铁岭市六校协作体 2019—2020 学年高三二联考试数学试卷(理科)
一、选择题:本题共 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 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
求对数函数的定义域,求指数函数的值域,确定集合 ,然后根据交集定义求结果
【详解】解:
则
故选:C
【点睛】本题考查了交集及其运算,考查了对数函数的定义域,指数函数的值域,是基础题
2.设复数 满足 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
试题分析:
考点:复数的运算
此处有视频,请去附件查看】
3.已知 ,则
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【
( ){ } { }lg 1 , 2xA x y x B y y= = − = = A B =
( )0,+∞ [ )1,0− ( )0,1 ( ),1−∞
,A B
1 0 1x x− ∴ > , <
( ),1A∴ = −∞
( )2 0 0 +x B∴ = ∞ > , ,
( )0,1A B =
z ( 2 )(2 ) 5z i i− − = z =
2 3i+ 2 3i− 3 2i+ 3 2i−
5( 2 )(2 ) 5 2 2 2 32z i i z i i z ii
− − = ∴ − = = + ∴ = +−
0.2 0.3
2log 0.2, 2 , 0.2a b c= = =
a b c< < a c b< < c a b< < b c a< = 0.3 00 0.2 0.2 1,< < = 0 1,c a c b< < < < { }na 5 3 13 4a a a= + 3a = 5 3 13 4a a a= + { }na 3a { }na q 0q >
5 3 13 4a a a= + 4 2
1 1 13 4a q a q a= +
1 0a > 4 23 4q q= +
2 2( 4)( 1) 0q q− + =
2 4q = 0q >
2q =
{ }na n nS
4
1
4
(1 )
1
a qS q
−= −
4
1(1 2 )15 1 2
a −= −
1 1a =
所以 ,
故选 .
【点睛】本题考查了等比数列通项公式和前 项和公式,属于基础题.
5.设 是非零向量,已知命题 P:若 , ,则 ;命题 q:若
,则 ,则下列命题中真命题是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
试题分析:由题意可知,命题 P 是假命题;命题 q 是真命题,故 为真命题.
考点:命题的真假.
6.若 , , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由基本不等式以及对数函数的单调性可得出三个数 、 、 的大小关系。
【详解】由于函数 在 上是增函数, ,则 ,
由基本不等式可得 ,
因此, ,故选:B。
【点睛】本题考查利用基本不等式比较大小,在利用基本不等式比较各数的大小关系时,要
注意“一正、二定、三相等”这些条件的应用,考查推理能力,属于中等题。
7.已知△ABC 是边长为 2 的等边三角形,P 为平面 ABC 内一点,则 的最小值是
2 2
3 1 1 2 4a a q= = × =
C
n
, ,a b c 0a b⋅ = 0b c⋅ = 0a c ⋅ =
/ / , / /a b b c / /a c
p q∨ p q∧ ( ) ( )p q¬ ∧ ¬ ( )p q∨ ¬
p q∨
1a b> > lg lgP a b= ⋅ ( )1 lg lg2Q a b= + lg 2
a bR
+ =
R P Q< < P Q R< < Q P R< < P R Q< < P Q R lgy x= ( )0, ∞+ 1a b> > lg lg 0a b> >
( ) ( )1 1lg lg lg lg lg lg lg2 2 2
a bP a b a b ab ab R
+= ⋅ < + = = < = P Q R< < + )PA PB PC⋅ (
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据条件建立坐标系,求出点的坐标,利用坐标法结合向量数量积的公式进行计算即可.
【详解】如图,以等边三角形 ABC 的底边 BC 所在直线为 x 轴,以 BC 的垂直平分线为 y 轴建
立平面直角坐标系,
则 设 ,
则 ,
所以 ,
当 时, 取得最小值,为 。
故选:B。
【点睛】本题主要考查平面向量数量积的应用,根据条件建立坐标系,利用坐标法是解决本
题的关键.
8.已知三棱锥 P-ABC 的四个顶点在球 O 的球面上,PA=PB=PC,△ABC 是边长为 2 的正三角形,
E,F 分别是 PA,AB 的中点,∠CEF=90°,则球 O 的体积为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
先证得 平面 ,再求得 ,从而得 为正方体一部分,
2− 3
2
− 4
3
− 1−
(0, 3), ( 1,0), (1,0),A B C− ( , )P x y
( , 3 ), ( 1 , ), (1 , ),PA x y PB x y PC x y= − − = − − − = − −
2 2 2 3 3+ ) 2 2 3 2 2[ ( ) ]2 4PA PB PC x y y x y⋅ = − + = + − − (
30, 2x y= = + )PA PB PC⋅ ( 3
2
−
8 6π 4 6π 2 6π 6π
PB ⊥ PAC 2PA PB PC= = = P ABC−
进而知正方体的体对角线即为球直径,从而得解.
【详解】解法一: 为边长为 2 的等边三角形, 为正三
棱锥,
,又 , 分别为 、 中点,
, ,又 , 平面 , 平
面 , , 正方体一部分,
,即 ,故选 D.
解法二:
设 , 分别为 中点,
,且 , 为边长为 2 的等边三角形,
又
为
,PA PB PC ABC= = ∆ P ABC∴ −
PB AC∴ ⊥ E F PA AB
/ /EF PB∴ EF AC∴ ⊥ EF CE⊥ ,CE AC C EF= ∴ ⊥ PAC PB ⊥
PAC 2APB PA PB PC∴∠ = 90°,∴ = = = P ABC∴ −
2 2 2 2 6R = + + = 36 4 4 6 6, 62 3 3 8R V R= ∴ = π = × = ππ
2PA PB PC x= = = ,E F ,PA AB
/ /EF PB∴ 1
2EF PB x= = ABC∆
3CF∴ = 90CEF∠ = ° 2 13 , 2CE x AE PA x∴ = − = =
中余弦定理 ,作 于 , ,
为 中点, , ,
, ,又 ,
两两垂直, , ,
,故选 D.
【点睛】本题考查学生空间想象能力,补体法解决外接球问题.可通过线面垂直定理,得到
三棱两两互相垂直关系,快速得到侧棱长,进而补体成正方体解决.
9.已知点 , 为坐标原点, 分别在线段 上运动,则
的周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
分 别 求 出 设 关 于 直 线 对 称 的 点 , 关 于 对 称 的 点 , 当
共线时, 的周长 取得最小值,为
,利用两点间的距离公式,求出答案.
【详解】过 两点的直线方程为
设 关于直线 对称的点 ,
则 ,解得
即 ,
AEC∆ ( )2 24 3
cos 2 2
x x
EAC x
+ − −
∠ = × × PD AC⊥ D PA PC=
D AC 1cos 2
ADEAC PA x
∠ = = 2 24 3 1
4 2
x x
x x
+ − +∴ =
2 2 1 22 1 2 2 2x x x∴ + = ∴ = = 2PA PB PC∴ = = = = = =2AB BC AC
, ,PA PB PC∴ 2 2 2 2 6R∴ = + + = 6
2R∴ =
34 4 6 6 63 3 8V R∴ = π = π× = π
( ) ( ) ( )3,0 , 0,3 , 1,0A B M O ,P Q ,AB BO
MPQ∆
4 5 2 5 34
( )1 0M , 3 0x y+ − = N M O E
N P Q E, , , MPQ MQ PQ QM NP EQ PQ+ + = + +
NE
( ) ( )3,0 , 0,3A B 3 0x y+ − =
( )1 0M , 3 0x y+ − = ( ),N x y
11
1 1 3 02 2
y
x
x y
= − + + − =
3
2
x
y
=
=
( )3,2N
同理可求 关于 对称的点 ,
当 共线时 的周长
取得最小值为 .
故选:C.
【点睛】本题主要考查了点关于直线的对称性的简单应用,试题的技巧性较强,属于中档题.
10.古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是
( ≈0.618,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体
的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是 .若某人满足上述两个黄金分割比
例,且腿长为 105cm,头顶至脖子下端的长度为 26 cm,则其身高可能是
A. 165 cm B. 175 cm C. 185 cm D. 190cm
【答案】B
【解析】
【分析】
理解黄金分割比例的含义,应用比例式列方程求解.
【 详 解 】 设 人 体 脖 子 下 端 至 肚 脐 的 长 为 x cm , 肚 脐 至 腿 根 的 长 为 y cm , 则
,得 .又其腿长为 105cm,头顶至脖子下端
的长度为 26cm,所以其身高约为 42.07+5.15+105+26=178.22,接近 175cm.故选 B.
【点睛】本题考查类比归纳与合情推理,渗透了逻辑推理和数学运算素养.采取类比法,利
用转化思想解题.
( )1 0M , O ( )1,0E −
N P Q E, , , MPQ MQ PQ QM NP EQ PQ+ + = + +
( )23 1 4 2 5NE = + + =
5 1
2
−
5 1
2
−
5 1
2
−
26 26 5 1
105 2
x
x y
+ −= =+ 42.07 , 5.15x cm y cm≈ ≈
11.若 是方程 的解, 是方程 的解,则 等于( )
A. B. 1 C. D. -1
【答案】B
【解析】
【分析】
方程的根就是对应函数图象的交点,利用函数 与 互为反函数,推出函数图象交
点的横坐标与纵坐标的关系,即可求解本题.
【详解】因为 是方程 的解, 是方程 的解;
所以 是方程 的解, 是方程 的解,
是 图象交点的横坐标;
是 图象交点的横坐标,
因为 与 互为反函数,
所以 与 的图象关于 对称,
又因为 的图象也关于 对称,
所以 关于 对称,
可得 ,
,故选 B.
【点睛】本题主要考查反函数的性质,函数图象的应用,考查转化思想,属于难题.转化是
数学解题的灵魂,合理的转化不仅仅使问题得到了解决,还可以使解决问题的难度大大降低,
本解法将方程的根的问题转化成曲线交点问题是解题的关键.
12.已知定义在 上的函数 满足:
① ;
②对所有 ,且 ,有 .
1x xxe 1= 2x ln 1x x = 1 2x x
e 1
e
lny x= xy e=
1x 1xxe = 2x ln 1x x =
1x 1xe x
= 2x 1lnx x
=
1x 1,xy e y x
= =
2x 1ln ,y x y x
= =
lny x= xy e=
lny x= xy e= y x=
1y x
= y x=
( ) ( )1 1 2 2, , ,x y x y y x=
2 1 1 2,x y x y= =
1 2 1 1 1
1
1 1x x x y x x
= = × =
[0,1] ( )f x
(0) (1) 0f f= =
, [0,1]x y∈ x y≠ 1( ) ( ) 2f x f y x y− < −
若对所有 , ,则 k 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:不妨令 ,则
法一:
,
即得 ,
另一方面,当 时, ,符合题意,
当 时, ,
故
法二:当 时, ,
当 时,
,
故
考点:1.抽象函数问题;2.绝对值不等式.
二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分
, [0,1]x y∈ ( ) ( )f x f y k− < 1 2 1 4 1 2π 1 8 0 1x y≤ < ≤ ( ) ( ) 1 2f x f y x y− < − ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 0 1f x f y f x f f x f y f y f − = − + − − − ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )0 1f x f f x f y f y f≤ − + − + − ( ) ( )1 1 1 1 1 1 10 1 12 2 2 2 2 2 2x x y y x y x y< − + − + − = + − + − = ( ) ( ) 1 4f x f y− < 10, 2u ∈ ( ) ( ) 1,0 2{ 11 , 12 ux x f x u x x ≤ ≤ = − − < ≤ 1 2u → ( )1 102 2 4 uf f − = → 1 4k ≤ 1 2x y− ≤ ( ) ( ) 1 1 2 4f x f y x y− < − ≤ 1 2x y− > ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )0 1f x f y f x f f y f − = − − −
( ) ( ) ( ) ( )1 0f x f f y f≤ − + −
( ) ( )1 1 1 1 1 1 11 0 12 2 2 2 2 2 4x y x y y x< − + − = − + = + − < 1 4k ≤
13.函数 ( )的最大值是__________.
【答案】1
【解析】
【详解】化简三角函数的解析式,
可得
,
由 ,可得 ,
当 时,函数 取得最大值 1.
14.记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和, ,则 ___________.
【答案】4.
【解析】
【分析】
根据已知求出 和 的关系,再结合等差数列前 n 项和公式求得结果.
【详解】因 ,所以 ,即 ,
所以 .
【点睛】本题主要考查等差数列的性质、基本量的计算.渗透了数学运算素养.使用转
化思想得出答案.
15.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为________.
( ) 2 3s 3 4f x in x cosx= + − 0, 2x
π ∈
( ) 2 23 11 cos 3 cos cos 3 cos4 4f x x x x x= − + − = − + + =
23(cos ) 12x− − +
[0, ]2x
π∈ cos [0,1]x∈
3cos 2x = ( )f x
1 2 10 3a a a=≠ , 10
5
S
S
=
1a d
2 13a a= 1 13a d a+ = 12a d=
10
5
S
S
= 1
1
1
1
10 910 1002 45 4 255 2
a d a
aa d
×+
= =×+
【答案】38
【解析】
【分析】
由几何体的三视图可知,该几何体是长方体中间挖去一个圆柱体,根据数据计算表面积即
可.
【详解】由几何体的三视图可知,该几何体是一组合体由几何体的三视图可知,该几何体是
长方体中间挖去一个圆柱体.表面积应为长方体表面积减去圆柱底面积,再加上圆柱侧面
积.
长方体长宽高分别为 4,3,1,其表面积为(4×3+4×1+3×1)×2=38
圆柱底面半径为 1,高为 1
圆柱底面积为 2×π×12=2π,侧面积为 2π×1×1=2π
所以所求的表面积为 38-2π+2π=38
及答案为 38.
【点睛】本题考查由三视图求几何体的表面积,考查由三视图还原几何体直观图,考查柱体
的表面积公式,本题是一个基础题.
16.已知函数 若方程 恰有两个不同的实数根 ,则
的最大值是______.
【答案】
【解析】
【分析】
不妨设 ,则 ,令 ,可得 ,利用
导数研究函数的单调性,根据单调性可得结果.
22 , 0,( )
, 0,x
x xf x
e x
≤= >
2[ ( )]f x a= 1 2,x x 1 2x x+
3ln 2 2−
1 2x x< 22 12 xx e a= = ( 1)a t t= > ( )1 2 ln 2
tx x t g t+ = − =
【详解】
作出 的函数图象如图所示,
由 ,可得 , 即 ,
不妨设 ,则 ,
令 ,则 ,
,令 ,则 ,
当 时, , 在 上递增;
当 时, , 在 上递减;
当 时, 取得最大值 ,
故答案为 .
【点睛】本题主要考查方程的根与图象交点的关系,考查了利用导数判断函数的单调性以及
求函数的极值与最值,属于难题.求函数 极值与最值的步骤:(1) 确定函数的定义域;(2)
求导数 ;(3) 解方程 求出函数定义域内的所有根;(4)判断 在
的根 左右两侧值的符号,如果左正右负(左增右减),那么 在 处取极大
值,如果左负右正(左减右增),那么 在 处取极小值. (5)如果只有一个极值点,则
在该处即是极值也是最值;(6)如果求闭区间上的最值还需要比较端点值的函数值与极值的
大小.
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 为选考题.考生根据要求作答.
(一)必考题:共 60 分.
( )f x
( ) 2f x a= ( ) , 1f x a a= ∴ > 1a >
1 2x x< 22 12 xx e a= = ( 1)a t t= > 1 2, ln2
tx x t= − =
1 2 ln 2
tx x t∴ + = − ( ) ln 2
tg t t= − 4 2'( ) 4
tg t t
−=
∴ 1 8t< < ( )' 0g t > ( )g t ( )1,8
8t > ( )' 0g t < ( )g t ( )8,+∞ ∴ 8t = ( )g t g(8)=ln8 2=3ln2 2− − 3ln 2 2− ( )f x ( )f x′ ( ) 0,f x′ = ( )f x′ ( ) 0f x′ = 0x ( )f x 0x ( )f x 0x
17.已知 定义域为 ,对任意 都有 ,当 时,
, .
(1)求 和 值;
(2)试判断 在 上的单调性,并证明;
(3)解不等式: .
【答案】(1) , ;(2)见解析;(3)
【解析】
【分析】
(1)令 代入 ,即可求出 ;令 代入
,即可求出 ;
(2)根据函数单调性的定义,结合题中条件,即可判断出结果;
(3)根据题意,将原不等式化为 ,再由(2)的结果,即可求出不等式
的解集.
【详解】(1)因为对任意 都有 ,
所以,令 ,则 ,所以 ;
令 ,则 ,因为 ,
所以 ;
(2)任取 ,
则
, ,当 时, ,
,
在 上单调递减;
(3)因 ,
的
为
( )f x R ,x y R∈ ( ) ( ) ( ) 1f x y f x f y+ = + − 0x >
( ) 1f x < (1) 0f = (0)f ( 1)f − ( )f x R ( )22 3 2 ( ) 4f x x f x− − + >
(0) 1f = ( 1) 2f − = 1 12x x x
> < − 或 0x y= = ( ) ( ) ( ) 1f x y f x f y+ = + − (0)f 1, 1x y= = − ( ) ( ) ( ) 1f x y f x f y+ = + − ( 1)f − ( )22 ( 1)f x x f− − > −
,x y R∈ ( ) ( ) ( ) 1f x y f x f y+ = + −
0x y= = (0) (0) (0) 1f f f= + − (0) 1f =
1, 1x y= = − (0) (1) ( 1) 1f f f= + − − (1) 0f =
( 1) 2f − =
1 2x x< ( ) ( ) ( ) ( )2 2 1 1 1 2 1 1f x f x x x f x f x x= − + = + − − 2 1 0x x− > ( )2 1 1f x x− < 0x > ( ) 1f x < ( ) ( )2 1f x f x∴ < ( )y f x∴ = R ( ) ( ) ( )2 2 22 3 2 ( ) 2 3 (2 ) 1 2 3 2 2f x x f x f x x f x f x x x− − + = − − + + = − − + +
所以原不等式可化为 ;即 ,
由(2)可得 ,
解得 或 ;
即原不等式的解集为 .
【点睛】本题主要考查赋值法求函数值,抽象函数单调性的判定,以及根据函数单调性解不
等式等问题,熟记函数单调性的定义即可,属于常考题型.
18.设等差数列 的公差为 d,前 项和为 ,等比数列 的公比为 .已知 ,
, , .
(1)求数列 , 的通项公式;
(2)当 时,记 ,求数列 的前 项和 .
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】
(1)利用前 10 项和与首项、公差的关系,联立方程组计算即可;
(2)当 d>1 时,由(1)知 cn ,写出 Tn、 Tn 的表达式,利用错位相减法及等
比数列的求和公式,计算即可.
【详解】解:(1)设 a1=a,由题意可得 ,
解得 ,或 ,
当 时,an=2n﹣1,bn=2n﹣1;
当 时,an (2n+79),bn=9• ;
( )22 3 2 2 4f x x x− − + + > ( )22 2 ( 1)f x x f− − > = −
22 1x x− − < − 1 2x > 1x < − 1 12x x x > < − 或 { }na n nS { }nb q 1 1b a= 2 2b = q d= 10 100S = { }na { }nb 1d > n
n
n
ac b
= { }nc n nT
1
2 36 2n
n
−
+−
1
2 1
2n
n
−
−= 1
2
10 45 100
2
a d
ad
+ =
=
1
2
a
d
=
=
9
2
9
a
d
= =
1
2
a
d
=
=
9
2
9
a
d
= =
1
9
= 12( )9
n−
(2)当 d>1 时,由(1)知 an=2n﹣1,bn=2n﹣1,
∴cn ,
∴Tn=1+3• 5• 7• 9• (2n﹣1)• ,
∴ Tn=1• 3• 5• 7• (2n﹣3)• (2n﹣1)• ,
∴ Tn=2 (2n﹣1)• 3 ,
∴Tn=6 .
【点睛】本题考查求数列的通项及求和,利用错位相减法是解决本题的关键,注意解题方
法的积累,属于中档题.
19. 的内角 的对边分别为 ,已知 .
(1)求 ;
(2)若 为锐角三角形,且 ,求 面积的取值范围.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)利用正弦定理化简题中等式,得到关于 B 的三角方程,最后根据 A,B,C 均为三角形内角解
得 .(2)根据三角形面积公式 ,又根据正弦定理和 得到
关于 的函数,由于 是锐角三角形,所以利用三个内角都小于 来计算 的定义域,
最后求解 的值域.
【详解】(1)根据题意 ,由正弦定理得 ,因
为 ,故 ,消去 得 。
, 因为故 或者 ,而根据题意
,故 不成立,所以 ,又因为 ,代入得
,所以 .
1
2 1
2
n
n
n
a n
b −
−= =
1
2
+ 2
1
2
+ 3
1
2
+ 4
1
2 + + 1
1
2n−
1
2
1
2
+ 2
1
2
+ 3
1
2
+ 4
1
2 + + 1
1
2n− + 1
2n
1
2 2 3 4 2
1 1 1 1 1
2 2 2 2 2n −+ + + + + + − 1
2n
= 2 3
2n
n +−
1
2 3
2n
n
−
+−
ABC∆ , ,A B C , ,a b c sin sin2
A Ca b A
+ =
B
ABC∆ 1c = ABC∆
3B
π= 3 3( , )8 2
3B
π= 1 sin2ABCS ac B= ⋅
1c = ABCS
C ABC△
2
π
C
( )ABCS C
sin sin2
A Ca b A
+ = sin sin sin sin2
A CA B A
+ =
0 A π< < sin 0A > sin A sin sin2
A C B
+ =
0 < B π< 0 2 A C π+< < 2 A C B + = 2 A C B π+ + = A B C π+ + = 2 A C B π+ + = 2 A C B + = A B C π+ + = 3B = π 3B π=
(2)因为 是锐角三角形,由(1)知 , 得到 ,
故 ,解得 .
又应用正弦定理 , ,
由三角形面积公式有:
.
又因 ,故 ,
故 .
故 的取值范围是
【点睛】这道题考查了三角函数的基础知识,和正弦定理或者余弦定理的使用(此题也可以
用余弦定理求解),最后考查 是锐角三角形这个条件的利用。考查的很全面,是一道
很好的考题.
20.如图,在四棱锥 中,侧棱 底面 ,底面 是直角梯形, ∥
, ,且 , , 是棱 的中点 .
(Ⅰ)求证: ∥平面 ;
(Ⅱ)求平面 与平面 所成锐二面角的余弦值;
ABC△
3B
π= A B C π+ + = 2
3A C π+ =
0 2
20 3 2
C
C
π
π π
<
2 2
2
1
5 12 10 1 1 110 12 5
1 3 710 5 5
x
x x
x x
x
= =
− + × − × + = × − +
当 ,即 时, 取得最大值,且 .
【点睛】本题考查利用空间向量解决立体几何问题,属中档题.
21.(1)讨论函数 的单调性,并证明当 >0 时,
(2)证明:当 时,函数 有最小值.设 g(x)的最小值为
,求函数 的值域.
【答案】(1)见解析;(2)见解析.
【解析】
试题分析:(Ⅰ)先求定义域,用导数法求函数的单调性,当 时,
证明结论;(Ⅱ)用导数法求函数 的最值,再构造新函数 ,用导数法求解.
试题解析:(Ⅰ) 的定义域为 .
且仅当 时, ,所以 在 单调递增,
因此当 时,
所以
(Ⅱ)
由(Ⅰ)知, 单调递增,对任意
因此,存在唯一 使得 即 ,
当 时, 单调递减;
当 时, 单调递增.
因此 在 处取得最小值,最小值为
1 3
5x
= 5
3x = sinθ ( )max
35sin 7
θ =
( ) 2
2
xxf x ex
−= + x ( )2 2 0;xx e x− + + >
[ )0,1a∈
2x = ( 0)
xe ax ag xx
− − >( )
( )h a ( )h a
(0, )x∈ +∞ ( ) (0)f x f>
( )g x
0
0
e( ) 2
x
h a x
= +
( )f x ( , 2) ( 2, )−∞ − ∪ − +∞
2
2 2
( 1)( 2) ( 2)( ) 0,( 2) ( 2)
x x xx x e x e x ef x x x
− + − −= = ≥+ +
′
0x = ( ) 0f x′ = ( )f x ( , 2),( 2, )−∞ − − +∞
(0, )x∈ +∞ ( ) (0) 1,f x f> = −
( 2) ( 2),( 2) 2 0x xx e x x e x− > − + − + + >
3 3
( 2) ( 2) 2( ) ( ( ) ),
xx e a x xg x f x ax x
− + + += = +′
( )f x a+ [0,1), (0) 1 0, (2) 0,a f a a f a a∈ + = − < + = ≥ 0 (0,2],x ∈ 0( ) 0,f x a+ = 0( ) 0g x′ = 00 x x< < ( ) 0, ( ) 0, ( )f x a g x g x ( ) 0, ( ) 0, ( )f x a g x g x>′+ >
( )g x 0x x=
于是 ,由 单调递增
所以,由 得
因为 单调递增,对任意 存在唯一的
使得 所以 的值域是
综上,当 时, 有最小值 , 的值域是
【考点】函数的单调性、极值与最值
【名师点睛】求函数单调区间的步骤:
(1)确定函数 f (x)的定义域;
(2)求导数 f ′(x);
(3)由 f ′(x)>0(f ′(x)<0)解出相应的 x 的范围.
当 f ′(x)>0 时,f (x)在相应的区间上是增函数;当 f ′(x)<0 时,f (x)在相应
的区间上是减函数,还可以列表,写出函数的单调区间.
注意:求函数最值时,不可想当然地认为极值点就是最值点,要通过认真比较才能下结论;
另外注意函数最值是个“整体”概念,而极值是个“局部”概念.
请考生在第 22~24 题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。
(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
选修 4−4:坐标系与参数方程
0 0 0
0 0 0
0 2 2
0 0 0
( 1) + ( )( 1)( ) .2
x x xe a x e f x x eg x x x x
− + += = = +
0
0
e( ) 2
x
h a x
= + 2
( 1)( ) 0,2 ( 2) 2
x x xe x e eyx x x
+= > =′
+ + +知
0 (0,2],x ∈ 00 2 2
0
1 ( ) .2 0 2 2 2 2 4
xe e e eh a x
= < = ≤ =+ + + 2 xey x = + 21( , ],2 4 eλ ∈ 0 (0,2],x ∈ 0( ) [0,1),a f x= − ∈ ( ) ,h a λ= ( )h a 21( , ],2 4 e [0,1)a∈ ( )g x ( )h a ( )h a 21( , ].2 4 e
22.在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为 (t 为参数),以坐标原点 O 为极
点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线 l 的极坐标方程为
.
(1)求 C 和 l 的直角坐标方程;
(2)求 C 上的点到 l 距离的最小值.
【答案】(1) ; ;(2)
【解析】
【分析】
(1)利用代入消元法,可求得 的直角坐标方程;根据极坐标与直角坐标互化原则可得 的
直角坐标方程;(2)利用参数方程表示出 上点的坐标,根据点到直线距离公式可将所求距
离表示为三角函数的形式,从而根据三角函数的范围可求得最值.
【详解】(1)由 得: ,又
整理可得 的直角坐标方程为:
又 ,
的直角坐标方程为:
(2)设 上点的坐标为:
则 上的点到直线 的距离
2
2
2
1
1
4
1
tx t
ty t
−= +
= +
,
2 cos 3 sin 11 0ρ θ ρ θ+ + =
2
2: 1, ( 1,1]4
yC x x+ = ∈ − : 2 3 11 0l x y+ + = 7
C l
C
2
2
1
1
tx t
−= +
2 1 0, ( 1,1]1
xt xx
−= ≥ ∈ −+ ( )
2
2
22
16
1
ty
t
=
+
( )( )2 2
2
116 1 4 1 1 4 4
11 1
x
xy x x x
x
x
−× +∴ = = + − = −
− + +
C
2
2 1, ( 1,1]4
yx x+ = ∈ −
cosx ρ θ= siny ρ θ=
l∴ 2 3 11 0x y+ + =
C ( )cos ,2sinθ θ
C l 4sin 112cos 2 3sin 11 6
7 7
d
πθθ θ
+ + + + = =
当 时, 取最小值
则
【点睛】本题考查参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化、求解椭圆上的点到直线距
离的最值问题.求解本题中的最值问题通常采用参数方程来表示椭圆上的点,将问题转化为三
角函数的最值求解问题.
选修 4-5:不等式选讲
23. 选修 4-5:不等式选讲
已知函数 ,M 为不等式 的解集.
(Ⅰ)求 M;
(Ⅱ)证明:当 a,b 时, .
【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ)详见解析.
【解析】
试题分析:(I)先去掉绝对值,再分 , 和 三种情况解不等式,即
可 得 ; ( II ) 采 用 平 方 作 差 法 , 再 进 行 因 式 分 解 , 进 而 可 证 当 , 时 ,
.
试题解析:(I)
当 时,由 得 解得 ;
当 时, ;
当 时,由 得 解得 .
所以 的解集 .
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当 时, ,从而
sin 16
πθ + = − d
min 7d =
1 1( ) 2 2f x x x= − + + ( ) 2f x < M∈ 1a b ab+ < + { | 1 1}M x x= − < < 1 2x ≤ − 1 1 2 2x− < < 1 2x ≥ Μ a b∈Μ 1a b ab+ < + 12 , ,2 1 1( ) {1, ,2 2 12 , .2 x x f x x x x − ≤ − = − < < ≥ 1 2x ≤ − ( ) 2f x < 2 2,x− < 1x > −
1 1
2 2x− < < ( ) 2f x < 1 2x ≥ ( ) 2f x < 2 2,x < 1x < ( ) 2f x < { | 1 1}M x x= − < < ,a b M∈ 1 1, 1 1a b− < < − <