2016年安徽省a10联盟高考数学考前最后一卷(理科)(解析版)
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一、选择题:本大题共12个小题,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.
1.设集合M={x|x2﹣>0},N={x|lgx≤0},则M∩N=( )
A.[0,1] B.(0,) C.(,1) D.(,1]
2.已知i是虚数单位,复数z满足z(﹣1+2i)=5i,则复数z的模为( )
A. B. C. D.
3.“p∧q为假命题”是“¬p为真命题”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+2+3=,则有( )
A. =+ B. =+
C. =﹣﹣ D. =﹣﹣
5.已知各项不为0的等差数列{an}满足a3﹣a72+a11=0,数列{bn}是等比数列,且b7=a7,则b5•b7•b9等于( )
A.1 B.2 C.4 D.8
6.已知点A(2,1),P是焦点为F的抛物线y2=4x上的任一点,当△PAF的周长最小时,△PAF的面积为( )
A.2 B. C. D.
7.已知函数f(x)=,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)是偶函数
B.函数f(x)在[0,]上单调递增
C.函数f(x)是周期为π的周期函数
D.函数f(x)的值域为[﹣1,]
8.现采用随机模拟的方法估计某运动员射击4次,至少击中3次的概率:先由计算器给出0到9之间取整数值的随机数,指定0、1、2表示没有击中目标,3、4、5、6、7、8、9表示击中目标,以4个随机数为一组,代表射击4次的结果,经随机模拟产生了20组随机数:
7527 0293 7140 9857 0347 4373 8636 6947 1417 4698
0371 6233 2616 8045 6011 3661 9597 7424 7610 4281
根据以上数据估计该射击运动员射击4次至少击中3次的概率为( )
A.0.55 B.0.6 C.0.65 D.0.7
9.实数x,y满足,若z=2x+y的最大值为9,则实数m的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.执行如图所示的程序框图,若输出的n的值为7,则输入的T的最大值为( )
A.339 B.212 C.190 D.108
11.三棱锥S﹣ABC及其三视图中的正视图与侧视图如图所示,若三棱锥S﹣ABC的四个顶点都在同一个球面上,则该球的表面积为( )
A.84π B.72π C.60π D.48π
12.若函数f(x)=(x﹣2)2|x﹣a|在区间[2,4]恒满足不等式xf′(x)≥0,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,5] B.[2,5] C.[2,+∞) D.(﹣∞,2]∪[5,+∞)
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)
13.展开式中的常数项是______.
14.已知cosα=,则cos(2α﹣2017π)=______.
15.设F是双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右焦点,过点F向C的一条渐近线引垂线,垂足为M,交另一条渐近线于点N,若3=,则双曲线C的离心率是______.
16.已知等比数列{an}满足2(a3+a4)=2﹣a1﹣a2,则数列{an}前6项和的最小值为______.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知函数f(x)=2sinωx(0<ω<3)在[﹣,0]上的最小值为﹣,当把f(x)的图象上所有的点向右平移个单位后,得到函数g(x)的图象.
(Ⅰ)求函数g(x)的解析式;
(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C对应的边分别是a,b,c,若函数g(x)在y轴右侧的第一个零点恰为A,a=5,求△ABC的面积S的最大值.
18.某校社团联即将举行一届象棋比赛,规则如下:两名选手比赛时,每局胜者得1分,负者得0分,不出现平局,且比赛进行到有一人比对方多2分或打满6局时结束.假设选手甲与选手乙比赛时,甲每局获胜的概率皆为,且各局比赛胜负互不影响.
(Ⅰ)求比赛进行4局结束,且甲比乙多得2分的概率;
(Ⅱ)设ξ表示比赛结束时已比赛的局数,求随机变量ξ的分布列和数学期望.
19.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD为直角梯形,∠ABC=∠DAB=,AB=2,BC=2,AD=3,平面ABD1与棱CC1交于点P.
(Ⅰ)求证:BP∥AD1;
(Ⅱ)若直线A1P与平面BDP所成角的正弦值为,求AA1的长.
20.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F与椭圆+=1的右焦点重合,抛物线C的准线l与x轴的交点为M,过点M且斜率为k的直线l1交抛物线C于A,B两点,线段AB的中点为P,直线PF与抛物线C交于D,E两点
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)若λ=,写出λ关于k的函数解析式,并求实数λ的取值范围.
21.已知函数f(x)=lnx﹣mx(m∈R).
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当m≥时,设g(x)=2f(x)+x2的两个极值点x1,x2(x1<x2)恰为h(x)=lnx﹣cx2﹣bx的零点,求y=(x1﹣x2)h′()的最小值.
请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图,已知四边形ACBF内接于圆O,FA,BC的延长线交于点D,且FB=FC,AB是△ABC的外接圆的直径.
(1)求证:AD平分∠EAC;
(2)若AD=4,∠EAC=120°,求BC的长.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数).以平面直角坐标系的原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ.
(Ⅰ)求曲线C1的普通方程和曲线C2的直角坐标方程;
(Ⅱ)求曲线C1和C2公共弦的长度.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知a>0,b>0且a+b=1.
(Ⅰ)求+的最小值;
(Ⅱ)若+≥|2x﹣1|﹣|x+1|恒成立,求x的取值范围.
2016年安徽省A10联盟高考数学考前最后一卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12个小题,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.
1.设集合M={x|x2﹣>0},N={x|lgx≤0},则M∩N=( )
A.[0,1] B.(0,) C.(,1) D.(,1]
【考点】交集及其运算.
【分析】求出M中不等式的解集确定出M,求出N中x的范围确定出N,找出M与N的交集即可.
【解答】解:由M中不等式变形得:x(x﹣)>0,解得:x<0或x>,即M=(﹣∞,0)∪(,+∞),
由N中lgx≤0,得到0<x≤1,即N=(0,1],
则M∩N=(,1]
故选:C.
2.已知i是虚数单位,复数z满足z(﹣1+2i)=5i,则复数z的模为( )
A. B. C. D.
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】根据复数代数形式的运算法则,求出复数z,再计算z的模长.
【解答】解:∵z(﹣1+2i)=5i,
∴z===2﹣i,
∴|z|==.
故选:B.
3.“p∧q为假命题”是“¬p为真命题”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
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】p∧q为假命题,则p与q都为假命题,¬p是真命题.反之也成立.
【解答】解:∵p∧q为假命题,
∴p与q都为假命题,
∴¬p是真命题.
反之也成立.
∴p∧q为假命题”是“¬p为真命题”的充要条件.
故选:C.
4.已知+2+3=,则有( )
A. =+ B. =+
C. =﹣﹣ D. =﹣﹣
【考点】向量的线性运算性质及几何意义.
【分析】根据条件及向量数乘、向量减法的几何意义,向量的数乘运算便可得出,从而求出向量便可找出正确选项.
【解答】解: =;
∴.
故选A.
5.已知各项不为0的等差数列{an}满足a3﹣a72+a11=0,数列{bn}是等比数列,且b7=a7,则b5•b7•b9等于( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【考点】等差数列的通项公式.
【分析】由已知a3﹣a72+a11=0结合等差数列的性质求得a7,得到b7,再由等比数列的性质求得a5•b7•b9 .
【解答】解:在等差数列{an}中,由a3﹣a72+a11=0,得,
∵an≠0,∴a7=2.
∴b7=a7=2,
在等比数列{bn}中,有b5•b7•b9 =.
故选:D.
6.已知点A(2,1),P是焦点为F的抛物线y2=4x上的任一点,当△PAF的周长最小时,△PAF的面积为( )
A.2 B. C. D.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】设点P在准线上的射影为D,则根据抛物线的定义可知|PF|=|PD|进而把问题转化为求|PA|+|PD|取得最小,推断出当D,P,A三点共线时|PA|+|PD|最小,求出P的坐标,可得△PAF的面积.
【解答】解:设点P在准线上的射影为D,则根据抛物线的定义可知|PF|=|PD|
∴△APF的周长最小,|PA|+|PF|取得最小值,即求|PA|+|PD|取得最小
当D,P,A三点共线时|PA|+|PD|最小,设P(x,1),则1=4x,
∴x=,
∴P(,1).
∴△PAF的面积为=,
故选:C.
7.已知函数f(x)=,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)是偶函数
B.函数f(x)在[0,]上单调递增
C.函数f(x)是周期为π的周期函数
D.函数f(x)的值域为[﹣1,]
【考点】三角函数的周期性及其求法.
【分析】作出y=sinx和y=cosx的图象,然后取这两个图象中靠下方的图象即为该分段函数的图象,利用函数图象即可逐一判断各个选项,从而得解.
【解答】解:作出y=sinx和y=cosx的图象,然后取这两个图象中靠下方的图象即为该分段函数的图象.
对于A,从图象中可以看出,函数f(x)不是偶函数,故错误;
对于B,从图象中可以看出,函数f(x)在[0,]上不单调递增,故错误;
对于C,从图象中可以看出,函数f(x)是周期为2π的周期函数,故错误;
对于D,从图象中可以看出,函数f(x)的值域为[﹣1,],故正确.
故选:D.
8.现采用随机模拟的方法估计某运动员射击4次,至少击中3次的概率:先由计算器给出0到9之间取整数值的随机数,指定0、1、2表示没有击中目标,3、4、5、6、7、8、9表示击中目标,以4个随机数为一组,代表射击4次的结果,经随机模拟产生了20组随机数:
7527 0293 7140 9857 0347 4373 8636 6947 1417 4698
0371 6233 2616 8045 6011 3661 9597 7424 7610 4281
根据以上数据估计该射击运动员射击4次至少击中3次的概率为( )
A.0.55 B.0.6 C.0.65 D.0.7
【考点】模拟方法估计概率.
【分析】由题意知模拟射击4次的结果,经随机模拟产生了如下20组随机数,在20组随机数中表示种射击4次至少击中3次的有多少组,可以通过列举得到共多少组随机数,根据概率公式,得到结果.
【解答】解:由题意知模拟射击4次的结果,经随机模拟产生了如下20组随机数,
在20组随机数中表示射击4次至少击中3次的有:
7527 9857 0347 4373 8636 9647 4698
6233 8045 3661 9597 7424,共12组随机数,
∴所求概率为0.6.
故选:B.
9.实数x,y满足,若z=2x+y的最大值为9,则实数m的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点】简单线性规划.
【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,求出最优解,建立方程关系进行求解即可.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分).
由z=2x+y得y=﹣2x+z,
平移直线y=﹣2x+z,
由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点B时,直线y=﹣2x+z的截距最大,
此时z最大,此时2x+y=9.
由,解得,即B(4,1),
∵B在直线y=m上,
∴m=1,
故选:A
10.执行如图所示的程序框图,若输出的n的值为7,则输入的T的最大值为( )
A.339 B.212 C.190 D.108
【考点】程序框图.
【分析】模拟执行程序,依次写出每次循环得到的S,n的值,由题意当S=63时满足条件S<T,执行循环体,当S=127时,应该不满足条件S<T,退出循环,输出n的值为7,从而可得T的范围为63<T≤127,比较各个选项即可得解.
【解答】解:模拟执行程序,可得
S=1,n=1,
满足条件S<T,执行循环体,S=3,n=2
满足条件S<T,执行循环体,S=7,n=3
满足条件S<T,执行循环体,S=15,n=4
满足条件S<T,执行循环体,S=31,n=5
满足条件S<T,执行循环体,S=63,n=6
满足条件S<T,执行循环体,S=127,n=7
此时,应该不满足条件S<T,退出循环,输出n的值为7.
所以:63<T≤127.
故选:D.
11.三棱锥S﹣ABC及其三视图中的正视图与侧视图如图所示,若三棱锥S﹣ABC的四个顶点都在同一个球面上,则该球的表面积为( )
A.84π B.72π C.60π D.48π
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由已知中的三视图可得SC⊥平面ABC,底面△ABC为等腰三角形,SC=6,△ABC中AC=6,取AC中点F,连BF,求出BS=6,可得三棱锥外接球的半径,即可得到答案.
【解答】解:由已知中的三视图可得SC⊥平面ABC,且底面△ABC为等腰三角形
如图,取AC中点F,连BF,则
在Rt△BCF中,BF=3,CF=3,BC=6.
在Rt△BCS中,CS=6,所以BS=6.
设球心到平面ABC的距离为d,则
因为△ABC的外接圆的半径为2,
所以由勾股定理可得R2=d2+(2)2=(6﹣d)2+(2)2,
所以d=3,该三棱锥外接球的半径R=
所以 三棱锥外接球的表面积是4πR2=84π,
故选:D.
12.若函数f(x)=(x﹣2)2|x﹣a|在区间[2,4]恒满足不等式xf′(x)≥0,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,5] B.[2,5] C.[2,+∞) D.(﹣∞,2]∪[5,+∞)
【考点】利用导数研究函数的单调性.
【分析】写出分段函数f(x),然后分别利用导函数在[2,4]上大于等于0求解a的取值范围.
【解答】解:∵在区间[2,4]恒满足不等式xf′(x)≥0,
∴f′(x)≥0恒成立
∵f(x)=(x﹣2)2|x﹣a|=,
当x≥a时,f(x)=(x﹣2)2(x﹣a),f′(x)=(x﹣2)(3x﹣2﹣2a)
要使f′(x)≥0在[2,4]上恒成立,则3x﹣2﹣2a≥0在[2,4]上恒成立,
即2a≤3x﹣2在[2,4]上恒成立,得2a≤4﹣2,解得a≤2,
当x<a时,f(x)=(x﹣2)2(a﹣x),f′(x)=(x﹣2)(﹣3x+2+2a),
要使f′(x)≥0在[2,4]上恒成立,则﹣3x+2+2a≥0在[2,4]上恒成立,
即2a≥3x﹣2在[2,4]上恒成立,得2a≥3×4﹣2,解得a≥5,
综上,函数f(x)=(x﹣2)2|x﹣a|在区间[2,4]恒满足不等式xf′(x)≥0,则实数a的取值范围是a≤2或a≥5.
故选:D.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)
13.展开式中的常数项是 210 .
【考点】二项式系数的性质.
【分析】写出通项公式,令x的系数为0,求出k的值,即可写出常数项.
【解答】解:
令,得k=6,
所以展开式中的常数项是T7=C106(﹣1)6=210
故答案为:210
14.已知cosα=,则cos(2α﹣2017π)= .
【考点】三角函数的化简求值.
【分析】由条件利用诱导公式、二倍角的余弦,求得要求的式子的值.
【解答】解:cosα=,则cos(2α﹣2017π)=cos(2α﹣π)=﹣cos2α=﹣2cos2α+1=,
故答案为:.
15.设F是双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右焦点,过点F向C的一条渐近线引垂线,垂足为M,交另一条渐近线于点N,若3=,则双曲线C的离心率是 .
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】设一渐近线OM的方程为y=x,设M(m, m),N(n,﹣),由3=,求得点M的坐标,再由FM⊥OM,斜率之积等于﹣1,求出a2=2b2,代入e==,进行运算即可得到.
【解答】解:由题意得右焦点F(c,0),设一渐近线OM的方程为y=x,
则另一渐近线ON的方程为y=﹣x,
设M(m,),N(n,﹣),
∵3=,
∴3(c﹣m,﹣)=(n﹣c,﹣),
∴3(c﹣m)=n﹣c,﹣ =﹣,
∴m=c,n=2c,
∴M(,).
由FM⊥OM可得,斜率之积等于﹣1,即•=﹣1,
∴a2=2b2,∴e===.
故答案为:.
16.已知等比数列{an}满足2(a3+a4)=2﹣a1﹣a2,则数列{an}前6项和的最小值为 .
【考点】数列的求和.
【分析】设等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn.由2(a3+a4)=2﹣a1﹣a2,可得S2=.则数列{an}前6项和=S2(1+q2+q4)=,化简利用基本不等式的性质即可得出.
【解答】解:设等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn.
∵2(a3+a4)=2﹣a1﹣a2,
∴2q2S2=2﹣S2,∴S2=.
则数列{an}前6项和S6=S2(1+q2+q4)==≥=,当且仅当q2=时取等号.
故答案为:.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知函数f(x)=2sinωx(0<ω<3)在[﹣,0]上的最小值为﹣,当把f(x)的图象上所有的点向右平移个单位后,得到函数g(x)的图象.
(Ⅰ)求函数g(x)的解析式;
(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C对应的边分别是a,b,c,若函数g(x)在y轴右侧的第一个零点恰为A,a=5,求△ABC的面积S的最大值.
【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;正弦函数的图象.
【分析】(1)利用函数的最小值列出方程解得ω,利用平行变换可得解函数g(x)的解析式.
(2)由题意可得函数的零点,可解得A,由余弦定理可得25≥bc,利用三角形的面积公式即可得解.
【解答】解:(1)∵函数f(x)=2sinωx(0<ω<3)在[﹣,0]上的最小值为﹣,
∴2sin(﹣ω)=﹣,解得ω=2,
把f(x)的图象上所有的点向右平移个单位后,
得到的函数g(x)=2sin[2(x﹣)]=2sin(2x﹣),
∴函数g(x)的解析式为:g(x)=2sin(2x﹣).
(2)∵函数g(x)在y轴右侧的第一个零点恰为A,
∴由2sin(2x﹣)=0,解得2x﹣=kπ,k∈Z,可得:A=+,k∈Z,
令k=0,可得A=.
∵a=5,
∴由余弦定理可得:25=b2+c2﹣2bccosA=b2+c2﹣bc≥2bc﹣bc=bc,
∴S△ABC=bcsinA≤×25×=.
故△ABC的面积S的最大值为:.
18.某校社团联即将举行一届象棋比赛,规则如下:两名选手比赛时,每局胜者得1分,负者得0分,不出现平局,且比赛进行到有一人比对方多2分或打满6局时结束.假设选手甲与选手乙比赛时,甲每局获胜的概率皆为,且各局比赛胜负互不影响.
(Ⅰ)求比赛进行4局结束,且甲比乙多得2分的概率;
(Ⅱ)设ξ表示比赛结束时已比赛的局数,求随机变量ξ的分布列和数学期望.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.
【分析】(1)比赛进行4局结束,且乙比甲多得2分,即头两局乙胜一局,3、4局连胜,利用相互独立性概率公式,可得结论;
(2)随机变量ξ可能的取值为2,4,6,求出相应的概率,可得ξ的分布列和数学期望.
【解答】解:(1)比赛进行4局结束,且甲比乙多得2分,即头两局甲胜一局,3、4局连胜,
则所求概率为P==.
(2)由题意,ξ的取值为2,4,6,则
P(ξ=2)=()2+()2=,
P(ξ=4)=()()()2+()()()2=,
P(ξ=6)=•=,
∴ξ的分布列
ξ
2
4
6
P
数学期望Eξ=2×++=.
19.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD为直角梯形,∠ABC=∠DAB=,AB=2,BC=2,AD=3,平面ABD1与棱CC1交于点P.
(Ⅰ)求证:BP∥AD1;
(Ⅱ)若直线A1P与平面BDP所成角的正弦值为,求AA1的长.
【考点】直线与平面所成的角;空间中直线与直线之间的位置关系.
【分析】(I)由BC∥AD,CC1∥DD1,可得平面BCC1B1∥平面ADD1A1,根据面面平行的性质得出BP∥AD1.
(II)以A为原点建立空间坐标系,设AA1=h,求出和平面BDP的法向量,令|cos<>|=解出h.
【解答】证明:(I)∵∠ABC=∠DAB=,
∴BC∥AD,
又CC1∥DD1,BC∩CC1=C,AD∩DD1=D,
∴平面BCC1B1∥平面ADD1A1,
∵平面ABPD1∩平面BCC1B1=BP,平面ABPD1∩平面ADD1A1=AD1,
∴BP∥AD1.
(II)以A为原点,AB,AD,AA1为坐标轴建立空间坐标系,
设AA1=h,则A1(0,0,h),B(2,0,0),P(2,2,),D(0,3,0),
∴=(2,2,﹣),=(﹣2,3,0),=(0,2,),
设平面BDP的法向量为=(x,y,z),则,
∴,令z=3得=(﹣,﹣h,3).
∴cos<>==.
∴||=,
解得h=6或h=.
20.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F与椭圆+=1的右焦点重合,抛物线C的准线l与x轴的交点为M,过点M且斜率为k的直线l1交抛物线C于A,B两点,线段AB的中点为P,直线PF与抛物线C交于D,E两点
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)若λ=,写出λ关于k的函数解析式,并求实数λ的取值范围.
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;抛物线的标准方程.
【分析】(Ⅰ)由题意可得﹣=﹣1可求p,进而可求抛物线方程.
(Ⅱ)设l1方程为y=k(x+1),A(x1,y1),B(x2,y2),D(x3,y3),E(x4,y4),由,整理可得关于y的方程,结合△=16﹣16k2>0,可求k的范围,然后结合方程的根与系数关系可求y1+y2,y1y2,代入可求x1+x2,x1x2及P,从而可求|MA||MB|及直线PF的方程,由得关于y的方程,同理可求y3+y4,y3y4,代入直线方程得x3+x4,x3x4,可求|FD||FE|,由题设建立等式,则可以由k表示λ,结合函数的单调性可求λ的范围.
【解答】解:(Ⅰ)∵抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F与椭圆+=1的右焦点重合,
∴=1,解得p=2,
∴抛物线方程为y2=4x. …
(Ⅱ)设l1方程为y=k(x+1),A(x1,y1),
B(x2,y2),D(x3,y3),E(x4,y4),
由,得ky2﹣4y+4k=0,
∵△=16﹣16k2>0,∴k∈(﹣1,0)∪(0,1),
y1+y2=,y1y2=4,
代入方程得:﹣2,x1x2=1,
P(﹣1,),…
∴|MA|•|MB|=
=x1x2+x1+x2+1+y1y2=4(1+),…
且直线PF的方程为y=(x﹣1),
由,得ky2﹣4(1﹣k2)y﹣4k=0,
则,y3y4=﹣4,
代入直线方程得,x3x4=1,
∴|FD|•|FE|=(x3+1)(x4+1)=,…
则,…
令t=k2+1,则t∈(1,2),=,
而=在(1,)单调递增,在()单调递减,
∴实数λ的取值范围是( 1,].…
21.已知函数f(x)=lnx﹣mx(m∈R).
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当m≥时,设g(x)=2f(x)+x2的两个极值点x1,x2(x1<x2)恰为h(x)=lnx﹣cx2﹣bx的零点,求y=(x1﹣x2)h′()的最小值.
【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.
【分析】(I)求出函数f(x)的导数,讨论m的取值,利用导数判断函数f(x)的单调性与单调区间;
(II)对函数g(x)求导数,利用极值的定义得出g'(x)=0时存在两正根x1,x2;
再利用判别式以及根与系数的关系,结合零点的定义,构造函数,利用导数即可求出函数y的最小值.
【解答】解:(I)∵函数f(x)=lnx﹣mx,∴,x>0;
当m>0时,由1﹣mx>0解得x<,即当0<x<时,f'(x)>0,f(x)单调递增;
由1﹣mx<0解得x>,即当x>时,f'(x)<0,f(x)单调递减;
当m=0时,f'(x)=>0,即f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当m<0时,1﹣mx>0,故f'(x)>0,即f(x)在(0,+∞)上单调递增;
∴当m>0时,f(x)的单调递增区间为(0,),单调递减区间为(,+∞);
当m≤0时,f(x) 的单调递增区间为(0,+∞); …
(II)g(x)=2f(x)+x2=2lnx﹣2mx+x2,则,
∴g'(x)的两根x1,x2即为方程x2﹣mx+1=0的两根;
又∵m≥,
∴△=m2﹣4>0,x1+x2=m,x1x2=1; …
又∵x1,x2为h(x)=lnx﹣cx2﹣bx的零点,
∴lnx1﹣cx12﹣bx1=0,lnx2﹣cx22﹣bx2=0,
两式相减得﹣c(x1﹣x2)(x1+x2)﹣b(x1﹣x2)=0,
得b=,
而,
∴y=
=]
==,…
令(0<t<1),
由(x1+x2)2=m2得x12+x22+2x1x2=m2,
因为x1x2=1,两边同时除以x1x2,得t++2=m2,
∵m≥,故t+≥,解得t≤或t≥2,∴0<t≤;…
设G(t)=,
∴G'(t)=,则y=G(t)在(0,]上是减函数,
∴G(t)min=G()=﹣+ln2,
即的最小值为﹣+ln2. …
请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图,已知四边形ACBF内接于圆O,FA,BC的延长线交于点D,且FB=FC,AB是△ABC的外接圆的直径.
(1)求证:AD平分∠EAC;
(2)若AD=4,∠EAC=120°,求BC的长.
【考点】与圆有关的比例线段.
【分析】(1)推导出∠FBC=∠FCB,∠DAC=∠FBC,由此能证明AD平分∠EAC.
(2)求出∠ACD=∠ACB=90°,∠DAC=,AC=2,由此能求出BC的值.
【解答】证明:(1)∵FB=FC,
∴∠FBC=∠FCB,
∵四边形AFBC内接于圆O,
∴∠DAC=∠FBC,
又∵∠EAD=∠FAB=∠FCB,
∴∠EAD=∠CAD,
∴AD平分∠EAC.
解:(2)∵AB是△ABC外接圆直径,
∴∠ACD=∠ACB=90°,
∵∠EAC=120°,
∴∠DAC=,
∴AC=2,
在Rt△ACB中,
∵∠BAC=60°,
∴BC=2=6.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数).以平面直角坐标系的原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ.
(Ⅰ)求曲线C1的普通方程和曲线C2的直角坐标方程;
(Ⅱ)求曲线C1和C2公共弦的长度.
【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
【分析】(I)曲线C1的参数方程为(α为参数),利用cos2α+sin2α=1消去参数α可得普通方程.曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ,即ρ2=4ρsinθ,利用ρ2=x2+y2,y=ρsinθ,即可化为直角坐标方程.
(II)两圆的直角坐标方程相减可得公共弦所在的直线方程:2x﹣4y+3=0.求出圆心C1到公共弦所在的直线的距离d.利用公共弦长=2即可得出.
【解答】解:(I)曲线C1的参数方程为(α为参数),消去参数α可得普通方程:(x﹣1)2+y2=4,即x2+y2﹣2x=3.
曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ,即ρ2=4ρsinθ,可得直角坐标方程:x2+y2=4y,配方为x2+(y﹣2)2=4.
(II)x2+y2﹣2x=3与x2+y2=4y相减可得公共弦所在的直线方程:2x﹣4y+3=0.
圆心C1(1,0)到公共弦所在的直线的距离d==.
∴公共弦长=2=.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知a>0,b>0且a+b=1.
(Ⅰ)求+的最小值;
(Ⅱ)若+≥|2x﹣1|﹣|x+1|恒成立,求x的取值范围.
【考点】绝对值三角不等式;绝对值不等式的解法.
【分析】(Ⅰ)根据基本不等式的性质,利用1的代换求出+的最小值为9;
(Ⅱ)根据不等式恒成立,结合分类讨论进行求解即可.
【解答】解:(Ⅰ)∵a>0,b>0 且a+b=1,
∴+=(a+b)(+)=5++≥9,
故+的最小值为9,
(Ⅱ)∵对 于a,b∈(0,+∞),使+≥|2x﹣1|﹣|x+1|恒成立,
∴|2x﹣1|﹣|x+1|≤9,
若x≥,则不等式等价为2x﹣1﹣x﹣1≤9,解得:x≤11,
∴≤x≤11;
若﹣1<x<,则不等式等价为﹣2x+1﹣x﹣1≤9,解得:x≤3,
∴﹣1<x<,
若x≤﹣1,则不等式等价为﹣2x+1+x+1≤9,解得:x≥﹣7,
∴﹣7≤x≤﹣1
综上﹣7≤x≤11.
2016年10月5日
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