一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,有且只有一项符合题目要求.
1.(5分)已知集合A={x∈N|x≤1},B={x|﹣1≤x≤2},则A∩B=( ) A.{0,1} B.{﹣1,0,1} 2.(5分)已知复数
C.[﹣1,1]
D.{1}
(i 为虚数单位)的共轭复数在复平面内对应的点在第三象限,则
实数a的取值范围是( ) A.
B.
C.(﹣∞,﹣2) D.
3.(5分)设x,y满足约束条件A.﹣5 B.3 4.(5分)已知
C.﹣5或3 D.5或﹣3
且z=x+ay的最小值为7,则a=( )
的最大值为A,若存在实数x1,x2使得
对任意实数x总有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则A|x1﹣x2|的最小值为( ) A.
B.
C.
D.
5.(5分)设f(x)=A.
+ B.
+3
C.
+ D.
,则+3
f(x)dx的值为( )
6.(5分)一个篮球运动员投篮一次得3分的概率为a,得2分的概率为b,不得分的概率为c(a,b,c∈(0,1)),已知他投篮一次得分的数学期望为2,则A.
B.
C.
D.4
的最小值为( )
7.(5分)在如图所示的程序框图中,若输出i的值是3,则输入x的取值范围是( )
1页
A.(4,10] B.(2,+∞) C.(2,4] D.(4,+∞) 8.(5分)若项是( )
A.﹣270 B.270 C.﹣90
D.90
,则
的值为( )
的展开式中所有项系数的绝对值之和为1024,则该展开式中的常数
9.(5分)若等边△ABC的边长为3,平面内一点M满足A.2
B.
C.
D.﹣2
10.(5分)已知抛物线C:y2=2px(0<p<4)的焦点为F,点P为C上一动点,A(4,0),B(p,A.4
p),且|PA|的最小值为B. C.5
D.
,则|BF|等于( )
11.(5分)如图,网格纸上正方形小格的边长为1,图中粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.4 12.(5分)已知函数
满足条件:对于∀x1∈R,且x1≠0,∃唯一的x2∈R
2页
且x1≠x2,使得f(x1)=f(x2).当f(2a)=f(3b)成立时,则实数a+b=( ) A.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.(5分)函数14.(5分)设
15.(5分)已知平面向量
,则
= .
的夹角为 120°,且
的最大值为 .
,则a1+a2+a3+a4+a5= .
.若平面向量
满足
B.
C.
+3
D.
+3
16.(5分)设数列{an}(n≥1,n∈N)满足a1=2,a2=6,且an+2﹣2an+1+an=2,若[x]表示不超过x的最大整数,则
三、解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出必要的文字说明或推理、验算过程. 17.(12分)已知a,b,c分别为锐角△ABC三个内角A,B,C的对边,且(a+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC
(Ⅰ)求∠A的大小; (Ⅱ)若f(x)=
sin•cos+cos2,求f(B)的取值范围.
= .
18.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,∠ADC=90°,平面PAD⊥底面ABCD,Q为AD的中点,M是棱PC上的点,PA=PD=2,BC=AD=1,CD=(1)求证:平面PQB⊥平面PAD;
(2)设PM=tMC,若二面角M﹣BQ﹣C的平面角的大小为30°,试确定t的值.
.
19.(12分)近年来我国电子商务行业迎来发展的新机遇.2016年双11期间,某购物平台的销售业绩高达918亿人民币.与此同时,相关管理部门推出了针对电商的商品和服务的评价
3页
体系.现从评价系统中选出200次成功交易,并对其评价进行统计,对商品的好评率为0.6,对服务的好评率为0.75,其中对商品和服务都作出好评的交易为80次.
(1)能否在犯错误的概率不超过0.001的前提下,认为商品好评与服务好评有关?
(2)若将频率视作概率,某人在该购物平台上进行5次购物中,设对商品和服务全好评的次数为随机变量X:
①求对商品和服务全为好评的次数X的分布列(概率用组合数算式表示); ②求X的数学期望和方程. P(K2≥k) k (K2=
20.(12分)已知椭圆C1:(1)求椭圆C1的方程;
(2)设A,B,Q是P分别关于两坐标轴及坐标原点的对称点,平行于AB的直线l交C1于异于P、Q的两点C,D,点C关于原点的对称点为E.证明:直线PD、PE与y轴围成的三角形是等腰三角形.
21.(12分)已知函数f(x)=xlnx﹣x2﹣x+a(a∈R)在定义域内有两个不同的极值点 (1)求a的取值范围;
(2)记两个极值点x1,x2,且x1<x2,已知λ>0,若不等式x1•x2λ>e1+λ恒成立,求λ的取值范围.
请考生在第22、23两题中任选一题作答,如果两题都做,则按照所做的第一题给分;作答时,请用2B铅笔将答题卡上相应的题号涂黑.[选修4-4:参数方程与极坐标系] 22.(10分)在直角坐标系xoy中,圆C的参数方程为点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)求圆C的极坐标方程;
(φ为参数),以O为极
2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 ,其中n=a+b+c+d) +
=1(a>b>0)的离心率为
,P(﹣2,1)是C1上一点.
(2)若直线(t为参数)与圆C交于A,B两点,且,求m的值.
4页
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|x+2|﹣2|x﹣1|. (Ⅰ)求不等式f(x)≥﹣2的解集M;
(Ⅱ)对任意x∈[a,+∞),都有f(x)≤x﹣a成立,求实数a的取值范围.
5页
2017年湖南省长沙市长郡中学高考数学一模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,有且只有一项符合题目要求.
1.(5分)(2017•天心区校级一模)已知集合A={x∈N|x≤1},B={x|﹣1≤x≤2},则A∩B=( )
A.{0,1} B.{﹣1,0,1}
C.[﹣1,1]
D.{1}
【分析】集合A与集合B的公共元素构成集合A∩B.
【解答】解:∵集合A={x∈N|x≤1},B={x|﹣1≤x≤2},∴A∩B={0,1}. 故选A.
【点评】本题考查集合的交集及其运算,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.
2.(5分)(2017•武昌区模拟)已知复数
(i 为虚数单位)的共轭复数在复平面内对应
的点在第三象限,则实数a的取值范围是( ) A.
B.
C.(﹣∞,﹣2) D.
【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的定义、几何意义即可得出. 【解答】解:复数
=
=
+
i的共轭复数
﹣
i的共在复平
面内对应的点在第三象限, ∴解得a
<0,﹣
<0,
,且a>﹣2,
.
则实数a的取值范围是故选:A.
【点评】本题考查了复数的运算法则、共轭复数的定义、几何意义,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
6页
3.(5分)(2014•新课标Ⅰ)设x,y满足约束条件( ) A.﹣5 B.3
C.﹣5或3 D.5或﹣3
,解得
且z=x+ay的最小值为7,则a=
【分析】如图所示,当a≥1时,由时取得最小值为7,同理对a<1得出. 【解答】解:如图所示, 当a≥1时,由解得∴
,y=
. .
,
.当直线z=x+ay经过A点
当直线z=x+ay经过A点时取得最小值为7, ∴
,化为a2+2a﹣15=0,
解得a=3,a=﹣5舍去. 当a<1时,不符合条件. 故选:B.
【点评】本题考查了线性规划的有关知识、直线的斜率与交点,考查了数形结合的思想方法,属于中档题.
4.(5分)(2017•江西二模)已知
的最大值为A,若存
在实数x1,x2使得对任意实数x总有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则A|x1﹣x2|的最小值为( ) A.
B.
C.
D.
【分析】根据题意,利用三角恒等变换化简函数f(x)的解析式,再利用正弦函数的周期性
7页
和最值,即可求出 A|x1﹣x2|的最小值. 【解答】解:=sin2017xcos==
+cos2017xsin
+cos2017xcos
+sin2017xsin
sin2017x+cos2017x+cos2017x+sin2017x+cos2017x
),
sin2017x
=2sin(2017x+
∴f(x) 的最大值为A=2; 由题意得,|x1﹣x2|的最小值为=∴A|x1﹣x2|的最小值为故选:B.
【点评】本题考查了三角函数的恒等变换以及正弦、余弦函数的周期性和最值问题,是基础题目.
5.(5分)(2017•江西二模)设f(x)=A.
+ B.
+3
C.
+ D.
+3
+
,然后根据定积
,则
f(x)dx的值为( )
.
,
【分析】根据定积分性质可得分可得.
【解答】解:根据定积分性质可得根据定积分的几何意义,
=
∴=
f(x)dx=+,
, +(
)
f(x)dx=
f(x)dx=+,
是以原点为圆心,以1为半径圆面积的,
,
故答案选:A.
【点评】本题求一个分段函数的定积分之值,着重考查了定积分的几何意义和积分计算公式等知识,属于基础题.
8页
6.(5分)(2017•福建模拟)一个篮球运动员投篮一次得3分的概率为a,得2分的概率为b,不得分的概率为c(a,b,c∈(0,1)),已知他投篮一次得分的数学期望为2,则小值为( ) A.
B.
C.
D.4
的最
【分析】由题意可得:3a+2b+0•c=2,即3a+2b=2.a,b,c∈(0,1)),再利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出.
【解答】解:由题意可得:3a+2b+0•c=2,即3a+2b=2.a,b,c∈(0,1)), ∴
=
=
=
,当且仅当a=2b=时
取等号. 故选:C.
【点评】本题考查了数学期望计算公式、“乘1法”与基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
7.(5分)(2016•株洲一模)在如图所示的程序框图中,若输出i的值是3,则输入x的取值范围是( )
A.(4,10] B.(2,+∞) C.(2,4] D.(4,+∞)
【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量i的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案. 【解答】解:设输入x=a,
9页
第一次执行循环体后,x=3a﹣2,i=1,不满足退出循环的条件; 第二次执行循环体后,x=9a﹣8,i=2,不满足退出循环的条件; 第三次执行循环体后,x=27a﹣26,i=3,满足退出循环的条件; 故9a﹣8≤82,且27a﹣26>82, 解得:a∈(4,10], 故选:A
【点评】本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答.
8.(5分)(2017•武昌区模拟)若则该展开式中的常数项是( ) A.﹣270 B.270 C.﹣90 【分析】
D.90
为展开式中所有项的通项公式即可得出.
为展开式中所
的展开式中所有项系数的绝对值之和为1024,
的展开式中所有项系数的绝对值之和等于
系数的绝对值之和,令x=1可得:4n=1024,解得n=5.利用【解答】解:
的展开式中所有项系数的绝对值之和等于
有项系数的绝对值之和,
令x=1可得:4n=1024,解得n=5. ∴令
的通项公式为:Tr+1==0,解得r=3.
=﹣90.
=(﹣1)r
35﹣r
,
∴该展开式中的常数项是故选:C.
【点评】本题考查了二项式定理的应用,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
9.(5分)(2017•天心区校级一模)若等边△ABC的边长为3,平面内一点M满足则A.2
的值为( ) B.
C.
D.﹣2
,
【分析】利用向量的坐标运算和数乘运算、数量积运算即可得出.
10页
【解答】解:如图所示, A(,0),B(0,∴∴∴∴∴
==
+﹣=(,
),
),C(﹣,0), =(3,0),
)+(3,0)=(2,
),
=(,=(,=(﹣1,
), ),
=﹣=2,
=(﹣,),
=﹣1×(﹣)+×
故选:A.
【点评】本题考查了向量的坐标运算和数乘运算、数量积运算、等边三角形的性质,属于中档题.
10.(5分)(2017•天心区校级一模)已知抛物线C:y2=2px(0<p<4)的焦点为F,点P为C上一动点,A(4,0),B(p,A.4
B. C.5
D.
p),且|PA|的最小值为,则|BF|等于( )
【分析】利用|PA|的最小值为论.
,求出p,可得B的坐标,利用抛物线的定义,即可得出结
【解答】解:设P(x,y),则|PA|=∴x=4﹣p时,|PA|的最小值为∵0<p<4,∴p=3, ∴B(3,3
),
=
,
=,
∴|BF|=3+=, 故选B.
11页
【点评】本题考查抛物线的定义与方程,考查配方法的运用,正确求出p是解题的关键.
11.(5分)(2017•河北二模)如图,网格纸上正方形小格的边长为1,图中粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.4
【分析】如图所示,由三视图可知该几何体为:四棱锥P﹣ABCD. 【解答】解:如图所示,由三视图可知该几何体为:四棱锥P﹣ABCD. 连接BD.
其体积V=VB﹣PAD+VB﹣PCD ==. 故选:B.
【点评】本题考查了正方体与四棱锥的三视图、体积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
12.(5分)(2017•福建模拟)已知函数
满足条件:对于∀x1∈R,且x1≠0,
∃唯一的x2∈R且x1≠x2,使得f(x1)=f(x2).当f(2a)=f(3b)成立时,则实数a+b=( ) A.
B. C.+3 D.+3
12页
【分析】根据条件得到f(x)在(﹣∞,0)和(0,+∞)上单调,得到a,b的关系进行求解即可.
【解答】解:若对于∀x1∈R,存在唯一的x2∈R,使得f(x1)=f(x2). ∴f(x)在(﹣∞,0)和(0,+∞)上单调, 则b=3,且a<0,
由f(2a)=f(3b)得f(2a)=f(9), 即2a2+3=即a=﹣则a+b=﹣故选:D
【点评】本题主要考查分段函数的应用,根据条件得到a,b的关系是解决本题的关键.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.(5分)(2017•武昌区模拟)函数
【分析】先化简函数,再配方,即可得出结论. 【解答】解:∵﹣1≤sinx≤1, ∴sinx=﹣1时,函数故答案为4.
【点评】本题考查函数用,属于中档题.
14.(5分)(2017•天心区校级一模)设则a1+a2+a3+a4+a5= ﹣1 .
【分析】令x=0,可得:1=a0.令x=,则【解答】解:令x=0,可得:1=a0. 令x=,则
=
+
+…+
=a0+a1+a2+a3+a4+a5,
=a0+a1+a2+a3+a4+a5,即可得出.
,
的最大值,考查诱导公式,考查配方法的运的最大值为4,
=cos2x﹣5sinx=1﹣2sin2x﹣5sinx=﹣2(sinx+)2﹣
,
的最大值为 4 .
+3=3+3, , +3,
∴a1+a2+a3+a4+a5=﹣a0=﹣1.
13页
故答案为:﹣1.
【点评】本题考查了二项式定理的应用,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
15.(5分)(2017•武昌区模拟)已知平面向量面向量 满足
,则
=
.
的夹角为 120°,且
.若平
【分析】由已知画出图形,然后利用坐标法求解. 【解答】解:如图,
设,
),
则A(1,0),B(﹣1,再设由
, ,得 ,解得
∴||=故答案为:
.
. .
【点评】本题考查平面向量的数量积运算,考查了数量积的坐标运算,建系起到事半功倍的效果,是中档题.
16.(5分)(2017•天心区校级一模)设数列{an}(n≥1,n∈N)满足a1=2,a2=6,且an+2﹣2an+1+an=2,若[x]表示不超过x的最大整数,则
= 2016 .
【分析】构造bn=an+1﹣an,则b1=a2﹣a1=4,由题意可得(an+2﹣an+1)﹣(an+1﹣an)=bn+1﹣bn=2,利用等差数列的通项公式可得bn=an+1﹣an=2n+2,再利用“累加求和”方法可得an=n(n+1),可得
=,再利用取整数函数即可得出.
14页
【解答】解:构造bn=an+1﹣an,则b1=a2﹣a1=4, 由题意可得(an+2﹣an+1)﹣(an+1﹣an)=bn+1﹣bn=2, 故数列{bn}是4为首项2为公差的等差数列, 故bn=an+1﹣an=4+2(n﹣1)=2n+2,
故a2﹣a1=4,a3﹣a2=6,a4﹣a3=8,…,an﹣an﹣1=2n, 以上n﹣1个式子相加可得an﹣a1=4+6+…+2n=∴∴∴则
故答案为:2016.
【点评】本题考查了构造方法、等差数列的通项公式可、“累加求和”方法、“裂项求和”方法、取整数函数,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
三、解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出必要的文字说明或推理、验算过程. 17.(12分)(2016•焦作一模)已知a,b,c分别为锐角△ABC三个内角A,B,C的对边,且(a+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC (Ⅰ)求∠A的大小; (Ⅱ)若f(x)=
sin•cos+cos2,求f(B)的取值范围.
=
, +
=…+
=2017﹣
=
+…+(
,解得an=n(n+1),
)=1﹣,
=2016.
【分析】(I)由(a+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,由正弦定理可得:(a+b)(a﹣b)=(c﹣b)c,化为b2+c2﹣a2=bc.再利用余弦定理可得:cosA. (II)f(x)=<
sinx+
=
+,在锐角△ABC中,
<B
,可得
<B+
,即可得出.
【解答】解:(I)∵(a+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,由正弦定理可得:(a+b)(a﹣b)=(c﹣b)c,化为b2+c2﹣a2=bc. 由余弦定理可得:cosA=∵A∈(0,π),∴A=
.
=
=,
15页
(II)f(x)=在锐角△ABC中,∴
∈
<B
,
,∴
=sinx+<B+
<
=,
+,
∴f(B)的取值范围是.
【点评】本题考查了正弦定理余弦定理、和差公式、三角函数的单调性,考查了推理能力 与计算能力,属于中档题.
18.(12分)(2017•天心区校级一模)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,∠ADC=90°,平面PAD⊥底面ABCD,Q为AD的中点,M是棱PC上的点,PA=PD=2,BC=AD=1,CD=
.
(1)求证:平面PQB⊥平面PAD;
(2)设PM=tMC,若二面角M﹣BQ﹣C的平面角的大小为30°,试确定t的值.
【分析】(1)由AD∥BC,BC=AD,Q为AD的中点,可得四边形BCDQ为平行四边形,得到CD∥BQ.结合∠ADC=90°,得QB⊥AD.然后利用面面垂直的性质得BQ⊥平面PAD.再由线面垂直的判定得平面PQB⊥平面PAD;
(2)由PA=PD,Q为AD的中点,得PQ⊥AD.结合(1)可得PQ⊥平面ABCD.以Q为原点建立空间直角坐标系.然后求出平面BQC的一个法向量,再由PM=tMC把平面MBQ的一个法向量用含有t的代数式表示,结合二面角M﹣BQ﹣C的平面角的大小为30°求得t的值. 【解答】(1)求证:∵AD∥BC,BC=AD,Q为AD的中点, ∴四边形BCDQ为平行四边形,∴CD∥BQ. ∵∠ADC=90°,∴∠AQB=90°,即QB⊥AD.
又∵平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD, ∴BQ⊥平面PAD.
16页
∵BQ⊂平面PQB,∴平面PQB⊥平面PAD; (2)解:∵PA=PD,Q为AD的中点,∴PQ⊥AD. ∵平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD, ∴PQ⊥平面ABCD.
如图,以Q为原点建立空间直角坐标系. 则面BQC的法向量为Q(0,0,0),P(0,0,设M(x,y,z),则
; ),B(0,
,
,0),C(﹣1,
). ,
∵PM=tMC,∴,则,
即
在平面MBQ中,设平面MBQ的一个法向量
,
,
,由
,
,
,取z=t,得x=
∴平面MBQ法向量为
∵二面角M﹣BQ﹣C为30°,∴解得t=3.
.
.
,
【点评】本题考查平面与平面垂直的判定,考查了空间想象能力和思维能力,训练了利用空
17页
间向量求解二面角的平面角,是中档题.
19.(12分)(2017•天心区校级一模)近年来我国电子商务行业迎来发展的新机遇.2016年双11期间,某购物平台的销售业绩高达918亿人民币.与此同时,相关管理部门推出了针对电商的商品和服务的评价体系.现从评价系统中选出200次成功交易,并对其评价进行统计,对商品的好评率为0.6,对服务的好评率为0.75,其中对商品和服务都作出好评的交易为80次.
(1)能否在犯错误的概率不超过0.001的前提下,认为商品好评与服务好评有关?
(2)若将频率视作概率,某人在该购物平台上进行5次购物中,设对商品和服务全好评的次数为随机变量X:
①求对商品和服务全为好评的次数X的分布列(概率用组合数算式表示); ②求X的数学期望和方程. P(K2≥k) k (K2=
2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 ,其中n=a+b+c+d)
【分析】(1)由题意列出2×2列联表,计算观测值K2,对照数表即可得出正确的结论; (2)根据题意,得出商品和服务都好评的概率,求出X的可能取值,计算对应的概率值,写出期望与方差.
【解答】解:(1)由题意可得关于商品和服务评价的2×2列联表为:
对服务好评 对服务不满意 合计 80 70 150 40 10 50 120 80 200 ,
对商品好评 对商品不满意 合计 计算观测值K2=
对照数表知,在犯错误概率不超过0.1%的前提下,认为商品好评与服务好评有关;(6分) (2)每次购物时,对商品和服务都好评的概率为,且X的取值可以是0,1,2,3,4,5; 所以X的分布列为: X 0 1 2 3 4 5 18页
P C5()() C5()() C5()() () 2233324415由于X~B(5,),
则EX=5×=2,DX=5××(1﹣)=(12分)
【点评】本题主要考查了统计与概率的相关知识,包括独立性检验、离散型随机变量的分布列以及数学期望和方差的求法问题,也考查了对数据处理能力的应用问题.
20.(12分)(2017•河北二模)已知椭圆C1:1)是C1上一点. (1)求椭圆C1的方程;
(2)设A,B,Q是P分别关于两坐标轴及坐标原点的对称点,平行于AB的直线l交C1于异于P、Q的两点C,D,点C关于原点的对称点为E.证明:直线PD、PE与y轴围成的三角形是等腰三角形.
【分析】(1)运用椭圆的离心率公式和P满足椭圆方程,解得a,b,进而得到椭圆方程; (2)设A(﹣2,﹣1),B(2,1),Q(2,﹣1),设直线l的方程为y=x+t,代入椭圆方程,设C(x1,y1),D(x2,y2),E(﹣x1,﹣y1),运用韦达定理,设直线PD,PE的斜率为k1,k2,要证直线PD、PE与y轴围成的三角形是等腰三角形,只需证k1+k2=0,化简整理,代入韦达定理,即可得证.
【解答】解:(1)由题意可得e==将P(﹣2,1)代入椭圆方程可得解得a=2
,b=
,c=+
, =1;
+
,且a2﹣b2=c2, =1,
+
=1(a>b>0)的离心率为
,P(﹣2,
即有椭圆方程为
(2)证明:A,B,Q是P(﹣2,1)分别关于两坐标轴及坐标原点的对称点, 可设A(﹣2,﹣1),B(2,1),Q(2,﹣1), 直线l的斜率为k=,设直线l的方程为y=x+t, 代入椭圆x2+4y2=8,可得x2+2tx+2t2﹣4=0, 设C(x1,y1),D(x2,y2),E(﹣x1,﹣y1), 即有△=4t2﹣4(2t2﹣4)>0,解得﹣2<t<2,
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x1+x2=﹣2t,x1x2=2t2﹣4, 设直线PD,PE的斜率为k1,k2, 则k1+k2=
+
=
,
要证直线PD、PE与y轴围成的三角形是等腰三角形, 只需证k1+k2=0,即(2﹣x1)(y2﹣1)﹣(2+x2)(y1+1)=0, 由y1=x1+t,y2=x2+t,
可得(2﹣x1)(y2﹣1)﹣(2+x2)(y1+1)=2(y2﹣y1)﹣(x1y2+x2y1)+x1﹣x2﹣4 =x2﹣x1﹣(x1x2+tx1+tx2)+x1﹣x2﹣4=﹣x1x2﹣t(x1+x2)﹣4 =﹣(2t2﹣4)+2t2﹣4=0,
则直线PD、PE与y轴围成的三角形是等腰三角形.
【点评】本题考查椭圆的方程的求法,注意运用离心率公式和点满足椭圆方程,考查直线和椭圆方程联立,运用韦达定理,以及直线的斜率公式和运用,化简整理的运算能力,属于中档题.
21.(12分)(2017•天心区校级一模)已知函数f(x)=xlnx﹣x2﹣x+a(a∈R)在定义域内有两个不同的极值点 (1)求a的取值范围;
(2)记两个极值点x1,x2,且x1<x2,已知λ>0,若不等式x1•x2λ>e1+λ恒成立,求λ的取值范围.
【分析】(1)由导数与极值的关系知可转化为方程f′(x)=lnx﹣ax=0在(0,+∞)有两个不同根;再转化为函数y=lnx与函数y=ax的图象在(0,+∞)上有两个不同交点;
(2)原式等价于 >,令t=,t∈(0,1),则不等式lnt<
,t∈(0,1),
在
t∈(0,1)上恒成立.令h(t)=lnt﹣根据函数的单调性求出即可.
【解答】解:(1)由题意知,函数f(x)的定义域为(0,+∞),
方程f′(x)=0在(0,+∞)有两个不同根,即方程lnx﹣ax=0在(0,+∞)有两个不同根; 转化为函数y=lnx与函数y=ax的图象在(0,+∞)上有两个不同交点,
20页
如图示:
,
可见,若令过原点且切于函数y=lnx图象的直线斜率为k,只须0<a<k. 令切点A(x0,lnx0), 故k=y′|x=x0=
,又k=
,
故 =
,解得,x0=e,
故k=,故0<a<;
(2)因为e1+λ<x1•x2λ等价于1+λ<lnx1+λlnx2. 由(1)可知x1,x2分别是方程lnx﹣ax=0的两个根, 即lnx1=ax1,lnx2=ax2
所以原式等价于1+λ<ax1+λax2=a(x1+λx2),因为λ>0,0<x1<x2, 所以原式等价于a>
,
=a(x1﹣x2),
又由lnx1=ax1,lnx2=ax2作差得,ln
所以原式等价于 >,
因为0<x1<x2,原式恒成立,即ln
<恒成立.
令t=,t∈(0,1),
在t∈(0,1)上恒成立. ,t∈(0,1),
则不等式lnt<令h(t)=lnt﹣
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又h′(t)=,
当λ2≥1时,可见t∈(0,1)时,h′(t)>0,
所以h(t)在t∈(0,1)上单调增,又h(1)=0,h(t)<0在t∈(0,1)恒成立,符合题意.
当λ2<1时,可见t∈(0,λ2)时,h′(t)>0,t∈(λ2,1)时h′(t)<0, 所以h(t)在t∈(0,λ2)时单调增,在t∈(λ2,1)时单调减,又h(1)=0, 所以h(t)在t∈(0,1)上不能恒小于0,不符合题意,舍去.
综上所述,若不等式e1+λ<x1•x2λ恒成立,只须λ2≥1,又λ>0,所以λ≥1.
【点评】本题考查了导数的综合应用及分类讨论,转化思想,数形结合的思想方法的应用,是一道综合题.
请考生在第22、23两题中任选一题作答,如果两题都做,则按照所做的第一题给分;作答时,请用2B铅笔将答题卡上相应的题号涂黑.[选修4-4:参数方程与极坐标系] 22.(10分)(2017•天心区校级一模)在直角坐标系xoy中,圆C的参数方程为(φ为参数),以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)求圆C的极坐标方程;
(2)若直线(t为参数)与圆C交于A,B两点,且,求m的值.
【分析】(1)求出圆C的普通方程,可得圆C的极坐标方程;
(2)求出直线l的普通方程,利用勾股定理,建立方程,即可求出m的值. 【解答】解:(1)圆C的参数方程为极坐标方程为ρ=4cosθ;
(φ为参数),普通方程为(x﹣2)2+y2=4,
(2)直线(t为参数),消去参数可得y﹣x+m=0,
圆心C到直线的距离d=|AB|=2
=
, ,∴m=0或4.
【点评】本题考查三种方程的转化,考查点到直线距离公式的运用,属于中档题.
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[选修4-5:不等式选讲]
23.(2017•天心区校级一模)已知函数f(x)=|x+2|﹣2|x﹣1|. (Ⅰ)求不等式f(x)≥﹣2的解集M;
(Ⅱ)对任意x∈[a,+∞),都有f(x)≤x﹣a成立,求实数a的取值范围. 【分析】(Ⅰ)通过讨论x的范围,求出各个区间上的不等式的解集,取并集即可; (Ⅱ)法一:求出f(x)的分段函数的形式,令y=x﹣a,通过讨论求出a的范围即可; 法二:设g(x)=f(x)﹣x,问题转化为﹣a≥g(x)max,求出g(x)的最大值,得到a的范围即可.
【解答】解:(Ⅰ)f(x)=|x+2|﹣2|x﹣1|≥﹣2, 当x≤﹣2时,x﹣4≥﹣2,即x≥2,所以x∈∅;
当﹣2<x<1时,3x≥﹣2,即x≥﹣,所以﹣≤x<1; 当x≥1时,﹣x+4≥﹣2,即x≤6,所以1≤x≤6; 综上,不等式f(x)≥﹣2的解集为M={x|﹣≤x≤6};
(Ⅱ)f(x)=,
令y=x﹣a,当直线经过点(1,3)时,﹣a=2, 所以当﹣a≥2,即a≤﹣2时成立;
当﹣a<2即a>﹣2时,令﹣x+4=x﹣a,得x=2+, 所以a≥2+,即a≥4, 综上,a≤﹣2或a≥4. 解法二:(Ⅰ)同解法一,
(Ⅱ)设g(x)=f(x)﹣x=,
因为对任意x∈[a,+∞),都有f(x)≤x﹣a成立, 所以﹣a≥g(x)max,
①当a>1时,g(x)max=g(a)=﹣2a+4, 所以﹣a≥﹣2a+4,所以a≥4,符合a>1.
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②当a≤1时,g(x)max=g(1)=2, 所以﹣a≥2,所以a≤﹣2,符合a≤1,
综上,实数a的取值范围是(﹣∞,﹣2]∪[4,+∞).
【点评】本小题考查绝对值不等式的解法与性质等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查分类与整合思想、化归与转化思想等.
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