2015年上海市宝山区高三数学上学期期末模拟试卷(带答案)
一.(本大题满分36分)本大题共有12题,要求直接填写结果,每题填对3分,否则一律得0分.
1.(3分)函数y=3tanx的周期是 π .
考点: 三角函数的周期性及其求法.
专题: 三角函数的图像与性质.
分析: 由条件根据y=Atan(ωx+φ)的周期等于 T=,可得结论.
解答: 解:函数y=3tanx的周期为=π,故答案为:π.
点评: 本题主要考查三角函数的周期性及其求法,利用了y=Atan(ωx+φ)的周期等于 T=,属于基础题.
2.(3分)计算= 2 .
考点: 二阶矩阵.
专题: 计算题;矩阵和变换.
分析: 利用行列式的运算得,=2×3﹣1×4=2.
解答: 解:=2×3﹣1×4=2,故答案为:2.
点评: 本题考查了矩阵的运算,属于基础题.
3.(3分)(2014•嘉定区三模)= .
考点: 极限及其运算.
专题: 导数的概念及应用;等差数列与等比数列.
分析: 利用等差数列的求和公式可得1+2+3+…+n=,然后即可求出其极限值.
解答: 解:
=
=(+)=,故答案为:
点评: 本题主要考察极限及其运算.解题的关键是要掌握极限的实则运算法则和常用求极限的技巧!
4.(3分)二项式(x+1)10展开式中,x8的系数为 45 .
考点: 二项式系数的性质.
专题: 二项式定理.
分析: 根据二项式(x+1)10展开式的通项公式,求出x8的系数是什么.
解答: 解:∵二项式(x+1)10展开式中,
通项为Tr+1=•x10﹣r•1r=•x10﹣r,
令10﹣r=8,
解得r=2,
∴===45; 即x8的系数是45.故答案为:45.
点评: 本题考查了二项式定理的应用问题,解题时应根据二项式展开式的通项公式进行计算,是基础题.
5.(3分)设矩阵A=,B=,若BA=,则x= 2 .
考点: 矩阵与向量乘法的意义.
专题: 计算题;矩阵和变换.
分析: 由题意,根据矩阵运算求解.
解答: 解:∵A=,B=,BA=,
∴4×2﹣2x=4;
解得,x=2;
故答案为:2.
点评: 本题考查了矩阵的运算,属于基础题.
6.(3分)现有6位同学排成一排照相,其中甲、乙二人相邻的排法有 240 种.
考点: 计数原理的应用.
专题: 排列组合.
分析: 利用捆绑法,把甲乙二人捆绑在一起,看作一个复合元素,再和其他4人进行全排,问题得以解决
解答: 解:先把甲乙二人捆绑在一起,看作一个复合元素,再和其他4人进行全排,故有=240种,
故答案为:240
点评: 本题主要考查了排列问题的中的相邻问题,利用捆绑法是关键,属于基础题
7.(3分)若cos(π+α)=﹣,π<α<2π,则sinα= ﹣ .
考点: 运用诱导公式化简求值.
专题: 三角函数的求值.
分析: 利用诱导公式可知cosα=,又π<α<2π,利用同角三角函数间的关系式(平方关系)即可求得sinα的值.
解答: 解:∵cos(π+α)=﹣cosα=﹣,
∴cosα=,
又π<α<2π,
∴sinα=﹣=﹣.
故答案为:﹣.
点评: 本题考查诱导公式与同角三角函数间的关系式的应用,属于中档题.
8.(3分)(2008•天津)若一个球的体积为,则它的表面积为 12π .
考点: 球的体积和表面积.
专题: 计算题.
分析: 有球的体积,就可以利用公式得到半径,再求解其面积即可.
解答: 解:由得,所以S=4πR2=12π.
点评: 本题考查学生对公式的利用,是基础题.
9.(3分)函数y=sin(2x+φ)(0≤φ≤π)是R上的偶函数,则φ的值是 .
考点: 由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.
专题: 计算题.
分析: 根据函数y=sin(2x+φ)的图象特征,若它是偶函数,只需要x=0时,函数能取得最值.
解答: 解:函数y=sin(2x+ϕ)是R上的偶函数,就是x=0时函数取得最值,
所以f(0)=±1
即sinϕ=±1
所以ϕ=kπ+(k∈Z),
当且仅当取 k=0时,得φ=,符合0≤φ≤π
故答案为:
点评: 本题考查了正弦型函数的奇偶性,正弦函数的最值,是基础题.
10.(3分)正四棱锥P﹣ABCD的所有棱长均相等,E是PC的中点,那么异面直线BE与PA所成的角的余弦值等于 .
考点: 异面直线及其所成的角.
专题: 空间角.
分析: 根据异面直线所成角的定义先找出对应的平面角即可得到结论.
解答: 解:连结AC,BD相交于O,
则O为AC的中点,
∵E是PC的中点,
∴OE是△PAC的中位线,
则OE∥,
则OE与BE所成的角即可异面直线BE与PA所成的角,
设四棱锥的棱长为1,
则OE==,OB=,BE=,
则cos==,
故答案为:
点评: 本题考查异面直线所成的角,作出角并能由三角形的知识求解是解决问题的关键,属中档题
11.(3分)(2004•福建)直线x+2y=0被曲线x2+y2﹣6x﹣2y﹣15=0所截得的弦长等于 4 .
考点: 直线与圆的位置关系.
专题: 综合题;数形结合.
分析: 根据圆的方程找出圆心坐标和半径,过点A作AC⊥弦BD,可得C为BD的中点,根据勾股定理求出BC,即可求出弦长BD的长.
解答:
解:过点A作AC⊥弦BD,垂足为C,连接AB,可得C为BD的中点.
由x2+y2﹣6x﹣2y﹣15=0,得(x﹣3)2+(y﹣1)2=25.
知圆心A为(3,1),r=5.
由点A(3,1)到直线x+2y=0的距离AC==.
在直角三角形ABC中,AB=5,AC=,
根据勾股定理可得BC===2,
则弦长BD=2BC=4.
故答案为:4
点评: 本题考查学生灵活运用垂径定理解决实际问题的能力,灵活运用点到直线的距离公式及勾股定理化简求值,会利用数形结合的数学思想解决数学问题,是一道综合题.
12.(3分)已知函数f(x)=Asin(ωx+ϕ),(A>0,ω>0,0≤ϕ≤π)的部分图象如图所示,则y=f(x)的解析式是f(x)= 2sin(2x+) .
考点: 由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.
专题: 三角函数的图像与性质.
分析: 首先,根据所给函数的部分图象,得到振幅A=2,然后,根据周期得到ω的值,再将图象上的一个点代人,从而确定其解析式.
解答: 解:根据图象,得
A=2,
又∵T==,
∴T=π,
∴ω=2,
将点(﹣,0)代人,得
2sin(2x+ϕ)=0,
∵0≤ϕ≤π,
∴ϕ=,
∴f(x)=2sin(2x+),
故答案为:2sin(2x+)
点评: 本题重点考查了三角函数的图象与性质、特殊角的三角函数等知识,属于中档题.解题关键是熟悉所给函数的部分图象进行分析和求解.
二.选择题(本大题满分36分)本大题共有12题,每题都给出四个结论,其中有且只有一个结论是正确的.考生必须把正确结论的代码写在题后的括号内,选对得3分,否则一律得0分.
13.(3分)已知点P(tanα,cosα)在第三象限,则角α的终边在第几象限( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
考点: 任意角的三角函数的定义.
专题: 计算题.
分析: 由题意,推导出,确定α的象限,然后取得结果.
解答: 解:∵P(tanα,cosα)在第三象限,
∴,
由tanα<0,得α在第二、四象限,
由cosα<0,得α在第二、三象限
∴α在第二象限.
故选B
点评: 本题考查任意角的三角函数的定义,考查计算能力,是基础题.
14.(3分)已知函数y=xa+b,x∈(0,+∞)是增函数,则( )
A. a>0,b是任意实数 B. a<0,b是任意实数 C. b>0,a是任意实数 D. b<0,a是任意实数
考点: 指数函数的单调性与特殊点.
专题: 计算题;函数的性质及应用.
分析: 由幂函数的性质可知,a>0,b是任意实数.
解答: 解:∵函数y=xa+b,x∈(0,+∞)是增函数,
∴a>0,b是任意实数,
故选A.
点评: 本题考查了幂函数的单调性的判断,属于基础题.
15.(3分)在△ABC中,若b=2asinB,则这个三角形中角A的值是( )
A. 30°或60° B. 45°或60° C. 30°或120° D. 30°或150°
考点: 正弦定理.
专题: 解三角形.
分析: 在△ABC中,利用正弦定理解得sinA=,从而求得 A的值.
解答: 解:在△ABC中,若b=2asinB,则由正弦定理可得 sinB=2sinAsinB,
解得sinA=,
∴A=30°或150°.
故选D.
点评: 本题主要考查正弦定理的应用,根据三角函数的值求角,属于中档题.
16.(3分)若loga3<logb3<0,则( )
A. 0<a<b<1 B. 0<b<a<1 C. a>b>1 D. b>a>1
考点: 对数函数的单调区间.
专题: 计算题;函数的性质及应用.
分析: 化loga3<logb3<0为log3b<log3a<0,利用函数的单调性求解.
解答: 解:∵loga3<logb3<0,
∴<<0,
即log3b<log3a<0,
故0<b<a<1,
故选B.
点评: 本题考查了对数的运算及对数函数单调性的利用,属于基础题.
17.(3分)双曲线﹣=1的焦点到渐近线的距离为( )
A. 2 B. 2 C. D. 1
考点: 双曲线的简单性质.
专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: 先根据双曲线方程求得焦点坐标和渐近线方程,进而利用点到直线的距离求得焦点到渐近线的距离.
解答: 解:双曲线﹣=1的焦点为(4,0)或(﹣4,0).
渐近线方程为y=x或y=﹣x.
由双曲线的对称性可知,任一焦点到任一渐近线的距离相等,
d==2.
故选A.
点评: 本题主要考查了双曲线的标准方程,双曲线的简单性质和点到直线的距离公式.考查了考生对双曲线标准方程的理解和灵活应用,属基础题.
18.(3分)用数学归纳法证明等式1+3+5+…+(2n﹣1)=n2(n∈N*)的过程中,第二步假设n=k时等式成立,则当n=k+1时应得到( )
A. 1+3+5+…+(2k+1)=k2 B. 1+3+5+…+(2k+1)=(k+1)2
C. 1+3+5+…+(2k+1)=(k+2)2 D. 1+3+5+…+(2k+1)=(k+3)2
考点: 数学归纳法.
专题: 阅读型.
分析: 首先由题目假设n=k时等式成立,代入得到等式1+3+5+…+(2k﹣1)=k2.当n=k+1时等式左边=1+3+5++(2k﹣1)+(2k+1)由已知化简即可得到结果.
解答: 解:因为假设n=k时等式成立,即1+3+5+…+(2k﹣1)=k2
当n=k+1时,等式左边=1+3+5+…+(2k﹣1)+(2k+1)=k2+(2k+1)=(k+1)2.
故选B.
点评: 此题主要考查数学归纳法的概念问题,涵盖知识点少,属于基础性题目.需要同学们对概念理解记忆.
19.(3分)设z=1+i(i是虚数单位),则复数+z2在复平面上对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
考点: 复数代数形式的乘除运算.
专题: 数系的扩充和复数.
分析: 利用复数代数形式的乘除运算化简求得对应点的坐标,则答案可求.
解答: 解:∵z=1+i,
则复数+z2=,
∴复数+z2在复平面上对应的点的坐标为(1,1),位于第一象限.
故选:A.
点评: 本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的等式表示法及其几何意义,是基础题.
20.(3分)(2004•陕西)圆x2+y2﹣4x=0在点P(1,)处的切线方程为( )
A. x+y﹣2=0 B. x+y﹣4=0 C. x﹣y+4=0 D. x﹣y+2=0
考点: 圆的切线方程.
专题: 计算题.
分析:
本题考查的知识点为圆的切线方程.(1)我们可设出直线的点斜式方程,联立直线和圆的方程,根据一元二次方程根与图象交点间的关系,得到对应的方程有且只有一个实根,即△=0,求出k值后,进而求出直线方程.(2)由于点在圆上,我们也可以切线的性质定理,即此时切线与过切点的半径垂直,进行求出切线的方程.
解答: 解:法一:
x2+y2﹣4x=0
y=kx﹣k+⇒x2﹣4x+(kx﹣k+)2=0.
该二次方程应有两相等实根,即△=0,解得k=.
∴y﹣=(x﹣1),
即x﹣y+2=0.
法二:
∵点(1,)在圆x2+y2﹣4x=0上,
∴点P为切点,从而圆心与P的连线应与切线垂直.
又∵圆心为(2,0),∴•k=﹣1.
解得k=,
∴切线方程为x﹣y+2=0.
故选D
点评: 求过一定点的圆的切线方程,首先必须判断这点是否在圆上.若在圆上,则该点为切点,若点P(x0,y0)在圆(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0)上,则 过点P的切线方程为(x﹣a)(x0﹣a)+(y﹣b)(y0﹣b)=r2(r>0);若在圆外,切线应有两条.一般用“圆心到切线的距离等于半径长”来解较为简单.若求出的斜率只有一个,应找出过这一点与x轴垂直的另一条切线.
21.(3分)“tanx=﹣1”是“x=﹣+2kπ(k∈Z)”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: 函数奇偶性的性质.
专题: 简易逻辑.
分析: 得出tan(=﹣+2kπ)=﹣1,“x=﹣+2kπ”是“tanx=﹣1”成立的充分条件;举反例tan=﹣1,推出“x=﹣+2kπ(k∈Z)”是“tanx=﹣1”成立的不必要条件.
解答: 解:tan(﹣+2kπ)=tan (﹣)=﹣1,所以充分;但反之不成立,如tan =﹣1.
故选:B
点评: 本题主要考查了必要条件、充分条件与充要条件的判断.充分条件与必要条件是中学数学最重要的数学概念之一,要理解好其中的概念.
22.(3分)(2013•福建)在四边形ABCD中,=(1,2),=(﹣4,2),则该四边形的面积为( )
A. B. C. 5 D. 10
考点: 向量在几何中的应用;三角形的面积公式;数量积判断两个平面向量的垂直关系.
专题: 计算题;平面向量及应用.
分析: 通过向量的数量积判断四边形的形状,然后求解四边形的面积即可.
解答: 解:因为在四边形ABCD中,,,=0,
所以四边形ABCD的对角线互相垂直,又,
,
该四边形的面积:==5.
故选C.
点评: 本题考查向量在几何中的应用,向量的数量积判断四边形的形状是解题的关键,考查分析问题解决问题的能力.
23.(3分)(2006•天津)函数的反函数是( )
A. B.
C. D.
考点: 反函数.
分析: 本题需要解决两个问题:一是如何解出x,
二是如何获取反函数的定义域,求解x时,要注意x<0的条件,因为涉及2个解.
解答: 解:由
解得,
又∵原函数的值域是:y>2
∴原函数的反函数是,
故选D.
点评: 该题的求解有2个难点,一是解出x有两个,要根据x<0确定负值的一个,
二是反函数的定义域要用原函数的值域确定,不是根据反函数的解析式去求.
24.(3分)曲线y2=|x|+1的部分图象是( )
A. B. C. D.
考点: 曲线与方程.
专题: 函数的性质及应用.
分析: 分类讨论,去掉绝对值,化简函数的解析式,可得它的图象特征,结合所给的选项,得出结论.
解答: 解:当x≥0时,y2=x+1表示以(﹣1,0)为顶点的开口向右的抛物线.
当x<0时,y2=﹣(x﹣1)表示以(1,0)为顶点的开口向左的抛物线,
故选:C.
点评: 本题主要考查函数的图象特征,属于基础题.
三、解答题(本大题满分48分)本大题共有5题,解答下列各题必须写出必要的步骤.
25.(8分)解不等式组:.
考点: 其他不等式的解法.
专题: 不等式的解法及应用.
分析: 根据不等式的解法即可得到结论.
解答: 解:由|x﹣1|<3解得﹣2<x<4,
由>1得﹣1=>0,
解得3<x<5,
所以,不等式解集为(3,4).
点评: 本题主要考查不等式组的求解,比较基础.
26.(8分)如图,正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面边长AB=2,若异面直线A1A与B1C所成角的大小为arctan,求正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的体积.
考点: 棱柱、棱锥、棱台的体积.
专题: 空间位置关系与距离.
分析: 由已知得AA1∥BB1,从而tan∠CB1B==,进而BB1=4,由此能求出正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的体积.
解答: 解:∵正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面边长AB=2,
异面直线A1A与B1C所成角的大小为arctan,
∴AA1∥BB1,
∴∠CB1B为AA1、B1C所成的角,
且tan∠CB1B==,…(4分)
∵BC=AB=2,
∴BB1=4,…(6分)
∴正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的体积V=Sh=22×4=16.…(8分)
点评: 本题考查正四棱锥的体积的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.
27.(10分)已知点F为抛物线C:y2=4x的焦点,点P是准线l上的动点,直线PF交抛物线C于A,B两点,若点P的纵坐标为m(m≠0),点D为准线l与x轴的交点.
(Ⅰ)求直线PF的方程;
(Ⅱ)求△DAB的面积S范围;
(Ⅲ)设,,求证λ+μ为定值.
考点: 直线的一般式方程;抛物线的应用.
专题: 计算题.
分析: (Ⅰ)由题知点P,F的坐标分别为(﹣1,m),(1,0),求出斜率用点斜式写出直线方程.
(Ⅱ)设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),用弦长公式求出线段AB的长,再由点到直线的距离公式求点D到直线AB的距离,用三角形面积公式表示出面积关于参数m的表达式,再根据m的取值范围求出面积的范围.
(Ⅲ),,变化为坐标表示式,从中求出参数λ,μ用两点A,B的坐标表示的表达式,即可证明出两者之和为定值.
解答: 解:(Ⅰ)由题知点P,F的坐标分别为(﹣1,m),(1,0),
于是直线PF的斜率为,
所以直线PF的方程为,即为mx+2y﹣m=0.(3分)
(Ⅱ)设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
由得m2x2﹣(2m2+16)x+m2=0,
所以,x1x2=1.
于是.
点D到直线mx+2y﹣m=0的距离,
所以.
因为m∈R且m≠0,于是S>4,
所以△DAB的面积S范围是(4,+∞).(9分)
(Ⅲ)由(Ⅱ)及,,得(1﹣x1,﹣y1)=λ(x2﹣1,y2),(﹣1﹣x1,m﹣y1)
=μ(x2+1,y2﹣m),
于是,(x2≠±1).
所以.
所以λ+μ为定值0.(14分)
点评: 考查求直线方程、抛物线在的焦点弦弦长公式、点到直线的距离公式及向量中数乘向量的意义,涉及知识较多,综合性较强.
28.(10分)已知函数f(x)=(x∈R).
(1)写出函数y=f(x)的奇偶性;
(2)当x>0时,是否存实数a,使v=f(x)的图象在函数g(x)=图象的下方,若存在,求α的取值范围;若不存在,说明理由.
考点: 函数恒成立问题;函数奇偶性的判断.
专题: 函数的性质及应用.
分析: (1)当a=0时,f(x)=是奇函数; 当a≠0时,函数f(x)=(x∈R),是非奇非偶函数.
(2)若y=f(x)的图象在函数g(x)=图象的下方,则<,化简得a<+x恒成立,在求函数的最值.
解答: 解:(1)因为y=f(x)的定义域为R,所以:
当a=0时,f(x)=是奇函数;
当a≠0时,函数f(x)=(x∈R).是非奇非偶函数.
(2)当x>0时,
若y=f(x)的图象在函数g(x)=图象的下方,则<,
化简得a<+x恒成立,
因为x>0,∴
即,
所以,当a<4时,y=f(x)的图象都在函数g(x)=图象的下方.
点评: 本题主要考查函数的奇偶性,同时考查函数恒成立的问题,主要进行函数式子的恒等转化.
29.(12分)已知抛物线x2=4y,过原点作斜率为1的直线交抛物线于第一象限内一点P1,又过点P1作斜率为的直线交抛物线于点P2,再过P2作斜率为的直线交抛物线于点P3,﹣2<x<4,如此继续.一般地,过点3<x<5作斜率为的直线交抛物线于点Pn+1,设点Pn(xn,yn).
(1)求x3﹣x1的值;
(2)令bn=x2n+1﹣x2n﹣1,求证:数列{bn}是等比数列;
(3)记P奇(x奇,y奇)为点列P1,P3,…,P2n﹣1,…的极限点,求点P奇的坐标.
考点: 数列与解析几何的综合.
专题: 计算题;等差数列与等比数列;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: (1)求出直线方程,联立抛物线方程,求出交点,即可得到;
(2)设出两点点Pn(xn,).Pn+1(xn+1,),由直线的斜率公式,再由条件,运用等比数列的定义,即可得证;
(3)运用累加法,求得x2n+1=+,再由数列极限的概念,即可得到点P奇的坐标.
解答: (1)解:直线OP1的方程为y=x,
由 解得P1(4,4),
直线P2P1的方程为y﹣4=(x﹣4),即y=x+2,
由 得P2(﹣2,1),
直线P2P3的方程为y﹣1=(x+2),即y=x+,
由 解得,P3(3,),
所以x3﹣x1=3﹣4=﹣1.
(2)证明:因为设点Pn(xn,).Pn+1(xn+1,),
由抛物线的方程和斜率公式得到,
,
所以xn+xn﹣1=,两式相减得xn+1﹣xn﹣1=﹣,
用2n代换n得bn=x2n+1﹣x2n﹣1=﹣,
由(1)知,当n=1时,上式成立,
所以{bn}是等比数列,通项公式为bn=﹣;
(3)解:由得,,,…,
,
以上各式相加得x2n+1=+,
所以x奇=,y奇=x奇2=,
即点P奇的坐标为(,).
点评: 本题考查联立直线方程和抛物线方程求交点,考查等比数列的定义和通项公式的求法,考查累加法求数列通项,及数列极限的运算,属于中档题.
四、附加题(本大题满分30分)本大题共有3题,解答下列各题必须写出必要的步骤.
30.(8分)有根木料长为6米,要做一个如图的窗框,已知上框架与下框架的高的比为1:2,问怎样利用木料,才能使光线通过的窗框面积最大(中间木档的面积可忽略不计).
专题: 函数的性质及应用.
分析: 求出窗框的高为3x,宽为.推出窗框的面积,利用二次函数的最值,求解即可.
解答: 解:如图设x,则竖木料总长=3x+4x=7x,三根横木料总长=6﹣7x,
∴窗框的高为3x,宽为.…(2分)
即窗框的面积 y=3x•=﹣7x2+6x.( 0<x<) …(5分)
配方:y=﹣7(x﹣)2+( 0<x<2 ) …(7分)
∴当x=米时,即上框架高为米、下框架为米、宽为1米时,光线通过窗框面积最大.…(8分)
点评: 本题考查二次函数的解析式的应用,考查分析问题解决问题的能力.
31.(10分)(2008•辽宁)在平面直角坐标系xOy中,点P到两点,的距离之和等于4,设点P的轨迹为C.
(Ⅰ)写出C的方程;
(Ⅱ)设直线y=kx+1与C交于A,B两点.k为何值时⊥?此时的值是多少?.
考点: 直线与圆锥曲线的综合问题.
专题: 综合题;压轴题;转化思想.
分析: (Ⅰ)设P(x,y),由椭圆定义可知,点P的轨迹C是椭圆.从而写出其方程即可;
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足,将直线的方程代入椭圆的方程,消去y得到关于x的一元二次方程,再结合根与系数的关系及向量垂直的条件,求出k值即可,最后通牒利用弦长公式即可求得此时的值,从而解决问题.
解答: 解:
(Ⅰ)设P(x,y),由椭圆定义可知,点P的轨迹C是以为焦点,
长半轴为2的椭圆.它的短半轴,
故曲线C的方程为.(4分)
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足
消去y并整理得(k2+4)x2+2kx﹣3=0,
故.(6分)
,即x1x2+y1y2=0.而y1y2=k2x1x2+k(x1+x2)+1,
于是.
所以时,x1x2+y1y2=0,故.(8分)
当时,,.,
而(x2﹣x1)2=(x2+x1)2﹣4x1x2=,
所以.(12分)
点评: 本小题主要考查平面向量,椭圆的定义、标准方程及直线与椭圆位置关系等基础知识,考查综合运用解析几何知识解决问题的能力.
设数列{an}的首项a1为常数,且an+1=3n﹣2an(n∈N+).
(1)证明:{an﹣}是等比数列;
(2)若a1=,{an}中是否存在连续三项成等差数列?若存在,写出这三项,若不存在说明理由.
(3)若{an}是递增数列,求a1的取值范围.
考点: 等比关系的确定;数列的函数特性;等差数列的通项公式.
专题: 计算题;证明题;等差数列与等比数列;不等式的解法及应用.
分析: (1)根据等比数列的定义,结合条件,即可得证;
(2)由(1)求出数列{an}的通项公式,再由等差数列的性质,得到方程,求出n,即可判断;
(3)运用数列{an}的通项公式,作差,再由n为偶数和奇数,通过数列的单调性,即可得到范围.
解答: (1)证明:因为==﹣2,
所以数列{an﹣}是等比数列;
(2)解:{an﹣}是公比为﹣2,首项为a1﹣=的等比数列.
通项公式为an=+(a1﹣)(﹣2)n﹣1=+
若{an}中存在连续三项成等差数列,则必有2an+1=an+an+2,
即
解得n=4,即a4,a5,a6成等差数列.
(3)解:如果an+1>an成立,
即>+(a1﹣)(﹣2)n﹣1对任意自然数均成立.
化简得,
当n为偶数时,
因为是递减数列,
所以p(n)max=p(2)=0,即a1>0;
当n为奇数时,,
因为是递增数列,
所以q(n)min=q(1)=1,即a1<1;
故a1的取值范围为(0,1).
点评: 本题考查数列的通项公式及等比数列的证明,考查等差数列的性质和已知数列的单调性,求参数的范围,考查运算能力,属于中档题和易错题.