高二数学试卷(答案在最后)本试卷分第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第I 卷第1页至第2页,第Ⅱ卷第3页至第4页.考试结束后,请将答题卡交回.满分150分,考试用时120分钟.第I 卷(选择题,共58分)注意事项:1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚,2.每小题选出答案后,用2B 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.在试题卷上作答无效一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.已知命题π:,tan 03p x x x ∃>->,则命题p 的否定是()A.π,tan 03x x x ∀≤-> B.π,tan 03x x x ∀>-≤C.π,tan 03x x x ∃≤-> D.π,tan 03x x x ∃>-≤2.曲线sin cos y x x =+在π2x =处切线的倾斜角为()A.0B.π4 C.π2D.3π43.我国古代数学著作《九章算术》中有如下问题:“今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗,羊主曰:“我羊食半马.”马主曰:“我马食半牛.”问:“马主出几何?”意思是“现有羊、马、牛三畜,吃了人家田里的禾苗,禾苗主人要求三位主人共赔偿5斗粟.羊主人说:“我的羊所吃禾苗数是马吃的一半,”马主人说:“我的马所吃数是牛吃的一半.”问马主人应赔偿多少更合理?()A .57斗 B.56斗 C.107斗 D.53斗4.()6(2)x y x y +-的展开式中52x y 的系数是()A .48B.-48C.72D.-725.小王去秦始皇兵马俑博物馆游玩,买了8个不同的兵马俑纪念品,其中将军俑3个,骑兵俑3个,跪射俑2个,将这8个纪念品排成一排,要求同种类型相邻,则不同的排法共有()种.A.48B.72C.216D.4326.已知在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .内角,,A B C 为等差数列,若AC且ABC b 的值为()A.2B.3C.4D.57.已知点P 在函数()2ln 2f x x x =-+的图象上,点Q 在直线:30l x y -+=上,记2||M PQ =,则()A.当M 取最小值时,点Q 的横坐标为1-B.当M 取最小时,点Q 的横坐标为1C.当M 取最小值时,点Q 的横坐标为12D.当M 取最小时,点Q 的横坐标为12-8.已知()232ln3ln41,,e 4ea b c -===,则()A.a b c <<B.a c b <<C.b a c<< D.b c a<<二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)9.下列说法正确的是()A.设已知随机变量,X Y 满足()31,5Y X E Y =-=,则()2E X =B.若110,5X B ⎛⎫~ ⎪⎝⎭,则()2D X =C.若()22,X N σ,设()10.6P X ≥=,则()30.4P X ≥=D.若事件,A B 相互独立且()01P B <<,则()()()P A B P A B P A ==∣∣10.已知函数()e ln xf x a x =+,下列说法中正确的是()A.对于任意0a >,函数()f x 在定义域上是单调递减函数B.对于任意0a <,函数()f x 存在最小值C.存在0a >,使得对于任意()0,x ∈+∞都有()0f x >恒成立D.存在0a <,使得()f x 在定义域上有两个零点11.已知,A B 为两个随机事件,A B 分别为其对立事件,则下列说法正确的是()A.若()()11,34P A P B ==,则()712P A B ⋃=B.若()()()121,,|552P A P B P B A ===,则()3|8P B A =C.若()()()137,|,|3416P A P A B P B A ===,则()14P B =D.若()()()133,|,|248P A P A B P A B ===,则()13P B =第II 卷(非选择题,共92分)注意事项:第II 卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效.三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)12.某社团有3名女生、4名男生,随机选3名同学出来参加某个活动,用X 表示选到男生的人数,则1X ≥的概率是__________.13.若10121001210(1)(1)(1)xa a x a x a x =+++++++ ,则13579a a a a a ++++=______.(用数字作答)14.已知定义在R 上的函数()f x 满足:()()()6235e ,22e xf f x f x =--'<,则不等式()22ln 2ln f x x x x ≤-的解集为__________.四、解答题(共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)15.在某次数学竞赛的初赛中,参赛选手需要从4道“圆锥曲线”和3道“函数与导数”共7道不同的试题中依次抽取2道进行作答,抽出的题目不再放回.(1)求选手甲第1次抽到“圆锥曲线”试题且第2次抽到“函数与导数”试题的概率;(2)求选手甲第2次抽到“函数与导数”试题的概率;(3)求选手甲第2次抽到“函数与导数”试题的条件下,第1次抽到“圆锥曲线”试题的概率.16.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,底面ABC 是边长为6的正三角形,O 是ABC 的重心,1111,60,C CA C CB C CO AA ∠∠∠=== .(1)证明:1C O ⊥平面ABC ;(2)求二面角1A CC B --的正弦值.17.中国国际大数据产业博览会(简称“数博会”)从2015年在贵阳开办,至今已过9年.某校机器人社团为了解贵阳市市民对历年“数博会”科技成果的关注情况,在贵阳市随机抽取了1000名市民进行问卷调查,问卷调查的成绩ξ近似服从正态分布()277,N σ,且()77800.3P ξ≤≤=.(1)估计抽取市民中问卷成绩在80分以上的市民人数;(2)若本次问卷调查得分超过80分,则认为该市民对“数博会”的关注度较高,现从贵阳市随机抽取3名市民,记对“数博会”关注度较高的市民人数为随机变量X ,求X 的分布列和数学期望.18.已知圆:22430x y x +-+=的圆心为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点F ,且椭圆C 的离心率为5.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点F 且不与x 轴重合的直线l 交椭圆C 于,A B 两点,N 为AB 的中点,O 为坐标原点,分别过,A B 作椭圆C 的切线,两切线相交于点M .(i )求证:,,O M N 三点共线;(ii )当l 不与x 轴垂直时,求AB FM FN⋅的最小值.19.设()f x '是函数()f x 的导函数,若()f x '可导,则称函数()f x '的导函数为()f x 的二阶导函数,记为()f x ''.若()f x ''有变号零点0x x =,则称点()()00,x f x 为曲线()y f x =的“拐点”.(1)研究发现,任意三次函数()()320ax bx d a f x cx =+++≠,曲线()y f x =都有“拐点”,且该“拐点”也是函数()y f x =的图象的对称中心.已知函数()3224f x x bx x d =+-+的图象的对称中心为()1,3,求函数()f x 的解析式,并讨论()f x 的单调性;(2)已知函数()132221112e 1(0)623mx g x mx x x m m m m-=+-+-->.(i )求曲线()y g x =的“拐点”;(ii )若()()()12122g x g x x x +=-≠,求证:122x x m+<.高二数学试卷本试卷分第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第I 卷第1页至第2页,第Ⅱ卷第3页至第4页.考试结束后,请将答题卡交回.满分150分,考试用时120分钟.第I 卷(选择题,共58分)注意事项:1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚,2.每小题选出答案后,用2B 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.在试题卷上作答无效一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.已知命题π:,tan 03p x x x ∃>->,则命题p 的否定是()A.π,tan 03x x x ∀≤-> B.π,tan 03x x x ∀>-≤C.π,tan 03x x x ∃≤-> D.π,tan 03x x x ∃>-≤【答案】B 【解析】【分析】根据全称命题与存在性命题的关系,准确改写,即可求解.【详解】由题意,根据全称命题与存在性命题的关系,可得:命题π:,tan 03p x x x ∃>->的否定是π,tan 03x x x ∀>-≤.故选:B.2.曲线sin cos y x x =+在π2x =处切线的倾斜角为()A.0 B.π4 C.π2D.3π4【答案】D 【解析】【分析】利用导数的几何意义求解.【详解】解:因为cos sin y x x -'=,所以曲线在π2x =处的切线的斜率为1k =-,结合直线倾斜角范围及斜率与倾斜角关系知:切线倾斜角为3π4,故选:D.3.我国古代数学著作《九章算术》中有如下问题:“今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗,羊主曰:“我羊食半马.”马主曰:“我马食半牛.”问:“马主出几何?”意思是“现有羊、马、牛三畜,吃了人家田里的禾苗,禾苗主人要求三位主人共赔偿5斗粟.羊主人说:“我的羊所吃禾苗数是马吃的一半,”马主人说:“我的马所吃数是牛吃的一半.”问马主人应赔偿多少更合理?()A.57斗 B.56斗 C.107斗 D.53斗【答案】C 【解析】【分析】设羊主人应赔偿1a 斗,则马主人应赔偿12a 斗,牛主人应赔偿14a 斗,根据题意,列出方程,即可求解.【详解】设羊主人应赔偿1a 斗,则马主人应赔偿12a 斗,牛主人应赔偿14a 斗,由题意得11112475a a a a ++==,所以157a =,所以马主人应赔偿11027a =斗.故选:C.4.()6(2)x y x y +-的展开式中52x y 的系数是()A.48 B.-48C.72D.-72【答案】A 【解析】【分析】根据题意,利用二项式定理得展开式,结合多项式展开式的形式,即可求解.【详解】由题意,多项式()6(2)x y x y +-的展开式中,52x y 的系数等于221166C (2)C (2)48-+-=.故选:A.5.小王去秦始皇兵马俑博物馆游玩,买了8个不同的兵马俑纪念品,其中将军俑3个,骑兵俑3个,跪射俑2个,将这8个纪念品排成一排,要求同种类型相邻,则不同的排法共有()种.A.48 B.72C.216D.432【答案】D 【解析】【分析】利用相邻问题中的捆绑法可求出结果.【详解】先将3个将军俑捆在一起当一个元素使用,有33A 6=种捆法,将3个骑兵俑捆在一起当一个元素使用,有33A 6=种捆法,将2个跪射俑捆在一起当一个元素使用,有22A 2=种捆法,再将所得3个元素作全排,有33A 6=种排法,所以不同的排法共有33233323A A A A 432=种.故选:D.6.已知在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .内角,,A B C 为等差数列,若AC且ABC b 的值为()A.2B.3C.4D.5【答案】A 【解析】【分析】首先求出B ,根据平行四边形法则得2BM BA BC =+,两边平方得到一个关于a ,c 的方程,再根据面积公式得到a ,c 的另一个方程,最后由余弦定理计算出b .【详解】因为内角,,A B C 成等差数列,所以3πA B C B ++==,即π3B =,设AC 中点为M ,所以2BM BA BC =+,由题意,BM =,所以22()4||12BA BC BM +== ,即2212a c ac ++=,又因为13sin 24ABC S ac B ac ===△4ac =,228a c +=,由余弦定理,2222cos 4b a c ac B =+-=,所以2b =.故选:A.7.已知点P 在函数()2ln 2f x x x =-+的图象上,点Q 在直线:30l x y -+=上,记2||M PQ =,则()A.当M 取最小值时,点Q 的横坐标为1-B.当M 取最小时,点Q 的横坐标为1C.当M 取最小值时,点Q 的横坐标为12D.当M 取最小时,点Q 的横坐标为12-【答案】D【解析】【分析】利用导数研究函数()f x 的单调性,作出函数的图象,然后利用数形结合知函数()2ln 2f x x x =-+在P 点处的切线平行于直线l ,然后利用导数的几何意义求得切点坐标,再利用垂直关系求得直线PQ 方程,与直线:30l x y -+=联立求解交点即可.【详解】()2ln 2f x x x =-+,则()221xf x x x-=-=',令()0f x '>得02x <<,令()0f x '<得2x >,所以函数()f x 在()0,2上单调递增,在()2,∞+上单调递减,作出函数函数()2ln 2f x x x =-+的图象,如图:由题意,当M 最小时,函数()2ln 2f x x x =-+在P 点处的切线平行于直线l ,过P 点作直线l 的垂线,垂足即为点Q .设P 的坐标为()000,2ln 2x x x -+,因为()21f x x '=-,所以()0211f x x -'==,解得01x =,即P 点的坐标为()1,1,所以过P 点,且与直线l 垂直的直线方程为20x y +-=,联立方程20,30,x y x y +-=⎧⎨-+=⎩解得Q 的坐标为15,22⎛⎫- ⎪⎝⎭.故选:D.8.已知()232ln3ln41,,e4ea b c -===,则()A.a b c <<B.a c b <<C.b a c <<D.b c a<<【答案】C 【解析】【分析】令函数()ln xf x x=,利用导数求得函数()f x 在()0,e 上单调递增,结合对数的运算性质和函数的单调性,即可求解.【详解】令函数()ln x f x x =,可得()21ln (0)xf x x x-=>',所以函数()f x 在()0,e 上单调递增,又因为()()222e ln e ln4ln21lne 3,2,e e 342e e 3a f b f c f ⎛⎫======== ⎪⎝⎭,因为2e 2e 3<<,所以()()2e 2(e 3f f f <<,即b a c <<.故选:C.二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)9.下列说法正确的是()A.设已知随机变量,X Y 满足()31,5Y X E Y =-=,则()2E X =B.若110,5X B ⎛⎫~ ⎪⎝⎭,则()2D X =C.若()22,X N σ,设()10.6P X ≥=,则()30.4P X ≥=D.若事件,A B 相互独立且()01P B <<,则()()()P A B P A B P A ==∣∣【答案】ACD 【解析】【分析】根据期望的性质,可判定A 正确;结合二项分布方差的公式,可判定B 错误;根据正态分布曲线的对称性,可得判定C 正确;根据条件概率的计算公式,可判定D 正确.【详解】对于A 中,由()()31E Y E X =-,所以()()123E Y E X +==,所以A 正确;对于B 中,由110,5X B ⎛⎫~ ⎪⎝⎭,所以()14810555D X =⨯⨯=,所以B 错误;对于C 中,由()22,X N σ,所以()()()31110.4P X P X P X ≥=≤=-≥=,所以C 正确;对于D 中,因为,A B 相互独立,所以()()()(|)()()()P AB P A P B P A B P A P B P B ===,且()()()()()()(|()()()1()P AB P A P AB P A P A P B P A B P A P B P B P B --====-,所以D 正确.故选:ACD.10.已知函数()e ln xf x a x =+,下列说法中正确的是()A.对于任意0a >,函数()f x 在定义域上是单调递减函数B.对于任意0a <,函数()f x 存在最小值C.存在0a >,使得对于任意()0,x ∈+∞都有()0f x >恒成立D.存在0a <,使得()f x 在定义域上有两个零点【答案】BD 【解析】【分析】A.利用导数法判断;C.由0,0a x >→时,()f x ∞→-判断;B.利用导数法判断;D.利用导数法判断.【详解】因为()e ln x f x a x =+,所以()e (0)xaf x x x+'=>.当0a >时,()e 0xaf x x='+>,函数()f x 在()0,∞+上单调递增,A 错误;又因为当0,0a x >→时,()f x ∞→-,C 错误;当0a <时,显然()e xaf x x='+在()0,∞+上单调递增,且当0x →时,()f x ∞'→-,当x →+∞时,()f x ∞'→+,所以存在()00,x ∞∈+,使得函数()f x 在()00,x 上单调递减,在()0,x ∞+上单调递增,所以函数()f x 有最小值,B 正确;又因为当0a <时,当0x →时,()f x ∞→+,当x →+∞时,()f x ∞→+,所以只需函数()f x 的最小值小于0,函数()f x 就有两个零点,D 正确,故选:BD.11.已知,A B 为两个随机事件,A B 分别为其对立事件,则下列说法正确的是()A.若()()11,34P A P B ==,则()712P A B ⋃=B.若()()()121,,|552P A P B P B A ===,则()3|8P B A =C.若()()()137,|,|3416P A P A B P B A ===,则()14P B =D.若()()()133,|,|248P A P A B P A B ===,则()13P B =【答案】BCD 【解析】【分析】根据事件和概率加法公式,全概率,条件概率的概率公式以及独立事件与对立事件的概率公式,对四个选项进行逐一的分析判断即可.【详解】对于A ,()()()()P A B P A P B P AB =+- ,故A 错误;对于B ,因为()()11,|52P A P B A ==,所以()()()1|10P AB P A P B A =⋅=,所以()()()()()()213510|11815P AB P B P AB P B A P A P A --====--,故B 正确;对于C ,因为()()()137,|,|3416P A P A B P B A ===,所以()()()()()()()37|,|448P AB P B P A B P B P AB P A P B ====,所以()()()P AB P AB P A +=,解得()14P B =,故C 正确;对于D ,因为()12P A =,所以()12P A =,又因为()()()()()()()()()333|,|1488P AB P B P A B P B P AB P B P A B P B P B =====-⎡⎤⎣⎦,所以()()()()()()333314888P AB P AB P B P B P B P A +=+-=+=⎡⎤⎣⎦,解得()13P B =,故D 正确.故选:BCD.第II 卷(非选择题,共92分)注意事项:第II 卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效.三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)12.某社团有3名女生、4名男生,随机选3名同学出来参加某个活动,用X 表示选到男生的人数,则1X ≥的概率是__________.【答案】3435【解析】【分析】根据题意,得到随机变量X 的可能取值为0,1,2,3,结合()()110P X P X ≥=-=,即可求解.【详解】由题意,某社团有3名女生、4名男生,随机选3名同学出来参加某个活动,随机变量男生人数X 的可能取值为0,1,2,3,则()()3337C 341101C 35P X P X ≥=-==-=.故答案为:3435.13.若10121001210(1)(1)(1)xa a x a x a x =+++++++ ,则13579a a a a a ++++=______.(用数字作答)【答案】512-【解析】【分析】利用赋值法,分别令0x =,令2x =-,代入求解即可.【详解】令0x =,可得012100a a a a ++++= ;令2x =-,可得01239101024a a a a a a -+--+= ;两式相减除以2,得13579512a a a a a ++++=-.故答案为:512-14.已知定义在R 上的函数()f x 满足:()()()6235e ,22e xf f x f x =--'<,则不等式()22ln 2ln f x x x x ≤-的解集为__________.【答案】(30,e ⎤⎦【解析】【分析】令()()22exf xg x x =+,利用导数求得()g x 为增函数,把不等式转化为()ln ln 2ln 1exf x x +≤,得到()()ln 3g x g ≤,列出不等式组,即可求解.【详解】令()()22e xf xg x x =+,则()()()2222e 0exxf x f xg x -+'=>',所以()g x 是增函数,不等式()22ln 2ln f x x x x ≤-可变形为()2ln ln 2ln 1exf x x +≤,因为()()6336561ef g =+=-+=,所以不等式()2ln ln 2ln 1e x f x x +≤等价于()()ln 3g x g ≤,所以ln3xx≤⎧⎨>⎩,解得30ex<≤,所以不等式()22ln2lnf x x x x≤-的解集为(30,e⎤⎦.故答案为:(30,e⎤⎦.四、解答题(共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)15.在某次数学竞赛的初赛中,参赛选手需要从4道“圆锥曲线”和3道“函数与导数”共7道不同的试题中依次抽取2道进行作答,抽出的题目不再放回.(1)求选手甲第1次抽到“圆锥曲线”试题且第2次抽到“函数与导数”试题的概率;(2)求选手甲第2次抽到“函数与导数”试题的概率;(3)求选手甲第2次抽到“函数与导数”试题的条件下,第1次抽到“圆锥曲线”试题的概率.【答案】(1)2 7(2)3 7(3)2 3【解析】【分析】(1)法一:结合排列组合数运算利用古典概型概率公式求解即可;法二:利用条件概率公式求解即可.(2)利用全概率概率公式求解即可.(3)利用条件概率公式求解即可.【小问1详解】记“选手甲第1次抽到“圆锥曲线”试题”为事件A,“选手甲第2次抽到“函数与导数”试题”为事件B,法一:()114327C C432 A767P AB⨯===⨯.法二:由概率乘法公式可得()()()432 767P AB P A P B A==⨯=.【小问2详解】由全概率公式可得()()()()()43323 76767P B P A P B A P A P B A=+=⨯+⨯=∣∣.【小问3详解】由条件概率公式可得()()()227337P ABP A BP B===.16.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,底面ABC 是边长为6的正三角形,O 是ABC 的重心,1111,60,C CA C CB C CO AA ∠∠∠=== .(1)证明:1C O ⊥平面ABC ;(2)求二面角1A CC B --的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)1213.【解析】【分析】(1)利用全等思想来证明等腰,然后可得中线就是垂线,从而可证明线面垂直到线线垂直,再证明线面垂直即可;(2)利用空间向量法来求解二面角的余弦值,再求出正弦值即可.【小问1详解】证明:如图,连接CO 并延长交AB 于点D ,连接111,,C A C B C D ,O 是ABC 的重心,D ∴是AB 的中点,又底面ABC 是正三角形,AB CD ∴⊥.在1C CA △与1C CB △中,111,,CA CB C CA C CB C C ∠∠==为公共边,11C CA C CB ∴≅ ,11C A C B ∴=,1AB C D ∴⊥,又1,CD C D D CD ⋂=⊂平面11,C CD C D ⊂平面1C CD ,AB ∴⊥平面1C CD ,又1C O ⊂平面1C CD ,1AB C O ∴⊥.正ABC 的边长为6,CD ∴=,CO ∴=又11160CC AA C CO ==∠= ,在1C CO △中,由余弦定理可得,16C O =,22211||C O CO CC ∴+=,1C O CO ∴⊥.又,AB CO D AB ⋂=⊂平面,ABC CO ⊂平面ABC ,1C O ∴⊥平面ABC .【小问2详解】如图,过D 作Dz ⊥面ABC ,建立空间直角坐标系D xyz -,则()()()()13,0,0,3,0,0,,0,A B C C -,故()()1,0,AC CC ==-,()BC =-设平面1ACC 的法向量()1,,n x y z = ,则3060x z ⎧+=⎪⎨-+=⎪⎩,令3x =,解得1y z ==-,则()13,1n =-.设平面1BCC 的法向量()2,,n x y z = ,则3060xz ⎧-+=⎪⎨-+=⎪⎩,令3x =,解得1y z ==,则()2n = .设二面角1A CC B --的大小为θ,则12123,19315cos 1313n n n n θ-⋅⋅--====⋅,()0,θπ∈ ,12sin 13θ∴==,即二面角1A CC B --的正弦值为1213.17.中国国际大数据产业博览会(简称“数博会”)从2015年在贵阳开办,至今已过9年.某校机器人社团为了解贵阳市市民对历年“数博会”科技成果的关注情况,在贵阳市随机抽取了1000名市民进行问卷调查,问卷调查的成绩ξ近似服从正态分布()277,N σ,且()77800.3P ξ≤≤=.(1)估计抽取市民中问卷成绩在80分以上的市民人数;(2)若本次问卷调查得分超过80分,则认为该市民对“数博会”的关注度较高,现从贵阳市随机抽取3名市民,记对“数博会”关注度较高的市民人数为随机变量X ,求X 的分布列和数学期望.【答案】(1)200人.(2)分布列见解析,0.6【解析】【分析】(1)由变量ξ近似服从正态分布()277,N σ,求得(80)0.2P ξ>=,进而得到问卷成绩在80分以上的市民人数;(2)根据题意,得到随机变变量()3,0.2X B ,结合对立重复试验的概率公式,求得相应的概率,列出分布列,求得数学期望.【小问1详解】解:因为随机变量ξ近似服从正态分布()277,N σ,且()77800.3P ξ≤≤=,所以()(80)0.577800.2P P ξξ>=-≤≤=,所以10000.2200⨯=,所以估计抽取市民中问卷成绩在80分以上的市民人数为200人.【小问2详解】解:由题意,贵阳市市民对“数博会”关注度较高的概率为0.2,且()3,0.2X B ,所以随机变量X 的分布列为()33C 0.20.8,0,1,2,3kkkP X k k -==⨯=,所以随机变量X 的分布列为:X0123P0.5120.3840.0960.008所以随机变量X 的均值为()30.20.6E X =⨯=.18.已知圆:22430x y x +-+=的圆心为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点F ,且椭圆C 的离心率为5.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点F 且不与x 轴重合的直线l 交椭圆C 于,A B 两点,N 为AB 的中点,O 为坐标原点,分别过,A B 作椭圆C 的切线,两切线相交于点M .(i )求证:,,O M N 三点共线;(ii )当l 不与x 轴垂直时,求AB FM FN⋅的最小值.【答案】(1)2215x y +=(2)(i )证明见解析;(ii【解析】【分析】(1)根据焦点坐标和离心率求得2c =,2c =,即可求解椭圆方程;(2)(i )分l 斜率不存在和存在两种情况讨论,当l 斜率存在时,设出方程与椭圆方程联立,韦达定理求出N 的坐标,利用判别式法求出切线方程,进而求得M 的坐标为()2112122112215,y y x x x y x y x y x y ⎛⎫--⎪--⎝⎭,即可证明三点共线;(ii )利用距离公式和弦长公式分别求出,,AB FM FN ,即可求解.【小问1详解】由圆:22430x y x +-+=即()2221x y -+=可得:圆心()2,0F ,所以2c =,又离心率5ca=,所以a =,所以2221b a c =-=,所以椭圆标准方程为2215x y +=.【小问2详解】(i )①当l 斜率不存在时,l x ⊥轴,由椭圆的对称性可知,,M N 均在x 轴上,所以,,O M N 三点共线.②当l 斜率存在时,设l 的方程为()()20y k x k =-≠,且()()1122,,,A x y B x y ,联立方程组()222,1,5y k x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩可得:()()222251202050k x k x k +-+-=,则2212122220205,5151k k x x x x k k -+==++,点N 的坐标为222102,5151k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,所以ON 所在的直线的方程为15y x k=-,先证:椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点()00,x y 处的切线方程为00221x x y y a b +=,当切线斜率存在时,设过点()00,x y 的切线方程为y kx m =+,联立方程22221x y a by kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,整理得()22222222220b a k x kma x a m a b +++-=,由Δ0=可得()()()222222222240kma b a k a ma b -+-=,所以22220a k mb -+=由韦达定理可知2202222kma b x a k -+=,即20x m ka =-,把20x mka =-代入y kx m =+中,得20b m y =,所以220200b x b y kx m a y y =+=-+,化简得00221x x y ya b+=.当切线斜率不存在时,过()00,x y 的切线方程为x a =±,满足上式.综上,椭圆上一点()00,x y 的切线方程为00221x x y ya b +=.所以椭圆C 在,A B 处的切线方程为12121,155x x x xy y y y +=+=,联立方程组11221,51,5x xy y x x y y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩解得点M 的坐标为()2112122112215,y y x x x y x y x y x y ⎛⎫--⎪--⎝⎭,()()12122112212112211555OMON x x x y x y x x k k y y y y k x y x y ---===-=---,故,,O M N 三点共线.(ii )由(i)可知,)2122151k AB x k +=-=+,又,,F A B 三点共线,所以21210022y y x x --=--,所以()1221212x y x y y y -=-,即点M化简得51,22k⎛⎫-⎪⎝⎭,所以22FMk==,2251FNk==+,所以22215122151kAB FM kFN kk+⋅+=+122kk⎛⎫=⨯+≥⨯=⎪⎪⎝⎭1kk=,即1k=时,等号成立.所以AB FMFN⋅【点睛】关键点睛:解决第二问的关键是证明过椭椭圆22221(0)x y a ba b+=>>上一点()00,x y处的切线方程为00221x x y ya b+=,属较难题.19.设()f x'是函数()f x的导函数,若()f x'可导,则称函数()f x'的导函数为()f x的二阶导函数,记为()f x''.若()f x''有变号零点x x=,则称点()()00,x f x为曲线()y f x=的“拐点”.(1)研究发现,任意三次函数()()320ax bx d af x cx=+++≠,曲线()y f x=都有“拐点”,且该“拐点”也是函数()y f x=的图象的对称中心.已知函数()3224f x x bx x d=+-+的图象的对称中心为()1,3,求函数()f x的解析式,并讨论()f x的单调性;(2)已知函数()132221112e1(0)623mxg x mx x x mm m m-=+-+-->.(i)求曲线()y g x=的“拐点”;(ii)若()()()12122g x g x x x+=-≠,求证:122x xm+<.【答案】(1)()3232429f x x x x=--+,函数()f x在(),2-∞-上单调递增,在()2,4-上单调递减,在()4,+∞上单调递增.(2)(i )1,1m ⎛⎫- ⎪⎝⎭;(ii )证明见解析【解析】【分析】(1)根据“拐点”的定义,对函数()y f x =求导列式求解3,29b d =-=,利用导数研究函数()f x 的单调性即可求解,(2)(ⅰ)根据“拐点”的定义,对函数()g x 求导,利用二阶导函数的异号零点得出结果;(ⅱ)由(i )可得函数()g x 在R 上单调递增,将要证的不等式转化为()1122g x g x m ⎛⎫+->-⎪⎝⎭,构造函数()()2h x g x g x m ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,利用导数研究函数的单调性,再根据函数()h x 的单调性得到关于12,x x 的不等式,即可证明.【小问1详解】()3224f x x bx x d =+-+ ,()23224f x x bx ∴=+-',()62f x x b ∴=+'',又函数()3224f x x bx x d =+-+的图象的对称中心为()1,3,即拐点为()1,3,()()11243,1620,f b d f b ''⎧=+-+=⎪∴⎨=+=⎪⎩解得3,29b d =-=,()3232429f x x x x ∴=--+,()()()23624342f x x x x x ∴=--=-+',函数()f x '在(),2∞--上为正,在()2,4-上为负,在()4,∞+上为正,∴函数()f x 在(),2∞--上单调递增,在()2,4-上单调递减,在()4,∞+上单调递增.【小问2详解】(i )()132221112e 1623mx g x mx x x m m m -=+-+-- ,()12111e 222mx g x mx x m m-∴=+-+',()1e2mx g x mx -''∴=+-.显然,()1e2mx g x mx -=+'-'在R 上单调递增,且011e 20g m m m ⎛⎫=+⨯-= '⎪⎝⎭',1x m∴=是()g x ''的变号零点,又0232211111112e 11623g m m mm m m m m ⎛⎫=+⨯-+⨯--=- ⎪⎝⎭,∴曲线()y g x =的拐点是1,1m ⎛⎫- ⎪⎝⎭.(ii )由(i )可得,当1,x m ∞⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()()0,g x g x '''<单调递减;当1,x m ∞⎛⎫∈+ ⎪⎝⎭时,()()0,g x g x '''>单调递增;()02111111e 2022g x g m m m m m m ⎛⎫∴≥=+⨯-⨯+⎪'= ⎝⎭',∴函数()g x 在R 上单调递增,不妨设121x x m <<.要证122x x m +<,即证212x x m <-,即证()212g x g x m ⎛⎫<- ⎪⎝⎭,又()()122g x g x +=-,即证()1122g x g x m ⎛⎫--<-⎪⎝⎭,即证()1122g x g x m ⎛⎫+->- ⎪⎝⎭.令()()2h x g x g x m ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,则()()2h x g x g x m '⎛⎫=-- ⎪⎝'⎭',()()()21122e 2e 2m x mx m h x g x g x mx m x m m ⎛⎫- ⎪-⎝⎭⎡⎤⎛⎫⎛⎫∴=+-=+-++--⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣''''⎦''11111e e 2e 20e mx mx mx mx ----=+-=+-≥,∴函数()()2h x g x g x m '⎛⎫=-- ⎪⎝'⎭'在R 上单调递增,又11210h g g m m m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--'= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭'',∴函数()()2h x g x g x m ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭在1,m ∞⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,在1,m ∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭上单调递增.()()111211212h x g x g x h g g m m m m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=+->=+-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭得证,即122x x m +<成立.【点睛】方法点睛:处理此类双变量问题有两个策略:一是转化,即从已知条件入手,寻找双变量所满足的不等式,并把含双变量的不等式转化为含单变量的不等式;二是巧妙构造函数,再借用导数判断函数的单调性,从而求解.。