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    福建省高考数学模拟试卷与解析(理科)

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    福建省高考数学模拟试卷与解析(理科)

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    这是一份福建省高考数学模拟试卷与解析(理科),共21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。
    福建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.已知全集为R,集合M={﹣1,1,2,4},N={x|x2﹣2x>3},则M∩(∁RN)=(  )
    A.{﹣1,1,2} B.{1,2} C.{4} D.{x|﹣1≤x≤2}
    2.复数z满足z(1﹣i)=|1+i|,则复数z的共轭复数在复平面内的对应点位于(  )
    A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
    3.函数f(x)=Asin(x+φ)(A>0)在x=处取得最小值,则(  )
    A.f(x+)是奇函数 B.f(x+)是偶函数
    C.f(x﹣)是奇函数 D.f(x﹣)是偶函数
    4.在△ABC中, =5, =4,则AB=(  )
    A.9 B.3 C.2 D.1
    5.已知某工程在很大程度上受当地年降水量的影响,施工期间的年降水量X(单位:mm)对工期延误天数Y的影响及相应的概率P如表所示:
    降水量X
    X<100
    100≤X<200
    200≤X<300
    X≥300
    工期延误天数Y
    0
    5
    15
    30
    概率P
    0.4
    0.2
    0.1
    0.3
    在降水量X至少是100的条件下,工期延误不超过15天的概率为(  )
    A.0.1 B.0.3 C.0.42 D.0.5
    6.若x,y满足约束条件且目标函数z=ax﹣y取得最大值的点有无数个,则z的最小值等于(  )
    A.﹣2 B.﹣ C.﹣ D.
    7.执行如图的程序框图,若输入n值为4,则输出的结果为(  )

    A.8 B.21 C.34 D.55
    8.(x+2+)5的展开式中,x2的系数为(  )
    A.45 B.60 C.90 D.120
    9.正项等比数列{an}满足a1=1,a2a6+a3a5=128,则下列结论正确的是(  )
    A.∀n∈N*,anan+1≤an+2 B.∃n∈N*,an+an+2=2an+1
    C.∀n∈N*,Sn<an+1 D.∃n∈N*,an+an+3=an+1+an+2
    10.双曲线的左右焦点为F1,F2,P是双曲线上一点,满足|PF2|=|F1F2|,直线PF1与圆x2+y2=a2相切,则双曲线的离心率为(  )
    A. B. C. D.
    11.一个三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积等于(  )

    A.2 B. C. D.3
    12.设m∈R,函数f(x)=(x﹣m)2+(e2x﹣2m)2,若存在x0使得f(x0)≤成立,则m=(  )
    A. B. C. D.
     
    二、填空题:本大题4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡相应位置.
    13.若函数f(x)=,g(x)=f(x)+ax,x∈[﹣2,2]为偶函数,则实数a=      .
    14.所有棱长均为2的正四棱锥的外接球的表面积等于      .
    15.抛物线C:y2=4x的准线与x轴交于M,过焦点F作倾斜角为60°的直线与C交于A,B两点,则tan∠AMB=      .
    16.数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=2,Sn+1+(﹣1)nSn=2n,则S100=      .
     
    三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
    17.△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知1+=.
    (I)求A;
    (Ⅱ)若BC边上的中线AM=2,高线AH=,求△ABC的面积.
    18.为了研究某学科成绩是否与学生性别有关,采用分层抽样的方法,从高三年级抽取了30名男生和20名女生的该学科成绩,得到如图所示男生成绩的频率分布直方图和女生成绩的茎叶图,规定80分以上为优分(含80分).

    (Ⅰ)(i)请根据图示,将2×2列联表补充完整;

    优分
    非优分
    总计
    男生
          
          
          
    女生
          
          
          
    总计
          
          
    50
    (ii)据此列联表判断,能否在犯错误概率不超过10%的前提下认为“该学科成绩与性别有关”?
    (Ⅱ)将频率视作概率,从高三年级该学科成绩中任意抽取3名学生的成绩,求至少2名学生的成绩为优分的概率.
    附:
    P(K2≥k)
    0.100
    0.050
    0.010
    0.001
    k
    2.706
    3.841
    6.635
    10.828
    K2=.
    19.如图所示,四棱锥P﹣ABCD的底面是梯形,且AB∥CD,AB⊥平面PAD,E是PB中点,CD=PD=AD=AB.
    (Ⅰ)求证:CE⊥平面PAB;
    (Ⅱ)若CE=,AB=4,求直线CE与平面PDC所成角的大小.

    20.在平面直角坐标系xOy中,已知点A,B的坐标分别为(﹣2,0),(2,0).直线AP,BP相交于点P,且它们的斜率之积是﹣.记点P的轨迹为Г.
    (Ⅰ)求Г的方程;
    (Ⅱ)已知直线AP,BP分别交直线l:x=4于点M,N,轨迹Г在点P处的切线与线段MN交于点Q,求的值.
    21.已知a∈R,函数f(x)=ex﹣1﹣ax的图象与x轴相切.
    (Ⅰ)求f(x)的单调区间;
    (Ⅱ)当x>1时,f(x)>m(x﹣1)lnx,求实数m的取值范围.
     
    四.请考生在第(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,作答时请写清题号.[选修4-1:几何证明选讲]
    22.如图所示,△ABC内接于圆O,D是的中点,∠BAC的平分线分别交BC和圆O于点E,F.
    (Ⅰ)求证:BF是△ABE外接圆的切线;
    (Ⅱ)若AB=3,AC=2,求DB2﹣DA2的值.

     
    [选修4-4:坐标系与参数方程]
    23.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数).以O为极点,x轴正半轴为极轴,并取相同的单位长度建立极坐标系.
    (Ⅰ)写出C1的极坐标方程;
    (Ⅱ)设曲线C2: +y2=1经伸缩变换后得到曲线C3,射线θ=(ρ>0)分别与C1和C3交于A,B两点,求|AB|.
     
    [选修4-5:不等式选讲]
    24.已知不等式|x+3|<2x+1的解集为{x|x>m}.
    (Ⅰ)求m的值;
    (Ⅱ)设关于x的方程|x﹣t|+|x+|=m(t≠0)有解,求实数t的值.
     
    福建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.已知全集为R,集合M={﹣1,1,2,4},N={x|x2﹣2x>3},则M∩(∁RN)=(  )
    A.{﹣1,1,2} B.{1,2} C.{4} D.{x|﹣1≤x≤2}
    【考点】交、并、补集的混合运算.
    【分析】求出N中不等式的解集确定出N,根据全集R,求出N的补集,找出M与N补集的交集即可.
    【解答】解:由N中不等式变形得:(x﹣3)(x+1)>0,
    解得:x<﹣1或x>3,即N=(﹣∞,﹣1)∪(3,+∞),
    ∵全集为R,∴∁RN=[﹣1,3],
    ∵M={﹣1,1,2,4},
    ∴M∩(∁RN)={﹣1,1,2},
    故选:A.
     
    2.复数z满足z(1﹣i)=|1+i|,则复数z的共轭复数在复平面内的对应点位于(  )
    A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
    【考点】复数的代数表示法及其几何意义.
    【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的定义、几何意义即可得出.
    【解答】解:z(1﹣i)=|1+i|,∴z(1﹣i)(1+i)=(1+i),
    ∴z=+i,
    则复数z的共轭复数+i在复平面内的对应点位于第四象限.
    故选:D.
     
    3.函数f(x)=Asin(x+φ)(A>0)在x=处取得最小值,则(  )
    A.f(x+)是奇函数 B.f(x+)是偶函数
    C.f(x﹣)是奇函数 D.f(x﹣)是偶函数
    【考点】正弦函数的图象.
    【分析】由f()=fmin(x)可知直线x=是f(x)的一条对称轴.故将f(x)图象向左平移个单位后关于y轴对称.
    【解答】解:∵f(x)在x=处取得最小值,
    ∴直线x=是f(x)的一条对称轴.
    ∴将f(x)的函数图象向左平移个单位后关于y轴对称,
    ∴f(x+)是偶函数.
    故选B.
     
    4.在△ABC中, =5, =4,则AB=(  )
    A.9 B.3 C.2 D.1
    【考点】平面向量数量积的运算.
    【分析】由=4,得,与=5作和,然后结合向量加法的运算法则求得得答案.
    【解答】解:由=4,得,
    即,
    又=5,
    ∴﹣=,
    即.
    ∴AB=3.
    故选:B.
     
    5.已知某工程在很大程度上受当地年降水量的影响,施工期间的年降水量X(单位:mm)对工期延误天数Y的影响及相应的概率P如表所示:
    降水量X
    X<100
    100≤X<200
    200≤X<300
    X≥300
    工期延误天数Y
    0
    5
    15
    30
    概率P
    0.4
    0.2
    0.1
    0.3
    在降水量X至少是100的条件下,工期延误不超过15天的概率为(  )
    A.0.1 B.0.3 C.0.42 D.0.5
    【考点】古典概型及其概率计算公式.
    【分析】分别求出两个事件发生的概率,利用条件概率公式求得答案.
    【解答】解:降水量X至少是100的条件下,工期延误不超过15天的概率P,
    设:降水量X至少是100为事件A,工期延误不超过15天的事件B,
    P(A)=0.6,P(AB)=0.3,
    P=P(B丨A)==0.5,
    故答案选:D.
     
    6.若x,y满足约束条件且目标函数z=ax﹣y取得最大值的点有无数个,则z的最小值等于(  )
    A.﹣2 B.﹣ C.﹣ D.
    【考点】简单线性规划.
    【分析】化简可得y=ax﹣z,再作出平面区域,从而可得a=﹣,化简直线y=﹣x﹣z,从而可知过点(﹣1,1)时有最小值,代入求之即可.
    【解答】解:∵z=ax﹣y,
    ∴y=ax﹣z,
    故直线y=ax﹣z的截距为﹣z,
    作平面区域如下,

    故a=﹣,故直线y=﹣x﹣z,
    故过点(﹣1,1)时,有最小值z=﹣×(﹣1)﹣1=﹣,
    故选C.
     
    7.执行如图的程序框图,若输入n值为4,则输出的结果为(  )

    A.8 B.21 C.34 D.55
    【考点】程序框图.
    【分析】执行程序框图,依次写出每次循环得到的s,t,i的值,当n=4时不满足条件i<4,退出循环,输出s+t的值为21,从而得解.
    【解答】解:模拟执行程序框图,可得
    n=4,s=1,t=1,i=1
    满足条件i<4,执行循环体,可得:s=2,t=3,i=2
    满足条件i<4,执行循环体,可得:s=4,t=7,i=3
    满足条件i<4,执行循环体,可得:s=7,t=14,i=4
    不满足条件i<4,退出循环,输出s+t的值为21.
    故选:B.
     
    8.(x+2+)5的展开式中,x2的系数为(  )
    A.45 B.60 C.90 D.120
    【考点】二项式定理的应用.
    【分析】利用完全平方公式对原式变形可知,问题即求(+)10的展开式中x2的系数,进而计算可得结论.
    【解答】解:∵x+2+=(+)2,
    ∴(x+2+)5=(+)10,
    ∴Tk+1=•=x5﹣k,
    令5﹣k=2,则k=3,故x2的系数为=120,
    故选:D.
     
    9.正项等比数列{an}满足a1=1,a2a6+a3a5=128,则下列结论正确的是(  )
    A.∀n∈N*,anan+1≤an+2 B.∃n∈N*,an+an+2=2an+1
    C.∀n∈N*,Sn<an+1 D.∃n∈N*,an+an+3=an+1+an+2
    【考点】等比数列的通项公式.
    【分析】根据题意先求出q,求出通项公式,再分别判断即可.
    【解答】解:设公比为q,正项等比数列{an}满足a1=1,a2a6+a3a5=128,
    ∴q6+q6=128,
    ∴q6=64=26,解得q=2,
    ∴an=2n﹣1,
    ∴an+1=2n,an+2=2n+1,
    若anan+1≤an+2,
    ∴22n﹣1≤2n+1,
    ∴2n﹣1≤n+1,
    解得n≤2,故A不正确,
    若an+an+2=2an+1,
    ∴2n﹣1+2n+1=2•2n,
    则1+4=2×2,
    显然不成立,故B不正确,
    ∵Sn==2n﹣1,
    若Sn<an+1,
    ∴2n﹣1<2n,恒成立,故C正确,
    ∵an+3=2n+2,
    若an+an+3=an+1+an+2,
    ∴2n﹣1+2n+2=2n+2n+1,
    即1+8=2+4,
    显然不成立,故D不正确,
    故选:C.
     
    10.双曲线的左右焦点为F1,F2,P是双曲线上一点,满足|PF2|=|F1F2|,直线PF1与圆x2+y2=a2相切,则双曲线的离心率为(  )
    A. B. C. D.
    【考点】双曲线的简单性质.
    【分析】先设PF1与圆相切于点M,利用|PF2|=|F1F2|,及直线PF1与圆x2+y2=a2相切,可得几何量之间的关系,从而可求双曲线的离心率的值.
    【解答】解:设PF1与圆相切于点M,因为|PF2|=|F1F2|,所以△PF1F2为等腰三角形,
    所以|F1M|=|PF1|,
    又因为在直角△F1MO中,|F1M|2=|F1O|2﹣a2=c2﹣a2,所以|F1M|=b=|PF1|①
    又|PF1|=|PF2|+2a=2c+2a ②,
    c2=a2+b2 ③
    由①②③解得=.
    故选D.
     
    11.一个三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积等于(  )

    A.2 B. C. D.3
    【考点】由三视图求面积、体积.
    【分析】根据三视图知几何体是三棱锥为棱长为2的正方体一部分,画出几何体的直观图,根据切割补形法和椎体的体积公式求出该三棱锥的体积.
    【解答】解根据三视图知几何体是:
    三棱锥P﹣ABC为棱长为2的正方体一部分,
    直观图如图所示:且B是棱的中点,
    由图得,该三棱锥是:
    由正方体截去两个相同的四棱锥P﹣ADEC、P﹣CEFB,
    两个三棱锥P﹣ABM、C﹣ANB,
    由正方体的性质可得,
    四棱锥P﹣ADEC的体积是=2,
    三棱锥P﹣ABM的体积是=
    三棱锥C﹣ANB的体积是=,
    所以该三棱锥的体积:V=2×2×2﹣4﹣﹣=2,
    故选:A.

     
    12.设m∈R,函数f(x)=(x﹣m)2+(e2x﹣2m)2,若存在x0使得f(x0)≤成立,则m=(  )
    A. B. C. D.
    【考点】特称命题.
    【分析】函数f(x)=(x﹣m)2+(e2x﹣2m)2,表示两点P(x,e2x),Q(m,2m)之间的距离的平方.分别令f(x)=e2x,g(x)=2x.利用导数研究切线方程的斜率,再利用点到直线的距离公式即可得出.
    【解答】解:函数f(x)=(x﹣m)2+(e2x﹣2m)2,表示两点P(x,e2x),Q(m,2m)之间的距离的平方.
    分别令f(x)=e2x,g(x)=2x.
    f′(x)=2e2x,令=2,解得x0=0,可得P(0,1).
    则点P(0,1)到直线y=2x的距离d=,∴d2=.
    因此存在x0=0使得f(x0)≤成立,
    联立,解得x=.
    故选:B.
     
    二、填空题:本大题4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡相应位置.
    13.若函数f(x)=,g(x)=f(x)+ax,x∈[﹣2,2]为偶函数,则实数a= ﹣ .
    【考点】分段函数的应用;函数奇偶性的性质.
    【分析】依题意,可求得g(x)=,依题意,g(﹣1)=g(1)即可求得实数a的值.
    【解答】解:∵f(x)=,
    ∴g(x)=f(x)+ax=,
    ∵g(x)=为偶函数,
    ∴g(﹣1)=g(1),即﹣a﹣1=1+a﹣1=a,
    ∴2a=﹣1,
    ∴a=﹣.
    故答案为:﹣.
     
    14.所有棱长均为2的正四棱锥的外接球的表面积等于 8π .
    【考点】球的体积和表面积.
    【分析】作出棱长均为2的正四棱锥O﹣ABCD,如图所示,四边形ABCD为正方形,△OAD,△OAB,△OBC,△OCD都为等边三角形,得到8条边相等,再由OE=DE=AE=BE=CE=r,即为正四棱锥的外接球半径,求出球的表面积即可.
    【解答】解:作出棱长均为2的正四棱锥O﹣ABCD,如图所示,
    ∵四边形ABCD为正方形,△OAD,△OAB,△OBC,△OCD都为等边三角形,
    ∴AD=DC=CB=AB=OA=OD=OB=OC=2,
    ∴AE=EC=DE=BE=OE=,
    ∴正四棱锥的外接球的半径r=,
    则正四棱锥的外接球的表面积S=4π•r2=8π,
    故答案为:8π

     
    15.抛物线C:y2=4x的准线与x轴交于M,过焦点F作倾斜角为60°的直线与C交于A,B两点,则tan∠AMB= 4 .
    【考点】抛物线的简单性质.
    【分析】设AB方程y=(x﹣1),与抛物线方程y2=4x联立,求出A,B的坐标,利用夹角公式求出tan∠AMB.
    【解答】解:抛物线C:y2=4x的焦点F(1,0),M(﹣1,0),设AB方程y=(x﹣1),
    y=(x﹣1),与y2=4x联立可得3x2﹣10x+3=0
    可得x=或3,
    ∴A(,﹣),B(3,2),
    ∴kAM=﹣,kBM=
    ∴tan∠AMB==4.
    故答案为:4.
     
    16.数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=2,Sn+1+(﹣1)nSn=2n,则S100= 198 .
    【考点】数列递推式.
    【分析】当n为偶数时,由题意可推出Sn+2+Sn=4n+2,从而可得Sn+4﹣Sn=8,再由a1=2知S2=4,S4=6,再利用累加法求和.
    【解答】解:当n为偶数时,Sn+1+Sn=2n,Sn+2﹣Sn+1=2n+2,
    故Sn+2+Sn=4n+2,
    故Sn+4+Sn+2=4(n+2)+2,
    故Sn+4﹣Sn=8,
    而由a1=2知,S1=2,
    S2﹣S1=2,
    故S2=4,
    ∵S4+S2=4×2+2=10,
    ∴S4=6,
    ∴S8﹣S4=8,
    S12﹣S8=8,
    …,
    S100﹣S96=8,
    ∴S100=24×8+S4=192+6=198.
    故答案为:198.
     
    三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
    17.△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知1+=.
    (I)求A;
    (Ⅱ)若BC边上的中线AM=2,高线AH=,求△ABC的面积.
    【考点】正弦定理;余弦定理.
    【分析】(I)由和三角函数公式和正弦定理可得cosA=,A=;
    (Ⅱ)可得MH=,以M为原点,BC的垂直平分线为y轴建系,由向量的数量积可得a的方程,解得a2=4,a=2,代入三角形的面积公式计算可得.
    【解答】解:(I)∵在△ABC中1+=,∴1+=,
    ∴=,∴=,
    ∴=,∴由正弦定理可得=,
    ∴cosA=,∵A∈(0,π),∴A=;
    (Ⅱ)由题意和勾股定理可得MH==,
    以M为原点,BC的垂直平分线为y轴建立如图所示的坐标系,
    并设C(a,0),则B(﹣a,0),其中a>0,
    则由题意可得A(,),cos<,>=cos=,
    又可得=(﹣a﹣,﹣),=(a﹣,﹣),
    由数量积可得(﹣a﹣)(a﹣)+3=••,
    整理可得a4﹣20a2+64=0,故(a2﹣4)(a2﹣16)=0,解得a2=4或a2=16
    经验证当a2=16时矛盾,应舍去,故a2=4,a=2,
    故可得△ABC的面积S=•BC•AH=×4×=2.

     
    18.为了研究某学科成绩是否与学生性别有关,采用分层抽样的方法,从高三年级抽取了30名男生和20名女生的该学科成绩,得到如图所示男生成绩的频率分布直方图和女生成绩的茎叶图,规定80分以上为优分(含80分).

    (Ⅰ)(i)请根据图示,将2×2列联表补充完整;

    优分
    非优分
    总计
    男生
     9 
     21 
     30 
    女生
     11 
     9 
     20 
    总计
     20 
     30 
    50
    (ii)据此列联表判断,能否在犯错误概率不超过10%的前提下认为“该学科成绩与性别有关”?
    (Ⅱ)将频率视作概率,从高三年级该学科成绩中任意抽取3名学生的成绩,求至少2名学生的成绩为优分的概率.
    附:
    P(K2≥k)
    0.100
    0.050
    0.010
    0.001
    k
    2.706
    3.841
    6.635
    10.828
    K2=.
    【考点】频率分布直方图;茎叶图;独立性检验.
    【分析】(Ⅰ)根据图示,将2×2列联表补充完整,计算观测值k,对照数表得出概率结论;
    (Ⅱ)利用频率视作概率,得出X服从二项分布,求出对应的概率值.
    【解答】解:(Ⅰ)根据图示,将2×2列联表补充完整如下:

    优分
    非优分
    总计
    男生
    9
    21
    30
    女生
    11
    9
    20
    总计
    20
    30
    50

    假设H0:该学科成绩与性别无关,
    则K2的观测值k===3.125,
    因为3.125>2.706,
    所以能在犯错误概率不超过10%的前提下认为该学科成绩与性别有关;
    (Ⅱ)由于有较大的把握认为该学科成绩与性别有关,
    因此需要将男女生成绩的优分频率f==0.4视作概率;
    设从高三年级中任意抽取3名学生的该学科成绩中,优分人数为X,
    则X服从二项分布B(3,0.4),
    所求概率P=P(X=2)+P(X=3)
    =×0.42×0.6+×0.43
    =0.352.
     
    19.如图所示,四棱锥P﹣ABCD的底面是梯形,且AB∥CD,AB⊥平面PAD,E是PB中点,CD=PD=AD=AB.
    (Ⅰ)求证:CE⊥平面PAB;
    (Ⅱ)若CE=,AB=4,求直线CE与平面PDC所成角的大小.

    【考点】直线与平面所成的角;直线与平面垂直的判定.
    【分析】(I)取AP的中点F,连结DF,EF,由四边形CDFE是平行四边形可转而证明DF⊥平面PAB;
    (II)设点O,G分别为AD,BC的中点,连结OG,OP,则可证OA,OG,OP两两垂直,以O为原点建立空间直角坐标系,求出和 平面PDC的法向量,于是直线CE与平面PDC所成角的正弦值等于|cos<>|.
    【解答】证明:(Ⅰ)取AP的中点F,连结DF,EF.
    ∵PD=AD,∴DF⊥AP.
    ∵AB⊥平面PAD,DF⊂平面PAD,
    ∴AB⊥DF.
    又∵AP⊂平面PAB,AB⊂平面PAB,AP∩AB=A,
    ∴DF⊥平面PAB.
    ∵E是PB的中点,F是PA的中点,
    ∴EF∥AB,EF=AB.
    又AB∥CD,CD=AB,
    ∴EF∥CD,EF=CD,
    ∴四边形EFDC为平行四边形,
    ∴CE∥DF,
    ∴CE⊥平面PAB.
    (Ⅱ)解:设点O,G分别为AD,BC的中点,连结OG,则OG∥AB,
    ∵AB⊥平面PAD,AD⊂平面PAD,
    ∴AB⊥AD,∴OG⊥AD.
    ∵BC=,由(Ⅰ)知,DF=,
    又AB=4,∴AD=2,
    ∴AP=2AF=2=2,
    ∴△APD为正三角形,∴PO⊥AD,
    ∵AB⊥平面PAD,PO⊂平面PAD,
    ∴AB⊥PO.
    又AD⊂平面ABCD,AB⊂平面ABCD,AD∩AB=A,
    ∴PO⊥平面ABCD.
    以点O为原点,分别以OA,OG,OP为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系O﹣xyz,如图所示.
    则P(0,0,),C(﹣1,2,0),D(﹣1,0,0),E(,2,),
    ∴=(﹣1,0,﹣),=(﹣1,2,﹣),=(﹣,0,﹣),
    设平面PDC的法向量为=(x,y,z),
    则,∴,
    取z=1,则=(﹣,0,1),
    ∴cos<>===
    设EC与平面PDC所成的角为α,
    则sinα=cos<>=,
    ∵α∈[0,],∴α=,
    ∴EC与平面PDC所成角的大小为.

     
    20.在平面直角坐标系xOy中,已知点A,B的坐标分别为(﹣2,0),(2,0).直线AP,BP相交于点P,且它们的斜率之积是﹣.记点P的轨迹为Г.
    (Ⅰ)求Г的方程;
    (Ⅱ)已知直线AP,BP分别交直线l:x=4于点M,N,轨迹Г在点P处的切线与线段MN交于点Q,求的值.
    【考点】椭圆的简单性质;椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的关系.
    【分析】(Ⅰ)设出P点坐标,求得AP、BP所在直线的斜率,由斜率之积是﹣列式整理即可得到Г的方程;
    (Ⅱ)设出P点坐标,得到AP、BP的方程,进一步求出M、N的纵坐标,再写出椭圆在P点的切线方程,由判别式等于0得到过P的斜率(用P的坐标表示),再代入切线方程,求得Q点纵坐标,设,转化为坐标的关系即可求得λ,从而得到的值.
    【解答】解:(Ⅰ)设点P坐标为(x,y),则
    直线AP的斜率(x≠﹣2);
    直线BP的斜率(x≠2).
    由已知有(x≠±2),
    化简得点P的轨迹Г的方程为(x≠±2).
    (Ⅱ)设P(x1,y1)(x1≠±2),则.
    直线AP的方程为,令x=4,得点M纵坐标为;
    直线BP的方程为,令x=4,得点N纵坐标为;
    设在点P处的切线方程为y﹣y1=k(x﹣x1),
    由,得.
    由△=0,得=0,
    整理得.
    将代入上式并整理得:,解得,
    ∴切线方程为.
    令x=4得,点Q纵坐标为=.
    设,则yQ﹣yM=λ(yN﹣yQ),
    ∴.
    ∴.
    将代入上式,得,
    解得λ=1,即=1.
     
    21.已知a∈R,函数f(x)=ex﹣1﹣ax的图象与x轴相切.
    (Ⅰ)求f(x)的单调区间;
    (Ⅱ)当x>1时,f(x)>m(x﹣1)lnx,求实数m的取值范围.
    【考点】利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用.
    【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,根据函数图象与x轴相切,求出a的值,从而求出函数的单调区间;
    (Ⅱ)求出g(x)的导数,通过讨论m的范围,结合函数的单调性以及f(x)>m(x﹣1)lnx,求出m的范围即可.
    【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=ex﹣1﹣a,设切点为(x0,0),
    依题意,,解得
    所以f′(x)=ex﹣1﹣1.
    当x<1时,f′(x)<0;当x>1时,f′(x)>0.
    故f(x)的单调递减区间为(﹣∞,1),单调递增区间为(1,+∞).
    (Ⅱ)令g(x)=f(x)﹣m(x﹣1)lnx,x>0.
    则g′(x)=ex﹣1﹣m(lnx+)﹣1,
    令h(x)=g′(x),则h′(x)=ex﹣1﹣m(+),
    (ⅰ)若m≤,
    因为当x>1时,ex﹣1>1,m(+)<1,所以h′(x)>0,
    所以h(x)即g′(x)在(1,+∞)上单调递增.
    又因为g′(1)=0,所以当x>1时,g′(x)>0,
    从而g(x)在[1,+∞)上单调递增,
    而g(1)=0,所以g(x)>0,即f(x)>m(x﹣1)lnx成立.
    (ⅱ)若m>,
    可得h′(x)在(0,+∞)上单调递增.
    因为h′(1)=1﹣2m<0,h′(1+ln(2m))>0,
    所以存在x1∈(1,1+ln(2m)),使得h′(x1)=0,
    且当x∈(1,x1)时,h′(x)<0,所以h(x)即g′(x)在(1,x1)上单调递减,
    又因为g′(1)=0,所以当x∈(1,x1)时,g′(x)<0,
    从而g(x)在(1,x1)上单调递减,
    而g(1)=0,所以当x∈(1,x1)时,g(x)<0,即f(x)>m(x﹣1)lnx不成立.
    纵上所述,k的取值范围是(﹣∞,].
     
    四.请考生在第(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,作答时请写清题号.[选修4-1:几何证明选讲]
    22.如图所示,△ABC内接于圆O,D是的中点,∠BAC的平分线分别交BC和圆O于点E,F.
    (Ⅰ)求证:BF是△ABE外接圆的切线;
    (Ⅱ)若AB=3,AC=2,求DB2﹣DA2的值.

    【考点】圆周角定理;平行截割定理.
    【分析】(Ⅰ)设△ABE外接圆的圆心为O′,连结BO′并延长交圆O′于G点,连结GE,则∠BEG=90°,∠BAE=∠BGE,可证∠FBE=∠BAE,进而证明∠FBG=90°,即可得证BF是△ABE外接圆的切线.
    (Ⅱ)连接DF,则DF⊥BC,由勾股定理可得BD2﹣DA2=AF2﹣BF2,利用相似三角形的性质可得AB•AC=AE•AF=(AF﹣EF)•AF,由△FBE∽△FAB,从而BF2=FE•FA,得AB﹣AC=AF2﹣BF2,进而可求BD2﹣DA2=AB•AC=6.
    【解答】(本题满分为10分).
    解:(Ⅰ)设△ABE外接圆的圆心为O′,连结BO′并延长交圆O′于G点,连结GE,
    则∠BEG=90°,∠BAE=∠BGE.
    因为AF平分∠BAC,
    所以,
    所以∠FBE=∠BAE,
    所以∠FBG=∠FBE+∠EBG=∠BGE+∠EBG=180°﹣∠BEG=90°,
    所以O′B⊥BF,
    所以BF是△ABE外接圆的切线…
    (Ⅱ)连接DF,则DF⊥BC,
    所以DF是圆O的直径,
    因为BD2+BF2=DF2,DA2+AF2=DF2,
    所以BD2﹣DA2=AF2﹣BF2.
    因为AF平分∠BAC,
    所以△ABF∽△AEC,
    所以=,
    所以AB•AC=AE•AF=(AF﹣EF)•AF,
    因为∠FBE=∠BAE,
    所以△FBE∽△FAB,从而BF2=FE•FA,
    所以AB﹣AC=AF2﹣BF2,
    所以BD2﹣DA2=AB•AC=6…

     
    [选修4-4:坐标系与参数方程]
    23.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数).以O为极点,x轴正半轴为极轴,并取相同的单位长度建立极坐标系.
    (Ⅰ)写出C1的极坐标方程;
    (Ⅱ)设曲线C2: +y2=1经伸缩变换后得到曲线C3,射线θ=(ρ>0)分别与C1和C3交于A,B两点,求|AB|.
    【考点】简单曲线的极坐标方程;平面直角坐标轴中的伸缩变换;参数方程化成普通方程.
    【分析】(Ⅰ)根据题意,消去参数,即可解得方程C1的极坐标方程;
    (Ⅱ)求得C3的方程,即可由OA,OB的长解得AB的长.
    【解答】解:(Ⅰ)将(α为参数).消去参数α,化为普通方程为(x﹣2)2+y2=4,
    即C1:x2+y2﹣4x=0,
    将代入C1:x2+y2﹣4x=0,得ρ2=4ρcosθ,
    所以C1的极坐标方程为ρ=4cosθ.
    (Ⅱ)将代入C2得x′2+y′2=1,
    所以C3的方程为x2+y2=1.
    C3的极坐标方程为ρ=1,所以|OB=1|.
    又|OA|=4cos=2,
    所以|AB|=|OA|﹣|OB|=1.
     
    [选修4-5:不等式选讲]
    24.已知不等式|x+3|<2x+1的解集为{x|x>m}.
    (Ⅰ)求m的值;
    (Ⅱ)设关于x的方程|x﹣t|+|x+|=m(t≠0)有解,求实数t的值.
    【考点】绝对值不等式的解法.
    【分析】(Ⅰ)由不等式|x+3|<2x+1,可得或,解出即可得出.
    (Ⅱ)由于|x﹣t|+|x+|≥==|t|+,已知关于x的方程|x﹣t|+|x+|=m(t≠0)有解,|t|+≥2,另一方面,|t|+=2,即可得出.
    【解答】解:(Ⅰ)由不等式|x+3|<2x+1,
    可得或,
    解得x>2.
    依题意m=2.
    (Ⅱ)∵|x﹣t|+|x+|≥==|t|+,
    当且仅当(x﹣t)=0时取等号,
    ∵关于x的方程|x﹣t|+|x+|=m(t≠0)有解,
    |t|+≥2,
    另一方面,|t|+=2,
    ∴|t|+=2,
    解得t=±1.
     

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