2016-2017学年湖北省襄阳市高三(上)期末数学试卷(文科)
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.
1.设集合M={x|x2﹣x﹣2<0},N={x|x≤k},若M⊂N,则k的取值范围是( )
A.(﹣∞,2] B.[﹣1,+∞) C.(﹣1,+∞) D.[2,+∞)
2.已知复数z1=3+ai,z2=a﹣3i(i为虚数单位),若z1•z2是实数,则实数a的值为( )
A.0 B.±3 C.3 D.﹣3
3.函数f(x)=lnx+3x﹣7的零点所在的区间是( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
4.若经过点(﹣4,a),(﹣2,6)的直线与直线x﹣2y﹣8=0垂直,则a的值为( )
A. B. C.10 D.﹣10
5.若x,y满足条件,则z=2x﹣y的最小值为( )
A.﹣1 B.1 C.2 D.﹣2
6.已知sinθ+cosθ=2sinα,sin2θ=2sin2β,则( )
A.cosβ=2cosα B.cos2β=2cos2α
C.cos2β=2cos2α D.cos2β=﹣2cos2α
7.某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.
8.《九章算术》有这样一个问题:今有女子善织,日增等尺,七日织二十八尺,第二日、第五日、第八日所织之和为十五尺,则第十日所织尺数为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
9.已知双曲线过点P(4,2),且它的渐近线与圆相切,则该双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
10.设a,b是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A.若a∥α,b∥β,则a∥b B.若a⊂α,b⊂β,a∥b,则α∥β
C.若a∥b,b∥α,α∥β,则a∥β D.若a⊥α,a⊥β,b⊥β,则b⊥α
11.若定义域为R的函数f(x)满足:对任意两个不相等的实数x1,x2,都有,记:a=4f(0.25),b=0.5f(2),c=0.2f(5),则( )
A.a>b>c B.c>a>b C.b>a>c D.c>b>a
12.在数列{an}中,若存在非零实数T,使得成立,则称数列{an}是以T为周期的周期数列.若数列{bn}满足bn+1=|bn﹣bn﹣1|,且b1=1,b2=a(a≠0),则当数列{bn}的周期最小时,其前2017项的和为( )
A.672 B.673 C.3024 D.1346
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.已知向量满足,且,则λ= .
14.已知x+y=2(x>0,y>0),则的最大值为 .
15.已知函数f(x)=,若对任意的x∈[t,t+2],不等式f(x+t)≥2f(x)恒成立,则实数t的取值范围是 .
16.已知数列{an},其前n项和为Sn,给出下列命题:
①若{an}是等差数列,则三点共线;
②若{an}是等差数列,则;
③若,则数列{an}是等比数列;
④若,则数列{an}是等比数列.
其中证明题的序号是 .
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)已知函数.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)当时,求函数f(x)的最大值和最小值.
18.(12分)设各项均为正数的等比数列{an}中,a1a3=64,a2+a4=72.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2))设,Sn是数列{bn}的前n项和,不等式Sn>loga(a﹣2)对任意正整数n恒成立,求实数a的取值范围.
D1
C1
B1
A1
F
E
D
C
B
A
19.(12分)在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F分别是AB,CD1的中点,AA1=AD=1,AB=2..
(1)求证:EF∥平面BCC1B1;
(2))求证:平面CD1E⊥平面D1DE;
(3)求三棱锥F﹣D1DE的体积.
20.(12分)已知椭圆的焦点为F1,F2,P是椭圆C上一点,若PF1⊥PF2,,△PF1F2的面积为1.
(1)求椭圆C的方程;
(2))如果椭圆C上总存在关于直线y=x+m对称的两点A,B,求实数m的取值范围.
21.(12分)已知函数f(x)=4lnx﹣x,g(x)=ax2+ax+1(a∈R).
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2))若af(x)>g(x)对任意x∈(0,+∞)恒成立,求实数a的取值范围.
请考生从第(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](共1小题,满分10分)
22.(10分)在直角坐标系xOy中,直线C1:x=﹣2,圆C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(Ⅰ)求C1,C2的极坐标方程;
(Ⅱ)若直线C3的极坐标方程为θ=(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面积.
[选修4-5:不等式选讲](共1小题,满分0分)
23.已知函数f(x)=|x+a|+|x+|(a>0)
(Ⅰ)当a=2时,求不等式f(x)>3的解集;
(Ⅱ)证明:.
2016-2017学年湖北省襄阳市高三(上)期末数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
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.
1.设集合M={x|x2﹣x﹣2<0},N={x|x≤k},若M⊂N,则k的取值范围是( )
A.(﹣∞,2] B.[﹣1,+∞) C.(﹣1,+∞) D.[2,+∞)
【考点】集合的包含关系判断及应用.
【分析】求出集合N中不等式的解集,根据两集合的交集为M,利用M⊂N,列出关于k的不等式,求出不等式的解集得到k的范围.
【解答】解:∵M={x|﹣1<x<2},N={x|x≤k},M⊂N,
∴k≥2.
故选D.
【点评】此题考查交集及其运算,以及集合间的包含关系,比较基础.
2.已知复数z1=3+ai,z2=a﹣3i(i为虚数单位),若z1•z2是实数,则实数a的值为( )
A.0 B.±3 C.3 D.﹣3
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】直接把z1,z2代入z1•z2,再利用复数代数形式的乘法运算化简,由已知条件得虚部等于0,求解即可得答案.
【解答】解:由z1=3+ai,z2=a﹣3i,
得z1•z2=(3+ai)(a﹣3i)=6a+(a2﹣9)i,
∵z1•z2是实数,
∴a2﹣9=0,解得a=±3.
故选:B.
【点评】
本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.
3.函数f(x)=lnx+3x﹣7的零点所在的区间是( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
【考点】二分法的定义.
【分析】由函数的解析式求得f(2)f(3)<0,再根据根据函数零点的判定定理可得函数f(x)的零点所在的区间.
【解答】解:∵函数f(x)=lnx+3x﹣7在其定义域上单调递增,
∴f(2)=ln2+2×3﹣7=ln2﹣1<0,f(3)=ln3+9﹣7=ln3+2>0,
∴f(2)f(3)<0.
根据函数零点的判定定理可得函数f(x)的零点所在的区间是(2,3),
故选:C.
【点评】本题主要考查求函数的值,函数零点的判定定理,属于基础题.
4.若经过点(﹣4,a),(﹣2,6)的直线与直线x﹣2y﹣8=0垂直,则a的值为( )
A. B. C.10 D.﹣10
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;直线的斜率.
【分析】求两直线垂直与斜率之间的关系,建立方程,即可求得a的值.
【解答】解:∵经过点(﹣4,a),(﹣2,6)的直线与直线x﹣2y﹣8=0垂直,
∴=﹣1,解得:a=10.
故选:C.
【点评】本题考查了两直线垂直与斜率之间的关系,是基础的计算题.
5.若x,y满足条件,则z=2x﹣y的最小值为( )
A.﹣1 B.1 C.2 D.﹣2
【考点】简单线性规划.
【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最小值.
【解答】解:作出约束条件对应的平面区域(阴影部分),
由z=2x﹣y,得y=2x﹣z,
平移直线y=2x﹣z,由图象可知当直线y=2x﹣z,
经过点A时,直线y=2x﹣z的截距最大,此时z最小.
由,解得A(0,2).
此时z的最大值为z=2×0﹣2=﹣2,
故选:D.
【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.考查计算能力.
6.已知sinθ+cosθ=2sinα,sin2θ=2sin2β,则( )
A.cosβ=2cosα B.cos2β=2cos2α
C.cos2β=2cos2α D.cos2β=﹣2cos2α
【考点】三角函数的化简求值.
【分析】利用同角三角函数的基本关系、二倍角公式化简所给的条件,可得结论.
【解答】解:∵已知sinθ+cosθ=2sinα,则1+sin2θ=4sin2α,即sin2θ=4sin2α﹣1,
又sin2θ=2sin2β,∴4sin2α﹣1=2sin2β,即4•﹣1=2•,
即 cos2β=2cos2α,
故选:C.
【点评】本题主要考查同角三角函数的基本关系、二倍角公式的应用,属于基础题.
7.某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由三视图得该几何体是从四棱中挖去一个半圆锥,由三视图求出几何元素的长度,由锥体的体积公式求出几何体的体积.
【解答】解:由三视图得该几何体是从四棱锥P﹣ABCD中挖去一个半圆锥,
四棱锥的底面是以2为边长的正方形、高是2,
圆锥的底面半径是1、高是2,
∴所求的体积V==,
故选:B.
【点评】
本题考查三视图求几何体的体积,由三视图正确复原几何体是解题的关键,考查空间想象能力.
8.《九章算术》有这样一个问题:今有女子善织,日增等尺,七日织二十八尺,第二日、第五日、第八日所织之和为十五尺,则第十日所织尺数为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【考点】数列的应用.
【分析】由已知条件利用等差数列的前n项和公式和通项公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出第十日所织尺数.
【解答】解:设第一天织a1尺,从第二天起每天比第一天多织d尺,
由已知得,
解得a1=1,d=1,
∴第十日所织尺数为a10=a1+9d=1+9×1=10.
故选:C.
【点评】本题考查等差数列的性质,考查了等差数列的前n项和,是基础的计算题.
9.已知双曲线过点P(4,2),且它的渐近线与圆相切,则该双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】利用双曲线过点P(4,2),且它的渐近线与圆相切,建立方程,求出a,b,即可求出双曲线的方程.
【解答】解:由题意,,
∴a=2,b=2,
∴双曲线的方程为=1,
故选A.
【点评】本题考查了双曲线的标准方程及简单的几何性质,直线与圆相切的条件,以及点到直线的距离公式,考查方程思想,化简、计算能力.
10.设a,b是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A.若a∥α,b∥β,则a∥b B.若a⊂α,b⊂β,a∥b,则α∥β
C.若a∥b,b∥α,α∥β,则a∥β D.若a⊥α,a⊥β,b⊥β,则b⊥α
【考点】空间中直线与平面之间的位置关系.
【分析】对4个选项分别进行判断,即可得出结论.
【解答】解:A、若a∥α,b∥β,则a、b关系不定,不正确;
B、若a⊂α,b⊂β,a∥b,则α、β平行或相交,不正确;
C、若b∥α,α∥β,则b∥β或b⊂β,又a∥b,则a∥β或a⊂β,不正确;
D、若a⊥α,a⊥β,则α∥β,又b⊥β,则b⊥α,正确.
故选D.
【点评】本题考查线面平行的判定与性质,考查线线位置关系,属于中档题.
11.若定义域为R的函数f(x)满足:对任意两个不相等的实数x1,x2,都有,记:a=4f(0.25),b=0.5f(2),c=0.2f(5),则( )
A.a>b>c B.c>a>b C.b>a>c D.c>b>a
【考点】函数单调性的性质;函数单调性的判断与证明.
【分析】∴对任意两个不等的正实数x1,x2,都有⇒,令g(x)=,易得g(x)在(0,+∞)上递减即可.
【解答】解:定义域为R的函数f(x)满足:对任意两个不等的实数x1,x2,都有,
∴对任意两个不等的正实数x1,x2,都有⇒,
令g(x)=,易得g(x)在(0,+∞)上递减,a=4f(0.25)=g(0.25),b=0.5f(2)=g(2),c=0.2f(5)=g(5),
∴g(0.25)>g(2)>g(5),⇒a>b>c.故选:A.
【点评】本题考查了构造新函数,函数的单调性的运用,属于基础题.
12.在数列{an}中,若存在非零实数T,使得成立,则称数列{an}是以T为周期的周期数列.若数列{bn}满足bn+1=|bn﹣bn﹣1|,且b1=1,b2=a(a≠0),则当数列{bn}的周期最小时,其前2017项的和为( )
A.672 B.673 C.3024 D.1346
【考点】数列的概念及简单表示法.
【分析】首先要弄清题目中所说的周期数列的含义,然后利用这个定义,针对题目中的数列的周期情况分类讨论,从而将a值确定,进而将数列的前2017项和确定.
【解答】解:若其最小周期为1,则该数列是常数列,即每一项都等于1,此时a=1,
该数列的项分别为1,1,0,1,1,0,1,1,0,…,即此时该数列是以3为周期的数列;
若其最小周期为2,则有a3=a1,即|a﹣1|=1,a﹣1=1或﹣1,a=2或a=0,又a≠0,故a=2,
此时该数列的项依次为1,2,1,1,0,…,由此可见,此时它并不是以2为周期的数列.
综上所述,当数列{xn}的周期最小时,其最小周期是3,a=1,又2017=3×672+2,
故此时该数列的前2017项和是672×(1+1+0)+2=1346.
故选:D
【点评】此题考查对新概念的理解,考查了学生分析问题和解决问题的能力,考查了分类讨论的数学思想方法,是中档题.
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.已知向量满足,且,则λ= ±2 .
【考点】平面向量的坐标运算.
【分析】由题意和向量的坐标运算求出的坐标,由向量模的坐标运算列出方程求出λ的值.
【解答】解:因为,,
所以==,
又,则,
解得λ=±2,
故答案为:±2.
【点评】本题考查了平面向量的坐标运算,以及向量模的坐标运算,属于基础题.
14.已知x+y=2(x>0,y>0),则的最大值为 6 .
【考点】基本不等式.
【分析】利用配方法,结合二次函数的图象与性质,即可求出的最大值.
【解答】解:∵x>0,y>0,x+y=2,
∴2≥2,
∴0<xy≤1,当且仅当x=y=1时取“=”;
∴=(x+y)2﹣2xy+4
=22﹣2+2=6﹣2≤6,
即的最大值是6.
故答案为:6.
【点评】本题考查了基本不等式的应用问题,是基础题目.
15.已知函数f(x)=,若对任意的x∈[t,t+2],不等式f(x+t)≥2f(x)恒成立,则实数t的取值范围是 [,+∞) .
【考点】函数恒成立问题.
【分析】由当x<0时,f(x)=﹣x2,x≥0时,f(x)=x2,从而f(x)在R上是单调递增函数,且满足2f(x)=f(x),再根据不等式f(x+t)≥2f(x)=f(x)在[t,t+2]恒成立,可得x+t≥x在[t,t+2]恒成立,计算即可得出答案.
【解答】解:当x<0时,f(x)=﹣x2递增
,当x≥0时,f(x)=x2递增,
函数f(x)=,在R上是单调递增函数,
且满足2f(x)=f(x),
∵不等式f(x+t)≥2f(x)=f(x)在[t,t+2]恒成立,
∴x+t≥x在[t,t+2]恒成立,
即:t≥(﹣1)x在 x∈[t,t+2]恒成立,
∴t≥(﹣1)(t+2),
解得:t≥,
故答案为:.
【点评】本题考查了函数恒成立问题及函数的单调性,难度适中,关键是掌握函数的单调性的运用.
16.已知数列{an},其前n项和为Sn,给出下列命题:
①若{an}是等差数列,则三点共线;
②若{an}是等差数列,则;
③若,则数列{an}是等比数列;
④若,则数列{an}是等比数列.
其中证明题的序号是 ①② .
【考点】等差关系的确定;等比关系的确定.
【分析】①根据等差数列的前n项和公式和和一次函数的性质进行判断;
②若{an}是等差数列,利用等差数列前n项和公式,求出Sm、S2m﹣Sm、S3m﹣S2m(m∈N*)即可判断是否是等差数列;
③首先,根据所给关系式,得到a2=,a3=,从而很容易判断该数列不是等比数列.
④根据等比数列的性质和递推公式进行判断.
【解答】解:①∵等差数列{an}前n项和为Sn=na1+,
∴=(a1﹣)+n,
∴数列{}关于n的一次函数(d≠0)或常函数(d=0),故三点共线,正确;
②设等比数列{an}的公差为d,A=Sm,B=S2m﹣Sm,C=S3m﹣S2m则
B=S2m﹣Sm=am+1+am+2+…+a2m,C=S3m﹣S2m=a2m+1+a2m+2+…+a3m,
则B﹣A=am+1+am+2+…+a2m﹣(a1+a2+…+am)=m2d,
C﹣B=a2m+1+a2m+2+…+a3m﹣(am+1+am+2+…+a2m)=m2d,
则B﹣A=C﹣B,即A,B,C成等差数列,
即成等比数列,正确;
③∵Sn+1=Sn+2,a1=1,
∴a1+a2=a1+2,
解得a2=,
∴a1+a2+a3=(a1+a2)+2,即1++a3=(1+)+2,
解得a3=,
∴≠,
∴数列{an}不是等比数列,错误;
④当an=0时,成立,但是数列{an}不是等比数列,错误;
故答案是:①②.
【点评】本题考查等差数列、等比数列的基本性质,通过对数列的研究,培养学生主动探索、勇于发现的求知精神;养成细心观察、认真分析、善于总结的良好思维习惯.
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)(2016秋•湖北期末)已知函数.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)当时,求函数f(x)的最大值和最小值.
【考点】正弦函数的图象;三角函数的化简求值.
【分析】(1)利用三角恒等变换化简函数的解析式,再根据正弦函数的单调性,求得函数f(x)的单调区间.
(2)当时,利用正弦函数的定义域和值域,求得函数f(x)的最大值和最小值.
【解答】解:(1)函数=sin2x+(1+cos2x)
=2(sin2x+cos2x)+=2sin(2x+)+.
令2kπ﹣≤2x+≤2kπ+,求得kπ﹣≤x≤kπ+,
可得函数的增区间为[kπ﹣,kπ+],k∈Z.
同理,令2kπ+≤2x+≤2kπ+,
求得kπ+≤x≤kπ+,可得函数的增区间为[kπ+,kπ+],k∈Z.
(2)当时,2x+∈[﹣,π],
故当2x+=﹣时,函数f(x)取得最小值为﹣+=0,
当2x+=时,函数f(x)取得最大值为2+.
【点评】本题主要考查三角恒等变换,正弦函数的增区间和减区间,正弦函数的定义域和值域,属于中档题.
18.(12分)(2016秋•湖北期末)设各项均为正数的等比数列{an}中,a1a3=64,a2+a4=72.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2))设,Sn是数列{bn}的前n项和,不等式Sn>loga(a﹣2)对任意正整数n恒成立,求实数a的取值范围.
【考点】数列的求和;数列递推式.
【分析】(1)利用等比数列的通项公式即可得出.
(2)==,利用“裂项求和”方法可得Sn=.数列{Sn}单调递增,因此(Sn)min=.不等式Sn>loga(a﹣2)对任意正整数n恒成立,只需loga(a﹣2)<,利用对数函数的单调性即可得出.
【解答】(1)解:设数列{an}的公比为q>0,∵a1a3=64,a2+a4=72.
∴=64, =72,
∴q=2,a1=4
∴数列{an}的通项公式为an=2n+1.
(2)解: ==,
Sn=+…+=1﹣=.
∴数列{Sn}单调递增,因此(Sn)min=.
不等式Sn>loga(a﹣2)对任意正整数n恒成立,
只需loga(a﹣2)<,
由a﹣2>0得:a>2,∴,a2﹣5a+4<0,解得:1<a<4,
又a>2,
∴实数a的取值范围是(2,4).
【点评】本题考查了等比数列的通项公式、数列的单调性、“裂项求和”方法、对数函数的单调性、不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
19.(12分)(2016秋•湖北期末)在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F分别是AB,CD1的中点,AA1=AD=1,AB=2..
(1)求证:EF∥平面BCC1B1;
(2))求证:平面CD1E⊥平面D1DE;
(3)求三棱锥F﹣D1DE的体积.
D1
C1
B1
A1
F
E
D
C
B
A
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;平面与平面垂直的判定.
【分析】(1)过F作FM∥C1D1交CC1于M,连结BM,推导出EBMF是平行四边形,从而EF∥BM,由此能证明EF∥平面BCC1B1.
(2)推导出D1D⊥CE,CE⊥DE,从而CE⊥平面D1DE,由此能证明平面CD1E⊥平面D1DE.
(3)由,能求出三棱锥F﹣D1DE的体积.
【解答】证明:(1)过F作FM∥C1D1交CC1于M,连结BM,
∵F是CD1的中点,∴FM∥C1D1,FM=C1D1,(2分)
又∵E是AB中点,∴BE∥C1D1,BE=C1D1,
∴BE∥FM,BE=FM,EBMF是平行四边形,∴EF∥BM
又BM在平面BCC1B1内,∴EF∥平面BCC1B1.(4分)
(2)∵D1D⊥平面ABCD,CE在平面ABCD内,∴D1D⊥CE
在矩形ABCD中,DE2=CE2=2,∴DE2+CE2=4=CD2,(6分)
∴△CED是直角三角形,∴CE⊥DE,∴CE⊥平面D1DE,
∵CE在平面CD1E内,∴平面CD1E⊥平面D1DE.(8分)
解:(3)三棱锥F﹣D1DE的体积:
=
==.(12分)
【点评】
本题考查线面平行的证明,考查面面垂直的证明,考查三棱锥的体积的求不地,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.
20.(12分)(2016秋•湖北期末)已知椭圆的焦点为F1,F2,P是椭圆C上一点,若PF1⊥PF2,,△PF1F2的面积为1.
(1)求椭圆C的方程;
(2))如果椭圆C上总存在关于直线y=x+m对称的两点A,B,求实数m的取值范围.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(Ⅰ)设|PF1|=m,|PF2|=n,根据PF1⊥PF2,,△PF1F2的面积为1.
可得m2+n2=,m+n=2a, =1,联立解出即可得出.
(Ⅱ)设AB的方程为:y=﹣x+n,与椭圆方程联立化为:5x2﹣8nx+4n2﹣4=0,△>0,设A(x1,y1),B(x2,y2).利用根与系数的关系与中点坐标公式可得线段AB的中点坐标,代入直线y=x+m上,进而得出.
【解答】解:(Ⅰ)设|PF1|=m,|PF2|=n,
∵PF1⊥PF2,,△PF1F2的面积为1.
∴m2+n2=,m+n=2a, =1,
解得a=2,又c=,∴b2=a2﹣c2=1.
∴椭圆C的方程为: =1.
(Ⅱ)设AB的方程为:y=﹣x+n.联立,化为:5x2﹣8nx+4n2﹣4=0,
△=64n2﹣20(4n2﹣4)>0,解得.
设A(x1,y1),B(x2,y2).则x1+x2=.y1+y2=﹣(x1+x2)+2n=.
线段AB的中点在直线y=x+m上,
∴+m,解得n=m,
代入,可得<,解得,
∴实数m的取值范围是.
【点评】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题、一元二次方程的根与系数的关系、中点坐标公式、得出问题,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
21.(12分)(2016秋•湖北期末)已知函数f(x)=4lnx﹣x,g(x)=ax2+ax+1(a∈R).
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2))若af(x)>g(x)对任意x∈(0,+∞)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】(1)求出f′(x)=,x>0,由此利用导数性质能求出函数f(x)的单调区间.
(2)af(x)>g(x)对任意x∈(0,+∞)恒成立,等价于:4alnx﹣ax2﹣2ax﹣1>0对任意x∈(0,+∞)恒成立,由此利用分类讨论思想和构造法,结合导数性质能求出a的取值范围.
【解答】解:(1)∵f(x)=4lnx﹣x,(2分)
∴f′(x)=,x>0,
由f′(x)=>0,解得x<4;由f′(x)<0,得x>4,
∴函数f(x)的单调递增区间是(0,4],单调递减区间是[4,+∞).(4分)
(2)af(x)>g(x)对任意x∈(0,+∞)恒成立,
等价于:4alnx﹣ax2﹣2ax﹣1>0对任意x∈(0,+∞)恒成立,
当a=0时,4alnx﹣ax2﹣2ax﹣1>0不成立;
当a>0时,4alnx﹣ax2﹣2ax﹣1>0化为:<4lnx﹣x2﹣2x,①
当a<0时,4alnx﹣ax2﹣2ax﹣1>0化为:,②
令h(x)=4lnx﹣x2﹣2x,(x>0),
则h′(x)=﹣2x﹣2=﹣=﹣,(x>0),(8分)
∴当x∈(0,1)时,h′(x)>0,x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,
故h (x)在(0,1)是增函数,在(1,+∞)是减函数
∴h(x)max=h(1)=3,(10分)
因此①不成立,要②成立,只要,即a<﹣.
∴所求a的取值范围是(﹣∞,﹣).(12分)
【点评】本题考查函数的单调区间的求法,考查实数的取值范围的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.
请考生从第(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](共1小题,满分10分)
22.(10分)(2015•新课标Ⅰ)在直角坐标系xOy中,直线C1:x=﹣2,圆C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(Ⅰ)求C1,C2的极坐标方程;
(Ⅱ)若直线C3的极坐标方程为θ=(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面积.
【考点】简单曲线的极坐标方程.
【分析】(Ⅰ)由条件根据x=ρcosθ,y=ρsinθ求得C1,C2的极坐标方程.
(Ⅱ)把直线C3的极坐标方程代入ρ2﹣3ρ+4=0,求得ρ1和ρ2的值,结合圆的半径可得C2M⊥C2N,从而求得△C2MN的面积•C2M•C2N的值.
【解答】解:(Ⅰ)由于x=ρcosθ,y=ρsinθ,∴C1:x=﹣2 的
极坐标方程为 ρcosθ=﹣2,
故C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1的极坐标方程为:
(ρcosθ﹣1)2+(ρsinθ﹣2)2=1,
化简可得ρ2﹣(2ρcosθ+4ρsinθ)+4=0.
(Ⅱ)把直线C3的极坐标方程θ=(ρ∈R)代入
圆C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1,
可得ρ2﹣(2ρcosθ+4ρsinθ)+4=0,
求得ρ1=2,ρ2=,
∴|MN|=|ρ1﹣ρ2|=,由于圆C2的半径为1,∴C2M⊥C2N,
△C2MN的面积为•C2M•C2N=•1•1=.
【点评】本题主要考查简单曲线的极坐标方程,点的极坐标的定义,属于基础题.
[选修4-5:不等式选讲](共1小题,满分0分)
23.(2015•太原二模)已知函数f(x)=|x+a|+|x+|(a>0)
(Ⅰ)当a=2时,求不等式f(x)>3的解集;
(Ⅱ)证明:.
【考点】绝对值三角不等式;基本不等式.
【分析】(Ⅰ)当a=2时,求不等式即|x+2|+|x+|>3,再利用对值的意义求得它的解集.
(Ⅱ)由条件利用绝对值三角不等式、基本不等式,证得要证的结论.
【解答】解:(Ⅰ)当a=2时,求不等式f(x)>3,即|x+2|+|x+|>3.
而|x+2|+|x+|表示数轴上的x对应点到﹣2、﹣对应点的距离之和,
而0和﹣3对应点到﹣、对应点的距离之和正好等于3,
故不等式f(x)>3的解集为{x|x<﹣,或 x>}.
(Ⅱ)证明:∵f(m)+f(﹣)=|m+a|+|m+|+|﹣+a||﹣+|
=(|m+a|+|﹣+a|)+(|m+|+|﹣+|)≥2(|m+|)=2(|m|+||)≥4,
∴要证得结论成立.
【点评】本题主要考查绝对值的意义,绝对值不等式的解法,绝对值三角不等式、基本不等式的应用,属于中档题.