2016年广西桂林市、崇左市高考数学模拟试卷(文科)(4月份)
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.已知两集合A.[﹣2,0)B.
C.
,则A∩B=( ) D.[1,+∞)
2.复数z=(a+i)(1﹣i),a∈R,i是虚数单位.若|z|=2,则a=( ) A.1B.﹣1C.0D.±1
3.若向量,满足:||=1,( +)⊥,(3+)⊥,则||=( ) A.3B.
C.1D.
4.若函数f(x)=lnx﹣ax在区间(1,+∞)上单调递减,则a的取值范围是( ) A.[1,+∞)B.[﹣1,+∞)C.(﹣∞,1]D.(﹣∞,﹣1] 5.=sinωx将函数f(x)(ω>0)的图象向右平移对称,则ω的最小值是( ) A. B.1C. D.2
6.一个几何体三视图如图所示,则该几何体的表面积等于( )
个单位长度,所得图象关于点
A.2πB.4πC.6+(2+)πD.(4+2)π
7.如图中,x1,x2,x3为某次考试三个评阅人对同一道题的独立评分,P为该题的最终得分.当x1=6,x2=9,p=8.5时,x3等于( )
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A.11B.10C.8D.7 8.不等式组
的解集记为D,下列四个命题中正确的是( )
A.∀(x,y)∈D,x+2y≥﹣2B.∀(x,y)∈D,x+2y≥2 C.∀(x,y)∈D,x+2y≤3D.∃(x,y)∈D,x+2y≤﹣1
9.直线l过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,与该抛物线及其准线的交点依次为A、B、C,若|BC|=2|BF|,|AF|=3,则P=( ) A. B. C. D.
10.已知三棱柱ABC﹣A′B′C′的6个顶点都在球O的球面上,若
,则球O的直径为( )
A.2B. C. D.4 11.已知F1,F2是双曲线
AB⊥AC,,
的两个焦点,以F1F2为直径的圆与
双曲线一个交点是P,且△F1PF2的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是( ) A. B. C.2D.5 12.=f设f(x)是定义在R上的偶函数,对于任意的x∈R,都有f(x﹣2)(2+x),且当x∈[﹣2,0]时,f(x)=
﹣1,若在区间(﹣2,6]内关于x的方程f(x)﹣loga(x+2)=0
恰有3个不同的实数解,则a的取值范围是( ) A.(1,2)B.(2,+∞)C.(1,
)D.(
,2)
二.填空题:本大题共4小题,每小题5分.
13.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a1=2,S5=12,则a6等于 .
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14.若点(n,3)在函数y=3x的图象上,则
的值是 .
15.已知圆C:x2﹣2x+y2+4y+1=0,经过点P(3,4)的直线分别与圆C相切于点A、B,则三角形ABC的面积等于 .
16.已知正方形ABCD的边长为2,点P、Q分别是边AB、BC边上的动点,且,则的最小值为 .
三.解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.如图,在四边形ABCD中,AB=3,AD=BC=CD=2,A=60°. (Ⅰ)求sin∠ABD的值; (Ⅱ)求△BCD的面积.
18.有7位歌手(1至7号)参加一场歌唱比赛,由550名大众评委现场投票决定歌手名次,根据年龄将大众评委分为5组,各组的人数如下: B C D E 组别 A 100 200 150 50 人数 50 (Ⅰ) 为了调查大众评委对7位歌手的支持状况,现用分层抽样方法从各组中抽取若干评委,其中从B组中抽取了6人.请将其余各组抽取的人数填入表.
A B C D E 组别 50 100 200 150 50 人数 6 抽取人数 (Ⅱ) 在(Ⅰ)中,若A,C两组被抽到的评委中各有2人支持1号歌手,现从这两组被抽到的评委中分别任选1人,求这2人都支持1号歌手的概率.
19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,AB∥DC,△PAD是等边三角形,已知BD=2AD=4,.
(Ⅰ)设M是PC上的一点,证明:平面MBD⊥平面PAD; (Ⅱ)求四棱锥P﹣ABCD的体积.
20.设a>0且a≠0,函数.
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在(3,f(3))处切线的斜率; (2)求函数f(x)的极值点. 21.已知圆C:(x+1)2+y2=20,点B(l,0).点A是圆C上的动点,线段AB的垂直平分线与线段AC交于点P.
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(I)求动点P的轨迹C1的方程; (Ⅱ)设
,N为抛物线C2:y=x2上的一动点,过点N作抛物线C2的切线交曲线
Cl于P,Q两点,求△MPQ面积的最大值.
请考生在第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,作答时请写清题号.[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图,△ABC是直角三角形,∠ABC=90°,以AB为直径的圆O交AC于点E,点D是BC边的中点,连接OD交圆O于点M. (1)求证:O、B、D、E四点共圆; (2)求证:2DE2=DM•AC+DM•AB.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.将圆x2+y2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C. (Ⅰ)写出C的参数方程;
(Ⅱ)设直线l:2x+y﹣2=0与C的交点为P1,P2,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P1P2的中点且与l垂直的直线的极坐标方程.
[选修4-5:不等式]
24.已知定义在R上的函数f(x)=|x+1|+|x﹣2|的最小值为m. (Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)若a,b,c是正实数,且满足a+b+c=m,求证:a2+b2+c2≥3.
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2016年广西桂林市、崇左市高考数学模拟试卷(文科)
(4月份)
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.已知两集合A.[﹣2,0)B.
C.
,则A∩B=( ) D.[1,+∞)
【考点】交集及其运算.
【分析】分别求出A与B中不等式的解集确定出A与B,找出两集合的交集即可. 【解答】解:由A中不等式变形得:(x﹣1)(x+2)≤0, 解得:﹣2≤x≤1,即A=[﹣2,1],
由B中不等式解得:x<0或x>,即B=(﹣∞,0)∪(,+∞), 则A∩B=[﹣2,0)∪(,1],
故选:C.
2.复数z=(a+i)(1﹣i),a∈R,i是虚数单位.若|z|=2,则a=( ) A.1B.﹣1C.0D.±1 【考点】复数求模.
【分析】利用复数的运算法则、模的计算公式即可得出. 【解答】解:z=(a+i)(1﹣i)=a+1+(1﹣a)i, ∴|z|=2=
,
化为a2=1. 解得a=±1. 故选:D.
3.若向量,满足:||=1,( +)⊥,(3+)⊥,则||=( ) A.3B.
C.1D.
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】由题意利用两个向量垂直的性质求得1+
=0,3
+
=0,从而求得||的值.
【解答】解:∵向量,满足:||=1,( +)⊥, ∴•(+)=
+
=1++
=0,∴=﹣3+
=﹣1. =0,
∵(3+)⊥,∴3
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∴=3,||=,
故选:B.
4.若函数f(x)=lnx﹣ax在区间(1,+∞)上单调递减,则a的取值范围是( ) A.[1,+∞)B.[﹣1,+∞)C.(﹣∞,1]D.(﹣∞,﹣1] 【考点】利用导数研究函数的单调性.
【分析】求导数,利用函数f(x)在区间(1,+∞)上递减,可得f′(x)=﹣a≤0在区间(1,+∞)上恒成立,即可求出实数a的取值范围. 【解答】解:∵f(x)=lnx﹣ax(a∈R), ∴f′(x)=﹣a,
∵函数f(x)在区间(1,+∞)上递减, ∴f′(x)=﹣a≤0在区间(1,+∞)上恒成立, ∴a≥1, 故选:A.
5.=sinωx将函数f(x)(ω>0)的图象向右平移对称,则ω的最小值是( ) A. B.1C. D.2 【考点】正弦函数的图象.
【分析】根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,所得函数的解析式为y=sinω(x﹣再根据正弦函数的图象的对称性,求得ω的值.
【解答】解:将函数f(x)=sinωx(ω>0)的图象向右平移可得y=sinω(x﹣
)=sin(ωx﹣
)的图象, 对称,可得ω•
•﹣
=kπ,k∈Z, 个单位长度,
),
个单位长度,所得图象关于点
再根据所得图象关于点
求得ω=2k,k∈Z,结合所给的选项,可取ω=2, 故选:D.
6.一个几何体三视图如图所示,则该几何体的表面积等于( )
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A.2πB.4πC.6+(2+
)πD.(4+2)π
【考点】棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积.
【分析】由三视图可知:该几何体为圆锥沿轴截取的一半. 【解答】解:由三视图可知:该几何体为圆锥沿轴截取的一半. ∴该几何体的表面积=
+
+
=6+
π.
故选:C.
7.如图中,x1,x2,x3为某次考试三个评阅人对同一道题的独立评分,P为该题的最终得分.当x1=6,x2=9,p=8.5时,x3等于( )
A.11B.10C.8D.7 【考点】选择结构.
【分析】利用给出的程序框图,确定该题最后得分的计算方法,关键要读懂该框图给出的循环结构以及循环结构内嵌套的条件结构,弄清三个分数中差距小的两个分数的平均分作为该题的最后得分.
【解答】解:根据提供的该算法的程序框图,该题的最后得分是三个分数中差距小的两个分数的平均分.根据x1=6,x2=9,不满足|x1﹣x2|≤2,故进入循环体,输入x3,判断x3与x1,x2哪个数差距小,差距小的那两个数的平均数作为该题的最后得分.因此由8.5=出x3=8. 故选C.
8.不等式组
的解集记为D,下列四个命题中正确的是( )
,解
A.∀(x,y)∈D,x+2y≥﹣2B.∀(x,y)∈D,x+2y≥2 C.∀(x,y)∈D,x+2y≤3D.∃(x,y)∈D,x+2y≤﹣1 【考点】集合的表示法;全称命题;特称命题.
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【分析】作出不等式组的表示的区域:对四个选项逐一分析即可.
【解答】解:作出不等式组的表示的区域:
由图知,区域D为直线x+y=1与x﹣2y=4相交的上部角型区域, 显然,区域D在x+2y≥﹣2 区域的上方, 故A:∀(x,y)∈D,x+2y≥﹣2成立. 在直线x+2y=2的右上方区域,:(x,y)∈D,x+2y≥2, 故B∀(x,y)∈D,x+2y≥2错误.
由图知,∀(x,y)∈D,x+2y≤3错误.
x+2y≤﹣1的区域(左下方的虚线区域)恒在区域D下方, 故∃(x,y)∈D,x+2y≤﹣1错误. 故选:A
9.直线l过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,与该抛物线及其准线的交点依次为A、B、C,若|BC|=2|BF|,|AF|=3,则P=( ) A. B. C. D. 【考点】抛物线的简单性质.
【分析】如图所示,设直线AB的方程为:y=kk2x2﹣(2p+pk2)x+
,(k≠0).与抛物线方程联立化为:
=0,由xA+=3,由|BC|=2|BF|,可得=,可得xB.再利
用根与系数的关系即可得出.
【解答】解:如图所示, 设直线AB的方程为:y=k
,(k≠0).
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联立
,化为:k2x2﹣(2p+pk2)x+
=0,
∴xAxB=
.
∵xA+=3, ∵|BC|=2|BF|, ∴
=,
可得xB=. ∴
解得p=. 故选:B.
=
,
10.已知三棱柱ABC﹣A′B′C′的6个顶点都在球O的球面上,若
,则球O的直径为( )
A.2B. C. D.4 【考点】球的体积和表面积.
AB⊥AC,,
【分析】通过球的内接体,说明几何体的侧面对角线是球的直径,即可得出结论.
【解答】解:因为三棱柱ABC﹣A1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB⊥AC,,
所以三棱柱的底面是直角三角形,侧棱与底面垂直,
△ABC的外心是斜边的中点,上下底面的中心连线垂直底面ABC,其中点是球心, 即侧面B1BCC1,经过球的球心,球的直径是侧面B1BCC1的对角线的长, 因为
,BC=2,BC1=
=4,
,
所以球的直径为:4. 故选:D.
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11.已知F1,F2是双曲线的两个焦点,以F1F2为直径的圆与
双曲线一个交点是P,且△F1PF2的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是( ) A. B. C.2D.5 【考点】双曲线的简单性质.
【分析】通过|PF2|,|PF1|,|F1F2|成等差数列,分别设为m﹣d,m,m+d,则由双曲线定义和勾股定理求出m=4d=8a,c=
,由此求得离心率的值
【解答】解:因为△F1PF2的三条边长成等差数列,不妨设|PF2|,|PF1|,|F1F2|成等差数列,分别设为m﹣d,m,m+d,则由双曲线定义和勾股定理可知:m﹣(m﹣d)=2a,m+d=2c,(m﹣d)2+m2=(m+d)2, 解得m=4d=8a,c=
,故离心率e==5,
故选:D 12.=f设f(x)是定义在R上的偶函数,对于任意的x∈R,都有f(x﹣2)(2+x),且当x∈[﹣2,0]时,f(x)=
﹣1,若在区间(﹣2,6]内关于x的方程f(x)﹣loga(x+2)=0
恰有3个不同的实数解,则a的取值范围是( ) A.(1,2)B.(2,+∞)C.(1,
)D.(
,2)
【考点】根的存在性及根的个数判断.
=f【分析】由已知中f(x)是定义在R上的偶函数,对于任意的x∈R,都有f(x﹣2)(2+x),
我们可以得到函数f(x)是一个周期函数,且周期为4,则不难画出函数f(x)在区间(﹣2,6]上的图象,结合方程的解与函数的零点之间的关系,我们可将方程f(x)﹣logax+2=0恰有3个不同的实数解,转化为函数f(x)的与函数y=)﹣logax+2的图象恰有3个不同的交点,数形结合即可得到实数a的取值范围.
【解答】解:∵对于任意的x∈R,都有f(x﹣2)=f(2+x), ∴函数f(x)是一个周期函数,且T=4 又∵当x∈[﹣2,0]时,f(x)=
﹣1,且函数f(x)是定义在R上的偶函数,
故函数f(x)在区间(﹣2,6]上的图象如下图所示:
若在区间(﹣2,6]内关于x的方程f(x)﹣logax+2=0恰有3个不同的实数解 则loga4<3,loga8>3, 解得:故选D
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<a<2
二.填空题:本大题共4小题,每小题5分.
13.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a1=2,S5=12,则a6等于 3 . 【考点】等差数列的前n项和.
【分析】由等差数列的求和公式和已知条件可得公差d的方程,解方程可得d,由通项公式可得a6的值.
【解答】解:设等差数列{an}的公差为d, ∵a1=2,S5=12, ∴S5=5a1+解得d=, ∴a6=2+5×=3, 故答案为:3.
14.若点(n,3)在函数y=3x的图象上,则【考点】指数函数的图象与性质.
【分析】根据点(n,3)在函数y=3x的图象上求出n的值,再代人计算【解答】解:∵点(n,3)在函数y=3x的图象上, ∴3n=3, 解得n=1, ∴
=cos
=.
的值.
的值是 \\frac{1}{2} .
d=10+10d=12,
故答案为:.
15.已知圆C:x2﹣2x+y2+4y+1=0,经过点P(3,4)的直线分别与圆C相切于点A、B,则三角形ABC的面积等于 \\frac{6}{5} . 【考点】直线与圆的位置关系. 【分析】圆C圆心C(1,﹣2),半径r=2,当过点P(3,4)的切线的斜率不存在时,切线方程为x=3,把x=3代入圆C,得A(3,﹣2),当过点P(3,4)的切线的斜率存在时,设切线方程为y=k(x﹣3)+4,由圆心(1,﹣2)到切线距离d=
=2,得切线方程
为y=(x﹣3)+4,把y=ABC的面积.
代入圆C得B(﹣,﹣),由此能求出三角形
【解答】解:圆C:x2﹣2x+y2+4y+1=0的圆心(1,﹣2),半径r=当过点P(3,4)的切线的斜率不存在时,切线方程为x=3, 圆心C(1,﹣2)到x=3的距离为2=r,满足条件,
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=2,
把x=3代入圆C:x2﹣2x+y2+4y+1=0,得y2+4y+4=0,解得y=﹣2, ∴A(3,﹣2),
当过点P(3,4)的切线的斜率存在时,设切线方程为y=k(x﹣3)+4, 圆心(1,﹣2)到切线距离d=
=
=2,
解得k=,∴切线方程为y=(x﹣3)+4, 把y=
代入圆C:x2﹣2x+y2+4y+1=0,得25x2+30x+9=0,
解得x=﹣,y=﹣,∴B(﹣,﹣), ∴
=(﹣
,),
=(﹣2,0),
cos<,>===,
∴sin<∴S△ABC==
>==,
=.
∴三角形ABC的面积等于. 故答案为:.
16.已知正方形ABCD的边长为2,点P、Q分别是边AB、BC边上的动点,且,则的最小值为 3 .
【考点】平面向量数量积的运算.
=0,求得x=y.化简【分析】建立坐标系,如图所示根据,可得为
(x﹣1)2+3,利用二次函数的性质求得它的最小值.
【解答】解:如图,分别以AB、AD所在的直线为x、y轴,建立坐标系, 如图所示: 则A(0,0)、B(2,0)、C(2,2)、D (0,2), 设点P(x,0)、Q(2,y),x、y∈[0,2], ∴=(x,﹣2),=(2,y).
=2x﹣2y=0,即x=y. 由,可得
=(x﹣2,﹣2)•(x﹣2,﹣y)=(x﹣2)2+2y=x2﹣2x+4=(x﹣1)2+3≥3, ∴
则的最小值为3, 故答案为:3.
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三.解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.如图,在四边形ABCD中,AB=3,AD=BC=CD=2,A=60°. (Ⅰ)求sin∠ABD的值; (Ⅱ)求△BCD的面积.
【考点】三角形中的几何计算. 【分析】(Ⅰ)由余弦定理求得BD,再由正弦定理求得sin∠ABD的值;
(Ⅱ)由余弦定理求得cosC,进而求得sinC,最后根据三角形的面积公式可得答案. 【解答】解:(Ⅰ)已知A=60°, 由余弦定理得BD2=AB2+AD2﹣2AB•ADcosA=7, 解得, 由正弦定理,所以
=
,
.
(Ⅱ)在△BCD中,BD2=BC2+CD2﹣2BC•CDcosC, 所以7=4+4﹣2×2×2cosC,因为C∈(0,π),所以所以,△BCD的面积
, ,
.
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18.有7位歌手(1至7号)参加一场歌唱比赛,由550名大众评委现场投票决定歌手名次,根据年龄将大众评委分为5组,各组的人数如下:
B C D E 组别 A 100 200 150 50 人数 50 (Ⅰ) 为了调查大众评委对7位歌手的支持状况,现用分层抽样方法从各组中抽取若干评委,其中从B组中抽取了6人.请将其余各组抽取的人数填入表.
A B C D E 组别 50 100 200 150 50 人数 6 抽取人数 (Ⅱ) 在(Ⅰ)中,若A,C两组被抽到的评委中各有2人支持1号歌手,现从这两组被抽到的评委中分别任选1人,求这2人都支持1号歌手的概率. 【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率. 【分析】(Ⅰ)利用分层抽样的性质能求出结果.
(Ⅱ)A组抽取的3人中有2人支持1号歌手,则从3人中任选1人,求出支持1号歌手的概率,C组抽取的12人中有2人支持1号歌手,则从12人中任选2人,求出支持1号歌手的概率,由此能求出从A,C两组抽样评委中,各自任选一人,则这2人都支持1号歌手的概率.
【解答】解:(Ⅰ)答对一空得. A B C D E 组别 50 100 200 150 50 人数 6 12 9 3 抽取人数 3 (Ⅱ) A组抽取的3人中有2人支持1号歌手,则从3人中任选1人,支持1号歌手的概率为.…
C组抽取的12人中有2人支持1号歌手,则从12人中任选2人,支持1号歌手的概率为
.…
现从抽样评委A组3人,C组12人中各自任选一人,则这2人都支持1号歌手的概率p=
=.…
∴从A,C两组抽样评委中,各自任选一人,则这2人都支持1号歌手的概率为.…
19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,AB∥DC,△PAD是等边三角形,已知BD=2AD=4,.
(Ⅰ)设M是PC上的一点,证明:平面MBD⊥平面PAD; (Ⅱ)求四棱锥P﹣ABCD的体积.
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【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;平面与平面垂直的判定. 【分析】(I)欲证平面MBD⊥平面PAD,根据面面垂直的判定定理可知在平面MBD内一
直线与平面PAD垂直,而根据平面PAD与平面ABCD垂直的性质定理可知BD⊥平面PAD;
(II)过P作PO⊥AD交AD于O,根据平面PAD与平面ABCD垂直的性质定理可知PO⊥平面ABCD,从而PO为四棱锥P﹣ABCD的高,四边形ABCD是梯形,根据梯形的面积公式求出底面积,最后用锥体的体积公式进行求解即可. 【解答】(Ⅰ)证明:在△ABD中,由于AD=2,BD=4,, ∴AD2+BD2=AB2.故AD⊥BD.…
又平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,BD⊂平面ABCD, ∴BD⊥平面PAD.…
又BD⊂平面MBD,故平面MBD⊥平面PAD.…
(Ⅱ)解:过P作PO⊥AD交AD于O,由于平面PAD⊥平面ABCD, ∴PO⊥平面ABCD.∴PO为四棱锥P﹣ABCD的高.… 又△PAD是边长为2的等边三角形, ∴
.…
在底面四边形ABCD中,AB∥DC,AB=2DC,所以四边形ABCD是梯形.… 在Rt△ADB中,斜边AB边上的高为∴四边形ABCD的面积为故
.…
,… .…
20.设a>0且a≠0,函数
.
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在(3,f(3))处切线的斜率; (2)求函数f(x)的极值点.
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的极值. 【分析】(1)由已知中函数
f′(3)的值,代入即可得到切线的斜率k=f′(3).
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,根据a=2,我们易求出f(3)及
(2)由已知我们易求出函数的导函数,令导函数值为0,我们则求出导函数的零点,根据m>0,我们可将函数的定义域分成若干个区间,分别在每个区间上讨论导函数的符号,即可得到函数函数f(x)的极值点. 【解答】解:(1)由已知x>0 当a=2时,所以
,
曲线y=f(x)在(3,f(3))处切线的斜率为,
(2)
由f'(x)=0得x=1或x=a, ①当0<a<1时,
当x∈(0,a)时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增; 当x∈(a,1)时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减; 当x∈(1,+∞)时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增. 此时x=a是f(x)的极大值点,x=1是f(x)的极小值点 ②当a>1时,
当x∈(0,1)时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增; 当x∈(a,1)时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减; 当x∈(a,+∞)时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增 此时x=1是f(x)的极大值点,x=a是f(x)的极小值点
综上,当0<a<1时,x=a是f(x)的极大值点,x=1是f(x)的极小值点; 当a=1时,f(x)没有极值点;
当a>1时,x=1是f(x)的极大值点,x=a是f(x)的极小值点
21.已知圆C:(x+1)2+y2=20,点B(l,0).点A是圆C上的动点,线段AB的垂直平分线与线段AC交于点P.
(I)求动点P的轨迹C1的方程; (Ⅱ)设
,N为抛物线C2:y=x2上的一动点,过点N作抛物线C2的切线交曲线
Cl于P,Q两点,求△MPQ面积的最大值. 【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.
【分析】(Ⅰ)由已知可得动点P的轨迹C1是一个椭圆,其中,2c=2,由此能求出动点P的轨迹C1的方程.(Ⅱ)设N(t,t2),则PQ的方程为y=2tx﹣t2,联立方程组
,得:(4+20t2)x2﹣20t3x+5t4﹣20=0,由此利用根的判别式、韦达定理、点
到直线距离公式、弦长公式,结合已知条件能求出三角形面积的最大值. 【解答】解:(Ⅰ)由已知可得,
点P满足
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∴动点P的轨迹C1是一个椭圆,其中∴动点P的轨迹C1的方程为
.…
,2c=2…
(Ⅱ)设N(t,t2),则PQ的方程为:y﹣t2=2t(x﹣t), 整理,得y=2tx﹣t2,
,消去y整理得:(4+20t2)x2﹣20t3x+5t4﹣20=0,…
联立方程组
有,
而,
点M到PQ的高为,…
由即
代入化简得:
;
. .
当且仅当t2=10时,S△MPQ可取最大值当直线的斜率不存在时,x=t,S△MPQ=∴S△MPQ最大值
.…
请考生在第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,作答时请写清题号.[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图,△ABC是直角三角形,∠ABC=90°,以AB为直径的圆O交AC于点E,点D是BC边的中点,连接OD交圆O于点M. (1)求证:O、B、D、E四点共圆; (2)求证:2DE2=DM•AC+DM•AB.
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【考点】与圆有关的比例线段. 【分析】(1)连接BE、OE,由直径所对的圆周角为直角,得到BE⊥EC,从而得出DE=BD=
,由此证出△ODE≌△ODB,得∠OED=∠OBD=90°,利用圆内接四边形形的
判定定理得到O、B、D、E四点共圆; (2)延长DO交圆O于点H,由(1)的结论证出DE为圆O的切线,从而得出DE2=DM•DH,再将DH分解为DO+OH,并利用 OH=
和DO=
,化简即可得到等式2DE2=DM•AC+DM•AB成立.
【解答】解:(1)连接BE、OE,则
∵AB为圆0的直径,∴∠AEB=90°,得BE⊥EC, 又∵D是BC的中点,
∴ED是Rt△BEC的中线,可得DE=BD. 又∵OE=OB,OD=OD,∴△ODE≌△ODB. 可得∠OED=∠OBD=90°,
因此,O、B、D、E四点共圆; (2)延长DO交圆O于点H,
∵DE⊥OE,OE是半径,∴DE为圆O的切线.
可得DE2=DM•DH=DM•(DO+OH)=DM•DO+DM•OH. ∵OH=∴
,OD为△ABC的中位线,得DO=
,
,化简得2DE2=DM•AC+DM•AB.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.将圆x2+y2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C. (Ⅰ)写出C的参数方程;
(Ⅱ)设直线l:2x+y﹣2=0与C的交点为P1,P2,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P1P2的中点且与l垂直的直线的极坐标方程. 【考点】参数方程化成普通方程;点的极坐标和直角坐标的互化.
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【分析】(Ⅰ)在曲线C上任意取一点(x,y),再根据点(x,)在圆x2+y2=1上,求出C的方程,化为参数方程.
(Ⅱ)解方程组求得P1、P2的坐标,可得线段P1P2的中点坐标.再根据与l垂直的直线的斜率为,用点斜式求得所求的直线的方程,再根据x=ρcosα、y=ρsinα 可得所求的直线的极坐标方程.
【解答】解:(Ⅰ)在曲线C上任意取一点(x,y),由题意可得点(x,)在圆x2+y2=1上, ∴x2+
=1,即曲线C的方程为 x2+
=1,化为参数方程为
(0≤θ<2π,θ
为参数).
(Ⅱ)由,可得,
,不妨设P1(1,0)、P2(0,2),
则线段P1P2的中点坐标为(,1),
再根据与l垂直的直线的斜率为,故所求的直线的方程为y﹣1=(x﹣),即x﹣2y+=0.
再根据x=ρcosα、y=ρsinα 可得所求的直线的极坐标方程为ρcosα﹣2ρsinα+=0, 即 ρ=
.
[选修4-5:不等式]
24.已知定义在R上的函数f(x)=|x+1|+|x﹣2|的最小值为m. (Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)若a,b,c是正实数,且满足a+b+c=m,求证:a2+b2+c2≥3. 【考点】不等式的证明;绝对值不等式的解法. 【分析】(Ⅰ)|x+1|+|x﹣2|≥(x+1)(x﹣2)=3,即可求m的值; (Ⅱ)由(Ⅰ)知a+b+c=3,再由三元柯西不等式即可得证. 【解答】(Ⅰ)解:因为|x+1|+|x﹣2|≥(x+1)(x﹣2)=3 当且仅当﹣1≤x≤2时,等号成立, 所以f(x)的最小值等于3,即m=3
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知a+b+c=3,又a,b,c是正实数, 所以(a2+b2+c2)(12+12+12)≥(a+b+c)2=9, 所以a2+b2+c2≥3
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2016年7月15日
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