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- 2021-05-13 发布
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2012 年普通高等学校夏季招生全国统一考试
数学理工农医类(福建卷)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.理科:第Ⅱ卷第 21 题为选考题,
其他题为必考题,满分 150 分.
第Ⅰ卷
一、选择题:(理科)本大题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 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.(文科)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.若复数 z 满足 zi=1-i,则 z 等于( )
A.-1-i B.1-i C.-1+i D.1+i
A.3+4i B.5+4i C.3+2i D.5+2i
2.等差数列{an}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{an}的公差为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.下列命题中,真命题是( )
A. x0∈R,
B. x∈R,2x>x2
C.a+b=0 的充要条件是
D.a>1,b>1 是 ab>1 的充分条件
4.一个几何体的三视图形状都相同、大小均相等,那么这个几何体不可以是( )
A.球 B.三棱锥 C.正方体 D.圆柱
5.下列不等式一定成立的是( )
A.lg(x2+ )>lg x(x>0)
B.sinx+ ≥2(x≠kπ,k∈Z)
C.x2+1≥2|x|(x∈R)
D. (x∈R)
6.如图所示,在边长为 1 的正方形 OABC 中任取一点 P,则点 P 恰好取自阴影部分的
概率为( )
A. B. C. D.
7.设函数 则下列结论错误的是( )
A.D(x)的值域为{0,1} B.D(x)是偶函数
C.D(x)不是周期函数 D.D(x)不是单调函数
0e 0x ≤
1a
b
= −
1
4
1
sinx
2
1 11x
>+
1
4
1
5
1
6
1
7
1,( ) 0,
xD x x
=
为有理数,
为无理数,
8.已知双曲线 的右焦点与抛物线 y2=12x 的焦点重合,则该双曲线的焦点
到其渐近线的距离等于( )
A. B. C.3 D.5
9.若函数 y=2x 图象上存在点(x,y)满足约束条件 则实数 m 的最大值
为( )
A. B.1 C. D.2
10 . 函 数 f(x) 在 [ a , b ] 上 有 定 义 , 若 对 任 意 x1 , x2∈ [ a , b ], 有
,则称 f(x)在[a,b]上具有性质 P.设 f(x)在[1,3]上
具有性质 P,现给出如下命题:
①f(x)在[1,3]上的图象是连续不断的;
②f(x2)在[1, ]上具有性质 P;
③若 f(x)在 x=2 处取得最大值 1,则 f(x)=1,x∈[1,3];
④对任意 x1,x2,x3,x4∈[1,3],有 [f(x 1)+f(x2)+f(x3)+
f(x4)].
其中真命题的序号是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
第Ⅱ卷
二、填空题:(理科)本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分.把答案填在答题卡的相
应位置.(文科)本大题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分.把答案填在答题卡的相应位置.
11. (a+x)4 的展开式中 x3 的系数等于 8,则实数 a=________.
12.阅读右图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的 s 值等于________.
13 . 已 知 △ ABC 的 三 边 长 成 公 比 为 的 等 比 数 列 , 则 其 最 大 角 的 余 弦 值 为
________.
14.数列{an}的通项公式 ,前 n 项和为 Sn,则 S2 012=________.
15.对于实数 a 和 b,定义运算“*”:
2 2
2 14
x y
b
− =
5 4 2
3 0,
2 3 0,
,
x y
x y
x m
+ − ≤
− − ≤
≥
1
2
3
2
( ) ( )1 2
1 2
1( )2 2
x xf f x f x
+ ≤ [ + ]
3
1 2 3 4 1( )4 4
x x x xf
+ + + ≤
2
πcos 12n
na n= +
2
2*
.
a ab a ba b
b ab a b
− ≤= − >
, ,
,
设 f(x)=(2x-1)*(x-1),且关于 x 的方程 f(x)=m(m∈R)恰有三个互不相等的实数根 x1,x2,
x3,则 x1x2x3 的取值范围是__________.
三、解答题:(理科)本大题共 6 小题,共 80 分.解答应写出文字说明、证明过程或演
算步骤.(文科)本大题共 6 小题,共 74 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16.受轿车在保修期内维修费等因素的影响,企业生产每辆轿车的利润与该轿车首次出
现故障的时间有关.某轿车制造厂生产甲、乙两种品牌轿车,保修期均为 2 年.现从该厂已
售出的两种品牌轿车中各随机抽取 50 辆,统计数据如下:
品牌 甲 乙
首次出现故障
时间 x(年) 0<x≤1 1<x≤2 x>2 0<x≤2 x>2
轿车数量(辆) 2 3 45 5 45
每辆利润
(万元) 1 2 3 1.8 2.9
将频率视为概率,解答下列问题:
(1)从该厂生产的甲品牌轿车中随机抽取一辆,求其首次出现故障发生在保修期内的概
率;
(2)若该厂生产的轿车均能售出,记生产一辆甲品牌轿车的利润为 X1,生产一辆乙品牌
轿车的利润为 X2,分别求 X1,X2 的分布列;
(3)该厂预计今后这两种品牌轿车销量相当,由于资金限制,只能生产其中一种品牌的
轿车.若从经济效益的角度考虑,你认为应生产哪种品牌的轿车?说明理由.
17.某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数:
①sin213°+cos217°-sin13°cos17°;
②sin215°+cos215°-sin15°cos15°;
③sin218°+cos212°-sin18°cos12°;
④sin2(-18°)+cos248°-sin(-18°)cos48°;
⑤sin2(-25°)+cos255°-sin(-25°)cos55°.
(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;
(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.
18.如图,在长方体 ABCD-A1B1C1D1 中,AA1=AD=1,E 为 CD 中点.
(1)求证:B1E⊥AD1.
(2)在棱 AA1 上是否存在一点 P,使得 DP∥平面 B1AE?若存在,求 AP 的长;若不存在,
说明理由.
(3)若二面角 A-B1E-A1 的大小为 30°,求 AB 的长.
19.如图,椭圆 E: (a>b>0)的左焦点为 F 1,右焦点为 F2,离心率
.过 F1 的直线交椭圆于 A、B 两点,且△ABF2 的周长为 8.
2 2
2 2 1x y
a b
+ =
1
2e =
(1)求椭圆 E 的方程;
(2)设动直线 l:y=kx+m 与椭圆 E 有且只有一个公共点 P,且与直线 x=4 相交于点
Q.试探究:在坐标平面内是否存在定点 M,使得以 PQ 为直径的圆恒过点 M?若存在,求
出点 M 的坐标;若不存在,说明理由.
20.已知函数 f(x)=ex+ax2-ex,a∈R.
(1)若曲线 y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于 x 轴,求函数 f(x)的单调区间;
(2)试确定 a 的取值范围,使得曲线 y=f(x)上存在唯一的点 P,曲线在该点处的切线与
曲线只有一个公共点 P.
21. (1)选修 4-2:矩阵与变换
设曲线 2x2+2xy+y2=1 在矩阵 (a>0)对应的变换作用下得到的曲线为 x2
+y2=1.
①求实数 a,b 的值;
②求 A2 的逆矩阵.
(2)选修 4-4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系中,以坐标原点 O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知
直 线 l 上 两 点 M , N 的 极 坐 标 分 别 为 (2,0) , , 圆 C 的 参 数 方 程 为
(θ 为参数).
①设 P 为线段 MN 的中点,求直线 OP 的平面直角坐标方程;
②判断直线 l 与圆 C 的位置关系.
(3)选修 4-5:不等式选讲
已知函数 f(x)=m-|x-2|,m∈R,且 f(x+2)≥0 的解集为[-1,1].
①求 m 的值;
②若 a,b,c∈R+,且 ,求证:a+2b+3c≥9.
22.(文)已知函数 f(x)=axsinx- (a∈R),且在[0, ]上的最大值为 .
(1)求函数 f(x)的解析式;
(2)判断函数 f(x)在(0,π)内的零点个数,并加以证明.
1. A 由 zi=1-i,得 .
2. B ∵a1+a5=10=2a3,
∴a3=5.故 d=a4-a3=7-5=2.
3. D ∵a>1>0,b>1>0,∴由不等式的性质得 ab>1,
即 a>1,b>1⇒ab>1.
4. D ∵圆柱的三视图中有两个矩形和一个圆,
∴这个几何体不可以是圆柱.
5. C ∵x2+1≥2|x|⇔x2-2|x|+1≥0,
∴当 x≥0 时,x2-2|x|+1=x2-2x+1=(x-1)2≥0 成立;
当 x<0 时,x2-2|x|+1=x2+2x+1=(x+1)2≥0 成立.
故 x2+1≥2|x|(x∈R)一定成立.
0
1
a
b
= A
2 3 π,3 2
2 2cos ,
3 2sin
x
y
θ
θ
= + = − +
1 1 1
2 3 ma b c
+ + =
3
2
π
2
π 3
2
−
2
2
1 i (1 i)i i i i+1 1 ii i 1 1z
− − −= = = = = − −− −
6. C ∵由图象知阴影部分的面积是 ,
∴所求概率为 .
7. C ∵D(x)是最小正周期不确定的周期函数,
∴D(x)不是周期函数是错误的.
8. A 由双曲线的右焦点与抛物线 y2=12x 的焦点重合,知 ,c2=9=4+
b2 , 于 是 b2 = 5 , . 因 此 该 双 曲 线 的 渐 近 线 的 方 程 为 , 即
.故该双曲线的焦点到其渐近线的距离为 .
9. B 由约束条件作出其可行域如图所示:
由图可知当直线 x=m 经过函数 y=2x 的图象与直线 x+y-3=0 的交点 P 时取得最大
值,即得 2x=3-x,即 x=1=m.
10. D ①如图 1,
图 1
在区间[1,3]上 f(x)具有性质 P,但是是间断的,故①错.
②可设 f(x)=|x-2|(如图 2),当 x∈[1,3]时易知其具有性质 P,但是 f(x 2)=|x2-2|=
不具有性质 P(如图 3).
故②错.
图 2
31 22
0
12 1 2 1 1( )d ( ) 03 2 3 2 6x x x x x− = ⋅ − = − =∫
1
16
1 6
=
32
pc = =
5b = 5
2y x= ±
5 2 0x y± = | 3 5 | 5
5 4
d = =
+
2
2
2 ,1 2,
2, 2 3
x x
x x
− ≤ ≤
− < ≤
图 3
③任取 x0∈[1,3],则 4-x0∈[1,3],
1=f(2)= ≤ [f(x0)+f(4-x0)].
又∵f(x0)=1,f(4-x0)≤1,
∴ [f(x0)+f(4-x0)]≤1.
∴f(x0)=f(4-x0)=1.故③正确.
④
≤ ≤ [f(x1)+f(x2)+f(x3)+f(x4)],故④正确.
11.答案:2
解析:∵Tr+1= arx4-r,∴当 4-r=3,即 r=1 时,T2= ·a·x 3=4ax3=8x3.故 a=
2.
12.答案:-3
解析:(1)k=1,1<4,s=2×1-1=1;
(2)k=2,2<4,s=2×1-2=0;
(3)k=3,3<4,s=2×0-3=-3;
(4)k=4,直接输出 s=-3.
13.答案:
解析:设△ABC 的最小边长为 a(m>0),则其余两边长为 ,2a,故最大角的余弦
值是 .
14.答案:3 018
解析:∵函数 的周期 ,
∴可用分组求和法:
a1+a5+…+a2 009= ;
a2+a6+…+a 2 010=(-2+1)+(-6+1)+…+(-2 010+1)=-1-5-…-2 009=
=-503×1 005;
a3+a7+…+a 2 011= ;
a4+a8+…+a2 012=(4+1)+(8+1)+…+(2 012+1)= =503×1 009;
故 S2 012=503-503×1 005+503+503×1 009
0 04( )2
x xf
+ − 1
2
1
2
3 41 2
1 2 3 4 2 2( ) ( )4 2
x xx x
x x x xf f
++ ++ + + =
3 41 21 ( )+ ( )2 2 2
x xx xf f
++
1
4
4Cr 1
4C
2
4
−
2a
2 2 2 2
2
( 2 ) (2 ) 2cos 42 2 2 2
a a a a
a a a
θ + − −= = = −
⋅ ⋅
πcos 2
ny = 2π 4π
2
T = =
503
1 1 +1=503+ +
个
…
503( 1 2009)
2
− −
503
1 1 +1=503+ +
个
…
503 (5 2013)
2
× +
=503×(1-1 005+1+1 009)=3 018.
15.答案:( ,0)
解析:由已知,得
作出其图象如图,结合图象可知 m 的取值范围为 0<m< ,
当 x>0 时,有-x2+x=m,即 x2-x+m=0,
于是 x1x2=m.
当 x<0 时,有 2x2-x-m=0,
于是 .
故 .
设 h(m)=m(1- ),
∵h′(m)=(1- )+[m( )]
= ,
∴函数 h(m)单调递减.
故 x1x2x3 的取值范围为( ,0).
16.解:(1)设“甲品牌轿车首次出现故障发生在保修期内”为事件 A,
则 .
(2)依题意得,X1 的分布列为
X1 1 2 3
P
X2 的分布列为
X2 1.8 2.9
P
(3)由(2)得,E(X1)=1× +2× +3× = =2.86(万元),
E(X2)=1.8× +2.9× =2.79(万元).
因为 E(X1)>E(X2),所以应生产甲品牌轿车.
1 3
16
−
( ) 2
2
2 0
0
x x xf x
x x x
≤
- , ,=
- + , > ,
1
4
3
1 1 8
4
mx
− +=
1 2 3
(1 1 8 )
4
m mx x x
− +=
1 8m+
1 8m+ 1 8
2 1 8m
−
+
41 1 8 0
1 8
mm
m
− + − <
+
1 3
16
−
2 3 1( ) 50 10P A
+= =
1
25
3
50
9
10
1
10
9
10
1
25
3
50
9
10
143
50
1
10
9
10
17.解:方法一:(1)选择②式,计算如下:
sin215°+cos215°-sin15°cos15°=1- sin30°= .
(2)三角恒等式为 sin2α+cos2(30°-α)-sinα·cos(30°-α)= .
证明如下:
sin2α+cos2(30°-α)-sinαcos(30°-α)
=sin2α+(cos30°cosα+sin30°sinα)2-sinα·(cos30°cosα+sin30°sinα)
=sin2α+ cos2α+ sinαcosα+ sin2α- sinα·cosα- sin2α
= sin2α+ cos2α= .
方法二:(1)同方法一.
(2)三角恒等式为 sin2α+cos2(30°-α)-sinα·cos(30°-α)= .
证明如下:
sin2α+cos2(30°-α)-sinαcos(30°-α)
= -sinα(cos30°cosα+sin30°sinα)
= - cos2α+ + (cos60°·cos2α+sin60°sin2α)- sinαcosα- sin2α
= - cos2α+ + cos2α+ sin2α- sin2α- (1-cos2α)
= .
18.解:(1)以 A 为原点, , , 的方向分别为 x 轴,y 轴,z 轴的正方向建
立空间直角坐标系(如图).
设 AB=a,则 A(0,0,0),D(0,1,0),D 1(0,1,1),E( ,1,0),B1(a,0,1),故 =(0,1,1),
=( ,1,-1), =(a,0,1), =( ,1,0).
∵ · = ×0+1×1+(-1)×1=0,
∴B1E⊥AD1.
(2)假设在棱 AA1 上存在一点 P(0,0,z0),
使得 DP∥平面 B1AE.
此时 =(0,-1,z0).
又设平面 B1AE 的法向量 n=(x,y,z).
1
2
1 31 4 4
− =
3
4
3
4
3
2
1
4
3
2
1
2
3
4
3
4
3
4
3
4
1 cos2 1 cos(60 2 )
2 2
α α− + °−+
1
2
1
2
1
2
1
2
3
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
4
3
4
3
4
1
4
1 1 1 31 cos2 cos24 4 4 4
α α− − + =
AB AD
1AA
2
a
1AD
1B E
2
a− 1AB AE
2
a
1AD
1B E
2
a−
DP
∵n⊥平面 B1AE,
∴n⊥ ,n⊥ ,得
取 x=1,得平面 B1AE 的一个法向量 n=(1, ,-a).
要使 DP∥平面 B1AE,只要 n⊥ ,有 -az0=0,解得 .
又 DP 平面 B1AE,∴存在点 P,满足 DP∥平面 B1AE,此时 .
(3)连接 A1D,B1C,由长方体 ABCDA1B1C1D1 及 AA1=AD=1,得 AD1⊥A1D.
∵B1C∥A1D,∴AD1⊥B1C.
又由(Ⅰ)知 B1E⊥AD1,且 B1C∩B1E=B1,
∴AD1⊥平面 DCB1A1.∴ 是平面 A1B1E 的一个法向量,此时 =(0,1,1).
设 与 n 所成的角为 θ,则 .
∵二面角 A-B1E-A1 的大小为 30°,
∴|cosθ|=cos30°,即 ,
解得 a=2,即 AB 的长为 2.
19.解:方法一:(1)因为|AB|+|AF2|+|BF2|=8,
即|AF1|+|F1B|+|AF2|+|BF2|=8,
又|AF1|+|AF2|=|BF1|+|BF2|=2a,
所以 4a=8,a=2.
又因为 ,即 ,所以 c=1.
所以 .
故椭圆 E 的方程是 .
(2)由 得(4k2+3)x2+8kmx+4m2-12=0.
因为动直线 l 与椭圆 E 有且只有一个公共点 P(x0,y0),所以 m≠0 且 =0,
即 64k2m2-4(4k2+3)(4m2-12)=0,
化简得 4k2-m2+3=0.(*)
此时 ,y0=kx0+m= ,
所以 P( , ).
1AB AE 0
0.2
ax z
ax y
+ = + =
,
2
a−
DP
2
a
0
1
2z =
1
2AP =
1AD
1AD
1AD 1
2
1 2
· 2cos
| || | 2 1 4
a aAD
AD a a
θ
− −
= =
+ +
n
n
2
3
32
252 1 4
a
a
=
+
1
2e = 1
2
c
a
=
2 2 3b a c= − =
2 2
14 3
x y+ =
2 2
14 3
y kx m
x y
= + + =
,
,
∆
0 2
4 4
4 3
km kx k m
= − = −+
3
m
4k
m
− 3
m
由 得 Q(4,4k+m).
假设平面内存在定点 M 满足条件,由图形对称性知,点 M 必在 x 轴上.
设 M(x1,0),则 对满足(*)式的 m,k 恒成立.
因为 =( , ), =(4-x1,4k+m),
由 ,
得 ,
整理,得(4x1-4) +x12-4x1+3=0.(**)
由于(**)式对满足(*)式的 m,k 恒成立,所以 解得 x1=1.
故存在定点 M(1,0),使得以 PQ 为直径的圆恒过点 M.
方法二:(1)同方法一.
(2)由 得(4k2+3)x2+8kmx+4m2-12=0.
因为动直线 l 与椭圆 E 有且只有一个公共点 P(x0,y0),所以 m≠0 且 =0,
即 64k2m2-4(4k2+3)(4m2-12)=0,
化简得 4k2-m2+3=0.(*)
此时 ,y0=kx0+m= ,
所以 P( , ).
由 得 Q(4,4k+m).
假设平面内存在定点 M 满足条件,由图形对称性知,点 M 必在 x 轴上.
取 k=0, ,此时 P(0, ),Q(4, ),以 PQ 为直径的圆为(x-2) 2+(y-
)2=4,交 x 轴于点 M1(1,0),M2(3,0);取 ,m=2,此时 P(1, ),Q(4,0),以 PQ
为直径的圆为 ,交 x 轴于点 M3(1,0),M4(4,0).所以若符合条件的
点 M 存在,则 M 的坐标必为(1,0).
以下证明 M(1,0)就是满足条件的点:
因为 M 的坐标为(1,0),所以 =( , ), =(3,4k+m),
从而 ,
故恒有 ,即存在定点 M(1,0),使得以 PQ 为直径的圆恒过点 M.
20.解:(1)由于 f′(x)=ex+2ax-e,曲线 y=f(x)在点(1,f(1))处切线斜率 k=2a=0,
所以 a=0,即 f(x)=ex-ex.
此时 f′(x)=ex-e,由 f′(x)=0 得 x=1.
当 x∈(-∞,1)时,有 f′(x)<0;当 x∈(1,+∞)时,有 f′(x)>0.
4x
y kx m
=
= +
,
,
0MP MQ⋅ =
MP
1
4k xm
− − 3
m MQ
0MP MQ⋅ =
21
1 1
416 124 3 0kxk kx xm m m
− + − + + + =
k
m
1
2
1 1
4 4 0,
4 3 0,
x
x x
− =
− + =
2 2
14 3
y kx m
x y
= + + =
,
,
∆
0 2
4 4
4 3
km kx k m
= − = −+
3
m
4k
m
− 3
m
4x
y kx m
=
= +
,
,
3m = 3 3
3 1
2k = − 3
2
2 25 3 45( ) ( )2 4 16x y− + − =
MP 4 1k
m
− − 3
m MQ
12 123 3 0k kMP MQ m m
⋅ = − − + + =
MP MQ⊥
所以 f(x)的单调递减区间为(-∞,1),单调递增区间为(1,+∞).
(2)设点 P(x0,f(x0)),曲线 y=f(x)在点 P 处的切线方程为 y=f′(x0)(x-x0)+f(x0),
令 g(x)=f(x)-f′(x0)(x-x0)-f(x0),故曲线 y=f(x)在点 P 处的切线与曲线只有一个公共点
P 等价于函数 g(x)有唯一零点.
因为 g(x0)=0,且 g′(x)=f′(x)-f′(x0)=ex-ex0+2a(x-x0).
(1)若 a≥0,当 x>x0 时,g′(x)>0,则 x>x0 时,g(x)>g(x0)=0;
当 x<x0 时,g′(x)<0,则 x<x0 时,g(x)>g(x0)=0.
故 g(x)只有唯一零点 x=x0.
由 P 的任意性,a≥0 不合题意.
(2)若 a<0,令 h(x)=ex-ex0+2a(x-x0),则 h(x0)=0,h′(x)=ex+2a.
令 h′(x)=0,得 x=ln(-2a),记 x′=ln(-2a),则当 x∈(-∞,x*)时,h′(x)<0,从而 h(x)
在(-∞,x *)内单调递减;当 x∈(x*,+∞)时,h′(x)>0,从而 h(x)在(x *,+∞)内单调递
增.
①若 x0=x*,由 x∈(-∞,x*)时,g′(x)=h(x)>h(x*)=0;x∈(x*,+∞)时,g′(x)=h(x)>
h(x*)=0,知 g(x)在 R 上单调递增.
所以函数 g(x)在 R 上有且只有一个零点 x=x*.
②若 x0>x*,由于 h(x)在(x*,+∞)内单调递增,且 h(x0)=0,则当 x∈(x*,x0)时有 g′(x)=
h(x)<h(x0)=0,g(x)>g(x0)=0;任取 x1∈(x*,x0)有 g(x1)>0.
又当 x∈(-∞,x1)时,易知 g(x)=ex+ax2-[e+f′(x0)]x-f(x0)+x0f′(x0)<ex1+ax2-
[e+f′(x0)]x-f(x0)+x0f′(x0)=ax2+bx+c,
其中 b=-[e+f′(x0)],c=ex1-f(x0)+x0f′(x0).
由于 a<0,则必存在 x2<x1,
使得 ax22+bx2+c<0.
所以 g(x2)<0.故 g(x)在(x2,x1)内存在零点,
即 g(x)在 R 上至少有两个零点.
③若 x0<x*,仿②并利用 ,可证函数 g(x)在 R 上至少有两个零点.
综上所述,当 a<0 时,曲线 y=f(x)上存在唯一点 P(ln(-2a),f(ln(-2a))),曲线在该点
处的切线与曲线只有一个公共点 P.
21. (1)选修 4-2:矩阵与变换
解:①设曲线 2x2+2xy+y 2=1 上任意点 P(x,y)在矩阵 A 对应的变换作用下的像是
P′(x′,y′).
由 ,得
又点 P′(x′,y′)在 x2+y2=1 上,所以 x′2+y′2=1,即 a2x2+(bx+y)2=1,
整理得(a2+b2)x2+2bxy+y2=1.
依题意得 解得 或
因为 a>0,所以
②由①知, , ,
所以|A2|=1,(A2)-1= .
(2)选修 4-4:坐标系与参数方程
3
e 6
x x>
0
1
x a
y b
′ = ′
x ax
y bx y
= +
,
.
x ax
y bx y
′ =
′ = +
2 2 2,
2 2,
a b
b
+ =
=
1,
1,
a
b
=
=
1,
1,
a
b
= −
=
1,
1.
a
b
=
=
1 0
1 1
= A 2 1 0 1 0 1 0
1 1 1 1 2 1
= = A
1 0
2 1
−
解:①由题意知,M,N 的平面直角坐标分别为(2,0),(0, ).
又 P 为线段 MN 的中点,从而点 P 的平面直角坐标为(1, ),
故直线 OP 的平面直角坐标方程为 .
②因为直线 l 上两点 M,N 的平面直角坐标分别为(2,0),(0, ),
所以直线 l 的平面直角坐标方程为 .
又圆 C 的圆心坐标为(2, ),半径 r=2,
圆心到直线 l 的距离 ,故直线 l 与圆 C 相交.
(3)选修 4-5:不等式选讲
解:①因为 f(x+2)=m-|x|,f(x+2)≥0 等价于|x|≤m,
由|x|≤m 有解,得 m≥0,且其解集为{x|-m≤x≤m}.
又 f(x+2)≥0 的解集为[-1,1],故 m=1.
②由①知 ,又 a,b,c∈R+,由柯西不等式得
a+2b+3c=(a+2b+3c)( )
≥ .
2 3
3
3
3
3
3y x=
2 3
3
3 3 2 3 0x y+ − =
3−
| 2 3 3 3 2 3 | 3
23 9
d r
− −= = <
+
1 1 1 12 3a b c
+ + =
1 1 1
2 3a b c
+ +
21 1 1( 2 3 ) 9
2 3
a b c
a b c
⋅ + ⋅ + ⋅ =