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- 2021-06-11 发布
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- 1 -
福州一中 2020 届高三(下)高考模拟考试
理科数学
一、选择题: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.已知集合 | |1 2A x x a B x x , ,且 ( )A B RRð ,则实数 a 的取值范围是
( )
A. 1a B. 1a C. 2a D. 2a
【答案】C
【解析】
| 1, 2RC B x x x 或 .
( ) | | 1, 2 2RA C B x x a x x x R a 或 .故选 C
2.复数 3 iz ii
(i 为虚数单位),则复数 z 的共轭复数为( )
A. 2 i B. 2 i C. 4 i D. 4 i
【答案】B
【解析】
试题分析:由题 3 2iz i ii
,则复数 z 的共轭复数为 2 i ,选 B
考点:复数的运算,共轭复数
3.
1
2
1
(3 sin )x x dx
等于( )
A. 0 B. 2sin1 C. 2cos1 D. 2
【答案】D
【解析】
,故答案为 D.
考点:定积分的计算.
4.已知函数 f x 的定义域为[0,2],则 2
1
f xg x x
的定义域为()
- 2 -
A. 0,1 1,2 B. 0,1 1,4 C. 0,1 D. 1,4
【答案】C
【解析】
【分析】
根据 f x 的定义域,计算 2f x 定义域,再考虑分母不为 0,计算得到答案.
【详解】函数 f x 的定义域是[0,2],要使函数 2
1
f xg x x
有意义,需使 2f x 有意义
且 1 0x .所以 1 0
0 2 2
x
x
解得 0 1x
故答案为 C
【点睛】本题考查了函数定义域,属于简单题.
5.数列 na 的前 n 项和为 2 *2 3 ( )nS n n n N ,若 5p q ,则 p qa a ( )
A. 20 B. 15 C. 10 D. -5
【答案】A
【解析】
试题分析:当 2n 时, 2 2
1 1 12 3 2 1 3 3 4 5, 1n n na S S n n n n n a S ( ) 适
合上式,
所以 4 5na n ,所以 4p qa a p q ( ),因为 5p q ,所以 20p qa a ,选 A
考点:等差数列的性质
6.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
- 3 -
A. 8
3
B. 10
3
C. 6 D. 3
【答案】D
【解析】
【详解】解:该几何体是一个底面半径为 1、高为 4 的圆柱被一个平面分割成两部分中的一个
部分,故其体积为 2 211 4 1 2 32V .
本题选择 D 选项.
7.在区间[ 1,1] 上随机取一个数 k ,使直线 ( 3)y k x 与圆 2 2 1x y 相交的概率为( )
A. 1
2
B. 1
3
C. 2
4
D. 2
3
【答案】C
【解析】
【分析】
根据直线与圆相交,可求出 k 的取值范围,根据几何概型可求出相交的概率.
【详解】因为圆心 (0,0) ,半径 1r ,直线与圆相交,所以
2
| 3 | 1
1
kd
k
,解得 2 2
4 4k
所以相交的概率
2
22
2 4P ,故选 C.
【点睛】本题主要考查了直线与圆的位置关系,几何概型,属于中档题.
8.向量 , ,a b c 满足 0a b c ,a b ,( )a b c , | | | | | |
| | | || |
a b cM c ab
,则 M=( )
A. 3 B. 3 2 C. 22 2
D. 3 21 2
【答案】D
【解析】
【分析】
将 c a b 代入 ( ) 0a b c 可得| | | |a b ,将 c a b 两边平方,结合 0a b 可得
- 4 -
| | 2 | | 2 | |c a b ,进而可得 M 的值.
【详解】因为 0a b c ,所以 c a b ,
因为 ( )a b c ,所以 ( ) ( ) 0a b a b ,所以 2 2a b ,所以| | | |a b ,
因为 a b ,所以 0a b ,
由 c a b 得 2 2( )c a b ,所以 2 2 2 2 2 2 22 2 2c a b a b a b a b ,
所以| | 2 | | 2 | |c a b ,
所以 | | | | | |
| | | | | |
a b cM
b c a
2 3 21 2 12 2
.
故选:D.
【点睛】本题考查了向量垂直问题,考查了平面向量的数量积,考查了向量的模,属于基础
题.
9.已知正方体 1 1 1 1ABCD A B C D 的棱长为 3 2 , ,E F 分别为 ,BC CD 的中点,P 是线段 1A B
上的动点, 1C P 与平面 1D EF 的交点Q 的轨迹长为( )
A. 3 B. 13 C. 4 D. 3 2
【答案】B
【解析】
【分析】
作图分析,由 P 是线段 1A B 上的动点,当 P 合于 1A 或 B 时,找到 1 1C A , 1C B 与平面 1D EF 的
交点分别为 ,M N ,即Q 的轨迹为 MN ,再求出 MN 的长度得到答案.
【详解】如图所示,连接 1,EF A B ,连接 1 1 1 1,AC B D 交于点 M ,连接 1 1,B E BC 交于点 N ,
由 1 1/ /EF B D ,即 1 1, , ,E F B D 共面,由 P 是线段 1A B 上的动点,当 P 合于 1A 或 B 时,
- 5 -
1 1C A , 1C B 与平面 1D EF 的交点分别为 ,M N ,即Q 的轨迹为 MN ,
由棱长为 3 2 ,则 1 1 1
1 32C M A C ,
则 1 6BC ,又
1 1 1
1
2
BE BN
B C NC
,则 1 1
2 43NC BC ,
由 1 1 1 1A B BC AC ,则 1 1 60A C B ,
则 2 2
1 1 1 1 1 1
12 cos 9 16 2 3 4 132MN MC NC MC NC AC B .
故选:B
【点睛】本题以正方体为载体,考查了点线面的位置关系、余弦定理,解决本题的关键在于
找到点Q 的轨迹,还考查了学生的分析推理能力,运算能力,属于中档题.
10.已知曲线 x
xy e
在 1x x 处的切线为 1l ,曲线 lny x 在 2x x 处的切线为 2l ,且 1 2l l ,
则 2 1x x 的取值范围是( )
A. 10, e
B. , 1 C. ( ),0-¥ D. 1, e
【答案】B
【解析】
【分析】
先求出两条切线各自的斜率,再根据它们垂直得到 1 2,x x 的关系,将 2 1x x 表示为 1x 的函数后
利用导数可求 2 1x x 的取值范围.
【详解】令 x
xf x e
, lng x x ,
则 1
x
xf x e
, 1g x x
,所以
1
1
1
1
x
xk e
, 2
2
1k x
,
因为 1 2l l ,故 1
1
2
1 1 1x
x
e x
,所以
1
1
2
1
x
xx e
,
因为 2 0x ,故 1 1x .
又
1
1
2 1 1
1
x
xx x xe
,令 1 , 1x
xh x x xe
,
- 6 -
则 2 21
x
x x
x x eh x e e
,
当 1,x 时, 2 xy x e 为减函数,故 12 2 1 0xx e e ,
所以 0h x 在 1, 上恒成立,
故 h x 在 1, 上为减函数,所以 1 1h x h ,
又当 1x 时, 1 1 1 11x
x xx x xe e e e
,
所以 h x 的取值范围为 , 1 ,
故选:B.
【点睛】本题考查导数的几何意义以及函数的值域的求法,注意函数图象在某点处的切线的
斜率就是函数在该点横坐标处的导数,另外,求函数的值域时不仅要依据函数的单调性,而
且还要考虑函数的图象有无水平的渐近线.
11.某化工厂在定期检修设备时发现生产管道中共有 5 处阀门( A E )发生有害气体泄漏.
每处阀门在每小时内有害气体的泄露量大体相等,约为 0.01 立方米.阀门的修复工作可在不
停产的情况下实施.由于各阀门所处的位置不同,因此修复所需的时间不同,且修复时必须遵
从一定的顺序关系,具体情况如下表:
泄露阀门 A B C D E
修复时间
(小时)
11 8 5 9 6
需先修复
好的阀门
C B
在只有一个阀门修复设备的情况下,合理安排修复顺序,泄露的有害气体总量最小为( )
A. 1.14 立方米 B. 1.07 立方米 C. 1.04 立方米 D. 0.39 立方
米
【答案】C
【解析】
- 7 -
【分析】
先确定有要求三个阀门 , ,B C E 的先后顺序必须是 , ,C B E ,要使泄露的有害气体总量最小,
修复时间长的因尽量靠后,确定修复顺序为 , , , ,C B E D A ,然后计算每个阀门泄露有害气体
的时间,计算出泄露的有害气体总量最小值.
【详解】由表知,根据需先修复好的阀门的要求,可确定 ,A D 顺序无要求,其中三个阀门的
先后顺序必须是 , ,C B E ,要使泄露的有害气体总量最小,修复时间长的因尽量靠后,
故修复顺序为 , , , ,C B E D A,
则 , , , ,C B E D A各阀门泄露有害气体的时间分别为 5,13,19,28,39 小时,
泄露有害气体的时间共 5 13 19 28 39 104 小时,
故泄露的有害气体总量最小为104 0.01 1.04 立方米,
故选:C
【点睛】本题是实际应用问题的最优化问题,理解题意是解决问题的关键,属于中档题.
12.设 0,1,2, ,2020ia i 是常数,对于 x R ,都有
2020
0 1 2 20201 1 2 1 2 2020x a a x a x x a x x x ,则
0 1 2 3 4 5 2019 20202! 3! 4! 2018! 2019!a a a a a a a a ( )
A. 2019 B. 2020 C. 2019! D. 2020!
【答案】A
【解析】
【分析】
先令 1x ,求得 0a 的值,再将给定的恒等式两边求关于 x 的导数,然后令 1x ,从而可得
所求的值.
【 详 解 】 因 为
2020
0 1 2 20201 1 2 1 2 2020x a a x a x x a x x x ,
则令 1x 可得 0 1a .
又对 2020
0 1 2 20201 1 2 1 2 2020x a a x a x x a x x x 两边
- 8 -
求导可得:
2019
1 2 20202020 1 2 1 2 2020x a a x x a x x x ,
令 1 2nf x x x x n ,
则 1 2 + 2nf x x x x n x x n ,
所以 11 1 2 1 1 1 !n
nf n n ,
所以 1 2 20192019
1 2 3 20202020 1 1 1 1 2! 1 2019!a a a a
故 1 2 3 20202020 2! 2019!a a a a ,
所以 0 1 2 3 4 5 2019 20202! 3! 4! 2018! 2019! 2020 1 2019a a a a a a a a .
故选:A.
【点睛】本题考查函数的导数以及恒等式的系数和的求法,注意根据恒等式的特征选择合适
的赋值,本题属于较难题.
二.填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.请将答案填在答题卡对应题号的位置上.
答错位置,书写不清,模棱两可均不得分.
13.cos15 cos45 cos75 cos45 = _________.
【答案】 1
2
【解析】
【分析】
题设中的三角函数值可转化为 cos15 cos45 sin15 sin 45 ,逆用两角和的余弦可求给定
的三角函数式的值.
【详解】 cos15 cos45 cos75 cos45 = 1cos15 cos45 sin15 sin 45 cos60 2
.
故答案为: 1
2
.
【点睛】三角函数的中的化简求值问题,我们往往从次数的差异、函数名的差异、结构的差
异和角的差异去分析,处理次数差异的方法是升幂降幂法,解决函数名差异的方法是弦切互
化,而结构上差异的处理则是已知公式的逆用等,最后角的差异的处理则往往是用已知的角
去表示未知的角.
14.寒假里 5 名同学结伴乘动车外出旅游,实名制购票,每人一座,恰在同一排 , , , ,A B C D E
- 9 -
五个座位(一排共五个座位),上车后五人在这五个座位上随意坐,则恰有一人坐对与自己车
票相符座位的坐法有__________种.
【答案】45
【解析】
【分析】
先选出坐对位置的人,再对剩下四人进行错排,最后利用分布计数乘法原理求结果.
【详解】先选出坐对位置的人,即从 5 人中选 1 人,有 5 种可能;
剩下四人进行错排,设四人座位为1 2 3 4,,,,则四人都不坐在自己位置上有
2143 2341 2413,3142,3412,3421,4123,4312,4321, , 这 9 种可能;
所以恰有一人坐对与自己车票相符座位的坐法有5 9 45 种
故答案为:45
【点睛】本题考查错排问题,考查基本分析求解能力,属基础题.
15.如图,将地球近似看作球体.设地球表面某地正午太阳高度角为 , 为此时太阳直射纬
度(当地夏半年取正值,冬半年取负值), 为该地的纬度值.已知太阳每年直射范围在南北
回归线之间,即 23 26 ,23 26 .如果在北京地区(纬度数约为北纬 40 )的一幢高为 0h
的楼房北面盖一新楼,要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡,两楼的距离不应
小于_________.(只需列出式子)
【答案】 0
tan26 34
h
【解析】
【分析】
根据题意列出不等式,再根据不等式恒成立,转化为对应函数最值问题,结合范围确定最值,
即得结果..
【详解】设两楼的距离为 d ,
- 10 -
因为 90 (40 ) 50 26 34 ,73 26 o o o o o= - - = + Î
则要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡,需满足 0tan h
d
³ 对
26 34 ,73 26 o oÎ 恒成立,因此 0
min(tan ) h
d
³
0tan 26 34 h
d
o ¢ ³ 0
tan 26 34
hd o ³ ¢
,从而两楼的距离不应小于 0
tan26 34
h
故答案为: 0
tan26 34
h
【点睛】本题考查不等式恒成立问题、正切函数单调性,考查基本分析建模能力与转化求解
能力,属中档题.
16.已知椭圆
2 2
: 14 3
x yC 的焦点是 1 2,F F , ,A B 是C 上(不在长轴上)的两点,且
1 // 2F A F B
. M 为 1F B 与 2F A 的交点,则 M 的轨迹所在的曲线是______;离心率为_____.
【答案】 (1). 椭圆 (2). 4
5
【解析】
【分析】
设 1 1,A x y , 2 2,C x y 则 2 2,B x y ,设 1
: 1AFl x my 表示出 1BFl , 2AFl
联立直线 1
: 1AFl x my 与椭圆方程,消元列出韦达定理,代入消去 m 即可得解;
【详解】解:设 1 1,A x y , 2 2,C x y 则 2 2,B x y , 1AF 的斜率不为 0,可设 1
: 1AFl x my
则 1
2
2
: 1 1BF
yyl x x
①, 2
1
1
: 1 1AF
yyl x x
②
所以
1 2 1 2 1 2
2
1 2 1 2 1 2 1 21 1 1 1 2 2 2 4
y y y y y yy y
x x x x my my m y y m y y
联立 2 2
1
14 3
x my
x y
得 2 24 2 3 03m y my
,得 1 2
2
2
4
3
my y
m
, 1 2
2
3
4
3
y y
m
所以
2
2
2
3
161 3 3
y
x m
- 11 -
由①②得 1 2
1 2
21 1 2 y yx x my y y y
,所以 3
5
xm y
所以
2
22
3
1 3 163 5 3
y
x x
y
整理得
2 2
2 2 1
5 3
4 4
x x
,所以 M 的轨迹所在的曲线是椭圆,
1 4
5 5
4
e
故答案为:椭圆; 4
5
.
【点睛】本题考查直线与椭圆的综合应用,属于中档题.
三.解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.已知数列 na , nb 满足 1
1
2a , 1 1n n na a a , 1
1n
n
b a
, nb 的前 n 项和为 nS ,
前 n 项积为 nT .
(1)证明: 2n nS T 是定值;
(2)试比较 nS 与 nT 的大小.
【答案】(1)证明见解析;(2)当 1n 时, n nS T ;当 2n 时, n nS T .
【解析】
【分析】
- 12 -
(1)将已知递推关系式化为
1
1 1 1
1n
n n n
b a a a
,由此可求得 ,n nS T ,代入 2n nS T 整理
可得结论;
(2)由(1)可得
1
3 4 1
2 3n n
n
S T a
,根据数列 na 单调递增和 3
3
4a 可确定结果.
【详解】(1)证明:由 1 1n n na a a 得: 1
1 1 1 1=+1 1n n n n na a a a a
,
则
1
1 1 1
1n
n n n
b a a a
,
1 2
1 2 2 3 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 12n n
n n n n
S b b b a a a a a a a a a
,
1 2 1
1 2
2 3 1 1 1
1
2
n
n n
n n n
aa a aT b b b a a a a a
,
2 2n nS T .
(2)由(1)知:
1 1 1 1
1 1 3 3 4 12 22 2 2 3n n
n n n n
S T a a a a
,
1
1
2a , 2
1 0n n na a a , na 单调递增.
又 1
1
2a , 2 1 1
31 4a a a , 3 2 2
21 31 16 4a a a ,当 2n 时, 1
3
4na ,
当 1n 时, n nS T ;当 2n 时, n nS T .
【点睛】本题考查数列综合应用问题,涉及到数列中的定值问题、根据数列单调性比较大小
的问题;解决定值问题的关键是能够结合裂项的方法,前后相消求得前 n 项和和前 n 项积.
18.已知圆 22 2: 1 0C x y r r ,设 A 为圆C 与 y 轴负半轴的交点,过点 A 作圆C 的
弦 AM ,并使弦 AM 的中点恰好落在 x 轴上.
(1)求点 M 的轨迹 E 的方程;
(2)延长 MO 交直线 1y 于点 P ,延长 MC 交曲线 E 于点 N ,曲线 E 在点 N 处的切线
与 y 轴交于点Q .求证: //MN QP .
【答案】(1) ( )2: 4 0E x y x= ¹ ;(2)证明见解析.
- 13 -
【解析】
【分析】
(1)由 A 为圆C 与 y 轴负半轴的交点,可得 0,1A r ,再由弦 AM 的中点恰好落在 x 轴上,
可得点 M 的纵坐标满足 1 02
y r ,再由点 M 在圆上即得解;
(2)设 1 1 2 2: 1, , , ,MN y kx M x y N x y ,分别表示直线 MO ,点 N 处切线方程,得
到 ,P Q 的坐标,结合韦达定理,证明 MN PQk k ,即得解
【详解】(1)设 ,M x y ,依题意 A 为圆C 与 y 轴负半轴的交点,
令 0, 1x y r
0,1A r
又弦 AM 的中点恰好落在 x 轴上,设 ( , )M x y
故 AM 的中点坐标为 1( , )2 2
x y r
故 1 02
y r
22 2
1 0
1
y r
x y r
,
消 r 得 2 4x y ,
所以 ( )2: 4 0E x y x= ¹ .
(2)设 1 1 2 2: 1, , , ,MN y kx M x y N x y ,将 1y kx 代入 2 4x y 得
2 4 4 0x kx , 1 2 1 24 , 4x x k x x ,
- 14 -
1
1
: yMO y xx
,令 1y 得 1
1
P
xx y
,所以 1
1
, 1xP y
,
因为
2
xy ,所以点 N 处的切线为 2
2 22
xy y x x ,即 2
22
xy x y ,
令 0x 得 2y y ,所以 20,Q y .
所以 PQ 的斜率
2
2 2
2 1 1 2 1 2
1
1 1
11 4 4 44
4 16 160
x
y x x x x xk kx
y x
所以 / /MN QP .
【点睛】本题考查了直线与抛物线综合,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算能力,
属于较难题
19.如图,组合体由半个圆锥 S O 和一个三棱锥 S ACD 构成,其中O 是圆锥 S O 底面
圆心, B 是圆弧 AC 上一点,满足 BOC 是锐角, 2 AC CD DA .
(1)在平面 SAB 内过点 B 作 //BP 平面 SCD 交 SA于点 P ,并写出作图步骤,但不要求证明;
(2)在(1)中,若 P 是 SA中点,且 3SO ,求直线 BP 与平面 SAD 所成角的正弦值.
【答案】(1)答案见解析;(2) 2 6
5
.
【解析】
【分析】
(1)①延长 AB 交 DC 的延长线于点Q ;②连接 SQ ;③过点 B 作 //BP QS 交 SA于点 P ,可
得点 P.
(2)若 P 是 SA中点,则 B 是 AQ 中点,又因为CB AQ ,所以 CA CQ ,所以 90QAD ,
- 15 -
从而 30BAC .依题意, , ,OS OC OD 两两垂直,分别以OC ,OD ,OS 为 x , y , z 轴
建立空间直角坐标系,运用空间向量线面角的求解方法可得解.
【详解】(1)①延长 AB 交 DC 的延长线于点Q ;②连接 SQ ;③过点 B 作 //BP QS 交 SA于
点 P .
(2)若 P 是 SA中点,则 B 是 AQ 中点,又因为CB AQ ,所以 CA CQ ,所以 90QAD ,
从而 30BAC .
依题意, , ,OS OC OD 两两垂直,分别以OC , OD ,OS 为 x , y , z 轴建立空间直角坐标
系,
则 1 3 1 31,0,0 , 0, 3,0 , 0,0, 3 , ,0, , , ,02 2 2 2A D S P B
,
从而 3 31, 3,0 , 1,0, 3 , 1, ,2 2AD AS BP
,
设平面 SAD 的法向量为 , ,n x y z ,
则 0,
0,
AS n
AD n
即 3 0,
3 0,
x z
x y
取 3x ,得 3, 1, 1 n .
则
2 3 2 3 2 6cos , 53 3 101 3 1 1 54 4 2
n BPn BP
n BP
,
所以直线 BP 与平面 SAD 所成角的正弦值为 2 6
5
.
【点睛】本题考查空间的线面平行关系,线面角的求解方法,属于中档题.
20.已知 6 名某疾病病毒密切接触者中有 1 名感染病毒,其余 5 名健康,需要通过化验血液来
- 16 -
确定感染者.血液化验结果呈阳性的即为感染者,呈阴性即为健康.
(1)若从这 6 名密切接触者中随机抽取 3 名,求抽到感染者的概率;
(2)血液化验确定感染者的方法有:①逐一化验;②分组混合化验:先将血液分成若干组,
对组内血液混合化验,若化验结果呈阴性,则该组血液不含病毒;若化验结果呈阳性,则对
该组的备份血液逐一化验,直至确定感染者.
(i)采取逐一化验,求所需检验次数 的数学期望;
(ii)采取平均分组混合化验(每组血液份数相同),依据所需化验总次数的期望,选择合理
的平均分组方案.
【答案】(1) 1
2
;(2)(i)10
3
;(ii)按(2,2,2)或(3,3)分组进行化验均可.
【解析】
【分析】
(1)总数为 3
6C ,抽到感染者,则从余下 5 名某疾病病毒密切接触者中,再抽 2 人,有 2
5C ,
从而求得抽到感染者的概率;
(2)分别求出方案(i)和方案(ii)的分布列和均值,注意方案(ii)采取平均分组混合
化验,又平均分成 3 组和平均分成 2 组两种情况,再通过对比得出结论.
【详解】解:(1)从这 6 名密切接触者中随机抽取 3 名,共有 3
6C 种,
抽到感染者,则从余下 5 名某疾病病毒密切接触者中,再抽 2 人,有 2
5C
故抽到感染者的概率
2
5
3
6
1= = 2
CP C
(2)(i) 的可能取值是 1,2,3,4,5,且分布列如下:
1 2 3 4 5
P 1
6
1
6
1
6
1
6
1
3
10= 3E
- 17 -
(ii)首先考虑(3,3)分组,所需化验次数为 , 的可能取值是 2,3,
1
3
1 1=2 = = 3P C
,
1
2
1
3
2=3 = = 3
CP C
分布列如下:
2 3
P 1
3
2
3
8= 3E
再考虑(2,2,2)分组,所需化验次数为 , 的可能取值是 2,3,
1
5
2
6
1=2 = = 3
CP C
,
2
5
2
6
2=3 = = 3
CP C
分布列如下:
2 3
P 1
3
2
3
8= 3E
所以按(2,2,2)或(3,3)分组进行化验均可.
【点睛】本题主要考查了随机事件概率的计算,以及离散型随机变量的分布列的均值与方差,
属于中档题.
21.已知函数 lnf x e x ax ,
2
2
xg x x .
(1)讨论函数 f x 的单调性;
- 18 -
(2)若存在直线 y h x ,使得对任意的 0,x , h x f x ,对任意的 xR ,
g x h x ,求 a 的取值范围.
【答案】(1)当 0a 时, f x 在 0 +, 上单调递增;当 0a 时, f x 在 0 e
a
, 上单调
递增,在 +e
a
, 上单调递减;(2) 1,a .
【解析】
【分析】
(1)对函数 f x 求导,分 0a , 0a 两种情况讨论即可;
(2)先由 g x h x 可转化为二次不等式的恒成立问题,然后构造函数 ( ) ( ) ( )F x f x h x ,
转化为对任意的 0,x , ( ) 0F x 恒成立问题,即可求解.
【详解】(1)函数 f x 的定义域为 0, .
e e axf x ax x
(i)若 0a ,则 0f x ;
(ii)若 0a ,则由 0f x 得 ex a
,由 0f x 得 ex a
;
综上:当 0a 时, f x 在 0 +, 上单调递增;
当 0a 时, f x 在 0 e
a
, 上单调递增,在 +e
a
, 上单调递减.
(2)设存在直线 y kx b 满足题意.
(i)由
2
2
x x kx b ,即
2
1 02
x k x b 对任意的 xR 都成立,得
2= 1 2 0k b ,所以 21 02
kb ,
(ii)令 lnF x e x a k x b ,
- 19 -
e a k xeF x a kx x
,
①若 0a k ,则 0F x , F x 单调递增, ( ) 0F e e a k e b ,不合题意;
②若 0a k ,则 F x 在 0 e
a k
, 上单调递增,在 +e
a k
, 上单调递减,
所以 max = ln = lne eF x F e e b e a k ba k a k
,
所以 ln 0e a k b ,即 lne a k b ,
由(i)得 21ln 2
ke a k ,
即 21
2
k
ea k e
,
令
21
2
k
ek k e
,
21
2 11
k
e kk e e
,
2 221 1
2 21 1+ 0
k k
e ekk e ee e
,所以 k 单调递增,
又因为 1 0e ,所以 x 在 1e - , 是单调递减, 1 +e , 是单调递减,
所以 min 1 1x e ,所以 1,a .
【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性及最值问题,属于能力提升题.
请考生在第 22、23 两题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做第
一个题目计分,作答时请用 2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑.
[选修 4—4:坐标系与参数方程]
22.在直角坐标系 xoy 中,曲线 1C 的参数方程为
31 ,2
,2
tx
ty
( t 为参数),以原点O 为极点,
x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线 2C 的极坐标方程为 2
2
12
3 sin
.
(1)求曲线 1C 的普通方程和 2C 的直角坐标方程;
(2)已知 1,0F ,曲线 1C 与 2C 的交点为 ,A B ,求 AF BF 的值.
- 20 -
【答案】(1)
2 2
1 2
3 3: , : 13 3 4 3
x yC y x C ;(2)当 A 在 x 轴上方, 12 3= 13AF BF ;
当 A 在 x 轴下方, 12 3= 13AF BF .
【解析】
【分析】
(1)将曲线 1C 的参数方程消去参数 t ,可得解 1C 的普通方程,利用极坐标和直角坐标的互化
公式,可得解 2C 的直角坐标方程;
(2)将直线的参数方程与椭圆方程联立,利用参数 t 的几何意义,分 A 在 x 轴上方,下方两
种情况讨论即可
【详解】(1)曲线 1C 的参数方程为
31 ,2
,2
tx
ty
( t 为参数),其中 2t y= ,代入 31 2
tx ,
可得 1
3 3: ,3 3C y x
曲线 2C 的极坐标方程为 2
2
12
3 sin
,即 2 23 ( sin ) 12
可得 2 2 23 3 12x y y ,可得
2 2
2 : 14 3
x yC .
(2)设 ,A B 对应的直线参数为 1 2,t t ,
将
31 ,2
,2
tx
ty
代入
2 2
14 3
x y 得
213 12 3 36 0t t ,故 1 2
12 3+ 13t t ,
当 A 在 x 轴上方, 1 2 1 2
12 3=2 2 13AF BF a t a t t t
当 A 在 x 轴下方, 12 3= 13AF BF
- 21 -
【点睛】本题考查了参数方程、极坐标综合,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算能
力,属于中档题
[选修 4—5:不等式选讲]
23.已知 ( ) | 1| | 2 |.f x x a x
(1)若 2a ,求 f x 的最小值;
(2)若 ( ) 1f x ,求实数 a 的取值范围.
【答案】(1) min 1f x ;(2) 1,a .
【解析】
【分析】
(1)分别在 1x 、1 2x 和 2x 三种情况下求得函数最小值,进而得到在 R 上的最小值;
(2)将不等式变为 2 1 1a x x ,分别在 2x 、 2x 、1 2x 和 1x 的情况下,
通过分离变量的方法求得结果.
【详解】(1)当 1x 时, 1 2 2 5 3f x x x x ,此时 min 1 5 3 2f x f ;
当1 2x 时, 1 2 2 3f x x x x ,此时 min 2 3 2 1f x f ;
当 2x 时, 1 2 2 3 5f x x x x ,此时 min 2 6 5 1f x f ;
综上所述: f x 的最小值为1.
(2)令 1 2 1x a x ,则 2 1 1a x x ,
当 2x 时, 0 2 恒成立,则 a R ;
当 2x 时, 1 1
2
xa x
,
若 2x ,则 212 2
xa x x
,又 21 12x
, 1a ;
若1 2x ,则 212 2 2
x xa x x x
,又 21 12x
, 1a ;
若 1x ,则 2 12
xa x
;
综上所述:实数 a 的取值范围为 1, .
- 22 -
【点睛】本题考查含绝对值的函数最值的求解、绝对值不等式中的恒成立问题的求解;解决
此类问题通常采用分类讨论的方式,去除绝对值符号之后再进行求解.
- 23 -
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