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- 2021-06-10 发布
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2020年湖北省黄冈中学高考数学模拟试卷(理科)(2月份)
一、选择题:本题共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. 已知集合A={x|9x2−3<1},B={y|y<2},则(∁RA)∩B=( )
A.[23,2) B.⌀
C.(−∞,−23]∪[23,2) D.(−23,23)
2. 已知复数z1=3−bi,z2=1−2i,若z1z2是实数,则实数b的值为( )
A.6 B.−6 C.0 D.16
3. AQI即空气质量指数,AQI越小,表明空气质量越好,当AQI不大于100时称空气质量为“优良”.如图是某市3月1日到12日AQI的统计数据.则下列叙述正确的是( )
A.这12天的AQI的中位数是90
B.12天中超过7天空气质量为“优良”
C.从3月4日到9日,空气质量越来越好
D.这12天的AQI的平均值为100
4. 已知函数f(x)的图象如图所示,则函数f(x)的解析式可能是( )
A.f(x)=(4x+4−x)|x| B.f(x)=(4x−4−x)log2|x|
C.f(x)=(4x+4−x)log2|x| D.f(x)=(4x+4−x)log12|x|
5. 设a=log48,b=log0.48,c=20.4,则( )
A.b1且n∈N*)的最小值为________.
点A,B为椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)长轴的端点,C、D为椭圆E短轴的端点,动点M满足|MA||MB|=2,若△MAB面积的最大值为8,△MCD面积的最小值为1,则椭圆的离心率为________.
已知函数f(x)对x∈R均有f(x)+2f(−x)=mx−6,若f(x)≥lnx恒成立,则实数m的取值范围是________.
三、解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第14至18题为必考题,每个试题考生都必须作答,第19-1、19-2题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:本大题共5小题,每小题l2分,共60分.
在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知b=acosC+33csinA,点M是BC的中点.
(1)求A的值;
(2)若a=3,求中线AM的最大值.
如图,ABCD是边长为2的正方形,平面EAD⊥平面ABCD,且EA=ED,O是线段AD的中点,过E作直线l // AB,F是直线l上一动点.
(1)求证:OF⊥BC;
(2)若直线l上存在唯一一点F使得直线OF与平面BCF垂直,求此时二面角B−OF−C的余弦值.
某种产品的质量以其质量指标值衡量,并依据质量指标值划分等极如下表:
质量指标值m
m<185
185≤m<205
m≥205
等级
三等品
二等品
一等品
从某企业生产的这种产品中抽取200件,检测后得到如下的频率分布直方图:
(Ⅰ)根据以上抽样调查数据,能否认为该企业生产的这种产品符合“一、二等品至少要占全部产品90%”的规定?
(Ⅱ)在样本中,按产品等极用分层抽样的方法抽取8件,再从这8件产品中随机抽取4件,求抽取的4件产品中,一、二、三等品都有的概率;
(III)该企业为提高产品质量,开展了“质量提升月”活动,活动后再抽样检测,产品质量指标值X近似满足X∼N(218, 140),则“质量提升月”活动后的质量指标值的均值比活动前大约提升了多少?
已知抛物线C的顶点为O(0, 0),焦点F(0, 1).
(1)求抛物线C的方程;
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(2)过F作直线交抛物线于A,B两点.若直线OA,OB分别交直线l:y=x−2于M,N两点,求|MN|的最小值.
已知函数f(x)=xex−1−a(x+lnx),a∈R.
(1)若f(x)存在极小值,求实数a的取值范围;
(2)设x0是f(x)的极小值点,且f(x0)≥0,证明:f(x0)≥2(x02−x03).
(二)选考题:共10分.请考生在第19-1,19-2题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.[选修4-4:坐标系与参数方程]
已知曲线C1的参数方程为x=2cosφ,y=3sinφ (φ为参数),以原点O为极点,以x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρsin(θ−π4)=1.
(1)求曲线C1的极坐标方程和曲线C2的直角坐标方程;
(2)射线OM:θ=α(π2<α<π)与曲线C1交于点M,射线ON:θ=α−π4与曲线C2交于点N,求1|OM|2+1|ON|2的取值范围.
[选修4-5:不等式选讲]
已知函数f(x)=|2x−a|+|2x+3|,g(x)=|x−1|+2.
(1)解不等式|g(x)|<5;
(2)若对任意x1∈R,都有x2∈R,使得f(x1)=g(x2)成立,求实数a的取值范围.
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参考答案与试题解析
2020年湖北省黄冈中学高考数学模拟试卷(理科)(2月份)
一、选择题:本题共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.
【答案】
C
【考点】
交、并、补集的混合运算
【解析】
根据题意,求出集合A,进而可得∁RA,由交集的定义分析可得答案.
【解答】
解:根据题意,集合A={x|9x2−3<1}=(−23, 23),则∁RA=(−∞, −23]∪[23, +∞),
又由B={y|y<2},则(∁RA)∩B=(−∞, −23]∪[23, 2).
故选C.
2.
【答案】
A
【考点】
复数代数形式的混合运算
复数的基本概念
【解析】
先利用两个复数相除的除法法则,化简z1z2的结果到最简形式,利用此复数的虚部等于0,解出实数b的值.
【解答】
解:∵ z1z2=3−bi1−2i=(3−bi)(1+2i)(1−2i)(1+2i)
=3+2b+(6−b)i5是实数,
∴ 6−b=0,
∴ 实数b的值为6.
故选A.
3.
【答案】
C
【考点】
用样本的频率分布估计总体分布
【解析】
对4个选项分别进行判断,可得结论.
【解答】
解:这12天的AQI的中位数是95+1042=99.5,故A错误;
这12天中,空气质量为“优良”的有95,85,77,67,72,92,故B错误;
从4日到9日,AQI数值越来越低,空气质量越来越好,故C正确;
112(67+72+77+85+92+95+104+111+135+138+144+201)≈110.083,故D错误.
故选C.
4.
【答案】
C
【考点】
函数图象的作法
【解析】
通过函数的图象,判断函数的奇偶性,利用特殊点判断函数的解析式即可.
【解答】
解:由函数f(x)的图象可知,函数是偶函数,x=1时,函数值为0.
f(x)=(4x+4−x)|x|是偶函数,但是f(1)≠0,不满足题意;
f(x)=(4x−4−x)log2|x|是奇函数,不满足题意;
f(x)=(4x+4−x)log2|x|是偶函数,f(1)=0满足题意;
f(x)=(4x+4−x)log12|x|是偶函数,f(1)=0,x∈(0,1)时,f(x)>0,不满足题意.
则函数f(x)的解析式可能是f(x)=(4x+4−x)log2|x|.
故选C.
5.
【答案】
A
【考点】
对数值大小的比较
【解析】
b底大于0小于1而真数大于1⇒b<0,=log48=32,c=0.4<20.5=2<32
【解答】
∵ b底大于0小于1而真数大于1∴ b<0
∵ a=log48=32
c=20.4<20.5=2<32,∴ a>c>b
6.
【答案】
C
【考点】
平面向量数量积的性质及其运算
【解析】
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M是线段AB的中点⇒OM→=12OA→+12OB→,从而OC→⋅OM→=(53OA→−23OB→)⋅(12OA→+12OB→)=56OA→2−13OB→2+12OA→⋅OB→,再结合题意,可知<OA→,OB→>=60∘,|OA→|=|OB→|=4,故OA→⋅OB→=8,OC→⋅OM→=12.
【解答】
解:因为M是线段AB的中点,所以OM→=12OA→+12OB→,
从而OC→⋅OM→=(53OA→−23OB→)⋅(12OA→+12OB→)=56OA→2−13OB→2+12OA→⋅OB→,
由圆的方程可知圆O的半径为4,
即|OA→|=|OB→|=4,
又因为|AB→|=4,
所以<OA→,OB→>=60∘,
故OA→⋅OB→=8,
所以OC→⋅OM→=56×16−13×16+12×8=12.
故选C.
7.
【答案】
A
【考点】
古典概型及其概率计算公式
【解析】
基本事件总数n=A55=120,“仁”排在第一位,且“智信”相邻包含的基本事件个数m=A22A22A31=12,由此能求出“仁”排在第一位,且“智信”相邻的概率.
【解答】
将“仁义礼智信”排成一排,
基本事件总数n=A55=120,
“仁”排在第一位,且“智信”相邻包含的基本事件个数m=A22A22A31=12,
∴ “仁”排在第一位,且“智信”相邻的概率为p=mn=12120=110.
8.
【答案】
D
【考点】
棱柱的结构特征
【解析】
把对角面A1C绕A1B旋转至A1BC′D1′,使其与△AA1B在同一平面上,连接AD1′并求出,就是最小值.
【解答】
解:如图所示,把对角面A1C绕A1B旋转至A1BC′D1′,
使其与△AA1B在同一平面上,连接AD1′,
则AD1′=1+1−2×1×1×cos135∘=2+2为所求的最小值.
故选D.
9.
【答案】
A
【考点】
双曲线的渐近线
双曲线的离心率
【解析】
由双曲线方程求得两渐近线方程,再求出AB所在直线方程,联立求得A,B的坐标,得到|OA|,|OB|,再由勾股定理求解.
【解答】
解:由双曲线C:x28−y2=1,
得a=22,b=1,c=3.
设l1:y=122x,l2:y=−122x,
若AB⊥l2,
则kAB=22,
∴ AB:y=22(x−3),
联立y=−122x,y=22(x−3), 解得B(249, −629);
联立y=122x,y=22(x−3), 解得A(247, 627).
∴ |OA|=(247)2+(627)2=6487,
|OB|=(249)2+(−629)2=6489.
∴ |AB|2=|OA|2−|OB|2=64849−64881=25649.
∴ |AB|=167.
故选A.
10.
【答案】
C
【考点】
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数列的求和
【解析】
化简数列的递推关系式,然后求解数列的和即.
【解答】
解:∵ 数列{an}的通项公式为:
an=(−1)n−1⋅2n+1n2+n(n∈N*)
=(−1)n−1(1n+1n+1),
则数列{an}的前2020项和为:
1+12−12−13+13+14−14
−15+15+16−⋯−12020−12021=
1−12021=20202021.
故选C.
11.
【答案】
D
【考点】
三角函数的最值
命题的真假判断与应用
正弦函数的对称性
正弦函数的图象
【解析】
通过去绝对值,分段写出函数在[0,π2]上的解析式,然后结合函数的最小正周期为π2,作出函数的图象,再对选项进行判断即可.
【解答】
解:由题意可知,函数f(x)的最小正周期为π2,即①正确;
②当x∈[0,π12)时,
f(x)=−3sin(2x−π6)+3cos2x=33cos(2x+π6);
当x∈[π12,π4)时,
f(x)=3sin(2x−π6)+3cos2x=3sin(2x+π6);
当x∈[π4,π2]时,
f(x)=3sin(2x−π6)−3cos2x=−33cos(2x+π6),
故函数的最大值为33,即②正确;
③由②的分析可得函数关于x=5π12对称,即③正确.
故选D.
12.
【答案】
B
【考点】
利用导数研究函数的最值
柱体、锥体、台体的体积计算
【解析】
由题意画出图形,求出三棱锥的高,利用导数求出底面三角形ABD的最大值,则三棱锥P−ABD体积的最大值可求.
【解答】
解:如图,
由题意,PA=PB=PC=2,∠ABC=90∘,
可知P在平面ABC上的射影G为△ABC的外心,即AC中点,
则球的球心在PG的延长线上,设PG=h,则OG=2−h,
∴ OB2−OG2=PB2−PG2,即4−(2−h)2=4−h2,解得h=1.
则AG=CG=3,
过B作BD⊥AC于D,设AD=x,则CD=23−x,
再设BD=y,由△BDC∽△ADB,可得y23−x=xy,
∴ y=x(23−x),则12xy=12−x4+23x3,
令f(x)=−x4+23x3,则f′(x)=−4x3+63x2,
由f′(x)=0,可得x=332,
∴ 当x=332时,f(x)max=24316,
∴ △ABD面积的最大值为12×934=938,
则三棱锥P−ABD体积的最大值是13×938×1=338.
故选B.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
【答案】
15
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【考点】
简单线性规划
【解析】
先根据约束条件x+3y−3≥0x+y−3≤0x≥0 画出可行域,再利用几何意义求最值,只需求出直线z=5x+2y过点A(3, 0)时,z最大值即可.
【解答】
先根据约束条件x+3y−3≥0x+y−3≤0x≥0 画出可行域,如图:
然后平移直线z=5x+2y,
当直线z=5x+2y过点A(3, 0)时,z最大值为15.
【答案】
32
【考点】
数列的求和
数列递推式
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
本题先根据题意中p,q∈N*,及p,q的任意性,令p=n,q=1,进行计算可发现数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列.然后计算出an与Sn−1关于n的表达式,代入Sn−1⋅(Sn−1+4)+260an化简整理后运用均值不等式求出最小值.
【解答】
解:依题意,由p,q∈N*,及p,q的任意性,
可令p=n,q=1,则ap+q=ap⋅aq,
即为an+1=an⋅a1=2an.
∴ 数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列.
∴ an=2⋅2n−1=2n,n∈N*.
∴ Sn−1=2−2n1−2=2n−2.
∴ Sn−1⋅(Sn−1+4)+260an=(2n−2)(2n+2)+2602n
=(2n)2+2562n
=2n+2562n
≥22n⋅2562n
=32.
当且仅当2n=2562n,即n=4时,等号成立.
∴ Sn−1⋅(Sn−1+4)+260an(n>1且n∈N*)的最小值为32.
故答案为:32.
【答案】
32
【考点】
椭圆的离心率
【解析】
由题意设M的坐标,由两点间的距离公式即题意求出M的轨迹方程,再由椭圆可得MAB面积最大值时M的纵坐标的绝对值最大,及MCD的面积最小时M的横坐标的绝对值最小可得a,b,c的关系,进而求出椭圆的离心率.
【解答】
由题意可得A(−a, 0),B(a, 0),C(0, b),D(0, −b),设M(x, y),
因为动点M满足|MA||MB|=2,所以(x+a)2+y2=2(x−a)2+y2,整理可得:x2+y2−103ax+a2=0,即(x−5a3)2+y2=169a2,
则可得M是以(5a3, 0)为圆心,以4a3为半径的圆,
所以当M(53a, ±4a3)时△MAB面积的最大值为8,即12×2a×4a3=8,解得a=6,
当M位于M1(13a, 0)时,△MCD面积的最小值为1,即12×2b×a3=1,所以b=62,
所以离心率e=ca=1−b2a2=32,
【答案】
(−∞, −e]
【考点】
利用导数研究不等式恒成立问题
【解析】
根据条件利用解方程组法求出f(x)的解析式,然后由f(x)≥lnx恒成立,可得m≤−2+lnxx恒成立,构造函数g(x)=2+lnxx,求出g(x)的最小值,可进一步求出m
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的范围.
【解答】
解:∵ 函数f(x)对x∈R均有f(x)+2f(−x)=mx−6①,
∴ 将−x换为x,得f(−x)+2f(x)=−mx−6②,
∴ 由①②,解得f(x)=−mx−2.
∵ f(x)≥lnx恒成立,
∴ m≤−2+lnxx恒成立,
∴ 只需m≤(−2+lnxx)min.
令g(x)=−2+lnxx,
则g′(x)=lnx+1x2,
令g′(x)=0,则x=1e,
∴ g(x)在(0, 1e)上单调递减,在(1e, +∞)上单调递增,
∴ g(x)min=g(1e)=−e,
∴ m≤−e,
∴ m的取值范围为(−∞, −e].
故答案为:(−∞, −e].
三、解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第14至18题为必考题,每个试题考生都必须作答,第19-1、19-2题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:本大题共5小题,每小题l2分,共60分.
【答案】
解:(1)△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,
已知b=acosC+33csinA,
由正弦定理得:sinB=sinAcosC+33sinCsinA,
由于sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC,
且sinC≠0,
整理得:tanA=3,(00),
则p2=1,
解得p=2,
故抛物线C的方程为x2=4y.
(2)设A(x1, y1),B(x2, y2),直线AB的方程为y=kx+1,
由y=kx+1,x2=4y, 消去y,整理得x2−4kx−4=0,
所以x1+x2=4k,x1x2=−4,
从而有|x1−x2|=(x1+x2)2−4x1x2=4k2+1,
由y=y1x1x,y=x−2,
解得点M的横坐标为xM=2x1x1−y1=2x1x1−x124=84−x1,
同理可得点N的横坐标为xN=84−x2,
所以|MN|=2|xM−xN|=2|84−x1−84−x2|
=82|x1−x2x1x2−4(x1+x2)+16|=82k2+1|4k−3|,
令4k−3=t,t≠0,则k=t+34,
当t>0时,|MN|=2225t2+6t+1>22,
当t<0时,|MN|=2225t2+6t+1=22(5t+35)2+1625≥825.
综上所述,当t=−253,即k=−43时,|MN|的最小值是825.
【考点】
直线与抛物线结合的最值问题
抛物线的标准方程
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【解析】
(I)由抛物线的几何性质及题设条件焦点F(0, 1)可直接求得p,确定出抛物线的开口方向,写出它的标准方程;
(II)由题意,可A(x1, y1),B(x2, y2),直线AB的方程为y=kx+1,将直线方程与(I)中所求得方程联立,再结合弦长公式用所引入的参数表示出|MN|,根据所得的形式作出判断,即可求得最小值.
【解答】
解:(1)由题意可设,抛物线C的方程为x2=2py(p>0),
则p2=1,
解得p=2,
故抛物线C的方程为x2=4y.
(2)设A(x1, y1),B(x2, y2),直线AB的方程为y=kx+1,
由y=kx+1,x2=4y, 消去y,整理得x2−4kx−4=0,
所以x1+x2=4k,x1x2=−4,
从而有|x1−x2|=(x1+x2)2−4x1x2=4k2+1,
由y=y1x1x,y=x−2,
解得点M的横坐标为xM=2x1x1−y1=2x1x1−x124=84−x1,
同理可得点N的横坐标为xN=84−x2,
所以|MN|=2|xM−xN|=2|84−x1−84−x2|
=82|x1−x2x1x2−4(x1+x2)+16|=82k2+1|4k−3|,
令4k−3=t,t≠0,则k=t+34,
当t>0时,|MN|=2225t2+6t+1>22,
当t<0时,|MN|=2225t2+6t+1=22(5t+35)2+1625≥825.
综上所述,当t=−253,即k=−43时,|MN|的最小值是825.
【答案】
解:(1)∵ 函数f(x)=xex−1−a(x+lnx),a∈R.
∴ f′(x)=x+1x(xex−1−a),(x>0).
令g(x)=xex−1−a,
则g′(x)=(x+1)ex−1>0,
∴ g(x)在(0, +∞)上是增函数.
又∵ 当x→0时,g(x)→−a,当x→+∞时,g(x)→+∞.
∴ 当a≤0时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)在区间(0, +∞)上是增函数,不存在极值点;
当a>0时,g(x)的值域为(−a, +∞),必存在x0>0,使g(x0)=0.
∴ 当x∈(0, x0)时,g(x)<0,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(x0, +∞)时,g(x)>0,f′(x)>0,f(x)单调递增;
∴ f(x)存在极小值点.
综上可知实数a的取值范围是(0, +∞).
(2)由(1)知x0ex0−1−a=0,即a=x0ex0−1.
∴ lna=lnx0+x0−1,
f(x0)=x0ex0−1(1−x0−lnx0).
由f(x0)≥0,得1−x0−lnx0≥0.
令g(x)=1−x−lnx,显然g(x)在区间(0, +∞)上单调递减.
又g(1)=0,
∴ 由f(x0)≥0,得00),
则H′(x)=1−1x=x−1x,
当x>1时,H′(x)>0,函数H(x)单调递增;
当00,
1−x0−lnx0≥1−x0−(x0−1)=2(1−x0)≥0,
∴ f(x0)=x0ex0−1(1−x0−lnx0)≥x02⋅2(1−x0)=2(x02−x03),
∴ f(x0)≥2(x02−x03).
【考点】
利用导数研究不等式恒成立问题
利用导数研究函数的极值
【解析】
(1)先求得导函数,根据定义域为(0, +∞),可构造函数g(x)=xex−1−a,通过求导及分类讨论,即可求得a的取值范围.
(2)由(1)令x0ex0−1−a=0,通过分离参数得a=x0ex0−1,同时求对数,根据函数f(x0)≥0,可得1−x0−lnx0≥0.构造函数g(x)=1−x−lnx及H(x)=x−lnx−1,由导数即可判断H(x)的单调情况,进而求得H(x)的最小值,结合f(x0)=x0ex0−1(1−x0−lnx0)即可证明不等式成立.
【解答】
解:(1)∵ 函数f(x)=xex−1−a(x+lnx),a∈R.
∴ f′(x)=x+1x(xex−1−a),(x>0).
令g(x)=xex−1−a,
则g′(x)=(x+1)ex−1>0,
∴ g(x)在(0, +∞)上是增函数.
又∵ 当x→0时,g(x)→−a,当x→+∞时,g(x)→+∞.
∴ 当a≤0时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)在区间(0, +∞)上是增函数,不存在极值点;
当a>0时,g(x)的值域为(−a, +∞),必存在x0>0,使g(x0)=0.
∴ 当x∈(0, x0)时,g(x)<0,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(x0, +∞)时,g(x)>0
第25页 共26页 ◎ 第26页 共26页
,f′(x)>0,f(x)单调递增;
∴ f(x)存在极小值点.
综上可知实数a的取值范围是(0, +∞).
(2)由(1)知x0ex0−1−a=0,即a=x0ex0−1.
∴ lna=lnx0+x0−1,
f(x0)=x0ex0−1(1−x0−lnx0).
由f(x0)≥0,得1−x0−lnx0≥0.
令g(x)=1−x−lnx,显然g(x)在区间(0, +∞)上单调递减.
又g(1)=0,
∴ 由f(x0)≥0,得00),
则H′(x)=1−1x=x−1x,
当x>1时,H′(x)>0,函数H(x)单调递增;
当00,
1−x0−lnx0≥1−x0−(x0−1)=2(1−x0)≥0,
∴ f(x0)=x0ex0−1(1−x0−lnx0)≥x02⋅2(1−x0)=2(x02−x03),
∴ f(x0)≥2(x02−x03).
(二)选考题:共10分.请考生在第19-1,19-2题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.[选修4-4:坐标系与参数方程]
【答案】
解:(1)由曲线C1的参数方程x=2cosφ,y=3sinφ (φ为参数),
得:cos2φ+sin2φ=(x2)2+(y3)2=1,
即曲线C1的普通方程为x22+y23=1.
又x=ρcosθ,y=ρsinθ,
曲线C1的极坐标方程为3ρ2cos2θ+2ρ2sin2θ=6,
即ρ2cos2θ+2ρ2=6.
曲线C2的极坐标方程可化为ρsinθ−ρcosθ=2,
故曲线C2的直角方程为x−y+2=0.
(2)由已知,设点M和点N的极坐标分别为(ρ1, α),(ρ2,α−π4),其中π2<α<π,
则|OM|2=ρ12=6cos2α+2,
|ON|2=ρ22=1sin2(α−π2)=1cos2α.
于是1|OM|2+1|ON|2=cos2α+26+cos2α=7cos2α+26.
由π2<α<π,
得−1
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