1、2015-2016学年江西省九江市高二(上)期末数学试卷(文科)一.选择题(本大题共18小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题意的)1已知命题P:xR,x2+2x+20,则P为()AxR,x2+2x+20,真命题BxR,x2+2x+20,假命题CxR,x2+2x+20,假命题DxR,x2+2x+20,真命题2“k0”是“方程+=1表示双曲线”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件3函数f(x)在区间(a,b)上的导函数f(x)的图象如图所示,则函数f(x)的单调递减区间是()Ax1,x3Bx2,x4Cx3,x5Dx1,x24(重点中
2、学做)在ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cosB=,那么ABC是()A等腰直角三角形B等腰三角形C直角三角形D等边三角形5(普通中学做)在ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b=2,c=2,B=,则C=()A B C D6设实数x,y满足约束条件,则目标函数z=x3y的最大值为()A7BC26D67(重点中学做)在等差数列an中,已知a6=1,则数列an的前11项和S11=()A7B9C11D138在等比数列an中,已知a2+a3=1,a4+a5=2,则a8+a9等于()A2B4C8D169(重点中学做)不等式x1的解集是()A(,1(1,3B1,1)3,+)C
3、(,13,+)D1,1)(1,310(普通中学做)不等式1的解集是()A(,15,+)B(,1)5,+)C(1,5D5,+)11函数y=sinxx在区间0,2上的最小值为()AB1C0D212(重点中学做)已知x0,y0,2x+y+2xy=3,则2x+y的最小值是()A6B3C2D113(普通中学做)若正实数x,y满足2x+y+6=xy,则xy的最小值为()A2B3C18D14已知函数f(x)=x2+kx的图象在点(1,f(1)处的切线方程为3xy+b=0,则数列的前n项和为()A B C D15(重点中学做)已知数列an的首项a1=1,前n项和Sn满足对任意m,nN+,2SmSn=Sm+n恒
4、成立,那么a2015=()A22013B22014C22015D2201616(普通中学做)已知数列an的首项a1=1,前n项和Sn满足对任意m,nN+,Sm+Sn=Sm+n恒成立,那么S2015=()A2014B2015C2016D201717如图,F1,F2分别是椭圆=1(ab0)的两个焦点,A和B是以O为圆心,以|OF1|为半径的圆与该椭圆左半部分的两个交点,且F2AB是等边三角形,则该椭圆的离心率为()A B C1D18(普通中学做)已知双曲线C1:=1(a0,b0)以及双曲线C2:=1(a0,b0)的渐近线将第一象限三等分,则C1,C2的离心率之积为()A B或4C D4二.填空题(
5、每小题5分,共20分)19命题“若x22x30,则x1或x3”的逆否命题是20函数y=xex的单调减区间是21(重点中学做)已知直线xmy2=0与抛物线y2=8x相交于A,B两点,线段AB的中点为M(6,4m),则|AB|=22(普通中学做)过抛物线C:y2=8x焦点的直线与C相交于A,B两点,线段AB的中点为M(3,m),则|AB|=23(重点中学做)已知函数f(x)=,若关于x的方程f(x)=ax有且仅有三个不相等的实数根,则实数a的取值范围为24(普通中学做)若函数f(x)=|lnx|ax有且仅有三个零点,则实数a的取值范围为三.解答题(每小题12分,共70分)25已知命题p:函数f(x
6、)=x2+ax2在(2,2)内有且一个零点命题q:x2+2ax+40对任意xR恒成立若命题“pq”是假命题,求实数a的取值范围26设数列an满足a1=2,an+1an=2n(nN+)(1)求数列an的通项公式;(2)令bn=,求数列bn的前n项和Sn27(重点中学做)在ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足=(1)求角C的大小;(2)若c=4,求a+b的最大值28在ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足2bcosA+ccosA+acosC=0(1)求角A的大小;(2)若a=3,求bc的最大值29已知函数f(x)=a(x1)2lnx(aR)(1)当a=1时,求曲线y=
7、f(x)在点(1,f(1)处的切线方程;(2)若函数f(x)在区间(0,1上的最小值为0,求a的取值范围30(重点中学做)如图所示,设A,B分别是椭圆E: +=1(ab0)的右顶点和上顶点,过原点O作直线交线段AB于点M(异于点A,B),交椭于C,D两点(点C在第一象限内),ABC与ABD的面积分别为S1与S2(1)若M是线段AB的中点,直线OM的方程为y=x,点P(3,1)在椭圆E上,求椭圆E的方程;(2)当点M在线段AB上运动时,求的最大值31(普通中学做)已知椭圆C: +=1(ab0)经过点P(0,2),离心率e=(1)求椭圆C的方程;(2)试问是否存在直线l:y=kx与椭圆C相交于不同
8、的两点M,N,且|PM|=|PN|?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由请考生在下面三道题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.32某单位用木料制作如图所示的框架,框架的下部是边长分别为x,y(单位:m)的矩形,上部是等腰直角三角形,要求框架围成的总面积为4m2,问x,y分别为多少时用料最省?并求最省用料33某物流公司购买了一块长AM=60m,宽AN=30m的矩形地块AMPN,规划建设占地如图则矩形ABCD的仓库,其余地方为道路和停车场,要求顶点C在地块对角线MN上,B,D分别在边AM,AN上若规划建设的仓库是高度与AB的长相同的长方体建筑,问AB长为多少时仓库的库容最大?并求最大
9、库容(墙体及楼板所占空间忽略不计)34如图所示,某公司设计生产一种长方形薄板ABCD(ABAD),其周长为8m,这种薄板须沿对角线AC折叠后使用设AB交DC于点P问AB长为多少时,ADP的面积最大?并求最大面积2015-2016学年江西省九江市高二(上)期末数学试卷(文科)参考答案与试题解析一.选择题(本大题共18小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题意的)1已知命题P:xR,x2+2x+20,则P为()AxR,x2+2x+20,真命题BxR,x2+2x+20,假命题CxR,x2+2x+20,假命题DxR,x2+2x+20,真命题【考点】命题的否定【分析】利用特称
10、命题的否定是全称命题写出结果,然后判断真假即可【解答】解:因为特称命题的否定是全称命题,所以,命题P:xR,x2+2x+20的否定P为:xR,x2+2x+20,真命题故选:D2“k0”是“方程+=1表示双曲线”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断【分析】根据充分条件和必要条件的定义结合双曲线的方程进行判断即可【解答】解:若方程+=1表示双曲线,则k(1k)0,即k(k1)0,解得k1或k0,即“k0”是“方程+=1表示双曲线”的充分不必要条件,故选:A3函数f(x)在区间(a,b)上的导函数f(x)的图象如图所示,则函
11、数f(x)的单调递减区间是()Ax1,x3Bx2,x4Cx3,x5Dx1,x2【考点】函数的图象【分析】根据函数f(x)的导函数图象,得出f(x)0的区间,即是函数f(x)的单调递减区间【解答】解:根据函数f(x)的导函数图象,得;当xx2,x4时,f(x)0,函数f(x)是减函数;函数f(x)的单调递减区间是x2,x4故选:B4(重点中学做)在ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cosB=,那么ABC是()A等腰直角三角形B等腰三角形C直角三角形D等边三角形【考点】三角形的形状判断【分析】由已知利用正弦定理可得:sinC=2sinAcosB,由三角形内角和定理及三角函数恒等变换
12、的应用化简可得sin(AB)=0,利用正弦函数的图象和性质可得A=B,从而得解为等腰三角形【解答】解:cosB=,利用正弦定理可得:sinC=2sinAcosB,sin(A+B)=2sinAcosB,sinAcosB+cosAsinB=2sinAcosB,sin(AB)=0,A=B,ABC为等腰三角形故选:B5(普通中学做)在ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b=2,c=2,B=,则C=()A B C D【考点】正弦定理【分析】由正弦定理可求得:sinC=,利用大边对大角可得CB,利用特殊角的三角函数值即可得解【解答】解:b=2,c=2,B=,由正弦定理可得:sinC=,又bc
13、,c=故选:A6设实数x,y满足约束条件,则目标函数z=x3y的最大值为()A7BC26D6【考点】简单线性规划【分析】作出可行域,变形目标函数,平移直线y=x结合图象可得【解答】解:作出约束条件所对应的可行域(如图阴影),变形目标函数可得y=xz,平移直线y=x可知,当直线经过点A(2,3)时,直线的截距最小值,此时目标函数取最大值z=23(3)=7,故选:A7(重点中学做)在等差数列an中,已知a6=1,则数列an的前11项和S11=()A7B9C11D13【考点】等差数列的前n项和【分析】利用等差数列的通项公式和前n项和公式直接求解【解答】解:在等差数列an中,a6=1,数列an的前11
14、项和:S11=11故选:C8在等比数列an中,已知a2+a3=1,a4+a5=2,则a8+a9等于()A2B4C8D16【考点】等比数列的通项公式;等比数列的性质【分析】设等比数列an的公比为q,可得q2=2,而a8+a9=(a4+a5)q4,代入计算即可【解答】解:设等比数列an的公比为q,则q2=2,故a8+a9=(a4+a5)q4=222=8故选C9(重点中学做)不等式x1的解集是()A(,1(1,3B1,1)3,+)C(,13,+)D1,1)(1,3【考点】一元二次不等式的解法【分析】根据x10和x10两种情况分类讨论,能求出不等式x1的解集【解答】解:x1,当x10时,(x1)24,
15、解得x3;当x10时,(x1)24,解得1x1,不等式x1的解集是1,1)3,+)故选:B10(普通中学做)不等式1的解集是()A(,15,+)B(,1)5,+)C(1,5D5,+)【考点】一元二次不等式的解法【分析】通过移项,利用通分,转化不等式求解即可【解答】解:不等式1,即为10,即为0,即为(x5)(x1)0,且x10,解得x5或x1,故不等式的解集为(,1)5,+),故选:B11函数y=sinxx在区间0,2上的最小值为()AB1C0D2【考点】利用导数求闭区间上函数的最值【分析】求出函数的导数,判断函数的单调性,然后求出最小值【解答】解:函数y=sinxx,可得y=cosx10,函
16、数是减函数,函数y=sinxx在区间0,2上的最小值为:2故选:D12(重点中学做)已知x0,y0,2x+y+2xy=3,则2x+y的最小值是()A6B3C2D1【考点】基本不等式【分析】由x0,y0,2x+y+2xy=3,化为(2x+1)(y+1)=4,利用基本不等式的性质即可得出【解答】解:由x0,y0,2x+y+2xy=3,化为(2x+1)(y+1)=4,(2x+1)+(y+1)2=4,即2x+y2,当且仅当2x+1=y+1=2,即x=,y=1时等号成立,2x+y的最小值是2,故选:C13(普通中学做)若正实数x,y满足2x+y+6=xy,则xy的最小值为()A2B3C18D【考点】基本
17、不等式【分析】由正实数x,y满足2x+y+6=xy6+2,令=t0,化为t22t60,解出即可得出【解答】解:由正实数x,y满足2x+y+6=xy6+2,令=t0,化为t22t60,解得t3,xy的最小值为18当且仅当2x=y=6时取等号故选:C14已知函数f(x)=x2+kx的图象在点(1,f(1)处的切线方程为3xy+b=0,则数列的前n项和为()A B C D【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;数列的求和【分析】求出函数的导数,求出切线的斜率,求出k,推出f(n),然后利用裂项消项法求解数列的前n项和【解答】解:函数f(x)=x2+kx,可得f(x)=2x+k,函数f(x)=x2+k
18、x的图象在点(1,f(1)处的切线方程为3xy+b=0,2+k=3,k=1,f(n)=n2+n, =Sn=故选:C15(重点中学做)已知数列an的首项a1=1,前n项和Sn满足对任意m,nN+,2SmSn=Sm+n恒成立,那么a2015=()A22013B22014C22015D22016【考点】数列递推式【分析】利用赋值法判断Sn是等比数列,求出Sn,然后求解a2015【解答】解:由题意可得:2S1Sn=Sn+1,可得=2,Sn是以1为首项,2为公比的等比数列,a2015=22013故选:A16(普通中学做)已知数列an的首项a1=1,前n项和Sn满足对任意m,nN+,Sm+Sn=Sm+n恒
19、成立,那么S2015=()A2014B2015C2016D2017【考点】数列递推式【分析】利用赋值法判断Sn是等比数列,求出Sn,然后求解S2015【解答】解:由题意可得:a1=1,S1+Sn=Sn+1,可得Sn+1Sn=1,Sn是以1为首项,1为公差的等差数列,Sn=1+(n1)1=n,S2015=2015故选:B17如图,F1,F2分别是椭圆=1(ab0)的两个焦点,A和B是以O为圆心,以|OF1|为半径的圆与该椭圆左半部分的两个交点,且F2AB是等边三角形,则该椭圆的离心率为()A B C1D【考点】椭圆的应用【分析】连结AF1,根据圆的直径的性质和等边三角形的性质,证出F1AF2是含
20、有30角的直角三角形,由此得到|F1A|=c且|F2A|=c再利用椭圆的定义,得到2a=|F1A|+|F2A|=(1+)c,即可算出该椭圆的离心率【解答】解:连结AF1,F1F2是圆O的直径,F1AF2=90,即F1AAF2,又F2AB是等边三角形,F1F2AB,AF1F2=AF2B=30,因此,在RtF1AF2中,|F1F2|=2c,|F1A|=|F1F2|=c,|F2A|=|F1F2|=c根据椭圆的定义,得2a=|F1A|+|F2A|=(1+)c,解得a=c,椭圆的离心率为e=1故选C18(普通中学做)已知双曲线C1:=1(a0,b0)以及双曲线C2:=1(a0,b0)的渐近线将第一象限三
21、等分,则C1,C2的离心率之积为()A B或4C D4【考点】双曲线的简单性质【分析】由双曲线的渐近线的方程可得=tan30或=tan60,即为b=a或b=a,利用c2=a2+b2,将所得等式转化为关于离心率的方程即可解得离心率,进而得到所求之积【解答】解:双曲线C1:=1的渐近线方程为y=x,双曲线C2:=1的渐近线方程为y=x,由渐近线将第一象限三等分,可得:=tan30或=tan60,即为b=a或b=a,可得c=a或c=2a,即e=或e=2则C1,C2的离心率之积为或4故选:B二.填空题(每小题5分,共20分)19命题“若x22x30,则x1或x3”的逆否命题是若1x3,则x22x30【
22、考点】四种命题间的逆否关系【分析】根据逆否命题的定义进行求解即可【解答】解:命题的逆否命题为:“若1x3,则x22x30”,故答案为:若1x3,则x22x3020函数y=xex的单调减区间是(0,+)【考点】利用导数研究函数的单调性【分析】函数的单调减区间,可以由y0,解得x的取值范围即可【解答】解:由函数y=xex的,可得y=1ex,由y=1ex0,解得x0函数f(x)=xex的单调递减区间是(0,+)故答案为:(0,+)21(重点中学做)已知直线xmy2=0与抛物线y2=8x相交于A,B两点,线段AB的中点为M(6,4m),则|AB|=16【考点】抛物线的简单性质【分析】求得抛物线的焦点和
23、准线方程,设A(x1,y1),B(x2,y2),再由中点坐标公式,以及抛物线的定义,可得|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+4,计算即可得到所求值【解答】解:抛物线C:y2=8x焦点为(2,0),准线方程为x=2,设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意可得=6,即有x1+x2=12,由抛物线的定义可得|AF|=x1+2,|BF|=x2+2,|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+4=12+4=16故答案为:1622(普通中学做)过抛物线C:y2=8x焦点的直线与C相交于A,B两点,线段AB的中点为M(3,m),则|AB|=10【考点】抛物线的简单性质【分析】求得抛物线的焦点和准线
24、方程,设A(x1,y1),B(x2,y2),再由中点坐标公式,以及抛物线的定义,可得|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+4,计算即可得到所求值【解答】解:抛物线C:y2=8x焦点为(2,0),准线方程为x=2,设直线AB的方程为y=k(x2),A(x1,y1),B(x2,y2),由题意可得=3,即有x1+x2=6,由抛物线的定义可得|AF|=x1+2,|BF|=x2+2,|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+4=6+4=10故答案为:1023(重点中学做)已知函数f(x)=,若关于x的方程f(x)=ax有且仅有三个不相等的实数根,则实数a的取值范围为(0,frac1e)【考点】根的存
25、在性及根的个数判断【分析】作出函数f(x)的图象,利用导数的几何意义求出对应的切线方程以及斜率,利用数形结合进行求解即可【解答】解:作出函数f(x)的图象如图:若a0时,方程f(x)=ax不可能有三个不相等的实数根,则必有a0,当直线y=ax与y=lnx在x1时相切时,设切点坐标为(x0,y0),则f(x)=,即f(x0)=,则切线方程为yy0=(xx0),即y=x+y01=x+lnx01,切线方程为y=ax,a=且lnx01=0,则x0=e,则a=,要使方程f(x)=ax有且仅有三个不相等的实数根,则0a,故答案为:(0,)24(普通中学做)若函数f(x)=|lnx|ax有且仅有三个零点,则
26、实数a的取值范围为(0,frac1e)【考点】利用导数研究函数的极值;根的存在性及根的个数判断【分析】法1:利用参数分离法转化a=,构造函数,求函数的导数,利用导数研究函数的极值,利用数形结合进行求解即可法2:作出函数f(x)的图象,利用导数的几何意义求出对应的切线方程以及斜率,利用数形结合进行求解即可【解答】解:法1:函数的定义域为(0,+),由f(x)=|lnx|ax=0得|lnx|=ax,即a=,设g(x)=,则当x1时,g(x)=,g(x)=,由g(x)0得1lnx0,解得0xe,此时函数单调递增,由g(x)0得1lnx0,解得xe,此时函数单调递减,即当x=e时,函数g(x)取得极大
27、值g(e)=当0x1时,g(x)=0,此时函数单调递减,作出函数g(x)的图象如图:要使函数f(x)=|lnx|ax有且仅有三个零点,则等价为a=g(x)有且仅有三个不同的交点,由图象知0a法2:作出函数f(x)的图象如图:若a0时,方程f(x)=ax不可能有三个不相等的实数根,则必有a0,当直线y=ax与y=lnx在x1时相切时,设切点坐标为(x0,y0),则f(x)=,即f(x0)=,则切线方程为yy0=(xx0),即y=x+y01=x+lnx01,切线方程为y=ax,a=且lnx01=0,则x0=e,则a=,要使方程f(x)=ax有且仅有三个不相等的实数根,则0a,故答案为:(0,)三.
28、解答题(每小题12分,共70分)25已知命题p:函数f(x)=x2+ax2在(2,2)内有且一个零点命题q:x2+2ax+40对任意xR恒成立若命题“pq”是假命题,求实数a的取值范围【考点】函数恒成立问题【分析】由命题p为真,由于f(2)f(2)0得a1,或a1由命题q为真,由于判别式非负,解不等式可得a的范围由命题“p且q”是真命题,求出a的范围由此求补集,能求出实数a的取值范围【解答】解:若命题p为真,由于判别式为a2+80,则有f(2)f(2)0,即为(42a2)(4+2a2)0,解得a1或a1;若命题q为真,由x2+2ax+40对任意xR恒成立,可得=4a2160,解得2a2当命题“
29、pq”是真命题,可得,即为2a1或1a2,则命题“pq”是假命题时,a的范围是a2或1a1或a226设数列an满足a1=2,an+1an=2n(nN+)(1)求数列an的通项公式;(2)令bn=,求数列bn的前n项和Sn【考点】数列递推式【分析】(1)直接利用类加法求数列的通项公式;(2)把数列an的通项公式代入bn=,然后利用错位相减法求和【解答】解:(1)由an+1an=2n,得an=(anan1)+(an1an2)+(a2a1)+a1=,又a1=2,数列an的通项公式为;(2)由bn=,知,两式作差得:=27(重点中学做)在ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足=(1)求角
30、C的大小;(2)若c=4,求a+b的最大值【考点】正弦定理【分析】(1)利用正弦定理化简已知可得: =,整理可得sin(CA)=sin(BC),利用正弦函数的图象和性质可得2C=A+B,即可解得C的值(2)由余弦定理可得:16=(a+b)23ab,又:ab()2,解得(a+b)216,从而解得:a+b8【解答】(本题满分为12分)解:(1)=,利用正弦定理可得: =,sinCcosA+sinCcosB=sinAcosC+sinBcosC,即:sinCcosAsinAcosC=sinBcosCsinCcosB,sin(CA)=sin(BC),CA=BC或CA=(BC)(不成立),或CA=(BC)
31、(不成立),即2C=A+B,可得:C=6分(2)由余弦定理可得:c2=a2+b22abcosC,可得:16=a2+b2ab=(a+b)23ab,又:ab()2,可得:16(a+b)23()2,即(a+b)21610分可得:(a+b)264解得:a+b811分故a+b的最大值为812分28在ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足2bcosA+ccosA+acosC=0(1)求角A的大小;(2)若a=3,求bc的最大值【考点】余弦定理;正弦定理【分析】(1)由2bcosA+ccosA+acosC=0,利用正弦定理可得:2sinBcosA+sinCccosA+sinAcosC=0,进而
32、化为2cosA=1,根据A的范围即可得出(2)根据余弦定理可得:a2=b2+c22bccosA,9=b2+c2+bc,再利用基本不等式的性质即可得出【解答】解:(1)2bcosA+ccosA+acosC=0,2sinBcosA+sinCccosA+sinAcosC=0,2sinBcosA+sin(C+A)=0,2sinBcosA=sinB,sinB0,cosA=,A(0,),A=(2)根据余弦定理可得:a2=b2+c22bccosA=b2+c22bc,9=b2+c2+bc3bc,解得bc3,当且仅当b=c=3时取等号bc的最大值为329已知函数f(x)=a(x1)2lnx(aR)(1)当a=1
33、时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1)处的切线方程;(2)若函数f(x)在区间(0,1上的最小值为0,求a的取值范围【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程【分析】(1)求出函数的导数,计算f(1),f(1)的值,代入切线方程即可;(2)求出函数的导数,通过讨论a的范围,确定函数的单调区间,表示出最小值,得到关于a的方程,判断a的具体范围即可【解答】解:(1)a=1时,f(x)=x12lnx,x0,f(x)=,(x0),f(1)=1,f(1)=0,故切线方程是:y0=1(x1),故x+y1=0;(2)f(x)=,x(0,1,a0时,f(x)0,f(x)在(0,1递
34、减,f(x)min=f(1)=0,0a2时,f(x)0,f(x)在(0,1递减,f(x)min=f(1)=0,a2时,令f(x)0,解得:0x,令f(x)0,解得:x1,f(x)在(0,)递减,在(,1递增,f(x)min=f()f(1)=0(舍),综上,a的范围是(,230(重点中学做)如图所示,设A,B分别是椭圆E: +=1(ab0)的右顶点和上顶点,过原点O作直线交线段AB于点M(异于点A,B),交椭于C,D两点(点C在第一象限内),ABC与ABD的面积分别为S1与S2(1)若M是线段AB的中点,直线OM的方程为y=x,点P(3,1)在椭圆E上,求椭圆E的方程;(2)当点M在线段AB上运
35、动时,求的最大值【考点】直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程【分析】(1)由中点坐标公式求出A,B的中点M,把M坐标代入直线y=x得到a与b的关系,结合a2=b2+c2可求椭圆的离心率;(2)设出C和D点的坐标,求出直线AB的方程,由点到直线的距离公式求出C和D到直线AB的距离,因为ABC和ABD同底,所以把两个三角形的面积比转化为C,D到直线AB的距离比,然后借助于基本不等式求最大值【解答】解:(1)由题意可知:A(a,0),B(0,b),M(,),点M(,)在y=x,=,a2=3b2,点P(3,1)在椭圆上,解得a2=12,b2=4,故椭圆的方程为:;(2)设C(x0,y0),x00,y0
36、0,则,点D(x0,y0),由题意知直线AB的方程为bx+ayab=0,点C的直线AB的上方,点C到直线AB的距离hC=,同理点D到直线AB的距离hD=,=1,=,当且仅当bx0=ay0取等号,解得:,1=32,的最大值为3231(普通中学做)已知椭圆C: +=1(ab0)经过点P(0,2),离心率e=(1)求椭圆C的方程;(2)试问是否存在直线l:y=kx与椭圆C相交于不同的两点M,N,且|PM|=|PN|?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由【考点】直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程【分析】(1)椭圆的焦点在x轴上,经过P(0,2),即b=2,由离心率公式e=,及a2=b2+c2,即可
37、a和c的值,即可求得椭圆方程;(2)假设存在直线,将直线方程代入椭圆方程,消去y得到关于x的一元二次方程,设出M和N点坐标及MN的中点坐标,由韦达定理可知,即可求得A点坐标,判断当k=0时,成立,当k0,求得直线AP的斜率,由MNAP,得k=1,即可求得k的值【解答】解:(1)椭圆C经过点P(0,2),b=2,离心率e=即a2=c2=(a2b2),整理得a2=3b2=12,(2)假设存在直线l满足条件,则:,消去y整理得:(1+3k2)x28kx=0,0恒成立,设M(x1,y1),N(x2,y2),设A(x0,y0)为线段MN的中点,则,x1+x2=,x0=,y0=kx0=,即A(,),当k=
38、0时,满足题意,当k0时,直线AP的斜率kAP=,由MNAP,得k=1,解得:k=,故直线的斜率为:k=0,请考生在下面三道题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.32某单位用木料制作如图所示的框架,框架的下部是边长分别为x,y(单位:m)的矩形,上部是等腰直角三角形,要求框架围成的总面积为4m2,问x,y分别为多少时用料最省?并求最省用料【考点】函数模型的选择与应用【分析】通过设面积为S,利用S=xy+=4可知y=,进而化简可知c=x+,利用基本不等式计算即得结论【解答】解:设面积为S,则S=xy+=4,y=,c=2x+2y+x=(2+)x+2()=x+2=4+4,当且仅当x=即x
39、=44、y=2时取等号,于是当x=(44)米、y=2米时用料最省,为(4+4)米33某物流公司购买了一块长AM=60m,宽AN=30m的矩形地块AMPN,规划建设占地如图则矩形ABCD的仓库,其余地方为道路和停车场,要求顶点C在地块对角线MN上,B,D分别在边AM,AN上若规划建设的仓库是高度与AB的长相同的长方体建筑,问AB长为多少时仓库的库容最大?并求最大库容(墙体及楼板所占空间忽略不计)【考点】函数模型的选择与应用【分析】通过设AB的长度为x米,利用相似三角形可知AD=30x,进而对仓库的库容V(x)=x3+30x2(0x60)求导可知当x=40时V(x)有极大值也是最大值,代入计算即得
40、结论【解答】解:设AB的长度为x米,=,且AM=60、AN=30,ND=AN=x,AD=ANND=30x,仓库的库容V(x)=(30x)xx=x3+30x2(0x60),令V(x)=x2+60x=0,解得:x=40或x=0(舍),当0x40时V(x)0、当40x60时V(x)0,当x=40时V(x)有极大值也是最大值,且最大值为V(40)=16000m3,即AB的长度为40米时仓库的库容最大,最大库容为16000立方米34如图所示,某公司设计生产一种长方形薄板ABCD(ABAD),其周长为8m,这种薄板须沿对角线AC折叠后使用设AB交DC于点P问AB长为多少时,ADP的面积最大?并求最大面积【
41、考点】基本不等式在最值问题中的应用【分析】由题意,设AB=x,AD=4x因x4x,故2x4,设DP=y,则PC=xy,运用三角形全等,结合勾股定理,可得y的关系式,记ADP的面积为S1,则S1=(4x)(4),运用基本不等式可得最大值【解答】解:由题意,设AB=x,AD=4x因x4x,故2x4,设DP=y,则PC=xy因ADPCBP,故PA=PC=xy由 PA2=AD2+DP2,得(xy)2=(4x)2+y2,即有y=4,2x4,记ADP的面积为S1,则S1=(4x)(4)=122(x+)128,当且仅当x=2(1,2)时,S1取得最大值128故当AB=2时,ADP的面积最大,最大面积为1282016年7月13日