2017年四川省宜宾市高考数学二诊试卷(理科)

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2017年四川省宜宾市高考数学二诊试卷(理科)

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2017年四川省宜宾市高考数学二诊试卷(理科)
一、选择题:
1.(2017·宜宾模拟)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B=(  )
A.{8,10} B.{8,12}
C.{8,14} D.{8,10,14}
【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:集合A={x|x=3n+2,n∈N}={2,5,8,11,14,…},
B={6,8,10,12,14},
则集合A∩B={8,14}.
故选:C.
【分析】用列举法写出集合A,根据交集的定义写出A∩B.
2.(2017·宜宾模拟)已知复数z满足(z﹣1)i=1+i,则z的共轭复数为(  )
A.﹣2﹣i B.﹣2+i C.2﹣i D.2+i
【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:由(z﹣1)i=1+i,得z﹣1= ,
∴z=2﹣i,则 .
故选:D.
【分析】把已知的等式变形,然后利用复数代数形式的乘除运算化简,再由共轭复数的概念得答案.
3.(2017·宜宾模拟)等差数列{an}的前n项和为Sn,且S5=15,a2=5,则公差d等于(  )
A.﹣3 B.﹣2 C.﹣1 D.2
【答案】B
【知识点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:∵等差数列{an}的前n项和为Sn,且S5=15,a2=5,
∴ ,
解得a1=7,d=﹣2,
∴公差d等于﹣2.
故选:B.
【分析】利用等差数列通项公式、前n项和公式列出方程组,能求出公差d.
4.(2017·宜宾模拟)若非零向量 , ,满足| |=| |,( ﹣2 ) =0,则 与 的夹角为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:设 ,则:

∵m≠0;
∴ ;
∴ 的夹角为 .
故选B.
【分析】据题意可设 ,并且m≠0,进行数量积的运算,由 便可求出 的值,进而得出 的夹角.
5.(2017·宜宾模拟)某厂家为了解广告宣传费与销售轿车台数之间的关系,得到如下统计数据表:
广告费用x(万元) 2 3 4 5 6
销售轿车y(台数) 3 4 6 10 12
根据数据表可得回归直线方程 = x+ ,其中 =2.4, = ﹣ ,据此模型预测广告费用为9万元时,销售轿车台数为(  )
A.17 B.18 C.19 D.20
【答案】C
【知识点】线性回归方程
【解析】【解答】解:由题意, =4, =7, =2.4,∴ = ﹣ =7﹣2.4×4=﹣2.6,
∴x=9, = x+ =2.4×9﹣2.6=19,
故选C.
【分析】根据表中数据,求出 , ,利用回归方程过样本中心点( , )求出 的值,再利用回归方程预测广告费用为9万元时的销售额.
6.(2017·宜宾模拟)将函数 图象上所有点的横坐标缩短为原来的 ,纵坐标不变,再向右平移 个单位长度,得到函数y=g(x)的图象,则下列说法正确的是(  )
A.函数g(x)的一条对称轴是
B.函数g(x)的一个对称中心是
C.函数g(x)的一条对称轴是
D.函数g(x)的一个对称中心是
【答案】C
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】解:将函数 图象上所有点的横坐标缩短为原来的 ,
可得y=2sin(2x+ )的图象,
然后纵坐标不变,再向右平移 个单位长度,
得到函数y=g(x)=2sin(2x﹣ + )=2cos2x的图象,
令x= ,求得g(x)=0,
可得( ,0)是g(x)的一个对称中心,故排除A;
令x= ,求得g(x)=﹣1,
可得x= 是g(x)的图象的一条对称轴,故排除B,故C正确;
令x= ,求得g(x)= ,可得x= 不是g(x)的图象的对称中心,故排除D,
故选:C.
【分析】利用诱导公式、函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数、余弦函数的图象的对称性,判断各个选项是否正确,从而得出结论.
7.(2017·宜宾模拟)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是(  )
A.10 B.15 C.18 D.20
【答案】B
【知识点】棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【解答】解:根据已知中的三视图,可得该几何体是一个以俯视图为底面的四棱锥,
其底面面积S= (3+6)×2﹣ ×3×1= ,
高h=6,
故体积V= =15,
故选:B.
【分析】根据已知中的三视图,可得该几何体是一个以俯视图为底面的四棱锥,代入锥体体积公式,可得答案.
8.(2017·宜宾模拟)执行如图的程序框图,若输入的n为6,则输出的p为(  )
A.8 B.13 C.29 D.35
【答案】A
【知识点】程序框图
【解析】【解答】解:模拟程序的运行,可得
n=6,s=0,t=1,k=1,p=1
满足条件k<6,则执行循环体,p=0+1=1,s=1,t=1
k=2,满足条件k<6,则执行循环体,p=1+1=2,s=1,t=2
k=3,满足条件k<6,则执行循环体,p=1+2=3,s=2,t=3
k=4,满足条件k<6,则执行循环体,p=2+3=5,s=3,t=5
k=5,满足条件k<6,则执行循环体,p=3+5=8,s=5,t=8
k=6,不满足条件k<6,退出执行循环体,此时p=8
故选:A.
【分析】根据输入的n是6,然后判定k=1,满足条件k<6,则执行循环体,依此类推,当k=6,不满足条件k<6,则退出执行循环体,求出此时p的值即可.
9.(2017·宜宾模拟)三棱锥A﹣BCD内接于半径为2的球O,BC过球心O,当三棱锥A﹣BCD体积取得最大值时,三棱锥A﹣BCD的表面积为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积
【解析】【解答】解:由题意,BC为直径,△BCD的最大面积为 =4,
三棱锥A﹣BCD体积最大时,AO⊥平面BCD,三棱锥的高为2,
∴三棱锥A﹣BCD的表面积为4×2+2× =8+4 ,
故选D.
【分析】由题意,BC为直径,△BCD的最大面积为 =4,三棱锥A﹣BCD体积最大时,AO⊥平面BCD,三棱锥的高为2,即可求出三棱锥A﹣BCD的表面积.
10.(2017·宜宾模拟)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=﹣f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=2x﹣1,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】奇函数与偶函数的性质
【解析】【解答】解:∵f(x+2)=﹣f(x),
∴f(x+4)=f[(x+2)+2]=﹣f(x+2)=f(x),
∴函数f(x)是周期为4的周期函数,
f(6)=f(2)=f(0)=0,f( )=f( )=﹣f(﹣ )=f( )= ﹣1,f(﹣7)=f(1)=1,
∴ ,
故选B.
【分析】由题意可得函数的周期为4,结合奇偶性和题意可得答案.
11.(2017·宜宾模拟)已知点F1,F2分别是双曲线 的左右两焦点,过点F1的直线l与双曲线的左右两支分别交于P,Q两点,若△PQF2是以∠PQF2为顶角的等腰三角形,其中 ,则双曲线离心率e
的取值范围为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:△PQF2是以∠PQF2为顶角的等腰三角形,
其中设θ= ,
可得∠F1PF2= ,
设|QP|=|QF2|=x,
则由双曲线的定义可得|QF1|﹣|QF2|=2a,即|PF1|=2a,
即有|PF2|=4a,
在△PF1F2中,由余弦定理可得,cos∠F1PF2=
= ﹣ e2=﹣sin ∈(﹣1,﹣ ],
解得 ≤e<3.
故选:A.
【分析】由题意设θ= ,可得∠F1PF2= ,设|QP|=|QF2|=x,则由双曲线的定义可得|PF1|=2a,即有|PF2|=4a,在△PF1F2中,运用余弦定理和诱导公式,以及离心率公式,解不等式即可得到e的范围.
12.(2017·宜宾模拟)已知函数 有且仅有四个不同的点关于直线y=1的对称点在直线kx+y﹣1=0上,则实数k的取值范围为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】分段函数的应用
【解析】【解答】解:直线kx+y﹣1=0关于直线y=1的对称直线为﹣kx+y﹣1=0,
则直线﹣kx+y﹣1=0与y=f(x)的函数图象有4个交点,
当x>0时,f′(x)=1﹣lnx,
∴当0<x<e时,f′(x)>0,当x>e时,f′(x)<0,
∴f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,
作出y=f(x)与直线﹣kx+y﹣1=0的函数图象,如图所示:
设直线y=kx+1与y=2x﹣xlnx相切,切点为(x1,y1),
则 ,解得:x1=1,k=1,
设直线y=kx+1与y=﹣x2﹣ (x<0)相切,切点为(x2,y2),
则 ,解得x2=﹣1,k= .
∵直线y=kx+1与y=f(x)有4个交点,
∴直线y=kx+1与y=f(x)在(﹣∞,0)和(0,+∞)上各有2个交点,
∴ <k<1.
故选A.
【分析】将问题转化为直线y=kx+1与f(x)在(﹣∞,0)和(0,+∞)上各有两个交点,借助函数图象与导数的几何意义求出y=kx+1分别与f(x)的两段图象相切时的斜率即可得出k的范围.
二、二.填空题:
13.(2017·宜宾模拟) 的展开式中常数项是   .(用数字作答)
【答案】-10.5
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】解:∵ 的通项是 = ,
∵要求展开式中常数项,
∴9﹣3r=0,
∴r=3,
∴ =﹣ =﹣10.5,
故答案为:﹣10.5.
【分析】写出二项式的通项 ,进行整理变形为 ,因为要求展开式的常数项,只要使得变量x的指数为零就可以求出r,把r的值代入得到常数项.
14.(2017·宜宾模拟)从1,2,3,4,5,6,7这七个数中,随机抽取3个不同的数,则这3个数的和为偶数的概率是   .
【答案】
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】解:从1,2,3,4,5,6,7这七个数中,随机抽取3个不同的数,
基本事件总数n= =35,
这3个数的和为偶数包含的基本事件个数m= =19,
则这3个数的和为偶数的概率p= .
故答案为: .
【分析】基本事件总数n= =35,这3个数的和为偶数包含的基本事件个数m= =19,由此能求出这3个数的和为偶数的概率.
15.(2017·宜宾模拟)设直线l:3x+4y+4=0,圆C:(x﹣2)2+y2=r2(r>0),若圆C上存在两点P,Q,直线l上存在一点M,使得∠PMQ=90°,则r的取值范围是   .
【答案】[ ,+∞)
【知识点】直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:圆C:(x﹣2)2+y2=r2,圆心为:(2,0),半径为r,
∵在圆C上存在两点P,Q,在直线l上存在一点M,使得∠PMQ=90°,
∴在直线l上存在一点M,使得过M作圆的两条切线,切线夹角大于等于90,
∴只需MC⊥l时,使得过M作圆的两条切线,切线夹角大于等于900即可
∵C到直线l:3x+4y+4=0的距离2,则r .
个答案为:[ ,+∞).
【分析】由切线的对称性和圆的知识将问题转化为MC⊥l时,使得过M作圆的两条切线,切线夹角大于等于900即可.
16.(2017·宜宾模拟)在△ABC中, ,其面积为 ,则tan2A sin2B的最大值是   .
【答案】3﹣2
【知识点】平面向量的数量积运算;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:△ABC中, ,
∴bacos(π﹣C)=﹣bacosC=2 ,
∴abcosC=﹣2 ;
又三角形的面积为 absinC= ,
∴absinC=2 ;
∴sinC=﹣cosC,
∴C= ,
∴A+B= ;
∴tan2A sin2B=tan2A sin2( ﹣A)
=tan2A cos2A
=tan2A (cos2A﹣sin2A)
=tan2A
=tan2A ;
设tan2A=t,则t∈(0,1);
上式化为t =
=
=﹣(t+1)﹣ +3≤﹣2 +3=3﹣2 ,
当且仅当t+1= ,即t= ﹣1时取“=”;
∴所求的最大值是3﹣2 .
【分析】根据数量积运算与三角形的面积公式求出C的值,从而求出A+B的值;利用三角恒等变换化tan2A sin2B为tan2A ,设tan2A=t,t∈(0,1);上式化为t = ,利用基本不等式求出它的最大值.
三、三.解答题:
17.(2017·宜宾模拟)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,a,b,c成等比数列,且a2﹣c2=ac﹣bc.
(Ⅰ)求∠A的大小;
(Ⅱ)若a= ,且sinA+sin(B﹣C)=2sin2C,求△ABC的面积.
【答案】解:(Ⅰ)由a,b,c是一个等比数列,
得:b2=ac,
∵a2﹣c2=ac﹣bc,
∴bc=b2+c2﹣a2
那么:cosA= = = ,
∵0<A<π
∴A=
(Ⅱ)∵sinA+sin(B﹣C)=2sin2C,
∴sin(B+C)+sin(B﹣C)=2sin2C,
得:2sinBcosC=4sinCcosC.
即4sinCcosC﹣2sinBcosC=0,
可得:cosC=0或sinB=2sinC.
∵0<C<π
∴C= 或b=2c.
①当C= ,由题意,A= ,a= ,
由正弦定理得: ,
∴c=2.
故由勾股定理得:b=1.
故得△ABC的面积S= absinC= = .
②当b=2c时,由题意,A= ,a= ,
所以由余弦定理得:那么:cosA= ,
可得:c=1,b=2.
故得△ABC的面积S= bcsinA= =
综上①②得:△ABC的面积S=
【知识点】余弦定理
【解析】【分析】(Ⅰ)由a,b,c成等比数列,可得b2=ac,且a2﹣c2=ac﹣bc,利用余弦定理可得∠A的大小.(Ⅱ)利用三角形内角和定理sinA=sin(B+C),根据和与差的公式和二倍角公式化简,利用正余弦定理求解b,c即可求△ABC的面积.
18.(2017·宜宾模拟)在某单位的职工食堂中,食堂每天以3元/个的价格从面包店购进面包,然后以5元/个的价格出售.如果当天卖不完,剩下的面包以1元/个的价格卖给饲料加工厂.根据以往统计资料,得到食堂每天面包需求量的频率分布直方图如下图所示.食堂某天购进了90个面包,以x(单位:个,60≤x≤110)表示面包的需求量,T(单位:元)表示利润.
(Ⅰ)求T关于x的函数解析式;
(Ⅱ)根据直方图估计利润T不少于100元的概率;
(Ⅲ)在直方图的需求量分组中,以各组的区间中点值代表该组的各个值,并以需求量落入该区间的频率作为需求量取该区间中间值的概率(例如:若需求量x∈[60,70),则取x=65,且x=65的概率等于需求量落入[60,70)的频率),求T的分布列和数学期望.
【答案】解:(Ⅰ)由题意,当60≤X≤90时,利润T=5X+1×(90﹣X)﹣3×90=4X﹣180,
当90<X≤110时,利润T=5×90﹣3×90=180,
即T关于x的函数解析式T= .
(Ⅱ)由题意,设利润T不少于100元为事件A,
由(Ⅰ)知,利润T不少于100元时,即4X﹣180≥100,
∴X≥70,即70≤X≤110,
由直方图可知,当70≤X≤110时,
所求概率为:
P(A)=1﹣P( )=1﹣0.025×(70﹣60)=0.75.
(Ⅲ)由题意,由于4×65﹣180=80,4×75﹣180=120,
4×85﹣180=160,
故利润T的取值可为:80,120,160,180,
且P(T=80)=0.25,P(T=120)=0.15,P(T=160)=0.2,P(T=180)=0.4,…(9分)
故T的分布列为:
T 80 120 160 180
P 0.25 0.15 0.2 0.4
∴利润的数学期望:
E(T)=80×0.25+120×0.15+160×0.20+180×0.40=142
【知识点】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】【分析】(Ⅰ)由题意,当60≤X≤90时,求出利润T,当90<X≤110时,求出利润T,由此能求出T关于x的函数解析式.(Ⅱ)由题意,设利润T不少于100元为事件A,利润T不少于100元时,即70≤X≤110,由此利用对立事件概率计算公式能求出T的分布列和数学期望.(III)由题意,利润T的取值可为:80,120,160,180,分别求出相应的概率,由此能求出利润的数学期望E(T).
19.(2017·宜宾模拟)如甲图所示,在矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E是CD的中点,将△ADE沿AE折起到△D1AE位置,使平面D1AE⊥平面ABCE,得到乙图所示的四棱锥D1﹣ABCE.
(Ⅰ)求证:BE⊥平面D1AE;
(Ⅱ)求二面角A﹣D1E﹣C的余弦值.
【答案】证明:(Ⅰ)如图,取AE中点F,连D1F,
在△AD1E中,∵D1A=D1E=2,∴D1F⊥AE,
又∵平面D1AE⊥平面ABCE,∴D1F⊥平面ABCE,
∵BE 平面ABCE,∴D1F⊥BE.
在△ABE中,可得 ,BE=2 ,AB=4,
∴BE⊥AE,又∵D1F∩AE=F,
∴BE⊥平面D1AE;
(Ⅱ)解:由题意,取AB中点G,以E为坐标原点,分别以EG,EC为x,y轴正方向建立空间直角坐标系E﹣xyz.
如图所示,则E(0,0,0),C(0,2,0)D1(1,﹣1, ),B(2,2,0),
由(Ⅰ)知: 是平面AD1E的法向量,
设平面CED1的法向量为 ,则
,令z=1,则x=﹣ ,y=0,
∴ ,
设二面角A﹣D1E﹣C的平面角为θ,
则|cosθ|=|cos< >|=| |= .
由图可知,二面角A﹣D1E﹣C的平面角为钝角,
∴cos ,
即二面角A﹣D1E﹣C的余弦值为 .
【知识点】直线与平面垂直的判定;二面角的平面角及求法
【解析】【分析】(Ⅰ)取AE中点F,连D1F,求解三角形可得D1F⊥AE,又平面D1AE⊥平面ABCE,利用面面垂直的性质可得D1F⊥平面ABCE,从而得到D1F⊥BE.在△ABE中,可得BE⊥AE,再利用线面垂直的判定可得BE⊥平面D1AE;(Ⅱ)由题意,取AB中点G,以E为坐标原点,分别以EG,EC为x,y轴正方向建立空间直角坐标系E﹣xyz.求出所用点的坐标,得到平面AD1E与平面CED1的法向量.利用两法向量所成角的余弦值可得二面角A﹣D1E﹣C的余弦值.
20.(2017·宜宾模拟)在平面直角坐标系xOy中,过椭圆 右焦点的直线 交椭圆C于M,N两点,P为M,N的中点,且直线OP的斜率为 .
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设另一直线l与椭圆C交于A,B两点,原点O到直线l的距离为 ,求△AOB面积的最大值.
【答案】解:(Ⅰ)由题意,直线 与x轴交点F( ,0),则c= ,
设M(x1,y1)、N(x2,y2),P(xP,yP),2xP=x1+x2,2yP=y1+y2,
直线OP的斜率k= ,
则: ,
整理得: + =0,
则 =﹣ =﹣ ,
由直线MN的斜率k= =﹣ ×3=﹣1,整理得:a2=3b2=3(a2﹣c2),
又c= ,解得:a2=3,b2=1,
∴椭圆C的方程为: ;
(Ⅱ)由题意,①当直线l的斜率不存在时,O到直线l的距离为 ,
将x=± 代入椭圆方程,解得:y=± ,则丨AB丨=2丨y丨= ;
当直线斜率为O时,将y=± ,代入椭圆方程,解得:x=± ,
则丨AB丨=2丨x丨= ;
②当直线l的斜率存在时且不为0时,
设直线l的方程为:y=kx+m(k,m∈R且k≠0),
由题意,原点0到直线l的距离为 ,
故 ,则m2= (k2+1).
设A(x1,y1)、B(x2,y2),
则: ,(1+3k2)x2+6kmx+3(m2﹣1)=,
由题意△>0,x1+x2=﹣ ,x1x2= .
丨AB丨2=(1+k2)[(x1+x2)﹣4x1x2]=(1+k2)[(﹣ )2﹣4× ],
=(1+k2) ,
= ,
= =3+ ,
=3+ ≤3+ =4,
当且仅当9k2= ,即k=± 时等号成立,丨AB丨max=2,
综上所述,当直线l的斜率k=± 时,
即丨AB丨max=2时,△AOB面积的最大值,
最大值为S= ×丨AB丨max× = ,
△AOB面积的最大值 .
【知识点】椭圆的标准方程
【解析】【分析】(Ⅰ)当y=0时,求得焦点F坐标,M,N代入椭圆方程,作差,利用中点坐标公式,化简求得MN的直线方程,即可求得a和b的关系,求得椭圆方程;(Ⅱ)由题意可知:当丨AB丨最大时,△AOB面积的最大值,将直线AB代入椭圆方程,利用韦达定理弦长公式及基本不等式的性质,即可求得丨AB丨的最大值.
21.(2017·宜宾模拟)设函数f(x)=x2+aln(x+1),a∈R.
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)若函数f(x)有两个极值点x1,x2,且x1<x2,求证:f(x2)≥( ﹣1)x2.
【答案】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(﹣1,+∞),
f′(x)=2x+ = ,
令g(x)=2x2+2x+a,则△=4﹣8a,
①当a≥ 时,△≤0,g(x)≥0,从而f′(x)≥0,
故函数f(x)在(﹣1,+∞)上单调递增;
②当a< 时,△>0,g(x)=0的两个根为
x1= ,x2= ,
当a≤0时,x1≤﹣1<x2,此时,当x∈(﹣1, ),函数f(x)单调递减;
当x∈( ,+∞),函数f(x)单调递增.
当0<a< 时,﹣1<x1<x2,此时函数f(x)在区间(﹣1, ),( ,+∞)单调递增;
当x∈( , )函数f(x)单调递减.
综上:当a≥ 时,函数f(x)在(﹣1,+∞)上单调递增;
当0<a< 时,函数f(x)在区间(﹣1, ),( ,+∞)单调递增;
在区间( , ),函数f(x)单调递减;
当a≤0时,x∈(﹣1, )函数f(x)单调递减,
x∈( ,+∞)函数f(x)单调递增…(6分)
(Ⅱ)证明:当函数f(x)有两个极值点时,0<a< ,x2= ∈(﹣ ,0),
且g(x2)=2 +2x2+a=0,即a=﹣2 ﹣2x2,
f(x2)= +(﹣2 ﹣2x2)ln(x2+1),x2∈(﹣ ,0),
=x2﹣2(x2+1)ln(x2+1),x2∈(﹣ ,0),
令h(x)=x﹣2(x+1)ln(x+1),x∈(﹣ ,0),
h′(x)=﹣2ln(x+1)﹣1,令h′(x)>0,x∈(﹣ , ﹣1),函数单调递增;
令h′(x)<0,x∈( ﹣1,0),函数单调递减;
∴h(x)max=h( ﹣1)= ﹣1,∴ ≤ ﹣1,
∵x2∈(﹣ ,0),
∴f(x2)≥( ﹣1)x2.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值
【解析】【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间即可;(Ⅱ)得到a=﹣2 ﹣2x2,根据f(x2)= +(﹣2 ﹣2x2)ln(x2+1),x2∈(﹣ ,0),得到 =x2﹣2(x2+1)ln(x2+1),x2∈(﹣ ,0),令h(x)=x﹣2(x+1)ln(x+1),x∈(﹣ ,0),根据函数的单调性求出h(x)的最大值,从而证明结论.
22.(2017·宜宾模拟)在直角坐标系xOy中,已知点P(0, ),曲线C的参数方程为 (φ为参数).以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρ= .
(Ⅰ)判断点P与直线l的位置关系并说明理由;
(Ⅱ)设直线l与曲线C的两个交点分别为A,B,求 的值.
【答案】解:(Ⅰ)点P在直线l上,理由如下:
直线l:ρ= ,即 = ,亦即 = ,
∴直线l的直角坐标方程为: x+y= ,易知点P在直线l上.
(Ⅱ)由题意,可得直线l的参数方程为 (t为参数),曲线C的普通方程为 .
将直线l的参数方程代入曲线C的普通方程,得5t2+12t﹣4=0,
设两根为t1,t2,
∴t1+t2=﹣ ,t1 t2=﹣ ,
∴|PA|+|PB|=|t1﹣t2|= = ,
∴ = = =
【知识点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程
【解析】【分析】(Ⅰ)点P在直线l上,理由如下:直线l:ρ= ,展开可得 = ,可得直线l的直角坐标方程即可验证.(Ⅱ)由题意,可得直线l的参数方程为 (t为参数),曲线C的普通方程为 .将直线l的参数方程代入曲线C的普通方程,得5t2+12t﹣4=0,可得|PA|+|PB|=|t1﹣t2|= ,即可得出.
23.(2017·宜宾模拟)已知函数f(x)=m﹣|x﹣2|,m∈R,且f(x+2)≥0的解集为[﹣3,3].
(Ⅰ)解不等式:f(x)+f(x+2)>0;
(Ⅱ)若a,b,c均为正实数,且满足a+b+c=m,求证: ≥3.
【答案】解:(Ⅰ)因为f(x+2)=m﹣|x|,f(x+2)≥0等价于|x|≤m,
由|x|≤m有解,得m≥0,且其解集为{x|﹣m≤x≤m}.
又f(x+2)≥0的解集为[﹣3,3],故m=3.
所以f(x)+f(x+2)>0可化为:3﹣|x﹣2|+3﹣|x|>0,∴|x|+|x+2|<6.
①当x≤﹣2时,﹣x﹣x﹣2<6,∴x>﹣4,又x≤﹣2,∴﹣4<x≤﹣2;
②当﹣2<x≤0时,﹣x+x+2<6,∴2<6,成立;
③当x>0时,x+x+2<6,∴x<2,又x>0,∴0<x<2.
综上①、②、③得不等式f(x)+f(x+2)>0的解集为:{x|﹣4<x<2}
(Ⅱ)证明:a,b,c均为正实数,且满足a+b+c=3,
因为( )(a+b+c)≥(b+c+a)2,所以 ≥3
【知识点】不等式的证明
【解析】【分析】(Ⅰ)利用已知条件,转化不等式为绝对值不等式,求m的值,分类讨论,即可解不等式:f(x)+f(x+2)>0;(Ⅱ)直接利用柯西不等式,即可证明结论.
1 / 12017年四川省宜宾市高考数学二诊试卷(理科)
一、选择题:
1.(2017·宜宾模拟)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B=(  )
A.{8,10} B.{8,12}
C.{8,14} D.{8,10,14}
2.(2017·宜宾模拟)已知复数z满足(z﹣1)i=1+i,则z的共轭复数为(  )
A.﹣2﹣i B.﹣2+i C.2﹣i D.2+i
3.(2017·宜宾模拟)等差数列{an}的前n项和为Sn,且S5=15,a2=5,则公差d等于(  )
A.﹣3 B.﹣2 C.﹣1 D.2
4.(2017·宜宾模拟)若非零向量 , ,满足| |=| |,( ﹣2 ) =0,则 与 的夹角为(  )
A. B. C. D.
5.(2017·宜宾模拟)某厂家为了解广告宣传费与销售轿车台数之间的关系,得到如下统计数据表:
广告费用x(万元) 2 3 4 5 6
销售轿车y(台数) 3 4 6 10 12
根据数据表可得回归直线方程 = x+ ,其中 =2.4, = ﹣ ,据此模型预测广告费用为9万元时,销售轿车台数为(  )
A.17 B.18 C.19 D.20
6.(2017·宜宾模拟)将函数 图象上所有点的横坐标缩短为原来的 ,纵坐标不变,再向右平移 个单位长度,得到函数y=g(x)的图象,则下列说法正确的是(  )
A.函数g(x)的一条对称轴是
B.函数g(x)的一个对称中心是
C.函数g(x)的一条对称轴是
D.函数g(x)的一个对称中心是
7.(2017·宜宾模拟)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是(  )
A.10 B.15 C.18 D.20
8.(2017·宜宾模拟)执行如图的程序框图,若输入的n为6,则输出的p为(  )
A.8 B.13 C.29 D.35
9.(2017·宜宾模拟)三棱锥A﹣BCD内接于半径为2的球O,BC过球心O,当三棱锥A﹣BCD体积取得最大值时,三棱锥A﹣BCD的表面积为(  )
A. B. C. D.
10.(2017·宜宾模拟)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=﹣f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=2x﹣1,则(  )
A. B.
C. D.
11.(2017·宜宾模拟)已知点F1,F2分别是双曲线 的左右两焦点,过点F1的直线l与双曲线的左右两支分别交于P,Q两点,若△PQF2是以∠PQF2为顶角的等腰三角形,其中 ,则双曲线离心率e
的取值范围为(  )
A. B. C. D.
12.(2017·宜宾模拟)已知函数 有且仅有四个不同的点关于直线y=1的对称点在直线kx+y﹣1=0上,则实数k的取值范围为(  )
A. B. C. D.
二、二.填空题:
13.(2017·宜宾模拟) 的展开式中常数项是   .(用数字作答)
14.(2017·宜宾模拟)从1,2,3,4,5,6,7这七个数中,随机抽取3个不同的数,则这3个数的和为偶数的概率是   .
15.(2017·宜宾模拟)设直线l:3x+4y+4=0,圆C:(x﹣2)2+y2=r2(r>0),若圆C上存在两点P,Q,直线l上存在一点M,使得∠PMQ=90°,则r的取值范围是   .
16.(2017·宜宾模拟)在△ABC中, ,其面积为 ,则tan2A sin2B的最大值是   .
三、三.解答题:
17.(2017·宜宾模拟)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,a,b,c成等比数列,且a2﹣c2=ac﹣bc.
(Ⅰ)求∠A的大小;
(Ⅱ)若a= ,且sinA+sin(B﹣C)=2sin2C,求△ABC的面积.
18.(2017·宜宾模拟)在某单位的职工食堂中,食堂每天以3元/个的价格从面包店购进面包,然后以5元/个的价格出售.如果当天卖不完,剩下的面包以1元/个的价格卖给饲料加工厂.根据以往统计资料,得到食堂每天面包需求量的频率分布直方图如下图所示.食堂某天购进了90个面包,以x(单位:个,60≤x≤110)表示面包的需求量,T(单位:元)表示利润.
(Ⅰ)求T关于x的函数解析式;
(Ⅱ)根据直方图估计利润T不少于100元的概率;
(Ⅲ)在直方图的需求量分组中,以各组的区间中点值代表该组的各个值,并以需求量落入该区间的频率作为需求量取该区间中间值的概率(例如:若需求量x∈[60,70),则取x=65,且x=65的概率等于需求量落入[60,70)的频率),求T的分布列和数学期望.
19.(2017·宜宾模拟)如甲图所示,在矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E是CD的中点,将△ADE沿AE折起到△D1AE位置,使平面D1AE⊥平面ABCE,得到乙图所示的四棱锥D1﹣ABCE.
(Ⅰ)求证:BE⊥平面D1AE;
(Ⅱ)求二面角A﹣D1E﹣C的余弦值.
20.(2017·宜宾模拟)在平面直角坐标系xOy中,过椭圆 右焦点的直线 交椭圆C于M,N两点,P为M,N的中点,且直线OP的斜率为 .
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设另一直线l与椭圆C交于A,B两点,原点O到直线l的距离为 ,求△AOB面积的最大值.
21.(2017·宜宾模拟)设函数f(x)=x2+aln(x+1),a∈R.
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)若函数f(x)有两个极值点x1,x2,且x1<x2,求证:f(x2)≥( ﹣1)x2.
22.(2017·宜宾模拟)在直角坐标系xOy中,已知点P(0, ),曲线C的参数方程为 (φ为参数).以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρ= .
(Ⅰ)判断点P与直线l的位置关系并说明理由;
(Ⅱ)设直线l与曲线C的两个交点分别为A,B,求 的值.
23.(2017·宜宾模拟)已知函数f(x)=m﹣|x﹣2|,m∈R,且f(x+2)≥0的解集为[﹣3,3].
(Ⅰ)解不等式:f(x)+f(x+2)>0;
(Ⅱ)若a,b,c均为正实数,且满足a+b+c=m,求证: ≥3.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:集合A={x|x=3n+2,n∈N}={2,5,8,11,14,…},
B={6,8,10,12,14},
则集合A∩B={8,14}.
故选:C.
【分析】用列举法写出集合A,根据交集的定义写出A∩B.
2.【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:由(z﹣1)i=1+i,得z﹣1= ,
∴z=2﹣i,则 .
故选:D.
【分析】把已知的等式变形,然后利用复数代数形式的乘除运算化简,再由共轭复数的概念得答案.
3.【答案】B
【知识点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:∵等差数列{an}的前n项和为Sn,且S5=15,a2=5,
∴ ,
解得a1=7,d=﹣2,
∴公差d等于﹣2.
故选:B.
【分析】利用等差数列通项公式、前n项和公式列出方程组,能求出公差d.
4.【答案】B
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:设 ,则:

∵m≠0;
∴ ;
∴ 的夹角为 .
故选B.
【分析】据题意可设 ,并且m≠0,进行数量积的运算,由 便可求出 的值,进而得出 的夹角.
5.【答案】C
【知识点】线性回归方程
【解析】【解答】解:由题意, =4, =7, =2.4,∴ = ﹣ =7﹣2.4×4=﹣2.6,
∴x=9, = x+ =2.4×9﹣2.6=19,
故选C.
【分析】根据表中数据,求出 , ,利用回归方程过样本中心点( , )求出 的值,再利用回归方程预测广告费用为9万元时的销售额.
6.【答案】C
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】解:将函数 图象上所有点的横坐标缩短为原来的 ,
可得y=2sin(2x+ )的图象,
然后纵坐标不变,再向右平移 个单位长度,
得到函数y=g(x)=2sin(2x﹣ + )=2cos2x的图象,
令x= ,求得g(x)=0,
可得( ,0)是g(x)的一个对称中心,故排除A;
令x= ,求得g(x)=﹣1,
可得x= 是g(x)的图象的一条对称轴,故排除B,故C正确;
令x= ,求得g(x)= ,可得x= 不是g(x)的图象的对称中心,故排除D,
故选:C.
【分析】利用诱导公式、函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数、余弦函数的图象的对称性,判断各个选项是否正确,从而得出结论.
7.【答案】B
【知识点】棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【解答】解:根据已知中的三视图,可得该几何体是一个以俯视图为底面的四棱锥,
其底面面积S= (3+6)×2﹣ ×3×1= ,
高h=6,
故体积V= =15,
故选:B.
【分析】根据已知中的三视图,可得该几何体是一个以俯视图为底面的四棱锥,代入锥体体积公式,可得答案.
8.【答案】A
【知识点】程序框图
【解析】【解答】解:模拟程序的运行,可得
n=6,s=0,t=1,k=1,p=1
满足条件k<6,则执行循环体,p=0+1=1,s=1,t=1
k=2,满足条件k<6,则执行循环体,p=1+1=2,s=1,t=2
k=3,满足条件k<6,则执行循环体,p=1+2=3,s=2,t=3
k=4,满足条件k<6,则执行循环体,p=2+3=5,s=3,t=5
k=5,满足条件k<6,则执行循环体,p=3+5=8,s=5,t=8
k=6,不满足条件k<6,退出执行循环体,此时p=8
故选:A.
【分析】根据输入的n是6,然后判定k=1,满足条件k<6,则执行循环体,依此类推,当k=6,不满足条件k<6,则退出执行循环体,求出此时p的值即可.
9.【答案】D
【知识点】棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积
【解析】【解答】解:由题意,BC为直径,△BCD的最大面积为 =4,
三棱锥A﹣BCD体积最大时,AO⊥平面BCD,三棱锥的高为2,
∴三棱锥A﹣BCD的表面积为4×2+2× =8+4 ,
故选D.
【分析】由题意,BC为直径,△BCD的最大面积为 =4,三棱锥A﹣BCD体积最大时,AO⊥平面BCD,三棱锥的高为2,即可求出三棱锥A﹣BCD的表面积.
10.【答案】B
【知识点】奇函数与偶函数的性质
【解析】【解答】解:∵f(x+2)=﹣f(x),
∴f(x+4)=f[(x+2)+2]=﹣f(x+2)=f(x),
∴函数f(x)是周期为4的周期函数,
f(6)=f(2)=f(0)=0,f( )=f( )=﹣f(﹣ )=f( )= ﹣1,f(﹣7)=f(1)=1,
∴ ,
故选B.
【分析】由题意可得函数的周期为4,结合奇偶性和题意可得答案.
11.【答案】A
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:△PQF2是以∠PQF2为顶角的等腰三角形,
其中设θ= ,
可得∠F1PF2= ,
设|QP|=|QF2|=x,
则由双曲线的定义可得|QF1|﹣|QF2|=2a,即|PF1|=2a,
即有|PF2|=4a,
在△PF1F2中,由余弦定理可得,cos∠F1PF2=
= ﹣ e2=﹣sin ∈(﹣1,﹣ ],
解得 ≤e<3.
故选:A.
【分析】由题意设θ= ,可得∠F1PF2= ,设|QP|=|QF2|=x,则由双曲线的定义可得|PF1|=2a,即有|PF2|=4a,在△PF1F2中,运用余弦定理和诱导公式,以及离心率公式,解不等式即可得到e的范围.
12.【答案】A
【知识点】分段函数的应用
【解析】【解答】解:直线kx+y﹣1=0关于直线y=1的对称直线为﹣kx+y﹣1=0,
则直线﹣kx+y﹣1=0与y=f(x)的函数图象有4个交点,
当x>0时,f′(x)=1﹣lnx,
∴当0<x<e时,f′(x)>0,当x>e时,f′(x)<0,
∴f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,
作出y=f(x)与直线﹣kx+y﹣1=0的函数图象,如图所示:
设直线y=kx+1与y=2x﹣xlnx相切,切点为(x1,y1),
则 ,解得:x1=1,k=1,
设直线y=kx+1与y=﹣x2﹣ (x<0)相切,切点为(x2,y2),
则 ,解得x2=﹣1,k= .
∵直线y=kx+1与y=f(x)有4个交点,
∴直线y=kx+1与y=f(x)在(﹣∞,0)和(0,+∞)上各有2个交点,
∴ <k<1.
故选A.
【分析】将问题转化为直线y=kx+1与f(x)在(﹣∞,0)和(0,+∞)上各有两个交点,借助函数图象与导数的几何意义求出y=kx+1分别与f(x)的两段图象相切时的斜率即可得出k的范围.
13.【答案】-10.5
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】解:∵ 的通项是 = ,
∵要求展开式中常数项,
∴9﹣3r=0,
∴r=3,
∴ =﹣ =﹣10.5,
故答案为:﹣10.5.
【分析】写出二项式的通项 ,进行整理变形为 ,因为要求展开式的常数项,只要使得变量x的指数为零就可以求出r,把r的值代入得到常数项.
14.【答案】
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】解:从1,2,3,4,5,6,7这七个数中,随机抽取3个不同的数,
基本事件总数n= =35,
这3个数的和为偶数包含的基本事件个数m= =19,
则这3个数的和为偶数的概率p= .
故答案为: .
【分析】基本事件总数n= =35,这3个数的和为偶数包含的基本事件个数m= =19,由此能求出这3个数的和为偶数的概率.
15.【答案】[ ,+∞)
【知识点】直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:圆C:(x﹣2)2+y2=r2,圆心为:(2,0),半径为r,
∵在圆C上存在两点P,Q,在直线l上存在一点M,使得∠PMQ=90°,
∴在直线l上存在一点M,使得过M作圆的两条切线,切线夹角大于等于90,
∴只需MC⊥l时,使得过M作圆的两条切线,切线夹角大于等于900即可
∵C到直线l:3x+4y+4=0的距离2,则r .
个答案为:[ ,+∞).
【分析】由切线的对称性和圆的知识将问题转化为MC⊥l时,使得过M作圆的两条切线,切线夹角大于等于900即可.
16.【答案】3﹣2
【知识点】平面向量的数量积运算;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:△ABC中, ,
∴bacos(π﹣C)=﹣bacosC=2 ,
∴abcosC=﹣2 ;
又三角形的面积为 absinC= ,
∴absinC=2 ;
∴sinC=﹣cosC,
∴C= ,
∴A+B= ;
∴tan2A sin2B=tan2A sin2( ﹣A)
=tan2A cos2A
=tan2A (cos2A﹣sin2A)
=tan2A
=tan2A ;
设tan2A=t,则t∈(0,1);
上式化为t =
=
=﹣(t+1)﹣ +3≤﹣2 +3=3﹣2 ,
当且仅当t+1= ,即t= ﹣1时取“=”;
∴所求的最大值是3﹣2 .
【分析】根据数量积运算与三角形的面积公式求出C的值,从而求出A+B的值;利用三角恒等变换化tan2A sin2B为tan2A ,设tan2A=t,t∈(0,1);上式化为t = ,利用基本不等式求出它的最大值.
17.【答案】解:(Ⅰ)由a,b,c是一个等比数列,
得:b2=ac,
∵a2﹣c2=ac﹣bc,
∴bc=b2+c2﹣a2
那么:cosA= = = ,
∵0<A<π
∴A=
(Ⅱ)∵sinA+sin(B﹣C)=2sin2C,
∴sin(B+C)+sin(B﹣C)=2sin2C,
得:2sinBcosC=4sinCcosC.
即4sinCcosC﹣2sinBcosC=0,
可得:cosC=0或sinB=2sinC.
∵0<C<π
∴C= 或b=2c.
①当C= ,由题意,A= ,a= ,
由正弦定理得: ,
∴c=2.
故由勾股定理得:b=1.
故得△ABC的面积S= absinC= = .
②当b=2c时,由题意,A= ,a= ,
所以由余弦定理得:那么:cosA= ,
可得:c=1,b=2.
故得△ABC的面积S= bcsinA= =
综上①②得:△ABC的面积S=
【知识点】余弦定理
【解析】【分析】(Ⅰ)由a,b,c成等比数列,可得b2=ac,且a2﹣c2=ac﹣bc,利用余弦定理可得∠A的大小.(Ⅱ)利用三角形内角和定理sinA=sin(B+C),根据和与差的公式和二倍角公式化简,利用正余弦定理求解b,c即可求△ABC的面积.
18.【答案】解:(Ⅰ)由题意,当60≤X≤90时,利润T=5X+1×(90﹣X)﹣3×90=4X﹣180,
当90<X≤110时,利润T=5×90﹣3×90=180,
即T关于x的函数解析式T= .
(Ⅱ)由题意,设利润T不少于100元为事件A,
由(Ⅰ)知,利润T不少于100元时,即4X﹣180≥100,
∴X≥70,即70≤X≤110,
由直方图可知,当70≤X≤110时,
所求概率为:
P(A)=1﹣P( )=1﹣0.025×(70﹣60)=0.75.
(Ⅲ)由题意,由于4×65﹣180=80,4×75﹣180=120,
4×85﹣180=160,
故利润T的取值可为:80,120,160,180,
且P(T=80)=0.25,P(T=120)=0.15,P(T=160)=0.2,P(T=180)=0.4,…(9分)
故T的分布列为:
T 80 120 160 180
P 0.25 0.15 0.2 0.4
∴利润的数学期望:
E(T)=80×0.25+120×0.15+160×0.20+180×0.40=142
【知识点】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】【分析】(Ⅰ)由题意,当60≤X≤90时,求出利润T,当90<X≤110时,求出利润T,由此能求出T关于x的函数解析式.(Ⅱ)由题意,设利润T不少于100元为事件A,利润T不少于100元时,即70≤X≤110,由此利用对立事件概率计算公式能求出T的分布列和数学期望.(III)由题意,利润T的取值可为:80,120,160,180,分别求出相应的概率,由此能求出利润的数学期望E(T).
19.【答案】证明:(Ⅰ)如图,取AE中点F,连D1F,
在△AD1E中,∵D1A=D1E=2,∴D1F⊥AE,
又∵平面D1AE⊥平面ABCE,∴D1F⊥平面ABCE,
∵BE 平面ABCE,∴D1F⊥BE.
在△ABE中,可得 ,BE=2 ,AB=4,
∴BE⊥AE,又∵D1F∩AE=F,
∴BE⊥平面D1AE;
(Ⅱ)解:由题意,取AB中点G,以E为坐标原点,分别以EG,EC为x,y轴正方向建立空间直角坐标系E﹣xyz.
如图所示,则E(0,0,0),C(0,2,0)D1(1,﹣1, ),B(2,2,0),
由(Ⅰ)知: 是平面AD1E的法向量,
设平面CED1的法向量为 ,则
,令z=1,则x=﹣ ,y=0,
∴ ,
设二面角A﹣D1E﹣C的平面角为θ,
则|cosθ|=|cos< >|=| |= .
由图可知,二面角A﹣D1E﹣C的平面角为钝角,
∴cos ,
即二面角A﹣D1E﹣C的余弦值为 .
【知识点】直线与平面垂直的判定;二面角的平面角及求法
【解析】【分析】(Ⅰ)取AE中点F,连D1F,求解三角形可得D1F⊥AE,又平面D1AE⊥平面ABCE,利用面面垂直的性质可得D1F⊥平面ABCE,从而得到D1F⊥BE.在△ABE中,可得BE⊥AE,再利用线面垂直的判定可得BE⊥平面D1AE;(Ⅱ)由题意,取AB中点G,以E为坐标原点,分别以EG,EC为x,y轴正方向建立空间直角坐标系E﹣xyz.求出所用点的坐标,得到平面AD1E与平面CED1的法向量.利用两法向量所成角的余弦值可得二面角A﹣D1E﹣C的余弦值.
20.【答案】解:(Ⅰ)由题意,直线 与x轴交点F( ,0),则c= ,
设M(x1,y1)、N(x2,y2),P(xP,yP),2xP=x1+x2,2yP=y1+y2,
直线OP的斜率k= ,
则: ,
整理得: + =0,
则 =﹣ =﹣ ,
由直线MN的斜率k= =﹣ ×3=﹣1,整理得:a2=3b2=3(a2﹣c2),
又c= ,解得:a2=3,b2=1,
∴椭圆C的方程为: ;
(Ⅱ)由题意,①当直线l的斜率不存在时,O到直线l的距离为 ,
将x=± 代入椭圆方程,解得:y=± ,则丨AB丨=2丨y丨= ;
当直线斜率为O时,将y=± ,代入椭圆方程,解得:x=± ,
则丨AB丨=2丨x丨= ;
②当直线l的斜率存在时且不为0时,
设直线l的方程为:y=kx+m(k,m∈R且k≠0),
由题意,原点0到直线l的距离为 ,
故 ,则m2= (k2+1).
设A(x1,y1)、B(x2,y2),
则: ,(1+3k2)x2+6kmx+3(m2﹣1)=,
由题意△>0,x1+x2=﹣ ,x1x2= .
丨AB丨2=(1+k2)[(x1+x2)﹣4x1x2]=(1+k2)[(﹣ )2﹣4× ],
=(1+k2) ,
= ,
= =3+ ,
=3+ ≤3+ =4,
当且仅当9k2= ,即k=± 时等号成立,丨AB丨max=2,
综上所述,当直线l的斜率k=± 时,
即丨AB丨max=2时,△AOB面积的最大值,
最大值为S= ×丨AB丨max× = ,
△AOB面积的最大值 .
【知识点】椭圆的标准方程
【解析】【分析】(Ⅰ)当y=0时,求得焦点F坐标,M,N代入椭圆方程,作差,利用中点坐标公式,化简求得MN的直线方程,即可求得a和b的关系,求得椭圆方程;(Ⅱ)由题意可知:当丨AB丨最大时,△AOB面积的最大值,将直线AB代入椭圆方程,利用韦达定理弦长公式及基本不等式的性质,即可求得丨AB丨的最大值.
21.【答案】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(﹣1,+∞),
f′(x)=2x+ = ,
令g(x)=2x2+2x+a,则△=4﹣8a,
①当a≥ 时,△≤0,g(x)≥0,从而f′(x)≥0,
故函数f(x)在(﹣1,+∞)上单调递增;
②当a< 时,△>0,g(x)=0的两个根为
x1= ,x2= ,
当a≤0时,x1≤﹣1<x2,此时,当x∈(﹣1, ),函数f(x)单调递减;
当x∈( ,+∞),函数f(x)单调递增.
当0<a< 时,﹣1<x1<x2,此时函数f(x)在区间(﹣1, ),( ,+∞)单调递增;
当x∈( , )函数f(x)单调递减.
综上:当a≥ 时,函数f(x)在(﹣1,+∞)上单调递增;
当0<a< 时,函数f(x)在区间(﹣1, ),( ,+∞)单调递增;
在区间( , ),函数f(x)单调递减;
当a≤0时,x∈(﹣1, )函数f(x)单调递减,
x∈( ,+∞)函数f(x)单调递增…(6分)
(Ⅱ)证明:当函数f(x)有两个极值点时,0<a< ,x2= ∈(﹣ ,0),
且g(x2)=2 +2x2+a=0,即a=﹣2 ﹣2x2,
f(x2)= +(﹣2 ﹣2x2)ln(x2+1),x2∈(﹣ ,0),
=x2﹣2(x2+1)ln(x2+1),x2∈(﹣ ,0),
令h(x)=x﹣2(x+1)ln(x+1),x∈(﹣ ,0),
h′(x)=﹣2ln(x+1)﹣1,令h′(x)>0,x∈(﹣ , ﹣1),函数单调递增;
令h′(x)<0,x∈( ﹣1,0),函数单调递减;
∴h(x)max=h( ﹣1)= ﹣1,∴ ≤ ﹣1,
∵x2∈(﹣ ,0),
∴f(x2)≥( ﹣1)x2.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值
【解析】【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间即可;(Ⅱ)得到a=﹣2 ﹣2x2,根据f(x2)= +(﹣2 ﹣2x2)ln(x2+1),x2∈(﹣ ,0),得到 =x2﹣2(x2+1)ln(x2+1),x2∈(﹣ ,0),令h(x)=x﹣2(x+1)ln(x+1),x∈(﹣ ,0),根据函数的单调性求出h(x)的最大值,从而证明结论.
22.【答案】解:(Ⅰ)点P在直线l上,理由如下:
直线l:ρ= ,即 = ,亦即 = ,
∴直线l的直角坐标方程为: x+y= ,易知点P在直线l上.
(Ⅱ)由题意,可得直线l的参数方程为 (t为参数),曲线C的普通方程为 .
将直线l的参数方程代入曲线C的普通方程,得5t2+12t﹣4=0,
设两根为t1,t2,
∴t1+t2=﹣ ,t1 t2=﹣ ,
∴|PA|+|PB|=|t1﹣t2|= = ,
∴ = = =
【知识点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程
【解析】【分析】(Ⅰ)点P在直线l上,理由如下:直线l:ρ= ,展开可得 = ,可得直线l的直角坐标方程即可验证.(Ⅱ)由题意,可得直线l的参数方程为 (t为参数),曲线C的普通方程为 .将直线l的参数方程代入曲线C的普通方程,得5t2+12t﹣4=0,可得|PA|+|PB|=|t1﹣t2|= ,即可得出.
23.【答案】解:(Ⅰ)因为f(x+2)=m﹣|x|,f(x+2)≥0等价于|x|≤m,
由|x|≤m有解,得m≥0,且其解集为{x|﹣m≤x≤m}.
又f(x+2)≥0的解集为[﹣3,3],故m=3.
所以f(x)+f(x+2)>0可化为:3﹣|x﹣2|+3﹣|x|>0,∴|x|+|x+2|<6.
①当x≤﹣2时,﹣x﹣x﹣2<6,∴x>﹣4,又x≤﹣2,∴﹣4<x≤﹣2;
②当﹣2<x≤0时,﹣x+x+2<6,∴2<6,成立;
③当x>0时,x+x+2<6,∴x<2,又x>0,∴0<x<2.
综上①、②、③得不等式f(x)+f(x+2)>0的解集为:{x|﹣4<x<2}
(Ⅱ)证明:a,b,c均为正实数,且满足a+b+c=3,
因为( )(a+b+c)≥(b+c+a)2,所以 ≥3
【知识点】不等式的证明
【解析】【分析】(Ⅰ)利用已知条件,转化不等式为绝对值不等式,求m的值,分类讨论,即可解不等式:f(x)+f(x+2)>0;(Ⅱ)直接利用柯西不等式,即可证明结论.
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