
一、本大题共12小题,每小题5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A={﹣1,0,1,2},B={x|x≥2},则A∩B=( )
A.{﹣1,1,2} B.{1,2} C.{﹣1,2} D.{2}
2.复数z=1﹣i,则对应的点所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.下列函数中,是偶函数且在区间(0,+∞)上单调递减的函数是( )
A.y=2x B.y= C.y=|x| D.y=﹣x2+1
4.已知α是第二象限角,且sin(π﹣α)=,则sin2α的值为( )
A.﹣ B. C.﹣ D.﹣
5.以下说法错误的是( )
A.命题“若“x2﹣3x+2=0,则x=1”的逆否命题为“若x≠1,则x2﹣3x+2≠0”
B.“x=2”是“x2﹣3x+2=0”的充分不必要条件
C.若命题p:存在x0∈R,使得x02﹣x0+1<0,则¬p:对任意x∈R,都有x2﹣x+1≥0
D.若p且q为假命题,则p,q均为假命题
6.在等差数列{an}中,a1+a5=16,则S5=( )
A.80 B.40 C.31 D.﹣31
7.如图为某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )
A.16+π B.16+4π C.8+π D.8+4π
8.二项式(x+)6的展开式中,常数项为( )
A. B.30 C.15 D.1
9.函数f(x)=lnx的零点所在的区间是( )
A.(1,2) B.(1,e) C.(e,3) D.(e,+∞)
10.执行如图所示的程序框图,若p=0.9,则输出的n为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
11.若抛物线y2=2px(p>0)上一点到焦点和抛物线的对称轴的距离分别为10和6,则p的值为( )
A.2 B.18 C.2或18 D.4或16
12.已知函数f(x)=,若存在实数x1,x2,x3,x4满足x1<x2<x3<x4,且f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),则x1x2(x3﹣1)(x4﹣1)的取值范围是( )
A.∅ B.(9,21) C.(21,25) D.(9,25)
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.某工厂生产甲、乙、丙三种型号的产品,产品数量之比为3:5:7,现用分层抽样的方法抽出容量为n的样本,其中甲产品有18件,则样本容量n= .
14.已知若x,y满足约束条件,则z=y﹣x的最小值为 .
15.如图所示,在△ABC中,D为BC边上的一点,且BD=2DC,若=m+n(m,n∈R),则=
16.设a,b都是正数,且满足+=cosxdx,则使a+b>c恒成立的实数c的取值范围是 .
三、解答题:本大题共5小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.在△ABC中,角A,B,C的对应边分别是a,b,c满足b2+c2=bc+a2.
(Ⅰ)求角A的大小;
(Ⅱ)已知等差数列{an}的公差不为零,若a1cosA=1,且a2,a4,a8成等比数列,求{}的前n项和Sn.
18.在如图所示的几何体中,四边形ABCD为正方形,PA⊥平面ABCD,PA∥BE,AB=PA=6,BE=3.
(Ⅰ)求证:CE∥平面PAD
(Ⅱ)求PD与平面PCE所成角的正弦值.
19.一个盒子里装有6张卡片,其中红色卡片4张,编号分别为3,6,8,9;蓝色卡片2张,编号分别为6,8,从盒子中任取3张卡片(假设取到任何一张卡片的可能性相同).
(Ⅰ)求取出的3张卡片中,含有编号为6的卡片的概率;
(Ⅱ)记X为取到的卡片中红色卡片的张数,求X的分布列和数学期望.
20.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率为,且短轴长为6.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)是否存在斜率为1的直线l,使得l与曲线C相交于A,B两点,且以AB为直角的圆恰好经过原点?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
21.已知函数f(x)=ax2﹣x+2ln(x+1)
(Ⅰ)求函数f(x)的图象在点(0,f(0))的切线方程;
(Ⅱ)设函数h(x)=f(x)﹣ln(x+1),当x∈[0,+∞)时,h(x)≤x恒成立,求实数a的取值范围.
请考生在第22、23、24题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题几份,作答时请写清楚题号.【选修4-1:几何证明选讲】
22.如图,在⊙O直径AB的延长线上任取一点C,过点C做直线CE与⊙O交于点D、E,在⊙O上取一点F,使,连接DF,交AB于G.
(1)求证:E、D、G、O四点共圆;
(2)若CB=OB,求的值.
【选修4-4:坐标系与参数方程】
23.已知极坐标系的极点在平面直角坐标系的原点O处,极轴与x轴的正半轴重合,且长度单位相同,直线l的极坐标方程为:ρ=,点P(2cosα,2sinα+2),参数α∈R.
(Ⅰ)求点P轨迹的直角坐标方程;
(Ⅱ)求点P到直线l距离的最大值.
【选修4-5:不等式选讲】
24.设函数f(x)=|x﹣a|+3x,其中a>0
(Ⅰ)当a=1时,求不等式f(x)≥3x+2的解集;
(Ⅱ)若不等式f(x)≤0的解集为{x|x≤﹣3},求a的值.
2016年陕西省渭南市高考数学一模试卷(理科)
参与试题解析
一、本大题共12小题,每小题5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A={﹣1,0,1,2},B={x|x≥2},则A∩B=( )
A.{﹣1,1,2} B.{1,2} C.{﹣1,2} D.{2}
【考点】交集及其运算.
【专题】计算题;集合思想;定义法;集合.
【分析】找出A与B的交集即可.
【解答】解:集合A={﹣1,0,1,2},B={x|x≥2},
∴A∩B={2}.
故选:D.
【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.
2.复数z=1﹣i,则对应的点所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【考点】复数的代数表示法及其几何意义.
【专题】探究型;对应思想;数学模型法;数系的扩充和复数.
【分析】复数z=1﹣i,则=1+i,得到对应的点的坐标,则答案可求.
【解答】解:∵复数z=1﹣i,则=1+i,
∴对应的点的坐标为:(1,1),位于第一象限.
故选:A.
【点评】本题考查了复数的代数表示法及其几何意义,考查了复数的基本概念,是基础题.
3.下列函数中,是偶函数且在区间(0,+∞)上单调递减的函数是( )
A.y=2x B.y= C.y=|x| D.y=﹣x2+1
【考点】函数单调性的判断与证明;函数奇偶性的判断.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用.
【分析】由奇函数和偶函数图象的对称性,根据y=2x和的图象便可判断出A,B错误,而由y=x的单调性便可判断选项C错误,对于D,由偶函数的定义便可判断该函数为偶函数,由该二次函数的图象便可判断出在(0,+∞)上单调递减,从而得出D正确.
【解答】解:A.根据y=2x的图象知该函数非奇非偶,∴该选项错误;
B.根据的图象知该函数非奇非偶,∴该选项错误;
C.x∈(0,+∞)时,y=|x|=x为增函数;
即y=|x|在(0,+∞)上单调递增,∴该选项错误;
D.显然y=﹣x2+1为偶函数,根据其图象可看出该函数在(0,+∞)上单调递减,∴该选项正确.
故选:D.
【点评】考查奇函数和偶函数图象的对称性,清楚y=2x和的图象,一次函数的单调性,偶函数的定义,以及二次函数的单调性的判断.
4.已知α是第二象限角,且sin(π﹣α)=,则sin2α的值为( )
A.﹣ B. C.﹣ D.﹣
【考点】二倍角的正弦.
【专题】计算题;转化思想;分析法;三角函数的求值.
【分析】由已知利用同角三角函数基本关系式可求cosα,根据二倍角公式即可求得sin2α的值.
【解答】解:∵α是第二象限角,且sin(π﹣α)=sinα=,
∴cosα=﹣=﹣.
∴sin2α=2sinαcosα=2×(﹣)=﹣.
故选:A.
【点评】本题主要考查了同角三角函数基本关系式,二倍角公式的应用,属于基础题.
5.以下说法错误的是( )
A.命题“若“x2﹣3x+2=0,则x=1”的逆否命题为“若x≠1,则x2﹣3x+2≠0”
B.“x=2”是“x2﹣3x+2=0”的充分不必要条件
C.若命题p:存在x0∈R,使得x02﹣x0+1<0,则¬p:对任意x∈R,都有x2﹣x+1≥0
D.若p且q为假命题,则p,q均为假命题
【考点】命题的真假判断与应用.
【专题】计算题;转化思想;简易逻辑.
【分析】A.利用逆否命题的定义即可判断出正误;
B.由x2﹣3x+2=0,解得x=1,2,即可判断出关系;
C.利用¬p的定义即可判断出;
D.由p且q为假命题,则p,q至少有一个为假命题,即可判断出正误.
【解答】解:A.“若“x2﹣3x+2=0,则x=1”的逆否命题为“若x≠1,则x2﹣3x+2≠0”,正确;
B.由x2﹣3x+2=0,解得x=1,2,因此“x=2”是“x2﹣3x+2=0”的充分不必要,正确;
C.命题p:存在x0∈R,使得x02﹣x0+1<0,则¬p:对任意x∈R,都有x2﹣x+1≥0,正确;
D.由p且q为假命题,则p,q至少有一个为假命题,因此不正确.
故选:D.
【点评】本题考查了简易逻辑的判定方法、方程的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题
6.在等差数列{an}中,a1+a5=16,则S5=( )
A.80 B.40 C.31 D.﹣31
【考点】等差数列的前n项和.
【专题】计算题;转化思想;综合法;等差数列与等比数列.
【分析】利用等差数列通项公式求解.
【解答】解:∵在等差数列{an}中,a1+a5=16,
∴S5==40.
故选:B.
【点评】本题考查等差数列的前5项和的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.
7.如图为某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )
A.16+π B.16+4π C.8+π D.8+4π
【考点】由三视图求面积、体积.
【专题】数形结合;分割补形法;立体几何.
【分析】根据几何体的三视图,得出该几何体是圆柱与长方体的组合体,结合图中数据求出它的体积.
【解答】解:根据几何体的三视图知,
该几何体是上部为圆柱,下部为长方体的组合体,
且圆柱体的直径为2,高为1;
长方体的长、宽、高分别为4、2、2;
所以该几何体的体积为
V=V圆柱体+V长方体
=π××1+4×2×2
=π+16.
故选:A.
【点评】本题考查了空间几何体三视图的应用问题,是基础题目.
8.二项式(x+)6的展开式中,常数项为( )
A. B.30 C.15 D.1
【考点】二项式系数的性质.
【专题】计算题;对应思想;定义法;二项式定理.
【分析】在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于0,求出r的值,再求得常数项.
【解答】解:二项式(x+)6的展开式的通项公式为
Tr+1=•x6﹣r•()r=•x6﹣3r,
令6﹣3r=0,求得r=2,
故展开式中的常数项为=15,
故选:C.
【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,是基础题目.
9.函数f(x)=lnx的零点所在的区间是( )
A.(1,2) B.(1,e) C.(e,3) D.(e,+∞)
【考点】二分法求方程的近似解.
【专题】计算题;函数的性质及应用.
【分析】由题意,函数f(x)=lnx在(0,+∞)上连续,计算f(e),f(3)即可.
【解答】解:函数f(x)=lnx在(0,+∞)上连续,
且f(e)=10,f(3)=ln3﹣1>0,
故选C.
【点评】本题考查了零点的判定定理,属于基础题.
10.执行如图所示的程序框图,若p=0.9,则输出的n为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【考点】程序框图.
【专题】计算题;对应思想;试验法;算法和程序框图.
【分析】执行程序框图,依次写出每次循环得到的S,n的值,当S≥0.9时,不满足条件S<P,退出循环,输出n的值.
【解答】解:执行如图所示的程序框图,有
P=0.9,n=1,S=0,
满足条件S<P,有S=,n=2;
满足条件S<P,有S=+,n=3;
满足条件S<P,有S=++,n=4;
满足条件S<P,有S=+++=,n=5;
不满足条件S<P,退出循环,输出n的值为5.
故选:B.
【点评】本题考查了程序框图和算法的应用问题,是对基本知识的考查.
11.若抛物线y2=2px(p>0)上一点到焦点和抛物线的对称轴的距离分别为10和6,则p的值为( )
A.2 B.18 C.2或18 D.4或16
【考点】抛物线的简单性质.
【专题】计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】由抛物线上点P到的对称轴的距离6,设P的坐标为(x0,±6).根据点P坐标适合抛物线方程及点P到焦点的距离为10,联列方程组,解之可得p与x0的值,从而得到本题的答案.
【解答】解:∵抛物线y2=2px(p>0)上一点到的对称轴的距离6,
∴设该点为P,则P的坐标为(x0,±6)
∵P到抛物线的焦点F(,0)的距离为10
∴由抛物线的定义,得x0+=10…(1)
∵点P是抛物线上的点,∴2px0=36…(2)
(1)(2)联解,得p=2,x0=2或p=18,x0=1
故选:C
【点评】本题已知抛物线上一点到焦点和到对称轴的距离,求抛物线的焦参数p,着重考查了抛物线的标准方程与简单几何性质等知识,属于基础题.
12.已知函数f(x)=,若存在实数x1,x2,x3,x4满足x1<x2<x3<x4,且f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),则x1x2(x3﹣1)(x4﹣1)的取值范围是( )
A.∅ B.(9,21) C.(21,25) D.(9,25)
【考点】分段函数的应用.
【专题】数形结合;函数思想;转化法;函数的性质及应用.
【分析】画出函数f(x)的图象,确定x1x2=1,x3+x4=12,2<x3<4,8<x4<10,利用一元二次函数的性质进行求解即可.
【解答】解:当2≤x≤10,时,f(x)=sinx,
则函数的图象如图,
则0<x1<1<x2<2<x3<x4,且x3,x4,关于x=6对称,
∵f(x1)=f(x2),
∴﹣log2x1=log2x2,
∴log2x1x2=0,
∴x1x2=1,
∵f(x3)=f(x4),
∴x3+x4=12,2<x3<x4<10
∴x1x2(x3﹣1)(x4﹣1)=(x3﹣1)(x4﹣1)=x3x4﹣(x3+x4)+1=x3x4﹣11,
∵2<x3<4,8<x4<10,x3+x4=12,
∴x3=﹣x4+12,
则x3x4=(12﹣x4)x4=﹣(x4)2+12x4=﹣(x4﹣6)2+36,
∵8<x4<10,
∴20<x3x4<32
则9<x3x4﹣11<21,
故选:B.
【点评】本小题主要考查分段函数的解析式求法及其图象的作法、函数的值域的应用、函数与方程的综合运用等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想,难度较大.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.某工厂生产甲、乙、丙三种型号的产品,产品数量之比为3:5:7,现用分层抽样的方法抽出容量为n的样本,其中甲产品有18件,则样本容量n= 90 .
【考点】分层抽样方法.
【专题】概率与统计.
【分析】根据分层抽样的定义建立比例关系即可得到结论.
【解答】解:由题意得,
解得n=90,
故答案为:90
【点评】本题主要考查分层抽样的应用,根据条件建立比例关系是解决本题的关键.比较基础.
14.已知若x,y满足约束条件,则z=y﹣x的最小值为 ﹣ .
【考点】简单线性规划.
【专题】数形结合;综合法;不等式.
【分析】先画出线性约束条件表示的可行域,再将目标函数赋予几何意义,最后利用数形结合即可得目标函数的最值.
【解答】解:画出满足条件的平面区域,如图示:
,
由z=y﹣x得:y=x+z,
显然直线过A(﹣1,﹣1)时:z最小,
z的最小值是:﹣,
故答案为:﹣.
【点评】本题主要考查了线性规划,以及二元一次不等式组表示平面区域的知识,数形结合的思想方法,属于基础题.
15.如图所示,在△ABC中,D为BC边上的一点,且BD=2DC,若=m+n(m,n∈R),则= ﹣3
【考点】平面向量的基本定理及其意义.
【专题】计算题;数形结合;综合法;平面向量及应用.
【分析】根据向量减法的几何意义,以及向量的数乘运算便可由得到,这便可得到m=,从而可以求出.
【解答】解:BD=2DC;
∴;
∴;
∴;
又;
∴;
∴.
故答案为:﹣3.
【点评】考查向量数乘、减法的几何意义,以及向量的数乘运算,平面向量基本定理.
16.设a,b都是正数,且满足+=cosxdx,则使a+b>c恒成立的实数c的取值范围是 (﹣∞,9) .
【考点】定积分;基本不等式.
【专题】转化思想;转化法;导数的概念及应用;不等式.
【分析】先根据定积分的计算得到+=1,由题知利用“1”的代换,以及基本不等式求解即可得到答案.
【解答】解:∵ cosxdx=sinx|=1,
∴+=1,
∵a,b均为正数,
∴a+b=(a+b)(+)=5++≥5+2=9.当且仅当a=3,b=6时取等号.
∴a+b>c恒成立的实数c的取值范围是c<9.
故答案为:(﹣∞,9).
【点评】本题考查定积分的计算,基本不等式的应用,解题时要认真审题,仔细解答.
三、解答题:本大题共5小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.在△ABC中,角A,B,C的对应边分别是a,b,c满足b2+c2=bc+a2.
(Ⅰ)求角A的大小;
(Ⅱ)已知等差数列{an}的公差不为零,若a1cosA=1,且a2,a4,a8成等比数列,求{}的前n项和Sn.
【考点】数列的求和;等比数列的性质;余弦定理.
【专题】等差数列与等比数列.
【分析】(Ⅰ)由已知条件推导出=,所以cosA=,由此能求出A=.
(Ⅱ)由已知条件推导出(a1+3d)2=(a1+d)(a1+7d),且d≠0,由此能求出an=2n,从而得以==,进而能求出{}的前n项和Sn.
【解答】解:(Ⅰ)∵b2+c2﹣a2=bc,
∴=,
∴cosA=,
∵A∈(0,π),∴A=.
(Ⅱ)设{an}的公差为d,
∵a1cosA=1,且a2,a4,a8成等比数列,
∴a1==2,且=a2•a8,
∴(a1+3d)2=(a1+d)(a1+7d),且d≠0,解得d=2,
∴an=2n,
∴==,
∴Sn=(1﹣)+()+()+…+()
=1﹣=.
【点评】本题考查角的大小的求法,考查数列的前n项和的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意裂项求和法的合理运用.
18.在如图所示的几何体中,四边形ABCD为正方形,PA⊥平面ABCD,PA∥BE,AB=PA=6,BE=3.
(Ⅰ)求证:CE∥平面PAD
(Ⅱ)求PD与平面PCE所成角的正弦值.
【考点】直线与平面所成的角;直线与平面平行的判定.
【专题】证明题;转化思想;向量法;空间位置关系与距离.
【分析】(Ⅰ)设PA中点为G,连结EG,DG,推导出四边形BEGA是平行四边形,从而四边形CDGE是平行四边形,进而CE∥DG,由此能证明CE∥平面PAD.
(Ⅱ)以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AP为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出PD与平面PCE所成角的正弦值.
【解答】证明:(Ⅰ)设PA中点为G,连结EG,DG,
∵PA∥BE,且PA=6,BE=3,∴BE∥AG,且BE=AG,
∴四边形BEGA是平行四边形,
∴EG∥AB,且EG=AB,
∵正方形ABCD,∴CD∥AB,CD=AB,
∴EG∥CD,且EG=CD,
∴四边形CDGE是平行四边形,∴CE∥DG,
∵DG⊂平面PAD,CE⊄平面PAD,∴CE∥平面PAD.
解:(Ⅱ)如图,以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AP为z轴,建立空间直角坐标系,
则C(6,6,0),E(6,0,3),P(0,0,6),D(0,6,0),
∴=(0,6,﹣6),=(6,6,﹣6),=(6,0,﹣3),
设平面PCE的一个法向量为=(x,y,z),
∴,取z=1,得=(1,1,2),
设PD与平面PCE所成有为α,
则sinα=|cos<>|===,
∴PD与平面PCE所成角的正弦值为.
【点评】本题考查线面平行的证明,考查线面所成角的正弦值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.
19.一个盒子里装有6张卡片,其中红色卡片4张,编号分别为3,6,8,9;蓝色卡片2张,编号分别为6,8,从盒子中任取3张卡片(假设取到任何一张卡片的可能性相同).
(Ⅰ)求取出的3张卡片中,含有编号为6的卡片的概率;
(Ⅱ)记X为取到的卡片中红色卡片的张数,求X的分布列和数学期望.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;列举法计算基本事件数及事件发生的概率;离散型随机变量及其分布列.
【专题】计算题;转化思想;综合法;概率与统计.
【分析】(Ⅰ)取出的3张卡片中,利用互斥事件概率计算公式能求出含有编号为6的卡片的概率.
(Ⅱ)由题意取到红色卡片的张数X的可能取值为1,2,3,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列和EX.
【解答】解:(Ⅰ)取出的3张卡片中,含有编号为6的卡片的概率:
p==.
(Ⅱ)由题意取到红色卡片的张数X的可能取值为1,2,3,
P(X=1)==,
P(X=2)==,
P(X=3)==,
∴X的分布列为:
| X | 1 | 2 | 3 |
| P |
【点评】本题考查概率的求法,考查离散型随机变量的分布列和数学期望的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意排列组合知识的合理运用.
20.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率为,且短轴长为6.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)是否存在斜率为1的直线l,使得l与曲线C相交于A,B两点,且以AB为直角的圆恰好经过原点?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的简单性质.
【专题】计算题;方程思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】(Ⅰ)由椭圆离心率及短轴长列出方程组,求出a,b,由此能求出椭圆的标准方程.
(Ⅱ)假设存在符合题意的直线l与椭圆C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,其方程为y=x+m,与椭圆联立,得3x2+4mx+2m2﹣18=0,由此利用根的判别式、韦达定理、直径性质,结合已知条件能求出符合题意的直线l存在,且方程为y=x+2或y=x﹣2.
【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率为,且短轴长为6,
∴,解得,
∴椭圆的标准方程为=1.
(Ⅱ)假设存在符合题意的直线l与椭圆C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,其方程为y=x+m,
由,消去y,化简得3x2+4mx+2m2﹣18=0,
∵直线l与椭圆交于A、B两点,∴△=16m2﹣12(2m2﹣18)>0,
化简,得m2<27,
∴,,
∵以线段AB为直径的圆恰到恰好经过原点,
∴=0,∴x1x2+y1y2=0,
又y1y2=(x1+m)(x2+m)=,
=,
解得m2=12,满足m2<27,
∴m=2或m=﹣2,
故符合题意的直线l存在,且方程为y=x+2或y=x﹣2.
【点评】本题考查直线方程的求法,考查满足条件的直线方程是否存在的判断与求法,是中档题,解题时要认真审题,注意根的判别式、韦达定理、椭圆及圆的性质的合理运用.
21.已知函数f(x)=ax2﹣x+2ln(x+1)
(Ⅰ)求函数f(x)的图象在点(0,f(0))的切线方程;
(Ⅱ)设函数h(x)=f(x)﹣ln(x+1),当x∈[0,+∞)时,h(x)≤x恒成立,求实数a的取值范围.
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.
【专题】计算题;综合题;综合法;导数的综合应用.
【分析】(Ⅰ)根据导数的几何意义即可求出.
(Ⅱ)若对任意的x∈[0,+∞),h(x)≤x恒成立,则f(x)﹣g(x)≤0恒成立,g(x)=ax2+ln(x+1)﹣x,(x≥0),只需g(x)max≤0,分类讨论后,综合讨论结果可得实数a的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)f(0)=0,所以切点为(0,0),
∵f′(x)=2ax﹣+,
∴f′(0)=﹣+2=,
∴所求切线方程为y=x,
(Ⅱ)由题设,当x∈[0,+∞)时,不等式ax2+ln(x+1)﹣x≤0恒成立,
设g(x)=ax2+ln(x+1)﹣x,(x≥0),只需g(x)max≤0即可,
由g′(x)=2ax+﹣1=,
(1)当a=0时,g′(x)=﹣,
当x>0时,g′(x)<0,函数g(x)在[0,+∞)上单调递减,
故g(x)max=g(0)=0,满足条件,
(2)当a>0时,令g′(x)==0,解得x=﹣1,
①若﹣1≤0,即a≥,在区间(0,+∞)上,g′(x)>0,
则函数g(x)在[0,+∞)上单调递增,g(x)≥0,当且仅当x=0时等号成立,此时不满足条件,
②若﹣1>0,即0<a<时,函数g(x)在(0,﹣1)上单调递减,在区间(﹣1,+∞)上单调递增,
g()=lg(1+)>0,此时不满足条件,
(3)当a<0时,由g′(x)=,
∴2ax+(2a﹣1)<1,
∴g′(x)<0,函数g(x)在[0,+∞)上单调递减,
故g(x)max=g(0)=0,满足条件,
综上所述,实数a的取值范围为(﹣∞,0]
【点评】本题考查的知识点是利用导数求闭区间上的函数最值,利用导数研究函数的单调性,熟练掌握导数符号与原函数单调性的关系,是解答的关键.
请考生在第22、23、24题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题几份,作答时请写清楚题号.【选修4-1:几何证明选讲】
22.如图,在⊙O直径AB的延长线上任取一点C,过点C做直线CE与⊙O交于点D、E,在⊙O上取一点F,使,连接DF,交AB于G.
(1)求证:E、D、G、O四点共圆;
(2)若CB=OB,求的值.
【考点】与圆有关的比例线段.
【专题】选作题;推理和证明.
【分析】(1)证明∠EDF=∠AOE,利用∠COE与∠AOE互补,可得∠COE与∠EDF互补,从而可得E、D、G、O四点共圆;
(2)利用四点共圆,结合割线定理,即可求的值.
【解答】(1)证明:∵∠EDF的度数等于的度数的一半,而,
∴∠EDF的度数等于的度数.
∵∠AOF的度数等于的度数,
∴∠EDF=∠AOE,
∵∠COE与∠AOE互补,
∴∠COE与∠EDF互补,
∴E、D、G、O四点共圆;
(2)解:由(Ⅰ)知E、D、G、O四点共圆,
∴CE•CD=CO•CG,
∵CE•CD=CA•CB,
∴CA•CB=CO•CG,
∵CB=OB,
∴==.
【点评】本题考查圆內接多边形的性质与判定,考查割线定理,确定四点共圆是关键.
【选修4-4:坐标系与参数方程】
23.已知极坐标系的极点在平面直角坐标系的原点O处,极轴与x轴的正半轴重合,且长度单位相同,直线l的极坐标方程为:ρ=,点P(2cosα,2sinα+2),参数α∈R.
(Ⅰ)求点P轨迹的直角坐标方程;
(Ⅱ)求点P到直线l距离的最大值.
【考点】简单曲线的极坐标方程.
【专题】计算题;转化思想;综合法;坐标系和参数方程.
【分析】(Ⅰ)设点P(x,y),由点P(2cosα,2sinα+2),参数α∈R,能求出点P的轨迹的直角坐标方程.
(Ⅱ)求出直线l的直角坐标方程为,由P的轨迹是圆心为(0,2),半径为2的圆,求出圆心到直线的距离,从而能求出点P到直线的距离的最大值.
【解答】解:(Ⅰ)设点P(x,y),
∵点P(2cosα,2sinα+2),参数α∈R,
∴,且参数a∈R,
∴点P的轨迹的直角坐标方程为x2+(y﹣2)2=4.
(Ⅱ)∵直线l的极坐标方程为:ρ=,∴,
∴,
∴,
∴直线l的直角坐标方程为,
由(1)知点P的轨迹是圆心为(0,2),半径为2的圆,
∴圆心到直线的距离d==4,
∴点P到直线的距离的最大值为4+2=6.
【点评】本题考查点的轨迹的直角坐标方程的求法,考查点到直线的距离的最大值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意点到直线距离公式的合理运用.
【选修4-5:不等式选讲】
24.设函数f(x)=|x﹣a|+3x,其中a>0
(Ⅰ)当a=1时,求不等式f(x)≥3x+2的解集;
(Ⅱ)若不等式f(x)≤0的解集为{x|x≤﹣3},求a的值.
【考点】绝对值不等式的解法.
【专题】函数思想;综合法;不等式的解法及应用.
【分析】(Ⅰ)当a=1时,f(x)≥3x+2可化为|x﹣1|≥2.直接求出不等式f(x)≥3x+2的解集即可.
(Ⅱ)由f(x)≤0得|x﹣a|+3x≤0分x≥a和x≤a推出等价不等式组,分别求解,然后求出a的值.
【解答】解:(Ⅰ)当a=1时,f(x)≥3x+2可化为
|x﹣1|≥2.
由此可得x≥3或x≤﹣1.
故不等式f(x)≥3x+2的解集为:
{x|x≥3或x≤﹣1}.
(Ⅱ)由f(x)≤0得:
|x﹣a|+3x≤0,
此不等式化为不等式组或,
即或,
因为a>0,所以不等式组的解集为{x|x≤﹣},
由题设可得﹣=﹣3,故a=6.
【点评】本题是中档题,考查绝对值不等式的解法,注意分类讨论思想的应用,考查计算能力,常考题型.
