一、选择题:本题共12小题,每小题5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.已知复数z=1+2i,则A.5
=( )
B.5+4i C.﹣3 D.3﹣4i
2
2.已知集合A={x|x﹣2x﹣3<0},B={x||x|<2}则A∩B=( ) A.{x|﹣2<x<2}
B.{x|﹣2<x<3}
C.{x|﹣1<x<3}
D.{x|﹣1<x<2}
3.祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如在等高处的截面积恒相等,则体积相等.设A、B为两个同高的几何体,p:A、B的体积不相等,q:A、B在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,p是q的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
2
4.若点P为抛物线y=2x上的动点,F为抛物线的焦点,则|PF|的最小值为( ) A.2
B. C. D.
5.已知数列{an}满足an+1﹣an=2,a1=﹣5,则|a1|+|a2|+…+|a6|=( ) A.9
B.15 C.18 D.30
6.平面内的动点(x,y)满足约束条件 ,则z=2x+y的取值范围是( )
A.(﹣∞,+∞) B.(﹣∞,4] C.[4,+∞) D.[﹣2,2] 7.某几何体的三视图如图所示,则其体积为( )
A.4 B.8 C. D.
8.将一枚质地均匀的硬币连续抛掷n次,若使得至少有一次正面向上的概率大于或等于A.4
,则n的最小值为( ) B.5
C.6
D.7 在
上有两个不相等的实数解x1,x2,则x1+x2=
9.若方程( ) A.
B.
C.
D.
10.运行如图所示的程序框图,则输出结果为( )
A. B. C. D.
,
11.已知向量2],则A.
,(m>0,n>0),若m+n∈[1,
的取值范围是( )
B.
C.
D.
12.对函数f(x)=,若∀a,b,c∈R,f(a),f(b),f(c)都为某个三
角形的三边长,则实数m的取值范围是( )
A.(,6) B.(,6) C.(,5) D.(,5)
二、填空题:本题包括4小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在答题卡中的横线上.
13.现将5张连号的电影票分给甲乙等5个人,每人一张,且甲乙分得的电影票连号,则共有 种不同的分法(用数字作答).
14.函数f(x)=e•sinx在点(0,f(0))处的切线方程是 .
x
15.等比数列{an}中各项均为正数,Sn是其前n项和,且满足2S3=8a1+3a2,a4=16,则S4= .
16.过双曲线﹣=1(a>b>0)的左焦点F作某一渐近线的垂线,分别与两渐
近线相交于A,B两点,若
,则双曲线的离心率为 .
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 17.(12分)已知点P(
,1),Q(cosx,sinx),O为坐标原点,函数f(x)=
•
.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式及f(x)的最小正周期;
(Ⅱ)若A为△ABC的内角,f(A)=4,BC=3,求△ABC周长的最大值.
18.(12分)某手机厂商推出一款6寸大屏手机,现对500名该手机使用者(200名女性,300名男性)进行调查,对手机进行打分,打分的频数分布表如下:
分[50,[60,[70,[80,[90,
值
60) 70) 80) 90) 100]
区
女性用户
间 频数
男性用户
分[50,[60,[70,[80,[90,
20
40
80
50
10
值60) 70) 80) 90) 区间 频数
45
75
90
60
100]
30
(Ⅰ)完成下列频率分布直方图,并比较女性用户和男性用户评分的波动大小(不计算具体值,给出结论即可);
(Ⅱ)根据评分的不同,运用分层抽样从男性用户中抽取20名用户,在这20名用户中,从评分不低于80分的用户中任意抽取3名用户,求3名用户中评分小于90分的人数的分布列和期望.
19.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,PA⊥底面ABCD,AD=AP,E为棱PD中点. (1)求证:PD⊥平面ABE; (2)若F为AB中点,的余弦值为
.
,试确定λ的值,使二面角P﹣FM﹣B
20.(12分)已知F1,F2分别是长轴长为2的椭圆C: +=1(a>b>0)的
左右焦点,A1,A2是椭圆C的左右顶点,P为椭圆上异于A1,A2的一个动点,O为坐标原点,点M为线段PA2的中点,且直线PA2与OM的斜率之积恒为﹣. (Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设过点F1且不与坐标轴垂直的直线l交椭圆于A,B两点,线段AB的垂直平分线与x轴交于点N,点N横坐标的取值范围是(﹣,0),求线段AB长的取值范围.
21.(12分)已知函数(1)求f(x)的极值;
(2)当0<x<e时,求证:f(e+x)>f(e﹣x);
(3)设函数f(x)图象与直线y=m的两交点分别为A(x1,f(x1)、B(x2,f(x2)),中点横坐标为x0,证明:f'(x0)<0.
请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
22.(10分)已知在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点O为极点,以x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρ=4cosθ,直线l的参数方程为
.
(t为参数).
(1)求曲线C1的直角坐标方程及直线l的普通方程; (2)若曲线C2的参数方程为
(α为参数),曲线C1上点P的极角为
,
Q为曲线C2上的动点,求PQ的中点M到直线l距离的最大值.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知a>0,b>0,函数f(x)=|x+a|+|2x﹣b|的最小值为1. (1)求证:2a+b=2;
(2)若a+2b≥tab恒成立,求实数t的最大值.
辽宁省沈阳市高考数学二模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共12小题,每小题5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.已知复数z=1+2i,则A.5
=( )
B.5+4i C.﹣3 D.3﹣4i
【考点】复数代数形式的乘除运算. 【分析】由已知直接利用【解答】解:∵z=1+2i,∴故选:A.
【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.
2.已知集合A={x|x﹣2x﹣3<0},B={x||x|<2}则A∩B=( ) A.{x|﹣2<x<2}
B.{x|﹣2<x<3}
C.{x|﹣1<x<3}
D.{x|﹣1<x<2}
2
2
求解. =|z|=
.
【考点】交集及其运算.
【分析】解不等式得出集合A、B,根据交集的定义写出A∩B. 【解答】解:集合A={x|x﹣2x﹣3<0}={x|﹣1<x<3},
2
B={x||x|<2}={x|﹣2<x<2}. 故选:D.
【点评】本题考查了解不等式与交集的运算问题,是基础题.
3.祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如在等高处的截面积恒相等,则体积相等.设A、B为两个同高的几何体,p:A、B的体积不相等,q:A、B在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,p是q的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【分析】由p⇒q,反之不成立.即可得出. 【解答】解:由p⇒q,反之不成立. ∴p是q的充分不必要条件. 故选:A.
【点评】本题考查了祖暅原理、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
4.若点P为抛物线y=2x上的动点,F为抛物线的焦点,则|PF|的最小值为( )
2
A.2 B. C. D.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】根据题意,设P到准线的距离为d,则有|PF|=d,将抛物线的方程为标准方程,求出其准线方程,分析可得d的最小值,即可得答案.
【解答】解:根据题意,抛物线y=2x上,设P到准线的距离为d,则有|PF|=d, 抛物线的方程为y=2x,即x=y,
2
2
2
其准线方程为:y=﹣,
分析可得:当P在抛物线的顶点时,d有最小值,
即|PF|的最小值为, 故选:D.
【点评】本题考查抛物线的几何性质,要先将抛物线的方程化为标准方程.
5.已知数列{an}满足an+1﹣an=2,a1=﹣5,则|a1|+|a2|+…+|a6|=( ) A.9
B.15 C.18 D.30
【考点】数列的求和.
【分析】利用等差数列的通项公式可得an.及其数列{an}的前n项和Sn.令an≥0,解得n,分类讨论即可得出.
【解答】解:∵an+1﹣an=2,a1=﹣5,∴数列{an}是公差为2的等差数列.
∴an=﹣5+2(n﹣1)=2n﹣7. 数列{an}的前n项和Sn=
=n﹣6n.
2
令an=2n﹣7≥0,解得∴n≤3时,|an|=﹣an. n≥4时,|an|=an.
.
则|a1|+|a2|+…+|a6|=﹣a1﹣a2﹣a3+a4+a5+a6=S6﹣2S3=6﹣6×6﹣2(3﹣6×3)=18.
2
2
故选:C.
【点评】本题考查了分类讨论方法、等差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.平面内的动点(x,y)满足约束条件
,则z=2x+y的取值范围是( )
A.(﹣∞,+∞) B.(﹣∞,4] C.[4,+∞) D.[﹣2,2] 【考点】简单线性规划. 【分析】画出满足约束条件
的平面区域,求出可行域各角点的坐标,然后
利用角点法,求出目标函数的最大值和最小值,即可得到目标函数的取值范围. 【解答】解:满足约束条件得A(1,2)
当x=1,y=2时,目标函数z=2x+y有最大值4.
的平面区域如下图所示:由图可知
解
故目标函数z=2x+y的值域为(﹣∞,4] 故选:B.
【点评】本题考查的知识点是简单线性规划,其中画出满足约束条件面区域,利用图象分析目标函数的取值是解答本题的关键.
7.某几何体的三视图如图所示,则其体积为( )
的平
A.4 B.8 C. D.
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】通过三视图复原的几何体是四棱锥,结合三视图的数据,求出几何体的体积.
【解答】解:由题意三视图可知,几何体是四棱锥,底面边长为2的正方形,一条侧棱垂直正方形的一个顶点,长度为2, 所以几何体的体积是:故选D.
【点评】本题是基础题,考查三视图复原几何体的体积的求法,考查计算能力,空间想象能力.
8.将一枚质地均匀的硬币连续抛掷n次,若使得至少有一次正面向上的概率大于或等于A.4
,则n的最小值为( ) B.5
C.6
D.7
=.
【考点】互斥事件的概率加法公式. 【分析】由题意,1﹣
≥
,即可求出n的最小值.
【解答】解:由题意,1﹣∴n的最小值为4, 故选A.
≥,∴n≥4,
【点评】本题考查概率的计算,考查对立事件概率公式的运用,比较基础. 9.若方程
在
上有两个不相等的实数解x1,x2,则x1+x2=
( ) A.
B.
C.
D.
【考点】正弦函数的对称性.
【分析】由题意可得2x+∈[,],根据题意可得=,
由此求得x1+x2 值. 【解答】解:∵x∈[0,
],∴2x+
∈[
,
],
方程在上有两个不相等的实数解x1,x2,
∴=,
则x1+x2=故选:C.
,
【点评】本题主要考查正弦函数的图象的对称性,属于基础题.
10.运行如图所示的程序框图,则输出结果为( )
A. B. C. D.
【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a,b,m的值,当足条件|a﹣b|<d,输出m的值为.
【解答】解:输入a=1,b=2,m=,
f(1)=﹣1<0,f(m)=f(>0,f(1)f(m)<0,
a=1,b=,|1﹣|=>,
m=,f(1)=﹣1,f(m)=f()<0,f(1)f(m)>0,
a=,b=,|﹣|=>,m=,
f(a)=f()<0,f(m)=f()<0,f(a)f(m)>0,
a=,b=,|﹣|=<0.2,
m=
时,满
退出循环,输出m=故选:A.
,
【点评】本题主要考查了程序框图和算法的应用,准确执行循环得到a,b,S,k的值是解题的关键,属于基础题.
11.已知向量2],则A.
,
,
(m>0,n>0),若m+n∈[1,
的取值范围是( )
B.
C.
D.
【考点】简单线性规划;简单线性规划的应用;平面向量数量积的运算. 【分析】根据题意,由向量的坐标运算公式可得再由向量模的计算公式可得
=
,可以令t=
=(3m+n,m﹣3n),
,将m+n∈[1,
2]的关系在直角坐标系表示出来,分析可得t=0)的距离,进而可得t的取值范围,又由【解答】解:根据题意,向量
=(3m+n,m﹣3n),
则令t=
=
,则
=
=t,
, ,
=
表示区域中任意一点与原点(0,t,分析可得答案. ,
而m+n∈[1,2],即1≤m+n≤2,在直角坐标系表示如图, t=
表示区域中任意一点与原点(0,0)的距离,
分析可得:又由故
≤
=
≤t<2, t, <2
;
故选:B.
【点评】本题考查简单线性规划问题,涉及向量的模的计算,关键是求出达式.
12.对函数f(x)=
的表
,若∀a,b,c∈R,f(a),f(b),f(c)都为某个三
角形的三边长,则实数m的取值范围是( )
A.(,6) B.(,6) C.(,5) D.(,5) 【考点】三角函数的化简求值.
【分析】当m=2时,f(a)=f(b)=f(c)=1,是等边三角形的三边长;当m>2时,只要2(1+
)>m﹣1即可,当m<2时,只要1+
<2(m﹣1)即可,由此能
求出结果,综合可得结论. 【解答】解:函数f(x)=某个三角形的三边长, 当m=2时,f(x)=
=1,
,若∀a,b,c∈R,f(a),f(b),f(c)都为
此时f(a)=f(b)=f(c)=1,是等边三角形的三边长,成立. 当m>2时,f(x)∈[1+
,m﹣1],
只要2(1+)>m﹣1即可,解得2<m<5.
当m<2时,f(x)∈[m﹣1,1+],
只要1+<2(m﹣1)即可,解得<m<2,
综上,实数m的取值范围(,5), 故选:C.
【点评】本题考查实数的取值范围的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意分类讨论思想的合理运用,属于中档题.
二、填空题:本题包括4小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在答题卡中的横线上.
13.现将5张连号的电影票分给甲乙等5个人,每人一张,且甲乙分得的电影票连号,则共有 48 种不同的分法(用数字作答).
【考点】排列、组合的实际应用.
【分析】甲乙分得的电影票连号,有4×2=8种情况,其余3人,有可得出结论.
【解答】解:甲乙分得的电影票连号,有4×2=8种情况,其余3人,有∴共有8×6=48种不同的分法. 故答案为48.
【点评】本题考查了分组分配的问题,关键是如何分组,属于基础题.
14.函数f(x)=e•sinx在点(0,f(0))处的切线方程是 y=x . 【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】先求出f′(x),欲求出切线方程,只须求出其斜率即可,故先利用导数求出在x=0处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率.从而问题解决.
【解答】解:∵f(x)=e•sinx,f′(x)=e(sinx+cosx),(2分) f′(0)=1,f(0)=0,
∴函数f(x)的图象在点A(0,0)处的切线方程为 y﹣0=1×(x﹣0), 即y=x(4分). 故答案为:y=x.
x
x
x
=6种情况,即
=6种情况,
【点评】本小题主要考查直线的斜率、导数的几何意义、利用导数研究曲线上某点切线方程等基础知识,考查运算求解能力.属于基础题.
15.等比数列{an}中各项均为正数,Sn是其前n项和,且满足2S3=8a1+3a2,a4=16,则S4= 30 .
【考点】等比数列的前n项和.
【分析】利用等比数列的通项公式与求和公式即可得出.
【解答】解:设等比数列{an}的公比为q>0,∵2S3=8a1+3a2,a4=16, ∴2a1(1+q+q)=a1(8+3q),解得a1=q=2. 则S4=
=30.
2
=16,
故答案为:30.
【点评】本题考查了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.
16.过双曲线
﹣
=1(a>b>0)的左焦点F作某一渐近线的垂线,分别与两渐
近线相交于A,B两点,若【考点】双曲线的简单性质.
,则双曲线的离心率为 .
【分析】方法一、运用两渐近线的对称性和条件,可得A为BF的中点,由垂直平分线的性质和等腰三角形的性质,可得Rt△OAB中,∠AOB=运用离心率公式即可得到; 方法二、设过左焦点F作
的垂线方程为
,联立渐近线方程,求得交
,求得渐近线的斜率,
点A,B的纵坐标,由条件可得A为BF的中点,进而得到a,b的关系,可得离心率.
【解答】解法一:由,可知A为BF的中点,由条件可得
,
则Rt△OAB中,∠AOB=,
渐近线OB的斜率k==tan=,
即离心率e===.
解法二:设过左焦点F作的垂线方程为
联立,解得,,
联立,解得,,
又,∴yB=﹣2yA∴3b=a,
22
所以离心率.
故答案为:.
【点评】本题考查双曲线的性质和应用,主要是离心率的求法,解题时要认真审题,仔细解答,注意向量共线的合理运用.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 17.(12分)(•沈阳二模)已知点P(函数f(x)=
•.
,1),Q(cosx,sinx),O为坐标原点,
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式及f(x)的最小正周期;
(Ⅱ)若A为△ABC的内角,f(A)=4,BC=3,求△ABC周长的最大值. 【考点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象.
【分析】(Ⅰ)利用向量的数量积以及两角和与差的三角函数化简函数的解析式,然后求解f(x)的最小正周期;
(Ⅱ)利用函数的解析式求解A,然后利用余弦定理求解即可,得到bc的范围,然后利用基本不等式求解最值. 【解答】解:(Ⅰ)f(x)==﹣
cosx﹣sinx+4=﹣2sin(x+
=π;
•=(
,1)•(
﹣cosx
,1﹣sinx)
)+4,
f(x)的最小正周期T=
(Ⅱ)∵f(A)=4,∴A=又∵BC=3, ∴9=(b+c)﹣bc. ∵bc≤
,
2
,
∴∴b+c≤2
,
,当且仅当b=c取等号,
.
∴三角形周长最大值为3+2
【点评】本题考查向量的数量积以及两角和与差的三角函数,三角函数的周期,基本不等式以及余弦定理的应用,考查计算能力.
18.(12分)(•沈阳二模)某手机厂商推出一款6寸大屏手机,现对500名该手机使用者(200名女性,300名男性)进行调查,对手机进行打分,打分的频数分布表如下:
分[50,[60,[70,[80,[90,
值
60) 70) 80) 90) 100]
区
女性用户
间 频
20
40
80
50
10
数
男性用户
分[50,[60,[70,[80,[90,值60) 70) 80) 90) 区间 频数
(Ⅰ)完成下列频率分布直方图,并比较女性用户和男性用户评分的波动大小(不计算具体值,给出结论即可);
(Ⅱ)根据评分的不同,运用分层抽样从男性用户中抽取20名用户,在这20名用户中,从评分不低于80分的用户中任意抽取3名用户,求3名用户中评分小于90分的人数的分布列和期望.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.
【分析】(Ⅰ)画出女性用户和男性用户的频率分布直方图,由图可得女性用户的波动小,男性用户的波动大;
(Ⅱ)由分层抽样从男性用户中抽取20名用户,评分不低于80分有6人,其中评分小于90分的人数为4,从6人人任取3人,记评分小于90分的人数为X,根据X的取值计算对应的概率,求出X的分布列和数学期望.
【解答】解:(Ⅰ)对于女性用户,各小组的频率分别为:0.1,0.2,0.4,0.25,0.05,
100]
45 75 90 60 30
其相对应的小长方形的高为0.01,0.02,0.04,0.025,0.005,
对于男性用户,各小组的频率分别为:0.15,0.25,0.30,0.20,0.10, 其相对应的小长方形的高为0.015,0.025,0.03,0.02,0.01, 直方图如图所示:
,
由直方图可以看出女性用户比男性用户评分的波动大.
(Ⅱ)运用分层抽样从男性用户中抽取20名用户,评分不低于80分有6人, 其中评分小于90分的人数为4,从6人人任取3人, 记评分小于90分的人数为X,则X取值为1,2,3,
且P(X=1)===,P(X=2)===,P(X=3)===;
所以X的分布列为 X P
1
2
3
X的数学期望为EX=1×+2×+3×=2.
【点评】本题考查了频率分布直方图以及概率的计算问题,也考查了离散型随机变
量的分布列及数学期望的问题,是综合题.
19.(12分)(•沈阳二模)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,PA⊥底面ABCD,AD=AP,E为棱PD中点. (1)求证:PD⊥平面ABE; (2)若F为AB中点,的余弦值为
.
,试确定λ的值,使二面角P﹣FM﹣B
【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定.
【分析】(I)证明AB⊥平面PAD,推出AB⊥PD,AE⊥PD,AE∩AB=A,即可证明PD⊥平面ABE.
(II) 以A为原点,以
为x,y,z轴正方向,建立空间直角坐标系A﹣
BDP,求出相关点的坐标,平面PFM的法向量,平面BFM的法向量,利用空间向量的数量积求解即可.
【解答】解:(I)证明:∵PA⊥底面ABCD,AB⊂底面ABCD,∴PA⊥AB, 又∵底面ABCD为矩形,∴AB⊥AD,PA∩AD=A,PA⊂平面PAD,AD⊂平面PAD,
∴AB⊥平面PAD,又PD⊂平面PAD,∴AB⊥PD,AD=AP,E为PD中点,∴AE⊥PD,AE∩AB=A,AE⊂平面ABE,AB⊂平面ABE,∴PD⊥平面ABE. (II) 以A为原点,以BDP,令|AB|=2,
为x,y,z轴正方向,建立空间直角坐标系A﹣
则A(0,0,0),B(2,0,0),P(0,0,2),C(2,2,0),E(0,1,1),F(1,0,0),2λ,2﹣2λ)
设平面PFM的法向量
,
,即
,
,
,
,M(2λ,
设平面BFM的法向量,,
即,
,解得.
【点评】本题考查直线与平面垂直的判定定理的应用,二面角的平面角的求法,考
查空间想象能力以及计算能力.
20.(12分)(•沈阳二模)已知F1,F2分别是长轴长为2
的椭圆C:
+
=1
(a>b>0)的左右焦点,A1,A2是椭圆C的左右顶点,P为椭圆上异于A1,A2的一个动点,O为坐标原点,点M为线段PA2的中点,且直线PA2与OM的斜率之积恒为﹣.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设过点F1且不与坐标轴垂直的直线l交椭圆于A,B两点,线段AB的垂直平分线与x轴交于点N,点N横坐标的取值范围是(﹣,0),求线段AB长的取值范围.
【考点】直线与椭圆的位置关系. 【分析】(Ⅰ)利用椭圆Q的长轴长为2
,求出a=
,设P(x0,y0),通过直线
PA与OM的斜率之积恒为,﹣.化简求出b,即可得到椭圆方程;
(Ⅱ)将直线方程代入椭圆方程,由此利用韦达定理、中点坐标公式、直线方程、弦长公式,能求出线段AB长的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)由题意可知2a=2
,则a=
,设P(x0,y0),
∵直线PA与OM的斜率之积恒为﹣,∴×=﹣,
∴+=1,
∴b=1, 椭圆C的方程
;
(Ⅱ)设直线l:y=k(x+1),A(x1,y1),B(x2,y2),
联立直线与椭圆方程:,得:(2k+1)x+4kx+2k﹣2=0,
2222
则x1+x2=﹣,x1x2=,
则y1+y2=k(x1+x2+2)=,
∴AB中点Q(﹣,),
QN直线方程为:y﹣=﹣(x+)=﹣x﹣,
∴N(﹣∴0<2k<1,
•
2
,0),由已知得﹣<﹣<0,
∴|AB|==•
=•=(1+),
∵<<12k2+1<1,
∴|AB|∈(,2),
线段AB长的取值范围(,2).
【点评】本题考查椭圆方程、线段长的取值范围的求法,考查椭圆、直线与椭圆的位置关系的应用,考查推理论证能力、运算求解能力,考查转化化归思想,解题时要注意韦达定理、中点坐标公式、直线方程、弦长公式的合理运用,属于中档题.
21.(12分)(•沈阳二模)已知函数(1)求f(x)的极值;
(2)当0<x<e时,求证:f(e+x)>f(e﹣x);
(3)设函数f(x)图象与直线y=m的两交点分别为A(x1,f(x1)、B(x2,f(x2)),中点横坐标为x0,证明:f'(x0)<0.
【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.
【分析】(1)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的极值即可; (2)问题转化为证明(e﹣x)ln(e+x)>(e+x)ln(e﹣x),设F(x)=(e﹣x)ln(e+x)﹣(e+x)ln(e﹣x),根据函数的单调性证明即可. 【解答】解:(1)f′(x)=
,f(x)的定义域是(0,+∞),
.
x∈(0,e)时,f′(x)>0,f(x)单调递增; x∈(e,+∞)时,f'(x)<0,f(x)单调递减.
当x=e时,f(x)取极大值为,无极小值.
(2)要证f(e+x)>f(e﹣x),即证:
只需证明:(e﹣x)ln(e+x)>(e+x)ln(e﹣x). 设F(x)=(e﹣x)ln(e+x)﹣(e+x)ln(e﹣x),
,
,
∴F(x)>F(0)=0,
故(e﹣x)ln(e+x)>(e+x)ln(e﹣x), 即f(e+x)>f(e﹣x),
(3)证明:不妨设x1<x2,由(1)知0<x1<e<x2,∴0<e﹣x1<e, 由(2)得f[e+(e﹣x1)]>f[e﹣(e﹣x1)]=f(x1)=f(x2), 又2e﹣x1>e,x2>e,且f(x)在(e,+∞)上单调递减, ∴2e﹣x1<x2,即x1+x2>2e, ∴
,∴f'(x0)<0.
【点评】本小题主要考查函数与导数的知识,具体涉及到导数的运算,用导数来研究函数的单调性等,考查学生解决问题的综合能力.
请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
22.(10分)(•长春三模)已知在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点O为极点,以x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρ=4cosθ,直线l的参
数方程为(t为参数).
(1)求曲线C1的直角坐标方程及直线l的普通方程; (2)若曲线C2的参数方程为
(α为参数),曲线C1上点P的极角为
,
Q为曲线C2上的动点,求PQ的中点M到直线l距离的最大值. 【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
【分析】(1)曲线C1的极坐标方程为ρ=4cosθ,即ρ=4ρcosθ,可得直角坐标方程.直
2
线l的参数方程为(t为参数),消去参数t可得普通方程.
(2),直角坐标为(2,2),
,利用点到直线的距离公式及其三角函
数的单调性可得最大值.
【解答】解:(1)曲线C1的极坐标方程为ρ=4cosθ,即ρ=4ρcosθ,
2
可得直角坐标方程:.
直线l的参数方程为(t为参数),
消去参数t可得普通方程:x+2y﹣3=0. (
2
)
,
直
角
坐
标
为
(
2
,
2
)
,
,
∴M到l的距离≤,
从而最大值为.
【点评】本题考查了极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程、点到直线的距离公式、三角函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
[选修4-5:不等式选讲]
23.(•长春三模)已知a>0,b>0,函数f(x)=|x+a|+|2x﹣b|的最小值为1. (1)求证:2a+b=2;
(2)若a+2b≥tab恒成立,求实数t的最大值. 【考点】函数恒成立问题;绝对值不等式的解法.
【分析】(1)法一:根据绝对值的性质求出f(x)的最小值,得到x=时取等号,证明结论即可;法二:根据f(x)的分段函数的形式,求出f(x)的最小值,证明即可;
(2)法一,二:问题转化为
≥t恒成立,根据基本不等式的性质求出
的最
小值,从而求出t的范围即可;法三:根据二次函数的性质判断即可.
【解答】解:(1)法一:f(x)=|x+a|+|2x﹣b|=|x+a|+|x﹣|+|x﹣|,
∵|x+a|+|x﹣|≥|(x+a)﹣(x﹣)|=a+且|x﹣|≥0,
∴f(x)≥a+,当x=时取等号,即f(x)的最小值为a+,
∴a+=1,2a+b=2;
法二:∵﹣a<,∴f(x)=|x+a|+|2x﹣b|=,
显然f(x)在(﹣∞,]上单调递减,f(x)在[,+∞)上单调递增,
∴f(x)的最小值为f()=a+,
∴a+=1,2a+b=2.
(2)方法一:∵a+2b≥tab恒成立,∴≥t恒成立,
=+=(+)(2a+b )•=(1+4++),
当a=b=时,取得最小值,
∴≥t,即实数t的最大值为; 方法二:∵a+2b≥tab恒成立, ∴
≥t恒成立,
t≤=+恒成立,
+=+≥=,
∴≥t,即实数t的最大值为; 方法三:∵a+2b≥tab恒成立, ∴a+2(2﹣a)≥ta(2﹣a)恒成立, ∴2ta﹣(3+2t)a+4≥0恒成立, ∴(3+2t)﹣326≤0,
∴≤t≤,实数t的最大值为.
【点评】本题考查了绝对值不等式问题,考查绝对值的性质以及二次函数的性质,考查转化思想,是一道中档题.
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