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2015-2016学年吉林省东北师大附中、长春十一高、松原实验中学三校联考高三(上)期末数学试卷(理科)
一、选择题:(本大题共12小题,每小题5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.设全集U={x∈N|x≤8},集合A={1,3,7},B={2,3,8},则(∁UA)∩(∁UB)=( )
A.{1,2,7,8} B.{4,5,6} C.{0,4,5,6} D.{0,3,4,5,6}
2.已知复数z1=1+i,z2=2﹣i,则=( )
A.1﹣3i B.﹣1+3i C.1+2i D.1﹣2i
3.若实数数列:1,a1,a2,a3,81成等比数列,则圆锥曲线的离心率是( )
A. 或 B. C. D.或
4.函数f(x)=ax﹣1﹣2(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx﹣ny﹣1=0上,其中m>0,n>0,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.
5.如图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )
A.20+2π B.20+3π C.24+2π D.24+3π
6.气象意义上从春季进入夏季的标志为:“连续5天每天日平均温度不低于22℃”,现有甲、乙、丙三地连续5天的日平均温度的记录数据(记录数据都是正整数,单位℃)
①甲地:5个数据的中位数为24,众数为22;
②乙地:5个数据的中位数为27,平均数为24;
③丙地:5个数据中有一个数据是32,平均数为26,方差为10.2.
则肯定进入夏季的地区有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3
7.(x+1)2(x﹣2)4的展开式中含x3项的系数为( )
A.16 B.40 C.﹣40 D.8
8.若程序框图输出S的值为126,则判断框①中应填入的条件是( )
A.n≤5 B.n≤6 C.n≤7 D.n≤8
9.若方程(x﹣2cosθ)2+(y﹣2sinθ)2=1(0≤θ<2π)的任意一组解(x,y)都满足不等式,则θ的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.已知△ABC外接圆的圆心为O,,,A为钝角,M是BC边的中点,则=( )
A.3 B.4 C.5 D.6
11.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左焦点F1,作圆x2+y2=a2的切线交双曲线右支于点P,切点为T,PF1的中点M在第一象限,则以下结论正确的是( )
A.b﹣a=|MO|﹣|MT| B.b﹣a>|MO|﹣|MT| C.b﹣a<|MO|﹣|MT| D.b﹣a=|MO|+|MT|
12.函数.给出函数f(x)下列性质:①函数的定义域和值域均为[﹣1,1];②函数的图象关于原点成中心对称;③函数在定义域上单调递增;④(其中a,b为函数在定义域上的积分下限和上限);⑤M,N为函数f(x)图象上任意不同两点,则.则关于函数f(x)性质正确描述的序号为( )
A.①②⑤ B.①③⑤ C.②③④ D.②④
二、填空题二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分)
13.向量,,,则向量与的夹角为 .
14.函数y=cos2x﹣2sinx的值域为 .
15.设O为坐标原点,A(2,1),若点B(x,y)满足,则的最大值是 .
16.已知集合,集合P的所有非空子集依次记为:M1,M2,…,M31,设m1,m2,…,m31分别是上述每一个子集内元素的乘积,(如果P的子集中只有一个元素,规定其积等于该元素本身),那么m1+m2+…+m31= .
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,面积为S,已知
(Ⅰ)求证:2(a+c)=3b;
(Ⅱ)若,,求b.
18.如图所示,该几何体是由一个直三棱柱ADE﹣BCF和一个正四棱锥P﹣ABCD组合而成,AD⊥AF,AE=AD=2.
(1)证明:平面PAD⊥平面ABFE;
(2)求正四棱锥P﹣ABCD的高h,使得二面角C﹣AF﹣P的余弦值是.
19.生产A,B两种元件,其质量按测试指标划分为:指标大于或等于82为正品,小于82为次品.现随机抽取这两种元件各100件进行检测,检测结果统计如下:
测试指标
[70,76)
[76,82)
[82,88)
[88,94)
[94,100]
元件A
8
12
40
32
8
元件B
7
18
40
29
6
(Ⅰ)试分别估计元件A,元件B为正品的概率;
(Ⅱ)生产一件元件A,若是正品可盈利40元,若是次品则亏损5元;生产一件元件B,若是正品可盈利50元,若是次品则亏损10元.在(Ⅰ)的前提下,
(ⅰ)记X为生产1件元件A和1件元件B所得的总利润,求随机变量X的分布列和数学期望;
(ⅱ)求生产5件元件B所获得的利润不少于140元的概率.
20.椭圆C1与C2的中心在原点,焦点分别在x轴与y轴上,它们有相同的离心率,并且C2的短轴为C1的长轴,C1与C2的四个焦点构成的四边形面积是.
(Ⅰ)求椭圆C1与C2的方程;
(Ⅱ)设P是椭圆C2上非顶点的动点,P与椭圆C1长轴两个顶点A,B的连线PA,PB分别与椭圆C1交于点E,F.
(1)求证:直线PA,PB斜率之积为常数;
(2)直线AF与直线BE的斜率之积是否为常数?若是,求出该值;若不是,说明理由.
21.设函数,(a>0)
(Ⅰ)当时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若f(x)在内有极值点,当x1∈(0,1),x2∈(1,+∞),求证:.(e=2.71828…)
请考生在22、23、24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,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:
(Ⅰ)BE=EC;
(Ⅱ)AD•DE=2PB2.
[选修4--4坐标系与参数方程]
23.在直角坐标系中,曲线C的参数方程为,(ϕ为参数),直线l的参数方程为(t为参数).以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,点P的极坐标为.
(Ⅰ)求点P的直角坐标,并求曲线C的普通方程;
(Ⅱ)设直线l与曲线C的两个交点为A,B,求|PA|+|PB|的值.
[选修4--5不等式选讲]
24.已知函数f(x)=|x﹣a|+|x+5|,
(Ⅰ)若a=1,解不等式:f(x)≥2|x+5|;
(Ⅱ)若f(x)≥8恒成立,求a的取值范围.
2015-2016学年吉林省东北师大附中、长春十一高、松原实验中学三校联考高三(上)期末数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:(本大题共12小题,每小题5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.设全集U={x∈N|x≤8},集合A={1,3,7},B={2,3,8},则(∁UA)∩(∁UB)=( )
A.{1,2,7,8} B.{4,5,6} C.{0,4,5,6} D.{0,3,4,5,6}
【考点】交、并、补集的混合运算.
【分析】根据补集与交集的定义,进行化简与运算即可.
【解答】解:全集U={x∈N|x≤8}={0,1,2,3,4,5,6,7,8},
集合A={1,3,7},
∴∁UA={0,2,4,5,6,8};
B={2,3,8},
∴∁UB={0,1,4,5,6,7};
∴(∁UA)∩(∁UB)={0,4,5,6}.
2.已知复数z1=1+i,z2=2﹣i,则=( )
A.1﹣3i B.﹣1+3i C.1+2i D.1﹣2i
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】把复数z1=1+i,z2=2﹣i代入,然后利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.
【解答】解:∵z1=1+i,z2=2﹣i,
∴=.
故选:A.
3.若实数数列:1,a1,a2,a3,81成等比数列,则圆锥曲线的离心率是( )
A. 或 B. C. D.或
【考点】椭圆的简单性质;等比数列的通项公式.
【分析】由实数数列:1,a1,a2,a3,81成等比数列,得到a2=9,从而圆锥曲线为=1,由此能求出圆锥曲线的离心率.
【解答】解:∵实数数列:1,a1,a2,a3,81成等比数列,
∴1×q4=81,解得q2=9,
∴=9,
∴圆锥曲线为=1,
∴圆锥曲线的离心率e==.
故选:C.
4.函数f(x)=ax﹣1﹣2(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx﹣ny﹣1=0上,其中m>0,n>0,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.
【考点】基本不等式;指数函数的图象变换.
【分析】由指数函数可得A坐标,可得m+n=1,整体代入可得=()(m+n)=3++,由基本不等式可得.
【解答】解:当x﹣1=0即x=1时,ax﹣1﹣2恒等于﹣1,
故函数f(x)=ax﹣1﹣2(a>0,a≠1)的图象恒过定点A(1,﹣1),
由点A在直线mx﹣ny﹣1=0上可得m+n=1,
由m>0,n>0可得=()(m+n)
=3++≥3+2=3+2
当且仅当=即m=﹣1且n=2﹣时取等号,
故选:D.
5.如图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )
A.20+2π B.20+3π C.24+2π D.24+3π
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】几何体为半圆柱与正方体的组合体,由7个平面和1个曲面组成.
【解答】解:由三视图可知该几何体为半圆柱与正方体的组合体,半圆柱的底面半径为1,高为2,正方体的边长为2,
∴几何体的表面积S=2×2×5+π×12+π×1×2=20+3π.
故选B.
6.气象意义上从春季进入夏季的标志为:“连续5天每天日平均温度不低于22℃”,现有甲、乙、丙三地连续5天的日平均温度的记录数据(记录数据都是正整数,单位℃)
①甲地:5个数据的中位数为24,众数为22;
②乙地:5个数据的中位数为27,平均数为24;
③丙地:5个数据中有一个数据是32,平均数为26,方差为10.2.
则肯定进入夏季的地区有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3
【考点】极差、方差与标准差;众数、中位数、平均数.
【分析】利用众数、中位数、方差、平均数的性质求解.
【解答】解:甲地肯定进入夏季,因为众数为22°C,所以22°C至少出现两次,
若有一天低于22°C,则中位数不可能为24°C;
丙地肯定进入,10.2×5﹣(32﹣26)2≥(26﹣x)2,
∴15≥(26﹣x)2,若x≤21,不成立.
乙地不一定进入,如13,23,27,28,29.
故选:C.
7.(x+1)2(x﹣2)4的展开式中含x3项的系数为( )
A.16 B.40 C.﹣40 D.8
【考点】二项式系数的性质.
【分析】直接写出两因式的展开式,相乘可得含x3项的系数.
【解答】解:∵(x+1)2(x﹣2)4
=(x2+2x+1)(x4﹣8x3+24x2﹣32x+16),
∴展开式中含x3项的系数为﹣32+2×24﹣8=8.
故选:D.
8.若程序框图输出S的值为126,则判断框①中应填入的条件是( )
A.n≤5 B.n≤6 C.n≤7 D.n≤8
【考点】程序框图.
【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件S=2+22+23+…+2n=126时,S的值.
【解答】解:分析程序中各变量、各语句的作用,
再根据流程图所示的顺序,可知:
该程序的作用是输出满足条件S=2+22+23+…+2n=126时S的值
∵2+22+23+…+26=126
故最后一次进行循环时n的值为6,
故判断框中的条件应为n≤6
故选B
9.若方程(x﹣2cosθ)2+(y﹣2sinθ)2=1(0≤θ<2π)的任意一组解(x,y)都满足不等式,则θ的取值范围是( )
A. B. C. D.
【考点】圆方程的综合应用.
【分析】根据题意,方程(x﹣2cosθ)2+(y﹣2sinθ)2=1(0≤θ≤2π)表示的曲线在的左上方(包括相切),可建立不等式,利用三角函数知识,即可求得θ的取值范围.
【解答】解:由题意,方程(x﹣2cosθ)2+(y﹣2sinθ)2=1(0≤θ≤2π)表示的曲线在的左上方(包括相切),则
,∴sin(θ﹣)≥
∵0≤θ≤2π,∴﹣≤θ﹣≤
∴≤θ﹣≤
∴θ的取值范围是
故选D.
10.已知△ABC外接圆的圆心为O,,,A为钝角,M是BC边的中点,则=( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】由M是BC边的中点,可得,利用O是△ABC的外接圆的圆心,可得cos∠BAO==6,同理求得,则答案可求.
【解答】解:∵M是BC边的中点,
∴,
∵O是△ABC的外接圆的圆心,
∴cos∠BAO==.
同理可得.
∴==
=×(6+4)=5.
故选:C.
11.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左焦点F1,作圆x2+y2=a2的切线交双曲线右支于点P,切点为T,PF1的中点M在第一象限,则以下结论正确的是( )
A.b﹣a=|MO|﹣|MT| B.b﹣a>|MO|﹣|MT| C.b﹣a<|MO|﹣|MT| D.b﹣a=|MO|+|MT|
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】先从双曲线方程得:a,b.连OT,则OT⊥F1T,在直角三角形OTF1中,|F1T|=b.连PF2,M为线段F1P的中点,O为坐标原点得出|MO|﹣|MT|=|PF2|﹣(|PF1|﹣|F1T|)=(|PF2|﹣|PF1|)+b,最后结合双曲线的定义得出答案.
【解答】解:连OT,则OT⊥F1T,
在直角三角形OTF1中,|F1T|==b.
连PF2,M为线段F1P的中点,O为坐标原点,
∴|OM|=|PF2|,
∴|MO|﹣|MT|=|PF2|﹣(|PF1|﹣|F1T|)=(|PF2|﹣|PF1|)+b
=×(﹣2a)+b=b﹣a.
故选A.
12.函数.给出函数f(x)下列性质:①函数的定义域和值域均为[﹣1,1];②函数的图象关于原点成中心对称;③函数在定义域上单调递增;④(其中a,b为函数在定义域上的积分下限和上限);⑤M,N为函数f(x)图象上任意不同两点,则.则关于函数f(x)性质正确描述的序号为( )
A.①②⑤ B.①③⑤ C.②③④ D.②④
【考点】定积分;函数奇偶性的判断.
【分析】①先求定义域,根据定义域化简函数解析式;
②根据函数奇偶性的定义进行判断.
③根据函数单调性的定义判断.
④根据奇函数的积分性质进行判断.
⑤根据两点间的距离的意义进行判断.
【解答】解:要使函数有意义,需满足,
解得﹣1≤x≤1且x≠0,即函数的定义域为[﹣1,0)∪(0,1],故①不正确.
根据函数的定义域可将函数解析式化简为,
所以=﹣f(x),即函数是奇函数,所以其图象关于原点对称;故②正确,
③∵函数的定义域是间断的,
∴函数在定义域内不单调,故③错误,
④∵函数f(x)在定义域上为奇函数,
∴,故④正确,
⑤∵M,N为函数f(x)图象上任意不同两点,所以|MN|>0,而不是|MN|>,故⑤错误,
故选:D
二、填空题二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分)
13.向量,,,则向量与的夹角为 .
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】由已知可得,展开后代入向量模,则向量与的夹角可求.
【解答】解:由,得
,
∵,,
∴,即,
∴向量与的夹角为.
故答案为:.
14.函数y=cos2x﹣2sinx的值域为 [﹣3,] .
【考点】三角函数的最值.
【分析】化简并换元可化问题为y=﹣2(t+)2+在t∈[﹣1,1]的值域,由二次函数的知识可得.
【解答】解:化简可得y=1﹣2sin2x﹣2sinx,
令sinx=t,则t∈[﹣1,1],
换元可得y=﹣2t2﹣2t+1=﹣2(t+)2+,
由二次函数可知当t=﹣时,函数取最大值,
当t=1时,函数取最小值﹣3,
故函数的值域为[﹣3,]
故答案为:[﹣3,]
15.设O为坐标原点,A(2,1),若点B(x,y)满足,则的最大值是 .
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】由约束条件作出可行域,利用数量积的坐标表示得到线性约束条件,由点到直线的距离公式求得答案.
【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
令z==2x+y,
由图可知,当直线z=2x+y与平面区域切于A1 时,z有最大值.
由坐标原点O(0,0)到直线2x+y﹣z=0的距离为1,得
,解得z=.
故答案为:.
16.已知集合,集合P的所有非空子集依次记为:M1,M2,…,M31,设m1,m2,…,m31分别是上述每一个子集内元素的乘积,(如果P的子集中只有一个元素,规定其积等于该元素本身),那么m1+m2+…+m31= 5 .
【考点】集合的表示法.
【分析】f(x)=(x﹣)(x+)(x+)(x+1)(x+2)所有子集的“乘积”之和即f(x)展开式中所有项的系数之和T﹣1.
【解答】解:f(x)=(x﹣)(x+)(x+)(x+1)(x+2)所有子集的“乘积”之和即f(x)展开式中所有项的系数之和T﹣1,
令x=1,则T=×××2×3=6,
∴T﹣1=5,
故答案为:5
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,面积为S,已知
(Ⅰ)求证:2(a+c)=3b;
(Ⅱ)若,,求b.
【考点】余弦定理;正弦定理.
【分析】(Ⅰ)由已知及降幂公式可得,由acosC+ccosA=b,可得,即可得解.
(Ⅱ)利用同角三角函数基本关系式可求,利用三角形面积公式可求ac=8,利用余弦定理可得b2=(a+c)2﹣2ac(1+cosB),代入(Ⅰ)的结论2(a+c)=3b,即可解得b的值.
【解答】(本小题满分12分)
解:(Ⅰ)由条件:,
由于:acosC+ccosA=b,所以:,
即:2(a+c)=3b….
(Ⅱ)∵,∴,….
∵,∴ac=8….
又∵b2=a2+c2﹣2accosB=(a+c)2﹣2ac(1+cosB),
由2(a+c)=3b,
∴,
∴b=4….
18.如图所示,该几何体是由一个直三棱柱ADE﹣BCF和一个正四棱锥P﹣ABCD组合而成,AD⊥AF,AE=AD=2.
(1)证明:平面PAD⊥平面ABFE;
(2)求正四棱锥P﹣ABCD的高h,使得二面角C﹣AF﹣P的余弦值是.
【考点】二面角的平面角及求法;平面与平面垂直的判定.
【分析】(Ⅰ)证明:AD⊥平面ABFE,即可证明平面PAD⊥平面ABFE;
(Ⅱ)建立空间坐标系,求出平面的法向量,利用向量法建立方程关系即可求正四棱锥P﹣ABCD的高.
【解答】(Ⅰ)证明:直三棱柱ADE﹣BCF中,AB⊥平面ADE,
所以:AB⊥AD,又AD⊥AF,
所以:AD⊥平面ABFE,AD⊂平面PAD,
所以:平面PAD⊥平面ABFE….
(Ⅱ)∵AD⊥平面ABFE,∴建立以A为坐标原点,AB,AE,AD分别为x,y,z轴的空间直角坐标系如图:
设正四棱锥P﹣ABCD的高为h,AE=AD=2,
则A(0,0,0),F(2,2,0),C(2,0,2),
=(2,2,0),=(2,0,2),=(1,﹣h,1),
=(x,y,z)是平面AFC的法向量,则,
令x=1,则y=z=﹣1,即=(1,﹣1,﹣1),
设=(x,y,z)是平面ACP的法向量,
则,令x=1,则y=﹣1,z=﹣1﹣h,即=(1,﹣1,﹣1﹣h),
∵二面角C﹣AF﹣P的余弦值是.
∴cos<,>===.
得h=1或h=﹣(舍)
则正四棱锥P﹣ABCD的高h=1.
19.生产A,B两种元件,其质量按测试指标划分为:指标大于或等于82为正品,小于82为次品.现随机抽取这两种元件各100件进行检测,检测结果统计如下:
测试指标
[70,76)
[76,82)
[82,88)
[88,94)
[94,100]
元件A
8
12
40
32
8
元件B
7
18
40
29
6
(Ⅰ)试分别估计元件A,元件B为正品的概率;
(Ⅱ)生产一件元件A,若是正品可盈利40元,若是次品则亏损5元;生产一件元件B,若是正品可盈利50元,若是次品则亏损10元.在(Ⅰ)的前提下,
(ⅰ)记X为生产1件元件A和1件元件B所得的总利润,求随机变量X的分布列和数学期望;
(ⅱ)求生产5件元件B所获得的利润不少于140元的概率.
【考点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差.
【分析】(Ⅰ)查出正品数,利用古典概型的概率计算公式即可得出;
(Ⅱ)(i)生产1件元件A和1件元件B可以分为以下四种情况:两件正品,A次B正,A正B次,A次B次,利用相互独立事件的概率计算公式及数学期望的定义即可得出;
(ii)先求出生产5件元件B所获得的利润不少于140元的正品数,再利用二项分布列的计算公式即可得出.
【解答】解:(Ⅰ)元件A为正品的概率约为.
元件B为正品的概率约为.
(Ⅱ)(ⅰ)∵生产1件元件A和1件元件B可以分为以下四种情况:两件正品,A次B正,A正B次,A次B次.
∴随机变量X的所有取值为90,45,30,﹣15.
∵P(X=90)==;P(X=45)==;P(X=30)==;
P(X=﹣15)==.
∴随机变量X的分布列为:
EX=.
(ⅱ)设生产的5件元件B中正品有n件,则次品有5﹣n件.
依题意得 50n﹣10(5﹣n)≥140,解得.
所以 n=4或n=5.
设“生产5件元件B所获得的利润不少于140元”为事件A,
则P(A)==.
20.椭圆C1与C2的中心在原点,焦点分别在x轴与y轴上,它们有相同的离心率,并且C2的短轴为C1的长轴,C1与C2的四个焦点构成的四边形面积是.
(Ⅰ)求椭圆C1与C2的方程;
(Ⅱ)设P是椭圆C2上非顶点的动点,P与椭圆C1长轴两个顶点A,B的连线PA,PB分别与椭圆C1交于点E,F.
(1)求证:直线PA,PB斜率之积为常数;
(2)直线AF与直线BE的斜率之积是否为常数?若是,求出该值;若不是,说明理由.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(Ⅰ)依题意,设C1:,C2:,由对称性,四个焦点构成的四边形为菱形,从而得到b2=1,由此能求出椭圆C1与C2的方程.
(Ⅱ)(1)设P(x0,y0),则,,,由此能证明直线PA,PB斜率之积为常数.
(2)设E(x1,y1),则,,,由此能求出直线AF与直线BE的斜率之积为常数.
【解答】(本小题满分12分)
解:(Ⅰ)∵椭圆C1与C2的中心在原点,焦点分别在x轴与y轴上,它们有相同的离心率,
并且C2的短轴为C1的长轴,C1与C2的四个焦点构成的四边形面积是.
∴依题意,设C1:,C2:,
由对称性,四个焦点构成的四边形为菱形,
且面积,解得:b2=1,
所以椭圆C1:,C2:….
证明:(Ⅱ)(1)设P(x0,y0),
则,,,
,….
∴,
直线PA,PB斜率之积为常数﹣2….
解:(2)设E(x1,y1),则,,,
∴,同理:….
∴,
由kEA=kPA,kFB=kPB,结合(1)有….
21.设函数,(a>0)
(Ⅰ)当时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若f(x)在内有极值点,当x1∈(0,1),x2∈(1,+∞),求证:.(e=2.71828…)
【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f(x)的导数,解关于导函数的不等式,从而求出函数的单调区间即可;
(Ⅱ)求出f(x)的导数,令g(x)=x2﹣(a+2)x+1,根据函数的单调性得到:;,作差得到新函数F(n)=2lnn+n﹣,(n>e),根据函数的单调性求出其最小值即可证明结论成立.
【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,1)∪(1,+∞),
当时,,…
令f′(x)>0,得:或,
所以函数单调增区间为:,,
令f′(x)<0,得:,
所以函数单调减区间为:,…
(Ⅱ)证明:,
令:g(x)=x2﹣(a+2)x+1=(x﹣m)(x﹣n)=0,
所以:m+n=a+2,mn=1,若f(x)在内有极值点,
不妨设0<m<,则:n=>e,且a=m+n﹣2>e+﹣2,
由f′(x)>0得:0<x<m或x>n,
由f′(x)<0得:m<x<1或1<x<n,
所以f(x)在(0,m)递增,(m,1)递减;(1,n)递减,(n,+∞)递增
当x1∈(0,1)时,;
当x2∈(1,+∞)时,,
所以: =,n>e,
设:,n>e,则,
所以:F(n)是增函数,
所以,
又:,
所以:.
请考生在22、23、24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,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:
(Ⅰ)BE=EC;
(Ⅱ)AD•DE=2PB2.
【考点】与圆有关的比例线段;相似三角形的判定.
【分析】(Ⅰ)连接OE,OA,证明OE⊥BC,可得E是的中点,从而BE=EC;
(Ⅱ)利用切割线定理证明PD=2PB,PB=BD,结合相交弦定理可得AD•DE=2PB2.
【解答】证明:(Ⅰ)连接OE,OA,则∠OAE=∠OEA,∠OAP=90°,
∵PC=2PA,D为PC的中点,
∴PA=PD,
∴∠PAD=∠PDA,
∵∠PDA=∠CDE,
∴∠OEA+∠CDE=∠OAE+∠PAD=90°,
∴OE⊥BC,
∴E是的中点,
∴BE=EC;
(Ⅱ)∵PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,
∴PA2=PB•PC,
∵PC=2PA,
∴PA=2PB,
∴PD=2PB,
∴PB=BD,
∴BD•DC=PB•2PB,
∵AD•DE=BD•DC,
∴AD•DE=2PB2.
[选修4--4坐标系与参数方程]
23.在直角坐标系中,曲线C的参数方程为,(ϕ为参数),直线l的参数方程为(t为参数).以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,点P的极坐标为.
(Ⅰ)求点P的直角坐标,并求曲线C的普通方程;
(Ⅱ)设直线l与曲线C的两个交点为A,B,求|PA|+|PB|的值.
【考点】参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.
【分析】(I)消参数即可得到普通方程,根据极坐标的几何意义即可得出P的直角坐标;
(II)将l的参数方程代入曲线C的普通方程得出A,B对应的参数,利用参数得几何意义得出|PA|+|PB|.
【解答】解:(Ⅰ),y=sin=,∴P的直角坐标为;
由得cosφ=,sinφ=.∴曲线C的普通方程为.
(Ⅱ)将代入得t2+2t﹣8=0,
设A,B对应的参数分别为t1,t2,则t1+t2=﹣2,t1t2=﹣8,
∵P点在直线l上,
∴|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=|t1﹣t2|==6.
[选修4--5不等式选讲]
24.已知函数f(x)=|x﹣a|+|x+5|,
(Ⅰ)若a=1,解不等式:f(x)≥2|x+5|;
(Ⅱ)若f(x)≥8恒成立,求a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)若a=1,不等式:f(x)≥2|x+5|⇒|x﹣1|≥|x+5|,等价于(x﹣1)与(x+5)的和与差同号,转化为一元一次不等式得答案;
(Ⅱ)利用绝对值的不等式放缩,把f(x)≥8恒成立转化为|a+5|≥8,求解绝对值的不等式得答案.
【解答】解:(Ⅰ)当a=1时,f(x)≥2|x+5|⇒|x﹣1|≥|x+5|
⇔(2x+4)(x﹣1﹣x﹣5)≥0,解得:x≤﹣2,
∴原不等式解集为{x|x≤﹣2};
(Ⅱ)f(x)=|x﹣a|+|x+5|≥|x﹣a﹣(x+5)|=|a+5|,
若f(x)≥8恒成立,
只需:|a+5|≥8,解得:a≥3或a≤﹣13.
2016年8月5日
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