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- 2021-05-13 发布
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2016年江西省新余一中高考数学一模试卷(文科)
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,只有一项是符合题意)
1.(5分)(2016•新余校级一模)命题“∃x0∈R,cosx0+lnx0<1”的否定是( )
A.∃x0∈R,cosx0+lnx0>1 B.∃x0∈R,cosx0+lnx0≥1
C.∀x∈R,cosx0+lnx0≥1 D.∀x∈R,cosx0+lnx0>1
2.(5分)(2016•沈阳校级模拟)若纯虚数z满足(1﹣i)z=1+ai,则实数a等于( )
A.0 B.﹣1或1 C.﹣1 D.1
3.(5分)(2016•新余校级一模)已知{an}是等差数列,a10=17,其前10项的和S10=80,则其公差d=( )
A.2 B.﹣2 C.﹣1 D.1
4.(5分)(2016•新余二模)已知点 F 是抛物线 y2=4x的焦点,M、N 是该抛物线上两点,|MF|+|NF|=6,则 MN中点的横坐标为( )
A. B.2 C. D.3
5.(5分)(2016•桂林模拟)设平面向量,若,则等于( )
A. B. C. D.
6.(5分)(2016•新余校级一模)我国古代数学名著《九章算数》中的更相减损法的思路与如图相似.记R(ab)为a除以b所得余数(a,b∈N*),执行程序框图,若输入a,b分别为243,45,则输出的b的值为( )
A.0 B.1 C.9 D.18
7.(5分)(2016•新余校级一模)在△ABC中,若三个内角A,B,C成等差数列且A<B<C,则cosAcosC的取值范围是( )
A. B. C.(﹣,) D.(﹣,)
8.(5分)(2016•重庆三模)已知实数x,y满足:,z=|2x﹣2y﹣1|,则z的取值范围是( )
A.[,5] B.[0,5] C.[0,5) D.[,5)
9.(5分)(2016•九江一模)如图所示,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是正方体被两个平面所截得到的某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )
A. B.6 C. D.
10.(5分)(2016•孝义市模拟)已知函数f(x)=,若存在x1,x2,当0≤x1<4≤x2≤6时,f(x1)=f(x2),则x1•f(x2)的取值范围是( )
A.[0,1) B.[1,4] C.[1,6] D.[0,1]∪[3,8]
11.(5分)(2016•河南模拟)设F1,F2分别是双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P是C的右支上的点,射线PT平分∠F1PF2,过原点O作PT的平行线交PF1于点M,若|MP|=|F1F2|,则C的离心率为( )
A. B.3 C. D.
12.(5分)(2015•鹰潭二模)已知函数f(x)=ln+,g(x)=ex﹣2,对于∀a∈R,∃b∈(0,+∞)使得g(a)=f(b)成立,则b﹣a的最小值为( )
A.ln2 B.﹣ln2 C. D.e2﹣3
二、填空题(本大题共4个小题.每小题5分,共20分,请将答案填在答题卡上)
13.(5分)(2014•仙游县模拟)函数f(x)=sin(2x﹣)在区间[0,]上的最小值是 .
14.(5分)(2014•南昌模拟)已知圆C:x2+y2=18,直线l:4x+3y=25,则圆C上任一点到直线l的距离小于2的概率为 .
15.(5分)(2016•新余校级一模)已知三棱锥P﹣ABC的4个顶点都在球O的球面上,若|AC|=4,∠ABC=30°,PA⊥平面ABC,PA=6,则球O的表面积为 .
16.(5分)(2016•新余校级一模)如图,有一圆柱形的开口容器(下表面密封),其轴截面是边长为2的正方形,P是BC中点,现有一只蚂蚁位于外壁A处,内壁P处有一米粒,则这只蚂蚁取得米粒所需经过的最短路程为 .
三、解答题(本大题共5小题,满分60分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12分)(2015•潍坊模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,向量=(Sn,1),=(2n﹣1,),满足条件=λ,λ∈R且λ≠0.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设函数f(x)=()x,数列{bn}满足条件b1=2,f(bn+1)=,(n∈N+)
(i) 求数列{bn}的通项公式;
(ii)设 cn=,求数列{cn}的前n项和Tn.
18.(12分)(2016•新余校级一模)有一名同学家开了一个小卖部,他为了研究气温对某种引领销售的影响,记录了2015年7月至12月每月15号下午14时的气温和当天卖出的饮料杯数,得到如下资料:
日期
7月15日
8月15日
9月15日
10月15日
11月15日
12月15日
摄氏温度x(℃)
36
35
30
24
18
8
饮料杯数y
27
29
24
18
15
5
该同学确定的研究方案是:先从这六组数据中选取2组,用剩下的4组数据求线性回归方程,再用被选中的2组数据进行检验.
(1)求选取2组数据恰好是相邻的两个月的概率;
(2)若选中的是8月与12月的两组数据,根据剩下的4组数据,求出y关于x的线性回归方程.
附:对于一组数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为:,.
19.(12分)(2014•广东校级模拟)如图,四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面ABCD是平行四边形,且AB=1,BC=2,∠ABC=60°,E为BC的中点,AA1⊥平面ABCD.
(1)证明:平面A1AE⊥平面A1DE;
(2)若DE=A1E,试求异面直线AE与A1D所成角的余弦值.
20.(12分)(2015•浙江二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,离心率为的椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点为A,过原点O的直线(与坐标轴不重合)与椭圆C交于P,Q两点,直线PA,QA分别与y轴交于M,N两点.若直线PQ斜率为时,PQ=2.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)试问以MN为直径的圆是否经过定点(与直线PQ的斜率无关)?请证明你的结论.
21.(12分)(2016•新余校级一模)已知函数f(x)=(其中k∈R,e是自然对数的底数),f′(x)为f(x)导函数.
(Ⅰ)若k=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)若f′(1)=0,试证明:对任意x>0,f′(x)<恒成立.
四.请考生在第(22)、(23)两题中任选一题作答,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的题号涂黑,把答案填在答题卡上.[选修4-4坐标系与参数方程]
22.(10分)(2016•新余校级一模)已知曲线C1的参数方程为,当t=﹣1时,对应曲线C1上一点A,且点A关于原点的对称点为B.以原点为极点,以x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为.
(1)求A,B两点的极坐标;
(2)设P为曲线C2上的动点,求|PA|2+|PB|2的最大值.
[选修4-5不等式选讲]
23.(2016•新余校级一模)设函数f(x)=|x﹣2|﹣2|x+1|.
(1)求f(x)的最大值;
(2)若f(x)≤mx+3+m恒成立,求m的取值范围.
2016年江西省新余一中高考数学一模试卷(文科)
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,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意)
1.(5分)(2016•新余校级一模)命题“∃x0∈R,cosx0+lnx0<1”的否定是( )
A.∃x0∈R,cosx0+lnx0>1 B.∃x0∈R,cosx0+lnx0≥1
C.∀x∈R,cosx0+lnx0≥1 D.∀x∈R,cosx0+lnx0>1
【分析】直接利用特称命题的否定是全称命题,写出结果即可.
【解答】解:因为特称命题的否定是全称命题,所以,命题“∃x0∈R,cosx0+lnx0<1”的否定是:∀x∈R,cosx0+lnx0≥1.
故选:A.
【点评】本题考查命题的否定,全称命题与特称命题的否定关系,是基础题.
2.(5分)(2016•沈阳校级模拟)若纯虚数z满足(1﹣i)z=1+ai,则实数a等于( )
A.0 B.﹣1或1 C.﹣1 D.1
【分析】把已知的等式变形,然后利用复数代数形式的乘除运算化简求得z,由z的实部为0且虚部不为0求得实数a的值.
【解答】解:由(1﹣i)z=1+ai,得
,
∵z为纯虚数,
∴,即a=1.
故选:D.
【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.
3.(5分)(2016•新余校级一模)已知{an}是等差数列,a10=17,其前10项的和S10=80,则其公差d=( )
A.2 B.﹣2 C.﹣1 D.1
【分析】由题意可得首项和公差的方程组,解方程组可得.
【解答】解:设{an}等差数列的公差为d,
则由题意可得a10=a1+9d=17,S10=10a1+d=80,
联立可解得d=2
故选:A
【点评】本题考查等差数列的通项公式和求和公式,属基础题.
4.(5分)(2016•新余二模)已知点 F 是抛物线 y2=4x的焦点,M、N 是该抛物线上两点,|MF|+|NF|=6,则 MN中点的横坐标为( )
A. B.2 C. D.3
【分析】根据抛物线的方程求出准线方程,利用抛物线的定义抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,列出方程求出x1+x2=4,即可求出MN中点的横坐标.
【解答】解:∵F是抛物线y2=4x的焦点
∴F(1,0),准线方程x=﹣1,
设M(x1,y1),N(x2,y2)
∴|MF|+|NF|=x1+1+x2+1=6,
解得x1+x2=4,
∴线段MN的中点横坐标为2,
故选:B.
【点评】本题考查解决抛物线上的点到焦点的距离问题,利用抛物线的定义将到焦点的距离转化为到准线的距离.
5.(5分)(2016•桂林模拟)设平面向量,若,则等于( )
A. B. C. D.
【分析】由向量平行的到b=﹣4,从而得到=(﹣3,6),由此能求出.
【解答】解:∵平面向量,,
∴,解得b=﹣4.
∴=(2,﹣4),=(﹣3,6),
∴==3.
故选:D.
【点评】本题考查向量的模的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意向量平行的性质的合理运用.
6.(5分)(2016•新余校级一模)我国古代数学名著《九章算数》中的更相减损法的思路与如图相似.记R(ab)为a除以b所得余数(a,b∈N*),执行程序框图,若输入a,b分别为243,45,则输出的b的值为( )
A.0 B.1 C.9 D.18
【分析】模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的a,b,y的值,当y=0时满足条件y=0,退出循环,输出b的值为9.
【解答】解:模拟执行程序框图,可得
a=243,b=45
y=18,
不满足条件y=0,a=45,b=18,y=9
不满足条件y=0,a=18,b=9,y=0
满足条件y=0,退出循环,输出b的值为9.
故选:C.
【点评】本题主要考查了循环结构的程序框图,正确依次写出每次循环得到的a,b,y的值是解题的关键,属于基础题.
7.(5分)(2016•新余校级一模)在△ABC中,若三个内角A,B,C成等差数列且A<B<C,则cosAcosC的取值范围是( )
A. B. C.(﹣,) D.(﹣,)
【分析】由三角形的知识易得B=,C=﹣A,A∈(0,),进而可得cosAcosC=sin(2A﹣)﹣,由角的范围和三角函数的知识可得.
【解答】解:∵在△ABC中,若三个内角A,B,C成等差数列且A<B<C,
∴A+B+C=π,2B=A+C,解得B=,C=﹣A,A∈(0,),
∴cosAcosC=cosAcos(﹣A)=cosA(cosA+sinA)
=cos2A+sinAcosA=sin(2A﹣)﹣
∵A∈(0,),∴2A∈(﹣,),
∴sin(2A﹣)∈(,1),
∴sin(2A﹣)﹣∈(﹣,)
故选:C
【点评】本题考查三角函数的取值范围,涉及等差数列和三角形的知识,属基础题.
8.(5分)(2016•重庆三模)已知实数x,y满足:,z=|2x﹣2y﹣1|,则z的取值范围是( )
A.[,5] B.[0,5] C.[0,5) D.[,5)
【分析】由约束条件作出可行域如图,令u=2x﹣2y﹣1,由线性规划知识求出u的最值,取绝对值求得z=|u|的取值范围.
【解答】解:由约束条件作可行域如图,
联立,解得,
∴A(2,﹣1),
联立,解得,
∴.
令u=2x﹣2y﹣1,
则,
由图可知,当经过点A(2,﹣1)时,直线在y轴上的截距最小,
u最大,最大值为u=2×2﹣2×(﹣1)﹣1=5;
当经过点时,直线在y轴上的截距最大,
u最小,最小值为u=.
∴,
∴z=|u|∈[0,5).
故选:C.
【点评】本题考查了简单的线性规划,考查了数学转化思想方法,求z得取值范围,转化为求目标函数u=2x﹣2y﹣1的取值范围,是中档题.
9.(5分)(2016•九江一模)如图所示,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是正方体被两个平面所截得到的某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )
A. B.6 C. D.
【分析】根据几何体的三视图,得出该几何体是由棱柱截割去两个三棱锥所得到的几何体,由此求出几何体的体积.
【解答】解:如图示:
,
V=2×2×2﹣2•••2•2•1=,
故选:C.
【点评】本题考查了利用空间几何体的三视图求几何体的体积的应用问题,是基础题目.
10.(5分)(2016•孝义市模拟)已知函数f(x)=,若存在x1,x2,当0≤x1<4≤x2≤6时,f(x1)=f(x2),则x1•f(x2)的取值范围是( )
A.[0,1) B.[1,4] C.[1,6] D.[0,1]∪[3,8]
【分析】由已知中函数f(x)=,可得当0≤x1<4≤x2≤6时,若f(x1)=f(x2),则x1∈[1,3],进而得到x1•f(x2)的表达式,数形结合,可得x1•f(x2)的取值范围.
【解答】解:函数f(x)=的图象如下图所示:
当0≤x1<4≤x2≤6时,若f(x1)=f(x2),
则x1∈[1,3],
∴x1•f(x2)=x1•f(x1)=x1•(2﹣|x1﹣2|)=,
其图象如下图所示:
即x1•f(x2)的范围是[1,4].
故选:B
【点评】本题考查的知识点是分段函数的图象和性质,分段函数的应用,数形结合思想,难度中档.
11.(5分)(2016•河南模拟)设F1,F2分别是双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P是C的右支上的点,射线PT平分∠F1PF2,过原点O作PT的平行线交PF1于点M,若|MP|=|F1F2|,则C的离心率为( )
A. B.3 C. D.
【分析】运用极限法,设双曲线的右顶点为A,考察特殊情形,当点P→A时,射线PT→直线x=a,此时PM→AO,即|PM|→a,结合离心率公式即可计算得到.
【解答】解:设双曲线的右顶点为A,
考察特殊情形,当点P→A时,射线PT→直线x=a,
此时PM→AO,即|PM|→a,
特别地,当P与A重合时,|PM|=a.
由|MP|=|F1F2|=,
即有a=,
由离心率公式e==.
故选:A.
【点评】本题考查双曲线的定义、方程和性质,主要考查离心率的求法,注意极限法的运用,属于中档题.
12.(5分)(2015•鹰潭二模)已知函数f(x)=ln+,g(x)=ex﹣2,对于∀a∈R,∃b∈(0,+∞)使得g(a)=f(b)成立,则b﹣a的最小值为( )
A.ln2 B.﹣ln2 C. D.e2﹣3
【分析】不妨设g(a)=f(b)=m,从而可得b﹣a=2•﹣lnm﹣2,(m>0);再令h(m)=2•﹣lnm﹣2,从而由导数确定函数的单调性,再求最小值即可.
【解答】解:不妨设g(a)=f(b)=m,
∴ea﹣2=ln+=m,
∴a﹣2=lnm,b=2•,
故b﹣a=2•﹣lnm﹣2,(m>0)
令h(m)=2•﹣lnm﹣2,
h′(m)=2•﹣,
易知h′(m)在(0,+∞)上是增函数,
且h′()=0,
故h(m)=2•﹣lnm﹣2在m=处有最小值,
即b﹣a的最小值为ln2;
故选:A.
【点评】本题考查了函数的性质应用及导数的综合应用,属于中档题.
二、填空题(本大题共4个小题.每小题5分,共20分,请将答案填在答题卡上)
13.(5分)(2014•仙游县模拟)函数f(x)=sin(2x﹣)在区间[0,]上的最小值是.
【分析】根据题意,求出相位的范围,结合正弦函数的图象与性质可得,函数的最小值.
【解答】解:∵x∈[0,]
∴2x﹣∈[﹣],可得f(x)=sin(2x﹣)∈[,1]
因此,当x=0时,函数f(x)=sin(2x﹣)的最小值为,
故答案为:.
【点评】本题给出三角函数表达式,求函数在[0,]上的最小值.着重考查了三角函数的图象与性质、函数的值域与最值等知识,属于基础题.
14.(5分)(2014•南昌模拟)已知圆C:x2+y2=18,直线l:4x+3y=25,则圆C上任一点到直线l的距离小于2的概率为.
【分析】试验发生包含的事件是从这个圆上随机的取一个点,对应的圆上整个圆周的弧长,根据题意做出符合条件的弧长对应的圆心角是60°,根据几何概型概率公式得到结果.
【解答】解:由题意知本题是一个几何概型,试验发生包含的事件是从这个圆上随机的取一个点,对应的圆上整个圆周的弧长,满足条件的事件是到直线l的距离小于2,过圆心做一条直线交直线l与一点,
∵圆心到直线的距离是=5,
∴在这条垂直于直线l的半径上找到圆心的距离为3的点做半径的垂线,
根据弦心距,半径,弦长之间组成的直角三角形得到符合条件的弧长对应的圆心角是90°
根据几何概型的概率公式得到P==.
故答案为:.
【点评】本题考查几何概型,考查学生的计算能力,确定测度是关键.
15.(5分)(2016•新余校级一模)已知三棱锥P﹣ABC的4个顶点都在球O的球面上,若|AC|=4,∠ABC=30°,PA⊥平面ABC,PA=6,则球O的表面积为100π.
【分析】通过底面三角形ABC求出底面圆的半径AM,判断球心到底面圆的距离OM,求出半径,即可求解取得表面积.
【解答】解:△ABC中,∠ABC=30°,|AC|=4底面三角形的底面半径为:
AM==4,AP是球的弦,PA=6,∴OM=PA=3,
∴球的半径OA==5.
该球的表面积为:4πOA2=100π.
故答案为:100π.
【点评】本题考查球的表面积的求法,球的内接体,考查空间想象能力以及计算能力.
16.(5分)(2016•新余校级一模)如图,有一圆柱形的开口容器(下表面密封),其轴截面是边长为2的正方形,P是BC中点,现有一只蚂蚁位于外壁A处,内壁P处有一米粒,则这只蚂蚁取得米粒所需经过的最短路程为.
【分析】画出圆柱的侧面展开图,根据对称性,求出AQ+PQ的最小值就是AE的长,求解即可.
【解答】解:侧面展开后得矩形ABCD,其中AB=π,AD=2问题转化为在CD上找一点Q,
使AQ+PQ最短作P关于CD的对称点E,连接AE,
令AE与CD交于点Q,则得AQ+PQ的最小值就是AE为.
故答案为:.
【点评】本题考查求曲面上最短路程问题,通常考虑侧面展开,考查转化思想,计算能力,是基础题.
三、解答题(本大题共5小题,满分60分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12分)(2015•潍坊模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,向量=(Sn,1),=(2n﹣1,),满足条件=λ,λ∈R且λ≠0.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设函数f(x)=()x,数列{bn}满足条件b1=2,f(bn+1)=,(n∈N+)
(i) 求数列{bn}的通项公式;
(ii)设 cn=,求数列{cn}的前n项和Tn.
【分析】(Ⅰ)由=λ可得,然后利用an=Sn﹣Sn﹣1(n≥2)求得数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)(ⅰ)再由,得到bn+1=bn+3,说明{bn}是以2为首项3为公差的等差数列.由等差数列的通项公式可得bn;
(ⅱ)把数列{an}、{bn}的通项公式代入cn=,然后利用错位相减法求数列{cn}的前n项和Tn.
【解答】(Ⅰ)∵=λ,∴,.
当n≥2时,;
当n=1时,,满足上式.
∴;
(Ⅱ)(ⅰ)∵,
∴,
∴,
∴bn+1=bn+3,
又∵b1=f(﹣1)=2,
∴{bn}是以2为首项3为公差的等差数列.
∴bn=3n﹣1;
(ⅱ).
①,
②,
①﹣②得
==.
∴=.
【点评】本题考查了平面向量的应用,考查了等差关系的确定,训练了裂项相消法求数列的前n项和,是中档题.
18.(12分)(2016•新余校级一模)有一名同学家开了一个小卖部,他为了研究气温对某种引领销售的影响,记录了2015年7月至12月每月15号下午14时的气温和当天卖出的饮料杯数,得到如下资料:
日期
7月15日
8月15日
9月15日
10月15日
11月15日
12月15日
摄氏温度x(℃)
36
35
30
24
18
8
饮料杯数y
27
29
24
18
15
5
该同学确定的研究方案是:先从这六组数据中选取2组,用剩下的4组数据求线性回归方程,再用被选中的2组数据进行检验.
(1)求选取2组数据恰好是相邻的两个月的概率;
(2)若选中的是8月与12月的两组数据,根据剩下的4组数据,求出y关于x的线性回归方程.
附:对于一组数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为:,.
【分析】(1)利用列举法求出基本事件数,计算出对应的概率值;
(2)根据数据计算出、与、,即可写出线性回归方程.
【解答】解:(1)从这六组数据中选取2组,共有15种等可能情况,分别为
(7,8),(7,9),(7,10),(7,11),(7,12),
(8,9),(8,10),(8,11),(8,12),
(9,10),(9,11),(9,12),
(10,11),(10,12),(11,12);
其中选取2组数据恰好是相邻两个月有5种情况,分别为
(7,8),(8,9),(9,10),(10,11),(11,12);
故选取2组数据恰好是相邻两个月的概率为=;
(2)计算=×(26+30+24+18)=27,
=×(27+24+18+15)=21,
所以=≈0.7,
=21﹣0.7×27=2.1;
所以y关于x的线性回归方程为=0.7x+2.1.
【点评】本题考查了用列举法求古典概型的概率问题,也考查了求线性回归方程的问题,是基础题目.
19.(12分)(2014•广东校级模拟)如图,四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面ABCD是平行四边形,且AB=1,BC=2,∠ABC=60°,E为BC的中点,AA1⊥平面ABCD.
(1)证明:平面A1AE⊥平面A1DE;
(2)若DE=A1E,试求异面直线AE与A1D所成角的余弦值.
【分析】(1)根据题意,得△ABE是正三角形,∠AEB=60°,等腰△CDE中∠CED=(180°﹣∠ECD)=30°,所以∠AED=90°,得到DE⊥AE,结合DE⊥AA1,得DE⊥平面A1AE,从而得到平面A1AE⊥平面平面A1DE.
(2)取BB1的中点F,连接EF、AF,连接B1C.证出EF∥A1D,可得∠AEF(或其补角)是异面直线AE与A1D所成的角.利用勾股定理和三角形中位线定理,算出△AEF各边的长,再用余弦定理可算出异面直线AE与A1D所成角的余弦值.
【解答】解:(1)依题意,BE=EC=BC=AB=CD…(1分),
∴△ABE是正三角形,∠AEB=60°…(2分),
又∵△CDE中,∠CED=∠CDE=(180°﹣∠ECD)=30°…(3分)
∴∠AED=180°﹣∠CED﹣∠AEB=90°,即DE⊥AE…(4分),
∵AA1⊥平面ABCD,DE⊆平面ABCD,∴DE⊥AA1.…(5分),
∵AA1∩AE=A,∴DE⊥平面A1AE…(6分),
∵DE⊆平面A1DE,∴平面A1AE⊥平面A1DE.…(7分).
(2)取BB1的中点F,连接EF、AF,连接B1C,…(8分)
∵△BB1C中,EF是中位线,∴EF∥B1C
∵A1B1∥AB∥CD,A1B1=AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,可得B1C∥A1D
∴EF∥A1D…(9分),
可得∠AEF(或其补角)是异面直线AE与A1D所成的角…(10分).
∵△CDE中,DE=CD==A1E=,AE=AB=1
∴A1A=,由此可得BF=,AF=EF==…(12分),
∴cos∠AEF==,即异面直线AE与A1D所成角的余弦值为…(14分)
【点评】本题在直平行六面体中,求证面面垂直并求异面直线所成角余弦,着重考查了线面垂直、面面垂直的判定与性质和异面直线所成角的求法等知识,属于中档题.
20.(12分)(2015•浙江二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,离心率为的椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点为A,过原点O的直线(与坐标轴不重合)与椭圆C交于P,Q两点,直线PA,QA分别与y轴交于M,N两点.若直线PQ斜率为时,PQ=2.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)试问以MN为直径的圆是否经过定点(与直线PQ的斜率无关)?请证明你的结论.
【分析】,(1)设,由于直线PQ斜率为时,,可得,解得,代入椭圆方程可得:,又,联立解得即可.
(2)设P(x0,y0),则Q(﹣x0,﹣y0),代入椭圆方程可得.由直线PA方程为:,可得,同理由直线QA方程可得,可得以MN为直径的圆为,由于,代入整理即可得出.
【解答】解:(1)设,
∵直线PQ斜率为时,,
∴,
∴,=1,
∴,
∵,化为a2=2b2.
联立,
∴a2=4,b2=2.
∴椭圆C的标准方程为.
(2)以MN为直径的圆过定点.下面给出证明:
设P(x0,y0),则Q(﹣x0,﹣y0),且,即,
∵A(﹣2,0),∴直线PA方程为:,
∴,
直线QA方程为:,
∴,
以MN为直径的圆为,
即,
∵,
∴,
令y=0,x2+y2﹣2=0,解得,
∴以MN为直径的圆过定点.
【点评】本题考查了椭圆与圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题、点与椭圆的位置关系、点斜式,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
21.(12分)(2016•新余校级一模)已知函数f(x)=(其中k∈R,e是自然对数的底数),f′(x)为f(x)导函数.
(Ⅰ)若k=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)若f′(1)=0,试证明:对任意x>0,f′(x)<恒成立.
【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,计算f(1),f′(1),代入切线方程即可;
(Ⅱ)求出k的值,令g(x)=(x2+x)f'(x),问题等价于,根据函数的单调性证明即可.
【解答】解:(Ⅰ)由得,x∈(0,+∞),
所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为:,
而f(1)=,故切线方程是:y﹣=﹣(x﹣1),
即:x+ey﹣3=0;
(Ⅱ)证明:若f′(1)=0,解得:k=1,令g(x)=(x2+x)f'(x),
所以,x∈(0,+∞),
因此,对任意x>0,g(x)<e﹣2+1,等价于,
由h(x)=1﹣x﹣xlnx,x∈(0,∞),
得h'(x)=﹣lnx﹣2,x∈(0,+∞),(8分)
因此,当x∈(0,e﹣2)时,h'(x)>0,h(x)单调递增;
x∈(e﹣2,+∞)时,h'(x)<0,h(x)单调递减,
所以h(x)的最大值为h(e﹣2)=e﹣2+1,故1﹣x﹣xlnx≤e﹣2+1,(10分)
设φ(x)=ex﹣(x+1),∵φ'(x)=ex﹣1,
所以x∈(0,+∞)时,φ'(x)>0,φ(x)单调递增,
φ(x)>φ(0)=0,故x∈(0,+∞)时,φ(x)=ex﹣(x+1)>0,即,
所以.
因此,对任意x>0,恒成立. (12分)
【点评】本题考查了切线方程问题,考查函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及函数恒成立问题,是一道中档题.
四.请考生在第(22)、(23)两题中任选一题作答,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的题号涂黑,把答案填在答题卡上.[选修4-4坐标系与参数方程]
22.(10分)(2016•新余校级一模)已知曲线C1的参数方程为,当t=﹣1时,对应曲线C1上一点A,且点A关于原点的对称点为B.以原点为极点,以x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为.
(1)求A,B两点的极坐标;
(2)设P为曲线C2上的动点,求|PA|2+|PB|2的最大值.
【分析】(1)将t=﹣1代入得A,B的坐标,即可得到结论.
(2)求出曲线C2上的直角坐标方程,设P的坐标,结合两点间的距离公式进行求解即可.
【解答】解:(1)经t=﹣1代入C1得x=3,y=﹣,
则A(3,﹣),B(﹣3,),它们的极坐标为A(2,),B(2,).
(2)曲线C2的极坐标方程为.
平方得ρ2==,
即3ρ2+ρ2sin2θ=12,
即3x2+3y2+y2=12,
即3x2+4y2=12,
即=1.
设P(2cosθ,sinθ),
则|PA|2+|PB|2=(2cosθ﹣3)2+(sinθ+)2+(2cosθ+3)2+(sinθ﹣)2
=2(4cos2θ+3sin2θ+12)=2(15+cos2θ),
∵cos2θ≤1,∴PA|2+|PB|2=2(15+cos2θ)≤32,
即|PA|2+|PB|2的最大值是32.
【点评】本题主要考查极坐标和参数坐标的应用,根据极坐标和参数坐标转换为直角坐标是解决本题的关键.
[选修4-5不等式选讲]
23.(2016•新余校级一模)设函数f(x)=|x﹣2|﹣2|x+1|.
(1)求f(x)的最大值;
(2)若f(x)≤mx+3+m恒成立,求m的取值范围.
【分析】(1)通过讨论x的范围,将f(x)写成分段函数的形式,画出函数的图象,从而求出f(x)的最大值即可;
(2)问题转化为,解出即可.
【解答】解:(1)∵f(x)=|x﹣2|﹣2|x+1|=,
如图示:
,
∴f(x)的最大值是3;
(2)若f(x)≤mx+3+m恒成立,
则,
解得:﹣3≤m≤1.
【点评】本题考查了绝对值不等式,考查函数恒成立问题,是一道中档题.