2017年湖北省襄阳四中高考数学一模试卷(理科) Word版含解析
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2017年湖北省襄阳四中高考数学一模试卷(理科)一、选择题:本题共12个小题,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.若集合A={x∈N|5+4x﹣x2>0},B={x|x<3},则A∩B等于()A.(﹣1,3)B.{1,2}C.0,3)D.{0,1,2}2.已知复数(i 为虚数单位)的共轭复数在复平面内对应的点在第三象限,则实数a的取值范围是()A.B.C.(﹣∞,﹣2)D.3.我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有器中米,不知其数,前人取半,中人三分取一,后人四分取一,余米一斗五升.问,米几何?”如图是解决该问题的程序框图,执行该程序框图,若输出的S=1.5(单位:升),则输入k 的值为()A.4.5 B.6 C.7.5 D.94.“勾股定理”在西方被称为“毕达哥拉斯定理”,三国时期吴国的数学家赵爽创制了一幅“勾股圆方图”,用数形结合的方法给出了勾股定理的详细证明.如图所示的“勾股圆方图”中,四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成一个边长为2的大正方形,若直角三角形中较小的锐角,现在向该正方形区域内随机地投掷一枚飞镖,飞镖落在小正方形内的概率是()A.B.C.D.5.函数的图象大致是()A.B.C.D.6.已知数列{a n}满足a1=2,(n∈N*),则a1•a2•a3…a2017=()A.﹣6 B.6 C.﹣2 D.27.在三角形ABC中,E,F分别为边AB,AC上的点,且=2,=,|AB|=3,|AC|=2,A=60°,则•等于()A.B.C.D.8.已知函数f (x)=Asin(ωx+φ),(0<φ<π)的图象如图所示,若f (x0)=3,x0∈(,),则sinx0的值为()A.B.C.D.9.设函数,g(x)为定义在R上的奇函数,且当x<0时,g(x)=x2﹣2x﹣5,若f(g(a))≤2,则实数a的取值范围是()A.B.C.(﹣∞,﹣1]∪(0,3] D.[﹣1,3]10.已知平面ABCD⊥平面ADEF,AB⊥AD,CD⊥AD,且AB=1,AD=CD=2,ADEF 是正方形,在正方形ADEF内部有一点M,满足MB、MC与平面ADEF所成的角相等,则点M的轨迹长度为()A.B.C.D.π11.设P为双曲线C:=1(a>0,b>0)上且在第一象限内的点,F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,PF2⊥F1F2,x轴上有一点A且AP⊥PF1,E是AP 的中点,线段EF1与PF2交于点M.若|PM|=2|MF2|,则双曲线的离心率是()A.1B.2C.3D.412.若存在正实数m,使得关于x的方程x+a(2x+2m﹣4ex)[ln(x+m)﹣lnx]=0成立,其中e为自然对数的底数,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,0)B.C.D.二、填空题:本题共4小题,每小题5分.13.若变量x,y满足条件,则z=2x+y最小值为.14.若随机变量X~N(2,32),且P(X≤1)=P(X≥a),则(x+a)2(ax﹣)5展开式中x3项的系数是.15.半径为1的球O内有一个内接正三棱柱,当正三棱柱的侧面积最大时,球的表面积与该正三棱柱的侧面积之差是.16.在△ABC中,若3sinC=2sinB,点E,F分别是AC,AB的中点,则的取值范围为.三、解答题:包括必考题和选考题两部分.第17题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生任选一题作答.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.已知A 、B 分别在射线CM 、CN (不含端点C )上运动,∠MCN=π,在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c .(Ⅰ)若a 、b 、c 依次成等差数列,且公差为2.求c 的值; (Ⅱ)若c=,∠ABC=θ,试用θ表示△ABC 的周长,并求周长的最大值.18.襄阳农科所对冬季昼夜温差大小与某反季节大豆新品种发芽多少之间的关系进行分析研究,他们分别记录了12月1日至12月5日的每天昼夜温度与实验室每天每100颗种子中的发芽数,得到如下数据:襄阳农科所确定的研究方案是:先从这5组数据中选取2组,用剩下的3组数据求线性回归方程,再对被选取的2组数据进行检验. (1)求选取的2组数据恰好是不相邻的2天数据的概率;(2)若选取的是12月1日与12月5日这两组数据,情根据12月2日至12月4日的数据,求y 关于x 的线性回归方程=x +;(3)若由线性回归方程得到的估计数据与所选出的检验数据的误差均不超过1颗,则认为得到的线性回归方程是可靠的,试问(2)中所得的线性回归方程是否可靠?注:==,=﹣•.19.如图,四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,底面ABCD是直角梯形,∠ADC=90°,AD∥BC,AB⊥AC,AB=AC=,点E在AD上,且AE=2ED.(Ⅰ)已知点F在BC上,且CF=2FB,求证:平面PEF⊥平面PAC;(Ⅱ)当二面角A﹣PB﹣E的余弦值为多少时,直线PC与平面PAB所成的角为45°?20.已知椭圆C:的焦距为2,点Q(,0)在直线l:x=3上.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若O为坐标原点,P为直线l上一动点,过点P作直线与椭圆相切点于点A,求△POA面积S的最小值.21.已知f(x)=(x2﹣2ax)lnx+2ax﹣x2,其中a∈R.(1)若a=0,且曲线f(x)在x=t处的切线l过原点,求直线l的方程;(2)求f(x)的极值;(3)若函数f(x)有两个极值点x1,x2(x1<x2),证明f(x1)+f(x2)<a2+3a.四.请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.作答时请在答题卡上把所选题目对应题号后的方框涂黑.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点P的直角坐标为(1,2),点M的极坐标为,若直线l过点P,且倾斜角为,圆C以M为圆心,3为半径.(Ⅰ)求直线l的参数方程和圆C的极坐标方程;(Ⅱ)设直线l与圆C相交于A,B两点,求|PA|•|PB|.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|x+a|+|x+|(a>0)(Ⅰ)当a=2时,求不等式f(x)>3的解集;(Ⅱ)证明:.2017年湖北省襄阳四中高考数学一模试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本题共12个小题,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.若集合A={x∈N|5+4x﹣x2>0},B={x|x<3},则A∩B等于()A.(﹣1,3)B.{1,2}C.0,3)D.{0,1,2}【考点】1E:交集及其运算.【分析】先分别求出集合A和B,由此能求出A∩B.【解答】解:∵集合A={x∈N|5+4x﹣x2>0}={x|﹣1<x<5}={0,1,2,3,4},B={x|x<3},∴A∩B={0,1,2}.故选:D.2.已知复数(i 为虚数单位)的共轭复数在复平面内对应的点在第三象限,则实数a的取值范围是()A.B.C.(﹣∞,﹣2)D.【考点】A4:复数的代数表示法及其几何意义.【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的定义、几何意义即可得出.【解答】解:复数==+i的共轭复数﹣i 的共在复平面内对应的点在第三象限,∴<0,﹣<0,解得a,且a>﹣2,则实数a的取值范围是.故选:A.3.我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有器中米,不知其数,前人取半,中人三分取一,后人四分取一,余米一斗五升.问,米几何?”如图是解决该问题的程序框图,执行该程序框图,若输出的S=1.5(单位:升),则输入k 的值为()A.4.5 B.6 C.7.5 D.9【考点】EF:程序框图.【分析】模拟程序的运行,依次写出每次循环得到的n,S的值,当n=4时,不满足条件n<4,退出循环,输出S的值为,即可解得k的值.【解答】解:模拟程序的运行,可得n=1,S=k满足条件n<4,执行循环体,n=2,S=k﹣=,满足条件n<4,执行循环体,n=3,S=﹣=,满足条件n<4,执行循环体,n=4,S=﹣=,此时,不满足条件n<4,退出循环,输出S的值为,由题意可得:=1.5,解得:k=6.故选:B.4.“勾股定理”在西方被称为“毕达哥拉斯定理”,三国时期吴国的数学家赵爽创制了一幅“勾股圆方图”,用数形结合的方法给出了勾股定理的详细证明.如图所示的“勾股圆方图”中,四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成一个边长为2的大正方形,若直角三角形中较小的锐角,现在向该正方形区域内随机地投掷一枚飞镖,飞镖落在小正方形内的概率是 ( )A .B .C .D .【考点】CF :几何概型.【分析】根据几何概率的求法:一次飞镖扎在中间小正方形区域(含边线)的概率就是阴影区域的面积与总面积的比值.【解答】解:观察这个图可知:大正方形的边长为2,总面积为4,而阴影区域的边长为﹣1,面积为4﹣2故飞镖落在阴影区域的概率为=1﹣.故选A .5.函数的图象大致是( )A .B .C .D .【考点】3O:函数的图象.【分析】由题意,函数在(﹣1,1)上单调递减,在(﹣∞,﹣1),(1,+∞)上单调递减,即可得出结论.【解答】解:由题意,函数在(﹣1,1)上单调递减,在(﹣∞,﹣1),(1,+∞)上单调递减,故选A.6.已知数列{a n}满足a1=2,(n∈N*),则a1•a2•a3…a2017=()A.﹣6 B.6 C.﹣2 D.2【考点】8H:数列递推式.【分析】数列{a n}满足a1=2,(n∈N*),可得a2=﹣3,a3=﹣,a4=,=a n.即可得出.a5=2,….可得a n+4【解答】解:∵数列{a n}满足a1=2,(n∈N*),∴a2=﹣3,a3=﹣,a4=,a5=2,….=a n.可得a n+4则a1•a2•a3…a2017=×2=2.故选:D.7.在三角形ABC中,E,F分别为边AB,AC上的点,且=2,=,|AB|=3,|AC|=2,A=60°,则•等于()A.B.C.D.【考点】9R:平面向量数量积的运算.【分析】利用向量共线定理和数量积运算即可得出.【解答】解:∵,.∴,.∴•=====.故选A.8.已知函数f (x)=Asin(ωx+φ),(0<φ<π)的图象如图所示,若f (x0)=3,x0∈(,),则sinx0的值为()A.B.C.D.【考点】HK:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.【分析】由函数的最值求出A,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,求出函数的解析式.再由f (x0)=3求出sin(x0+)的值,可得cos(x0+)的值,再由两角差的正弦公式求得sinx0 =sin[(x0+)﹣]的值.【解答】解:由函数的图象可得A=5,且=,解得ω=1再由五点法作图可得1•+φ=,解得φ=.故函数的解析式为f(x)=5sin(x+).再由f (x0)=3,x0∈(,),可得5sin(1•x0+)=3,解得sin(x0+)=,故有cos(x0+)=﹣,sinx0 =sin[(x0+)﹣]=sin(x0+)cos﹣cos(x0+)sin=﹣(﹣)=.故选A.9.设函数,g(x)为定义在R上的奇函数,且当x<0时,g (x)=x2﹣2x﹣5,若f(g(a))≤2,则实数a的取值范围是()A.B.C.(﹣∞,﹣1]∪(0,3] D.[﹣1,3]【考点】3L:函数奇偶性的性质.【分析】先将不等式转化为g(a)≥﹣2,再根据函数的解析式,分类求解.【解答】解:设x>0,则﹣x<0,g(x)=﹣g(﹣x)=﹣x2﹣2x+5,由题意,a<0,a2+a=2,∴a=﹣2,∵f(g(a))≤2,,∴g(a)≥﹣2,∴或或a=0,∴a≤﹣1或0≤a≤2﹣1,故选A.10.已知平面ABCD⊥平面ADEF,AB⊥AD,CD⊥AD,且AB=1,AD=CD=2,ADEF 是正方形,在正方形ADEF内部有一点M,满足MB、MC与平面ADEF所成的角相等,则点M的轨迹长度为()A.B.C.D.π【考点】J3:轨迹方程.【分析】建立空间直角坐标,求得B,C和M点坐标,由题意可知2丨MB丨=丨MC丨,利用空间中两点之间的距离公式,即可求得M的轨迹方程,即可求得点M的轨迹长度.【解答】解:由题意可知,以D为原点,分别以DA,DC,DE为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,则B(2,1,0),C(0,2,0),M(x,0,z),由直线MB,MC与平面ADEF所成的角,∠AMB,∠DMC,均为锐角,∴sin∠AMB=sin∠DMC,即=,即2丨MB丨=丨MC丨,则2=,整理得:(x﹣)2+z2=,由此可得:M在正方形ADEF内的轨迹是以点O(,0,0)为圆心,以为半径的圆弧M1M2,则圆心角∠M1OM2=,则圆弧M1M2弧长l,l=×=,故选C.11.设P为双曲线C:=1(a>0,b>0)上且在第一象限内的点,F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,PF2⊥F1F2,x轴上有一点A且AP⊥PF1,E是AP 的中点,线段EF1与PF2交于点M.若|PM|=2|MF2|,则双曲线的离心率是()A.1B.2C.3D.4【考点】KC:双曲线的简单性质.【分析】求出A的横坐标,利用E是AP的中点,线段EF1与PF2交于点M,|PM|=2|MF2|,得出3c=,即可得出结论.【解答】解:由题意,P(c,),∴=,∴直线PA的方程为y﹣=﹣(x﹣c),令y=0,可得x=,∵E是AP的中点,线段EF1与PF2交于点M,|PM|=2|MF2|,∴3c=,∴e4﹣6e2+1=0,∵e>1,∴e=1+,故选A.12.若存在正实数m,使得关于x的方程x+a(2x+2m﹣4ex)[ln(x+m)﹣lnx]=0成立,其中e为自然对数的底数,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,0)B.C.D.【考点】2I:特称命题.【分析】根据函数与方程的关系将方程进行转化,利用换元法转化为方程有解,构造函数求函数的导数,利用函数极值和单调性的关系进行求解即可【解答】解:由x+a(2x+2m﹣4ex)[ln(x+m)﹣lnx]=0得x+2a(x+m﹣2ex)ln=0,即1+2a(﹣2e)ln=0,即设t=,则t>0,则条件等价为1+2a(t﹣2e)lnt=0,即(t﹣2e)lnt=﹣有解,设g(t)=(t﹣2e)lnt,g′(t)=lnt+1﹣为增函数,∵g′(e)=lne+1﹣=1+1﹣2=0,∴当t>e时,g′(t)>0,当0<t<e时,g′(t)<0,即当t=e时,函数g(t)取得极小值为:g(e)=(e﹣2e)lne=﹣e,即g(t)≥g(e)=﹣e,若(t﹣2e)lnt=﹣有解,则﹣≥﹣e,即≤e,则a<0或a≥,∴实数a的取值范围是(﹣∞,0)∪[,+∞).故选:C.二、填空题:本题共4小题,每小题5分.13.若变量x,y满足条件,则z=2x+y最小值为1.【考点】7C:简单线性规划.【分析】画出已知条件的可行域,利用目标函数的最值求解即可.【解答】解:变量x,y满足条件,满足的可行域如图:目标函数z=2x+y最小值是经过可行域的A时,z最小;由图形可知A(0,1),则z=2x+y最小值为:1.故答案为:1.14.若随机变量X~N(2,32),且P(X≤1)=P(X≥a),则(x+a)2(ax﹣)5展开式中x3项的系数是1620.【考点】DB:二项式系数的性质.【分析】根据正态分布的概率性质求出a的值,再化(x+a)2(ax﹣)5=(x2+6x+9);利用展开式的通项公式求出含x2的系数,即可求出对应项的系数.【解答】解:随机变量X~N(2,32),均值是2,且P(X≤1)=P(X≥a),∴a=3;∴(x+a)2(ax﹣)5=(x+3)2(3x﹣)5=(x2+6x+9);又展开式的通项公式为=•(3x)5﹣r•=(﹣1)r•35﹣r••,T r+1令5﹣=1,解得r=,不合题意,舍去;令5﹣=2,解得r=2,对应x2的系数为(﹣1)2•23•=270;令5﹣=3,解得r=,不合题意,舍去;∴展开式中x3项的系数是6×270=1620.故答案为:1620.15.半径为1的球O内有一个内接正三棱柱,当正三棱柱的侧面积最大时,球的表面积与该正三棱柱的侧面积之差是4π﹣3.【考点】LR:球内接多面体.【分析】如图所示,设球心为O点,上下底面的中心分别为O1,O2.设正三棱柱的底面边长与高分别为x,h.可得O2A=x.在Rt△OAO2中,利用勾股定理S侧2=9x2h2=12x2(3﹣x2),可得=1,由于S侧=3xh,可得即可得出.【解答】解:如图所示,设球心为O点,上下底面的中心分别为O1,O2.设正三棱柱的底面边长与高分别为x,h.则O2A=x,在Rt△OAO2中,=1,化为h2=4﹣x2.∵S侧=3xh,2=9x2h2=12x2(3﹣x2)=27.∴S侧当且仅当x=时取等号,S侧=3.∴球的表面积与该正三棱柱的侧面积之差是4π﹣3,故答案为:4π﹣3.16.在△ABC中,若3sinC=2sinB,点E,F分别是AC,AB的中点,则的取值范围为.【考点】HP:正弦定理.【分析】由已知及正弦定理得AC=AB,AE=AC,AF=,由余弦定理可求BE2=AB2﹣AB2cosA,CF2=AB2﹣AB2cosA,从而化简可得=,结合范围cosA∈(﹣1,1),可求的取值范围.【解答】解:∵3sinC=2sinB,可得:3AB=2AC,即:AC=AB,又∵点E,F分别是AC,AB的中点,∴AE=AC,AF=,∴在△ABE中,由余弦定理可得:BE2=AB2+AE2﹣2AB•AEcosA=AB2+(AB)2﹣2AB•AB•cosA=AB2﹣AB2cosA,在△ACF中,由余弦定理可得:CF2=AF2+AC2﹣2AF•ACcosA=(AB)2+(AB)2﹣2•AB•AB•cosA=AB2﹣AB2cosA,∴==,∵A∈(0,π),∴cosA∈(﹣1,1),可得:∈(,),∴可得:=∈.故答案为:.三、解答题:包括必考题和选考题两部分.第17题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生任选一题作答.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.已知A、B分别在射线CM、CN(不含端点C)上运动,∠MCN=π,在△ABC中,角A、B、C所对的边分别是a、b、c.(Ⅰ)若a、b、c依次成等差数列,且公差为2.求c的值;(Ⅱ)若c=,∠ABC=θ,试用θ表示△ABC的周长,并求周长的最大值.【考点】HR:余弦定理;HP:正弦定理.【分析】(Ⅰ)由题意可得a=c﹣4、b=c﹣2.又因,,可得,恒等变形得c2﹣9c+14=0,再结合c>4,可得c的值.(Ⅱ)在△ABC中,由正弦定理可得AC=2sinθ,.△ABC的周长f(θ)=|AC|+|BC|+|AB|=.再由,利用正弦函数的定义域和值域,求得f(θ)取得最大值.【解答】解:(Ⅰ)∵a、b、c成等差,且公差为2,∴a=c﹣4、b=c﹣2.又∵,,∴,∴,恒等变形得c2﹣9c+14=0,解得c=7,或c=2.又∵c>4,∴c=7.…(Ⅱ)在△ABC 中,由正弦定理可得,∴,AC=2sin θ,.∴△ABC 的周长f (θ)=|AC |+|BC |+|AB |===,…又∵,∴,∴当,即时,f (θ)取得最大值. …18.襄阳农科所对冬季昼夜温差大小与某反季节大豆新品种发芽多少之间的关系进行分析研究,他们分别记录了12月1日至12月5日的每天昼夜温度与实验室每天每100颗种子中的发芽数,得到如下数据:襄阳农科所确定的研究方案是:先从这5组数据中选取2组,用剩下的3组数据求线性回归方程,再对被选取的2组数据进行检验. (1)求选取的2组数据恰好是不相邻的2天数据的概率;(2)若选取的是12月1日与12月5日这两组数据,情根据12月2日至12月4日的数据,求y 关于x 的线性回归方程=x +;(3)若由线性回归方程得到的估计数据与所选出的检验数据的误差均不超过1颗,则认为得到的线性回归方程是可靠的,试问(2)中所得的线性回归方程是否可靠?注: ==, =﹣•.【考点】BK :线性回归方程.【分析】(1)根据题意列举出从5组数据中选取2组数据共有10种情况,每种情况都是可能出现的,满足条件的事件包括的基本事件有6种.根据等可能事件的概率做出结果.(2)根据所给的数据,先做出x,y的平均数,即做出本组数据的样本中心点,根据最小二乘法求出线性回归方程的系数,写出线性回归方程.(3)根据估计数据与所选出的检验数据的误差均不超过1颗,就认为得到的线性回归方程是可靠的,根据求得的结果和所给的数据进行比较,得到所求的方程是可靠的.【解答】解:(1)恰好是不相邻的2天数据的概率P=.(2)由数据得:;,,;∴,,;∴434﹣432=2,∴==;.故y关于x的线性回归方程y=3x﹣8.(3)当x=10时,,|22﹣23|≤1;当x=8时,,|16﹣16|≤1,故得到的线性回归方程是可靠的.19.如图,四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,底面ABCD是直角梯形,∠ADC=90°,AD∥BC,AB⊥AC,AB=AC=,点E在AD上,且AE=2ED.(Ⅰ)已知点F在BC上,且CF=2FB,求证:平面PEF⊥平面PAC;(Ⅱ)当二面角A﹣PB﹣E的余弦值为多少时,直线PC与平面PAB所成的角为45°?【考点】MT:二面角的平面角及求法;LY:平面与平面垂直的判定.【分析】(Ⅰ)推导出∠ACB=45°,从而∠ACD=45°,进而四边形ABFE是平行四边形,推导出AC⊥EF,PA⊥EF,从而EF⊥平面PAC,由此能证明平面PEF⊥平面PAC.(Ⅱ)由PA⊥AC,AC⊥AB,知AC⊥平面PAB,则∠APC为直线PC与平面PAB 所成的角,取BC的中点为G,连接AG,则AG⊥BC,以A为坐标原点,建立空间直角坐标系A﹣xyz,利用向量法能求出直线PC与平面PAB所成的角.【解答】(Ⅰ)证明:∵AB⊥AC,AB=AC,∴∠ACB=45°,∵底面ABCD是直角梯形,∠ADC=90°,AD∥BC,∴∠ACD=45°,即AD=CD,∴,∵AE=2ED,CF=2FB,∴,∴四边形ABFE是平行四边形,则AB∥EF,∴AC⊥EF,∵PA⊥底面ABCD,∴PA⊥EF,∵PA∩AC=A,∴EF⊥平面PAC,∵EF⊂平面PEF,∴平面PEF⊥平面PAC.(Ⅱ)解:∵PA⊥AC,AC⊥AB,∴AC⊥平面PAB,则∠APC为直线PC与平面PAB所成的角,若PC与平面PAB所成夹角为45°,则,即,取BC的中点为G,连接AG,则AG⊥BC,以A为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系A﹣xyz,则B(1,﹣1,0),C(1,1,0),,,∴,,设平面PBE的法向量,则即令y=3,则x=5,,∴,∵是平面PAB的一个法向量,∴,即当二面角A﹣PB﹣E的余弦值为时,直线PC与平面PAB所成的角为45°.20.已知椭圆C:的焦距为2,点Q(,0)在直线l:x=3上.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若O为坐标原点,P为直线l上一动点,过点P作直线与椭圆相切点于点A,求△POA面积S的最小值.【考点】KL:直线与椭圆的位置关系.【分析】(1)由题意可知:c=1,由Q(,0)在直线l:x=3上.即可求得a和b的值,求得椭圆方程;(2)将直线方程代入椭圆方程,△=0,即可求得A点坐标,根据三角形的面积公式,利用导数与函数单调性的关系,即可求得△POA面积S的最小值.【解答】解:(1)椭圆C:的焦距为2,则2c=2,c=1,又点Q(,0)在直线l:x=3上,∴a2=3,∴b2=a2﹣c2=2.∴椭圆C的标准方程是;(2)由题意直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+m,设P(3,y0),A(x1,y1).由,整理得(2+3k2)x2+6kmx+3m2﹣6=0,由△=24(2+3k2﹣m2)=0,则2+3k2=m2,x1=﹣,则y1=,y0=kx+m.由2+3k2=m2,则m=±.=丨k+丨,又,当m=.时,△POA面积S△OPAk+>0,=(k+).∴S△OPA令f(k)=(k+),k∈R,则f′(k)=(1+)=(),由f′(k)=0,得k=﹣,f(k)在(﹣∞,﹣)上单调递减,在(﹣,+∞)单调递增,∴f(k)min=f(﹣)=.即当l的斜率为﹣时,△OPA面积S的最小值为.=(﹣k+).当l的斜率为时,△OPA 同理当m=﹣.时,S△OPA面积S的最小值为.综上,△OPA面积S的最小值为.21.已知f(x)=(x2﹣2ax)lnx+2ax﹣x2,其中a∈R.(1)若a=0,且曲线f(x)在x=t处的切线l过原点,求直线l的方程;(2)求f(x)的极值;(3)若函数f(x)有两个极值点x1,x2(x1<x2),证明f(x1)+f(x2)<a2+3a.【考点】6D:利用导数研究函数的极值;6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】(1)求出导函数,根据切线的和导函数的关系求解即可;、(2)求出导函数f'(x)=(2x﹣2a)lnx,对a进行分类讨论,在不同区间求出函数的单调性,进而判断函数的最值问题;(3)根据(2)可知a的范围,得出f(x1)+f(x2)=f(a)+f(1),作差放缩可得=,构造函数,利用导函数得出函数的单调性,得出g(a)>g(1)=0,得出结论.【解答】解:(1)当a=0时,,f'(x)=2xlnx,所以切线I的斜率k=f'(t)=2tlnt,又直线I过原点,所以k=tlnt﹣t,,由2tlnt=tlnt﹣t,得lnt=﹣,t=.所以k=f'(﹣)=﹣,故切线I的方程为y=﹣.(2)由f(x)=(x2﹣2ax)lnx+2ax﹣x2,可得f'(x)=(2x﹣2a)lnx,①当a≤0时f'(x)>0得x>1,f'(x)<0得0<x<1,f(x)在(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减,f(x)在x=1时取到极小值,且f(1)=2a﹣,f(x)没有极大值.②当0<a<1时,f'(x)>0得x>1或0<x<a,f'(x)<0得a<x<1.f(x)在(0,a),(1,+∞)上单调递增,在(a,1)上单调递减,f(x)在x=a时取到极大值,且f(a)=﹣a2lna+,f(x)在x=1时取到极小值,且f(1)=2a﹣;③当a=1时f'(x)≥0恒成立恒成立,f(x)在R上单调递增,f(x)没有极大值也没有极小值;④当a>1时f'(x)>0得x>a或0<x<1,f'(x)<0得1<x<a,f(x)在(0,1),(a,+∞)上单调递增,在(1,a)上单调递减,f(x)在x=a时取到极小值,且f(a)=﹣a2lna+,.f(x)在x=1时取到极大值,且f(1)=2a﹣;综上可得,当a≤0时,f(x)在x=1时取到极小值2a﹣,f(x)没有极大值;当0<a<1时,f(x)在x=a时取到极大值﹣a2lna+,在x=1时取到极小值2a﹣;当a=1时,f(x)没有极大值也没有极小值;当a>1时,f(x)在x=a时取到极小值,在x=1时取到极大值.(3)由(2)知当a>0且a≠1时,f(x)有两个极值f(x)点x1,x2,且f(x1)+f(x2)=f(a)+f(1),=,设,则,所以g(a)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,由a>0且a≠1可得g(a)>g(1)=0,所以,即.四.请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.作答时请在答题卡上把所选题目对应题号后的方框涂黑.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点P的直角坐标为(1,2),点M的极坐标为,若直线l过点P,且倾斜角为,圆C以M为圆心,3为半径.(Ⅰ)求直线l的参数方程和圆C的极坐标方程;(Ⅱ)设直线l与圆C相交于A,B两点,求|PA|•|PB|.【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程;QH:参数方程化成普通方程.【分析】(I)根据题意直接求直线l的参数方程和圆C的极坐标方程.(II)把代入x2+(y﹣3)2=9,利用参数的几何意义,即可得出结论.【解答】解:(Ⅰ)直线l的参数方程为(t为参数),(答案不唯一,可酌情给分)圆的极坐标方程为ρ=6sinθ.(Ⅱ)把代入x2+(y﹣3)2=9,得,设点A,B对应的参数分别为t1,t2,∴t1t2=﹣7,则|PA|=|t1|,|PB|=|t2|,∴|PA|•|PB|=7.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|x+a|+|x+|(a>0)(Ⅰ)当a=2时,求不等式f(x)>3的解集;(Ⅱ)证明:.【考点】R4:绝对值三角不等式;7F:基本不等式.【分析】(Ⅰ)当a=2时,求不等式即|x+2|+|x+|>3,再利用对值的意义求得它的解集.(Ⅱ)由条件利用绝对值三角不等式、基本不等式,证得要证的结论.【解答】解:(Ⅰ)当a=2时,求不等式f(x)>3,即|x+2|+|x+|>3.而|x+2|+|x+|表示数轴上的x对应点到﹣2、﹣对应点的距离之和,而0和﹣3对应点到﹣、对应点的距离之和正好等于3,故不等式f(x)>3的解集为{x|x<﹣,或x>}.(Ⅱ)证明:∵f(m)+f(﹣)=|m+a|+|m+|+|﹣+a||﹣+|=(|m+a|+|﹣+a|)+(|m+|+|﹣+|)≥2(|m+|)=2(|m|+||)≥4,∴要证得结论成立.2017年6月17日。