2023—2024学年第一学期10月六校联合调研试题高三数学2023.10一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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. 已知集合{}|2,x A y y x ==∈R ,{}|ln(1)B x y x ==+,则A B = ( )A. (1,)-+∞B. ∅C. RD. (0,)+∞【答案】D 【解析】【分析】根据指数函数值域和对数函数定义域求出集合A ,B ,然后由交集运算可得.【详解】由指数函数性质可知,()0,A =+∞,由10x +>得1x >-,所以()1,B =-+∞,所以()()()0,1,0,A B ∞∞∞⋂=+⋂-+=+.故选:D2. 设{}n a 是等比数列,且1231a a a ++=,234+2a a a +=,则678a a a ++=( )A. 12B. 24C. 30D. 32【答案】D 【解析】【分析】根据已知条件求得q 的值,再由()5678123a a a q a a a ++=++可求得结果.【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,则()2123111a a a a q q++=++=,()232234111112a a a a q a q a q a q q q q ++=++=++==,因此,()5675256781111132a a a a q a q a q a q q q q++=++=++==.故选:D.【点睛】本题主要考查等比数列基本量的计算,属于基础题.3. 下列求导正确的是( )A. ππsin sin cos sin 66x x '⎛⎫-=- ⎪⎝⎭ B. ()()221221x x '⎡⎤+=+⎣⎦C. ()21log ln 2x x '= D. ()2222x x x x'+=+【答案】C 【解析】【分析】根据基本函数的求导公式,及导数的运算法则和复合函数的求导法则,进行运算即可判断选项.【详解】对于A ,()ππsin sin sin sin cos 66x x x ''⎛⎫⎛⎫'-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故A 错误;对于B ,根据复合函数的求导法则,()()()()22122121421x x x x ''⎡⎤+=++=+⎣⎦,故B 错误;对于C ,()21log ln 2x x '=,故C 正确;对于D ,()()()22222ln 22x x x x x x '''+=+=+,故D 错误.故选:C.4. 已知角α终边上有一点5π5π(sin ,cos 66P ,则πα-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【答案】C 【解析】【分析】根据5π6所在象限可判断点P 所在象限,然后根据对称性可得.【详解】因为5π6是第二象限角,所以5π5πsin0,cos 066><,所以点P 在第四象限,即角α为第四象限角,所以α-为第一象限角,所以πα-为第三象限角.故选:C5. 已知直线:10l x y λλ--+=和圆22:40C x y y +-=交于,A B 两点,则AB 的最小值为( )A. 2B.C. 4D. 【答案】D 【解析】【分析】求出直线l 过定点()1,1,再利用弦长公式即可得到最小值.【详解】():110l x y λ--+=,令1x =,则1y =,所以直线l 过定点()1,1,当1,1x y ==得22114120+-⨯=-<,则()1,1在圆内,则直线l 与圆必有两交点,因为圆心()0,2到直线l 的距离d ≤=,所以AB =≥故选:D .6. 已知样本数据131x +,231x +,331x +,431x +,531x +,631x +的平均数为16,方差为9,则另一组数据1x ,2x ,3x ,4x ,5x ,6x ,12的方差为( ).A.467B.477C.487D. 7【答案】C 【解析】【分析】由均值、方差性质求数据1x ,2x ,3x ,4x ,5x ,6x 的平均数、方差,应用平均数、方差公式求新数据方差.【详解】设数据1x ,2x ,3x ,4x ,5x ,6x 的平均数为x ,方差为2s ,由3116x +=,299s =,得61156i i x x ===∑,2261(56)11i i x s ==-=∑,则1x ,2x ,3x ,4x ,5x ,6x ,12的平均数为561267⨯+=,方差为()6221(6)1267ii x =-+-∑621(51)367ii x =--+=∑66211(5)2(5)16367ii i i x x ==---+⨯+=∑∑66211(5)21027ii i i x x ==--+=∑∑26261024877s x -⨯+==.故选:C7. 已知定义在R 上的偶函数()f x 满足()()11f x f x -=-+,则下列说法正确的是( )A 3522f f ⎛⎫⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B. 函数()f x 的一个周期为2C. ()20230f =D. 函数()f x 的图象关于直线1x =对称【答案】C.【解析】【分析】根据已知等式判断函数的对称性,结合偶函数的性质判断函数的周期,最后逐一判断即可.【详解】()()11,f x f x -=-+∴ 函数()f x 关于点()1,0中心对称,因此选项D 不正确;又因为函数()f x 为偶函数,所以()()f x f x -=,由()()()()()()()1124f x f x f x f x f x f x f x -=-+⇒+=--=-⇒+=,所以函数()f x 的周期为4,所以选项B 不正确;因为函数()f x 是周期为4的偶函数,所以355222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,因此选项A 不正确;在()()11f x f x -=-+中,令0x =,得()10f =,因为函数()f x 的周期为()()()()4,20233110f f f f ∴==-==,因此选项C 正确,故选:C8. 已知点,M N 是抛物线24y x =上不同的两点,F 为抛物线的焦点,且满足23MFN π∠=,弦MN 的中点P 到直线1:16l y =-的距离记为d ,若不等式22λ≥MN d 恒成立,则λ的取值范围( )A. (-∞ B. (],2-∞C. (,1-∞+ D. (],3-∞【答案】D 【解析】【分析】令||,||MF a NF b ==,利用余弦定理表示出弦MN 的长,再利用抛物线定义结合梯形中位线定理表示出d ,然后利用均值不等式求解作答.【详解】在MFN △中,令||,||MF a NF b ==,由余弦定理得222||||||2||||cos MN MF NF MF NF MFN =+-⋅∠,则有222||MN a b ab =++,显然直线1:16l y =-是抛物线24y x =的准线,过,,M P N 作直线l 的垂线,垂足分别为,,A B C ,如图,而P 为弦MN 的中点,PB 为梯形MACN 的中位线,由抛物线定义知,11||(||||)()22d PB MA NC a b ==+=+,因此22222222||4444443222MN a b ab ab a b d a b ab a b ab b a ++=⋅=-=-≥=++++++,当且仅当a b =时取等号,又不等式22λ≥MN d 恒成立,等价于22MN dλ≤恒成立,则3λ≤,所以λ的取值范围是(,3]-∞.故选:D【点睛】方法点睛:圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法:(1)几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用几何法来解决;(2)代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值或范围.二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.请把正确选项在答题卡中的相应位置涂黑.9. 设复数z 满足3i 1z z +=--,则下列说法错误的是( )A. z 为纯虚数B. z 的虚部为2iC. 在复平面内,z 对应的点位于第二象限D. ||z【答案】ABC 【解析】【分析】由复数的乘法和除法运算化简复数z ,再对选项一一判断即可得出答案.【详解】设复数i z a b =+,由3i 1z z +=--得()3i 1z z +=--,则()()()()22i 31i i 3i i 33i 4i 2=2i 11i 1i 1i 1i 2z -----+-====-++--,故A错误;z 的虚部为2,故B 错误;复平面内,z 对应的点为()1,2--,z 对应的点位于第三象限,故C 错误;z ==D 正确.故选:ABC .10 已知向量()1,3a =-,(),2b x = ,且()2a b a -⊥ ,则( )A. ()1,2b =B. 225a b -=C. 向量a 与向量b的夹角是45 D. 向量a 在向量b上的投影向量坐标是()1,2【答案】ACD 【解析】【分析】根据向量垂直的坐标公式求出向量b判断A ,利用向量模的坐标运算判断B ,利用数量积的夹角坐标公式求解判断C ,利用数量积的几何意义求解判断D.【详解】因为向量()1,3a =- ,(),2b x = ,所以()212,1a b x -=---,由()2a b a -⊥ 得1230x +-=,解得1x =,所以()1,2b =,故A 正确;又()23,4a b -=-r r ,所以25a =r ,故B 错误;设向量a 与向量b的夹角为θ,因为()1,3a =- ,()1,2b = ,所以cos a b a bθ⋅===⋅ ,又0180θ≤≤ ,所以45θ= ,即向量a 与向量b的夹角是45 ,故C 正确;向量a 在向量b上的投影向量坐标是()1,2a b b b b b⋅⋅==,故D 正确.故选:ACD.11.已知函数()sin (0)f x x x ωωω=+>,下列说法正确的是( )A. 函数()f x 的值域为[]22-,B. 若存在12,x x ∈R ,使得对x ∀∈R 都有()()()12f x f x f x ≤≤,则12x x -的最小值为2πωC. 若函数()f x 在区间ππ,63⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,则ω的取值范围为10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦.D. 若函数()f x 在区间()0,π上恰有3个极值点和2个零点,则ω的取值范围为138,63⎛⎤⎥⎝⎦【答案】ACD 【解析】【分析】化简()f x 的解析式,根据三角函数的值域、最值、周期、单调性、极值点等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.【详解】已知函数()π2sin 3f x x ω⎛⎫=+⎪⎝⎭,可知其值域为[]22-,,故选项A 正确;若存在12,x x ∈R ,使得对x ∀∈R 都有()()()12f x f x f x ≤≤,所以12x x -的最小值为π2T ω=,故选项B 错误;函数()f x 的单调递增区间为πππ2π2π232k x k ω-≤+≤+,()5ππ2π2π66,Z k k x k ωω⎡⎤-+⎢⎥∈∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦,所以5π2ππ66π2ππ63k k ωω⎧-⎪≤-⎪⎪⎨⎪+⎪≥⎪⎩,令0k =,则10,2ωω<≤∴的取值范围为10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦,故选项C 正确;若函数()f x 在区间()0,π上恰有3个极值点和2个零点,πππ,π333x ωω⎛⎫+∈+ ⎪⎝⎭,由如图可得:5ππ138π3π2363ωω<+≤⇒<≤,ω∴的取值范围为138,63⎛⎤⎥⎝⎦,故选项D 正确;故选:ACD12. 已知函数()()()1ln R 1a x f x x a x +=-∈-,则下列说法正确的是( )A. 当0a >时,()f x 在(1,)+∞上单调递增B. 若()f x 的图象在2x =处的切线与直线250x y +-=垂直,则实数34a =C. 当10a -<<时,()f x 不存在极值D. 当0a >时,()f x 有且仅有两个零点12,x x ,且121=x x 【答案】ABD 【解析】【分析】对于A ,利用导数即可判断;对于B ,根据导数的几何意义可判断;对于C ,取12a =-,根据导数判断此时函数的单调性,说明极值情况,即可判断;对于D ,结合函数单调性,利用零点存在定理说明()f x 有且仅有两个零点12,x x ,继而由()0f x =可推出10f x ⎛⎫=⎪⎝⎭,即可证明结论,即可判断.【详解】因为()()()1ln R 1a x f x x a x +=-∈-,定义域为{|0x x >且1}x ≠,所以()()2121af x x x '=+-,对于A ,当0a >时,()0f x '>,所以()f x 在(01),和(1,)+∞上单调递增,故A 正确;对于B ,因为直线250x y +-=的斜率为12-,又因为()f x 的图象在2x =处的切线与直线250x y +-=垂直,故令1(2)222f a '=+=,解得34a =,故B 正确;对于C ,当10a -<<时,不妨取12a =-,则()()()222113111x x f x x x x x -+'=-=--,令()0f x '=,则有231=0x x -+,解得123322x x =-=+,当0,32x ⎛∈- ⎝时,()0f x ¢>,()f x 在0,32⎛ ⎝上单调递增;当331,22x ⎛⎫⎛∈⋃+ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝时,()0f x '<,()f x在33,1,22⎛⎫⎛ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝上分别单调递减;所以此时函数有极值,故C 错误;对于D ,由A 可知,当0a >时,()f x 在(01),和(1,)+∞上单调递增,当1x >时,22(e )10e 1e 1aa aaf a a ⎛⎫=-+=-< ⎪--⎝⎭,()()()()313131313131e 1e 12e 311e 1e 1a a a a a a a f a a ++++++--+⎛⎫=+-+-=⎪-⎝⎭()()()31313131313e 1e 12e20e 1e 1a a a a a a a a +++++--+->=>--,所以()f x 在(1,)+∞上有一个零点,又因为当01x <<时,22(e 10e 1e 1aa a af a a --⎛⎫--+=> ⎪--⎝⎭=) ,()1313313122e e311311e 11e a a a a f a a a a -+---+⎛⎫⎛⎫=---+=---+ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭()()()3131313131311e e 11e 311e 1e a a a a a a a a a ++++++-+++=---⋅=---()()31313131e e 11e a a a a a +++-++=--()3131313122e 42e01e e 1a a a a a a a ++++--=-=<--,所以()f x 在(01),上有一个零点,所以()f x 有两个零点,分别位于(01),和(1,)+∞内;设1201x x <<<,令()0f x =,则有()1ln 01a x x x +-=-,则1f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭()11111ln ln ln 1111x a a a x x x x x x x x x x⎛⎫++⋅ ⎪+⎝⎭-=--=-+---()1[ln ]01a x x x +=--=-,所以()0f x =的两根互为倒数,所以121=x x ,故D 正确.故选:ABD【点睛】难点点睛:本题综合考查了导数知识的应用,综合性较,解答的难点在于选项D 的判断,要结合函数的单调性,利用零点存在定理判断零点个数,难就难在计算量较大并且计算复杂,证明121=x x 时,要注意推出10f x ⎛⎫=⎪⎝⎭,进而证明结论三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13. 在()()54+21x y -的展开式中,32x y 的系数为______.【答案】240【解析】【分析】利用二项展开式的通项公式即可.【详解】在()5+2x 的展开式中,3x 的系数为325C 2=40⋅;在()41y -的展开式中,2y 的系数为224C 1=6⋅;所以在()()54+21x y -的展开式中,32x y 的系数为32254C 2C =240⋅;故答案为:24014. 2023年杭州亚运会招募志愿者,现从某高校的6名志愿者中任意选出3名,分别担任语言服务、人员引导、应急救助工作,其中甲、乙2人不能担任语言服务工作,则不同的选法共有_______种.【答案】80【解析】分析】应用排列组合知识及计数原理可得答案.【详解】先从甲、乙之外的4人中选取1人担任语言服务工作,再从剩下的5人中选取2人分别担任人员引导、应急救助工作,则不同的选法共有1245C A 454=⨯⨯80=种.故答案为:80.15. 已知22,1()e ,1xx x f x x ->-⎧=⎨≤-⎩,若a b <,()()f a f b =,则实数2a b -的取值范围是______.【【答案】(1,3e ⎤-∞--⎥⎦【解析】【分析】作出函数图象,设()()t f a f b ==,数形结合可知t 的范围,2a b -转化为关于t 的函数,利用导数求最值即可.【详解】作函数()f x 图象,如图,设()()t f a f b ==,则10et <≤,e ,,2e 1112a b a b +<∴≤-<≤ ,又()(),e 22af a t f b b t ===-= ,()1ln 2,2a t b t ∴==+,2ln 2a b t t ∴-=--,设()()110,,1ln 21e t g t t t t g t t t -'=--<≤=-=,当10et <≤时,()0g t '>,函数()g t 为增函数,()1111ln 23e e e e g t g ⎛⎫∴≤=--=-- ⎪⎝⎭,即实数2a b -的取值范围是(1,3e ⎤-∞--⎥⎦故答案为:(1,3e ⎤-∞--⎥⎦16. 在正三棱锥A BCD -中,底面BCD △的边长为4,E 为AD 的中点,AB CE ^,则以D 为球心,AD 为半径的球截该棱锥各面所得交线长为________.π【解析】【分析】首先证明,,AC AB AD 两两垂直,再求出所对应的圆心角,则计算出其弧长,即可得到交线长.【详解】记CD 中点为F ,作AO ⊥平面BCD ,垂足为O ,由正三棱锥性质可知,O 为正三角形BCD 的中心,所以O 在BF 上,因为CD ⊂平面BCD ,所以AO CD ⊥,由正三角形性质可知,BF CD ⊥,又BF AO O ⋂=,,BF AO ⊂平面ABO ,所以CD ⊥平面ABO ,因为AB ⊂平面ABO ,所以AB CD ⊥,又,,,CE AB CE CD C CE CD ⊥⋂=⊂平面ACD ,所以AB ⊥平面ACD ,因为AC ⊂平面ACD ,所以AC AB⊥由正三棱锥性质可知,,,AC AB AD 两两垂直,且AB AC AD ==,则AD ==,如图,易知以D 为球心,AD 为半径的球截该棱锥各面所得交线,是以D 为圆心,AD 为半径的三段圆弧,则π4ADC ADB ∠=∠=,π3BDC ∠=,则其圆心角分别为πππ,,443,所以其交线长为πππ443⨯⨯+⨯=.【点睛】关键点睛:本题的关键是利用线面垂直的判定与性质得到,,AC AB AD 两两垂直,再求出所对应的三段弧长即可得到交线长.四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17. 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足52215a a =+,981S =.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足,3,n n n a n b n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数,求数列{}n b 的前2n 项和2n T .【答案】(1)21n a n =- (2)129928n n n +--+【解析】【分析】(1)利用等差数的性质,结合通项公式与前项和公式即可得解;(2)利用分组求和差,结合等差数列与等比数列的前项和公式即可得解.【小问1详解】(1)设数列等差数列{}n a 的公差为d ,因为981S =,所以()59199812a a a +==,则59a =,因为52215a a =+,即21815a =+,所以23a =,所以52932523a a d --===-,121a a d =-=,所以()112n a n =+-⨯,即21n a n =- .【小问2详解】因为,3,n n n a n b n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数,所以21,3,n n n n b n -⎧=⎨⎩为奇数为偶数,所以()()()24221353433nn T n =++++⋅⋅⋅+-+()()2421543333n n =++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+()231919n ⨯-=+-129928n n n +-=-+.18. 已知函数()ππsin 2cos sin 122f x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+--+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,(1)求函数()f x 的最值;(2)设ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若()2f A =,2b =,且2sin sin B C A +=,求ABC 的面积.【答案】(1)最大值为2,最小值为2-(2【解析】【分析】(1)把()f x 化为“一角一函数”的形式:先用诱导公式把角化为x ,再用二倍角公式把二次项化为一次项,同时把角化为2x ,最后用辅助角公式把函数名化为正弦,即可求出函数的最值;(2)先求出角A ,由余弦定理得到关于,a c 的方程,再由正弦定理把已知的方程化简为含,a c 的方程,联立方程组即可解出,a c 的值,再代入三角形的面积公式即可.【小问1详解】因为()sin 2cos sin 122f x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2cos 2cos 12cos 2x x x x x=-+=-2sin 26x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,所以()f x 的最大值为2,最小值为2-.【小问2详解】结合(1)可知()2sin 226f A A π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,所以sin 216A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭.因为()0,A π∈,所以112,666A πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,则263A A ππ-==.由余弦定理得2222241cos 242b c a c a A bc c +-+-===,化简得2224a c c =-+①.又2sin sin B C A +=,由正弦定理可得2b c +=,即4c +=②.结合①②得3a c ==或23a c ==.3c =时,1sin 2ABC S bc A == 23c =时,1sin 2ABC S bc A ==△.综上,ABC .19. 在三棱锥S ABC -中,△ABC 是边长为4的正三角形,平面SAC ⊥平面ABC ,SA SC ==,M 、N 分别为AB SB 、的中点.(1)证明:AC SB ⊥;(2)求二面角N CM B --正弦值的大小.【答案】(1)证明见解析(2【解析】【分析】(1)取AC 得中点O ,得SO AC ⊥,BO AC ⊥,可知AC ⊥平面SBO ,进而得结论;(2)建立空间直角坐标系,求出平面CMN 与平面MBC 的法向量,根据向量的夹角公式求解.【小问1详解】取AC 得中点O ,连接SO ,OB ,SA SC = ,AB BC =,SO AC ∴⊥,BO AC ⊥,又SO ,BO 交于点O ,SO ⊂平面SBO ,BO ⊂平面SBO ,于是可知AC ⊥平面SBO ,又SB ⊂平面SBO ,AC SB ∴⊥;【小问2详解】∵平面SAC ⊥平面ABC ,平面SAC 平面ABC AC =,SO ⊂平面SAC ,SO AC ⊥,∴SO ⊥平面ABC ,以OA 为x 轴,OB 为y 轴,OS 为z 轴建立空间直角坐标系O xyz -,那么(00)(200)(000)(0B C S M N -,,,,,,,,,,∴(30),(10CM MN ==- ,,设(),,n x y z = 为平面CMN 的一个法向量,那么30=0CM n x MN n x ⎧⋅=+=⎪⎨⋅-+=⎪⎩ ,取1z =,那么==x y ,∴n = ,又(0,0,OS = 为平面MBC一个法向量,的1cos ,3n OS n OS n OS ⋅∴==,sin ,n OS ∴= ,即二面角N CM B --.20. 为了丰富在校学生的课余生活,某校举办了一次趣味运动会活动,学校设置项目A “毛毛虫旱地龙舟”和项目B “袋鼠接力跳”.甲、乙两班每班分成两组,每组参加一个项目,进行班级对抗赛.每一个比赛项目均采取五局三胜制(即有一方先胜3局即获胜,比赛结束),假设在项目A 中甲班每一局获胜的概率为23,在项目B 中甲班每一局获胜的概率为12,且每一局之间没有影响.(1)求甲班在项目A 中获胜的概率;(2)设甲班获胜的项目个数为X ,求X 的分布列及数学期望.【答案】(1)6481(2)分布列见解析,209162【解析】【分析】(1)记“甲班在项目A 中获胜”为事件A ,利用独立事件的乘法公式求解即可;(2)先算出“甲班在项目B 中获胜”的概率,然后利用独立事件的乘法公式得到X 的分布列,即可算出期望【小问1详解】记“甲班在项目A 中获胜”为事件A ,则()222223422221221264C C 33333333381P A ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以甲班在项目A 中获胜的概率为6481【小问2详解】记“甲班在项目B 中获胜”为事件B ,则()34522341111C C 2222P B ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⨯+⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,X 的可能取值为0,1,2,则()()()()171170812162P X P AB P A P B ====⨯=,()()()()64132281281P X P AB P A P B ====⨯=,()()()111022P X P X P X ==-=-==.所以X 的分布列为X 012P 17162123281()17132209012162281162E X =⨯+⨯+⨯=.所以甲班获胜的项目个数的数学期望为20916221. 已知函数2()(1)ln 1f x a x ax =+++(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)设1a <-.如果对任意12,(0,)x x ∈+∞,()()12124f x f x x x -≥-,求a 的取值范围.【答案】(1)当a ≥0时,()f x '>0,故f (x )在(0,+∞)单调增加;当a ≤-1时,()f x '<0, 故f (x )在(0,+∞)单调减少;当-1<a <0时,f (x )在(0,+∞)(2)a ≤-2【解析】【详解】(1) f (x )的定义域为(0,+∞),2121()2a ax a f x ax x x '+++=+=.当a ≥0时,()f x '>0,故f (x )在(0,+∞)单调增加;当a ≤-1时,()f x '<0, 故f (x )在(0,+∞)单调减少;当-1<a <0时,令()f x '=0,解得x .当x ∈(0)时,()f x '>0;x ∈,+∞)时,()f x '<0, 故f (x )在(0,+∞)单调减少.(2)不妨假设x 1≥x 2.由于a ≤-2,故f (x )在(0,+∞)单调减少.所以1212()()4f x f x x x -≥-等价于21()()f x f x -≥4x 1-4x 2,,即f (x 2)+ 4x 2≥f (x 1)+ 4x 1.令g (x )=f (x )+4x ,则1()2a g x ax x +'=++4=2241ax x a x+++.于是()g x '≤2441x x x -+-=2(21)x x--≤0.从而g (x )在(0,+∞)单调减少,故g (x 1) ≤g (x 2),即f (x 1)+ 4x 1≤f (x 2)+ 4x 2,故对任意x 1,x 2∈(0,+∞) ,1212()()4f x f x x x -≥-22. 已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>过点(4,3)A,离心率e =.(1)求双曲线C 的方程;(2)过点(1,0)B 的直线l 交双曲线C 于点M ,N ,直线MA ,NA 分别交直线1x =于点P ,Q ,求||||PB QB 的值.【答案】(1)22143x y -= (2)||=1||PB QB 【解析】【分析】(1)根据已知列关于a ,b ,c 的方程组求解即可;(2)直线联立双曲线方程,写出直线MA ,NA 的方程,然后可得点P ,Q 坐标,将比值问题转化为纵坐标关系,利用韦达定理可得0P Q y y +=,然后可得.【小问1详解】由题知222221691a b c a a b c⎧-=⎪⎪⎪⎨=⎪⎪+=⎪⎩,解得24a =,23b =,27c =,22143y x ∴-=;【小问2详解】.设直线:(1)l y k x =-,1122(,),(,)M x y N x y ,联立22143(1)x y y k x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩,则2222(34)84120k x k x k -+--=,则2=144144k ∆-,2122834k x x k -+=-,212241234k x x k --=- ,设直线113:3(4)4y MA y x x --=--,223:3(4)4y NA y x x --=--,令1x =,113334P y y x -=--,223334Q y y x -=--,则12123363()44P Q y y y y x x --+=-+--,因为121212121233(3)(4)(4)(3)44(4)(4)y y y x x y x x x x ----+--+=----1212122(35)()8(3)=(4)(4)kx x k x x k x x -++++--222222222(412)(35)(8)8(3)(34)7272==2(412)4(8)16(34)3636k k k k k k k k k k k ---+-++--=----+--所以12123363()=044P Q y y y y x x --+=-+--,B 为PQ 的中点,所以||=1||PB QB .【点睛】本题难点在于能将所求转化为证明0P Q y y +=的问题,可以通过取特殊方程求解,然后进行合理推测,或者尽量标准作图,通过图象进行猜测,从而确定求解方向.。