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2022-2021学年河北省唐山市开滦二中高三(上)10月月考数学试卷(理科)
一、选择题:(每小题给出的四个选项中,只有一项是对的,每小题5分,共60分.)
1.已知U={y|y=log2x,x>0},P={y|y=,x>2},则∁UP=( )
A. B. C.(0,+∞) D.
2.i是虚数单位,=( )
A.﹣i B.i C. D.
3.已知,则sinθ﹣cosθ的值为( )
A. B. C. D.
4.执行如图所示的程序框图,若输入n的值为8,则输出S的值为( )
A.4 B.8 C.10 D.12
5.已知条件p:x2﹣2x﹣3<0,条件q:x>a,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围为( )
A.a>3 B.a≥3 C.a<﹣1 D.a≤﹣1
6.使函数是奇函数,且在上是减函数的θ的一个值是( )
A. B. C. D.
7.若函数 为奇函数,则a=( )
A. B. C. D.1
8.将函数 y=sinx的图象上全部点向右平行移动 个单位长度,再把所得的各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是( )
A.y=sin(2x﹣) B.y=sin(2x﹣) C.y=sin(﹣) D.y=sin(﹣)
9.已知关于x的方程:在区间(3,4)内有解,则实数a的取值范围是( )
A. B.) C. D.(1,+∞)
10.如图在矩形ABCD中,AB=,BC=4,点E为BC的中点,点F在CD上,若,则的值是( )
A. B. C. D.
11.已知函数:
①f(x)=﹣x2+2x,
②f(x)=cos(),
③f(x)=.则以下四个命题对已知的三个函数都能成立的是( )
命题p:f(x)是奇函数;
命题q:f(x+1)在(0,1)上是增函数;
命题r:f();
命题s:f(x)的图象关于直线x=1对称.
A.命题p、q B.命题q、s C.命题r、s D.命题p、r
12.已知f(x)是R上的偶函数,若将f(x)的图象向右平移一个单位后,则得到一个奇函数的图象,若f(2)=﹣1,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2011)的值为( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.不能确定
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)
13.已知向量,的夹角为120°,且||=1,||=2,则向量﹣在向量+方向上的投影是 .
14.设α为锐角,若cos(α+)=,则sin(2α+)的值为 .
15.由两条曲线y=x2,y=x2与直线y=1围成平面区域的面积是 .
16.若函数,(a>0且a≠1)的值域为R,则实数a的取值范围是 .
三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤).
17.已知等比数列{an}满足a3=12,S3=36.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{nan}的前n项和Sn.
18.已知函数f(x)=2sinxcosx﹣3sin2x﹣cos2x+3.
(1)当x∈[0,]时,求f(x)的值域;
(2)若△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足=,=2+2cos(A+C),求f(B)的值.
19.某网站用“10分制”调查一社区人们的幸福度.现从调查人群中随机抽取16名,如图所示茎叶图记录了他们的幸福度分数(以小数点前的一位数字为茎,小数点后的一位数字为叶):
(1)指出这组数据的众数和中位数;
(2)若幸福度不低于9.5分,则称该人的幸福度为“极幸福”.求从这16人中随机选取3人,至多有1人是“极幸福”的概率;
(3)以这16人的样本数据来估量整个社区的总体数据,若从该社区(人数很多)任选3人,记ξ表示抽到“极幸福”的人数,求ξ的分布列及数学期望.
20.在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=BC=CA=AA1=2,侧棱AA1⊥面ABC,D、E分别是棱A1B1、AA1的中点,点F在棱AB上,且AF=AB.
(Ⅰ)求证:EF∥平面BDC1;
(Ⅱ)求二面角E﹣BC1﹣D的余弦值.
21.已知函数f(x)=ex﹣ax,其中e为自然对数的底数,a为常数.
(1)若对函数f(x)存在微小值,且微小值为0,求a的值;
(2)若对任意x∈[0,],不等式f(x)≥ex(1﹣sinx)恒成立,求a的取值范围.
四、选修4-4:极坐标与参数方程请考生在题(22)(23)中任选一题作答,假如多做,则按所做的第一题计分.做题时在答题卡上把所选题目对应的题号打勾.(本小题满分10分)
22.已知圆的极坐标方程为:ρ2﹣4ρcos()+6=0.
(Ⅰ)将极坐标方程化为一般方程;并选择恰当的参数写出它的参数方程;
(Ⅱ)若点P(x,y)在该圆上,求x+y的最大值和最小值.
五、选修4-5:不等式选讲
23.已知f(x)=|x+l|+|x﹣2|,g(x)=|x+1|﹣|x﹣a|+a(a∈R).
(Ⅰ)解不等式f(x)≤5;
(Ⅱ)若不等式f(x)≥g(x)恒成立,求a的取值范围.
2022-2021学年河北省唐山市开滦二中高三(上)10月月考数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:(每小题给出的四个选项中,只有一项是对的,每小题5分,共60分.)
1.已知U={y|y=log2x,x>0},P={y|y=,x>2},则∁UP=( )
A. B. C.(0,+∞) D.
考点: 补集及其运算.
专题: 计算题.
分析: 分别求出两集合中函数的值域,确定出U与P,找出U中不属于P的部分,即可求出P的补集.
解答: 解:由集合U中的函数y=log2x,x>0,得到y为任意实数,即U=R,
由集合P中的函数y=,x>2,得到0<y<,即P=(0,),
则∁UP=(﹣∞,0]∪[,+∞).
故选D
点评: 此题属于以函数的值域为平台,考查了补集及其运算,娴熟把握补集的定义是解本题的关键.
2.i是虚数单位,=( )
A.﹣i B.i C. D.
考点: 复数代数形式的乘除运算.
分析: 通常分子与分母同时乘以分母的共轭复数,
然后利用复数的代数运算,结合i2=﹣1得结论.
解答: 解:===+,
故选B.
点评: 本题考查复数的分式形式的化简问题,主要是乘除运算,是基础题.
3.已知,则sinθ﹣cosθ的值为( )
A. B. C. D.
考点: 同角三角函数基本关系的运用.
专题: 三角函数的求值.
分析: 由条件求得 2sinθcosθ=,再依据sinθ﹣cosθ=﹣,运算求得结果.
解答: 解:∵已知,∴1+2sinθcosθ=,∴2sinθcosθ=.
故sinθ﹣cosθ=﹣=﹣=﹣,
故选B.
点评: 本题主要考查同角三角函数的基本关系的应用,属于基础题.
4.执行如图所示的程序框图,若输入n的值为8,则输出S的值为( )
A.4 B.8 C.10 D.12
考点: 循环结构.
专题: 图表型.
分析: 由已知中的程序框图及已知中输入8,可得:进入循环的条件为i<8,即i=2,4,6,8.模拟程序的运行结果,即可得到输出的S值.
解答: 解:当i=2时,S=(1×2)=2,i=2+2=4,k=2;
当i=4时,S=(2×4)=4,i=4+2=6,k=3;
当i=6时,S=(4×6)=8,i=6+2=8,k=4;
当i=8时,不满足i<8,退出循环,输出S=8.
故选B.
[来源:Z+xx+k.Com]
点评: 本题考查的学问点是程序框图,在写程序的运行结果时,我们常使用模拟循环的变法,但程序的循环体中变量比较多时,要用表格法对数据进行管理.
5.已知条件p:x2﹣2x﹣3<0,条件q:x>a,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围为( )
A.a>3 B.a≥3 C.a<﹣1 D.a≤﹣1
考点: 充分条件.
专题: 简易规律.
分析: 求出不等式的等价条件,依据充分条件和必要条件的定义即可得到结论.
解答: 解:由x2﹣2x﹣3<0得﹣1<x<3,
设A={x|﹣1<x<3},B={x|x>a},若p是q的充分不必要条件,
则A⊊B,即a≤﹣1,
故选:D.
点评: 本题主要考查充分条件和必要条件的推断,依据集合关系是解决本题的关键.
6.使函数是奇函数,且在上是减函数的θ的一个值是( )
A. B. C. D.
考点: 正弦函数的奇偶性;正弦函数的单调性.
专题: 计算题.
分析: 利用两角和正弦公式化简函数的解析式为2sin(2x+θ+),由于它是奇函数,故θ+=kπ,k∈z,当k为奇数时,f(x)=﹣2sin2x,满足在上是减函数,此时,θ=2nπ﹣,n∈z,当k为偶数时,经检验不满足条件.
解答: 解:∵函数=2sin(2x+θ+) 是奇函数,故θ+=kπ,k∈Z,θ=kπ﹣.
当k为奇数时,令k=2n﹣1,f(x)=﹣2sin2x,满足在上是减函数,此时,θ=2nπ﹣,n∈Z,
选项B满足条件.
当k为偶数时,令k=2n,f(x)=2sin2x,不满足在上是减函数.
综上,只有选项B满足条件.
故选 B.
点评: 本题考查两角和正弦公式,正弦函数的单调性,奇偶性,体现了分类争辩的数学思想,化简函数的解析式是解题的突破口.
7.若函数 为奇函数,则a=( )
A. B. C. D.1
考点: 函数奇偶性的性质.
专题: 计算题.
分析: 利用奇函数的定义得到f(﹣1)=﹣f(1),列出方程求出a.
解答: 解:∵f(x)为奇函数
∴f(﹣1)=﹣f(1)
∴=
∴1+a=3(1﹣a)
解得a=
故选A
点评: 本题考查利用奇函数的定义:对定义域内任意的自变量x都有f(﹣x)=﹣f(x)成立.
8.将函数 y=sinx的图象上全部点向右平行移动 个单位长度,再把所得的各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是( )
A.y=sin(2x﹣) B.y=sin(2x﹣) C.y=sin(﹣) D.y=sin(﹣)
考点: 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
专题: 三角函数的图像与性质.
分析: 由条件依据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,可得结论.
解答: 解:将函数 y=sinx的图象上全部点向右平行移动 个单位长度,可得函数y=sin(x﹣)的图象;
再把所得的各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式y=sin(x﹣),
故选:D.
点评: 本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,属于基础题.
9.已知关于x的方程:在区间(3,4)内有解,则实数a的取值范围是( )
A. B.) C. D.(1,+∞)
考点: 根的存在性及根的个数推断;函数零点的判定定理.
专题: 计算题.
分析: 当3<x<4时,关于x的方程可化为 1+﹣2a=0,令f(x)=1+﹣2a,可得f(3)f(4)<0,即(2﹣2a)(﹣2a)<0,解得 <2a<2,从而求得实数a的取值范围.
解答: 解:当3<x<4时,关于x的方程: 即 ,
即 =a,即 1+﹣2a=0.
令f(x)=1+﹣2a,由在区间(3,4)内有解,
f(x)在区间(3,4)内连续且单调递减,可得f(3)f(4)<0,
即(2﹣2a)(﹣2a)<0,解得 <2a<2,故 <a<1.
故选C.
点评: 本题主要考查函数的零点与方程的根的关系,体现了化归与转化的数学思想,属于中档题.
10.如图在矩形ABCD中,AB=,BC=4,点E为BC的中点,点F在CD上,若,则的值是( )
A. B. C. D.
考点: 平面对量数量积的性质及其运算律.
专题: 平面对量及应用.
分析: 由题意得选择基向量和,求出它们的长度和,由向量加法的三角形法则求出,代入式子由数量积运算求出,同理求出和,代入进行化简求值.
解答: 解:选基向量和,由题意得,=,=4,
∴,
∴==+=,
即cos0=,解得=1,
∵点E为BC的中点,=1,
∴,,
∴=()•()
==5+,
故选B.
点评: 本题考查了向量数量积的性质和运算律在几何中的应用,以及向量加法的三角形法则,关键是依据题意选基向量,其他向量都用基向量来表示.
11.已知函数:
①f(x)=﹣x2+2x,
②f(x)=cos(),
③f(x)=.则以下四个命题对已知的三个函数都能成立的是( )
命题p:f(x)是奇函数;
命题q:f(x+1)在(0,1)上是增函数;
命题r:f();
命题s:f(x)的图象关于直线x=1对称.
A.命题p、q B.命题q、s C.命题r、s D.命题p、r
考点: 命题的真假推断与应用.
专题: 阅读型.
分析: ①中函数是二次函数,由二次函数的对称轴是x=1且开口向下,即能判出函数是非奇非偶函数,由函数在(1,+∞)上的单调性可知向左平移1个单位后的单调性;
②中的函数经诱导公式化简后变为,然后逐一对四个命题进行推断;
③中的函数直接利用奇偶性定义推断奇偶性,求出f(x+1)可判出f(x+1)为偶函数,从而得到在(0,1)上是增函数,利用图象平移判出函数f(x)的对称轴.
解答: 解:①函数f(x)=﹣x2+2x图象是开口向下的抛物线,对称轴方程是x=1,所以该函数不是奇函数;函数f(x)在
(1,+∞)上为减函数,而函数f(x+1)的图象是把函数f(x)的图象左移1个单位得到的,所以函数f(x+1)在(0,1)上是减函数;
;f(x)的图象关于直线x=1对称.
②f(x)=cos()=,该函数是定义在R上的奇函数;f(x+1)=,
当x∈(0,1)时,,所以f(x+1)在(0,1)上是减函数;=
=>;当x=1时,,所以f(x)的图象关于直线x=1对称.
③f(x)=,由于=f(x),所以f(x)不是奇函数;
f(x+1)=,在(0,1)上是增函数;;
由于是偶函数,图象关于x=0对称,所以f(x)的图象关于直线x=1对称.
综上,对三个函数都成立的命题是r和s.
故选C.
点评: 本题考查了命题的真假的推断与应用,考查了复合函数的奇偶性,单调性及对称性,考查了函数值的计算,解答此题的关键是娴熟把握函数图象的平移,此题是基础题.
12.已知f(x)是R上的偶函数,若将f(x)的图象向右平移一个单位后,则得到一个奇函数的图象,若f(2)=﹣1,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2011)的值为( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.不能确定
考点: 函数的值;偶函数.
专题: 计算题;压轴题.
分析: 由于f(x)是R上的偶函数,所以该函数有对称轴x=0,函数f(x)在右移之前有对称中心(﹣1,0),故函数f(x)存在周期T=4,在利用题中的条件得到函数在一个周期内的数值,利用周期性即可求解.
解答: 解:∵f(x)是R上的偶函数,
∴图象关于y轴对称,即该函数有对称轴x=0,f(x)=f(﹣x) 用x+1换x,所以f(x+1)=f(﹣x﹣1)①
又∵将f(x)的图象向右平移一个单位后,则得到一个奇函数的图象,
∴函数f(x)的图象有对称中心(﹣1,0),有f(﹣1)=0,且f(﹣1﹣x)=﹣f(﹣1+x) ②
∴由①②得f(x+1)=﹣f(﹣1+x),可得f(x+2)=﹣f(x),得到f(x+4)=f(x),故函数f(x)存在周期T=4,
又f(2)=﹣1,f(﹣1)=0,
利用条件可以推得:f(﹣1)=f(1)=0,f(2)=﹣1=﹣f(0),f(3)=f(4﹣1)=0,
f(﹣3)=f(3)=0,f(4)=f(0)=1,
所以在一个周期中f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,
所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2011)=f(1)+f(2)+f(3)=﹣1.
故选A
点评: 此题考查了利用函数的对称性及奇偶性找到函数的周期,在利用已知的条件求出函数值.
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)
13.已知向量,的夹角为120°,且||=1,||=2,则向量﹣在向量+方向上的投影是 ﹣ .
考点: 平面对量数量积的含义与物理意义.
专题: 计算题;平面对量及应用.
分析: 利用求模运算得到,,进而得到向量﹣与向量+的夹角余弦,依据投影定义可得答案.
解答: 解:=1+2cos120°+4=3,
所以,
=1﹣2×1×2cos120°+4=7,
所以,
则cos<,>==,
所以向量﹣在向量+方向上的投影是==﹣,
故答案为:﹣.
点评: 本题考查平面对量数量积的含义及其物理意义,考查向量模的求解投影等概念,属基础题.
14.设α为锐角,若cos(α+)=,则sin(2α+)的值为 .
考点: 三角函数中的恒等变换应用;两角和与差的余弦函数;两角和与差的正弦函数;二倍角的正弦.
专题: 三角函数的求值;三角函数的图像与性质.
分析: 先设β=α+,依据cosβ求出sinβ,进而求出sin2β和cos2β,最终用两角和的正弦公式得到sin(2α+)的值.
解答: 解:设β=α+,
∴sinβ=,sin2β=2sinβcosβ=,cos2β=2cos2β﹣1=,
∴sin(2α+)=sin(2α+﹣)=sin(2β﹣)=sin2βcos﹣cos2βsin=.
故答案为:.
点评: 本题要我们在已知锐角α+的余弦值的状况下,求2α+的正弦值,着重考查了两角和与差的正弦、余弦公式和二倍角的正弦、余弦等公式,考查了三角函数中的恒等变换应用,属于中档题.
15.由两条曲线y=x2,y=x2与直线y=1围成平面区域的面积是 .
考点: 定积分在求面积中的应用.
专题: 计算题;导数的概念及应用.
分析: 先依据所围成图形的面积利用定积分表示出来,然后依据定积分的定义求出面积即可.
解答: 解:由两条曲线y=x2,y=x2与直线y=1可得交点坐标为(±1,1),(±2,1),
依据对称性可得S=2[(x2)dx+1﹣(x2)dx]=.
故答案为:.
点评: 本题主要考查了定积分在求面积中的应用,以及定积分的计算,属于基础题.
16.若函数,(a>0且a≠1)的值域为R,则实数a的取值范围是 (0,1)∪(1,4] .
考点: 对数函数的值域与最值.
专题: 计算题.
分析: 函数,(a>0且a≠1)的值域为R,则其真数在实数集上恒为正,将这一关系转化为不等式求解参数的范围即可.
解答: 解:函数,(a>0且a≠1)的值域为R,其真数在实数集上恒为正,
即恒成立,即存在x∈R使得≤4,又a>0且a≠1
故可求的最小值,令其小于等于4
∵
∴4,解得a≤4,
故实数a的取值范围是(0,1)∪(1,4]
故应填(0,1)∪(1,4]
点评: 考查存在性问题的转化,请读者与恒成立问题作比较,找出二者规律关系上的不同.
三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤).
17.已知等比数列{an}满足a3=12,S3=36.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{nan}的前n项和Sn.
考点: 等比数列的前n项和;等比数列的通项公式.
专题: 等差数列与等比数列.
分析: (1)设等比数列{an}公比为q,由题意可得首项和公比的方程组,解方程组由等比数列的通项公式可得;
(2)由(1)可得{nan}的通项公式,分别由等差数列的求和公式和错位相减法可得Sn.
解答: 解:(1)设等比数列{an}公比为q,
由a3=12,S3=36得a3=12,a1+a2=24,
由等比数列的通项公式可得,
解得或,
∴an=12,或;
(2)当an=12时,nan=12n,
由等差数列的前n项和可得;
当时,,
∴①,
①×()可得②
两式做差得:
==,
∴Sn=﹣﹣32
点评: 本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式,属中档题.
18.已知函数f(x)=2sinxcosx﹣3sin2x﹣cos2x+3.
(1)当x∈[0,]时,求f(x)的值域;
(2)若△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足=,=2+2cos(A+C),求f(B)的值.
考点: 正弦定理;三角函数中的恒等变换应用.
专题: 三角函数的求值;解三角形.
分析: (1)由三角函数公式化简可得f(x)=2sin(2x+)+1,由x的范围结合三角函数的运算可得;(2)由三角函数公式和已知数据可得c=2a,b=a,代入余弦定理可得cosA=,可得A=30°,进而可得C=90°,B=60°,代入可得其值.
解答: 解:(1)∵f(x)=2sinxcosx﹣3sin2x﹣cos2x+3
=sin2x﹣3•﹣+3
=sin2x﹣cos2x+1=2sin(2x+)+1,
∵x∈[0,],∴2x+∈[,],
∴sin(2x+)∈[,1],
∴f(x)=2sin(2x+)+1∈[0,3];
(2)∵=2+2cos(A+C),
∴sin(2A+C)=2sinA+2sinAcos(A+C),
∴sinAcos(A+C)+cosAsin(A+C)=2sinA+2sinAcos(A+C),
∴﹣sinAcos(A+C)+cosAsin(A+C)=2sinA,即sinC=2sinA,
由正弦定理可得c=2a,又由=可得b=a,
由余弦定理可得cosA===,
∴A=30°,由正弦定理可得sinC=2sinA=1,C=90°,
由三角形的内角和可得B=60°,
∴f(B)=f(60°)=2
点评: 本题考查三角形的正余弦定理,涉及三角函数的公式,属中档题.
19.某网站用“10分制”调查一社区人们的幸福度.现从调查人群中随机抽取16名,如图所示茎叶图记录了他们的幸福度分数(以小数点前的一位数字为茎,小数点后的一位数字为叶):
(1)指出这组数据的众数和中位数;
(2)若幸福度不低于9.5分,则称该人的幸福度为“极幸福”.求从这16人中随机选取3人,至多有1人是“极幸福”的概率;
(3)以这16人的样本数据来估量整个社区的总体数据,若从该社区(人数很多)任选3人,记ξ表示抽到“极幸福”的人数,求ξ的分布列及数学期望.
考点: 离散型随机变量的期望与方差;众数、中位数、平均数.
专题: 概率与统计.
分析: (1)依据所给的茎叶图看出16个数据,找出众数和中位数,中位数需要依据从小到大的挨次排列得到结论.
(2)由题意知本题是一个古典概型,至多有1人是“极幸福”包括有一个人是极幸福和有零个人是极幸福,依据古典概型公式得到结果.
(3)由于从该社区任选3人,记ξ表示抽到“极幸福”同学的人数,得到变量的可能取值是0、1、2、3,结合变量对应的大事,算出概率,写出分布列和期望.
解答: 解:(1)由茎叶图得到全部的数据从小到大排,8.6毁灭次数最多,
∴众数:8.6;中位数:8.75;
(2)设Ai表示所取3人中有i个人是“极幸福”,至多有1人是“极幸福”记为大事A,则
(3)ξ的可能取值为0、1、2、3.;;,
ξ的分布列为
ξ 0 1 2 3
P
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所以Eξ=.
另解:ξ的可能取值为0、1、2、3.则,.
ξ的分布列为
ξ 0 1 2 3
P
所以Eξ=.
点评: 本题是一个统计综合题,对于一组数据,通常要求的是这组数据的众数,中位数,平均数,题目分别表示一组数据的特征,这样的问题可以毁灭在选择题或填空题,考查最基本的学问点.
20.在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=BC=CA=AA1=2,侧棱AA1⊥面ABC,D、E分别是棱A1B1、AA1的中点,点F在棱AB上,且AF=AB.
(Ⅰ)求证:EF∥平面BDC1;
(Ⅱ)求二面角E﹣BC1﹣D的余弦值.
考点: 用空间向量求平面间的夹角;直线与平面平行的判定.
专题: 空间角;空间向量及应用.
分析: (Ⅰ)利用直线和平面平行的判定定理,只需要证明EF∥BD,即可证明EF∥平面BDC1;
(Ⅱ)建立空间直角坐标系,利用空间向量法求二面角的大小.
解答: 解:(Ⅰ)证明:取AB的中点M,
∵AF=AB.
∴F为AM的中点,
又∵E为AA1的中点,
∴EF∥A1M,
在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别为A1B1、AA1的中点,
∴A1D∥BM,且A1D=BM,
则四边形A1DBM为平行四边形,
∴A1M∥BD,
∴EF∥BD,
又∵BD⊂平面BC1D,EF⊄平面BC1D,
∴EF∥平面BC1D.
(Ⅱ)连接DM,分别以MB,MC,MD所在直线为x轴、y轴、z轴,
建立如图空间直角坐标系,
则B(1,0,0),E(﹣1,0,1),D(0,0,2),C1(0,),
∴=(﹣1,0,2),=(﹣2,0,1),=(﹣1,).
设面BC1D的一个法向量为,面BC1E的一个法向量为,
则由,
得,取,
又由,
得,取,
则,
故二面角E﹣BC1﹣D的余弦值为.
点评: 本题主要考查空间直线和平面平行的判定,以及求二面角的大小,要求娴熟把握相应的判定定理.建立空间直角坐标系,利用向量坐标法是解决此类问题比较简洁的方法.
21.已知函数f(x)=ex﹣ax,其中e为自然对数的底数,a为常数.
(1)若对函数f(x)存在微小值,且微小值为0,求a的值;
(2)若对任意x∈[0,],不等式f(x)≥ex(1﹣sinx)恒成立,求a的取值范围.
考点: 利用导数求闭区间上函数的最值.
专题: 导数的综合应用.
分析: (1)求导函数,对a争辩,确定函数的单调性,利用函数f(x)存在微小值,且微小值为0,可求a的值;
(2)对任意x∈[0,],不等式f(x)≥ex(1﹣sinx)恒成立,等价于对任意x∈[0,],不等式exsinx﹣ax≥0恒成立,构造新函数,分类争辩,确定函数的单调性,即可求a的取值范围.
解答: 解:(1)∵f(x)=ex﹣ax,∴f′(x)=ex﹣a,
当a≤0时,f′(x)>0,函数在R上是增函数,从而函数不存在极值,不合题意;
当a>0时,由f′(x)>0,可得x>lna,由f′(x)<0,可得x<lna,∴x=lna为函数的微小值点,
由已知,f(lna)=0,即lna=1,∴a=e;
(2)不等式f(x)≥ex(1﹣sinx),即exsinx﹣ax≥0,
设g(x)=exsinx﹣ax,则g′(x)=ex(sinx+cosx)﹣a,g″(x)=2excosx,
x∈[0,]时,g″(x)≥0,则g′(x)在x∈[0,]时为增函数,∴g′(x)=g′(0)=1﹣a.
①1﹣a≥0,即a≤1时,g′(x)>0,g(x)在x∈[0,]时为增函数,∴g(x)min=g(0)=0,此时g(x)≥0恒成立;
②1﹣a<0,即a>1时,存在x0∈[0,],使得g′(x0)<0,从而x∈(0,x0)时,g′(x)<0,∴g(x)在[0,x0]上是减函数,
∴x∈(0,x0)时,g(x)<g(0)=0,不符合题意.
综上,a的取值范围是(﹣∞,1].
点评: 本题考查导数学问的运用,考查函数的单调性与极值,考查分类争辩的数学思想,考查同学分析解决问题的力气,属于中档题.
四、选修4-4:极坐标与参数方程请考生在题(22)(23)中任选一题作答,假如多做,则按所做的第一题计分.做题时在答题卡上把所选题目对应的题号打勾.(本小题满分10分)
22.已知圆的极坐标方程为:ρ2﹣4ρcos()+6=0.
(Ⅰ)将极坐标方程化为一般方程;并选择恰当的参数写出它的参数方程;
(Ⅱ)若点P(x,y)在该圆上,求x+y的最大值和最小值.
考点: 简洁曲线的极坐标方程.
专题: 坐标系和参数方程.
分析: (Ⅰ)ρ2﹣4ρcos()+6=0开放化为ρ2﹣+6=0,把代入可得圆的直角坐标方程,配方利用sin2α+cos2α=1可得圆的参数方程.
(Ⅱ)由圆的参数方程可得:,l利用正弦函数的单调性即可得出最值.
解答: 解:(Ⅰ)ρ2﹣4ρcos()+6=0开放化为ρ2﹣+6=0,
把代入可得x2+y2﹣4x﹣4y+6=0,配方为(x﹣2)2+(y﹣2)2=2,
可得圆的参数方程为.
(Ⅱ)由圆的参数方程可得:
,
∵,
∴x+y最大值为6,最小值为2.
点评: 本题考查了把圆的极坐标方程化为直角坐标方程及参数方程,考查了圆的参数方程的应用、正弦函数的单调性,考查了推理力气与计算力气,属于中档题.
五、选修4-5:不等式选讲
23.已知f(x)=|x+l|+|x﹣2|,g(x)=|x+1|﹣|x﹣a|+a(a∈R).
(Ⅰ)解不等式f(x)≤5;
(Ⅱ)若不等式f(x)≥g(x)恒成立,求a的取值范围.
考点: 确定值不等式的解法.
专题: 不等式的解法及应用.
分析: (Ⅰ)f(x)=|x+l|+|x﹣2|表示数轴上的x对应点到﹣1和2对应点的距离之和,而﹣2 对应点到﹣1和2对应点的距离之和正好等于5,3对应点到﹣1和2对应点的距离之和正好等于5,从而得到不等式f(x)≤5的解集.
(Ⅱ)由题意可得|x﹣2|+|x﹣a|≥a 恒成立,而|x﹣2|+|x﹣a|的最小值为|2﹣a|=|a﹣2|,故有|a﹣2|≥a,由此求得a的范围.
解答: 解:(Ⅰ)f(x)=|x+l|+|x﹣2|表示数轴上的x对应点到﹣1和2对应点的距离之和,
而﹣2 对应点到﹣1和2对应点的距离之和正好等于5,3对应点到﹣1和2对应点的距离之和正好等于5,
故不等式f(x)≤5的解集为[﹣2,3].
(Ⅱ)若不等式f(x)≥g(x)恒成立,即|x﹣2|+|x﹣a|≥a 恒成立.
而|x﹣2|+|x﹣a|的最小值为|2﹣a|=|a﹣2|,∴|a﹣2|≥a,
∴(2﹣a)2≥a2,解得a≤1,故a的范围(﹣∞,1].
点评: 本题主要考查确定值不等式的解法,体现了等价转化数学思想,属于中档题.
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