资源描述
2017年广东省深圳市高考数学二模试卷(理科)
一、选择题(本题共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.(5分)集合A={x|x2﹣2x<0},B={x||x|<2},则( )
A.A∩B=∅ B.A∩B=A C.A∪B=A D.A∪B=R
2.(5分)已知复数z满足(1+i)z=|+i|,i为虚数单位,则z等于( )
A.1﹣i B.1+i C.﹣i D.+i
3.(5分)下列函数中,既是偶函数又在(0,1)上单调递增的是( )
A.y=cosx B.y= C.y=2|x| D.y=|lgx|
4.(5分)设实数a∈(0,1),则函数f(x)=x2﹣(2a+1)x+a2+1有零点的概率为( )
A. B. C. D.
5.(5分)某学需要从3名男生和2名女生中选出4人,到甲、乙、丙三个社区参加活动,其中甲社区需要选派2人,且至少有1名是女生;乙社区和丙社区各需要选派1人.则不同的选派方法的种数是( )
A.18 B.24 C.36 D.42
6.(5分)在平面直角坐标系中,直线y=x与圆O:x2+y2=1交于A、B两点.α、β的始边是x轴的非负半轴,终边分别在射线OA和OB上,则tan(α+β)的值为( )
A.﹣2 B.﹣ C.0 D.2
7.(5分)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈[﹣,]的图象如图所示,若f(x1)=f(x2),且x1≠x2,则f(x1+x2)的值为( )
A.0 B.1 C. D.
8.(5分)过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别作它的两条渐近线的平行线,若这4条直线所围成的四边形的周长为8b,则该双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±2x
9.(5分)一个长方体被一个平面截去一部分后,所剩几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.36 B.48 C.64 D.72
10.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入n=10,则输出k的值为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
11.(5分)设椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,其焦距为2c,点Q(c,)在椭圆的内部,点P是椭圆C上的动点,且|PF1|+|PQ|<5|F1F2|恒成立,则椭圆离心率的取值范围是( )
A.(,) B.(,) C.(,) D.(,)
12.(5分)设实数λ>0,若对任意的x∈(0,+∞),不等式eλx﹣≥0恒成立,则λ的最小值为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)已知向量=(x,1)与向量=(9,x)的夹角为π,则x= .
14.(5分)若函数f(x)=x+(m为大于0的常数)在(1,+∞)上的最小值为3,则实数m的值为 .
15.(5分)已知M,N分别为长方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱AB,A1B1的中点,若AB=2,AD=AA1=2,则四面体C1﹣DMN的外接球的表面积为 .
16.(5分)我国南宋时期著名的数学家秦九韶在其著作《数学九章》中独立提出了一种求三角形面积的方法﹣“三斜求积术”,即△ABC的面积S=.其中a,b,c分别为△ABC内角A、B、C的对边.若b=2,且tanC=,则△ABC的面积S的最大值为 .
三、解答题
17.(12分)数列{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,Sn为其前n项和,a1,a2,a5成等比数列,
(Ⅰ)证明S1,S3,S9成等比数列;
(Ⅱ)设a1=1,bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
18.(12分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D为BC的中点,∠BAC=90°,∠A1AC=60°,AB=AC=AA1=2.
(Ⅰ)求证:A1B∥平面ADC1;
(Ⅱ)当BC1=4时,求直线B1C与平面ADC1所成角的正弦值.
19.(12分)随着移动互联网的快速发展,基于互联网的共享单车应用而生,某市场研究人员为了了解共享单车运营公司M的经营状况,对该公司最近六个月内的市场占有率进行了统计,并绘制了相应的折线图.
(Ⅰ)由折线图可以看出,可用线性回归模型拟合月度市场占有率y与月份代码x之间的关系,求y关于x的线性回归方程,并预测M公司2017年4月份(即x=7时)的市场占有率;
(Ⅱ)为进一步扩大市场,公司拟再采购一批单车.现有采购成本分别为1000元/辆和1200元/辆的A、B两款车型可供选择,按规定每辆单车最多使用4年,但由于多种原因(如骑行频率等)会导致车辆报废年限不相同.考虑到公司运营的经济效益,该公司决定先对两款车型的单车各100辆进行科学模拟测试,得到两款单车使用寿命频数表如下:
报废年限
车型
1年
2年
3年
4年
总计
A
20
35
35
10
100
B
10
30
40
20
100
经测算,平均每辆单车每年可以带来收入500元,不考虑除采购成本之外的其他成本,假设每辆单车的使用寿命都是整数年,且以频率作为每辆单车使用寿命的概率.如果你是M公司的负责人,以每辆单车产生利润的期望值为决策依据,你会选择采购哪款车型?
(参考公式:回归直线方程=x+,其中=,=﹣)
20.(12分)平面直角坐标系中,动圆C与圆(x﹣1)2+y2=外切,且与直线x=﹣相切,记圆心C的轨迹为曲线T
(Ⅰ)求曲线T的方程;
(Ⅱ)设过定点Q(m,0)(m为非零常数)的动直线l与曲线T交于A、B两点,问:在曲线T上是否存在点P(与A、B两点相异),当直线PA、PB的斜率存在时,直线PA、PB的斜率之和为定值,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
21.(12分)已知函数f(x)=(x﹣2)ex﹣x2,其中a∈R,e为自然对数的底数
(Ⅰ)函数f(x)的图象能否与x轴相切?若能与x轴相切,求实数a的值;否则,请说明理由;
(Ⅱ)若函数y=f(x)+2x在R上单调递增,求实数a能取到的最大整数值.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)在极坐标系中,点A(,)、B(,),直线l平行于直线AB,且将封闭曲线C:ρ=2cos(θ﹣)(ρ≥0)所围成的面积平分,以极点为坐标原点,极轴为x轴正半轴建立直角坐标系
(Ⅰ)在直角坐标系中,求曲线C及直线l的参数方程;
(Ⅱ)设点M为曲线C上的动点,求|MA|2+|MB|2的取值范围.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|x+1﹣2a|+|x﹣a2|,g(x)=x2﹣2x﹣4+
(Ⅰ)若f(2a2﹣1)>4|a﹣1|,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)若存在实数x,y,使f(x)+g(y)≤0,求实数a的取值范围.
2017年广东省深圳市高考数学二模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共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.(5分)集合A={x|x2﹣2x<0},B={x||x|<2},则( )
A.A∩B=∅ B.A∩B=A C.A∪B=A D.A∪B=R
【分析】分别求出关于A、B的不等式,根据集合的运算判断即可.
【解答】解:A={x|x2﹣2x<0}={x|0<x<2},
B={x||x|<2}={x|﹣2<x<2},
则A∩B=A,
故选:B.
【点评】本题考查了解不等式问题,考查集合的运算,是一道基础题.
2.(5分)已知复数z满足(1+i)z=|+i|,i为虚数单位,则z等于( )
A.1﹣i B.1+i C.﹣i D.+i
【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简即可得答案.
【解答】解:(1+i)z=|+i|==2,
∴z===1﹣i,
故选:A.
【点评】本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.
3.(5分)下列函数中,既是偶函数又在(0,1)上单调递增的是( )
A.y=cosx B.y= C.y=2|x| D.y=|lgx|
【分析】根据题意,依次分析选项的函数,判定选项中函数的奇偶性、单调性,即可得答案.
【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于A、y=cosx为余弦函数,为偶函数,在区间(0,1)上为减函数,不符合题意;
对于B、y=,其定义域为[0,+∞),是非奇非偶函数,不符合题意;
对于C、y═2|x|=,为偶函数,在区间(0,+∞)上为增函数,符合题意;
对于D、y═|lgx|,其定义域为(0,+∞),是非奇非偶函数,不符合题意;
故选:C.
【点评】本题考查函数奇偶性.单调性的判断,关键是掌握常见函数的奇偶性.单调性.
4.(5分)设实数a∈(0,1),则函数f(x)=x2﹣(2a+1)x+a2+1有零点的概率为( )
A. B. C. D.
【分析】由二次函数所对应二次方程的判别式大于等于0求得a的范围,结合a∈(0,1)可得a所在区间长度,利用区间长度比可得函数f(x)=x2﹣(2a+1)x+a2+1有零点的概率.
【解答】解:若函数f(x)=x2﹣(2a+1)x+a2+1有零点,
则△=[﹣(2a+1)]2﹣4(a2+1)=4a2+4a+1﹣4a2﹣4=4a﹣3≥0,
即a.
又∵a∈(0,1),
∴a∈(),
∴函数f(x)=x2﹣(2a+1)x+a2+1有零点的概率为.
故选:D.
【点评】本题考查几何概型,考查了二次函数零点的判定方法,是基础题.
5.(5分)某学需要从3名男生和2名女生中选出4人,到甲、乙、丙三个社区参加活动,其中甲社区需要选派2人,且至少有1名是女生;乙社区和丙社区各需要选派1人.则不同的选派方法的种数是( )
A.18 B.24 C.36 D.42
【分析】根据题意,先分析甲地的安排方法,分“分派2名女生”和“分派1名女生”两种情况讨论,由加法原理可得甲地的分派方法数目,第二步在剩余3人中,任选2人,安排在乙、丙两地,由排列数公式可得其安排方法数目,由分步计数原理计算可得答案.
【解答】解:根据题意,甲地需要选派2人且至少有1名女生,
若甲地分派2名女生,有C22=1种情况,
若甲地分配1名女生,有C21•C31=6种情况,
则甲地的分派方法有1+6=7种,
甲地安排好后,在剩余3人中,任选2人,安排在乙、丙两地,有A32=6种安排方法,
则不同的选派方法的种数是7×6=42;
故选:D.
【点评】本题考查排列、组合的实际应用,注意先分析受到限制的元素,如本题的甲地.
6.(5分)在平面直角坐标系中,直线y=x与圆O:x2+y2=1交于A、B两点.α、β的始边是x轴的非负半轴,终边分别在射线OA和OB上,则tan(α+β)的值为( )
A.﹣2 B.﹣ C.0 D.2
【分析】根据直线y=x与圆O:x2+y2=1交于A、B两点,直线y=x过原点,斜率k=,即tanα=,α、β的始边是x轴的非负半轴,终边分别在射线OA和OB,则β=α+π.即可求解tan(α+β)的值.
【解答】解:由题意,直线y=x与圆O:x2+y2=1交于A、B两点,直线y=x过原点,斜率k=,即tanα=,
α、β的始边是x轴的非负半轴,终边分别在射线OA和OB,则β=α+π.
那么:tan(α+β)=tan(2α+π)=tan2α==.
故选:A.
【点评】本题考查了直线的斜率问题和三角函数的定义的运用.属于基础题.
7.(5分)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈[﹣,]的图象如图所示,若f(x1)=f(x2),且x1≠x2,则f(x1+x2)的值为( )
A.0 B.1 C. D.
【分析】根据函数f(x)的图象求出f(x)的解析式,再根据f(x1)=f(x2),且x1≠x2,利用特殊值求出f(x1+x2)的值.
【解答】解:根据函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈[﹣,]的图象知,
=﹣(﹣)=,
∴T=π,
∴ω==2;
又x=﹣,2×(﹣)+φ=0,
解得φ=,
∴f(x)=2sin(2x+);
又f(x1)=f(x2),且x1≠x2,
不妨令x1=0,得x2=,
∴x1+x2=,
∴f(x1+x2)=2sin(2×+)=1.
故选:B.
【点评】本题考查了正弦函数的图象与性质的应用问题,是基础题.
8.(5分)过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别作它的两条渐近线的平行线,若这4条直线所围成的四边形的周长为8b,则该双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±2x
【分析】过右焦点,与一条渐近线平行的直线方程为bx﹣ay﹣bc=0,令x=0,y=﹣,利用这4条直线所围成的四边形的周长为8b,建立方程,即可得出结论.
【解答】解:过右焦点,与一条渐近线平行的直线方程为bx﹣ay﹣bc=0,
令x=0,y=﹣,
∵这4条直线所围成的四边形的周长为8b,
∴,∴a=b,
∴该双曲线的渐近线方程为y=±x,
故选:A.
【点评】本题考查双曲线的方程与性质,考查学生的计算能力,属于中档题.
9.(5分)一个长方体被一个平面截去一部分后,所剩几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.36 B.48 C.64 D.72
【分析】根据几何体的三视图得该几何体的体积为长宽高分别为4,4,6的长方体体积的一半,即可得出结论.
【解答】解:根据几何体的三视图得该几何体的体积为长宽高分别为4,4,6的长方体体积的一半,即=48,
故选:B.
【点评】本题考查了由三视图求体积,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
10.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入n=10,则输出k的值为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【分析】根据已知中的程序框图,模拟程序的运行过程,并逐句分析各变量值的变化情况,可得答案.
【解答】解:当n=10,k=0,T=1,S=1,则T=×1=10,则=10>1,
则k=1,T=10,S=10,则T=×10=45,则=4.5>1,
k=2,T=45,S=45,则T=×45=120,则=>1,
k=3,T=120,S=120,则T=×120=210,则=1.75>1,
k=4,T=210,S=210,则T=×210=252,则=1.2>1,
k=5,T=252,S=252,则T=×252=210,则=<1,
结束循环,输出k=5,
故选:C.
【点评】本题考查循环框图的应用,考查了计算能力,注意判断框的条件的应用,属于基础题.
11.(5分)设椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,其焦距为2c,点Q(c,)在椭圆的内部,点P是椭圆C上的动点,且|PF1|+|PQ|<5|F1F2|恒成立,则椭圆离心率的取值范围是( )
A.(,) B.(,) C.(,) D.(,)
【分析】点Q(c,)在椭圆的内部,,|PF1|+|PQ|=2a﹣|PF2|+|PQ|,由﹣|QF2|+|PQ|≤|PQ|﹣|PF2|≤|QF2|,且|QF2|=,要|PF1|+|PQ|<5|F1F2|恒成立,即2a﹣|PF2|+|PQ|≤2a+<5×2c.
【解答】解:∵点Q(c,)在椭圆的内部,∴,⇒2b2>a2⇒a2>2c2.
|PF1|+|PQ|=2a﹣|PF2|+|PQ|
又因为﹣|QF2|≤|PQ|﹣|PF2|≤|QF2|,且|QF2|=,
要|PF1|+|PQ|<5|F1F2|恒成立,即2a﹣|PF2|+|PQ|≤2a+<5×2c
,,则椭圆离心率的取值范围是(,).
故选:B.
【点评】本题考查了椭圆的方程、性质,椭圆的离心率,转化思想是解题关键,属于难题.
12.(5分)设实数λ>0,若对任意的x∈(0,+∞),不等式eλx﹣≥0恒成立,则λ的最小值为( )
A. B. C. D.
【分析】由题意可得(eλx﹣)min≥0,设f(x)=eλx﹣,x>0,求出导数和单调区间、极小值点m和最小值点,可令最小值为0,解方程可得m,λ,进而得到所求最小值.
【解答】解:实数λ>0,若对任意的x∈(0,+∞),不等式eλx﹣≥0恒成立,
即为(eλx﹣)min≥0,
设f(x)=eλx﹣,x>0,f′(x)=λeλx﹣,
令f′(x)=0,可得eλx=,
由指数函数和反比例函数在第一象限的图象,
可得y=eλx和y=有且只有一个交点,
设为(m,n),当x>m时,f′(x)>0,f(x)递增;
当0<x<m时,f′(x)<0,f(x)递减.
即有f(x)在x=m处取得极小值,且为最小值.
即有eλm=,令eλm﹣=0,
可得m=e,λ=.
则当λ≥时,不等式eλx﹣≥0恒成立.
则λ的最小值为.
另解:由于y=eλx与y=互为反函数,
故图象关于y=x对称,考虑极限情况,y=x恰为这两个函数的公切线,
此时斜率k=1,再用导数求得切线斜率的表达式为k=,
即可得λ的最小值为.
故选:A.
【点评】本题考查不等式恒成立问题的解法,注意运用转化思想,以及运用导数求得单调区间、极值和最值,考查方程思想,以及运算能力,属于中档题.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)已知向量=(x,1)与向量=(9,x)的夹角为π,则x= ﹣3 .
【分析】利用两个向量的夹角的定义,查两个向量共线的性质,求得x的值.
【解答】解:∵向量=(x,1)与向量=(9,x)的夹角为π,
则(9,x)=﹣λ•(x,1),λ>0,
∴9=﹣λx,x=﹣λ,求得x=﹣3,
故答案为:﹣3.
【点评】本题主要考查两个向量的夹角的定义,查两个向量共线的性质,属于基础题.
14.(5分)若函数f(x)=x+(m为大于0的常数)在(1,+∞)上的最小值为3,则实数m的值为 1 .
【分析】由x﹣1>0,f(x)=(x﹣1)++1,运用基本不等式可得最小值,解方程可得p的值.
【解答】解:由x>1可得x﹣1>0,即有f(x)=(x﹣1)++1
≥2+1=2+1,
当且仅当x﹣1=,即x=1+处取得最小值,且为1+2,
由题意可得1+2=3,解得m=1.
故答案为:1.
【点评】本题考查函数的最值的求法,注意运用基本不等式,考查运算能力,属于基础题.
15.(5分)已知M,N分别为长方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱AB,A1B1的中点,若AB=2,AD=AA1=2,则四面体C1﹣DMN的外接球的表面积为 13π .
【分析】四面体C1﹣DMN的外接球就是直三棱柱DMC﹣D1NC1,的外接球,根据数据求解
【解答】解:如图所示,四面体C1﹣DMN的外接球就是直三棱柱DMC﹣D1NC1,的外接球,
设棱柱DMC﹣D1NC1的底DMC的外接圆圆心为G,三棱柱DMC﹣D1NC1,的外接球为O,
△DMC的外接圆半径r.r2=(2﹣r)2+()2,解得r=,
外接球的半径R==,
∴四面体C1﹣DMN的外接球的表面积为4πR2=13π.
故答案为:13π.
【点评】本题考查了几何体的外接球,转化思想是解题轨迹,属于中档题.
16.(5分)我国南宋时期著名的数学家秦九韶在其著作《数学九章》中独立提出了一种求三角形面积的方法﹣“三斜求积术”,即△ABC的面积S=.其中a,b,c分别为△ABC内角A、B、C的对边.若b=2,且tanC=,则△ABC的面积S的最大值为 .
【分析】由已知利用正弦定理可求c=a,代入“三斜求积”公式即可计算得解.
【解答】解:∵tanC=,
∴sinC=sin(B+C)=sinA,
∴c=a,
∵b=2,
∴S===,
∴a=2时,△ABC的面积S的最大值为,
故答案为.
【点评】本题主要考查了正弦定理在解三角形中的应用,考查了转化思想,属于基础题.
三、解答题
17.(12分)数列{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,Sn为其前n项和,a1,a2,a5成等比数列,
(Ⅰ)证明S1,S3,S9成等比数列;
(Ⅱ)设a1=1,bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
【分析】(Ⅰ)运用等差数列的通项公式和等比数列中项的性质,解方程可得d=2a1,再由等差数列的求和公式,结合等比数列中项性质,即可得证;
(Ⅱ)求出bn=,=a1+(2n﹣1)d=1+2(2n﹣1)=2n+1﹣1,再由分组求和,结合等比数列的求和公式,计算即可得到所求和.
【解答】(Ⅰ)证明:数列{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,
Sn为其前n项和,a1,a2,a5成等比数列,
可得a22=a1a5,
即为(a1+d)2=a1(a1+4d),
化简可得d=2a1,
S1S9=a1(9a1+36d)=81a12,S3=3a1+3d=9a1,
可得S1S9=S32,
即为S1,S3,S9成等比数列;
(Ⅱ)解:设a1=1,bn=,=a1+(2n﹣1)d=1+2(2n﹣1)=2n+1﹣1,
数列{bn}的前n项和Tn=(4+8+…+2n+1)﹣n
=﹣n=2n+2﹣4﹣n.
【点评】本题考查等差数列的通项公式和求和公式的运用,等比数列中项的性质,考查数列的求和方法:分组求和,注意运用等比数列的求和公式,考查运算能力,属于中档题.
18.(12分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D为BC的中点,∠BAC=90°,∠A1AC=60°,AB=AC=AA1=2.
(Ⅰ)求证:A1B∥平面ADC1;
(Ⅱ)当BC1=4时,求直线B1C与平面ADC1所成角的正弦值.
【分析】(Ⅰ)连接A1C,交AC1于O,连接OD,证明OD∥A1B,即可证明:A1B∥平面ADC1;
(Ⅱ)建立如图所示的坐标系,求出平面ADC1的法向量,利用向量方法,即可求直线B1C与平面ADC1所成角的正弦值.
【解答】(Ⅰ)证明:连接A1C,交AC1于O,连接OD,
∵D为BC的中点,
∴OD∥A1B,
∵A1B⊄平面ADC1,OD⊂平面ADC1,
∴A1B∥平面ADC1;
(Ⅱ)解:建立如图所示的坐标系,则A(0,0,0),D(1,1,0),C1(0,3,),B1(2,1,),C(0,2,0),
∴=(1,1,0),=(0,3,),
设平面ADC1的法向量为=(x,y,z),则,=(1,﹣1,),
∵=(﹣2,1,﹣),
∴直线B1C与平面ADC1所成角的正弦值=||=.
【点评】本题考查线面平行,考查线面角,考查向量方法的运用,属于中档题.
19.(12分)随着移动互联网的快速发展,基于互联网的共享单车应用而生,某市场研究人员为了了解共享单车运营公司M的经营状况,对该公司最近六个月内的市场占有率进行了统计,并绘制了相应的折线图.
(Ⅰ)由折线图可以看出,可用线性回归模型拟合月度市场占有率y与月份代码x之间的关系,求y关于x的线性回归方程,并预测M公司2017年4月份(即x=7时)的市场占有率;
(Ⅱ)为进一步扩大市场,公司拟再采购一批单车.现有采购成本分别为1000元/辆和1200元/辆的A、B两款车型可供选择,按规定每辆单车最多使用4年,但由于多种原因(如骑行频率等)会导致车辆报废年限不相同.考虑到公司运营的经济效益,该公司决定先对两款车型的单车各100辆进行科学模拟测试,得到两款单车使用寿命频数表如下:
报废年限
车型
1年
2年
3年
4年
总计
A
20
35
35
10
100
B
10
30
40
20
100
经测算,平均每辆单车每年可以带来收入500元,不考虑除采购成本之外的其他成本,假设每辆单车的使用寿命都是整数年,且以频率作为每辆单车使用寿命的概率.如果你是M公司的负责人,以每辆单车产生利润的期望值为决策依据,你会选择采购哪款车型?
(参考公式:回归直线方程=x+,其中=,=﹣)
【分析】(Ⅰ)求出回归系数,可得回归方程,即可得出结论;
(Ⅱ)分别计算相应的数学期望,即可得出结论.
【解答】解:(Ⅰ)由题意,=3.5,=16,===2,=﹣=16﹣2×3.5=9,
∴=2x+9,
x=7时,=2×7+9=23,即预测M公司2017年4月份(即x=7时)的市场占有率为23%;
(Ⅱ)由频率估计概率,每辆A款车可使用1年,2年,3年、4年的概率分别为0.2,0.35,0.35,0.1,
∴每辆A款车的利润数学期望为(500﹣1000)×0.2+(1000﹣1000)×0.35+(1500﹣1000)×0.35+(2000﹣1000)×0.1=175元;
每辆B款车可使用1年,2年,3年、4年的概率分别为0.1,0.3,0.4,0.2,
∴每辆B款车的利润数学期望为(500﹣1200)×0.1+(1000﹣1200)×0.3+(1500﹣1200)×0.4+(2000﹣1200)×0.2=150元;
∵175>150,
∴应该采购A款车.
【点评】本题考查数学知识在实际生活中的应用,考查学生的阅读能力,对数据的处理能力,属于中档题.
20.(12分)平面直角坐标系中,动圆C与圆(x﹣1)2+y2=外切,且与直线x=﹣相切,记圆心C的轨迹为曲线T
(Ⅰ)求曲线T的方程;
(Ⅱ)设过定点Q(m,0)(m为非零常数)的动直线l与曲线T交于A、B两点,问:在曲线T上是否存在点P(与A、B两点相异),当直线PA、PB的斜率存在时,直线PA、PB的斜率之和为定值,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)据圆锥曲线的定义,动点C的轨迹是以定点(1.0)为焦点,直线x=﹣1为准线的抛物线.
(2)假设在曲线T上存在点P满足题设条件,不妨设P(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2)由,得=,显然动直线l的斜率非零,故可设其方程为x=ty+m,(t∈R),联立y2=4x,整理得y2﹣4ty﹣4m=0,利用韦达定理求解.
【解答】解:(1)设动圆圆心为C(x,y),动圆圆心C到点(1,0)的距离与到直线x=﹣距离差为定圆半径,
即动点C到顶点(1,0)的距离等于到定直线x=﹣1的距离,根据圆锥曲线的定义,动点C的轨迹是以定点(1.0)为焦点,直线x=﹣1为准线的抛物线.
圆心C的轨迹为曲线T的方程为:y2=4x
(2)假设在曲线T上存在点P满足题设条件,不妨设P(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2);
,;
=…(1).
显然动直线l的斜率非零,故可设其方程为x=ty+m,(t∈R),
联立y2=4x,整理得y2﹣4ty﹣4m=0,
∴y1+y2=4t,y1y2=﹣4m,且y1≠y2,
代入(1)式得
显然y0≠0,于是[4y0(kPA+kPB)﹣16]+(kPB+kPA)(y02﹣4m)﹣8y0=0…(2)
欲使(2)式对任意t∈R成立,必有
∵y0≠0,m≠0,∴,∴,即
于是,当m>0时,不存在满足条件的y0,即不存在满足题设条件的点P;
当m<0时,,将此代入抛物线T的方程可求得满足条件的P点坐标为(﹣m,2),(﹣m,﹣2)
综上所述,存在点P(与A,B两点相异),其坐标为(﹣m,2),(﹣m,﹣2)
直线PA、PB的斜率之和为定值.
【点评】本题考查了动点的轨迹方程,直线与抛物线的位置关系,运算能力,属于中档题.
21.(12分)已知函数f(x)=(x﹣2)ex﹣x2,其中a∈R,e为自然对数的底数
(Ⅰ)函数f(x)的图象能否与x轴相切?若能与x轴相切,求实数a的值;否则,请说明理由;
(Ⅱ)若函数y=f(x)+2x在R上单调递增,求实数a能取到的最大整数值.
【分析】(Ⅰ)求出f′(x)=(x﹣1)ex﹣ax,假设函数f(x)的图象与x轴相切于点(t,0),则,从而t2﹣3t+4=0,由根的判别式得方程t2﹣3t+4=0无解,由此得到无论a取何值,函数f(x)的图象都不与x轴相切.
(Ⅱ)记g(x)=(x﹣2)ex﹣+2≥0在R上恒成立,由g′(1)=﹣a+2≥0,得g′(x)≥0的必要条件是a≤2,当a=1时,不等式(x﹣1)ex﹣x+2≥0恒成立.由此利用导数性质能求出a能取得的最大整数.
【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=(x﹣2)ex﹣x2,
∴f′(x)=(x﹣1)ex﹣ax,
假设函数f(x)的图象与x轴相切于点(t,0),
则有:,即,
由②知at=(t﹣1)et,代入①中,得(t﹣2)et﹣=0,
∵et>0,∴(t﹣2)﹣=0,即t2﹣3t+4=0,
∵△=9﹣16=﹣7<0,
∴方程t2﹣3t+4=0无解,
∴无论a取何值,函数f(x)的图象都不与x轴相切.
(Ⅱ)记g(x)=(x﹣2)ex﹣+2≥0在R上恒成立,
由g′(1)=﹣a+2≥0,得g′(x)≥0的必要条件是a≤2,
若a=2,则g′(x)=(x﹣1)ex﹣2x+2=(x﹣1)(ex﹣2),
当ln2<x<1时,g′(x)<0,故a<2.
下面证明:当a=1时,不等式(x﹣1)ex﹣x+2≥0恒成立.
令h(x)=(x﹣1)ex﹣x+2,则h′(x)=xex﹣1,
记H(x)=xex﹣1,则H′(x)=(x+1)ex,
当x>﹣1时,H′(x)>0,H(x)单调递增且H(x)>﹣,
当x<﹣1时,H′(x)<0,H(x)单调递减,且﹣H(x)<0,
∵H()=﹣1<0,H(1)=e﹣1>0,
∴存在唯一的,使得H(x0)=0,且当x∈(﹣∞,x0)时,H(x)>0,
h(x)单调递减,
当x∈(x0,+∞)时,H(x)<0,h(x)单调递增,
∴h(x)min=h(x0)=(x0﹣1)﹣x0+2,
∵H(x0)=0,∴,
∴h(x0)=(x0﹣1)=3﹣(),
∵,∴2<<,
∴h(x)min=h(x0)>0,
∴(x﹣1)ex﹣x+2≥0恒成立,
∴a能取得的最大整数为1.
【点评】本题考查导数及其应用、不等式、函数等基础知识,考查考查推理论证能力、运算求解能力、抽象概括能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想、分类与整合思想,是中档题.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)在极坐标系中,点A(,)、B(,),直线l平行于直线AB,且将封闭曲线C:ρ=2cos(θ﹣)(ρ≥0)所围成的面积平分,以极点为坐标原点,极轴为x轴正半轴建立直角坐标系
(Ⅰ)在直角坐标系中,求曲线C及直线l的参数方程;
(Ⅱ)设点M为曲线C上的动点,求|MA|2+|MB|2的取值范围.
【分析】(I)曲线C:ρ=2cos(θ﹣)(ρ≥0)即ρ2=2ρ(cosθ+sinθ),利用互化公式可得直角坐标方程.点A(,)、B(,),利用互化公式可得直角坐标,可得kAB.根据直线l平行于直线AB,将封闭曲线C:ρ=2cos(θ﹣)(ρ≥0)所围成的面积平分,可得直线l的斜率kl=kAB,经过圆心C.可得直线l的参数方程..
(II)设M,利用两点之间的距离公式可得|MA|2+|MB|2=4﹣2及其范围.
【解答】解:(I)曲线C:ρ=2cos(θ﹣)(ρ≥0)即ρ2=2ρ(cosθ+sinθ),化为直角坐标方程:x2+y2=x+y.
配方为:+=1.
点A(,)、B(,),分别化为直角坐标:A,B,kAB==﹣.
∵直线l平行于直线AB,将封闭曲线C所围成的面积平分,
∴直线的斜率kl=﹣,经过圆心C.
∴直线l的参数方程为:(t为参数).
(II)设M,则|MA|2+|MB|2=(cosθ﹣1)2+sin2θ++
=4﹣sinθ﹣cosθ
=4﹣2∈[2,6].
【点评】本题考查了参数方程、极坐标方程化为直角坐标方程、圆的性质、平行线的斜率之间的关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|x+1﹣2a|+|x﹣a2|,g(x)=x2﹣2x﹣4+
(Ⅰ)若f(2a2﹣1)>4|a﹣1|,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)若存在实数x,y,使f(x)+g(y)≤0,求实数a的取值范围.
【分析】(Ⅰ)若f(2a2﹣1)>4|a﹣1|,则|2a2﹣2a|+|a2﹣1|>4|a﹣1|,即2|a|+|a+1|>4,分类讨论,即可求实数a的取值范围;
(Ⅱ)若存在实数x,y,使f(x)+g(y)≤0,则f(x)≤﹣g(y),即可求实数a的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)若f(2a2﹣1)>4|a﹣1|,则|2a2﹣2a|+|a2﹣1|>4|a﹣1|,
∴2|a|+|a+1|>4,
a<﹣1,则﹣2a﹣a﹣1>4,∴a<﹣,∴a<﹣;
﹣1≤a≤0,则﹣2a+a+1>4,∴a<﹣3,不成立;
a>0,则2a+a+1>4,∴a>1,
综上所述,a<﹣或a>1;
(Ⅱ)f(x)=|x+1﹣2a|+|x﹣a2|≥|1﹣2a+a2|,g(x)=x2﹣2x﹣4+=(x﹣1)2+﹣5≥﹣1
若存在实数x,y,使f(x)+g(y)≤0,则|1﹣2a+a2|≤1,∴0≤a≤2.
【点评】本题主要考查绝对值的含义、不等式的解法,函数的最值等基础知识,考查运算求解能力以及推理论证能力,考查函数与方程思想以及分类与整合思想.
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