程;(2)記斜率分別為,若,求的值.【答案】(1);(2).【知識點】斜率公式的應用、根據(jù)離心率求雙曲線的標準方程、根據(jù)直線與雙曲線的位置關(guān)系求參數(shù)或范圍、根據(jù)韋達定理求參數(shù)【分析】(1)根據(jù)給定條件,求出即可求得C的方程.(2)設(shè),聯(lián)立直線與雙曲線方程,利用韋達定理及斜率坐標公式及建立方程即可求出值.【詳解】(1)依題意,,由雙曲線的離心率為,得,即,解得,所以雙曲線的方程為.(2)由(1)知,,設(shè)點,,由消去得,由已知,,且,所以,所以,,而,由,得,即,整理得,即,則,即,于是,要恒成立,則,解得,滿足,所以.【點睛】思路點睛:直線與圓錐曲線結(jié)合問題,通常要設(shè)出直線方程,與圓錐曲線聯(lián)立,得到兩根之和,兩根之積,再根據(jù)題目條件列出方程,或得到弦長或面積,本題中已經(jīng)給出等量關(guān)系,只需代入化簡整理即可.11.設(shè)橢圓的離心率為,短軸長為4.(1)求橢圓的方程;(2)過點,且斜率為的直線與橢圓相交于兩點.①若直線與軸相交于點,且,求的值;②已知橢圓的上?下頂點分別為,是否存在實數(shù),使直線平行于直線?【答案】(1);(2)①,②不存在.【知識點】根據(jù)離心率求橢圓的標準方程、求直線與橢圓的交點坐標、根據(jù)直線與橢圓的位置關(guān)系求參數(shù)或范圍、橢圓中向量共線比例問題【分析】(1)利用橢圓方程的知識,即可求解;(2)①利用直線與橢圓聯(lián)立方程組,把轉(zhuǎn)為坐標關(guān)系,再結(jié)合韋達定理,即可求解;②先假設(shè)存在平行關(guān)系,再利用斜率關(guān)系轉(zhuǎn)化為坐標關(guān)系,同樣結(jié)合韋達定理,求解判斷.【詳解】(1)由題意,有,,,解得,故橢圓的方程為.(2)根據(jù)題意可知直線,與聯(lián)立,得,其中,設(shè),,.①由,則有,即,有,解得.②由橢圓方程可知上下頂點,假設(shè)存在直線平行于直線,有,有,又,有,得,有,代入,得,則有,代入,有,整理,得,有,顯然矛盾,故不存在實數(shù),使直線平行于直線.12.已知直線與關(guān)于拋物線的準線對稱.(1)求的方程;(2)若過的焦點的直線與交于兩點,且,求的斜率.【答案】(1)(2)【知識點】由弦長求參數(shù)、直線與拋物線交點相關(guān)問題、根據(jù)韋達定理求參數(shù)【分析】(1)由對稱關(guān)系求出準線方程,可得拋物線方程;(2)設(shè),直曲聯(lián)立,表示出韋達定理,再由拋物線的焦點弦公式求解即可;【詳解】(1)由題意得的準線方程為.由,得,所以的方程為.(2)易得的斜率存在,的焦點為.設(shè),聯(lián)立得,得則得,即的斜率為.13.設(shè)為橢圓C:x2a2+y2b2=1a>b>0的左?右焦點,點在橢圓上,點(1)求橢圓的方程;(2)過點作直線與交于兩點,的面積為,求的方程.【答案】(1)(2)或【知識點】根據(jù)橢圓過的點求標準方程、橢圓中三角形(四邊形)的面積、根據(jù)韋達定理求參數(shù)【分析】(1)設(shè)橢圓的焦距為,由四邊形的面積為與,可求,進而將代入橢圓方程可求值,從而得到橢圓的方程;(2)設(shè),與橢圓聯(lián)立方程組,可得,進而求的值,從而由的面積可得的值,即得到直線的方程.【詳解】(1)設(shè)橢圓的焦距為,因為,所以四邊形為平行四邊形,其面積設(shè)為S,則,所以,所以,即又點在橢圓,則,整理得,解得,所以橢圓的方程為.(2)易知的斜率不為,設(shè),聯(lián)立,得,又,所以.所以,由,解得,所以的方程為或.

14.已知拋物線:,在上有一點位于第一象限,設(shè)的縱坐標為.(1)若到拋物線準線的距離為,求的值;(2)當時,若軸上存在一點,使的中點在拋物線上,求到直線的距離;(3)直線:,拋物線上有一異于點的動點,在直線上的投影為點,直線與直線的交點為若在的位置變化過程中,恒成立,求的取值范圍.【答案】(1)(2)(3)【知識點】直線的點斜式方程及辨析、求點到直線的距離、拋物線定義的理解、拋物線中的參數(shù)范圍問題【分析】(1)先求出點的橫坐標,代入拋物線方程即可求解;(2)先通過中點在拋物線上求出點的坐標,進一步求出直線方程,利用點到直線距離公式求解即可;(3)設(shè),聯(lián)立方程求出點的坐標,根據(jù)恒成立,結(jié)合基本不等式即可求解.【詳解】(1)拋物線:的準線為,由于到拋物線準線的距離為,則點的橫坐標為,則,解得;(2)當時,點的橫坐標為,則,設(shè),則的中點為,由題意可得,解得,所以B?2,0,則,由點斜式可得,直線的方程為,即,所以原點到直線的距離為;(3)如圖,

設(shè),則,故直線的方程為,令,可得,即,則,依題意,恒成立,又,則最小值為,即,即,則,解得,又當時,,當且僅當時等號成立,而,即當時,也符合題意.故實數(shù)的取值范圍為.15.已知橢圓的離心率為,橢圓上一點到左焦點的距離的最小值為.(1)求橢圓的標準方程;(2)已知直線與橢圓交于、兩點,且,求△OMN面積的取值范圍.【答案】(1);(2).【知識點】根據(jù)a、b、c求橢圓標準方程、根據(jù)離心率求橢圓的標準方程、橢圓中三角形(四邊形)的面積、求橢圓中的最值問題【分析】(1)設(shè)出橢圓的標準方程,由離心率及最小距離求出即可.(2)按直線是否垂直于坐標軸分類,求出,進而表示出三角形面積,再借助二次函數(shù)求出范圍即可.【詳解】(1)依題意,設(shè)橢圓的標準方程為,半焦距為,由橢圓的離心率為,得,則,設(shè),則,橢圓的左焦點,則,當且僅當時取等號,因此,解得,所以橢圓的標準方程為.(2)當直線不垂直于坐標軸時,直線的斜率存在且不為0,設(shè)其方程為,由消去得,則,直線,同理,則△OMN的面積,令,,當直線垂直于坐標軸時,由對稱性,不妨令,,所以△OMN面積的取值范圍是.16.已知動點與定點的距離和P到定直線的距離的比是常數(shù),記點P的軌跡為曲線C.(1)求曲線C的標準方程;(2)設(shè)點,若曲線C上兩點M,N均在x軸上方,且,,求直線FM的斜率.【答案】(1)(2)【知識點】軌跡問題——橢圓、根據(jù)弦長求參數(shù)【分析】(1)根據(jù)距離公式列出方程即可求解;(2)設(shè),可得直線的方程,呢絨聯(lián)立方程組,結(jié)合對稱性與弦長公式列出方程即可求解.【詳解】(1)由題意,,整理化簡得,,所以曲線C的標準方程為.(2)由題意,直線的斜率都存在,設(shè),則直線的方程為,分別延長,交曲線于點,設(shè),聯(lián)立,即,則,根據(jù)對稱性,可得,則,即,解得,所以直線FM的斜率為.17.已知橢圓的左?右焦點分別為,,為橢圓上的動點,的面積的最大值為,且點到點的最短距離是2.(1)求橢圓的標準方程;(2)過點作斜率為的直線,交橢圓于,兩點,交拋物線:于,兩點,且,求直線的方程.【答案】(1)(2)【知識點】根據(jù)a、b、c求橢圓標準方程、橢圓中三角形(四邊形)的面積、求橢圓中的最值問題、根據(jù)弦長求參數(shù)【分析】(1)根據(jù)面積及點到焦點的距離最小值得出方程組求出,即可得出橢圓方程;(2)先設(shè)直線再聯(lián)立方程組再應用弦長公式分別求出,再代入計算求參,即可得出直線的方程.【詳解】(1)由題意可得解得,則橢圓的標準方程為.(2)由(1)可知F21,0,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立整理得,則,從而,故.聯(lián)立整理得,則,故.因為,所以,整理得,即,解得.因為,所以,所以,則直線的方程為.18.對于橢圓:,我們稱雙曲線:為其伴隨雙曲線.已知橢圓(),它的離心率是其伴隨雙曲線離心率的倍.(1)求橢圓伴隨雙曲線的方程;(2)點為的上焦點,過的直線與上支交于,兩點,設(shè)的面積為,(其中為坐標原點).若,求.【答案】(1)(2)【知識點】根據(jù)離心率求雙曲線的標準方程、求雙曲線中三角形(四邊形)的面積問題、雙曲線中的定值問題【分析】(1)設(shè)橢圓與其伴隨雙曲線的離心率分別為,,依題意可得,,根據(jù)離心率公式得到方程,求出,即可得解;(2)設(shè)直線的斜率為,Ax1,y1,Bx2,y2,直線的方程,聯(lián)立直線與雙曲線方程,消元、列出韋達定理,求出,由,求出,再由可得【詳解】(1)設(shè)橢圓C與其伴隨雙曲線的離心率分別為,,依題意可得,,即,即,解得,所以橢圓C:,則橢圓C伴隨雙曲線的方程為.(2)

由(1)可知,,設(shè)直線l的斜率為k,,,則直線l的方程,與雙曲線聯(lián)立并消去y,得,則,所以,,則,又,又,解得或(舍去),又,所以,因為,所以.19.已知和為橢圓:上兩點.(1)求橢圓的離心率;(2)過點的直線與橢圓交于,兩點(,不在軸上).(i)若的面積為,求直線的方程;(ii)直線和分別與軸交于,兩點,求證:以為直徑的圓被軸截得的弦長為定值.【答案】(1)(2)(i);(ii)證明見解析【知識點】求橢圓的離心率或離心率的取值范圍、橢圓中三角形(四邊形)的面積、橢圓中的定值問題【分析】(1)根據(jù)給定的點A和B在橢圓上,以及橢圓的離心率公式求出橢圓的離心率;(2)(i)借助韋達定理和面積公式計算即可;(ii)可借助韋達定理和圓的弦長公式計算即可.【詳解】(1)由可知,求出,代入,得,,則,,可知橢圓的離心率為.(2)(i)由(1)可知橢圓的方程為,設(shè),,過點的直線為,與聯(lián)立得:.恒成立.所以,得,所以,直線的方程為:.(ii)由(i)可知,直線的方程為,令,得直線的方程為,令,得,記以為直徑的圓與軸交于,兩點,由圓的弦長公式可知,所以,為定值.【點睛】方法點睛:求定值問題常見的方法:(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個定值與變量無關(guān);(2)直接推理、計算,并在計算推理的過程中消去變量,從而得到定值.解題時,要將問題合理的進行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化成易于計算的方向.20.已知橢圓過點,其長軸長為4,下頂點為,若作與軸不重合且不平行的直線交橢圓于兩點,直線分別與軸交于兩點.(1)求橢圓的方程;(2)當點橫坐標的乘積為時,試探究直線是否過定點?若過定點,請求出定點的坐標;若不過定點,請說明理由.【答案】(1)(2)直線過定點,坐標為.【知識點】根據(jù)a、b、c求橢圓標準方程、橢圓中的直線過定點問題【分析】(1)先求出,再代入點解出,進而得到橢圓方程;(2)設(shè)直線的方程為,直曲聯(lián)立解出,再由,解出值即可.【詳解】(1)由橢圓長軸長為,可知,將代入橢圓方程:,所以橢圓的方程為:.(2)設(shè)直線的方程為,,由則直線的方程為,令,得,同理可得,所以,所以,把直線代入橢圓方程中,得出,所以,代入,化簡得,所以直線過定點0,2.【點睛】關(guān)鍵點點睛:由題意得出再代入化簡是本題的關(guān)鍵點.21.已知為拋物線的焦點,為坐標原點,過焦點作一條直線交于A,B兩點,點在的準線上,且直線MF的斜率為的面積為1.(1)求拋物線的方程;(2)試問在上是否存在定點,使得直線NA與NB的斜率之和等于直線NF斜率的平方?若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由;(3)過焦點且與軸垂直的直線與拋物線交于P,Q兩點,求證:直線AP與BQ的交點在一條定直線上.【答案】(1)(2)或(3)證明見解析【知識點】根據(jù)焦點或準線寫出拋物線的標準方程、拋物線中的定直線、直線與拋物線交點相關(guān)問題【分析】(1)根據(jù),結(jié)合的坐標即可求解;(2)設(shè)的方程為,,聯(lián)立直線和拋物線方程,將題干斜率條件用坐標表達,結(jié)合韋達定理求解;(3)表示出直線AP與BQ的方程,得到交點坐標,結(jié)合(2)中的韋達定理求解.【詳解】(1)由題意得,直線方程為:,令,則,故,于是,解得(負值舍去),故拋物線方程為.(2)設(shè)的方程為,,,由題意得,,即,可得,通分可得,聯(lián)立和拋物線,得到,,由,代入可得,整理可得,解得或,故,滿足題意.

(3)由題意,,則直線,直線,兩直線方程相減得到:,由(2)知,,于是,即,即,即,于是,解得,即直線AP與BQ的交點在一條定直線上

【點睛】關(guān)鍵點睛:解析幾何大多數(shù)定值問題,會采取設(shè)而不求,聯(lián)立方程后,結(jié)合韋達定理整體代入求解,從而簡化運算.22.在平面直角坐標系中,為直線上一動點,橢圓:的左右頂點分別為,,上、下頂點分別為,.若直線交于另一點,直線交于另一點.(1)求證:直線過定點,并求出定點坐標;(2)求四邊形面積的最大值.【答案】(1)證明見解析,(2)【知識點】根據(jù)a、b、c求橢圓標準方程、橢圓中三角形(四邊形)的面積、求橢圓中的最值問題、橢圓中的直線過定點問題【分析】(1)依題求出橢圓方程,設(shè),由直線,方程分別與橢圓方程聯(lián)立,求出點的坐標,由對稱性知,定點在軸上,設(shè)為,由求出的值即得;(2)根據(jù)圖形,可得四邊形的面積,代入和,經(jīng)過換元,運用基本不等式和函數(shù)的單調(diào)性即可求得面積最大值.【詳解】(1)由題意知,,橢圓:如圖,設(shè),當時,直線的方程為:,代入,得,則,從而,點又直線的方程為:,代入,得則,從而,點由對稱性知,定點在軸上,設(shè)為由,即,化簡得,因故得,解得.即直線過定點,而當時,直線也過定點.綜上,直線恒過定點.(2)由圖可知四邊形的面積為,令,當且僅當時等號成立,因在上單調(diào)遞增,而,故當時,四邊形面積有最大值.【點睛】方法點睛:本題主要考查直線過定點和四邊形面積的最值問題,數(shù)據(jù)計算較大.求解直線過定點問題,一般是通過消參后將直線方程化成含一個參數(shù)的方程,再求定點;對于四邊形面積問題,常運用合理的拆分或拼接,使其表達式易于得到,再利用基本不等式,或函數(shù)的單調(diào)性求其范圍即可.23.已知數(shù)列的首項,且滿足,設(shè).(1)求證:數(shù)列為等比數(shù)列;(2)若,求滿足條件的最小正整數(shù).【答案】(1)證明見解析(2)2024【知識點】由遞推關(guān)系證明等比數(shù)列、求等比數(shù)列前n項和、分組(并項)法求和、由指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式【分析】(1)利用等比數(shù)列的定義證明即可;(2)利用分組求和的方法得到,然后利用的增減性解不等式即可.【詳解】(1)證明:由,得,所以,又,所以數(shù)列為首項為,公比為等比數(shù)列.(2)由(1)知,數(shù)列為首項為,公比為等比數(shù)列,且,所以,即,所以,而因為在上均單調(diào)遞增,則隨著的增大而增大,要使,即,則,即的最小值為2024.24.已知等差數(shù)列的前項和為,若,.(1)求數(shù)列的通項公式及前項和;(2)若,求數(shù)列的前項和.【答案】(1),;(2)【知識點】利用定義求等差數(shù)列通項公式、等差數(shù)列通項公式的基本量計算、求等比數(shù)列前n項和、錯位相減法求和【分析】(1)設(shè)出公差,根據(jù)題目條件得到方程組,求出,得到通項公式和前項和;(2),利用錯位相減法求和得到答案.【詳解】(1)設(shè)公差為,則,,解得,故;;(2),故①,則②,式子①-②得,所以.25.已知數(shù)列滿足,點在直線上.(1)設(shè),證明為等比數(shù)列:(2)求數(shù)列的前項和;(3)設(shè)的前項和為,證明:.【答案】(1)證明見解析;(2),;(3)證明見解析.【知識點】由遞推關(guān)系證明等比數(shù)列、求等比數(shù)列前n項和、分組(并項)法求和、由不等式的性質(zhì)證明不等式【分析】(1)由題可得,即可完成證明;(2)由(1)可得數(shù)列通項公式,后由分組求和法可得答案;(3)可證得,即可完成證明.【詳解】(1)證明:因點在直線,則.則,即,又,所以是以為首項,公比為的等比數(shù)列;(2)由(1),.則;(3)證明:由(2),.則當時,;當()時,注意到,則則.綜上,當時,.26.等差數(shù)列的前項和為,已知,.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)求數(shù)列的前項和.【答案】(1)(2)【知識點】等差數(shù)列通項公式的基本量計算、等差數(shù)列前n項和的基本量計算、含絕對值的等差數(shù)列前n項和【分析】(1)根據(jù)條件轉(zhuǎn)化為首項和公差的方程,即可求解;(2)根據(jù)數(shù)列正項和負項的分界,討論與的關(guān)系,求解.【詳解】(1)設(shè)數(shù)列的公差為,∵,∴,∵,∴

?,∴公差為,∴,∴;(2)由已知,時,;時,;綜上.27.已知數(shù)列是公差不為零的等差數(shù)列,且,,成等差數(shù)列,,,成等比數(shù)列,.(1)求m的值及的通項公式;(2)令,,求證:.【答案】(1),(2)證明見解析【知識點】等差數(shù)列通項公式的基本量計算、等比中項的應用、裂項相消法求和【分析】(1)根據(jù)等差中項可得,進而根據(jù)等比數(shù)列的性質(zhì)可得,即可根據(jù)通項特征求解,(2)利用放縮法,結(jié)合裂項求和即可求證.【詳解】(1)設(shè)的公差為,,,成等差數(shù)列,,即,考慮到,化簡得,即,成等比數(shù)列,,即,即,解得.,,解得.,,解得,..(2)由(1)可知,顯然滿足當時,所以28.已知函數(shù).(1)若曲線在點處的切線為,求實數(shù)的值;(2)已知函數(shù),且對于任意,,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識點】已知切線(斜率)求參數(shù)、利用導數(shù)研究不等式恒成立問題【分析】(1)利用導數(shù)的幾何意義可得,可求,進而求得切點,利用切點在直線上,可求的值;(2)由題意可得,令,則,求導,可得,分類討論可求得實數(shù)的取值范圍.【詳解】(1)由,可得,,又曲線y=fx在點1,f1處的切線為,所以,解得,所以,所以,所以切點為,又切點在直線上,所以,解得;(2),由對于任意x∈0,+∞,gx>0令,則,求導可得,當時,,顯然不滿足題意,當時,,若,,函數(shù)在上單調(diào)遞減,若,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,所以,所以,解得,當時,,若,,函數(shù)在上單調(diào)遞減,若,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,所以,所以,解得,綜上所述:實數(shù)的取值范圍為.29.已知函數(shù),其中.(1)已知,若在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,求的最小值;(2)求證:存在常數(shù)使得,并求出的值;(3)在(2)的條件下,若方程存在三個根,,,且,求的取值范圍.【答案】(1)(2)證明見解析,(3)【知識點】函數(shù)與方程的綜合應用、由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)、利用導數(shù)研究函數(shù)的零點【分析】(1)依題意f′x≥0在上恒成立,只需(2)由代入并化簡可得,對照系數(shù)即可求解;(3)構(gòu)造函數(shù),則由,得,觀察得到,由此判斷,,∴必在上存在唯一零點,利用導數(shù)研究的單調(diào)性,進而可以研究函數(shù)的零點.【詳解】(1)的定義域為,依題意可知當時,恒成立,即,因為,當且僅當,即時等號成立,故,解得,即的最小值為.(2),∵,∴,解得.所以存在常數(shù)使得,此時.(3)構(gòu)造函數(shù),則方程存在三個根,即函數(shù)函數(shù)存在三個零點.∵,∴.令,得,于是為的一個零點.若存在零點,且,由可知必存在相應的零點,且.∴必在上存在唯一零點.若恒成立,即成立,解得,此時在上單調(diào)遞增,無零點;若,則,令,則,∴在上單調(diào)遞增,故在上存在零點,當時,,單調(diào)遞減,當x∈x0,+∞時,,單調(diào)遞增.∵,即,解得,∴,即.綜上所述,的取值范圍是.【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題關(guān)鍵點在于由發(fā)現(xiàn),進而判斷必在上存在唯一零點,然后利用導數(shù)研究的單調(diào)性,進而可研究其零點.30.函數(shù)的導函數(shù)為,函數(shù)的導函數(shù)是,已知函數(shù).(1)若,求的值和函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若,討論的零點個數(shù).【答案】(1),單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為和.(2)當時,有三個零點;當時,有兩個零點;當時,有一個零點.【知識點】利用導數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)、利用導數(shù)研究函數(shù)的零點【分析】(1)先得,,根據(jù)得,進而利用導函數(shù)求單調(diào)區(qū)間;(2)先由得,進而得函數(shù)的極小值為,極大值為,進而根據(jù)極小值與零比較可判斷零點個數(shù).【詳解】(1)由題可知,,,,解得.所以,.令,得或;令,得,所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為和.(2)由(1)可知,,,,所以.令,解得或;令,解得.所以的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為和,所以的極小值為,的極大值為.當時,,當時,,故當,即時,有三個零點;當,即時,有兩個零點;當,即時,有一個零點.31.已知函數(shù),其中為自然對數(shù)的底數(shù).(1)討論的單調(diào)區(qū)間;(2)當時,不等式在區(qū)間上恒成立時,求的取值范圍.【答案】(1)當時,的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為;當時,的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為.(2)實數(shù)的取值范圍是.【知識點】利用導數(shù)研究不等式恒成立問題、含參分類討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間【分析】(1)由題得,分,,討論單調(diào)性求解即可;(2)參數(shù)分離得在上恒成立,令,討論的單調(diào)性,求得的最大值即可求得的取值范圍.【詳解】(1)易知函數(shù)的定義域為.所以,當時,由,得,由,得.所以的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為;當時,由,得,由,得.所以的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為;綜上所述:當時,的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為;當時,的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為.(2)將代入,得,因為不等式在上恒成立,所以,即在上恒成立,令,易知函數(shù)的定義域為.所以.當時,,故;當時,,故;所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以時,在上取得最大值.所以,所以實數(shù)的取值范圍是.32.已知函數(shù).(1)當時,求函數(shù)的最小值;(2)設(shè)方程的所有根之和為T,且,求整數(shù)n的值;(3)若關(guān)于x的不等式恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.【答案】(1)(2)(3)【知識點】由導數(shù)求函數(shù)的最值(不含參)、利用導數(shù)研究不等式恒成立問題、利用導數(shù)研究方程的根【分析】(1)由題可得,判斷導函數(shù)符號,可得函數(shù)的單調(diào)性,即可得函數(shù)的最小值;(2),由單調(diào)性結(jié)合零點存在性定理可得零點范圍,即可得T的范圍,即可得答案;(3)令,求導得,然后分,兩種情況討論可得答案;【詳解】(1),

,,單調(diào)遞減,,,單調(diào)遞增,;(2)方程可化簡為方程的根就是函數(shù)的零點,注意到,則在,上單調(diào)遞增.

因為,,所以函數(shù)在有唯一零點,且.因為,,所以函數(shù)在有唯一零點,且則,因此,.(3)設(shè),則當時恒成立,①由(1)得,當時,,,單調(diào)遞減,,,單調(diào)遞增,.∴②當時,,這與矛盾,綜上,.【點睛】關(guān)鍵點睛:對于零點范圍問題,常利用零點存在性定理確定具體范圍;對于函數(shù)不等式恒成立問題,可利用分離參數(shù)解決,也可直接分類討論處理.33.已知函數(shù).(1)證明:為奇函數(shù);(2)求的導函數(shù)的最小值;(3)若恰有三個零點,求的取值范圍.【答案】(1)證明見解析;(2);(3).【知識點】函數(shù)奇偶性的定義與判斷、簡單復合函數(shù)的導數(shù)、利用導數(shù)研究函數(shù)的零點、基本(均值)不等式的應用【分析】(1)利用奇偶性定義判斷奇偶性即可;(2)由題設(shè)可得,應用基本不等式求其最小值;(3)問題化為與在和上各有一個交點,利用導數(shù)研究的性質(zhì),數(shù)形結(jié)合確定參數(shù)范圍.【詳解】(1)由題設(shè),令,所以,又定義域為R,所以為奇函數(shù),得證.(2)由題設(shè),當且僅當,即時取等號,所以的導函數(shù)的最小值為.(3)令,用代換,則,對于,有,易知為奇函數(shù),又恰有三個零點,即恰有三個零點,顯然,只需保證在和上各有一個零點即可,令,則,即與在和上各有一個交點,由,且,即為奇函數(shù),令,則,顯然上,上,綜上,在R上遞增,但遞增速率先變快后變慢,大致圖象如下圖示,又與都過原點,且原點處的切線斜率為,結(jié)合圖象知:當時,與在和上各有一個交點,所以.【點睛】難點點睛:導數(shù)類綜合應用問題,綜合性較強,計算量大,解答的難點在于第三問的零點問題,解答時將零點問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象的焦點問題,數(shù)形結(jié)合進行解決.34.若存在有限個,使得,且不是偶函數(shù),則稱為“缺陷偶函數(shù)”,稱為的偶點.(1)證明:為“缺陷偶函數(shù)”,且偶點唯一.(2)對任意x,,函數(shù),都滿足.①若是“缺陷偶函數(shù)”,證明:函數(shù)有2個極值點.②若,證明:當時,.參考數(shù)據(jù):,.【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析【知識點】用導數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性、求已知函數(shù)的極值、利用導數(shù)證明不等式、函數(shù)新定義【分析】(1)根據(jù),即可解方程求解,(2)①根據(jù),取,可得,即可對求導,根據(jù)導函數(shù)的正負確定函數(shù)單調(diào)性,結(jié)合極值定義求證,②利用放縮法,先證明故,構(gòu)造,求導,確定函數(shù)的最值即可求解.【詳解】(1)由可得,由可得,解得,所以為“缺陷偶函數(shù)”,且偶點唯一,且為0,(2)由可得對任意x,,恒成立,所以存在常數(shù),使得,令,則,且,解得,①,則,由于是“缺陷偶函數(shù)”,故,即,即,則,得,,由于,所以有兩個不相等的實數(shù)根,不妨設(shè),當或時,,單調(diào)遞增,當時,,單調(diào)遞減,所以有兩個極值點.②若,即,則,故,當時,要證,只需要證.,因為,故,只需證,令,當單調(diào)遞減,當單調(diào)遞增,故,所以,從而,故,時,得證.【點睛】法點睛:利用導數(shù)比較大小的基本步驟(1)作差或變形;(2)構(gòu)造新的函數(shù);(3)利用導數(shù)研究的單調(diào)性或最值;(4)根據(jù)單調(diào)性及最值,得到所證不等式.特別地:當作差或變形構(gòu)造的新函數(shù)不能利用導數(shù)求解時,一般轉(zhuǎn)化為分別求左、右兩端兩個函數(shù)的最值問題.35.設(shè)是定義域為的函數(shù),當時,.(1)已知在區(qū)間上嚴格減,且對任意,有,證明:函數(shù)在區(qū)間上是嚴格減函數(shù);(2)已知,且對任意,當時,有,若當時,函數(shù)取得極值,求實數(shù)的值;(3)已知,且對任意,當時,有,證明:.【答案】(1)證明見解析(2)(3)證明見解析【知識點】定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、利用導數(shù)證明不等式、根據(jù)極值點求參數(shù)【分析】(1)利用函數(shù)單調(diào)性的定義證明即可;(2)結(jié)合(1),利用極值的定義進行求解即可;(3)利用題目條件,代入,分和兩種情況進行討論即可證明.【詳解】(1)不妨設(shè),在區(qū)間上嚴格減,對任意,有,又,函數(shù)在區(qū)間上是嚴格減函數(shù);(2)由(1)可知:在區(qū)間上嚴格增時,在區(qū)間上是嚴格增,當在區(qū)間上嚴格減時,在區(qū)間上是嚴格減,又當時,函數(shù)取得極值,當時,函數(shù)也取得極值,因為.是函數(shù)的極值點,所以是的根,所以,當時,.令h′x>0,解得或所以h(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在1,+∞上單調(diào)遞增,滿足條件,所以.(3)當時,由條件知,當時,對任意,有,即,又的值域是,,當時,對任意,有,,又的值域是,,綜上可知,任意,.【點睛】方法點睛:導函數(shù)中常用的兩種常用的轉(zhuǎn)化方法:一是利用導數(shù)研究含參函數(shù)的單調(diào)性,?;癁椴坏仁胶愠闪栴}.注意分類討論與數(shù)形結(jié)合思想的應用;二是函數(shù)的零點、不等式證明常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性、極(最)值問題處理.36.若函數(shù)在區(qū)間上有定義,在區(qū)間上的值域為,且,則稱是的一個“值域封閉區(qū)間”.(1)已知函數(shù),區(qū)間且是的一個“值域封閉區(qū)間”,求的取值范圍;(2)已知函數(shù),設(shè)集合.(i)求集合中元素的個數(shù);(ii)用表示區(qū)間的長度,設(shè)為集合中的最大元素.證明:存在唯一長度為的閉區(qū)間,使得是的一個“值域封閉區(qū)間”.【答案】(1)(2)(i)2;(ii)證明見解析【知識點】利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、利用導數(shù)研究函數(shù)的零點【分析】(1)求導,確定在上單調(diào)遞增,求得值域,再由集合間的關(guān)系構(gòu)造不等式求解即可.(2)(i)構(gòu)造,求導,確定其單調(diào)性,再結(jié)合零點存在性定理即可求解;(ii)由(i)得,再通過討論,和即可求證.【詳解】(1)由題意,,當時,恒成立,所以在上單調(diào)遞增,的值域為,所以,即可得,解得,則的取值范圍為.(2)(i)記函數(shù),則,由h′x>0得或;由h′x所以函數(shù)hx在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.其中,因此當時,hx<0,不存在零點;由hx在單調(diào)遞減,易知,而,由零點存在定理可知存在唯一的使得;當x∈1,+∞時,綜上所述,函數(shù)hx有0和兩個零點,即集合中元素的個數(shù)為2.(ii)由(i)得,假設(shè)長度為的閉區(qū)間是的一個“值域封閉區(qū)間”,則對,當時,由(i)得hx在單調(diào)遞增,,即,不滿足要求;當時,由(i)得hx在)單調(diào)遞增,,即,也不滿足要求;當時,閉區(qū)間,而顯然在單調(diào)遞增,由(i)可得,,滿足要求.綜上,存在唯一的長度為的閉區(qū)間,使得是的一個“值域封閉區(qū)間”.【點睛】函數(shù)零點的求解與判斷方法:(1)直接求零點:令,如果能求出解,則有幾個解就有幾個零點;(2)零點存在性定理:利用定理不僅要函數(shù)在區(qū)間上是連續(xù)不斷的曲線,且,還必須結(jié)合函數(shù)的圖象與性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性)才能確定函數(shù)有多少個零點;(3)利用圖象交點的個數(shù):將函數(shù)變形為兩個函數(shù)的差,畫兩個函數(shù)的圖象,看其交點的橫坐標有幾個不同的值,就有幾個不同的零點.37.對于,若數(shù)列滿足,則稱這個數(shù)列為“優(yōu)美數(shù)列”.(1)已知數(shù)列是“優(yōu)美數(shù)列”,求實數(shù)的取值范圍;(2)若首項為1的等差數(shù)列為“優(yōu)美數(shù)列”,且其前項和滿足恒成立,求的公差的取值范圍;(3)已知各項均為正整數(shù)的等比數(shù)列是“優(yōu)美數(shù)列”,數(shù)列不是“優(yōu)美數(shù)列”,若,試判斷數(shù)列是否為“優(yōu)美數(shù)列”,并說明理由.【答案】(1);(2);(3)時數(shù)列是“優(yōu)美數(shù)列”,理由見解析.【知識點】判斷數(shù)列的增減性、等比數(shù)列通項公式的基本量計算、數(shù)列新定義、數(shù)列不等式恒成立問題【分析】(1)根據(jù)數(shù)列新定義列不等式組,求參數(shù)范圍;(2)根據(jù)定義有,結(jié)合不等式恒成立求公差的上界,即可得范圍;(3)根據(jù)題意有最小項為,最小項為,進而有,根據(jù)討論,并由數(shù)列新定義判斷是否存在數(shù)列為“優(yōu)美數(shù)列”即可.【詳解】(1)由題意,則,可得;(2)由題意,令的公差為,且,則,可得,顯然時不等式恒成立,當時,恒成立,而,故,綜上,.(3)存在,數(shù)列是

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