班级:___________姓名:___________得分:___________ 一、选择题(本大题共10小题,共40.0分)
1. 已知集合𝑃={𝑥|1<𝑥<4},𝑄={𝑥|2<𝑥<3},则𝑃∩𝑄=( )
A. {𝑥|1<𝑥≤2} B. {𝑥|2<𝑥<3} C. {𝑥|3≤𝑥<4} D. {𝑥|1<𝑥<4}
2. 已知𝑎∈𝑅,若𝑎−1+(𝑎−2)𝑖(𝑖为虚数单位)是实数,则𝑎=( )
A. 1 B. −1 C. 2 D. −2
𝑥−3𝑦+1≤0
3. 若实数x,y满足约束条件{,则𝑧=𝑥+2𝑦的取值范围是( )
𝑥+𝑦−3≥0
A. (−∞,4] B. [4,+∞) C. [5,+∞) D. (−∞,+∞)
4. 函数𝑦=𝑥𝑐𝑜𝑠𝑥+𝑠𝑖𝑛𝑥在区间[−𝜋,𝜋]的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
5. 某几何体的三视图(单位:𝑐𝑚)如图所示,则该几何体
的体积(单位:𝑐𝑚3)是( )
A. 3 B. 3 C. 3 D. 6
6. 已知空间中不过同一点的三条直线m,n,l,则“m,n,l在同一平面”是“m,n,
l两两相交”的( )
14
7
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
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1
⩽1.记𝑏1=𝑆2,𝑏𝑛+1=𝑆𝑛+2−𝑆2𝑛,7. 已知等差数列{𝑎𝑛}的前n项和𝑆𝑛,公差𝑑≠0,𝑑
𝑎
𝑛∈𝑁∗,下列等式不可能成立的是( )
A. 2𝑎4=𝑎2+𝑎6 B. 2𝑏4=𝑏2+𝑏6 C. 𝑎42=𝑎2𝑎8 D. 𝑏42=𝑏2𝑏8
8. 已知点𝑂(0,0),𝐴(−2,0),𝐵(2,0),设点P满足|𝑃𝐴|−|𝑃𝐵|=2,且P为函数𝑦=
3√4−𝑥2图象上的点,则|𝑂𝑃|=( )
22 A. √2
10 B. 4√5
C. √7 D. √10
9. 已知a,𝑏∈𝑅且a,𝑏≠0,若(𝑥−𝑎)(𝑥−𝑏)(𝑥−2𝑎−𝑏)≥0在𝑥≥0上恒成立,
则( )
A. 𝑎<0 B. 𝑎>0 C. 𝑏<0 D. 𝑏>0
10. 设集合S,T,𝑆⊆𝑁∗,𝑇⊆𝑁∗,S,T中至少有两个元素,且S,T满足:
①对于任意x,𝑦∈𝑆,若𝑥≠𝑦,都有𝑥𝑦∈𝑇;
②对于任意x,𝑦∈𝑇,若𝑥<𝑦,则𝑥∈𝑆;下列命题正确的是( )
𝑦
A. 若S有4个元素,则𝑆∪𝑇有7个元素 B. 若S有4个元素,则𝑆∪𝑇有6个元素 C. 若S有3个元素,则𝑆∪𝑇有5个元素 D. 若S有3个元素,则𝑆∪𝑇有4个元素
二、填空题(本大题共7小题,共36.0分)
11. 我国古代数学家杨辉、宋世杰等研究过高阶等差数列求和问题,如数列{
是二阶等差数列,数列{
𝑛(𝑛+1)2
𝑛(𝑛+1)2
}就
},(𝑛∈𝑁∗)的前3项和______.
12. 二项展开式(1+2𝑥)5=𝑎0+𝑎1𝑥+𝑎2𝑥2+𝑎3𝑥3+𝑎4𝑥4+𝑎5𝑥5,则𝑎4=______;
𝑎1+𝑎2+𝑎3=______.
13. 已知𝑡𝑎𝑛𝜃=2,则𝑐𝑜𝑠2𝜃=______;tan(𝜃−4)=______.
14. 已知圆锥的侧面积(单位:𝑐𝑚2)为2𝜋,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥
的底面半径(单位:𝑐𝑚)是______.
15. 已知直线𝑦=𝑘𝑥+𝑏(𝑘>0)与圆𝑥2+𝑦2=1和圆(𝑥−4)2+𝑦2=1均相切,则
𝑘=______,𝑏=______.
16. 盒中有4个球,其中1个红球,1个绿球,2个黄球,从盒中随机取球,每次取1
个不放回,直到取出红球为止,设此过程中取到黄球的个数为𝜉,则𝑃(𝜉=0)=______,𝐸(𝜉)=______.
𝜋
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𝑒⃗⃗ 𝑒⃗ ⃗ =⃗𝑒⃗⃗ 𝑒⃗ ⃗ ,17. 已知平面向量⃗𝑒⃗⃗ 𝑒⃗ 𝑏=3⃗𝑒⃗⃗ 𝑒⃗ 1,⃗⃗2满足|2⃗1+⃗⃗2,⃗ 1−⃗⃗2|≤√2,设𝑎1+⃗⃗2,向量𝑎
⃗ 的夹角为𝜃,则cos2𝜃的最小值为______. 𝑏
三、解答题(本大题共5小题,共74.0分)
18. 在锐角△𝐴𝐵𝐶中,角𝐴,𝐵,𝐶的对边分别为𝑎,𝑏,𝑐.已知2𝑏sin𝐴−√3𝑎=0.
(1)求角B;
(2)求cos𝐴+cos𝐵+cos𝐶的取值范围.
19. 如图,三棱台𝐴𝐵𝐶−𝐷𝐸𝐹中,面𝐴𝐷𝐹𝐶⊥面ABC,
∠𝐴𝐶𝐵=∠𝐴𝐶𝐷=45°,𝐷𝐶=2𝐵𝐶. (1)证明:𝐸𝐹⊥𝐷𝐵;
(2)求DF与面DBC所成角的正弦值.
20. 已知数列{𝑎𝑛},{𝑏𝑛},{𝑐𝑛}满足𝑎1=𝑏1=𝑐1=1,𝑐𝑛+1=𝑎𝑛+1−𝑎𝑛,𝑐𝑛+1=𝑏
𝑐𝑛(𝑛∈𝑁∗).
(1)若{𝑏𝑛}为等比数列,公比𝑞>0,且𝑏1+𝑏2=6𝑏3,求q的值及数列{𝑎𝑛}的通项公式;
𝑐1+𝑐2+𝑐3+⋯+𝑐𝑛<1+𝑑,(2)若{𝑏𝑛}为等差数列,𝑛∈𝑁∗. 公差𝑑>0,证明:
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1
𝑏𝑛
𝑛+2
⋅
21. 如图,已知椭圆𝐶1:
𝑥22
+𝑦2=1,抛物线𝐶2:𝑦2=2𝑝𝑥(𝑝>0),点A是椭圆𝐶1与
抛物线𝐶2的交点.过点A的直线l交椭圆𝐶1于点B,交抛物线𝐶2于点𝑀(𝐵,M不同于𝐴).
(1)若𝑝=16,求抛物线𝐶2的焦点坐标;
(2)若存在不过原点的直线l使M为线段AB的中点,求p的最大值.
1
22. 已知1<𝑎≤2,函数𝑓(𝑥)=𝑒𝑥−𝑥−𝑎.其中𝑒=2.718281828459…为自然对数的
底数.
(1)证明:函数𝑦=𝑓(𝑥)在(0,+∞)上有唯一零点; (2)记𝑥0为函数𝑦=𝑓(𝑥)在(0,+∞)上的零点,证明: (ⅰ)√𝑎−1≤𝑥0≤√2(𝑎−1); (ⅰ)𝑥0𝑓(𝑒𝑥0)≥(𝑒−1)(𝑎−1)𝑎.
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答案和解析
1. B
解:集合𝑃={𝑥|1<𝑥<4},𝑄={𝑥|2<𝑥<3}, 则𝑃∩𝑄={𝑥|2<𝑥<3}.
2. C
解:𝑎∈𝑅,若𝑎−1+(𝑎−2)𝑖(𝑖为虚数单位)是实数, 可得𝑎−2=0,解得𝑎=2.
3. B
解:画出实数x,y满足约束条件𝑥−3𝑦+1≤0{所示的平面区域,如图: 𝑥+𝑦−3≥0
将目标函数变形为−2𝑥+2=𝑦,
z越大, 则z表示直线在y轴上截距,截距越大,当目标函数过点𝐴(2,1)时,截距最小为𝑧=2+2=4,随着目标函数向上移动截距越来越大, 故目标函数𝑧=2𝑥+𝑦的取值范围是[4,+∞).
1
𝑧
4. A
解:𝑦=𝑓(𝑥)=𝑥𝑐𝑜𝑠𝑥+𝑠𝑖𝑛𝑥, 则𝑓(−𝑥)=−𝑥𝑐𝑜𝑠𝑥−𝑠𝑖𝑛𝑥=−𝑓(𝑥),
∴𝑓(𝑥)为奇函数,函数图象关于原点对称,故排除B,D, 当𝑥=𝜋时,𝑦=𝑓(𝜋)=𝜋𝑐𝑜𝑠𝜋+𝑠𝑖𝑛𝜋=−𝜋<0,故排除B,
5. A
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解:由题意可知几何体的直观图如图,下部是直三棱柱,底面是斜边长为2的等腰直角三角形,棱锥的高为2,上部是一个三棱锥,一个侧面与底面等腰直角三角形垂直,棱锥的高为1, 所以几何体的体积为:2×2×1×2+3×2×2×1×1=3.
1
1
1
7
6. B
解:空间中不过同一点的三条直线m,n,l,若m,n,l在同一平面,则m,n,l相交或m,n,l有两个平行,另一直线与之相交,或三条直线两两平行. 故m,n,l在同一平面”是“m,n,l两两相交”的必要不充分条件,
7. B
解:在等差数列{𝑎𝑛}中,𝑎𝑛=𝑎1+(𝑛−1)𝑑, 𝑆𝑛+2=(𝑛+2)𝑎1+
(𝑛+2)(𝑛+1)
2
𝑑,𝑆2𝑛=2𝑛𝑎1+
2𝑛(2𝑛−1)
2
𝑑,
𝑑.
𝑏1=𝑆2=2𝑎1+𝑑,𝑏𝑛+1=𝑆𝑛+2−𝑆2𝑛=(2−𝑛)𝑎1−
3𝑛2−5𝑛−2
2
∴𝑏2=𝑎1+2𝑑,𝑏4=−𝑎1−5𝑑,𝑏6=−3𝑎1−24𝑑,𝑏8=−5𝑎1−55𝑑.
A.2𝑎4=2(𝑎1+3𝑑)=2𝑎1+6𝑑,𝑎2+𝑎6=𝑎1+𝑑+𝑎1+5𝑑=2𝑎1+6𝑑,故A正确; B.2𝑏4=−2𝑎1−10𝑑,𝑏2+𝑏6=𝑎1+2𝑑−3𝑎1−24𝑑=−2𝑎1−22𝑑,
若2𝑏4=𝑏2+𝑏6,则−2𝑎1−10𝑑=−2𝑎1−22𝑑,即𝑑=0不合题意,故B错误; C.若𝑎42=𝑎2𝑎8,则(𝑎1+3𝑑)2=(𝑎1+𝑑)(𝑎1+7𝑑),
22即𝑎1+6𝑎1𝑑+9𝑑2=𝑎1+8𝑎1𝑑+7𝑑2,得𝑎1𝑑=𝑑2,
1
∵𝑑≠0,∴𝑎1=𝑑,符合𝑑⩽1,故C正确;
𝑎
2D.若𝑏4=𝑏2𝑏8,则(−𝑎1−5𝑑)2=(𝑎1+2𝑑)(−5𝑎1−55𝑑),
1
即2(𝑑)2+25
𝑎
𝑎1𝑑
+45=0,则𝑑1有两不等负根,满足𝑑1⩽1,故D正确.
𝑎𝑎
∴等式不可能成立的是B.
8. D
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解:点O (0,0),𝐴(−2,0),B (2,0).设点P满足|𝑃𝐴|−|𝑃𝐵|=2, 可知P的轨迹是双曲线
𝑥21
−
𝑦23
=1的右支上的点,
𝑦2
P为函数𝑦=3√4−𝑥2图象上的点,即联立两个方程,解得𝑃(√,
2所以|𝑂𝑃|=√
134
133√3), 2
+36
𝑥24
=1在第一象限的点,
+
274
=√10.
9. C
解:由题意知,𝑥=0时,不等式𝑎𝑏(−2𝑎−𝑏)⩾0恒成立,即𝑎𝑏(2𝑎+𝑏)⩽0, ∵𝑎𝑏≠0,∴可得𝑎+𝑏⩽0,则𝑎,𝑏至少有一个是小于0的,
(1)若𝑎<0,𝑏<0,由图象知,(𝑥−𝑎)(𝑥−𝑏)(𝑥−2𝑎−𝑏)⩾0在𝑥⩾0时恒成立,符合题意;
(2)若𝑎<0,𝑏>0,2𝑎+𝑏>0, (𝑥−𝑎)(𝑥−𝑏)(𝑥−2𝑎−𝑏)⩽0在𝑥≥0上恒成立, 则𝑏=2𝑎+𝑏,得𝑎=0,矛盾,不符合题意.
(3)若𝑎>0,𝑏<0, (𝑥−𝑎)(𝑥−𝑏)(𝑥−2𝑎−𝑏)⩾0在𝑥⩾0时恒成立,则𝑎=2𝑎+𝑏,则𝑎+𝑏=0,符合题意. 综合,𝑏<0成立.
1
2
10. A
解:取:𝑆={1,2,4},则𝑇={2,4,8},𝑆∪𝑇={1,2,4,8},4个元素,排除C. 𝑆={2,4,8},则𝑇={8,16,32},𝑆∪𝑇={2,4,8,16,32},5个元素,排除D; 𝑆={2,4,8,16}则𝑇={8,16,32,,128},𝑆∪𝑇={2,4,8,16,32,,128},7个元素,排除B;
11. 10
解:数列{𝑎𝑛}满足𝑎𝑛=
𝑛(𝑛+1)2
,
可得𝑎1=1,𝑎2=3,𝑎3=6, 所以𝑆3=1+3+6=10.
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12. 80;130
解:∵(1+2𝑥)5=𝑎0+𝑎1𝑥+𝑎2𝑥2+𝑎3𝑥3+𝑎4𝑥4+𝑎5𝑥5,
4
则𝑎4=𝐶5⋅24=80.
123𝑎1+𝑎2+𝑎3=𝐶5⋅2+𝐶5⋅4+𝐶5⋅8=130.
13. −5, 3
解:𝑡𝑎𝑛𝜃=2,
则𝑐𝑜𝑠2𝜃=2=1+tan2𝜃=1+4=−5. cos𝜃+sin2𝜃tan(𝜃−)=
4𝜋
𝜋
4𝜋1+𝑡𝑎𝑛𝜃𝑡𝑎𝑛
431
cos2𝜃−sin2𝜃1−tan2𝜃
1−43
𝑡𝑎𝑛𝜃−tan
=
=. 1+2×13
2−11
14. 1
解:∵圆锥侧面展开图是半圆,面积为2𝜋,
设圆锥的母线长为a,则2×𝑎2𝜋=2𝜋,∴𝑎=2, ∴侧面展开扇形的弧长为2𝜋,
设圆锥的底面半径𝑂𝐶=𝑟,则2𝜋𝑟=2𝜋,解得𝑟=1.
1
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3 ;−2√3 15. √33
解:由条件得𝐶1(0,0),𝑟1=1,𝐶2(4,0),𝑟2=1, 因为直线l与𝐶1,𝐶2都相切,
故有𝑑1=√1+𝑘2=1,𝑑2=√1+𝑘2=1,
则有√1+𝑘2=√1+𝑘2,故可得𝑏2=(4𝑘+𝑏)2,整理得𝑘(2𝑘+𝑏)=0, 因为𝑘>0,所以2𝑘+𝑏=0,即𝑏=−2𝑘, 代入𝑑1=√1+𝑘2=1,解得𝑘=√,则𝑏=−
3
|𝑏|32√33
|𝑏||4𝑘+𝑏||𝑏||4𝑘+𝑏|,
16. 3 ;1
解:由题意知,随机变量𝜉的可能取值为0,1,2; 计算𝑃(𝜉=0)=4+4×3=3;
𝑃(𝜉=1)= 2×3 +4×3×2+4×3×2=3; 𝑃(𝜉=2)=1−−=;
333
所以𝐸(𝜉)=0×3+1×3+2×3=1.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
17. 29
𝑒⃗⃗ 𝑒⃗ 𝑒⃗⃗ 𝑒⃗ 解:设⃗𝑒⃗⃗ 𝑒⃗ 1、⃗⃗2的夹角为𝛼,由⃗1,⃗⃗2为单位向量,满足|2⃗1−⃗⃗2|≤√2,
22
所以4⃗𝑒⃗⃗ 𝑒⃗⃗ 𝑒⃗ 𝑒⃗ 1−4⃗1⋅⃗⃗2+⃗⃗2=4−4𝑐𝑜𝑠𝛼+1≤2,
28
解得𝑐𝑜𝑠𝛼≥4;
⃗ =⃗𝑒⃗⃗ 𝑒⃗ ⃗ ,⃗ 又𝑎𝑏=3⃗𝑒⃗⃗ 𝑒⃗ 𝑏的夹角为𝜃, 1+⃗⃗2,⃗ 1+⃗⃗2,且𝑎
22所以𝑎⃗ ⋅⃗ 𝑏=3⃗𝑒⃗⃗ 𝑒⃗⃗ 𝑒⃗ 𝑒⃗ 1+4⃗1⋅⃗⃗2+⃗⃗2=4+4𝑐𝑜𝑠𝛼,
3
⃗ =⃗𝑎𝑒⃗⃗ 𝑒⃗⃗ 𝑒⃗ 𝑒⃗ 1+2⃗1⋅⃗⃗2+⃗⃗2=2+2𝑐𝑜𝑠𝛼,
22⃗ ; 𝑏=9⃗𝑒⃗⃗ 𝑒⃗⃗ 𝑒⃗ 𝑒⃗ 1+6⃗1⋅⃗⃗2+⃗⃗2=10+6𝑐𝑜𝑠𝛼2
222
则cos𝜃=
2
⃗ )2(𝑎⃗ ⋅𝑏
2⃗
⃗ ×𝑏𝑎
2=(2+2𝑐𝑜𝑠𝛼)(10+6𝑐𝑜𝑠𝛼)=5+3𝑐𝑜𝑠𝛼=3−
(4+4𝑐𝑜𝑠𝛼)2
4+4𝑐𝑜𝑠𝛼4
8
35+3𝑐𝑜𝑠𝛼
,
第10页,共16页
所以𝑐𝑜𝑠𝛼=4时,cos𝜃取得最小值为3−
3
2
4
3
5+3×
4
83
=
2829
.
18. 解:(1)∵2𝑏sin𝐴=√3𝑎,
∴2sin𝐵sin𝐴=√3sin𝐴, ∵sin𝐴≠0, ∴sin𝐵=
√3
, 2
,
∴𝐵=,
3
(2)∵△𝐴𝐵𝐶为锐角三角形,𝐵=3, ∴𝐶=
2𝜋3
𝜋
𝜋
−𝐴,
,
△𝐴𝐵𝐶为锐角三角形,解得
, ,
,
,
∴cos𝐴+cos𝐵+cos𝐶的取值范围为(√
3+132
,,
,2].
19. 解:(1)证明:作𝐷𝐻⊥𝐴𝐶,且交AC于点H,
∵面𝐴𝐷𝐹𝐶⊥面ABC,面𝐴𝐷𝐹𝐶∩面𝐴𝐵𝐶=𝐴𝐶,𝐷𝐻⊂面ADFC, ∴𝐷𝐻⊥面ABC,𝐵𝐶⊂面ABC,∴𝐷𝐻⊥𝐵𝐶, ∴在𝑅𝑡△𝐷𝐻𝐶中,𝐶𝐻=𝐶𝐷⋅𝑐𝑜𝑠45°=√𝐶𝐷,
2∵𝐷𝐶=2𝐵𝐶,∴𝐶𝐻=√𝐶𝐷=√⋅2𝐵𝐶=√2⋅𝐵𝐶,
22∴𝐶𝐻=
𝐵𝐶
√2
,又∠𝐴𝐶𝐵2
2
2
2
=45°,
∴△𝐵𝐻𝐶是直角三角形,且∠𝐻𝐵𝐶=90°,
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∴𝐻𝐵⊥𝐵𝐶,
又∵𝐷𝐻⊂面DHB,𝐻𝐵⊂面DHB,𝐷𝐻∩𝐻𝐵=𝐻, ∴𝐵𝐶⊥面DHB,∵𝐷𝐵⊂面DHB,∴𝐵𝐶⊥𝐷𝐵, ∵在三棱台𝐷𝐸𝐹−𝐴𝐵𝐶中,𝐸𝐹//𝐵𝐶,∴𝐸𝐹⊥𝐷𝐵.
(2)设𝐵𝐶=1,则𝐵𝐻=1,𝐻𝐶=√2, 在𝑅𝑡△𝐷𝐻𝐶中,𝐷𝐻=√2,𝐷𝐶=2,
在𝑅𝑡△𝐷𝐻𝐵中,𝐷𝐵=√𝐷𝐻2+𝐻𝐵2=√2+1=√3, 作𝐻𝐺⊥𝐵𝐷于G,
∵𝐵𝐶⊥面DHB,𝐻𝐺⊂面DHB,∴𝐵𝐶⊥𝐻𝐺, 而𝐵𝐶⊂面BCD,𝐵𝐷⊂面BCD,𝐵𝐶∩𝐵𝐷=𝐵, ∴𝐻𝐺⊥面BCD,∵𝐺𝐶⊂面BCD,
∴𝐻𝐺⊥𝐺𝐶,∴△𝐻𝐺𝐶是直角三角形,且∠𝐻𝐺𝐶=90°, 设DF与面DBC所成角为𝜃,则𝜃即为CH与面DBC的夹角, 且𝑠𝑖𝑛𝜃=sin∠𝐻𝐶𝐺=𝐻𝐶=
𝐻𝐺
𝐻𝐺√2,
∵在𝑅𝑡△𝐷𝐻𝐵中,𝐷𝐻⋅𝐻𝐵=𝐵𝐷⋅𝐻𝐺, ∴𝐻𝐺=
𝐷𝐻⋅𝐻𝐵𝐵𝐷𝐻𝐺√2=
√2⋅1√3=
√6
, 3
∴𝑠𝑖𝑛𝜃=
=
√63√2=
√3. 3
20. (1)解:由题意,𝑏2=𝑞,𝑏3=𝑞2,
∵𝑏1+𝑏2=6𝑏3,∴1+𝑞=6𝑞2, 整理,得6𝑞2−𝑞−1=0, 解得𝑞=−3(舍去),或𝑞=2, ∴𝑐𝑛+1=𝑏
𝑏𝑛
𝑛+2
11
⋅𝑐𝑛=
1
𝑏𝑛+2𝑏𝑛
⋅𝑐𝑛=𝑞2⋅𝑐𝑛=
11
1()22
⋅𝑐𝑛=4⋅𝑐𝑛,
∴数列{𝑐𝑛}是以1为首项,4为公比的等比数列, ∴𝑐𝑛=1⋅4𝑛−1=4𝑛−1,𝑛∈𝑁∗.
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∴𝑎𝑛+1−𝑎𝑛=𝑐𝑛+1=4𝑛, 则𝑎1=1, 𝑎2−𝑎1=41, 𝑎3−𝑎2=42,
……
𝑎𝑛−𝑎𝑛−1=4𝑛−1, 各项相加,可得
𝑎𝑛=1+41+42+⋯+4𝑛−1=(2)证明:依题意,由𝑐𝑛+1=𝑏𝑏𝑛+2⋅𝑐𝑛+1=𝑏𝑛⋅𝑐𝑛, 两边同时乘以𝑏𝑛+1,可得 𝑏𝑛+1𝑏𝑛+2𝑐𝑛+1=𝑏𝑛𝑏𝑛+1𝑐𝑛, ∵𝑏1𝑏2𝑐1=𝑏2=1+𝑑,
∴数列{𝑏𝑛𝑏𝑛+1𝑐𝑛}是一个常数列,且此常数为1+𝑑, 𝑏𝑛𝑏𝑛+1𝑐𝑛=1+𝑑, ∴𝑐𝑛=𝑏
1+𝑑
𝑛𝑏𝑛+1
1−4𝑛1−4
=
4𝑛−13
.
𝑏𝑛
𝑛+2
⋅𝑐𝑛(𝑛∈𝑁∗),可得
=
1+𝑑𝑑
⋅𝑏
𝑑
𝑛𝑏𝑛+1
=(1+𝑑)⋅
1
𝑏𝑛+1−𝑏𝑛𝑏𝑛𝑏𝑛+1
=(1+𝑑)(𝑏−𝑏
𝑛
111
𝑛+1
),
∴𝑐1+𝑐2+⋯+𝑐𝑛
=(1+𝑑)(𝑏−𝑏)+(1+𝑑)(𝑏−𝑏)+⋯+(1+𝑑)(𝑏−𝑏
1
2
2
3
𝑛
111111111
𝑛+1
)
=(1+𝑑)(𝑏−𝑏+𝑏−𝑏+⋯+𝑏−𝑏
1
2
2
3
𝑛
1111111
𝑛+1
)
=(1+)(−
𝑑1
𝑏1
111𝑏𝑛+11
)
=(1+𝑑)(1−𝑏<1+𝑑,
1
𝑛+1
)
∴𝑐1+𝑐2+⋯+𝑐𝑛<1+𝑑,故得证.
1
21. 解:(1)𝑝=16,则2=32,则抛物线𝐶2的焦点坐标(32,0),
(2)由题意可设直线l:𝑥=𝑚𝑦+𝑡(𝑚≠0,𝑡≠0),点𝐴(𝑥0,𝑦0), 将直线l的方程代入椭圆𝐶1:
𝑥22
1 𝑝11
+𝑦2=1得
(𝑚2+2)𝑦2+2𝑚𝑡𝑦+𝑡2−2=0
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∴点M的纵坐标𝑦𝑀=−𝑚2+2。
将直线l的方程代入抛物线𝐶2:𝑦2=2𝑝𝑥(𝑝>0)得 𝑦2−2𝑝𝑚𝑦−2𝑝𝑡=0, ∴𝑦0𝑦𝑀=−2𝑝𝑡,可得𝑦0=因此𝑥0=由
𝑥22
2𝑝(𝑚2+2)2
𝑚2
2𝑝(𝑚2+2)
𝑚
𝑚𝑡
,
,
1
2
2
+𝑦2=1,可得𝑝2=4(𝑚+𝑚)2+2(𝑚+𝑚)4⩾160,
1
40
5
1010
即𝑝2⩽160,得𝑝⩽√,当且仅当𝑚=√2,𝑡=√时,等号成立,
∴𝑝的最大值为√.
40
10
22. 证明:(1)
递增,
在上单调
,
所以由零点存在定理得𝑓(𝑥)在上有唯一零点;
(2)(𝑖)
,
,
令
一方面:
,
在
单调递增,∴ℎ(𝑥)>ℎ(0)=0,
,
另一方面:
,
第14页,共16页
所以当时,
成立,
因此只需证明当时
,
因为
当时,,当时,
,
所以
,
在单调递减,,
,
综上,
.
(𝑖𝑖)
,
,
,
,因为,所以
,
,
只需证明
,
即只需证明
,
令
,
则
,
,即
成立,
因此
.
第15页,共16页
第16页,共16页
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