辽宁省鞍山一中高三数学一模试卷 理(含解析)
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辽宁省鞍山市2015届高考数学一模试卷(理科)
一、选择题:每小题5分,共60分
1.已知集合M={x|﹣3<x<1},N={x|x≤﹣3},则集合{x|x≥1}=( )
A.M∩N B.M∪N C.∁R(M∩N)D.∁R(M∪N)
2.复数的虚部是( )
A.B.C.D.
3.已知递增等比数列{a n}满足a3•a7=6,a2+a8=5,则=( )
A.B.C.D.
4.已知空间中不共面的四点A,B,C,D及平面α,下列说法正确的是( )
A.直线AB,CD可能平行B.直线AB,CD可能相交
C.直线AB,CD可能都与α平行D.直线AB,CD可能都与α垂直
5.命题“∃x∈R,使得x2<1”的否定是( )
A.∀x∈R,都有x2<1 B.∀x∈R,都有x≤﹣1或x≥1
C.∃x∈R,使得x2≥1D.∃x∈R,使得x2>1
6.直线ax+by+a+b=0与圆x2+y2=2的位置关系为( )
A.相交B.相切C.相离D.相交或相切
7.若a=sinxdx,则(x+)(ax﹣1)5的展开式中的常数项为( )
A.10 B.20 C.﹣10 D.﹣20
8.一个算法的程序框图如图,若该程序输出结果为6,则判断框内m的取值范围是( )
A.(12,20] B.(20,30] C.(30,42] D.(12,42]
9.已知△ABD是等边三角形,且,,那么四边形ABCD的面积为( )
A.B.C.D.
10.已知函数f(x)=+b+6,其中,a,b为常数,a>1,b≠0,若f(lglog210)=8,
则f(lglg2)的值为( )
A.8 B.4 C.﹣8 D.﹣4
11.棱长为2的正方体被一平面截成两个几何体,其中一个几何体的三视图如图所示,那么该几何体的表面积是( )
A.12+4B.17 C.12+2D.12
12.已知函数f(x)=e x,g(x)=ln+,对任意a∈R存在b∈(0,+∞)使f(a)=g(b),则b﹣a的最小值为( )
A.2﹣1 B.e2﹣C.2﹣ln2 D.2+ln2
二、填空题:每小题5分,共20分
13.设x,y满足线性约束条件,则x+2y的取值范围是__________.
14.在等差数列{a n}中,<﹣1,若它的前n项和S n有最大值,则使S n取得最小正数的n=__________.
15.现有5双不同号码的鞋,从中任意取出4只,则恰好只能配出一双的概率为__________.
16.设A,B分别为椭圆+=1(a>b>0)和双曲线﹣=1的公共顶点,P,M分别
为双曲线和椭圆上异于A,B的两动点,且满足+=,其中λ∈R,|λ|>1,设直线AP,BP,AM,BM的斜率分别为k1,k2,k3,k4且k1+k2=5,则k3+k4=__________.
三、解答题
17.已知函数.
(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期和图象的对称轴方程;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间上的值域.
18.如图,几何体EF﹣ABCD中,CDEF为边长为1的正方形,ABCD为直角梯形,AB∥CD,CD⊥BC,BC=1,AB=2,∠BCF=90°
(Ⅰ)求成:BD⊥AE
(Ⅱ)求二面角B﹣AE﹣D的大小.
19.某大学对参加了“世博会”的该校志愿者实施“社会教育实践”学分考核,因该批志愿者表现良好,该大学决定考核只有合格和优秀两个等次,若某志愿者考核为合格,授予0.5个学分;考核为优秀,授予1个学分.假设该校志愿者甲、乙、丙考核为优秀的概率分别为
、、,他们考核所得的等次相互独立.
(Ⅰ)求在这次考核中,志愿者甲、乙、两三人中至少有一名考核为优秀的概率;
(Ⅱ)记这这次考核中甲、乙、丙三名志愿者所得学分之和为随机变量ξ,求随机变量ξ的分布列和数学期望Eξ.
20.已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,短轴两个端点为A、B,
且四边形F1AF2B是边长为2的正方形.
(1)求椭圆的方程;
(2)若C、D分别是椭圆长的左、右端点,动点M满足MD⊥CD,连接CM,交椭圆于点P.证明:为定值.
(3)在(2)的条件下,试问x轴上是否存异于点C的定点Q,使得以MP为直径的圆恒过直线DP、MQ的交点,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
21.已知函数.
(I)求f(x)的极值;
(II)若∃x1∈(0,+∞),∃x2∈[1,2]使成立,求a的取值范围;(III)已知
.
四、选做题选修4-1:几何证明选讲
22.如图,AB是圆O的直径,C是半径OB的中点,D是OB延长线上一点,且BD=OB,直线MD与圆O相交于点M,T(不与A,B重合),连结MC,MB,OT.
(Ⅰ)求证:MTCO四点共圆;
(Ⅱ)求证:MD=2MC.
五、选修4-4:坐标系与参数方程
23.在直角坐标系xOy中,曲线C的方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=2,直线l的倾斜角为45°且经过点P(﹣1,0)
(Ⅰ)以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求曲线C的极坐标方程
(Ⅱ)设直线l与曲线C交于两点A,B,求|PA|2+|PB|2的值.
六、选修4-5:不等式选讲
24.设函数f(x)=x2﹣2x
(Ⅰ)解不等式|f(x)|+|x2+2x|≥6|x|;
(Ⅱ)若实数a满足|x﹣a|<1,求证:|f(x)﹣f(a)|<2|a|+3.
辽宁省鞍山市2015届高考数学一模试卷(理科)
一、选择题:每小题5分,共60分
1.已知集合M={x|﹣3<x<1},N={x|x≤﹣3},则集合{x|x≥1}=( ) A.M∩N B.M∪N C.∁R(M∩N)D.∁R(M∪N)
考点:交、并、补集的混合运算.
专题:集合.
分析:根据题意和交、并、补集的运算,分别求出M∩N、M∪N、∁R(M∩N)、∁R(M∪N),即可得答案
解答:解:因为集合M={x|﹣3<x<1},N={x|x≤﹣3},
所以M∩N=∅,
M∪N={x|x<1},
则∁R(M∩N)=R,
∁R(M∪N)={x|x≥1},
故选:D.
点评:本题考查集合的交、并、补集的混合运算,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.2.复数的虚部是( )
A.B.C.D.
考点:复数的代数表示法及其几何意义.
分析:本小题主要考查复数的相关运算及虚部概念.
解答:解:依题:.∴虚部为.
故选B.
点评:本题是对基本概念的考查.
3.已知递增等比数列{a n}满足a3•a7=6,a2+a8=5,则=( )
A.B.C.D.
考点:等比数列的通项公式.
专题:等差数列与等比数列.
分析:利用等比数列的性质及其通项公式即可得出.
解答:解:递增等比数列{a n}满足a3•a7=6,a2+a8=5,
∴a2a8=6,a2+a8=5,
解得a2=2,a8=3.
∴==.
故选:D.
点评:本题考查了等比数列的性质及其通项公式,属于基础题.
4.已知空间中不共面的四点A,B,C,D及平面α,下列说法正确的是( ) A.直线AB,CD可能平行B.直线AB,CD可能相交
C.直线AB,CD可能都与α平行 D.直线AB,CD可能都与α垂直
考点:空间中直线与平面之间的位置关系.
专题:综合题;空间位置关系与距离.
分析:AB,CD不共面,可得A,B,D都不正确;经过AC,BD,AD,BC中点的平面与AB,CD 平行,故C正确.
解答:解:由题意,AB,CD不共面,故A,B不正确;
经过AC,BD,AD,BC中点的平面与AB,CD平行,故C正确;
直线AB,CD都与α垂直,可得AB与CD平行,故不正确,
故选:C.
点评:本题考查直线与平面的位置关系,考查学生分析解决问题的能力,比较基础.
5.命题“∃x∈R,使得x2<1”的否定是( )
A.∀x∈R,都有x2<1 B.∀x∈R,都有x≤﹣1或x≥1
C.∃x∈R,使得x2≥1D.∃x∈R,使得x2>1
考点:命题的否定.
分析:根据命题“∃x∈R,使得x2<1”是特称命题,其否定为全称命题,即:∀x∈R,都有x2≥1.⇔∀x∈R,都有x≤﹣1或x≥1.从而得到答案.
解答:解:∵命题“∃x∈R,使得x2<1”是特称命题
∴否定命题为:∀x∈R,都有x2≥1
∴∀x∈R,都有x≤﹣1或x≥1.
故选B.
点评:本题主要考查全称命题与特称命题的转化.
6.直线ax+by+a+b=0与圆x2+y2=2的位置关系为( )
A.相交B.相切C.相离D.相交或相切
考点:直线与圆的位置关系.
专题:计算题.
分析:由圆的方程找出圆心坐标与半径r,利用点到直线的距离公式表示出圆心到已知直线的距离d,比较d与r的大小即可得到直线与圆的位置关系.
解答:解:由题设知圆心到直线的距离,
而(a+b)2≤2(a2+b2),
得,圆的半径,
所以直线ax+by+a+b=0与圆x2+y2=2的位置关系为相交或相切.
故选D
点评:此题考查学生灵活运用点到直线的距离公式化简求值,掌握直线与圆位置关系的判别方法,是一道基础题.
7.若a=sinxdx,则(x+)(ax﹣1)5的展开式中的常数项为( ) A.10 B.20 C.﹣10 D.﹣20
考点:二项式系数的性质;定积分.
专题:二项式定理.
分析:求定积分可得a的值,把(2x﹣1)5按照二项式定理展开,即可求得(x+)(2x﹣1)5展开式的常数项.
解答:解:a=sinxdx=﹣cosx=2,
则(x+)(ax﹣1)5=(x+)(2x﹣1)5 =(x+)(32x5﹣80x4+80x3﹣40x2+10x﹣1),
故(x+)(2x﹣1)5展开式的常数项为=10,
故选:A.
点评:本题主要考查求定积分,二项式定理的应用,求展开式中某项的系数,二项式系数的性质,属于基础题.
8.一个算法的程序框图如图,若该程序输出结果为6,则判断框内m的取值范围是( )
A.(12,20] B.(20,30] C.(30,42] D.(12,42]
考点:程序框图.
专题:图表型;算法和程序框图.
分析:由程序框图依次求得程序运行的结果,再根据输出的k值判断运行的次数,从而求出输出的S值.
解答:解:由程序框图知第一次运行第一次运行S=2,i=2;
第二次运行S=0+2+4,i=3;
第三次运行S=0+2+4+6,i=4;
第四次运行S=0+2+4+6+8,i=5;
第五次运行S=0+2+4+6+8+10,i=6;
∵输出i=6,
∴程序运行了5次,此时S=0+2+4+6+8+10=30,
∴m的取值范围为20<m≤30.
故选:B.
点评:本题考查了循环结构的程序框图,根据程序运行的结果判断程序运行的次数是关键,属于基本知识的考查.
9.已知△ABD是等边三角形,且,,那么四边形ABCD的面积为( )
A.B.C.D.
考点:向量在几何中的应用.
专题:计算题;数形结合.
分析:先设AD的中点为E,以AE,AB为邻边作平行四边形AECB,画出对应图象,利用E
为中点,得到BCDE为平行四边形,进而求得BE=CD=,AE=1,AB=2,再把四边形ABCD的面积转化为S△ABD即可求解.
解答:解:设AD的中点为E,以AE,AB为邻边作平行四边形AECB,对应图象如图
.
因为AECB为平行四边形,所以有=,
又因为,
故,即BCDE为平行四边形,所以有BE=CD=,AE=1,AB=2.
故S ABCD=S ABD+S△BCD=S△ABD=××=.
故选B.
点评:本题主要考查向量在几何中的应用以及计算能力和数形结合思想,是对基础知识的考查,属于基础题.
10.已知函数f(x)=+b+6,其中,a,b为常数,a>1,b≠0,若f(lglog210)=8,
则f(lglg2)的值为( )
A.8 B.4 C.﹣8 D.﹣4
考点:对数的运算性质.
专题:函数的性质及应用.
分析:函数f(x)=+b+6,可得f(x)+f(﹣x)=+b+6++b+6=12,再利用对数的运算性质即可得出.
解答:解:∵函数f(x)=+b+6,
∴f(x)+f(﹣x)=+b+6++b+6=12,
而lg(log210)+lg(lg2)==0,
∴f(lglog210)+f(lglg2)=12,
∴f(lglg2)=12﹣8=4.
故选:B.
点评:本题考查了指数函数与对数函数的运算性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
11.棱长为2的正方体被一平面截成两个几何体,其中一个几何体的三视图如图所示,那么该几何体的表面积是( )
A.12+4B.17 C.12+2D.12
考点:球的体积和表面积.
专题:计算题;空间位置关系与距离.
分析:棱长为2的正方体被一平面截成两个几何体,如图所示,截面为菱形,两条对角线长为,2,面积为2,即可求出该几何体的表面积.
解答:解:棱长为2的正方体被一平面截成两个几何体,如图所示,
截面为菱形,两条对角线长为,2,面积为2,
所以该几何体的表面积是3×2×2+2=12+2,
故选:C.
点评:由三视图作出直观图,发现图象的特征,从而得到几何体的表面积.
12.已知函数f(x)=e x,g(x)=ln+,对任意a∈R存在b∈(0,+∞)使f(a)=g(b),则b﹣a的最小值为( )
A.2﹣1 B.e2﹣C.2﹣ln2 D.2+ln2
考点:对数函数图象与性质的综合应用.
专题:函数的性质及应用.
分析:令 y=e a,则 a=lny,令y=ln+,可得 b=2,利用导数求得b﹣a取得最小值.解答:解:令 y=e a,则 a=lny,令y=ln+,可得 b=2,
则b﹣a=2﹣lny,∴(b﹣a)′=2﹣.
显然,(b﹣a)′是增函数,观察可得当y=时,(b﹣a)′=0,故(b﹣a)′有唯一零点.故当y=时,b﹣a取得最小值为2﹣lny=2﹣ln=2+ln2,
故选D.
点评:本题主要考查对数函数的图象和性质的综合应用,利用导数求函数的最小值,属于中档题.此题中导数零点不易用常规方法解出,解答时要会用代入特值的方法进行验证求零点
二、填空题:每小题5分,共20分
13.设x,y满足线性约束条件,则x+2y的取值范围是[2,6].
考点:简单线性规划.
专题:不等式的解法及应用.
分析:作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最值.
解答:解:作出不等式对应的平面区域,
由z=x+2y,得y=﹣,
平移直线y=﹣,由图象可知当直线y=﹣经过点B(2,2)时,直线y=﹣
的截距最大,此时z最大.
此时z的最大值为z=2+2×2=6,
过点C(2,0)时,直线y=2的截距最小,此时z最小.
此时z的最小值为z=2+2×2=6,
故x+2y的取值范围是[2,6]
故答案为:[2,6].
点评:本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.14.在等差数列{a n}中,<﹣1,若它的前n项和S n有最大值,则使S n取得最小正数的n=19.
考点:等差数列的性质.
专题:计算题.
分析:由题意可知,等差数列{a n}中a1>0,公差d<0,可将<﹣1转化为:
<0,于是a11<0,a10>0,由等差数列的前n项和公式可求得S n取得最小正数的n.
解答:解:∵等差数列{a n}中,它的前n项和S n有最大值,<﹣1,
∴a1>0,公差d<0,
又将<﹣1⇔<0,
∴是a11<0,a10>0,a10+a11<0.
∴S n=an2+bn中其对称轴n=﹣=10,
又S19==19a10>0,而S20=<0,
1与19距离对称轴n=10的距离相等,
∴S1=S19.
∴使S n取得最小正数的n=1或n=19.
故答案为:1或19.
点评:本题考查等差数列的性质,考查等差数列的前n项和公式,考查分析问题与解决问题的能力,属于中档题.
15.现有5双不同号码的鞋,从中任意取出4只,则恰好只能配出一双的概率为.
考点:古典概型及其概率计算公式.
专题:概率与统计.
分析:由题意可得总的基本事件数为=210,恰有两只成双的取法是•••=120,由概率公式可得.
解答:解:总的基本事件数为=210,
恰有两只成双的取法是•••=120
∴从中任意取出4只,则恰好只能配出一双的概率P==
故答案为:
点评:本题考查古典概型及其概率公式,涉及排列组合的知识,属基础题.
16.设A,B分别为椭圆+=1(a>b>0)和双曲线﹣=1的公共顶点,P,M分别
为双曲线和椭圆上异于A,B的两动点,且满足+=,其中λ∈R,|λ|>1,设直线AP,BP,AM,BM的斜率分别为k1,k2,k3,k4且k1+k2=5,则k3+k4=﹣5.
考点:椭圆的简单性质.
专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:如图所示,由满足+=,其中λ∈R,|λ|>1,利用向量的平行四边形法则可得:O,M,P三点共线.设P(x1,y1),M(x2,y2),=k≠0.分别利用
点在双曲线与椭圆上可得=,=﹣.k1+k2=5,利用斜率计算公式可得5=.再利用向量计算公式即可得出k3+k4.
解答:解:如图所示,
∵满足+=,其中λ∈R,|λ|>1,
∴﹣2=λ•(﹣2),
∴O,M,P三点共线.
设P(x1,y1),M(x2,y2),=k≠0.
则﹣=1,+=1,
∴=,=﹣,
∵k1+k2=5,
∴5=+===.
∴k3+k4===﹣=﹣5.
故答案为:﹣5.
点评:本题考查了椭圆与双曲线的标准方程及其性质、向量的平行四边形法则、斜率计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
三、解答题
17.已知函数.
(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期和图象的对称轴方程;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间上的值域.
考点:三角函数的周期性及其求法;正弦函数的定义域和值域;正弦函数的对称性.
专题:三角函数的图像与性质.
分析:(1)先根据两角和与差的正弦和余弦公式将函数f(x)展开再整理,可将函数化简为y=Asin(wx+ρ)的形式,根据T=可求出最小正周期,令,求出x的值即可得到对称轴方程.
(2)先根据x的范围求出2x﹣的范围,再由正弦函数的单调性可求出最小值和最大值,进而得到函数f(x)在区间上的值域.
解答:解:(1)∵
=sin2x+(sinx﹣cosx)(sinx+cosx)
==
=
∴周期T=
由
∴函数图象的对称轴方程为
(2)∵,∴,
因为在区间上单调递增,在区间上单调递减,
所以当时,f(x)取最大值1,
又∵,当时,f(x)取最小值,
所以函数f(x)在区间上的值域为.
点评:本题主要考查两角和与差的正弦公式和余弦公式,以及正弦函数的基本性质﹣﹣最小正周期、对称性、和单调性.考查对基础知识的掌握情况.
18.如图,几何体EF﹣ABCD中,CDEF为边长为1的正方形,ABCD为直角梯形,AB∥CD,CD⊥BC,BC=1,AB=2,∠BCF=90°
(Ⅰ)求成:BD⊥AE
(Ⅱ)求二面角B﹣AE﹣D的大小.
考点:用空间向量求平面间的夹角;空间中直线与直线之间的位置关系;二面角的平面角及求法.
专题:空间位置关系与距离;空间角.
分析:(Ⅰ)通过已知条件可得CF⊥CD,利用线面垂直的判定定理及勾股定理即得结论;(Ⅱ)以C为原点,CD、CB、CF所在直线分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系,则所求角的余弦值即为平面AED的法向量与平面EBA的法向量的夹角的余弦值的绝对值,计算即可.解答:(Ⅰ)证明:由题意得,BC⊥DC,CF⊥B C,
∵四边形CDEF为正方形,∴CF⊥CD,
又CD∩BC=C,∴FC⊥平面ABCD,
∵DE∥CF,∴DE⊥平面ABCD,∴DE⊥DB,
又∵四边形ABCD为直角梯形,AB∥CD,CD⊥BC,BC=1,AB=2,
∴AD=,BD=,
∵AD2+BD2=AB2,∴BD⊥AD,
由AD∩DE=E,∴BD⊥平面ADE,∴BD⊥AE;
(注:也可以先建立直角坐标系,用向量法证明线线垂直)
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知CD、CB、CF所在直线相互垂直,
故以C为原点,CD、CB、CF所在直线分别为x、y、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,可得C(0,0,0),F(0,0,1),B(0,1,0),E(1,0,1),D(1,0,0),A(2,1,0),
由(Ⅰ)知平面AED的法向量为=(1,﹣1,0),
∴=(1,﹣1,1),=(2,0,0),
设平面EBA的法向量为=(x,y,z),
由,得,
令z=1,则=(0,1,1),
设二面角B﹣AE﹣D的大小为θ,
则cosθ===,
∵θ∈[0,],∴θ=.
点评:本题考查直线与平面垂直的判定,二面角的计算,考查空间想象能力,计算能力,注意解题方法的积累,属于中档题.
19.某大学对参加了“世博会”的该校志愿者实施“社会教育实践”学分考核,因该批志愿者表现良好,该大学决定考核只有合格和优秀两个等次,若某志愿者考核为合格,授予0.5个学分;考核为优秀,授予1个学分.假设该校志愿者甲、乙、丙考核为优秀的概率分别为
、、,他们考核所得的等次相互独立.
(Ⅰ)求在这次考核中,志愿者甲、乙、两三人中至少有一名考核为优秀的概率;
(Ⅱ)记这这次考核中甲、乙、丙三名志愿者所得学分之和为随机变量ξ,求随机变量ξ的分布列和数学期望Eξ.
考点:相互独立事件的概率乘法公式;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差.
专题:计算题.
分析:(I)我们分别将“甲考核为优秀”,“乙考核为优秀”,“丙考核为优秀”,“志愿者甲、乙、两三人中至少有一名考核为优秀”记为A,B,C,E,根据相互独立事件与对立事件的定义,可得事件A,B,C相互独立,与事件E是对立事件,根据相互独立事件乘法公式及对立事件概率减法公式,可得在这次考核中,志愿者甲、乙、两三人中至少有一名考核为优秀的概率;
(Ⅱ)由已知2015届中考核为合格,授予0.5个学分;考核为优秀,授予1个学分.我们要得ξ的可能取值为,2,,3,分别计算出ξ取得各值时的概率,即可得到随机变量
ξ的分布列,代入数学期望公式,即可得到数学期望Eξ的值.
解答:解:(I)记“甲考核为优秀”为事件A,“乙考核为优秀”为事件B,
“丙考核为优秀”为事件C,“志愿者甲、乙、两三人中至少有一名考核为优秀”为事件E,则事件A,B,C相互独立,与事件E是对立事件
则P(E)=1﹣P()=1﹣P()•P()•P()=1﹣=
(II)ξ的可能取值为,2,,3
∵P(ξ=)=P()=,
P(ξ=2)=P(A••)+P(•B•)+P(••C)=
P(ξ=)=P(A•B•)+P(A••C)+P(•B•C)=
P(ξ=3)=P(A•B•C)=
∴ξ的分布列为:
∴E(ξ)==
点评:本题考查的知识点是相互独立事件的概率乘法公式,离散型随机变量及其分布列,离散型随机变量的期望,其中在求随机变量ξ的分布列时,对随机变量的每一个取值,要注意不重不漏,以便准确的计算出ξ取得各值时的概率,这也是计算分布列及数学期望时最容易产生的错误.
20.已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,短轴两个端点为A、B,
且四边形F1AF2B是边长为2的正方形.
(1)求椭圆的方程;
(2)若C、D分别是椭圆长的左、右端点,动点M满足MD⊥CD,连接CM,交椭圆于点P.证明:为定值.
(3)在(2)的条件下,试问x轴上是否存异于点C的定点Q,使得以MP为直径的圆恒过直线DP、MQ的交点,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
考点:椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题.
专题:计算题;压轴题.
分析:(1)由题意知a=2,b=c,b2=2,由此可知椭圆方程为.
(2)设M(2,y0),P(x1,y1),,直线CM:
,代入椭圆方程x2+2y2=4,得
,然后利用根与系数的关系能够推导出为定值.(3)设存在Q(m,0)满足条件,则
MQ⊥DP.,再由
,由此可知存在Q(0,0)满足条件.
解答:解:(1)a=2,b=c,a2=b2+c2,∴b2=2;
∴椭圆方程为
(2)C(﹣2,0),D(2,0),设M(2,y0),P(x1,y1),
直线CM:,代入椭圆方程x2+2y2=4,
得
∵x1=﹣,∴,∴,
∴
∴(定值)
(3)设存在Q(m,0)满足条件,则MQ⊥DP
则由,从而得m=0
∴存在Q(0,0)满足条件
点评:本题考查直线和椭圆的位置关系,解题时要认真审题,仔细解答.
21.已知函数.
(I)求f(x)的极值;
(II)若∃x1∈(0,+∞),∃x2∈[1,2]使成立,求a的取值范围;(III)已知
.
考点:利用导数求闭区间上函数的最值;函数在某点取得极值的条件.
专题:综合题.
分析:(Ⅰ)求导函数,确定函数的单调性,从而可求函数f(x)的极值;
(II)分离参数可得,再分类讨论,求出右边的最小值,即可求得a的取值范围;
(III)只需要证明x1+x2>x1x2,即可证得
解答:(Ⅰ)解:∵,
∴f′(x)=,
令f′(x)=0,即k﹣lnx=0,∴x=e k,
令f′(x)>0,可得0<x<e k;令f′(x)<0,可得x>e k;
∴函数在(0,e k)上单调增,在(e k,+∞)上单调减
∴函数f(x)在x=e k处取得极大值为f(e k)=e﹣k.
(II)解:∵
∴
若,即x1∈(1,+∞)时,在[1,2]上为单调增函数,
∴∃x2∈[1,2]使成立,等价于∃x1∈(1,+∞),使得
,∴a>1;
若,即x1∈(0,1]时,,在时,取得最小值为
∴∃x2∈[1,2]使成立,等价于∃x1∈(0,1],使得
,∴a>0;
综上知,a>0
(III)证明:∵x1>0,x2>0,且x1+x2<e,
∴(x1+x2)()=2+≥2+2=4>0,
两式相乘,化简得x1+x2>x1x2,
∴
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的极值,考查存在性问题,考查不等式的证明,难度较大.
四、选做题选修4-1:几何证明选讲
22.如图,AB是圆O的直径,C是半径OB的中点,D是OB延长线上一点,且BD=OB,直线MD与圆O相交于点M,T(不与A,B重合),连结MC,MB,OT.
(Ⅰ)求证: MTCO四点共圆;
(Ⅱ)求证:MD=2MC.
考点:与圆有关的比例线段.
专题:综合题;推理和证明.
分析:(1)由切割线定理可得DT•DM=DB•DA,结合题中中点条件利用半径作为中间量进行代换,即可得证;
(2)利用四点共圆的性质及圆周角定理,可得MB是∠DMC的平分线,即可证明结论.
解答:证明:(Ⅰ)因MD与圆O相交于点T,设DN与圆O相切于点N,
由切割线定理DN2=DT•DM,DN2=DB•DA,
得DT•DM=DB•DA,
设半径OB=r(r>0),
因BD=OB,且BC=OC=,则DB•DA=r•3r=3r2,DO•DC=2r•=3r2,
所以DT•DM=DO•DC.
所以M、T、C、O四点共圆;…
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)可知M、T、C、O四点共圆,
所以∠DMC=∠DOT,
因为∠DMB=∠TOD,
所以∠DMB=∠CMB,
所以MB是∠DMC的平分线,
所以==2,
所以MD=2MC …
点评:本题考查四点共圆,角平分线的性质,考查切割线定理,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
五、选修4-4:坐标系与参数方程
23.在直角坐标系xOy中,曲线C的方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=2,直线l的倾斜角为45°且经过点P(﹣1,0)
(Ⅰ)以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求曲线C的极坐标方程
(Ⅱ)设直线l与曲线C交于两点A,B,求|PA|2+|PB|2的值.
考点:简单曲线的极坐标方程.
专题:坐标系和参数方程.
分析:(Ⅰ)直接把直角坐标方程转化成极坐标方程.
(Ⅱ)利用直线和圆的关系建立一元二次方程,利用根和系数的关系求出结果.
解答:解:(I)将代入(x﹣1)2+(y﹣1)2=2,化简得,
曲线C的极坐标方程为…
(II)因为直线l的倾斜角为45°且经过点P(﹣1,0),
所以直线l的参数方程为,代入(x﹣1)2+(y﹣1)2=2,
整理得:
化简得,,
所以,t 1•t2=3,
故|PA|2+|PB|2
=
=12.…
点评:本题考查的知识要点:参数方程与直角坐标方程的转化,及直角坐标方程与极坐标方程的转化,一元二次方程根和系数的关系,及相关的运算问题.
六、选修4-5:不等式选讲
24.设函数f(x)=x2﹣2x
(Ⅰ)解不等式|f(x)|+|x2+2x|≥6|x|;
(Ⅱ)若实数a满足|x﹣a|<1,求证:|f(x)﹣f(a)|<2|a|+3.
考点:不等式的证明;绝对值不等式的解法.
专题:不等式的解法及应用;推理和证明.
分析:(Ⅰ)原不等式化为因式乘积的形式,利用绝对值不等式的几何意义,求解即可.(Ⅱ)直接利用因式分解,放缩法,绝对值的性质,证明即可.
解答:(24)(本小题满分10分)选修4﹣5:不等式选讲
解:(Ⅰ)原不等式|f(x)|+|x2+2x|≥6|x|可化为:(|x﹣2|+|x+2|)|x|≥6|x|;解得x≤﹣3或x≥3
,或x=0.
所以,原不等式的解集为{x|x≤﹣3或x≥3,或x=0};…
(Ⅱ)证明:∵f(x)=x2﹣2x,|x﹣a|<1,
∴|f(x)﹣f(a)|
=|x2﹣2x﹣a2+2a|
=|x﹣a||x+a﹣2|
<|x+a﹣2|
=|(x﹣a)+2a﹣2|
≤|x﹣a|+|2a﹣2|
<1+2|a|+2
=2|a|+3,
∴|f(x)﹣f(a)|<2|a|+3.…
点评:本题考查绝对值不等式的解法,不等式的证明,绝对值的几何意义,考查逻辑推理能力以及计算能力.。