数学试题(文科)
(满分 150 分,考试时间 120 分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在试卷及草稿纸上无效.
一、选择题:本题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分.在每小题列出的四个选项中,只有一
项是最符合题目要求的.
1.已知集合 , ,则 =
(A) (B) (C) (D)
2. 已知向量 , , ∥ ,则 t=
(A) (B) (C) (D)
3.设 a=log36,b=log310,c=e-2,则
(A)b>a>c (B)b>c>a (C)a>c>b (D)a>b>c
4.函数 f(x)=x3-x2-4x 的一个零点所在的区间为
(A)(1,2) (B)(0,1) (C)(-1,0) (D)(-2,-1)
5.2019 年 11 月 2 日,成都市青羊区开展了 5 种不同类型的 “垃圾分类,大家给力”社会服
务活动,其中有 3 种活动在上午开展,2 种活动在下午开展 .若小王参加了两种活动,则分别
安排在上、下午的概率为
(A) (B) (C) (D)
6.已知 是双曲线 : 的左焦点,则以 为圆心且与渐近线相切的圆的方程为
(A) (B)
(C) (D)
7.设 ,x∈R,则
(A)f(x)为偶函数且在(0,+∞)上单调递减 (B)f(x)为偶函数且在(0,+∞)上单调递增
(C)f(x)为奇函数且在(0,+∞)上单调递减 (D)f(x)为奇函数且在(0,+∞)上单调递增
8.设椭圆 ,a>b>0,点 A,B 为 C 的左,右顶点,点 P 为 C 上一点,若∠APB
=120°,则 C 的离心率的最小值为
(A) (B) (C) (D)
9.过球的一条半径的中点,作与该半径所在直线成 30°的平面,则所得截面的面积与球的表
面积的比为
(A) (B) (C) (D)
10.若函数 f(x)=ex-ax 与 x 轴相切,则实数 a=
(A) (B) (C) (D)
{ }3 0A x x= − < < 2 01
xB x x
− = ≥ + A B
( )1,0− [ )2,0− ( )3, 1− − ( ]3, 1− −
(2,3)AB = (1, -3)BC t= AB AC
3
2
9
2
7
3
11
3
1
4
3
10
1
2
3
5
F C
2 2
14 3
x y− = F
2 2( 7) 3x y− + = 2 2( 7) 3x y+ + =
2 2( 1) 4x y− + = 2 2( 1) 4x y+ + =
1 1( ) 4 1 2xf x = −+
2 2
2 2: 1x yC a b
+ =
6
3
3
2
2
3
1
2
15
256
45
256
15
64
45
64
1− 0 1 e11.设 , ,且 ,则
(A) (B) (C) (D)
12.如图,圆 的半径为 1, 是圆上的定点, 是圆上的动点,角 的始边为射线 ,终
边为射线 ,过点 作直线 的垂线,垂足为 ,将△AMP 的面积表示为 的函数 ,
则 在 上的图象大致为
一、 (B)
(C) (D)
二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共计 20 分.
13. 设 i 为虚数单位,则 = .
14.函数 , 的最小值为 .
15.在四边形 ABCD 中,∠ABC=∠BCD=120°,CD=3AB=3BC= ,则 AD 的长度为 .
16.在四面体 ABCD 中,DA⊥底面 ,侧面 ABD⊥侧面 BCD,BD=BC=2,,三个侧面△
DAB、△DBC、△DCA 的面积的平方和为 ,则∠ADB= .
三、解答题:共 70 分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.第 17-21 题为必考题,
每个试题考生都必须作答.第 22,23 题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题:共 60 分.
17.(12 分)设数列 的前 项和为 .
(1)求 的通项公式;
(2)设 ,求数列 的前 项和 .
18. (12 分)第 32 届夏季奥林匹克运动会(英语:Games of the XXXII Olympiad)又称 2020 年
东京奥运会.2013 年 9 月 7 日雅克·罗格宣布 2020 年奥运会的主办城市是东京,东京申办成功
(0, )2
α π∈ (0, )2
β π∈ 1 cos2 1 cos
sin 2 sin
α β
α β
− +=
2α β− = π 2 2
α β π− = 2α β+ = π 2 2
α β π+ =
O A P x OA
OP P OA M x ( )f x
( )y f x= (0, )π
6i
2tan 2tan 3y x x= − + ,3 3x
π π ∈ −
3 3
ABC
8
{ }na n 2
n
1 ( )2S n n= + *( N )n∈
{ }na
2 na
n nb a= ⋅ { }nb n nT
M AO
P
πO
y
xπO
y
x
πO
y
x πO
y
x后,成为继巴黎(法国)、伦敦(英国)、洛杉矶(美国)和雅典(希腊)后的世界第 5 个至
少两次举办夏季奥运会的城市,同时也是亚洲第一个.2018 年 7 月 22 日,东京奥组委公布 2020
年东京奥运会吉祥物名字,蓝色吉祥物被命名为 Miraitowa,寓意未来和永恒.现从甲,乙两所
学校各随机抽取了 名高三的学生参加了奥运知识测评(满分 分),其中成绩不低于 分
的记为“优秀”.根据测试成绩,学生的分数(单位:分)频率分布直方图如下(左图为甲校
的,右图为乙校的):
(1)根据频率分布直方图估计乙校学生成绩的中位数.(结果保留两位小数)
(2)填写下面列联表,并根据列联表判断是否有 99%的把握认为学生测试成绩是否优秀与他
所在学校有关:
非优秀 优秀 合计
甲校
乙校
合计
附:
P(K2>k)
19.(12 分)图 1 是由△ABC,△BCD 和△ABE 组成的一个平面图形,其中 AB=BC=CD=2,BE
= ,∠ABC=∠ABE=∠BCD=90°,将其沿 , 折起,使得 与 重合,连接 ,
如图 2.
(1)证明:图 2 中 面 ;
(2)图 2 中, ,N 分别为 , 的中点,求四面体 的体积.
100 70 50
2
2 ( )
( )( )( )( )
n ad bcK a b c d a c b d
−= + + + +
0.050 0.010 0.001
k 3.841 6.635 10.828
2 2 AB BC BD BE AD
CD ⊥ ABC
M AD BD AMCN
得分 (图 1) (图 2)
20. (12 分)已知抛物线 ,设 , 为曲线 上不同的两点, ,
且 成等差数列.
(1)求 的值;
(2)当 的斜率为 1 时,求△FAB 的面积.
21. (12 分)已知函数 ( ).
(1)证明: ,并说明等号成立的条件;
(2)设 ,是否存在实数 ,使得 在其定义域恒成立?若存在,
求出所有满足条件的实数 的集合;若不存在,说明理由;
(二)选考题:共 10 分.请考生在第 22、23 题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一
题计分.
22.[选修 4-4:坐标系与参数方程](10 分)
在直线坐标系 xOy 中,曲线 C1 的参数方程为 ( 为参数),以坐标原点为极点,x 轴正
半轴为极轴,建立极坐标系,曲线 C2 的极坐标方程为 .
(1)写出 C1 的普通方程和 C2 的直角坐标方程;
(2)设点 P 在 C1 上,点 Q 在 C2 上,求 的最小值及此时 P 的直角坐标.
23.[选修 4-5:不等式选讲](10 分)
设 , 且 .
(1)证明: ;
2: 4C y x= 1 1( , )A x y 2 2( , )B x y C (4,4)M
| |,| |,| |AF MF BF
1 2x x+
AB
( ) lnf x x= 0x >
( ) 1f x x≤ −
( ) ( ) ( 1)g x xf x a x= − − a ( ) 0g x ≥
a
22
2
x t
y t
=
=
t
πsin 2 24
ρ θ − =
PQ
0a > 0b > 2 2 4a b+ =
6 6 16a b+ ≥(2)求 的最大值.ab a b− −数学试题(文科)详细解答
一、选择题:本题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分.在每小题列出的四个选项中,只有一
项是最符合题目要求的.
1.已知集合 , ,则 =
(A) (B) (C) (D)
答案:C
【解析】 或 ∴A∩B=(-3,-1)
故选 C
2. 已知向量 , , ∥ ,则 t=
(A) (B) (C) (D)
答案:B
【解析】由 ∥ 得, 故
故选 B
3.设 a=log36,b=log310,c=e-2,则
(A)b>a>c (B)b>c>a (C)a>c>b (D)a>b>c
答案:A
【解析】 在定义域上单调递增 ∴1<a<b 又∵c<1 ∴b>a>c
故选 A
4.函数 f(x)=x3-x2-4x 的一个零点所在的区间为
(A)(1,2) (B)(0,1) (C)(-1,0) (D)(-2,-1)
答案:D
【解析】
f(x)在(-2,-1)上单调递减,在(-1,0)先增再减,在(0,2)单调递减
又∵f(-2)=-40, f(0)= 0
∴f(x)函数在(-2,-1)存在零点,在(-1,0),(0,2)中不存在零点
故选 D
5.2019 年 11 月 2 日,成都市青羊区开展了 5 种不同类型的“垃圾分类,大家给力”社会服务活动,
其中有 3 种活动在上午开展,2 种活动在下午开展 .若小王参加了两种活动,则分别安排在上、下
午的概率为
(A) (B) (C) (D)
答案:D
【解析】由题意知:小王一共满足的情况为 种情况,分别在上下午的有 6 种情况,故
{ }3 0A x x= − < < 2 01
xB x x
− = ≥ + A B
( )1,0− [ )2,0− ( )3, 1− − ( ]3, 1− −
2 01
x
x
− ≥+ 2x∴ ≥ 1x < −
(2,3)AB = (1, -3)BC t= AB AC
3
2
9
2
7
3
11
3
AB AC
2 9 0t − = 9
2t =
3logy x=
2( ) 3 2 4f x x x′ = − −
∴
1
4
3
10
1
2
3
5
2
5 =10C概率为
故选 D
6.已知 是双曲线 : 的左焦点,则以 为圆心且与渐近线相切的圆的方程为
(A) (B)
(C) (D)
答案:B
【解析】因为焦点到渐近线的距离为 b= ,以 为圆心且与渐近线相切的圆的方程为
故选 B
7.设 ,x∈R,则
(A)f(x)为偶函数且在(0,+∞)上单调递减 (B)f(x)为偶函数且在(0,+∞)上单调递增
(C)f(x)为奇函数且在(0,+∞)上单调递减 (D)f(x)为奇函数且在(0,+∞)上单调递增
答案:C
【解析】∵ , ,∴f(x)为奇函数
又∵y=4x+1 单调递增,∴f(x)在(0,+∞)上单调递减
故选 C
8.设椭圆 ,a>b>0,点 A,B 为 C 的左,右顶点,点 P 为 C 上一点,若∠APB=
120°,则 C 的离心率的最小值为
(A) (B) (C) (D)
答案:A
【解析】设椭圆的上顶点为 M ,则∠AMP≥120°,故 ,
∴ ,∴
故选 A
9.过球的一条半径的中点,作与该半径所在直线成 300 的平面,则所得截面的面积与球的表面
积的比为
(A) (B) (C) (D)
答案:C
【解析】设球的半径为 r,∵球心到平面的距离为球的半径的 ,
∴截面的半径为 ,∴截面的面积为 ∵球的表面积为
∴所得截面的面积与球的表面积的比为
3
5
F C
2 2
14 3
x y− = F
2 2( 7) 3x y− + = 2 2( 7) 3x y+ + =
2 2( 1) 4x y− + = 2 2( 1) 4x y+ + =
3 F
2 2( 7) 3x y+ + =
1 1( ) 4 1 2xf x = −+
4 1( ) 2 4 1
x
xf x
−= +( )
4 1 1 4( ) ( )2 4 1 2 4 1
x x
x xf x f x
−
−
− −− = = = −+ +( ) ( )
2 2
2 2: 1x yC a b
+ =
6
3
3
2
2
3
1
2
1
3
b
a
≤
2 2 2 2
2
2 2 2
21 3
c a b be a a a
−= = = − ≥ 6
3e ≥
15
256
45
256
15
64
45
64
1
4 r
15
4 r 215 π16 r 24πr
15
64故选 C
10.若函数 f(x)=ex-ax 与 x 轴相切,则实数 a=
(A) (B) (C) (D)
答案:D
【解析】设切点为(x0,0), 则 ,所以 ,故 x0=1,a=e
故选 D
11.设 , ,且 ,则
(A) (B) (C) (D)
答案:C
【解析】 , 且 ,
,∴
故选 C
12.如图,圆 的半径为 1, 是圆上的定点, 是圆上的动点,角 的始边为射线 ,终
边为射线 ,过点 作直线 的垂线,垂足为 ,将△AMP 的面积表示为 的函数 ,
则 在 上的图象大致为
(A) (B)
(C) (D)
答案:A
【解析】
∵当 y=0 时,sinx=0 或 cosx=1
∴x=0 或π,故不选 D
又因为 ,所以当 x= 时
故选 A
二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共计 20 分.
1− 0 1 e
0
0
( ) 0
( ) 0
f x
f x
′ =
=
0
0
0
0
0
x
x
e a
e ax
− = − =
(0, )2
α π∈ (0, )2
β π∈ 1 cos2 1 cos
sin 2 sin
α β
α β
− +=
2α β− = π 2 2
α β π− = 2α β+ = π 2 2
α β π+ =
21 cos2 2sin tansin 2 2sin cos
α α αα α α
− = =
22cos1 cos 12=sin 2sin cos tan2 2 2
β
β
β β ββ
+ = (0, )2
α π∈
(0, )2
β π∈
2 2
βα π+ =
O A P x OA
OP P OA M x ( )f x
( )y f x= (0, )π
1 sin (1 cos )2y x x= −
2 21 cos cos sin2y x x x′ = − +( )
2
π
1 0y′ = >
M AO
P
πO
y
xπO
y
x
πO
y
x πO
y
x13. 设 i 为虚数单位,则 i6=
答案:-1
【解析】i4=1,i6=i2=-1
14.函数 , 的最小值为 .
答案:2
【解析】令 则 ,y=t2-2t+3,t0=1, 故当 t=1 时 ymin=2
15.在四边形 ABCD 中, , ,则 的长度为 .
答案:6
【解析】在△ABC 中,AB=BC,∠ABC=120°,故 AC=3,∠ACB=30°所以∠ACD=90°
在△ADC 中,AC=3, ,故 AD=6
16.在四面体 中, 底面 ,侧面 侧面 , ,三个侧面
、 、 的面积的平方和为 ,则 .
答案:
【解析】由 底面 知侧面 底面 ,结合侧面 侧面 有 平面
.故四面体三个侧面均为直角三角形.设 ( ),则 ,
, , . 于 是 三 个 侧 面 的 面 积 的 平 方 和 是
,解得 ,所以 .
三、解答题:
17.(12 分)设数列 的前 项和为 .
(1)求 通项公式;
(2)设 ,求数列 的前 项和 .
17.答案:(1)an=n,(2) Tn=(n-1)2n+1+2
【解析】(1)∵
∴当 n=1 时,a1=S1=1∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 分
当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=n∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 分
综上 an=n ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 分
(2)由(1)知:an=n,故 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙6 分
∴
∴ ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 分
2tan 2tan 3y x x= − + ,3 3x
π π ∈ −
tant x= [ 3, 3]t ∈ −
120ABC BCD∠ = ∠ = 3 3 3 3CD AB BC= = = AD
3 3CD =
ABCD DA ⊥ ABC ABD ⊥ BCD 2BD BC= =
DAB DBC DCA 8 ADB∠ =
π
4
DA ⊥ ABC DAB ⊥ ABC ABD ⊥ BCD BC ⊥
DAB ADB α∠ = 0 2
πα< < 2cosAD α=
2sinAB α= 2 2DC = 22 1 sinAC α= +
2 2 2 24cos (1 sin ) 4 4sin cos 8α α α α+ + + = 2 1cos 2
α = π
4
α =
{ }na n 2
n
1 ( )2S n n= + *( N )n∈
{ }na
2 na
n nb a= ⋅ { }nb n nT
2
n
1 ( )2S n n= +
n 2nb n= ⋅
1 2
n 1 2 ... 1 2 2 2 ... 2n
nT b b b n= + + + = ⋅ + ⋅ + + ⋅
2 3 12 1 2 2 2 ... 2n
nT n += ⋅ + ⋅ + + ⋅∴ ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10 分
∴Tn=(n-1)2n+1+2 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 分
18. 第 32 届夏季奥林匹克运动会(英语:Games of the XXXII Olympiad)又称 2020 年东京奥
运会.2013 年 9 月 7 日雅克·罗格宣布 2020 年奥运会的主办城市是东京,东京申办成功后,成为
继巴黎(法国)、伦敦(英国)、洛杉矶(美国)和雅典(希腊)后的世界第 5 个至少两次举
办夏季奥运会的城市,同时也是亚洲第一个。2018 年 7 月 22 日,东京奥组委公布 2020 年东
京奥运会吉祥物名字,蓝色吉祥物被命名为 Miraitowa,寓意未来和永恒.甲乙两所学校各随机
抽取了 名高三的学生参加了奥运知识测评(满分 分),其中成绩不低于 分的记为“优
秀”。根据测试成绩,学生的分数(单位:分)频率分布直方图如下(左图为甲校,右图为乙
校):
(1)根据频率分布直方图估计乙校学生成绩的中位数.(结果保留两位小数)
(2)填写下面列联表,并根据列联表判断是否有 99%的把握认为学生测试成绩是否优秀与他
所在学校有关:
非优秀 优秀 合计
甲校
乙校
合计
附:
答案:(1) ,(2) 有 的把握认为学生测试成绩是否优秀和他所在学校有关.
【解析】(1)在乙校学生测试成绩频率分布直方图中,成绩低于 分直方图面积为
2 3 1 1 11-2 1 2+2 2 ... 2 - 2 =2-2 - 2n n n n
nT n n+ + += ⋅ + + + ⋅ ⋅( )
100 70 50
2
2 ( )
( )( )( )( )
n ad bcK a b c d a c b d
−= + + + +
2( )P K k> 0.050 0.010 0.001
k 3.841 6.635 10.828
52.35 99%
505(0.004+0.020+0.044)=0.34
0.5 0.3450 52.350.068
−+ ≈
( )2
2 200 62 66 34 38 15.705100 100 96 104K
× × − ×= ≈× × × 15.705 6.635> 99%
Rt ABC Rt BCD Rt ABE
2AB BC CD= = = 2 2BE = AB BC BD BE AD
CD ⊥ ABC
M AD BD AMCN
1
3
M AD BD
1 1 1 1 1 1 1( 2 2) 22 2 4 4 3 2 3N AMC B AMC M ABC D ABCV V V V− − − −= = = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ =
2: 4C y x= 1 1( , )A x y 2 2( , )B x y C (4,4)M
| |,| |,| |AF MF BF(1)求 的值;
(2)当 的斜率为 1 时,求△FAB 的面积.
答案:(1)8,(2) .
【解析】(1)由题意, 在抛物线 上,因此|MF|=4+1=5.
因此 ,即 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 分
(2)设直线 与 轴交于点 ,则直线 的方程为 。代入抛物线 ,得
。因此 ,因此 .
解得 ,因此 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 分
21.已知函数 ( ).
(1)证明: ,并说明等号成立的条件;
(2)设 ,是否存在实数 ,使得 在其定义域恒成立?若存在,
求出所有满足条件的实数 的集合;若不存在,说明理由;
答案:(1)略,(2) .
【解析】(1)令 ,则 .因此 在
上单调递增,在 上单调递减.因此 ,所以 ,当且仅当 时
等号成立.
(2)由题意, ,于是可知 在 上单调递减,在 上单调递
增.于是 .只需 .由(1)
可知 ,即 ,由此可知只能是 ,否则 不符合题意.因此所求实
数 的集合是 .
22.[选修 4-4:坐标系与参数方程](10 分)
在直线坐标系 xoy 中,曲线 C1 的参数方程为 ( 为参数),以坐标原点为极点,x 轴正
半轴为极轴,建立极坐标系,曲线 C2 的极坐标方程为 .
1 2x x+
AB
2 3
M C
1 2| | | | 1 1 10AF BF x x+ = + + + = 1 2 8x x+ =
AB x ( ,0)n AB x y n= + 2 4y x=
2 4 4 0y y n− − = 1 2 1 2( ) 2 4 2 8x x y y n n+ = + + = + = 2n =
1 2 4 3y y− = 1 2-1 4 3=2 32FABS = ⋅ ⋅
( ) lnf x x= 0x >
( ) 1f x x≤ −
( ) ( ) ( 1)g x xf x a x= − − a ( ) 0g x ≥
a
{1}
( ) ( ) ( 1) ln 1x f x x x xϕ = − − = − + 1 1( ) 1 xx x x
ϕ −′ = − = − ( )xϕ (0,1)
(1, )+∞ ( ) (1) 0xϕ ϕ≤ = ln 1x x≤ − 1x =
( ) ln 1g x x a′ = + − ( )g x 1(0, )ae − 1( , )ae − +∞
1 1 1 1
min( ) ( ) ( 1) ( 1)a a a ag x g e a e a e a e− − − −= = − − − = − 1
min( ) 0ag x a e −= − ≥
ln 1a a≤ − 1aa e −≤ 1a = min( ) 0g x <
a {1}
22
2
x t
y t
=
=
t
πsin 2 24
ρ θ − = (1)写出 C1 的普通方程和 C2 的直角坐标方程;
(2)设点 P 在 C1 上,点 Q 在 C2 上,求 的最小值及此时 P 的直角坐标.
答案:(1) , (2) 的最小值为 ,此时 .
【解析】(1)曲线 C1 的参数方程为 ( 为参数)
将 代入得: ,即 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3 分
由曲线 C2 的极坐标方程为 得
∴ ,即 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 分
(2)设 ,则 P 到 C2 的距离为 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 分
故当 时, 的最小值为 ,此时 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10 分
23.[选修 4-5:不等式选讲](10 分)
设 , 且 .
(1)证明: ;
(2)求 的最大值.
答案:(1)略 (2) .
【证明】:
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 分
(2)令 a=2cos ,b=2sin , ,则
t=a+b=2cos + 2sin
故 ,
又∵ , ,对称轴为 t0=1
∴当 时,ymax= ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10 分
PQ
2
1 2C y x=: 2 : 4C y x− = PQ 7 2
4
1( ,1)2P
22
2
x t
y t
=
=
t
2
yt =
2
22( )2 2
y yx = = 2
1 2C y x=:
πsin 2 24
ρ θ − =
2 2sin cos ) 2 22 2
ρ θ θ− =(
sin cos ) 4ρ θ θ− =( 2 : 4C y x− =
2(2 ,2 )P t t
2
22 2 4
2( 2)
2
t t
t t
− −
= − +
1
2t = PQ 7 2
4
1( ,1)2P
0a > 0b > 2 2 4a b+ =
6 6 16a b+ ≥
ab a b− −
2 2 2−
6 6 2 2 4 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2= )( ) )( ) 3 ) 64 12a b a b a a b b a b a b a b a b+ + − + = + + − = − ( ( (
2 2
6 6 2+ 64 12( ) 162
a ba b
+∴ − =≥
θ θ (0, )2
πθ ∈
θ θ 2 2sin( ) (2,2 2]4
πθ= + ∈
2
2 2( ) 14sin cos 2((sin cos ) 1) 2 22 2
a bab tθ θ θ θ += = + − = − = −
21= 22ab a b t t− − − − (2,2 2]t ∈
21= 22y t t− − (2,2 2]t ∈
=2 2t 2 2 2−