海南省高考数学模拟试卷(理科)
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这是一份海南省高考数学模拟试卷(理科),共20页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
海南省高考数学模拟试卷(理科)
一、选择题:本大题共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.设全集U=R,集合A={x|7﹣6x≤0},集合B={x|y=lg(x+2)},则(∁UA)∩B等于( )
A.(﹣2,) B.(,+∞) C.[﹣2,) D.(﹣2,﹣)
2.设复数z1=2﹣i,z2=a+2i(i是虚数单位,a∈R),若x1x2∈R,则a等于( )
A.1 B.﹣1 C.4 D.﹣4
3.命题p:若a<b,则ac2<bc2;命题q:∃x0>0,使得x0﹣1﹣lnx0=0,则下列命题为真命题的是( )
A.p∧q B.p∨(¬q) C.(¬p)∧q D.(¬p)∧(¬q)
4.设Sn为等比数列{an}的 前n项和,a2﹣8a5=0,则的值为( )
A. B. C.2 D.17
5.当双曲线:﹣=1的焦距取得最小值时,其渐近线的斜率为( )
A.±1 B. C. D.
6.已知函数f(x)=sin2(ωx)﹣(ω>0)的最小正周期为,若将其图象沿x轴向右平移a个单位(a>0),所得图象关于原点对称,则实数a的最小值为( )
A. B. C. D.
7.若(x2﹣a)(x+)10的展开式x6的系数为30,则a等于( )
A. B. C.1 D.2
8.一锥体的三视图如图所示,则该棱锥的最长棱的棱长为( )
A. B. C. D.
9.若x,y满足,且当z=y﹣x的最小值为﹣12,则k的值为( )
A. B.﹣ C. D.﹣
10.已知菱形ABCD的边长为6,∠ABD=30°,点E、F分别在边BC、DC上,BC=2BE,CD=λCF.若•=﹣9,则λ的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
11.在平面直角坐标系xOy中,点P为椭圆C: +=1(a>b>0)的下顶点,M,N在椭圆上,若四边形OPMN为平行四边形,α为直线ON的倾斜角,若α∈(,],则椭圆C的离心率的取值范围为( )
A.(0,] B.(0,] C.[,] D.[,]
12.已知曲线f(x)=ke﹣2x在点x=0处的切线与直线x﹣y﹣1=0垂直,若x1,x2是函数g(x)=f(x)﹣|1nx|的两个零点,则( )
A.1<x1x2< B.<x1x2<1 C.2<x1x2<2 D.<x1x2<2
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分
13.已知随机变量X服从正态分布N(3,δ2),若P(1<X≤3)=0.3,则P(X≥5)= .
14.执行如图的程序框图,则输出的i= .
15.半径为2的球O内有一内接正四棱柱(底面是正方形,侧棱垂直底面),当该正四棱柱的侧面积最大时,球的表面积与该四棱柱的侧面积之差是 .
16.设数列(an}的前n项和为Sn,且a1=1,an+an+1=(n=1,2,3,…),则S2n+3= .
三、解答题:解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤
17.在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,已知(a﹣3b)cosC=c(3cosB﹣cosA).
(1)求的值;
(2)若c=a,求角C的大小.
18.汽车租赁公司为了调查A,B两种车型的出租情况,现随机抽取了这两种车型各100辆汽车,分别统计了每辆车某个星期内的出租天数,统计数据如下表:
A型车
出租天数
1
2
3
4
5
6
7
车辆数
5
10
30
35
15
3
2
B型车
出租天数
1
2
3
4
5
6
7
车辆数
14
20
20
16
15
10
5
( I)从出租天数为3天的汽车(仅限A,B两种车型)中随机抽取一辆,估计这辆汽车恰好是A型车的概率;
(Ⅱ)根据这个星期的统计数据,估计该公司一辆A型车,一辆B型车一周内合计出租天数恰好为4天的概率;
(Ⅲ)如果两种车型每辆车每天出租获得的利润相同,该公司需要从A,B两种车型中购买一辆,请你根据所学的统计知识,给出建议应该购买哪一种车型,并说明你的理由.
19.如图,已知平行四边形ABCD中,AB=1,BC=2,∠CBA=,ABEF为直角梯形,BE∥AF,∠BAF=,BE=2,AF=3,平面ABCD⊥平面ABEF.
(1)求证:AC⊥平面ABEF;
(2)求平面ABCD与平面DEF所成锐二面角的余弦值.
20.如图,在平面直角坐标系xoy中,抛物线y2=2px(p>0)的准线l与x轴交于点M,过点M的直线与抛物线交于A,B两点,设A(x1,y1)到准线l的距离d=2λp(λ>0)
(1)若y1=d=3,求抛物线的标准方程;
(2)若+λ=,求证:直线AB的斜率的平方为定值.
21.已知函数f(x)=mlnx﹣x2+2(m∈R).
(Ⅰ)当m=1时,求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若f(x)在x=1时取得极大值,求证:f(x)﹣f′(x)≤4x﹣3;
(Ⅲ)若m≤8,当x≥1时,恒有f(x)﹣f′(x)≤4x﹣3恒成立,求m的取值范围.
请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图,AB是圆O的直径,弦CD⊥AB于点M,点E是CD延长线上一点,AB=10,CD=8,3ED=4OM,EF切圆O于F,BF交CD于点G.
(1)求证:EF=EG;
(2)求线段MG的长.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.已知直线l的参数方程为(t为参数),在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线M的方程为ρ2(1+sin2θ)=1.
(1)求曲线M的直角坐标方程;
(2)若直线l与曲线M只有一个公共点,求倾斜角α的值.
[选修4-5:不等式选讲].
24.设函数f(x)=|x﹣a|.
(1)当a=2时,解不等式f(x)≥7﹣|x﹣1|;
(2)若f(x)≤1的解集为[0,2], +=a(m>0,n>0),求证:m+4n≥2+3.
海南省高考数学模拟试卷(理科)试题解析
一、选择题:本大题共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.设全集U=R,集合A={x|7﹣6x≤0},集合B={x|y=lg(x+2)},则(∁UA)∩B等于( )
A.(﹣2,) B.(,+∞) C.[﹣2,) D.(﹣2,﹣)
【考点】交、并、补集的混合运算.
【分析】先化简集合A、B,求出A在U中的补集∁UA,再计算(∁UA)∩B.
【解答】解:全集U=R,集合A={x|7﹣6x≤0}={x|x≥}=[,+∞),
集合B={x|y=lg(x+2)}={x|x+2>0}={x|x>﹣2}=(﹣2,+∞),
∴∁UA=(﹣∞,),
∴(∁UA)∩B=(﹣2,).
故选:A.
2.设复数z1=2﹣i,z2=a+2i(i是虚数单位,a∈R),若x1x2∈R,则a等于( )
A.1 B.﹣1 C.4 D.﹣4
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】利用复数代数形式的乘法运算化简,再由虚部等于0求得a值.
【解答】解:∵z1=2﹣i,z2=a+2i,
∴z1z2=(2﹣i)(a+2i)=2a+2+(4﹣a)i,
又z1z2∈R,
∴4﹣a=0,即a=4.
故选:C.
3.命题p:若a<b,则ac2<bc2;命题q:∃x0>0,使得x0﹣1﹣lnx0=0,则下列命题为真命题的是( )
A.p∧q B.p∨(¬q) C.(¬p)∧q D.(¬p)∧(¬q)
【考点】复合命题的真假.
【分析】命题p:取c=0时是不成立,因此是假命题;命题q:取x0=1,满足x0﹣1﹣lnx0=0,即可判断出真假.再利用复合命题真假的判定方法即可得出.
【解答】解:命题p:若a<b,则ac2<bc2,c=0时是不成立,因此是假命题;
命题q:取x0=1,满足x0﹣1﹣lnx0=0,因此是真命题.
则下列命题为真命题的是(¬p)∧q,
故选:C.
4.设Sn为等比数列{an}的 前n项和,a2﹣8a5=0,则的值为( )
A. B. C.2 D.17
【考点】等比数列的前n项和.
【分析】利用等比数列的通项公式及其前n项和公式即可得出.
【解答】解:设等比数列{an}的公比为q,
∵a2﹣8a5=0,∴=0,解得q=.
则===.
故选:B.
5.当双曲线:﹣=1的焦距取得最小值时,其渐近线的斜率为( )
A.±1 B. C. D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由题意可得6﹣2m>0,即有m<3,由c2=m2+8+6﹣2m=(m﹣1)2+13,可得m=1取得最小值,由双曲线的渐近线方程,可得渐近线的斜率.
【解答】解:由题意可得6﹣2m>0,即有m<3,
由c2=m2+8+6﹣2m=(m﹣1)2+13,
可得当m=1时,焦距2c取得最小值,
双曲线的方程为﹣=1,
即有渐近线方程为y=±x.
渐近线的斜率为±x.
故选:B.
6.已知函数f(x)=sin2(ωx)﹣(ω>0)的最小正周期为,若将其图象沿x轴向右平移a个单位(a>0),所得图象关于原点对称,则实数a的最小值为( )
A. B. C. D.
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;三角函数中的恒等变换应用.
【分析】由条件利用三角恒等变换化简函数的解析式,利用余弦函数的周期性,求得ω的值,可得函数的解析式,利用函数y=Acos(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数、余弦函数的奇偶性,求得a的最小值.
【解答】解:∵f(x)=sin2(ωx)﹣
=﹣
=﹣cos2ωx,
∴=,解得:ω=2,
∴f(x)=﹣cos4x,
∵将函数f(x)图象沿x轴向右平移a个单位(a>0),得到的新函数为g(x)=﹣cos(4x﹣4a),
∴cos4a=0,
∴4a=kπ+,k∈Z,
当k=0时,a的最小值为.
故选:D.
7.若(x2﹣a)(x+)10的展开式x6的系数为30,则a等于( )
A. B. C.1 D.2
【考点】二项式系数的性质.
【分析】根据题意求出(x+)10展开式中含x4项、x6项的系数,得出(x2﹣a)(x+)10的展开式中x6的系数,再列出方程求出a的值.
【解答】解:(x+)10展开式的通项公式为:
Tr+1=•x10﹣r•=•x10﹣2r;
令10﹣2r=4,解得r=3,所以x4项的系数为;
令10﹣2r=6,解得r=2,所以x6项的系数为;
所以(x2﹣a)(x+)10的展开式中x6的系数为:
﹣a=30,
解得a=2.
故选:D.
8.一锥体的三视图如图所示,则该棱锥的最长棱的棱长为( )
A. B. C. D.
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】几何体是四棱锥,且四棱锥的一个侧面与底面垂直,结合直观图求相关几何量的数据,可得答案.
【解答】解:由三视图知:几何体是四棱锥,且四棱锥的一个侧面与底面垂直,
底面为边长为4的正方形如图:
其中PAD⊥平面ABCD,底面ABCD为正方形,
PE⊥AD,DE=1,AE=3,PE=4,
PE⊥底面ABCD,连接CE,BE,
在直角三角形PBE中,
PB===;
在直角三角形PCE中,
可得PC===;
又PA===5;
PD===.
几何体最长棱的棱长为.
故选:C.
9.若x,y满足,且当z=y﹣x的最小值为﹣12,则k的值为( )
A. B.﹣ C. D.﹣
【考点】简单线性规划.
【分析】作出不等式组对应的平面区域,根据目标是的最小值建立不等式关系进行求解即可.
【解答】解:由z=y﹣x得y=x+z,
要使z=y﹣x的最小值为﹣12,
即y=x﹣12,
则不等式对应的区域在y=x﹣12的上方,
先作出对应的图象,
由得,即C(12,0),
同时C(12,0)也在直线kx﹣y+3=0上,
则12k+3=0,得k=﹣,
故选:D.
10.已知菱形ABCD的边长为6,∠ABD=30°,点E、F分别在边BC、DC上,BC=2BE,CD=λCF.若•=﹣9,则λ的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】以AC所在直线为x轴,BD所在直线为y轴,建立直角坐标系.由题意可得A(﹣3,0),B(0,3),C(3,0),D(0,﹣3),运用向量共线的坐标表示和向量的数量积的坐标表示,解方程即可得到所求值.
【解答】解:以AC所在直线为x轴,BD所在直线为y轴,建立直角坐标系.
由题意菱形ABCD的边长为6,∠ABD=30°,
可得A(﹣3,0),B(0,3),C(3,0),D(0,﹣3),
BC=2BE,可得E(,),
CD=λCF,即有(﹣3,﹣3)=λ(xF﹣3,yF﹣0),
可得F(,﹣),
由•=﹣9,可得
(,)•(,﹣﹣3)=﹣9,
即有•+(﹣﹣3)=﹣9,
解得λ=3.
故选:B.
11.在平面直角坐标系xOy中,点P为椭圆C: +=1(a>b>0)的下顶点,M,N在椭圆上,若四边形OPMN为平行四边形,α为直线ON的倾斜角,若α∈(,],则椭圆C的离心率的取值范围为( )
A.(0,] B.(0,] C.[,] D.[,]
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】由已知设M(x,﹣),N(x,),ø代入椭圆方程,得N(b,),由α为直线ON的倾斜角,得cotα=,由此能求出椭圆C的离心率的取值范围.
【解答】解:∵OP在y轴上,且平行四边形中,MN∥OP,
∴M、N两点的横坐标相等,
纵坐标互为相反数,即M,N两点关于x轴对称,MN=OP=a,
可设M(x,﹣),N(x,),ø
代入椭圆方程得:|x|=b,得N(b,),
α为直线ON的倾斜角,tanα==,cotα=,
α∈(,],∴1≤cotα=≤,
,∴,
∴0<e=≤.
∴椭圆C的离心率的取值范围为(0,].
故选:A.
12.已知曲线f(x)=ke﹣2x在点x=0处的切线与直线x﹣y﹣1=0垂直,若x1,x2是函数g(x)=f(x)﹣|1nx|的两个零点,则( )
A.1<x1x2< B.<x1x2<1 C.2<x1x2<2 D.<x1x2<2
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】求出f(x)的导数,求得在x=0处的切线的斜率,由两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,可得k的值,令g(x)=0,则|lnx|=e﹣2x,作出y=|lnx|和y=e﹣2x的图象,可知恰有两个交点,设零点为x1,x2且|lnx1|>|lnx2|,再结合零点存在定理,可得结论.
【解答】解:f(x)=ke﹣2x在的导数为f′(x)=﹣2ke﹣2x,
在点x=0处的切线斜率为k=﹣2k,
由切线与直线x﹣y﹣1=0垂直,可得﹣2k=﹣1,
解得k=,则f(x)=e﹣2x,
令g(x)=0,则|lnx|=e﹣2x,
作出y=|lnx|和y=e﹣2x的图象,
可知恰有两个交点,
设零点为x1,x2且|lnx1|>|lnx2|,0<x1<1,x2>1,
故有>x2,即x1x2<1.
又g()=﹣<0,
g(1)>0,
∴<x1<1,
∴x1x2>,
即有<x1x2<1.
故选:B.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分
13.已知随机变量X服从正态分布N(3,δ2),若P(1<X≤3)=0.3,则P(X≥5)= 0.2 .
【考点】正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.
【分析】根据随机变量ξ服从正态分布,可知正态曲线的对称轴,利用对称性,即可求得P(X≥5).
【解答】解:∵随机变量ξ服从正态分布N(3,δ2),
∴正态曲线的对称轴是x=3,
∵P(1≤X≤3)=0.3,
∴P(X≥5)=P(X≤1)=0.5﹣0.3=0.2.
故答案为:0.2.
14.执行如图的程序框图,则输出的i= 4 .
【考点】程序框图.
【分析】模拟执行程序,依次写出每次循环得到的S,i的值,当S=时,满足条件S<1,退出循环,输出i的值为4.
【解答】解:模拟执行程序,可得
S=100,i=1
第一次执行循环体后,S=20,i=2
不满足条件S<1,再次执行循环体后,S=4,i=3
不满足条件S<1,再次执行循环体后,S=,i=4
满足条件S<1,退出循环,输出i的值为4.
故答案为:4.
15.半径为2的球O内有一内接正四棱柱(底面是正方形,侧棱垂直底面),当该正四棱柱的侧面积最大时,球的表面积与该四棱柱的侧面积之差是 16π﹣16 .
【考点】球内接多面体.
【分析】设正四棱柱的底面边长为a,高为h,则2a2+h2=16≥2ah,可得正四棱柱的侧面积最大值,即可求出球的表面积与该四棱柱的侧面积之差.
【解答】解:设正四棱柱的底面边长为a,高为h,则2a2+h2=16≥2ah,
∴ah≤4,当且仅当h=a=时取等号,
∴正四棱柱的侧面积S=4ah≤16,
∴该正四棱柱的侧面积最大时,h=2,a=2,
∴球的表面积与该四棱柱的侧面积之差是4π•22﹣16=16π﹣16.
故答案为:16π﹣16.
16.设数列(an}的前n项和为Sn,且a1=1,an+an+1=(n=1,2,3,…),则S2n+3= .
【考点】数列的求和.
【分析】通过分组可知S2n+3表示的是以1为首项、为公比的等比数列的前n+2项和,进而计算可得结论.
【解答】解:依题意,S2n+3=a1+(a2+a3)+(a4+a5)+…+(a2n+2+a2n+3)
=1+++…+
=1+++…+
=
=,
故答案为:.
三、解答题:解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤
17.在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,已知(a﹣3b)cosC=c(3cosB﹣cosA).
(1)求的值;
(2)若c=a,求角C的大小.
【考点】正弦定理;余弦定理.
【分析】(1)利用正弦定理将边化角整理化简条件式子,得出sinA和sinB的关系;
(2)用a表示b,c,使用余弦定理求出cosC.
【解答】解:(1)∵(a﹣3b)cosC=c(3cosB﹣cosA),
∴sinAcosC﹣3sinBcosC=3cosBsinC﹣cosAsinC,
即sinAcosC+cosAsinC=3cosBsinC+3sinBcosC,
∴sin(A+C)=3sin(B+C),即sinB=3sinA,
∴=3.
(2)∵=3,∴b=3a.
∴cosC===.
∴C=.
18.汽车租赁公司为了调查A,B两种车型的出租情况,现随机抽取了这两种车型各100辆汽车,分别统计了每辆车某个星期内的出租天数,统计数据如下表:
A型车
出租天数
1
2
3
4
5
6
7
车辆数
5
10
30
35
15
3
2
B型车
出租天数
1
2
3
4
5
6
7
车辆数
14
20
20
16
15
10
5
( I)从出租天数为3天的汽车(仅限A,B两种车型)中随机抽取一辆,估计这辆汽车恰好是A型车的概率;
(Ⅱ)根据这个星期的统计数据,估计该公司一辆A型车,一辆B型车一周内合计出租天数恰好为4天的概率;
(Ⅲ)如果两种车型每辆车每天出租获得的利润相同,该公司需要从A,B两种车型中购买一辆,请你根据所学的统计知识,给出建议应该购买哪一种车型,并说明你的理由.
【考点】离散型随机变量及其分布列;互斥事件的概率加法公式;等可能事件的概率;离散型随机变量的期望与方差.
【分析】(Ⅰ)利用古典概型的概率计算公式即可得出;
(Ⅱ)该公司一辆A型车,一辆B型车一周内合计出租天数恰好为4天分为以下三种情况:A型车1天B型车3天;A型车B型车都2天;A型车3天B型车1天,利用互斥事件和独立事件的概率计算公式即可得出;
(Ⅱ)从数学期望和方差分析即可得出结论.
【解答】解:( I)∵出租天数为3天的汽车A型车有30辆,B型车20辆.从中随机抽取一辆,这辆汽车是A型车的概率约为=0.6.
( II)设“事件Ai表示一辆A型车在一周内出租天数恰好为i天”,
“事件Bj表示一辆B型车在一周内出租天数恰好为j天”,其中i,j=1,2,…,7.
则该公司一辆A型车,一辆B型车一周内合计出租天数恰好为4天的概率为
P(A1B3+A2B2+A3B1)=P(A1B3)+P(A2B2)+P(A3B1)
=P(A1)P(B3)+P(A2)P(B2)+P(A3)P(B1)
=
=.
该公司一辆A型车,一辆B型车一周内合计出租天数恰好为4天的概率为.
(Ⅲ)设X为A型车出租的天数,则X的分布列为
X
1
2
3
4
5
6
7
P
0.05
0.10
0.30
0.35
0.15
0.03
0.02
设Y为B型车出租的天数,则Y的分布列为
Y
1
2
3
4
5
6
7
P
0.14
0.20
0.20
0.16
0.15
0.10
0.05
E(X)=1×0.05+2×0.10+3×0.30+4×0.35+5×0.15+6×0.03+7×0.02=3.62.
E(Y)=1×0.14+2×0.20+3×0.20+4×0.16+5×0.15+6×0.10+7×0.05=3.48.
一辆A类型的出租车一个星期出租天数的平均值为3.62天,B类车型一个星期出租天数的平均值为3.48天.
从出租天数的数据来看,A型车出租天数的方差大于B型车出租天数的方差,综合分析,选择A类型的出租车更加合理.
19.如图,已知平行四边形ABCD中,AB=1,BC=2,∠CBA=,ABEF为直角梯形,BE∥AF,∠BAF=,BE=2,AF=3,平面ABCD⊥平面ABEF.
(1)求证:AC⊥平面ABEF;
(2)求平面ABCD与平面DEF所成锐二面角的余弦值.
【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的判定.
【分析】(1)根据线面垂直的判定定理即可证明AC⊥平面ABEF;
(2)建立空间坐标系,利用向量法求出平面的法向量,利用向量法进行求解即可.
【解答】证明:(1)∵AB=1,BC=2,∠CBA=,
∴AC2=AB2+BC2﹣2AB•BCcos=1+4﹣2×2×1×=3,
则AC=,满足BC2=AB2+AC2,
即△CAB是直角三角形,
则AC⊥AB,
∵平面ABCD⊥平面ABEF,AC⊂平面ABCD,
∴AC⊥平面ABEF;
(2)建立以A为坐标原点,AB,AF,AC分别为x,y,z轴的空间直角坐标系如图:∵BE=2,AF=3,
∴C(0,0,),B(1,0,0),E(1,2,0),F(0,3,0),D(﹣1,0,),
则平面ABCD的一个法向量为=(0,1,0),
设平面DEF的一个法向量为=(x,y,z),
则=(1.3.﹣),=(﹣1,1,0),
则得,
令x=,则y=,z=4,即=(,,4),
则cos<,>===,
即平面ABCD与平面DEF所成锐二面角的余弦值是.
20.如图,在平面直角坐标系xoy中,抛物线y2=2px(p>0)的准线l与x轴交于点M,过点M的直线与抛物线交于A,B两点,设A(x1,y1)到准线l的距离d=2λp(λ>0)
(1)若y1=d=3,求抛物线的标准方程;
(2)若+λ=,求证:直线AB的斜率的平方为定值.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】(1)求得抛物线的焦点和准线方程,由题意可得AF⊥x轴,即有p=3,进而得到抛物线的方程;
(2)设B(x2,y2),AB:y=k(x+),代入抛物线的方程,可得x的方程,运用判别式大于0和求根公式,运用向量共线的坐标表示,可得2p=x2﹣x1,解方程即可得到所求定值.
【解答】解:(1)抛物线y2=2px的焦点F(,0),准线方程为x=﹣,
则|AF|=y1,可得AF⊥x轴,
则x1=,即有d=+=3,即p=3,
则抛物线的方程为y2=6x;
(2)证明:设B(x2,y2),AB:y=k(x+),代入抛物线的方程,可得
k2x2+p(k2﹣2)x+=0,
由△=p2(k2﹣2)2﹣k4p2>0,即为k2<1,
x1=,x2=,
由d=2λp,可得x1+=2λp,
由+λ=,M(﹣,0),
可得x1+=λ(x2﹣x1),
即有2p=x2﹣x1=,
解得k2=.
故直线AB的斜率的平方为定值.
21.已知函数f(x)=mlnx﹣x2+2(m∈R).
(Ⅰ)当m=1时,求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若f(x)在x=1时取得极大值,求证:f(x)﹣f′(x)≤4x﹣3;
(Ⅲ)若m≤8,当x≥1时,恒有f(x)﹣f′(x)≤4x﹣3恒成立,求m的取值范围.
【考点】利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题;利用导数研究函数的极值.
【分析】(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),求出函数的导数,利用f′(x)=0,求出极值点判断函数的单调性,求出单调区间.
(Ⅱ)利用f(x)在x=1时取得极大值,求出m,令g(x)=f(x)﹣f′(x)﹣4x+3,通过函数的导数,求出函数的最值即可.
(Ⅲ)令,求出导函数,通过当m≤2时,g′(x)<0,当2<m≤8时,求出g(x)取得最大值.然后求解2≤m≤8.….
【解答】(本小题满分14分)
解:(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),,…
解f′(x)=0,得.当时,f′(x)>0,f(x)单调递增;
当时,f′(x)<0,f(x)单调递减.…
综上,当m=1时,f(x)在上单调递增,在上单调递减.…
(Ⅱ)若f(x)在x=1时取得极大值,则,则m=2.…
此时f(x)=2lnx﹣x2+2,.
令g(x)=f(x)﹣f′(x)﹣4x+3,
则..…
令g′(x)=0,得x=±1.列表得
x
(0,1)
1
(1,+∞)
g′(x)
+
0
﹣
g(x)
↗
极大值
↘
…
由上表知,gmax(x)=g(1)=0,所以g(x)≤0,即f(x)﹣f′(x)≤4x﹣3.…
(Ⅲ)令…
则①.
当m≤2时,g′(x)<0,所以g(x)在(1,+∞)上单调递减,所以当x≥1,g(x)≤g(1),
故只需g(1)≤0,即﹣1﹣2﹣m+5≤0,即m≥2,所以m=2.…
②当2<m≤8时,解g′(x)=0,得.
当时,g′(x)>0,g(x)单调递增;
当时,g′(x)<0,g(x)单调递减.
所以当时,g(x)取得最大值.
故只需,即,
令,则,,
所以h′(x)在(1,+∞)上单调递增,
又h′(1)=﹣2<0,h′(4)=ln4﹣1>0,以∃x0∈(1,4),h′(x0)=0,
所以h(x)在(1,x0)上单调递减,
在(x0,4)上递增,而h(1)=﹣1﹣4+5=0,h(4)=4ln4﹣4﹣8+5=8ln2﹣7<0,
所以x∈[1,4]上恒有h(x)≤0,
所以当2<m≤8时,.
综上所述,2≤m≤8.…
请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图,AB是圆O的直径,弦CD⊥AB于点M,点E是CD延长线上一点,AB=10,CD=8,3ED=4OM,EF切圆O于F,BF交CD于点G.
(1)求证:EF=EG;
(2)求线段MG的长.
【考点】与圆有关的比例线段.
【分析】(1)由EF为圆的切线得∠EFG=∠BAF,由垂直关系可知点A、M、G、F四点共圆,从而得∠FGE=∠BAF,所以∠EFG=∠FGE
(2)由已知及切线长定理可得,EF=EG=4,从而MG=EM﹣EG=8﹣4.
【解答】解:(1)证明:连接AF,OF,则A,F,G,M共圆,
∴∠FGE=∠BAF,
∵EF⊥OF,
∴∠EFG=∠FGE,
∴EF=EG,
(2)由AB=10,CD=8可得OM=3,
∴ED=OM=4,EF2=ED•EC=48,EF=EG=4,
连接AD,则∠BAD=∠BFD,
∴MG=EM﹣EG═8﹣4.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.已知直线l的参数方程为(t为参数),在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线M的方程为ρ2(1+sin2θ)=1.
(1)求曲线M的直角坐标方程;
(2)若直线l与曲线M只有一个公共点,求倾斜角α的值.
【考点】参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.
【分析】(1)利用ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,进行代换即可得出其直角坐标方程;
(2)求出直线l的直角坐标方程,联立方程组,根据△=0,得到关于tanα的方程,解出即可.
【解答】解:(1)曲线M的方程为ρ2(1+sin2θ)=1,
∵ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,
∴x2+2y2=1;
(2)∵直线l的参数方程为(t为参数),
∴y=tanα(x﹣),
由,得:x2+2,
即(1+2tan2α)x2﹣2tan2αx+5tan2α﹣1=0,
若直线l与曲线M只有一个公共点,
则△=﹣4(1+2tan2α)(5tan2α﹣1)=0,
解得:tanα=±,
∴α=或.
[选修4-5:不等式选讲].
24.设函数f(x)=|x﹣a|.
(1)当a=2时,解不等式f(x)≥7﹣|x﹣1|;
(2)若f(x)≤1的解集为[0,2], +=a(m>0,n>0),求证:m+4n≥2+3.
【考点】分段函数的应用;基本不等式.
【分析】(1)利用绝对值的应用表示成分段函数形式,解不等式即可.
(2)根据不等式的解集求出a=1,利用1的代换结合基本不等式进行证明即可.
【解答】解:(1)当a=2时,f(x)=|x﹣2|,
则不等式f(x)≥7﹣|x﹣1|等价为|x﹣2|≥7﹣|x﹣1|,
即|x﹣2|+|x﹣1|≥7,
当x≥2时,不等式等价为x﹣2+x﹣1≥7,即2x≥10,即x≥5,此时x≥5;
当1<x<2时,不等式等价为2﹣x+x﹣1≥7,即1≥7,此时不等式不成立,此时无解,
当x≤1时,不等式等价为﹣x+2﹣x+1≥7,则2x≤﹣4,得x≤﹣2,此时x≤﹣2,
综上不等式的解为x≥5或x≤﹣2,即不等式的解集为(﹣∞,﹣2]∪[5,+∞).
(2)若f(x)≤1的解集为[0,2],
由|x﹣a|≤1得﹣1+a≤x≤1+a.
即得a=1,
即+=a=1,(m>0,n>0),
则m+4n=(m+4n)(+)=1+2++≥3+2=2+3.
当且仅当=,即m2=8n2时取等号,
故m+4n≥2+3成立.
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