【文档说明】广东省广州七中2022-2023学年高三上学期1月月考 数学 答案.docx,共(25)页,1.475 MB,由管理员店铺上传
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广州七中2023届高三1月月考试卷本试卷共22题.全卷满分150分.考试用时120分钟.注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应
题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3.填空题和解答题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.一、选择
题:本题共8小题,每小题5分,共40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.若i12izz+=−,则|i|z−=()A.55B.105C.5D.10【答案】A【解析】【分析】先化简求解iz−,即可求解复数的模.【详解】
解:由题意得1i2iz=+−,则()()()()1i2i+1i2i1ii12iii2i2i2i2i2i5z+−−++−−−=−====−−−−+,22125|i|555z−=+−=,故选:A.2.已知集合{|217}Axx=+,{|2}Byy=≤,则()A.AB
=B.(3,4]AB=C.AB=RD.(,4]AB=−【答案】B【解析】【分析】化简A、B,进行交集、并集运算即可判断【详解】(){|217}3,Axx=+=+,{|2}0,4Byy==≤,故(3,4]AB=,)0,AB=+.故选:B3.已知1312a−=
,13logeb=,0.13c−=,则()A.abcB.acbC.bacD.b<c<a【答案】D【解析】【分析】利用指数函数、对数函数的单调性结合中间值法可得出a、b、c的大小关系.【详解】10311122a−==
,133logelog10b==,0.100331c−==,故b<c<a.故选:D.4.农历是我国古代通行历法,被誉为“世界上最突出和最优秀的智慧结品”.它以月相变化周期为依据,每一次月相朔望变化为一个月,即“朔望月”,约为29.5306天.由于
历法精度的需要,农历设置“闰月”,即按照一定的规律每过若干年增加若干月份,来修正因为天数的不完美造成的误差,以使平均历年与回归年相适应设数列na满足123111223111,,,111aaabbbbbb===+++,其中nb均为正整数
,且12b=,21b=,32b=,41b=,51b=,616b=,…,那么第n级修正是“平均一年闰na个月”,已知我国农历为“19年共闰7个月”,则它是()A.第3级修正B.第4级修正C.第5级修正D.第6级修正【答案】C【解析】【分析】根据题意依次求
出123456,,,,,aaaaaa,再判断哪一个等于719即可.【详解】因为数列{}na满足111ab=,21211abb=+,3123111abbb=++,…,其中nb均为正整数:12b=,21b=,32b=,41b=,5
1b=,616b=,…,所以11112ab==,2111321a==+,313182112a==++,41234114111121111121abbbb===++++++,512345117111921111121111abbbbb===++++++++
,所以“19年共闰7个月”为第5级修正,故选:C5.若sin2cossin1cos2cossin−=++,则tan2=()A.2−B.2C.1−D.1【答案】D【解析】【分析】利用二倍角公式及同角三角函数的基本关系将弦化切,即可得解1tantan1tan−=
+,即2tan2tan1+=,再由二倍角正切公式代入计算可得.【详解】解:因为sin2cossin1cos2cossin−=++,所以22sincoscossin2coscossin−=+,所以sincossincoscossin
−=+,即1tantan1tan−=+,即2tan2tan1+=,所以2221tan22tan21tantan211tan1tan12tantan−+====−−++;故选:D6.已知椭
圆2222:1(0)xyCabab+=的左、右焦点分别为1F,2F,上顶点为A,直线1AF与C的另一个交点为B.若22AFBF⊥,则C的离心率为()A.255B.55C.45D.35【答案】B【解析】【分析】由22AFBF⊥求出B点坐标,代入椭圆方程
,可求得离心率.【详解】左、右焦点分别为1F,2F,上顶点为A,∴12AFAFa==,设1BFn=,则22BFna=−,由22AFBF⊥,根据勾股定理,有22222ABAFBF=+,即()()2222anaan+=+−解得23na=,即123BFa=,由(
0,)Ab,1(,0)Fc−,1AFa=,123BFa=,1,,BFA三点共线,∴52(,)33Bcb−−,代入椭圆方程,有222231523cbab−−+=,化简得2215ca
=,所以椭圆离心率为55cea==.故选:B7.在四面体ABCD中,AB⊥平面BCD,CD⊥平面ABC,2AD=,且异面直线AD与BC的夹角为30,则ABCD+的最大值为()A.22B.2C.62D.6【
答案】B【解析】【分析】先根据题意画出图形,设出各边的值,异面直线AD与BC的夹角为30可求出BC,最后用三角换元法可求出答案.【详解】如图,将四面体ABCD放在一个长方体中,设,,ABaBCbCDc===,因为2AD=,所以222222ADACCDabc=+=+
+=即2224abc++=,因为//DECB,所以异面直线AD与BC的夹角为30EDA=,在ADEV,2222cos30AEDEADDEAD=+−即22234222acbb+=+−,联立2222
22434222abcacbb++=+=+−解得3b=,所以221ac+=设sin,cosac==,sincos2sin24ac+=+=+,所以,ABCD+的最大值为2.故选:B8.已知圆O的半径为1,A,B,C,D为圆O上四点,且||||1ABCD=
=,则ACADBCBD+的最大值为()A.3B.23C.6D.43【答案】C【解析】【分析】借助单位圆建立直角坐标系,用向量数量积坐标运算求最大值.【详解】知圆O的半径为1,A,B,C,D为圆O上四点,且1ABCD==,3AOBCOD==π,为O为原点,OA为x
轴建立如图所示的直角坐标系:的则()1,0A,13,22B,设()cos,sinC,则有ππcos,sin33D++,()cosα1,sinαAC=−,cosα1,si
nα33AD=+−+ππ,13cosα,sinα22BC=−−,13cosα,sinα3232BD=+−+−ππ
,()cosα1,sinαcosα1,sinα331313cosα,sinαcosα,sinα223232ACADBCBD+=−+−++−−+
−+−ππππ化简得33cosαACADBCBD+=−,由1cos1−,当cos1=−时,ACADBCBD+有最大值6.故选:C【点睛】数量积有关的最值和范围问题是高考的热点之一,其基本题型是根据已知条件求某个变量的范围、最
值,比如向量的模、数量积、夹角、系数的范围等,解决思路是建立目标函数的解析式,转化为求函数(二次函数、三角函数)等的最值或应用基本不等式,同时向量兼顾“数”与“形”的双重身份,所以还有一种思路是数形结合,应用图形的几何性质.二、选择题
:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知函数()(ee)xxfxx−=+,则()A.()fx是偶函数B.()fx单调递增C.曲线()yfx=在点(0,(0))f处切线的斜率为0D.23(log3)
()02ff+−【答案】BD【解析】【分析】根据函数奇偶性的定义即可判断A,根据导函数即可判断函数单调性,根据导数的几何意义,即可求切线斜率,根据函数单调性和奇偶性,即可比较23(log3),()2ff−的大小.
【详解】解:函数定义域为R,又()(ee)()xxfxxfx−−=−+=−,所以函数为奇函数,故A错误;()(ee)(ee)xxxxfxx−−=++−,当0x=时,()0fx,当0x时,ee0xx−+,1e1,01exx
,所以()ee0,ee0xxxxx−−−−,所以()0fx,当0x时,ee0xx−+,11e0,1exx,所以()ee0,ee0xxxxx−−−−,所以()0fx,综上()0fx恒成立,故()fx单调递增,故B正确;
由B得,曲线()yfx=在点(0,(0))f处切线的斜率为(0)2kf==,故C错误;因为()fx在R上单调递增,且223log3log82=,所以23(log3)()2ff,所以2233(log3)()(log3)()022ffff+−=−,故D正
确.故选:BD.10.有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中有放回的随机取两次,每次取1个球.记第一次取出的球的数字为1X,第二次取出的球的数字为2X.设12[]XXX=,其中[]x表示不超过x的最大整数,如[1]1=,
[2.5]2=,则()A.125()12PXX=B.122(5)9PXX+==C.事件“16X=”与“X0=”互斥D.事件“21X=”与“X0=”对立【答案】AC【解析】【分析】根据古典概型运算公式,结合互斥事件和对立事件的定义逐一判断即可.【详解】因为从中有放回的随机取两次,所以有6636
=种可能,有6种情况,所以12XX情况共有366152−=,所以12155()3612PXX==,因此选项A正确;两次取球数字和为5有以下4种情况:(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),所以1241(5)369PXX+=
==,因此选项B正确;当16X=时,1226[][]0XXXX==,所以事件“16X=”与“X0=”互斥,因此选项C正确;当21X=时,112[][]0XXXX==,但是当212,2XX==时,12[]10XXX==
,所以事件“21X=”与“X0=”不是对立事件,故选:AC11.设双曲线222:1(0)2xyCbb−=的左、右焦点分别为1F,2F.点O为坐标原点,点(1,3)M,12MFMF⊥,点P为C右支上一点,则()A.C的渐近线方程为yx=B.212||||||POPFPF=C.当P,M,1F
,2F四点共圆时,115PFM=D.当P,M,1F,2F四点共圆时,1215PFF=【答案】ABD【解析】【分析】对A,由11220MFMFFMMF⊥=,解出c,即可求b,求出渐近线;对B,设(),Pxy()2x,则222xy−=,结合12,PFexaPFexa=+=−,
222||POxy=+即可判断;对CD,由四点共圆,12MFMF⊥得12FF为直径,则有2221212||||PFPFFF+=,可解出3x=,即可算出2121tanPFPFFPF=、12tanMFF,根据P、M所在象限从而判断角【详解】由()
1,0Fc−,()2,0Fc,()()211,3,1,3McFFMc=−−−=−−,的则12122130MMFFMFMFc⊥=−+=,解得()20cc=,由2a=,故222bca=−=设(),Pxy()2x,则()()2222
2222222221222axcyaxacxacayPFxcyaa+++++=++==,由双曲线方程得222222bxayab−=,∴()2222222222222422212222axacxacbxabcxacxacxaPFexaaaa+++−+++====+,故1PFex
a=+,同理()2222PFxcy=−+()222cxaexaa−+==−+,故2PFexa=−,则1222,22PFxPFx=+=−,对A,C的渐近线方程为byxxa==,A对;对B,(),Pxy代入椭圆得22
2xy−=,则2222||22POxyx=+=−,2212||||22PFPFxPO=−=,B对;对CD,P,M,1F,2F四点共圆,12MFMF⊥,故2124FFc==为直径,则12PFPF⊥,由B得,2221212||||PFPFFF+=,即()()22212116xx++−=,解得3x
=,故1262,62PFPF=+=−,2121tan23PFPFFPF==−,又22tan153tan301tan153==−,解得tan1523=−,故1215PFF=,()()()()22212122212133tan303213MFMFFMF
FMF−+−====−−+−,M为第一象限的点,P可能为第一、第四象限的点,故115PFM=或45,C错D对.故选:ABD.12.如图,在五面体PQABCD中,底面ABCD为矩形,ADP和BCQ△均为等边三角形,//PQ平面ABCD,7AB=
,23AD=,且二面角PADC−−和QBCA−−的大小均为((0,)).设五面体PQABCD的各个顶点均位于球O的表面上,则()A.有且仅有一个,使得五面体PQABCD为三棱柱B.有且仅有两个,使得平面ADP⊥平面BCQC.当1cos4=−时,五
面体PQABCD的体积取得最大值D.当cos0=时,球O的半径取得最小值【答案】ABC【解析】【分析】根据棱柱的定义,主要利用线面、面面平行判定和性质定理判定A;利用线面、面面垂直的判定定理和性质定理判定B;利用体积分割,求得体积关于角度的函数关系,利用导数判定函数单调
性,进而求得五面体的体积最大值的条件,从而判定C;利用球的性质找到外接球的球心,进而得到半径的变化规律,从而判定何时外接球的半径最小,从而判定D.【详解】对于选项A:∵//PQ平面ABCD,经过PQ的平面PQBA与
平面ABCD交于直线AB,∴//PQAB,取,ADBC的中点分别为,EF,连接EF,则////EFABPQ连接,PEQF,∵ADP和BCQ△均为等边三角形,∴,PEADQFBC⊥⊥,又∵底面ABCD为矩形,∴EF垂直,ADBC,故得二面角PADC−−的平面角为=PEF,二面角QBC
A−−的平面角为=QFE,因为//ADBC,,ADBC分别在平面PAD和平面QBC中,平面PQEF与平面PAD和QBC分别交于直线,PEQF,所以当且仅当//PEQF时,平面//PAD平面QBC,故当且仅当PEFPFE+=+=,即π2=时,平面//
PAD平面QBC,即五面体PQABCD为三棱柱,故A正确;对于选项B:当平面PAD和平面QBC不平行时,它们的交线为l,由于//ADBC,BC平面QBC,AD平面QBC,∴//AD平面QBC,又∵AD平面PAD,平面PAD平面QBC=直线l,∴//ADl,∴,PEl⊥同理QFl⊥,∴当且仅
当PEQF⊥时,平面PAD⊥平面QBC,由于四边形PQFE为等腰梯形,∴当且仅当π4=或3π4=时,PEQF⊥,∴当且仅当π4=或3π4=时,平面PAD⊥平面QBC,故B正确;对于选项C:设PEF的补角为=−,过A作直线AR与直
线PQ垂直相交,垂足为R,连接DR,∵AD⊥EF,EF//PQ,∴AD⊥PQ,又∵AD∩AR=A,AD,AR⊂平面ADF,∴平面ADR⊥直线PQ,同理做出S,得到平面SBC⊥直线PQ,,ADRBCS为直三棱柱ADRBCS−的底面,且RS=EF为直三棱柱的高,PR、QS为三棱锥PA
DR−和QBCS−的底面上的高因为()cos=cosπ=cos−−,3cos,3sin.OGPG==所以五面体PQABCD的体积为++PAEDQFCBADEBCFVVVV−−−=(如上图)或ADRBCS
PADRQBCSVVVV−−−−−=(如下图)两种情况下都有11=233sin23cos+723V()()2=33sin2cos+7=331cos2cos+7−,令=cos,(0,π),t则()1,1t−,所以()2=3312+7Vtt−
,对V求导得()()222142(2+7)=33+631=2311ttttVttt−−−−+−,令0V=得=2t−(舍去)或14t=,1,14t0V,11,4t−,0,V故14t=时体积取得极大值也是最大值.所以()1cos=cosπ=cos
=4−−,所以1cos=4−.五面体PQABCD的体积取得最大值.故C正确;对于D项:取等边QBC的中心1O,EF的中点2O,过1O作平面QBC的垂线与过2O的平面ABCD的垂线的交点O即为五面体PQABCD的外接球的球心
,如图所示,连接OB,2BO,则2222rOBOOOB==+,∵四边形ABCD为边长一定的矩形,∴2OB为定值,∴当且仅当1OO最小,即1,OO重合时外接球的半径最小,此时为锐角,故D不对.故选:ABC.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.8
2()2yxx+的展开式中22xy的系数为__________(用数字作答).【答案】7【解析】【分析】根据二项式通项公式进行求解即可.【详解】二项式82()2yxx+的通项公式为:88318821CC22rrrrrrrryTxxyx−−
+==,令2r=,所以22xy的系数为2281C72=,故答案为:714.书架上放有2本语文书和3本数学书,学生甲先随机取走2本书,学生乙再在剩下的书中随机取走1本书.已知甲
至少取走了1本数学书,则乙取走语文书的概率为__________.【答案】49【解析】【分析】根据题意列出样本空间“甲至少取走了1本数学书”所包含的样本点,再根据全概率公式即可求解.【详解】解:记2本语文书为,ab,3本数学书为1
,2,3,则甲至少取走了1本数学书包含以下基本事件:(,1),(,2),(,3),(,1),(,2),(,3),(1,2),(2,3),(1,3)aaabbb共9个基本事件,设“甲至少取走了1本数学书的情况下甲取走i本数学书”为事件iA,“乙取走语文书”为
事件B,则事件iA包含(,1),(,2),(,3),(,1),(,2),(,3)aaabbb共6个基本事件,故162(),93PA==同理可得122112(|),(),(|),333PBAPAPBA===
则()()()112221124(|)(|)33339PBPAPBAPAPBA=+=+=,故答案为:4915.已知奇函数()cos()(0)fxx=+在ππ(,)1212−单调递减,且1()32f=−,则(π)f=__________.
【答案】-1【解析】【分析】由题目条件得到()fx解析式,再求(π)f的值.的【详解】()fx为奇函数,∴(0)cos0f==,π+π2k=()kZ∴()sinfxx=或()sinfxx=−,
由()fx在ππ(,)1212−单调递减,∴()sinfxx=−且ππ122,得061()sin332f=−=−,12=或52=,∴()sin2xfx=−或5()sin2xfx=−,当()sin2xfx=−时,π(π)sin12f=−=−,当5()sin2xf
x=−时,5π(π)sin12f=−=−.故答案为:-116.已知函数32()fxxaxbxc=+++恰有两个零点1x,2x和一个极大值点0102()xxxx,且1x,0x,2x成等比数列,则21xx=
__________;若0()()fxfx的解集为(5,)+,则()fx的极大值为__________.【答案】①.4②.4【解析】【分析】根据已知,结合三次函数的图象特征可得2x是()fx的极小值点,借助导数及函数零点可得102,,xxx的关系即可求出21xx;由不等式的
解集求出0x,再验证即可求出极大值作答.【详解】因三次函数32()fxxaxbxc=+++有一个极大值点0x,则该函数必有一个极小值点,且极小值点大于0x,又()fx恰有两个零点1x,2x,且102xxx,因此2x也是()fx的极小值点,求导得:2()32fxx
axb=++,即0x,2x是方程()0fx=的二根,有02022313xxaxxb+=−=,即02023()23axxbxx=−+=,显然2322121212212()()()(2)(2)fxxxxxxxxxxxxxxx=−−=−+++−,则12023(2)()2xxa
xx−+==−+,整理得12023xxx+=,两边平方得:22211220449xxxxx++=,因102,,xxx成等比数列,即2012xxx=,于是得22112212449xxxxxx++=,即1212(4)()0xxxx−−=,而1
2xx,有124xx=,所以214xx=;显然有10201,22xxxx==,2001()()(2)2fxxxxx=−−,23000011()()()(2)022fxfxxxxxx−−−,因0()()fxfx的解集为(5,)+
,则5是方程2300011()(2)022xxxxx−−−=的根,即有2300011(5)(52)022xxx−−−=,整理得:200(2)(5)0xx−−=,解得02x=或05x=,当02x=时,2()(1)(4)f
xxx=−−,0()4fx=,不等式22(1)(4)4(2)(5)0xxxx−−−−,解得5x,符合题意,函数()fx的极大值为0()4fx=,当05x=时,25()()(10)2fxxx=−−,0125()2fx=,不等式22512525()(10)(5)()0222
xxxx−−−−,解得252x,不符合题意,舍去,所以函数()fx的极大值为0()4fx=.故答案为:4;4【点睛】方法点睛:可导函数()yfx=在点0x处取得极值的充要条件是0()0fx=,且在0x左侧与右侧()fx的符号不同.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、
证明过程或演算步骤.17.记nS为数列{}na的前n项和,已知12(1)21nnnanaaS+−++=−.证明:(1){}nS为等比数列;(2)12127nnaaa+++.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;【解析】【分析】(1)根据
递推式可得11122nnnnnSaSSS++++==−,即12nnSS+=,由等比数列定义证明即可;(2)由(1)求得21,12,2nnnan−==,进而求出1212...nnaaa+++通项公式,结合23212222iiiiii−−−++=−,
即可证结论.【小问1详解】由已知得12(1)...21nnnanaaS+−++=−①,1211(1)...221nnnnanaaaS+++++++=−②,②−①:11122nnnnnSaSSS++++==−,即12nnSS+=,特别地,①中令1n=
得:1121naSS==−,即11S=,所以{}nS是首项为1,公比为2的等比数列;【小问2详解】由(1)知:12nnS−=,所以211,1{2,2nnnnnaSSn−−==−=,故12221,112...1,22nniinninaaa−==+++=+,注意到232
12222iiiiii−−−++=−,显然1n=时1117a=成立;当2n时,32222121212221()1(6)772222niinninniinnaaa−−−−=+++++++=+−=+−=−,所以12127nnaaa+++
得证.18.我国航空事业的发展,离不开航天器上精密的零件.某车间使用数控机床制造一种圆形齿轮零件A.由于零件A的高精度要求,该车间负责人需要每隔一个生产周期对所生产零件的直径进行统计,排查机床可能存在的问题并及
时调试维修.已知该负责人在两个相邻生产周期(分别记为周期Ⅰ和周期Ⅱ)中分别随机检查了10枚零件A,测量得到的直径(单位:mm)如下表所示:周期Ⅰ4.95.15.05.05.15.04.95.25.04.8周期Ⅱ4.85.25.05.04.84.85.25.15.0
5.1的周期Ⅰ和周期Ⅱ中所生产零件A直径的样本平均数分别记为1x和2x,样本方差分别记为21s和22s.(1)求1x,2x,21s,22s;(2)判断机床在周期Ⅱ是否出现了比周期Ⅰ更严重的问题(如果22212.050ss,则认为机床在周期Ⅱ出现了比周期Ⅰ更严重的问题,否则不认为出现了
更严重的问题).【答案】(1)5.0;5.0;0.012;0.022(2)无法推测机床在周期Ⅱ出现了比周期Ⅰ更严重的问题.【解析】【分析】(1)根据平均数,方差公式即可求解.(2)根据题中公式,进行求值比较,即可求解.【小问1
详解】由表可知12222122221(4.95.15.05.05.15.04.95.25.04.8)5.0101(4.85.25.05.04.84.85.25.15.05.1)5.0101(40.120.2)0.012101(20.150.2)0.0
2210xxss=+++++++++==+++++++++==+==+=,,,.【小问2详解】由(1)可知22210.0221122.0500.0126sFs===,因此在0.15=的显著性水平下,无法推测机床在周期Ⅱ出现了比周期Ⅰ更严重的问题.19.在四
棱锥PABCD−中,底面ABCD是矩形AC⊥平面PBD,PBPD⊥,2AB=,且二面角PACD−−的大小为60.(1)求四棱锥PABCD−的体积;(2)设E为PC的中点,求直线AE与平面PBD所成角的正弦值.【答案】(1)263(2)3
1010.【解析】【分析】(1)先根据空间位置关系,证明PF为锥体的高,再根据锥体体积公式,即可求解.(2)找出线面角的平面角,即可求出正弦值.【小问1详解】设AC与BD交于点O,连接PO;在平面PBD中作PFBD⊥于F.因为AC⊥平面PBD,PO平面PBD,所以ACPO⊥.同理ACBD
⊥,ACPF⊥.因为PO平面PAC,OD平面ABCD,平面PAC平面ABCDAC=,所以POD就是二面角PACD−−的平面角,从而60POD=.因为底面ABCD是矩形,ACBD⊥,所以矩形ABCD是正方形.所以2ABB
CCDAD====,2OAOBOCOD====.又因为PBPD⊥,所以POD是等边三角形,故62PF=.因为ACPF⊥,PFBD⊥,ACBDO=,所以PF⊥平面ABCD,即PF是四棱锥PABCD−的高.故四棱锥PABCD−的体积22116
2623323VABPF===.【小问2详解】设POAEG=.因为PECE=,OAOC=,所以G是PAC△的重心,故1133OGPOOD==.因为AC⊥平面PBD,所以OGA即为直线AE与平面PBD所成角.于是ta
n313OAOAOGAOGOD===,因此,直线AE与平面PBD所成角的正弦值为31010.20.记ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知2ab+=,2cos1sin2cos1sinBBAA−=+.(1)证明:()2cab=−;(2)求ABC面
积的最大值.【答案】(1)证明见解析(2)34.【解析】【分析】(1)由正弦定理角化边,再由余弦定理角化边,即可求证;(2)根据(1)的结论,将其两边平方,再结合余弦定理,得到面积的表达式,再结合辅助角公式,即可求得最值,再根据取等条件,验证是否符合题意即可.
【小问1详解】由正弦定理及已知可得2cos1sin2cos1sinBBbAAa−==+,整理可得2cos2cosaBabAb−=+.由余弦定理可得2222222222acbbcaaabbacbc+−+−−=+,整理可得2()()()a
bababc+−=+,所以()2cab=−.【小问2详解】由(1)可知2224()4[()4]1616cabababab=−=+−=−.由余弦定理可得22216162cos()22cos422cosabababCabababC
ababC−=+−=+−−=−−,化简可得67cosabC=−.记ABC的面积为S,则1163sinsinsin227cos7cosCSabCCCC===−−.注意到273sincos9SCSCS=++≤,所以34S≤,等号成立当且仅当tan43C=.此时回代有78ab=,
可反解出214a=+,214b=−,2c=,易知符合题意.所以ABC面积的最大值为34.21.已知抛物线2:2(0)Cxpyp=的焦点到直线:25lyx=−的距离为655.(1)求C的方程;(2)若点P在l上,P
A,PB是C的两条切线,A,B是切点,直线AB与l交于点Q,证明:存在定点H,使得PHQH⊥.【答案】(1)24xy=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)利用点到直线的距离公式,即可求解.(2)设211(,)4xAx,222(,)4xBx,根据导数求切线斜率,再由点斜式
得到直线PA,PB方程,联立求出P点坐标,再根据直线AB方程求出Q点坐标,设,()Hxy,则由PHQH⊥,即可建立关于定点H的方程,即可解出.【小问1详解】由题可知C的焦点为(0,)2p,依距离公式可得22|
205|652(0)52(1)pp−−=+−,解得2p=.所以C的方程为24xy=;【小问2详解】设211(,)4xAx,222(,)4xBx.由2xy=,可知直线PA的方程为2111()42xxyxx−=−,即21124
xxxy=−.同理直线PB的方程为22224xxxy=−.联立2112222424xxxyxxxy=−=−,,解得1212(,)24xxxxP+.若记(,25)Ptt−,则有121224
(25)xxtxxt+==−,.所以可写出直线AB的方程为222212122()()()()444xxxxxyxx−−=−−,即121244xxxxyx+=−,即252tyxt=−+.由AB与l相交可知4t.联立25252yxtyxt=−=−+,,可得4(5)320(,)
44ttQtt−−−−.设,()Hxy,则由PHQH⊥可知()()()45320,2544ttPHQHxtytxytt−−=−−−−−−−,()()()()()()(),25445,432014xtytt
xttytt=−−−−−−−−−−()()()()()()()1,25445,3454txtyxtxytyt=−−−+−−−−−−−()()()()()()()22224204523105545541xtxtxxyty
ytyyt=−−−−+−+−−+−++−−()()()2222212101075452504xytxyytxyxt=−+−−++−++−−=−上式关于t恒成立当且仅当22222100107505250xyxyyxyx+−=
++−=+−−=,,.解得05xy==,或81xy==,.因此,存在定点(0,5)H或(8,1)H,使得PHQH⊥.【点睛】本题考查了直线和抛物线的位置关系,根据题意,将条件翻译成代数式,
即可求解,对学生的综合分析能力,以及计算能力有较高的要求.22.已知函数3()sinfxxxax=−+.(1)当0x时,()0fx,求a的取值范围;(2)是否存在Nn,使得1113ln2sinsinsin1324(2)4nn++++?说明理由.【答案】(1
)1[,)6+(2)存在,理由见解析【解析】【分析】(1)利用导数,分类讨论判定单调性找最小值求a的取值范围.(2)右侧不等式利用放缩法证明,左侧不等式利用(1)中的结论,构造函数,求导数判断单调性证明.【小问1详解】由3()sinfxxxax=−+,得2()cos13fxxax=−+.令
2()cos13gxxax=−+,得()sin6gxxax=−+.令()sin6hxxax=−+,得()cos6hxxa=−+.(ⅰ)当16a=时,()cos10hxx=−+≥,且()0hx=当且仅当(Z)xkk
=,所以()gx在[0,)+单调递增,故()(0)0gxg=,且()0gx=当且仅当0x=.所以()fx在[0,)+也单调递增,故()(0)0fxf=,且()0fx=当且仅当0x=.所以()f
x在[0,)+仍单调递增,故()(0)0fxf=;(ⅱ)当106a时,注意到()hx在π(0,)2单调递增,且(0)610ha=−,()602ha=,所以存在唯一0π(0,)2x,使得0()0hx=,且在0(0,)x有()0hx.所以0()gx在
0[0,]x单调递减,故在0(0,]x有()(0)0gxg=.所以()fx在0[0,]x也单调递减,故在0(0,]x有()(0)0fxf=所以()fx在0[0,]x仍单调递减,故0()(0)0fxf=,()0fx不恒成立;(ⅲ
)当0a时,由(ⅰ)可知当0x就有()sin0fxxx−≤,()0fx不恒成立;(ⅳ)当16a时,由(ⅰ)可知31()sin06fxxxx−+≥≥.综合上述讨论,a的取值范围为1[,)6+;【小问2详解】对于右侧:由(1)
可知1111111sinsinsinsin1324(2)(2)(2)nnkknnkkkk==+++=+++,由()11111111113()122222124nknkkkkknn===−=+−−++++所以右侧不等号始终成立;对于左侧:由
(1)可知当0x时,31sin6xxx−.设31()ln(1)6Fxxxx=−−+,则211(1)(2)()1212(1)xxxFxxxx−+=−−=−++.在()0,1x有()0Fx,所以()Fx在[0,1]单调递增,故当01x时
,()0Fx.此时31sinln(1)6xxxx−+.令1(N)(2)xnnn=+,可知211(1)12sinln[1]lnlnln(2)(2)(2)1nnnnnnnnnnn++++==−+
+++.所以当2n,Nn时,22111sinsinsin1324(2)11sinsin3(2)112sin(lnln)31131sinlnln(1)321nknknnkknnnnn==++++=+++++−+=+−++,令131si
nlnln(1)ln2321n+−++,注意到1313sinlnln(1)lnln23232+++=,所以可得到一个充分条件131sinlnln2sin3231411e13e4n+−−=−−−.所以任取
1sin3413e4n+−,Nn,则该侧不等式成立.因此,对于任意1sin3413e4n+−,Nn,原不等式都成立.即所求的n是存在的.【点睛】1.导函数中常用的两种
常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.2.利用导数解决含参函数的单调性问题时,一般将其转化为不等式恒成立问题,解题过程中要
注意分类讨论和数形结合思想的应用.3.证明不等式,构造一个适当的函数,利用它的单调性进行解题,是一种常用技巧.许多问题,如果运用这种思想去解决,往往能获得简洁明快的思路,有着非凡的功效.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号ww
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