2024年安徽省黄山市、宣城市高考数学第二次质检试卷(含详细答案解析)
展开1.已知复数z=(1−2i)(4−3i),则复数z在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限
2.已知数列{an}是等差数列,且a2=3,S7=14,则数列{an}的公差d是( )
A. −1B. −12C. 12D. 1
3.已知|a|=2 3|b|,且=5π6,则b在a上的投影向量为( )
A. −14aB. −3aC. 14aD. 3a
4.攒尖是中国古代建筑中屋顶的一种结构形式,宋代称为撮尖,清代称攒尖.通常有圆形攒尖、三角攒尖、四角攒尖、八角攒尖,也有单檐和重檐之分.多见于亭阁式建筑,园林建筑.如图所示的建筑屋顶是圆形攒尖,可近似看作一个圆锥,已知其轴截面(过圆锥旋转轴的截面)是底边长为6m,顶角为2π3的等腰三角形,则该屋顶的侧面积约为( )
A. 6πm2
B. 6 3πm2
C. 3 3πm2
D. 12 3πm2
5.若a
A. (−∞,0)B. (−∞,0]C. [0,2)D. (2,3)
6.黄山是中国著名的旅游胜地,有许多值得打卡的旅游景点,其中包括黄山风景区,齐云山,宏村,徽州古城等.甲,乙,丙3人准备前往黄山风景区,齐云山,宏村,徽州古城这4个景点游玩,其中甲和乙已经去过黄山风景区,本次不再前往黄山风景区游玩.若甲,乙,丙每人选择一个或两个景点游玩,则不同的选择有( )
A. 360种B. 420种C. 540种D. 600种
7.已知双曲线E:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,过F2作一条渐近线的垂线,垂足为A,延长F2A与另一条渐近线交于点B,若S△BOF1=3S△AOB(O为坐标原点),则双曲线的离心率为( )
A. 3B. 2C. 5D. 6
8.已知实数a,b分别满足ln(a+1)=0.01,eb=1.01,且c=1101,则( )
A. a二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.已知函数f(x)= 3sinωx−csωx(ω>0)图象上相邻两条对称轴之间的距离为π2,则( )
A. 函数f(x)图象关于点(−5π12,0)对称B. 函数f(x)图象关于直线x=2π3对称
C. 函数f(x)在[0,π2]上单调递增D. 函数f(x)在[7π12,7π3]上有4个零点
10.下列论述正确的有( )
A. 若随机变量ξ,η满足η=2ξ+1,则D(η)=2D(ξ)+1
B. 若随机事件A,B满足:P(A)=12,P(B)=23,P(A∪B)=56,则事件A与B相互独立
C. 基于小概率值α的检验规则是:当χ2≥xα时,我们就推断H0不成立,即认为X和Y不独立,该推断犯错误的概率不超过α;当χ2
11.已知数列{an}满足:an+1=an2+2an+λ(n∈N*),其中λ∈R,下列说法正确的有( )
A. 当a1=2,λ=54时,an≥n+1
B. 当λ∈[14,+∞)时,数列{an}是递增数列
C. 当λ=−2时,若数列{an}是递增数列,则a1∈(−∞,−3)∪(1,+∞)
D. 当a1=3,λ=0时,1a1+2+1a2+2+⋯+1an+2<13
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知集合A={x|y= x+2},B={x|x2+3x−4≤0},则∁R(A∩B)=______.
13.若函数f(x)= 1−x2−k(x−1)−4有两个零点,则实数k的取值范围是______.
14.如图,球O内切于圆柱O1O2,圆柱的高为2,EF为底面圆O1的一条直径,D为圆O2上任意一点,则平面DEF截球O所得截面面积最小值为______;若 M为球面和圆柱侧面交线上的一点,则△MEF周长的取值范围为______.
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)
记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量μ=(b,sinA+sinC),ν=(sinA+sinB,a−c)且μ⊥ν.
(1)求角C的大小;
(2)若△ABC的面积为 34,csAcsB=34,求c.
16.(本小题15分)
如图,已知AB为圆台下底面圆O1的直径,C是圆O1上异于A,B的点,D是圆台上底面圆O2上的点,且平面DAC⊥平面ABC,DA=DC=AC=2,BC=4,E是CD的中点,BF=2FD.
(1)证明:DO2//BC;
(2)求直线DB与平面AEF所成角的正弦值.
17.(本小题15分)
学校食堂为了减少排队时间,从开学第1天起,每餐只推出即点即取的米饭套餐和面食套餐.某同学每天中午都会在食堂提供的两种套餐中选择一种套餐,若他前1天选择了米饭套餐,则第2天选择米饭套餐的概率为13;若他前1天选择了面食套餐,则第2天选择米饭套餐的概率为23.已知他开学第1天中午选择米饭套餐的概率为23.
(1)求该同学开学第2天中午选择米饭套餐的概率;
(2)记该同学开学第n(n∈N*)天中午选择米饭套餐的概率为Pn.证明:当n≥2时,Pn≤1427.
18.(本小题17分)
已知P为抛物线E:y2=2x上的动点,Q为圆C:(x−a)2+y2=1(a>1)上的动点,若|PQ|的最小值为 3−1.
(1)求a的值;
(2)若动点P在x轴上方,过P作圆C的两条切线分别交抛物线E于另外两点A,B,且满足|PA|=|PB|,求直线AB的方程.
19.(本小题17分)
帕德近似是法国数学家亨利⋅帕德发明的用有理多项式近似特定函数的方法.给定两个正整数m,n,函数f(x)在x=0处的[m,n]阶帕德近似定义为:
R(x)=a0+a1x+⋯+amxm1+b1x+⋯+bnxn,且满足:
f(0)=R(0),f′(0)=R′(0),f′′(0)=R′′(0),…,f(m+n)(0)=R(m+n)(0)
注:f′′(x)=[f′(x)]′,f‴(x)=[f′′(x)]′,f(4)(x)=[f‴(x)]′,f(5)(x)=[f(4)(x)]′,…
已知函数f(x)=ln(x+1).
(1)求函数f(x)=ln(x+1)在x=0处的[1,1]阶帕德近似R(x),并求ln1.1的近似数(精确到0.001);
(2)在(1)的条件下:
(i)求证:R(x)ln(x+1)<1;
(ii)若f(x)−m(x2+1)R(x)≤1−csx恒成立,求实数m的取值范围.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:∵复数z=(1−2i)(4−3i)=−2−11i,
∴复数z在复平面内对应的点的坐标为(−2,−11),位于第三象限.
故选:C.
利用复数代数形式的乘除运算化简复数z,求出复数z在复平面内对应的点的坐标即可.
本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.
2.【答案】B
【解析】解:数列{an}是等差数列,且a2=3,S7=14,
∴a1+d=37a1+7×62d=14,解得a1=72,d=−12,
则数列{an}的公差d是−12.
故选:B.
利用等差数列的性质列方程,能求出公差.
本题考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
3.【答案】A
【解析】解:|a|=2 3|b|,且=5π6,
则b在a上的投影向量为:|b|cs⋅a|a|=12 3×(− 32)a=−14a.
故选:A.
根据已知条件,结合投影向量公式,即可求解.
本题主要考查投影向量公式,属于基础题.
4.【答案】B
【解析】解:作出该圆锥截面,如图,
由题意,底面半径r=3m,
母线l=rsinπ3=2 3m,
侧面积S=πrl=π×3×2 3=6 3m2.
故选:B.
根据题意作出圆锥轴截面图象,根据图象求出圆锥底面半径r和母线l,根据侧面积公式πrl即可求解.
本题考查圆锥的侧面积的求法,考查圆锥的性质、侧面积公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
5.【答案】B
【解析】解:不等式lg12x>−1可化为,lg12x>lg122,
所以0
即实数a的取值范围是(−∞,0].
故选:B.
先利用对数函数的性质求解不等式lg12x>−1的解集,再结合充分条件和必要条件的定义求解.
本题主要考查了对数不等式的解法,考查了充分条件和必要条件的定义,属于基础题.
6.【答案】A
【解析】解:①若3个人都选择一个景点游玩,不同的选择有13C31CC41=36种,
②若甲选择两个景点游玩,乙,丙都选择一个景点游玩,不同的选择有13C32CC41=36种,
③若乙选择两个景点游玩,甲,丙都选择一个景点游玩,不同的选择有13C32CC41=36种,
④若丙选择两个景点游玩,甲,乙都选择一个景点游玩,不同的选择有13C31CC42=54种,
⑤若甲选择一个景点游玩,乙,丙都选择两个景点游玩,不同的选择有23C31CC42=54种,
⑥若乙选择一个景点游玩,甲,丙都选择两个景点游玩,不同的选择有23C31CC42=54种,
⑦若丙选择一个景点游玩,甲,乙都选择两个景点游玩,不同的选择有23C41CC32=36种,
⑧若3个人都选择两个景点游玩,不同的选择有23C32CC42=54种,
综上所述,不同的选择有36+36+36+54+54+54+36+54=360种.
故选:A.
对3个人游玩的景点个数分情况讨论,结合排列组合知识求解.
本题主要考查了排列组合知识,考查了分类加法计数原理的应用,属于中档题.
7.【答案】D
【解析】解:如图:双曲线E:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左,右焦点分别为F1(−c,0),F2(c,0),
如果a>b,则B在第四象限,不满足S△BOF1=3S△AOB,如果a=b,则不存在B,所以b>a,
直线AB的方程:y=−ba(x−c),OB的方程为y=−bax,联立可得yB=abcb2−a2,F2到y=bax的距离为:d=bc a2+b2=b,
|OA|= c2−b2=a,
S△BOF1=3S△AOB,
所以12c|yB|=3(12c|yB|−12ab),化简可得3ab=2c⋅abcb2−a2,可得c2=6a2,
可得e= 6.
故选:D.
结合已知条件求解B的纵坐标,利用三角形的面积关系,转化求解离心率即可.
本题考查直线与双曲线的位置关系的应用,离心率的求法,是中档题.
8.【答案】C
【解析】解:令f(x)=ex−1−ln(x+1)(0
f′(x)>f′(0)=0,则f(x)在(0,1)上是增函数,
∴f(0.01)>f(0)=0⇒e0.01−1−ln1.01>0⇒e0.01−1>ln1.01,
令g(x)=lnx−x−1x(x>1),则g′(x)=1x−1x2=x−1x>0,
g(x)在(1,+∞)上是增函数,
∴g(1.01)>g(1)=0⇒ln1.01−1101>0⇒ln1.01>1101,
又ln(a+1)=0.01⇒a=e0.01−1,
eb=1.01⇒b=ln1.01,c=1101,
∴a>b>c.
故选:C.
令f(x)=ex−1−ln(x+1)(0
本题考差了利用导数研究函数的单调性,利用函数的单调性比较大小,属于中档题.
9.【答案】AD
【解析】解:f(x)=2sin(ωx−π6),且f(x)图象上相邻两条对称轴之间的距离为π2,
∴f(x)的周期为π,2πω=π,ω=2,
∴f(x)=2sin(2x−π6),
∴f(−5π12)=2sin(−π)=0,A正确;
f(2π3)=2sin7π6=−1,∴x=2π3不是对称轴,B错误;
x∈[0,π2]时,2x−π6∈[−π6,5π6],∴f(x)在[0,π2]上没有单调性,C错误;
x∈[7π12,7π3]时,2x−π6∈[π,9π2],∴f(x)在[7π12,7π3]上有4个零点,D正确.
故选:AD.
可得出f(x)=2sin(ωx−π6),然后根据条件得出ω=2,得出f(x)=2sin(2x−π6),根据正弦函数对称中心和对称轴的定义即可判断A,B的正误;根据正弦函数的单调性即可判断C的正误;根据正弦函数的零点即可判断D的正误.
本题考查了两角和的正弦公式,正弦函数的对称中心和对称轴,正弦函数的单调性和零点,是基础题.
10.【答案】BCD
【解析】解:对于A,若η=aξ+b,则D(η)=a2D(ξ),所以若η=2ξ+1.则D(n)=4D(ξ),故A错误;
对于B:P(A∪B)=P(A)+P(B)−P(AB)=2+3−P(AB)=5,
解得:P(AB)=13=P(A)P(B),所以事件A与B相互独立,故B正确;
对于C,根据独立性检验思想可知C正确;
对于D,由y =0.3−0.7x,得样本点(2,−3)的残差为−3−(0.3−0.7×2)=−1.9,故D正确.
故选:BCD.
根据η=aξ+b,则D(η)=a2D(ξ),可判断A;由独立事件的定义可判断B;根据独立性检验思想可判断C;由残差的概念即可判断D.
本题主要考查概率与统计的综合,考查运算求解能力与逻辑推理能力,属于中档题.
11.【答案】ACD
【解析】解:对于选项A,当a1=2,λ=54时,an+1−an=an2+an+54=(an+12)2+1≥1>0,
又因为a1=2,所以an+1>an+1,所以an>an−1+1>an−2+2>…>a1+n−1=n+1,故A正确;
对于选项B,因为an+1−an=an2+an+λ=(an+12)2+λ−14,且λ∈[14,+∞),
所以an+1−an≥0,
当λ=14,a1=−12时,a2=−12,…,an+1−an=0,即an+1=an,
所以数列{an}是常数列,故B不正确;
对于选项C,因为数列{an}是递增数列,所以当n≥2,n∈N*时,an−an−1>0,
即(an2+2an−2)−(an−12+2an−1−2)=(an−an−1)(an+an−1+2)>0,
所以an+an−1+2>0,所以a2−a1>0,且a2+a1+2>0,
即(a12+2a1−2)−a1>0,且(a12+2a1−2)+a1+2>0,
解得a1>1或a1<−3,故C正确;
对于选项D,当λ=0时,an+1=an2+2an=(an+1)2−1,
结合a1=3可知:a2=42−1=11>a1,a3=132−3>a2,…,
结合an+1−an=(an−an−1)(an+an−1+2)可知数列{an}是递增数列,
所以an≥a1=3,所以an+1+2=an(an+2)≥3(an+2),即an+1+2an+2≥3,
所以an+2an−1+2×an−1+2an−2+2×…×a2+2a1+2≥3n−1(n≥2,n∈N*),
即an+2≥3n−1(a1+2)=53×3n(n≥2,n∈N*),
所以1an+2≤35×13n(n≥2,n∈N*),
当n=1时,1a1+2=15≤35×13,
所以1an+2≤35×13n(n∈N*),
于是可得:1a1+2+1a2+2+…+1an+2≤35(13+132+⋯+13n)=35×13(1−13n)1−13<310<13,故D正确.
故选:ACD.
当a1=2,λ=54时,an+1−an=an2+an+54=(an+12)2+1>0可得an+1>an+1,即可迭代判断A的正误;当λ=14,a1=−12时,可判断数列{an}是常数列,进而判断B的正误;
根据数列{an}是递增数列,可得出an+an−1+2>0,进而得出a2−a1>0,且a2+a1+2>0,即可得出a1的取值范围,进而判断C的正误;根据递推关系得出an+1+2=an(an+2)≥3(an+2),即an+1+2an+2≥3,进而得出1an+2≤35×13n(n∈N*),利用等比数列的前n项和公式计算即可判断D的正误.
本题主要考查了数列的递推公式,数列的单调性以及数列的求和的应用,考查学生的逻辑思维能力和运算能力,属于中档题.
12.【答案】{x|x<−2或x>1}
【解析】解:集合A={x|y= x+2}={x|x≥−2},B={x|x2+3x−4≤0}={x|−4≤x≤1},
所以A∩B={x|−2≤x≤1},
所以∁R(A∩B)={x|x<−2或x>1}.
故答案为:{x|x<−2或x>1}.
先求出集合A,B,再利用集合的基本运算求解.
本题主要考查了一元二次不等式的解法,考查了集合的基本运算,属于基础题.
13.【答案】(158,2]
【解析】解:令f(x)= 1−x2−k(x−1)−4=0,
则 1−x2−k(x−1)−4=0,
所以 1−x2=k(x−1)+4,
又因为y= 1−x2≥0,即为x2+y2=1(y≥0),
表示单位圆位于x轴上及上方部分;
而y=k(x−1)+4,表示过点(1,4)且斜率为k的直线,
所以将问题转化为半圆x2+y2=1(y≥0)与直线y=k(x−1)+4有两个交点,
|4−k| 1+k2=1,解得k=158,
当直线与半圆相切时;
当直线过点(−1,0)时,
则有−2k+4=0,解得k=2,
综上,k∈(158,2].
故答案为:(158,2].
令f(x)=0,则有 1−x2=k(x−1)+4,将问题转化为半圆x2+y2=1(y≥0)与直线y=k(x−1)+4有两个交点,作出图象,结合图象求解即可.
本题考查了函数的零点、直线与圆的位置关系,转化思想及数形结合思想,属于中档题.
14.【答案】4π5 [ 5+3,2 3+2]
【解析】解:由球的半径为r,可知圆柱的底面半径为r,圆柱的高为2r,
则2r=2,所以r=1,
过O作OG⊥DO1于G,
则由题可得OGO2D=OO1DO1,
即OG1=1 5,
所以OG= 55,
设O到平面DEF的距离为d1,
平面DEF截得球的截面圆的半径为r1,
则d1≤OG,r12=r2−d12=1−d12≥1−15=45,
所以平面DEF截得球的截面面积最小值为45π;
由题可知点M在过球心与圆柱的底面平行的截面圆上,
设M在底面的射影为M′,
‴
则MM′=1,ME= 12+M′E2,MF= 12+M′F2,M′E2+M′F2=4,
设t=M′E2,ME+MF= 12+t+ 12+4−t,
所以(ME+MF)2=6+2 −t2+4t+5=6+2 −(t−2)2+9∈[6+2 5,12],
所以ME+MF∈[ 5+1,2 3],
又因为EF=2,
所以ME+MF+EF∈[ 5+3,2 3+2],
即△MEF周长的取值范围为[ 5+3,2 3+2].
故答案为:4π5,[ 5+3,2 3+2].
由题可得O到平面DEF的距离为d1≤ 55,进而可得平面DEF截得球的截面面积最小值,即可求解;设M在底面的射影为M′,设t=M′E2,则用t表示ME+MF,然后利用二次函数的性质可得ME+MF的取值范围,即可求△MEF周长的取值范围.
本题考查圆柱与球的表面积、以及折线段的最值问题,考查逻辑推理能力,是一道难题.
15.【答案】解:(1)因为向量μ=(b,sinA+sinC),ν=(sinA+sinB,a−c)且μ⊥ν,
所以b(sinA+sinB)+(sinA+sinC)(a−c)=0,
由正弦定理可得b(a+b)+(a+c)(a−c)=0,
化简得a2+b2−c2=−ab,
由余弦定理得:a2+b2−c2=2abcsC,
所以csC=−12,而C∈(0,π),
所以C=2π3;
(2)由题意得12absin2π3= 34,则ab=1,
由cs(A+B)=csAcsB−sinAsinB=12得sinAsinB=14,
因为(csinC)2=absinAsinB=4,所以csinC=2,
所以c= 3.
【解析】(1)由两个向量垂直,可得数量积为0,再由正弦定理,余弦定理的可得csC的值,再由角C的范围,可得角C的大小;
(2)由三角形的面积公式,可得ab的值,由(1)可得cs(A+B)的值,展开由题意可得sinAsinB的值,再由正弦定理可得c的值.
本题考查向量的数量积的运算性质的应用及正弦定理的应用,属于中档题.
16.【答案】解:(1)证明:取AC的中点为O,
连接DO,OO1,O1O2,
∵DA=DC,O为AC中点,∴DO⊥AC
又平面DAC⊥平面ABC,且平面DAC∩平面ABC=AC
∴DO⊥平面ABC,∴DO//O1O2,DO=O1O2,故四边形DOO1O2为矩形,
∴DO2//OO1,又O,O1分别是AC,AB的中点,∴OO1//BC,
∴DO2//BC;
(2)∵C是圆O1上异于A,B的点,且AB为圆O1的直径,
∴BC⊥AC,∴OO1⊥AC,
∴如图以O为原点建立空间直角坐标系,
由条件知DO= 3,
∴A(1,0,0),B(−1,4,0),C(−1,0,0),D(0,0, 3),∴E(−12,0, 32),
设F(x,y,z),∴BF=(x+1,y−4,z),FD=(−x,−y, 3−z),
由BF=2FD,得F(−13,43,2 33),∴AF=(−43,43,2 33),
∴DB=(−1,4,− 3),AE=(−32,0, 32),
设平面AEF法向量为n=(x1,y1,z1),
则n⋅AE=−32x1+ 32z1=0n⋅AF=−43x1+43y1+2 33z1=0,取n=(1,−12, 3),
设直线BD与平面AEF所成角为θ,
则sinθ=|cs
∴直线BD与平面AEF所成角的正弦值为6 8585.
【解析】(1)根据面面垂直的性质定理,线面垂直的性质定理,化归转化,即可证明;
(2)建系,利用向量法,向量夹角公式,即可求解.
本题考查线线平行的证明,线面角的求解,向量法的应用,属中档题.
17.【答案】解:(1)已知某同学每天中午都会在食堂提供的两种套餐中选择一种套餐,若他前1天选择了米饭套餐,则第2天选择米饭套餐的概率为13;若他前1天选择了面食套餐,则第2天选择米饭套餐的概率为23.已知他开学第1天中午选择米饭套餐的概率为23,
设Ai=“第i天选择米饭套餐”(i=1,2),
则Ai−=“第i天选择面食套餐”,
根据题意P(A1)=23,P(A1−)=13,P(A2|A1)=13,P(A2|A1−)=23,
由全概率公式得P(A2)=P(A1)P(A2|A1)+P(A1−)P(A2|A1−)=23×13+13×23=49;
(2)(i)设An=“第n天选择米饭套餐”(n=1,2,⋯),
则Pn=P(An),P(An−)=1−Pn,P(An+1|An)=13,P(An+1|An−)=23,
由全概率公式得P(An+1)=P(An)P(An+1|An)+P(An−)P(An+1|An−)=−13Pn+23,
即Pn+1=−13Pn+23,∴Pn+1−12=−13(Pn−12),
∵P1−12=16,
∴{Pn−12}是以16为首项,−13为公比的等比数列;
可得Pn=12+16×(−13)n−1(n∈N*),
当n为大于1的奇数时,Pn=12+16×(−13)n−1≤12+16×(13)2=1427;
当n为正偶数时,Pn=12−16×(13)n−1<12<1427,
综上所述:当n≥2时,Pn≤1427.
【解析】(1)结合条件概率及全概率公式求解.
(2)由全概率公式,结合等比数列通项公式的求法证明即可.
本题考查了数列的应用,重点考查了全概率公式,属中档题.
18.【答案】解:(1)圆C:(x−a)2+y2=1(a>1),半径为1,
设P(x0,y0),|PQ|的最小值为 3−1,即|PC|的最小值为 3,
|PC|= (x0−a)2+y02= (x0−a)2+2x0= (x0+1−a)2+2a−1(x0≥0),
当x0=a−1时,|PC|min= 2a−1= 3,∴a=2;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),
直线PA的斜率kPA=y1−y0x1−x0=y1−y0y122−y022=2y1+y0,
直线PA的方程为:y−y0=2y1+y0(x−x0),
则(y−y0)(y1+y0)=2(x−x0),y(y1+y0)−y0(y1+y0)=2x−2x0,
即2x−(y1+y0)y+y0(y1+y0)−2x0=0,化简得2x−(y1+y0)y+y0y1=0,
则|4+y1y0| 4+(y1+y0)2=1,即(y02−1)y12+6y0y1+12−y02=0,
同理(y02−1)y22+6y0y2+12−y02=0,
则y1,y2是方程(y02−1)y2+6y0y+12−y02=0的两根,
所以y1+y2=6y01−y02,则直线AB的斜率kAB=2y1+y2=1−y023y0,
∵|PA|=|PB|,PC平分∠APB,则PC⊥AB,
∴1−y023y0⋅y0x0−2=−1,解得x0=5,则y0= 10.
kAB=2y1+y2=1−y023y0=−3 1010,且y1+y2=−2 103,y1y2=12−y02y02−1=29
x1+x2=y12+y222=(y1+y2)2−2y1y22=409−492=2,
故AB中点为(1,− 103),
直线AB的方程为y+ 103=−3 1010(x−1)
即9x+3 10y+1=0.
【解析】(1)转化为|PC|的最小值为 3即可;(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),根据切线的性质,直线与抛物线联立即可.
本题考查直线与抛物线的综合应用,属于中档题.
19.【答案】解:(1)由题可知函数f(x)=ln(x+1)在x=0处的[1,1]阶帕德近似R(x)=a0+a1x1+b1x,
f′(x)=1x+1,f′′(x)=−1(x+1)2,
由f(0)=R(0)得a0=0,∴R(x)=a1x1+b1x,
则R′(x)=a1(1+b1x)2,又由f′(0)=R′(0)得a1=1,
∴R′′(x)=−2b1(1+b1x)3,
由f′′(0)=R′′(0)得b1=12,
∴R(x)=x1+12x=2xx+2,
∵ln1.1=f(0.1)≈R(0.1)=2×0.10.1+2=221≈0.095;
(2)(i)证明:令F(x)=2xx+2−ln(x+1),x∈(−1,0)∪(0,+∞),
∵F′(x)=4(x+2)2−1x+1=−x2(x+1)(x+2)2<0,
∴F(x)在x∈(−1,0)及(0,+∞)上均单调递减.
①当x∈(−1,0),F(x)>F(0)=0,即2xx+2>ln(x+1),而ln(x+1)<0,
∴2xx+2ln(x+1)<1,即R(x)ln(x+1)<1;
②当x∈(0,+∞),F(x)
∴2xx+2ln(x+1)<1,即R(x)ln(x+1)<1,
由①②可得不等式R(x)ln(x+1)<1恒成立;
(ii)由f(x)−m(x2+1)R(x)≤1−csx得ln(x+1)−mx+csx−1≤0在(−1,+∞)上恒成立,
令h(x)=ln(x+1)−mx+csx−1,且h(0)=0,∴x=0是h(x)的极大值点.
又h′(x)=1x+1−m−sinx,故h′(0)=1−m=0,则m=1,
当m=1时,h(x)=ln(x+1)−x+csx−1,
∴h′(x)=1x+1−sinx−1=−sinx−xx+1,
当x∈(−1,0)时,−sinx>0,−xx+1>0,则h′(x)>0,故h(x)在(−1,0)上单调递增,
∴当x∈(−1,0)时,h(x)
令φ(x)=ln(x+1)−x,∵φ′(x)=1x+1−1<0,∴φ(x)在(0,+∞)上单调递减,
∴φ(x)<φ(0)=0,又∵在(0,+∞)上,csx−1≤0
故当x∈(0,+∞)时,h(x)=[ln(x+1)−x]+(csx−1)<0.
综上,当m=1时,f(x)−m(x2+1)R(x)≤1−csx恒成立.
【解析】(1)由题意函数f(x)=ln(x+1)在x=0处的[1,1]阶帕德近似R(x)=a0+a1x1+b1x,对f(x)求二阶导,由f(0)=R(0),f′(0)=R′(0),f′′(0)=R′′(0)可求出R(x),从而可得ln1.1的近似数;
(2)(i)令F(x)=2xx+2−ln(x+1),x∈(−1,0)∪(0,+∞),当x∈(−1,0)时,利用导数证明F(x)>0,当x∈(0,+∞)时,利用导数证明F(x)<0,从而可得证得结论成立;
(ii)由已知可得ln(x+1)−mx+csx−1≤0在(−1,+∞)上恒成立,令h(x)=ln(x+1)−mx+csx−1,由h(0)=0,可得x=0是h(x)的极大值点,由极值点的定义可得m=1,再证m=1时,h(x)<0恒成立,即可得解.
本题主要考查利用导数研究函数的最值,导数的运算,不等式恒成立问题,考查运算求解能力,属于难题.
2024年辽宁省鞍山市高考数学第二次质检试卷(含详细答案解析): 这是一份2024年辽宁省鞍山市高考数学第二次质检试卷(含详细答案解析),共18页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
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