【文档说明】江西省南昌市八一中学2020届高三第三次模拟考试数学(理)试题【精准解析】.doc,共(27)页,2.628 MB,由小赞的店铺上传
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2020届南昌市八一中学高三理科数学第三次模拟考试卷一、选择题(共12小题)1.已知集合23Axx=−,集合B满足ABA=,则B可能为()A.13xx−B.23xx−C.32xx−D.33xx−【答案
】D【解析】【分析】根据ABA=得到AB,依次判断每个选项得到答案.【详解】ABA=,则AB,33Axx−,其他选项不满足.故选:D.【点睛】本题考查了集合的包含关系,属于简单题.2.已知复数z满足(12)|34|zii+=−(i为虚数单位),则在复平面内复数z对应的点位于
()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】根据复数的运算,求出复数z,即得.【详解】由(12)|34|5zii+=−=,得55(12)5(12)1212(12)(12)5iiziiii−−====
−++−,在复平面内复数z对应的点的坐标为()1,2−,位于第四象限,故选:D.【点睛】本题考查复数的运算和复数的几何意义,属于基础题.3.已知角(02)终边上一点的坐标为77sin,cos66,则=()A.56B.7
6C.43D.53π【答案】C【解析】【分析】根据三角函数的定义求tan,结合角的范围写出角即可.【详解】由诱导公式知,71sinsinsin6662=+=−=−,73coscoscos6662=+=−=−,所以角(02)
终边上一点的坐标为13,22−−,故角的终边在第三象限,所以tan3=,由02知,43=.故选:C.【点睛】本题主要考查了三角函数的定义,诱导公式,特殊角的三角函数,属于容易题.4.若数列na为等比数列,则“2a,
4a是方程2640xx−+=的两根”是“32a=”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】根据充分条件和必要条件的定义,结合等比数列的性质进行判
断即可.【详解】解:设等比数列na的公比为q,因为2a,4a是方程2640xx−+=的两根,所以246aa+=,244aa=,得234a=,所以32a=,即充分性成立;反之,当2342aaa===时,246aa+=不成立,
可得2a,4a不是方程2640xx−+=的两根,即必要性不成立,所以“2a,4a是方程2640xx−+=的两根”是“32a=”的充分不必要条件,故选:A【点睛】此题考查充分条件和必要条件的判断,考查等比数列的性质,考查运算能力,属于基础题.5.图1为某省2019年1至4月快递业
务量统计图,图2是该省2019年1至4月快递业务收入统计图,下列对统计图理解错误的是(“同比”指与去年同月相比)()A.2019年1至4月的快递业务收入在3月最高,2月最低,差值超过20000万元B.2019年1至4月的快递业务收入同比增长率不低于30%,在3月最高C.从1至4
月来看,该省在2019年快递业务量同比增长率逐月增长D.从两图来看2019年1至4月中的同一个月快递业务量与收入的同比增长率不完全一致【答案】C【解析】【分析】根据统计图,可知增长率不稳定,即得答案.【详解】由统计图易知,从1至4月来看,该省在2019年快递
业务量同比增长率先降低,再增加,故C错.故选:C.【点睛】本题考查统计图,属于基础题.6.若a,b为正实数,直线()42320xay+−+=与直线210bxy+−=互相垂直,则ab的最大值为()A.32B.916C.94D.324【答案】B【解析】【分析】先由两直线垂直得42(23)0ba+−
=,化简得32ab+=,然后利用基本不等式可求出ab的最大值.【详解】解:因为直线()42320xay+−+=与直线210bxy+−=互相垂直,所以42(23)0ba+−=,化简得32ab+=,因为a,b为正实数,所以32ab=+≥
2ab,即ab≤916,当且仅当34ab==时取等号,所以ab的最大值为916,故选:B【点睛】此题考查两直线垂直的性质,利用基本不等式求最值,属于基础题.7.2019年11月26日,联合国教科文组织宣布3月14日为“国际数学日”(昵称:day)
,2020年3月14日是第一个“国际数学日”.圆周率是圆的周长与直径的比值,是一个在数学及物理学中普遍存在的数学常数.有许多奇妙性质,如莱布尼兹恒等式111113574−+−+=,即为正奇数倒数正负交错相加等.
小红设计了如图所示的程序框图,要求输出的T值与非常近似,则①、②中分别填入的可以是()A.()111iSi−=−,2ii=+B.()11121iSi−=−−,1ii=+C.()111iSSi−=+−,2ii=+D.()11121
iSSi−=+−−,1ii=+【答案】D【解析】【分析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量4TS=的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.【详解】解:由题可知,1
11113574−+−+=,输出的T值与非常近似,则输出的11144(1)357TS==−+−+当1010i=时,不符合题意,当1011i=时,符合题意,输出对应的T值,则1111144211221231241210111TS==−+−++
−−−−−即111144(1)3572021TS==−+−++,可知,循环变量i的初值为1,终值为1011,i的步长值为1,循环共执行1011次,可得②中填入的可以是1ii=+,又S的值为正奇数倒数正负交错相加,可得①中填入的可以是11(1)21iSSi−=+
−−.故选:D.【点睛】本题考查由循环程序框图的输出值选择条件,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,是基础题.8.已知函数sin(0)yaxba=+的图象如图所示,则函数log()ayxb=−的图象可能()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】根据函数sin(0)yaxb
a=+的图象求出a、b的范围,从而得到函数log()ayxb=−的单调性及图象特征,从而得出结论.【详解】由函数sin(0)yaxba=+的图象可得201,23ba,213a,故函数log()ayxb=−是定义域内的减函数,且过定点(1,0)b+.结合所给的图
像可知只有C选项符合题意.故选:C.【点睛】本题主要考查由函数sin()yAx=+的部分图象求函数的解析式,对数函数的单调性以及图象特征,属于基础题.9.中国是茶的故乡,也是茶文化的发源地.中国茶的发现和利
用已有四千七百多年的历史,且长盛不衰,传遍全球.为了弘扬中国茶文化,某酒店推出特色茶食品“金萱排骨茶”,为了解每壶“金萱排骨茶”中所放茶叶量x克与食客的满意率y的关系,通过试验调查研究,发现可选择函数模型ebxcya+=
来拟合y与x的关系,根据以下数据:茶叶量x克12345()ln100y4.344.364.444.454.51可求得y关于x的回归方程为()A.0.0434.2911e100xy+=B.0.0434.2911e100xy−=C.0.0434.
291exy+=D.0.0434.291exy−=【答案】A【解析】【分析】根据所给四个选项,分别取对数化简变形,由线性回归方程经过样本中心点,将表中数据求得,ln100xy代入即可检验.【详解】由表中数据可知12345
35x++++==,4.344.364.444.454.51ln1004.425y++++==,对于A,0.0434.2911e100xy+=化简变形可得0.0434.291100exy+=,同取对数可知ln1000.0434.291yx=+,将3x=代入可得ln1000.
04334.2914.42y=+=,而ln1004.42y=,因而A正确;对于B,0.0434.2911e100xy−=化简变形可得0.0434.291100exy−=,同取对数可知ln1000.0434.291yx=−,将
3x=代入可得ln1000.04334.2914.162y=−=−,而ln1004.42y=,所以B错误;对于C,0.0434.291exy+=,两边同取对数可知ln0.0434.291yx=+,而表中所给为ln100y的相关量,所以C错误;对于D,0.0434
.291exy−=,两边同取对数可知ln0.0434.291yx=−,而表中所给为ln100y的相关量,所以D错误;综上可知,正确的为A,故选:A.【点睛】本题考查了线性回归方程的性质及简单应用,注意利用回归方
程经过样本中心点的性质,可代入回归方程检验,属于基础题.10.已知抛物线2:2(0)Cypxp=的焦点为F,点()00,222pMxx是抛物线C上一点,以点M为圆心的圆与直线2px=交于E,G两点,若13sinMFG=,则抛物线C的方程是()A.2yx=B.22
yx=C.24yx=D.28yx=【答案】C【解析】【分析】作MDEG⊥,垂足为点D.利用点()0,22Mx在抛物线上、1||sin=3||DMMFGMF=,结合抛物线的定义列方程求解即可.【详解】
作MDEG⊥,垂足为点D.由题意得点()00,222pMxx在抛物线上,则082px=得04px=.①由抛物线的性质,可知,0||2pDMx=−,因为1sin3MFG=,所以011||||332pDM
MFx==+.所以001232ppxx−=+,解得:0xp=.②.由①②,解得:02xp==−(舍去)或02xp==.故抛物线C的方程是24yx=.故选C.【点睛】本题考查抛物线的定义与几何性质,属于中档题.11.如图
所示,三棱锥S一ABC中,△ABC与△SBC都是边长为1的正三角形,二面角A﹣BC﹣S的大小为23,若S,A,B,C四点都在球O的表面上,则球O的表面积为()A.73πB.133πC.43πD.3π【答案】A【解析】【分析】取线段BC的中点D,连
结AD,SD,由题意得AD⊥BC,SD⊥BC,∠ADS是二面角A﹣BC﹣S的平面角,∠ADS23=,由题意得BC⊥平面ADS,分别取AD,SD的三等分点E,F,在平面ADS内,过点E,F分别作直线垂直于AD,SD,两条直线的交点即球心
O,连结OA,则球O半径R=|OA|,由此能求出球O的表面积.【详解】解:取线段BC的中点D,连结AD,SD,由题意得AD⊥BC,SD⊥BC,∴∠ADS是二面角A﹣BC﹣S的平面角,∴∠ADS23=
,由题意得BC⊥平面ADS,分别取AD,SD的三等分点E,F,在平面ADS内,过点E,F分别作直线垂直于AD,SD,两条直线的交点即球心O,连结OA,则球O半径R=|OA|,由题意知BD12=,AD32=,DE1336AD==,AE2333AD==,连结OD,在Rt△OD
E中,3ODE=,OE3=DE12=,∴OA2=OE2+AE2712=,∴球O的表面积为S=4πR273=.故选:A.【点睛】本题考查了几何体的外接球、球的表面积公式,解题的关键是作出外接球的球心,需熟记公式,考查了考生
的空间想象能力,属于中档题.12.若函数()2sin?coscosfxxxxax=++在(),−+单调递增,则a的取值范围是()A.-11,B.-13,C.-33,D.-3-1,【答案】A【解析】【分析】()2sin?cosfxxxcosxax=++在(),−+单调递增,
等价于()'0fx恒成立,换元后可得()0gt在1,1−上恒成立,利用二次函数的性质可得结果.【详解】()2sin?cosfxxxcosxax=++,()'2cos2sinfxxax=+−22sinsin3xax=−−+,设sin,11xtt=−
,()()2'23fxgxtat==−−+,()fx在(),−+递增,()0gt在1,1−上恒成立,因为二次函数图象开口向下,()()101110gag−−,a的取值范围是1,1−,故选A.【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调
性及利用单调性求参数的范围,属于中档题.利用单调性求参数的范围的常见方法:①视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数需注意若函数在区间,ab上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上
也是单调的;②利用导数转化为不等式()'0fx或()'0fx恒成立问题求参数范围,二、填空题:本大题共4小题.13.已知1a→=,2b→=,且2aba→→→−=−,则向量a→与b→的夹角为______.【答案】2π3【解析】【分
析】根据向量夹角公式及向量的数量积运算性质即可求解.【详解】212abaabaab→→→→→→→→−=−=−=−Q,1ab→→=−,11cos,22aababb→→→→→→−===−
,0,ab→→Q,2,3ab→→=,故答案为:2π3【点睛】本题主要考查了向量的数量积运算性质,向量的夹角公式,属于中档题.14.二项式52xx−的展开式中2x−的系数是_____________.【答案】80−【解析】【分析】
求出展开式的通项公式,令x的指数为2−,即求2x−的系数.【详解】展开式通项()()535215522rrrrrrrTCxCxx−−+=−=−,令5322r−=−,得3r=,2x−的系数
是()335280C−=−.故答案为:80−.【点睛】本题考查二项式定理,属于基础题.15.在棱长为3的正方体1111ABCDABCD−中,点M,N分别是棱11BC,11CD的中点,过A,M,N三点作正方
体的截面,将截面多边形向平面11ADDA作投影,则投影图形的面积为______.【答案】214【解析】【分析】由题可知,可得投影为五边形111AHMDG,利用三角形相似性质得到1223DGDG==,1223BHB
H==,进而求得111223AHAH==,111112AMDM==,则可得1111111AHMDGAHMADGSSS=−−.【详解】解:直线MN分别与直线11AD,11AB交于E,F两点,连接AE,AF,分别与棱1DD,1BB交于G
,H两点,连接GN,MH,得到截面五边形AGNMH,向平面11ADDA作投影,得到五边形111AHMDG,由点M,N分别是棱11BC,11CD的中点,则1145CNMDNE==,所以在1RtEDN△中,1
123DEDN==,由1DEGDAG△∽△,则11DEDGADDG=,即:131232DGDG==,而13DGDG+=,可得122DGDG==,同理122BHBH==,则11122AHAH==,111123AMDM==,则11111111132
12411333222AHMDGAADDAHMADGSSSS=−−=−−=.故答案为:214.【点睛】本题考查正方体截面投影面积的求法,以及利用三角形相似求出线段长,考查数形结合思想,属于中档题.16.已知函数()2122,01()2,10xxxmxfxx
mx++=−−−若在区间[1,1]−上方程()1fx=只有一个解,则实数m的取值范围为______.【答案】1|12mm−−或1}m=【解析】【分析】令11,01()221,10xxxgxx+=−−,则方程()1fx=
等价于()2gxxm=+有且只有一个实数根,在同一平面直角坐标系中画出函数()gx的图像和()2hxxm=+的图像,动态平移()hx的图像可得实数m的取值范围.【详解】当01x时,由()1fx=,得()221xxm+=,即212xxm
=+;当10x−时,由()1fx=,得1221xxm+−−=,即1221xxm+−=+.令函数11,01()221,10xxxgxx+=−−,则问题转化为函数11,01()221,10xxx
gxx+=−−与函数()hx=2xm+的图像在区间[1,1]−上有且仅有一个交点.在同一平面直角坐标系中画出函数11,01()221,10xxxgxx+=
−−与2yxm=+在区间函数[1,1]−上的大致图象如下图所示:结合图象可知:当(0)1h=,即1m=时,两个函数的图象只有一个交点;当(1)(1),11(1)(1)2hgmhg−−−−时,两个函数的图象也只有一个交点,故所求实数m的取值
范围是1|112mmm−−=或.【点睛】已知方程的解的个数求参数的取值范围时,要根据方程的特点去判断零点的分布情况(特别是对于分段函数对应的方程),也可以参变分离,把方程的解的问题归结为不同函数的交点的个数问题.三、解答题:本大题共5小题.解答应写出文字说明,证明
过程或演算步骤.17.已知nS是公差不为零的等差数列na的前n项和,336,Sa=是1a与9a的等比中项.(1)求数列na的通项公式;(2)设数列()*24(1)41nnnabnNn=−−,数列nb的前2n项和为2
nP,若2112020nP+,求正整数n的最小值.【答案】(1)*,Nnann=;(2)505.【解析】【分析】(1)设等差数列的公差为,0dd.由题意,列方程组求1,ad,即求通项公式;(2)求得2411(1)(1)212141nnnnbnn
n=−=−+−+−,由裂项相消法求2nP,解不等式可得n的最小值.【详解】(1)公差d不为零的等差数列{}na,由3a是1a与9a的等比中项,可得2193aaa=,即()()211182aadad+=+,解得1ad=.又31336Sad=+=,可得11
ad==,所以数列na是以1为首项和公差的等差数列,所以*,Nnann=.(2)由(1)可知()()241111412121nnnnbnnn=−=−+−−+,211111111113355743414141nPnnnn=−−++−−+−−++−−−+1141n=−++,
211201914120204nPnn+=+,所以n的最小值为505.【点睛】本题考查等差数列的通项公式,考查裂项法求和,属于中档题.18.如图,已知三棱柱111ABCABC−的所有棱长均为2,1π3BBA=.(Ⅰ)证明:1
1BCAC⊥;(Ⅱ)若平面11ABBA⊥平面ABC,M为11AC的中点,求1BC与平面1ABM所成角的正弦值.【答案】(Ⅰ)证明见解析(Ⅱ)22613【解析】【分析】(Ⅰ)根据等边三角形可知1BDAB⊥,CDAB⊥,可得AB⊥平面
1BCD,进而可求1BC⊥平面1ABC,即可求证11BCAC⊥;(Ⅱ)以D为原点,DB为x轴,DC为y轴,1DB为z轴建立空间直角坐标系,利用线面角的向量公式计算即可.【详解】证明:(Ⅰ)取AB中点D,连接1BD,CD,1BC.如图,∵三棱柱的所有棱长均为2,1π3BBA=,∴ABC和
1ABB△是边长为2的等边三角形,且11BCBC⊥.∴1BDAB⊥,CDAB⊥.∵1BD,CD平面1BCD,1=BDCDD,∴AB⊥平面1BCD.∵1BC平面1BCD,∴1ABBC⊥.∵AB,1BC平面1ABC,1ABBCB=I,∴1BC⊥平面1ABC,∴11B
CAC⊥.(Ⅱ)∵平面11ABBA⊥平面ABC,且交线为AB,由(Ⅰ)知1BDAB⊥,∴1BD⊥平面ABC.则DB,1DB,DC两两垂直,则以D为原点,DB为x轴,DC为y轴,1DB为z轴,建立空间直角坐标系.则(
)0,0,0D,()1,0,0A−,()10,0,3B,()0,3,0C,()11,3,3C−,()12,0,3A−∵M为11AC的中点,∴33,,322M−,∴()10,3,3BC→=−,()11,0,3A
B→=,13,,322AM→=−,设平面1ABM的法向量为(),,nxyz=r,则130133022ABnxzAMnxyz=+==−++=,取1z=,得()3,3,1n→=−−.设1BC与平面1ABM所成的角为,则1143226sin13
613BCnBCn→→→→===.∴1BC与平面1ABM所成角的正弦为22613.【点睛】本题主要考查了线线、线面垂直的判定与性质,线面角的向量求法,考查了空间想象力及运算能力,属于中档题.19.阿基米德是古希腊伟大的哲学家、数学家、物理学家,对几何学、力学等学科作出过卓越
贡献.为调查中学生对这一伟大科学家的了解程度,某调查小组随机抽取了某市的100名高中生,请他们列举阿基米德的成就,把能列举阿基米德成就不少于3项的称为“比较了解”,少于三项的称为“不太了解”.他们的调查结果如下:0项1项2项3项4项5项5项以上理科生1
10171414104(人)文科生(人)08106321(1)完成如下22列联表,并判断是否有99%的把握认为,了解阿基米德与选择文理科有关?比较了解不太了解合计理科生文科生合计(2)在抽取的100名高中生中,按
照文理科采用分层抽样的方法抽取10人的样本.(i)求抽取的文科生和理科生的人数;(ii)从10人的样本中随机抽取3人,用X表示这3人中文科生的人数,求X的分布列和数学期望.参考数据:()20PKk0.1000.0500.0100.0010k2.7063.84
16.63510.82822()()()()()nadbckabcdacbd−=++++,nabcd=+++.【答案】(1)见解析;(2)(i)文科生3人,理科生7人(ii)见解析【解析】【分析】(1)写出列联表后可计算2K,根据预测值表可得没有99%的把握认为,
了解阿基米德与选择文理科有关.(2)(i)文科生与理科生的比为310,据此可计算出文科生和理科生的人数.(ii)利用超几何分布可计算X的分布列及其数学期望.【详解】解:(1)依题意填写列联表如下:比较了解不太了解合计理科生422870文科生121830合计5446100计算
222()100(42182812)3.3826.635()()()()30705446nadbcKabcdacbd−−==++++,没有99%的把握认为,了解阿基米德与选择文理科有关.(2
)(i)抽取的文科生人数是30103100=(人),理科生人数是70107100=(人).(ii)X的可能取值为0,1,2,3,则0337310CC7(0)C24PX===,1237310CC21(1)C40PX===,172133
07(2)40CCPXC===,3037310CC1(3)C120PX===.其分布列为X0123()PX72421407401120所以72171369()01232440401204010EX=+++==.【点睛】本题考查独立性检验、分层抽样及超几何分布,注意在计算
离散型随机变量的概率时,注意利用常见的概率分布列来简化计算(如二项分布、超几何分布等).20.已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=与抛物线2:4Dyx=−有共同的焦点F,且两曲线的公共点到F的距离是它到直线4x=−(点F在此直线右侧)的距离的一半.(1)求椭圆C的方程;(2)设
O为坐标原点,直线l过点F且与椭圆交于AB,两点,以OAOB,为邻边作平行四边形OAMB.是否存在直线l,使点M落在椭圆C或抛物线D上?若存在,求出点M坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22143xy+=;(2)不存在直
线l,使点M落在抛物线D上,存在直线l,使点()2,0M−落在椭圆C上,理由见解析.【解析】【分析】(1)由题意1c=,则221ab=+.设点Q是两曲线在第二象限内的交点,求出点Q的坐标,代入椭圆方程得关于,ab的方程,求得,ab的值,即求椭圆方程;(2)当直线AB的斜率存
在且不为0时,设直线AB的方程为()1ykx=+,与椭圆方程联立,利用根与系数的关系,结合OABM为平行四边形,即OMOAOB=+,可得M的坐标,分别代入椭圆与抛物线方程,得到关于k的方程,均无解;当直线斜率不存在时,易知存在点()2,0M−在椭圆C上,即得答案.【详解】(
1)由题意知()1,0F−,因而1c=,即221ab=+,又两曲线在第二象限内的交点(),QQQxy到F的距离是它到直线4x=−的距离的一半,即()421QQxx+=−+,得23Qx=−,则283Qy=,代入到椭圆方程,得2248193ab+=.由2222481931abab+==
+,解得224,3ab==,所求椭圆的方程为22143xy+=.(2)当直线AB的斜率存在且不为0时,设直线AB的方程为()1ykx=+由22(1)143ykxxy=++=,得()22223484120kxkxk+++−=,设()()()00112
2,,,,,MxyAxyBxy,则221212228412,3434kkxxxxkk−−+==++,由于OABM为平行四边形,得OMOAOB=+,故012012xxxyyy=+=+,又()()11221,1ykxykx=+=+,可得2202220288634,,3434634kxkk
kMkkkyk−=−+++=+.若点M在椭圆C上,则2200143xy+=,代入得()42221612134kkk+=+,无解.若点M在抛物线D上,则200:4Dyx=−,代入得()22222
36323434kkkk=++,无解.当直线斜率不存在时,:1lx=−,此时存在点(2,0)M−在椭圆C上.故不存在直线l,使点M落在抛物线D上,存在直线l,使点()2,0M−落在椭圆C上.【点睛】本题考查求椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关
系,考查考查学生的运算能力,属于中档题.21.已知函数()(1)ln(1)fxxx=++,2()cos2xgxaxxx=+−.(1)当0x时,总有2()2xfxmx+„,求m的最小值;(2)对于0,1中任意x
恒有()()fxgx,求a的取值范围.【答案】(1)1;(2)[2,)+.【解析】【分析】(1)令2()(1)1(1),02xxmxxnxx=+−++,求(),()xx,分m1和1m,讨论()x的单调性,得到m的最小值;(2)令2()()2xhxgxx=−
+,易知当2a时,()()fxgx恒成立;然后再证明2a时,()()fxgx不恒成立,即得a的取值范围.【详解】(1)令2()(1)1(1),02xxmxxnxx=+−++,则1()ln(1)1,()101xxmxxx
=+−+−=−+,()x在[0,)+上单调递增,且(0)1m=−若m1,则()x在[0,)+上单调递增,()(0)0x=,即m1满足条件;若1,(0)10,()mmx=−存在单调递减区间00,x,又(0)0=,所以存在0x使得(
)00x与已知条件矛盾,所以m1,m的最小值为1.(2)由(1)知2()2xfxx+,如果2()2xxgx+,则必有()()fxgx成立.令2()()(1)cos(1cos)2xhxgxxaxxxxax=−+=−−=−−,则()(1cos)0hxxax
=−−…,即1cos0,1cos,2axaxa−−+.若()0hx,必有()()fxgx恒成立,故当2a时,()()fxgx恒成立,下面证明2a时,()()fxgx不恒成立.令1()()(1)ln(1)fxfxxxxx=−=++−,1(
)ln(1)fxx=+,当0x时,1()ln(1)0fxx=+,1()fx在区间0,1上单调递增故11()(0)0fxf=,即1()()0fxfxx=−,故()xfx.2()()()(1)cos1cos22xxgxfxgxxaxxxxax−−=−+−=−+−
,令()1cos2xtxax=−+−,1()sin02txx=+,所以()tx在0,1上单调递增,又(0)20ta=−,则一定存在区间()0,m(其中01m),当()0,xm时,()0tx,则
()()()0gxfxxtx−,故()()fxgx不恒成立.综上所述:实数a取值范围是[2,)+.【点睛】本题考查利用导数解决不等式恒成立问题,考查学生的逻辑推理能力和计算能力,属于难题.(二)选考题: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.22.在平
面直角坐标系xoy中,曲线C的方程为2220xxy−+=.以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为()3R=.(1)写出曲线C的极坐标方程,并求出直线l与曲线C的交点M,N的极坐标;(2)设P是椭圆2214xy+=上的动点,求PMN面积的最大值.【答案】
(1)2cos=,()0,0M,1,3N;(2)134.【解析】【分析】(1)利用公式即可求得曲线C的极坐标方程;联立直线和曲线C的极坐标方程,即可求得交点坐标;(2)设出点P坐标的参数形式,将问题转化为求三角函数最值的问题即可求得.【详解】
(1)曲线C的极坐标方程:2cos=联立2cos3==,得1,3N,又因为()0,0M都满足两方程,故两曲线的交点为()0,0M,1,3N.(2)易知1MN=,直线:3lyx=.设点()2cos,sin
P,则点P到直线l的距离23cossin2d−=()13sin124PMNSMNd−==(其中tan23=).PMN△面积的最大值为134.【点睛】本题考查极坐标方程和直角坐标方程之间的相互转化,涉及利用椭圆的参数方程求面积的
最值问题,属综合中档题.23.设函数f(x)=|x﹣a|+|x+b|,ab>0.(1)当a=1,b=1时,求不等式f(x)<3的解集;(2)若f(x)的最小值为2,求41ab+的最小值.【答案】(1){x|3322x−<<}(2)9
2【解析】【分析】(1)原不等式等价于|x﹣1|+|x+1|<3,然后对x分类去绝对值,化为关于x的一元一次不等式求解,取并集得答案;(2)f(x)=|x﹣a|+|x+b|≥|b+a|,当且仅当(x﹣a)(x+b)≤0时等号成立.可得f(x)的最
小值为|b+a|=2.结合ab>0,得|b+a|=|a|+|b|=2,则()41411412abababab+=+=++,展开后利用基本不等式求最值.【详解】(1)原不等式等价于|x﹣1|+|x+1|<3,当x≥1时,可得x﹣1+x+1<3,解得1≤x32<;
当﹣1<x<1时,可得﹣x+1+x+1<3,得2<3成立;当x≤﹣1时,可得﹣x+1﹣x﹣1<3,解得32−<x≤﹣1.综上所述,原不等式的解集为{x|3322x−<<};(2)f(x)=|x﹣a|+|x+b|≥|b+a|,当且仅当(x﹣a)(x+b)≤0时等号
成立.∴f(x)的最小值为|b+a|,即|b+a|=2.又∵ab>0,∴|b+a|=|a|+|b|=2,∴()41411412abababab+=+=++14149552222babaabab=+++=.当且仅当4baab
=时,等号成立,∴41ab+的最小值为92.【点睛】本题考查绝对值不等式的解法,训练了利用基本不等式求最值,考查数学转化思想方法,是中档题.