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宁夏石嘴山市2020届高三模拟数学(文)试题
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2020年高考(文科)数学二模试卷
一、选择题(共12小题).
1.已知集合A={x|0<x<3},B={x|log2x>1},则A∩B=( )
A.(2,3) B.(0,3) C.(1,2) D.(0,1)
2.设复数z满足(1+i)z=3+i,则|z|=( )
A. B.2 C. D.
3.Sn为等差数列{an}的前n项和,若S15=0,则a8=( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
4.通过随机询问200名性别不同的大学生是否爱好踢毽子运动,计算得到统计量K2的观测值k≈4.892,参照附表,得到的正确结论是( )
P(K2≥k)
0.10
0.05
0.025
k
2.706
3.841
5.024
A.有97.5%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”
B.有97.5%以上的把握认为“爱好该项运动与性别无关”
C.在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“爱好该项运动与性别有关”
D.在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“爱好该项运动与性别无关”
5.已知向量,满足||=1,||=,且,夹角为,则(+)•(2﹣)=( )
A. B. C. D.
6.《算数书》竹筒与上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍.其中记载有求“囷盖”的术:“置如其周,令相承也.又以高乘之,三十六成一”.该术相当于给出了由圆锥的底面周长L与高h,计算器体积的近似公式.它实际上是将圆锥体积公式中的圆周率近似取为3,那么近似公式相当于圆锥体积公式中的圆周率近似取为( )
A. B. C. D.
7.已知α,β是两个不同的平面,直线m⊂α,下列命题中正确的是( )
A.若α⊥β,则m∥β B.若α⊥β,则m⊥β
C.若m∥β,则α∥β D.若m⊥β,则α⊥β
8.函数y=xcosx+sinx的图象大致为( )
A. B.
C. D.
9.要得到函数的图象,可将y=2sin2x的图象向左平移( )
A.个单位 B.个单位 C.个单位 D.个单位
10.数学老师给出一个定义在R上的函数f(x),甲、乙、丙、丁四位同学各说出了这个函数的一条性质:
甲:在(﹣∞,0]上函数单调递减;乙:在[0,+∞)上函数单调递增;
丙:函数f(x)的图象关于直线x=1对称;丁:f(0)不是函数的最小值.
老师说:你们四个同学中恰好有三个人说的正确,那么,你认为说法错误的同学是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
11.若双曲线C:=1(a>0,b>0)的一条渐近线被曲线x2+y2﹣4x+2=0所截得的弦长为2.则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
12.已知函数f(x)=,函数F(x)=f(x)﹣b有四个不同的零点x1,x2,x3,x4,且满足:x1<x2<x3<x4,则的值是( )
A.﹣4 B.﹣3 C.﹣2 D.﹣1
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a5= .
14.若实数x,y满足不等式组则目标函数z=3x﹣y的最大值为 .
15.曲线f(x)=x+lnx在x=1处的切线方程是 .
16.已知三棱锥P﹣ABC中,PC⊥平面ABC,若PC=BC=,AB=2,PA与平面ABC所成线面角的正弦值为,则三棱锥P﹣ABC外接球的表面积为 .
三.解答题:共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.
17.在锐角△ABC中,a、b、c分别为角A、B、C所对的边,且=2csinA
(1)确定角C的大小;
(2)若c=,且△ABC的面积为,求a+b的值.
18.南充高中扎实推进阳光体育运动,积极引导学生走向操场,走进大自然,参加体育锻炼,每天上午第三节课后全校大课间活动时长35分钟.现为了了解学生的体育锻炼时间,采用简单随机抽样法抽取了100名学生,对其平均每日参加体育锻炼的时间(单位:分钟)进行调查,按平均每日体育锻炼时间分组统计如表:
分组
[0,30)
[30,60)
[60,90)
[90,120)
[120,150)
[150,180]
男生人数
2
16
19
18
5
3
女生人数
3
20
10
2
1
1
若将平均每日参加体育锻炼的时间不低于120分钟的学生称为“锻炼达人”.
(1)将频率视为概率,估计我校7000名学生中“锻炼达人”有多少?
(2)从这100名学生的“锻炼达人”中按性别分层抽取5人参加某项体育活动.
①求男生和女生各抽取了多少人;
②若从这5人中随机抽取2人作为组长候选人,求抽取的2人中男生和女生各1人的概率.
19.如图,三棱柱A1B1C1﹣ABC中,BB1⊥平面ABC,AB⊥BC,AB=2,BC=1,BB1=3,D是CC1的中点,E是AB的中点.
(Ⅰ)证明:DE∥平面C1BA1;
(Ⅱ)F是线段CC1上一点,且CF=2FC1,求A1到平面ABF的距离.
20.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距是2,长轴长为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)A,B是椭圆C的左右顶点,过点F(﹣,0)作直线l交椭圆C于M,N两点,若△MAB的面积是△NAB面积的2倍,求直线l的方程.
21.已知函数f(x)=lnx﹣mx2,g(x)=mx2+x(m∈R),令F(x)=f(x)+g(x).
(1)当m=时,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)若关于x的不等式F(x)≤mx﹣1恒成立,求整数m的最小值.
(二)选考题:共10分.请考生在22,23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.在直角坐标系x0y中,曲线C1的参数方程为(t为参数且t≠0,a∈[0,π)),曲线C2的参数方程为(θ为参数),以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C3的极坐标方程为ρ=4cosθ.
(1)求C2的普通方程及C3的直角坐标方程;
(2)若曲线C1与曲线C2C3分别交于点A,B,求|AB|的最大值.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|2x+a|﹣|x﹣3|(a∈R).
(1)若a=﹣1,求不等式f(x)+1>0的解集;
(2)已知a>0,若f(x)+3a>2对于任意x∈R恒成立,求a的取值范围.
参考答案
一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的.请把正确选项涂在答题卡的相应位置上.
1.已知集合A={x|0<x<3},B={x|log2x>1},则A∩B=( )
A.(2,3) B.(0,3) C.(1,2) D.(0,1)
【分析】先分别求出集合A,B,由此能求出A∩B.
解:集合A={x|0<x<3}=(0,3),B={x|log2x>1}=(2,+∞),则A∩B=(2,3),
故选:A.
2.设复数z满足(1+i)z=3+i,则|z|=( )
A. B.2 C. D.
【分析】把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的计算公式求解.
解:由(1+i)z=3+i,得z=,
∴|z|=.
故选:D.
3.Sn为等差数列{an}的前n项和,若S15=0,则a8=( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
【分析】根据等差数列的性质和求和公式即可求出.
解:Sn为等差数列{an}的前n项和,S15==15a8=0,
则a8=0,
故选:B.
4.通过随机询问200名性别不同的大学生是否爱好踢毽子运动,计算得到统计量K2的观测值k≈4.892,参照附表,得到的正确结论是( )
P(K2≥k)
0.10
0.05
0.025
k
2.706
3.841
5.024
A.有97.5%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”
B.有97.5%以上的把握认为“爱好该项运动与性别无关”
C.在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“爱好该项运动与性别有关”
D.在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“爱好该项运动与性别无关”
【分析】通过计算得到统计量值k2的观测值k,参照题目中的数值表,即可得出正确的结论.
解:∵计算得到统计量值k2的观测值k≈4.892>3.841,
参照题目中的数值表,得到正确的结论是:
在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“爱好该运动与性别有关”.
故选:C.
5.已知向量,满足||=1,||=,且,夹角为,则(+)•(2﹣)=( )
A. B. C. D.
【分析】按照多项式乘多项式展开后利用数量积的性质可得.
解:(+)•(2﹣)=22﹣2+•=2﹣3+1×=
故选:A.
6.《算数书》竹筒与上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍.其中记载有求“囷盖”的术:“置如其周,令相承也.又以高乘之,三十六成一”.该术相当于给出了由圆锥的底面周长L与高h,计算器体积的近似公式.它实际上是将圆锥体积公式中的圆周率近似取为3,那么近似公式相当于圆锥体积公式中的圆周率近似取为( )
A. B. C. D.
【分析】设圆锥底面圆的半径r,高h,写出底面周长L,写出圆锥体积,代入近似公式即可求出π的近似值.
解:设圆锥底面圆的半径为r,高为h,
依题意,L=2πr,=,
∴π=,即π=.
即π的近似值为.
故选:C.
7.已知α,β是两个不同的平面,直线m⊂α,下列命题中正确的是( )
A.若α⊥β,则m∥β B.若α⊥β,则m⊥β
C.若m∥β,则α∥β D.若m⊥β,则α⊥β
【分析】直接利用线面垂直和平行的判定和性质的应用求出结果.
解:对于选项A:若α⊥β,则m∥β也可能m⊥β,故错误.
对于选项B:若α⊥β,则m⊥β也可能m∥β,故错误.
对于选项C:若m∥β,则α∥β也可能α与β相交,故错误.
对于选项D,直线m⊂α,m⊥β,则α⊥β是面面垂直的判定,故正确.
故选:D.
8.函数y=xcosx+sinx的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【分析】给出的函数是奇函数,奇函数图象关于原点中心对称,由此排除B,然后利用区特值排除A和C,则答案可求.
解:因为函数y=xcosx+sinx为奇函数,所以排除选项B,
由当x=时,,
当x=π时,y=π×cosπ+sinπ=﹣π<0.
由此可排除选项A和选项C.
故正确的选项为D.
故选:D.
9.要得到函数的图象,可将y=2sin2x的图象向左平移( )
A.个单位 B.个单位 C.个单位 D.个单位
【分析】根据两角和差的正弦公式求得 f(x)的解析式,再利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,得出结论.
解:由于函数f(x)=sin2x+cos2x=2(sin2x+cos2x)=2sin(2x+)=2sin[2(x+)],
故将y=2sin2x的图象向左平移个单位,可得 f(x)=2sin(2x+)的图象,
故选:A.
10.数学老师给出一个定义在R上的函数f(x),甲、乙、丙、丁四位同学各说出了这个函数的一条性质:
甲:在(﹣∞,0]上函数单调递减;乙:在[0,+∞)上函数单调递增;
丙:函数f(x)的图象关于直线x=1对称;丁:f(0)不是函数的最小值.
老师说:你们四个同学中恰好有三个人说的正确,那么,你认为说法错误的同学是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【分析】如果甲乙正确,那么丙丁都是错的,与题干矛盾;根据函数图象的性质,乙丙不会同时成立,故乙的说法错误
解:假设甲,乙两个同学回答正确,
∵在[0,+∞)上函数单调递增;∴丙说“在定义域R上函数的图象关于直线x=1对称”错误.
此时f(0)是函数的最小值,∴丁的回答也是错误的,这与“四个同学中恰好有三个人说的正确”矛盾.
∴只有乙回答错误.
故选:B.
11.若双曲线C:=1(a>0,b>0)的一条渐近线被曲线x2+y2﹣4x+2=0所截得的弦长为2.则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
【分析】通过圆的圆心与双曲线的渐近线的距离,列出关系式,然后求解双曲线的离心率即可.
解:双曲线C:=1(a>0,b>0)的一条渐近线不妨为:bx+ay=0,
圆x2+y2﹣4x+2=0即为(x﹣2)2+y2=2的圆心(2,0),半径为,
双曲线的一条渐近线被圆x2+y2﹣4x+2=0所截得的弦长为2,
可得圆心到直线的距离为:=1=,,
解得:e==,
故选:B.
12.已知函数f(x)=,函数F(x)=f(x)﹣b有四个不同的零点x1,x2,x3,x4,且满足:x1<x2<x3<x4,则的值是( )
A.﹣4 B.﹣3 C.﹣2 D.﹣1
【分析】根据函数图象得出4个零点的关系及范围,进而求得结论.
解:作出f(x)的函数图象如图所示:
由图象知 x1+x2=﹣4,x3x4=1,
∴==﹣4.
故的值是﹣4.
故选:A.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a5= .
【分析】由已知结合等比数列的性质及通项公式可求公比q及首项,进而可求.
解:因为a1+a3=10,a2+a4=(a1+a3)q=10q=5,
所以q=,
∴,
所以a1=8
则a5=8×=.
故答案为:
14.若实数x,y满足不等式组则目标函数z=3x﹣y的最大值为 12 .
【分析】画出约束条件的可行域,求出最优解,即可求解目标函数的最大值.
解:作出实数x,y满足不等式组可行域如图,由,解得A(4,0)
目标函数y=3x﹣z,
当y=3x﹣z过点(4,0)时,z有最大值,且最大值为12.
故答案为:12.
15.曲线f(x)=x+lnx在x=1处的切线方程是 y=2x﹣1 .
【分析】求出曲线的导函数,把x=1代入即可得到切线的斜率,然后根据(1,1)和斜率写出切线的方程即可.
解:由函数y=x+lnx知y′=1+,
把x=1代入y′得到切线的斜率k=1+1=2
则切线方程为:y﹣1=2(x﹣1),即y=2x﹣1.
故答案为:y=2x﹣1
16.已知三棱锥P﹣ABC中,PC⊥平面ABC,若PC=BC=,AB=2,PA与平面ABC所成线面角的正弦值为,则三棱锥P﹣ABC外接球的表面积为 16π .
【分析】根据已知可得AB⊥BC,可得三棱锥P﹣ABC的外接球,即为以PC,AC,AB为长宽高的长方体的外接球,根据已知PC、AC、AB的长,代入长方体外接球直径(长方体对角线)公式,易得球半径,即可求出三棱锥外接球的表面积.
解:∵PC⊥平面ABC,PA与平面ABC所成线面角的正弦值为,∴,⇒PA=4,
根据勾股定理可得AC=,
在△ABC中,BC=,AC=,AB=2,则△ABC为直角三角形.
三棱锥P﹣ABC外接球即为以PC,AC,AB为长宽高的长方体的外接球,
故2R=,三棱锥外接球的表面积为S=4πR2=16π.
故答案为:16π.
三.解答题:共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.
17.在锐角△ABC中,a、b、c分别为角A、B、C所对的边,且=2csinA
(1)确定角C的大小;
(2)若c=,且△ABC的面积为,求a+b的值.
【分析】(1)利用正弦定理把已知条件转化成角的正弦,整理可求得sinC,进而求得C.
(2)利用三角形面积求得ab的值,利用余弦定理求得a2+b2的值,最后求得a+b的值.
解:(1)∵=2csinA
∴正弦定理得,
∵A锐角,
∴sinA>0,
∴,
又∵C锐角,
∴
(2)三角形ABC中,由余弦定理得c2=a2+b2﹣2abcosC
即7=a2+b2﹣ab,
又由△ABC的面积得.
即ab=6,
∴(a+b)2=a2+b2+2ab=25
由于a+b为正,所以a+b=5.
18.南充高中扎实推进阳光体育运动,积极引导学生走向操场,走进大自然,参加体育锻炼,每天上午第三节课后全校大课间活动时长35分钟.现为了了解学生的体育锻炼时间,采用简单随机抽样法抽取了100名学生,对其平均每日参加体育锻炼的时间(单位:分钟)进行调查,按平均每日体育锻炼时间分组统计如表:
分组
[0,30)
[30,60)
[60,90)
[90,120)
[120,150)
[150,180]
男生人数
2
16
19
18
5
3
女生人数
3
20
10
2
1
1
若将平均每日参加体育锻炼的时间不低于120分钟的学生称为“锻炼达人”.
(1)将频率视为概率,估计我校7000名学生中“锻炼达人”有多少?
(2)从这100名学生的“锻炼达人”中按性别分层抽取5人参加某项体育活动.
①求男生和女生各抽取了多少人;
②若从这5人中随机抽取2人作为组长候选人,求抽取的2人中男生和女生各1人的概率.
【分析】(1)100名学生中“锻炼达人”的人数为10人,由此能求出我校7000名学生中“锻炼达人”的人数.
(2)①100名学生中的“锻炼达人”有10人,其中男生8人,女生2人.从10人中按性别分层抽取5人参加体育活动,能求出男生,女生各抽取多少人.
②抽取的5人中有4名男生和1名女生,四名男生一次编号为男1,男2,男3,男4,5人中随机抽取2人,利用列举法能求出抽取的2人中男生和女生各1人的概率.
解:(1)由表可知,100名学生中“锻炼达人”的人数为10人,
将频率视为概率,我校7000名学生中“锻炼达人”的人数为(人)
(2)①由(1)知100名学生中的“锻炼达人”有10人,其中男生8人,女生2人.
从10人中按性别分层抽取5人参加体育活动,则男生抽取4人,女生抽取1人.
②抽取的5人中有4名男生和1名女生,四名男生一次编号为男1,男2,男3,男4,
则5人中随机抽取2人的所有结果有:
男1男2,男1男3,男1 男4,男1女,男2男3,男2男4,男2女,男3男4,男3女,男4女.共有10种结果,
且每种结果发生的可能性相等.
记“抽取的2人中男生和女生各1人”为事件A,
则事件A包含的结果有男1女,男2女,男3女,男4女,共4个,
故抽取的2人中男生和女生各1人的概率.
19.如图,三棱柱A1B1C1﹣ABC中,BB1⊥平面ABC,AB⊥BC,AB=2,BC=1,BB1=3,D是CC1的中点,E是AB的中点.
(Ⅰ)证明:DE∥平面C1BA1;
(Ⅱ)F是线段CC1上一点,且CF=2FC1,求A1到平面ABF的距离.
【分析】(Ⅰ)取AA1的中点G,连接EG,DG,利用D是棱CC1的中点,G是棱AA1的中点,可得线线平行,从而可得线面平行,进而可得面面平行,即可证明DE∥平面C1BA1;
(Ⅱ)连接AF,BF,A1F,由已知可得BC⊥平面AA1B,则F到底面AA1B的距离为BC=1.再求出三角形AA1B与三角形ABF的面积,设A1到平面ABF的距离为h,则由列式求解A1到平面ABF的距离.
【解答】(Ⅰ)证明:取AA1的中点G,连接EG,DG,
∵D是棱CC1的中点,G是棱AA1的中点,
∴DG∥A1C1,EG∥BA1,
∵DG⊄平面C1BA1,C1A1⊂平面C1BA1,EG⊄平面C1BA1,BA1⊂平面C1BA1,
∴DG∥平面AB1C1,BA1∥平面AB1C1,
又∵EG∩DG=G,
∴平面DEG∥平面BA1C1,
∵DE⊂平面DEF
∴DE∥平面BA1C1;
(Ⅱ)解:连接AF,BF,A1F,
由已知BB1⊥平面ABC,AB⊥BC,可得BC⊥平面AA1B,则F到底面AA1B的距离为BC=1.
又AB=2,AA1=BB1=3,∴.
由CF=2FC1,得CF=2,则BF=,.
设A1到平面ABF的距离为h,则由,
得,则h=.
故A1到平面ABF的距离.
20.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距是2,长轴长为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)A,B是椭圆C的左右顶点,过点F(﹣,0)作直线l交椭圆C于M,N两点,若△MAB的面积是△NAB面积的2倍,求直线l的方程.
【分析】(1)由题意求得a与c的值,结合隐含条件求得b,则椭圆方程可求;
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),由已知可得,直线MN与x轴不重合,设直线MN:x=my﹣,联立直线方程与椭圆方程,化为关于y的一元二次方程,由面积关系可得M,N的纵坐标的关系,结合根与系数的关系求解m,则直线方程可求.
解:(1)由题意,2c=2,2a=4,则a=2,c=.
∴b2=a2﹣c2=2.
∴椭圆C的方程为;
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
由已知可得,直线MN与x轴不重合,设直线MN:x=my﹣.
联立,整理得.
△=8m2+8(m2+2)=16m2+16>0.
,<0.
由S△MAB=2S△NAB,得|y1|=|y2|,即y1=﹣2y2,
从而.
解得,即m=.
∴直线MN的方程为:x﹣或x+.
21.已知函数f(x)=lnx﹣mx2,g(x)=mx2+x(m∈R),令F(x)=f(x)+g(x).
(1)当m=时,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)若关于x的不等式F(x)≤mx﹣1恒成立,求整数m的最小值.
【分析】(1)先求函数的定义域,然后求导,通过导数大于零得到增区间;
(2)关于x的不等式F(x)≤mx﹣1恒成立,即为lnx﹣mx2+(1﹣m)x+1≤0恒成立,令h(x)=lnx﹣mx2+(1﹣m)x+1,求得导数,求得单调区间,讨论m的符号,由最大值小于等于0,通过分析即可得到m的最小值.
解:(1)当m=时,f(x)=lnx﹣x2,(x>0),
由f′(x)=﹣x=>0,得
x<1,又∵x>0,
∴函数f(x)的单调递增区间为(0,1).
(2)关于x的不等式F(x)≤mx﹣1恒成立,即为
lnx﹣mx2+(1﹣m)x+1≤0恒成立,
令h(x)=lnx﹣mx2+(1﹣m)x+1,h′(x)=﹣mx+1﹣m=,
当m≤0可得h′(x)>0恒成立,h(x)递增,无最大值,不成立;
当m>0时,h′(x)=,
当x>,h′(x)<0,h(x)递减,当0<x<,h′(x)>0,h(x)递增,
则有x=取得极大值,且为最大值.
由恒成立思想可得ln﹣+≤0,
即为2mlnm≥1,
显然m=1不成立,m=2时,4ln2≥1即有24≥e成立.
整数m的最小值为2.
(二)选考题:共10分.请考生在22,23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.在直角坐标系x0y中,曲线C1的参数方程为(t为参数且t≠0,a∈[0,π)),曲线C2的参数方程为(θ为参数),以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C3的极坐标方程为ρ=4cosθ.
(1)求C2的普通方程及C3的直角坐标方程;
(2)若曲线C1与曲线C2C3分别交于点A,B,求|AB|的最大值.
【分析】(1)由消去参数θ得C2的普通方程为:x2+(y﹣1)2=1;由ρ=4cosθ得ρ2=4ρcosθ得C3的直角坐标方程为:x2+y2=4x,即(x﹣2)2+y2=4.
(2)C1的极坐标方程为:θ=α,C2的极坐标方程为:ρ=2sinθ,将θ=α分别代入C2,C3的极坐标方程后利用极径的几何意义可得.
解:(1)由消去参数θ得C2的普通方程为:x2+(y﹣1)2=1;
由ρ=4cosθ得ρ2=4ρcosθ得C3的直角坐标方程为:x2+y2=4x,即(x﹣2)2+y2=4.
(2)C1的极坐标方程为:θ=α,C2的极坐标方程为:ρ=2sinθ
将θ=α分别代入C2,C3的极坐标方程得:ρA=2sinα,ρB=4cosα,
∴|AB|=|ρA﹣ρB|=|2sinα﹣4cosα|=|2sin(α+φ)|.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|2x+a|﹣|x﹣3|(a∈R).
(1)若a=﹣1,求不等式f(x)+1>0的解集;
(2)已知a>0,若f(x)+3a>2对于任意x∈R恒成立,求a的取值范围.
【分析】(1 )当a=﹣1吋,函数f(x)=|2x﹣1|﹣|x﹣3|,利用分段讨论法去掉绝对值,求出对应不等式的解集;
(2)当a>0吋,利用分段讨论法去掉绝对值,求出对应f(x)的最小值f(x)min,
再解关于a的不等式,从而求出a的取值范围.
解:(1 )当a=﹣1吋,函数f(x)=|2x﹣1|﹣|x﹣3|,
当x≤时,f(x)=1﹣2x+(x﹣3)=﹣x﹣2,
不等式f(x)+1>0化为﹣x﹣2+1>0,解得x<﹣1;
当<x<3时,f(x)=2x﹣1+(x﹣3)=3x﹣4,
不等式f(x)+1>0化为3x﹣4+1>0,解得x>1,取1<x<3;
当x≥3时,f(x)=2x﹣1﹣(x﹣3)=x+2,
不等式f(x)+1>0化为x+2+1>0,解得x>﹣3,取x≥3;
综上所述,不等式f(x)+1>0的解集为{x|x<﹣1或x>1};
(2)当a>0吋,若x≤﹣,则f(x)=﹣2x﹣a+(x﹣3)=﹣x﹣a﹣3,
此时f(x)min=f(﹣)=﹣﹣3,则f(x)+3a≥a﹣3>2,解得a>2;
若﹣<x<3,则f(x)=2x+a+(x﹣3)=3x+a﹣3,
此时f(x)>f(﹣)=﹣a﹣3,则f(x)+3a>a﹣3>2,解得a>2;
若x≥3,则f(x)=2x+a﹣(x﹣3)=x+a+3,
此时f(x)min=f(3)=6+a,则f(x)+3a≥4a+6>2恒成立;
综上所述,不等式f(x)+3a>2对任意x∈一、选择题恒成立时,a的取值范围是a>2.
一、选择题(共12小题).
1.已知集合A={x|0<x<3},B={x|log2x>1},则A∩B=( )
A.(2,3) B.(0,3) C.(1,2) D.(0,1)
2.设复数z满足(1+i)z=3+i,则|z|=( )
A. B.2 C. D.
3.Sn为等差数列{an}的前n项和,若S15=0,则a8=( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
4.通过随机询问200名性别不同的大学生是否爱好踢毽子运动,计算得到统计量K2的观测值k≈4.892,参照附表,得到的正确结论是( )
P(K2≥k)
0.10
0.05
0.025
k
2.706
3.841
5.024
A.有97.5%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”
B.有97.5%以上的把握认为“爱好该项运动与性别无关”
C.在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“爱好该项运动与性别有关”
D.在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“爱好该项运动与性别无关”
5.已知向量,满足||=1,||=,且,夹角为,则(+)•(2﹣)=( )
A. B. C. D.
6.《算数书》竹筒与上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍.其中记载有求“囷盖”的术:“置如其周,令相承也.又以高乘之,三十六成一”.该术相当于给出了由圆锥的底面周长L与高h,计算器体积的近似公式.它实际上是将圆锥体积公式中的圆周率近似取为3,那么近似公式相当于圆锥体积公式中的圆周率近似取为( )
A. B. C. D.
7.已知α,β是两个不同的平面,直线m⊂α,下列命题中正确的是( )
A.若α⊥β,则m∥β B.若α⊥β,则m⊥β
C.若m∥β,则α∥β D.若m⊥β,则α⊥β
8.函数y=xcosx+sinx的图象大致为( )
A. B.
C. D.
9.要得到函数的图象,可将y=2sin2x的图象向左平移( )
A.个单位 B.个单位 C.个单位 D.个单位
10.数学老师给出一个定义在R上的函数f(x),甲、乙、丙、丁四位同学各说出了这个函数的一条性质:
甲:在(﹣∞,0]上函数单调递减;乙:在[0,+∞)上函数单调递增;
丙:函数f(x)的图象关于直线x=1对称;丁:f(0)不是函数的最小值.
老师说:你们四个同学中恰好有三个人说的正确,那么,你认为说法错误的同学是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
11.若双曲线C:=1(a>0,b>0)的一条渐近线被曲线x2+y2﹣4x+2=0所截得的弦长为2.则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
12.已知函数f(x)=,函数F(x)=f(x)﹣b有四个不同的零点x1,x2,x3,x4,且满足:x1<x2<x3<x4,则的值是( )
A.﹣4 B.﹣3 C.﹣2 D.﹣1
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a5= .
14.若实数x,y满足不等式组则目标函数z=3x﹣y的最大值为 .
15.曲线f(x)=x+lnx在x=1处的切线方程是 .
16.已知三棱锥P﹣ABC中,PC⊥平面ABC,若PC=BC=,AB=2,PA与平面ABC所成线面角的正弦值为,则三棱锥P﹣ABC外接球的表面积为 .
三.解答题:共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.
17.在锐角△ABC中,a、b、c分别为角A、B、C所对的边,且=2csinA
(1)确定角C的大小;
(2)若c=,且△ABC的面积为,求a+b的值.
18.南充高中扎实推进阳光体育运动,积极引导学生走向操场,走进大自然,参加体育锻炼,每天上午第三节课后全校大课间活动时长35分钟.现为了了解学生的体育锻炼时间,采用简单随机抽样法抽取了100名学生,对其平均每日参加体育锻炼的时间(单位:分钟)进行调查,按平均每日体育锻炼时间分组统计如表:
分组
[0,30)
[30,60)
[60,90)
[90,120)
[120,150)
[150,180]
男生人数
2
16
19
18
5
3
女生人数
3
20
10
2
1
1
若将平均每日参加体育锻炼的时间不低于120分钟的学生称为“锻炼达人”.
(1)将频率视为概率,估计我校7000名学生中“锻炼达人”有多少?
(2)从这100名学生的“锻炼达人”中按性别分层抽取5人参加某项体育活动.
①求男生和女生各抽取了多少人;
②若从这5人中随机抽取2人作为组长候选人,求抽取的2人中男生和女生各1人的概率.
19.如图,三棱柱A1B1C1﹣ABC中,BB1⊥平面ABC,AB⊥BC,AB=2,BC=1,BB1=3,D是CC1的中点,E是AB的中点.
(Ⅰ)证明:DE∥平面C1BA1;
(Ⅱ)F是线段CC1上一点,且CF=2FC1,求A1到平面ABF的距离.
20.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距是2,长轴长为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)A,B是椭圆C的左右顶点,过点F(﹣,0)作直线l交椭圆C于M,N两点,若△MAB的面积是△NAB面积的2倍,求直线l的方程.
21.已知函数f(x)=lnx﹣mx2,g(x)=mx2+x(m∈R),令F(x)=f(x)+g(x).
(1)当m=时,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)若关于x的不等式F(x)≤mx﹣1恒成立,求整数m的最小值.
(二)选考题:共10分.请考生在22,23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.在直角坐标系x0y中,曲线C1的参数方程为(t为参数且t≠0,a∈[0,π)),曲线C2的参数方程为(θ为参数),以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C3的极坐标方程为ρ=4cosθ.
(1)求C2的普通方程及C3的直角坐标方程;
(2)若曲线C1与曲线C2C3分别交于点A,B,求|AB|的最大值.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|2x+a|﹣|x﹣3|(a∈R).
(1)若a=﹣1,求不等式f(x)+1>0的解集;
(2)已知a>0,若f(x)+3a>2对于任意x∈R恒成立,求a的取值范围.
参考答案
一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的.请把正确选项涂在答题卡的相应位置上.
1.已知集合A={x|0<x<3},B={x|log2x>1},则A∩B=( )
A.(2,3) B.(0,3) C.(1,2) D.(0,1)
【分析】先分别求出集合A,B,由此能求出A∩B.
解:集合A={x|0<x<3}=(0,3),B={x|log2x>1}=(2,+∞),则A∩B=(2,3),
故选:A.
2.设复数z满足(1+i)z=3+i,则|z|=( )
A. B.2 C. D.
【分析】把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的计算公式求解.
解:由(1+i)z=3+i,得z=,
∴|z|=.
故选:D.
3.Sn为等差数列{an}的前n项和,若S15=0,则a8=( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
【分析】根据等差数列的性质和求和公式即可求出.
解:Sn为等差数列{an}的前n项和,S15==15a8=0,
则a8=0,
故选:B.
4.通过随机询问200名性别不同的大学生是否爱好踢毽子运动,计算得到统计量K2的观测值k≈4.892,参照附表,得到的正确结论是( )
P(K2≥k)
0.10
0.05
0.025
k
2.706
3.841
5.024
A.有97.5%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”
B.有97.5%以上的把握认为“爱好该项运动与性别无关”
C.在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“爱好该项运动与性别有关”
D.在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“爱好该项运动与性别无关”
【分析】通过计算得到统计量值k2的观测值k,参照题目中的数值表,即可得出正确的结论.
解:∵计算得到统计量值k2的观测值k≈4.892>3.841,
参照题目中的数值表,得到正确的结论是:
在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“爱好该运动与性别有关”.
故选:C.
5.已知向量,满足||=1,||=,且,夹角为,则(+)•(2﹣)=( )
A. B. C. D.
【分析】按照多项式乘多项式展开后利用数量积的性质可得.
解:(+)•(2﹣)=22﹣2+•=2﹣3+1×=
故选:A.
6.《算数书》竹筒与上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍.其中记载有求“囷盖”的术:“置如其周,令相承也.又以高乘之,三十六成一”.该术相当于给出了由圆锥的底面周长L与高h,计算器体积的近似公式.它实际上是将圆锥体积公式中的圆周率近似取为3,那么近似公式相当于圆锥体积公式中的圆周率近似取为( )
A. B. C. D.
【分析】设圆锥底面圆的半径r,高h,写出底面周长L,写出圆锥体积,代入近似公式即可求出π的近似值.
解:设圆锥底面圆的半径为r,高为h,
依题意,L=2πr,=,
∴π=,即π=.
即π的近似值为.
故选:C.
7.已知α,β是两个不同的平面,直线m⊂α,下列命题中正确的是( )
A.若α⊥β,则m∥β B.若α⊥β,则m⊥β
C.若m∥β,则α∥β D.若m⊥β,则α⊥β
【分析】直接利用线面垂直和平行的判定和性质的应用求出结果.
解:对于选项A:若α⊥β,则m∥β也可能m⊥β,故错误.
对于选项B:若α⊥β,则m⊥β也可能m∥β,故错误.
对于选项C:若m∥β,则α∥β也可能α与β相交,故错误.
对于选项D,直线m⊂α,m⊥β,则α⊥β是面面垂直的判定,故正确.
故选:D.
8.函数y=xcosx+sinx的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【分析】给出的函数是奇函数,奇函数图象关于原点中心对称,由此排除B,然后利用区特值排除A和C,则答案可求.
解:因为函数y=xcosx+sinx为奇函数,所以排除选项B,
由当x=时,,
当x=π时,y=π×cosπ+sinπ=﹣π<0.
由此可排除选项A和选项C.
故正确的选项为D.
故选:D.
9.要得到函数的图象,可将y=2sin2x的图象向左平移( )
A.个单位 B.个单位 C.个单位 D.个单位
【分析】根据两角和差的正弦公式求得 f(x)的解析式,再利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,得出结论.
解:由于函数f(x)=sin2x+cos2x=2(sin2x+cos2x)=2sin(2x+)=2sin[2(x+)],
故将y=2sin2x的图象向左平移个单位,可得 f(x)=2sin(2x+)的图象,
故选:A.
10.数学老师给出一个定义在R上的函数f(x),甲、乙、丙、丁四位同学各说出了这个函数的一条性质:
甲:在(﹣∞,0]上函数单调递减;乙:在[0,+∞)上函数单调递增;
丙:函数f(x)的图象关于直线x=1对称;丁:f(0)不是函数的最小值.
老师说:你们四个同学中恰好有三个人说的正确,那么,你认为说法错误的同学是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【分析】如果甲乙正确,那么丙丁都是错的,与题干矛盾;根据函数图象的性质,乙丙不会同时成立,故乙的说法错误
解:假设甲,乙两个同学回答正确,
∵在[0,+∞)上函数单调递增;∴丙说“在定义域R上函数的图象关于直线x=1对称”错误.
此时f(0)是函数的最小值,∴丁的回答也是错误的,这与“四个同学中恰好有三个人说的正确”矛盾.
∴只有乙回答错误.
故选:B.
11.若双曲线C:=1(a>0,b>0)的一条渐近线被曲线x2+y2﹣4x+2=0所截得的弦长为2.则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
【分析】通过圆的圆心与双曲线的渐近线的距离,列出关系式,然后求解双曲线的离心率即可.
解:双曲线C:=1(a>0,b>0)的一条渐近线不妨为:bx+ay=0,
圆x2+y2﹣4x+2=0即为(x﹣2)2+y2=2的圆心(2,0),半径为,
双曲线的一条渐近线被圆x2+y2﹣4x+2=0所截得的弦长为2,
可得圆心到直线的距离为:=1=,,
解得:e==,
故选:B.
12.已知函数f(x)=,函数F(x)=f(x)﹣b有四个不同的零点x1,x2,x3,x4,且满足:x1<x2<x3<x4,则的值是( )
A.﹣4 B.﹣3 C.﹣2 D.﹣1
【分析】根据函数图象得出4个零点的关系及范围,进而求得结论.
解:作出f(x)的函数图象如图所示:
由图象知 x1+x2=﹣4,x3x4=1,
∴==﹣4.
故的值是﹣4.
故选:A.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a5= .
【分析】由已知结合等比数列的性质及通项公式可求公比q及首项,进而可求.
解:因为a1+a3=10,a2+a4=(a1+a3)q=10q=5,
所以q=,
∴,
所以a1=8
则a5=8×=.
故答案为:
14.若实数x,y满足不等式组则目标函数z=3x﹣y的最大值为 12 .
【分析】画出约束条件的可行域,求出最优解,即可求解目标函数的最大值.
解:作出实数x,y满足不等式组可行域如图,由,解得A(4,0)
目标函数y=3x﹣z,
当y=3x﹣z过点(4,0)时,z有最大值,且最大值为12.
故答案为:12.
15.曲线f(x)=x+lnx在x=1处的切线方程是 y=2x﹣1 .
【分析】求出曲线的导函数,把x=1代入即可得到切线的斜率,然后根据(1,1)和斜率写出切线的方程即可.
解:由函数y=x+lnx知y′=1+,
把x=1代入y′得到切线的斜率k=1+1=2
则切线方程为:y﹣1=2(x﹣1),即y=2x﹣1.
故答案为:y=2x﹣1
16.已知三棱锥P﹣ABC中,PC⊥平面ABC,若PC=BC=,AB=2,PA与平面ABC所成线面角的正弦值为,则三棱锥P﹣ABC外接球的表面积为 16π .
【分析】根据已知可得AB⊥BC,可得三棱锥P﹣ABC的外接球,即为以PC,AC,AB为长宽高的长方体的外接球,根据已知PC、AC、AB的长,代入长方体外接球直径(长方体对角线)公式,易得球半径,即可求出三棱锥外接球的表面积.
解:∵PC⊥平面ABC,PA与平面ABC所成线面角的正弦值为,∴,⇒PA=4,
根据勾股定理可得AC=,
在△ABC中,BC=,AC=,AB=2,则△ABC为直角三角形.
三棱锥P﹣ABC外接球即为以PC,AC,AB为长宽高的长方体的外接球,
故2R=,三棱锥外接球的表面积为S=4πR2=16π.
故答案为:16π.
三.解答题:共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.
17.在锐角△ABC中,a、b、c分别为角A、B、C所对的边,且=2csinA
(1)确定角C的大小;
(2)若c=,且△ABC的面积为,求a+b的值.
【分析】(1)利用正弦定理把已知条件转化成角的正弦,整理可求得sinC,进而求得C.
(2)利用三角形面积求得ab的值,利用余弦定理求得a2+b2的值,最后求得a+b的值.
解:(1)∵=2csinA
∴正弦定理得,
∵A锐角,
∴sinA>0,
∴,
又∵C锐角,
∴
(2)三角形ABC中,由余弦定理得c2=a2+b2﹣2abcosC
即7=a2+b2﹣ab,
又由△ABC的面积得.
即ab=6,
∴(a+b)2=a2+b2+2ab=25
由于a+b为正,所以a+b=5.
18.南充高中扎实推进阳光体育运动,积极引导学生走向操场,走进大自然,参加体育锻炼,每天上午第三节课后全校大课间活动时长35分钟.现为了了解学生的体育锻炼时间,采用简单随机抽样法抽取了100名学生,对其平均每日参加体育锻炼的时间(单位:分钟)进行调查,按平均每日体育锻炼时间分组统计如表:
分组
[0,30)
[30,60)
[60,90)
[90,120)
[120,150)
[150,180]
男生人数
2
16
19
18
5
3
女生人数
3
20
10
2
1
1
若将平均每日参加体育锻炼的时间不低于120分钟的学生称为“锻炼达人”.
(1)将频率视为概率,估计我校7000名学生中“锻炼达人”有多少?
(2)从这100名学生的“锻炼达人”中按性别分层抽取5人参加某项体育活动.
①求男生和女生各抽取了多少人;
②若从这5人中随机抽取2人作为组长候选人,求抽取的2人中男生和女生各1人的概率.
【分析】(1)100名学生中“锻炼达人”的人数为10人,由此能求出我校7000名学生中“锻炼达人”的人数.
(2)①100名学生中的“锻炼达人”有10人,其中男生8人,女生2人.从10人中按性别分层抽取5人参加体育活动,能求出男生,女生各抽取多少人.
②抽取的5人中有4名男生和1名女生,四名男生一次编号为男1,男2,男3,男4,5人中随机抽取2人,利用列举法能求出抽取的2人中男生和女生各1人的概率.
解:(1)由表可知,100名学生中“锻炼达人”的人数为10人,
将频率视为概率,我校7000名学生中“锻炼达人”的人数为(人)
(2)①由(1)知100名学生中的“锻炼达人”有10人,其中男生8人,女生2人.
从10人中按性别分层抽取5人参加体育活动,则男生抽取4人,女生抽取1人.
②抽取的5人中有4名男生和1名女生,四名男生一次编号为男1,男2,男3,男4,
则5人中随机抽取2人的所有结果有:
男1男2,男1男3,男1 男4,男1女,男2男3,男2男4,男2女,男3男4,男3女,男4女.共有10种结果,
且每种结果发生的可能性相等.
记“抽取的2人中男生和女生各1人”为事件A,
则事件A包含的结果有男1女,男2女,男3女,男4女,共4个,
故抽取的2人中男生和女生各1人的概率.
19.如图,三棱柱A1B1C1﹣ABC中,BB1⊥平面ABC,AB⊥BC,AB=2,BC=1,BB1=3,D是CC1的中点,E是AB的中点.
(Ⅰ)证明:DE∥平面C1BA1;
(Ⅱ)F是线段CC1上一点,且CF=2FC1,求A1到平面ABF的距离.
【分析】(Ⅰ)取AA1的中点G,连接EG,DG,利用D是棱CC1的中点,G是棱AA1的中点,可得线线平行,从而可得线面平行,进而可得面面平行,即可证明DE∥平面C1BA1;
(Ⅱ)连接AF,BF,A1F,由已知可得BC⊥平面AA1B,则F到底面AA1B的距离为BC=1.再求出三角形AA1B与三角形ABF的面积,设A1到平面ABF的距离为h,则由列式求解A1到平面ABF的距离.
【解答】(Ⅰ)证明:取AA1的中点G,连接EG,DG,
∵D是棱CC1的中点,G是棱AA1的中点,
∴DG∥A1C1,EG∥BA1,
∵DG⊄平面C1BA1,C1A1⊂平面C1BA1,EG⊄平面C1BA1,BA1⊂平面C1BA1,
∴DG∥平面AB1C1,BA1∥平面AB1C1,
又∵EG∩DG=G,
∴平面DEG∥平面BA1C1,
∵DE⊂平面DEF
∴DE∥平面BA1C1;
(Ⅱ)解:连接AF,BF,A1F,
由已知BB1⊥平面ABC,AB⊥BC,可得BC⊥平面AA1B,则F到底面AA1B的距离为BC=1.
又AB=2,AA1=BB1=3,∴.
由CF=2FC1,得CF=2,则BF=,.
设A1到平面ABF的距离为h,则由,
得,则h=.
故A1到平面ABF的距离.
20.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距是2,长轴长为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)A,B是椭圆C的左右顶点,过点F(﹣,0)作直线l交椭圆C于M,N两点,若△MAB的面积是△NAB面积的2倍,求直线l的方程.
【分析】(1)由题意求得a与c的值,结合隐含条件求得b,则椭圆方程可求;
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),由已知可得,直线MN与x轴不重合,设直线MN:x=my﹣,联立直线方程与椭圆方程,化为关于y的一元二次方程,由面积关系可得M,N的纵坐标的关系,结合根与系数的关系求解m,则直线方程可求.
解:(1)由题意,2c=2,2a=4,则a=2,c=.
∴b2=a2﹣c2=2.
∴椭圆C的方程为;
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
由已知可得,直线MN与x轴不重合,设直线MN:x=my﹣.
联立,整理得.
△=8m2+8(m2+2)=16m2+16>0.
,<0.
由S△MAB=2S△NAB,得|y1|=|y2|,即y1=﹣2y2,
从而.
解得,即m=.
∴直线MN的方程为:x﹣或x+.
21.已知函数f(x)=lnx﹣mx2,g(x)=mx2+x(m∈R),令F(x)=f(x)+g(x).
(1)当m=时,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)若关于x的不等式F(x)≤mx﹣1恒成立,求整数m的最小值.
【分析】(1)先求函数的定义域,然后求导,通过导数大于零得到增区间;
(2)关于x的不等式F(x)≤mx﹣1恒成立,即为lnx﹣mx2+(1﹣m)x+1≤0恒成立,令h(x)=lnx﹣mx2+(1﹣m)x+1,求得导数,求得单调区间,讨论m的符号,由最大值小于等于0,通过分析即可得到m的最小值.
解:(1)当m=时,f(x)=lnx﹣x2,(x>0),
由f′(x)=﹣x=>0,得
x<1,又∵x>0,
∴函数f(x)的单调递增区间为(0,1).
(2)关于x的不等式F(x)≤mx﹣1恒成立,即为
lnx﹣mx2+(1﹣m)x+1≤0恒成立,
令h(x)=lnx﹣mx2+(1﹣m)x+1,h′(x)=﹣mx+1﹣m=,
当m≤0可得h′(x)>0恒成立,h(x)递增,无最大值,不成立;
当m>0时,h′(x)=,
当x>,h′(x)<0,h(x)递减,当0<x<,h′(x)>0,h(x)递增,
则有x=取得极大值,且为最大值.
由恒成立思想可得ln﹣+≤0,
即为2mlnm≥1,
显然m=1不成立,m=2时,4ln2≥1即有24≥e成立.
整数m的最小值为2.
(二)选考题:共10分.请考生在22,23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.在直角坐标系x0y中,曲线C1的参数方程为(t为参数且t≠0,a∈[0,π)),曲线C2的参数方程为(θ为参数),以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C3的极坐标方程为ρ=4cosθ.
(1)求C2的普通方程及C3的直角坐标方程;
(2)若曲线C1与曲线C2C3分别交于点A,B,求|AB|的最大值.
【分析】(1)由消去参数θ得C2的普通方程为:x2+(y﹣1)2=1;由ρ=4cosθ得ρ2=4ρcosθ得C3的直角坐标方程为:x2+y2=4x,即(x﹣2)2+y2=4.
(2)C1的极坐标方程为:θ=α,C2的极坐标方程为:ρ=2sinθ,将θ=α分别代入C2,C3的极坐标方程后利用极径的几何意义可得.
解:(1)由消去参数θ得C2的普通方程为:x2+(y﹣1)2=1;
由ρ=4cosθ得ρ2=4ρcosθ得C3的直角坐标方程为:x2+y2=4x,即(x﹣2)2+y2=4.
(2)C1的极坐标方程为:θ=α,C2的极坐标方程为:ρ=2sinθ
将θ=α分别代入C2,C3的极坐标方程得:ρA=2sinα,ρB=4cosα,
∴|AB|=|ρA﹣ρB|=|2sinα﹣4cosα|=|2sin(α+φ)|.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|2x+a|﹣|x﹣3|(a∈R).
(1)若a=﹣1,求不等式f(x)+1>0的解集;
(2)已知a>0,若f(x)+3a>2对于任意x∈R恒成立,求a的取值范围.
【分析】(1 )当a=﹣1吋,函数f(x)=|2x﹣1|﹣|x﹣3|,利用分段讨论法去掉绝对值,求出对应不等式的解集;
(2)当a>0吋,利用分段讨论法去掉绝对值,求出对应f(x)的最小值f(x)min,
再解关于a的不等式,从而求出a的取值范围.
解:(1 )当a=﹣1吋,函数f(x)=|2x﹣1|﹣|x﹣3|,
当x≤时,f(x)=1﹣2x+(x﹣3)=﹣x﹣2,
不等式f(x)+1>0化为﹣x﹣2+1>0,解得x<﹣1;
当<x<3时,f(x)=2x﹣1+(x﹣3)=3x﹣4,
不等式f(x)+1>0化为3x﹣4+1>0,解得x>1,取1<x<3;
当x≥3时,f(x)=2x﹣1﹣(x﹣3)=x+2,
不等式f(x)+1>0化为x+2+1>0,解得x>﹣3,取x≥3;
综上所述,不等式f(x)+1>0的解集为{x|x<﹣1或x>1};
(2)当a>0吋,若x≤﹣,则f(x)=﹣2x﹣a+(x﹣3)=﹣x﹣a﹣3,
此时f(x)min=f(﹣)=﹣﹣3,则f(x)+3a≥a﹣3>2,解得a>2;
若﹣<x<3,则f(x)=2x+a+(x﹣3)=3x+a﹣3,
此时f(x)>f(﹣)=﹣a﹣3,则f(x)+3a>a﹣3>2,解得a>2;
若x≥3,则f(x)=2x+a﹣(x﹣3)=x+a+3,
此时f(x)min=f(3)=6+a,则f(x)+3a≥4a+6>2恒成立;
综上所述,不等式f(x)+3a>2对任意x∈一、选择题恒成立时,a的取值范围是a>2.
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