湖南师大附中2020届高三下学期月考(七)理科数学试题

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湖南师大附中2020届高三下学期月考(七)理科数学试题注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题1.已知{}2,1xU y y x ==≥-,111A xx ⎧⎫=≥⎨⎬-⎩⎭,则UA( )A .1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .[)2,+∞C .()1,12,2⎡⎤⋃+∞⎢⎥⎣⎦D .()1,122,⎡⎫⋃⎪⎢⎣⎭+∞2.设40.48,8a log b log ==,0.42c =,则( ) A .b c a <<B .c b a <<C .c a b <<D .b a c <<3.设p :实数x ,y 满足1x y +≤,q :实数x ,y 满足1,1,y y x y ⎧≤⎪⎪≥-⎨⎪≥-⎪⎩则p 是q 的( ).A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.某校在一次月考中有1200人参加考试,数学考试的成绩服从正态分布()290,XN a (0a >,试卷满分150分),统计结果显示数学考试成绩在70分到110分之间的人数为总人数的35,则此次月考中数学考试成绩不低于110分的学生人数为( )A .960B .480C .240D .1205.函数()f x 的部分图像如图所示,则该函数的解析式可能是( )A .()231f x x x=-+B .()231f x x x=--C .()231f x x x =+D .()231f x x x =-6.已知曲线y =2sin (x 4π+)cos (4x π-)与直线y 12=相交,若在y 轴右侧的交点自左向右依次记为P 1,P 2,P 3,…,则|P 1P 5|等于( ) A .πB .2πC .3πD .4π7.在等比数列{}n a 中,11a =,84a =,函数()()()()()1238f x x x a x a x a x a =---⋅⋅⋅-,若()y f x =的导函数为()y f x '=,则()0f '=( ) A .1B .82C .122D .1528.在正方体1111ABCD A B C D -中,,,,E F G H 分别为棱111111,,,AA B C C D DD 的中点,则下列直线中与直线EF 相交的是( ) A .直线1CCB .直线11C DC .直线1HCD .直线GH9.已知函数21()ln(1||)1f x x x =+-+,则关于x 的不等式1(ln )(ln )2(1)f x f f x+<的解集为( ) A .(0,)+∞B .(0,)eC .1(,)e eD .(1,)e10.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c 已知c =,且2sin cos sin sin sin 2a C B a Ab B C =-+,点O 满足0OA OB OC ++=,3cos 8CAO ∠=,则ABC ∆的面积为( ) A.B.4CD11.设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线()220y px p =>上任意一点,M 是线段PF 上的点,且2PM MF =,则直线OM 的斜率的最大值为( )A.2B .23C.3D .212.已知()()11,101,01x f x f x x x ⎧--<<⎪+=⎨⎪≤<⎩,若方程()21f x ax a -=-有唯一解,则实数a 的取值范围是( ) A .2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B .2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .{}28,3⎡⎫-⋃+∞⎪⎢⎣⎭D .{}28,3⎛⎫-⋃+∞ ⎪⎝⎭第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明二、填空题13.已知等比数列{}n a 的公比为2,前n 项和为n S ,则42S a =______. 14.()()532x y x y -+的展开式中,含24x y 项的系数为______.(用数字作答) 15.已知点(3,0),(1,2)A B ---,若圆222(2)(0)x y r r -+=>上恰有两点,M N ,使得MAB ∆和NAB ∆的面积均为4,则r 的取值范围是____.16.瑞士著名数学家欧拉在研究几何时曾定义欧拉三角形,ABC 的三个欧拉点(顶点与垂心连线的中点)构成的三角形称为ABC的欧拉三角形.如图,111A B C △是ABC 的欧拉三角形(H 为ABC 的垂心).已知3AC =,2BC =,tan ACB ∠=,若在ABC 内部随机选取一点,则此点取自阴影部分的概率为________.三、解答题17.已知数列{}n a 的前n 项和为238n S n n =+,{}n b 是等差数列,且1n n n a b b +=+.(1)求数列{}n b 的通项公式; (2)求311nn n a c b =-的最大项的值,并指出是第几项.18.如图,在四棱台1111ABCD A B C D -中,底面ABCD 是菱形,111112AA A B AB ===,60ABC ∠=,1AA ⊥平面ABCD .(1)若点M 是AD 的中点,求证:1//C M 平面11AA B B ; (2)棱BC 上是否存在一点E ,使得二面角1E AD D --的余弦值为13?若存在,求线段CE 的长;若不存在,请说明理由.19.已知点00(,)M x y 为椭圆22:12x C y +=上任意一点,直线00:22l x x y y +=与圆22(1)6x y -+= 交于A ,B 两点,点F 为椭圆C 的左焦点.(1)求证:直线l 与椭圆C 相切; (2)判断AFB ∠是否为定值,并说明理由.20.有一名高二学生盼望2020年进入某名牌大学学习,假设该名牌大学有以下条件之一均可录取:①2020年2月通过考试进入国家数学奥赛集训队(集训队从2019年10月省数学竞赛一等奖中选拔):②2020年3月自主招生考试通过并且达到2020年6月高考重点分数线,③2020年6月高考达到该校录取分数线(该校录取分数线高于重点线),该学生具备参加省数学竞赛、自主招生和高考的资格且估计自己通过各种考试的概率如下表若该学生数学竞赛获省一等奖,则该学生估计进入国家集训队的概率是0.2.若进入国家集训队,则提前录取,若未被录取,则再按②、③顺序依次录取:前面已经被录取后,不得参加后面的考试或录取.(注:自主招生考试通过且高考达重点线才能录取) (Ⅰ)求该学生参加自主招生考试的概率;(Ⅱ)求该学生参加考试的次数X 的分布列及数学期望; (Ⅲ)求该学生被该校录取的概率. 21.设函数()21ln 2f x x ax bx =--. (1)当12a b ==时,求函数()f x 的最大值; (2)令()()212a F x f x ax bx x=+++,(03x <≤)其图象上任意一点()00,P x y 处切线的斜率12k恒成立,求实数a 的取值范围; (3)当0a =,1b =-,方程()22mf x x =有唯一实数解,求正数m 的值.22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为126126x m my m m ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(m 为参数),以坐标点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρcos (θ+3π)=1. (1)求直线l 的直角坐标方程和曲线C 的普通方程;(2)已知点M (2,0),若直线l 与曲线C 相交于P 、Q 两点,求11||||MP MQ +的值. 23.函数()()2114f x x =+. (1)证明:()()20f x f x +-≥;(2)若存在x ∈R 且1x ≠-,使得()()2114f x m m f x +≤--成立,求m 的取值范围.参考答案1.C 【解析】 【分析】根据题意,求出集合U 与A ,由补集的定义计算可得答案. 【详解】解:根据题意,{}12,1[,)2xU y y x ==≥-=+∞,11(1,2]1A x x ⎧⎫=≥=⎨⎬-⎩⎭,则UA1,1](2,2⎡⎫⋃+∞⎪⎢⎣⎭. 故选:C . 【点睛】本题考查集合的运算,涉及求函数的值域和不等式的解法,属于基础题. 2.A 【解析】 【分析】根据指数函数、对数函数单调性比较数值大小. 【详解】因为4233log 8log 222a ===,0.40.4log 8log 10b =<=,0.40.53222c =<=<, 所以b c a <<, 故选A. 【点睛】本题考查利用指、对数函数的单调性比较数值大小,难度一般.利用指、对数函数单调性比较大小时,注意利用中间量比较大小,常用的中间量有:0,1. 3.A 【解析】 【分析】由不等式组,画出平面区域,可得满足条件P 的点集是满足条件q 的点集的真子集,进而可【详解】满足条件P的点集如图(1)所示,满足条件q的点集如图(2)所示,可知p为q的真子集,所以p为q的充分不必要条件.图(1)图(2)故选:A【点睛】本题考查了不等式组表示的平面区域和充分必要条件,考查了数形结合思想和逻辑推理能力,属于中档题目.4.C【解析】【分析】根据正态分布曲线的对称性求概率.【详解】由已知3(70110)5P X≤≤=,∴[]1131(110)1(70110)12255P X P X⎛⎫≥=-≤≤=⨯-=⎪⎝⎭,所求人数为1 12002405⨯=.故选:C.【点睛】本题考查正态分布,利用正态分布曲线的对称性求概率是基本问题.5.A【解析】由题意结合函数的解析式排除错误选项即可确定正确的选项. 【详解】由图像可知,当0x >时,()f x 的图像是单调递减的,且有零点 B 选项中的图像恒小于零,故B 错误; C 选项中的图像恒大于零,故C 错误; D 选项中的图像是单调递增的,故D 错误. 故选:A. 【点睛】本题主要考查由函数图像确定解析式等知识,一般通过奇偶性、单调性和特殊点进行排除法选出正确答案,属于比较常见的基础题型. 6.B 【解析】 【分析】 将2sin()cos()44y x x ππ=+-化为1sin 2y x =+,根据已知条件得到关于x 的方程,求出方程的解,进而得到12345,,,,P P P P P 的横坐标,从而可得15||PP 的值. 【详解】 因为2sin()cos()2sin[()]cos()44244y x x x x πππππ=+-=--- 22cos ()1cos(2)1sin 242x x x ππ=-=+-=+,所以由11sin 22x +=,得1sin 22x =-,所以7226x k ππ=+或11226x k ππ=+,k Z ∈, 所以712x k ππ=+或1112x k ππ=+,k Z ∈, 所以12345,,,,P P P P P 的横坐标依次是7117117,,,,21212121212ππππππππ+++, 所以1577||221212PP ππππ=+-=. 故选:B 【点睛】本题考查了诱导公式,降幂公式,简单的三角方程,本题是一道关于关于三角函数的问题,掌握三角函数的转换公式是答题的关键,属于中档题. 7.B 【解析】 【分析】设1238()()()()()g x x a x a x a x a =---⋯-,对函数进行求导发现(0)f '中,含有x 的项的值均为0,而常数项为1238a a a a ⋯,由此求得(0)f '的值. 【详解】设1238()()()()()g x x a x a x a x a =---⋯-, ()()f x xg x ∴=, ()()()f x g x xg x '∴=+',48123818(0)(0)0()(0)()()()()()2f g g x g a a a a a a '∴=+⨯'==---⋯-==故选:B . 【点睛】本题考查多项式函数的导数公式、等比数列的性质,重点考查学生创新意识,综合与灵活地应用所学的数学知识、思想和方法,属于基础题. 8.C 【解析】连结EH ,HC 1,则EH ∥A 1D 1,又A 1D 1∥FC 1, ∴FC 1∥EF ,∴四边形FC 1HE 是梯形,∴EF 与HC 1相交. 故选C.9.C 【解析】 【分析】根据题意,由函数的解析式分析函数的奇偶性与单调性,据此分析可得f (lnx )+f (ln1x)<2f (1)⇒2f (lnx )<2f (1)⇒f (lnx )<f (1)⇒|lnx |<1,解可得x 的取值范围,即可得答案. 【详解】根据题意,函数f (x )=ln (1+|x |)211x -+,则f (﹣x )=ln (1+|x |)211x -=+f (x ),即函数f (x )为偶函数,在[0,+∞)上,f (x )=ln (1+x )211x-+,则f (x )在[0,+∞)上为增函数, f (lnx )+f (ln1x)<2f (1)⇒2f (lnx )<2f (1)⇒f (lnx )<f (1), 即|lnx |<1,解可得1e <x <e ,即不等式的解集为(1e,e );故选C . 【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,关键是分析f (x )的奇偶性与单调性,属于基础题. 10.D 【解析】 【分析】作出图形,0OA OB OC ++=,所以O 为ABC ∆的重心,连AO 并延长交BC 与E ,则E 为BC 的中点,延长AE 至F ,使AE EF =,连BF ,CF ,则四边形ABFC 为平行四边形,在ABF ∆中用余弦定理解得AE ,在AEC ∆中用面积公式求得面积,再乘以2可得. 【详解】如图所示,∵0OA OB OC++=,所以O为ABC∆的重心,连AO并延长交BC与E,则E为BC的中点,延长AE至F,使AE EF=,连BF,CF,则四边形ABFC为平行四边形,2sin cos sin sin sina C B a Ab B C=-+,c=,2222222a c bac a bac+-∴⋅=-,即c=,又因为c=,所以4b=,∴4BF AC==,38cos AFB cos CAE cos CAO∠=∠=∠=,设AE x=,则2AF x=,在ABF∆中由余弦定理得2222BF AF ABcos AFBBF AF+-∠=⋅⋅,即()(2224238242xx+-=⨯⋅,解得2x=,即2AE=.又21sin CAE cos CAE∠=-∠==,∴122242ABC AECS S AE AC sin CAE∆∆==⨯⨯⨯⋅∠=⨯=.故选:D.【点睛】本题考查解三角形的应用,考查三角形中的几何计算,考查逻辑思维能力和运算能力,属于中档题. 11.A 【解析】【分析】设200(,)2yp yp,利用向量写出M的坐标,进而求出斜率,利用基本不等式求最值,即可得出结果. 【详解】设200(,)2yp yp,(,0)2pF2200011(,0)(,)(,) 32322633 =+=+-=+y y yp p pOM OF FM yp p所以213263==≤==++yky py pp yp故选:A【点睛】本题考查了抛物线的几何性质和基本不等式的应用,考查了运算求解能力和逻辑推理能力,属于中档题目.12.D【解析】【分析】根据题意,先表示出当()1,0x∈-的()f x表达式,再根据()f x表达式画出对应图像,若要使方程()21f x ax a-=-有唯一解,即等价于函数()y f x=与函数()21g x ax a=+-有唯一的一个交点,采用数形结合进行求解即可.【详解】令()1,0x∈-,则()10,1x+∈,()11f x x+=+,所以()11,101,01xf x xx x⎧--<<⎪=+⎨⎪≤<⎩,作出()f x 图像,如图所示,方程()21f x ax a -=-有唯一解,即等价于()()21f x g x ax a ==+-有唯一的一个交点,()121212g x ax a a x ⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭,恒过1,12A ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,又因为()1,1B ,43AB k =,422,33a a ∴>>,当()g x 与曲线()()11,101f x x x =--<<+相切时,也满足条件,令2112123101ax a ax ax a x -=+-⇒++-=+,229880a a a ∆=-+=,解得08a a ==-或,0a =(舍去), 所以当方程()21f x ax a -=-有唯一解,则实数a 的取值范围是{}28,3⎛⎫-⋃+∞ ⎪⎝⎭.答案选D 【点睛】本题考查函数解析式的求法、函数的图像、方程的解与函数图像的关系,需要结合基本运算能力,推理能力,数形结合思想,转化与化归思想,对考生核心的数学素养要求较高. 13.152【解析】由等比数列的定义,S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=2a q+a 2+a 2q +a 2q 2, 得42S a =1q +1+q +q 2=152.14.110- 【解析】 【分析】()52x y +的展开式的通项公式为()5152rr r r T C x y -+=,采取赋值法令51r -=和令52r ,进一步求出答案. 【详解】()52x y +的展开式的通项公式为()5152rrr r T C x y -+=,令51r -=得4r =,令52r 得3r =,∴()()522x y x y -+的展开式中,24x y 的系数为42255232110C C ⋅-⋅=-,故答案为110-.故答案为:110-. 【点睛】本题考查二项展开式的通项公式,赋值法是解决二项展开式的系数和问题的工具,属于基础题型.15.,)22【解析】由题意可得,根据△MAB 和△NAB 的面积均为4,可得两点M ,N 到直线AB 的距离为; 由于AB 的方程为020y ---=313x +-+,即x +y+3=0;若圆上只有一个点到直线AB 的距离为,则有圆心(2,0)到直线AB ;若圆上只有3个点到直线AB 的距离为,则有圆心(2,0)到直线AB =r ﹣,解得;综上,r).故答案为(2,2). 16.764【解析】 【分析】由三角函数的余弦定理得:AB =3,建立平面直角坐标系,利用坐标法得到阴影三角形的面积,从而利用几何概型公式得到结果. 【详解】解:因为tan ∠ACB =,所以cos ∠ACB 13=, 又因为AC =3,BC =2, 由余弦定理可得:AB =3, 取BC 的中点O ,则OA ⊥BC ,以O 为原点,建立如图所示的直角坐标系,则B (﹣1,0),C (1,0),A (0,),设H (0,y ), 因为BH ⊥AC ,所以11y ⨯=--1, 所以y 4=,从而S11111222432A B H ⎛=⨯⨯⨯= ⎝⎭,故所求概率为:73216422=⨯⨯, 故答案为:764.【点睛】本题考查了三角函数的余弦定理及几何概型中的面积型,考查计算能力,属中档题. 17.(1)31n b n =+;(2)872,是第四项 【解析】 【分析】(1)运用111,n a S ==;当2n ≥时,1n n n a S S -=-,可得n a ,再由等差数列的通项公式可得n b 的通项;(2)311n n n a c b =-=256103n +-,当4n =时,n c 取得最大值872.【详解】(1)当1n =时,111a =;当2n ≥时,()()22138318165n n n a S S n n n n n -=-=+----=+; 而65n a n =+,对1n =也成立,所以65n a n =+. 又因为{}n b 是等差数列,设首项为1b ,公差为d ,则由1n n n a b b +=+得()()1:6522n d n b d +=+-,且该等式恒成立;所以12625d b d ⎧=⎨-=⎩,解得143b d =⎧⎨=⎩;所以31;n b n =+法二:当1n =时,1211;b d =-当2n =时,2217b d =-,解得3d =;所以数列{}n b 的通项公式为312n n a db n -==+. (2)311n n n ac b =-=()()3653111n n ++-=256103n +-,所以当4n =的时候取得最大值872.【点睛】本题考查数列通项的求法,注意运用数列递推式和等差数列通项公式,考查数列中的最大值,注意运用数列的单调性,考查化简整理的运算能力,属于中档题. 18.(1)详见解析;(2)存在,且长度为1 【解析】 【分析】(1) 连接1B A ,可得四边形11AB C M 是平行四边形,可得11//C M B A ,可证得1C M //平面11AA B B ;(2)取BC 中点Q ,连接AQ ,可得ABC 是正三角形,分别以AQ ,AD ,1AA 为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,假设点E 存在,设点E的坐标为)0λ,,11λ-≤≤,可得平面1AD E的一个法向量(,3,n λ=-,平面1ADD 的一个法向量为()30AQ =,,,由二面角1E AD D --的余弦值为13,可得λ的值,可得CE 的长.【详解】解:(1)证明:连接1B A ,由已知得,11////B C BC AD ,且1112B C AM BC == 所以四边形11AB C M 是平行四边形,即11//C M B A ,又1C M ⊄平面11AA B B ,1B A ⊂平面11AA B B , 所以1C M //平面11AA B B(2)取BC 中点Q ,连接AQ 因为ABCD 是菱形,且60ABC ∠=,所以ABC ∆是正三角形,所以AQ BC ⊥即AQ AD ⊥, 由于ABC 是正三角形所以,分别以AQ ,AD ,1AA 为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,如图()000A ,,, ()1001A ,,,()1011D ,,,)Q假设点E 存在,设点E的坐标为)0λ,,11λ-≤≤()30AE λ=,,()1011AD ,,=设平面1AD E 的法向量()n x y z =,,则100n AE n AD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即30x y y z λ+=+=⎪⎩,可取(,3,n λ=- 平面1ADD 的法向量为()30AQ =,,所以,31cos ,336AQ n λ==+,解得:λ= 又由于二面角1E AD D --大小为锐角,由图可知,点E 在线段QC 上,所以λ=1CE =【点睛】本题主要考查立体几何的相关知识,涉及线面的垂直关系,二面角的求法及空间向量在立体几何中的应用.本题对考试的空间想象能力与运算能力有较高的要求. 19.(1)证明见解析;(2)是,理由见解析. 【解析】 【分析】(1)根据判别式即可证明.(2)根据向量的数量积和韦达定理即可证明,需要分类讨论, 【详解】解:(1)当00y =时直线l方程为x =x =l 与椭圆C 相切.当00y ≠时,由2201222x y x x y y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩得()2222000024440y x x x x y +-+-=,由题知,220012x y +=,即220022x y +=,所以()()()()()2222222200000044244162116220x y x y xy x y ⎡⎤∆=--+-=--=+-=⎣⎦. 故直线l 与椭圆C 相切.(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,当00y =时,12x x =,12y y =-,1x =()()()22222111111161240FA FB x y x x x ⋅=+-=+-+-=-=所以FA FB ⊥,即90AFB ∠=︒.当00y ≠时,由()220016,22x y x x y y ⎧-+=⎪⎨+=⎪⎩得()()222200001222100y x y x x y +-++-=,则()200122221y x x x y ++=+,212202101y x x y -=+, ()2200001212122222000054414222x x x x y y x x x x y y y y --+=-++=+. 因为()()11221,1,FA FB x y x y ⋅=+⋅+1212121x x x x y y =++++2222000000220042084225442222y y x y x x y y -++++--+=+++ ()2200205210022x y y -++==+.所以FA FB ⊥,即90AFB ∠=︒.故AFB ∠为定值90︒.【点睛】本题考查椭圆的简单性质,考查向量的运算,注意直线方程和椭圆方程联立,运用韦达定理,考查化简整理的运算能力,属于中档题.20.(Ⅰ)0.9.(Ⅱ)分布列见解析;数学期望3.3;(Ⅲ)0.838【解析】【分析】(Ⅰ)设该生参加省数学竞赛获一等奖、参加国家集训队时间分别为A ,B 则1()()P P A P AB =+,然后利用互斥事件的概率公式进行求解;(Ⅱ)X 的可能取值为2,3,4,然后分别求出相应的概率,列出分布列,根据数学期望公式进行求解即可;(Ⅲ)设自主招生通过并且高考达重点线录取、自主招生未通过且高考达该校线录取的事件分别为C 、D ,该学生被该校录取的事件分为三种事件,AB 、C 、D ,分别求出对应的概率,最后相加即可.【详解】解:(Ⅰ)设该学生参加省数学竞赛获一等奖、参加国家集训队的事件分别为A ,B , 则()0.5P A =,()0.2P B =,1()()P P A P AB =+10.50.5(10.2)0.9=-+⨯-=. 即该学生参加自主招生考试的概率为0.9.(Ⅱ)该该学生参加考试的次数X 的可能取值为2,3,4(2)()()0.50.20.1P X P A P B ===⨯=;(3)()10.50.5P X P A ===-=;(4)()()0.50.80.4P X P A P B ===⨯=.所以X 的分布列为()20.130.540.4 3.3E X =⨯+⨯+⨯=.(Ⅲ)设该学生自主招生通过并且高考达到重点分数线录取,自主招生未通过但高考达到该校录取分数线录取的事件分别为C ,D .()0.1P AB =,()0.90.60.90.486P C =⨯⨯=,()0.90.40.70.252P D =⨯⨯=, 所以该学生被该校录取的概率为2()()()0.838P P AB P C P D =++=.【点睛】本题考查离散型随机变量及其分布列和离散型随机变量的期望与方差.21.(1)34-;(2)12a ≥;(3)12m =. 【解析】【分析】(1)对函数求导,根据导数大于0或小于0,确定函数的单调区间,进而求出函数的最大值.(2)求出()(]ln ,0,3a F x x x x=+∈,根据()012'=≤k F x ,列不等式,分离参数可得200max12a x x ⎛⎫≥-+ ⎪⎝⎭,进而求出结果. (3)22ln 20x m x mx --=有唯一正实数解,构造函数()22ln 2g x x m x mx =--,对函数求导,确定函数的单调区间,进而求出函数的最小值为0,进而求出m 值.【详解】(1)依题意,知()f x 的定义城为()0,∞+,当12a b ==时,()211ln 42f x x x x =--,()()()21111222x x f x x x x-+-'=--=,令()0f x '=,解得1x =. 当01x <<时,()0f x '>,此时()f x 单调递增;当1x >时,()0f x '<,此时()f x 单调递减,所以()f x 的极大值为()314f =-,此即为最大值. (2)()(]ln ,0,3a F x x x x=+∈,则有()002012x a k F x x -'==≤,在(]00,3x ≤上恒成立, 所以200max12a x x ⎛⎫≥-+ ⎪⎝⎭,(]00,3x ∈. 当01x =时,22000111(1)+222-+=--x x x 取得最大值12,所以12a ≥. (3)因为方程()22mf x x =有唯一实数解,所以22ln 20x m x mx --=有唯一正实数解,设()22ln 2g x x m x mx =--,则()2222x mx m g x x --'=,令()0g x '=,20x mx m --=,因为0m >,0x >,所以102m x =<(舍去),202m x =>, 当()20,x x ∈时,()0g x '<,()g x 在()20,x 上单调递减;当()2,x x ∈+∞时,()0g x '>,()g x 在()2,x +∞上单调递增;故2x x =时,()20g x '=,()g x 取最小值()2g x因为()0g x =有唯一正实数解,所以()20g x =,则()()220,0,g x g x ⎧=⎪⎨='⎪⎩即22222222ln 20,0,x m x mx x mx m ⎧--=⎨--=⎩ 所以222ln +0-=m x mx m ,因为0m >,所以()222ln 10x x +-=*.设函数()2ln 1h x x x =+-,因为当0x >时,()h x 是增函数,所以()0h x =至多有一解,因为()10h =,所以方程(*)的解为21x =,即12m +=,解得12m =.本题考查了导数的综合应用,考查了运算求解能力和逻辑推理能力,属于难题.22.(1)l :20x =,C 方程为2233144x y -=;(2)11|||||MP M Q +=4【解析】【分析】(1)直接利用转换关系,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换. (2)利用一元二次方程根和系数关系式的应用求出结果.【详解】 (1)曲线C 的参数方程为126126x m m y m m ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(m 为参数), 两式相加得到4m x y =+,进一步转换为2233144x y -=. 直线l 的极坐标方程为ρcos (θ+3π)=1,则(cos cos sin sin )133ππρθθ-=转换为直角坐标方程为20x =.(2)将直线的方程转换为参数方程为212x y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数), 代入2233144x y -=得到23160t ++=(t 1和t 2为P 、Q 对应的参数),所以12t t +=-12163t t ⋅=, 所以11|||||MP M Q +=1212||||||||4t t MP MQ MP MQ t t ++==. 【点睛】本题考查参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,一元二次方程根和系数关系式的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.23.(1)证明见解析;(2)1m ≤-或01m ≤≤或2m ≥.【解析】(1)()()()()22()2()2f x f x f x f x f x f x +-=+-≥+-=, (2)首先用基本不等式得到211m m --≥,然后解出不等式即可.【详解】(1)∵()()21014f x x +≥=, ∴()()()()()()22222f x f x f x f x f x f x +-=+-≥+-==⎡⎤⎣⎦. (2)当1x ≠-时,()()21014f x x +≥=,所以()()114y f x f x =+≥=.当且仅当()()14f x f x =,即1x =- 因为存在x ∈R ,1x ≠-,使得()()2114f x m m f x +≤--成立, 所以211m m --≥,所以1m ≤-或01m ≤≤或2m ≥.【点睛】 本题考查绝对值不等式和基本不等式的相关知识点,属于基础题型. 1.要熟练掌握绝对值的三角不等式,即a b a b a b -≤±≤+ 2.应用基本不等式求最值时要满足“一正二定三相等”.。