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- 2021-06-21 发布
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2019 年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)数学
参考公式:
若事件 互斥,则
若事件 相互独立,则
若事件 在一次试验中发生的概率是 ,则 次
独立重复试验中事件 恰好发生 次的概率
台体的体积公式
其中 分别表示台体的上、下底面积, 表
示台体的高
柱体的体积公式
其中 表示柱体的底面积, 表示柱体的高
锥体的体积公式
其中 表示锥体的底面积, 表示锥体的高
球的表面积公式
球的体积公式
其中 表示球的半径
选择题部分(共 40 分)
一、选择题:本大题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 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.已知全集 ,集合 , ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
本题借根据交集、补集的定义可得.容易题,注重了基础知识、基本计算能力的考查.
【详解】 ,则
【点睛】易于理解集补集的概念、交集概念有误.
2.渐近线方程为 的双曲线的离心率是( )
A. B. 1
,A B ( ) ( ) ( )P A B P A P B
,A B ( ) ( ) ( )P AB P A P B
A p n
A k
( ) (1 ) ( 0,1,2, , )k k n k
n nP k C p p k n
1 1 2 2
1 ( )3V S S S S h
1 2,S S h
V Sh
S h
1
3V Sh
S h
24S R
34
3V R
R
1,0,1,2,3U 0,1,2A 1 0 1B , , U A B ð
1 0,1
1,2,3 1,0,1,3
={ 1,3}UC A { 1}UC A B
0x y
2
2
C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】
本题根据双曲线的渐近线方程可求得 ,进一步可得离心率.容易题,注重了双曲线基础知识、基本
计算能力的考查.
【详解】因为双曲线的渐近线为 ,所以 ,则 ,双曲线的离心率
.
【点睛】理解概念,准确计算,是解答此类问题的基本要求.部分考生易出现理解性错误.
3.若实数 满足约束条件 ,则 的最大值是( )
A. B. 1
C. 10 D. 12
【答案】C
【解析】
【分析】
本题是简单线性规划问题的基本题型,根据“画、移、解”等步骤可得解.题目难度不大题,注重了基础知
识、基本技能的考查.
【详解】在平面直角坐标系内画出题中的不等式组表示的平面区域为以 为顶点的三角形
区域(包含边界),由图易得当目标函数 经过平面区域的点 时, 取最大值
.
【点睛】解答此类问题,要求作图要准确,观察要仔细.往往由于由于作图欠准确而影响答案的准确程度,
也有可能在解方程组的过程中出错.
4.祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家.他提出的“幂势既同,则积不容易”称为祖暅原理,利用该原理可
2
1a b
0x y = =1a b 2 2 2c a b
2ce a
,x y
3 4 0
3 4 0
0
x y
x y
x y
3 2z x y
1
(-1,1),(1,-1),(2,2)
=3 +2z x y (2,2) =3 +2z x y
max 3 2 2 2 10z
以得到柱体体积公式 ,其中 是柱体的底面积, 是柱体的高,若某柱体的三视图如图所示,则
该柱体的体积是( )
A. 158 B. 162
C. 182 D. 32
【答案】B
【解析】
【分析】
本题首先根据三视图,还原得到几何体—棱柱,根据题目给定的数据,计算几何体的体积.常规题目.难度不
大,注重了基础知识、视图用图能力、基本计算能力的考查.
【详解】由三视图得该棱柱的高为 6,底面可以看作是由两个直角梯形组合而成的,其中一个上底为 4,下
底 为 6 , 高 为 3 , 另 一 个 的 上 底 为 2 , 下 底 为 6 , 高 为 3 , 则 该 棱 柱 的 体 积 为
.
【点睛】易错点有二,一是不能正确还原几何体;二是计算体积有误.为避免出错,应注重多观察、细心算.
5.若 ,则“ ”是 “ ”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
【答案】A
【解析】
【分析】
本题根据基本不等式,结合选项,判断得出充分性成立,利用“特殊值法”,通过特取 值,推出矛盾,
V Sh柱体 S h
2 6 4 63 3 6 1622 2
0, 0a b 4a b 4ab
,a b 的
确定必要性不成立.题目有一定难度,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.
【详解】当 时, ,则当 时,有 ,解得 ,充分
性成立;当 时,满足 ,但此时 ,必要性不成立,综上所述,“ ”是
“ ”的充分不必要条件.
【点睛】易出现的错误有,一是基本不等式掌握不熟,导致判断失误;二是不能灵活的应用“赋值法”,通
过特取 的值,从假设情况下推出合理结果或矛盾结果.
6.在同一直角坐标系中,函数 且 的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
本题通过讨论 的不同取值情况,分别讨论本题指数函数、对数函数的图象和,结合选项,判断得出正确
结论.题目不难,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.
【详解】当 时,函数 过定点 且单调递减,则函数 过定点 且单调递增,函
数 过定点 且单调递减,D 选项符合;当 时,函数 过定点 且单调递
增,则函数 过定点 且单调递减,函数 过定点 且单调递增,各选项均不
0, 0a > b > 2a b ab 4a b 2 4ab a b 4ab
=1, =4a b 4ab =5>4a+b 4a b
4ab
,a b
1 1, log ( 02axy y x aa
0)a
a
0 1a xy a (0,1) 1
xy a (0,1)
1log 2ay x
1( ,0)2 1a xy a (0,1)
1
xy a (0,1) 1log 2ay x
1( ,02
)
符合.综上,选 D.
【点睛】易出现的错误有,一是指数函数、对数函数的图象和性质掌握不熟,导致判断失误;二是不能通
过讨论 的不同取值范围,认识函数的单调性.
7.设 ,则随机变量 的分布列是:
则当 在 内增大时( )
A. 增大 B. 减小
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】D
【解析】
【分析】
研究方差随 变化的增大或减小规律,常用方法就是将方差用参数 表示,应用函数知识求解.本题根据方
差与期望的关系,将方差表示为 的二次函数,二测函数的图象和性质解题.题目有一定综合性,注重重要
知识、基础知识、运算求解能力的考查.
【详解】方法 1:由分布列得 ,则
,则当 在 内增大时,
先减小后增大.
方法 2:则
故选 D.
【点睛】易出现的错误有,一是数学期望、方差以及二者之间的关系掌握不熟,无从着手;二是计算能力
差,不能正确得到二次函数表达式.
a
0 1a X
a 0,1
D X D X
D X D X
a a
a
1( ) 3
aE X
2 2 2 21 1 1 1 1 1 2 1 1( ) 0 13 3 3 3 3 3 9 2 6
a a aD X a a
a (0,1)
( )D X
22 2 2
2 1 ( 1) 2 2 2 2 1 3( ) ( ) 0 3 3 9 9 9 2 4
a a a aD X E X E X a
8.设三棱锥 的底面是正三角形,侧棱长均相等, 是棱 上的点(不含端点),记直线 与直线
所成角为 ,直线 与平面 所成角为 ,二面角 的平面角为 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
本题以三棱锥为载体,综合考查异面直线所成的角、直线与平面所成的角、二面角的概念,以及各种角的
计算.解答的基本方法是通过明确各种角,应用三角函数知识求解,而后比较大小.而充分利用图形特征,则
可事倍功半.
【详解】方法 1:如图 为 中点, 在底面 的投影为 ,则 在底面投影 在线段 上,过
作 垂直 ,易得 ,过 作 交 于 ,过 作 ,交 于 ,则
, 则 , 即 ,
,即 ,综上所述,答案为 B.
方法 2:由最小角定理 ,记 的平面角为 (显然 )
由最大角定理 ,故选 B.
法 2:(特殊位置)取 为正四面体, 为 中点,易得
,故选 B.
【点睛】常规解法下易出现的错误有,不能正确作图得出各种角.未能想到利用“特殊位置法”,寻求简便解
法.
V ABC P VA PB
AC PB ABC P AC B
, ,
, ,
G AC V ABC O P D AO D
DE AE / /PE VG P //PF AC VG F D / /DH AC BG H
, ,BPF PBD PED cos cosPF EG DH BD
PB PB PB PB
tan tanPD PD
ED BD y
V AB C
V ABC P VA
3 33 2 2 2cos sin ,sin , sin6 6 3 3
9.已知 ,函数 ,若函数 恰有三个零点,则
( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
本题综合性较强,注重重要知识、基础知识、运算求解能力、分类讨论思想及数形结合思想的考查.研究函
数方程的方法较为灵活,通常需要结合函数的图象加以分析.
【详解】原题可转化为 与 ,有三个交点.
当 时, ,且 ,则
(1)当 时,如图 与 不可能有三个交点(实际上有一个),排除 A,B
(2)当 时,分三种情况,如图 与 若有三个交点,则 ,答案选 D
下面证明: 时,
,a b R 3 2
, 0
( ) 1 1 ( 1) , 03 2
x x
f x x a x ax x
( )y f x ax b
1, 0a b 1, 0a b
1, 0a b 1, 0a b
( )y f x y ax b
BC AP 2( ) ( 1) ( )( 1)f x x a x a x a x (0) 0, (0)f f a
1a ( )y f x y ax b
1a ( )y f x y ax b 0b
1a
时 , ,则
,才能保证至少有两个零点,即 ,若另一零点在
【点睛】遇到此类问题,不少考生会一筹莫展.由于方程中涉及 两个参数,故按“一元化”想法,逐步
分类讨论,这一过程中有可能分类不全面、不彻底..
10.设 ,数列 中, , ,则( )
A. 当 B. 当
C. 当 D. 当
【答案】A
【解析】
【分析】
本题综合性较强,注重重要知识、基础知识、运算求解能力、分类讨论思想的考查.本题从确定不动点出发,
通过研究选项得解.
【详解】选项 B:不动点满足 时,如图,若 ,
排除
如图,若 为不动点 则
选项 C:不动点满足 ,不动点为 ,令 ,则 ,
排除
选项 D:不动点满足 ,不动点为 ,令 ,则
BC AP 3 21 1( ) ( ) ( 1)3 2F x f x ax b x a x b 2( ) ( 1) ( ( 1))F x x a x x x a
(0) 0 , ( +1)<0F > F a 310 ( 1)6b a 0
,a b
,a b R na 2
1,n n na a a a b b N
10
1 , 102b a 10
1 , 104b a
102, 10b a 104, 10b a
2
2 1 1 04 2x x x 1
1 10, ,2 2na a a
a 1
2
1
2na
2
2 1 92 02 4x x x
ax 1
2
2a 2 10na
2
2 1 174 02 4x x x
17 1
2 2x 17 1
2 2a
,排除.
选项 A:证明:当 时, ,
处理一:可依次迭代到 ;
处理二:当 时, ,则 则
,则 .
故选 A
【点睛】遇到此类问题,不少考生会一筹莫展.利用函数方程思想,通过研究函数的不动点,进一步讨论
的可能取值,利用“排除法”求解.
非选择题部分(共 110 分)
二、填空题:本大题共 7 小题,多空题每题 6 分,单空题每题 4 分,共 36 分
11.复数 ( 为虚数单位),则 ________.
【答案】
【解析】
【分析】
本题先计算 ,而后求其模.或直接利用模的性质计算. 容易题,注重基础知识、运算求解能力的考查.
【详解】 .
【点睛】本题考查了复数模的运算,属于简单题.
12.已知圆 的圆心坐标是 ,半径长是 .若直线 与圆相切于点 ,则 _____,
______.
【答案】 (1). (2).
【解析】
【分析】
17 1 102 2na
1
2b 2 2 2
2 1 3 2 4 3
1 1 1 3 1 17, , 12 2 2 4 2 16a a a a a a
10a
4n 2 2
1
1 12n n na a a
1
17 1 17 17 1
16 16 16
log 2log log 2n
n n na a a
12
1
17 ( 4)16
n
na n
62 64
10 2
17 1 64 64 63 11 1 1 4 7 1016 16 16 2 16a
a
1
1z i
i | |z
2
2
z
1 1 2| | |1 | 22
z i
C (0, )m r 2 3 0x y ( 2, 1)A m
r
2m 5r
本题主要考查圆的方程、直线与圆的位置关系.首先通过确定直线 的斜率,进一步得到其方程,将
代入后求得 ,计算得解.
【 详 解 】 可 知 , 把 代 入 得 , 此 时
.
【点睛】:解答直线与圆的位置关系问题,往往要借助于数与形的结合,特别是要注意应用圆的几何性质.
13.在二项式 的展开式中,常数项是________;系数为有理数的项的个数是_______.
【答案】 (1). (2).
【解析】
【分析】
本题主要考查二项式定理、二项展开式的通项公式、二项式系数,属于常规题目.从写出二项展开式的通项
入手,根据要求,考察 的幂指数,使问题得解.
【详解】 的通项为
可得常数项为 ,
因系数为有理数, ,有 共 5 个项
【点睛】此类问题解法比较明确,首要的是要准确记忆通项公式,特别是“幂指数”不能记混,其次,计
算要细心,确保结果正确.
14. 中, , , ,点 在线段 上,若 ,则
____; ________.
【答案】 (1). (2).
【解析】
【分析】
本题主要考查解三角形问题,即正弦定理、三角恒等变换、数形结合思想及函数方程思想.通过引入
,在 、 中应用正弦定理,建立方程,进而得解..
AC (0, )m
m
1 1: 1 ( 2)2 2ACk AC y x (0, )m 2m
| | 4 1 5r AC
9( 2 )x
16 2 5
x
9( 2 )x 9
1 9 ( 2) ( 0,1,2 9)r r r
rT C x r
0 9
1 9 ( 2) 16 2T C
1,3,5,7,9r = 2 4 6 8 10T , T , T , T , T
在VABC 90ABC 4AB 3BC D AC 45BDC BD
cos ABD
12 2
5
7 2
10
CD x BDC ABD
【详解】在 中,正弦定理有: ,而 ,
, ,所以 .
【点睛】解答解三角形问题,要注意充分利用图形特征.
15.已知椭圆 的左焦点为 ,点 在椭圆上且在 轴的上方,若线段 的中点在以原点 为圆
心, 为半径的圆上,则直线 的斜率是_______.
【答案】
【解析】
【分析】
结合图形可以发现,利用三角形中位线定理,将线段长度用坐标表示考点圆的方程,与椭圆方程联立可进
一步求解.利用焦半径及三角形中位线定理,则更为简洁.
【详解】方法 1:由题意可知 ,
由中位线定理可得 ,设 可得 ,
联立方程
可解得 (舍),点 在椭圆上且在 轴的上方,
ABD sin sin
AB BD
ADB BAC
34, 4AB ADB
2 2AC AB BC 5
3 4sin ,cos5 5
BC ABBAC BACAC AC 12 2
5BD
7 2cos cos( ) cos cos sin sin4 4 10ABD BDC BAC BAC BAC
2 2
19 5
x y F P x PF O
OF PF
15
| |=| 2OF OM |= c=
1 2 | | 4PF OM ( , )P x y 2 2( 2) 16x y
2 2
19 5
x y
3 21,2 2x x P x
求得 ,所以
方法 2:焦半径公式应用
解析 1:由题意可知 ,
由中位线定理可得 ,即
求得 ,所以 .
【点睛】本题主要考查椭圆的标准方程、椭圆的几何性质、直线与圆的位置关系,利用数形结合思想,是
解答解析几何问题的重要途径.
16.已知 ,函数 ,若存在 ,使得 ,则实数 的最大值是
____.
【答案】
【解析】
【分析】
本 题 主 要 考 查 含 参 绝 对 值 不 等 式 、 函 数 方 程 思 想 及 数 形 结 合 思 想 , 属 于 能 力 型 考 题 . 从 研 究
入手,令 ,从而使问题加以转化,通过绘制
函数图象,观察得解.
3 15,2 2P
15
2 151
2
PFk
| 2OF |=|OM |= c=
1 2 | | 4PF OM 34 2p pa ex x
3 15,2 2P
15
2 151
2
PFk
a R 3( )f x ax x t R 2| ( 2) ( ) | 3f t f t a
max
4
3a
2( 2) ( ) 2 3 6 4 2f t f t a t t 23 6 4 [1, )m t t
【详解】使得 ,
使得令 ,则原不等式转化为存在 ,由折线函数,如图
只需 ,即 ,即 的最大值是
【点睛】对于函数不等式问题,需充分利用转化与化归思想、数形结合思想.
17.已知正方形 的边长为 1,当每个 取遍 时,
的最小值是________;最大值是_______.
【答案】 (1). 0 (2).
【解析】
【分析】
本题主要考查平面向量的应用,题目难度较大.从引入“基向量”入手,简化模的表现形式,利用转化与化
归思想将问题逐步简化.
【 详 解 】
要使 的最小,只需要
,此时只需要取
此时
2 2 2( 2) ( ) 2 ( 2) ( 2) ) 2 2 3 6 4 2f t f t a t t t t a t t
23 6 4 [1, )m t t 11, | 1| 3m am
11 3a 4
3a a 4
3
ABCD ( 1,2,3,4,5,6)i i
1 2 3 4 5 6| |AB BC CD DA AC BD
2 5
1 2 3 4 5 6 1 3 5 6 2 4 5 6AB BC CD DA AC BD AB AD
1 2 3 4 5 6AB BC CD DA AC BD
1 3 5 56 2 4 6 0 1 2 3 4 5 61, 1, 1, 1, 1, 1
1 2 3 4 5 6 min
0AB BC CD DA AC BD
等号成立当且仅当 均非负或者均非正,并且 均非负或者均非正。
比如
则 .
点睛:对于此题需充分利用转化与化归思想,从“基向量”入手,最后求不等式最值,是一道向量和不等
式的综合题。
【点睛】对于平面向量的应用问题,需充分利用转化与化归思想、数形结合思想.
三、解答题:本大题共 5 小题,共 74 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
18.设函数 .
(1)已知 函数 是偶函数,求 的值;
(2)求函数 的值域.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)由函数的解析式结合偶函数的性质即可确定 的值;
(2)首先整理函数的解析式为 的形式,然后确定其值域即可.
【详解】(1)由题意结合函数的解析式可得: ,
函数为偶函数,则当 时, ,即 ,结合 可取
,相应的 值为 .
1 3 5 6, , 2 4 5 6, ,
1 2 3 4 5 61, 1, , 1, 1, 11
1 2 3 4 5 6 max
20 2 5AB BC CD DA AC BD
( ) sin ,f x x x R
[0,2 ), ( )f x
2 2[ ( )] [ ( )]12 4y f x f x
3,2 2
3 31 ,12 2
siny a x b
sinf x x
0x 2x k k Z 2k k Z 0,2
0,1k 3,2 2
(2)由函数的解析式可得:
.
据此可得函数 值域为: .
【点睛】本题主要考查由三角函数的奇偶性确定参数值,三角函数值域的求解,三角函数式的整理变形等
知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
19.如图,已知三棱柱 ,平面 平面 , ,
分别是 的中点.
(1)证明: ;
(2)求直线 与平面 所成角的余弦值.
2 2sin sin12 4y x x
1 cos 2 1 cos 26 2
2 2
x x
11 cos 2 cos 22 26x x
1 3 11 cos2 sin 2 sin 22 2 2x x x
1 3 31 cos2 sin 22 2 2x x
31 sin 22 6x
的 3 31 ,12 2
1 1 1ABC A B C 1 1A AC C ABC 90ABC
1 130 , , ,BAC A A AC AC E F 1 1,AC A B
EF BC
EF 1A BC
【答案】(1)证明见解析;(2) .
【解析】
【分析】
(1)由题意首先证得线面垂直,然后利用线面垂直的定义即可证得线线垂直;
(2)建立空间直角坐标系,分别求得直线的方向向量和平面的法向量,然后结合线面角的正弦值和同角三角
函数基本关系可得线面角的余弦值.
【详解】(1)如图所示,连结 ,
等边 中, ,则 ,
平面 ABC⊥平面 ,且平面 ABC∩平面 ,
由面面垂直的性质定理可得: 平面 ,故 ,
由三棱柱的性质可知 ,而 ,故 ,且 ,
由线面垂直的判定定理可得: 平面 ,
结合 ⊆平面 ,故 .
(2)在底面 ABC 内作 EH⊥AC,以点 E 为坐标原点,EH,EC, 方向分别为 x,y,z 轴正方向建立空间直角坐标
系 .
3
5
1 1,A E B E
1AAC△ AE EC 3sin 0 sin 2B A ,
1 1A ACC 1 1A ACC AC
1A E ABC 1A E BC⊥
1 1A B AB∥ AB BC 1 1A B BC 1 1 1 1A B A E A
BC 1 1A B E
EF 1 1A B E EF BC
1EA
E xyz
设 ,则 , , ,
据此可得: ,
由 可得点 的坐标为 ,
利用中点坐标公式可得: ,由于 ,
故直线 EF 的方向向量为:
设平面 的法向量为 ,则:
,
据此可得平面 的一个法向量为 ,
此时 ,
设直线 EF 与平面 所成角为 ,则 .
1EH 3AE EC 1 1 2 3AA CA 3, 3BC AB
1
3 30, 3,0 , , ,0 , 0,0,3 , 0, 3,02 2A B A C
1 1AB A B
1B 1
3 3, 3,32 2B
3 3, 3,34 4F
0,0,0E
3 3, 3,34 4EF
1A BC , ,m x y z
1
3 3 3 3, , , , 3 3 02 2 2 2
3 3 3 3, , , ,0 02 2 2 2
m A B x y z x y z
m BC x y z x y
1A BC 1, 3,1m 3 3, 3,34 4EF
6 4cos , 53 55 2
EF mEF m
EF m
1A BC 4 3sin cos , ,cos5 5EF m
【点睛】本题考查了立体几何中的线线垂直的判定和线面角的求解问题,意在考查学生的空间想象能力和
逻辑推理能力;解答本题关键在于能利用直线与直线、直线与平面、平面与平面关系的相互转化,通过严
密推理,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.设等差数列 的前 项和为 , , ,数列 满足:对每
成等比数列.
(1)求数列 的通项公式;
(2)记 证明:
【答案】(1) , ;(2)证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)首先求得数列 的首项和公差确定数列 的通项公式,然后结合三项成等比数列的充分必要条件整
理计算即可确定数列 的通项公式;
(2)结合(1)的结果对数列 的通项公式进行放缩,然后利用不等式的性质和裂项求和的方法即可证得题中
的不等式.
【详解】(1)由题意可得: ,解得: ,
则数列 的通项公式为.
其前 n 项和 .
则 成等比数列,即:
,
{ }na n nS 3 4a 4 3a S nb
1 2, , ,n n n n n nn S b S b S b
N
{ },{ }n na b
, ,2
n
n
n
aC nb
N 1 2 + 2 , .nC C C n n N
2 1na n 1nb n n
na na
nb
nc
1
1 1
2 4
3 23 3 2
a d
a d a d
1 0
2
a
d
na
0 2 2 12n
n nS n n
1 , 1 , 1 2n n nn n b n n b n n b
21 1 1 2n n nn n b n n b n n b
据此有:
,
故 .
(2)结合(1)中的通项公式可得:
,
则 .
【点睛】本题主要考查数列通项公式的求解,,裂项求和的方法,数列中用放缩法证明不等式的方法等知识,
意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
21.如图,已知点 为抛物线 ,点 为焦点,过点 的直线交抛物线于 两点,点
在抛物线上,使得 的重心 在 轴上,直线 交 轴于点 ,且 在点 右侧.记
的面积为 .
(1)求 的值及抛物线的标准方程;
(2)求 的最小值及此时点 的坐标.
【答案】(1)1, ;(2) , .
【解析】
【分析】
22 2 21 2 1 1 1 2 1 2 1n n n n nn n n n b b n n n n n n b n n b b
2 2
11 2 1 2 1
( 1) ( 1)( 1)( 2)
n
n n n n nb n nn n n
n
n n n
1 1 2 2 2 12 1 1
n
n
n
a nC n nb n n n n n n n
1 2 2 1 0 2 2 1 2 1 2nC C C n n n
(1 0)F , 2 2 ( 0)y px p F F ,A B
C VABC G x AC x Q Q F
,AFG CQG△ △ 1 2,S S
p
1
2
S
S G
1x 31 2 2,0G
(1)由焦点坐标确定 p 的值和准线方程即可;
(2)设出直线方程,联立直线方程和抛物线方程,结合韦达定理求得面积的表达式,最后结合均值不等式的
结论即可求得 的最小值和点 G 的坐标.
【详解】(1)由题意可得 ,则 ,抛物线方程为 ,准线方程为 .
(2)设 ,
设直线 AB 的方程为 ,与抛物线方程 联立可得:
,故: ,
,
设点 C 的坐标为 ,由重心坐标公式可得:
, ,
令 可得: ,则 .即 ,
由斜率公式可得: ,
直线 AC 的方程为: ,
令 可得: ,
故 ,
且 ,
由于 ,代入上式可得: ,
1
2
S
S
12
p 2,2 4p p 2 4y x 1x
1 1 2 2, , ,A x y B x y
1 , 0y k x k 2 4y x
2 2 2 22 4 0k x k x k 2 2 2 22
42 , 1kx x x x
1 2 1 2 1 2 1 2
42 , 4 4 4y y k x x y y x xk
3 3,C x y
1 2 3
3G
x x xx 32
1 423 xk
1 2 3
3G
y y yy 3
1 4
3 yk
0Gy 3
4y k
2
3
3 2
4
4
yx k 2 2 2
1 4 4 1 23 3
82G kx k k
1 3 1 3
22
311 3 1 3
4
4 4
AC
y y y yk yyx x y y
3 3
1 3
4y y x xy y
0y 2
3 1 3 3 1 33 1 3
3 4 4 4 4Q
y y y y y yy y yx x
1 1
1
12 2
1 8 12 13 2 3
1 1 8
2 2 3G F
yS x x y y kk
3
2 2
1 3
3
11 8
2 2 4 23Q G
y y yS x x y k
3
4y k 1
2 2
2 2 8
3 3
yS k k k
由 可得 ,则 ,
则
.
当且仅当 ,即 , 时等号成立
此时 , ,则点 G 的坐标为 .
【点睛】直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系,
本题主要考查了抛物线准线方程的求解,直线与抛物线的位置关系,三角形重心公式的应用,基本不等式
求最值的方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
22.已知实数 ,设函数
(1)当 时,求函数 的单调区间;
(2)对任意 均有 求 的取值范围.
注: 为自然对数的底数.
【答案】(1) 的单调递增区间是 ,单调递减区间是 ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)首先求得导函数的解析式,然后结合函数的解析式确定函数的单调区间即可.
(2)由题意首先由函数在特殊点的函数值得到 a 的取值范围,然后证明所得的范围满足题意即可.
【详解】(1)当 时, ,函数的定义域为 ,且:
1 2 1 2
4 , 4y y y yk 1
1
4 4y y k 1
2
1
4
4
yk y
2 2
1 11
2 2
12 1 1
1
2
2
8 1
2 3 3 2 2
2 2 8 4 4
3 3
y yS
yS y y
k k k
y
k
2
1 2
1
42 488 168y y
2
1 2
1
4 32 1 2482 8 168y y
2
1 2
1
488 8y y
2
1 8 4 3y 1 6 2y .
1
2
1
4 24
yk y 2
81 2 23Gx k
2,0G
0a ( )= ln 1, 0.f x a x x x
3
4a ( )f x
2
1[ , )ex ( ) ,2
xf x a a
e 2.71828...
f x 3, 0,3 20 4a
3
4a 3 ln 14f x x x 0,
,
因此函数 的单调递增区间是 ,单调递减区间是 .
(2)构造函数 ,
注意到: ,
注意到 时 恒成立,满足 ;
当 时, ,不合题意,
且 ,解得: ,故 .
下面证明 刚好是满足题意的实数 a 的取值范围.
分类讨论:
(a)当 时, ,
令 ,则:
,
3 4 33 1 3 1 2' 4 2 1 4 1 4 1 3 1 2
x xx xf x x x x x x x x x
f x 3, 0,3
ln 1 2
xa xg ax x
2 2
1 1 12 1 02g ae ae e
„
0a 2
1 1 12 2 12a ae e e 2 2
1 1 12 1 02g ae ae e
„
0a 2 2
1 1 12 1 02g ae ae e
11 2 02g a 2
4a 20 4a
20 4a
1x 2ln 1 ln 1 22 4
xa x x x x xag x
2 ln 1 24x x x x
1 1 1'
2 2 2 1 2
x
x x x
1 2 2 (1 )
2 2 1
x x x x
x x
22 2 1 2 3 1
2 2 1 ( 1 2 2 (1 ))
x x x x
x x x x x x
3 2
2
1 4 8 5 1
2 2 1 1 2 2 (1 ) 2 2 1 2 3 1
x x x x
x x x x x x x x x x
易知 ,则函数 单调递减, ,满足题意.
(b)当 时, 等价于 ,
左侧是关于 a 的开口向下的二次函数 ,
其判别式 ,
令 ,注意到当 时, ,
于是 在 上单调递增,而 ,
于是当 时命题成立,
而当 时,此时 的对称轴为 随着 递增,
于是对称轴在 的右侧,而 成立,(不等式等价于 ).
因此
综上可得:实数 a 的取值范围是 .
【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数
的应用的考查主要从以下几个角度进行: (1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系. (2)
利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数. (3)利用导数求函数的最值(极值),解决
生活中的优化问题. (4)考查数形结合思想的应用.
' 0x x 1 0g x x
2
1 1xe 0g x 2 1ln 1 02a x x a x
a
11 2 ln 4lnx x x x x x x
x
t x 1t e
2
2
1 4 14ln ' 0t tt t t t
x 2
1 ,1x e
1 5 2ln 2 04 4
2
1 1, 4x e
1 ,14x
a 1
2ln
xa x
x
5
8ln 2a 5 2
8ln 2 4 5ln 2 8
2 1 04a u .
20 4a
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