2019年重庆市高考数学三模试卷(文科)含答案解析
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2019年重庆市高考数学三模试卷(文科)
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备选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合A={x∈R|0<log2x<1},B={y∈R|y=2﹣x2},则A∩B=()
A.∅B.(0,2]C.(1,2)D.(1,2]
2.已知(1+i)=1+3i,则复数Z=()
A.2﹣i B.﹣2+i C.﹣1+2i D.1﹣2i
3.已知θ是第一象限的角,若sin4θ+cos4θ=,则sin2θ等于()
A.B.C.D.
4.已知等比数列{a n}的公比为3,且a1+a3+a5=9,则(a5+a7+a9)=()
A.B.C.6 D.﹣6
5.下列命题中为真命题的是()
A.若命题p:“∃x∈R,x2﹣x﹣1>0,则命题p的否定为:“∀x∈R,x2﹣x﹣1≤0”B.“a=1”是“直线x﹣ay=0与直线x+ay=0互相垂直”的充要条件
C.若x≠0,则x+≥2
D.直线a,b,为异面直线的充要条件是直线a,b不相交
6.若x、y满足约束条件,若z=x+2y的最大值是6,则z的最小值为()A.2 B.3 C.4 D.5
7.某程序框图如图所示,若该程序运行后输出的值是,则()
A .a=4
B .a=5
C .a=6
D .a=7
8.一空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A .2π+2
B .4π+2
C .2π+
D .4π+
9.设函数f (x )=,若f (a )>f (﹣a )+2,则实数a 的取值范围
是( )
A .(﹣,0)∪(0,2)
B .(﹣∞,﹣)∪(2,+∞)
C .(﹣,0)∪(2,+∞)
D .(﹣∞,﹣)∪(0,2)
10.已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若关于x 的方程(b ﹣a )x 2+(a ﹣c )x +(c ﹣b )=0,有两个相等实根,则角B 的取值范围是( )
A .[
,
) B .[
,
) C .(0,
] D .(0,
]
11.已知双曲线
的左右焦点分别为F 1,F 2,若E 上存在点
P 使△F 1F 2P 为等腰三角形,且其顶角为,则的值是( )
A .
B .
C .
D .
12.已知函数f (x )=e |xe x |,若函数y=[f (x )]2+bf (x )﹣2恰有三个不同的零点,则实
数b 的取值范围是( )
A .(2,+∞)
B .(﹣1,2)
C .(1,+∞)
D .(﹣3,+∞)
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.向量,满足||=2,||=1,( +2)⊥(2﹣),则向量与的夹角
为.
14.某人对一地区人均工资x(千元)与该地区人均消费y(千元)进行统计调查,y与x
有相关关系,得到回归直线方程=0.66x+1.56.若该地区的人均消费水平为7.5千元,则该地区的人均工资收入为(千元).
15.曲线y=1+(|x|≤2)与直线y=k(x﹣2)+4只有一个公共点时,实数k的取
值范围是.
16.已知关于x的方程x2+2alog2(x2+2)+a2﹣2=0有唯一解,则实数a的值为.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.数列{a n}的前n项和记为S n,a1=1,点(S n,a n+1)在直线y=3x+1上,n∈N*
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)设b n=log4a n+1,c n=a n+b n,T n是数列{c n}的前n项和,求T n.
18.《中华人民共和国道路交通安全法》规定:车辆驾驶员血液酒精浓度在20~80mg/100ml (不含80)之间,属于酒后贺车;在80mg/100ml (含80)以上时,属醉酒贺车,对于酒后驾车和醉酒驾车的驾驶员公安机关将给予不同程度的处罚.某市公安局交通管理部门在某路段的一次拦查行动中,依法检查了250辆机动车,查出酒后驾车和醉酒贺车的驾驶员20人,图是对这20人血液中酒精含量进行检查所得结果的频率分布直方图.
(1)根据频率分布直方图,求:此次抽查的250人中,醉酒驾车的人数;
(2)从血液酒精浓度在[70,90)范围内的驾驶员中任取2人,求恰有1人属于醉酒驾车的概率.
19.如图,已知ABCD中,∠BCD=90°,BC=CD=1,AB⊥平面BCD,∠ADB=60°,E,F
分别AC,AD是上的动点,且==λ(0<λ<1).
(Ⅰ)求证:不论λ为何值,总有EF⊥平面ABC;
(Ⅱ)若三棱锥A﹣BEF的体积为,求此时λ的值.
20.已知椭圆两焦点F1、F2在y轴上,短轴长为,离心率为,P是椭圆在第一象限
弧上一点,且,过P作关于直线F1P对称的两条直线PA、PB分别交椭圆于A、
B两点.
(1)求P点坐标;
(2)求证直线AB的斜率为定值.
21.已知f(x)=(x∈R)在区间[﹣1,1]上是增函数.
(Ⅰ)求实数a的值组成的集合A;
(Ⅱ)设关于x的方程f(x)=的两个非零实根为x1、x2.试问:是否存在实数m,使得
不等式m2+tm+1≥|x1﹣x2|对任意a∈A及t∈[﹣1,1]恒成立?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由.
[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图,AB是⊙O的直径,C,F为⊙O上的点,CA是∠BAF的角平分线,过点C作CD⊥AF交AF的延长线于D点,CM⊥AB,垂足为点M.
(1)求证:DC是⊙O的切线;
(2)求证:AM•MB=DF•DA.
[选修4-4;坐标系与参数方程]
23.在直角坐标系xoy中,直线l的参数方程为(t为参数).在极坐标系(与
直角坐标系xoy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,曲线C 的方程为ρsin2θ=4cosθ.
(Ⅰ)求曲线C的直角坐标方程;
(Ⅱ)设曲线C与直线l交于点A、B,若点P的坐标为(1,1),求|PA|+|PB|的值.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f(x)=|x﹣4|+|x+5|.
(Ⅰ)试求使等式f(x)=|2x+1|成立的x的取值范围;
(Ⅱ)若关于x的不等式f(x)<a的解集不是空集,求实数a的取值范围.
2019年重庆市高考数学三模试卷(文科)
参考答案与试题解析
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备选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合A={x∈R|0<log2x<1},B={y∈R|y=2﹣x2},则A∩B=()
A.∅B.(0,2]C.(1,2)D.(1,2]
【考点】交集及其运算.
【分析】求出A中不等式的解集确定出A,求出B中y的范围确定出B,找出两集合的交集即可.
【解答】解:由A中不等式变形得:log21=0<log2x<1=log22,即1<x<2,
∴A=(1,2),
由B中y=2﹣x2≤2,得到B=(﹣∞,2],
则A∩B=(1,2),
故选:C.
2.已知(1+i)=1+3i,则复数Z=()
A.2﹣i B.﹣2+i C.﹣1+2i D.1﹣2i
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】求出复数的共轭复数,然后求解复数即可.
【解答】解:(1+i)=1+3i,
可得====2+i.
复数Z=2﹣i.
故选:A.
3.已知θ是第一象限的角,若sin4θ+cos4θ=,则sin2θ等于()
A.B.C.D.
【考点】同角三角函数基本关系的运用.
【分析】根据已知正弦和余弦的四次方和的值和要求的结论是sin2θ,所以把正弦和余弦的平方和等于1两边平方,又根据θ是第一象限的角,判断出要求结论的符号,得到结果.【解答】解:∵sin2θ+cos2θ=1,
∴sin4θ+cos4θ+2sin2θcos2θ=1,
∵sin4θ+cos4θ=,
∴2sin2θcos2θ=,
∵θ是第一象限的角,
∴sin2θ=,
故选:C.
4.已知等比数列{a n}的公比为3,且a1+a3+a5=9,则(a5+a7+a9)=()
A.B.C.6 D.﹣6
【考点】等比数列的通项公式.
【分析】根据等比数列的性质结合对数的运算法则进行求解即可.
【解答】解:∵等比数列{a n}的公比为3,且a1+a3+a5=9,
∴a5+a7+a9=(a1+a3+a5)q4=9×34=36,
则(a5+a7+a9)=36=﹣log336=﹣6,
故选:D.
5.下列命题中为真命题的是()
A.若命题p:“∃x∈R,x2﹣x﹣1>0,则命题p的否定为:“∀x∈R,x2﹣x﹣1≤0”B.“a=1”是“直线x﹣ay=0与直线x+ay=0互相垂直”的充要条件
C.若x≠0,则x+≥2
D.直线a,b,为异面直线的充要条件是直线a,b不相交
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】逐一分析四个答案的真假,可得结论.
【解答】解:若命题p:“∃x∈R,x2﹣x﹣1>0,则命题p的否定为:“∀x∈R,x2﹣x﹣1≤0”,故A是真命题;
“直线x﹣ay=0与直线x+ay=0互相垂直”⇔“a=±1”,故“a=1”是“直线x﹣ay=0与直线x+ay=0互相垂直”的充分不必要条件,故B为假命题;
若x>0,则x+≥2,或若x<0,则x+≤﹣2,故C为假命题.
直线a,b,为异面直线的充要条件是直线a,b不相交且不平行,
故选A
6.若x、y满足约束条件,若z=x+2y的最大值是6,则z的最小值为()
A.2 B.3 C.4 D.5
【考点】简单线性规划.
【分析】本题考查的知识点是简单的线性规划,我们可以先画出足约束条件的平面区域,再根据目标函数z=x+2y的最大值是6,求出点的横坐标即可.
【解答】解:满足约束条件的平面区域如下图:
∵目标函数z=x+2y的最大值是6,
可得,可得A(2,2).
∴当x=2,y=2时,Z取最大值6,
A(2,2)在直线x=a上,可得a=2,
故选:A.
7.某程序框图如图所示,若该程序运行后输出的值是,则()
A.a=4 B.a=5 C.a=6 D.a=7
【考点】程序框图.
【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是利用循环计算累加并输出满足条件的S值,模拟程序的运行结果,可得a满足的条件为5≤a<6,结合选项即可得到答案.
【解答】解:模拟程序的运行,可得:
S=1,k=1
不满足条件k>a,执行循环体,S=1+,k=2
不满足条件k>a,执行循环体,S=1++,k=3
不满足条件k>a,执行循环体,S=1+++,k=4
不满足条件k>a,执行循环体,S=1++++,k=5
不满足条件k>a,执行循环体,S=1+++++=1+(1﹣)+
()+…+(﹣)=1+1﹣=,k=6
由题意,此时应该满足条件k>a,退出循环,输出S的值为.
故可得5≤a<6,
故选:B.
8.一空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()
A.2π+2B.4π+2C.2π+D.4π+
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由三视图及题设条件知,此几何体为一个上部是四棱锥,下部是圆柱其高已知,底面是半径为1的圆,故分别求出两个几何体的体积,再相加即得组合体的体积.
【解答】解:此几何体为一个上部是正四棱锥,下部是圆柱
由于圆柱的底面半径为1,其高为2,故其体积为π×12×2=2π
棱锥底面是对角线为2的正方形,故其边长为,其底面积为2,又母线长为2,
故其高为
由此知其体积为=
故组合体的体积为2π+
故选C
9.设函数f(x)=,若f(a)>f(﹣a)+2,则实数a的取值范围是()
A.(﹣,0)∪(0,2) B.(﹣∞,﹣)∪(2,+∞) C.(﹣,0)∪(2,+∞)
D.(﹣∞,﹣)∪(0,2)
【考点】分段函数的应用.
【分析】根据已知中函数f(x)=,结合对数的运算性质,分类讨论满足f(a)>f(﹣a)+2的a值范围,综合可得答案.
【解答】解:若a>0,则f(a)>f(﹣a)+2可化为:,
即log2a>1,
解得:a>2,
若a<0,则f(a)>f(﹣a)+2可化为:,
即,
解得:<a<0,
综上实数a的取值范围是(﹣,0)∪(2,+∞),
故选:C
10.已知△ABC的三个内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若关于x的方程(b﹣a)x2+(a﹣c)x+(c﹣b)=0,有两个相等实根,则角B的取值范围是()
A.[,)B.[,)C.(0,] D.(0,]
【考点】余弦定理;二次函数的性质.
【分析】利用判别式等于0,可得a+c=2b,利用余弦定理,结合基本不等式,即可求出角B 的取值范围.
【解答】解:∵方程(b﹣a)x2+(a﹣c)x+(c﹣b)=0,有两个相等实根,
∴△=(a﹣c)2﹣4(b﹣a)(c﹣b)=0,
∴(a+c)2﹣4b(a+c)+4b2=0
∴(a+c﹣2b)2=0
∴a+c=2b,
cosB===﹣≥,
∴B是△ABC的内角,
∴0<B≤.
故选:D.
11.已知双曲线的左右焦点分别为F1,F2,若E上存在点
P使△F1F2P为等腰三角形,且其顶角为,则的值是()
A.B.C.D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由题意,可得∠PF2x=60°,|PF2|=2c,P(2c,c),代入双曲线的方程可得
﹣=1,即可求出的值.
【解答】解:由题意,可得∠PF2x=60°,|PF2|=2c,
∴P(2c,c),
代入双曲线的方程可得﹣=1,
∴4b4﹣3a4=0,
∴=.
故选:B.
12.已知函数f(x)=e|xe x|,若函数y=[f(x)]2+bf(x)﹣2恰有三个不同的零点,则实数b的取值范围是()
A.(2,+∞)B.(﹣1,2)C.(1,+∞)D.(﹣3,+∞)
【考点】函数零点的判定定理.
【分析】函数f(x)=e|xe x|是分段函数,通过求导分析得到函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,在(﹣∞,﹣1)上为增函数,在(﹣1,0)上为减函数,求得函数f(x)在(﹣∞,0)上,当x=﹣1时有一个最大值1,则要使函数y=[f(x)]2+bf(x)﹣2恰有三个不同的零点,f(x)的值一个要在(0,1)内,一个在(﹣∞,0)内,然后运用二次函数的图象及二次方程根的关系列式求解b的取值范围.
【解答】解:f(x)=e|xe x|=,
当x≥0时,f′(x)=e x+1(x+1)≥0恒成立,
∴f(x)在[0,+∞)上为增函数;
当x<0时,f′(x)=﹣e x+1(x+1),
由f′(x)=0,得x=﹣1,当x∈(﹣∞,﹣1)时,f′(x)=﹣e x+1(x+1)>0,f(x)为增函数,
当x∈(﹣1,0)时,f′(x)=﹣e x+1(x+1)<0,f(x)为减函数,
∴函数f(x)=e|xe x|的极大值为f(﹣1)=1.
极小值为f(0)=0.
令f(x)=m,则m2+bm﹣2=0.
要使函数y=[f(x)]2+bf(x)﹣2恰有三个不同的零点,
则m2+bm﹣2=0一根小于0,另一根大于0小于1.
∴,
解得:b>1.
∴实数b的取值范围是(1,+∞).
故选:C.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.向量,满足||=2,||=1,( +2)⊥(2﹣),则向量与的夹角为
π.
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】根据向量垂直得(+2)•(2﹣)=0,展开计算可求出,代入数量积公式即可求出夹角.
【解答】解:∵(+2)⊥(2﹣),
∴(+2)•(2﹣)=2+3﹣2=0,
即8+3﹣2=0,∴=﹣2.
∴cos<>==﹣1.
∴<>=π.
故答案为:π.
14.某人对一地区人均工资x(千元)与该地区人均消费y(千元)进行统计调查,y与x
有相关关系,得到回归直线方程=0.66x+1.56.若该地区的人均消费水平为7.5千元,则该
地区的人均工资收入为9(千元).
【考点】线性回归方程.
【分析】根据y与x具有线性相关关系,把消费水平的值代入线性回归方程,可以估计该地区的人均工资收入.
【解答】解:∵y与x具有线性相关关系,满足回归方=0.66x+1.56.
该地区人均消费水平为y=7.5,
∴可以估计地区的职工均工资水平7.5=0.66x+1.56,
∴x=9.
故答案为:9.
15.曲线y=1+(|x|≤2)与直线y=k(x﹣2)+4只有一个公共点时,实数k的取
值范围是.
【考点】函数的图象.
【分析】曲线表示一个半圆,直线经过定点A(2,4).由圆心到直线的距离等于半径求得k的值,求出当直线经过点(﹣2,1),(2,1)时,实数k的取值,即可求得实数k的取值范围.
【解答】解:曲线y=1+(|x|≤2)即x2+(y﹣1)2=4,表示以C(0,1)为圆心、
半径r=2的半圆(圆位于直线y=1的上方(含直线y=1)).
y=k(x﹣2)+4,经过定点A(2,4).
由圆心到直线的距离等于半径可得=2,求得k=,
当直线经过点(﹣2,1)时,直线的斜率为=,
当直线经过点(2,1)时,直线的斜率为不存在
综上所述,实数k的取值范围:.
故答案为:
16.已知关于x的方程x2+2alog2(x2+2)+a2﹣2=0有唯一解,则实数a的值为.【考点】根的存在性及根的个数判断.
【分析】构造函数,根据函数奇偶性的性质得到方程的根为0,解方程即可得到结论.
【解答】解:设f(x)=x2+2alog2(x2+2)+a2﹣2,
则函数f(x)为偶函数,
若方程x2+2alog2(x2+2)+a2﹣2=0有唯一解,
则等价为f(x)=0有唯一的解x=0,
则2alog22+a2﹣2=2a+a2﹣2=0,
得a=﹣1±,
当a=时,f(x)=x2+2()log2(x2+2)+2﹣2在[0,+∞)上为增函数,满足条件.
当a=﹣时,f(x)=x2+2(﹣)log2(x2+2)+2+2,
f(2)=﹣2<0,f()=20﹣10>0,∴此时不止一个零点,不满足条件.
故答案为:.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.数列{a n}的前n项和记为S n,a1=1,点(S n,a n+1)在直线y=3x+1上,n∈N*
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)设b n=log4a n+1,c n=a n+b n,T n是数列{c n}的前n项和,求T n.
【考点】数列的求和;数列递推式.
【分析】(I)根据递推公式可得{a n}为等比数列,从而得出通项公式;
(II)求出b n,利用分项求和得出T n.
【解答】解:(I)由题意得a n+1=3S n+1,∴a n=3S n
+1(n≥2),
﹣1
两式相减得a n+1﹣a n=3a n(n≥2),即a n+1=4a n,
又a2=3a1+1=4=4a1,
∴{a n}是以1为首项,4为公比的等比数列.
∴.
(II),∴,
∴.
18.《中华人民共和国道路交通安全法》规定:车辆驾驶员血液酒精浓度在20~80mg/100ml (不含80)之间,属于酒后贺车;在80mg/100ml (含80)以上时,属醉酒贺车,对于酒后驾车和醉酒驾车的驾驶员公安机关将给予不同程度的处罚.某市公安局交通管理部门在某路段的一次拦查行动中,依法检查了250辆机动车,查出酒后驾车和醉酒贺车的驾驶员20人,图是对这20人血液中酒精含量进行检查所得结果的频率分布直方图.
(1)根据频率分布直方图,求:此次抽查的250人中,醉酒驾车的人数;
(2)从血液酒精浓度在[70,90)范围内的驾驶员中任取2人,求恰有1人属于醉酒驾车的概率.
【考点】古典概型及其概率计算公式;频率分布直方图.
【分析】(1)根据频率分步直方图制作频率分布表,求得这20人血液中酒精含量不低于
80mg/100ml 的人数,即得所求.
(2)因为血液酒精浓度在[70,80)内范围内应抽3人,,[80,90)范围内有2人,所有的抽法10种,恰有一人的血液酒精浓度在[80,90)范围内的情况有6种,由此求得恰有1
人属于醉酒驾车的概率.
1
故此次抽查的250人中,醉酒驾车的人数为3人.
(2)因为血液酒精浓度在[70,80)内范围内应抽3人,记为a,b,c,[80,90)范围内有2人,记为d,e,
则从中任取2人的所有情况为(a,b),(a,c),(a,d),(a,e),(b,c),(b,d),(b,e),(c,d),(c,e),(d,e),共10种….
恰有一人的血液酒精浓度在[80,90)范围内的情况有(a,d),(a,e),(b,d),(b,e),(c,d),(c,e),共6种,….
设“恰有1人属于醉酒驾车”为事件A,则P(A)==.….
19.如图,已知ABCD中,∠BCD=90°,BC=CD=1,AB⊥平面BCD,∠ADB=60°,E,F
分别AC,AD是上的动点,且==λ(0<λ<1).
(Ⅰ)求证:不论λ为何值,总有EF⊥平面ABC;
(Ⅱ)若三棱锥A﹣BEF的体积为,求此时λ的值.
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面垂直的判定.
【分析】(1)要证不论λ为何值,总有EF⊥平面ABC,只需证CD⊥平面ABC,在△BCD 中,根据∠BCD=90°得证.
(2)根据,即可求此时λ的值.
【解答】(I)证明:因为AB⊥平面BCD,所以AB⊥CD,
又在△BCD中,∠BCD=90°,所以,BC⊥CD,又AB∩BC=B,
所以,CD⊥平面ABC,
又在△ACD,E、F分别是AC、AD上的动点,且==λ(0<λ<1)
所以,不论λ为何值,总有EF⊥平面ABC…
(II)解:,,.
,h=|EF|=λ•|CD|=λ,
所以
解之得…
20.已知椭圆两焦点F1、F2在y轴上,短轴长为,离心率为,P是椭圆在第一象限
弧上一点,且,过P作关于直线F1P对称的两条直线PA、PB分别交椭圆于A、
B两点.
(1)求P点坐标;
(2)求证直线AB的斜率为定值.
【考点】椭圆的应用.
【分析】(1)设出椭圆的标准方程,根据题意可知b,进而根据离心率和a,b和c的关系
求得a和c,则椭圆的方程可得.进而求得焦点的坐标,设出点P的坐标,分别表示出
和,进而根据求得x0和y0的关系式,把点P的坐标代入椭圆方程求和
另一个关系式,联立方程求得x0和y0即P的坐标.
(2)根据(1)可知PF1∥x轴,设PB的斜率为k,根据点斜式表示出直线的方程,与椭圆的方程联立消去y,设出B的坐标,根据题意可求得x B的表达式,同理求得x A的表达式,
进而可知x A﹣x B的表达式,根据直线方程求得y A﹣y B,进而根据斜率公式求得直线AB的斜率,结果为定值.
【解答】解:(1)设椭圆的方程为+=1,由题意可得b=,
=,即a=c,
∵a2﹣c2=2
∴c=,a=2
∴椭圆方程为+=1
∴焦点坐标为(0,),(0,﹣),设p(x0,y0)(x0>0,y0>0)
则=(﹣x0,﹣y0),=(﹣x0,﹣﹣y0),
∴•=x02﹣(2﹣y02)=1
∵点P在曲线上,则+=1
∴x02=,
从而﹣(2﹣y02)=1,得y0=,则点P的坐标为(1,)
(2)由(1)知PF1∥x轴,直线PA,PB斜率互为相反数,设PB的斜率为k(k>0),
则PB的直线方程为y﹣=k(x﹣1),由得
(2+k2)x2+2k(﹣k)x+(﹣k2)﹣4=0
设B(x B,y B),则x B=﹣1=,
同理可得,则,
y A﹣y B=﹣k(x A﹣1)﹣k(x B﹣1)=
所以AB的斜率k AB==为定值.
21.已知f(x)=(x∈R)在区间[﹣1,1]上是增函数.
(Ⅰ)求实数a的值组成的集合A;
(Ⅱ)设关于x的方程f(x)=的两个非零实根为x1、x2.试问:是否存在实数m,使得
不等式m2+tm+1≥|x1﹣x2|对任意a∈A及t∈[﹣1,1]恒成立?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由.
【考点】函数的单调性与导数的关系.
【分析】(Ⅰ)函数单调递增导数大于等于零列出不等式解之
(Ⅱ)根据一元二次方程根与系数的关系写出不等式先看成关于a的不等式恒成立再看成关于t的一次不等式恒成立,让两端点大等于零
【解答】解:(Ⅰ)f'(x)==,
∵f(x)在[﹣1,1]上是增函数,
∴f'(x)≥0对x∈[﹣1,1]恒成立,
即x2﹣ax﹣2≤0对x∈[﹣1,1]恒成立.①
设φ(x)=x2﹣ax﹣2,
方法一:φ
①⇔⇔﹣1≤a≤1,
∵对x∈[﹣1,1],f(x)是连续函数,且只有当a=1时,f'(﹣1)=0以及当a=﹣1时,f'(1)=0
∴A={a|﹣1≤a≤1}.方法二:
①⇔或
⇔0≤a≤1或﹣1≤a≤0
⇔﹣1≤a≤1.
∵对x∈[﹣1,1],f(x)是连续函数,且只有当a=1时,f'(﹣1)=0以及当a=﹣1时,f'(1)=0
∴A={a|﹣1≤a≤1}.
(Ⅱ)由,得x2﹣ax﹣2=0,∵△=a2+8>0
∴x1,x2是方程x2﹣ax﹣2=0的两非零实根,x1+x2=a,x1x2=﹣2,
从而|x1﹣x2|==.
∵﹣1≤a≤1,∴|x1﹣x2|=≤3.
要使不等式m2+tm+1≥|x1﹣x2|对任意a∈A及t∈[﹣1,1]恒成立,
当且仅当m2+tm+1≥3对任意t∈[﹣1,1]恒成立,
即m2+tm﹣2≥0对任意t∈[﹣1,1]恒成立.②
设g(t)=m2+tm﹣2=mt+(m2﹣2),
方法一:
②⇔g(﹣1)=m2﹣m﹣2≥0,g(1)=m2+m﹣2≥0,
⇔m≥2或m≤﹣2.
所以,存在实数m,使不等式m2+tm+1≥|x1﹣x2|对任意a∈A及t∈[﹣1,1]恒成立,其取值范围是{m|m≥2,或m≤﹣2}.
方法二:
当m=0时,②显然不成立;
当m≠0时,
②⇔m>0,g(﹣1)=m2﹣m﹣2≥0或m<0,g(1)=m2+m﹣2≥0
⇔m≥2或m≤﹣2.
所以,存在实数m,使不等式m2+tm+1≥|x1﹣x2|对任意a∈A及t∈[﹣1,1]恒成立,其取值范围是{m|m≥2,或m≤﹣2}.
[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图,AB是⊙O的直径,C,F为⊙O上的点,CA是∠BAF的角平分线,过点C作CD⊥AF交AF的延长线于D点,CM⊥AB,垂足为点M.
(1)求证:DC是⊙O的切线;
(2)求证:AM•MB=DF•DA.
【考点】与圆有关的比例线段;圆的切线的判定定理的证明;圆的切线的性质定理的证明.【分析】(1)证明DC是⊙O的切线,就是要证明CD⊥OC,根据CD⊥AF,我们只要证明OC∥AD;
(2)首先,我们可以利用射影定理得到CM2=AM•MB,再利用切割线定理得到DC2=DF•DA,根据证明的结论,只要证明DC=CM.
【解答】证明:(1)连接OC,∵OA=OC
∴∠OAC=∠OCA,
∵CA是∠BAF的角平分线,
∴∠OAC=∠FAC
∴∠FAC=∠OCA,
∴OC∥AD.…
∵CD⊥AF,
∴CD⊥OC,即DC是⊙O的切线.…
(2)连接BC,在Rt△ACB中,CM⊥AB,∴CM2=AM•MB.
又∵DC是⊙O的切线,∴DC2=DF•DA.
∵∠MAC=∠DAC,∠D=∠AMC,AC=AC
∴△AMC≌△ADC,∴DC=CM,
∴AM•MB=DF•DA…
[选修4-4;坐标系与参数方程]
23.在直角坐标系xoy中,直线l的参数方程为(t为参数).在极坐标系(与
直角坐标系xoy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,曲线C 的方程为ρsin2θ=4cosθ.
(Ⅰ)求曲线C的直角坐标方程;
(Ⅱ)设曲线C与直线l交于点A、B,若点P的坐标为(1,1),求|PA|+|PB|的值.【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
【分析】(Ⅰ)曲线C的方程为ρsin2θ=4cosθ,即ρ2sin2θ=4ρcosθ.把代入上
述方程即可化为直角坐标方程.
(Ⅱ)直线l经过点P(1,1)(t=0时),把直线l的参数方程代入抛物线方程可得:t2+6
t﹣6=0,利用|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=|t1﹣t2|=即可得出.
【解答】解:(Ⅰ)曲线C的方程为ρsin2θ=4cosθ,即ρ2sin2θ=4ρcosθ.化为直角坐标方程:y2=4x.
(Ⅱ)直线l经过点P(1,1)(t=0时),
把直线l的参数方程(t为参数),代入抛物线方程可得:t2+6t﹣6=0,
∴|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=|t1﹣t2|==4.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f(x)=|x﹣4|+|x+5|.
(Ⅰ)试求使等式f(x)=|2x+1|成立的x的取值范围;
(Ⅱ)若关于x的不等式f(x)<a的解集不是空集,求实数a的取值范围.
【考点】绝对值不等式的解法.
【分析】(Ⅰ)f(x)=|x﹣4|+|x+5|和f(x)=|2x+1|,根据绝对值不等式,对|x﹣4|+|x+5|放缩,注意等号成立的条件,
(Ⅱ)把关于x的不等式f(x)<a的解集不是空集,转化为关于x的不等式f(x)<a的解集非空,求函数f(x)的最小值.
【解答】解:(Ⅰ)因为f(x)=|x﹣4|+|x+5|≥|(x﹣4)+(x+5)|=|2x+1|,
当且仅当(x﹣4)(x+5)≥0,即x≤﹣5或x≥4时取等号.
所以若f(x)=|2x+1|成立,则x的取值范围是(﹣∞,﹣5]∪[4,+∞).(Ⅱ)因为f(x)=|x﹣4|+|x+5|≥|(x﹣4)﹣(x+5)|=9,
所以若关于x的不等式f(x)<a的解集非空,则a>f(x)min=9,
即a的取值范围是(9,+∞).
2019年7月29日。