江西省百所名校2020届高三第四次联考数学(理)试题 Word版含解析
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江西省百所名校2020届高三第四次联考数学(理)试题一、选择题1.全集U =R ,(){}ln 1A x y x ==+,{}220B x x x =--<,则() U B A =( )A. ()2,+∞B. (),2-∞C. ∅D. ()1,2- 【答案】B【解析】【分析】 根据已知条件先求出集合A 和集合B ,再求出集合A 的补集,再运用集合的并集运算即可.【详解】因为{}1A x x =>-,{}12B x x =-<<,所以{} 1U A x x =≤-,故(){} 2U B A x x ⋃=<.故选:B【点睛】本题主要考查了集合的并集运算,属于容易题.2.欧拉是科学史上一位最多产的杰出数学家,为数学界作出了巨大贡献,其中就有欧拉公式:cos sin ix e x i x =+(i 为虚数单位).它建立了三角函数和指数函数间接关系,被誉为“数学中的天桥”.结合欧拉公式,则复数432i z e iπ=+的模为( ) 3 5 C. 22 D. 2【答案】B 【解析】【分析】 由题意可得42222i e i π=+,代入432i z e i π=+并对其化简,再代入模长计算公式即可. 【详解】因为42222i e π=+, 所以4323112i z e i i i iπ==-++=-,从而5z =. 故选:B【点睛】本题考查了复数的运算及复数的模的求法,属于容易题.3.空气质量AQI 指数是反映空气质量状况指数,AQI 指数值越小,表明空气质量越好,其对应关系如表:AQI 指数值[)0,50 [)50,100 [)100,150 [)150,200 [)200,300 [)300,+∞ 空气质量优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染如图所示的是某市11月1日至20日AQI 指数变化的折线图:下列说法不正确的是( )A. 这20天中空气质量为轻度污染的天数占14B. 这20天中空气质量为优和良的天数为10天C. 这20天中AQI 指数值的中位数略低于100D. 总体来说,该市11月上旬的空气质量比中旬的空气质量好【答案】C【解析】【分析】根据已知条件对每个选项进行判断即可.【详解】对于A ,20天中AQI 指数值高于100,低于150的天数为5,即占总天数的14,故A 正确;对于B ,20天中AQI 指数值有10天低于100,故B 正确;对于C ,20天中AQI 指数值有10天低于100,10天高于100,根据图可知中位数略高于100,故C 错误;对于D ,由图可知该市11月上旬的空气质量的确比中旬的空气质量要好些,故D 正确. 故选:C【点睛】本题考查了统计列表中的折线图来解决问题,属于较易题.4.已知5cos 57πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则7cos 104tan 5παπα⎛⎫- ⎪⎝⎭=⎛⎫+ ⎪⎝⎭( ) A. 57-B. 7-C. 7D. 57【答案】D【解析】【分析】先利用诱导公式对要求的式子进行化简,再结合已知条件即可. 【详解】7cos cos sin 255105cos 457tan tan tan 555ππππαααπαπππααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫---- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎛⎫⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎝⎭===-= ⎪⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎝⎭+-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故选:D【点睛】本题考查了已知一个三角函数值,求另一个式子的值,考查了利用诱导公式化简并求值,属于较易题.5.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线的斜率2k ≥,则C 的离心率的取值范围是( )A. ⎛ ⎝⎦B. ⎫+∞⎪⎪⎣⎭C. (D.)+∞ 【答案】D【解析】【分析】 根据题意可得2b k a=≥,再利用双曲线中的222c a b =+的关系进行求解即可.【详解】因为2b k a =≥,所以215b e a ⎛⎫=+≥ ⎪⎝⎭. 故选:D【点睛】本题考查了双曲线的渐近线斜率以及双曲线中的222c a b =+的关系,属于较易题.6.下图是为了统计某班35名学生假期期间平均学习时间而设计的程序框图,其中i A 表示第i 位学生的学习时间,则判断框中可以填入的条件是( )A. 37?i ≤B. 36?i ≤C. 35?i ≤D. 34?i ≤【答案】C【解析】【分析】 由题意可得到流程图的功能是求35位学生的平均学习时间,再根据流程图来判断循环结束条件即可.【详解】读取流程图可知,当计算了前34位学生的学习时间的和后,再执行1i i =+后,得35i =,此时应满足判断框的条件;当计算了前35位学生的学习时间的和后,再执行1i i =+后,得36i =,此时应不满足判断框条件.故应填入“35?i ≤”.故选:C【点睛】本题考查了循环结构的程序框图中的循环条件的判断,属于一般题. 7.在正方体1111ABCD A B C D -中,E 为AD 的中点,F 为正方形11B C CB 的中心,则异面直线AF 与1A E 所成角的余弦值为( )A. 30-B. 30C. 0D. 12【答案】B【解析】【分析】根据已知条件建立空间直角坐标系D xyz -,写出相关点的坐标,代入数量积的夹角公式即可.【详解】如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,建立空间直角坐标系D xyz -,不妨设正方体的棱长为2,则()2,0,0A ,()1,2,1F ,()12,0,2A ,()1,0,0E , 所以()1,2,1AF =-,()11,0,2A E =--,故11130cos ,3065AF A EAF A E AF A E ⋅===-⨯. 因为异面直线所成角的范围为0,2π⎛⎤⎥⎝⎦,所以异面直线AF 与1A E 所成角的余弦值为30.故选:B【点睛】本题考查了利用空间向量求异面直线的夹角,考查了学生的计算能力,属于一般题.8.已知函数()()2sin f x x ωϕ=+()0,ωπϕπ>-<<的部分图象如图所示,为了得到函数()f x 的图象,需要将函数()222cos 2sin 22x x g x ωω=-的图象向右平移()0m m >个单位长度,则m 的最小值为( )A. 12πB. 6πC. 4πD. 3π 【答案】A 【解析】【分析】根据题中给的图像,可求出2ω=和3πϕ=,再根据三角函数的图像变换即可得. 【详解】由图可知43124T πππ=-=,即T π=, 所以2ππω=,2ω=,故()()2sin 2f x x ϕ=+, 因为2sin 221212f ππϕ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()262k k Z ππϕπ+=+∈,因为πϕπ-<<,所以3πϕ=,即()2sin 22cos 22cos 23612f x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 因为()222cos 2sin 2cos2g x x x x =-=, 所以为了得到函数()f x 的图象,需要将函数()g x 的图象向右平移12π个单位长度.故选:A【点睛】本题考查了三角函数图像以及图像变换,属于一般题.9.已知函数()1y f x =+是定义在R 上的偶函数,且满足()()33f x f x -=-+,且当11x -≤≤时,()()ln 2f x x x =+,则()()()()()()10123...2020f f f f f f -++++++=( )A. ln3B. ln3-C. 4ln 2ln3-D.4ln 2ln3+【答案】A【解析】【分析】根据函数()1y f x =+是定义在R 上的偶函数且满足()()33f x f x -=-+,可得到函数的周期,再计算出一个周期的和,即可得到答案.【详解】因为函数()1y f x =+是定义在R 上的偶函数,所以()y f x =的图象关于直线1x =对称.因为()()33f x f x -=-+,所以()y f x =的图象关于点()3,0对称,所以()f x 是以8为周期周期函数.又()10f -=,()00f =,()1ln3f =,()()200f f ==,()()310f f =-=,()()420f f =-=,()()51ln3f f =-=-,()()600f f =-=,所以()()()()101...60f f f f -++++=,故()()()()()()10123...2020f f f f f f -++++++()()()()()()101234ln3f f f f f f =-+++++=.故选:A【点睛】本题考查了函数的性质:奇偶性,对称性,周期性,考查了学生的计算能力,属于一般题.10.中国古典文学四大名著《三国演义》《水浒传》《西游记》和《红楼梦》的作者分别为罗贯中、施耐庵、吴承恩和曹雪芹.某次考试中有一道四大名著与作者的连线题,连对一个得一分,则同学甲随机连线得分为零的概率为( ) A. 13 B. 14 C. 38 D. 124【答案】C【解析】【分析】先随机连线对应有4424A =种,再找出全都没连对的情况有9种,代入概率计算公式即可.【详解】随机连线对应有4424A =种,全都没连对的情况有:第一个连线错了有13C 种,再由第一个选的那个对应的再去选有13C 种,剩余2个连错有1种,所以共有113391C C ⨯⨯=,所以所求概率93248P ==. 故选:C【点睛】本题考查了古典概型的概率计算,考查了特殊要求的排列问题,属于一般题.11.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,圆()22:11F x y -+=,过F 作直线l ,与上述两曲线自上而下依次交于点,,,P M N Q ,当196PM QN+=时,直线l 的斜率为( )A. C. 1 D. 【答案】A【解析】【分析】先设PF m =,QF n =,则1PM m =-,1QN n =-,再根据抛物线的性质知1121m n p+==,利用基本不等式求出最小值且等号成立条件可求出43m =,4n =,从而可得到13P ⎛ ⎝,即可得到直线l 的斜率. 【详解】设PF m =,QF n =,则1PM m =-,1QN n =-.∵24y x =,∴2p =, 由抛物线的性质知1121m n p+==, ∴1m n mn+=,则m n mn +=, ∴()1919910910111m n m n PM QN m n mn m n +-+=+==+----++. 又∵()()1199199110m n m n m n m n n m ⎛⎫+⋅=++=+++≥+ ⎪⎝⎭得916m n +≥,∴9106m n +-≥,当且仅当229n m =时,196PM QN +=, 此时3n m =,∴43m =,∴4n =,∴13P ⎛ ⎝, 又∵()1,0F ,故13k ==-. 故选:A【点睛】本题考查了抛物线性质,以及基本不等式求最值时等号成立的条件,考查了学生的计算能力,属于较难题.12.已知函数()f x 的定义域为()1,+∞,其导函数为()f x ',()()()()22x f x xf x xf x '++<⎡⎤⎣⎦对()1,x ∈+∞恒成立,且()14525f =,则不等式()()233210x f x x ++>+的解集为( )A. ()1,2B. (),2-∞C. ()2,3-D. ()2,2- 【答案】D【解析】【分析】根据已知条件构造一个函数()()2g x G x x =+,再利用()G x 的单调性求解不等式即可. 【详解】由()()()()22x f x xf x xf x '++<⎡⎤⎣⎦,可得()()()2222x f x xf x x f x x '+<+, 即()()()222x f x x f x x '<+,令()()2g x x f x =, 则()()()()()2022g x g x g x x g x x x '-+'<-=++.令()()2g x G x x =+,()()()()()()22022g x g x x g x G x x x ''+-⎛⎫'==< ⎪++⎝⎭, 所以()G x 在1∞+(,)上是单调递减函数. 不等式()()233210x f x x ++>+, 等价于()()23325x f x x ++>+, 即()()3325g x G x x ++=>+,()()()52555277g f G ===, 所求不等式即()()35G x G +>,由于()G x 在1∞+(,)上是单调递减函数, 所以35x +<,解得2x <,且31x +>,即2x >-,故不等式()()233210x f x x ++>+的解集为()2,2-. 故选:D【点睛】本题考查了利用构造新函数的单调性求解不等式,考查了利用导数判断函数单调性的方法,考查了分析问题的逻辑思维能力,属于困难题.二、填空题13.若非零向量,a b ,满足3a b =,()3a b b -⊥,则a 与b 的夹角的余弦值为______.【答案】19【解析】 【分析】设a 与b 的夹角为θ,根据数量积的运算即可. 【详解】设a 与b 的夹角为θ,由()3b b a -⊥, 可得()233cos 0a a b b b b θ-⋅=-=,又因为3a b =, 所以229cos 0b bθ-=,解得1cos 9θ=. 故答案为:19【点睛】本题考查了数量积的运算,考查了向量垂直的转化,属于较易题.14.若实数,x y 满足约束条件22024034120x y x y x y --≤⎧⎪++≥⎨⎪-+≥⎩,则x y +的最大值为______.【答案】10 【解析】 【分析】先由已知条件画出约束条件22024034120x y x y x y --≤⎧⎪++≥⎨⎪-+≥⎩可行域,根据可行域即可求出x y +的最大值.【详解】因为实数,x y 满足约束条件22024034120x y x y x y --≤⎧⎪++≥⎨⎪-+≥⎩,则由题意可得当经过A 点时x y +有最大值,联立22034120x y x y --=⎧⎨-+=⎩,解得46x y =⎧⎨=⎩,即()4,6A ,所以()max 10x y += 故答案为:10【点睛】本题考查了简单的线性规划,利用可行域求目标函数的最大值,属于较易题. 15.在ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若()3cos cos cos A A B C -=,6a c +=,4b =,则ABC 的面积为______.【答案】533【解析】 【分析】 先由)3cos cos cos A A B C -=可得3B π=,再由余弦定理可得203ac =,代入面积公式即可. 【详解】因为)3cos cos cos A A B C -=,所以)()()3cos cos cos cos cos sin sin A A B A B A B A B -=-+=--,3cos sin sin 0A B A B -=.又sin 0A ≠, 所以tan 3B =3B π=.因为6a c +=,4b =,所以()22222cos 236316b a c ac B a c ac ac ac =+-=+--=-=, 解得203ac =,所以1120sin 223ABC S ac B ==⨯=△.【点睛】本题考查了三角函数的化简,余弦定理以及面积公式,考查了学生的计算能力,属于一般题.16.在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,2AP =,点M 是矩形ABCD 内(含边界)的动点,且1AB =,3AD =,直线PM 与平面ABCD 所成的角为4π.记点M 的轨迹长度为α,则tan α=______;当三棱锥P ABM -的体积最小时,三棱锥P ABM -的外接球的表面积为______.【答案】8π 【解析】 【分析】先根据已知条件判断出点M 的轨迹为圆弧,再求此时的α,即可求出tan α=;判断三棱锥P ABM -的体积最小时即点M 位于F 时,此时三棱锥P ABM -的外接球球心为PF 的中点,所以半径为PF 的一半,从而可得外接球的表面积. 【详解】如图,因为PA ⊥平面ABCD ,垂足为A , 则PMA ∠为直线PM 与平面ABCD 所成的角, 所以4PMA π∠=.因为2AP =,所以2AM =,所以点M 位于底面矩形ABCD 内的以点A 为圆心,2为半径的圆上, 记点M 的轨迹为圆弧EF .连接AF ,则2AF =. 因为1AB =,3AD =,所以6AFB FAE π∠=∠=,则弧EF 的长度263ππα=⨯=,所以tan α=.当点M 位于F 时,三棱锥P ABM -的体积最小,又2PAF PBF π∠=∠=,∴三棱锥P ABM -的外接球球心为PF 的中点. 因为222222PF =+=,所以三棱锥P ABM -的外接球的表面积()2428S ππ==.38π【点睛】本题考查了由线面垂直得到线面角,判断出动点轨迹,外接球的半径及表面积的计算,属于较难题. 三、解答题17.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足93,,24n n a S 成等差数列. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设31323log log ...log n n b a a a =+++,数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,证明:119n T <. 【答案】(1)13n n a +=(2)证明见解析【解析】 【分析】 (1)由题意可得3922n n a S =+,再根据已知n a 与n S 的关系求{}n a 通项公式; (2)把(1)的{}n a 求通项公式代入31323log log ...log n n b a a a =+++求出{}n b 通项公式,再利用裂项求和求出数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T 即可证明.【详解】(1)解:由题意有3922n n a S =+, 当1n =时,113922a a =+,所以19a =. 当2n ≥时,3922n n S a =-,113922n n S a --=-,两式相减得113322n n n n n a S S a a --=-=-,整理得13n n a a -=, 所以{}n a 是以9为首项,3为公比的等比数列, 所以{}n a 的通项公式为11933n n n a -+=⨯=.(2)证明:因为()()313233log log ...log 23 (12)n n n n b a a a n +=+++=++++=, 所以()12211333n b n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭, 21111111111...3142536473n T n n ⎛⎫=-+-+-+-++- ⎪+⎝⎭2111111...3123123n n n ⎛⎫=+++--- ⎪+++⎝⎭ 21111136123n n n ⎛⎫=--- ⎪+++⎝⎭. 因为1110123n n n ++>+++,所以119n T <. 【点睛】本题考查了n a 与n S 的关系求通项公式以及裂项求和方法,考查了学生的计算能力,属于一般题.18.今年1月至2月由新型冠状病毒引起的肺炎病例陡然增多,为了严控疫情传播,做好重点人群的预防工作,某地区共统计返乡人员100人,其中50岁及以上的共有40人.这100人中确诊的有10名,其中50岁以下的人占310. (1)请将下面的列联表补充完整,并判断是否有95%的把握认为是否确诊患新冠肺炎与年龄有关;(2)为了研究新型冠状病毒的传染源和传播方式,从10名确诊人员中随机抽出5人继续进行血清的研究,X表示被抽取的5人中50岁以下的人数,求X的分布列以及数学期望. 参考表:.参考公式:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d-=++++,其中n a b c d=+++. 【答案】(1)填表见解析;有95%的把握认为是否确诊患新冠肺炎与年龄有关(2)详见解析【解析】【分析】(1)由题意补充22⨯列联表,再代入()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d-=++++可求出2K即可判断;(2)根据题意先确定X的值可能为0,1,2,3,然后分别求出它们的对应的概率,根据求出的概率列出分布列以及求出期望值.【详解】解:(1)列联表补充如下:()2210075733325 4.167 3.841109040606K ⨯⨯-⨯==≈>⨯⨯⨯.所以有95%的把握认为是否确诊患新冠肺炎与年龄有关. (2)根据题意,X 的值可能为0,1,2,3.()575101012C P X C ===,()41735105112C C P X C ===,()32735105212C C P X C ===,()23735101312C C P X C ===,故X 的分布列为X0 1 2 3P112 512 512 112故()551123 1.5121212E X =⨯+⨯+⨯=人. 【点睛】本题考查了独立性检验的计算以及随机变量的分布列和期望的计算,考查了学生的计算能力,属于一般题.19.如图,在直五棱柱,11111ABCDE A B C D E -中,//AB ED ,AB AE ⊥,1AB ED ==,12AE AA ==,BC CD =,1BC C D ⊥.(1)证明:CD ⊥平面11BB C C ;(2)求平面1A BE 与平面1BC D 所成锐二面角的余弦值. 【答案】(1)证明见解析(2)30【解析】 【分析】(1)先由题意可得1BC CC ⊥且1BC C D ⊥,从而有BC ⊥平面1C CD ,即有BC CD ⊥,再结合1CD CC ⊥即可证明CD ⊥平面11BB C C ;(2) 以E 为原点,以1,,EA ED EE 的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向,建立空间直角坐标系E xyz -,然后写出相关点的坐标,求出相关平面的法向量,代入数量积求夹角公式即可.【详解】(1)证明:因为五棱柱11111ABCDE A B C D E -为直五棱柱, 所以1BC CC ⊥,又1BC C D ⊥,且111CC C D C ⋂=, 所以BC ⊥平面1C CD .因为CD ⊂平面1C CD ,所以BC CD ⊥. 因为BC CD ⊥,1CD CC ⊥,1CC BC C ⋂=, 所以CD ⊥平面11BB C C .(2)解:因为BC CD =,所以BCD 是以C 为直角顶点的等腰直角三角形,又AB CD ∥,AB AE ⊥,1AB ED ==,12AE AA ==,所以BC CD ==1,,EA ED EE 两两垂直.以E 为原点,以1,,EA ED EE 的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向, 建立如图所示的空间直角坐标系E xyz -,则()0,0,0E ,()12,0,2A ,()11,2,2C ,()2,1,0B ,()0,1,0D , ()11,1,2BC =-,()2,0,0BD =-,()12,0,2EA =,()2,1,0EB =.设平面1A BE 的法向量为()111,,n x y z =,则11111220,20,EA n x z EB n x y ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩令11x =,得平面1A BE 的一个法向量为()1,2,1n =--. 设平面1BC D 的法向量为()222,,m x y z =,则1222220,20,BC m x y z BD m x ⎧⋅=-++=⎪⎨⋅=-=⎪⎩令21z =,得平面1BC D 的一个法向量为()0,2,1m =-. 设平面1A BE 与平面1BC D 所成锐二面角为ϕ,则cos cos ,m n m n m nϕ⋅====. 【点睛】本题考查了线面垂直的证明,空间向量法求二面角的余弦值,考查了学生的计算能力,属于较难题.20.已知动点P 到定直线:4l x =的距离与到定点()1,0F 的距离之比为2. (1)求P 点的轨迹C 的方程;(2)已知点()2,0A -,在y 轴上是否存在一点M ,使得曲线C 上另有一点B ,满足MA MB =,且2516NA NB ⋅=-?若存在,求出所有符合条件的点M 坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22143x y +=(2)存在;0,4M ⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭或10,4M ⎛⎫± ⎪⎝⎭ 【解析】 【分析】(1)设(),P x y2=,化简即可得到P 点的轨迹C 的方程;(2) 假设在y 轴上存在符合题意的点M ,则点M 在线段AB 的中垂线上,分三种情况讨论直线的斜率即:斜率不存在;斜率为零;斜率不为零;求出满足条件点M 的坐标即可. 【详解】解:(1)设(),P x y2=,化简得223412x y +=,即22143x y +=,所以曲线C 的方程为22143x y +=.(2)假设在y 轴上存在符合题意的点M ,则点M 在线段AB 的中垂线上,由题意知直线AB 的斜率显然存在. 当直线AB 的斜率为0时,则()2,0A -,()2,0B . 设()0,M t ,则()2,MA t =--,()2,MB t =-.由225416MA MB t ⋅=-+=-,解得4t =±,此时0,4M ⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭. 当直线AB 的斜率不为0时,设直线AB 的方程为()2y k x =+.联立()222,1,43y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩得()2222341616120k x k x k +++-=,则221612234B k x k --⋅=+,解得226834B k x k -=+,即2226812,3434k k B k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭ AB 的中点为22286,3434k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭.线段AB 的中垂线为2226183434k k y x k k k ⎛⎫-=-+ ⎪++⎝⎭, 令0x =,得2234k y k -=+,即220,34k M k ⎛⎫- ⎪+⎝⎭. 所以222,34k MA k ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,2226814,3434k k MB k k ⎛⎫-= ⎪++⎝⎭, 所以()4222642836251634k k MA MB k +-⋅==-+.由形式可以猜想()223416k +=,故而2344k +=, 得214k =,经验证可知满足上式. 下边验证是否还有别解:令2x k =,上式可化为()()21664251628252425916360x x ++⨯+⨯+⨯-⨯=, 利用韦达定理知此方程有一个正根与一个负根, 所以214k =,此时10,4M ⎛⎫± ⎪⎝⎭.综上,可得0,M ⎛ ⎝⎭或10,4M ⎛⎫± ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查了动点轨迹方程的求解,以及存在性问题的求解,考查了学生的计算能力,属于较难题.21.已知函数()x f x ae b =+的图象在()()0,0f 处的切线方程为20x y -+=. (1)讨论函数()()F x f mx x m =--的单调性.(2)是否存在正实数t ,使得函数()()()ln 2g x f x t x t =--+-的定义域为[)0,+∞时,值域也为[)0,+∞?若存在,求出t 的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)答案不唯一,具体见解析(2)存在;12t =【解析】【分析】(1)先对函数()x f x ae b =+进行求导,根据已知条件在()()0,0f 处的切线方程为20x y -+=可求出1a =,1b =,即得到()1x f x e =+,再对()1mx F x e x m =+--进行求导,对参数m 进行讨论即可.(2)先假设存在符合题意的正实数t ,再对()()ln 1x t g x ex t -=-+-进行求导,可得到它的单调性以及单调区间,从而可求得()()ln 1x t g x ex t -=-+-的最小值大于或等于零即可. 【详解】解:(1)∵()x f x ae '=,∴()001f a e a '=⋅==.又∵()02f a b =+=,∴1b =,∴()1xf x e =+. ∴()1mx F x e x m =+--,∴()1mx F x me '=-.当0m ≤时,()10mx F x me '=-<,()F x 在R 上单调递减;当0m >时,令()10mx F x me'=->,得ln m x m >-. 令()10mx F x me '=-<,得ln m x m <-, 故()F x 在ln ,m m ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,在ln ,m m ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减. (2)假设存在符合题意的正实数t ,由()()ln 1x t g x ex t -=-+-,得()1x t g x e x t -'=-+. ∵x t y e -=在[)0,+∞上单调递增,1y x t =+在[)0,+∞上单调递减, ∴函数()1x t g x ex t -'=-+在()0,∞+上单调递增. ∵()1100t g e t'=-<,且当x →+∞时,()g x '→+∞, ∴存在唯一的实数0x ,使得()00010x t g x e x t -'=-=+,即001x t e x t-=+①, ∴当()00,x x ∈时,()0g x '<,()g x 单调递减;当()0,x x ∈+∞时,()0g x '>,()g x 单调递增.∴()()()000min ln 1x t g x g x e x t -==-+-.由001x t e x t-=+,得()00ln x t x t -=-+, ∴()()()00000min 0011ln 1121x t x g x g x e x t t x t t x t x t-==---=+--=++--++2112t t ≥-=-. 当且仅当01x t +=时取等号,由120t -=,得12t =,此时0102x =>, 把12t =,012x =代入①也成立. 故存在正实数12t =,使得()g x 定义域为[)0,+∞时,值域也为[)0,+∞. 【点睛】本题考查了利用导数讨论函数的单调性,以及利用导数求函数的最小值,考查了学生的计算能力,属于较难题.22.在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为2cos 2sin x y αα⎧=+⎪⎨=⎪⎩(α为参数),直线l 过点()1,0-,且斜率为12,以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立坐标系,直线,OM ON 的极坐标方程分别为()6R πθρ=∈,()4R πθρ=-∈. (1)求曲线C 和直线l 的极坐标方程; (2)已知直线OM 与直线l 的交点为P ,直线ON 与曲线C 的交点为O ,Q ,求OQOP 的值.【答案】(1)4cos 4πρθ⎛⎫=+⎪⎝⎭;cos 2sin 10ρθρθ-+=(2)4OQ OP=- 【解析】【分析】 (1)先把参数方程转化为普通方程,再由普通方程转化为极坐标方程即可;(2)把()6R πθρ=∈,()4R πθρ=-∈代入对应的极坐标方程求出OP ,OQ 代入即可.【详解】解:(1)∵曲线C的参数方程为2cos ,2sin ,x y αα⎧=+⎪⎨=⎪⎩∴曲线C的普通方程为((224x y -++=,将cos x ρθ=,sin y ρθ=代入,整理得0ρθθ-+=,即曲线C 的极坐标方程为4cos 4πρθ⎛⎫=+⎪⎝⎭. ∵直线l 过点()1,0-,且斜率为12, ∴直线l 的方程为210x y -+=,∴直线l 的极坐标方程为cos 2sin 10ρθρθ-+=.(2)当6πθ=时,142sin cos 66OP ππ==+- 当4πθ=-时,4cos 444OQ ππ⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭.故4OQ OP ==-. 【点睛】本题考查了参数方程,普通方程转化为极坐标方程,极坐标方程的几何意义,属于一般题.23.已知函数()3131f x x x =-+-.(1)若()f x m ≤有解,求实数m 的取值范围;(2)在(1)的条件下,实数m 的最小值为N ,若,,a b c 为正数,且a b c N ++=,证明:84222abc ab a b c+≥++-. 【答案】(1)[)2,+∞(2)证明见解析【解析】【分析】(1)利用三角不等式即可;(2)利用分析法和基本不等式证明不等式.【详解】(1)解:()()()313131312f x x x x x =-+-≥---=,当且仅当()()31330x x --≤,即113x ≤≤时取等号,所以()min 2f x =. 因为()f x m ≤有解,所以()min 2m f x ≥=,故m 的取值范围是[)2,+∞.(2)证明:由(1)可知,2N =,所以2a b c ++=, 将84222abc ab a b c +≥++-变形为84222abc ab a b c+--≥-, 即()()()2228a b c abc ---≥.因为2a b c -=+≥2b a c -=+≥2c a b -=+≥所以()()()2228a b c abc ---≥, 当且仅当23a b c ===时等号成立,所以84222abc ab a b c+≥++-. 【点睛】本题考查了三角不等式求最值,利用分析法和基本不等式证明不等式,属于一般题.。