2020-2021学年山西省临汾市某校高三(上)8月月考数学(理)试卷(有答案)

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2020-2021学年山西省临汾市某校高三(上)8月月考数学(理)
试卷
一、选择题
1. 已知集合A ={x|x 2−4x −5<0},B ={x||x|>√2},则A ∩B =( ) A.(5,+∞) B.(1,√2) C.(−√2,5) D.(√2,5)
2. 如图,在复平面内,复数z 1,z 2对应的向量分别是OA →
,OB →
,则复数z 1+z
1z 2
的虚部为
( )
A.1
B.3
C.−1
D.2
3. 已知cos (θ−3π2
)=
5
13
,且cos θ>sin θ,则sin (2θ−2π)=( )
A.−60
169 B.60
169
C.−120
169 D.120
169
4. “净拣棉花弹细,相合共雇王孀,九斤十二是张昌,李德五斤四两.纺讫织成布匹,一百八尺曾量.两家分布要明彰,莫使些儿偏向.”这首古算诗题出自《算法统宗》中的《棉布均摊》,它的意思如下:张昌拣棉花九斤十二两,李德拣棉花五斤四两.共同雇王孀来帮忙细弹、纺线、织布.共织成布匹一百零八尺长,则(注:古代一斤是十六两)( )
A.按张昌37.8尺,李德70.2尺分配就合理了
B.按张昌70.2尺,李德37.8尺分配就合理了
C.按张昌42.5尺,李德65.5尺分配就合理了
D.按张昌65.5尺,李德42.5尺分配就合理了
5. 已知直线l ⊂平面α,则“直线m ⊥平面α”是“m ⊥l ”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
6. 若实数x,y满足不等式组{x+y≤1,
x−2y≥−2,
x+2y≥−2,
则目标函数z=3x+y的最大值为( )
A.3
B.6
C.9
D.12
7. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若B,A,C成等差数列,且b=
a cos C+ac cos A,则△ABC外接圆的面积为( )
A.π
3B.2π
3
C.π
D.4π
3
8. 若函数f(x)=e|2x−m|,且f(2x−1)=f(1−2x),则f(ln3)+f(−ln3)=( )
A.0
B.9e+9
e
C.12
D.18
9. 执行如图所示的程序框图,则输出S的值为( )
A.−1
2
B.0
C.−1
D.1
10. 已知函数f(x)=sinωx−√3cosωx(ω>0)的图象与x轴的两个相邻交点的距离为π,
把f(x)图象上每一点的横坐标缩小到原来的一半,再沿x轴向左平移π
3
个单位长度,然
后纵坐标扩大到原来的2倍得到函数g(x)的图象,若g(x)在[−a,a]上单调递增,则a的
最大值为( )
A.π
12
B.π
6
C.π
4
D.5π
12
11. 若xe x =3,ln y −3e y
=1,则xy =( )
A.3
B.3e
C.3
e
D.e
12. 已知某正三棱锥侧棱与底面所成角的余弦值为
2√1919
,球O 1为该三棱锥的内切球.若
球O 2与球O 1相切,且与该三棱锥的三个侧面也相切,则球O 2与球O 1的表面积之比为( ) A.4
9 B.1
9
C.9
25
D.1
25
二、填空题
已知P (2,6)为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,抛物线C 的焦点为F ,则|PF|=________.
已知平面向量a →
,b →
满足|a →
|=|b →
|=|a →
+b →
|,则a →
与a →
−b →
夹角的大小为________.
某学校组织劳动实习,其中两名男生和两名女生参加农场体验活动,体验活动结束后,农场主人与四名同学站一排合影留念.已知农场主人站在中间,两名男生不相邻,则不同的站法共有________种.
已知F 1为双曲线x 2
a 2−y 2
b 2=1(a >0,b >0)的左焦点,P 是双曲线右支上一点,线段PF 1与以该双曲线实轴为直径的圆相交于A ,B 两点,且F 1A →
=AB →
=BP →
,则该双曲线的离心率为________. 三、解答题
已知数列{a n }满足a 1=1
2,且对于任意m ,t ∈N ∗,都有a m+t =a m ⋅a t .
(1)求{a n }的通项公式; (2)设b n =(−1)n−1a n a n+1
,求数列{b n }的前n 项和T n .
如图,在直三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,△ABC 是以BC 为斜边的等腰直角三角形,O ,M 分别为BC ,AA 1的中点.
(1)证明:OM//平面CB 1A 1;
(2)若四边形BB 1C 1C 为正方形,求平面MOB 1与平面CB 1A 1所成二面角的正弦值.
已知甲盒中有三个白球和三个红球,乙盒中仅装有三个白球,球除颜色外完全相同,现从甲盒中任取三个球放入乙盒中. (1)求乙盒中红球个数X 的分布列与期望;
(2)求从乙盒中任取一球是红球的概率.
已知椭圆E :x 2a
2
+y 2b 2
=1(a >b >0)的右顶点为A ,斜率为k (k ≠0)的直线l 交E 于A ,B
两点.当k =
√3
2
时,|AB|=√7,且△OAB 的面积为ab
2.(O 为坐标原点)
(1)求椭圆E 的方程;
(2)设F 为E 的右焦点,垂直于l 的直线与l 交于点M ,与y 轴交于点H ,若BF ⊥HF ,且
|MA|=|MO|,求k 的值.
已知函数f (x )=(x 2+4x +3)ln (x +1)−5
2x 2+(a −3)x .
(1)当a =−8时,求f (x )的单调性;
(2)如果对任意x ≥0,f (x )≥0恒成立,求a 的取值范围.
在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为{x =sin t +cos t +2,
y =sin t −cos t (t 为参数).以坐标原
点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为θ=α(0≤α<
(1)求曲线C的极坐标方程;
(2)已知曲线C与直线l交于A,B两点,若|OA|+|OB|=2√3,求直线l的直角坐标方程.
已知函数f(x)=2|x−1|.
(1)求不等式f(x)<3x−4的解集;
(2)已知函数g(x)=f(x)+|2x|的最小值为m,且a,b,c都是正数,a+2b+c=m,
证明:1
a+b +1
b+c
≥2.
参考答案与试题解析
2020-2021学年山西省临汾市某校高三(上)8月月考数学(理)
试卷
一、选择题
1.
【答案】
D
【考点】
绝对值不等式
一元二次不等式的解法
交集及其运算
【解析】
本题考查集合的交集运算,考查运算求解能力.
【解答】
解:因为A=(−1,5),B=(−∞,−√2)∪(√2,+∞),
所以A∩B=(√2,5).
故选D.
2.
【答案】
B
【考点】
复数代数形式的混合运算
复数代数形式的乘除运算
复数的代数表示法及其几何意义
【解析】
本题考查复数的四则运算,考查运算求解能力.
【解答】
解:由图知,z1=1+2i,z2=2−i,
则z1+z1
z2=1+2i+1+2i
2−i
=1+3i,
所以复数z1+z1
z2
的虚部为3.故选B.
3.
【答案】
C
【考点】
二倍角的正弦公式
诱导公式
同角三角函数间的基本关系
本题考查三角恒等变换,考查运算求解能力.【解答】
解:∵cos(θ−3π
2)=−sinθ=5
13

∴sinθ=−5
13

∴cosθ=±12
13

又∵cosθ>sinθ,
∴cosθ=12
13

∴sin(2θ−2π)=sin2θ
=2sinθcosθ=−120
169

故选C.
4.
【答案】
B
【考点】
生活中概率应用
【解析】
【解答】
解:九斤十二两等于9.75斤,五斤四两等于5.25斤,
所以按张昌9.75
9.75+5.25
×108=70.2尺,
李德 5.25
9.75+5.25
×108=37.8尺分配就合理了.
故选B.
5.
【答案】
A
【考点】
必要条件、充分条件与充要条件的判断
空间中直线与平面之间的位置关系
【解析】
本题考查线面垂直的判定、性质定理以及充分必要条件,考查逻辑推理能力.【解答】
解:∵直线m⊥平面α,
∴m垂直于平面α内所有直线.
又∵直线l⊂平面α,
∴直线m⊥直线l.
反之不成立.
故选A.
6.
【考点】
求线性目标函数的最值 【解析】
本题考查线性规划,考查运算求解能力. 【解答】
解:如图作出可行域,
联立{x +y =1,x +2y =−2,
解得{x =4,
y =−3.
当直线3x +y =0平移到过点(4,−3)时,z 取得最大值9 .
故选C . 7. 【答案】 A
【考点】 等差中项
两角和与差的正弦公式 解三角形 正弦定理
【解析】
本题考查正弦定理以及三角恒等变换,考查运算求解能力. 【解答】
解:因为B ,A ,C 成等差数列, 所以2A =B +C ,则A =π
3.
已知b =a cos C +ac cos A ,
由正弦定理可知,sin B =sin A cos C +a sin C cos A , 由sin B =sin [π−(A +C)]=sin (A +C) =sin A cos C +cos A sin C , 易得a =1.
所以△ABC 外接圆的半径为a
2sin A =√33
, 从而△
ABC 外接圆的面积为(√3
3)2
π

3 .
【答案】 D
【考点】 函数的求值 【解析】
本题考查函数图象的对称性,考查数形结合的数学思想. 【解答】
解:由f(2x −1)=f(1−2x),
可知函数f(x)=e |2x−m|的图象关于y 轴对称, 则m
2=0,
得m =0,
故f(x)=e |2x|,
f(ln 3)+f(−ln 3)=2f(ln 3)=2e 2ln 3=18. 故选D . 9.
【答案】 B
【考点】 程序框图 【解析】
本题考查程序框图,考查逻辑推理能力. 【解答】
解:由程序框图可知,
第一次循环,i =1,a 1=−1
2
,S =−1
2

第二次循环,i =2,a 2=−1
2
,S =−1;
第三次循环,i =3,a 3=1,S =0; ⋯⋯;
第八次循环,i =8,a 8=−1
2,S =−1;
第九次循环,i =9,a 9=1,S =0. 由于i =9>8,
停止循环,所以输出S =0. 故选B . 10.
【答案】 A
【考点】
两角和与差的正弦公式
函数y=Asin (ωx+φ)的图象变换 正弦函数的单调性
【解析】
本题考查三角函数的图象及其性质,考查数形结合的数学思想,逻辑推理能力.【解答】
解:由题意,知f(x)=sinωx−√3cosωx=2sin(ωx−π
3
).
因为函数f(x)的图象与x轴的两个相邻交点的距离为π,
所以函数f(x)的最小正周期T=2π
ω
=2π,
所以ω=1,
所以f(x)=2sin(x−π
3
).
由题意,可得g(x)=4sin[2(x+π
3)−π
3
]=4sin(2x+π
3
),
所以由−π
2+2kπ≤2x+π
3
≤π
2
+2kπ(k∈Z),
得−5π
12+kπ≤x≤π
12
+kπ(k∈Z),
因此[−a,a]⊂[−5π
12,π
12
],
则−a<a,−a≥−5π
12,a≤π
12

即0<a≤π
12,从而a的最大值为π
12

故选A.
11.
【答案】
B
【考点】
对数及其运算
指数函数的单调性与特殊点
【解析】
本题考查指数、对数之间的转化关系,考查逻辑推理能力,运算求解能力.【解答】
解:由ln y−3e
y
=1,
可得ln y
e =3e
y

则y
e ln y
e
=3,
令t=ln y
e

则te t=3.
又因为y=xe x在(0,+∞)上单调递增,所以t=x,即y=e x+1,
则xy=xe x+1=3e .
【答案】
C
【考点】
多面体的内切球问题
直线与平面所成的角
球的表面积和体积
【解析】
本题考查三棱锥内切球的应用,考查空间想象能力,逻辑推理能力.【解答】
解:如图,取△ABC的外心O,连接PO,AO,
则PO必过O1,O2,且PO⊥平面ABC,
可知∠PAO为侧棱与底面所成的角,
即cos∠PAO=2√19
19
.
取AB的中点M,连接PM,MC.
设圆O1,O2的半径分别为R,r,
令OA=2,
则PA=√19,AB=2√3,AM=√3,
OM=1,PM=√PA2−AM2=4,
所以r
PO2=OM
PM
=1
4

即PO2=4r.
从而PO1=4r+r+R=5r+R,
所以R
PO1=R
5r+R
=1
4

则r
R =3
5

所以球O2与球O1的表面积之比为9
25
.故选C.
二、填空题
【答案】
13
2
【考点】
抛物线的标准方程 【解析】
本题考查抛物线的标准方程,考查运算求解能力.
【解答】
解:由P(2,6)为抛物线C:y 2=2px(p >0)上一点, 得62=4p ,可得p =9, 则|PF |=2+9
2=132
.
故答案为:132.
【答案】 π6
【考点】
数量积表示两个向量的夹角 向量的模
【解析】
本题考查平面向量,考查运算求解的能力. 【解答】
解:由|a →
|=|b →
|=|a →
+b →
|,
得|a →
+b →
|2
=|a →|2
+|b →
|2
+2|a →
|⋅|b →
|cos <a →,b →
>, 得cos <a →,b →
>=−1
2, |a →
−b →
|2
=|a →|2+|b →
|2
−2|a →
|⋅|b →
|cos <a →,b →
> =3|a →
|2,
∴ cos <a →,a →
−b →
>=
a →⋅(a →−
b →)|a →
|⋅|a →−b →
|
=
√32
, ∴ <a →,a →
−b →
>=π6
. 故答案为:π
6.
【答案】
16
【考点】
排列、组合及简单计数问题 【解析】
本题考查计数原理,考查逻辑推理能力. 【解答】
解:农场主人在中间共有A 44=24种站法,
农场主人在中间,两名男生相邻共有2A 22⋅A 22
=8种站法,
故所求站法共有24−8=16(种). 故答案为:16. 【答案】 √97
5
【考点】
双曲线的离心率 平行向量的性质
【解析】
本题考查双曲线与圆的几何性质,考查数形结合的数学思想. 【解答】 解:设F 2为双曲线
x 2a 2

y 2b 2
=1的右焦点,连结PF 2;
取AB 的中点M ,连结OM ,OA ,如图所示,
则OM ⊥PF 1. 因为F 1A →
=AB →
=BP →
, 所以M 是PF 1的中点,
则OM//PF 2 ,|OM|=1
2|PF 2|且PF 2⊥PF 1. 设|AB|=t ,则|PF 1|=3t , |PF 2|=3t −2a ,|AM|=t 2. 因为|OM|2+|AM|2=|OA|2, 所以(
3t−2a 2)2+(t 2)2
=a 2,
解得t =6
5a , 则|PF 1|=
185
a ,|PF 2|=8
5a .
又因为|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2, 所以(18
5a)2
+(8
5a)2
=(2c)2, 可得c 2
a 2=9725,
所以e2=97
25

即该双曲线的离心率e=√97
5
.
故答案为:√97
5
.
三、解答题
【答案】
解:(1)∵对于任意m,t∈N∗,都有a m+t=a m⋅a t成立,∴令m=n,t=1,
得a n+1=a n⋅a1,∴a n+1=1
2
a n,n∈N∗,
∴数列{a n}是首项和公比都为1
2
的等比数列,
∴a n=1
2⋅(1
2
)n−1=(1
2
)
n
,n∈N∗.
(2)∵b n=(−1)n−1
a n a n+1
=(−1)n−1⋅2n⋅2n+1
=(−1)n−1⋅22n+1,
∴T n=23−25+27−29+⋯+(−1)n−1⋅22n+1
=23[1−(−22)n]
1−(−22)=8
5
−(−1)n⋅22n+3
5
.
【考点】
等比数列的前n项和
等比关系的确定
等比数列的通项公式
【解析】


【解答】
解:(1)∵对于任意m,t∈N∗,都有a m+t=a m⋅a t成立,∴令m=n,t=1,
得a n+1=a n⋅a1,∴a n+1=1
2
a n,n∈N∗,
∴数列{a n}是首项和公比都为1
2
的等比数列,
∴a n=1
2⋅(1
2
)n−1=(1
2
)
n
,n∈N∗.
(2)∵b n=(−1)n−1
a n a n+1
=(−1)n−1⋅2n⋅2n+1
=(−1)n−1⋅22n+1,
∴T n=23−25+27−29+⋯+(−1)n−1⋅22n+1
=23[1−(−22)n]
1−(−22)=8
5
−(−1)n⋅22n+3
5
.
【答案】
(1)证明:如图,连接BC 1,交CB 1于点N , 连接A 1N ,ON ,则N 为CB 1的中点.
因为O 为BC 的中点,
所以ON//BB 1,且ON =1
2BB 1. 又MA 1//BB 1,MA 1=12BB 1,
所以ONA 1M 为平行四边形,即OM//A 1N . 因为OM ⊄平面CB 1A 1, 所以OM//平面CB 1A 1.
(2)解:连接OA ,令BC =2, 因为AB =AC ,O 为BC 的中点, 所以AO ⊥BC .
又三棱柱ABC −A 1B 1C 1是直三棱柱,ON//BB 1, 所以OA ,OB ,ON 互相垂直,
分别以OB →
,ON →
,OA →
的方向为x 轴、y 轴、z 轴的正方向, 建立如图所示的空间直角坐标系O −xyz .
因为AB =AC =√2,BC =AA 1=2,
所以O(0,0,0),B 1(1,2,0),M(0,1,1),C(−1,0,0), 所以OM →
=NA 1→
=(0,1,1),OB 1→
=(1,2,0),CB 1→
=(2,2,0). 设平面MOB 1的法向量为m →
=(x,y,z), 则{OM →
⋅m →
=0,
OB 1→⋅m →=0, 即{y +z =0,x +2y =0,
令z =1,可得y =−1,x =2,
所以平面MOB 1的一个法向量为m =(2,−1,1). 设平面CB 1A 1的法向量为n →=(a,b,c),
则{NA 1→
⋅n →
=0,CB 1→⋅n →=0, 即{b +c =0,2a +2b =0,
令c =1,可得b =−1,a =1,
所以平面CB 1A 1的一个法向量为n →
=(1,−1,1), 所以cos ⟨n →,m →
⟩ =√22+(−1)2+12×√12+(−1)2+12
=
3√2
=
2√2
3
, 所以平面MOB 1与平面CB 1A 1所成二面角的正弦值为1
3. 【考点】
用空间向量求平面间的夹角 直线与平面平行的判定
【解析】 此题暂无解析 【解答】
(1)证明:如图,连接BC 1,交CB 1于点N , 连接A 1N ,ON ,则N 为CB 1的中点.
因为O 为BC 的中点,
所以ON//BB 1,且ON =1
2BB 1. 又MA 1//BB 1,MA 1=12BB 1,
所以ONA 1M 为平行四边形,即OM//A 1N . 因为OM ⊄平面CB 1A 1, 所以OM//平面CB 1A 1.
(2)解:连接OA ,令BC =2, 因为AB =AC ,O 为BC 的中点, 所以AO ⊥BC .
又三棱柱ABC −A 1B 1C 1是直三棱柱,ON//BB 1, 所以OA ,OB ,ON 互相垂直,
分别以OB →
,ON →
,OA →
的方向为x 轴、y 轴、z 轴的正方向, 建立如图所示的空间直角坐标系O −xyz .
因为AB =AC =√2,BC =AA 1=2,
所以O(0,0,0),B 1(1,2,0),M(0,1,1),C(−1,0,0), 所以OM →
=NA 1→
=(0,1,1),OB 1→
=(1,2,0),CB 1→
=(2,2,0). 设平面MOB 1的法向量为m →
=(x,y,z), 则{OM →
⋅m →
=0,
OB 1→⋅m →=0, 即{y +z =0,x +2y =0,
令z =1,可得y =−1,x =2,
所以平面MOB 1的一个法向量为m =(2,−1,1). 设平面CB 1A 1的法向量为n →=(a,b,c), 则{NA 1→
⋅n →
=0,CB 1→⋅n →=0, 即{b +c =0,2a +2b =0,
令c =1,可得b =−1,a =1,
所以平面CB 1A 1的一个法向量为n →
=(1,−1,1), 所以cos ⟨n →,m →
⟩=2×1−1×(−1)+1×1√22+(−1)2+12×√12+(−1)2+12
=4
3

2
=2√2
3
, 所以平面MOB 1与平面CB 1A 1所成二面角的正弦值为13
. 【答案】
解:(1)由题意知X 的可能取值为0,1,2,3, P(X =0)=C 30C 33C 6
3=1
20, P(X =1)=C 31C 32C 6
3=9
20, P(X =2)=C 32C 31C 6
3=920, P(X =3)=
C 33C 30C 6
3=120,
所以X 的分布列为:
所以E(X)=0×1
20+1×9
20
+2×9
20
+3×1
20
=3
2

(2)当乙盒中红球个数为0时,P1=0,
当乙盒中红球个数为1时,P2=9
20×1
6
=3
40

当乙盒中红球个数为2时,P3=9
20×2
6
=3
20

当乙盒中红球个数为3时,P4=1
20×3
6
=1
40

所以从乙盒中任取一球是红球的概率为P1+P2+P3+P4=1
4
.【考点】
互斥事件的概率加法公式
离散型随机变量的期望与方差
离散型随机变量及其分布列
古典概型及其概率计算公式
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)由题意知X的可能取值为0,1,2,3,
P(X=0)=C30C33
C63=1
20

P(X=1)=C31C32
C63=9
20

P(X=2)=C32C31
C63=9
20

P(X=3)=C33C30
C63=1
20

所以X的分布列为:
所以E(X)=0×1
20+1×9
20
+2×9
20
+3×1
20
=3
2

(2)当乙盒中红球个数为0时,P1=0,
当乙盒中红球个数为1时,P2=9
20×1
6
=3
40

当乙盒中红球个数为2时,P3=9
20×2
6
=3
20

当乙盒中红球个数为3时,P 4=
120
×36
=
1
40

所以从乙盒中任取一球是红球的概率为P 1+P 2+P 3+P 4=1
4. 【答案】 解:(1)由当k =√3
2
时,△OAB 的面积为ab
2,可知此时B 为椭圆的下顶点.
所以k =
b a
=
√3
2
,|AB|=√a 2+b 2=√7,得a 2=4,b 2=3,
所以椭圆E 的方程为x 2
4+
y 23
=1.
(2)设B (x B ,y B ),直线l 的方程为y =k(x −2), 由方程组 {x 2
4+y 2
3=1,y =k (x −2),
消去y , 整理得(4k 2+3)x 2−16k 2x +16k 2−12=0, 解得x =2或x =8k 2−64k 2+3

由题意得x B =
8k 2−64k 2+3
,从而y B =
−12k
4k 2+3
.
因为|MA|=|MO|,
所以M 的坐标为(1,−k),
因此直线MH 的方程为y =−1
k x +1
k −k ,则H 的坐标为(0,1
k −k). 由BF ⊥HF 得BF →
⋅HF →
=0.
由(1)知F (1,0),则FH →
=(−1,1
k −k),BF →
=(9−4k 2
4k 2+3,12k
4k 2+3), 所以4k 2−9
4k 2+3+12k
4k 2+3(1k −k)=0, 解得k =−
√6
4
或k =
√6
4
, 所以直线l 的斜率k =−√6
4
或k =
√6
4
. 【考点】
圆锥曲线的综合问题 直线与椭圆的位置关系 椭圆的标准方程 【解析】 无 【解答】 解:(1)由当k =√3
2
时,△OAB 的面积为ab
2,可知此时B 为椭圆的下顶点.
所以k =b
a =
√3
2
,|AB|=√a 2+b 2=√7,得a 2=4,b 2=3,
所以椭圆E 的方程为x 2
4+
y 23
=1.
(2)设B (x B ,y B ),直线l 的方程为y =k(x −2), 由方程组 {x 2
4+
y 2
3=1,y =k (x −2),
消去y ,
整理得(4k 2+3)x 2−16k 2x +16k 2−12=0, 解得x =2或x =
8k 2−64k 2+3

由题意得x B =8k 2−6
4k 2+3,从而y B =−12k
4k 2+3. 因为|MA|=|MO|,
所以M 的坐标为(1,−k),
因此直线MH 的方程为y =−1
k x +1
k −k ,则H 的坐标为(0,1
k −k). 由BF ⊥HF 得BF →
⋅HF →
=0.
由(1)知F (1,0),则FH →
=(−1,1
k
−k),BF →
=(
9−4k 2
4k 2+3,
12k
4k 2+3
),
所以4k 2−9
4k 2+3+12k 4k 2+3(1
k −k)=0, 解得k =−
√6
4
或k =
√64
, 所以直线l 的斜率k =−√6
4
或k =
√6
4
. 【答案】
解:(1)当a =−8时,f(x)的定义域为(−1,+∞), f ′(x)=(2x +4)ln (x +1)−4x −8 =(2x +4)[ln (x +1)−2], 令f ′(x)=0,解得x =e 2−1,
当−1<x <e 2−1时,f ′(x)<0,则f(x)在(−1,e 2−1)上单调递减; 当x >e 2−1时,f ′(x)>0,则f(x)在(e 2−1,+∞)上单调递增. (2)当x ≥0时,f ′(x)=(2x +4)ln (x +1)−4x +a , 设函数g(x)=f ′(x)=(2x +4)ln (x +1)−4x +a , 则g ′(x)=2ln (x +1)−
2x x+1
.
设函数ℎ(x)=2ln (x +1)−2x
x+1
,x ∈[0,+∞),
则ℎ′(x)=
2x (x+1)2
≥0.
又ℎ(x)≥ℎ(0)=0,从而g ′(x)≥0, 所以f ′(x)在[0,+∞)上单调递增.
当a ≥0时,f ′(x)≥f ′(0)=a ≥0,则f(x)在[0,+∞)上单调递增, 又f(0)=0,符合题意.
当a <0时,设f ′(x)在(0,+∞)上的唯一零点为x 0. 当x ∈[0,x 0)时,f ′(x)<0; 当x ∈(x 0,+∞)时,f ′(x)>0,
故f(x)在(0,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增,
所以f(x 0)<f(0)=0,不符合题意.
综上,a 的取值范围为[0,+∞).
【考点】
利用导数研究不等式恒成立问题
函数恒成立问题
利用导数研究函数的单调性
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)当a =−8时,f(x)的定义域为(−1,+∞),
f ′(x)=(2x +4)ln (x +1)−4x −8
=(2x +4)[ln (x +1)−2],
令f ′(x)=0,解得x =e 2−1,
当−1<x <e 2−1时,f ′(x)<0,则f(x)在(−1,e 2−1)上单调递减; 当x >e 2−1时,f ′(x)>0,则f(x)在(e 2−1,+∞)上单调递增.
(2)当x ≥0时,f ′(x)=(2x +4)ln (x +1)−4x +a ,
设函数g(x)=f ′(x)=(2x +4)ln (x +1)−4x +a ,
则g ′(x)=2ln (x +1)−2x x+1.
设函数ℎ(x)=2ln (x +1)−2x x+1,x ∈[0,+∞),
则ℎ′(x)=2x (x+1)2≥0.
又ℎ(x)≥ℎ(0)=0,从而g ′(x)≥0,
所以f ′(x)在[0,+∞)上单调递增.
当a ≥0时,f ′(x)≥f ′(0)=a ≥0,则f(x)在[0,+∞)上单调递增, 又f(0)=0,符合题意.
当a <0时,设f ′(x)在(0,+∞)上的唯一零点为x 0.
当x ∈[0,x 0)时,f ′(x)<0;
当x ∈(x 0,+∞)时,f ′(x)>0,
故f(x)在(0,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增,
所以f(x 0)<f(0)=0,不符合题意.
综上,a 的取值范围为[0,+∞).
【答案】
解:(1)由曲线C 的参数方程{x =sin t +cos t +2,y =sin t −cos t
(t 为参数), 得曲线C 的普通方程为(x −2)2+y 2=2,
得x 2+y 2−4x +2=0,
曲线C 的极坐标方程为ρ2−4ρcos θ+2=0.
(2)将直线l 的极坐标方程代入曲线C 的极坐标方程,
得ρ2−4ρcos α+2=0,
又ρ1⋅ρ2=2>0,
所以|OA|+|OB|=|ρ1+ρ2|=|4cos α|=2√3,
即α=π6或5π6,
所以直线l 的直角坐标方程为y =±
√33
x . 【考点】
圆的参数方程
圆的极坐标方程
直线与圆的位置关系
【解析】
左侧图片未给出解析.
左侧图片未给出解析.
【解答】
解:(1)由曲线C 的参数方程{x =sin t +cos t +2,y =sin t −cos t
(t 为参数), 得曲线C 的普通方程为(x −2)2+y 2=2,
得x 2+y 2−4x +2=0,
曲线C 的极坐标方程为ρ2−4ρcos θ+2=0.
(2)将直线l 的极坐标方程代入曲线C 的极坐标方程,
得ρ2−4ρcos α+2=0,
又ρ1⋅ρ2=2>0,
所以|OA|+|OB|=|ρ1+ρ2|=|4cos α|=2√3,
即α=π6或5π6,
所以直线l 的直角坐标方程为y =±√33x . 【答案】
(1)解:由题可得2|x −1|<3x −4,
所以−(3x −4)<2(x −1)<3x −4,
解得x >2,
所以不等式f (x )<3x −4的解集为(2,+∞) .
(2)证明:g (x )=2|x −1|+|2x|≥|2x −2−2x|=2, 则m =2,
则(a +b )+(b +c )=2,
故1a+b +1b+c =12(1a+b +1b+c )[(a +b)+(b +c)]
=12(2+b+c a+b +a+b b+c )≥2,
当且仅当a +b =b +c =1时取等号.
【考点】
绝对值不等式的解法与证明
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
(1)解:
由题可得|x −1|<3x −4,所以−(3x −4)<2(x −1)<3x −4, 解得x >2,所以不等式f (x )<3x −4的解集为(2,+∞) .
【解答】
(1)解:由题可得2|x−1|<3x−4,
所以−(3x−4)<2(x−1)<3x−4,
解得x>2,
所以不等式f(x)<3x−4的解集为(2,+∞).
(2)证明:g(x)=2|x−1|+|2x|≥|2x−2−2x|=2,则m=2,
则(a+b)+(b+c)=2,
故1
a+b +1
b+c
=1
2
(1
a+b
+1
b+c
)[(a+b)+(b+c)]
=1
2(2+b+c
a+b
+a+b
b+c
)≥2,
当且仅当a+b=b+c=1时取等号.。

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