- 792.50 KB
- 2021-07-01 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
2016-2017学年广东省湛江一中等四校高三(上)第一次联考数学试卷 (理科)
一、选择题:本大题共12小题,每小题5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A={x|(x﹣3)(1﹣x)>0},B={x|y=lg(2x﹣3)},则A∩B=( )
A.(3,+∞) B.[,3) C.(1,) D.(,3)
2.设复数z满足(1+i)z=|+i|,其中i为虚数单位,则在复平面内,z对应的点的坐标是( )
A.(,﹣) B.(1,﹣1) C.(1,﹣i) D.(2,﹣2i)
3.《张丘建算经》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有女不善织,日减功迟,初日织五尺,末日织一尺,今三十织迄,问织几何.”其意思为:有个女子不善于织布,每天比前一天少织同样多的布,第一天织五尺,最后一天织一尺,三十天织完,问三十天共织布( )
A.30尺 B.90尺 C.150尺 D.180尺
4.设f(x)是R上的任意函数,则下列叙述正确的是( )
A.f(x)f(﹣x)是奇函数 B.f(x)|f(﹣x)|是奇函数
C.f(x)﹣f(﹣x)是偶函数 D.f(x)+f(﹣x)是偶函数
5.若函数f(x)=,则f(f())=( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.3
6.执行如图所示的程序框图,如果输入n=4,则输出的S=( )
A. B. C. D.
7.如图,网格纸上小正方形的边长为2,粗线画出的是某几何体的三视图则该几何体的体积是( )
A.6π B.7π C.12π D.14π
8.已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,则该双曲线的顶点到渐近线的距离与焦点到渐近线的距离之比为( )
A. B. C. D.
9.已知函数f(x)=4﹣x2,g(x)是定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,当x>0时,g(x)=lnx,则函数y=f(x)•g(x)的大致图象为( )
A. B. C. D.
10.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为( )
A. B. C. D.
11.已知函数f(x)=asinx﹣bcosx(a,b为常数,a≠0,x∈R)的图象关于x=对称,则函数y=f(﹣x)是( )
A.偶函数且它的图象关于点(π,0)对称
B.偶函数且它的图象关于点对称
C.奇函数且它的图象关于点对称
D.奇函数且它的图象关于点(π,0)对称
12.已知函数f(x)=x﹣存在单调递减区间,且y=f(x)的图象在x=0处的切线l与曲线y=ex相切,符合情况的切线l( )
A.有3条 B.有2条 C.有1条 D.不存在
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.
13.已知实数x、y满足,则z=2x+y的最小值是 .
14.已知向量与的夹角是120°,||=3,|+|=,则||= .
15.5的展开式中x的系数是 .
16.已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,an+1=2Sn,则数列{an}的通项公式为 .
三、解答题:(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
17.(12分)如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,BC=6,cos∠ABC=﹣.
(Ⅰ)若∠BAC=,求AC的长;
(Ⅱ)若BD=9,求△BCD的面积.
18.(12分)一个盒子装有六张卡片,上面分别写着如下六个定义域为R的函数:f1(x)=x,f2(x)=x2,f3(x)=x3,f4(x)=sinx,f5(x)=cosx,f6(x)=2.
(1)现从盒子中任取两张卡片,将卡片上的函数相加得一个新函数,求所得函数是奇函数的概率;
(2)现从盒子中进行逐一抽取卡片,且每次取出后均不放回,若取到一张记有偶函数的卡片则停止抽取,否则继续进行,求抽取次数ξ的分布列和数学期望.
19.(12分)如题图,三棱锥P﹣ABC中,PC⊥平面ABC,PC=3,∠ACB=.D,E分别为线段AB,BC上的点,且CD=DE=,CE=2EB=2.
(Ⅰ)证明:DE⊥平面PCD
(Ⅱ)求二面角A﹣PD﹣C的余弦值.
20.(12分)已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为
,短轴一个端点到右焦点的距离为.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为,求△AOB面积的最大值.
21.(12分)已知函数f(x)=(2﹣a)lnx++2ax(a∈R).
(Ⅰ)当a=0时,求f(x)的极值;
(Ⅱ)当a<0时,求f(x)单调区间;
(Ⅲ)若对任意a∈(﹣3,﹣2)及x1,x2∈[1,3],恒有(m+ln3)a﹣2ln3>|f(x1)﹣f(x2)|成立,求实数m的取值范围.
请考生在第(22)、(23)、(24)题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲](共1小题,满分10分)
22.(10分)如图,⊙O过平行四边形ABCT的三个顶点B,C,T,且与AT相切,交AB的延长线于点D.
(1)求证:AT2=BT•AD;
(2)E、F是BC的三等分点,且DE=DF,求∠A.
[选修4-4:坐标系与参数方程](共1小题,满分0分)
23.在平面直角坐标系xOy中,曲线C的方程为x2﹣2x+y2=0,以原点为极点,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=(ρ∈R).
(Ⅰ)写出C的极坐标方程,并求l与C的交点M,N的极坐标;
(Ⅱ)设P是椭圆+y2=1上的动点,求△PMN面积的最大值.
[选修4-5:不等式选讲](共1小题,满分0分)
24.设函数f(x)=x﹣|x+2|﹣|x﹣3|﹣m(m∈R).
(Ⅰ)当m=﹣4时,求函数f(x)的最大值;
(Ⅱ)若存在x0∈R,使得f(x0)≥﹣4,求实数m的取值范围.
2016-2017学年广东省湛江一中等四校高三(上)第一次联考数学试卷 (理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12小题,每小题5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A={x|(x﹣3)(1﹣x)>0},B={x|y=lg(2x﹣3)},则A∩B=( )
A.(3,+∞) B.[,3) C.(1,) D.(,3)
【考点】交集及其运算.
【分析】求出A中不等式的解集确定出A,求出B中函数的定义域确定出B,找出两集合的交集即可.
【解答】解:由A中不等式变形得:(x﹣3)(x﹣1)<0,
解得:1<x<3,即A=(1,3),
由B中y=lg(2x﹣3),得到2x﹣3>0,
解得:x>,即B=(,+∞),
则A∩B=(,3),
故选:D.
【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.
2.设复数z满足(1+i)z=|+i|,其中i为虚数单位,则在复平面内,z对应的点的坐标是( )
A.(,﹣) B.(1,﹣1) C.(1,﹣i) D.(2,﹣2i)
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】由(1+i)z=|+i|,得,然后利用复数代数形式的乘除运算化简即可得z对应的点的坐标,则答案可求.
【解答】解:由(1+i)z=|+i|,
得=,
则在复平面内,z对应的点的坐标是:(1,﹣1).
故选:B.
【点评】本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.
3.《张丘建算经》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有女不善织,日减功迟,初日织五尺,末日织一尺,今三十织迄,问织几何.”其意思为:有个女子不善于织布,每天比前一天少织同样多的布,第一天织五尺,最后一天织一尺,三十天织完,问三十天共织布( )
A.30尺 B.90尺 C.150尺 D.180尺
【考点】等差数列的前n项和.
【分析】利用等差数列的定义与前n项和求解即可.
【解答】解:由题意每天织布的数量组成等差数列,在等差数列{an}中,
a1=5,a30=1,
∴S30==90(尺).
故选:B.
【点评】本题考查了等差数列的前n项和的求法问题,解题时应注意数列知识在生产生活中的合理运用,是基础题目.
4.设f(x)是R上的任意函数,则下列叙述正确的是( )
A.f(x)f(﹣x)是奇函数 B.f(x)|f(﹣x)|是奇函数
C.f(x)﹣f(﹣x)是偶函数 D.f(x)+f(﹣x)是偶函数
【考点】函数奇偶性的性质.
【分析】令题中选项分别为F(x),然后根据奇偶函数的定义即可得到答案.
【解答】解:A中令F(x)=f(x)f(﹣x),则F(﹣x)=f(﹣x)f(x)=F(x),
即函数F(x)=f(x)f(﹣x)为偶函数,
B中F(x)=f(x)|f(﹣x)|,F(﹣x)=f(﹣x)|f(x)|
,因f(x)为任意函数,故此时F(x)与F(﹣x)的关系不能确定,即函数F(x)=f(x)|f(﹣x)|的奇偶性不确定,
C中令F(x)=f(x)﹣f(﹣x),令F(﹣x)=f(﹣x)﹣f(x)=﹣F(x),即函数F(x)=f(x)﹣f(﹣x)为奇函数,
D中F(x)=f(x)+f(﹣x),F(﹣x)=f(﹣x)+f(x)=F(x),即函数F(x)=f(x)+f(﹣x)为偶函数,
故选D.
【点评】本题考查了函数的定义和函数的奇偶性的判断,同时考查了函数的运算.
5.若函数f(x)=,则f(f())=( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.3
【考点】分段函数的应用;函数的值.
【分析】利用分段函数直接求解函数值即可.
【解答】解:函数f(x)=,
则f(f())=f(ln)=f(﹣1)=e0﹣2=﹣1.
故选:A.
【点评】本题考查分段函数的应用,函数值的求法,对数运算法则的应用,是基础题
6.执行如图所示的程序框图,如果输入n=4,则输出的S=( )
A. B. C. D.
【考点】程序框图.
【分析】由已知中的程序框图可知,该程序的功能是计算出输出S=+++的值,利用裂项相消法,可得答案.
【解答】解:由已知中的程序框图可知,
该程序的功能是计算并输出S=+++的值,
由于:S=+++=×(1﹣﹣+…+﹣)=(1﹣)=.
故选:D.
【点评】本题考查的知识点是程序框图,其中根据已知的程序框图分析出程序的功能是解答的关键,属于基础题.
7.如图,网格纸上小正方形的边长为2,粗线画出的是某几何体的三视图则该几何体的体积是( )
A.6π B.7π C.12π D.14π
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由三视图知该几何体是一个圆柱中切去:四分之一的圆柱的一半,由三视图求出几何元素的长度,由柱体的体积公式求出几何体的体积.
【解答】解:根据三视图可知几何体是一个圆柱中切去:四分之一的圆柱的一半,
且底面圆的半径为2,高为4,
∴几何体的体积V=π×22×4﹣=14π,
故选:D.
【点评】本题考查三视图求几何体的体积,由三视图正确复原几何体是解题的关键,注意三视图中实线与虚线的在直观图中的位置,考查空间想象能力.
8.已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,则该双曲线的顶点到渐近线的距离与焦点到渐近线的距离之比为( )
A. B. C. D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】过双曲线的顶点A、焦点F分别向其渐近线作垂线,垂足分别为B、C,运用离心率公式计算即可得到所求值.
【解答】解:如图,过双曲线的顶点A、焦点F分别向其渐近线作垂线,
垂足分别为B、C,
∵e==2,
∴===,
故选A.
【点评】本题考查双曲线的方程和性质,主要考查离心率公式和渐近线方程的运用,同时考查点到直线的距离公式,属于基础题.
9.已知函数f(x)=4﹣x2,g(x)是定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,当x>0时,g(x)=lnx,则函数y=f(x)•g(x)的大致图象为( )
A. B. C. D.
【考点】函数的图象.
【分析】由已知中函数f(x)=4﹣x2,当x>0时,g(x)=lnx,我们易判断出函数在区间(0,+∞)上的形状,再根据函数奇偶性的性质,我们根据“奇×偶=奇”,可以判断出函数y=f(x)•g(x)的奇偶性,进而根据奇函数图象的特点得到答案.
【解答】解:∵函数f(x)=4﹣x2,是定义在R上偶函数
g(x)是定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,
故函数y=f(x)•g(x)为奇函数,共图象关于原点对称,故A,C不正确
又∵函数f(x)=4﹣x2,当x>0时,g(x)=lnx,
故当0<x<1时,y=f(x)•g(x)<0;
当1<x<2时,y=f(x)•g(x)>0;
当x>2时,y=f(x)•g(x)<0;故D不正确
故选B
【点评】本题考查的知识点是函数的图象和函数奇偶性质的性质,在判断函数的图象时,分析函数的单调性,奇偶性,特殊点是最常用的方法.
10.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为( )
A. B. C. D.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】由抛物线方程求出焦点坐标,由直线的倾斜角求出斜率,写出过A,B两点的直线方程,和抛物线方程联立后化为关于y的一元二次方程,由根与系数关系得到A,B两点纵坐标的和与积,把△OAB的面积表示为两个小三角形AOF与BOF的面积和得答案.
【解答】解:由y2=2px,得2p=3,p=,
则F(,0).
∴过A,B的直线方程为y=(x﹣),
即x=y+.
联立,得4y2﹣12y﹣9=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1+y2=3,y1y2=﹣.
∴S△OAB=S△OAF+S△OFB=×|y1﹣y2|==×=.
故选:D.
【点评】
本题考查直线与抛物线的位置关系,考查数学转化思想方法,涉及直线和圆锥曲线关系问题,常采用联立直线和圆锥曲线,然后利用一元二次方程的根与系数关系解题,是中档题.
11.已知函数f(x)=asinx﹣bcosx(a,b为常数,a≠0,x∈R)的图象关于x=对称,则函数y=f(﹣x)是( )
A.偶函数且它的图象关于点(π,0)对称
B.偶函数且它的图象关于点对称
C.奇函数且它的图象关于点对称
D.奇函数且它的图象关于点(π,0)对称
【考点】两角和与差的正弦函数;正弦函数的图象.
【分析】根据函数f(x)的对称性求出b=﹣a,然后求出函数的解析式,根据三角函数的性质进行判断即可.
【解答】解:∵函数f(x)的图象关于直线对称,
∴f()=(a﹣b)=,
平方得a2+2ab+b2=0,
即(a+b)2=0,
则a+b=0,b=﹣a,
则f(x)=asinx+acosx=sin(x+),又a≠0,
则=sin(﹣x+)=sin(π﹣x)=sinx为奇函数,
且图象关于点(π,0)对称,
故选:D.
【点评】本题主要考查三角函数的性质的应用,根据函数的对称性求出b=﹣a是解决本题的关键.
12.已知函数f(x)=x﹣存在单调递减区间,且y=f(x)的图象在x=0处的切线l与曲线y=ex相切,符合情况的切线l( )
A.有3条 B.有2条 C.有1条 D.不存在
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】求出f(x)的导数,由题意可得f′(x)<0在(﹣∞,+∞)有解,讨论a<0,a>0可得a>0成立,求得切线l的方程,再假设l与曲线y=ex相切,设切点为(x0,y0),即有e=1﹣=(1﹣)x0﹣1,消去a得x0﹣﹣1=0,设h(x)=exx﹣ex﹣1,求出导数和单调区间,可得h(x)在(0,+∞)有唯一解,由a>0,即可判断不存在.
【解答】解:函数f(x)=x﹣的导数为f′(x)=1﹣e,
依题意可知,f′(x)<0在(﹣∞,+∞)有解,
①a<0时,f′(x)<0 在(﹣∞,+∞)无解,不符合题意;
②a>0时,f′(x)>0即a>e,lna>,x<alna符合题意,则a>0.
易知,曲线y=f(x)在x=0处的切线l的方程为y=(1﹣)x﹣1.
假设l与曲线y=ex相切,设切点为(x0,y0),
即有e=1﹣=(1﹣)x0﹣1,
消去a得,设h(x)=exx﹣ex﹣1,
则h′(x)=exx,令h′(x)>0,则x>0,
所以h(x)在(﹣∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,
当x→﹣∞,h(x)→﹣1,x→+∞,h(x)→+∞,
所以h(x)在(0,+∞)有唯一解,则,
而a>0时,,与矛盾,所以不存在.
故选:D.
【点评】本题考查导数的运用:求切线的方程和单调区间,考查直线方程的运用和构造函数法,以及函数方程的转化思想的运用,属于中档题.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.
13.已知实数x、y满足,则z=2x+y的最小值是 ﹣2 .
【考点】简单线性规划.
【分析】由线性约束条件画出可行域,根据角点法,求出目标函数的最小值.
【解答】解:作出不等式组表示的平面区域,如图所示
由可得C(1,﹣1),此时z=1
由可得B(1,5),此时z=7
由可得A(﹣2,2),此时z=﹣2
∴z=2x+y的最小值为﹣2
故答案为:﹣2
【点评】在线性规划问题中目标函数取得最值的点一定是区域的顶点和边界,在边界上的值也等于在这个边界上的顶点的值,故在解答,只要能把区域的顶点求出,直接把顶点坐标代入进行检验即可.
14.已知向量与的夹角是120°,||=3,|+|=,则||= 4 .
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】
运用向量的平方即为模的平方,以及向量的数量积的定义,解方程即可得到.
【解答】解:向量与的夹角是120°,||=3,|+|=,
则(+)2=13,
即有++2=13,
即9+||2+2×3||•cos120°=13,
即||2﹣3||﹣4=0,
即有||=4(﹣1舍去),
故答案为:4.
【点评】本题考查向量的数量积的定义和性质,主要考查向量的平方即为模的平方,考查运算能力,属于基础题.
15.(x2+3x+2)5的展开式中x的系数是 240 .
【考点】二项式定理的应用.
【分析】根据(x2+3x+2)5 =(x+1)5 •(x+2)5,可得x的系数是••25+••24,计算求得结果.
【解答】解:(x2+3x+2)5 =(x+1)5 •(x+2)5,
故x的系数是••25+••24=240,
故答案为:240.
【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.
16.已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,an+1=2Sn,则数列{an}的通项公式为 .
【考点】数列的概念及简单表示法.
【分析】先看n≥2根据题设条件可知an=2Sn﹣1,两式想减整理得an+1=3an,判断出此时数列{an}为等比数列,a2=2a1=2,公比为3,求得n≥2时的通项公式,最后综合可得答案.
【解答】解:当n≥2时,an=2Sn﹣1,
∴an+1﹣an=2Sn﹣2Sn﹣1=2an,
即an+1=3an,
∴数列{an}为等比数列,a2=2a1=2,公比为3,
∴an=2•3n﹣2,
当n=1时,a1=1
∴数列{an}的通项公式为.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了数列的递推式求数列通项公式.解题的最后一定要验证a1.是基础题.
三、解答题:(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
17.(12分)(2016秋•广东月考)如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,BC=6,cos∠ABC=﹣.
(Ⅰ)若∠BAC=,求AC的长;
(Ⅱ)若BD=9,求△BCD的面积.
【考点】正弦定理.
【分析】(Ⅰ)若∠BAC=,利用同角三角函数的基本关系求得sin∠ABC 的值,△ABC中,再利用正弦定理求得AC的长.
(Ⅱ)若BD=9,由条件求得sin∠BCD 的值.在△BCD中,根据cos∠BCD=利用余弦定理求得CD的值,从而求得 S△BCD=•6•9•sin∠BCD 的值.
【解答】解:(Ⅰ)因为cos∠ABC=﹣,∴∠ABC为钝角,sin∠ABC==,
在△ABC中,,即=,解得AC=8.
(Ⅱ)因为AB∥CD,所以∠ABC+∠BCD=π,
故cos∠BCD=﹣cos∠ABC=,
sin∠BCD=sin∠ABC=.
在△BCD中,cos∠BCD==,
整理得CD2﹣4CD﹣45=0,解得CD=9,
所以,S△BCD=•6•9•sin∠BCD==18.
【点评】本题主要考查同角三角函数的基本关系,正弦定理和余弦定理的应用,属于中档题.
18.(12分)(2013•湖南模拟)一个盒子装有六张卡片,上面分别写着如下六个定义域为R的函数:f1(x)=x,f2(x)=x2,f3(x)=x3,f4(x)=sinx,f5(x)=cosx,f6(x)=2.
(1)现从盒子中任取两张卡片,将卡片上的函数相加得一个新函数,求所得函数是奇函数的概率;
(2)现从盒子中进行逐一抽取卡片,且每次取出后均不放回,若取到一张记有偶函数的卡片则停止抽取,否则继续进行,求抽取次数ξ的分布列和数学期望.
【考点】离散型随机变量及其分布列;奇函数.
【分析】(1)由任意两个奇函数的和为奇函数,而原来的六个函数中奇函数有三个,故可用古典概型求解;
(2)ξ可取1,2,3,4,ξ=k的含义为前k﹣1次取出的均为奇函数,第k次取出的是偶函数,分别求概率,列出分布列,再求期望即可.
【解答】解:(1)记事件A为“任取两张卡片,将卡片上的函数相加得到的函数是奇函数”,由题意知.
(2)ξ可取1,2,3,4,;
故ξ的分布列为
.
答:ξ的数学期望为.
【点评】本题考查函数奇偶性的判断、排列组合、古典概型、离散型随机变量的分布列、期望等知识,及利用所学知识解决问题的能力.
19.(12分)(2015•重庆)如题图,三棱锥P﹣ABC中,PC⊥平面ABC,PC=3,∠ACB=.D,E分别为线段AB,BC上的点,且CD=DE=,CE=2EB=2.
(Ⅰ)证明:DE⊥平面PCD
(Ⅱ)求二面角A﹣PD﹣C的余弦值.
【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的判定.
【分析】(Ⅰ)由已知条件易得PC⊥DE,CD⊥DE,由线面垂直的判定定理可得;
(Ⅱ)以C为原点,分别以,,的方向为xyz轴的正方向建立空间直角坐标系,易得,,的坐标,可求平面PAD的法向量,平面PCD的法向量可取,由向量的夹角公式可得.
【解答】(Ⅰ)证明:∵PC⊥平面ABC,DE⊂平面ABC,∴PC⊥DE,
∵CE=2,CD=DE=,∴△CDE为等腰直角三角形,
∴CD⊥DE,∵PC∩CD=C,
DE垂直于平面PCD内的两条相交直线,
∴DE⊥平面PCD
(Ⅱ)由(Ⅰ)知△CDE为等腰直角三角形,∠DCE=,
过点D作DF垂直CE于F,易知DF=FC=FE=1,又由已知EB=1,故FB=2,
由∠ACB=得DF∥AC,,故AC=DF=,
以C为原点,分别以,,的方向为xyz轴的正方向建立空间直角坐标系,
则C(0,0,0),P(0,0,3),A(,0,0),E(0,2,0),D(1,1,0),
∴=(1,﹣1,0),=(﹣1,﹣1,3),=(,﹣1,0),
设平面PAD的法向量=(x,y,z),由,
故可取=(2,1,1),
由(Ⅰ)知DE⊥平面PCD,故平面PCD的法向量可取=(1,﹣1,0),
∴两法向量夹角的余弦值cos<,>==
∴二面角A﹣PD﹣C的余弦值为.
【点评】本题考查二面角,涉及直线与平面垂直的判定,建系化归为平面法向量的夹角是解决问题的关键,属难题.
20.(12分)(2007•陕西)已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,短轴一个端点到右焦点的距离为.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为,求△AOB面积的最大值.
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.
【分析】(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意求出a,b的值,从而得到所求椭圆的方程.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).(1)当AB⊥x轴时,.(2)当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=kx+m.
由已知,得.把y=kx+m代入椭圆方程,整理得(3k2+1)x2+6kmx+3m2﹣3=0,然后由根与系数的关系进行求解.
【解答】解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意∴b=1,∴所求椭圆方程为.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).
(1)当AB⊥x轴时,.
(2)当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=kx+m.
由已知,得.
把y=kx+m代入椭圆方程,整理得(3k2+1)x2+6kmx+3m2﹣3=0,
∴,.
∴|AB|2=(1+k2)(x2﹣x1)2
=
=
=
=
=.
当且仅当,即时等号成立.当k=0时,,
综上所述|AB|max=2.∴当|AB|最大时,△AOB面积取最大值
.
【点评】本题考查圆锥曲线的性质和应用,解题时要注意公式的灵活运用,认真审题,仔细解答.
21.(12分)(2014•汕头二模)已知函数f(x)=(2﹣a)lnx++2ax(a∈R).
(Ⅰ)当a=0时,求f(x)的极值;
(Ⅱ)当a<0时,求f(x)单调区间;
(Ⅲ)若对任意a∈(﹣3,﹣2)及x1,x2∈[1,3],恒有(m+ln3)a﹣2ln3>|f(x1)﹣f(x2)|成立,求实数m的取值范围.
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.
【分析】(Ⅰ)当a=0时,f(x)=2lnx+,求导,令f′(x)=0,解方程,分析导数的变化情况,确定函数的极值;
(Ⅱ)当a<0时,求导,对导数因式分解,比较两根的大小,确定函数f(x)单调区间;
(Ⅲ)若对任意a∈(﹣3,﹣2)及x1,x2∈[1,3],恒有(m+ln3)a﹣2ln3>|f(x1)﹣f(x2)|成立,求函数f(x)的最大值和最小值,解不等式,可求实数m的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)依题意知f(x)的定义域为(0,+∞),
当a=0时,f(x)=2lnx+,f′(x)=﹣=,
令f′(x)=0,解得x=,
当0<x<时,f′(x)<0;
当x≥时,f′(x)>0
又∵f()=2﹣ln2
∴f(x)的极小值为2﹣2ln2,无极大值.
(Ⅱ)f′(x)=﹣+2a=
当a<﹣2时,﹣<,
令f′(x)<0 得 0<x<﹣或x>,
令f′(x)>0 得﹣<x<;
当﹣2<a<0时,得﹣>,
令f′(x)<0 得 0<x<或x>﹣,
令f′(x)>0 得<x<﹣;
当a=﹣2时,f′(x)=﹣≤0,
综上所述,当a<﹣2时f(x),的递减区间为(0,﹣)和(,+∞),递增区间为(﹣,);
当a=﹣2时,f(x)在(0,+∞)单调递减;
当﹣2<a<0时,f(x)的递减区间为(0,)和(﹣,+∞),递增区间为(,﹣).
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,当a∈(﹣3,﹣2)时,f(x)在区间[1,3]上单调递减,
当x=1时,f(x)取最大值;
当x=3时,f(x)取最小值;
|f(x1)﹣f(x2)|≤f(1)﹣f(3)=(1+2a)﹣[(2﹣a)ln3++6a]=﹣4a+(a﹣2)ln3,
∵(m+ln3)a﹣ln3>|f(x1)﹣f(x2)|恒成立,
∴(m+ln3)a﹣2ln3>﹣4a+(a﹣2)ln3
整理得ma>﹣4a,
∵a<0,∴m<﹣4恒成立,
∵﹣3<a<﹣2,∴﹣<﹣4<﹣,
∴m≤﹣
【点评】考查利用导数研究函数的极值、单调性和最值问题,在求函数的单调区间时,体现了分类讨论的思想方法;恒成立问题,转化为函数的最值问题,体现了转化的思想.属难题.
请考生在第(22)、(23)、(24)题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲](共1小题,满分10分)
22.(10分)(2016•安徽模拟)如图,⊙O过平行四边形ABCT的三个顶点B,C,T,且与AT相切,交AB的延长线于点D.
(1)求证:AT2=BT•AD;
(2)E、F是BC的三等分点,且DE=DF,求∠A.
【考点】与圆有关的比例线段.
【分析】(1)证明AB=BT,结合切割线定理,即可证明结论;
(2)取BC中点M,连接DM,TM,可得O,D,T三点共线,DT为⊙O的直径,即可求∠A.
【解答】(1)证明:因为∠A=∠TCB,∠ATB=∠TCB,
所以∠A=∠ATB,所以AB=BT.
又AT 2=AB⋅AD,所以AT 2=BT⋅AD.…(4分)
(2)解:取BC中点M,连接DM,TM.
由(1)知TC=TB,所以TM⊥BC.
因为DE=DF,M为EF的中点,所以DM⊥BC.
所以O,D,T三点共线,DT为⊙O的直径.
所以∠ABT=∠DBT=90°.
所以∠A=∠ATB=45°.…(10分)
【点评】本题考查与圆有关的比例线段,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.
[选修4-4:坐标系与参数方程](共1小题,满分0分)
23.(2016•厦门二模)在平面直角坐标系xOy中,曲线C的方程为x2﹣2x+y2=0,以原点为极点,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=(ρ∈R).
(Ⅰ)写出C的极坐标方程,并求l与C的交点M,N的极坐标;
(Ⅱ)设P是椭圆+y2=1上的动点,求△PMN面积的最大值.
【考点】简单曲线的极坐标方程.
【分析】(Ⅰ)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ写出C的极坐标方程,并求l与C的交点M,N的极坐标;
(Ⅱ)设P点坐标为(cosθ,sinθ),则P到直线y=x的距离d=,利用三角形的面积公式,可得结论.
【解答】解:(Ⅰ)因为x=ρcosθ,y=ρsinθ,所以C的极坐标方程为ρ=2cosθ,(2分)
直线l的直角坐标方程为y=x,
联立方程组,解得或,(4分)
所以点M,N的极坐标分别为(0,0),(,).
(Ⅱ)由(Ⅰ)易得|MN|= (6分)
因为P是椭圆+y2=1上的点,设P点坐标为(cosθ,sinθ),(7分)
则P到直线y=x的距离d=,(8分)
所以S△PMN==≤1,(9分)
当θ=kπ﹣,k∈Z时,S△PMN取得最大值1.(10分)
【点评】本小题考查直角坐标方程、参数方程、极坐标方程的相互转化,考查化归与转化思想,数形结合思想.
[选修4-5:不等式选讲](共1小题,满分0分)
24.(2016•龙岩一模)设函数f(x)=x﹣|x+2|﹣|x﹣3|﹣m(m∈R).
(Ⅰ)当m=﹣4时,求函数f(x)的最大值;
(Ⅱ)若存在x0∈R,使得f(x0)≥﹣4,求实数m的取值范围.
【考点】函数的最值及其几何意义.
【分析】(I)利用绝对值的意义,去掉绝对值号,化为分段函数,利用分段函数的性质,求解函数的最值;
(II)由,即,转为,分类讨论m,即可求解实数m的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)当m=﹣4时,,
∴函数f(x)在(﹣∞,3]上是增函数,在(3,+∞)上是减函数,所以f(x)max=f(3)=2.
(Ⅱ),即,
令g(x)=x﹣|x+2|﹣|x﹣3|+4,则存在x0∈R,使得g(x0)≥成立,
∴,即,
∴当m>0时,原不等式为(m﹣1)2≤0,解得m=1,
当m<0时,原不等式为(m﹣1)2≥0,解得m<0,
综上所述,实数m的取值范围是(﹣∞,0)∪{1}.
【点评】本题考查函数与方程的综合应用,考查分类讨论思想的应用,转化思想的应用,考查计算能力.