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《广东省汕头市2020-2021学年高二下学期期末考试数学Word版含解析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
2020-2021学年广东省汕头市高二(下)期末数学试卷一、单项选择题(共8小题,每题5分,共40分).1.设全集U=R,集合A={x|0<x≤2},B={x|x<1},则集合∁U(A∪B)=( )A.(﹣∞,2]B.(﹣∞,1]C.(2,+∞)D.[2,+∞)2.设复数z=﹣2i(i为虚数单位),则|z|=( )A.B.C.D.23.已知平面向量=(k,2),=(1,1),k∈R,则k=2是与平行的( )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4.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,的展开式中含xn﹣4的项的系数恰为Sn,则a7=( )A.﹣96B.96C.﹣80D.805.已知三棱锥P﹣ABC中,PA=4,AB=AC=2,BC=6,PA⊥面ABC,则此三棱锥的外接球的体积为( )A.B.256πC.D.32π6.定义2×2矩阵=a1a4﹣a2a3,若f(x)=,则f(x)( )A.图象关于中心对称B.图象关于直线x=对称C.在区间上的最大值为D.周期为π的奇函数7.点A在直线y=x上,点B在曲线y=lnx上,则|AB|的最小值为( )A.B.1C.D.28.已知数列{an}的前n项和Sn=(2n+1)n,bn=,则=( )A.B.C.D.二、多项选择题:本题共4小题,毎小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
19.5G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,前景美好!某手机商城统计了5个月的5G手机销量,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x12345销量y(部)5295a185227若y与x线性相关,由上表数据求得线性回归方程为=44x+10,则下列说法正确的是( )A.a=152B.5G手机的销量逐月增加,平均每个月增加约30台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F1,F2分别是双曲线C:=1的左、右焦点,且|F1F2|=8,则下列结论正确的是( )A.s=8B.F1到渐近线的距离随着t的增大而增大C.t的取值范围是(﹣32,32)D.当t=4时,C的实轴长是虚轴长的倍11.在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M是线段A1C1上的一个动点,则下列结论正确的是( )A.四面体B1ACM的体积恒为定值B.直线D1M与平面AD1C所成角正弦值的最大值为C.异面直线BM与AC所成角的范围是D.当4A1M=A1C1时,平面BDM截该正方体所得的截面图形为等腰梯形12.在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石.布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹•布劳威尔(L.E.J.Brouwer),简单的讲就是对于满足一定条件的连续函数f(x),存在一个点x0,使得f(x0)=x0,那么我们称该函数为“不动点”函数,下列为“不动点”函数的是( )A.f(x)=2x﹣xB.f(x)=x2﹣2x+πC.f(x)=
2D.f(x)=三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知0<α<,cos(α+)=,则sinα= .14.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过F与C交于A、B两点,若|AF|=|BF|,则y轴被以线段AB为直径的圆截得的弦长为 .15.六个同学重新随机调换座位,则恰有两人坐在自己原来的位置上的概率为 .16.已知函数f(x)=,则函数f(x)的最大值是 .四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,设△ABC的面积为S,已知______.任选一个条件①3(c2+a2)=3b2+16S;②4c﹣5a=﹣5bcosC,补充在上面横线处,然后解答补充完整的题目.(1)求sinB的值;(2)若S=42,a=10,求b的值.18.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1+a3=20,S5=40.(1)求{an}的通项公式;(2)记bn=|an﹣2|,求{bn}的前n项和Tn.19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,∠PAB=90°,PB=PD,PA=AB,E为线段PB的中点,F为线段BC上的动点.(1)求证:AE⊥平面PBC;(2)是否存在点F,使平面AEF与平面PCD所成的锐二面角为30°?若存在,试确定点F的位置;若不存在,请说明理由.20.端午假期即将到来,某超市举办“高考高粽”有奖促销活动,凡持高考准考证考生及家长在端午节期间消费每超过600元(含600元),均可抽奖一次,抽奖箱里有10个形状、大小完全相同的小球(其中红球有3个,黑球有7个),抽奖方案设置两种,顾客自行选择其中的一种方案.
3方案一:从抽奖箱中,一次性摸出3个球,其中奖规则为:若摸到3个红球,享受免单优惠;若摸出2个红球则打6折,若摸出1个红球,则打7折;若没摸出红球,则不打折.方案二:从抽奖箱中,有放回每次摸取1球,连摸3次,每摸到1次红球,立减200元.(1)若小清、小北均分别消费了600元,且均选择抽奖方案一,试求他们至多一人享受免单优惠的概率;(2)若小杰消费恰好满1000元,试比较说明小杰选择哪一种抽奖方案更合算?21.已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,焦距为2.(1)求椭圆C的方程;(2)过点D(0,3)作直线l与椭圆C交于A、B两点,点N满足(O为坐标原点),求四边形OANB面积的最大值.22.已知函数f(x)=lnx﹣x,g(x)=.(1)证明:对任意的x1,x2∈(0,+∞),都有|f(x1)|>g(x2);(2)设m>n>0,比较与的大小,并说明理由.
4参考答案一、单项选择题(共8小题,每题5分,共40分).1.设全集U=R,集合A={x|0<x≤2},B={x|x<1},则集合∁U(A∪B)=( )A.(﹣∞,2]B.(﹣∞,1]C.(2,+∞)D.[2,+∞)【分析】求出A与B的并集,找出并集的补集即可.解:∵A=(0,2],B=(﹣∞,1),∴A∪B=(﹣∞,2],∵全集为U=R,∴∁U(A∪B)=(2,+∞).故选:C.2.设复数z=﹣2i(i为虚数单位),则|z|=( )A.B.C.D.2【分析】根据已知条件,运用复数的运算法则化简z,再求出z的模.解:∵复数,∴|z|=.故选:C.3.已知平面向量=(k,2),=(1,1),k∈R,则k=2是与平行的( )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【分析】由向量平行条件得到k=2,即可判断.解:由与平行得k×1﹣2×1=0,∴k=2,所以k=2是与平行的充要条件.故选:C.4.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,的展开式中含xn﹣4的项的系数恰为Sn,则a7=( )A.﹣96B.96C.﹣80D.80【分析】利用二项式定理求出展开式的通项公式,得到Sn,再利用a7=S7﹣S6求出a7.
5解:因为的展开式的通项公式为,所以当r=2时,含xn﹣4的项的系数恰为,又等差数列{an}的前n项和为Sn,的展开式中含xn﹣4的项的系数恰为Sn,所以.故选:B.5.已知三棱锥P﹣ABC中,PA=4,AB=AC=2,BC=6,PA⊥面ABC,则此三棱锥的外接球的体积为( )A.B.256πC.D.32π【分析】由题意画出图形,求解三角形可得底面外接圆的半径,再由勾股定理求出三棱锥外接球的半径,代入球的体积公式得答案.解:如图,在底面△ABC中,∵AB=AC=,BC=6,∴cos∠BAC=,则sin=,∴△ABC的外接圆半径为.∵PA⊥面ABC,∴三棱锥外接球的半径R满足:,得R=4,∴三棱维P﹣ABC外接球的体积,故选:A.6.定义2×2矩阵=a1a4﹣a2a3,若f(x)=,则f(x)( )
6A.图象关于中心对称B.图象关于直线x=对称C.在区间上的最大值为D.周期为π的奇函数【分析】根据矩阵的运算法则、二倍角公式和辅助角公式,可得f(x)=,再结合正弦函数的图象与性质,逐一判断选项,即可.解:==,对于选项A,由,知f(x)的图象关于点成中心对称,即选项A正确;对于选项B,f()=2sin(2×+)=﹣1,并不是f(x)的最大值或最小值,即选项B错误;对于选项C,当x∈时,2x+∈[﹣,],∴sin(2x+)∈[﹣,],∴f(x)∈[﹣1,1],其最大值为1,即选项C错误;对于选项D,最小正周期为π,但是非奇非偶函数,即选项D错误.故选:A.7.点A在直线y=x上,点B在曲线y=lnx上,则|AB|的最小值为( )A.B.1C.D.2【分析】设平行于直线y=x的直线y=x+b与曲线y=lnx相切,则两平行线间的距离即为|AB|的最小值,由导数和切线的关系由距离公式可得.解:设平行于直线y=x的直线y=x+b与曲线y=lnx相切,则两平行线间的距离即为|AB|的最小值.设直线y=x+b与曲线y=lnx的切点为(m,lnm),则由切点还在直线y=x+b上可得lnm=m+b,由切线斜率等于切点的导数值可得,联立解得m=1,b=﹣1,
7由平行线间的距离公式可得|AB|的最小值为.故选:A.8.已知数列{an}的前n项和Sn=(2n+1)n,bn=,则=( )A.B.C.D.【分析】由Sn﹣Sn﹣1先求得an,再求得bn,最后用裂项法求得.解:Sn=(2n+1)n,当n≥2时,,所以an=Sn﹣Sn﹣1=4n﹣1,∴bn=n,∴==.故选:B.二、多项选择题:本题共4小题,毎小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.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,前景美好!某手机商城统计了5个月的5G手机销量,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x12345销量y(部)5295a185227若y与x线性相关,由上表数据求得线性回归方程为=44x+10,则下列说法正确的是( )A.a=152B.5G手机的销量逐月增加,平均每个月增加约30台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】由已知求得,代入线性回归方程可得,由平均数公式列式求得a值判断A;由线性回归系数判断B与C;把x=7代入线性回归方程求得y值判断D.解:由表中数据可知,又∵回归方程为,
8把代入回归方程,解得,∴(52+95+a+185+227)=142,解得a=151,故A错误;由线性回归方程知5G手机的销量逐月增加,平均每个月增加约44台左右,故B错误;∵44>0,∴y与x正相关,故C正确;将x=7代入回归方程得,故D正确.故选:CD.10.设F1,F2分别是双曲线C:=1的左、右焦点,且|F1F2|=8,则下列结论正确的是( )A.s=8B.F1到渐近线的距离随着t的增大而增大C.t的取值范围是(﹣32,32)D.当t=4时,C的实轴长是虚轴长的倍【分析】对于A:由c2=s+t+s﹣t=16,解得s,即可判断A是否正确;对于B:由于F1到渐近线的距离等于虚半轴长为,即可判断B是否正确;对于C:由A得s=8,进而可得t的取值范围是(﹣8,8),即可判断C是否正确;对于D:当t=4时,计算出C的实轴长,虚轴长,即可判断D是否正确.解:因为c2=s+t+s﹣t=2s=16,所以s=8,故A正确;因为F1到渐近线的距离等于虚半轴长为,其在t∈(﹣8,8)上单递减,故B错误;因为双曲线焦点在x轴上,且s=8,得t的取值范国是(﹣8,8),故C错误;当t=4时,C的实轴长为,虚轴长4,C的实轴长是虚轴长的倍,故D正确.故选:AD.11.在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M是线段A1C1上的一个动点,则下列结论正确的是( )A.四面体B1ACM的体积恒为定值B.直线D1M与平面AD1C所成角正弦值的最大值为C.异面直线BM与AC所成角的范围是D.当4A1M=A1C1时,平面BDM截该正方体所得的截面图形为等腰梯形【分析】由题意利用查正方体的性质,直线和平面的位置关系,空间角、空间距离的定义,逐一判断各个选项是否正确,从而得出结论.
9解:如图:根据正方体的特征可得A1C1//AC,所以A1C1//平面AB1C,所以线段A1C1上的点到平面AB1C的距离相等,因为三角形AB1C的面积为定值,M是线段A1C1上一个动点,所以,M到平面AB1C的距离为定值,而△AB1C的面积为定值,故四面体B1ACM的体积为定值,故A正确.如图:设直线D1M与平面AD1C所成的角为α,M到平面AD1C的距离为d,则,因为A1C1//AC,所以A1C1//平面AD1C,所以M到平面AD1C的距离与A1到平面AD1C的距离相等,连接A1C,由,可得,又,所以,易知当M为A1C1的中点时,D1M最小,为,此时sinα取得最大值,为,故B正确.设异面直线BM与AC所成的角为θ,当M与A1或C1重合时,θ取得最小值,为60°,当M为A1C1的中点时,θ取得最大值,为90°,故C选项错误.对于D选项,过点M作EF//BD,分别交A1D1,A1B1于点E,F,连接DE,BF,则四边形DEFB为等腰梯形,故D正确.
10故选:ABD.12.在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石.布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹•布劳威尔(L.E.J.Brouwer),简单的讲就是对于满足一定条件的连续函数f(x),存在一个点x0,使得f(x0)=x0,那么我们称该函数为“不动点”函数,下列为“不动点”函数的是( )A.f(x)=2x﹣xB.f(x)=x2﹣2x+πC.f(x)=D.f(x)=【分析】根据所给定义,逐一定性判断即可,A:x=1满足条件,故A正确;B:方程无解,故B错误;C:或x=1满足条件,故C正确;D:满足条件,故D正确.解:根据定义可知:若f(x)有不动点,则f(x)=x有解.A.令2x﹣x=x,所以2x=2x,易知x=1是方程的一个解,故f(x)是“不动点”函数;B.令x2﹣2x+π=x,所以x2﹣3x+π=0,方程的Δ=9﹣4π<0,故方程无解,所以f(x)不是“不动点”函数;C.当x≤1时,令2x2﹣1=x,所以或x=1,所以f(x)是“不动点”函数;D.令,所以,所以f(x)是“不动点”函数.
11故选:ACD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知0<α<,cos(α+)=,则sinα= .【分析】由条件利用同角三角函数的基本关系求得sin(α+)的值,再根据sinα=sin[(α+)﹣],利用两角和的正弦公式计算求得结果.解:0<α<,cos(α+)=,∴(α+)是锐角,∴sin(α+)=.∴sinα=sin[(α+)﹣]=sin(α+)cos﹣cos(α+)sin=﹣=,故答案为:.14.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过F与C交于A、B两点,若|AF|=|BF|,则y轴被以线段AB为直径的圆截得的弦长为 2 .【分析】根据题意可得l⊥x轴,AB为直径的圆的圆心坐标为F(1,0),半径为r=2,弦长为,即可得出答案.解:由于|AF|=|BF|,所以l⊥x轴,所以圆心坐标为F(1,0),半径为r=2,弦长为,故答案为:2.15.六个同学重新随机调换座位,则恰有两人坐在自己原来的位置上的概率为 .【分析】根据题意,可分2步分析恰有两人坐在自己原来的位置上的基本事件个数:第一步先从6个人里选2人,其位置不变,有种选法;第二步是对于剩余的四人,因为每个人都不能站在原来的位置上,因此第一个人有三种站法,被站了自己位置的那个人只能站在另外三个位置中的一个,选定后此时剩下两人只有一种站法,因此四个人调换有3×3=9种调换方法,从而可确定不同的调换方法有15×9=135种.最后根据基本事件总数为即可求出所求概率.
12解:根据题意,分2步分析:①先从6个人里选2人,其位置不变,有种选法;②对于剩余的四人,因为每个人都不能站在原来的位置上,因此第一个人有三种站法,被站了自己位置的那个人只能站在另外三个位置中的一个,选定后此时剩下两人只有一种站法,因此四个人调换有3×3=9种调换方法,故不同的调换方法有15×9=135种.而基本事件总数为,所以所求概率为.故答案为:.16.已知函数f(x)=,则函数f(x)的最大值是 .【分析】分别求出x≤0和x>0时函数的最大值,再对两个最大值加以比较即可得到解答.解:当x≤0时,;当x>0时,,令,当且仅当,即x=1时取等号,即当x=1时,f1(x)min=2,令,又因为,则,∴函数f(x)的最大值是,故答案为:.四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,设△ABC的面积为S,已知______.任选一个条件①3(c2+a2)=3b2+16S;②4c﹣5a=﹣5bcosC,补充在上面横线处,然后解答补充完整的题目.(1)求sinB的值;(2)若S=42,a=10,求b的值.【分析】若选择条件①:(1)利用余弦定理,三角形的面积公式,化简已知等式可得3cosB=4sinB
13,进而根据同角三角函数基本关系式即可求解sinB的值;(2)由(1)及三角形的面积公式可求c的值,进而可求b的值.若选择条件②:(1)由正弦定理,两角和的正弦公式化简已知等式可求cosB的值,进而根据同角三角函数基本关系式可求sinB的值;(2)由(1)利用三角形的面积公式可求c的值,进而根据余弦定理即可求解b的值.解:若选择条件①:(1)因为3(c2+a2)=3b2+16S,所以,整理得:8acsinB=3(a2+c2﹣b2),即,整理可得3cosB=4sinB,又sinB>0,所以cosB>0,所以,故sinB=.(2)由(1)知sinB=,又S=42,a=10,则,解得c=14,将S=42,a=10,c=14,代入3(c2+a2)=3b2+16S中,得3×(142+102)=3b2+16×42,解得.若选择条件②:(1)因为5bcosC+4c=5a,由正弦定理得,5sinBcosC+4sinC=5sinA,即5sinBcosC+4sinC=5sin(B+C),即sinC(4﹣5cosB)=0,在△ABC中,sinC≠0,所以,故.(2)由(1)知sinB=,又S=42,a=10,则,解得c=14,由余弦定理得2accosB=a2+c2﹣b2,可得,
14所以.18.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1+a3=20,S5=40.(1)求{an}的通项公式;(2)记bn=|an﹣2|,求{bn}的前n项和Tn.【分析】(1)直接利用等比数列的性质的应用和数列的求和公式求出首项和公差,进一步求出数列的通项公式;(2)利用分裂讨论的应用求出数列的和.解:(1)设等差数列{an}的公差为d,则a1+a3=2a1+2d=20,,解得:a1=12,d=﹣2.故an=a1+(n﹣1)d=14﹣2n,(n∈N*).(2)bn=|an﹣2|=|12﹣2n|当n≤6,n∈N*时bn=12﹣2n,b1=10,,当n>6时,bn=2n﹣12,Tn=10+8+6+4+2+0+b7+b8+⋯+bn=,所以.19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,∠PAB=90°,PB=PD,PA=AB,E为线段PB的中点,F为线段BC上的动点.(1)求证:AE⊥平面PBC;(2)是否存在点F,使平面AEF与平面PCD所成的锐二面角为30°?若存在,试确定点F的位置;若不存在,请说明理由.【分析】(1)只需证明AE⊥BC,AE⊥PB,即可证明AE⊥平面PBC,(2)以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系A﹣xyz,利用空间向量求解,解:(1)∵△PAD≌△PAB(SSS),∴∠PAD=∠PAB=90°,∴PA⊥AB,PH⊥AD,又∵AB∩AD=A,
15PA⊥平面ABCD,BC⸦平面ABCD,∴PA⊥BC,∵ABCD为正方形,∴AB⊥BC,又PA∩AB=A,PA,AB⸦平面PAB,∴BC⊥平面PAB,∴AE⸦平面PAB∴AE⊥BC,∵PA=AB,E为线段PB的中点,∴AE⊥PB,又PB∩BC=B,PB,BC⸦平面PBC,∴AE⊥平面PBC,(2)存在定点F,使平面AEF与平面PCD所成的锐二面角为30°以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系A﹣xyz,不妨设正方形ABCD的边长为2,则A(0,0,0),C(0,2,2),D(0,0,2),P(2,0,0),E(1,1,0),∴,设F(0,2,λ)(0≤λ≤2),则,设平向AEF的一个法向量为,则,令z1=2,,设平面PCD的一个法向量为∴,令x2=1,则,∵平面AEF与平面PCD所成的锐二面角为30°,∴,解得λ=1,∴当点F为BC中点时,平面AEF与平面PCD所成的锐二面角为30°.
1620.端午假期即将到来,某超市举办“高考高粽”有奖促销活动,凡持高考准考证考生及家长在端午节期间消费每超过600元(含600元),均可抽奖一次,抽奖箱里有10个形状、大小完全相同的小球(其中红球有3个,黑球有7个),抽奖方案设置两种,顾客自行选择其中的一种方案.方案一:从抽奖箱中,一次性摸出3个球,其中奖规则为:若摸到3个红球,享受免单优惠;若摸出2个红球则打6折,若摸出1个红球,则打7折;若没摸出红球,则不打折.方案二:从抽奖箱中,有放回每次摸取1球,连摸3次,每摸到1次红球,立减200元.(1)若小清、小北均分别消费了600元,且均选择抽奖方案一,试求他们至多一人享受免单优惠的概率;(2)若小杰消费恰好满1000元,试比较说明小杰选择哪一种抽奖方案更合算?【分析】(1)在方案一种,先求出一个免单的概率,再求出两人同时免单的概率,求出该事件的对立事件,即可求解.(2)若小杰选择方案一,设付款金额为X元,则可能的取值为0、600、700、1000,求出X的期望,方案二摸到红球的个数服从二项分布,求出Y的数学期望,结合期望的线性公式,即可得E(Z)的值,通过比较两个方案的期望,即可求解.解:(1)方案一若享受到免单优惠,则需摸出三个红球,设顾客享受到免单优惠为事件A,则,∴小清、小北二人至多一人享受到免单的概率为.(2)若小杰选择方案一,设付款金额为X元,则可能的取值为0、600、700、1000,故X的分布列为:X06007001000P∴(元),若小杰选择方案二,设摸到红球的个数为Y,付款金额为Z,则Z=1000﹣200Y,由已知可得,故,∴E(Z)=E(1000﹣200Y)=1000﹣200E(Y)=820(元),∵E(X)<E(Z),∴小杰选择第一种抽奖方案更合算.
1721.已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,焦距为2.(1)求椭圆C的方程;(2)过点D(0,3)作直线l与椭圆C交于A、B两点,点N满足(O为坐标原点),求四边形OANB面积的最大值.【分析】(1)由椭圆的焦距为2,离心率为,列方程组,解得a,b,c,即可得出答案.(2)由=+,得四边形OANB为平行四边形,A(x1,y1),B(x2,y2),分两种情况:当直线l的斜率不存在时,当直线l的斜率存在时,写出直线l的方程,联立椭圆的方程,结合韦达定理可得x1+x2,x1x2,由弦长公式可得|AB|,点O到直线l的距离d,再计算四边形OANB面积的最大值.解:(1)∵椭圆的焦距为2c=2,则c=,∵离心率为,∴,∴a2=4.∴b2=a2﹣c2=1,∴椭圆C的方程为.(2)∵=+,∴四边形OANB为平行四边形,当直线l的斜率不存在时,显然不符合题意,当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+3,直线l与椭圆于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,由,由Δ=(24k)2﹣128(1+4k2)>0⇒k2>2,∴x1+x2=﹣,x1x2=,∴点O到直线l的距离,∵,∴S四边形OANB=2S△OAB=3|x1﹣x2|=3
18=3=324,令k2﹣2=t,则k2=t+2(由上式知t>0),∴S四边形OANB=24=24≤24=2,当且仅当,即时取等号,∴当k=±时,平行四边形OANB的面积最大值为2.22.已知函数f(x)=lnx﹣x,g(x)=.(1)证明:对任意的x1,x2∈(0,+∞),都有|f(x1)|>g(x2);(2)设m>n>0,比较与的大小,并说明理由.【分析】(1)对f(x)求导,分析f′(x)的正负,进而可得f(x)的单调性,推出f(x)max=﹣1,|f(x)|min=1,对g(x)求导,分析g(x)的单调性,进而可得g(x)max,即可得出答案.(2)化简得=•,且,只需比较与的大小,作差,并令,得,求导分析单调性,即可得出G(t)min>0,即可得出答案.解:(1)证明:f(x)和g(x)的定义域均为(0,+∞),因为,故f(x)在(0,1)上是单调递増的,在(1,+∞)上是单调递减的,所以f(x)max=f(1)=ln1﹣1=﹣1,|f(x)|min=1,,则,故g(x)在(0,e)上是单调递増的,在(e,+∞)上是单调递减的,故,
19g(x)max<f(x)|min,所以对任意的x1,x2∈(0,+∞),都有|f(x1)|>g(x2).(2),且,∵m>n>0,∴﹣1>0,故只需比较与的大小,令,设,则,因为t>1,所以G'(t)>0,所以函数G(t)在(1,+∞)上单调递增,故G(t)>G(1)=0,所以G(t)>0对任意t>1恒成立,即,从而有.