黑龙江省哈尔滨市第三中学2022届高三第二次模拟考试理科
数学试题
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
题号 一 二 三 总分 ……○ __○_…__…_…___……__…:…号…订考_订_…___……___……___……:级…○班_○…___…_…__…_…___……:名…装姓装_…__…_…___……___……_:校…○学○……………………外内……………………○○……………………得分 注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明 评卷人 得分 一、单选题 1.已知z12i,则z(zi)的模长为( ) A.4
B.10 C.2
D.10
2.设集合M{xN∣ylg(3x)},Ny∣y2x,xM,则( ) A.MN B.NM C.MN{0,1,2}
D.MN{0,1,2,4}
3.命题“存在实数xx00,使e1x”的否定是( ) 0A.不存在实数xx0B.存在实数xx010,使e1x 0,使ex 00C.对任意的实数x,都有ex1x D.对任意的实数x,都有ex1x 4.黑洞原指非常奇怪的天体,它体积小,密度大,吸引力强,任何物体到了它那里都别想再出来,数字中也有类似的“黑洞”,任意取一个数字串,长度不限,依次写出该数字串中偶数的个数、奇数的个数以及总的数字个数,把这三个数从左到右写成一个新数字串;重复以上工作,最后会得到一个反复出现的数字,我们称它为“数字黑洞”,如果
把这个数字设为a,则sina26( )
A.1 B.1322 C.2 D.32 n5.已知x21x2的展开式中,第3项的系数与倒数第3项的系数之比为4,则展开
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………线…………○………… ………线…………○…………
式中二项式系数最大的项为第( )项. A.3
B.4
C.5
D.6
x2y26.已知F为双曲线C:221(a0,b0)的右焦点,A为C的左顶点,B为C上的点,
ab且BF垂直于x轴,若直线AB的倾斜角为A.2 B.3 ,则双曲线C的离心率为( ) 4C.2
D.3
7.已知数列an的前n项和为Sn,满足a11,a23,2SnSn1Sn1(n2),则……○ __○_…__…_…___……__…:…号…订考_订_…___……___……___……:级…○班_○…___…_…__…_…___……:名…装姓装_…__…_…___……___……_:校…○学○……………………外内……………………○○……………………a2022( )
A.4043 B.4042 C.4041 D.4040
8.已知asinln124,be,c6执行如图所示的程序框图,输出的值为( )
A.12
B.
22 C.6
D.1
9.双曲函数在实际生活中有着非常重要的应用,比如悬链桥.在数学中,双曲函数是一
sinhxexex类与三角函数类似的函数,最基础的是双曲正弦函数2,和双曲余弦函数
xexexcosh2.下列结论错误的是( )
A.双曲正弦函数图象关于原点中心对称,双曲余弦函数图象关于y轴对称
B.若直线ym与双曲余弦函数图象C1和双曲正弦函数图象C2共有三个交点,则m1 C.双曲余弦函数图象C1总在双曲正弦函数图象C2上方 D.双曲正弦函数sinhxexex2导函数的图象与双曲余弦函数图象重合 10.己知四条直线l1:y0,l2:yx,l3:y3x2,l4:y3x2,从这四条直线中任取两条,这两条直线都与函数f(x)x3的图象相切的概率为( ) A.0
B.16
C.12
D.13
11.如图,直四棱柱ABCDA1B1C1D1的底面是边长为3的正方形,侧棱长为4,E,F分别在AB,BC上,且AE13AB,CF13CB,过D1,E,F的平面记为,则下列说法中正确的个数是( )
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………线…………○………… ………线…………○…………
①D1F与面ABCD所成角的正切值为210; 5②平面截直四棱柱ABCDA1B1C1D1所得截面的形状为四边形; ……○ __○_…__…_…___……__…:…号…订考_订_…___……___……___……:级…○班_○…___…_…__…_…___……:名…装姓装_…__…_…___……___……_:校…○学○……………………外内……………………○○……………………③平面将直四棱柱分割成的上、下两部分的体积之比为3:1; ④平面截直四棱柱ABCDA1B1C1D1所得截面的面积为73; A.1
B.2
C.3
D.4
12.在锐角ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,ABC的面积为S,若sin(AC)2Sb2a2,则tanA13tan(BA)的取值范围为( )
A.23,B.23,43 C.332343,3D.23,4
33 第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明 评卷人 得分 二、填空题 13.已知向量a,b满足:a1,b(1,3),a与b的夹角为
3,则|ab|__________. 14.已知f(x)是奇函数,且当x0时f(x)eax,若f1ln24,则a__________.
15.已知等比数列an各项均为正数,且满足:a11,2a101a1021a101a102,记Tna1a2an,则使得Tn1的最大正整数n为__________.
16.已知抛物线y22px(p0),其焦点为F(1,0),准线为l,过F的直线交抛物线于A,B两点,连接AO(O为原点)交l于C,连接BO交l于D,则四边形ABCD面积的最小值为__________. 评卷人 得分 三、解答题 试卷第3页,共5页
………线…………○………… ………线…………○…………
xx2cos21. 17.已知f(x)sin468(1)求f(x)的单调递增区间及其图象的对称轴; (2)当x(0,4)时,求f(x)的值域.
18.哈尔滨市工会为了解市民日健步走的情况,从本市市民中随机抽取了1000名市民,利用手机计步软件统计了他们3月15日健步的步数,并将样本数据分为
[3,5),[5,7),[7,9),[9,11),[11,13),[13,15),[15,17),[17,19),[19,21]九组(单位:千步),将样本
数据绘制成频率分布直方图如图,并利用该样本的频率分布估计总体的概率分布.
……○ __○_…__…_…___……__…:…号…订考_订_…___……___……___……:级…○班_○…___…_…__…_…___……:名…装姓装_…__…_…___……___……_:校…○学○……………………外内……………………○○……………………
(1)请利用频率分布直方图估计样本平均数x和众数a;
(2)由频率分布直方图可以认为,市民日健步步数Z(单位:千步)近似地服从正态分布
N,2,其中近似为样本平均数x,的值已求出约为3..现从哈尔滨全市市民中随机抽取5人,记其中日健步步数Z位于(4.88,15.8)的人数为X,求X的数学期望. 参考数据:若Z~N(,),则P(Z)0.6827,P(2Z2)0.9545.
19.如图1,矩形ABCD,点E,F分别是线段AB,CD的中点,AB4,AD2,将矩形ABCD沿EF翻折.
(1)若所成二面角的大小为
2(如图2),求证:直线CE面DBF; 试卷第4页,共5页
………线…………○………… ………线…………○…………
(2)若所成二面角的大小为角为
(如图3),点M在线段AD上,当直线BE与面EMC所成3时,求二面角DEMC的余弦值. 41220.已知函数f(x)lnxx6a(lnx1)x,a为常数,aR.
21(1)当a时,求f(x)在xe处的切线方程;
3(2)①讨论函数f(x)的单调性;
②x(e,),不等式f(x)2a2恒成立,求a的取值范围. ……○ __○_…__…_…___……__…:…号…订考_订_…___……___……___……:级…○班_○…___…_…__…_…___……:名…装姓装_…__…_…___……___……_:校…○学○……………………外内……………………○○……………………C:x2y221.已知椭圆2a2b21(ab0)的离心率为2,短轴长为2.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)在圆O:x2y23上取一动点P作椭圆C的两条切线,切点分别记为M,N,(PM与PN的斜率均存在),直线PM,PN分别与圆O相交于异于点P的A、B两点. ①求证:|AB|23; ②求OMN面积的取值范围.
x1cos22.在平面直角坐标系 xOy中,设曲线C的参数方程为31(为参数),
y213sin以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C2的极坐标方程为
2cos24sin2.
(1)求曲线C1的普通方程与曲线C2的直角坐标方程; (2)设P,Q分别为曲线C1与C2上的动点,求|PQ|的最大值. 23.已知函数f(x)|4x3||4x5|. (1)求不等式f(x)14的解集; (2)设m,nR,且m2n3,求证:2m22n1f(x).
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…线…………○………… …线…………○…………
参:
1.B 【解析】 【分析】
先化简zzi,再计算模长 【详解】 ……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………因为z12i
所以zzi12i1i1i2i2i23i
所以zzi3i321210 故选:B 2.D 【解析】 【分析】
先用列举法写出集合M和集合N,再判定他们之间的关系即可得出答案. 【详解】
根据题意,M{x|x3,xN}0,1,2
M0,1,2时,N1,2,4
所以选项D正确. 故选:D. 3.C 【解析】 【分析】
由已知,给出命题为特称命题,其否定为全称命题,可根据原命题直接变换即可. 【详解】
由已知,命题“存在实数xx010,使ex”为特称命题,其否定为全称命题,即“对任意的实数0x,都有ex1x”. 故选:C. 4.D
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………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… …线…………○………… 【解析】 【分析】
根据题意可得数字黑洞为123,然后利用诱导公式即得. 【详解】
根据“数字黑洞”的定义,任取数字2021,经过一步之后为314,经过第二步之后为123,再变为123,再变为123,
……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………所以数字黑洞为123,即a123,
∴sina26sin1232336sin26cos62. 故选:D. 5.B 【解析】 【分析】
由已知,根据给的式子写出其通项,分别写出第3项的系数与倒数第3项的系数得到关于n的方程,先求解出n,即可确定其展开式二项式系数最大在第几项. 【详解】
n2rnr2n5rrrr2xx2的展开式通项为Tr1Cn(x)(x2)Cn2x, 第3项为n10T223Cn2x2,其系数为C22n2,
倒数第3项为104nTn2n22n1Cn·2?x2,其系数为Cnn2n2,
由题意,C22n24n12Cn2n222,所以n6,
n24所以展开式中二项式系数最大的项为C36,即为展开式的第4项. 故选:B. 6.C 【解析】 【分析】
A(a,0)(c,b2由题设可得、Ba),根据倾斜角与斜率关系及斜率两点式得到a、c的齐次方程,
答案第2页,共18页
………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… …线…………○…………
即可求双曲线C的离心率. 【详解】
b2由题设,A(a,0),F(c,0),又BF垂直于x轴,则B(c,),
ab2b又直线AB的倾斜角为,即B(c,),且, tana1a44ac2……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………所以b2a2ac,故2a2acc2(2ac)(ac)0,可得2ac,即e2. 故选:C 7.A 【解析】 【分析】
由等差中项的性质及等差数列的定义写出{Sn}通项公式,再由an,Sn关系求an的通项公式,进而求a2022. 【详解】
由2SnSn1Sn1(n2)知:{Sn}为等差数列, 又S1a11,S2a1a22,则公差d1,
所以Sn,故Sn2nn,
则S2(n2),可得an2(n1)2n1(n1)nSnSn12n1,而a11也满足,
所以an2n1,则a20222202214043. 故选:A 8.A 【解析】 【分析】
根据已知输入数据,结合条件语句的执行逻辑确定输出结果. 【详解】
由题设,a22,b12,c6, 所以xa22b,则xb12c,故输出x12.
答案第3页,共18页
………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… …线…………○………… 故选:A 9.B 【解析】 【分析】
判断函数的奇偶性,可判断A;利用导数判断函数的单调性,结合奇偶性,作出函数的大致图象,由此数形结合,判断B,进而判断C,D. ……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………【详解】
对于A,由于sinh(x)exexexex2sinhx,xR,故sinhx2为奇函数,其图象关于原点中
心对称, xx而cosh(x)eexexe2coshx,xR,故coshx2为偶函数,图象关于y轴对称,
故A正确;
对于B,当x0时 ,(coshx)exex2xexex0,故cosh2在x0时为增函数,
当x0时 ,(coshx)exexex20,故coshxex2在x0时为减函数,
因此coshxexex2的最小值在x0 时取到,最小值为1; 又(sinhx)ex+exexex20,故sinhx2在R上为增函数,
又因为coshxsinhxexexexex22ex0, 由此作出sinhxexexexex2,coshx2的大致图象,如图示,
由图象可知,当m1时,直线ym与双曲余弦函数图象C1和双曲正弦函数图象C2共有2个交点,故B错误;
对于C,由对B的分析可知,双曲余弦函数图象C1总在双曲正弦函数图象C2上方,C正确;
答案第4页,共18页
………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○……… …线…………○………… …线…………○…………
ex+exexexcoshx,故双曲正弦函数sinhx导函数的图象与双曲余
22对于D,由于(sinhx)弦函数图象重合,D正确, 故选:B 10.C 【解析】 ……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………【分析】
利用导数的几何意义求斜率分别为f(x)0、f(x)3的切线方程,结合题设直线,应用古典概型的概率求法求概率即可. 【详解】
由题设,f(x)3x2,
当f(x)0,得x0,则f(0)0,即切点为(0,0)的切线为l1:y0; 当f(x)3,得x1,
若x1,则f(1)1,即切点为(1,1)的切线为l3:y3x2; 若x1,则f(1)1,即切点为(1,1)的切线为l4:y3x2;
x)x3的图象相切的概率为C2所以从已知四条直线中任取两条与函数f(31C2.
42故选:C 11.B 【解析】 【分析】
延长DA,DC交直线EF于G,H,连接D1G,D1H交AA1,CC1于I,J,连接BD交EF于K,再连接IE,JF,根据直棱柱的结构特征知D1F与面ABCD所成角正切值
DD1DF判断①;应用数形结合即知截面的形状为五边形D1IEFJ判断②;由下部分体积V1VD1GDH2VIAGE,上部分体积V2VABCDA1B1C1D1V1,即可得比例判断③;根据截面的面积SD1IEFJSD1GH2SIGE判断④. 【详解】
答案第5页,共18页
………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… …线…………○…………
延长DA,DC交直线EF于G,H,连接D1G,D1H交AA1,CC1于I,J,连接BD交EF于K,再连接IE,JF, 由AE11AB,CFCB,易知:EF//AC,则FC1,可得DF10, 33而DD1面ABCD,且DD14, DFDD1210……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………所以1与面ABCD所成角正切值
DF5,①正确; 所以平面截直四棱柱ABCDA1B1C1D1所得截面的形状为五边形D1IEFJ,②错误;
由上知:平面分割的下部分体积V112112311VD1GDH2VIAGE3424231213,
平面分割的上部分体积V31772VABCDA1B1C1D1V13633, 所以上、下两部分的体积之比为77:31,③错误; 由GIEGD1H3,故所得截面的面积SSS13D1IEFJD1GH2IGE2(3222)273,④正确.
故选:B 12.C 【解析】 【分析】
由面积公式与正余弦定理化简后得出A,B关系后求解 【详解】
在ABC中,sin(AC)sinB,S12acsinB,
故题干条件可化为b2a2ac,由余弦定理得b2a2c22accosB,
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………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○……… …线…………○………… …线…………○…………
故c2acosBa,又由正弦定理化简得: sinC2sinAcosBsinAsinAcosBcosAsinB,
整理得sin(BA)sinA,故BAA或BAA(舍去),得B2A
0A23ABC为锐角三角形,故02A,解得A,故tanA1
23……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………03A2tanA1123tan(BA)tanA3tanA(33,43)
故选:C 13.3 【解析】 【分析】
首先求出b,再根据平面向量数量积的定义求出ab,最后根据abab2及平面向量数量积的运算律计算可得; 【详解】
解:因为b(1,3),所以b12322,又a1且a与b的夹角为
3,所以ababcos312121,所以abab2a22abb2a22abb21221223 故答案为:3 14.2 【解析】 【分析】
根据奇函数的性质及对数的运算性质计算可得; 【详解】
解:因为f(x)是奇函数,所以fxfx,所以fln12fln2fln24,所
以fln24,又当x0时f(x)eax,所以fln2ealn2eln2a4,即2a4,解得a2;
故答案为:2
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………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○……… …线…………○………… …线…………○………… 15.202 【解析】 【分析】
根据a101a1021a101a102可得a1011a10210,结合a11,an0可得a1011,0a1021.根据2a101a1021可得a101a102a1a2021,根据Taan12aaa1an2可判断
n……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………T2021、T2031,从而求得答案.
【详解】
a101a1021a101a102a101a102a101a10210 a101a1021a10210a1011a10210, a1011a或a1011, 1021a1021a11,an0, a1011,0a1021,
又2a101a1021a101a1021,∴a101a102a1a2021, nTna1a2aaa1an2,
202T202a1a20221, T203a1a2032032a10222032a1022031,
∴使Tn1的最大整数n为202. 故答案为:202. 16.8 【解析】 【分析】
首先求出抛物线方程,设直线l的倾斜角为(0),分类讨论,当2时,SABCD8;
当2时,令ktanθ,证明四边形ABCD是直角梯形,利用
答案第8页,共18页
………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… …线…………○…………
11SABCD(|AD||BC|)|CD||AB||CD|, 可求四边形ABCD的面积,从而求出面积的最小值.
22【详解】
解:因为抛物线的焦点为F(1,0),即线为x1,
设直线l的倾斜角为(0), p1,所以p2,所以抛物线方程为y24x,则准2……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………当2时,SABCD2p28. 当2时,令ktanθ.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则由yk(x1),①,y24x,②,
消去x得,y24ky40, 所以y1y24k,y1y24 ③, 又直线AO的方程为:yy1xx,即为y4x, 1y1所以AO与准线的交点的坐标为C1,4y, 1而由③知,y24y, 1所以B和C的纵坐标相等,从而BC//x轴. 同理AD//x轴,故四边形ABCD是直角梯形.
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………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… …线…………○…………
1212所以它的面积为SABCD(|AD||BC|)|CD||AB||CD|
11111(x2x1)2(y2y1)2|y2y1|(y2y1)21212[(y1y2)24y1y2] 22k2k3112122011,所以111,所以SABCD8,.因为,所以,所以k0812222kkkk3综上可得SABCDmin8; ……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………故答案为:8
17.(1)增区间为21038k,38k(kZ),图象的对称轴方程为x1034k,kZ,
(2)32,3 【解析】 【分析】
(1)先对函数化简得f(x)3sinx43,由22kx4322k,kZ可求出其增区间,由
x432k,kZ求出其对称轴方程, (2)由x(0,4),得3x4323,然后根据正弦函数的性质可求出函数的值域 (1)
f(x)sinxx462cos281
xsinx4cos6cosx1cos4sin62421
3x2sin412cosx41cosx41 3x32sin42cosx4 3sinx43,
由x22k4322k,kZ,
得238kx1038k,kZ,
所以f(x)的增区间为21038k,38k(kZ),
由
x432k,kZ,得x1034k,kZ, 答案第10页,共18页
………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… …线…………○…………
104k,kZ, 3所以f(x)图象的对称轴方程为x(2)
由x(0,4),得3x432, 3xsin, 所以sinsin2343……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………所以32sinx431, 所以323sinx433, 所以f(x)的值域为32,3
18.(1)平均数:12.16千步;众数:12千步 (2)4.093 【解析】 【分析】
(1)利用频率分布直方图平均数和众数的计算公式求解即可;
(2)根据题意得2,4.88,15.8,求出P(2Z)的值, 得到X~B5,0.8185,根据分布类型求解即可. (1)
样本平均数为:
x40.0460.0680.10100.10120.3140.2160.1180.08200.0212.16样本众数a1311212; (2)
根据题意得12.16,3.;
所以24.88,15.8,即2,4.88,15.8, 因为
P(2Z)12P(2Z2)+12P(Z)0.8186, 所以X~B5,0.8186,所以EX50.81864.093. 19.(1)证明见解析;
答案第11页,共18页
………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… …线…………○…………
6. 4(2)【解析】 【分析】
(1)由题设易知BFEC,再由面面垂直的性质可得DF面BEFC,根据线面垂直的性质有DFEC,最后由线面垂直的判定即可证结论.
……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………(2)过E作Ez⊥面AEFD,构建空间直角坐标系并设M(2,m,0)且0m2,求出面EMC法向量、直线BE的方向向量,根据线面角的大小,结合空间向量夹角的坐标表示列方程求出参数m,再确定面EMD的法向量,应用向量法求二面角的余弦值即可. (1)
由题设易知:BEFC是边长为2的正方形,BF,EC是BEFC的对角线, 所以BFEC,
又面BEFC面AEFD,面BEFC面AEFDEF,DFEF,DF面AEFD,
所以DF面BEFC,又EC面BEFC,则DFEC, 又DFBFF,则EC面BDF. (2)
过E作Ez⊥面AEFD,而AE,EF面AEFD,则Ez⊥AE,Ez⊥EF,而AEEF, 可构建如下图示的空间直角坐标系,由题设知:BEACFD3,
所以E(0,0,0),B(1,0,3),C(1,2,3),M(2,m,0)且0m2, 则EB(1,0,3),EC(1,2,3),EM(2,m,0),
若n(x,y,z)是面EMC的一个法向量,则ECnx2y3z0n2xmy0,令xm,则
EM答案第12页,共18页
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n(m,2,4m), 3|cosEB,n||EBn||EB||n|1m22m7312,可得m1,则n(1,2,3),
又l(0,0,1)是面EMD的一个法向量,
……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………所以|cosl,n||ln|l||n||322,则锐二面角DEMC的余弦值为. 20.(1)y2(e1)x2e3e22;
23(2)①答案见解析,②18e2ae.
3【解析】 【分析】
(1)利用导数的几何意义求f(x)在xe处的切线方程;
(2)①由题设可得f(x)2(x3a)lnx且x(0,),讨论a0、0a1113、a3、a3研究f(x)的符号,即可确定单调性;②构造g(x)f(x)2a2,利用导数研究g(x)0在(e,)上恒成立,结合分类讨论方法求a的范围.
(1)
由题设,f(x)lnx12x22(lnx1)x,则f(x)2(x1)lnx,
2所以f(e)2(e1),而f(e)e2,
e2则在x处的切线方程为ye22(e1)(xe),整理得y2(e1)x2e3e22. (2)
①由f(x)2(x3a)lnx且x(0,),
当a0时,在x(0,1)上f(x)0,x(1,)上f(x)0, 当0a13时,在x(0,3a)上f(x)0,x(3a,1)上f(x)0,x(1,)上f(x)0, 当a13时,在x(0,)上f(x)0,
当a13时,在x(0,1)上f(x)0,x(1,3a)上f(x)0,x(3a,)上f(x)0,
答案第13页,共18页
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综上,a0时f(x)在(0,1)上递减,(1,)上递增; 0a1时f(x)在(0,3a)上递增,(3a,1)上递减,(1,)上递增; 31a时f(x)在(0,)上递增;
31a时f(x)在(0,1)上递增,(1,3a)上递减,(3a,)上递增;
31222g(x)f(x)2alnxx6a(lnx1)x2a……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………②令2,
问题转化为g(x)0在(e,)上恒成立,而g(x)2(x3a)lnx, 由①知:当ae3时,在(e,)上g(x)0,即g(x)递增,
e2所以,只需g(x)g(e)22a20,可得e2ae3;
当ae3时,在(e,3a)上g(x)0,g(x)递减;(3a,)上g(x)0,g(x)递增,
23所以,只需g3a23a229a2ln3a0,可得e183ae,
323综上,18e2ae.
3.(1)x2212y21
(2)①证明见详解;②223,2 【解析】 【分析】
(1)根据题意可知2b2,e1b22a22,解方程即可解出a2,b2,得到椭圆C的标准
方程; (2)
①设Px0,y0,设过P点与椭圆C相切的直线方程为yk(xx0)y0,联立直线与椭圆方程,根据0可得直线PA,PB的斜率的关系,结合点P在圆O上可得PAPB,得到AB为圆的直径,进而得到AB的值.
②设Mx1,y1,Nx2,y2,由直线PM与椭圆方程联立可得k1x12y,PM:x1x2y1y2,1答案第14页,共18页
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同理可得直线PN:x2x2y2y2,即可得直线MN的方程为xx02yy02,再与椭圆方程联立求得弦长MN,由点到直线的距离公式求出点O到直线MN的距离,从而得到OMN的面积的表达式,再根据换元法以及函数值域的求法即可求解. (1)
x2b2222b2,b1,又e12,a2,C:y21.
……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………a22(2)
①设Px0,y0,过P点与椭圆C相切的直线方程为yk(xx0)y0
yk(xx0)y0x22y22得(12k2)x24k(y20kx0)x2(kx0y0)20, 0得(x22)k22x2y212000y0ky010,k1k2x23x0121, 02x02所以PAPB,又因为点P,A,B在圆O上,所以AB为圆O的直径,|AB|23.
②设Mxyk1xx1y11,y1,Nx2,y2,设PM:yk1xx1y1,由x22y22得到12k2x2214k1y1k1x1x2y1k1x120,
16k2y2211k1x1412k212y1k1x12
由0得k22k212x12y1x111y10
kx1y1x22x112y,PM:x1x2y1y2,同理PN:x2x2y2y2, 11∵Px0,y0在直线PM, PN上,x1x02y1y02,x2x02y2y02, , ∴直线MN的方程为xx02yy02.
由xx02yy02222x22y22得(3y0)x4x0x44y00, xx4x2044y1203y2,x1x203y2 0|MN|1x2x2004y2x1x212x24x33y20y4y2001x21x2=204y0y20(3y22.O到MN的距离0)答案第15页,共18页
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22x024y0d2223y04y0=2233y0,
221y01, S△OMN=MNd223y02y01令1y0t,则t[1,2)(2,2]
……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………S222,2OMN tt32【点睛】
思路点睛:本题主要考查椭圆方程的求法,直线与椭圆的位置关系的应用,直线与圆的位置关系的应用,以及椭圆中的三角形面积问题的解法应用,意在考查数算能力和运用知识的综合能力,综合性强,运算量大,属于较难题. 22.(1)C11:x2y229,C:x224y21. (2)22113 【解析】 【分析】
(1)直接利用三角消参C1的普通方程;用公式法得到C2的直角坐标方程; (2)用几何法求解,先求出QC1的最大值,加上半径即可. (1)
1曲线Cx3cos为参数),消去,得:21的参数方程为(xy2219. y213sinC22的极坐标方程为可化为2cos24sin2cos24sin24,化为直角坐标方程
x2为:4y21.
(2) 圆C1:x2y2219的圆心C,半径为r110,23. 所以PQQCrQC1113.
答案第16页,共18页
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x2cosx22C由2的直角坐标方程为:y1,化为参数方程是(为参数),
4ysin所以Q2cos,sin. 所以QC12cossin22222cossin23sin24sin8 22228221……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………3sin333 所以PQQC12211133. 即|PQ|的最大值为22113. 23.(1),232, (2)证明见解析 【解析】 【分析】
(1)用零点区间讨论法即可求解(2)要证2m22n1fx,需证2m22n1的最大值小于fx的最大值 (1)
原不等式等价于
533①x4 或②54x4或③x4 34x4x5144x534x144x34x514解①得x2;解②得x;解③得x32
则原不等式得解集为,232,
(2)
8x2,x54fx8,5x344
8x2,x34当534x4时, fx 取得最小值,且 f(x)min8, 即 fx8.
答案第17页,共18页
………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… …线…………○………… 2m
m2n122 22n1m2n12当且仅当 m2 ,n2m2n12222m21时等号成立 2238
22n12m2n18
……… __○___…____…__:…号…考_订____…___…___…:级…班_○___…___…____…:名…姓装___…____…___…_:校…学○…………内…………○………即2m22n1fx
答案第18页,共18页
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