(统考版)2022年高考数学(文数)模拟试卷18(含详解)
展开第Ⅰ卷
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合A=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(y\b\lc\|(\a\vs4\al\c1(y=lg2x,\f(1,2)≤x≤4)))),B={x|eq \r(x)≤2},,则A∩B=( )
A.[-1,2] B.[0,2] C.[-1,4] D.[0,4]
2.已知复数z=eq \f(4+2i,(1+i)2)(i为虚数单位)在复平面内对应的点在直线x-2y+m=0上,则m的值为( )
A.-3 B.-4 C.-5 D.-6
3.已知角α的顶点在坐标原点,始边与x轴的正半轴重合,M(2,eq \r(2))为其终边上一点,则cs 2α=( )
A.-eq \f(2,3) B.eq \f(2,3) C.-eq \f(1,3) D.eq \f(1,3)
4.已知直角坐标原点O为椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的中心,F1,F2为左、右焦点,在区间(0,2)上任取一个数e,则事件“以e为离心率的椭圆C与圆O:x2+y2=a2-b2没有交点”的概率为( )
A.eq \f(\r(2),4) B.eq \f(4-\r(2),4) C.eq \f(\r(2),2) D.eq \f(2-\r(2),2)
5.为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此进行了5次试验,得到5组数据(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4),(x5,y5).根据收集到的数据可知x1+x2+x3+x4+x5=150,由最小二乘法求得回归直线方程为eq \(y,\s\up6(^))=0.67x+54.9,则y1+y2+y3+y4+y5的值为( )
A.75 B.155.4 C.375 D.466.2
6.将函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,2)))的图象向右平移eq \f(π,4)个单位后得到函数g(x)的图象,则g(x)具有性质( )
A.最大值为1,图象关于直线x=eq \f(π,2)对称
B.在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,4)))上单调递减,为奇函数
C.在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3π,8),\f(π,8)))上单调递增,为偶函数
D.周期为π,图象关于点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,8),0))对称
7.某几何体的三视图如图所示,若该几何体的体积为3π+2,则它的表面积是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3\r(13),2)+3))π+eq \r(22)+2 B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3\r(13),4)+\f(3,2)))π+eq \r(22)+2
C.eq \f(\r(13),2)π+eq \r(22) D.eq \f(\r(13),4)π+eq \r(22)
8.函数f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x)))ln |x|图象的大致形状为( )
9.已知一次函数f(x)=kx+b的图象经过点P(1,2)和Q(-2,-4),令an=f(n)f(n+1),n∈N*,记数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)))的前n项和为Sn,当Sn=eq \f(6,25)时,n的值等于( )
A.24 B.25 C.23 D.26
10.已知不等式组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+y-2\r(2) ≥0,,x≤2\r(2),,y≤2\r(2)))表示平面区域Ω,过区域Ω中的任意一个点P,作圆x2+y2=1的两条切线且切点分别为A,B,当△PAB的面积最小时,cs ∠APB 的值为( )
A.eq \f(7,8) B.eq \f(1,2) C.eq \f(3,4) D.eq \f(\r(3),2)
11.设F1,F2为双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点,点P(x0,2a)为双曲线上一点,若△PF1F2的重心和内心的连线与x轴垂直,则双曲线的离心率为( )
A.eq \f(\r(6),2) B.eq \f(\r(5),2) C.eq \r(6) D.eq \r(5)
12.已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(|lg3x|,0<x<3,,sin \f(π,6)x,3≤x≤15.))若存在实数x1,x2,x3,x4,满足x1<x2<x3<x4,且f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),则eq \f((x3-2)(x4-2),x1x2)的取值范围是( )
A.(10,52) B.(13,40) C.(11,17) D.(15,25)
第Ⅱ卷
二、填空题:本题共4小题,每小题5分.
13.已知两个向量eq \(OA,\s\up6(→)),eq \(OB,\s\up6(→))都是单位向量,其夹角为60°,又eq \(OA,\s\up6(→))·eq \(OC,\s\up6(→))=0,且eq \(OC,\s\up6(→))=teq \(OA,\s\up6(→))+(1-t)eq \(OB,\s\up6(→)),则t=________.
14.如图所示的程序框图中,x∈[-2,2],则能输出x的概率为________.
15.如图所示,互不相同的点A1,A2,…,An,…和B1,B2,…,Bn…分别在角O的两条边上,所有AnBn相互平行,且所有梯形AnBnBn+1An+1的面积均相等,OAn=an,若a1=1,a2=2,则数列{an}的通项公式是________.
16.双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的两条渐近线l1,l2与抛物线y2=-4x的准线l围成区域Ω(包含边界),对于区域Ω内任意一点(x,y),若eq \f(y-x-2,x+3)的最大值小于0,则双曲线C的离心率e的取值范围为________.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分12分)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且满足cs 2C-cs 2A=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)+C))·sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)-C)).
(1)求角A的值;
(2)若a=eq \r(3)且b≥a,求2b-c的取值范围.
18.(本小题满分12分)在某校科普知识竞赛前的模拟测试中,得到甲、乙两名学生的6次模拟测试成绩(百分制)的茎叶图.
(1)若从甲、乙两名学生中选择一人参加该知识竞赛,你会选哪位?请运用统计学的知识说明理由;
(2)若从甲的6次模拟测试成绩中随机选择2个,求选出的成绩中至少有一个超过87分的概率.
19.(本小题满分12分)在平面四边形ACBD(图①)中,△ABC与△ABD均为直角三角形且有公共斜边AB,设AB=2,∠BAD=30°,∠BAC=45°,将△ABC沿AB折起,构成如图②所示的三棱锥C′ABD.
(1)当C′D=eq \r(2)时,求证:平面C′AB⊥平面DAB;
(2)当AC′⊥BD时,求三棱锥C′ABD的高.
20.(本小题满分12分)已知椭圆E:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1的右焦点为F(c,0)且a>b>c>0,设短轴的一个端点为D,原点O到直线DF的距离为eq \f(\r(3),2),过原点和x轴不重合的直线与椭圆E相交于C,G两点,且|eq \(GF,\s\up6(→))|+|eq \(CF,\s\up6(→))|=4.
(1)求椭圆E的方程;
(2)是否存在过点P(2,1)的直线l与椭圆E相交于不同的两点A,B且使得 eq \(OP,\s\up6(→))2=4eq \(PA,\s\up6(→))·eq \(PB,\s\up6(→))成立?若存在,试求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=m(x-1)ex+x2(m∈R).
(1)若m=-1,求函数f(x)的单调区间;
(2)若对任意的x<0,不等式x2+(m+2)x>f′(x)恒成立,求m的取值范围;
(3)当m≤-1时,求函数f(x)在[m,1]上的最小值.
请考生在22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.
22.(本小题满分10分)选修44:坐标系与参数方程
在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=2+tcs α,,y=\r(3)+tsin α))(t是参数),以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=8cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3))).
(1)求曲线C2的直角坐标方程,并指出其表示何种曲线;
(2)若曲线C1和曲线C2交于A,B两点,求|AB|的最大值和最小值.
23.(本小题满分10分)选修45:不等式选讲
设函数f(x)=2|x+a|-|x+b|.
(1)当a=1,b=-1时,求使f(x)≥2eq \r(2)的x的取值范围;
(2)若f(x)≥eq \f(1,32)恒成立,求a-b的取值范围.
参考答案
1.解析:选B.由题意得
A=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(y\b\lc\|(\a\vs4\al\c1(lg2\f(1,2)≤y≤lg24))))={y|-1≤y≤2}=[-1,2],又B={x|eq \r(x)≤2}=[0,4],
所以A∩B=[0,2].故选B.
2.解析:选C.z=eq \f(4+2i,(1+i)2)=eq \f(4+2i,2i)=eq \f((4+2i)i,2i2)=1-2i,复数z在复平面内对应的点的坐标为(1,-2),将其代入x-2y+m=0,得m=-5.故选C.
3.解析:选D.因为M(2,eq \r(2))为角α终边上一点,
所以cs α=eq \f(2,\r(22+(\r(2))2))=eq \f(2,\r(6))=eq \f(\r(6),3),
所以cs 2α=2cs2 α-1
=2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(6),3)))eq \s\up12(2)-1=eq \f(1,3).
故选D.
4.解析:选A.满足题意时,椭圆上的点P(acs θ,bsin θ)到圆心O(0,0)的距离:
d2=(acs θ-0)2+(bsin θ-0)2>r2=a2-b2,
整理可得,eq \f(b2,a2)>eq \f(sin2θ,1+sin2θ),所以e2=1-eq \f(b2,a2)<1-eq \f(sin2θ,1+sin2θ)=eq \f(1,1+sin2θ),
又因为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,1+sin2θ)))eq \s\d7(min)=eq \f(1,2),
据此有e2<eq \f(1,2),0<e<eq \f(\r(2),2),
题中事件的概率p=eq \f(\f(\r(2),2)-0,2-0)=eq \f(\r(2),4).
故本题选择A选项.
5.解析:选C.由x1+x2+x3+x4+x5=150,得x=30,代入回归直线方程eq \(y,\s\up6(^))=0.67x+54.9,得y=75,则y1+y2+y3+y4+y5=375.
6.解析:选B.由题意得,
g(x)=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))-\f(π,2)))=sin(2x-π)=-sin 2x,对于A,最大值为1正确,而geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)))=0,图象不关于直线x=eq \f(π,2)对称,故A错误;对于B,当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,4)))时,2x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),满足单调递减,显然g(x)也是奇函数,故B正确;C显然错误;对于D,周期T=eq \f(2π,2)=π,geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,8)))=-eq \f(\r(2),2),故图象不关于点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,8),0))对称.
7.解析:选A.由三视图可知,该几何体是由四分之三圆锥和一个三棱锥组成的组合体,其中:
V圆锥=eq \f(3,4)×eq \f(1,3)×πa2×3=eq \f(3,4)πa2,V三棱锥=eq \f(1,2)a2×3×eq \f(1,3)=eq \f(1,2)a2,
由题意:eq \f(3,4)πa2+eq \f(1,2)a2=3π+2,所以a=2,据此可知:S底=2×2×π×eq \f(3,4)+eq \f(1,2)×2×2=3π+2,S圆锥侧=eq \f(3,4)π×eq \r(13)×2=eq \f(3\r(13),2)π,S棱锥侧=eq \f(1,2)×2eq \r(2)×eq \r(11)=eq \r(22),
它的表面积是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3\r(13),2)+3))π+eq \r(22)+2.
本题选择A选项.
8.解析:选D.因为f(-x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-x+\f(1,-x)))ln |-x|=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x)))ln |x|=-f(x),
所以f(x)是奇函数,
关于(0,0)对称,排除A,B;
当x=2时,f(2)=eq \f(5,2)ln 2>0,故选D.
9.解析:选A.因为一次函数f(x)=kx+b的图象经过点P(1,2)和Q(-2,-4),
可得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2=k+b,,-4=-2k+b,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(k=2,,b=0,))
所以f(x)=2x,an=f(n)f(n+1)=2n×2(n+1)=4n(n+1),
eq \f(1,an)=eq \f(1,4n(n+1))=eq \f(1,4)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,n)-\f(1,n+1))),
Sn=eq \f(1,4)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(1,2)+\f(1,2)-\f(1,3)+…+\f(1,n)-\f(1,n+1)))
=eq \f(1,4)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(1,n+1)))=eq \f(1,4)×eq \f(n,n+1)=eq \f(6,25),
得n=24.
10.解析:选B.设点P(x,y),|PO|=eq \r(x2+y2),sin ∠APO =eq \f(1,|PO|),
cs ∠APO=eq \f(\r(|PO|2-1),|PO|),
sin ∠APB =eq \f(2\r(|PO|2-1),|PO|2),
故S△APB=eq \f(1,2)|PA|·|PB|sin ∠APB =eq \f(1,2)(eq \r(|PO|2-1))2·eq \f(2\r(|PO|2-1),|PO|2)=(eq \r(|PO|2-1))2·eq \f(\r(|PO|2-1),|PO|2),令t=|PO|2-1,则(eq \r(|PO|2-1))2·eq \f(\r(|PO|2-1),|PO|2)=t·eq \f(\r(t),t+1),令f(t)=eq \f(t\r(t),t+1),则f′(t)=eq \f(\r(t)(t+3),2(t+1)2),又|PO|≥eq \f(|0+0-2\r(2)|,\r(12+12))=2,所以t≥3,f′(t)>0,f(t)在[3,+∞)上单调递增,即|PO|=eq \r(x2+y2)取最小值时,△PAB的面积最小,此时sin ∠APB =eq \f(2\r(|PO|2-1),|PO|2)=eq \f(\r(3),2),cs ∠APB =eq \f(1,2).
11.解析:选A.画出图形如图所示,
设△PF1F2的重心和内心分别为G,I,且圆I与△PF1F2的三边F1F2,PF1,PF2分别切于点M,Q,N,由切线的性质可得|PN|=|PQ|,|F1Q|=|F1M|,|F2N|=|F2M|.
不妨设点P(x0,2a)在第一象限内,
因为G是△PF1F2的重心,O为F1F2的中点,
所以|OG|=eq \f(1,3)|OP|,
所以G点坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x0,3),\f(2a,3))).
由双曲线的定义可得|PF1|-|PF2|=2a
=|F1Q|-|F2N|=|F1M|-|F2M|,
又|F1M|+|F2M|=2c,
所以|F1M|=c+a,|F2M|=c-a,
所以M为双曲线的右顶点.
又I是△PF1F2的内心,所以IM⊥F1F2.
设点I的坐标为(xI,yI),则xI=a.
由题意得GI⊥x轴,
所以eq \f(x0,3)=a,故x0=3a,
所以点P坐标为(3a,2a).
因为点P在双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)上,
所以eq \f(9a2,a2)-eq \f(4a2,b2)=9-eq \f(4a2,b2)=1,
整理得eq \f(b2,a2)=eq \f(1,2),
所以e=eq \f(c,a)=eq \r(1+\f(b2,a2))=eq \r(1+\f(1,2))=eq \f(\r(6),2).
故选A.
12.解析:选B.作出函数f(x)的图象,如图所示,易知,0<x1<x2<3,且x1x2=1,3<x3<6,12<x4<15,且x3,x4所对应的图象上的点关于直线x=9对称,设x3=9-t,x4=9+t,t∈(3,6),
所以eq \f((x3-2)(x4-2),x1x2)
=(7-t)(7+t)=49-t2∈(13,40).
13.解析:依题意eq \(OA,\s\up6(→))·eq \(OC,\s\up6(→))=0,即eq \(OA,\s\up6(→))·[teq \(OA,\s\up6(→))+(1-t)eq \(OB,\s\up6(→))]=0,所以有teq \(OA,\s\up6(→))2+(1-t)eq \(OA,\s\up6(→))·eq \(OB,\s\up6(→))=0,即t+eq \f(1,2)(1-t)=0,解得t=-1.
答案:-1
14.解析:因为-2≤x≤2,所以当-2≤x≤0时,不等式|x|+|x-1|≤2可化为-x-(x-1)≤2,得-eq \f(1,2)≤x≤0;当0
15.解析:如图,由题意可知:eq \f(S0,S0+S)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(an-1,an)))eq \s\up12(2),①
eq \f(S0+2S,S0+S)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(an+1,an)))eq \s\up12(2),②
①②两式相加得2=eq \f(aeq \\al(2,n-1),aeq \\al(2,n))+eq \f(aeq \\al(2,n+1),aeq \\al(2,n)),所以2aeq \\al(2,n)=aeq \\al(2,n-1)+aeq \\al(2,n+1),所以数列{aeq \\al(2,n)}是首项为aeq \\al(2,1)、公差为aeq \\al(2,2)-aeq \\al(2,1)=3的等差数列.故aeq \\al(2,n)=aeq \\al(2,1)+3(n-1)=3n-2,即an=eq \r(3n-2).
答案:an=eq \r(3n-2)
16.解析:抛物线y2=-4x的准线为x=1,双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1的渐近线为y=±eq \f(b,a)x,令x=1,得y=±eq \f(b,a),所以抛物线的准线与双曲线的渐近线的两个交点分别为Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(b,a)))和Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,-\f(b,a))),设t=eq \f(y-x-2,x+3),整理得y=(t+1)x+3t+2,由于直线y=(t+1)x+3t+2过定点(-3,-1),所以当直线y=(t+1)x+3t+2过点Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(b,a)))时,t达到最大,最大值为t=eq \f(\f(b,a)-1-2,1+3)<0,所以eq \f(b,a)<3,eq \f(b2,a2)<9,所以e2=eq \f(c2,a2)=eq \f(a2+b2,a2)<10,所以1
17.解:(1)由已知得2sin2A-2sin2C
=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,4)cs2 C-\f(1,4)sin2 C)),
化简得sin A=eq \f(\r(3),2),
故A=eq \f(π,3)或eq \f(2π,3).
(2)由正弦定理eq \f(b,sin B)=eq \f(c,sin C)=eq \f(a,sin A)=2,
得b=2sin B,c=2sin C,
故2b-c=4sin B-2sin C=4sin B-2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3)-B))=3sin B-eq \r(3)cs B=2eq \r(3)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(B-\f(π,6))).因为b≥a,
所以eq \f(π,3)≤B
18.解:(1)学生甲的平均成绩eq \(x,\s\up6(-))甲=eq \f(68+76+79+86+88+95,6)=82,
学生乙的平均成绩eq \(x,\s\up6(-))乙=eq \f(71+75+82+84+86+94,6)=82,
又seq \\al(2,甲)=eq \f(1,6)×[(68-82)2+(76-82)2+(79-82)2+(86-82)2+(88-82)2+(95-82)2]=77,
seq \\al(2,乙)=eq \f(1,6)×[(71-82)2+(75-82)2+(82-82)2+(84-82)2+(86-82)2+(94-82)2]=eq \f(167,3),则eq \(x,\s\up6(-))甲=eq \(x,\s\up6(-))乙,seq \\al(2,甲)>seq \\al(2,乙),说明甲、乙的平均水平一样,但乙的方差小,即乙发挥更稳定,故可选择学生乙参加知识竞赛.
(2)从甲的6次模拟测试成绩中随机选择2个,共有以下15种情况:(68,76)、(68,79)、(68,86)、(68,88)、(68,95)、(76,79)、(76,86)、(76,88)、(76,95)、(79,86)、(79,88)、(79,95)、(86,88)、(86,95)、(88,95).其中选出的成绩中至少有一个超过87分的有9种情况,故选出的成绩中至少有一个超过87分的概率为P=eq \f(9,15)=eq \f(3,5).
19.解:(1)证明:当C′D=eq \r(2)时,取AB的中点O,
连接C′O,DO,
在Rt△AC′B,Rt△ADB中,AB=2,则C′O=DO=1,
因为C′D=eq \r(2),
所以C′O2+DO2=C′D2,即C′O⊥OD,
又C′O⊥AB,AB∩OD=O,AB,OD⊂平面ABD,
所以C′O⊥平面ABD,
因为C′O⊂平面ABC′,
所以平面C′AB⊥平面DAB.
(2)当AC′⊥BD时,由已知AC′⊥BC′,
所以AC′⊥平面BDC′,
因为C′D⊂平面BDC′,所以AC′⊥C′D,△AC′D为直角三角形,
由勾股定理,C′D=eq \r(AD2-AC′2)=eq \r(3-2)=1,
而△BDC′中,BD=1,BC′=eq \r(2),所以△BDC′为直角三角形,S△BDC′=eq \f(1,2)×1×1=eq \f(1,2).
三棱锥C′ABD的体积V=eq \f(1,3)×S△BDC′×AC′=eq \f(1,3)×eq \f(1,2)×eq \r(2)=eq \f(\r(2),6).
S△ABD=eq \f(1,2)×1×eq \r(3)=eq \f(\r(3),2),设三棱锥C′ABD的高为h,
则由eq \f(1,3)×h×eq \f(\r(3),2)=eq \f(\r(2),6),解得h=eq \f(\r(6),3).
20.解:(1)由椭圆的对称性知|eq \(GF,\s\up6(→))|+|eq \(CF,\s\up6(→))|=2a=4,所以a=2.
又原点O到直线DF的距离为eq \f(\r(3),2),所以eq \f(bc,a)=eq \f(\r(3),2),所以bc=eq \r(3),又a2=b2+c2=4,a>b>c>0,所以b=eq \r(3),c=1.
故椭圆E的方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1.
(2)当直线l与x轴垂直时不满足条件.
故可设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为y=k(x-2)+1,代入椭圆方程得(3+4k2)x2-8k(2k-1)x+16k2-16k-8=0,
所以x1+x2=eq \f(8k(2k-1),3+4k2),x1x2=eq \f(16k2-16k-8,3+4k2),Δ=32(6k+3)>0,
所以k>-eq \f(1,2).因为eq \(OP,\s\up6(→))2=4eq \(PA,\s\up6(→))·eq \(PB,\s\up6(→)),
即4[(x1-2)(x2-2)+(y1-1)(y2-1)]=5,
所以4(x1-2)(x2-2)(1+k2)=5,
即4[x1x2-2(x1+x2)+4](1+k2)=5,
所以4eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(16k2-16k-8,3+4k2)-2×\f(8k(2k-1),3+4k2)+4))(1+k2)=4×eq \f(4+4k2,3+4k2)=5,
解得k=±eq \f(1,2),k=-eq \f(1,2)不符合题意,舍去.
所以存在满足条件的直线l,其方程为y=eq \f(1,2)x.
21.解:(1)当m=-1时,f(x)=(1-x)ex+x2,则f′(x)=x(2-ex),由f′(x)>0得,0
故函数的增区间为(0,ln 2),减区间为(-∞,0),(ln 2,+∞).
(2)依题意,f′(x)=mx(ex+eq \f(2,m))
令h(x)=mex-x-m,则h′(x)=mex-1,
当m≤1时,h′(x)≤ex-1<0,则h(x)在(-∞,0)上单调递减,所以h(x)>h(0)=0,符合题意;
当m>1时,h(x)在(-∞,-ln m)上单调递减,在(-ln m,0)上单调递增,所以h(x)min=h(-ln m)
(3)f′(x)=mxex+2x=mx(ex+eq \f(2,m)),
令f′(x)=0,得x1=0,x2=ln(-eq \f(2,m)),
令g(m)=ln(-eq \f(2,m))-m,则g′(m)=-eq \f(1,m)-1≤0,
g(m)在m=-1时取最小值g(-1)=1+ln 2>0,
所以x2=ln(-eq \f(2,m))>m.
即m≤-1时,x2=ln(-eq \f(2,m))>m.
(ⅰ)当-2
f(x)min=min{f(0),f(1)}=min{-m,1}=1.
(ⅱ)当m=-2时,函数f(x)在区间[m,1]上为减函数,f(x)min=f(1)=1.
(ⅲ)当m<-2时,f(x)min
=min{f(x2),f(1)},
f(x2)=-2[ln(-eq \f(2,m))-1]+[ln(-eq \f(2,m))]2=xeq \\al(2,2)-2x2+2>1,f(1)=1,
此时f(x)min=1.
综上:f(x)min=1.
22.解:(1)对于曲线C2有ρ=8cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3))),即ρ2=4ρcs θ+4eq \r(3)ρsin θ,因此曲线C2的直角坐标方程为x2+y2-4x-4eq \r(3)y=0,其表示一个圆.
(2)联立曲线C1与曲线C2的方程可得t2-2eq \r(3)sin α·t-13=0,|AB|=|t1-t2|
=eq \r((t1+t2)2-4t1t2)
=eq \r((2\r(3)sin α)2-4×(-13))
=eq \r(12sin2α+52),因此|AB|的最小值为2eq \r(13),最大值为8.
23.解:(1)由于y=2x是增函数,所以f(x)≥2eq \r(2)等价于|x+1|-|x-1|≥eq \f(3,2).①
(i)当x≥1时,|x+1|-|x-1|=2,则①式恒成立.
(ii)当-1<x<1时,|x+1|-|x-1|=2x,①式化为2x≥eq \f(3,2),
即eq \f(3,4)≤x<1.
(iii)当x≤-1时,|x+1|-|x-1|=-2,①式无解.
综上,x的取值范围是eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,4),+∞)).
(2)由f(x)≥eq \f(1,32),
得|x+a|-|x+b|≥-5,
而由||x+a|-|x+b||≤|x+a-x-b|=|a-b|,得-|a-b|≤|x+a|-|x+b|≤|a-b|,②
要使②恒成立,只需-|a-b|≥-5,可得a-b的取值范围是[-5,5].
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