2021-2022名校联盟高三11月教学质量检测数学(理)试题全解全析

合集下载

2024—2025学年度上学期高三12月联合教学质量检测高三数学试卷解析版

2024—2025学年度上学期高三12月联合教学质量检测高三数学试卷解析版

2024—2025学年度上学期高三12月联合教学质量检测高三数学试卷解析版满分150分,考试用时120分钟注意事项:1. 答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置.2. 选择题的作答: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.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3. 非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4. 考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设为虚数单位,若,则( )A .B .C .D .2.已知的值为( )AB .CD .3.意大利数学家斐波那契的《算经》中记载了一个有趣的数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,……这就是著名的斐波那契数列,该数列的前2024项中有( )个奇数A .1012B .1348C .1350D .1352【答案】C【详解】对数列中的数归纳发现,每3个数中前2个都是奇数,后一个是偶数,i 32ii z -=z =2i +2i -12i +12i-cos 1sin αα=+cos sin 1αα-又,故该数列前2024项有个奇数.故选:C4.在中,为的中点,为的中点,若,则等于( )A.B .C .D .5.已知,,,则( )A .B .C .D .20223674=⨯267421350⨯+=ABC V H BC M AH AM AB AC λμ=+λμ+231216133log 5a =2log 3b =4ln 3e c =a b c <<c b a <<b c a <<c a b<<6.某人有两把雨伞用于上下班,如果一天上班时他也在家而且天下雨,只要有雨伞可取,他将拿一把去办公室,如果一天下班时他也在办公室而且天下雨,只要有雨伞可取,他将拿一把回家.;如果天不下雨,那么他不带雨伞.假设每天上班和下班时下雨的概率均为,不下雨的概率均为,且与过去情况相互独立.现在两把雨伞均在家里,那么连续上班两天,他至少有一天淋雨的概率为( )A .B .C .D .7.已知直线与圆,点在直线上,过点作圆的切线,切点分别为,当取最小值时,则的最小值为( )A B .C .D .1323168120818272881:4350l x y ++=22:(4)(3)4C x y -+-=,P Q l P C ,A B PA QA QB +8.在平行四边形中,,是平行四边形内(包括边界)一点,,若,则的取值范围为( )A .B .C .D .[0,1]因为,所以点在线段不妨设所以ABCD DA DB =E ABCD DE DA DE DB DA DB ⋅⋅= CE xCB yCD =+ x y +[]1,231,2⎡⎤⎢⎥⎣13,22⎡⎤⎢⎥⎣DA DB =E [,0,1DE DM λλ=∈ CE CD DMλ=+二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)9.对任意,记,并称为集合的对称差.例如:若,则.下列命题中,为真命题的是()A .若且,则B .若且,则C .若且,则D .存在,使得,A B ⊆R {},A B x x A B x A B ⊕=∈⋃∉⋂A B ⊕,A B {}{}1,2,3,2,3,4A B =={}1,4A B ⊕=,A B ⊆R A B B ⊕=A =∅,A B ⊆R A B ⊕=∅A B =,A B ⊆R A B A ⊕⊆A B ⊆,A B ⊆R A B A B ⊕≠⊕R R ðð故选:AB .10.在菱形中,,,E 为AB 的中点,将沿直线DE 翻折至的位置,使得二面角为直二面角,若为线段的中点,则( )A .平面B .C .异面直线,所成的角为D .与平面对于A ,因为所以,所以平面ABCD 2AB =60BAD ∠=︒ADE V 1A DE △1A DE C --P 1AC //BP 1A DE DP EC⊥PB 1A D π31A B PBD 310,,22BP ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭0BP m ⋅=//BPA .B .C .D .()()()P AB P A P B =()38P AB =()34P A B +=()()()()()22P AB A B P AB P A P B +=故选:.三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)12.已知数列的通项公式为,若数列是单调递增数列,则实数的取值范围是 .13.已知函数在区间上的值域为,且,则的值为 .,如图所示,则故答案为:14.欧拉,他是数学史上最多产的数学家之一,他发现并证明了欧拉公式,从而建立了三角函数和指数函数的关系,若将其中的取作就得到了欧拉恒等式,它是令人着CD {}n a 271717,2842,2n n tn t n n a t n ⎧⎛⎫-++≤⎪ ⎪=⎝⎭⎨⎪>⎩{}n a t π()2sin (0)4f x x ωω⎛⎫=+> ⎪[]0,1[],m n 3n m -=ωπ4ω+=11π12(17071783)-cos sin i e i θθθ=+θπi e 10π+=迷的一个公式,它将数学里最重要的几个量联系起来,两个超越数——自然对数的底数,圆周率,两个单位——虚数单位和自然数单位1,以及被称为人类伟大发现之一的0,数学家评价它是“上帝创造的公式”,请你根据欧拉公式:,将复数表示成(为虚数单位)的形式;若,则,这里,称为1的一个n 次单位根,简称单位根.类比立方差公式,我们可以获得,复数,则的值是.四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题13分)已知数列的前项和,,且.e πi cos sin i e i θθθ=+πi i π3e e +i a b +,R,i a b ∈1n z =(0,1,2,,1)k z z k n ==- 2π2πcosisink k k z n n=+(0,1,2,,1)k n =- k z ()543211(1)1x x x x x x -=-++++2πi 5ez =()()()()2342222z z z z ----{}n a n 3(1)n n S na n n =--*n ∈N 317a =(1)求;(2)求数列的前项和;(3)设数列的前项和,且满足16.(本小题15分)1a {}n a n n S {}n b n n T n b =n T <在中,角所对的边分别为,且.(1)求角的大小;(2)若,如图,是上的动点,且始终等于,记.当为何值时,的面积取到最小值,并求出最小值.17.(本小题15分)如图,在以为顶点的五面体中,四边形与四边形均为等腰梯形,对的中点.ABC V ,,A B C ,,a b c cos cos 2C Ac a b-=+C 2AC BC ==,D E AB DCE ∠30o CED α∠=αCDE ,,,,,A B C D E F ABCD CDEF ,,2,4,AB CD CD EF AB DE EF CF CD AD BC AE =======∥∥M CD(1)证明:平面平面;(2)求平面与平面所成角的正弦值;(3)设点是内一动点,,当线段的长最小时,求直线与直线所成角的余弦值.则设平面的法向量为n =(x,y,z ABCD ⊥CDEF AEM BEM N ADM △0ND NM ⋅=AN EN BF ()()(0,0,3,3,0,0,0,1,0A EM ()(3,0,3,3,1,0AE EM =-=- AEM18.(本小题17分)已知A ,B 分别是双曲线的左、右顶点,点是双曲线C 上的一点,直线PA ,PB 的斜率分别为,,且.(1)求双曲线C 的方程;(2)已知过点的直线,交C 的左,右两支于D ,E 两点(异于A ,B ).(i )求m 的取值范围;(ii )设直线与直线交于点Q ,求证:点Q 在定直线上.2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>()P n 1k 2k 12||4k k AB ==(4,0):4l x my =+AD BE(2)(i )由题意知直线l 的方程为联立,化简得因为直线l 与双曲线左右两支相交,所以即满足:{4m 2―1(32m )2―192(4y 1y 2=484m 2所以或.2214164x y x my ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩()224132m y my -++m 12m <-12m >19.(本小题17分)已知函数.(1)求函数y =f(x)的单调区间;(2)若曲线与存在两条公切线,求整数的最小值;(3)已知,函数有3个零点为:,且,证明:.()()2,e ln xf x xg x x ==e x m y +=()1y g x =+m 1,0e a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭()()()11a h x x g x x =---123,,x x x 123x x x <<1232ex x x ++>由图象可知,要证,只需证因为,所以又因为在121,1x x -<<-<1232ex x x ++>2x 2111e x <<+11e +<()()()1ln 1q x x x =--。

2021-2022学年重庆市万州第二高级中学高二下学期5月质量检测数学试题(解析版)

2021-2022学年重庆市万州第二高级中学高二下学期5月质量检测数学试题(解析版)

2021-2022学年重庆市万州第二高级中学高二下学期5月质量检测数学试题一、单选题1.()413x -的展开式中含2x 项的系数为( ) A .-54 B .54 C .-27 D .27【答案】B【分析】令二项式展开式的通项公式中x 的系数为2,即可求解.【详解】解:二项式展开式的通项公式为:()()144C 33C rrr r rr T x x +=-=-,令r =2,则含2x 的项的系数为()2243C 54-=.故选:B.2.若1x =是函数22()ln e x f x ax x -=-的极值点,则a 为( ) A .1- B .0C .1D .2【答案】D【分析】函数的极值点即为导函数的零点,将函数求导代入1求解即可. 【详解】22()(ln 1)2e x f x a x -+-'=,1x =是函数的极值()f x 点, 所以22(1)(ln11)2e 20f a a -=+-=-=', 所以2a =. 故选:D.3.已知函数()f x 的导函数()y f x '=图象如图所示,则函数()y f x =图象是( )A .B .C .D .【答案】A【分析】观察导函数的符号,确定原函数的单调性即可.【详解】由导函数的图象可知,原函数在y 的右侧有两个单调区间,先增后减,A 正确. 故选:A.4.某校开学“迎新”活动中要把2名男生,3名女生安排在5个岗位,每人安排一个岗位,每个岗位安排一人,其中甲岗位不能安排男生,则安排方法的种数为( ) A .72 B .56 C .48 D .36【答案】A【分析】先安排甲岗位,剩下的全排即可求解.【详解】先安排甲岗位,剩下的全排,则安排方法共有1434C A 32472=⨯=种,故选:A.5.高二某班共有50名学生,其中女生有20名,“三好学生”人数是全班人数的15,且“三好学生”中女生占一半,现从该班学生中任选1人参加座谈会,则在已知没有选上女生的条件下,选上的学生是“三好学生”的概率为( ) A .118B .110 C .16D .35【答案】C【分析】设事件A 表示“选上的学生是男生”,事件B 为“选上的学生是“三号学生”,即可得到()P A ,()P AB ,再根据条件概率的概率公式计算可得;【详解】解:依题意全班有“三好学生”150105⨯=(人),其中女三好学生有11052⨯=人,则男三好学生有1055-=人;设事件A 表示“选上的学生是男生”,事件B 为“选上的学生是“三号学生”,则()303505P A ==,()515010P AB ==,故()()()1110365P AB P B A P A ===, 故选:C.6.若()()10222101221121x x x a a x a x a x +-+=+++⋅⋅⋅+,则1220a a a ++⋅⋅⋅+的值是( )A .0B .1C .2D .3【答案】A【分析】利用赋值方法令0,1x x ==得出201002,a a a a a ++⋅⋅⋅++,然后再求出含21x 项的系数,由此即可求解.【详解】令0x =,则()()10201201001a =+⨯-+=,令1x =,则()()100122021121113a a a a a +++⋅⋅⋅++=+-+=, 又含21x 的项为()1022122x x x ⋅=,所以212a =,所以122002133120a a a a a ++⋅⋅⋅+=--=--=, 故选:A.7.函数()()e 32xf x a x =---是R 上的单调增函数,则a 的取值范围是( )A .(],0-∞B .(),0∞-C .(],3-∞D .(),3-∞【答案】C【分析】由函数为单调增函数可判断()0f x '≥,则可将问题转化为e 3x a ≤+在R 上恒成立问题,结合e x 的性质,即可求解.【详解】因为函数()()e 32xf x a x =---是R 上的单调增函数,所以()e 30xf x a '=-+≥在R 上恒成立,即e 3x a ≤+在R 上恒成立, 因为e 33x +>,所以3a ≤, 即a 的取值范围是(],3-∞. 故选:C8.若关于x 的不等式20x xe ax a -+<的非空解集中无整数解,则实数a 的取值范围是A .221,53e e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .13e ⎡⎢⎣⎭C .1,3e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .e ⎤⎥⎣⎦【答案】B【详解】原不等式可化为2x ax a xe ->,设()()2,xf x ax ag x xe =-=,则直线()2f x ax a =-过定点1,02⎛⎫⎪⎝⎭,由题意得函数()x g x xe =的图象在直线()2f x ax a =-的下方.∵()x g x xe =,∴()()1xg x x e '=+.设直线()2f x ax a =-与曲线()x g x xe =相切于点(),m n ,则有()21{?2m m a m e me am a=+=-,消去a 整理得2210m m --=,解得12m =-或1m =(舍去),故切线的斜率为1122112122a e e --⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭a =式无整数解,结合图象可得当1x =-时,()()113,1f a g e --=--=-,由()()11f g -=-解得13a e =,当直线()2f x ax a =-绕着点1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭旋转时可得13a e ≤<a 的取值范围是13e ⎡⎢⎣⎭.选B . 二、多选题9.将甲,乙,丙,丁4个志愿者分别安排到学校的图书馆、食堂、实验室帮忙,要求每个地方至少安排一个志愿者帮忙,则下列选项正确的是( ) A .总共有12种分配方法 B .总共有36种分配方法C .若甲、乙安排在同一个地方帮忙,则有6种分配方法D .若甲、乙均安排在图书馆帮忙,则有2种分配方法 【答案】BCD【分析】四人安排到三个地方,可以选其中2人捆绑为一人,4人变成3人全排列,甲、乙安排在同一个地方帮忙,就把甲乙捆绑为一人,如果没其他要求,就与其他2人全排列,如果有其他要求就先按其他要求处理,再排列.由此计算得到各选项中的方法数,确定结论.【详解】解:根据题意,依次分析选项:先将4人分为3组,再将三组安排到三个场馆,有234336C A =种安排方法,A 错误,B正确;若甲、乙安排在同一个地方帮忙,则甲乙捆绑作为一人,与其他两人一起全排列:33A =6种安排方法,C 正确;若甲、乙均安排在图书馆帮忙,将丙、丁安排在食堂、实验室帮忙即可,有222A =种安排方法,D 正确; 故选:BCD.10.甲罐中有5个红球,5个白球,乙罐中有3个红球,7个白球.先从甲罐中随机取出一球放入乙罐,再从乙罐中随机取出一球.1A 表示事件“从甲罐取出的球是红球”,2A 表示事件“从甲罐取出的球是白球”,B 表示事件“从乙罐取出的球是红球”.则下列结论正确的是( )A .1A ,2A 为对立事件B .()1411P B A =C .()722P B =D .()()121P B A P B A +=【答案】ABC【分析】利用对立事件的定义判断选项A 正确;再利用概率计算得选项BC 正确,选项D 错误.【详解】解:对于A ,由于甲罐中只有红球和白球,故A 正确;对于B ,当1A 发生时,乙罐中有4个红球,7个白球,此时B 发生的概率为411,故B 正确;对于D ,当2A 发生时,乙罐中有3个红球,8个白球,此时B 发生的概率为311,故()()12437111111P B A P B A +=+=,故D 错误; 对于C ,()1413721121122P B =⨯+⨯=,故C 正确.故选:ABC.11.已知函数()()()2f x a x a x b =--(a ≠0)的极大值点为x =a ,则( ) A .22b a <B .2a ab <C .若()()120f x f x ''==,则120x x +>D .若()()120f x f x ''==,则120x x >【答案】BD【分析】由条件可得,a b 为函数()f x 的零点,讨论a ,结合三次函数图象可得,a b 关系及极值点的位置关系,由此判断正确选项.【详解】令f (x )=0,解得x =a 或x =b ,即x =a 及x =b 是f (x )的两个零点, 当a >0时,由三次函数的性质可知,要使x =a 是f (x )的极大值点,则函数f (x )的大致图象如图1甲所示,则0<a <b ;由()()120f x f x ''==可得12,x x 是函数()f x 的极值点,由图象可得12120,0x x x x +>>,当a <0时,由三次函数的性质可知,要使x =a 是f (x )的极大值点,则函数f (x )的大致图象如图乙所示,则b <a <0,由()()120f x f x ''==可得12,x x 是函数()f x 的极值点, 由图象可得12120,0x x x x +<>,综上,22b ab a >>,若()()120f x f x ''==,则120x x >,故选:BD.12.已如函数()3e xf x x =⋅,则以下结论正确的是( )A .函数y =f (x )存在极大值和极小值B .()()()2e 1ln πf f f -<<C .函数y =()f x 存在最小值D .对于任意实数k ,方程()f x =kx 最多有3个实数解 【答案】BC【分析】利用导数证明函数在x =-3处取得极小值,也是最小值,没有极大值,A 错误,C 正确;利用函数的单调性证明B 正确;证明()f x =kx 有4个实数解,故D 错误.【详解】解:()()322e 3e e 3x x xf x x x x x '=⋅+=+,当x >-3时,()0f x '>,函数()f x 单调递增,当x <-3时,()0f x '<,函数()f x 单调递减,函数在x =-3处取得极小值,也是最小值,没有极大值,A 错误,C 正确;当x >-3时,函数()f x 单调递增,且23e 1ln π--<<<,所以()2e f -()1f <()ln πf <,B 正确:由()f x =kx 得3e x x kx ⋅=有一零点x =0,令()2e x h x x =⋅,则()()e 2xh x x x '=+,如图,当x >0或x <-2时,()0h x '>,函数()h x 单调递增,当-2<x <0时,()0h x '<,函数()h x 单调递减,又()242e h -=,h (0)=0,当240e k <<时,()h x 与y =k 有3个交点,此时()f x =kx 有4个实数解,故D 错误, 故选:BC.三、填空题13.已知随机变量X 的分布列如下表,则()D X =______.X 0 1 Pa3a【答案】316【分析】先利用分布列的性质求出14a =,再求()D X 得解. 【详解】解:由随机变量X 的分布列得01,031,31,a a a a ≤≤⎧⎪≤≤⎨⎪+=⎩解得14a =,∴()13301444E X =⨯+⨯=,()223133301444416D X ⎛⎫⎛⎫=-⨯+-⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故答案为:31614.已知函数()e e sin 21x xf x x -=-++,x ∈[0,π],则f (x )的最小值为______.【答案】1【分析】利用导数和基本不等式求出函数的单调性,即得解.【详解】解:函数()e e sin 21x xf x x -=-++,x ∈[0,π],所以()e e 2cos 22e e 2cos 222cos 2x x x x f x x x x --'=++≥⋅=+, 当且仅当e e x x -=,即x =0时等号成立,又因为2+2cos2x ≥2+2(1)⨯-=0,所以()0f x '≥, 所以()f x 在x ∈[0,π]时单调递增,其最小值为()000e e sin011f =-++=.故答案为:115.已知()f x 的定义域是()0,∞+,()f x '为()f x 的导函数,且满足()()f x f x '<,则不等式()()2223e2e 3xxf x x f --+>的解集是______.【答案】{3x x <-或}1x >【分析】整理不等式为()()223223ee xxf x x f ++>,观察发现,可构造()()x f x g x =e ()0x >,对()g x 求导,结合()()f x f x '<判断()g x 单调性,再利用()g x 单调性求解即可.【详解】设()()xf xg x =e ()0x >, 因为()()f x f x '<,所以()()()0e xf x f xg x '-'=>,所以()g x 在()0,∞+上单调递增,由()()2223e2e3xx f x x f --+>,则()()223223e e xxf x x f ++>,即()()223g x x g +>, 所以223x x +>,解得3x <-或1x >. 故答案为:{3x x <-或}1x >16.给图中A ,B ,C ,D ,E 五个区域填充颜色,每个区域只填充一种颜色,且相邻的区域不同色.若有四种颜色可供选择,则共有_________种不同的方案.【答案】72【分析】分为B ,E 同色和B ,E 不同色两种情形,再按照分步乘法原理计算即可. 【详解】当B ,E 同色时,共有432248⨯⨯⨯=种不同的方案,当B ,E 不同色时,共有43224⨯⨯=种不同的方案,所以共有72种不同的方案. 故答案为:72. 四、解答题17.在二项式2nx ⎫⎪⎭的展开式中,______.给出下列条件:①若展开式前三项的二项式系数的和等于37;②若展开式中第3项与第2项的二项式系数之比为7∶2; ③所有偶数项的二项式系数的和为128.试在上面三个条件中选择一个补充在上面的横线上,并且完成下列问题: (1)求()1nx +展开式中二项式系数最大的项;(2)设n展开式中的常数项为p ,求p 的值.【答案】(1)4570T x =(2)70p =【分析】(1)根据条件①可得121C C 37n n ++=,解得8n =,故所求展开式中二项式系数最大的项为第5项,即可求解;根据条件②可得21C 7C 2nn =,解得8n =,故所求展开式中二项式系数最大的项为第5项,即可求解;根据条件③可得12128n -=,解得8n =,故所求展开式中二项式系数最大的项为第5项,即可求解;(2)由(1)可知8n =,则通项为84188C C rrr r r r T x --+==,令40-=r ,进而求解.【详解】(1)①若展开式前三项的二项式系数的和等于37,则121C C 37n n ++=,即()11372n n n -++=, 得22274n n n ++-=,即2720n n +-=,得8n =或9n =-(舍); 所以()()811n x x +=+,所以展开式中二项式系数最大的项为44458C 70T x x ==.②若展开式中第3项与第2项的二项式系数之比为7:2,即21C 7C 2nn =,即212C 7C n n =, 得()1272n n n -⨯=,即17n -=,得8n =, 所以()()811nx x +=+,所以展开式中二项式系数最大的项为44458C 70T x x ==.③若所有偶数项的二项式系数的和为128,则12128n -=, 解得17n -=,得8n =, 所以()()811n x x +=+,所以展开式中二项式系数最大的项为44458C 70T x x ==.(2)由(1)可知,8n =,则8n=,其展开式的通项为84188C C rrrr r r T x --+==, 令40-=r ,得4r =,所以常数项48C 70p ==.18.某校从学生文艺部7名成员(4男3女)中,挑选2人参加学校举办的文艺汇演活动.(1)求男生甲被选中的概率;(2)在已知男生甲被选中的条件下,女生乙被选中的概率;(3)在要求被选中的两人中必须一男一女的条件下,求女生乙被选中的概率. 【答案】(1)27(2)16 (3)13【分析】(1)先找到从7名成员中挑选2名成员所包含的基本事件数,再找到“男生甲被选中”所包含的基本事件数,根据公式即可求解;(2)先求得“男生甲被选中,女生乙被选中”的概率,结合(1)的结果,根据条件概率公式()()()P AB P B A P A =求解即可;(3)先找到“挑选的2人一男一女”所包含的基本事件数,即可求得概率,再求得“挑选的2人一男一女,女生乙被选中”的概率,根据条件概率公式()()()P BC P B C P C =求解即可.【详解】(1)从7名成员中挑选2名成员,共有27C 21=种情况,记“男生甲被选中”为事件A ,事件A 所包含的基本事件数为16C 种,故()62217P A ==. (2)记“男生甲被选中”为事件A ,“女生乙被选中”为事件B ,由(1),则()121P AB =, 且由(1)知()27P A =, 故()()()1121267P AB P B A P A ===. (3)记“挑选的2人一男一女”为事件C ,事件C 所包含的基本事件数为1143C C 12⨯=种,由(1),则()124217P C ==, “女生乙被选中”为事件B ,则()14C 42121P BC ==, 故()()()4121437P BC P B C P C ===.19.已知函数()()()1ln 0a f x x a x a x=-+->. (1)当3a =时,求()f x 的单调区间;(2)讨论()f x 的极值.【答案】(1)单调递增区间为()0,1,()3,+∞,单调递减区间为()1,3(2)答案见解析【分析】(1)求导,令导数大于0得增区间,导数小于0得减区间;(2)先求导函数,分类讨论函数的单调性,根据单调性得极值即可.【详解】(1)当3a =时,()34ln f x x x x=--, 则()()()22223143431x x x x f x x x x x ---+'=-+==. 由()0f x '>,得01x <<或3x >;由()0f x '<,得13x <<.所以()f x 的单调递增区间为()0,1,()3,+∞,单调递减区间为()1,3.(2)()()()21x a x f x x --'= 当01a <<时,()f x 的单调递增区间为()0,a ,()1,+∞,单调递减区间为(),1a ,故此时()f x 的极大值为()()11ln f a a a a =--+,极小值为()11f a =-;当1a =时,()0f x '≥,即()f x 在()0,∞+上单调递增.此时()f x 无极值;当1a >时,()f x 的单调递增区间为()0,1,(),a +∞,单调递减区间为()1,a ,故此时()f x 的极大值为()11f a =-,极小值为()()11ln f a a a a =--+.综上所述:当01a <<时, ()f x 的极大值为()()11ln f a a a a =--+,极小值为()11f a =-;当1a =时,,即()f x 在()0,∞+上单调递增.此时()f x 无极值;当1a >时, ()f x 的极大值为()11f a =-,极小值为()()11ln f a a a a =--+. ()()()21x a x f x x --'= 20.冰壶是2022年2月4日至2月20日在中国举行的第24届冬季奥运会的比赛项目之一.冰壶比赛的场地如图所示,其中左端(投掷线MN 的左侧)有一个发球区,运动员在发球区边沿的投掷线MN 将冰壶掷出,使冰壶沿冰道滑行,冰道的右端有一圆形的营垒,以场上冰壶最终静止时距离营垒区圆心O 的远近决定胜负,甲、乙两人进行投掷冰壶比赛,规定冰壶的重心落在圆O 中,得3分,冰壶的重心落在圆环A 中,得2分,冰壶的重心落在圆环B 中,得1分,其余情况均得0分.已知甲、乙投掷冰壶的结果互不影响,甲、乙得3分的概率分别为13,14;甲、乙得2分的概率分别为25,12;甲、乙得1分的概率分别为15,16.(1)求甲、乙两人所得分数相同的概率;(2)设甲、乙两人所得的分数之和为X ,求X 的分布列和期望.【答案】(1)2990(2)分布列见解析;期望为4712 【分析】(1)求出甲乙二人都得0分的概率,然后由两人同时得0分、1分、2分、3分计算概率并相加即可;(2)由题意X 可能取值为0,1,2,3,4,5,6,分别计算出概率得分布列,由期望公式计算期望.【详解】(1)由题意知甲得0分的概率为1211135515---=,乙得0分的概率为1111142612---=, 所以甲、乙两人所得分数相同的概率为1121111129345256151290⨯+⨯+⨯+⨯=. (2)X 可能取值为0,1,2,3,4,5,6,则()11101512180P X ==⨯=, ()11111115651236P X ==⨯+⨯=, ()111121121525651210P X ==⨯+⨯+⨯=, ()11112111193154525631290P X ==⨯+⨯+⨯+⨯=, ()11211111454523636P X ==⨯+⨯+⨯=, ()211145543215P X ==⨯+⨯=, ()11163412P X ==⨯=, 所以,随机变量X 的分布列为:所以()11119114147012345618036109036151212E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. 21.已知函数()(ln ),f x x x a a R =-∈(1)求()f x 的单调区间;(2)当1a =-时,求证:()1e x f x x -≤在(0,)+∞上恒成立.【答案】(1)()f x 在()10,e a -上单调递减,在()1e ,a -+∞上单调递增 (2)证明见解析【分析】(1)由导数求解单调区间(2)不等式恒成立,化简后构造函数,由导数求最值后证明【详解】(1)()()ln ,0f x x x a x =->,()ln 1f x x a '=-+,令()0f x '>,解得:1e a x ->,令()0f x '<,解得:10e a x -<<,故()f x 在()10,e a -上单调递减,在()1e ,a -+∞上单调递增. (2)证明:当1a =-时,要证()1e x f x x -≤,即证1e ln 10x x ---≥在(0,)+∞上恒成立,令()1e ln 1x g x x -=--,则()11e x g x x-'=-, 故()g x '在(0,)+∞上单调递增,而()10g '=,故(0,1)x ∈时,()0g x '<,(1,)x ∈+∞时,()0g x '>,故()g x 在(0,1)单调递减,在(1,)+∞单调递增,故()()min 10g x g ==,故原结论成立.22.函数()()ln 11f x x x a x =-++.(1)若函数()f x 有2个零点,求实数a 的取值范围;(2)若函数()f x 在区间[]1,e 上最大值为m ,最小值为n ,求m n -的最小值.【答案】(1)0a > (2)1e 1e e e 1--- 【分析】(1)利用导数求出函数()f x 的单调性和最小值,结合函数图象,由最小值小于0即可解得结果;(2)分类讨论a ,求出,m n ,得到m n -,再构造函数求出最小值即可得解.【详解】(1)()f x 的定义域为(0,)+∞,1()ln (1)ln f x x x a x a x'=+⋅-+=-, 当0e a x <<时,()0f x '<,当e a x >时,()0f x '>,所以()f x 在(0,e )a 上为减函数,在(e ,)a +∞上为增函数,所以当e a x =时,()f x 取得最小值,为(e )e ln e (1)e 1a a a a f a =-++=1e a -, 因为当x 趋近于0时,()f x 趋近于1,当x 趋近于正无穷时,()f x 也趋近于正无穷, 所以要使函数()f x 有2个零点,则1e 0a -<,解得0a >.(2)()ln f x x a '=-,[1,e]x ∈,ln [0,1]x ∈,(i )当0a ≤时,()0f x '≥恒成立,函数()f x 在区间[1,e]上为增函数,所以(e)1e m f a ==-,(1)n f a ==-,所以(1e)1m n a -=-+,令()(1e)1p a a =-+,则函数()p a 在区间(,0]-∞上单调递减,所以()p a 的最小值为(0)1p =,即m n -的最小值为1.(ii )当1a ≥时,()0f x '≤恒成立,函数()f x 在区间[1,e]上单调递减,所以(1)m f a ==-,(e)1e n f a ==-,所以(e 1)1m n a -=--,令()(e 1)1h a a =--,则函数()h a 在区间[1,)+∞上单调递增,所以()h a 的最小值为(1)e 2h =-,即m n -的最小值为e 2-.(iii )当01a <<时,由()0f x '>,得e e a x <≤,由()0f x '<,得1e a x ≤<, 所以函数()f x 在区间[1,e )a 上单调递减,在区间(e ,e]a 上单调递增,所以(e )1e a a n f ==-,①当11e 1a ≤<-时,(1)(e)(e 1)10f f a -=--≥,此时(1)m f a ==-, 所以(1)(e )e 1a a m n f f a -=-=--,令()e 1a a a ϕ=--,则()e 10a a ϕ'=->,所以函数()a ϕ在区间1[,1)e 1-上单调递增, 所以函数()a ϕ的最小值为1()(1)e 2e 1ϕϕ<=--, 所以m n -的最小值为11e 1e 111e ()e 1e e 1e 1e 1ϕ--=--=----. ②当10e 1a <<-时,(1)(e)(e 1)10f f a -=--<,所以(1)1e m f a ==-, 所以(e)(e )e e a a m n f f a -=-=-,令()e e a q a a =-,则()e e 0a q a '=-<,所以函数()q a 在区间1(0,)e 1-上单调递减, 所以1e 11e ()()e e 1e 1q a q ->=---, 综上所述:m n -的最小值为1e 1e e e 1---. 【点睛】关键点点睛:(1)中,利用导数求出函数的最小值,利用最小值小于0求解是解题关键;(2)中,对a 分类讨论,利用导数求出,m n ,然后作差构造函数求最小值是解题关键.。

天津市武清区等五区县2021-2022学年高三第二次诊断性检测数学试卷含解析

天津市武清区等五区县2021-2022学年高三第二次诊断性检测数学试卷含解析

2021-2022高考数学模拟试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B 铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。

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.设a R ∈,0b >,则“32a b >”是“3log a b >”的A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2.已知函数()cos 23sin 21f x x x =++,则下列判断错误的是( )A .()f x 的最小正周期为πB .()f x 的值域为[1,3]-C .()f x 的图象关于直线6x π=对称 D .()f x 的图象关于点,04π⎛⎫- ⎪⎝⎭对称 3.如图,在平行四边形ABCD 中,O 为对角线的交点,点P 为平行四边形外一点,且AP OB ,BP OA ,则DP =( )A .2DA DC +B .32DA DC + C .2DA DC +D .3122DA DC + 4.抛物线24y x =的焦点为F ,点(,)P x y 为该抛物线上的动点,若点(1,0)A -,则PF PA的最小值为( ) A .12 B 2C 3D 22 5.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为e ,抛物线22(0)y px p =>的焦点坐标为(1,0),若e p =,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .3y x =B .22y x =±C .52y x =±D .22y x =± 6.已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,1252a a +=,234+=a a ,则10S =( ) A .85 B .852 C .35 D .3527.刘徽是我国魏晋时期伟大的数学家,他在《九章算术》中对勾股定理的证明如图所示.“勾自乘为朱方,股自乘为青方,令出入相补,各从其类,因就其余不移动也.合成弦方之幂,开方除之,即弦也”.已知图中网格纸上小正方形的边长为1,其中“正方形ABCD 为朱方,正方形BEFG 为青方”,则在五边形AGFID 内随机取一个点,此点取自朱方的概率为( )A .1637B .949C .937D .3118.一个四棱锥的三视图如图所示(其中主视图也叫正视图,左视图也叫侧视图),则这个四棱锥中最最长棱的长度是( ).A .26B .4C .3D .229.已知集合{}{}2340,13A x x x B x x =-->=-≤≤,则R ()A B =( )A .()1,3-B .[]1,3-C .[]1,4-D .()1,4- 10.函数tan 42y x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 的部分图象如图所示,则 ()OA OB AB +⋅=( )A .6B .5C .4D .311.已知命题:0p x ∀>,ln(1)0x +>;命题:q 若a b >,则22a b >,下列命题为真命题的是( )A .p q ∧B .p q ∧⌝C .p q ⌝∧D .p q ⌝∧⌝ 12.抛物线的准线与双曲线的两条渐近线所围成的三角形面积为,则的值为 ( ) A . B . C . D .二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

2021-2022学年河南省南阳市高二下学期期中质量评估数学(理)试题(解析版)

2021-2022学年河南省南阳市高二下学期期中质量评估数学(理)试题(解析版)

2021-2022学年河南省南阳市高二下学期期中质量评估数学(理)试题一、单选题1.已知i 为虚数单位,a ,b ∈R ,若()2i i 2i a b +=+,则i a b +=( )A .B .0C .2D .4【答案】A【分析】结合复数乘法、复数相等、复数的模的知识求得正确答案. 【详解】依题意()2i i 2i 2i a a b +=-+=+,所以2222b a a b -==⎧⎧⇒⎨⎨==-⎩⎩,所以i a b +==故选:A2.下列函数的求导不.正确的是( ) A .()232x x --'=-B .()cos cos sin x x x x x '=-C .()1ln1010'=D .()22x x e e '=【答案】C【分析】由函数的求导公式及导数的四则运算对四个选项一一判断. 【详解】对于A :由幂函数的导数公式得:()232x x --'=-.故A 正确; 对于B :由导数的四则运算得:()cos cos sin x x x x x '=-.故B 正确; 对于C :因为常值函数的导数为0,所以()ln100'=.故C 错误; 对于D :由导数的四则运算得:()22x x e e '=.故D 正确. 故选:C.3.利用反证法证明“已知12345100a a a a a ++++≥,求证:1a ,2a ,3a ,4a ,5a 中至少有一个数不小于20.”时,首先要假设结论不对,即就是要假设( ) A .1a ,2a ,3a ,4a ,5a 均不大于20 B .1a ,2a ,3a ,4a ,5a 都小于20 C .1a ,2a ,3a ,4a ,5a 不都大于20 D .1a ,2a ,3a ,4a ,5a 至多有一个小于20 【答案】B【分析】根据量词的否定即可求解.【详解】1a ,2a ,3a ,4a ,5a 中至少有一个数不小于20的否定是: 1a ,2a ,3a ,4a ,5a 都小于20.故选:B4.若y ax b =+是()ln f x x x =的切线,则a b +的取值范围为( ) A .[)1,-+∞ B .[)1,+∞ C .(],0-∞ D .[]1,0-【答案】C【分析】设点()000,ln x x x (00x >)是函数()ln f x x x =图象上任意一点,求出导数,即可求出切线方程,从而得到0ln 1a x =+,0b x =-,即可得到a b +的表达式,构造函数,利用导数求出函数的单调性与最大值,从而得解;【详解】解:设点()000,ln x x x (00x >)是函数()ln f x x x =图象上任意一点, 由()ln 1f x x '=+,00()ln 1f x x '=+,所以过点()000,ln x x x 的切线方程为0000ln (ln 1)()y x x x x x -=+-, 即00(ln 1)y x x x =+-,0ln 1a x ∴=+,0b x =-, 所以00ln 1a b x x +=+-令()ln 1g x x x =+-,()0,x ∈+∞, 所以()111x g x x x-'=-=, 所以当01x <<时()0g x '>,当1x >时()0g x '<, 所以()g x 在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减, 所以()()max 10g x g ==,所以()0g x ≤,即(],0a b +∈-∞; 故选:C5.在“2022年北京冬奥会知识竞赛”活动中,甲、乙、丙、丁四个人对竞赛成绩进行预测.甲说“乙比丁的低”;乙说“甲比丙的高”;丙说“丁比我的低”;丁说“丙比乙的高”,结果竞赛结束后只有成绩最低的一个人说的是真的,则四个人成绩最低的是( ) A .甲 B .乙C .丙D .丁【答案】A【分析】分别假设甲、乙、丙、丁说的是真的,从而推理出正确答案.【详解】甲说:丁>乙;乙说:甲>丙;丙说:丙>丁;丁说:丙>乙.若甲的成绩最低,甲说的是真,乙丙丁说的是假,则丁>乙>丙>甲,符合题意. 若乙的成绩最低,乙说的是真,丁说的是假,即丙<乙,与乙的成绩最低矛盾,不符合题意.若丙的成绩最低,丙说的是真,即丙>丁,与丙的成绩最低矛盾,不符合题意. 若丁的成绩最低,丁说的是真,丙说的是假,即丙<丁,与丁的成绩最低矛盾,不符合题意. 故选:A6.在“全面脱贫”行动中,某银行向某贫困地区的贫困户提供10万元以内的免息贷款,贫困户小李准备向银行贷款x 万元全部用于农产品土特产的加工与销售,据测算每年利润y (单位:万元)与贷款x 满足关系式12ln 9y x x x=--+,要使年利润最大,小李应向银行贷款( ) A .3万元 B .4万元 C .5万元 D .6万元【答案】B【分析】利用导数对问题进行求解,从而得出正确答案. 【详解】依题意12ln 9y x x x=--+,且010x <≤, ()()2'22243112121x x x x y x x x x -++-++=-+==, 所以函数12ln 9y x x x=--+在()'0,4,0y >,函数递增;在()'4,10,0y <,函数递减.所以当4x =万元时,函数取得最大值. 故选:B7.在二维空间中,圆的一维测度(周长)2l r π=,二维测度(面积)2S r π=;在三维空间中,球的二维测度(表面积)24S r π=,三维测度(体积)343V r π=.应用合情推理,若在四维空间中,“特级球”的三维测度312V r π=,则其四维测度W 为 A .44r π B .43r πC .42r πD .4r π【答案】B【分析】根据所给的示例及类比推理的规则得出,高维度的测度的导数是低一维的测度,从而得到W V '=,求出所求.【详解】由题知,,S l V S ''==,所以类比推理,猜想,W V '=,因为312V r π=, 所以43W r π=,故选B .【点睛】本题主要考查学生的归纳和类比推理能力.8.函数()sin sin cos f x x x x =+在[],ππ-的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】B【分析】首先判断函数的奇偶性,再利用特殊值即可排除错误答案,从而得解; 【详解】解:因为()sin sin cos f x x x x =+,[],x ππ∈-,所以()()()()()sin sin cos sin sin cos f x x x x x x x f x -=-+--=--=-, 所以()f x 为奇函数,函数图象关于原点对称,故排除D ;又sin sin cos 102222f ππππ⎛⎫=+⋅=> ⎪⎝⎭,故排除A ,又3313316sin sin cos 133332f ππππ⎛⎫=+⋅=>= ⎪⎝⎭,故排除C ; 故选:B9.利用数学归纳法证明不等式()211112321nf n +++⋅⋅⋅+<-(*n ∈N )的过程,由n k =到1n k =+时,左边增加了( ) A .k 项 B .22k 项 C .12k -项 D .232k ⋅项【答案】D【分析】由数学归纳法,可知增加的项,由分母的改变量即可求解. 【详解】n k =时,左边为()211112321kf k +++⋅⋅⋅+<-, 当1n k =+时,左边为()2222211111111123212212221kk k k k ++++⋅⋅⋅+++++-++-左边增加了()2222111112212221k k k k +++++++- ,共有()()2122212132k k k +⎡⎤---=⋅⎣⎦. 故选:D10.已知函数()2ln 1f x x a x =-+在()1,3内有极值点,则实数a 的取值范围是( )A .[)2,18B .()2,18C .(][)218-∞⋃∞,,+ D .[]2,18 【答案】B【分析】求出导函数,得到函数在()0,+∞上的单调性,列不等式,即可得到答案.【详解】()2,0.af x x x x '=->当a ≤0时, ()0.f x '>恒成立,故函数在(1,3)内单调递增,不符合题意;当a >0时,令()0.f x '>可得:22a x >;令()0f x '<,可得:202a x <<, 所以要使函数()f x 在()1,3内有极值点,只需2132<<a,解可得,2<a <18. 故选:B11.数列1,6,15,28,45,…中的每一项都可用如图所示的六边形表示出米,故称它们为六边形数,那么第11个六边形数为( )A .153B .190C .231D .276【答案】C【分析】细心观察,寻求相邻项及项与序号之间的关系,同时联系相关知识,如等差数列、等比数列等,结合图形即可求解.【详解】由题意知,数列{}n a 的各项为1,6,15,28,45,... 所以1111a ==⨯,2623a ==⨯,31535a , 452847,4559a a ==⨯==⨯,⋅⋅⋅,()21n a n n =-,所以111121231a =⨯=. 故选:C12.若关于x 的方程12ln 0x x x mx -+-=在区间1,e e ⎛⎫⎪⎝⎭内恰有两个相异的实根,则实数m 的取值范围为( ) A .(]12ln2e 3--, B .1e 12ln 2e +⎛⎤- ⎥⎝⎦, C .1e 12ln2e +⎛⎫- ⎪⎝⎭,D .()12ln 2e 3--,【答案】D【分析】由方程12ln 0x x x mx -+-=分离常数m ,通过构造函数法,结合导数来求得m 的取值范围.【详解】依题意关于x 的方程12ln 0x x x mx -+-=在区间1,e e ⎛⎫⎪⎝⎭内恰有两个相异的实根,12ln 1m x x =+-,构造函数()112ln 1e e x x x x f ⎛⎫+-<< ⎝=⎪⎭,()'221221x f x x x x-=-+=, 所以()f x 在区间()()'11,,0,e 2f x f x ⎛⎫< ⎪⎝⎭递减;在区间()()'1,e ,0,2f x f x ⎛⎫> ⎪⎝⎭递增.122ln 2112ln 22f ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭, 1e 21e 3e f ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭,()11e e 21e e f +=+-=,所以()12ln 2e 3m -∈-,. 故选:D 二、填空题13.(12x dx =⎰________【答案】14π+【详解】因11(2(2)x dx x dx =+⎰⎰,而122(2)101x dx =-=⎰,2222000111cos (1cos 2)sin 2|22224dx tdt t dt t πππππ==+=⨯+=⎰⎰,应填答案14π+.14.已知复数12z =-,则z z =______.【答案】12-【分析】先求出z ,再利用复数的四则运算直接求解. 【详解】因为复数12z =-,所以复数12z =-,所以21212z z ⎛⎫- ⎪==-⎝⎭⎝⎭.故答案为:12-15.已知函数()()21e e e e 2x x f x a a x =+--(其中R,e a ∈为自然对数的底数)在x =1处取得极小值,则a 的取值范围是______. 【答案】()e,∞-+【分析】先求得()'f x ,然后对a 进行分类讨论,结合()f x 在1x =处取得极小值来求得a 的取值范围.【详解】()()()()'2e e e e e e e x x x xf x a a a =+--=+-,当0a ≥时,()f x 在区间()()()',1,0,f x f x -∞<递减;在区间()()()'1,,0,f x f x +∞>递增,所以()f x 在1x =处取得极小值,符合题意. 当0a <时,由e 0x a +=解得()ln x a =-,①当()ln 1,e 0a a -<-<<时,()f x 在区间()()()()'ln ,1,0,a f x f x -<递减;在区间()()()'1,,0,f x f x +∞>递增,所以()f x 在1x =处取得极小值,符合题意.②当()ln 1,e a a -≥≤-时,()f x 在区间()()()',1,0,f x f x -∞>递增,不符合题意.综上所述,a 的取值范围是()e,∞-+. 故答案为:()e,∞-+16.已知e 为自然对数的底数,a ,b 为实数,且不等式()ln 2e 1210x a x b +--++≤对任意的()0,x ∈+∞恒成立.则11b a ++的最大值为______. 【答案】12e【分析】由不等式()ln 2e 1210x a x b +--++≤进行转化,先利用特殊值求得11b a ++的取值范围,再利用导数求得11b a ++的最大值. 【详解】依题意:不等式()ln 2e 1210x a x b +--++≤对任意的()0,x ∈+∞恒成立, 即()()ln 2e 1121x x a x b +-≤+-+①对任意的()0,x ∈+∞恒成立, ln 2e 1y x x =+-在()0,∞+上递增,则10a +>,由①,令1e x =得()()111ln 2e 1121e e e a b +⋅-≤+⋅-+,整理得1112eb a +≤+.当13e 1,2a b =-=时,1112eb a +=+,此时,①即ln 2e 13e 3x x x +-≤-,只需ln e 20x x -+≤对任意的()0,x ∈+∞恒成立,令()()()'e 1ln e 20,x f x x x x f x x-+=-+>=, 所以()f x 在区间()()'10,,0,e f x f x ⎛⎫> ⎪⎝⎭递增;在区间()()'1,,0,e f x f x ⎛⎫+∞< ⎪⎝⎭递减,所以()111ln e 20e e e f x f ⎛⎫≤=-⨯+= ⎪⎝⎭.故答案为:12e【点睛】利用导数研究不等式恒成立问题,主要步骤是先化简不等式,然后通过构造函数法,结合导数研究所构造函数的单调性、极值、最值等来进行求解. 三、解答题17.已知复数2z i =+(i 是虚数单位)是关于x 的实系数方程20x px q ++=根. (1)求p q +的值;(2)复数w 满足z w ⋅是实数,且w =w 的值. 【答案】(1) 1p q += (2) 42w i =-或42i -+.【分析】(1)实系数方程20x px q ++=虚根是互为共轭复数的,得出另一根为2i -,根据韦达定理即可得解.(2) 设(),w a bi a b R =+∈,由z w ⋅是实数,得出关于a b ,的方程 ,又w =a b ,的另一个方程,联立即可解得a b ,的值,即得解.【详解】(1)实系数方程20x px q ++=虚根是互为共轭复数的,所以由共轭虚根定理另一根是2i -,根据韦达定理可得4,5,1p q p q =-=+=. (2)设(),w a bi a b R =+∈()()()()222a bi i a b a b i R +⋅+=-++∈,得20a b +=又w =2220a b +=,所以4,2a b ==-或4,2a b =-=,因此42w i =-或w=42i -+. 【点睛】本题考查了实系数一元二次方程的虚根成对原理、根与系数的关系,复数的乘法及模的运算,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 18.(1)设0a b ≥>,用综合法证明:3322a b a b ab +≥+.(2)设0a >,求证:2211a a a a+≥+.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)作差可得33222()()()()a b a b ab a b a b +-+=+-,由0a b >,可得2()0a b -,可得2()()0a b a b +-,即可得证;(2)运用分析法,考虑去分母和因式分解,由条件和不等式的性质,即可得证. 【详解】(1)证明如下:33223232()()()()a b a b ab a a b b ab +-+=-+- 22()()a a b b b a =-+-222()()()()a b a b a b a b =--=+-又0a >,0b >,∴0a b +>,而()20a b -≥, ∴()()20a b a b +-≥, 故3322()()0a b a b ab +-+≥, 即3322a b a b ab +≥+.(2)证明:要证2211a a a a+≥+, 只要证431a a a +≥+, 只要证43(1)0a a a ---≥, 只要证3(1)(1)0a a a ---≥,只要证()31(1)0a a --≥, 只要证()22(1)10a a a -++≥,因为2(1)0a -≥,22131024a a a ⎛⎫++=++> ⎪⎝⎭,所以()22(1)10a a a -++≥成立,所以0a >时,2211a a a a+≥+成立. 19.已知两曲线3y x ax =+和2y x bx c =++都经过点()1,2P ,且在点P 处有公切线. (1)求a ,b ,c 的值;(2)求公切线所在的直线方程;(3)若抛物线2y x bx c =++上的点M 到直线45y x =-的距离最短,求点M 的坐标和最短距离.【答案】(1)1a =,2b =,1c =- (2)420x y --=(3)()1,2M 【分析】(1)对已知两个函数求导数,由公切线得斜率相等,再把P 点坐标代入两个函数式,可解得,,a b c ;(2)由(2)得切线斜率,从而得公切线方程;(3)由抛物线的导数值等于4可得M 点坐标,再由点到直线距离公式可得结论. 【详解】(1)根据导函数定义可知,两个函数的导函数分别是()()()332100lim lim 3x x x x a x x x ax y y x a x x∆→∆→+∆++∆-+∆'===+∆∆. ()()()22200lim lim 2x x x x b x x c x bx c y y x b x x∆→∆→+∆++∆+-++∆'===+∆∆.将()1,2P 分别代入两曲线方程得到21a =+,21b c =++.又213y x a '=+,22y x b '=+,则32a b +=+,解得1a =,2b =,1c =-. (2)由(1)知3y x x =+,2131y x '=+;当1x =时,14y '=,故切线方程 为()412y x =-+,即420x y --=.由(1)知221y x x =+-,222y x '=+,当1x =时,24y '=,故切线方程为()412y x =-+,即420x y --=.综上所述,公切线所在的直线方程为420x y --=.(3)要使抛物线2y x bx c =++上的点M 到直线45y x =-的距离最短,则抛物线在点M 处 的切线斜率应该与直线45y x =-相同, 则()()()2200lim lim 224x x x x b x x c x bx c y y x x x∆→∆→+∆++∆+-++∆'===+=∆∆,解得1x =.又因为点M 在抛物线上,解得()1,2M , 所以最短距离即d 为点M 到直线45y x =-的距离,代入点到直线的距离公式得d =20.新冠肺炎疫情期间,某企业生产的口罩能全部售出,每月生产x 万件(每件5个口罩)的利润函数为()23145,07,3e 12ln ,7x x x p x x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎪--≥⎪⎩(单位:万元).(注:每问结果精确到小数点后两位.参考数据2e 7.39≈,3e 20.09≈) (1)当每月生产5万件口罩时,利润约为多少万元? (2)当月产量约为多少万件时,生产的口罩所获月利润最大? 【答案】(1)6.67万元 (2)20.09万件【分析】(1)直接利用函数的关系式代值计算即可.(2)利用函数的导数,求最值,然后根据分段函数,比较得最大值.【详解】(1)当5x =时,()212055455 6.6733p =-⨯+⨯-=≈,故当每月生产5万件口罩时,利润约为6.67万元(2)因为利润函数为()23145,07,3e 12ln ,7x x x p x x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎪--≥⎪⎩故当()221107,()456373x p x x x x <<=-+=--+-,此时当max 6,()7x p x ==.当7x ≥时,()3e 12ln ,p x x x =-- ()3322e e ,1x xx p x x -'=-+=当37e ,()0,x p x '≤≤> 此时()p x 单调递增,当3e ,()0,x p x '><此时()p x 单调递减,故当3e 20.09x =≈时,33max3e ()12ln e 12318ep x =--=--=综上,当20.09x =时,所获月利润最大.21.已知函数()e xf x =,()cosg x x =-.(1)讨论函数()()()g x F x f x =的单调性;(2)设函数()()()G x f x g x ax =+-(R a ∈),若()G x 在π,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭上为增函数,求实数a 的取值范围.【答案】(1)增区间π3π2π,2π,Z 44k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,减区间3π7π2π,2π,Z 44k k k ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭(2)π2,e -⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【分析】(1)利用导数求得()F x 的单调区间.(2)由()'0G x ≥在π,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭恒成立,分离常数a ,通过构造函数法,结合导数求得a的取值范围. 【详解】(1)()()()cos e xg x xF x f x -==,()F x 的定义域为R .()'sin cos πsin e 4x x x F x x +⎛⎫==+ ⎪⎝⎭, 设Z k ∈, ππ3π2π2ππ,2π2π444k x k k x k <+<+-<<+, π3π7π2ππ2π2π,2π2π444k x k k x k +<+<++<<+, 所以()F x 在区间()()'π3π2π,2π,0,44k k F x F x ⎛⎫-+> ⎪⎝⎭递增;在区间()()'3π7π2π,2π,0,44k k F x F x ⎛⎫++< ⎪⎝⎭递减.(2)()()()e cos xG x f x g x ax x ax =+-=--,π2x ≥-,()'e sin 0x G x x a =+-≥在π,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭上恒成立,e sin x a x ≤+在π,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭上恒成立,令()πe sin 2xh x x x ⎛⎫=+≥- ⎪⎝⎭,当ππ22x -≤≤时,()'cos 0,e cos 0x x h x x ≥=+>; 当π2x >时,e 1cos 1x x >≥≥-,()'e cos 0xh x x =+>, 所以()h x 在π,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭上递增,()ππ22ππe cos e 22h x h --⎛⎫⎛⎫≥-=+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以π2e a -≤,即a 的取值范围是π2,e -⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.【点睛】由函数()f x 在区间上的递增(或递减)来求参数的取值范围,可利用()'f x ≥(或()'0f x ≤)恒成立来建立不等关系式,然后通过分离常数法,再次结合导数来求得参数的取值范围.22.如图,()111,P x y 、()222,P x y 、⋅⋅⋅、(),n n n Px y (120n y y y <<<⋅⋅⋅<)是曲线C :y =上的n 个点,点(),0i i A a (i =1,2,3,⋅⋅⋅,n )在x 轴的正半轴上,且1i i i A A P -∆是等腰直角三角形,其中i P 为直角顶点,0A 是坐标原点.(1)写出1a 、2a 、3a ;(2)猜想点(),0n n A a (*n ∈N )的横坐标n a 关于n 的表达式,并用数学归纳法证明. 【答案】(1)12a =,26a =,312a = (2)证明见解析【分析】(1)推导出()2*11()2()n n n n a a a a n ---=+∈N ,结合0a 的值,可求得1a 、2a 、3a 的值;(2)结合1a 、2a 、3a 的值可猜想得出()()*1n a n n n =+∈N ,然后利用数学归纳法结合()()()2*112n n n n a a a a n ---=+∈N 和{}n a 为单调递增数列,可证得猜想成立.【详解】(1)设00a =,则依题意,可得12n nn a a x -+=,11122nn n n n n a a a a y a ---+-=-=, 代入y x =1122n n n n a a a a ---+= 即()2*11()2()n n n n a a a a n ---=+∈N ,由图可知{}n a 为单调递增数列,所以,1n n a a +>,所以12a =,26a =,312a =.(2)由(1)可猜想:()()*1n a n n n =+∈N . 下面用数学归纳法证明:(ⅰ)当1n =时,猜想显然成立;(ⅱ)假设当n k =时猜想成立,即有()1k a k k =+,则当1n k =+时,由()()2112k k k k a a a a ++-=+得()()211121k k a k k k k a ++-+=++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,即()()()()2211211120k k a k k a k k k k ++-+++-⋅++=⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,解得()()112k a k k +=++(()11k k a k k a +=-<不符合题意,舍去), 即当1n k =+时,猜想成立.由(ⅰ)(ⅱ)知猜想成立,即()()*1n a n n n =+∈N .。

江苏省无锡市2021-2022学年高三上学期期中教学质量调研测试数学试题

江苏省无锡市2021-2022学年高三上学期期中教学质量调研测试数学试题

启用前★保密2021~2022学年度上学期无锡市高三期中质量检测数 学 试 卷一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.)1.已知集合A ={x |y =2-x },集合B ={x |y =ln(x -1)},则A ∩B 等于( )A .{x |1<x ≤2}B .{x |1≤x ≤2}C .{x |1<x <2}D .{x |x ≥2} 2.设复数z 满足2z +z -=3+6i ,则z 等于( )A .1+2iB .1+6iC .3+2iD .3+6i 3.“a ∈[0,1]”是“∀x ∈R ,x 2-ax +1>0”成立的( )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4.《莱因德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一,书中有这样一道题:把100个面包分给5个人,使每人所得面包个数成等差数列,且使较大的三份之和的17是较小的两份之和.则最小的一份为( )A .53B .103C .56D .1165.已知函数y =f (x )的图象与函数y =2x的图象关于直线y =x 对称,函数g (x )是奇函数,且当x >0时,g (x )=f (x )+x ,则g (-4)=( )A .-18B .-12C .-8D .-6 6.已知α∈(-π,0),且3cos2α+4cos α+1=0,则tan α等于( )A .24 B .2 2 C .-2 2 D .-247.已知向量→OA =(1,3),向量→OB =(3,t ),|→AB |=2,则cos<→OA ,→AB >等于( )A .-1010 B .1010 C .31010 D .-310108.已知函数f (x )=e x -2+e-x +2+a sin(πx 3-π6)有且只有一个零点,则实数a 的值为( )A .4B .2C .-2D .-4二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.) 9.已知实数x ,y 满足a x <a y (0<a <1),则下列关系式恒成立的有( )A .x 3>y 3B .1x <1yC .ln(x -y +1)>0D .sin x >sin y10.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+2,x <0e x ,x ≥0,满足对任意的x ∈R ,f (x )≥ax 恒成立,则实数a 的取值可以是( )A .-2 2B .- 2C . 2D .22 11.任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3加1;若是偶数,就将该数除以2.反复进行上述运算,经过有限次步骤,必进人循环圈1→4→2→1.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”).如果对于正整数m ,经过n 步变换,第一次到达1,就称为n 步“雹程”.如取m =3,由上述运算法则得出:3→10→5→16→8→4→2→1,共需经过7个步骤变成1,得n =7.则下列命题正确的有( )A .若n =2,则m 只能是4B .当m =17时,n =12C .随着m 的增大,n 也增大D .若n =7,则m 的取值集合为{3,20,21,128}. 12.已知函数f (x )=sin|x |+|cos x |,下列叙述正确的有( )A .函数y =f (x )的周期为2πB .函数y =f (x )是偶函数C .函数y =f (x )在区间[3π4,5π4]上单调递减 D .∀x 1,x 2∈R .|f (x 1)-f (x 2)|≤2三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共计20分.)13.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且ln a n +1=2S n +2(n ∈N *),则a 1= . 14.已知函数y =f (x )满足f (x )=f ′(π4)sin x -cos x ,则f ′(π4)= .15.已知△ABC 是腰长为1的等腰直角三角形,角A 为直角,点P 为平面ABC 上的一点,则→PB ·→PC 的最小值为 .16.函数f (x )=x 2-ax -1的零点个数为 ;当x ∈[0,3]时,|f (x )|≤5恒成立,则实数a 的取值范围为 .四、解答题(本大题共6小题,共70分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.(10分)在①、②两个条件中任取一个填入下面的横线上,并完成解答. ①在(0,2π)上有且仅有4个零点;②在(0,2π)上有且仅有2个极大值点和2个极小值点. 设函数f (x )=sin(ωx 2+π3)(ω∈N *),且满足 .(1)求ω的值;(2)将函数f (x )的图象向右平移π3个单位得到函数g (x )的图像,求g (x )在(0,2π)上的单调递减区间.18.(12分)我们知道,函数y =f (x )的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数y =f (x )为奇函数,有同学发现可以将其推广为:函数y =f (x )的图象关于点P (a ,b )成中心对称图形的充要条件是函数y =f (x +a )-b 为奇函数.(1)请写出一个图象关于点(-1,0)成中心对称的函数解析式; (2)利用题目中的推广结论,求函数f (x )=x 3-3x 2+4图象的对称中心.19.(12分)在锐角三角形ABC 中,已知tan2A =sin Acos A -1.(1)求角A 的值;(2)若a =23,求b +c 的取值范围.20.(12分)在△ABC 中,已知AB =2,AC =11,cos ∠BAC =51122,D 为BC 的中点,E 为AB 边上的一个动点,AD 与CE 交于点O .设→AE =x →AB .(1)若x =14,求COOE 的值;(2)求→AO ·→CE 的最小值.21.(12分)已知正项数列{a n }的前项积为T n ,且满足a n =T n3T n -1(n ∈N *).(1)求证:数列{T n -12}为等比数列;(2)若a 1+a 2+…+a n >10,求n 的最小值.22.(12分)已知函数f (x )=ex -m-ln x (m ≥0).(1)当m =0时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)若函数f (x )的最小值为1e -1,求实数m 的值.启用前★保密2021~2022学年度上学期无锡市高三期中质量检测数学试卷2021.11.9一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.)1.已知集合A={x|y=2-x},集合B={x|y=ln(x-1)},则A∩B等于() A.{x|1<x≤2}B.{x|1≤x≤2}C.{x|1<x<2}D.{x|x≥2}2.设复数z满足2z+z-=3+6i,则z等于()A.1+2i B.1+6i C.3+2i D.3+6i3.“a∈[0,1]”是“∀x∈R,x2-ax+1>0”成立的()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4.《莱因德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一,书中有这样一道题:把100个面包分给5个人,使每人所得面包个数成等差数列,且使较大的三份之和的17是较小的两份之和.则最小的一份为()A .53B .103C .56D .1165.已知函数y =f (x )的图象与函数y =2x的图象关于直线y =x 对称,函数g (x )是奇函数,且当x >0时,g (x )=f (x )+x ,则g (-4)=()A .-18B .-12C .-8D .-66.已知α∈(-π,0),且3cos2α+4cos α+1=0,则tan α等于()A .24B .22C .-22D .-247.已知向量→OA =(1,3),向量→OB =(3,t ),|→AB |=2,则cos<→OA ,→AB >等于()A .-1010B .1010C .31010D .-310108.已知函数f (x )=ex -2+e-x +2+a sin(πx 3-π6)有且只有一个零点,则实数a 的值为()A .4B .2C .-2D .-4二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)9.已知实数x ,y 满足a x <a y (0<a <1),则下列关系式恒成立的有()A .x 3>y3B .1x <1yC .ln(x -y +1)>0D .sin x >sin y10.已知函数f (x )2+2,x <0x ,x ≥0,满足对任意的x ∈R ,f (x )≥ax 恒成立,则实数a 的取值可以是()A .-22B .-2C .2D .2211.任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3加1;若是偶数,就将该数除以2.反复进行上述运算,经过有限次步骤,必进人循环圈1→4→2→1.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”).如果对于正整数m ,经过n 步变换,第一次到达1,就称为n 步“雹程”.如取m =3,由上述运算法则得出:3→10→5→16→8→4→2→1,共需经过7个步骤变成1,得n =7.则下列命题正确的有()A .若n =2,则m 只能是4B .当m =17时,n =12C .随着m 的增大,n 也增大D .若n =7,则m 的取值集合为{3,20,21,128}.12.已知函数f (x )=sin|x |+|cos x |,下列叙述正确的有()A .函数y =f (x )的周期为2πB .函数y =f (x )是偶函数C .函数y =f (x )在区间[3π4,5π4]上单调递减D .∀x 1,x 2∈R .|f (x 1)-f (x 2)|≤2选项B 对;三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共计20分.)13.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且ln a n +1=2S n +2(n ∈N *),则a 1=.14.已知函数y =f (x )满足f (x )=f ′(π4)sin x -cos x ,则f ′(π4)=.15.已知△ABC 是腰长为1的等腰直角三角形,角A 为直角,点P 为平面ABC 上的一点,则→PB ·→PC 的最小值为.16.函数f(x)=x2-ax-1的零点个数为;当x∈[0,3]时,|f(x)|≤5恒成立,则实数a的取值范围为.四、解答题(本大题共6小题,共70分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.(10分)在①、②两个条件中任取一个填入下面的横线上,并完成解答.①在(0,2π)上有且仅有4个零点;②在(0,2π)上有且仅有2个极大值点和2个极小值点.设函数f(x)=sin(ωx2+π3)(ω∈N*),且满足.(1)求ω的值;(2)将函数f(x)的图象向右平移π3个单位得到函数g(x)的图像,求g(x)在(0,2π)上的单调递减区间.【解析】18.(12分)我们知道,函数y=f(x)的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数y =f(x)为奇函数,有同学发现可以将其推广为:函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x+a)-b为奇函数.(1)请写出一个图象关于点(-1,0)成中心对称的函数解析式;(2)利用题目中的推广结论,求函数f(x)=x3-3x2+4图象的对称中心.【解析】19.(12分)在锐角三角形ABC 中,已知tan2A =sin A cos A -1.(1)求角A 的值;(2)若a =23,求b +c 的取值范围.【解析】20.(12分)在△ABC 中,已知AB =2,AC =11,cos ∠BAC =51122,D 为BC 的中点,E 为AB 边上的一个动点,AD 与CE 交于点O .设→AE =x →AB .(1)若x =14,求CO OE的值;(2)求→AO ·→CE 的最小值.【解析】21.(12分)已知正项数列{a n}的前项积为T n,且满足a n=T n3T n-1(n∈N*).(1)求证:数列{T n-12}为等比数列;(2)若a1+a2+…+a n>10,求n的最小值.【解析】22.(12分)已知函数f(x)=e x-m-ln x(m≥0).(1)当m=0时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若函数f(x)的最小值为1e-1,求实数m的值.【解析】。

2021-2022学年安徽省七年级教学质量检测卷(六)数学(沪科版)

2021-2022学年安徽省七年级教学质量检测卷(六)数学(沪科版)

2021-2022学年安徽省七年级教学质量检测卷(六)数学(沪科版)一、教学目标1. 知识目标(1)掌握七年级数学核心概念和基本原理,包括有理数、代数式、方程与不等式、几何图形等。

(2)理解数学知识的内在联系,形成系统的知识网络。

(3)熟练运用数学知识解决实际问题,提高数学应用能力。

2. 能力目标(1)培养逻辑思维能力,学会分析问题、解决问题的方法。

(2)提高计算能力和推理能力,做到准确、快速、灵活。

(3)发展空间想象能力,增强几何直观和几何推理能力。

3. 情感目标(1)激发学习数学的兴趣,体会数学的美妙和力量。

(2)培养严谨求实的科学态度,养成独立思考的习惯。

(3)增强学习数学的自信心,勇于面对挑战,不断超越自我。

二、试卷分析1. 试卷结构本试卷共四大题,满分100分,考试时间90分钟。

第一大题为选择题,共10小题,每题3分,主要考查基础知识和基本技能。

第二大题为填空题,共6小题,每题4分,侧重考查计算能力和推理能力。

第三大题为解答题,共4小题,每题10分,着重考查综合运用知识的能力。

第四大题为拓展题,共2小题,每题10分,旨在考查创新思维和数学素养。

2. 知识点分布试卷内容覆盖七年级数学主要知识点,包括有理数、代数式、方程与不等式、几何图形等。

其中,有理数约占20%,代数式约占25%,方程与不等式约占30%,几何图形约占25%。

试题设计注重知识点的综合性和应用性,体现了数学知识的整体性和系统性。

3. 难易程度试卷整体难度适中,难易题比例合理。

基础题约占60%,中等难度题约占30%,难题约占10%。

试题设计由易到难,循序渐进,既考查了学生的基础知识和基本技能,又考查了学生的综合运用能力和创新思维能力。

4. 薄弱环节从学生答题情况来看,主要存在以下薄弱环节:(1)基础知识掌握不牢固,如有理数的运算、代数式的化简等。

(2)解题思路不清晰,缺乏分析问题和解决问题的能力。

(3)计算能力有待提高,容易出现粗心大意的错误。

专题12 构造函数比较大小-备战2022年高考数学(理)母题题源解密(全国乙卷)(原卷版)

专题12 构造函数比较大小-备战2022年高考数学(理)母题题源解密(全国乙卷)(原卷版)

专题12 构造函数比较大小【母题来源】2021年高考乙卷【母题题文】设2ln1.01a =,ln1.02b =,1c =-.则( ) A .a b c << B .b c a <<C .b a c <<D .c a b <<【答案】B【试题解析】()()2222ln1.01ln1.01ln 10.01ln 120.010.01ln1.02a b ===+=+⨯+>=,所以b a <;下面比较c 与,a b 的大小关系.记()()2ln 11f x x =+,则()00f =,()2121x f x x -='=+ 由于()()2214122x x x x x x +-+=-=-所以当0<x <2时,()21410x x +-+>,()1x >+,()0f x '>,所以()f x 在[]0,2上单调递增,所以()()0.0100f f >=,即2ln1.011>,即a c >;令()()ln 121g x x =+,则()00g=,()212212x g x x -==+', 由于()2214124x x x +-+=-,在x >0时,()214120x x +-+<,所以()0g x '<,即函数()g x 在[0,+∞)上单调递减,所以()()0.0100gg <=,即ln1.021,即b <c ; 综上,b c a<<, 故选:B.【命题意图】高考对本部分内容的考查主要是指数式、对数式的互化以及构造函数比较大小,以能力为主,重点考查函数的单调性.主要体现在以下几个方面: (1)掌对数的四则运算.(2)将各个值中的共同的量用变量替换,构造函数,利用导数研究相应函数的单调性,进而比较大小. (3)考查导数的概念、导数公式、求导法则、导数的应用,考查数学式子的变形能力、运算求解能力、化归与转化思想及分析问题与解决问题的能力. 【命题方向】从全国看,高考在逐年加大对导数问题的考查力度,问题的难度、深度与广度在不断加大,对本部分的要求一般有三个层次:第一层次主要考查求导公式,求导法则与导数的几何意义;第二层次是导数的简单应用,包括求函数的单调区间、极值、最值等;第三层次是综合考查,如零点、证明不等式、恒成立问题、求参数等,包括解决应用问题,将导数内容和传统内容中有关不等式、数列及函数单调性有机结合,设计综合题. 【得分要点】(1)运用对数式的运算公式比较a 、b 的大小 (2)将各个值中的共同的量用变量替换,构造函数 (3)利用导数研究相应函数的单调性,进而比较大小 比较大小常用方法: 模板一:利用函数单调性同底的指数式和对数式以及同指数的指数式的大小,可以利用函数的单调性来比较,即 (1)比较形如m a 与n a 的大小,利用指数函数xy a =的单调性;(2)比较形如log a m 与log a n 的大小,利用对数函数log a y x =的单调性; (3)比较形如m a 与mb 的大小,利用幂函数my x =的单调性. 模板二:中间桥梁法既不同底又不同指的指数式、对数式比较大小,不能直接利用函数的单调性来比较,可利用特殊数值作为中间桥梁,进而可比较大小.(1)比较形如m a 与n b 的大小,一般找一个“中间值c ”,若m a c <且n c b <,则m na b <;若m a c >且n c b >,则m na b >.常用到的特殊值有0和1.(00log 1,1log ,1a a a a ===)(2)比较形如m a 与n b 的大小,一般可以取一个介于两值中间且与题目中两数都能比较大小的一个中间值,即n a 或者m b ,进而利用中间值解決问题.1.(2021·辽宁锦州市·高三一模)已知实数a ,b ,c 满足ln a b c a b ce e e==-且1a >,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c >> B .a c b >> C .b c a >>D .b a c >>2.(2020·黑龙江高二期末(理))已知3,ln 3ln a b ππ==,c =e (e 为自然对数的底数),则a 、b 、c 的大小关系是( ) A .a >b >cB .c >a >bC .c >b >aD .b >a >c3.(2020·哈师大阿城学院附中高二期中(文))已知函数()f x 在R 上都存在导函数()f x ',对于任意的实数都有2()()x f x e f x -=,当0x <时,()()0f x f x +'>,若()2ln2a f =,(1)f b e -=,11(ln )44c f =,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a c b >>B .a b c >>C .c b a >>D .c a b >>4.(2020·宁夏银川市·银川一中高三二模)已知函数()f x 在R 上都存在导函数()f x ',对于任意的实数x都有()()2x f x e f x -=,当0x <时,()()0f x f x +'>,若()2ln2a f =,()1f b e-=,11ln 44c f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是 A .a c b <<B .a b c >>C .c b a >>D .c a b >>5.(2021·全国高二期末)设ln ,5ln5a b c ππ===,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c >>B .a c b >>C .b a c >>D .b c a >>6.(2021·江西抚州市·临川一中高三其他模拟(理))已知ln 55a =,1b e=,ln 44c =,则a ,b ,c 的大小顺序为( )A .a c b <<B .c a b <<C .a b c <<D .b a c <<7.(2020·四川成都市·树德中学高二期中(理))下列三个数:33ln 22a =-,lnb ππ=-,ln 33c =-,大小顺序正确的是( ) A .a c b >>B .a b c >>C .b c a >>D .b a c >>8.(2021·全国高三专题练习)已知a 、b 满足0a b e <<<,则ln +ba a a 与ln +ab b b的大小关系为( ) A .ln ln +>+a ba ba b a b B .ln ln +=+a ba b a b a bC .ln ln +<+a ba b a b a bD .不能确定9.(2020·全国高三其他模拟(理))给出以下不等关系:ln 2>;ln 2<;①3eln 2>①15>,e 为自然对数的底数,其中正确的个数是( )A .1B .2C .3D .410.(2020·黑龙江哈尔滨市·高三月考(理))已知0.2log 0.3a =, 1.1log 0.3b =,0.11.1c =,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c << B .b a c << C .c a b <<D .b c a <<11.(2021·石嘴山市第三中学高三其他模拟(文))已知322a =,232b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,23log 2c =,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c >> B .b a c >> C .a c b >>D .b c a >>12.(2020·浙江衢州市·高一期末)已知202112020a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,120202021b =,12020log2021c =,则a 、b 、c 的大小关系是( ) A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .c b a <<13.(2020·广东佛山市·佛山一中高一月考)已知()()1log 2n a n +=+,()()2log 3n b n +=+()n N*∈,0.51log 0.52c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c >>B .a c b >>C .b a c >>D .b c a >>14.(2020·浙江高一期末)已知2log 3a =,2log b e =,ln 2c =,则a ,b ,c 的大小关系为. A .c a b >> B .c b a >>C .b a c >>D .a b c >>。

理第20题 解析几何(解析版)-2022年高三毕业班数学第X题满分练(全国通用)

理第20题  解析几何(解析版)-2022年高三毕业班数学第X题满分练(全国通用)

第20题解析几何高考考点命题分析三年高考探源 考查频率曲线的方程或轨迹方程高考全国卷每年必有一道解析几何解答题,在高考中解析几何一般运算量较大,该题通常有2问,第1问多为曲线方程的确定,第2问多为直线与圆锥曲线的位置关系的应用,考查热点是长度、面积及定点定值问题2021课标全国Ⅰ21 2021课标全国Ⅱ20 2020课标全国Ⅰ202020课标全国Ⅱ19 2019课标全国Ⅲ20 2019课标全国Ⅰ19 2019课标全国Ⅱ21★★★★★ 直线与圆锥曲线位置关系及应用(长度、面积、定点、定值)2021课标全国Ⅰ21 2021课标全国Ⅱ20 2020课标全国Ⅰ20 2020课标全国Ⅲ20 2019课标全国Ⅰ19 2019课标全国Ⅱ21 2019课标全国Ⅲ21★★★★★例题(2021高考全国I )已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,且F 与圆22:(4)1M x y ++=上点的距离的最小值为4.(1)求p ;(2)若点P 在M 上,,PA PB 是C 的两条切线,,A B 是切点,求PAB △面积的最大值. 【答案】(1)2p =;(2)5解:(1)抛物线C 的焦点为0,2p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,42pFM =+,(2分)所以,F 与圆22:(4)1M x y ++=上点的距离的最小值为4142p+-=,解得2p =;(4分)(2)抛物线C 的方程为24x y =,即24x y =,对该函数求导得2x y '=,(5分)设点()11,A x y 、()22,B x y 、()00,P x y , 直线PA 的方程为()1112x y y x x -=-,即112x x y y =-,即11220x x y y --=, 同理可知,直线PB 的方程为22220x x y y --=,由于点P 为这两条直线的公共点,则10102020220220x x y y x x y y --=⎧⎨--=⎩,所以,点A 、B 的坐标满足方程00220x x y y --=, 所以,直线AB 的方程为00220x x y y --=,联立0022204x x y y x y --=⎧⎪⎨=⎪⎩,可得200240x x x y -+=, 由韦达定理可得1202x x x +=,1204x x y =,(8分) 所以,()()()222222001212000001414164422x x AB x x x x x y xx y ⎛⎫⎛⎫=++-=+-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,(9分)点P 到直线AB 的距离为200244x y d x -=+(100分)所以,()()()2300222200002041114442224PABx y S AB d xx y x y x -=⋅=+-=-+△, ()()2222000000041441215621x y y y y y y -=-+-=---=-++,由已知可得053y -≤≤-,所以,当05y =-时,PAB △的面积取最大值321202052⨯=(12分)1.(2022届山西省吕梁市高三模拟)已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F 3(3,6为C 上一点,过点1F 且与y 轴不垂直的直线l 与C 交于A ,B 两点. (1)求C 的方程;(2)在平面内是否存在定点Q ,使得QA QB ⋅为定值?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)221128x y +=(2)存在;8,03Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】 (1)设C 的半焦距为()0c c >,由题意得222223361c a a b a b c⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得2221284a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,所以C 的方程为221128x y +=.(2)假设存在定点(),Q s t ,使得QA QB ⋅为定值λ,设()11,A x y ,()22,B x y . 由(1)知()2,0F -,因为l 不垂直于y 轴,故设l 的方程为2x my =-,联立,得2221128x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 并化简,得()22238160m y my +--=.则()226464230m m ∆=++>,且122823m y y m +=+,1221623y y m =-+, ()()1111,2,QA x s y t my s y t =--=---,()()2222,2,QB x s y t my s y t =--=---,所以()()()()121222QA QB my s my s y t y t ⋅=----+--()()()()2221212122m y y m s t y y s t =+-++++++⎡⎤⎣⎦()()()222221618222323m m s t m s t m m λ+++⎡⎤⎣⎦=--+++=++. 所以()()()222222221616828223223m s m tm s t m s t m λλ⎡⎤⎡⎤---+-++++++=+⎣⎦⎣⎦, 所以()()2216822222s s t λ--++++=,80t -=,()22163233s t λ-+++=,所以83s =-,0=t ,449λ=-.所以存在8,03Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭,使得QA QB ⋅为定值449-.2.(2022届河南省顶级名校高三4月联合考)己知抛物线1C 的方程是223y x =,圆2C 的方程是()2211x a y -++=,过抛物线1C 上的点()(),0>P a b b 作圆2C 的切线,两切线分别与抛物线1C 相交于与点P 不重合的()()()112212,,,>A x y B x y y y 两点. (1)求直线P A ,PB 的方程(直线PB 的方程用含b 的等式表示); (2)若PA PB =,求实数2b 的值.【答案】(1)x a =,()242214370b x by b b ---+=(2)227+【解析】 (1)由题意可知,直线PB 的方程是x a =,根据条件可设直线PA 的方程是()y k x a b =-+,即0kx y ka b --+=, ∵直线PA 与圆()2211x a y -++=相切,∴()2111k a ka bk --+=+,∴212b k b-=,∴直线PA 的方程是2221130222b b b x y b b b ----⋅+=,即()242214370b x by b b ---+=.(2)若210b -=,则0k =,直线PA 与抛物线1C 没有两个交点,不合题意, 故210b -≠,∴直线PA 的方程可写成()4222237121b b b x y b b -=+--,将它代入223y x =并化简得()2242314370b y by b b ---+=,∴()()2224Δ(4)121730b b b b =---->①,()12431b y b b +=-,即()12431by b b =--, ∴()21112211114PA b y b by k k=+-=++-()()()()()2222222222221354164143119131b b b b b b b b b b b b ⎡⎤+-⎢⎥=+---⎢⎥---⎣⎦,∵2PB b =,∴()22222135231b b b b b +-=-,解得,22b =,或227b += 经检验,22b =与227b +=①,所以实数2b 的值是227+3.(2022届山西省高三第二次模拟)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>经过点()12,0A ,()24,0A ,(322,3A ,(422,3A -,53,3A 中的3个点.(1)求双曲线C 的方程;(2)已知点M ,N 是双曲线C 上与其顶点不重合的两个动点,过点M ,N 的直线1l ,2l 都经过双曲线C 的右顶点,若直线1l ,2l 的斜率分别为1k ,2k ,且121k k +=,判断直线MN 是否过定点,若过定点,求出该点的坐标;若不过定点,请说明理由【答案】(1)22143x y -=(2)直线MN 过定点,且定点坐标为()2,3【解析】 (1)由于34,A A 关于x 轴对称,所以34,A A 要么都在双曲线C 上,要么都不在双曲线C 上.点12,A A 不可能都在双曲线C 上,因为双曲线C 经过3个点,所以34,A A 都在双曲线C 上.将34,A A 的坐标代入22221x y a b-=得22831a b -=,由34,A A 都在双曲线C 上可知()24,0A 、53,3A 都不在双曲线C 上,所以点()12,0A 在双曲线C 上,故2a =, 结合22831a b -=可得3b = 所以双曲线C 的方程为22143x y -=.(2)设()()1122,,,M x y N x y ,其中12y y ≠,故可设直线MN 的方程为x my n =+,由22143x my nx y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩消去x 并化简得()2223463120m y mny n -++-=,2340m -≠,21212226312,3434mn n y y y y m m -+=-⋅=--. 因为双曲线C 的右顶点为()12,0A ,且121k k +=, 所以121212122222y y y y x x my n my n +=+--+-+-12122212122(2)()(2)()(2)my y n y y m y y m n y y n +-+=+-++-22222222222226246123343413126122(2)3434mn m mn mnm m m m n m m n m n nn m m -----==----+---,所以32n m =-+,代入x my n =+得()32x m y =-+, 当3y =时,2x =, 所以直线MN 过定点()2,3.4.(2022届河北省九师联盟高三4月联考)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左,右焦点分别为()16,0F ,)26,0F .且该双曲线过点(22,2P .(1)求C 的方程;(2)如图.过双曲线左支内一点(),0T t 作两条互相垂直的直线分别与双曲线相交于点A ,B 和点C ,D .当直线AB ,CD 均不平行于坐标轴时,直线AC ,BD 分别与直线x t =相交于P .Q 两点,证明:P ,Q 两点关于x 轴对称. 【答案】(1)22142x y -=(2)证明见解析 【解析】 (1)解:由已知可得22226821a b a b ⎧+⎪⎨-=⎪⎩,解得224,2a b ==, 所以双曲线C 的方程为22142x y -=; (2)证明:由题意,设直线AB 的方程为x my t =+,直线CD 的方程为1x y t m=-+,点 ()()()()11223344,,,,,,,A x y B x y C x y D x y ,由22142x y x my t ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩,得 ()2222240m y mty t -++-=,则()()22222(2)424168320mt m t m t ∆=---=+->,得2224m t +>,所以212122224,22mt t y y y y m m --+==--, 同理可得()2234342242,1212t m mt y y y y m m-+==--,其中,m t 满足2224t m +>, 直线AC 的方程为()133111y y y y x x x x --=--,令x t =,得()131113y yy t x y x x -=-+-, 又11331,x my t x y t m =+=-+,所以()2121331m y y y m y y +=+,即()2132131,m y y P t m y y ⎛⎫+ ⎪ ⎪+⎝⎭, 同理可得()2242241,m y y Q t m y y ⎛⎫+ ⎪ ⎪+⎝⎭, 因为()()()()()()()2222123412341324222213241324111m m y y y y y y y y my y my y m y y m y y my y m y y ⎡⎤++++++⎣⎦+=++++()()()()()222222222221324442212122120m t t m mt mt m m m m m m y y m y y ⎡⎤---+⋅+⋅⎢⎥----⎢⎥⎣⎦==++, 所以,P Q 两点关于x 轴对称.5.(2022届天津市第七中学高三阶段检测)已知曲线C 上动点M 与定点()2,0F 的距离和它到定直线1:22l x =-22,若过()0,1P 的动直线l 与曲线C 相交于,A B 两点.(1)说明曲线C 的形状,并写出其标准方程; (2)是否存在与点P 不同的定点Q ,使得QA PAQB PB=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)曲线C 为椭圆,标准方程为:22142x y +=,(2)存在定点()0,2Q ,使得QA PA QB PB =恒成立. 【解析】 (1) 设(),M x y ()2222222x y x ++=+,整理可得:22142x y +=, ∴曲线C 为椭圆,标准方程为:22142x y +=.(2)①当直线l 与y 轴垂直时,即:1l y =,由椭圆对称性可知:PA PB =,QA QB ∴=,∴点Q 在y 轴上;②当直线l 与x 轴垂直时,即:0l x =,则(2A ,(0,2B -, 若存在定点Q ,则由①知:点Q 在y 轴上,可设()()0,1Q t t ≠,由QA PA QB PB =221212t t --=++1t =(舍)或2t =,()0,2Q ∴; 则若存在定点Q 满足题意,则Q 点坐标必然是()0,2,只需证明当直线l 斜率存在时,对于()0,2Q ,都有QA PAQB PB=成立即可. 设:1l y kx =+,()11,A x y ,()22,B x y ,由221142y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得:()2212420k x kx ++-=,其中23280k ∆=+>恒成立,122122412212k x x k x x k ⎧+=-⎪⎪+∴⎨⎪=-⎪+⎩,121212112x x k x x x x +∴+==,设点B 关于y 轴的对称点为B ',则()22,B x y '-, 11111211QA y kx k k x x x --===-,22222211QB y kx k k x x x '--===-+--, 12112220QA QB k k k k k x x '⎛⎫∴-=-+=-= ⎪⎝⎭,即,,Q A B '三点共线,12QA QA x PAQB QB x PB∴==='; 综上所述:存在定点()0,2Q ,使得QA PAQB PB=恒成立. 6.(2022届浙江省嘉兴市高三4月二模)已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,椭圆1C 上的点31,2A ⎛⎫- ⎪⎝⎭到两焦点1F ,2F 的距离之和为4.(1)求椭圆1C 的标准方程;(2)若抛物线22:2(0)C y px p =>的焦点F 与椭圆1C 的右焦点2F 重合,过点(,0)(0)P m m >作直线1l 交抛物线2C 于点M ,N ,直线MF 交抛物线2C 于点Q ,以Q 为切点作抛物线2C 的切线2l ,且21l //l ,求MNQ △面积S 的最小值.【答案】(1)22143x y +=;(2)16.【解析】 (1)因为椭圆1C 上的点31,2A ⎛⎫- ⎪⎝⎭到两焦点1F ,2F 的距离之和为4,所以有24a =,即2a =,将点31,2A ⎛⎫- ⎪⎝⎭代入椭圆1C 的方程22214x yb+=,得219144b+=,从而23b =, 所以椭圆1C 的标准方程为22143x y +=; (2)由(1)知椭圆的右焦点为(1,0),因为抛物线2C 的焦点与椭圆1C 的右焦点重合,所以12p=,即2p =,从而抛物线2C 的方程为24y x =.设()11,M x y ,()22,N x y ,设直线MN 为:(0)x ty m t =+≠,联立24x ty my x =+⎧⎨=⎩,消去x 得2440y ty m --=,所以121244y y t y y m +=⎧⎨=-⎩①, 直线2114:14y MF x y y -=+与抛物线22:4C y x =联立,消去x 得 2211440y y y y ---=,所以得Q 点的纵坐标为14y -,所以21144,Q y y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,因为21l //l ,所以直线2l 为:21144t x ty y y =++与抛物线22:4C y x =联立,消去x 得2211161640t y ty y y ---=,故2221114240t t t y y y ⎛⎫∆=++=+= ⎪⎝⎭,得12y t =-,代入①式可以得224y t t =+,122244y y t m t t ⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭,即212m t=+,又有()2,2Q t t ,直线MN 为212(0)x ty t t =++≠,得2221||12MN t t t =+++222121Q MN d t t t -⎫=++⎪⎭+所以33222222112222216MNQ S t t t t ⎛⎫⎛⎫=++≥⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝=⎭△, 当且仅当1t =±时取到最小值.7.(2022届山西省吕梁市高三第二次模拟)已知O 为坐标原点,椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>6(6,1)P . (1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,直线OA 的斜率为1k ,直线OB 的斜率为2k ,且1213k k =-,求OA OB ⋅的取值范围.【答案】(1)22193x y +=;(2)[3,0)(0,3]-.【解析】 (1)由题意,226611c a a b ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,又222a b c =+,解得3,3a b ==所以椭圆C 为22193x y +=. (2)设()()1122,,,A x y B x y ,若直线l 的斜率存在,设l 为y kx t =+,联立22193y kx tx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得:()222136390+++-=k x ktx t ,22Δ390k t =+->,则12221226133913kt x x k t x x k -⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,又12k k =121213y y x x =-, 故121213=-y y x x 且120x x ≠,即2390-≠t ,则23≠t ,又1122,y kx t y kx t =+=+,所以()()()222222222121212221212122691133939313-+++++-+==+=+==---+k t t kx t kx t kt x x t y y t k k k k t x x x x x x t k , 整理得222933=+≥t k ,则232≥t 且Δ0>恒成立. 221212121212222122393333133313--⎛⎫⋅=+=-==⋅=⋅=- ⎪+⎝⎭t t OA OB x x y y x x x x x x k t t , 又232≥t ,且23≠t ,故2331[3,0)(0,3)⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭t . 当直线l 的斜率不存在时,2121,x x y y ==-,又12k k =212113-=-y x ,又2211193x y +=,解得2192x =,则222111233⋅=-==OA OB x y x . 综上,OA OB ⋅的取值范围为[3,0)(0,3]-.8.(2022届浙江省温州市高三3月适应性测试)已知椭圆()22122:10x y C a b a b+=>>离心率为662⎝⎭;圆()()2223:4C x m y n -+-=的圆心为M ,M 是椭圆上1C 上的点,过O 作圆2C 两条斜率存在的切线,交椭圆1C 于A ,B .(1)求椭圆1C 方程;(2)记d OA OB =+,求d 的最大值. 【答案】(1)2213x y +=(2)22【解析】 (1)依题意22222226216a b a b c c a ⎧⎪⎪⎝⎭⎝⎭+=⎪⎪⎪=+⎨⎪⎪=⎪⎪⎪⎩,解得3,1,2a b c ==所以椭圆1C 的方程为2213x y +=.(2)设过原点的圆()()2223:4C x m y n -+-=的切线方程为y kx =,即0kx y , 231km n k -=+()222348340m k mnk n -++-=, 其两根12,k k 满足21223434n k k m -=-,设12,OA OB k k k k ==,(),M m n 是椭圆1C 上的点,所以22221,133m m n n +==-. 2221222243341334133434343m m n k k m m m ⎛⎫--- ⎪-⎝⎭====----. 设()()1122,,,A x kx B x kx ,则2211221,1OA k x OB k x +=+,且2222221211221,133x x k x k x +=+=,2212221233,1313x x k k ==++ 所以()()222222112211OA OB k x k x +=+++()222222222222222222121122112211221122333362x x k x k x k x k x k x k x k x k x =+++=-+-++=-+ 2212221233621313k k k k ⎛⎫=-+ ⎪++⎝⎭()()()()222212212212313313621313k k k k k k +++=-⨯++ 2222221212122222221212123318332626262=41339233k k k k k k k k k k k k ++++=-⨯=-⨯=-+++++. 所以由基本不等式得()22222d OA OB OA OB =+≤+=,当且仅当OA OB =时等号成立. 所以d 的最大值为229.(2022届云南省高三第二次统一检测)已知曲线C ()22110x y x -++=,点D 的坐标为()1,0,点P 的坐标为()1,2.(1)设E 是曲线C 上的点,且E 到D 的距离等于4,求E 的坐标;(2)设A ,B 是曲线C 上横坐标不等于1的两个不同的动点,直线P A ,PB 与y 轴分别交于M 、N 两点,线段MN 的垂直平分线经过点P .证明:直线AB 的斜率为定值. 【答案】(1)(3,23或(3,23-(2)证明见解析 【解析】 (1)∵曲线C ()22110x y x -++=,移项平方得()()22211x y x -+=+,化简得24y x =, ∴曲线C 的方程为24y x =.∴()1,0D 为抛物线24y x =的焦点,直线1x =-为抛物线24y x =的准线. 设()00,E x y ,则01ED x =+. ∵4ED =,∴014x +=,解得03x =.∴20412y x ==,解得023y =± ∴E 的坐标为(3,23或(3,23-.(2)∵()1,2P ,曲线C 的方程为24y x =,2241=⨯, ∴点()1,2P 在曲线C 上.∵A 、B 是曲线C 上横坐标不等于1的两个不同的动点,直线P A 、PB 与y 轴分别交于点M 、N ,∴直线P A 、PB 的斜率都存在,且都不为0,分别设为k 、1k ,则10kk ≠,直线P A 的方程为()21y k x -=-,即2y kx k =+-.当0x =时,2y k =-,即()0,2M k -. 同理可得()10,2N k -.∵线段MN 的垂直平分线经过点P , ∴12222k k -+-=,即1k k =-.由224y kx k y x=+-⎧⎨=⎩,得:()2222222440k x k k x k k --++-+=. 设()11,A x y ,则1,1x 是()2222222440k x k k x k k --++-+=的解.由韦达定理得:2112441k k x x k -+=⋅=.∴21244422k k y k k k k-+=⨯+-=-.∴22444,2k k A k k ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭. 同理可得22444,2k k B k k ⎛⎫++- ⎪-⎝⎭. ∴2222442214444ABk k k k k k k k k ---+==-++-+-. ∴直线AB 的斜率为定值.10.(2022届河南省五市高三第二次联合调研)已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的上顶点和两焦点构成的三角形为等腰直角三角形,且面积为2,点M 为椭圆C 的右顶点. (1)求椭圆C 的方程;(2)若经过点(,0)P t 的直线l 与椭圆C 交于,A B 两点,实数t 取何值时以AB 为直径的圆恒过点M ?【答案】(1)22142x y +=,(2)23t = 【解析】 (1)由题意知:2b cbc =⎧⎨=⎩解得:2b c ==2a =,所以椭圆C 的方程为22142x y +=. (2)由(1)知:(2,0)M ,若直线l 的斜率不存在,则直线l 的方程为x t =(22t -<<), 此时222t A t ⎛- ⎝,2,22t B t ⎛-⎝, 由0MA MB ⋅=得2222,2022t t t t ⎛⎛--⋅---= ⎝⎝, 解得23t =或2t =(舍),即23t =. 若直线l 的斜率存在,不妨设直线l :()y k x t =-,11(,)A x y ,22(,)B x y 联立()22142y k x t x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,得()()22222124240k x k ty k t +-+-=.所以,2122412k tx x k +=+,221222412k t x x k -=+.由题意知:0MA MB ⋅=,即1122(2,)(2,)0x y x y -⋅-=, 易得()()()()222212121240kx x k t x x k t +-++++=,()()()()()22222222124244120k k tk t k t k t k +--++++=(),整理得,()223840k t t -+=,因为k 不恒为0故解得23t =或2t =(舍), 综上,23t =时以AB 为直径的圆恒过点M . 11.(2022届江苏省南通市高三二模))已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是F 1,F 2,焦距为2,点P 是椭圆C 上一动点,12PF F △的内切圆的面积的最大值为3π. (1)求椭圆C 的方程;(2)延长12,PF PF 与椭圆C 分别交于点A ,B ,问:1212PF PF F AF B+是否为定值?并说明理由.【答案】(1)22143x y +=,(2)是,理由见解析 【解析】 (1)设12PF F △的内切圆的半径为r ,点P 的坐标为()00,x y . 因为焦距为2,所以122F F =,故1c =. 12PF F △的面积()12012121122S F F y PF PF F F r =⋅=++⋅,故0(1)y a r =+. 对于给定的椭圆,要使 12PF F △的内切圆的面积最大,即r 最大,即0y 最大, 由于12PF F △的内切圆的面积的最大值为3π,故此时3r =, 所以0y b =时,有3(1)b a =+①又221a b -=.②由①②,得224,3a b ==,所以椭圆C 的方程22143x y +=. (2)由题意知:12(1,0),(1,0)F F - ,设()()1122,,,A x y B x y ,直线1PF 的方程为1x my =-,与(1)中所求椭圆22:143x y C +=联立方程组并消去x 得, ()2234690my my +--=,24(1)0m ∆=+> ,所以012934y y m -=+,所以221001103409PF y m y F A y -+==-. 因为点00(,)P x y 在直线1:1PF x my =-上,所以001x m y +=, 又点 00(,)P x y 在椭圆22:143x y C +=上,所以22003412x y +=,所以()20222100000113431452993x PF y x y x y F A ⎛⎫++ ⎪+++⎝⎭===. 同理,可得202523PF x F B -=, 所以1212103PF PF F A F B +=(定值). 12.(2022届浙江省稽阳高三4月联考)如图,点()()00,10A x x >在抛物线22x py =上,抛物线的焦点为F ,且||2AF =,直线y kx k =-交抛物线于B ,C 两点(C 点在第一象限),过点C 作y 轴的垂线分别交直线OA ,OB 于点P ,Q ,记PQO ,ACP △的面积分别为1S ,2S .(1)求0x 的值及抛物线的方程; (2)当0k <时,求12S S 的取值范围.【答案】(1)202,4x x y ==(2)10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】 (1)12,22pAF p =+=∴=, 204,2x y x ∴==.(2)设()()1122,,,C x y B x y ,因为直线OA :12y x = 则()112,P yy ,直线OB 的方程为:22y y x x =,1212,y x Q y y ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭, 联立方程组24y kx kx y=-⎧⎨=⎩消去y 可得:2440x kx k -+=,121244x x k x x k +=⎧∴⎨=⎩1121221,1x x x x x x x ∴+=∴=- ()()12111212111112212112y x y y PQ y y S S x y y PC y ⎛⎫- ⎪⋅⎝⎭∴==--- 2222211111121222221111112424112424x x x x x x x S S x x x x x x ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴==⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫---- ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 21211221214414x S x x S x ∴==--,222111122222111144414444S x x x S x x x x ⎛⎫-+∴==-=-=-+ ⎪----⎝⎭ 又10,01k x <∴<<,-4<x12-4<-3, 221144141,103434x x ∴-<<--<+<--故1210,3S S ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高三11月教学质量检测数学(理)试题一、单选题1.已知集合{|20}A x x =-<,2{|20}B x x x =--<,则AB =( )A .()2-∞,B .()1-∞,C .(21)-,D .(12)-, 【答案】D【解析】先求出集合={|12}B x x -<<,再与集合A 求交, 【详解】本题主要考查集合的运算和一元二次不等式的解法. 因为{|20}={|2}A x x x x =-<<,2{|20}B x x x =--<={|12}x x -<<,所以{|12}B x x A -<<⋂=. 故选:D 【点睛】本题考查解二次不等式,考查集合的交集。

属于基础题. 2.复平面内表示复数1212iz i-+=的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】C【解析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简,再求出z 的坐标得答案. 【详解】因为212i (12i)34i 12i (12i)(12i)55z --===--++-, 所以复数1212i z i -=+所对应的复平面内的点为34,55Z ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,位于第三象限. 故选:C . 【点睛】本题主要考查复数的几何意义,复数的运算,属于基础题. 3.设两个单位向量a b ,的夹角为23π,则34a b +=( )A .1B CD .7【答案】B【解析】由222349+24+16a b a a b b +=⋅,然后用数量积的定义,将a b ,的模长和夹角代入即可求解. 【详解】2222349+24+16=9+24cos16133a b a a b b π+=⋅+=, 即3413a b +=. 故选:B 【点睛】本题考查向量的模长,向量的数量积的运算,属于基础题.4.设有不同的直线a ,b 和不同的平面α,β,给出下列四个命题: ①若//a α,//b α,则//a b ; ②若//a α,//a β,则//αβ; ③若a α⊥,b α⊥,则//a b ; ④若a α⊥,a β⊥,则//αβ. 其中正确的个数是( ) A .1 B .2C .3D .4【答案】B【解析】利用空间中线线、线面、面面间的位置关系判断求解即可. 【详解】对于①,若a ∥α,b ∥α,则直线a 和直线b 可以相交也可以异面,故①错误; 对于②,若a ∥α,a ∥β,则平面a 和平面β可以相交,故②错误; 对于③,若a ⊥α,b ⊥α,则根据线面垂直性质定理,a ∥b ,故③正确; 对于④,若a ⊥α,a ⊥β,则α∥β成立; 故选:B . 【点睛】本题考查命题真假的判断,考查推理判断能力,是基础题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.5.如图是某市10月1日至14日的空气质量指数趋势图,空气质量指数越小表示空气质量越好,空气质量指数小于100表示空气质量优良,下列叙述中不正确的是( )A.这14天中有7天空气质量优良B.这14天中空气质量指数的中位数是103C.从10月11日到10月14日,空气质量越来越好D.连续三天中空气质量指数方差最大的是10月5日至10月7日【答案】B【解析】根据题目给出的折线图的信息对选项进行逐一判断即可得到答案.【详解】这14天中空气质量指数小于100的有7天,所以这14天中有7天空气质量优良,故选项A正确;这14天中空气质量指数的中位数是86121103.52+=,故选项B不正确;从10月11日到10月14日,空气质量指数越来越小,所以空气质量越来越好,故选项C正确;连续三天中空气质量指数离散程度最大的是10月5日至10月7日,所以连续三天中空气质量指数方差最大的是10月5日至10月7日,故选项D正确.故选:B【点睛】本题主要考查统计中对折线图的认识,属于基础题.6.已知甲、乙、丙三人中,一位是河南人,一位是湖南人,一位是海南人,丙比海南人年龄大,甲和湖南人不同岁,湖南人比乙年龄小.由此可以推知:甲、乙、丙三人中()A.甲不是海南人B.湖南人比甲年龄小 C.湖南人比河南人年龄大D.海南人年龄最小【答案】D【解析】通过分析,排除即可.【详解】由于甲和湖南人不同岁,湖南人比乙年龄小,可知湖南人不是甲乙,故丙是湖南人;由于丙比海南人年龄大,湖南人比乙年龄小,可知甲是海南人; 故:乙(河南人)的年龄>丙(湖南人)的年龄>甲(海南人)的年龄; 所以ABC 错,D 对. 故选:D . 【点睛】本题考查简单的逻辑推理,属于基础题.7.已知数列{}n a 对于任意正整数m ,n ,有m n m n a a a +=+,若201a =,则2020a =( ) A .101 B .1C .20D .2020【答案】A【解析】由m n m n a a a +=+,得11n n a a a +-=,所以数列{}n a 是以1a 为首项,1a 为公差的等差数列,从而得到答案. 【详解】由m n m n a a a +=+,令1m = 得11n n a a a +-=, 所以数列{}n a 是以1a 为首项,1a 为公差的等差数列, 从而1n a na =.因为201a =,所以1120a =,2020101a =. 故选:A 【点睛】本题主要考查等差数列的概念,数列的递推关系,属于基础题.8.函数()3sin 3x f x x =+的图像大致是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】本题首先可根据()3sin 3x f x x =+得出3sin 3x fxx ,然后即可判断出函数是奇函数并排除B 项,然后利用导数判断函数的单调性,问题得解。

【详解】因为()3sin 3x f x x =+,33sin sin 33x x fxx x , 所以函数()f x 是奇函数,排除B ,因为函数的解析式为()3sin 3x f x x =+,所以2cos fxx x ,∴2sin f xx x ∴2cos 0f xx ,∴2sin fx x x 在[)0,+∞递增又0sin00f , 所以2sin 0f xx x在[)0,+∞恒成立所以2cos fxx x 在[)0,+∞递增,又200cos010f所以()0f x '>在[)0,+∞恒成立所以()f x 在[)0,+∞为增函数,排除A 、C , 综上所述,故选D 。

【点睛】本题考查如何判断函数的大致图像,可通过函数性质来判断,比如说函数的单调性、奇偶性、值域、特殊值的大小,考查推理能力,是中档题。

9.已知1F ,2F 分别为椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点,P 是C 上一点,满足212PF F F ⊥,Q 是线段1PF 上一点,且12FQ QP =,120F P F Q ⋅=,则C 的离心率为( )A .62B 1C .2-D .6【答案】A【解析】根据条件在12PF F ∆,可得1F P =,则2F P =,由椭圆的定义有122F P F P a +=+=,可建立关于离心率的方程,从而解出离心率.【详解】因为在12PF F ∆中,212PF F F ⊥,12PF QF ⊥,所以2211124FQ F P F F c ==,又1123FQ F P =,所以221243F P c =,从而1F P =,进而2F P =.所以122F P F P a +==,椭圆C 的离心率为2c e a -==. 故选:A 【点睛】本题主要考查椭圆的定义和简单几何性质,考查椭圆的离心率,属于中档题. 10.函数()f x 的定义域为R ,若(1)f x +与(1)f x -都是偶函数,则( ) A .()f x 是偶函数 B .()f x 是奇函数 C .(3)f x +是偶函数D .()(2)f x f x =+【答案】C【解析】首先由偶函数及图象平移的性质求得f (x )的周期,然后利用所求结论直接判断即可. 【详解】f (x +1)与f (x ﹣1)都是偶函数,根据函数图象的平移可知,f (x )的图象关于x =1,x =﹣1对称,可得f (x )=f (2﹣x )=f (﹣4+x ),即有f (x +4)=f (x ), ∴函数的周期T =4,∴f (﹣x +3)=f (﹣x ﹣1)=f (x +3),则f (x +3)为偶函数, 故选:C . 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性的应用与周期性的证明,准确把握定义是解题的关键,属于中档题.11.将6名党员干部分配到4个贫困村驻村扶贫,每个贫困村至少分配1名党员干部,则不同的分配方案共有( ) A .2640种 B .4800种 C .1560种 D .7200种【答案】C【解析】分两类考虑:第一类,其中1个贫困村分配3名党员干部,另外3个贫困村各分配1名党员干部, 第二类,其中2个贫困村各分配2名党员干部,另外2个贫困村各分配1名党员干部. 【详解】将6名党员干部分配到4个贫困村驻村扶贫,每个贫困村至少分配1名党员干部. 分两类考虑:第一类,其中1个贫困村分配3名党员干部,另外3个贫困村各分配1名党员干部,此类分配方案种数为3464480C A =;第二类,其中2个贫困村各分配2名党员干部,另外2个贫困村各分配1名党员干部,此类分配方案种数为221146421422221080C C C C A A A =. 故不同的分配方案共有1560种. 故选:C 【点睛】本题主要考查排列组合,考查分组分配问题,考查部分平均分组问题,属于中档题. 12.已知函数()sin sin2f x x x =⋅,下列结论中错误的是( ) A .()y f x =的图像关于点(,0)2π对称B .()y f x =的图像关于直线x π=对称C .()f xD .()f x 是周期函数【答案】C【解析】根据对称性,周期性最值的概念结合三角函数的运算,逐项判断即可. 【详解】对于A ,因为f (π﹣x )+f (x )=sin (π﹣x )sin (2π﹣2x )+sinxsin 2x =0,所以A 正确; 对于B ,f (2π﹣x )=sin (2π﹣x )sin (4π﹣2x )=sinxsin 2x =f (x ),所以()y f x =的图像关于直线x π=对称,所以B 正确;对于C ,f (x )=sinx •sin 2x =2sin 2xcosx =2(1﹣cos 2x )cosx =2cosx ﹣2cos 3x ,令t =cosx ,则t ∈[﹣1,1],f (x )=g (t )=2t ﹣2t 3,令g ′(t )=2﹣6t 2=0,得,t =,g ⎛= ⎝⎭g =⎝⎭(1)0g -=,(1)0g =,所以()g t 的最大值是,从而()f x ,故C 错误; 对于D ,因为(2)sin(2)sin(24)sin sin2()f x x x x x f x πππ+=+⋅+=⋅=,即f (2π+x )=f (x ),故2π为函数f (x )的一个周期,故D 正确; 故选:C . 【点睛】本题主要考查了三角函数恒等变换的应用,考查了三角函数的周期性及其求法函数的单调性以及函数的对称性,考查命题的真假的判断与应用,考查分析和解决问题的能力,属于中档题.二、填空题13.若一个棱长为2的正方体的八个顶点在同一个球面上,则该球的体积为__________.【答案】 【解析】棱长为2的正方体的八个顶点在同一个球面上,则球的直径等于正方体的对角线长,即2R =,R =则该球的体积343V R π== 14.已知1F ,2F 分别为双曲线:C 22221x y a b-=()00a b >>,的左、右焦点,点P 是以12F F 为直径的圆与C 在第一象限内的交点,若线段1PF 的中点Q 在C 的渐近线上,则C 的两条渐近线方程为__________. 【答案】y =±2x 【解析】求得双曲线的渐近线方程,由圆的性质可得PF 1⊥PF 2,由三角形的中位线定理可得PF 1⊥OQ ,OQ 的方程设为bx +ay =0,运用点到直线的距离公式可得F 1(﹣c ,0)到OQ 的距离,结合双曲线的定义可得b =2a ,进而双曲线的渐近线方程. 【详解】双曲线()2222100x y C a b a b-=:>,>的渐近线方程为y =±b a x ,点P 是以F 1F 2为直径的圆与C 在第一象限内的交点,可得PF 1⊥PF 2, 线段PF 1的中点Q 在C 的渐近线,可得OQ ∥PF 2, 且PF 1⊥OQ ,OQ 的方程设为bx +ay =0, 可得F 1(﹣c ,0)到OQ=b ,即有|PF 1|=2b ,|PF 2|=2|OQ |=2a ,由双曲线的定义可得|PF 1|﹣|PF 2|=2b ﹣2a =2a , 即b =2a ,所以双曲线的渐近线方程为y =±2x . 故答案为:y =±2x . 【点睛】本题考查双曲线的定义、方程和性质,考查直径所对的圆周角为直角,三角形的中位线定理和化简整理能力,属于中档题.15.若直线y kx b =+是曲线2x y e -=的切线,也是曲线1x y e =-的切线,则b =__________.【答案】11ln 222- 【解析】分别设出直线y kx b =+与曲线2x y e -=和曲线1xy e =-的切点,然后求导利用切线的几何意义利用斜率相等可得答案. 【详解】设直线y kx b =+与曲线2x y e-=切于点1211(,)x P x e-,与曲线e 1xy =-切于点222(,1)xP x e -,则有21122221(e 1)x x x x e k ee x x ----===-,从而122x x -=,12k =,212xe =,2ln 2x =-. 所以切线方程21111(ln 2)1ln 22222xy x e x =++-=+-,所以11ln 222b =-.故答案为:11ln 222-.【点睛】本题主要考查导数的几何意义,两曲线的公切线问题,属于中档题.16.设等比数列{}n a 满足32a =,10256a =,则数列2{4}n n a 的前n 项和为__________.【答案】21(23)26n n n +-+-【解析】先求出等比数列{}n a 的通项公式为121222n n n a --=⋅=,然后分析求和. 【详解】依题意,有23191012256a a q a a q ⎧==⎨==⎩,,解得11,22.a q ⎧=⎪⎨⎪=⎩所以数列{}n a 的通项公式为121222n n n a --=⋅=.设数列2{4}n n a 的前n 项和为n T 则2122212222n n T n =⋅+⋅++,(1) 222321212222n n T n +=⋅+⋅++.(2)用(1)-(2),得12211232(21)22n n n T n n --=⋅+⋅++--,(3)2312221232(21)22n n n T n n ++-=⋅+⋅++--.(4)用(3)-(4),得122121*********(221)2(23)26n n n n n T n n n n n +++=⋅+⋅++⋅-+-+=-+-.故答案为:21(23)26n n n +-+-【点睛】本题主要考查等比数列的通项公式和数列求和的方法.考查错位相减法求数列的和.属于中档题.三、解答题17.已知ABC ∆的三个内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,且cos 4a B =,sin 3b A =. (1)求a ;(2)若ABC ∆的面积为9,求ABC ∆的周长. 【答案】(1)5;(2)11.【解析】(1)由cos 4a B =,sin 3b A =,两式相除,再用正弦定理得答案. (2)由(1)可求出3sin 5B =,进一步可求出边c ,然后用余弦定理可计算出边b ,得出答案. 【详解】(1)在ABC ∆中,cos 4a B =,sin 3b A =.由正弦定理得sin sin sin 3tan cos sin cos 4b A B A B a B A B ===.又cos 4a B =,所以cos 0B >,所以cos 45B =.所以5a =.(2)由(1)知,cos 45B =,所以3sin 5B =. 因为ABC ∆的面积1sin 92ABC S ac B ∆==,所以6c =.由余弦定理得2222cos 13b a c ac B =+-=,所以13b =. 所以ABC ∆的周长为1113a b c ++=+. 【点睛】本题主要考查正弦定理、余弦定理以及三角形面积公式,属于中档题.18.《九章算术》中,将底面为直角三角形的直三棱柱称为堑堵.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,1AB =,13AC AA ==,60ABC ∠=︒.(1)证明:三棱柱111ABC A B C -是堑堵; (2)求二面角1A A C B --的余弦值. 【答案】(1)证明见解析;(2)155. 【解析】(1)根据条件由正弦定理可求30ACB ︒∠=,从而可证明90BAC ︒∠=,可得证.(2)建立空间坐标系,用向量法求解二面角的余弦值即可. 【详解】(1)在ABC ∆中,1AB =,3AC =60ABC ︒∠=,由正弦定理得sin sin AC ABABC ACB=∠∠ ,即312sin 23ACB ∠== ,因为在ABC 中,AB AC <则ABC ACB ∠>∠,30ACB ︒∠=,所以90BAC ︒∠=,即BA AC ⊥.又三棱柱111ABC A B C -为直三棱柱. 所以三棱柱111ABC A B C -是堑堵.(2)以点A 为坐标原点,以AB ,AC ,1AA 所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系.则(0,0,0)A ,(1,0,0)B ,(0,3,0)C ,1(0,0,3)A .于是(1,0,0)AB =,1(0,3,3)AC =-,(1,3,0)BC =-. 设平面1A BC 的一个法向量是(,,)n x y z =,则由10,0,n AC n BC ⎧⋅=⎨⋅=⎩得330,30.y z x y ⎧-=⎪⎨-+=⎪⎩ 所以可取(3,1,1)n =.又可取(1,0,0)m AB ==为平面1AA C 的一个法向量, 所以15cos ,||||5n m n m n m ⋅〈〉==. 所以二面角1A A C B --15. 【点睛】本题主要考查二面角的求法,同时考查数学文化.本题还可以由二面角的平面角的定义作出平面角直接求解,属于中档题.19.已知一条曲线C 在y 轴右边,C 上每一点到点(10)F ,的距离减去它到y 轴距离的差都是1.(1)求曲线C 的方程;(2)过点F 且斜率为k 的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =,求直线l 的方程.【答案】(1)24(0)y x x =>;(2)1y x =-+或1y x =-.【解析】(1)1(0)x x -=>化简得答案.(2)有抛物线过交点的弦长公式有12||+2=8x x AB =+,然后设出直线方程与抛物线方程联立求出12x x +代入12||+2=8x x AB =+,可计算出k ,得到直线方程. 【详解】(1)设点(,)P x y 是曲线C 上任意一点,那么点(,)P x y 1(0)x x =>.化简得曲线C 的方程为24(0)y x x =>.(2)由题意得,直线l 的方程为(1)y k x =-, 设11(,)A x y ,22(,)B x y .由2(1),4y k x y x=-⎧⎨=⎩得2222(24)0k x k x k -++=. 因为216160k ∆=+>,故212224k x x k++=, 所以122244||||||(1)(1)x k AB AF BF k x +=+=+++=.由题设知22448k k+=,解得1k =-或1k =. 因此直线l 的方程为1y x =-+或1y x =-. 【点睛】本题主要考查曲线与方程、直线与抛物线的位置关系,属于中档题. 20.已知函数sin2()(n )l 1f x x x =-+,sin )2(g x x x =-. (1)求证:()g x 在区间(0,]4π上无零点;(2)求证:()f x 有且仅有2个零点. 【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】(1)求出()2cos21g x x '=-,再求出函数()g x 的单调区间,从而分析其图像与x 轴无交点即可.(2)显然0x =是函数()f x 的零点,再分析()f x 在0,4π⎛⎤ ⎥⎝⎦上和在3,4π⎛⎫+∞⎪⎝⎭上无零点,在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭上有一个零点,从而得证. 【详解】(1)sin )2(g x x x =-,()2cos21g x x '=-. 当0,6x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g x '>;当,64x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,()0g x '<, 所以()g x 在0,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在,64ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减. 而(0)0g =,04g π⎛⎫>⎪⎝⎭, 所以当0,4x π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()0>g x , 所以()g x 在区间0,4π⎛⎤ ⎥⎝⎦上无零点. (2)()f x 的定义域为(1,)-+∞.①当(1,0)x ∈-时,sin 20x <,ln(1)0x +<,所以()sin 2ln(1)0f x x x =++<,从而()f x 在(1,0)-上无零点. ②当0x =时,()0f x =,从而0x =是()f x 的一个零点. ③当0,4x π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,由(1)知()0>g x ,所以sin2x x >,又ln(1)x x +, 所以()sin 2ln(1)0f x x x =-+>,从而()f x 在0,4π⎛⎤ ⎥⎝⎦上无零点.④当3,44x ππ⎛⎤∈⎥⎝⎦时,()sin 2ln(1)f x x x =-+,1()2cos201f x x x '=-<+,所以()f x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减. 而04f π⎛⎫>⎪⎝⎭,304f π⎛⎫< ⎪⎝⎭,从而()f x 在3,44ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦上有唯一零点.⑤当3,4x π⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,ln(1)1x +>,所以()0f x <,从而()f x 在3,4π⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上无零点.综上,()f x 有且仅有2个零点. 【点睛】本题主要考查利用导数判断函数单调性的方法和函数零点的概念,属于难题.21.一种掷骰子走跳棋的游戏:棋盘上标有第0站、第1站、第2站、…、第100站,共101站,设棋子跳到第n 站的概率为n P ,一枚棋子开始在第0站,棋手每掷一次骰子,棋子向前跳动一次.若掷出奇数点,棋子向前跳一站;若掷出偶数点,棋子向前跳两站,直到棋子跳到第99站(获胜)或第100站(失败)时,游戏结束(骰子是用一种均匀材料做成的立方体形状的游戏玩具,它的六个面分别标有点数1,2,3,4,5,6). (1)求0P ,1P ,2P ,并根据棋子跳到第n 站的情况,试用2n P -和1n P -表示n P ;(2)求证:1{}12100()n n P P n --=⋯,,,为等比数列; (3)求玩该游戏获胜的概率. 【答案】(1)01P =,112P =,234P =,211122n n n P P P --=+;(2)证明见解析;(3)10021132⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【解析】(1) 在第0站是必然事件,所以01P =.棋子跳到第1站,只有一种情形,第一次掷骰子出现奇数点,可求出1P ,棋子跳到第2站,包括两种情形,①第一次掷骰子岀现偶数点,②前两次掷骰子出现奇数点,可求出2P .棋子跳到第(299)n n 站,包括两种情形,①棋子先跳到第2n -站,又掷骰子出现偶数点, ②棋子先跳到第1n -站,又掷骰子出现奇数点,进行求解. (2) 由(1)知,211122n n n P P P --=+,所以112(1)2n n n n P P P P ----=--可证.(3) 该游戏获胜的概率,即求99P ,由(2)用累加法可求解. 【详解】(1)棋子开始在第0站是必然事件,所以01P =.棋子跳到第1站,只有一种情形,第一次掷骰子出现奇数点,其概率为12,所以112P =. 棋子跳到第2站,包括两种情形,①第一次掷骰子岀现偶数点,其概率为12;②前两次掷骰子出现奇数点,其概率为14,所以2113244P =+=.棋子跳到第(299)n n 站,包括两种情形,①棋子先跳到第2n -站,又掷骰子出现偶数点,其概率为212n P -;②棋子先跳到第1n -站,又掷骰子出现奇数点,其概率为112n P -. 故211122n n n P P P --=+.(2)由(1)知,211122n n n P P P --=+,所以112(1)2n n n n P P P P ----=--.又因为1012P P -=-, 所以1{}(1,2,,100)n n P P n --=是首项为12-,公比为12-的等比数列.(3)由(2)知,11111222n nn n P P --⎛⎫⎛⎫-=--=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 所以9999989897100()()()P P P P P P P P =-+-++-+99981111222⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭99111221112⎡⎤⎛⎫⎛⎫---⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦=+⎛⎫-- ⎪⎝⎭10021132⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 所以玩该游戏获胜的概率为10021132⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查随机事件的概率和等比数列的概念、通项公式及前n 项和公式.考查累加法求和,属于难题.22.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2221121t x t t y t ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩-=,+=+(t 为参数),以坐标原点O为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为cos sin 40ρθθ+=.(1)求C 的普通方程和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最大值.【答案】(1)C 的普通方程为221(1)x y x +=≠-.l的直角坐标方程为40x ++=(2)3【解析】(1)把曲线C 的参数方程平方相加可得普通方程,把x =ρcosθ,y =ρsinθ代入ρcosθ+4=0,可得直线l 的直角坐标方程;(2)设出椭圆上动点的坐标(参数形式),再由点到直线的距离公式写出距离,利用三角函数求最值. 【详解】(1)由2221121t x tt y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩(t 为参数),因为221111t t --<+,且22222222()14111t t x y t t ⎛⎫-+=+= ⎪++⎝⎭, 所以C 的普通方程为221(1)x y x +=≠-. 由ρcosθ+4=0,得x +4=0. 即直线l 的直角坐标方程为得x +4=0;(2)由(1)可设C 的参数方程为cos ,sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,παπ-<<). 则P 到直线得x +4=0的距离为:C 上的点到l2cos 432πα⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=.当3πα=时,2cos 43πα⎛⎫-+ ⎪⎝⎭取得最大值6,故C 上的点到l 距离的最大值为3.【点睛】本题考查间单曲线的极坐标方程,考查参数方程化普通方程,考查直线与椭圆位置关系的应用,是中档题.23.已知a ,b 为正数,且满足1a b +=.(1)求证:11(1)(1)9a b ++; (2)求证:1125()()4a b a b ++.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【解析】(1)把a +b =1代入,用柯西不等式证明;(2)根据基本不等式求出ab 的范围,再化简所求结论,根据对勾函数的最值,求出即可. 【详解】已知a ,b 为正数,且满足a +b =1, (1)(11a+)(11b +)=111a b a b ab ++++=122a b ++,(22a b +)(a +b )≥2=8, 故11119a b ⎛⎫⎛⎫++≥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭; (2)∵a +b =1,a >0,b >0,∴根据基本不等式1=a +b 0<ab 14≤, (a 1a +)(b 1b +)222222111a b a b a b a b ab +++++=⋅=≥ab 12ab ++, 令t =ab ∈(0,14],y =t 1t +递减, 所以117444min y =+=,故(a 1a+)(b 1b +)≥2172544+=.【点睛】考查基本不等式、柯西不等式的应用,构造函数法证明不等式,属于中档题.。

相关文档
最新文档