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- 2021-05-14 发布
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2017年贵州省贵阳市高考数学一模试卷(理科)
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1.已知i为虚数单位,则z=i+i2+i3+…+i2017=( )
A.0 B.1 C.﹣i D.i
2.满足{1,2}⊆P⊊{1,2,3,4}的集合P的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.数列{an}满足a1=0,﹣=1(n≥2,n∈N*),则a2017=( )
A. B. C. D.
4.如图的程序框图,如果输入三个数a,b,c,(a2+b2≠0)要求判断直线ax+by+c=0与单位圆的位置关系,那么在空白的判断框中,应该填写下面四个选项中的( )
A.c=0? B.b=0? C.a=0? D.ab=0?
5.某一空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的最长棱长为( )
A.2 B. C.2 D.3
6.函数曲线y=x与y=x2所围成的封闭区域的面积为( )
A. B. C. D.
7.圆C与x轴相切于T(1,0),与y轴正半轴交于两点A、B,且|AB|=2,则圆C的标准方程为( )
A.(x﹣1)2+(y﹣)2=2 B.(x﹣1)2+(y﹣2)2=2 C.(x+1)2+(y+)2=4 D.(x﹣1)2+(y﹣)2=4
8.设M为边长为4的正方形ABCD的边BC的中点,N为正方形区域内任意一点(含边界),则•的最大值为( )
A.32 B.24 C.20 D.16
9.若m∈(,1),a=lgm,b=lgm2,c=lg3m,则( )
A.a<b<c B.c<a<b C.b<a<c D.b<c<a
10.已知球O的半径为2,四点S、A、B、C均在球O的表面上,且SC=4,AB=,∠SCA=∠SCB=,则点B到平面SAC的距离为( )
A. B. C. D.1
11.斜率为k(k>0)的直线经过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,与抛物线交于A、B两点,与抛物线的准线交于C点,当B为AC中点时,k的值为( )
A. B. C.2 D.3
12.已知M是函数f(x)=e﹣2|x﹣1|+2sin[π(x﹣)]在x∈[﹣3,5]上的所有零点之和,则M的值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
13.已知tan(π+α)=2,则cos2α+sin2α= .
14.n的展开式中,所有二项式系数之和为512,则展开式中x3的系数为 (用数字作答).
15.我国古代数学家刘徽是公元三世纪世界上最杰出的数学家,他在《九章算术圆田术》注重,用割圆术证明了圆面积的精确公式,并给出了计算圆周率的科学方法,所谓“割圆术”,即通过圆内接正多边形细割圆,并使正多边形的周长无限接近圆的周长,进而求得较为精确的圆周率(圆周率指周长与该圆直径的比率).刘徽计算圆周率是从正六边形开始的,易知圆的内接正六边形可分为六个全等的正三角形,每个三角形的边长均为圆的半径R,此时圆内接正六边形的周长为6R,此时若将圆内接正六边形的周长等同于圆的周长,可得圆周率为3,当正二十四边形内接于圆时,按照上述算法,可得圆周率为 (参考数据:cos15°≈0.966,≈0.26)
16.已知数列{an}满足:2a1+22a2+23a3+…+2nan=n(n∈N*),数列{}的前n项和为Sn,则S1•S2•S3…S10= .
三、解答题(共5小题,满分60分)
17.(12分)已知锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,b=sin(A+C),cos(A﹣C)+cosB=c.
(1)求角A的大小;
(2)求b+c的取值范围.
18.(12分)2017年1月1日,作为贵阳市打造“千园之城”27个示范性公元之一的泉湖公园正式开园,元旦期间,为了活跃气氛,主办方设置了水上挑战项目向全体市民开放,现从到公园游览的市民中随机抽取了60名男生和40名女生共100人进行调查,统计出100名市民中愿意接受挑战和不愿意接受挑战的男女生比例情况,具体数据如图表:
(1)根据条件完成下列2×2列联表,并判断是否在犯错误的概率不超过1%的情况下愿意接受挑战与性别有关?
愿意
不愿意
总计
男生
女生
总计
(2)水上挑战项目共有两关,主办方规定:挑战过程依次进行,每一关都有两次机会挑战,通过第一关后才有资格参与第二关的挑战,若甲参加每一关的每一次挑战通过的概率均为,记甲通过的关数为X,求X的分布列和数学期望.
参考公式与数据:
P(K2≥k0)
0.1
0.05
0.025
0.01
k0
2.706
3.841
5.024
6.635
K2=.
19.(12分)底面为菱形的直棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,E、F分别为棱A1B1、A1D1的中点.
(Ⅰ)在图中作一个平面α,使得BD⊂α,且平面AEF∥α,(不必给出证明过程,只要求作出α与直棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的截面.)
(II)若AB=AA1=2,∠BAD=60°,求平面AEF与平面α的距离d.
20.(12分)经过原点的直线与椭圆C: +=1(a>b>0)交于A、B两点,点P为椭圆上不同于A、B的一点,直线PA、PB的斜率均存在,且直线PA、PB的斜率之积为﹣.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)设F1、F2分别为椭圆的左、右焦点,斜率为k的直线l经过椭圆的右焦点,且与椭圆交于M、N两点,若点F1在以|MN|
为直径的圆内部,求k的取值范围.
21.(12分)设f(x)=lnx,g(x)=x|x|.
(1)求g(x)在x=﹣1处的切线方程;
(2)令F(x)=x•f(x)﹣g(x),求F(x)的单调区间;
(3)若任意x1,x2∈[1,+∞)且x1>x2,都有m[g(x1)﹣g(x2)]>x1f(x1)﹣x2f(x2)恒成立,求实数m的取值范围.
四、请考生在第22.23题中任选一题作答,如多做,则按所做的第一题记分选修4-4:坐标系与参数方程选讲
22.(10分)在直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ﹣2cosθ﹣6sinθ+=0,直线l的参数方程为(t为参数).
(1)求曲线C的普通方程;
(2)若直线l与曲线C交于A,B两点,点P的坐标为(3,3),求|PA|+|PB|的值.
选修4-5:不等式选讲
23.设f(x)=|x+1|﹣|x﹣4|.
(1)若f(x)≤﹣m2+6m恒成立,求实数m的取值范围;
(2)设m的最大值为m0,a,b,c均为正实数,当3a+4b+5c=m0时,求a2+b2+c2的最小值.
2017年贵州省贵阳市高考数学一模试卷(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i为虚数单位,则z=i+i2+i3+…+i2017=( )
A.0 B.1 C.﹣i D.i
【考点】虚数单位i及其性质.
【分析】利用等比数列的求和公式、复数的周期性即可得出.
【解答】解:z====i,
故选:D.
【点评】本题考查了等比数列的求和公式、复数的周期性,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
2.满足{1,2}⊆P⊊{1,2,3,4}的集合P的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【考点】集合的包含关系判断及应用.
【分析】集合A一定要含有1、2两个元素,可能含有3、4,但不能包含全部,即可得出结论.
【解答】解:P可以为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},个数为3.
故选B.
【点评】子集包括真子集和它本身,集合的子集个数问题,对于集合M的子集问题一般来说,若M中有n个元素,则集合M的子集共有2n个,真子集2n﹣1个.
3.数列{an}满足a1=0,﹣=1(n≥2,n∈N*),则a2017=( )
A. B. C. D.
【考点】等差数列的通项公式.
【分析】推导出{}是首项为1,公差为了的等差数列,由此能求出a2017的值.
【解答】解:∵数列{an}满足a1=0,﹣=1(n≥2,n∈N*),
∴=1,
∴{}是首项为1,公差为了的等差数列,
∴=1+(n﹣1)=n,
∴,
解得a2017=.
故选:C.
【点评】本题考查数列的第2016项的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.
4.如图的程序框图,如果输入三个数a,b,c,(a2+b2≠0)要求判断直线ax+by+c=0与单位圆的位置关系,那么在空白的判断框中,应该填写下面四个选项中的( )
A.c=0? B.b=0? C.a=0? D.ab=0?
【考点】程序框图.
【分析】根据直线ax+by+c=0与单位圆x2+y2=1的位置关系,当c2<a2+b2,且c=0时,直线与单位圆相交过圆心,即可得解.
【解答】解:根据直线ax+by+c=0与单位圆x2+y2=1的位置关系,
当c2<a2+b2,且c=0时,直线与单位圆相交过圆心,
可得:空白的判断框中,应该填写c=0?
故选:A.
【点评】本题考查的知识点是程序框图的作用,点到直线的距离,属于基础题.
5.某一空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的最长棱长为( )
A.2 B. C.2 D.3
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由三视图知该几何体是底面为直角梯形的直四棱锥,
结合图中数据,即可求出四棱锥中最长的棱长.
【解答】解:由三视图知,几何体是一个四棱锥,
且四棱锥的底面是一个直角梯形OABC,
直角梯形的上底是BC=1,下底是AO=2,
垂直于底边的腰是OP=2,
如图所示:
则四棱锥的最长棱长为PB===3.
故选:D.
【点评】本题考查了几何体三视图的应用问题,解题的关键是还原出几何体结构特征,是基础题.
6.函数曲线y=x与y=x2所围成的封闭区域的面积为( )
A. B. C. D.
【考点】定积分.
【分析】利用定积分的几何意义,首先表示面积,然后计算定积分.
【解答】解:函数曲线y=x与y=x2所围成的封闭区域的面积为==;
故选A.
【点评】本题考查了定积分的几何意义的应用解决封闭图形的面积问题,关键是正确利用定积分表示封闭图形的面积;属于常规题型.
7.圆C与x轴相切于T(1,0),与y轴正半轴交于两点A、B,且|AB|=2,则圆C的标准方程为( )
A.(x﹣1)2+(y﹣)2=2 B.(x﹣1)2+(y﹣2)2=2 C.(x+1)2+(y+
)2=4 D.(x﹣1)2+(y﹣)2=4
【考点】圆的标准方程.
【分析】确定圆心与半径,即可求出圆C的标准方程.
【解答】解:由题意,圆的半径为=,圆心坐标为(1,),
∴圆C的标准方程为(x﹣1)2+(y﹣)2=2,
故选:A.
【点评】本题考查圆的标准方程,考查学生的计算能力,属于基础题.
8.设M为边长为4的正方形ABCD的边BC的中点,N为正方形区域内任意一点(含边界),则•的最大值为( )
A.32 B.24 C.20 D.16
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】以A为坐标原点,以AB方向为x轴正方向,以AD方向为y轴方向建立坐标系,将向量的数量积用坐标表示,再利用线性规划方法解决问题.
【解答】解:以A为坐标原点,以AB方向为x轴正方向,以AD方向为y轴方向建立坐标系,
则A=(0,0),M(4,2),
则=(4,2),
设N点坐标为(x,y),则=(x,y),,
∴•=4x+2y,
设z=4x+2y,平移目标函数,则过点C(4,4)时有最大值,此时最大值为z=16+8=24,
故选:B.
【点评】本题主要考查两个向量的数量积公式的应用,向量的主要功能就是数形结合,将几何问题转化为代数问题,但关键是建立合适的坐标系,将向量用坐标表示,再将数量积运算转化为方程或函数问题
9.若m∈(,1),a=lgm,b=lgm2,c=lg3m,则( )
A.a<b<c B.c<a<b C.b<a<c D.b<c<a
【考点】对数值大小的比较.
【分析】m∈(,1),可得a=lgm<0,1>m>m2>0,因此a>b,c=lg3m>lgm=a,即可得出.
【解答】解:∵m∈(,1),∴a=lgm<0,1>m>m2>0,
∴a>b,c=lg3m>lgm=a,
∴c>a>b.
故选:C.
【点评】本题考查了函数的单调性、不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
10.已知球O的半径为2,四点S、A、B、C均在球O的表面上,且SC=4,AB=,∠SCA=∠SCB=,则点B到平面SAC的距离为( )
A. B. C. D.1
【考点】点、线、面间的距离计算;球的体积和表面积.
【分析】过AB的小圆的圆心为D.可得AC=BC=2,AD=BD=,即可求解B到平面SAC的距离.
【解答】解:球的直径SC=4,A,B是该球球面上的两点,AB=,∠SCA=∠SCB=,半径为2,
过AB的小圆的圆心为D.可得AC=BC=2,AD=BD=,
∴△ABD是等边三角形,AD边上的高为B到平面SAC的距离,即.
故选:B.
【点评】本题考查了学生的空间想象力,考查转化思想以及计算能力.属于中档题.
11.斜率为k(k>0)的直线经过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,与抛物线交于A、B两点,与抛物线的准线交于C点,当B为AC中点时,k的值为( )
A. B. C.2 D.3
【考点】直线与抛物线的位置关系.
【分析】如图,设A,B两点的抛物线的准线上的射影分别为E,M,过B作AE的垂线BN,在三角形ABN中,∠BAN等于直线AB的倾斜角,其正切值即为k值,利用在直角三角形ABN中,tan∠BAN=,从而得出直线AB的斜率.
【解答】解:如图,设A,B两点的抛物线的准线上的射影分别为E,M,
过B作AE的垂线BN,
在三角形ABN中,∠BAN等于直线AB的倾斜角,其正切值即为k值,
设|BF|=n,B为AC中点,可得2|BF|=|AE|,即|AF|=2|BF|,∴|AF|=2n,
根据抛物线的定义得:|AE|=2n,|BF|=n,
∴|AN|=n,
在直角三角形ABC中,tan∠BAN===2;
故选:C.
【点评】本题主要考察了直线与抛物线的位置关系,抛物线的简单性质,特别是焦点弦问题,解题时要善于运用抛物线的定义解决问题.
12.已知M是函数f(x)=e﹣2|x﹣1|+2sin[π(x﹣)]在x∈[﹣3,5]上的所有零点之和,则M的值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【考点】根的存在性及根的个数判断.
【分析】函数的零点,转化为两个函数的图形的交点的横坐标,利用函数的对称性,求解即可.
【解答】解:函数f(x)=e﹣2|x﹣1|+2sin[π(x﹣)]在x∈[﹣3,5]上的所有零点,就是e﹣2|x﹣1|=﹣2sin[π(x﹣)]在x∈[﹣3,5]上的所有的根,即e﹣2|x﹣1|=2cosπx在x∈[﹣3,5]上的所有根,就是函数y=e﹣2|x﹣1|与y=2cosπx,交点的横坐标,画出两个函数的图象如图,因为两个函数都关于x=1对称,两个函数共有8个交点,所以函数f(x)=e﹣2|x﹣1|+2sin[π(x﹣)]在x∈[﹣3,5]上的所有零点之和,M=8.
故选:C.
【点评】本题考查函数的零点与方程根的关系,考查数形结合以及转化思想的应用,考查计算能力.
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
13.已知tan(π+α)=2,则cos2α+sin2α= .
【考点】终边相同的角.
【分析】利用倍角公式、弦化切即可得出.
【解答】解:∵tan(π+α)=tanα=2,
∴sin2α+cos2α====.
故答案为:.
【点评】本题考查了二倍角公式的应用,熟练掌握公式是解本题的关键,是基础题.
14.(x﹣)n的展开式中,所有二项式系数之和为512,则展开式中x3的系数为 126 (用数字作答).
【考点】二项式定理的应用.
【分析】先由条件求得n=9,在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于3,求出r的值,即可求得展开式中x3的系数.
【解答】解:由题意2n=512,则n=9,通项公式为Tr+1=•(﹣1)r•,
令9﹣r=3,求得r=4,可得该展开式中x3的系数=126,
故答案为:126.
【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.
15.我国古代数学家刘徽是公元三世纪世界上最杰出的数学家,他在《九章算术圆田术》注重,用割圆术证明了圆面积的精确公式,并给出了计算圆周率的科学方法,所谓“割圆术”,即通过圆内接正多边形细割圆,并使正多边形的周长无限接近圆的周长,进而求得较为精确的圆周率(圆周率指周长与该圆直径的比率).刘徽计算圆周率是从正六边形开始的,易知圆的内接正六边形可分为六个全等的正三角形,每个三角形的边长均为圆的半径R,此时圆内接正六边形的周长为6R,此时若将圆内接正六边形的周长等同于圆的周长,可得圆周率为3,当正二十四边形内接于圆时,按照上述算法,可得圆周率为 3.12 (参考数据:cos15°≈0.966,≈0.26)
【考点】模拟方法估计概率.
【分析】求出边长为≈0.26R,周长为0.26×24R=2πR,即可得出结论.
【解答】解:正二十四边形的圆心角为15°,圆的半径R,边长为≈0.26R,
周长为0.26×24R=2πR,∴π=3.12,
故答案为3.12.
【点评】本题考查模拟方法估计概率,考查学生的计算能力,比较基础.
16.已知数列{an}满足:2a1+22a2+23a3+…+2nan=n(n∈N*),数列{}的前n项和为Sn,则S1•S2•S3…S10= .
【考点】数列递推式;数列的求和.
【分析】根据2a1+22a2+23a3+…+2nan=n,求出an=,再利用对数的运算性质和裂项法即可得到=﹣,裂项求和得到Sn,代值计算即可.
【解答】解:∵2a1+22a2+23a3+…+2nan=n,
∴2a1+22a2+23a3+…+2n﹣1an﹣1=n﹣1,
∴2nan=1,
∴an=,
∴===﹣,
∴Sn=1﹣+﹣+…+﹣=1﹣=,
∴S1•S2•S3…S10=×××…××=,
故答案为:
【点评】本题考查了数列的通项公式的求法和裂项求和,属于中档题.
三、解答题(共5小题,满分60分)
17.(12分)(2017•贵阳一模)已知锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,b=sin(A+C),cos(A﹣C)+cosB=c.
(1)求角A的大小;
(2)求b+c的取值范围.
【考点】余弦定理.
【分析】(1)由已知利用正弦定理可得:a=sinA,c=sinC,利用三角函数恒等变换的应用化简已知等式可得2sinAsinC=,从而可求a==sinA,结合A为锐角,可求A的值.
(2)由余弦定理,基本不等式可求b+c≤
,由三角形两边之和大于第三边可得b+c>a=,即可得解b+c的范围.
【解答】解:(1)∵b=sin(A+C),可得:b=sinB,
∴由正弦定理,可得:a=sinA,c=sinC,
∵cos(A﹣C)+cosB=c,可得:cos(A﹣C)﹣cos(A+C)=c,
可得:cosAcosC+sinAsinC﹣(cosAcosC﹣sinAsinC)=,
∴2sinAsinC=,
∴2ac=,可得:a==sinA,
∵A为锐角,
∴A=.
(2)∵a=,A=,
∴由余弦定理可得:()2=b2+c2﹣2bccos,即=b2+c2﹣bc,整理可得:(b+c)2=+bc,
又∵=b2+c2﹣bc≥2bc﹣bc=bc,当且仅当b=c时等号成立,
∴(b+c)2=+bc≤+=,解得:b+c≤,当且仅当b=c时等号成立,
又b+c>a=,
∴b+c∈(,].
【点评】本题主要考查了正弦定理,三角函数恒等变换的应用,余弦定理,基本不等式以及三角形两边之和大于第三边等知识的综合应用,考查了转化思想,属于中档题.
18.(12分)(2017•贵阳一模)2017年1月1日,作为贵阳市打造“千园之城”27个示范性公元之一的泉湖公园正式开园,元旦期间,为了活跃气氛,主办方设置了水上挑战项目向全体市民开放,现从到公园游览的市民中随机抽取了60名男生和40名女生共100人进行调查,统计出100名市民中愿意接受挑战和不愿意接受挑战的男女生比例情况,具体数据如图表:
(1)根据条件完成下列2×2列联表,并判断是否在犯错误的概率不超过1%的情况下愿意接受挑战与性别有关?
愿意
不愿意
总计
男生
女生
总计
(2)水上挑战项目共有两关,主办方规定:挑战过程依次进行,每一关都有两次机会挑战,通过第一关后才有资格参与第二关的挑战,若甲参加每一关的每一次挑战通过的概率均为,记甲通过的关数为X,求X的分布列和数学期望.
参考公式与数据:
P(K2≥k0)
0.1
0.05
0.025
0.01
k0
2.706
3.841
5.024
6.635
K2=.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.
【分析】(1)利用k2计算公式即可得出.
(2)由题意可得:X=0,1,2.可得P(X=0)=,P(X=2)=,P(X=1)=1﹣P(X=0)﹣P(X=2).
【解答】解:(1)由统计表格可得:
愿意
不愿意
总计
男生
15
45
60
女生
20
20
40
总计
35
65
100
∴K2=≈6.594<6.635,
在犯错误的概率不超过1%的情况下不能接受挑战与性别有关.
(2)由题意可得:X=0,1,2.
则P(X=0)==,P(X=2)==,
P(X=1)=1﹣P(X=0)﹣P(X=2)=.
X
0
1
2
P
E(X)=0+1×=.
【点评】本题考查了随机变量的分布列的性质及其数学期望、“独立性检验”计算公式及其原理,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
19.(12分)(2017•贵阳一模)底面为菱形的直棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,E、F分别为棱A1B1、A1D1的中点.
(Ⅰ)在图中作一个平面α,使得BD⊂α,且平面AEF∥α,(不必给出证明过程,只要求作出α与直棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的截面.)
(II)若AB=AA1=2,∠BAD=60°,求平面AEF与平面α的距离d.
【考点】点、线、面间的距离计算;直线与平面平行的判定;平面与平面平行的判定.
【分析】(Ⅰ)取B1C1的中点H,C1D1的中点G,平面BHGD就是所求平面α.
(Ⅱ)取BC中点M,以D为原点,DA为x轴,DM为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出平面AEF与平面α的距离.
【解答】解:(Ⅰ)取B1C1的中点H,C1D1的中点G,连结BH、GH、DH,
则平面BHGD就是所求平面α,
α与直棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的截面为平面BHGD.
(Ⅱ)∵菱形的直棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=AA1=2,∠BAD=60°,
∴取BC中点M,以D为原点,DA为x轴,DM为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,
A(2,0,0),D(0,0,0),B(1,,0),H(0,,2),
=(2,0,0),=(1,,0),=(0,,2),
设平面α(即平面BHGD)的法向量=(x,y,z),
则,取y=2,得=(﹣2,2,﹣),
∴平面AEF与平面α的距离d===.
【点评】本题考查满足面面平行的平面的作法,考查两平面间的距离的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.
20.(12分)(2017•贵阳一模)经过原点的直线与椭圆C: +=1(a>b>0)交于A、B两点,点P为椭圆上不同于A、B的一点,直线PA、PB的斜率均存在,且直线PA、PB的斜率之积为﹣.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)设F1、F2分别为椭圆的左、右焦点,斜率为k的直线l经过椭圆的右焦点,且与椭圆交于M、N两点,若点F1在以|MN|为直径的圆内部,求k的取值范围.
【考点】直线与椭圆的位置关系;椭圆的标准方程.
【分析】(1)设P(x0,y0),A(x1,y1),B(﹣x1,﹣y1),代入椭圆方程得,由直线PA、PB的斜率之积为﹣,得到=,由此能求出椭圆C的离心率.
(2)由e=,得,从而=1,c=,焦点F1(﹣,0),设MN:y=k(x﹣),联立,得,由此利用韦达定理、向量的数量积,结合已知条件能求出k的取值范围.
【解答】解:(1)设P(x0,y0),A(x1,y1),B(﹣x1,﹣y1),
则,∴,
∵•=,
∴=,
∴椭圆C的离心率e==.
(2)∵e=,∴,
∴=1,c=,焦点F1(﹣,0),
设MN:y=k(x﹣),
联立,得,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则,,
=,
∴<0,
∴(x1+,y1)•(,y2)=()+y1y2
=+
=(1+k2)x1x2﹣(x1+x2)(1﹣k2)+3b2(1+k2)
=++<0,
∴(1+k2)(12k2﹣4)+24k2(1﹣k2)+3(1+k2)(4k2+1)<0,
整理,得,解得k的取值范围是(﹣).
【点评】本题考查椭圆的离心率的求法,考查实数的取值范围求法,是中档题,解题时要认真审题,注意韦达定理、椭圆性质的合理运用.
21.(12分)(2017•贵阳一模)设f(x)=lnx,g(x)=x|x|.
(1)求g(x)在x=﹣1处的切线方程;
(2)令F(x)=x•f(x)﹣g(x),求F(x)的单调区间;
(3)若任意x1,x2∈[1,+∞)且x1>x2,都有m[g(x1)﹣g(x2)]>x1f(x1)﹣x2f(x2)恒成立,求实数m的取值范围.
【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】(1)求出函数g(x)的导数,计算g(﹣1),g′(﹣1),求出切线方程即可;
(2)求出函数F(x)的导函数,得到导函数的单调性,从而求出函数F(x)的单调性即可;
(3)已知可转化为x1>x2≥1时,mg(x1)﹣x1f(x1)≥mg(x2)﹣x2f(x2)恒成立,令h(x)=mg(x)﹣xf(x)=x2﹣xlnx,则h(x)为单调递增的函数结合导数工具即可求得实数m的取值范围.
【解答】解:(1)x<0时,g(x)=﹣x2,g′(x)=﹣x,
故g(﹣1)=﹣,g′(﹣1)=1,
故切线方程是:y+=(x+1),
即x﹣y+=0;
(2)F(x)=xlnx﹣x|x|=xlnx﹣x2,(x>0),
F′(x)=lnx﹣x+1,F″(x)=﹣1,
令F″(x)>0,解得:0<x<1,令F″(x)<0,解得:x>1,
故F′(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减,
故F′(x)≤F′(1)=0,
故F(x)在(0,+∞)递减;
(3)已知可转化为x1>x2≥1时,mg(x1)﹣x1f(x1)≥mg(x2)﹣x2f(x2)恒成立,
令h(x)=mg(x)﹣xf(x)=x2﹣xlnx,则h(x)为单调递增的函数,
故h′(x)=mx﹣lnx﹣1≥0恒成立,即m≥恒成立,
令m(x)=,则m′(x)=﹣,
∴当x∈[1,+∞)时,m′(x)≤0,m(x)单调递减,
m(x)≤m(1)=1,
故m≥1.
【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,是一道中档题.
四、请考生在第22.23题中任选一题作答,如多做,则按所做的第一题记分选修4-4:坐标系与参数方程选讲
22.(10分)(2017•贵阳一模)在直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ﹣2cosθ﹣6sinθ+=0,直线l的参数方程为(t为参数).
(1)求曲线C的普通方程;
(2)若直线l与曲线C交于A,B两点,点P的坐标为(3,3),求|PA|+|PB|的值.
【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程;参数方程的优越性.
【分析】(1)利用极坐标与直角坐标化简公式化简求解即可.
(2)把直线方程代入圆的方程化简可得t的二次方程,利用根与系数的关系,以及|PA|=|t1|,|PB|=|t2|求出|PA|•|PB|.
【解答】解:(1)曲线C的极坐标方程为ρ﹣2cosθ﹣6sinθ+=0,
可得:ρ2﹣2ρcosθ﹣6ρsinθ+1=0,
可得x2+y2﹣2x﹣6y+1=0,
曲线C的普通方程:x2+y2﹣2x﹣6y+1=0.
(2)由于直线l的参数方程为(t为参数).
把它代入圆的方程整理得 t2+2t﹣5=0,∴t1+t2=﹣2,t1t2=﹣5,
|PA|=|t1|,|PB|=|t2|,|PA|+|PB|=|t1|+|t2|==2.
∴|PA|+|PB|的值2.
【点评】本题考查参数方程化普通方程,考查极坐标方程化直角坐标方程,考查了直线的参数方程中参数t的几何意义,是基础题.
选修4-5:不等式选讲
23.(2017•贵阳一模)设f(x)=|x+1|﹣|x﹣4|.
(1)若f(x)≤﹣m2+6m恒成立,求实数m的取值范围;
(2)设m的最大值为m0,a,b,c均为正实数,当3a+4b+5c=m0时,求a2+b2+c2的最小值.
【考点】绝对值不等式的解法;绝对值三角不等式.
【分析】(1)求出f(x)=|x+1|﹣|x﹣4|的最大值,f(x)max≤﹣m2+6m即可.
(2)由柯西不等式(a2+b2+c2)(32+42+52)≥(3a+4b+5c)2=25
【解答】解(1)﹣5≤|x+1|﹣|x﹣4|≤5.,
由于f(x)≤﹣m2+6m的解集为R,
∴﹣m2+6m≥5,即1≤m≤5.
(2)由(1)得m的最大值为5,∴3a+4b+5c=5
由柯西不等式(a2+b2+c2)(32+42+52)≥(3a+4b+5c)2=25﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
故a2+b2+c2≥.(当且仅当a=,b=c=时取等号)
∴a2+b2+c2的最小值为.
【点评】本题考查绝对值不等式的最值,柯西不等式的应用,属于中档题.