【文档说明】2023届陕西省铜川市高三第二次模拟考试 理科数学答案.docx,共(7)页,1.548 MB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-84a8dc1f27d04a84ac3b3a291d71cd16.html
以下为本文档部分文字说明:
铜川市2023年高三第二次质量检测理科数学试题参考答案一、选择题1.解:依题意得,∁𝑈𝐴={3,4},于是(∁𝑈𝐴)∩𝐵={3}.故选:𝐵.2.解:|𝑧1|=3,𝑧2=2+𝑖,则|𝑧2|=√22+12=√5,故|𝑧1⋅𝑧
2|=|𝑧1||𝑧2|=3×√5=3√5.故选:𝐶.3.解:因为1√𝑛+1+√𝑛=√𝑛+1−√𝑛,故该算法的功能是求𝑆=(√2−1)+(√3−√2)+⋯+(√2023−√2022),𝑆=(√2−1)+(√
3−√2)+⋯+(√2023−√2022)=√2023−1.故选:𝐷.4.解:如图:设𝐵𝐶=2𝑎,𝐴𝐵=2𝑐,𝐴𝐶=2𝑏,∴𝑎2=𝑏2+𝑐2,∴SⅠ=142,2bcbc=SⅢ=212,2abc=∴SⅡ=221122cb+
−SⅢ=22211122222cbabcbc+−+=,∴SⅠ=SⅢ,∴𝑃1=𝑃2,故选A.5.解:命题:“∀𝑥>0,𝑥2−𝑥+1≤0”的否定是∃𝑥>0,𝑥2−𝑥+1>0.故选:𝐵.6.解:因为0.5𝑎=0.2𝑏>0,所以lg0.
5𝑎=lg0.2𝑏,即𝑎lg0.5=𝑏lg0.2,所以𝑎𝑏=lg0.2lg0.5=lg5lg2>1,所以𝑎>𝑏,因为log2𝑎=0.5𝑎=0.2𝑏>0,所以𝑎>1,结合𝑦=log2𝑥与𝑦=0.5𝑥的图象,因为
log2𝑎=0.5𝑎,1<𝑎<2,所以0.5𝑎∈(14,12),所以0.2𝑏∈(14,12),即(15)𝑏>14>15,可得𝑏<1,所以𝑏<1<𝑎,故选C.7.解:根据题意,甲组数据的平均数为3,方差为
5,乙组数据的平均数为5,方差为3,则两组数据混合后,新数据的平均数𝑥−=6×3+6×512=4,则新数据的方差𝑆2=612[5+(3−4)2]+612[3+(5−4)2]=5,故选:𝐷.8.解:设等比数列{𝑎𝑛}的公比为𝑞,∵𝑎2+8𝑎5=0,∴�
�1𝑞+8𝑎1𝑞4=0,解得𝑞=−12,∴数列{1𝑎𝑛}是等比数列,首项为1𝑎1,公比为−2.∴𝑆2=1𝑎1[1−(−2)2]1−(−2)=−1𝑎1,𝑆5=1𝑎1[1−(−2)5]1−(−2)=11
𝑎1,∴𝑆5𝑆2=−11.故选:𝐴.9.解:由题意,由𝑃𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗=𝜇𝐶𝑃⃗⃗⃗⃗⃗,得𝑀𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗=𝜇(𝑃𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗+𝑀𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗),即𝑀𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗=𝜇1+𝜇𝑀𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗,𝑀𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗=𝑀𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗+𝐵𝐶⃗
⃗⃗⃗⃗=23𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗+𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗−𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗=−13𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗+𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗,所以𝐴𝑃⃗⃗⃗⃗⃗=𝐴𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗+𝑀𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗+𝜇1+𝜇𝑀�
�⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13+3𝜇𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗+𝜇1+𝜇𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗,由𝐵𝑃⃗⃗⃗⃗⃗=𝜆𝑃𝑁⃗⃗⃗⃗⃗⃗同理可得,𝐴𝑃⃗⃗⃗⃗⃗=𝐴𝑁⃗⃗⃗⃗⃗⃗+𝑁𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗+11+𝜆𝑁�
�⃗⃗⃗⃗⃗⃗=11+𝜆𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗+𝜆2+2𝜆𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗,根据平面向量基本定理,可得{11+𝜆=13+3𝜇𝜇1+𝜇=𝜆2+2𝜆,∴𝜇=23,𝜆=4,∴𝜆𝜇=423=6.故选D.10.解:不妨设|𝑃𝑄|=3𝑘,|𝑃𝐹2|=4𝑘(𝑘>0),
因为𝑃在以𝐹1𝐹2为直径的圆上,所以𝑃𝐹1⊥𝑃𝐹2,即𝑃𝑄⊥𝑃𝐹2,则|𝑄𝐹2|=5𝑘,因为𝑄在𝐶的左支上,所以|𝑄𝐹2|+|𝑃𝐹2|−|𝑃𝑄|=(|𝑄𝐹2|−|𝑄𝐹1|
)+(|𝑃𝐹2|−|𝑃𝐹1|),即4𝑘+5𝑘−3𝑘=4𝑎,解得2𝑎=3𝑘,则|𝑃𝐹1|=|𝑃𝐹2|−2𝑎=4𝑘−3𝑘=𝑘,因为𝑃𝐹1⊥𝑃𝐹2,所以|𝐹1𝐹2|2=|𝑃𝐹1|2+|𝑃𝐹2|2,即4𝑐2=17𝑘2,故2
𝑐=√17𝑘,故𝑒=2𝑐2𝑎=√173.故选:𝐴.11.解:由图象可得𝐴=2,34𝑇=11𝜋12−𝜋6,解得周期𝑇=𝜋=2𝜋𝜔,∴𝜔=2,∴𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(2𝑥+𝜑),代入(𝜋6,2)可得𝜋3+�
�=𝜋2+2𝑘𝜋,(𝑘∈𝑍),解得𝜑=𝜋6+2𝑘𝜋,(𝑘∈𝑍),又|𝜑|<𝜋2,∴𝜑=𝜋6,∴𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(2𝑥+𝜋6),∵𝑥∈[0,𝜋],∴2𝑥+𝜋6∈[𝜋
6,13𝜋6],结合三角函数图象可得2𝑥1+𝜋6+2𝑥2+𝜋6=𝜋或2𝑥1+𝜋6+2𝑥2+𝜋6=3𝜋,∴𝑥1+𝑥2=𝜋3,或𝑥1+𝑥2=4𝜋3.故选D.12.解:取𝐵𝐶中点𝑀,由题意,𝐴𝐵=2�
�𝑀=2,∠𝐴𝐵𝐶=𝜋3,由余弦定理得𝐴𝑀2=𝐴𝐵2+𝐵𝑀2−2𝐴𝐵·𝐵𝑀·cos∠𝐴𝐵𝑀=3,故𝐴𝐵2=𝐵𝑀2+𝑀𝐴2,即𝐴𝑀⊥𝐵𝐶,而𝑃𝐴⊥平面𝐴𝐵𝐶
𝐷,且𝐴𝑀⊂平面𝐴𝐵𝐶𝐷,𝐴𝐷⊂平面𝐴𝐵𝐶𝐷,故A𝑃⊥𝐴𝑀,𝐴𝑃⊥𝐴𝐷,如图,以𝐴为原点,𝐴𝑀为𝑥轴,𝐴𝐷为𝑦轴,𝐴𝑃为𝑧轴,建立空间直角坐标系,由题意,𝐴(0,0,0),𝐵(√3,−1,0),𝐶(√3,1,0),𝐷
(0,2,0)𝑃(0,0,2)𝐸(√32,−12,1),𝐹(√3,𝑡,0),其中𝑡∈[−1,1],设面𝑃𝐵𝐶的法向量为𝑛⃗⃗=(𝑥1,𝑦1,𝑧1),而𝑃𝐵⃗⃗⃗⃗⃗=(√3,−1,−2),𝑃𝐶⃗⃗⃗⃗⃗=(√3,1,−2),故有{𝑛⃗⃗·𝑃𝐶⃗
⃗⃗⃗⃗=0𝑛⃗⃗·𝑃𝐵⃗⃗⃗⃗⃗=0,即{√3𝑥1+𝑦1−2𝑧1=0√3𝑥1−𝑦1−2𝑧1=0,令𝑧1=√3,则{𝑥1=2𝑦1=0𝑧1=√3,故面𝑃𝐵𝐶的一个法向量为𝑛⃗⃗=(2,0,√3),设面𝐴𝐸𝐹的法向量为𝑚⃗⃗⃗=(𝑥2,𝑦2,
𝑧2),而𝐴𝐸⃗⃗⃗⃗⃗=(√32,−12,1),𝐴𝐹⃗⃗⃗⃗⃗=(√3,𝑡,0),故有{𝑚⃗⃗⃗·𝐴𝐸⃗⃗⃗⃗⃗=0𝑚⃗⃗⃗·𝐴𝐹⃗⃗⃗⃗⃗=0,即{√32𝑥2−12𝑦2+𝑧2=0√3𝑥2+𝑡𝑦2=0,令𝑦2=
√3,则{𝑥2=−𝑡𝑦2=√3𝑧2=√32·(1+𝑡),故面𝑃𝐵𝐶的一个法向量为𝑚⃗⃗⃗=(−𝑡,√3,√32·(1+𝑡)),而𝑚⃗⃗⃗·𝑛⃗⃗=−2𝑡+32+32𝑡=32−�
�2,不恒为0,故A错误;由题意,𝑉𝐶−𝑃𝐸𝐷=𝑉𝑃−𝐶𝐸𝐷,由于𝐸为𝑃𝐵中点,故B,𝑃到面𝐶𝐸𝐷距离相等,从而𝑉𝐶−𝑃𝐸𝐷=𝑉𝑃−𝐶𝐸𝐷=𝑉𝐵−𝐶𝐸𝐷=𝑉𝐸−𝐵𝐶
𝐷=14𝑉𝑃−𝐴𝐵𝐶𝐷=14×13×2×2×2×𝑠𝑖𝑛𝜋3=√33,即B正确;易得面𝐴𝐵𝐶𝐷的法向量𝑝⃗⃗=(0,0,1),而𝐸𝐹⃗⃗⃗⃗⃗=(√32,𝑡+12,−1),设𝐸𝐹与面𝐴𝐵𝐶𝐷所成角为𝜃,故sin𝜃=|cos<𝑝⃗
⃗,𝐸𝐹⃗⃗⃗⃗⃗>|=1√34+(𝑡+12)2+1,当𝑡=1时sin𝜃取最小值12,此时𝜃取最小值𝜋6,故C正确;由题意,𝐴𝐸⃗⃗⃗⃗⃗=(√32,−12,1),𝑃𝐶⃗⃗⃗⃗⃗=(√3
,1,−2),故|cos<𝐴𝐸⃗⃗⃗⃗⃗,𝑃𝐶⃗⃗⃗⃗⃗>|=|32−12−2|√34+(−12)2+1·√3+1+4=14从而𝐴𝐸与𝑃𝐶所成角的余弦值为14,故D正确.故选A.二.填空题1
3.解:由题意,若𝐴说的两句话中,甲读《西游记》正确,乙读《红楼梦》错误,则B说的甲读《水游传》错误,丙读《三国演义》正确⋅则C说的丙读《西游记》错误,乙读《水游传》正确,则D说的乙读《西游记)错误,丁读《三国演义》正确⋅
与B说的丙读《三国演义》正确相矛盾,不成立;若A说的两句话中,乙读《红楼梦》正确,甲读《西游记)错误,则C说的乙读《水浒传》错误,丙读《西游记》正确,则D说的乙读《西游记》错误,丁读《三国演义》正确,则B说的丙读《三国演义》错误,甲读《水并传》正确,则丁读《三国演义》.14
.解:𝑓(𝑥)=−sinx(√22𝑐𝑜𝑠𝑥−√22𝑠𝑖𝑛𝑥)=−√22𝑠𝑖𝑛𝑥𝑐𝑜𝑠𝑥+√22sin2𝑥=−√24𝑠𝑖𝑛2𝑥+√22×1−𝑐𝑜𝑠2𝑥2=−√24𝑠𝑖𝑛2𝑥−√24𝑐𝑜𝑠2𝑥+√24=−12(√22�
�𝑖𝑛2𝑥+√22𝑐𝑜𝑠2𝑥)+√24=−12sin(2𝑥+𝜋4)+√24,∴𝑥∈[−𝜋4,𝜋4]时,2𝑥+𝜋4∈[−𝜋4,3𝜋4],sin(2𝑥+𝜋4)∈[−√22,1],得:𝑓(𝑥)∈[√2−24,√22]15.解:数列{𝑎𝑛}的前𝑛项和为
𝑆𝑛,且点(𝑎𝑛,𝑆𝑛)总在直线𝑦=2𝑥−1上,所以𝑆𝑛=2𝑎𝑛−1.当𝑛≥2时,𝑆𝑛−1=2𝑎𝑛−1−1,两式相减得,𝑎𝑛=2𝑎𝑛−1,又∵𝑎1=1,所以数列{𝑎
𝑛}是以1为首项,以2为公比的等比数列,∴𝑎𝑛=2𝑛−1,∴n·an=n·2n-1则𝑇𝑛=1×20+2×21+3×22+⋯+𝑛×2𝑛−1,所以2𝑇𝑛=1×21+2×22+3×23+⋯+𝑛×2𝑛,两式相减得:−𝑇𝑛=20+2
1+22+⋯+2𝑛−1−𝑛×2𝑛=2𝑛−1−𝑛×2𝑛.所以数列{𝑛·𝑎𝑛}的前𝑛项和𝑇𝑛=(𝑛−1)2𝑛+1.16.解:由椭圆22:184xyC+=,可得22,2,2abc===由对称性可知|𝐴𝐹1|
=|𝐵𝐹2|,∴|𝐹1𝐴|+|𝐹1𝐵|=|𝐵𝐹2|+|𝐹1𝐵|=2𝑎=|4√2,故①正确;𝐹1,𝐹2的坐标分别为(−2,0),(2,0),设𝐴(−𝑥,𝑡),𝐵(𝑥,𝑡),𝐴𝐹1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(−2+𝑥,−𝑡),𝐵𝐹1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(−2
−𝑥,−𝑡),若𝐴𝐹1⊥𝐵𝐹1时,可得𝐴𝐹1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⋅𝐵𝐹1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=4−𝑥2+𝑡2=4−(8−2𝑡2)+𝑡2=0,解得𝑡=2√33,故②错误;∵直线𝑦=𝑡(𝑡∈(0,2))
与椭圆𝐶交于𝐴,𝐵两点,∴𝐴,𝐵两点的坐标分别为(−√8−2𝑡2,𝑡),(√8−2𝑡2,𝑡),∴𝑆=12×2×√8−2𝑡2×𝑡=√2×√4−𝑡2×𝑡≤√2×(√4−𝑡2)2+𝑡22=2√2,当且仅当√4−𝑡2=𝑡,即𝑡=√2时取等号,故③正确;设
𝐴(𝑥,𝑦)(𝑥<0),当∠𝐹1𝐴𝐹2=𝜋3时,|𝐴𝐹2|+|𝐹1𝐴|=2𝑎=4√2,设|𝐴𝐹1|=𝑚,则|𝐴𝐹2|=𝑛,∴由余弦定理可得𝑚2+𝑛2−2𝑚×𝑛×cos𝜋3=
42,∴(𝑚+𝑛)2−2𝑚𝑛−𝑚𝑛=42,∴𝑚𝑛=163,∴𝑆𝐴𝐹1𝐹2=12𝑚𝑛𝑠𝑖𝑛𝜋3=4√33,又12×2𝑐×𝑦=𝑆𝐴𝐹1𝐹2=4√33,∴𝑦=2√33,,解得𝑥=−4√33,故④正确.故选:①
③④三、解答题:17.证明:(1)因为1𝑡𝑎𝑛𝐴+1𝑡𝑎𝑛𝐶=1𝑠𝑖𝑛𝐵,所以𝑐𝑜𝑠𝐴𝑠𝑖𝑛𝐴+𝑐𝑜𝑠𝐶𝑠𝑖𝑛𝐶=1𝑠𝑖𝑛𝐵,所以𝑐𝑜𝑠𝐴𝑠𝑖𝑛𝐶+𝑠
𝑖𝑛𝐴𝑐𝑜𝑠𝐶𝑠𝑖𝑛𝐴𝑠𝑖𝑛𝐶=1𝑠𝑖𝑛𝐵,所以sin(𝐴+𝐶)𝑠𝑖𝑛𝐴𝑠𝑖𝑛𝐶=1𝑠𝑖𝑛𝐵,所以𝑠𝑖𝑛𝐵𝑠𝑖𝑛𝐴𝑠𝑖𝑛𝐶=1𝑠𝑖𝑛𝐵,所以sin2𝐵=𝑠𝑖𝑛𝐴𝑠𝑖
𝑛𝐶,由正弦定理得𝑏2=𝑎𝑐;(2)解:𝑐𝑜𝑠𝐵=𝑎2+𝑐2−𝑏22𝑎𝑐=𝑎2+𝑐2−𝑎𝑐2𝑎𝑐≥2𝑎𝑐−𝑎𝑐2𝑎𝑐=12,(当且仅当𝑎=𝑐时等号成立),则当𝑎=𝑐时,𝑐𝑜𝑠𝐵取得最小值12,又𝐵∈(0,𝜋),所以角�
�最大值为𝜋3,此时△𝐴𝐵𝐶为等边三角形,所以△𝐴𝐵𝐶的面积为√3.18.解:(1)证明:取𝐵𝐶的中点𝑃,连接𝐴𝑃,𝑃𝐷,如图,在等边△𝐴𝐵𝐶中,由题意知𝐴𝑃⊥𝐵𝐶,在△𝐵𝐶𝐷中,𝐷𝐵=𝐷𝐶,则𝑃𝐷⊥𝐵𝐶,∵𝐴𝑃,𝑃
𝐷⊂平面𝐴𝐷𝑃,𝐴𝑃∩𝑃𝐷=𝑃,∴𝐵𝐶⊥平面𝐴𝐷𝑃,∵𝐴𝐷⊂平面𝐴𝐷𝑃,∴𝐵𝐶⊥𝐴𝐷,在三棱柱𝐴𝐵𝐶−𝐷𝐸𝐹中,AD∥BE,四边形BCFE是平行四边形,则𝐵𝐶⊥𝐵𝐸,∴四边形𝐵𝐶𝐹𝐸为矩形;(
2)取𝐸𝐹的中点𝑄,连接𝐷𝑄,𝑃𝑄,过𝐷作𝐷𝑂⊥𝐴𝑃,如图,则𝑃𝑄⊥𝐵𝐶,∵𝑃𝑄⊂平面𝐵𝐶𝐹𝐸,𝑃𝐷⊂平面𝐵𝐷𝐶,BC⊥PD,∴∠𝑄𝑃𝐷是平面𝐷𝐵𝐶与平面𝐵𝐶𝐹𝐸夹角或其补
角,在等边△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝑃=𝐴𝐵𝑠𝑖𝑛60°=√3,则𝐷𝑄=𝐴𝑃=√3,在𝑅𝑡△𝐷𝑃𝐵中,𝐷𝑃=√𝐷𝐵2−𝐵𝑃2=√163−1=√393,∵𝐵𝐶⊥平面𝐴𝐷𝑃,
𝐵𝐶⊂平面𝐴𝐵𝐶,∴平面𝐴𝐵𝐶⊥平面𝐴𝐷𝑃,∵平面𝐴𝐵𝐶∩平面𝐴𝐷𝑃=𝐴𝑃,且𝐷𝑂⊥𝐴𝑃,∴𝐷𝑂⊥平面𝐴𝐵𝐶,∴∠𝐷𝐴𝑃是侧棱𝐴𝐷与底面𝐴𝐵𝐶所成角,即∠𝐷𝐴𝑃=60°
,在△𝐷𝐴𝑃中,𝐴𝐷2+𝐴𝑃2−2⋅𝐴𝐷⋅𝐴𝑃⋅𝑐𝑜𝑠60°=𝐷𝑃2,设𝐴𝐷=𝑥,化简得3𝑥2−3√3𝑥−4=0,解得𝑥=4√33或𝑥=−√33(舍),∴𝐴𝐷=𝑃𝑄=4√33,在△𝐷𝑃𝑄中,cos∠𝐷𝑃𝑄=𝐷𝑃2+𝑃𝑄2−�
�𝑄22𝐷𝑃⋅𝑃𝑄=5√1326,∴平面𝐷𝐵𝐶与平面𝐵𝐶𝐹𝐸夹角的余弦值为5√1326.19.解:(1)设𝐴小区方案一的满意度平均分为𝑥,则𝑥=(45×0.006+55×0.014+65×0.018+75
×0.031+85×0.021+95×0.010)×10=72.7.设𝐵小区方案二的满意度平均分为𝑦,则𝑦=(45×0.005+55×0.010+65×0.010+75×0.020+85×0.032+95×0.023)×10=78.3∵72.
7<78.3.∴方案二的垃圾分类推行措施更受居民欢迎.(2)由题意可知:𝐴小区即方案一中,满意度不低于70分的频率为(0.031+0.021+0.010)×10=0.62,以频率估计概率,赞成率为62%。𝐵小区即方案二中,满意度不低于70分的频率为(0.020+0.032+0.023
)×10=0.75,以频率估计概率,赞成率为75%。∴𝐵小区可继续推行方案二.(3)现从𝐵小区内随机抽取5个人,𝑋的所有可能取值为0,1,2,3,4,5,则𝑋∽𝐵(5,34).𝑃(𝑋=0)=𝐶50(14)5=11024,𝑃(𝑋=1)=𝐶51⋅3
4.(14)4=151024,𝑃(𝑋=2)=𝐶52(34)2⋅(14)3=901024=45512,𝑃(𝑋=3)=𝐶53(34)3⋅(14)2=2701024=135512,𝑃(𝑋=4)=𝐶54(34)4⋅14=4051024,𝑃(𝑋=5)=𝐶55(34)5
=2431024,∴𝑋的分布列为数学期望𝐸(𝑋)=0×11024+1×151024+2×45512+3×135512+4×4051024+5×2431024==154.20.解:(1)由题意可知𝐹(𝑝2,0),∴|𝑃𝐹|=√(−3−𝑝2)2+(2−0)2=2√5,又∵𝑝>0,
∴𝑝=2,∴抛物线𝐸的标准方程为𝑦2=4𝑥.证明:(2)显然直线𝐴𝐵斜率存在,设直线𝐴𝐵的方程为𝑦−2=𝑘(𝑥+3),联立方程{𝑦−2=𝑘(𝑥+3)𝑦2=4𝑥,消去𝑥得𝑘𝑦2−4𝑦+8+12𝑘=0(𝑘≠
0),∴𝛥=16(−3𝑘2−2𝑘+1)>0,设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),∴𝑦1+𝑦2=4𝑘,𝑦1𝑦2=8𝑘+12,∴𝑦1𝑦2−12=2(𝑦1+𝑦2)①,直线
𝐴𝐶的方程为2114yyyx−=−,联立方程{𝑦−𝑦1=𝑥−𝑦124𝑦2=4𝑥,化简得𝑦2−4𝑦+4𝑦1−𝑦12=0,∴𝛥=16−4(4𝑦1−𝑦12)>0,设𝐶(𝑥3,𝑦3),则𝑦1+𝑦3=4②,由
①②得(4−𝑦3)𝑦2−12=2(4−𝑦3+𝑦2),∴2(𝑦2+𝑦3)=𝑦2𝑦3+20③,(𝑖)若直线𝐵𝐶斜率不存在,则𝑦2+𝑦3=0,又∵2(𝑦2+𝑦3)=𝑦2𝑦3+20,∴𝑦32=20,∴𝑥3=𝑦324=5,∴直线𝐵𝐶的方程为𝑥=5,(𝑖𝑖)
若直线𝐵𝐶的斜率存在,为𝑦2−𝑦3𝑥2−𝑥3=4𝑦2+𝑦3,∴直线𝐵𝐶的方程为𝑦−𝑦2=4𝑦2+𝑦3(𝑥−𝑦224),即4𝑥−(𝑦2+𝑦3)𝑦+𝑦2𝑦3=0,将③代入得4𝑥−(𝑦2+𝑦3)𝑦+2(𝑦2+𝑦3)−20=0,∴(𝑦
2+𝑦3)(2−𝑦)+4(𝑥−5)=0,∴直线𝐵𝐶斜率存在时过点(5,2),由(𝑖)(𝑖𝑖)可知,直线𝐵𝐶过定点(5,2).(3)𝑆1=𝑆△𝑃𝐵𝑄−𝑆△𝑃𝐴𝑄=12|𝑃𝑄|⋅|𝑦1−2|−12|𝑃�
�|⋅|𝑦2−2|=12|𝑃𝑄|⋅|𝑦1−𝑦2|=4|𝑦1−𝑦2|,𝑆2=12|𝑃𝑄|⋅|𝑦2−𝑦3|=12×8×|𝑦2−𝑦3|=4|𝑦2−𝑦3|=4|𝑦1+𝑦2−4|,由(2)得𝑦1+𝑦2=4𝑘,𝑦1𝑦2=8�
�+12,∴|𝑦1−𝑦2|=√16𝑘2−32𝑘−48=4√−3𝑘2−2𝑘+1|𝑘|,由𝑘≠0,且𝛥=16(−3𝑘2−2𝑘+1)>0,可得−1<𝑘<13,且𝑘≠0,∴𝑆1𝑆2=|𝑦1−𝑦2||𝑦1+𝑦2−4|=4√−3𝑘2−2𝑘+1|𝑘|⋅|
4𝑘−4|=√−3𝑘2−2𝑘+1|𝑘−1|,设𝑘−1=𝑢,𝑡=1𝑢,∴𝑆1𝑆2=√−(𝑢+2)(3𝑢+2)𝑢2=√−3𝑢2+8𝑢+4𝑢2=√−4𝑡2−8𝑡−3=√−4(𝑡+1)
2+1,∵−1<𝑘<13,且𝑘≠0,∴𝑡∈(−32,−1)∪(−1,−12),∴√−4(𝑡+1)2+1∈(0,1),∴𝑆1𝑆2的取值范围为(0,1).21解:(1)函数𝑓(𝑥)=𝑎𝑒𝑥−ln(𝑥+2)+ln𝑎
−2定义域为𝑥∈(−2,+∞),𝑓′(𝑥)=𝑎𝑒𝑥−1𝑥+2,𝑓(𝑥)在𝑥=2023处取得极值,则𝑓′(2023)=𝑎𝑒2023−12025=0,所以𝑎=12025𝑒2023,此时𝑓′(𝑥)=12025𝑒2023𝑒𝑥−1𝑥
+2,令𝑔(𝑥)=𝑓′(𝑥)=12025𝑒2023𝑒𝑥−1𝑥+2,𝑥∈(−2,+∞),则𝑔′(𝑥)=12025𝑒2023𝑒𝑥+1(𝑥+2)2>0,所以𝑔(𝑥)在(−2,
+∞)上单调递增,所以𝑓′(𝑥)在(−2,+∞)上单调递增,且𝑓′(2023)=0,所以当𝑥∈(−2,2023)时,𝑓′(𝑥)<0,𝑓(𝑥)单调递减,当𝑥∈(2023,+∞)时,𝑓′(𝑥)>0,𝑓(𝑥)单调递增.故𝑓
(𝑥)的单调递减区间为(−2,2023),单调递增区间为(2023,+∞).(2)依题意即𝑎𝑒𝑥−ln(𝑥+2)+ln𝑎−2=0在(−2,+∞)上有两个根,整理为𝑒𝑥+ln𝑎+𝑥+ln𝑎=ln(𝑥+2)+𝑥
+2,即𝑒𝑥+ln𝑎+𝑥+ln𝑎=ln(𝑥+2)+𝑒ln(𝑥+2),设函数Hℎ(𝑥)=𝑒𝑥+𝑥,则上式为Hℎ(𝑥+ln𝑎)=ℎ𝐻(ln(𝑥+2)),因为Hℎ′(𝑥)=𝑒𝑥+1>0恒成立,所以Hℎ(𝑥)=𝑒𝑥+𝑥单调递增
,所以𝑥+ln𝑎=ln(𝑥+2),所以只需ln𝑎=ln(𝑥+2)−𝑥在(−2,+∞)上有两个根,令𝜑(𝑥)=ln(𝑥+2)−𝑥,𝑥∈(−2,+∞),则𝜑′(𝑥)=1𝑥+2−1=−𝑥+1𝑥
+2,当𝑥∈(−2,−1)时,𝜑′(𝑥)>0,当𝑥∈(−1,+∞)时,𝜑′(𝑥)<0,故𝜑(𝑥)=ln(𝑥+2)−𝑥在𝑥=−1处取得极大值即最大值,𝜑(𝑥)max=𝜑(−1)=1,且当𝑥→+∞时𝜑(𝑥)→−∞,当𝑥→−2
时𝜑(𝑥)→−∞,要想ln𝑎=ln(𝑥+2)−𝑥在(−2,+∞)上有两个根,只需ln𝑎<1,解得0<𝑎<𝑒,所以𝑎的取值范围为(0,𝑒).选考题:22.解:(1)∵直线𝑙的普通方程为𝑥+𝑦−8=0,又∵曲线𝐶的极坐标方程为𝜌=8𝑠𝑖
𝑛𝜃,∴𝜌2=8𝜌𝑠𝑖𝑛𝜃,∴曲线𝐶的普通方程为𝑥2+𝑦2=8𝑦,即𝑥2+(𝑦−4)2=16,又∵𝐴在圆𝐶上,圆心𝐶(0,4)到直线𝑙的距离为|−4|√2=2√2,∴𝐴到𝑙距离的最大值为2
√2+4;(2)∵{𝑥+𝑦−8=0𝑥2+𝑦2=8𝑦⇒𝑥2−4𝑥=0,解得𝑥=0或𝑥=4,又∵𝐵在第一象限,∴𝐵(4,4),点𝐴,𝐵在曲线𝐶上,设𝐴(𝜌1,𝜋4+7𝜋12),𝐵(𝜌2,𝜋4),代入
曲线𝐶的极坐标方程得𝜌1=|𝑂𝐴|=8𝑠𝑖𝑛(𝜋4+7𝜋12)=4,∴𝜌2=|𝑂𝐵|=8𝑠𝑖𝑛𝜋4=4√2,sin∠𝐴𝑂𝐵=sin7𝜋12=sin(𝜋4+𝜋3)=sin𝜋4cos𝜋3+co
s𝜋4sin𝜋3=√2+√64,故△𝐴𝑂𝐵的面积为𝑆=12×4√2×4×√2+√64=4+4√3.23.解:(1)当𝑥<−2时,𝑓(𝑥)≤6−𝑥,即−2𝑥+2−𝑥−2≤6−𝑥,解得𝑥≥−3,故−3≤𝑥<−2;当
−2≤𝑥≤1时,𝑓(𝑥)≤6−𝑥,即−2𝑥+2+𝑥+2≤6−𝑥,∴4≤6,则−2≤𝑥≤1;当𝑥>1时,𝑓(𝑥)≤6−𝑥,即2𝑥−2+𝑥+2≤6−𝑥,解得𝑥≤32,故1<𝑥≤32,综上所述,原不等式的解集为{𝑥|−3≤𝑥≤32};(2)证
明:若𝑥<−2,则𝑓(𝑥)=−3𝑥>6;若−2≤𝑥≤1,则𝑓(𝑥)=−𝑥+4≥3;若𝑥>1,则𝑓(𝑥)=3𝑥>3,所以函数𝑓(𝑥)的最小值𝑇=3,故𝑎+𝑏+𝑐=3.又𝑎、𝑏,𝑐为正数,则(1𝑎+1𝑏+4𝑐)×3=(1𝑎+1𝑏
+4𝑐)(𝑎+𝑏+𝑐)=6+𝑏𝑎+𝑎𝑏+𝑐𝑎+4𝑎𝑐+𝑐𝑏+4𝑏𝑐≥6+2√𝑏𝑎⋅𝑎𝑏+2√𝑐𝑎⋅4𝑎𝑐+2√𝑐𝑏⋅4𝑏𝑐=16.当且仅当𝑎=𝑏=34,𝑐=32时等号成立,所以1𝑎+1𝑏+4𝑐≥163.获得更多资源
请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com