题目列表(包括答案和解析)
一项是符合题目要求的)
1.已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,2,3},N={3,4,5},则M∩(UN)=( )
A.{1,2} B.{4,5} C.{3} D.{1,2,3,4,5}
9.(本小题满分14分)
已知数列各项均不为0,其前项和为,且对任意都有(为大于1的常数),记.
(1) 求;
(2) 试比较与的大小();
(3) 求证:,().
解:(1) ∵, ①
∴. ②
②-①,得
,
即. (3分)
在①中令,可得.
∴是首项为,公比为的等比数列,. (4分)
(2) 由(1)可得.
.
∴, (5分)
.
而,且,
∴,.
∴,(). (8分)
(3) 由(2)知 ,,().
∴当时,.
∴
, (10分)
(当且仅当时取等号).
另一方面,当,时,
.
∵,∴.
∴,(当且仅当时取等号).(13分)
∴.(当且仅当时取等号).
综上所述,,().(14分)
8.(本小题满分12分)
如图,直角坐标系中,一直角三角形,,、在轴上且关于原点对称,在边上,,的周长为12.若一双曲线以、为焦点,且经过、两点.
(1) 求双曲线的方程;
(2) 若一过点(为非零常数)的直线与双曲线相交于不同于双曲线顶点的两点、,且,问在轴上是否存在定点,使?若存在,求出所有这样定点的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1) 设双曲线的方程为,
则.
由,得,即.
∴ (3分)
解之得,∴.
∴双曲线的方程为. (5分)
(2) 设在轴上存在定点,使.
设直线的方程为,.
由,得.
即 ① (6分)
∵,
,
∴.
即. ② (8分)
把①代入②,得
③ (9分)
把代入并整理得
其中且,即且.
. (10分)
代入③,得
,
化简得 .
当时,上式恒成立.
因此,在轴上存在定点,使. (12分)
7.(本小题满分14分)
设函数在上是增函数.
(1) 求正实数的取值范围;
(2) 设,求证:
解:(1)对恒成立,
对恒成立
又 为所求.…………………………4分
(2)取,,
一方面,由(1)知在上是增函数,
即……………………………………8分
另一方面,设函数
∴在上是增函数且在处连续,又
∴当时,
∴ 即
综上所述,………………………………………………14分
又MN⊥MQ,所以
直线QN的方程为,又直线PT的方程为……10分
从而得所以
代入(1)可得此即为所求的轨迹方程.………………13分
6.(本小题满分12分)
过抛物线上不同两点A、B分别作抛物线的切线相交于P点,
(1)求点P的轨迹方程;
(2)已知点F(0,1),是否存在实数使得?若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
解法(一):(1)设
由得:
………………………………3分
直线PA的方程是:即 ①
同理,直线PB的方程是: ②
由①②得:
∴点P的轨迹方程是……………………………………6分
(2)由(1)得:
…………………………10分
所以
故存在=1使得…………………………………………12分
解法(二):(1)∵直线PA、PB与抛物线相切,且
∴直线PA、PB的斜率均存在且不为0,且
设PA的直线方程是
由得:
即…………………………3分
即直线PA的方程是:
同理可得直线PB的方程是:
由得:
故点P的轨迹方程是……………………………………6分
(2)由(1)得:
………………………………10分
故存在=1使得…………………………………………12分
7.(本小题满分14分)
已知函数
(Ⅰ)若
(Ⅱ)若
(Ⅲ)若的大小关系(不必写出比较过程).
解:(Ⅰ)
(Ⅱ)设,
……6分
(Ⅲ)在题设条件下,当k为偶数时
当k为奇数时……14分
6.(本小题满分12分)
垂直于x轴的直线交双曲线于M、N不同两点,A1、A2分别为双曲线的左顶点和右顶点,设直线A1M与A2N交于点P(x0,y0)
(Ⅰ)证明:
(Ⅱ)过P作斜率为的直线l,原点到直线l的距离为d,求d的最小值.
解(Ⅰ)证明:
①
直线A2N的方程为 ②……4分
①×②,得
(Ⅱ)
……10分
当……12分
5.(本小题满分14分)
(理)给定正整数和正数,对于满足条件的所有无穷等差数列,试求的最大值,并求出取最大值时的首项和公差.
(文)给定正整数和正数,对于满足条件的所有无穷等差数列,试求的最大值,并求出取最大值时的首项和公差.
(理)解:设公差为,则. 3分
4分
. 7分
又.
∴,当且仅当时,等号成立. 11分
∴. 13分
当数列首项,公差时,,
∴的最大值为. 14分
(文)解:设公差为,则. 3分
, 6分
又.
∴.
当且仅当时,等号成立. 11分
∴. 13分
当数列首项,公差时,.
∴的最大值为. 14分
4.(本小题满分12分)
设椭圆的左焦点为,上顶点为,过点与垂直的直线分别交椭圆和轴正半轴于,两点,且分向量所成的比为8∶5.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若过三点的圆恰好与直线:相切,求椭圆方程.
解:(1)设点其中.
由分所成的比为8∶5,得, 2分
∴.①, 4分
而,
∴..②, 5分
由①②知.
∴. 6分
(2)满足条件的圆心为,
, 8分
圆半径. 10分
由圆与直线:相切得,,
又.∴椭圆方程为. 12分
3. (本小题满分13分)
已知数列的前n项和为,且对任意自然数都成立,其中m为常数,且.
(I)求证数列是等比数列;
(II)设数列的公比,数列满足:
,试问当m为何值时,
成立?
解:(I)由已知
(2)
由得:,即对任意都成立
(II)当时,
由题意知, 13分
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