2024年陕西省西安一中高考数学二模试卷(文科)附解析
展开1.(5分)已知复数z=1﹣i,则|z|=( )
A.B.1C.2D.4
2.(5分)已知集合A={x|﹣2≤x<2},B={x|x+1>0},则A∪B=( )
A.{x|﹣2≤x<﹣1}B.{x|﹣1<x<2}C.{x|x>﹣1}D.{x|x≥﹣2}
3.(5分)在“双11”促销活动中,某网店在11月11日9时到14时的销售额进行统计,其频率分布直方图如图所示,已知12时到14时的销售额为42万元,则9时到11时的销售额为( )
A.9万元B.18万元C.24万元D.30万元
4.(5分)设角θ的终边经过点P(﹣3,4),那么sinθ+2csθ=( )
A.B.C.D.
5.(5分)设a,b,c都是正数,且4a=6b=9c=t,那么( )
A.B.C.D.
6.(5分)已知等差数列{an}满足a4+a7=0,a5+a8=﹣4,则下列命题:①{an}是递减数列;②使Sn>0成立的n的最大值是9;③当n=5时,Sn取得最大值;④a6=0,其中正确的是( )
A.①②B.①③C.①④D.①②③
7.(5分)曲线f(x)=x3+x﹣2在p0处的切线平行于直线y=4x﹣1,则p0点的坐标为( )
A.(1,0)B.(2,8)
C.(2,8)和(﹣1,﹣4)D.(1,0)和(﹣1,﹣4)
8.(5分)设函数f(x)=ax2﹣2ax,命题“∃x∈[2,6],f(x)≤﹣2a+3”是假命题,则实数a的取值范围是( )
A.B.(3,+∞)C.(2,+∞)D.
9.(5分)设m、n是两条不同的直线,α、β、γ是三个不同的平面,下列四个命题中,正确命题的序号是( )
①若m∥α,n∥α,则m∥n;
②若α∥β,β∥γ,m⊥α,则m⊥γ;
③若m⊥α,n∥α,则m⊥n;
④若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β.
A.①②B.②③C.③④D.①④
10.(5分)已知直线y=kx与双曲线C:相交于不同的两点A,B,F为双曲线C的左焦点,且满足|AF|=3|BF|,|OA|=b(O为坐标原点),则双曲线C的渐近线方程为( )
A.B.C.D.
11.(5分)函数的部分图象如图所示,给下列说法:
①函数f(x)的最小正周期为π;
②直线为函数f(x)的一条对称轴;
③点为函数f(x)的一个对称中心;
④函数f(x)的图象向右平移个单位后得到的图象.
其中不正确说法的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
12.(5分)关于函数f(x)=x+sinx,下列说法正确的个数是( )
①f(x)是奇函数
②f(x)是周期函数
③f(x)有零点
④f(x)在上单调递增
A.1B.2C.3D.4
二、填空题(每空5分,共20分)
13.(5分)小李参加有关“学习强国”的答题活动,要从4道题中随机抽取2道作答,小李会其中的三道题,则抽到的2道题小李都会的概率为 .
14.(5分)已知向量,,若,则锐角θ的值是 .
15.(5分)设{an}是等比数列,且a1+a2+a3=1,a2+a3+a4=2,则a5+a6+a7= .
16.(5分)若函数在区间内单调递减,则ω的最大值为 .
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答,共70分。
17.(10分)在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知.
(1)求的值;
(2)若,b=2,求△ABC的面积.
18.(12分)如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,AD∥BC,AD⊥CD,且,|PA|=2.
(1)求三棱锥B﹣ACP的体积;
(2)求证:AB⊥PC.
19.(12分)某高校为调查学生喜欢“应用统计”课程是否与性别有关,随机抽取了选修课程的55名学生,得到数据如下表:
(1)判断能否在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为喜欢“应用统计”课程与性别有关?(公式和对照表见题后)
(2)用分层抽样的方法从喜欢统计课程的学生中抽取6名学生做进一步调查,将这6名学生作为一个样本,从中任选2人,求恰有1个男生和1个女生的概率.
附:,n=a+b+c+d
20.(12分)已知椭圆C:)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,P为椭圆C上的一个动点.△PF1F2面积的最大值为2.
(1)求椭圆C的标准方程.
(2)设斜率存在的直线PF2与C的另一个交点为Q,是否存在点T(t,0),使得|TP|=|TQ|.若存在,求出t的取值范围;若不存在,请说明理由.
21.(12分)已知函数f(x)=ex﹣1﹣ax(a∈R).
(1)若函数f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线x+2ey+1=0垂直,求a的值;
(2)当x∈(0,2]时,讨论函数F(x)=f(x)﹣xlnx零点的个数.
(二)选考题:请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
22.(12分)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为,(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=2sinθ.
(1)求曲线C的直角坐标方程,并化为标准方程;
(2)已知点P的极坐标为(1,π),l与曲线C交于A,B两点,求的值.
23.已知函数f(x)=|x﹣1|+|x+a|.
(1)当a=1时,求不等式f(x)>3的解集;
(2)若a>0,对任意的x∈R,f(x)≥a2﹣2a+3恒成立,求实数a的取值范围.
2024年陕西省西安一中高考数学二模试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题(每题5分,共60分)
1.(5分)已知复数z=1﹣i,则|z|=( )
A.B.1C.2D.4
【答案】A
【分析】结合复数模公式,即可求解.
【解答】解:z=1﹣i,
则.
故选:A.
【点评】本题主要考查复数模公式,属于基础题.
2.(5分)已知集合A={x|﹣2≤x<2},B={x|x+1>0},则A∪B=( )
A.{x|﹣2≤x<﹣1}B.{x|﹣1<x<2}C.{x|x>﹣1}D.{x|x≥﹣2}
【答案】D
【分析】可以求出集合B,然后进行并集的运算即可.
【解答】解:∵A={x|﹣2≤x<2},B={x|x>﹣1};
∴A∪B={x|x≥﹣2}.
故选:D.
【点评】考查描述法的定义,以及并集的运算.
3.(5分)在“双11”促销活动中,某网店在11月11日9时到14时的销售额进行统计,其频率分布直方图如图所示,已知12时到14时的销售额为42万元,则9时到11时的销售额为( )
A.9万元B.18万元C.24万元D.30万元
【答案】D
【分析】根据频率分布直方图,利用频率比与销售额的比相等,即可求出对应的值.
【解答】解:根据频率分布直方图知,12时到14时的频率为0.35,9时到11时的频率为1﹣0.4﹣0.25﹣0.10=0.25,
所以时到11时的销售额为:(万元).
故选:D.
【点评】本题考查频率分布直方图,考查学生的运算能力,属于中档题.
4.(5分)设角θ的终边经过点P(﹣3,4),那么sinθ+2csθ=( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据任意角的三角函数的定义求得sinθ= 和csθ= 的值,从而求得sinθ+2csθ 的值.
【解答】解:由于角θ的终边经过点P(﹣3,4),那么x=﹣3,y=4,r=|OP|=5,
∴sinθ==,csθ==﹣,∴sinθ+2csθ=﹣,
故选:C.
【点评】本题主要考查任意角的三角函数的定义,属于基础题.
5.(5分)设a,b,c都是正数,且4a=6b=9c=t,那么( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】将指数式化为对数式,根据对数换底公式、对数运算法则逐项验证即可.
【解答】解:依题意设4a=6b=9c=t,则a=lg4t,b=lg6t,c=lg9t,
所以,
对于AC,,,
故A,C错误;
对于B,,故B错误;
对于D,,故D正确.
故选:D.
【点评】本题考查了指数式与对数式的互换问题,考查了对数的运算性质,是基础题.
6.(5分)已知等差数列{an}满足a4+a7=0,a5+a8=﹣4,则下列命题:①{an}是递减数列;②使Sn>0成立的n的最大值是9;③当n=5时,Sn取得最大值;④a6=0,其中正确的是( )
A.①②B.①③C.①④D.①②③
【答案】D
【分析】设出公差为d,列出方程组,求出首项和公差,根据d<0判断①正确,写出,解不等式求出Sn>0成立的n的最大值是9,②正确;根据an>0与an<0,得到当n=5时,Sn取得最大值,③正确;利用通项公式an=﹣2n+11求出a6的值,得到④错误.
【解答】解:设等差数列{an}的公差为d,
故,解得:,
由于d<0,故{an}是递减数列,①正确;
,令,
解得:0<n<10,且n∈N*,
故使Sn>0成立的n的最大值是9,②正确;
an=9+(n﹣1)×(﹣2)=﹣2n+11,
当1≤n≤5时,an>0,当n≥6时,an<0,
故当n=5时,Sn取得最大值,③正确;
a6=﹣2×6+11=﹣1,④错误.
故选:D.
【点评】本题主要考查了等差数列的通项公式和前n项和公式,属于中档题.
7.(5分)曲线f(x)=x3+x﹣2在p0处的切线平行于直线y=4x﹣1,则p0点的坐标为( )
A.(1,0)B.(2,8)
C.(2,8)和(﹣1,﹣4)D.(1,0)和(﹣1,﹣4)
【答案】D
【分析】先设切点坐标,然后对f(x)进行求导,根据导数的几何意义可求出切点的横坐标,代入到f(x)即可得到答案.
【解答】解:设切点为P0(a,b),f'(x)=3x2+1,k=f'(a)=3a2+1=4,a=±1,
把a=﹣1,代入到f(x)=x3+x﹣2得b=﹣4;
把a=1,代入到f(x)=x3+x﹣2得b=0,
所以P0(1,0)和(﹣1,﹣4).
故选:D.
【点评】本题主要考查导数的几何意义,即函数在某点的导数值等于以该点为切点的切线的斜率.
8.(5分)设函数f(x)=ax2﹣2ax,命题“∃x∈[2,6],f(x)≤﹣2a+3”是假命题,则实数a的取值范围是( )
A.B.(3,+∞)C.(2,+∞)D.
【答案】A
【分析】根据特称名为假命题可得ax2﹣2ax+2a﹣3>0,对∀x∈[2,6]恒成立,令h(x)=ax2﹣2ax+2a﹣3,利用二次函数的性质列不等式求解即可得结论.
【解答】解:因为命题“∃x∈[2,6],f(x)≤﹣2a+3”是假命题,所以∀x∈[2,6],f(x)>﹣2a+3恒成立,
则ax2﹣2ax+2a﹣3>0,对∀x∈[2,6]恒成立,
令h(x)=ax2﹣2ax+2a﹣3,则二次函数的对称轴为直线x=1,
要使得∀x∈[2,6],h(x)>0恒成立,则,解得,
所以实数a的取值范围是.
故选:A.
【点评】本题主要考查存在量词和特称命题,属于基础题.
9.(5分)设m、n是两条不同的直线,α、β、γ是三个不同的平面,下列四个命题中,正确命题的序号是( )
①若m∥α,n∥α,则m∥n;
②若α∥β,β∥γ,m⊥α,则m⊥γ;
③若m⊥α,n∥α,则m⊥n;
④若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β.
A.①②B.②③C.③④D.①④
【答案】B
【分析】①若m∥α,n∥α,则m与n相交、平行或为异面直线都有可能,即可判断出;
②由α∥β,β∥γ,利用平行平面的传递性可得α∥γ,又m⊥α,利用线面平行与线面垂直的性质可得m⊥γ;
③由n∥α,过直线n作平面β∩α=k,利用线面平行的性质定理可得n∥k.
又m⊥α,利用线面垂直的性质定理可得m⊥k,根据等角定理可得m⊥n,;
④由 α⊥γ,β⊥γ,可得α∥β或α与β相交(例如墙角)..
【解答】解:①若m∥α,n∥α,则m与n相交、平行或为异面直线都有可能,因此不正确;
②∵α∥β,β∥γ,∴α∥γ,又m⊥α,则m⊥γ,正确;
③∵n∥α,过直线n作平面β∩α=k,则n∥k.
∵m⊥α,∴m⊥k,则m⊥n,故正确;
④∵α⊥γ,β⊥γ,∴α∥β或α与β相交,故不正确.
综上可知:只有②③正确.
故选:B.
【点评】熟练掌握线面、面面平行于垂直的性质定理是解题的关键.
10.(5分)已知直线y=kx与双曲线C:相交于不同的两点A,B,F为双曲线C的左焦点,且满足|AF|=3|BF|,|OA|=b(O为坐标原点),则双曲线C的渐近线方程为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】设|BF|=m,则|AF|=3|BF|=3m,设A在第一象限,由双曲线的定义可得3m﹣m=2a,再由平行四边形的对角线的平方和等于四边的平方和可得c2=3a2,进一步得到渐近线方程.
【解答】解:设|BF|=m,则|AF|=3|BF|=3m,
取双曲线的右焦点F′,连接AF′,BF′,
所以四边形AF′BF为平行四边形,
所以|AF′|=|BF|=m,
设A在第一象限,得3m﹣m=2a,即m=a,
由平行四边形的对角线的平方和等于四边的平方和,
可得(2b)2+(2c)2=2(a2+9a2),所以c2=3a2,
则b2=c2﹣a2=2a2,即=,
所以双曲线的渐近线的方程为y=±x=±x,
故选:C.
【点评】本题考查双曲线的定义,双曲线的性质,解题中需要理清思路,属于中档题.
11.(5分)函数的部分图象如图所示,给下列说法:
①函数f(x)的最小正周期为π;
②直线为函数f(x)的一条对称轴;
③点为函数f(x)的一个对称中心;
④函数f(x)的图象向右平移个单位后得到的图象.
其中不正确说法的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】A
【分析】先根据函数的图象求出函数的解析式,再根据正弦函数的图象与性质逐一判断每个选项即可.
【解答】解:由图象可知,,最小正周期,所以,
将点代入函数得,,
所以,即,
因为,所以取k=1,,所以.
因此①正确;
②,所以②正确;
③令,则,当k=﹣1时,.
所以点为函数f(x)的一个对称中心,即③正确;
④函数f(x)的图象向右平移个单位得到,即④错误.
所以不正确的为④,
故选:A.
【点评】本题考查根据图象求函数解析式、正弦函数的图象与性质,考查学生数形结合能力和运算能力,属于基础题.
12.(5分)关于函数f(x)=x+sinx,下列说法正确的个数是( )
①f(x)是奇函数
②f(x)是周期函数
③f(x)有零点
④f(x)在上单调递增
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【分析】根据奇偶性定义可判断选项①正确;依据周期性定义,选项②错误;f(0)=0,选项③正确;求f′(x),判断选项④正确.
【解答】解:对于①,函数f(x)=x+sinx定义域为R,且f(﹣x)=﹣x﹣sinx=﹣f(x),
则f(x)为奇函数,故①正确;
对于②,若f(x)是周期函数,设其最小正周期为T(T≠0),则f(x+T)=f(x),
即x+T+sin(x+T)=x+sinx,变形得,T+sin(x+T)=sinx,对任意x∈R恒成立,
令x=0,可得,T+sinT=0,设g(x)=x+sinx,而g′(x)=1+csx≥0,
g(0)=0,所以g(x)=x+sinx=0只有唯一的解x=0,故由T+sinT=0⇒T=0,
由此可知它不是周期函数,故②错误;
对于③,因为f(0)=0+sin0=0,f(x)在上有零点,故③正确;
对于④,由于f′(x)=1+csx≥0,故f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增,故④正确.
故选:C.
【点评】本题主要考查了函数的奇偶性,单调性及周期性的应用,属于中档题.
二、填空题(每空5分,共20分)
13.(5分)小李参加有关“学习强国”的答题活动,要从4道题中随机抽取2道作答,小李会其中的三道题,则抽到的2道题小李都会的概率为 .
【答案】见试题解答内容
【分析】基本事件总数n==6,抽到的2道题小李都会包含的基本事件m==3,由此能求出抽到的2道题小李都会的概率.
【解答】解:小李参加有关“学习强国”的答题活动,要从4道题中随机抽取2道作答,小李会其中的三道题,
基本事件总数n==6,
抽到的2道题小李都会包含的基本事件m==3,
则抽到的2道题小李都会的概率为P=.
故答案为:.
【点评】本题考查概率的求法,考查古典概型、排列组合等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
14.(5分)已知向量,,若,则锐角θ的值是 .
【答案】.
【分析】由已知结合项平行的坐标表示及同角基本关系可求tanθ,进而可求θ.
【解答】解:因为,
若,则3sin2θ=cs2θ,
因为θ为锐角,所以,则角.
故答案为:.
【点评】本题主要考查向量平行的性质,属于基础题.
15.(5分)设{an}是等比数列,且a1+a2+a3=1,a2+a3+a4=2,则a5+a6+a7= 16 .
【答案】16.
【分析】利用等比数列通项的性质求出公比,然后利用等比数列通项的性质求解即可.
【解答】解:因为{an}是等比数列,设其公比为q,
所以,
所以,
所以a5+a6+a7=16(a1+a2+a3)=16.
故答案为:16.
【点评】本题考查了等比数列的通项应用问题,是基础题.
16.(5分)若函数在区间内单调递减,则ω的最大值为 .
【答案】.
【分析】由题先得:,再借助整体法:令,再结合余弦函数图像分析出单调递减时的等价条件,解不等式即可.
【解答】解:由题得:,
令,
则y=cst在单调递减,
故,(k∈Z),
由0<ω≤3,故,
所以ω的最大值为.
故答案为:.
【点评】本题考查的知识点:余弦型函数的性质,主要考查学生的运算能力,属于基础题.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答,共70分。
17.(10分)在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知.
(1)求的值;
(2)若,b=2,求△ABC的面积.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据正弦定理和两角和的正弦公式以及诱导公式即可求出,
(2)由(1)可得c=2a,再由余弦定理可得a,c的值,根据三角形的面积公式计算即可.
【解答】解:(1)∵==,
∴csAsinB﹣2sinBcsC=2csBsinC﹣sinAcsB,
∴sinAcsB+csAsinB=2sinBcsC+2csBsinC,
∴sin(A+B)=2sin(B+C),
∴sinC=2sinA,
∴=2;
(2)由(1)可得c=2a,
由余弦定理可得b2=a2+c2﹣2accsB,
∴4=a2+4a2﹣a2,
解得a=1,则c=2,
∵csB=,
∴sinB=,
∴S=acsinB=×1×2×=.
【点评】本题考查正余弦定理解三角形三角形的面积公式,涉及和角的三角函数,属中档题.
18.(12分)如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,AD∥BC,AD⊥CD,且,|PA|=2.
(1)求三棱锥B﹣ACP的体积;
(2)求证:AB⊥PC.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)因为PA⊥平面ABCD,根据等积法VB﹣ACP=VP﹣ABC可得结果;
(2)根据线面垂直的性质定理可得AB⊥PA,结合(1)及线面垂直的判定定理可得AB⊥平面PAC,从而得证.
【解答】解:(1)在底面ABCD中,AD∥BC,AD⊥CD,
且,
所以|AB|=|AC|=2,,
则|AB|2+|AC|2=|BC|2,
所以AB⊥AC,
故.
(2)由(1)知AB⊥AC,又PA⊥平面ABCD,AP⊂平面ABCD,
则AB⊥PA,
且AC∩PA=A,AC,PA⊂平面PAC,
∴AB⊥平面PAC,而PC⊂平面PAC,
所以AB⊥PC.
【点评】本题考查等体积转化法求三棱锥的体积以及线线垂直判定,属于中档题.
19.(12分)某高校为调查学生喜欢“应用统计”课程是否与性别有关,随机抽取了选修课程的55名学生,得到数据如下表:
(1)判断能否在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为喜欢“应用统计”课程与性别有关?(公式和对照表见题后)
(2)用分层抽样的方法从喜欢统计课程的学生中抽取6名学生做进一步调查,将这6名学生作为一个样本,从中任选2人,求恰有1个男生和1个女生的概率.
附:,n=a+b+c+d
【答案】(1)有关;
(2).
【分析】(1)由题中列联表计算卡方,根据数值计算做出判断即可;
(2)由分层抽样确定抽取的6人中男生和女生的人数,再根据古典概型计算概率即可.
【解答】解:(1)由表中数据,可得,
所以能在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为喜欢“应用统计”课程与性别有关;
(2)设所抽样本中有m个男生,则=,得m=4,
所以样本中有4个男生,2个女生,分别记作B1,B2,B3,B4,G1,G2,
从中任选2人的基本事件有(B1,B2),(B1,B3),(B1,B4),(B1,G1),(B1,G2),(B2,B3),(B2,B4),(B2,G1),(B2,G2),(B3,B4),(B3,G1),(B3,G2),(B4,G1),(B4,G2),(G1,G2),共15个,
其中恰有1个男生和1个女生的事件有(B1,G1),(B1,G2),(B2,G1),(B2,G2),(B3,G1),(B3,G2),(B4,G1),(B4,G2),共8个,
所以恰有1个男生和1个女生的概率为.
【点评】本题主要考查了独立性检验的应用,考查了古典概型的概率公式,属于基础题.
20.(12分)已知椭圆C:)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,P为椭圆C上的一个动点.△PF1F2面积的最大值为2.
(1)求椭圆C的标准方程.
(2)设斜率存在的直线PF2与C的另一个交点为Q,是否存在点T(t,0),使得|TP|=|TQ|.若存在,求出t的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1).
(2)存在,.
【分析】(1)根据椭圆的基本量关系求解即可;
(2)设直线PF2方程为:,联立直线与椭圆的方程,先讨论k=0时是否满足,当k≠0时,根据直线TM斜率列式化简求解即可.
【解答】解:(1)由题意,离心率,由当P是C的上顶点时,△PF1F2面积的最大,
则,即bc=2,又a2=b2+c2,得:,
故椭圆C的标准方程为.
(2)存在点T(t,0),使得|TP|=|TQ|.
由题知,设直线PF2方程为:,
⇒
设P(x1,y1),Q(x2,y2),设PQ的中点为M(x0,y0),则x1,x2是该方程的两个根,,,
当k=0时,由|TP|=|TQ|易得t=0;
当k≠0时,由|TP|=|TQ|知TM⊥PM,则直线TM斜率,
所以,得.
所以,由于,则,
综上所述,
故存在点T(t,0),使得|TP|=|TQ|,且t的取值范围.
【点评】本题主要考查了椭圆的基本量关系,同时也考查了利用直线与圆锥曲线的关系列式,利用韦达定理表达所求式,从而化简求解的问题,常用点坐标表达斜率、中点等,再代入韦达定理化简求解,属于中档题.
21.(12分)已知函数f(x)=ex﹣1﹣ax(a∈R).
(1)若函数f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线x+2ey+1=0垂直,求a的值;
(2)当x∈(0,2]时,讨论函数F(x)=f(x)﹣xlnx零点的个数.
【答案】(1)a=﹣e;
(2)当a=e﹣1或时,函数F(x)有一个零点;
当时,函数F(x)有两个零点;
当a<e﹣1时,函数F(x)没有零点.
【分析】(1)根据题意,对f(x)求导数,可得f′(1)=e﹣a,结合两条直线垂直的关系列式算出实数a的值;
(2)构建,结合题意可知F(x)的零点个数就是y=a与y=g(x)的交点个数,利用导数判断y=g(x)的单调性和最值,进而可得所求结果.
【解答】解:(1)由题意,得f′(x)=ex﹣a,可知f′(1)=e﹣a,
而直线x+2ey+1=0的斜率为,
因为y=f(x)在x=1处的切线与直线x+2ey+1=0垂直,所以,解得a=﹣e;
(2)根据F(x)=f(x)﹣xlnx=0,得ex﹣1﹣ax﹣xlnx=0,整理得,
令,可知F(x)的零点个数就是直线y=a与y=g(x)图象的交点个数,
对g(x)求导数,可得,
因为x>0,则ex﹣1>0,令g′(x)>0,解得1<x≤2;令g′(x)<0,解得0<x<1;
所以g(x)在(0,1)内单调递减,在(1,2]内单调递增,
且x趋近于0时,g(x)趋近于+∞,g(1)=e﹣1,,
可得:当a=e﹣1或时,函数F(x)有一个零点;
当时,函数F(x)有两个零点;当a<e﹣1时,函数F(x)没有零点.
【点评】本题主要考查函数的零点与方程的根、利用导数研究函数的单调性与最值、导数与切线的关系等知识,属于中档题.
(二)选考题:请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
22.(12分)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为,(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=2sinθ.
(1)求曲线C的直角坐标方程,并化为标准方程;
(2)已知点P的极坐标为(1,π),l与曲线C交于A,B两点,求的值.
【答案】(1)x2+(y﹣1)2=1.
(2).
【分析】(1)ρ=2sinθ变形为ρ2=2ρsinθ,结合,求出直角坐标方程,为圆,再化为标准方程;
(2)求出点P的直角坐标,将直线的参数方程代入圆的方程,用t的几何意义求解.
【解答】解:(1)ρ=2sinθ两边同乘以ρ可得:ρ2=2ρsinθ,
由可得:∴x2+y2=2y,即x2+(y﹣1)2=1.
(2)∵x=csπ=﹣1,x=sinπ=0,
∴点P(1,π)的直角坐标为(﹣1,0),
把代入圆的方程可得,
设A,B两点的对应参数分别为t1,t2,则,∴t1>0,t2>0,
故.
【点评】本题考查参数方程以及极坐标方程与普通方程的互化,考查转化思想以及计算能力,是中档题.
23.已知函数f(x)=|x﹣1|+|x+a|.
(1)当a=1时,求不等式f(x)>3的解集;
(2)若a>0,对任意的x∈R,f(x)≥a2﹣2a+3恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1){x|x<﹣或x>}.
(2)[1,2].
【分析】(1)分x≤﹣1,﹣1<x<1与x≥1三种情况进行分类讨论,利用一元一次不等式的解法求解即可;
(2)利用绝对值三角不等式得到f(x)≥a+1,从而得到a+1≥a2﹣2a+3,利用二次不等式的解法求解即可.
【解答】解:(1)当a=1时,f(x)=|x﹣1|+|x+1|=,
当x≤﹣1时,由f(x)>3得﹣2x>3,解得x<﹣,∴x<﹣;
当﹣1<x<1时,由f(x)>3得2>3,无解;
当x≥1时,由f(x)>3得﹣2x>3,解得x>或x>.
综上,不等式f(x)>3的解集为{x|x<﹣或x>}.
(2)∵a>0,∴f(x)=|x﹣1|+|x+a|≥|a+1|=a+1,
对任意的x∈R,f(x)≥a2﹣2a+3恒成立,
∴a+1≥a2﹣2a+3,即a2﹣3a+2≤0,解得1≤a≤2,
∴a的取值范围是[1,2].
【点评】本题考查一元一次不等式、一元二次不等式、含绝对值不等式的性质及解法等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
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