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2017年江西省南昌市高考数学一模试卷(文科)
一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知全集U=R,集合A={x|x>2},B={1,2,3,4},那么(∁UA)∩B=( )
A.{3,4} B.{1,2,3} C.{1,2} D.{1,2,3,4}
2.若复数z=(a﹣1)+3i(a∈R)在复平面内对应的点在直线y=x+2上,则a的值等于( )
A.1 B.2 C.5 D.6
3.已知α,β为第一象限的两个角,则“α>β”是“sinα>sinβ”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.某校为了解学生学习的情况,采用分层抽样的方法从高一1000人、高二1200人、高三n人中,抽取81人进行问卷调查.已知高二被抽取的人数为30,那么n=( )
A.860 B.720 C.1020 D.1040
5.若双曲线C:x2﹣=1(b>0)的离心率为2,则b=( )
A.1 B. C. D.2
6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,cos2A=sinA,bc=2,则△ABC的面积为( )
A. B. C.1 D.2
7.执行如图所示的程序框图,输出S的值为( )
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A.6 B.2log23+1 C.2log23+3 D.log23+1
8.已知函数的周期为π,若f(α)=1,则=( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
9.我国古代数学名著《九章算术》中有如下问题:今有甲乙丙三人持钱,甲语乙丙:各将公等所持钱,半以益我,钱成九十(意思是把你们两个手上的钱各分我一半,我手上就有90钱);乙复语甲丙,各将公等所持钱,半以益我,钱成七十;丙复语甲乙:各将公等所持钱,半以益我,钱成五十六,则乙手上有( )钱.
A.28 B.32 C.56 D.70
10.某空间几何体的三视图如图所示(图中小正方形的边长为1),则这个几何体的体积是( )
A. B. C.16 D.32
11.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且x>0时,f(x)=lnx﹣x+1,则函数g(x)=f(x)﹣ex(e为自然对数的底数)的零点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
12.抛物线y2=8x的焦点为F,设A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线上的两个动点,若x1+x2+4=|,
则∠AFB的最大值为( )
A. B. C. D.
二.填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.若,则= .
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14.已知单位向量的夹角为,,则在上的投影是 .
15.如图,直角梯形ABCD中,AD⊥DC,AD∥BC,BC=2CD=2AD=2,若将直角梯形绕BC边旋转一周,则所得几何体的表面积为 .
16.已知实数x,y满足,在这两个实数x,y之间插入三个实数,使这五个数构成等差数列,那么这个等差数列后三项和的最大值为 .
三.解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤.
17.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,S3+S4=S5.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)令,求数列{bn}的前2n项和T2n.
18.某中学环保社团参照国家环境标准,制定了该校所在区域空气质量指数与空气质量等级对应关系如下表(假设该区域空气质量指数不会超过300):
空气质量指数
(0,50]
(50,100]
(100,150]
(150,200]
(200,250]
(250,300]
空气质量等级
1级优
2级良
3级轻度污染
4级中度污染
5级重度污染
6级严重污染
该社团将该校区在2016年连续100天的空气质量指数数据作为样本,绘制了如图的频率分布表,将频率视为概率.估算得全年空气质量等级为2级良的天数为73天(全年以365天计算).
频数
频率
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空气质量指数
(0,50]
x
a
(50,100]
y
b
(100,150]
25
0.25
(150,200]
20
0.2
(200,250]
15
0.15
(250,300]
10
0.1
(Ⅰ)求x,y,a,b的值;
(Ⅱ)请在答题卡上将频率分布直方图补全(并用铅笔涂黑矩形区域),并估算这100天空气质量指数监测数据的平均数.
19.如图,四棱锥P﹣ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,底面ABCD为梯形,AB∥CD,AB=2DC=2,AC∩BD=F.且△PAD与△ABD均为正三角形,E为AD的中点,G为△PAD重心.
(Ⅰ)求证:GF∥平面PDC;
(Ⅱ)求三棱锥G﹣PCD的体积.
20.已知椭圆的左、右顶点分别为A1,A2,左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,点B(4,0),F2为线段A1B的中点.
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(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若过点B且斜率不为0的直线l与椭圆C交于M,N两点,已知直线A1M与A2N相交于点G,求证:以点G为圆心,GF2的长为半径的圆总与x轴相切.
21.已知函数f(x)=(2x﹣4)ex+a(x+2)2.(a∈R,e为自然对数的底)
(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线方程;
(Ⅱ)当x≥0时,不等式f(x)≥4a﹣4恒成立,求实数a的取值范围.
请考生在第(22)、(23)两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分,[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.在平面直角坐标系xoy中,曲线C1过点P(a,1),其参数方程为(t为参数,a∈R).以O为极点,x轴非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρcos2θ+4cosθ﹣ρ=0.
(Ⅰ)求曲线C1的普通方程和曲线C2的直角坐标方程;
(Ⅱ)已知曲线C1与曲线C2交于A、B两点,且|PA|=2|PB|,求实数a的值.
选修4-5:不等式选讲
23.已知函数f(x)=|2x﹣a|+|x﹣1|,a∈R.
(Ⅰ)若不等式f(x)≤2﹣|x﹣1|有解,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)当a<2时,函数f(x)的最小值为3,求实数a的值.
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2017年江西省南昌市高考数学一模试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知全集U=R,集合A={x|x>2},B={1,2,3,4},那么(∁UA)∩B=( )
A.{3,4} B.{1,2,3} C.{1,2} D.{1,2,3,4}
【考点】交、并、补集的混合运算.
【分析】由题意和补集的运算求出∁UA,由交集的运算求出(∁UA)∩B.
【解答】解:因为全集U=R,集合A={x|x>2},
所以CUA={x|x≤2},
又B={1,2,3,4},则(CUA)∩B={1,2},
故选C.
2.若复数z=(a﹣1)+3i(a∈R)在复平面内对应的点在直线y=x+2上,则a的值等于( )
A.1 B.2 C.5 D.6
【考点】复数的代数表示法及其几何意义.
【分析】求出对应点的坐标,代入直线方程,然后求解a的值.
【解答】解:复数z=(a﹣1)+3i(a∈R)在复平面内对应的点在直线y=x+2上,
可得3=a﹣1+2,解得a=2.
故选:B.
3.已知α,β为第一象限的两个角,则“α>β”是“sinα>sinβ”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】
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根据三件函数的定义和关系式,结合充分条件和必要条件的定义进行判断.
【解答】解:∵角α,β的终边在第一象限,
∴当α=+2π,β=,满足α>β,但sinα=sinβ,则sinα>sinβ不成立,即充分性不成立,
若当α=,β=+2π,满足sinα>sinβ,但α>β不成立,即必要性不成立,
故“α>β”是“sinα>sinβ”的既不必要也不充分条件,
故选:D.
4.某校为了解学生学习的情况,采用分层抽样的方法从高一1000人、高二1200人、高三n人中,抽取81人进行问卷调查.已知高二被抽取的人数为30,那么n=( )
A.860 B.720 C.1020 D.1040
【考点】分层抽样方法.
【分析】先求得分层抽样的抽取比例,根据样本中高二被抽取的人数为30,求总体.
【解答】解:由已知条件抽样比为,从而,解得n=1040,
故选:D.
5.若双曲线C:x2﹣=1(b>0)的离心率为2,则b=( )
A.1 B. C. D.2
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由a=1,c=,离心率为e===,解得:b=.
【解答】解:双曲线C:x2﹣=1(b>0)焦点在x轴上,a=1,c=,
∴离心率为e===,解得:b=,
故选C.
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6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,cos2A=sinA,bc=2,则△ABC的面积为( )
A. B. C.1 D.2
【考点】正弦定理;二倍角的余弦.
【分析】由已知利用二倍角余弦函数公式可求sinA,利用三角形面积公式即可计算得解.
【解答】解:由cos2A=sinA,得:或﹣1(舍去),
∴,
故选:A.
7.执行如图所示的程序框图,输出S的值为( )
A.6 B.2log23+1 C.2log23+3 D.log23+1
【考点】程序框图.
【分析】由题意,模拟程序的运行过程,依次写出每次循环得到的S,i的值,即可得出跳出循环时输出S的值.
【解答】解:模拟程序的运行,可得:
S=3,i=1
满足条件i≤7,执行循环体,S=3+log2,i=2
满足条件i≤7,执行循环体,S=4+log2,i=3
…
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满足条件i≤7,执行循环体,
,i=8
此时,不满足条件i≤7,退出循环,输出S=log26=log23+1,
故选:D.
8.已知函数的周期为π,若f(α)=1,则=( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
【考点】正弦函数的图象.
【分析】根据函数f(x)的周期求出ω的值,再化简f(α+)并求值.
【解答】解:因为函数f(x)=Asin(ωx+φ)的周期为
T==π,∴ω=2,
∴f(x)=Asin(2x+φ),
又f(α)=Asin(2α+φ)=1,
∴f(α+)=Asin[2(α+)+φ]
=Asin(2α+3π+φ)
=﹣Asin(2α+φ)
=﹣1.
故选:B.
9.我国古代数学名著《九章算术》中有如下问题:今有甲乙丙三人持钱,甲语乙丙:各将公等所持钱,半以益我,钱成九十(意思是把你们两个手上的钱各分我一半,我手上就有90钱);乙复语甲丙,各将公等所持钱,半以益我,钱成七十;丙复语甲乙:各将公等所持钱,半以益我,钱成五十六,则乙手上有( )钱.
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A.28 B.32 C.56 D.70
【考点】函数的值;函数解析式的求解及常用方法.
【分析】设甲、乙丙各有x钱,y钱,z钱,列出方程组求得甲有72钱,乙有32钱,丙有4钱.
【解答】解:设甲、乙丙各有x钱,y钱,z钱,
则,
解得x=72,y=32,z=4.
∴甲有72钱,乙有32钱,丙有4钱.
故选:B.
10.某空间几何体的三视图如图所示(图中小正方形的边长为1),则这个几何体的体积是( )
A. B. C.16 D.32
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】回归到正方体中,该几何体是一个底面为等腰直角三角形的三棱锥,即如图中的几何体A﹣BCD,其体积是正方体体积的,即可得出结论.
【解答】解:回归到正方体中,该几何体是一个底面为等腰直角三角形的三棱锥,即如图中的几何体A﹣BCD,其体积是正方体体积的,等于,
故选A.
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11.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且x>0时,f(x)=lnx﹣x+1,则函数g(x)=f(x)﹣ex(e为自然对数的底数)的零点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【考点】函数奇偶性的性质;函数零点的判定定理.
【分析】确定x=1时函数有极大值为f(1)=0,根据奇函数的对称性,作出其函数图象,根据图象,可得结论.
【解答】解:因为当x>0时,函数f(x)=lnx﹣x+1有,
所以函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
当x=1时函数有极大值为f(1)=0,
根据奇函数的对称性,作出其函数图象如图所示:
由函数图象可知y=ex和y=f(x)有两个不同交点,
故选C.
12.抛物线y2=8x的焦点为F,设A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线上的两个动点,若x1+x2+4=|,
则∠AFB的最大值为( )
A. B. C. D.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】利用余弦定理,结合基本不等式,即可求出∠AFB的最大值.
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【解答】解:因为,|AF|+|BF|=x1+x2+4,所以.
在△AFB中,由余弦定理得: =.
又.
所以,∴∠AFB的最大值为,
故选D.
二.填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.若,则= .
【考点】三角函数的化简求值.
【分析】由已知利用诱导公式化简所求即可得解.
【解答】解:∵,
∴.
故答案为:.
14.已知单位向量的夹角为,,则在上的投影是 .
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】根据平面向量投影的定义,利用数量积的运算求出对应的值即可.
【解答】解:单位向量的夹角为,,
则在上的投影是:
||cos<,>==•=(2﹣)•
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=2﹣•
=2﹣1×1×1×cos
=.
故答案为:.
15.如图,直角梯形ABCD中,AD⊥DC,AD∥BC,BC=2CD=2AD=2,若将直角梯形绕BC边旋转一周,则所得几何体的表面积为 .
【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台).
【分析】由圆锥及圆柱的几何特征可得,该几何体由两个底面相待的圆锥和圆柱组合而成,其中圆柱和圆锥的高均为1,代入圆柱和圆锥的体积公式,即可得到答案.
【解答】解:由图中数据可得:,S圆柱侧=π×2×1=2π,.
所以几何体的表面积为.
故答案为:.
16.已知实数x,y满足,在这两个实数x,y之间插入三个实数,使这五个数构成等差数列,那么这个等差数列后三项和的最大值为 9 .
【考点】简单线性规划;等差数列的通项公式.
【分析】
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利用数列的关系推出三项和关于x,y的表达式,画出约束条件的可行域,利用线性规划知识求解最值.
【解答】解:设构成等差数列的五个数分别为x,a,b,c,y,
因为等差数列的公差,
则
(另解:因为由等差数列的性质有x+y=a+c=2b,
所以.)
则等差数列后三项和为
=
=.).
所以设z=x+3y,实数x,y满足,
作出约束条件所表示的可行域如图所示:
可知当经过点A(3,3)时,
目标函数z=x+3y有最大值12,此时b+c+y有最大值9.
故答案为:9.
三.解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤.
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17.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,S3+S4=S5.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)令,求数列{bn}的前2n项和T2n.
【考点】数列的求和;等差数列的通项公式.
【分析】(Ⅰ)由S3+S4=S5可得:a1+a2+a3=a5,3(1+d)=1+4d,解得d=2,由等差数列的通项公式即可求得{an}的通项公式;
(Ⅱ).T2n=1﹣3+5﹣7+…+•(2n﹣3)﹣(2n﹣1)=﹣2n.
【解答】解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,
由S3+S4=S5可得:a1+a2+a3=a5,
即3a2=a5,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
∴3(1+d)=1+4d,解得d=2.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
∴an=1+(n﹣1)×2=2n﹣1,
数列{an}的通项公式an=2n﹣1;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得:.
∴T2n=1﹣3+5﹣7+…+•(2n﹣3)﹣(2n﹣1),
=(﹣2)×n,
=﹣2n,
数列{bn}的前2n项和T2n=﹣2n.﹣﹣﹣﹣﹣﹣
18.某中学环保社团参照国家环境标准,制定了该校所在区域空气质量指数与空气质量等级对应关系如下表(假设该区域空气质量指数不会超过300):
空气质量指数
(0,50]
(50,100]
(100,150]
(150,200]
(200,250]
(250,300]
空气质量等级
1级优
2级良
3级轻度污染
4级中度污染
5级重度污染
6级严重污染
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该社团将该校区在2016年连续100天的空气质量指数数据作为样本,绘制了如图的频率分布表,将频率视为概率.估算得全年空气质量等级为2级良的天数为73天(全年以365天计算).
空气质量指数
频数
频率
(0,50]
x
a
(50,100]
y
b
(100,150]
25
0.25
(150,200]
20
0.2
(200,250]
15
0.15
(250,300]
10
0.1
(Ⅰ)求x,y,a,b的值;
(Ⅱ)请在答题卡上将频率分布直方图补全(并用铅笔涂黑矩形区域),并估算这100天空气质量指数监测数据的平均数.
【考点】频率分布直方图;众数、中位数、平均数.
【分析】(Ⅰ)由题意得:365b=73,a+b=0.3,由此能求出x,y,a,b的值.
(Ⅱ)补全直方图,由频率分布直方图,可估算这100天空气质量指数监测数据的平均数.
【解答】解:(Ⅰ)由题意得:365b=73,解得b=0.2,
又a+b=0.3
∴a=0.1,∴x=100×0.1=10,y=100×0.2=20﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
(Ⅱ)补全直方图如图所示﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
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由频率分布直方图,可估算这100天空气质量指数监测数据的平均数为:
25×0.1+75×0.2+125×0.25+175×0.2+225×0.15+275×0.1=145.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
19.如图,四棱锥P﹣ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,底面ABCD为梯形,AB∥CD,AB=2DC=2,AC∩BD=F.且△PAD与△ABD均为正三角形,E为AD的中点,G为△PAD重心.
(Ⅰ)求证:GF∥平面PDC;
(Ⅱ)求三棱锥G﹣PCD的体积.
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定.
【分析】(Ⅰ)法一:连AG交PD于H,连接CH.由重心性质推导出GF∥HC,由此能证明GF∥平面PDC.
法二:过G作GN∥AD,交PD于N,过F作FM∥AD,交CD于M,连接MN,推导出GNMF为平行四边形,从而GF∥MN,由此能证明GF∥面PDC.
法三:过G作GK∥PD交AD于K,连接KF,GF,推导出平面GKF∥平面PDC,由此能证明GF∥面PDC.
(Ⅱ) 法一:由平面PAD⊥平面ABCD,△PAD与△ABD均为正三角形,E为AD的中点,由,能求出三棱锥G﹣PCD的体积.
法二:由平面PAD⊥平面ABCD,△PAD与△ABD均为正三角形,E为AD的中点,由,能求出三棱锥G﹣PCD的体积.
【解答】证明:(Ⅰ)证法一:连AG交PD于H,连接CH.
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由梯形ABCD,AB∥CD,且AB=2DC,知
又E为AD的中点,且PG:GE=2:1,G为△PAD的重心,∴﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
在△AFC中,,故GF∥HC.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
又HC⊆平面PCD,GF⊄平面PCD,∴GF∥平面PDC.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
证法二:过G作GN∥AD,交PD于N,过F作FM∥AD,交CD于M,连接MN,
∵E为AD的中点,且PG:GE=2:1,
G为△PAD的重心, =,∴GN=,
又ABCD为梯形,AB∥CD,∵,∴,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
∴,∴MF=,∴GN=FM,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
又由所作GN∥AD,FM∥AD,得GN∥FM,∴GNMF为平行四边形.
∴GF∥MN,∵GF⊄面PCD,MN⊂面PCD,
∴GF∥面PDC.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
证法三:过G作GK∥PD交AD于K,连接KF,GF,
由△PAD为正三角形,E为AD的中点,且PG:GE=2:1,G为△PAD的重心,
得,∴﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
又由梯形ABCD,AB∥CD,且AD=2DC,知,即﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
∴在△ADC中,KF∥CD,所以平面GKF∥平面PDC
又GF⊆平面GKF,∴GF∥面PDC﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
解:(Ⅱ) 解法一:由平面PAD⊥平面ABCD,△PAD与△ABD均为正三角形,E为AD的中点
∴PE⊥AD,BE⊥AD,得PE⊥平面ABCD,且PE=3
由(Ⅰ)知GF∥平面PDC,∴﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
又由梯形ABCD,AB∥CD,且AD=2DC=2,知
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又△ABD为正三角形,得∠CDF=ABD=60°,∴,﹣﹣
得
∴三棱锥G﹣PCD的体积为.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
解法二:由平面PAD⊥平面ABCD,△PAD与△ABD均为正三角形,E为AD的中点
∴PE⊥AD,BE⊥AD,得PE⊥平面ABCD,且PE=3
由,∴﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
而又△ABD为正三角形,得∠EDC=120°,得.﹣﹣﹣﹣﹣
∴,∴三棱锥G﹣PCD的体积为.﹣﹣﹣﹣
20.已知椭圆的左、右顶点分别为A1,A2,左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,点B(4,0),F2为线段A1B的中点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
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(Ⅱ)若过点B且斜率不为0的直线l与椭圆C交于M,N两点,已知直线A1M与A2N相交于点G,求证:以点G为圆心,GF2的长为半径的圆总与x轴相切.
【考点】直线与椭圆的位置关系.
【分析】(Ⅰ)设点A1(﹣a,0),F2(c,0),推导出a=4﹣2c,由椭圆的离心率,得a=2c,由此能求出椭圆C的方程.
(Ⅱ)法一:要证以G点为圆心,GF2的长为半径的圆总与x轴相切.只需证xG=1,联立方程组,得:(3+4k2)x2﹣32k2x+64k2﹣12=0,由此利用根的判别式、韦达定理、直线方程,结合已知条件能证明以点G为圆心,GF2的长为半径的圆总与x轴相切.
法二:要证以G点为圆心,即证xG=1,设M(x1,y1),N(x2,y2),G(x3,y3),x1,x2,x3两两不等,由B,M,N三点共线,得2x1x2﹣5(x1+x2)+8=0.再由A1,M,G三点共线,A2,N,G三点共线,推导出x3=1,由此能证明以点G为圆心,GF2的长为半径的圆总与x轴相切.
法三:设l的方程为y=k(x﹣4),M(x1,y1),N(x2,y2).由得(3+4k2)x2﹣32k2x+64k2﹣12=0,由此利用根的判别式、韦达定理、三点共线,结合已知条件,能证明以点G为圆心,GF2的长为半径的圆总与x轴相切.
【解答】解:(Ⅰ)设点A1(﹣a,0),F2(c,0),由题意可知:,即a=4﹣2c①
又因为椭圆的离心率,即a=2c②
联立方程①②可得:a=2,c=1,则b2=a2﹣c2=3
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所以椭圆C的方程为.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
证明:(Ⅱ)证法一:要证以G点为圆心,GF2的长为半径的圆总与x轴相切.
只需证GF2⊥x轴,即证xG=1.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
设M(x1,y1),N(x2,y2),联立方程组
可得:(3+4k2)x2﹣32k2x+64k2﹣12=0,△>0.
由韦达定理可得:,(*)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
因为直线,
即证:,即3k(x1﹣4)•(x2﹣2)=﹣k(x2﹣4)•(x1+2).
即证4x1x2﹣10(x1+x2)+16=0.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
将(*)代入上式可得.
此式明显成立,原命题得证.
所以以点G为圆心,GF2的长为半径的圆总与x轴相切.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
证法二:要证以G点为圆心,GF2的长为半径的圆总与x轴相切.
只需证GF2⊥x轴,即证xG=1.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
设M(x1,y1),N(x2,y2),G(x3,y3),x1,x2,x3两两不等,
因为B,M,N三点共线,所以,
整理得2x1x2﹣5(x1+x2)+8=0.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
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又A1,M,G三点共线,有:①
又A2,N,G三点共线,有:②
①与②两式相除得:
即,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
将2x1x2﹣5(x1+x2)+8=0即代入得,
解得x3=4(舍去)或x3=1.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
所以GF2⊥x轴,即以点G为圆心,GF2的长为半径的圆总与x轴相切.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
证法三:由题意l与x轴不垂直,设l的方程为y=k(x﹣4),M(x1,y1),N(x2,y2).
由得(3+4k2)x2﹣32k2x+64k2﹣12=0,△>0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),G(x3,y3),x1,x2,x3两两不等,
则,,﹣﹣﹣﹣﹣
由A1,M,G三点共线,有:①
由A2,N,G三点共线,有:②,
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①与②两式相除得:.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
解得x3=4(舍去)或x3=1,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
所以GF2⊥x轴,即以点G为圆心,GF2的长为半径的圆总与x轴相切.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
21.已知函数f(x)=(2x﹣4)ex+a(x+2)2.(a∈R,e为自然对数的底)
(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线方程;
(Ⅱ)当x≥0时,不等式f(x)≥4a﹣4恒成立,求实数a的取值范围.
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.
【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,计算f(0),f′(0),求出切线方程即可;
(Ⅱ)通过讨论a的范围,求出函数f(x)的最小值,从而求出a的范围即可.
【解答】解:(Ⅰ)当a=1时,有f(x)=(2x﹣4)ex+(x+2)2,
则f'(x)=(2x﹣2)ex+2x+4⇒f'(0)=﹣2+4=2.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
又因为f(0)=﹣4+4=0,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
∴曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线方程为y﹣0=2(x﹣0),即y=2x.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
(Ⅱ)因为f'(x)=(2x﹣2)ex+2a(x+2),令g(x)=f'(x)=(2x﹣2)ex+2a(x+2)
有g'(x)=2x•ex+2a(x≥0)且函数y=g'(x)在x∈[0,+∞)上单调递增﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
当2a≥0时,有g'(x)≥0,此时函数y=f'(x)在x∈[0,+∞)上单调递增,则f'(x)≥f'(0)=4a﹣2
(ⅰ)若4a﹣2≥0即时,有函数y=f(x)在x∈[0,+∞)上单调递增,
则f(x)min=f(0)=4a﹣4恒成立;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
(ⅱ)若4a﹣2<0即时,则在x∈[0,+∞)存在f'(x0)=0,
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此时函数y=f(x)在x∈(0,x0)上单调递减,x∈(x0,+∞)上单调递增且f(0)=4a﹣4,
所以不等式不可能恒成立,故不符合题意;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
当2a<0时,有g'(0)=2a<0,则在x∈[0,+∞)存在g'(x1)=0,
此时x∈(0,x1)上单调递减,x∈(x1,+∞)上单调递增,
所以函数y=f'(x)在x∈[0,+∞)上先减后增.
又f'(0)=﹣2+4a<0,则函数y=f(x)在x∈[0,+∞)上先减后增且f(0)=4a﹣4.
所以不等式不可能恒成立,故不符合题意;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
综上所述,实数a的取值范围为.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
请考生在第(22)、(23)两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分,[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.在平面直角坐标系xoy中,曲线C1过点P(a,1),其参数方程为(t为参数,a∈R).以O为极点,x轴非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρcos2θ+4cosθ﹣ρ=0.
(Ⅰ)求曲线C1的普通方程和曲线C2的直角坐标方程;
(Ⅱ)已知曲线C1与曲线C2交于A、B两点,且|PA|=2|PB|,求实数a的值.
【考点】参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.
【分析】(Ⅰ)利用三种方程的转化方法,求曲线C1的普通方程和曲线C2的直角坐标方程;
(Ⅱ)根据参数方程的几何意义可知|PA|=2|t1|,|PB|=2|t2|,利用|PA|=2|PB|,分类讨论,求实数a的值.
【解答】解:(Ⅰ)曲线C1参数方程为,∴其普通方程x﹣y﹣a+1=0,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
由曲线C2的极坐标方程为ρcos2θ+4cosθ﹣ρ=0,∴ρ2cos2θ+4ρcosθ﹣ρ2=0
∴x2+4x﹣x2﹣y2=0,即曲线C2的直角坐标方程y2=4x.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
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(Ⅱ)设A、B两点所对应参数分别为t1,t2,联解得
要有两个不同的交点,则,即a>0,由韦达定理有
根据参数方程的几何意义可知|PA|=2|t1|,|PB|=2|t2|,
又由|PA|=2|PB|可得2|t1|=2×2|t2|,即t1=2t2或t1=﹣2t2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
∴当t1=2t2时,有t1+t2=3t2=,t1t2=2t22=,∴a=>0,符合题意.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
当t1=﹣2t2时,有t1+t2=﹣t2=,t1t2=﹣2t22=,∴a=>0,符合题意.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
综上所述,实数a的值为或.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
选修4-5:不等式选讲
23.已知函数f(x)=|2x﹣a|+|x﹣1|,a∈R.
(Ⅰ)若不等式f(x)≤2﹣|x﹣1|有解,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)当a<2时,函数f(x)的最小值为3,求实数a的值.
【考点】绝对值三角不等式;绝对值不等式的解法.
【分析】(Ⅰ)由绝对值的几何意义知,由不等式f(x)≤2﹣|x﹣1|有解,可得,即可求实数a的取值范围;
(Ⅱ)当a<2时,(x)在单调递减,在单调递增,利用函数f(x)的最小值为3,求实数a的值.
【解答】解:(Ⅰ)由题f(x)≤2﹣|x﹣1|,即为.
而由绝对值的几何意义知,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
由不等式f(x)≤2﹣|x﹣1|有解,∴,即0≤a≤4.∴
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实数a的取值范围[0,4].﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
(Ⅱ)函数f(x)=|2x﹣a|+|x﹣1|的零点为和1,当a<2时知,
∴﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
如图可知f(x)在单调递减,在单调递增,
∴,得a=﹣4<2(合题意),即a=﹣4.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
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2017年3月15日
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