2019届广东省华南师范大学附属中学 高三上学期第二次月考数学(理)试题
数学
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题
1.已知集合𝐴={𝑥|𝑥2
−2𝑥>0},𝐵={𝑥|−2<𝑥<3},则 A. 𝐴∩𝐵= ∅ B. 𝐴∪𝐵=𝑅 C. 𝐵⊆𝐴 D. 𝐴⊆𝐵 2.记复数𝑧的共轭复数为𝑧,已知复数𝑧满足(2−i)𝑧=5,则|𝑧|= A. √3 B. √5 C. √7 D. 5 3.下列函数中,既是偶函数又有零点的是
A. 𝑦=𝑥12
B. 𝑦=tan𝑥 C. 𝑦=e𝑥+e−𝑥
D. 𝑦=ln|𝑥| 4.设p:1x2,q:2x1,则p是q成立的 A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件 5.函数𝑓(𝑥)=
sin𝑥cos𝑥𝑥2+1
的部分图象可能是
A. B. C. D.
6.在等差数列{𝑎𝑛}中, 𝑎3+𝑎5=12−𝑎7,则𝑎1+𝑎9= A. 8 B. 12 C. 16 D. 20
7.已知𝜋
3
12
2<𝛽<𝛼<4𝜋,cos(𝛼−𝛽)=13,sin(𝛼+𝛽)=−3
5,则sin2𝛼= A. 56
56
65 B. −65 C. 65
56 D. −65
56
8.已知函数𝑦=𝐴sin(𝜋
2
𝑥+𝜑)(𝐴>0)在一个周期内的图像如图所示,其中𝑃,𝑄分别是这段图
像的最高点和最低点,𝑀,𝑁是图像与𝑥轴的交点,且∠𝑃𝑀𝑄=900,则𝐴的值为
A. 2 B. 1 C. √3 D. √2
9.如图,在平面四边形ABCD中,𝐴𝐵⊥𝐵𝐶,𝐴𝐷⊥𝐶𝐷,∠𝐵𝐴𝐷=120∘,𝐴𝐵=𝐴𝐷=1. 若点E为边CD上的动点,则⃑𝐴𝐸⃑⃑⃑⃑ ·⃑⃑𝐵𝐸
⃑⃑⃑ 的最小值为
A. 25
3
21
16 B. 2 C. 16 D. 3
10.设{𝑎𝑛}是各项为正数的等比数列,𝑞是其公比,𝐾𝑛是其前𝑛项的积,且𝐾5<𝐾6,𝐾6=𝐾7>𝐾8,则下列结论错误..
的是 A. 0<𝑞<1 B. 𝑎7=1 C. 𝐾9>𝐾5 D. 𝐾6与𝐾7均为𝐾𝑛的最大值
11.正𝛥𝐴𝐵𝐶边长为2,点𝑃是𝛥𝐴𝐵𝐶所在平面内一点,且满足𝐵𝑃=√32
,若⃑𝐴𝑃⃑⃑⃑⃑ =𝜆𝐴𝐵
⃑⃑⃑⃑⃑ +𝜇𝐴𝐶⃑⃑⃑⃑⃑ ,则𝜆+𝜇的最小值是
A. 1
2 B.
√52
C. 2 D.
2√33
12.设函数𝑓′(𝑥)是奇函数𝑓(𝑥)(𝑥∈𝑅)的导函数,当𝑥>0时,ln𝑥⋅𝑓′(𝑥)<−1
𝑥𝑓(𝑥),则使得(𝑥2−4)𝑓(𝑥)>0成立的𝑥的取值范围是
A. (−2,0)∪(0,2) B. (−∞,−2)∪(2,+∞) C. (−2,0)∪(2,+∞) D. (−∞,−2)∪(0,2)
二、填空题
13.已知向量𝑎⃗=(1,2),𝑏⃑⃗=(𝑚,−1),若𝑎⃗//(𝑎⃗+𝑏⃑⃗),则𝑎⃗⋅𝑏
⃑⃗=__________. 14.已知sincos15, 2,,则tan__________.
15.由曲线𝑦=1
𝑥,𝑦2=𝑥与直线𝑥=2,𝑦=0所围成图形的面积为________.
16.在𝛥𝐴𝐵𝐶中,𝐷为𝐵𝐶的中点,𝐴𝐶=2√3,𝐴𝐷=√7,𝐶𝐷=1,点𝑃与点𝐵在直线𝐴𝐶的异侧,且𝑃𝐵=𝐵𝐶,则平面四边形𝐴𝐷𝐶𝑃的面积的最大值为_______.
三、解答题
17.已知等差数列{𝑎𝑛}的前𝑛(𝑛∈𝑁∗)项和为𝑆𝑛,数列{𝑏𝑛}是等比数列,𝑎1=3,𝑏1=1,𝑏2+𝑆2=10,𝑎5−2𝑏2=𝑎3.
(1)求数列{𝑎𝑛}和{𝑏𝑛}的通项公式;
(2)若𝑐𝑛=2
𝑆,设数列{𝑐𝑛}的前𝑛项和为𝑇𝑛,求𝑇𝑛.
𝑛
18.某百货商店今年春节期间举行促销活动,规定消费达到一定标准的顾客可进行一次抽奖活动,随着抽奖活动的有效开展,参与抽奖活动的人数越来越多,该商店经理对春节前7天参加抽奖活动的人数进行统计,𝑦表示第𝑥天参加抽奖活动的人数,得到统计表格如下:
𝑥 1 2 3 4 5 6 7 𝑦 5 8 8 10 14 15 17 (1)经过进一步统计分析,发现𝑦与𝑥具有线性相关关系.请根据上表提供的数据,用最小二乘法求出𝑦关于𝑥的线性回归方程𝑦̂=𝑏̂𝑥+𝑎̂;
(2)该商店规定:若抽中“一等奖”,可领取600元购物券;抽中“二等奖”可领取300元购物券;抽中“谢谢惠顾”,则没有购物券.已知一次抽奖活动获得“一等奖”的概率为1
6,获得“二等奖”的概率为1
3.现有张、王两位先生参与了本次活动,且他们是否中奖相互独立,求此二人所获购物券
总金额𝑋的分布列及数学期望.
参考公式:𝑏̂=∑𝑖=1𝑛
𝑥𝑖𝑦𝑖−𝑛𝑥𝑦∑𝑛22,𝑎̂=𝑦̅−𝑏̂𝑥̅,∑7𝑖=1𝑥=364,∑7.
𝑖=1𝑥𝑖−𝑛𝑥𝑖𝑦𝑖𝑖=1𝑥𝑖2=14019.如图,在梯形𝐴𝐵𝐶𝐷中,𝐴𝐵//𝐶𝐷,𝐴𝐷=𝐷𝐶=𝐶𝐵=2,∠𝐴𝐵𝐶=60°,平面𝐴𝐶𝐸𝐹⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷,四边形𝐴𝐶𝐸𝐹是菱形,∠𝐶𝐴𝐹=60°.
(1)求证:𝐵𝐹⊥𝐴𝐸;
(2)求二面角𝐵−𝐸𝐹−𝐷的平面角的正切值. 20.已知椭圆𝐸:
𝑥2𝑦213
𝑎
2+𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)的离心率为2,且点𝑃(1,2
)在椭圆𝐸上.
(1)求椭圆𝐸的方程;
(2)过点𝑀(1,1)任作一条直线𝑙,𝑙与椭圆𝐸交于不同于𝑃点的𝐴,𝐵两点,𝑙与直线𝑚:3𝑥+4𝑦−12=0交于𝐶点,记直线𝑃𝐴、𝑃𝐵、𝑃𝐶的斜率分别为𝑘1、𝑘2、𝑘3.试探究𝑘1+𝑘2与𝑘3的关系,并证明你的结论.
21.已知函数𝑓(𝑥)=ln𝑥+𝑎
𝑥−𝑥+1−𝑎(𝑎∈𝑅).
(1)求函数𝑓(𝑥)的单调区间; (2)若存在𝑥>1,使𝑓(𝑥)+𝑥<
1−𝑥𝑥
成立,求整数𝑎的最小值.
22.以直角坐标系的原点𝑂为极点,𝑥轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线𝑙的极坐标方程为2𝜌sin(𝜃+𝜋
𝑥=2cos𝜑6
)−3=0,曲线𝐶的参数方程是{
𝑦=2sin𝜑
(𝜑为参数).
(1)求直线𝑙和曲线𝐶的普通方程;
(2)直线𝑙与𝑥轴交于点𝑃,与曲线𝐶交于𝐴,𝐵两点,求|𝑃𝐴|+|𝑃𝐵|. 23.已知函数𝑓(𝑥)=|𝑥+𝑚|+|2𝑥−1|. (1)当𝑚=−1时,求不等式𝑓(𝑥)≤2的解集;
(2)若𝑓(𝑥)≤|2𝑥+1|在𝑥∈[1,2]上恒成立,求𝑚的取值范围.
参考答案
1.B 【详解】
求解一元二次不等式𝑥2−2𝑥>0可得𝐴={𝑥|𝑥>2或𝑥<0}, 据此可知𝐴∩𝐵={𝑥|−2<𝑥<0或2<𝑥<3}≠∅,选项A错误; 𝐴∪𝐵=𝑅,选项B正确;
集合AB之间不具有包含关系,选项CD错误; 本题选择B选项. 2.B
因为(2−i)𝑧=5,所以𝑧=52−i
=2+i,z=2−𝑖,所以|𝑧|=|𝑧|=√5.
故选:B 【点睛】
复数的运算,难点是乘除法法则,设𝑧1=𝑎+𝑏𝑖,𝑧2=𝑐+𝑑𝑖(𝑎,𝑏,𝑐,𝑑𝑅), 则𝑧1𝑧2=(𝑎+𝑏𝑖)(𝑐+𝑑𝑖)=𝑎𝑐−𝑏𝑑+(𝑎𝑑+𝑏𝑐)𝑖,
𝑧1𝑧2
=
𝑎+𝑏𝑖(𝑎+𝑏𝑖)(𝑐−𝑑𝑖)𝑐+𝑑𝑖
=
(𝑐+𝑑𝑖)(𝑐−𝑑𝑖)
=
(𝑎𝑐+𝑏𝑑)+(𝑏𝑐−𝑎𝑑)𝑖
𝑐2+𝑑2
. 3.D
A项不是偶函数;B项不是偶函数;C项没有零点;故选D。 4.A
【解析】试题分析:由指数函数的性质可知,当必有
,所以
的充分条
件,而当
时,可得
,此时不一定有
,所以的不必要条件,综上所述,
的充分而不必要条件,所以正确选项为A. 5.B
【解析】分析:先求函数的奇偶性,排除A,C,再排除D. 详解:由题得𝑓(−𝑥)=sin(−𝑥)cos(−𝑥)
𝑥2+1
=
−sin𝑥cos𝑥𝑥2+1
=−𝑓(𝑥),所以函数f(x)是奇函数,
所以排除A,C.
当x=0.0001时,𝑓(𝑥)>0,所以排除D,故答案为:B. 6.A
由题意,数列{𝑎𝑛}为等差数列,结合等差数列通项公式的性质得,𝑎3+𝑎5+𝑎7=3𝑎5=12,则𝑎5=4,所以𝑎1+𝑎9=2𝑎5=8.故选A.
7.B
因为𝜋3123
2<𝛽<𝛼<4𝜋,cos(𝛼−𝛽)=13,sin(𝛼+𝛽)=−5, 所以sin(𝛼−𝛽)=
5,cos(𝛼+𝛽)=−4
13
5, sin(𝛼−𝛽+𝛼+𝛽)=sin(𝛼−𝛽)cos(𝛼+𝛽)+cos(𝛼−𝛽)sin(𝛼+𝛽)
=5
4
12
3
13×(−5)+13×(−5)=−56
65,故选B。 8.C
详解:过𝑄,𝑃分别作𝑥轴的垂线,垂足为𝐵,𝐶,
因为函数的周期为𝑇=
2𝜋
𝜋=4,所以𝑀𝑁=2,𝐶𝑁=1,
2
因为∠𝑃𝑀𝑄=90°,所以𝑃𝑄=2𝑀𝑁=4,即𝑃𝑁=2, 则𝑃𝐶=√𝑃𝑁2−𝑁𝐶2=√4−1=√3,即𝐴=√3,故选C.
点睛:该题考查的是有关三角函数的图像的问题,在解题的过程中,需要关注题的条件,找出对应的线段的长度,利用直角三角形的特征,列出相应的等量关系式,求得结果.
9.C
由题意知,𝑅𝑇𝛥𝐴𝐷𝐶≅𝑅𝑇𝛥𝐴𝐵𝐶,所以∠𝐷𝐴𝐶=∠𝐵𝐴𝐶=60°,𝐴𝐶=2,𝐷𝐶=√3 设⃑⃑⃑⃑⃑ 𝐷𝐸=𝜆𝐷𝐶⃑⃑⃑⃑⃑ , 因为⃑𝐴𝐸⃑⃑⃑⃑ =⃑⃑⃑⃑⃑ 𝐴𝐷+⃑⃑⃑⃑⃑ 𝐷𝐸,⃑⃑𝐵𝐸⃑⃑⃑ =⃑⃑⃑⃑𝐵𝐴⃑ +⃑⃑⃑⃑⃑ 𝐴𝐷+⃑⃑⃑⃑⃑ 𝐷𝐸
, 所以⃑𝐴𝐸⃑⃑⃑⃑ ⋅⃑⃑𝐵𝐸⃑⃑⃑ =(𝐴𝐷⃑⃑⃑⃑⃑ +𝐷𝐸⃑⃑⃑⃑⃑ )⋅⃑⃑𝐵𝐸
⃑⃑⃑ = (𝐴𝐷⃑⃑⃑⃑⃑ +𝜆𝐷𝐶⃑⃑⃑⃑⃑ )⋅(𝐵𝐴⃑⃑⃑⃑⃑ +⃑⃑⃑⃑⃑ 𝐴𝐷+⃑⃑⃑⃑⃑ 𝐷𝐸
)=1×1×cos60∘+12+𝜆𝐷𝐶⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅𝐵𝐴⃑⃑⃑⃑⃑ +𝜆2|𝐷𝐶⃑⃑⃑⃑⃑ |2 =
3
2+𝜆(⃑𝐴𝐶⃑⃑⃑⃑ −⃑⃑⃑⃑⃑ 𝐴𝐷)⋅⃑⃑⃑⃑𝐵𝐴
⃑ +3𝜆2 =3
𝜆(2×1×cos120°−1×1×cos60°)+3𝜆2=3
3
2+2−2𝜆+3𝜆2 =1
2
(6𝜆2−3𝜆+3) (0≤𝜆≤1)
所以当𝜆=1
时,⃑𝐴𝐸⃑⃑⃑⃑ ⋅⃑⃑𝐵𝐸
⃑⃑⃑ 有最小值21416
,故选C. 10.C
【解析】分析:利用等比数列𝑎𝑛=𝑎1𝑞𝑛−1的通项公式,解出𝐾𝑛的通项公式,化简整理𝐾5<𝐾6,𝐾6=𝐾7>𝐾8这三个表达式,得出结论。
详解:设等比数列𝑎𝑛=𝑎1𝑞
𝑛−1
,𝐾𝑛是其前𝑛项的积所以𝐾𝑛=𝑎𝑛(𝑛−1)1𝑛
𝑞
2,由此
𝐾5<𝐾6⇒1<𝑎1𝑞5,𝐾6=𝐾7⇒1=𝑎1𝑞6,𝐾7>𝐾8⇒1>𝑎1𝑞7 所以𝑎7=𝑎1𝑞6=1,所以B正确,
由1<𝑎1𝑞5,1<𝑎1𝑞5,各项为正数的等比数列,可知0<𝑞<1,所以A正确 1=𝑎1𝑞6
,𝐾𝑛=𝑎1𝑛
𝑞
𝑛(𝑛−1)2,可知𝐾𝑛=𝑎1𝑛
𝑞
𝑛(𝑛−1)
2=𝑞
𝑛(𝑛−13)
2,由0<𝑞<1,所以𝑞𝑥单调递减,
𝑛(𝑛−13)
2
在n=6,7时取最小值,所以𝐾𝑛在n=6,7时取最大值,所以D正确。故选C
11.A
以𝐵为原点,𝐵𝐶所在直线为𝑥轴,过点𝐵垂直于𝐵𝐶为𝑦轴,将向量都坐标化,由⃑𝐴𝑃⃑⃑⃑⃑ =𝜆𝐴𝐵⃑⃑⃑⃑⃑ +𝜇𝐴𝐶
⃑⃑⃑⃑⃑ 可得:{𝑥−1=−𝜆+𝜇𝑦−√3=−√3𝜆−√3𝜇 ,故𝜆+𝜇=−√33𝑦+1,进而得到最值. 【详解】
如图:以𝐵为原点,𝐵𝐶所在直线为𝑥轴,过点𝐵垂直于𝐵𝐶为𝑦轴 则𝐴(1,√3),𝐵(0,0),𝐶(2,0) 设𝑃(𝑥,𝑦),∵𝐵𝑃=
√3则𝑃点轨迹为𝑥22
+𝑦2=3
4
由⃑𝐴𝑃
⃑⃑⃑⃑ =𝜆𝐴𝐵⃑⃑⃑⃑⃑ +𝜇𝐴𝐶⃑⃑⃑⃑⃑ 可得:{𝑥−1=−𝜆+𝜇𝑦−√3=−√3𝜆−√3𝜇 故𝜆+𝜇=−√31
3
𝑦+1当𝑦=
√32
时,(𝜆+𝜇)𝑚𝑖𝑛=2故选𝐴
12.D
根据题意,设𝑔(𝑥)=ln𝑥⋅𝑓(𝑥),(𝑥>0),
其导数𝑔′(𝑥)=(ln𝑥)′𝑓(𝑥)+ln𝑥𝑓′(𝑥)=1
𝑥𝑓(𝑥)+ln𝑥𝑓′(𝑥),
又由当𝑥>0时,ln𝑥⋅𝑓′(𝑥)<−1
𝑥𝑓(𝑥), 则有𝑔′(𝑥)=1
𝑥𝑓(𝑥)+ln𝑥⋅𝑓′(𝑥)<0,
即函数𝑔(𝑥)在(0,+∞)上为减函数,又由𝑔(1)=ln1⋅𝑓(1)=0, 则在区间(0,1)上,𝑔(𝑥)=ln𝑥⋅𝑓(𝑥)>0,又由ln𝑥<0,则𝑓(𝑥)<0, 在区间(1,+∞)上,𝑔(𝑥)=ln𝑥⋅𝑓(𝑥)<0,又由ln𝑥>0,则𝑓(𝑥)<0, 则𝑓(𝑥)在(0,1)和(1,+∞)上,𝑓(𝑥)<0,
又由𝑓(𝑥)为奇函数,则在区间(−1,0)和(−∞,−1)上,都有𝑓(𝑥)>0, (𝑥2−1)𝑓(𝑥)>0⇔{𝑥2−4>0 𝑥2−4<0𝑓(𝑥)>0或{𝑓(𝑥)<0
,
解可得𝑥<−2或0<𝑥<2,则𝑥的取值范围是(−∞,−2)∪(0,2),故选D. 13.−5
2
因为𝑎⃗=(1,2),𝑏⃑⃗=(𝑚,−1),所以𝑎⃗+𝑏⃑⃗=(1+𝑚,1),因为𝑎⃗//(𝑎⃗+𝑏⃑⃗), 所以2(1+𝑚)=1,解得𝑚=−1
⃑⃗=(−1
,−1)既有𝑎⃑⃗=−5
2
,𝑏2
⃗⋅𝑏
2
。 14.43 【解析】由题设可得2sincos125124250,则sin0,cos0,所以sincos2124254925,即sincos75,与sincos15联立可得
sin43sin445,cos5,故cos3,应填答案3。
15.2
3+ln2
本题可以先将曲线𝑦=1
𝑥,𝑦2=𝑥与直线𝑥=2,𝑦=0所围成图形画出,再将其分为两部分分别
计算出面积。
由题意可知,面积为:
12∫√𝑥𝑑𝑥+∫
1𝑥𝑑𝑥=(23𝑥32)|10 +(ln𝑥)|22
0
1
1 =3+ln2。 16.
3√32
详解:根据题意可以求得cos∠𝐴𝐶𝐷=1+12−72×1×2√3=
√32
, 所以∠𝐴𝐶𝐷=30°,则点𝐵到边𝐴𝐶的距离为2×1×sin30°=1, 因为点𝑃与点𝐵在直线𝐴𝐶的异侧,且𝑃𝐵=𝐵𝐶, 所以点𝑃在以𝐵为圆心,以2为半径的圆上, 只有当点𝑃到线𝐴𝐶距离最大时,满足面积最大,
此时就是𝐵到线𝐴𝐶距离最小时,此时𝑃到线𝐴𝐶距离为2−1=1,
此时四边形的面积分成两个小三角形的面积来求,𝑆=1
×1×2√3×1
1
3√32
2
+2
×2√3×1=
2
. 17.(1)𝑎𝑛=2𝑛+1,𝑏𝑛=2𝑛−1;(2)311
2−𝑛+1−𝑛+2 【详解】
(1)设等差数列{𝑎𝑛}的公差为𝑑,等比数列{𝑏𝑛}的公比为𝑞, 因为𝑎1=3,𝑏1=1,𝑏2+𝑆2=10,𝑎5−2𝑏2=𝑎3,
所以{𝑞+3+3+𝑑=103+4𝑑−2𝑞=3+2𝑑
,
所以𝑑=2,𝑞=2,所以𝑎𝑛=2𝑛+1,𝑏𝑛=2𝑛−1。 (2)由(1)知,𝑆𝑛=𝑛(3+2𝑛+1)
2
=𝑛(𝑛+2),
所以𝑐𝑛=1
1𝑛−
𝑛+2,
所以𝑇𝑛=1−1
1
−1
1
1
1
1
1
1
3
1
1
3+24+3−5+...+𝑛−1−𝑛+1+𝑛−𝑛+2=2−𝑛+1−𝑛+2。 18.(1)𝑦̂=2𝑥+3;(2)见解析 试题解析:
(I)依题意:𝑥=1
7(1+2+3+4+5+6+7)=4,
𝑦=17
7(5+8+8+10+14+15+17)=11,∑2𝑖=1𝑥𝑖=140,∑7𝑖=1𝑥𝑖𝑦𝑖=364, 7
𝑏
̂=∑𝑖=1𝑥𝑖𝑦𝑖−7𝑥𝑦∑
72=
364−7×4×11=2,𝑎̂=𝑦−𝑏
4=3, 𝑖=1
𝑥𝑖−7𝑥2140−7×16
̂𝑥=11−2×则𝑦关于𝑥的线性回归方程为𝑦̂=2𝑥+3.
(II)二人所获购物券总金额𝑋的可能取值有0、300、600、900、1200元,它们所对应的概率分别为:
𝑃(𝑋=0)=1
×1
=1
,𝑃(𝑋=300)=2×1
×1
=1
,𝑃(1
1
1
1
52
2
4
2
3
3
𝑋=600)=3
×3
+2×2
×6
=
18
,
𝑃(𝑋=900)=2×1×1=1,𝑃(𝑋=111
3
6
9
1200)=6
×6
=
36
.
所以,总金额𝑋的分布列如下表:
𝑋 0 300 600 900 1200 𝑃 115114 3 18 9 36 总金额𝑋的数学期望为𝐸𝑋=0×1
1
5
+900×1
1
4+300×3+600×189+1200×36=400元. 19.(1)见解析;(2)9
7 (1)依题意,在等腰梯形𝐴𝐵𝐶𝐷中,𝐴𝐶=2√3,𝐴𝐵=4, ∵𝐵𝐶=2,∴𝐴𝐶2+𝐵𝐶2=𝐴𝐵2,即𝐵𝐶⊥𝐴𝐶,
∵平面𝐴𝐶𝐸𝐹⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷,∴𝐵𝐶⊥平面𝐴𝐶𝐸𝐹,而𝐴𝐸⊂平面𝐴𝐶𝐸𝐹,∴𝐴𝐸⊥𝐵𝐶, 连接𝐶𝐹,∵四边形𝐴𝐶𝐸𝐹是菱形,∴𝐴𝐸⊥𝐹𝐶,∴𝐴𝐸⊥平面𝐵𝐶𝐹, ∵𝐵𝐹⊂平面𝐵𝐶𝐹,∴𝐵𝐹⊥𝐴𝐸.
(2)取𝐸𝐹的中点𝑀,连接𝑀𝐶,因为四边形𝐴𝐶𝐸𝐹是菱形,且∠𝐶𝐴𝐹=60°,
所以由平面几何易知𝑀𝐶⊥𝐴𝐶,∵平面𝐴𝐶𝐸𝐹⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷,∴𝑀𝐶⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷. 故可以𝐶𝐴、𝐶𝐵、𝐶𝑀分别为𝑥、𝑦、𝑧轴建立空间直角坐标系,各点的坐标依次为𝐶(0,0,0),𝐴(2√3,0,0),𝐵(0,2,0),𝐷(√3,−1,0),𝐸(−√3,0,3),𝐹(√3,0,3),
设平面𝐵𝐸𝐹和平面𝐷𝐸𝐹的一个法向量分别为⃑𝑛⃑⃑⃑ 1=(𝑎1,𝑏1,𝑐1),⃑𝑏⃑⃑⃑ 2=(𝑎2,𝑏2,𝑐2), ∵⃑𝐵𝐹⃑⃑⃑⃑ =(√3,−2,3),⃑𝐸𝐹
⃑⃑⃑⃑ =(2√3,0,0), ∴由{⃑𝐵𝐹⃑⃑⃑⃑ ⋅⃑𝑛⃑⃑⃑ 1=0,√3𝑎1𝑎=0,⃑𝐸𝐹⃑⃑⃑⃑ ⋅⃑𝑛⃑⃑⃑ 1=0, 即{−2𝑏1+3𝑐1=0,2 √3𝑎1=0,即{2𝑏11=3𝑐1,
不妨令𝑏1=3,则⃑𝑛⃑⃑⃑ 1=(0,3,2), 同理可求得⃑𝑛⃑⃑⃑ 2=(0,3,−1),
∴cos𝜃=⃑𝑛
⃑⃑⃑1⃑ ⋅𝑛⃑⃑⃑⃑2
⃑ 79
|𝑛⃑⃑⃑⃑⃑ |⋅|𝑛1
⃑⃑⃑⃑⃑ |
2
=√130,故二面角𝐵−𝐸𝐹−𝐷的平面角的正切值为7. 20.(1)
𝑥2𝑦24
+
3
=1;(2)见解析
(1)因为椭圆𝐸:
𝑥2𝑦2𝑎
2+
𝑏2
=1(𝑎>𝑏>0)的离心率为1
2
,
所以𝑒=𝑐
1
𝑎=2⇒𝑎=2𝑐,
因为𝑎2=𝑏2+𝑐2,所以𝑏=√3𝑐.故可设椭圆𝐸的方程为:𝑥2𝑦2
4𝑐2+3𝑐2=1, 因为点𝑃(1,3
2
)在椭圆𝐸上,
所以将其代入椭圆𝐸的方程得1
94
4𝑐2+3𝑐2=1⇒𝑐2=1.
所以椭圆𝐸的方程为𝑥2
𝑦24+
3
=1.
(2)依题意,直线𝑙不可能与𝑥轴垂直,故可设直线𝑙的方程为:𝑦−1=𝑘(𝑥−1),
即𝑦=𝑘𝑥−𝑘+1,𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2)为𝑙与椭圆𝐸的两个交点. 将𝑦=𝑘𝑥−𝑘+1代入方程3𝑥2+4𝑦2−12=0化简得: (4𝑘2+3)𝑥2−8(𝑘2−𝑘)𝑥+4𝑘2−8𝑘−8=0. 所以𝑥1+𝑥2=
8𝑘2−8𝑘4𝑘2+3,𝑥1𝑥2=
4𝑘2−8𝑘−84𝑘2+3
.
𝑦1−
331所以𝑘1+𝑘2=2
𝑦2−
12
𝑘(𝑥1−1)−2
𝑘(𝑥2−1)−2
11
1
1
𝑥
1
−1
+𝑥2
−1
=𝑥1−1
+
𝑥2−1
=2𝑘−2(𝑥
1
−1
+𝑥2
−1
) =2𝑘−2⋅𝑥1+𝑥2−2=2𝑘−1
8𝑘2−8𝑘−2(4𝑘2+3)
𝑥1𝑥2−(𝑥1+𝑥2)+1
2⋅4𝑘2−8𝑘−8−(8𝑘2−8𝑘)+(4𝑘2+3)=
6𝑘−3
5
.
又由{𝑦=𝑘𝑥−𝑘+13𝑥+4𝑦−12=0 ⇒3𝑥+4(𝑘𝑥−𝑘+1)−12=0,解得𝑥=4𝑘+89𝑘+3
4𝑘+3,𝑦=4𝑘+3,
即𝐶点的坐标为𝐶(4𝑘+8
9𝑘+3
9𝑘+33
4𝑘+3−4𝑘+3,4𝑘+3),所以𝑘3=
4𝑘+82−1=
6𝑘−34𝑘+310
.
因此,𝑘1+𝑘2与𝑘3的关系为:𝑘1+𝑘2=2𝑘3。
21.(1)当𝑎≤0时,𝑥∈(0,减;当0<𝑎<4时,𝑓(𝑥)在((
1+√1−4𝑎2
1
1+√1−4𝑎2
),𝑓(𝑥)单调递增,当𝑥∈(
1+√1−4𝑎2
,+∞)时, 𝑓(𝑥)单调递
设ℎ(𝑥)=𝑥−ln𝑥−2, 则ℎ′(𝑥)=1−=
𝑥1
𝑥−1𝑥
1−√1−4𝑎21
,1+√1−4𝑎2
)上单调递增,在(0,1−√1−4𝑎2
),>0,∴ℎ(𝑥)在(1,+∞)上单调递增.
又ℎ(3)=3−ln3−2=1−ln3<0,ℎ(4)=4−ln4−2=2−2ln2>0,根据零点存在性定理,可知ℎ(𝑥)在(1,+∞)上有唯一零点,设该零点为𝑥0, 则𝑥0∈(3,4),且ℎ(𝑥0)=𝑥0−ln𝑥0−2=0,即𝑥0−2=ln𝑥0,
∴𝑔(𝑥)min=
𝑥0ln𝑥0+2𝑥0−1
,+∞)上单调递减;当𝑎≥4时,𝑓(𝑥)在(0,+∞)上单调递减; (2)5.
14
14
【解析】试题分析:(1)求导,分类讨论𝑎≤0、0<𝑎<、𝑎≥时三种情况的单调性(2)分离含参量𝑎>
𝑥ln𝑥+2𝑥−1
,构造新函数,𝑔(𝑥)=
𝑥ln𝑥+2𝑥−1
,求导算出零点的范围,从而求出结果
=𝑥0+1
𝑥−1
𝑥−1解析:(1)由题意可知,𝑥>0,𝑓′(𝑥)=1
𝑎−𝑥2+𝑥−𝑎
𝑥
−
𝑥
2−1=
𝑥2,
方程−𝑥2
+𝑥−𝑎=0对应的𝛥=1−4𝑎,
当𝛥=1−4𝑎≤0,即𝑎≥1
4时,当𝑥∈(0,+∞)时,𝑓′(𝑥)≤0,
∴𝑓(𝑥)在(0,+∞)上单调递减; 当0<𝑎<1
2
4时,方程−𝑥+𝑥−𝑎=0的两根为1±√1−4𝑎2,
且0<
1−√1−4𝑎1+√1−4𝑎2<
2
,
此时,𝑓(𝑥)在(1−√1−4𝑎1+√1−4𝑎2
,2
)上𝑓′(𝑥)>0,函数𝑓(𝑥)单调递增,
在(0,1−√1−4𝑎2
),(
1+√1−4𝑎2
,+∞)上𝑓′(𝑥)<0,函数𝑓(𝑥)单调递减;
当𝑎≤0时,
1−√1−4𝑎1+√1−4𝑎2
<0,
2
>0,
此时当𝑥∈(0,1+√1−4𝑎′2
),𝑓(𝑥)>0,𝑓(𝑥)单调递增,
当𝑥∈(
1+√1−4𝑎2
,+∞)时,𝑓′(𝑥)<0,𝑓(𝑥)单调递减;
综上:当𝑎≤0时,𝑥∈(0,1+√1−4𝑎𝑥∈(1+√1−4𝑎2
),𝑓(𝑥)单调递增,当2
,+∞)时,减;
当0<𝑎<1
1−√1−4𝑎1+√1−4𝑎4时,𝑓(𝑥)在(2
,2
)上单调递增,
在(0,1−√1−4𝑎2),(
1+√1−4𝑎2
,+∞)上单调递减;
当𝑎≥1
4时,𝑓(𝑥)在(0,+∞)上单调递减; (2)原式等价于(𝑥−1)𝑎>𝑥ln𝑥+2𝑥−1, 即存在𝑥>1,使𝑎>𝑥ln𝑥+2𝑥−1
𝑥−1
成立.
设𝑔(𝑥)=𝑥ln𝑥+2𝑥−1
𝑥−1,𝑥>1,
则𝑔′(𝑥)=
𝑥−ln𝑥−2(𝑥−1)2,
𝑓(𝑥)单调递
𝑥0−1
由题意可知𝑎>𝑥0+1,又𝑥0∈(3,4),𝑎∈𝑍,∴𝑎的最小值为5. 22.(1)𝑥+√3𝑦−3=0,𝑥2+𝑦2=4;(2)3√3 (Ⅰ)2𝜌sin(𝜃+𝜋
6)−3=0,
化为√3𝜌sin𝜃+𝜌cos𝜃−3=0, 即𝑙的普通方程为𝑥+√3𝑦−3=0,
{𝑥=2𝑐𝑜𝑠𝜑𝑦=2𝑠𝑖𝑛𝜑
消去𝜑,得𝐶的普通方程为𝑥2+𝑦2=4. (Ⅱ)在𝑥+√3𝑦−3=0中令𝑦=0得𝑃(3,0),
∵𝑘=−
√33
,∴倾斜角𝛼=
5𝜋6
,
∴𝑙的参数方程可设为{𝑥=3+𝑡𝑐𝑜𝑠5𝜋
𝑥=3−√3𝑦=0+𝑡𝑠𝑖𝑛5𝜋6 即{12𝑡 , 6𝑦=2
𝑡
代入𝑥2+𝑦2=4得𝑡2−3√3𝑡+5=0,𝛥=7>0,∴方程有两解, 𝑡1+𝑡2=3√3,𝑡1𝑡2=5>0,∴𝑡1,𝑡2同号, |𝑃𝐴|+|𝑃𝐵|=|𝑡1|+|𝑡2| =|𝑡1+𝑡2|=3√3.
23.(1){𝑥|0≤𝑥≤4
3 };(2)𝑚∈[−3,0]
(1)当𝑚=−1时,𝑓(𝑥)=|𝑥−1|+|2𝑥−1|,
①𝑥≥1时,𝑓(𝑥)=3𝑥−2≤2,解得1≤𝑥≤4
3; ②当1
1
2<𝑥<1时,𝑓(𝑥)=𝑥≤2,解得2<𝑥<1; ③当𝑥≤1
2时,𝑓(𝑥)=2−3𝑥≤2,解得0≤𝑥≤1
2;
综合①②③可知,原不等式的解集为{𝑥|0≤𝑥≤4
3 }.
(2)当𝑥∈[1,2]时,𝑓(𝑥)=|𝑥+𝑚|+|2𝑥−1|=|𝑥+𝑚|+2𝑥−1≤|2𝑥+1|=2𝑥+1, 从而可得|𝑥+𝑚|≤2,
即−2≤𝑥+𝑚≤2⇔−2−𝑥≤𝑚≤2−𝑥,且(−2−𝑥)max=−3,(2−𝑥)min=0,
因此𝑚∈[−3,0].
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