2021-2022学年江苏省苏州市高三(上)期初调研数学试卷(Word解析版)

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2021-2022学年江苏省苏州市高三(上)期初调研数学试卷(Word解析版)

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2021-2022学年江苏省苏州市高三(上)期初调研数学试卷
一、单项选择题(共8小题,每小题5分,共40分).
1.已知M、N为R的子集,若M∩?RN=?,N={1,2}(  )
A.1
B.2
C.3
D.4
2.若复数z满足(1+i)z=1+2i(其中i是虚数单位),则复数z对应的点位于复平面的(  )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
3.已知随机变量ξ服从正态分布N(0,1),如果P(ξ≤1)=0.84(﹣1<ξ≤0)为(  )
A.0.34
B.0.68
C.0.15
D.0.07
4.衡阳市在创建“全国卫生文明城市”活动中,大力加强垃圾分类投放宣传.某居民小区设有“厨余垃圾”、“可回收垃圾”、“其它垃圾”三种不同的垃圾桶.一天,居民小贤提着上述分好类的垃圾各一袋,则恰好有一袋垃圾投对的概率为(  )
A.
B.
C.
D.
5.已知m,n为两条不同的直线,α,β,γ为三个不同的平面(  )
A.若m∥α,n∥α,则m∥n
B.若α⊥β,γ⊥β且α∩γ=m,则m⊥β
C.若m?α,n?α,m∥β,n∥β,则α∥β
D.若m⊥α,n∥β,α⊥β,则m⊥n
6.设a、b是正实数,以下不等式恒成立的为(  )
A.>
B.ab+>9
C.a2+b2>4ab﹣3b2
D.a>|a﹣b|﹣b
7.设,是两个非零向量,下列说法正确的是(  )
A.若=,则⊥
B.若⊥,则=
C.若=,则存在实数λ,使得=λ
D.若存在实数λ,使得=λ,则=
8.已知点P为双曲线右支上一点,F1,F2分别为C的左,右焦点,直线PF1与C的一条渐近线垂直,垂足为H,若|PF1|=4|HF1|,则该双曲线的离心率为(  )
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共计20分.每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
9.5G技术的运营不仅提高了网络传输速度,更拓宽了网络资源的服务范围.目前,我国加速了5G技术的融合与创新,如表所示:
月份
2020年6月
2020年7月
2020年8月
2020年9月
2020年10月
月份编号x
1
2
3
4
5
销量y/部
52
95
a
185
227
若y与x线性相关,由上表数据求得线性回归方程为=44x+10(  )
A.5G手机的销量逐月增加,平均每个月增加约10台
B.a=155
C.y与x正相关
D.预计12月份该手机商城的5G手机销量约为318部
10.设Sn是公差为d(d≠0)的无穷等差数列{an}的前n项和,则下列命题正确的是(  )
A.若d<0,则数列{Sn}有最大项
B.若数列{Sn}有最大项,则d<0
C.若数列对任意的n∈N
,Sn+1>Sn恒成立,则Sn>0
D.若对任意的n∈N
,均有Sn>0,则Sn+1>Sn恒成立
11.已知曲线C:?=3,以下判断正确的是(  )
A.曲线C与y轴交点为(0,±2)
B.曲线C关于y轴对称
C.曲线C上的点的横坐标的取值范围是[﹣2,2]
D.曲线C上点到原点的距离最小值为
12.在棱长固定的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点E,F分别满足,=μ(λ∈[0,1],μ∈[0,1]),则(  )
A.当时,三棱锥A1﹣B1EF的体积为定值
B.当时,存在λ使得BD1⊥平面B1EF
C.当时,点A,B到平面B1EF的距离相等
D.当λ=μ时,总有A1F⊥C1E
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共计20分.请把答案填写在答题卡相应位置上.
13.已知双曲线的一条渐近线方程是,它的一个焦点在抛物线y2=24x的准线上,则双曲线的标准方程为
 
 .
14.等腰直角△ABC中,点P是斜边BC边上一点,若=+,则△ABC的面积为
 
 .
15.设f(x)是定义在x≠0上的奇函数,对任意的x1,x2∈(0,+∞),x1≠x2,满足:>0,若f(2),则不等式f(x)﹣>0的解集为
 
 .
16.某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图(单位:cm),四边形AFED为矩形,AB,FE均与圆O相切,B、C为切点,已知,则该零件的截面的周长为
 
 .(结果保留π)
四、解答题:本大题共6小题,共计70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣2n+1+2(n∈N
).
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=,若Tn=b1+b2+b3+…+bn,求Tn.
18.在△ABC中,AB=6,,点D在BC边上,∠ADB为锐角.
(1)若,求线段DC的长度;
(2)若∠BAD=2∠DAC,求sinC的值.
19.某学校实行自主招生,参加自主招生的学生从8个试题中随机挑选出4个进行作答,至少答对3个才能通过初试已知甲、乙两人参加初试,乙能答对每个试题的概率为,且甲、乙两人是否答对每个试题互不影响.
(1)试通过概率计算,分析甲、乙两人谁通过自主招生初试的可能性更大;
(2)若答对一题得5分,答错或不答得0分,记乙答题的得分为Y
20.在底面为正方形的四棱锥P﹣ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,PA=PD,E
(1)求证:EF∥平面PAD;
(2)若直线PC与AB所成角的正切值为,求平面PAD与平面PBC所成锐二面角的大小.
21.椭圆C:=1(a>b>0)的上顶点A,其上一点,以AP为直径的圆经过F.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l与椭圆C有且只有一个公共点.求证:在x轴上存在两个定点,它们到直线l的距离之积等于1.
22.已知函数.
(1)若函数y=f(x)在x=x0(ln2<x0<ln3)处取得极值1,证明:;
(2)若恒成立,求实数a的取值范围.
参考答案
一、单项选择题(共8小题,每小题5分,共40分).
1.已知M、N为R的子集,若M∩?RN=?,N={1,2}(  )
A.1
B.2
C.3
D.4
【分析】根据题意可得出M?N,然后可求出集合N的子集个数为4,从而可得出满足题意的M的个数.
解:∵M∩?RN=?,N={1,
∴M?N,
∵N的子集个数为:26=4个,
∴满足题意的M的个数为:4.
故选:D.
2.若复数z满足(1+i)z=1+2i(其中i是虚数单位),则复数z对应的点位于复平面的(  )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【分析】直接化简复数(1+i)z=1+2i为a+bi的形式,即可确定复数在复平面内对应的点所在象限.
解:∵(1+i)z=1+2iz==,复数z在复平面内对应的点为(,),
∴复数z在复平面内对应的点在第一象限.
故选:A.
3.已知随机变量ξ服从正态分布N(0,1),如果P(ξ≤1)=0.84(﹣1<ξ≤0)为(  )
A.0.34
B.0.68
C.0.15
D.0.07
【分析】根据已知条件,结合正态分布的对称性,即可求解.
解:∵P(ξ≤1)=0.84,
∴P(ξ>3)=1﹣P(ξ≤1)=4﹣0.84=0.16,
∴P(﹣8<ξ≤0)=.
故选:A.
4.衡阳市在创建“全国卫生文明城市”活动中,大力加强垃圾分类投放宣传.某居民小区设有“厨余垃圾”、“可回收垃圾”、“其它垃圾”三种不同的垃圾桶.一天,居民小贤提着上述分好类的垃圾各一袋,则恰好有一袋垃圾投对的概率为(  )
A.
B.
C.
D.
【分析】基本事件总数n==6,其中恰好有一袋垃圾投对包含的基本事件个数m==3,由此能求出恰好有一袋垃圾投对的概率.
解:某居民小区设有“厨余垃圾”、“可回收垃圾”.
一天,居民小贤提着上述分好类的垃圾各一袋,
基本事件总数n==6,
其中恰好有一袋垃圾投对包含的基本事件个数m==3,
则恰好有一袋垃圾投对的概率为P==.
故选:D.
5.已知m,n为两条不同的直线,α,β,γ为三个不同的平面(  )
A.若m∥α,n∥α,则m∥n
B.若α⊥β,γ⊥β且α∩γ=m,则m⊥β
C.若m?α,n?α,m∥β,n∥β,则α∥β
D.若m⊥α,n∥β,α⊥β,则m⊥n
【分析】利用空间线面面面平行与垂直的判定定理即可判断出正误.
解:A.若m∥α,则m∥n,或为异面直线;
B.若α⊥β,则m⊥β;
C.若m?α,m∥β,则α与β不一定平行;
D.若m⊥α,α⊥β,因此不正确.
故选:B.
6.设a、b是正实数,以下不等式恒成立的为(  )
A.>
B.ab+>9
C.a2+b2>4ab﹣3b2
D.a>|a﹣b|﹣b
【分析】可以带特殊值判断选项错误.
解:令a=b=1,则A错;
令a=1,b=;
令a=5,b=4;
故选:D.
7.设,是两个非零向量,下列说法正确的是(  )
A.若=,则⊥
B.若⊥,则=
C.若=,则存在实数λ,使得=λ
D.若存在实数λ,使得=λ,则=
【分析】根据选择项知需要判断命题的真假,由数量积运算将两边平方后化简说明C正确、A错、B错,再对两边取模后,代入进行验证D错.
解:设非零向量,的夹角是θ,
①将两边平方得,,
即,得cosθ=﹣3,
则,是共线向量,,则C正确;
另:当时,有,代入,故B错;
②存在实数λ,时,
则,,
故不一定成立.
故选:C.
8.已知点P为双曲线右支上一点,F1,F2分别为C的左,右焦点,直线PF1与C的一条渐近线垂直,垂足为H,若|PF1|=4|HF1|,则该双曲线的离心率为(  )
A.
B.
C.
D.
【分析】取PF1的中点M.可得OH∥MF2.△PF1F2为等腰三角形.利用sin==sin∠F1OH=.解得e=,
解:如图:取PF1的中点M.
∵|PF1|=5|HF1|,∴OH∥MF2.
∵直线PF2垂直OH,垂足为H2⊥PF1,故△PF8F2为等腰三角形.
∴PF2=F3F2=2c,可得PF8=2a+2c.
∵tan∠F6F2M=tan∠F1OH=,
∴sin==sin∠F4OH=.
∴a+c=2b,?(a+c)2=2(c2﹣a2)?3e2﹣2e﹣5=0,
解得e=,
故选:C.
二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共计20分.每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
9.5G技术的运营不仅提高了网络传输速度,更拓宽了网络资源的服务范围.目前,我国加速了5G技术的融合与创新,如表所示:
月份
2020年6月
2020年7月
2020年8月
2020年9月
2020年10月
月份编号x
1
2
3
4
5
销量y/部
52
95
a
185
227
若y与x线性相关,由上表数据求得线性回归方程为=44x+10(  )
A.5G手机的销量逐月增加,平均每个月增加约10台
B.a=155
C.y与x正相关
D.预计12月份该手机商城的5G手机销量约为318部
【分析】利用回归方程求出预报值,即可判断选项A,利用线性回归方程必过样本中心,求解a即可判断选项B,利用线性相关关系即可判断选项C,求解x=7的预报值,即可判断选项D.
解:线性回归方程为=44x+10,平均每个月增加44台;
由表中的数据可得,,
所以,
则52+95+a+185+227=142×2=710,即a=151;
由回归方程中x的系数大于0,可知y和x正相关,故选项C正确;
12月份时,x=7,则部.
故选:CD.
10.设Sn是公差为d(d≠0)的无穷等差数列{an}的前n项和,则下列命题正确的是(  )
A.若d<0,则数列{Sn}有最大项
B.若数列{Sn}有最大项,则d<0
C.若数列对任意的n∈N
,Sn+1>Sn恒成立,则Sn>0
D.若对任意的n∈N
,均有Sn>0,则Sn+1>Sn恒成立
【分析】当d<0时,分a1≤0与a1>0两种情况讨论,即可判断选项A正确;
证明若d>0,数列{Sn}没有最大项,即可判断选项B正确;
举例等差数列{an}的通项公式an=3n﹣4,可知选项C错误;
易知a1>0,分d>0与d<0两类讨论即可.
解:当d<0时,
若a1≤5,则数列{Sn}的最大项为S1,
若a1>7,则存在n0,使≥3,,则数列{Sn}的最大项为,
故数列{Sn}有最大项,故选项A正确;
若d>0,则存在n1,当n≥n7时,使an>0,
此时Sn﹣1<Sn,故数列{Sn}没有最大项,
故若数列{Sn}有最大项,则d<8,
故选项B正确;
若等差数列{an}的通项公式an=3n﹣4,可知选项C错误;
若对任意的n∈N
,均有Sn>3,则a1>0,
若d>8,则Sn+1>Sn恒成立,
若d<0,则设n2=2[]+6]表示不大于
a6+=a1+a3(2[]+7﹣1)d
=2(a3+([]+1)d)≤5(a1+?d)=2,
则=?(a1+)?n6≤0,故d<0不可能,
故选项D正确.
故选:ABD.
11.已知曲线C:?=3,以下判断正确的是(  )
A.曲线C与y轴交点为(0,±2)
B.曲线C关于y轴对称
C.曲线C上的点的横坐标的取值范围是[﹣2,2]
D.曲线C上点到原点的距离最小值为
【分析】A中令x=0,求出y值可得A不正确;B中将x换成﹣x,得到的式子与原来的相同,可得B正确;C中由y2≥0可得x的范围,可得C正确;设原点到曲线的点的距离为t,用t,x表示y代入等式,由x2≥0可得t的范围,即求出距离的最小值.
解:令x=0,可得:?,解得y4=2,即y=±,
所以与y轴的交点坐标为:(2,±),所以A不正确;
因为?=?=3,所以B正确;
因为y7≥0,所以3=?≥?2﹣1|
即﹣2≤x2﹣1≤5,解得:x∈[﹣2,所以C正确;
设t=,则y2=t2﹣x6,所以3=?=?=?,
所以可得(1+t2)5﹣4x2=6,
所以(1+t2)3﹣9=4x2≥0,解得:t≥(舍);
故选:BCD.
12.在棱长固定的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点E,F分别满足,=μ(λ∈[0,1],μ∈[0,1]),则(  )
A.当时,三棱锥A1﹣B1EF的体积为定值
B.当时,存在λ使得BD1⊥平面B1EF
C.当时,点A,B到平面B1EF的距离相等
D.当λ=μ时,总有A1F⊥C1E
【分析】A,当μ=1时,三棱锥A1﹣B1EF的体积等于三棱锥F﹣A1B1E的体积,表示出体积表达式可得三棱锥A1﹣B1EF的体积为定值;
B,当时,利用不可能有BD1⊥B1F即可判断;
C,当时,E为线段AB的中点,即可判断;
D、以D为原点,DA、DC、DD1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,只需证=0,可得A1F⊥C1E.
解:对于A,当μ=时7﹣B1EF的体积即为三棱锥F﹣A1B6E的体积,且此时F为BC中点,
而三棱锥F﹣A1B1E的体积=×BF=××,为定值;
对于B,当时,不可能有BD1⊥B6F,则不存在λ使得BD1⊥平面B1EF,故B错;
对于C,当时,E为线段AB的中点,B到平面B1EF的距离相等,故C正确;
对于D,以D为原点、DC8所在直线分别为x轴、y轴,
则A1(1,2,1)、C1(7,1,1),则E(2,m,F(1﹣m,1,
从而=(﹣m,1,=(7,﹣1),∴,∴A1F⊥C1E,故D正确.
故选:ACD.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共计20分.请把答案填写在答题卡相应位置上.
13.已知双曲线的一条渐近线方程是,它的一个焦点在抛物线y2=24x的准线上,则双曲线的标准方程为
  .
【分析】由抛物线标准方程易得其准线方程为x=﹣6,可得双曲线的左焦点为(﹣6,0),再根据焦点在x轴上的双曲线的渐近线方程渐近线方程是,得a、b的另一个方程,求出a、b,即可得到双曲线的标准方程.
解:因为抛物线y2=24x的准线方程为x=﹣6,所以由题意知,2)是双曲线的左焦点,
所以a2+b2=c6=36,①
又双曲线的一条渐近线方程是,所以=,②
由①②解得a5=9,b2=27,
所以双曲线的方程为,
故答案为:.
14.等腰直角△ABC中,点P是斜边BC边上一点,若=+,则△ABC的面积为
  .
【分析】根据题意,设AB=AC=t,以A为坐标原点,AB为x轴,AC为y轴建立坐标系,可得BC的坐标,求出的坐标,可得P的坐标,又由∥,计算可得t的值,由三角形面积计算可得答案.
解:根据题意,△ABC为等腰直角三角形,设AB=AC=t,
以A为坐标原点,AB为x轴,如图:
则B(t,0),t),,0),,t),
则=+=4(1,7)=(4,即P的坐标为(4,
点P是斜边BC边上一点,则∥,则有t﹣4=1;
故等腰直角△ABC中,直角边的边长为5,
故△ABC的面积S=×5×7=;
故答案为:.
15.设f(x)是定义在x≠0上的奇函数,对任意的x1,x2∈(0,+∞),x1≠x2,满足:>0,若f(2),则不等式f(x)﹣>0的解集为
 (﹣2,0)∪(2,+∞) .
【分析】构造函数g(x)=xf(x),判断函数g(x)为偶函数,利用单调性的定义结合已知条件,确定函数g(x)的单调性,将所求解的不等式变形为,然后分x>0和x<0两种情况,分别求解不等式即可得到答案.
解:令g(x)=xf(x),
因为f(x)是定义在{x|x≠0}上的奇函数,
则g(﹣x)=﹣xf(﹣x)=xf(x),
故函数g(x)为偶函数,
因为对任意的x1,x5∈(0,+∞),x1≠x3,满足>0,
则g(x)在(0,+∞)上为单调递增函数,
故在(﹣∞,6)上为单调递减函数,
因为f(2)=4,
则g(2)=2f(2)=8,
所以f(x)﹣=,
当x>0时,g(x)﹣g(2)>0,所以x>3;
当x<0时,g(x)﹣g(2)<0,所以x>﹣5.
综上所述,不等式f(x)﹣,0)∪(6.
故答案为:(﹣2,0)∪(2.
16.某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图(单位:cm),四边形AFED为矩形,AB,FE均与圆O相切,B、C为切点,已知,则该零件的截面的周长为
 84+6π .(结果保留π)
【分析】可由,分别计算出AO,DO,进而计算出AB,CD,再由圆的周长求出弧BC的长度即可.
解:由题可设圆的半径为r,如图,
因为,
则AO=,DO=,
则AB=5,CD=16,
圆的周长为24π,所以弧BC=6π,
则零件的周长C=35+12+12+9+16+4π=84+6π.
故答案为:84+6π.
四、解答题:本大题共6小题,共计70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣2n+1+2(n∈N
).
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=,若Tn=b1+b2+b3+…+bn,求Tn.
【分析】(1)先由Sn=2an﹣2n+1+2得Sn﹣1=2an﹣1﹣2n+2(n>1),然后两式相减,再构造等差数列{},可解决此问题;
(2)根据错位相减法可求得Tn.
解:(1)∵Sn=2an﹣2n+2+2,①
∴当n>1时,Sn﹣3=2an﹣1﹣5n+2,②
①﹣②得:an=2an﹣8an﹣1﹣2n,
∴an﹣4an﹣1=2n,
∴﹣=11=7a1﹣2,∴a2=2,∴=1,
∴数列{}是以2为首项,
∴=1+(n﹣3)×1=n,
∴an=n?2n;
(2)bn==n?()n.
Tn=1?+2?()2+3?()3+???+(n﹣5)()n﹣4+n?()n①,
∴Tn=1?()2+3?()3+???+(n﹣1)()n+n?()n+2 
②,
①﹣②得:Tn=+()2+???+()n﹣n?()n+8
∴Tn=1++()4+???+()n﹣7﹣n?()n
=﹣n?()n=2﹣(3+n)()n.
18.在△ABC中,AB=6,,点D在BC边上,∠ADB为锐角.
(1)若,求线段DC的长度;
(2)若∠BAD=2∠DAC,求sinC的值.
【分析】(1)应用余弦定理求三角形的边长,根据边的数量关系求DC;
(2)由余弦定理,利用诱导公式及两角和或差的正弦公式,求角的正弦值即可.
解:(1)在△ABD中,由余弦定理得cosB===,
∴BD=5或BD=5.
当BD=4时,cos∠ADB=,则∠ADB>,舍去;
当BD=8时,cos∠ADB=,则∠ADB<.
∴BD=5.
在△ABC中,cosB===,
∴BC=12或BC=﹣3(舍).
∴DC=BC﹣BD=7.
(2)记∠DAC=θ,则∠BAD=6θ,cos∠BAD=cos2θ==,
∴2θ为锐角,得sin2θ==,即sinθ=,
解法一:sin3θ=sin2θcosθ+cos5θsinθ=,同理cos3θ=.
由cosB=,知:sinB=,
∴sinC=sin(π?B?3θ)=sin(B+6θ)=sinBcos3θ+cosBsin3θ=.
解法二:cos∠BDA===,sin∠BDA=.
∴sinC=sin(∠BDA?θ)=sin∠BDAcosθ?cos∠BDAsinθ=.
19.某学校实行自主招生,参加自主招生的学生从8个试题中随机挑选出4个进行作答,至少答对3个才能通过初试已知甲、乙两人参加初试,乙能答对每个试题的概率为,且甲、乙两人是否答对每个试题互不影响.
(1)试通过概率计算,分析甲、乙两人谁通过自主招生初试的可能性更大;
(2)若答对一题得5分,答错或不答得0分,记乙答题的得分为Y
【分析】(1)根据已知条件,分别利用超几何概型和二项分布计算甲,乙通过自主招生初试的概率,即可求解.
(2)由题意可知,乙答对题的个数X的可能取值为0,1,2,3,4,X~B(),分别求出对应的概率,又Y=5X,即可得Y的分布列,再结合期望和方差公式,即可求解.
解:(1)∵甲在8个试题中甲能答对6个,
∴甲通过自主招生初试的概率,
又∵乙能答对每个试题的概率为,
∴乙通过自主招生初试的概率,
∵P5>P2,
∴甲通过自主招生初试的可能性更大.
(2)由题意可知,乙答对题的个数X的可能取值为0,7,2,3,7),
P(X=k)=(k=0,1,5,3,
故Y的分布列为:
Y
 0
 4
 10
 15
20
 P
 
 
 
 
∴,
D(Y)=D(7X)=52D(X)=.
20.在底面为正方形的四棱锥P﹣ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,PA=PD,E
(1)求证:EF∥平面PAD;
(2)若直线PC与AB所成角的正切值为,求平面PAD与平面PBC所成锐二面角的大小.
【分析】(1)取CD的中点M,连结EM,FM,推导出EM∥PD,FM∥AD,从而平面EFM∥平面PAD,由此能证明EF∥平面PAD.
(2)推导出CD⊥PD,由AB∥CD,得∠PCD是直线PC与AB所成角,分别取AD和BC的中点O,N,连结PO,ON,推导出PO⊥平面ABCD,以O为原点,OA为x轴,ON为y轴,OP为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出平面PAD与平面PBC所成锐二面角的大小.
解:(1)证明:取CD的中点M,连结EM,
∵E,F分别为PC和AB的中点,
∴EM∥PD,FM∥AD,
∵EM∩FM=M,PD∩AD=D,
∵EF?平面EFM,∴EF∥平面PAD.
(2)解:∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,
CD⊥AD,CD?平面ABCD,
∴CD⊥平面PAD,∴CD⊥PD,
∵AB∥CD,∴∠PCD是直线PC与AB所成角,
∴tan∠PCD==,设PD=,
分别取AD和BC的中点O,N,连结PO,
∵PA=PD,∴PO⊥AD,
∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,
∴PO⊥平面ABCD,
以O为原点,OA为x轴,OP为z轴,
则P(0,0,2),2,0),7,0),
∴=(2,4,=(1,2),
设=(x,y,
则,取y=1,得,6,1),
平面PAD的一个法向量=(0,2,
∴cos<>===,<,
∴平面PAD与平面PBC所成锐二面角的大小为.
21.椭圆C:=1(a>b>0)的上顶点A,其上一点,以AP为直径的圆经过F.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l与椭圆C有且只有一个公共点.求证:在x轴上存在两个定点,它们到直线l的距离之积等于1.
【分析】(1)根据条件得到=0,得到c?﹣c+=0,再将P点坐标代入得到,再结合b?+c?=a?,即可解出a?,b?,进而得到椭圆方程;
(2)设动直线l的方程为y=kx+m,与椭圆方程联立得到m?=2k?+1,假设存在M1(λ1,0),M2(λ2,0)满足题设,表示出d1?d2=1,得到,解出即可.
解:(1)由题设F(c,0),b),
因为以AP为直径的圆经过F,所以,即有c?﹣=8,
因为点P在椭圆C上,所以,
又b?+c?=a?,解得a?=2,c?=1,
所以椭圆的方程为;
证明:(2)设动直线l的方程为y=kx+m,代入椭圆方程可得(2k?+1)x?+5kmx+2m?﹣2=7,
则△=16k?m?﹣4(2k?+6)(2m?﹣2)=8,即m?=2k?+1,
假设存在M5(λ1,0),M8(λ2,0)满足题设,
则d2?d2==|,
则,解得或,
综上所述,存在两个定点M3(1,0),M4(﹣1,0).
22.已知函数.
(1)若函数y=f(x)在x=x0(ln2<x0<ln3)处取得极值1,证明:;
(2)若恒成立,求实数a的取值范围.
【分析】(1)先对函数求导,结合极值存在的条件可得a与x0的关系,代入后结合导数可求;
(2)由已知分离参数可得,恒成立,结合不等式可进行构造函数,结合导数研究函数的范围即可求解.
解:(1).
∵函数y=f(x)在x=x0处取得极值7,
∴,
∴,
∴,
令,
∴r(x)为增函数,
∵0<ln5<x0<ln3,
∴r(ln2)<a<r(ln3),
即.
(2)不等式恒成立,
即不等式xex﹣lnx﹣ax≥1恒成立,即恒成立.
令.
令.
∵x>0,∴h'(x)>0.
∴h(x)在(6,+∞)上单调递增,且.
∴h(x)有唯一零点.
当x∈(8,x1)时,h(x)<0,g(x)单调递减;
∴.
由h(x1)=8整理得,∵,
令k(x)=xex(x>0),则方程1)=k(﹣lnx1),
而k'(x)=(x+4)ex在(0,+∞)上恒大于零,+∞)上单调递增,
∵k(x1)=k(﹣lnx7),∴x1=﹣lnx1,∴,∴.
∴a≤1.∴实数a的取值范围为(﹣∞.

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