湖南省衡阳市第八中学2021届高三上学期第五次月考试题(1月)数学教师用卷

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【文档说明】湖南省衡阳市第八中学2021届高三上学期第五次月考试题(1月)数学教师用卷.docx,共(26)页,942.143 KB,由小赞的店铺上传

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以下为本文档部分文字说明:

衡阳市八中2021届高三第五次月考数学试卷命题人:xxx审题人注意事项:本试卷满分150分,时量为120分钟第I卷(选择题)一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40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{|24}{|0}3xAxNxBxx+=−=−<,,则集合A∩B中子集的个数是()A.4B.8C.16D.32【答案】B【分析】根据题意,求出集合M与N,进而由交集的定义求得M∩N,结合集合的元素数目与集合的子集数目分析可得答案.【详解

】根据题意,A={x∈N|-2≤x<4}={0,1,2,3},B={x|13xx+−≥0}={x|-1≤x<3},则A∩B={0,1,2},则集合A∩B中子集的个数是23=8;故选B.【点睛】本题考查集合的交集计算,关键是求出集合M、N,属于基础题.

2.复数212ii+=−()A.iB.i−C.2(2)i+D.1i+【答案】A【解析】试题分析:原式(2)(12)(12)(12)iiiii++==−−+,故选A.考点:复数.3.为做好社区新冠疫情防控工作,需

将四名志愿者分配到甲、乙、丙三个小区开展工作,每个小区至少分配一名志愿者,则不同的分配方案共有()种A.36B.48C.60D.16【答案】A【分析】根据题意可知必有二名志愿者去同一小区开展工作,结合排列数的定义进行求解即可

.【详解】根据题意可知必有二名志愿者去同一小区开展工作,因此有244362C==种方式,所以四名志愿者分配到甲、乙、丙三个小区开展工作,每个小区至少分配一名志愿者共有23436321=36CA=种方式.故选:A【点睛

】本题考查了组合与排列的应用,属于基础题.4.攒尖是古代中国建筑中屋顶的一种结构形式.宋代称为撮尖,清代称攒尖.依其平面有圆形攒尖、三角攒尖、四角攒尖、六角攒尖等,也有单檐和重檐之分,多见于亭阁式建筑.如图所示,

某园林建筑为六角攒尖,它的主要部分的轮廓可近似看作一个正六棱锥,若此正六棱锥的侧面等腰三角形的底角为,则侧棱与底面外接圆半径的比为()A.12cosB.12sinC.sin3πsin8D.cos3πcos8【答案】A【分析】根据正六棱

锥的底面为正六边形计算可得结果.【详解】正六棱锥的底面为正六边形,设其外接圆半径为R,则底面正边形的边长为R,因为正六棱锥的侧面等腰三角形的底角为,所以侧棱长为2cos2cosRR=,所以侧棱与底面外接圆半径的比为12cos2cosRR=.故选:A

【点睛】关键点点睛:掌握正六棱锥的结构特征是解题关键.5.新冠肺炎期间某商场开通三种平台销售商品,收集一月内的数据如图1;为了解消费者对各平台销售方式的满意程度,该商场用分层抽样的方法抽取4%的顾客进行满意度调查,得到的数据如图2.下列说法错误的是()A.样本容

量为240B.若样本中对平台三满意的人数为40,则40%m=C.总体中对平台二满意的消费者人数约为300D.样本中对平台一满意的人数为24人【答案】B【分析】对每一个选项逐一分析判断得解.求出样本容量为240判断选项A的正误;求出40m=判断选项B的正误;计算出总体中对平台

二满意的消费者人数约为300判断选项C的正误;计算出样本中对平台一满意的人数为24人判断选项D的正误.【详解】选项A,样本容量为60004%240=,该选项正确;选项B,根据题意得平台三的满意率4040%25004%=,40m=,不是40%m=,该选项错误;选项C,样本可以估

计总体,但会有一定的误差,总体中对平台二满意人数约为150020%300=,该选项正确;选项D,总体中对平台一满意人数约为20004%30%24=,该选项正确.故选:B.【点睛】本题主要考查分层抽样,考查用样本估计总体,意在考查学生对这些知识的理解掌握水

平.6.若1log22a,则a的取值范围是()A.2(,1)(1,)2+B.2(0,)2C.2(,1)2D.2(0,)(1,)2+【答案】D【解析】【分析】根据对数函数对底数的要求,及对数的单调性特

征,分段讨论a的取值情况,分别解不等式即可求得a的范围。【详解】因为1log22a所以21loglog2aaa当01a时,对数函数为减函数,所以212a,可得202a当1a时,对数函数为增函数,所以212a,可得1a综上所述,a的取值范围为()20,1,2+

所以选D【点睛】本题考查了对数函数大小的判断,注意对数的底数对单调性的影响,属于中档题。7.若O为ABC所在平面内任意一点,且满足()20BCOBOCOA+−=,则ABC一定为()A.锐角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.钝角三角形【答案】C【分析】由向量的线性运算可

知2OBOCOAABAC+−=+,所以()0BCABAC+=,作出图形,结合向量加法的平行四边形法则,可得BCAD⊥,进而可得ABAC=,即可得出答案.【详解】由题意,()()2OBOCOAOBOA

OCOAABAC+−=−+−=+,所以()0BCABAC+=,取BC的中点D,连结AD,并延长AD到E,使得ADDE=,连结BE,EC,则四边形ABEC为平行四边形,所以ABACAE+=.所以0BCAE=,即BCAD

⊥,故ABAC=,ABC是等腰三角形.故选:C.【点睛】本题考查三角形形状的判断,考查平面向量的性质,考查学生的计算求解能力,属于基础题.8.已知函数22()(2)()fxxxxaxb=+++,且(3)fx−是偶函数

,若函数()()gxfxm=+有且只有4个零点,则实数m的取值范围为()A.(16,9)−B.(9,16)−C.(9,15)−D.(15,9)−【答案】B【解析】【分析】由函数()fx的图象对称性,解得,ab的值,化简函数的解析式为22[(35)6()]1fx

x=+−−,令2(3),0xtt+=,把函数()()gxfxm=+有且只有4个零点,转化为()()gxhtm=+在区间(0,)+上有两个零点,即可求解.【详解】由题意,函数22()(2)()fxxxxaxb=+++,且(3)fx−是偶

函数,所以函数()fx的图象关于3x=−对称,则(6)(0),(4)(2)ffff−=−=−,所以24(366)08(164)0abab−+=−+=,解得10,24ab==,此时函数2222()(2)(1024)(2)(4)(6)(6)(68)fxxxxxxxxxx

xxx=+++=+++=+++222222(6)8(6)[(3)9]8[(3)9]xxxxxx=+++=+−++−4222(3)10(3)9[(3)5]16xxx=+−++=+−−,令2(3),0xtt+=,则()()2(5)16,0fxhttt==−−

,因为函数()()gxfxm=+有且只有4个零点,且()fx的图象关于3x=−对称,即函数()()gxfxm=+的图象在(3,)−+有两个零点,所以()()gxhtm=+在区间(0,)+上有两个零点,即()yht=与ym=−的图象在(0,)+有两个交点,当

0t=时,()()09,516hh==−,如图所示,则916m−−,解得169m−,即实数m的取值范围是()16,9−,故选A.【点睛】本题主要考查了函数的基本性质的应用,以及函数与方程的综合应用,其中解答中熟练应用函数的性质,求得函数

的解析式,合理利用换元法和二次函数的性质求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对

的得3分.9.函数()sin3cosfxxx=+的()A.图象对称中心为()2,03kkZ+B.增区间为()52,266kkkZ−++C.图象对称轴方程为3xk=−+,kZD.最大值是2,最小值是-2【答

案】ABD【分析】化简函数()2sin,3fxx=+再利用函数的性质,即可得答案;【详解】()2sin,3fxx=+对A,当2(1)333xkxkk+==−+=+−,故A正确;对B,22232kx

k−+++,解得:52266kxk−+,故B正确;对C,当32xk+=+时,,6xkk=+Z,故C错误;对D,maxmin()2,()2fxfx==−,故D正确;故选:ABD.【点睛】本题考查三角恒等变换、三角函数的图象与性质

,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查运算求解能力.10.若过点(-2,1)的圆M与两坐标轴都相切,则直线3x-4y+10=0与圆M的位置关系可能是()A.相交B.相切C.相离D.不能确定【答案】AB【分析】圆M

与两坐标轴都相切,且点(-2,1)在该圆上,列方程,可求得圆的方程,得到圆心坐标分别为:(-1,1)或(-5,5),然后,利用圆心到直线的距离,分情况讨论即可【详解】因为圆M与两坐标轴都相切,且点(-2,1)在该圆上,所以可设圆M的方程为(x

+a)2+(y-a)2=a2,所以(-2+a)2+(1-a)2=a2,即a2-6a+5=0,解得a=1或a=5.当圆心坐标为(-1,1)时,圆的半径为1,所以圆心到直线3x-4y+10=0的距离为315;当圆心坐标为(-5,5)时,圆的半径

为5,所以圆心到直线3x-4y+10=0的距离为2555=.故选:AB11.已知0xy,1xy=,则22xyxy+−的最小值和此时x、y应取的值为().A.最小值为52B.最小值为22C.32x=,12y=D.622x+=,622y−=【答案】

BD【分析】根据条件,将22xyxy+−变形为2()xyxy−+−,利用基本不等式求解最值,并确定取等条件.【详解】2222222()22()xyxyxyxyxyxyxyxyxyxy++−+−+===−+−−−−,∵0xy,∴0xy−,∴2()22xyxy−+−,且当2xyxy−=−

时等号成立,∴622x+=,622y−=.故选:BD12.已知正方体1111ABCDABCD−的棱长为2,点O为11AD的中点,若以O为球心,6为半径的球面与正方体1111ABCDABCD−的棱有四个交点E,F,G,H,则下列结论正确的是()A.11//AD平面EFGHB.1A

C⊥平面EFGHC.11AB与平面EFGH所成的角的大小为45°D.平面EFGH将正方体1111ABCDABCD−分成两部分的体积的比为1:7【答案】ACD【分析】如图,计算可得,,,EFGH分别为所在棱的中点,利用空间中点线面的位置关系的

判断方法可判断A、B的正确与否,计算出直线AB与平面EFGH所成的角为45后可得C正确,而几何体BHECGF−为三棱柱,利用公式可求其体积,从而可判断D正确与否.【详解】如图,连接OA,则2115OAAA=+=,故棱1111,,,AAADDDAD与球面没有交点.同理,棱111111,,ABBC

CD与球面没有交点.因为棱11AD与棱BC之间的距离为226,故棱BC与球面没有交点.因为正方体的棱长为2,而26,球面与正方体1111ABCDABCD−的棱有四个交点E,F,G,H,所以棱11,

,,ABCDCCBB与球面各有一个交点,如图各记为,,,EFGH.因为OAE△为直角三角形,故22651AEOEOA=−=−=,故E为棱AB的中点.同理,,FGH分别为棱11,,CDCCBB的中点.由正方形

ABCD、,EF为所在棱的中点可得//EFBC,同理//GHBC,故//EFGH,故,,,EFGH共面.由正方体1111ABCDABCD−可得11//ADBC,故11//ADEF因为11AD平面EFGH,EF

平面EFGH,故11//AD平面EFGH,故A正确.因为在直角三角1BAC中,122AB=,2BC=,190ABC=,1AC与BC不垂直,故1AC与GH不垂直,故1AC⊥平面EFGH不成立,故B错误.由正方体1111ABCDABCD−可得BC⊥平面11

AABB,而1AB平面11AABB,所以1BCAB⊥,所以1EFAB⊥在正方形11AABB中,因为,EH分别为1,ABBB的中点,故1EHAB⊥,因为EFEHE=,故1AB⊥平面EFGH,所以BEH为直线AB与平面EFGH所成的角,而45BEH=

,故直线AB与平面EFGH所成的角为45,因为11//ABAB,故11AB与平面EFGH所成的角的大小为45°.故C正确.因为,,,EFGH分别为所在棱的中点,故几何体BHECGF−为三棱柱,其体积为111212=,而正方体的体

积为8,故平面EFGH将正方体1111ABCDABCD−分成两部分的体积的比为1:7,故D正确.故选:ACD.【点睛】本题考查空间中线面位置的判断、空间角的计算和体积的计算,注意根据球的半径确定哪些棱与球面有交点,本题属于中档题.第II卷(非选择题)三、填空题:本题共4小题,

每小题5分,共20分.13.在52(1)xx−展开式中含的系数是__________.(用数字作答)【答案】20−【解析】试题分析:只需求()51x−的展开式中含2x的系数即可,由于()5151rrrrTCx−+=−,令52r−=

则3r=,所以在2展开式中含的系数是2()335120C−=−,故答案应填20−.考点:二项式定理.14.若曲线xye=在0x=处的切线,也是lnyxb=+的切线,则b=______.【答案】2.【分析】求出

xye=的导数,求得切线的斜率,可得切线方程,再设与曲线lnyxb=+相切的切点为()00,xy,求得函数lnyxb=+的导数,由导数的几何意义求出切线的斜率,解方程可得0x,0y的值,进而得到b的值.3x5(1)xx−3x【详解】由xye=,得exy=,曲线xye=在0x=处的切线斜率

为1k=,则曲线xye=在0x=的切线方程为1yx=+,lnyxb=+的导数为1yx=,设切点为()00,xy,则011x=,解得01x=,02y=,即有2ln1b=+,得2b=.故答案为:2【点睛】

本题考查了基本初等函数的导数以及导数的几何意义,属于基础题.15.已知数列na满足()*111,2nnnaaanN+==,nS为数列na的前n项和,则2022S=____________.【答案】1011323−【解析】【分析】由111,2nnnaaa+==,令1n=,求得2

a的值,12nnnaa+=,得112nnnaa−−=,两式相比,即得112nnaa+−=,从而求得数列na的前2022项和2022S.【详解】∵1,2nnnaa+=,令1n=,求得22a=,当2n时112nnnaa−−=,∴112nnaa+−=∴数

列na的奇数项成等比数列,偶数项成等比数列;则()101110111011202221212323.1212S−−=+=−−−【点睛】考查由递推公式求数列中的性质,,解决方法,体现了分类讨论的思想方法,属基础

题.16.已知双曲线()222210,0xyabab−=的左右焦点分别为1F,2F,过2F的直线交双曲线的右支于P,Q两点,且1PQPF⊥,1158PQPF=,则双曲线的离心率为________.【答案】264【分析】先根据题意得111715QFPF=,再根据双曲线的定义得152aPF

=,22aPF=,再在12RtPFF中,利用勾股定理即可求得264e=.【详解】解:如图,可设,PQ为双曲线右支上一点,由11,815PQPFPQPF⊥=,在直角三角形1PFQ中,221111715QFPFPQPF=+=,由双曲线的定义可得

:12122aPFPFQFQF=−=−,由1158PQPF=,即有221158PFQFPF+=,即为111172215815PFaPFaPF−+−=,1171415581PFa−+=,解得152aPF=,2122aPFPFa=−=,由勾股定理

可得:22122252aacFF==+262a=,可得264e=.故答案为:264.【点睛】本题主要考查双曲线的定义及离心率,属于难题.离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出

,ac,从而求出e;②构造,ac的齐次式,求出e;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.本题中,根据双曲线的定义及勾股定理可以找出,ac之间的关系,求出离心率e.四、解答题:本题

共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17.(本小题10分)在条件①coscoscos2sincosABCAB+=,②sinsin2BCbaB+=,③225sinsin224ABBCacb+++=中任选一个,补充到下面问题中,并给出问

题解答.在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,25a=,2bc=,______,求ABC的面积.【答案】选①,4ABCS=;选②,1033ABCS=;选③,5154ABCS=【分析】根据选择的

条件,利用正余弦定理,求出边长,再利用面积公式即可求出.【详解】解:选择①coscoscos2sincosABCAB+=,()coscoscos2sincosABABAB−+=,即coscoscoscossinsi

n2sincosABABABAB−+=,化简得:2sincossinsinABAB=,又sin0A,tan2B=,即5cos5B=,25sin5B=,25a=,2bc=,由余弦定理得:()()22252

252255ccc=+−,解得:2c=,4b=,ABC的面积为1sin42SacB==;选择②sinsin2BCbaB+=,由正弦定理可得sinsinsinsin2BCBAB+=,又sin0B,sinsin2BCA+=,由180ABC++

=,sincos22BCA+=即cos2sincos222AAA=,cos02A,即1sin22A=,60A=,由余弦定理得()()2221252222cccc=+−,解得:2153c=,4153b=,ABC的面积为1103sin23SbcA

==;选择③由225sinsin224ABBCacb+++=及ABC++=,得:225coscos224CAacb+=,即1cos1cos5224CAacb+++=,由正弦定理得:5sinsincossincossinsin2AACCACB+++=,3sins

insin2ACB+=,即32acb+=,2bc=,2ac=,由25a=,得:25ab==,25c=,2227cos28bacCab+−==,2715sin188C=−=,ABC的面积为1515sin24SabC==.【点睛】方法点

睛:解三角形的基本策略:一是利用正弦定理实现“边化角”,二是利用余弦定理实现“角化边”;求三角形面积的最大值也是一种常见类型,主要方法有两类,一是找到边之间的关系,利用基本不等式求最值,二是利用正弦定理,转化为关于某个角的函数,利用函数思想求最值.18.(本小题12分)设

na是等比数列,公比大于0,其前n项和为()nSnN,nb是等差数列.已知11a=,322aa=+,435abb=+,5462abb=+.(1)求na和nb的通项公式;(2)设数列{}nS的前n项和为()nTnN,(i)求nT;(ii)设数列{}nb

的前n项和为()nRnN,若4nnnnRTba+=+,求正整数n的值.【答案】(1)12nna-=,nbn=;(2)(i)122nnTn+=−−,(ii)4.【分析】(1)先根据11a=,322aa=+解出数列na的通项公式,然后将4a,5a的值代入求解1b和公差d得出数列nb的通项

公式;(2)(i)利用等比数列的求和公式先求出等比数列的前n项和nS,再求解nT;(ii)利用等差数列的求和公式求出nR,将nR、nT、na和nb等代入4nnnnRTba+=+,解方程即可.【详解】(1)设等比数列na的公比为q.由11a

=,322aa=+,可得220qq−−=因为0q,可得2q=,故12nna-=,设等差数列nb的公差为d,由435abb=+,可得134bd+=,由5462abb=+可得,131316bd+=,从而11b=,1d=,故nbn=,所以数列na的通项公式

为12nna-=,数列nb的通项公式为nbn=.(2)(i)由(1)可知12nna-=,则122112nnnS−==−−,故1112(12)(21)22212nnnkknnkkTnnn+==−=−=−=−=−−−.(ii)因为nbn=,所以(1)2nnnR+=,由4nn

nnRTba+=+,得11(1)2222nnnnnn++++−−=+整理得:2340nn−−=,解得4n=或1n=−(舍),所以n的值为4.【点睛】本题考查等差数列、等比数列的综合运用,要熟练运用等差数列等比数列的通项公式、前n项和公式是关键.19.(本小题12分)红铃虫是棉花的

主要害虫之一,能对农作物造成严重伤害,每只红铃虫的平均产卵数y和平均温度x有关,现收集了以往某地的7组数据,得到下面的散点图及一些统计量的值.平均温度/xC21232527293133平均产卵数y/个711212466115325lnzy=1.92.43

.03.24.24.75.8(1)根据散点图判断,ybxa=+与dxyce=(其中2.718e=为自然对数的底数)哪一个更适宜作为平均产卵数y关于平均温度x的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)并由判断结果及表中数据,求出y关于x的回归方程

.(计算结果精确到0.01)(2)根据以往统计,该地每年平均温度达到28C以上时红铃虫会造成严重伤害,需要人工防治,其他情况均不需要人工防治,记该地每年平均温度达到28C以上的概率为p.记该地今后5年中,恰好需要3次人工

防治的概率为()fp,求()fp的最大值,并求出相应的概率0p.附:回归方程ybxa=+$$$中,()()()1122211nniiiiiinniiiixxyyxynxybxxxnx====−−−==−−,aybx=−$$.参考数据721iix=71iiixy=71iiixz

=yz52151771371781.33.6【答案】(1)0.335.31xye−=;(2)当35p=时,()max32165625fpf==.【分析】(1)根据散点图判断dxyce=更适宜作为y关于x的回归方程类型;对dxyce=两边

取自然对数,求出回归方程,再化为y关于x的回归方程;(2)由()fp对其求对数,利用导数判断函数单调性,求出函数的最值以及对应的p值.【详解】解:(1)由散点图可以判断,dxyce=适宜作为卵数y关于温度x的回归方程类型.对dxyce=两边取自然对数,得lnln

ycdx=+,由数据得71736.6iiixzxz=−=,()77222117112iiiixxxx==−=−=,所以717221736.60.331127iiiiixxxzxzd==−==−,ln5.31czdx=−=−,所以z关于x的线性回归

方程为0.335.31zx=−,y关于x的回归方程为0.335.31xye−=.(2)由()()23351fpCpp=−得()()()325135fpCppp=−−,因为01p,令()0fp得350p−,解得305p;所以()fp在3

0,5上单调递减,在3,15上单调递增,所以()fp有唯一的极大值为35f,也是最大值;所以当35p=时,()max32165625fpf==.【点睛】本题考查了线性回归方程的求法与应用问题,也考查了概率的计算与应用问题,属于中档题.20.(本小题

12分)如图,在四棱锥中,底面𝐴𝐵𝐶𝐷为正方形,平面,已知𝐴𝐸=𝐷𝐸=2,为线段的中点.(1)求证:平面;(2)求二面角𝐶−𝐵𝐹−𝐸的平面角的余弦值.【答案】证明:(1)见解析;(2)二面角𝐶−𝐵𝐹−𝐸的平面角的余弦值为−5√

5151.【解析】试题分析:(1)注意做辅助线,连结𝐵𝐷和𝐴𝐶交于,连结,根据为中点,为中点,得到,即证得平面;(2)应用已知条件,研究得到𝐶𝐷⊥𝐴𝐷,平面,𝐶𝐷⊥𝐷𝐸,创造建立空间直角坐标系的条件,通过以𝐷为原点

,以为𝑥轴建立如图所示的坐标系,应用“向量法”解题;解答本题的关键是确定“垂直关系”,这也是难点所在,平时学习中,应特别注意转化意识的培养,能从“非规范几何体”,探索得到建立空间直角坐标系的条件.试题解析:证明:(1)连

结𝐵𝐷和𝐴𝐶交于,连结,∵𝐴𝐵𝐶𝐷为正方形,∴为中点,为中点,,∵𝐵𝐸⊄平面𝐴𝐶𝐹,𝑂𝐹⊂平面𝐴𝐶𝐹平面.(2)平面,平面,,∵𝐴𝐵𝐶𝐷为正方形,∴𝐶𝐷⊥𝐴𝐷,∵𝐴

𝐸∩𝐴𝐷=𝐴,𝐴𝐷,𝐴𝐸⊂平面,平面,∵𝐷𝐸⊂平面,∴𝐶𝐷⊥𝐷𝐸∴以𝐷为原点,以为𝑥轴建立如图所示的坐标系,则𝐸(2,0,0),𝐸(2,0,0),𝐸(2,0,0),𝐸(2,0,0)∵平面,平面,∴𝐴𝐸⊥𝐷�

�∵∴𝐴𝐸⊥𝐷𝐸,∴𝐴𝐷=2√2∵𝐴𝐵𝐶𝐷为正方形,∴𝐴𝐷=2√2,𝑛1⃗⃗⃗⃗=(𝑥1,𝑦1,𝑧1)由𝐴𝐵𝐶𝐷为正方形可得:𝐷𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗=𝐷𝐴⃗⃗⃗

⃗⃗+𝐷𝐶⃗⃗⃗⃗⃗=(2,2√2,2),∴𝐴𝐷=2√2设平面的法向量为𝑛1⃗⃗⃗⃗=(𝑥1,𝑦1,𝑧1)𝐵𝐸⃗⃗⃗⃗⃗=(0,−2√2,−2),∴𝐴𝐷=2√2由{𝑛1⃗⃗⃗⃗⋅𝐵𝐸⃗⃗⃗⃗⃗=0𝑛1⃗⃗⃗⃗⋅𝐹𝐸⃗⃗⃗⃗⃗=0⇒{−

2√2𝑦1−2𝑧1=0𝑥1=0,令𝑦1=1,则𝑧1=−√2∴𝑛1⃗⃗⃗⃗=(0,1,−√2)设平面𝐵𝐸𝐹的法向量为𝑛1⃗⃗⃗⃗=(𝑥1,𝑦1,𝑧1),𝐵𝐶⃗⃗⃗⃗⃗=(−2,0,−2),𝐶𝐹⃗⃗⃗⃗⃗=(1,−2√2,0)由{𝑛2⃗⃗⃗⃗⋅𝐵𝐶⃗

⃗⃗⃗⃗=0𝑛2⃗⃗⃗⃗⋅𝐶𝐹⃗⃗⃗⃗⃗=0⇒{−2𝑥2−2𝑧2=0𝑥2−2√2𝑦2=0,令𝑦1=1,则𝑧1=−√2,𝑧2=−2√2∴𝑛2⃗⃗⃗⃗=(2√2,1,−2√2)设二面角𝐶−𝐵𝐹−𝐸的平面角的大小为𝜃,则cos�

�=cos(𝜋−<𝑛1⃗⃗⃗⃗,𝑛2⃗⃗⃗⃗>)=−cos<𝑛1⃗⃗⃗⃗,𝑛2⃗⃗⃗⃗>=−𝑛1⃗⃗⃗⃗⃗⋅𝑛2⃗⃗⃗⃗⃗|𝑛1⃗⃗⃗⃗⃗|⋅|𝑛2⃗⃗⃗⃗⃗|=−1+4√3×√17=−5√5151∴二面角𝐶−𝐵𝐹−𝐸的平面角的余弦值为−5√515

1考点:直线与平面、平面与平面垂直,二面角的定义及计算,空间向量的应用.21.(本小题12分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:22221(0)xyabab+=的离心率32e=,且椭圆C上的点到其焦点的距离的

最大值为2+3,过点(3,0)M的直线交椭圆C于点A、B(1)求椭圆C的方程;(2)设P为椭圆上一点,且满足OAOBtOP+=(O为坐标原点),当3AB时,求实数t的取值范围.【答案】(1)𝑥24+𝑦2=1;(2)或【解析】试题分析:(

Ⅰ)利用椭圆性质求最值,求得相应值;(Ⅱ)先由点P在椭圆上建立实数𝑡与直线𝐴𝐵的斜率𝑘之间的关系,再由求得𝑘的范围,进而求得实数𝑡的取值范围.试题解析:(Ⅰ)∵32cea==(1分)椭圆C上的点到其焦点的距离的最大值为a+c=2+

3(2分)解得2,3ac==(3分),椭圆方程是(4分)(Ⅱ)设方程为由整理得.(5分)由,得.(6分)∴则,(7分)由点P在椭圆上,得化简得①(8分)又由即将,代入得(9分)化简,得则,(10分)∴②由①,得联立②,解得∴或(12分)考点:1.椭圆的方程;2.直线与椭圆的

位置关系;3.弦长公式.22.(本小题12分)已知函数𝑓(𝑥)=𝑒𝑥−𝑎𝑥2−𝑏𝑥(𝑎>0,𝑏∈𝑅).(1)若𝑎=1,𝑏=0,试证明:当𝑥>0时,𝑓(𝑥)>0;(2)若对任意𝑎>0,𝑓(𝑥)均有两个极值点𝑥1

,𝑥2(𝑥1<𝑥2).①试求b应满足的条件;②当𝑎=12时,证明:𝑓(𝑥1)+𝑓(𝑥2)>2.【答案】(1)见解析(2)①.𝑏>1,②.见解析【解析】【分析】(1)求出导数𝑓′(𝑥),求出其最小值,由最小值大于0,从而证明出结论.(2)①首先𝑓′(𝑥)=0有两个不等的实根

,再用导数研究𝑓′(𝑥)=𝑔(𝑥)的性质,求导𝑔′(𝑥),利用𝑔′(𝑥)的正负确定𝑔(𝑥)的单调性及最小值点,在𝑏>1时,计算出𝑔(0)<0,𝑔(−𝑏2𝑎)>0,𝑔(𝑎+√𝑎2+𝑏)>0,由零点存在定理可得𝑓′(𝑥)=𝑔(𝑥)存在两个

零点,即𝑓(𝑥)有两个极值点;当𝑏≤1时,可取𝑎=12,此时𝑓(𝑥)没有零点极值点;②由①知,𝑥1,𝑥2为𝑔(𝑥)=0的两个实数根,由于ln2𝑎=ln1=0,可判断出两零点一正一负,即𝑥1<0<𝑥2,且𝑔(𝑥)在(−∞,0)递减,

为证题中不等式,先做一些准备工作,下面先证𝑥1<−𝑥2<0,只需证明𝑔(−𝑥2)<𝑔(𝑥1)=0,注意到𝑔(𝑥2)=𝑒𝑥2−𝑥2−𝑏=0得=𝑒𝑥2−𝑥2,从而𝑔(−𝑥2)=𝑒−𝑥2+𝑥2−𝑏=𝑒−𝑥2−𝑒𝑥2+2𝑥2,下面再用导

数的知识证明𝑔(−𝑥2)<0;由函数单调性得𝑓(𝑥1)>𝑓(−𝑥2),问题转化为只需证明𝑓(−𝑥2)+𝑓(𝑥2)>2,即证明𝑒𝑥2+𝑒−𝑥2−𝑥22−2>0,这再用导数加以证明.【详解】(1)证明:𝑎=1,𝑏=0,𝑓(𝑥)=𝑒𝑥−𝑥2,

𝑓′(𝑥)=𝑒𝑥−2𝑥,𝑓″(𝑥)=𝑒𝑥−2,令𝑓″(𝑥)=𝑒𝑥−2=0,解得𝑥=ln2.可得:𝑥=ln2时,函数𝑓′(𝑥)取得极小值即最小值,∴𝑓′(𝑥)≥𝑓′(ln2)=2−2ln2>0,∴函数𝑓(𝑥)在当𝑥>0时单调递增,

∴𝑓(𝑥)>𝑓(0)=1>0.∴当𝑥>0时,𝑓(𝑥)>0.(2)①𝑓′(𝑥)=𝑒𝑥−2𝑎𝑥−𝑏,𝑎>0.设𝑔(𝑥)=𝑒𝑥−2𝑎𝑥−𝑏,则𝑔′(𝑥)=𝑒𝑥−2𝑎,∴𝑥∈(−∞,ln2𝑎),𝑔′(𝑥)<0,𝑥∈(ln2𝑎,

+∞),𝑔′(𝑥)>0,故𝑔(𝑥)在(−∞,ln2𝑎)递减,在(ln2𝑎,+∞)递增,故𝑔(𝑥)至多有2个零点;(𝑖)当𝑏>1时,∵𝑎>0,∴−𝑏2𝑎<0,∴𝑔(0)=1−𝑏<0,且�

�(−𝑏2𝑎)=𝑒−𝑏2𝑎−2𝑎⋅(−𝑏2𝑎)−𝑏>0+𝑏−𝑏=0,又∵𝑚=2𝑎+√(2𝑎)2+4𝑏2=𝑎+√𝑎2+𝑏>0,由(1)可知𝑔(𝑚)=𝑒𝑚−2𝑎

𝑚−𝑏>𝑚2−2𝑎𝑚−𝑏=0,∵𝑔(𝑥)是R上的连续函数,∴𝑔(𝑥)在(−𝑏2𝑎,ln2𝑎),(ln2𝑎,𝑚)上各有1个零点𝑥1,𝑥2,此时,𝑥1,𝑥2为函数𝑓(𝑥)的2个不同的极值点,故𝑏>1符合题意;

(𝑖𝑖)当𝑏≤1时,取𝑎=12,则𝑔(𝑥)在(−∞,0)递减,在(0,+∞)递增,故𝑔(𝑥)𝑚𝑖𝑛=𝑔(0)=1−𝑏≥0,故𝑏≤1时,𝑔(𝑥)=𝑓′(𝑥)≥0,故函数𝑓(𝑥)递

增,没有极值点,不合题意,综上,当𝑏>1时,对任意𝑎>0,𝑓(𝑥)均有2个极值点;②由①知,𝑥1,𝑥2为𝑔(𝑥)=0的两个实数根,∵ln2𝑎=ln1=0,∴𝑥1<0<𝑥2,𝑔(𝑥)在(−∞,0)递减,下面先证𝑥1<−𝑥2<0,只需证明𝑔(−𝑥2)<

𝑔(𝑥1)=0,∵𝑔(𝑥2)=𝑒𝑥2−𝑥2−𝑏=0得𝑏=𝑒𝑥2−𝑥2,∴𝑔(−𝑥2)=𝑒−𝑥2+𝑥2−𝑏=𝑒−𝑥2−𝑒𝑥2+2𝑥2,设ℎ(𝑥)=𝑒−𝑥−

𝑒𝑥+2𝑥,𝑥>0,则ℎ′(𝑥)=−1𝑒𝑥−𝑒𝑥+2<0,故ℎ(𝑥)在(0,+∞)递减,∴ℎ(𝑥)<ℎ(0)=0,∴ℎ(𝑥2)=𝑔(−𝑥2)<0,∴𝑥1<−𝑥2<0,又∵𝑔(𝑥1)=0

,∴𝑥∈(𝑥1,0)时,𝑔(𝑥)<0,∴𝑓(𝑥)在(𝑥1,0)递减,∴𝑓(𝑥1)>𝑓(−𝑥2),问题转化为只需证明𝑓(−𝑥2)+𝑓(𝑥2)>2,即证明𝑒𝑥2+𝑒−𝑥2−𝑥22−2>0,设函数𝑘(𝑥)=𝑒𝑥+𝑒−

𝑥−𝑥2−2,𝑥∈(0,+∞),则𝑘′(𝑥)=𝑒𝑥−𝑒−𝑥−2𝑥,设𝜑(𝑥)=𝑘′(𝑥),则𝜑′(𝑥)=𝑒𝑥+𝑒−𝑥−2>0,∴𝜑(𝑥)在(0,+∞)递增,∴𝜑(𝑥)>𝜑(0)=0,即

𝑘′(𝑥)>0,∴𝑘(𝑥)在(0,+∞)递增,∴𝑘(𝑥)>𝑘(0)=0,∴当𝑥∈(0,+∞)时,𝑒𝑥+𝑒−𝑥−𝑥2−2>0,则𝑒𝑥2+𝑒−𝑥2−𝑥22−2>0,∴𝑓(−𝑥2)+𝑓(𝑥2)>2,∴𝑓(𝑥1)+𝑓(𝑥2)>2.【点睛】本题考查

用导数研究函数的性质:单调性与极值,证明函数不等式.用导数证明不等式,一般是用导数研究函数的单调性,得出函数的最值,从而证得不等式成立.这属于难题,解题时常常用到问题的转化,把不等式的问题转化为求函数的最值.

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