2018年陕西省榆林市高考数学二模试卷(理科)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. 设集合M ={x|x 2−7x <0},B ={1, 3, 5, 7},则M ∩N =( ) A.{1, 3} B.{3, 5} C.{1, 3, 5} D.{1, 3, 5, 7}2. 已知a >0,i 为虚数单位,ai(a +i)的实部与虚部互为相反数,则a =( ) A.4 B.3 C.2 D.13. 已知cosθsinθ=3cos(2π+θ),|θ|<π2,则sin2θ=( )A.8√29B.2√23C.4√29D.2√294. 若抛物线x 2=16y 上一点(x 0,y 0)到焦点的距离是该点到x 轴距离的3倍,则y 0=( )A.2B.√2C.1D.125. 《九章算术》中的玉石问题:“今有玉方一寸,重长两;石方一寸,重六两.今有石方三寸,中有玉,并重十一斤(即176两),问玉、石重各几何?”其意思为:“宝玉1立方寸重7两,石料1立方寸重6两,现有宝玉和石料混合在一起的一个正方体,棱长是3寸,质量是11斤(即176两),问这个正方体中的宝玉和石料各多少两?”如图所示的程序框图给出了对此题的一个求解算法,运行该程序框图,则输出的x ,y 分别为( )A.90,86B.94,82C.98,78D.102,746. 设x ,y 满足约束条件{y ≥0x −y +1≥0x +y −3≤0,则z =3x −2y 的最大值为( )A.−1B.3C.9D.127. 已知函数f(x)是定义在R 上的偶函数,且在区间(−∞, 0)上单调递增.若实数a 满足f(32a−1)≥f(−√3),则a 的最大值是( )A.1B.12 C.14 D.348. 为了反映各行业对仓储物流业务需求变化的情况,以及重要商品库存变化的动向,中国物流与采购联合会和中储发展股份有限公司通过联合调查,制定了中国仓储指数.由2016年1月至2017年7月的调查数据得出的中国仓储指数,绘制出如图的折线图.根据该折线图,下列结论正确的是( )A.2016年各月的仓储指数最大值是在3月份B.2017年1月至7月的仓储指数的中位数为55C.2017年1月与4月的仓储指数的平均数为52D.2016年1月至4月的仓储指数相对于2017年1月至4月,波动性更大9. 已知函数f(x)=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的最小正周期为6π,且其图象向右平移2π3等个单位后得到函数g(x)=sinωx 的图象,则φ等于( ) A.4π9B.2π9C.π6D.π310. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A.4B.6C.203D.22311. 过双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0, b >0)的焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,D 为虚轴上的一个端点,且△ABD 为钝角三角形,则此双曲线离心率的取值范围为( ) A.(1, √2) B.(√2, √2+√2) C.(√2, 2)D.(1, √2)∪(√2+√2, +∞)12. 已知函数f(x)=e 4x−1,g(x)=12+ln(2x),若f(m)=g(n)成立,则n −m 的最小值为( ) A.1−ln24 B.1+2ln23C.2ln2−13D.1+ln24二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 已知单位向量,满足,则向量与的夹角为________.14. 如图,长方体ABCD −A 1B 1C 1D 1的底面是边长为1的正方形,高为2,则异面直线BC 1与DB 1的夹角的余弦值是________.15. 两位同学分4本不同的书,每人至少分1本,4本书都分完,则不同的分发方式共有________种.16. 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,sinA:sinB =1:√3,若c =2cosC =√3,则△ABC 的周长为________.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题为必做题,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.必考题:共60分.17. 已知正项数列{a n }满足a 1=1,a n 2+a n =an+12−a n+1,数列{b n }的前n 项和S n 满足S n =n 2+a n .(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)求数列{1an+1b n}的前n 项和T n .18. 4月23日是“世界读书日”,某中学在此期间开展了一系列的读书教育活动.为了解高三学生课外阅读情况,采用分层抽样的方法从高三某班甲、乙、丙、丁四个小组中随机抽取10名学生参加问卷调查.各组人数统计如下:(1)从参加问卷调查的10名学生中随机抽取两名,求这两名学生来自同一个小组的概率;(2)在参加问卷调查的10名学生中,从来自甲、丙两个小组的学生中随机抽取两名,用X 表示抽得甲组学生的人数,求X 的分布列和数学期望.19. 如图,在四棱锥P −ABCD 中,四边形ABCD 是菱形,△PAD ≅△BAD ,平面PAD ⊥平面ABCD ,AB =4,PA =PD ,M 在棱PD 上运动.(1)当M 在何处时,PB // 平面MAC ;(2)当PB // 平面MAC 时,求直线PC 与平面MAC 所成角的弦值.20. 已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,上顶点为M ,若直线MF 1的斜率为1,且与椭圆的另一个交点为N ,△F 2MN 的周长为4√2. (1)求椭圆的标准方程;(2)过点F 1的直线l (直线l 的斜率不为1)与椭圆交于P ,Q 两点,点P 在点Q 的上方,若S △F 1NQ =23S △F 1MP ,求直线l 的斜率.21. 已知函数f(x)=x(lnx −ax),(a ∈R). (1)若a =0时,求函数f(x)的最小值;(2)若函数f(x)既有极大值又有极小值,求实数a 的取值范围.选考题:共10分.请考生在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. 在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为{x =cosℎetay =1+sinℎeta (ℎeta 为参数),曲线C 2的参数方程为{x =2cosarpℎi y =sinarpℎi(arpℎi 为参数) (1)将C 1,C 2的方程化为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)以坐标原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,已知直线l 的极坐标方程为ρ(cosθ−2sinθ)=4,若C 1上的点P对应的参数为ℎeta =π2,点Q 上在C 2,点M 为PQ 的中点,求点M 到直线l 距离的最小值.[选修4-5:不等式选讲]23. 已知f(x)=|x −a 2|+|x +2a +3|. (1)证明:f(x)≥2;(2)若f(−32)<3,求实数a 的取值范围.参考答案与试题解析2018年陕西省榆林市高考数学二模试卷(理科)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.【答案】 C【考点】交集及其运算 【解析】化简集合M 、根据交集的定义写出M ∩N . 【解答】集合M ={x|x 2−7x <0}={x|0<x <7}, B ={1, 3, 5, 7}, 则M ∩N ={1, 3, 5}. 2.【答案】 D【考点】 复数的运算 【解析】利用复数代数形式的乘除运算化简,再由实部与虚部互为相反数列式求得a 值. 【解答】∵ ai(a +i)=−a +a 2i 的实部与虚部互为相反数, ∴ a 2=a ,又a >0, ∴ a =1. 3.【答案】 C【考点】二倍角的三角函数 【解析】由已知可求sinθ的值,利用同角三角函数基本关系式可求cosθ的值,根据二倍角的正弦函数公式即可计算得解. 【解答】 ∵ |θ|<π2, ∴ cosθ∈(0, 1], ∵ cosθsinθ=3cos(2π+θ),∴cosθsinθ=3cosθ,可得:sinθ=13,∴ cosθ=√1−sin 2θ=2√23, ∴ sin2θ=2sinθcosθ=2×13×2√23=4√29.4.【答案】 A【考点】 抛物线的性质 【解析】 此题暂无解析 【解答】解:方法一:由题意知抛物线的焦点为(0,4),则{x 02+(y 0−4)2=9y 02,x 02=16y 0,解得y 0=2或y 0=−1(舍去). 方法二:由抛物线的定义可知,点(x 0,y 0)到焦点的距离为y 0+4,点(x 0,y 0)到x 轴的距离为y 0,所以y 0+4=3y 0,解得y 0=2. 故选A . 5.【答案】 C【考点】 程序框图 【解析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S 的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案. 【解答】模拟程序的运行,可得: x =86, y =90,s =867+906,不满足条件s =27,x =90,y =86,s =907+866, 不满足条件s =27,x =94,y =82,s =947+826, 不满足条件s =27,x =98,y =78,s =987+786=27,满足条件s =27,退出循环,输出x 的值为98,y 的值为78. 6.【答案】 C【考点】 简单线性规划 【解析】作出不等式组对应的平面区域,利用z 的几何意义,即可得到结论. 【解答】作出x ,y 满足约束条件{y ≥0x −y +1≥0x +y −3≤0对应的平面区域如图:由z =3x −2y 得y =32x −z2,平移直线y =32x −z2当直线y =32x −z2经过点A 时,直线y =32x −z2的截距最小,此时z 最大. 由{y =0x +y =3,解得A(3, 0), 此时z max =3×3−2×0=9, 7.【答案】 D【考点】奇偶性与单调性的综合 【解析】根据f(x)为R 上的偶函数即可得出f(32a−1)=f(−32a−1),再根据f(x)在(−∞, 0)上单调递增,即可根据条件得出−32a−1≥−312,由此即可解得a ≤34,从而便可得出a 的最大值. 【解答】解:f(x)是R 上的偶函数,在(−∞, 0)上单调递增; ∴ f(32a−1)=f(−32a−1);∴ 由f(32a−1)≥f(−√3)得f(−32a−1)≥f(−√3); ∴ −32a−1≥−√3; ∴ 32a−1≤312; ∴ 2a −1≤12; 解得a ≤34; ∴ a 的最大值为34. 故选D . 8.【答案】 D【考点】频率分布折线图、密度曲线 【解析】在A 中,2016年各月的合储指数最大值是在11月份;在B 中,2017年1月至7月的仓储指数的中位数为51;在C 中,2017年1月与4月的仓储指数的平均数为53.75;在D 中,2016年1月至4月的合储指数相对于2017年1月至4月,波动性更大. 【解答】解:根据该折线图得到:在A 中,2016年各月的仓储指数最大值是在11月份,故A 错误; 在B 中,2017年1月至7月的仓储指数的中位数为51,故B 错误;在C 中,2017年1月与4月的仓储指数的平均数为:14(50+54+55+56)=53.75,故C 错误;在D 中,2016年1月至4月的仓储指数相对于2017年1月至4月,波动性更大,故D 正确. 故选D . 9.【答案】 B【考点】函数y=Asin (ωx+φ)的图象变换 【解析】直接利用正弦型函数的性质和平移变换求出结果. 【解答】函数f(x)=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的最小正周期为6π, 则:ω=2π6π=13, 则:f(x)=sin(13x +φ),将函数的图象向右平移2π3等个单位后得到: g(x)=sin[13(x −2π3)+φ]=sin 13x , 即:φ=2π9.10.【答案】 B【考点】由三视图求面积、体积 【解析】由三视图还原原几何体,可知该几何体是棱长为2的正方体挖去一个三棱柱,且挖去三棱柱的高为1,底面是腰长为2的等腰直角三角形,则体积可求. 【解答】由三视图还原原几何体如图,该几何体是棱长为2的正方体挖去一个三棱柱,且挖去三棱柱的高为1,底面是腰长为2的等腰直角三角形, ∴ 原几何体的体积V =23−12imes2imes2imes1=6.11.【答案】 D【考点】 双曲线的性质 【解析】设出双曲线的左焦点,令x =−c ,代入双曲线的方程,解得A ,B 的坐标,讨论∠DAB 为钝角,可得AD →⋅AB →<0,或∠ADB 为钝角,可得DA →⋅DB →<0,运用向量数量积的坐标表示,再由离心率公式和范围,即可得到所求范围. 【解答】 设双曲线C:x 2a2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点F 1(−c, 0),令x =−c ,可得y =±√c 2a 2−1=±b 2a ,可得A(−c, b 2a ),B(−c, −b 2a ),又设D(0, b),可得AD →=(c, b −b 2a),AB →=(0, −2b 2a),DB →=(−c, −b −b 2a),由△ABD 为钝角三角形,可能∠DAB 为钝角,可得AD →⋅AB →<0, 即为0−2b 2a⋅(b −b 2a)<0,化为a >b ,即有a 2>b 2=c 2−a 2, 可得c 2<2a 2,即e =ca <√2, 又e >1,可得1<e <√2,可能△ADB 中,∠ADB 为钝角,可得DA →⋅DB →<0, 即为c 2−(b 2a +b)(b 2a −b)<0,化为c 4−4a 2c 2+2a 4>0, 由e =ca ,可得e 4−4e 2+2>0, 又e >1,可得e >√2+√2.综上可得,e 的范围为(1, √2)∪(√2+√2.+∞). 12.【答案】 D【考点】函数与方程的综合运用【解析】根据f(m)=g(n)=t 得到m ,n 的关系,利用消元法转化为关于t 的函数,构造函数,求函数的导数,利用导数研究函数的最值即可得到结论. 【解答】解:不妨设f(m)=g(n)=t ,∴ e 4m−1=12+ln(2n)=t ,(t >0)∴ 4m −1=lnt ,即m =14(1+lnt),n =12e t−12,故n −m =12et−12−14(1+lnt),(t >0)令ℎ(t)=12e t−12−14(1+lnt),(t >0),∴ ℎ′(t)=12e t−12−14t,易知ℎ′(t)在(0, +∞)上是增函数,且ℎ′(12)=0,当t >12时,ℎ′(t)>0, 当0<t <12时,ℎ′(t)<0,即当t =12时,ℎ(t)取得极小值同时也是最小值,此时ℎ(12)=12−14(1+ln 12)=1+ln24,即n −m 的最小值为1+ln24.故选D .二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分. 13.【答案】 60∘(或) 【考点】平面向量数量积的性质及其运算 数量积表示两个向量的夹角 【解析】利用向量的数量积与夹角关系,转化求解即可. 【解答】由题单位向量,满足,2−3. 可得,故向量与的夹角为60∘(或写成). 14.【答案】√3010【考点】异面直线及其所成的角 【解析】以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,DD 1为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能法出异面直线BC 1与DB 1的夹角的余弦值.【解答】∵ 长方体ABCD −A 1B 1C 1D 1的底面是边长为1的正方形,高为2, ∴ 以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,DD 1为z 轴, 建立空间直角坐标系,B(1, 1, 0),C 1(0, 1, 2),D(0, 0, 0), B 1(1, 1, 2),BC 1→=(−1, 0, 2),DB 1→=(1, 1, 2), 设异面直线BC 1与DB 1的夹角为θ, 则cosθ=|BC 1→∗DB 1→||BC 1→|∗|DB 1→|=√5∗√6=√3010. ∴ 异面直线BC 1与DB 1的夹角的余弦值为√3010.15.【答案】 14【考点】排列、组合及简单计数问题 【解析】根据题意,分2类进行分析求解:1、将4本书分为2组,一组2本,2、将书分3本一组,与一本一组,求出分配方法数,然后求和即可. 【解答】根据题意,分2类进行分析:1、将4本书分为2组,一组2本,另一组2本,有C 42∗C 22=6种分组方法;2、将4本不同的书,分2组一组3本,另一组1本,有C 21∗C 41∗C 11=8种情况,则不同的分法有6+8=14种; 16.【答案】 3+2√3 【考点】 正弦定理 【解析】根据题意,由正弦定理可得a:b =1:√3,设a =t ,则b =√3t ,分析可得cosC 的值,由余弦定理可得:c 2=a 2+b 2−2abcosC =4t 2−3t 2=3,解可得t 的值,即可得a 、b 的值,将a 、b 、c 的值相加即可得答案. 【解答】根据题意,△ABC 中,sinA:sinB =1:√3, 则有a:b =1:√3, 设a =t ,则b =√3t ,又由c =2cosC =√3,则c =3,且cosC =√32;由余弦定理可得:c 2=a 2+b 2−2abcosC =4t 2−3t 2=3, 解可得:t =√3, 则a =√3,b =3,则△ABC 的周长l =a +b +c =3+2√3;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题为必做题,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.必考题:共60分. 17.【答案】由a n 2+a n =a n+12−a n+1,∴ a n+1+a n =a n+12−a n 2=(a n+1+a n )(a n+1−a n ),∵ a n >0,∴ a n+1−a n =1,∴ 数列{a n }是以1为首项,以1为公差的等差数列, ∴ a n =1+n −1=n ,∴ S n =n 2+a n =n 2+n ,① 当n =1时,b 1=S 1=2,当n ≥2时,S n−1=(n −1)2+n −1,②, 由①-②可得b n =2n , 当n =1时,也成立, ∴ b n =2n ,1a n+1b n=1(n+1)∗2n =12(1n −1n+1),∴ T n =12(1−12+12−13+...+1n −1n+1)=12(1−1n+1)=n2n+2【考点】 数列的求和 数列递推式 【解析】(1)a n 2+a n =a n+12−a n+1可得a n+1−a n =1,即数列{a n }是以1为首项,以1为公差的等差数列,即可求出a n =n ,再根据S n =n 2+n ,即可求出b n =2n , (2)由1an+1b n=1(n+1)∗2n=12(1n−1n+1),根据裂项求和即可求出【解答】由a n 2+a n =a n+12−a n+1,∴ a n+1+a n =a n+12−a n 2=(a n+1+a n )(a n+1−a n ),∵ a n >0,∴ a n+1−a n =1,∴ 数列{a n }是以1为首项,以1为公差的等差数列, ∴ a n =1+n −1=n ,∴ S n =n 2+a n =n 2+n ,① 当n =1时,b 1=S 1=2,当n ≥2时,S n−1=(n −1)2+n −1,②, 由①-②可得b n =2n , 当n =1时,也成立, ∴ b n =2n ,1a n+1b n=1(n+1)∗2n =12(1n −1n+1),∴ T n =12(1−12+12−13+...+1n −1n+1)=12(1−1n+1)=n2n+2 18.【答案】由已知得,问卷调查中,从四个小组中抽取的人数分别为3,4,2,1,从参加问卷调查的10名学生中随机抽取两名的取法共有C102=45种,这两名学生来自同一小组的取法共有C32+C42+C22=10,所以这两名学生来自同一个小组的概率P=1045=29.由(1)知,在参加问卷调查的10名学生中,来自甲、丙两小组的学生人数分别为3,2.X的可能取值为0,1,2,P(X=0)=C22C52=110,P(X=1)=C31C21C52=35,P(X=2)=C32C52=310.∴X的分布列为:E(X)=0×110+1×35+2×310=65.【考点】离散型随机变量及其分布列离散型随机变量的期望与方差【解析】(1)从四个小组中抽取的人数分别为3,4,2,1,从参加问卷调查的10名学生中随机抽取两名的取法共有C102=45种,这两名学生来自同一小组的取法共有C32+C42+C22=10,由此能求出这两名学生来自同一个小组的概率.(2)在参加问卷调查的10名学生中,来自甲、丙两小组的学生人数分别为3,2.X的可能取值为0,1,2,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列和数学期望.【解答】由已知得,问卷调查中,从四个小组中抽取的人数分别为3,4,2,1,从参加问卷调查的10名学生中随机抽取两名的取法共有C102=45种,这两名学生来自同一小组的取法共有C32+C42+C22=10,所以这两名学生来自同一个小组的概率P=1045=29.由(1)知,在参加问卷调查的10名学生中,来自甲、丙两小组的学生人数分别为3,2.X的可能取值为0,1,2,P(X=0)=C22C52=110,P(X=1)=C31C21C52=35,P(X=2)=C32C52=310.∴X的分布列为:E(X)=0×110+1×35+2×310=65.19.【答案】证明:当M为PD中点时,PB // 平面MAC.∵设AC∩BD=N,在△PBD中,MN为中位线,即MN // PB,又PB平面MAC,MN⊂平面MAC,∴PB // 平面MAC.∵四边形ABCD是菱形,△PAD≅△BAD,PA=PD,∴△PAD,△BAD均为等边三角形.取AD的中点O,∵平面PAD⊥平面ABCD,∴OP⊥平面ABCD.以O为坐标原点,射线OA,OB,OP分别为x,y,z轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系,则O(0, 0, 0),A(2, 0, 0),B(0,2√3,0),C(−4,2√3,0),D(−2, 0, 0),P(0,0,2√3),M(−1,0,√3).∴AC→=(−6,2√3,0),AM→=(−3,0,√3),PC→=(−4,2√3,−2√3).设平面MAC的法向量为m→=(x,y,z),则由m→⊥AC→,m→⊥AM→,得{m→∗AC→=−6x+2√3y=0m→∗AM→=−3x+√3z=0,取x=√3,得m→=(√3,3,3).记直线PC与平面MAC所成角为θ,则sinθ=m→∗PC→|m→||PC→|=√3+2√3×3+(−2√3)×316+12+12×3+9+9=√7035.【考点】直线与平面平行直线与平面所成的角【解析】(1)证明MN // PB,然后证明PB // 平面MAC.(2)说明△PAD,△BAD均为等边三角形.以O为坐标原点,射线OA,OB,OP分别为x,y,z轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系,求出平面MAC的法向量,记直线PC与平面MAC所成角为θ,利用空间向量的数量积求解即可.【解答】证明:当M为PD中点时,PB // 平面MAC.∵设AC∩BD=N,在△PBD中,MN为中位线,即MN // PB,又PB平面MAC,MN⊂平面MAC,∴PB // 平面MAC.∵四边形ABCD是菱形,△PAD≅△BAD,PA=PD,∴△PAD,△BAD均为等边三角形.取AD的中点O,∵平面PAD⊥平面ABCD,∴OP⊥平面ABCD.以O为坐标原点,射线OA,OB,OP分别为x ,y ,z 轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系,则O(0, 0, 0),A(2, 0, 0),B(0,2√3,0),C(−4,2√3,0),D(−2, 0, 0),P(0,0,2√3),M(−1,0,√3).∴ AC →=(−6,2√3,0),AM →=(−3,0,√3),PC →=(−4,2√3,−2√3).设平面MAC 的法向量为m →=(x,y,z),则由m →⊥AC →,m →⊥AM →,得{m →∗AC →=−6x +2√3y =0m →∗AM →=−3x +√3z =0 ,取x =√3,得m →=(√3,3,3). 记直线PC 与平面MAC 所成角为θ,则sinθ=m →∗PC →|m →||PC →|=√3+2√3×3+(−2√3)×3√16+12+12×√3+9+9=√7035.20.【答案】根据题意,因为△F 1MN 的周长为4√2,所以4a =4√2,即a =√2, 由直线MF 1的斜率1,得bc =1, 因为a 2=b 2+c 2,所以b =1,c =1, 所以椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.由题意可得直线MF 1方程为y =x +1,联立得{y =x +1x 22+y 2=1 ,解得N(−43, −13), 所以|NF 1||MF 1|=13,因为S △F 1NQ =23S △F 1MP ,即12|NF 1||QF 1|sin∠QF 1N =23(12|MF 1|∗|PF 1|sin∠PF 1M), 所以|QF 1|=2|PF 1|,当直线l 的斜率为0时,不符合题意,故设直线l 的方程为x =my −1,P(x 1, y 1),Q(x 2, y 2), 由点P 在点Q 的上方,且|y 2|=|2y 1|, 则有y 2=−2y 1, 联立{x =my −1x 22+y 2=1,所以(m 2+2)y 2−2my −1=0,所以y 1+y 2=2mm 2+2,y 1y 2=−1m 2+2,消去y 2得{y 1=−2mm 2+22y 12=1m 2+2,所以8m 2(m 2+2)2=1m 2+2,得m 2=27,m =±√147, 又由画图可知m =√147不符合题意,所以m =−√147,故直线l 的斜率为1m =−√142.【考点】 椭圆的性质 【解析】(1)根据题意,由椭圆的定义分析可得4a =4√2,又由直线的斜率分析可得b 、c 的值,将a 、b 的值代入椭圆方程即可得答案;(2)根据题意,联立直线与椭圆的方程,解可得N 的坐标,由S △F 1NQ =23S △F 1MP 分析可得|QF 1|=2|PF 1|,按直线的斜率存在与否分2种情况讨论,分析求出m 的值,综合即可得答案. 【解答】根据题意,因为△F 1MN 的周长为4√2,所以4a =4√2,即a =√2,由直线MF 1的斜率1,得bc =1, 因为a 2=b 2+c 2,所以b =1,c =1, 所以椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.由题意可得直线MF 1方程为y =x +1,联立得{y =x +1x 22+y 2=1,解得N(−43, −13), 所以|NF 1||MF 1|=13,因为S △F 1NQ =23S △F 1MP ,即12|NF 1||QF 1|sin∠QF 1N =23(12|MF 1|∗|PF 1|sin∠PF 1M), 所以|QF 1|=2|PF 1|,当直线l 的斜率为0时,不符合题意,故设直线l 的方程为x =my −1,P(x 1, y 1),Q(x 2, y 2), 由点P 在点Q 的上方,且|y 2|=|2y 1|, 则有y 2=−2y 1, 联立{x =my −1x 22+y 2=1,所以(m 2+2)y 2−2my −1=0,所以y 1+y 2=2m m 2+2,y 1y 2=−1m 2+2,消去y 2得{y 1=−2mm 2+22y 12=1m 2+2,所以8m 2(m 2+2)2=1m 2+2,得m 2=27,m =±√147, 又由画图可知m =√147不符合题意,所以m =−√147,故直线l 的斜率为1m =−√142. 21.【答案】当a =0时,f(x)=xlnx ,定义域为(0, +∞).f ′(x)=lnx +1,令f ′(x)=0,可得x =1e . 列表:所以,函数f(x)的最小值为f(1e )=−1e .f(x)=x(lnx −ax),定义域为(0, +∞),f ′(x)=lnx −2ax +1. 记ℎ(x)=f ′(x)=lnx −2ax +1,x ∈(0, +∞),ℎ′(x)=1x −2a ,①当a ≤0时,ℎ′(x)>0,ℎ(x)=f ′(x)在(0, +∞)上单调递增, 故f ′(x)在(0, +∞)上至多有一个零点,此时,函数f(x)在(0, +∞)上至多存在一个极小值,不存在极大值,不符题意; ②当a >0时,令ℎ′(x)=0,可得x =12a ,列表:若ℎ(12a )≤0,即a ≥12,ℎ(x)≤ℎ(12a )≤0,即f ′(x)≤0,故函数f(x)在(0, +∞)上单调递减,函数f(x)在(0, +∞)上不存在极值,与题意不符, 若ℎ(12a )>0,即0<a <12时, 由于12a >1>1e ,且ℎ(1e )=ln 1e −2a e+1=−2a e<0,故存在x 1∈(1e ,12a ),使得ℎ(x)=0,即f ′(x)=0,且当x ∈(0, x 1)时,f ′(x)<0,函数f(x)在(0, x 1)上单调递减;当x ∈(x 1,12a )时,f ′(x)>0,函数f(x)在(0, x 1)上单调递增,函数f(x)在x =x 1处取极小值. 由于12a <1a ,且ℎ(1a )=ln 1a −2a +1=−2lna −2a +1<0(事实上,令μ(a)=−2lna −2a +1,μ′(a)=−2a +2a 2=2(1−a)a 2>0,故μ(a)在(0, 1)上单调递增,所以μ(a)<μ(1)=−1<0).故存在x 2∈(12a ,1a 2),使得ℎ(x)=0,即f ′(x)=0,且当x ∈(12a ,x 2)时,f ′(x)>0,函数f(x)在(12a ,x 2)上单调递增;当x ∈(x 2, +∞)时,f ′(x)<0,函数f(x)在(x 2, +∞)上单调递减,函数f(x)在x =x 2处取极大值. 综上所述,当0<a <12时,函数f(x)在(0, +∞)上既有极大值又有极小值. 【考点】利用导数研究函数的极值 【解析】(1)化简函数的解析式求出函数的导数,判断函数的单调性,然后求解函数的最小值即可. (2))求出定义域,导函数f ′(x)=lnx −2ax +1.记ℎ(x)=f ′(x)=lnx −2ax +1,x ∈(0, +∞),ℎ′(x)=1x−2a ,通过①当a ≤0时,求解极值,②当a >0时,求解导函数的符号,函数的单调性以及函数的极值,推出当0<a <12时,函数f(x)在(0, +∞)上既有极大值又有极小值. 【解答】当a =0时,f(x)=xlnx ,定义域为(0, +∞).f ′(x)=lnx +1,令f ′(x)=0,可得x =1e . 列表:所以,函数f(x)的最小值为f(1e )=−1e .f(x)=x(lnx −ax),定义域为(0, +∞),f ′(x)=lnx −2ax +1. 记ℎ(x)=f ′(x)=lnx −2ax +1,x ∈(0, +∞),ℎ′(x)=1x −2a ,①当a ≤0时,ℎ′(x)>0,ℎ(x)=f ′(x)在(0, +∞)上单调递增, 故f ′(x)在(0, +∞)上至多有一个零点,此时,函数f(x)在(0, +∞)上至多存在一个极小值,不存在极大值,不符题意; ②当a >0时,令ℎ′(x)=0,可得x =12a ,列表:若ℎ(12a )≤0,即a ≥12,ℎ(x)≤ℎ(12a )≤0,即f ′(x)≤0,故函数f(x)在(0, +∞)上单调递减,函数f(x)在(0, +∞)上不存在极值,与题意不符, 若ℎ(12a )>0,即0<a <12时, 由于12a >1>1e ,且ℎ(1e )=ln 1e −2a e+1=−2a e<0,故存在x 1∈(1e ,12a ),使得ℎ(x)=0,即f ′(x)=0,且当x ∈(0, x 1)时,f ′(x)<0,函数f(x)在(0, x 1)上单调递减;当x ∈(x 1,12a )时,f ′(x)>0,函数f(x)在(0, x 1)上单调递增,函数f(x)在x =x 1处取极小值. 由于12a <1a 2,且ℎ(1a 2)=ln 1a 2−2a +1=−2lna −2a +1<0(事实上,令μ(a)=−2lna −2a +1,μ′(a)=−2a +2a 2=2(1−a)a 2>0,故μ(a)在(0, 1)上单调递增,所以μ(a)<μ(1)=−1<0).故存在x2∈(12a ,1a2),使得ℎ(x)=0,即f′(x)=0,且当x∈(12a ,x2)时,f′(x)>0,函数f(x)在(12a,x2)上单调递增;当x∈(x2, +∞)时,f′(x)<0,函数f(x)在(x2, +∞)上单调递减,函数f(x)在x=x2处取极大值.综上所述,当0<a<12时,函数f(x)在(0, +∞)上既有极大值又有极小值.选考题:共10分.请考生在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.【答案】∵曲线C1的参数方程为{x=cosℎetay=1+sinℎeta(ℎeta为参数),∴曲线C1消去参数θ,得到C1的普通方程为x2+(y−1)2=1,它表示以(0, 1)为圆心,1为半径的圆,∵曲线C2的参数方程为{x=2cosarpℎiy=sinarpℎi(arpℎi为参数),∴曲线C2消去参数φ,能求出C2的普通方程为x24+y2=1,它表示中心在原点,焦点在x轴上的椭圆.由已知得P(0, 2),设Q(2cosθ, sinθ),则M(cosℎeta,1+12sinℎeta),直线l:x−2y−4=0,点M到直线l的距离为d=√5=|√2sin(ℎeta+π4)−6|√5,所以6√5−√105≤d≤√10+6√56,故M到直线l的距离的最小值为6√5−√105.【考点】参数方程化成普通方程【解析】(1)曲线C1的参数方程消去参数θ,能求出C1的普通方程及其表示的曲线;曲线C2的参数方程消去参数φ,能求出C2的普通方程及其表求的曲线.(2)P(0, 2),设Q(2cosθ, sinθ),则M(cosℎeta,1+12sinℎeta),直线l:x−2y−4=0,点M到直线l的距离为d=√5=|√2sin(ℎeta+π4)−6|√5,由此能求出M到直线l的距离的最小值.【解答】∵曲线C1的参数方程为{x=cosℎetay=1+sinℎeta(ℎeta为参数),∴曲线C1消去参数θ,得到C1的普通方程为x2+(y−1)2=1,它表示以(0, 1)为圆心,1为半径的圆,∵曲线C2的参数方程为{x=2cosarpℎiy=sinarpℎi(arpℎi为参数),∴曲线C2消去参数φ,能求出C2的普通方程为x24+y2=1,它表示中心在原点,焦点在x轴上的椭圆.由已知得P(0, 2),设Q(2cosθ, sinθ),则M(cosℎeta,1+12sinℎeta),直线l:x−2y−4=0,点M到直线l的距离为d=√5=|√2sin(ℎeta+π4)−6|√5,所以6√5−√105≤d≤√10+6√56,故M到直线l的距离的最小值为6√5−√105.[选修4-5:不等式选讲]23.【答案】证明:f(x)=|x−a2|+|x+2a+3|≥|x−a2−x−2a−3|=|a2+2a+3|=(a+1)2+2≥2;若f(−32)<3,则|−32−a2|+|−32+2a+3|<3,故a2+32+|2a+32|<3,故{a≥−34a2+2a0或{a−34a2−2a−30,解得:−1<a<0.【考点】绝对值三角不等式绝对值不等式的解法【解析】(1)根据绝对值不等式的性质证明即可;(2)通过讨论a的范围,得到关于a的不等式组,解出即可.【解答】证明:f(x)=|x−a2|+|x+2a+3|≥|x−a2−x−2a−3|=|a2+2a+3|=(a+1)2+2≥2;若f(−32)<3,则|−32−a2|+|−32+2a+3|<3,故a2+32+|2a+32|<3,故{a≥−34a2+2a0或{a−34a2−2a−30,解得:−1<a<0.。