资源描述
2013年山西省吕梁市汾阳中学高考数学一模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题5分,共60分.下列每小题所给选项只有一项符合题意,请将正确答案的序号填涂在答题卡上)
1.(5分)(2011•广东模拟)已知集合M={y|y=x2﹣1,x∈R},,则M∩N=( )
A.
[﹣1,+∞)
B.
C.
D.
ϕ
考点:
交集及其运算.
专题:
计算题.
分析:
由题意求出集合M与集合N,然后求出M∩N.
解答:
解:集合M={y|y=x2﹣1,x∈R}={y|y≥﹣1},
对于,2﹣x2≥0,解得,
N={x|},
则M∩N=[﹣1,∞)∩[]=.
故选B.
点评:
本题考查集合的基本运算,函数的值域与函数的定义域的求法,考查集合的交集的求法.
2.(5分)(2013•辽宁一模)命题“∃x∈R,使x2+ax﹣4a<0为假命题”是“﹣16≤a≤0”的( )
A.
充分不必要条件
B.
必要不充分条件
C.
充要条件
D.
既不充分又不必要条件
考点:
必要条件、充分条件与充要条件的判断;特称命题.
专题:
计算题.
分析:
命题“∃x∈R,使x2+ax﹣4a<0为假命题”,等价于命题“∀x∈R,使x2+ax﹣4a≥0为真命题”,故△=a2+16a≤0,由此得到﹣16≤a≤0;由﹣16≤a≤0,知△=a2+16a≤0,故命题“∀x∈R,使x2+ax﹣4a≥0为真命题”,所以命题“∃x∈R,使x2+ax﹣4a<0为假命题”.由此得到命题“∃x∈R,使x2+ax﹣4a<0为假命题”是“﹣16≤a≤0”的充要条件.
解答:
解:∵命题“∃x∈R,使x2+ax﹣4a<0为假命题”,
∴命题“∀x∈R,使x2+ax﹣4a≥0为真命题”,
∴△=a2+16a≤0,
∴﹣16≤a≤0,
即命题“∃x∈R,使x2+ax﹣4a<0为假命题”⇒“﹣16≤a≤0”;
∵﹣16≤a≤0,
∴△=a2+16a≤0,
∴命题“∀x∈R,使x2+ax﹣4a≥0为真命题”,
∴命题“∃x∈R,使x2+ax﹣4a<0为假命题”,
即命题“∃x∈R,使x2+ax﹣4a<0为假命题”⇒“﹣16≤a≤0”.
故命题“∃x∈R,使x2+ax﹣4a<0为假命题”是“﹣16≤a≤0”的充要条件.
故选C.
点评:
本题考查必要条件、充分条件、充要条件的判断和应用,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.
3.(5分)(2005•天津)若复数(a∈R,i为虚数单位位)是纯虚数,则实数a的值为( )
A.
﹣2
B.
4
C.
﹣6
D.
6
考点:
复数代数形式的乘除运算;复数的代数表示法及其几何意义.
分析:
化简复数为a+bi(a、b∈R)的形式,让其实部为0,虚部不为0,可得结论.
解答:
解:复数=,它是纯虚数,则a=﹣6.
故选C.
点评:
本题考查复数代数形式的乘除运算,复数的分类,是基础题.
4.(5分)(2011•密山市模拟)已知等比数列{an}满足a1+a2=3,a2+a3=6,则a7=( )
A.
64
B.
81
C.
128
D.
243
考点:
等比数列.
分析:
由a1+a2=3,a2+a3=6的关系求得d,进而求得a1,再由等比数列通项公式求解.
解答:
解:由a2+a3=q(a1+a2)=3q=6,∴q=2
∴a1(1+q)=3,∴a1=1,∴a7=26=64
故选A
点评:
本题主要考查了等比数列的通项及整体运算.
5.(5分)已知向量,满足||=||=|+|=1,则向量,夹角的余弦值为( )
A.
B.
﹣
C.
D.
﹣
考点:
数量积表示两个向量的夹角.
专题:
计算题;平面向量及应用.
分析:
将|+|=1两边平方,结合已知条件可算出•=﹣,再用两个向量的夹角公式即可算出向量,夹角的余弦值.
解答:
解:∵|+|=1,
∴(+)2=2+2•+2=1
∵||=||=1,得2=2=1
∴代入上式得:2•=﹣1,•=﹣
因此,向量,夹角的余弦为cosθ==﹣
故选:B
点评:
本题给出向量、满足的条件,求它们夹角的余弦之值,着重考查了平面向量数量积的公式及其运算性质等知识,属于基础题.
6.(5分)设数列{an}是等比数列,其前n项和为Sn,且S3=3a3,则公比q的值为( )
A.
﹣
B.
C.
1或﹣
D.
1或
考点:
等比数列的性质.
专题:
计算题.
分析:
分两种情况:当q=1时,得到此等比数列为常数列,各项都等于第一项,已知的等式显然成立;当q=不等于1时,利用等比数列的前n项和的公式及等比数列的通项公式公式化简已知的等式,得到关于q的方程,根据q不等于解出q的值,综上,得到所有满足题意的等比q的值.
解答:
解:当q=1时,S3=a1+a2+a3=3a1=3a3,成立;
当q≠1时,得到S3=,a3=a1q2,又S3=3a3,
所以=3q2,
化简得:2q2﹣q﹣1=0,即(q﹣1)(2q+1)=0,
由q≠1即q﹣1≠0,解得q=﹣.
综上,公比q的值为1或﹣.
故选C.
点评:
此题考查学生掌握等比数列的性质,灵活运用等比数列的通项公式及前n项和的公式化简求值,是一道综合题.
7.(5分)已知命题p1:函数y=2x﹣2﹣x在R上为增函数,p2:函数y=2x+2﹣x在R上为减函数,则在命题q1:p1∨p2,q2:p1∧p2;q3:(¬p1)∨p2;q4:p1∨(¬p2);其中为真命题的是( )
A.
q1和q3
B.
q2和q3
C.
q1 和q4
D.
q2和q4
考点:
复合命题的真假.
专题:
计算题;高考数学专题.
分析:
利用导数知识分别对函数y=2x﹣2﹣x,y=2x+2﹣x,的单调性,从而可判断p1,p2的真假,然后根据复合命题的真假关系即可判断
解答:
解:∵y=2x﹣2﹣x在
∴y‘=2x+2﹣x>0恒成立
∴y=2x﹣2﹣x在R上为增函数,即题p1为真命题
∵y=2x+2﹣x在
∴y’=2x﹣2﹣x
由y’=2x﹣2﹣x>0可得x>0,即y=2x+2﹣x在(0,+∞)上单调递增,在(﹣∞,0)上单调 递减
∴p2:函数y=2x+2﹣x在R上为减函数为假命题
根据复合命题的真假关系可知,q1:p1∨p2为真命题
q2:p1∧p2为假命题
q3:(¬p1)∨p2为假命题
q4:p1∨(¬p2)为真命题
故选C
点评:
本题主要考查了函数的导数在指数函数的单调性,复合命题的真假关系的应用,属于知识的综合应用
8.(5分)(2010•天津模拟)已知函数y=Asin(ωx+φ)+k的最大值是4,最小值是0,最小正周期是,直线是其图象的一条对称轴,则下面各式中符合条件的解析式是( )
A.
B.
C.
D.
考点:
由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.
专题:
计算题.
分析:
由题意求出A,T,解出ω,直线是其图象的一条对称轴,求出φ,得到函数解析式.
解答:
解:由题意可知,,,取k=1, k=2
故选D
点评:
本题考查由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式,考查学生分析问题解决问题的能力,是基础题.
9.(5分)若函数f(x)=(k﹣1)ax﹣a﹣x(a>0,a≠1)在R上既是奇函数,又是减函数,则g(x)=loga(x+k)的图象是( )
考点:
奇偶性与单调性的综合;对数函数的图像与性质.
专题:
数形结合.
分析:
根据函数是一个奇函数,函数在原点出有定义,得到函数的图象一定过原点,求出k的值,根据函数是一个减函数,看出底数的范围,得到结果.
解答:
解:∵函数f(x)=(k﹣1)ax﹣a﹣x(a>0,a≠1)在R上是奇函数,
∴f(0)=0
∴k=2,
又∵f(x)=ax﹣a﹣x为减函数,
所以1>a>0,
所以g(x)=loga(x+2)
定义域为x>﹣2,且递减,
故选A
点评:
本题考查函数奇偶性和单调性,即对数函数的性质,本题解题的关键是看出题目中所出现的两个函数性质的应用.
10.(5分)(2004•贵州)△ABC中,a,b、c分别为∠A、∠B、∠C的对边,如果a,b、c成等差数列,∠B=30°,△ABC的面积为,那么b等于( )
A.
B.
C.
D.
考点:
解三角形.
专题:
计算题;压轴题.
分析:
先根据等差中项的性质可求得2b=a+c,两边平方求得a,b和c的关系式,利用三角形面积公式求得ac的值,进而把a,b和c的关系式代入余弦定理求得b的值.
解答:
解:∵a,b、c成等差数列,∴2b=a+c,得a2+c2=4b2﹣2ac、
又∵△ABC的面积为,∠B=30°,
故由,
得ac=6.
∴a2+c2=4b2﹣12.
由余弦定理,得,
解得.
又b为边长,∴.
故选B
点评:
本题主要考查了余弦定理的运用.考查了学生分析问题和基本的运算能力.
11.(5分)(2007•江苏)已知二次函数f(x)=ax2+bx+c的导数为f′(x),f′(0)>0,对于任意实数x都有f(x)≥0,则的最小值为( )
A.
3
B.
C.
2
D.
考点:
导数的运算.
专题:
综合题;压轴题.
分析:
先求导,由f′(0)>0可得b>0,因为对于任意实数x都有f(x)≥0,所以结合二次函数的图象可得a>0且b2﹣4ac≤0,又因为,利用均值不等式即可求解.
解答:
解:∵f'(x)=2ax+b,
∴f'(0)=b>0;
∵对于任意实数x都有f(x)≥0,
∴a>0且b2﹣4ac≤0,
∴b2≤4ac,
∴c>0;
∴,
当a=c时取等号.
故选C.
点评:
本题考查了求导公式,二次函数恒成立问题以及均值不等式,综合性较强.
12.(5分)若函数f(x)=2x2﹣lnx在其定义域的一个子区间(k﹣1,k+1)内不是单调函数,则实数k的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
考点:
函数的单调性与导数的关系.
专题:
计算题;压轴题.
分析:
先求导函数,再进行分类讨论,同时将函数f(x)=2x2﹣lnx在其定义域的一个子区间(k﹣1,k+1)内不是单调函数,转化为f′(x)在其定义域的一个子区间(k﹣1,k+1)内有正也有负,从而可求实数k的取值范围
解答:
解:求导函数,
当k=1时,(k﹣1,k+1)为(0,2),函数在上单调减,在上单调增,满足题意;
当k≠1时,∵函数f(x)=2x2﹣lnx在其定义域的一个子区间(k﹣1,k+1)内不是单调函数
∴f′(x)在其定义域的一个子区间(k﹣1,k+1)内有正也有负
∴f′(k﹣1)f′(k+1)<0
∴
∴×<0
∴
∵k﹣1>0
∴k+1>0,2k+1>0,2k+3>0,
∴(2k﹣3)(2k﹣1)><0,解得
综上知,
故选D.
点评:
本题以函数为载体,考查函数的单调性,考查学生分析解决问题的能力,分类讨论,等价转化是关键.
二、填空题(每题5分,共20分.把答案填在答题纸的横线上)
13.(5分)设则不等式f(x)>2的解集为 .
考点:
分段函数的解析式求法及其图象的作法.
专题:
计算题.
分析:
分x≥3和x<2两种情况分别解不等式,x≥3时,f(x)=log3(x2﹣1)>2;x<2时,f(x)=2ex﹣1>2;分别解出解集,求并集可得答案.
解答:
解:x≥3时,f(x)=log3(x2﹣1)>2⇒x2>10⇒
x<2时,f(x)=2ex﹣1>2⇒x>1⇒1<x<2
所以不等式f(x)>2的解集为
故答案为:
点评:
本题考查分段函数和解不等式问题,属基本题.
14.(5分)已知函数f(x)=alog2x+blog3x+2,且,则f(2012)的值为 0 .
考点:
对数的运算性质.
分析:
利用对数的运算性质,可得f()+f(2012)=4,因此f(2012)=4﹣f()=0,即f(2012)的值为零.
解答:
解:由函数f(x)=alog2x+blog3x+2,
得f()=alog2+blog3+2=﹣alog2x﹣blog3x+2=4﹣(alog2x+blog3x+2),
因此f(x)+f()=4
再令x=2012得f()+f(2012)=4
所以f(2012)=4﹣f()=0,
故答案为:0
点评:
本题考查了对数的运算性质,和函数的简单性质,属于基础题.利用互为倒数的两个自变量的函数值之间的关系,是解决本题的关键.
15.(5分)(2009•奉贤区一模)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x﹣4)=﹣f(x),且在区间[0,2]上是增函数.若方程f(x)=m(m>0)在区间[﹣8,8]上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4= ﹣8 .
考点:
奇偶性与单调性的综合;函数的周期性.
专题:
数形结合.
分析:
由条件“f(x﹣4)=﹣f(x)”得f(x+8)=f(x),说明此函数是周期函数,又是奇函数,且在[0,2]上为增函数,
由这些画出示意图,由图可解决问题.
解答:
解:此函数是周期函数,又是奇函数,且在[0,2]上为增函数,
综合条件得函数的示意图,由图看出,四个交点中两个交点的横坐标之和为2×(﹣6),
另两个交点的横坐标之和为2×2,所以x1+x2+x3+x4=﹣8.
故答案为﹣8.
点评:
数形结合是数学解题中常用的思想方法,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质;另外,由于使用了数形结合的方法,很多问题便迎刃而解,且解法简捷.
16.(5分)定义在R上的函数y=f(x)是减函数,y=f(x﹣1)的图象关于(1,0)成中心对称,若s,t满足不等式f(s2﹣2s)≤﹣f(2t﹣t2),则当的取值范围是 [﹣,1] .
考点:
奇偶性与单调性的综合;函数的图象与图象变化.
专题:
计算题;压轴题.
分析:
首先由由f(x﹣1)的图象关于(1,0)中心对称知f(x)的图象关于(0,0)中心对称,根据奇函数定义与减函数性质得出s与t的关系式,然后利用线性规划的知识即可求得结果.
解答:
解:把函数y=f(x)向右平移1个单位可得函数y=f(x﹣1)的图象
∵函数y=f(x﹣1)得图象关于(1,0)成中心对称
∴函数y=f(x)的图象关于(0,0)成中心对称,即函数y=f(x)为奇函数
∵f(s2﹣2s)≤﹣f(2t﹣t2)=f(t2﹣2t)且函数y=f(x)在R上单调递减
∴S2﹣2S≥t2﹣2t在S∈[1,4]上恒成立
即(t﹣s)(s+t﹣2)≤0
∵1≤s≤4
∴﹣2≤2﹣s≤1,即2﹣s≤s
∴2﹣s≤t≤s
作出不等式所表示的平面区域,如图的阴影部分的△ABC,C(4,﹣2)
而表示在可行域内任取一点与原点(0,0)的连线的斜率,结合图象可知OB直线的斜率是最大的,直线OC的斜率最小
∵KOB=1,KOC=
故∈[﹣,1]
故答案为:[﹣,1]
点评:
本题综合考查函数的奇偶性、单调性知识,同时考查由最大值、最小值求取值范围的策略,以及运算能力,属中档题
三、解答题(共6个小题,前5个题12分,三选一10分,共70分)
17.(12分)若集合A={y|y2﹣(a2+a+1)y+a(a2+1)>0},B={y|y=x2﹣x+,0≤x≤3}
(1)若A∩B=∅,求实数a的取值范围;
(2)当a取使不等式x2+1≥ax恒成立的最小值时,求(CRA)∩B.
考点:
函数的值域;交、并、补集的混合运算.
专题:
函数的性质及应用.
分析:
(1)解一元二次不等式求出集合A和集合B,由A∩B=∅,可得集合的端点满足a≤2 且 a2+1≥4,由此求得实数a的取值范围.
(2)由条件判断﹣2≤a≤2,求出CRA,分a2+1<2、2≤a2+1≤4,a2+1>4三种情况求出(CRA)∩B.
解答:
解:(1)∵集合A={y|y2﹣(a2+a+1)y+a(a2+1)>0}={y|(y﹣a)(y﹣a2﹣1)>0}={y|y<a,或y>a2+1},
B={y|y=x2﹣x+,0≤x≤3}={y|y=(x﹣1)2+2,0≤x≤3}={y|2≤y≤4}.
A∩B=∅,
∴a≤2 且 a2+1≥4,解得≤a≤2,故实数a的取值范围为[,2].
(2)当a取使不等式x2+1≥ax恒成立的最小值时,判别式△=a2﹣4≤0,
解得﹣2≤a≤2.
由(1)可得CRA={y|a≤y≤a2+1 },B={y|2≤y≤4}.
当 a2+1<2,即﹣1<a<1时,(CRA)∩B=∅.
当2≤a2+1≤4,即 1≤a≤ 或﹣≤a≤﹣1 时,(CRA)∩B=[2,a2+1].
当a2+1>4时,即 2≥a> 或﹣2≤a<﹣时,(CRA)∩B=B=[2 4].
点评:
本题主要考查两个集合的补集、交集、并集的定义和运算,体现了分类讨论的数学思想,属于基础题.
18.(12分)已知函数f(x)=2sincos﹣2sin2+.
(1)求函数f(x)的最大值,并写出相应的x取值集合;
(2)令f(α+)=,且α∈(0,π),求tan2α的值.
考点:
三角函数中的恒等变换应用;复合三角函数的单调性.
专题:
三角函数的图像与性质.
分析:
利用二倍角公式、两角和的正弦函数化简函数为y=2sin(+),
(1)直接利用正弦函数的值域,求出函数的最大值,写出最大值时的x的值即可.
(2)求出的表达式.通过表达式的值是,求出cosα,sinα,然后求出tanα,通过二倍角的正切函数求解即可.
解答:
解:(1)∵=sin+cos=2sin(+),…(2分)
∴f(x)的最小正周期T==4π.…(4分)
因为,﹣1≤sin(+)≤1 所以,f(x)的最大值为2.…(6分)
相应值的集合为{x|x=4k,k∈Z} …(7分)
(2)由(Ⅰ)知,f(x)=2sin(+),f(α+)=,
2sin[(α+)+]=2sin(+)=2cos,
∴2cos=,所以cos=,cosα=2cos2α﹣1=﹣ …(10分)
又因为α∈(0,π),所以sinα==,
∴tanα==﹣,
∴tan2α==﹣ …(13分)
点评:
本题是中档题,考查三角函数的化简与求值,考查三角函数的基本性质,二倍角的正切函数的应用,考查计算能力,常考题型.
19.(12分)(2009•山东)等比数列{an}的前n项和为Sn,已知对任意的n∈N*,点(n,Sn),均在函数y=bx+r(b>0)且b≠1,b,r均为常数)的图象上.
(1)求r的值;
(2)当b=2时,记bn=n∈N*求数列{bn}的前n项和Tn.
考点:
数列与函数的综合;数列的求和.
专题:
计算题;分类讨论.
分析:
(1)由“对任意的n∈N+,点(n,Sn),均在函数y=bx+r(b>0,且b≠1,b,r均为常数)的图象上”可得到Sn=bn+r,
再由通项与前n项和之间的关系可求得结果.
(2)结合(1)可知an=(b﹣1)bn﹣1=2n﹣1,从而bn=,符合一个等差数列与等比数列相应项之积的形式,用错位相减法求解即可.
解答:
解:因为对任意的n∈N+,点(n,Sn),均在函数y=bx+r(b>0,且b≠1,b,r均为常数)的图象上.
所以得Sn=bn+r,
当n=1时,a1=S1=b+r,
当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=bn+r﹣(bn﹣1+r)=bn﹣bn﹣1=(b﹣1)bn﹣1,
又因为{an}为等比数列,所以r=﹣1,公比为b,所以an=(b﹣1)bn﹣1
(2)当b=2时,an=(b﹣1)bn﹣1=2n﹣1,bn=
则Tn=
Tn=
相减,得Tn=
+=
所以Tn=
点评:
本题主要考查数列与函数的综合运用,主要涉及了数列的通项与前n项和间的关系,错位相减法求和等问题,属中档题,是常考类型.
20.(12分)已知函数f(x)=x2+(lga+2)x+lgb满足f(﹣1)=﹣2,且对于任意x∈R恒有f(x)≥2x成立.
(1)求实数a,b的值;
(2)设g(x)=f(x)﹣2x,若存在实数t,当x∈[1,m]时,g(x+t)≤x恒成立,求实数m的最大值.
考点:
二次函数的性质.
专题:
函数的性质及应用.
分析:
(1)利用对数的运算法则及对于任意x∈R二次函数f(x)﹣2x≥0恒成立问题与判别式△的关系即可解出;
(2)把存在实数t,当x∈[1,m]时,g(x+t)≤x恒成立,等价转化为,x∈[1,m]恒成立,进而等价转化,x∈[1,m],利用二次函数的单调性即可解出.
解答:
解:(1)由f(﹣1)=﹣2知,lgb﹣lga+1=0①,∴a=10b②.
又对于任意x∈R,f(x)≥2x恒成立,即f(x)﹣2x≥0恒成立,则x2+x•lga+lgb≥0恒成立,故△=lg2a﹣4lgb≤0,
将①式代入上式得:lg2b﹣2lgb+1≤0,即(lgb﹣1)2≤0,故lgb=1,即b=10,代入②得,a=100;
故a=100,b=10.
(2)g(x)=f(x)﹣2x=x2+2x+1=(x+1)2,
∵存在实数t,当x∈[1,m]时,g(x+t)≤x恒成立,即(x+t+1)2≤x恒成立.
∴∃t∈R,,即,x∈[1,m]恒成立.
设≥1,则﹣u﹣u2≤t+1≤u﹣u2,
∴,
∵当≥u≥1时,单调递减,故u=1时取得最大值﹣2;
单调递减,故时取得最小值.
∴.
∴,即,化为,
又m≥1,解得,解得1<m≤4,
∴实数m的最大值是4.
点评:
熟练掌握对数的运算法则、二次函数恒成立问题与判别式△的关系、把恒成立问题等价转化、二次函数的单调性等是解题的关键.
21.(12分)已知函数f(x)=的图象在点(﹣2,f(﹣2))处的切线方程为16x+y+20=0.
(1)求实数a、b的值;
(2)求函数f(x)在区间[﹣1,2]上的最大值;
(3)曲线y=f(x)上存在两点M、N,使得△MON是以坐标原点O为直角顶点的直角三角形,且斜边MN的中点在y轴上,求实数c的取值范围.
考点:
利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.
专题:
综合题;导数的概念及应用.
分析:
(1)利用函数图象在点(﹣2,f(﹣2))处的切线方程为16x+y+20=0,确定切点坐标及切线的向量,建立方程组,即可求实数a、b的值;
(2)根据分段函数,分类讨论,利用函数的单调性,即可求f(x)在[﹣1,2]上的最大值;
(3)根据分段函数,分类讨论,利用,即可求实数c的取值范围.
解答:
解:(1)当x<1时,f′(x)=﹣3x2+2ax+b.
因为函数图象在点(﹣2,f(﹣2))处的切线方程为16x+y+20=0,所以切点坐标为(﹣2,12),
所以,所以a=1,b=0;
(2)由(1)得,当x<1时,f(x)=﹣x3+x2,
令f′(x)=﹣3x2+2x=0可得x=0或x=,故函数在(﹣1,0)和(,1)上单调递减,在(0,)上单调递增
∴x<1时,f(x)的最大值为max{f(﹣1),f()}=f(﹣1)=2;
当1≤x≤2时,f(x)=clnx
当c≤0时,clnx≤0恒成立,f(x)≤0<2,此时f(x)在[﹣1,2]上的最大值为f(﹣1)=2;
当c>0时,f(x)在[﹣1,2]上单调递增,且f(2)=cln2
令cln2=2,则c=,∴当c>时,f(x)在[﹣1,2]上的最大值为f(2)=cln2;
当0<c≤时,f(x)在[﹣1,2]上的最大值为f(﹣1)=2
综上,当c≤时,f(x)在[﹣1,2]上的最大值为2,当c>时,f(x)在[﹣1,2]上的最大值为cln2;
(3)f(x)=,
根据条件M,N的横坐标互为相反数,不妨设M(﹣t,t3+t2),N(t,f(t)),(t>0).
若t<1,则f(t)=﹣t3+t2,
由∠MON是直角得,,即﹣t2+(t3+t2)(﹣t3+t2)=0,
即t4﹣t2+1=0.此时无解;
若t≥1,则f(t)=clnt.
由于MN的中点在y轴上,且∠MON是直角,所以N点不可能在x轴上,即t≠1.
同理由,即﹣t2+(t3+t2)•clnt=0,∴c=.
由于函数g(t)=(t>1)的值域是(0,+∞),实数c的取值范围是(0,+∞)即为所求.
点评:
本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查函数的最值,考查分类讨论的数学思想,考查学生的计算能力,综合性强.
22.(10分)(2012•大连二模)任选一题作答选修:几何证明选讲如图,在△ABC中,∠C=90°,以AB上一点O为圆心,OA长为半径的圆与BC相切于点D,分别交AC、AB于点E、F.
(I)若AC=6,AB=10,求⊙O的半径;
(Ⅱ)连接OE、ED、DF、EF.若四边形BDEF是平行四边形,试判断四边形OFDE的形状,并说明理由.
考点:
与圆有关的比例线段.
专题:
证明题.
分析:
(Ⅰ)连接OD. 设⊙O的半径为r,根据切线的性质及∠C=90°,可得OD∥AC,进而△OBD∽△ABC,进而根据相似三角形对应边成比例,构造关于r的方程,可得答案.
(II)由四边形BDEF是平行四边形,可证得OD=OE=DE=OF,进而根据菱形的判定定理,得到四边形OFDE为菱形.
解答:
解:(Ⅰ)连接OD. 设⊙O的半径为r.
∵BC切⊙O于点D,
∴OD⊥BC.
又∵∠C=90°,
∴OD∥AC,
∴△OBD∽△ABC.
∴=,即 =.
解得r=,
∴⊙O的半径为. …(4分)
(Ⅱ)结论:四边形OFDE是菱形. 理由如下 …(5分)
证明:∵四边形BDEF是平行四边形,
∴∠DEF=∠B.
∵∠DEF=∠DOB,
∴∠B=∠DOB.
∵∠ODB=90°,
∴∠DOB+∠B=∠DOB=90°,
∴∠DOB=60°.
∵在平行四边形BDEF中,DE∥AB,
∴∠ODE=∠DOB=60°.
∵半径OD=OE,
∴△ODE是等边三角形.
∴OD=DE=OF,
即四边形OFDE的对边DE与OF平行且相等
∴四边形OFDE是平行四边形.
又∵邻边OE=OF,
∴平行四边形OFDE是菱形. …(10分)
点评:
本题考查的知识点是切线的性质,三角形相似的判定与性质,平行四边形的性质与判定,难度不大,属于基础题.
23.(2012•大连二模)选修4﹣4:坐标系与参数方程
从极点O作射线,交直线ρcosθ=3于点M,P为射线OM上的点,且|OM|•|OP|=12,若有且只有一个点P在直线ρsinθ﹣ρcosθ=m,求实数m的值.
考点:
简单曲线的极坐标方程.
专题:
选作题.
分析:
设P(ρ,θ),由条件|OM|•|OP|=12,可求出点M的坐标,由于点M在直线ρ′cosθ=3上,可将点M的坐标代入得出点P的极坐标方程,进而化为直角坐标系的方程,知道点P的轨迹是一个圆且去掉x轴上的两点.因为有且只有一个点P在直线
ρsinθ﹣ρcosθ=m上,故直线与圆相切,或直线经过原点,据此可求实数m的值.
解答:
解:设P(ρ,θ),则由|OM||OP|=12得|OM|=,∴,由于点M在直线ρ′cosθ=3上,∴.
即ρ=4cosθ(ρ≠0).
∴ρ2=4ρcosθ,化为平面直角坐标系的方程为x2+y2=4x,即(x﹣2)2+y2=4(x≠0).
直线ρsinθ﹣ρcosθ=m化为平面直角坐标系的方程为y﹣x﹣m=0,
因为有且只有一个点P在直线y﹣x﹣m=0上,所以y﹣x﹣m=0和(x﹣2)2+y2=4(x≠0)相切,
∴=2,解得m=﹣2±.
或直线l过原点时也满足条件,此时m=0.
总上可知:m的取值是﹣2±,或0.
点评:
本题考查了极坐标系下直线与圆的交点问题,将极坐标化为直角坐标系的方程是解决此问题常用的方法.
24.(2012•大连二模)选修4﹣5:不等式选讲定义min{a,b}=,求函数f(x)=min{|x﹣2|+|2x+1|,﹣x2+3x+3}的最大值.
考点:
函数的最值及其几何意义.
专题:
计算题;压轴题;新定义;函数的性质及应用.
分析:
由题意,函数f(x)是取|x﹣2|+|2x+1|和﹣x2+3x+3两个值中的较小值.因此根据x的取值范围将|x﹣2|+|2x+1|化成分段函数的表达式,利用作差的方法分别得到各个范围内|x﹣2|+|2x+1|与﹣x2+3x+3的大小关系,从而得到f(x)的分段函数表达式,再结合函数的单调性可得f(x)的最大值.
解答:
解:根据绝对值的意义,可得|x﹣2|+|2x+1|=…(3分)
①当x≥2时﹣x2+3x+3﹣(3x﹣1)=﹣x2+4≤0成立,此时|x﹣2|+|2x+1|>﹣x2+3x+3,∴f(x)=﹣x2+3x+3;
②当﹣<x<2时,﹣x2+3x+3﹣(x+3)=﹣x2+2x≤0在(﹣,0)成立,此时f(x)=﹣x2+3x+3.
﹣x2+3x+3﹣(x+3)=﹣x2+2x≥0在[0,2)成立,此时f(x)=x+3;
③当x时,﹣x2+3x+3﹣(﹣3x+1)=﹣x2+6x+2≤0在(﹣∞,﹣]成立,此时f(x)=﹣x2+3x+3;
所以f(x)=,…(6分)
可得函数在(﹣∞,0),(0,2)上是增函数,在(2,+∞)上是减函数
因此,当x≤0时,f(x)≤f(0)=3;当0<x<2时,f(x)<f(2)=5;当x≥2时,f(x)≤f(2)=5.
综上所述,可得f(x)最大值为5. …(10分)
点评:
本题给出取最小值的函数min{a,b},求f(x)=min{|x﹣2|+|2x+1|,﹣x2+3x+3}的最大值.着重考查了绝对值的意义、分段函数的单调性和函数的最值及其几何意义等知识,属于中档题.
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