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- 2021-05-14 发布
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2016 年陕西省西安一中高考数学一模试卷(理科)
一、选择题(本题共 12 道小题,每小题 5 分,共 60 分)
1.已知集合 M={x|(x+2)(x﹣2)≤0},N={x|x﹣1<0},则 M∩N=( )
A.{x|﹣2≤x<1} B.{x|﹣2≤x≤1} C.{x|﹣2<x≤1} D.{x|x<﹣2}
2.设 i 是虚数单位,则复数(1﹣i)(1+2i)=( )
A.3+3i B.﹣1+3i C.3+i D.﹣1+i
3.已知函数 f(x)为奇函数,且当 x<0 时,f(x)=2x2﹣1,则 f(1)的值为( )
A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
4.已知 A,B 为双曲线 E 的左,右顶点,点 M 在 E 上,△ABM 为等腰三角形,顶角为
120°,则 E 的离心率为( )
A. B.2 C. D.
5.如果 3 个正整数可作为一个直角三角形三条边的边长,则称这 3 个数为一组勾股数.从
1,2,3,4,5 中任取 3 个不同的数,则这 3 个数构成一组勾股数的概率为( )
A. B. C. D.
6.在北京召开的国际数学家大会会标如图所示,它是由 4 个相同的直角三角形与中间的小
正方形拼成的一大正方形,若直角三角形中较小的锐角为 θ,大正方形的面积是 1,小正方
形的面积是 ,则 sin2θ﹣cos2θ 的值等于( )
A.1 B.﹣ C. D.﹣
7.已知向量 =(cosα,﹣2), =(sinα,1),且 ∥ ,则 tan(α﹣ )等于( )
A.3 B.﹣3 C. D.
8.下面命题中假命题是( )
A.∀x∈R,3x>0
B.∃α,β∈R,使 sin(α+β)=sinα+sinβ
C.∃m∈R,使 是幂函数,且在(0,+∞)上单调递增
D.命题“∃x∈R,x2+1>3x”的否定是“∀x∈R,x2+1>3x”
9.执行如图所示的程序框图,则输出的 S=( )
A.1023 B.512 C.511 D.255
10.已知抛物线 C:y2=8x 的焦点为 F,准线为 l,P 是 l 上一点,Q 是直线 PF 与 C 的一个
交点,若 =3 ,则|QF|=( )
A. B. C.3 D.6
11.一个三棱锥的三视图是三个直角三角形,如图所示,则该三棱锥的外接球的表面积为(
)
A.29π B.30π C. D.216π
12.若函数 f(x)=x3+ax2+bx+c 有极值点 x1,x2,且 f(x1)=x1<x2,则关于 x 的方程 3(
f(x))2+2af(x)+b=0 的不同实根个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
二、填空题(本题共 4 道小题,每小题 5 分,共 20 分)
13.(a+x)(1+x)4 的展开式中 x 的奇数次幂项的系数之和为 32,则 a= .
14.已知 p:﹣2≤x≤11,q:1﹣3m≤x≤3+m(m>0),若¬p 是¬q 的必要不充分条件,则实
数 m 的取值范围为 .
15.如图,菱形 ABCD 的边长为 1,∠ABC=60°,E、F 分别为 AD、CD 的中点,则
= .
16.在△ABC 中,角 A、B、C 的对边分别为 a、b、c,若 2ccosB=2a+b,△ABC 的面积为 S=
c,则 ab 的最小值为 .
三、解答题(共 70 分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.设{an}是公比大于 1 的等比数列,Sn 为数列{an}的前 n 项和.已知 S3=7 且 a1+3,3a2,
a3+4 构成等差数列.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)令 bn=lnan,n=1,2,…,求数列{bn}的前 n 项和 Tn.
18.某批发市场对某种商品的日销售量(单位:吨)进行统计,最近 50 天的结果如下:
日销售量 1 1.5 2
频数 10 25 15
频率 0.2 a b
(1)求表中 a,b 的值
(2)若以上表频率作为概率,且每天的销售量相互独立,
①求 5 天中该种商品恰有 2 天销售量为 1.5 吨的概率;
②已知每吨该商品的销售利润为 2 千元,X 表示该种商品两天销售利润的和(单位:千
元),求 X 的分布列和期望.
19.如图,在三棱锥 D﹣ABC 中,DA=DB=DC,D 在底面 ABC 上的射影为 E,AB⊥BC,
DF⊥AB 于 F
(Ⅰ)求证:平面 ABD⊥平面 DEF
(Ⅱ)若 AD⊥DC,AC=4,∠BAC=60°,求直线 BE 与平面 DAB 所成的角的正弦值.
20.已知椭圆 的左右焦点分别为 F1,F2,离心率为 ,点 M 在椭
圆上,且满足 MF2⊥x 轴, .
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线 y=kx+2 交椭圆于 A,B 两点,求△ABO(O 为坐标原点)面积的最大值.
21.已知 a∈R,函数 f(x)=xln(﹣x)+(a﹣1)x.
(Ⅰ)若 f(x)在 x=﹣e 处取得极值,求函数 f(x)的单调区间;
(Ⅱ)求函数 f(x)在区间[﹣e2,﹣e﹣1]上的最大值 g(a).
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.
22.已知四边形 ABCD 内接于⊙O,AD:BC=1:2,BA、CD 的延长线交于点 E,且 EF 切
⊙O 于 F.
(Ⅰ)求证:EB=2ED;
(Ⅱ)若 AB=2,CD=5,求 EF 的长.
23.在平面直角坐标系 xoy 中,以 O 为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线
C 的极坐标方程为 ρsin2θ=4cosθ,直线 l 的参数方程为: (t 为参数),两曲
线相交于 M,N 两点.
(Ⅰ)写出曲线 C 的直角坐标方程和直线 l 的普通方程;
(Ⅱ)若 P(﹣2,﹣4),求|PM|+|PN|的值.
24.设函数 f(x)=|x﹣4|+|x﹣a|(a>1),且 f(x)的最小值为 3.
(1)求 a 的值;
(2)若 f(x)≤5,求满足条件的 x 的集合.
2016 年陕西省西安一中高考数学一模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共 12 道小题,每小题 5 分,共 60 分)
1.已知集合 M={x|(x+2)(x﹣2)≤0},N={x|x﹣1<0},则 M∩N=( )
A.{x|﹣2≤x<1} B.{x|﹣2≤x≤1} C.{x|﹣2<x≤1} D.{x|x<﹣2}
【考点】交集及其运算.
【分析】求出 M 与 N 中不等式的解集确定出 M 与 N,找出两集合的交集即可.
【解答】解:由 M 中不等式解得:﹣2≤x≤2,即 M={x|﹣2≤x≤2},
由 N 中不等式变形得:x<1,即 N={x|x<1},
则 M∩N={x|﹣2≤x<1},
故选:A.
2.设 i 是虚数单位,则复数(1﹣i)(1+2i)=( )
A.3+3i B.﹣1+3i C.3+i D.﹣1+i
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】直接利用复数的多项式乘法展开求解即可.
【解答】解:复数(1﹣i)(1+2i)=1+2﹣i+2i=3+i.
故选:C.
3.已知函数 f(x)为奇函数,且当 x<0 时,f(x)=2x2﹣1,则 f(1)的值为( )
A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
【考点】函数奇偶性的性质.
【分析】直接利用函数的奇偶性以及函数的解析式求解即可.
【解答】解:函数 f(x)为奇函数,且当 x<0 时,f(x)=2x2﹣1,
则 f(1)=﹣f(﹣1)=﹣(2×12﹣1)=﹣1.
故选:B.
4.已知 A,B 为双曲线 E 的左,右顶点,点 M 在 E 上,△ABM 为等腰三角形,顶角为
120°,则 E 的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】设M 在双曲线 ﹣ =1 的左支上,由题意可得 M 的坐标为(﹣2a, a),代
入双曲线方程可得 a=b,再由离心率公式即可得到所求值.
【解答】解:设 M 在双曲线 ﹣ =1 的左支上,
且 MA=AB=2a,∠MAB=120°,
则 M 的坐标为(﹣2a, a),
代入双曲线方程可得,
﹣ =1,
可得 a=b,
c= = a,
即有 e= = .
故选:D.
5.如果 3 个正整数可作为一个直角三角形三条边的边长,则称这 3 个数为一组勾股数.从
1,2,3,4,5 中任取 3 个不同的数,则这 3 个数构成一组勾股数的概率为( )
A. B. C. D.
【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率.
【分析】一一列举出所有的基本事件,再找到勾股数,根据概率公式计算即可.
【解答】解:从1,2,3,4,5 中任取 3 个不同的数,有(1,2,3),(1,2,4),(1,
2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5)(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5
),(3,4,5)共 10 种,
其中只有(3,4,5)为勾股数,
故这 3 个数构成一组勾股数的概率为 .
故选:C
6.在北京召开的国际数学家大会会标如图所示,它是由 4 个相同的直角三角形与中间的小
正方形拼成的一大正方形,若直角三角形中较小的锐角为 θ,大正方形的面积是 1,小正方
形的面积是 ,则 sin2θ﹣cos2θ 的值等于( )
A.1 B.﹣ C. D.﹣
【考点】三角形中的几何计算.
【分析】求出每个直角三角形的长直角边,短直角边的长,推出小正方形的边长,先利用小
正方形的面积求得(cosθ﹣sinθ)2 的值,判断出 cosθ>sinθ 求得 cosθ﹣sinθ 的值,然后求
得 2cosθsinθ 利用配方法求得(cosθ+sinθ)2 的进而求得 cosθ+sinθ,利用平方差公式把
sin2θ﹣cos2θ 展开后,把 cosθ+sinθ 和 cosθ﹣sinθ 的值代入即可求得答案.
【解答】解:依题意可知拼图中的每个直角三角形的长直角边为 cosθ,短直角边为 sinθ,
小正方形的边长为 cosθ﹣sinθ,
∵小正方形的面积是 ,
∴(cosθ﹣sinθ)2=
又 θ 为直角三角形中较小的锐角,
∴cosθ>sinθ
∴cosθ﹣sinθ=
又∵(cosθ﹣sinθ)2=1﹣2sinθcosθ=
∴2cosθsinθ=
∴1+2sinθcosθ=
即(cosθ+sinθ)2=
∴cosθ+sinθ=
∴sin2θ﹣cos2θ=(cosθ+sinθ)(sinθ﹣cosθ)=﹣ =﹣
故选:B.
7.已知向量 =(cosα,﹣2), =(sinα,1),且 ∥ ,则 tan(α﹣ )等于( )
A.3 B.﹣3 C. D.
【考点】平面向量共线(平行)的坐标表示;两角和与差的正切函数.
【分析】根据两个向量共线的充要条件,得到关于三角函数的等式,等式两边同时除以cosα
,得到角的正切值,把要求的结论用两角差的正切公式展开,代入正切值,得到结果.
【解答】解:∵ ,
∴cosα+2sinα=0,
∴tanα= ,
∴tan( )
=
=﹣3,
故选 B
8.下面命题中假命题是( )
A.∀x∈R,3x>0
B.∃α,β∈R,使 sin(α+β)=sinα+sinβ
C.∃m∈R,使 是幂函数,且在(0,+∞)上单调递增
D.命题“∃x∈R,x2+1>3x”的否定是“∀x∈R,x2+1>3x”
【考点】命题的否定;命题的真假判断与应用.
【分析】根据含有量词的命题的真假判断方法和命题的否定分别进行判断.
【解答】解:A.根据指数函数的性质可知,∀x∈R,3x>0,∴A 正确.
B.当 α=β=0 时,满足 sin(α+β)=sinα+sinβ=0,∴B 正确.
C.当 m=1 时,幂函数为 f(x)=x3,且在(0,+∞)上单调递增,∴C 正确.
D.命题“∃x∈R,x2+1>3x”的否定是“∀x∈R,x2+1≤3x”,∴D 错误.
故选:D.
9.执行如图所示的程序框图,则输出的 S=( )
A.1023 B.512 C.511 D.255
【考点】程序框图.
【分析】根据题意,模拟程序框图的运行过程,即可得出该程序运行后输出的 S 值.
【解答】解:模拟程序框图的运行过程,得出该程序运行后输出的是:
S=2°+21+22+23+…+28
=
=29﹣1
=511.
故选:C.
10.已知抛物线 C:y2=8x 的焦点为 F,准线为 l,P 是 l 上一点,Q 是直线 PF 与 C 的一个
交点,若 =3 ,则|QF|=( )
A. B. C.3 D.6
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】考查抛物线的图象,利用抛物线的定义以及 =3 ,求解即可.
【解答】解:如下图所示,抛物线 C':B 的焦点为(3,0),准线为 A,准线与 C'轴的交
点为 AB,P
过点 f(x)=|x+1|+|x﹣1|作准线的垂线,垂足为 f(x)<4,由抛物线的定义知 M
又因为 M,所以,a,b∈M
所以,2|a+b|<|4+ab|,所以, .
故选:B.
11.一个三棱锥的三视图是三个直角三角形,如图所示,则该三棱锥的外接球的表面积为(
)
A.29π B.30π C. D.216π
【考点】球内接多面体;球的体积和表面积.
【分析】几何体复原为底面是直角三角形,一条侧棱垂直底面直角顶点的三棱锥,扩展为长
方体,长方体的对角线的长,就是外接球的直径,然后求其的表面积.
【解答】解:由三视图复原几何体,几何体是底面是直角三角形,
一条侧棱垂直底面直角顶点的三棱锥;把它扩展为长方体,两者有相同的外接球,
它的对角线的长为球的直径: ,球的半径为: .
该三棱锥的外接球的表面积为: ,
故选 A.
12.若函数 f(x)=x3+ax2+bx+c 有极值点 x1,x2,且 f(x1)=x1<x2,则关于 x 的方程 3(
f(x))2+2af(x)+b=0 的不同实根个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【考点】函数在某点取得极值的条件;根的存在性及根的个数判断.
【分析】求导数 f′(x),由题意知 x1,x2 是方程 3x2+2ax+b=0 的两根,从而关于 f(x)的
方程 3(f(x))2+2af(x)+b=0 有两个根,作出草图,由图象可得答案.
【解答】解:f′(x)=3x2+2ax+b,x1,x2 是方程 3x2+2ax+b=0 的两根,
由 3(f(x))2+2af(x)+b=0,则有两个 f(x)使等式成立,x1=f(x1),x2>x1=f(x1)
,
如下示意图象:
如图有三个交点,
故选 A.
二、填空题(本题共 4 道小题,每小题 5 分,共 20 分)
13.(a+x)(1+x)4 的展开式中 x 的奇数次幂项的系数之和为 32,则 a= 3 .
【考点】二项式定理的应用.
【分析】给展开式中的x 分别赋值 1,﹣1,可得两个等式,两式相减,再除以 2 得到答案.
【解答】解:设 f(x)=(a+x)(1+x)4=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,
令 x=1,则 a0+a1+a2+…+a5=f(1)=16(a+1),①
令 x=﹣1,则 a0﹣a1+a2﹣…﹣a5=f(﹣1)=0.②
①﹣②得,2(a1+a3+a5)=16(a+1),
所以 2×32=16(a+1),
所以 a=3.
故答案为:3.
14.已知 p:﹣2≤x≤11,q:1﹣3m≤x≤3+m(m>0),若¬p 是¬q 的必要不充分条件,则实
数 m 的取值范围为 [8,+∞) .
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】将条件¬p 是¬q 的必要不充分条件,转化为 q 是 p 的必要不充分条件,进行求解.
【解答】解:因为¬p 是¬q 的必要不充分条件,
所以 q 是 p 的必要不充分条件,
即 p⇒q,但 q 推不出 p,
即 ,即 ,
所以 m≥8.
故答案为:[8,+∞)
15.如图,菱形 ABCD 的边长为 1,∠ABC=60°,E、F 分别为 AD、CD 的中点,则
= .
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】把要求的式子化为( )•( ),再利用两个向量的数量积的定义
可得要求的式子等于
1×1cos60°+ + + 1×1cos60°,运算求得结果.
【解答】解: =( )•( )= + + +
=1×1cos60°+ + + 1×1cos60°= + = ,
故答案为 .
16.在△ABC 中,角 A、B、C 的对边分别为 a、b、c,若 2ccosB=2a+b,△ABC 的面积为 S=
c,则 ab 的最小值为 .
【考点】余弦定理;正弦定理.
【分析】由条件里用正弦定理、两角和的正弦公式求得 cosC=﹣ ,C= .根据△ABC 的
面积为 S= ab•sinC= ab= c,求得 c=3ab.再由余弦定理化简可得 9a2b2=a2+b2+ab≥3ab,
由此求得 ab 的最小值.
【解答】解:在△ABC 中,由条件用正弦定理可得 2sinCcosB=2sinA+sinB=2sin(B+C)+sinB
,
即 2sinCcosB=2sinBcosC+2sinCcosB+sinB,∴2sinBcosC+sinB=0,∴cosC=﹣ ,C= .
由于△ABC 的面积为 S= ab•sinC= ab= c,∴c=3ab.
再由余弦定理可得 c2=a2+b2﹣2ab•cosC,整理可得 9a2b2=a2+b2+ab≥3ab,当且仅当 a=b 时,
取等号,
∴ab≥ ,
故答案为: .
三、解答题(共 70 分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.设{an}是公比大于 1 的等比数列,Sn 为数列{an}的前 n 项和.已知 S3=7 且 a1+3,3a2,
a3+4 构成等差数列.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)令 bn=lnan,n=1,2,…,求数列{bn}的前 n 项和 Tn.
【考点】数列的求和.
【分析】(I)设{an}是公比 q 大于 1 的等比数列,由于 a1+3,3a2,a3+4 构成等差数列,可
得 6a2=a3+4+a1+3,即 6a1q= +7+a1,又 S3=a1(1+q+q2)=7,联立解出即可得出.
(II)bn=lnan=(n﹣1)ln2,再利用等差数列的前 n 项和公式即可得出数列{bn}的前 n 项和.
【解答】解:(I)设{an}是公比 q 大于 1 的等比数列,
∵a1+3,3a2,a3+4 构成等差数列,
∴6a2=a3+4+a1+3,化为 6a1q= +7+a1,又 S3=a1(1+q+q2)=7,
联立解得 a1=1,q=2.
∴an=2n﹣1.
(II)bn=lnan=(n﹣1)ln2,
∴数列{bn}的前 n 项和 Tn= ln2.
18.某批发市场对某种商品的日销售量(单位:吨)进行统计,最近 50 天的结果如下:
日销售量 1 1.5 2
频数 10 25 15
频率 0.2 a b
(1)求表中 a,b 的值
(2)若以上表频率作为概率,且每天的销售量相互独立,
①求 5 天中该种商品恰有 2 天销售量为 1.5 吨的概率;
②已知每吨该商品的销售利润为 2 千元,X 表示该种商品两天销售利润的和(单位:千
元),求 X 的分布列和期望.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;相互独立事件的概率乘法公式.
【分析】(1)利用频率等于频数除以样本容量,求出样本容量,再求出表中的 a,b.
(2)①利用二项分布的概率公式求出 5 天中该种商品恰好有 2 天的销售量为 1.5 吨的概率
.
②写出 X 可取得值,利用相互独立事件的概率公式求出 X 取每一个值的概率.列出分布列
,求得期望.
【解答】解:(1)∵ =50∴a= =0.5,b= =0.3
(2)①依题意,随机选取一天,销售量为 1.5 吨的概率 p=0.5
设 5 天中该种商品有 X 天的销售量为 1.5 吨,则 X~B(5,0.5)
P(X=2)=C52×0.52×(1﹣0.5)3=0.3125
②X 的可能取值为 4,5,6,7,8,则
p(X=4)=0.22=0.04
p(X=5)═2×0.2×0.5=0.2
p(X=6)═0.52+2×0.2×0.3=0.37
p(X=7)═2×0.3×0.5=0.3
p(X=8)=0.32=0.09
所有 X 的分布列为:
X4 5 6 7 8
P 0.040.20.370.30.09
EX=4×0.04+5×0.2+6×0.37+7×0.3+8×0.09=6.2.
19.如图,在三棱锥 D﹣ABC 中,DA=DB=DC,D 在底面 ABC 上的射影为 E,AB⊥BC,
DF⊥AB 于 F
(Ⅰ)求证:平面 ABD⊥平面 DEF
(Ⅱ)若 AD⊥DC,AC=4,∠BAC=60°,求直线 BE 与平面 DAB 所成的角的正弦值.
【考点】直线与平面所成的角;平面与平面垂直的判定.
【分析】(I)由 DE⊥平面得出 DE⊥AB,又 DF⊥AB,故而 AB⊥平面 DEF,从而得出平面
ABD⊥平面 DEF;
(II)以 E 为坐标原点建立空间直角坐标系,求出 和平面 DAB 的法向量 ,则|cos<
>|即为所求.
【解答】证明:(Ⅰ)∵DE⊥平面 ABC,AB⊂平面 ABC,
∴AB⊥DE,又 AB⊥DF,DE,DF⊂平面 DEF,DE∩DF=D,
∴AB⊥平面 DEF,
又∵AB⊂平面 ABD,
∴平面 ABD⊥平面 DEF.
(Ⅱ)∵DA=DC,DE⊥AC,AC=4,AD⊥CD,∴E 为 AC 的中点,DE= =2.
∵AB⊥BC,AC=4,∠BAC=60°,∴AB= .
以 E 为原点建立如图所示的空间直角坐标系,
则 E(0,0,0),A(0,﹣2,0),D(0,0,2),B( ,﹣1,0).
∴ =(0,﹣2,﹣2), =( ,﹣1,﹣2), =( ,﹣1,0).
设平面 DAB 的法向量为 =(x,y,z).
则 ,∴ ,令 z=1,得 =( ,﹣1,1).
∴ =2,| |= ,| |=2,
∴cos< >= = .
∴BE 与平面 DAB 所成的角的正弦值为 .
20.已知椭圆 的左右焦点分别为 F1,F2,离心率为 ,点 M 在椭
圆上,且满足 MF2⊥x 轴, .
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线 y=kx+2 交椭圆于 A,B 两点,求△ABO(O 为坐标原点)面积的最大值.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(I)运用离心率公式和 a,b,c 的关系,以及两点的距离公式,解方程可得椭圆
方程;
(II)设 A(x1,y1),B(x2,y2),将 y=kx+2 代入椭圆,可得 x 的方程,运用韦达定理
和判别式大于 0,求得三角形的面积,化简整理,运用基本不等式即可得到所求最大值.
【解答】解:(I)由已知得 ,又由 a2=b2+c2,
可得 a2=3c2,b2=2c2,
得椭圆方程为 ,
因为点 M 在第一象限且 MF2⊥x 轴,
可得 M 的坐标为 ,
由 ,解得 c=1,
所以椭圆方程为 ;
(II)设 A(x1,y1),B(x2,y2),
将 y=kx+2 代入椭圆,可得(3k2+2)x2+12kx+6=0,
由△>0,即 144k2﹣24(3k2+2)>0,可得 3k2﹣2>0,
则有
所以 ,
因为直线 y=kx+2 与轴交点的坐标为(0,2),
所以△OAB 的面积 ,
令 3k2﹣2=t,由①知 t∈(0,+∞),
可得 ,
所以 t=4 时,面积最大为 .
21.已知 a∈R,函数 f(x)=xln(﹣x)+(a﹣1)x.
(Ⅰ)若 f(x)在 x=﹣e 处取得极值,求函数 f(x)的单调区间;
(Ⅱ)求函数 f(x)在区间[﹣e2,﹣e﹣1]上的最大值 g(a).
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性;函数在某点取得极
值的条件.
【分析】(I)先对函数 y=f(x)进行求导,然后令导函数大于 0(或小于 0)求出 x 的范围
,根据 f′(x)>0 求得的区间是单调增区间,f′(x)<0 求得的区间是单调减区间,即可得
到答案.
(II)先研究 f(x)在区间[﹣e2,﹣e﹣1]上的单调性,再利用导数求解 f(x)在区间[﹣e2,
﹣e﹣1]上的最大值问题即可,故只要先求出函数的极值,比较极值和端点处的函数值的大小
,最后确定出最大值即得.
【解答】解:(Ⅰ)f'(x)=ln(﹣x)+a,
由题意知 x=﹣e 时,f'(x)=0,即:f'(﹣e)=1+a=0,
∴a=﹣1
∴f(x)=xln(﹣x)﹣2x,f'(x)=ln(﹣x)﹣1
令 f'(x)=ln(﹣x)﹣1=0,可得 x=﹣e
令 f'(x)=ln(﹣x)﹣1>0,可得 x<﹣e
令 f'(x)=ln(﹣x)﹣1<0,可得﹣e<x<0
∴f(x)在(﹣∞,﹣e)上是增函数,在(﹣e,0)上是减函数,
(Ⅱ)f'(x)=ln(﹣x)+a,
∵x∈[﹣e2,﹣e﹣1],
∴﹣x∈[e﹣1,e2],
∴ln(﹣x)∈[﹣1,2],
①若 a≥1,则 f'(x)=ln(﹣x)+a≥0 恒成立,此时 f(x)在[﹣e2,﹣e﹣1]上是增函数,
fmax(x)=f(﹣e﹣1)=(2﹣a)e﹣1
②若 a≤﹣2,则 f'(x)=ln(﹣x)+a≤0 恒成立,此时 f(x)在[﹣e2,﹣e﹣1]上是减函数,
fmax(x)=f(﹣e2)=﹣(a+1)e2
③若﹣2<a<1,则令 f'(x)=ln(﹣x)+a=0 可得 x=﹣e﹣a
∵f'(x)=ln(﹣x)+a 是减函数,
∴当 x<﹣e﹣a 时 f'(x)>0,当 x>﹣e﹣a 时 f'(x)<0
∴f(x)在(﹣∞,﹣e)[﹣e2,﹣e﹣1]上左增右减,
∴fmax(x)=f(﹣e﹣a)=e﹣a,
综上:
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.
22.已知四边形 ABCD 内接于⊙O,AD:BC=1:2,BA、CD 的延长线交于点 E,且 EF 切
⊙O 于 F.
(Ⅰ)求证:EB=2ED;
(Ⅱ)若 AB=2,CD=5,求 EF 的长.
【考点】相似三角形的性质;相似三角形的判定.
【分析】(Ⅰ)根据圆内接四边形的性质,可得∠EAD=∠C,进而可得△AED∽△CEB,结合
相似三角形的性质及已知可得结论;
(Ⅱ)根据切割线定理可得 EF2=ED•EC=EA•EB,设 DE=x,由 AB=2,CD=5 构造方程,
解得 DE,进而可得 EF 长.
【解答】证明:(Ⅰ)∵四边形 ABCD 内接于⊙O,
∴∠EAD=∠C,
又∵∠DEA=∠BEC,
∴△AED∽△CEB,
∴ED:EB=AD:BC=1:2,
即 EB=2ED;
解:(Ⅱ)∵EF 切⊙O 于 F.
∴EF2=ED•EC=EA•EB,
设 DE=x,则由 AB=2,CD=5 得:
x(x+5)=2x(2x﹣2),解得:x=3,
∴EF2=24,即 EF=2
23.在平面直角坐标系 xoy 中,以 O 为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线
C 的极坐标方程为 ρsin2θ=4cosθ,直线 l 的参数方程为: (t 为参数),两曲
线相交于 M,N 两点.
(Ⅰ)写出曲线 C 的直角坐标方程和直线 l 的普通方程;
(Ⅱ)若 P(﹣2,﹣4),求|PM|+|PN|的值.
【考点】简单曲线的极坐标方程.
【分析】(Ⅰ)根据 x=ρcosθ、y=ρsinθ,写出曲线 C 的直角坐标方程;用代入法消去参数
求得直线 l 的普通方程.
(Ⅱ)把直线 l 的参数方程代入 y2=4x,得到 ,设 M,N 对应的参数分
别为 t1,t2,利用韦达定理以及|PM|+|PN|=|t1+t2|,计算求得结果.
【解答】解:(Ⅰ)根据 x=ρcosθ、y=ρsinθ,求得曲线 C 的直角坐标方程为 y2=4x,
用代入法消去参数求得直线 l 的普通方程 x﹣y﹣2=0.
(Ⅱ)直线 l 的参数方程为: (t 为参数),
代入 y2=4x,得到 ,设 M,N 对应的参数分别为 t1,t2,
则 t1+t2=12 ,t1•t2=48,∴|PM|+|PN|=|t1+t2|= .
24.设函数 f(x)=|x﹣4|+|x﹣a|(a>1),且 f(x)的最小值为 3.
(1)求 a 的值;
(2)若 f(x)≤5,求满足条件的 x 的集合.
【考点】绝对值不等式的解法.
【分析】(1)由条件利用绝对值的意义可得|a﹣4|=3,再结合 a>1,可得 a 的值.
(2)把 f(x)≤5 等价转化为的三个不等式组,求出每个不等式组的解集,再取并集,即得
所求.
【解答】解:(1)函数 f(x)=|x﹣4|+|x﹣a|表示数轴上的 x 对应点到 4、a 对应点的距离之
和,它的最小值为|a﹣4|=3,
再结合 a>1,可得 a=7.
(2)f(x)=|x﹣4|+|x﹣7|= ,故由 f(x)≤5 可得,
①,或 ②,或 ③.
解①求得 3≤x<4,解②求得 4≤x≤7,解③求得 7<x≤8,
所以不等式的解集为[3,8].
2016 年 6 月 20 日