【文档说明】2023届广东省汕头市高三上学期期末数学试题解析版.doc,共(24)页,2.304 MB,由小喜鸽上传
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第1页共24页2023届广东省汕头市高三上学期期末数学试题一、单选题1.已知集合0Axx=,集合1Bxx=,则以下命题为真命题的是()A.xA,xBB.xB,xAC.xA,xBD.xB,xA【答案】A【分析】利用集合的关系分析即可.【详解】由题知,
集合0Axx=,集合1Bxx=,所以B是A的真子集,所以xA,xB或xA,xB或xB,xA,只有A选项符合要求,故选:A.2.已知复数z满足()12i2iz+=+,则z=()A.55B.1C.5D.5【答案】B【分析】根据复数的除法及模长公式运算
求解.【详解】由题意2i(2i)(12i)43i12i(12i)(12i)5z++−−===++−,所以z=43i25==155−,故选:B.3.已知甲、乙两名同学在高三的6次数学测试的成绩统计如图(图标中心点所对纵坐标代表该次数学测
试成绩),则下列说法不正确的是()A.甲成绩的极差小于乙成绩的极差第2页共24页B.甲成绩的第25百分位数大于乙成绩的第75百分位数C.甲成绩的平均数大于乙成绩的平均数D.甲成绩的方差小于乙成绩的方差【答案】B【分析】分析图中数据,结合方差,极差的求法和意义,结合百分位数的求解,得到
答案.【详解】从图表可以看出甲成绩的波动情况小于乙成绩的波动情况,则甲成绩的方差小于乙成绩的方差,且甲成绩的极差小于乙成绩的极差,AD正确;将甲成绩进行排序,又006251.5=,故从小到大,选择第二个成绩作
为甲成绩的第25百分位数,估计值为90分,将乙成绩进行排序,又006754.5=,故从小到大,选择第5个成绩成绩作为乙成绩的第75百分位数,估计值大于90分,从而甲成绩的第25百分位数小于乙成绩的第75百分位数,B错误;甲成绩均集中在90分左右,而乙成绩大多
数集中在60分左右,故C正确.故选:B4.已知等差数列na且()()35710133248aaaaa++++=,则数列na的前13项之和为()A.24B.39C.104D.52【答案】D【分析】根据等差数列的性
质化简已知条件可得410aa+的值,再由等差数列前n项和等差数列的性质即可求解.【详解】由等差数列的性质可得:3542aaa+=,71013103aaaa++=,所以由()()15710133248aaaaa++++=可得:4103223
48aa+=,解得:4108aa+=,所以数列na的前13项之和为()()11341013131313852222aaaaS++====,故选:D.5.已知某运动员每次射击击中目标的概率是p,假设
每次射击击中目标与否互不影响,设为该运动员n次射击练习中击中目标的次数,且()8E=,()1.6=D,则p值为()A.0.6B.0.8C.0.9D.0.92第3页共24页【答案】B【分析】由服从
(,)Bnp,根据二项分布的均值和方差公式列式求解.【详解】由题意(,)Bnp,所以()8()(1)1.6EnpDnpp===−=,解得0.810pn==.故选:B.6.如图1,水平放置的直三棱柱容器111A
BCABC-中,ACAB⊥,2ABAC==,现往内灌进一些水,水深为2.将容器底面的一边AB固定于地面上,再将容器倾斜,当倾斜到某一位置时,水面形状恰好为三角形11ABC,如图2,则容器的高h为()A.3B.4C.42D.6【
答案】A【分析】利用两个图形装水的体积相等即可求解.【详解】在图1中122242V==水,在图2中,1111111114=22222323ABCABCCABCVVVhhh−−−=−=水,44,33hh==.故选:A.
7.6(3)(2)xyxy+−的展开式中52xy的系数为()A.60B.24C.12−D.48−【答案】B【分析】首先写出6(2)xy−展开式通项,再考虑通项与3xy+相乘得到含52xy的项,即可得系数.【详解】由6(2)xy−的展开式通项为66166(2)(2)rrrrrrrrTCxy
Cxy−−+=−=−,所以6(3)(2)xyxy+−的展开式52xy项为21526646CCxy−,故系数为21664624CC−=.故选:B第4页共24页8.如图为函数()()π2sin0,02fxx=+的部分图
象,则()A.函数()fx的周期为4πB.对任意的xR,都有()2π3fxfC.函数()fx在区间0,5π上恰好有三个零点D.函数π4fx−是偶函数【答案】C【分析】A选项,利用
函数图象求出函数解析式,利用正弦函数的周期性得到A错误;B选项,计算2π11π2sin2318f=,B错误;C选项,整体法得到2ππ,2π,3π36x+=,计算出5π11π17π,,444x=,C正确;D选项,计
算出π22sin43fxx−=为奇函数,D错误.【详解】从图象可看出()fx的最小正周期为3π23π2T==,因为0,所以2π3π=,解得:23=,故A错误;()22sin3fxx=+
,代入()0,1,2sin1=,因为π02,所以π6=,故()2π2sin36fxx=+,2π22ππ11π2sin2sin2333618f=+=,故不满足对任意的xR,都有()2π3fxf,B错误;0
,5πx,则2ππ7π,3662x+,第5页共24页由()0fx=可得:2ππ,2π,3π36x+=,可得:5π11π17π,,444x=,故函数()fx在区间0,5π上恰好有三个零点,C正确;π2ππ22sin2sin43463fxxx−=−+
=,为奇函数,D错误.故选:C二、多选题9.已知同一平面内的两个向量()3,1a=−,()1,2b=−,则()A.与b同向的单位向量是525,55−B.,abrr不能作为该平面的基底C.a和b的夹角是π4D.a在b上的投影向量等于b【答案】A
CD【分析】A选项,利用bb进行求解;B选项,求出()3,1a=−与()1,2b=−不平行,从而B错误;C选项,利用向量余弦夹角公式进行求解;D选项,利用abbbb求解.【详解】()1,2b=−,145b=+=,则与b同向的单位向量是()1,2525,555bb
−==−,A正确;()()32110−−−,故()3,1a=−与()1,2b=−不平行,且为非零向量,故,abrr可以作出该平面的基底,B错误;()()3,11,252cos,2911452ababab−−====++,因为,0,πab,所以π,4ab
=,故a和b的夹角是π4,C正确;第6页共24页a在b上的投影向量等于555abbbbbb==,D正确.故选:ACD10.为了提高学生体育锻炼的积极性,某中学需要了解性别因素与学生对体育锻炼的喜好是否有影响,为此对学生是否喜欢体育锻炼的情况进行普查,得到下表:体育性别合计男性女性喜欢280
p280+p不喜欢q120120+q合计280+q120+p400+p+q附:()()()()()22nadbcabcdacbd−=++++,nabcd=+++.0.050.0250.0100.001x3.8415.0
246.63510.828已知男生喜欢体育锻炼的人数占男生人数的710,女生喜欢体育锻炼的人数占女生人数的35,则下列说法正确的是()A.列联表中q的值为120,p的值为180B.随机对一名学生进行调查,
此学生有90%的可能性喜欢体育锻炼C.根据小概率值0.01=的独立性检验,男女生对体育锻炼的喜好有差异D.根据小概率值0.001=的独立性检验,男女生对体育锻炼的喜好没有差异【答案】ACD【分析】根据题意求出q、p,补全22列联表,分析数
据,利用卡方计算公式求出2K,结合独立性检验的思想依次判断选项即可.【详解】A:由题意知,男生喜欢该项运动的人数占男生人数的710,女生喜欢该项运动的人数占女生人数的35,则7280(280)10q=+,3(120)5pp=+,解得120,180qp==,故
A正确;第7页共24页B:补全22列联表如下:男性女性合计喜欢280180460不喜欢120120240合计400300700所以随机抽一名学生进行调查,喜欢该项运动的概率约为46065.7%700P=,故B错误;C:222()700(280120180120)7.60
9()()()()460240400300nadbcKabcdacbd−−==++++,而6.6357.60910.828,所以根据小概率值0.01=的独立性检验,男女生对体育锻炼的喜好有差异D:由选项C知,根据小概
率值0.001=的独立性检验,男女生对体育锻炼的喜好没有差异.故选:ACD11.在直四棱柱1111ABCDABCD−中,//ABCD,ABAD⊥,12224ABADDCDD====.()A.在棱AB上存在点P,使得1//DP平面11ABCB.在棱BC上存在点P,使得1//DP平面11ABC
C.若P在棱AB上移动,则11ADDP⊥D.在棱11AB上存在点P,使得DP⊥平面11ABC【答案】ABC【分析】通过线面平行的判定定理来判断AB选项的正确性,根据线线垂直、线面垂直的知识来判断C选项的正确性,利用向量法判断D选项的正确性.【详解】
A选项,当P是AB的中点时,依题意可知1111////,CDDCPBCDDCPB==,所以四边形11DPBC是平行四边形,所以11//DPCB,由于1DP平面11ABC,1CB平面11ABC,所以1//DP平面11ABC,A选项正确.第8
页共24页B选项,设E是AB的中点,P是BC的中点,由上述分析可知1//DE平面11ABC.由于11////PEACAC,PE平面11ABC,11AC平面11ABC,所以//PE平面11ABC.由于1DEPEE=,所以平面1//DPE平面11ABC,所以1//
DP平面11ABC.B选项正确.C选项,根据已知条件可知四边形11ADDA是正方形,所以11ADDA⊥,由于ABAD⊥,1ABAA⊥,1ADAAA=,所以AB⊥平面11ADDA,所以1ABAD⊥.由于1DAABA=,所
以1AD⊥平面1ADP,所以11ADDP⊥.C选项正确.第9页共24页D选项,建立如图所示空间直角坐标系,()()()112,0,2,2,4,0,0,2,2ABC,()()1110,4,2,2,2,0ABAC=−=−.设()2,,2,0,4Ptt.11144042
0DPABtDPACt=−==−+=,此方程组无解,所以在棱11AB上不存在点P,使得DP⊥平面11ABC.D错误.故选:ABC12.已知函数()32247fxxxx=−−−,其导函数为()yfx=,下列说法正确的是()A.函数()yfx=的单调减区间为2,23−B
.函数()yfx=的极小值是15−C.当2a时,对于任意的xa,都有()()()()fxfafaxa+−第10页共24页D.函数()yfx=的图像有条切线方程为31yx=−【答案】AB【分析】对函数()3
2247fxxxx=−−−进行求导,对A令()0fx即可解决问题;B选项把增减区间求出来后即可得极值;C选项做差法证明即可;D由切线斜率为3出发反向分析即可得答案.【详解】因为()32247fxx
xx=−−−所以()23440fxxx=−−,223x−,所以()fx的单调减区间为2,23−,故A正确.令()23440fxxx=−−,则23x−或2x所以()fx在2,3−−,()2
,+单调递增在2,23−单调递减所以函数的极小值为()215f=−,故选项B正确;由()2344faaa=−−,若()()()()fxfafaxa+−即()()332224xaxaxa−−−−−()()2344aaxa−−−()22224344xaaxxaaa++−+−
−−()()210xaxa−+−()210xa+−矛盾,故选项C错误.()23443fxxx=−−=,解的=1x−或73,当=1x−时切点()1,6−−不在31yx=−上第11页共24页当73x=时切点7392,327−不在31yx=−上,故选项D
错误,故选:AB.三、填空题13.若等比数列na的前n项和为nS,且37S=,663S=,则9S=_____.【答案】511【分析】利用等比数列的性质可得36396,,SSSSS−−成等比数列,代入数据即可求解.【详解】因
为等比数列中232,,nnnnnSSSSS−−成等比数列,所以36396,,SSSSS−−成等比数列,所以()()263396SSSSS−=−,即()()29637763S−=−,解得:9511S=.故答案为:511【点睛】本题考查等比
数列性质的应用,熟练掌握各个性质,可大大简化计算步骤,节约时间,提高正确率.考查计算化简的能力,属基础题.14.已知长方形ABCD中,AB=4,BC=3,则以A、B为焦点,且过C、D的椭圆的离心率为______.【答案】12##0.5【分析】利用椭圆定义及简单几何性质,明确a与c,即可得到椭
圆的离心率.【详解】由题知,24cAB==,解得2c=,2222435ACABBC=+=+=,由椭圆的定义知:2538aACBC=+=+=,解得4a=,所以椭圆的离心率2142cea===.故答案为:12.15.写出符合如下两个条件的一个函数()fx=______.①()(
)20fxfx−−+=,②()fx在(),0−内单调递增.【答案】221xx−+−(答案不唯一)【分析】先求出对称轴,再结合单调性即可.第12页共24页【详解】()()20fxfx−−+=()()2=fxfx−函数的图象关于1x=对称,又函数在(),0−内单调递
增,符合条件的一个函数解析式可以是:()221fxxx=−+−(答案不唯一).故答案为:221xx−+−(答案不唯一).16.剪纸,又叫刻纸,是一种镂空艺术,是中华汉族最古老的民间艺术之一.如图,一圆形纸片直径20cmAB=,需要剪去四边形1CECD,可以经过对折,沿,DCEC裁剪,
展开就可以得到.已知点C在圆上且10cmAC=,30ECD=.则镂空四边形1CECD的面积的最小值为______2cm.【答案】150(23)−【分析】由对称性可得12CECDCEDSS=,所以求CE
D△面积的最小值即可,设,,CEaCDbEDc===,根据20,10,30ABACECD===可得60CAE=,根据CED△的面积公式可得,,abc的关系,再根据基本不等式即可求CED△面积的最小值.【
详解】由对称性可得12CECDCEDSS=,所以求CED△面积的最小值即可,如图所示,设O为圆心,连接AC,作CGAB⊥于G,由题意10ACAOOC===,所以60OAC=,所以sin6053CGCA==,设,,CEaCDbEDc===,由面积
公式11sin3022CEDSabcCG==得103abc=,第13页共24页由余弦定理222322abcab+−=可得22223300ababab=+−,又根据基本不等式可得22222232300300ababababab=+−−
,即300(23)ab−,当且仅当300(23)ab==−时取等号,所以175(23)4CEDSab=−,所以四边形1CECD的面积的最小值为2150(23)cm−,故答案为:150(23)−四、解答题17.已知数列na的前n项积为nT,且21nnaT+=,*nN.(1)求证:
数列1nT是等差数列;(2)求数列lnna的前n项和nS.【答案】(1)答案见解析(2)1ln21nSn=+【分析】(1)利用等差数列的定义即可求解;(2)利用裂项相消法即可求解.【详解
】(1)数列na的前n项积为nT11Ta=,12nnTaaa=,1121nnTaaa++=11nnnTaT++=21nnaT+=,1n=时,1121aT+=,即1121aa+=,解得1113Ta==1121nnaT+++=1121nnnTTT+++=,即1112nnTT+
−=,第14页共24页故数列1nT是以113T=为首项,以2为公差的等差数列.(2)由(1)知()131221nnnT=+−=+,所以121nTn=+,所以11212112121nnnTnnaTnn−−+===+−,因此,()()2
1lnlnln21ln2121nnannn−==−−++,所以123lnlnlnlnnnSaaaa=++++,即()()ln1ln3ln3ln5ln5ln7ln21ln21nSnn=−+−+−++−−+化简得:1ln2
1nSn=+.18.设锐角三角形ABC的内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,已知coscosabAaB=−.(1)求证:B=2A;(2)求bca+的取值范围.【答案】(1)证明过程见解析.(2)()21,32++【分析】(1)利用正弦
定理及积化和差得到()sinsinABA=−,结合角的范围,得到2BA=;(2)利用正弦定理得到2154cos44bAca=+−+,根据三角形为锐角三角形,得到ππ,64A,
23cos,22A,从而求出取值范围.【详解】(1)coscosabAaB=−,由正弦定理得:sinsincossincosABAAB=−,由积化和差公式可得:()()()()()()111111sinsinsi
nsinsinsinsin222222ABABAABABBAAB=++−−+−−=−−−,因为()()11sinsin22ABBA−=−−,所以()sinsinABA=−,第15页共24页因为三角形ABC为锐角
三角形,故π,0,2AB,所以ππ,22BA−−,故ABA=−,即2BA=;(2)由(1)知:2BA=,由正弦定理得:()sin2sinsinsinsin2sin3sinsinsinABAbcBCAAaAAA+++++===,其中()2s
in3sin2sin2coscos2sin2sincoscos2sinAAAAAAAAAAA=+=+=+,因为sin0A,所以222sincosscos2csincossco2inos2co2ss2inAAAAAAb
cAAAaA+==++++222215cos2cos14cos2cos142cos4cos42AAAAAA=+−=+−=++−,由π20,2BA=得:4π0,A,由πππ30,2CABA=−−=−,解得:ππ,63A,结合π0
,2A可得:ππ,64A,23cos,22A,故2154cos44bAca=+−+在23cos,22A上单调递增,所以2134cos2cos1421,43124bcAAa+=+−+−+−,即(
)21,32bca+++.19.如图,在三棱柱111ABCABC-中,平面11AACC⊥平面11AABB,且1160AAB=,2AB=,114ACAAAC===.第16页共24页(1)求平面111ABC与
平面11ABBA夹角的余弦值;(2)求三棱柱111ABCABC-的高h.【答案】(1)55(2)4155【分析】(1)作出辅助线,由面面垂直得到线面垂直,从而证明出11,,DEAACD两两垂直,建立空间直角坐标系,求出两平面的法向量
,求出夹角的余弦值;(2)在第一问的基础上,利用点到平面的向量求距离公式进行求解.【详解】(1)取1AA的中点D,连接11,DCDB,在1BB上取点E,使得11BE=,连接DE,因为114ACAAAC===
,所以11AAC为等边三角形,故1CD⊥1AA,因为平面11AACC⊥平面11AABB,交线为1AA,1CD平面11AACC,故1CD⊥平面11AABB,因为1160AAB=,2AB=,14AA=,所以1112ABAD==,则11DABV为等边三角形,1160ADB=,因为11//AA
BB,所以11160BBDADB==,第17页共24页在1BDE中,由余弦定理得:222111112cos601421232DEBEBDBEBD=+−=+−=,故3DE=,则22211DEBEBD+=,故1DEBE⊥,则1DEAA⊥,因为平面11AACC⊥平面1
1AABB,交线为1AA,DE平面11AABB,所以DE⊥平面11AACC,故11,,DEAACD两两垂直,以D为坐标原点,11,,DEDCDA所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,则()()()1110,0,2,3,0,1,0,23,0ABC,设平面111ABC的法向量为
(),,mxyz=,则()()()()1111,,3,0,130,,0,23,22320mABxyzxzmACxyzyz=−=−==−=−=,令1x=,则3,1zy==,故()1,1,3m=,平面11ABBA的法向量为()0
,1,0n=,设平面111ABC与平面11ABBA夹角为,则平面111ABC与平面11ABBA夹角的余弦值()()1,1,30,1,05coscos,5113mnmnmn====++;(2)A点到平面111AB
C的距离即为三棱柱111ABCABC-的高h,第18页共24页由(1)知:平面111ABC的法向量为()1,1,3m=,()0,0,2A−,故()()10,0,41,1,34341551135AAmhm====++.20.某足球队为评估球员的场上作用,对球
员进行数据分析.球员甲在场上出任边锋、前卫、中场三个位置,根据过往多场比赛,其出场率与出场时球队的胜率如下表所示.场上位置边锋前卫中场出场率0.50.30.2球队胜率0.60.80.7(1)当甲出场比赛时,求球队输球的概率;(2)当甲出场比赛
时,在球队获胜的条件下,求球员甲担当前卫的概率;(3)如果你是教练员,将如何安排球员甲在场上的位置?请说明安排理由.【答案】(1)0.32(2)617(3)边锋,理由见解析.【分析】(1)根据条件概率公式分别计算
出甲球员在担任边锋、前卫、中场时赢球的概率,最后相加得到甲球员参加比赛时,球队赢球的概率,再用1去减即可.(2)根据条件概率的计算公式即可求解,(3)由三个位置上的赢球几率,即可做出判断.【详解】(1)设1A表示“甲球员担当边锋”;2A表示
“甲球员担当前卫”;3A表示“甲球员担当中场”;B表示“球队赢了某场比赛”,则()112233()(|)()(|)()(|)PBPAPBAPAPBAPAPBA=++0.50.60.30.80.20.70.300.2
40.140.68=++=++=,该球队某场比赛输球的概率为()110.680.32PB−=−=,(2)由(1)知:()0.68PB=,所以()()()220.30.860.6817PABPAB
PB===,第19页共24页所以球员甲担当前卫的概率为617(3)同(2)()()()110.50.6150.6834PABPABPB===()()()330.20.770.6834PABPABPB===由于123()()()
|||PAPPBBABA,所以应多安排甲球员担任边锋,来增大赢球的几率.21.已知函数()()21ln12fxxaxax=−+−,Ra.(1)讨论()fx的单调性;(2)曲线()yfx=上是否存在不同两点()11,Axy、
()22,Bxy,使得直线AB与曲线()yfx=在点1212,22xxxxf++处的切线平行?若存在,求出A、B坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)答案见解析;(2)不存在,理由见解析.【分析】(1)
求定义域,求导,分情况分类讨论,得到()fx的单调性;(2)利用直线AB的斜率与曲线()yfx=在点1212,22xxxxf++处的切线斜率相等,列出方程,化简整理得:121212lnln2xxxxxx−+=−,12xx
,再证明出121212lnln2xxxxxx−+−,12xx,恒成立,从而说明不存在这样的不同两点()11,Axy、()22,Bxy.【详解】(1)()()21ln12fxxaxax=−+−定义域为()0,+,则()()()()(
)2111111axaxxaxfxaxaxxx−+−+−++=−+−==,当11a−=,即1a=−时,()()210xfxx−+=,此时()fx在()0,+上单调递增,当1a−时,此时()10,1a−,令()0fx¢>
得:()10,1,xa−+,令()0fx时,1,1xa−第20页共24页故()fx在()10,,1,a−+上单调递增,在1,1xa−上单调递减,当10a−时,此时11a−,令()
0fx¢>得:()10,1,xa−+,令()0fx时,11,xa−,故()fx在()10,1,,a−+上单调递增,在11,xa−上单调递减,当0a=时,()1xfxx−+=,令()0fx¢>
,解得:01x,令()0fx,解得:1x,故()fx在()0,1上单调递增,在()1,x+上单调递减,当0a时,10a−,舍去,此时,令()0fx¢>,解得:()0,1x,令()0fx,解得:(
)1,x+,故()fx在()0,1上单调递增,在()1,x+上单调递减,综上:当0a时,()fx在()0,1上单调递增,在()1,x+上单调递减;当10a−时,()fx在()10,1,,a−+
上单调递增,在11,xa−上单调递减;当1a−时,()fx在()10,,1,a−+上单调递增,在1,1xa−上单调递减,当1a=−时,()fx在()0,+上单调递增.(2)()()()()()2111111axaxxaxfxaxax
xx−+−+−++=−+−==,()yfx=在点1212,22xxxxf++处的切线斜率为()12121212112222axxxxxxfxx++−+++=+,
因为()11,Axy、()22,Bxy为函数曲线上的不同两点,故12xx,直线AB的斜率为()()()()2211122212121211ln1ln122xaxaxxaxaxfxfxxxxx−+−−+−−−=−−,令()()()12122211122212121111ln1ln1
22222axxxxxaxaxxaxaxxxxx++−++−+−−+−−=+−,整理得:121212lnln2xxxxxx−+=−,12xx第21页共24页接下来证明121212lnln2xxxxxx−+−
,12xx,恒成立,不妨设120xx,121212lnln2xxxxxx−+−变形为()121121222lnlnlnxxxxxxxx−−=+,即1211212221lnlnln1xxxxxxxx−−=+,令12
xtx=,则1t构造()22ln1thttt−=−+,1t,则()()()()()()222212211011ttthttttt+−−−=−=++恒成立,故()22ln1thttt−=−+在1t上单调递增,则()()22ln101
thttht−=−=+,故121212lnln2xxxxxx−+−,12xx,恒成立,从而不存在不同两点()11,Axy、()22,Bxy,使得直线AB与曲线()yfx=在点1212,22xxxxf+
+处的切线平行.【点睛】对数平均不等式为12121212lnln2xxxxxxxx−+−,在处理函数极值点偏移问题上经常用到,可先证明,再利用对数平均不等式解决相关问题,证明的方法是结合1122lnlnlnxxxx−=,换元后将二元问题一元化,利用导函数进行
证明.22.已知椭圆221:14xCy+=的左、右顶点分别为1A、2A,上、下顶点分别为1B、2B,记四边形1122ABAB的内切圆为2C,过椭圆1C上一点T引圆2C的两条切线(切线斜率存在且不为0),分别交椭圆1C于点P、Q.(1
)试探究直线TP与TQ斜率之积是否为定值,并说明理由;(2)记点O为坐标原点,求证:P、O、Q三点共线.【答案】(1)直线TP与TQ斜率之积为定值14−,理由见解析(2)证明过程见解析【分析】(1)先求出2C:2245xy+=,不妨取
(),Tmn,则2214mn+=,利用点到直线距离等于半径,得到()2225410540mkmnkn−−+−=,得到21225454nkkm−=−,将2244mn=−代入可得直线TP与TQ斜第22页共24页率之积为14−;(2)设直线1:TPykxb=+,得到221445
kb+=,直线与椭圆221:14xCy+=联立,根据韦达定理得到()2121645514kxkm−=+,同理设出直线21:4TQyxbk=−+,联立后得到()2224165514kxkm−=+,从而120xx+=,同理可得120yy+=,证明出P、O、Q三点共线.【详解】(1
)由题意得:()()122,0,0,1BA,直线21AB方程为121xy+=,即220xy+−=,原点到直线21AB的距离为225514−=+,故内切圆2C的半径为255,由对称性可知圆心为()0,0,所以2C:2245xy+=,不妨取(),T
mn,则2214mn+=,此时切线方程为()ynkxm−=−,则22551kmnk−=+,整理得:()2225410540mkmnkn−−+−=,设过点(),Tmn引圆2C的两条切线斜率分别为12,kk,则21225454nkkm−=−,由2214mn+=得:2244mn=−,将其代入上式中
,()22212222545454154162045444nnnkkmnn−−−====−−−−−,故直线TP与TQ斜率之积为14−;(2)设直线1:TPykxb=+,则122551bk=+,解得:221445kb+=,与椭圆221:14xCy+=联立得:()
22211148440kxkbxb+++−=,第23页共24页设()11,Pxy,则21124414bxmk−=+,将221445kb+=代入,可得:()()2212244164445551414kkxkmkm+−−==++,设
直线21:4TQyxbk=−+,则222551116bk=+,整理得:22241520bk=+,与椭圆221:14xCy+=联立得:222222114404bxxbkk+++−=,设()22,Qxy,则222244114bxmk−=+
,将22241520bk=+代入可得:()2222241416445205511414kkxkmmk+−−==++,显然120xx+=,设直线1:TPxwyu=+,则122551uw=+,解得:221445wu+=,与椭圆221:14xCy+=联立得:()222
114240wywuyu+++−=,设()11,Pxy,则211244uynw−=+,将221445wu+=代入得:()()221224416445544wwywnwn+−+−==++,设直线24:TQxy
uw=−+,则22255161uw=+,解得:22246455uw=+,与椭圆221:14xCy+=联立得:22222168440yuyuww+−+−=,设()11,Qxy,则22224164uynw−=+,将22246455uw=+代入得:()2222246416445
551644wwywnnw−+−==++,故120yy+=,第24页共24页所以P、O、Q三点共线.【点睛】定值问题常见方法:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;(2)直接推理计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.