2017年广东省佛山市高考数学一模试卷(理科)
一、选择题:本大题共12小题,满分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
1.已知全集为R,集合M={﹣1,1,2,4},N={x|x2﹣2x≥3},则M∩( RN)=( )
A.{﹣1,2,2}
B.{1,2}
C.{4}
D.{x|﹣1≤x≤2}
2.复数z满足z(2+i)=3﹣i,则复数z在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
3.设等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn,则“|q|=1”是“S6=3S2”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
4.变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+3y的最小值为( )
A.2
B.4
C.5
D.6
5.在考试测评中,常用难度曲线图来检测题目的质量,一般来说,全卷得分高的学生,在某道题目上的答对率也应较高,如果是某次数学测试压轴题的第1、2问得分难度曲线图,第1、2问满分均为6分,图中横坐标为分数段,纵坐标为该分数段的全体考生在第1、2问的平均难度,则下列说法正确的是( )
A.此题没有考生得12分
B.此题第1问比第2问更能区分学生数学成绩的好与坏
C.分数在[40,50)的考生此大题的平均得分大约为4.8分
D.全体考生第1问的得分标准差小于第2问的得分标准差
6.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.6
B.
C.7
D.
7.如图所示的程序框图,输出的值为( )
A.
B.
C.
D.
8.一直线l与平行四边形ABCD中的两边AB、AD分别交于E、F,且交其对角线AC于K,若=2,
=3,
=λ(λ∈R),则λ=( )
A.2
B.
C.3
D.5
9.下列函数中,同时满足两个条件“① x∈R,f()+f()=0;②当﹣<x<时,f′(x)>0”的一个函数是( )
A.f(x)=sin(2x+)
B.f(x)=cos(2x+)
C.f(x)=sin(2x﹣)
D.f(x)=cos(2x﹣)
10.二项式(x+)n(n∈N
)展开式中只有一项的系数为有理数,则n可能取值为( )
A.6
B.7
C.8
D.9
11.任意a∈R,曲线y=ex(x2+ax+1﹣2a)在点P(0,1﹣2a)处的切线l与圆C:x2+2x+y2﹣12=0的位置关系是( )
A.相交
B.相切
C.相离
D.以上均有可能
12.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,g(x)=3x2+2ax+b(a,b,c是常数),若f(x)在(0,1)上单调递减,则下列结论中:①f(0) f(1)≤0;②g(0) g(1)≥0;③a2﹣3b有最小值.
正确结论的个数为( )
A.0
B.1
C.2
D.3
二、填空题:本大题4小题,每小题5分,满分20分
13.函数f(x)=﹣log2为奇函数,则实数a= .
14.已知0<x<,且tan(x﹣)=﹣,则sinx+cosx= .
15.所有真约数(除本身之外的正约数)的和等于它本身的正整数叫做完全数(也称为完备数、玩美数),如6=1+2+3;28=1+2+4+7+14;496=1+2+4+8+16+31+62+124+248,此外,它们都可以表示为2的一些连续正整数次幂之和,如6=21+22,28=22+23+24,…,按此规律,8128可表示为 .
16.已知双曲线C:﹣=1(b>a>0)的右焦点为F,O为坐标原点,若存在直线l过点F交双曲线C的右支于A,B两点,使 =0,则双曲线离心率的取值范围是 .
三.解答题:本大题共5小题,满分60分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤
17.△ABC中的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若b=4c,B=2C
(Ⅰ)求cosB;
(Ⅱ)若c=5,点D为边BC上一点,且BD=6,求△ADC的面积.
18.我们国家正处于老龄化社会中,老有所依也是政府的民生工程.某市共有户籍人口400万,其中老人(年龄60岁及以上)人数约有66万,为了了解老人们的健康状况,政府从老人中随机抽取600人并委托医疗机构免费为他们进行健康评估,健康状况共分为不能自理、不健康尚能自理、基本健康、健康四个等级,并以80岁为界限分成两个群体进行统计,样本分布被制作成如图表:
(Ⅰ)若采用分层抽样的方法再从样本中的不能自理的老人中抽取8人进一步了解他们的生活状况,则两个群体中各应抽取多少人?
(Ⅱ)估算该市80岁及以上长者占全市户籍人口的百分比;
(Ⅲ)据统计该市大约有五分之一的户籍老人无固定收入,政府计划为这部分老人每月发放生活补贴,标准如下:
①80岁及以上长者每人每月发放生活补贴200元;
②80岁以下老人每人每月发放生活补贴120元;
③不能自理的老人每人每月额外发放生活补贴100元.试估计政府执行此计划的年度预算.
19.如图,四棱锥P﹣ABCD中,△PAD为正三角形,AB∥CD,AB=2CD,∠BAD=90°,PA⊥CD,E为棱PB的中点
(Ⅰ)求证:平面PAB⊥平面CDE;
(Ⅱ)若直线PC与平面PAD所成角为45°,求二面角A﹣DE﹣C的余弦值.
20.已知椭圆C:
+=1(a>b>0)过点M(2,1),且离心率为.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设A(0,﹣1),直线l与椭圆C交于P,Q两点,且|AP|=|AQ|,当△OPQ(O为坐标原点)的面积S最大时,求直线l的方程.
21.设函数f(x)=eax+λlnx,其中a<0,0<λ<,e是自然对数的底数
(Ⅰ)求证:函数f(x)有两个极值点;
(Ⅱ)若﹣e≤a<0,求证:函数f(x)有唯一零点.
请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲](共1小题,满分10分)
22.在极坐标系中,射线l:θ=与圆C:ρ=2交于点A,椭圆Γ的方程为ρ2=,以极点为原点,极轴为x轴正半轴建立平面直角坐标系xOy
(Ⅰ)求点A的直角坐标和椭圆Γ的参数方程;
(Ⅱ)若E为椭圆Γ的下顶点,F为椭圆Γ上任意一点,求 的取值范围.
[选修4-4:坐标系与参数方程选讲](共1小题,满分0分)
23.已知不等式|x+3|﹣2x﹣1<0的解集为(x0,+∞)
(Ⅰ)求x0的值;
(Ⅱ)若函数f(x)=|x﹣m|+|x+|﹣x0(m>0)有零点,求实数m的值.
2017年广东省佛山市高考数学一模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12小题,满分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
1.已知全集为R,集合M={﹣1,1,2,4},N={x|x2﹣2x≥3},则M∩( RN)=( )
A.{﹣1,2,2}
B.{1,2}
C.{4}
D.{x|﹣1≤x≤2}
【考点】交、并、补集的混合运算.
【分析】化简集合N,根据补集与交集的定义进行计算即可.
【解答】解:全集为R,集合M={﹣1,1,2,4},
N={x|x2﹣2x≥3}={x|x2﹣2x﹣3≥0}={x|x≤﹣1或x≥3},
∴ RN={x|﹣1<x<3},
∴M∩( RN)={1,2}.
故选:B.
2.复数z满足z(2+i)=3﹣i,则复数z在复平面内对应的点位于( )
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.
【分析】由z(2+i)=3﹣i,得,再利用复数代数形式的乘除运算化简复数z,求出复数z在复平面内对应的点的坐标,则答案可求.
【解答】解:由z(2+i)=3﹣i,
得=,
则复数z在复平面内对应的点的坐标为:(1,﹣1),位于第四象限.
故选:D.
3.设等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn,则“|q|=1”是“S6=3S2”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】根据等比数列的前n项和为Sn.结合充分条件和必要条件的定义进行判断.
【解答】解:若q=1时,S6=6a1=3S2=3 2a1=6a1,
q=﹣1时,S6=3S2=0,符合题意,是充分条件;
反之也成立,
故“|q|=1”是“S6=3S2”的充要条件,
故选:C.
4.变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+3y的最小值为( )
A.2
B.4
C.5
D.6
【考点】简单线性规划.
【分析】先根据条件画出可行域,设z=x+3y,再利用几何意义求最值,将最小值转化为y轴上的截距最大,只需求出直线z=x+3y,取得截距的最小值,从而得到z最小值即可.
【解答】解:作出不等式组所表示的平面区域,由z=x+3y可得y=﹣x+z.
则z为直线y=﹣x+z在y轴上的截距,截距越小,z越小,
作直线L:x+3y=0,然后把直线L向可行域方向平移,当经过点B时,z最小
由可得B(2,0),此时z=2
故选:A.
5.在考试测评中,常用难度曲线图来检测题目的质量,一般来说,全卷得分高的学生,在某道题目上的答对率也应较高,如果是某次数学测试压轴题的第1、2问得分难度曲线图,第1、2问满分均为6分,图中横坐标为分数段,纵坐标为该分数段的全体考生在第1、2问的平均难度,则下列说法正确的是( )
A.此题没有考生得12分
B.此题第1问比第2问更能区分学生数学成绩的好与坏
C.分数在[40,50)的考生此大题的平均得分大约为4.8分
D.全体考生第1问的得分标准差小于第2问的得分标准差
【考点】频率分布折线图、密度曲线.
【分析】由图中横坐标为分数段,纵坐标为该分数段的全体考生在第1、2问的平均难度,分数越高的同学,第1问得分高,说明此题第1问比第2问更能区分学生数学成绩的好与坏,即可得出结论.
【解答】解:由图中横坐标为分数段,纵坐标为该分数段的全体考生在第1、2问的平均难度,分数越高的同学,
第1问得分高,说明此题第1问比第2问更能区分学生数学成绩的好与坏,
故选B.
6.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.6
B.
C.7
D.
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由题意,直观图是正方体切去一个三棱锥,即可求出该几何体的体积.
【解答】解:由题意,直观图是正方体切去一个三棱锥,
该几何体的体积为=,
故选D.
7.如图所示的程序框图,输出的值为( )
A.
B.
C.
D.
【考点】程序框图.
【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.
【解答】解:当i=1时,满足进行循环的条件,故S=,i=2,
当i=2时,满足进行循环的条件,故S=1,i=3,
当i=3时,满足进行循环的条件,故S=,i=4,
当i=4时,满足进行循环的条件,故S=,i=5,
当i=5时,不满足进行循环的条件,
故输出的S值为,
故选:C.
8.一直线l与平行四边形ABCD中的两边AB、AD分别交于E、F,且交其对角线AC于K,若=2,
=3,
=λ(λ∈R),则λ=( )
A.2
B.
C.3
D.5
【考点】平面向量的基本定理及其意义.
【分析】=λ =,由E,F,K三点共线可得,即可.
【解答】解:∵=2,
=3,
∴=λ∴=,
由E,F,K三点共线可得,∴λ=5
故选:D.
9.下列函数中,同时满足两个条件“① x∈R,f()+f()=0;②当﹣<x<时,f′(x)>0”的一个函数是( )
A.f(x)=sin(2x+)
B.f(x)=cos(2x+)
C.f(x)=sin(2x﹣)
D.f(x)=cos(2x﹣)
【考点】函数的概念及其构成要素.
【分析】① x∈R,f()+f()=0,函数的对称轴为x=;②当﹣<x<时,f′(x)>0,函数单调递增,结合选项,可得结论.
【解答】解:① x∈R,f()+f()=0,函数的对称轴为x=;②当﹣<x<时,f′(x)>0,函数单调递增,
结合选项,可得D满足,
故选D.
10.二项式(x+)n(n∈N
)展开式中只有一项的系数为有理数,则n可能取值为( )
A.6
B.7
C.8
D.9
【考点】二项式定理的应用.
【分析】由题意,展开式中项的系数为,系数为有理数,n﹣r是2的倍数,r是3的倍数,代入验证,即可得出结论.
【解答】解:由题意,展开式中项的系数为,
系数为有理数,n﹣r是2的倍数,r是3的倍数,
n=6,r=0,6不符合;n=7,r不存在;n=8,r=0,6不符合;n=9,r=3,符合题意,
故选D.
11.任意a∈R,曲线y=ex(x2+ax+1﹣2a)在点P(0,1﹣2a)处的切线l与圆C:x2+2x+y2﹣12=0的位置关系是( )
A.相交
B.相切
C.相离
D.以上均有可能
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】求出曲线y=ex(x2+ax+1﹣2a)在点P(0,1﹣2a)处的切线l恒过定点(﹣2,﹣1),代入x2+2x+y2﹣12,可得4﹣4+1﹣12=﹣11<0,即定点在圆内,即可得出结论.
【解答】解:∵y=ex(x2+ax+1﹣2a),
∴y′=ex(x2+ax+2x+1﹣a),
x=0时,y′=1﹣a,
∴曲线y=ex(x2+ax+1﹣2a)在点P(0,1﹣2a)处的切线y﹣1+2a=(1﹣a)x,
恒过定点(﹣2,﹣1),代入x2+2x+y2﹣12,可得4﹣4+1﹣12=﹣11<0,即定点在圆内,
∴切线l与圆C:x2+2x+y2﹣12=0的位置关系是相交.
故选:A.
12.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,g(x)=3x2+2ax+b(a,b,c是常数),若f(x)在(0,1)上单调递减,则下列结论中:①f(0) f(1)≤0;②g(0) g(1)≥0;③a2﹣3b有最小值.
正确结论的个数为( )
A.0
B.1
C.2
D.3
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】由f(x)在(0,1)上单调递减,可得g(x)=3x2+2ax+b≤0在(0,1)上恒成立,则3x2+2ax+b=0有两个不等的实根根,进而判断三个命题的真假,可得答案.
【解答】解:函数f(x)=x3+ax2+bx+c在(0,1)上单调递减,
但f(0),f(1)的符号不能确定,
故①f(0) f(1)≤0不一定正确;
由f′(x)=3x2+2ax+b≤0在(0,1)上恒成立,
即g(x)=3x2+2ax+b≤0在(0,1)上恒成立,
故g(0)≤0,且g(1)≤0,
故②g(0) g(1)≥0一定正确;
此时3x2+2ax+b=0有两个不等的实根,
故△=4a2﹣12b>0,
即a2﹣3b>0,
但a2﹣3b不一定有最小值,
故③不一定正确;
故选:B
二、填空题:本大题4小题,每小题5分,满分20分
13.函数f(x)=﹣log2为奇函数,则实数a= 1 .
【考点】函数奇偶性的判断.
【分析】由题意,f(﹣x)=﹣f(x),可得﹣﹣log2=﹣+log2,即可求出a的值.
【解答】解:由题意,f(﹣x)=﹣f(x),可得﹣﹣log2=﹣+log2
∴a=1,
故答案为1
14.已知0<x<,且tan(x﹣)=﹣,则sinx+cosx= .
【考点】三角函数的化简求值.
【分析】利用两角差的正切公式求出tanx的值,又根据已知条件列出方程组,求解即可得到sinx,cosx的值,代入sinx+cosx计算得答案.
【解答】解:∵tan(x﹣)=﹣,
∴=,则tanx=
又0<x<,
∴,解得sinx=,cosx=,
则sinx+cosx=.
故答案为:.
15.所有真约数(除本身之外的正约数)的和等于它本身的正整数叫做完全数(也称为完备数、玩美数),如6=1+2+3;28=1+2+4+7+14;496=1+2+4+8+16+31+62+124+248,此外,它们都可以表示为2的一些连续正整数次幂之和,如6=21+22,28=22+23+24,…,按此规律,8128可表示为 26+27+…+212 .
【考点】归纳推理.
【分析】依据定义,结合可以表示为2的一些连续正整数次幂之和,即可得出结论.
【解答】解:由题意,2n﹣1是质数,2n﹣1(2n﹣1)是完全数,
∴令n=7,可得一个四位完全数为64×=8128,
∴8128=26+27+…+212,
故答案为:26+27+…+212.
16.已知双曲线C:﹣=1(b>a>0)的右焦点为F,O为坐标原点,若存在直线l过点F交双曲线C的右支于A,B两点,使 =0,则双曲线离心率的取值范围是 e> .
【考点】直线与双曲线的位置关系.
【分析】设焦点为F(c,0),设直线AB:y=k(x﹣c),A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线方程和双曲线方程,消去y,运用韦达定理和判别式大于0,由两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,可得k,代入判别式解不等式,即可得到离心率的范围.
【解答】解:设焦点为F(c,0),直线AB:y=k(x﹣c),
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则联立直线方程和双曲线的方程,可得
(b2﹣a2k2)x2+2ca2k2x﹣a2k2c2﹣a2b2=0,
则△=4c2a4k4+4(b2﹣a2k2)(a2k2c2+a2b2)>0,
x1+x2=,x1x2=,
则y1y2=k2(x1x2+c2﹣c(x1+x2))=k2 ,
由于OA⊥OB,则有x1x2+y1y2=0,
即有a2b2+a2k2c2+k2(a2b2﹣b2c2)=0,
即有k2=,
代入判别式可得,
(a2b2c2﹣a4b2)+a2b4>0,
化简可得,a2c2﹣a4+b2c2﹣a4>0,
即有c4>2a4,即有e>.
∵b>a,∴e>,
综上所述e>.
故答案为e>.
三.解答题:本大题共5小题,满分60分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤
17.△ABC中的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若b=4c,B=2C
(Ⅰ)求cosB;
(Ⅱ)若c=5,点D为边BC上一点,且BD=6,求△ADC的面积.
【考点】余弦定理.
【分析】(Ⅰ)由二倍角的正弦公式、正弦定理求出cosC,由二倍角的余弦公式变形求出cosB的值;
(Ⅱ)由题意求出b的值,由余弦定理列出方程,化简后求出a的值,由条件求出CD的值,由cosC和平方关系求出sinC,代入三角形的面积公式求出△ADC的面积.
【解答】解:(Ⅰ)由题意得B=2C,则sinB=sin2C=2sinCcosC,
又b=4c,所以cosC===,
所以cosB=cos2C=2cos2C﹣1=;
(Ⅱ)因为c=5,
b=4c,所以b=,
由余弦定理得,b2=a2+c2﹣2accosB
则80=a2+25﹣2×a,
化简得,a2﹣6a﹣55=0,
解得a=11或a=﹣5(舍去),
由BD=6得,CD=5,
由cosC=得sinC==,
所以△ADC的面积S=
==10.
18.我们国家正处于老龄化社会中,老有所依也是政府的民生工程.某市共有户籍人口400万,其中老人(年龄60岁及以上)人数约有66万,为了了解老人们的健康状况,政府从老人中随机抽取600人并委托医疗机构免费为他们进行健康评估,健康状况共分为不能自理、不健康尚能自理、基本健康、健康四个等级,并以80岁为界限分成两个群体进行统计,样本分布被制作成如图表:
(Ⅰ)若采用分层抽样的方法再从样本中的不能自理的老人中抽取8人进一步了解他们的生活状况,则两个群体中各应抽取多少人?
(Ⅱ)估算该市80岁及以上长者占全市户籍人口的百分比;
(Ⅲ)据统计该市大约有五分之一的户籍老人无固定收入,政府计划为这部分老人每月发放生活补贴,标准如下:
①80岁及以上长者每人每月发放生活补贴200元;
②80岁以下老人每人每月发放生活补贴120元;
③不能自理的老人每人每月额外发放生活补贴100元.试估计政府执行此计划的年度预算.
【考点】离散型随机变量及其分布列;频率分布直方图.
【分析】(Ⅰ)从图表中求出不能自理的80岁及以上长者占比,由此能求出抽取16人中不能自理的80岁及以上长者人数为.
(Ⅱ)求出在600人中80岁及以上长者在老人中占比,用样本估计总体,能求出80岁及以上长者占户籍人口的百分比.
(Ⅲ)用样本估计总体,设任一户籍老人每月享受的生活补助为X元,则Xr可能取值为0,120,200,220,300,分别求出相应的概率,由此能求出随机变量X的分布列、EX,从而能估计政府执行此计划的年度预算.
【解答】解:(Ⅰ)数据整理如下表:
健康状况
健康
基本健康
不健康尚能自理
不能自理
80岁及以上
20
45
20
15
80岁以下
200
225
50
25
从图表中知不能自理的80岁及以上长者占比为:
=,
故抽取16人中不能自理的80岁及以上长者人数为16×.
(Ⅱ)在600人中80岁及以上长者在老人中占比为:
,
用样本估计总体,80岁及以上长者占户籍人口的百分比为=2.75%.
(Ⅲ)用样本估计总体,设任一户籍老人每月享受的生活补助为X元,
P(X=0)=,
P(X=120)==,
P(X=200)==,
P(X=220)==,
P(X=300)==,
则随机变量X的分布列为:
X
0
120
200
220
300
P
EX==28,
全市老人的总预算为28×12×66×104=2.2176×108元.
政府执行此计划的年度预算约为2.2176亿元.
19.如图,四棱锥P﹣ABCD中,△PAD为正三角形,AB∥CD,AB=2CD,∠BAD=90°,PA⊥CD,E为棱PB的中点
(Ⅰ)求证:平面PAB⊥平面CDE;
(Ⅱ)若直线PC与平面PAD所成角为45°,求二面角A﹣DE﹣C的余弦值.
【考点】二面角的平面角及求法;平面与平面垂直的判定.
【分析】(Ⅰ)取AP的中点F,连结EF,DF,推导出四边形CDEF为平行四边形,从而DF∥CE,由此能证明平面PAB⊥平面CDE.
(Ⅱ)以A为原点,建立空间直角坐标系A﹣xyz,利用向量法能求出二面角A﹣DE﹣C的余弦值.
【解答】证明:(Ⅰ)取AP的中点F,连结EF,DF,
∵E是PB中点,∴EFAB,∴CDEF,
∴四边形CDEF为平行四边形,
∴DF∥CE,
又△PAD
为正三角形,
∴PA⊥DF,从而PA⊥CE,
又PA⊥CD,CD∩CE=C,
∴PA⊥平面CDE,
又PA 平面PAB,∴平面PAB⊥平面CDE.
解:(Ⅱ)∵AB∥CD,PA⊥CD,
∴PA⊥AB,
又AB⊥AD,PA∩AD=A,
∴AB⊥平面PAD,∴CD⊥平面PAD,
∴∠CPD为PC与平面PAD所成角,即∠CPD=45°,从而CD=AD,
以A为原点,建立空间直角坐标系A﹣xyz,如图所示,
设AD=2,则A(0,0,0),B(4,0,0),P(0,1,),D(0,2,0),E(2,,),
∴=(2,),=(0,2,0),
设平面ADE的法向量=(x,y,z),
则,取z=﹣4,得=(),
由(Ⅰ)知PA⊥平面CDE,∴=(0,1,)是平面CDE的一个法向量,
∴cos<>===﹣,
∴二面角A﹣DE﹣C的余弦值为﹣.
20.已知椭圆C:
+=1(a>b>0)过点M(2,1),且离心率为.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设A(0,﹣1),直线l与椭圆C交于P,Q两点,且|AP|=|AQ|,当△OPQ(O为坐标原点)的面积S最大时,求直线l的方程.
【考点】直线与椭圆的位置关系;椭圆的标准方程.
【分析】(Ⅰ)由椭圆过点M(2,1),且离心率为,列出方程组求出a,b,由此能求出椭圆C的方程;
(Ⅱ)由题意知直线l的斜率k存在,当k=0时,直线l的方程为y=±1.当k≠0时,可设直线l的方程为y=kx+m,联立,得(1+4k2)x2+8kmx+4(m2﹣2)=0,由此利用根的判别式、韦达定理、弦长公式、点到直线距离公式,结合已知条件能求出直线l的方程.
【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆C:
+=1(a>b>0)过点M(2,1),且离心率为,
∴,又a2=b2+c2,
解得a=2,b=,
∴椭圆C的方程为.
(Ⅱ)由题意知直线l的斜率k存在,
①当k=0时,设直线l的方程为y=y0,P(﹣x0,y0),Q(x0,y0),
则,
∴S=|2x0| |y0|=|x0| |y0|=2≤=2,
当且仅当=2﹣,即|y0|=1时,取等号,
此时直线l的方程为y=±1.
②当k≠0时,可设直线l的方程为y=kx+m,P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立,消去y,整理得(1+4k2)x2+8kmx+4(m2﹣2)=0,
由△=(8km)2﹣4(1+4k2) 4(m2﹣2)>0,
解得8k2+2>m2,(
)
,,
∴PQ中点为(﹣,),
∵|AP|=|AQ|,∴,化简得1+4k2=3m,
结合(
)得0<m<6,
又O到直线l的距离d=,
|PQ|=|x1﹣x2|=,
∴S=|PQ| d= ==,
∴当m=3时,S取最大值2,此时k=,直线l的方程为y=.
综上所述,直线l的方程为y=±1或y=.
21.设函数f(x)=eax+λlnx,其中a<0,0<λ<,e是自然对数的底数
(Ⅰ)求证:函数f(x)有两个极值点;
(Ⅱ)若﹣e≤a<0,求证:函数f(x)有唯一零点.
【考点】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,从而判断函数的极值点的个数;
(Ⅱ)根据函数的单调性,令x2∈(﹣,+∞),故f(x2)=(1﹣ax2lnx2),令h(x)=1﹣axlnx,x∈(﹣,+∞),根据函数的单调性判断即可.
【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=aeax+=,(x>0),
令g(x)=axeax+λ,其中a<0,x>0,
求导得:g′(x)=aeax(1+ax),
令g′(x)=0,解得:x=﹣,
x∈(0,﹣)时,g′(x)<0,g(x)递减,
x∈(﹣,+∞)时,g′(x)>0,g(x)递增,
x=﹣时,g(x)取得极小值,也是最小值g(﹣)=λ﹣,
∵0<λ<,∴g(﹣)=λ﹣<0,又g(0)=λ>0,
∴g(﹣)g(0)<0,
∴函数f(x)有两个极值点;
(Ⅱ)由(Ⅰ)得:
不妨令x2∈(﹣,+∞),
故ax2+λ=0,
故f(x2)=(1﹣ax2lnx2),
令h(x)=1﹣axlnx,x∈(﹣,+∞),
h′(x)=﹣a(lnx+1)>﹣a(ln+1)=0,
∴f(x2)>0,∵f(0)→负数,
∴函数f(x)有唯一零点.
请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲](共1小题,满分10分)
22.在极坐标系中,射线l:θ=与圆C:ρ=2交于点A,椭圆Γ的方程为ρ2=,以极点为原点,极轴为x轴正半轴建立平面直角坐标系xOy
(Ⅰ)求点A的直角坐标和椭圆Γ的参数方程;
(Ⅱ)若E为椭圆Γ的下顶点,F为椭圆Γ上任意一点,求 的取值范围.
【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
【分析】(Ⅰ)射线l:θ=与圆C:ρ=2交于点A(2,),可得点A的直角坐标;求出椭圆直角坐标方程,即可求出椭圆Γ的参数方程;
(Ⅱ)设F(cosθ,sinθ),E(0,﹣1),求出相应的向量,即可求 的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)射线l:θ=与圆C:ρ=2交于点A(2,),点A的直角坐标(,1);
椭圆Γ的方程为ρ2=,直角坐标方程为+y2=1,参数方程为(θ为参数);
(Ⅱ)设F(cosθ,sinθ),
∵E(0,﹣1),
∴=(﹣,﹣2),=(cosθ﹣,sinθ﹣1),
∴ =﹣3cosθ+3﹣2(sinθ﹣1)=sin(θ+α)+5,
∴ 的取值范围是[5﹣,5+].
[选修4-4:坐标系与参数方程选讲](共1小题,满分0分)
23.已知不等式|x+3|﹣2x﹣1<0的解集为(x0,+∞)
(Ⅰ)求x0的值;
(Ⅱ)若函数f(x)=|x﹣m|+|x+|﹣x0(m>0)有零点,求实数m的值.
【考点】函数零点的判定定理;绝对值不等式的解法.
【分析】(Ⅰ)不等式转化为或,解得x>2,即可求x0的值;
(Ⅱ)由题意,等价于|x﹣m|+|x+|=2(m>0)有解,结合基本不等式,即可求实数m的值.
【解答】解:(Ⅰ)不等式转化为或,
解得x>2,∴x0=2;
(Ⅱ)由题意,等价于|x﹣m|+|x+|=2(m>0)有解,
∵|x﹣m|+|x+|≥m+,当且仅当(x﹣m)(x+)≤0时取等号,
∵|x﹣m|+|x+|=2(m>0)有解,
∴m+≤2,
∵m+≥2,
∴m+=2.
2017年1月23日