【文档说明】四川省宜宾市叙州区第二中学校2024届高三一模数学(理)试题 含解析.docx,共(25)页,1.619 MB,由管理员店铺上传
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叙州区二中高2021级高三一诊模拟考试数学(理工类)本试卷共4页,23小题,满分150分.考试用时120分钟.第I卷选择题(60分)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.设集合0,2,4,6,8,10,4,8AB==,则ABð=A.{4,8}B.{02,6},C.{026,10},,D.{02468,10},,,,【答案】C【解析】【详解】试题分析:由补集的概念,得0,2,6,10AB=ð,故选C.【考点】集合的补集运算【名师点睛】研
究集合的关系,处理集合的交、并、补的运算问题,常用韦恩图、数轴等几何工具辅助解题.一般地,对离散的数集、抽象的集合间的关系及运算,可借助韦恩图,而对连续的集合间的运算及关系,可借助数轴的直观性,进行合理转化.2.下列函数是偶函数,且
在(),0-?上单调递增的是()A.31yx=B.21yx=−C.12yx=−D.yx=【答案】B【解析】【分析】根据各选项对应函数解析式,结合幂函数、二次函数、一次函数及含绝对值函数的性质判断是否符合题设要求即可.【详解】A:31yx=为奇函数,不合题设,
排除;B:21yx=−为偶函数,在(),0-?上递增,符合题设;C:12yx=−为非奇非偶函数,且定义域上递减,不合题设,排除;D:yx=为偶函数,在(),0-?上递减,不合题设,排除;故选:B的3.函数()23logfxxx=−的零点
所在的大致区间是A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)【答案】C【解析】【分析】分别求出()()23ff,的值,从而求出函数的零点所在的范围.【详解】由题意,()3121022f=−=−,(
)23310flog=−,所以()()2?30ff,所以函数()23fxlogxx=−的零点所在的大致区间是()2,3,故选C.【点睛】本题考查了函数的零点问题,根据零点定理求出即可,本题是一道基础题.4.已知集合A中
元素(),xy在映射f下对应B中元素(),xyxy+−,则B中元素()4,2−在A中对应的元素为()A.()1,3B.()1,6C.()2,4D.()2,6【答案】A【解析】【分析】根据题意结合映射的概念列式求解.【详解】设B中元素()4,2−在A中对应的元素为(),xy,则42xyxy+=
−=−,解得:13xy==,所以B中元素()4,2−在A中对应元素为()1,3.故选:A.5.设平面⊥平面,在平面内的一条直线a垂直于平面内的一条直线b,则()A.直线a必垂直于平面B.直线b必垂直于平面C.直线a不一定垂
直于平面D.过a的平面与过b的平面垂直【答案】C【解析】【分析】由面面垂直,结合空间直线与平面,平面与平面的关系对四个选项分别进行判断,得到答案.的【详解】因为平面⊥平面,在平面内的一条直线a垂直于平面内的一条直线b选项
A中,只有直线b是与的交线时,才能得到a与平面垂直,所以错误;选项B中,只有直线a是与的交线时,才能得到b与平面垂直,所以错误;选项C中,当直线b是与的交线时,可以得到a⊥,当直线b不是与的交线时,不能得到a⊥,所以正确.选项D中,当直线b不是与的交线时,不能得到a
⊥,所以不能得到过a的平面与过b的平面垂直,所以错误.故选:C.【点睛】本题考查空间中线面关系有关命题的判断,面面关系有关命题的判断,属于简单题.6.已知某物种经过x年后的种群数量y近似满足冈珀茨模型:0.1
8(0)xeykk−=,当0x=时,y的值表示2021年年初的种群数量.若()*ttN年后,该物种的种群数量不超过2021年初种群数量的14,则t的最小值为(参考值:ln31.09)()A.9B.10C.11D.12【答案】C【解析】【分
析】根据题意先求出2021年年初的种群数量,再列出不等式,根据取对数法进行求解即可.【详解】因为当0x=时,y的值表示2021年年初的种群数量,所以有8yk=,即2021年年初的种群数量为8k,当()*ttN年后,该物种
的种群数量不超过2021年初种群数量的14,所以有0.10.10.10.1221182log8log28438tttetekeek−−−−10.1lnln30.11.0910.93ttt−=−−−,所以t的最小值为11,故选:C.【点睛】关键点睛:根
据题意得到指数不等式,通过取二次对数进行求解是解题的关键.7.如图所示的网格中小正方形的边长均为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为()A.9B.18C.27D.54【答案】C【解析】【分析
】首先由三视图还原几何体,再求表面积.【详解】由三视图可知,AB⊥平面BCD,且90BDC=,3AB=,4BD=,3CD=,因为平面ABD⊥平面BCD,平面ABD平面BCDBD=,CDBD⊥,所以CD⊥平面ABD,AD平面ABD,所以CDAD⊥,22
345ADBC==+=,所以该几何体的表面积ABDBCDABCACDSSSSS=+++111134345353272222=+++=.故选:C8.设1232,ln2,5xyz−===,则A
.xyzB.yzxC.zxyD.zyx【答案】C【解析】【详解】分析:由32x=求出x的表达式,先比较,xy的大小和范围,再求出z的范围,根据它们不同的范围,得出它们的大小.详解:由32x=有3log2x=,2211log3,logexy==,因为222log3log1
e,所以11121,12xyxy,而12121115255z−===,所以zxy,选C.点睛:本题主要考查比较实数大小,属于中档题.比较大小通常采用的方法有:(1)同底的指数或对数采用单调性比较
;(2)不同底的指数或对数采用中间量进行比较,中间量通常有0,1,12等.9.已知0x是函数()sin2cosfxxx=+的最大值点,则0sinx=()A.55B.21515C.255D.15【答案】A【解析】【分析】化简()()5sinfxx=+,根据最值得到022xk=−+,代入
计算得到答案.【详解】()()sin2cos5sinfxxxx=+=+,其中25sin5=,5cos5=,当022xk+=+,Zk,即022xk=−+,Zk时,函数有最大值,此时05sinsi2ns2co5kx==−+=
.故选:A.【点睛】本题考查了三角函数最值,辅助角公式,意在考查学生的计算能力和转化能力.10.函数()2sin26fxx=+的图象向左平移12个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到(
)gx的图象,若()()129gxgx=,且1x,22,2x−,则122xx−的最大值为()A.174B.356C.256D.4912【答案】D【解析】【分析】根据函数sin()yAx=+的图象变换规律,求得()gx的解析式,再利用正弦函数的最大值,判
断当15232x+=,27232x+=−时,122xx−的取得最大值,从而求得122xx−的最大值.【详解】解:将函数()2sin(2)6fxx=+图象向左平移12个单位,再向上平移1个单位,得到()2sin(2)13gxx=++的图象.若12()()9gxgx=,则1()gx和
2()gx都取得最大值3,故1()gx和2()gx相差一个周期的整数倍.故当15232x+=,27232x+=−时,122xx−的取得最大值.11312x=,22312x=−,122xx−的取得最大值为4912,故选:D.11.已知点,
,,ABCD都在球O的球面上,ABAC=,BCD△是边长为1的等边三角形,AD与平面BCD所成角的正弦值为63,若2AD=,则球O的表面积为()A.πB.4πC.8πD.16π【答案】B【解析】【分析】若E是BC的中点,则O是△BCD的中心,连
接DE,由线面垂直、面面垂直的判定可得面BCD⊥面AED,过A作AF⊥面BCD,由面面垂直的性质知F必在直线DE上,即ADF为AD与面BCD所成角,再过O作OODE⊥交AD于O,结合已知可知O是DF中点,O为AD的中点,即可确定球心
的位置,进而求表面积.【详解】由题设,若E是BC的中点,则O是BCD△的中心,连接DE,如下图示:由题设知:DEBC⊥,AEBC⊥,又AEDEE=,则BC⊥面AED,而BC面BCD,即面BCD⊥面AED,的过A作A
F⊥面BCD,则F必在直线DE上,易知:ADF为AD与平面BCD所成角的平面角,又AD与平面BCD所成角的正弦值为63,2AD=,可得233DF=.过O作OODE⊥交AD于O,易知:ODOBOC==,而33OD=,即12ODDF=,又//AFOO,故O为AD的中点,ODOA=,∴
ODOBOCOA===,即O是球心,故球O的半径为1,∴球O的表面积为4π.故选:B.12.设函数()2lnxefxtxxxx=−++恰有两个极值点,则实数t的取值范围是()A1,2−B.1,2+C.1,,233ee+D
.1,,23e−+【答案】C【解析】【分析】()fx恰有两个极值点,则()0fx¢=恰有两个不同的解,求出()fx¢可确定1x=是它的一个解,另一个解由方程e02xtx−=+确定,令()()e02xgxxx
=+通过导数判断函数值域求出方程有一个不是1的解时t应满足的条件.【详解】由题意知函数()fx的定义域为()0,+?,()()221e121xxfxtxxx−=−+−()()21e2xxtxx−−+=()()2e122xxxtxx−+−+=.
因为()fx恰有两个极值点,所以()0fx¢=恰有两个不同的解,显然1x=是它的一个解,另一个解由方程e02xtx−=+确定,且这个解不等于1..令()()e02xgxxx=+,则()()()21e02xxgxx+=+,所以函数()gx在()0,+?上单调递增,从而()()10
2gxg=,且()13eg=.所以,当12t且e3t时,()e2lnxfxtxxxx=−++恰有两个极值点,即实数t的取值范围是1,,233ee+.故选:C【点睛】本题考查利用导数研究函数的单
调性与极值,函数与方程的应用,属于中档题.第II卷非选择题(90分)二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分13.计算:()()124211320.253lg102−−−+=__
_________.【答案】23−【解析】【分析】根据根式、指数幂运算以及对数的定义运算求解.【详解】由题意可得:()()()()12142224111320.253lg322311022−−−+=−−+−
12343232=−−−=−,即()()124211320.253lg102−−−+=23−.故答案为:23−.14.若tan26x−≤1,则x的取值范
围是__________.【答案】5,62242kk−++(k∈Z)【解析】【分析】先换元令z=2x-6,在一个周期上解tanz≤1,再扩展到定义域上解得2−+kπ<z≤4+kπ,即可求解.【详解】令z=2x-6,在,
22−上满足tanz≤1的z的值是2−<z≤4,在整个定义域上有2−+kπ<z≤4+kπ,解不等式2−+kπ<2x-6≤4+kπ,得-6+2k<x≤524+2k,
k∈Z.【点睛】本题主要考查了正切型函数的单调性,换元法解不等式,属于中档题.15.函数()212ln2fxxxx=+−在区间1,2e上的最小值为______.【答案】32【解析】分析】首先求出函数的导数,再令()
0fx¢>、()0fx得到函数的单调性,从而可得函数的最值;【详解】解:因为()212ln2fxxxx=+−,则定义域为()0,+所以()()()221221xxxxfxxxxx+−+−=+−==令()0fx¢>解得1x,即()fx在()1,+上单调递增,令()0
fx解得01x,即()fx在()0,1上单调减,所以()fx在1x=处取得极小值,也就是最小值且()312f=,又因为1,2xe,112ln228f=+,()2122feee=+−所以函数()212ln2fxxxx=+−在区间1,2e
上的最小值为32,故答案为:32【点睛】本题考查利用导数研究函数的最值,属于基础题.16.锐角ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,有()2coscoscossinsinAACBBC+−=,且4c=,则ab+的取值范围为_________
__.【答案】()232,438++【解析】【分析】先利用三角函数恒等变形求出3A=,利用正弦定理表示出2342sinsinsin3CaCCb+−+=,用三角函数求出ab+的取值范围.【【详解】因为()2coscosc
ossinsinAACBBC+−=,所以()coscoscossinsinAACBBC+−=.因为ABC++=,所以BCA+=−,所以()()coscoscosBCAA+=−=−.所以2cossinsinsinsinABCBC=.因为ABC为锐角三角形,所以sin0,
sin0BC,所以1cos2A=,所以3A=.所以23BC+=,即23BC=−.因为ABC为锐角三角形,所以022032CC−,解得:62C由正弦定理sinsinsinabcABC==得:23sinsinsincaACC==,42s
insinsinsin3cbBCCC==−.所以2342sinsinsin3CaCCb+−+=2323cos2sinsinCCC=++1232tan2C+=.因为62C,所以1224C,所以tant
antan1224C.因为tantan46tantan2312461tantan46−=−==−+,所以23tan12C−,所以1123tan2C+,所以1232232438tan2C+++.即232438ab+
++在ABC中,由两边之和大于第三边,所以4abc+=.综上所述:232438ab+++.故答案为:()232,438++【点睛】解三角形的最值问题包括两类:(1)利用正弦定理转化为三角函数求最值;(2)利用余弦定理转化为基本不等式求最值.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过
程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17.已知函数2()23sincos2cos1fxxxx=−+.(1)求函数()fx的最小正周期;(2)若7(,)
312,且8()5f=,求cos2的值.【答案】(1);(2)43310+−.【解析】【分析】(1)利用辅助角公式化简()fx,求出最小正周期;(2)将8()5f=代入可求出sin(2)6
−,结合26−的范围,求出cos(2)6−,因为2(2)66=−+,由两角和的余弦公式求出结果.【详解】()2sin(2)6fxx=−.(1)函数()fx的最小正周期22T==.(2)
由8()5f=,得82sin(2)65−=,即4sin(2)65−=.由7(,)312,得2(,)62−,∴2243cos(2)1sin(2)1()6655−=−−−=−−=−,∴co
s2cos[(2)]cos(2)cossin(2)sin666666=−+=−−−3341433525210+=−−=−.18.记ABC是内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知2bac=,点D在边AC上,sinsin
BDABCaC=.(1)证明:BDb=;(2)若2ADDC=,求cosABC.【答案】(1)证明见解析;(2)7cos12ABC=.【解析】【分析】(1)根据正弦定理的边角关系有acBDb=,结合已知即可证结论.(2)方法一:两次应用余弦定
理,求得边a与c的关系,然后利用余弦定理即可求得cosABC的值.【详解】(1)设ABC的外接圆半径为R,由正弦定理,得sinsin,22bcRABCCR==,因为sinsinBDABCaC=,所以22bcBDaRR=,即BDbac=.又因为2bac=,所以BDb=.(2)[
方法一]【最优解】:两次应用余弦定理因为2ADDC=,如图,在ABC中,222cos2abcCab+−=,①在BCD△中,222()3cos23babbaC+−=.②由①②得2222223()3babcab+−=+−,整理得22211203
abc−+=.又因为2bac=,所以2261130aacc−+=,解得3ca=或32ca=,当22,33ccabac===时,333ccabc+=+(舍去).当2233,22ccabac===时,22233()722cos31222ccABCccc+−==.所以
7cos12ABC=.[方法二]:等面积法和三角形相似如图,已知2ADDC=,则23ABDABCSS=△△,即21221sinsin2332bacADABBC=,而2bac=,即sinsinADBABC=,故有ADBABC=,从而ABDC=.由2bac=,即b
cab=,即CABACBBD=,即ACBABD∽,故ADABABAC=,即23bccb=,又2bac=,所以23ca=,则2227cos212cabABCac+−==.[方法三]:正弦定理、余弦定理相结合由(1)知BDb
AC==,再由2ADDC=得21,33ADbCDb==.在ADB中,由正弦定理得sinsinADBDABDA=.又ABDC=,所以s3sinn2iCbAb=,化简得2sinsin3CA=.在ABC中,由正弦定理知23ca=,又由2bac=,所以2223ba=.在ABC中,由余弦定理
,得222222242793cos221223aaaacbABCaca+−−+===.故7cos12ABC=.[方法四]:构造辅助线利用相似的性质如图,作DEAB∥,交BC于点E,则DECABC△∽△.由2ADDC=,得2,,333caaD
EECBE===.在BED中,2222()()33cos2323BEDacbac−=+.在ABC中222cos2aaBCcAbc+−=.因为coscosABCBED=−,所以2222222()
()3322233acbacbacac+−+−=−,整理得22261130abc−+=.又因为2bac=,所以2261130aacc−+=,即3ca=或32ac=.下同解法1.[方法五]:平面向量基本定理因为2ADDC=,所以2ADDC=uuuruuur.以向量,BABC为基底,
有2133BDBCBA=+.所以222441999BDBCBABCBA=++,即222441cos999baccABCa=++,又因为2bac=,所以22944cosacaacABCc=++.③由余弦定理得2222cosb
acacABC=+−,所以222cosacacacABC=+−④联立③④,得2261130aacc−+=.所以32ac=或13ac=.下同解法1.[方法六]:建系求解以D为坐标原点,AC所在直线为x轴,过点D垂直于AC的直线为y轴,DC长为单位长度
建立直角坐标系,如图所示,则()()()0,0,2,0,1,0DAC−.由(1)知,3BDbAC===,所以点B在以D为圆心,3为半径的圆上运动.设()(),33Bxyx−,则229xy+=.⑤由2bac=知,2BABCAC=,即
2222(2)(1)9xyxy++−+=.⑥联立⑤⑥解得74x=−或732x=(舍去),29516y=,代入⑥式得36||,||6,32aBCcBAb=====,由余弦定理得2227cos212acbABC
ac+−==.【整体点评】(2)方法一:两次应用余弦定理是一种典型的方法,充分利用了三角形的性质和正余弦定理的性质解题;方法二:等面积法是一种常用的方法,很多数学问题利用等面积法使得问题转化为更为简单的
问题,相似是三角形中的常用思路;方法三:正弦定理和余弦定理相结合是解三角形问题的常用思路;方法四:构造辅助线作出相似三角形,结合余弦定理和相似三角形是一种确定边长比例关系的不错选择;方法五:平面向量是解决几何问题的一种重要方法,充分利用平面向量基
本定理和向量的运算法则可以将其与余弦定理充分结合到一起;方法六:建立平面直角坐标系是解析几何的思路,利用此方法数形结合充分挖掘几何性质使得问题更加直观化.19.设函数()32132afxxxbxc=−++,其中0a.曲线()yfx=在点()()0,0Pf处的切线方程为1y=.(1
)确定b,c的值;(2)若4a=,过点()0,2可作曲线()yfx=的几条不同的切线?【答案】(1)0b=,1c=;(2)3条.【解析】【分析】(1)求()fx,根据导数的几何意义可得()0fb=,()01f=,即可求得b,c的值;(2)求出()fx以及()fx,设切点为()00,x
y,利用切点与点()0,2所在直线的斜率等于()0fx以及切点满足()fx的解析式列方程,利用导数判断对应函数零点的个数即可求解.【详解】(1)由()32132afxxxbxc=−++得()0fc=,()2fxxaxb=−+,因为曲线(
)yfx=在点()()0,0Pf处的切线方程为1y=,所以切线的斜率为()00fb==,且()01fc==故0b=,1c=.(2)4a=时,()321213fxxx=−+,()24fxxx=−,点()0,2不在()fx
的图象上,设切点为()00,xy,则切线斜率2004kxx=−,所以20000320002401213yxxxyxx−=−−=−+,即320022103xx−+=上式有几个解,过(0,2)就能作出()fx的几条切线.令()322
213gxxx=−+,则()()22422gxxxxx=−=−,由()0gx可得2x或0x;由()0gx,可得02x,所以()gx在(,0)−单调递增,在(0,2)单调递减,在(2,)+单调递增,所以()gx极大值为()01
0g=,()gx极小值为()322522132203g−=−+=,所以()gx有三个零点,即过()0,2可作出()fx的3条不同的切线.20.如图,在三棱柱111ABCABC-中,四边形11ACCA为菱形,11
1160,4,2BAACAAACAB====,平面1ACCA⊥平面11ABBA﹐Q在线段AC上移动,P为棱1AA的中点.(1)若H为BQ中点,延长AH交BC于D,求证://AD平面1BPQ﹔(2)若二面角11BPQC−−的平面角的余弦值为1313,求点P到平面1BQB
的距离.【答案】(1)证明见解析;(2)62.【解析】【分析】(1)取BB1中点E,连接AE,EH,结合已知条件易得EH∥B1Q、AE∥PB1,根据线面平行的判定可证1//BQ面EHA,1//PB面EHA,再由面面平行的判定及性质即可证结论.(2)连接P
C1,AC1有PC1⊥AA1,由面面垂直的性质可得PC1⊥面ABB1A1,过P作PR⊥AA1交BB1于点R,进而构建空间直角坐标系,设AQ=λAC=λ(0,-2,23),λ∈[0,1],确定相关点坐标,求面P
QB1、面AA1C1C的法向量,根据已知二面角的余弦值求参数λ,进而可得QB,连接BP,应用等体积法求P到平面BQB1的距离.【小问1详解】取1BB中点E,连接,AEEH,如图,∵H为BQ中点,∴1EH//BQ在平行四边形11AABB中,,PE分别为11,AABB的中点,∴1A
E//PB由EH∩AE=E且,EHAE面EHA,11,BQPB面EHA,所以1//BQ面EHA,1//PB面EHA,又PB1∩B1Q=B1,所以面EHA∥面B1QP,∵AD平面EHA,∴//AD平面1BPQ.【小问2详解】连接11,PCAC,∵四边形11ACCA
为菱形,∴1114AAACAC===,又1160CAA=,∴11ACA为正三角形,∵P为1AA的中点,∴11PCAA⊥,∵平面11ACCA⊥平面11ABBA,平面11ACCA平面111ABBAAA=,1PC平面11ACCA,∴1PC⊥平面11ABBA,在平面11ABBA内过点P作1PR
AA⊥交1BB于点R,建立如图所示的空间直角坐标系Pxyz−,则()()()()()110,0,0,0,2,0,0,2,0,0,0,23,0,4,23PAACC−−,设()0,2,23,0,1AQAC→→==−,∴()()0,21,23Q−+,∴PQ→=(
)()0,21,23−+,∵112ABAB==,1160BAA=,∴()13,1,0B,∴1PB→=()3,1,0,设平面1PQB的法向量为(),,mxyz→=,则100mPQmPB==得()2123030yxxy−++=+=,令1x=,则13
,yz+=−=−,∴平面1PQB的一个法向量为11,3,m→+=−−,设平面11AACC的法向量为()1,0,0n→=,二面角11BPQC−−的平面角为,则2113cos13113mnmn→→→→===+++−
,∴12=或14=−(舍),∴12AQAC→→=,∴()0,3,3Q−.又()3,3,0B−,∴()3,0,3QB→=−,∴||336QB→=+=,连接BP,设点P到平面1BQB的距离为h,则1111433463232h=,∴
62h=,即点P到平面1BQB的距离为62.21.已知函数2()(ln1)2afxxxxb=−−−,,abR.(1)当1b=-时,讨论函数()fx的零点个数;(2)若()fx在()0,+上单调递增,且2abce+,求c的最大值.【答案】(1)当20a
e时,函数()fx有两个零点;当12ae=或02a时,即2ae=或0a时,函数()fx有一个零点;当12ae即2ae时,函数()fx无零点;(2)c的最大值为2.【解析】【分析】(1)整理得()2a
fxxxlnx=−,故函数零点的个数取决于2ayxlnx=−的零点个数,等价转化为2ay=与lnxyx=的值域之间的关系,利用导数求解即可求得结果;(2)根据题意,()0fx恒成立,据此求得,ab范围;再构造函数求得2ab+的最小值,即可求得c的最大值.【详解】(1)当1b=−
时,()2afxxxlnx=−,故()fx的零点个数,取决于2ayxlnx=−的零点个数.分离参数可得2alnxx=,令()lnxhxx=,则()21lnxhxx−=,令()0hx,解得()0,xe;令()0hx,解得(),xe+;故()hx在()0
,e单调递增,在(),e+单调递减.故()()1maxhxhee==,又()10h=,当1x时,()0hx恒成立.故当12ae=或02a,即0a或2ae=时,()fx有一个零点;当10,2ae,即20ae时,()fx有两个零点;当12ae,即2ae时,()fx
没有零点.(2)根据题意,()()0fxgxaxlnxb−==+在0x时恒成立.当0a=时,()gxlnxb=−+,显然不存在b使得()0gx恒成立;当0a时,()gx是单调减函数,且x趋近于正无穷时,()gx趋近于负无穷,不满足题意;当0a时,()1axgxx=−,令()
0gx,解得1xa;令()0gx,解得10xa;故()gx在10,a单调递减,在1,a+单调递增,要满足题意,只需110glnaba=++成立即可.综上所述,若()0gx在0x恒成立,则0a且1
0lnab++,即1blna−−,则221,(0)abalnaa+−−,令()21,(0)maalnaa=−−,则()21amaa=−,令()0ma,解得12a;令()0ma,解得102a
,故()ma在10,2单调递减,在1,2+单调递增.故()122mamln=,即22abln+,则222ablnee+=.又2abce+,故()22abmince+=,故c的最大值为2
.【点睛】本题考查利用导数研究函数的零点问题,涉及利用导数研究恒成立问题,以及双变量问题,属综合困难题.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)22.在平面直角坐标系
xOy中,曲线1C的参数方程为cos,1sin,xy==+(参数),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C的极坐标方程为23cos=,其中π0,2.(1)求曲线1C与曲线2C的交点的极坐标;
(2)直线()π:R6l=与曲线1C,2C分别交于M,N两点(异于极点O),P为2C上的动点,求PMN面积的最大值.【答案】(1)(00),和π3,3(2)332【解析】【分析】(1)先消去1C参数方程中的
参数化为直角坐标方程,利用直角坐标方程和极坐标方程的公式进行转化可得曲线1C的极坐标方程,进而可得答案;(2)将()π6=R分别与曲线1C,2C的极坐标方程联立,即可求出MN,再求出圆心1C到直线MN的距离,可求出点P到直线MN的最大距离,即可求出
答案.【小问1详解】1C的参数方程为cos1sinxy==+,,(为参数),消去可得,22(1)1yx+−=,所以曲线1C的直角坐标方程为2220xyy+−=.将cosx=,siny=代入得,曲线1C的极坐标
方程为2sin=,2C的极坐标方程为23cos=,联立可得tan3==,π0,2,又因为两个曲线都经过极点,所以曲线1C和曲线2C的交点极坐标为(00),和π3,3.【小问2详解】当π
6=时,π2sin16M==,π23cos36N==,||2||MNMN=−=.显然当点P到直线MN的距离最大时,△PMN的面积最大,直线MN的方程为33yx=,圆心2C到直线MN的距离为32,所以点P到直线MN的最大距离333232d=+=,所以113333||22222P
MNSMNd===△.[选修4-5:不等式选讲](10分)23.已知函数()23fxxx=−+.(1)求不等式()10fx的解集;(2)若()fx的最小值为m,正数,,abc满足23++=abcm,求证:333abc++.【答案】(1)(),23,−−+(2)证明
见解析【解析】【分析】(1)根据绝对值不等式的解法,分类讨论,即可求解;(2)由(1)求得函数()fx的最小值为2,得到232abc++=,结合由柯西不等式,证得21111()(23)63abcabc++++=,即可求解.【小问1详解】解:
由函数()23fxxx=−+,当0x时,可得()2342fxxxx=−−=−+,令()10fx,即4210x−+,解得2x−;当02x时,可得()2322fxxxx=−+=+,令()10fx,即2210x+,解得4x,此时无解;
当2x时,可得()2342fxxxx=−+=−,令()10fx,即4210x−,解得3x,综上所述,不等式()10fx的解集为(),23,−−+.【小问2详解】解:由(1)可知,()24,022,0242,2xxfx
xxxx−=+−,当0x时,()422fxx=−+;当02x时,()222fxx=+;当2x时,()426fxx=−,所以函数()fx的最小值为2,所以2m=,所以232abc++=.由柯西不等式,可得22222221111(23)[1()()][()(
2)(3)]()623abcabcabc++=++++++,当且仅当1234,,111133abc===时,等号成立,所以21111()(23)63abcabc++++=,所以333abc++.获得更多资源请扫码加入
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