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…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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2017年高考理数真题试卷(新课标Ⅱ卷)
一、选择题:本题共12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.(共12题;共60分)
1.
=(???
)
A.?1+2i???????????????????????????B.?1﹣2i???????????????????????????C.?2+i???????????????????????????D.?2﹣i
【答案】
D
【考点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:
=
=
=2﹣i,
故选
D.
【分析】分子和分母同时乘以分母的共轭复数,再利用虚数单位i的幂运算性质,求出结果.
2.设集合A={1,2,4},B={x|x2﹣4x+m=0}.若A∩B={1},则B=(???
)
A.?{1,﹣3}??????????????????????B.?{1,0}??????????????????????C.?{1,3}??????????????????????D.?{1,5}
【答案】
C
【考点】交集及其运算
【解析】【解答】解:集合A={1,2,4},B={x|x2﹣4x+m=0}.
若A∩B={1},则1∈A且1∈B,
可得1﹣4+m=0,解得m=3,
即有B={x|x2﹣4x+3=0}={1,3}.
故选:C.
【分析】由交集的定义可得1∈A且1∈B,代入二次方程,求得m,再解二次方程可得集合B.
3.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯(???
)
A.?1盏??????????????????????????????B.?3盏??????????????????????????????C.?5盏??????????????????????????????D.?9盏
【答案】
B
【考点】等比数列的前n项和
【解析】【解答】解:设这个塔顶层有a盏灯,
∵宝塔一共有七层,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,
∴从塔顶层依次向下每层灯数是以2为公比、a为首项的等比数列,
又总共有灯381盏,
∴381=
=127a,解得a=3,
则这个塔顶层有3盏灯,
故选B.
【分析】设这个塔顶层有a盏灯,由题意和等比数列的定义可得:从塔顶层依次向下每层灯数是等比数列,结合条件和等比数列的前n项公式列出方程,求出a的值.
4.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,该几何体由一平面将一圆柱截去一部分后所得,则该几何体的体积为(???
)
A.?90π????????????????????????????B.?63π????????????????????????????C.?42π????????????????????????????D.?36π
【答案】
B
【考点】由三视图求面积、体积,由三视图还原实物图,棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【解答】解:由三视图可得,直观图为一个完整的圆柱减去一个高为6的圆柱的一半,
V=π?32×10﹣
?π?32×6=63π,
故选:B.
【分析】由三视图可得,直观图为一个完整的圆柱减去一个高为6的圆柱的一半,即可求出几何体的体积.
5.设x,y满足约束条件
,则z=2x+y的最小值是(???
)
A.?﹣15???????????????????????????????B.?﹣9???????????????????????????????C.?1???????????????????????????????D.?9
【答案】
A
【考点】二元一次不等式(组)与平面区域,简单线性规划
【解析】【解答】解:x、y满足约束条件
的可行域如图:
z=2x+y
经过可行域的A时,目标函数取得最小值,
由
解得A(﹣6,﹣3),
则z=2x+y
的最小值是:﹣15.
故选:A.
【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最优解求解目标函数的最小值即可.
6.安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有(???
)
A.?12种???????????????????????????B.?18种???????????????????????????C.?24种???????????????????????????D.?36种
【答案】
D
【考点】排列、组合及简单计数问题
【解析】【解答】解:4项工作分成3组,可得:
=6,
安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,
可得:6×
=36种.
故选:D.
【分析】把工作分成3组,然后安排工作方式即可.
7.甲、乙、丙、丁四位同学一起去问老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则(???
)
A.?乙可以知道四人的成绩??????????????????????????B.?丁可以知道四人的成绩
C.?乙、丁可以知道对方的成绩???????????????????D.?乙、丁可以知道自己的成绩
【答案】
D
【考点】进行简单的合情推理
【解析】【解答】解:四人所知只有自己看到,老师所说及最后甲说话,
甲不知自己的成绩
→乙丙必有一优一良,(若为两优,甲会知道自己的成绩;若是两良,甲也会知道自己的成绩)
→乙看到了丙的成绩,知自己的成绩
→丁看到甲、丁中也为一优一良,丁知自己的成绩,
故选:D.
【分析】根据四人所知只有自己看到,老师所说及最后甲说话,继而可以推出正确答案
8.执行如图的程序框图,如果输入的a=﹣1,则输出的S=(???
)
A.?2??????????????????????????????????B.?3??????????????????????????????????C.?4??????????????????????????????????D.?5
【答案】
B
【考点】循环结构,程序框图
【解析】【解答】解:执行程序框图,有S=0,k=1,a=﹣1,代入循环,
第一次满足循环,S=﹣1,a=1,k=2;
满足条件,第二次满足循环,S=1,a=﹣1,k=3;
满足条件,第三次满足循环,S=﹣2,a=1,k=4;
满足条件,第四次满足循环,S=2,a=﹣1,k=5;
满足条件,第五次满足循环,S=﹣3,a=1,k=6;
满足条件,第六次满足循环,S=3,a=﹣1,k=7;
7≤6不成立,退出循环输出,S=3;
故选:B.
【分析】执行程序框图,依次写出每次循环得到的S,k值,当k=7时,程序终止即可得到结论.
9.若双曲线C:
﹣
=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x﹣2)2+y2=4所截得的弦长为2,则C的离心率为(???
)
A.?2??????????????????????????????B.???????????????????????????????C.???????????????????????????????D.?
【答案】
A
【考点】直线与圆相交的性质,双曲线的简单性质,圆与圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:双曲线C:
﹣
=1(a>0,b>0)的一条渐近线不妨为:bx+ay=0,
圆(x﹣2)2+y2=4的圆心(2,0),半径为:2,
双曲线C:
﹣
=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x﹣2)2+y2=4所截得的弦长为2,
可得圆心到直线的距离为:
=
,
解得:
,可得e2=4,即e=2.
故选:A.
【分析】通过圆的圆心与双曲线的渐近线的距离,列出关系式,然后求解双曲线的离心率即可.
10.已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=120°,AB=2,BC=CC1=1,则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为(???
)
A.?????????????????????????????B.?????????????????????????????C.?????????????????????????????D.?
【答案】
C
【考点】异面直线及其所成的角,余弦定理的应用
【解析】【解答】解:如图所示,设M、N、P分别为AB,BB1和B1C1的中点,
则AB1、BC1夹角为MN和NP夹角或其补角
(因异面直线所成角为(0,
]),
可知MN=
AB1=
,
NP=
BC1=
;
作BC中点Q,则△PQM为直角三角形;
∵PQ=1,MQ=
AC,
△ABC中,由余弦定理得
AC2=AB2+BC2﹣2AB?BC?cos∠ABC
=4+1﹣2×2×1×(﹣
)
=7,
∴AC=
,
∴MQ=
;
在△MQP中,MP=
=
;
在△PMN中,由余弦定理得
cos∠MNP=
=
=﹣
;
又异面直线所成角的范围是(0,
],
∴AB1与BC1所成角的余弦值为
.
【分析】设M、N、P分别为AB,BB1和B1C1的中点,得出AB1、BC1夹角为MN和NP夹角或其补角;根据中位线定理,结合余弦定理求出AC、MQ,MP和∠MNP的余弦值即可.
11.若x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)ex﹣1的极值点,则f(x)的极小值为(???
)
A.?﹣1???????????????????????????B.?﹣2e﹣3???????????????????????????C.?5e﹣3???????????????????????????D.?1
【答案】
A
【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:函数f(x)=(x2+ax﹣1)ex﹣1
,
可得f′(x)=(2x+a)ex﹣1+(x2+ax﹣1)ex﹣1
,
x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)ex﹣1的极值点,
可得:﹣4+a+(3﹣2a)=0.
解得a=﹣1.
可得f′(x)=(2x﹣1)ex﹣1+(x2﹣x﹣1)ex﹣1
,
=(x2+x﹣2)ex﹣1
,
函数的极值点为:x=﹣2,x=1,
当x<﹣2或x>1时,f′(x)>0函数是增函数,x∈(﹣2,1)时,函数是减函数,
x=1时,函数取得极小值:f(1)=(12﹣1﹣1)e1﹣1=﹣1.
故选:A.
【分析】求出函数的导数,利用极值点,求出a,然后判断函数的单调性,求解函数的极小值即可.
12.已知△ABC是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则
?(
+
)的最小值是(???
)
A.?﹣2????????????????????????????B.?﹣
????????????????????????????C.?﹣
????????????????????????????D.?﹣1
【答案】
B
【考点】平面向量数量积的运算
【解析】【解答】解:建立如图所示的坐标系,以BC中点为坐标原点,
则A(0,
),B(﹣1,0),C(1,0),
设P(x,y),则
=(﹣x,
﹣y),
=(﹣1﹣x,﹣y),
=(1﹣x,﹣y),
则
?(
+
)=2x2﹣2
y+2y2=2[x2+(y﹣
)2﹣
]
∴当x=0,y=
时,取得最小值2×(﹣
)=﹣
,
故选:B
【分析】根据条件建立坐标系,求出点的坐标,利用坐标法结合向量数量积的公式进行计算即可.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.(共4题;共20分)
13.一批产品的二等品率为0.02,从这批产品中每次随机取一件,有放回地抽取100次,X表示抽到的二等品件数,则DX=________.
【答案】
1.96
【考点】离散型随机变量的期望与方差,二项分布与n次独立重复试验的模型
【解析】【解答】解:由题意可知,该事件满足独立重复试验,是一个二项分布模型,其中,p=0.02,n=100,
则DX=npq=np(1﹣p)=100×0.02×0.98=1.96.
故答案为:1.96.
【分析】判断概率满足的类型,然后求解方差即可.
14.函数f(x)=sin2x+
cosx﹣
(x∈[0,
])的最大值是________.
【答案】
1
【考点】二次函数在闭区间上的最值,三角函数的最值,同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:f(x)=sin2x+
cosx﹣
=1﹣cos2x+
cosx﹣
,
令cosx=t且t∈[0,1],
则f(t)=﹣t2+
+
=﹣(t﹣
)2+1,
当t=
时,f(t)max=1,
即f(x)的最大值为1,
故答案为:1
【分析】同角的三角函数的关系以及二次函数的性质即可求出.
15.等差数列{an}的前n项和为Sn
,
a3=3,S4=10,则
=________.
【答案】
【考点】等差数列的前n项和,数列的求和
【解析】【解答】解:等差数列{an}的前n项和为Sn
,
a3=3,S4=10,S4=2(a2+a3)=10,
可得a2=2,数列的首项为1,公差为1,
Sn=
,
=
,
则
=2[1﹣
+
+…+
]=2(1﹣
)=
.
故答案为:
.
【分析】利用已知条件求出等差数列的前n项和,然后化简所求的表达式,求解即可.
16.已知F是抛物线C:y2=8x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,则|FN|=________.
【答案】
6
【考点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:抛物线C:y2=8x的焦点F(2,0),M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,
可知M的横坐标为:1,则M的纵坐标为:
,
|FN|=2|FM|=2
=6.
故答案为:6.
【分析】求出抛物线的焦点坐标,推出M坐标,然后求解即可.
三、解答题(共7题;共80分)
17.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin2
.
(Ⅰ)求cosB;
(Ⅱ)若a+c=6,△ABC面积为2,求b.
【答案】
解:(Ⅰ)sin(A+C)=8sin2
,
∴sinB=4(1﹣cosB),
∵sin2B+cos2B=1,
∴16(1﹣cosB)2+cos2B=1,
∴(17cosB﹣15)(cosB﹣1)=0,
∴cosB=
;
(Ⅱ)由(1)可知sinB=
,
∵S△ABC=
ac?sinB=2,
∴ac=
,
∴b2=a2+c2﹣2accosB=a2+c2﹣2×
×
=a2+c2﹣15=(a+c)2﹣2ac﹣15=36﹣17﹣15=4,
∴b=2.
【考点】二倍角的正弦公式,同角三角函数间的基本关系,运用诱导公式化简求值,余弦定理,三角形中的几何计算
【解析】【分析】(Ⅰ)利用三角形的内角和定理可知A+C=π﹣B,再利用诱导公式化简sin(A+C),利用降幂公式化简8sin2
,结合sin2B+cos2B=1,求出cosB,
(Ⅱ)由(1)可知sinB=
,利用勾面积公式求出ac,再利用余弦定理即可求出b.
18.海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量对比,收获时各随机抽取了100
个网箱,测量各箱水产品的产量(单位:kg),其频率分布直方图如图:
(Ⅰ)设两种养殖方法的箱产量相互独立,记A表示事件“旧养殖法的箱产量低于50kg,新养殖法的箱产量不低于50kg”,估计A的概率;
(Ⅱ)填写下面列联表,并根据列联表判断是否有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关:
箱产量<50kg????????
????????
箱产量≥50kg
旧养殖法
?????????
?
新养殖法
??????????
(Ⅲ)根据箱产量的频率分布直方图,求新养殖法箱产量的中位数的估计值(精确到0.01).
附:
P(K2≥k)??
0.050
0.010??????????
0.001???????????
K
3.841?????
6.635????
10.828???
K2=
.
【答案】
解:(Ⅰ)记B表示事件“旧养殖法的箱产量低于50kg”,C表示事件“新养殖法的箱产量不低于50kg”,由P(A)=P(BC)=P(B)P(C),则旧养殖法的箱产量低于50kg:(0.012+0.014+0.024+0.034+0.040)×5=0.62,故P(B)的估计值0.62,新养殖法的箱产量不低于50kg:(0.068+0.046+0.010+0.008)×5=0.66,故P(C)的估计值为,则事件A的概率估计值为P(A)=P(B)P(C)=0.62×0.66=0.4092;∴A发生的概率为0.4092;(Ⅱ)2×2列联表:
箱产量<50kg
箱产量≥50kg
总计
旧养殖法
62
38
100
新养殖法
34
66
100
总计
96
104
200
则K2=
≈15.705,由15.705>6.635,∴有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关;(Ⅲ)由题意可知:方法一:
=5×(37.5×0.004+42.5×0.020+47.5×0.044+52.5×0.068+57.5×0.046+62.5×0.010+67.5×0.008),=5×10.47,=52.35(kg).新养殖法箱产量的中位数的估计值52.35(kg)方法二:由新养殖法的箱产量频率分布直方图中,箱产量低于50kg的直方图的面积:(0.004+0.020+0.044)×5=0.034,箱产量低于55kg的直方图面积为:(0.004+0.020+0.044+0.068)×5=0.68>0.5,故新养殖法产量的中位数的估计值为:50+
≈52.35(kg),所以新养殖法箱产量的中位数的估计值52.35(kg).
【考点】频率分布直方图,用样本的数字特征估计总体的数字特征,独立性检验,相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【分析】(Ⅰ)由题意可知:P(A)=P(BC)=P(B)P(C),分布求得发生的频率,即可求得其概率;
(Ⅱ)完成2×2列联表:求得观测值,与参考值比较,即可求得有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关:
(Ⅲ)根据频率分布直方图即可求得其平均数.
19.如图,四棱锥P﹣ABCD中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,AB=BC=
AD,∠BAD=∠ABC=90°,E是PD的中点.
(Ⅰ)证明:直线CE∥平面PAB;
(Ⅱ)点M在棱PC
上,且直线BM与底面ABCD所成角为45°,求二面角M﹣AB﹣D的余弦值.
【答案】
(Ⅰ)证明:取PA的中点F,连接EF,BF,因为E是PD的中点,所以EF
AD,AB=BC=
AD,∠BAD=∠ABC=90°,∴BC∥
AD,∴BCEF是平行四边形,可得CE∥BF,BF?平面PAB,CF?平面PAB,∴直线CE∥平面PAB;(Ⅱ)解:四棱锥P﹣ABCD中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,AB=BC=
AD,∠BAD=∠ABC=90°,E是PD的中点.取AD的中点O,M在底面ABCD上的射影N在OC上,设AD=2,则AB=BC=1,OP=
,∴∠PCO=60°,直线BM与底面ABCD所成角为45°,可得:BN=MN,CN=
MN,BC=1,可得:1+
BN2=BN2
,
BN=
,MN=
,作NQ⊥AB于Q,连接MQ,所以∠MQN就是二面角M﹣AB﹣D的平面角,MQ=
=
,二面角M﹣AB﹣D的余弦值为:
=
.
【考点】直线与平面平行的判定,二面角的平面角及求法
【解析】【分析】(Ⅰ)取PA的中点F,连接EF,BF,通过证明CE∥BF,利用直线与平面平行的判定定理证明即可.
(Ⅱ)利用已知条件转化求解M到底面的距离,作出二面角的平面角,然后求解二面角M﹣AB﹣D的余弦值即可.
20.设O为坐标原点,动点M在椭圆C:
+y2=1上,过M做x轴的垂线,垂足为N,点P满足
=
.
(Ⅰ)求点P的轨迹方程;
(Ⅱ)设点Q在直线x=﹣3上,且
?
=1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.
【答案】
解:(Ⅰ)设M(x0
,
y0),由题意可得N(x0
,
0),
设P(x,y),由点P满足
=
.
可得(x﹣x0
,
y)=
(0,y0),
可得x﹣x0=0,y=
y0
,
即有x0=x,y0=
,
代入椭圆方程
+y2=1,可得
+
=1,
即有点P的轨迹方程为圆x2+y2=2;
(Ⅱ)证明:设Q(﹣3,m),P(
cosα,
sinα),(0≤α<2π),
?
=1,可得(
cosα,
sinα)?(﹣3﹣
cosα,m﹣
sinα)=1,
即为﹣3
cosα﹣2cos2α+
msinα﹣2sin2α=1,
解得m=
,
即有Q(﹣3,
),
椭圆
+y2=1的左焦点F(﹣1,0),
由kOQ=﹣
,
kPF=
,
由kOQ?kPF=﹣1,
可得过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.
【考点】数量积的坐标表达式,斜率的计算公式,两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系,轨迹方程,同角三角函数间的基本关系
【解析】【分析】(Ⅰ)设M(x0
,
y0),由题意可得N(x0
,
0),设P(x,y),运用向量的坐标运算,结合M满足椭圆方程,化简整理可得P的轨迹方程;
(Ⅱ)设Q(﹣3,m),P(
cosα,
sinα),(0≤α<2π),运用向量的数量积的坐标表示,可得m,即有Q的坐标,求得椭圆的左焦点坐标,求得OQ,PF的斜率,由两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,即可得证.
21.已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0.
(Ⅰ)求a;
(Ⅱ)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0
,
且e﹣2<f(x0)<2﹣2
.
【答案】
(Ⅰ)解:因为f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx=x(ax﹣a﹣lnx)(x>0),
则f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,
因为h′(x)=a﹣
,且当0<x<
时h′(x)<0、当x>
时h′(x)>0,
所以h(x)min=h(
),
又因为h(1)=a﹣a﹣ln1=0,
所以
=1,解得a=1;
(Ⅱ)证明:由(1)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,f′(x)=2x﹣2﹣lnx,
令f′(x)=0,可得2x﹣2﹣lnx=0,记t(x)=2x﹣2﹣lnx,则t′(x)=2﹣
,
令t′(x)=0,解得:x=
,
所以t(x)在区间(0,
)上单调递减,在(
,+∞)上单调递增,
所以t(x)min=t(
)=ln2﹣1<0,从而t(x)=0有解,即f′(x)=0存在两根x0
,
x2
,
且不妨设f′(x)在(0,x0)上为正、在(x0
,
x2)上为负、在(x2
,
+∞)上为正,
所以f(x)必存在唯一极大值点x0
,
且2x0﹣2﹣lnx0=0,
所以f(x0)=
﹣x0﹣x0lnx0=
﹣x0+2x0﹣2
=x0﹣
,
由x0<
可知f(x0)<(x0﹣
)max=﹣
+
=
;
由f′(
)<0可知x0<
<
,
所以f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0
,
)上单调递减,
所以f(x0)>f(
)=﹣
+
=
>
;
综上所述,f(x)存在唯一的极大值点x0
,
且e﹣2<f(x0)<2﹣2
.
【考点】导数的运算,利用导数研究函数的极值,利用导数求闭区间上函数的最值,导数在最大值、最小值问题中的应用,不等式的综合
【解析】【分析】(Ⅰ)通过分析可知f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,进而利用h′(x)=a﹣
可得h(x)min=h(
),从而可得结论;
(Ⅱ)通过(Ⅰ)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,记t(x)=f′(x)=2x﹣2﹣lnx,解不等式可知t(x)min=t(
)=ln2﹣1<0,从而可知f′(x)=0存在两根x0
,
x2
,
利用f(x)必存在唯一极大值点x0及x0<
可知f(x0)<
,另一方面可知f(x0)>f(
)=﹣
+
=
>
.
22.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρcosθ=4.
(Ⅰ)M为曲线C1上的动点,点P在线段OM上,且满足|OM|?|OP|=16,求点P的轨迹C2的直角坐标方程;
(Ⅱ)设点A的极坐标为(2,
),点B在曲线C2上,求△OAB面积的最大值.
【答案】
解:(Ⅰ)曲线C1的直角坐标方程为:x=4,设P(x,y),M(4,y0),则
,∴y0=
,∵|OM||OP|=16,∴
=16,即(x2+y2)(1+
)=16,整理得:(x﹣2)2+y2=4(x≠0),∴点P的轨迹C2的直角坐标方程:(x﹣2)2+y2=4(x≠0).(Ⅱ)点A的直角坐标为A(1,
),显然点A在曲线C2上,|OA|=2,∴曲线C2的圆心(2,0)到弦OA的距离d=
=
,∴△AOB的最大面积S=
|OA|?(2+
)=2+
.
【考点】两点间的距离公式,点到直线的距离公式,简单曲线的极坐标方程,极坐标刻画点的位置,点的极坐标和直角坐标的互化
【解析】【分析】(Ⅰ)设P(x,y),利用相似得出M点坐标,根据|OM|?|OP|=16列方程化简即可;
(Ⅱ)求出曲线C2的圆心和半径,得出B到OA的最大距离,即可得出最大面积.
23.[选修4-5:不等式选讲]
已知a>0,b>0,a3+b3=2,证明:
(Ⅰ)(a+b)(a5+b5)≥4;
(Ⅱ)a+b≤2.
【答案】
证明:(Ⅰ)由柯西不等式得:(a+b)(a5+b5)≥(
+
)2=(a3+b3)2≥4,
当且仅当
=
,即a=b=1时取等号,
(Ⅱ)∵a3+b3=2,
∴(a+b)(a2﹣ab+b2)=2,
∴(a+b)[(a+b)2﹣3ab]=2,
∴(a+b)3﹣3ab(a+b)=2,
∴
=ab,
由均值不等式可得:
=ab≤(
)2
,
∴(a+b)3﹣2≤
,
∴
(a+b)3≤2,
∴a+b≤2,当且仅当a=b=1时等号成立.
【考点】不等式比较大小,基本不等式,不等式的证明,二维形式的柯西不等式
【解析】【分析】(Ⅰ)由柯西不等式即可证明,
(Ⅱ)由a3+b3=2转化为
=ab,再由均值不等式可得:
=ab≤(
)2
,
即可得到
(a+b)3≤2,问题得以证明.
1
/
1(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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2017年高考理数真题试卷(新课标Ⅱ卷)
一、选择题:本题共12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.(共12题;共60分)
1.
=(???
)
A.?1+2i???????????????????????????B.?1﹣2i???????????????????????????C.?2+i???????????????????????????D.?2﹣i
2.设集合A={1,2,4},B={x|x2﹣4x+m=0}.若A∩B={1},则B=(???
)
A.?{1,﹣3}??????????????????????B.?{1,0}??????????????????????C.?{1,3}??????????????????????D.?{1,5}
3.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯(???
)
A.?1盏??????????????????????????????B.?3盏??????????????????????????????C.?5盏??????????????????????????????D.?9盏
4.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,该几何体由一平面将一圆柱截去一部分后所得,则该几何体的体积为(???
)
A.?90π????????????????????????????B.?63π????????????????????????????C.?42π????????????????????????????D.?36π
5.设x,y满足约束条件
,则z=2x+y的最小值是(???
)
A.?﹣15???????????????????????????????B.?﹣9???????????????????????????????C.?1???????????????????????????????D.?9
6.安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有(???
)
A.?12种???????????????????????????B.?18种???????????????????????????C.?24种???????????????????????????D.?36种
7.甲、乙、丙、丁四位同学一起去问老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则(???
)
A.?乙可以知道四人的成绩??????????????????????????B.?丁可以知道四人的成绩
C.?乙、丁可以知道对方的成绩???????????????????D.?乙、丁可以知道自己的成绩
8.执行如图的程序框图,如果输入的a=﹣1,则输出的S=(???
)
A.?2??????????????????????????????????B.?3??????????????????????????????????C.?4??????????????????????????????????D.?5
9.若双曲线C:
﹣
=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x﹣2)2+y2=4所截得的弦长为2,则C的离心率为(???
)
A.?2??????????????????????????????B.???????????????????????????????C.???????????????????????????????D.?
10.已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=120°,AB=2,BC=CC1=1,则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为(???
)
A.?????????????????????????????B.?????????????????????????????C.?????????????????????????????D.?
11.若x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)ex﹣1的极值点,则f(x)的极小值为(???
)
A.?﹣1???????????????????????????B.?﹣2e﹣3???????????????????????????C.?5e﹣3???????????????????????????D.?1
12.已知△ABC是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则
?(
+
)的最小值是(???
)
A.?﹣2????????????????????????????B.?﹣
????????????????????????????C.?﹣
????????????????????????????D.?﹣1
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.(共4题;共20分)
13.一批产品的二等品率为0.02,从这批产品中每次随机取一件,有放回地抽取100次,X表示抽到的二等品件数,则DX=________.
14.函数f(x)=sin2x+
cosx﹣
(x∈[0,
])的最大值是________.
15.等差数列{an}的前n项和为Sn
,
a3=3,S4=10,则
=________.
16.已知F是抛物线C:y2=8x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,则|FN|=________.
三、解答题(共7题;共80分)
17.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin2
.
(Ⅰ)求cosB;
(Ⅱ)若a+c=6,△ABC面积为2,求b.
18.海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量对比,收获时各随机抽取了100
个网箱,测量各箱水产品的产量(单位:kg),其频率分布直方图如图:
(Ⅰ)设两种养殖方法的箱产量相互独立,记A表示事件“旧养殖法的箱产量低于50kg,新养殖法的箱产量不低于50kg”,估计A的概率;
(Ⅱ)填写下面列联表,并根据列联表判断是否有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关:
箱产量<50kg????????
????????
箱产量≥50kg
旧养殖法
?????????
?
新养殖法
??????????
(Ⅲ)根据箱产量的频率分布直方图,求新养殖法箱产量的中位数的估计值(精确到0.01).
附:
P(K2≥k)??
0.050
0.010??????????
0.001???????????
K
3.841?????
6.635????
10.828???
K2=
.
19.如图,四棱锥P﹣ABCD中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,AB=BC=
AD,∠BAD=∠ABC=90°,E是PD的中点.
(Ⅰ)证明:直线CE∥平面PAB;
(Ⅱ)点M在棱PC
上,且直线BM与底面ABCD所成角为45°,求二面角M﹣AB﹣D的余弦值.
20.设O为坐标原点,动点M在椭圆C:
+y2=1上,过M做x轴的垂线,垂足为N,点P满足
=
.
(Ⅰ)求点P的轨迹方程;
(Ⅱ)设点Q在直线x=﹣3上,且
?
=1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.
21.已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0.
(Ⅰ)求a;
(Ⅱ)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0
,
且e﹣2<f(x0)<2﹣2
.
22.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρcosθ=4.
(Ⅰ)M为曲线C1上的动点,点P在线段OM上,且满足|OM|?|OP|=16,求点P的轨迹C2的直角坐标方程;
(Ⅱ)设点A的极坐标为(2,
),点B在曲线C2上,求△OAB面积的最大值.
23.[选修4-5:不等式选讲]
已知a>0,b>0,a3+b3=2,证明:
(Ⅰ)(a+b)(a5+b5)≥4;
(Ⅱ)a+b≤2.
答案解析部分
一、选择题:本题共12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.【答案】
D
【考点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:
=
=
=2﹣i,
故选
D.
【分析】分子和分母同时乘以分母的共轭复数,再利用虚数单位i的幂运算性质,求出结果.
2.【答案】
C
【考点】交集及其运算
【解析】【解答】解:集合A={1,2,4},B={x|x2﹣4x+m=0}.
若A∩B={1},则1∈A且1∈B,
可得1﹣4+m=0,解得m=3,
即有B={x|x2﹣4x+3=0}={1,3}.
故选:C.
【分析】由交集的定义可得1∈A且1∈B,代入二次方程,求得m,再解二次方程可得集合B.
3.【答案】
B
【考点】等比数列的前n项和
【解析】【解答】解:设这个塔顶层有a盏灯,
∵宝塔一共有七层,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,
∴从塔顶层依次向下每层灯数是以2为公比、a为首项的等比数列,
又总共有灯381盏,
∴381=
=127a,解得a=3,
则这个塔顶层有3盏灯,
故选B.
【分析】设这个塔顶层有a盏灯,由题意和等比数列的定义可得:从塔顶层依次向下每层灯数是等比数列,结合条件和等比数列的前n项公式列出方程,求出a的值.
4.【答案】
B
【考点】由三视图求面积、体积,由三视图还原实物图,棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【解答】解:由三视图可得,直观图为一个完整的圆柱减去一个高为6的圆柱的一半,
V=π?32×10﹣
?π?32×6=63π,
故选:B.
【分析】由三视图可得,直观图为一个完整的圆柱减去一个高为6的圆柱的一半,即可求出几何体的体积.
5.【答案】
A
【考点】二元一次不等式(组)与平面区域,简单线性规划
【解析】【解答】解:x、y满足约束条件
的可行域如图:
z=2x+y
经过可行域的A时,目标函数取得最小值,
由
解得A(﹣6,﹣3),
则z=2x+y
的最小值是:﹣15.
故选:A.
【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最优解求解目标函数的最小值即可.
6.【答案】
D
【考点】排列、组合及简单计数问题
【解析】【解答】解:4项工作分成3组,可得:
=6,
安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,
可得:6×
=36种.
故选:D.
【分析】把工作分成3组,然后安排工作方式即可.
7.【答案】
D
【考点】进行简单的合情推理
【解析】【解答】解:四人所知只有自己看到,老师所说及最后甲说话,
甲不知自己的成绩
→乙丙必有一优一良,(若为两优,甲会知道自己的成绩;若是两良,甲也会知道自己的成绩)
→乙看到了丙的成绩,知自己的成绩
→丁看到甲、丁中也为一优一良,丁知自己的成绩,
故选:D.
【分析】根据四人所知只有自己看到,老师所说及最后甲说话,继而可以推出正确答案
8.【答案】
B
【考点】循环结构,程序框图
【解析】【解答】解:执行程序框图,有S=0,k=1,a=﹣1,代入循环,
第一次满足循环,S=﹣1,a=1,k=2;
满足条件,第二次满足循环,S=1,a=﹣1,k=3;
满足条件,第三次满足循环,S=﹣2,a=1,k=4;
满足条件,第四次满足循环,S=2,a=﹣1,k=5;
满足条件,第五次满足循环,S=﹣3,a=1,k=6;
满足条件,第六次满足循环,S=3,a=﹣1,k=7;
7≤6不成立,退出循环输出,S=3;
故选:B.
【分析】执行程序框图,依次写出每次循环得到的S,k值,当k=7时,程序终止即可得到结论.
9.【答案】
A
【考点】直线与圆相交的性质,双曲线的简单性质,圆与圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:双曲线C:
﹣
=1(a>0,b>0)的一条渐近线不妨为:bx+ay=0,
圆(x﹣2)2+y2=4的圆心(2,0),半径为:2,
双曲线C:
﹣
=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x﹣2)2+y2=4所截得的弦长为2,
可得圆心到直线的距离为:
=
,
解得:
,可得e2=4,即e=2.
故选:A.
【分析】通过圆的圆心与双曲线的渐近线的距离,列出关系式,然后求解双曲线的离心率即可.
10.【答案】
C
【考点】异面直线及其所成的角,余弦定理的应用
【解析】【解答】解:如图所示,设M、N、P分别为AB,BB1和B1C1的中点,
则AB1、BC1夹角为MN和NP夹角或其补角
(因异面直线所成角为(0,
]),
可知MN=
AB1=
,
NP=
BC1=
;
作BC中点Q,则△PQM为直角三角形;
∵PQ=1,MQ=
AC,
△ABC中,由余弦定理得
AC2=AB2+BC2﹣2AB?BC?cos∠ABC
=4+1﹣2×2×1×(﹣
)
=7,
∴AC=
,
∴MQ=
;
在△MQP中,MP=
=
;
在△PMN中,由余弦定理得
cos∠MNP=
=
=﹣
;
又异面直线所成角的范围是(0,
],
∴AB1与BC1所成角的余弦值为
.
【分析】设M、N、P分别为AB,BB1和B1C1的中点,得出AB1、BC1夹角为MN和NP夹角或其补角;根据中位线定理,结合余弦定理求出AC、MQ,MP和∠MNP的余弦值即可.
11.【答案】
A
【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:函数f(x)=(x2+ax﹣1)ex﹣1
,
可得f′(x)=(2x+a)ex﹣1+(x2+ax﹣1)ex﹣1
,
x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)ex﹣1的极值点,
可得:﹣4+a+(3﹣2a)=0.
解得a=﹣1.
可得f′(x)=(2x﹣1)ex﹣1+(x2﹣x﹣1)ex﹣1
,
=(x2+x﹣2)ex﹣1
,
函数的极值点为:x=﹣2,x=1,
当x<﹣2或x>1时,f′(x)>0函数是增函数,x∈(﹣2,1)时,函数是减函数,
x=1时,函数取得极小值:f(1)=(12﹣1﹣1)e1﹣1=﹣1.
故选:A.
【分析】求出函数的导数,利用极值点,求出a,然后判断函数的单调性,求解函数的极小值即可.
12.【答案】
B
【考点】平面向量数量积的运算
【解析】【解答】解:建立如图所示的坐标系,以BC中点为坐标原点,
则A(0,
),B(﹣1,0),C(1,0),
设P(x,y),则
=(﹣x,
﹣y),
=(﹣1﹣x,﹣y),
=(1﹣x,﹣y),
则
?(
+
)=2x2﹣2
y+2y2=2[x2+(y﹣
)2﹣
]
∴当x=0,y=
时,取得最小值2×(﹣
)=﹣
,
故选:B
【分析】根据条件建立坐标系,求出点的坐标,利用坐标法结合向量数量积的公式进行计算即可.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.【答案】
1.96
【考点】离散型随机变量的期望与方差,二项分布与n次独立重复试验的模型
【解析】【解答】解:由题意可知,该事件满足独立重复试验,是一个二项分布模型,其中,p=0.02,n=100,
则DX=npq=np(1﹣p)=100×0.02×0.98=1.96.
故答案为:1.96.
【分析】判断概率满足的类型,然后求解方差即可.
14.【答案】
1
【考点】二次函数在闭区间上的最值,三角函数的最值,同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:f(x)=sin2x+
cosx﹣
=1﹣cos2x+
cosx﹣
,
令cosx=t且t∈[0,1],
则f(t)=﹣t2+
+
=﹣(t﹣
)2+1,
当t=
时,f(t)max=1,
即f(x)的最大值为1,
故答案为:1
【分析】同角的三角函数的关系以及二次函数的性质即可求出.
15.【答案】
【考点】等差数列的前n项和,数列的求和
【解析】【解答】解:等差数列{an}的前n项和为Sn
,
a3=3,S4=10,S4=2(a2+a3)=10,
可得a2=2,数列的首项为1,公差为1,
Sn=
,
=
,
则
=2[1﹣
+
+…+
]=2(1﹣
)=
.
故答案为:
.
【分析】利用已知条件求出等差数列的前n项和,然后化简所求的表达式,求解即可.
16.【答案】
6
【考点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:抛物线C:y2=8x的焦点F(2,0),M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,
可知M的横坐标为:1,则M的纵坐标为:
,
|FN|=2|FM|=2
=6.
故答案为:6.
【分析】求出抛物线的焦点坐标,推出M坐标,然后求解即可.
三、解答题
17.【答案】
解:(Ⅰ)sin(A+C)=8sin2
,
∴sinB=4(1﹣cosB),
∵sin2B+cos2B=1,
∴16(1﹣cosB)2+cos2B=1,
∴(17cosB﹣15)(cosB﹣1)=0,
∴cosB=
;
(Ⅱ)由(1)可知sinB=
,
∵S△ABC=
ac?sinB=2,
∴ac=
,
∴b2=a2+c2﹣2accosB=a2+c2﹣2×
×
=a2+c2﹣15=(a+c)2﹣2ac﹣15=36﹣17﹣15=4,
∴b=2.
【考点】二倍角的正弦公式,同角三角函数间的基本关系,运用诱导公式化简求值,余弦定理,三角形中的几何计算
【解析】【分析】(Ⅰ)利用三角形的内角和定理可知A+C=π﹣B,再利用诱导公式化简sin(A+C),利用降幂公式化简8sin2
,结合sin2B+cos2B=1,求出cosB,
(Ⅱ)由(1)可知sinB=
,利用勾面积公式求出ac,再利用余弦定理即可求出b.
18.【答案】
解:(Ⅰ)记B表示事件“旧养殖法的箱产量低于50kg”,C表示事件“新养殖法的箱产量不低于50kg”,由P(A)=P(BC)=P(B)P(C),则旧养殖法的箱产量低于50kg:(0.012+0.014+0.024+0.034+0.040)×5=0.62,故P(B)的估计值0.62,新养殖法的箱产量不低于50kg:(0.068+0.046+0.010+0.008)×5=0.66,故P(C)的估计值为,则事件A的概率估计值为P(A)=P(B)P(C)=0.62×0.66=0.4092;∴A发生的概率为0.4092;(Ⅱ)2×2列联表:
箱产量<50kg
箱产量≥50kg
总计
旧养殖法
62
38
100
新养殖法
34
66
100
总计
96
104
200
则K2=
≈15.705,由15.705>6.635,∴有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关;(Ⅲ)由题意可知:方法一:
=5×(37.5×0.004+42.5×0.020+47.5×0.044+52.5×0.068+57.5×0.046+62.5×0.010+67.5×0.008),=5×10.47,=52.35(kg).新养殖法箱产量的中位数的估计值52.35(kg)方法二:由新养殖法的箱产量频率分布直方图中,箱产量低于50kg的直方图的面积:(0.004+0.020+0.044)×5=0.034,箱产量低于55kg的直方图面积为:(0.004+0.020+0.044+0.068)×5=0.68>0.5,故新养殖法产量的中位数的估计值为:50+
≈52.35(kg),所以新养殖法箱产量的中位数的估计值52.35(kg).
【考点】频率分布直方图,用样本的数字特征估计总体的数字特征,独立性检验,相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【分析】(Ⅰ)由题意可知:P(A)=P(BC)=P(B)P(C),分布求得发生的频率,即可求得其概率;
(Ⅱ)完成2×2列联表:求得观测值,与参考值比较,即可求得有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关:
(Ⅲ)根据频率分布直方图即可求得其平均数.
19.【答案】
(Ⅰ)证明:取PA的中点F,连接EF,BF,因为E是PD的中点,所以EF
AD,AB=BC=
AD,∠BAD=∠ABC=90°,∴BC∥
AD,∴BCEF是平行四边形,可得CE∥BF,BF?平面PAB,CF?平面PAB,∴直线CE∥平面PAB;(Ⅱ)解:四棱锥P﹣ABCD中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,AB=BC=
AD,∠BAD=∠ABC=90°,E是PD的中点.取AD的中点O,M在底面ABCD上的射影N在OC上,设AD=2,则AB=BC=1,OP=
,∴∠PCO=60°,直线BM与底面ABCD所成角为45°,可得:BN=MN,CN=
MN,BC=1,可得:1+
BN2=BN2
,
BN=
,MN=
,作NQ⊥AB于Q,连接MQ,所以∠MQN就是二面角M﹣AB﹣D的平面角,MQ=
=
,二面角M﹣AB﹣D的余弦值为:
=
.
【考点】直线与平面平行的判定,二面角的平面角及求法
【解析】【分析】(Ⅰ)取PA的中点F,连接EF,BF,通过证明CE∥BF,利用直线与平面平行的判定定理证明即可.
(Ⅱ)利用已知条件转化求解M到底面的距离,作出二面角的平面角,然后求解二面角M﹣AB﹣D的余弦值即可.
20.【答案】
解:(Ⅰ)设M(x0
,
y0),由题意可得N(x0
,
0),
设P(x,y),由点P满足
=
.
可得(x﹣x0
,
y)=
(0,y0),
可得x﹣x0=0,y=
y0
,
即有x0=x,y0=
,
代入椭圆方程
+y2=1,可得
+
=1,
即有点P的轨迹方程为圆x2+y2=2;
(Ⅱ)证明:设Q(﹣3,m),P(
cosα,
sinα),(0≤α<2π),
?
=1,可得(
cosα,
sinα)?(﹣3﹣
cosα,m﹣
sinα)=1,
即为﹣3
cosα﹣2cos2α+
msinα﹣2sin2α=1,
解得m=
,
即有Q(﹣3,
),
椭圆
+y2=1的左焦点F(﹣1,0),
由kOQ=﹣
,
kPF=
,
由kOQ?kPF=﹣1,
可得过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.
【考点】数量积的坐标表达式,斜率的计算公式,两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系,轨迹方程,同角三角函数间的基本关系
【解析】【分析】(Ⅰ)设M(x0
,
y0),由题意可得N(x0
,
0),设P(x,y),运用向量的坐标运算,结合M满足椭圆方程,化简整理可得P的轨迹方程;
(Ⅱ)设Q(﹣3,m),P(
cosα,
sinα),(0≤α<2π),运用向量的数量积的坐标表示,可得m,即有Q的坐标,求得椭圆的左焦点坐标,求得OQ,PF的斜率,由两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,即可得证.
21.【答案】
(Ⅰ)解:因为f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx=x(ax﹣a﹣lnx)(x>0),
则f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,
因为h′(x)=a﹣
,且当0<x<
时h′(x)<0、当x>
时h′(x)>0,
所以h(x)min=h(
),
又因为h(1)=a﹣a﹣ln1=0,
所以
=1,解得a=1;
(Ⅱ)证明:由(1)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,f′(x)=2x﹣2﹣lnx,
令f′(x)=0,可得2x﹣2﹣lnx=0,记t(x)=2x﹣2﹣lnx,则t′(x)=2﹣
,
令t′(x)=0,解得:x=
,
所以t(x)在区间(0,
)上单调递减,在(
,+∞)上单调递增,
所以t(x)min=t(
)=ln2﹣1<0,从而t(x)=0有解,即f′(x)=0存在两根x0
,
x2
,
且不妨设f′(x)在(0,x0)上为正、在(x0
,
x2)上为负、在(x2
,
+∞)上为正,
所以f(x)必存在唯一极大值点x0
,
且2x0﹣2﹣lnx0=0,
所以f(x0)=
﹣x0﹣x0lnx0=
﹣x0+2x0﹣2
=x0﹣
,
由x0<
可知f(x0)<(x0﹣
)max=﹣
+
=
;
由f′(
)<0可知x0<
<
,
所以f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0
,
)上单调递减,
所以f(x0)>f(
)=﹣
+
=
>
;
综上所述,f(x)存在唯一的极大值点x0
,
且e﹣2<f(x0)<2﹣2
.
【考点】导数的运算,利用导数研究函数的极值,利用导数求闭区间上函数的最值,导数在最大值、最小值问题中的应用,不等式的综合
【解析】【分析】(Ⅰ)通过分析可知f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,进而利用h′(x)=a﹣
可得h(x)min=h(
),从而可得结论;
(Ⅱ)通过(Ⅰ)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,记t(x)=f′(x)=2x﹣2﹣lnx,解不等式可知t(x)min=t(
)=ln2﹣1<0,从而可知f′(x)=0存在两根x0
,
x2
,
利用f(x)必存在唯一极大值点x0及x0<
可知f(x0)<
,另一方面可知f(x0)>f(
)=﹣
+
=
>
.
22.【答案】
解:(Ⅰ)曲线C1的直角坐标方程为:x=4,设P(x,y),M(4,y0),则
,∴y0=
,∵|OM||OP|=16,∴
=16,即(x2+y2)(1+
)=16,整理得:(x﹣2)2+y2=4(x≠0),∴点P的轨迹C2的直角坐标方程:(x﹣2)2+y2=4(x≠0).(Ⅱ)点A的直角坐标为A(1,
),显然点A在曲线C2上,|OA|=2,∴曲线C2的圆心(2,0)到弦OA的距离d=
=
,∴△AOB的最大面积S=
|OA|?(2+
)=2+
.
【考点】两点间的距离公式,点到直线的距离公式,简单曲线的极坐标方程,极坐标刻画点的位置,点的极坐标和直角坐标的互化
【解析】【分析】(Ⅰ)设P(x,y),利用相似得出M点坐标,根据|OM|?|OP|=16列方程化简即可;
(Ⅱ)求出曲线C2的圆心和半径,得出B到OA的最大距离,即可得出最大面积.
23.【答案】
证明:(Ⅰ)由柯西不等式得:(a+b)(a5+b5)≥(
+
)2=(a3+b3)2≥4,
当且仅当
=
,即a=b=1时取等号,
(Ⅱ)∵a3+b3=2,
∴(a+b)(a2﹣ab+b2)=2,
∴(a+b)[(a+b)2﹣3ab]=2,
∴(a+b)3﹣3ab(a+b)=2,
∴
=ab,
由均值不等式可得:
=ab≤(
)2
,
∴(a+b)3﹣2≤
,
∴
(a+b)3≤2,
∴a+b≤2,当且仅当a=b=1时等号成立.
【考点】不等式比较大小,基本不等式,不等式的证明,二维形式的柯西不等式
【解析】【分析】(Ⅰ)由柯西不等式即可证明,
(Ⅱ)由a3+b3=2转化为
=ab,再由均值不等式可得:
=ab≤(
)2
,
即可得到
(a+b)3≤2,问题得以证明.
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