资源描述
2016-2017学年河北省张家口市高三(上)期末数学试卷
(理科)
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1.已知集合U=R,集合A={x|1<2x<4},B={x|x2﹣1≥0}则A∩(∁UB)=( )
A.{x|1<x<2} B.{x|0<x<1|} C.{x|1≤x<2} D.{x|0<x≤1}
2.设复数z的共轭复数为,若z=1﹣i(i为虚数单位),则复数+z2+|z|在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.已知数列{an}的前n项和Sn满足:Sn=An2+Bn,且a1=1,a2=3,则a2017=( )
A.4031 B.4032 C.4033 D.4034
4.在正三角形△ABC内任取一点P,则点P到A,B,C的距离都大于该三角形边长一半的概率为( )
A.1﹣ B.1﹣ C.1﹣ D.1﹣
5.已知函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f(﹣|x|)的图象为( )
A. B. C. D.
6.某几何体三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.2 B.4 C.6 D.12
7.已知双曲线C的焦点为F1,F2,点P为双曲线上一点,若|PF2|=2|PF1|,∠PF1F2=60°,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
8.已知向量=(1,x﹣1),=(y,2),若向量,同向,则x+y的最小值为( )
A. B.2 C.2 D.2+1
9.程序框图如图所示,则该程序运行后输出n的值是( )
A.4 B.2 C.1 D.2017
10.三棱柱ABC﹣A1B1C1中,△ABC为等边三角形,AA1⊥平面ABC,AA1=AB,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,则BM与AN所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
11.设椭圆+=1(a>b>0)与直线y=x相交于M,N两点,若在椭圆上存在点P,使得直线MP,NP斜率之积为﹣,则椭圆离心率为( )
A. B. C. D.
12.已知ω>0,在函数y=4sinωx与y=4cosωx的图象的交点中,距离最近的两个交点的距离为6,则ω的值为( )
A. B. C. D.
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
13.若向量=(0,1),||=||, •=,则||= .
14.(x﹣)4(x﹣2)的展开式中,x2的系数为 .
15.设数列{an}是等比数列,公比q=2,Sn为{an}的前n项和,记Tn=(n∈N*),则数列{Tn}最大项的值为 .
16.函数f(x)=ax2+bx﹣1,且0≤f(1)≤1,﹣2≤f(﹣1)≤0,则z=的取值范围是 .
三、解答题(共5小题,满分60分)
17.已知函数f(x)=(m+2cos2x)•cos(2x+θ)为奇函数,且f()=0,其中m∈R,θ∈(0,π)
(Ⅰ)求函数f(x)的图象的对称中心和单调递增区间
(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且f(+)=﹣,c=1,ab=2,求△ABC的周长.
18.如图,四边形ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,PD=AD,AE⊥PC于点E,EF∥CD,交PD于点F
(Ⅰ)证明:平面ADE⊥平面PBC
(Ⅱ)求二面角D﹣AE﹣F的余弦值.
19.在某校组织的“共筑中国梦”竞赛活动中,甲、乙两班各有6名选手参赛,在第一轮笔试环节中,评委将他们的笔试成绩作为样本数据,绘制成如图所示的茎叶图,为了增加结果的神秘感,主持人故意没有给出甲、乙两班最后一位选手的成绩,只是告诉大家,如果某位选手的成绩高于90分(不含90分),则直接“晋级”
(Ⅰ)求乙班总分超过甲班的概率
(Ⅱ)主持人最后宣布:甲班第六位选手的得分是90分,乙班第六位选手的得分是97分
①请你从平均分光和方差的角度来分析两个班的选手的情况;
②主持人从甲乙两班所有选手成绩中分别随机抽取2个,记抽取到“晋级”选手的总人数为ξ,求ξ的分布列及数学期望.
20.已知M是直线l:x=﹣1上的动点,点F的坐标是(1,0),过M的直线l′与l垂直,并且l′与线段MF的垂直平分线相交于点N
(Ⅰ)求点N的轨迹C的方程
(Ⅱ)设曲线C上的动点A关于x轴的对称点为A′,点P的坐标为(2,0),直线AP与曲线C的另一个交点为B(B与A′不重合),直线P′H⊥A′B,垂足为H,是否存在一个定点Q,使得|QH|为定值?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
21.已知函数f(x)=+lnx﹣3有两个零点x1,x2(x1<x2)
(Ⅰ)求证:0<a<e2
(Ⅱ)求证:x1+x2>2a.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.已知曲线C的极坐标方程ρ=2cosθ,直线l的参数方程是(t为参数).
(Ⅰ)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;
(Ⅱ)设直线l与y轴的交点是M,N是曲线C上一动点,求|MN|的最大值.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|x﹣m|(m>0),g(x)=2f(x)﹣f(x+m),g(x)的最小值为﹣1.
(Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)若|a|<m,|b|<m,且a≠0.求证:f(ab)>|a|f().
2016-2017学年河北省张家口市高三(上)期末数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1.已知集合U=R,集合A={x|1<2x<4},B={x|x2﹣1≥0}则A∩(∁UB)=( )
A.{x|1<x<2} B.{x|0<x<1|} C.{x|1≤x<2} D.{x|0<x≤1}
【考点】交、并、补集的混合运算.
【分析】求出A与B中不等式的解集分别确定出A与B,找出A与B补集的交集即可.
【解答】解:由A中不等式变形得:20=1<2x<4=22,
解得:0<x<2,即A={x|0<x<2},
由B中不等式变形得:(x+1)(x﹣1)≥0,
解得:x≤﹣1或x≥1,即B={x|x≤﹣1或x≥1},
∴∁UB={x|﹣1<x<1},
则A∩(∁UB)={x|0<x<1},
故选:B.
2.设复数z的共轭复数为,若z=1﹣i(i为虚数单位),则复数+z2+|z|在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】利用复数的运算法则、几何意义即可得出.
【解答】解:复数+z2+|z|=+(1﹣i)2+|1﹣i|=﹣2i+=﹣i+.
在复平面内对应的点位于第四象限.
故选:D.
3.已知数列{an}的前n项和Sn满足:Sn=An2+Bn,且a1=1,a2=3,则a2017=( )
A.4031 B.4032 C.4033 D.4034
【考点】等差数列的前n项和.
【分析】数列{an}的前n项和Sn满足:Sn=An2+Bn,数列{an}是等差数列.再利用通项公式即可得出.
【解答】解:∵数列{an}的前n项和Sn满足:Sn=An2+Bn,∴数列{an}是等差数列.
∵a1=1,a2=3,则公差d=3﹣1=2.
a2017=1+2×=4033.
故选:C.
4.在正三角形△ABC内任取一点P,则点P到A,B,C的距离都大于该三角形边长一半的概率为( )
A.1﹣ B.1﹣ C.1﹣ D.1﹣
【考点】几何概型.
【分析】先求出满足条件的正三角形ABC的面积,再求出满足条件正三角形ABC内的点到三角形的顶点A、B、C的距离均不小于1的图形的面积,然后代入几何概型公式即可得到答案.
【解答】解:满足条件的正三角形ABC如下图所示:设边长为2,
其中正三角形ABC的面积S三角形=×4=.
满足到正三角形ABC的顶点A、B、C的距离至少有一个小于1的平面区域如图中阴影部分所示,其加起来是一个半径为1的半圆,
则S阴影=π,
则使取到的点到三个顶点A、B、C的距离都大于1的概率是:P=1﹣.
故选:A.
5.已知函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f(﹣|x|)的图象为( )
A. B. C. D.
【考点】函数的图象.
【分析】判断函数的奇偶性,然后利用已知条件转化判断即可.
【解答】解:函数y=f(﹣|x|)是偶函数,图象关于y轴对称,排除选项B,D;
当x>0时,函数y=f(﹣|x|)=f(﹣x)与原函数关于y轴对称,是x<0对称的函数的图象,
排除C,图象A满足题意.
故选A.
6.某几何体三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.2 B.4 C.6 D.12
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.
【分析】由已知中的三视图可得:该几何体是以俯视图为底面的四棱锥,代入棱锥体积公式,可得答案.
【解答】解:由已知中的三视图可得:该几何体是以俯视图为底面的四棱锥,
其底面面积S=(1+2)×2=3,
高h=2,
故体积V==2,
故选:A
7.已知双曲线C的焦点为F1,F2,点P为双曲线上一点,若|PF2|=2|PF1|,∠PF1F2=60°,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】根据题设条件,利用余弦定理能够求出|PF1|=c,再由双曲线定义可以推导出2a=c,从而求出该双曲线的离心率.
【解答】解:设|PF1|=x,|PF2|=2x,|F1F2|=2c,
∵∠PF1F2=60°,
∴cos60°==⇒x=c,
∵|PF2|﹣|PF1|=2a,
∴x=2a=c,
∴e==.
故选:D.
8.已知向量=(1,x﹣1),=(y,2),若向量,同向,则x+y的最小值为( )
A. B.2 C.2 D.2+1
【考点】平面向量共线(平行)的坐标表示.
【分析】由已知得xy﹣y﹣2=0,y≥0,x﹣1≥0,从而得到(x+y)2≥4y+8≥8,由此能求出x+y的最小值.
【解答】解:∵向量=(1,x﹣1),=(y,2),向量,同向,
∴,整理得:xy﹣y﹣2=0,
∵向量,同向,∴y≥0,x﹣1≥0,
∴y+2=xy≤,
∴(x+y)2≥4y+8≥8,
∴x+y≥.
故选:C.
9.程序框图如图所示,则该程序运行后输出n的值是( )
A.4 B.2 C.1 D.2017
【考点】程序框图.
【分析】根据所给数值判定是否满足判断框中的条件,然后执行循环语句,一旦不满足条件就退出循环,执行语句输出n,从而到结论.
【解答】解:第1步:n=1,k=0,n=4,k=1,
第2步:n=4,n=2,k=2,
第3步:n=2,n=1,k=3,
第4步:n=1,n=4,k=4,
第5步:n=4,n=2,k=5,
第6步:n=2,n=1,k=6,
…,
由2018÷3=672+2,
同第2步,此时n=4,n=2,k=2018>2017,
输出n=2,
故选:B.
10.三棱柱ABC﹣A1B1C1中,△ABC为等边三角形,AA1⊥平面ABC,AA1=AB,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,则BM与AN所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【考点】异面直线及其所成的角.
【分析】如图所示,取AC的中点D,A1C1的中点D1,建立空间直角坐标系.利用=,即可得出.
【解答】解:如图所示,取AC的中点D,A1C1的中点D1,建立空间直角坐标系.
不妨设AC=2.则A(0,﹣1,0),M(0,0,2),B(﹣,0,0),
N.
=(0,1,2),=.
∴===.
故选:C.
11.设椭圆+=1(a>b>0)与直线y=x相交于M,N两点,若在椭圆上存在点P,使得直线MP,NP斜率之积为﹣,则椭圆离心率为( )
A. B. C. D.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】求得直线直线MP,NP的斜率分别为,,则则=﹣,M,P是椭圆C上的点,则+=1,,两式相减可得=﹣, =,利用离心率公式可知:e==.
【解答】解:椭圆+=1(a>b>0)焦点在x轴上,设P(x,y),M(m,m),N(﹣m,﹣m),
则直线MP,NP的斜率分别为,,
∵直线MP,NP斜率之积为﹣,即•=﹣,则=﹣,
∵M,P是椭圆C上的点,
∴+=1,,
两式相减可得=﹣,
∴=﹣,
∴=,
∴椭圆离心率e====,
故选B.
12.已知ω>0,在函数y=4sinωx与y=4cosωx的图象的交点中,距离最近的两个交点的距离为6,则ω的值为( )
A. B. C. D.
【考点】正弦函数的图象.
【分析】根据正弦线,余弦线得出交点((k1π+,2),((k2π+,﹣2),k1,k2都为整数,两个交点在同一个周期内,距离最近,即可得出方程求解即可.
【解答】解:∵函数y=4sinωx与y=4cosωx的图象的交点,
∴根据三角函数线可得出交点((k1π+,2),((k2π+,﹣2),k1,k2都为整数,
∵距离最短的两个交点的距离为6,
∴这两个交点在同一个周期内,
∴36=(﹣)2+(﹣2﹣2)2,ω=,
故选:D.
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
13.若向量=(0,1),||=||, •=,则||= .
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】设出的坐标,由已知列式求得的坐标,可得的坐标,则可求.
【解答】解:设,
由=(0,1),||=||, •=0,
得,∴x=±1.
则或,
∴或.
则.
故答案为:.
14.(x﹣)4(x﹣2)的展开式中,x2的系数为 16 .
【考点】二项式系数的性质.
【分析】(x﹣)4展开式的通项公式:Tr+1==x4﹣2r,分别令4﹣2r=2,4﹣2r=1,解得r,进而得出.
【解答】解:(x﹣)4展开式的通项公式:Tr+1==x4﹣2r,
令4﹣2r=2,解得r=1;令4﹣2r=1,解得r=舍去.
∴(x﹣)4(x﹣2)的展开式中,x2的系数为=16.
故答案为:16.
15.设数列{an}是等比数列,公比q=2,Sn为{an}的前n项和,记Tn=(n∈N*),则数列{Tn}最大项的值为 3 .
【考点】等比数列的前n项和.
【分析】由等比数列前n项和公式推导出Tn=9﹣2n﹣,由此能示出数列{Tn}最大项的值.
【解答】解:∵数列{an}是等比数列,公比q=2,Sn为{an}的前n项和,
Tn=(n∈N*),
∴Tn==9﹣2n﹣,
∵=4,
当且仅当时取等号,
又n∈N*,n=1或2时,Tn取最大值T1=9﹣2﹣4=3.
∴数列{Tn}最大项的值为3.
故答案为:3.
16.函数f(x)=ax2+bx﹣1,且0≤f(1)≤1,﹣2≤f(﹣1)≤0,则z=的取值范围是 [,2] .
【考点】简单线性规划;二次函数的性质.
【分析】利用已知条件得到a,b的不等式组,利用目标函数的几何意义,转化求解函数的范围即可.
【解答】解:函数f(x)=ax2+bx﹣1,且0≤f(1)≤1,﹣2≤f(﹣1)≤0,
可得0≤a+b﹣1≤1,﹣2≤a﹣b﹣1≤0,
即,表示的可行域如图:
,
则z==,令t=,可得z==+.t≥0.
,又b=1,a=0成立,此时z=,
可得z∈[,2]
故答案为:[,2].
三、解答题(共5小题,满分60分)
17.已知函数f(x)=(m+2cos2x)•cos(2x+θ)为奇函数,且f()=0,其中m∈R,θ∈(0,π)
(Ⅰ)求函数f(x)的图象的对称中心和单调递增区间
(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且f(+)=﹣,c=1,ab=2,求△ABC的周长.
【考点】复合函数的单调性;三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象;余弦定理.
【分析】(Ⅰ)把x=代入函数解析式可求得m的值,进而根据函数为奇函数推断出f(0)=0,进而求得cosθ,则θ的值可得函数解析式,进而可得函数f(x)的图象的对称中心和单调递增区间
(Ⅱ)由f(+)=﹣可得C角,结合余弦定理及c=1,ab=2,可得△ABC的周长.
【解答】解:(Ⅰ)f()=﹣(m+1)sinθ=0,
∵θ∈(0,π).
∴sinθ≠0,
∴m+1=0,即m=﹣1,
∵f(x)为奇函数,
∴f(0)=(m+2)cosθ=0,
∴cosθ=0,θ=.
故f(x)=(﹣1+2cos2x)cos(2x+)=cos2x•(﹣sin2x)=﹣sin4x,
由4x=kπ,k∈Z得:x=kπ,k∈Z,
故函数f(x)的图象的对称中心坐标为:(kπ,0),k∈Z,
由4x∈[+2kπ, +2kπ],k∈Z得:x∈[+kπ, +kπ],k∈Z,
即函数f(x)的单调递增区间为[+kπ, +kπ],k∈Z,
(Ⅱ)∵f(+)=﹣sin(2C+)﹣,C为三角形内角,
故C=,
∴c2=a2+b2﹣2abcosC==,
∵c=1,ab=2,
∴a+b=2+,
∴a+b+c=3+,
即△ABC的周长为3+.
18.如图,四边形ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,PD=AD,AE⊥PC于点E,EF∥CD,交PD于点F
(Ⅰ)证明:平面ADE⊥平面PBC
(Ⅱ)求二面角D﹣AE﹣F的余弦值.
【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)推导出PD⊥AD,AD⊥PC,AE⊥PC,从而PC⊥平面ADE,由此能证明平面ADE⊥平面PBC.
(Ⅱ)以DA,DC,DP为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角D﹣AE﹣F的余弦值.
【解答】证明:(Ⅰ)∵PD⊥平面ABCD,∴PD⊥AD,
∵AD⊥DC,∴AD⊥平面PDC,∴AD⊥PC,
∵AE⊥PC,∴PC⊥平面ADE,
∵PC⊂平面PBC,∴平面ADE⊥平面PBC.
解:(Ⅱ)设AB=1,则PD=,PC=PA=2,
由(Ⅰ)知PC⊥平面ADE,
∴DE⊥PC,CE=,PE=,
以DA,DC,DP为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
则D(0,0,0),A(1,0,0),C(0,1,0),B(1,1,0),P(0,0,),
E(0,,),F(0,0,),
设平面AEF的法向量为=(x,y,z),
则,取x=,得=(),
∵PC⊥平面ADE,∴平面ADE的一个法向量是=(0,1,﹣),
设二面角D﹣AE﹣F的平面角为θ,
cosθ==,
∴二面角D﹣AE﹣F的余弦值为.
19.在某校组织的“共筑中国梦”竞赛活动中,甲、乙两班各有6名选手参赛,在第一轮笔试环节中,评委将他们的笔试成绩作为样本数据,绘制成如图所示的茎叶图,为了增加结果的神秘感,主持人故意没有给出甲、乙两班最后一位选手的成绩,只是告诉大家,如果某位选手的成绩高于90分(不含90分),则直接“晋级”
(Ⅰ)求乙班总分超过甲班的概率
(Ⅱ)主持人最后宣布:甲班第六位选手的得分是90分,乙班第六位选手的得分是97分
①请你从平均分光和方差的角度来分析两个班的选手的情况;
②主持人从甲乙两班所有选手成绩中分别随机抽取2个,记抽取到“晋级”选手的总人数为ξ,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;频率分布直方图.
【分析】(Ⅰ)先分别求出甲班前5位选手的总分和乙班前5位选手的总分,由此利用列举法能求出乙班总分超过甲班的概率.
(Ⅱ)①分别求出甲、乙两班平均分和方差,由此能求出甲班选手间的实力相当,相差不大,乙班选手间实力悬殊,差距较大.
②ξ的可能取值为0,1,2,3,4,分别求出相应的概率,由此能求出ξ的分布列和E(ξ).
【解答】解:(Ⅰ)甲班前5位选手的总分为88+89+90+91+92=450,
乙班前5位选手的总分为82+84+92+91+94=443,
若乙班总分超过甲班,则甲、乙两班第六位选手的成绩可分别为:
(90,98),(90,99),(91,99),共三个,
∴乙班总分超过甲班的概率为p==.
(Ⅱ)①甲班平均分为=(88+89+90+91+92+90)=90,
乙班平均数为=(82+84+92+91+94+97)=90,
甲班方差为S2甲=(22+12+12+22)=,
乙班方差为S2乙=(82+62+22+12+42+72)=,
两班的平均分相同,但甲班选手的方差小于乙班,
故甲班选手间的实力相当,相差不大,乙班选手间实力悬殊,差距较大.
②ξ的可能取值为0,1,2,3,4,
P(ξ=0)==,
P(ξ=1)==,
P(ξ=2)==,
P(ξ=3)==,
P(ξ=4)==,
∴ξ的分布列为:
ξ
0
1
2
3
4
P
∴E(ξ)==2.
20.已知M是直线l:x=﹣1上的动点,点F的坐标是(1,0),过M的直线l′与l垂直,并且l′与线段MF的垂直平分线相交于点N
(Ⅰ)求点N的轨迹C的方程
(Ⅱ)设曲线C上的动点A关于x轴的对称点为A′,点P的坐标为(2,0),直线AP与曲线C的另一个交点为B(B与A′不重合),直线P′H⊥A′B,垂足为H,是否存在一个定点Q,使得|QH|为定值?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【考点】抛物线的简单性质;轨迹方程.
【分析】(Ⅰ)由题意可知:丨NM丨=丨NF丨,即曲线C为抛物线,焦点坐标为F(1,0),点N的轨迹C的方程y2=4x;
(Ⅱ)设A(,a),则A′(,﹣a),直线AB的方程y=(x﹣2),代入抛物线方程,求得B的坐标,A′B的方程为y+a=﹣(x﹣),则令y=0,则x=﹣2,直线A′B与x轴交于定点T(﹣2,0),即可求得存在一个定点T(﹣2,0),使得T,A′,B三点共线,△PHT为直角三角形,并且丨OP丨=丨OT丨,丨OH丨=丨TP丨=2,即存在点O(0,0),使得丨OH丨为定值2,则O即为点Q(0,0).
【解答】解:(Ⅰ)由题意可知:丨NM丨=丨NF丨,即曲线C为抛物线,焦点坐标为F(1,0),
准线方程为l:x=﹣1,
∴点N的轨迹C的方程y2=4x;
(Ⅱ)设A(,a),则A′(,﹣a),
直线AP的斜率kAP==,
直线AB的方程y=(x﹣2),
由,整理得:ay2﹣(a2﹣8)y﹣8a=0,
设B(x2,y2),则ay2=﹣8,则y2=﹣,x2=,
则B(,﹣),
又A′(,﹣a),
∴A′B的方程为y+a=﹣(x﹣),
令y=0,则x=﹣2,
直线A′B与x轴交于定点T(﹣2,0),
△PHT为直角三角形,并且丨OP丨=丨OT丨,
∴丨OH丨=丨TP丨=2,
即存在点O(0,0),使得丨OH丨为定值2,则O即为点Q(0,0).
21.已知函数f(x)=+lnx﹣3有两个零点x1,x2(x1<x2)
(Ⅰ)求证:0<a<e2
(Ⅱ)求证:x1+x2>2a.
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.
【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,通过讨论a的范围求出函数的单调区间,从而求出函数的最小值,求出a的范围即可;
(Ⅱ)问题转化为证明f(x2)>f(2a﹣x1),设函数g(x)=f(x)﹣f(2a﹣x),根据函数的单调性证明即可.
【解答】证明:(Ⅰ)函数f(x)的定义域是(0,+∞),
f′(x)=,
①a≤0时,f′(x)≥0,
∴f(x)在区间(0,+∞)上是增函数,
不可能有2个零点;
②a>0时,在区间(0,a)上,f′(x)<0,在区间(a,+∞)上,f′(x)>0,
∴f(x)在区间(0,a)递减,在区间(a,+∞)递增;
f(x)的最小值是f(a)=lna﹣2,
由题意得:有f(a)<0,则0<a<e2;
(Ⅱ)要证x1+x2>2a,只要证x2>2a﹣x1,
易知x2>a,2a﹣x1>a,
而f(x)在区间(a,+∞)递增,
∴只要证明f(x2)>f(2a﹣x1),
即证f(x2)>f(2a﹣x1),
设函数g(x)=f(x)﹣f(2a﹣x),
则g(a)=0,且区间(0,a)上,
g′(x)=f′(x)+f′(2a﹣x)=<0,
即g(x)在(0,a)递减,
∴g(x1)>g(a)=0,
而g(x1)=f(x1)﹣f(2a﹣x1)>0,
∴f(x2)>f(2a﹣x1)成立,
∴x1+x2>2a.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.已知曲线C的极坐标方程ρ=2cosθ,直线l的参数方程是(t为参数).
(Ⅰ)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;
(Ⅱ)设直线l与y轴的交点是M,N是曲线C上一动点,求|MN|的最大值.
【考点】函数的最值及其几何意义;参数方程化成普通方程.
【分析】(Ⅰ)曲线C的极坐标方程可化为ρ2=2ρcosθ,利用x2+y2=ρ2,x=ρcosθ,即可得出;
(Ⅱ)求出点M与圆心的距离d,即可得出最小值.
【解答】解:(Ⅰ)曲线C的极坐标方程可化为ρ2=2ρcosθ,
又x2+y2=ρ2,x=ρcosθ,
∴曲线C的直角坐标方程为x2+y2﹣2x=0.
(Ⅱ)将直线l的参数方程化为直角坐标方程,得y=2x+2,
令x=0得y=2,即M点的坐标为(0,2).
又曲线C为圆,圆C的圆心坐标为(1,0),半径r=1,
则|MC|=,
|MN|≤|MC|+r=+1.
∴MN的最大值为+1.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|x﹣m|(m>0),g(x)=2f(x)﹣f(x+m),g(x)的最小值为﹣1.
(Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)若|a|<m,|b|<m,且a≠0.求证:f(ab)>|a|f().
【考点】分段函数的应用.
【分析】(Ⅰ)根据函数f(x)=|x﹣m|(m>0),可得函数g(x)的解析式,进而构造方程,可得m的值;
(Ⅱ)若|a|<m,|b|<m,要证f(ab)>|a|f().即证|ab﹣1|>|a﹣b|平方可得结论.
【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=|x﹣m|(m>0),
∴g(x)=2f(x)﹣f(x+m)=,
故当x=m时,函数取最小值﹣m=﹣1,
解得:m=1;
(Ⅱ)证明:要证f(ab)>|a|f().
即证|ab﹣1|>|a﹣b|,
∵|a|<1,|b|<1,
∴(ab﹣1)2﹣(a﹣b)2=(a2b2﹣2ab+1)﹣(a2﹣2ab+b2)=(a2﹣1)(b2﹣1)>0,
即(ab﹣1)2>(a﹣b)2,
∴|ab﹣1|>|a﹣b|,
∴f(ab)>|a|f()
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