资源描述
2018年山西省高考数学一模试卷(文科)
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. 已知集合U={x|x≤8},集合A={x|x2﹣8x≤0},则∁UA=( )
A.(﹣∞,8) B.(﹣∞,0] C.(﹣∞,0) D.∅
2. 下列命题正确的是( )
A.命题“若α=β,则sinα=sinβ”的逆否命题为真命题
B.命题“若a<b,则ac2≤bc2”的逆命题为真命题
C.命题“∀x>0,5x>0”的否定是“”
D.“x<﹣1”是“ln(x+2)<0”的充分不必要条件
3. 已知tanα=3,则=( )
A.﹣3 B. C. D.3
4. 已知向量在向量方向上的投影为2,且,则=( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
5. 若点P为圆x2+y2=1上的一个动点,点A(﹣1,0),B(1,0)为两个定点,则|PA|+|PB|的最大值是( )
A.2 B. C.4 D.
6. 《九章算术》中对一些特殊的几何体有特定的称谓,例如:将底面为直角三角形的直三棱柱称为堑堵.将一堑堵沿其一顶点与相对的棱刨开,得到一个阳马(底面是长方形,且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥)和一个鳖臑(四个面均匀直角三角形的四面体).在如图所示的堑堵ABC﹣A1B1C1中,AA1=AC=5,AB=3,BC=4,则阳马C1﹣ABB1A1的外接球的表面积是( )
A.25π B.50π C.100π D.200π
7. 完成下列表格,据此可猜想多面体各面内角和的总和的表达式是( )
多面体
顶点数V
面数F
棱数E
各面内角和的总和
三棱锥
4
6
四棱锥
5
5
五棱锥
6
(说明:上述表格内,顶点数V指多面体的顶点数.)
A.2(V﹣2)π B.2(F﹣2)π C.(E﹣2)π D.(V+F﹣4)π
8. 甲、乙二人约定7:10在某处会面,甲在7:00﹣7:20内某一时刻随机到达,乙在7:05﹣7:20内某一时刻随机到达,则甲至少需等待乙5分钟的概率是( )
A. B. C. D.
9. 执行如图所示的程序框图,如果输入的n是10,则与输出结果S的值最接近的是( )
A.e28 B.e36 C.e45 D.e55
10. 在△ABC中,点D为边AB上一点,若BC⊥CD,AC=3,AD=,sin∠ABC=,则△ABC的面积是( )
A. B. C.6 D.12
11. 某几何体的三视图如图所示,若图中小正方形的边长均为1,则该几何体的体积是( )
A. B. C. D.
12. 若对于∀x1,x2∈(﹣∞,m),且x1<x2,都有,则m的最大值是( )
A.2e B.e C.0 D.﹣1
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分,将答案填在答题纸上
13. 若复数,则复数z+1的模是 .
14. 已知f(x)是定义在R上周期为4的函数,且f(﹣x)+f(x)=0,当0<x<2时,f(x)=2x﹣1,则f(﹣21)+f(16)= .
15. 如图,点A在x轴的非负半轴上运动,点B在y轴的非负半轴上运动.且|AB|=,BC⊥AB.设点C位于x轴上方,且点C到x轴的距离为d,则下列叙述正确的个数是 .
①d随着|OA|的增大而减小;
②d的最小值为,此时|OA|=;
③d的最大值为2,此时|OA|=;
④d的取值范围是.
16. 若双曲线的左焦点为F,右顶点为A,P为E的左支上一点,且∠PAF=60°,|PA|=|AF|,则E的离心率是 .
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.(12.00分)已知等比数列{an}中,.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设,求数列{bn}的前2n项和T2n.
18.(12.00分)如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD为菱形,AF∥DE,AF⊥AD,且平面BED⊥平面ABCD.
(1)求证:AF⊥CD;
(2)若,求多面体ABCDEF的体积.
19.(12.00分)某快递公司收取快递费用的标准是:重量不超过1kg的包裹收费10元;重量超过1kg的包裹,除1kg收费10元之外,超过1kg的部分,每超出1kg(不足1kg,按1kg计算)需再收5元.
该公司对近60天,每天揽件数量统计如表:
包裹件数范围
0~100
101~200
201~300
301~400
401~500
包裹件数(近似处理)
50
150
250
350
450
天数
6
6
30
12
6
(1)某人打算将A(0.3kg),B(1.8kg),C(1.5kg)三件礼物随机分成两个包裹寄出,求该人支付的快递费不超过30元的概率;
(2)该公司从收取的每件快递的费用中抽取5元作为前台工作人员的工资和公司利润,剩余的作为其他费用.前台工作人员每人每天揽件不超过150件,工资100元,目前前台有工作人员3人,那么,公司将前台工作人员裁员1人对提高公司利润是否更有利?
20.(12.00分)已知椭圆过点,且两个焦点的坐标分别为(﹣1,0),(1,0).
(1)求E的方程;
(2)若A,B,P(点P不与椭圆顶点重合)为E上的三个不同的点,O为坐标原点,且,求AB所在直线与坐标轴围成的三角形面积的最小值.
21.(12.00分)已知函数.
(1)当a<1时,讨论函数f(x)的单调性;
(2)若不等式对于任意x∈[e﹣1,e]成立,求正实数a的取值范围.
(二)选考题:共10分.请考生在22、23两题中任选一题作答,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.(10.00分)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为:(θ为参数,θ∈[0,π]),将曲线C1经过伸缩变换:得到曲线C2.
(1)以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系,求C2的极坐标方程;
(2)若直线(t为参数)与C1,C2相交于A,B两点,且,求α的值.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|x﹣1|﹣a(a∈R).
(1)若f(x)的最小值不小于3,求a的最大值;
(2)若g(x)=f(x)+2|x+a|+a的最小值为3,求a的值.
2018年山西省高考数学一模试卷(文科)
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. 已知集合U={x|x≤8},集合A={x|x2﹣8x≤0},则∁UA=( )
A.(﹣∞,8) B.(﹣∞,0] C.(﹣∞,0) D.∅
【分析】由集合的补集的定义,计算即可得到所求集合.
【解答】解:集合U={x|x≤8},集合A={x|x2﹣8x≤0}={x|0≤x≤8},
则∁UA={x|x<0},
故选:C.
【点评】本题考查集合的补集的求法,运用定义法是解题的关键,属于基础题.
2. 下列命题正确的是( )
A.命题“若α=β,则sinα=sinβ”的逆否命题为真命题
B.命题“若a<b,则ac2≤bc2”的逆命题为真命题
C.命题“∀x>0,5x>0”的否定是“”
D.“x<﹣1”是“ln(x+2)<0”的充分不必要条件
【分析】根据题意,依次分析选项,综合即可得答案.
【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,“若α=β,则sinα=sinβ”为真命题,则其逆否命题也为真命题,A正确;
对于B,命题“若a<b,则ac2≤bc2”的逆命题为若ac2≤bc2,则a<b,当c=0时,该命题为假命题;B错误;
对于C,命题“∀x>0,5x>0”的否定是“∃x0>0,≤0,C错误;
对于D,x<﹣1”是“ln(x+2)<0”的既不充分也不必要条件,D错误;
故选:A.
【点评】本题考查命题真假的判定,涉及知识点比较多,要掌握涉及的知识点.
3. 已知tanα=3,则=( )
A.﹣3 B. C. D.3
【分析】利用二倍角的余弦公式,同角三角函数的基本关系,化简函数解析式,可得结论.
【解答】解:∵tanα=3,则==tanα=3,
故选:D.
【点评】本题主要考查二倍角的余弦公式,同角三角函数的基本关系,属于基础题.
4. 已知向量在向量方向上的投影为2,且,则=( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
【分析】由向量在向量方向上的投影为2即可得出,并且,这样即可求出的值.
【解答】解:在方向上的投影为2;
∴,且;
∴=2.
故选:D.
【点评】考查向量投影的概念及计算公式,以及向量数量积的计算公式.
5. 若点P为圆x2+y2=1上的一个动点,点A(﹣1,0),B(1,0)为两个定点,则|PA|+|PB|的最大值是( )
A.2 B. C.4 D.
【分析】根据不等式的性质求出|PA|+|PB|的最大值即可.
【解答】解:∵点P为圆x2+y2=1上的一个动点,
且点A(﹣1,0),B(1,0)为两个定点,
∴|PA|2+|PB|2=4,
∵(|PA|+|PB|)2≤2(|PA|2+|PB|2)=8,
∴|PA|+|PB|≤2,
当且仅当|PA|=|PB|=时“=”成立,
故|PA|+|PB|的最大值是2,
故选:B.
【点评】本题考查了直线和圆,考查不等式的性质,是一道中档题.
6. 《九章算术》中对一些特殊的几何体有特定的称谓,例如:将底面为直角三角形的直三棱柱称为堑堵.将一堑堵沿其一顶点与相对的棱刨开,得到一个阳马(底面是长方形,且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥)和一个鳖臑(四个面均匀直角三角形的四面体).在如图所示的堑堵ABC﹣A1B1C1中,AA1=AC=5,AB=3,BC=4,则阳马C1﹣ABB1A1的外接球的表面积是( )
A.25π B.50π C.100π D.200π
【分析】四棱锥C1﹣ABB1A1的外接球即为直三棱柱的外接球,
也即为对应长方体的外接球,外接球的直径是长方体的对角线,
由此求出外接球的表面积.
【解答】解:由题意知,直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,
AA1=AC=5,AB=3,BC=4,
四棱锥C1﹣ABB1A1的外接球即为直三棱柱的外接球,
以AB、BC、BB1为共顶点,画出长方体,如图所示,
则长方体的外接球即为三棱柱的外接球;
∴所求的外接球的直径为体对角线2R=AC1==,
∴外接球的表面积是S=4πR2=π•(2R)2=50π.
故选:B.
【点评】本题考查了空间几何体外接球的表面积的计算问题,是基础题.
7. 完成下列表格,据此可猜想多面体各面内角和的总和的表达式是( )
多面体
顶点数V
面数F
棱数E
各面内角和的总和
三棱锥
4
6
四棱锥
5
5
五棱锥
6
(说明:上述表格内,顶点数V指多面体的顶点数.)
A.2(V﹣2)π B.2(F﹣2)π C.(E﹣2)π D.(V+F﹣4)π
【分析】填写表格,分别求出三棱锥,四棱锥,五棱锥的顶点数V,面数F,棱数E,各面内角和的总和,找出规律,确定答案为A
【解答】解:先完成下列表格
多面体
顶点数V
面数F
棱数E
各面内角和的总和
三棱锥
4
4
6
4π
四棱锥
5
5
8
6π
五棱锥
6
6
10
8π
(说明:上述表格内,顶点数V指多面体的顶点数.)
当n=3时,4π=2(4﹣2)π,
当n=4时,6π=2(5﹣2)π,
当n=5时,8π=2(6﹣2)π,
据此可猜想多面体各面内角和的总和的表达式是2(V﹣2)π.
故选:A.
【点评】归纳推理的一般步骤是:(1)通过观察个别情况发现某些相同性质;(2)从已知的相同性质中推出一个明确表达的一般性命题(猜想).
8. 甲、乙二人约定7:10在某处会面,甲在7:00﹣7:20内某一时刻随机到达,乙在7:05﹣7:20内某一时刻随机到达,则甲至少需等待乙5分钟的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】由题意知本题是一个几何概型,试验包含的所有事件是Ω={(x,y)|0≤x≤20,5≤y≤20},作出事件对应的集合表示的面积,写出满足条件的事件是A={(x,y)|0≤x≤20,5≤y≤20,y﹣x≥5 },算出事件对应的集合表示的面积,根据几何概型概率公式得答案.
【解答】解:由题意知本题是一个几何概型,
设甲和乙到达的分别为7时+x分、7时+y分,
则10≤x≤20,5≤y≤20,
甲至少需等待乙5分钟,即y﹣x≥5,
则试验包含的所有区域是Ω={(x,y)|0≤x≤20,5≤y≤20},
甲至少需等待乙5分钟所表示的区域为A={(x,y)|0≤x≤20,5≤y≤20,y﹣x≥5},
如图:
正方形的面积为20×15=300,阴影部分的面积为,
∴甲至少需等待乙5分钟的概率是,
故选:C.
【点评】本题考查几何概型,这类问题,一般要通过把试验发生包含的事件同集合结合起来,根据集合对应的图形做出面积,用面积的比值得到结果,是中档题.
9. 执行如图所示的程序框图,如果输入的n是10,则与输出结果S的值最接近的是( )
A.e28 B.e36 C.e45 D.e55
【分析】模拟程序的运行过程,可知该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S=e0•e1…•e9的值,即可计算得解.
【解答】解:由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S=e0•e1…•e9的值,
由于S=e0•e1…•e9=e45.
故选:C.
【点评】本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,是基础题.
10. 在△ABC中,点D为边AB上一点,若BC⊥CD,AC=3,AD=,sin∠ABC=,则△ABC的面积是( )
A. B. C.6 D.12
【分析】根据题意画出图形,结合图形利用正弦、余弦定理求得BC、AB的值,求得△ABC的面积.
【解答】解:如图所示,
△ABC中,BC⊥CD,AC=3,AD=,sin∠ABC=,
设CD=x,则BD=x;
由勾股定理得BC=x,
∴AB=+x,
又sin∠ABC=,且∠CBA为锐角,
∴cos∠CBA=;
由余弦定理得:=,
解得x=3;
∴BC=3,AB=4;
∴△ABC的面积为
S△ABC=×3×4×=6.
故选:C.
【点评】本题考查了解三角形的应用问题,是中档题.
11. 某几何体的三视图如图所示,若图中小正方形的边长均为1,则该几何体的体积是( )
A. B. C. D.
【分析】直接把三视图进行复原,进一步求出几何体的体积.
【解答】解:根据三视图得知:该几何体是由一个三棱柱和一个半个圆锥构成.
故:V=V1+V2,
=,
=16+.
故选:B.
【点评】本题考查的知识要点:三视图的应用.
12. 若对于∀x1,x2∈(﹣∞,m),且x1<x2,都有,则m的最大值是( )
A.2e B.e C.0 D.﹣1
【分析】令f(x)=,利用导数法可得f(x)的单调递增区间,进而得到答案.
【解答】解:当x1<x2时,,
若有,则,
即,即,
即,
令f(x)=,则f′(x)=,
当x<0时,f′(x)>0,f(x)为增函数,满足条件,
故m的最大值是0,
故选:C.
【点评】本题考查的知识点是函数恒成立问题,将已知转化为求f(x)=的单调递增区间是解答的关键.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分,将答案填在答题纸上
13. 若复数,则复数z+1的模是 2 .
【分析】利用复数的运算法则、模的计算公式即可得出.
【解答】解:复数==2i﹣1,
则复数z+1=2i的模是2.
故答案为:2.
【点评】本题考查了复数的运算法则、模的计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
14. 已知f(x)是定义在R上周期为4的函数,且f(﹣x)+f(x)=0,当0<x<2时,f(x)=2x﹣1,则f(﹣21)+f(16)= ﹣1 .
【分析】由函数的奇偶性及周期性得到f(﹣21)+f(16)=f(﹣1)+f(0)=﹣f(1),由此能求出结果.
【解答】解:由f(﹣x)+f(x)=0,知f(x)是定义在R上的奇函数,
又f(x+4)=f(x),且当0<x<2时,f(x)=2x﹣1,
∴f(﹣21)+f(16)=f(﹣1)+f(0)
=﹣f(1)=﹣(﹣121﹣1)=﹣1.
故答案为:﹣1.
【点评】本题考查函数值的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.
15. 如图,点A在x轴的非负半轴上运动,点B在y轴的非负半轴上运动.且|AB|=,BC⊥AB.设点C位于x轴上方,且点C到x轴的距离为d,则下列叙述正确的个数是 2 .
①d随着|OA|的增大而减小;
②d的最小值为,此时|OA|=;
③d的最大值为2,此时|OA|=;
④d的取值范围是.
【分析】设A(a,0)(),B(0,b),().C(x,y)(y>0).由|AB|=,BC⊥AB.可得a2+b2=6,x2+(y﹣b)2=2,=﹣ax+b(y﹣b)=0,即x=(a≠0时).代入可得:+(y﹣b)2=2,化为:y=b+=+=f(a),利用导数研究其单调性即可得出.
【解答】解:设A(a,0)(),B(0,b),().C(x,y)(y>0).
∵|AB|=,BC⊥AB.
∴a2+b2=6,x2+(y﹣b)2=2,=﹣ax+b(y﹣b)=0,即x=(a≠0时).
代入可得:+(y﹣b)2=2,
化为(y﹣b)2=.
∴y=b+=+=f(a),
时,f′(a)=,
可得函数f(a)在(0,)单调递增,(,)单调递减.
f(0)=,f()=2,f()=.
①d随着|OA|的增大而减小,不正确;
②d的最小值为,此时|OA|=,正确;
③d的最大值为2,此时|OA|=,正确;
④d的取值范围是,不正确.
综上可得:正确的答案为2个.
故答案为:2.
【点评】本题考查了点到直线的距离公式、两点之间的距离公式、利用导数研究函数的单调性极值与最值,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
16. 若双曲线的左焦点为F,右顶点为A,P为E的左支上一点,且∠PAF=60°,|PA|=|AF|,则E的离心率是 4 .
【分析】根据题意可得△PAF为等边三角形,设双曲线的右焦点为F1,根据双曲线的定义和余弦定理即可得到c2﹣3ac﹣4a2=0,再求出离心率即可.
【解答】解:由题意可得∠PAF=60°,|PA|=|AF|,
∴△PAF为等边三角形,
∴|PF|=|AF|=a+c,
设双曲线的右焦点为F1,
∴|PF1|=2a+|PF|=3a+c,
∵|F1F|=2c,
由余弦定理可得|PF1|=|PF|2+|FF1|2﹣2|PF||FF1|cos60°,
即(3a+c)2=(a+c)2+4c2﹣2(a+c)•2c×,
∴c2﹣3ac﹣4a2=0,
∴e2﹣3e﹣4=0,
∴e=4,
故答案为:4.
【点评】本题考查双曲线的离心率,双曲线的性质和余弦定理,考查了运算能力,属于中档题.
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.(12.00分)已知等比数列{an}中,.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设,求数列{bn}的前2n项和T2n.
【分析】(1)直接利用递推关系式求出数列的通项公式.
(2)利用数列的通项公式,进一步利用分组法求出数列的和.
【解答】解:(1)设等比数列{an}的公比为q,则q>0,
因为,
所以,
因为q>0,解得q=2,
所以;
(2),
设cn=n﹣7,
则,
T2n=b1+b2+b3+b4+…+b2n﹣1+b2n,
=,
=(﹣c1+c2)(c1+c2)+(﹣c3+c4)(c3+c4)+…+(﹣c2n﹣1+c2n)(c2n﹣1+c2n),
=c1+c2+c3+c4+…+c2n﹣1+c2n,
=,
=2n2﹣13n.
【点评】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,分组法在数列求和中的应用.
18.(12.00分)如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD为菱形,AF∥DE,AF⊥AD,且平面BED⊥平面ABCD.
(1)求证:AF⊥CD;
(2)若,求多面体ABCDEF的体积.
【分析】(1)连接AC,由四边形ABCD为菱形可知AC⊥BD,再由已知结合面面垂直的性质可得AC⊥ED,则AF⊥AC,又AF⊥AD,由线面垂直的判定可得AF⊥平面ABCD,进一步得到AF⊥CD;
(2)由VABCDEF=VE﹣BCD+VB﹣ADEF,然后分别求出两个棱锥的体积得答案.
【解答】(1)证明:连接AC,由四边形ABCD为菱形可知AC⊥BD,
∵平面BED⊥平面ABCD,且交线为BD,
∴AC⊥平面BED,得AC⊥ED,
又AF∥DE,∴AF⊥AC,
∵AF⊥AD,AC∩AD=A,∴AF⊥平面ABCD,
∵CD⊂平面ABCD,∴AF⊥CD;
(2)解:VABCDEF=VE﹣BCD+VB﹣ADEF,
由(1)知AF⊥平面ABCD,又AF∥DE,∴DE⊥平面ABCD,
则=,
取AD的中点H,连接BH,则BH⊥AD,BH=,
由(1)可知BH⊥AF,∴BH⊥平面ADEF,
则,
∴,
即多面体ABCDEF的体积为.
【点评】本题考查线面垂直的判定,考查空间想象能力与思维能力,考查多面体体积的求法,是中档题.
19.(12.00分)某快递公司收取快递费用的标准是:重量不超过1kg的包裹收费10元;重量超过1kg的包裹,除1kg收费10元之外,超过1kg的部分,每超出1kg(不足1kg,按1kg计算)需再收5元.
该公司对近60天,每天揽件数量统计如表:
包裹件数范围
0~100
101~200
201~300
301~400
401~500
包裹件数(近似处理)
50
150
250
350
450
天数
6
6
30
12
6
(1)某人打算将A(0.3kg),B(1.8kg),C(1.5kg)三件礼物随机分成两个包裹寄出,求该人支付的快递费不超过30元的概率;
(2)该公司从收取的每件快递的费用中抽取5元作为前台工作人员的工资和公司利润,剩余的作为其他费用.前台工作人员每人每天揽件不超过150件,工资100元,目前前台有工作人员3人,那么,公司将前台工作人员裁员1人对提高公司利润是否更有利?
【分析】(1)由题意,寄出方式有三种可能,利用列举法求出所有3种可能中,有1种可能快递费未超过30元,根据古典概型概率计算公式,能求出该人支付的快递费不超过30元的概率.
(2)将题目中的天数转化为频率,求出若不裁员,则每天可揽件的上限为450件,公司平均每日利润的期望值为260×5﹣3×100=1000元;若裁员1人,则每天可揽件的上限为300件,公司平均每日利润的期望值为235×5﹣2×100=975元,从而得到
公司将前台工作人员裁员1人对提高公司利润不利.
【解答】解:(1)由题意,寄出方式有以下三种可能:
情况
第一包裹
第二个包裹
甲支付的总快递费
礼物
重量(kg)
快递费(元)
礼物
重量(kg)
快递费(元)
1
A
0.3
10
B,C
3.3
25
35
2
B
1.8
15
A,C
1.8
15
30
3
C
1.5
15
A,B
2.1
20
35
所有3种可能中,有1种可能快递费未超过30元,根据古典概型概率计算公式,所示概率为.
(2)将题目中的天数转化为频率,得
包裹件数范围
0:100
101:200
201:300
301:400
401:500
包裹件数(近似处理)
50
150
250
350
450
天数
6
6
30
12
6
频率
0.1
0.1
0.5
0.2
0.1
若不裁员,则每天可揽件的上限为450件,公司每日揽件数情况如下:
包裹件数(近似处理)
50
150
250
350
450
实际揽件数
50
150
250
350
450
频率
0.1
0.1
0.5
0.2
0.1
平均揽件数
50×0.1+150×0.1+250×0.5+350×0.2+450×0.1=260
故公司平均每日利润的期望值为260×5﹣3×100=1000(元);
若裁员1人,则每天可揽件的上限为300件,公司每日揽件数情况如下:
包裹件数(近似处理)
50
150
250
350
450
实际揽件数
50
150
250
300
300
频率
0.1
0.1
0.5
0.2
0.1
平均揽件数
50×0.1+150×0.1+250×0.5+300×0.2+300×0.1=235
故公司平均每日利润的期望值为235×5﹣2×100=975(元)
故公司将前台工作人员裁员1人对提高公司利润不利.
【点评】本题考查概率的求法,考查离散型随机变量的分布列及数学期望的求法及应用,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.
20.(12.00分)已知椭圆过点,且两个焦点的坐标分别为(﹣1,0),(1,0).
(1)求E的方程;
(2)若A,B,P(点P不与椭圆顶点重合)为E上的三个不同的点,O为坐标原点,且,求AB所在直线与坐标轴围成的三角形面积的最小值.
【分析】(1)根据椭圆的定义,即可求得a和b的值,求得椭圆方程;
(2)将直线AB的方程代入椭圆方程,利用韦达定理求得P点坐标,代入椭圆方程,求得4t2=m2+2,根据三角形的面积公式,利用基本不等式即可求得三角形的面积的最小值.
【解答】解:(1)由已知得c=1,2a=+=2,
∴a=,b=1,则E的方程为;
(2)设AB:x=my+t(m≠0)代入得(m2+2)y2+2mty+t2﹣2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=﹣,y1y2=,△=4m2t2﹣4(m2+2)(t2﹣2)=8(m2+2﹣t2),
设P(x,y),由,得
y=y1+y2=﹣,x=x1+x2=m(y1+y2)+2t=,
∵点P在椭圆E上,∴+=1,即=1,∴4t2=m2+2,
在x=my+t中,令y=0,则x=t,令x=0,则y=﹣.
∴三角形面积S=|xy|=×=×=(|m|+)≥×2=,
当且仅当m2=2,t2=1时取得等号,此时△=24>0,
∴所求三角形面积的最小值为.
【点评】本题考查椭圆的方程及定义,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理,及向量的坐标运算,考查转化思想,属于中档题.
21.(12.00分)已知函数.
(1)当a<1时,讨论函数f(x)的单调性;
(2)若不等式对于任意x∈[e﹣1,e]成立,求正实数a的取值范围.
【分析】(1)求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间即可;
(2)原题等价于对任意x∈[,e],有﹣alnx+xa≤e﹣1成立,设g(x)=﹣alnx+xa,a>0,所以g(x)max≤e﹣1,求出函数的导数,得到函数的单调区间,从而确定a的范围即可.
【解答】解:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=x﹣(a+1)+=,
若0<a<1,
当0<x<a或x>1时,f′(x)>0,f(x)单调递增;
当a<x<1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
若a≤0,
当0<x<1时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x>1时,f′(x)>0,f(x)单调递增.
综上所述,当a≤0时,函数f(x)在(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减;
当0<a<1时,函数f(x)在(a,1)上单调递减,在(0,a)和(1,+∞)上单调递增.
(2)原题等价于对任意x∈[,e],有﹣alnx+xa≤e﹣1成立,
设g(x)=﹣alnx+xa,a>0,所以g(x)max≤e﹣1,
g′(x)=,
令g′(x)<0,得0<x<1;令g′(x)>0,得x>1,
所以函数g(x)在[,1]上单调递减,在(1,e]上单调递增,
g(x)max=max(g()=a+e﹣a,g(e)=﹣a+ea),
设h(a)=g(e)﹣g()=ea﹣e﹣a﹣2a(a>0),
则h′(a)=ea+e﹣a﹣2>2﹣2=0,
所以h(a)在(0,+∞)上单调递增,
故h(a)>h(0)=0,
所以g(e)>g(),
从而g(x)max=g(e)=﹣a+ea,
所以﹣a+ea≤e﹣1,即ea﹣a﹣e+1≤0,
设φ(a)=ea﹣a﹣e+1(a>0),则φ′(a)=ea﹣1>0,
所以φ(a)在(0,+∞)上单调递增,
又φ(1)=0,所以ea﹣a﹣e+1≤0的解为a≤1,
因为a>0,所以正实数a的取值范围为(0,1].
【点评】本题考查了函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及分类讨论思想,转化思想,是一道综合题.
(二)选考题:共10分.请考生在22、23两题中任选一题作答,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.(10.00分)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为:(θ为参数,θ∈[0,π]),将曲线C1经过伸缩变换:得到曲线C2.
(1)以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系,求C2的极坐标方程;
(2)若直线(t为参数)与C1,C2相交于A,B两点,且,求α的值.
【分析】(1)利用函数的伸缩变换求出函数的关系式,进一步利用参数方程和极坐标方程与直角坐标方程进行转化.
(2)利用曲线之间的关系,建立等量,求出结果.
【解答】解:(1)C1的普通方程为x2+y2=1(y≥0),
把,
代入上述方程得,,
∴C2的方程为,
令x=ρcosθ,y=ρsinθ,
所以C2的极坐标方程为;
(2)在(1)中建立的极坐标系中,直线l的极坐标方程为θ=α(ρ∈R),
由,得ρA=1,
由,
得,
而,
∴,
而α∈[0,π],
∴或.
【点评】本题考查的知识要点:参数方程和极坐标方程与直角坐标方程的转化,三角函数关系式的恒等变换,三角函数的求值问题的应用.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|x﹣1|﹣a(a∈R).
(1)若f(x)的最小值不小于3,求a的最大值;
(2)若g(x)=f(x)+2|x+a|+a的最小值为3,求a的值.
【分析】(1)由题意可得﹣a≥3,解得即可,
(2)取绝对值化为分段函数,求出函数的最值,即可得到a的值.
【解答】解:(1)因为f(x)min=f(1)=﹣a,
所以﹣a≥3,解得a≤﹣3,
即amax=﹣3;
(2)g(x)=f(x)+2|x+a|+a=|x﹣1|+2|x+a|,
当a=﹣1时,g(x)=3|x﹣1|≥0,0≠3,所以a=﹣1不符合题意,
当a<﹣1时,g(x)=,即g(x)=,
所以g(x)min=g(﹣a)=﹣a﹣1=3,解得a=﹣4,
当a>﹣1时,同法可知g(x)min=g(﹣a)=a+1=3,解得a=2,
综上,a=2或﹣4.
【点评】本题考查函数与方程的应用,函数的最值的求法恒成立问题以及绝对值不等式的解法,考查转化思想以及计算能力.
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