【文档说明】福建省泉州市2023届高三数学质量监测试题(三) 含解析.docx,共(26)页,2.546 MB,由小赞的店铺上传
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泉州市2023届高中毕业班质量监测(三)2023.03高三数学本试卷共22题,满分150分,共8页.考试用时120分钟.注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2、考生作答时,将答案答在答题卡上.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案
无效.在草稿纸、试题卷上答题无效.3、选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号;非选择答案使用0.5毫米的,黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚.4.保持答题卡卡面清洁,不折叠、不破损.考试结束后,将本试卷
和答题卡一并交回.一、选择题: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52Axx=−,3Bxx=,则AB=()A.(),2−B.(),3−C.()3,2−D.()5,3−【答案】D【解析】【分析】求出集合B,利用并集
的定义可求得集合AB.【详解】因为52Axx=−,333Bxxxx==−,因此,()5,3AB=−.故选:D.2.已知复数z满足()1i4iz−=,则zz=()A.8−B.0C.8D.8i【答案】C【解析】【分析】利用复数的除法化简复数z,利用共轭复
数的定义以及复数的乘法可求得结果.【详解】因为()1i4iz−=,则()()()4i1i4i44i22i1i1i1i2z+−+====−+−−+,所以,22iz=−−,因此,()()22i22i448zz=−+−−=+=.故选:C.3.已知sin2cos0
−=,则cos2=()A.13−B.0C.13D.23【答案】A【解析】【分析】由弦切互化可得tan2=,进而由余弦的二倍角公式以及齐次式的计算即可求解.【详解】由sin2cos0−=可得tan2=,故222222cossin1tan121cos2cossin1tan12
3−−−====−+++,故选:A4.某运动员每次射击击中目标的概率均相等,若三次射击中,至少有一次击中目标的概率为6364,则射击一次,击中目标的概率为()A.78B.34C.14D.18【答案】B【解析】【分析】设该运动员射击一次,击中
目标的概率为p,利用独立事件和对立事件的概率公式可得出关于p的等式,解之即可.【详解】设该运动员射击一次,击中目标的概率为p,若该运动员三次射击中,至少有一次击中目标的概率为()3631164p−−=,解得34p=.故选:B.5.已知抛物线C的焦点为F,准线为l,点A在C上,
点B在l上.若4AFBF==,()0AFBFBA+=,则F到l的距离等于()A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】【分析】取线段AF的中点M,连接BM,过点F作FEl⊥,垂足为点E,分析出ABF△为等边三角形,并求出60BFEABF==,从而可求得1
2EFBF=,即为所求.【详解】取线段AF的中点M,连接BM,过点F作FEl⊥,垂足为点E,则()()2BFBABMMFBMMABM+=+++=,所以,()20AFBFBAAFBM+==,所以,AFBM⊥,所以,ABBF=,因为4
AFBF==,所以,ABF△是边长为4的等边三角形,则60ABF=,由抛物线的定义可知ABl⊥,所以,//ABEF,故60BFEABF==,所以,1cos602EFBF==,则122EFBF==,即点F到
直线l的距离为2.故选:B.6.定义在R上的偶函数()fx满足(2)()0fxfx−+=,且当[0,1)x时,()1fxx=−,则曲线()yfx=在点99,44f−−处的切线方程为()A.44110xy−+=B.44110xy+
+=C4470xy−+=D.4470xy++=【答案】A【解析】【分析】利用函数的对称性和周期性即可.【详解】(2)()0fxfx−+=可以得()fx关于()1,0中心对称且()fx偶函数,所以()fx的周期为4.97111144422fff
−==−=−−=.1()2fxx=(2)()0fxfx−+=()(2)fxfx=−即()fx关于1x=对称;9711444fff−===所以切
线方程:1924yx−=+即:44110xy−+=故选:A.7.图1中,正方体ABCDEFGH−的每条棱与正八面体MPQRSN(八个面均为正三角形)的条棱垂直且互相平分.将该正方体的顶点与正八面体的顶点连结,得到图2的十二面体,该十二面体能独立密铺三维空间.若1AB=,则点M到直线RG的距离等于
()A.2B.3C.62D.72【答案】A【解析】【分析】连接PR,MN,相交于点O,设MP与AB相交于点K,MQ与BC相交于点L,连接KL,利用正八面体MPQRSN的性质,由线面垂直的判定定理,证明MR⊥平面RHG,得到MR为点
M到直线RG的距离,然后在RtBKL中,利用KL是MPQ的中位线求得正八面体的边长即可.【详解】解:如图所示:连接PR,MN,相交于点O,设MP与AB相交于点K,MQ与BC相交于点L,连接KL,在正八面体M
PQRSN中,易知PRMN=,且PRMN⊥,所以45MRONRO==,则90MRN=,即MRRN⊥,又HG⊥平面MPNR,则HGMR⊥,又HG与RN相交,所以MR⊥平面RHG,则MR为点M到直线RG的距离,在RtBKL中,12
BKBL==,则2222KLBKBL=+=,因为KL是MPQ的中位线,所以22PQKL==,即2MR=,故选:A8.已知平面向量a、b、c满足1a=,0bc=,1ab=,1ac=−,则bc+的最小值为()A.1B.2C.2D.4【答案】C【解析
】【分析】不失一般性,在平面直角坐标系xOy中,设()1,0a=,()11,bxy=,()22,cxy=,根据平面向量数量积的坐标运算可得出1x、2x的值,以及12yy的值,再利用平面向量的模长公式以及基本不等式可求得bc+的最小值.【详解】不失一般性,在平面直角坐标系
xOy中,设()1,0a=,()11,bxy=,()22,cxy=,因为11abx==,21acx==−,12121210bcxxyyyy=+=−=,所以,()()2212121111111111122bcyyyyyyyyyy+=−++=+=+=+=,当且仅当11y=时,
等号成立.因此,bc+的最小值为2.故选:C.二、选择题: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2分.9.已知AB为圆22:4Cxy+=的
直径,直线:1lykx=+与y轴交于点M,则()A.l与C恒有公共点B.ABM是钝角三角形C.ABM的面积的最大值为1D.l被C截得的弦的长度的最小值为23【答案】ABD【解析】【分析】M是一个在圆内的定点,可以判断AB选项;根据AB是
定值可以判断M到AB的距离最大时,三角形面积最大,从而判断C选项;l被C截得的弦的长度的最小时,圆心到直线的距离最大,从而判断D选项.【详解】直线:1lykx=+与y轴交于点M,()0,1M且M在圆22:
4Cxy+=内部,l与C恒有公共点,A正确;M在圆22:4Cxy+=内部,AMB为钝角,ABM是钝角三角形,B正确;M到AB的最大距离,即到圆心的距离为1,14122ABMS=,故C错误;l被C截得的弦的长度的最小
时,圆心到直线的距离最大,且此距离为M到圆心的距离为1,故弦长为2222123−=,故D正确.故选:ABD.10.已知函数()sincos,()sincosfxxxgxxx==+,则()A.()fx与()gx均在π0,4单调递增B.()fx的图象可由()
gx的图象平移得到C.()fx图象的对称轴均为()gx图象的对称轴D.函数()()yfxgx=+的最大值为122+【答案】AD【解析】【分析】根据二倍角正弦公式、辅助角公式,结合正弦型函数的单调性、平移的性质、对称性、换元法逐
一判断即可.【详解】1π()sincossin2,()sincos2sin()24fxxxxgxxxx===+=+,当π0,4x时,20,2πx,πππ,442+
x,显然π0,2、ππ,42都是π0,2的子集,所以函数()fx与()gx均在π0,4单调递增,因此选项A正确;函数()fx的最小正周期为2ππ2=,函数()gx的最小正周期为2π,因为左右、上
下平移不改变正弦型函数的最小正周期,故选项B不正确;由()()ππ2πZπZ224kxkkxk=+=+,所以函数()fx的对称轴为()ππZ24kxk=+,函数()gx的对称轴为()()ππππZπZ424xmmxmm+=+=+,显然当k为奇数时,()f
x图象的对称轴不为()gx图象的对称轴,因此选项C不正确;令()21sincos2,2sincos2txxttxx−+=−=,所以()()()221131222tyfxgxtt−=+=+=+−,因为2,2t
−,所以当2t=时,该函数有最大值122+,因此选项D正确,故选:AD11.在长方体1111ABCDABCD−中,2ABAD==,11AA=,点P、Q在底面1111DCBA内,直线AP与该长方体的每一条棱所成的角都相等,且APCQ⊥,则()A.2AP
=B.点Q的轨迹长度为2C.三棱锥1DAQB−的体积为定值D.AP与该长方体的每个面所成的角都相等【答案】BCD【解析】【分析】将长方体1111ABCDABCD−补成正方体2222ABCDABCD−,连接22BD、2BC、2CD、2AC,设211BCBCM=,21
1CDCDN=,确定点P的位置,求出AP的长,可判断A选项;确定点Q的轨迹,求出点Q的轨迹的长度,可判断B选项;利用锥体的体积公式可判断C选项;利用线面角的定义可判断D选项.【详解】如下图所所示,将长方体1111ABCDABCD−补成正方体2222ABCDABCD−,连接22BD、2B
C、2CD、2AC,设211BCBCM=,211CDCDN=,易知2AC与正方体2222ABCDABCD−的每一条棱所成的角都相等,所以,2AC与底面1111DCBA的交点即为点P.对于A选项,211
23322APAC===,A错;对于B选项,因为AB⊥平面22BCCB,2BC平面22BCCB,则2ABBC⊥,又因为四边形22BCCB为正方形,则22BCBC⊥,因为2ABBCB=,AB、2BC平面2ABC,所以,2BC⊥平面2ABC,因为2AC平面2ABC,所以,22ACB
C⊥,同理,22ACCD⊥,因为22BCCDC=,2BC、2CD平面22BCD,则2AC⊥平面22BCD,故2AC⊥平面CMN,因为APCQ⊥,所以,CQ平面CMN,即Q平面CMN,又因Q平面1111DCBA,平面CMN平
面1111ABCDMN=,所以,QMN,所以,点Q的轨迹为线段MN,且221122222MNBD===,B对;对于C选项,记点Q到平面1ABD的距离为h,由11113DAQBQABDABDVVSh−−==△,因为112//CCBB
,则12121CCCMBMBB==,则1CMBM=,故点M为2BC的中点,同理可知,N为2CD的中点,所以,22//MNBD,因22//BBDD,22BBDD=,故四边形22BBDD为平行四边形,所以,22//BDBD,所以,//MNBD,因为
MN平面1ABD,BD平面1ABD,则//MN平面1ABD,所以,点Q到平面1ABD的距离为定值,又因为1ABD的面积为定值,所以,三棱锥1DAQB−为定值,C对;对于D选项,因为2C到平面22AABB、平面22AADD、平面ABCD的距离都相等,易知,直线2AC与正方体2222
ABCDABCD−的每个面所成的角都想等,所以,AP与长方体1111ABCDABCD−的每一个面所成的角都相等,D对.故选:BCD.【点睛】方法点睛:计算线面角,一般有如下几种方法:为为(1)利用面面垂直的性质定理,得到线面垂直,进而确定线面角的垂足,明确斜线在平面内的射影,即可确定线面角;(
2)在构成线面角的直角三角形中,可利用等体积法求解垂线段的长度h,从而不必作出线面角,则线面角满足sinhl=(l为斜线段长),进而可求得线面角;(3)建立空间直角坐标系,利用向量法求解,设a为直线l的方向向量,n为平面的法向量,则线面角的正弦值为sinc
os,an=.12.某商场设有电子盲盒机,每个盲盒外观完全相同,规定每个玩家只能用一个账号登陆,且每次只能随机选择一个开启.已知玩家第一次抽盲盒,抽中奖品的概率为27,从第二次抽盲盒开始,若前一次
没抽中奖品,则这次抽中的概率为12,若前一次抽中奖品,则这次抽中的概率为13.记玩家第n次抽盲盒,抽中奖品的概率为nP,则()A.21942P=B.数列37nP−为等比数列C.1942nPD.当2n时,n越大,nP越小【答案】ABC【解析
】【分析】记玩家第()Nii次抽盲盒并抽中奖品为事件iA,依题意,127P=,()113nnPAA−=,()112nnPAA−=,利用全概率公式可判断A选项;利用全概率公式推出11162nnPP−=−+,结合等比数列的定义可判断B选项;求出数列nP的通项公式,可判断C选项;利用数列
的单调性可判断D选项.【详解】记玩家第()Nii次抽盲盒并抽中奖品为事件iA,依题意,127P=,()113nnPAA−=,()112nnPAA−=,()nnPPA=,对于A选项,()()()()()221211212121191737242PPAPAPAAPAPAA==+=
+−=,A对;对于B选项,()()()()()1111nnnnnnnPAPAPAAPAPAA−−−−=+,所以,()111111113262nnnnPPPP−−−=+−=−+,所以,1313767nnPP−−=−−,又因为127P=,则131077P−
=−,所以,数列37nP−是首项为17−,公比为16−的等比数列,B对;对于C选项,由B选项可知,1311776nnP−−=−−,则1311776nnP−=−−,当n为奇数时,131319776742nnP
−=−,当n为偶数时,131776nnP−=+,则nP随着n的增大而减小,所以,21942nPP=.综上所述,对任意的nN,1942nP,C对;对于D选项,因为1311776nnP−=−−,则数列nP为摆动
数列,D错.故选:ABC.【点睛】方法点睛:已知数列的递推关系求通项公式的典型方法:(1)当出现1nnaam−=+时,构造等差数列;(2)当出现1nnaxay−=+时,构造等比数列;(3)当出现()1nnaafn−=+时,用累加法求解;(4)
当出现()1nnafna−=时,用累乘法求解.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.设随机变量()272,XN,若()70730.3PX=,则()7174PX=____________.【答案】0.3#
#310【解析】【分析】由正态密度曲线的对称性可求得()7174PX的值.【详解】因为随机变量()272,XN,且()70730.3PX=,所以,()()717470730.3PXPX==.故答案为:0.3.14.已知
6234560123456()xmaaxaxaxaxaxax+=++++++,且631aa+=则m=____________.【答案】0【解析】【分析】利用二项式定理求特定项的系数即可.【详解】由题意,可得3336Cam=,066C1a==.361aa+=,
30,0am==.故答案为:0.15.已知函数()e1xfxax=−−有两个零点,则实数a的取值范围为___________.【答案】()()1,1,0+−【解析】【分析】零点问题可以转为为图像交点问题,然后讨论a的取值范围即可.【详解】()e1xfxax=−−有
两个零点e1xax−=有两个根,即图像有两个交点;①0a时,设()e1xgx=−,()exgx=若有两个交点,则(0)1ag=;②0a=时,只有一个交点;③a<0时,设()1exhx=−,()exhx=−若有两个交点,(0)1ah=−综上可得,实数a的取值范围
为()()1,1,0+−故答案为:()()1,1,0+−16.已知双曲线2222:1(0,0)xyCabab−=的左、右焦点分别为12,,FFC的渐近线与圆222xya+=在第一象限的交点为M,线段2MF与C交于点N,O为坐标原点.若1//MF
ON,则C的离心率为__________.【答案】2【解析】【分析】由1//MFON可知N是2MF的中点,求出N的坐标,带入双曲线的方程化简即可.【详解】22221xyab−=的渐近线为:byxa=,焦点()2,0Fc,∵渐近线与圆222xya+=在第一象限的交点为
M联立222xyabyxa+==可得2,aabMcc1//MFON,所以N是2MF的中点,22,22acabNcc+,因为N在双曲线上,222222221acabccab+−=化简得:222ca=所以离心率为2e=
,故答案为:2四、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.在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,()sinsinsinacAAC+=+,221ccb+=−.(1)求B;(2)已知D为AC的中点,32BD=,求
ABC的面积.【答案】(1)120(2)32【解析】【分析】(1)利用正弦定理,边角互化,结合余弦定理即可得解.(2)利用向量得到()12BDBABC=+,从而利用数量积运算法则得到220cc−−=,从
而得解.【小问1详解】()sinsinsinacAAC+=+,()acaac+=+,1a=,且2aacac+=+,221ccb+=−,两式相加得2221acacab=++−+,222cacba++=,即1cos2B=−
,120B=.【小问2详解】因为D为AC的中点,所以()12BDBABC=+,所以22113||2cos222BDBABCacacB=+=++=,22cos32acacB++=,代入1a=,120B=得:220cc
−−=,2c=或1c=−(舍去);13sin22ABCSacB==.18.已知na为等差数列,且1223nnaan+=−+.(1)求na的首项和公差;(2)数列nb满足()11,321,313k
knnnnkaabaknk+=−=−−,其中k、nN,求601iib=.【答案】(1)21nan=−(2)6012041iib==【解析】【分析】(1)设等差数列na的公差为d,根据1223nnaan+=−+可得出关于1a、d的
方程组,解出这两个量的值,即可得出等差数列na的通项公式;(2)先化简数列nb的通项公式,利用裂项求和法求出14758bbbb++++,利用并项求和法求出258115659bbbbbb++++++、369125760bbbbbb++++++的值,即可得出601ii
b=的值.【小问1详解】设等差数列na的公差为d,则()11naand+−=,由1223nnaan+=−+可得()112123andandn+=+−−+,即()12320dnad−++−=,所以,120320dad−=+−=,解得112ad==,()()1
112121naandnn=+−=+−=−.【小问2详解】因为()11,321,313kknnnnkaabaknk+=−=−−,则()()()()1,322121121,313nnnkkkbnknk=−
−+=−−−,所以1475811111335573941bbbb++++=++++11111111201233557394141=−+−+−++−=
;()()()258115659258115659bbbbbbaaaaaa++++++=−+−++−3220120=−=−;()()()369125760369125760bbbbbbaaaaaa++++++=−++−+++−+3
220120==因此,()()()601475825859369601iibbbbbbbbbbbbb==++++++++++++++.20201201204141=−+=.19.如图,三棱台111ABCABC-中,1122,ABBCBCD===是AC的中点,E
是棱BC上的动点.(1)试确定点E的位置,使1AB//平面1DEC;(2)已知11,ABBCCC⊥⊥平面ABC.设直线1BC与平面1DEC所成的角为,试在(1)的条件下,求cos的最小值.【答案】(1)E是BC的中点,
详见解析;(2)223.【解析】【分析】(1)根据线线平行可得四边形11ADCA为平行四边形,进而可得1//AA平面1DEC,又得平面11ABBA//平面1DEC,有面面平行性质即可得线线平行,即可求解;(2)根据线线垂直可得线面垂直,即可建立
空间直角坐标系,利用线面角的向量求法可得221sin45aa=++,结合不等式即可求解.【小问1详解】连接1,DCDE,的由三棱台111ABCABC-中,1122,ABBCBCD===是AC的中点可得1111//,ACADACAD=,所以四边形11A
DCA为平行四边形,故11//AADC,1AA平面1DEC,1DC平面1DEC,故1//AA平面1DEC,又1AB//平面1DEC,且11,ABAA平面11ABBA,11ABAAA=,所以平面11ABBA//平面1DEC,又平面11ABBA平面ABCAB=,平面A
BC平面1DECDE=,故//DEAB,由于D是AC的中点,故E是BC的中点,故点E在边BC的中点处,1AB//平面1DEC;【小问2详解】因为1CC⊥平面ABC,AB平面ABC,所以1CCAB⊥,又1,ABBC⊥11111,CCBCCCCBC=,
平面11BCCB,故AB⊥平面11BCCB,由于BC平面11BCCB,所以ABCB⊥,由(1)知:E在边BC的中点,D是AC的中点,所以//EDAB,进而DEBC⊥,连接1BE,由1111//,,BC
ECBCEC=所以四边形11BCCE为平行四边形,故11//CCBE,由于1CC⊥平面ABC,因此1BE⊥平面ABC,故1,,EDECEB两两垂直,建立如图所示的空间直角坐标系;设1BEa=,则()()()()()()110,0,0,1,0,0,1,
0,0,0,1,0,1,0,,0,0,EBCDCaBa−,故1(0,1,0),(1,0,)EDECa==,设平面平面1DEC的法向量为(),,mxyz=,则100EDmyECmxaz===+=,取xa=,则(),0,1ma=−,又
()12,0,BCa=,故112221222111sincos,34144525BCmaBCmBCmaaaaaa=====+++++,当且仅当224aa=,即2a=时取等号,要使cos的最小值,只需要sin最大,sin最大值为13,此时cos的最小值为221221sin133
−=−=.20.港珠澳大桥海底隧道是当今世界上埋深最大、综合技术难度最高的沉管隧道,建设过程中突破了许多世界级难题,其建成标志着我国在隧道建设领域已达到世界领先水平.在开挖隧道施工过程中,若隧道拱顶下沉速率过
快,无法保证工程施工的安全性,则需及时调整支护参数、某施工队对正在施工的隧道工程进行下沉量监控量测工作,通过对监控量测结果进行回归分析,建立前t天隧道拱顶的累加总下沉量z(单位:毫米)与时间t(单位:天)的回归方程,通过回归方程预测是否需要调整支护参数.已知该隧道拱顶下沉的实测数据如下表所
示:t1234567z0.010.040.140.521.382.314.3研究人员制作相应散点图,通过观察,拟用函数ebtzk=进行拟合.令lnuz=,计算得:1.24z=,()()7122.37iiittzz=−−=,()72
127.5iizz=−=;1.2u=−,()()7125.2iiittuu=−−=,()72130iiuu=−=.(1)请判断是否可以用线性回归模型拟合u与t的关系;(通常0.75r时,认为可以用线性回归模型拟合变量间的关系)(2)试建立z与t的回归方程,并预测前8天该隧道
拱顶的累加总下沉量;(3)已知当拱顶下沉速率超过9毫米/天,支护系统将超负荷,隧道有塌方风险.若规定每天下午6点为调整支护参数的时间,试估计最迟在第几天需调整支护参数,才能避免塌方.附:①相关系数()()()()12211ni
iinniiiixxyyrxxyy===−−=−−;②回归直线ˆˆˆyabx=+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:()()()121ˆˆˆ,niiiniixxyybaybxxx==−−==−−③参考数据:21014.5,ln102.30.【答案】(1)可以(2)0.94.8
etz−=,累加总下沉量为2.4e毫米.(3)第7天【解析】【分析】(1)根据相关系数的计算公式即可.(2)根据公式计算u与t的回归方程,然后转化为z与t的回归方程;(3)注意下沉速率9毫米/天,指的是瞬时变化率,利用导数
求解.【小问1详解】123456747t++++++==;()722222221321012328iitt=−=++++++=;()()()()7177221125.225.225.20.86214.528302210iiiiiiittuurtt
uu===−−===−−.||0.75r可以用线性回归模型拟合变量间的关系.【小问2详解】设ebtzk=,则lnlnuzbtk==+.()()()7172125.20.928iiiiittuubtt=
=−−===−;ln1.20.944.8kubt=−=−−=−;4.8ek−=,0.94.8etz−=,当8t=时,0.984.82.4eez−==.所以预测前8天该隧道拱顶的累加总下沉量为2.4e毫米【小问3详
解】0.94.8etz−=,下沉速率:0.94.80.9etz−=,所以设第n天下沉速率超过9毫米/天,则:0.94.890.9en−,0.94.810en−,0.94.8ln10n−,0.92.34.8n+,7.8n,所以第8天该隧道拱顶的下沉速率超过9毫
米/天,最迟在第7天需调整支护参数,才能避免塌方.21.已知椭圆22:143xyC+=的左、右顶点分别为A,B.直线l与C相切,且与圆22:4Oxy+=交于M,N两点,M在N的左侧.(1)若45||5MN=,求l的斜率;(2)记直线
,AMBN的斜率分别为12,kk,证明:12kk为定值.【答案】(1)12k=;(2)证明过程见解析.【解析】【分析】(1)根据圆弦长公式,结合点到直线距离公式、椭圆切线的性质进行求解即可;(2)根据直线斜率公式,结合一元二次方程根与系数关系进行求解即可.【小问1详解
】当直线l不存在斜率时,方程为2x=,显然与圆也相切,不符合题意,设直线l的斜率为k,方程为ykxm=+,与椭圆方程联立,得222221(34)8412043xykxkmxmykxm+=+++−==+,因为直线l与
C相切,所以有()()22222264434412043kmkmmk=−+−==+,圆22:4Oxy+=的圆心坐标为()0,0,半径为2,圆心()0,0到直线ykxm=+的距离为()221mk+−,因为45||5MN=,所以有()2222245412445
415123kkmkk=−=−=+++−;【小问2详解】()()2,0,2,0AB−,由()2222241240xykxkmxmykxm+=+++−==+,设()()112212,,,,MxyNxyxx,则有2212122222441,111kmmkxxx
xkkk−−+=−==+++,122211,11kmkmxxkk−−−+==++,()()2212121212121212211122()22224224kxmkxmyykxxkmxxmxxxxxxxxxxkk+++++===+−−+−−+−,把2212122222441,11
1kmmkxxxxkkk−−+=−==+++,122211,11kmkmxxkk−−−+==++代入上式,得222222222222212412411411144224111kkmkkmmmkkkkkmkmmkkkkkk−−++−++==−−−
−+−−−+−+++,而2243mk=+,所以21222243434344kkkkkk+−==−+−−.【点睛】关键点睛:利用一元二次方程根与系数关系,结合椭圆切线的性质进行求解是解题的关键.22.已知()()211ln2fxxaxxx=−−−有两个极值点1x、2x,且1
2xx.(1)求a的范围;(2)当01ln2a−时,证明:()()12112afxfx++.【答案】(1)()0,+(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由()0fx=可得ln1xxa−−=,令()ln1gxxx=−−,其中0x,分析可知直线ya=与函数()g
x的图象由两个交点(非切点),利用导数分析函数()gx的单调性与极值,数形结合可得出实数a的取值范围,再结合极值点的定义检验即可;(2)由(1)可知1201xx,可得出11221ln1lnaxxxx=−−=−−,()22222121ln2fxxxx=−+−−,构造函数()2121ln2tx
xxx=−+−−,其中12x,分析函数()tx的单调性,可得出()2fxa,以及()112fx,结合不等式的基本性质可证得()()1212fxfxa++;然后构造函数()()()222ln2ln2pxxxxxxx=−+−−−−,通过分析函数()px的单调性
证出()()121fxfx+,即可证得结论成立.【小问1详解】解:函数()()211ln2fxxaxxx=−−−的定义域为()0,+,()1lnfxxax=−−−,令()0fx=可得ln1xxa−−=,
因为函数()fx有两个极值点,则函数()fx有两个异号的零点,令()ln1gxxx=−−,其中0x,则直线ya=与函数()gx的图象由两个交点(非切点),()111xgxxx−=−=,令()0gx=可得1x=,列表如下:x()0,11()1,+()
gx−0+()gx减极小值1−增如下图所示:由图可知,当0a时,直线ya=与函数()gx的图象由两个交点,且交点横坐标分别为1x、()212xxx,当10xx时,()gxa,则()()0fxgxa=−
,此时函数()fx单调递增,当12xxx时,()gxa,则()()0fxgxa=−,此时函数()fx单调递减,当2xx时,()gxa,则()()0fxgxa=−,此时函数()fx单调递增.因此,当0a时,函数()fx有两个极值点.【小问2详解】证明:由(1)
可知1201xx,函数()fx在()10,x上单调递增,在()12,xx上单调递减,在()2,x+上单调递增,且11221ln1lnaxxxx=−−=−−,则有()()()12112fxffx=,由于()21ln20fa=−
−,所以,22x,即212x,又因为()()2222222222111ln21ln22fxxaxxxxxx=−−−=−+−−,令()2121ln2txxxx=−+−−,其中12x,则()()21120xtxxxx−=−+−=−,所以,函数()tx在(1,2上单
调递减,则()()()2221ln2fxtxta==−,因为()()1112fxf=,所以,()()1212fxfxa++,下面证明:()()121fxfx+.因为101x,则112xx−,因为函数()fx在()12,xx上单调递减,在()2,x+上单调递增,所以,(
)()212fxfx−,所以,()()()()12112fxfxfxfx++−()()()()()2211111111111ln2212ln222xaxxxxaxxx=−−−+−−−−−−−()()211111122ln2ln2
xxxxxx=−+−−−−,令()()()222ln2ln2pxxxxxxx=−+−−−−,其中01x,则()()()221lnln2122lnln2pxxxxxxx=−−−+−+=−−+−,令()()mxpx=,则()()211222
2202222mxxxxxxx=−−=−−=−−+−,当且仅当1x=时,等号成立,所以,函数()px在()0,1上单调递减,所以,()()10pxp=,则函数()px在()0,1上单调递增,因此,()()()()111211pxfxfxp=+−
=,综上所述,()()12112afxfx++成立.【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式问题,方法如下:(1)直接构造函数法:证明不等式()()fxgx(或()()fxgx)转化为证明()()0fxgx−(或()()0fxgx−),进而构造辅助函数()()()h
xfxgx=−;(2)适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩;二是利用常见放缩结论;(3)构造“形似”函数,稍作变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue10
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