江西省上饶市横峰中学高考数学适应性试卷 理(含解析)

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2015年江西省上饶市横峰中学高考数学适应性试卷(理科)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60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.集合 A={1,2,3,4,5},B={1,2,3},C={z|z=xy,x∈A且y∈B},则集合C中的元素个数为()A.3 B.11 C.8 D.122.复数在复平面内对应的点位于()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限3.命题“∃x∈R,x2﹣2x+1<0”的否定是()A.∃x∈R,x2﹣2x+1≥0B.∃x∈R,x2﹣2x+1>0C.∀x∈R,x2﹣2x+1≥0D.∀x∈R,x2﹣2x+1<04.已知﹣2,a1,a2,﹣8成等差数列,﹣2,b1,b2,b3,﹣8成等比数列,则等于()A.B.C. D.或5.执行如图所示的程序框图,若输入x=7,y=6,则输出的有序数对为()A.(11,12)B.(12,13)C.(13,14)D.(13,12)6.某班周二上午安排数学、物理、历史、语文、体育五节课,则体育课不排第一节,且语文课与物理课不相邻的排法总数为()A.60 B.96 C.48 D.727.已知m,n是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,下列命题中正确的是()A.若α⊥γ,β⊥γ,则α∥βB.若m⊥α,n⊥α,则m∥nC.若m∥α,n∥α,则m∥n D.若m∥α,m∥β,则α∥β8.已知函数f(x)=2x+x,g(x)=log2x+x,h(x)=lnx+x,若f(a)=g(b)=h(c)=0,则()A.c<b<a B.b<c<a C.a<b<c D.a<c<b9.某几何体的三视图如图所示,则该几何体中,面积最大的侧面的面积为()A.B.C.D.310.已知双曲线的左焦点是F l,P是双曲线右支上的点,若线段PF1与y轴的交点M恰好为PF1的中点,且|OM|=a,则该双曲线的离心率为()A.B.C.2 D.311.已知在半径为2的球面上有A、B、C、D四点,若AB=CD=2,则四面体ABCD的体积的最大值为()A.B.C.D.12.已知a,b∈R,且e x+1≥ax+b对x∈R恒成立,则ab的最大值是()A. e3 B. e3C. e3D.e3二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填入答题纸相应位置)13.如图是某学校抽取的学生体重的频率分布直方图,已知图中从左到右的前3个小组的频率依次成等差数列,第2小组的频数为15,则抽取的学生人数为.14.设a=dx,则二项式展开式中常数项是.15.一个三位自然数百位,十位,个位上的数字依次为a,b,c,当且仅当有两个数字的和等于第三个数字时称为“有缘数”(如213,134等),若a、b、c∈{1,2,3,4},且a,b,c互不相同,则这个三位数为”有缘数”的概率是.16.设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在非零常数T,对于任意x∈D,都有f(x+T)=T•f(x),则称函数y=f(x)是“似周期函数”,非零常数T为函数y=f(x)的“似周期”.现有下面四个关于“似周期函数”的命题:①如果“似周期函数”y=f(x)的“似周期”为﹣1,那么它是周期为2的周期函数;②函数f(x)=x是“似周期函数”;③函数f(x)=2﹣x是“似周期函数”;④如果函数f(x)=cosωx是“似周期函数”,那么“ω=kπ,k∈Z”.其中是真命题的序号是.(写出所有满足条件的命题序号)三、解答题(共5小题,共70分;要求写出必要的文字说明,解题过程和演算步骤)17.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足c=1,且cosBsinC+(a﹣sinB)cos(A+B)=0.(1)求角C的大小;(2)求a2+b2的最大值,并求取得最大值时角A,B的值.18.某市随机抽取部分企业调查年上缴税收情况(单位:万元),将所得数据绘制成频率分布直方图(如图),年上缴税收范围是[0,100],样本数据分组为[0,20),[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].(I)求直方图中x的值;(Ⅱ)如果年上缴税收不少于60万元的企业可申请政策优惠,若共抽取企业1200个,试估计有多少企业可以申请政策优惠;(Ⅲ)从企业中任选4个,这4个企业年上缴税收少于20万元的个数记为X,求X的分布列和数学期望.(以直方图中的频率作为概率)19.如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面为菱形,∠BCD=120°,AB=PC=2,AP=BP=.(I)求证:AB⊥PC;(Ⅱ)求二面角B一PC﹣D的余弦值.20.已知椭圆C1: =1(a>b>0)的两个焦点F1,F2,动点P在椭圆上,且使得∠F1PF2=90°的点P恰有两个,动点P到焦点F1的距离的最大值为2+(Ⅰ)求椭圆C1的方程;(Ⅱ)如图,以椭圆C1的长轴为直径作圆C2,过直线x=﹣2上的动点T作圆C2的两条切线,设切点分别为A,B若直线AB与椭圆C1交于不同的两点C,D,求||的取值范围.21.设函数f(x)=lnx,g(x)=(2﹣a)(x﹣1)﹣2f(x).(1)当a=1时,求函数g(x)的单调区间;(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)是函数y=f(x)图象上任意不同两点,线段AB中点为C(x0,y0),直线AB的斜率为k.证明:k>f′(x0)(3)设F(x)=|f(x)|+(b>0),对任意x1,x2∈(0,2],x1≠x2,都有<﹣1,求实数b的取值范围.四、选做题(请考生从第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.)22.在直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为参数).以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求圆C的极坐标方程;(Ⅱ)直线l的极坐标方程是,射线OM:θ=与圆C的交点为O、P,与直线l的交点为Q,求线段PQ的长.23.设函数f(x)=|x+1|(I)若f(x)+f(x﹣6)≥m2+m对任意x∈R恒成立,求实数m的取值范围(Ⅱ)当﹣1≤x≤4,求的最大值.2015年江西省上饶市横峰中学高考数学适应性试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60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.集合 A={1,2,3,4,5},B={1,2,3},C={z|z=xy,x∈A且y∈B},则集合C中的元素个数为()A.3 B.11 C.8 D.12【考点】集合的表示法.【专题】集合.【分析】根据题意和z=xy,x∈A且y∈B,利用列举法求出集合C,再求出集合C中的元素个数.【解答】解:由题意得,A={1,2,3,4,5},B={1,2,3},C={z|z=xy,x∈A且y∈B},当x=1时,z=1或2或3;当x=2时,z=2或4或6;当x=3时,z=3或6或9;当x=4时,z=4或8或12;当x=5时,z=5或10或15;所以C={1,2,3,4,6,8,9,12,5,10,15}中的元素个数为11,故选:B.【点评】本题考查集合元素的三要素中的互异性,注意集合中元素的性质,属于基础题.2.复数在复平面内对应的点位于()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限【考点】复数代数形式的乘除运算.【专题】数系的扩充和复数.【分析】由复数代数形式的除法运算化简复数,然后求出复数在复平面内对应点的坐标,则答案可求.【解答】解:∵,∴复数在复平面内对应的点的坐标为(,).位于第四象限.故选:D.【点评】本题考查了复数代数形式的除法运算,考查了复数的基本概念,是基础题.3.命题“∃x∈R,x2﹣2x+1<0”的否定是()A.∃x∈R,x2﹣2x+1≥0B.∃x∈R,x2﹣2x+1>0C.∀x∈R,x2﹣2x+1≥0D.∀x∈R,x2﹣2x+1<0【考点】命题的否定.【专题】常规题型.【分析】对于含有量词的命题的否定,要对量词和结论同时进行否定,“∃”的否定为“∀”,“<”的否定为“≥”即可求解【解答】解解:∵“存在性命题”的否定一定是“全称命题”∴“∃x∈R,x2﹣2x+1<0”的否定是∀x∈R,x2﹣2x+1≥0故选C.【点评】本题考查了含有量词的命题的否定,要注意对量词和结论同时进行否定,属于基础题.4.已知﹣2,a1,a2,﹣8成等差数列,﹣2,b1,b2,b3,﹣8成等比数列,则等于()A.B.C. D.或【考点】等差数列的通项公式;等比数列的通项公式.【专题】等差数列与等比数列.【分析】由等差数列和等比数列可得a2﹣a1=﹣2,b2=﹣4,代入要求的式子计算可得.【解答】解:∵﹣2,a1,a2,﹣8成等差数列,∴a2﹣a1==﹣2,又∵﹣2,b1,b2,b3,﹣8成等比数列,∴b22=(﹣2)×(﹣8)=16,解得b2=±4,又b12=﹣2b2,∴b2=﹣4,∴==故选:B【点评】本题考查等差数列和等比数列的通项公式,属基础题.5.执行如图所示的程序框图,若输入x=7,y=6,则输出的有序数对为()A.(11,12)B.(12,13)C.(13,14)D.(13,12)【考点】程序框图.【专题】图表型;算法和程序框图.【分析】模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的x,y,n的值,当n=4时不满足条件n<4,退出循环,输出有序数对为(11,12).【解答】解:模拟执行程序框图,可得x=7,y=6,n=1满足条件n<4,x=7,y=8,n=2满足条件n<4,x=9,y=10,n=3满足条件n<4,x=11,y=12,n=4不满足条件n<4,退出循环,输出有序数对为(11,12).故选:A.【点评】本题主要考查了循环结构的程序框图,属于基本知识的考查.6.某班周二上午安排数学、物理、历史、语文、体育五节课,则体育课不排第一节,且语文课与物理课不相邻的排法总数为()A.60 B.96 C.48 D.72【考点】排列、组合及简单计数问题.【专题】计算题;概率与统计.【分析】先考虑语文课与物理课不相邻,则用插空法;再考虑体育课排第一节,且语文课与物理课不相邻的排法总数,从而可得结论.【解答】解:先考虑语文课与物理课不相邻,则用插空法,即=72种,再考虑体育课排第一节,且语文课与物理课不相邻的排法总数为=12,∴体育课不排第一节,且语文课与物理课不相邻的排法总数为72﹣12=60故选A.【点评】本题考查排列知识的运用,考查学生利用数学知识解决实际问题的能力,属于中档题.7.已知m,n是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,下列命题中正确的是()A.若α⊥γ,β⊥γ,则α∥βB.若m⊥α,n⊥α,则m∥nC.若m∥α,n∥α,则m∥n D.若m∥α,m∥β,则α∥β【考点】空间中直线与平面之间的位置关系.【专题】空间位置关系与距离.【分析】利用空间中线线、线面、面面间的位置关系求解.【解答】解:若α⊥γ,β⊥γ,则α与β相交或平行,故A错误;若m⊥α,n⊥α,则由直线与平面垂直的性质得m∥n,故B正确;若m∥α,n∥α,则m与n相交、平行或异面,故C错误;若m∥α,m∥β,则α与β相交或平行,故D错误.故选:B.【点评】本题考查命题真假的判断,是中档题,解题时要注意空间思维能力的培养.8.已知函数f(x)=2x+x,g(x)=log2x+x,h(x)=lnx+x,若f(a)=g(b)=h(c)=0,则()A.c<b<a B.b<c<a C.a<b<c D.a<c<b【考点】函数的零点.【专题】数形结合;函数的性质及应用.【分析】f(a)=g(b)=h(c)=0即为函数y=2x,y=log2x,y=lnx与y=﹣x的交点的横坐标分别为a,b,c,画出它们的图象,即可得到a,b,c的大小.【解答】解:f(a)=g(b)=h(c)=0即为函数y=2x,y=log2x,y=lnx与y=﹣x的交点的横坐标分别为a,b,c,画出它们的图象,由图象可得,a<c<b.故选:D.【点评】本题考查函数的零点的判断和比较,运用函数和方程的思想和数形结合的思想方法是解题的关键.9.某几何体的三视图如图所示,则该几何体中,面积最大的侧面的面积为()A.B.C.D.3【考点】由三视图求面积、体积.【专题】计算题;空间位置关系与距离.【分析】由三视图可知,几何体的直观图如图所示,平面AED⊥平面BCDE,四棱锥A﹣BCDE的高为1,四边形BCDE是边长为1的正方形,分别计算侧面积,即可得出结论.【解答】解:由三视图可知,几何体的直观图如图所示,平面AED⊥平面BCDE,四棱锥A﹣BCDE的高为1,四边形BCDE是边长为1的正方形,则S△AED==,S△ABC=S△ADE==,S△ACD==,故选:B.【点评】本题考查三视图与几何体的关系,几何体的侧面积的求法,考查计算能力.10.已知双曲线的左焦点是F l,P是双曲线右支上的点,若线段PF1与y轴的交点M恰好为PF1的中点,且|OM|=a,则该双曲线的离心率为()A.B.C.2 D.3【考点】双曲线的简单性质.【专题】计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由题意,设右焦点是F2,则|PF2|=2a,|PF1|=4a,由勾股定理可得16a2=4a2+4c2,即可求出双曲线的离心率.【解答】解:由题意,设右焦点是F2,则|PF2|=2a,|PF1|=4a,PF2⊥F1F2,由勾股定理可得16a2=4a2+4c2,∴e==,故选:B.【点评】本题考查双曲线的离心率,考查勾股定理的运用,确定|PF2|=2a,|PF1|=4a,PF2⊥F1F2,是关键.11.已知在半径为2的球面上有A、B、C、D四点,若AB=CD=2,则四面体ABCD的体积的最大值为()A.B.C.D.【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;球的性质.【专题】计算题;综合题;压轴题.【分析】四面体ABCD的体积的最大值,AB与CD是对棱,必须垂直,确定球心的位置,即可求出体积的最大值.【解答】解:过CD作平面PCD,使AB⊥平面PCD,交AB于P,设点P到CD的距离为h,则有,当直径通过AB与CD的中点时,,故.故选B.【点评】本小题主要考查几何体的体积的计算、球的性质、异面直线的距离,通过球这个载体考查考生的空间想象能力及推理运算能力.12.已知a,b∈R,且e x+1≥ax+b对x∈R恒成立,则ab的最大值是()A. e3 B. e3C. e3D.e3【考点】函数恒成立问题.【专题】函数的性质及应用;导数的综合应用.【分析】分a<0、a=0、a>0三种情况讨论,而a<0、a=0两种情况容易验证是否恒成立,在当a >0时,构造函数f(x)=ae x+1﹣a2x来研究不等式e x+1≥ax+b恒成立的问题,求导易得.【解答】解:若a<0,由于一次函数y=ax+b单调递减,不能满足且e x+1≥ax+b对x∈R恒成立,则a≥0.若a=0,则ab=0.若a>0,由e x+1≥ax+b得b≤e x+1﹣ax,则ab≤ae x+1﹣a2x.设函数f(x)=ae x+1﹣a2x,∴f′(x)=ae x+1﹣a2=a(e x+1﹣a),令f′(x)=0得e x+1﹣a=0,解得x=lna﹣1,∵x<lna﹣1时,x+1<lna,则e x+1<a,则e x+1﹣a<0,∴f′(x)<0,∴函数f(x)递减;同理,x>lna﹣1时,f′(x)>0,∴函数f(x)递增;∴当x=lna﹣1时,函数取最小值,f(x)的最小值为f(lna﹣1)=2a2﹣a2lna.设g(a)=2a2﹣a2lna(a>0),g′(a)=a(3﹣2lna)(a>0),由g′(a)=0得a=,不难得到时,g′(a)>0;时,g′(a)<0;∴函数g(a)先增后减,∴g(a)的最大值为,即ab的最大值是,此时.故选:A.【点评】本题主要考查了函数的单调性,以及利用导数求函数的最值的应用,渗透了分类讨论思想,属于中档题.二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填入答题纸相应位置)13.如图是某学校抽取的学生体重的频率分布直方图,已知图中从左到右的前3个小组的频率依次成等差数列,第2小组的频数为15,则抽取的学生人数为60 .【考点】频率分布直方图.【专题】概率与统计.【分析】根据已知,求出第2小组的频率,再求样本容量即可.【解答】解:第2小组的频率为(1﹣0.0375×5﹣0.0125×5)×=0.25;则抽取的学生人数为: =60.故答案为:60.【点评】本题考查了读取频率分布直方图中数据的能力,属于基础题.14.设a=dx,则二项式展开式中常数项是﹣160 .【考点】二项式定理的应用.【专题】二项式定理.【分析】由条件求定积分可得a=2,在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于零,求得r的值,可得展开式中常数项.【解答】解:a=dx=(cosx﹣sinx)dx=(sinx+cosx)=2,则二项式=的通项公式为T r+1=•(﹣1)r•26﹣r•x3﹣r,令3﹣r=0,可得r=3,可得二项式展开式中常数项是﹣•23=﹣160,故答案为:﹣160.【点评】本题主要考查求定积分,二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.15.一个三位自然数百位,十位,个位上的数字依次为a,b,c,当且仅当有两个数字的和等于第三个数字时称为“有缘数”(如213,134等),若a、b、c∈{1,2,3,4},且a,b,c互不相同,则这个三位数为”有缘数”的概率是.【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率;排列、组合及简单计数问题.【专题】概率与统计.【分析】利用“有缘数”的定义,求出所有的三位数,求出“有缘数”的个数,再利用古典概型概率计算公式即可得到所求概率.【解答】解:由1,2,3组成的三位自然数为123,132,213,231,312,321,共6个;同理由1,2,4组成的三位自然数共6个;由1,3,4组成的三位自然数也是6个;由2,3,4组成的三位自然数也是6个.所以共有6+6+6+6=24个.由1,2,3组成的三位自然数,共6个”有缘数”.由1,3,4组成的三位自然数,共6个”有缘数”.所以三位数为”有缘数”的概率: =.故答案为:.【点评】本题考查组合数公式的运用,关键在于根据题干中所给的“有缘数”的定义,再利用古典概型概率计算公式即得答案.16.设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在非零常数T,对于任意x∈D,都有f(x+T)=T•f(x),则称函数y=f(x)是“似周期函数”,非零常数T为函数y=f(x)的“似周期”.现有下面四个关于“似周期函数”的命题:①如果“似周期函数”y=f(x)的“似周期”为﹣1,那么它是周期为2的周期函数;②函数f(x)=x是“似周期函数”;③函数f(x)=2﹣x是“似周期函数”;④如果函数f(x)=cosωx是“似周期函数”,那么“ω=kπ,k∈Z”.其中是真命题的序号是①③④.(写出所有满足条件的命题序号)【考点】抽象函数及其应用.【专题】计算题;函数的性质及应用.【分析】由题意,首先理解似周期函数的定义,从而解得.【解答】解:①如果“似周期函数”y=f(x)的“似周期”为﹣1,则f(x﹣1)=﹣f(x),即f(x﹣1)=﹣f(x)=﹣(﹣f(x+1))=f(x+1);故它是周期为2的周期函数;故正确;②若函数f(x)=x是“似周期函数”,则存在非零常数T,使f(x+T)=T•f(x),即x+T=Tx;故(1﹣T)x+T=0恒成立;故不存在T.故假设不成立,故不正确;③若函数f(x)=2﹣x是“似周期函数”,则存在非零常数T,使f(x+T)=T•f(x),即2﹣x﹣T=T•2﹣x,即(T﹣2﹣T)•2﹣x=0;而令y=x﹣2﹣x,作图象如下,故存在T>0,使T﹣2﹣T=0;故正确;④若函数f(x)=cosωx是“似周期函数”,则存在非零常数T,使f(x+T)=T•f(x),即cos(ωx+ωT)=Tcosωx;故T=1或T=﹣1;故“ω=kπ,k∈Z”.故正确;故答案为:①③④.【点评】本题考查了学生对新定义的接受与应用能力,属于中档题.三、解答题(共5小题,共70分;要求写出必要的文字说明,解题过程和演算步骤)17.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足c=1,且cosBsinC+(a﹣sinB)cos(A+B)=0.(1)求角C的大小;(2)求a2+b2的最大值,并求取得最大值时角A,B的值.【考点】余弦定理.【专题】三角函数的求值;三角函数的图像与性质;解三角形.【分析】(1)由三角函数恒等变换化简已知等式可得sinA=acosC,结合正弦定理,可得sinC=cosC,从而可求C.(2)由余弦定理整理可得a2+b2=1+ab,①,利用基本不等式aab≤②,由代入法,即可得到当且仅当a=b时取到等号,从而可求取得最大值时∠A,∠B的值.【解答】解:(1)由cosBsinC+(a﹣sinB)cos(A+B)=0.可得cosBsinC﹣(a﹣sinB)cosC=0,即为sin(B+C)=acosC,即有sinA=acosC,∵==sinC,∴sinC=cosC,即tanC=1,∴C=;(2)∵a2+b2﹣c2=2abcosC,∴a2+b2=c2+2abcos=1+ab,①,∵ab≤②,∴②代入①可得:a2+b2≤1+(a2+b2),∴a2+b2≤2+,当且仅当a=b时取到等号,即取到最大值2+时,A=B=.【点评】本题主要考查了正弦定理,余弦定理,基本不等式的应用,综合性较强,属于基本知识的考查.18.某市随机抽取部分企业调查年上缴税收情况(单位:万元),将所得数据绘制成频率分布直方图(如图),年上缴税收范围是[0,100],样本数据分组为[0,20),[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].(I)求直方图中x的值;(Ⅱ)如果年上缴税收不少于60万元的企业可申请政策优惠,若共抽取企业1200个,试估计有多少企业可以申请政策优惠;(Ⅲ)从企业中任选4个,这4个企业年上缴税收少于20万元的个数记为X,求X的分布列和数学期望.(以直方图中的频率作为概率)【考点】离散型随机变量的期望与方差;频率分布直方图;离散型随机变量及其分布列.【专题】概率与统计.【分析】(I)由直方图可得:20×(x+0.025+0.0065+0.003×2)=1,解得x即可.(II)企业缴税收不少于60万元的频率=0.003×2×20=0.12,即可得出1200个企业中有1200×0.12个企业可以申请政策优惠.(III)X的可能取值为0,1,2,3,4.由(I)可得:某个企业缴税少于20万元的概率=0.0125×20=.因此X~B(4,),可得分布列为P(X=k)=,(k=0,1,2,3,4),再利用E(X)=4×即可得出.【解答】解:(I)由直方图可得:20×(x+0.025+0.0065+0.003×2)=1,解得x=0.0125.(II)企业缴税收不少于60万元的频率=0.003×2×20=0.12,∴1200×0.12=144.∴1200个企业中有144个企业可以申请政策优惠.(III)X的可能取值为0,1,2,3,4.由(I)可得:某个企业缴税少于20万元的概率=0.0125×20=0.25=.因此X~B(4,),∴分布列为P(X=k)=,(k=0,1,2,3,4),∴E(X)=4×=1.【点评】本题考查了频率分布直方图的有关性质、随机变量服从二项分布的分布列与数学期望计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.19.如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面为菱形,∠BCD=120°,AB=PC=2,AP=BP=.(I)求证:AB⊥PC;(Ⅱ)求二面角B一PC﹣D的余弦值.【考点】二面角的平面角及求法;空间中直线与直线之间的位置关系.【专题】空间位置关系与距离;空间角.【分析】(Ⅰ)取AB的中点O,连接PO,CO,AC,由已知条件推导出PO⊥AB,CO⊥AB,从而AB⊥平面PCO,由此能证明AB⊥PC.(Ⅱ)由已知得OP⊥OC,以O为原点,OC为x轴,OB为y轴,OP为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角B一PC﹣D的余弦值.【解答】(Ⅰ)证明:取AB的中点O,连接PO,CO,AC,∵△APB为等腰三角形,∴PO⊥AB…又∵四边形ABCD是菱形,∠BCD=120°,∴△ACB是等边三角形,∴CO⊥AB…又CO∩PO=O,∴AB⊥平面PCO,又PC⊂平面PCO,∴AB⊥PC …(Ⅱ)解:∵ABCD为菱形,∠BCD=120°,AB=PC=2,AP=BP=,∴PO=1,CO=,∴OP2+OC2=PC2,∴OP⊥OC,以O为原点,OC为x轴,OB为y轴,OP为z轴,建立空间直角坐标系,则A(0,﹣1,0),B(0,1,0),C(,0,0),P(0,0,1),D(,﹣2,0),=(,﹣1,0),=(),=(0,2,0),设平面DCP的法向量=(x,y,z),则,令x=1,得=(1,0,),设平面PCB的法向量=(a,b,c),,令a=1,得=(1,),cos<>==,∵二面角B一PC﹣D为钝角,∴二面角B一PC﹣D的余弦值为﹣.【点评】本题考查异面直线垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.20.已知椭圆C1: =1(a>b>0)的两个焦点F1,F2,动点P在椭圆上,且使得∠F1PF2=90°的点P恰有两个,动点P到焦点F1的距离的最大值为2+(Ⅰ)求椭圆C1的方程;(Ⅱ)如图,以椭圆C1的长轴为直径作圆C2,过直线x=﹣2上的动点T作圆C2的两条切线,设切点分别为A,B若直线AB与椭圆C1交于不同的两点C,D,求||的取值范围.【考点】椭圆的简单性质.【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程;空间位置关系与距离.【分析】(Ⅰ)通过使得∠F1PF2=90°的点P恰有两个,可得b=c,a=,再利用动点P到焦点F1的距离的最大值为2+,得,计算即得椭圆C2的方程;(Ⅱ)易得圆C2:x2+y2=4,设T(,t),设A(x1,y1),B(x2,y2),通过题意可得直线AB的方程,进而得原点O到直线AB的距离d,及|AB|,联立直线AB与椭圆C2的方程,结合韦达定理得|CD|,所以可得的表达式,运用函数相关知识即得答案.【解答】解:(Ⅰ)由使得∠F1PF2=90°的点P恰有两个,可得b=c,a=,∵动点P到焦点F1的距离的最大值为2+,∴,即a=2,,所以椭圆C2的方程为;(Ⅱ)易得圆C2的方程为:x2+y2=4,设直线上的动点T的坐标为(,t),设A(x1,y1),B(x2,y2),则直线AT的方程为:x1x+y1y=4,直线BT的方程为:x2x+y2y=4,又T(,t)在直线AT和BT上,即,所以直线AB的方程为:,由原点O到直线AB的距离d=,得=4,联立,消去x,得(t2+16)y2﹣8ty﹣16=0,设C(x3,y3),D(x4,y4),则,,从而|CD|=|y1﹣y2|=,所以=,设t2+8=m (m≥8),则==,又设(),所以=,记f(s)=1+12s﹣256s3,故由f′(s)=12﹣768s2=0,得,所以f(s)=1+12s﹣256s3在(0,)上单调递增,故f(s)∈(1,2],即∈(1,].【点评】本题考查圆锥曲线的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意积累解题方法,联立方程组后利用韦达定理是解题的关键.21.设函数f(x)=lnx,g(x)=(2﹣a)(x﹣1)﹣2f(x).(1)当a=1时,求函数g(x)的单调区间;(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)是函数y=f(x)图象上任意不同两点,线段AB中点为C(x0,y0),直线AB的斜率为k.证明:k>f′(x0)(3)设F(x)=|f(x)|+(b>0),对任意x1,x2∈(0,2],x1≠x2,都有<﹣1,求实数b的取值范围.【考点】利用导数研究函数的单调性;直线的斜率.【专题】导数的综合应用.【分析】(1)将a=1代入求出g(x)的表达式,再求出g(x)的导数,从而求出g(x)的单调区间;(2)将x0=代入f′(x0)==,问题转化为证:k(t)lnt+﹣2的单调性,(t >1),从而证出结论;(3)设G(x)=F(x)+x,则G(x)在(0,2]单调递减,通过讨论x的范围,结合导数的应用,从而求出b的范围.【解答】解:(1)当a=1时,g(x)=(x﹣1)﹣2f(x)=(x﹣1)﹣2lnx=x﹣1﹣2lnx,定义域为(0,+∞);g′(x)=1﹣=;当x∈(0,2)时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x∈(2,+∞)时,g′(x)>0,g(x)单调递增;即g(x)的单调增区间为(2,+∞),单调减区间为(0,2).(2)证明:k==,又x0=,所以f′(x0)==;即证,>,不妨设0<x1<x2,即证:lnx2﹣lnx1>;即证:ln>;设t=>1,即证:lnt>=2﹣;即证:lnt+﹣2>0,其中t∈(1,+∞);事实上,设k(t)=lnt+﹣2,(t∈(1,+∞)),则k′(t)=﹣=>0;所以k(t)在(1,+∞)上单调递增,所以k(t)>k(1)=0;即结论成立.(3)由题意得+1<0,即<0;设G(x)=F(x)+x,则G(x)在(0,2]单调递减,①当x∈[1,2]时,G(x)=lnx++x,G′(x)=﹣+1≤0;b≥+(x+1)2=x2+3x++3在[1,2]上恒成立,设G1(x)=x2+3x++3,则G1′(x)=2x+3﹣;当x∈[1,2],G1′(x)>0;∴G1(x)在[1,2]上单调递增,G1(x)≤;故b≥.②当x∈(0,1)时,G(x)=﹣lnx++x;G1(x)=x2+3x++3,G′(x)=﹣﹣+1≤0,b≥﹣+(x+1)2=x2+x﹣﹣1在(0,1)恒成立,设G2(x)=x2+x﹣﹣1,(x)=2x+1+>0,即G2(x)在(0,1)单调递增,故G2(x)<G2(1)=0,∴b≥0,综上所述:b≥.【点评】本题考查了函数的单调性,函数恒成立问题,考查导数的应用,考查转化思想,本题有一定的难度.四、选做题(请考生从第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.)22.在直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为参数).以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求圆C的极坐标方程;(Ⅱ)直线l的极坐标方程是,射线OM:θ=与圆C的交点为O、P,与直线l的交点为Q,求线段PQ的长.【考点】简单曲线的极坐标方程;点的极坐标和直角坐标的互化.【专题】坐标系和参数方程.【分析】解:(I)利用cos2φ+sin2φ=1,即可把圆C的参数方程化为直角坐标方程.(II)设(ρ1,θ1)为点P的极坐标,由,联立即可解得.设(ρ2,θ2)为点Q 的极坐标,同理可解得.利用|PQ|=|ρ1﹣ρ2|即可得出.【解答】解:(I)利用cos2φ+sin2φ=1,把圆C的参数方程为参数)化为(x ﹣1)2+y2=1,∴ρ2﹣2ρcosθ=0,即ρ=2cosθ.(II)设(ρ1,θ1)为点P的极坐标,由,解得.设(ρ2,θ2)为点Q的极坐标,由,解得.∵θ1=θ2,∴|PQ|=|ρ1﹣ρ2|=2.∴|PQ|=2.【点评】本题考查了利用极坐标方程求曲线的交点弦长,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.23.设函数f(x)=|x+1|(I)若f(x)+f(x﹣6)≥m2+m对任意x∈R恒成立,求实数m的取值范围(Ⅱ)当﹣1≤x≤4,求的最大值.【考点】分段函数的应用;函数的最值及其几何意义;函数恒成立问题.【专题】函数的性质及应用;不等式的解法及应用.【分析】(I)运用绝对值不等式的性质,可得f(x)+f(x﹣6)的最小值,再由不等式恒成立思想,解二次不等式,即可得到m的范围;(Ⅱ)运用柯西不等式,注意等号成立的条件,即可求得最大值.【解答】解:(I)f(x)+f(x﹣6)=|x+1|+|x﹣5|≥|(x+1)﹣(x﹣5)|=6,当且仅当﹣1≤x≤5时,等号成立.由恒成立思想可得,m2+m≤6,解得﹣3≤m≤2,则实数m的取值范围是[﹣3,2];(Ⅱ)当﹣1≤x≤4, =+=+•,由柯西不等式可得(+•)2≤(12+()2)(()2+()2)=15,当且仅当=即x=时,等号成立.故当x=时,的最大值为.【点评】本题考查绝对值不等式的解法和运用,主要考查绝对值不等式的性质和不等式恒成立思想,同时考查柯西不等式的运用,属于中档题.。