2020届广东省珠海二中高三下学期线上检测数学(理)试题
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2020届广东省珠海二中高三下学期线上检测数学(理)试题
一、单选题
1.如图,已知全集U =Z ,集合A ={-2,-1, 0, 1, 2},集合B={1,2,3,4},则图中阴影部分表示的集合是( )
A .{3,4}
B .{-2,-1,0}
C .{1,2}
D .{2,3,4}
【答案】A
【解析】根据韦恩图表示的集合含义,即可求出答案. 【详解】
根据韦恩图可知,阴影部分表示的集合是{}3,4U C A B ⋂=. 故选:A 【点睛】
本题考查了韦恩图表示的集合,属于基础题.
2.已知z =
()2
11i i
-+(i 为虚数单位),在复平面内,复数z 的共轭复数z 对应的点在( )
A .第一象限
B .第二象限
C .第三象限
D .第四象限
【答案】B
【解析】利用复数的运算法则、几何意义即可得出. 【详解】
()()2
12121112
i i i i z i i
i ----=
=
==--++,
所以1z i =-+
在复平面内共轭复数z 对应的点()1,1-在第二象限. 故选:B 【点睛】
本题考查了复数的运算法则以及复数的几何意义,属于基础题.
3.已知1
3
12a ⎛⎫= ⎪⎝⎭
,2log 3b =,4log 6c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )
A .a c b >>
B .a b c <=
C .a b c >>
D .a c b <<
【答案】D
【解析】首先令a ,b ,c 与1比,求出a ,b ,c 与1大小关系,然后再利用函数单调性确定大小关系. 【详解】
因为1
3
11122a ⎛⎫⎛⎫=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,
22log 321log b =>=, 44log 6log 41c =>=,
又因为244log 3log 9log 6b c ==>=, 所以a c b <<, 故选:D. 【点睛】
本题考查了指数对数函数的大小比较,属于基础题.
4.已知实数,x y 满足220330240x y x y x y +-≥⎧⎪
--≤⎨⎪-+≥⎩
,则3z x y =-的最小值为( )
A .-7
B .-6
C .1
D .6
【答案】A
【解析】作出约束条件的可行域,根据目标函数表示的几何意义即可求解. 【详解】
画出约束条件的可行域,如图(阴影部分)所示:
由图可知向上平移直线30x y -=,
到边界()2,3B 的位置时,z 取得最小值,此时2337z =-⨯=- 故选:A 【点睛】
本题主要考查了线性规划问题,考查的核心素养是直观想象,属于基础题
5.某大学选拔新生补充进“篮球”,“电子竞技”,“国学”三个社团,据资料统计,新生通过考核选拔进入这三个社团成功与否相互独立,2019年某新生入学,假设他通过考核选拔进入该校的“篮球”,“电子竞技”,“国学”三个社团的概率依次为概率依次为m ,
1
3,n ,已知三个社团他都能进入的概率为124,至少进入一个社团的概率为34
,且m >n .则m n +=( ) A .
1
2
B .
23
C .
34
D .
512
【答案】C
【解析】根据题中条件求出m n ⨯的值,然后再根据至少进入一个社团的概率求出
m n +.
【详解】
由题知三个社团都能进入的概率为
124
, 即1113248
m n m n ⨯⨯=
⇒⨯=, 又因为至少进入一个社团的概率为
3
4, 即一个社团都没能进入的概率为31144
-=, 即()()213111348
m n m n m n -⨯⨯-=⇒--+⨯=, 整理得34
m n +=. 故选:C. 【点睛】
本题考查了相互独立事件的概率计算问题,属于基础题.
6.利用如图算法在平面直角坐标系上打印一系列点,则打印的点在圆2225x y +=内的个数为( )
A .2
B .3
C .4
D .5
【答案】C
【解析】3,6x y =-= 时,打印点()3,6-不在圆内,2,5x y =-= ,
50i => 是; 打印点()2,5- 不在圆内,1,4x y =-= ,40i => 是;打印点()1,4-在圆内,
0,3x y == ,30i => 是;打印点()0,3 在圆内,1,2x y == ,20i =>是;
打印点1,2在圆内,2,1x y == ,10i =>是;打印点()2,1在圆内,
3,0x y == ,00i => 否,结束,所以()()()()1,40,31,22,1-共4个点在圆内,
故选C.
7.已知F 为双曲线22
221x y a b
-=的右焦点,过F 做C 的渐近线的垂线FD ,垂足为D ,
且满足1
2
FD OF =
(O 为坐标原点),则双曲线的离心率为( ) A .
23
B .2
C .3
D .
103
【答案】A
【解析】根据题中条件求出双曲线基本量的比例关系,然后即可求出离心率的值. 【详解】
由题知1
2FD OF =
,又因为焦点到双曲线渐近线的距离为b FD =, 所以()
22222
1124422
FD OF b c b c b c c a c =⇒=⇒=⇒=⇒-=,
整理得22
2
22423
343c c a e e a =⇒==⇒=
. 故选:A.
【点睛】
本题主要考查了双曲线离心率的求解,属于基础题.
8.函数()ln |||sin |f x x x =+(,x ππ-≤≤且0x ≠)的大致图像是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】D
【解析】利用函数的奇偶性排除选项,通过函数的导数求解函数极值点的个数,求出
()f π的值,推出结果即可.
【详解】
函数()ln |||sin |f x x x =+(,x ππ-≤≤且0x ≠)是偶函数,排除B ; 当0x >时,()ln sin f x x x =+, 可得:()1cos f x x x '=+,令1
cos 0x x
+=, 作出1
y x
=
与cos y x =-图像如图:
可知两个函数有一个交点,就是函数的一个极值点,()ln 1f
ππ=>,排除C ;
当0x x =时,()00f x '=,故()00,x x ∈时,函数()f x 单调递增,
()0,x x π∈时,函数()f x 单调递减,排除A
故选:D 【点睛】
本题考查了与三角函数有关的图像的识别,利用导数判断函数的单调性、考查了数形结合的思想、转化的思想,属于中档题.
9.如图,在ABC ∆中,AD AB ⊥,3BC BD =,1AD =,则AC AD ⋅=( )
A 3
B .3
C .3-
D .-3
【答案】A
【解析】首先对AC AD ⋅中的向量进行分解,转化为已知向量的数量积,然后利用向量数量积的公式求解即可. 【详解】
由题知()()
2
AC AD AD DC AD AD
DC AD ⋅=+⋅=+⋅,
因为)
3331BC BD BD DC BD DC BD =⇒+=⇒=,
所以()(
)
131131AC AD BD AD DB DA ⋅=+
-⋅=+
-⋅,
又因为cos 1DB DA DB DA ADB ⋅=⋅∠=, 所以(
)
1313AC AD ⋅=+=故选:A. 【点睛】
本题考查了向量的分解,向量数量积的运算,属于基础题.
10.1772年德国的天文学家波得发现了求太阳的行星距离的法则,记地球距离太阳的平均距离为10,可以算得当时已知的六大行星距离太阳的平均距离如下表: 星名
水星
金星
地球
火星
木星
土星
与太阳4 7 10 16 52 100
除水星外,其余各星与太阳的距离都满足波得定则(某一数列规律),当时德国数学家高斯根据此定则推算,火星和木星之间距离太阳28还有一颗大行星,1801年,意大利天文学家皮亚齐经过观测,果然找到了火星和木星之间距离太阳28的谷神星以及它所在的小行星带,请你根据这个定则,估算从水星开始由近到远算,第10个行星与太阳的平均距离大约是( ) A .388 B .772 C .1540 D .3076
【答案】B
【解析】根据题中表格中距离的规律,求出距离的通式,然后即可求出第10个行星与太阳的平均距离. 【详解】
设金星到太阳的距离为1a ,地球到到太阳的距离为2a ,以此类推, 可知第10个行星到太阳的距离为9a ,
由表格可以得到02132a a -=⨯,1
3232a a -=⨯,
故可得到规律11
32n n n a a -+=⨯-, 设1
132n n n n c a a -+=-=⨯,
有()017128913222765c c c a a ++
=-=++=,
故917657657772a a =+=+=,
所以第10个行星与太阳的平均距离大约是772. 故选:B. 【点睛】
本题考查了累加法,求等比数列的和,属于基础题.
11.已知点A ,B 关于坐标原点O 对称,1AB =,以M 为圆心的圆过A ,B 两点,且与直线210y -=相切,若存在定点P ,使得当A 运动时,MA MP -为定值,则点P 的坐标为( )
A .104⎛⎫ ⎪⎝⎭
,
B .102⎛⎫ ⎪⎝⎭,
C .14⎛⎫- ⎪⎝⎭0,
D .102,⎛
⎫- ⎪⎝
⎭
【答案】C
【解析】设M 的坐标为(x ,y ),然后根据条件得到圆心M 的轨迹方程为x 2=﹣y ,把|MA |﹣|MP |转化后再由抛物线的定义求解点P 的坐标. 【详解】
解:∵线段AB 为⊙M 的一条弦O 是弦AB 的中点,∴圆心M 在线段AB 的中垂线上, 设点M 的坐标为(x ,y ),则|OM |2+|OA |2=|MA |2, ∵⊙M 与直线2y ﹣1=0相切,∴|MA |=|y 1
2
-|, ∴|y 12-
|2=|OM |2+|OA |2=x 2+y 214
+, 整理得x 2=﹣y , ∴M 的轨迹是以F (0,14-)为焦点,y 1
4
=为准线的抛物线, ∴|MA |﹣|MP |=|y 1
2
-|﹣|MP | =|y 14-
|﹣|MP |14+=|MF |﹣|MP |14
+, ∴当|MA |﹣|MP |为定值时,则点P 与点F 重合,即P 的坐标为(0,1
4
-), ∴存在定点P (0,1
4
-)使得当A 运动时,|MA |﹣|MP |为定值. 故选:C. 【点睛】
本题主要考查了点轨迹方程的求解,抛物线的定义,属于一般题.
12.已知偶函数()f x 满足()()44f x f x +=-,且当[]
0,4x ∈时,()2
x f x xe
-
=,
若关于x 的不等式2
()()0f x af x +>在[200,200]-上有且只有300个整数解,则实数a 的取值范围是( )
A .3223,4e e --⎛⎤-- ⎥⎝⎦
B .312
23,e e --⎛⎤-- ⎥⎝⎦
C .3
12
2,3e e --⎛⎤-- ⎥⎝⎦
D .122,4e e --⎛⎤-- ⎥⎝⎦
【答案】D
【解析】首先根据题中条件求出函数的周期和对称轴,再根据函数()f x 的单调性求出函数在[0,4]上整数解的分布,即可求出实数a 的取值范围. 【详解】
由题知偶函数()f x 满足()()44f x f x +=-, 所以()()()444f x f x f x +=-=-,
所以函数()f x 的周期为8,且关于直线4x =对称, 当[]
0,4x ∈时,()2
221122x x x
f x e
e x e x -
--⎛⎫
-=-' ⎝=⎪⎭
, 因为当[
)0,2x ∈时()0f x '>,函数()f x 单调递增, 当(]2,4x ∈时()0f x '<,函数()f x 单调递减,
所以当2x =时()0f x '=,函数()f x 取极大值,也是最大值,
且(0)0f =,()1
21f e -=,1
(2)2f e -=,()3
233f e -=,()244f e -=,
所以(0)(4)(1)(3)(2)f f f f f <<<<,
由于[200,200]-上含有50个周期,且()f x 在每个周期内都是轴对称图形,
所以不等式2
()()0f x af x +>在[200,200]-上有且只有300个整数解,
等价于不等式2
()()0f x af x +>在[0,4]上有且只有3个整数解, 所以只需在[0,4]上()f x a >-有且只有3个整数解即可, 易知这三个整数解分别为11x =,22x =,33x =,
有1
12222(1)00
4(4)040
f a e a e a e f a e a ----⎧+>⎧⎪+>⇒⇒-<≤-⎨
⎨+≤⎩⎪+≤⎩, 故选:D. 【点睛】
本题考查了函数的周期性,利用导数求解函数的单调性,属于一般题.
二、填空题 13.已知
0,
,4tan 43πθ⎛
⎫+= ⎪⎝
⎭,则sin cos θθ+=__________.
【解析】首先根据题中条件求出tan θ,确定角θ的范围,然后根据同角三角函数公式
求出角θ的正余弦值,即可得答案. 【详解】 由题知41tan 1tan tan 431tan 7
πθθθθ+⎛⎫
+
==⇒= ⎪
-⎝
⎭, 又因为
0,
,且tan 0θ>,所以0,2πθ⎛⎫
∈ ⎪⎝⎭
,
有22sin 1sin 10cos 7cos sin 1cos 10θθθθθθ⎧=⎧⎪=⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪+=⎩=⎪⎩
,
所以sin cos θθ+=
=
.
故答案为:5
. 【点睛】
本题主要考查了正切的和角公式,三角函数同角公式,属于基础题.
14
.若3n
x ⎛
⎝
展开式的二项式系数之和是64,则展开式中的常数项的值是
__________. 【答案】135
【解析】首先利用展开式的二项式系数和是64求出n ,然后即可求出二项式的常数项. 【详解】
由题知展开式的二项式系数之和是64, 故有2646n n =⇒=, 可得(
)
616
3r
r
r r T C
x -+=, 知当4r =时有(
)4
2
4
456639135T C x C ==⨯=.
故展开式中的常数项为135. 故答案为:135. 【点睛】
本题考查了利用二项式的系数和求参数,求二项式的常数项,属于基础题.
15.已知某正三棱锥的侧棱长大于底边长,其外接球体积为1256
π
,三视图如图所示,则其侧视图的面积为__________.
【答案】6
【解析】首先根据题中条件求出球半径,然后根据半径就出三棱锥的高,再根据三角形面积公式即可计算出侧视图的面积. 【详解】
根据题中三视图还原几何体如下图所示,
设正三棱锥的外接球半径为R ,球心为O ,
过正三棱锥顶点做底面的垂线,垂足为M ,设PM h =, 由题知外接球体积为
312545
632
R R ππ=⇒=, 因为三棱锥底面边长为23 所以可知底面三角形的外接圆半径为2,
在PAM △中,由勾股定理有22
2
552422h h ⎛⎫⎛⎫+-=⇒= ⎪ ⎪⎝
⎭⎝⎭,
侧视图面积即为NBP △面积,1
3462
NBP
S ⨯=⨯=. 故答案为:6. 【点睛】
本题考查了三棱锥的外接球,几何体的三视图,属于基础题.
16.在△ABC 中,设角A ,B ,C 对应的边分别为,,a b c ,记△ABC 的面积为S ,且
222
42a b c =+,则
2S
a
的最大值为__________.
【答案】
6
【解析】根据题中条件利用余弦定理进行简化,然后化简为二次函数,求出二次函数的最值即可. 【详解】
由题知22222222422c 2os 4b a c a c ac B a b c ⇒=-=+-=+, 整理得()222
232cos 33cos 2a c ac B a c B ac
-=-+⇒=
,
因为()2
2222222
1sin 1cos sin 224ac B c B S c B a a a a ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ⎪⎝⎭
, 代入()223cos 2a c B ac
-=
整理得2
422421922916S c c a a a ⎛⎫⎛⎫
=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,
令22c t a =,有()
2
2
222111110922931616336S t t t a ⎛⎫⎛⎫=--+=--+ ⎪ ⎪⎝⎭
⎝⎭,
所以2
221036
S S a a ⎛⎫≤⇒≤
⎪⎝⎭ 所以
2
S a
的最大值为6
.
故答案为:6
【点睛】
本题主要考查了利用余弦定理解三角形,结合考查了二次函数的最值问题,属于中档题.
三、解答题
17.已知{}n a 为单调递增的等差数列,2518a a +=,3480a a ⋅=,设数列{}n b 满足
23123222224n a n n b b b b ++++=-,n *∈N .
(1)求数列{}n a 的通项; (2)求数列{}n b 的前n 项和n S .
【答案】(1)22n a n =+;(2)1
326n n S +=⨯-.
【解析】(1)首先根据等差数列的性质求出3a ,4a ,然后再求出数列的公差d ,最后根据等差数列的通项公式即可求出数列{}n a 的通项;
(2)首先设数列2n n n c b =⋅,利用题中条件求出数列{}n c 的通项,根据2n
n n c b =⋅即
可求出数列{}n b 的通项,最后根据数列{}n b 的通项公式求和即可. 【详解】
(1)设数列公差为d 且0d >,
由题知253418a a a a +==+,3480a a ⋅=,
有34334
4188
28010a a a d a a a +==⎧⎧⇒⇒=⎨
⎨⋅==⎩⎩, 所以()3322n a a n d n =+-=+;
(2)设数列2n
n n c b =⋅,且数列{}n c 的前n 项和为n T ,
由题有(
)
(
)
221242444n n n a n T ++-===--,
当1n =时,21
1111144122126c T c b b ==-=⇒=⋅=⇒=,
当1n >时,(
)
114434n n n n n n c T T +--===⨯-,
整理得33422n n
n n n n c b b ⨯=⋅=⇒=⨯()1n >,且1n =时也满足,
故()32
n
n b n *
=⨯∈N ,
可知数列{}n b 是以首项16b =,公比2q 的等比数列,
故(
)()
1116
2
13261n
n
n n b q q
S +-=
=-=⨯--.
【点睛】
本题考查了等差数列通项公式的求解,等比数列通项公式的求解,属于一般题.
18.如图,已知四边形ABCD 是边长为2的菱形,∠ABC =60°,平面AEFC ⊥平面ABCD ,EF ∥AC ,AE =AB ,AC =2EF .
(1)求证:平面BED ⊥平面AEFC ;
(2)若四边形AEFC 为直角梯形,且EA ⊥AC ,求二面角B -FC -D 的余弦值. 【答案】(1)见解析(2)11
.19
-
【解析】(1)首先根据题中条件证明线面垂直,然后根据线面垂直证明面面垂直. (2)首先建立空间直角坐标系,然后求出点的坐标,求出平面法向量,利用二面角公式求出二面角的余弦值. 【详解】
(1)因为四边形ABCD 是边长为2的菱形, 所以BD AC ⊥,
又因为平面AEFC ⊥平面ABCD , 平面AEFC 平面ABCD AC =
,
BD ⊂平面ABCD ,所以BD ⊥平面AEFC ,
又因为BD ⊂平面BED ,所以平面BED ⊥平面AEFC . (2)建立如图所示空间直角坐标系
可知2AE AB AC FO ====,23BD =
点)()(
)()
,0,0,2,0,1,0,B
F C D ,
则()()()
3,0,2,0,1,2,3,0,2BF FC FD =-=-=--, 设n 为平面BFC 的法向量,m 为平面DFC 的法向量,
由00n BF n FC ⎧⋅=⎨⋅=⎩,00m FD m FC ⎧⋅=⎨⋅=⎩
,
解得()(2,23,3,2,23,n m ==-, 设二面角B -FC -D 为2πθθπ⎛⎫
<<
⎪⎝⎭
, 所以11
cos 19
n m n m
θ⋅=-=-
【点睛】
本题主要考查了面面垂直的证明,利用空间向量求解二面角的余弦值,属于一般题.
19.某城市美团外卖配送员底薪是每月1800元,设每月配送单数为X ,若]0[130X ∈,
,每单提成3元,若()300600X ∈,
,每单提成4元,若()600X ∈+∞,,每单提成4.5元,饿了么外卖配送员底薪是每月2100元,设每月配送单数为Y,若]0[140Y ∈,
,每单提成3元,若()400Y ∈+∞,
,每单提成4元,小想在美团外卖和饿了么外卖之间选择一份配送员工作,他随机调查了美团外卖配送员甲和饿了么外卖配送员乙在2019年4月份(30天)的送餐量数据,如下表: 表1:美团外卖配送员甲送餐量统计
表2:饿了么外卖配送员乙送餐量统计
(1)设美团外卖配送员月工资为()f X ,饿了么外卖配送员月工资为()g Y ,当
3006[00]X Y =∈,时,比较()f X 与()g Y 的大小关系
(2)将4月份的日送餐量的频率视为日送餐量的概率
(ⅰ)计算外卖配送员甲和乙每日送餐量的数学期望E (X )和E (Y ) (ⅱ)请利用所学的统计学知识为小王作出选择,并说明理由. 【答案】(1)见解析;(2) (ⅰ)见解析(ⅱ)见解析
【解析】(1)由 X Y =∈(300,600],得()()g X g Y =,由此通过作差能比较当
3006[00]X Y =∈,时,()f X 与()g Y 的大小关系.(2)(ⅰ)求出送餐量x 的分布列
和送餐量y 的分布列,由此能求出外卖配送员甲和乙每日送餐量的数学期望()E x 和
()E Y .(ⅱ)
()(()()()30480300600]30420400E X E x E Y E y ==∈==∈+∞(),,,,美团外卖
配送员,估计月薪平均为()180043720E X +=元,饿了么外卖配送员,估计月薪平均为()210043780E Y +=元>3720元,由此求出小王应选择做饿了么外卖配送员. 【详解】
(1)因为(300600]X Y ,
=∈,所以()()g X g Y =, 当X ∈(300,400]时,()()()()18004210033000f X g X X X X -=+-+=->, 当X ∈(400,600]时,()()()()18004210043000f X g X X X -=+-+=-<, 故当X ∈(300,400]时,()()f X g Y > 当X ∈(400,600]时,()()f X g Y <. (2)(ⅰ)送餐量x 的分布列为
送餐量y 的分布列为
则112111
()13141617182016155551515
E X =⨯
+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=, 212111
()11131415161814156510630
E Y =⨯
+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. (ⅱ)()30()480(300,600],()30()420(400,)E X E x E Y E y ==∈==∈+∞, 美团外卖配送员,估计月薪平均为()180043720E X +=元,
饿了么外卖配送员,估计月薪平均为()210043780E Y +=元>3720元, 故小王应选择做饿了么外卖配送员. 【点睛】
本题考查离散型随机变量的分布列、数学期望的求法及应用,考查古典概型等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
20.已知椭圆()22
2103
x y C a a +=>:的右焦点F 到左顶点的距离为3.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)设O 是坐标原点,过点F 的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A ,B 不在x 轴上),若OE OA OB =+,延长AO 交椭圆与点G ,求四边形AGBE 的面积S 的最大值.
【答案】(1)22
143
x y +=;
(2)92. 【解析】(1)根据椭圆方程中基本量的关系与右焦点F 到左顶点的距离,即可求出椭圆
基本量,即得椭圆方程;
(2)首先联立方程组,利用韦达定理表示出四边形的面积,根据面积表达式的函数单调性求出面积的最值即可. 【详解】
(1)由题知23b =,3a c +=,()2
222223a b c a b a =+⇒=+-,
解得2a =,所以椭圆22
143
x y C +=:;
(2)因为过点F 的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A ,B 不在x 轴上),
设:1l x ty =+,联立()
2222
13469014
3x ty t y ty x y =+⎧⎪
⇒++-=⎨+=⎪⎩, 设()11,A x y ,()22,b x y ,有122122634
934t y y t y y t -⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=
⎪+⎩
,
因为OE OA OB =+,所以四边形AOBE 是平行四边形, 所以123
32
AGBE AOBE OGB
AOB
S S S S
y
y =+==
-, 有AGBE
S
==
令1m ≥,有
21818
1313AGBE m S m m m
=
=
++,
当m 1≥时
18
13m m
+
单调递减,所以当1m =时面积取最大值, 最大值为max 189312
S ==+. 【点睛】
本题主要考查了椭圆方程基本量的求解,椭圆中三角形的面积计算,属于一般题. 21.已知函数()2
ln .f x x x k x =-+
(1)讨论函数()f x 的单调性;
(2)若函数()f x 有两个极值点12,x x ,证明:()121
()2.4
f x f x k -<- 【答案】(1)见解析;(2)证明见解析.
【解析】(1)首先对函数求导,根据韦达定理与判别式确定二次函数根的分布,然后根据函数值的正负确定函数的单调性;
(2)首先求出()12()f x f x -,然后在对求出的表达式进行切线缩放即可证明不等式. 【详解】
(1)由题知函数的定义域为()0,x ∈+∞,
有()2221k x x kx f x x x x
-+'=-+=,
对22x x kx -+有18k ∆=-, 当18
k ≥
时0∆≤,有2
20()0x x kx f x '-+≥⇒≥, 所以函数()f x 在()0,∞+上单调递增,
当1
8
k <
时>0∆,22x x kx -+有两个根1x ,2x ,设12x x <, 根据韦达定理有121
2x x +=,122
k x x ⋅=,
当1
08
k <<时,
22x x kx -+有两个正根114x =214
x +=,
可知当x ⎛∈ ⎝
⎭
时()0f x '>,函数()f x 单调递增,
当x ∈⎝
⎭
时()0f x '<,函数()f x 单调递减,
当14x ⎛⎫
+∈+∞ ⎪ ⎪⎝⎭
时()0f x '>,函数()f x 单调递增, 当0k ≤时,
22x x kx -+有两个根1104x =≤,2104
x +=>,
可知当x ⎛∈ ⎝
⎭
时()0f x '<,函数()f x 单调递减,
可知当x ⎫
∈+∞⎪⎪⎝⎭
时()0f x '>,函数()f x 单调递增; (2)由(1)知当1
08
k <<
时,函数有两个极值点1x ,2x ,设12x x <,
根据(1)中单调性可知函数()f x 在1x 处取极大值,2x 处取极小值, 所以()()()()1
121212122
()()1ln
x f x f x f x f x x x x x k x -=-=-+-+,
代入114x =
,214
x +=, 整理得(
)12()f x f x k -=
+
令m =01m <<,
有()22121112()ln ln 1481481m m m m m m f x f x m m ---⎛⎫-=+=+- ⎪++⎝⎭,
因为222
1212ln 14814814m m m m m m m m m --⎛⎫⎛⎫+-<+-=
⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,
代入m =()212181()2444
m k f x f x k --<==-.
【点睛】
本题主要考查了利用导数证明函数单调性,判断含有参数的二次函数根的分布情况,放缩法证明不等式,属于难题.
22.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为11x m m
y m m ⎧
=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
(m 为参数),以坐标原
点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l
的极坐标方程为
sin cos 0.θρθ--=
(1)求曲线C 和直线l 的直角坐标系方程;
(2)已知()0,1P 直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,求11
PA PB +的值. 【答案】(1)曲线22144x y C :-=
,直线0x l -=;
(2
. 【解析】(1)根据曲线的参数方程,消去参数即可求出曲线方程,根据直线的极坐标方程,根据极坐标与直角坐标转换的公式即可求出直线的直角坐标方程;
(2)由于点P ,A ,B 均在直线上,所以利用直线参数方程的几何意义,与曲线联立,
求出根,即可求出11PA PB
+的值. 【详解】
(1)由题知2x y m +=,2x y m -=
, 消去m 有22224144
x y x y -=⇒-=, 即曲线22
144
x y C :-=,
因为sin cos 0cos 0sin x x y θρθρθ
ρθ-==⇒--=⎨⎪=⎩
,
即直线:0x l -=;
(2)易知点()0,1P 在直线l 上,且直线l 的倾斜角为6
π, 则直线l
的参数方程为112x y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩
(t 为参数),
因为直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,
所以有2
2211145022t t t ⎫⎛⎫-+=⇒--=⎪ ⎪⎪⎝⎭
⎝⎭,
解得11t =
,2t =,
根据参数的几何意义有11PA t =-
,21PB t ==+
有12t t +=1210t t ⋅=,
1212121111105
PA PB t t t t t t +=⋅+=+==. 【点睛】
本题主要考查了直线的参数方程,直角坐标与极坐标的转化,直线参数方程的几何意义,属于一般题.
23.已知()()()22.f x x a x x x a =--+--
(1)当2a =时,求不等式 ()0f x <的解集;
(2)若(),x a ∈-∞时,()0f x <,求a 的取值范围.
【答案】(1)(),2-∞;(2)(],2-∞.
【解析】(1)对2x <和2x ≥分类讨论即可求出解集范围;
(2)分别讨论2a >和2a <两种情况,结合第一问中0a =,即可求出结果.
【详解】
(1)当2a =时,()(22)2x f x x -=-,
当2x <时,()2()220f x x -=<-,
当2x ≥时,()22(0)2x f x -=≥,
故不等式()0f x <的解集为(),2-∞;
(2)因为(),x a ∈-∞,所以0x a x a <⇒-<,
当2a >时,可知在区间[)2,x a ∈时,即20x -≥,
有()()()()()220f x a x x x x a =--+--=,
显然不恒成立,不满足题意,舍去,
当2a <时,可知在区间(),x a ∈-∞时,即20x -<,
有()()()220f x a x x =--<恒成立,满足题意,
由第一问有,当2a =时也满足题意,
综上,(],2a ∈-∞时,()0f x <在(),x a ∈-∞上恒成立.
【点睛】
本题主要考查了含有绝对值的不等式,这类题要注意分类讨论,属于一般题.。