2018届衡水中学高考文科数学模拟试卷及答案

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高考文科数学主要考察考生对基础知识的理解与掌握、基本解题技能的熟练与运用,所以我们应该通过多做文科数学模拟试卷来提升自己的熟练度,下面是小编为大家精心推荐的2018届衡水中学高考文科数学模拟试卷,希望能够对您有所帮助。

2018届衡水中学高考文科数学模拟试卷及答案

  2018届衡水中学高考文科数学模拟试卷题目

一、选择题(本大题共12个小题,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M={x|y=ln(x2﹣3x﹣4)},N={y|y=2x﹣1},则M∩N等于(  )

A.{x|x>4} B.{x|x>0} C.{x|x<﹣1} D.{x|x>4或x<﹣1}

2.复数 的共轭复数是(  )

A.1+i B.1﹣i C.2i D.﹣2i

3.已知函数y=Asin(ωx+φ)+B的一部分图象如图所示,如果A>0,ω>0,|φ|< ,则(  )

A.A=4 B.ω=1 C.φ= D.B=4

4.平面α截半径为2的球O所得的截面圆的面积为π,则球心到O平面α的距离为(  )

A. B. C.1 D.2

5.已知直线y=k(x+2)(k>0)与抛物线C:y2=8x相交于A、B两点,F为C的焦点,若|FA|=2|FB|,则k=(  )

A. B. C. D.

6.已知某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为(  )

A.4+4π B.4+3π C.3+4π D.3+3π

7.抛掷两枚质地的骰子,得到的点数分别为a,b,那么直线bx+ay=1的斜率 的概率是(  )

A. B. C. D.

8.已知函数y=f(x)的图象关于直线x=3对称,f(﹣1)=320且 ,则 的值为(  )

A.240 B.260 C.320 D.﹣320

9.3世纪中期,魏晋时期的数学家刘徽首创“割圆术”,也就是在圆内割正多边形,求的近似值,刘徽容他的“割圆术”说:割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体,而无所失唉,当圆内接正多边形的边数无限增加时,多边形面积可无限近圆的面积,利用“割圆术”刘徽得到圆周率精确到小数点后两位的计算值3.14,这就是著名的“徽率”,如图是利用刘徽的“割圆术”思想设计的一个程序框图,则输出的n值为(参考数据:sin15°=0.259)(  )

A.6 B.12 C.24 D.48

10.已知函数f(x)= ,若关于x的方程f[f(x)]=0有且只有一个实数根,则实数a的取值范围是(  )

A.(﹣∞,0) B.(﹣∞,0)∪(0,1) C.(0,1) D.(0,1)∪(1,+∞)

11.双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的左、右顶点分别为A、B,渐近线分别为l1、l2,点P在第一象限内且在l1上,若PA⊥l2,PB∥l2,则该双曲线的离心率为(  )

A. B.2 C. D.

12.已知函数g(x)= x3+2x﹣m+ (m>0)是[1,+∞)上的增函数.当实数m取最大值时,若存在点Q,使得过点Q的直线与曲线y=g(x)围成两个封闭图形,且这两个封闭图形的面积总相等,则点Q的坐标为(  )

A.(0,﹣3) B.(2,﹣3) C.(0,0) D.(0,3)

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卷的横线上..

13.已知向量 ,则 =  .

14.若变量x,y满足 ,则点P(x,y)表示的区域的面积为  .

15.在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知a2﹣b2=c,且sin Acos B=2cosAsinB,则c=  .

16.某公司在进行人才招聘时,由甲乙丙丁戊5人入围,从学历看,这5人中2人为硕士,3人为博士:从年龄看,这5人中有3人小于30岁,2人大于30岁,已知甲丙属于相同的年龄段,而丁戊属于不同的年龄段,乙戊的学位相同,丙丁的学位不同,最后,只有一位年龄大于30岁的硕士应聘成功,据此,可以推出应聘成功者是  .

三、解答题:本大题共5小题,满分60分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤

17.已知正项等比数列{bn}(n∈N+)中,公比q>1,b3+b5=40,b3b5=256,an=log2bn+2.

(1)求证:数列{an}是等差数列;

(2)若cn= ,求数列{cn}的前n项和Sn.

18.某种零件按质量标准分为1,2,3,4,5五个等级,现从一批该零件巾随机抽取20个,对其等级进行统计分析,得到频率分布表如下

等级 1 2 3 4 5

频率 0.05 m 0.15 0.35 n

(1)在抽取的20个零件中,等级为5的恰有2个,求m,n;

(2)在(1)的条件下,从等级为3和5的所有零件中,任意抽取2个,求抽取的2个零件等级恰好相同的概率.

19.如图,菱形ABEF所在平面与直角梯形ABCD所在的平面互相垂直,AB=2AD=2CD=4,∠ABE=60°,∠BAD=∠CDA=90°,点H是线段EF的中点.

(1)求证:FD∥平面AHC;

(2)求多面体ABCDEF的体积.

20.已知a为常数,函数f(x)=x2+ax﹣lnx,g(x)=ex(其中e是自然数对数的底数).

(1)过坐标原点O作曲线y=f(x)的切线,设切点P(x0,y0)为,求x0的值;

(2)令 ,若函数F(x)在区间(0,1]上是单调函数,求a的取值范围.

21.已知椭圆C1: + =1的离心率为e= 且与双曲线C2: ﹣ =1有共同焦点.

(1)求椭圆C1的方程;

(2)在椭圆C1落在第一象限的图象上任取一点作C1的切线l,求l与坐标轴围成的三角形的面积的最小值;

(3)设椭圆C1的左、右顶点分别为A,B,过椭圆C1上的一点D作x轴的垂线交x轴于点E,若C点满足 ⊥ , ∥ ,连结AC交DE于点P,求证:PD=PE.

请考生在第(22)、(23)两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分,作答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目的`题号涂黑,把答案填在答题卡上.[选修4-4坐标系与参数方程]

22.已知曲线C的参数方程为 (θ为参数)在同一平面直角坐标系中,将曲线C上的点按坐标变换 得到曲线C′.

(1)求曲线C′的普通方程.

(2)若点A在曲线C′上,点B(3,0).当点A在曲线C′上运动时,求AB中点P的运动轨迹方程.

[选修4-5不等式选讲]

23.已知函数f(x)=|x﹣a|.

(1)若不等式f(x)≤3的解集为{x|﹣1≤x≤5},求实数a的值;

(2)在(1)的条件下,若f(x)+f(x+5)≥m对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围.

  2018届衡水中学高考文科数学模拟试卷答案

一、选择题(本大题共12个小题,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M={x|y=ln(x2﹣3x﹣4)},N={y|y=2x﹣1},则M∩N等于(  )

A.{x|x>4} B.{x|x>0} C.{x|x<﹣1} D.{x|x>4或x<﹣1}

【考点】交集及其运算.

【分析】求出M中x的范围确定出M,求出N中y的范围确定出N,找出两集合的交集即可.

【解答】解:由M中x2﹣3x﹣4>0,即M={x|x>4或x<﹣1},

N={y|y=2x﹣1}={y|y>0},

则M∩N={x|x>4},

故选:A.

2.复数 的共轭复数是(  )

A.1+i B.1﹣i C.2i D.﹣2i

【考点】复数代数形式的乘除运算.

【分析】直接由复数代数形式的乘除运算化简复数z得答案.

【解答】解: = ,

则复数 的共轭复数是:﹣2i.

故选:D.

3.已知函数y=Asin(ωx+φ)+B的一部分图象如图所示,如果A>0,ω>0,|φ|< ,则(  )

A.A=4 B.ω=1 C.φ= D.B=4

【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.

【分析】先根据函数的最大值和最小值求得A和B,然后利用图象中 ﹣ 求得函数的周期,求得ω,最后根据x= 时取最大值,求得φ.

【解答】解:如图根据函数的最大值和最小值得 求得A=2,B=2

函数的周期为( ﹣ )×4=π,即π= ,ω=2

当x= 时取最大值,即sin(2× +φ)=1,2× +φ=2kπ+

φ=2kπ﹣

∴φ=

故选C.

4.平面α截半径为2的球O所得的截面圆的面积为π,则球心到O平面α的距离为(  )

A. B. C.1 D.2

【考点】球的体积和表面积.

【分析】先求截面圆的半径,然后求出球心到截面的距离.

【解答】解:∵截面圆的面积为π,

∴截面圆的半径是1,

∵球O半径为2,

∴球心到截面的距离为 .

故选:A

5.已知直线y=k(x+2)(k>0)与抛物线C:y2=8x相交于A、B两点,F为C的焦点,若|FA|=2|FB|,则k=(  )

A. B. C. D.

【考点】抛物线的简单性质.

【分析】根据直线方程可知直线恒过定点,如图过A、B分别作AM⊥l于M,BN⊥l于N,根据|FA|=2|FB|,推断出|AM|=2|BN|,点B为AP的中点、连接OB,进而可知 ,进而推断出|OB|=|BF|,进而求得点B的横坐标,则点B的坐标可得,最后利用直线上的两点求得直线的斜率.

【解答】解:设抛物线C:y2=8x的准线为l:x=﹣2

直线y=k(x+2)(k>0)恒过定点P(﹣2,0)

如图过A、B分别作AM⊥l于M,BN⊥l于N,

由|FA|=2|FB|,则|AM|=2|BN|,

点B为AP的中点、连接OB,

则 ,

∴|OB|=|BF|,点B的横坐标为1,

故点B的坐标为 ,

故选D

6.已知某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为(  )

A.4+4π B.4+3π C.3+4π D.3+3π

【考点】由三视图求面积、体积.

【分析】由三视图知该几何体是上半部分是直径为1的球,下半部分是底面半径为1,高为2的圆柱体的一半,由此能求出该几何体的表面积.

【解答】解:由三视图知该几何体是上半部分是直径为1的球,

其表面积为S1= =π,

下半部分是底面半径为1,高为2的圆柱体的一半,

其表面积为S2= =4+3π,

∴该几何体的表面积S=S1+S2=4+4π.

故选:A.

7.抛掷两枚质地的骰子,得到的点数分别为a,b,那么直线bx+ay=1的斜率 的概率是(  )

A. B. C. D.

【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率.

【分析】先求出基本事件总数n=6×6=36,由直线bx+ay=1的斜率 ,得到 ,利用列举法求出满足题意的(a,b)可能的取值,由此能求出直线bx+ay=1的斜率 的概率.

【解答】解:抛掷两枚质地的骰子,得到的点数分别为a,b,

基本事件总数n=6×6=36,

∵直线bx+ay=1的斜率 ,∴ ,

满足题意的(a,b)可能的取值有:

(3,1),(4,1),(5,1),(5,2),(6,1),(6,2),共6种,

∴直线bx+ay=1的斜率 的概率p= = .

故选:B.

8.已知函数y=f(x)的图象关于直线x=3对称,f(﹣1)=320且 ,则 的值为(  )

A.240 B.260 C.320 D.﹣320

【考点】三角函数中的恒等变换应用.

【分析】把cosx﹣sinx提取 ,利用两角和的余弦函数公式的逆运算化为一个角的余弦函数,即可求得cos(x+ )的值,然后利用诱导公式求出sin2x的值,进而求得等于f(7),根据f(x)的图象关于直线x=3对称,得到f(3+x)=f(3﹣x),即可推出f(7)=f(﹣1)可求出值.

【解答】解:∵ ,∴ cos(x+ )= ,得cos(x+ )= ,

又∵sin2x=﹣cos( +2x)=1﹣2cos2(x+ )=

∴ =f(7)

由题意y=f(x)关于直线x=3对称

∴f(3+x)=y=f(3﹣x)

即f(7)=f(3+4)=f(3﹣4)=f(﹣1)=320,

故选C.

9.3世纪中期,魏晋时期的数学家刘徽首创“割圆术”,也就是在圆内割正多边形,求的近似值,刘徽容他的“割圆术”说:割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体,而无所失唉,当圆内接正多边形的边数无限增加时,多边形面积可无限近圆的面积,利用“割圆术”刘徽得到圆周率精确到小数点后两位的计算值3.14,这就是著名的“徽率”,如图是利用刘徽的“割圆术”思想设计的一个程序框图,则输出的n值为(参考数据:sin15°=0.259)(  )

A.6 B.12 C.24 D.48

【考点】程序框图.

【分析】根据已知中的程序框图可得,该程序的功能是计算并输出变量n的值,模拟程序的运行过程,可得答案.

【解答】解:第1次执行循环体后,S=3cos30°= <3.14,不满足退出循环的条件,则n=6,

第2次执行循环体后,S=6cos60°= =3<3.14,不满足退出循环的条件,则n=12,

第3次执行循环体后,S=12sin15°≈3.106<3.14,不满足退出循环的条件,则n=24,

第4次执行循环体后,S=24sin7.5°≈3.144>3.14,满足退出循环的条件,

故输出的n值为24,

故选:C.

10.已知函数f(x)= ,若关于x的方程f[f(x)]=0有且只有一个实数根,则实数a的取值范围是(  )

A.(﹣∞,0) B.(﹣∞,0)∪(0,1) C.(0,1) D.(0,1)∪(1,+∞)

【考点】根的存在性及根的个数判断.

【分析】利用换元法设f(x)=t,则方程等价为f(t)=0,根据指数函数和对数函数图象和性质求出t=1,利用数形结合进行求解即可.

【解答】解:令f(x)=t,则方程f[f(x)]=0等价为f(t)=0,

由选项知a≠0,

当a>0时,当x≤0,f(x)=a•2x>0,

当x>0时,由f(x)=log2x=0得x=1,

即t=1,作出f(x)的图象如图:

若a<0,则t=1与y=f(x)只有一个交点,恒满足条件,

若a>0,要使t=1与y=f(x)只有一个交点,

则只需要当x≤0,t=1与f(x)=a•2x,没有交点,

即此时f(x)=a•2x<1,

即f(0)<1,

即a•20<1,

解得0

综上0

即实数a的取值范围是(﹣∞,0)∪(0,1),

故选:B.

11.双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的左、右顶点分别为A、B,渐近线分别为l1、l2,点P在第一象限内且在l1上,若PA⊥l2,PB∥l2,则该双曲线的离心率为(  )

A. B.2 C. D.

【考点】双曲线的简单性质.

【分析】求出双曲线的顶点和渐近线方程,设P(m, m),再由两直线垂直和平行的条件,得到m,a,b的关系式,消去m,可得a,b的关系,再由离心率公式计算即可得到.

【解答】解:双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的左、右顶点分别为A(﹣a,0)、B(a,0),

渐近线分别为l1:y= x,l2:y=﹣ x.

设P(m, m),若PA⊥l2,PB∥l2,

则 =﹣1①,且 =﹣ ,②

由②可得m= ,

代入①可得b2=3a2,

即有c2﹣a2=3a2,即c=2a,

则有e= =2.

故选B.

12.已知函数g(x)= x3+2x﹣m+ (m>0)是[1,+∞)上的增函数.当实数m取最大值时,若存在点Q,使得过点Q的直线与曲线y=g(x)围成两个封闭图形,且这两个封闭图形的面积总相等,则点Q的坐标为(  )

A.(0,﹣3) B.(2,﹣3) C.(0,0) D.(0,3)

【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;定积分.

【分析】求出函数的导数,利用导数研究函数的单调性,求出m的最大值,结合过点Q的直线与曲线y=g(x)围成两个封闭图形,且这两个封闭图形的面积总相等,判断函数的对称性进行求解即可.

【解答】解:由g(x)= x3+2x﹣m+ ,得g′(x)=x2+2﹣ .

∵g(x)是[1,+∞)上的增函数,∴g′(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,即x2+2﹣ ≥0在[1,+∞)上恒成立.

设x2=t,∵x∈[1,+∞),∴t∈[1,+∞),即不等式t+2﹣ ≥0在[1,+∞)上恒成立.

设y=t+2﹣ ,t∈[1,+∞),

∵y′=1+ >0,

∴函数y=t+2﹣ 在[1,+∞)上单调递增,因此ymin=3﹣m.

∵ymin≥0,∴3﹣m≥0,即m≤3.又m>0,故0

故得g(x)= x3+2x﹣3+ ,x∈(﹣∞,0)∪(0,+∞).

将函数g(x)的图象向上平移3个长度单位,所得图象相应的函数解析式为φ(x)= x3+2x+ ,x∈(﹣∞,0)∪(0,+∞).

由于φ(﹣x)=﹣φ(x),

∴φ(x)为奇函数,

故φ(x)的图象关于坐标原点成中心对称.

由此即得函数g(x)的图象关于点Q(0,﹣3)成中心对称.

这表明存在点Q(0,﹣3),使得过点Q的直线若能与函数g(x)的图象围成两个封闭图形,则这两个封闭图形的面积总相等.

故选:A

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卷的横线上..

13.已知向量 ,则 = 2 .

【考点】平面向量的坐标运算.

【分析】利用向量的坐标运算性质、数量积运算性质即可得出.

【解答】解: ﹣2 =(﹣1,3),

∴ =﹣1+3=2.

故答案为:2.

14.若变量x,y满足 ,则点P(x,y)表示的区域的面积为 4 .

【考点】简单线性规划.

【分析】画出约束条件的可行域,求出点的坐标,然后求解区域的面积即可.

【解答】解:变量x,y满足 表示的可行域如图:

则点P(x,y)表示的区域的面积为: .

故答案为:4.

15.在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知a2﹣b2=c,且sin Acos B=2cosAsinB,则c= 3 .

【考点】余弦定理;正弦定理.

【分析】利用正弦定理、余弦定理,化简sinAcosB=2cosAsinB,结合a2﹣b2=c,即可求c.

【解答】解:由sinAcosB=2cosAsinB得 • =2• • ,

所以a2+c2﹣b2=2(b2+c2﹣a2),即a2﹣b2= ,

又a2﹣b2=c,解得c=3.

故答案为:3.

16.某公司在进行人才招聘时,由甲乙丙丁戊5人入围,从学历看,这5人中2人为硕士,3人为博士:从年龄看,这5人中有3人小于30岁,2人大于30岁,已知甲丙属于相同的年龄段,而丁戊属于不同的年龄段,乙戊的学位相同,丙丁的学位不同,最后,只有一位年龄大于30岁的硕士应聘成功,据此,可以推出应聘成功者是 丁 .

【考点】进行简单的合情推理.

【分析】通过推理判断出年龄以及学历情况,然后推出结果.

【解答】解:由题意可得,2人为硕士,3人为博士;

有3人小于30岁,2人大于30岁;

又甲丙属于相同的年龄段,而丁戊属于不同的年龄段,

可推得甲丙小于30岁,故甲丙不能应聘成功;

又乙戊的学位相同,丙丁的学位不同,

以及2人为硕士,3人为博士,

可得乙戊为博士,故乙戊也不能应聘成功.

所以只有丁能应聘成功.

故答案为:丁.

三、解答题:本大题共5小题,满分60分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤

17.已知正项等比数列{bn}(n∈N+)中,公比q>1,b3+b5=40,b3b5=256,an=log2bn+2.

(1)求证:数列{an}是等差数列;

(2)若cn= ,求数列{cn}的前n项和Sn.

【考点】数列的求和;等差关系的确定.

【分析】(1)通过b3+b5=40,b3b5=256解得q=2,进而可得结论;

(2)通过对cn= 分离分母,并项相加即可.

【解答】(1)证明:由题可知设数列首项b1>0,

∵b3+b5=40,b3b5=256,

∴ ,

解得q=2或q= (舍),

又∵b3+b5=40,即 =40,

∴b1= = =2,

∴bn=2×2(n﹣1)=2n,

∴an=log2bn+2=n+2,

∴数列{an}是以3为首项、1为公差的等差数列;

(2)解:∵cn= = ﹣ ,

∴Sn= ﹣ + ﹣ …+ ﹣ = ﹣ = .

18.某种零件按质量标准分为1,2,3,4,5五个等级,现从一批该零件巾随机抽取20个,对其等级进行统计分析,得到频率分布表如下

等级 1 2 3 4 5

频率 0.05 m 0.15 0.35 n

(1)在抽取的20个零件中,等级为5的恰有2个,求m,n;

(2)在(1)的条件下,从等级为3和5的所有零件中,任意抽取2个,求抽取的2个零件等级恰好相同的概率.

【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率;收集数据的方法.

【分析】(1)通过频率分布表得推出m+n=0.45.利用等级系数为5的恰有2件,求出n,然后求出m.

(2)根据条件列出满足条件所有的基本事件总数,“从x1,x2,x3,y1,y2,这5件日用品中任取两件,等级系数相等”的事件数,求解即可.

【解答】解:(1)由频率分布表得 0.05+m+0.15+0.35+n=1,

即 m+n=0.45.…

由抽取的20个零件中,等级为5的恰有2个,

得 .…

所以m=0.45﹣0.1=0.35.…

(2):由(1)得,等级为3的零件有3个,记作x1,x2,x3;等级为5的零件有2个,

记作y1,y2.从x1,x2,x3,y1,y2中任意抽取2个零件,所有可能的结果为:(x1,x2),(x1,x3),(x1,y1),(x1,y2),(x2,x3),(x2,y1),(x2,y2),(x3,y1),(x3,y2),(y1,y2)

共计10种.…

记事件A为“从零件x1,x2,x3,y1,y2中任取2件,其等级相等”.

则A包含的基本事件为(x1,x2),(x1,x3),(x2,x3),(y1,y2)共4个.…

故所求概率为 .…

19.如图,菱形ABEF所在平面与直角梯形ABCD所在的平面互相垂直,AB=2AD=2CD=4,∠ABE=60°,∠BAD=∠CDA=90°,点H是线段EF的中点.

(1)求证:FD∥平面AHC;

(2)求多面体ABCDEF的体积.

【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定.

【分析】(1)由∠BAD=∠CDA=90°,可得AB∥CD,再由四边形ABEF为菱形,可得AB∥EF,得到EF∥CD.结合H是EF的中点,AB=2CD,得CD=FH,可得四边形CDFH为平行四边形,从而得到DF∥CH.再由线面平行的判定可得FD∥平面AHC;

(2)由平面ABEF⊥平面ABCD,DA⊥AB,可得DA⊥平面ABEF,结合已知可得四棱锥C﹣ABEF的高DA=2,三棱锥F﹣ADC的高AH= .然后由VABCDEF=VC﹣ABEF+VF﹣ADC求得多面体ABCDEF的体积.

【解答】(1)证明:∵∠BAD=∠CDA=90°,∴AB∥CD,

∵四边形ABEF为菱形,∴AB∥EF,则EF∥CD.

∵H是EF的中点,AB=2CD,∴CD=FH,

∴四边形CDFH为平行四边形,则DF∥CH.

∵DF⊄平面AHC,HC⊂平面AHC,

∴FD∥平面AHC;

(2)解:∵平面ABEF⊥平面ABCD,DA⊥AB,

∴DA⊥平面ABEF,

∵DC∥AB,∴四棱锥C﹣ABEF的高DA=2,

∵∠ABE=60°,四边形ABEF为边长是4的菱形,

∴可求三棱锥F﹣ADC的高AH=2 .

∴VABCDEF=VC﹣ABEF+VF﹣ADC= = .

20.已知a为常数,函数f(x)=x2+ax﹣lnx,g(x)=ex(其中e是自然数对数的底数).

(1)过坐标原点O作曲线y=f(x)的切线,设切点P(x0,y0)为,求x0的值;

(2)令 ,若函数F(x)在区间(0,1]上是单调函数,求a的取值范围.

【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程.

【分析】(1)先对函数求导,f′(x)=2x+a﹣ ,可得切线的斜率k=2x0+a﹣ = = ,即x02+lnx0﹣1=0,由x0=1是方程的解,且y=x2+lnx﹣1在(0,+∞)上是增函数,可证

(2)由F(x)= = ,求出函数F(x)的导数,通过研究2﹣a的正负可判断h(x)的单调性,进而可得函数F(x)的单调性,可求a的范围.

【解答】解:(1)f′(x)=2x+a﹣ (x>0),

过切点P(x0,y0)的切线的斜率k=2x0+a﹣ = = ,

整理得x02+lnx0﹣1=0,

显然,x0=1是这个方程的解,又因为y=x2+lnx﹣1在(0,+∞)上是增函数,

所以方程x2+lnx﹣1=0有唯一实数解.故x0=1;

(2)F(x)= = ,F′(x)= ,

设h(x)=﹣x2+(2﹣a)x+a﹣ +lnx,则h′(x)=﹣2x+ + +2﹣a,

易知h'(x)在(0,1]上是减函数,从而h'(x)≥h'(1)=2﹣a;

①当2﹣a≥0,即a≤2时,h'(x)≥0,h(x)在区间(0,1)上是增函数.

∵h(1)=0,∴h(x)≤0在(0,1]上恒成立,即F'(x)≤0在(0,1]上恒成立.

∴F(x)在区间(0,1]上是减函数.

所以,a≤2满足题意;

②当2﹣a<0,即a>2时,设函数h'(x)的唯一零点为x0,

则h(x)在(0,x0)上递增,在(x0,1)上递减;

又∵h(1)=0,∴h(x0)>0.

又∵h(e﹣a)=﹣e﹣2a+(2﹣a)e﹣a+a﹣ea+lne﹣a<0,

∴h(x)在(0,1)内有唯一一个零点x',

当x∈(0,x')时,h(x)<0,当x∈(x',1)时,h(x)>0.

从而F(x)在(0,x')递减,在(x',1)递增,

与在区间(0,1]上是单调函数矛盾.

∴a>2不合题意.

综合①②得,a≤2.

21.已知椭圆C1: + =1的离心率为e= 且与双曲线C2: ﹣ =1有共同焦点.

(1)求椭圆C1的方程;

(2)在椭圆C1落在第一象限的图象上任取一点作C1的切线l,求l与坐标轴围成的三角形的面积的最小值;

(3)设椭圆C1的左、右顶点分别为A,B,过椭圆C1上的一点D作x轴的垂线交x轴于点E,若C点满足 ⊥ , ∥ ,连结AC交DE于点P,求证:PD=PE.

【考点】直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程;椭圆的简单性质.

【分析】(1)由椭圆的离心率e= ,得到a2=4b2,再结合椭圆与双曲线有共同的交点及隐含条件解得a2,4b2,则椭圆的方程可求;

(2)由题意设出切线方程y=kx+m(k<0),和椭圆方程联立后由方程仅有一个实根得到方程的判别式等于0,即得到k与m的关系,求出直线在x轴和y轴上的截距,代入三角形的面积公式后化为含有k的代数式,然后利用基本不等式求最值;

(3)求出A,B的坐标,设出D,E,C的坐标,结合条件 ⊥ , ∥ 可得D,E,C的坐标的关系,把AC,

DE的方程都用D点的坐标表示,求解交点P的坐标,由坐标可得P为DE的中点.

【解答】(1)解:由e= ,可得: ,即 ,

∴ ,a2=4b2①

又∵c2=2b2+1,即a2﹣b2=2b2+1 ②

联立①②解得:a2=4,b2=1,

∴椭圆C1的方程为: ;

(2)解:∵l与椭圆C1相切于第一象限内的一点,

∴直线l的斜率必存在且为负,

设直线l的方程为:y=kx+m(k<0),

联立 ,消去y整理可得:

根据题意可得方程③只有一实根,

∴△= ,

整理可得:m2=4k2+1 ④

∵直线l与两坐标轴的交点分别为 且k<0,

∴l与坐标轴围成的三角形的面积 ⑤

④代入⑤可得: (当且仅当k=﹣ 时取等号);

(3)证明:由(1)得A(﹣2,0),B(2,0),

设D(x0,y0),∴E(x0,0),

∵ ,

∴可设C(2,y1),

∴ ,

由 可得:(x0+2)y1=2y0,即 ,

∴直线AC的方程为: ,整理得: ,

点P在DE上,令x=x0代入直线AC的方程可得: ,

即点P的坐标为 ,

∴P为DE的中点

∴PD=DE.

请考生在第(22)、(23)两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分,作答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑,把答案填在答题卡上.[选修4-4坐标系与参数方程]

22.已知曲线C的参数方程为 (θ为参数)在同一平面直角坐标系中,将曲线C上的点按坐标变换 得到曲线C′.

(1)求曲线C′的普通方程.

(2)若点A在曲线C′上,点B(3,0).当点A在曲线C′上运动时,求AB中点P的运动轨迹方程.

【考点】参数方程化成普通方程.

【分析】(1)利用坐标转移,代入参数方程,消去参数即可求曲线C′的普通方程;

(2)设P(x,y),A(x0,y0),点A在曲线C′上,点B(3,0),点A在曲线C′上,列出方程组,即可求AB中点P的轨迹方程.

【解答】解:(1)将 代入 ,得C'的参数方程为

∴曲线C'的普通方程为x2+y2=1. …

(2)设P(x,y),A(x0,y0),又B(3,0),且AB中点为P

∴有:

又点A在曲线C'上,∴代入C'的普通方程得(2x﹣3)2+(2y)2=1

∴动点P的轨迹方程为(x﹣ )2+y2= . …

[选修4-5不等式选讲]

23.已知函数f(x)=|x﹣a|.

(1)若不等式f(x)≤3的解集为{x|﹣1≤x≤5},求实数a的值;

(2)在(1)的条件下,若f(x)+f(x+5)≥m对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围.

【考点】绝对值不等式的解法;函数恒成立问题.

【分析】(1)不等式f(x)≤3就是|x﹣a|≤3,求出它的解集,与{x|﹣1≤x≤5}相同,求实数a的值;

(2)在(1)的条件下,f(x)+f(x+5)≥m对一切实数x恒成立,根据f(x)+f(x+5)的最小值≥m,可求实数m的取值范围.

【解答】解:(1)由f(x)≤3得|x﹣a|≤3,

解得a﹣3≤x≤a+3.

又已知不等式f(x)≤3的解集为{x|﹣1≤x≤5},

所以 解得a=2.

(2)当a=2时,f(x)=|x﹣2|.

设g(x)=f(x)+f(x+5),

于是

所以当x<﹣3时,g(x)>5;

当﹣3≤x≤2时,g(x)=5;

当x>2时,g(x)>5.

综上可得,g(x)的最小值为5.

从而,若f(x)+f(x+5)≥m

即g(x)≥m对一切实数x恒成立,则m的取值范围为(﹣∞,5].

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