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- 2021-06-23 发布
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2018-2019 学年浙江省丽水市高二(下)3 月段考数学试
卷
一、选择题(本大题共 12 小题,共 60.0 分)
1. 直线
x+3y-3=0 的倾斜角为( )
A.
B.
C.
ᦙ
D.
香
2. 如果方程
ᦙ
ᦙ
表示焦点在 y 轴上的椭圆,则 m 的取值范围是( )
A.
൏ ൏
B.
൏ ൏
C.
ᦙ
D.
൏ ൏ 3. 下列四个命题为真命题的是( )
A. “若
,则 x,y 互为相反数”的逆命题
B. “全等三角形的面积相等”的否命题
C. “若
,则
ᦙ
ᦙ
无实根”的逆否命题
D. “不等边三角形的三个内角相等”逆命题
4. 下列求导结果正确的是( )
A.
ᦙ
̵ ᦙ
B.
cos
̵ sin
C.
ln ᦙ ̵
ᦙ
D.
̵
ᦙ 5. “a=1”是“直线 ax+y-2=0 和直线(a-2)x+ay+1=0 垂直”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分又不必要条件
6. 已知 m,n 是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,则下列命题中正确的是
( )
A. 若
‸‸⸳
,
⸳
,则
‸‸ B. 若
‸ 〶
,
‸ 〶
,则
‸‸ C. 若
‸
,
⸳ ‸
,
,
⸳ 〶
,则
‸‸〶D. 若
‸‸
,
⸳‸‸
,则 m,n 平行、相交、异面均有可能
7. 已知点 M(a,b)在圆 O:x2+y2=1 外,则直线 ax+by=1 与圆 O 的位置关系是( )
A. 相切 B. 相交 C. 相离 D. 不确定
8. 已知圆 C1:(x-2)2+(y-3)2=1,圆 C2:(x-3)2+(y-4)2=9,M,N 分别是圆
C1,C2 上的动点,P 为 x 轴上的动点,则|PM|+|PN|的最小值为( )
A.
B.
香 ᦙ
C.
ᦙ ᦙ
D.
9. 如图,在棱长为 2 的正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,点 E,
F 分别是棱 BC,CC1 的中点,P 是侧面 BCC1B1 内一点,
若 A1P 平行于平面 AEF,则线段 A1P 长度的最小值为
( )
A.
ᦙB.
ᦙ
ᦙC.
D.
香
10. 已知 F1,F2 为双曲线
ᦙ
ᦙ
ᦙ
ᦙ
=1(a>0,b>0)的左右焦点,过 F1 的直线交双曲线
左支于 P,Q 两点,若|PF2|=|F1F2|,且 5|PF1|=4|QF1|,则双曲线离心率为( )
A.
B.
C.
ᦙ
D.
香
ᦙ
11. 已知函数 f(x)与 f′(x)的图象如图所示,则 g(x)=
( )
A. 在区间
上是减函数 B. 在区间
上是减函数
C. 在区间
上是减函数 D. 在区间
上是减函数
12. 已知三棱柱 ABC-A'B'C',AA'⊥平面 ABC,P 是
△
A'B'C'内一点,点 E,F 在直线 BC
上运动,若直线 PA 和 AE 所成角的最小值与直线 PF 和平面 ABC 所成角的最大值
相等,则满足条件的点 P 的轨迹是( )
A. 圆的一部分 B. 椭圆的一部分
C. 抛物线的一部分 D. 双曲线的一部分
二、填空题(本大题共 7 小题,共 34.0 分)
13. 双曲线 x2
ᦙ
=1 的焦距是______,焦点到渐近线的距离是______.
14. 《九章算术》中,将底面是直角三角形的直三棱柱称之为“堑堵”,已知某“堑堵”的
三视图如图所示,俯视图中虚线平分矩形的面积,则该“堑堵”的体积是______,表
面积是______.
15. 在长方体 ABCD-A1B1C1D1 中,AD=AA1=1,AB=2,点 E 在棱 AB 上移动,则直线
D1E 与 A1D 所成角的大小是______,若 D1E⊥EC,则 AE=______.
16. 若曲线 f(x)=ax2+lnx 存在垂直于 y 轴的切线,则实数 a 的取值范围是______.
17. 已知抛物线 y2=2px 的焦点为 F,过点 F 的直线交抛物线于 A,B 两点.若
=3
,
则直线 AB 的斜率为______;
18. 已知点 P(1,1),圆 C:x2+y2-4x=2,过点 P 的直线 l 与圆 C 交于 A,B 两点,线
段 AB 的中点为 M(M 不同于 P),若|OP|=|OM|,则 l 的方程是______.
19. 如图,在矩形 ABCD 中,AB=2,AD=1,M 为 AB 的中点,将
△
ADM 沿 DM 翻折.在
翻折过程中,当二面角 A-BC-D 的平面角最大时,其正切值为______.
三、解答题(本大题共 4 小题,共 56.0 分)
20. 已知函数 f(x)=x3-2x2+x+1.
(Ⅰ)求函数 f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若关于 x 的方程 f(x)-m=0(m∈R)恰有两个不同的解,求 m 的值.
21. 如图,空间几何体中,四边形 ABCD 是边长为 2 的正
方形,AB∥EF,AF=EF=BE=1,
香
.
(1)求证:BF⊥平面 ADF;
(2)求直线 BF 与平面 DCEF 所成角的正弦值.
22. 设 f(x)=x-
-alnx(a∈R).
(Ⅰ)当 a=1 时,求曲线 y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)当 a<1 时,在[
,
]内是否存在一实数 x0,使 f(x0)>e-1 成立?请说明理
由.
23. 已知 F1,F2 分别是椭圆
ᦙ
ᦙ
ᦙ
ᦙ
=1(a>b>0)的左,右焦点,A,B 分别为椭圆的
上,下顶点.过椭圆的右焦点 F2 的直线在 y 轴右侧交椭圆于 C,D 两点,且
△
F1CD
的周长为 8,
△
F2AB 的周长为 6.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设四边形 ABCD 的面积为 S,求 S 的最大值.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
解:直线 x+3y-3=0 化成斜截式,得 y=- x+1,
∴直线的斜率 k=- .
∵设直线的倾斜角为α,∴tanα=- ,结合α∈[0,180°),得α=150°.
故选:D.
由直线方程求出直线的斜率,再由斜率等于倾斜角的正切值求解.
本题考查直线的倾斜角,考查倾斜角与斜率的关系,是基础题.
2.【答案】C
【解析】
解:∵方程 表示焦点在 y 轴上的椭圆,
∴m-3>4,即 m>7.
故选:C.
由题意可得,m-3>4,求解得答案.
本题考查椭圆的标准方程与简单性质,是基础题.
3.【答案】A
【解析】
解:选项 A 的逆命题为“若 x,y 互为相反数,则 x+y=0”,显然为真命题;
选项 B 的否命题“不全等三角形的面积不相等”,不全等三角形的面积也可以
相等,为假命题;
选项 C 的逆否命题“若 x2+2x+q=0 有实根,则 q>1”,当 x2+2x+q=0 有实根,
则
△
=4-4q≥0,解得 q≤1,所以 C 为假命题;
选项 D 的逆命题为“若三角形的三个内角相等,则该三角形是不等边三角形”,
显然为假命题.
故选:A.
对四个选项分写出相应的命题,并判断真假.
本题考查命题的四种形式和命题真假性的判断,属于基础题目.
4.【答案】D
【解析】
解:对于 A,(1-x2)′=-2x,∴A 式错误;
对于 B,(cos30°)′=0,∴B 式错误;
对于 C,[ln(2x)]′= ×(2x)′= ,∴C 式错误;
对于 D, = = = ,∴D 式正确.
故选:D.
按照基本初等函数的求导法则,求出 A、B、C、D 选项中正确的结果即可.
本题考查了基本初等函数求导问题,解题时应按照基本初等函数的求导法则
进行计算,求出正确的导数即可.
5.【答案】A
【解析】
解:若直线 ax+y-2=0 和直线(a-2)x+ay+1=0 垂直,
则 a(a-2)+1×a=0,得 a2-a=0,得 a=1 或 a=0,
则“a=1”是“直线 ax+y-2=0 和直线(a-2)x+ay+1=0 垂直”的充分不必要条件,
故选:A.
根据直线垂直的等价条件求出 a 的值,结合充分条件和必要条件的定义进行
判断即可.
本题主要考查充分条件和必要条件的判断,结合直线垂直的等价是解决本题
的关键.
6.【答案】D
【解析】
解:由 m,n 是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,得:
在 A 中,若 m∥n,n
α,则 m∥α或 m
α,故 A 错误;
在 B 中,若α⊥γ,β⊥γ,则α与β相交或平行,故 B 错误;
在 C 中,若 m⊥α,n⊥α,m
β,n
γ,则β与γ相交或平行,故 C 错误;
在 D 中,若 m∥α,n∥α,则 m,n 平行、相交、异面均有可能,故 D 正确.
故选:D.
在 A 中,m∥α或 m
α;在 B 中,α与β相交或平行;在 C 中,β与γ相交或平行;
在 D 中,m,n 平行、相交、异面均有可能.
本题考查命题真假的判断,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基
础知识,考查运算求解能力,是中档题.
7.【答案】B
【解析】
解:∵M(a,b)在圆 x2+y2=1 外,
∴a2+b2>1,
∴圆 O(0,0)到直线 ax+by=1 的距离 d= <1=r,
则直线与圆的位置关系是相交.
故选:B.
由 M 在圆外,得到|OM|大于半径,列出不等式,再利用点到直线的距离公式
表示出圆心 O 到直线 ax+by=1 的距离 d,根据列出的不等式判断 d 与 r 的大
小即可确定出直线与圆的位置关系.
此题考查了直线与圆的位置关系,以及点与圆的位置关系,涉及的知识有:圆
的标准方程,点到直线的距离公式,以及两点间的距离公式,熟练掌握公式
是解本题的关键.
8.【答案】B
【解析】
解:如图圆 C1 关于 x 轴的对称圆的圆心坐标 A
(2,-3),半径为 1,
圆 C2 的圆心坐标(3,4),半径为 3,
由图象可知当 P,M,N,三点共线时,|PM|+|PN|取得最小值,
|PM|+|PN|的最小值为圆 C3 与圆 C2 的圆心距减去两个圆的半径和,
即:|AC2|-3-1= -4= -4=5 -4.
故选:B.
求出圆 C1 关于 x 轴的对称圆的圆心坐标 A,以及半径,然后求解圆 A 与圆 C2
的圆心距减去两个圆的半径和,即可求出|PM|+|PN|的最小值.
本题考查圆的对称圆的方程的求法,两个圆的位置关系,两点距离公式的应
用,考查转化思想与计算能力.
9.【答案】B
【解析】
解:以 D 为原点,DA 为 x 轴,DC 为 y
轴,DD1 为 z 轴,建立空间直角坐标
系,
A(2,0,0),E(1,2,0),F(0,2,1),
A1(2,0,2),
=(-1,2,0), =(-2,2,1),
设平面 AEF 的法向量 =(x,y,z),
则 ,取 y=1,得 =(2,1,2),
设 P(a,2,c),0≤a≤2,0≤c≤2,则 =(a-2,2,c-2),
∵A1P 平行于平面 AEF,
∴ • =2(a-2)+2+2(c-2)=0,整理得 a+c=3,
∴线段 A1P 长度
| |= = = ,
当且仅当 a=c= 时,线段 A1P 长度取最小值 .
故选:B.
以 D 为原点,DA 为 x 轴,DC 为 y 轴,DD1 为 z 轴,建立空间直角坐标系,利
用向量法能求出线段 A1P 长度取最小值.
本题考查线段长的最小值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关
系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
10.【答案】A
【解析】
解:如图,∵|PF2|=|F1F2|=2c,且 5|PF1|=4|QF1|,
∴|PF1|=2c-2a,|QF1|= |PF1|= ,
∴|QF2|=|PF1|+2a= ,
取 PF1 的中点 M,则 F2M⊥QP.
在 Rt
△
QMF2 中,|MF2|2=(2c)2-(c-a)2=3c2-a2+2ac,
|QM|2=( )2=
|QF2|2= + - ,
⇒
9c2-20a+11a2=0
⇒
a=c(舍去)或 9c=11a,
∴
故选:A.
可得|PF1|=2c-2a,|QF1|= |PF1|= ,|QF2|=|PF1|+2a= ,
取 PF1 的中点 M,则 F2M⊥QP.在 Rt
△
QMF2 中,利用勾股定理
⇒
9c2-20a+11a2=0
⇒
a=c(舍去)或 9c=11a,即可求解
考查双曲线的定义,双曲线的离心率的概念,转化思想.属于中档题.
11.【答案】C
【解析】
解:结合图象:x∈(1,4)时,f(x)-f′(x)<0,
而 g′(x)= ,而 f(2)=0,
故 g(x)在(1, )递减,
故选:C.
结合函数图象求出 f(x)-f′(x)<0 成立的 x 的范围即可.
本题考查了数形结合思想,考查函数的单调性问题,是一道基础题.
12.【答案】C
【解析】
解:设三棱柱的高为 h,P 在平面 ABC 上的射影为 P′,
则当 AP′E 共线时,直线 PA 和 AE 所成角取得最小值,
不妨设最小值为α,则 sinα= ,
当 PF⊥BC 时,直线 PF 和平面 ABC 所成角取得最大值,不妨设最大值为β,
则 sinβ= ,
∴当直线 PA 和 AE 所成角的最小值与直线 PF 和平面 ABC 所成角的最大值
相等时,PA=PF,
即 P 到 A 的距离等于 P 到直线 BC 的距离,
设 P 到 B′C′的距离为 d,则 PA′2+h2=d2+h2,
∴P 到 A′的距离等于 P 到 B′C′的距离,
∴P 的轨迹是以 A′为焦点,以 B′C′为准线的抛物线的一部分,
故选:C.
由题意可知 P 到 A 的距离等于 P 到 BC 的距离,故而 P 到 A′的距离等于 P 到
B′C 的距离,得出结论.
本题考查了圆锥曲线的定义,轨迹方程的求解,考查了空间想象与推理能力,
属于中档题.
13.【答案】4
【解析】
解:双曲线 x2 =1 中 a=1,b= ,c=2,所以双曲线的焦距为 2c=4;渐近线
方程为 y= x;
焦点到渐近线的距离为 .
故答案为:4, .
双曲线 x2 =1 中 a=1,b= ,c=2,即可求出双曲线的焦距;渐近线方程;
焦点到渐近线的距离.
本题考查双曲线的方程与性质,确定双曲线中 a,b,c 是关键.
14.【答案】2
ᦙ【解析】
解:由三视图还原原几何体如图,
该直三棱柱底面是等腰直角三角形,直角边长为 ,直三棱柱的高为 2.
则其体积 V= ;
表面积 S= .
故答案为:2; .
由三视图还原原几何体,该直三棱柱底面是等腰直角三角形,直角边长为 ,
直三棱柱的高为 2.再由体积与表面积公式求解.
本题考查由三视图求面积,体积,关键是由三视图还原原几何体,是中档题.
15.【答案】90° 1
【解析】
解:∵在长方体 ABCD-A1B1C1D1 中,
AD=AA1=1,AB=2,点 E 在棱 AB 上移动,
∴以 D 为原点,DA 为 x 轴,DC 为 y 轴,DD1
为 z 轴,建立空间直角坐标系,
则 D(0,0,0),D1(0,0,1),A(1,0,0),A1
(1,0,1),C(0,2,0),
设 E(1,t,0),0≤t≤2,
则 =(1,t,-1), =(-1,0,-1),
∴ • =-1+0+1=0,
∴直线 D1E 与 A1D 所成角的大小是 90°.
∵ =(1,t,-1), =(-1,2-t,0),D1E⊥EC,
∴ =-1+t(2-t)+0=0,
解得 t=1,∴AE=1.
故答案为:900,1.
以 D 为原点,DA 为 x 轴,DC 为 y 轴,DD1 为 z 轴,建立空间直角坐标系,设
E(1,t,0),0≤t≤2,分别求出 和 ,由 • =0,能求出直线 D1E 与
A1D 所成角的大小;分别求出 , ,由 =0,能求出 AE 的长.
本题考查异面直线所成角的大小的求法,考查线段长的求法,是基础题,解
题时要认真审题,注意向量法的合理运用.
16.【答案】{a|a<0}
【解析】
解:由题意该函数的定义域 x>0,由 .
因为存在垂直于 y 轴的切线,
故此时斜率为 0,问题转化为 x>0 范围内导函数 存在零点.
再将之转化为 g(x)=-2ax 与 存在交点.当 a=0 不符合题意,
当 a>0 时,如图 1,数形结合可得显然没有交点,
当 a<0 如图 2,此时正好有一个交点,故有 a<0.
故答案为:{a|a<0}
先求出函数的定义域,然后求出导函数,根据存在垂直于 y 轴的切线,得到此
时斜率为 0,问题转化为 x>0 范围内导函数 存在零点,再将之转
化为 g(x)=-2ax 与 存在交点,讨论 a 的正负进行判定即可.
本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,函数零点等有关基础知
识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查数形结合思想、化归与转化思想,
属于基础题.
17.【答案】
【解析】
解:抛物线 y2=2px 的焦点为 F( ),
由题意可知直线 AB 的斜率存在,设直线方程为 .
联立 ,得 ky2-2py-kp2=0.
设 A(x1,y1),B(x2,y2).
则 , .
由 =3 ,得 .
∴ = ,
解得:k= .
故答案为: .
设出直线方程,与抛物线方程联立,利用根与系数的关系及向量等式列式求
解.
本题考查抛物线的简单性质,考查直线与抛物线位置关系的应用,考查计算
能力,是中档题.
18.【答案】3x+y-4=0
【解析】
解:圆 C 的方程可化为(x-2)2+y2=6,
所以圆心为 C(2,0),半径为 ,
设 M(x,y),则 =(x-2,y), =(1-x,1-y),
由题设知 • =0,
故(x-2)(1-x)+y(1-y)=0,
即(x-1.5)2+(y-0.5)2=0.5.
由于点 P 在圆 C 的内部,
所以 M 的轨迹方程是(x-1.5)2+(y-0.5)2=0.5.
M 的轨迹是以点 N(1.5,0.5)为圆心, 为半径的圆.
由于|OP|=|OM|,故 O 在线段 PM 的垂直平分线上,
又 P 在圆 N 上,从而 ON⊥PM.
因为 ON 的斜率为 ,
所以 l 的斜率为-3,
故 l 的方程为 y-1=-3(x-1),即 3x+y-4=0.
故答案为:3x+y-4=0.
圆 C 的方程可化为(x-2)2+y2=6,所以圆心为 C(2,0),半径为 ,设 M(x,y),
运用 • =0,化简整理求出 M 的轨迹方程.由于|OP|=|OM|,故 O 在线段
PM 的垂直平分线上,可得ON⊥PM,由直线垂直的条件:斜率之积为-1,再由
点斜式方程可得直线 l 的方程.
本题主要考查圆和圆的位置关系,直线和圆相交的性质,属于基础题.
19.【答案】
ᦙ【解析】
解:取 CD 的中点 S,DM 的中
点为 N,
∵△ADM 是等腰三角形,∴
AN⊥DM,同理 SN⊥DM,
AN∩SN=N,
∴DM⊥平面 ASN,
∵DM
平面 DMBC,∴平面
ANS⊥平面 DMBC,
在四棱锥 A-DMBC 中,过点 A 作 SN 的垂线,垂足为 O,
再过点 O 作 BC 的垂线,垂足为 T,连结 AT,
∵AO⊥SN,AO
平面 ANC,平面 ANS∩平面 DMBC=SN,
∴AO⊥平面 DMBC,
∵BC
平面 DMBC,∴AO⊥BC
∵OT⊥BC,AO∩OT=O,∴BC⊥平面 AOT,
∵AT
平面 AOT,∴AT⊥BC,
∴∠ATO 是二面角 A-BC-D 的平面角,
设∠ANS=α,则 AO= ,SO= (1-cosα),
OT=1+ (1-cosα)× = ,
∴tan∠ATO= ,其中α∈(0,π),
令 f(α)= ,则 f′(α)= ,
令α0∈(0,π),且 cosα0= ,
当α∈(0,α0)时,f(α)>0;当α∈(α0,π)时,f(α)<0.
∴f(α)max=f(α0)= ,
∴(tan∠ATO)max= .
故答案为: .
取 CD 的中点 S,DM 的中点为 N,则有 DM⊥平面 ASN,过点 A 作 SN 的垂
线,垂足为 O,再过 O 作 BC 的垂线,垂足为 T,连结 AT,则∠ATO 是二面角
A-BC-D 的平面角,用∠ANS 的三角函数表示∠ATO 的正切值,利用导数可
求出其最大值.
本题考查二面角的正切值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关
系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
20.【答案】解(Ⅰ)f,(x)=3x2-4x+(12 分)
,
>
⇒
>
或
<
,所以
递增区间为
,
或
,
,
,
<
⇒
<
<
,所以
递减区间为
,
(6 分)
(Ⅱ)由
可知
递增区间为
,
或
,
,减区间为
,
所以 f(x)极大值=f(1)=1,
极小值
=
ᦙ
,(10 分)
所以
或
ᦙ
时方程有两解; (12 分)
【解析】
(Ⅰ)解 f′(x)>0 和 f′(x)<0 可得单调递增和递减区间;
(Ⅱ)利用导数研究函数的单调性可求得极大极小值,结合 3 次函数的图象可
得.
本题考查了利用导数研究函数的单调性,属中档题.
21.【答案】证明:(1)等腰梯形 ABEF 中,
∵AB=2,EF=AF=BE=1,∴cos∠FAB=
,
∴BF=
ᦙ ᦙ
=
,
∴AF2+BF2=AB2,∴AF⊥BF,
在
△
DFB 中,BF2+DF2=BD2,BF⊥DF
∵AF∩DF=F,∴BF⊥平面 ADF.
解:(2)作 FO⊥AB 于 O,以 OF,OB 为 x,y
轴建立如图的空间直角坐标系,
则
ᦙ
,
,
,
,
ᦙ
,
,
ᦙ,
,
,
,
ᦙ
,
ᦙ
=(0,1,0),
=(-
ᦙ
,
ᦙ
,
ᦙ
),
设平面 DCEF 的法向量
⸳
=(x,y,z),
则
⸳
⸳
ᦙ
ᦙ ᦙ
,
取 x=2,得平面 DCEF 的法向量为
⸳ ᦙ
,
,
ᦙ
,
又
ᦙ
,
ᦙ
,
∴cos<
,
⸳
>=
⸳
⸳
=
ᦙ
.
∴BF 与平面 DCEF 所成角的正弦值为
ᦙ
.
【解析】
(1)求出 cos∠FAB= ,BF= ,AF⊥BF,再求出 BF⊥DF,由此能证明 BF
⊥平面 ADF.
(2)作 FO⊥AB 于 O,以 OF,OB 为 x,y 轴建立如图的空间直角坐标系,利用
向量法能求出 BF 与平面 DCEF 所成角的正弦值.
本题考查线面垂直的证明,考查线面角的正弦值的求法,考查空间中线线、
线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程
思想,是中档题.
22.【答案】解:(Ⅰ)当 a=1 时,f(x)=x-lnx,f(1)=1,∴切点为(1,1),
又∵f′(x)=
.
∴曲线 y=f(x)在点(1,0)处的切线的斜率为 f′(1)=0.
∴所求切线方程为 y-1=0×(x-1),即 y=1;
(Ⅱ)假设当 a<1 时,在[
,
]存在一点 x0,使 f(x0)>e-1 成立,
则只需证明 x∈[
,
]时,f(x)max>e-1 即可.
f′(x)=
ᦙ
ᦙ
ᦙ
ᦙ
(x>0),
令 f′(x)=0 得,x1=1,x2=a-1,当 a<1 时,a-1<0,
当 x∈(
,
)时,f′(x)<0,当 x∈(1,e)时,f′(x)>0.
函数 f(x)在(
,
)上递减,在(1,e)上递增,
∴f(x)max=max{
,f(e)}.
于是,只需证明 f(e)>e-1 或 f(
)>e-1 即可.
∵f(e)-f(e-1)=e-
-a-(e-1)=
>0.
∴f(e)>e-1 成立.
∴假设正确,即当 a<1 时,在 x∈[
,
]上至少存在一点 x0,使 f(x0)>e-1 成立.
【解析】
(Ⅰ)当a=1时,f(x)=x-lnx,求得切点,得到曲线y=f(x)在点(1,0)处的切线的
斜率,再由直线方程点斜式求解;
(Ⅱ)假设当 a<1 时,在[ ]存在一点 x0,使 f(x0)>e-1 成立,则只需证明 x
∈[ ]时,f(x)max>e-1 即可.利用导数证明函数 f(x)在( )上递减,在(1,
e)上递增,则 f(x)max=max{ ,f(e)}.于是,只需证明 f(e)>e-1 或 f( )
>e-1 即可.然后证明 f(e)>e-1 成立,可得当 a<1 时,在 x∈[ ]上至少存
在一点 x0,使 f(x0)>e-1 成立.
本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,考查利用导数求最值,
考查数学转化思想方法,是中档题.
23.【答案】解:(Ⅰ)设 C(x1,y1),D(x2,y2),由题意得 A(0,b),B(0,-b),
又 4a=8,即 a=2,2(a+b)=6,∴b=1.
∴椭圆的方程为
ᦙ
ᦙ
;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,F2(
,0),故设直线 CD:
,
代入
ᦙ
ᦙ
得
ᦙ
ᦙ
ᦙ
,
则
ᦙ
ᦙ
ᦙ
,
ᦙ
ᦙ
,
ᦙ
ᦙ
ᦙ
,由 x1>0,x2>0 得 0≤m2<3,
ᦙ ᦙ ᦙ
ᦙ
,
∴面积 S=S
△
AOD+S
△
BOC+S
△
OCD=
ᦙ
×1×
ᦙ
ᦙ
ᦙ
ᦙ
=
ᦙ ᦙ ᦙ
ᦙ
.
令
ᦙ
ᦙ
,t∈[3,4),
则 S=
ᦙ
ᦙ
ᦙ
ᦙ
在 t∈[3,4)上递减,
∴m=0,t=3 时,S 最大值为
ᦙ
.
【解析】
(Ⅰ)设 C(x1,y1),D(x2,y2),由题意得 A(0,b),B(0,-b),结合已知求得 a,
b 的值,则椭圆方程可求;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,F2( ,0),故设直线 CD: ,联立直线方程与椭圆
方程,化为关于 y 的一元二次方程,利用根与系数的关系求得面积
S=S
△
AOD+S
△
BOC+S
△
OCD= .令 ,t∈[3,4),再由
函数单调性求最值.
本题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆位置关系的应用,训练了利用换
元法求最值,考查计算能力,是中档题.