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四川省绵阳市2017年高考数学二诊试卷(理科)(解析版)
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1.已知集合A={x∈Z|x≥2},B={x|(x﹣1)(x﹣3)<0},则A∩B=( )
A.∅ B.{2} C.{2,3} D.{x|2≤x<3}
2.若复数z满足(1+i)z=i(i是虚数单位),则z的虚部为( )
A. B.﹣ C. i D.﹣
3.某校共有在职教师200人,其中高级教师20人,中级教师100人,初级教师80人,现采用分层抽样抽取容量为50的样本进行职称改革调研,则抽取的初级教师的人数为( )
A.25 B.20 C.12 D.5
4.“a=1”是“直线l1:ax+(a﹣1)y﹣1=0与直线l2:(a﹣1)x+(2a+3)y﹣3=0垂直”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.某风险投资公司选择了三个投资项目,设每个项目成功的概率都为,且相互之间设有影响,若每个项目成功都获利20万元,若每个项目失败都亏损5万元,该公司三个投资项目获利的期望为( )
A.30万元 B.22.5万元 C.10万元 D.7.5万元
6.宋元时期数学名著《算学启蒙》中有关于“松竹并生”的问题:松长五尺,竹长两尺,松日自半,竹日自倍,松竹何日而长等,如图是源于其思想的一个程序框图,若输入的a,b分别为5,2,则输出的n等于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
7.若一个三位自然数的各位数字中,有且仅有两个数字一样,我们把这样的三位自然数定义为“单重数”,例:112,232,则不超过200的“单重数”个数是( )
A.19 B.27 C.28 D.37
8.过点P(2,1)的直线l与函数f(x)=的图象交于A,B两点,O为坐标原点,则=( )
A. B.2 C.5 D.10
9.已知cosα,sinα是函数f(x)=x2﹣tx+t(t∈R)的两个零点,则sin2α=( )
A.2﹣2 B.2﹣2 C.﹣1 D.1﹣
10.设F1,F2分别为双曲线C:的两个焦点,M,N是双曲线C的一条渐近线上的两点,四边形MF1NF2为矩形,A为双曲线的一个顶点,若△AMN的面积为,则该双曲线的离心率为( )
A.3 B.2 C. D.
11.已知点P(﹣2,)在椭圆C: +=1(a>b>0)上,过点P作圆C:x2+y2=2的切线,切点为A,B,若直线AB恰好过椭圆C的左焦点F,则a2+b2的值是( )
A.13 B.14 C.15 D.16
12.已知f(x)=ex,g(x)=lnx,若f(t)=g(s),则当s﹣t取得最小值时,f(t)所在区间是( )
A.(ln2,1) B.(,ln2) C.(,) D.(,)
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
13.()5的展开式的常数项为 .
14.已知甲、乙二人能译出某种密码的概率分别为和,现让他们独立地破译这种密码,则至少有1人能译出密码的概率为 .
15.已知直线mx﹣y+m+2=0与圆C1:(x+1)2+(y﹣2)2=1相交于A,B两点,点P是圆C2:(x﹣3)2+y2=5上的动点,则△PAB面积的最大值是 .
16.已知抛物线C:y2=4x,焦点为F,过点P(﹣1,0)作斜率为k(k>0)的直线l与抛物线C交于A,B两点,直线AF,BF分别交抛物线C于M,N两点,若+=18,则k= .
三、解答题(共5小题,满分60分)
17.(12分)数列{an}中,an+2﹣2an+1+an=1(n∈N*),a1=1,a2=3..
(1)求证:{an+1﹣an}是等差数列;
(2)求数列{}的前n项和Sn.
18.(12分)已知在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a<b<c,C=2A.
(1)若c=a,求角A;
(2)是否存在△ABC恰好使a,b,c是三个连续的自然数?若存在,求△ABC的周长;若不存在,请说明理由.
19.(12分)2016年下半年,锦阳市教体局举行了市教育系统直属单位职工篮球比赛,以增强直属单位间的交流与合作,阻值方统计了来自A1,A2,A3,A4,A5等5个直属单位的男子篮球队的平均身高与本次比赛的平均得分,如表所示:
单位
A1
A2
A3
A4
A5
平均身高x(单位:cm)
170
174
176
181
179
平均得分y
62
64
66
70
68
(1)根据表中数据,求y关于x的线性回归方程;(系数精确到0.01)
(2)若M队平均身高为185cm,根据(I)中所求得的回归方程,预测M队的平均得分(精确到0.01)
注:回归当初中斜率和截距最小二乘估计公式分别为,.
20.(12分)已知椭圆C:的右焦点F(),过点F作平行于y轴的直线截椭圆C所得的弦长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点(1,0)的直线l交椭圆C于P,Q两点,N点在直线x=﹣1上,若△NPQ是等边三角形,求直线l的方程.
21.(12分)已知函数f(x)=+lnx﹣1(m∈R)的两个零点为x1,x2(x1<x2).
(1)求实数m的取值范围;
(2)求证: +>.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)已知曲线C的参数方程是(α为参数)
(1)将C的参数方程化为普通方程;
(2)在直角坐标系xOy中,P(0,2),以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ+2
=0,Q为C上的动点,求线段PQ的中点M到直线l的距离的最小值.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|x﹣1|+|x﹣t|(t∈R)
(1)t=2时,求不等式f(x)>2的解集;
(2)若对于任意的t∈[1,2],x∈[﹣1,3],f(x)≥a+x恒成立,求实数a的取值范围.
2017年四川省绵阳市高考数学二诊试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1.已知集合A={x∈Z|x≥2},B={x|(x﹣1)(x﹣3)<0},则A∩B=( )
A.∅ B.{2} C.{2,3} D.{x|2≤x<3}
【考点】交集及其运算.
【分析】化简集合B,根据交集的定义写出A∩B即可.
【解答】解:集合A={x∈Z|x≥2},
B={x|(x﹣1)(x﹣3)<0}={x|1<x<3},
则A∩B={2}.
故选:B.
【点评】本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题目.
2.若复数z满足(1+i)z=i(i是虚数单位),则z的虚部为( )
A. B.﹣ C. i D.﹣
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】由(1+i)z=i,得,再利用复数代数形式的乘除运算化简复数z,则答案可求.
【解答】解:由(1+i)z=i,
得=,
则z的虚部为:.
故选:A.
【点评】本题考查了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.某校共有在职教师200人,其中高级教师20人,中级教师100人,初级教师80人,现采用分层抽样抽取容量为50的样本进行职称改革调研,则抽取的初级教师的人数为( )
A.25 B.20 C.12 D.5
【考点】分层抽样方法.
【分析】根据分层抽样的定义即可得到结论.
【解答】解:∵初级教师80人,
∴抽取一个容量为50的样本,用分层抽样法抽取的初级教师人数为,
解得n=20,即初级教师人数应为20人,
故选:B.
【点评】本题主要考查分层抽样的应用,比较基础.
4.“a=1”是“直线l1:ax+(a﹣1)y﹣1=0与直线l2:(a﹣1)x+(2a+3)y﹣3=0垂直”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】根据充分必要条件的定义以及直线的垂直关系判断即可.
【解答】解:若直线l1:ax+(a﹣1)y﹣1=0与直线l2:(a﹣1)x+(2a+3)y﹣3=0垂直,
则:a(a﹣1)+(a﹣1)(2a+3)=0,解得:a=1或﹣1,
故“a=1”是“直线l1:ax+(a﹣1)y﹣1=0与直线l2:(a﹣1)x+(2a+3)y﹣3=0垂直”的充分不必要条件,
故选:A.
【点评】本题考查了充分必要条件,考查直线的垂直关系,是一道基础题.
5.某风险投资公司选择了三个投资项目,设每个项目成功的概率都为,且相互之间设有影响,若每个项目成功都获利20万元,若每个项目失败都亏损5万元,该公司三个投资项目获利的期望为( )
A.30万元 B.22.5万元 C.10万元 D.7.5万元
【考点】离散型随机变量的期望与方差.
【分析】设该公司投资成功的个数为X,则X~B.进而得出.
【解答】解:设该公司投资成功的个数为X,则X~B.
∴E(X)==.
∴该公司三个投资项目获利的期望==22.5万元.
故选:B.
【点评】本题考查了二项分布列及其数学期望,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
6.宋元时期数学名著《算学启蒙》中有关于“松竹并生”的问题:松长五尺,竹长两尺,松日自半,竹日自倍,松竹何日而长等,如图是源于其思想的一个程序框图,若输入的a,b分别为5,2,则输出的n等于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【考点】程序框图.
【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.
【解答】解:当n=1时,a=,b=4,满足进行循环的条件,
当n=2时,a=,b=8满足进行循环的条件,
当n=3时,a=,b=16满足进行循环的条件,
当n=4时,a=,b=32不满足进行循环的条件,
故输出的n值为4,
故选C.
【点评】本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答.
7.若一个三位自然数的各位数字中,有且仅有两个数字一样,我们把这样的三位自然数定义为“单重数”,例:112,232,则不超过200的“单重数”个数是( )
A.19 B.27 C.28 D.37
【考点】进行简单的合情推理.
【分析】根据“单重数”的定义,分类讨论,即可得出结论.
【解答】解:由题意,不超过200,两个数字一样为0,有2个,
两个数字一样为1,110,101,112,121,113,131,114,141,115,151,116,161,117,171,118,181,119,191,有18个,
两个数字一样为2,122,有一个,
同理两个数字一样为3,4,5,6,7,8,9,各1个,
综上所述,不超过200的“单重数”个数是2+18+8=28,
故选C.
【点评】本题考查合情推理,考查计数原理的运用,正确分类讨论是关键.
8.过点P(2,1)的直线l与函数f(x)=的图象交于A,B两点,O为坐标原点,则=( )
A. B.2 C.5 D.10
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】f(x)==1+,可得函数f(x)=的图象关于点P(2,1)对称,过点P(2,1)的直线l与函数f(x)=
的图象交于A,B两点,A,B两点关于点P(2,1)对称⇒=即可.
【解答】解:f(x)==1+,
∴函数f(x)=的图象关于点P(2,1)对称,
∴过点P(2,1)的直线l与函数f(x)=的图象交于A,B两点,
A,B两点关于点P(2,1)对称,∴,
则=,||=,
∴则=2×5=10.
故选:D.
【点评】本题考查了函数的对称性及向量的运算,属于中档题.
9.已知cosα,sinα是函数f(x)=x2﹣tx+t(t∈R)的两个零点,则sin2α=( )
A.2﹣2 B.2﹣2 C.﹣1 D.1﹣
【考点】三角函数的化简求值;函数的零点与方程根的关系.
【分析】通过韦达定理可求sinα+cosα=t,sinαcosα=t,利用sin2α+cos2α=1,则可得答案.
【解答】解:∵cosα,sinα是函数f(x)=x2﹣tx+t(t∈R)的两个零点,
∴sinα+cosα=t,sinαcosα=t,
由sin2α+cos2α=1,
得(sinα+cosα)2﹣2sinαcosα=1,即t2﹣2t=1,解得t=.
∴sin2α=2sinαcosα=2t=.
故选:A.
【点评】本题考查三角函数化简求值,注意同角三角函数的基本关系式的应用,考查计算能力,是基础题.
10.设F1,F2分别为双曲线C:
的两个焦点,M,N是双曲线C的一条渐近线上的两点,四边形MF1NF2为矩形,A为双曲线的一个顶点,若△AMN的面积为,则该双曲线的离心率为( )
A.3 B.2 C. D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】设M(x, x),由题意,|MO|=c,则x=a,∴M(a,b),利用△AMN的面积为,建立方程,即可求出双曲线的离心率.
【解答】解:设M(x, x),由题意,|MO|=c,则x=a,∴M(a,b),
∵△AMN的面积为,
∴,
∴4a2(c2﹣a2)=c4,
∴e4﹣4e2+4=0,
∴e=.
故选D.
【点评】本题考查双曲线的离心率,考查三角形面积的计算,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
11.已知点P(﹣2,)在椭圆C: +=1(a>b>0)上,过点P作圆C:x2+y2=2的切线,切点为A,B,若直线AB恰好过椭圆C的左焦点F,则a2+b2的值是( )
A.13 B.14 C.15 D.16
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】由题意,以OP为直径的圆的方程为(x+1)2+(y﹣)2=,与圆C:x2+y2=2相减,可得直线AB的方程,求出c,再利用点P(﹣2,)在椭圆C: +=1(a>b>0)上,求出a2=8,b2=7,即可求出a2+b2的值.
【解答】解:由题意,以OP为直径的圆的方程为(x+1)2+(y﹣)2=.
与圆C:x2+y2=2相减,可得直线AB的方程为2x﹣y+2=0,
令y=0,可得x=﹣1,∴c=1,
∵=1,∴a2=8,b2=7,
∴a2+b2=8+7=15,
故选C.
【点评】本题考查椭圆的方程与性质,考查直线与圆的位置关系,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
12.已知f(x)=ex,g(x)=lnx,若f(t)=g(s),则当s﹣t取得最小值时,f(t)所在区间是( )
A.(ln2,1) B.(,ln2) C.(,) D.(,)
【考点】指数函数的图象与性质.
【分析】求出s﹣t=ea﹣lna,(a>0),令h(a)=ea﹣,求出h(a)的最小值,验证即可.
【解答】解:令f(t)=g(s)=a,即et=lns=a>0,
∴t=lns,s=ea,
∴s﹣t=ea﹣lna,(a>0),
令h(a)=ea﹣,
则h′(a)=ea﹣,
∵y=ea递增,y=递减,
故存在唯一a=a0使得h′(a)=0,
0<a<a0时,ea<,h′(a)<0,
a>a0时,ea>,h′(a)>0,
∴h(a)min=h(a0),
即s﹣t取最小值是时,f(t)=a=a0,
由零点存在定理验证﹣=0的根的范围:
a0=时,﹣<0,
a0=ln2时,﹣>0,
故a0∈(,ln2),
故选:B.
【点评】本题考查了函数的零点问题,考查函数的单调性以及导数的应用,是一道中档题.
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
13.(x2+1)()5的展开式的常数项为 ﹣11 .
【考点】二项式定理的应用.
【分析】把()5按照二项式定理展开,可得(x2+1)()5的展开式的常数项.
【解答】解:由于(x2+1)()5=(x2+1)(﹣+﹣+﹣1),
故展开式的常数项为﹣10﹣1=﹣11,
故答案为:﹣11.
【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,属于基础题.
14.已知甲、乙二人能译出某种密码的概率分别为和,现让他们独立地破译这种密码,则至少有1人能译出密码的概率为 .
【考点】相互独立事件的概率乘法公式.
【分析】
至少有1人能译出密码的对立事件是两人都不能译出密码,由此利用对立事件概率计算公式能求出至少有1人能译出密码的概率.
【解答】解:甲、乙二人能译出某种密码的概率分别为和,
现让他们独立地破译这种密码,
至少有1人能译出密码的对立事件是两人都不能译出密码,
∴至少有1人能译出密码的概率:
p=1﹣(1﹣)(1﹣)=.
故答案为:.
【点评】本题考查概率的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意对立事件概率计算公式的合理运用.
15.已知直线mx﹣y+m+2=0与圆C1:(x+1)2+(y﹣2)2=1相交于A,B两点,点P是圆C2:(x﹣3)2+y2=5上的动点,则△PAB面积的最大值是 3 .
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】由题意,直线恒过定点(﹣1,2),即C1圆的圆心,|AB|=2,圆心C2到直线mx﹣y+m+2=0的最大距离为=2,可得P到直线mx﹣y+m+2=0的最大距离为3,即可求出△PAB面积的最大值.
【解答】解:由题意,直线恒过定点(﹣1,2),即C1圆的圆心,|AB|=2
圆心C2到直线mx﹣y+m+2=0的最大距离为=2,
∴P到直线mx﹣y+m+2=0的最大距离为3,
∴△PAB面积的最大值是3=3,
故答案为3.
【点评】本题考查直线过定点,考查点到直线的距离公式,考查三角形面积的计算,属于中档题.
16.已知抛物线C:y2=4x,焦点为F,过点P(﹣1,0)作斜率为k(k>0)的直线l与抛物线C交于A,B两点,直线AF,BF分别交抛物线C于M,N两点,若+=18,则k= .
【考点】直线与抛物线的位置关系.
【分析】由题意,图形关于x轴对称,A,B,P三点共线,可得=.由焦半径公式|AF|=x1+1=|NF|,||BF|=x2+1=|MF|, +=+=18,(y1+y2)2=20y1y2,再利用韦达定理,即可得出结论.
【解答】解:由题意,图形关于x轴对称,A,B,P三点共线,可得=.
由焦半径公式|AF|=x1+1=|NF|,||BF|=x2+1=|MF|,
∴+=+=18,∴(y1+y2)2=20y1y2,
由,可得ky2﹣4y+4k=0,
∴y1+y2=,y1y2=4,∴ =80,
∵k>0,∴k=.
故答案为.
【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系,考查韦达定理的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
三、解答题(共5小题,满分60分)
17.(12分)(2017•绵阳模拟)数列{an}中,an+2﹣2an+1+an=1(n∈N*),a1=1,a2=3..
(1)求证:{an+1﹣an}是等差数列;
(2)求数列{}的前n项和Sn.
【考点】数列的求和.
【分析】(1)令cn=an+1﹣an,通过cn+1﹣cn=1,说明{an+1﹣an}
是以2为首项,1为公差的等差数列.
(2)由(1)知cn=n+1,求出an,化简==2(﹣).利用裂项求和求解即可.
【解答】解:(1)证明:令cn=an+1﹣an,
则cn+1﹣cn=(an+2﹣an+1)﹣(an+1﹣an)=an+2﹣2an+1+an=1(常数),
c1=a2﹣a1,=2,
故{an+1﹣an}是以2为首项,1为公差的等差数列. …(4分)
(2)由(1)知cn=n+1,即an+1﹣an=n+1,
于是an=(an﹣an﹣1)﹣(an﹣1﹣an﹣2)+…+(a2﹣a1)+a1=
=n+(n﹣1)+…+2+1=,…(8分)
故==2(﹣).
∴Sn=2(1﹣)+2(﹣)+2(﹣)+…+2(﹣)
=2(1﹣)
=. …(12分)
【点评】本题考查数列求和,等差数列的判断,考查计算能力.
18.(12分)(2017•绵阳模拟)已知在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a<b<c,C=2A.
(1)若c=a,求角A;
(2)是否存在△ABC恰好使a,b,c是三个连续的自然数?若存在,求△ABC的周长;若不存在,请说明理由.
【考点】余弦定理;正弦定理.
【分析】(1)由正弦定理有sinC=sinA,又C=2A,利用倍角公式可求2sinAcosA=sinA,结合sinA≠0,可得cosA=,即可得解A的值.
(2)设a=n,b=n+1,c=n+2,n∈N*.由已知利用二倍角公式可求cosA=
,由余弦定理得=,解得n=4,求得a,b,c的值,从而可求△ABC的周长.
【解答】(本题满分为12分)
解:(1)∵c=a,
∴由正弦定理有sinC=sinA. …(2分)
又C=2A,即sin2A=sinA,
于是2sinAcosA=sinA,…(4分)
在△ABC中,sinA≠0,于是cosA=,
∴A=. …(6分)
(2)根据已知条件可设a=n,b=n+1,c=n+2,n∈N*.
由C=2A,得sinC=sin2A=2sinAcosA,
∴cosA=. …(8分)
由余弦定理得=,代入a,b,c可得:
=,…(10分)
解得n=4,
∴a=4,b=5,c=6,从而△ABC的周长为15,
即存在满足条件的△ABC,其周长为15. …(12分)
【点评】本题主要考查了正弦定理,二倍角公式,余弦定理在解三角形中的综合应用,考查了转化思想,属于基础题.
19.(12分)(2017•绵阳模拟)2016年下半年,锦阳市教体局举行了市教育系统直属单位职工篮球比赛,以增强直属单位间的交流与合作,阻值方统计了来自A1,A2,A3,A4,A5等5个直属单位的男子篮球队的平均身高与本次比赛的平均得分,如表所示:
单位
A1
A2
A3
A4
A5
平均身高x(单位:cm)
170
174
176
181
179
平均得分y
62
64
66
70
68
(1)根据表中数据,求y关于x的线性回归方程;(系数精确到0.01)
(2)若M队平均身高为185cm,根据(I)中所求得的回归方程,预测M队的平均得分(精确到0.01)
注:回归当初中斜率和截距最小二乘估计公式分别为,.
【考点】线性回归方程.
【分析】(1)求出样本中心点,利用最小二乘法得到线性回归方程的系数,得到线性回归方程;
(2)当x=185代入回归直线方程,即可预测M队的平均得分.
【解答】解:(1)由已知有=176, =66,
=≈0.73, =﹣62.48,
∴y=0.73x﹣62.48.…(10分)
(2)x=185,代入回归方程得y=0.73×185﹣62.48=72.57,
即可预测M队的平均得分为72.57. …(12分)
【点评】本题考查采用最小二乘法,求线性回归方程及线性回归方程的简单应用,考查计算能力,属于基础题.
20.(12分)(2017•绵阳模拟)已知椭圆C:的右焦点F(),过点F作平行于y轴的直线截椭圆C所得的弦长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点(1,0)的直线l交椭圆C于P,Q两点,N点在直线x=﹣1上,若△NPQ是等边三角形,求直线l的方程.
【考点】直线与椭圆的位置关系;椭圆的标准方程.
【分析】(Ⅰ) 设椭圆C的焦半距为c,则c=,于是a2﹣b2=6.把x=c代入椭圆的标准方程可得:y=,即=,联立解出即可得出.
(Ⅱ)设直线PQ:x=ty+1,P(x1,y1),Q(x2,y2).联立直线与椭圆方程可得:(t2+4)y2+2ty﹣7=0,利用一元二次方程的根与系数的关系、中点坐标公式、等边三角形的性质即可得出.
【解答】解:(Ⅰ) 设椭圆C的焦半距为c,则c=,于是a2﹣b2=6.
把x=c代入椭圆的标准方程可得: =1,整理得y2=b2(1﹣)=,解得y=,
∴=,即a2=2b4,
∴2b4﹣b2﹣6=0,解得b2=2,或b2=﹣(舍去),进而a2=8,
∴椭圆C的标准方程为+=1.
(Ⅱ)设直线PQ:x=ty+1,P(x1,y1),Q(x2,y2).
联立直线与椭圆方程:,消去x得:(t2+4)y2+2ty﹣7=0,
∴y1+y2=﹣,y1y2=.
于是x1+x2=t(y1+y2)+2=,
故线段PQ的中点D.
设N(﹣1,y0),由|NP|=|NQ|,则kND•kPQ=﹣1,
即=﹣t,整理得y0=t+,得N.
又△NPQ是等边三角形,
∴|ND|=|PQ|,即,
即+=,
整理得=,
解得 t2=10,t=,
∴直线l的方程是x﹣1=0.
【点评】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、一元二次方程的根与系数的关系、中点坐标公式、等边三角形的性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
21.(12分)(2017•绵阳模拟)已知函数f(x)=+lnx﹣1(m∈R)的两个零点为x1,x2(x1<x2).
(1)求实数m的取值范围;
(2)求证: +>.
【考点】函数零点的判定定理.
【分析】(1)求导数,分类讨论,利用函数f(x)=+lnx﹣1(m∈R)的两个零点,得出ln2m﹣<0,即可求实数m的取值范围;
(2)由题意方程m=有两个根为t1,t2,不妨设t1=,t2=,要证明+>,即证明t1+t2>,即证明h(t1)<h(﹣t2).令φ(x)=h(x)﹣h(﹣x),证明φ(x)<0对任意x∈(0,)恒成立即可.
【解答】(1)解:f′(x)=.
①m≤0,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上单调递增,不可能有两个零点;
②m>0,f′(x)>0可解得x>2m,f′(x)<0可解得0<x<2m,
∴f(x)在(0,2m)上单调递减,在(2m,+∞)上单调递增,
∴f(x)min=f(2m)=ln2m﹣,
由题意, ln2m﹣<0,
∴0<m<;
(2)证明:令t=,f()=mt﹣2lnt﹣1=0,
由题意方程m=有两个根为t1,t2,不妨设t1=,t2=.
令h(t)=,则h′(t)=﹣,
令h′(t)>0,可得0<t<,函数单调递增;h′(t)<0,可得t>,函数单调递减.
由题意,t1>>t2>0,
要证明+>,即证明t1+t2>,即证明h(t1)<h(﹣t2).
令φ(x)=h(x)﹣h(﹣x),
下面证明φ(x)<0对任意x∈(0,)恒成立,
φ′(x)=+,
∵x∈(0,),
∴﹣lnx﹣1>0,x2<,
∴φ′(x)>>0,
∴φ(x)在(0,)上是增函数,
∴φ(x)<φ()=0,
∴原不等式成立.
【点评】本题考查导数知识的综合运用,考查函数的单调性,考查不等式的证明.难度大.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)(2017•绵阳模拟)已知曲线C的参数方程是(α为参数)
(1)将C的参数方程化为普通方程;
(2)在直角坐标系xOy中,P(0,2),以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ+2=0,Q为C上的动点,求线段PQ的中点M到直线l的距离的最小值.
【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
【分析】(1)消去参数,将C的参数方程化为普通方程;
(2)将直线l 的方程化为普通方程为x+y+2=0.设Q(cosα,sinα),则M(cosα,1+sinα),利用点到直线的距离公式,即可求线段PQ的中点M到直线l的距离的最小值.
【解答】解:(1)消去参数得,曲线C的普通方程得=1. …
(2)将直线l 的方程化为普通方程为x+y+2=0.
设Q(cosα,sinα),则M(cosα,1+sinα),
∴d==,
∴最小值是.…(10分)
【点评】本题考查参数方程、普通方程、极坐标方程的转化,考查点到直线的距离公式,考查学生的计算能力,属于中档题.
[选修4-5:不等式选讲]
23.(2017•绵阳模拟)已知函数f(x)=|x﹣1|+|x﹣t|(t∈R)
(1)t=2时,求不等式f(x)>2的解集;
(2)若对于任意的t∈[1,2],x∈[﹣1,3],f(x)≥a+x恒成立,求实数a的取值范围.
【考点】绝对值不等式的解法;函数恒成立问题.
【分析】(1)通过讨论x的范围,去掉绝对值解关于x的不等式,求出不等式的解集即可;
(2)问题等价于a≤f(x)﹣x,令g(x)=f(x)﹣x,求出g(x)的最小值,从而求出a的范围即可.
【解答】解:(1)当t=2时,f(x)=|x﹣1|+|x﹣2|,
若x≤1,则f(x)=3﹣2x,于是由f(x)>2,解得x<,综合得x<;
若1<x<2,则f(x)=1,显然f(x)>2不成立;
若x≥2,则f(x)=2x﹣3,于是由f(x)>2,解得x>,综合得x>
∴不等式f(x)>2的解集为{x|x<,或x>}.
(2)f(x)≥a+x等价于a≤f(x)﹣x,令g(x)=f(x)﹣x,
当﹣1≤x≤1时,g(x)=1+t﹣3x,显然g(x)min=g(1)=t﹣2,
当1<x<t时,g(x)=t﹣1﹣x,此时g(x)>g(1)=t﹣2,
当t≤x≤3时,g(x)=x﹣t﹣1,g(x)min=g(1)=t﹣2,
∴当x∈[1,3]时,g(x)min=t﹣2,
又∵t∈[1,2],
∴g(x)min≤﹣1,即a≤﹣1,
综上,a的取值范围是a≤﹣1.
【点评】
本题考查了解绝对值不等式问题,考查函数最值问题,考查分类讨论思想,是一道中档题.