【文档说明】江西省重点中学协作体2023届高三第二次联考数学(理)试题 含解析.docx,共(27)页,2.541 MB,由小赞的店铺上传
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江西省重点中学协作体2023届高三第二次联考数学试卷(理科)第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.1.设集合3,Z04xAxyxBxx==−=−,则AB=()A.04xxB.
04xxC.N4xxD.03xx【答案】C【解析】【分析】分别求出集合,AB,再根据交集的定义求解即可.【详解】因为3Axyx==−,所以30x−,解得3x,即33Axyxxx==−
=;因为Z04xBxx=−,所以0404ZZxxxxx−,即Z04Bxx=,所以0,1,2,3AB=,即N4ABxx=.故选:C.2.复数z满足i2iz
=−,则下列结论正确的是()A.2250zz+−=B.12iz=+C.z在复平面内对应的点位于第四象限D.5z=【答案】D【解析】【分析】由复数除法可得12iz=−−,再根据复数的运算和共轭复数、复数对应的点、模的定义判断选项.【
详解】由i2iz=−可得2i2i112ii1z−+===−−−,所以225144i24i510zz+−=−+−−−=−,故A错误;由12iz=−−知12iz=−+,故B错误;z在复平面内对应的点()1,2−−位于第三象限,故C错误;由12iz=−−知2
2(1)(2)5z=−+−=,故D正确.故选:D3.已知ABC的内角,,ABC所对的边分别为,,abc,1,abc,若loglog2loglogbcbcbcbcaaaa+−+−+=,则角B=()A.π2B.
π3C.π4D.π6【答案】A【解析】【分析】先对已知的对数式变形,然后去掉对数符合,得到一个关于,,abc的式子,从而可以得到答案.【详解】因为1a,所以loglog0bcbcaa+−,又因为loglog2loglogbcbcbcbcaaaa+−+−+=,所以
112loglogbcbcaa−++=,即log)l)2((ogaabcbc−++=,即log)2[()](abcbc−+=,所以222abc=−,即222acb+=,所以ABC是以角B为直角的直角三角形,即π2B=.故选:A.4.草
莓中有多种氨基酸、微量元素、维生素,能够调节免疫功能,增强机体免疫力.草莓味甘、性凉,有润肺生津,健脾养胃等功效,受到众人喜爱.根据草莓单果的重量,可将其从小到大依次分为4个等级,其等级x(1,2,3,4x=)与其对应等级的市场销售单价(y单位:
元/千克)近似满足函数关系式eaxby+=.若花同样的钱买到的1级草莓比4级草莓多1倍,且1级草莓的市场销售单价为24元/千克,则3级草莓的市场销售单价最接近()(参考数据:321.26,341.59)的A.30.24元/千克B.33.84元/千克C.38.1
6元/千克D.42.64元/千克【答案】C【解析】【分析】由指数运算,可得43ee2eabaab++==,求得3eab+值.【详解】由题可知433ee2,e2eabaaab++===,由e24,ab+=则3223eee24e2443
8.16abaaba++===.故选:C.5.已知π5sin45x−=,则πcos23x−=()A.23310−B.23310C.33410+D.33410【答案】D【解析】【分析】利用两角差的正弦公
式展开再平方得到sin235x=,从而求出cos2x,再由两角差的余弦公式计算可得.【详解】因为π5sin45x−=,所以ππ5sincoscossin445xx−=,所以()25sincos25xx
−=,即()2211sincos2sincos25xxxx+−=,所以sin235x=,则24cos21sin25xx=−=,所以πππcos2cos2cossin2sin333xxx−=+3304133525412=+=
.故选:D6.某地市在2023年全市一模测试中,全市高三学生数学成绩X服从正态分布()290,N,已知()88920.32PX=,()85PXm=,则下列结论正确的是()的A.00.34mB.0.34m=C.0.340.68mD.0.68m=【答案】A【
解析】【分析】根据正态曲线的对称性和题目条件即可求出m的取值范围.【详解】由()88920.32PX=,2(90,)XN与正态曲线性质:1(8890)(8892)0.162PXPX==,而(90)(90)0.5
PXPX==,故(88)0.50.160.34PX=−=,于是0(85)(88)0.34mPXPX==,即00.34m.故选:A7.若()()9280128211(1)(1)1xaaxaxaxx−+=+−+−++−−,则56aa+=()A.48−B.48C.28D.
28−【答案】A【解析】【分析】根据给定条件,把9(2)1x−+按(1)x−展开,求出67(1),(1)xx−−的系数作答.【详解】依题意,99(2)1[1(1)]1xx−+=−+−+按(1)x−展开的展开式中67(1),(1)xx
−−的系数即为56,aa,于是展开式的通项公式为99199C(1)(1)(1)C(1),N,9rrrrrrrTxxrr−−+=−−=−−,则36275969(1)C84,(1)C36aa=−=−=−=,所以56
843648aa+=−+=−.故选:A8.在四棱锥PABCD−中,棱长为2的侧棱PD垂直底面边长为2的正方形ABCD,M为棱PD的中点,过直线BM的平面分别与侧棱PA、PC相交于点E、F,当PEPF=时,截面MEBF的面积为()A.22
B.2C.33D.3【答案】A的【解析】【分析】建立空间直角坐标系,利用向量共面确定点的坐标,利用向量数量积及三角形面积公式即可求出.【详解】由题意,PD⊥平面ABCD,四边形ABCD为正方形,如图,建立空间直角坐标系D-xyz,则()0,2,0C,()002P,,,()2,0,0A,
()0,0,1M,()2,2,0B,()2,0,2PA=−,()2,2,1BM=−−,设()2,0,2PEtPAtt==−,01t,则()2,0,22Ett−,又PEPF=,PAPC=,所以()0,2,2PFtPCtt==−,则()0,2,22Ftt−,由题意,MEBF、、、四点共面
,所以BMxBEyBF=+,所以2(22)222(22)1(22)(22)txyxtytxty−=−−−=−+−=−+−,解得32,43xyt===,所以42,0,33E,420,,33F,所以2222,2,,2,,3333BEBF
=−−=−−,所以2879cos,114444449999BEBFBEBFBEBF===++++,即7cos11EBF=,所以262sin1cos11EBFEBF=−=,所以11446242sin2
29113EBFSBEBFEBF===,又4141,0,,0,,3333MEMF=−=−,所以119cos,17161161009999MEMFMEMFMEMF===++
++,即1cos17EMF=,所以2122sin1cos17EMFEMF=−=,所以111712222sin229173EMFSMEMFEMF===,所以截面MEBF的面积为42222233EBFEMFSSS=+=+=.故选:
A9.函数()()()sin0,0πfxx=+的部分图象如图,//BCx轴,当π[0,]4x时,不等式()sin2fxmx+恒成立,则m的取值范围是()A.3(,]2−−B.1(,]2−−C.(
,3]−−D.(,1]−−【答案】B【解析】【分析】根据给定的函数图象,借助“五点法”作图求出函数解析式,再利用辅助角公式结合正弦函数性质求解作答.【详解】依题意,点,BC关于直线π2π232x+=,即7π12x=对称,因此直线7π12x=是函数()y
fx=图象的一条对称轴,则函数()fx的周期7ππ4()π123T=−=,于是2π2T==,()sin(2)fxx=+,由π()03f=,得π2π,Z3kk+=,而0π,即有π1,3k==,则π()sin(2)3f
xx=+,不等式π()sin2sin(2)sin23fxmxmxx++−,令π13πsin(2)sin2sin2cos2sin(2)23()32gxxxxxx−=+−=−+=−,当π[0,]4x时,πππ2[,]3
36x−−,π31sin(2)[,]322x−−,因此13()[,]22gx−,因为当π[0,]4x时,不等式()sin2fxmx+恒成立,从而当π[0,]4x时,()mgx恒成立,则12m−,所以m的取值范围是1(,]2−−.故选:B10.圆周上有8个等分点,任
意选这8个点中的4个点构成一个四边形,则四边形为梯形的概率是()A.1035B.1235C.1435D.1635【答案】B【解析】【分析】求出构成的四边形个数,再求出构成的梯形个数,利用古典概率公式计算作答.【详解】
依题意,从8个点中任取4个点构成有48C70=个四边形,构成梯形就只有以下两种情况:以某相邻两个点(如点A,B)构成的线段为边的梯形有2个,共有2816=个,以某间隔一个点的两点(如点A,C)构成的线段为边的梯形有1个,共有188=个,于是构成的四边形中梯形有16824+=个
,所以四边形为梯形的概率是24127035=.故选:B11.已知F双曲线()2222:10,0xyCabab−=的右焦点,12,AA分别是双曲线C的左右顶点,过F作双曲线渐近线的垂线与该渐近线在第一象限的交点为M,直线1AM交C的右支于点P,若
2MPMA=,且220APAMkk+=,则C的离心率为()A.2B.3C.2D.5【答案】A【解析】【分析】根据给定条件,求出点M的坐标,求出直线1AM的方程,直线2AP的斜率及方程,联立直线1AM、2AP及双曲线C的方程求出a,b的关系,再验证计算作答.【详解】令双曲线()2222:10,
0xyCabab−=的右焦点(c,0)F,渐近线:bOMyxa=,即0bxay−=,显然12(,0),(,0)AaAa−,由FMOM⊥,得22||||bcFMbab==+,22||||||OMOFFMa=−=,则点2(,)aabMcc,直线1AM的方程为
20()abcyxaaac−=++,即()byxaca=++,直线2AM的斜率220AMabbckacaac−==−−−,因此直线2AP的斜率2APbkca=−,于是直线2AP的方程为()byxaca=−−,设点00(,)Pxy,则2222002byxaa=−,由00
00()()byxacabyxaca=++=−−,得22222200022()byxaxaca=−=−−,从而22220220baxaxa−=−,解得221ba=,即有22cab==,则2cea==,此时(,)
22aaM,222||()()2222aaMAaa=−+=−,由0000(21)()(21)()yxayxa=−+=+−,解得002,xaya==,即(2,)Paa,22||(2)()2222aaMPaaa=−+−=−,满足2MPMA=,所以C
的离心率为2.故选:A12.已知函数()gx,()hx分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且22023()()2023log(1)xgxhxxx+=+++,若函数()fx=20232023x−−(2023)gx−−22−有唯一零点,则实数的值为()A.1−或12B.1−或12−C.1−D.12
【答案】D【解析】【分析】根据题意,利用函数的奇偶性,求出20232023()2xxgx−+=,结合函数的对称性得出||2()(2023)2023()2tFtftgt−=+=−−关于0x=对称,由()Ft有唯一零点,可知(0)0F=,即可求.【详解】已知22023()()20
23log(1)xgxhxxx+=+++,①且()gx,()hx分别是R上的偶函数和奇函数,则22023()()2023log(1)xgxhxxx−−+−=+−++,得:22023()()2023log(1)xgxhxxx−−−=+−++,②①+②得:20232023()2
xxgx−+=∴令||2()(2023)2023()2tFtftgt−=+=−−∵||220232023()202322tttFt−−+=−−有唯一零点,且()Ft是偶函数,所以(0)0F=,∴2120−−=∴1=−或12=若1=−时,则||20232023()2
02322tttFt−−+=+−当0t时,则令202320232023202ttt−−++−=解得20233t=,∴32023log0t=(不合题意舍去)若12=时,则||1202320231()2023222tttFt−−+=−−∵()Ft在(
0,)+上单调递减∴()(0)0FtF=∵()Ft是偶函数∴()Ft只有唯一零点0∴()fx只有唯一零点2023综上:12=.故选:D.第II卷(非选择题共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13
.在正项等比数列na中,3a与8a是方程230100xx−+=的两个根,则1210lglglgaaa+++=_________.【答案】5【解析】【分析】利用韦达定理,可得8310aa=,再根据对数的运算法则和等比数列性质求解即可.【详解】因为3a与8a是方程2301
00xx−+=的两个根,所以8310aa=,因为na为正项等比数列,所以1102934756810aaaaaaaaaa=====,所以()()551210121083lglglglglglg105aaaaaaaa+++====,故答案为:5.14.已知实数x,y满足10201xyx
yx−++−,则222xzxxyy=++的取值范围是_____________【答案】11,42【解析】【分析】由约束条件作出可行域,求出yx的范围,再由222||1221xzyyx
xyyxx==++++求解.【详解】实数x,y满足10201xyxyx−++−,可得可行域如图:联立120xxy=+−=,解得11xy==,即()1,1A,联立2010xyxy+−=−+=
,解得1232xy==,即13,22B,则1OAk=,32312OBk==,1,3yx,所以222222||12221xxzxxyyyyxxyyxx===++++++,令ytx=,则1,3
t,令()221gttt=++,1,3t,显然()gt在1,3上单调递增,所以()4,16gt,所以2214,16yyxx++,则2111,16421yyxx++,所以2111,4221yyxx
++,22||2xzxxyy=++的取值范围是11,42.故答案为:11,42.15.已知函数()elnxfxaxxx−=−+,若()1fx≤,则a的取值范围为_______.【答案】(,2e−【解析】【分
析】构造函数lntxx=−+,()1fx≤等价于e1tat+,再构造函数()1ettgt−=,利用函数单调性求出最小值,即可求出a的值.【详解】()1fx≤等价于()lneln1xxaxx−++−+,令ln
txx=−+,则111xtxx+−+=−=.当()0,1x时,0t,lntxx=−+单调递增;当()1,x+时,0t,lntxx=−+单调递减.所以1t−.故()1fx≤转化为e1tat+,即1etat−恒成立.令()1ettgt−=,1t−,
则()()()2ee120eettttttgt−−−−==,则()()()11112eegtg−−−−==,因为1etat−恒成立,所以()()min12eagtg=−=.故a的取值范围为(,2e−.故答案为:(,2e−.16.已知抛物线24yx=,圆
()22:412Exy−+=,设O为坐标原点,过圆心E的直线与圆E交于点,AB,直线,OAOB分别交抛物线C于点,PQ(点,PQ不与点O重合).记ΔOAB的面积为1S,OPQ△的面积为2S,则12SS的最大值________.【答案】91
6【解析】【分析】设出点,AB的坐标,把1S、2S用点,AB的坐标表示,联立方程用韦达定理将12SS最终表示为一个变量的函数求解.【详解】由题意,知直线AB的斜率不为0,故设直线AB的方程为x=my+4,如图,设()()()()11223344,,,,,,,AxyBxyPxyQxy
.将直线AB的方程代入圆E的方程中,消去x,得()22112my+=,所以22121ym=+,所以21yy=−,且22122121yym==+.直线OA的方程为11yyxx=,代入抛物线方程24yx=,消去x,得2114xyyy=,解得114xyy=或0y=,所以1314xyy=.同理,得2424
xyy=,所以1212123412121||||sin||||21||||44||||sin2OAOBAOByyyySOAOBSOPOQyyxxOPOQPOQyy====()()()()()()22212121221212121216164416416yyyyyyxxm
ymymyymyy===+++++()222122212212112161616161yymmyymm−+==+−++()()2222994145492mmm==+++−,所以
当m=0时,12SS取得最大值,为916.故答案为:916三、解答题:共70分.解答应写出必要的文字说明、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.已知数列na是公差为d的等差数列,且11a=,若16和26分别是na中的项.(1)当d取最大值时,求通项na;(2)在(1)的条件下,求数列()151nna+的前n项和nS.【答案】(1)54nan=−(2)11
5255nSn=−+【解析】【分析】(1)由等差数列的性质,可得1111mnaaaadmn−−==−−,找到,mn与d的关系,进而找到d取最大值时,通项na;(2)裂项相消即可.【小问1详解】由已知得0d,数列na单调递增,
不防设16,26mnaa==,且1nm,∴1111mnaaaadmn−−==−−即152511mn=−−,∴()()3151nm−=−,∵m与n越小,d越大,∴1513nm−=−=,∴46mn==,∴5d=,
∴()*54Nnann=−【小问2详解】由(1)知:54nan=−,∴()151nna=+()()1111515455451nnnn=−+−−+,∴11111115166115451nSnn=−+−+
+−−+()*11111N5515255nnn=−=−++18.如图,在底面ABCD为矩形的四棱锥PABCD−中,平面PAD⊥平面PCD.(1)证明:AB⊥平面PAD(2
)若10,32,PBPD==3,AD=1AB=,E在棱AD上,且3ADAE=,求PE与平面PBD所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)11055【解析】【分析】(1)过点A作AHPD⊥,证明AH⊥平面PCD,继而证明ABAH⊥,根据线面垂直的判定定
理即可证明结论;(2)建立空间直角坐标系,求得相关点坐标,求出平面PBD的法向量,根据空间角的向量求法,即可求得答案.【小问1详解】过点A作AHPD⊥,垂足为H,∵平面PAD⊥平面PCD,平面PAD平面PCDPD=,
AH平面PAD,AHPD⊥,∴AH⊥平面PCD,又∵CD平面PCD,∴AHCD⊥,∵ABCD,∴ABAH⊥,∵ABAD⊥,,,AHADAAHAD=平面PAD,∴AB⊥平面PAD.【小问2详解】由(1)
知AB⊥平面PAD,PA平面PAD,∴ABPA⊥,∴在RtPAB中,90PAB=,10PB=,1AB=,故3PA=,在PAD中,3PA=,3AD=,32PD=,∴222PAADPD+=,∴PAAD⊥,又∵A
BPA⊥,ABAD⊥,∴以点A为坐标原点,分别以,,ABADAP方向为x轴y轴z轴,建立坐标系如图所示,则()0,0,0A,()1,0,0B,()0,3,0D,()0,0,3P,()0,1,0E,所以()103PB=−,,,()130BD=−,,,()0,1,3PE=−,设平面PBD
的法向量为(),,nxyz=r,则3030nPBxznBDxy=−==−+=,令3x=,可得11yz==,,所以()3,1,1n=,设PE与平面PBD所成的角为,π[0,]2,则2110sincos,551110nPEnPEnPE
====,所以PE与平面PBD所成的角的正弦值为11055.19.2023年高考进入倒计时,为了帮助学子们在紧张的备考中放松身心,某重点高中通过开展形式多样的减压游戏,确保同学们以稳定心态,
良好地状态迎战高考,游戏规则如下:盒子中初始装有2个白球和1个红球各一个,每次有放回的任取一个,连续取两次,将以上过程记为一轮.如果每一轮取到的两个球都是红球,则记该轮为成功,否则记为失败.在抽取过程中,如果某一轮成功,则停止;否则,在盒子中再放入一个白球,然后接着进行下一轮抽球,如此不断继续下去
,直至成功.(1)如果某同学进行该抽球游戏时,最多进行三轮,即使第三轮不成功,也停止抽球,记其进行抽球试验的轮次数为随机变量X,求X的分布列和数学期望;(2)为验证抽球试验成功的概率不超过13,假设有1000名学生独立的进行该抽球试验,记t表示成功时抽球试
验的轮次数,y表示对应的人数,部分统计数据如下:t12345y12062332015求y关于t的回归方程byat=+,并通过回归方程预测成功的总人数(ˆy取整数部分);(3)证明:222222222211111111111(1)(1)(1
)(1)(1)(1)33434534(1)(2)3nn+−+−−++−−−++.附:经验回归方程系数:1221niiiniixynxybxnx==−=−,ˆˆˆybxa=+;参考数据:5211.
46iix==,0.46x=,20.212x=(其中1iixt=,5115iixx==).【答案】(1)分布列见解析,4918;(2)137.513.25ˆyt=−,270;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)求
出X的所有可能值,再求出各个值对应的概率,列出分布列并求出期望作答.(2)利用给定的数据结合最小二乘法公式求出回归方程,再预测成功的总人数作答.(3)求出在前n轮就成功和不成功的概率,再利用对立事件概率公式推理作答.【小问1详解
】依题意,X的取值可能为1,2,3,则()123111()C9PX===;221134111(2)[1()()CC18]PX==−=;221134115(3)[1()[1()CC6]]PX==−−=,所以X的分布列为:X123P1911856所以数学期望
为11549()123918618EX=++=.【小问2详解】令1iixt=,则ˆybxa=+,依题意,516233201512062332015120170,5023455iiixyy=++++=++++===,于是515
221517050.4650ˆ137.51.4650.2125iiiiixyxybxx==−−===−−,则50137.50.4613.25,137.513.2ˆ5âyx=−=−=−,所以所求的回归方程为:137.513.25ˆyt=−,
估计t=6时,ˆ9y;估计t=7时,ˆ6y;估计t=8时,ˆ3y=;估计t=9时,ˆ2y;估计t≥10时,ˆ0y,从而120623320159632270++++++++=,所以预测成功的总人数为270.【小问3详解】依题意
,在前n轮就成功的概率为22222222221111111111(1)(1)(1)(1)(1)(1)33434534(1)(2)Pnn=+−+−−++−−−++,又因为在前n轮没有成功的概率为222211111(1)(1)(1)
(1)34(1)(2)Pnn−=−−−−++11111111(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)33441122nnnn=−+−+−+−+++++2435462132323344551122323
nnnnnnnnnn++++==+++++,则13P,所以222222222211111111111(1)(1)(1)(1)(1)(1)33434534(1)(2)3nn+−+−−++−−−++.20.已知过曲线()2222:1,0xyCabab+=上一点()
00,xy作椭圆C的切线l,则切线l的方程为00221xxyyab+=.若P为椭圆221:12xCy+=上的动点,过P作1C的切线0l交圆222:4Cxy+=于,MN,过,MN分别作2C的切线12,ll,直线12,ll交于点Q.(1)求动
点Q的轨迹E的方程;(2)已知R为定直线4x=上一动点,过R的动直线m与轨迹E交于两个不同点,AB,在线段AB上取一点T,满足ARTBATRB=,试证明动点T的轨迹过定点.【答案】(1)221816xy+=(2)证明见解析【解析】【
分析】(1)设点00(,)Pxy,结合题意利用直线0l的方程推出0024mxny==,进而利用代入法求得动点Q的轨迹E的方程;(2)设点()()()()3344,,,,4,,,TTAxyBxyRtTxy,利用条件结合向量的坐标运算推出()()()()3344,,,,
4,,,TTAxyBxyRtTxy坐标满足的关系,结合()()3344,,,AxyBxy在曲线E上,推得22222234342221611xxyy−−+=−−,即可得动点T的轨迹方程,确定定点坐标.【小问1详解】设点00(,)Px
y,由题意知切线0l的方程为0012xxyy+=,同理,设点()()()1122,,,,,MxyNxyQmn,则切线12,ll的方程分别为:11224,4xxyyxxyy+=+=,又点Q在直线12,ll上,所以
112244xmynxmyn+=+=,所以直线0l的方程为:4mxny+=,和0012xxyy+=比较可得0024mxny==,又00(,)Pxy在曲线1C上,即220012xy+=,所以221816mn+
=,即点Q的轨迹E的方程为221816xy+=;【小问2详解】设点()()()()3344,,,,4,,,TTAxyBxyRtTxy,则由||||ARTBATRB=知ARATRBTB=,设ARATRBTB==,则0且1
,则:,ARRBATTB=−=,即()()33444,4,xtyxyt−−−=−−,()()3344,,TTTTxxyyxxyy−−−=−,整理可得3434411xxyyt−=−−=−且343411TTx
xxyyy+=++=+,又()()3344,,,AxyBxy在曲线E上,则2233224418161816xyxy+=+=,故22223344162,162yxyx=−=−,所以22222222223434342222223
41162(21216211)xxyyxxxx−−−−++=+−−−−−−22616(1)11−==−,所以22222234342221611xxyy−−+=−−,即816
TTxty+=,由于Rt,故0Ty=时,2Tx=,所以动点T轨迹过定点()2,0.【点睛】关键点睛:证明动点T的轨迹过定点问题,首先要根据||||ARTBATRB=,利用向量的坐标运算推出()()()()3344,,,,4
,,,TTAxyBxyRtTxy坐标满足的关系,关键在于结合()()3344,,,AxyBxy在曲线E上,推得22222234342221611xxyy−−+=−−,从而可确定T点轨迹方程,确定定点.21.已知函数()(
)sincos,esin12exxxxxfxgxkxk−=−=−−.(1)若()fx在区间π02,内存在极值点,求实数k的取值范围;(2)在(1)的条件下,求证:()gx在区间()0,π内存在唯一的零点
,并比较与2的大小,说明理由.【答案】(1)1k(2)证明见解析,2,理由见解析【解析】的【分析】(1)求出()fx,利用极值点的定义得到ecos1xxk=且π20,x,利用导数研究函数cosexx的单调性,即可得到k的取值范围.(2)将问题转化为()esin1xg
xkx=−−在区间()0,π内存在唯一的零点,利用导数结合(1)中的结论,即可证明,表示出()2e2esin1,0,π2xxFxxx=−−,利用导数研究函数()Fx的单调性以及取值情况,从而得到()()20gg=,再利用()gx的单调性,即可比较得到答案.【小问1详解】由题知
()cos1exxfxk=−,即方程()0fx=在π0,2内有解,令()cosexxhx=,则()esincos0xxxhx−−=,即()hx在π0,2上单调递减,又()00π1,2hh==,所以()10,1k,即k>1.【小问2详解】由题意知:()c
os1ecoeesxxxxgxkxkk=−=−−由(1)可知:()0,x时,()()0,,πgxx时,()0gx,所以函数()gx在()0,单调递减,在(),π单调递增.又()()
π00,e1π0gg==−,所以函数()gx在()0,内无零点,()gx在(),π内存在唯一零点,且(),π.由(1)可知,ecos1k=所以()222esin21e2esin1,π,02gk=−−=−−令()2e2esin1,0,
π2xxFxxx=−−,则()()()22e2esincos2esinc,2πos0exxxxFxxxxxx=−+=−−,且()00F=,令()esincos,0,2πxGxxxx=−−
,则()ecossin1cossin0xGxxxxx=−+−+,所以函数()Gx在π0,2上为增函数,故当π02x时,()()00GxG=,故当π02x时,()0Fx,所以函数()F
x在π0,2上为增函数,因为()()()0,20,02πgFg==,所以,()()20gg=,因为()gx在(),π上为增函数,且()2,π,(),π,所以2
.【点睛】关键点睛:本题考查了导数的综合应用,利用导数研究函数单调性的运用,函数极值点的理解与应用,函数零点存在性定理的应用,综合性强,考查了逻辑推理能力与化简运算能力,转化化归数学思想方法的运用,属于难题.
(二)选考题:共10分【选修4-4:坐标系与参数方程】22.瑞士数学家雅各布·伯努利在1694年类比椭圆的定义,发现了双纽线.双纽线的图形如图所示,它的形状像个横着的“8”,也像是无穷符号“∞”.定义在平面直角坐标系xOy中,把到定点12(,0),(,0)−FaFa距离之积等于
2(0)aa的点的轨迹称为双纽线C.以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求双纽线C的极坐标方程;(2)双纽线C与极轴交于点P,点M为C上一点,求OPM面积的最大值(用a表示).【答案】(1)222cos2a=;(2)224a.【解析】【分析】(1)建
立极坐标系,设双纽线C任一点(),M,利用余弦定理结合已知求解作答.(2)由(1)的结论,求出点M到极轴所在直线的距离,求出三角形面积的函数关系,求出最大值作答.【小问1详解】以坐标原点O为极点,
以x轴非负半轴为极轴建立极坐标系,如图,在双纽线C上任取一点(),M,在1MOF△中,()2212cos2πMFaa=+−−,在2MOF中,2222cosMFaa=+−,依题意,212MFMFa=,则222222cos2cosaaa
aa+++−=,即2222242(4c)osaaa+−=,整理得:222cos2a=,所以双纽线C的极坐标方程为222cos2a=.【小问2详解】令0=,得()2,0Pa,则点(),M到极轴所在直线的距离为|sin|,则222222122cos2
|sin|cos2sin(12sin)sin2OPMSaaaa===−22221122(sin)484aa=−−+,当且仅当21sin4=时取等号,所以OPM面积的最大值为224a.【选修4-5:不等式选讲】23.已知0,0,0,3abca
bbcca++=.(1)求333abc++最小值M;(2)关于x的不等式1xmxM−−+有解,求实数m的取值范围.【答案】(1)3(2)(,4)(2,)−−+【解析】【分析】(1)确定33313
abab++,33313bcbc++,33313caca++,相加得到答案.(2)根据|||1||1|xmxm−−++得到|1|3m+,解得答案.【小问1详解】0,0,0abc,则3331313ababab++=,3
331313bcbcbc++=,3331313cacaca++=,则()()333323139abcabbcca+++++=,所以3333abc++,当且仅当1abc===时等号成立,333abc++的最小值为3M=.【小问2详解
】1()(1)1xmxxmxm−−+−−++,当且仅当()(1)0xmx−+且|||1|xmx−+时取最大值|1|m+.|||1|yxmx=−−+的最大值为|1|3m+,解得(,4)(2,)m−−+.的获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue1
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