2020届 河南省名校联盟 高三尖子生第七次调研考试数学(理)试题(解析版)
2020届河南省名校联盟高三尖子生第七次调研考试数学
(理)试题
一、单选题
1.已知集合{}|0A x x =>,集合(
){
}2
|ln 12
B x x x x ==-++,则A B =I
( )
A .()0,4
B .()4,3-
C .()0,3
D .[)2,3
【答案】A
【解析】先化简集合B ,再求解A B I . 【详解】
因为(
){
}{}2
2
|ln 12
|120x x
B y x x x x ==-++=-+>+
{}{}()2|120|343,4x x x x x =--<=-<<=-,
又{}|0A x x =>,所以()0,4A B =I . 故选:A. 【点睛】
本题主要考查集合的交集运算,涉及一元二次不等式的解法,以及具体函数的定义域,化简集合为最简形式是求解的关键,侧重考查数学运算的核心素养.
2.复平面内的两点()1,2P -,()2,1Q -对应的复数分别为1z ,2z ,则12z z ?=( ) A .5i B .5i -
C .5i -+
D .5i -
【答案】B
【解析】先写出1z ,2z ,结合复数的乘法运算可求12z z ?. 【详解】
依题意112z i =-+,22z i =-+,所以()()121222425z z i i i i i ?=-+-+=---=-. 故选:B. 【点睛】
本题主要考查复数的运算,由点的坐标表示出复数是求解的关键,侧重考查数学运算的核心素养.
3.某自媒体为了了解公众网上购物的情况,收集并整理了2018年全年每月甲、乙两个网络购物平台点击量(单位:万次)的数据,绘制了下面的折线图:
根据该折线图,下列结论正确的是( ) A .全年甲平台的点击量要大于乙平台的点击量 B .全年各月甲平台点击量的中位数是28 C .全年各月乙平台点击量的极差为38 D .8月份甲、乙两个平台的点击量相差最多 【答案】C
【解析】结合图表及数据计算出平均数,中位数,极差等,再结合选项可求结果. 【详解】
计算可知全年甲、乙平台的点击量分别为301、341,故选项A 错误;全年各月甲平台点击量的中位数是
2028
242
+=,故选项B 错误;全年各月乙平台点击量的极差为491138-=,故选项C 正确;7月份甲、乙两个平台的点击量相差为32,8月份相差
30,故选项D 错误.故选:C. 【点睛】
本题主要考查统计图表的识别,明确统计量的求解方法是本题的关键,侧重考查数据处理的核心素养.
4.已知等比数列{}n a 的首项为2,前3项和36S =,则其公比q 等于( ) A .1 B .-2
C .2
D .1或-2
【答案】D
【解析】利用首项和公比表示前三项的和,解方程可求公比. 【详解】
由题意知31236S a a a =++=,∴22226q q ++=,解得1q =或2q =-. 故选:D. 【点睛】
本题主要考查等比数列的和,利用等比数列的和求解公比时要注意公式的选择,否则会有漏解的情况,侧重考查数学运算的核心素养.
5.与双曲线1C :22
143
x y -=有相同的渐近线,且过点(的双曲线2C 的离心
率是( )
A .
3
B .
3
C .
43
D 【答案】D
【解析】设出双曲线2C 的方程,利用所过点求出双曲线2C 的方程,然后求解离心率. 【详解】
设双曲线2C 的方程为22
143x y k k
-=,将点(代入,得812143k k -
=,解得2k =-,所以双曲线2C 的方程为22
168
y x -=,则离心率
3
e ===
. 故选:D. 【点睛】
本题主要考查双曲线的离心率,利用共用双曲线的渐进线求出双曲线的方程是求解的关键,侧重考查数学运算的核心素养.
6.灯笼是传统的照明工具,在传统节日各家庭院中挂上各种彩灯更显得吉祥喜庆,某庭院挂着一盏表面积为4π平方尺西瓜灯(看成球),灯笼中蜡烛的灯焰可以近似看成底面半径为2寸高为4寸的圆锥,现向该灯笼内任取一点,则该点取自灯焰内的概率为(注:1尺=10寸)( ) A .0.004 B .0.012
C .0.024
D .0.036
【答案】A
【解析】分别计算灯笼的体积和灯笼内的灯焰的体积,结合几何概型的求解方法可求结果. 【详解】
设该灯笼的半径为R ,则244R ππ=,解得1R =,所以该灯笼的体积
341433V ππ
?==
立方尺40003π=立方寸,该灯笼内的灯焰的体积211162433
V π
π=???=立方寸,所以该点取自灯焰内的概率为
1
1630.00440003
V V ππ
==, 故选:A. 【点睛】
本题主要考查几何概型,明确所求事件和事件空间蕴含的几何度量是求解的关键,侧重考查数学建模的核心素养.
7.过原点的直线l 与椭圆C :22
142
x y +=交于A ,B 两点,F 为椭圆C 的左焦点,
若FA FB ?u u u r u u u r
的最大值与最小值分别为M ,m ,则M m -=( ) A
.B
C .2
D .4
【答案】C
【解析】设出点()00,A x y ,()00,B x y --,表示出22
00
2FA FB x y ?=--u u u r u u u r ,利用二次函数知识求解最值. 【详解】
依题意,可设()00,A x y ,()00,B x y --
,又()F
,则()
00FA x y =+u u u r
,
()
00FB x y =-+-u u u r ,所以2200
2FA FB x y ?=--u u u r u u u r , 因为()
2
202
00
2444
2
x x y --=
=
,所以222
00022x FA FB x y ?=--=-u u u r u u u r . 因为2
004x ≤≤,所以FA FB ?u u u r u u u r
的最大值与最小值分别为0M =,2m =-,所以
2M m -=.故选:C.
【点睛】
本题主要考查椭圆中的最值问题,综合了向量数量积的运算,表示出目标式,结合目标式的特点选择合适的方法,侧重考查数学运算的核心素养.
8.“2020”含有两个数字0,两个数字2,“2121”含有两个数字1,两个数字2,则含有两个数字0,两个数字2的四位数的个数与含有两个数字1,两个数字2的四位数的个数之和为( ) A .8 B .9
C .10
D .12
【答案】B
【解析】先求含有两个数字0,两个数字2的四位数,再求两个数字1,两个数字2的
四位数,可得答案. 【详解】
第一类,含有两个数字0,两个数字2的四位数的个数为2
33C =;
第二类,含有两个数字1,两个数字2的四位数的个数为2
4
6C =,由分类加法计数原理得,满足题意的四位数的个数为369+=. 故选:B. 【点睛】
本题主要考查分类加法计数原理的应用,注意特殊元素的优先考虑,属于基础题. 9.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,则输出的结果是( )
A .3
2
-
B .-2
C .0
D .2
【答案】B
【解析】结合程序框图,明确该程序是求数列()1cos 3
n n a π+=的前2019项的和,结
合数列的周期性可求和. 【详解】 设()1cos
3
n n a π
+=,该程序是求数列{}n a 的前2019项的和,
因为{}n a 是以6为周期的数列,且1234560a a a a a a +++++=, 所以201920172018201912333602S a a a a a a =?+++=++=-. 故选:B. 【点睛】
本题主要考查程序框图的识别,综合了数列的性质,明确程序框图的含义是求解的关键,侧重考查逻辑推理的核心素养.
10.函数()()cos 0,0,02f x
A x A πω?ω??
?=+>><< ??
?的部分图象如图所示,且
19,02P ?? ???,21,02Q ??
???
,则函数()f x 的一个单调递减区间是( )
A .59,22??????
B .51,22??
-
-????
C .31,22??
-
????
D .711,
22??
????
【答案】D
【解析】结合图象可得函数的周期,进而可得2
π
ω=,结合点的坐标可得4
π
?=
,然后
可求单调递减区间. 【详解】
由图知,周期T 满足2119
1422
T =-=,所以4T =,
又2T π
ω
=
,所以2
π
ω=
,则()cos 2f x A x π???
=+
???
, 因为192f A ??=- ???,所以19cos 122π???
?+=- ???
, 即3cos 14π???+=-
???
,所以4π?=,所以()cos 24A x f x π
π??=+ ???.
因为0A >,所以由222
4
k x k π
π
πππ≤
+
≤+,得()13
4422
k x k k Z -
≤≤+∈,取1k =得711
22
x ≤≤.
故选:D. 【点睛】
本题主要考查利用三角函数的图象求解函数解析式,同时求解单调区间,明确各个参数的求解方法是解决本题的关键,侧重考查直观想象的核心素养. 11.已知数列{}n a 满足113a =,141n
n n
a a a +=+,则数列{}1n n a a +的前10项和10S =
( )
A .
8105
B .
113
C .
10129
D .
11141
【答案】C
【解析】先对已知条件变形可得111
4n n a a +-=,进而可得141
n a n =-,利用裂项相消法可求10S . 【详解】 因为141
n n n a a a +=
+,所以
111
4n n a a +-=, 所以数列1n a ??????
是首项为3、公差为4的等差数列,所以141n n a =-,所以141n a n =-,
所以()()11
111414344143n n a a n n n n +??
=
=- ?-+-+??
,
所以1011111111110437471143943129
S ??????=-+-++-= ? ? ???????L , 故选:C. 【点睛】
本题主要考查裂项相消法求和,根据条件求解出数列的通项公式是求解的关键,侧重考查数学运算的核心素养.
12.函数()f x 满足()()110f x f x ++-=,当1x >时,()2
68f x x x =-+.若函
数()()()1F x f x k x =--有5个零点,则实数k 的取值范围是( ) A
.44k -<< B
.44k -<< C
.4k > D
.4k <-
【答案】C
【解析】先根据()()110f x f x ++-=得出函数()f x 的图象关于点()1,0成中心对称,结合直线与二次函数的交点关系可求实数k 的取值范围. 【详解】
因为函数()f x 满足()()110f x f x ++-=, 所以函数()f x 的图象关于点()1,0成中心对称.
函数()()()1F x f x k x =--有五个零点,即方程()()10f x k x --=有五个实数根,
即函数()y f x =的图象与直线()1y k x =-有5个交点.
因为直线()1y k x =-过点()1,0,且(1)=0f ,只需直线()1y k x =-与
()()2681f x x x x =-+>的图象有2个交点即可.
将()1y k x =-代入()2
681y x x x =-+>,整理得()2
680x k x k -+++=,
设两个交点为()11,P x y ,()22,Q x y ,则()()()()2121
2
64802110
k k x x x x ?+-+>?
+>??-->?,即
()()()2648062
8610k k k k k ?+-+>?
+>??+-++>?
,解得4k >. 故选:C. 【点睛】
本题主要考查函数的性质及零点问题,零点个数问题一般是转化为两个函数图象交点的问题,结合函数图象容易得出结论,侧重考查数学抽象的核心素养.
二、填空题
13.已知向量()1,1a =r ,()5,2b =-r ,2c a b =+r r r ,则a r 在c r
方向上的投影是______.
【答案】
15
【解析】先求出向量c r 的坐标,利用公式a c c
?r r r 可得a r 在c r
方向上的投影.
【详解】
()23,4c a b =+=-r r r ,则a r 在c r
方向上的投影是
15
a c c
=
=?r r
r . 故答案为:15
. 【点睛】
本题主要考查向量的投影,明确平面向量的投影的求解方法是关键,侧重考查数学运算的核心素养.
14.已知实数x ,y 满足2050370x y x y x y -≤??
+-≤??+-≥?
,则3z x y =-+的取值范围是______.
【答案】[]
1,11
【解析】根据约束条件作出可行域,平移0l 找到3z x y =-+取最值的点,然后可得范围. 【详解】
由线性约束条件作出可行域,如下图三角形ABC 阴影部分区域(含边界),
作直线0l :30x y -+=,平移直线0l ,当过点()1,4A 时取得最大值13411z =-+?=,
当过点()2,1B 时取得最小值2311z =-+?=,所以3z x y =-+的取值范围是[]
1,11. 故答案为:[]
1,11.
【点睛】
本题主要考查线性规划,利用线性规划求解最值时,准确作出图形是求解的关键,侧重考查直观想象的核心素养.
15.已知函数()cos 1x
f x e a x =++在点()()
0,0A f 处的切线方程为4y kx =+,则
a k +的值为______.
【答案】3
【解析】先求导数,结合(0)f k '=和()024f a =+=可得a k +的值.
【详解】 由题知,
()sin x f x e a x '=-,因为函数()cos 1x f x e a x =++在点()()0,0A f 处的
切线方程为4y kx =+,所以(0)1f k '==,
又()02f a =+,切点()0,2A a +在切线上,所以2104a +=?+,所以2a =,所以
3a k +=.
故答案为:3. 【点睛】
本题主要考查导数的几何意义,利用曲线的切线求解参数时,主要从两个方面建立方程
组,一是切点处的导数值是切线的斜率;二是切点既在曲线上又在切线上,侧重考查数学抽象的核心素养.
16.已知四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,2PA =,底面ABCD 是边长为2的正方形,用与直线PA 、BD 都平行的平面截此四棱锥,截面与AB 、AD 、PD 、PC 、PB 分别交于F 、G 、H 、M 、E ,则截面EFGHM 面积的最大值为__________. 【答案】
42
【解析】先根据题意明确截面的形状,然后表示出截面的面积,结合二次函数的知识求解最值. 【详解】 设
()01AF
AB
λλ=<<,连接AC ,BD ,AC 交BD ,FG 分别于O ,N ,连接NM ,∵PA ⊥平面ABCD ,∴PA BD ⊥,
∵//PA 平面EFGHM ,∴//EF PA ,//MN PA ,//GH PA , ∴
1EF BF AB AF
PA AB AB λ-===-,////EF GH MN ,∴()21EF λ=-, ∵//BD 平面EFGHM ,连接EH ,∴//FG BD ,//EH BD , ∴
AN FG AF AO BD AB λ===,//FG EH ,2122
MN CN AO AN AP AC AO λ
-===-, ∴四边形EFGH 为矩形,22FG BD λλ==,2MN λ=-,MN FG ⊥, ∴MEH EFGHM EFGH S S S ?=+截面矩形()()()1
2122222212
λλλλλ=-?+
?---???? 2
2423233λ??=--+ ??
?,∴当23λ=时,()max 423EFGHM S =截面. 故答案为:
42
.
【点睛】
本题主要考查立体图形中的最值问题,动态最值的确定的关键是明确目标的关系式,侧
重考查直观想象和数学运算的核心素养.
三、解答题
17.已知a ,b ,c 分别是ABC ?内角A ,B ,C 所对的边,
1
sin cos sin 2cos 2
a A C c A A +=.
(1)求角A ;
(2)已知D 是AB 上一点,2AB AD AC =<,CD =3AC =,求BDC ?的面
积.
【答案】(1)3
A π
=
;(2)4
BDC S ?=
【解析】(1)利用正弦定理化边为角,可得tan A =,进而可得角A ; (2)利用余弦定理求出1AD =,进而利用面积公式可求. 【详解】
(1)∵1
sin cos sin 2cos 2
a A C c A A +
=,
∴sin cos sin cos cos a A C c A A A +=,
由正弦定理得()sin sin cos cos sin cos A A C A C B A +=,
∴()sin sin cos A A C B A +=,即sin sin cos A B B A =,
∵0B π<<,∴sin 0B ≠,∴sin A A =,
显然cos 0A ≠,∴tan A = ∵0A π<<,∴3
A π
=
.
(2)在ADC ?中,由余弦定理知,2222cos DC AD AC AD AC A =+-?,
即
2
221
3232
AD AD =+-???,
解得1AD =或2AD =(舍), ∵2AB AD =,∴1BD AD ==,
∴1132BDC ACD S S ??==??=
【点睛】
本题主要考查利用正弦定理和余弦定理求解三角形,三角形中边角进行转化是求解的关
键,侧重考查数学运算的核心素养.
18.在如图所示的多面体中,四边形ABCD 是边长为2的菱形,60BAD ∠=?,DM ⊥平面ABCD ,//AN DM ,2DM =,1AN =.
(1)证明://AC 平面BMN ;
(2)求直线MC 与平面BMN 所成角的正弦值. 【答案】(1)见解析;(2)
1
4
【解析】(1)作辅助线,证明线线平行,从而得到线面平行; (2)建立直角坐标系,求出平面的法向量,结合线面角的公式可求. 【详解】
(1)证明:设AC 与BD 的交点为Q ,则Q 为BD 的中点,
取BM 的中点P ,连接PQ ,则//PQ DM ,又//AN DM ,所以//PQ AN , 因为1
12
PQ DM =
=,1AN =, 所以四边形PQAN 是平行四边形,则//AQ PN , 因为PN ?平面BMN ,AQ ?平面BMN , 所以//AQ 平面BMN ,即//AC 平面BMN .
(2)取AD 的中点O ,连接BO ,则BO AD ⊥,易得3BO =
因为DM ⊥平面ABCD ,所以平面ADMN ⊥平面ABCD , 所以BO ⊥平面ADMN .
建立如图所示的空间直角坐标系,则()0,0,0O
,)
3,0,0B ,)3,2,0C ,()0,1,2M ,
()0,1,1N -.
所以)3,1,2MB =
--u u u r ,()0,2,1MN =--u u u u r
,)
3,1,2MC =
-u u u u r .
设平面BMN 的一个法向量为(),,m x y z =u r
,
则
MB m
MN m
??=
?
?=
?
u u u v v
u u u u v v,即
320
20
x y z
y
z
?--=
?
?
--=
??
,
取1
y
=-,得3
x=,2
z=,所以()
3,1,2
m=-
u r
.
设直线MC与平面BMN所成角为θ,
则sin cos,
MC m
MC m
MC m
θ
?
==
u u u u r u r
u u u u r u r
u u u u r u r
3141
4
88
--
==
?
.
【点睛】
本题主要考查空间线面平行的证明及线面角的求解,线面平行一般利用线线平行或者面
面平行来证明,线面角一般利用法向量进行求解,侧重考查数学运算的核心素养.
19.某教辅公司近年重点打造出版了一套高考一轮复习资料,为了调查读者对这套教
辅的满意程度,该公司组织了免费送书活动,并邀请了部分接受赠送的读者参与了问卷
调查,其相关评分(满分100分)情况统计如下图所示:
为了判断今年该套教辅的销售情况,公司将该教辅前五年销售数量和年份情况统计如
下:
年份代码t12345销售量y(万册) 5.6 5.76 6.2 6.5(1)求参加问卷调查的读者所给分数的平均分;
(2)以频率估计概率,若在参加问卷调查的所有读者中随机抽取3人,记给分在
[)
40,50或[]
80,100的人数为X,求X的分布列及数学期望;
(3)根据上表中数据,建立y 关于t 的线性回归方程$$y bt
a =+$. 附:对于一组数据(),i i t y ,1,2,3,,i n =???,其回归直线$$y bt
a =+$的斜率和截距的计算公式:()()
()
1
2
1
n
i
i
i n
i
i t
t
y y b t
t
==--=-∑∑$
,a y bt =-$$.
【答案】(1)65;(2)X 的分布列见解析,()910
E X =
;(3)$0.23 5.31y t =+ 【解析】(1)利用频率分布直方图区间中点代表区间平均数进行求解; (2)利用二项分布的概率求解可求分布列,结合二项分布期望公式可求期望; (3)根据公式,分别求解相关量,然后可得直线方程. 【详解】
(1)依题意,所求平均分
350.025450.15550.2650.25x =?+?+?+?750.225850.1950.05+?+?+?
0.875 6.751116.2516.8758.5 4.7565=++++++=.
(2)随机抽取1人,给分在[)40,50或[]80,100的概率310p =
,故33,10X B ??
???
:, 则()3
73430101000P X ??=== ???,()2
1373441110101000P X C ????=== ? ?
????, ()1
22373189210101000P X C ??
??=== ?
???
??,()3
3273101000
P X ??=== ?
??, 故X 的分布列为:
故()3931010
E X =?
=. (3)由题意可知:1234535t ++++=
=, 5.6 5.76 6.2 6.5
65
y ++++==, ()()()()()()5
1
20.410.3i
i
i t
t
y y =--=-?-+-?-∑010.220.5 2.3++?+?=,
(
)
()()5
2
22
221
2101210i i t t
=-=-+-+++=∑,
()()
()
5
1
5
2
1
2.30.2310
i
i
i i
i t t y y b
t
t
==--=-=
=∑∑$,$60.233 5.31a
y b t =-?==-?$, ∴y 关于t 的线性回归方程为$0.23 5.31y t =+. 【点睛】
本题主要考查二项分布的分布列期望及回归直线方程的求解,综合性较强,难度适中,回归直线求解时要计算准确,侧重考查数据处理的核心素养.
20.抛物线C :()2
0x py p =>的焦点为()0,1F ,直线l 的倾斜角为α且经过点F ,
直线l 与抛物线C 交于两点A ,B . (1)若16AB =,求角α;
(2)分别过A ,B 作抛物线C 的切线1l ,2l ,记直线1l ,2l 的交点为E ,直线EF 的倾斜角为β.试探究αβ-是否为定值,并说明理由. 【答案】(1)3
π
α=
或23
π
α=
;(2)为定值,理由见解析 【解析】(1)先根据抛物线的焦点确定抛物线的方程,联立方程组,结合韦达定理和弦长公式可求角α;
(2)通过导数,表示出切线的斜率,得到点E 的坐标,结合斜率公式求出EF 的斜率,进而可得αβ-为定值. 【详解】
(1)由抛物线()2
0x py p =>的焦点为()0,1F ,可得4p =,
所以抛物线C 的方程为24x y =.
设直线l 的方程为()1tan y kx k α=+=,代入24x y =,消去x , 得(
)2
2
2410y k
y -++=,设()1
1
,A x y ,()2
2
,B x y ,则21
2
24y y
k +=+,
所以212242162
p
AB y y k =++
=++=, 得23k =
,k =
tan α=3
π
α=
或23
πα=
.
(2)设直线l 方程为()tan 4p
y kx k α=+=,211,x A x p ?? ???,2
22,x B x p ?? ??
?,
将直线l 的方程4p y kx =+代入2x py =,消去y ,得2204
p x pkx --=,
则12x x pk +=①,2
124
p x x =-②.
由2
x y p
=求导,得2y x p '=,
所以直线1l ,2l 的斜率分别为112x k p =
,2
22x k p
=, 则1l ,2l 的方程分别为2112x x y x p p =-③,2
22
2x x y x p p
=-④, 解③④组成的方程组,结合①,②,得2pk x =
,4p y =-,即,2
4pk
p E ??-
???, 因为0,
4p F ?
?
???
,所以1442
EF p p k pk k -
-
==-,所以1EF
k k ?=-,所以EF l ⊥.
所以90αβ-=?为定值. 【点睛】
本题主要考查抛物线中的定值问题,设出直线,联立方程,结合韦达定理,表示出目标式,是这类问题的常用求解方向,侧重考查数学运算的核心素养.
21.已知函数()3
1
4
f x x ax =++
,()ln g x x =-. (1)若函数()f x 的极小值不小于1
4
a +,求实数a 的取值范围;
(2)用{}max ,m n 表示m ,n 中的最大值,设()()(){}()max ,1h x f x g x x =≥,讨
论()h x 零点的个数.
【答案】(1)27
04
a -
≤<;(2)见解析 【解析】(1)求解导数,讨论a ,求出极小值,进而可得实数a 的取值范围;
(2)分类讨论a 的值,确定()()(){}()max ,1h x f x g x x =≥的表达式,结合单调性,
得出零点个数.
【详解】
(1)2()3f x x a '=+,
当0a ≥时,()0f x '≥,函数()f x 在R 上单调递增,无极值,不满足题意;
当0a <时,令()0f x '>,解得x >x <-
令()0f x '<,解得x -
<<
故函数()f x 在区间,?-∞ ?上单调递增,在区间?
?上单调递减,
在区间?+∞???
上单调递增,
故函数()f x 有极小值f ,
∴11
344a a a -
≥+, 解得27
04
a -
≤<. (2)①当1x =时,()10g =, 若()5104f a =+
≤,即5
4
a ≤-,则()()(){}()1max 1,110h f g g ===,则1x =是()h x 的零点;
若()5
104f a =+
>,即54
a >-,则()()(){}()1max 1,110h f g f ==>,则1x =不是()h x 的零点;
②当()1,x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,故只需研究()f x 在()1,+∞上的零点个数,即只需研究方程2
1
4x a x
+
=-在()1,+∞上的解的个数问题. 设()2
14t x x x =+,则()2238421
14t x x x x x
=-'=-, 当()1,x ∈+∞时,()0t x '>,()t x 在()1,+∞上单调递增,所以()()5
14
t x t >=. 当54a -≤
,即54a ≥-时,方程2
14x a x
+=-在()1,+∞上无解,所以函数()h x 在()
1,+∞上无零点;
当54a ->
,即54
a <-时,方程2
14x a x +
=-在()1,+∞上有一个解,所以函数()h x 在()1,+∞上有一个零点.
综上,当54a <-时,函数()h x 有两个零点;当5
4
a =-时,函数()h x 有一个零点;当5
4
a >-
时,函数()h x 无零点. 【点睛】
本题主要考查导数的应用,利用导数研究极值问题时,要注意单调性的判定,利用导数研究零点问题时,一般是利用导数得出函数图象的变化趋势,借助图象变化研究零点,侧重考查数学抽象的核心素养.
22.在平面直角坐标系中,已知直线l 的参数方程为2412x t
y t
=+??
=-?(t 为参数),以坐标
原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为
224
13sin ρθ
=
+.
(1)将直线l 的参数方程化为普通方程,曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)已知M 是直线l 上的动点,N 是曲线C 上的动点,求MN 的最小值.
【答案】(1)240x y +-=,2214x y +=;(2)min
MN = 【解析】(1)消去参数t 得直线l 的普通方程,利用极坐标和直角坐标的转化公式可得直角坐标方程;
(2)设出N 的参数坐标形式,利用点到直线的距离结合三角函数知识可得MN 的最小值. 【详解】 (1)由2412x t
y t
=+??=-?(t 为参数)消去参数t 得直线l 的普通方程为240x y +-=,
∵2
2
4
13sin ρθ
=
+,∴2223sin 4ρρθ+=, ∴22
44x y +=,∴曲线C 的直角坐标方程2
214
x y +=.
(2)设()2cos ,sin N θθ,则点N 到直线l 的距离
d==
,
∴当sin1
4
π
θ??
+=
?
??
时,
min
d=,
∴
min
min5
MN d=
=.
【点睛】
本题主要考查直线的参数方程与普通方程的转化,极坐标方程与直角坐标方程的转化,利用参数方程求解最值问题,熟记转化方法是求解的关键,侧重考查数学运算的核心素养.
23.已知函数()2
f x x
=-.
(1)求不等式()()23
f x f x
+>的解集;
(2)若不等式()()2
f x f x m
+≤有解,求实数m的取值范围.
【答案】(1){|3
x x<-或7}
3
x>;(2)[)
1,
-+∞
【解析】(1)利用分类讨论的方法去掉绝对值,转化为一次不等式求解;
(2)利用分类讨论的方法去掉绝对值,转化为分段函数,求解分段函数的最小值即可. 【详解】
(1)不等式()()23
f x f x
+>,即2223
x x
-+->,
化为
1
2223
x
x x
<
?
?
--+>
?
或
1
2223
x
x x
≥
?
?
-+->
?
,解得3
x<-或7
3
x>,
∴不等式()()23
f x f x
+>的解集为{|3
x x<-或7}
3
x>.
(2)设
()()()
2222
h x f x f x x x
=+=-+-
222,1,1
222,134,1
x x x x x
x x x x x
?--+<-<
?
==
??
-+-≥-≥
?
?
,∴函数()
h x在区间(),1
-∞上是减函数,在区间()
1,+∞上是增函数,
∴()()
min
11
h x h
==-,
由题知,()min1
m h x
≥=-,
∴实数m的取值范围为[)
1,
-+∞.
【点睛】
本题主要考查含有绝对值不等式的解法,含有绝对值的不等式求解一般是利用分类讨论去掉绝对值,转化为普通不等式进行求解,侧重考查数学运算的核心素养.