第Ⅰ卷(选择题 满分60分)
一、选择题(本大题共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.请在答题卷的相应区域答题............
1.已知复数z满足(1i)z3i,则z( ) A. 5 【答案】C 【解析】 【分析】
B. 3
C. 5 D. 3 由题意可知,z3i12i,再求解|z|即可. 1i【详解】(1i)z3i
3i(3i)(1i)33iii224iz12i,则|z|12(2)25 21i(1i)(1i)1i2故选:C
【点睛】本题考查复数的运算,属于容易题.
22.设U=R,Ax|x4x0,Bx|x1,则A(ðUB)( )
A. x|0x4 C. x|0x4 【答案】D 【解析】
B. x|1x4 D. x|1x4
【分析】
解不等式x24x0得0x4,再与ðUB{x|x1}求交集,即可.
2【详解】由题意可知Ax|x4x0{x|0x4},ðUBx|x1
则A(ðUB){x|1x4} 故选:D
【点睛】本题考查集合的运算,属于容易题. 3.已知a20.3,b0.32,clog0.32,则( ) A. bca 【答案】D 【解析】 【分析】
根据指数函数y2x定义域内为增函数可知20.320,指数函数y0.3x定义域内为减函数可知
B. bac
C. cab
D. cba
00.320.30,对数函数ylog0.3x定义域内为减函数log0.32log0.31,从而比较a,b,c的大
小即可.
【详解】由题意可知,a20.3201,0b0.320.301,clog0.32log0.310 即a1b0c 故选:D
【点睛】本题考查指数,对数的比较大小问题,属于较易题.
4.函数ysinx的大致图象为( ) 2cosxA. B.
C. D.
【答案】A 【解析】 【分析】
先判断函数奇偶性,排除C,D选项,再特殊值检验,排除B选项,即可. 【详解】由题意可知,函数yf(x)sinx的定义域为R,关于原点对称. 2cosxf(x)sin(x)sinxcosxf(x) cos(x)22函数y又
sinxcosx为奇函数. 图象关于原点成中心对称,排除C,D选项. 2xR时cosx[1,1]
2cosx0
当x(0,)时sinx0,故y0,排除B选项. 故选A
【点睛】本题考查函数图象问题,解决本题应从定义域,奇偶性,单调性,特殊值四个方面研究,属于较易题.
裴波那契以兔子繁5.裴波那契数列(Fibonacci sequence )又称黄金分割数列,因为数学家列昂纳多·
殖为例子引入,故又称为“兔子数列”,在数学上裴波那契数列被以下递推方法定义:数列an满足:
a1a21,an2anan1,现从该数列的前40项中随机抽取一项,则能被3整除的概率是( )
A.
1 4B.
1 3C.
1 2D.
2 3【答案】A 【解析】 【分析】
写出裴波那契数列的前几项,观察发现裴波那契数列中能被3整除的项,分别为第4项,第8项,第12项等,根据归纳推理可知,裴波那契数列的前40项中能被3整除的项共有10项,根据古典概型,求解即可.
【详解】裴波那契数列为:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,观察发现前12项中,第4项,第8项,第12项都能被3整除.
以此类推前40项中,第4项,第8项,第12项,第16项,第20项,第24项,第28项,第32项,第36项,第40项,共10项,能被3整除. 所以能被3整除的概率为P故选A
【点睛】本题考查古典概型求概率,同时也考查了裴波那契数列.属于中档题. 得到OB,则OB( ) 6.将向量OA(1,1)绕原点O顺时针方向旋转75°
101. 40462A. 2,2 62C. 2,2 【答案】C 【解析】
26B. 2,2 26D. 2,2 【分析】
由题意可知OA,OB75,|OA||OB|,设B(x,y),则OAOBxy62,与2|OA||OB|x2y22,联立求解,即可.
uuurB(x,y),则OB(x,y) 【详解】设
由题意可知,|OA||OB|22x2y22即xy2①
OAOB|OA||OB|cosOA,OBxy22cos75262 46262即xy② 2262x2y22xx22①②联立解得或 62y2y6xy222又
向量OA(1,1)绕原点O顺时针方向旋转75°得到OB
点B在第四象限,则B66222,2 2,2,即OB故选C
【点睛】本题考查向量的数量积以及求向量的模,属于中档题.
2n*7.已知数列an满足2a12a2...2ann(nN),数列1的前n 项和为Sn,
logaloga2n12n则S2019( )
A.
2019 2020B.
1 2019C.
1 2020D.
2018 2019【答案】A
【解析】 【分析】
2n*设Tn2a12a2...2ann(nN),分类讨论n1时,a11n,n2时,2an1则21111*ann(nN),即,再根据裂项相消法求Sn1,从而求解S2019,
log2anlog2an1n(n1)n12即可.
2n*【详解】设Tn2a12a2...2ann(nN)
当n1时T12a11,即a1当n2时,
1 2TnTn1(2a122a2...2nan)(2a122a2...2n1an1)2nann(n1)1
n即2an1,则an1 2n验证a1111(nN*) a成立,则n1n22211111111则log2anlog2an1 log2nlog2n1n[(n1)]n(n1)nn122111111Sn122334即S20191故选:A
【点睛】本题考查已知前n项和求通项公式,以及裂项相消法求数列的前n项和,属于中档题.
1111 n1nn112019 2020202028.已知函数f(x)在R上满足f4x2fx2x5x,则曲线yf(x)在点(2,f(2))处的切线方
程是( ) A. yx C. y3x8 【答案】B 【解析】 【分析】
2由题意可知,x2时f(2)2,对f4x2fx2x5x两边分别求导,可知
B. yx4 D. y5x12
f4x2fx4x5,令x2,得f(2)1,求切线方程即可.
【详解】
f4x2fx2x25x
[f(4x)](4x)f(4x)f(4x)[2f(x)2x25x]2f(x)4x5
即f4x2fx4x5 令x2
则f(42)f(2)2f(2)22252即f(2)2
f(42)f(2)2f(2)425即f(2)1
曲线yf(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y(2)x2,即yx4
故选:B
【点睛】本题考查求切线方程,求x2处的函数值与导数值是解决本题的关键.属于中档题.
9.函数ysinx( )
60在,内单调递增,且图象关于直线x对称,则的值为22A.
1 4B.
5 3C.
2 3D.
1 3【答案】C 【解析】 【分析】
2ysinx0x,,则由正弦型函数单调性可知,函数的单调递增区间为63322,,即0,由正弦型函数的对称性可知,函数ysinx0对,223363称轴为xk1,kZ,即k,kZ,当k1时,求解的值,即可. 33【详解】由题意可知,
当x22k2k2k,2k,kZ即,x,,kZ时 62233ysinx函数0单调递增.
6当k0时函数在[2,]内单调递增 33又
函数在,内单调递增
222322 解得0
323当x62k,kZ即xk,kZ为函数ysinx0的对称轴.
63图象关于直线x对称
xk1,kZ,即k,kZ 332满足题意. 3当k1时,故选:C
【点睛】本题考查正弦型函数的图象与性质,属于中档题.
3810.如图,半径为6的球的两个内接圆锥有公共的底面,若两个圆锥的体积之和为球的体积的,则这两个圆锥高之差的绝对值为( )
A. 2 【答案】C 【解析】 【分析】
B. 4 C. 6 D. 8
设两圆锥的顶点为分别A,B,底面圆圆心为O1,底面圆半径O1Cr,球心为O,球的半径
134OCR6,由题意可知,两圆锥体积之和为r2(2R)R3,解得r33,在RtOO1C383中,求解OO1即可.
【详解】设两圆锥的顶点为分别A,B,底面圆圆心为O1,底面圆半径O1Cr,球心为O,球的半径OCR6.如图所示
两个圆锥的体积之和为球的体积的38
13r2AO1113413r2BO13r2(AO1BO1)3r2(2R)83R3 则r234R227即r33 在RtOO1C中OO1OC2O21C36273
则两圆锥的高分别为AO1ROO13,BO1ROO19 所以两个圆锥高之差的绝对值为6. 故选:C
【点睛】本题考查球与圆锥的体积问题,属于中档题.
11.已知函数f(x)lnxax32有4个零点,则实数a的取值范围是(A. 0,e2
B. 1,e2
C. 0,e2 【答案】C 【解析】 【分析】
D. 1e2, ) 由题意可知,函数f(x)为偶函数,则x0时函数f(x)有2个零点,即方程f(x)lnxax302(x0)有2个根,即ylnx与yax线l:yax率,即可.
3(x0)有2个交点.在同一坐标系内画出函数ylnx与直23,由图象可知直线l夹在切线l1与直线l2之间时,有2个交点,分别求解l1 与l2的斜2【详解】函数f(x)的定义域为{x|x0}关于原点对称,
f(x)ln|x|a|x|函数f(x)为偶函数
函数有4个零点
33ln|x|a|x|f(x) 22x0时函数f(x)有2个零点,则方程f(x)lnxax30(x0)有2个根. 2即ylnx与yax3(x0)有2个交点. 2
由题意可知直线l1为曲线ylnx的切线,且经过点(0,). 设切点坐标(x0,y0),则y0lnx0,
32y(lnx)1 xkl1yxx0113yxl则切线1的方程为
x02x011331x01lnx0,则xe2e 即y00x0222ekl11e x0又
直线l2平行于x轴,则kl20
由图可知,kl2akl1,即0ae 故选:C
【点睛】本题考查了函数的零点个数问题,同时也考查利用导数的几何意义求切线斜率,属于一道较难的题.
x2y212.如图,F1(c,0),F2(c,0)分别为双曲线:221(a,b0)ab左、右焦点,过点F1作直线l,
使直线l与圆(xc)2y2r2相切于点P,设直线l交双曲线的左右两支分别于A、B两点(A、B位于线段F1P 上),若F1A:AB:BP2:2:1,则双曲线的离心率为( )
A. 5 B.
265 5C. 2623
【答案】B 【解析】 【分析】
的D. 263
连接AF2,BF2,设|BP|x则|F1A||AB|2x,由题意可知|AF2|2a2x,|BF2|4x2a,即
|PF2|2(4x2a)2x2(2a2x)2(3x)2(2c)2(5x)2,即x即可.
653a, 则a2c2,求解离心率55【详解】连接AF2,BF2,设|BP|x则|F1A||AB|2x,即|PF1|5x,|PA|3x,
根据双曲线定义可知,
|BF1||BF2|2a即|BF2||BF1|2a4x2a |AF2||F1A|2a即|AF2|2a|F1A|2a2x
直线l与圆(xc)2y2r2相切于点P
PF2PF1
2222222在RtF1PF2中|PF2||F1F2||PF1|(2c)(5x)4c25x①
2222222在RtAPF2中|PF2||AF2||PA|(2a2x)(3x)4a5x8ax②
2222222在RtBPF2中|PF2||BF2||PB|(4x2a)(x)15x4a16ax③
②③联立得4a25x28ax15x24a216ax,即x6a 5①②联立得4c225x24a25x28ax即4c24a220x28ax④
666将xa代入④,即4c24a220a8aa,
55522532cc53265a即e整理得c 25aa552故选:B
【点睛】本题考查双曲的离心率,解决本题的关键是根据双曲线的定义表示出|AF2|与|BF2|,本题属于中档题.
第Ⅱ卷(非选择题 满分90分)
.) 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请在答题卷的相应区域答题............
1x1,x0,则ff1_________. 13.已知函数fx22x2lnx,x0【答案】2 【解析】 【分析】
先求f(1)1,再求f(1),即可.
【详解】
1x0时f(x)1
21x1f(1)1211 2又
x0时f(x)2x2lnx
ff1f1212ln12
故答案为:2
【点睛】本题考查复合函数与分段函数求值,属于较易题.
xy014.已知实数x,y满足约束条件:xy40,则z22xy的最大值为_____.
y1【答案】
1 2【解析】 【分析】
由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求出最优解的坐标,代入目标函数得答案.
xy0【详解】由实数x,y满足约束条件:xy40,作出可行域如图,则z22xy的最大值就是u
y1=﹣2x+y的最大值时取得.
xy0联立,解得A(1,1),
y1化目标函数u=﹣2x+y为y=2x+u,
由图可知,当直线y=2x+u过A时,直线在y轴上的截距最大,此时z有最大值为2211. 2故答案为
1. 2
【点睛】本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是基础题. 15.函数y1x21 与函数yk(x2)的图象有两个不同的公共点,则实数k的取值范围是________. 【答案】(,1]
43【解析】 【分析】
将函数y1x21,变形整理为x2(y1)21(y1),可知函数y1x21的图象是以
(0,1)为圆心,半径为r1的圆的上半部分. 函数yk(x2)的图象是恒过点(2,0)的直线,在同一直
角坐标系中画出两个函数的图形,由图象可知当直线l:yk(x2)夹在半圆的切线l1与过点(1,1)的直线l2之间时,图象有两个不同的公共点,求解kl1与kl2,即可.
【详解】由题意可知,函数y1x21的图象是以(0,1)为圆心,半径为r1的上半圆. 函数yk(x2)的图象是恒过点(2,0)的直线l.如图所示
若使得函数y1x21 与函数yk(x2)的图象有两个不同的公共点 则需直线l夹在半圆的切线l1与过点(1,1)的直线l2之间 即kl1kkl2
直线l2过点(1,1)与点(2,0)
kl2又
211 01直线l1为半圆x2(y1)21(y1)的切线
圆心(0,1)到直线l1:ykl(x2)的距离等于半径r1
1即|kl1(02)1|1,解得k4
l1(kl1)2134k1 3故答案为:(,1]
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系问题,属于中档题.
16.如图,在棱长为 1 的正方体ABCDA1B1C1D1中,点M是AD的中点,动点P在底面正方形
43ABCD内(不包括边界),若B1P//平面A1BM,则C1P长度的取值范围是_______.
【答案】[30,2) 5【解析】 【分析】
建立空间直角坐标系,设点P(x,y,0),(0x1,0y1),平面A1BM的法向量n(2,1,1),
B1P的方向向量B1P(x1,y1,1),由题意可知,nB1P即y2x,C1P(x,y1,1),则
|C1P|x2(2x1)2(1)25x24x2,求解取值范围即可.
【详解】以D为原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x,y,z建系如图
则M(,0,0),A1(1,0,1),B(1,1,0),B1(1,1,1),C1(0,1,1).
12设P(x,y,0)(0x1,0y1),则B1P的方向向量B1P(x1,y1,1) 设平面A1BM的法向量,n(x1,y1,z1),MA1(,0,1),MB(,1,0),
121211n·MAxz0zx1111122,即取x12,则n(2,1,1) 11n·yxMBx1y101122若B1P平面A1BM,则nB1P
即nB1P2(x1)(y1)12xy0,则y2x 又C1P(x,y1,1)
C1P(x,2x1,1)
即|C1P|26x2(2x1)2(1)25x24x25(x)2 550x1,0y1,y2x 0x1 2626305(x)22即|C1P|2 555530,2) 5故答案为:[【点睛】本题考查空间中的距离问题,属于一道较难的题.
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.请在...) 答题卷的相应区域答题..........
17.已知在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b ,c ,且(1)求角C的大小;
(2)若c3,求ab的取值范围. 【答案】(1)
sinCsinAb.
sinBsinAac;(2)(3,6). 3【解析】 【分析】
(1)由正弦定理将即可.
sinCsinAb,变形整理为a2b2c2ab,再由余弦定理求解cosC,
sinBsinAac2(2)根据均值定理,可知(ab)93ab3(ab2),即ab6,由题意可知a¹b则,2ab6,再由两边之和大于第三边,求解即可
sinCsinAbsinBsinAac【详解】(1)由
则
cab baac变形整理得:a2b2c2ab,
a2b2c2ab1所以cosC 而C(0,) 故C;
32ab2ab2.(2)由a2b2c2ab 且c3
(ab)22ab9ab (ab)293ab3(ab2) 2(ab)236 所以ab6,
若使得
sinCsinAb成立
sinBsinAac则需sinBsinA0,即a¹b 所以ab6 又abc3
所以ab的取值范围是(3,6).
【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理以及均值定理,属于中档题.
18.田忌赛马是《史记》中记载的一个故事,说的是齐国大将军田忌经常与齐国众公子赛马,孙膑发现田忌的马和其他人的马相差并不远,都分为上、中、下三等.于是孙膑给田忌将军献策:比赛即将开始时,他让田忌用下等马对战公子们的上等马,用上等马对战公子们的中等马,用中等马对战公子们的下等马,从而使田忌赢得了许多赌注.假设田忌的各等级马与某公子的各等级马进行一场比赛,田忌获胜的概率如下表所示:
比赛规则规定:一次比赛由三场赛马组成,每场由公子和田忌各出一匹马参赛,结果只有胜和负两种,并且毎一方三场赛马的马的等级各不相同,三场比赛中至少获胜两场的一方为最终胜利者. (1)如果按孙膑的策略比赛一次,求田忌获胜的概率;
(2)如果比赛约定,只能同等级马对战,每次比赛赌注1000金,即胜利者赢得对方1000金,每月比赛一次,求田忌一年赛马获利
数学期望.
【答案】(1)0.72;(2)1200金. 【解析】 【分析】
(1)田忌用下等马对战公子们的上等马获胜的概率为0,用上等马对战公子们的中等马获胜的概率为
0.8,用中等马对战公子们的下等马获胜的概率为0.9.由题意求解即可.
(2)根据比赛约定,只能同等级马对战,在某月的比赛中田忌获胜,则三场比赛中,田忌输赢的分布为:胜胜胜,负胜胜,胜负胜,胜胜负,求出该月的比赛中田忌获胜的概率以及该月赛马获利得期望,再求解一年的获利期望,即可.
【详解】(1)记事件A:按孙膑的策略比赛一次,田忌获胜,
对于事件A,三场比赛中,由于有一场比赛田忌必输,另两场都胜, 故P(A)0.80.90.72.
的(2)设田忌在每次比赛中所得的奖金为随机变量(金),则的取值为-1000和1000,
若在某月的比赛中田忌获胜,则三场比赛中,田忌输赢的分布为:胜胜胜,负胜胜,胜负胜,胜胜负. 设在该月的比赛中田忌获胜的概率为P,则
P0.50.50.40.50.50.60.50.50.40.50.50.40.45,
E()1000(1p)1000p100,
因此田忌一年赛马获利的数学期望为100121200(金).
【点睛】本题考查相互独立事件概率乘法公式,以及数学期望.属于中档题.
19.已知C是以AB为直径的圆周上一点,ABC3,PA平面ABC.
(1)求证:平面PAC平面PBC; (2)若异面直线PB与AC所成的为
,求二面角CPBA的余弦值. 3【答案】(1)证明见解析;(2)
22. 11【解析】 【分析】
(1)由线面垂直的性质定理可知PABC.再由ACBC以及线面垂直的判断定理,可知BC⊥平面
PAC,即可证明.
(2)解法1,建立空间直角坐标系,令AB2t,确定点坐标,令P(0,0,h)(h0),由题意可知
cos3BPACBPAC3t24t2h23t1,即h22t,再求平面PBC的法向量为n与平面PAB的法2向量为m,求解cosn,m即可.解法2:过B作AC的平行线BM交圆于M,连接PM,AM,所以直线PB与AC所成的角,即为PB与BM所成的角,PBM3,再过A作ANPC交PC于
N,过A作AQPB交PB于Q,连接QN,由三垂线定理知QN⊥PB,所以AQN即为二面角
CPBA的平面角,求解边长即可.
【详解】(1)证明:因为AB为圆的直径,所以ACBC, 又PA平面ABC,而BC平面ABC,所以PABC,
又ACPAA,AC平面PAC,PA平面PAC 所以BC⊥平面PAC,
而BC平面PBC,所以平面PBC平面PAC;
(2)解法1:建系如图所示
令AB2t,而ABC3,则BAC6,AC3t.
3t3tA(0,0,0),B(0,2t,0),C则2,2,0,令P(0,0,h)(h0)
所以BP(0,2t,h),AC(3t3t,,0). 22 3因为异面直线PB与AC所成的角为
故cos3cosBP,ACBPACBPAC3t24t2h23t1,解得h22t. 2令平面PBC的一个法向量为n(1,y,z)
3tt而BC2,2,0,BP(0,2t,22t)
ruuur3tty0,所以y3 nBC0,22由
由nBP0,-23t22tz0,所以z66,即n(1,3,) 22而平面PAB的一个法向量为m(1,0,0)
所以
cosn,mnmnm1113322221111.
所以二面角CPBA的余弦值为22 11解法2:过B作AC的平行线BM交圆于M,连接PM,AM 所以直线PB与AC所成的角,即为PB与BM所成的角. 因为AB为圆的直径,所以AMBM
又PA平面ABC,而BM平面ABC,所以PABM. 又AMPAA,所以BM平面PAM
而PM平面PAM,所以BMPM,则PBM3.
令AB2t,且ABC3所以ACBM3t,AMBCt
PM3ttan33t,PA3t2t222t
PB(22t)2(2t)223t,PC(22t)2(3t)211t
过A作ANPC交PC于N,过A作AQPB交PB于Q,连接QN,由三垂线定理知QN⊥PB. 所以AQN即为二面角CPBA的平面角.
AQPAAB22t2t26PAAC22t3t266,AN PB3PC1123t11tsinAQNAN266331122. 即 cosAQNAQ1126111122. 11即为二面角CPBA的余弦值为
【点睛】本题考查面面垂直,以及求二面角余弦值,属于中档题.
x2y2220.已知椭圆C:221(ab0)的焦距为2,过点(1,).
ab2(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设椭圆的右焦点为F,定点P2,0,过点F且斜率不为零的直线l与椭圆交于A,B两点,以线段AP为直径的圆与直线x2的另一个交点为Q,证明:直线BQ恒过一定点,并求出该定点的坐标.
3x2【答案】(1)y21;(2)证明见解析,(,0).
22
【解析】 【分析】
c1(1)根据题意列方程组1,求解a2,b2,即可. 12122ba(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)因为直线l的斜率不为零,令l的方程为:xmy1,与椭圆方程联立,得到y1y22m1yy,,由题意可知,AQPQ,则Q(2,y1),确定BQ的方程,1222m2m2由椭圆的对称性,则定点必在x轴上,所以令y0,求解x,即可.
c1 , 解得a22,b21, 【详解】(1)由题知112122bax2所以椭圆C的方程为y21;
2(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)因为直线l的斜率不为零,令l的方程为:xmy1,
xmy122(m2)y2my10, 由x2得2y12则y1y22m1yy,, 1222m2m2因为以AP为直径的圆与直线x2的另一个交点为Q,所以AQPQ,则Q(2,y1), 则kBQy2y1y2y1yy(x2) , ,故BQ的方程为:1x22x22由椭圆的对称性,则定点必在x轴上,所以令y0,则
xy1(x22)y(my21)my1y2y12122,
y2y1y2y1y2y1而y1y2y1y22m1yymyy,,, 121222m2m22所以xy1y2y113222,
y2y1223
2
故直线BQ恒过定点,且定点为(,0).
【点睛】本题考查椭圆标准方程,直线与椭圆位置关系,属于较难的一道题.
21.函数f(x)12ax(1a)xlnx. 2(1)求fx的单调区间;
(2)在函数fx的图象上取Ax1,y1,Bx2,y2两个不同的点,令直线AB的斜率
图象上是否存在点P(x0,y0),且x0为k,则在函数
x1x2',使得kf(x0)?若存 2在,求A,B两点的坐标,若不存在,说明理由. 【答案】(1)当a1时,增区间为(11,1),减区间为(0,)及(1,);当a1时,减区间为aa11(0,);当1a0时,增区间为(1,),减区间为(0,1)及(,);当a0时,减区间为
aa(0,1),增区间为(1,);(2)不存在,理由见解析.
【解析】 【分析】
(1)先求函数f(x)的导数f(x),然后对a进行分类讨论,判断导数的正负,确定函数的单调区间,即可.
(2)假设存在,即满足kABf(x0),分别求kAB(x2x1)alnx2lnx11a与2x2x1f(x0)(x1x2)alnx2lnx1221a,从而证明存在,变形整理,证明2x1x2x2x1x1x2x21)xxx14ln20存在,令2t1,变形整理证明lnt2(t1),利用导数判断单调性,
x2x1x1t11x12(求解即可.
【详解】(1)由题知定义域为(0,),
1ax2(1a)x1(ax1)(x1), f(x)ax1axxx1当a1时,01,
a令f'(x)0,解得x(11,1),f'(x)0,解得x(0,)(1,), aa即函数f(x)在(11,1)上单调递增,在 (0,)及(1,)上单调递减; aa1(x1)(x1)(x1)2②当a1时,1,在(0,)上f(x)0,
axx即函数f(x)在(0,)上单调递减;
③当1a0时,11, a1a1a令f'(x)0,解得x(1,),f'(x)0,解得x(0,1)(,),
即函数f(x)在(1,)上单调递增,在 (0,1)及(,)上单调递减; ④当a0时,
令f'(x)0,解得x(1,),f'(x)0,解得x(0,1), 即函数f(x)在(1,)上单调递增,在 (0,1)上单调递减; 综上所述:
当a1时,增区间为(1a1a11,1),减区间为(0,)及(1,); aa当a1时,减区间为(0,);
当1a0时,增区间为(1,),减区间为(0,1)及(,); 当a0时,减区间为(0,1),增区间为(1,); (2)假设存在,即满足kABf(x0),
因为已知A(x1,y1),B(x2,y2)不妨令0x1x2, 则kAB1a1ay2y11(x2x1)(x2x1)(1a)(x2x1)lnx2lnx1a
x2x12x2x1(x2x1)x2x1(x2x1)alnx2lnx11a, 2x2x1而f(x0)ax01a1(x1x2)a21a, x02x1x2由kABf(x0),
得
lnx2lnx12存在,也就
x2x1x1x2证lnx2lnx12(x2x1)0存在,
x1x2x21)xx2x12(t1)0存在,令2t1,故转化为lnt0(t1)存在, 只要证lnx2x1x1t11x12(即需要证明lnt442(t1),令g(t)lnt(t1), t1t114(t1)20故g(t)在t1上单调递增,所以g(t)g(1)2, 则有g(t)22t(t1)t(t1)'故不存在.
【点睛】本题考查含参数的函数单调性的判断,同时也考查了利用导数证明等式成立问题.属于难题.
考生注意:请在第22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一个题目计分.作答时,请用2B铅笔在答题卡上将所选题目后的方框涂黑. 选修4―4:坐标系与参数方程
22.在直角坐标系xOy中,l是过定点P(1,1)且倾斜角为的直线,以坐标原点O为极点,以x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为4cos. (1)求直线l的参数方程与曲线C的直角坐标方程;
(2)若曲线C与直线l相交于M,N两点,求PMPN的取值范围.
是x1tcos(t为参数),(x2)2y24;(2)[22,4]. 【答案】(1)y1tsin【解析】
【分析】
(1)根据直线的参数方程直接写出即可,将4cos两边同时乘以,变形为24cos,再根
2x2y2据转化为直角坐标方程即可. xcos(2)将l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程得,t2(2sin2cos)t20 确定t1t2与t1t2,代入|PM||PN|t1t24t1t2124sin2,求解取值范围,即可.
2x1tcos(t为参数), 【详解】(1)l的参数方程:y1tsin曲线C的直角坐标方程:(x2)2y24 ; (2)将l的参数方程代入曲线C的方程得,
t2(2sin2cos)t20,①
由于(2sin2cos)280恒成立,所以方程①有两个不等实根t1,t2, 由于t1t220,所以t1,t2异号, 则|PM||PN|t1t2t1t2t1t224t1t2124sin2[22,4].
【点睛】本题考查直线的参数方程,极坐标方程与直角坐标方程的互化,以及直线参数方程t的几何意义,属于中档题.
选修4—5:不等式选讲
23.已知函数f(x)2x1x2. (1)解不等式f(x)5;
2(2)若f(x)a3a3恒成立,求a的取值范围. 2【答案】(1){x|4x2};(2)[1,4]. 3【解析】 【分析】
(1)分类讨论,x11,x2,x2,分别求解即可.
2213x1(x)23521(2)求分段函数y的最小值,再解不等式a3a,即可.
22x3(2x2)3x1(x2)【详解】(1)当x141,则2x1x25 x, 232当11x2时,则2x1x25 x2, 22当x2时,则2x1x25,此时无解, 故解集为{x|4x2}; 313x1(x)2535121(2)由(1)知y,所以当x时,y的最小值为,则a3a,
2222x3(2x2)3x1(x2)a23a40所以a[1,4] .
【点睛】本题考查绝对值不等式的解法,以及恒成立问题求参数的取值范围.属于中档题.
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