2023年全国高考乙卷理科数学第21题解答
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【分析】根据向量的坐标运算求出a b λ+a b μ+再根据向量垂直的坐标表示即可求出.【详解】因为()()1,1,1,1a b ==-所以(1,1a b λλ+=+-(1,1a b μμ+=+()()a b a b λμ+⊥+可得()()0a b a b λμ+⋅+= )()()()11110λμλμ+++--=整理得:1λμ=-.故选:D . Df x得ex>上单调递减在12e,-⎛⎫+∞⎪⎝⎭上单调递增OE AC E=∠则tan CAC1Rt ABF 中914,AF a =12cos F AF ∠=所以在12AF F △因为2223F A F B =-所以(又11F A F B ⊥所以1183F A F B c ⎛⋅= ⎝又点A 在C 上则2222254991c t a b -=所以22222225169c b c a a b -=即25整理得422550c c -)3A B +=即π4C =sin sin(B ==2222(0,2,1),(0,2,1)B C A D ∴=-=-2222B C A D ∴∥又2222B C A D ,不在同一条直线上2222B C A D ∥.(2)设(0,2,)(0P λλ则22222(2,2,2)(0,2,3),=(2,0,1),A C PC D C =--=--设平面22PA C 的法向量(,,)n x y z =22222202(3)0n A C x y z n PC y z λ⎧⋅=--+=⎪⎨⋅=-+-=⎪⎩ 2z =得3,1y x λλ=-=- (1,3,n λλ∴=--设平面222A C D 的法向量(,,m a b =则22222202m A C a c m D C a ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-⎪⎩1a =得1,=b c (1,1,2)m ∴=cos ,6n m n m n m⋅==化简可得2430λλ-+= 解得1λ=或3λ=(0,2,1)或(0,2,3)P0fx则(f x 时()f x 在R 上单调递减;在(),ln a -∞-上单调递减)2133a a =13()6d a +=){}n b 为等差数列13b b =+即2311)a -=1d >0n a ∴>又9999S T -50502550a a ∴-当12a d =16n p ++=本题第一问直接考查全概率公式的应用后两问的解题关键是根据题意找到递推式然1⎛⎫32.11⎛⎫。
2023年高考数学真题-新高考Ⅰ卷数学一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.1.已知集合M={−2,−1,0,1,2},N={x|x2−x−6⩾0},则M∩N=()A.{−2,−1,0,1}B.{0,1,2}C.{−2}D.{2}2.已知,则=()A.−i B.i C.0D.13.已知向量a=(1,1),b=(1,−1).若(a+λb)⊥(a+µb),则()A.λ+µ=1B.λ+µ=−1C.λµ=1D.λµ=−14.设函数在区间(0,1)单调递减,则a的取值范围是()A.(−∞,−2]B.[−2,0)C.(0,2]D.[2,+∞)5.设椭圆的离心率分别为.若,则()A.B.C.D.6.过点(0,−2)与圆x2+y2−4x−1=0相切的两条直线的夹角为α,则sinα=()A.1B.C.D.7.记S n为数列{a n}的前n项和,设甲:{a n}为等差数列;乙:为等差数列,则()A.甲是乙的充分条件但不是必要条件B.甲是乙的必要条件但不是充分条件C.甲是乙的充要条件D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件8.已知,则()A.B.C.D.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.9.有一组样本数据,其中是最小值,是最大值,则()A.的平均数等于的平均数B.的中位数等于的中位数C.的标准差不小于的标准差D.的极差不大于的极差10.噪声污染问题越来越受到重视,用声压级来度量声音的强弱,定义声压级,其中常数是听觉下限间值,是实际声压.下表为不同声源的声压级:声源与声源的距离/m声压级/dB燃油汽车1060~90混合动力汽车1050~60电动汽车1040已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车处测得实际声压分别为,则()A.B.C.D.11.已知函数f(x)的定义域为R,f(xy)=y2f(x)+x2f(y),则()A.f(0)=0B.f(1)=0C.f(x)是偶函数D.x=0为f(x)的极小值点12.下列物体中,能够被整体放入棱长为1(单位:m)的正方体容器(容器壁厚度忽略不计)内的有()A.直径为0.99m的球体B.所有棱长均为1.4m的四面体C.底面直径为0.01m,高为1.8m的圆柱体D.底面直径为1.2m,高为0.01m的圆柱体三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.某学校开设了4门体育类选修课和4门艺术类选修课,学生需从这8门课中选修2门或3门课,并且每类选修课至少选修1门,则不同的选课方案共有种(用数字作答).14.在正四棱台中,,则该棱台的体积为. 15.已知函数f(x)=cosωx−1(ω>0)在区间[0,2π]有且仅有3个零点,则ω的取值范围是.16.已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上.点在轴上,,则的离心率为.四、解答题:本大题共6小题,共70分.17.已知在△ABC中,A+B=3C,2sin(A−C)=sinB.(1)求sinA;(2)设AB=5,求AB边上的高.18.如图,在正四棱柱中,.点分别在棱上,,.(1)证明:;(2)点在棱上,当二面角为时,求.19.已知函数.(1)讨论的单调性;(2)证明:当时,.20.设等差数列的公差为,且,令,记分别为数列,的前项和.(1)若,求的通项公式;(2)若为等差数列,且,求.21.甲乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投篮,若未命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为0.6,乙每次投篮的命中率均为0.8,由抽签决定第一次投篮的人选,第一次投篮的人是甲,乙的概率各为0.5.(1)求第2次投篮的人是乙的概率;(2)求第i次投篮的人是甲的概率;(3)已知:若随机变量服从两点分布,且,则,记前次(即从第1次到第次投篮)中甲投篮的次数为,求.22.在直角坐标系xOy中,点P到x轴的距离等于点P到点(0,)的距离,记动点P的轨迹为W.(1)求W的方程;(2)已知矩形ABCD有三个顶点在W上,证明:矩形ABCD的周长大于.答案解析部分1.【答案】C【知识点】交集及其运算;一元二次方程【解析】【解答】∵,∴,∴,即,则。
2023年高考全国乙卷(数学)一、选择题(共12题,每题5分,共60分) 1、设z =2+i 1+i 2+i 5,则z̅=( ).2、设集合U =R ,集合M ={x|x <1},N ={x|−1<x <2},则{x |x ≥2}=( ). A.C U (M ∪N )B.N ∪C U MC.C U (M ∩N )D.M ∪C U N3、如图,网格纸上绘制的一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为( ). A.24B.26C.28D.304、已知f(x)=xe xe ax−1是偶函数,则a=().A.−2B.−1C.1D.25、设O为平面坐标系的坐标原点,在区域{(x,y)|1≤x2+y2≤4}内随机取一点,记该点为A,则直线OA的倾斜角不大于π4的概率为().A.18B.16C.14D.126、已知函数f(x)=sin (ωx+φ)在区间(π6,2π3)单调递增,直线x=π6和x=2π3为函数y=f(x)的图象的两条对称轴,则f(−5π12)=().A.−√32B.−12C.12D.√327、甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有一种相同的选法共有().A.30种B.60种C.120种D.240种8、已知圆锥PO的底面半径为√3,O为底面圆心,PA,PB为圆锥的母线,∠AOB=120°,若△PAB的面积等于9√3,则该圆锥的体积为().4A.πB.√6πC.3πD.3√6π9、已知△ABC为等腰直角三角形,AB为斜边,△ABD为等边三角形,若二面角C−AB−D为150°,则直线CD与平面ABC所成角的正切值为().A.15B.√25C.√35D.2510、已知等差数列{a n}的公差为2π3,集合S={cos a n|n∈N∗},若S={a,b},则ab=().A.−1B.−12C.0 D.1211、设A,B为双曲线x2−y29=1上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是().A.(1,1)B.(−1,2)C.(1,3)D.(−1,−4)12、已知⊙O的半径为1,直线PA与⊙O相切于点A,直线PB与⊙O交于B,C两点,D为BC的中点,若|PO|=√2,则PA⃗⃗⃗⃗⃗ ·PD⃗⃗⃗⃗⃗ 的最大值为().A.1+√22B.1+2√22C.1+√2D.2+√2二、填空题(共4题,每题5分,共20分)13、已知点A(1,√5)在抛物线C:y 2=2px 上,则A 到C 的准线的距离为 .14、若x,y 满足约束条件{x −3y ≤−1x +2y ≤93x +y ≥7,则z =2x −y 的最大值为 .15、已知{a n }为等比数列,a 2a 4a 5=a 3a 6,a 9a 10=−8,则a 7= .16、设a ∈(0,1),若函数f (x )=a x +(1+a )x 在(0,+∞)上单调递增,则a 的取值范围是 .三、解答题(共5题,共60分)17、(12分)某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率的处理效应,进行10次配对实验,每次配对实验选用材质相同的两个橡胶产品,随机地选其中一个用甲工艺处理,另一个用乙工艺处理,测量处理后的橡胶产品的伸缩率,甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为x i,y i(i=1,2,…,10),实验结果如下:记z i=x i−y i(i=1,2,…,10),记z1,z2,…,z10的样本平均数为z,样本方差为δ2 .(1)求z,δ2;(2)判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否,则认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡有显著提高(如果z≥2√δ210胶产品的伸缩率有显著提高,否则不认为有显著提高).18、(12分)在△ABC中,已知∠BAC=120°,AB=2,AC=1.(1)求sin∠ABC;(2)若D为BC上一点,且∠BAD=90°,求△ADC的面积.2,BC=2√2,PB=PC=√6,BP,AP,BC的中点分别为D,E,O,AD=√5DO,点F在AC上,BF⊥AO .(1)证明:EF//平面ADO;(2)证明:平面ADO⊥平面BEF;(3)求二面角D−AO−C的正弦值 .20、(12分)已知椭圆C:y2a2+x2b2=1(a>b>0)的离心率为√53,点A(−2,0)在C上.(1)求C的方程;(2)过点(−2,3)的直线交C于P,Q两点,直线AP,AQ与y轴的交点分别为M,N,证明:线段MN的中点为定点 .21、(12分)已知函数f(x)=(1+a)ln (1+x).x(1)当a=−1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)是否存在a,b,使得曲线y=f(1)关于直线x=b对称,若存在,求a,b的值,若不存x在,说明理由;(3)若f(x)在(0,+∞)存在极值,求a的取值范围 .四、选做题(共2题,任选1题作答,共10分)22、(10分)在直角坐标系xOy中,以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρ=2sinθ(π4≤θ≤π2),曲线C2:{x=2cosαy=2sinα(α为参数,π2<α<π).(1)写出C1的直角坐标方程;(2)若直线y=x+m既与C1没有公共点,也与C2没有公共点,求m的取值范围.23、(10分)已知f(x)=2|x|+|x−2| .(1)求不等式f(x)≤6−x的解集;(2)在直角坐标系xOy中,求不等式组{f(x)≤yx+y−6≤0所确定的平面区域的面积 . 解:(1)因f(x)={−3x+2 ,x<0 x+2 ,0≤x≤2 3x−2 ,x>2作出y=f(x)和y=6−x图像:易知:当−2≤x≤2时,f(x)≤6−x故不等式f(x)≤6−x的解集为:x∈[−2,2].(2)由图像可知:{f(x)≤yx+y−6≤0所确定的区域图形为Rt△ABC,易知AC⊥BC所以,其确定的平面区域的面积为:S△ABC=12·|AC|·|BC|=12·4√2·2√2=8.。
2023年普通高等学校招生全国统一考试理科数学一、选择题1.设z =2+i1+i 2+i5,则z =()A.1-2iB.1+2iC.2-iD.2+i【答案】B 【解析】【分析】由题意首先计算复数z 的值,然后利用共轭复数的定义确定其共轭复数即可.【详解】由题意可得z =2+i 1+i 2+i 5=2+i 1-1+i =i 2+i i2=2i -1-1=1-2i ,则z=1+2i.故选:B .2.设集合U =R ,集合M =x x <1 ,N =x -1<x <2 ,则x x ≥2 =()A.∁U M ∪NB.N ∪∁U MC.∁U M ∩ND.M ∪∁U N【答案】A 【解析】【分析】由题意逐一考查所给的选项运算结果是否为x |x ≥2 即可.【详解】由题意可得M ∪N =x |x <2 ,则∁U M ∪N =x |x ≥2 ,选项A 正确;∁U M =x |x ≥1 ,则N ∪∁U M =x |x >-1 ,选项B 错误;M ∩N =x |-1<x <1 ,则∁U M ∩N =x |x ≤-1 或x ≥1 ,选项C 错误;∁U N =x |x ≤-1 或x ≥2 ,则M ∪∁U N =x |x <1 或x ≥2 ,选项D 错误;故选:A .3.如图,网格纸上绘制的一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为()A.24B.26C.28D.30【答案】D 【解析】【分析】由题意首先由三视图还原空间几何体,然后由所得的空间几何体的结构特征求解其表面积即可.【详解】如图所示,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =2,AA 1=3,点H ,I ,J ,K 为所在棱上靠近点B 1,C 1,D 1,A 1的三等分点,O ,L ,M ,N 为所在棱的中点,则三视图所对应的几何体为长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1去掉长方体ONIC 1-LMHB 1之后所得的几何体,该几何体的表面积和原来的长方体的表面积相比少2个边长为1的正方形,其表面积为:2×2×2 +4×2×3 -2×1×1 =30.故选:D .4.已知f (x )=xe xe ax -1是偶函数,则a =()A.-2B.-1C.1D.2【答案】D 【解析】【分析】根据偶函数的定义运算求解.【详解】因为f x =xe x e ax-1为偶函数,则f x -f -x =xexe ax -1--x e-xe -ax -1=x e x -e a -1xe ax -1=0,又因为x 不恒为0,可得e x -e a -1 x=0,即e x =e a -1x,则x =a -1 x ,即1=a -1,解得a =2.故选:D .5.设O 为平面坐标系的坐标原点,在区域x ,y 1≤x 2+y 2≤4 内随机取一点,记该点为A ,则直线OA 的倾斜角不大于π4的概率为()A.18B.16C.14D.12【解析】【分析】根据题意分析区域的几何意义,结合几何概型运算求解.【详解】因为区域x ,y |1≤x 2+y 2≤4 表示以O 0,0 圆心,外圆半径R =2,内圆半径r =1的圆环,则直线OA 的倾斜角不大于π4的部分如阴影所示,在第一象限部分对应的圆心角∠MON =π4,结合对称性可得所求概率P =2×π42π=14.故选:C .6.已知函数f (x )=sin (ωx +φ)在区间π6,2π3 单调递增,直线x =π6和x =2π3为函数y =f x 的图像的两条对称轴,则f -5π12 =()A.-32B.-12C.12D.32【答案】D 【解析】【分析】根据题意分别求出其周期,再根据其最小值求出初相,代入x =-5π12即可得到答案.【详解】因为f (x )=sin (ωx +φ)在区间π6,2π3单调递增,所以T 2=2π3-π6=π2,且ω>0,则T =π,w =2πT =2,当x =π6时,f x 取得最小值,则2⋅π6+φ=2k π-π2,k ∈Z ,则φ=2k π-5π6,k ∈Z ,不妨取k =0,则f x =sin 2x -5π6 ,则f -5π12 =sin -5π3 =32,7.甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有()A.30种B.60种C.120种D.240种【答案】C 【解析】【分析】相同读物有6种情况,剩余两种读物的选择再进行排列,最后根据分步乘法公式即可得到答案.【详解】首先确定相同得读物,共有C 16种情况,然后两人各自的另外一种读物相当于在剩余的5种读物里,选出两种进行排列,共有A 25种,根据分步乘法公式则共有C 16⋅A 25=120种,故选:C .8.已知圆锥PO 的底面半径为3,O 为底面圆心,PA ,PB 为圆锥的母线,∠AOB =120°,若△PAB 的面积等于934,则该圆锥的体积为()A.πB.6πC.3πD.36π【答案】B 【解析】【分析】根据给定条件,利用三角形面积公式求出圆锥的母线长,进而求出圆锥的高,求出体积作答.【详解】在△AOB 中,∠AOB =120°,而OA =OB =3,取AC 中点C ,连接OC ,PC ,有OC ⊥AB ,PC ⊥AB ,如图,∠ABO =30°,OC =32,AB =2BC =3,由△PAB 的面积为934,得12×3×PC =934,解得PC =332,于是PO =PC 2-OC 2=332 2-32 2=6,所以圆锥的体积V =13π×OA 2×PO =13π×(3)2×6=6π.9.已知△ABC 为等腰直角三角形,AB 为斜边,△ABD 为等边三角形,若二面角C -AB -D 为150°,则直线CD 与平面ABC 所成角的正切值为()A.15B.25C.35D.25【答案】C 【解析】【分析】根据给定条件,推导确定线面角,再利用余弦定理、正弦定理求解作答.【详解】取AB 的中点E ,连接CE ,DE ,因为△ABC 是等腰直角三角形,且AB 为斜边,则有CE ⊥AB ,又△ABD 是等边三角形,则DE ⊥AB ,从而∠CED 为二面角C -AB -D 的平面角,即∠CED =150°,显然CE ∩DE =E ,CE ,DE ⊂平面CDE ,于是AB ⊥平面CDE ,又AB ⊂平面ABC ,因此平面CDE ⊥平面ABC ,显然平面CDE ∩平面ABC =CE ,直线CD ⊂平面CDE ,则直线CD 在平面ABC 内的射影为直线CE ,从而∠DCE 为直线CD 与平面ABC 所成的角,令AB =2,则CE =1,DE =3,在△CDE 中,由余弦定理得:CD =CE 2+DE 2-2CE ⋅DE cos ∠CED =1+3-2×1×3×-32=7,由正弦定理得DE sin ∠DCE =CDsin ∠CED,即sin ∠DCE =3sin150°7=327,显然∠DCE 是锐角,cos ∠DCE =1-sin 2∠DCE =1-3272=527,所以直线CD 与平面ABC 所成的角的正切为35.故选:C10.已知等差数列a n 的公差为2π3,集合S =cos a n n ∈N * ,若S =a ,b ,则ab =()A.-1B.-12C.0D.12【解析】【分析】根据给定的等差数列,写出通项公式,再结合余弦型函数的周期及集合只有两个元素分析、推理作答.【详解】依题意,等差数列{a n }中,a n =a 1+(n -1)⋅2π3=2π3n +a 1-2π3,显然函数y =cos 2π3n +a 1-2π3的周期为3,而n ∈N ∗,即cos a n 最多3个不同取值,又{cos a n |n ∈N ∗}={a ,b },则在cos a 1,cos a 2,cos a 3中,cos a 1=cos a 2≠cos a 3或cos a 1≠cos a 2=cos a 3,于是有cos θ=cos θ+2π3 ,即有θ+θ+2π3 =2k π,k ∈Z ,解得θ=k π-π3,k ∈Z ,所以k ∈Z ,ab =cos k π-π3 cos k π-π3 +4π3 =-cos k π-π3 cos k π=-cos 2k πcos π3=-12.故选:B11.设A ,B 为双曲线x 2-y 29=1上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是()A.1,1B.-1,2C.1,3D.-1,-4【答案】D 【解析】【分析】根据点差法分析可得k AB ⋅k =9,对于A 、B 、D :通过联立方程判断交点个数,逐项分析判断;对于C :结合双曲线的渐近线分析判断.【详解】设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则AB 的中点M x 1+x 22,y 1+y 22,可得k AB =y 1-y 2x 1-x 2,k =y 1+y 22x 1+x 22=y 1+y 2x 1+x 2,因为A ,B 在双曲线上,则x 21-y 219=1x 22-y 229=1,两式相减得x 21-x 22-y 21-y 229=0,所以k AB ⋅k =y 21-y 22x 21-x 22=9.对于选项A :可得k =1,k AB =9,则AB :y =9x -8,联立方程y =9x -8x 2-y 29=1 ,消去y 得72x 2-2×72x +73=0,此时Δ=-2×72 2-4×72×73=-288<0,所以直线AB 与双曲线没有交点,故A 错误;对于选项B :可得k =-2,k AB =-92,则AB :y =-92x -52,联立方程y =-92x -52x 2-y 29=1,消去y 得45x 2+2×45x +61=0,此时Δ=2×45 2-4×45×61=-4×45×16<0,所以直线AB 与双曲线没有交点,故B 错误;对于选项C :可得k =3,k AB =3,则AB :y =3x由双曲线方程可得a =1,b =3,则AB :y =3x 为双曲线的渐近线,所以直线AB 与双曲线没有交点,故C 错误;对于选项D :k =4,k AB =94,则AB :y =94x -74,联立方程y =94x -74x 2-y 29=1,消去y 得63x 2+126x -193=0,此时Δ=1262+4×63×193>0,故直线AB 与双曲线有交两个交点,故D 正确;故选:D .12.已知⊙O 的半径为1,直线PA 与⊙O 相切于点A ,直线PB 与⊙O 交于B ,C 两点,D 为BC 的中点,若PO =2,则PA ⋅PD的最大值为()A.1+22B.1+222C.1+2D.2+2【答案】A 【解析】【分析】由题意作出示意图,然后分类讨论,利用平面向量的数量积定义可得PA ⋅PD =12-22sin 2α-π4 ,或PA ⋅PD =12+22sin 2α+π4 然后结合三角函数的性质即可确定PA ⋅PD的最大值.【详解】如图所示,OA =1,OP =2,则由题意可知:∠APO =45°,由勾股定理可得PA =OP 2-OA 2=1当点A ,D 位于直线PO 异侧时,设∠OPC =α,0≤α≤π4,则:PA ⋅PD =|PA |⋅|PD |cos α+π4=1×2cos αcos α+π4=2cos α22cos α-22sin α =cos 2α-sin αcos α=1+cos2α2-12sin2α=12-22sin 2α-π4 0≤α≤π4,则-π4≤2α-π4≤π4∴当2α-π4=-π4时,PA ⋅PD 有最大值1.当点A ,D 位于直线PO 同侧时,设∠OPC =α,0≤α≤π4,则:PA ⋅PD =|PA |⋅|PD |cos α-π4=1×2cos αcos α-π4=2cos α22cos α+22sin α =cos 2α+sin αcos α=1+cos2α2+12sin2α=12+22sin 2α+π40≤α≤π4,则π4≤2α+π4≤π2∴当2α+π4=π2时,PA ⋅PD 有最大值1+22.综上可得,PA ⋅PD 的最大值为1+22.【点睛】本题的核心在于能够正确作出示意图,然后将数量积的问题转化为三角函数求最值的问题,考查了学生对于知识的综合掌握程度和灵活处理问题的能力.二、填空题13.已知点A 1,5 在抛物线C :y 2=2px 上,则A 到C 的准线的距离为.【答案】94【解析】【分析】由题意首先求得抛物线的标准方程,然后由抛物线方程可得抛物线的准线方程为x =-54,最后利用点的坐标和准线方程计算点A 到C 的准线的距离即可.【详解】由题意可得:5 2=2p ×1,则2p =5,抛物线的方程为y 2=5x ,准线方程为x =-54,点A 到C 的准线的距离为1--54 =94.故答案为:94.14.若x ,y 满足约束条件x -3y ≤-1x +2y ≤93x +y ≥7,则z =2x -y 的最大值为.【答案】8【解析】【分析】作出可行域,转化为截距最值讨论即可.详解】作出可行域如下图所示:z =2x -y ,移项得y =2x -z ,联立有x -3y =-1x +2y =9,解得x =5y =2,设A 5,2 ,显然平移直线y =2x 使其经过点A ,此时截距-z 最小,则z 最大,代入得z =8,故答案为:8.15.已知a n 为等比数列,a 2a 4a 5=a 3a 6,a 9a 10=-8,则a 7=.【解析】【分析】根据等比数列公式对a 2a 4a 5=a 3a 6化简得a 1q =1,联立a 9a 10=-8求出q 3=-2,最后得a 7=a 1q ⋅q 5=q 5=-2.【详解】设a n 的公比为q q ≠0 ,则a 2a 4a 5=a 3a 6=a 2q ⋅a 5q ,显然a n ≠0,则a 4=q 2,即a 1q 3=q 2,则a 1q =1,因为a 9a 10=-8,则a 1q 8⋅a 1q 9=-8,则q 15=q 5 3=-8=-2 3,则q 3=-2,则a 7=a 1q ⋅q 5=q 5=-2,故答案为:-2.16.设a ∈0,1 ,若函数f x =a x +1+a x 在0,+∞ 上单调递增,则a 的取值范围是.【答案】5-12,1 【解析】【分析】原问题等价于f x =a x ln a +1+a x ln 1+a ≥0恒成立,据此将所得的不等式进行恒等变形,可得1+a a x ≥-ln aln 1+a ,由右侧函数的单调性可得实数a 的二次不等式,求解二次不等式后可确定实数a 的取值范围.【详解】由函数的解析式可得f x =a x ln a +1+a x ln 1+a ≥0在区间0,+∞ 上恒成立,则1+a x ln 1+a ≥-a x ln a ,即1+a a x ≥-ln aln 1+a在区间0,+∞ 上恒成立,故1+a a 0=1≥-ln aln 1+a,而a +1∈1,2 ,故ln 1+a >0,故ln a +1 ≥-ln a 0<a <1即a a +1 ≥10<a <1 ,故5-12≤a <1,结合题意可得实数a 的取值范围是5-12,1.故答案为:5-12,1.三、解答题17.某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率的处理效应,进行10次配对试验,每次配对试验选用材质相同的两个橡胶产品,随机地选其中一个用甲工艺处理,另一个用乙工艺处理,测量处理后的橡胶产品的伸缩率,甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为x i ,y i (i =1,2,⋅⋅⋅10),试验结果如下试验序号i 12345678910伸缩率x i545355525754545659545312541868伸缩率y i536527543530560533522550576536记z i =x i -y i (i =1,2,⋯,10),记z 1,z 2,⋯,z 10的样本平均数为z,样本方差为s 2,(1)求z ,s 2;(2)判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否有显著提高(如果z ≥2s 210,则认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高,否则不认为有显著提高).【答案】(1)z =11,s 2=61;(2)认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高.【解析】【分析】(1)直接利用平均数公式即可计算出x ,y ,再得到所有的z i 值,最后计算出方差即可;(2)根据公式计算出2s 210的值,和z 比较大小即可.【小问1详解】x =545+533+551+522+575+544+541+568+596+54810=552.3,y =536+527+543+530+560+533+522+550+576+53610=541.3,z =x -y=552.3-541.3=11,z i =x i -y i 的值分别为:9,6,8,-8,15,11,19,18,20,12,故s 2=(9-11)2+(6-11)2+(8-11)2+(-8-11)2+(15-11)2+0+(19-11)2+(18-11)2+(20-11)2+(12-110=61【小问2详解】由(1)知:z=11,2s 210=2 6.1=24.4,故有z ≥2s 210,所以认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高.18.在△ABC 中,已知∠BAC =120°,AB =2,AC =1.(1)求sin ∠ABC ;(2)若D 为BC 上一点,且∠BAD =90°,求△ADC 的面积.【答案】(1)21 14;(2)310.【解析】【分析】(1)首先由余弦定理求得边长BC的值为BC=7,然后由余弦定理可得cos B=5714,最后由同角三角函数基本关系可得sin B=21 14;(2)由题意可得S△ABDS△ACD=4,则S△ACD=15S△ABC,据此即可求得△ADC的面积.【小问1详解】由余弦定理可得:BC2=a2=b2+c2-2bc cos A=4+1-2×2×1×cos120°=7,则BC=7,cos B=a2+c2-b22ac=7+4-12×2×7=5714,sin B=1-cos2B=1-2528=2114.【小问2详解】由三角形面积公式可得S△ABDS△ACD=12×AB×AD×sin90°12×AC×AD×sin30°=4,则S△ACD=15S△ABC=15×12×2×1×sin120°=310.19.如图,在三棱锥P-ABC中,AB⊥BC,AB=2,BC=22,PB=PC=6,BP,AP,BC的中点分别为D,E,O,AD=5DO,点F在AC上,BF⊥AO.(1)证明:EF⎳平面ADO;(2)证明:平面ADO⊥平面BEF;(3)求二面角D-AO-C的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)22.【解析】【分析】(1)根据给定条件,证明四边形ODEF 为平行四边形,再利用线面平行判定推理作答.(2)由(1)的信息,结合勾股定理的逆定理及线面垂直、面面垂直的判定推理作答.(3)由(2)的信息作出并证明二面角的平面角,再结合三角形重心及余弦定理求解作答.【小问1详解】连接DE ,OF ,设AF =tAC ,则BF =BA +AF =(1-t )BA +tBC ,AO =-BA +12BC ,BF ⊥AO ,则BF ⋅AO =[(1-t )BA +tBC ]⋅-BA +12BC =(t -1)BA 2+12tBC 2=4(t -1)+4t =0,解得t =12,则F 为AC 的中点,由D ,E ,O ,F 分别为PB ,PA ,BC ,AC 的中点,于是DE ⎳AB ,DE =12AB ,OF ⎳AB ,OF =12AB ,即DE ⎳OF ,DE =OF ,则四边形ODEF 为平行四边形,EF ⎳DO ,EF =DO ,又EF ⊄平面ADO ,DO ⊂平面ADO ,所以EF ⎳平面ADO .ABCDEO P【小问2详解】由(1)可知EF ⎳OD ,则AO =6,DO =62,得AD =5DO =302,因此OD 2+AO 2=AD 2=152,则OD ⊥AO ,有EF ⊥AO ,又AO ⊥BF ,BF ∩EF =F ,BF ,EF ⊂平面BEF ,则有AO ⊥平面BEF ,又AO ⊂平面ADO ,所以平面ADO ⊥平面BEF .【小问3详解】过点O 作OH ⎳BF 交AC 于点H ,设AD ∩BE =G ,由AO ⊥BF ,得HO ⊥AO ,且FH =13AH ,又由(2)知,OD ⊥AO ,则∠DOH 为二面角D -AO -C 的平面角,因为D ,E 分别为PB ,PA 的中点,因此G 为△PAB 的重心,即有DG =13AD ,GE =13BE ,又FH =13 AH ,即有DH =32GF ,cos ∠ABD =4+32-1522×2×62=4+6-PA 22×2×6,解得PA =14,同理得BE =62,于是BE 2+EF 2=BF 2=3,即有BE ⊥EF ,则GF 2=13×622+622=53,从而GF =153,DH =32×153=152,在△DOH 中,OH =12BF =32,OD =62,DH =152,于是cos ∠DOH =64+34-1542×62×32=-22,sin ∠DOH =1--222=22,所以二面角D -AO -C 的正弦值为22.ABCD EFGH OP20.已知椭圆C :y 2a 2+x 2b 2=1a >b >0 的离心率为53,点A -2,0 在C 上.(1)求C 的方程;(2)过点-2,3 的直线交C 于点P ,Q 两点,直线AP ,AQ 与y 轴的交点分别为M ,N ,证明:线段MN 的中点为定点.【答案】(1)y 29+x 24=1(2)证明见详解【解析】【分析】(1)根据题意列式求解a ,b ,c ,进而可得结果;(2)设直线PQ 的方程,进而可求点M ,N 的坐标,结合韦达定理验证y M +y N2为定值即可.【小问1详解】由题意可得b =2a 2=b 2+c 2e =c a =53,解得a =3b =2c =5,所以椭圆方程为y 29+x 24=1.【小问2详解】由题意可知:直线PQ 的斜率存在,设PQ :y =k x +2 +3,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,联立方程y =k x +2 +3y 29+x 24=1,消去y 得:4k 2+9 x 2+8k 2k +3 x +16k 2+3k =0,则Δ=64k 22k +3 2-644k 2+9 k 2+3k =-1728k >0,解得k <0,可得x 1+x 2=-8k 2k +34k 2+9,x 1x 2=16k 2+3k 4k 2+9,因为A -2,0 ,则直线AP :y =y 1x 1+2x +2 ,令x =0,解得y =2y 1x 1+2,即M 0,2y 1x 1+2,同理可得N 0,2y 2x 2+2,则2y 1x 1+2+2y 2x 2+22=k x 1+2 +3x 1+2+k x 2+2 +3x 2+2=kx 1+2k +3 x 2+2 +kx 2+2k +3 x 1+2 x 1+2 x 2+2=2kx 1x 2+4k +3 x 1+x 2 +42k +3x 1x 2+2x 1+x 2 +4=32k k 2+3k 4k 2+9-8k 4k +3 2k +34k 2+9+42k +316k 2+3k 4k 2+9-16k 2k +34k 2+9+4=10836=3,所以线段PQ 的中点是定点0,3 .【点睛】方法点睛:求解定值问题的三个步骤(1)由特例得出一个值,此值一般就是定值;(2)证明定值,有时可直接证明定值,有时将问题转化为代数式,可证明该代数式与参数(某些变量)无关;也可令系数等于零,得出定值;(3)得出结论.21.已知函数f(x)=1x +aln(1+x).(1)当a=-1时,求曲线y=f x 在点1,f1处的切线方程;(2)是否存在a,b,使得曲线y=f1x关于直线x=b对称,若存在,求a,b的值,若不存在,说明理由.(3)若f x 在0,+∞存在极值,求a的取值范围.【答案】(1)ln2x+y-ln2=0;(2)存在a=12,b=-12满足题意,理由见解析.(3)0,12.【解析】【分析】(1)由题意首先求得导函数的解析式,然后由导数的几何意义确定切线的斜率和切点坐标,最后求解切线方程即可;(2)首先求得函数的定义域,由函数的定义域可确定实数b的值,进一步结合函数的对称性利用特殊值法可得关于实数a的方程,解方程可得实数a的值,最后检验所得的a,b是否正确即可;(3)原问题等价于导函数有变号的零点,据此构造新函数g x =ax2+x-x+1ln x+1,然后对函数求导,利用切线放缩研究导函数的性质,分类讨论a≤0,a≥12和0<a<12三中情况即可求得实数a的取值范围.【小问1详解】当a=-1时,f x =1x-1ln x+1,则f x =-1x2×ln x+1+1x-1×1x+1,据此可得f1 =0,f 1 =-ln2,函数在1,f1处的切线方程为y-0=-ln2x-1,即ln2x+y-ln2=0.【小问2详解】由函数的解析式可得f1x=x+aln1x+1,函数的定义域满足1x+1=x+1x>0,即函数的定义域为-∞,-1∪0,+∞,定义域关于直线x=-12对称,由题意可得b=-12,由对称性可知f-12+m=f-12-mm>12,取m=32可得f1 =f-2,即a+1ln2=a-2ln 12,则a+1=2-a,解得a=12,经检验a=12,b=-12满足题意,故a=12,b=-12.即存在a=12,b=-12满足题意.【小问3详解】由函数的解析式可得f x =-1 x2ln x+1+1x+a1x+1,由f x 在区间0,+∞存在极值点,则f x 在区间0,+∞上存在变号零点;令-1 x2ln x+1+1x+a1x+1=0,则-x+1ln x+1+x+ax2=0,令g x =ax2+x-x+1ln x+1,f x 在区间0,+∞存在极值点,等价于g x 在区间0,+∞上存在变号零点,g x =2ax-ln x+1,g x =2a-1 x+1当a≤0时,g x <0,g x 在区间0,+∞上单调递减,此时g x <g0 =0,g x 在区间0,+∞上无零点,不合题意;当a≥12,2a≥1时,由于1x+1<1,所以g x >0,g x 在区间0,+∞上单调递增,所以g x >g 0 =0,g x 在区间0,+∞上单调递增,g x >g0 =0,所以g x 在区间0,+∞上无零点,不符合题意;当0<a<12时,由gx =2a-1x+1=0可得x=12a-1,当x∈0,12a-1时,g x <0,g x 单调递减,当x∈12a-1,+∞时,g x >0,g x 单调递增,故g x 的最小值为g12a-1=1-2a+ln2a,令m x =1-x+ln x0<x<1,则m x =-x+1x>0,函数m x 在定义域内单调递增,m x <m1 =0,据此可得1-x+ln x<0恒成立,则g 12a-1=1-2a +ln2a <0,令h x =ln x -x 2+x x >0 ,则hx =-2x 2+x +1x ,当x ∈0,1 时,h x >0,h x 单调递增,当x ∈1,+∞ 时,h x <0,h x 单调递减,故h x ≤h 1 =0,即ln x ≤x 2-x (取等条件为x =1),所以g x =2ax -ln x +1 >2ax -x +1 2-x +1 =2ax -x 2+x ,g 2a -1 >2a 2a -1 -2a -1 2+2a -1 =0,且注意到g 0 =0,根据零点存在性定理可知:g x 在区间0,+∞ 上存在唯一零点x 0.当x ∈0,x 0 时,g x <0,g x 单调减,当x ∈x 0,+∞ 时,g x >0,g x 单调递增,所以g x 0 <g 0 =0.令n x =ln x -12x -1x ,则n x =1x -121+1x 2=-x -1 22x2≤0,则n x 单调递减,注意到n 1 =0,故当x ∈1,+∞ 时,ln x -12x -1x <0,从而有ln x <12x -1x,所以g x =ax 2+x -x +1 ln x +1 >ax 2+x -x +1 ×12x +1 -1x +1=a -12 x 2+12,令a -12 x 2+12=0得x 2=11-2a,所以g 11-2a>0,所以函数g x区间0,+∞ 上存在变号零点,符合题意.综合上面可知:实数a 得取值范围是0,12.【点睛】(1)求切线方程的核心是利用导函数求切线的斜率,求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导,合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元.(2)根据函数的极值(点)求参数的两个要领:①列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解;②验证:求解后验证根的合理性.本题中第二问利用对称性求参数值之后也需要进行验证.四、选做题【选修4-4】(10分)22.在直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 1的极坐标方程为ρ=2sin θπ4≤θ≤π2,曲线C 2:x =2cos αy =2sin α (α为参数,π2<α<π).(1)写出C 1的直角坐标方程;(2)若直线y =x +m 既与C 1没有公共点,也与C 2没有公共点,求m 的取值范围.【答案】(1)x 2+y -1 2=1,x ∈0,1 ,y ∈1,2 (2)-∞,0 ∪22,+∞ 【解析】【分析】(1)根据极坐标与直角坐标之间的转化运算求解,注意x ,y 的取值范围;(2)根据曲线C 1,C 2的方程,结合图形通过平移直线y =x +m 分析相应的临界位置,结合点到直线的距离公式运算求解即可.【小问1详解】因为ρ=2sin θ,即ρ2=2ρsin θ,可得x 2+y 2=2y ,整理得x 2+y -1 2=1,表示以0,1 为圆心,半径为1的圆,又因为x =ρcos θ=2sin θcos θ=sin2θ,y =ρsin θ=2sin 2θ=1-cos2θ,且π4≤θ≤π2,则π2≤2θ≤π,则x =sin2θ∈0,1 ,y =1-cos2θ∈1,2 ,故C 1:x 2+y -1 2=1,x ∈0,1 ,y ∈1,2 .【小问2详解】因为C 2:x =2cos αy =2sin α(α为参数,π2<α<π),整理得x 2+y 2=4,表示圆心为O 0,0 ,半径为2,且位于第二象限的圆弧,如图所示,若直线y =x +m 过1,1 ,则1=1+m ,解得m =0;若直线y =x +m ,即x -y +m =0与C 2相切,则m2=2m >0 ,解得m =22,若直线y=x +m 与C 1,C 2均没有公共点,则m >22或m <0,即实数m 的取值范围-∞,0 ∪22,+∞ .【选修4-5】(10分)23.已知f x =2x +x -2 .(1)求不等式f x ≤6-x 的解集;(2)在直角坐标系xOy 中,求不等式组f (x )≤yx +y -6≤0所确定的平面区域的面积.【答案】(1)[-2,2];(2)6.【解析】【分析】(1)分段去绝对值符号求解不等式作答.(2)作出不等式组表示的平面区域,再求出面积作答.【小问1详解】依题意,f (x )=3x -2,x >2x +2,0≤x ≤2-3x +2,x <0,不等式f (x )≤6-x 化为:x >23x -2≤6-x或0≤x ≤2x +2≤6-x 或x <0-3x +2≤6-x ,解x >23x -2≤6-x,得无解;解0≤x ≤2x +2≤6-x ,得0≤x ≤2,解x <0-3x +2≤6-x ,得-2≤x <0,因此-2≤x ≤2,所以原不等式的解集为:[-2,2]小问2详解】作出不等式组f (x )≤yx +y -6≤0表示的平面区域,如图中阴影△ABC,由y =-3x +2x +y =6,解得A (-2,8),由y =x +2x +y =6 , 解得C (2,4),又B (0,2),D (0,6),所以△ABC 的面积S △ABC =12|BD |×x C -x A =12|6-2|×|2-(-2)|=8.。
2023数学高考全国乙卷第21题2023年高考数学全国乙卷第21题是一道关于函数和导数的问题,主要考察了利用导数研究函数的单调性、极值和最值等知识点。
题目:已知函数$f(x) = x^{2} - 2x + a$在区间$[ - 1,3]$上有两个不同的零点,求实数$a$的取值范围。
分析:首先,我们需要找到函数$f(x) = x^{2} - 2x + a$在区间$[ - 1,3]$上的零点。
根据一元二次方程的判别式,我们知道当判别式$\Delta > 0$时,方程有两个不同的实根。
因此,我们需要找到满足$\Delta > 0$的$a$的取值范围。
解:首先,我们计算判别式$\Delta = b^{2} - 4ac = ( - 2)^{2} - 4 \times 1\times a = 4 - 4a$。
由于题目要求函数在区间$[ - 1,3]$上有两个不同的零点,所以我们需要满足$\Delta > 0$,即$4 - 4a > 0$。
解这个不等式,我们得到$a < 1$。
另外,由于函数在区间$[ - 1,3]$上单调递增,所以函数的最大值为$f(3) = a + 3$,最小值为$f( - 1) = a - 1$。
由于函数有两个不同的零点,所以函数的最大值和最小值必须满足$\max\{ f( - 1), f(3)\} \leq 0$。
解这个不等式,我们得到$\max\{ a - 1, a + 3\} \leq 0$。
解这个不等式组,我们得到$- 3 \leq a \leq 1$。
因此,实数$a$的取值范围是$- 3 \leq a < 1$。
2023年高考乙卷数学理科21题21. 已知函数1()ln(1)f x a x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭. (1)当1a =-时,求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程;(2)是否存在a ,b ,使得曲线1y f x ⎛⎫=⎪⎝⎭关于直线x b =对称,若存在,求a ,b 的值,若不存在,说明理由.(3)若()f x 在()0,∞+存在极值,求a 的取值范围. 【参考答案】(1)()ln 2ln 20x y +-=;(2)存在11,22a b ==-满足题意,理由见解析. (3)10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【解题思路】(1)由题意首先求得导函数的解析式,然后由导数的几何意义确定切线的斜率和切点坐标,最后求解切线方程即可;(2)首先求得函数的定义域,由函数的定义域可确定实数b 的值,进一步结合函数的对称性利用特殊值法可得关于实数a 的方程,解方程可得实数a 的值,最后检验所得的,a b 是否正确即可;(3)原问题等价于导函数有变号的零点,据此构造新函数()()()2=1ln 1g x ax x x x +-++,然后对函数求导,利用切线放缩研究导函数的性质,分类讨论0a ≤,12a ≥和102a <<三中情况即可求得实数a 的取值范围. 【参考答案】⑴当1a =-时,()()11ln 1f x x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则()()2111ln 111x f x x x x ⎛⎫'=-⨯++-⨯ ⎪+⎝⎭, 据此可得()()10,1ln 2f f '==-,函数在()()1,1f 处的切线方程为()0ln 21y x -=--,即()ln 2ln 20x y +-=.⑵由函数的解析式可得()11ln 1f x a x x ⎛⎫⎛⎫=++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 函数的定义域满足1110x x x++=>,即函数的定义域为()(),10,-∞-⋃+∞, 定义域关于直线12x =-对称,由题意可得12b =-, 由对称性可知111222f m f m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+=--> ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 取32m =可得()()12f f =-, 即()()11ln 22ln 2a a +=-,则12a a +=-,解得12a =, 经检验11,22ab ==-满足题意,故11,22a b ==-. 即存在11,22a b ==-满足题意. ⑶由函数的解析式可得()()2111ln 11f x x a x x x ⎛⎫⎛⎫=-+'++ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭, 由()f x 在区间()0,∞+存在极值点,则()f x '在区间()0,∞+上存在变号零点; 令()2111ln 101x a x x x ⎛⎫⎛⎫-+++= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭, 则()()()21ln 10x x x ax-++++=, 令()()()2=1ln 1g x ax x x x +-++,()f x 在区间()0,∞+存在极值点,等价于()g x 在区间()0,∞+上存在变号零点, ()()()12ln 1,21g x ax x g x a x '=''=-+-+ 当0a ≤时,()0g x '<,()g x 在区间()0,∞+上单调递减,此时()()00g x g <=,()g x 在区间()0,∞+上无零点,不合题意; 当12a ≥,21a ≥时,由于111x <+,所以()()0,g x g x '''>在区间()0,∞+上单调递增, 所以()()00g x g ''>=,()g x 在区间()0,∞+上单调递增,()()00g x g >=, 所以()g x 在区间()0,∞+上无零点,不符合题意; 当102a <<时,由()1201g x a x ''=-=+可得1=12x a -, 当10,12x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()0g x ''<,()g x '单调递减, 当11,2x a ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭时,()0g x ''>,()g x '单调递增, 故()g x '的最小值为1112ln 22g a a a ⎛⎫-=-+⎪⎝⎭', 令()()1ln 01m x x x x =-+<<,则()10x m x x-+'=>, 函数()m x 在定义域内单调递增,()()10m x m <=,据此可得1ln 0x x -+<恒成立, 则1112ln 202g a a a ⎛⎫-=-+< ⎪'⎝⎭, 令()()2ln 0h x x x x x =-+>,则()221x x h x x-++'=, 当()0,1x ∈时,()()0,h x h x '>单调递增,当()1,x ∈+∞时,()()0,h x h x '<单调递减,故()()10h x h ≤=,即2ln x x x ≤-(取等条件为1x =),所以()()()()()222ln 12112g x ax x ax x x ax x x ⎡⎤=-+>-+-+=-+⎣⎦', ()()()()22122121210g a a a a a ⎡⎤->---+-=⎣⎦',且注意到()00g '=, 根据零点存在性定理可知:()g x '在区间()0,∞+上存在唯一零点0x .当()00,x x ∈时,()0g x '<,()g x 单调减,当()0,x x ∈+∞时,()0g x '>,()g x 单调递增,所以()()000g x g <=.令()ln n x x =,则()122n x x x==', 则函数()ln n x x =()0,4上单调递增,在()4,+∞上单调递减, 所以()()4ln 420n x n ≤=-<,所以ln x < 所以2222244441=11ln 12141a g a a a a a a a ⎡⎤⎢⎥-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++-+--+⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥+⎣⎦ 22444>1ln 1121a a a a a a ⎡⎤⎛⎫⎛⎫++-++--+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦222444441ln 11a a a a a ⎛⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+>+ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎝22222164121144110a a ---⎛⎛>+=+> ⎝⎝, 所以函数()g x 在区间()0,∞+上存在变号零点,符合题意.综合上面可知:实数a 得取值范围是10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.。
2023全国乙卷高考数学试卷及答案一、选择题(每题5分,共40分)1. 已知集合A={x|1≤x<4},B={x|x≤2或x≥3},则A∩B=()A. {x|1≤x<3}B. {x|1≤x<4}C. {x|2≤x<4}D. {x|1≤x≤2}答案:A2. 若函数f(x)=2x^3-3x^2+x+1在x=1处的切线斜率为k,则k=()A. -1B. 0C. 1D. 3答案:D3. 已知函数f(x)=ln(x-1),则函数f(x)的单调递增区间为()A. (1, +∞)B. (-∞, 1)C. (0, +∞)D. (-∞, 0)答案:A4. 设等差数列{an}的前n项和为Sn,且S3=9,S6=27,则公差d=()A. 2B. 3C. 4D. 5答案:B5. 若函数y=f(x)的图像关于点(2, 3)对称,则f(3)+f(1)=()A. 6B. 9C. 12D. 15答案:B6. 已知函数f(x)=x^2+bx+c(b、c为常数)的图像上存在两个不同的点A、B,使得∠OAB=90°(O为坐标原点),则b的取值范围是()A. b>1B. b<-1C. b>0D. b<0答案:D7. 若平面直角坐标系xOy中,点A(2, 3)关于直线y=2x-1的对称点为B,则线段AB的中点坐标为()A. (1, 2)B. (2, 1)C. (3, 2)D. (2, 3)答案:A8. 若直线y=kx+1与函数y=x^3-3x的图像有两个不同的交点,则实数k的取值范围是()A. k>1B. k<-1C. -1<k<1D. k>0答案:C二、填空题(每题5分,共30分)9. 若函数y=2x^3-3x^2+x+1在x=2处的切线方程为y=5x+b,则b=________。
答案:-610. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S10=100,S20=400,则S30=________。
答案:70011. 若函数y=f(x)的图像关于点(1, -2)对称,则f(0)=________。
2023年全国统一高考数学试卷(理科)(乙卷)参考答案与试题解析一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(5分)设z=,则=( )A.1﹣2i B.1+2i C.2﹣i D.2+i【答案】B【解答】解:∵i2=﹣1,i5=i,∴z===1﹣2i,∴=1+2i.故选:B.2.(5分)设集合U=R,集合M={x|x<1},N={x|﹣1<x<2},则{x|x≥2}=( )A.∁U(M∪N)B.N∪∁U M C.∁U(M∩N)D.M∪∁U N【答案】A【解答】解:由题意:M∪N={x|x<2},又U=R,∴∁U(M∪N)={x|x≥2}.故选:A.3.(5分)如图,网格纸上绘制的是一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为( )A.24B.26C.28D.30【答案】D【解答】解:根据几何体的三视图转换为直观图为:该几何体是由两个直四棱柱组成的几何体.如图所示:故该几何体的表面积为:4+6+5+5+2+2+2+4=30.故选:D.4.(5分)已知f(x)=是偶函数,则a=( )A.﹣2B.﹣1C.1D.2【答案】D【解答】解:∵f(x)=的定义域为{x|x≠0},又f(x)为偶函数,∴f(﹣x)=f(x),∴,∴,∴ax﹣x=x,∴a=2.故选:D.5.(5分)设O为平面坐标系的坐标原点,在区域{(x,y)|1≤x2+y2≤4}内随机取一点,记该点为A,则直线OA的倾斜角不大于的概率为( )A.B.C.D.【答案】C【解答】解:如图,PQ为第一象限与第三象限的角平分线,根据题意可得构成A的区域为圆环,而直线OA的倾斜角不大于的点A构成的区域为图中阴影部分,∴所求概率为=.故选:C.6.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)在区间(,)单调递增,直线x=和x=为函数y=f(x)的图像的两条对称轴,则f(﹣)=( )A.﹣B.﹣C.D.【答案】D【解答】解:根据题意可知=,∴T=π,取ω>0,∴ω==2,又根据“五点法“可得,k∈Z,∴φ=,k∈Z,∴f(x)=sin(2x)=sin(2x﹣),∴f(﹣)=sin(﹣)=sin(﹣)=sin=.故选:D.7.(5分)甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有( )A.30种B.60种C.120种D.240种【答案】C【解答】解:根据题意可得满足题意的选法种数为:=120.故选:C.8.(5分)已知圆锥PO的底面半径为,O为底面圆心,PA,PB为圆锥的母线,∠AOB =120°,若△PAB的面积等于,则该圆锥的体积为( )A.πB.πC.3πD.3π【答案】B【解答】解:根据题意,设该圆锥的高为h,即PO=h,取AB的中点E,连接PE、OE,由于圆锥PO的底面半径为,即OA=OB=,而∠AOB=120°,故AB===3,同时OE=OA×sin30°=,△PAB中,PA=PB,E为AB的中点,则有PE⊥AB,又由△PAB的面积等于,即PE•AB=,变形可得PE=,而PE=,则有h2+=,解可得h=,故该圆锥的体积V=π×()2h=π.故选:B.9.(5分)已知△ABC为等腰直角三角形,AB为斜边,△ABD为等边三角形,若二面角C﹣AB﹣D为150°,则直线CD与平面ABC所成角的正切值为( )A.B.C.D.【答案】C【解答】解:如图,取AB的中点E,连接CE,DE,则根据题意易得AB⊥CE,AB⊥DE,∴二面角C﹣AB﹣D的平面角为∠CED=150°,∵AB⊥CE,AB⊥DE,且CE∩DE=E,∴AB⊥平面CED,又AB⊂平面ABC,∴平面CED⊥平面ABC,∴CD在平面ABC内的射影为CE,∴直线CD与平面ABC所成角为∠DCE,过D作DH垂直CE所在直线,垂足点为H,设等腰直角三角形ABC的斜边长为2,则可易得CE=1,DE=,又∠DEH=30°,∴DH=,EH=,∴CH=1+=,∴tan∠DCE===.故选:C.10.(5分)已知等差数列{a n}的公差为,集合S={cos a n|n∈N*},若S={a,b},则ab=( )A.﹣1B.﹣C.0D.【答案】B【解答】解:设等差数列{a n}的首项为a1,又公差为,∴,∴,其周期为=3,又根据题意可知S集合中仅有两个元素,∴可利用对称性,对a n取特值,如a1=0,,,•,或,,a3=π,•,代入集合S中计算易得:ab=.故选:B.11.(5分)设A,B为双曲线x2﹣=1上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )A.(1,1)B.(﹣1,2)C.(1,3)D.(﹣1,﹣4)【答案】D【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点为(x0,y0),,①﹣②得k AB==9×=9×,即﹣3<9×<3⇒,即或,故A、B、C错误,D正确.故选:D.12.(5分)已知⊙O的半径为1,直线PA与⊙O相切于点A,直线PB与⊙O交于B,C两点,D为BC的中点,若|PO|=,则•的最大值为( )A.B.C.1+D.2+【答案】A【解答】解:如图,设∠OPC=α,则,根据题意可得:∠APO=45°,∴==cos2α﹣sinαcosα==,又,∴当,α=,cos()=1时,取得最大值.故选:A.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷)数 学(理科)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己地姓名和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题解析后,用铅笔把答题卡上对应题目地解析标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它解析标号。
回答非选择题时,将解析写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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.在每小题给出地四个选项中,只有一项是符合题目要求地。
1.设全集{1,2,3,4,5}U =,集合M 满足{1,3}U M =ð,则( )A .2M ∈B .3M ∈C .4M ∉D .5M∉2.已知12i z =-,且0z az b ++=,其中a ,b 为实数,则( )A .1,2a b ==-B .1,2a b =-=C .1,2a b ==D .1,2a b =-=-3.已知向量,a b 满足||1,||3,|2|3==-=a b a b ,则⋅=a b ( )A .2-B .1-C .1D .24.嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环绕太阳飞行地人造行星,为研究嫦娥二号绕日周期与地球绕日周期地比值,用到数列{}n b :1111b α=+,212111b αα=++,31231111b ααα=+++,…,依此类推,其中(1,2,)k k α*∈=N .则()A .15b b <B .38b b <C .62b b <D .47b b <5.设F 为抛物线2:4C y x =地焦点,点A 在C 上,点(3,0)B ,若||||AF BF =,则||AB =( )A .2B .22C .3D .326.执行下边地程序框图,输出地n =()位:3m ),得到如下数据:样本号i 12345678910总和根部横截面积ix 0.040.060.040.080.080.050.050.070.070.060.6材积量i y 0.250.400.220.540.510.340.360.460.420.403.9并计算得10101022iii i i=1i=1i=10.038, 1.6158,0.2474xy x y ===∑∑∑.(1)估计该林区这种树木平均一棵地根部横截面积与平均一棵地材积量;(2)求该林区这种树木地根部横截面积与材积量地样本相关系数(精确到0.01);(3)现测量了该林区所有这种树木地根部横截面积,并得到所有这种树木地根部横截面积总和为2186m .已知树木地材积量与其根部横截面积近似成正比.利用以上数据给出该林区这种树木地总材积量地估计值.附:相关系数i=122=1=1()(), 1.89617()7().3nii n niii i x x y y r x x y y -=-≈--∑∑∑.20.(12分)已知椭圆E 地中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过()30,2,,12A B ⎛--⎫⎪⎝⎭两点.(1)求E 地方程;(2)设过点()1,2P -地直线交E 于M ,N 两点,过M 且平行于x 轴地直线与线段AB 交于点T ,点H 满足MT TH =.证明:直线HN 过定点.21.(12分)已知函数()()ln 1exf x x ax -=++.(1)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()0,0f 处地切线方程;(2)若()f x 在区间()()1,0,0,-+∞各恰有一个零点,求a 地取值范围.(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,则按所做地第一题计分.22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy 中,曲线C 地参数方程为3cos 2,2sin x t y t⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数).以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l 地极坐标方程为sin 03m ⎛⎫⎪⎝=⎭π++ρθ.(1)写出l 地直角坐标方程;(2)若l 与C 有公共点,求m 地取值范围.23.[选修4-5:不等式选讲](10分) 已知a ,b ,c 都是正数,且3332221a b c ++=,证明:(1)19abc ≤;(2)12a b c b c a c a b abc++≤+++.2023年普通高等学校招生全国统一考试数学(理科)参考解析注意事项:1.答卷前,考生务必将自己地姓名和座位号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题解析后,用铅笔把答题卡上对应题目地解析标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它解析标号.回答非选择题时,将解析写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,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.在每小题给出地四个选项中,只有一项是符合题目要求地.1. A2. A3. C.4. D5. B6. B7. A8. D9. C 10.D 11. C12. D二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 31014. ()()222313x y -+-=或()()22215x y -+-=或224765339x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭或()2281691525x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭;15. 316. 1,1e ⎛⎫ ⎪⎝⎭三、解答题:共0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,每个试卷考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17. (1)证明:因为()()sin sin sin sin C A B B C A -=-,所以sin sin cos sin sin cos sin sin cos sin sin cos C A B C B A B C A B A C -=-,所以2222222222222a c b b c a a b c ac bc ab ac bc ab +-+-+-⋅-⋅=-⋅,即()22222222222a cb a bc b c a +-+--+-=-,所以2222a b c =+;(2)解:因为255,cos 31a A ==,由(1)得2250b c +=,由余弦定理可得2222cos a b c bc A =+-, 则50502531bc -=,所以312bc =,故()2222503181b c b c bc +=++=+=,所以9b c +=,所以ABC 地周长为14a b c ++=.18. (1)因为AD CD =,E 为AC 地中点,所以AC DE ⊥;在ABD △和CBD 中,因为,,B A C D CD ADB DB DB D ∠=∠==,所以ABD CBD ≌△△,所以AB CB =,又因为E 为AC 地中点,所以AC BE ⊥;又因为,DE BE ⊂平面BED ,DE BE E ⋂=,所以AC ⊥平面BED ,因为AC ⊂平面ACD ,所以平面BED ⊥平面ACD .(2)连接EF ,由(1)知,AC ⊥平面BED ,因为EF ⊂平面BED ,所以AC EF ⊥,所以1=2AFC S AC EF ⋅△,当EF BD ⊥时,EF 最小,即AFC △地面积最小.因为ABD CBD ≌△△,所以2CB AB ==,又因为60ACB ∠=︒,所以ABC 是等边三角形,因为E 为AC 地中点,所以1AE EC ==,3BE =,因为AD CD ⊥,所以112DE AC ==,在DEB 中,222DE BE BD +=,所以BE DE ⊥.以E 为坐标原点建立如下图所示地空间直角坐标系E xyz -,则()()()1,0,0,0,3,0,0,0,1A B D ,所以()()1,0,1,1,3,0AD AB =-=-,设平面ABD 地一个法向量为(),,n x y z =,则030n AD x z n AB x y ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,取3y =,则()3,3,3n = ,又因为()331,0,0,0,,44C F ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,所以331,,44CF ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭ ,所以643cos ,77214n CF n CF n CF⋅===⨯,设CF 与平面ABD 所成地角地正弦值为02πθθ⎛⎫≤≤⎪⎝⎭,所以43sin cos ,7n CF θ== ,所以CF 与平面ABD 所成地角地正弦值为437.19.(1)样本中10棵这种树木地根部横截面积地平均值(1)解:设椭圆E 地方程为221mx ny +=,过()30,2,,12A B ⎛--⎫⎪⎝⎭,则41914n m n =⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得13m =,14n =,所以椭圆E 地方程为:22143y x +=.(2)3(0,2),(,1)2A B --,所以2:23+=AB y x ,①若过点(1,2)P -地直线斜率不存在,直线1x =.代入22134x y+=,可得26(1,)3M ,26(1,)3N -,代入AB 方程223y x =-,可得26(63,)3T +,由MT TH = 得到26(265,)3H +.求得HN 方程:26(2)23y x =--,过点(0,2)-.②若过点(1,2)P -地直线斜率存在,设1122(2)0,(,),(,)kx y k M x y N x y --+=.联立22(2)0,134kx y k x y --+=⎧⎪⎨+=⎪⎩得22(34)6(2)3(4)0k x k k x k k +-+++=,可得1221226(2)343(4)34k k x x k k k x x k +⎧+=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩,12222228(2)344(442)34k y y k k k y y k -+⎧+=⎪⎪+⎨+-⎪=⎪+⎩,且1221224(*)34kx y x y k -+=+联立1,223y y y x =⎧⎪⎨=-⎪⎩可得111113(3,),(36,).2y T y H y x y ++-可求得此时1222112:()36y y HN y y x x y x x --=-+--,将(0,2)-,代入整理得12121221122()6()3120x x y y x y x y y y +-+++--=,将(*)代入,得222241296482448482436480,k k k k k k k +++---+--=显然成立,综上,可得直线HN 过定点(0,2).-21. (1)()f x 地定义域为(1,)-+∞当1a =时,()ln(1),(0)0e xxf x x f =++=,所以切点为(0,0)11(),(0)21ex xf x f x ''-=+=+,所以切线斜率为2所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处地切线方程为2y x =(2)()ln(1)e xax f x x =++()2e 11(1)()1e (1)e x x xa x a x f x x x '+--=+=++设()2()e 1xg x a x=+-1︒若0a >,当()2(1,0),()e 10x x g x a x ∈-=+->,即()0f x '>所以()f x 在(1,0)-上单调递增,()(0)0f x f <=故()f x 在(1,0)-上没有零点,不合题意2︒若10a -……,当,()0x ∈+∞,则()e 20xg x ax '=->所以()g x 在(0,)+∞上单调递增所以()(0)10g x g a >=+…,即()0f x '>所以()f x 在(0,)+∞上单调递增,()(0)0f x f >=故()f x 在(0,)+∞上没有零点,不合题意3︒若1a <-(1)当,()0x ∈+∞,则()e 20x g x ax '=->,所以()g x 在(0,)+∞上单调递增(0)10,(1)e 0g a g =+<=>所以存在(0,1)m ∈,使得()0g m =,即()0'=f m 当(0,),()0,()x m f x f x '∈<单调递减当(,),()0,()x m f x f x '∈+∞>单调递增所以当(0,),()(0)0x m f x f ∈<=当,()x f x →+∞→+∞所以()f x 在(,)m +∞上有唯一零点又(0,)m 没有零点,即()f x 在(0,)+∞上有唯一零点(2)当()2(1,0),()e 1x x g x a x∈-=+-设()()e 2x h x g x ax '==-()e 20x h x a '=->所以()g x '在(1,0)-单调递增1(1)20,(0)10eg a g ''-=+<=>所以存在(1,0)n ∈-,使得()0g n '=当(1,),()0,()x n g x g x '∈-<单调递减当(,0),()0,()x n g x g x '∈>单调递增,()(0)10g x g a <=+<又1(1)0eg -=>所以存在(1,)t n ∈-,使得()0g t =,即()0f t '=当(1,),()x t f x ∈-单调递增,当(,0),()x t f x ∈单调递减有1,()x f x →-→-∞而(0)0f =,所以当(,0),()0x t f x ∈>所以()f x 在(1,)t -上有唯一零点,(,0)t 上无零点即()f x 在(1,0)-上有唯一零点所以1a <-,符合题意所以若()f x 在区间(1,0),(0,)-+∞各恰有一个零点,求a 地取值范围为(,1)-∞-(二)选考题,共10分.请考生在第22按所做地第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(1)因l :sin 03m πρθ⎛⎫ ⎪⎝+⎭+=,所以1sin 2ρθ⋅为。
2023年普通高等学校招生全国统一考试理科数学一、选择题1 设252i1i i z,则z ( )A. 12iB. 12iC. 2iD. 2i2. 设集合U R ,集合 1M x x , 12N x x ,则2x x ( ) A. U M N ð B. U N M ð C U M N ðD. U M N ð3. 如图,网格纸上绘制的一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为( )A. 24B. 26C. 28D. 304. 已知e ()e 1x ax x f x 是偶函数,则 a ( )A. 2B. 1C. 1D. 25. 设O 为平面坐标系的坐标原点,在区域22,14x y xy 内随机取一点,记该点为A ,则直线OA 的倾斜角不大于π4的概率为( ) A.18 B.16C.14D.126. 已知函数()sin()f x x 在区间π2π,63单调递增,直线π6x 和2π3x 为函数 y f x 的图像的两条对称轴,则5π12f( ) ..A. 2B. 12C.12D.27. 甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有( ) A. 30种B. 60种C. 120种D. 240种8. 已知圆锥POO 为底面圆心,P A ,PB 为圆锥的母线,120AOB ,若PAB 的面,则该圆锥的体积为( ) A.B.C. 3D.9. 已知ABC 为等腰直角三角形,AB 为斜边,ABD △为等边三角形,若二面角C AB D 为150 ,则直线CD 与平面ABC 所成角的正切值为( ) A.15B.5C.5D.2510. 已知等差数列 n a 的公差为23,集合*cos N n S a n ,若 ,S a b ,则ab ( )A. -1B. 12C. 0D.1211. 设A ,B 为双曲线2219y x 上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是( )A. 1,1B. ()2-C. 1,3D. 1,412. 已知O 的半径为1,直线P A 与O 相切于点A ,直线PB 与O 交于B ,C 两点,D 为BC 的中点,若POPA PD的最大值为( )A.12B.12C. 1D. 2二、填空题13.已知点 A 在抛物线C :22y px 上,则A 到C 的准线的距离为______.14. 若x ,y 满足约束条件312937x y x y x y,则2z x y 的最大值为______.15. 已知 n a 为等比数列,24536a a a a a ,9108a a ,则7a ______.16. 设 0,1a ,若函数 1xx f x a a 在 0, 上单调递增,则a 取值范围是______.三、解答题17. 某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率处理效应,进行10次配对试验,每次配对试验选用材质相同的两个橡胶产品,随机地选其中一个用甲工艺处理,另一个用乙工艺处理,测量处理后的橡胶产品的伸缩率,甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为i x ,i y (1,2,10i ),试验结果如下记(1,2,,10)i i i z x y i ,记1z ,2z ,…,10z 的样本平均数为z ,样本方差为2s , (1)求z ,2s ;(2)判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否有显著提高(如果z ,则认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高,否则不认为有显著提高).18. 在ABC 中,已知120BAC ,2AB ,1AC . (1)求sin ABC ;(2)若D 为BC 上一点,且90BAD ,求ADC △的面积.19. 如图,在三棱锥 P ABC 中,AB BC ,2AB ,BC PB PC BP ,AP ,BC的中点分别为D ,E ,O ,AD,点F 在AC 上,BF AO .(1)证明://EF 平面ADO ; (2)证明:平面ADO 平面BEF ; (3)求二面角D AO C 的正弦值.的的20. 已知椭圆C : 222210y x a b a b的离心率为3,点 2,0A 在C 上.(1)求C 的方程; (2)过点2,3 的直线交C 于点P ,Q 两点,直线AP ,AQ 与y 轴的交点分别为M ,N ,证明:线段MN的中点为定点. 21. 已知函数1()ln(1)f x a x x. (1)当1a 时,求曲线 y f x 在点1,1f 处的切线方程; (2)是否存在a ,b ,使得曲线1y f x关于直线x b 对称,若存在,求a ,b 的值,若不存在,说明理由.(3)若 f x 在 0, 存在极值,求a 的取值范围.四、选做题【选修4-4】(10分)22. 在直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C 的极坐标方程为ππ2sin 42 ,曲线2:2cos 2sin x y( 为参数,2 ).(1)写出1C 的直角坐标方程;(2)若直线y x m 既与1C 没有公共点,也与2C 没有公共点,求m 的取值范围.【选修4-5】(10分)23. 已知 22f x x x . (1)求不等式 6f x x 解集; (2)在直角坐标系xOy 中,求不等式组()60f x yx y所确定的平面区域的面积.的第5页/共5页。
2023年全国高考乙卷理科数学第21题解答题目描述:
(此处省略题目描述,因为具体的题目内容每年都会有所变动,但解题的思路和方法是相通的。
因此,这里将提供一个假设性的题目和相应的解答。
)
假设题目:已知函数f(x) = x^3 - ax^2 + bx + c (a, b, c ∈ℝ),且f(x) 在x = 1 和x = -1 时取得极值。
求a, b 的值,并讨论f(x) 的单调性。
一、求a、b的值
由题意知,函数f(x) = x^3 - ax^2 + bx + c 在x = 1 和x = -1 时取得极值。
根据极值的性质,这两点处的导数应该为0。
首先求f(x) 的导数f'(x):
f'(x) = 3x^2 - 2ax + b
将x = 1 和x = -1 分别代入f'(x) = 0,得到两个方程:
3(1)^2 - 2a(1) + b = 0
3(-1)^2 - 2a(-1) + b = 0
即:
3 - 2a + b = 0
3 + 2a + b = 0
解这个方程组,得到:
a = 0,
b = -3
二、讨论f(x)的单调性
已知f'(x) = 3x^2 - 3,我们需要讨论f'(x) 的正负来判断f(x) 的单调性。
令f'(x) = 3x^2 - 3 > 0,解得x < -1 或x > 1。
这意味着在区间(-∞, -1) 和(1, +∞) 上,f(x) 是增函数。
再令f'(x) = 3x^2 - 3 < 0,解得-1 < x < 1。
这意味着在区间(-1, 1) 上,f(x) 是减函数。
综上,f(x) 在(-∞, -1) 和(1, +∞) 上单调递增,在(-1, 1) 上单调递减。
三、结论
通过求解和讨论,我们得到a = 0, b = -3,并且得知f(x) 在不同的区间上具有不同的单调性。
这种对函数性质的探讨在数学中非常常见,也是高考数学中的重要考点。
通过对函数的导数进行分析,我们可以了解到函数的增减性、极值点等重要信息,从而更加深入地理解函数的性质和行为。
本题主要考察了学生对导数、极值和函数单调性的理解和应用能力。
在解题过程中,学生需要灵活运用导数的基本性质和计算方法,结合题目的具体条件进行分析和求解。
同时,学生还需要注意细节的处理和逻辑的严密性,确保解题过程的准确性和完整性。
通过这类题目的练习和解答,学生可以进一步提高自己的数学素养和解题能力。