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- 2021-06-16 发布
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- 1 -
高 2020 级春期高三复学联合诊断性考试
数学(文科)试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上.
2.答选择题时,必须使用 2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑.
3.答非选择题时,必须使用 0.5 毫米黑色签字笔,将答案写在答题卡规定的位置上.
4.考试结束后,将答题卷交回.
第 I 卷(选择题,共 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.设集合 0,1M , | lg 0N x x ,则集合 M N ( )
A. 0,1 B. 0,1 C. 0,1 D. ,1
【答案】A
【解析】
【分析】
根据对数函数的单调性和定义域,结合集合并集的定义进行求解即可.
【详解】由题意得 0,1M , 0,1N ,故 01M N , .
故选:A
【点睛】本题考查了对数不等式的解法,考查了集合并集的定义,考查了数学运算能力.
2.已知复数 z 满足: 4 2zi i (i 为虚数单位),则 z ( )
A. -2-4i B. 2 4i C. 2 4i D. 2 4i
【答案】C
【解析】
【分析】
根据复数除法运算得到 2 4iz ,由共轭复数定义求得结果
【详解】因为 4 2zi i ,所以
2
2
4 2 4 2 4 2 2 41
i i i iz ii i
所以 2 4z i
故选:C
- 2 -
【点睛】本题考查的是复数的计算,较简单.
3.已知命题 2 : 1,2 log 1xp x x ,则 p 为( )
A. 21,2 log 1xx x B. 21,2 log 1xx x
C. 21,2 log 1xx x D. 21,2 log 1xx x
【答案】D
【解析】
【分析】
根据全称命题的否定是特称命题判断即可.
【详解】因为全称命题的否定是特称命题,
所以命题 :p 1x , 22 log 1x x ,
:p 1x , 22 log 1x x .
故选:D
【点睛】本题主要考查全称命题的否定,属于简单题.
4.为实现国民经济新“三步走”的发展战略目标,国家加大了扶贫攻坚的力度,某地区在 2015
年以前的年均脱贫率(脱贫的户数占当年贫困户总数的比)为 70%,2015 年开始全面实施“精
准扶贫”政策后,扶贫效果明显提高,其中 2019 年度实施的扶贫项目,各项目参加户数占比
(参加户数占 2019 年贫困总户数的比)及该项目的脱贫率见下表:
实施项目 种植业 养殖业 工厂就业
参加占户比 45% 45% 10%
脱贫率 96% 96% 90%
那么 2019 年的年脱贫率是实施“精准扶贫”政策前的年均脱贫率的( )倍.
A. 7
5
B. 477
350
C. 487
350
D. 37
28
【答案】B
【解析】
【分析】
- 3 -
由表计算出 2019 年的年脱贫率即可.
【详解】由表可得,2019 年的年脱贫率为:
0.45 0.96 0.45 0.96 0.1 0.9 0.954
所以 2019 年的年脱贫率是实施“精准扶贫”政策前的年均脱贫率的 0.954 477
0.7 350
倍
故选:B
【点睛】本题考查的是由离散型随机变量的分布列计算期望,较简单.
5.已知首项为正数的等比数列 na 中, 2 4 4
9
2a a , 7 9 14
9
2a a ,则 14a ( )
A. 10
3
2
B. 13
3
2
C. 10
3
2
D. 13
3
2
【答案】D
【解析】
【分析】
由条件求出 q和 1a 即可.
【详解】因为 2 4 4
9
2a a , 7 9 14
9
2a a
所以
4
107 9
14 10
2 4
9 2 1
2 9 2
a a qa a
,所以 1
2q
因为
4
2 4 2
2 4 1 14
9 1
2 2a a a q a
,所以 2
1 9a
因为 1 0a ,所以 1 3a ,所以
13
14 13
1 33 2 2a
故选:D
【点睛】本题考查的是等比数列基本量的计算,较简单.
6.已知向量 (1,0)OM , (0,2)ON ,MP tMN ,则当| |OP
取最小值时,实数t ( )
A. 1
5
B. 1
3
C. 1
2
D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】
根据平面向量的加法的几何意义、共线的性质结合平面向量的坐标表示公式求出OP
的坐标,
- 4 -
再利用平面向量模的坐标表示公式,结合配方法进行求解即可.
【 详 解 】 由 MP tMN ( )OP OM t ON OM , 得
(1,0) (0,2) (1,0) (1 ,2 )OP t t t ,
2
2 2 2 1 4| | (1 ) 4 5 2 1 5 5 5OP t t t t t
,则当 1
5t 时,| |OP
有最小值.故
选:A
【点睛】本题考查了平面向量的加法的几何意义,考查了平面向量的模的坐标表示公式、加
减法、数乘的坐标表示公式,考查了数学运算能力.
7.已知双曲线C :
2 2
2 2 1 0, 0x y a ba b
的右焦点为 F ,O 为坐标原点,以OF 为直径的
圆与双曲线C 的一条渐近线交于点O 及点 4 2
5 5
A
, ,则双曲线C 的方程为( )
A.
2
2 14
yx B.
2
2 14
x y
C.
2 2
16 2
x y D.
2 2
12 6
x y
【答案】B
【解析】
【分析】
首先得出右焦点 F 到渐近线的距离为b ,然后由条件可得出 2 2 2 2 4OA c b a 且 1
2
b
a
,
从而可得出答案.
【详解】因为双曲线的渐近线方程为: by xa
,
所以由点到直线的距离公式可得出右焦点 F 到渐近线的距离为b ,
因为以 OF 为直径的圆与双曲线 C 的一条渐近线交于点 O 及点 A 4 2
5 5
, ,
所以 2 2 2 2 4OA c b a 且 1
2
b
a
,
所以 2 1b ,即双曲线 C 的方程为
2
2 14
x y .
- 5 -
故选:B.
【点睛】本题考查的是双曲线的几何性质,属于基础题.
8.《易经》包含着很多哲理,在信息学、天文学中都有广泛的应用,《易经》的博大精深对今
天的几何学和其他学科仍有深刻的影响.下图就是《易经》中记载的几何图形——八卦图.图
中正八边形代表八卦,中间的圆代表阴阳太极图,图中八块面积相等的曲边梯形代表八卦田.
已知正八边形的边长为8m ,代表阴阳太极图的圆的半径为 2m ,则每块八卦田的面积约为
( )
A. 242m B. 237m C. 232m D. 284m
【答案】B
【解析】
【分析】
由图利用三角形的面积公式可得正八边形中每个三角形的面积,再计算出圆面积的 1
8
,两面
积作差即可求解.
【详解】由图,正八边形分割成 8 个等腰三角形,顶角为 360 458
设三角形的腰为 a
由正弦定理可得
8
135 sin 45sin 2
a ,解得 1358 2 sin 2a
所以三角形的面积为: 21 135 1 cos1358 2 sin sin 45 32 2 16 2 12 2 2S
所以每块八卦田的面积约为: 2 2116 2 1 2 378 m
故选:B
【点睛】本题考查了正弦定理解三角形,三角形的面积公式,需熟记定理和面积公式,属于
基础题.
9.锐角 ABC 中,角 A、B、C 所对的边分别为 , ,a b c ,若 sin 3 cos 03A B C
,
- 6 -
2b , 2 6
2c ,则角 B ( )
A.
6
B.
4
C.
3
D. 5
12
【答案】B
【解析】
【分析】
先由 sin 3 cos 03A B C
求出
3A ,然后用余弦定理算出 3a ,然后再用
余弦定理算出 cos B 即可.
【详解】因为 sin 3 cos 03A B C
所以 1 3 1 3sin cos 3 cos sin cos 02 2 2 2A A A A A
所以 tan 3A ,因为 0, 2A
,所以
3A
所以由余弦定理得: 2 2
2
2 2 co 2 6 2 6 12 2 32 22 2sa b c bc A
所以 3a
所以
2
2 2 2
6 23 22 2cos 2 26 22 3 2
a c bB ac
因为 0, 2B
,所以
4B
故选:B
【点睛】本题考查的是利用余弦定理解三角形,数据不特殊,计算能力是解题的关键.
10.函数 siny x x 在 2 ,2x 上的大致图象是( )
- 7 -
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
讨论 x 的取值范围,然后对函数进行求导,利用导数的几何意义即可判断.
【详解】当 0x 时, siny x x ,则 cos 1 0y x ,
所以函数在 0,2 上单调递增,
令 cos 1g x x ,则 sing x x ,
根据三角函数的性质,
当 0,x 时, sin 0g x x ,故切线的斜率变小,
当 ,2x 时, sin 0g x x ,故切线的斜率变大,可排除 A、B;
当 0x 时, siny x x ,则 cos 1 0y x ,
所以函数在 2 ,0 上单调递增,
令 cos 1h x x , sinh x x ,
当 2 ,x 时, sin 0h x x ,故切线的斜率变大,
当 ,0x 时, sin 0h x x ,故切线的斜率变小,可排除 C,
故选:D
【点睛】本题考查了识别函数的图像,考查了导数与函数单调性的关系以及导数的几何意义,
属于中档题.
- 8 -
11.若定义在 R 上的增函数 ( 2)y f x 图像关于点 2,0 对称,且 (2) 2f ,令
( ) ( ) 1g x f x ,则下列结论不一定成立的是( )
A. (0) 1g B. ( 1) 0g
C. ( 1) (1) 0g g D. ( 1) (2) 2g g
【答案】B
【解析】
【分析】
由 条 件 得 出 f x 关 于 原 点 对 称 , 且 在 R 上 单 调 递 增 , 然 后 可 得 出 0 0f ,
1 1f f , (2) (1)f f ,然后对答案逐一分析即可.
【详解】因为定义在 R 上的增函数 ( 2)y f x 图像关于点 2,0 对称
所以 f x 关于原点对称,且在 R 上单调递增
所以 0 0f , 1 1f f , (2) (1)f f
因为 ( ) ( ) 1g x f x , (2) 2f
所以 (0) 0 1 1g f ,故 A 成立
( 1) (1) ( 1) 1 (1) 1 2 0g g f f ,故 C 成立
( 1) (2) ( 1) 1 (2) 1 2 (2) (1) 2g g f f f f ,故 D 成立
( 1) ( 1) 1 1 (1)g f f ,由条件得不出其与 0 的大小,故 B 不一定成立
故选:B
【点睛】本题考查的是函数的单调性与奇偶性及函数的平移变换,属于较综合的题.
12.如图,棱长为1的正方体 1 1 1 1ABCD A B C D 中, P 为线段 1AB 的中点, ,M N 分别为线段
1AC 和 棱 1 1C D 上任意一点,则 2
2PM MN 的最小值为( )
- 9 -
A. 2
4
B. 2
2
C. 1 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】
首先连接 1C D ,过 M 作 1MH C D ,连接 HN ,过 H 作 1 1 1HH C D .根据面面垂直的性质
得 到 AD 平 面 1 1CC D D , 即 / /MH AD . 再 根 据 相 似 三 角 形 得 到 1
1
C HMH
AD C D
,
1 1
1 1
HH C H
DD C D
,即 1MH HH .再将 2
2PM MN 转化为 PM MH ,求其最小值即可.
【详解】连接 1C D ,过 M 作 1MH C D ,连接 HN ,过 H 作 1 1 1HH C D .
因为平面 1AC D 平面 1 1 1CC D D C D , 1MH C D
所以 MH 平面 1 1CC D D .
因为 AD 平面 1 1CC D D ,所以 / /MH AD .
- 10 -
所以 1
1
C HMH
AD C D
.
又因为 1 1//HH DD ,所以 1 1
1 1
HH C H
DD C D
.
即 1
1
HHMH
AD DD
.
因为 1AD DD ,所以 1MH HH .
在 RT MHN 中, 2 2 2MN MH HN .
因为 1HN HH ,所以 2 2 2 2 2
1 2MH HN MH HH MH .
即 2 22MN MH , 2MN MH .
所以 2 12PM MN PM MH .
即 2
2PM MN 的最小值为1
故选:C
【点睛】本题主要考查立体几何中的最短距离问题,同时考查了面面垂直的性质,属于难题.
第Ⅱ卷(非选择题,共 90 分)
二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.把答案填在答题卡上
13.已知函数 1 2 , 0( )
, 0
x xf x
x x
,则 ( ( 2))f f ___________.
【答案】 3
2
;
【解析】
【分析】
先算出 3( 2) 4f ,然后即可求出 ( ( 2))f f
【详解】因为 1 2 , 0( )
, 0
x xf x
x x
- 11 -
所以 2 3( 2) 1 2 4f
所以 3 3 3( ( 2)) ( )4 4 2f f f
故答案为: 3
2
【点睛】本题考查的是分段函数的知识,较简单.
14.已知 x , y 满足
0
2 0
2 0
x y
x y
y
,则 3z x y 的最小值为_________.
【答案】 8 ;
【解析】
【分析】
画出不等式
0
2 0
2 0
x y
x y
y
表示的可行域,然后将 3z x y 变形为
3 3
x zy ,然后即可得
出答案.
【详解】不等式组
0
2 0
2 0
x y
x y
y
表示的可行域如图:
由 3z x y 得
3 3
x zy ,由图可知:当直线
3 3
x zy 过点 ( 2, 2)B 时 z 最小
所以 z 的最小值为 2 3 2 8
故答案为: 8
- 12 -
【点睛】本题考查的是线性规划的知识,较简单.
15.数列 na 满足 (2 1)cos( 2019 )na n n ,则其前 2021 项的和 2021S _________.
【答案】2021;
【解析】
【分析】
(2 1)cos( 2019 ) 2 1 cosna n n n n ,然后推出 2 2 1 2n na a 即可
【详解】因为 (2 1)cos( 2019 ) 2 1 cosna n n n n
所以 2 2 1 4 1 4 1 2n na a n n
所以 2021 1 2 3 4 5 2020 2021 1 2 1010 2021S a a a a a a a
故答案为:2021
【点睛】本题考查的是由数列的通项公式找规律及分组求和法,属于中档题.
16.在 Rt ABC 中,
2A , 9BC ,以 BC 的中点为圆心,作直径为 3 的圆,分别交 BC
于点 P 、Q ,则 2 2 2 2| | | | | | | |AB AP AQ AC _________.
【答案】126
【解析】
【分析】
由 条 件 可 得 2 2| | | | 81AB AC , 9
2AO , 在 AOP 中 , 根 据 余 弦 定 理 得 :
2 2 2 2 cosAP AO OP AO OP AOP , 同 理 在 AOQ△ 中 ,
2 2 2 2 cosAQ AO OQ AO OQ AOQ ,两式相加得 2 2 45| | | |AP AQ ,然后即
可算出答案.
【详解】设 BC 的中点为O
因为在 Rt ABC 中,
2A , 9BC
所以 2 2| | | | 81AB AC , 9
2AO
在 AOP 中,根据余弦定理得: 2 2 2 2 cosAP AO OP AO OP AOP
同理在 AOQ△ 中, 2 2 2 2 cosAQ AO OQ AO OQ AOQ
- 13 -
因为 AOP AOQ ,所以 cos cosAOP AOQ
所以 22 22 2 81 9 92 454 4 4| | | | 2 OP OQAP AQ AO
所以 2 2 2 2| | | | | | | | 81 45 126AB AP AQ AC
故答案为:126
【点睛】本题主要考查了直角三角形的性质和余弦定理的应用,属于中档题.
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.已知 ( ) cos 2 cos( 2 )( 0)2f x a x x a
, xR ,函数 ( )f x 的最大值为 2 .
(1)求实数 a 的值;
(2)若 6( )2 12 5f , 是第二象限角,求 cos( )6
的值.
【答案】(1) 3a (2) 3 4 3
10
【解析】
【分析】
(1) 2( ) 1sin(2 )f x a x ,然后由 2
max( ) 1 2f x a 即可求出 a
(2)由 6( )2 12 5f 得 3sin 5
,然后根据 cos cos cos sin sin6 6 6
算
出即可.
【详解】(1) ( ) sin 2 cos2f x a x x
2 11sin(2 ),tana x a
2
max( ) 1 2x R f x a
又 0a ,所以 3a
(2)由(1)可知 ( ) 2sin 2 6f x x
62sin 2 2sin2 12 2 12 6 5f
- 14 -
3sin 5
又 在第二象限, 4cos 5
4 3 3 1cos cos cos sin sin6 6 6 5 2 5 2
3 4 3
10
【点睛】本题考查的是三角函数的性质、三角函数的同角基本关系及和差公式,较简单.
18.在三棱柱 1 1 1ABC A B C 中, M , 1M 分别为 AB , 1 1A B 中点.
(1)求证: 1 1 //C M 面 1A MC ;
(2)若面 ABC 面 1 1ABB A , 1AB B 为正三角形, 2AB , 1BC , 3AC ,求四
棱锥 1 1 1B AAC C 的体积.
【答案】(1)见解析(2)1
【解析】
【分析】
(1)首先证明四边形 1 1MCC M 为平行四边形,然后得到 1 1 //C M CM 即可
(2)首先证明 1B M 平面 ABC ,然后利用
1 1 1 1 1 1 1
1 2
3 3B ACC A ABC A B C B ABCV V V sh sh sh 计算出答案即可.
【详解】(1)连结 1M M ,
- 15 -
因为 M 、 1M 分别为 AB 、 1 1A B 中点.
在三棱柱 1 1 1ABC A B C 中, 1 1//M M B B , 1 1//B B C C
所以 1 1//M M C C
所以四边形 1 1MCC M 为平行四边形
所以 1 1 //C M CM ,因为 1 1C M 平面 1A MC , CM 平面 1A MC
所以 1 1 //C M 面 1A MC
(2)因为 1ABB 为正三角形, M 为 AB 的中点
所以 1B M AB
因为平面 ABC 平面 1 1ABB A ,平面 ABC 平面 1 1ABB A AB
所以 1B M 平面 ABC
所以 1B M 为三棱柱 1 1 1ABC A B C 的高
因为 2AB , 1ABB 为正三角形,所以 1 3B M
2 2 2 02, 1, 3 90AB BC AC BC AC AB ACB Q
1 1 1 1 1 1 1
1 2
3 3B ACC A ABC A B C B ABCV V V sh sh sh
2 1 1 3 3 13 2
【点睛】本题考查的是线面平行的证明和几何体体积的求法,属于中档题,
19.2020 年春,新型冠状病毒在我国湖北武汉爆发并讯速蔓延,病毒传染性强并严重危害人民
- 16 -
生命安全,国家卫健委果断要求全体人民自我居家隔离,为支援新型冠状病毒疫情防控工作,
各地医护人员纷纷逆行,才使得病毒蔓延得到了有效控制.某社区为保障居民的生活不受影
响,由社区志愿者为其配送蔬菜、大米等生活用品,记者随机抽查了男、女居民各 100 名对
志愿者所买生活用品满意度的评价,得到下面的 2×2 列联表.
特别满意 基本满意
男 80 20
女 95 5
(1)被调查的男性居民中有 5 个年轻人,其中有 2 名对志愿者所买生活用品特别满意,现在
这 5 名年轻人中随机抽取 3 人,求至多有 1 人特别满意的概率.
(2)能否有 99%的把握认为男、女居民对志愿者所买生活用品的评价有差异?
附:
2
2 ( )
( )( )( )( )
n ad bcK a b c d a c b d
2( )P K k 0.050 0.010 0.001
k 3.841 6.635 10.828
【答案】(1) 7
10
(2)有 99%的把握认为男、女居民对志愿者所买生活用品的评价有差异
【解析】
【分析】
(1)设这 5 个年轻人为 , , , ,A B C D E ,其中特别满意的 2 人记为 ,A B ,列出所有的基本事件
情况和满足 3 人中至多 1 人特别满意的情况即可
(2)算出 2K 即可
【详解】(1)设这 5 个年轻人为 , , , ,A B C D E ,其中特别满意的 2 人为 ,A B
- 17 -
则任取 3 人的基本事件为:
, , , , , , , , ,ABC ABD ABE ACD ACE ADE BCD BCE BDE CDE ,共 10 种
其中 3 人中至多 1 人特别满意的事件有:
, , , , , ,ACD ACE ADE BCD BCE BDE CDE ,共 7 种
所以至多 1 人特别满意的概率为 7
10
(2) 2
2 200 80 5 95 20 10.286 6.635175 25 100 100K
则有 99%的把握认为男、女居民对志愿者所买生活用品的评价有差异
【点睛】本题考查的是古典概型及独立性检验,属于基础题.
20.椭圆C :
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
,焦距为 2 , P 为椭圆C 上一点,F 为焦点,且 PF x
轴, 3| | 2PF .
(1)求椭圆C 的方程;
(2)设Q 为 y 轴正半轴上的定点,过点Q 的直线 l 交椭圆于 A , B 两点,O 为坐标原点,且
3 tan2AOBS AOB ,求点Q 的坐标.
【答案】(1)
2 2
14 3
x y (2) 210, 7
【解析】
【分析】
(1)由 2 2 2 1c a b ,
2 3
2
bPF a
解出 22, 3a b 即可
(2)设 0,Q m ,直线 l 的方程为 y kx m , 1 1 2 2, , ,A x y B x y ,由
- 18 -
1 3sin tan2 2AOBS OA OB AOB AOB 可推出 1 2 1 2 3x x yO OB yA ,联立直
线l 的方程与椭圆的方程消元可得
2
1 2 1 22 2
8 4 12,3 4 3 4
km mx x x xk k
,然后代入前面的式
子中即可解出 21
7m
【详解】(1)由 2 2c 得 2 2 2 1c a b
因为 PF x 轴, 3| | 2PF
所以
2 3
2
bPF a
解得 22, 3a b ,椭圆的方程为
2 2
14 3
x y
(2)设 0,Q m ,直线 l 的方程为 y kx m , 1 1 2 2, , ,A x y B x y
1 3 3 sinsin tan2 2 2 cosAOB
AOBS OA OB AOB AOB AOB
Q
cos 3OA OB AOB ,即 3OA OB
2 2 22 2 3 4 8 4 12 0
14 3
y kx m
k x kmx mx y
2 2 2 2 2(8 ) 4 3 4 4 12 48 4 3 0km k m k m
2
1 2 1 22 2
8 4 12,3 4 3 4
km mx x x xk k
1 2 1 2 1 2 1 2OA OB x x y y x x kx m kx m
2 2
1 2 1 21 3k x x km x x m
所以 2
2 2
2 2
4 12 81 33 4 3 4
m kmk km mk k
所以 2 2 2 2 2 2 2 2 2 24 3 3 8 4 12 3 9 0k m k m k m k m k m
化简得 2 3
7m
- 19 -
因为 0m ,所以 21
7m
即点Q 的坐标 210, 7
【点睛】涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设
而不求”“整体带入”等解法.
21.已知函数 2( ) ln 1( )f x ax x x ax a R 在定义域内有两个不同的极值点.
(1)求实数 a 的取值范围;
(2)设两个极值点分别为 1x , 2x , 1 2x x 证明: 2 2
1 2 1 2( ) ( ) 2f x f x x x .
【答案】(1) 2a e (2)见解析
【解析】
【分析】
(1)求出 ln 2f x a x x ,令 ln 2 0g x a x x x ,则 2a xg x x
,分 0a
和 0a 两种情况讨论
(2)由(1)可知, 1 1 2 2ln 2 , ln 2a x x a x x ,所以
2 1
2
1
2
ln
x xa x
x
,要证:
2 2
1 2 1 22f x f x x x ,即证
2
2 2
1 1
ln 1x x
x x
,然后构造函数
2ln 1 1h t t t t 即可.
【详解】(1)由题意可知, f x 的定义域为 0 ,+ 且 ln 2f x a x x
令 ln 2 0g x a x x x
则函数 f x 在定义域内有两个不同的极值点等价于
g x 在区间 0 ,+ 内至少有两个不同的零点
由 2a xg x x
可知,
当 0a 时, ( ) 0g x¢ < 恒成立,即函数 g x 在 0 ,+ 上单调,不符合题意,舍去.
- 20 -
当 0a 时,由 ( ) 0g x¢ > 得, 0 2
ax ,即函数 g x 在区间 0 2
a
, 上单调递增;
由 ( ) 0g x¢ < 得,
2
ax ,即函数 g x 在区间 ,2
a
上单调递减;
故要满足题意,必有 ln 02 2
a ag a a
解得: 2a e
(2)证明:由(1)可知, 1 1 2 2ln 2 , ln 2a x x a x x ,所以
2 1
2
1
2
ln
x xa x
x
故要证: 2 2
1 2 1 22f x f x x x
即证: 2
1 1 22
ax x x
即证:
2 2
2 2 1
1
2
1
ln
x xx x
x
不妨设 1 20 x x ,即证
2
2 2
1 1
ln 1x x
x x
构造函数: 2ln 1 1h t t t t ,其中 2
1
xt x
由
21 2 0th t t
,所以函数 h t 在区间 1 , 内单调递减,
所以 1 0h t h ,原式得证.
【点睛】本题考查了由极值点个数求参数的范围及利用导数证明不等式,属于较难题.
请考生在第 22,23 题中任选择一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分,作答时,用 2B
铅笔在答题卡上把所选题目对应的标号涂黑.
选修 4-4:坐标系与参数方程
22.在平面直角坐标系 xoy 中,曲线C 的参数方程为 1 cos
1 sin
x
y
( 为参数),以坐标原
点O 为极点,以 x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线 l 的极坐标方程为 2 sin( ) 13
.
(1)求曲线C 的普通方程和直线 l 的直角坐标方程;
(2)已知点 A 的极坐标为 (2 2, )4
,点 B 为曲线C 上的一动点,求线段 AB 的中点 P 到直
线l 的距离的最大值.
- 21 -
【答案】(1) 2 2C 1 1 1x y : , : 3 1 0l x y (2) 3 3 1
4
【解析】
【分析】
( 1 ) 曲 线 C 的 普 通 方 程 为 2 21 1 1x y , 由 2 sin( ) 13
得
sin 3 cos 1 ,然后可化为 3 1 0x y
(2)点 A 的直角坐标为 2,2 ,设 1 cos , 1 sinB ,则 3 cos 1 sin,2 2P
,
然后点 P 到直线l 的距离为
3 cos 1 sin 2sin 3 3 13 1 32 2
2 4d
,
然后即可得出其最大值.
【详解】(1)曲线C 的普通方程为 2 21 1 1x y
由 2 sin( ) 13
得 2 sin cos 2 cos sin 13 3
即 sin 3 cos 1
所以直线 l 的直角坐标方程为 3 1 0x y
(2)由点 A 的极坐标为 (2 2, )4
可得点 A 的直角坐标为 2,2
设 1 cos , 1 sinB ,则 3 cos 1 sin,2 2P
所以点 P 到直线l 的距离为:
3 cos 1 sin 2sin 3 3 13 1 sin 3cos 3 3 1 32 2
2 4 4d
当sin 13
时, d 取得最大值 3 3 1
4
【点睛】本题考查的是参数方程与普通方程的互化,极坐标方程与直角坐标方程的互化,利
用参数方程求解最值问题,属于典型题.
不等式选讲
- 22 -
23.已知 a ,b , c 为正数, ( ) | | | | | |f x x a x b x c .
(1)若 1a b c ,求函数 ( )f x 的最小值;
(2)若 0 1f 且 a ,b , c 不全相等,求证: 3 3 3b c c a a b abc .
【答案】(1)最小值 2(2)见解析
【解析】
【分析】
(1) ( ) 2 | 1| | 1|f x x x ,方法一:将函数 ( )f x 转化为分段函数求最小值即可;方法二:
运用绝对值三角不等式的性质求解最小值;
(2)要证 3 3 3b c c a a b abc ,即证明
2 2 2
1b c a
a b c
;对不等式作适当的变形运用基本
不等式证明或柯西不等式证明即可.
【详解】解:(1)因为 1a b c ,
所以 ( ) | | | | | | 2 | 1| | 1|f x x a x b x c x x
法 1:由上可得:
3 1, 1,
( ) 3, 1 1,
3 1, 1,
x x
f x x x
x x
所以,当 1x 时,函数 ( )f x 的最小值为 2
法 2: ( ) | | | | | | | 1| | 1| | 1|f x x a x b x c x x x
| 1| | 1 1| 2 | 1| 2x x x x
当且仅当 ( 1)( 1) 0
1 0
x x
x
,即 1x 时取得最小值 2
(2)证明:因为 a ,b , c 为正数,所以要证 3 3 3b c c a a b abc
即证明
2 2 2
1b c a
a b c
就行了
法 1:因为
2 2 2 2 2 2b c a b c aa b c a b ca b c a b c
- 23 -
2 2 22 2 2 2( )b c a a b c (当且仅当 a b c 时取等号)
又因为 (0) 1f 即 1a b c 且 a ,b , c 不全相等,
所以
2 2 2
1b c a
a b c
即 3 3 3b c c a a b abc
法 2:因为
2 2 2
( ) b c aa b c a b c
2
2( )b c aa b c a b c
a b c
当且仅当 a b c
b c a
时取等号
又因为 (0) 1f 即 1a b c 且 a ,b , c 不全相等,
所以
2 2 2
1b c a
a b c
即 3 3 3b c c a a b abc
【点睛】本题主要考查了不等式的证明,柯西不等式的应用,绝对值三角不等式的性质,含
绝对值的函数的最值问题的求解,考查了学生的逻辑推理能力.含绝对值的函数通常可转化为
分段函数去求解.
- 24 -
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