江西省九江市2023届高三第三次高考模拟统一考试数学(文)试题
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九江市2023年第三次高考模拟统一考试
数学试题(文科)
本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分.全卷满分150分,考试时间120分钟.考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名等内容填写在答题卡上.
2.第I 卷每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,第II 卷用黑色签字笔在答题卡上书写作答,在试题卷上作答,答案无效.
第Ⅰ卷(选择题60分)
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选项中,只有一项是符合题
目要求的.1.已知集合1{|}2
M x x =>
,{|N x y ==,则()M N = R ð(
)
A.1{|0}
2
x x ≤≤ B.1{|0}
2x x << C.1{|}2
x x ≤ D.{|0}
x x ≤2.已知复数z 满足(2i)4i z z ⋅+=-,则z =()A.1
C.2
D.3.已知0.22a =,0.2log 0.5b =,2log 0.2c =,则()
A.b a c
>> B.b c a
>> C.a b c >> D.a c b
>>4.为了强化节约意识,更好地开展“光盘行动”,某校组织社会实践小组对某块稻田的稻穗进行调研,小组随机抽取了20株稻穗,并统计了每株
稻穗的粒数,整理得到如右茎叶图,则每穗粒数的中位数和平均数分别是()A.174,175
B.175,175
C.175,174
D.174,17415816336
17
11233445688818378199A.1
15-
B.1315
-
C.41415
-
D.
21415
6.执行如图所示的算法框图,则输出的C 的值为()
A.0B.1C.2D.3
5.已知π0π2<<<<αβ,且2sin 3α=
,7
cos 5
β=-,则cos()αβ-=(
)
7.若数列{}n a 满足
21
1n n n n
a a q a a +++-=-(q 为常数,且1q ≠),则称{}n a 为差等比数列,其中q 为公差比.已知
差等比数列{}n a 中,12a =,26a =,且公差比为2,则10a =()
A.1024
B.1022
C.2048
D.2046
8.已知椭圆22
:184x y C +=的左右焦点分别为12,F F ,,A B 为平面内异于12,F F 的两点.若AB 的中点P 在C 上,且12AC AF = ,22AD AF =
,则||||BC BD +=(
)
A.4
B. C.8
D.9.已知函数()sin()f x A x =+ωϕ(0,0,||A >><πωϕ
如图所示.若()()()g x f x f x =+-,则()g x 的最大值为()
A.2C.4
D.10.已知定义在R 上的函数()f x 在[0,1]上单调递增,(1)f x +1对称,则()f x (C )
A.在[20202022],上单调递减B.在[20212023],
上单调递增C.在[20222024],
上单调递减D.在[20232025],上单调递增11.榫卯是一种中国传统建筑、家具的主要结构方式,它凝聚了中华文明的智慧.它利用材料本身特点自然连接,既符合力学原理,又重视实用和美观,达到了实用性和功能性的完美统一.右图是榫卯结构中的一种,当其合并在一起后,可形成一个正四棱柱.将合并后的榫卯对应拿开(如图1所示),已知榫的俯视图如图2所示,则卯的主视图为()
12.从双曲线的一个焦点发出的光线,经过双曲线反射后,反射光线
的反向延长线经过另外一个焦点.如图所示,已知双曲线22
221
x y a b
-=(,0a b >)的左右焦点分别为12,F F ,从右焦点2F 发出的两条方向相反的光线经双曲线上两点,A B 反射后,其中反射光线BC 垂直于AB ,
反射光线AD 满足3
sin 5
BAD ∠=,则该双曲线的离心率为(
)
D
A C
B 图2
图1
榫
卯
y
x A
B
O F 1F 2D
第Ⅱ卷(非选择题90分)
本卷包括必考题和选考题两部分.第13-21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22-23题为选考题,
学生根据要求作答.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.Rt ABC △中,90A =︒,2AB =,D 为BC 的中点,则AD AB ⋅=
.14.ABC △中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知sin ()sin sin a A c b C b B =-+,6bc =,则
B
A
C
D
C. D.
52
ABC △的面积为
.
15.已知函数2()e x f x ax =-(a ∈R )有两个极值点12,x x ,且122x x =,则a =.
16.如图,棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,,P Q 为四边形11ABC D 内
的点(包括边界),且点P 到AB 的距离等于到平面1111A B C D 的距离,点Q 到11C D 的距离等于到平面ABCD 的距离,则||PQ 的最小值为
.
A
B C
P
1
B 1
A 1
D 1
C Q
D 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)
已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足11
2
a =,10n n n a S S -+=(2n ≥).(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列2{(21)}n n a +的前n 项和.
18.(本小题满分12分)
直三棱柱111ABC A
B C -中,AB BC ⊥,D 为1CC 的中点,1
BB =.(1)求证:平面1AB C ⊥平面ABD ;
(2)若AB BD =1B ABD -的体积.
A
1
A C 1C
B 1
B
D
19.(本小题满分12分)
2023年,国家不断加大对科技创新的支持力度,极大鼓舞了企业投入研发的信心,增强了企业的创新动能.某企业在国家一系列优惠政策的大力扶持下,通过技术革新和能力提升,极大提升了企业的影响力和市场知名度,订单数量节节攀升,右表为该企业今年14 月份接到的订单数量.
(1)试根据样本相关系数r 的值判断订单数量y 与月份t 的线性相关性强弱(0.751r ≤≤,则认为y 与t 的线性相关性较强,0.75r <,则认为y 与t 的线性相关性较弱).(结果保留两位小数)
(2)建立y 关于t 的线性回归方程,并预测该企业5月份接到的订单数量.
月份t
1234订单数量y (万件)
5.2 5.3 5.7 5.8
20.(本小题满分12分)
在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线2
:2E y px
=(0p >)的焦点为F ,,A B 为E 上两点,且点A 的,F 恰好是AOB △的重心.(1)求E 的方程;
(2)若(1,2)N ,,P Q 为抛物线上相异的两个动点,且NP NQ ⊥,求||||PF QF +的最小值.21.(本小题满分12分)
已知函数e ()1
x
f x ax =
-(0a <)在1x =处的切线斜率为e 4-.(1)求a 的值;
(2)若1x ≥,(1)ln (1)1f x x m x -≤---,求实数m 的取值范围.
请考生在第22-23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.22.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线C 的参数方程为2
22x t y t ⎧=⎨=⎩
(t 为参数).以O 为极点,x 轴正半轴为极轴
建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为πsin())4ραθα-=-,其中α为倾斜角,且ππ
(,)43
α∈.
(1)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;
(2)设l 与曲线C 相交于,P Q 两点,直线,OP OQ 的斜率为12,k k ,求12k k +的取值范围.23.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲
设,,a b c 均为正数,已知函数()f x x a x b c =-+++的最小值为4.(1)求222a b c ++的最小值;
(2)证明:222222
8a b b c c a c a b
+++++≥.
九江市2023年第三次高考模拟统一考试
数学试题(文科)
本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分.全卷满分150分,考试时间120分钟.考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名等内容填写在答题卡上.
2.第I 卷每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,第II 卷用黑色签字笔在答题卡上书写作答,在试题卷上作答,答案无效.
第Ⅰ卷(选择题60分)
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选项中,只有一项是符合题
目要求的.1.已知集合1{|}2
M x x =>
,{|N x y ==,则()M N = R ð(A )
A.1{|0}
2
x x ≤≤ B.1{|0}
2x x << C.1{|}
2
x x ≤ D.{|0}
x x ≤解:1{|}2
M x x =≤ R ð,{|02}N x x =≤≤,1(){|0}2
M N x x ∴=≤≤ R ð,故选A.2.已知复数z 满足(2i)4i z z ⋅+=-,则z =(B )A.1
C.2
D.解:设i z a b =+(,a b ∈R ),则(i)(2i)i 4i a b a b ++=--,即(2)(2)i (4)i a b a b a b -++=-+,
224
a b a
a b b -=⎧∴⎨
+=--⎩,解得1a b ==-,1i z ∴=--
,z = B.3.已知0.22a =,0.2log 0.5b =,2log 0.2c =,则(C )A.b a c
>> B.b c a
>> C.a b c
>> D.a c b
>>解:
0.2
0221a =>= ,0.20.20.20log 1log 0.5log 0.21b =<=<=,22log 0.2log 10c =<=,a b c ∴>>.
故选C.
4.为了强化节约意识,更好地开展“光盘行动”,某校组织社会实践小组
对某块稻田的稻穗进行调研,小组随机抽取了20株稻穗,并统计了每株
稻穗的粒数,整理得到如右茎叶图,则每穗粒数的中位数和平均数分别是(A)A.174,175
B.175,175
C.175,174
D.174,174
解:中位数为174,平均数为
1
1741611118332110012444913142517520
+---------+++++++++++=(),故选A.
158
16336
17
11233445688818378199
A.
1
15
- B.
13
15
-
C.
15
-
D.
15
解:
π
0π
2
<<<<
αβ
,sin3
α=
,cos5
β=-
,
7
cos
3
∴==
α
,
32
sin
5
β==,
772321
cos()cos cos sin sin()
353515
∴-=+=⨯-+⨯-
αβαβαβ,故选A.
6.执行如图所示的算法框图,则输出的C的值为(C)
A.0
B.1
C.2
D.3
解:由题意,输入1,2,3
A B i
===,执行程序框图,
3,2,3,450
C A B i
====≤,执行循环体;
1,3,1,550
C A B i
====≤,执行循环体;
2,1,2,650
C A B i
====≤,执行循环体;
3,2,3,750
C A B i
====≤,执行循环体;
所以C是以3为周期的周期数列,
当50
i=时,执行循环体,2
C=,1,2,5150
A B i
===>,结束循环体,所以输出的C的值为2.故选C.
7.若数列{}n a满足21
1
n n
n n
a a q
a a
++
+
-
=
-
(q为常数,且1
q≠),则称{}
n
a为差等比数列,其中q为公差比.已知差等比数列{}n a中,12
a=,
2
6
a=,且公差比为2,则
10
a=(D)
A.1024
B.1022
C.2048
D.2046
解:12
a=
,
2
6
a=,
21
40
a a
∴-=≠,21
1
2
n n
n n
a a
a a
++
+
-
=
-
,
∴数列1
{}
n n
a a
+
-是以4为首项,2为公比的等比数列,11
1
422
n n
n n
a a-+
+
∴-=⨯=,
12
112211
()()()2222
n n
n n n n n
a a a a a a a a-
---
∴=-+-++-+=++++
1
2(12)22
12
n
n+
-
==-
-
,
111022204822046a ∴=-=-=,故选D.
8.已知椭圆22
:184x y C +=的左右焦点分别为12,F F ,,A B 为平面内异于12,F F 的两点.若AB 的中点P 在C 上,且12AC AF = ,22AD AF =
,则||||BC BD +=(D )
A.4
B. C.8
D.解:如图所示,连接1PF ,2PF ,12AC AF = ,22AD AF =
,12,F F ∴分别为线段,AC AD 的中点,P 为AB 的中点,
12,PF PF ∴分别是ABC △和ABD △的中位线,1||2||BC PF ∴=
2||2||BD PF =,P 在C 上,12||||2PF PF a ∴+==,|∴9.已知函数()sin()f x A x =+ωϕ(0,0,||A >><πωϕ如图所示.若()()()g x f x f x =+-,则()g x 的最大值为(D )A.2C.4
D.解:由图可知2A =,
2πππ2362
T =-=,πT =,则2ππω==()2sin(2)f x x ϕ∴=+,又ππ()2sin()063f ϕ=+=,且在(0,6
π单调递减,
π2,3k k ϕπ∴+=+π∈Z ,2,3
k k 2π∴=
+π∈ϕZ ,又||ϕ<π,3ϕ2π∴=
,2π()2sin(2)3f x x ∴=+,2π2π()()()2sin(22sin(2)233
g x f x f x x x x ∴=+-=++-+=.故()g x 的最大值为.故选
D.
10.已知定义在R 上的函数()f x 在[0,1]上单调递增,(1)f x +是奇函数,(1)f x -的图像关于直线1x =对称,则()f x (C )
A.在[20202022],
上单调递减B.在[20212023],
上单调递增C.在[20222024],
上单调递减D.在[20232025],
上单调递增解:(1)f x + 是奇函数,(1)(1)f x f x ∴+=--+,即()f x 的图像关于点(1,0)对称,又()f x 在[0,1]上单调递增,()f x ∴在[1,2]上单调递增,即()f x 在[0,2]上单调递增.由(1)(1)f x f x +=--+可得
(2)()f x f x -=-,由(1)f x -图像关于直线1x =对称可知()f x 为偶函数,
(2)(2)()f x f x f x ∴-=-=-,(4)()f x f x ∴+=,()f x ∴是周期函数,最小正周期为4,()f x ∴在[20222024],上单调递减,故选C.
11.榫卯是一种中国传统建筑、家具的主要结构方式,它凝聚了中华文明的智慧.它利用材料本身特点自然连接,既符合力学原理,又重视实用和美观,达到了实用性和功能性的完美统一.右图是榫卯结构中的一种,当其合并在一起后,可形成一个正四棱柱.将合并后的榫卯对应拿开(如图1所示),已知榫的俯视图如图2所示,则卯的主视图为(C )
12.从双曲线的一个焦点发出的光线,经过双曲线反射后,反射光线
的反向延长线经过另外一个焦点.如图所示,已知双曲线22
221
x y a b
-=(,0a b >)的左右焦点分别为12,F F ,从右焦点2F 发出的两条方向相反的光线经双曲线上两点,A B 反射后,其中反射光线BC 垂直于AB
,
反射光线AD 满足3
sin 5
BAD ∠=,则该双曲线的离心率为(B )
B.
2D.
52
解:如图,连接11,AF BF ,由双曲线的光学性质可知,
1π2ABF ∠=
,13
sin 5
F AB ∠=.设1||3BF t =,则1||5AF t =,||4AB t =,由双曲线定义可知21||||252AF AF a t a =-=-,
21||||232BF BF a t a =-=-,844t a t ∴-=,t a ∴=,
1||3BF a ∴=,2||BF a =,1π2ABF ∠=
,122||c F F ∴==,102
c e a ∴==,故选B.
第Ⅱ卷(非选择题90分)
本卷包括必考题和选考题两部分.第13-21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22-23题为选考题,
学生根据要求作答.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.Rt ABC △中,90A =︒,2AB =,D 为BC 的中点,则AD AB ⋅= 2.
解:如图,211||||||||||cos 222
AD AB AB AD DAB AB AB AB ⋅=∠=⨯==
.
14.ABC △中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知sin ()sin sin a A c b C b B =-+,6bc =,则
B
A C
D
D
A C
B 图2
图1
榫
卯
y
x A
B
O F 1F 2C
D
y
A
x O F 1
F 2
D
B
C
ABC △的面积为
33
2
.解:由sin ()sin sin a A c b C b B =-+及正弦定理,得2
2
2
a c bc
b =-+,2
2
2
b c a bc ∴+-=,
2221cos 22b c a A bc +-∴==,0πA << ,π3
A ∴=,11333
sin 62222ABC S bc A ∴==⨯⨯=△.
15.已知函数2()e x f x ax =-(a ∈R )有两个极值点12,x x ,且122x x =,则a =1ln 2
.
解:()e 2x f x ax '=- ,12,x x ∴是()f x '的两个零点,即是方程e 20x ax -=的两个不相等的实数根,
12,0x x ≠ ,12,x x ∴是方程e 2x
a x
=的两个不相等的实数根.
令e ()x g x x =,则2(1)e ()x x g x x
-'=.当0x <或01x <<时,()0g x '<;当1x >时,()0g x '>,()g x ∴在(,0)-∞和(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递增,且当0x <时,()0g x <;当0x >时,()0g x >.2(1)e a g ∴>=,且12,0x x >.
由122x x =,得1222122e e e 2x x x x x x ==,2e 2x ∴=,2ln 2x =,由2
2e 22ln 2x a x ==,即1ln 2
a =.
16.如图,棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,,P Q 为四边形11ABC D 内
的点(包括边界),且点P 到AB 的距离等于到平面1111A B C D 的距离,点Q 到
11C D 的距离等于到平面ABCD 的距离,则||PQ
解:当,P Q 在线段1BC 上时,由P 到AB 的距离等于到平面1111A B C D 的距离知,P 到点B 的距离等于到11B C 的距离,故点P 在以B 为焦点,11B C 为准线的抛物线上;同理,点Q 在以1C 为焦点,BC 为准线的抛物线上.设这两条抛物线与1BC 的交点即分别为点00,P Q (如图1).
则,P Q 的轨迹分别为四边形11ABC D 内过点00,P Q 且平行于AB 的线段(如图2).则||PQ 的最小值即为
00||P Q .
如图3所示,建立平面直角坐标系,则1C 的坐标为(1,1),:1BC l x =-,0Q 所在的抛物线方程为
2
(1)4,[1,1]x y x -=∈-,联立方程
{
2
(1)4x y y x
-==且[1,1]x ∈-
,得3x =
-
,
0||4OQ ==-=
,000||||28P Q OQ ∴==,即||PQ
的最小值为8.
三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)
A
B
C
P
1
B 1
A 1
D 1
C Q
D B
C
1
C 1
B 0
P 0Q 图1
A
B
C
P
1
B 1
A 1
D 1
C Q
D
图2B
C
1
C 1
B 0
P 0
Q 图3
x
y
O
已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足11
2
a =,10n n n a S S -+=(2n ≥).(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列2{(21)}n n a +的前n 项和.解:(1)当1n =时,112
a =
,当2n ≥时,1n n n a S S -=-,110n n n n S S S S --∴-+=,即11n n n n S S S S ---=………1分
1,0n n S S -≠ ,1
11
1n n S S -∴-=………2分
1
{}n S ∴是首项为2,公差为1的等差数列………3分1
2(1)11n
n n S ∴
=+-⨯=+,11n S n =
+………4分11
(1)
n n n a S S n n -∴=-=-
+………5分
综上,1,1,2
1, 2.(1)n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥⎪+⎩
………6分
(2)222
1
(1)n a n n =
+ ………7分
22222
2111
(21)(1)(1)n n n a n n n
n +∴+=
=-++………9分记数列2{(21)}n n a +的前n 项和为n T ,
2222222222
111111111(2)
()()[][]11223(1)(1)(1)(1)n n n T n n n n n n +∴=-+-++-+=-=
-+++ ………12分18.(本小题满分12分)
直三棱柱111ABC A B C -中,AB BC ⊥,D 为1CC
的中点,1BB =.(1)求证:平面1AB C ⊥平面ABD ;
(2)若AB BD =1B ABD -的体积.解:(1)111ABC A B C - 为直三棱柱,1AB BB ∴⊥,
又AB BC ⊥,1BC BB B =,AB ∴⊥平面11BB C C ………1分
1B C ⊂平面11BB C C ,1B C AB
∴⊥①………2分
设BC t =
,则1BB =
,1tan BB C ∠=
112CD CC ==
tan CD CBD BC ∠==,1BB C CBD ∴∠=∠………3分
A
1
A C 1C
B 1
B
D
1190BB C B CB ∠+∠=︒,190CBD B CB ∴∠+∠=︒,故1B C BD
⊥②………4分
由①②,且AB BD B = ,知1B C ⊥平面ABD ………5分又1B C ⊂平面1AB C ,∴平面1AB C ⊥平面ABD ………6分(2)由222BC CD BD +=,得2
232
t t +
=
,解得t =………8分1BB D ∴△
的面积1112
BB D S BB BC =⋅=△分
由(1)知AB ⊥平面11BB C C ,∴三棱锥1A BB D -
的体积1113A BB D BB D V S AB -=⋅△………11分∴三棱锥1B ABD -
的体积11B ABD A BB D V V --==………12分
19.(本小题满分12分)
2023年,国家不断加大对科技创新的支持力度,极大鼓舞了企业投入研发的信心,增强了企业的创新动能.某企业在国家一系列优惠政策的大力扶持下,通过技术革新和能力提升,极大提升了企业的影响力和市场知名度,订单数量节节攀升,右表为该企业今年14 月份接到的订单数量.
(1)试根据样本相关系数r 的值判断订单数量y 与月份t 的线性相关性强弱(0.751r ≤≤,则认为y 与t 的线性相关性较强,0.75r <,则认为y 与t 的线性相关性较弱).(结果保留两位小数)
(2)建立y 关于t 的线性回归方程,并预测该企业5月份接到的订单数量.
附:相关系数()
n
i
i
x x y y r --=
∑,回归方程 y a
bx =+ 中斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为1
2
1
()
()
n
i
i
i n
i
i x x y y b
x x ==--=-∑∑ , a
y bx =-
1.14≈.解:(1)1234
2.54t +++=
=,1
(5.2 5.3 5.7 5.8) 5.54
y =+++=………2分
4
1
()(1.5)(0.3)(0.5)(0.2)0.50.2 1.50.3 1.1i
i i t
t y y =--=-⨯-+-⨯-+⨯+⨯=∑………3分
月份t
1234订单数量y (万件)
5.2 5.3 5.7 5.8
4
222221((1.5)(0.5)0.5 1.55i
i t
t =-=-+-++=∑,
42
22221
((0.3)(0.2)0.20.30.26i
i y y =-=-+-++=∑ (4)
分
4
()
1.1
0.960.751.14
i
i t
t y y r --∴=
≈>∑………5分∴订单数量y 与月份t 的线性相关性较强………6分(2)4
14
2
1
()
1.1
0.225
(i
i i i
i t
t y y b
t
t ==--==
=-∑∑ ………8分 5.50.22 2.5 4.95a
y bt ∴=-=-⨯= ………9分∴线性回归方程为0.22 4.95y t =+………10分
令5t =,0.225 4.95 6.05y =⨯+=(万件)………11分即该企业5月份接到的订单数量预计为6.05万件………12分
20.(本小题满分12分)
在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线2
:2E y px =(0p >)的焦点为F ,,A B 为E 上两点,且点A 的
纵坐标为,F 恰好是AOB △的重心.(1)求E 的方程;
(2)若(1,2)N ,,P Q 为抛物线上相异的两个动点,且NP NQ ⊥,求||||PF QF +的最小值.
解:(1)由已知可得3(
A p
,(,0)2p
F ,设00(,)B x y ………1分
F 恰好是AOB △的重心,00332603
x p p y ⎧+⎪=⎪∴⎨⎪+⎪=⎩
,解得0
0332p x p y ⎧
=-⎪⎨
⎪=⎩………2分
将0y =代入2
2y px =,得03x p =
,333
2p p p
∴=
-,解得2p =………3分E ∴的方程为24y x =………4分
(2)设直线PQ 的方程为x my n =+,11(,)P x y ,22(,)Q x y ,由方程组2
4x my n
y x
=+⎧⎨
=⎩,得2
440y my n --=………5分
2(4)160m n ∴∆=-+>,即20m n +>,且124y y m +=,124y y n =-………6分
2
121212()()()242x x my n my n m y y n m n ∴+=+++=++=+,22
2121244
y y x x n =⋅=………7分
NP NQ ⊥ ,0NP NQ ∴⋅=
,
1122(1,2)(1,2)0x y x y ∴--⋅--=,即1212(1)(1)(2)(2)0x x y y --+--=,12121212()2()50x x x x y y y y ∴-++-++=………8分
22(42)4850n m n n m ∴-+--+=,22(3)(22)n m ∴-=+,25n m ∴=+或21n m =-+………9分
若21n m =-+,直线PQ 过N 点,不合题意,舍去,
25n m ∴=+,此时0∆>,2124410x x m m +=++………10分
则2
2
121||||244124()112
PF QF x x m m m +=++=++=++………11分
∴当1
2
m =-时,||||PF QF +有最小值为11………12分
21.(本小题满分12分)
已知函数e ()1
x
f x ax =-(0a <)在1x =处的切线斜率为e 4-.
(1)求a 的值;
(2)若1x ≥,(1)ln (1)1f x x m x -≤---,求实数m 的取值范围.
解:(1)2e (1)
()(1)x ax a f x ax --'=
- ………1分2e e
(1)(1)4
f a '∴=-
=-
-………2分2(1)4a ∴-=,0a < ,12a ∴-=-,1a =-………3分
(2)e ()1
x
f x x =-
+,1e (1)x f x x --=-………4分
由(1)ln (1)1f x x m x -≤---,得1
e (1)ln 10x m x x x ---+-≥………5分
令1
e ()(1)ln 1x g x m x x x -=--+-(1x ≥),则12(1)e 1()x x g x m x x --'=
+-,()0g x ≥ ,且(1)0g =,∴存在01x >,使得当0[1,)x x ∈时,()0g x '≥………6分(1)10g m '∴=-≥,即1m ≤………7分
下面证明当1m ≤时,()0g x ≥………8分
11e e ()(1)ln 1ln x x g x x x x x x x --≥--+-=-+ ,且
1
1ln e e x x x x
---=,1ln ()e ln x x g x x x --∴≥-+………9分
设()e 1x
F x x =--,()e 1x
F x '∴=-,可知()F x 在(,0)-∞上单调递减,在(0,)+∞上单调递增,
()(0)0F x F ∴≥=,e 1x x ∴≥+,1ln e ln x x x x --∴≥-………10分()ln ln 0g x x x x x ∴≥--+=………11分
综上,实数m 的取值范围为(,1]-∞………12分
请考生在第22-23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.
22.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线C 的参数方程为2
22x t y t ⎧=⎨=⎩
(t 为参数).以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l
的极坐标方程为πsin()4ραθα--,其中α为倾斜角,且ππ
(,)43
α∈.
(1)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;
(2)设l 与曲线C 相交于,P Q 两点,直线,OP OQ 的斜率为12,k k ,求12k k +的取值范围.解:(1)曲线C 的普通方程为22y x =………2分
由πsin())4
ραθα-=-,得sin cos cos sin sin cos ραθραθαα-=-
,即sin cos sin cos x αy ααα-=-,即(1)1y k x =-+(k ∈)………4分
(2)设211(2,2)P t t ,2
2
2(2,2)Q t t ,将222x t y t
⎧=⎨=⎩代入直线l 方程中,得22210kt t k -+-=………5分则121t t k
+=
,1212k t t k -=………7分
12121222
12121222112
221t t t t k k t t t t t t k
+∴+=+=+==-………8分y P O x
Q
k ∈
,
12(,1)k k ∴+∈-∞-………10分
23.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲
设,,a b c 均为正数,已知函数()f x x a x b c =-+++的最小值为4.(1)求222a b c ++的最小值;
(2)证明:222222
8a b b c c a c a b
+++++≥.解:(1)()()()f x x a x b c x a x b c a b c a b c =-+++≥--++=++=++ ………1分
min ()4f x = ,4a b c ∴++=………2分
222a b ab +≥ ,222a c ac +≥,222b c bc +≥,2222()222a b c ab bc ac ∴++≥++………3分
22223()()16a b c a b c ∴++≥++=………4分
即22216
3a b c ++≥
,当且仅当a b c ==时取等号,故222a b c ++的最小值为163
………5分(2)222a b ab c c +≥ ,222b c bc a a +≥,222c a ac
b b +≥………6分222222222a b b
c c a ab bc ac c a b c a b +++∴++≥++………7分
又
()22ab bc a c b b c a c a +=+≥=,同理2ab ac a c b +≥,2bc ac c a b
+≥………8分2222()8ab bc ac a b c c a b
∴
++≥++=,当且仅当c b a ==时等号成立………9分即222222
8a b b c c a c a b +++++≥………10分。