【文档说明】安徽省阜阳市临泉田家炳实验中学2025届高三上学期12月月考数学试题 Word版含解析.docx,共(23)页,1.367 MB,由envi的店铺上传
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高三12月考试卷数学注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和
答题卡上的非答题区域均无效.3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.第Ⅰ卷(选择题)一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)1.设集合21{|0}{|37
10}xAxBxxxx−==−,,则AB=()A.()11−,B.1003,C.01,D.(01,【答案】D【解析】【分析】先求出集合A,B,再结合交集的定义,即可求解.【详解】因为10xx−,所以()10
0xxx−,解得01x,因为23710xx−,所以()()31010xx−+,解得1013x−,所以{|01}Axx=,10{|1}3Bxx=−,故(01AB=,.故选:D.2.已知复数z满足zz=4且0zzz++=,则2019z的值为A.﹣
1B.﹣22019C.1D.22019【答案】D【解析】【分析】首先设复数z=a+bi(a,b∈R),根据zz=4和zz++|z|=0得出方程组,求解可得:z13222i=−−,通过计算
可得:313(-)122=,代入即可得解.【详解】设z=a+bi(a,b∈R),由zz=4且zz++|z|=0,得224220aba+=+=,解得a=﹣1,b3=.∴z1313222ii=−=−,而322313113133()3()3()()228
22222iiii−−=−+−−+−−+−=1,322313113133()3()3()()122822222iiii−+=−+−+−+=.∴20192019201920
193673201913132()2[()]22222zii=−=−=.故选:D.【点睛】本题考查了复数的计算,考查了共轭复数,要求较高的计算能力,属于较难题.3.在ABCV中,2AC=,D为AB的中点,17
2CDBC==,P为CD上一点,且13APmACAB=+,则AP=()A.314B.133C.132D.2133【答案】D【解析】【分析】由中点可知𝐶𝐷⃗⃗⃗⃗⃗=12(𝐶𝐴⃗⃗⃗⃗⃗+𝐶𝐵⃗⃗⃗⃗⃗),根据模长关系可得2CACB=−,设CPCD=,结合平面向量的线性运算以
及基本定理可得1323m==,用CACB,表示AP,结合模长运算求解.【详解】因为D为AB的中点,则𝐶𝐷⃗⃗⃗⃗⃗=12(𝐶𝐴⃗⃗⃗⃗⃗+𝐶𝐵⃗⃗⃗⃗⃗),可得()222124CDCACBCAC
B=++,即()1742824CACB=++,解得2CACB=−,又因为P为CD上一点,设CPCD=,则()111223APACCPACCDACABACACABmACAB=+=+=+−=−+=+,可得1123m−==,解
得1323m==,即23=uuruuurCPCD,则2112132233APACCPCACACBCACB=+=−++=−+,可得222414529999=+−=uuuruuruuruuruurAPCACBCACB,即2133AP=.故选:D.【点睛】关键点
睛:1.根据模长关系可得2CACB=−;2.设CPCD=,根据平面向量基本定理求得1323m==;3.以CACB,为基底表示AP,进而运算求解.4.已知甲植物生长了一天,长度为(0)aa,乙植物生长了一天,长度为16a.从第二天起,甲每天的生长速度
是前一天的32倍,乙每天的生长速度是前一天的23,则甲的长度第一次超过乙的长度的时期是()(参考数据:取lg20.3,lg30.48==)A.第6天B.第7天C.第8天D.第9天【答案】C【解析】【分析】设甲植物每天生长的长度构成等比数列na,甲植物每天
生长的长度构成等比数列nb,设其前n项和分别为nS、nT,依题意得到na、nb的通项公式,即可求出nS、nT,再由nnST得到3242n,最后根据指数函数的性质及对数的运算性
质计算可得.【详解】设甲植物每天生长的长度构成等比数列na,甲植物每天生长的长度构成等比数列nb,设其前n项和分别为nS、nT(即n()N*n天后树的总长度),则132nnaa−=,12163nnba−
=,所以213123333213222212nnnnaSaaaaa−−=++++==−−−,21216132222161616148
12333313nnnnaTaaaaa−−=++++==−−,由nnST,可得322148123nnaa−−−
,即2332524022nn−+,即33241022nn−−,解得3242n或312n(舍去),由3242n
则32log24n,因为32lg24lg33lg20.4830.3log247.73lg3lg20.480.3lg2++===−−,即7.7n,又*nN,所以n的最小值为8.故选:C【点
睛】关键点睛:本题关键是利用等比数列求出公式求出n()N*n天后树的总长度,从而得到不等式,再结合指数函数的性质解得.5.已知四棱锥PABCD−的底面为矩形,23AB=,4BC=,侧面PAB为正三角形且垂直于底面ABCD,
M为四棱锥PABCD−内切球表面上一点,则点M到直线CD距离的最小值为()A.102−B.101−C.232−D.231−【答案】B【解析】【分析】,HN分别为AB和CD的中点,平面PHN截四棱锥PABCD−的内切球O所得的截面为大圆,求出圆的半径,利用
圆心到直线距离求点M到直线CD距离的最小值.【详解】如图,设四棱锥的内切球的半径为r,取AB的中点为H,CD的中点为N,连接PH,PN,HN,球O为四棱锥PABCD−的内切球,底面ABCD为矩形,侧面PAB为正三角形且垂直于底面ABCD,则平
面PHN截四棱锥PABCD−的内切球O所得的截面为大圆,此圆为PHN的内切圆,半径为r,与HN,PH分别相切于点E,F,平面PAB⊥平面ABCD,交线为AB,PH平面PAB,PAB为正三角形,有PHAB⊥,PH⊥
平面ABCD,HN平面ABCD,PHHN⊥,23AB=,4BC=,则有3PH=,4HN=,5PN=,则PHN中,()113434522PHNSr==++,解得1r=所以,四棱锥PABCD−内切球半径1,连接ON.
PH⊥Q平面ABCD,CD平面ABCD,CDPH⊥,又CDHN⊥,,PHHNÌ平面PHN,PHHNH=,CD\^平面PHN,ON平面PHN,可得ONCD⊥,所以内切球表面上一点M到直线CD的距离的最小值即为线段ON的长减去球的半径,又2210ONOEE
N=+=.所以四棱锥PABCD−内切球表面上的一点M到直线CD的距离的最小值为101−.故选:B.【点睛】方法点睛:.为四棱锥PABCD−的内切球,与四棱锥的五个面都相切,由对称性平面PHN截四棱锥PABCD−的内切球O所得的截面为大圆,问题转化为三角形内切圆,利用面积法求出半径,
即内切球的半径,由球心到直线CD的距离,求点M到直线CD的距离的最小值.6.已知()fx是定义在)0,+上单调递增且图像连续不断的函数,且有()()()()()1fxfyfxyfxfy++=+,设121xx,则下列说法正确的是()A.()()
1212122fxfxxxf++B.()()1212122fxfxxxf++C.()()1212122fxfxxxf++D.()()1212122fxfxxxf+
+【答案】D【解析】【分析】根据函数的单调性的定义和性质以及利用反证法证明不等式,结合选项先证明()1fx,再根据()()()2221fxfxfx=+,可得()12122122212xxffxxxxf++=++,构造函数())22,0,1
1xgxxx=+,根据函数单调性即可得出结论.【详解】()()()()()0010fxffxfxf++=+得到()()2010ffx−=,因为()fx单调递增,所以()fx不恒等于1,故()00f=
,因为()fx在)0,+上单调递增,故()()00fxf=,若存在0x使得()01fx=,则()()()0111fxfxxfx++==+,则()fx恒等于1,与()fx单调递增矛盾,故()1fx,)0,x+,若存在1x,使得()11fx因为()fx
连续,()()11,001fxf=,故存在2x,使得()21fx=,与上述()1fx矛盾,故)0,x+()1fx,对于本题,()()()()()()()()()12121221212112fxfx
fxfxfxxfxfxfxfx+++=+++,当且仅当()()12fxfx=时取等,因为()12,xxfx单调递增,故不取等号,即()()()()()121221212fxfxfxxfxfx++++当yx=时,有()()(
)2221fxfxfx=+,即()12122122212xxffxxxxf++=++,当)0,1x时,令()221xgxx=+,()()2,0,11gxxxx=+,因为()1,0,1yxxx=+单调递减,所以()()2,0,11gxxxx=+单调递
增,因为()00g=,所以()22,1xgxx=+)0,1x,单调递增,因为()12121221222212xxfxxgffxxxxf++==+++,()()()()()()12122
12212fxfxfxfxgfxfx++=++,所以()()121222fxfxxxgfg++,所以()()121222fxfxxxf++.综上所述()()1212122fxfxxxf++
.故选:D.【点睛】关键点点睛:根据选项先证明()1fx,构造函数()221xgxx=+,根据单调性得出结论.7.已知抛物线C:22(0)ypxp=的焦点为F,过F作不与x轴垂直的直线l交C于,AB两点,设OAB△的外心和重心的纵坐标分别为,mn(O是坐标原点),则mn的值为
()A.1B.34C.12D.38【答案】D【解析】【分析】设()11,Axy,()22,Bxy,直线AB的方程为()02pxtyt=+,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,OAB△的重心的纵坐标1203yyn++=,再表示出OA
、OB的垂直平分线方程,从而求出m,即可得解.【详解】设()11,Axy,()22,Bxy,显然()1122,,,0xyxy,直线AB的方程为()02pxtyt=+,由222ypxpxty==+整理得2220yptyp−−=,显然0,所以122yypt+=,212yy
p=−,所以2122xxptp+=+,所以OAB△的重心的纵坐标120233yyptn++==,又OAB△的外心既在OB的垂直平分线上,也在OA的垂直平分线上,又OA的垂直平分线方程为211111121122242yyxyyyxyyyxpp=−−+=−−+整理得21
124ypxypyp=−++,同理可得OB的垂直平分线方程为22224ypxypyp=−++,则2221212244yyppmpmpypyp−++=−++,解得()1212284yyyyptmp+=−=,即外心的纵坐标4ptm=,所以34283ptmptn==.故选:D
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为()11,xy、()22,xy;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x(或y)的一元二次方程,必要时计算;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关
系转化为12xx+、21xx的形式;(5)代入韦达定理求解.8.已知函数()3exfx−=,()1ln22xgx=+,若()()fmgn=成立,则nm−的最小值为()A.ln21−B.ln2C.1ln2−−D.1ln2+【答案】A【解析】【分析】令()()
tfmgn==,得到m,n关于t的函数式,进而可得nm−关于t的函数式,构造函数利用导数研究单调性并确定最值,即可求nm−的最小值.【详解】令()()tfmgn==,则3emt−=,1ln22nt+=,3lnmt=+,122etn−=,所以122e3l
ntnmt−−=−−,若12()2e3lnthtt−=−−,则121()2e(0)thttt−=−,()0ht=,有12t=,当102t时,()0ht,()ht单调递减,当12t时,()0ht,()ht单
调递增,min1()ln21()2thh==−,即nm−的最小值为ln21−.故选:A.【点睛】关键点点睛:令()()tfmgn==确定nm−关于t的函数式,构造函数并利用导数求函数的最小值.二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分)9.记函数()()()2cos0,0πfxx
=+的最小正周期为T,若()3fT=,且()fx在ππ,33−上的最大值与最小值的差为3,则()A.()01f=B.ππ39ff−=C.()fx在区间π2π
,93−上单调递减D.直线332yx=−是曲线()yfx=的切线【答案】BD【解析】【分析】根据题意,先由函数周期以及()3fT=可得π6=,再由条件可得的值,即可得到()3π2cos26fxx=+,然后对选项逐一判断,即可得到结果.【详解】
由2π2πTT==,又()()2cos3fTT=+=,可得3cos2=,又0π,则π6=,即()π2cos6fxx=+,若()fx在ππ,33−上单调,则1ππ2π2333T−−=,即π23π32
,令π6tx=+,则ππ2ππππ36363t−++,即2cosyt=在πππ,π3636−++上单调递减,即π1π0362−+,即πππππ36663++
=,此时minπ31tyy==,此时maxmin211yy−−=,不符合题意,所以()fx在ππ,33−上不单调,即2cosyt=在πππ,π3636−++上不单调,又maxmin3yy−=,即22ππ33T=,即03,即π7ππ366+,π
5πππ,3666−+−,若minππππ232cos1π363632y=+=−+==,此时πππ363−+=−,符合题意;若minππ252cosπ1ππ363632y=−+
=−−+=−=,此时πππ36+=,不符合题意;综上可得,3π,26==,即()3π2cos26fxx=+,对于A,()02cos36πf==,故错误;对于B,πππ32cos2cosπ132363f−=−+=−=
,π32cos1929ππ6f=+=,故B正确;对于C,当π2π,93x−,则3π70,π266x+,且2cosyx=在70,π6上先递减后递增,故C错误;
对于D,因为()3π3sin26fxx=−+,所以()302f=−,()03f=,可得332yx=−是()yfx=在()()0,0f处的切线,故D正确;故选:BD【点睛】关键点点睛:本题的关键是根据最值之差求出的值,需要对该区间内函数的单调性进行分类讨论,从而确定函数解析式
,再一一分析选项即可.10.已知数列na各项均为负数,其前n项和nS满足()*16NnnaSn=,则()A.数列na的第2项小于3−B.数列na不可能是等比数列C.数列na为递增数列D.数列na中存在大于1100−的项【答案】BCD【解析】【分析】根据题意,
由数列前n项和与通项的关系求出1a和2a的值,可判断选项A,利用反证法判断选项B和D,分析1nnaa−−的符号,即可判断选项C.【详解】由题知,因为()*16NnnaSn=,所以当1n=时,1116aS=,可得
14a=−,当2n=时,()2222416aSaa=−+=,可得2225a=−,又()2253525−−−=−,且()22525,所以22253a=−−,A错误;对于B,假设数列na是等比数列,设其公比为q,由于()2213aaa=,即2213161616SSS
=,变形可得()()22221111aqaqq+=++,必有0q=,与等比数列定义矛盾,B正确;对于C,当2n时,可得()11111616160nnnnnnnnnaaaSSaaaa−−−−−=−=−=,必有10nnaa−−即1nnaa−,则na是递增数列,C正确;对于D,假
设数列na中不存在大于1100−的项,即对于*nN,有1100na−,则100000011000000100000010000100nSa−=−,所以有100000010000001610000Sa=−,变形得10000001
6110000100a−−,与假设矛盾,故D正确.故选:BCD11.球面三角学是研究球面三角形的边、角关系的一门学科.如图,球O的半径为R,A,B,C为球面上三点,劣弧BC的弧长记为a,设aO表示以O为圆心,且过B,C的圆,同
理,圆bO,cO的劣弧AC,AB的弧长分别记为b,c,曲面ABC(阴影部分)叫做曲面三角形,若abc==,则称其为曲面等边三角形,线段OA,OB,OC与曲面ABCV围成的封闭几何体叫做球面三棱锥,记为球面OABC−.设BOC
=,AOC=,AOB=,则下列结论正确的是()A.若平面ABCV是面积为234R的等边三角形,则abcR===B.若222abc+=,则222+=C.若π3abcR===,则球面OABC
−体积3212VRD.若平面ABCV为直角三角形,且π2ACB=,则222abc+【答案】BC【解析】【分析】根据弧长公式即可求解A,根据勾股定理以及弧长公式即可求解B,根据球的截面性质可得求解C,根据余弦定理,取反例即可求解D.【详解】若平面AB
CV是面积为234R的等边三角形,则ABBCACR===,则π3===,π3abcR===.A不正确.若222abc+=,则()()()222RRR+=,则222+=.B正确.若π3abcR===,则π3==
=,ABBCACR===,则平面ABCV的外接圆半径为13π23sin3RR=,则O到平面ABC的距离223633RhRR=−=,则三棱锥OABC−的体积312312OABCABCVShR−==△,
的则球面OABC−的体积3212OABCVVR−=.C正确.由余弦定理可知22222222222cos,22cos,22cos,BCRRACRRABRR=−=−=−因为π2C=,所以222B
CACAB+=,则coscoscos1+−=.取π3==,π2=,则π3abR==,π2cR=,则22222222ππ94abRRc+==.D不正确.故选:BC【点睛】方法点睛:解决与球相关的切、接问题,其通法是作出截面,将空间几何问题转化为平面几何问题求解,其解
题思维流程如下:(1)定球心:如果是内切球,球心到切点的距离相等且为球的半径;如果是外接球,球心到接点的距离相等且为半径;(2)作截面:选准最佳角度做出截面(要使这个截面尽可能多的包含球、几何体的各种元素以及体现这些元素的关系),达到空间问题平面化
的目的;(3)求半径下结论:根据作出截面中的几何元素,建立关于球的半径的方程,并求解.第Ⅱ卷(非选择题)三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)12.甲乙两个盒子中装有大小、形状相同的红球和白球,甲盒中有5个红球,2个白球;乙盒中有4个红球,3个白球.先从
甲盒中随机取出一个球放入乙盒,再从乙盒中随机取出一个球,则从乙盒中取出的是红球的概率为______.【答案】3356【解析】【分析】记从乙盒中取出的是红球为事件A,从甲盒中取出的球为红球为事件1B,取出白球为事件2B,
由已知可得出()()()()1212||PBPBPABPAB,,,的值,然后根据全概率公式,即可得出答案.【详解】记从乙盒中取出的是红球为事件A,从甲盒中取出的球为红球为事件1B,取出白球为事件2B,由已知可得,()157PB=,()227PB=,()15|8PAB=,(
)241|82PAB==,根据全概率公式可得,()()()()1212PAPABABPABPAB==+()()()()1122||PBPABPBPAB=+552133787256=+=.故答案为:3356
.13.512axxxx+−展开式中的常数项是120,则实数a=______.【答案】2【解析】【分析】求出512xx−的通项公式,得到440Tx=−与380Tx=,从而得到512axxxx
+−展开式常数项,得到方程,求出2a=.【详解】∵512xx−展开式的通项公式为()()552151C20,1,2,,5rrrrrTxr−−+=−=,令521r−=−得3r=,即3
214540C2Txx−=−=−.令521r−=得2r=,即2335C280Txx==,∴512axxxx+−展开式中的常数项为434080axTTax+=−+,故4080120a−+=,解得2a=.故
答案为:214.若1x,则2161xxx−+−的最小值为___________.【答案】9【解析】【分析】根据给定条件,利用基本不等式求出最小值.【详解】由1x,得10x−,于是216161616112(1)191111
xxxxxxxxx−+=+=−++−+=−−−−,当且仅当1611xx−=−,即5x=时取等号,所以2161xxx−+−的最小值为9.故答案为:9四、解答题(本题共5小题,共77分)15.若锐角ABCV的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其外接圆的半径为3
,且()coscos23sincosaBCaAcBA−+=.(1)求角A的大小;(2)求22bab+的取值范围【答案】(1)π3A=(2))6,43【解析】【分析】(1)利用正弦定理可将()coscos23sincosaBCaAcBA
−+=化简为sinsin3sincosaBCcBA=,再次化简得sinsinsin3sinsincosABCCBA=,从而求得tan3A=,从而可求解.(2)由ABC的外接圆半径为√3,从而得23sinsinabAB==,从而可得22323sin4sinbaBbB+=+,由ABC为锐角
三角形可得1sin,12B,再构造函数()34fxxx=+,1,12x结合对勾函数的性质从而可求解.【小问1详解】因为()coscos23sincosaBCaAcBA−+=,所以()coscossinsincoscossinsin23sincosaBCaBCa
BCBCcBA+−−=,即sinsin3sincosaBCcBA=,由正弦定理得sinsinsin3sinsincosABCCBA=,显然sin0C,sin0B,所以sin3cosAA=,所以tan3A=,因为π0,2A,所以π3A=.【小问2详解】因为ABC外接圆的
半径为3,所以23sinsinabAB==,所以3a=,23sinbB=,所以22233323sin23sin2sin4sinbaabBBbbBB+=+=+=+,因为ABCV为锐角三角形,所以π022ππ032BB−,即ππ62B,即1sin,
12B.令()34fxxx=+,1,12x,根据对勾函数的性质可知函数()34fxxx=+在13,22上单调递减,在3,12上单调递增,且122f=,332f=,()714f=,所以()
)3,2fx,即)3sin3,24sinBB+,所以)323sin6,434sinBB+,即22bab+的取值范围为)6,43.16.如图,在四棱锥PABCD−中,四边形ABCD是菱形,平
面ABCD⊥平面PAD,点M在DP上,且2,,120DMMPADAPPAD===.(1)求证:BD⊥平面ACM;(2)若60ADC=,求平面ACM与平面ABP夹角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)55【解析】【分析】(1)由余弦定理结合勾股定理逆定理可得MAAD⊥,后结合平面AB
CD⊥平面PAD,可得MABD^,后结合ACBD⊥可得结论;(2)由(1)结合题意建立如图所示的空间直角坐标系,分别求出平面ACM与平面ABP的法向量,即可得答案.【小问1详解】不妨设3,120,2ADAPPADDMMP====,33,23,3DPDMPM===,由余弦定理得
222cos303AMAPMPAPMP=+−=,在ADM△中,222,ADAMDMMAAD+=⊥,平面ABCD⊥平面PAD,平面ABCD平面,PADADMA=平面PAD,MA⊥平面ABCD.BDQ平面,ABCDMABD
⊥,四边形ABCD是菱形,ACBD⊥,又ACMAA=,且AC平面,ACMMA平面,ACMBD⊥平面ACM.【小问2详解】在平面ABCD内,过点B作AD的垂线,垂足为N,平面ABCD⊥平面PAD,平面ABCD平面PADAD=,BN⊥平面ADP,
又四边形ABCD是菱形,60,30ADCBDA==,,ACDABC△△均为等边三角形,以点A为坐标原点,,ADAM及过点A平行于NB的直线分别为,,xyz轴,建立空间直角坐标系(如图),则()()
3333330,0,0,,0,,3,0,0,,,02222ABDP−−,由(1)BD⊥平面ACM,933,0,22BD=−为平面ACM的一个法向量,设平面ABP的法向量为𝑚⃗⃗=
(𝑥,𝑦,𝑧),则0,0,ABmAPm==即333022333022xzxy−+=−+=.令3x=,可得()3,1,1m=,335cos,5533BDm==,平面ACM与平面ABP的夹角的余弦值为55.17.2023年12月25日,由科技日报社主办,部分两院院
士和媒体人共同评选出的2023年国内十大科技新闻揭晓.某高校一学生社团随机调查了本校100名学生对这十大科技的了解情况,按照性别和了解情况分组,得到如下列联表:不太了解比较了解合计男生204060女生202040合计4060
100(1)判断是否有95%的把握认为对这十大科技的了解存在性别差异;(2)若把这100名学生按照性别进行分层随机抽样,从中抽取5人,再从这5人中随机抽取2人,记抽取的2人中女生数为X,求X的分布列及()EX.
附:①()()()()()22nadbcabcdacbd−=++++,其中nabcd=+++;②当23.841时有95%的把握认为两变量有关联.【答案】(1)没有(2)分布列见解析,()45EX=【解析】【分析】(1)根据
题意和公式求出2,然后根据附②即可得出结论;(2)由题得出X的取值依次为0,1,2,依次求出各种取值的概率,然后写出分布列求出期望.【小问1详解】根据列联表中的数据,得()221002020204025
2.7783.841406040609−==,所以没有95%的把握认为对这十大科技的了解存在性别差异.【小问2详解】这100名学生中男生60人,女生40人,按照性别进行分层随机抽样,从中抽取5人,则抽取的男生有3人,女生在2人,所以X的取值依次
为0,1,2,()2325C30C10PX===,()112325CC31C5PX===,()2225C12C10PX===,所以X的分布列为X012P31035110()3314012105105EX=++=.18.抛物线具有光学性质:由
其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知点F为抛物线()2:20Cypxp=的焦点,O为坐标原点,M点在抛物线上,且其
纵坐标为22,满足MFMO=.(1)求抛物线C的标准方程;(2)已知平行于x轴的光线l从点()(),20Pmm射入,经过抛物线上的点A反射后,再经过抛物线上另一点B,最后沿BQ方向射出,若射线BP平分ABQ,求实数m的值.【答案】(1)22yx=(2)418m=【解析】
【分析】(1)求出点M的坐标,根据MFMO=可得出关于p的等式,即可解出p的值,由此可得出抛物线C的标准方程;(2)求出点A的坐标,可得出直线AF的方程,将直线AF的方程与抛物线的方程联立,求出点B的坐标,设直线BP的
倾斜角为,分析可得出π04,2ABQ=,由tan2AFk=结合二倍角的正切公式求出tan的值,结合tanBPk=可得出实数m的值.【小问1详解】解:由题意可知,抛物线C的焦点为,02pF,将22y=代入抛物线方
程可得14xp=,即点12,42Mp,由MFMO=可得211142162ppp+=+,解得1p=,故抛物线C标准方程为22yx=.【小问2详解】解:由题意可知,直线l的方程为2y=,由222yyx==可得2xy==,即点()2,2A,则24tan1322AFABQk==
=−,直线AB的方程为4132yx=−,联立2413222yxyxx=−=可得1812xy==−,即点11,82B−,的设直线BP的倾斜
角为,则12202tan1818BPkmm+===−−,由题意可知,2ABQ=,且2为锐角,π022,可得π04,所以,0tan1,因为22tan4tan21tan3==−,可得120tan281m==−,解得418m=.19.
已知函数()()ln,1fxxgxx==−.(1)证明:()()fxgx;(2)设()()()hxfxgx=−,求证:对任意的0ba,都有()()11hahbabab−−−+成立.【答案】(1)证明过程见解析(2)证明过程见解析【解析】【分析】(1)构造新函数,根据导数的性质判
断新构造函数的单调性,利用单调性进行运算证明即可;(2)根据对数运算性质,结合分析法、构造函数法进行运算证明即可.【小问1详解】设()()()()()111ln01xmxgxfxxxxmxxx−=−=−−=−=,当1x时
,()0,()mxmx单调递增,当01x时,()0,()mxmx单调递减,所以()min()10mxm==,于是有()()()()()1ln0mxgxfxxxgxfx=−=−−,即()()fxgx.【小问2详解】要证明()()11hahbabab−−−+成立,即证明()(
)ln1ln111aabbabab−−−−−−−+成立,即证明()ln11aabbabab−−−−+成立,的也就是证明ln1ababab−+成立,因为0ba,所以原问题就是证明1ln1aaabbababb−−=++成立,由01abab,设1atb=,即证明1ln1t
tt−+,也就是证明()()1ln11tttt+−成立,设()()()()11ln11ln0FtttttFttt=+−+=+,所以当1t时,函数()Ft单调递增,即有()()()101ln1FtFttt=+−,从而()()11hahba
bab−−−+成立.【点睛】关键点睛:本题的关键是构造新函数,利用导数的性质判断其单调性,运用函数的单调性进行证明.