【分析】本题就在于构造恰当的函数,利用导数研究函数的单调性,从而解题。21+𝑥
−42√1+4𝑥=
2√1+4𝑥−2(1+𝑥), (1+𝑥)√1+4𝑥二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。(共4题;共20分)
13.已知双曲线C: x−y2=1 (m>0)的一条渐近线为 √3x +my=0,则C的焦距为________.
m【答案】 4
【考点】双曲线的定义,双曲线的简单性质 【解析】【解答】因为又曲线方程C: 所以双曲线方程是 故答案为:4
【分析】由双曲线渐近线的斜率可得到m的值,再进一步求得焦距的值。
⃗⃗ )⊥ 𝑏⃗⃗ , 则λ=________。 14.已知向量 𝑎⃗ =(1,3),b=(3,4),若( 𝑎⃗ -λ 𝑏【答案】 5
【考点】平面向量的坐标运算,平面向量数量积的运算,数量积判断两个平面向量的垂直关系 【解析】【解答】因为𝑎=(1,3),𝑏=(3,4),⇒𝑎-𝜆𝑏=(1−3𝜆,3−4𝜆),(𝑎-𝜆𝑏)⊥𝑏 , 所以(𝑎-𝜆𝑏)×𝑏
⇀
⇀
⇀
⇀
⇀
⇀
⇀
⇀
⇀
⇀
3
𝑥23
𝑥2𝑚
2
−𝑦2=1(𝑚>0),一条渐近线是√3𝑥+𝑚𝑦=0,则 𝑚=3 ,
−𝑦2=1 ,2𝑐=2√𝑚+1=4,
=0 ,
所以(3,4)×(1−3𝜆,3−4𝜆)=0⇒𝜆=5 ,
3
7
故答案为:5.
【分析】先计算出⇀𝑎-𝜆𝑏的坐标式,再根据两向量垂直,列式求解。
15.记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为 √3 ,B=60°,a2+c2=3ac,则b=________. 【答案】 2√2
【考点】余弦定理,三角形中的几何计算
【解析】【解答】𝑆△𝐴𝐵𝐶=𝑎𝑐sin𝐵=𝑎𝑐sin600=√𝑎𝑐=√3⇒𝑎𝑐=4,
224 于是𝑏=√𝑎2+𝑐2−2𝑎𝑐cos𝐵=√𝑎2+𝑐2−𝑎𝑐=√2𝑎𝑐=2√2 【分析】根据面积的值,计算出ac,再由余弦定理求解。
16.以图①为正视图和俯视图,在图②③④⑤中选两个分别作为侧视图和俯视图,组成某个三棱锥的三视图,则所选侧视图和俯视图的编号依次为________(写出符合要求的一组答案即可).
1
1
3⇀
3
【答案】 ②⑤或③④ 【考点】由三视图还原实物图
【解析】【解答】当俯视图为 ④ 时,右侧棱在左侧,不可观测到,所以为虚线,故选择③为侧视图; 当俯视图为⑤时,左侧棱在左侧可观测到,所以为实线,故选择②为侧视图, 故答案为: ②⑤或③④
【分析】分情况讨论各种视图的位置关系。
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。(共5题;共60分)17.某厂研究了一种生产高精产品的设备,为检验新设备生产产品的某项指标有无提高,用一台旧设备和一台新设备各生产了10件产品,得到各件产品该项指标数据如下: 旧设备 9.8 10.3 10.0 10.2 9.9 9.8 10.0 10.1 10.2 9.7 新设备 10.1 10.4 10.1 10.0 10.1 10.3 10.6 10.5 10.4 10.5 ̅ ,样本方差分别记为s12和s22 旧设备和新设备生产产品的该项指标的样本平均数分别记为 𝑥̅ 和 𝑦̅ , s12 , s22; (1)求 𝑥̅ , 𝑦
8
̅ - 𝑥̅ ≥ 2√𝑠1+𝑠2 ,则认为(2)判断新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备是否有显著提高(如果 𝑦
2
22
新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备有显著提高,否则不认为有显著提高). 【答案】 (1)解:各项所求值如下所示
𝑥̅ = 10 (9.8+10.3+10.0+10.2+9.9+9.8+10.0+10.1+10.2+9.7)=10.0 𝑦̅ = 10 (10.1+10.4+10.1+10.0+10.1+10.3+10.6+10.5+10.4+10.5)=10.3
2 = 𝑠1
10
111
x[(9.7-10.0)2+2x(9.8-10.0)2+(9.9-10.0)2+2X(10.0-10.0)2+(10.1-10.0)2+2x(10.2-10.0)2+(10.3-10.0)2]=0.36,
2222222 = x[(10.0-10.3)+3x(10.1-10.3)+(10.3-10.3)+2x(10.4-10.3)+2x(10.5-10.3)+(10.6-10.3)]=0.4. 𝑠2
10
1
̅ - 𝑥̅ =0.3,2 √𝑠1+𝑠2 ≈0.34 (2)由(1)中数据得 𝑦
10
2
2
̅ - 𝑥̅ <2 √𝑠1+𝑠2 ,所以不认为新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备有显著提高。 显然 𝑦
10
22
【考点】众数、中位数、平均数,极差、方差与标准差
【解析】【分析】(1)先计算新旧样本平均数𝑥,𝑦 , 再直接用公式计算 s12 , s22;
(2)由 (1)中的数据,计算得: 𝑦̅ - 𝑥̅ =0.3,2 √𝑠1+𝑠2 ≈0.34 , 显然 𝑦̅ - 𝑥̅ <2 √𝑠1+𝑠2 ,可得到答案。
10
10
2
2
2
2
18.如图,四棱锥P-ABCD的底面是矩形,PD⊥底面ABCD,PD=DC=1,M为BC的中点,且PB⊥AM,
(1)求BC;
(2)求二面角A-PM-B的正弦值。
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , 𝐷𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , 𝐷𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 分别为【答案】 (1)解:因为PD⊥平面ABCD,且矩形ABCD中,AD⊥DC,所以以 𝐷𝐴x,y,z轴正方向,D为原点建立空间直角坐标系D-xyz。
9
设BC=t,A(t,0,0),B(t,1,0),M( 𝑡
2 ,1,0),P(0,0,1),所以 ⃗⃗𝑃𝐵⃗⃗⃗⃗ =(t,1,-1),( −1
2 ,1,0),
因为PB⊥AM,所以 ⃗⃗𝑃𝐵⃗⃗⃗⃗ • ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝐴𝑀 =- 𝑡2
2 +1=0,所以t= √2 ,所以BC= √2 。
(2)设平面APM的一个法向量为 𝑚
⃗⃗⃗ =(x,y,z),由于 ⃗𝐴𝑃⃗⃗⃗⃗⃗ =(- √2 ,0,1),则 𝑚•⃗AP⃗⃗⃗⃗⃗=−√2𝑥+𝑧=0
{𝑚•⃗AM⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−√2 2𝑥+𝑦=0
令x= √2 ,得 𝑚
⃗⃗⃗ =( √2 ,1,2)。 设平面PMB的一个法向量为 𝑛
⃗⃗ =(xt , yt , zt),则 {
𝑛•⃗⃗⃗⃗⃗⃗=√2𝑥𝑡=𝑛•⃗PB
⃗⃗⃗⃗⃗=CB0√2𝑥𝑡+𝑦𝑡−𝑧𝑡=0 令 𝑦𝑡 =1,得 𝑛
⃗⃗ =(0,1,1). 所以cos( 𝑚
⃗⃗⃗ , 𝑛⃗⃗ )= 𝑚•𝑛
33√1470|𝑚||𝑛| = √7×√2 = 14
,所以二面角A-PM-B的正弦值为 √14
. 【考点】向量方法证明线、面的位置关系定理,用空间向量求直线与平面的夹角 【解析】【分析】(1)建立空间直角坐标系,定义相关点的坐标,通过计算求解; (2)呈上,分别求二面角的两个平面的法向量,用法向量的夹角计算。 19.记S21
n为数列{an}的前n项和,bn为数列{Sn}的前n项和,已知 𝑆𝑛
+𝑏𝑛
=2.
(1)证明:数列{bn}是等差数列; (2)求{an}的通项公式.
【答案】 (1)由已知 2𝑆 + 1
𝑏𝑛
𝑛
𝑏𝑛
=2,则 𝑏
𝑛+1
=Sn(n≥2)
⇒
2𝑏𝑛−11=2 ⇒ 2bn-1+2=2bn ⇒ bn-bn-1= 1
3
𝑏𝑛
+ 𝑏𝑛
2 (n≥2),b1= 2
故{bn}是以 31
2 为首项, 2 为公差的等差数列。
10
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝐴𝑀 =
(2)由(1)知bn= 2 +(n-1) 2 = n=1时,a1=S1= 2 n≥2时,an=Sn-Sn-1= 𝑛+1 -
32
𝑛+2
𝑛+1𝑛
3
3
1
𝑛+22
,则 𝑆 + 𝑛+2 =2 ⇒ Sn= 𝑛+1
𝑛
22𝑛+2
= −𝑛(𝑛+1)
1
故an= {1
−𝑛(𝑛+1),𝑛≥2
【考点】等差数列的通项公式,等差数列的前n项和,数列递推式 【解析】【分析】(1)根据等差数列及前n项和的定义,由递推关系,求证。 (2)呈上,先写出bn,再求{bn}前n磺的和 Sn ,再由 an与 Sn 的关系,进一步求得结果。 20.设函数f(x)=ln(a-x),已知x=0是函数y=xf(x)的极值点。 (1)求a; (2)设函数g(x)=
𝑥+f(x)𝑥f(x),𝑛=1
,证明:g(x)<1.
【答案】 (1)[xf(x)]′=x′f(x)+xf′(x) 当x=0时,[xf(x)]′=f(0)=lna=0,所以a=1
(2)由f(x)=ln(1-x),得x<1
当0<x<1时,f(x)=ln(1-x)<0,xf(x)<0;当x<0时,f(x)=ln(1-x)>0,xf(x)<0 故即证x+f(x)>xf(x),x+ln(1-x)-xln(1-x)>0
令1-x=t(t>0且t≠1),x=1-t,即证1-t+lnt-(1-t)lnt>0 令f(t)=1-t+lnt-(1-t)lnt, 则f′(t)=-1- 𝑡 -[(-1)lnt+
1
1−𝑡𝑡
]=-1+ 𝑡 +lnt-
11−𝑡𝑡
=lnt
所以f(t)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,故f(t)>f(1)=0,得证。 【考点】利用导数研究函数的极值,导数在最大值、最小值问题中的应用
【解析】【分析】(1)先对函数 y=xf(x)求导: [xf(x)]′=x′f(x)+xf′(x),因为x=0是方程的根,代入求得a值。
(2)首先由(1)写出函数f(x),并求其定义域,将问题转化为证明 x+f(x)>xf(x),即证:x+ln(1-x)-xln(1-x)>0 ,然后通过换元,构造函数,用导数研究相关函数的单调性,从而证明命题成立。
21.己知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,且F与圆M:x2+(y+4)2=1上点的距离的最小值为4. (1)求p;
(2)若点P在M上,PA,PB是C的两条切线,A,B是切点,求 Δ PAB的最大值. ) 到 x2+(y+4)2=1 的最短距离为 P+3=4 ,所以p=2. 【答案】 (1)解:焦点 F(0,P22(2)抛物线 y=4x2 ,设A(x1 , y1),B(x2 , y2),P(x0 , y0),则
1
11
l𝑃𝐴
2
=y=2x1(x−χ)+y1=2𝑥1𝑋−4𝑥1=2𝑥1𝑥−𝑦1 ,
1
22=2𝑥2𝑥−𝑦2 ,且 x0=−y0−8y0−15 . 1
1111
l𝑃𝐵:𝑦
=x1x0−y1,112
:𝑦=𝑥𝑥−𝑦𝑦=𝑥𝑥−𝑦0 . P(x y {,都过点,),则故,即00𝐴𝐵00𝑃𝐴𝑃𝐵1lll220
y0=2x2x0−y2,
y0
𝑦=2x0𝑥−y02
,得 x2−2x0x+4y0=0 , Δ=4x0−16y0 . 联立 {
2
x=4𝑦所以 |S△𝑃𝐴𝐵
AB|=√1+
1
2x01
1
4
222⋅√x0−4y0 , d𝑃→𝐴𝐵⋅√4x0−16y0 = √4+x0
1
3
=
2−4𝑦||𝑥002+4√𝑥0
,所以
3
21222=|𝐴𝐵|⋅d𝑃→𝐴𝐵 = |x0−4y0|⋅√x0−4y0 = 1(x42 = (−−4)0yy02222
2
−12y0−15) .
而 y0∈[−5,−3] .故当y0=-5时, S△𝑃𝐴𝐵 达到最大,最大值为 20√5 . 【考点】圆的标准方程,抛物线的标准方程,抛物线的应用
【解析】【分析】(1)因为F点到圆上距离最小的即为F到圆心的距离减去半径1,据此得到结果; (2)由(1)写出抛物线的标准方程 ,分别设出切点A,B的坐标,及P(在圆M上)的坐标,分别写出两条切线的方程,利用A,B都过P点,建立方程求解。最后通过三角形PAB面积表达式,研究最值。
四、[选修4一4:坐标系与参数方程](共1题;共10分)
22.在直角坐标系xOy中, ⊙ C的圆心为C(2,1),半径为1. (1)写出 ⊙ C的一个参数方程;的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)过点F(4,1)作 ⊙ C的两条切线, 以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求这两条直线的极坐标方程.
𝑥=2+𝑐𝑜𝑠𝜃
(1) ( θ 为参数). 【答案】因为 ⊙ C的圆心为(2,1),半径为1.故 ⊙ C的参数方程为 {
𝑦=1+𝑠𝑖𝑛𝜃(2)设切线y=k(x-4)+1,即kx-y-4k+1=0. 故
|2𝑘−1−4𝑘+1|√1+𝑘2 =1
即|2k|= √1+𝑘2 ,4 𝑘2 = 1+𝑘2 , 解得k=± √ .
3
33故直线方程为y= √ (x-4)+1, y= −√ (x-4)+1
3
3
33故两条切线的极坐标方程为 ρ sin θ = √ cos θ - 3√3 +1或 ρ sin θ = √ cos θ + 3√3 +1.
3
3
4
4
3【考点】点的极坐标和直角坐标的互化,参数方程化成普通方程 【解析】【分析】(1)根据圆的参数方程的定义,不难得到圆的参数方程;
(2)设出过点(4,1)的圆的切线方程,利用直线与相切求出切线的斜率,进而求得两条切线的方程,并将它们化为极坐标方程。
五、[选修4一5:不等式选讲](共1题;共10分)
23.已知函数f(x)=|x-a|+|x+3|.
12
(1)当a=1时,求不等式f(x)≥6的解集; (2)若f(x)≥-a,求a的取值范围.
【答案】 (1)解:a=1时,f(x)=|x-1|+|x+3|,即求|x-1|+|x-3|≥6的解集. 当x≥1时,2x十2≥6,得x≥2;
当-3(2)f(x)最小值>-a,而由绝对值的几何意义,即求x到a和-3距离的最小值. 当x在a和-3之间时最小,此时f(x)最小值为|a+3|,即|a+3|>-a. A≥-3时,2a+3>0,得a>- 2 ;a<-3时,-a-3>-a,此时a不存在. 综上,a>- 2 .【考点】不等式的综合
【解析】【分析】(1)当a=1,写出 f(x)=|x-1|+|x+3| ,进一步分段讨论去值,解不等式; (2)只要保证 f(x)最小值>-a,而由绝对值的几何意义,即求x到a和-3距离的最小值.
3
3
13