广安市高2021级第一次诊断性考试数学(理科)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.已知集合{}{}232,450A x xB x x x =-<<=+-≤,则A B = ()A.∅ B.(]3,1- C.[)1,2- D.()3,2-【答案】B 【解析】【分析】先求出集合B ,再根据交集的定义即可得解.【详解】{}{}245051B x x x x x =+-≤=-≤≤,则(]3,1A B =- .故选:B.2.复数1ii 1iz +=+-,则z =()A.1B.C.2D.4【答案】C 【解析】【分析】根据复数的除法运算和复数模的定义即可得到答案.【详解】()()()21i 1i 2ii i i 2i 1i 1i 1i 2z ++=+=+=+=--+,则2z ==,故选:C.3.执行如图所示的程序框图,若输入的x 值为2023,则输出的y 值为()A.116B.18C.14D.12【答案】D 【解析】【分析】根据程序框图的循环结构可知每循环一次x 值减少4,当0x <时,得到2x y =.【详解】第1次循环:20234x =-;第2次循环:()202344202342x =--=-⨯;第3次循环:()2023424202343x =-⨯-=-⨯;由以上可知,第()N n n *∈次循环:()20234N x n n *=-∈;当0x ≥时,一直循环,所以由202340x n =-≥,且N n *∈,解得()505N n n *≤∈;因此,第506次循环:202345061x =-⨯=-,即=1x -,则1122y -==,输出12.故选:D.4.甲、乙两个口袋中均装有1个黑球和2个白球,现分别从甲、乙两口袋中随机取一个球交换放入另一口袋,则甲口袋的三个球中恰有两个白球的概率为()A.23B.59 C.49D.13【答案】B 【解析】【分析】利用互斥事件以及独立事件概率乘法公式运算求解即可.【详解】由题意可知:若甲口袋的三个球中恰有两个白球,则从甲袋中取出的球为黑球,乙袋中取出的球为黑球,或从甲袋中取出的球为白球,乙袋中取出的球为白球,所以甲口袋的三个球中恰有两个白球的概率为1122533339=⨯+⨯=P .故选:B.5.已知数列{}n a 是等差数列,数列{}n b 是等比数列,若1592589,a a a b b b ++==,则28281a a b b +=+()A.2B.C.32D.33【答案】C 【解析】【分析】根据等差、等比数列的性质分析求解.【详解】由题意可得15953258539a a a a b b b b ++==⎧⎪⎨==⎪⎩,解得553a b =⎧⎪⎨=⎪⎩,所以528228526311132+===+++a a a b b b .故选:C.6.如图,正方形ABCD 的边长为4,E 为BC 的中点,F 为CD 边上一点,若2||AF AE AE ⋅=,则AF =()A.B.C. D.5【答案】D 【解析】【分析】建系,设[]0,4DF a =∈,根据题意结合向量的坐标运算求得3a =,即可得结果.【详解】如图,建立平面直角坐标系,设[]0,4DF a =∈,则()()()0,0,4,2,,4A E F a ,可得()(),4,4,2AF a AE ==,因为2||AF AE AE ⋅= ,即4820a +=,解得3a =,即()3,4AF = ,所以22345AF AF ==+= .故选:D.7.“π6ϕ=-”是“函数()sin 2y x ϕ=-的图象关于直线π6x =对称”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【答案】A 【解析】【分析】根据正弦型函数的对称性结合充分、必要条件分析判断.【详解】若π6ϕ=-,则当π6x =,可得πππsin 2sin 1662⎛⎫=⨯+== ⎪⎝⎭y ,为最大值,所以函数()sin 2y x ϕ=-的图象关于直线π6x =对称,即充分性成立;若函数()sin 2y x ϕ=-的图象关于直线π6x =对称,则ππ2π,62ϕ⨯-=+∈k k Z ,解得ππ,6ϕ=--∈k k Z ,π6ϕ=-不一定成立,即必要性不成立;综上所述:“π6ϕ=-”是“函数()sin 2y x ϕ=-的图象关于直线π6x =对称”的充分不必要条件.故选:A.8.已知12,F F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,点A 在C 上,若122F A F A =,121230,AF F AF F ∠=︒△的面积为63C 的方程为()A.22196x y -= B.22136x y -=C.22169x y -= D.22163x y -=【答案】B 【解析】【分析】先根据双曲线的定义求出21,F A F A ,在12AF F △中,利用正弦定理求出21AF F ,再根据三角形的面积公式求出2a ,利用勾股定理可求得2c ,进而可求出答案.【详解】因为122F A F A =,所以12F A F A >,又因为点A 在C 上,所以122F A F A a -=,即2222F A F A a -=,所以212,4F A a F A a ==,在12AF F △中,由正弦定理得211221AF AF =∠∠,所以1212sin 30sin 1AF AF F AF ︒∠==,又210180AF F ︒<∠<︒,所以2190AF F ∠=︒,故1260F AF ∠=︒,则122121sin 602AF F S AF AF =︒== 23a =,则()2222222121221641236F F c AF AF a a a ==-=-==,所以29c =,所以2226b c a =-=,所以C 的方程为22136x y -=.故选:B.9.甲、乙、丙、丁4个学校将分别组织部分学生开展研学活动,现有,,,,A B C D E 五个研学基地供选择,每个学校只选择一个基地,则4个学校中至少有3个学校所选研学基地不相同的选择种数共有()A.420B.460C.480D.520【答案】C 【解析】【分析】根据给定条件,利用两个原理结合排列、组合应用列式计算即得.【详解】求不相同的选择种数有两类办法:恰有3个学校所选研学基地不同有2345C A 种方法,4个学校所选研学基地都不相同有45A 种方法,所以不相同的选择种数有234455C A A 660120480+=⨯+=(种).故选:C10.若点P 是函数()sin cos xf x x x=+图象上任意一点,直线l 为点P 处的切线,则直线l 倾斜角的取值范围是()A.π[0,3B.ππ[,)32C.π2π(,]23D.2π[,π)3【答案】C 【解析】【分析】求出函数()f x 的导数,利用导数的几何意义求出切线的斜率的范围即可得解.【详解】函数23cos ()sin cos xf x x x=+中,sin cos 0x x +≠,即sin 21x >-,设点00(,)P x y ,求导得2sin (sin cos )cos (cos sin )]()(sin cos )x x x x x x f x x x -+--'=+22sin )12sin cos 1sin 2x x x x x+=-=-++,由1sin 21x -<≤,得01sin 22x <+≤,即111sin 22x ≥+,因此函数()f x 的图象在点P 处的切线l 斜率()00231sin 2f x x =-≤+'l 的倾斜角为钝角,所以直线l 的倾斜角的取值范围是π2π(,23.故选:C11.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,点P 是线段1AB 上的动点(含端点),点Q 是线段AC 的中点,设PQ 与平面1ACD 所成角为θ,则cos θ的最小值是()A.13B.3C.3D.3【答案】A 【解析】【分析】以点D 为原点建立空间直角坐标系,设[]1,0,1AP AB λλ=∈,利用向量法求解即可.【详解】如图,以点D为原点建立空间直角坐标系,设[]1,0,1AP AB λλ=∈,不妨设2AB =,则()()()()()112,0,0,0,2,0,1,1,0,0,0,2,2,2,2A C Q D B ,故()()12,2,0,2,0,2AC AD =-=-,()()()11,1,00,2,21,12,2PQ AQ AP AQ AB λλλλ=-=-=--=---,设平面1ACD 的法向量为(),,n x y z =,则1220220n AC x y n AD x z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,可取()1,1,1n = ,则sin cos ,PQ n PQ n PQ n θ⋅===所以cosθ===当0λ=时,cos1θ=,当(]0,1λ∈时,cosθ==当11λ=,即1λ=时,()min1cos3θ=,综上所述,cosθ的最小值是13.故选:A.12.已知O为坐标原点,12,F F是椭圆2222:1(0)x yC a ba b+=>>的左、右焦点,,A B分别为C的左、右顶点.P为C上一点,且2PF x⊥轴,直线AP与y轴交于点M,直线BM与2PF交于点Q,直线1FQ与y 轴交于点N.若14ON OM=,则C的离心率为()A.13 B.12C.23D.34【答案】B【解析】【分析】根据2//OM PF,分别在2PAF△,OBM和12QF F中,利用相似比求出,OM ON,再根据14ON OM=即可得解.【详解】不妨令点P在第一象限,设()()11,0P c y y>,因为2//OM PF,在2PAF△中,则22OM OAPF AF=,即1My ay a c=+,所以1May ya c=+,在OBM中,则22QF BFOM OB=,即Q My a c y a -=,所以11Q M a c a c a a cy y y y a a a c a c---==⋅=++,在12QF F 中,则121212ON OF QF F F ==,所以12N Q y y =,所以()1122N Qa cy y y a c -==+,因为14ON OM =,所以()11124a c ay y a c a c -=⋅++,所以12c a =,即C 的离心率为12.故选:B.【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解;(3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知实数,x y 满足4202y xy y x ≤-⎧⎪+≥⎨⎪≤+⎩,则23x y +的最大值为________.【答案】11【解析】【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,把最优解的坐标代入目标函数得到答案.【详解】由约束条件4202y x y y x ≤-⎧⎪+≥⎨⎪≤+⎩,画出可行域,如图:令23z x y =+,化为斜截式方程得233zy x =-+,由图可知,当直线233zy x =-+过点B 时,直线在y 轴上的截距最大.由42y x y x =-⎧⎨=+⎩得13x y =⎧⎨=⎩,即()1,3B .所以点()1,3B 代入目标函数可得最大值,即最大值为213311z =⨯+⨯=.故答案为:11.14.写出一个同时具有下列性质①②③的函数:________.①偶函数;②最大值为2;③最小正周期是π.【答案】()2cos 2f x x =(答案不唯一)【解析】【分析】根据的奇偶性、最值以及周期性分析判断.【详解】例如()2cos 2f x x =,可知其定义域为R ,则()()()2cos 22cos 2f x x x f x -=-==,即()f x 为偶函数;显然()f x 的最大值为2;且()f x 的最小正周期为2ππ2T ==;所以()2cos 2f x x =符合题意.故答案为:()2cos 2f x x =(答案不唯一).15.在正四棱台1111ABCD A B C D -内有一个球与该四棱台的每个面都相切(称为该四棱台的内切球),若112,4A B AB ==,则该四棱台的外接球(四棱台的顶点都在球面上)与内切球的半径之比为________.【答案】654【解析】【分析】利用正棱台的性质,分别求出内切球与外接球的半径即可得解.【详解】根据题意,该正棱台的轴截面,如图:由题意,由112,4A B AB ==知1,2HM KF ==,由圆的切线长性质可知1,2MQ HM FQ KF ====,所以3MF =,所以HK ===所以该四棱台的内切球的半径为21r HK =,下面画出正四棱台1111ABCD A B C D -,连接11A C ,11B D ,交于点1O ,连接AC,BD ,交于点2O ,如图,由112,4A B AB==可得11AO=12O O HK==,2AO =设外接球的半径为R ,(10OO t t =<<,则2OO t =,由22211122222R A O OO R AO OO ⎧=+⎨=++⎩(()222t t +=+,解得t =,于是224965288R t =+=+=,则R =.所以654R r ==.故答案为:4.16.若点P 为ABC 的重心,35sin 21sin 15sin 0A PA B PB C PC ⋅+⋅+⋅= ,则cos BAC ∠=________.【答案】1314【解析】【分析】由点P 为ABC 的重心,可得0PB PC PA ++= ,再结合题意可得35sin 21sin 15sin A B C ==,再利用余弦定理即可得解.【详解】设点D 为BC 边上的中点,因为点P 为ABC 的重心,所以2AP PD =,则2PB PC PD PA +==- ,所以0PB PC PA ++= ,所以PA PB PC =-- ,因为35sin 21sin 15sin 0A PA B PB C PC ⋅+⋅+⋅=,所以()35sin 21sin 15sin 0A PB PC B PB C PC ⋅--+⋅+⋅= ,即()()21sin 35sin 35sin 15sin B A PB A C PC -=- ,因为,PB PC 不共线且0,0PB PC ≠≠ ,所以21sin 35sin 0,35sin 15sin 0B A A C -=-=,所以35sin 21sin 15sin A B C ==,由正弦定理可得352115a b c ==,不妨设3,5,7a b c ===,则2222549913cos 225714b c a BAC bc +-+-∠===⨯⨯.故答案为:1314.【点睛】关键点点睛:根据重心的性质结合已知得出35sin 21sin 15sin A B C ==,是解决本题的关键.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,考生依据要求作答.(一)必考题:共60分.17.某工厂注重生产工艺创新,设计并试运行了甲、乙两条生产线.现对这两条生产线生产的产品进行评估,在这两条生产线所生产的产品中,随机抽取了300件进行测评,并将测评结果(“优”或“良”)制成如下所示列联表:良优合计甲生产线4080120乙生产线80100180合计120180300(1)通过计算判断,是否有90%的把握认为产品质量与生产线有关系?(2)现对产品进行进一步分析,在测评结果为“良”的产品中按生产线用分层抽样的方法抽取了6件产品.若在这6件产品中随机抽取3件,求这3件产品中产自于甲生产线的件数X 的分布列和数学期望.附表及公式:()20P K k ≥0.150.100.050.0250.0100k 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635其中()()()()22(),n ad bc K n a b c d a b c d a c b d -==+++++++.【答案】17.有90%的把握认为产品质量与生产线有关系18.X 的分布列见解析,数学期望为1【解析】【分析】(1)根据22⨯列联表,求得2K ,即可判断;(2)用分层抽样的方法抽取6件产品,从甲、乙生产线分别抽取2,4件,结合超几何分布求分布列和期望.【小问1详解】()()()()()222300*********() 3.704 2.706120180180120n ad bc K a b c d a c b d ⨯⨯-⨯-==≈>++++⨯⨯⨯,所以有90%的把握认为产品质量与生产线有关系.【小问2详解】在测评结果为“良”的产品中按生产线用分层抽样的方法抽取6件产品,则应在甲生产线抽取4062120⨯=件产品,在乙生产线抽取8064120⨯=件产品,由题意可知:0,1,2X =,则:()()()031221242424333666C C C C C C 41123410,1,2C 205C 205C 205P X P X P X ============,可得X 的分布列为X012P 153515所以X 的数学期望()1310121555E X =⨯+⨯+⨯=.18.已知数列{}n a 与正项等比数列{}n b 满足()*2log n n a b n =∈N,且________.(1)求{}n a 与{}n b 的通项公式;(2)设n n n c a b =⋅,求数列{}n c 的前n 项和n S .从①3616,128b b ==;②15134,0b b b b =-=这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】(1)()1*,12++==∈n n n n b a n N (2)22n n S n +=⋅【解析】【分析】(1)设等比数列的公比为0q >,对于①②:根据等比数列的通项公式运算求解;(2)由(1)可得:()()12112212+++=+⋅=⋅--⋅n n n n c n n n ,利用裂项相消法运算求解.【小问1详解】设等比数列的公比为0q >,若选①:因为3616,128b b ==,则251116,128==b b q q ,解得14,2b q ==,所以()11*2422,lo 1g -+=+==∈=⨯n n n n n n b a b n N ;若选②:因为15134,0b b b b =-=,则424440-⨯=q q ,解得2q =,所以()11*2422,lo 1g -+=+==∈=⨯n n n n n n b a b n N .【小问2详解】由(1)可得:()()12112212+++=⋅=+⋅=⋅--⋅n n n n n n c a b n n n ,所以()3243542121202221232222122+++=⨯-⨯+⨯-⨯+⨯-⨯+⋅⋅⋅+⋅--⋅=⋅n n n n n n n S .19.已知O 为坐标原点,过点()2,0P 的动直线l 与抛物线2:4C y x =相交于,A B 两点.(1)求OA OB ⋅ ;(2)在平面直角坐标系xOy 中,是否存在不同于点P 的定点Q ,使得AQP BQP ∠=∠恒成立?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)4-;(2)存在,(2,0)-.【解析】【分析】(1)设出直线l 的方程,与抛物线方程联立,利用韦达定理结合数量积的坐标表示计算即得.(2)利用(1)中信息,结合斜率坐标公式列式求解即得.【小问1详解】显然直线l 不垂直于y 轴,设直线l 的方程为2x ty =+,1122(,),(,)A x y B x y ,由224x ty y x=+⎧⎨=⎩消去x 并整理得2480y ty --=,显然0∆>,于是128y y =-,所以221212128444y y OA OB x x y y ⋅=+=⋅-=- .【小问2详解】由(1)知12124,8y y t y y +==-,假定存在不同于点P 的定点Q ,使得AQP BQP ∠=∠恒成立,由抛物线对称性知,点Q 在x 轴上,设(,0)Q m ,则直线,QA QB 的斜率互为相反数,即12120y y x m x m+=--,即1221(2)(2)0y ty m y ty m +-++-=,整理得12122(2)()0ty y m y y +-+=,即164(2)0t t m -+-=,亦即4(2)0t m --=,而t 不恒为0,则2m =-,所以存在不同于点P 的定点Q ,使得AQP BQP ∠=∠恒成立,点Q 的坐标为(2,0)-.20.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,直线1C B ⊥平面ABC ,平面11AA C C ⊥平面11BB C C.(1)求证:1AC BB ⊥;(2)若12AC BC BC ===,在棱11A B 上是否存在一点P ,使二面角1P BC C --的余弦值为31010?若存在,求111B P A B 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)存在,13.【解析】【分析】(1)利用面面垂直的性质、线面垂直的性质判定推理即得.(2)作1//Cz C B ,建立空间直角坐标系,利用面面角的向量求法求解即得.【小问1详解】在三棱柱111ABC A B C -中,由1C B ⊥平面ABC ,,AC BC ⊂平面ABC ,得11,C B BC C B AC ⊥⊥,在平面11BB C C 内过B 作1BO CC ⊥于O ,由平面11AA C C ⊥平面11BB C C ,平面11AA C C 平面111BB C C CC =,得BO ⊥平面11AA C C ,而AC ⊂平面11AA C C ,则有BO AC ⊥,显然11,,BO C B B BO C B =⊂ 平面11BB C C ,因此AC ⊥平面11BB C C ,又1BB ⊂平面11BB C C ,所以1AC BB ⊥.【小问2详解】过点C 作1//Cz C B ,由11,C B BC C B AC ⊥⊥,得,Cz CA Cz CB ⊥⊥,由(1)知AC ⊥平面11BB C C ,BC ⊂平面11BB C C ,则CA CB ⊥,即直线,,CA CB Cz 两两垂直,以点C 为原点,直线,,CA CB Cz 分别为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,由12AC BC BC ===,得11(2,0,0),(0,2,0),(0,2,2),(0,4,2)A B C B ,(0,2,0),(2,2,0)CB BA ==- ,假定在棱11A B 上存在一点P ,使二面角1P BC C --的余弦值为31010,令111(2,2,0),01B P B A BA λλλλλ===-<< ,则(2,42,2)P λλ-,(2,42,2)CP λλ=- ,设平面PBC 的一个法向量(,,)n x y z = ,则2(42)2020n CP x y z n CB y λλ⎧⋅=+-+=⎪⎨⋅==⎪⎩ ,令1x =,得(1,0,)n λ=- ,显然平面1BCC 的一个法向量(1,0,0)m = ,依题意,21310cos ,1011m n λ〈〉=+⨯ ,解得13λ=,即11113B P A B λ==,所以在棱11A B 上存在一点P ,使二面角1P BC C --的余弦值为31010,11113B P A B =.21.已知函数()32sin cos f x ax x x x =+-(其中a 为实数).(1)若1π,0,22a x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭,证明:()0f x ≥;(2)探究()f x 在()π,π-上的极值点个数.【答案】(1)证明见解析(2)答案见解析【解析】【分析】(1)利用导数求出函数的单调区间,证明()min 0f x ≥即可;(2)求导()23cos sin f x ax x x x =+'+,()f x 在()π,π-上的极值点个数即为函数()f x '在()π,π-上零点的个数,当0x ≠时,令()0f x '=,分离参数可得2cos sin 3x x x a x+-=,构造函数()()()2cos sin ,π,00,πx x x h x x x +=∈-⋃,利用导数求出函数()h x 的单调区间,画出其大致图象,结合图象即可得出答案.【小问1详解】若12a =-,()312sin cos 2f x x x x x =-+-,则()23cos sin 2f x x x x x =-+'+,令()23cos sin 2g x x x x x =-++,则()()3cos 3cos g x x x x x x =-+=-+',因为π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以()cos 0,1x ∈,所以()()3cos 0g x x x =-+<',所以函数()g x 在π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,即函数()23cos sin 2f x x x x x =-+'+在π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,又()()2π43ππ3ππ010,02828g g -⎛⎫=>=-+=< ⎪⎝⎭,故存在0π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得()0g x =,则当()00,x x ∈时,()0g x >,即()0f x '>,当0π,2x x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g x <,即()0f x '<,所以函数()f x 在()00,x 上单调递增,在0π,2x ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,又()333ππ32π32 3.14200,202161616f f --⎛⎫==-+=>> ⎪⎝⎭,所以()0f x ≥;【小问2详解】()23cos sin f x ax x x x =+'+,()f x 在()π,π-上的极值点个数,即为函数()f x '在()π,π-上零点的个数(零点两边异号),因为()010f '=≠,所以0不是函数()f x '的零点,当0x ≠时,令()23cos sin 0f x ax x x x =+'+=,则2cos sin 3x x x a x +-=,令()()()2cos sin ,π,00,πx x x h x x x +=∈-⋃,因为()()()()()22cos sin cos sin x x x x x x h x h x x x ---+-===-,所以函数()h x 为偶函数,()23cos 2sin 2cos x x x x x h x x--=',令()()2cos 2sin 2cos ,0,πx x x x x x x ϕ=--∈,则()()2sin 0,0,πx x x x ϕ=-<∈',所以函数()x ϕ在()0,π上单调递减,所以()()()020,0,πx x ϕϕ<=-<∈,即()()23cos 2sin 2cos 0,0,πx x x x x h x x x-'-=<∈,所以函数()h x 在()0,π上单调递减,又()0,πx ∈,当0x →时,()h x ∞→+,()21ππh =-,如图,作出函数()()()2cos sin ,π,00,πx x x h x x x +=∈-⋃的大致图象,由图可知,当213πa -≤-,即213πa ≥时,函数()23cos sin f x ax x x x =+'+无零点,所以函数()f x 在()π,π-上没有极值点,当213πa ->-,即213πa <时,函数()23cos sin f x ax x x x =+'+有2个不同的零点,且零点两边异号,所以函数()f x 在()π,π-上有2个极值点,综上所述,当213πa ≥时,函数()f x 在()π,π-上没有极值点;当213πa <时,函数()f x 在()π,π-上有2个极值点.【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与x 轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用;(2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;(3)参变量分离法:由()0f x =分离变量得出()a g x =,将问题等价转化为直线y a =与函数()y g x =的图象的交点问题.(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,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xOy 中,已知曲线22:C x y x y +=+(其中0y >),曲线1cos :sin x t C y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,0t >),曲线2sin :cos x t C y t αα=-⎧⎨=⎩(t 为参数,π0,02α><<t ).以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求C 的极坐标方程;(2)若曲线C 与12,C C 分别交于,A B 两点,求OAB 面积的最大值.【答案】(1)()cos sin ,0,πρθθθ=+∈(2)1【解析】【分析】(1)根据极坐标与直角坐标直角的关系分析求解;(2)将曲线12,C C 化为极坐标,结合极坐标的几何意义分析求解.【小问1详解】因为曲线22:C x y x y +=+(其中0y >),且cos ,sin x y ρθρθ==,所以C 的极坐标方程为()2cos sin ,0,πρρθρθθ=+∈,即()cos sin ,0,πρθθθ=+∈.【小问2详解】由题意可知:曲线1cos :sin x t C y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,0t >)表示过坐标原点,倾斜角为α的直线,所以曲线1C 的极坐标方程为θα=;曲线2sin :cos x t C y t αα=-⎧⎨=⎩(t 为参数,π0,02α><<t ),即2πcos 2:πsin 2x t C y t αα⎧⎛⎫=+ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=+ ⎪⎪⎝⎭⎩,表示过坐标原点,倾斜角为π2α+的直线,所以曲线2C 的极坐标方程为π2θα=+;可得πππcos sin ,cos sin sin cos ,222OA OB AOB αααααα⎛⎫⎛⎫=+=+++=-+∠=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,注意到π02α<<,则sin cos OA OB αα==+,可得OAB 面积()2111sin 2sin cos 1222OAB S OA OB ααα+=⋅=+=≤ ,当且仅当π22α=,即π4α=时,等号成立,所以OAB 面积的最大值为1.[选修4-5:不等式选讲]23.设函数()|22||2|f x x x =-++.(1)解不等式()52f x x ≤-;(2)令()f x 的最小值为T ,正数,a b 满足222a b b T ++=,证明:1a b +≤-.【答案】(1)[5,1]-;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)把函数()f x 分段表示出,再分段解不等式即得.(2)求出函数()f x 的最小值T ,再变形并利用基本不等式推理即得.【小问1详解】依题意,函数3,2()2224,213,1x x f x x x x x x x -≤-⎧⎪=-++=-+-<≤⎨⎪>⎩,当2x ≤-时,()52f x x ≤-化为352x x -≤-,解得5x ≥-,因此52x -≤≤-,当21x -<≤时,()52f x x ≤-化为452x x -+≤-,解得1x ≤,因此21x -<≤,当1x >时,()52f x x ≤-化为352x x ≤-,解得1x ≤,无解,所以不等式()52f x x ≤-的解集为[5,1]-.【小问2详解】由(1)知,当2x ≤-时,()6f x ≥,当21x -<≤时,3()6f x ≤<,当1x >时,()3f x >,因此min ()(1)3T f x f ===,则0,0a b >>,2223a b b ++=,即有22(1)4a b ++=,显然22222(1)(1)2(1)4(1)8a b a b a b a b ++=++++≤+++=,当且仅当1a b =+=因此1a b ++≤1a b +≤-,所以1a b +≤-.23。