
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.已知全集U=R,集合A={x|﹣2≤x<0},B={x|2x﹣1<},则A∩B=( )
A.(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,+∞) B.(﹣∞,﹣2)∪[﹣1,+∞) C.[﹣2,﹣1) D.(﹣2,+∞)
2.定义: =ad﹣bc,若复数z满足=﹣1﹣i,则z等于( )
A.1+i B.1﹣i C.﹣i D.3﹣i
3.等差数列{an}中,a4+a8=﹣2,则a6(a2+2a6+a10)的值为( )
A.4 B.8 C.﹣4 D.﹣8
4.在1,2,3,4四个数中随机地抽取一个数记为a,再在剩余的三个数中随机地抽取一个数记为b,则“不是整数”的概率为( )
A. B. C. D.
5.设命题p: =(m,m+1),=(2,m+1),且∥;命题q:关于x的函数y=(m﹣1)logax(a>0且a≠1)是对数函数,则命题p成立是命题q成立的( )
A.充分不必要条件 B.必要不重充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不不要条件
6.执行如图所示的程序框图,若输出的S等于,则输入的N为( )
A.8 B.9 C.10 D.7
7.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,A,B是抛物线上过F的两个端点,设线段AB的中点M在l上的摄影为N,则的值是( )
A. B.1 C. D.2
8.在△ABC中, =5, =3,D是BC边中垂线上任意一点,则•的值是( )
A.16 B.8 C.4 D.2
9.已知F1,F2分别是双曲线﹣=1(a>0)的左、右焦点,P为双曲线上的一点,若∠F1PF1=60°,则△F1PF2的面积是( )
A. B.4 C.2 D.
10.已知正四面体的棱长,则其外接球的表面积为( )
A.8π B.12π C.π D.3π
11.已知函数f(x)=,若函数g(x)=f(x)﹣mx有且只有一个零点,则实数m的取值范围是( )
A.[1,4] B.(﹣∞,0] C.(﹣∞,4] D.(﹣∞,0]∪[1,4]
12.把曲线C:y=sin(﹣x)•cos(x+)上所有点向右平移a(a>0)个单位,得到曲线C′,且曲线C′关于点(0,0)中心对称,当x∈[π,π](b为正整数)时,过曲线C′上任意两点的直线的斜率恒小于零,则b的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.1或2
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.(x﹣)n的展开式中只有第5项的二项式系数最大,则它的展开式中常数项是_______.
14.某师傅用铁皮制作一封闭的工件,其直观图的三视图如图示(单位长度:cm,图中水平线与竖线垂直),则制作该工件用去的铁皮的面积为_______cm2.(制作过程铁皮的损耗和厚度忽略不计)
15.若实数x,y满足,则的最大值是_______.
16.已知数列{an}中,a1=2,若an+1=2an+2n+1(n∈N*),则数列{an}的通项公式an=_______.
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.已知,函数的图象过点.
(1)求t的值以及函数f(x)的最小正周期和单调增区间;
(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c.若,求f(A)的取值范围.
18.如图,四棱锥P﹣ABCD中,侧面PDC是正三角形,底面ABCD是边长为2的菱形,∠DAB=120°,且侧面PDC与底面垂直,M为PB的中点.
(1)求证:PA⊥平面CDM;
(2)求二面角D﹣MC﹣B的余弦值.
19.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物.我国PM2.5标准采用世卫组织设定的最宽限值,PM2.5日均值在35微克/立方米以下空气质量为1级;在35微克/立方米~75微克/立方米之间空气质量为二级;在75微克/立方米及其以上空气质量为超标.
某试点城市环保局从该市区2015年全年每天的PM2.5检测数据中随机抽取6天的数据最为样本,检测值茎叶图如图(十位为茎,个位为叶),若从这6天的数据中随机抽出3天.
(Ⅰ)求至多有2天空气质量超标的概率;
(Ⅱ)若用随机变量X表示抽出的3天中空气质量为一级或二级的天数,求X的分布和数学期望.
20.过椭圆C: +=1(a>b>0)的右焦点F2的直线交椭圆于A,B两点,F1为其左焦点,已知△AF1B的周长为4,椭圆的离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设P为椭圆C的下顶点,椭圆C与直线y=kx+m相交于不同的两点M,N,当|PM|=|PN|时,求实数m的取值范围.
21.已知函数f(x)=ln(3x+2)﹣x2
(Ⅰ)求f(x)的极值;
(Ⅱ)若对任意x∈[1,2],不等式|a﹣lnx|+ln|f′(x)+3x|>0恒成立,求实数a的取值范围.
请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BE平分∠ABC交AC于点E,点D在AB上,DE⊥EB,且
(1)证明:直线AC与△BDE的外接圆相切;
(2)求EC的长.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.已知曲线C1的参数方程是(θ为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立平面直角坐标系,曲线C2的极坐标方程是ρ=﹣4cosθ.
(1)求曲线C1和C2交点的直角坐标;
(2)A、B两点分别在曲线C1与C2上,当|AB|最大时,求△OAB的面积.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f(x)=|x|,g(x)=﹣|x﹣4|+m
(Ⅰ)解关于x的不等式g[f(x)]+2﹣m>0;
(Ⅱ)若函数f(x)的图象恒在函数g(x)图象的上方,求实数m的取值范围.
参与试题解析
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.已知全集U=R,集合A={x|﹣2≤x<0},B={x|2x﹣1<},则A∩B=( )
A.(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,+∞) B.(﹣∞,﹣2)∪[﹣1,+∞) C.[﹣2,﹣1) D.(﹣2,+∞)
【考点】交集及其运算.
【分析】求出B中不等式的解集确定出B,找出A与B的交集即可.
【解答】解:由B中不等式变形得:2x﹣1<=2﹣2,得到x﹣1<﹣2,
解得:x<﹣1,即B=(﹣∞,﹣1),
∵A=[﹣2,0),
∴A∩B=[﹣2,﹣1),
故选:C.
2.定义: =ad﹣bc,若复数z满足=﹣1﹣i,则z等于( )
A.1+i B.1﹣i C.﹣i D.3﹣i
【考点】复数的代数表示法及其几何意义.
【分析】利用新定义直接化简=﹣1﹣i,则iz=1,求出复数z,它的分子、分母同乘分母的共轭复数,进行化简可得答案.
【解答】解:根据定义=﹣zi﹣i=﹣1﹣i,
则iz=1,
∴.
故选:C.
3.等差数列{an}中,a4+a8=﹣2,则a6(a2+2a6+a10)的值为( )
A.4 B.8 C.﹣4 D.﹣8
【考点】等差数列的通项公式.
【分析】由等差数列性质得a4+a8=2a6=﹣2,解得a6=﹣1,由此能求出结果.
【解答】解:∵等差数列{an}中,a4+a8=﹣2,
∴a4+a8=2a6=﹣2,解得a6=﹣1,
∴a6(a2+2a6+a10)=a6×4a6=4.
故选:A.
4.在1,2,3,4四个数中随机地抽取一个数记为a,再在剩余的三个数中随机地抽取一个数记为b,则“不是整数”的概率为( )
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,再求出“不是整数”包含的基本事件个数,由此能求出“不是整数”的概率.
【解答】解:∵在1,2,3,4四个数中随机地抽取一个数记为a,
再在剩余的三个数中随机地抽取一个数记为b,
∴基本事件总数n=4×3=12,
“不是整数”包含的基本事件有,,,,,,,,共8个,
∴“不是整数”的概率p==.
故选:C.
5.设命题p: =(m,m+1),=(2,m+1),且∥;命题q:关于x的函数y=(m﹣1)logax(a>0且a≠1)是对数函数,则命题p成立是命题q成立的( )
A.充分不必要条件 B.必要不重充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不不要条件
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】命题p: =(m,m+1),=(2,m+1),且∥,利用向量共线定理即可得出m的值.命题q:关于x的函数y=(m﹣1)logax(a>0且a≠1)是对数函数,可得m﹣1=1,x>0,解得m.即可判断出结论.
【解答】解:∵命题p: =(m,m+1),=(2,m+1),且∥,∴2(m+1)﹣m(m+1)=0,和化为(m+1)(m﹣2)=0,解得m=﹣1或2;
命题q:关于x的函数y=(m﹣1)logax(a>0且a≠1)是对数函数,∴m﹣1=1,x>0,解得m=2.
则命题p成立是命题q成立的必要不充分条件.
故选:B.
6.执行如图所示的程序框图,若输出的S等于,则输入的N为( )
A.8 B.9 C.10 D.7
【考点】程序框图.
【分析】模拟执行程序,可得当k=8时,S=+++…+=,由题意,此时应该不满足条件k<N,退出循环,输出S的值为,从而可得输入的N为为8.
【解答】解:由题意,模拟执行程序,可得
k=1,S=0
S=,
满足条件k<N,k=2,S=+,
满足条件k<N,k=3,S=++,
…
满足条件k<N,k=8,S=+++…+=(1﹣)+()+…(﹣)=1﹣=,
由题意,此时应该不满足条件k<N,退出循环,输出S的值为,故输入的N为为8.
故选:A.
7.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,A,B是抛物线上过F的两个端点,设线段AB的中点M在l上的摄影为N,则的值是( )
A. B.1 C. D.2
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】根据抛物线的性质和梯形的中位线定理可得出|MN|=(|AF|+|BF|)=|AB|.
【解答】解:过A作AP⊥l于P,过B作BQ⊥l于Q,
则|AP|=|AF|,|BQ|=|BF|.
∵M为AB的中点,∴|MN|=(|AP|+|BQ|)=(|AF|+|BF|)=|AB|.
∴=.
故选:A.
8.在△ABC中, =5, =3,D是BC边中垂线上任意一点,则•的值是( )
A.16 B.8 C.4 D.2
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】设BC中点为M,利用表示出,,代入数量积公式计算.
【解答】解:设BC中点为M,则.
∴.
∵DM⊥BC,∴.
∴•=()==()•()
=()=×(25﹣9)=8.
故选:B.
9.已知F1,F2分别是双曲线﹣=1(a>0)的左、右焦点,P为双曲线上的一点,若∠F1PF1=60°,则△F1PF2的面积是( )
A. B.4 C.2 D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由题意可得F2(,0),F1(﹣,0),由余弦定理可得 PF1•PF2=16,由S=PF1•PF2sin60°,即可求得△F1PF2的面积.
【解答】解:由题意可得F2(,0),F1(﹣,0),
在△PF1F2中,由余弦定理可得
F1F22=16+4a2=PF12+PF22﹣2PF1•PF2cos60°
=(PF1﹣PF2)2+PF1•PF2=4a2+PF1•PF2,
即有PF1•PF2=16.
可得S△=PF1•PF2sin60°=×16×=4.
故选:B.
10.已知正四面体的棱长,则其外接球的表面积为( )
A.8π B.12π C.π D.3π
【考点】球的体积和表面积.
【分析】将正四面体补成一个正方体,正四面体的外接球的直径为正方体的对角线长,即可得出结论.
【解答】解:将正四面体补成一个正方体,则正方体的棱长为1,正方体的对角线长为,
∵正四面体的外接球的直径为正方体的对角线长,
∴正四面体的外接球的半径为
∴外接球的表面积的值为4πr2=4=3π.
故选:D.
11.已知函数f(x)=,若函数g(x)=f(x)﹣mx有且只有一个零点,则实数m的取值范围是( )
A.[1,4] B.(﹣∞,0] C.(﹣∞,4] D.(﹣∞,0]∪[1,4]
【考点】分段函数的应用.
【分析】若函数g(x)=f(x)﹣mx有且只有一个零点,则函数f(x)与函数y=mx的图象只有一个交点,数形结合可得答案.
【解答】解:若函数g(x)=f(x)﹣mx有且只有一个零点,
则函数f(x)与函数y=mx的图象只有一个交点,
在同在坐标系中画出两个函数的图象如下图所示:
∵f′(x)=,
故当m∈(﹣∞,0]∪[1,4]时,两个函数图象有且只有一个交点,
即函数g(x)=f(x)﹣mx有且只有一个零点,
故选:D.
12.把曲线C:y=sin(﹣x)•cos(x+)上所有点向右平移a(a>0)个单位,得到曲线C′,且曲线C′关于点(0,0)中心对称,当x∈[π,π](b为正整数)时,过曲线C′上任意两点的直线的斜率恒小于零,则b的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.1或2
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】运用二倍角的正弦公式和诱导公式,可得y=cos2x,再由平移和中心对称可得y=±sin2x,求得函数的导数,由有余弦函数的图象可得减区间,再由b为整数,即可得到b=1或2.
【解答】解:y=sin(﹣x)•cos(x+)=sin(x+)cos(x+)
=sin(2x+)=cos2x,
由题意可得曲线C′:y=cos(2x﹣2a),
曲线C′关于点(0,0)中心对称,可得
2a=kπ+,k∈N,
即有y=±sin2x,
由y=sin2x的导数为y′=cos2x,
由cos2x≤0,可得2x∈[2kπ+,2kπ+].
当x∈[π,π](b为正整数),
过曲线C′上任意两点的直线的斜率恒小于零,
即有y′<0恒成立,可得[π,π]⊆[,],
即有b=1或2;
由y=﹣sin2x的导数为y′=﹣cos2x,
由﹣cos2x≤0,可得2x∈[2kπ+,2kπ+].
当x∈[π,π](b为正整数),
过曲线C′上任意两点的直线的斜率恒小于零,
即有y′<0恒成立,
则[π,π]⊆[2kπ+,2kπ+]不恒成立.
综上可得b=1或2.
故选:D.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.(x﹣)n的展开式中只有第5项的二项式系数最大,则它的展开式中常数项是1120.
【考点】二项式系数的性质.
【分析】由题意求得n=8,在二项式展开式的通项公式中,再令x的幂指数等于0,求得r的值,即可求得展开式中的常数项的值.
【解答】解:(x﹣)n的展开式中只有第5项的二项式系数最大,故n为偶数,
展开式共有9项,故n=8.
(x﹣)n即(x﹣)8,它的展开式的通项公式为 Tr+1==•(﹣2)r•x8﹣2r,
令8﹣2r=0,求得r=4,则展开式中的常数项是•(﹣2)4=1120.
故答案为:1120.
14.某师傅用铁皮制作一封闭的工件,其直观图的三视图如图示(单位长度:cm,图中水平线与竖线垂直),则制作该工件用去的铁皮的面积为cm2.(制作过程铁皮的损耗和厚度忽略不计)
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】本题以实际应用题为背景考查立体几何中的三视图.由三视图可知,该几何体的形状如图,它是底面为正方形,
各个侧面均为直角三角形[的四棱锥,用去的铁皮的面积即该棱锥的表面积
【解答】解:由三视图可知,该几何体的形状如图,它是底面为正方形,各个侧面均为直角三角形的四棱锥,用去的铁皮的面积即该棱锥的表面积,其底面边长为10,故底面面积为10×10=100
与底面垂直的两个侧面是全等的直角,两直角连年长度分别为10,20,故它们的面积皆为100
另两个侧面也是全等的直角三角形,两直角边中一边是底面正方形的边长10,另一边可在与底面垂直的直角三角形中求得,其长为=10,故此两侧面的面积皆为50故此四棱锥的表面积为cm2.
故答案为:
15.若实数x,y满足,则的最大值是2.
【考点】简单线性规划.
【分析】画出满足条件的平面区域,求出角点的坐标,结合的几何意义求出其最大值即可.
【解答】解:画出满足条件的平面区域,如图示:
,
由,解得A(1,2),
而的几何意义表示平面区域内的点到原点0的斜率,
显然OA的斜率最大,
故的最大值是2,
故答案为:2.
16.已知数列{an}中,a1=2,若an+1=2an+2n+1(n∈N*),则数列{an}的通项公式an=n•2n.
【考点】数列递推式.
【分析】an+1=2an+2n+1(n≥1),变形为﹣=1,利用等差数列的通项公式即可得出.
【解答】解:an+1=2an+2n+1(n≥1),
∴﹣=1,
∴数列是等差数列,首项为1,公差为1.
∴=1+(n﹣1)=n,
an=n•2n.
故答案为:n•2n.
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.已知,函数的图象过点.
(1)求t的值以及函数f(x)的最小正周期和单调增区间;
(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c.若,求f(A)的取值范围.
【考点】三角函数中的恒等变换应用;平面向量数量积的运算.
【分析】(1)由向量和三角函数公式可得f(x)=sin(2x﹣),由周期公式可得周期,解可得单调增区间;
(2)由题意和正弦定理以及三角函数公式可得cosB=,进而可得A的范围,由三角函数值域可得.
【解答】解:(1)由题意可得,
∵点在函数f(x)的图象上,∴,
解得,∴f(x)=sin(2x﹣),∴,
解可得kπ﹣≤x≤kπ+,
∴函数f(x)的单调增区间为;
(2)∵,∴ccosB+bcosC=2acosB,
∴由正弦定理可得sinCcosB+sinBcosC=2sinAcosB,
∴sin(B+C)=2sinAcosB,即sinA=2sinAcosB,
∵A∈(0,π),∴sinA≠0,∴cosB=
∵B∈(0,π),∴,,
∴,,
∴,
∴f(A)的取值范围是.
18.如图,四棱锥P﹣ABCD中,侧面PDC是正三角形,底面ABCD是边长为2的菱形,∠DAB=120°,且侧面PDC与底面垂直,M为PB的中点.
(1)求证:PA⊥平面CDM;
(2)求二面角D﹣MC﹣B的余弦值.
【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的判定.
【分析】(1)建立空间直角坐标系,根据线面垂直的性质定理即可证明DM⊥BM;
(2)利用向量法求出平面的法向量,利用向量法进行求解即可.
【解答】证明(1)由底面ABCD是边长为2的菱形,∠DAB=120°,且侧面PDC与底面垂直,
∴DC=2,D0=,则OA⊥DC,
建立以O为坐标原点,OA,OC,OP分别为x,y,z轴的空间直角坐标系如图:
则A(3,0,0),P(0,0,3),D(0,﹣,0),B(3,2,0),C(0,,0),
∵M为PB的中点.
∴M(,,),=(,2,),
=(3,0,﹣3),=(0,2,0),
则•=×3+2×0﹣×3=0, •=0,
则PA⊥DM,PA⊥DC,
∵CD∩DM=D,∴PA⊥平面DMC.
(2)=(,0,),=(3,﹣,0),
设平面AMC的法向量为=(x,y,z),
则由•=0, •=0,得,
令x=1,则y=,z=﹣1,则=(1,,﹣1),
同理可得平面CDM的法向量为==(3,0,﹣3),
则cos<,>===,
即二面角D﹣MC﹣B的余弦值是.
19.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物.我国PM2.5标准采用世卫组织设定的最宽限值,PM2.5日均值在35微克/立方米以下空气质量为1级;在35微克/立方米~75微克/立方米之间空气质量为二级;在75微克/立方米及其以上空气质量为超标.
某试点城市环保局从该市区2015年全年每天的PM2.5检测数据中随机抽取6天的数据最为样本,检测值茎叶图如图(十位为茎,个位为叶),若从这6天的数据中随机抽出3天.
(Ⅰ)求至多有2天空气质量超标的概率;
(Ⅱ)若用随机变量X表示抽出的3天中空气质量为一级或二级的天数,求X的分布和数学期望.
【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.
【分析】(Ⅰ)至多有2天空气质量超标的对立事件是3天空气质量都超标,由此利用对立事件概率计算公式能求出至多有2天空气质量超标的概率.
(Ⅱ)由题意知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)设“至多有2天空气质量超标”为事件A,“3天空气质量都超标”为事件B,
则P(B)=0,
∴至多有2天空气质量超标的概率P(A)=1﹣P(B)=1.
(Ⅱ)由题意知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 |
20.过椭圆C: +=1(a>b>0)的右焦点F2的直线交椭圆于A,B两点,F1为其左焦点,已知△AF1B的周长为4,椭圆的离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设P为椭圆C的下顶点,椭圆C与直线y=kx+m相交于不同的两点M,N,当|PM|=|PN|时,求实数m的取值范围.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(1)利用△AF1B的周长为4,椭圆的离心率为,确定几何量,从而可得椭圆的方程;
(2)设A为弦MN的中点,直线与椭圆方程联立得(3k2+1)x2+6mkx+3(m2﹣1)=0,由于直线与椭圆有两个交点,可得m2<3k2+1,|PM|=||PN|,可得AP⊥MN,由此可推导出m的取值范围.
【解答】解:(1)∵△AF1B的周长为4,椭圆的离心率为,
∴a=,c=
∴b=1,
∴椭圆的方程为: =1;
(2)设A(xA,yA)、M(xM,yM)、N(xN,yN),A为弦MN的中点,
直线y=kx+m与椭圆方程联立,消去y可得(3k2+1)x2+6mkx+3(m2﹣1)=0,
∵直线与椭圆相交,∴△=(6mk)2﹣12(3k2+1)(m2﹣1)>0,∴m2<3k2+1,①
由韦达定理,可得A(﹣,)
∵|PM|=||PN|,∴AP⊥MN,
∴
∴2m=3k2+1②
把②代入①得2m>m2解得0<m<2
∵2m=3k2+1>1,∴m>
∴<m<2.
当k=0时,m=,也成立.
综上可得m的范围是[,2).
21.已知函数f(x)=ln(3x+2)﹣x2
(Ⅰ)求f(x)的极值;
(Ⅱ)若对任意x∈[1,2],不等式|a﹣lnx|+ln|f′(x)+3x|>0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;利用导数研究函数的极值.
【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而求出函数的极大值即可;
(Ⅱ)问题转化为a>lnx﹣ln或a<lnx+ln恒成立①,设h(x)=lnx﹣ln=ln,g(x)=lnx+ln=ln,根据函数的单调性求出a的范围即可.
【解答】解:(Ⅰ)函数的定义域是(﹣,+∞),
f′(x)=,
令f′(x)>0,解得:﹣<x<,令f′(x)<0,解得:x>,
∴f(x)在(﹣,)递增,在(,+∞)递减,
∴f(x)极大值=f()=ln3﹣;
(Ⅱ)对任意x∈[1,2],不等式|a﹣lnx|+ln|f′(x)+3x|>0恒成立,
⇔a>lnx﹣ln或a<lnx+ln恒成立①,
设h(x)=lnx﹣ln=ln,
g(x)=lnx+ln=ln,
由题意得:a>h(x)或a<g(x)在x∈[1,2]恒成立,
⇔a>h(x)max或a<g(x)min,
∵h′(x)=>0,g′(x)=>0,
∴h(x),g(x)在[1,2]递增,要使不等式①恒成立,
当且仅当a>h(2)或a<g(1),
即a<ln或a>ln.
请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BE平分∠ABC交AC于点E,点D在AB上,DE⊥EB,且
(1)证明:直线AC与△BDE的外接圆相切;
(2)求EC的长.
【考点】与圆有关的比例线段;圆的切线的判定定理的证明.
【分析】(1)取BD的中点为O,连接OE,由角平分线的定义和两直线平行的判定和性质,结合圆的切线的定义,即可得证;
(2)设△BDE的外接圆的半径为r,运用直角三角形的勾股定理,和直角三角形的性质,即可得到所求EC的长.
【解答】解:(1)证明:取BD的中点为O,连接OE,
由BE平分∠ABC,可得∠CBE=∠OBE,
又DE⊥EB,即有OB=OE,可得∠OBE=∠BEO,
可得∠CBE=∠BEO,即有BC∥OE,
可得∠AEO=∠C=90°,
则直线AC与△BDE的外接圆相切;
(2)设△BDE的外接圆的半径为r,
在△AOE中,OA2=OE2+AE2,
且
即(r+2)2=r2+62,
解得r=2,OA=4,
由OA=2OE,可得∠A=30°,∠AOE=60°,
可得∠CBE=∠OBE=30°,BE=2rsin60°=r,
则EC=BE=•r=××2=3.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.已知曲线C1的参数方程是(θ为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立平面直角坐标系,曲线C2的极坐标方程是ρ=﹣4cosθ.
(1)求曲线C1和C2交点的直角坐标;
(2)A、B两点分别在曲线C1与C2上,当|AB|最大时,求△OAB的面积.
【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
【分析】(1)由得,两式平方作和可得直角坐标方程,由ρ=﹣4cosθ可得:ρ2=ρcosθ,把ρ2=x2+y2,x=ρcosθ,代入可得直角坐标方程,联立解得交点坐标.
(2)由平面几何知识可知,当A、C1、C2、B依次排列且共线时|AB|最大,此时,O到直线AB的距离为,即可得出.
【解答】解:(1)由得
两式平方作和得:x2+(y﹣2)2=4,即x2+y2﹣4y=0.①
由ρ=﹣4cosθ⇒ρ2=ρcosθ,即x2+y2=﹣4x②
②﹣①:x+y=0,代入曲线C1的方程得交点为(0,0)和(﹣2,2).
(2)由平面几何知识可知,当A、C1、C2、B依次排列且共线时|AB|最大,此时,O到直线AB的距离为,
∴△OAB的面积为:.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f(x)=|x|,g(x)=﹣|x﹣4|+m
(Ⅰ)解关于x的不等式g[f(x)]+2﹣m>0;
(Ⅱ)若函数f(x)的图象恒在函数g(x)图象的上方,求实数m的取值范围.
【考点】函数的图象;绝对值不等式的解法.
【分析】(Ⅰ)把函数f(x)=|x|代入g[f(x)]+2﹣m>0可得不等式||x|﹣4|<2,解此不等式可得解集;
(Ⅱ)函数f(x)的图象恒在函数g(x)图象的上方,则f(x)>g(x)恒成立,即m<|x﹣4|+|x|恒成立,只要求|x﹣4|+|x|的最小值即可.
【解答】解:(Ⅰ)把函数f(x)=|x|代入g[f(x)]+2﹣m>0并化简得||x|﹣4|<2,
∴﹣2<|x|﹣4<2,
∴2<|x|<6,
故不等式的解集为(﹣6,﹣2)∪(2,6);
(Ⅱ)∵函数f(x)的图象恒在函数g(x)图象的上方,
∴f(x)>g(x)恒成立,即m<|x﹣4|+|x|恒成立,
∵|x﹣4|+|x|≥|(x﹣4)﹣x|=4,
∴m的取值范围为m<4.
