2018年四川省成都市高考数学二诊试卷(理科)
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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={x|y=
},B={x||x|≤2},则A∪B=( )
A.[﹣2,2] B.[﹣2,4] C.[0,2] D.[0,4] 2.函数f(x)=2x+x﹣2的零点所在区间是( ) A.(﹣∞,﹣1) B.(﹣l,0) C.(0,1) D.(1,2) 3.复数z=
(其中i为虚数单位)的虚部是( )
A.﹣1 B.﹣i C.2i D.2
4.已知某几何体的正视图和侧视图均如图所示,则该几何体的俯视图不可能为( )
A. B. C. D.
5.将函数f(x)=cos(x+)图象上所有点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得
到函数g(x)的图象,则函数g(x)的一个减区间是( ) A.[﹣
,
] B.[﹣
,
]
C.[﹣
,
] D.[﹣
,
]
6.某校高三(1)班在一次单元测试中,每位同学的考试分数都在区间[100,128]内,将该班所有同学的考试分数分为七组:[100,118),[118,118),[118,112),[112,116),[116,120),[120,124),[124,128],绘制出频率分布直方图如图所示,已知分数低于112分的有18人,则分数不低于120分的人数为( )
A.10 B.12 C.20 D.40
7.某微信群中甲、乙、丙、丁、卯五名成员同时抢4个红包,每人最多抢一个,且红包被全部抢光,4个红包中有两个2元,两个3元(红包中金额相同视为相同的红包),则甲乙两人都抢到红包的情况有( ) A.35种 B.24种 C.18种 D.9种
8.在三棱锥P﹣ABC中,已知PA⊥底面ABC,AB⊥BC,E,F分别是线段PB,PC上的
动点.则下列说法错误的是( )
A.当AE⊥PB时,△AEF﹣定为直角三角形 B.当AF⊥PC时,△AEF﹣定为直角三角形
C.当EF∥平面ABC时,△AEF﹣定为直角三角形 D.当PC⊥平面AEF时,△AEF﹣定为直角三角形 9.已知函数f(x)=
,则不等式f(f(x))<4f(x)+1的解集是( )
A.(﹣3,0) B.(﹣,1)
C.(0,2) D.(﹣,log32)
10.已知抛物线y=x2的焦点为F,经过y轴正半轴上一点N作直线l与抛物线交于A,B
=2(O为坐标原点)两点,且,点F关于直线OA的对称点为C,则四边形OCAB面
积的最小值为( ) A.3
B.
C.2
D.
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分. 11.已知双曲线
=1的右焦点为(3,0),则该双曲线的离心率等于______.
12.
的展开式中,x2项的系数为______.(用数字作答)
13.已知实数x,y满足
,则x2+y2﹣2x的取值范围是______.
14.执行如图所示的程序框图,输出的S的值为______
15.已知函数f(x)=x+sin2x.给出以下四个命题: ①∀x>0,不等式f(x)<2x恒成立;
②∃k∈R,使方程f(x)=k有四个不相等的实数根; ③函数f(x)的图象存在无数个对称中心;
④若数列{an}为等差数列,且f(al)+f(a2)+f(a3)=3π,则a2=π. 其中的正确命题有______.(写出所有正确命题的序号)
三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a=,且b2+c2=3+bc. (I)求角A的大小;
(Ⅱ)求bsinC的最大值. 17.已知数列{an}满足a1=1,(n+1)an=(n﹣1)an﹣1,(n≥2,n∈N*). (I)求数列{an}的通项公式an;
(Ⅱ)设数列{an}的前n项和为Sn.证明:Sn<2.
18.某商场举行购物抽奖活动,抽奖箱中放有除编号不同外,其余均相同的20个小球,这20个小球编号的茎叶图如图所示,活动规则如下:从抽奖箱中随机抽取一球,若抽取的小球编号是十位数字为l的奇数,则为一等奖,奖金100元;若抽取的小球编号是十位数字为2的奇数,则为二等奖,奖金50元;若抽取的小球是其余编号则不中奖.现某顾客有放回的抽奖两次,两次抽奖相互独立.
(I)求该顾客在两次抽奖中恰有一次中奖的概率;
(Ⅱ)记该顾客两次抽奖后的奖金之和为随机变量X,求X的分布列和数学期望.
19.AB=2,如图.在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知侧棱与底面垂直,∠CAB=90°,且AC=1,E为BB1的中点,M为AC上一点,(I)证明:CB1∥平面A1EM; (Ⅱ)若二面角C1﹣A1E﹣M的余弦值为
,求AA1的长度. =
.
20.已知椭圆C:
=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,抛物线y2=4x与椭圆
C有相同的焦点,点P为抛物线与椭圆C在第一象限的交点,且|PF1|=.
(I)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)与抛物线相切于第一象限的直线l,与椭圆交于A,B两点,与x轴交于M点,线段AB的垂直平分线与y轴交于N点,求直线MN斜率的最小值.
21.设函数f(x)=lnx.
(I)求函数g(x)=x﹣1﹣f(x)的极小值; (Ⅱ)若关于x的不等式mf(x)≥(Ⅲ)已知a∈(0,
在[1,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;
),试比较f(tana)与﹣cos2a的大小,并说明理由.
2018年四川省成都市高考数学二诊试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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={x|y=
},B={x||x|≤2},则A∪B=( )
D.[0,4]
A.[﹣2,2] B.[﹣2,4] C.[0,2] 【考点】并集及其运算.
【分析】求出集合的等价条件,根据集合的基本运算进行求解即可. 【解答】解:A={x|y=
}={x|4x﹣x2≥0}={x|0≤x≤4},
B={x||x|≤2}={x|﹣2≤x≤2}, 则A∪B={x|﹣2≤x≤4}, 故选:B.
2.函数f(x)=2x+x﹣2的零点所在区间是( ) A.(﹣∞,﹣1) B.(﹣l,0) C.(0,1) D.(1,2) 【考点】函数零点的判定定理.
【分析】据函数零点的判定定理,判断f(﹣1),f(0),f(1),f(2)的符号,即可求得结论.
【解答】解:f(﹣1)=2﹣1+1﹣2=﹣<0, f(0)=﹣1<0,f(1)=1>0,f(2)=4>0,
故有f(0)•f(1)<0,由零点的存在性定理可知: 函数f(x)=2x+x﹣2的零点所在的区间是(0,1) 故选:C. 3.复数z=
(其中i为虚数单位)的虚部是( )
D.2
A.﹣1 B.﹣i C.2i
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】利用复数的化数形式的乘除运算法则求解. 【解答】解:∵z=
=
=
=
=1+2i,
∴复数z=(其中i为虚数单位)的虚部是2.
故选:D.
4.已知某几何体的正视图和侧视图均如图所示,则该几何体的俯视图不可能为( )
A. B. C. D.
【考点】简单空间图形的三视图.
【分析】几何体为椎体与柱体的组合体,分四种情况进行判断. 【解答】解:由主视图和侧视图可知几何体为椎体与柱体的组合体, (1)若几何体为圆柱与圆锥的组合体,则俯视图为A, (2)若几何体为棱柱与圆锥的组合体,则俯视图为B, (3)若几何体为棱柱与棱锥的组合体,则俯视图为C, (4)若几何体为圆柱与棱锥的组合体,则俯视图为
故选:D.
5.将函数f(x)=cos(x+
)图象上所有点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得
到函数g(x)的图象,则函数g(x)的一个减区间是( ) A.[﹣
,
] B.[﹣
,
]
C.[﹣
,
] D.[﹣
,
]
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
【分析】根据三角函数的图象变换关系求出g(x)的解析式,结合三角函数的单调性进行求解即可.
【解答】解:将函数f(x)=cos(x+标不变, 则y=cos(2x+
),
),
)图象上所有点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐
即g(x)=cos(2x+由2kπ≤2x+
≤2kπ+π,k∈Z,
得kπ﹣≤x≤kπ+,k∈Z,
,kπ+,
],k∈Z, ],
即函数的单调递减区间为[kπ﹣当k=0时,单调递减区间为[﹣
故选:D.
6.某校高三(1)班在一次单元测试中,每位同学的考试分数都在区间[100,128]内,将该班所有同学的考试分数分为七组:[100,118),[118,118),[118,112),[112,116),[116,120),[120,124),[124,128],绘制出频率分布直方图如图所示,已知分数低于112分的有18人,则分数不低于120分的人数为( )
A.10
D.40
【考点】频率分布直方图.
【分析】由频率分布直方图求出得分数低于112分的频率,从而求出高三(1)班总人数,再求出分数不低于120分的频率,由此能求出分数不低于120分的人数. 【解答】解:由频率分布直方图得分数低于112分的频率为: (0.01+0.18+0.18)×4=0.36, ∵分数低于112分的有18人, ∴高三(1)班总人数为:n=
=50,
B.12 C.20
∵分数不低于120分的频率为:(0.18+0.18)×4=0.2, ∴分数不低于120分的人数为:50×0.2=10人. 故选:A.
7.某微信群中甲、乙、丙、丁、卯五名成员同时抢4个红包,每人最多抢一个,且红包被全部抢光,4个红包中有两个2元,两个3元(红包中金额相同视为相同的红包),则甲乙两人都抢到红包的情况有( ) A.35种 B.24种 C.18种 D.9种 【考点】计数原理的应用.
【分析】根据红包的性质进行分类,若甲乙抢的是一个2和一个3元的,若两个和2元或两个3元,根据分类计数原理可得.
【解答】解:若甲乙抢的是一个2和一个3元的,剩下2个红包,被剩下的3人中的2个人抢走,有A22A32=12种,
若甲乙抢的是两个和2元或两个3元的,剩下2个红包,被剩下的3人中的2个人抢走,有A22C32=6种,
根据分类计数原理可得,共有12+6=18种, 故选:C.
8.在三棱锥P﹣ABC中,已知PA⊥底面ABC,AB⊥BC,E,F分别是线段PB,PC上的
动点.则下列说法错误的是( )
A.当AE⊥PB时,△AEF﹣定为直角三角形 B.当AF⊥PC时,△AEF﹣定为直角三角形
C.当EF∥平面ABC时,△AEF﹣定为直角三角形 D.当PC⊥平面AEF时,△AEF﹣定为直角三角形 【考点】棱锥的结构特征.
【分析】A.当AE⊥PB时,又PA⊥底面ABC,AB⊥BC,可得AE⊥BC,利用线面垂直的判定与性质定理可得AE⊥EF,即可判断出正误.
B.当AF⊥PC时,无法得出△AEF﹣定为直角三角形,即可判断出正误;
C.当EF∥平面ABC时,可得EF∥BC,利用线面垂直的判定与性质定理可得:BC⊥AE,EF⊥AE,即可判断出正误;
D.当PC⊥平面AEF时,可得PC⊥AE,由C可知:BC⊥AE利用线面垂直的判定与性质定理即可判断出正误.
【解答】解:A.当AE⊥PB时,又PA⊥底面ABC,AB⊥BC,∴AE⊥BC,可得:AE⊥平面PBC,∴AE⊥EF,∴△AEF﹣定为直角三角形,正确.
B.当AF⊥PC时,无法得出△AEF﹣定为直角三角形,因此不正确;
C.当EF∥平面ABC时,平面PBC∩ABC=BC,可得EF∥BC,∵PA⊥底面ABC,AB⊥BC,∴BC⊥平面PAB,∴BC⊥AE,因此EF⊥AE,则△AEF﹣定为直角三角形,正确; D.当PC⊥平面AEF时,可得PC⊥AE,由C可知:BC⊥AE,∴AE⊥平面PBC,∴AE⊥EF,因此△AEF﹣定为直角三角形,正确. 故选:B.
9.已知函数f(x)=
,则不等式f(f(x))<4f(x)+1的解集是( )
A.(﹣3,0) B.(﹣,1)
C.(0,2) D.(﹣,log32)
【考点】分段函数的应用.
【分析】根据分段函数的表达式,讨论f(x)的符号,将不等式进行转化求解即可. 【解答】解:由3x+1=0得x=﹣,
当x<﹣时,3x+1<0,则由f(f(x))<4f(x)+1得f(3x+1))<4(3x+1)+1, 即3(3x+1)+1<12x+4+1,
即9x+4<12x+5,
得x>﹣,此时不等式无解, 当x≥﹣时,
当x≥0时,f(x)=3x≥1, 则由f(f(x))<4f(x)+1得
<4•3x+1,
设t=3x,
则不等式等价为3t<4t+1,
设g(t)=3t﹣4t﹣1,则g(0)=0,g(2)=9﹣8﹣1=0, 即g(t)<0的解为0<t<2,即0<3x<2, 得0≤x<log32,
当﹣≤x<0时,f(x)=3x+1≥0,
则f(f(x))=33x+1, 则由f(f(x))<4f(x)+1得33x+1<4(3x+1)+1, 设t=3x+1,则不等式等价为3t<4t+1,
设g(t)=3t﹣4t﹣1,则g(0)=0,g(2)=9﹣8﹣1=0, 即g(t)<0的解为0<t<2,即0<3x+1<2, 即﹣1<3x<1,得﹣<x<, 此时﹣<x<0,
综上所述,﹣<x<log32. 即不等式的解集为(﹣,log32), 故选:D
10.已知抛物线y=x2的焦点为F,经过y轴正半轴上一点N作直线l与抛物线交于A,B
=2(O为坐标原点)两点,且,点F关于直线OA的对称点为C,则四边形OCAB面
积的最小值为( )
A.3 B. C.2 D.
【考点】抛物线的简单性质.
=2,求出b,可【分析】先设直线AB方程为y=kx+b(b>0),联立y=x2求解利用
得直线AB方程为y=kx+2,设d1、d2分别为F到OA、O到AB的距离,利用四边形OCAB的面积S=S△OAC+S△OAB=(OA•d1+AB•d2),可得S关于k的函数,利用导数知识即可求解.
【解答】解:不妨设位于第一象限的交点为A(x1,y1)、第二象限的交点为B(x2,y2),则x1>0,x2<0. OA的直线方程为y=
x=x1x,F点的坐标为(0,).
设直线AB方程为y=kx+b(b>0),联立y=x2求解,有x2﹣kx﹣b=0
∴x1+x2=k,x1x2=﹣b, ∴y1y2=b2,
=2, ∵
∴x1x2+y1y2=﹣b+b2=2
∵b>0,∴b=2 ∴△=k2+8,x1=(k+
)①;线段AB=
②.
设d1、d2分别为F到OA、O到AB的距离.
∵C是F关于OA的对称点,∴C到OA的距离=d1.
∴四边形OCAB的面积S=S△OAC+S△OAB=(OA•d1+AB•d2).
根据点到直线距离公式,d1=③,d2=
④.
又线段OA=⑤,
(k+17
).
∴将①~⑤代入S,有S=
由S对k求导,令导函数=0,可得1+=0,解得k=﹣时,S最小,其值为3.
故选:A.
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分. 11.已知双曲线
=1的右焦点为(3,0),则该双曲线的离心率等于
.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】利用双曲线可求出双曲线的离心率. 【解答】解:∵双曲线∴a2+5=9, ∴|a|=2, ∵c=3,
∴双曲线的离心率等于. 故答案为:. 12.
=1的右焦点为(3,0),求出|a|,再利用双曲线的定义,即
=1的右焦点为(3,0),
的展开式中,x2项的系数为 ﹣20 .(用数字作答)
【考点】二项式定理的应用.
【分析】先求出二项式展开式的通项公式,再令x的幂指数等于2,求得r的值,即可求得展开式中的x2项的系数. 【解答】解:在
的展开式中,它的通项公式为Tr+1=
=﹣20,
•x5﹣r•(﹣1)r,
令5﹣r=2,求得r=3,可得x2项的系数为﹣故答案为:﹣20.
13.已知实数x,y满足
,则x2+y2﹣2x的取值范围是 [﹣1,19] .
【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,而(x﹣1)2+y2的几何意义表示平面区域内的点与(1,0)的点距离的平方,求出(x﹣1)2+y2的范围,从而求出x2+y2﹣2x的范围即可.
【解答】解:画出满足条件的平面区域,如图示: 由
,解得A(3,4),
x2+y2﹣2x=(x﹣1)2+y2﹣1,
而(x﹣1)2+y2的几何意义表示平面区域内的点与(1,0)的点距离的平方, 0≤(x﹣1)2+y2≤20, ∴﹣1≤(x﹣1)2+y2≤19,
故答案为:[﹣1,19].
14.执行如图所示的程序框图,输出的S的值为
【考点】程序框图.
【分析】由已知中的程序语句可知: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:模拟执行程序,可得该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S=•tan由于: S====
•tan
…tan的值.
•tan•tantan.
•tan•tan
…tan…cot
tan•cot
故答案为:.
15.已知函数f(x)=x+sin2x.给出以下四个命题: ①∀x>0,不等式f(x)<2x恒成立;
②∃k∈R,使方程f(x)=k有四个不相等的实数根; ③函数f(x)的图象存在无数个对称中心;
④若数列{an}为等差数列,且f(al)+f(a2)+f(a3)=3π,则a2=π. 其中的正确命题有 ③④ .(写出所有正确命题的序号) 【考点】函数的图象.
【分析】①用特殊值的方法即可; ②③根据函数图象判断; ④可用反代的方法判断成立. 【解答】解:①当x=
时,显然f(x)>2x,故错误;
②根据函的图象易知,方程f(x)=k最多有三个不相等的实数根,故错误; ③根据函数的图象易知函数f(x)的图象存在无数个对称中心,故正确; ④f(al)+f(a2)+f(a3)=3π,
∴al+a2+a3=3π,sinal+sina2+sina3=0,解得a2=π,故正确. 故答案为:③④.
三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a=,且b2+c2=3+bc. (I)求角A的大小;
(Ⅱ)求bsinC的最大值.
【考点】余弦定理;正弦定理. 【分析】(I)由余弦定理可得:cosA=
=
=,即可得出.
(II)由正弦定理可得:可得b=+,根据B∈
即可得出.
,可得bsinC=2sinBsin=
【解答】解:(I)由余弦定理可得:cosA===,
∵A∈(0,π),∴A=(II)由正弦定理可得:
.
,可得b=
,
bsinC=•sinC=2sinBsin=2sinB=
sin2B+
=∵B∈∴∴bsinC∈
+, ,∴∈.
∈.
.
17.已知数列{an}满足a1=1,(n+1)an=(n﹣1)an﹣1,(n≥2,n∈N*). (I)求数列{an}的通项公式an;
(Ⅱ)设数列{an}的前n项和为Sn.证明:Sn<2. 【考点】数列的求和;数列递推式. 【分析】(Ⅰ)依题意,可得an=
•
•
…×××a1=
,再验证n=1
时是否符合该式即可得到答案,
(Ⅱ)先裂项求和,再放缩法证明即可. 【解答】解:(Ⅰ)∵a1=1,(n+1)an=(n﹣1)an﹣1, ∴
=
,
∴…,
=
=,
=,
==,
∴an=
••
…×××a1=
,
又n=1时a1=1,满足上式, ∴数列{an}的通项公式an=(Ⅱ)∵an=
=2(﹣
, ),
)=2(1﹣
)<2,
∴Sn=a1+a2+…+an=2(1﹣+﹣+…+﹣
问题得以证明.
18.某商场举行购物抽奖活动,抽奖箱中放有除编号不同外,其余均相同的20个小球,这20个小球编号的茎叶图如图所示,活动规则如下:从抽奖箱中随机抽取一球,若抽取的小
球编号是十位数字为l的奇数,则为一等奖,奖金100元;若抽取的小球编号是十位数字为2的奇数,则为二等奖,奖金50元;若抽取的小球是其余编号则不中奖.现某顾客有放回的抽奖两次,两次抽奖相互独立.
(I)求该顾客在两次抽奖中恰有一次中奖的概率;
(Ⅱ)记该顾客两次抽奖后的奖金之和为随机变量X,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;茎叶图;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)设一次抽奖抽中i等奖的概率为Pi(i=1,2),没有中奖的概率为P0,由此能求出该顾客两次抽奖中恰有一次中奖的概率.
(Ⅱ)X的可能取值为0,50,100,150,200,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)设一次抽奖抽中i等奖的概率为Pi(i=1,2),没有中奖的概率为P0, 则P1+P2=
=,即中奖的概率为,
∴该顾客两次抽奖中恰有一次中奖的概率为: P=
=
.
(Ⅱ)X的可能取值为0,50,100,150,200, P(X=0)=P(X=50)=P(X=100)=P(X=150)=P(X=200)=∴X的分布列为: X 0 P ∴EX=
=
=,
,
,
=
,
=
,
50 100 150 =55(元).
200 19.AB=2,如图.在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知侧棱与底面垂直,∠CAB=90°,且AC=1,E为BB1的中点,M为AC上一点,
=
.
(I)证明:CB1∥平面A1EM; (Ⅱ)若二面角C1﹣A1E﹣M的余弦值为
,求AA1的长度.
【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定. 【分析】(I)建立空间直角坐标系,利用向量关系求出F的坐标,根据线面平行的判定定理即可证明证明:CB1∥平面A1EM;
(Ⅱ)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,利用向量法进行求解即可. 【解答】(I)如图,连接AB1,交A1E于F,连接MF, ∵E为BB1的中点,
∴建立以A为坐标原点,AB,AC,AA1分别为x,y,z轴的空间直角坐标系如图: 设AA1=h,
则A(0,0,0),C1(0,1,h),A1(0,0,h),E(2,0,),M(0,,0), B1(2,0,h),设F(x,0,z), 则∵
∥
,
∥
,
=(2,0,h),∴
①
=(x,0,z),
∵=(x,0,z﹣h),=(2,0,﹣),∴= ②,
由①②得z=h,x=, 或F作FT⊥AB, 则∵
==
=,则∴AF=AB1, .
∴MF∥CB1,
∵MF⊂平面平面A1EM,CB1⊄平面A1EM, ∴CB1∥平面A1EM;
(Ⅱ)设平面C1A1E的法向量为=(x,y,z),平面MA1E的法向量为=(x,y,z), 则
,则
,令z=1,则x=,y=0,
则=(,0,1),
由得,令z=1,则x=,y=,
即=(,,1)
|cos<,>|==,
得h2=2,即h=, 则AA1的长度为.
20.已知椭圆C:
=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,抛物线y2=4x与椭圆
C有相同的焦点,点P为抛物线与椭圆C在第一象限的交点,且|PF1|=.
(I)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)与抛物线相切于第一象限的直线l,与椭圆交于A,B两点,与x轴交于M点,线段AB的垂直平分线与y轴交于N点,求直线MN斜率的最小值.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(I)求得抛物线的焦点,可得c=1,设P为(|PF1|=a+•
,m),由椭圆的焦半径公式可得,
+1,解方程可得a=2,由a,b,
=,由椭圆和抛物线的定义可得,2a=+
c的关系,可得b,进而得到椭圆方程;
(Ⅱ)设直线l的方程为y=kx+b(k>0),代入抛物线的方程,由判别式为0,可得kb=1,再由椭圆方程联立,运用韦达定理和判别式大于0,结合中点坐标公式和直线的斜率公式,以及基本不等式即可得到所求最小值. 【解答】解:(I)抛物线y2=4x的焦点为(1,0), 可得椭圆的c=1,设P为(
,m),
=, +1,
由椭圆的焦半径公式可得,|PF1|=a+•由椭圆和抛物线的定义可得,2a=+解得a=2,b=
=
,
即有椭圆的方程为+=1;
(Ⅱ)设直线l的方程为y=kx+b(k>0),
代入抛物线的方程,可得k2x2+(2kb﹣4)x+b2=0, 由相切的条件可得,△=(2kb﹣4)2﹣4k2b2=0, 化简可得kb=1,
由y=kx+和椭圆方程3x2+4y2=12, 可得(3+4k2)x2+8x+由64﹣4(3+4k2)(可得k>,
设A(x1,y1),B(x2,y2),可得x1+x2=﹣即有中点坐标为(﹣
,
),
,
﹣12=0, ﹣12)>0,
设N(0,n),由=﹣,
可得n=﹣,
,
由y=kx+,设y=0,则x=﹣
M(﹣
,0),可得直线MN的斜率为kMN=
=﹣
=﹣≥﹣=﹣.
当且仅当k=>时,取得最小值﹣.
21.设函数f(x)=lnx.
(I)求函数g(x)=x﹣1﹣f(x)的极小值; (Ⅱ)若关于x的不等式mf(x)≥(Ⅲ)已知a∈(0,
在[1,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;
),试比较f(tana)与﹣cos2a的大小,并说明理由.
【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单调性.
【分析】(I)求导数,确定函数的单调性,即可求函数g(x)=x﹣1﹣f(x)的极小值; (Ⅱ)mf(x)≥
可化为mlnx﹣
≥0,构造函数,得出m(x+1)2﹣2x≥0在[1,
x0]上恒成立,即可求实数m的取值范围; (Ⅲ)已知a∈(0,大小.
【解答】解:(I)函数g(x)=x﹣1﹣f(x)=x﹣1﹣lnx,g′(x)=∴g(x)在(0,1)上单调递减,(1,+∞)上单调递增, ∴x=1时,g(x)的极小值为0; (Ⅱ)mf(x)≥
可化为mlnx﹣
≥0,
(x>0),
),证明
<
,分类讨论,即可比较f(tana)与﹣cos2a的
令h(x)=mlnx﹣(x≥1),则h′(x)=,
∵h(1)=0,
∴∃x0>1,h(x)在[1,x0]上单调递增,
∴m(x+1)2﹣2x≥0在[1,x0]上恒成立,∴m≥; (Ⅲ)由(Ⅱ)可知x>1,∵0<x<1,∴>1
>
.
∴>,
∴<,
令x=t2,可得t>1,lnt>
,0<t<1,lnt<,
∵f(tana)=lntana,﹣cos2a=,
∴0<a<a=
,0<tana<1,f(tana)<﹣cos2a
,tana﹣1,f(tana)=﹣cos2a, <a<
,tana>1,f(tana)>﹣cos2a.
2018年9月20日
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