四川省绵阳市2017-2018学年高三下学期2月月考数学试卷Word版含解析

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四川省绵阳市2016-2017学年高三下学期2月月考数学试卷一、选择题:本题共12小题,每题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.1.设集合A={2,lnx},B={x,y},若A∩B={0},则y的值为()A.0 B.1 C.e D.2.已知复数,则()A.z的共轭复数为1+i B.z的实部为1C.|z|=2 D.z的虚部为﹣13.已知条件,条件q:直线y=kx+2与圆x2+y2=1相切,则p是q的()A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充分必要条件D.既非充分也非必要条件4.已知点F是抛物线y2=4x焦点,M,N是该抛物线上两点,|MF|+|NF|=6,则MN中点到准线距离为()A.B.2 C.3 D.45.如图,一个简单空间几何体的三视图其主视图与左视图都是边长为2的正三角形,其俯视图轮廓为正方形,则其体积是()A. B.C.D.6.执行如图的程序框图,则输出的S的值为()A.1 B.2 C.3 D.47.中国古代内容丰富的一部数学专著《九章算术》中有如下问题:今有女子擅织,日增等尺,七日织四十九尺,第二日、第五日、第八日所织之和为二十七尺,则第九日所织尺数为()A.11 B.13 C.17 D.198.设函数f(x)=sin(ωx+φ)+cos(ωx+φ)的最小正周期为π,且f(﹣x)=f(x),则()A.f(x)在单调递减 B.f(x)在(,)单调递减C.f(x)在(0,)单调递增D.f(x)在(,)单调递增9.平面直角坐标系中,点(3,1)和(t,4)分别在顶点为原点始边为x轴的非负半轴的角α和α+45°的终边上,则实数t的值为()A.B.2 C.3 D.810.记抛物线f(x)=x﹣x2与x轴所围成的平面区域为M,该抛物线与直线y=x所围成的平面区域为A,若向区域M内随机抛掷一点P,则点P落在区域A的概率为()A.B.C.D.11.在四面体S﹣ABC中,,二面角S﹣AC﹣B的余弦值为,则该四面体外接球的表面积是()A.B.C.24πD.6π12.定义在实数集R上的函数y=f(x)的图象是连续不断的,若对任意实数x,存在实常数t使得f(t+x)=﹣tf(x)恒成立,则称f(x)是一个“关于t函数”.有下列“关于t函数”的结论:①f(x)=0是常数函数中唯一一个“关于t函数”;②“关于函数”至少有一个零点;③f(x)=x2是一个“关于t函数”.其中正确结论的个数是()A.1 B.2 C.3 D.0二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卡中横线上.13.已知向量=(m,3),=(1,2),且∥,则•的值为.14.我校在高三11月月考中约有1000名理科学生参加考试,数学考试成绩ξ~N(100,a2)(a>0,满分150分),统计结果显示数学考试成绩在80分到120分之间的人数约为总人数的60%,则此次月考中数学成绩不低于120分的学生约有人.15.设第一象限内的点(x,y)满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为40,则的最小值为:.16.a,b,c分别是△ABC内角A,B,C的对边,a+c=4,sinA(1+cosB)=(2﹣cosA)sinB,则△ABC面积的最大值为.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)已知数列{an }的前n项和为Sn.且Sn=2n2+2n.(1)求数列{an}的通项公式;(2)若点(bn ,an)在函数y=1og2x的图象上,求数列{bn}的前n项和为Tn.18.(12分)据四川省民政厅报告,2013年6月29日以来,四川省中东部出现强降雨天气过程,局地出现大暴雨.暴雨洪涝灾害已造成遂宁、德阳、绵阳等12市34县(市、区)244万人受灾,共造成直接经济损失85502.41万元.适逢暑假,小王在某小区调查了50户居民由于洪灾造成的经济损失,将收集的数据分成[0,2000],(2000,4000],(4000,6000],(6000,8000],(8000,10000]五组,并作出频率分布直方图(如图).(1)小王向班级同学发出为该小区居民捐款的倡议.现请你解决下列两个问题:①若先从损失超过6000元的居民中随机抽出2户进行捐款援助,求这2户不在同一分组的概率;②若从损失超过4000元的居民中随机抽出2户进行捐款援助,设抽出损失超过8000元的居民为ξ户,求ξ的分布列和数学期望.(2)洪灾过后小区居委会号召小区居民为洪灾重灾区捐款,小王调查的50户居民的捐款情况如表,在表格空白处填写正确的数字,并说明是否有95%以上的把握认为捐款数额多于或少于500元和自身经济损失是否到4000元有关?附:临界值表参考公式:K 2=.19.(12分)如图所示,在等腰直角三角形ABC 中,AC=AB=2,E 为AB 的中点,点F 在BC 上,且EF ⊥BC .现沿EF 将△BEF 折1起到△PEF 的位置,使PF ⊥CF ,点D 在PC 上,且PD=DC .(1)求证:AD ∥平面PEF ;(2)求二面角A ﹣PC ﹣F 的余弦值.20.(12分)已知椭圆+=1(a >b >0)的离心率为,且经过点P (1,).过它的两个焦点F 1,F 2分别作直线l 1与l 2,l 1交椭圆于A 、B 两点,l 2交椭圆于C 、D 两点,且l 1⊥l 2. (Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)求四边形ACBD 的面积S 的取值范围.21.(12分)设函数f (x )=x 2+bx ﹣alnx .(Ⅰ)若x=2是函数f (x )的极值点,1和x 0是函数f (x )的两个不同零点,且x 0∈(n ,n+1),n ∈N ,求n .(Ⅱ)若对任意b ∈[﹣2,﹣1],都存在x ∈(1,e )(e 为自然对数的底数),使得f (x )<0成立,求实数a 的取值范围.[选修4-4极坐标与参数方程]22.(10分)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的方程是y=8,圆C 的参数方程是(φ为参数),以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)求直线l 和圆C 的极坐标方程;(2)射线OM :θ=α(其中0<α<)与圆C 交于O ,P 两点,与直线l 交于点M ,射线ON :θ=α﹣与圆C 交于O ,Q 两点,与直线l 交于点N ,求•的最大值.四川省绵阳市2016-2017学年高三下学期2月月考数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本题共12小题,每题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.1.设集合A={2,lnx},B={x,y},若A∩B={0},则y的值为()A.0 B.1 C.e D.【考点】交集及其运算.【分析】根据给出的集合A与集合B,且A∩B={0},说明A中的lnx=0,由此求出x=1,则集合B中只有y=0.【解答】解:由A={2,lnx},B={x,y},若A∩B={0},说明元素0即在A当中,又在B当中,显然lnx=0,则x=1,所以y=0.故选A.【点评】本题考查了交集及其运算,考查了集合中元素的特性,是基础的会考题型.2.已知复数,则()A.z的共轭复数为1+i B.z的实部为1C.|z|=2 D.z的虚部为﹣1【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】直接利用复数的代数形式的混合运算化简复数为:a+bi的形式即可判断选项.【解答】解:复数==﹣1﹣i,可得,复数的虚部为:﹣1.故选:D.【点评】本题考查复数的代数形式的混合运算,复数的基本概念的应用,是基础题.3.已知条件,条件q:直线y=kx+2与圆x2+y2=1相切,则p是q的()A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充分必要条件D.既非充分也非必要条件【考点】直线与圆的位置关系;必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】直线与圆相切,求出k的值,再判断pq的充要条件关系.【解答】解:由q:直线y=kx+2与圆x2+y2=1相切,∴1+k2=4,∴k=±,显然p⇒q;q得不出p故选A.【点评】本题考查直线与圆的位置关系,充要条件的判断,是基础题.4.已知点F是抛物线y2=4x焦点,M,N是该抛物线上两点,|MF|+|NF|=6,则MN中点到准线距离为()A.B.2 C.3 D.4【考点】抛物线的简单性质.【分析】根据抛物线的方程求出准线方程,利用抛物线的定义抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,列出方程求出A,B的中点横坐标,求出线段AB的中点到该抛物线准线的距离.【解答】解:∵F是抛物线y2=4x的焦点∴F(1,0),准线方程x=﹣1,设M(x1,y1),N(x2,y2)∴|MF|+|NF|=x1+1+x2+1=6,解得x1+x2=4,∴线段AB的中点横坐标为2,∴线段AB的中点到该抛物线准线的距离为2+1=3.故选:C.【点评】本题考查解决抛物线上的点到焦点的距离问题,利用抛物线的定义将到焦点的距离转化为到准线的距离.5.如图,一个简单空间几何体的三视图其主视图与左视图都是边长为2的正三角形,其俯视图轮廓为正方形,则其体积是()A. B.C.D.【考点】由三视图求面积、体积.【分析】三视图复原的几何体是正四棱锥,求出底面面积,正四棱锥的高,即可求出体积.【解答】解:如图据条件可得几何体为底面边长为2的正方形,侧面是等边三角形高为2的正四棱锥,故其体积V=×4×=.故选C.【点评】本题是基础题,考查几何体的三视图,几何体的体积的求法,准确判断几何体的形状是解题的关键.6.执行如图的程序框图,则输出的S的值为()A.1 B.2 C.3 D.4【考点】程序框图.【分析】根据程序框图的功能是求S=1•log 34•log 45•log 56•log 67•log 78•log 89判断终止程序运行的k 值,利用对数换底公式求得S 值.【解答】解:由程序框图得:第一次运行S=1•log 34,k=4; 第二次运行S=1•log 34•log 45,k=5; 第三次运行S=1•log 34•log 45•log 56,k=6; … 直到k=9时,程序运行终止,此时S=1•log 34•log 45•log 56•log 67•log 78•log 89=,故选B .【点评】本题考查了循环结构的程序框图,判断程序框图的运行功能是关键.7.中国古代内容丰富的一部数学专著《九章算术》中有如下问题:今有女子擅织,日增等尺,七日织四十九尺,第二日、第五日、第八日所织之和为二十七尺,则第九日所织尺数为( )A .11B .13C .17D .19 【考点】等差数列的前n 项和.【分析】由题意知该女每天所织尺数构成等差数列,利用等差数列的前n 项和公式和通项公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出第九日所织尺数. 【解答】解:由题意知该女每天所织尺数构成等差数列,设为{a n },S n 是其前n 项和,则S 7==7a 4=49,∴a 4=7,∵a 2+a 5+a 8=3a 5=27,∴a 5=9, ∴公差d=a 5﹣a 4=9﹣7=2,∴第九日所织尺数为a 9=a 5+4d=9+4×2=17. 故选:C .【点评】本题考查等差数列的第9项的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.8.设函数f(x)=sin(ωx+φ)+cos(ωx+φ)的最小正周期为π,且f(﹣x)=f(x),则()A.f(x)在单调递减 B.f(x)在(,)单调递减C.f(x)在(0,)单调递增D.f(x)在(,)单调递增【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;正弦函数的单调性.【分析】利用辅助角公式将函数表达式进行化简,根据周期与ω的关系确定出ω的值,根据函数的偶函数性质确定出φ的值,再对各个选项进行考查筛选.【解答】解:由于f(x)=sin(ωx+ϕ)+cos(ωx+ϕ)=,由于该函数的最小正周期为T=,得出ω=2,又根据f(﹣x)=f(x),得φ+=+kπ(k∈Z),以及|φ|<,得出φ=.因此,f(x)=cos2x,若x∈,则2x∈(0,π),从而f(x)在单调递减,若x∈(,),则2x∈(,),该区间不为余弦函数的单调区间,故B,C,D都错,A正确.故选A.【点评】本题考查三角函数解析式的确定问题,考查辅助角公式的运用,考查三角恒等变换公式的逆用等问题,考查学生分析问题解决问题的能力和意识,考查学生的整体思想和余弦曲线的认识和把握.属于三角中的基本题型.9.平面直角坐标系中,点(3,1)和(t,4)分别在顶点为原点始边为x轴的非负半轴的角α和α+45°的终边上,则实数t的值为()A.B.2 C.3 D.8【考点】终边相同的角.【分析】根据任意角的三角函数定义分别求出tanα和tan(α+45°),然后利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值得到一个关于t的方程,求出t的值【解答】解:由题意得tanα=,tan(α+45°)=,而tan(α+45°)===2=,解得t=2,故选:B.【点评】此题考查学生掌握任意角的三角函数的定义,灵活运用两角和与差的正切函数公式化简求值,是一道中档题.10.记抛物线f(x)=x﹣x2与x轴所围成的平面区域为M,该抛物线与直线y=x所围成的平面区域为A,若向区域M内随机抛掷一点P,则点P落在区域A的概率为()A.B.C.D.【考点】几何概型.【分析】求出函数与x轴和y=x的交点坐标,根据积分的几何意义求出对应的区域面积,结合几何概型的概率公式进行计算即可.【解答】解:由f(x)=x﹣x2=0得x=0或x=1,即B(1,0)由得x﹣x2=x,得x=x2,得x=0或x=,即C(,0),由积分的定义得区域A的面积S=∫(x﹣x2)dx=(x2﹣x3)|=﹣=,区域M的面积S=∫(x﹣x2﹣x)dx=(x2﹣x3)|=[()2﹣()3]|=﹣=,则若向区域M内随机抛掷一点P,则点P落在区域A的概率P==,故选:A.【点评】本题主要考查几何概型的概率的计算,根据积分求出对应区域的面积是解决本题的关键.考查学生的转化和计算能力.11.在四面体S﹣ABC中,,二面角S﹣AC﹣B的余弦值为,则该四面体外接球的表面积是()A.B.C.24πD.6π【考点】球的体积和表面积.【分析】取AC中点D,连接SD,BD,由题意可得∠SDB为二面角S﹣AC﹣B,取等边△SAC的中心E,找出O点为四面体的外接球球心.【解答】解:取AC中点D,连接SD,BD,因为AB=BC=,所以BD⊥AC,因为SA=SC=2,所以SD⊥AC,AC⊥平面SDB.所以∠SDB为二面角S﹣AC﹣B.在△ABC中,AB⊥BC,AB=BC=,所以AC=2.取等边△SAC的中心E,作EO⊥平面SAC,过D作DO⊥平面ABC,O为外接球球心,所以ED=,二面角S﹣AC﹣B的余弦值是﹣,所以cos∠EDO=,OD=,所以BO==OA=OS=OC所以O点为四面体的外接球球心,其半径为,表面积为6π.故选:D.【点评】解决此类问题的关键是熟悉几何体的结构特征,利用已知条件求出线段长度,进而确定圆心的位置即可求出圆的半径.12.定义在实数集R上的函数y=f(x)的图象是连续不断的,若对任意实数x,存在实常数t 使得f(t+x)=﹣tf(x)恒成立,则称f(x)是一个“关于t函数”.有下列“关于t函数”的结论:①f(x)=0是常数函数中唯一一个“关于t函数”;②“关于函数”至少有一个零点;③f(x)=x2是一个“关于t函数”.其中正确结论的个数是()A.1 B.2 C.3 D.0【考点】函数恒成立问题.【分析】举例说明①不正确;由函数零点存在性定理结合新定义说明②正确;把f(x)=x2代入定义求得λ的矛盾的值说明③错误.【解答】解:由题意得,①不正确,如f(x)=c≠0,取t=﹣1,则f(x﹣1)﹣f(x)=c﹣c=0,即f(x)=c≠0是一个“t函数”;②正确,若f(x)是“是关于函数”,则f+f(x)=0,取x=0,则f+f(0)=0,若f(0)、f任意一个为0,则函数f(x)有零点;若f(0)、f均不为0,则f(0)、f异号,由零点存在性定理知,在区间内存在零点;若f(x)=x2是一个“关于t函数”,则(x+λ)2+λx2=0,求得λ=0且λ=﹣1,矛盾.③不正确,∴正确结论的个数是1.故选:A.【点评】本题是新定义题,考查了函数的性质,关键是对题意的理解,是中档题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卡中横线上.13.已知向量=(m,3),=(1,2),且∥,则•的值为7.5 .【考点】平面向量数量积的运算.【分析】首先由向量平行的坐标关系得到m,然后利用平面向量的数量积公式求解.【解答】解:由向量=(m,3),=(1,2),且∥,得到2m=3,得到m=1.5,所以•=m+6=7.5;故答案为:7.5【点评】本题考查了平面向量平行和数量积公式的公式的运用;属于基础题.14.我校在高三11月月考中约有1000名理科学生参加考试,数学考试成绩ξ~N(100,a2)(a>0,满分150分),统计结果显示数学考试成绩在80分到120分之间的人数约为总人数的60%,则此次月考中数学成绩不低于120分的学生约有200 人.【考点】正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.【分析】先根据正态分布曲线的图象特征,关注其对称性画出函数的图象,观察图象在80分到120分之间的人数概率,即可得成绩不低于120分的学生人数概率,最后即可求得成绩不低于120分的学生数.【解答】解:∵成绩ξ~N(100,a2),∴其正态曲线关于直线x=100对称,又∵成绩在80分到120分之间的人数约为总人数的60%,由对称性知:成绩在120分以上的人数约为总人数的=0.2,∴此次数学考试成绩不低于120分的学生约有:0.2×1000=200.故答案为:200.【点评】本小题主要考查正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想.属于基础题.15.设第一象限内的点(x,y)满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为40,则的最小值为:.【考点】简单线性规划;基本不等式.【分析】先根据条件画出可行域,设z=ax+by,再利用几何意义求最值,将最大值转化为y轴上的截距,只需求出直线z=ax+by,过可行域内的点(4,6)时取得最大值,从而得到一个关于a,b的等式,最后利用基本不等式求最小值即可.【解答】解:不等式表示的平面区域阴影部分,当直线ax+by=z(a>0,b>0)过直线x﹣y+2=0与直线2x﹣y﹣6=0的交点(8,10)时,目标函数z=ax+by(a>0,b>0)取得最大40,即8a+10b=40,即4a+5b=20,而=.当且仅当时取等号,则的最小值为.故答案为.【点评】本题综合地考查了线性规划问题和由基本不等式求函数的最值问题.要求能准确地画出不等式表示的平面区域,并且能够求得目标函数的最值.16.a,b,c分别是△ABC内角A,B,C的对边,a+c=4,sinA(1+cosB)=(2﹣cosA)sinB,则△ABC面积的最大值为.【考点】正弦定理.【分析】由正弦定理,余弦定理化简已知整理可得:2b=a+c,利用基本不等式可求ac的最大值,进而利用三角形面积公式即可计算得解.【解答】解:∵sinA(1+cosB)=(2﹣cosA)sinB,∴由正弦定理可得:a(1+cosB)=b(2﹣cosA),由余弦定理可得:a(1+)=b(2﹣),整理可得:2b=a+c,∵a+c=4,可得:b=2,∴16=(a+c)2≥4ac,解得:ac≤4,(当且仅当a=c=b=2等号成立,此时B=),∴S△ABC=≤×4×=.故答案为:.【点评】本题主要考查了正弦定理,余弦定理,基本不等式,三角形面积公式在解三角形中的综合应用,考查了转化思想,属于中档题.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)(2017春•东坡区校级月考)已知数列{an }的前n项和为Sn.且Sn=2n2+2n.(1)求数列{an}的通项公式;(2)若点(bn ,an)在函数y=1og2x的图象上,求数列{bn}的前n项和为Tn.【考点】数列的应用.【分析】(1)根据数列{an }的前n项和Sn,表示出数列{an}的前n﹣1项和Sn﹣1,两式相减即可求出此数列的通项公式,然后把n=1代入也满足,故此数列为等差数列,求出的an即为通项公式.(2)求出数列{bn }的通项,利用等比数列的求和公式,即可求数列{bn}的前n项和为Tn.【解答】解:(1)当n≥2时,有an =Sn﹣Sn﹣1=2n2+2n﹣2(n﹣1)2﹣2(n﹣1)=4n,而a1=S1=4适合上式,所以:an=4n.(2)∵点(bn ,an)在函数y=1og2x的图象上,∴4n=1og2bn ,∴bn=24n,∴数列{bn }的前n项和为Tn==.【点评】本题考查数列递推式,考查了利用数列的前n项和求数列的通项公式,是中档题.18.(12分)(2017春•东坡区校级月考)据四川省民政厅报告,2013年6月29日以来,四川省中东部出现强降雨天气过程,局地出现大暴雨.暴雨洪涝灾害已造成遂宁、德阳、绵阳等12市34县(市、区)244万人受灾,共造成直接经济损失85502.41万元.适逢暑假,小王在某小区调查了50户居民由于洪灾造成的经济损失,将收集的数据分成[0,2000],(2000,4000],(4000,6000],(6000,8000],(8000,10000]五组,并作出频率分布直方图(如图).(1)小王向班级同学发出为该小区居民捐款的倡议.现请你解决下列两个问题:①若先从损失超过6000元的居民中随机抽出2户进行捐款援助,求这2户不在同一分组的概率;②若从损失超过4000元的居民中随机抽出2户进行捐款援助,设抽出损失超过8000元的居民为ξ户,求ξ的分布列和数学期望.(2)洪灾过后小区居委会号召小区居民为洪灾重灾区捐款,小王调查的50户居民的捐款情况如表,在表格空白处填写正确的数字,并说明是否有95%以上的把握认为捐款数额多于或少于500元和自身经济损失是否到4000元有关?附:临界值表参考公式:K2=.【考点】离散型随机变量的期望与方差.【分析】(1)①由频率直方图得到,损失不少于6000元的以及损失为6000~8000元的居民数,再由古典概型结合排列组合便可得出两户在同一分组的概率;②由频率分布直方图,得损失超过4000元的居民有15户,ξ的可能取值为0,1,2,分别求出相应的概率,由此能求出ξ的分布列和Eξ;(2)由频率直方图计算数据补全表格后,代入临界值公式算出K2,与表格数据相对比,便可得到结论.【解答】解:(1)①由频率分布直方图可得,损失不少于6000元的居民共有(0.00003+0.00003)×2000×50=6户,损失为6000~8000元的居民共有0.00003×2000×50=3户,损失不少于8000元的居民共有0.00003×2000×50=3户,因此,这两户在同一分组的概率为P==,②由频率分布直方图可得,损失超过4000元的居民共有:(0.00009+0.00003+0.00003)×2000×50=15户,损失超过8000元的居民共有:0.00003×2000×50=3户,∴ξ的可能取值为0,1,2,P(ξ=0)==,P(ξ=1)==,P(ξ=2)==,∴ξ的分布列为:E ξ=0×+1×+2×=;(2)如表:K 2=≈4.046>3.841所以有95%以上的把握认为捐款数额是否多于或少于500元和自身经济损失是否项500元有关.【点评】本题考查独立性检验及分布直方图的应用,考查古典概型,考查分析问题解决问题得能力,属于中档题.19.(12分)(2015•衡水三模)如图所示,在等腰直角三角形ABC 中,AC=AB=2,E 为AB的中点,点F 在BC 上,且EF ⊥BC .现沿EF 将△BEF 折1起到△PEF 的位置,使PF ⊥CF ,点D 在PC 上,且PD=DC . (1)求证:AD ∥平面PEF ;(2)求二面角A ﹣PC ﹣F 的余弦值.【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定.【分析】(1)建立以F 为原点,分别以FC 、FE 、FP 所在直线为x ,y ,z 轴的空间直角坐标系,求出平面PEF 的一个法向量,由此利用向量法能证明AD ∥平面PEF .(2)求出平面APC 的一个法向量和平面PCF 的一个法向量,由此利用向量法能求出二面角A ﹣PC ﹣F 的余弦值.【解答】解:(1)证明:∵EF ⊥BC ,PF ⊥CF ,∴建立以F 为原点,分别以FC 、FE 、FP 所在直线为x ,y ,z 轴的空间直角坐标系,如右图所示,则F (0,0,0),C (3,0,0),A (1,2,0),D (1,0,),由题意知=(3,0,0)为平面PEF 的一个法向量,又∵=(0,﹣2,),∴=0,又AD ⊄平面PEF ,∴AD ∥平面PEF .(2)解:由(1)知P (0,0,1),E (0,1,0),∴=(x 1,y 1,z 1),,令x 1=1,解得=(1,1,3)为平面APC 的一个法向量,又∵=(0,1,0)为平面PCF 的一个法向量,∴cos <>==,∴二面角A ﹣PC ﹣F 的余弦值为.【点评】本题考查直线与平面平行的证明,考查二面角的余弦值的求法,解题时要注意空间思维能力的培养,注意向量法的合理运用.20.(12分)(2016•兰州模拟)已知椭圆+=1(a >b >0)的离心率为,且经过点P(1,).过它的两个焦点F 1,F 2分别作直线l 1与l 2,l 1交椭圆于A 、B 两点,l 2交椭圆于C 、D 两点,且l 1⊥l 2. (Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)求四边形ACBD 的面积S 的取值范围.【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.【分析】(Ⅰ)由椭圆+=1(a >b >0)的离心率为,得到椭圆方程为,将点P (1,)代入椭圆方程,能求出椭圆方程为.(Ⅱ)当l 1,l 2中有一条直线的斜率不存在时,四边形的面积为S=6;若与l 2的斜率都存在,设l 1的斜率为k ,则l 2的斜率为﹣,直线l 2的方程为y=k (x+1),设A (x 1,y 1),B(x 2,y 2),联立,得|AB|=,用﹣代替k ,得|CD|=,由此能求出四边形ABCD 面积的S ∈[,6].【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆+=1(a >b >0)的离心率为,且经过点P (1,),∴,即a=2c ,∴a 2=4c 2,b 2=3c 2,…(2分)∴椭圆方程为,将点P (1,)代入椭圆方程,得:,解得c 2=1,…(4分)∴所求椭圆方程为.…(Ⅱ)当l 1,l 2中有一条直线的斜率不存在,则另一条直线的斜率为0, 此时四边形的面积为S=6,…(7分)若与l 2的斜率都存在,设l 1的斜率为k ,则l 2的斜率为﹣.∴直线l 2的方程为y=k (x+1),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立,消去y 整理得,(4k 2+3)x 2﹣8k 2x+4k 2﹣12=0,(1)∴,,…(8分)∴|x 1﹣x 2|=,∴|AB|==,(2)…(9分)注意到方程(1)的结构特征,或图形的对称性,可以用﹣代替(2)中的k ,得|CD|=,…(10分)∴S=|AB|•|CD|=,令k 2=t ∈(0,+∞),∴S===6﹣≥6﹣=,∴S ∈[),综上可知,四边形ABCD面积的S∈[,6].…(13分)【点评】本题考查椭圆的标准方程的求法,考查四边形面积的求法,解题时要认真审题,注意函数与方程思想的合理运用.21.(12分)(2016•太原二模)设函数f(x)=x2+bx﹣alnx.(Ⅰ)若x=2是函数f(x)的极值点,1和x0是函数f(x)的两个不同零点,且x∈(n,n+1),n∈N,求n.(Ⅱ)若对任意b∈[﹣2,﹣1],都存在x∈(1,e)(e为自然对数的底数),使得f(x)<0成立,求实数a的取值范围.【考点】利用导数研究函数的极值;导数在最大值、最小值问题中的应用.【分析】(Ⅰ)先求导得到,由,f(1)=1+b=0,得到a与b的值,再令导数大于0,或小于0,得到函数的单调区间,再由零点存在性定理得到得到x0∈(3,4),进而得到n的值;(Ⅱ)令g(b)=xb+x2﹣alnx,b∈[﹣2,﹣1],问题转化为在x∈(1,e)上g(b)max=g(﹣1)<0有解即可,亦即只需存在x∈(1,e)使得x2﹣x﹣alnx<0即可,连续利用导函数,然后分别对1﹣a≥0,1﹣a<0,看是否存在x0∈(1,e)使得h(x)<h(1)=0,进而得到结论.【解答】解:(Ⅰ),∵x=2是函数f(x)的极值点,∴.∵1是函数f(x)的零点,得f(1)=1+b=0,由,解得a=6,b=﹣1.…(2分)∴f(x)=x2﹣x﹣6lnx,令=,x∈(0,+∞),得x>2;令f′(x)<0得0<x<2,所以f(x)在(0,2)上单调递减;在(2,+∞)上单调递增.…(4分)故函数f(x)至多有两个零点,其中1∈(0,2),x∈(2,+∞),因为f(2)<f(1)=0,f(3)=6(1﹣ln3)<0,f(4)=6(2﹣ln4)=0,所以x∈(3,4),故n=3.…(6分)(Ⅱ)令g (b )=xb+x 2﹣alnx ,b ∈[﹣2,﹣1],则g (b )为关于b 的一次函数且为增函数, 根据题意,对任意b ∈[﹣2,﹣1],都存在x ∈(1,e )(e 为自然对数的底数),使得f (x )<0成立,则在x ∈(1,e )上,有解,令h (x )=x 2﹣x ﹣alnx ,只需存在x 0∈(1,e )使得h (x 0)<0即可,由于,令φ(x )=2x 2﹣x ﹣a ,x ∈(1,e ),φ'(x )=4x ﹣1>0,∴φ(x )在(1,e )上单调递增,φ(x )>φ(1)=1﹣a ,…(9分)①当1﹣a ≥0,即a ≤1时,φ(x )>0,即h′(x )>0,h (x )在(1,e )上单调递增,∴h (x )>h (1)=0,不符合题意.②当1﹣a <0,即a >1时,φ(1)=1﹣a <0,φ(e )=2e 2﹣e ﹣a若a ≥2e 2﹣e >1,则φ(e )<0,所以在(1,e )上φ(x )<0恒成立,即h′(x )<0恒成立,∴h (x )在(1,e )上单调递减,∴存在x 0∈(1,e )使得h (x 0)<h (1)=0,符合题意.若2e 2﹣e >a >1,则φ(e )>0,∴在(1,e )上一定存在实数m ,使得φ(m )=0, ∴在(1,m )上φ(x )<0恒成立,即h′(x )<0恒成立,∴h (x )在(1,e )上单调递减,∴存在x 0∈(1,e )使得h (x 0)<h (1)=0,符合题意.综上所述,当a >1时,对任意b ∈[﹣2,﹣1],都存在x ∈(1,e )(e 为自然对数的底数),使得f (x )<0成立.…(12分)【点评】本题考查利用导数求函数性质的应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.[选修4-4极坐标与参数方程]22.(10分)(2017春•东坡区校级月考)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的方程是y=8,圆C 的参数方程是(φ为参数),以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求直线l和圆C的极坐标方程;(2)射线OM:θ=α(其中0<α<)与圆C交于O,P两点,与直线l交于点M,射线ON:θ=α﹣与圆C交于O,Q两点,与直线l交于点N,求•的最大值.【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.【分析】(1)直线l的方程是y=8,利用y=ρsinθ即可化为极坐标方程.圆C的参数方程是(φ为参数),化为普通方程:x2+y2﹣4x=0,即可化为极坐标方程.(2)•=•||=≤,即可得出.【解答】解:(1)直线l的方程是y=8,化为极坐标方程为:ρsinθ=8.圆C的参数方程是(φ为参数),化为普通方程:(x﹣2)2+y2=4,展开为:x2+y2﹣4x=0,化为极坐标方程:ρ2﹣4ρcosθ=0,即ρ=4cosθ.(2)•=•||=≤(2α∈(0,π)).∴•的最大值为.【点评】本题考查了极坐标系下的直线与曲线相交弦长问题、参数方程化为普通方程、极坐标方程化为直角坐标方程,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.。