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四川省高考数学模拟试卷(理科)
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这是一份四川省高考数学模拟试卷(理科),共18页。试卷主要包含了已知i为虚数单位,a∈R,若,设命题p,已知抛物线x2=﹣2py等内容,欢迎下载使用。
四川省高考数学模拟试卷(理科)
一.选择题:本大题共10个小题,每小题5分,共50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i为虚数单位,a∈R,若(a2+2a﹣3)+(a+3)i为纯虚数,则a的值为( )
A.1 B.﹣3 C.﹣3或1 D.3或1
2.已知集合M={x||x|≤2,x∈R},N={x||x﹣1|≤a,a∈R},若N⊆M,则a的取值范围为( )
A.0≤a≤1 B.a≤1 C.a<1 D.0<a<1
3.设命题p:存在四边相等的四边形不是正方形;命题q:若cosx=cosy,则x=y,则下列判断正确的是( )
A.p∧q为真 B.p∨q为假 C.¬p为真 D.¬q为真
4.已知抛物线x2=﹣2py(p>0)经过点(2,﹣2),则抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
5.小明、小王、小张、小李4名同学排成一纵队表演节目,其中小明不站排头,小张不站排尾,则不同的排法共有( )种.
A.14 B.18 C.12 D.16
6.执行如图所示的程序框图,输出P的值为( )
A.﹣1 B.1 C.0 D.2016
7.设x,y满足约束条件,则的最大值为( )
A.1024 B.256 C.8 D.4
8.已知O为△ABC内一点,且有,记△ABC,△BCO,△ACO的面积分别为S1,S2,S3,则S1:S2:S3等于( )
A.3:2:1 B.3:1:2 C.6:1:2 D.6:2:1
9.若椭圆和圆为椭圆的半焦距),有四个不同的交点,则椭圆的离心率e的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.已知函数,若存在x1,x2,当0≤x1<x2<2时,f(x1)=f(x2),则x1f(x2)﹣f(x2)的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、填空题(每题5分,满分25分,将答案填在答题纸上)
11.若样本数据x1,x2,…,x10的平均数为8,则数据2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x10﹣1的平均数为_______.
12.在二项式的展开式中,所有二项式系数之和为128,则展开式中x5的系数为_______.
13.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为a,P为棱AA1的中点,在面BB1D1D上任取一点E,使得EP+EA最小,则最小值为_______.
14.在平面直角坐标系中,以(0,﹣1)为圆心且与直线ax+y++1=0(a∈R)相切的所有圆中,最大圆面积与最小圆面积的差为_______.
15.已知a>0,f(x)=a2lnx﹣x2+ax,若不等式e≤f(x)≤3e+2对任意x∈[1,e]恒成立,则实数a的取值范围为_______.
三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
16.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且=
(I)求角A;
(Ⅱ)若=(0,﹣1),=(cosB,2cos2),求|+|的取值范围.
17.为了解班级学生对任课教师课堂教学的满意程度情况.现从某班全体学生中,随机抽取12名,测试的满意度分数(百分制)如下:65,52,78,90,86,86,87,88,98,72,86,87根据学校体制标准,成绩不低于76的为优良.
(Ⅰ)从这12名学生中任选3人进行测试,求至少有1人成绩是“优良”的概率;
(Ⅱ)从抽取的12人中随机选取3人,记ξ表示测试成绩“优良”的学生人数,求ξ的分布列及期望.
18.如图所示,在三棱锥P﹣ABQ中,PB⊥平面ABQ,BA=BP=BQ,D,C,E,F分别是AQ,BQ,AP,BP的中点,AQ=2BD,PD与EQ交于点G,PC与FQ交于点H,连接GH.
(Ⅰ)求证:AB∥GH;
(Ⅱ)求异面直线DP与BQ所成的角;
(Ⅲ)求直线AQ与平面PDC所成角的正弦值.
19.已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn=2an﹣4,数列{bn}满足bn+1﹣bn=1,其n项和为Tn,且T2+T6=32.
(Ⅰ)求数列{an},{bn}的通项公式;
(Ⅱ)若不等式nlog2(Sn+4)≥λbn+3n﹣7对任意的n∈N*恒成立,求实数λ的取值范围.
20.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且|A1A2|=4,上顶点为B,若直线BA1与圆M:(x+1)2+y2=相切.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)直线l:x=2与x轴交于D,P是椭圆C上异于A1、A2的动点,直线A1P、A2P分别交直线l于E、F两点,求证:|DE|•|DF|为定值.
21.设函数f(x)=x2﹣x+t,t≥0,g(x)=lnx.
(Ⅰ)若对任意的正实数x,恒有g(x)≤x2α成立,求实数α的取值范围;
(Ⅱ)对于确定的t,是否存在直线l与函数f(x),g(x)的图象都相切?若存在,讨论直线l的条数,若不存在,请说明理由.
四川省高考数学模拟试卷(理科)试题解析
一.选择题:本大题共10个小题,每小题5分,共50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i为虚数单位,a∈R,若(a2+2a﹣3)+(a+3)i为纯虚数,则a的值为( )
A.1 B.﹣3 C.﹣3或1 D.3或1
【考点】复数的基本概念.
【分析】直接由实部等于0且虚部不为0列式求得a值.
【解答】解:∵(a2+2a﹣3)+(a+3)i为纯虚数,
∴,解得:a=1.
故选:A.
2.已知集合M={x||x|≤2,x∈R},N={x||x﹣1|≤a,a∈R},若N⊆M,则a的取值范围为( )
A.0≤a≤1 B.a≤1 C.a<1 D.0<a<1
【考点】集合的包含关系判断及应用.
【分析】分别化简集合M,N,对a分类讨论,利用集合之间的关系即可得出.
【解答】解:集合M={x||x|≤2,x∈R}=[﹣2,2],N={x||x﹣1|≤a,a∈R},
∴当a<0时,N=∅,满足N⊆M.
当a≥0时,集合N=[1﹣a,1+a].
∵N⊆M,∴,解得0≤a≤1.
综上可得:a的取值范围为a≤1.
故选:B.
3.设命题p:存在四边相等的四边形不是正方形;命题q:若cosx=cosy,则x=y,则下列判断正确的是( )
A.p∧q为真 B.p∨q为假 C.¬p为真 D.¬q为真
【考点】命题的否定.
【分析】根据复合命题的真假关系进行判断即可.
【解答】解:菱形的四边形的边长相等,但不一定是正方形,故命题p是真命题,
当x=﹣y时,满足cosx=cosy,但x=y不成立,即命题q是假命题,
故¬q为真,其余都为假命题,
故选:D
4.已知抛物线x2=﹣2py(p>0)经过点(2,﹣2),则抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】抛物线x2=﹣2py(p>0)经过点(2,﹣2),代值计算即可求出p,能求出焦点坐标.
【解答】解:抛物线x2=﹣2py(p>0)经过点(2,﹣2),
∴4=4p,
∴p=1,
∴抛物线的焦点坐标为(0,﹣),
故选:C.
5.小明、小王、小张、小李4名同学排成一纵队表演节目,其中小明不站排头,小张不站排尾,则不同的排法共有( )种.
A.14 B.18 C.12 D.16
【考点】计数原理的应用.
【分析】小明不站排头,小张不站排尾,可按小明在排尾与不在排尾分为两类,根据分类计数原理可得.
【解答】解:小明不站排头,小张不站排尾排法计数可分为两类,
第一类小明在排尾,其余3人全排,故有A33=6种,
第二类小明不在排尾,先排小明,有A21种方法,再排小张有A21种方法,剩下的2人有A22种排法,故有2×2×2=8种
根据分类计数原理可得,共有6+8=14种,
故选:A.
6.执行如图所示的程序框图,输出P的值为( )
A.﹣1 B.1 C.0 D.2016
【考点】程序框图.
【分析】模拟执行程序框图的运行过程,写出每次循环得到的P,i的值,当i=2017>2016时,满足条件,终止循环,输出P的值.
【解答】解:执行程序框图,有p=0,i=1,P=0+cosπ=﹣1,
i=2,不满足条件i>2016?,有P=﹣1+cos2π=0,
i=3,不满足条件i>2016,有P=0+cos3π=﹣1,
,…,
i=2016,不满足条件i>2016,有P=﹣1+cos2016π=0,
i=2017,满足条件i>2016,输出P的值为0.
故选:C.
7.设x,y满足约束条件,则的最大值为( )
A.1024 B.256 C.8 D.4
【考点】简单线性规划.
【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,进行求最值即可.
【解答】解:由z==22x﹣y,令u=2x﹣y,
作出约束条件,对应的平面区域如图(阴影部分):
平移直线y=2x﹣u
由图象可知当直线y=2x﹣u过点A时,直线y=2x﹣u的截距最小,此时u最大,
由,解得,即A(5,2).
代入目标函数u=2x﹣y,
得u=2×5﹣2=8,
∴目标函数z==22x﹣y,的最大值是28=256.
故选:B.
8.已知O为△ABC内一点,且有,记△ABC,△BCO,△ACO的面积分别为S1,S2,S3,则S1:S2:S3等于( )
A.3:2:1 B.3:1:2 C.6:1:2 D.6:2:1
【考点】平面向量的基本定理及其意义.
【分析】如图所示,延长OB到点E,使得=2,分别以,为邻边作平行四边形OAFE.则+2=+=,由于+2+3=,可得﹣=3.又=2,可得=2.于是=,得到S△ABC=2S△AOB.同理可得:S△ABC=3S△AOC,S△ABC=6S△BOC.即可得出.
【解答】解:如图所示,
延长OB到点E,使得=2,分别以,为邻边作平行四边形OAFE.
则+2=+=,
∵+2+3=,∴﹣=3.
又=2,可得=2.
于是=,
∴S△ABC=2S△AOB.
同理可得:S△ABC=3S△AOC,S△ABC=6S△BOC.
∴ABC,△BOC,△ACO的面积比=6:1:2.
故选:C.
9.若椭圆和圆为椭圆的半焦距),有四个不同的交点,则椭圆的离心率e的取值范围是( )
A. B. C. D.
【考点】圆与圆锥曲线的综合.
【分析】由题设知,由,得2c>b,再平方,4c2>b2,;由,得b+2c<2a,.综上所述,.
【解答】解:∵椭圆和圆为椭圆的半焦距)的中心都在原点,
且它们有四个交点,
∴圆的半径,
由,得2c>b,再平方,4c2>b2,
在椭圆中,a2=b2+c2<5c2,
∴;
由,得b+2c<2a,
再平方,b2+4c2+4bc<4a2,
∴3c2+4bc<3a2,
∴4bc<3b2,
∴4c<3b,
∴16c2<9b2,
∴16c2<9a2﹣9c2,
∴9a2>25c2,
∴,
∴.
综上所述,.
故选A.
10.已知函数,若存在x1,x2,当0≤x1<x2<2时,f(x1)=f(x2),则x1f(x2)﹣f(x2)的取值范围为( )
A. B. C. D.
【考点】分段函数的应用.
【分析】先作出函数图象然后根据图象,根据f(x1)=f(x2),确定x1的取值范围然后再根据x1f(x2)﹣f(x2),转化为求在x1的取值范围即可.
【解答】解:作出函数的图象:
∵存在x1,x2,当0≤x1<x2<2时,f(x1)=f(x2)
∴0≤x1<,
∵x+在[0,)上的最小值为;
2x﹣1在[,2)的最小值为,
∴x1+≥,x1≥,
∴≤x1<.
∵f(x1)=x1+,f(x1)=f(x2)
∴x1f(x2)﹣f(x2)=x1f(x1)﹣f(x1)2
=﹣(x1+)=x12﹣x1﹣,
设y=x12﹣x1﹣=(x1﹣)2﹣,(≤x1<),
则对应抛物线的对称轴为x=,
∴当x=时,y=﹣,
当x=时,y=,
即x1f(x2)﹣f(x2)的取值范围为[﹣,).
故选:B.
二、填空题(每题5分,满分25分,将答案填在答题纸上)
11.若样本数据x1,x2,…,x10的平均数为8,则数据2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x10﹣1的平均数为 15 .
【考点】众数、中位数、平均数.
【分析】根据平均数与方差的公式即可求出数据2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x10﹣1的平均数.
【解答】解:∵样本数据x1,x2,…,x10的平均数是10,
∴=(x1+x2+…+x10)=8;
∴数据2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x10﹣1的平均数是:
= [(2x1﹣1)+(2x2﹣1)+…+(2x10﹣1)]
=2×(x1+x2+…+x10)﹣1=2×8﹣1=15.
故答案为:15.
12.在二项式的展开式中,所有二项式系数之和为128,则展开式中x5的系数为 35 .
【考点】二项式定理的应用.
【分析】由条件利用二项式系数的性质求得n=7,再利用二项展开式的通项公式求得x5的系数.
【解答】解:由题意可得2n=128,n=7,∴=,
它的通项公式为Tr+1=•x21﹣4r,令21﹣4r=5,求得r=4,
故展开式中x5的系数为=35,
故答案为:35.
13.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为a,P为棱AA1的中点,在面BB1D1D上任取一点E,使得EP+EA最小,则最小值为 a .
【考点】棱柱的结构特征.
【分析】由图形可知AC⊥平面BB1D1D,且A到平面BB1D1D的距离与C到平面BB1D1D的距离相等,故EA=EC,所以EC就是EP+EP的最小值;
【解答】解:连接AC交BD于N,连接EN,EC,
则AC⊥BD,
∵BB1⊥平面ABCD,
∴BB1⊥AC,
∴AC⊥平面BB1D1D,
∴AC⊥EN,
∴△AEN≌△CEN,
∴EA=EC,
连接EC,
∴线段EC的长就是EP+EA的最小值.
在Rt△EAC中,AC=a,EA=a,
∴EC==a.
故答案为: a.
14.在平面直角坐标系中,以(0,﹣1)为圆心且与直线ax+y++1=0(a∈R)相切的所有圆中,最大圆面积与最小圆面积的差为 2π .
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】圆半径r=,a=﹣1时,rmin==1,a=1时,rmax==,由此能求出最大圆面积与最小圆面积的差.
【解答】解:∵圆以(0,﹣1)为圆心且与直线ax+y++1=0(a∈R)相切,
∴圆半径r===,
∴a=﹣1时,rmin==1,最小圆面积Smin=π×12=π,
a=1时,rmax==,最大圆面积Smax==3π,
∴最大圆面积与最小圆面积的差为:3π﹣π=2π.
故答案为:2π.
15.已知a>0,f(x)=a2lnx﹣x2+ax,若不等式e≤f(x)≤3e+2对任意x∈[1,e]恒成立,则实数a的取值范围为 [e+1,] .
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值.
【分析】利用导数可求得f(x)的单调区间,由f(1)=﹣1+a≥e可得a≥e+1,从而可判断f(x)在[1,e]上的单调性,得到f(x)的最大值,令其小于等于3e+2可得答案.
【解答】解:f′(x)=﹣2x+a=,
∵x>0,又a>0,
∴x∈(0,a)时f′(x)>0,f(x)递增;
x∈(a,+∞)时,f′(x)<0,f(x)递减.
又f(1)=﹣1+a≥e,
∴a≥e+1,
∴f(x)在[1,e]上是增函数,
∴最大值为f(e)=a2﹣e2+ae≤3e+2,
解得:a≤,
又a≥e+1,而e+1<,
∴a的取值集合是[e+1,],
故答案为:[e+1,].
三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
16.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且=
(I)求角A;
(Ⅱ)若=(0,﹣1),=(cosB,2cos2),求|+|的取值范围.
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】(I)将切化弦,利于和角公式和正弦定理化简得出cosA;
(II)求出+的坐标,计算|+|2,根据B的范围解出|+|的范围.
【解答】解:(I)∵=,∴,整理得cosA=.∴A=.
(II)∵2cos2=1+cosC=1﹣cos(B+)=1﹣cosB+sinB,∴=(cosB,1﹣cosB+sinB).
∴=(cosB,﹣cosB+sinB),
∴()2=cos2B+(﹣cosB+sinB)2=+﹣sin2B=1+cos(2B+).
∵0<B<,∴<2B+<.∴﹣1≤cos(2B+)<,∴≤()2<.
∴≤|+|<.
17.为了解班级学生对任课教师课堂教学的满意程度情况.现从某班全体学生中,随机抽取12名,测试的满意度分数(百分制)如下:65,52,78,90,86,86,87,88,98,72,86,87根据学校体制标准,成绩不低于76的为优良.
(Ⅰ)从这12名学生中任选3人进行测试,求至少有1人成绩是“优良”的概率;
(Ⅱ)从抽取的12人中随机选取3人,记ξ表示测试成绩“优良”的学生人数,求ξ的分布列及期望.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;列举法计算基本事件数及事件发生的概率;离散型随机变量及其分布列.
【分析】(Ⅰ)12名学生中成绩是“优良”的学生人数为9人,至少有1人成绩是“优良”的对立事件是抽到的两人的成绩都不是“优良”,由此能求出至少有1人成绩是“优良”的概率.
(Ⅱ)由已知得ξ的可能取值为0,1,2,3,分别求出相应的概率,由此能求出ξ的分布列和Eξ.
【解答】解:(Ⅰ)∵随机抽取12名,测试的满意度分数(百分制)如下:65,52,78,90,86,86,87,88,98,72,86,87,
根据学校体制标准,成绩不低于76的为优良,
∴12名学生中成绩是“优良”的学生人数为9人,
从这12名学生中任选3人进行测试,基本事件总数n==220,
至少有1人成绩是“优良”的对立事件是抽到的两人的成绩都不是“优良”,
∴至少有1人成绩是“优良”的概率:
p=1﹣=.
(Ⅱ)由已知得ξ的可能取值为0,1,2,3,
P(ξ=0)==,
P(ξ=1)==,
P(ξ=2)==,
P(ξ=3)==,
∴ξ有的分布列为:
ξ
0
1
2
3
P
Eξ==.
18.如图所示,在三棱锥P﹣ABQ中,PB⊥平面ABQ,BA=BP=BQ,D,C,E,F分别是AQ,BQ,AP,BP的中点,AQ=2BD,PD与EQ交于点G,PC与FQ交于点H,连接GH.
(Ⅰ)求证:AB∥GH;
(Ⅱ)求异面直线DP与BQ所成的角;
(Ⅲ)求直线AQ与平面PDC所成角的正弦值.
【考点】直线与平面所成的角;异面直线及其所成的角.
【分析】(I)根据中位线及平行公理可得CD∥EF,于是CD∥平面EFQ,利用线面平行的性质得出CD∥GH,从而GH∥AB;
(II)由AQ=2BD可得AB⊥BQ,以B为原点建立空间直角坐标系,求出,的坐标,计算,的夹角得出异面直线DP与BQ所成的角;
(III)求出和平面PDC的法向量,则直线AQ与平面PDC所成角的正弦值为|cos<>|.
【解答】证明:(I)∵CD是△ABQ的中位线,EF是△PAB的中位线,
∴CD∥AB,EF∥AB,
∴CD∥EF,又EF⊂平面EFQ,CD⊄平面EFQ,
∴CD∥平面EFQ,
又CD⊂平面PCD,平面PCD∩平面EFQ=GH,
∴GH∥CD,又CD∥AB,
∴GH∥AB.
(II)∵D是AQ的中点,AQ=2BD,∴AB⊥BQ.
∵PB⊥平面ABQ,∴BA,BP,BQ两两垂直.
以B为原点以BA,BQ,BP为坐标轴建立空间直角坐标系如图:
设BA=BP=BQ=1,则B(0,0,0),P(0,0,1),D(,,0),Q(0,1,0).
∴=(﹣,﹣,1),=(0,1,0).
∴=﹣,||=,||=1,
∴cos<>=﹣.
∴异面直线DP与BQ所成的角为arccos.
(III)设BA=BP=BQ=1,则A(1,0,0),Q(0,1,0),P(0,0,1),D(,,0),C(0,,0).
=(﹣1,1,0),=(,0,0),=(0,﹣,1).
设平面CDP的一个法向量为=(x,y,z),则, =0,
∴,令z=1,得=(0,2,1).
∴=2,||=,||=,
∴cos<>==,
∴直线AQ与平面PDC所成角的正弦值为.
19.已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn=2an﹣4,数列{bn}满足bn+1﹣bn=1,其n项和为Tn,且T2+T6=32.
(Ⅰ)求数列{an},{bn}的通项公式;
(Ⅱ)若不等式nlog2(Sn+4)≥λbn+3n﹣7对任意的n∈N*恒成立,求实数λ的取值范围.
【考点】数列的求和;数列递推式.
【分析】(I)利用等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式、递推关系即可得出.
(Ⅱ)Sn=2×4n﹣4.不等式nlog2(Sn+4)≥λbn+3n﹣7,化为:λ≤,利用单调性求出的最小值即可得出.
【解答】解:(I)∵Sn=2an﹣4,
∴n=1时,a1=2a1﹣4,解得a1=4;当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=2an﹣4﹣(2an﹣1﹣4),化为:an=2an﹣1.
∴数列{an}是等比数列,首项为4,公比为2,∴an=4×2n﹣1=2n+1.
∵数列{bn}满足bn+1﹣bn=1,
∴数列{bn}是等差数列,公差为1.
∵T2+T6=32,∴2b1+1+6b1+×1=32,解得b1=2.
∴bn=2+(n﹣1)=n+1.
(Ⅱ)Sn=2×2n+1﹣4.
∴不等式nlog2(Sn+4)≥λbn+3n﹣7,化为:λ≤,
∵=(n+1)+﹣3≥2﹣3=3,
当n=2时,取得最小值3,
∴实数λ的取值范围是λ≤3.
20.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且|A1A2|=4,上顶点为B,若直线BA1与圆M:(x+1)2+y2=相切.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)直线l:x=2与x轴交于D,P是椭圆C上异于A1、A2的动点,直线A1P、A2P分别交直线l于E、F两点,求证:|DE|•|DF|为定值.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(Ⅰ)由条件可得到A1(﹣2,0),B(0,b),从而可以写出直线BA1的方程,这样即可得出圆心(﹣1,0)到该直线的距离为,从而可以求出b,这便可得出椭圆C的标准方程为;
(Ⅱ)可设P(x1,y1),从而有,可写出直线A1P的方程为,从而可以求出该直线和直线x=的交点E的坐标,同理可得到点F的坐标,这样即可得出|DE|,|DF|,然后可求得|DE|•|DF|=3,即得出|DE|•|DF|为定值.
【解答】解:(Ⅰ)由题意得A1(﹣2,0),B(0,b);
∴直线BA1的方程为;
∴圆心(﹣1,0)到直线BA1的距离为;
解得b2=3;
∴椭圆C的标准方程为;
(Ⅱ)证明:设P(x1,y1),则,;
∴直线A1P的方程为;
∴;
同理得,;
∴;
∴|DE|•|DF|为定值.
21.设函数f(x)=x2﹣x+t,t≥0,g(x)=lnx.
(Ⅰ)若对任意的正实数x,恒有g(x)≤x2α成立,求实数α的取值范围;
(Ⅱ)对于确定的t,是否存在直线l与函数f(x),g(x)的图象都相切?若存在,讨论直线l的条数,若不存在,请说明理由.
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】(1)由题意可得lnx﹣x2α≤0恒成立,讨论当α≤0时,h(x)=lnx﹣x2α递增,无最大值;当α>0时,求出导数,求得单调区间,可得极大值,也为最大值,由恒成立思想解不等式即可得到所求范围;
(2)分别设出切点,再根导数的几何意义求出切线方程,构造方程组,消元,再构造函数F(x)=lnx+﹣(t+1),利用导数求出函数F(x)的最小值,再分类讨论,得到方程组的解得个数,继而得到切线的条数.
【解答】解:(1)对任意的正实数x,恒有g(x)≤x2α成立,
即为lnx﹣x2α≤0恒成立,
当α≤0时,h(x)=lnx﹣x2α递增,无最大值;
当α>0时,h′(x)=﹣2α•x2α﹣1,
当x>时,h′(x)<0,h(x)递减;
当0<x<时,h′(x)>0,h(x)递增.
即有x=时,h(x)取得最大值,且为ln﹣,
由ln﹣≤0,可得α≥,
综上可得,实数α的取值范围是[,+∞);
(2)记直线l分别切f(x),g(x)的图象于点(x1,x12﹣x1+t),(x2,lnx2),
由f′(x)=2x﹣1,得l的方程为y﹣(x12﹣x1+t)=(2x1﹣1)(x﹣x1),即y=(2x1﹣1)x﹣x12+t.
由g′(x)=,得l的方程为y﹣lnx2=(x﹣x2),即y=•x+lnx2﹣1.
所以(*)
消去x1得lnx2+﹣(t+1)=0 (**).
令F(x)=lnx+﹣(t+1),
则F′(x)=﹣==,x>0.
由F'(x)=0,解得x=1.
当0<x<1时,F'(x)<0,当x>1时,F'(x)>0,
所以F(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
从而F(x)min=F(1)=﹣t.
当t=0时,方程(**)只有唯一正数解,从而方程组(*)有唯一一组解,
即存在唯一一条满足题意的直线;
当t>0时,F(1)<0,由于F(et+1)>ln(et+1)﹣(t+1)=0,
故方程(**)在(1,+∞)上存在唯一解;
令k(x)=lnx+﹣1(x≤1),由于k' (x)=﹣=≤0,
故k (x)在(0,1]上单调递减,
故当0<x<1时,k (x)>k (1)=0,即lnx>1﹣,
从而lnx+﹣(t+1)>(﹣)2﹣t.
所以F()>(+)2﹣t=+>0,
又0<<1,
故方程(**)在(0,1)上存在唯一解.
所以当t>0时,方程(**)有两个不同的正数解,方程组(*)有两组解.即存在两条满足题意的直线.
综上,当t=0时,与两个函数图象同时相切的直线的条数为1;
当t>0时,与两个函数图象同时相切的直线的条数为2.
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