2020 年高考数学一模试卷
一、选择题(共 10 小题)
1.已知集合 A={x|0<x≤2},B={x|1<x<3},则 A∩B=( )
A.{x|0<x<3} B.{x|2<x<3} C.{x|0<x≤1} D.{x|1<x≤2}
2.已知复数 z=i(2+i)(i 是虚数单位),则|z|=( )
A.1 B.2 C. ퟓ D.3
3.函数 f(x)=sin2x+cos2x 的最小正周期是( )
A.휋
2 B.π C.2π D.4π
4.已知 f(x)为定义在 R 上的奇函数,且 f(1)=2,下列一定在函数 f(x)图象上的点
是( )
A.(1,﹣2) B.(﹣1,﹣2) C.(﹣1,2) D.(2,1)
5.已知 a,3,b,9,c 成等比数列,且 a>0,则 log3b﹣log3c 等于( )
A.﹣1 B. ―
1
2 C.1
2 D.1
6.已知抛物线 y2=2px(p>0)的焦点与双曲线푥2
3 ― 풚ퟐ = 1 的右焦点重合,则 p=( )
A. ퟐ B.2 C.2 ퟐ D.4
7.在(2x ―
1
푥)6 的展开式中,常数项是( )
A.﹣l60 B.﹣20 C.20 D.160
8.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点 A(cosα,sinα),푩(풄풐풔(휶 +
휋
3),풔풊풏
(휶 +
휋
3)).则| →
푶푨 + →
푶푩| = ( )
A.1 B. ퟑ C.2 D.与 α 有关
9.若 a>0,b>0,则“ab≥1”是“a+b≥2”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.既不充分也不必要条件
10.某同学在数学探究活动中确定研究主题是“an(a>1,n∈N*)是几位数”,他以 2n
(n∈N*)为例做研究,得出相应的结论,其研究过程及部分研究数据如表:
N=2n(n>0) lgN N 的位数
21 lg2 一位数
22 lg4 一位数
23 lg8 一位数
24 1+lg1.6 两位数
25 1+lg3.2 两位数
26 1+lg6.4 两位数
27 2+lg1.28 三位数
28 2+lg2.56 三位数
29 2+lg5.12 三位数
210 3+lg1.024 四位数
…… …… ……
试用该同学的研究结论判断 450 是几位数(参考数据 lg2≈0.3010)( )
A.101 B.50 C.31 D.30
二、填空题:本大题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分.
11 . 已 知 向 量 →
풂 = (ퟏ, ― ퟐ), →
풃 = ( ― ퟑ,풎), 其 中 m∈R . 若 →
풂,→
풃共 线 , 则 m 等
于 .
12.圆(x﹣1)2+y2=1 的圆心到直线풙 + ퟑ풚 + ퟏ = ퟎ的距离为 .
13.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积等于 .
14.中国古代数学著作《孙子算经》中有这样一道算术题:“今有物不知其数,三三数之
余二,五五数之余三,问物几何?”,将上述问题的所有正整数答案从小到大组成一个
数列{an},则 a1= ;an= .(注:三三数之余二是指此数被 3 除余 2,例
如“5”)
15.给出下列四个函数,①y=x2+1;②y=|x+1|+|x+2|;③y=2x+1;④y=x2+cosx,其中
值域为[1,+∞)的函数的序号是 .
三、解答题:本大题共 6 小题,共 85 分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16.已知△ABC,满足풂 = ퟕ,b=2,______,判断△ABC 的面积 S>2 是否成立?说明理
由.
从①푨 =
휋
3,②풄풐풔푩 =
21
7 这两个条件中任选一个,补充到上面问题条件中的空格处并
作答.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
17.2019 年 1 月 1 日,我国开始施行《个人所得税专项附加扣除操作办法》,附加扣除的
专项包括子女教育、继续教育、大病医疗、住房贷款利息、住房租金、赡养老人.某单
位有老年员工 140 人,中年员工 180 人,青年员工 80 人,现采用分层抽样的方法,从该
单位员工中抽取 20 人,调查享受个人所得税专项附加扣除的情况,并按照员工类别进行
各专项人数汇总,数据统计如表:
专项
员工人数
子女教育 继续教育 大病医疗 住房贷款利
息
住房租金 赡养老人
老员工 4 0 2 2 0 3
中年员工 8 2 1 5 1 8
青年员工 1 2 0 1 2 1
(Ⅰ)在抽取的 20 人中,老年员工、中年员工、青年员工各有多少人;
(Ⅱ)从上表享受住房贷款利息专项扣除的员工中随机选取 2 人,记 X 为选出的中年员
工的人数,求 X 的分布列和数学期望.
18.如图,已知四边形 ABCD 为菱形,且∠A=60°,取 AD 中点为 E.现将四边形 EBCD
沿 BE 折起至 EBHG,使得∠AEG=90°.
(Ⅰ)求证:AE⊥平面 EBHG;
(Ⅱ)求二面角 A﹣GH﹣B 的余弦值;
(Ⅲ)若点 F 满足 →
푨푭 = 흀 →
푨푩,当 EF∥平面 AGH 时,求 λ 的值.
19.已知椭圆 C:푥2
푎2 +
푦2
푏2 = ퟏ(풂>풃>ퟎ)的离心率为 2
2 ,点 A(0,1)在椭圆 C 上.
(Ⅰ)求椭圆 C 的方程;
(Ⅱ)设 O 为原点,过原点的直线(不与 x 轴垂直)与椭圆 C 交于 M、N 两点,直线
AM、AN 与 x 轴分别交于点 E、F.问:y 轴上是否存在定点 G,使得∠OGE=∠OFG?
若存在,求点 G 的坐标;若不存在,说明理由.
20.已知函数 f(x)=(x﹣a)ex+x+a,设 g(x)=f'(x).
(Ⅰ)求 g(x)的极小值;
(Ⅱ)若 f(x)>0 在(0,+∞)上恒成立,求 a 的取值范围.
21.用[x]表示一个小于或等于 x 的最大整数.如:[2]=2,[4.1]=4,[﹣3.1]=﹣4.已知实
数列 a0,a1,…对于所有非负整数 i 满足 ai+1=[ai]•(ai﹣[ai]),其中 a0 是任意一个非零
实数.
(Ⅰ)若 a0=﹣2.6,写出 a1,a2,a3;
(Ⅱ)若 a0>0,求数列{[ai]}的最小值;
(Ⅲ)证明:存在非负整数 k,使得当 i≥k 时,ai=ai+2.
参考答案
一、选择题:本大题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分.在每小题列出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的.
1.已知集合 A={x|0<x≤2},B={x|1<x<3},则 A∩B=( )
A.{x|0<x<3} B.{x|2<x<3} C.{x|0<x≤1} D.{x|1<x≤2}
【分析】利用交集定义能求出 A∩B.
解:∵集合 A={x|0<x≤2},B={x|1<x<3},
∴A∩B={x|1<x≤2}.
故选:D.
2.已知复数 z=i(2+i)(i 是虚数单位),则|z|=( )
A.1 B.2 C. ퟓ D.3
【分析】根据复数的基本运算法则进行化简即可
解:因为复数 z=i(2+i)=﹣1+2i,所以|z| = ( ― ퟏ)ퟐ + ퟐퟐ = ퟓ,
故选:C.
3.函数 f(x)=sin2x+cos2x 的最小正周期是( )
A.휋
2 B.π C.2π D.4π
【分析】函数 y 解析式提取 ퟐ变形,利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦
函数,找出 ω 的值代入周期公式即可求出最小正周期.
解:函数 y=sin2x+cos2x = ퟐsin(2x +
2
2 ),
∵ω=2,∴T=π.
故选:B.
4.已知 f(x)为定义在 R 上的奇函数,且 f(1)=2,下列一定在函数 f(x)图象上的点
是( )
A.(1,﹣2) B.(﹣1,﹣2) C.(﹣1,2) D.(2,1)
【分析】根据 f(x)是奇函数即可得出 f(﹣1)=﹣2,从而得出点(﹣1,﹣2)在 f
(x)的图象上.
解:∵f(x)是定义在 R 上的奇函数,且 f(1)=2,
∴f(﹣1)=﹣2,
∴(﹣1,﹣2)一定在函数 f(x)的图象上.
故选:B.
5.已知 a,3,b,9,c 成等比数列,且 a>0,则 log3b﹣log3c 等于( )
A.﹣1 B. ―
1
2 C.1
2 D.1
【分析】根据等比数列的性质和对数的运算性质即可求出.
解:a,3,b,9,c 成等比数列,
则 bc=81,b2=27,
∴푏2
푏푐 =
푏
푐 =
1
3,
∴log3b﹣log3c=log3
1
3 = ― 1,
故选:A.
6.已知抛物线 y2=2px(p>0)的焦点与双曲线푥2
3 ― 풚ퟐ = 1 的右焦点重合,则 p=( )
A. ퟐ B.2 C.2 ퟐ D.4
【分析】根据双曲线方程可得它的右焦点坐标,结合抛物线 y2=2px 的焦点坐标(푝
2,0),
可得푝
2 = 2,得 p=4.
解:∵双曲线푥2
3 ― 풚ퟐ = ퟏ中 a2=3,b2=1
∴c = 풂ퟐ + 풃ퟐ = 2,得双曲线的右焦点为 F(2,0)
因此抛物线 y2=2px 的焦点(푝
2,0)即 F(2,0)
∴푝
2 = 2,即 p=4
故选:D.
7.在(2x ―
1
푥)6 的展开式中,常数项是( )
A.﹣l60 B.﹣20 C.20 D.160
【分析】在二项展开式的通项公式中,令 x 的幂指数等于 0,求出 r 的值,即可求得常
数项.
解:(ퟐ풙 ―
1
푥)ퟔ展开式的通项公式为 Tr+1 = 푪풓ퟔ•(2x)6﹣r•(﹣1)r•x﹣r=(﹣1)r•26﹣r•푪풓ퟔ
•x6﹣2r,
令 6﹣2r=0,可得 r=3,故(ퟐ풙 ―
1
푥)ퟔ展开式的常数项为﹣8•푪ퟑퟔ = ― 160,
故选:A.
8.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点 A(cosα,sinα),푩(풄풐풔(휶 +
휋
3),풔풊풏
(휶 +
휋
3)).则| →
푶푨 + →
푶푩| = ( )
A.1 B. ퟑ C.2 D.与 α 有关
【分析】根据题意,求出向量 →
푶푨、 →
푶푩的坐标,进而可得 →
푶푨 + →
푶푩的坐标,由向量模的
公式以及和角公式计算可得答案.
解:根据题意,A(cosα,sinα),푩(풄풐풔(휶 +
휋
3),풔풊풏(휶 +
휋
3)).
则 →
푶푨 = (cosα,sinα), →
푶푩 = (cos(α +
휋
3),sin(α +
휋
3)),
则有 →
푶푨 + →
푶푩 = (cosα+cos(α +
휋
3),sinα+sin(α +
휋
3)),
故| →
푶푨 + →
푶푩|2=[cosα+cos(α +
휋
3)]2+[sinα+sin(α +
휋
3)]2=2+2cosαcos(α +
휋
3)+2sinαsin
(α +
휋
3)=2+2cos
휋
3 = 3,
则| →
푶푨 + →
푶푩| = ퟑ;
故选:B.
9.若 a>0,b>0,则“ab≥1”是“a+b≥2”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.既不充分也不必要条件
【分析】a>0,b>0,利用基本不等式的性质可得:a+b≥2 풂풃,可由 ab≥1,得出 a+b
≥2.反之不成立.
解:a>0,b>0,∴a+b≥2 풂풃,
若 ab≥1,则 a+b≥2.
反之不成立,例如取 a=5,b =
1
10.
∴“ab≥1”是“a+b≥2”的充分不必要条件.
故选:A.
10.某同学在数学探究活动中确定研究主题是“an(a>1,n∈N*)是几位数”,他以 2n
(n∈N*)为例做研究,得出相应的结论,其研究过程及部分研究数据如表:
N=2n(n>0) lgN N 的位数
21 lg2 一位数
22 lg4 一位数
23 lg8 一位数
24 1+lg1.6 两位数
25 1+lg3.2 两位数
26 1+lg6.4 两位数
27 2+lg1.28 三位数
28 2+lg2.56 三位数
29 2+lg5.12 三位数
210 3+lg1.024 四位数
…… …… ……
试用该同学的研究结论判断 450 是几位数(参考数据 lg2≈0.3010)( )
A.101 B.50 C.31 D.30
【分析】因为 450=2100,所以 N=2100,则 lgN=lg2100=100lg2≈30+lg1.26,由表中数据
规律可知,N 的位数是 31 位数.
解:∵450=2100,∴N=2100,
则 lgN=lg2100=100lg2≈30.10=30+0.10=30+lg100.10≈30+lg1.26,
由表中数据规律可知,N 的位数是 31 位数,
故选:C.
二、填空题:本大题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分.
11 . 已 知 向 量 →
풂 = (ퟏ, ― ퟐ), →
풃 = ( ― ퟑ,풎), 其 中 m∈R . 若 →
풂,→
풃共 线 , 则 m 等 于
6 .
【分析】因为→
풂,→
풃共线,即→
풂 ∥ →
풃,根据两向量平行的坐标表示列式求解即可.
解:若→
풂,→
풃共线,即→
풂 ∥ →
풃,
∵→
풂 = (ퟏ, ― ퟐ),→
풃 = ( ― ퟑ,풎),
∴1×m=﹣2×(﹣3),
∴m=6.
故答案为:6.
12.圆(x﹣1)2+y2=1 的圆心到直线풙 + ퟑ풚 + ퟏ = ퟎ的距离为 1 .
【分析】先求出圆的圆心坐标,再利用点到直线距离公式即可算出结果.
解:圆(x﹣1)2+y2=1 的圆心坐标为(1,0),
所以圆(x﹣1)2+y2=1 的圆心到直线풙 + ퟑ풚 + ퟏ = ퟎ的距离 d =
|1 + 1|
12 + ( 3)2 = 1,
故答案为:1.
13.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积等于 16 3
3
.
【分析】首先把三视图转换为几何体,进一步求出几何体的体积.
解:根据几何体的三视图转换为几何体为:该几何体为三棱锥体.
如图所示:
所以:V =
1
3 ×
1
2 × ퟒ × ퟐ ퟑ × ퟒ = 16 3
3
.
故答案为:16 3
3
.
14.中国古代数学著作《孙子算经》中有这样一道算术题:“今有物不知其数,三三数之
余二,五五数之余三,问物几何?”,将上述问题的所有正整数答案从小到大组成一个
数列{an},则 a1= 8 ;an= 15n﹣7 .(注:三三数之余二是指此数被 3 除余 2,
例如“5”)
【分析】由三三数之余二,五五数之余三,可得数列{an}的公差为 15,首项为 8.利用
通项公式即可得出.
解:由三三数之余二,五五数之余三,可得数列{an}的公差为 15,首项为 8.
∴a1=8,an=8+15(n﹣1)=15n﹣7.
故答案为:8,15n﹣7.
15.给出下列四个函数,①y=x2+1;②y=|x+1|+|x+2|;③y=2x+1;④y=x2+cosx,其中
值域为[1,+∞)的函数的序号是 ①②④ .
【分析】①由 x2≥0,得 x2+1≥1,由此得出结论;②由绝对值不等式的性质即可得出
结论;③由 2x>0,得 2x+1>1,由此得出结论;④由函数 f(x)=x2+cosx 的奇偶性及
单调性即可得出结论.
解:①∵x2≥0,
∴x2+1≥1,
故值域为[1,+∞),符合题意;
②y=|x+1|+|x+2|≥|(x+1)﹣(x+2)|=1,故值域为[1,+∞),符合题意;
③∵2x>0,
∴2x+1>1,
故值域为(1,+∞),不合题意;
④函数 f(x)=x2+cosx 为偶函数,且 f′(x)=2x﹣sinx,f''(x)=2﹣cosx>0,故
f′(x)在 R 上单调递增,
又 f′(0)=0,故当 x∈(0,+∞)时,f(x)单调递增,则当 x∈(﹣∞,0)时,f
(x)单调递减,
又 f(0)=1,故其值域为[1,+∞),符合题意.
故答案为:①②④.
三、解答题:本大题共 6 小题,共 85 分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16.已知△ABC,满足풂 = ퟕ,b=2,______,判断△ABC 的面积 S>2 是否成立?说明理
由.
从①푨 =
휋
3,②풄풐풔푩 =
21
7 这两个条件中任选一个,补充到上面问题条件中的空格处并
作答.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【分析】选①,先利用余弦定理可解得 c=3,从而求得三角形面积为3 3
2
,由此作出判
断;
选②,先利用余弦定理可得풄 = ퟑ,结合已知条件可知△ABC 是 A 为直角的三角形,进
而求得面积为 ퟑ,此时 S>2 不成立.
解:选①,△ABC 的面积 S>2 成立,理由如下:
当푨 =
휋
3时,풄풐풔푨 =
1
2 = 4 + 푐2 ― 7
2 ⋅ 2푐
,
所以 c2﹣2c﹣3=0,所以 c=3,
则△ABC 的面积푺 =
1
2풃풄풔풊풏푨 =
1
2 × ퟐ × ퟑ × 풔풊풏
휋
3 =
3
2 ퟑ,
因为3
2 ퟑ =
27
4 > ퟒ = ퟐ,
所以 S>2 成立.
选②,△ABC 的面积 S>2 不成立,理由如下:
当풄풐풔푩 =
21
7 时,풄풐풔푩 = 푎2 + 푐2 ― 푏2
2푎푐 =
21
7 ,
即7 + 푐2 ― 4
2 7푐
=
21
7 ,整理得,풄ퟐ ― ퟐ ퟑ풄 + ퟑ = ퟎ,所以풄 = ퟑ,
因 a2=7,b2+c2=4+3=7,
所以△ABC 是 A 为直角的三角形,
所以△ABC 的面积푺 =
1
2풃풄 =
1
2 × ퟐ × ퟑ = ퟑ<ퟐ,
所以不成立.
17.2019 年 1 月 1 日,我国开始施行《个人所得税专项附加扣除操作办法》,附加扣除的
专项包括子女教育、继续教育、大病医疗、住房贷款利息、住房租金、赡养老人.某单
位有老年员工 140 人,中年员工 180 人,青年员工 80 人,现采用分层抽样的方法,从该
单位员工中抽取 20 人,调查享受个人所得税专项附加扣除的情况,并按照员工类别进行
各专项人数汇总,数据统计如表:
子女教育 继续教育 大病医疗 住房贷款利 住房租金 赡养老人
专项
员工人数
息
老员工 4 0 2 2 0 3
中年员工 8 2 1 5 1 8
青年员工 1 2 0 1 2 1
(Ⅰ)在抽取的 20 人中,老年员工、中年员工、青年员工各有多少人;
(Ⅱ)从上表享受住房贷款利息专项扣除的员工中随机选取 2 人,记 X 为选出的中年员
工的人数,求 X 的分布列和数学期望.
【分析】(Ⅰ)先算出该单位的所有员工数量,再根据分层抽样的特点,逐一求解样本
中老年、中年、青年员工的数量即可.
(Ⅱ)随机变量 X 的可取值为 0,1,2,结合超几何分布计算概率的方式逐一求取每个 X
的取值所对应的概率即可得分布列,进而求得数学期望.
解:(Ⅰ)该单位员工共 140+180+80=400 人,
抽取的老年员工ퟏퟒퟎ ×
20
400 = ퟕ人,
中年员工ퟏퟖퟎ ×
20
400 = ퟗ人,
青年员工ퟖퟎ ×
20
400 = ퟒ人.
(Ⅱ)X 的可取值为 0,1,2,
푷(푿 = ퟎ) =
퐶2
3
퐶2
8
=
3
28,푷(푿 = ퟏ) =
퐶1
3 ⋅ 퐶1
5
퐶2
8
=
15
28,푷(푿 = ퟎ) =
퐶2
5
퐶2
8
=
10
28.
所以 X 的分布列为
X 0 1 2
P 3
28
15
28
10
28
数学期望 E(X) = ퟎ ×
3
28 + ퟏ ×
15
28 + ퟐ ×
10
28 =
5
4.
18.如图,已知四边形 ABCD 为菱形,且∠A=60°,取 AD 中点为 E.现将四边形 EBCD
沿 BE 折起至 EBHG,使得∠AEG=90°.
(Ⅰ)求证:AE⊥平面 EBHG;
(Ⅱ)求二面角 A﹣GH﹣B 的余弦值;
(Ⅲ)若点 F 满足 →
푨푭 = 흀 →
푨푩,当 EF∥平面 AGH 时,求 λ 的值.
【分析】(Ⅰ)只需证明 GE⊥AE,BE⊥AE,GE∩BE=E,由线面垂直的判定定理可
得证明;
(Ⅱ)以 E 为原点,EA,EB,EG 所在直线分别为 x,y,z 轴,求得平面 AGH 的法向
量和平面 EBHG 的法向量.设二面角 A﹣GH﹣B 的大小为 θ(θ<900),即可得到所求
值;
(Ⅲ) 由 →
푨푭 = 흀 →
푨푩,则푭(ퟏ ― 흀, ퟑ흀,ퟎ),由→
풏 ⋅ →
푬푭 = ퟎ.计算可得所求值.
解:(Ⅰ)证明:在左图中,△ABD 为等边三角形,E 为 AD 中点
所以 BE⊥AD,所以 BE⊥AE.
因为∠AEG=90°,
所以 GE⊥AE.
因为 GE⊥AE,BE⊥AE,GE∩BE=E
所以 AE⊥平面 EBHG.
(Ⅱ) 设菱形 ABCD 的边长为 2,
由(Ⅰ)可知 GE⊥AE,BE⊥AE,GE⊥BE.
所以以 E 为原点,EA,EB,EG 所在直线分别为 x,y,z 轴,
建立如图空间坐标系
可得 A(1,0,0),푩(ퟎ, ퟑ,ퟎ),G(0,0,1),푯(ퟎ, ퟑ,ퟐ). →
푨푮 = ( ― ퟏ,ퟎ,ퟏ
), →
푨푯 = ( ― ퟏ, ퟑ,ퟐ)
设平面 AGH 的法向量为→
풏 = (풙,풚,풛),
所以{→
풏 ⋅
→
푨푮 = ퟎ
→
풏 ⋅
→
푨푯 = ퟎ
,即{ ―풙 + 풛 = ퟎ
―풙 + ퟑ풚 + ퟐ풛 = ퟎ.
令 x=1,则→
풏 = (ퟏ, ―
3
3 ,ퟏ).
平面 EBHG 的法向量为 →
푬푨 = (ퟏ,ퟎ,ퟎ).
设二面角 A﹣GH﹣B 的大小为 θ(θ<900)풄풐풔휽 = |풄풐풔<→
풏, →
푬푨> =
21
7 .
(Ⅲ) 由 →
푨푭 = 흀 →
푨푩,则푭(ퟏ ― 흀, ퟑ흀,ퟎ),
所以 →
푬푭 = (ퟏ ― 흀, ퟑ흀,ퟎ).
因为 EF∥平面 AGH,则→
풏 ⋅ →
푬푭 = ퟎ.
即 1﹣2λ=0.
所以흀 =
1
2.
19.已知椭圆 C:푥2
푎2 +
푦2
푏2 = ퟏ(풂>풃>ퟎ)的离心率为 2
2 ,点 A(0,1)在椭圆 C 上.
(Ⅰ)求椭圆 C 的方程;
(Ⅱ)设 O 为原点,过原点的直线(不与 x 轴垂直)与椭圆 C 交于 M、N 两点,直线
AM、AN 与 x 轴分别交于点 E、F.问:y 轴上是否存在定点 G,使得∠OGE=∠OFG?
若存在,求点 G 的坐标;若不存在,说明理由.
【分析】(Ⅰ)利用椭圆的离心率结合 b=1,求出 a,得到椭圆方程.
(Ⅱ)设 M(x0,y0),由题意及椭圆的对称性可知 N(﹣x0,﹣y0)(y0≠±1),求出
AM,AN 的方程,求出 E 的坐标,F 的坐标,假设存在定点 G(0,n)使得∠OGE=∠
OFG,得到|푂퐸|
|푂퐺| =
|푂퐺|
|푂퐹|,求出 n,即可.说明存在点 G 坐标为(ퟎ, ± ퟐ)满足条件.
解:(Ⅰ)由题意得풆 =
푐
푎 =
2
2 ,
b=1,
又 a2=b2+c2
解得풂 = ퟐ,풄 = ퟏ,
所以椭圆方程为푥2
2 + 풚ퟐ = ퟏ.
(Ⅱ)设 M(x0,y0),由题意及椭圆的对称性可知 N(﹣x0,﹣y0)(y0≠±1),
则直线 AM 的方程为풚 =
푦0 ― 1
푥0
풙 + ퟏ,
直线 AN 的方程为풚 =
푦0 + 1
푥0
풙 + ퟏ,
则 E 点坐标为(
푥0
1 ― 푦0
,ퟎ),F 点坐标为(
― 푥0
1 + 푦0
,ퟎ).
假设存在定点 G(0,n)使得∠OGE=∠OFG,
即 tan∠OGE=tan∠OFG (也可以转化为斜率来求),
即|푂퐸|
|푂퐺| =
|푂퐺|
|푂퐹|
即|OG|2=|OE||OF|,
即풏ퟐ =
푥0
2
1 ― 푦0
2 = ퟐ
所以풏 =± ퟐ,
所以存在点 G 坐标为(ퟎ, ± ퟐ)满足条件.
20.已知函数 f(x)=(x﹣a)ex+x+a,设 g(x)=f'(x).
(Ⅰ)求 g(x)的极小值;
(Ⅱ)若 f(x)>0 在(0,+∞)上恒成立,求 a 的取值范围.
【分析】(Ⅰ)求出导函数得到 g(x)=(x﹣a+1)ex+1,通过求解导函数判断导函数
的符号,判断函数的单调性,求解函数的极值求解即可.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得 f'(x)=g(x)≥﹣ea﹣2+1,通过 a≤2 时,当 a>2 时,判断函数的
单调性,求和函数的最值,推出结果即可.
解:(Ⅰ)f'(x)=(x﹣a+1)ex+1,
由题意可知 g(x)=(x﹣a+1)ex+1,
所以 g'(x)=(x﹣a+2)ex,
当 x>a﹣2 时 g'(x)>0,g(x)在(a﹣2,+∞)上单调递增;
当 x<a﹣2 时 g'(x)<0,g(x)在(﹣∞,a﹣2)上单调递减,
所以 g(x)在 x=a﹣2 处取得极小值,为 g(a﹣2)=﹣ea﹣2+1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得 f'(x)=g(x)≥﹣ea﹣2+1
当 a≤2 时 f'(x)≥﹣ea﹣2+1>0,
所以 f(x)在单调递增,所以 f(x)>f(0)=0,
即 a≤2 时 f(x)>0 在(0,+∞)恒成立.
当 a>2 时 f'(0)=g(0)=2﹣a<0,
又 f'(a)=g(a)=ea+1>0,
又由于 f'(x)在(a﹣2,+∞)上单调递增;在(0,a﹣2)上单调递减;
所以在(0,a)上一定存在 x0 使得 f'(x0)=0,
所以 f(x)在(0,x0)递减,在(x0,+∞)递增,
所以 f(x0)<f(0)=0,
所以在(0,+∞)存在 x0,使得 f(x0)<0,
所以当 a>2 时,f(x)>0 在(0,+∞)上不恒成立
所以 a 的取值范围为(﹣∞,2].
21.用[x]表示一个小于或等于 x 的最大整数.如:[2]=2,[4.1]=4,[﹣3.1]=﹣4.已知实
数列 a0,a1,…对于所有非负整数 i 满足 ai+1=[ai]•(ai﹣[ai]),其中 a0 是任意一个非零
实数.
(Ⅰ)若 a0=﹣2.6,写出 a1,a2,a3;
(Ⅱ)若 a0>0,求数列{[ai]}的最小值;
(Ⅲ)证明:存在非负整数 k,使得当 i≥k 时,ai=ai+2.
【分析】(Ⅰ)由 a0=﹣2.6,代入可得 a1=[a0]•(a0﹣[a0])=﹣1.2,同理可得:a2,
a3.
(Ⅱ)由 a0>0,可得[a0]≥0,a1=[a0](a0﹣[a0])≥0,设[ai]≥0,i≥1,可得 ai+1=[ai]
(ai﹣[ai])≥0,因此[ai]≥0,∀i≥0.又因 0≤ai﹣[ai]<1,则 ai+1=[ai](ai﹣[ai])≤[ai],
可得[ai+1]≤[ai],∀i≥0.假设∀i≥0,都有[ai]>0 成立,可得:[ai+1]≤[ai]﹣1,∀i≥0,利
用累加求和方法可得[an]≤[a0]﹣n,∀n≥1,则当 n≥[a0]时,[an]≤0,得出矛盾,因此存
在 k∈一、选择题,[ak]=0.从而{[ai]}的最小值为 0.
(Ⅲ)当 a0>0 时,由(2)知,存在 k∈N,[ak]=0,可得 ak+1=0,[ak+1]=0,可得 ai=
0,∀i≥k,成立.当 a0<0 时,若存在 k∈N,ak=0,则 ai=0,∀i≥k,得证;若 ai<0,
∀i≥0,则[ai]≤﹣1,则 ai+1=[ai](ai﹣[ai])>[ai],可得[ai+1]≥[ai],∀i≥0,可得数列{[ai]}
单调不减.由于[ai]是负整数,因此存在整数 m 和负整数 c,使得当 i≥m 时,[ai]=c.所
以,当 i≥m 时,ai+1=c(ai﹣c),转化为풂풊+ퟏ ― 푐2
푐 ― 1 = 풄(풂풊 ― 푐2
푐 ― 1),令풃풊 = 풂풊 ―
푐2
푐 ― 1
,即 bi+1=cbi,i≥m.经过讨论:当 bm=0 时,得证.当 bm≠0 时,bi≠0,i≥m,
풃풊 = 풄풊―풎풃풎,풊 ≥ 풎,当 i≥m 时,[ai]=c,则 ai∈[c,c+1),则{bi}有界,进而证明结
论.
解:(Ⅰ)∵a0=﹣2.6,
∴a1=[a0]•(a0﹣[a0])=﹣3×(﹣2.6+3)=﹣1.2,
同理可得:a2=﹣1.6、a3=﹣0.8.………………
(Ⅱ)因 a0>0,则[a0]≥0,
所以 a1=[a0](a0﹣[a0])≥0,
设[ai]≥0,i≥1,则 ai+1=[ai](ai﹣[ai])≥0,
所以[ai]≥0,∀i≥0.
又因 0≤ai﹣[ai]<1,
则 ai+1=[ai](ai﹣[ai])≤[ai],则[ai+1]≤[ai],∀i≥0.………………
假设∀i≥0,都有[ai]>0 成立,
则 ai+1=[ai](ai﹣[ai])<[ai],
则[ai+1]<[ai],∀i≥0,即[ai+1]≤[ai]﹣1,∀i≥0,………………
则[an]≤[a0]﹣n,∀n≥1,
则当 n≥[a0]时,[an]≤0,
这与假设矛盾,所以[ai]>0,∀i≥0 不成立,………………
即存在 k∈N,[ak]=0.
从而{[ai]}的最小值为 0.………………
(Ⅲ)证明:当 a0>0 时,由(2)知,存在 k∈N,[ak]=0,
所以 ak+1=0,所以[ak+1]=0,
所以 ai=0,∀i≥k,成立.………………
当 a0<0 时,若存在 k∈N,ak=0,则 ai=0,∀i≥k,得证;………………
若 ai<0,∀i≥0,则[ai]≤﹣1,
则 ai+1=[ai](ai﹣[ai])>[ai],
则[ai+1]≥[ai],∀i≥0,
所以数列{[ai]}单调不减.
由于[ai]是负整数,
所以存在整数 m 和负整数 c,使得当 i≥m 时,[ai]=c.
所以,当 i≥m 时,ai+1=c(ai﹣c),
则풂풊+ퟏ ― 푐2
푐 ― 1 = 풄(풂풊 ― 푐2
푐 ― 1),令풃풊 = 풂풊 ― 푐2
푐 ― 1
,
即 bi+1=cbi,i≥m.
当 bm=0 时,则 bi=0,i≥m,则풂풊 = 푐2
푐 ― 1,풊 ≥ 풎,得证.………………
当 bm≠0 时,bi≠0,i≥m,풃풊 = 풄풊―풎풃풎,풊 ≥ 풎,
因当 i≥m 时,[ai]=c,则 ai∈[c,c+1),则{bi}有界,
所以|c|≤1,所以负整数 c=﹣1.………………
∴풂풊 = ―
1
2 +( ― ퟏ)풊―풎풃풎 = ―
1
2 +( ― ퟏ)풊―풎(풂풎 +
1
2)(풊 ≥ 풎),
则풂풊 = {풂풎,풊 = 풎,풎 + ퟐ,풎 + ퟒ,⋯
―ퟏ ― 풂풎,풊 = 풎 + ퟏ,풎 + ퟑ,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
令 k=m,满足当 i≥k 时,ai=ai+2.
综上,存在非负整数 k,使得当 i≥k 时,ai=ai+2.………………