2020-2021高三数学下期末试卷(及答案)(21)
一、选择题
1．某学校开展研究性学习活动，某同学获得一组实验数据如下表：
对于表中数据，现给出以下拟合曲线，其中拟合程度最好的是( ) A ．22y x =-
B ．1()2
x
y =
C ．2y log x =
D ．()
2
112
y x =
- 2．已知变量x 与y 正相关，且由观测数据算得样本平均数3x =， 3.5y =，则由该观测的数据算得的线性回归方程可能是( ) A ．$0.4 2.3y x =+ B ．$2 2.4y x =- C ．$29.5y x =-+
D ．$0.3 4.4y x =-+
3．在某种信息传输过程中，用4个数字的一个排列（数字允许重复）表示一个信息，不同排列表示不同信息，若所用数字只有0和1，则与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息个数为 A ．10
B ．11
C ．12
D ．15
4．设ω>0,函数y=sin(ωx+3π
)+2的图象向右平移43π个单位后与原图象重合，则ω的最小值是
A ．
23
B ．43
C ．
32
D ．3 5．设向量a r ，b r
满足2a =r ，||||3b a b =+=r r r ，则2a b +=r r （ ）
A ．6
B ．
C ．10
D ．6．将编号为1,2,3,4,5,6的六个小球放入编号为1,2,3,4,5,6的六个盒子，每个盒子放一个小球，若有且只有三个盒子的编号与放入的小球编号相同，则不同的放法种数是( ) A ．40 B ．60 C ．80 D ．100
7．若双曲线22
221x y a b
-=，则其渐近线方程为（ ）
A ．y=±2x
B ．y=
C ．1
2
y x =±
D ．2
y x =±
8．下列说法正确的是( ) A ．22a b ac bc >?> B ．22a b a b >?> C ．33a b a b >?>
D ．22a b a b >?>
9．渐近线方程为0x y ±=的双曲线的离心率是（ ） A ．
22
B ．1
C ．2
D ．2
10．一个容量为80的样本中数据的最大值是140,最小值是51,组距是10,则应将样本数据
分为( ) A ．10组
B ．9组
C ．8组
D ．7组
11．已知sin cos 0θθ<，且cos cos θθ=，则角θ是（ ） A ．第一象限角
B ．第二象限角
C ．第三象限角
D ．第四象限角
12．设集合{1,2,3,4,5,6}U =，{1,2,4}A =，{2,3,4}B =，则()C U A B ?等于（ ） A ．{5,6}
B ．{3,5,6}
C ．{1,3,5,6}
D ．{1,2,3,4}
二、填空题
13．设n S 是等差数列{}*
()n a n N ∈的前n 项和，且141,7a a ==，则5______S =
14．函数()22,0
26,0
x x f x x lnx x ?-≤=?-+>?的零点个数是________．
15．在ABC ?中，角,,A B C 的对边分别为,,a b c ，4c =，42sin a A =，且C 为锐角，则ABC ?面积的最大值为________.
16．某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方法，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查．已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4：5：5：6，则应从一年级本科生中抽取_______名学生．
17．在等腰梯形ABCD 中,已知AB DC P ,2,1,60,AB BC ABC ==∠=o 点E 和点F 分别在
线段BC 和CD 上,且21,,36
BE BC DF DC ==u u u r u u u r u u u r u u u r 则AE AF ?u u u r u u u r
的值为 ．
18．计算：1726
cos()sin 43
ππ-
+=_____． 19．抛物线有如下光学性质：由其焦点射出的光线经抛物线反射后，沿平行于抛物线对称轴的方向射出.现有抛物线2
2(0)y px p =>，如图一平行于x 轴的光线射向抛物线，经两次反射后沿平行x 轴方向射出，若两平行光线间的最小距离为4，则该抛物线的方程为__________．
20．高三某班一学习小组的,,,
A B C D四位同学周五下午参加学校的课外活动，在课外活动中，有一人在打篮球，有一人在画画，有一人在跳舞，另外一人在散步，①A不在散步，也不在打篮球；②B不在跳舞，也不在散步；③“C在散步”是“A在跳舞”的充分条件；④D不在打篮球，也不在散步；⑤C不在跳舞，也不在打篮球.以上命题都是真命题，那么D在_________.
三、解答题
21．某中学拟在高一下学期开设游泳选修课，为了了解高一学生喜欢游泳是否与性别有关，该学校对100名高一新生进行了问卷调查，得到如下列联表：
喜欢游泳不喜欢游
泳
合
计
男
生
10
女
生
20
合
计
已知在这100人中随机抽取1人抽到喜欢游泳的学生的概率为．
（1）请将上述列联表补充完整；
（2）并判断是否有99.9%的把握认为喜欢游泳与性别有关？并说明你的理由；
（3）已知在被调查的学生中有5名来自甲班，其中3名喜欢游泳，现从这5名学生中随机
抽取2人，求恰好有1人喜欢游泳的概率．
下面的临界值表仅供参考：
P
（K2≥k）
0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
（参考公式：
2
2
n(ad bc)
K
(a b)(c d)(a c)(b d)
-
=
++++
，其中n=a+b+c+d）
22．已知函数
2
()(1)
1
x
x
f x a a
x
-
=+>
+
．
（1）证明：函数()f x 在(1,)-+∞上为增函数； （2）用反证法证明：()0f x =没有负数根．
23．已知函数()3
f x ax bx c =++在点2x =处取得极值16c -.
(1)求,a b 的值；
(2)若()f x 有极大值28，求()f x 在[]3,3-上的最小值．
24．如图，矩形ABCD 和菱形ABEF 所在的平面相互垂直，ABE 60∠=?，G 为BE 的中点.
(Ⅰ)求证：AG ⊥平面ADF ；
(Ⅱ) 求AB 3=BC 1=，求二面角D CA G --的余弦值.
25．已知矩形ABCD 的两条对角线相交于点20M （，）
，AB 边所在直线的方程为360x y --=，点11T -（，）
在AD 边所在直线上. （1）求AD 边所在直线的方程； （2）求矩形ABCD 外接圆的方程. 26．已知函数()1f x ax lnx =--，a R ∈．
(Ⅰ)讨论函数()f x 的单调区间；
(Ⅱ)若函数()f x 在1x =处取得极值，对()0,x ?∈+∞，()2f x bx ≥-恒成立，求实数
b 的取值范围．
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一、选择题 1．D 解析：D 【解析】 【分析】
根据,x y 的数值变化规律推测二者之间的关系，最贴切的是二次关系. 【详解】
根据实验数据可以得出，x 近似增加一个单位时，y 的增量近似为2.5，3.5，4.5，6，比较接近()
2
112
y x =
-，故选D.
【点睛】
本题主要考查利用实验数据确定拟合曲线，求解关键是观察变化规律，侧重考查数据分析的核心素养.
2．A
解析：A 【解析】
试题分析：因为与正相关，排除选项C 、D ，又因为线性回归方程恒过样本点的中心
，故排除选项B ；故选A ．
考点：线性回归直线.
3．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
由题意知与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息包括三类： 第一类：与信息0110有两个对应位置上的数字相同有246C =个；
第二类：与信息0110有一个对应位置上的数字相同有1
4C 4=个；
第三类：与信息0110没有位置上的数字相同有0
4C 1=个，
由分类计数原理与信息0110至多有两个数字对应位置相同的共有64111++=个， 故选B ．
4．C
解析：C 【解析】 函数sin 23y x πω??
=+
+ ??
?的图象向右平移43
π
个单位后44sin 2sin 23333w y w x wx π
πππ?????
?
=-
++=+-+ ? ???????
??
所以有4333
2013222
w k k k w w k w ππ=∴=>∴≥∴=≥Q 故选C
5．D
解析：D 【解析】 【分析】
222+3+23a b ?=r r
，求得2a b ?=-r r
，再根据向量模的运算，即可求解． 【详解】
∵向量a r ，b r 满足2a =r ，3b a b =+=r r r 3=，解得2a b ?=-r r ．
则2a b +==r r ．故选D ．
【点睛】
本题主要考查了向量的数量积的运算，及向量的模的运算问题，其中解答中熟记向量的数量积的运算和向量的模的运算公式，合理、准确运算是解答的关键，着重考查了推理与运算能力，属于基础题．
6．A
解析：A
【解析】解：三个小球放入盒子是不对号入座的方法有2 种，由排列组合的知识可得，不
同的放法总数是： 3
6240C = 种.
本题选择A 选项.
7．B
解析：B 【解析】
双曲线的离心率为a
=b y x a =±，计算得b a =
方程为y =.
【考点定位】本小题考查了离心率和渐近线等双曲线的性质.
8．C
解析：C 【解析】 【分析】
由不等式的性质，对各个选项逐一验证即可得，其中错误的可举反例． 【详解】
选项A ，当c ＝0时，由a ＞b ，不能推出ac 2＞bc 2，故错误； 选项B ，当a ＝﹣1，b ＝﹣2时，显然有a ＞b ，但a 2＜b 2，故错误； 选项C ，当a ＞b 时，必有a 3＞b 3，故正确；
选项D ，当a ＝﹣2，b ＝﹣1时，显然有a 2
＞b 2
，但却有a ＜b ，故错误． 故选：C ． 【点睛】
本题考查命题真假的判断，涉及不等式的性质，属基础题．
9．C
解析：C 【解析】 【分析】
本题根据双曲线的渐近线方程可求得a b =，进一步可得离心率.容易题，注重了双曲线基
础知识、基本计算能力的考查. 【详解】
根据渐近线方程为x ±y ＝0的双曲线，可得a b =，所以c =
则该双曲线的离心率为 e c
a
==， 故选C ． 【点睛】
理解概念，准确计算，是解答此类问题的基本要求.部分考生易出现理解性错误.
10．B
解析：B 【解析】
由题意知，(14051)108.9-÷=，所以分为9组较为恰当，故选B.
11．D
解析：D 【解析】 【分析】
由cos cos θθ=以及绝对值的定义可得cos 0θ≥,再结合已知得sin 0,cos 0θθ<>,根据三角函数的符号法则可得. 【详解】
由cos cos θθ=，可知cos 0θ≥，结合sin cos 0θθ<，得sin 0,cos 0θθ<>， 所以角θ是第四象限角， 故选:D 【点睛】
本题考查了三角函数的符号法则,属于基础题.
12．A
解析：A 【解析】 【分析】
先求并集，得到{1,2,3,4}A B ?=，再由补集的概念，即可求出结果. 【详解】
因为{1,2,4}A =，{2,3,4}B =，所以{1,2,3,4}A B ?=， 又{1,2,3,4,5,6}U =，所以()C {5,6}U A B ?=. 故选A. 【点睛】
本题主要考查集合的并集与补集的运算，熟记概念即可，属于基础题型.
二、填空题
13．25【解析】由可得所以
解析：25 【解析】
由141,7a a ==可得11,2,21n a d a n ===-，所以5(19)5
252
S +?=
=． 14．2【解析】【详解】当x≤0时由f （x ）=x2﹣2=0解得x=有1个零点；当x ＞0函数f （x ）=2x ﹣6+lnx 单调递增则f （1）＜0f （3）＞0此时函数f （x ）只有一个零点所以共有2个零点故答案为：
解析：2 【解析】 【详解】
当x≤0时，由f （x ）=x 2﹣2=0，解得x=1个零点； 当x ＞0，函数f （x ）=2x ﹣6+lnx ，单调递增，
则f （1）＜0，f （3）＞0，此时函数f （x ）只有一个零点， 所以共有2个零点． 故答案为：2． 【点睛】
判断函数零点个数的方法
直接法（直接求零点）：令f (x )＝0，如果能求出解，则有几个不同的解就有几个零点， 定理法（零点存在性定理）：利用定理不仅要求函数的图象在区间[a ，b ]上是连续不断的曲线，且f (a )·f (b )<0，还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点，
图象法（利用图象交点的个数）：画出函数f (x )的图象，函数f (x )的图象与x 轴交点的个数就是函数f (x )的零点个数；将函数f (x )拆成两个函数h (x )和g (x )的差，根据f (x )＝0?h (x )＝g (x )，则函数f (x )的零点个数就是函数y ＝h (x )和y ＝g (x )的图象的交点个数，
性质法（利用函数性质）：若能确定函数的单调性，则其零点个数不难得到；若所考查的函数是周期函数，则只需解决在一个周期内的零点的个数
15．【解析】【分析】由利用正弦定理求得再由余弦定理可得利用基本不等式可得从而利用三角形面积公式可得结果【详解】因为又所以又为锐角可得因为所以当且仅当时等号成立即即当时面积的最大值为故答案为【点睛】本题主
解析：4+
【解析】 【分析】
由4c =，a A =，利用正弦定理求得4
C π
=
.，再由余弦定理可得
2
2
16a b =+，利用基本不等式可得(82
ab ≤
=+，从而利用三角形
面积公式可得结果.
【详解】
因为4c =，又sin sin c a C A
==
所以sin C =
C 为锐角，可得4C π=.
因为(2
2
2
2
162cos 2a b ab C a b ab =+-=+≥，
所以(82
ab ≤
=+，
当且仅当a b =时等号成立，
即1sin 424
ABC S ab C ab ?=
=≤+
即当a b ==时，ABC ?面积的最大值为4+. 故答案为4+. 【点睛】
本题主要考查余弦定理、正弦定理以及基本不等式的应用，属于简单题. 对余弦定理一定要
熟记两种形式：（1）2
2
2
2cos a b c bc A =+-；（2）222
cos 2b c a A bc
+-=，同时还要熟
练掌握运用两种形式的条件.另外，在解与三角形、三角函数有关的问题时，还需要记住
30,45,60o o o 等特殊角的三角函数值，以便在解题中直接应用.
16．60【解析】【分析】采用分层抽样的方法从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查的【详解】∵该校一年级二年级三年级四年级的本科生人数之比为4:5:5:6∴应从一年级本科生中抽取学生人
解析：60 【解析】 【分析】
采用分层抽样的方法，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查的. 【详解】
∵该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6， ∴应从一年级本科生中抽取学生人数为：4
300604556
?=+++.
故答案为60.
17．【解析】在等腰梯形ABCD 中由得所以考点：平面向量的数量积 解析：
2918
【解析】
在等腰梯形ABCD 中,由AB DC P ,2,1,60,AB BC ABC ==∠=o
得
12AD BC ?=u u u r u u u r ,1AB AD ?=u u u r u u u r
,12
DC AB =u u u r u u u r ,所以()()
AE AF AB BE AD DF ?=+?+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r
22121111129131231218331818AB BC AD AB AB AD BC AD AB BC AB ????=+?+=?+?++?=++-=
? ?????
u u u
r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r .考点：平面向量的数量积.
18．【解析】【分析】利用诱导公式化简题目所给表达式根据特殊角的三角函数值求得运算的结果【详解】依题意原式【点睛】本小题主要考查利用诱导公式化简求值考查特殊角的三角函数值考查化归与转化的数学思想方法属于基
【解析】 【分析】
利用诱导公式化简题目所给表达式，根据特殊角的三角函数值求得运算的结果. 【详解】 依题意，原式
17π26ππ2πcos
sin cos 4πsin 8π4343????=+=+++ ? ????
?π2πcos sin 43=+=. 【点睛】 本小题主要考查利用诱导公式化简求值，考查特殊角的三角函数值，考查化归与转化的数学思想方法，属于基础题.利用诱导公式化简，首先将题目所给的角，利用诱导公式变为正角，然后转化为较小的角的形式，再利用诱导公式进行化简，化简过程中一定要注意角的三角函数值的符号.
19．【解析】【分析】先由题意得到必过抛物线的焦点设出直线的方程联立直线与抛物线方程表示出弦长再根据两平行线间的最小距离时最短进而可得出结果【详解】由抛物线的光学性质可得：必过抛物线的焦点当直线斜率存在时 解析：24y x =
【解析】 【分析】
先由题意得到PQ 必过抛物线的焦点，设出直线PQ 的方程，联立直线PQ 与抛物线方程，表示出弦长，再根据两平行线间的最小距离时，PQ 最短，进而可得出结果. 【详解】
由抛物线的光学性质可得：PQ 必过抛物线的焦点(,0)2
p
F ， 当直线PQ 斜率存在时，设PQ 的方程为()2
p
y k x =-
，1122(,),(,)P x y Q x y ， 由2()22p y k x y px
?
=-???=?得：222()24p k x px px -+=，整理得
2222244)0(8k x k p p x k p -++=，
所以2122
2k p p x x k ++=，2
124p x x =， 所以2122
22
2k PQ x x p p p k
+=++=>； 当直线PQ 斜率不存在时，易得2PQ p =； 综上，当直线PQ 与x 轴垂直时，弦长最短，
又因为两平行光线间的最小距离为4，PQ 最小时，两平行线间的距离最小；
因此min 24PQ p ==，所求方程为2
4y x =.
故答案为2
4y x = 【点睛】
本题主要考查直线与抛物线位置关系，通常需要联立直线与抛物线方程，结合韦达定理、弦长公式等求解，属于常考题型.
20．画画【解析】以上命题都是真命题∴对应的情况是：则由表格知A 在跳舞B 在打篮球∵③C 在散步是A 在跳舞的充分条件∴C 在散步则D 在画画故答案为画画
解析：画画 【解析】
以上命题都是真命题， ∴对应的情况是：
则由表格知A 在跳舞，B 在打篮球，
∵③“C在散步”是“A在跳舞”的充分条件，
∴C在散步，
则D在画画，
故答案为画画
三、解答题
21．（1）列联表见解析；（2）有99.9%的把握认为喜欢游泳与性别有关；（3）.【解析】
试题分析：（1）根据在100人中随机抽取1人抽到喜欢游泳的学生的概率为3
5
，
可得喜爱游泳的学生，即可得到列联表；（2）利用公式求得2
K与邻界值比较，即可得到结论；（3）利用列举法，确定基本事件的个数，即利用古典概型概率公式可求出恰好有1人喜欢游泳的概率.
试题解析：（1）因为在100人中随机抽取1人抽到喜欢游泳的学生的概率为，
所以喜欢游泳的学生人数为人
其中女生有20人，则男生有40人，列联表补充如下：
喜欢游泳不喜欢游泳合计
男生401050
女生203050
合计6040100
（2）因为
所以有99.9%的把握认为喜欢游泳与性别有关
（3）5名学生中喜欢游泳的3名学生记为a，b，c，另外2名学生记为1， 2，任取2名学
生，则所有可能情况为（a ，b ）、（a ，c ）、（a ，1）、（a ，2）、（b ，c ）、（b ，1）、（b ，2）、（c ，1）、（c ，2）、（1，2），共10种.
其中恰有1人喜欢游泳的可能情况为（a ，1）、（a ，2）、（b ，1）、（c ，1）、 （c ，2），共6种
所以，恰好有1人喜欢游泳的概率为
【方法点睛】本题主要考查古典概型概率公式，以及独立性检验的应用，属于中档题，利用古典概型概率公式,求概率时，找准基本事件个数是解题的关键，在找基本事件个数时，一定要按顺序逐个写出：先11(,)A B ，12(,)A B …. 1(,)n A B ，再21(,)A B ，
22(,)A B …..2(,)n A B 依次31(,)A B 32(,)A B ….3(,)n A B … 这样才能避免多写、漏写现象
的发生. 22．见解析． 【解析】
试题分析：（1）借助题设条件运用函数的单调性进行推证；（2）借助题设条件运用反证法推证. 试题解析：
（1）任取1x ，2(1,)x ∈-+∞，不妨设12x x <，
则210x x ->，210x +>，110x +>，又1a >，所以21x x a a >， 所以2
121212122()()11x x x x f x f x a
a x x ++-=-+
-++2121213()
0(1)(1)
x x x x a a x x -=-+>++， 故函数()f x 在(1,)-+∞上为增函数．
（2）设存在00x <（01x ≠-）满足0()0f x =， 则0
0021x x a
x -=
+，且001x a <<，所以002
011x x -<
<+，即0122
x <<， 与假设00x <矛盾，故方程()0f x =没有负根．
考点：函数单调性的定义及反证法等有关知识的综合运用． 23．(1) 1,12a b ==-;(2) 4-. 【解析】 【分析】
（1）f′（x ）=3ax 2+b ，由函数f （x ）=ax 3+bx+c 在点x=2处取得极值c ﹣16．可得f′（2）=12a +b=0，f （2）=8a+2b+c=c ﹣16．联立解出．
（2）由（1）可得：f （x ）=x 3﹣12x+c ，f′（x ）=3x 2﹣12=3（x+2）（x ﹣2），可得x=﹣2时，f （x ）有极大值28，解得c ．列出表格，即可得出． 【详解】
解：因()3
f x ax bx c =++.故()2
3f x ax b '=+
由于()f x 在点x=2处取得极值c-16.
故有()()
20,216,f f c ?'=??=-??即120,8216,a b a b c c +=??++=-?化简得120,48,a b a b +=??+=-?解得a=1，b=-12.
（2）由（1）知()3
12f x x x c =-+；
()()()2312322f x x x x ==-'-+.
令()0f x '=，得12x =-，22x =.
当(),2x ∈-∞-时，()0f x '>，故()f x 在(),2-∞-上为增函数； 当()2,2x ∈-时，()0f x '<，故()f x 在()2,2-上为减函数； 当()2,x ∈+∞时，()0f x '>，故()f x 在()2,+∞上为增函数.
由此可知()f x 在12x =-处取得极大值；()216f c -=+，()f x 在22x =处取得极小值
()216f c =-.
由题设条件知16+c=28，得c=12.
此时()3921f c -=+=，()393f c =-+=，()2164f c =-+=-，因此()f x 在
[]3,3-上的最小值为()24f =-.
【点睛】
本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、分类讨论方法、方程与不等式的解法，考查了推理能力与计算能力，属于中档题．
24．（Ⅰ）详见解析（Ⅱ） 【解析】 【分析】
（Ⅰ）由矩形ABCD 和菱形ABEF 所在的平面相互垂直，AD AB ⊥，进而证得AD ⊥平面ABEF ，证得AD AG ⊥，再根菱形ABEF 的性质，证得AG AF ⊥，利用线面垂直的判定定理，即可证得AG ⊥平面ADF .
(Ⅱ) 由(Ⅰ)可知AD ，AF ，AG 两两垂直，以A 为原点，AG 为x 轴，AF 为y 轴，
AD 为z 轴，建立空间直角坐标系，分别求得平面ACD 和平面ACG 一个法向量，利用向量的夹角公式，即可求解. 【详解】
（Ⅰ）证明：∵矩形ABCD 和菱形ABEF 所在的平面相互垂直，AD AB ⊥， ∵矩形ABCD ?菱形ABEF AB =，∴AD ⊥平面ABEF ， ∵AG ?平面ABEF ，∴AD AG ⊥，
∵菱形ABEF 中，ABE 60∠=?，G 为BE 的中点，∴AG BE ⊥，∴AG AF ⊥， ∵AD AF A ?=，∴AG ⊥平面ADF .
(Ⅱ) 由(Ⅰ)可知AD ，AF ，AG 两两垂直，以A 为原点，AG 为x 轴，AF 为y 轴，
AD 为z 轴，
建立空间直角坐标系，
∵AB 3=，BC 1=，则AD 1=，3AG 2
=
， 故()A 000，，，33C 12??- ? ???，，，()D 001，，，3A 002??
???，，， 则33122AC ??=- ? ???
u u u r ，，，()001AD =u u u r ，，，3002AG u u u r ，，??= ???， 设平面ACD 的法向量()1111n x y z =u r ，，，则11111133·
02·0AC n x y z AD n z ?=-+=???==?
u u u r u r u u u r u r ， 取13y =，得()
11
30n u r
，，=， 设平面ACG 的法向量()2222n x y z =u u r ，，，则22222233
·10223
·02AC n x y z AG n x ?=-+=????==??
u u u r u u r u u u r u u r ，
取22y =，得()
2023n u u r
，
，=， 设二面角D CA G --的平面角为θ，则1212|?|2321
cos θ27
·n n n n ===?u r u u u r u r u u r ，
由图可知θ为钝角，所以二面角D CA G --的余弦值为21-
. 【点睛】
本题考查了立体几何中的线面垂直的判定与证明和直线与平面所成的角的求解问题，意在考查学生的空间想象能力和逻辑推理能力，解答本题关键在于能利用直线与直线、直线与平面、平面与平面关系的相互转化，通过严密推理.同时对于立体几何中角的计算问题，往往可以利用空间向量法，通过求解平面的法向量，利用向量的夹角公式求解. 25．（1）3x ＋y ＋2＝0；（2）(x －2)2＋y 2＝8. 【解析】 【分析】
(1) 直线AB 斜率确定，由垂直关系可求得直线AD 斜率，又T 在AD 上，利用点斜式求直线AD 方程；（2）由AD 和AB 的直线方程求得A 点坐标，以M 为圆心，以AM 为半径的圆的方程即为所求. 【详解】
(1)∵AB 所在直线的方程为x －3y －6＝0，且AD 与AB 垂直，∴直线AD 的斜率为－3． 又∵点T (－1,1)在直线AD 上，∴AD 边所在直线的方程为y －1＝－3(x ＋1)， 即3x ＋y ＋2＝0．
(2)由360320x y x y --=??++=?,得02x y =??=-?
,
∴点A 的坐标为(0，－2)，
∵矩形ABCD 两条对角线的交点为M (2,0)，
∴M 为矩形ABCD 外接圆的圆心，又|AM |=
∴矩形ABCD 外接圆的方程为(x －2)2
＋y 2
＝8． 【点睛】
本题考查两直线的交点，直线的点斜式方程和圆的方程,考查计算能力，属于基础题. 26．(1) 当0a ≤时，()f x 的单调递减区间是(0,)+∞，无单调递增区间；当0a >时，()f x 的单调递减区间是10,
a ?
? ???，单调递增区间是1,a ??
+∞ ?
??
(2) 211b e -≤ 【解析】 【分析】 【详解】
分析：（1）求导()f x '，解不等式()0f x '>，得到增区间，解不等式()0f x '<，得到减区间；
（2）函数f （x ）在x=1处取得极值，可求得a=1，于是有f （x ）≥bx ﹣2?1+
1
x
﹣lnx x ≥b ，构造函数g （x ）=1+1x
﹣lnx
x ，g （x ）min 即为所求的b 的值 详解：
（1）在区间()0,∞+上， ()11
ax f x a x x
-'=-
=， 当0a ≤时， ()0f x '<恒成立， ()f x 在区间()0,∞+上单调递减； 当0a >时，令()0f x '=得1x a
=， 在区间10,
a ??
???
上，()0f x '<，函数()f x 单调递减， 在区间1,a ??
+∞ ???
上，()0f x '>，函数()f x 单调递增.
综上所述：当0a ≤时， ()f x 的单调递减区间是()0,∞+，无单调递增区间； 当0a >时，()f x 的单调递减区间是10,
a ?
? ???，单调递增区间是1,a ??
+∞ ???
（2）因为函数()f x 在1x =处取得极值， 所以()10f '=，解得1a =，经检验可知满足题意 由已知()2f x bx ≥-，即1ln 2x x bx --≥-， 即1ln 1+
x b x x
-≥对()0,x ?∈+∞恒成立， 令()1ln 1x g x x x
=+-， 则()222
11ln ln 2x x g x x x x -='--
-=， 易得()g x 在(2
0,e ??上单调递减，在)
2,e ?+∞?上单调递增，
所以()()2
2
min 11g x g e
e ==-，即2
1
1b e -≤.
点睛：导数问题经常会遇见恒成立的问题：
（1）根据参变分离，转化为不含参数的函数的最值问题；
（2）若()0f x >就可讨论参数不同取值下的函数的单调性和极值以及最值，最终转化为
min ()0f x >，若()0f x <恒成立，转化为max ()0f x <;
（3）若()()f x g x >恒成立，可转化为min max ()()f x g x >