2024年浙江省丽水、湖州、衢州三地市高考数学质检试卷 (4月份)(含详细答案解析)
展开1.抛掷两枚质地均匀的骰子,设事件A=“第一枚出现奇数点”,事件B=“第二枚出现偶数点”,则A与B的关系是( )
A. 互斥B. 互为对立C. 相互独立D. 相等
2.双曲线x2−y2m2=1(m>0)的渐近线方程为y=±2x,则m=( )
A. 12B. 22C. 2D. 2
3.复数z满足|iz|=1(i为虚数单位),则|z−4+3i|的最小值是( )
A. 3B. 4C. 5D. 6
4.已知平面向量a、b满足|b|=2|a|=2,若a⊥(a+b),则a与b的夹角为( )
A. π6B. 5π6C. π3D. 2π3
5.已知各项均为正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,且满足a6,3a4,−a5成等差数列,则S4S2=( )
A. 3B. 9C. 10D. 13
6.将函数f(x)=cs2x的图象向右平移φ(0<φ<π2)个单位后得到函数g(x)的图象,若对满足|f(x1)−g(x2)|=2的x1,x2,有|x1−x2|min=π6,则φ=( )
A. 5π12B. π3C. π4D. π6
7.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0),F1,F2为左、右焦点,P为椭圆上一点,∠F1PF2=60∘,直线l:y=−x+t经过点P.若点F2关于l的对称点在线段F1P的延长线上,则C的离心率是( )
A. 13B. 22C. 12D. 23
8.已知正实数x1,x2,x3满足x12+2x1+1=x12x1,x22+3x2+1=x23x2,x32+4x3+1=x34x3,则x1,x2,x3的大小关系是( )
A. x3
9.有一组样本数据x1,x2,x3,x4,x5,x6的平均数是x−,方差是s2,极差为R,则下列判断正确的是( )
A. 若ax1+b,ax2+b,ax3+b,ax4+b,ax5+b,ax6+b的平均数是x0−,则x0−=ax−+b
B. 若x1,2x2,3x3,4x4,5x5,6x6的极差是R1,则R1>R
C. 若方差s2=0,则x1=x2=x3=x4=x5=x6
D. 若x1
A. 线段A1C上存在点D,使得A1B⊥AD
B. 线段A1C上存在点D,使得平面DBB1⊥平面DCC1
C. 直三棱柱ABC−A1B1C1的体积为43
D. 点B1到平面A1BC的距离为 2
11.已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)⋅f(x−y)=f2(x)−f2(y),f(1)=2,f(x+1)为偶函数,则( )
A. f(3)=2B. f(x)为奇函数C. f(2)=0D. k=12024f(k)=0
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,B=π4,c= 2,BC边上的高等于13a,则△ABC的面积是______,sinA=______.
13.已知圆C:mx2+(2m−1)y2−2ax−a−2=0,若对于任意的a∈R,存在一条直线被圆C所截得的弦长为定值n,则m+n=______.
14.已知正四面体A−BCD的棱长为1,若棱长为a的正方体能整体放入正四面体A−BCD中,则实数a的最大值为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(本小题13分)
设等差数列{an}的公差为d,记Sn是数列{an}的前n项和,若S5=a3+20,S15=a2a3a8.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若d>0,bn=4Snan⋅an+1(n∈N*),数列{bn}的前n项和为Tn,求证:Tn
如图,三棱锥A−BCD中,AD⊥CD,AD=CD,∠ADB=∠BDC,E为线段AC的中点.
(1)证明:平面BED⊥平面ACD;
(2)设AB=BD=3,BF=2FD,EF⋅BD=0,求直线CF与平面ABC所成角的正弦值.
17.(本小题15分)
设函数f(x)=ex−ln(x+a),a∈R.
(1)当a=1时,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)≥a,求实数a的取值范围.
18.(本小题17分)
已知抛物线E:y2=4x,点A,B,C在抛物线E上,且A在x轴上方,B和C在x轴下方(B在C左侧),A,C关于x轴对称,直线AB交x轴于点M,延长线段CB交x轴于点Q,连接QA.
(1)证明:|OM||OQ|为定值(O为坐标原点);
(2)若点Q的横坐标为−1,且MB⋅MC=89,求△AQB的内切圆的方程.
19.(本小题17分)
为保护森林公园中的珍稀动物,采用某型号红外相机监测器对指定区域进行监测识别.若该区域有珍稀动物活动,该型号监测器能正确识别的概率(即检出概率)为p1;若该区域没有珍稀动物活动,但监测器认为有珍稀动物活动的概率(即虚警概率)为p2.已知该指定区域有珍稀动物活动的概率为0.2.现用2台该型号的监测器组成监测系统,每台监测器(功能一致)进行独立监测识别,若任意一台监测器识别到珍稀动物活动,则该监测系统就判定指定区域有珍稀动物活动.
(1)若p1=0.8,p2=0.02.
(i)在该区域有珍稀动物活动的条件下,求该监测系统判定指定区域有珍稀动物活动的概率;
(ii)在判定指定区域有珍稀动物活动的条件下,求指定区域实际没有珍稀动物活动的概率(精确到0.001);
(2)若监测系统在监测识别中,当0.8≤p1≤0.9时,恒满足以下两个条件:①若判定有珍稀动物活动时,该区域确有珍稀动物活动的概率至少为0.9;②若判定没有珍稀动物活动时,该区域确实没有珍稀动物活动的概率至少为0.9.求p2的范围(精确到0.001).
(参考数据: 35.046=0.9866, 35.016=0.9861,0.982=0.9604)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查互斥,对立,独立事件的定义,属于基础题.
根据定义判断两个事件是否相互独立,利用定义法,满足P(AB)=P(A)⋅P(B)即独立.
【解答】
解:由题可知,抛掷两枚质地均匀的骰子,第一枚和第二枚出现点数的分类情况如下,
①(奇数,奇数),②(奇数,偶数),③(偶数,奇数),④(偶数,偶数),
事件A=“第一枚出现奇数点”={①,②},
事件B=“第二枚出现偶数点”={②,④},
两个事件不相等,排除D,
A∩B≠⌀,所以不是互斥事件,排除A,B,
C选项,事件A=“第一枚出现奇数点”,P(A)=36=12,
事件B=“第二枚出现偶数点”,P(B)=36=12,
事件AB=“第一枚出现奇数点,第二枚出现偶数点”,P(AB)=3×336=14,
满足P(AB)=P(A)⋅P(B),
所以事件A和事件B是相互独立事件,
故选:C.
2.【答案】D
【解析】解:根据题意可得ba=m=2.
故选:D.
根据双曲线的几何性质,即可求解.
本题考查双曲线的几何性质,属基础题.
3.【答案】B
【解析】解:设z=a+bi(a,b∈R),
∵复数z满足|iz|=1(i为虚数单位),
∴|ai−b|= a2+b2=1,
|z−4+3i|表示圆x2+y2=1上的点与点(4,−3)之间的距离,
则|z−4+3i|的最小值是 (4−0)2+(−3−0)2−1=4.
故选:B.
设z=a+bi(a,b∈R),由已知可得 a2+b2=1,利用|z−4+3i|表示圆x2+y2=1上的点与点(4,−3)之间的距离,进而得出结论.
本题考查了复数的几何意义、圆的方程、转化方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
4.【答案】D
【解析】解:因为|b|=2|a|=2,且a⊥(a+b),所以a⋅(a+b)=0,即a2+a⋅b=0,
所以a⋅b=−a2=−1,
设a与b的夹角为θ,则csθ=a⋅b|a|⋅|b|=−12×1=−12,
因为θ∈[0,π],
所以θ=2π3,即a与b的夹角为2π3.
故选:D.
依题意可得a⋅(a+b)=0,根据数量积的运算律求出a⋅b,再由夹角公式计算可得.
本题主要考查数量积表示两个向量的夹角,属于基础题.
5.【答案】C
【解析】解:设各项均为正数的等比数列{an}的公比为q>0,∵满足a6,3a4,−a5成等差数列,
∴6a4=a6−a5,∴6a4=a4(q2−q),∴q2−q−6=0,q>0.
解得q=3.
则S4S2=a1(34−1)3−1a1(32−1)3−1=32+1=10.
故选:C.
设各项均为正数的等比数列{an}的公比为q>0,由a6,3a4,−a5成等差数列,可得6a4=a6−a5,6a4=a4(q2−q),化为q2−q−6=0,q>0.解得q,再利用求和公式即可得出.
本题考查了等差数列与等比数列的通项公式与求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
6.【答案】B
【解析】解:因函数f(x)=cs2x的周期为π,将函数的图象向右平移φ(0<φ<π2)个单位后得到函数g(x)的图象.
可得:g(x)=cs(2x−2φ),
若对满足|f(x1)−g(x2)|=2的可知,两个函数的最大值与最小值的差为2,有|x1−x2|min=π6,
不妨x1=0,则:x2=±π6,即g(x)在x2=±π6,取得最小值,
由于,cs(2×π6−2φ)=−1,此时φ=2π3−kπ,k∈Z,不合题意0<φ<π2,
x1=0,x2=−π6,g(x)在x2=−π6取得最小值,cs(2×−π6)=−1,此时φ=π3−kπ,k∈Z,
当φ=π3满足题意.
故选:B.
利用三角函数的最值,求出自变量x1,x2的值,然后判断选项即可.
本题考查三角函数的图象平移,函数的最值以及函数的周期的应用,考查分析问题解决问题的能力,是好题,题目新颖.有一定难度,选择题,可以回代验证的方法快速解答.
7.【答案】B
【解析】解:由直线l:y=−x+t,且点F2关于l的对称点在线段F1P的延长线上,
如图所示,可得点M与点F2关于PH对称,且∠F1PF2=60∘,
可得△PF2M为等边三角形,则∠PF2M=60∘,
又PH的倾斜角为135∘,则∠F2NH=45∘,所以∠NF2H=45∘,
在△PF1F2中,有∠F1PF2=60∘,∠PF1F2=105∘,∠PF2F1=15∘,
又由|PF1|sin∠PF2F1=|PF2|sin∠PF1F2=|F1F2|sin∠F1PF2,可得|PF1|+|PF2|sin15∘+sin105∘=|F1F2|sin∠F1PF2,
即2asin15∘+sin105∘=2csin∠F1PF2,
又因为sin15∘=sin(45∘−30∘)= 22× 32− 22×12= 6− 24,
sin105∘=sin(60∘+45∘)= 32× 22+12× 222= 6+ 24,
所以e=ca=sin60∘sin15∘+sin105∘= 32 6− 24+ 6+ 24= 22.
故选:B.
根据题意,得到点M与点F2关于PH对称,且△PF2M为等边三角形,在△PF1F2中,利用正弦定理得到|PF1|+|PF2|sin15∘+sin105∘=|F1F2|sin∠F1PF2,结合e=ca=sin60∘sin15∘+sin105∘,即可求解.
本题考查了椭圆的性质,属于中档题.
8.【答案】A
【解析】解:根据题意,若x12+2x1+1=x12x1,变形可得x1+1x1=2x1−2,
则x1是函数y=x+1x(x>0)与函数y=2x−2图象交点的横坐标;
同理:x22+3x2+1=x23x1,变形可得x2+1x2=3x2−3,
则x2是函数y=x+1x(x>0)与函数y=3x−3图象交点的横坐标,
x32+4x3+1=x33x1,变形可得x3+1x3=4x3−4,
则x3是函数y=x+1x(x>0)与函数y=4x−4图象交点的横坐标,
作出y=x+1x(x>0)和y=2x−2、y=3x−3、y=4x−4的图象,
结合图像可得x3
根据题意,将3个等式变形,由函数与方程的关系分析x1,x2,x3的几何意义,作出函数y=x+1x(x>0)和y=2x−2、y=3x−3、y=4x−4的图象,结合图象分析可得答案.
本题考查函数与方程的关系,涉及指数函数、对数函数的性质,属于中档题.
9.【答案】AC
【解析】解:对于A中,由x0−=16(ax1+b+ax2+b+ax3+b+ax4+b+ax5+b+ax6+b)=16[a(x1+x2+x3+x4+x5+x6)]+b=a⋅16(x1+x2+x3+x4+x5+x6)+b,即x0−=ax−+b,所以A正确;对于B中,例如:若样本数据−10,−4,−3,−2,−1,0,可得极差为R=10,此时数据x1,2x2,3x3,4x4,5x5,6x6的极差为R1=10,此时R=R1,所以B不正确;对于C中,由s2=16[(x1−x−)2+(x2−x−)2+(x3−x−)2+(x4−x−)2+(x5−x−)2+(x6−x−)2]=0,若s2=0,可得x1=x2=x3=x4=x5=x6,所以C正确;
对于D中,由6×75%=4.5,所以数据的75分位数为x5,所以D不正确.
故选:AC.
根据题意,利用平均数、方差的计算公式,以及极差的定义和百分位数的计算方法,逐项判定,即可求解.
本题考查平均数、百分位数、方差和极差的计算,是中档题.
10.【答案】ABD
【解析】解:如图,∵直三棱柱ABC−A1B1C1中,A1A⊥平面ABC,
∴直线A1C与底面ABC所成角为∠A1CA,∴sin∠A1CA= 33,
∴易得tan∠A1CA= 22,又AB⊥BC,且AB=BC=2,
∴AC=2 2,∴tan∠A1CA=A1AAC=A1A2 2= 22,∴A1A=2,
∴可以将直三棱柱ABC−A1B1C1补形成如图的正方体,
对A选项,易知当D为A1C的中点时,AC1∩A1C=D,
∵AC1在该正方体的左侧面内的射影为AB1,又A1B⊥AB1,
∴根据三垂线定理可知A1B⊥AC1,即A1B⊥AD,∴A选项正确;
对B选项,当D为A1C的中点时,取B1B的中点H,设AC∩BE=G,
则易知HD//BG,又易知BG⊥平面ACC1A1,即BG⊥DCC1,
∴HD⊥平面DCC1,又HD⊂平面DBB1,
∴平面DBB1⊥平面DCC1,∴B选项正确;
对C选项,∵直三棱柱ABC−A1B1C1的体积为12×2×2×2=4,∴C选项错误;
对D选项,在该正方体中,易知A1B⊥AB1,BC⊥平面ABB1A1,
∴AB1⊥BC,又A1B∩BC=B,
∴AB1⊥平面A1BC,
∴点B1到平面A1BC的距离为AB12= 2,∴D选项正确.
故选:ABD.
作出图形,根据题意可得线A1C与底面ABC所成角为∠A1CA,从而可求出A1A=2,再将直三棱柱ABC−A1B1C1补形成正方体,再利用正方体的性质,三垂线定理,线面垂直的判定定理,面面垂直的判定定理,棱棱柱的体积公式,针对各个选项分别求解即可.
本题考查线线垂直的证明,线面垂直的判定定理及面面垂直的判定定理的应用,点面距的求解,属中档题.
11.【答案】BCD
【解析】解:因为函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)⋅f(x−y)=f2(x)−f2(y),
f(1)=2,y=f(x+1)为偶函数,
令x=y=0,得f(0)=0,再令x=0,则f(y)f(−y)=f2(0)−f2(y),
显然f(y)不恒为零,所以f(−y)=−f(y),即f(x)为奇函数,B正确;
所以f(x+1)=f(−x+1)=−f(x−1),所以f(x+2)=−f(x),所以f(x+4)=−f(x+2)=f(x),即f(x)的周期为4,
则f(3)=f(−1)=−f(1)=−2,A错误;
f(0+2)=−f(0)=0,C正确;
由A,B,C可知,f(1)=2,f(2)=0,f(3)=−2,f(4)=f(0)=0,且f(x)的周期为4,
所以k=12024f(k)=506×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]=0,D正确.
故选:BCD.
利用赋值法,结合f(x+1)为偶函数,得到f(x)的奇偶性与周期性,再逐项计算求解、判断即可.
本题考查抽象函数的奇偶性、周期性的判断和应用,赋值法的应用,属于中档题.
12.【答案】32 3 1010
【解析】解:因为B=π4,c= 2,BC边上的高等于13a,
所以S△ABC=12acsinB=12a⋅13a,即12×a× 2×sinπ4=12×a×13a,
所以解得a=3,
所以ABC的面积S△ABC=12a⋅13a=32,
可得b= a2+c2−2accsB= 32+( 2)2−2×3× 2× 22= 5,
又在△ABC中,由正弦定理可得bsinB=asinA,可得sinA=a⋅sinBb=3× 22 5=3 1010.
故答案为:32,3 1010.
由题意利用三角形的面积公式可求a的值,进而可求△ABC的面积的值,利用余弦定理可求b的值,进而利用正弦定理即可求解sinA的值.
本题主要考查了三角形的面积公式,余弦定理以及正弦定理在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.
13.【答案】1+ 7
【解析】解:由圆C:mx2+(2m−1)y2−2ax−a−2=0,可得m=2m−1,即m=1,
即圆C为:x2+y2−2ax−a−2=0,可得x2+y2−2−a(2x+1)=0,
由x2+y2−2=02x+1=0,解得x=−12y=± 72,即对于任意的a∈R,圆C为:x2+y2−2ax−a−2=0恒过定点A(−12, 72),B(−12,− 72),
对于任意的a∈R,存在一条直线被圆C所截得的弦长为定值n=AB= 7,
则m+n=1+ 7.
故答案为:1+ 7.
先由圆的方程的定义可得m的值,再由圆C为:x2+y2−2ax−a−2=0,可得圆恒过定点A(−12, 72),B(−12,− 72),即对于任意的a∈R,存在一条直线被圆C所截得的弦长为定值n=AB,再代入求解即可.
本题考查了直线与圆的位置关系问题,是中档题.
14.【答案】 6 6+2 2+3
【解析】解:依题意,由正四面体及正方体的几何特征知,要使放入的正方体最大,则正方体的一个底面在正四面体的一个底面内,
令O是正△ABC的中心,则AO⊥底面ABC,
∵BO=23× 32= 33,∴AO= AB2−BO2= 63,
令放入的正方体的底面在正四面体A−BCD的底面△BCD内,
则正方体中与这个底面相对的底面正方形所在平面截正四面体A−BCD所得截面△EFG是正三角形,
且这个正方形是正△EFG的内接正方形,
∴EG=asin60∘+a=2+ 3 3a,
由题意得三棱锥A−EFG是正四面体,AO与平面EFG的交点是正△EFG的交点O′是正△EFG的中心,
∴AO′= 63EG= 6+2 23a,
∵OO′=a,∴ 6+2 23a+a=AO= 63,
解得a= 6 6+2 2+3,
∴实数a的最大值为 6 6+2 2+3.
故答案为: 6 6+2 2+3.
由正四面体及正方体的几何特征知,要使放入的正方体最大,则正方体的一个底面在正四面体的一个底面内,令O是正△ABC的中心,则AO⊥底面ABC,令放入的正方体的底面在正四面体A−BCD的底面△BCD内,则正方体中与这个底面相对的底面正方形所在平面截正四面体A−BCD所得截面△EFG是正三角形,且这个正方形是正△EFG的内接正方形,由题意得三棱锥A−EFG是正四面体,AO与平面EFG的交点是正△EFG的交点O′是正△EFG的中心,由此能求出实数a的最大值.
本题考查正四面体及正方体的几何特征、线面垂直的判定与性质、三棱锥性质等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
15.【答案】解:(1)由S5=a3+20,S5=5(a1+a5)2=5a3,得5a3=a3+20,解得,a3=5,
由S15=a2a3a8,S15=15(a1+a15)2=15a8,
所以15a8=5a2a8,
所以a8=0或a2=3,
当a8=0,时d=a8−a38−3=−1,此时an=a3+(n−3)d=8−n;
当a2=3时d=a3−a2=2,此时an=a3+(n−3)d=2n−1,
综上可得数列{an}的通项公式为an=8−n或an=2n−1;
证明:(2)因为d>0,所以an=2n−1,
则Sn=(1+2n−1)n2=n2,
则bn=4Snan⋅an+1=4n2(2n−1)(2n+1)=4n2−1+1(2n−1)(2n+1)
=1+1(2n−1)(2n+1)=1+12(12n−1−12n+1),
所以Tn=1+12(1−13)+1+12(13−15)+1+12(15−17)+⋯+1+12(12n−1−12n+1)
=n+12(1−12n+1)=n+12−12(2n+1)
本题主要考查了等差数列的性质及求和公式,还考查了裂项求和及分组求和方法的应用,属于中档题.
16.【答案】(1)证明:因为AD=CD,∠ADB=∠BDC,
可得△ADB≌△CDB,所以AB=CB,
又E为线段AC的中点,所以BE⊥AC,DE⊥AC,
而DE∩BE=E,
所以AC⊥平面BED,
又因为AC⊂平面ACD,
所以平面BED⊥平面ACD;
(2)解:取DA的中点G,连接EG,BG,因为EG为中位线,
所以EG//CD,又AD⊥CD,所以AD⊥EG,
因为AB=BD,G为DA的中点,所以AD⊥BG,
又EG∩BG=G,EG,BG⊂平面BEG,所以AD⊥平面BEG,
BE⊂平面BEG,所以AD⊥BE,
因为BA=BC,E为AC的中点,所以AC⊥BE,
又AC∩AD=A,AC,ADC平面ACD,所以BE⊥平面ACD,
以E为坐标原点,分别以EA、EB、ED所在的直线为x、y、z轴,建立空间直角坐标系E−xyz,
如图所示:设A(a,0,0),B(b,0,0),
则E(0,0,0),D(0,0,a),B(0,b,0),F(0,b3,2a3),
EF=(0,b3,2a3),BD=(0,−b,a),
由|AB|2=a2+b2=9EF⋅BD=−b23+2a23=0,解得:a= 3b= 6,
所以CF=( 3, 63,2 33),又平面ABC的法向量n=(0,0,1),
设直线CF与平面ABC所成角为θ,θ∈[0,π2],
则sinθ=|cs⟨CF,n⟩|=|CF⋅n||CF|⋅|n|=2 33 5×1=2 1515,
所以直线CF与平面ABC所成角的正弦值为2 1515.
【解析】(1)由题意可得△ADB≌△CDB,可得AB=CB,再由题意可得AC⊥平面BED,进而可证得结论;
(2)建立空间直角坐标系,写出各点的坐标,求出平面ABC的法向量n的坐标,求出CF的坐标,进而求出n,CF的夹角的余弦值,进而求出直线CF与平面ABC所成角的正弦值
本题考查平面与平面垂直的性质的应用,空间向量的方法求直线与平面所成的角的正弦值的求法,属于中档题.
17.【答案】解:(1)已知f(x)=ex−ln(x+a),a∈R,函数定义域为(−a,+∞),
当a=1时,f(x)=ex−ln(x+1),函数定义域为(−1,+∞),
可得f′(x)=ex−1x+1,
当−1
综上,所以f(x)的单调递增区间为(0,+∞),单调递减区间为(−1,0);
(2)若f(x)≥a,
即ex−ln(x+a)−a≥0,
不妨设g(x)=ex−ln(x+a)−a,函数定义域为(−a,+∞),
可得g′(x)=ex−1x+a,
不妨设h(x)=g′(x),函数定义域为(−a,+∞),
可得h′(x)=ex+1(x+a)2>0恒成立,
所以函数h(x)在(−a,+∞)上单调递增,
即函数g′(x)在(−a,+∞)上单调递增,
当x→−a时,g′(x)→−∞;当x→+∞时,g′(x)→+∞,
所以在区间(−a,+∞)上存在一点x0,使得g′(x0)=0,
此时ex0=1x0+a,
即a=1ex0−x0,
当−a
所以g(x)≥g(x0)=ex0−ln(x0+a)−a=ex0−1ex0+2x0≥0,
不妨设k(x)=ex−1ex+2x,函数定义域为[0,+∞),
可得k′(x)=ex+1ex+2>0,
所以函数k(x)在定义域上单调递增,
易知k(0)=0,
又k(x0)≥0,
所以x0≥0,
易知函数y=1ex,y=−x均为减函数,
所以a=1ex0−x0在[0,+∞)上单调递减,
则当x0≥0时,a≤1,
故实数a的取值范围为(−∞,1].
【解析】(1)由题意,将a=1代入函数f(x)的解析式中,对函数f(x)进行求导,利用导数的几何意义进行求解即可;
(2)将问题转化成ex−ln(x+a)−a≥0,构造函数g(x)=ex−ln(x+a)−a,对函数g(x)进行求导,利用导数的几何意义以及零点存在性定理得到导函数的零点,再利用隐零点法结合k(x)=ex−1ex+2x的最值进行求解即可.
本题考查利用导数研究函数的单调性和最值,考查了逻辑推理、转化思想和运算能力.
18.【答案】解:(1)证明:由题意,设直线AB的方程为x=my+t(m>0),A(x1,y1),B(x2,y2),
则C(x1,−y1),M(t,0),
由x=my+ty2=4x,消去x,得y2−4my−4t=0,Δ=16(m2+t)>0⇒m2+t>0,
所以y1+y2=4m,y1y2=−4t,
直线BC的方程为y+y1=y2+y1x2−x1(x−x1),化简得y=4xy2−y1−y1y2y2−y1,
令y=0,得xQ=y1y24=−t,所以Q(−t,0),
因此|OM||OQ|=|t||−t|=1;
(2)因为点Q的横坐标为−1,由(1)可知,Q(−1,0),M(1,0),
设QA交抛物线于D,A(x1,y1),B(x2,y2),C(x1,−y1),D(x4,y4),
如图所示,
又由(1)知,y1y2=−4,同理可得y1y4=4,得y4=−y2,
又x1+x2=my1+1+my2+1=m(y1+y2)+2=4m2+2,
x1x2=y124⋅y224=(y1y2)216=1,
又MB=(x2−1,y2),MC=(x1−1,−y1),
则MB⋅MC=(x2−1)(x1−1)−y1y2=x1x2−(x1+x2)+1+4=4−4m2,
故4−4m2=89,结合m>0,得m= 73,
所以直线AB的方程为3x− 7y−3=0,
又y1−y2= (y1+y2)2−4y1y2= 16m2+16=163,
则kAD=y1−y4x1−x4=y1−y4x1−x4=y1−y4y124−y224=4y1+y4=4y1−y2=34,
所以直线AD的方程为3x−4y+3=0,
设圆心T(s,0)(−1
所以|3s+3|5=|3s−3|4,因为−1
因此圆T的方程为(x−19)2+y2=49.
【解析】(1)根据已知条件作出图形,设出直线AB的方程,与抛物线联立,利用韦达定理及直线的点斜式方程即可求解;
(2)根据(1)的结论及向量的数量积的坐标表示,得出直线AB的方程,利用直线的斜率公式及直线的点斜式方程,结合角平分线的性质及圆的标准方程即求解.
本题考查直线与抛物线的综合应用,属中档题.
19.【答案】解:记事件A为“检测系统判定指定区域有珍稀动物活动”,事件B为“监测区域实际上有珍稀动物活动”.…………2分
(1)(i)P(A|B)=P(A⋅B)P(B)=0.2×[1−(1−p1)2]0.2=0.96,
因此在该区域有珍稀动物活动的条件下,该监测系统判定指定区域有珍稀动物活动的概率是0.96;……4分
(ii)由题意得P(A)=P(AB∪AB−)
=P(AB)+P(AB−)=P(B)P(A|B)+P(B−)P(A|B−)………………5分
=0.2(1−(1−p1)2)+0.8(1−(1−p2)2)
=0.2(1−(1−0.8)2)+0.8(1−(1−0.02)2)=0.22368,……6分
则P(B−|A)=P(AB−)P(A)=P(A|B−)⋅P(B−)P(A)………7分
=0.8×[1−(1−p2)2]P(A)=0.8×(1−0.982)0.22368≈0.142,
因此在判定指定区域有珍稀动物活动的条件下,指定区域实际没有珍稀动物活动的概率是0.142.……9分
(2)因为P(B|A)=P(AB)P(A)=P(A|B)⋅P(B)P(A)=0.2[1−(1−p1)2]0.2(1−(1−p1)2)+0.8(1−(1−p2)2),…………11分
P(B−|A−)=P(AB−)P(A)=P(|A−|B−)⋅P(B−)P(A−)=0.8(1−p2)21−[0.8(1−(1−p2)2)+0.2(1−(1−p1)2)],…………13分
由题意:P(B|A)≥0.9P(B−|A−)≥0.9,得0.2[1−(1−p1)2]0.2(1−(1−p1)2)+0.8(1−(1−p2)2)≥0.90.8(1−p2)21−[0.8(1−(1−p2)2)+0.2(1−(1−p1)2)]≥0.9,
令1−p1=x,1−p2=y,得0.8≤p1≤0.9,0
因为0.1≤x≤0.2,所以x2+3536≥9x24,所以y2≥x2+3536,
故 35.046≤y<1,即 35.046≤1−p2<1,所以0
【解析】记事件A为“检测系统判定指定区域有珍稀动物活动”,事件B为“监测区域实际上有珍稀动物活动”,
(1)(i)由条件概率公式求解即可;
(ii)由全概率公式及条件概率公式求解即可;
(2)由条件概率公式及已知条件可得关于p1,p2的不等式组,利用换元法即可求解p2的范围.
本题主要考查概率的求法,全概率公式及条件概率公式的应用,考查运算求解能力,属于难题.
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