【文档说明】浙江省数海漫游2020届高三下学期模拟考试(二)数学试题 【精准解析】.doc,共(33)页,3.222 MB,由小赞的店铺上传
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2020年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)数学模拟卷二一、选择题:1.已知i是虚数单位,则()()112ii+−=()A.3i+B.3i−C.1i−+D.1i−−【答案】B【解析】【分析】根据复数的乘法运算,即可得到本题答案.【详解】由题意得:()()21312122iii
iii+−=−+−=−.故选:B.【点睛】本题主要考查复数的乘法运算法则.属于容易题.2.已知集合(),1,,AxyxyxyR=+=,()22,5,,BmnmnmnZ=+=,则AB=()A.0B.1C.2D.4
【答案】C【解析】【分析】得到()()()()()()()()()22,5,,1,2,1,2,1,2,1,2,2,1,2,1,2,1,2,1BmnmnmnZ=+==−−−−−−−−,即可求出答案.【详解】因为(),
1,,AxyxyxyR=+=()()()()()()()()()22,5,,1,2,1,2,1,2,1,2,2,1,2,1,2,1,2,1BmnmnmnZ=+==−−−−−−−−所以()()
1,2,2,1AB=−−所以2AB=故选:C【点睛】本题考查的是集合的表示方法,较简单.3.已知x,*yN,则2logxy=()A.2logxyB.2logyxC.2logxyD.log2xy【答案】B【解析】【分析】根据换底公式可直接得到答案.【详解】2logxy=2
222logloglogxyyx=,故选:B【点睛】本题考查的是换底公式的应用,较简单.4.已知a,*bR,则“12abba++”是“ab”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条
件【答案】A【解析】【分析】由0ab可推出12abba++,从而可得由12abba++能够推出ab,当11,910ab==时,满足ab,但此时12abba++,然后可得答案.【详解】若0
ab,则11ab,所以21ab,所以12abba++,所以由12abba++能够推出ab当11,910ab==时,满足ab,但此时12abba++所以ab推不出12abba++综上,“12abba++”是“ab”的充分不必要条件故选:A【点睛】本题考查的是充
分不必要条件的判断和不等式的性质,属于基础题.5.已知负实数列na满足2149nnaa+=−,*nN,则下列可能作为4a的值的是()A.49−B.12−C.13−D.15−【答案】C【解析】【分析】根据数列的递推关系式,结合0na,逐次计算,即可
求解.【详解】由题意,数列na满足2149nnaa+=−,即2149nnaa++=,且0na若449a=−,则2344440999aa+=−+==,则30a=,因为0na,所以不符合题意;若412a=−,则234414192918aa+=−+=−=,此时
不成立;若413a=−,则23441419399aa+=−+==,因为0na,所以313a=−,由22341419399aa+=−+==,因为0na,所以213a=−,又由21241419399aa+=−+==,因为0na,所以113a=−,满足题意;若415a=
−,则2344141195945aa+=−+==,因为0na,所以31145a=−,又由223411409459aa+=−+=,所以不成立,综上可得,4a的值的13−.故选:C.【点睛】本题主要考查了数列的递推公式的应用,其中解答中利
用数列的递推公式,准确计算与判定是解答的关键,着重考查运算与求解能力.6.函数()55cossinfxxx=−的最小正周期是()A.5B.25C.D.2【答案】D【解析】【分析】利用()()fxfxT=+,
代入验证即可求出结果.【详解】()55cossin555xxfxfx+++=−,()55222cossin555xfxfxx+++=−,()
()()()5555cossincossinfxxxxfxx++=−+−+=,()()()()5555222cossincossinxxxxfxfx++=−+==−,故选:D.【点睛】本题主要考查了三角函数的周期.属于较易题.7.若平面向量a
,b满足2abab===,则对于任意实数,()1ab+−的最小值是()A.3B.32C.2D.1【答案】A【解析】【分析】由已知可得,ab夹角为3,设ABa=,ACb=,ABC是等边三角形,设(1)ADa
b=+−,则D在直线BC上,则易求得模的最小值.【详解】设,ab夹角为,则222cosabab====,1cos2=以,3=,如图,设ABa=,ACb=,设(1)ADab=+−,则D在直线BC上,∴(1)abAD+−=的最小值为ABC的高,即为3232=.故
选:A.【点睛】本题考查平面向量的模,考查三点共线定理.解题关键是就是由(1)ADab=+−得出三点共线.8.设函数()()()()13,4kxxfxeexk−=−−=,则()A.3k=时,()fx有极大值,也有极小值
B.3k=时,()fx有极小值,但无极大值C.4k=时,()fx有极大值,但无极小值D.4k=时,()fx有极小值,但无极大值【答案】B【解析】【分析】先对函数求导并整理,当3k=,令()()224xegxxx=++−,对()gx两次求导判断其单调性得出()gx在R上单调递
增,由零点存在性定理确定零点所在区间,进而反应()fx的单调性即可判断;当4k=时,令()()235xehxxx=++−,同理求导,整理判断即可.【详解】由()()()1kxxfxeex−=−−,得()(
)()()()111kkxxxxfxeexxkee−−−++=−−−()()12111kxxxkxekxe−=−++−−−当3k=时,()()()22214xxxefxxxe=++−−,令()()224xegxxx=++−,则()()()222221251xxxgxxxeee
=+++=++,故()()()2222225412xxxgxxexee=++=+,当()()3,0,xgxgx−单调递减,当()()3,0,xgxgx−单调递增,则当3x=−时,()gx取极小值,也即为最小值
,()()6310gxge−−=−,则()gx在R上单调递增,又()()20240,1330gge=−=−,则()gx在区间()0,1存在唯一零点0x,当0xx时()0gx,即()()0,fxfx单调递减,当0xx时()0g
x,即()()0,fxfx单调递增,则()fx有极小值,但无极大值;故A错误,B正确;当4k=时,()()()32315xxxefxxxe=++−−,令()()235xehxxx=++−,则()()()222231271xx
xhxxxeee=+++=++,故()()()2222227416xxxhxxexee=++=+,当()()4,0,xhxhx−单调递减,当()()4,0,xhxhx−单调递增,则当4x=−时,()hx取极小值,也即为最小值,()()8410hxhe−−=−
,则()hx在R上单调递增,又()()00,10hh,则()hx在区间()0,1存在唯一零点t,则()0fx=,得1x=或()0,1xt=,当xt或1x时,()()0,fxfx单调递增,当1tx时,()()0,fxfx单调
递减,所以()fx既有极大值,也有极小值.故CD错误.故选:B.【点睛】本题主要考查了利用导数求函数的极值,做题时需注意对导函数的整理,本题需要构造函数,并且二次求导,才能确定函数的单调性,同时考查了零点存
在性定理.属于较难题.9.如图,椭圆22:143xyC+=,P是直线4x=−上一点,过点P作椭圆C的两条切线PA,PB,直线AB与OP交于点M,则sinPMB的最小值是()A.437B.86565C.7210D.32【答案】A【解析】【分析】先证明过椭圆22143xy+=上点11(,)xy处的
切线方程是11143xxyy+=,这样只要设1122(,),(,)AxyBxy,可得切线方程,由切线过(4,)Pm−可得直线AB方程,得直线AB过左焦点(1,0)F−,可证明PFAB⊥,由直线OP方程与AB方程联立可解得交点M坐标,计算,PMPF,可得
sinPFPMBPM=,再由不等式的性质得出最小值.【详解】设11(,)Axy若A在椭圆的上半部分,则2314xy=−得22332214144xxyxx−==−−−,A在椭圆上,22111
43xy+=,111211334414xxxxyyx==−=−−.∴过A点的切线方程是11113()4xyyxxy−=−−,221111343412xxyyxy+=+=,即11143xxyy+=,同理可证当A在下半圆时,过A的切线方程也是
11143xxyy+=,A是椭圆的左右顶点时,切线方程也是.∴无论A在椭圆的何处,切线方程都是11143xxyy+=.设22(,)Bxy,则过B点的切线方程是22143xxyy+=,P在直线4x=−,设(4,)Pm−,则
由两切线都过P点∴11221313ymxymx−+=−+=,∴直线AB方程是13myx−+=,易知直线AB过定点(1,0)−,该定点为椭圆左焦点F.直线OP方程为4myx=−,则由134myxmyx−+==−,得
221212312xmmym=−+=+,即22123,1212mMmm−++,3ABkm=,4(1)3PFmmk==−−−−,1ABPFkk=−,∴PFAB⊥,29PFm=+,2222222123(9)164121212mmmPMmmmm++=−+−=+
++,∴222222212(12)sin(9)(16)(9)(16)PFmmPMBPMmmmm++===++++4224242222414411143112514471111442144242414424mmmmmmmmm++====++++++++++.当且仅当22144mm=,
即23m=时等号成立.故选:A.【点睛】本题考查椭圆的切线方程,切点弦所在直线方程,这里可利用导数的几何意义求得切线方程(可把椭圆看作是两个函数的图象),求出切线方程是解题的关键.由此可得切点弦所在直线方程,这是解题的关键.通过直线方程得直线AB过左焦点(1,0)F−且PFAB⊥
,于是易得sinPMB.10.空间中13个不同的点构成的集合0,1,2,,12iPAi==,满足当0,1,2,3k时,3313233kkkkAAAA+++都是正四面体.对于任意平面,P的
最大值是()A.9B.10C.11D.12【答案】C【解析】【分析】根据题意,将问题转化为构造几何体,使之在同一平面中三棱锥顶点最多的问题,数形结合即可求得结果.【详解】为使得对于任意平面,P取得最大值,故要使得使之
在同一平面中三棱锥顶点最多,如下所示:如图所示:三棱锥0123345667899101112,,,PPPPPPPPPPPPPPPP−−−−,均为正四面体,显然,最多有11个点在同一平面中.同时,若同一平面中
存在12个三棱锥的顶点,则只有1个点在平面外,无法构造几何体.故P的最大值为:11.故选:C.【点睛】本题考查空间中点线面的位置关系,涉及棱锥的相关概念,属困难题.二、填空题:11.若()21xaxx+−的展开式中常数项是3,则a=_______,所有项系数
的绝对值之和是_______.【答案】(1).-1(2).8【解析】【分析】将()21xaxx+−展开即可求出答案.【详解】()()()222121221122aaxaxxxaxaxaxaxxxaxxx+−=++−=+−++−
=+−++−由常数项是3可得123a−=,解得1a=−所以所有项系数的绝对值之和为13138+++=故答案为:1;8−【点睛】本题考查的是学生的计算能力,较简单.12.若某几何体的三视图(缺少一条线)如图所示(单位:cm),其中正视图中含两段14圆弧
,则缺少的线是________(填“实线”或“虚线”),该几何体的体积是_______3cm.【答案】(1).实线(2).1【解析】【分析】由三视图恢复原图,根据原图的特点是一个边长为1的正方体扣掉一部分补到了正方体的右边,即可
得出结论.【详解】由三视图恢复原图如下:则俯视图缺少的线是实线,原图是一个边长为1的正方体扣掉一部分补到了正方体的右边,所以几何体的体积为:1.故答案为:实线;1;【点睛】本题主要考查了利用三视图求几何体的体积问题.属于较易题.13.设22zxy=+,其中实数x,y满足()()11132kxkyx
y++−+,若z的最小值为14,则正实数k=_______.【答案】1【解析】【分析】先利用已知条件把问题转化为()(),0,0xy→的距离的最小值为12,求出()()111kxky++−=过定点11,22,画出图像分析即可得出结果.【详解】由22m
in1,4zxyz=+=,则22min12zxy=+=,可以转化为()(),0,0xy→的距离的最小值为12,由()()()11110kxkykxyxy++−=−++−=,则1021012xxyxyy=
−=+−==,所以()()111kxky++−=过定点11,22,32xy+=也过点11,22,由图像分析可知:当1k=时2132xxy+,则原点到可行域的最短距离为12,满足题意.故答案为:1
.【点睛】本题主要考查了利用线性规划求参数的问题.属于中档题.14.由数字0,1,2,3,4,5可以组成_________个是3的倍数,但不是5的倍数的四位数.【答案】58【解析】【分析】一个数是3的倍数需满足各位数之和是3的倍数,一个数是5的倍数需满足个位是0
或者5,从数字0,1,2,3,4,5中选四个数字出来,其中满足四个数字是3的倍数的有:0123,0135,0234,0345,1245,然后分别求出每种情况下满足题意的数的个数即可.【详解】一个数是3的倍数需满足各位数之和是3的倍数,一个数
是5的倍数需满足个位是0或者5,从数字0,1,2,3,4,5中选四个数字出来,其中满足四个数字是3的倍数的有:0123,0135,0234,0345,1245当选择的数字是0123时,能够组成33318A=个数,其中个位数是0的有6个,所以满足题意的有18612−=个当选择的数字是
0135时,能够组成33318A=个数,其中个位数是0或5的有6410+=个,所以满足题意的有18108−=个当选择的数字是0234时,能够组成33318A=个数,其中个位数是0的有6个,所以满足题意的有18612−=个当选择的数字是
0345时,能够组成33318A=个数,其中个位数是0或5的有6410+=个,所以满足题意的有18108−=个当选择的数字是1245时,能够组成4424A=个数,其中个位数是5的有6个,所以满足题意的有24618−=个综上:共有12812818
58++++=个故答案为:58【点睛】数字问题是排列中的一大类问题,特别注意带有数字零的题目,条件变换多样,把排列问题包含在数字问题中,解题的关键是看清题目的实质,很多题目要分类讨论,要做到不重不漏.15.设F为抛物线2:4Cyx=
的焦点,过点()2,0P−斜率为k的直线l交抛物线C于不重合的A,B两点.则k的取值范围是________,若60AFB=,则2k=_________.【答案】(1).2222k−且0k(2).411【解析】【分析】先设出直线
l的方程,把直线l的方程代入24yx=消元,求判别式可得k的取值范围;利用韦达定理和cos60FAFBFAFB=代入即可求出结果.【详解】由题意知:0k,设直线l的方程为()2ykx=+,把直线l的方程代入24yx=得:()2222222404440kxxkxkxxk+−=+−+=,则(
)222221444402kkkk=−−,所以2222k−且0k;设()()1122,,,AxyBxy,又()1,0F,则()()11221,,1,FAxyFBxy=−=−,由韦达定理得:212212444kxxkxx−+==,则121248yyxx
==,由抛物线的定义可知:121,1FAxFBx=+=+,()()1212241117FAFBxxyyk=−−+=−+,()()1224111FAFBxxk=++=+,cos60FAFBFAFB=,则2411k=.故答案为:222
2k−且0k;411.【点睛】本题主要考查了直线与抛物线的位置关系.属于中档题.16.在ABC中,ABAC=,M,N分别为BC,AC的中点,若直线AM上存在一点P使得90CPN=,则sinA的最大值是_______.【答案】429【解析】【分析】根据题
意,点M为原点,以BC所在直线为x轴,MA所在直线为y轴建立平面直角坐标系,设4BC=,2MAa=,()02MPbba=,根据题意,得到2+abb=,确定其范围,再由21sin1MCMACCAa==+确定其最
大值,根据12MACA=,即可求出结果.【详解】因为在ABC中,ABAC=,M,N分别为BC,AC的中点,以点M为原点,以BC所在直线为x轴,MA所在直线为y轴建立如图所示的平面直角坐标系,设4BC
=,2MAa=,()02MPbba=,则()0,Pb,()0,2Aa,()2,0B−,()2,0C,所以()1,Na,因此()1,PNab=−,()2,PCb=−,因为90CPN=,所以0PNPC
=,即()20bab−−=,所以2+22abb=,当且仅当2b=时,等号成立;因此()22221111sin32441221MCMACCAaa====+++,又12MACA=,所以MAC为锐角,所以06MAC,所以03A,因此
为使sinA最大,只需A最大,即只需sinMAC取最大,又sinMAC最大为13,此时122cos193MAC=−=因此()max12242sin2sincos2339AMACMAC===.故答案为:429.
【点睛】本题主要考查向量在平面几何中的应用,利用数形结合的方法即可求解,属于常考题型.17.已知平面向量1a,2a,3a,4a,5a,6a满足1234561123456aaaaaa======,1234560aaaaaa+++++=,则246aaa++的最小值
是________,15162526aaaaaaaa+++的最大值是_______.【答案】(1).1(2).12【解析】【分析】由条件结合三角不等式可得2461155131aaaaaaaaa++=++−−=,设112baa=+
,234baa=+,356baa=+,则有13b,27b,311b,1230bbb++=,然后()()()()1256131312111712aaaabbbbbbbbb++=−−.【详解】因为1234561123456aaaaaa======,1234560aaaaaa
+++++=,所以2461155131aaaaaaaaa++=++−−=,且等号可以取到,如下图()()151625261256aaaaaaaaaaaa+++=++设112baa=+,234baa=+,356baa=+,则有13b,27b,311b,1230bbb++=,如下图所
以有()()()()1256131312111712aaaabbbbbbbbb++=−−,且等号可以取到,如下图故答案为:1;12【点睛】本题考查的是平面向量的加减法、三角不等式和数量积的应用,考查了学生分析能力和转化能力,属于难题.三、解答题:18.已知函数()242fxxx=
+.(1)若存在实数a,b,x,使得()1sincos4faxbx+=−,求22ab+的最小值;(2)证明:存在实数c,当()cosfxc=时,恒有()cos4fxc=.【答案】(1)116;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)利用已知条件求出1s
incos4axbx+=−,再利用柯西不等式求解即可;(2)由题意知cos,cos4xx是方程2420xxc+−=的两根,利用韦达定理和二倍角公式化简整理可得4216cos16cos2cos30xxx−++=,令costx=,则()42
161623gtttt=−++,求出在1,1−上的零点所在的区间,验证两根之积和判别式都成立即可.【详解】(1)令()14fx=−,2211421681044xxxxx+=−++==−,即由()1sincos4faxbx+=−,1sincos4axbx+
=−,又()()()22222221sincossincos16ababxxaxbx+=+++=,当且仅当cossinaxbx=时取最值,所以22ab+的最小值为116;(2)证明:由题意存在实数c,当()cosfxc=时,
恒有()cos4fxc=知:cos,cos4xx是方程2420xxc+−=的两根,由韦达定理得1coscos42coscos44xxcxx+=−=−,又2cos22cos1xx=−,()22242co
s42cos2122cos118cos8cos1xxxxx=−=−−=−+,所以42421cos8cos8cos116cos16cos2cos302xxxxxx+−+=−−++=,令costx=,则()42161623,1,1gttttt=−++−,又112510,02416g
g−=−−=,所以存在011,24t−−,使()00gt=,即0cosxt=,则01cos42xt=−−,又000011142424cttctt−−=−=+−
,此时4160c=+,所以存在实数c,当()cosfxc=时,恒有()cos4fxc=.【点睛】本题主要考查了二次函数求根的问题以及函数求零点问题,涉及考查了柯西不等式,二倍角公式,换元,构造函数等知识点.属于较难题.19.已知数列na满足,11a=,21122nnnnaa
++=−,*nN.(1)证明:数列3na为等比数列;(2)记nS为数列14nna−的前n项和,求nS的最大值.【答案】(1)证明见解析;(2)3.【解析】【分析】(1)由递推式得出()3+1na与3na的关
系,可得证;(2)由(1)得出3na的通项公式,再由递推式得出3-1na,3-2na的通项,从而对n分三种情况,分别求出nS的最大值或范围,比较大小得出结论.【详解】(1)因为21122nnnnaa++=−,所以613
33122nnnnaa++=−,633+13+13222nnnnaa++=−,653+23+23322nnnnaa++=−,所以6161333633+13+132222222nnnnnnnnnaaa++++=−=−−6533+233333323365323+23
2323322222222822nnnnnnnnnnnnnnnaaaaa+++++++++−=−=−=−−−,所以()3138nnaa+=,即()3138nnaa+=,所以数列3na是以8为公比的等比数列;(2)因为11
a=,2112122aa+=−,所以28a=,又22223122aa+=−,所以38a=−,所以由(1)得,332nna=−,所以3312nna−=,33322nna−−=,所以kN时,333162342224kkkkka−−==−−,3313116432
12264kkkkka−−−−==,333232166322284kkkkka−−−−−==,所以当3nk=时,356323131243123405333231444444+++++++++444kkkkkkkaaaaaaaaaS−−−−−=3423423423
33666333222222222+++++++++222222222kkk−−−=31118820120112718kk−==−−,所以33201201772kkS=−,当31nk=−时,331331
333422220142081+777kkkkkkkaSS−−=−=−−−=令()3208+772kfkkN=,,则函数()fk在kN上单调递减,所以()()312081+2377fkf==,所以313kS−,当32nk=−时,3313
2331311333333201416208162044222222104201+777777kkkkkkkkkkkkaaSS−−−−−=−−=−−−−=−=−,所以32207
kS−,又因为2037,所以nS的最大值为3.【点睛】本题考查根据数列的递推式得出数列的通项公式,对数列求和及其最值问题,属于较难题.20.如图,在四面体ABCD中,ABAC⊥,平面ACD与平面BCD垂直且22CD
=.(1)若2ABAC==,证明:45BCD;(2)若33ABAC==,当ACD△与BCD面积之和最大时,求二面角CABD−−的余弦值.【答案】(1)见详解;(2)34141−.【解析】【分析】(1)作BHCD⊥于H
点,连接AH,根据线面垂直的判定定理,以及面面垂直的性质,得到ACAH⊥;推出2CHAC=,得到coscos45CHBCDCB=,即可证明结论成立;(2)先由(1)知:AHAC⊥,设AHt=,作
AGCD⊥于点G,用t表示出ACDBCDSS+,求出其最大时1t=,作AEAB⊥交BD于点E,于是EAC即是二面角CABD−−的平面角,根据题中数据,计算EAC的余弦值,即可得出结果.【详解】(1)证:作BHCD⊥于H点,连接AH,由平面ACD与平面BCD垂直,知BH⊥平面ACD.则B
HAC⊥;又ABAC⊥,BHABB=,BH平面ABH,AB平面ABH,所以AC⊥平面ABH,所以ACAH⊥;于是2CHAC=,又22BC=,所以22coscos45222CHBCDCB===,故45BCD;(2)同(1
)可知:BHCDAHAC⊥⊥,设AHt=,作AGCD⊥于点G,由33ABAC==得:1CA=,21CHt=+,29BHt=−,21tAGt=+,所以()2212921ACDBCDtSSCDAGBHtt+=+=+−+,令()2291tfttt
=+−+,由柯西不等式可得:()()222229914141tttftttt−=+−++++,当且仅当229221ttt−=+,即1t=时,等号成立;所以()2222711711555222142142ttfttt++=−−−=++,当且仅当221
114tt+=+,即1t=时,等号成立;即ACD△与BCD面积之和最大时,1t=,即1AH=,所以212CHt=+=,2222BHABAH=−=,1222AGCH==,2210BDBHHD=+=,作AEAB⊥交BD于点E,于是EAC即是二面角CABD−−的平面角,
又225ADAGGD=+=,所以22291057cos22310310ABBDADABDABBD+−+−===,则910cos7ABBEABD==,则341sin7AEBEABD==,22210108
3cos22105BCBDCDCBDBCBD+−+−===,所以2225442cos49CEBEBCBEBCCBD=+−=,故222341cos241AEACCEEACACAE+−==−.【点睛】本题主要考查线面垂
直以及面面垂直的应用,以及几何法求二面角的余弦值,熟记线面垂直、面面垂直的判定定理与性质,以及二面角的求法即可,属于较难题型.21.如图,点()1,2A.B是抛物线24yx=上一点,且在A点的右上方.在x轴上取一点C,使得245ACOBAC=+.射线AC交抛物线于D点
,抛物线在两点B,D处切线交于点P.(1)若ABAC⊥,求B点的坐标;(2)记PAD△面积为1S,PAB△面积为2S,求12SS−的最大值.【答案】(1)()942,242B++;(2)()1285101427−.【解析】【分析】(1)根据题意,过A
做AHx⊥轴于H,过B做BMAH⊥于M,可作RtABMRtCAH△△,得到67.5ACOACH==,作等腰RtCHE△,设()2,2Btt,由()||21||BFFA=+,得到()()212122tt−=+−,求解,得出t,即可求出点B坐标;(
2)先由题意,得到AB、AD斜率存在,设AB的倾斜角为1,AD的倾斜角为2,斜率分别为1k,2k,设()11,Bxy,()22,Dxy,根据题中条件,得到21351=+,推出21121111kkkk−=+,设BD:xmyb=+,代入抛物线方程,由韦达定理,
以及题中条件,得出61bm=+;再由BP,DP方程联立,求出(),2Pbm−,设PA:()()120xky−+−=,求出7322,33kkPkk−−+−−,得到311mkm+=−,表示出()()2124161SSmmm−=−++,再由导数
的方法求其最值,即可得出结果.【详解】(1)如图,过A做AHx⊥轴于H,过B做BMAH⊥于M,由ABAC⊥,可作RtABMRtCAH△△,则2135ACO=,所以67.5,22.5ACOACHHAC
===,作等腰RtCHE△,则22.5,45HACACEECH===,||||2||2||AEECHECH===,所以||12||AHCH=+,于是可设()2,2Btt,则()||21||BMMA=+,所以()()212122tt−=+
−,解得221t=+或1t=(由题意易知1t=不满足题意),所以()942,242B++;(2)设AB的倾斜角为1,AD的倾斜角为2,由题意,易知:145,由245ACOBAC=+,145,所以290,所以直线AB、AD的斜率都存在,设为1k,2k,则()()221
218018045−=+−+,即21351=+,则()121122tan1tan3511kkkk++=−=−=,即21121kkkk−+=+,即21121111kkkk−=+;设()11,Bxy,()22,Dxy,则11112412ykxy−==−+,22222412ykxy
−==−+,则12122211444422yyyy++−=+++,整理得:()1212640yyyy+++=,设BD:xmyb=+,代入24yx=,得2440ymyb−−=,则121244yymyyb+==−,所以42440
bm−++=,即61bm=+,因为抛物线在两点B,D处切线交于点P,设在点B处的切线BP方程为()()110xxkyy−+−=,即10xkyxky+−−=,联立1204xkyxkyyx+−−==,消去x,得21144()0ykyxky+−+
=,2222111111616()164164(2)0kxkykykyky=++=++=+=,12yk=−,所以切线BP方程为()112yyxx=+同理切线DP方程为()222yyxx=+,由()(
)112222yyxxyyxx=+=+,得1212,42yyyyP+,即(),2Pbm−,由61bm=+,则310PPxy++=,,设PA:()()120xky−+−=,即120xkyk+−−=,由120310xk
ykxy+−−=++=解得7322,33kkPkk−−+−−,所以2223kmk+=−,即311mkm+=−,D到直线PA的距离为2222122|12|1211xkykxkykdkk+−−+−−==
++,B到直线PA的距离为1111222|12|1211xkykxkykdkk+−−+−−==−++22111222121211xkykxkykddkk+−−+−−−=+++()221221222244244411yykyykmmkk+++−−+
+==++,所以()12121||2SSPAdd−=−()2221424412221mmkmk++=+−+()()24161mmm=−++,记()()()24161fmmmm=−++,因为0BDk,所以0m则()()()()()22461412643105fmmmmmmm
=−+++−+=−+−521021051233mm+−=−+−,所以当210503m−时,()0fm,所以函数()fm单调递增;当21053m−时,()0fm,所以函数()fm单调递减;所以()()max21051285101
4327fmf−==−,即12SS−的最大值为()1285101427−.【点睛】本题主要考查抛物线的综合应用,以及抛物线中三角形面积之差的最值问题,涉及导数的方法求最值,计算量较大,属于难题.22.对于二元函数(),zfxy=,若存在正实数,使得不等式
(),1fxy+恒成立,则称函数(),fxy可以被控制.已知x,*yR,满足1xyxy=.(1)若12xy,函数()1,1yzfxyx−==−,证明:(),fxy可以被1控制;(2)若函数(
),xyeefxyxy+=+可以被控制,求的值.注:2.71828e=为自然对数的底数.【答案】(1)证明见详解;(2)e=【解析】【分析】(1)利用分析法证明,只需证明1121yx−−,根
据题意两边取对数可得则lnln0xxyy+=,从而可得112xy,即证2,23xyxy++,先证明:2xy+,即12xy−,取()lngxxx=,利用导数求出()lngxxx=的单调区间,只需证()
()1ln2ln2ln,,12xxyyyyy−−+,()()()12ln2ln,,12yyyyyy=−−+,利用导数证明即可,同理证明23xy+.(2)取1xy==,xyeeexy+=+,取lnlnxxyy=−,11xyeeexy+=+
++,则e=,证明:1xyeeeexy+++即可,左边:由xeex可证明;右边,不妨设10xy,记()()1xfxeex=−+,利用导数求出()maxfx即可.【详解】(1)即证明1121yx−−,由于12xy,1
xyxy=,两边取对数可得则lnln0xxyy+=,即112xy,只需证明1121yx−−,即11222,23xyxxyxy−−−++,先证明:2xy+,即12xy−,取()lngxxx=,由于()1lngxx=+,则()lngxxx
=在1,e+上单调递增,只需证()()1ln2ln2,,12xxyyy−−,即()()12ln2ln0,,12yyyyy−−+,令()()()12ln2ln,,12yyyyyy=−−+
,()ln02yyy=−,故()()()()2ln2ln10yyyyy=−−+=,再证明23xy+,即312yx−,同理,只需证明33lnln22yyxx−−,即330lnln22yyyy−−+,令()331lnln
,,1222yyhyyyy−−=+,111()ln1,[,1],()10,[,1]22uyyyyuyyy=−+=−恒成立,()(1)0,ln10uyuyy=−+,即ln1yy−,()3331lnlnln22222yyyyyhyyy−−−
−=++,只需证明234ln02yyy−++,令()()2341ln202yypyypyyy−+=+=−++,则()()234ln102yypyyp−+=+=,即证.(2)取1xy==,xyeeexy+=
+,取lnlnxxyy=−,1x+→,0y+=,11xyeeexy+=+++,则e=,下面证明:1xyeeeexy+++,左边:由xeex知xyeeexeyexyxy++=++,右边,不妨设10xy,因为()11lnlnstttyyee=−−1113
1ln12xxxxxee−+,记()()1xfxeex=−+,()()1xfxee=−+,则()fx在()()0,ln1e+上单调递减,在()()ln1,e++上单调递增,由于(0,1y,31
,2x,考虑到252.77779e=,()322510252323319327eeee−=−−=,()()01fyf=,()()32max3233max1,max1,1222eefxff−
=−−=−,则()()0fxfy+,即()()()()101xyxyeeexyeeexy+−+++++,即证.【点睛】本题考查了导数的应用、分析法证明,考查了考
生的分析问题的能力与构造函数的能力,属于难题.