河北省石家庄市2020届高三数学二模试题理(含解析)
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石家庄二中高三教学质量检测数学(理科)试卷(时间:120分钟 分值:150分)第I 卷 选择题(共60分)一.选择题(共12小题,每题5分,共60分)1.已知集合}101,lg |{},4241|{>==≤≤=x x y y B x A x ,则=B A ( ) A .]2,2[- B .),1(+∞ C .]2,1(- D .),2(]1,(+∞--∞2.已知复数z 在复平面内对应的点的坐标为)2,1(-,则=+i 1z ( ) A .i 2321+ B .i 2321+- C .i 2123+- D .i 2323+- 3.设b a ,是向量,则“||||b a =”是“||||b a b a -=+”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.函数x e e x f x x cos 11)(⋅-+=的部分图象大致为( )5. 右侧茎叶图记录的是甲、乙两个班级各5名同学在一次数学小题训练测试中的成绩(单位:分,每题5分,共16题).已知两组数据的平均数相等,则x 、y 的值分别为( )A .0,0B .0,5C .5,0D .5,56.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等, 问各得几何?”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分五钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相 同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列,问五人各得多少钱?”(“钱”是古代一种质量单位), 在这个问题中,甲比戊多得( )钱?A .31B .32C .61D .65 7.将函数x x f 2cos )(=图象上所有点向左平移4π个单位长度后得到函数)(x g 的图象,若)(x g 在区间 ],0[a 上单调递减,则实数a 的最大值为( )A .8πB .4πC .2πD .43π8.已知双曲线)0,0(1:2222>>=-b a by a x C ,O 为坐标原点,21,F F 为其左、右焦点,点G 在C 的渐近线 上,OG G F ⊥2,||||61GF OG =,则该双曲线的渐近线方程为( )A .x y 2±=B .x y 22±=C .x y 23±= D .x y ±= 9.正四面体BCD A -中,E 是棱AD 的中点,P 是棱AC 上一动点,若PE BP +的最小值为14,则该正四面体的外接球的表面积为( )A .π32B .π24C .π12D .π810.已知点G 在ABC ∆内,且满足0432=++GC GB GA ,若在ABC ∆内随机取一点,此点取自,GAB ∆ GBC GAC ∆∆,的概率分别记为,,,321P P P 则( )A .321P P P ==B .321P P P <<C .321P P P >>D .312P P P >>11.《蒙娜丽莎》是意大利文艺复兴时期画家列奥纳多•达芬奇创作的油画,现收藏于法国罗浮宫博物馆.该油画规格为:纵cm 77,横cm 53.油画挂在墙壁上的最低点处B 离地面cm 237(如图所示).有一身高为cm 175的游客从正面观赏它(该游客头顶T 到眼睛C 的距离为cm 15),设该游客离墙距离为xcm ,视角为θ.为使观赏视角θ最大,x 应为( )A .77B .80C .100D .27712.已知点P 是曲线x x y ln sin +=上任意一点,记直线OP (O 为坐标原点)的斜率为k ,给出下列四个 命题:①存在唯一点P 使得1-=k ;②对于任意点P 都有0<k ;③对于任意点P 都有1<k ;④存在点P 使得 1≥k ,则所有正确的命题的序号为( )A .①②B .③C .①④D .①③第II 卷 非选择题(共90分)二.填空题(共4小题,每题5分,共20分)13. 若实数y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤-+≤-≥+-0420202y x y x y x ,则y x +的最小值为14. 已知πdx x m ⎰--=112110,则m x x)1(-的展开式中2x 的系数为 (用数字表示) 15. 已知点P 是椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 上一点,点P 在第一象限且点P 关于原点O 的对称点为Q ,点P 在x 轴上的投影为E ,直线QE 与椭圆C 的另一个交点为G ,若PQG ∆为直角三角形,则椭圆C 的离心率为16. 若函数)(x f 的导函数)2||,0,0)(cos()('πϕωϕω<>>+=A x A x f ,)('x f 部分图象如图所示,则=ϕ ,函数)12()(π-=x f x g , 当]3,12[,21ππ-∈x x 时,|)()(|21x g x g -的最大值为 . 三.解答题(共70分,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤,第 17—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,考生根据要求选择其中一个作答.)(一)必考题(共60分)17.(12分)如图,四棱锥ABCD P -中侧面PAB 为等边三角形且垂直于底面BC AB ABCD ⊥,,AD BC AB AD BC 21,//==,E 是PD 的中点. (1)证明:直线//CE 平面PAB ;(2)求二面角D PC B --的余弦值. 18.(12分)甲、乙两同学在高三一轮复习时发现他们曾经做过的一道数列问题因纸张被破坏,导致一个条 件看不清,具体如下:等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知 ,(1)判断321,,S S S 的关系并给出证明;(2)若331=-a a ,设||12n n a n b =,}{n b 的前n 项和为n T ,证明:.34<n T 甲同学记得缺少的条件是首项1a 的值,乙同学记得缺少的条件是公比q 的值,并且他俩都记得第(1)问的答案是231,,S S S 成等差数列.如果甲、乙两同学记得的答案是正确的,请通过推理把条件补充完整并解答此题.19.(12分)如图,椭圆)0(1:2222>>=+b a b y a x E 的离心率为22,点)1,0(P 在短轴CD 上,且1-=⋅PD PC . (1)求椭圆E 的方程;(2)设O 为坐标原点,过点P 的动直线与椭圆交于B A ,两点,是否存在常数λ, 使得⋅+⋅λ为定值?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.20.(12分)调味品品评师的重要工作是对各种品牌的调味品进行品尝,分析,鉴定,调配与研发,周而复始、反复对比.调味品品评师需定期接受品味鉴别能力测试,一种常用的测试方法如下:拿出n 瓶外观相同但品质不同的调味品让其品尝,要求其按品质优劣为它们排序;经过一段时间,等其记忆淡忘之后,再让其品尝这n 瓶调味品,并重新按品质优劣为它们排序,这称为一轮测试.根据一轮测试中的两次排序的偏离程度的高低为其评分.现设4=n ,分别以4321,,,a a a a 表示第一次排序时被排为4,3,2,1的四种调味品在第二次排序时的序号,并令|4||3||2||1|4321a a a a X -+-+-+-=,则X 是对两次排序的偏离程度的一种描述.(如第二次排序时的序号为,4,2,3,1则2=X ).(1)写出X 的所有可能取值构成的集合(不用证明);(2)假设4321,,,a a a a 的排列等可能地为4,3,2,1的各种排列,求X 的分布列和数学期望;(3)某调味品品评师在相继进行的三轮测试中,都有2≤X .(i )试按(2)中的结果,计算出现这种现象的概率(假定各轮测试相互独立);(ⅱ)请判断该调味品品评师的品味鉴别能力如何?并说明理由.21.(12分)已知函数.ln )(x x x f =(1)求曲线)(x f y =在2-=e x 处的切线方程;(2)关于x 的不等式)1()(-≥x x f λ在),0(+∞上恒成立,求实数λ的取值范围;(3)若0)()(21=-=-a x f a x f ,且21x x <,证明:221221)1(ae e x x +<--.(二)选考题(共10分)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. 22.(10分)已知曲线⎪⎩⎪⎨⎧+=+=ty t x C sin 21cos 21:1(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为θρsin 2=.(1)求曲线1C 的极坐标方程;(2)求曲线1C 与2C 交点的极坐标)20,0(πθρ<≤≥.23.(10分)已知绝对值不等式:45|1||1|2+->-++a a x x .(1)当0=a 时,求x 的取值范围;(2)若对任意实数x ,上述不等式恒成立,求a 的取值范围.。
高三数学二模考试试题 理(含解析)第Ⅰ卷(共60分)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合{}|13A x R x =∈-<≤,{}2101234B =--,,,,,,,则A B ⋂=( ) A. {}1,0,1,2,3- B. {}0,1,2,3C. {}1,2,3D. {}0,1,2【答案】B 【解析】 【分析】利用交集定义直接求解即可.【详解】∵ 集合{}|13A x R x =∈-<≤,{}2,10123,4B =--,,,,,∴{}0,1,2,3A B =I . 故选:B .【点睛】本题考查集合交集的运算,考查交集定义,属于基础题.2.已知复数1i z i=-,则z 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【答案】A 【解析】 【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简z ,求得z 在复平面内对应的点的坐标即可.【详解】∵ ()()()11111122i i i z i i i i +===-+--+,∴ 12z i +=+,∴z 在复平面内对应的点的坐标为12⎫⎪⎪⎝⎭,位于第一象限. 故选:A .【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的代数表示法及其几何意义,属于基础题.3.设x ,y 满足约束条件326020480x y x y x y --≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩,则2z x y =-的最小值是( )A. -4B. -2C. 0D. 2【答案】A 【解析】 【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,进行求解即可.【详解】作出不等式组对应的平面区域如图(阴影部分ABC ),由2z x y =-得122zy x =-, 平移直线122z y x =-,由图象可知当直线122zy x =-,过点B 时,直线122zy x =-的截距最大,此时z 最小,由48020x y x y -+=⎧⎨+-=⎩,解得()02,B .代入目标函数2z x y =-,得0224z =-⨯=-, ∴ 目标函数2z x y =-的最小值是4-. 故选:A .【点睛】本题主要考查线性规划的基本应用,利用目标函数的几何意义是解决问题的关键,利用数形结合是解决问题的基本方法,属于基础题.4.抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点()06,A y 是C 上一点,||2AF p =,则p =( ) A. 8 B. 4 C. 2 D. 1【答案】B【解析】 【分析】根据抛物线定义得62pAF =+,即可解得结果. 【详解】因为262pAF p ==+,所以4p =.故选:B【点睛】本题考查抛物线定义,考查基本分析求解能力,属基础题.5.已知等比数列{}n a 的首项为1,且()64312a a a a +=+,则1237a a a a L =( )A. 16B. 64C. 128D. 256【答案】C 【解析】 【分析】利用等比数列的通项公式可得q ,再利用通项公式及其等差数列的求和公式即可得出答案. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q , ∵()64312a a a a +=+,∴()53221q q q +=+,解得32q =.∴0+1+2++6213771237()2128a a q a a q q ⋅⋅⋅=====⋅L L .故选C .【点睛】本题考查等差数列与等比数列的通项公式及其求和公式,考查推理能力与计算能力,解题时注意整体思想的运用,属于中档题.6.函数4ln x y x=的图象大致是( )A. B.C. D.【答案】A 【解析】 【分析】根据函数奇偶性排除B ,C ;根据函数零点选A.【详解】因为函数4ln x y x =为奇函数,排除B ,C ;又函数4ln x y x=的零点为1-和1,故选:A.【点睛】本题考查函数奇偶性与函数零点,考查基本分析判断能力,属基础题.7.某学生5次考试的成绩(单位:分)分别为85,67,m ,80,93,其中0m >,若该学生在这5次考试中成绩的中位数为80,则得分的平均数不可能为( ) A. 70 B. 75C. 80D. 85【答案】D 【解析】 【分析】根据中位数为80,可知80m ≤,从而得到平均数小于等于81,从而确定结果. 【详解】已知的四次成绩按照由小到大的顺序排序为:67,80,85,93 该学生这5次考试成绩的中位数为80,则80m ≤ 所以平均数:85678093815m ++++≤,可知不可能为85本题正确选项:D【点睛】本题考查统计中的中位数、平均数问题,关键是通过中位数确定取值范围,从而能够得到平均数的范围.8.已知某几何体是由一个三棱柱和一个三棱锥组合而成的,其三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A.43B. 2C.52D.83【答案】B 【解析】 【分析】根据三视图还原几何体,可知为三棱柱和三棱锥的组合体,分别求解体积,加和得到结果. 【详解】由题意可知,该几何体的直观图如图所示:即该几何体为一个三棱柱与一个三棱锥的组合体 则三棱柱体积112323222V =⨯=;三棱锥体积21121233222V =⨯⨯= 所求体积122V V V =+= 本题正确选项:B【点睛】本题考查组合体体积的求解,关键是通过三视图准确还原几何体.9.已知函数()2sin 1(02)3f x x πωωπ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭部分图像如图所示,则下列判断正确的是( )A. 直线6x π=是函数()y f x =图像的一条对称轴B. 函数()y f x =图像的对称中心是1,03k ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,k z ∈ C. 1316f ⎛⎫=⎪⎝⎭D. 函数()y f x =的最小正周期为π 【答案】C 【解析】 【分析】先根据对称轴求得ω,再根据正弦函数性质求对称轴、对称中心、周期以及函数值,最后作判断.【详解】由图可知,76x =是函数()y f x =的对称轴,所以73=2,632k k z ππωπ++∈解得12=+,7k k z πωπ∈,因为02ωπ<<,所以=ωπ,()2sin 13f x x ππ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,13132sin 11663f ππ⎛⎫⎛⎫=+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,函数()y f x =的最小正周期为22ππ=,由 =,32x k k z ππππ++∈得对称轴方程为1,6x k k z =+∈,由 =,3x k k z πππ+∈得对称中心为1,13k ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭,k z ∈, 故选:C.【点睛】本题考查根据图象求三角函数解析式以及正弦函数性质,考查基本分析判断与求解能力,属中档题.10.已知数列{}n a 的首项121a =,且满足21(25)(23)41615n n n a n a n n +-=-+-+,则{}n a 的最小的一项是( ) A. 5a B. 6aC. 7aD. 8a【答案】A 【解析】 【分析】利用配凑法将题目所给递推公式转化为112325n n a a n n +=+--,即证得25n a n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭为首项为7-,公差为1的等差数列,由此求得25na n -的表达式,进而求得n a 的表达式,并根据二次函数的对称轴求得当5n =时n a 有最小值.【详解】由已知得112325n n a a n n +=+--,1725a =--,所以数列25n a n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭为首项为7-,公差为1的等差数列,7(1)825na n n n =-+-=--,则(25)(8)n a n n =--,其对称轴10.55.252n ==.所以{}n a 的最小的一项是第5项.故选A. 【点睛】本小题考查由数列的递推公式求数列的通项公式,考查二次函数求最值的方法,属于中档题.11.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线2222:1y x C a b -=(0,0)a b >>的一条渐近线与22(2)(1)1x y -+-=相切,则ba=( ) A.43B.34C.169D.916【答案】B 【解析】 【分析】符合条件的渐近线方程为0by ax -=,与圆相切,即d=r ,代入公式,即可求解【详解】双曲线C 的渐近线方程为0by ax ±=,与圆相切的只可能是0by ax -=,所以圆心到直线的距离1r ==,得34a b =,所以34b a =,故选B 。
匿暑国国詈婴图均瞅片芒芯怎曼;春归,售霾中行$~目芯扑高三数学考试本试书湍分l50分芍试用吟l为分钟.注覃事项l.本冬漏分ISO分肴认叶阔Ito..什.芩篷俞先朴t 己的1l名准*汪+填耳在议是尾和芩趟卡上升朴准舟让今豪外竭帖觞在冬髦十上的劝丈仕置2斗扑遍的竹答每小趟遠主答食启,用2B伺怎把芩越十上吟应遍屑的芩食绰号濠"·笃雇试趋息草镐最和芩遍卡上的非冬越巴拭均尤蚊3.`i斗抄趟妗怍答用薹宇芯直岭答儿子是卡上叶鱼的答趟区域内为在试趟息阜编纸和各是卡上的.芯趟邕域均儿故4骨仗灶众后,合抖本仗是患妒各趋卡一并上文透择冠太麓共1小蠼蕃小遁5分共功分在崎小翘给出的四个选项中只宥一项最符合麾目妻求的I.e知鬟合仁1,1夕一七心)B叩(.-m)丘{+2))>O)若AUB=R 剂实效的II(位苠Ill 是入(九+-ll.(一”C.(1.3)0.[一1.3]2.吝夏m-%心-扣(o“叶),是纯虔孜附tm勿一入组":包C.一也2S,.e知讷数,-1,.-1)为奇丙败J1l 函败y-/(z)+1的Ill象入关千点(I.I)叶杯a 关于点(I.1)对你C.关于点(1.l)对杯1l关于点(1.11月杯夕土,.过隽l1lC,-+=1的中心作立找{交厥l1l于P.Q钙红.F是C的一个集点·附APFQ风长的最小"..伉为^·161`“ C. l2DIO5在交闾Ill边形ABCD中.AB一CD一3,£,P分别是心8C上的点·JlEF=几“,ED一BF·氏一1•2怜lAB与CD税咸角的余孜值为八2e.了C.+n 斗&巳知示敷I(0-“n("叶)g(9-四(叶f)若对任Jil的蠢托(贯...J 江>b时瓜)一/(6)<4('4)g(让)佩成立说实败m的默Ill范印为八(句恃)且(H 祒]C.行·皆)第1真(共4黄·吐g.如Ill/Ji禾.正方休的棱长为几以其所有荀的中心为DI点的多面体为正^面休吝蛉0能在此正A蔽休内自由转动则环0半径的最大位为^且,叶C. 几D.一8,已知们,.>”..成萼比效列漓足..+.. +.,+",(o+“>+·,y.lJ...>1则A .“'义,a..>“C.“'<“>a .“女,二选择惠本惠共3小篡雹小愚`分共18分在氯小霞绘出的迳项中有多嚷符合履11冥求全邸选对的得·分霉分选对的傅撼分分有选憾的得·分'如1!1为在松违吝快餐扩A,B两仲英过的套餐在劝认平霄3个月的钠仔情况伎计图巳知A套餐实出一份叔利20元0套霍卖出一份赦科IO 元田中点A ,,A 心血江妞A 廷管202,年蔚3个月的悄售量点B ,心儿的纵全标分财衷示8套餐伪2·年荀3个月的销胄量,根撰图中Ill 息.下"结论中正崎的悬```立$均有c…一十蜊二鹤量8.效列(?'+I }不是飞I数列蜘C.若妏列(“)为M 数列',.Jl1欢"伈十~”“`.M 孜兴D.若数列(b.}漓足. 1...+.."”)<..勺为常败l,员欢列(..)不是M数列·l).巳知函数I(9-z(已十2)..(,)一(又+?)lo怎赠下升说抉正噙的是A.函数I(怎)在R上麟潭违增8.若对任怠丘又K不等天/(“,);>,/("'-")饭成立则实数.的最个置为C.希数"工)在(0十)上存在晟偏点,.,D.若f(z,)-g(r.)一'(t>0)员的最大鼠为工,"、十”三真空题本暑共3小嫌餐小嫌S分共1$分比.e 知(I+红)'*+(Iz)“8.,妇,叶."汗...+”“辽十生蜘r'"'.JIJ••·-·13.巳知A,8,C是小径为2的噩上三个功点,0若IBCt-,儿则兀·冗冶最大值为,0若IBAIE<o,,),111邧.AC1'l 朵个缸为,,,.e知伽纹八,i-y 响坟n,/+(y-.r-K 心OJl,«<)若病足轰件几在八的上方且几有两条不问的切线被n/Ji截书的饮段长相等JIJ 实欢"的取伉范Ill力,尔2黄(共·页)0.什·¥1)四斛答蠼本履共5小锺,"7分鳞吝攻写出文字说峭任嗣过攫玉演算步鞭IS,(本小赵漓分13分)人工簪能(Al)是一门极富挑战性的科学白诞生以草ll!论和校术日益成熟某公司研兖了一款答题讯抒人参与一场答触授故.若开始基礁分值为m(mEN.)分笱伦答2惠祁答对句1分.仅答刃1贼符0分彝答镶得一1分·符轮的累汁得分为基过分加该轮得分若滇答厄扒晷人答对蔼道题的慨拿均为一褂伦答题相互栈立·哥抡馆束后饥荔人累计徇分为X当x-纭射答题纣束.饥钞人挑战2成功当X一0时答题也结束机"人挑战失败,(l)出m=3囚求机芯人第一轮答题后擘1日得分X的分布列与败学期以(2)当m-“斗求扒晷人在第6抡齐赶坊奴且挑战成功的概廖16.(本小匠漪分15分)巳知凸ABC中角A,B,C的对边分别为“心c c,.ABC的面积为S..-弘(I)若s-,✓百凸"冗为等鞭三角形求它的风长;3(2)苦心•C--求幻nA.五,B.s".(本小髦满分IS分)如Ill在四梭锥P•Al/CD中底薰"汒D是边长为"许正方形PAJ.平llll"妃D,PA一4.点E在侧拔PC上(镶点除外),平面ABE交PD于点F.(I)求证印边形ABEF为夏角幛形(2)若PF=3FD求直坟PC与平面ABEF妖成角的正弦俏.三笫3页(共4页)1&(本小氪滇分"分)巳知双曲坟书-户IOl)的右熄点为P,过AF的Pl交衄C干点A,8,且IABI的垃归,,迅,.(ll*C的方苞(2)若P(-.J't,O),A,I)均在C的右亨t.Jll>ABP的外心幕在y输上欢直线1的方程I寸忙19.(本小艇漓分17分)j 吐五纽毗)稣不应工的最逞败,例如(•l=2心-`(1]•1对于谄饮肛)若存l腺在mER.m《Z使符/(m)•/((..p则称iii数/()是Oiii欢“.(I)井断丙效I”)一釭工从工)一1和,心1是书是nili坟,(�)设iii攸f")是定义在R上的闪朗函效.其最小正JII阴是T若I(工)不是飞谩蚁.求T的最小优,(3)若函数f")一”卫.处ll函效伸求.的取饥花句上价`页(共4页)日七`.名参考答案LC 织合J\=位·旧-心-S <O}=(一],5),B ={.r l <.,·-m)心一(111+2)]>0)=(一=.m )U (m +2.十~).若J\U B =R,叫'n>-l ,解得mE(-13)故选C .m +2<52.Atan 2()=产言()=-组故选A.3 c 3sin 0-+=0令5因胪=s m()一奇+(cosO叶),是纯瑶数所以{所以SIIl0=奇cosO =-+tan0=-十所以4CO S ()一下#0`J函数y =f <x 一l )为奇函数,图象关于(0,0)对称.则函数y =f (:i .)关于(-1,0)对称,所以函数y =f (:i ·)十]的图象关千(-1,1)对称.故选C.4.B 设C的另一个焦点为F勹根据椭圆的对称性知I PFI = IQF'I,所以L:c,.PFQ的周长为I PFI + I Q FI + I PQI =I Q 'I + I QFI + I P QI =8+ I P QI ,当线段PQ为椭圆短轴时,IPQI有酘小值6.所以么PFQ的周长的品小值为J4.故选B .5.C AE BG.. A E BF,.-,.. BG B F 作EGIIA B父BD 于G 如图,连接FG,则一-=一-义一-=-:,所以一-=-勹所以E D C D '�E D FC 'U"AC D F C AE BF 1 FG//CD ,所以乙FGE是/\B与CD所成的角或其补角/\B=CD =3.一-=--=—,所ED F C 2 FC = l .在么EFC 中,cos乙FC E =8.. EG _ ED _ 2 �� _ �FG _ BF_ 1 以一一=--=-;:;-E C = 2一-=一-=- AB AD 3. v v -· C D BC 3 ',所以FG 2+EG2-E户ZFG• EC 选C .沪+12一(屈)2 1] 2X2X l=-一,所以AB 与C D )所成角的余弦值为一.故4.,,,,,.. --'---,,,,-,.. """,_ = 4 ADc6.D 当正>1)时.由.f位)-.I .(b)<g(2«) -f.,, (2b)得f(a)-g(2a)<J(b)-g(2t,).所以Ii 釭)=.l(x)-K(2x) = s in (2.r +气-.(.f =.ff s i n(.,一工穴6 co ,加十6)=墨n(2,12)在.r E G -m ,m ]上单调递减,小妨设2.,12 -一=I 则问题转化成h (1) 23穴12 —-2m;;a,,-¼+2krr,2硕sin I在1E( 23六六节-2m,2m 一百)上单悯递减,所以穴3亢17六2m -一<-+2k 穴,其中k E Z,解得..!!.<m ;;;;;一.故选D .l 2---22 24 2m -玉>竺-2m12� 12B7· 根据图形,在正方体中易知正八面体的棱长为JF?广;亿汀=孕,如图,存正八面体中连接/\F,DB,CE ,可得AE D B .CE 互相誰直平分,存R 心AO D中.A U=坏了=方飞(孕)2-(句=§则该止八面体的体积V =2]瓦屈乔万万瓦2X -X 产了行气,该八面体的表面积S =8X 丁X 行)=3万.设正八而体的内切球半径为1因为+s r =V ,J:,泛q 甲,则(l +q +#+心q =叮(l +q +q 叩,所以"•I =…气琴沪>]即(l +q 8``户-、二+q 开心q 一(l +q +汀>0,即l +q +岈+c/<O ,令f(.r )=.,·3+2.r 2十.r +l./(.r)=3.r 2""-\:;I [ I即一X3.fI • r =—,解得r =一.故选B .3 2 28.D 设公比为q,则a,O+q+q2+<()=[a,(q+q i十矿))2,则(l+q+q2 +q1) =a, q 2 (I +q++4x + l = (x + l) (3:i· + J).故xE (-oo . -1) U (--}-+oo )时.J'(x)>O -x E (-1,一+)时,f (.,)<O .故f (.r)存(-OO .- l),(--1 ,十oo )上单调递增存3 I " " J '.., � -. •� J '.., "'-�'"'\ 3 (-l -.l.)上单调递减且f (-1)=-1+2-l+1=1,j .(--1 \ r I \'3 3)=(-寸+2X (-十)2+(叶)+l =簪>0,作f(.1)的图象如图所示,结合图象可知,q<-l ,又山>J.所以(,,<O.则a,>(/,护,所以(l,<幻心<a,.a,>a,,"卢<(l,故选D.yDF-2`r9.BC 根据统计图可得B 3`儿的纵坐标之和显然最大·故3月A 、B 两种套餐的总销售垃品多.故A错误.13止矿。
2019-2020年高三二模数学试题 含答案一、填空题(每小题4分,共56分)1.已知集合{}{}221,,0,1<<=-=x x B a A ,若,则实数的取值范围是 2.函数cos ()sin ()y x x ππ22=+-+44的最小正周期为 . 3.在等差数列中,已知则 .4.若,是直线的倾斜角,则= .(用的反正切表示) 5.设(i 为虚数单位),则 .6.直角坐标系内有点A (2,1),B (0,2),将线段绕直线旋转一周,所得到几何体的体积为 .7.已知平面向量,若,则8.设,行列式34210231D -=xa 中第3行第2列的代数余子式记作,函数的反函数经过点,则a= .9.某学生参加3门课程的考试。
假设该学生第一门、第二门及第三门课程取得合格水平的概率依次为,,且不同课程是否取得合格水平相互独立。
则该生只取得一门课程合格的概率为 .10.已知是椭圆上的一点,为椭圆的左、右焦点,则的最小值为 . 11.已知是等差数列,设.某学生设计了一个求的算法框图(如图),图中空白处理框中是用的表达式对赋值,则空白处理框中应填入:←____________.12.不等式对一切非零实数均成立,则实数的范围为13.平面直角坐标系中,为坐标原点.定义、两点之间的“直角距离”为1212(,)d P Q x x y y =-+-,已知点,点M 是直线30(1)kx y k k -++=?上的动点,的最小值为 .14.当为正整数时,用表示的最大奇因数,如,设(1)(2)(3)(4)(21)(2)n n n S N N N N N N =+++++-+K ,则数列的前项和的表达式为 .二、选择题(每小题5分,共20分)15.已知,是两条不同的直线,是一个平面,以下命题正确的是( ) (A ) 若, , 则; (B )若, , 则 ; (C )若, , 则 ; (D ) 若, , 则 ;16.以下是科学家与之相研究的领域不匹配的是( ) (A )笛卡儿—解析几何; (B )帕斯卡—概率论;(C )康托尔—集合论;(D )祖暅之—复数论;(第11题图)17.已知各项均不为零的数列,定义向量,,. 下列命题中真命题是( ) (A) 若总有成立,则数列是等差数列(B) 若总有成立,则数列是等比数列 (C) 若总有成立,则数列是等差数列(D) 若总有成立,则数列是等比数列 18.方程的正根从小到大地依次排列为,则正确的结论为( ) (A )(B ) (C ) (D )三、解答题(12+14+14+16+18,共74分)19.已知向量()()wx a b wx a sin 3,1,1,cos 1+=+=(为常数且),函数在上的最大值为.(1)求实数的值;(2)把函数的图象向右平移个单位,可得函数的图象,若在上为增函数,求的最大值.20.已知三棱柱的侧棱与底面垂直,11,,AA AB AC AB AC M ===⊥是的中点,是的中点,点在上,且满足(1)证明:;(2)当取何值时,直线与平面所成的角最大?并求该角的最大值的正切值。
2012-2013学河北省石家庄一中高三暑期第二次考试数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共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.每小题选出答案后,请填涂在答题卡上.2.(5分)设向量=(1,2),=(﹣2,y),若∥,则|3+2|=()|3+2|=3.(5分)已知函数是奇函数,则=()解:∵函数,即,,=4.(5分)“”是“(x+2)(x﹣1)≥0”的()可得≥0,可得5.(5分)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,,则=()中,∵A==sinB=sinA=则由正弦定理得:=,6.(5分)(2009•天津)已知函数的最小正周向左平移个单位长度向右平移向左平移个单位长度向右平移由周期函数的周期计算公式:7.(5分)下列四种说法中,错误的个数是()①A={0,1}的子集有3个;②命题“存在”的否定是:“不存在;③函数f(x)=e﹣x﹣e x的切线斜率的最大值是﹣2;=2”的否定是对任意的﹣(时,即=2﹣2x围成的三角形的面积为×1×=9.(5分)(2010•江西)等比数列{a n}中,a1=2,a8=4,函数f(x)=x(x﹣a1)(x﹣a2)…810.(5分)(2011•淮南一模)已知点G是△ABC的重心,(λ,μ∈R),若∠A=120°,,则的最小值是()由三角形重心的性质可得,,设,结合基本不等式可求解:由向量加法的三角形法则及三角形重心的性质可得,∵∠A=120°,==即的最小值为==11.(5分)(2012•乐山二模)若函数f(x)的导数为f′(x)=﹣x(x+1),则函数f(log a x).×≤0x≤0∴,12.(5分)设f(x)是定义在R上的偶函数,且f(2+x)=f(2﹣x),当x∈[﹣2,0)时,f(x)=﹣1,若在区间(﹣2,6)内的关于x的方程f(x)﹣logg a(x+2)=0(a ,=﹣1=﹣﹣二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.请将答案填在答题纸相应的空内.13.(5分)已知,且,则= .sin=﹣,,.==2×(﹣)14.(5分)(2011•湖南)在边长为1的正三角形ABC中,设,则= ﹣.,用表示出来,利用向量的数量积的运算法则和定义式即可求得,∴D﹣故答案为﹣.15.(5分)已知函数f(x)=在区间(﹣2,+∞)上为增函数,则实数a的取值范围是a>.==a+>.16.(5分)函数f(x)的定义域为D,若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)≤f (x2),则称函数f(x)在D上为非减函数.设函数f(x)为定义在[0,1]上的非减函数,且满足以下三个条件:①f(0)=0;②f(1﹣x)+f(x)=1x∈[0,1];③当时,恒成立.则= 1 .③当时,),结合)≥,又由[,=),时,)≥,,恒成立,),(=),=1,]恒成立,是解答本题的关键.三、解答题:本大题共6小题,共70分.请将解答过程书写在答题纸上,并写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)(2010•江苏)在平面直角坐标系xOy中,点A(﹣1,﹣2)、B(2,3)、C(﹣2,﹣1).(1)求以线段AB、AC为邻边的平行四边形两条对角线的长;(2)设实数t满足()•=0,求t的值..从而得:AD=)由题设知:)•从而得:,,得:(方法一)由题设知.、BC=;)由题设知:)•,所以,,18.(12分)已知p:对任意m∈[﹣1,1],不等式恒成立;q:存在x,使不等式x2+ax+2<0成立,若“p或q”为真,“p且q”为假,求a的取值范围.得,解得假,则真,则19.(12分)设函数(1)求f(x)的最小正周期;(2)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,,求b,c的长.=)=,即,解得.20.(12分)设函数f(x)=x﹣ae x﹣1.(Ⅰ)求函数f(x)单调区间;(Ⅱ)若f(x)≤0对x∈R恒成立,求a的取值范围.21.(12分)ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,<C<,且.(1)判断△ABC的形状(2)若,求的取值范围、,又由因为)由值范围,进而求出))因为22.(12分)(2012•湘潭三模)抛物线y=g(x)过点O(0,0)、A(m,0)与点P(m+1,m+1),其中m>n>0,b<a,设函数f(x)=(x﹣n)g(x)在x=a和x=b处取到极值.(1)用m,x表示y=g(x)并比较a,b,m,n的大小(要求按从小到大排列);(2)若,且过原点存在两条互相垂直的直线与曲线y=f(x)均相切,求y=f(x).,两条切线垂直,即可求得函数解析式.﹣()+mnx﹣)又切线过原点,故﹣)﹣(=0=,≥8,∴,…(。
2020 年石家庄市高中毕业班第二次模拟考试高三数学 ( 理科)注意事项:1.本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分,答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上 .2.回答第 I 卷时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑 . 如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号 . 写在本试卷上无效 .3.回答第 II 卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效 .4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回 .第 I 卷( 选择题 60 分)一、选择题:本大题共12 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. 已知集合A. B.M={5, 6, 7 }C., N={5, 7, 8 }D.,则2.若 F(5 ,0) 是双曲线(m 是常数)的一个焦点,则 m的值为3.已知函数 f(x) ,g(x) 分别由右表给出,则,的值为A. 1B.2C. 3D. 44.的展开式中的常数项为A. -60B. -50C. 50D. 605.的值为A. 1B.C.D.6.已知向量a=(1,2),b=(2,3),则是向量与向量n=(3,-1)夹角为钝角的A. 充分而不必要条件B.必要而不充分条件C. 充要条件D.既不充分也不必要的条件7.—个几何体的正视图与侧视图相同,均为右图所示,则其俯视图可能是8.从某高中随机选取 5 名高三男生,其身高和体重的数据如下表所示:根据上表可得回归直线方程,据此模型预报身高为172 cm 的高三男生的体重为A. 70.09B. 70.12C. 70.55D. 71.059.程序框图如右图,若输出的 s 值为位,则 n 的值为A. 3B. 4C. 5D. 610.已知a是实数,则函数_的图象不可能是11.已知长方形ABCD,抛物线l以CD的中点E为顶点,经过A、B两点,记拋物线 l与AB边围成的封闭区域为M.若随机向该长方形内投入一粒豆子,落入区域的概率为 P. 则下列结论正确的是A. 不论边长 AB, CD如何变化, P 为定值;B.若- 的值越大, P 越大;C. 当且仅当 AB=CD时, P 最大;D.当且仅当AB=CD时,P最小.M12.设不等式组表示的平面区域为D n a n表示区域 D n中整点的个数 ( 其中整点是指横、纵坐标都是整数的点),则=A. 1012B. 2020C. 3021D. 4001第 II卷(非选择题共90分)本卷包括必考题和选考题两部分,第13 题? 第 21 题为必考题,每个试题考生都必须作答 . 第 22 题?第 24 题为选考题,考生根据要求作答 .二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.13.复数(i为虚数单位 ) 是纯虚数,则实数 a 的值为 _________.14.在ABC 中,,,则 BC 的长度为 ________.15.己知 F1 F 2是椭圆( a>b>0) 的两个焦点,若椭圆上存在一点P 使得,则椭圆的离心率 e 的取值范围为 ________.16.在平行四边形 ABCD中有,类比这个性质,在平行六面体中 ABCD-A 1 B1 C1 D1中有=________三、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.( 本小题满分 12 分)已知 S n是等比数列 {a n} 的前 n 项和, S4、S10、S7成等差数列 .(I )求证而a3,a9,a6成等差数列;(II)若a1=1,求数列W{a3n}的前n项的积.18.( 本小题满分 12 分)我国是世界上严重缺水的国家之一,城市缺水问题较为突出 . 某市为了节约生活用水,计划在本市试行居民生活用水定额管理(即确定一个居民月均用水量标准?用水量不超过 a 的部分按照平价收费,超过 a的部分按照议价收费). 为了较为合理地确定出这个标准,通过抽样获得了 100 位居民某年的月均用水量 ( 单位 :t) ,制作了频率分布直方图,(I)由于某种原因频率分布直方图部分数据丢失,请在图中将其补充完整;(II)用样本估计总体,如果希望 80%的居民每月的用水量不超出标准 &则月均用水量的最低标准定为多少吨,并说明理由;(III) 若将频率视为概率,现从该市某大型生活社区随机调查 3 位居民的月均用水量 ( 看作有放回的抽样),其中月均用水量不超过(II) 中最低标准的人数为x,求x 的分布列和均值 .19.( 本小题满分 12 分)在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面ABB1A1为矩形,AB1交于AB=1,, D 为AA1中点, BD与点0,C0丄侧面 ABB1A1(I )证明:BC丄AB1;(II)若OC=OA,求二面角C1-BD-C的余弦值.20.( 本小题满分 12 分)在平面直角坐标系中,已知直线l:y=-1 ,定点 F(0 ,1) ,过平面内动点 P 作 PQ丄 l 于 Q点,且?(I )求动点P的轨迹E的方程;P 的纵坐标(II)过点P作圆的两条切线,分别交x 轴于点 B、 C,当点y0>4 时,试用 y0表示线段 BC的长,并求PBC面积的最小值 .21.( 本小题满分 12 分)已知函数( A, B R, e 为自然对数的底数),.(I )当 b=2 时,若存在单调递增区间,求 a 的取值范围;(II)当a>0时,设的图象C1与的图象C2相交于两个不同的点P、Q,过C1于点,求证.线段PQ的中点作 x 轴的垂线交请考生在第 22? 24 三题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.( 本小题满分 10 分) 选修 4-1 几何证明选讲已知四边形ACBE,AB交 CE 于 D 点,,BE2=DE-EC.( I ) 求证 :;( I I ) 求证: A、E、B、 C 四点共圆 .23.( 本小题满分 10 分) 选修 4-4 坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,以 O 为极点, X 轴的正半轴为极轴,取与直角坐标系相同的长度单位建立极坐标系. 曲线 C1的参数方程为:(为参数);射线C2的极坐标方程为:, 且射线 C2与曲线 C1的交点的横坐标为(I )求曲线C1的普通方程;(II)设 A、 B为曲线 C1与 y 轴的两个交点, M为曲线 C1上不同于 A、 B 的任意一点,若直线 AM与 MB分别与 x 轴交于 P,Q 两点,求证 |OP|.|OQ| 为定值 .24.( 本小题满分 10 分) 选修 4-5 不等式选讲设函数(I) 画出函数(II)若不等式,的图象;恒成立,求实数 a 的取值范围.2020 年石家庄市高中毕业班第二次模拟考试高三数学 ( 理科答案 )一、选择题:本大题共12 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.1-5 CDADB 6-10 ABBCB 11-12 AC二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.13.114. 1 或 215.1,116. 24( AB 2AD 2AA12 ) .三、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. 解:(Ⅰ) 当 q 1 , 2S 10 S 4 S 7所以 q1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ..2 分2a 1 1 q 10a (1 q 4 ) a 1 1 q 7由2S 10S 4 S 7 , 得11 q1 q 1 qQ a 10, q 1 2q 10q 4 q 7, ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ .4 分2a 1 q 8 a 1q 2 a 1q 5 ,2a 9a 3 a 6 ,所以 a 3, a 9, a 6 成等差数列 .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6 分( Ⅱ ) 依 意 数列a n 3的前 n 的 T n ,T n = a 13 a 23 a 33 K a n 313 q 3 ( q 2 )3 K ( q n 1 )3 = q 3 (q 3 )2 K (q 3 )n 1 (q 3 )1 2 3K (n 1) =( q 3)n(n 1)2,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 8 分又由(Ⅰ)得 2q 10q 4 q 7 ,2q6q31 0 ,解得 q31(舍),q31. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 10 分21n n 12所以 T n2.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ .12 分18. 解: (Ⅰ)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 分(Ⅱ)月均用水量的最低 准 定 2.5 吨 . 本中月均用水量不低于 2.5 吨的居民有 20 位,占 本 体的 20%,由 本估 体,要保 80%的居民每月的用水量不 超 出 准 , 月 均 用 水 量 的 最 低 准 定 2.5 吨 . ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6 分(Ⅲ)依 意可知, 居民月均用水量不超 (Ⅱ)中最低 准的概率是4,X ~ B(3, 4) ,55P( X 0) (1)31 P( X 1) C 314 (1) 2 12 5 1255 5125P( X 2) C 32 (4 )2( 1 ) 48 P( X 3) ( 4 )364⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 8 分5 51255125分布列X0 12 3 P1 12 48 64125 125125 125⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 10分E( X ) 3412⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 分5519. 解:(Ⅰ)因 ABB 1A 1 是矩形,D AA 1 中点, AB1 , AA 12 ,AD 2 ,2所 以 在 直 角 三 角 形 ABB 1中 , tan AB 1 BAB 2BB 1 ,2 在 直 角三 角 形 ABD 中 , tan ABDAD 2AB 1 2 ,所以 AB 1 B = ABD ,又 BAB 1AB 1 B 90o ,BAB 1ABD90o ,所以在直角三角形 ABO 中,故 BOA 90o ,即 BDAB 1 , ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3分又因 CO 侧面 ABB 1 A 1 , AB 1 侧面 ABB 1 A 1 , 所以 CO AB 1 所以, AB 1面 BCD , BC 面 BCD ,故 BC AB 1 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 分(Ⅱ) 解法一:如 ,由(Ⅰ)可知,OA, OB, OC 两两垂直,分 以 OA, OB, OC x 、 y 、 z 建立空 直角坐 系 O xyz .在RtVABD中 , 可求得OB6, OD6 , OC OA3 ,363在 RtVABB 1 中,可求得 OB 12 3 ,3故D 0,6,0 , B 0,6,0, C 0,0,3 ,633B 12 3,0,03uuur6,0 uuur6 , 3uuur 2 3 , 6,0所以 BD0,, BC0, , BB 123 333uuuur uuur uuur 2 3 , 2 6 , 3 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 8 分 可得, BC 1 BC BB 13 3 3uuur uuuur平面 BDC 1 的法向量 mx, y, z , m BD0,m BC 1 0 ,23 x 2 6 y3z 0即333,取 x 1, y0, z 2 ,6y 02m 1,0,2 ,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 10 分又 面 BCD n 1,0,0 , 故 cos m, n15 ,55所以,二面角C 1BD C 的余弦5 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 12 分 5解法二: 接 CB 1 交 C 1B 于 E , 接 OE ,因CO侧面 ABB1 A1,所以BD OC ,又BD AB1,所以BD面 COB1,故BD OE所以EOC 二面角C1BD C 的平面角⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 分BD6, AB13, AD AO1, OB12AB12 3 , 2BB1OB1233OC OA 1AB13,33在 RtVCOB1中, B1C OC 2OB121415,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 分333又EOC OCE cos EOC OC 5 ,CB15故二面角 C1 BD C 的余弦 5 .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 12 分520.解:(Ⅰ) P x, y , Q x, 1 ,uuur uuur uuur uuur∵QPgQF FP gFQ ,∴ 0, y 1 g x,2x, y 1 g x, 2 .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2分即 2 y 1x2 2 y 1 ,即x2 4 y ,所以点 P 的迹 E 的方程x2 4 y .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4分(Ⅱ)解法一: P (x0 , y0 ), B(b,0), C(c,0),不妨 b c .直 PB 的方程:y y0( x b) ,化得y0 x( x0b) y y0 b0 .x0 b又心 (0, 2) 到 PB 的距离2,2( xb)y0b2,y02(x0b)2故 4[ y02( x0 b)2 ]4( x0b)24( x0b) y0 b y02b 2,易知 y0 4 ,上式化得( y0 4) b2 4 x0 b 4 y00 ,同理有 ( y04)c24x0c 4 y0 0 .⋯⋯⋯⋯ 6 分所以b c4x0 ,bc 4 y0,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 8 分y04y0 4(b c)216(x2y2 4 y).000( y04)2因 P (x0 , y0 ) 是抛物上的点,有 x02 4 y0,(b c)216y02,b c4y04.⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 10 分( y04)2y0所以 S PBC 1(b c)y0 2 y0y02[( y04)168] 2y04y044 16832 .当 ( y04) 216 ,上式取等号,此x042, y0 8 .因此 S PBC的最小32.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 12 分解法二: P(x0 , y0 ) ,y0x02, PB 、 PC 的斜率分k1、k2,4PB :y x02k1 ( x x0 ) ,令 y0得x B x0x02,同理得 x C x0x02;44k14k2所以 | BC | | x B x C| |x02x02|x02|k1k2 | ,⋯⋯⋯⋯⋯ 6分4k24k14k1 k2下面求 | k1k2 | ,k1 k22| k1 x0 2x02|由 (0, 2) 到PB :y x0k1( x x0 ) 的距离2,得4 2 ,4k121因 y0 4 ,所以 x0216 ,化得 ( x024)k12x0(4x02)k1( x02)2x020 ,24同理得 ( x024)k22x0(4x02)k2( x02)2x020 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8分24所以 k1、 k2是 ( x024) k 2x0(4x02) k( x02) 2x020 的两个根.24x 0 x 024)x 2)22 2 x 021)(2 ( 0 x 0x 0 (所以 k 1k 2,k 1k 2 416 ,x 024x 02 4x 024| k 1 k 2 |(k 1 k2 ) 24k 1k 2x 02, |k 1 k 2 |1,x 024k 1k 2x 02116| xx|x 02|k1k2 |x 02 1 y1 4 y 0 ,⋯⋯⋯⋯⋯ 10 分BC4k 1k 24 x 021y 0 1 y 0 4164所以 S PBC1| BC | y 02 y 0 y 0 2[( y 0 4)16 48]2y 0 4y 04 16832 .当 ( y 0 4) 2 16 ,上式取等号,此 x 0 4 2, y 0 8 .因此 S PBC 的最小 32. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 12 分21. 解 : (Ⅰ)当 b2 ,若 F (x)f ( x) g( x)ae 2 x 2e x x ,F (x) 2ae 2 x2e x 1 ,原命 等价于 F (x)2ae 2x2e x 1⋯0 在 R 上有解.⋯⋯⋯⋯⋯ 2 分法一:当 a ⋯0 , 然成立;当 a0 , F ( x)2ae 2x 2e x1 2a(e x1 )2 (1 1 )1 12a 2a∴ (10 ,即 a 0 .)22a 合所述a1.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 分2法二:等价于 a1 ( 1)2 1 在 R 上有解,即2 e xe x∴ a1.⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 分2,x 2x1(Ⅱ) P( x 1, y 1 ), Q (x 2 , y 2 ) ,不妨 x 1x 2x 0 ,2ae2x2bex2x 2 , ae2 x 1bex1x 1 ,两式相减得: a(e 2 x 2 e 2 x 1) b(e x 2e x 1 ) x 2 x 1 ,⋯⋯⋯⋯⋯ 7 分整理得x 2 x 1x 2 x 1 a(e x 2e x 1)(e x 2e x 1)b(e x 2 e x 1 )⋯ a(e x 2e x 1 )g2e 2b(e x 2e x 1)x2x 2 x 1x 1⋯2ae 2b ,于是ex2ex1x 2x 1x 2 x 1xx 1x 2 x 1f ( x 0 ) ,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 9 分e 2⋯2ae2 be 2xxe 2e 1x 2x 1x 2 x 1x 2x 1x 2 x 1而e2e2xe xx x1e21e 2 1tt令 txx 0 , G (t)e 2 e 22 1ttttG (t ) 1 e 2 1 e 2 1 12e 2 e 22 2 2t ,1 0 ,∴y G (t) 在 (0,) 上 增,ttttG(t)e 2 e 2t G(0) 0 ,于是有 e 2e 2t ,t即 e t 1 te 2 ,且 e t1 0 ,t t∴e21,e t 1即 f ( x 0 ) 1.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 12 分考生在第 22~ 24 三 中任 一 做答,如果多做, 按所做的第一 分22. 修 4-1几何 明明: ( Ⅰ) 依 意,DEBE , 11 ,BEEC所以 DEB : BEC , ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 分 得 3 4,因 4 5 ,所以 35 , 又 26 ,可得 EBD :( Ⅱ) 因ACD . ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 分因 EBD : ACD ,所以EDBD , 即 ED AD , 又 ADECDB , ADE : CDB ,AD CD BD CD所以 48 ,⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 7 分因 1231800 ,因 2 78 ,即 274 ,由 ( Ⅰ ) 知 35 ,所以1745 180 0 ,即 ACBAEB 1800 ,所以 A 、 E 、 B 、 C 四点共 . ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 10 分 23. 修 4-4 :坐 系与参数方程2x2解: ( Ⅰ) 曲 C 1 的普通方程 2y 1 ,射 C 2 的直角坐 方程 yx( x 0) ,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 分可知它 的交点6 , 6 ,代入曲 C 1 的普通方程可求得 a 2 2 .3 32所以曲 C 1 的普通方程xy 2 1. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 分2( Ⅱ) | OP | | OQ | 定 .由 ( Ⅰ ) 可知曲 C 1 ,不妨AC 1 的上 点,M (2 cos ,sin ) , P(x P ,0) , Q ( x Q ,0) ,因 直 MA 与 MB 分 与 x 交于 P 、 Q 两点,所以 K AMK AP , K BM K BQ , ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 7 分由斜率公式并 算得x P12 cos, x Q 2 cos, sin1sin所以 | OP | |OQ | x P x Q2. 可得| OP | | OQ |定 . ⋯⋯⋯⋯⋯ 10 分24.修 4-5 :不等式解 : ( Ⅰ) 由于 f ( x)3x7,x 2,⋯⋯⋯⋯ 2 分3x5x 2.函数的象如所示 : (略)⋯⋯⋯⋯⋯ 5 分( Ⅱ) 由函数y f ( x) 与函数y ax 的象可知 ,当且当1a 3, 函数 y ax 的象与函数y f ( x)象没有交2点, ⋯⋯⋯⋯⋯ 7 分所以不等式 f (x) ax 恒成立,a 的取范1 ,3. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 分2。
『高考真题·母题解密』『分项汇编·逐一击破』专题06比较大小【母题来源】2020年高考数学天津卷【母题题文】设,则的大小关系为()0.80.70.713,,log 0.83a b c -⎛⎫=== ⎪⎝⎭,,a b c A. B. C. D. a b c <<b a c <<b c a <<c a b<<【答案】D【试题解析】利用指数函数与对数函数的性质,即可得出的大小关系.,,a b c 【详解】因为,,,0.731a =>0.80.80.71333b a-⎛⎫==>= ⎪⎝⎭0.70.7log 0.8log 0.71c =<=所以.故选:D.1c a b <<<【命题意图】本题考查的是有关指数幂和对数值的比较大小问题,在解题的过程中,注意应用指数函数和对数函数的单调性,确定其对应值的范围.【命题方向】这类试题在考查题型上主要以选择题的形式出现.试题难度不大,多为低档题,是历年高考的热点.考查对简单函数单调性的理解及不等式的有关知识;常见的命题角度有:与常用基础函数如:幂函数、指数函数、对数函数等知识结合.【方法总结】比较指对幂形式的数的大小关系,常用方法:(1)利用指数函数的单调性:,当时,函数递增;当时,函数递减;x y a =1a >01a <<(2)利用对数函数的单调性:,当时,函数递增;当时,函数递减;log a y x =1a >01a <<(3)借助于中间值,例如:0或1等.1.【2020·天津九校高三下学期4月联考】设,,则().0.5log 0.8a = 1.10.8b log =0.81.1c =A. B. b a c <<b c a <<C. D. a b c <<a c b<<【答案】A 【解析】【分析】结合指数和对数函数的单调性分别与0和1比较,易得,,,所以.0a 1<<b 0<c 1>b<a<c 【详解】解:因为0.50.50.50log 1a log 0.8log 0.51=<=<=所以 故选A1.1 1.1b log 0.8log 10=<=0.80c 1.1 1.11=>=b<a<c 【点睛】本题考查了指数和对数函数性质的运用,在指数和对数比较大小过程中一般先比较与0,1的大小关系.2.【2020·天津市北辰区高三高考模拟】已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递增,则三个数,,的大小关系为()A. B.C.D.【答案】C 【解析】【分析】根据奇偶性得:,通过临界值的方式可判断出自变量之间的大小关系,再利用函数的单调性得到的大小关系.【详解】;,即:为偶函数又在上单调递增,即本题正确选项:【点睛】本题考查利用函数单调性判断大小的问题,关键是能够利用奇偶性将自变量变到同一单调区间内,再通过指数、对数函数的单调性,利用临界值确定自变量的大小关系.3.【2020·天津市北辰区2020届高三第一次诊断测试】已知函数的定义域为,且函数()y f x =(),ππ-的图象关于直线对称,当时,(其中是()2y f x =+2x =-()0,x π∈()ln 'sin 2f x x f xππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭()'f x 的导函数),若,,,则的大小关系是( )()f x ()log 3a f π=13log 9b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭13c f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,,a b c A B. C. D. b a c >>a b c>>c b a>>b c a>>【答案】D 【解析】【分析】求出,可得的值,能确定的解析式,分类讨论可确定的符号,可得在()'f x '2f π⎛⎫ ⎪⎝⎭()'f x ()'f x ()f x 上递增,再利用指数函数、对数函数的单调性比较的大小关系,结合函数的奇()0,π13log 32ππ、、()f x 偶性与单调性可得结果.【详解】,,()ln 'sin 2f x x f x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ()''cos 2f x f xx ππ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭,,'2'cos 2222f f πππ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()'2cos f x xx π=-当时,;当时,,2x π≤<π()2cos 0,'0x f x ≤>02x π<<()2,2cos 2,'0x f x x π><∴>即在上递增,的图象关于对称,()f x ()0,π()2y f x =+ 2x =-向右平移2个单位得到的图象关于轴对称,()2y f x ∴=+()y f x =y 即为偶函数,,,()y f x =()()13log 922b f f f ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭0log 1log 3log 1ππππ=<<=,即,,1103212πππ=<<<130log 32πππ<<<<()()132log 3f f f ππ⎛⎫∴>> ⎪⎝⎭即.故选D.b c a >>【点睛】本题主要考查函数的奇偶性、对数函数的性质、指数函数的单调性及比较大小问题,属于难题. 在比较,,,的大小时,首先应该根据函数的奇偶性与周期性将,()1f x ()2f x ()n f x ()f x ()1f x ,,通过等值变形将自变量置于同一个单调区间,然后根据单调性比较大小.()2f x ()n f x 4.【2020·天津市滨海新区三校2020届高三高考数学5月份模拟】已知奇函数f (x )在R 上是减函数,若a =﹣f (1og 3),b =f (),c =f (2﹣0.8),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <cB .a <c <bC .b <c <aD .c <a <b【答案】B【分析】结合函数的单调性及奇偶性进行比较函数值的大小.解:奇函数f (x )在R 上是减函数,∵log 34∈(1,2),0,2﹣0.8∈(0,1),∵a =﹣f (1og 3)=f (log 34),b =f (),c =f (2﹣0.8)=f (),则a <c <b ,故选:B .5.【2020·天津市部分区2020届高考二模】已知,,,则,,的大小3log 0.3a =0.3log 2b =0.23c =a b c 关系是( )A B. C. D. a b c >>b c a>>c b a >>c a b>>【答案】C 【解析】【分析】由题意结合指数函数、对数函数的单调性可知,即可得解.10a b c <-<<<【详解】由题意,,,331log 0.3log 13<=-0.30.30.3log log 2lo 1013g 10=<<-=0.20331>=所以.10a b c <-<<<故选:C.【点睛】本题考查了指数式、对数式的大小比较,考查了指数函数、对数函数单调性的应用,属于基础题.6.【2020·天津市第一百中学2020届高三高考模拟】已知函数是定义在上的偶函数,且在()f x R 上单调递增,则三个数,,的大小关系为[)0,∞+()3log 13a f =-121log 8b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭()0.62c f =A. B. a b c >>a c b >>C. D. b a c >>c a b>>【答案】C 【解析】【分析】根据奇偶性得:,通过临界值的方式可判断出自变量之间的大小关系,再利用函数的单调()3log 13a f =性得到的大小关系.,,a b c 【详解】;,3332log 9log 13log 273=<<=1221log log 838==0.610222<<=即:为偶函数 0.6312102log 13log 8<<<()f x ()()33log 13log 13a f f ∴=-=又在上单调递增,即()f x [)0,+∞()()0.61321log log 1328f f f ⎛⎫∴>> ⎪⎝⎭b a c>>本题正确选项:C【点睛】本题考查利用函数单调性判断大小的问题,关键是能够利用奇偶性将自变量变到同一单调区间内,再通过指数、对数函数的单调性,利用临界值确定自变量的大小关系.7.【2020·天津市第一中学2020届高三下学期第四次月考】已知奇函数,且在()f x ()()g x xf x =上是增函数.若,,,则a ,b ,c 的大小关系为[0,)+∞2(log 5.1)a g =-0.8(2)b g =(3)c g =A. B. C. D. a b c <<c b a<<b a c<<b c a<<【答案】C【解析】【详解】因为是奇函数,从而是上的偶函数,且在上是增函数,()f x ()()g x xf x =R [0,)+∞,22(log 5.1)(log 5.1)a g g =-=,又,则,所以即,0.822<4 5.18<<22log 5.13<<0.8202log 5.13<<<,0.82(2)(log 5.1)(3)g g g <<所以,故选C .b ac <<【考点】指数、对数、函数的单调性【名师点睛】比较大小是高考常见题,指数式、对数式的比较大小要结合指数函数、对数函数,借助指数函数和对数函数的图象,利用函数的单调性进行比较大小,特别是灵活利用函数的奇偶性和单调性数形结合不仅能比较大小,还可以解不等式.8.【2020·天津市东丽区耀华滨海学校高三年级上期第二次统练】已知,则0.20.32log 0.2,2,0.2a b c ===A. B. C. D. a b c <<a c b<<c a b<<b c a<<【答案】B 【解析】【分析】运用中间量比较,运用中间量比较0,a c 1,b c【详解】则.故选B .22log 0.2log 10,a =<=0.20221,b =>=0.3000.20.21,<<=01,c a c b <<<<【点睛】本题考查指数和对数大小的比较,渗透了直观想象和数学运算素养.采取中间变量法,利用转化与化归思想解题.9.【2020·天津市和平区2020届高三高考二模】已知:,,,则a ,b ,c 的11ln 4a =113eb ⎛⎫= ⎪⎝⎭11log 3e c =大小关系为( )A. B. C. D. c a b >>c b a>>b a c>>a b c>>【答案】A 【解析】【分析】利用指数函数,对数函数的性质求解.【详解】因为,,11111ln ln log ln 343e e a c =<=<==1111033eb ⎛⎫⎛⎫<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<=所以a ,b ,c 的大小关系为.c a b >>故选:A【点睛】本题主要考查指数函数,对数函数的性质,还考查了转化问题的能力,属于基础题.10.【2020·天津市河北区高三高考数学一模】已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x )在[0,+∞)单调递增,设a =f (),b =f (log 37),c =f (﹣0.83),则a ,b ,c 大小关系为( )A .b <a <c B .c <b <aC .c <a <bD .a <c <b【答案】C 【解析】根据题意,由偶函数的性质可得c =f (﹣0.83)=f (0.83),又由指数、对数的性质可得0.83<1log 3log 37,结合函数的单调性分析可得答案.根据题意,函数f (x )是定义在R 上的偶函数,则c =f (﹣0.83)=f (0.83),又由f (x )在[0,+∞)单调递增,且0.83<1log 3log 37,则有c <a <b ,故选:C .【点评】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,涉及对数值的大小比较,属于基础题.11.【2020·天津市河北省区2019届高三总复习质量检测】.已知,则13241log 3log 72a b c ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,,的大小关系为( ),,a b c A. B. C. D. a c b <<b a c<<c a b<<a b c<<【答案】A 【解析】【分析】容易得出,再根据对数函数的性质将b 化为与c 同底的对数,即可比较出大01,a <<12,12b c <<<<小.【详解】解:,,,所以.故选A.1312a ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 01a ∴<<244log 3log 9log 71b c ==>=>b c a >>【点睛】本题考查指数与对数大小的比较,考查对数换底公式以及对数函数的单调性,属于基础题.12.【2020·天津市红桥区2020届高三高考二模】已知,,,则( )131log 2a =121log 3b =32log 3c =A. B. C. D. b a c >>a b c>>c b a>>a c b>>【答案】A 【解析】【分析】根据对数函数单调性得到,,,得到答案.01a <<l b >0c <【详解】,,,111333110log 1log log 123a =<=<=112211log log 132b =>=332log log 310c =<=故.b a c >>故选:A.【点睛】本题考查了利用对数函数单调性比较数值大小,意在考查学生对于函数性质的灵活运用.13.【2020·天津高三一模】已知函数.若,,()25x f x x =+131log 2a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭(3log b f =.则a ,b ,c 的大小关系为()()0.26c f =A. B. C. D. a b c >>a c b>>c a b>>c b a>>【答案】D 【解析】【分析】先根据对数函数与指数函数的性质,得到,,再根据函数单调性,即可判13310log log 12<<<0.261>断出结果.【详解】因为,,113333310log 1log log log lo 2g 312=<=<<=0.261>函数与都是增函数,所以也是增函数,2xy =5y x =()25x f x x =+因此,即.故选:D.(()0.21331log log 62f f f ⎛⎫< ⎪<⎝⎭c b a >>【点睛】本题主要考查由函数单调性比较大小,熟记指数函数与对数函数的性质即可,属于常考题型.14.【2020·天津市六校高三上学期期初检测】已知,,,则,,的大ln a π=lg125b =0.31c e ⎛⎫= ⎪⎝⎭a b c 小关系是( )A. B. a b c >>b a c >>C. D. 以上选项都不对c a b >>【答案】B 【解析】【分析】利用指数对数函数的图像和性质确定的范围即得它们的大小关系.,,a b c 【详解】由题得,2ln ln ln 2e a e π<=<=所以.12a <<,2lg125lg102b =>=,0.3011()1c e e ⎛⎫=<= ⎪⎝⎭所以.b a c >>故选:B【点睛】本题主要考查指数函数和对数函数的图像和性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.15.【2020·天津市南开区南开中学高三下学期第一次月考】设,则0.231012143a b og c lg =-==,,a ,b ,c 的大小关系是( )A. B. C. D. a c b<<b c a<<c a b<<c b a<<【答案】A 【解析】【分析】判断每个数的大致范围再分析即可.【详解】,,0.2221,0a >=∴< 331031,13log log b >=∴> ,,故选:A .1410,01lg lg lg c <<∴<< a c b ∴<<【点睛】本题主要考查了函数值大小的关系,属于基础题型.16.【2020·天津高三一模】已知定义在上的函数满足,且函数在上是减函数,若 ,则的大小关系为()A. B.C. D.【答案】A 【解析】【分析】化简,根据指数函数的单调性以及对数函数的单调性分别判断出,的取值范围,结合的单调性与奇偶性即可得结果.【详解】,是偶函数,,,,,,,又因为在上递减,,,即,故选A.【点睛】本题主要考查函数的奇偶性与单调性,以及指数函数与对数函数的性质,属于综合题. 在比较,,,的大小时,首先应该根据函数的奇偶性与周期性将,,,通过等值变形将自变量置于同一个单调区间,然后根据单调性比较大小.17.【2020·天津南开中学高三月考】已知奇函数在上是增函数,若,()f x R 21log 5a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,,则的大小关系为()()2log 4.1b f =()0.82c f =,,a b c A. B. C. D. a b c <<b a c<<c b a<<c a b<<【答案】C 【解析】由题意:,且:,()221log log 55a f f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭0.822log 5log 4.12,122>><<据此:,结合函数的单调性有:,0.822log 5log 4.12>>()()()0.822log 5log 4.12f f f >>即.本题选择C 选项.,a b c c b a >><<【考点】 指数、对数、函数的单调性【名师点睛】比较大小是高考常见题,指数式、对数式的比较大小要结合指数函数、对数函数,借助指数函数和对数函数的图象,利用函数的单调性进行比较大小,特别是灵活利用函数的奇偶性和单调性数形结合不仅能比较大小,还可以解不等式.18.【2020·天津市实验中学滨海分校2020届高三模拟考试(】已知定义在R 上的奇函数满足()f x ,且在区间[1,2]上是减函数,令,,,则(2)()f x f x +=-ln 2a =121(4b -=12log 2c =的大小关系为( )(),(),()f a f b f c A. B. ()()()f b f c f a <<()()()f a f c f b <<C. D. ()()()f c f b f a <<()()()f c f a f b <<【答案】C 【解析】【分析】由满足,且在区间[1,2]上是减函数,确定在上是增函数,再由奇函数()f x (2)()f x f x +=-()f x [1,0]-性质得在上递增,在上单调递增.然后把自变量的值都转化到上,比较大小.()f x [0,1][1,1]-[1,1]-【详解】设,则,又在上递减,1210x x -≤<≤121222x x ≤+<+≤()f x [1,2]∴,而,,∴,即12(2)(2)f x f x +>+11(2)()f x f x +=-22(2)()f x f x +=-12()()f x f x ->-,∴在是递增,12()()f x f x <()f x [1,0]-∵是奇函数,∴在上递增,从而在上单调递增,,()f x ()f x [0,1][1,1]-(0)0f =,,,,ln 2(0,1)a =∈121()24b -==12log 21c ==-()(2)(0)0(0)f b f f f ==-==∴由得,即.10ln 2-<<(1)(0)(ln 2)f f f -<<()()()f c f b f a <<故选:C .【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性.解题关键是确定函数的单调性,难点在于由满足()f x ,且在区间[1,2]上是减函数,确定在上是增函数,然后就是这类问题的常(2)()f x f x +=-()f x [1,0]-规解法,确定出上单调性,转化比较大小[1,1]-19.【2020·天津和平区高三第三次质检】设正实数分别满足,则,,a b c 2321,log 1,log 1a a b b c c ⋅===的大小关系为( ),,a b c A. B. C. D. a b c >>b a c>>c b a>>a c b>>【答案】C 【解析】【分析】把看作方程的根,利用数形结合思想把方程的根转化为函数图象交点的横坐标,则可以利用图象比,,a b c 较大小.【详解】由已知可得231112,log ,log ,a b c ab c ===作出函数的图象,它们与函数图象的交点的横坐标分别为,232,log ,log xy y x y x ===1y x =,,a b c 如图所示,易得.故选C.c b a >>【点睛】本题考查函数与方程,基本初等函数的图象.对于含有指数、对数等的方程,若不能直接求得方程的根,一般可以利用数形结合思想转化为函数图象的交点问题.20.【2020·天津市芦台一中2020届高三年级第二次模拟】已知定义在R 上的函数的图象关于()f x 1-对称,且当时,单调递减,若,,,则x 1=x 0>()f x ()0.5a f log 3=()1.3b f 0.5-=()6c f 0.7=a ,b ,c 的大小关系是 ()A. B. C. D. c a b >>b a c>>a c b>>c b a>>【答案】A 【解析】【分析】先根据对称性将自变量转化到上,再根据时单调递减,判断大小.0x >0x >()f x 【详解】∵定义在上的函数的图像关于对称,∴函数为偶函数,R ()1f x -1x =()f x ∵,∴,∴,,0.50.5log 3log 10<=()()0.52log 3log 3f f =2221log 2log 3log 42=<<= 1.31.30.522-=>.∵当时,单调递减,∴,故选A .600.71<<0x >()f x c a b >>【点睛】比较两个函数值或两个自变量的大小:首先根据函数的性质把两个函数值中自变量调整到同一单调区间,然后根据函数的单调性,判断两个函数值或两个自变量的大小。
考点36 基本不等式1.(山东省安丘市、诸城市、五莲县、兰山区2019届高三5月校级联合考试理)若x ,y ,z 是正数,且3412x y z ==,(),1x yn n z+∈+,n N ∈,则n 的值是 A .3 B .4 C .5 D .6【答案】B 【解析】令3412x y z k ===,得3log x k =,4log y k =,12log z k =,则111x y z +=,得1x y xy z +=,所以()22x y x y x y z xy y x++==++,注意到432y x x =>,即2y x >,且y x <,所以112y x >>,设y t x =,则1924,2x y t z t +⎛⎫=++∈ ⎪⎝⎭.所以4n =.故选B.2.(河南省百校联盟2019届高三考前仿真试卷理)已知,A B 为抛物线22(0)x py p =>上的两个动点,以AB 为直径的圆C 经过抛物线的焦点F ,且面积为2π,若过圆心C 作该抛物线准线l 的垂线CD ,垂足为D ,则||CD 的最大值为( )A .2 BC D .12【答案】A 【解析】根据题意,222AB ππ⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴AB =设||||AF a BF b ==,,过点A 作AQ l ⊥于Q ,过点B 作BP l ⊥于P , 由抛物线定义,得AF AQ BF BP ==,,在梯形ABPQ 中, ∴2CD AQ BP a b =+=+, 由勾股定理得,228a b =+,∵2222282244a b a b ab CD ab ++++⎛⎫==== ⎪⎝⎭2222424ab a b +++=…, 所以2CD ≤(当且仅当a b =时,等号成立).3.(甘肃省兰州市第一中学2019届高三6月最后高考冲刺模拟理)已知非零向量a ,b 的夹角为60,且满足22a b -=,则a b ⋅的最大值为( )A .12B .1C .2D .3【答案】B 【解析】因为非零向量a ,b 的夹角为60,且满足22a b -=, 所以2222444a ba b a b -=+-⋅=,即2244cos 604a b a b +-=,即22424a b a b +-=, 又因为2244a ba b +≥,当且仅当2a b =时,取等号;所以222424a b a b a b ≤+-=,即2a b ≤; 因此,1cos6012a b a b a b ⋅==≤. 即a b ⋅的最大值为1. 故选B4.(安徽省江淮十校2019届高三年级5月考前最后一卷数学理)已知函数()ln(1)f x x =-,若f (a )=f (b ),则a+2b 的取值范围为( )A .(4,+∞)B .[3)++∞C .[6,+∞)D .(4,3+【答案】B 【解析】∵函数f (x )=|ln (x ﹣1)|,f (a )=f (b ),且x >1,不妨设a b <,则12a b <<<. ∴﹣ln (a ﹣1)=ln (b ﹣1),∴11a -=b ﹣1,∴b =11a -+1,∴a+2b =a+222133311a a a +=-+++=+--…,当且仅当a 取等号,∴a+2b的取值范围是[3)++∞ 故选:B .5.(陕西省2019年高三第三次教学质量检测理)若正数,m n 满足21m n +=,则11m n+的最小值为 A.3+B.3 C.2+ D .3【答案】A 【解析】由题意,因为21m n +=,则11112()(2)333n m m n m n m n m n +=+⋅+=++≥+=+, 当且仅当2n mm n =,即n =时等号成立, 所以11m n+的最小值为3+ A.6.(天津市南开区2019届高三下学期模拟考试理)已知x ,y均为正实数,且272x y xy +=,则x+3y的最小值为_____________ 【答案】2; 【解析】 x ,y 均为正实数,22172x y xy y x +=+=+,)12113233)7722y xx y x y y x x y ⎛⎫+=++=++⎪⎝⎭17 2.72≥+==时等号成立.故答案为:2.7.(天津市河北区2019届高三一模数学理)若lg lg 0a b +=,则21a b+的最小值是_____________. 【答案】【解析】∵lga+lgb =lgab =0, ∴ab =1,且a >0,b >0,则21a b +≥=当且仅当21a b =且ab =1时即a =b 2=取得最小值故答案为8.(江西省临川一中2019届高三年级考前模拟考试理)如图,点D 在ABC ∆的边AC 上,且3CD AD =,BD =,cos2ABC ∠=,则3AB BC +的最大值为________.【答案】5【解析】因为cos24ABC ∠=,所以221cos 2cos121244ABC ABC ⎛∠∠=-=-= ⎝⎭因为3CD AD =,所以3uu u r uu u rCD DA =即()3uu u r uu u r uu r uu u r BD BC BA BD -=-,整理得到3144uu u r uu r uu u r BD BA BC =+,两边平方后有22291316168uu u r uu r uu u r uu r uu u rBD BA BC BA BC =++⋅,所以22913216168u u r u u u r u u r u u u r BA BC BA BC =++⋅即2291312||||161684u u r u u ur u u r u u u r BA BC BA BC =++⋅⨯,整理得到2233292u u r u u u r u u r u u u r BA BC BA BC =++⋅,设,uu r uu u r c BA a BC ==,所以()22239329322c a ac c a ac =++=+-,因为2933332222ac a c a c ⨯⨯+⎛⎫=≤⨯ ⎪⎝⎭,所以()()()()2222935323333288c a ac c a c a c a =+-≥+-+=+,35c a +≤=,当且仅当a =,15c =时等号成立,故填5. 9.(江苏省镇江市2019届高三考前模拟三模)若x ,y 均为正实数,则221(2)x y x y+++的最小值为_______.【解析】()()2222211122x ty t y x y x y xy y ++-+++=≥++()01t <<12=,即15t =时()2212x y x y +++=10.(宁夏石嘴山市第三中学2019届高三四模考试理)点(),M x y 在曲线C :224210x x y -+-=上运动,22+1212150t x y x y a =+---,且t 的最大值为b ,若,a b R +∈,则111a b++的最小值为_____. 【答案】1 【解析】曲线C 可整理为:()22225x y -+= 则曲线C 表示圆心为()2,0,半径为5的圆()()2222+121215066222t x y x y a x y a =+---=++---设d =d 表示圆上的点到()6,6-的距离则max 515d ==2max 15222t a b ∴=--=,整理得:14a b ++=()111111*********b a a b a b a b a b +⎛⎫⎛⎫∴+=+++=⨯+++ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭又121b a a b ++≥=+(当且仅当11b a a b +=+,即1a =,2b =时取等号) 1114114a b ∴+≥⨯=+,即111a b ++的最小值为1 本题正确结果:111.(内蒙古2019届高三高考一模试卷数学理)设x ,y 满足约束条件360200,0x y x y x y --≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥≥⎩,若目标函数(0,0)z ax by a b =+>>的最大值为12,则23a b+的最小值为______.【答案】256【解析】不等式表示的平面区域如图所示阴影部分,当直线0,0()ax by z a b +=>>过直线20x y -+=与直线360x y --=的交点(4,6)时, 目标函数(0,0)z ax by a b =+>>取得最大12, 即4612a b +=,即236a b +=, 而2323236a b a b a b +⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭1313252666b a a b ⎛⎫++≥+= ⎪⎝⎭.故答案为:256. 12.(四川省棠湖中学2019届高三高考适应性考试理)ABC ∆的内角,,A B C 所对的边,,a b c 成等比数列,则cos B 的最小值为_____. 【答案】12【解析】因为,,a b c 成等比数列,所以2b ac =22222cos 22a c b a c acB ac ac+-+-==, 由基本不等式可以得到2221222a c ac ac ac ac ac +--≥=,当且仅当a c =时等号成立,故cos B 的最小值为12. 13.(山东省威海市2019届高三二模考试理)直三棱柱111ABC A B C -中,190,2BC A A A ︒∠==,设其外接球的球心为O ,已知三棱锥O ABC -的体积为1,则球O 表面积的最小值为__________. 【答案】16π. 【解析】如图,在Rt ABC ∆中,设,AB c BC a ==,则AC =分别取11,AC A C 的中点12,O O ,则12,O O 分别为111Rt A B C ∆和Rt ABC ∆外接圆的圆心, 连12,O O ,取12O O 的中点O ,则O 为三棱柱外接球的球心. 连OA ,则OA 为外接球的半径,设半径为R .∵三棱锥O ABC -的体积为1,即1()1132O ABC acV -=⨯⨯=, ∴6ac =.在2Rt OO C ∆中,可得22222212()()11224O O AC a c R +=+=+=+, ∴222244(1)4(1)1644a c acS R ππππ+==+≥+=球表,当且仅当a c =时等号成立,∴O 球表面积的最小值为16π. 故答案为:16π.14.(山东省烟台市2019届高三5月适应性练习二数学(理)在V ABC 中,角A 的平分线交BC 于点D ,22BD CD ==,则V ABC 面积最大值为_________. 【答案】3 【解析】在V ABC 中,角A 的平分线交BC 于点D ,22BD CD ==,如下图所示:则1CD =,由三角形内角平分线定理可知:2AB BDAC CD==,设,2AC x BAC α=∠=,则2,0,2AB x πα⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭,由余弦定理可得:2223422cos 2x x x x α=+-⋅⋅⋅,即22954cos 2x x α=-,可得2954cos 2x α=-,V ABC 面积为219sin 22sin 2sin 2254cos 2S x x x αααα=⋅⋅⋅==-22222tan 918tan 181tan 311tan 19tan 9tan 54tan 1tan S αααααααα⋅+⇒====-++-⋅+…,当且仅当31tan =α时,等号成立,故V ABC 面积最大值为3.15.(江西省新八校2019届高三第二次联考)在锐角三角形ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若3sin c b A =,则tan tan tanC A B ++的最小值是_______.【答案】12 【解析】由正弦定理可得:sin 3sin sin C B A =得:()sin sin cos cos sin 3sin sin A B A B A B B A +=+=sin cos cos sin 3sin sin cos cos cos cos A B A B B AA B A B+∴=,即tan tan 3tan tan A B A B +=又()tan tan tan tan tan tan tan tan tan A B C A B C A B A B ++==-+22tan tan 3tan tan tan tan 1tan tan 1tan tan A B A BA B A B A B+-=-=-- 令tan tan A B t =,得:()()()22231613333tan tan tan 3161111t t t t A B C t t t t t -+-+-++====-++----ABC ∆为锐角三角形 ()tan tan tan tan 01tan tan A BC A B A B+∴-=+=<-得:tan tan 1A B >,即1t > 10t ∴->()3tan tan tan 3166121A B C t t ∴++=-++≥=- 当且仅当()3311t t -=-,即tan tan 2t A B ==时取等号 ()min tan tan tan 12A B C ∴++=本题正确结果:1216.(河北省保定市2019年高三第二次模拟考试理)若正数,a b 满足3ab a b ++=,则+a b 的最小值为__________. 【答案】2 【解析】因为,a b 2a b+≤成立. 所以()24a b ab +≤所以()()234a b ab a b a b =++++≤+即:()()21240b a a b +-+≥+ 解得:2a b +≥或6a b +≤-(舍去) 当3a bab a b =⎧⎨++=⎩时,等号成立,即:1a b ==时,等号成立.所以+a b 的最小值为217.(湖南湖北八市十二校(湖南师范大学附属中学、衡阳八中等理)2019届高三第二次调研联考)在菱形中,为边的中点,,则菱形面积的最大值是______.【答案】12 【解析】以对角线的交点为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,在菱形ABCD 中,设,,,则,,,, 又E 为CD 边的中点,则,,,,由基本不等式有,,,当且仅当时取“”,即,菱形ABCD 的面积为,即菱形面积的最大值为12.故答案为:12.18.(四川省乐山市高中2019届高三第三次调查研究考试)已知正实数满足,则的最小值为_______.【答案】【解析】∵正实数满足,∴(2a+b),当且仅当时取等号.∴的最小值为故答案为.19.(山东省泰安市2019届高三第二轮复习质量检测理)如图,在中,为上一点,且满足,若的面积为,则的最小值为______.【答案】【解析】因为的面积为,所以,因此,因为,所以因此,当且仅当时取等号即,的最小值为.20.(陕西省汉中市2019届高三全真模拟考试数学理)已知函数()f x x a x b =++-. (1)当1a =,1b =时,求不等式()4f x ≤的解集; (2)若0a >,0b >,()f x 的最小值为2,求12a b+的最小值.【答案】(1){}22x x -≤≤;(2)32+ 【解析】(1)当1a =,1b =时,()114f x x x =++-≤,得124x x ≤-⎧⎨-≤⎩或1124x -<<⎧⎨≤⎩或124x x ≥⎧⎨≤⎩,解得:22x -≤≤,∴不等式()4f x ≤的解集为{}22x x -≤≤.(2)()()()f x x a x b x a x b a b =++-≥+--=+, ∴2a b +=,∴()121121213332222b a a b a b a b a b ⎛⎛⎫⎛⎫+=⨯++=++≥+=+ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝,当且仅当2a =,4b =-.∴12a b +的最小值为3221.(江西省临川一中2019届高三年级考前模拟考试理)已知函数()211f x x x =--+. (1)解不等式()4f x ≤;(2)记函数()31y f x x =++的最小值m ,正实数a ,b 满足3m a b +=,求证:341log 2a b ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭. 【答案】(1)[]2,6-;(2)证明见解析. 【解析】(1)()4f x ≤等价于12114x x x ≤-⎧⎨-+++≤⎩ 或1122114x x x ⎧-<<⎪⎨⎪-+--≤⎩或122114x x x ⎧≥⎪⎨⎪---≤⎩, 故21x -≤≤-或112x -<<或162x ≤≤, 综上()4f x ≤解集为[]2,6-.(2)()()31212221223f x x x x x x ++=-++≥--+= 当且仅当()()21220x x -+≤取等号,∴3m =,1a b +=, ∴()41414559b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当21,33a b ==时等号成立,∴3341log log 92a b ⎛⎫+≥= ⎪⎝⎭.22.(广东省潮州市2019届高三第二次模拟考试数学理)已知()221f x x x =-++. (1)求不等式()6f x <的解集;(2)设m 、n 、p 为正实数,且()3m n p f ++=,求证:12mn np pm ++≤. 【答案】(1) ()1,3- (2)见证明 【解析】(1)①2x ≥时,()24133f x x x x =-++=-, 由()6f x <,∴336x -<,∴3x <,即23x ≤<,②12x -<<时,()4215f x x x x =-++=-,由()6f x <,∴56x -<,∴1x >-,即12x -<<, ③1x ≤-时,()42133f x x x x =---=-,由()6f x <,∴336x -<,∴1x >-,可知无解, 综上,不等式()6f x <的解集为()1,3-; (2)∵()221f x x x =-++,∴()36f =,∴()36m n p f ++==,且,,m n p 为正实数∴()222222236m n p m n p mn mp np ++=+++++=, ∵222m n mn +≥,222m p mp +≥,222n p np +≥, ∴222m n p mn mp np ++≥++,∴()()2222222363m n p m n p mn mp np mn mp np ++=+++++=≥++ 又,,m n p 为正实数,∴可以解得12mn np pm ++≤.23.(宁夏石嘴山市第三中学2019届高三四模考试数学理)选修4-5不等式选讲 已知关于x 的不等式20x m x -+≤的解集为{|2}x x ≤-,其中0m >. (1)求m 的值;(2)若正数a ,b ,c 满足a b c m ++=,求证:2222b c aa b c++≥.【答案】(1)2m =(2)见证明 【解析】(1)由题意知:20x m x -+≤即20x m x m x ≥⎧⎨-+≤⎩或20x mm x x ≤⎧⎨-+≤⎩化简得:3x mm x >⎧⎪⎨≤⎪⎩或x m x m ≤⎧⎨≤-⎩ 0m > ∴不等式组的解集为{}x x m ≤- 2m ∴-=-,解得:2m =(2)由(1)可知,2a b c ++=由基本不等式有:22b a b a +≥,22c b c b +≥,22a c a c +≥三式相加可得:222222b c a a b c b c a a b c +++++≥++222b c a a b c a b c ∴++≥++,即:2222b c a a b c++≥24.(吉林省长春市北京师范大学长春市附属中学2019届高三第四次模拟考试理)已知()()0f x x a a =->. (1)若函数()()()2F x f x f x =+的最小值为3,求实数a 的值;(2)若2a =时,函数()()()g x f x f x =--的最大值为k ,且()230,0m n k m n +=>>.求123m n+的最小值.【答案】(1)6(2)2 【解析】(1)0a >,2aa ∴<,∴函数()()3222232x a x aa F x x a x a x x a a a x x ⎧⎪->⎪⎪⎛⎫=-+-=≤≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫-<⎪ ⎪⎝⎭⎩∴当2a x =时,函数()F x 的最小值为322a aF ⎛⎫== ⎪⎝⎭,6a ∴=.(2)当2a =时,()22g x x x =--+, ()()22224x x x x --+≤--+=,4k∴=,所以234m n +=因为()12112134123442343434n m m n m n m n m n ⎛⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝, 所以当343n m m n =,即2n =1m =时,123m n +最小值为2。
(刷题1+1)2020高考数学讲练试题 基础巩固练(四)理(含2020高考+模拟题)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷 (选择题,共60分)一、选择题:本大题共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.(2020·河北武邑中学二次调研)设i 是虚数单位,若复数z =i 1+i ,则z -=( )A.12-12i B .1+12iC .1-12iD.12+12i 答案 A解析 由z =i1+i=i 1-i 1+i 1-i =1+i 2=12+12i ,得z -=12-12i.故选A.2.(2020·浙江百校联考)已知集合A ={x |2x≥1},B ={x |y =ln (1-x )},则A ∩B 等于( )A .{x |x ≥0}B .{x |x <1}C .{x |0≤x <1}D .{x |0<x <1}答案 C解析 集合A ={x |2x≥1}={x |x ≥0},B ={x |x <1},所以A ∩B ={x |0≤x <1},故选C. 3.(2020·石家庄二模)某商场一年中各月份的收入、支出情况的统计如图所示,下列说法中正确的是( )A .支出最高值与支出最低值的比是8∶1B .4至6月份的平均收入为50万元C .利润最高的月份是2月份D .2至3月份的收入的变化率与11至12月份的收入的变化率相同 答案 D解析 由题图可知,支出最高值为60万元,支出最低值为10万元,其比是6∶1,故A 错误;由题图可知,4至6月份的平均收入为13×(50+30+40)=40万元,故B 错误;由题图可知,利润最高的月份为3月份和10月份,故C 错误;由题图可知2至3月份的收入的变化率与11至12月份的收入的变化率相同,故D 正确.故选D.4.(2020·赤峰市高三二模)已知正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,S 8=17S 4,则a 5=( )A .8B .-8C .±16 D.16 答案 D解析 设等比数列{a n }的公比为q . 当q =1时,S 8=8a 1,17S 4=17×4a 1=68a 1, 因为a 1≠0,所以S 8=8a 1,S 8≠17S 4;当q ≠1时,S 8=a 11-q 81-q =1-q81-q,17S 4=17a 11-q41-q=171-q 41-q,故1-q 81-q =171-q 41-q,解得q =-1或q =-2或q =2,因为等比数列{a n }为正项等比数列,故q =2,所以a 5=a 1·24=16,故选D.5.(2020·佛山二模)已知(1+x )⎝⎛⎭⎪⎫x +1x2n (n ∈N *,n <10)的展开式中没有常数项,则n的最大值是( )A .6B .7C .8D .9 答案 B解析 ∵已知(1+x )⎝⎛⎭⎪⎫x +1x 2n (n ∈N *,n <10)的展开式中没有常数项,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2n的展开式中没有负一次项和常数项.∵⎝⎛⎭⎪⎫x +1x2n 的展开式的通项公式为T r +1=C r n x n -3r,故n -3r ≠0,且n -3r ≠-1,即n ≠3r ,且n ≠3r -1,∴n ≠3,6,9,且n ≠2,5,8,故n 的最大值为7,故选B.6.(2020·咸阳二模)已知G 是△ABC 的重心,若GC →=xAB →+yAC →,x ,y ∈R ,则x +y =( ) A .-1 B .1 C.13 D .-13答案 C解析 由题意,画图,如图所示.由重心的定义,可知 AG →=23AD →=23×12(AB →+AC →)=13(AB →+AC →).∴GC →=AC →-AG →=AC →- 13(AB →+AC →)=-13AB →+ 23AC →.∴x +y =-13+23=13.故选C. 7.(2020·浙江高考)祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家,他提出的“幂势既同,则积不容异”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体的体积公式V 柱体=Sh ,其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高.若某柱体的三视图如图所示(单位:cm),则该柱体的体积(单位:cm 3)是( )A .158B .162C .182D .324 答案 B 解析 如图,该柱体是一个五棱柱,棱柱的高为6,底面可以看作由两个直角梯形组合而成,其中一个上底为4,下底为6,高为3,另一个的上底为2,下底为6,高为3.则底面面积S =2+62×3+4+62×3=27,因此,该柱体的体积V =27×6=162.故选B.8.(2020·佛山一中二模)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x ≥0,x 2-ax ,x <0(a ∈R )为偶函数,则下列结论正确的是( ) A .f (a )>f (2a )>f (0) B .f (a )>f (0)>f (2a ) C .f (2a )>f (a )>f (0) D .f (2a )>f (0)>f (a ) 答案 C解析 因为f (x )是偶函数,所以f (-1)=f (1),即1+a =2,所以a =1,易知当x ≥0时,f (x )是增函数,又知2a >a >0,所以f (2a )>f (a )>f (0),故选C.9.(2020·大庆三模)第24届国际数学大会会标是以我国古代数学家赵爽的弦图为基础进行设计的,如图,会标是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形.设直角三角形的一个锐角为θ,且tan θ=2,若在大正方形内随机取一点,则该点取自小正方形区域的概率为( )A.14B.15C.25D.35 答案 B解析 设大正方形为ABCD ,小正方形为EFGH ,如图,则tan θ=AFBF=2,设小正方形的边长为a ,则AFAF -a=2,即AF =2a ,∴大正方形的边长为5a ,则小正方形与大正方形的面积比为a 25a 2=15.故选B.10.(2020·广州二模)若曲线y =x 3-2x 2+2在点A 处的切线方程为y =4x -6,且点A 在直线mx +ny -1=0(其中m >0,n >0)上,则1m +2n的最小值为( )A .4 2B .3+2 2C .6+4 2D .8 2 答案 C解析 设A (s ,t ),y =x 3-2x 2+2的导数为y ′=3x 2-4x ,可得切线的斜率为3s 2-4s , 由切线方程为y =4x -6,可得3s 2-4s =4,t =4s -6, 解得s =2,t =2或s =-23,t =-263,由点A 在直线mx +ny -1=0(其中m >0,n >0)上, 可得2m +2n =1成立⎝ ⎛⎭⎪⎫s =-23,t =-263,舍去, 则1m +2n=(2m +2n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +2n =2⎝⎛⎭⎪⎫3+n m+2m n ≥2⎝ ⎛⎭⎪⎫3+2n m ·2m n =6+42, 当且仅当n =2m 时,取得最小值6+42,故选C.11.(2020·全国卷Ⅱ)设F 为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P ,Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为( )A. 2B. 3 C .2 D. 5 答案 A解析 设双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F 的坐标为(c,0).由圆的对称性及条件|PQ |=|OF |可知,PQ 是以OF 为直径的圆的直径,且PQ ⊥OF .设垂足为M ,连接OP ,如图,则|OP |=a ,|OM |=|MP |=c2.由|OM |2+|MP |2=|OP |2得⎝ ⎛⎭⎪⎫c 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫c 22=a 2,故ca=2,即e = 2.故选A.12.(2020·深圳二模)如图,在四面体ABCD 中,AB =CD =2,AC =BD=3,AD =BC=5,E ,F 分别是AD ,BC 的中点.若用一个与直线EF 垂直,且与四面体的每一个面都相交的平面α去截该四面体,由此得到一个多边形截面,则该多边形截面面积的最大值为( )A. 6B.62C.52D.54答案 B解析 将四面体ABCD 补成长、宽、高分别为3,2,1的长方体(如图). 由于EF ⊥α,故截面为平行四边形MNKL ,可得KL +KN =5,设异面直线BC 与AD 所成的角为θ,则sin θ=sin ∠HFB =sin ∠LKN , 解得sin θ=265,∴S 四边形MNKL =NK ·KL ·sin∠NKL ≤265⎝ ⎛⎭⎪⎫NK +KL 22=62, 当且仅当NK =KL 时取等号.故选B.第Ⅱ卷 (非选择题,共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.(2020·合肥一模)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >0,x -y +1>0,x +y -3<0,则z =2x -y 的取值范围为________. 答案 (-1,6) 解析 由约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >0,x -y +1>0,x +y -3<0,作出可行域如图,化目标函数z =2x -y 为y =2x -z ,由图可知,当直线y =2x -z 过点A 时,直线在y 轴上的截距最大,z 有最小值为-1; 当直线y =2x -z 过点B 时,直线在y 轴上的截距最小,z 有最大值为6. 所以z =2x -y 的取值范围为(-1,6).14.(2020·肇庆二模)已知数列{a n }为等比数列,a 1=2,a 3=4,则a 21+a 22+a 23+…+a 28=________.答案 1020解析 ∵数列{a n }为等比数列,a 1=2,a 3=4, ∴q 2=a 3a 1=2, ∴a 2n =(a 1qn -1)2=4×(q 2)n -1=4×2n -1=2n +1,∴a 21+a 22+a 23+…+a 28=41-281-2=1020.15.(2020·长春质检)已知△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a 2=b 2+c 2-bc ,bc =4,则△ABC 的面积为________.答案3解析 因为在△ABC 中,a 2=b 2+c 2-bc ,根据余弦定理,可知cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,所以A =π3,sin A =32.又bc =4,所以S △ABC =12bc sin A =12×4×32= 3.16.(2020·宣城二模)关于x 的方程kx -ln x x =2在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上有两个实根,则实数k 的最小值是________.答案2e +1e2解析 由kx -ln x x =2得kx -2=ln xx,设g (x )=ln x x,则g ′(x )=1x ·x -ln x x 2=1-ln xx2, 则当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 时,g ′(x )≥0,即函数g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上为增函数,且g (e)=ln e e =1e ,直线y =kx -2过定点(0,-2), 设过点(0,-2)与g (x )相切的切线为l , 若方程kx -ln x x =2在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上有两个实根,则直线y =kx -2在切线l 与过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫e ,1e 的直线之间,由图象知当直线过点A 时直线的斜率最小, 此时k 的最小值为k =1e --2e -0=1e +2e =2e +1e2.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:60分.17.(本小题满分12分)(2020·郑州第二次质量预测)已知数列{a n }中,a 1=1,a n >0,前n 项和为S n ,若a n =S n +S n -1(n ∈N *,且n ≥2).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记c n =a n ·2an ,求数列{c n }的前n 项和T n .解 (1)在数列{a n }中,a n =S n -S n -1(n ≥2), ① ∵a n =S n +S n -1, ②且a n >0,∴①÷②得S n -S n -1=1(n ≥2),∴数列{S n }是以S 1=a 1=1为首项,公差为1的等差数列, ∴S n =1+(n -1)×1=n ,∴S n =n 2.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=2n -1, 当n =1时,a 1=1,也满足上式, ∴数列{a n }的通项公式为a n =2n -1. (2)由(1),知a n =2n -1,∴c n =(2n -1)×22n -1, 则T n =1×2+3×23+5×25+…+(2n -1)×22n -1,4T n =1×23+3×25+5×27+…+(2n -3)×22n -1+(2n -1)×22n +1,两式相减,得-3T n =2+2(23+25+…+22n -1)-(2n -1)22n +1=2+2×81-22n -21-4-(2n -1)22n +1=-103+⎝ ⎛⎭⎪⎫53-2n 22n +1,∴T n =6n -522n +1+109.18.(本小题满分12分)(2020·山东德州一模)如图,在等腰梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB >CD ,E ,F 为AB 的三等分点,且EF =CD ,将△AED 和△BFC 分别沿DE ,CF 折起到A ,B 两点重合,记为点P .(1)证明:平面PCF ⊥平面PEF ;(2)若PF =FC ,求PD 与平面PFC 所成角的正弦值. 解 (1)证明:因为AB ∥CD ,EF =CD , 所以四边形CDEF 为平行四边形, 所以∠AED =∠AFC ;又因为△AED ≌△BFC ,所以∠AED =∠BFC , 从而∠AFC =∠BFC =90°, 所以PE ⊥ED ,PF ⊥FC . 因为CF ∥DE ,所以PE ⊥FC ,又因为PE ∩PF =P ,PE ⊂平面PEF ,PF ⊂平面PEF ,所以FC ⊥平面PEF .又因为FC ⊂平面PFC , 所以平面PEF ⊥平面PFC .(2)在平面PEF 内作PO ⊥EF ,垂足为O ,取CD 的中点为M . 由(1)可知,FC ⊥平面PEF ,故FC ⊥PO ,可得PO ⊥平面CDEF , 所以PO ⊥OM ,PO ⊥OF ,又因为PF =PE ,所以OE =OF ,所以OM ∥FC , 所以OF ⊥OM ,所以OP ,OF ,OM 两两垂直;以O 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系, 设PF =FC =2,而△PEF 为等边三角形,所以P (0,0,3),F (1,0,0),C (1,2,0),D (-1,2,0),所以PF →=(1,0,-3),PC →=(1,2,-3),PD →=(-1,2,-3); 设n =(x ,y ,z )为平面PFC 的法向量, 由⎩⎪⎨⎪⎧n ·PF →=0,n ·PC →=0,即⎩⎨⎧x -3z =0,x +2y -3z =0,可取n =(3,0,1).设PD 与平面PFC 所成的角为θ, 则sin θ=|n ·PD →||n ||PD →|=64,所以PD 与平面PFC 所成角的正弦值为64. 19.(本小题满分12分)(2020·南昌一模)市面上有某品牌A 型和B 型两种节能灯,假定A 型节能灯使用寿命都超过5000小时,经销商对B 型节能灯使用寿命进行了调查统计,得到如下频率分布直方图:某商家因原店面需重新装修,需租赁一家新店面进行周转,合约期一年,新店面需安装该品牌节能灯5支(同种型号)即可正常营业,经了解,A 型20瓦和B 型55瓦的两种节能灯照明效果相当,都适合安装,已知A 型和B 型节能灯每支的价格分别为120元、25元,当地商业电价为0.75元/千瓦时,假定该店面正常营业一年的照明时间为3600小时,若正常营业期间灯坏了立即购买同型灯更换.(用频率估计概率)(1)若该商家新店面全部安装了B 型节能灯,求一年内5支节能灯在使用期间恰好更换2支灯的概率;(2)若该商家全部使用A 型节能灯或B 型节能灯,则为保证正常营业,应购买哪一种节能灯更合算?解 (1)由频率分布直方图可知,B 型节能灯使用寿命超过3600小时的频率为0.0010×200=0.2,用频率估计概率,得B 型节能灯使用寿命超过3600小时的概率为15.所以一年内一支B 型节能灯在使用期间需更换的概率为45.所以一年内5支节能灯在使用期间恰好更换2支灯的概率为C 25⎝ ⎛⎭⎪⎫452×⎝ ⎛⎭⎪⎫153=32625.(2)共需要安装5支节能灯,若选择A 型节能灯,一年共需花费5×120+3600×5×20×0.75×10-3=870元;若选择B 型节能灯,由于B 型节能灯一年内需更换的支数服从二项分布B ⎝ ⎛⎭⎪⎫5,45, 故一年内需更换灯的支数的期望为5×45=4支.故一年共需花费⎝ ⎛⎭⎪⎫5+45×5×25+3600×5×55×0.75×10-3=967.5元.因为967.5>870,所以该商家应选择A 型节能灯.20.(本小题满分12分)(2020·重庆六区一模)如图,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1,其左、右焦点为F 1(-2,0)及F 2(2,0),过点F 1的直线交椭圆C 于A ,B 两点,线段AB 的中点为G ,AB 的中垂线与x 轴和y 轴分别交于D ,E 两点,且|AF 1|,|F 1F 2|,|AF 2|构成等差数列.(1)求椭圆C 的方程;(2)记△GF 1D 的面积为S 1,△OED (O 为原点)的面积为S 2,试问:是否存在直线AB ,使得S 1=S 2?请说明理由.解 (1)∵|AF 1|,|F 1F 2|,|AF 2|构成等差数列, ∴2a =|AF 1|+|AF 2|=2|F 1F 2|=8,∴a =4. 又∵c =2,∴b 2=12,∴椭圆C 的方程为x 216+y 212=1.(2)假设存在直线AB ,使得S 1=S 2,显然直线AB 不能与x ,y 轴垂直,设直线AB 的方程为y =k (x +2),将其代入x 216+y 212=1,整理得(4k 2+3)x 2+16k 2x +16k 2-48=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴x 1+x 2=-16k23+4k 2.∴点G 的横坐标为x 1+x 22=-8k 23+4k2, ∴G ⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 23+4k 2,6k 3+4k 2. ∵DG ⊥AB ,∴6k3+4k 2-8k 23+4k2-x D×k =-1,解得x D =-2k23+4k2,即D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2k 23+4k 2,0, ∵Rt △GDF 1和Rt △ODE 相似,∴若S 1=S 2, 则|GD |=|OD |,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 23+4k 2--2k 23+4k 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫6k 3+4k 22=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-2k 23+4k 2, 整理得8k 2+9=0,∵方程8k 2+9=0无解, ∴不存在直线AB ,使得S 1=S 2.21.(本小题满分12分)(2020·新乡模拟)已知函数f (x )=x 2-2x +2a ln x ,若函数f (x )在定义域上有两个极值点x 1,x 2,且x 1<x 2.(1)求实数a 的取值范围;(2)证明:f (x 1)+f (x 2)+ln 2+32>0.解 (1)因为函数f (x )在定义域(0,+∞)上有两个极值点x 1,x 2,且x 1<x 2, 所以f ′(x )=2x -2+2ax=0在(0,+∞)上有两个根x 1,x 2,且x 1<x 2,即x 2-x +a =0在(0,+∞)上有两个不相等的根x 1,x 2,所以⎩⎪⎨⎪⎧Δ=1-4a >0,a >0,解得0<a <14.(2)证明:由题意可知x 1,x 2(0<x 1<x 2)是方程x 2-x +a =0的两个不等的实根,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=1,x 1x 2=a ,其中0<a <14.故f (x 1)+f (x 2)=x 21-2x 1+2a ln x 1+x 22-2x 2+2a ln x 2 =(x 1+x 2)2-2x 1x 2-2(x 1+x 2)+2a ln (x 1x 2) =2a ln a -2a -1,令g (a )=2a ln a -2a -1,其中0<a <14,故g ′(a )=2ln a <0,所以g (a )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14上单调递减, 则g (a )>g ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=-ln 2-32, 即f (x 1)+f (x 2)+ln 2+32>0.(二)选考题:10分.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.22.(本小题满分10分)[选修4-4:坐标系与参数方程](2020·辽宁抚顺一模)在直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C 1的极坐标方程为ρ=2sin θ,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =12t ,y =32t +2(t 为参数).(1)求曲线C 1的参数方程和直线l 的直角坐标方程;(2)设D 为曲线C 1上在第二象限内的点,且在点D 处的切线与直线l 平行,求点D 的直角坐标.解 (1)由已知,得ρ2=2ρsin θ,得x 2+y 2=2y , 即x 2+(y -1)2=1,所以C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =1+sin α(α为参数).直线l 的直角坐标方程为3x -y +2=0.(2)由(1)知曲线C 1是以C (0,1)为圆心、半径为1的圆, 设点D (cos α,1+sin α),因为点D 在第二象限, 所以直线CD 的斜率k CD =tan α=-33,得 α=5π6,得点D 的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,32. 23.(本小题满分10分)[选修4-5:不等式选讲](2020·辽宁抚顺一模)已知函数f (x )=|x +a |+⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1a .(1)当a =1时,解不等式f (x )≥5;(2)若∀x ∈R ,f (x )≥|m -1|恒成立,求实数m 的取值范围. 解 (1)当a =1时,f (x )=|x +1|+|x -1|, 当x ≤-1时,f (x )=-x -1-x +1=-2x ≥5, 解得x ≤-52;当-1<x <1时,f (x )=x +1-x +1=2≥5, 解集为∅;当x ≥1时,f (x )=x +1+x -1=2x ≥5,解得x ≥52;综上,当a =1时,不等式f (x )≥5的解集为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-52∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫52,+∞. (2)显然有a ≠0,由绝对值的三角不等式,得f (x )=|x +a |+⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1a ≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +a -x +1a =⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +1a =|a |+⎪⎪⎪⎪⎪⎪1a ≥2,所以|m-1|≤2,解得-1≤m≤3,即m∈[-1,3].。
考点45 立体几何中的向量方法1.(辽宁省沈阳市2019届高三教学质量监测三数学理)如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为2的正方形,侧面PAB ⊥底面ABCD ,E 为PC 上的点,且BE ⊥平面APC(1)求证:平面PAD ⊥平面PBC ;(2)当三棱锥ABC P -体积最大时,求二面角B AC P --的余弦值.【答案】(1)见证明;(2)3. 【解析】(1)证明:∵侧面PAB ⊥底面ABCD ,侧面PAB底面ABCD AB =,四边形ABCD 为正方形,∴BC AB ⊥,面ABCD ,∴BC ⊥面PAB , 又AP ⊂面PAB , ∴AP BC ⊥,BE ⊥平面APC ,AP ⊂面PAC ,∴BE AP ⊥,B BE BC = ,,BC BE ⊂平面PBC ,∴AP ⊥面PBC ,AP ⊂面PAD ,∴平面PAD ⊥平面PBC . (2)111323P ABC C APB V V PA PB BC PA PB --==⨯⨯⨯⨯=⨯⨯, 求三棱锥ABC P -体积的最大值,只需求PA PB ⨯的最大值.令,PA x PB y ==,由(1)知,PA PB ⊥, ∴224x y +=,而221123323P ABCx y V xy -+=≤⨯=,当且仅当x y ==PA PB ==ABC P V -的最大值为23. 如图所示,分别取线段AB ,CD 中点O ,F ,连接OP ,OF ,以点O 为坐标原点,以OP ,OB 和OF 分别作为x 轴,y 轴和z 轴,建立空间直角坐标系xyz O -. 由已知(0,1,0),(0,1,2),(1,0,0)A C P -,所以(1,1,0),(0,2,2)AP AC ==, 令(,,)n x y z =为面PAC 的一个法向量,则有0220x y y z +=⎧⎨+=⎩,∴(1,1,1)n =-易知(1,0,0)m =为面ABC 的一个法向量, 二面角B AC P --的平面角为θ,θ为锐角则1cos 3n m n m θ⋅===⋅.2.(湖南省长沙市第一中学2019届高三下学期高考模拟卷一数学理)如图所示,圆O 的直径AB =6,C 为圆周上一点,BC =3,平面PAC 垂直圆O 所在平面,直线PC 与圆O 所在平面所成角为60°,PA ⊥PC .(1)证明:AP ⊥平面PBC(2)求二面角P —AB 一C 的余弦值 【答案】(1)见解析.(2) 721. 【解析】(1)由已知可知AC BC ⊥,又平面PAC ⊥平面圆O ,平面PAC 平面圆O AC =,∴BC ⊥平面PAC ,∴BC PA ⊥, 又PA PC ⊥,PC BC C =,PC ⊂平面PBC ,D 平面PBC ,∴PA ⊥平面PBC .(2)法一:过P 作PH AC ⊥于H ,由于平面PAC ⊥平面O ,则PH ⊥平面O ,则PCH ∠为直线PC 与圆O 所在平面所成角,所以60PCH =︒. 过H 作HF AB ⊥于F ,连结PF ,则AB PF ⊥, 故PFH ∠为二面角P AB C --的平面角.由已知60ACP ABC ∠=∠=︒,30CAP CAB ∠=∠=︒,在Rt APC ∆中,sin30cos30sin30PH AP AC =⋅︒=⋅︒⋅︒19224==,由2AP AH AC =⋅得2AP AH AC ==Rt AFH ∆中,sin 30FH AH =︒=,故9tan3PHPFHHF∠===,故cos7PFH∠=,即二面角P AB C--的余弦值为721.法二:过P作PH AC⊥于H,则PH⊥平面O,过H作//HF CB交AB于F,以H为原点,HA、HF、HP分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系.则(0,0,0)H,4A⎛⎫⎪⎪⎝⎭,4B⎛⎫-⎪⎪⎝⎭,90,0,4P⎛⎫⎪⎝⎭,从而94AP⎛⎫= ⎪⎪⎝⎭,(AB=-,设平面PAB的法向量(,,)n x y z=,则9394333AP n x zABn x y⎧⋅=-+=⎪⎨⎪⋅=-+=⎩得zy⎧=⎪⎨=⎪⎩,令1x=,从而(1,3,n=,而平面ABC的法向量为(0,0,1)m=,故3cos,7n mn mn m⋅<>===即二面角P AB C--的余弦值为721.3.(四川省绵阳市2019届高三下学期第三次诊断性考试数学理)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD是菱形,且2PA AD ==,120PAD BAD ∠=∠=︒,E ,F 分别为PD ,BD 的中点,且2EF =.(1)求证:平面PAD ⊥平面ABCD ; (2)求锐二面角E AC D --的余弦值.【答案】(1)见解析;(2)5【解析】(1)过P 作PO ⊥AD ,垂足为O ,连结AO ,BO , 由∠PAD=120°,得∠PAO=60°,∴在Rt △PAO 中,PO=PAsin ∠PAO=2sin60°=2×2∵∠BAO=120°,∴∠BAO=60°,AO=AO ,∴△PAO ≌△BAO ,∴∵E ,F 分别是PA ,BD 的中点,EF=2EF 是△PBD 的中位线,∴,∴PB 2=PO 2+BO 2,∴PO ⊥BO ,∵AD∩BO=O ,∴PO ⊥平面ABCD ,又PO ⊂平面PAD ,∴平面PAD ⊥平面ABCD .(2)以O 为原点,OB 为x 轴,OD 为y 轴,OP 为z 轴,建立空间直角坐标系, A (0,1,0),P (0,0,B0,0),D (0,3,0),∴E (0,32,F302,),AE =(0,12,AF =12,0),易得平面ABCD 的一个法向量m =(0,0,1),设平面ACE 的法向量n =(x ,y ,z ),则1AE y z 02231AF x y 022n n ⎧⋅=+=⎪⎪⎨⎪⋅=+=⎪⎩,取x=1,得n =(1,1),设锐二面角的平面角的大小为θ,则cosθ=|cos <,m n >|=m nm n⋅⋅=,∴锐二面角E-AC-D.4.(四川省宜宾市2019届高三第三次诊断性考试数学理)如图,在四棱锥中,,平面,二面角为为中点.(1)求证:;(2)求与平面所成角的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2). 【解析】(1)证明:作SA中点F,连接EF∵E为SD中点∴∵∴∴得平行四边形∴∵平面∴为二面角的平面角∴∵∴∴∴(2)作AB中点O,由(1)知∵∴平面如图建立空间直角坐标系设,则∴设平面SCD 的法向量,得令 ,则∵∴∴∴AB 与平面所成角的余弦值为.5.(安徽省黄山市2019届高三毕业班第三次质量检测数学理)如图,在以,,,,,A B C D E F 为顶点的五面体中,面ABEF 为正方形,AF =,90AFD ︒∠=,且二面角E AF D --与二面角C BE F --都是30.(1)证明:⊥AF 平面EFDC ;(2)求直线BF 与平面BCE 所成角的正弦值. 【答案】(1)证明见解析;(2)42. 【解析】 (1)面ABEF 为正方形∴ΑF FE ⊥又90AFD ∠=∴ΑF DF ⊥,而DF FE F ⋂=,DF ⊂面EFDC ,⊂EF 面EFDC∴ΑF ⊥面EFDC(2)⊂AF ABEF ,则由(1)知面EFDC ⊥平面ΑΒΕF ,过D 作DG ΕF ⊥,垂足为G ,∴DG ⊥平面ΑΒΕF .以G 为坐标原点,GF uu u r的方向为x 轴正方向,GD 为单位长度,建立如图所示的空间直角坐标系G xyz -.由(1)知DFE ∠为二面角E AF D --的平面角,故DFE 30∠=,又AF =,则2DF =,GF =AF =()B -,()E -,)F.由已知,//AB EF ,∴//AB 平面EFDC .又平面ABCD平面EFDC DC =,故//AB CD ,//CD EF .由//BE AF ,可得BE ⊥平面EFDC ,∴C F ∠E 为二面角C BE F --的平面角,30C ΕF ∠=.∴()C -. ∴()3,0,1ΕC=,()ΕΒ=,()BF =-.设(),,n x y z =是平面ΒC Ε的法向量,则C 00n n ⎧⋅E =⎨⋅EB =⎩,即00z +==⎪⎩,∴可取(1,0,n = .则43sin cos ,446BF n BF n BF nθ⋅=<>===⨯. ∴直线BF 与平面BCE 所成角的正弦值为42 .6.(湖南省师范大学附属中学2019届高三考前演练(五)数学(理)在五边形AEBCD 中,BC CD ⊥,C //D AB ,22AB CD BC ==,AE BE ⊥,AE BE =(如图).将△ABE 沿AB 折起,使平面ABE ⊥平面ABCD ,线段AB 的中点为O(如图).(1)求证:平面ABE ⊥平面DOE ;(2)求平面EAB 与平面ECD 所成的锐二面角的大小. 【答案】(1)见解析(2)45° 【解析】(1)由题意2AB CD =,O 是线段AB 的中点,则OB CD =.又//CD AB ,则四边形OBCD 为平行四边形,又BC CD ⊥,则AB OD ⊥, 因AE BE =,OB OA =,则EO AB ⊥.EO DO O =,则AB ⊥平面EOD.又AB Ì平面ABE ,故平面ABE ⊥平面EOD.(2)由(1)易知OB ,OD ,OE 两两垂直,以O 为坐标原点,以OB ,OD ,OE 所在直线分别为,,x y z 轴建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -, △EAB 为等腰直角三角形,且AB=2CD=2BC , 则OA OB OD OE ===,取1CD BC ==,则O (0,0,0),A (-1,0,0),B (1,0,0),C (1,1,0),D (0,1,0), E (0,0,1),则1CD =-(,0,0),011DE =-(,,), 设平面ECD 的法向量为n x y z =(,,), 则有取0,0,n CD n DE ⎧⋅=⎨⋅=⎩0,0,x y z -=⎧⎨-+=⎩1z =,得平面ECD 的一个法向量011n =(,,), 因OD ⊥平面ABE.则平面ABE 的一个法向量为010OD =(,,), 设平面ECD 与平面ABE 所成的锐二面角为θ,则,cos cos OD n θ===因为0(0,90)θ∈,所以045θ=,故平面ECD 与平面ABE 所成的镜二面角为45°.7.(河北省保定市2019年高三第二次模拟考试理)如图,已知四棱锥中,四边形ABCD 为矩形,AB =2BC SC SD ===,BC SD ⊥.(1)求证:SC ⊥平面SAD ; (2)设12AE EB =,求平面SEC 与平面SBC 所成的二面角的正弦值.【答案】(1)见证明;(2【解析】(1)证明: BC ⊥SD ,BC ⊥CD 则BC ⊥平面SDC, 又//BC AD 则AD ⊥平面SDC ,SC ⊂平面SDC SC ⊥AD又在△SDC 中,SC=SD=2, DC=AB SC 2+SD 2=DC 2则SC ⊥SD ,又SD AD D =所以 SC ⊥平面SAD(2)解:作SO⊥CD于O,因为BC⊥平面SDC, 所以平面ABCD⊥平面SDC,故SO⊥平面ABCD 以点O为原点,建立坐标系如图.则),C(0,0), A(2,,0),B(2,0)设E(2,y,0),因为12 AE EB=所以1),23y y y+=∴=-即E((2,3-,0)42=(0,2,-2),(2,-,0),=(2,0,0)SC CE CB==(,,),=(,b,c)SEC n x y z SBC m a设平面的法向量为平面的法向量为22=0·=0,·=02=03zSC nCE n x y⎧⎧⎪∴⇒⎨⎨-⎩⎪⎩令3z=,则3y=,23x==(22,3,3)n∴·=0·=0SC mCB m⎧∴⇒⎨⎩20a==⎪⎩,令1b=,则1c=,0a=8.(陕西省西安市2019届高三第三次质量检测理)如图,在三棱柱111ABC A B C-中,AB⊥平面11BB C C,E是1CC的中点,1BC=,12BB=,160BCC∠=°.=(0,1,1)∴vmcos<,>=13||||∴u r ru r r gu r rm nm nm n(1)证明:1B E AE ⊥;(2)若AB =11A B E A --的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2【解析】解:(1)证明:连接1BC ,BE , 因为在中,1BC =,112CC BB ==,160BCC ∠=°.所以1BC BC ⊥. 所以1112BE CC ==,因为1B E ==所以1B E BE ⊥,又AB ⊥平面11BB C C ,且1B E ⊂平面11BB C C , 所以1B E AB ⊥,AB BE B ⋂=, 所以1B E ⊥平面ABE , 因为AE ⊂平面ABE , 所以1B E AE ⊥.(2)以B 为原点建立如图所示空间直角坐标系,则(A,()1B -,12E ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,(1A -,所以13,2B E ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,(1AB =-,13,2A E ⎛= ⎝,设平面1AB E 的法向量为(),,n x y z =r,设平面11A B E 的法向量为(),,m a b c =,则1100{{y B E n AB n x -=⋅=⇒⋅=+=,取(1,3,n =,则1100{{30y B E m A m a E -=⋅=⇒⋅=-=,取()1,3,0m =.所以cos ,26m n n m m n ⋅〈〉===⋅⨯,即二面角11A B E A --. 9.(河南省重点高中2019届高三4月联合质量检测数学理)在四棱锥中,底面为平行四边形,平面平面,是边长为4的等边三角形,,是的中点.(1)求证:; (2)若直线与平面所成角的正弦值为,求平面与平面所成的锐二面角的余弦值.【答案】(1)见证明;(2)【解析】(1)因为是等边三角形,是的中点,所以.又平面平面,平面平面,平面,所以平面.所以,又因为,,所以平面.所以.又因为,所以.又且,平面,所以平面.所以.(2)由(1)得平面.所以就是直线与平面所成角.因为直线与平面所成角的正弦值为,即,所以.所以,解得.则.由(1)得,,两两垂直,所以以为原点,,,所在的直线分别为,,轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则点,,,,所以,.令平面的法向量为,则由得解得令,可得平面的一个法向量为;易知平面的一个法向量为,设平面与平面所成的锐二面角的大小为,则.所以平面与平面所成的锐二面角的余弦值为.10.(天津市北辰区2019届高考模拟考试数学理)如图,在四棱柱中,侧棱底面,,,,,且点和分别为和的中点(I )求证:平面; (II )求二面角的正弦值;(III )设为棱上的点,若直线和平面所成角的正弦值为,求的长。
2020年高考数学专题二 压轴填空题第二关 以不等式恒成立或有解问题为背景的填空题【名师综述】含参数不等式的恒成立的问题,是近几年高考的热点.它往往以函数、数列、三角函数、解析几何为载体具有一定的综合性,解决这类问题,主要是运用等价转化的数学思想.含参数不等式的恒成立问题常根据不等式的结构特征,恰当地构造函数,等价转化为含参数的函数的最值讨论.类型一 可转化为二次函数的恒成立问题典例1.【河北省武邑中学2017届高三上学期第三次调研考试数学(理)试题】已知定义在上的奇函数满足:当时,,若不等式对任意实数恒成立,则实数的取值范围是( )A .B .C. D .【答案】A【解析】当时,在上是增函数对任意实数恒成立对任意实数恒成立,故选A. 【名师指点】利用函数的性质将抽象不等式符号f 去掉,转化为二次不等式恒成立问题,若实数范围内的二次不等式问题可结合开口方向和判别式处理;若给定区间的二次不等式恒成立或有解问题,可利用参变分离法或图象处理.【举一反三】【浙江省绍兴市柯桥区2016届高三教学质量调测(二模)数学(理)试题】对任意x R ∈不等式222x x a a +-≥恒成立, 则实数a 的取值范围是 . 【答案】[]1,1-【解析】设t a x =-||,则t a x ±=,2222t at a x +±=,故原不等式转化为)0(0222≥≥±+t at t t ,即022≥±+a t ,所以022≤-≥±t a ,即11≤≤-a .故应填答R ()f x 0x ≥()3f x x =()()242f t f m mt ->+tm (,-∞()()),0-∞⋃+∞(),-∞⋃+∞0x <()33()()()()f x f x x f x x x R f x =--=⇒=∈⇒R 242t m mt ⇒->+t 2442t mt t m ⇒->++t 201680m m m <⎧⇒⇒∈⎨∆-<⎩(,-∞案[]1,1-.类型二 利用构造函数求最值方法求恒成立问题典例1 【山东省菏泽市2018届高三上学期期末考试】若不等式()()21112x n x ax ax++<+在()0+∞,上恒成立,则a 的取值范围是________. 【答案】1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】由题可设()()()21112f x x n x ax ax =++--则问题转化为()0f x <在()0+∞,上恒成立,则'12211f x ln x ax a x =+--+>-()(),(ⅰ) 当0a ≤时'11210f x ln x a x =++-+,()()()>, 则()f x 在()0+∞,上单调递增,所以00f x f =()>() 在()0+∞,上恒成立,与已知不符, 故0a ≤不符合题意.(ⅱ)当0a >时,令()1''21x f x x a x ϕϕ=-+()(),=,且()1011x ∈+,, 21a ≥, 即12a ≥时, ()1'201x a x ϕ-<+=,于是x ϕ()在0x ∈+∞(,) 上单调递减, 所以0120x a ϕϕ=-≤()<(), 即'0f x ()< 在0x ∈+∞(,)上成立. 则()f x 在0x ∈+∞(,)上单调递减, 故00f x f =()<()在()0+∞,上成立,符合题意.021a <<,即102a << 时,()12121110'2211a x a x a a x x ϕ⎡⎤⎛⎫--- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦--++>,==, 若1012x a⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,, 则'0x x ϕϕ()>,()在1012x a⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,上单调递增; 若在112x a ⎛⎫∈-+∞⎪⎝⎭,, 则'0x x ϕϕ()<,()在112x a ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭,上单调递减,又0120a ϕ=-()>, 则0x ϕ()>在1012x a⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,上成立,即'0f x ()> 在1012x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,上恒成立,所以()f x 在1012x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,上单调递增,则00f x f =()>()在1012x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,上恒成立.与已知不符,故102a <<不符合题意.综上所述, a 的取值范围1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.即答案为1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.【名师指点】()()f x g x ≤恒成立等价与()()0f x g x -≤恒成立,记()()()G x f x g x =-,则max ()0G x ≤,本题中由于()G x 有参数,需要分类讨论,利用导数求最值. 【举一反三】设函数,若对所有都有,则实数的取值范围为__________. 【答案】【解析】令,则(ⅰ)若,当时, 故在上为增函数,所以, 时, 即(ⅱ)若 方程的正根为此时,若则,故在该区间为减函数.所以, 时, 即与题设相矛盾. 综上,满足条件的 的取值范围是. 类型三 利用参变分离求恒成立问题典例 2 【河南省南阳市第一中学2018届高三第六次考试数学】已知函数()331f x ax x =-+对(]0,1x ∈总有()0f x ≥成立,则实数a 的取值范围是__________.()xxf x e e-=-0x ≥()f x ax ≥a (],2-∞g x f x ax =-()()''x x g x f x a e e a -=-=+-()(),2a ≤0x >'20x xg x e e a a -=+--≥()>,g x ()0+∞(,)0x ≥00g x g ≥=()(),f x ax ≥().2a >,'0g x =()12lna x +=10x x ∈(,),'0g x ()<g x ()10x x ∈(,)00g x g =()<(),f x ax ()<,f x ax ≥()a (],2-∞【答案】[4,+∞)【解析】当x ∈(0,1]时不等式ax 3-3x +1≥0可化为a≥331x x -,设g(x)=331x x-,x ∈(0,1],g′(x)=()32641633132x x x x x x⎛⎫- ⎪--⎝⎭=-,因此g(x)的最大值为4,则实数a 的取值范围是[4,+∞).故答案为[4,+∞)【名师指点】本题通过不等式恒成立问题考查利用导数研究函数的最值,考查转化思想、分类与整合思想,按照自变量讨论,最后要对参数范围取交集.若按照参数讨论则取并集,是中档题.不等式恒成立时求参数的取值范围,常常采用分离参数法把不等式变形为如“()()g a h x >”形式,则只要求出()h x 的最大值M ,然后解()g a M >即可. 【举一反三】【江西省新余市2018届高三第二次模拟考试数学(理)试题】设函数x x e x f 1)(22+=,x e x e x g 2)(=,对),0(,21+∞∈∀x x ,不等式1)()(21+≤k x f k x g 恒成立,则正数k 的取值范围为 . 【答案】[)1,+∞【解析】对于函数()f x ,当0x >时, 22211()2e x f x e x e x x +==+≥=,所以当2(0,)x ∈+∞,函数()f x 有最小值2e ;对于函数2()x e x g x e =,2(1)'()xe x g x e -=,当01,'()0x g x <<>;当1,'()0x g x ><,所以当1x =时,函数()g x 有最大值(1)g e =.又不等式1)()(21+≤k x f k x g 恒成立,0k >,所以21e e k k ≤+,所以1k ≥. 类型四 利用图像法求恒成立问题典例 3 【2018江西南昌摸底】已知函数()21,0,()={3,0l n x x f x x x x +>-+≤,若不等式()20f x mx -+≥恒成立,则实数m 的取值范围为__________.【答案】3⎡⎤--⎣⎦【解析】不等式即: ()2mx f x ≤+恒成立,作出函数()2y f x =+的图象,则正比例函数y mx =恒在函数()2y f x =+的图象下方,考查函数: 232y x x =+﹣经过坐标原点的切线,易求得切线的斜率为3k =--,由此可得:实数m 的取值范围为3⎡⎤--⎣⎦,故答案为3⎡⎤--⎣⎦.【名师指点】()()f x g x ≤等价于在公共定义域区间内,函数()y f x =的图像落在()y g x =的下方,这样在平面直角坐标系中画出相应函数的图像,根据图像上下关系,确定参数取值范围.【举一反三】已知函数()f x =,若||≥,则的取值范围是__________. 【答案】[2,0]-. 【解析】试题分析:当0x >时,由|()|f x ax ≥,得|()|0f x ax -≥,即|ln(1)|0x ax +-≥,因为当0x >时,ln(1)0x +>,所以ln(1)0x ax +-≥,令ln(1)y x ax =+-,要使ln(1)0x ax +-≥,(0)x >成立,0a ≤;当0x =时,恒成立;当0x <时,由|()|f x ax ≥,得|()|f x a x≤,即2|2|x x a x -+≤,化简得|2|x a --≤,而|2|x --最大为2-,故2a ≥-,综上可得20a -≤≤. 【精选名校模拟】1.已知函数()()221f x ax a x =-+, ()1xg x e x =--,若对于任意的()10,x ∈+∞,2x R ∈,不等式()()12f x g x ≤恒成立,则实数a 的取值范围为__________.【答案】1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】由1xg x e x =--(),则'1xg x e =-(),令'0g x ()>,解得0x >;令'0g x ()<,解得0x <. ()g x ∴在0-∞(,)是减函数,在0+∞(,) 是增函数,即min 00g x g==()(). 对于任意的()10,x ∈+∞, 2x R ∈,不等式()()12f x g x ≤恒成立,则有10f x g ≤()() 即可.即不等式0f x ≤()对于任意的0x ∈+∞(,)恒成立, ()'221f x ax a =-+(),当0a =时, '10f x =-<(), f x ∴()在0+∞(,)是减函数, 00max f x f ∴==()() , 0a ∴= 符合题意.当0a <时, ()'221f x ax a =-+(),, 令'0f x ()> ,解得212a x a +> ;令'0f x ()<,解得212a x a+<. 当2102a a +< 即12a <-时, f x ()在0+∞(,) 是减函数, 00max f x f ∴==()() , 0a ∴= (舍去). 当2102a a +≥ 即102a -≤<时, f x ()在2102a a +(,)是增函数,在21,2a a +⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭是减函数,()()22121211212102222max a a a f x f a a a a a a +++⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴==-+=+-≤ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭() ,恒成立.得102a -≤< 102a ∴-≤<符合题意. 当0a > 时,当x →+∞时, f x →+∞(),这与对于任意的0x ∈+∞(,) 时0f x ≤() 矛盾.故不成立综上所述a 的取值范围为1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 即答案为1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦2.【华大新高考联盟2018届高三】设函数()222(3x f x x e mx m e =-+为自然对数的底数),当x R ∈时, ()0f x ≥恒成立,则实数m 的取值范围是__________. 【答案】[]0,6e【解析】由题意可得: 2223x x e mx m ≥-恒成立, 令21222,3x y x e y mx m ==-,则()'2214224x x x y xe x e e x x =+=+, 令()2240x e x x +=可得: 120,2x x ==-,绘制函数21222,3x y x e y mx m ==-的图像如图所示, 满足题意时, 212xy x e =的图像不在223y mx m =-的图像的下方,设切点坐标为()00,P x y ,切线方程为: ()00y y k x x -=-,即: ()()0022000224x x y x e e x x x x -=+-,切线过点2,03⎛⎫⎪⎝⎭,则: ()0022000202243x x x e e x x x ⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭, 解方程可得: 00x =或01x =或043x =-, 结合函数图像可得: ()024m e ≤≤+,即06m e ≤≤. 表示为区间形式即[]0,6e .3.已知函数2()ln f x x x =,若关于x 的不等式()10f x kx -+≥恒成立,则实数k 的取值范围是__________. 【答案】(,1]-∞ 【解析】 ∵函数的定义域为,恒成立,即等价于,令,则,令,则在上恒成立,∴在上单调递增,故当时,,函数单调递减;当时,,函数单调递增,则,故,故答案为.4.已知函数()2xf x e x =--,若任意的[]1,1a ∈-,总存在[]1,1x ∈-,使得()224f x t at ≤--恒成立,则t 的取值范围是__________.【答案】][(),33,-∞-⋃+∞ 【解析】∵()2xf x e x =--,∴()1xf x e '=-,∴当()1,0x ∈-时, ()()0,f x f x '<单调递减; 当()0,1x ∈时, ()()0,f x f x '>单调递增。
2025届湖北武汉市华中师大一附中高考数学二模试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。
用2B 铅笔将试卷类型(B )填涂在答题卡相应位置上。
将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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.如图所示的茎叶图为高三某班50名学生的化学考试成绩,算法框图中输入的1a ,2a ,3a ,,50a 为茎叶图中的学生成绩,则输出的m ,n 分别是( )A .38m =,12n =B .26m =,12n =C .12m =,12n =D .24m =,10n =2.已知复数z 满足i •z =2+i ,则z 的共轭复数是()A .﹣1﹣2iB .﹣1+2iC .1﹣2iD .1+2i3.某设备使用年限x (年)与所支出的维修费用y (万元)的统计数据(),x y 分别为()2,1.5,()3,4.5,()4,5.5,()5,6.5,由最小二乘法得到回归直线方程为ˆˆ1.6yx a +=,若计划维修费用超过15万元将该设备报废,则该设备的使用年限为( )A .8年B .9年C .10年D .11年4.圆心为()2,1且和x 轴相切的圆的方程是( )A .()()22211x y -+-=B .()()22211x y +++= C .()()22215x y -+-= D .()()22215x y +++= 5.设等比数列{}n a 的前项和为n S ,若2019201680a a +=,则63S S 的值为( ) A .32 B .12 C .78 D .986.已知(1)2i ai bi -=+(i 为虚数单位,,a b ∈R ),则ab 等于( )A .2B .-2C .12D .12- 7.执行如图所示的程序框图,则输出的S =( )A .2B .3C .23D .12- 8.在复平面内,复数2i i z -=(i 为虚数单位)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 9.如图在直角坐标系xOy 中,过原点O 作曲线()210y x x =+≥的切线,切点为P ,过点P 分别作x 、y 轴的垂线,垂足分别为A 、B ,在矩形OAPB 中随机选取一点,则它在阴影部分的概率为( )A .16B .15C .14D .1210.已知1F 、2F 分别是双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过2F 作双曲线C 的一条渐近线的垂线,分别交两条渐近线于点A 、B ,过点B 作x 轴的垂线,垂足恰为1F ,则双曲线C 的离心率为( )A .2B .3C .23D .511.已知m 为实数,直线1l :10mx y +-=,2l :()3220m x my -+-=,则“1m =”是“12//l l ”的( ) A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件12.在ABC ∆中,点D 是线段BC 上任意一点,2AM AD =,BM AB AC λμ=+,则λμ+=( ) A .12- B .-2 C .12 D .2二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
精品文档!河北省石家庄市2020届高三数学二模试题 理(含解析)一、选择题:本大题共12个小题,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.设i 是虚数单位,复数1ii+=( ) A. 1i -+ B. -1i -C. 1i +D. 1i -【答案】D 【解析】 【分析】利用复数的除法运算,化简复数1i1i i+=-,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,复数()1i (i)1i 1i i i (i)+⋅-+==-⨯-,故选D . 【点睛】本题主要考查了复数的除法运算,其中解答中熟记复数的除法运算法则是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.2.已知全集U =R ,集合{}1A x x =<,{}12B x x =-≤≤,则()⋂=U C A B ( ) A. {}|12x x <≤ B. {}12x x #C. {}11x x -≤< D. {}|1x x ≥-【答案】B 【解析】 【分析】由补集的运算求得{}1U C A x x =≥,再根据集合的并集运算,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,集合{}{}1,12A x x B x x =<=-≤≤,则{}1U C A x x =≥, 根据集合的并集运算,可得()⋂=U C A B {}12x x ≤≤,故选B .【点睛】本题主要考查了集合混合运算,其中解答中熟记集合的并集和补集的概念及运算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题. 3.如图是一个算法流程图,则输出的结果是( )A. 3B. 4C. 5D. 6【答案】A 【解析】 【分析】执行程序框图,逐次计算,根据判断条件终止循环,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,执行上述的程序框图: 第1次循环:满足判断条件,2,1x y ==; 第2次循环:满足判断条件,4,2x y ==; 第3次循环:满足判断条件,8,3x y ==; 不满足判断条件,输出计算结果3y =, 故选A .【点睛】本题主要考查了循环结构的程序框图的结果的计算与输出,其中解答中执行程序框图,逐次计算,根据判断条件终止循环是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.4.已知实数x 、y 满足不等式组2102100x y x y y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥⎩,则3z x y =-+的最大值为( )A. 3B. 2C. 32-D. 2-【答案】A 【解析】【分析】画出不等式组所表示的平面区域,结合图形确定目标函数的最优解,代入即可求解,得到答案.【详解】画出不等式组210210x yx yy-+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥⎩所表示平面区域,如图所示,由目标函数3z x y=-+,化为直线3y x z=+,当直线3y x z=+过点A时,此时直线3y x z=+在y轴上的截距最大,目标函数取得最大值,又由210x yy-+=⎧⎨=⎩,解得(1,0)A-,所以目标函数的最大值为3(1)03z=-⨯-+=,故选A.【点睛】本题主要考查简单线性规划求解目标函数的最值问题.其中解答中正确画出不等式组表示的可行域,利用“一画、二移、三求”,确定目标函数的最优解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,及推理与计算能力,属于基础题.5.将函数()sin2f x x=的图象向左平移02πϕϕ⎛⎫≤≤⎪⎝⎭个单位长度,得到的函数为偶函数,则ϕ的值为()A.12πB.6πC.3πD.4π【答案】D【解析】【分析】利用三角函数的图象变换求得函数的解析式,再根据三角函数的性质,即可求解,得到答案.【详解】将将函数()sin 2f x x =的图象向左平移ϕ个单位长度, 可得函数()sin[2()]sin(22)g x x x ϕϕ=+=+ 又由函数()g x 为偶函数,所以2,2k k Z πϕπ=+∈,解得,42k k Z ππϕ=+∈, 因为02πϕ≤≤,当0k =时,4πϕ=,故选D .【点睛】本题主要考查了三角函数的图象变换,以及三角函数的性质的应用,其中解答中熟记三角函数的图象变换,合理应用三角函数的图象与性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.6.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积( )A. 623+B. 622+C. 442+D.443+【答案】C 【解析】 【分析】画出几何体的直观图,利用三视图的数据求解几何体的表面积即可. 【详解】解:几何体的直观图如图,是正方体的一部分,P −ABC ,正方体的棱长为2, 该几何体的表面积:111122222242222⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=+ 故选C .【点睛】本题考查三视图求解几何体的直观图的表面积,判断几何体的形状是解题的关键. 7.古希腊数学家毕达哥拉斯在公元前六世纪发现了第一、二个“完全数”6和28,进一步研究发现后续三个“完全数”分别为496,8128,33550336,现将这五个“完全数”随机分为两组,一组2个,另一组3个,则6和28恰好在同一组的概率为( ) A.15B.25C.35D.110【答案】B 【解析】 【分析】推导出基本事件总数,6和28恰好在同一组包含的基本事件个数,由此能求出6和28恰好在同一组的概率.【详解】解:将五个“完全数”6,28,496,8128,33550336,随机分为两组,一组2个,另一组3个,基本事件总数2353C 10n C ==,6和28恰好在同一组包含的基本事件个数22123234m C C C C =+=, ∴6和28恰好在同一组的概率42105m p n ===. 故选B .【点睛】本题考查概率的求法,考查古典概型、排列组合等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.8.已知双曲线221:110x y C m m +=-与双曲线222:14y C x -=有相同的渐近线,则双曲线1C 的离心率为( )A.54B. 5 【答案】C 【解析】 【分析】由双曲线1C 与双曲线2C 有相同的渐近线,列出方程求出m 的值,即可求解双曲线的离心率,得到答案.【详解】由双曲线221:110x y C m m +=-与双曲线222:14y C x -=有相同的渐近线,可得102m m -=,解得2m =,此时双曲线221:128x y C -=,则曲线1C 的离心率为2852c e a +===,故选C . 【点睛】本题主要考查了双曲线的标准方程及其简单的几何性质的应用,其中解答中熟记双曲线的几何性质,准确运算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题. 9.设函数()f x 在R 上可导,其导函数为()f x ',若函数()f x 在1x =处取得极大值,则函数()y xf x =-'的图象可能是( )A. B.C. D.【答案】B 【解析】 【分析】由题设条件知:0x <时,()0y xf x '=->,01x <<时,()0y xf x '=-<,0x =或1x = 时,()0y xf x '=-=,1x >时,()0y xf x '=->,由此即可求解.【详解】由函数()f x 在R 上可导,其导函数为()f x ',若函数()f x 在1x =处取得极大值,所以当1x >时,()0f x '<;1x =时,()0f x '=;1x <时,()0f x '>; 所以当0x <时,()0y xf x '=->,当01x <<时,()0y xf x '=-<, 当0x =或1x = 时,()0y xf x '=-=,当1x >时,()0y xf x '=->, 可得选项B 符合题意,故选B .【点睛】本题主要考查了利用导数研究函数的极值的应用,其中解答中认真审题,主要导数的性质和函数的极值之间的关系合理运用是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.10.已知当m ,[1n ∈-,1)时,33sin sin22mnn m ππ-<-,则以下判断正确的是( )A. m n >B. ||||m n <C. m n <D. m 与n 的大小关系不确定【答案】C 【解析】 【分析】由函数的增减性及导数的应用得:设3()sin,[1,1]2xf x x x π=+∈-,求得可得()f x 为增函数,又m ,[1n ∈-,1)时,根据条件得()()f m f n <,即可得结果. 【详解】解:设3()sin ,[1,1]2xf x x x π=+∈-,则2()3cos 022xf x x ππ'=+>,即3()sin,[1,1]2xf x x x π=+∈-为增函数,又m ,[1n ∈-,1),33sin sin22mnn m ππ-<-,即33sinsin22mnm n ππ+<+,所以()()f m f n <, 所以m n <. 故选C .【点睛】本题考查了函数的增减性及导数的应用,属中档题.11.已知抛物线24y x =的焦点为F ,准线与x 轴的交点为K ,点P 为抛物线上任意一点KPF ∠的平分线与x 轴交于(,0)m ,则m 的最大值为( )A. 322-B. 233-C. 23-D.22-【答案】A 【解析】 【分析】求出抛物线的焦点坐标,利用抛物线的定义,转化求出比值,211(1)4mmx x-=+++, 求出等式左边式子的范围,将等式右边代入,从而求解. 【详解】解:由题意可得,焦点F (1,0),准线方程为x =−1, 过点P 作PM 垂直于准线,M 为垂足,由抛物线的定义可得|PF |=|PM |=x +1, 记∠KPF 的平分线与x 轴交于(m,0),(1m 1)H -<<根据角平分线定理可得||||||=||||||PF PM FH PK PK KH =, 211(1)4mmx x-=+++, 当0x =时,0m =,当0x ≠2124(1)4112x xx x⎫=⎪⎪++⎣⎭+++,21103221m m m-∴≤<⇒<≤-+, 综上:0322m ≤≤-. 故选A .【点睛】本题主要考查抛物线的定义、性质的简单应用,直线的斜率公式、利用数形结合进行转化是解决本题的关键.考查学生的计算能力,属于中档题.12.已知正方体1111ABCD A B C D -的体积为V ,点M ,N 分别在棱1BB ,1CC 上,满足1AM MN ND ++最小,则四面体1AMND 的体积为( )A.112V B. 18VC. 16VD. 19V【答案】D 【解析】 【分析】由题意画出图形,将1,MN ND 所在的面延它们的交线展开到与AM 所在的面共面,可得当11111,33BM BB C C N C ==时1AM MN ND ++最小,设正方体1AC 的棱长为3a ,得327V a =,进一步求出四面体1AMND 的体积即可.【详解】解:如图,∵点M ,N 分别在棱11,BB CC 上,要1AM MN ND ++最小,将1,MN ND 所在的面延它们的交线展开到与AM 所在的面共面,1,,AM MN ND 三线共线时,1AM MN ND ++最小,∴11111,33BM BB C C N C == 设正方体1AC 的棱长为3a ,则327a V =,∴327V a =. 取13BG BC =,连接NG ,则1AGND 共面,在1AND ∆中,设N 到1AD 的距离为1h ,12212212222211111112(3)(3)32,(3)10,(32)(2)22,cos 21022255319sin 25511sin =223192192D NA AD a a a D N a a a AN a a a D NA a a D NA S D N AN D NA AD aa h h ∆=+==+==+=∴∠==⋅⋅∴∠=∴=⋅⋅⋅∠=⋅⋅∴,设M 到平面1AGND 的距离为2h ,22111111[(2)322]3231922219222M AGN A MGNa a V V h a a a a a a h a --∴=∴⋅⋅⋅+⋅-⋅⋅-⋅⋅∴=⋅⋅= 123131933919AMND a V V a ∴===.故选D .【点睛】本题考查多面体体积的求法,考查了多面体表面上的最短距离问题,考查计算能力,是中档题.二、填空题:本大题共4小题,每题5分,共20分13.已知直线4x y b -=被圆222210x y x y +--+=截得的弦长为2,则b 的值为__ 【答案】3 【解析】 【分析】根据弦长为半径的两倍,得直线经过圆心,将圆心坐标代入直线方程可解得. 【详解】解:圆222210x y x y +--+=的圆心为(1,1),半径1r =, 因为直线4x y b -=被圆222210x y x y +--+=截得的弦长为2, 所以直线40x y b --=经过圆心(1,1),410b ∴--=,解得3b =.故答案为3.【点睛】本题考查了直线与圆相交的性质,属基础题.14.已知230x dx n =⎰,则(1)n x y ++展开式中2x y 的系数为__【答案】12. 【解析】 【分析】由题意求定积分得到n 的值,再根据乘方的意义,排列组合数的计算公式,求出展开式中2x y的系数.【详解】∵已知24032044x x dx n ⎰===,则4( 1)(1)n x y x y ++=++,它表示4个因式(1)x y ++的乘积.故其中有2个因式取x ,一个因式取y ,剩下的一个因式取1,可得2x y 的项.故展开式中2x y 的系数21142112C C C ⋅⋅=.故答案为12.【点睛】本题主要考查求定积分,乘方的意义,排列组合数的计算公式,属于中档题.15.在平行四边形ABCD 中,已知1AB =,2AD =,60BAD ∠=︒,若CE ED =u u u r u u u r,2DF FB =u u u r u u u r,则AE AF ⋅=u u u u r u u u r ____________.【答案】52【解析】 【分析】设,AB a AD b ==u u u r r u u u r r,则1,2a b ==r r ,得到12AE b a =+u u u r r r ,2133AF a b =+u u u r r r ,利用向量的数量积的运算,即可求解.【详解】由题意,如图所示,设,AB a AD b ==u u u r r u u u r r,则1,2a b ==r r ,又由CE ED =u u u r u u u r ,2DF FB =u u u r u u u r,所以E 为CD 的中点,F 为BD 的三等分点,则12AE b a =+u u u r r r ,221()333AF b a b a b =+-=+u u u r r r r r r ,所以22121151()()233363AE AF a b a b a a b b ⋅=+⋅+=+⋅+u u u r u u u r r r r r r r r r2021515112cos6023632=⨯+⨯⨯+⨯=.【点睛】本题主要考查了向量的共线定理以及向量的数量积的运算,其中解答中熟记向量的线性运算法则,以及向量的共线定理和向量的数量积的运算公式,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.16.在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边长分别为a ,b ,c ,满足22(sin 3)40a a B B -++=,27b =ABC ∆的面积为__.【答案】3【解析】 【分析】由二次方程有解的条件,结合辅助角公式和正弦函数的值域可求B ,进而可求a ,然后结合余弦定理可求c ,代入1sin 2ABC S ac B ∆=,计算可得所求.【详解】解:把22(sin )40a a B B -+=看成关于a 的二次方程,则0∆≥,即24(sin )160B B +-≥, 即为242sin 1603B π⎛⎫⎛⎫+-≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 化为2sin 13B π⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭,而2sin 13B π⎛⎫+≤ ⎪⎝⎭, 则2sin 13B π⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 由于0B π<<,可得4333B πππ<+<, 可得32B ππ+=,即6B π=,代入方程可得,2440a a -+=, 2a ∴=,由余弦定理可得,2428cos 622c c π+-==⨯,解得:c =,111sin 2222ABC S ac B ∆∴==⨯⨯=.故答案为【点睛】本题主要考查一元二次方程的根的存在条件及辅助角公式及余弦定理和三角形的面积公式的应用,属于中档题.三、解答题:共70分解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.第17-21题为必考题,每个试题考生都必须作答第2223题为选考题考生根据要求作答(一)必考题:共60分17.已知数列{}n a 是等差数列,前n 项和为n S ,且533S a =,468a a +=.(1)求n a . (2)设2n nn b a =⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T .【答案】(1) ()23n a n =- (2) 2(4)216n n T n +=-⋅+【解析】 【分析】(1)由数列{}n a 是等差数列,所以535S a =,解得30a =,又由46582a a a +==,解得2d =, 即可求得数列的通项公式;(2)由(1)得()1232nn n n b a n +=⋅=-⋅,利用乘公比错位相减,即可求解数列的前n 项和.【详解】(1)由题意,数列{}n a 是等差数列,所以535S a =,又533S a =,30a ∴=, 由46582a a a +==,得54a =,所以5324a a d -==,解得2d =, 所以数列的通项公式为()()3323n a a n d n =+-=-. (2)由(1)得()1232nn n n b a n +=⋅=-⋅,()()()234122120232n n T n +=-⋅+-⋅+⋅++-⋅L , ()()()()3412221242322n n n T n n ++=-⋅+-⋅++-⋅+-⋅L ,两式相减得()()2341222222232n n n n T T n ++-=⋅-++++-⋅L ,()1228128(3)2(4)21612n n n n n -++--+-⋅=-⋅+=-,即2(4)216n n T n +=-⋅+.【点睛】本题主要考查等差的通项公式、以及“错位相减法”求和的应用,此类题目是数列问题中的常见题型,解答中确定通项公式是基础,准确计算求和是关键,易错点是在“错位”之后求和时,弄错等比数列的项数,能较好的考查考生的数形结合思想、逻辑思维能力及基本计算能力等.18.已知三棱锥P ABC -中,ABC △为等腰直角三角形,1, AB AC PB PC ====点E 为PA 中点,点D 为AC 中点,点F 为PB 上一点,且2PF FB =.(1)证明://BD 平面CEF ;(2)若PA AC ⊥,求直线CE 与平面PBC 所成角的正弦值. 【答案】(1)证明见解析;(2) 26【解析】 【分析】(1)连接PD 交CE 于G 点,连接FG ,通过证//BD FG ,并说明FG ⊂平面CEF ,来证明//BD 平面CEF(2)采用建系法以AB 、AC 、AP 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系A xyz -,分别表示出对应的点,,,BC P E 坐标,设平面PBC 的一个法向量为(,,)n x y z =r,结合直线对应的CE u u u r 和法向量n r,利用向量夹角的余弦公式进行求解即可【详解】()1证明:如图,连接PD 交CE 于G 点,连接FG ,Q 点E 为PA 的中点,点D 为AC 的中点,∴点G 为PAC ∆的重心,则2PG GD =,2PF FB =Q ,//FG BD ∴,又FG⊂Q平面CEF,BD⊂/平面CEF,//BD∴平面CEF;()2AB AC=Q,PB PC=,PA PA=,PAB PAC∴∆≅∆,PA AC⊥Q,PA AB∴⊥,可得2PA=,又AB AC⊥Q,则以AB、AC、AP所在直线分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系A xyz-,则()0,0,0A,()1,0,0B,()0,1,0C,()002P,,,()0,0,1E(1,1,0)BC=-u u u r,(1,0,2)BP=-u u u r,(0,1,1)CE=-u u u r.设平面PBC的一个法向量为(,,)n x y z=r,由·0·20n BC x yn BP x z⎧=-+=⎨=-+=⎩u u u vru u u vr,取1z=,得(2,2,1)n=r.设直线CE与平面PBC所成角为θ,则2sin|cos,|23n CEθ=<>==⨯u u u rr.∴直线CE与平面PBC2.【点睛】本题考查线面平行的判定定理的使用,利用建系法来求解线面夹角问题,整体难度不大,本题中的线面夹角的正弦值公式sin|cos,|n CEθ=<>u u u rr使用广泛,需要识记19.在平面直角坐标系中,(2,0)A-,(2,0)B,且ABC∆满足1tan tan2A B=(1)求点C的轨迹E的方程;(2)过(2F,0)作直线MN交轨迹E于M,N两点,若MAB∆的面积是NAB∆面积的2倍,求直线MN的方程.【答案】(1)221(0)42x yy+=≠.(2)MN的方程为142x y=-【解析】【分析】(1)令(,)C x y ,则1222y y x x ⋅=--+,由此能求出点C 的轨迹方程. (2)令()()1122,,,M x y N x y,令直线:MN x my =-得()22220m y +--=,由此利用根的判别式,韦达定理,三角形面积公式,结合已知条件能求出直线的方程. 【详解】解:(1)因为1tan tan 2A B =,即直线AC,BC斜率分别为12,k k 且1212k k ⋅=-, 设点(,)C x y ,则1222y y x x ⋅=--+, 整理得221(0)42x y y +=≠.(2)令()()1122,,,M x y N x y ,易知直线MN 不与x 轴重合,令直线:MN x my =22142x y +=联立得()22220m y +--=,所以有12122220,,22y y y y mm -∆>+==++, 由2MAB NAB S S ∆∆=,故122y y =,即122y y =-,从而()2212122122141222y y y y m y y m y y +-==++=-+, 解得227m =,即7m =±. 所以直线MN 的方程为x y =- 【点睛】本题考查椭圆方程、直线方程的求法,考查椭圆方程、椭圆与直线的位置关系,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,是中档题.20.随着改革开放的不断深入,祖国不断富强,人民的生活水平逐步提高,为了进一步改善民生,2019年1月1日起我国实施了个人所得税的新政策,其政策的主要内容包括:(1)个税起征点为5000元;(2)每月应纳税所得额(含税)=收入-个税起征点-专项附加扣除;(3)专项附加扣除包括①赡养老人费用②子女教育费用③继续教育费用④大病医疗费用⋯⋯等.其中前两项的扣除标准为:①赡养老人费用:每月扣除2000元②子女教育费用:每个子女每月扣除1000元.新个税政策的税率表部分内容如下:(1)现有李某月收入29600元,膝下有一名子女,需要赡养老人,除此之外,无其它专项附加扣除.请问李某月应缴纳的个税金额为多少?(2)为研究月薪为20000元的群体的纳税情况,现收集了某城市500名的公司白领的相关资料,通过整理资料可知,有一个孩子的有400人,没有孩子的有100人,有一个孩子的人中有300人需要赡养老人,没有孩子的人中有50人需要赡养老人,并且他们均不符合其它专项附加扣除(受统计的500人中,任何两人均不在一个家庭).若他们的月收入均为20000元,依据样本估计总体的思想,试估计在新个税政策下这类人群缴纳个税金额X的分布列与期望.【答案】(1)李某月应缴纳的个税金额为2910元,(2)分布列详见解析,期望为1150元【解析】【分析】(1)分段计算个人所得税额;(2)随机变量X的所有可能的取值为990,1190,1390,1590,分别求出各值对应的概率,列出分布列,求期望即可.【详解】解:(1)李某月应纳税所得额(含税)为:29600−5000−1000−2000=21600元不超过3000的部分税额为3000×3%=90元超过3000元至12000元的部分税额为9000×10%=900元,超过12000元至25000元的部分税额为9600×20%=1920元所以李某月应缴纳的个税金额为90+900+1920=2910元,(2)有一个孩子需要赡养老人应纳税所得额(含税)为:20000−5000−1000−2000=12000元,月应缴纳的个税金额为:90+900=990元有一个孩子不需要赡养老人应纳税所得额(含税)为:20000−5000−1000=14000元, 月应缴纳的个税金额为:90+900+400=1390元;没有孩子需要赡养老人应纳税所得额(含税)为:20000−5000−2000=13000元, 月应缴纳的个税金额为:90+900+200=1190元;没有孩子不需要赡养老人应纳税所得额(含税)为:20000−5000=15000元, 月应缴纳的个税金额为:90+900+600=1590元;3(990),51(1190),101(1390) ,51(1590)10P X P X P X P X ========. 所以随机变量X 的分布列为:3111E(x)9901190139015901150510510=⨯+⨯+⨯+⨯=.【点睛】本题考查了分段函数的应用与函数值计算,考查了随机变量的概率分布列与数学期望,属于中档题. 21.已知函数1()lnxf x x+=(1)若1()f x ax x<+恒成立,求实数a 的取值范围;(2)若方程()f x m =有两个不同实根1x ,2x ,证明:122x x +>. 【答案】(1)1(,)2e+∞(2)详见解析 【解析】 【分析】(1)将原不等式转化为2ln x a x >,构造函数2ln ()xg x x =,求得()g x 的最大值即可;(2)首先通过求导判断()f x 的单调区间,考查两根的取值范围,再构造函数()()(2)h x f x f x =--,将问题转化为证明()0h x <,探究()h x 在区间内的最大值即可得证.【详解】解:(1)由1()f x ax x <+,即ln x ax x <, 即2ln xa x >, 令2ln (),(0)xg x x x =>,则只需max ()a g x >,312ln ()xg x x'-=,令()0g x '=,得x = ()g x ∴在上单调递增,在)+∞上单调递减,max 1()2g x g e∴==, a ∴的取值范围是1(,)2e+∞; (2)证明:不妨设'122ln ,()xx x f x x <=-, ∴当(0,1)x ∈时,'()0,()f x f x >单调递增,当(1,)x ∈+∞时,'()0,()f x f x <单调递减,1(1)1,0f f e ⎛⎫== ⎪⎝⎭Q ,当x →+∞时,()0f x →,1210m 1,1x x e∴<<<<<,要证122x x +>,即证212x x >-, 由211,21,()x x f x >->在(1,)+∞上单调递增,只需证明()()212f x f x <-,由()()12f x f x =,只需证明()()112f x f x <-, 令()()(2)h x f x f x =--,(0,1)x ∈, 只需证明()0h x <,易知22ln ln(2)(1)0,()()(2)(2)x x h h x f x f x x x '''-==+-=---, 由(0,1)x ∈,故22ln 0,(2)x x x -><-, 22ln ln(2)ln[(2)]()0(2)(2)x x x x h x x x '-----∴>=>--, 从而()h x 在(0,1)上单调递增,由(1)0h =,故当(0,1)x ∈时,()0h x <,故122x x +>,证毕.【点睛】本题考查利用导数研究函数单调性,最值等,关键是要对问题进行转化,比如把恒成立问题转化为最值问题,把根的个数问题转化为图像的交点个数,进而转化为证明不等式的问题,属难题.(二)选考题:共10分请考生从第22,23题中任选一题作答,并用2B 铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑,按所涂题号进行评分;多涂、多答,按所涂的首题进行评分;不涂,按本选考题的首题进行评分.22.在极坐标系中,曲线C 的方程为()2cos sin 0a a ρθθ=>,以极点为原点,极轴所在直线为x 轴建立直角坐标,直线l的参数方程为2212x t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),l 与C 交于M ,N 两点.(1)写出曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)设点()2,1P -;若PM 、MN 、PN 成等比数列,求a 的值【答案】(1) 曲线C 的直角坐标方程为()20x ay a =>,直线l 的普通方程为10x y +-= ; (2) 1a =【解析】【分析】(1)由极坐标与直角坐标的互化公式和参数方程与普通方程的互化,即可求解曲线的直角坐标方程和直线的普通方程;(2)把l 的参数方程代入抛物线方程中,利用韦达定理得12t t +=,1282t t a =+,可得到2211,,PM N MN t t t t P ===-,根据因为PM ,MN ,PN 成等比数列,列出方程,即可求解.【详解】(1)由题意,曲线C 的极坐标方程可化为()22cos sin ,0a a ρθρθ=>, 又由cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩,可得曲线C 的直角坐标方程为()20x ay a =>, 由直线l的参数方程为2212x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),消去参数t ,得10x y +-=,即直线l 的普通方程为10x y +-=;(2)把l的参数方程221x t y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩代入抛物线方程中,得()()2820t t a -++=,由2280a a ∆=+>,设方程的两根分别为1t ,2t ,则120t t +=>,12820t t a =+>,可得10,t >,20t >. 所以12MN t t =-,1PM t =,2PN t =. 因为PM ,MN ,PN 成等比数列,所以()21212t t t t -=,即()212125t t t t +=,则()()2582a =+,解得解得1a =或4a =-(舍), 所以实数1a =.【点睛】本题主要考查了极坐标方程与直角坐标方程,以及参数方程与普通方程的互化,以及直线参数方程的应用,其中解答中熟记互化公式,合理应用直线的参数方程中参数的几何意义是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.23.设函数()22f x x x a =-+-.(1)当1a =时,求不等式()3f x ≥的解集;(2)当()2f x x a =-+时,求实数x 的取值范围.【答案】(1) (][),02,-∞+∞U (2) 当4a ≤时,x 的取值范围为22a x ≤≤;当4a >时,x 的取值范围为22a x ≤≤. 【解析】【分析】 (1)当1a =时,分类讨论把不等式()3f x ≥化为等价不等式组,即可求解.(2)由绝对值的三角不等式,可得()()222f x x a x x a ≥---=-+,当且仅当()()220x a x --≤时,取“=”,分类讨论,即可求解.【详解】(1)当1a =时,()133,211,2233,2x x f x x x x x ⎧-+≤⎪⎪⎪=+<<⎨⎪-≥⎪⎪⎩, 不等式()3f x ≥可化为33312x x -+≥⎧⎪⎨≤⎪⎩或13122x x +≥⎧⎪⎨<<⎪⎩或3332x x -≥⎧⎨≥⎩ , 解得不等式的解集为(][),02,-∞+∞U .(2)由绝对值的三角不等式,可得()()22222f x x x a x a x x a =-+-≥---=-+, 当且仅当()()220x a x --≤时,取“=”,所以当4a ≤时,x 的取值范围为22a x ≤≤;当4a >时,x 的取值范围为22a x ≤≤. 【点睛】本题主要考查了含绝对值的不等式的求解,以及绝对值三角不等式的应用,其中解答中熟记含绝对值不等式的解法,以及合理应用绝对值的三角不等式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.。