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2017年新疆乌鲁木齐市高考数学二诊试卷(理科)
一、选择题(本大题共12个小题,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.已知集合M={x∈Z|﹣x2+3x>0},N={x|x2﹣4<0},则M∩N=( )
A.(0,2) B.(﹣2,0) C.{1,2} D.{1}
2.设复数z=(其中i为虚数单位),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f(x)=,且f(2)=4,则f(﹣2)等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.某程序框图如图所示,若输出的S=26,则判断框内应填( )
A.k>3? B.k>4? C.k>5? D.k>6?
5.关于直线a,b及平面α,β,下列命题中正确的是( )
A.若a∥α,α∩β=b,则a∥b B.若a∥α,b∥α,则a∥b
C.若a⊥α,a∥β,则α⊥β D.若a∥α,b⊥a,则b⊥α
6.已知向量满足||=2,||=1,且()⊥(2﹣),则的夹角为( )
A. B. C. D.
7.已知一个几何体的三视图如图所示(正视图是两个正方形,俯视图是两个正三角形),则其体积为( )
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A. B. C. D.
8.先把函数y=sin(x+φ)的图象上个点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),再向右平移个单位,所得函数关于y轴对称,则φ的值可以是( )
A. B. C. D.
9.在△ABC中,“A<B<C”是“cos2A>cos2B>cos2C”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
10.在△ABC中,BC=1且cosA=﹣,B=,则BC边上的高等于( )
A.1 B. C. D.
11.双曲线上存在一点与其中心及一个焦点构成等边三角形,则此双曲线的离心率为( )
A.2 B. +1 C. D.﹣1
12.定义在R上的函数y=f(x)为减函数,且函数y=f(x﹣1)的图象关于点(1,0)对称,若f(x2﹣2x)+f(2b﹣b2)≤0,且0≤x≤2,则x﹣b的取值范围是( )
A.[﹣2,0] B.[﹣2,2] C.[0,2] D.[0,4]
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卷的横线上..
13.二项式(ax3+)7的展开式中常数项为14,则a= .
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14.若2x+4y=4,则x+2y的最大值是 .
15.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,已知|AF|=3,|BF|=2,则p等于 .
16.若ln(x+1)﹣1≤ax+b对任意x>﹣1的恒成立,则的最小值是 .
三、解答题:本大题共5小题,满分60分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
17.(12分)已知数列{an}满足an+2=,且a1=1,a2=2.
(1)求a3﹣a6+a9﹣a12+a15的值;
(2)设数列{an}的前n项和为Sn,当Sn>2017时,求n的最小值.
18.(12分)如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD为边长为4的正方形,M是BC的中点,EF∥平面ABCD,且EF=2,AE=DE=BF=CF=.
(1)求证:ME⊥平面ADE;
(2)求二面角B﹣AE﹣D的余弦值.
19.(12分)学校某文具商店经营某种文具,商店每销售一件该文具可获利3元,若供大于求则削价处理,每处理一件文具亏损1元;若供不应求,则可以从外部调剂供应,此时每件文具仅获利2元.为了了解市场需求的情况,经销商统计了去年一年(52周)的销售情况.
销售量(件)
10
11
12
13
14
15
16
周数
2
4
8
13
13
8
4
以去年每周的销售量的频率为今年每周市场需求量的概率.
(1)要使进货量不超过市场需求量的概率大于0.5,问进货量的最大值是多少?
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(2)如果今年的周进货量为14,写出周利润Y的分布列;
(3)如果以周利润的期望值为考虑问题的依据,今年的周进货量定为多少合适?
20.(12分)椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率为,过左焦点任作直线l,交椭圆的上半部分于点M,当l的斜率为时,|FM|=.
(1)求椭圆C的方程;
(2)椭圆C上两点A,B关于直线l对称,求△AOB面积的最大值.
21.(12分)已知函数f(x)=(ax+1)ex﹣(a+1)x﹣1.
(1)求y=f(x)在(0,f(0))处的切线方程;
(2)若x>0时,不等式f(x)>0恒成立,求a的取值范围.
[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
22.(10分)在直角坐标系xOy中,圆C的方程为(x﹣1)2+y2=,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,点M的极坐标为(2,θ),过点M斜率为1的直线交圆C于A,B两点.
(1)求圆C的极坐标方程;
(2)求|MA|•|MB|的范围.
[选修4-5:不等式选讲]
23.设函数f(x)=|x﹣4|,g(x)=|2x+1|.
(1)解不等式f(x)<g(x);
(2)若2f(x)+g(x)>ax对任意的实数x恒成立,求a的取值范围.
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2017年新疆乌鲁木齐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12个小题,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.已知集合M={x∈Z|﹣x2+3x>0},N={x|x2﹣4<0},则M∩N=( )
A.(0,2) B.(﹣2,0) C.{1,2} D.{1}
【考点】交集及其运算.
【分析】求出M中不等式的整数解确定出M,求出N中不等式的解集确定出N,找出M与N的交集即可.
【解答】解:M={x∈Z|﹣x2+3x>0}={1,2},N={x|x2﹣4<0}=(﹣2,2),
则M∩N={1}
故选:D
【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.
2.设复数z=(其中i为虚数单位),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】直接化简复数为a+bi的形式,即可确定复数在复平面内对应的点所在象限.
【解答】解:因为==,复数z在复平面内对应的点为(),
所以复数z在复平面内对应的点在第四象限.
故选D.
【点评】本题考查复数的基本运算,复数的几何意义,考查计算能力.
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3.设f(x)=,且f(2)=4,则f(﹣2)等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点】函数的值.
【分析】由已知得f(2)=a2=4,由a是对数的底数,得a=2,由此能求出f(﹣2).
【解答】解:∵f(x)=,且f(2)=4,
∴f(2)=a2=4,解得a=±2,
∵a是对数的底数,∴a≠﹣2,∴a=2,
∴f(﹣2)=log2(4+4)=3.
故选:C.
【点评】本题考查函数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意函数性质的合理运用.
4.某程序框图如图所示,若输出的S=26,则判断框内应填( )
A.k>3? B.k>4? C.k>5? D.k>6?
【考点】循环结构.
【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,结合流程图所示的顺序,可知该程序的作用是累加并输出S的值,由条件框内的语句决定是否结束循环体并输出S,由此给出表格模拟执行程序即可得到本题答案.
【解答】解:程序在运行过程中,各变量的值变化如下表:
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可得,当k=4时,S=26.此时应该结束循环体并输出S的值为26
所以判断框应该填入的条件为:k>3?
故选:A
【点评】本题给出程序框图,求判断框应该填入的条件,属于基础题.解题的关键是先根据已知条件判断程序的功能,结合表格加以理解,从而使问题得以解决.
5.关于直线a,b及平面α,β,下列命题中正确的是( )
A.若a∥α,α∩β=b,则a∥b B.若a∥α,b∥α,则a∥b
C.若a⊥α,a∥β,则α⊥β D.若a∥α,b⊥a,则b⊥α
【考点】空间中直线与平面之间的位置关系.
【分析】由空间直线的位置关系能判断A的正误;由直线平行于平面的性质能判断B的正误;由直线与平面垂直的判断定理能判断C的正误;由直线与平面垂直的判定定理,能判断D的正误.
【解答】解:A是错误的,∵a不一定在平面β内,
∴a,b有可能是异面直线;
B是错误的,∵平行于同一个平面的两条直线的位置关系不确定,
∴a,b也有可能相交或异面;
C是正确的,由直线与平面垂直的判断定理能得到C正确;
D是错误的,直线与平面垂直,需直线与平面中的两条相交直线垂直.
故选:C.
【点评】本题考查直线与平面的位置关系的确定,是基础题,解题时要注意空间思维能力的培养.
6.已知向量满足||=2,||=1,且()⊥(2﹣),则
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的夹角为( )
A. B. C. D.
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】根据即可得出,进行数量积的运算即可求出的值,进而求出的值,从而得出的夹角.
【解答】解:∵;
∴==;
∴;
∴;
∴的夹角为.
故选A.
【点评】考查向量垂直的充要条件,向量数量积的运算及计算公式,以及向量夹角的余弦公式,向量夹角的范围.
7.已知一个几何体的三视图如图所示(正视图是两个正方形,俯视图是两个正三角形),则其体积为( )
A. B. C. D.
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由题意可得:该几何体是由两个:底面边长为2,高为2的正三棱柱,和底面边长为1,高为1的正三棱柱组成.
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【解答】解:由题意可得:该几何体是由两个:底面边长为2,高为2的正三棱柱,和底面边长为1,高为1的正三棱柱组成.∴该几何体的体积V=+=.
故选:B.
【点评】本题考查了正三棱柱的三视图与体积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
8.先把函数y=sin(x+φ)的图象上个点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),再向右平移个单位,所得函数关于y轴对称,则φ的值可以是( )
A. B. C. D.
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
【分析】利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,三角函数的图象的对称性,求得φ的值.
【解答】解:把函数y=sin(x+φ)的图象上个点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),可得y=sin(2x+φ)的图象;
再向右平移个单位,可得y=sin(2x﹣+φ)的图象;
再根据所得函数关于y轴对称,可得﹣+φ=kπ+,即φ=kπ+,k∈Z,令k=﹣1,φ=,
故选:A.
【点评】本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,三角函数的图象的对称性,属于基础题.
9.在△ABC中,“A<B<C”是“cos2A>cos2B>cos2C”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】在△ABC中,“A<B<C”⇔a<b<
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c,再利用正弦定理、同角三角函数基本关系式、倍角公式即可得出.
【解答】解:在△ABC中,“A<B<C”⇔a<b<c⇔sinA<sinB<sinC⇔sin2A<sin2B<sin2C
⇔1﹣2sin2A>1﹣2sin2B>1﹣2sin2C⇔“cos2A>cos2B>cos2C”.
∴在△ABC中,“A<B<C”是“cos2A>cos2B>cos2C”的充要条件.
故选:C.
【点评】本题考查了正弦定理、同角三角函数基本关系式、倍角公式、不等式的性质、三角形三边大小关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
10.在△ABC中,BC=1且cosA=﹣,B=,则BC边上的高等于( )
A.1 B. C. D.
【考点】正弦定理.
【分析】由已知利用同角三角函数基本关系式可求sinA,利用两角和的正弦函数公式可求sinC的值,由正弦定理可求AB,设BC边上的高为h,利用三角形面积公式,即可计算得解.
【解答】解:∵cosA=﹣,B=,
∴sinA==,可得:sinC=sin(A+B)=,
由,BC=1,可得:AB=,
∴S△ABC=AB•BC•sinB=,
设BC边上的高为h,S△ABC=BC•h=,
∴h=,
故选:C.
【点评】本题主要考查了同角三角函数基本关系式,两角和的正弦函数公式,正弦定理,三角形面积公式在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.
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11.双曲线上存在一点与其中心及一个焦点构成等边三角形,则此双曲线的离心率为( )
A.2 B. +1 C. D.﹣1
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】根据正三角形的性质得到三角形F1PF2为直角三角形,利用双曲线离心率的定义进行求解即可.
【解答】解:如图P,与坐标原点O,右焦点F2构成正三角形,
连接PF1,则三角形F1PF2为直角三角形,
则PF2=c,PF1=PF2tan60°=c,
由双曲线的定义可得PF1﹣PF2=2a,
∴(﹣1)c=2a,
则e===+1,
故选:B.
【点评】本题主要考查双曲线离心率的计算,根据直角三角形的性质建立方程关系是解决本题的关键.
12.定义在R上的函数y=f(x)为减函数,且函数y=f(x﹣1)的图象关于点(1,0)对称,若f(x2﹣2x)+f(2b﹣b2)≤0,且0≤x≤2,则x﹣b的取值范围是( )
A.[﹣2,0] B.[﹣2,2] C.[0,2] D.[0,4]
【考点】奇偶性与单调性的综合.
【分析】设P(x,y)为函数y=f(x﹣1)的图象上的任意一点,关于(1,0)对称点为(2﹣x,﹣y),可得f(2﹣x﹣1)=﹣f(x﹣1),即f(1﹣x)=﹣f(x﹣1).由于不等式f(x2﹣2x)+f(2b﹣b2)≤0化为f(x2﹣2x)≤
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﹣f(2b﹣b2)=f(1﹣1﹣2b+b2)=f(b2﹣2b),再利用函数y=f(x)为定义在R上的减函数,可得x2﹣2x≥b2﹣2b,可画出可行域,进而得出答案.
【解答】解:设P(x,y)为函数y=f(x﹣1)的图象上的任意一点,关于(1,0)对称点为(2﹣x,﹣y),
∴f(2﹣x﹣1)=﹣f(x﹣1),即f(1﹣x)=﹣f(x﹣1).
∴不等式f(x2﹣2x)+f(2b﹣b2)≤0化为f(x2﹣2x)≤﹣f(2b﹣b2)=f(1﹣1﹣2b+b2)
=f(b2﹣2b),
∵函数y=f(x)为定义在R上的减函数,
∴x2﹣2x≥b2﹣2b,
化为(x﹣1)2≥(b﹣1)2,
∵0≤x≤2,∴或.
画出可行域.设x﹣b=z,则b=x﹣z,由图可知:当直线b=x﹣z经过点(0,2)时,z取得最小值﹣2.
当直线b=x﹣z经过点(2,0)时,z取得最大值2.
综上可得:x﹣b的取值范围是[﹣2,2].
故选B.
【点评】本题综合考查了函数的对称性、单调性、线性规划的可行域及其最值、直线的平移等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卷的横线上..
13.二项式(ax3+)7的展开式中常数项为14,则a= 2 .
【考点】二项式系数的性质.
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【分析】利用通项公式即可得出.
【解答】解:通项公式Tr+1==a7﹣r,令21﹣=0,可得r=6.
∴=14,解得a=2.
故答案为:2.
【点评】本题考查了二项式定理的应用,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
14.若2x+4y=4,则x+2y的最大值是 2 .
【考点】基本不等式.
【分析】利用基本不等式的运算性质、指数的运算性质即可得出.
【解答】解:∵2x+4y=4,
∴=2,
化为2x+2y≤4=22,
∴x+2y≤2,当且仅当x=2y=1时取等号.
则x+2y的最大值是2.
故答案为:2.
【点评】本题考查了基本不等式的运算性质、指数的运算性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
15.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,已知|AF|=3,|BF|=2,则p等于 .
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】根据AF|=3,|BF|=2,利用抛物线的定义可得A,B的横坐标,利用==,即可求得p的值.
【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),则
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∵|AF|=3,|BF|=2
∴根据抛物线的定义可得x1=3﹣,x2=2﹣,
∵==,
∴4(3﹣)=9(2﹣)
∴p=.
故答案为:.
【点评】本题考查抛物线的定义,考查三角形的相似,解题的关键是利用抛物线的定义确定A,B的横坐标.
16.若ln(x+1)﹣1≤ax+b对任意x>﹣1的恒成立,则的最小值是 1﹣e .
【考点】函数恒成立问题.
【分析】令y=ln(x+1)﹣ax﹣b﹣1,求出导数,分类讨论,进而得到b≥﹣lna+a﹣2,可得≥1﹣﹣,通过导数求出单调区间和极值、最值,进而得到的最小值.
【解答】解:令y=ln(x+1)﹣ax﹣b﹣1,则y′=﹣a,
若a≤0,则y′>0恒成立,x>﹣1时函数递增,无最值.
若a>0,由y′=0得:x=,
当﹣1<x<时,y′>0,函数递增;
当x>时,y′<0,函数递减.
则x=处取得极大值,也为最大值﹣lna+a﹣b﹣2,
∴﹣lna+a﹣b﹣2≤0,
∴b≥﹣lna+a﹣2,
∴≥1﹣﹣,
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令t=1﹣﹣,
∴t′=,
∴(0,e﹣1)上,t′<0,(e﹣1,+∞)上,t′>0,
∴a=e﹣1,tmin=1﹣e.
∴的最小值为1﹣e.
故答案为:1﹣e.
【点评】本题考查不等式的恒成立问题注意转化为求函数的最值问题,运用导数判断单调性,求极值和最值是解题的关键,属于中档题
三、解答题:本大题共5小题,满分60分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
17.(12分)(2017•乌鲁木齐模拟)已知数列{an}满足an+2=,且a1=1,a2=2.
(1)求a3﹣a6+a9﹣a12+a15的值;
(2)设数列{an}的前n项和为Sn,当Sn>2017时,求n的最小值.
【考点】数列的求和;数列递推式.
【分析】(1)an+2=,且a1=1,a2=2.可得a2n﹣1=2n﹣1,a2n=2×3n﹣1,即可得出:a3﹣a6+a9﹣a12+a15=3a9﹣a6﹣a12.
(2)由(1)可知:an>0,数列{an}单调递增.可得S2n=(a1+a3+…+a2n﹣1)+(a2+a4+…+a2n)=n2+3n﹣1,
分别求出S12,S13,S14.即可得出.
【解答】解:(1)∵an+2=,且a1=1,a2=2.
∴a2n﹣1=1+2(n﹣1)=2n﹣1,a2n=2×3n﹣1,
∴a3﹣a6+a9﹣a12+a15=3a9﹣a6﹣a12=3×(2×9﹣1)﹣2×32﹣2×35=﹣477.
(2)由(1)可知:an>0,数列{an}单调递增.
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S2n=(a1+a3+…+a2n﹣1)+(a2+a4+…+a2n)=n2+3n﹣1,
S12=62+36﹣1=764,S13=S12+a13=777,S14=72+37﹣1=2235.
∴当Sn>2017时,n的最小值为14.
【点评】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式及其求和公式、数列递推关系、分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
18.(12分)(2017•乌鲁木齐模拟)如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD为边长为4的正方形,M是BC的中点,EF∥平面ABCD,且EF=2,AE=DE=BF=CF=.
(1)求证:ME⊥平面ADE;
(2)求二面角B﹣AE﹣D的余弦值.
【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的判定.
【分析】(1)取AD的中点N,连结NM,NE,推导出AD⊥ME,过E点,作EO⊥NM于O,推导出NE⊥ME,由此能证明ME⊥面ADE.
(2)建立空间直角坐标系O﹣xyz,利用向量法能求出二面角B﹣AE﹣D的余弦值.
【解答】证明:(1)取AD的中点N,连结NM,NE,
则AD⊥NM,AD⊥NE,
∵NM∩NE=N,∴AD⊥平面NME,∴AD⊥ME,
过E点,作EO⊥NM于O,
根据题意得NO=1,OM=3,NE=2,∴OE=,EM=2,
∴△ENM是直角三角形,∴NE⊥ME,
∴ME⊥面ADE.
解:(2)如图建立空间直角坐标系O﹣xyz,根据题意得:
A(2,﹣1,0),B(2,3,0),D(﹣2,﹣1,0),E(0,0,
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),M(0,3,0),
设平面BAE的法向量=(x,y,z),
∵=(0,4,0),=(﹣2,1,),
∴,取z=2,得=(,0,2),
由(1)知=(0,﹣3,)为平面ADE的法向量,
设二面角B﹣AE﹣D的平面角为θ,
则cosθ==,
∴二面角B﹣AE﹣D的余弦值为.
【点评】本题考查线面垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.
19.(12分)(2017•乌鲁木齐模拟)学校某文具商店经营某种文具,商店每销售一件该文具可获利3元,若供大于求则削价处理,每处理一件文具亏损1元;若供不应求,则可以从外部调剂供应,此时每件文具仅获利2元.为了了解市场需求的情况,经销商统计了去年一年(52周)的销售情况.
销售量(件)
10
11
12
13
14
15
16
周数
2
4
8
13
13
8
4
以去年每周的销售量的频率为今年每周市场需求量的概率.
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(1)要使进货量不超过市场需求量的概率大于0.5,问进货量的最大值是多少?
(2)如果今年的周进货量为14,写出周利润Y的分布列;
(3)如果以周利润的期望值为考虑问题的依据,今年的周进货量定为多少合适?
【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.
【分析】(I)若进货量定为13件,相应有13+13+8+4=38周.可得“进货量不超过市场需求量”的概率P=>0.5;同理:若进货量定为14件,则“进货量不超过市场需求量”的概率<0.5,即可得出.
(II)今年的周进货量为14,设“平均今年周利润”Y;若售出x件,x≤14时,则利润y=x×3+(14﹣x)×(﹣1).x≥15时,则利润y=14×3+(x﹣14)×2.即可得出Y的分布列.
(III)以周利润的期望值为考虑问题的依据,今年的周进货量定为11件或12件合适.
【解答】解:(I)若进货量定为13件,则“进货量不超过市场需求量”是指“销售两不小于13件”,相应有13+13+8+4=38周.“进货量不超过市场需求量”的概率P=>0.5;同理:若进货量定为14件,则“进货量不超过市场需求量”的概率<0.5;∴要使进货量不超过市场需求量的概率大于0.5,进货量的最大值是13.
(II)今年的周进货量为14,设“平均今年周利润”Y;若售出10件,则利润y=10×3+4×(﹣1)=26.售出11件,则利润y=11×3+3×(﹣1)=30.售出12件,则利润y=12×3+2×(﹣1)=34.售出13件,则利润y=13×3+1×(﹣1)=38.售出14件,则利润y=14×3=42.售出15件,则利润y=14×3+1×2=44.售出16件,则利润y=14×3+2×2=46.
Y的分布列为:
Y
26
30
34
38
42
44
46
P
E(Y)=26×+30×+34×+38×+42×+44×+46×≈32.08.
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(III)以周利润的期望值为考虑问题的依据,今年的周进货量定为11件或12件合适.
【点评】本题考查了随机变量的分布列与数学期望计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
20.(12分)(2017•乌鲁木齐模拟)椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率为,过左焦点任作直线l,交椭圆的上半部分于点M,当l的斜率为时,|FM|=.
(1)求椭圆C的方程;
(2)椭圆C上两点A,B关于直线l对称,求△AOB面积的最大值.
【考点】直线与椭圆的位置关系.
【分析】(1)根据离心率及弦长构造方程组,求得a,b.
(2)当直线l的斜率k≠0时,可设直线l的方程为:y=k(x+1)(k≠0)
联立直线与椭圆方程,由△>0得到k,m的关系式,再由对称性求得k,m的关系式,此时k不存在.
当直线l的斜率k=0时,A(x0,y0),B(x0,﹣y0) (x0>0,y0>0)△AOB面积s=.
由均值不等式求解.
【解答】解:(1)依题意∴),∴,
又∵,解得a2=3,b2=2.
∴椭圆C的方程为:.
(2)依题意直线l不垂直x轴,
当直线l的斜率k≠0时,可设直线l的方程为:y=k(x+1)(k≠0)
则直线AB的方程为:y=﹣.
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联立,得.
,⇒…①.
设AB的中点为C,则xC=.
点C在直线l上,∴,⇒m=﹣2k﹣…②
此时与①矛盾,故k≠0时不成立.
当直线l的斜率k=0时,A(x0,y0),B(x0,﹣y0) (x0>0,y0>0)
△AOB面积s=.
∵,∴..
∴△AOB面积的最大值为,当且仅当时取等号.
【点评】本题考查了椭圆的方程,直线与椭圆的位置关系,方程思想及运算能力,属于中档题.
21.(12分)(2017•乌鲁木齐模拟)已知函数f(x)=(ax+1)ex﹣(a+1)x﹣1.
(1)求y=f(x)在(0,f(0))处的切线方程;
(2)若x>0时,不等式f(x)>0恒成立,求a的取值范围.
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】(1)求出原函数的导函数,得到f'(0)=0,再求出f(0)=0,利用直线方程的点斜式求得y=f(x)在(0,f(0))处的切线方程;
(2)令g(x)=f′(x)=(ax+1+a)ex﹣(a+1),则g′(x)=(ax+1+2a)ex,然后对a分类分析,当a≥0,则g′(x)>0,g(x)在(0,+∞)上为增函数,结合g(0)=0,可得g(x)>0在(0,+∞)上恒成立,即f(x)在(0,+∞
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)上为增函数,再由f(0)=0,可得x>0时,不等式f(x)>0恒成立;当a<0时,由导数分析x>0时,不等式f(x)>0不恒成立,由此可得a的取值范围.
【解答】解:(1)∵f'(x)=(ax+1+a)ex﹣(a+1),
∴f'(0)=0,
因此y=f(x)在(0,f(0))处的切线l的斜率为0,
又f(0)=0,
∴y=f(x)在(0,f(0))处的切线方程为y=0;
(2)当x>0时,f(x)=(ax+1)ex﹣(a+1)x﹣1>0恒成立,
令g(x)=f′(x)=(ax+1+a)ex﹣(a+1),则g′(x)=(ax+1+2a)ex,
若a≥0,则g′(x)=(ax+1+2a)ex>0,g(x)=(ax+1+a)ex﹣(a+1)在(0,+∞)上为增函数,
又g(0)=0,∴g(x)>0在(0,+∞)上恒成立,即f(x)在(0,+∞)上为增函数,
由f(0)=0,∴x>0时,不等式f(x)>0恒成立;
若a<0,当a时,g′(x)<0在(0,+∞)上成立,g(x)在(0,+∞)上为减函数,
∵g(0)=0,∴g(x)<0在(0,+∞)上恒成立,即f(x)在(0,+∞)上为减函数,
由f(0)=0,∴x>0时,不等式f(x)>0不成立;
当<a<0时,x∈(0,)时,g′(x)>0,x∈()时,g′(x)<0,
g(x)在(0,+∞)上有最大值为g(),当x→+∞时,g(x)<0,即f′(x)<0,
∴存在x0∈(),使f(x)<0,即x>0时,不等式f(x)>0不恒成立.
综上,a的取值范围为[0,+∞).
【点评】
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本题考查利用导数求函数在闭区间上的最值,考查利用导数求过曲线上某点处的切线方程,训练了恒成立问题的求解方法,体现了分类讨论的数学思想方法,是难题.
[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
22.(10分)(2017•乌鲁木齐模拟)在直角坐标系xOy中,圆C的方程为(x﹣1)2+y2=,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,点M的极坐标为(2,θ),过点M斜率为1的直线交圆C于A,B两点.
(1)求圆C的极坐标方程;
(2)求|MA|•|MB|的范围.
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】(1)由x=ρcosθ,y=ρsinθ,能求出圆C的极坐标方程.
(2)点M的直角坐标为(2cosθ,2sinθ),从而直线l的参数方程为,把直线参数方程代入圆C方程,得,由此利用根的判别式根据直线参数方程的几何意义能求出|MA|•|MB|的取值范围.
【解答】解:(1)∵圆C的方程为(x﹣1)2+y2=,即=0,
∴由x=ρcosθ,y=ρsinθ,得圆C的极坐标方程为:.
(2)∵点M的极坐标为(2,θ),∴点M的直角坐标为(2cosθ,2sinθ),
∴直线l的参数方程为,
直线l与圆C交于A,B两点,把直线参数方程代入圆C方程,得:
,
,
解得0<θ<,,
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根据直线参数方程的几何意义得|MA|•|MB|=|t1•t2|=||,
∴|MA|•|MB|的取值范围是(,).
【点评】本题考查曲线的极坐标方程的求法,考查线段乘积的求法,考查两点间距离公式的应用,是中档题,解题时要认真审题,注意参数方程、直角坐标方程、极坐标方程互化公式的合理运用.
[选修4-5:不等式选讲]
23.(2017•乌鲁木齐模拟)设函数f(x)=|x﹣4|,g(x)=|2x+1|.
(1)解不等式f(x)<g(x);
(2)若2f(x)+g(x)>ax对任意的实数x恒成立,求a的取值范围.
【考点】绝对值三角不等式;绝对值不等式的解法.
【分析】(1)f(x)<g(x)等价于(x﹣4)2<(2x+1)2,从而求得不等式f(x)<g(x)的解集.
(2)由题意2f(x)+g(x)>ax对任意的实数x恒成立,即H(x)的图象恒在直线G(x)=ax的上,即可求得a的范围.
【解答】解:(1)f(x)<g(x)等价于(x﹣4)2<(2x+1)2,∴x2+4x﹣5>0,
∴x<﹣5或x>1,
∴不等式的解集为{x|x<﹣5或x>1};
(2)令H(x)=2f(x)+g(x)=,G(x)=ax,
2f(x)+g(x)>ax对任意的实数x恒成立,即H(x)的图象恒在直线G(x)=ax的上方.
故直线G(x)=ax的斜率a满足﹣4≤a<,即a的范围为[﹣4,).
【点评】本题主要考查绝对值的意义,带由绝对值的函数,函数的恒成立问题,体现了转化、数形结合的数学思想,属于基础题.
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