2020届江西省宜春市丰城九中高三上学期月考数学(理)试题

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2020届江西省宜春市丰城九中高三上学期月考数学(理)试

学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知复数Z 满足()31-12Z i
i =+,则Z =( )
A .104
B .2
C .2
D .3
2.已知集合{}|10A x x =-<,{}2|20B x x x =-<,则A B =( )
A .{}|0x x <
B .{}|1x x <
C .{}1|0x x <<
D .{}|12x x << 3.已知数列{}n a 是等差数列,n S 是数列n a 的前n 项和,26S 9a +=,则5S 的值为( )
A .10
B .15
C .30
D .3
4.直线240x y -+=经过椭圆22
221(0)x y a b a b
+=>>的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率为( )
A B .12 C D .23
5.下图来自古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形,此图由一个半圆和一个四分之一圆构成,两个阴影部分分别标记为A 和M .在此图内任取一点,此点取自A 区域的概率记为()P A ,取自M 区域的概率记为()P M ,则()
A .()()P A P M >
B .()()P A P M <
C .()()P A P M =
D .()P A 与()P M 的大小关系与半径长
度有关 6.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的体积为()
A .3
B .3
C .323
D .643
7.函数()219ln 2f x x x =
-,在区间[]1,1m m -+上单调递减,则实数m 的取值范围是( )
A .2m ≤
B .4m ≥
C .12m <≤
D .03m <≤
8.函数()21x f x x
-=的图象大致为() A . B .
C .
D .
9.已知函数()f x 为定义域在R 上的偶函数,且当0()ln 2x f x x x >=+-,,则(1)(1)f f '-+-的值为( )
A .1
B .1-
C .3
D .3-
10.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线
交抛物线于点M (M 在第一象限),MN ⊥l ,垂足为N ,直线NF 交y 轴于点D ,若|MD |=
,则抛物线方程是( )
A .2y x =
B .22y x =
C .24y x =
D .28y x = 11.六棱锥P ABCDEF -底面为正六边形,且内接于球O ,已知PD 为球O 的一条直径,球O 的表面积为
163π,60POA ∠=,则六棱锥的体积为( ) A .4 B .2 C .12 D .1
12.已知函数1()(sin cos )cos 22f x a x x x x =-+
+,若()f x 在,2ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,则a 的范围是( )
A .[]1,2
B .[)0+∞,
C .[]0,2
D .[]0,1
二、填空题 13.若,x y 满足约束条件20210220x y x y x y -+≥⎧⎪-+≤⎨⎪-+≤⎩
,则3z x y =-的最大值为______.
14.已知单位向量12,e e ,向量12,e e 夹角为23
π,则122e e -=____________ 15.已知函数()()sin 04f x x πωω⎛⎫=+
> ⎪⎝⎭
,若()f x 在[]0,2π上恰有3个极值点,则ω的取值范围是______. 16.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21(),*,2
n n a S n N +=∈定义数列{}n b :对于正整数m ,m b 是使得不等式2m n a ≥成立的n 的最小值,则{}n b 的前10项和是
__________.
三、解答题
17.已知递增的等差数列{}n a 的首项11a =,且124a a a 、、成等比数列.
(1) 求数列{}n a 的通项公式n a ;
(2) 设数列{}n b 满足()21n n
a n n
b a =+-, n T 为数列{}n b 的前n 项和,求2n T . 18.ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b
c ,已知ABC 的面积为
21tan 6
S b A =. ()1证明:3cos b c A =;
()
2若tan 2,A a ==求S .
19.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是矩形,侧棱PD ⊥底面ABCD ,PD DC =,点E 是PC 的中点.
()1求证://PA 平面BDE ;
()2若直线BD 与平面PBC 所成角为30
,求二面角C PB D --的大小. 20.已知函数()2ln f x a x x bx =++在()()1,1f 处的切线方程为0y =.
(Ⅰ)求()f x 的单调区间:
(Ⅱ)关于x 的方程()0f x m -=在1
,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭
范围内有两个解,求m 的取值范围.
21.已知椭圆C : 22221x y a b +=的右焦点为(1,0)F ,离心率e =. (1)求椭圆C 的标准方程;
(2)已知动直线l 过点F ,且与椭圆C 交于A ,B 两点,试问x 轴上是否存在定点M ,使得11·9
MA MB =-恒成立?若存在,求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由. 22.已知函数()sin f x x x =,(0,)x π∈,()'f x 为()f x 的导数,且()()g x f x '=.证明:
()1()g x 在22,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭
内有唯一零点; ()2()2f x .
(参考数据:sin 20.9903≈,cos20.4161≈-,tan 2 2.1850≈- 1.4142≈, 3.14π≈.)
参考答案
1.C
【分析】
把已知的等式变形,然后利用复数代数形式的乘除运算化简后求得Z ,即可求得Z .
【详解】
()31-12Z i i =+,
31212331===+1-1+222i i i Z i i i +++∴=,31=-22Z i ∴,2Z ∴. 故选:C .
【点睛】
本题考查复数代数形式的乘除运算,共轭复数,复数的模,难度容易.
2.C
【分析】
求出A 、B 中不等式的解集确定出A 、B ,找出A 与B 的交集即可.
【详解】
集合{}{}|10|1A x x x x =-<=<,集合{}
{}2|20|02B x x x x x =-<=<<, 所以A
B ={}1|0x x <<.
故选:C 【点睛】
此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.
3.B
【分析】
由26S 9a +=化简可得33a =,由()15535S =
52
a a a +=计算即可求得. 【详解】 26S 9a +=,1369a d ∴+=,123∴+=a d ,即33a ∴=,
()15353510S =51522
a a a a +⨯∴===.
故选:B .
【点睛】
本题考查等差数列的通项公式、等差数列性质、求和公式,难度容易.
4.A
【分析】
直线x ﹣2y +4=0与坐标轴的交点为(﹣4,0),(0,2),依题意得42c b ==,进而得离心率
【详解】
直线x ﹣2y +4=0与坐标轴的交点为(﹣4,0),(0,2),
直线x ﹣2y +4=0经过椭圆()22
2210x y a b a b
+=>>的一个焦点和一个顶点;
故42c b a e ==⇒==
, 故选:A .
【点睛】
本题考查了椭圆的基本性质,只需根据已知条件求出a ,b ,c 即可,属于基础题型. 5.C
【分析】
利用圆的面积公式和扇形的面积公式,分别求得阴影部分的面积,得到阴影部分A 的面积=阴影部分M 的面积,即可求解.
【详解】
由题意,设四分之一圆的半径为R R , 阴影部分A 的面积为212R ,空白部分的面积为221142
R R π-,
阴影部分M 的面积为:2222111124
22R R R R ππ⎫⎛⎫⨯⨯--=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 阴影部分A 的面积=阴影部分M 的面积,所以P A P M ()=()
,故选C. 【点睛】
本题主要考查了几何概型的应用,其中解答中认真审题,正确求解阴影部分的面积是解答的
关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
6.C
【分析】
根据三视图的长度,可在棱长为4的正方体中还原几何体,进一步计算即可.
【详解】
根据题意,得该几何体是如图所示的三棱锥A BCD -,
1132444323
A BCD V -=⨯⨯⨯⨯=. 【点睛】
求以三视图为背景的几何体的体积.应先根据三视图得到几何体的直观图,然后根据条件求解.
7.C
【分析】
先求得导函数,根据函数单调递减可知()0f x '≤在区间[]1,1m m -+上恒成立,即可由定义域及不等式求得m 的取值范围.
【详解】
函数()219ln 2
f x x x =-,()0x >. 则()299x f x x x x
-'=-=, 因为()f x 在区间[]1,1m m -+上单调递减,
则()0f x '≤在区间[]1,1m m -+上恒成立,即290x -≤,
所以03x <≤在区间[]1,1m m -+上恒成立,
所以1013
m m ->⎧⎨+≤⎩,解得12m <≤,
故选:C.
【点睛】
本题考查了函数单调性与导函数关系,由函数单调性确定参数的取值范围,属于基础题. 8.D
【分析】
根据函数的解析式,得到()()f x f x -=,所以函数()f x 为偶函数,图象关于y 对称,排除B 、C ;再由函数的单调性,排除A ,即可得到答案.
【详解】
由题意,函数()21x f x x -=,可得()()22()11x x f x f x x x
----===-, 即()()f x f x -=,所以函数()f x 为偶函数,图象关于y 对称,排除B 、C ;
当0x >时,()211x f x x x x
-==-,则21'()1f x x =+>0, 所以函数在0∞(,+)
上递增,排除A , 故选D .
【点睛】
本题主要考查了函数的奇偶性与函数单调性的应用,其中解答中熟练应用函数的奇偶性和单调性,进行合理排除是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题. 9.D
【分析】
设0x <,则0x ->,由函数()f x 为定义域在R 上的偶函数,即可求出0x <时()f x 的解析
式,进而求得()f x ',代入计算即可求得.
【详解】
因为函数()f x 为定义域在R 上的偶函数, (1)=(1)=-1.f f -
设0x <,则0x ->, 据此可得,当0x <有()()=()=ln 2f x f x x x ----,此时, 1()=1f x x '-,则(1)=2f ,所以(1)(1)=3f f '-+--.
故选:D .
【点睛】
本题考查利用偶函数的定义求解函数的解析式,及导数问题,难度较易. 10.B 【分析】
画出图像,根据直线MF 的斜率,证得三角形MNF 是等边三角形,根据中位线证得D 是
NF 中点,结合MD =F 的坐标,进而求得p 的值,从而求得抛物线方程.
【详解】
画出图像如下图所示,由于直线MF ,故π
3
MFA ∠=
,由于MN l ⊥,故π
3
FMN ∠=
,根据抛物线的定义得MN MF =,故三角形MNF 是等边三角形.由于O 是
BF 的中点,//BN OD ,所以D 是NF 中点,而MD =2MN MF NF ===,在直角三角形ODF 中,π
1,3
DF DFO =∠=
,所以1
22
p OF =
=,解得1p =,故抛物线方程为22y x =. 故选B.
【点睛】
本小题主要考查抛物线的定义,直线和抛物线的位置关系,考查等边三角形的性质,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题. 11.D 【分析】
由已知可求出球O 的半径为
3
,O 为六棱锥的外接球,由60POA ∠=可知POA 构成的三角形为等边三角形,由PD 为球O 的一条直径,可知PA ⊥面ABCDEF ,进而可求六棱锥底面外接圆的半径和六棱锥的高,根据锥体的体积公式即可求出体积. 【详解】
由题意可知六棱锥如图所示, 因为2
1643S R ππ==
,所以球O
由60POA ∠=可知POA 为等边三角形,PA ⊥面ABCDEF , 12OH PA =
=

3
h PA ==
.根据公式222R h r =+,(r 为六棱锥底面外接圆的半径),代入得1r =,
所以正六边形面积为161222
s =⨯
⨯⨯=
,所以六棱锥体积
11133V sh ===.
故选.D 【点睛】
本题考查球的内接几何体问题,考查球的表面积公式,锥体的体积公式,考查空间想象能力,难度较难. 12.D 【分析】
首先求得()(cos sin )sin 21f x a x x x '
=+-+,则问题转化为()0f x '≥在,2ππ⎡⎤
-
⎢⎥⎣⎦
恒成立, 令cos sin ,t x x =+可将问题转化为不等式220t at --≤
在[-上恒成立.构造函数
2
()2h t t at =--
, [t ∈-,
只需满足(1)0
h h -≤⎧⎪⎨
≤⎪⎩,即可求得a 的范围. 【详解】
1
()(sin cos )cos 22
f x a x x x x =-++,
()(cos sin )sin 21f x a x x x '∴=+-+
若()f x 在,2ππ⎡⎤
-
⎢⎥⎣⎦
上单调递增 则()(cos sin )sin 210f x a x x x '
=+-+≥在,2ππ⎡⎤
-
⎢⎥⎣⎦
恒成立, 令cos sin ,t x x =+
则,4t x π⎛
⎫=
+ ⎪⎝
⎭2sin 21x t =-,又5444x πππ-≤+≤故
,
sin 1[24x t π⎛
⎫-
≤+≤⇒∈- ⎪⎝
⎭,所以问题转化为不等式2-20t at ++≥
在[-上恒成立,即不等式220t at --≤
在[-上恒成立.令2
()2h t t at =--
, [t ∈-,
则有(1)0
h h -≤⎧⎪⎨
≤⎪⎩,解得01a ≤≤. 故选:D . 【点睛】
本题的求解过程自始至终贯穿着转化与化归的数学思想,求函数的导数是第一个转化过程,换元是第二个转化过程;构造二次函数是第三个转化过程,也就是说为达到求出参数a 的取值范围,求解过程中大手笔地进行三次等价的转化与化归,从而使得问题的求解化难为易、化陌生为熟悉、化繁为简,彰显了数学思想的威力,难度困难. 13.0 【分析】
作出约束条件表示的平面区域,结合图象,确定目标函数的最优解,代入目标函数,即可求
解,得到答案. 【详解】
由题意,作出约束条件20210220x y x y x y -+≥⎧⎪
-+≤⎨⎪-+≤⎩
所表示的平面区域,如图所示,
目标函数3z x y =-可化为直线3y x z =-,当直线3y x z =-过点C 时,此时目标函数取得最大值, 又由20
210x y x y -+=⎧⎨
-+=⎩
,解得1,3x y ==,即1,3C (),
所以目标函数的最大值为3130z =⨯-=.
【点睛】
本题主要考查简单线性规划求解目标函数的最值问题.其中解答中正确画出不等式组表示的可行域,利用“一画、二移、三求”,确定目标函数的最优解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,及推理与计算能力,属于基础题. 14
【分析】
根据条件可以得到1212=1,=1
1
2e e e e ⋅=-,,(
)
2
1
212
22e e e e -=-,计算即可求得.
【详解】
(
)
2
22
1212
11222224414cos
4e e e e e e e e π
-=
-=-⋅+=-⨯+==. 故答案为: .
【点睛】
本题考查单位向量的概念,向量数量积的运算及其计算公式,求向量的模的方法,难度较易.
15.91388⎡⎫
⎪⎢⎣⎭
,
【分析】
根据三角函数的图象与性质,求得函数的极值点为()14x k k Z πω⎛⎫=
+∈ ⎪⎝⎭
,再由()f x 在[]0,2π上恰有3个极值点,得到
1122344πππωω⎛⎫⎛⎫
+<≤+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,即可求解. 【详解】
由题意,令()sin 14f x x πω⎛

=+
=± ⎪⎝
⎭,即()42
x k k Z ππ
ωπ+=+∈, 解得()14x k k Z πω⎛⎫
=
+∈ ⎪⎝⎭
, 所以函数()f x 的极值点为()14x k k Z πω⎛⎫
=
+∈ ⎪⎝⎭
, 又()f x 在[]0,2π上恰有3个极值点, 所以这三个极值点只能是在0,1,2k k k ===,
所以有
1122344πππωω⎛⎫⎛⎫+≤<+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,解得9813
8ω<≤. 所以实数ω的取值范围是913
88
⎡⎫⎪⎢⎣

,.
故答案为91388⎡⎫
⎪⎢⎣⎭
,. 【点睛】
本题主要考查了三角还函数的图象与性质的应用,以及函数极值点的定义的应用,其中解答熟练应用三角函数的图象与性质,得到关于实数ω的不等式是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题. 16.1033 【分析】
由n a 与n S 的关系:2
1(
),*,2
n n a S n N +=∈可求得{}n a 的通项公式, 进而由已知,可求得m b 的通项公式,即可解得所求. 【详解】
当1n =时,2
11112a S a +⎛⎫== ⎪
⎝⎭
,解得11a =.
当2n ≥时, ()()22
11
114
n
n n n n a a a S S --+-+=-=
整理()()1120n n n n a a a a ----+=,得由题意得10,20n n n a a a ->∴--=故{}n a 为等差数列,且21n a n =-. 令212m n -≥,则1
1
2
2
m n -+,且*1*,21,m m n b m -∈∴=+∈N N ,{}n b ∴的前10项和为10
012
9
1222221010103312
-+++
++=+=-.
故答案为:1033. 【点睛】
本题考查n a 与n S 的关系、借助递推公式求数列的通项公式、等比数列的前n 项和,考查转化与化归思想、分类讨论思想,体现了数学运算、逻辑推理等核心素养,难度较难. 17.(1)*
,n a n n N =∈ (2)2122n n ++- 【分析】
(1)由已知列式求得公差,代入等差数列的通项公式得答案;
(2)把数列{}n a 的通项公式代入_2(1)a n n n n b a =+-,分组后利用等差数列与等比数列前n 项和公式求解. 【详解】
()1由题可知10,1d a >=,且2142a a a ⋅=
即()()2
1113a a d a d ⋅+=+
可得2
11,1a d d a d ===
()*11,n a a n d n n N ∴=+-⋅=∈
()2()21n n n b n =+-
()()12222221234212n n T n n =++⋅⋅⋅++-+-+-⋅⋅⋅--+⎡⎤⎣⎦
()221212
n n -=
+-
2122n n +=+-
【点睛】
本题考查等差数列的通项公式,考查等比数列的性质,训练了等差数列与等比数列前n 项和的求法,是中档题. 18.(1)证明见解析(2)3 【分析】
(1)由三角形的面积公式化简得3csinA btanA =,进而得到sin 3cos b A
csinA A
=,即可作出证明;
(2)因为2tanA =
,求得5cosA =,由(1
)得222,33
b bccosA
c ==
,利用余弦定理求得29b =,再由面积公式,即可求解. 【详解】
(1)由三角形的面积公式,可得211
26
S bcsinA b tanA =
=,即3csinA btanA =, 又因为sin cos A tanA A =
,所以sin 3cos b A
csinA A
=, 又因为0A π<<,所以0sinA ≠,所以3b ccosA =. (2)因为2tanA =
,由三角函数的基本关系式,可得cosA =
, 由(1
)得222,33
b bccosA
c ==

由余弦定理得2
2
2
2
2282)33
b b
c bccosA b =+-=++
,解得29b =,
所以2111
sin tan 923266
S bc A b A =
==⨯⨯=. 【点睛】
本题主要考查了余弦定理和三角形的面积公式的应用,其中在解有关三角形的题目时,要抓住题设条件和利用某个定理的信息,合理应用正弦定理和余弦定理求解是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题. 19.(1)证明见解析(2)60︒ 【分析】
(1)连接AC 交BD 于O ,连接OE ,利用线面平行的判定定理,即可证得//PA 平面BED ; ()2以D 为坐标原点,,,DA DC DP 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,
建立空间直角坐标系,设1PD CD ==,AD a =,分别求得平面PBC 和平面PBD 的一个法向量n 和m ,利用向量的夹角公式,即可求解. 【详解】
(1)连接AC 交BD 于O ,连接OE ,
由题意可知,,PE EC AO OC ==,//PA EO ∴,
又PA 在平面BED 外,EO ⊂平面BED ,所以//PA 平面BED .
()2以D 为坐标原点,,,DA DC DP 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系
D xyz -,设1PD CD ==,AD a =,则(,0,0)A a ,(,1,0)(0,1,0)B a C ,,1(0)0,P ,, (,1,0)DB a =,(,)1,1PB a =-,()0,1,1PC =-,
设平面PBC 的法向量(,)n x y z =,,
由·0·0PB n PC n ⎧=⎨=⎩
,得0
0ax y z y z +-=⎧⎨-=⎩,取(0,1,1)n =,
又由直线BD 与平面PBC 所成的角为30, 得1
cos ,2
DB n DB n DB n
a =
=
=
,解得1a =, 同理可得平面PBD 的法向量1,)0(1,m =-,
由向量的夹角公式,可得1
cos ,2
2n m n m n m
=
=
=⨯,
又因为二面角C PB D --为锐二面角,所以二面角C PB D --的大小为60︒.
【点睛】
本题考查了线面平行的判定与证明,以及空间角的求解问题,意在考查学生的空间想象能力和逻辑推理能力,解答中熟记线面位置关系的判定定理和性质定理,通过严密推理是线面位置关系判定的关键,同时对于立体几何中角的计算问题,往往可以利用空间向量法,通过求解平面的法向量,利用向量的夹角公式求解.
20.(Ⅰ)函数()f x 单调递减区间为()0,1,单调递增区间为()1,+∞;(Ⅱ)
2
11
01m e e
<≤+
-. 【分析】
(Ⅰ)根据()110f b =+=,()1210f a '=+-=,可解出()2
ln f x x x x =-+-,
再求导判断即可.
(Ⅱ)由(I )可知()f x 在1,1e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭
单调递减,在[
)1,+∞单调递增. ()10f =,
21111f e e e ⎛⎫
=+- ⎪⎝⎭
,画出草图即可得出答案.
【详解】
解:(I )函数()2
ln f x a x x bx =++,则()2a
f x x b x
'=
++且0x >. 因为函数()f x 在()()
1,1f 处的切线方程为0y =,
所以()110f b =+=则1b =-,()1210f a '=+-=则1a =-.()2
ln f x x x x =-+-
所以,()121f x x x -'=+-=()()221121x x x x x x
+---=. 当01x <<时()0f x '<故()f x 为单调递减,当1x <时()0f x '>故()f x 为单调递增. 所以函数()f x 单调递减区间为()0,1,单调递增区间为()1,+∞. (II )因为方程()0f x m -=在1
,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭
范围内有两个解,
所以()y f x =与y m =在1,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭
又两个交点
由(I )可知()f x 在1,1e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭
单调递减,在[
)1,+∞单调递增.
所以()f x 在1,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭有极小值为()10f =,且21111f e e e
⎛⎫=+
- ⎪⎝⎭
. 又因为当x 趋于正无穷大时,()f x 也趋于正无穷大.所以21101m e e
<≤+-. 【点睛】
本题考查根据函数的切线方程求函数的单调区间,根据函数的零点个数求参数的取值范围,属于中档题.
21.(1)22
132
x y +=;
(2)x 轴上存在点4
(,0)3M ,使得11
·
9
MA MB =-恒成立,理由见解析. 【分析】
(1)根据焦点坐标、离心率结合222a b c =+列式,求得,a b 的值,从而求得椭圆的标准方程.
(2)假设x 轴上存在().0M m ,使11
9
MA MB ⋅=-.当直线l 斜率为0时,求得,A B 两点的坐标,利用11
9
MA MB ⋅=-
列方程,解方程求得m 的值.当直线l 斜率不存在时,求得,A B 两点的坐标,利用119
MA MB ⋅=-列方程,解方程求得m 的值.由此判断4
3m =,由此求得M
点坐标,再证当直线l 斜率存在时,11
9
MA MB ⋅=-即可.当直线l 斜率存在时,设出直线l 的
方程,联立直线方程和椭圆方程,写出韦达定理,计算得11
9
MA MB ⋅=-,由此求得符合题意的M 点的坐标. 【详解】
(1)∵ 1c =,c e a =
=
, ∴a = ∴ 2222b a c =-=.
∴ 椭圆方程为22
132
x y +=.
(2)假设x 轴上存在点M (m ,0),使得11
9
MA MB ⋅=-,
①当直线l 的斜率为0时, (0)A -,(
,0)B ,
则2
11((39MA MB m m m ⋅=⋅=-=-
, 解得 4
3
m =±.
②当直线l 的斜率不存在时, (1,
)3A ,(1,3
B -,
则2411
(1(1,(1)39
MA MB m m m ⋅=-⋅-=--=-, 解得 23
m =
,4
3m =.
由①②可得43
m =. 下面证明4
3m =
时, 119
MA MB ⋅=-恒成立. 直线l 斜率存在时,设直线方程为(1)y k x =-.
由22
(1)236
y k x x y =-⎧⎨+=⎩ 消y 整理得: 2222
(32)6360k x k x k +-+-=, 2122632
k x x k +=+,2122
36
32k x x k -=+, 2
2
2
121212122
4(1)(1)[()1]32
k y y k x x k x x x x k -=--=-++=+. 112244(,)(,)33MA MB x y x y ⋅=-⋅-121212
416
()39
x x x x y y =-+++
222222364616432332932k k k k k k --=-⋅+++++2296161611
332999
k k --=+=-+=-
+. 综上,x 轴上存在点4
(,0)3M ,使得11
9
MA MB ⋅=-恒成立. 【点睛】
本小题主要考查椭圆标准方程的求法,考查直线和椭圆的位置关系,考查直线和椭圆相交交点坐标的求法,考查向量数量积的坐标运算,考查运算求解能力,属于中档题. 22.(1)证明见解析(2)证明见解析 【分析】
(1)由题意,得()()
'g x f x xcosx sinx ==+,分别求得在区间0,2π⎛

⎥⎝

和,2ππ⎛⎫
⎪⎝⎭
上的单调性,利用零点的存在定理,即可求解;
(2)由(1)得,求得函数的单调性,得到()f x 的最大值为()f t tsint =,再由()0f t '=得t tant =-,得到()tan f t t sint =-,利用作差比较,即可求解. 【详解】
(1)由题意,函数()sin f x x x =,则()sin cos f x x x x '=+
所以()()
'g x f x xcosx sinx ==+, 当0,
2x π⎛⎤
∈ ⎥⎝

时,可得()0g x >,即()g x 在0,
2x π⎛⎤
∈ ⎥⎝

内没有零点,
当,2x ππ⎛⎫

⎪⎝⎭
时,()2sin g x cosx x x '=-, 因为cos 0,sin 0x x x <>,所以()'0g x <,所以()g x 在,2ππ⎛⎫
⎪⎝⎭
上单调递减,
又()()22tan 220g cos =+>,且2033g ππ⎛⎫=-<

⎝⎭
, 所以()g x 在22,
3
π⎛

⎪⎝

内有唯一零点t . (2)由(1)得,当,()0x t ∈时,()0g x >,所以()'0f x >,即()f x 单调递增;
当,()x t π∈时,()0g x <,所以()0f x <,即()f x 单调递减, 即()f x 的最大值为()f t tsint =,
由()cos 0f t t t sint '=+=得t tant =-,所以()f t tant sint =-,
因此()2sin 2cos 2cos t t f t t ---=2cos 2cos 1cos t t t --=()2
cos 12
cos t t
--=
, 因为22,
3
t π⎛
⎫∈ ⎪⎝
⎭,所以1,cos 22cost ⎛⎫
∈- ⎪⎝⎭
从而()2
2
2
212 1.4160(1)cos --=-->,即(
)2
cos 12
0cos t t
--<,
所以()20f t -<,故()2f x <. 【点睛】
本题主要考查导数在函数中的综合应用,以及不等式的证明,着重考查了转化与化归思想、分类讨论、及逻辑推理能力与计算能力,对于此类问题,通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,进而得出相应的含参不等式,从而求出参数的取值范围;也可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题.。

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