2015年上海市高考数学试卷(文科)(含解析版).pdf

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1、1 2015 年上海市高考数学试卷(文科) 一、填空题(本大题共14 小题,满分 56 分)考生应在答题纸相应编号的空格 内直接填写结果,每个空格填对得4 分,否则一律零分) 1 (4 分)函数 f (x)=13sin 2x 的最小正周期为 2(4 分) 设全集 U=R , 若集合 A=1, 2, 3, 4, B=x|2 x3 , 则 AB= 3 (4 分)若复数 z 满足 3z+ =1+i,其中 i 是虚数单位,则 z= 4 (4 分)设 f 1(x)为 f (x)= 的反函数,则 f 1(2)= 5 (4 分)若线性方程组的增广矩阵为解为,则 c1c2= 6 (4 分)若正三棱柱的所有棱长

2、均为a,且其体积为 16,则 a= 7 (4 分)抛物线y 2=2px(p0)上的动点 Q 到焦点的距离的最小值为1,则 p= 8 (4 分)方程 log2(9 x15)=log 2(3 x12)+2的解为 9 (4 分)若 x,y 满足,则目标函数 z=x+2y 的最大值为 10 (4 分)在报名的 3 名男老师和 6 名女教师中,选取5 人参加义务献血,要 求男、女教师都有,则不同的选取方式的种数为(结果用数值表示) 11 (4 分)在( 2x+) 6 的二项式中,常数项等于(结果用数值表示) 12 (4 分)已知双曲线C1、C2的顶点重合, C1的方程为y 2=1,若 C 2的一条 渐近

3、线的斜率是 C1的一条渐近线的斜率的2 倍,则 C2的方程为 13 (4 分)已知平面向量、 、 满足 ,且| ,| ,|=1 ,2,3 , 则|+ + | 的最大值是 14 (4分)已知函数 f (x)=sinx 若存在 x1,x2,xm满足 0x1x2 xm6,且 |f (x1)f (x2)|+|f (x2)f (x3)|+ +|f (xm 1)f (xm) |=12 (m 2,m N * ) ,则 m的最小值为 2 二、选择题(本大题共4 小题,满分 20 分)每题有且只有一个正确答案,考生 应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5 分,否则一 律零分 . 15 (5 分

4、)设 z1、z2C,则“z1、z2均为实数”是“z1z2是实数”的() A充分非必要条件B必要非充分条件 C充要条件D既非充分又非必要条件 16 (5 分)下列不等式中,与不等式2 解集相同的是() A (x+8) (x 2+2x+3)2 Bx+82(x 2+2x+3) CD 17 (5分)已知点 A的坐标为( 4,1) ,将 OA绕坐标原点 O逆时针旋转至 OB ,则点 B的纵坐标为() ABCD 18 (5分)设 Pn(xn,yn)是直线 2xy=(nN * )与圆 x 2+y2=2在第一象限 的交点,则极限=() A1BC1D2 3 三、解答题(本大题共有5 题,满分 74分)解答下列各

5、题必须在答题纸相应编 号的规定区域内写出必要的步骤. 19 (12 分)如图,圆锥的顶点为P,底面圆为 O ,底面的一条直径为AB ,C为 半圆弧的中点, E 为劣弧的中点,已知PO=2 ,OA=1 ,求三棱锥PAOC 的体积,并求异面直线PA和 OE所成角的大小 20 (14分)已知函数 f (x)=ax 2+ ,其中 a 为常数 (1)根据 a 的不同取值,判断函数f (x)的奇偶性,并说明理由; (2)若 a(1,3) ,判断函数 f (x)在1 ,2 上的单调性,并说明理由 4 21 (14 分)如图, O ,P,Q三地有直道相通, OP=3千米, PQ=4千米, OQ=5 千 米,现

6、甲、乙两警员同时从O地出发匀速前往Q地,经过 t 小时,他们之间 的距离为 f (t ) (单位:千米)甲的路线是OQ ,速度为 5 千米/ 小时,乙的 路线是 OPQ ,速度为 8 千米/ 小时,乙到达 Q地后在原地等待设t=t 1时乙到 达 P地,t=t 2时乙到达 Q地 (1)求 t1与 f (t1)的值; (2)已知警员的对讲机的有效通话距离是3 千米,当 t1t t2时,求 f (t ) 的表达式,并判断f (t )在t1,t2 上的最大值是否超过3?说明理由 22 (16 分)已知椭圆 x 2+2y2=1,过原点的两条直线 l1和 l2分别与椭圆交于点A、 B和 C 、D ,记 A

7、OC 的面积为 S (1)设 A(x1,y1) ,C(x2,y2) ,用 A、C的坐标表示点 C到直线 l1的距离,并 证明 S=| ; (2)设 l1:y=kx,S= ,求 k 的值; (3)设 l1与 l2的斜率之积为 m ,求 m的值,使得无论 l1和 l2如何变动,面积 S 保持不变 5 23 (18分)已知数列 an与bn 满足 an+1an=2(bn+1bn) ,nN * (1)若 bn=3n+5,且 a1=1,求an 的通项公式; (2)设an的第 n0项是最大项,即an0an(nN*) ,求证: bn的第 n0项是最 大项; (3)设 a1=30,bn= n(nN* ) ,求

8、的取值范围,使得对任意m ,nN * , an0,且 6 2015 年上海市高考数学试卷(文科) 参考答案与试题解析 一、填空题(本大题共14 小题,满分 56 分)考生应在答题纸相应编号的空格 内直接填写结果,每个空格填对得4 分,否则一律零分) 1 (4 分)函数 f (x)=13sin 2x 的最小正周期为 【考点】 H1 :三角函数的周期性 【专题】 57:三角函数的图像与性质 【分析】由条件利用半角公式化简函数的解析式,再利用余弦函数的周期性求得 函数的最小正周期 【解答】 解:函数 f (x)=13sin 2x=13 =+cos2x, 函数的最小正周期为=, 故答案为: 【点评】

9、本题主要考查半角公式的应用,余弦函数的周期性,属于基础题 2 (4 分)设全集 U=R ,若集合 A=1,2,3,4 ,B=x|2 x3,则 AB= 2, 3 【考点】 1E:交集及其运算 【专题】 11:计算题; 4O :定义法; 5J:集合 【分析】 由 A与 B,找出两集合的交集即可 【解答】 解:全集 U=R ,A=1,2,3,4,B=x|2 x3 , AB=2,3, 故答案为: 2,3 【点评】 此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键 7 3 (4 分)若复数 z 满足 3z+ =1+i,其中 i 是虚数单位,则 z= 【考点】 A5:复数的运算 【专题】 5N :

10、数系的扩充和复数 【分析】 设 z=a+bi ,则 =abi (a,bR) ,利用复数的运算法则、复数相等即 可得出 【解答】 解:设 z=a+bi ,则 =abi (a,bR) , 又 3z+ =1+i, 3(a+bi)+(abi )=1+i , 化为 4a+2bi=1+i , 4a=1,2b=1, 解得 a=,b= z= 故答案为: 【点评】 本题考查了复数的运算法则、复数相等,属于基础题 4 (4 分)设 f 1(x)为 f (x)= 的反函数,则 f 1(2)= 【考点】 4R :反函数 【专题】 51:函数的性质及应用 【分析】 由原函数解析式把x 用含有 y 的代数式表示, x,y

11、 互换求出原函数的 反函数,则 f 1(2)可求 【解答】 解:由 y=f (x)=,得, x,y 互换可得,即 f 1(x)= 故答案为: 8 【点评】 本题考查了函数的反函数的求法,是基础的计算题 5 (4 分)若线性方程组的增广矩阵为解为,则 c1c2= 16 【考点】 ON :二阶行列式与逆矩阵 【专题】 5R :矩阵和变换 【分析】 根据增广矩阵的定义得到,是方程组的解,解方程组 即可 【解答】 解:由题意知,是方程组的解, 即, 则 c1c2=215=16, 故答案为: 16 【点评】本题主要考查增广矩阵的求解, 根据条件建立方程组关系是解决本题的 关键 6 (4 分)若正三棱柱的

12、所有棱长均为a,且其体积为 16,则 a= 4 【考点】 LF:棱柱、棱锥、棱台的体积 【专题】 11:计算题; 5F:空间位置关系与距离 【分析】 由题意可得(? a? a? sin60 )? a=16,由此求得 a 的值 【解答】 解:由题意可得,正棱柱的底面是变长等于a 的等边三角形,面积为 ? a? a? sin60,正棱柱的高为a, (? a? a? sin60 )? a=16,a=4, 故答案为: 4 9 【点评】 本题主要考查正棱柱的定义以及体积公式,属于基础题 7 (4 分)抛物线 y 2=2px(p0)上的动点 Q到焦点的距离的最小值为 1,则 p= 2 【考点】 K8:抛物

13、线的性质 【专题】 11:计算题; 5D:圆锥曲线的定义、性质与方程 【分析】 利用抛物线的顶点到焦点的距离最小,即可得出结论 【解答】解:因为抛物线 y 2=2px (p0)上的动点 Q到焦点的距离的最小值为 1, 所以=1, 所以 p=2 故答案为: 2 【点评】 本题考查抛物线的方程与性质,考查学生的计算能力,比较基础 8 (4 分)方程 log2(9 x15)=log 2(3 x12)+2的解为 x=2 【考点】 4H :对数的运算性质 【专题】 51:函数的性质及应用 【分析】 利用对数的运算性质化为指数类型方程,解出并验证即可 【解答】 解: log2(9 x15)=log 2(3

14、 x12)+2,log 2(9 x 15)=log 24 (3 x12) , 9 x15=4(3x12) , 化为( 3 x)212? 3x+27=0, 因式分解为:(3 x3) (3x 9)=0, 3 x=3,3x=9, 解得 x=1 或 2 经过验证: x=1不满足条件,舍去 x=2 故答案为: x=2 10 【点评】本题考查了对数的运算性质及指数运算性质及其方程的解法,考查了计 算能力,属于基础题 9 (4 分)若 x,y 满足,则目标函数 z=x+2y 的最大值为3 【考点】 7C :简单线性规划 【专题】 59:不等式的解法及应用 【分析】 作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知

15、识,通过平移即可求z 的最大值 【解答】 解:作出不等式组对应的平面区域如图: (阴影部分) 由 z=x+2y 得 y=x+z, 平移直线 y=x+z, 由图象可知当直线y=x+z 经过点 B时,直线 y=x+z 的截距最大, 此时 z 最大 由,解得,即 B(1,1) , 代入目标函数 z=x+2y 得 z=21+1=3 故答案为: 3 【点评】本题主要考查线性规划的应用, 利用图象平行求得目标函数的最大值和 最小值,利用数形结合是解决线性规划问题中的基本方法 11 10 (4 分)在报名的 3 名男老师和 6 名女教师中,选取5 人参加义务献血,要 求男、女教师都有,则不同的选取方式的种数

16、为120 (结果用数值表示) 【考点】 D9 :排列、组合及简单计数问题 【专题】 11:计算题; 5O :排列组合 【分析】根据题意,运用排除法分析, 先在 9 名老师中选取 5 人,参加义务献血, 由组合数公式可得其选法数目,再排除其中只有女教师的情况;即可得答案 【解答】 解:根据题意,报名的有3 名男老师和 6 名女教师,共 9 名老师, 在 9 名老师中选取 5 人,参加义务献血,有C9 5=126种; 其中只有女教师的有C6 5=6种情况; 则男、女教师都有的选取方式的种数为1266=120种; 故答案为: 120 【点评】 本题考查排列、组合的运用,本题适宜用排除法(间接法),可

17、以避免 分类讨论,简化计算 11 (4 分)在( 2x+) 6 的二项式中,常数项等于240 (结果用数值表示) 【考点】 DA :二项式定理 【专题】 5P:二项式定理 【分析】 写出二项展开式的通项,由x 的指数为 0 求得 r 值,则答案可求 【解答】 解:由( 2x+) 6,得 = 由 63r=0,得 r=2 常数项等于 故答案为: 240 【点评】 本题考查了二项式系数的性质, 关键是对二项展开式通项的记忆与运用, 是基础题 12 12 (4 分)已知双曲线C1、C2的顶点重合, C1的方程为y 2=1,若 C 2的一条 渐近线的斜率是 C1的一条渐近线的斜率的2倍, 则 C2的方程

18、为 【考点】 KC :双曲线的性质 【专题】 11:计算题; 5D:圆锥曲线的定义、性质与方程 【分析】 求出 C1的一条渐近线的斜率,可得C2的一条渐近线的斜率,利用双曲 线 C1、C2的顶点重合,可得C2的方程 【解答】 解:C1的方程为y 2=1,一条渐近线的方程为 y=, 因为 C2的一条渐近线的斜率是C1的一条渐近线的斜率的2 倍, 所以 C2的一条渐近线的方程为y=x, 因为双曲线 C1、C2的顶点重合, 所以 C2的方程为 故答案为: 【点评】 本题考查双曲线的方程与性质,考查学生的计算能力,比较基础 13 (4 分)已知平面向量、 、 满足 ,且| ,| ,|=1 ,2,3 ,

19、 则|+ + | 的最大值是3+ 【考点】 9O :平面向量数量积的性质及其运算 【专题】 5A:平面向量及应用 【分析】分别以所在的直线为 x,y 轴建立直角坐标系, 分类讨论:当| , |=1 ,2,|=3 ,设,则 x 2+y2=9,则 + + =(1+x,2+y) ,有 |=的最大值,其几何意义是圆x 2+y2=9上点( x,y) 与定点( 1,2)的距离的最大值;其他情况同理,然后求出各种情况的 13 最大值进行比较即可 【解答】 解:分别以所在的直线为 x,y 轴建立直角坐标系, 当| ,|=1 ,2,|=3 ,则, 设,则 x 2+y2=9, + + =(1+x,2+y) , |

20、=的最大值,其几何意义是圆x 2+y2=9上点( x,y) 与定点( 1,2)的距离的最大值为=3+; 且| ,|=1 ,3,|=2 ,则,x 2+y2=4, + + =(1+x,3+y) |=的最大值,其几何意义是圆x 2+y2=4上点( x,y) 与定点( 1,3)的距离的最大值为2+=2+, | ,|=2 ,3,|=1 ,则, 设,则 x 2+y2=1 + + =(2+x,3+y) |=的最大值,其几何意义是在圆x 2+y2=1 上取点(x, y) 与定点(2, 3) 的距离的最大值为1+=1+ , 故|+ + | 的最大值为 3+ 故答案为: 3+ 【点评】本题主要考查了向量的模的求解

21、,解题的关键是圆的性质的应用:在圆 外取一点,使得其到圆上点的距离的最大值:r+d(r 为该圆的半径, d 为该 点与圆心的距离) 14 (4分)已知函数 f (x)=sinx 若存在 x1,x2,xm满足 0x1x2 14 xm6,且 |f (x1)f (x2)|+|f (x2)f (x3)|+ +|f (xm 1)f (xm) |=12 (m 2,m N * ) ,则 m的最小值为8 【考点】 H2 :正弦函数的图象 【专题】 51:函数的性质及应用; 57:三角函数的图像与性质 【分析】 由正弦函数的有界性可得,对任意xi,xj(i ,j=1 ,2,3,m ) ,都 有|f (xi)f

22、(xj)| f (x)maxf (x)min=2,要使 m取得最小值,尽可能 多让 xi(i=1 ,2,3,m )取得最高点,然后作图可得满足条件的最小m 值 【解答】 解: y=sinx 对任意 xi,xj(i ,j=1 ,2,3, m ) ,都有|f (xi) f (xj)| f (x)maxf (x)min=2, 要使 m取得最小值,尽可能多让xi(i=1 ,2,3, m )取得最高点, 考虑 0x1x2 xm6, |f (x1)f (x2)|+|f (x2)f (x3)|+ +|f (xm 1)f (xm)|=12 , 按下图取值即可满足条件, m的最小值为 8 故答案为: 8 【点评

23、】本题考查正弦函数的图象和性质,考查分析问题和解决问题的能力,考 查数学转化思想方法,正确理解对任意xi,xj(i ,j=1 ,2,3,m ) ,都有 |f (xi)f (xj)| f (x)maxf (x)min=2是解答该题的关键,是难题 二、选择题(本大题共4 小题,满分 20 分)每题有且只有一个正确答案,考生 应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5 分,否则一 15 律零分 . 15 (5 分)设 z1、z2C,则“z1、z2均为实数”是“z1z2是实数”的() A充分非必要条件B必要非充分条件 C充要条件D既非充分又非必要条件 【考点】 29:充分条件、必要条件、

24、充要条件 【专题】 5L:简易逻辑; 5N :数系的扩充和复数 【分析】 根据充分条件和必要条件的定义结合复数的有关概念进行判断即可 【解答】 解:若 z1、z2均为实数,则 z1z2是实数,即充分性成立, 当 z1=i ,z2=i ,满足 z1z2=0 是实数,但 z1、z2均为实数不成立,即必要性不成 立, 故“z1、z2均为实数”是“z1z2是实数”的充分不必要条件, 故选: A 【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,根据复数的有关概念是解决 本题的关键 16 (5 分)下列不等式中,与不等式2 解集相同的是() A (x+8) (x 2+2x+3)2 Bx+82(x 2+2x+

25、3) CD 【考点】 7E:其他不等式的解法 【专题】 59:不等式的解法及应用 【分析】根据 x 2+2x+3=(x+1)2+20,可得不等式 2,等价于 x+82 (x 2+2x+3) ,从而得出结论 【解答】解:由于 x 2+2x+3=(x+1)2+20,不等式 2,等价于 x+82 (x 2+2x+3) , 故选: B 16 【点评】 本题主要考查不等式的基本性质的应用,体现了等价转化的数学思想, 属于基础题 17 (5分)已知点 A的坐标为( 4,1) ,将 OA绕坐标原点 O逆时针旋转至 OB ,则点 B的纵坐标为() ABCD 【考点】 G9 :任意角的三角函数的定义 【专题】

26、56:三角函数的求值 【分析】 根据三角函数的定义,求出xOA的三角函数值,利用两角和差的正弦 公式进行求解即可 【解答】 解:点 A 的坐标为( 4,1) , 设xOA= ,则 sin =,cos=, 将 OA绕坐标原点 O逆时针旋转至 OB , 则 OB的倾斜角为 +,则|OB|=|OA|=, 则点 B的纵坐标为 y=|OB|sin (+)=7 (sin cos+cossin)=7 ( +)=+6=, 故选: D 【点评】本题主要考查三角函数值的计算,根据三角函数的定义以及两角和差的 正弦公式是解决本题的关键 18 (5分)设 Pn(xn,yn)是直线 2xy=(nN * )与圆 x 2+

27、y2=2在第一象限 的交点,则极限=() A1BC1D2 17 【考点】 6F:极限及其运算 【专题】 53:导数的综合应用 【分析】 当 n+时,直线 2xy=趋近于 2xy=1,与圆 x 2+y2=2在第一象 限的交点无限靠近( 1,1) ,利用圆的切线的斜率、斜率计算公式即可得出 【解答】 解:当 n+时,直线 2xy=趋近于 2xy=1,与圆 x 2+y2=2 在第 一象限的交点无限靠近( 1,1) ,而可看作点 Pn(xn,yn)与(1,1)连 线的斜率,其值会无限接近圆x 2+y2=2在点(1,1)处的切线的斜率,其斜率 为1 =1 故选: A 【点评】本题考查了极限思想、圆的切线

28、的斜率、斜率计算公式,考查了推理能 力与计算能力,属于中档题 三、解答题(本大题共有5 题,满分 74分)解答下列各题必须在答题纸相应编 号的规定区域内写出必要的步骤. 19 (12 分)如图,圆锥的顶点为P,底面圆为 O ,底面的一条直径为AB ,C为 半圆弧的中点, E 为劣弧的中点,已知PO=2 ,OA=1 ,求三棱锥PAOC 的体积,并求异面直线PA和 OE所成角的大小 【考点】 LM :异面直线及其所成的角 18 【专题】 5G :空间角 【分析】 由条件便知 PO为三棱锥 PAOC的高,底面积SAOC又容易得到,从而 带入棱锥的体积公式即可得到该三棱锥的体积根据条件能够得到OE A

29、C , 从而找到异面直线PA ,OE所成角为 PAC ,可取 AC中点 H,连接 PH ,便得到 PH AC ,从而可在 RtPAH中求出 cosPAC ,从而得到 PAC 【解答】 解: PO=2 ,OA=1 ,OC AB ; ; E为劣弧的中点; BOE=45 ,又 ACO=45 ; OE AC ; PAC 便是异面直线 PA和 OE所成角; 在ACP 中,AC=,; 如图,取 AC中点 H,连接 PH ,则 PH AC ,AH=; 在 RtPAH中,cosPAH=; 异面直线 PA与 OE所成角的大小为 arccos 【点评】考查圆锥的定义,圆锥的高和母线,等弧所对的圆心角相等,能判断两

30、 直线平行,以及异面直线所成角的定义及找法、求法,能用反三角函数表示 角 20 (14分)已知函数 f (x)=ax 2+ ,其中 a 为常数 (1)根据 a 的不同取值,判断函数f (x)的奇偶性,并说明理由; 19 (2)若 a(1,3) ,判断函数 f (x)在1 ,2 上的单调性,并说明理由 【考点】 3K:函数奇偶性的性质与判断;6B:利用导数研究函数的单调性 【专题】 51:函数的性质及应用; 52:导数的概念及应用 【分析】 (1)根据函数的奇偶性的定义即可判断,需要分类讨论; (2)根据导数和函数的单调性的关系即可判断 【解答】 解: (1)当 a=0 时,f (x)=,显然为

31、奇函数, 当 a0 时,f (1)=a+1,f (1)=a1,f (1)f (1) ,且 f (1)+f( 1)0, 所以此时 f (x)为非奇非偶函数 (2)a(1,3) ,f (x)=ax 2+ , f ( x)=2ax=, a(1,3) ,x1 ,2 , ax1, ax 31, 2ax 310, f ( x)0, 函数 f (x)在1 ,2 上的单调递增 【点评】 本题考查了函数的奇偶性和单调性,属于基础题 21 (14 分)如图, O ,P,Q三地有直道相通, OP=3千米, PQ=4千米, OQ=5 千 米,现甲、乙两警员同时从O地出发匀速前往Q地,经过 t 小时,他们之间 的距离为

32、 f (t ) (单位:千米)甲的路线是OQ ,速度为 5 千米/ 小时,乙的 路线是 OPQ ,速度为 8 千米/ 小时,乙到达 Q地后在原地等待设t=t1时乙到 达 P地,t=t 2时乙到达 Q地 (1)求 t1与 f (t1)的值; (2)已知警员的对讲机的有效通话距离是3 千米,当 t1t t2时,求 f (t ) 的表达式,并判断f (t )在t1,t2 上的最大值是否超过3?说明理由 20 【考点】 57:函数与方程的综合运用 【专题】 51:函数的性质及应用 【分析】 (1)用 OP长度除以乙的速度即可求得t1=,当乙到达 P点时,可设甲 到达 A点, 连接 AP , 放在 AO

33、P 中根据余弦定理即可求得AP , 也就得出 f(t1) ; (2)求出 t2= ,设 t,且 t 小时后甲到达 B地,而乙到达 C地,并 连接 BC ,能够用 t 表示出 BQ ,CQ ,并且知道 cos,这样根据余弦定 理即可求出 BC ,即 f (t ) ,然后求该函数的最大值,看是否超过3 即可 【解答】解: (1)根据条件知,设此时甲到达 A点,并连接 AP ,如图所示, 则 OA=; 在 OAP 中 由 余 弦 定 理 得 , f( t1) =AP=(千米) ; (2)可以求得,设 t 小时后,且,甲到达了 B 点,乙到达了C 点,如图所示: 21 则 BQ=5 5t ,CQ=7

34、8t ; 在BCQ中由余弦定理得,f(t) =BC=; 即 f (t )=,; 设 g(t )=25t 242t+18, ,g(t )的对称轴为 t=; 且; 即 g(t )的最大值为,则此时 f (t )取最大值; 即 f (t )在t 1,t2 上的最大值不超过3 【点评】 考查余弦定理的应用,以及二次函数在闭区间上最值的求法 22 (16 分)已知椭圆 x 2+2y2=1,过原点的两条直线 l1和 l2分别与椭圆交于点A、 B和 C 、D ,记 AOC 的面积为 S (1)设 A(x1,y1) ,C(x2,y2) ,用 A、C的坐标表示点 C到直线 l1的距离,并 证明 S=| ; (2

35、)设 l1:y=kx,S= ,求 k 的值; (3)设 l1与 l2的斜率之积为 m ,求 m的值,使得无论 l1和 l2如何变动,面积 S 保持不变 【考点】 IT:点到直线的距离公式; KH :直线与圆锥曲线的综合 【专题】 16:压轴题; 26:开放型; 5E:圆锥曲线中的最值与范围问题 【分析】 (1)依题意,直线l1的方程为 y=x,利用点到直线间的距离公式可 22 求得点 C到直线 l1的距离 d=, 再利用 |AB|=2|AO|=2, 可证得 S= |AB|d=|x1y2x2y1| ; (2)由( 1)得: S= |x1y2x2y1|=|x1y1|=,进而得到答案; (3)方法一

36、:设直线l1的斜率为k,则直线l1的方程为y=kx,联立方程组 ,消去 y 解得 x=,可求得 x1、x2、y1、y2,利用 S= |x1y2 x2y1|=?,设=c(常数) ,整理 得:k 42mk2+m2=c22k4+ (1+4m2)k2+2m2 ,由于左右两边恒成立, 可得 , 此时 S=; 方法二:设直线l1、l2的斜率分别为、,则=m ,则 mx1x2=y1y2,变 形整理,利用 A (x1,y1) 、C (x2,y2)在椭圆 x 2+2y2=1 上,可求得面积 S的值 【解答】 解: (1)依题意,直线l1的方程为 y=x,由点到直线间的距离公式 得:点 C到直线 l1的距离 d=

37、, 因为|AB|=2|AO|=2,所以 S= |AB|d=|x1y2x2y1| ; (2)由( 1)A(x1,y1) ,C(x2,y2) , S= |x1y2x2y1|=|x1y1|= 所以|x1y1|=,由 x1 2+2y 1 2=1, 解得 A(,)或(,) 或(,)或(,) , 23 由 k=,得 k=1 或; (3) 方法一:设直线 l1的斜率为 k, 则直线 l2的斜率为, 直线 l1的方程为 y=kx, 联立方程组,消去 y 解得 x=, 根据对称性,设 x1=,则 y1=, 同理可得 x2=,y2=, 所以 S= |x1y2x2y1|=?,设=c(常 数) , 所以( m k 2

38、)2=c2(1+2k2) (k2+2m2) , 整理得: k 42mk2+m2=c22k4+(1+4m2)k2+2m2 , 由于左右两边恒成立, 所以只能是,所以,此时 S=, 综上所述, m= ,S= 方法二:设直线 l1、l2的斜率分别为、,则=m , 所以 mx1x2=y1y2, m 2 =mx1x2y1y2, A(x1,y1) 、C(x2,y2)在椭圆 x 2+2y2=1 上, () ()=+4+2(+)=1, 即(+4m )x1x2y1y2+2(+)=1, 所以+2x1x2y1y2= (x1y2x2y1) 2= 1 (4m+ ) x1x2y1y2 2x1x2y1y2 =(2m+2)x

39、1x2y1y2,是常数,所以 |x1y2x2y1| 是常数, 24 所以令 2m+2=0即可, 所以, m= ,S= 综上所述, m= ,S= 【点评】本题考查直线与圆锥曲线的综合应用,考查方程思想、 等价转化思想与 综合运算能力,属于难题 23 (18分)已知数列 an与bn 满足 an+1an=2(bn+1bn) ,nN * (1)若 bn=3n+5,且 a1=1,求an 的通项公式; (2)设an的第 n0项是最大项,即an0an(nN*) ,求证: bn的第 n0项是最 大项; (3)设 a1=30,bn= n(nN* ) ,求 的取值范围,使得对任意m ,nN * , an0,且 【

40、考点】 82:数列的函数特性; 8H :数列递推式 【专题】 26:开放型; 54:等差数列与等比数列; 59:不等式的解法及应用 【分析】 (1)把 bn=3n+5代入已知递推式可得an+1an=6,由此得到 an是等差数 列,则 an可求; (2)由 an=(anan1)+(an1an2)+(a2a1)+a1,结合递推式累加得到 an=2bn+a12b1,求得,进一步得到 得答案; (3)由( 2)可得,然后分 1 0,=1, 1 三种情 况求得 an的最大值 M和最小值 m ,再由()列式求得 的范围 【解答】 (1)解: an+1an=2(bn+1bn) ,bn=3n+5, an+1a

41、n=2(bn+1bn)=2(3n+83n5)=6, an 是等差数列,首项为a1=1,公差为 6, 则 an=1+(n1)6=6n5; 25 (2)an=(anan1)+(an1an2)+(a2a1)+a1 =2(bnbn1)+2(bn1bn2)+2(b2b1)+a1 =2bn+a12b1, , 数列 bn 的第 n0项是最大项; (3)由( 2)可得, 当 1 0 时,单调递减,有最大值; 单调递增,有最小值m=a1=30, 的最小值为,最大值为, 则,解得 () 当 =1 时,a2n=1,a2n1=3, M=3 ,m= 1,不满足条件 当 1 时,当 n+时, a2n+,无最大值; 当 n+时,a2n1,无最小值 综上所述,(,0)时满足条件 【点评】本题考查了数列递推式, 考查了等差关系的确定, 考查了数列的函数特 性,训练了累加法求数列的通项公式,对(3)的求解运用了极限思想方法, 是中档题

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