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全*品*高*考*网, 用后离不了!2016-2017学年吉林省吉大附中高三(上)9月月考数学试卷(文科)
一、选择题(共60分,每小题5分)
1.设集合U={1,2,3,4,5},M={1,2,5},N={2,3,5},则M∪(∁UN)=( )
A.{1} B.{1,2,3,5} C.{1,2,4,5} D.{1,2,3,4,5}
2.下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )
A.f(x)=0 B.f(x)=2x+ C.f(x)=sinx+x D.f(x)=lg|x|+x
3.设函数f(x)=,若f(f(1))=1,则b=( )
A. B. C.1 D.2
4.某辆汽车每次加油都把油箱加满,下表记录了该车相邻两次加油时的情况
加油时间
加油量(升)
加油时的累计里程(千米)
2015年5月1日
12
35000
2015年5月15日
48
35600
注:“累计里程”指汽车从出厂开始累计行驶的路程,在这段时间内,该车每100千米平均耗油量为 ( )
A.6升 B.8升 C.10升 D.12升
5.下列命题,正确的是( )
A.命题“∃x0∈R,使得x02﹣1<0”的否定是“∀x∈R,均有x2﹣1>0”
B.命题“存在四边相等的空间四边形不是正方形”,该命题是假命题
C.命题“若x2=y2,则x=y”的逆否命题是真命题
D.命题“若x=3,则x2﹣2x﹣3=0”的否命题是“若x≠3,则x2﹣2x﹣3≠0”
6.已知m,n是两条不同直线,α,β是两个不同平面,则下列命题正确的是( )
A.若α,β垂直于同一平面,则α与β平行
B.若m,n平行于同一平面,则m与n平行
C.若α,β不平行,则在α内不存在与β平行的直线
D.若m,n不平行,则m与n不可能垂直于同一平面
7.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的表面积是( )
A.2+ B.4+ C.2+2 D.5
8.设x∈R,定义符号函数sgnx=,则函数f(x)=|x|sgnx的图象大致是( )
A. B. C. D.
9.若函数y=f(x)图象上的任意一点P的坐标(x,y)满足条件|x|≥|y|,则称函数f(x)具有性质S,那么下列函数中具有性质S的是( )
A.f(x)=ex﹣1 B.f(x)=ln(x+1) C.f(x)=sinx D.f(x)=tanx
10.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M、N分别是BC1、CD1的中点,则下列说法错误的是( )
A.MN∥AB B.MN⊥AC C.MN⊥CC1 D.MN∥平面ABCD
11.已知函数f(x)=x2+ax+b,a≠b,则f(2)=4是f(a)=f(b)的( )
A.充分非必要条件
B.必要非充分条件
C.充要条件
D.不是充分条件,也不是必要条件
12.已知函数f(x)是定义在D上的函数,若存在区间[m,n]⊆D,使函数f(x)在[m,n]上的值域恰为[km,kn],则称函数f(x)是k型函数.给出下列说法:
①函数f(x)=不可能是k型函数;
②若函数y=﹣x2+x是3型函数,则m=﹣4,n=0;
③设函数f(x)=x3+2x2+x(x≤0)是k型函数,则k的最小值为;
④若函数y=(a≠0)是1型函数,则n﹣m的最大值为.
下列选项正确的是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
二、填空题(共20分,每小题5分)
13.函数f(x)=的定义域为 .
14.若定义在R上的可导函数f(x)是奇函数,且对∀x∈[0,+∞),f'(x)>0恒成立.如果实数t满足不等式f(lnt)﹣f(ln)<2f(1),则t的取值范围是 .
15.三棱锥S﹣ABC中,三条侧棱SA=SB=SC=2,底面三边AB=BC=CA=2,则此三棱锥S﹣ABC外接球的表面积是 .
16.若函数f(x)=ex(2x﹣1)﹣mx+m有且只有一个零点,则m的取值范围是 .
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.已知命题p:“方程x2+mx+1=0恰好有两个不相等的负根”;
命题q:“不等式3x﹣m+1≤0存在实数解”.若p∨q为真命题,p∧q为假命题,求实数m的取值范围.
18.已知函数f(x)=﹣4x+4.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间和极值;
(Ⅱ)求 函数f(x)闭区间[﹣2,m]上的最小值.
19.已知美国苹果公司生产某款iphone手机的年固定成本为40万美元,每生产1只还需另投入16美元.设苹果公司一年内共生产该款iphone手机x万只并全部销售完,每万只的销售收入为R(x)万美元,且R(x)=
(1)写出年利润W(万元)关于年产量x(万只)的函数解析式;
(2)当年产量为多少万只时,苹果公司在该款手机的生产中所获得的利润最大?并求出最大利润.
20.在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱BB1⊥底面A1B1C1,D为AC 的中点,A1B1=BB1=2,A1C1=BC1,∠A1C1B=60°.
(Ⅰ)求证:AB1∥平面BDC1;
(Ⅱ)求多面体A1B1C1DBA的体积.
21.已知函数f(x)=lnx,g(x)=x2﹣bx(b为常数).
(1)函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线与g(x)的图象相切,求实数b的值;
(2)设h(x)=f(x)+g(x),若函数h(x)在定义域上存在单调减区间,求实数b的取值范围;
(3)若b>1,对于区间[1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有|f(x1)﹣f(x2)|>|g(x1)﹣g(x2)|成立,求b的取值范围.
请考生在第22、23、24三题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4—1:几何证明选讲]
22.如图,AB是⊙O的一条切线,切点为B,ADE,CFD和 CGE都是⊙O的割线,AC=AB
(1)证明:AC2=AD•AE;
(2)证明:FG∥AC.
[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
23.极坐标系与直角坐标系xOy有相同的长度单位,以原点为极点,以x轴正半轴为极轴,曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ,射线θ=φ,θ=φ+,θ=φ﹣与曲线C交于(不包括极点O)三点A,B,C.
(Ⅰ)求证:|OB|+|OC|=|OA|;
(Ⅱ)当φ=时,求三角形△OBC的面积.
[选修4-5:不等式选讲]
24.(Ⅰ) 求证:;
(Ⅱ) 若a,b,c是不全相等的实数,求证:a2+b2+c2>ab+bc+ca.
2016-2017学年吉林省吉大附中高三(上)9月月考数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共60分,每小题5分)
1.设集合U={1,2,3,4,5},M={1,2,5},N={2,3,5},则M∪(∁UN)=( )
A.{1} B.{1,2,3,5} C.{1,2,4,5} D.{1,2,3,4,5}
【考点】交、并、补集的混合运算.
【分析】根据并集与补集的定义,进行计算即可.
【解答】解:集合U={1,2,3,4,5},M={1,2,5},N={2,3,5},
∴∁UN={1,4},
∴M∪(∁UN)={1,2,4,5}.
故选:C.
2.下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )
A.f(x)=0 B.f(x)=2x+ C.f(x)=sinx+x D.f(x)=lg|x|+x
【考点】函数奇偶性的判断.
【分析】根据基本函数的性质逐项判断即可.
【解答】解:对于A,既是奇函数,也是偶函数,排除A;
对于B,满足f(﹣x)=﹣f(x),是奇函数,排除B;
对于C,满足f(﹣x)=﹣f(x),是奇函数,排除C;
对于D,不满足f(﹣x)=﹣f(x),也不满足f(﹣x)=f(x),既不是奇函数,也不是偶函数,符合题意;
故选:D.
3.设函数f(x)=,若f(f(1))=1,则b=( )
A. B. C.1 D.2
【考点】函数的值.
【分析】由已知得f(1)=,f(f(1))=f()=,由此能求出b.
【解答】解:∵函数f(x)=,f(f(1))=1,
∴f(1)=,
f(f(1))=f()=,
解得b=.
故选:B.
4.某辆汽车每次加油都把油箱加满,下表记录了该车相邻两次加油时的情况
加油时间
加油量(升)
加油时的累计里程(千米)
2015年5月1日
12
35000
2015年5月15日
48
35600
注:“累计里程”指汽车从出厂开始累计行驶的路程,在这段时间内,该车每100千米平均耗油量为 ( )
A.6升 B.8升 C.10升 D.12升
【考点】一次函数的性质与图象.
【分析】由表格信息,得到该车加了48升的汽油,跑了600千米,由此得到该车每100千米平均耗油量.
【解答】解:由表格信息,得到该车加了48升的汽油,跑了600千米,所以该车每100千米平均耗油量48÷6=8;
故选:B.
5.下列命题,正确的是( )
A.命题“∃x0∈R,使得x02﹣1<0”的否定是“∀x∈R,均有x2﹣1>0”
B.命题“存在四边相等的空间四边形不是正方形”,该命题是假命题
C.命题“若x2=y2,则x=y”的逆否命题是真命题
D.命题“若x=3,则x2﹣2x﹣3=0”的否命题是“若x≠3,则x2﹣2x﹣3≠0”
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】写出特称命题的否定判断A;举例说明B错误;写出命题的逆否命题并判断真假说明C错误;写出命题的否命题判断D.
【解答】解:命题“∃x0∈R,使得x02﹣1<0”的否定是“∀x∈R,均有x2﹣1≥0”,故A错误;
菱形的四边相等,只有一个内角为90°时为正方形,∴存在四边相等的四边形不是正方形为真命题,故B错误;
命题“若x2=y2,则x=y”的逆否命题是“若x≠y,则x2≠y2”,该命题是假命题,如2≠﹣2,但22=(﹣2)2,故C错误;
命题“若x=3,则x2﹣2x﹣3=0”的否命题是“若x≠3,则x2﹣2x﹣3≠0”,故D正确.
∴正确的命题是:D.
故选:D.
6.已知m,n是两条不同直线,α,β是两个不同平面,则下列命题正确的是( )
A.若α,β垂直于同一平面,则α与β平行
B.若m,n平行于同一平面,则m与n平行
C.若α,β不平行,则在α内不存在与β平行的直线
D.若m,n不平行,则m与n不可能垂直于同一平面
【考点】空间中直线与平面之间的位置关系;空间中直线与直线之间的位置关系;平面与平面之间的位置关系.
【分析】利用面面垂直、线面平行的性质定理和判定定理对选项分别分析解答.
【解答】解:对于A,若α,β垂直于同一平面,则α与β不一定平行,例如墙角的三个平面;故A错误;
对于B,若m,n平行于同一平面,则m与n平行.相交或者异面;故B错误;
对于C,若α,β不平行,则在α内存在无数条与β平行的直线;故C错误;
对于D,若m,n不平行,则m与n不可能垂直于同一平面;假设两条直线同时垂直同一个平面,则这两条在平行;故D正确;
故选D.
7.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的表面积是( )
A.2+ B.4+ C.2+2 D.5
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】根据三视图可判断直观图为:OA⊥面ABC,AC=AB,E为BC中点,EA=2,EA=EB=1,OA=1,:BC⊥面AEO,AC=,OE=
判断几何体的各个面的特点,计算边长,求解面积.
【解答】解:根据三视图可判断直观图为:
OA⊥面ABC,AC=AB,E为BC中点,
EA=2,EC=EB=1,OA=1,
∴可得AE⊥BC,BC⊥OA,
运用直线平面的垂直得出:BC⊥面AEO,AC=,OE=
∴S△ABC=2×2=2,S△OAC=S△OAB=×1=.
S△BCO=2×=.
故该三棱锥的表面积是2,
故选:C.
8.设x∈R,定义符号函数sgnx=,则函数f(x)=|x|sgnx的图象大致是( )
A. B. C. D.
【考点】函数的图象.
【分析】根据新定义可得f(x)=|x|sgnx==x,问题得以解决.
【解答】解:函数f(x)=|x|sgnx==x,
故函数f(x)=|x|sgnx的图象为y=x所在的直线,
故选:C
9.若函数y=f(x)图象上的任意一点P的坐标(x,y)满足条件|x|≥|y|,则称函数f(x)具有性质S,那么下列函数中具有性质S的是( )
A.f(x)=ex﹣1 B.f(x)=ln(x+1) C.f(x)=sinx D.f(x)=tanx
【考点】函数的图象.
【分析】根据性质S的定义,只需要满足函数的图象都在区域|x|≥|y|内即可.
【解答】解:要使函数具有性质S,则对应的函数图象都在区域|x|≥|y|内,
分别作出函数的对应的图象,由图象可知满足条件的只有函数f(x)=sinx,
故选:C.
10.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M、N分别是BC1、CD1的中点,则下列说法错误的是( )
A.MN∥AB B.MN⊥AC C.MN⊥CC1 D.MN∥平面ABCD
【考点】空间中直线与直线之间的位置关系.
【分析】先利用三角形中位线定理证明MN∥BD,再利用线面垂直的判定定理定义证明MN与CC1垂直,由异面直线所成的角的定义证明MN与AC垂直,即可得出结论.
【解答】解:如图:连接C1D,BD,
∵A1B1与BD异面,MN∥BD,∴MN与A1B1不可能平行,A错误
∵AC⊥BD,MN∥BD,∴MN与AC垂直,B正确;
∵CC1⊥平面ABCD,∴CC1⊥BD,∴MN与CC1垂直,故C正确;
在三角形C1DB中,MN∥BD,故MN∥平面ABCD,D正确.
故选:A
11.已知函数f(x)=x2+ax+b,a≠b,则f(2)=4是f(a)=f(b)的( )
A.充分非必要条件
B.必要非充分条件
C.充要条件
D.不是充分条件,也不是必要条件
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】根据函数的性质以及充分条件和必要条件的定义进行判断.
【解答】解:若f(a)=f(b)则a2+a2+b=b2+ab+b,
即2a2﹣ab﹣b2=0,
则(a﹣b)(2a+b)=0,
∵a≠b,
∴2a+b=0,即b=﹣2a,此时f(2)=4+2a+b=4,即必要性成立,
若f(2)=4=4+2a+b,则2a+b=0,b=﹣2a,
则f(x)=x2+ax+b=x2+ax﹣2a,
则f(a)=a2+a2+b=2a2﹣2a,
f(b)=b2+ab+b=(﹣2a)2+a(﹣2a)﹣2a=2a2﹣2a,
则f(a)=f(b),即充分性成立,
即f(2)=4是f(a)=f(b)的充要条件,
故选:C
12.已知函数f(x)是定义在D上的函数,若存在区间[m,n]⊆D,使函数f(x)在[m,n]上的值域恰为[km,kn],则称函数f(x)是k型函数.给出下列说法:
①函数f(x)=不可能是k型函数;
②若函数y=﹣x2+x是3型函数,则m=﹣4,n=0;
③设函数f(x)=x3+2x2+x(x≤0)是k型函数,则k的最小值为;
④若函数y=(a≠0)是1型函数,则n﹣m的最大值为.
下列选项正确的是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】根据题目中的新定义,结合函数与方程的知识,逐一判定命题①②③④是否正确,从而确定正确的答案.
【解答】解:对于①,f(x)的定义域是{x|x≠0},假设f(x)是k型函数,则方程=kx有相异两实根,
即kx2﹣3x+1=0(k≠0)有相异两实根,∴△=32﹣4k>0,得k.
∴假设成立,函数f(x)=是k型函数,故①错误;
对于②,y=﹣x2+x是3型函数,即﹣x2+x=3x,解得x=0,或x=﹣4,∴m=﹣4,n=0,故②正确;
对于③,f(x)=x3+2x2+x(x≤0)是k型函数,则x3+2x2+x=kx有二不等负实数根,即x2+2x+(1﹣k)=0有二不等负实数根,
∴,解得0<k<1,故③错误;
对于④,y=(a≠0)是1型函数,即(a2+a)x﹣1=a2x2,∴a2x2﹣(a2+a)x+1=0,
∴方程的两根之差x1﹣x2====≤,即n﹣m的最大值为,故④正确.
综上,正确的命题是②④.
故选:D.
二、填空题(共20分,每小题5分)
13.函数f(x)=的定义域为 [1,+∞) .
【考点】函数的定义域及其求法.
【分析】根据二次根式的性质得到关于x的不等式,解出即可.
【解答】解:由题意得:
4x﹣2x+1≥0,解得x≥1,
故答案为:[1,+∞).
14.若定义在R上的可导函数f(x)是奇函数,且对∀x∈[0,+∞),f'(x)>0恒成立.如果实数t满足不等式f(lnt)﹣f(ln)<2f(1),则t的取值范围是 (0,e) .
【考点】函数恒成立问题.
【分析】先根据对数的运算性质和函数的奇偶性性化简不等式,然后利用函数是奇函数得到不等式f(lnt)<f(1)即lnt<(1),解得即可.
【解答】解:∵对∀x∈[0,+∞),f'(x)>0恒成立,
∴f(x)在[0,+∞)为增函数,
∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(x)在R上为增函数,
∴f(lnt)﹣f(ln)=f(lnt)﹣f(﹣lnt)=f(lnt)+f(lnt)=2f(lnt),
∴不等式等价为2f(lnt)<2f(1),
即f(lnt)<f(1).
∴lnt<1,
解得0<t<e,
即实数t的取值范围是(0,e)
故答案为:(0,e)
15.三棱锥S﹣ABC中,三条侧棱SA=SB=SC=2,底面三边AB=BC=CA=2,则此三棱锥S﹣ABC外接球的表面积是 36π .
【考点】球内接多面体;棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积.
【分析】证明S,A,B,C可看作正方体的三个顶点,三棱锥S﹣ABC的外接球为正方体的外接球,直径为6,即可求出三棱锥S﹣ABC的外接球的表面积.
【解答】解:由题意,三条侧棱SA=SB=SC=2,底面三边AB=BC=CA=2,∴SA,SB,SC互相垂直,
∴S,A,B,C可看作正方体的三个顶点,
∴三棱锥S﹣ABC的外接球为正方体的外接球,直径为6,
∴三棱锥S﹣ABC的外接球的表面积为4πR2=36π.
故答案为:36π
16.若函数f(x)=ex(2x﹣1)﹣mx+m有且只有一个零点,则m的取值范围是 1或4或m≤0 .
【考点】函数零点的判定定理.
【分析】令f(x)=ex(2x﹣1)﹣mx+m=0,可得m=(x≠1),构造函数g(x)=,确定函数的单调性,利用函数f(x)=ex(2x﹣1)﹣mx+m有且只有一个零点,求出m的取值范围.
【解答】解:令f(x)=ex(2x﹣1)﹣mx+m=0,
可得m=(x≠1),
构造函数g(x)=,
g′(x)=,
∴函数g(x)在(﹣∞,0),(1.5,+∞)上单调递增,在(0,1),(1,1.5)上单调递减,
∵g(0)=1,g(1.5)=4,函数f(x)=ex(2x﹣1)﹣mx+m有且只有一个零点,
∴m=1或4或m≤0,
故答案为1或4或m≤0.
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.已知命题p:“方程x2+mx+1=0恰好有两个不相等的负根”;
命题q:“不等式3x﹣m+1≤0存在实数解”.若p∨q为真命题,p∧q为假命题,求实数m的取值范围.
【考点】复合命题的真假.
【分析】求出命题p、q为真命题时m的取值范围,再根据p∨q为真命题,p∧q为假命题时p、q一真一假,从而求出m的取值范围.
【解答】解:命题p:“方程x2+mx+1=0恰好有两个不相等的负根”为真命题时,
,即,解得m>2;
命题q:“不等式3x﹣m+1≤0存在实数解”为真命题时,
3x≤m﹣1,即m﹣1>0,解得m>1;
若p∨q为真命题,p∧q为假命题,则p、q一真一假,
当p真q假时,,m的值不存在;
当p假q真时, 1<m≤2;
综上,实数m的取值范围是(1,2].
18.已知函数f(x)=﹣4x+4.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间和极值;
(Ⅱ)求 函数f(x)闭区间[﹣2,m]上的最小值.
【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.
【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而求出函数的极值即可;
(Ⅱ)通过讨论m的范围,求出函的单调区间,从而求出函数的最小值即可.
【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=x2﹣4,
令f′(x)=0,得x1=﹣2,x2=2,
当f′(x)>0时,即x<﹣2或x>2时,函数f(x)单调递增,
当f′(x)<0时,即﹣2<x<2时,函数f(x)单调递减,
当x=﹣2时,函数有极大值,且f(﹣2)=,
当x=2时,函数有极小值,且f(2)=﹣;
(Ⅱ)由(Ⅰ)得:
f(x)在(﹣∞,﹣2)递增,在(﹣2,2)递减,在(2,+∞)递增,
若﹣2<m≤2,则f(x)在(﹣2,m]递减,
f(x)min=f(m)=m3﹣4m+4,
若m>2,则f(x)在(﹣2,2)递减,在(2,m]递增,
f(x)min=f(2)=﹣8+4=﹣.
19.已知美国苹果公司生产某款iphone手机的年固定成本为40万美元,每生产1只还需另投入16美元.设苹果公司一年内共生产该款iphone手机x万只并全部销售完,每万只的销售收入为R(x)万美元,且R(x)=
(1)写出年利润W(万元)关于年产量x(万只)的函数解析式;
(2)当年产量为多少万只时,苹果公司在该款手机的生产中所获得的利润最大?并求出最大利润.
【考点】函数与方程的综合运用.
【分析】(1)利用利润等于收入减去成本,可得分段函数解析式;
(2)分段求出函数的最大值,比较可得结论.
【解答】解:(1)利用利润等于收入减去成本,可得
当0<x≤40时,W=xR(x)﹣(16x+40)=﹣6x2+384x﹣40;当x>40时,W=xR(x)﹣(16x+40)=
∴W=;
(2)当0<x≤40时,W=﹣6x2+384x﹣40=﹣6(x﹣32)2+6104,∴x=32时,Wmax=W(32)=6104;
当x>40时,W=≤﹣2+7360,
当且仅当,即x=50时,Wmax=W(50)=5760
∵6104>5760
∴x=32时,W的最大值为6104万美元.
20.在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱BB1⊥底面A1B1C1,D为AC 的中点,A1B1=BB1=2,A1C1=BC1,∠A1C1B=60°.
(Ⅰ)求证:AB1∥平面BDC1;
(Ⅱ)求多面体A1B1C1DBA的体积.
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定.
【分析】(Ⅰ)证明AB1∥平面BDC1,证明OD∥AB1即可;
(Ⅱ)利用割补法,即可求多面体A1B1C1DBA的体积.
【解答】(Ⅰ)证明:连B1C交BC1于O,连接OD,在△CAB1中,O,D分别是B1C,AC的中点,∴OD∥AB1,
而AB1⊄平面BDC1,OD⊂平面BDC1,∴AB1∥平面BDC1;
(Ⅱ)解:连接A1B,作BC的中点E,连接DE,
∵A1C1=BC1,∠A1C1B=60°,
∴△A1C1B为等边三角形,
∵侧棱BB1⊥底面A1B1C1,
∴BB1⊥A1B1,BB1⊥B1C1,
∴A1C1=BC1=A1B=2,
∴B1C1=2,
∴A1C12=B1C12+A1B12,
∴∠A1B1C1=90°,∴A1B1⊥B1C1,
∴A1B1⊥平面B1C1CB,
∵DE∥AB∥A1B1,
∴DE⊥平面B1C1CB,
∴DE是三棱锥D﹣BCC1的高,
∴==,
∴多面体A1B1C1DBA的体积V=﹣=()×2﹣=.
21.已知函数f(x)=lnx,g(x)=x2﹣bx(b为常数).
(1)函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线与g(x)的图象相切,求实数b的值;
(2)设h(x)=f(x)+g(x),若函数h(x)在定义域上存在单调减区间,求实数b的取值范围;
(3)若b>1,对于区间[1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有|f(x1)﹣f(x2)|>|g(x1)﹣g(x2)|成立,求b的取值范围.
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;函数恒成立问题;函数的单调性与导数的关系.
【分析】(1)由f(x)求出其导函数,把切点的横坐标代入导函数中即可表示出切线的斜率,根据切点坐标和切线过原点写出切线方程,再和g(x)联立,利用根的判别求解即可.
(2)通过求h′(x),结合函数h(x)在定义域上存在单调减区间,转化为存在性问题求b的取值范围.
(3)要使得对于区间[1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有|f(x1)﹣f(x2)|>|g(x1)﹣g(x2)|成立,即>,利用导数的几何是切线的斜率,得到对于区间[1,2]上的任意实数x,|f′(x)|>|g′(x)|,列出b的不等关系,从而得出b的取值范围.
【解答】解:(1)f(x)=lnx得f′(x)=,
函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线的斜率为f′(1)=1,切线方程为:y﹣0=x﹣1即y=x﹣1.
由已知得它与g(x)的图象相切,将y=x﹣1代入得x﹣1=x2﹣bx,即x2﹣(b+1)x+1=0,
∴△=(b+1)2﹣2=0,解得b=﹣1,
即实数b的值为﹣1.
(2)h(x)=f(x)+g(x)=lnx+x2﹣bx,
∴h′(x)=+x﹣b,
根据函数h(x)在定义域(0,+∞)上存在单调减区间,
∴存在x>0,使得+x﹣b<0,即b>+x,
由于当x>0时, +x≥2,
∴b>2.
∴实数b 的取值范围(2,+∞).
(3)对于区间[1,2]上的任意实数x,f′(x)=∈[,1].
g′(x)=x﹣b∈[1﹣b,2﹣b],
要使得对于区间[1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有|f(x1)﹣f(x2)|>|g(x1)﹣g(x2)|成立,
若用注意到f(x)是增函数,不妨设x1>x2,则f(x1)>f(x2),问题转化为|f(x1)﹣f(x2)|>|g(x1)﹣g(x2)|
等价于﹣f(x1)+f(x2)<g(x1)﹣g(x2)<f(x1)﹣f(x2)从而f(x1)﹣g(x1)>f(x2)﹣g(x2)且f(x1)+g(x1)>f(x2)+g(x2),
即f(x)﹣g(x)与f(x)+g(x)都是增函数,
利用导数的几何是切线的斜率,得到|f′(x)|>|g′(x)|,
即>|b﹣x|,于是x﹣≤b≤x+即(x﹣)max≤b≤(x+)min
∴≤b≤2.
则b的取值范围[,2].
请考生在第22、23、24三题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4—1:几何证明选讲]
22.如图,AB是⊙O的一条切线,切点为B,ADE,CFD和 CGE都是⊙O的割线,AC=AB
(1)证明:AC2=AD•AE;
(2)证明:FG∥AC.
【考点】与圆有关的比例线段;相似三角形的判定.
【分析】(1)利用切线长与割线长的关系及AB=AC进行证明.
(2)利用成比例的线段证明角相等、三角形相似,得到同位角角相等,从而两直线平行.
【解答】证明:(1)因为AB是ΘO的一条切线,AE为割线
所以AB2=AD•AE,
又因为AB=AC,所以AD•AE=AC2…
(2)由(1)得.
∵∠EAC=∠DAC,∴△ADC∽△ACE,
∴∠ADC=∠ACE.
∵∠ADC=∠EGF,
∴∠EGF=∠ACE,
∴GF∥AC…
[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
23.极坐标系与直角坐标系xOy有相同的长度单位,以原点为极点,以x轴正半轴为极轴,曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ,射线θ=φ,θ=φ+,θ=φ﹣与曲线C交于(不包括极点O)三点A,B,C.
(Ⅰ)求证:|OB|+|OC|=|OA|;
(Ⅱ)当φ=时,求三角形△OBC的面积.
【考点】简单曲线的极坐标方程.
【分析】(I)当φ∈,|OB|+|OC|=4cos(φ+)+4cos(φ﹣),展开可与|OA相等|.φ∈∪时,同理可得.
(II)φ=时,ρB=,ρC=4cos,φ+﹣(φ﹣)=.利用直角三角形面积计算公式即可得出.
【解答】(I)证明:当φ∈时,∴|OB|+|OC|=4cos(φ+)+4cos(φ﹣)=4cosφ=|OA|.
φ∈∪时,同理可得.
(II)解:φ=时,ρB==2,ρC=4cos=2,φ+﹣(φ﹣)=.
∴三角形△OBC的面积==2.
[选修4-5:不等式选讲]
24.(Ⅰ) 求证:;
(Ⅱ) 若a,b,c是不全相等的实数,求证:a2+b2+c2>ab+bc+ca.
【考点】不等式的证明.
【分析】(Ⅰ)用分析法证明,两边平方,化简即可证得;
(Ⅱ)用分析法证明,两边同乘以2,化简即可证得
【解答】解:(Ⅰ)要证,
只要证+>+,
只要证(+)2>(+)2,
只要证21+2>21+2,
只要证>,
只要证110>108,显然成立,
故;
(Ⅱ)要证a2+b2+c2>ab+bc+ca,
只要证2a2+2b2+2c2>2ab+2bc+2ca,
只要证2a2+2b2+2c2﹣2ab+2bc+2ca>0,
只要证(a﹣c)2+(a﹣b)2+(b﹣c)2>0
∴a,b,c是不全相等的实数,
∴(a﹣c)2+(a﹣b)2+(b﹣c)2>0,
∴a2+b2+c2>ab+bc+ca
2016年11月7日