【文档说明】江西省南昌市2023届高三二模数学(理)试题 含解析.docx,共(30)页,4.365 MB,由小赞的店铺上传
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SRS2023届高三模拟测试(第二次)理科数学一、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.已知集合22450,log2AxxxBxx=−−=,则AB=()A.[1,4)−B.[1,
4]−C.[1,5]−D.(0,4)【答案】D【解析】【分析】通过解二次不等式和对数不等式求出集合,AB,然后由交集运算得出答案.【详解】由2450xx−−可得15x−,所以1,5A=−,由2log2x,即22loglog4x
,可得04x,所以()0,4B=,所以()0,4AB=.故选:D.2.已知复数z满足()ii1zz+=+,则复数z在复平面内对应的点在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】D【解析】【分析】根据复数的乘、除法运算得到1iz=−−,结合复数的几何意义即可求解.【详解】复数z
满足()ii1zz+=+,()()()2i122i21ii1i1i12z++====−−−−+−,对应点为()1,1−−,在第四象限.故选:D.3.已知数列na,若12146naan−+=−,则7a=()A.
9B.11C.13D.15【答案】B【解析】【分析】由题中条件,分别令1n=,4n=,即可得解.【详解】由12146naan−+=−,令1n=,则11462aa+=−=−,则11a=−,令4n=,则7144610aa+=−=,则711a=.故选:B.4.已知函数sin()2xfx=,命题()1
2:,0,πpxx,使得()()122fxfx+=,命题12ππ:,,22qxx−,当12xx时,都有()()12fxfx,则下列命题中为真命题的是()A.pqB.pqC.
()pqD.()()pq−−【答案】A【解析】【分析】根据正弦函数的性质和指数函数的性质依次判断命题p、q的真假,结合命题“且”、“或”、“非”的概念,依次判断即可.【详解】命题p:当0πx时,0si
n1x,所以sin122x,即1()2fx,则()12,0,πxx,使得12()()2fxfx+,故命题p为假命题;命题q:当ππ22x−时,函数sinyx=单调递增,又函数2xy=在R上单调递增,所以函数sin()2xfx=在ππ,22−上单调递增
,所以12ππ22xx−时,12()()fxfx,故命题q为真命题.则命题pq为真,故A正确;命题pq为假,故B错误;命题()pq为假,故C错误;命题()()pq为假,故D错误.故选:A.5
.已知抛物线2:4Cyx=的准线为l,点M是抛物线上一点,若圆M过点(3,0)A且与直线l相切,则圆M与y轴相交所得弦长是()A.22B.23C.4D.25【答案】D【解析】【分析】设00(,)Mxy,则2004yx=,01rx=+,进而222000(3)(0)(1
)xyx−+−=+,解得02x=,利用垂径定理计算即可求解.【详解】由题意得,24Cyx=:,则准线l为=1x−,设00(,)Mxy,因为圆M与直线l相切,所以圆的半径为01rx=+,则圆的标准方程为222000()()(1)xxyyx−+−=+,又圆M过点(3,0)A,所以222000(
3)(0)(1)xyx−+−=+①.又2004yx=②,由①②,解得02x=,则3r=,设圆M与y轴交于点B、C,则22220223225BCrx=−=−=.故选:D.6.如图,A,B,C是正方体的顶点,2AB=,点P在正方体的表面上运动,若三棱锥
−PABC的主视图、左视图的面积都是1,俯视图的面积为2,则PA的取值范围为()A.[1,5]B.[5,3]C.[2,5]D.[1,3]【答案】D【解析】【分析】如图,当点P的轨迹为MNQ△(含边界)时符合题意,结合图形,即可求解.【详解】如图,取111,,AA
BBCC的中点,,MNQ,连接,,MNNQQM,则当点P的轨迹为MNQ△(含边界)时,三棱锥−PABC的主视图、左视图的面积都是1,俯视图的面积为2,此时若P与M重合,PA最小,且最小值为1,若P与Q重合,PA最大,且最大值为222
221=3++,所以PA的取值范围为[1,3].故选:D.7.已知单位向量,ab满足||20abab++=,则,ab夹角为()A.π6B.π3C.2π3D.5π6【答案】C【解析】【分析】由||2abab+=−两边平方,根据向量数量积的运算即可求出夹角.【详解】
记,ab夹角为,则coscosabab==,由||20abab++=,即||2abab+=−,两边平方,得2224()abab+=,即222cos4cos+=,即22coscos10−−=,则(2cos1)(cos1)0+−=,当cos1=时,||22abab+=−
=−,不符合题意,的的所以1cos2=−,又0π,则2π3=.故选:C.8.已知454log1.25,log1.2,log8abc===,则()A.cabB.cbaC.abcD.acb【答
案】A【解析】【分析】根据对数函数的性质,结合对数换底公式判断即可.【详解】44log8log1.25ca==,45lg1.25lg1.25lg1.2log1.25log1.2lg4lg5lg5ab====,综上,cab.故选:
A.9.已知数列na的通项公式为12nna−=,保持数列na中各项顺序不变,对任意的k+N,在数列na的ka与1ka+项之间,都插入()kk+N个相同的数(1)kk−,组成数列nb,记数列nb的前n项的和为nT,则100T=()A.4056B.4096C.
8152D.8192【答案】C【解析】【分析】插入n组共(1)2nn+个,可知前面插入12组数,最后面插入9个13−,从而可得插入的数之和为222221234111291339−+−+−−+−=−,又数列na的前13项和138191S=,可得100819139815
2.T=−=【详解】插入n组共(1)2nn+个,∵1213782=,∴前面插入12组数,最后面插入9个13−.2311121231291,1,2,2,2,2,3,3,3,2,,2,12,12,2,1
3,,13−−−−−−个个个个个,,∵22(1)21nnn++=−+,∴22222123411129133711151923913−+−+−−+−=+++++−(323)6117392+=−=−,又数列na的前1
3项和为1313101312131(21)21281102481819121Saaa−=+++==−=−=−=−,1008191398152.T=−=故选:C.10.已知正四面体的棱长为26,现截去四个全等的小正四面体,得到如图的八面体,若这个八面体能放进半径为6的球形容器中,则截去
的小正四面体的棱长最小值为()A.21−B.63−C.21+D.31−【答案】B【解析】【分析】正四面体ABCD−中,顶点A在面BCD的投射影为BCD△的中心Q,正四面体ABCD−外接球球心为点O,在直角三角形中求出AQ,OA,设小
正四面体的棱长AMx=,N为上面小正四面体底面中心,可得,MNAN,由题意,八面体的外接球半径6ROM=,由此即可解得答案.【详解】如图,正四面体ABCD−中,棱长为26;顶点A在面BCD的投射影为BCD△的中心Q,正四面体ABCD−外接球球心为点O(截去四个全等的小正四面体之后得到的八面体的
外接球球心同样为点O).E为CD中点,26AB=,3322BEAB==,2223BQBE==,在RtAQB中,224AQABBQ=−=,在RtOQB中,222BQOQOB+=,又OAOB=,则222()BQAQOAOA+−=,即228(4)OAOA+−=,解得3OA=,则1OQAQOA=
−=,设小正四面体的棱长AMx=,N为上面小正四面体底面中心,则36,33MNxANx==.由题意,八面体能放进半径为6的球形容器,则八面体的外接球半径6ROM=.在RtOMN△中,222OMMNON=+,则22366333xx+−,即22630
xx−+,解得6363x−+.所以截去的小正四面体的棱长最小值为63−.故选:B.11.已知正实数a使得函数()()ln)e(xfxaxxax=−−有且只有三个不同零点123,,xxx,若123xxx,则下列123,,xxx的关系式中,正确的是()A.1322xxx+=B.123xxa
x+=C.21322axxx=D.2132xxx=【答案】D【解析】【分析】根据给定条件,利用函数零点的意义用x表示a,再数形结合探求出123,,xxx的关系,然后逐项判断作答.【详解】依题意,由()0fx=得:e,lnxaxxax==,即0elnx
xaxx==,令()(0),())e(1lnxxgxxhxxxx==,2e(1)()−=xxgxx,2ln1()(ln)xhxx−=,当(0,1)x时,()0gx,函数()gx单调递减
,当(1,)x+时,()0gx,函数()gx单调递增,当(1,e)x时,()0hx,函数()hx单调递减,当(e,)x+时,()0hx,函数()gx单调递增,函数()yfx=有三个零点,即直线ya=与函数()(0)xegxxx=与函数()(1)lnxhxxx=
的图象共有三个公共点,在同一坐标平面内作出函数()(0)xegxxx=与函数()(1)lnxhxxx=的图象,它们有公共点22(,)Axy,如图,因此直线ya=必过点A,令直线ya=与函数()(0)xegxxx=的图象另一交点为22(,
)Bxy,与函数()(1)lnxhxxx=的图象另一交点为33(,)Cxy,显然12301exxx,且有12321223elnnelxxxxxxxx===,由1212elnxxxx=得:12ln12eeln
xxxx=,即12()(ln)gxgx=,而20ln1x,于是12lnxx=,由2323elnxxxx=得:2233elnlnexxxx=,即23(e)()xhhx=,而2eex,于是23exx=,由2222elnxx
xx=得:222231lenxxxxx==,即2132xxx=,D正确;对于A,1313222xxxxx+=,A错误;对于B,令()e1,1xxxx=−−,()e10xx=−,函数()x在(1,)+上递增
,即有()(1)e20x=−,因此e1xx+,则23221e1xxxxx=++,而111exax=,从而3321axxxx+,B错误;对于C,因为2132xxx=,若21322axxx=成立,则必有4a=,令()e4,0xuxxx
=−,()e4xux=−,当(0,ln4)x时,()0,()uxux递减,当(ln4,)x+时,()0,()uxux递增,而12341()e10,(1)e40,(2)e40,(3)e1204uuuu=−=−=−=−,因此函数()e4,0x
uxxx=−的两个零点,即方程e4xx=的两个根分别在区间1(,1),(2,3)4内,令()4ln,1txxxx=−,4()1txx=−,当(1,4)x时,()0,()txtx递减,当(4,)x+时,()0,()
txtx递增,而33(1)10,(2)2(1ln4)0,(4)4(1ln4)0,(e)e120tttt==−=−=−,因此函数()4ln,1txxxx=−的两个零点,即方程4lnxx=的两个根分别在区间3(1,2),(4,e)内,显然直线
4y=与函数()(0)xegxxx=和()(1)lnxhxxx=的图象的交点有4个,不符合题意,所以4a,即21322axxx=不正确,C错误.故选:D【点睛】思路点睛:研究方程根的情况,可以通过转化,利用导数研究函数的单调性、最值等,借助数形结合思想分析问题,使问题的求解有一个
清晰、直观的整体展现.12.中国灯笼又统称为灯彩,是一种古老的汉族传统工艺品.灯笼综合了绘画、剪纸、纸扎、刺缝等工艺,与中国人的生活息息相连.灯笼成了中国人喜庆的象征.经过历代灯彩艺人的继承和发展,形成了丰富多彩的品种和高超的工艺水平,从种类上主要有宫灯、纱灯、吊灯等类型,现将红木宫灯、檀木
宫灯、楠木纱灯、花梨木纱灯、恭喜发财吊灯、吉祥如意吊灯各一个随机挂成一排,则有且仅有一种类型的灯笼相邻的概率为()A.25B.512C.13D.14【答案】A【解析】【分析】设红木宫灯、檀木宫灯为12,aa;楠木纱灯、花梨木纱灯为12,bb;恭喜发财吊灯、
吉祥如意吊灯为12,cc.先求仅12aa相邻的种数,把12aa看作一个元素,分三种情况讨论:12aa排在首尾;12aa排在五个位置中第二、第四位;12aa排在第三个位置,同理得仅12bb相邻,仅12cc相邻的情况,进而得出概率.【详解】设红木宫灯、檀木宫
灯为12,aa;楠木纱灯、花梨木纱灯为12,bb;恭喜发财吊灯、吉祥如意吊灯为12,cc.先求仅12aa相邻的种数,把12aa看作一个元素,当12aa排在首尾时,不同的排法有()2121242ACA232N==种;当
12aa排在五个位置中第二、第四位时,不同排法有()1222422CAA232N==种;当12aa排在第三个位置时,不同的排法有23221122222CCAAA32N==种,故仅12aa相邻共有12396NNN++=种排法,同理得仅12bb相邻,仅12cc相邻的情况,也都有96种排法,所
以有且仅有一种类型灯笼相邻的概率为669632A5P==.故选:A.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知随机变量X的分布列为的X1−01P0.20.40.4则随机变量2X的数学期望2EX=________.【答案
】0.6【解析】【分析】根据2EX为2X的数学期望求解.【详解】解:因为随机变量X的分布列为X1−01P0.20.40.4所以随机变量2X的数学期望()222210.200.410.40.6EX=−++=,故答案为:0.614.已知变量x,y满足2202101xyxyy−++−
−,则zxy=−的最大值为________.【答案】2【解析】【分析】作出不等式组所对应的线性规划区域,数形结合即可求解.【详解】如图,作出不等式组所对应的线性规划区域:zxyyxz=−=−,当直线zxy=−过(1,1)A−时,z取得最大值,最大值
为max112z=+=,故答案为:2.15.已知函数()232321e2,22e,2xxaxxxfxbxcxdxfx−−+−=++++的图象关于点()02,y中心对称(e为自然对数的底数),则ab+=________.【答案】
12−##-0.5【解析】【分析】根据抽象函数的对称性可得0(2)(2)2fxfxy−++=,由22,22xx−+可得3201(1)e()(364)(4124)(842)22xabxbcxbcdxbcdfy++−++++−−−
++++=,列出方程组,解出a、b即可求解.【详解】若函数()fx满足()()2faxfaxb−++=,则函数()fx的图象关于点(,)ab对称.因为函数()fx的图象关于点0(2,)y对称,不妨令0x,则0(2)(2)2fxfxy−++=,由22x-<,得)
322(2(2)e(2)(2)(2)xfxbxcxdxf−−−=+−+−+−+,由22x+,得(23)21(2)e(2)2(2)2xfxaxx+−+=++−+,所以32(2)0(2)3221e(2)(2)(2)e(2)2(2)22xxb
xcxdxfaxxy−−+−+−+−+−++++−+=,即32301(1)e(2)(2)(2)(2)2(2)22xabxcxdxfxxy++−+−+−+++−+=整理,得3201(1)e()(364)(4124)(842)22xabxbcxbcdxbcdfy++−++++−−−++++=,其中
0y为常数,有0101023640412408422abbcbcdbcdfy+=−=++=−−−=+++=,解得11,2ab=−=,所以12ab+=−.故答案为:12−.16.足球是大众喜爱的运动,
足球比赛中,传球球员的传球角度、接球球员的巧妙跑位都让观众赞不绝口.甲、乙两支球队一场比赛的某一时刻,三位球员站位如图所示,其中A,B点站的是甲队队员,C点站的是乙队队员,12ll∥,这两平行线间的距离为3
m,,||||,||10mCAABACABBC⊥=,点B在直线l上,且2ll⊥,这时,站位A点球员传球给站位B点队友(传球球员能根据队友跑位调整传球方向及控制传球力度,及时准确传到接球点),记传球方向与1l的夹角为,已知站位B,C两点队员跑
动速度都是8m/s,现要求接球点满足下面两个条件:①站位B点队员能至少比站位C点队员早1s跑到接球点;②接球点在直线l的左侧(包括l);则tan的取值范围是________.【答案】17,1212
【解析】【分析】如图,以BC的中点O为原点,建立平面直角坐标系,设接球点为P,根据8mPCPB−=,可得点P在以,CB为焦点的双曲线的右支上,根据ACAB⊥,求得A点的坐标,直线l与双曲线的右支交于12,PP(1P在2P的上方),求出12,PP两点的坐标,再
求出12,APAP的斜率,结合图象即可的解.【详解】如图,以BC的中点O为原点,建立平面直角坐标系,则()()5,0,5,0BC−,设接球点P,若8mPCPB−=,得点P在以,CB为焦点的双曲线221169xy−=的右支上,设(),3AAx,则()()()5,3,5,3,0
AAACAxBAxx=+=−,因为ACAB⊥,所以()()25,35,32590AAACABAxxx=+−=−+=,解得4Ax=−,即()4,3A−,设直线l与双曲线221169xy−=的右支交于12,PP(1P在2P的上方),令5x=,则94y=,所以12995,,5
,44PP−,则接球点为P位于双曲线右支与直线l围成的区域内或边界,则45Px,为1299331744,45124512APAPkk−+==−==−−−−−,因为直线AP的倾斜角与互补,由图可知,17tan,1212
.故答案为:17,1212.【点睛】关键点点睛:以BC的中点O为原点,建立平面直角坐标系,根据8mPCPB−=再结合双曲线的定义求得P点的轨迹,是解决本题的关键.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.如图是函数π()sin()0,02fxx=+的部分图象,已知2ABAC=.(1)求;(2)若43(2)32ff−=−,求.【答案】(1)π2
=(2)π3=【解析】【分析】(1)设()0,0Ax,则003,1,,144TTBxCx++−,再根据2ABAC=求得周期T,即解;(2)根据43(2)32ff−=−结合三
角恒等变换化简计算即可的解.【小问1详解】设()0,0Ax,函数的最小正周期为T,则003,1,,144TTBxCx++−,则3,1,,144TTABAC==−,故233,1
,1124416TTABACT=−=−=,解得4T=(负值舍去),所以2π4=,所以π2=;【小问2详解】由(1)得ππ()sin022fxx=+,4
3(2)32ff−=−,得()2π3sinπsin32+−+=−,即31π3sincossinsin2232−−+=−+=−,所以π3sin32+=,又因π02,则ππ5π336+,所以π2π33+=,所以π3=.
18.如图,在四棱锥PABCD−中,底面ABCD是边长为4的菱形,π3PABDAB==,PAPB⊥,点E在线段PB上,CDDE⊥,平面PAB⊥平面ABCD.(1)求PE;(2)求直线DE与平面CDP所成角的正弦值.【答案】(1)233PE=(2)210【解析】【
分析】(1)如图,根据面面垂直的性质可得PG⊥平面ABCD,由线面垂直的性质可得,PAPGPBPG⊥⊥,建立如图空间直角坐标系,利用空间共线向量的坐标表示求得(2,23,0)CD=−,结合空间垂直向量的坐标表示计算即可求解;(2)利用空间向量法求出平面CDP的一个法向量,结合数量积的定义
计算即可求解.【小问1详解】取AB的中点O,连接BD、DO,过P作DO的平行线PG,在菱形ABCD中,3DAB=,则ABD△为等边三角形,得23OD=,且⊥DOAB,又平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB平面ABCDAB=
,DO平面ABCD,所以DO⊥平面ABCD,由//DOPG,则PG⊥平面ABCD,又、PAPB平面ABCD,所以,PAPGPBPG⊥⊥,由PAPB⊥,建立如图空间直角坐标系Pxyz−,由,43PABAB==,得,232PAPB==,取PA的中点F,连接OF,则3,1OFAF==,所以(
0,0,0),(2,0,0),(0,23,0)PAB,(1,3,0),(1,3,23)OD,有(2,23,0)AB=−,设(,,)Cabc,则(1,3,23)DCabc=−−−,由ABDC=,得1,33,23abc=−==,即(1,33,23)C−,(
2,23,0)CD=−.设PEd=,则(0,,0)Ed,有(1,3,23)DEd=−−−,由CDDE⊥,得2(3)(23)0CDDEd=−+−−=,解得233d=,即233PE=;【小问2详解】设平面CDP的一个法向量为(,,)nxyz=,由(1,3,23)PD=,(2,23,0)CD=
−,得22303230nCDxynPDxyz=−==++=,令3x=,则1,1yz==-,所以(3,1,1)n=−,又3(1,,23)3DE=−−−,所以323323cos,104053DEnDEnDEn−−===,故直
线DE与平面CDP所成角的正弦值为210.【点睛】19.一地质探测队为探测一矿中金属锂的分布情况,先设了1个原点,再确定了5个采样点,这5个采样点到原点距离分别为ix,其中(1,2,3,4,5)ixii==,
并得到了各采样点金属锂的含量iy,得到一组数据(),,1,2,3,4,5iixyi=,经计算得到如下统计量的值:5162iiy==,()()5147iiixxyy=−−=,514.79iiu=,()5211.61
5iiuu=−,()()1519.38iiiuuyy=−−,其中ln,(1,2,3,4,5)iiuxi==.(1)利用相关系数判断yabx=+与lnyabx=+哪一个更适宜作为y关于x的回归模型;(2)建立y关于x的回归方程.参考公式:回归方程yabt=+中斜率
、截距的最小二乘估计公式、相关系数公式分别为()()()1122211nniiiiiinniiiittyytyntybtttnt==−==−−−==−−,aybt=−,()()()()12211niiinn
iiiittyyrttyy===−−=−−;参考数据:219.38232.561.615=.【答案】(1)用lnyabx=+作为y关于x的回归模型方程更适宜,理由见解析;(2)0.90412lnyx=+【解析】【分析】(1)用yabx=+作回归模型求出
相关系数1r,用lnyabx=+作为回归模型求出相关系数2r,比较大小可得答案;(2)由已知条件求出b,a可得答案.【小问1详解】若用yabx=+作回归模型,1234535x++++==,()()()()()()25222221132333435310iixx=−=−+−+−+−
+−=,所以相关系数()()()()()5112221155514710iiiiiiiiittyyrttyyyy====−−==−−−,若用lnyabx=+作为回归模型,相关系数()()()()()152525
52211119.381.615iiiiiiiiiuuyyryyuuyy====−−==−−−,比较21r与22r,()()22122515147220.910iiiiryyyy====−−,()(
)22222115519.38232.561.615iiiiryyyy====−−,因为2212rr,所以用lnyabx=+作为y关于x的回归模型方程;【小问2详解】由(1),()()()5152119.38121.615iiiiiuuyybuu==−−==
=−,1114.790.95855niiuu====,1116212.455niiyy====,12.4120.9580.904aybu=−=−=,则y关于x的回归方程为0.90412lnyx=+.20.已知椭圆2222:1(0)xyCa
bab+=的焦距为23,左、右顶点分别为12,AA,上顶点为B,过点2A的直线12,ll斜率分别为11,22kk−−,直线1AB与直线12,ll的交点分别为B,P.(1)求椭圆C的方程;(2)若直线2l与椭圆C的另一个交点为Q,直线BQ与x轴的交点为R,记PQR的面积为1S,2A
QB△的面积为2S,求12SS的取值范围.【答案】(1)2214xy+=(2)(2,)+【解析】【分析】(1)列出关于,ab的方程,求解即可;(2)直线2l的方程为1(2)2ykxk=−−,与椭圆方程联立,结合韦达定理
求得Q点坐标,直线1AB的方程与直线2l的方程联立解得P点坐标,由1222814QRQPSSQBQAk==−结合k的范围求得答案.【小问1详解】因为直线2AB的斜率为12−,所以12ba=,焦距223c=,因此223ab−=,解得2,1ab==,所以椭圆C的方程是221
4xy+=;【小问2详解】因为2(2,0)A,所以直线2l的方程为1(2)2ykxk=−−,联立22(2)14ykxxy=−+=,整理得()222241161640kxkxk+−+−=.则2216241Qkxk+=+,故22
8241Qkxk−=+,则()24241QQkykxk−=−=+.所以222824,4141kkQkk−−++.又直线1AB的方程为112yx=+.联立112(2)yxykx=+=−,解得424,2121kkPkk+
−−.12211QPQPQQQQyyyyyQRQPSSQBQAyyy−−===−−()22228(21)2(21)16812182(21)824kkkkkkkkkk−−−+===−−+−−,因为12k−,所以2211,
044kk,所以12(2,)SS+.【点睛】方法点睛:圆锥曲线中求解范围问题的常见求法:(1)将直线方程与圆锥曲线方程联立,消元得到一元二次方程,根据直线与圆锥曲线的位置关系求解.(2)利用
已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是在两个参数之间建立等量关系.(3)利用几何条件构造不等关系.(4)利用基本不等式求出参数的取值范围.(5)利用函数的值域的求法,确定参数的取值范围.21.已知函数1
()ln(0,0),()fxkxaxxafxx−=−+为()fx的导函数.(1)当1,2ak==时,求函数()fx的极值;(2)已知()1212,(0,)xxxx+,若存在kR,使得()
()12fxfx=成立,求证:()()120fxfx+.【答案】(1)极大值为3−,无极小值.(2)证明见解析【解析】【分析】(1)1()2lnfxxxx=−−+,求导,利用函数的单调性及极值的定义求解;(2)不妨设12xx,
因为()()12fxfx=,所以121212ln1xxakxxxx+=−,结合()()1222121211112fxfxakxxxx+=+++−,得()()()2121211222121221212lnxxxxxfxfxaxxxxxxx−
+=+−−−,设12(1,)xtx=+,构造函数1()2ln(1)ttttt=−−,结合函数的单调性,可证得结论.【小问1详解】当1,2ak==时,此时1()2lnfxxxx=−−+,则2211(21)(1)
()2xxfxxxx+−=−+=−,当01x时,()0fx,则()fx在(0,1)单调递增;当1x时,()0fx,则()fx在(1,)+单调递减;所以()fx的极大值为(1)3f=−,无极小值.【小问2详解】不妨设12xx,因为()()12fxf
x=,则11221211lnlnkxaxkxaxxx−−+=−−+,即()12112122lnxxxakxxxxx−+=−,所以121212ln1xxakxxxx+=−,由21()afxkxx=+−,则()()1222
121211112fxfxakxxxx+=+++−,()()12122212121212ln111112xxfxfxaaxxxxxxxx+=+++−+−,即()
()12122212121212ln112112xxfxfxaxxxxxxxx+=+−++−−,所以()()()222121211222121212212lnxxxxxfxfxaxxxxxxx−−+=+−−即()()()212121
1222121221212lnxxxxxfxfxaxxxxxxx−+=+−−−,设12(1,)xtx=+,构造函数1()2ln(1)ttttt=−−,则2221221()10tttttt−+=+−=,所以()t在(1,)+上为增函
数,所以()(1)0t=,因为()21222121210,0,0xxaxxxx−−,所以()()120fxfx+.【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式常见解题策略:(1)构造差函数,根据差函数导函数符号,确定差
函数单调性,利用单调性得不等量关系,进而证明不等式;(2)根据条件,寻找目标函数.一般思路为利用条件将问题逐步转化,或利用放缩、等量代换将多元函数转化为一元函数,再通过导数研究函数的性质进行证明.(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22.“太极图”是关于太极思想的图示,其形状如对称的阴阳两鱼互抱在一起,也被称为“阴阳鱼太极图”.在平面直角坐标系xOy中,“太极图”是一个圆心为坐标原点,半径为4
的圆,其中黑、白区域分界线1C,2C为两个圆心在y轴上的半圆,(2,2)P−在太极图内,以坐标原点为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求点P的一个极坐标和分界线1C的极坐标方程;(2)过原点的直线l与分界线1C,2C分别交于
M,N两点,求PMN面积的最大值.【答案】(1)3π22,4P,1C:24sin0−=(2)424+【解析】【分析】(1)由直角坐标和极坐标的互化公式转化即可;(2)由图形对称性知,2PMNPOMSS=,在极坐标系中,求POMS,并求其最大值即可.【小问1详
解】设点P的一个极坐标为(),PPP,0P,)0,2πP,则()22222222PPPxy=+=−+=,2tan12PPPyx===−−,∵点P在第三象限,∴3π4P=,∴点P的一个极坐标为3π22,4P.∵“太极图”是一个圆心为坐标原点,半
径为4的圆,∴分界线1C的圆心直角坐标为()10,2C,半径为2r=,∴1C的直角坐标方程为()2224xy+−=(0x),即2240xyy+−=(0x),将cosx=,siny=,222xy
+=代入上式,得24sin0−=,π0,2,化简,得分界线1C的极坐标方程为4sin=,π0,2.【小问2详解】∵M在1C上,∴设M点的极坐标为(),MMM,则4sinM
M=,π0,2M,∴POM的面积()11sinsin22POMPMPMSOPOMPOM==−13π224sinsin24MM=−24sincos4sinMMM
=+()2sin221cos2MM=+−2sin22cos22MM=−+π22sin224M=−+∵π0,2M,∴ππ3π2,444M−−,∴当ππ242M−=,即3π8M=时,
POM的面积的最大值为()max222POMS=+.∵直线l过原点分别与1C,2C交于点M,N,∴由图形的对称性易知,OMON=,∴PMN面积2PMNPOMSS=,∴PMN面积的最大值为()()max
max2424PMNPOMSS==+.选修4-5:不等式选讲23.已知()|1||22|,()||fxxxgxaxb=+−−=−.(1)在给出的直角坐标系中画出函数()fx的图象;(2)若()()fxgx在R上恒成立,求ba−的最小值.【答案】(1)图象见解析(
2)3【解析】【分析】(1)化简()fx为分段函数形式,作图即可;(2)结合函数()fx和()gx的图象,分10a−,0a,3a−与31a−−四种情况讨论,结合图象及基本不等式求解.【小问1详解】3,1,()12231,11,3,1,xxfxxxxxxx−−=+−−=−−
−+其图象如下图所示:小问2详解】由(1)知函数()fx与x轴的交点为1(,0)3和(3,0),结合函数()fx和()gx的图象可以知道,【当10a−时,当13b或133b或3b时,由图可知()()fxgx在R上不可能恒成立;当0a时,()0gx,而()fx的
值有负数,可知()()fxgx在R上不可能恒成立;当3a−时,只需133b,则()()fxgx在R上恒成立,此时110333ba−+=,当31a−−时,过点(1,4)−−且斜率为a−的直线方程为4yaxa=−−−,令0y=,则41xa=−−,要()()fxgx
在R上恒成立,则413ba−−,此时444112()13baaaaaaa−−−−=−−−−−−=,当且仅当2a=−时等号成立.综上:ba−的最小值为3.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com