2019年上海市崇明区高考数学一模试卷
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,其中第1-6题每题4分,第7-12每每题5分)【考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写加过】 1.(4分)
= .
2.(4分)已知集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1,2,3},则A∩B= . 3.(4分)若复数z满足2z+=3﹣2i,其中i为虚数单位,则z= . 4.(4分)(x﹣)的展开式中x的系数为 (用数字作答) 5.(4分)角θ的终边经过点P(4,y),且
2
2
8
7
,则tanθ= .
6.(4分)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=4x上一点P到焦点的距离为5,则点P的横坐标是 .
7.(5分)圆x+y﹣2x+4y=0的圆心到直线3x+4y+5=0的距离等于 . 8.(5分)设一个圆锥的侧面展开图是半径为2的半圆,则此圆锥的体积等于 . 9.(5分)若函数f(x)=log2
的反函数的图象过点(﹣3,7),则a=
2
2
10.(5分)2018年上海春季高考有23所高校招生,如果某3位同学恰好被其中2所高校录取,那么不同的录取方法有 种.
11.(5分)设f(x)是定义在R上的以2为周期的偶函数,在区间[0,1]上单调递减,且满足f(π)=1,f(2π)=2,则不等式组
的解集为 .
12.(5分)已知数列{an}满足:①a1=0,②对任意的n∈N*都有an+1>an成立. 函数fn(x)=|sin(x﹣an)|,x∈[an,an+1]满足:对于任意的实数m∈[0,1),fn(x)=m总有两个不同的根,则{an}的通项公式是 .
二、选择题(本大题共有4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,否则一律得零分.】 13.(5分)若a<0<b,则下列不等式恒成立的是( ) A.
B.﹣a>b
2
C.a>b
22
D.a<b
33
14.(5分)“p<2”是“关于x的实系数方程x+px+1=0有虚数根”的( ) A.充分不必要条件 C.充分必要条件
B.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
第1页(共20页)
15.(5分)已知最小的值是( ) A.
满足,且,则中
B.
2
C. D.不能确定
16.(5分)函数f(x)=x,g(x)=x﹣x+2.若存在x1,x2,…,xn∈[0,],使得f(x1)+f(x2)+…+f(xn﹣1)+g(xn)=g(x1)+g(x2)+…+g(xn﹣1)+f(xn),则n的最大值是( ) A.11
B.13
C.14
D.18
三、解答题(本大题共有5题,满分76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】
17.(14分)如图,设长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,直线A1C与平面ABCD所成角为
.
(1)求三棱锥A﹣A1BD的体积;
(2)求异面直线A1B与B1C所成角的大小.
18.(14分)已知函数f(x)=cosx•sinx+(1)求函数f(x)的单调递增区间;
(2)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f(A)=,a=3,b=4.求△ABC的面积.
19.(14分)某创业投资公司拟投资开发某种新能源产品,估计能活得25万元~1600万元的投资收益,现准备制定一个对科研课题组的奖励方案:奖金y(单位:万元)随投资收益x(单位:万元)的增加而增加,奖金不超过75万元,同时奖金不超过投资收益的20%.(即:设奖励方案函数模型为y=(fx)时,则公司对函数模型的基本要求是:当x∈[25,1600]时,①f(x)是增函数;②f(x)≤75恒成立;(3)
恒成立.)
.
第2页(共20页)
(1)判断函数(2)已知函数范围.
20.(16分)已知椭圆Γ:
是否符合公司奖励方案函数模型的要求,并说明理由;
符合公司奖励方案函数模型要求,求实数a的取值
,B1,B2分别是椭圆短轴的上下两个端
点,F1是椭圆的左焦点,P是椭圆上异于点B1,B2的点,若△B1F1B2的边长为4的等边三角形.
(1)写出椭圆的标准方程;
(2)当直线PB1的一个方向向量是(1,1)时,求以PB1为直径的圆的标准方程; (3)设点R满足:RB1⊥PB1,RB2⊥PB2,求证:△PB1B2与△RB1B2的面积之比为定值. 21.(18分)已知数列{an},{bn}均为各项都不相等的数列,Sn为{an}的前n项和,
.
(1)若
,求a4的值;
为等比数列;
(2)若{an}是公比为q(q≠1)的等比数列,求证:数列
(3)若{an}的各项都不为零,{bn}是公差为d的等差数列,求证:a2,a3,…,an,…成等差数列的充要条件是
.
第3页(共20页)
2019年上海市崇明区高考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,其中第1-6题每题4分,第7-12每每题5分)【考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写加过】 1.(4分)
= .
【考点】6F:极限及其运算.
【专题】11:计算题;52:导数的概念及应用. 【分析】将分式【解答】解:
分子、分母同时除以n,再利用
,
,可求解.
=
=
=
=, 故答案为:.
【点评】本题考查了极限的运算,属简单题.
2.(4分)已知集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1,2,3},则A∩B= {0,1} . 【考点】1E:交集及其运算.
【专题】36:整体思想;4O:定义法;5J:集合. 【分析】直接利用交集运算得答案. 【解答】解:A∩B={0,1}. 故答案为:{0,1}.
【点评】本题考查了交集及其运算,是基础题.
3.(4分)若复数z满足2z+=3﹣2i,其中i为虚数单位,则z= 1﹣2i .
第4页(共20页)
【考点】A5:复数的运算.
【专题】11:计算题;36:整体思想;4O:定义法;5N:数系的扩充和复数. 【分析】设复数z=a+bi,(a、b是实数),则=a﹣bi,代入已知等式,再根据复数相等的含义可得a、b的值,从而得到复数z的值.
【解答】解:设z=a+bi,(a、b是实数),则=a﹣bi, ∵2z+=3﹣2i, ∴2a+2bi+a﹣bi=3﹣2i, ∴3a=3,b=﹣2, 解得a=1,b=﹣2, 则z=1﹣2i 故答案为:1﹣2i.
【点评】本题给出一个复数乘以虚数单位后得到的复数,求这个复数的值,着重考查了复数的四则运算和复数相等的含义,属于基础题.
4.(4分)(x﹣)的展开式中x的系数为 ﹣56 (用数字作答) 【考点】DA:二项式定理.
【专题】34:方程思想;35:转化思想;5P:二项式定理. 【分析】利用通项公式即可得出. 【解答】解:Tr+1=令16﹣3r=7,解得r=3.
∴(x﹣)的展开式中x的系数为故答案为:﹣56.
【点评】本题考查了二项式定理的应用,考查了推理能力与计算能力,属于基础题. 5.(4分)角θ的终边经过点P(4,y),且【考点】G9:任意角的三角函数的定义.
【专题】35:转化思想;49:综合法;56:三角函数的求值. 【分析】由题意利用任意角的三角函数的定义,求得tanθ的值. 【解答】解:角θ的终边经过点P(4,y),且
=
,
,则tanθ= .
2
8
7
2
8
7
=x
16﹣3r
,
=﹣56.
第5页(共20页)
∴y=﹣3,则tanθ==﹣, 故答案为:﹣.
【点评】本题主要考查任意角的三角函数的定义,属于基础题.
6.(4分)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=4x上一点P到焦点的距离为5,则点P的横坐标是 4 . 【考点】K8:抛物线的性质.
【专题】35:转化思想;4O:定义法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】由抛物线定义可知,抛物线上任一点到焦点的距离与到准线的距离是相等的,已知|PF|=5,则P到准线的距离也为5,即x+1=5,即可求出x. 【解答】解:∵抛物线y=4x=2px, ∴p=2,
由抛物线定义可知,抛物线上任一点到焦点的距离与到准线的距离是相等的, ∴|PF|=x+1=5, ∴x=4, 故答案为:4.
【点评】考查了抛物线的定义、焦半径.到焦点的距离常转化为到准线的距离求解,属于基础题
7.(5分)圆x+y﹣2x+4y=0的圆心到直线3x+4y+5=0的距离等于 0 . 【考点】IT:点到直线的距离公式;J9:直线与圆的位置关系. 【专题】38:对应思想;4R:转化法;5B:直线与圆.
【分析】先求圆的圆心坐标,利用点到直线的距离公式,求解即可. 【解答】解:由已知得圆心为:P(1,﹣2), 由点到直线距离公式得:d=
=0,
2
2
2
2
故答案为:0.
【点评】本题以圆为载体考查点到直线的距离公式,考查学生计算能力,是基础题. 8.(5分)设一个圆锥的侧面展开图是半径为2的半圆,则此圆锥的体积等于 【考点】L5:旋转体(圆柱、圆锥、圆台).
【专题】38:对应思想;49:综合法;5Q:立体几何.
第6页(共20页)
.
【分析】根据圆锥的侧面展开图的弧长为圆锥底面周长得出圆锥底面半径,从而得出圆锥的高,代入体积公式计算即可.
【解答】解:设圆锥的底面半径为r,则2πr=2π,∴r=1. ∴圆锥的高h=∴圆锥的体积V=故答案为:
.
==.
.
【点评】本题考查了圆锥的结构特征,侧面展开图,属于基础题. 9.(5分)若函数f(x)=log2
的反函数的图象过点(﹣3,7),则a= 6
【考点】4O:对数函数的单调性与特殊点;4R:反函数. 【专题】11:计算题;51:函数的性质及应用.
【分析】∵f(x)的反函数图象过点(﹣3,7),所以原函数f(x)的图象过(7,﹣3),然后将点(7,﹣3)代入f(x)可解得.
【解答】解:∵f(x)的反函数图象过点(﹣3,7),所以原函数f(x)的图象过(7,﹣3),
∴f(7)=﹣3,即log2 故答案为:6
【点评】本题考查了反函数.属基础题.
10.(5分)2018年上海春季高考有23所高校招生,如果某3位同学恰好被其中2所高校录取,那么不同的录取方法有 1518 种. 【考点】D9:排列、组合及简单计数问题.
【专题】11:计算题;38:对应思想;4O:定义法;5O:排列组合.
【分析】解决这个问题得分三步完成,第一步把三个学生分成两组,第二步从23所学校中取两个学校,第三步,把学生分到两个学校中,再用乘法原理求解 【解答】解:由题意知本题是一个分步计数问题, 解决这个问题得分三步完成, 第一步把三个学生分成两组, 第二步从23所学校中取两个学校,
第三步,把学生分到两个学校中,共有C3C2A23=1518,
第7页(共20页)
1
2
2
=﹣3,∴=2,∴a=6.
﹣3
故答案为:1518.
【点评】本题考查分步计数问题,本题解题的关键是把完成题目分成三步,看清每一步所包含的结果数,本题是一个基础题.
11.(5分)设f(x)是定义在R上的以2为周期的偶函数,在区间[0,1]上单调递减,且满足f(π)=1,f(2π)=2,则不等式组【考点】3N:奇偶性与单调性的综合.
【专题】11:计算题;33:函数思想;49:综合法;51:函数的性质及应用.
【分析】根据f(x)是以2为周期的偶函数,并且在[0,1]上单调递减,便可由f(π)=1,f(2π)=2得出f(4﹣π)=1,f(2π﹣6)=2,并且由1≤x≤2得出0≤2﹣x≤1,从而由1≤(fx)≤2得出(f4﹣π)≤(f2﹣x)≤(f2π﹣6),进而得出解该不等式组即可.
【解答】解:∵f(x)是以2为周期的偶函数,且f(x)在[0,1]上单调递减; ∴由f(π)=1,f(2π)=2得,f(4﹣π)=1,f(2π﹣6)=2,且4﹣π,2π﹣6∈[0,1];
由1≤x≤2得,0≤2﹣x≤1; ∴由∴
解得π﹣2≤x≤8﹣2π;
∴原不等式组的解集为[π﹣2,8﹣2π]. 故答案为:[π﹣2,8﹣2π].
【点评】考查周期函数和偶函数的定义,以及减函数的定义,不等式的性质. 12.(5分)已知数列{an}满足:①a1=0,②对任意的n∈N*都有an+1>an成立. 函数fn(x)=|sin(x﹣an)|,x∈[an,an+1]满足:对于任意的实数m∈[0,1),fn(x)=m总有两个不同的根,则{an}的通项公式是 an=【考点】8H:数列递推式.
【专题】11:计算题;38:对应思想;4F:归纳法;54:等差数列与等比数列. 【分析】利用三角函数的图象与性质、诱导公式、数列的递推关系可得an+1﹣an=nπ,再利用“累加求和”方法、等差数列的求和公式即可得出.
第8页(共20页)
的解集为 [π﹣2,8﹣2π] .
,
得,
;
;
π .
【解答】解:∵a1=0,当n=1时,f1(x)=|sin(x﹣a1)|=|sinx|,x∈[0,a2], 又∵对任意的m∈[0,1),f1(x)=m总有两个不同的根,∴a2=π, ∴f1(x)=sinx,x∈[0,π],a2=π,
又f2(x)=|sin(x﹣a2)|=|sin(x﹣π)|=|cos|,x∈[π,a3], ∵对任意的m∈[0,1),f1(x)=m总有两个不同的根,∴a3=3π, 又f3(x)=|sin(x﹣a3)|=|sin(x﹣3π)|=|sinπ|,x∈[3π,a4], ∵对任意的b∈[0,1),f1(x)=m总有两个不同的根,∴a4=6π, 由此可得an+1﹣an=nπ,
∴an=a1+(a2﹣a1)+…+(an﹣an﹣1)=0+π+…+(n﹣1)π=故答案为:an=
π,
π,
【点评】本题考查了三角函数的图象与性质、诱导公式、数列的递推关系、“累加求和”方法、等差数列的求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题
二、选择题(本大题共有4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,否则一律得零分.】 13.(5分)若a<0<b,则下列不等式恒成立的是( ) A.
B.﹣a>b
C.a>b
2
2
D.a<b
33
【考点】72:不等式比较大小.
【专题】11:计算题;34:方程思想;4O:定义法;59:不等式的解法及应用. 【分析】若a=﹣1,b=1,则A,B,C不正确,对于D,根据幂函数的性质即可判断正确.
【解答】解:∵a<0<b, 若a=﹣1,b=1, 则A,B,C不正确,
对于D,根据幂函数的性质即可判断正确, 故选:D.
【点评】本题考查了不等式的大小比较,特殊值法是常用的方法,属于基础题. 14.(5分)“p<2”是“关于x的实系数方程x+px+1=0有虚数根”的( ) A.充分不必要条件
2
B.必要不充分条件
第9页(共20页)
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【考点】29:充分条件、必要条件、充要条件. 【专题】11:计算题;5L:简易逻辑.
【分析】先求出关于x的实系数方程x+px+1=0有虚数根的充要条件为:△=p﹣4<0,即﹣2<p<2,再由“p<2”与“﹣2<p<2”的关系得解,
【解答】解:关于x的实系数方程x+px+1=0有虚数根的充要条件为:△=p﹣4<0, 即﹣2<p<2,
又“p<2”不能推出“﹣2<p<2”, “﹣2<p<2”能推出“p<2”,
即“p<2”是“关于x的实系数方程x+px+1=0有虚数根”的必要不充分条件, 故选:B.
【点评】本题考查了充分条件、必要条件、充要条件及简易逻辑知识,属简单题 15.(5分)已知最小的值是( ) A.
B.
C.
D.不能确定
满足
,且
,则
中
22
2
2
2
【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算. 【专题】11:计算题;5A:平面向量及应用. 【分析】由已知可得∴=﹣(理可得,判断
【解答】解:∵∴=﹣(
),
,
,
=
,
第10页(共20页)
),两边同时平方可得,
=
=,结合
,同,即可
=
,
两边同时平方可得,∴
=
同理可得,
=
,
∵∴即
>2>2
, >2>2
故最小的为故选:B.
【点评】本题主要考查了向量的数量积的性质的简单应用,属于基础试题.
16.(5分)函数f(x)=x,g(x)=x﹣x+2.若存在x1,x2,…,xn∈[0,],使得f(x1)+f(x2)+…+f(xn﹣1)+g(xn)=g(x1)+g(x2)+…+g(xn﹣1)+f(xn),则n的最大值是( ) A.11
B.13
C.14
D.18
2
【考点】37:区间与无穷的概念.
【专题】34:方程思想;4I:配方法;51:函数的性质及应用.
【分析】由已知得n﹣2=(xn﹣1)﹣[(x1﹣1)+(x2﹣1)+…+(xn﹣1﹣1)],又x1,x2,…,xn∈[0,],可求n的最大值.
【解答】解:∵f(x1)+f(x2)+…+f(xn﹣1)+g(xn)=x1+x2+…+xn﹣1+xn﹣xn+2, g(x1)+g(x2)+…+g(xn﹣1)+f(xn)=x1+x2+…+xn﹣1﹣(x1+x2+…+xn﹣1)+2(n﹣1)+xn,
∴(x1﹣1)+(x2﹣1)+…+(xn﹣1﹣1)+(n﹣2)=(xn﹣1), ∴n﹣2=(xn﹣1)﹣[(x1﹣1)+(x2﹣1)+…+(xn﹣1﹣1)] 当x1=x2=…=xn﹣1=1,xn=时,(n﹣2)max=(﹣1)=∴n﹣2≤故选:C.
【点评】本题考查参数的最值,配方是关键,考查推理能力和计算能力,属中档题. 三、解答题(本大题共有5题,满分76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】
17.(14分)如图,设长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,直线A1C与平面ABCD
,又∵n∈N,∴nmax=14.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
,
第11页(共20页)
所成角为.
(1)求三棱锥A﹣A1BD的体积;
(2)求异面直线A1B与B1C所成角的大小.
【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;LM:异面直线及其所成的角. 【专题】11:计算题;45:等体积法;5Q:立体几何. 【分析】(1)转换顶点,以A1为顶点,易求体积;
(2)B1C平移至A1D,化异面直线为共面直线,利用余弦定理求解.
【解答】解:(1)
连接AC,则∠A1CA为 A1C与平面ABCD所成的角, ∴∠A1CA=
,
∵AB=BC=2, ∴∴∴V
, =V
第12页(共20页)
==
,
(2)连接A1D, 易知A1D∥B1C,
∴∠BA1D(或其补角)即为所求, 连接BD, 在△A1DB中,由余弦定理得: cos∠BA1D==,
,
故异面直线A1B,B1C所成角的大小为arccos.
【点评】此题考查了三棱锥体积,异面直线所成角的求法等,难度不大. 18.(14分)已知函数f(x)=cosx•sinx+(1)求函数f(x)的单调递增区间;
(2)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f(A)=,a=3,b=4.求△ABC的面积.
【考点】GL:三角函数中的恒等变换应用;HP:正弦定理. 【专题】35:转化思想;4R:转化法;57:三角函数的图象与性质.
【分析】(1)利用二倍角,辅助角公式化简,结合三角函数的单调性即可求解f(x)的单调递增区间;
(2)根据f(A)=,求解A,a=3,b=4.利用余弦定理求解c,即可求解△ABC的面积.
【解答】解:(1)函数(fx)=cosx•sinx+令
≤2x+
,
=sin2x+
cos2x=sin(2x+
)
.
,
,BD=2
,
第13页(共20页)
得≤x≤,
,)=,
];k∈Z;
∴f(x)的单调递增区间为[(2)由f(A)=,即sin(2A+△ABC是锐角三角形, ∴2A+可得A=
=
=
余弦定理:cosA=解得:c=
△ABC的面积S==4.
【点评】本题主要考查三角函数的图象和性质,余弦定理的应用,利用三角函数公式将函数进行化简是解决本题的关键.
19.(14分)某创业投资公司拟投资开发某种新能源产品,估计能活得25万元~1600万元的投资收益,现准备制定一个对科研课题组的奖励方案:奖金y(单位:万元)随投资收益x(单位:万元)的增加而增加,奖金不超过75万元,同时奖金不超过投资收益的20%.(即:设奖励方案函数模型为y=(fx)时,则公司对函数模型的基本要求是:当x∈[25,1600]时,①f(x)是增函数;②f(x)≤75恒成立;(3)(1)判断函数(2)已知函数范围.
【考点】5C:根据实际问题选择函数类型.
【专题】11:计算题;33:函数思想;4A:数学模型法;51:函数的性质及应用. 【分析】(1)研究它的单调性和恒成立问题,即可判断是否符合的基本要求; (2)先求出g(x)max=aa的范围,即可求出
【解答】解:(1)对于函数模型f(x)=
+10,
﹣5≤75,此时a的范围,再求出满足
恒成立
恒成立.)
是否符合公司奖励方案函数模型的要求,并说明理由;
符合公司奖励方案函数模型要求,求实数a的取值
第14页(共20页)
当x∈[25,1600]时,f(x)是单调递增函数,则f(x)≤f(1600)=恒成立, 若函数f(x)=∴f(x)=
+10﹣≤0恒成立,即x≥60
10≤75,显然
+10不恒成立,
+10,
综上所述,函数模型f(x)=
满足基本要求①②,但是不满足③, 故函数模型f(x)=
+10,不符合公司要求;
﹣5有意义,
(2)x∈[25,1600]时,g(x)=a∴g(x)max=a∴a≤2, 设a
﹣5≤恒成立,
2
﹣5≤75,
∴ax≤(5+)恒成立, 即a≤∵
+
+2+≥2
,
=2,当且仅当x=25时取等号,
∴a≤2 ∵a≥1, ∴1≤a≤2,
故a的取值范围为[1,2]
【点评】本题主要考查函数模型的选择,其实质是考查函数的基本性质,同时,确定函数关系实质就是将文字语言转化为数学符号语言﹣﹣数学化,再用数学方法定量计算得出所要求的结果,关键是理解题意,将变量的实际意义符号化. 20.(16分)已知椭圆Γ:
,B1,B2分别是椭圆短轴的上下两个端
点,F1是椭圆的左焦点,P是椭圆上异于点B1,B2的点,若△B1F1B2的边长为4的等边三角形.
(1)写出椭圆的标准方程;
(2)当直线PB1的一个方向向量是(1,1)时,求以PB1为直径的圆的标准方程;
第15页(共20页)
(3)设点R满足:RB1⊥PB1,RB2⊥PB2,求证:△PB1B2与△RB1B2的面积之比为定值. 【考点】K4:椭圆的性质.
【专题】34:方程思想;49:综合法;4R:转化法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】(1)由△B1F1B2是边长为4的等边三角形得a=4,进一步求得b=2,则椭圆方程可求;
(2)由直线PB1的一个方向向量是(1,1),可得直线PB1所在直线的斜率k=1,得到直线PB1的方程,由椭圆方程联立,求得P点坐标,得到PB1的中点坐标,再求出|PB1|,可得以PB1为直径的圆的半径,则以PB1为直径的圆的标准方程可求;
(3)方法一、设P(x0,y0),R(x1,y1)求出直线PB1的斜率,进一步得到直线RB1的斜率,得到直线RB1的方程,同理求得直线RB2的方程,联立两直线方程求得R的横坐标,再结合P(x0,y0)在椭圆求解;
方法二、设直线PB1,PB2的斜率为k,k',得直线PB1的方程为y=kx+2.结合RB1⊥PB1,可得直线RB1的方程为y=﹣
,把y=kx+2与椭圆方程联立可得x0=
,再
上可得x1 与x0 的关系,由
由P(x0,y0)在椭圆
上,得到,从而得到k•k′=
=,得
.结合RB2⊥PB2,可得直线RB2的方程为
y=4kx﹣2.与线RB1的方程联立求得
.再由求解.
【解答】(1)解:如图,由△B1F1B2的边长为4的等边三角形,得a=4,且b=2. ∴椭圆的标准方程为
;
(2)解:∵直线PB1的一个方向向量是(1,1),
∴直线PB1所在直线的斜率k=1,则直线PB1的方程为y=x+2,
2
联立,得5x+16x=0,
第16页(共20页)
解得,∴.
,
.
;
.
则PB1的中点坐标为
则以PB1为直径的圆的半径r=
∴以PB1为直径的圆的标准方程为
(3)证明:方法一、设P(x0,y0),R(x1,y1). 直线PB1的斜率为
,由RB1⊥PB1,得直线RB1的斜率为
.
于是直线RB1的方程为:
.
同理,RB2的方程为:
.
联立两直线方程,消去y,得.
∵P(x0,y0)在椭圆
上,
∴∴
,
,从而.
∴.
方法二、设直线PB1,PB2的斜率为k,k',则直线PB1的方程为y=kx+2. 由RB1⊥PB1,直线RB1的方程为y=﹣
2
2
,
将y=kx+2代入,得(4k+1)x+16kx=0,
.
∵P是椭圆上异于点B1,B2的点,∴x0≠0,从而x0=
∵P(x0,y0)在椭圆
上,
第17页(共20页)
∴,从而.
∴k•k′==,得.
∵RB2⊥PB2,∴直线RB2的方程为y=4kx﹣2. 联立
,解得
,即
.
∴=||=4.
【点评】本题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系的综合应用,考查转化思想以及计算能力,是中档题.
21.(18分)已知数列{an},{bn}均为各项都不相等的数列,Sn为{an}的前n项和,
.
(1)若
,求a4的值;
为等比数列;
(2)若{an}是公比为q(q≠1)的等比数列,求证:数列
(3)若{an}的各项都不为零,{bn}是公差为d的等差数列,求证:a2,a3,…,an,…成等差数列的充要条件是
.
【考点】83:等差数列的性质;8E:数列的求和;8H:数列递推式.
【专题】15:综合题;38:对应思想;4R:转化法;54:等差数列与等比数列. 【分析】(1)直接代入计算即可; (2)通过设an=a1q
n﹣1
(q≠1),利用等比数列的求和公式及an+1bn=Sn+1,计算可知
第18页(共20页)
bn,进而化简即得结论;
(3)通过数列{bn}是公差为d的等差数列,对an+1bn﹣a(=an变形可知nbn﹣d)
﹣==,然后分别证明充分性、必要性即可.
【解答】解:(1)∵an+1bn=Sn+1,a1=1,bn=, ∴a2=
=
=4,
a3=
==6,
a4=
==8,
证明:(2)设an=a1q∵an+1bn=Sn+1,
n﹣1
(q≠1),则Sn=
,
∴bn=
==,
∴bn+
=+=
∴bn+1+
=
∴=q,(q为常数)
∴数列为等比数列,
(3)∵数列{bn}是公差为d的等差数列, ∴当n≥2时,an+1bn﹣an(bn﹣d)=an, 即(an+1﹣an)bn=(1﹣d)an, ∵数列{an}的各项都不为零, ∴an+1﹣an≠0,1﹣d≠0,
第19页(共20页)
∴当n≥2时,=,
当n≥3时,=,
两式相减得:当n≥3时,先证充分性: 由d=可知
﹣
﹣==.
=1,
∴当n≥3时,+1=,
又∵an≠0,
∴an+1﹣an=an﹣an﹣1,
即a2,a3,…,an…成等差数列; 再证必要性:
∵a2,a3,…,an…成等差数列, ∴当n≥3时,an+1﹣an=an﹣an﹣1, ∴
﹣
=
﹣
=1=
,
∴d=.
综上所述,a2,a3,…,an…成等差数列的充要条件是d=
【点评】本题考查数列的递推式,考查运算求解能力,对表达式的灵活变形是解决本题的关键,注意解题方法的积累,属于难题.
第20页(共20页)
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容