数学(理)试卷
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.已知集合 A={x|x y
ϕ
4
π
8
π 3
8
π 5
8
π
( ) sin 2 cos2 2 sin(2 )4f x x x x
π= + = + ( )0ϕ ϕ >
2 sin(2 2 )4y x
πϕ= + + y 2 ( )4 2 k k Z
π πϕ π+ = + ∈
1= 2 8k
πϕ π + 0ϕ > 0k = ϕ
8
π
1
2
2 2, 1( )
log ( 1), 1
x xf x
x x
− − ≤= − + >
( ) 3f a = − (5 )f a− =
7
4
− 15
4
− 15
8
− 1
4
−
( )
1
2
2 2 1
1 1
x x
log x x
− − ≤= − +
,
, >
∴f(5﹣a)=f(5﹣7)=f(﹣2)= ﹣2 .
故选:C.
【点睛】本题考查函数值的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础
题.
6.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
,所以选 C.
7.已知命题 对任意 ,总有 ;
是 的充分不必要条件
则下列命题为真命题的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
试题分析:由题设可知: 是真命题, 是假命题;所以, 是假命题, 是真命题;
所以, 是假命题, 是假命题, 是假命题, 是真命题;故选 D.
考点:1、指数函数的性质;2、充要条件;3、判断复合命题的真假.
8.若 cos( -α)= ,则 cos( +2α)的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用二倍角公式求出 的值,再利用诱导公式求出 的值.
32− 15
8
= −
2 31 ,1 , lg , lg , lg10m a m b m c m ∈ = = =
a b c< < c a b< < b a c< < b c a< < 3 3lg ( 1,0), 2lg lg , lga m b m m a c m a a= ∈ − ∴ = = = = :p x R∈ 2 0x >
:" 1"q x > " 2"x >
p q∧ p q¬ ∧ ¬ p q¬ ∧ p q∧ ¬
p q p¬ q¬
p q∧ p q¬ ∧ ¬ p q¬ ∧ p q∧ ¬
8
π 1
6
3
4
π
17
18
17
18
− 18
19
18
19
−
cos( 2 )4
π α− 3cos( 2 )4
π α+
【详解】∵cos = ,
∴cos =2 -1=2× -1=- ,
∴cos =cos =-cos = .
故选 A.
【点睛】本题考查了余弦二倍角公式与诱导公式的应用问题,是基础题.
9.已知向量 ,向量 ,则 的最大值,最小值分别是( )
A. ,0 B. 4, C. 16,0 D. 4,0
【答案】D
【解析】
分析】
利用向量的坐标运算得到|2 用 θ 的三角函数表示化简求最值.
【详解】解:向量 ,向量 ,则 2 (2cosθ ,
2sinθ+1),
所以|2 2=(2cosθ )2+(2sinθ+1)2=8﹣4 cosθ+4sinθ=8﹣8sin
( ),
所以|2 2 的最大值,最小值分别是:16,0;
所以|2 的最大值,最小值分别是 4,0;
故选:D.
【点睛】本题考查了向量的坐标运算以及三角函数解析式的化简;利用了两角差的正弦公式
以及正弦函数的有界性.
10.已知函数 ,且在 上的最大值为 ,则实数 的值为
( )
【
8
π α −
1
6
24
π α −
2cos 8
π α −
21
6
17
18
3 24
π α + 24
ππ α − − 24
π α −
17
18
(cos ,sin )a θ θ= ( 3, 1)b = − 2a b−
4 2 4 2
|a b−
( )a cos sinθ θ= , ( )3 1b = − , a b− = 3−
|a b− 3− 3
3
πθ −
|a b−
|a b−
( ) ( )3sin 2f x ax x a R= − ∈ 0, 2
π
3
2
π − a
A. B. 1 C. D. 2
【答案】B
【解析】
由已知得 f′(x)=a(sinx+xcosx),
对于任意的 x∈[0, ],有 sinx+xcosx>0,当 a=0 时,f(x)=− ,不合题意;
当 a0,从而 f(x)在[0, ]单调递增,
又函数在上图象是连续不断的,故函数 f(x)在[0, ]上的最大值为 f( )= a− =π− ,
解得 a=1
故选 B
点睛:本题是利用导函数来研究函数单调性和最值的问题,要进行分类讨论.
11.已知函数 f(x)=2sinxsin(x+3φ)是奇函数,其中 ,则函数 g(x)=cos
(2x-φ)的图象( )
A. 关于点 对称 B. 关于轴 对称
C. 可由函数 f(x)的图象向右平移 个单位得到 D.可由函数 f(x)的图象向左平移 个
单位得到
【答案】B
【解析】
分析】
利用三角函数的奇偶性求得 φ,再利用三角函数的图象对称性、函数 y=Asin(ωx+φ)的图
象变换规律,判断各个选项是否正确,从而得出结论.
【详解】函数 f(x)=2sinxsin(x+3φ)是奇函数,其中 ,
∴y=2sinxsin(x+3φ)是奇函数,∴3φ= ,φ= ,则函数 g(x)=cos(2x﹣φ)=cos
【
1
2
3
2
2
π 3
2
2
π
2
π
2
π 3
2
2
π
2
π
2
π
2
π
2
π 3
2
3
2
(0, )2
πϕ ∈
( ,0)12
π 5
12x
π= −
6
π
3
π
0, 2
πϕ ∈
2
π
6
π
(2x﹣ ).
当 时, , ,则函数不关于点 对称,选项 A 错误;
当 时, ,则函数关于直线 对称,选项 B 正确;
函数 ,
其图像向右平移 个单位的解析式为 ,
选项 C 错误;
其图像向左平移 个单位的解析式为 ,
选项 D 错误;
故选 B.
【点睛】本题主要考查三角函数的奇偶性、对称性,函数 y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,
属于中档题.函数 (A>0,ω>0)的性质:(1)奇偶性: 时,
函数 为奇函数; 时,函数 为偶函数.;
(2)周期性: 存在周期性,其最小正周期为 T= ;(3)单调性:根据
y=sint 和 t= 的单调性来研究,由 得单调增区间;
由 得单调减区间;(4)对称性:利用 y=sinx 的对称中
心为 求解,令 ,求得 x;利用 y=sin x 的对称轴为
求解,令 ,得其对称轴.
12.设函数 在 R 上存在导函数 ,对于任意的实数 ,都有 ,当
时, .若 ,则实数 的取值范围是
( )
A. B.
6
π
12x
π= 2 06x
π− = 112g
π = ,012
π
5
12x π= − 2 6x
π π− = − 5
12x π= −
( ) 2sin sin 2sin cos sin 22f x x x x x x
π = + = =
6
π sin 2 sin 2 sin 26 3y x x x
π π = = − = −
3
π 2sin 2 sin 2 sin 23 3y x x x
π π = = + = +
( )siny A xω ϕ= + =kϕ π ,k Z∈
( )siny A xω ϕ= + = 2k
πϕ π + ,k Z∈ ( )siny A xω ϕ= +
( )siny A xω ϕ= + 2π
ω
xω ϕ+ +2 2 ,2 2k x k k Z
π ππ ω ϕ π− ≤ + ≤ + ∈
3+2 2 ,2 2k x k k Z
π ππ ω ϕ π≤ + ≤ + ∈
( )( ),0k k Zπ ∈ ( )x k kω ϕ π+ = ∈Ζ
( )
2x k k Z
ππ= + ∈ ( )+ 2x k k
πω ϕ π+ = ∈Ζ
( )f x ( )f x′ x 2( ) 4 ( )f x x f x= − −
( , 0)x ∈ −∞ 1( ) 42f x x′ + < ( 1) ( ) 4 2f m f m m+ ≤ − + + m
1 ,2
− +∞
3 ,2
− +∞
C. D.
【答案】A
【解析】
由 ,所以 ,
设 ,则 ,所以函数 为奇函数,
则 ,故函数 在 上为减函数,在 为增函数,
若 ,则 ,
即 ,所以 ,即 ,故选 A.
二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分
13.“ ”是“ ”的一个__________条件.(在“充分不必要”、“必要不充
分”、“充要”、“既不充分也不必要”选择一个填写)
【答案】充分不必要
【解析】
可 得 , 则 , 因 此 “ ”⇒“ ”, 且
“ ”⇍“ ”,所以“ ”是“ ”的充分不必要条件.
14. ________
【答案】
【解析】
因 , 而 ,
,应填答案 .
15.若点 是曲线 上任意一点,则点 到直线 的距离的最小值为
____________
【答案】
[ )1,− +∞ [ )2,− +∞
( ) 24 ( )f x x f x= − − ( ) 2 22 ( ) 2 0f x x f x x− + − − =
( ) ( ) 22g x f x x= − ( ) ( ) 0g x g x+ − = ( )g x
( ) ( ) 14 2g x f x x= − < −′ ′ ( )g x ( ,0)−∞ (0, )+∞ ( )1 ( ) 4 2f m f m m+ ≤ − + + ( ) 2 21 2( 1) ( ) 2f m m f m m+ − + ≤ − + ( )1 ( )g m g m+ ≤ − 1m m+ ≥ − 1 2m ≥ − 1x > ( )1
2
log 2 0x + < ( )1 2 log 2 0x + < 2 1x + > 1x > − 1x > ( )1
2
log 2 0x + < 1x > ( )1
2
log 2 0x + < 1x > ( )1
2
log 2 0x + < ( )1 2 0 2 1x x dx+ − =∫ 1 4 π+ 1 1 1 2 2 0 0 0 (2 1 ) (2 ) 1x x dx x dx x dx+ − = + −∫ ∫ ∫ 1 2 2 0 (2 ) 1 0 1x dx = − =∫ 1 2 2 2 2 2 0 0 0 0 1 1 11 ) cos (1 cos2 ) sin 2 |2 2 2 2 4x dx tdt t dt t π π ππ π− = = + = × + =∫ ∫ ∫ 1 4 π+ P 2 lny x x= − P 2y x= − 2
【解析】
解:因为点 P 是曲线 上任意一点,则点 P 到直线 的距离的最小值是过
点 P 的切线与直线平行的时候,则 ,那么可知两平行线只见到 距离为
16.定义在 上的函数 满足 ,当 时, ,
则函数 在 上的零点个数是______.
【答案】605
【解析】
分析:分析已知条件得出函数 是周期函数,且周期为 10,这样只要研究函数在一个周期
内的零点个数,就可以得出结论.
详解:由 得 ,∴ ,即
是以 10 为周期的周期函数.
当 时, ,作出 和 图象,知 在 上有一个
零点,另有两个零点 2 和 4,可作出 的草图,从图象上知,在 上 的最大值不
大于 2,
当 时, ,即此时 无零点,
∴函数 在一个周期内只有 3 个零点,即 上有 个零点,
当 时,其图象与 的图象是一致的,有 2 个零点,
所以共有 603+2=605 个零点.
点睛:本题考查函数的零点,考查函数的周期性.实际上本题是求区间 上的零点个
的
2 lny x x= − 2y x= −
1' 2 1 1y x xx
= − = ∴ =
2
R ( )f x ( ) ( )5 16f x f x+ + = ( ]1,4x∈ − ( ) 2 2xf x x= −
( )f x [ ]0,2016
( )f x
( ) ( 5) 16f x f x+ + = ( 5) ( 10) 16f x f x+ + + = ( 10) ( )f x f x+ = ( )f x
( 1,4]x∈ − 2 2( ) xf x x= − 2y x= 2xy = ( )f x ( 1,0)−
( )f x ( 1,4]− ( )f x
(4,9]x∈ ( ) 16 ( 5) 14f x f x= − − > ( )f x
( )f x [0,2010] 201 3 603× =
[2010,2016]x∈ [0,6]x∈
[0,2016]
数,这个区间长度够大了,因此只有周期性才能得出正确结论,而有了周期性,我们只要研
究函数在一期内的性质即可.
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.已知函数 .
(Ⅰ)求函数 的对称中心;
(Ⅱ)求 在 上的单调区间.
【答案】(1) (2)
【解析】
试题分析:(1) ,令 解得 x
即可(Ⅱ) 求 在 上的单调区间,则令 解得 x,对 k 赋
值得结果.
试题解析:
(Ⅰ)
令 ,得 ,
故所求对称中心为
(Ⅱ)令 ,解得
又由于 ,所以
故所求单调区间为 .
点睛:三角函数的大题关键是对 f(x)的化简,主要是三角恒等变换的考查,化简成
( ) 2 13sin cos cos 2f x x x x= − −
( )f x
( )f x [ ]0,π
, 1 ,2 12
k k Z
π π + − ∈
50, , ,3 6
π π π
( ) 2 13sin cos cos sin 2 12 6f x x x x x
π = − − = − − 2 6x k
π π− =
( )f x [ ]0,π 2 2 22 6 2k x k
π π ππ π− ≤ − ≤ +
( ) 3 1 cos2 1sin2 sin 2 12 2 2 6
xf x x x
π+ = − − = − −
2 6x k
π π− =
2 12
kx
π π= +
, 1 ,2 12
k k Z
π π + − ∈
2 2 22 6 2k x k
π π ππ π− ≤ − ≤ + ,6 3k x k k Z
π ππ π− ≤ ≤ + ∈
[ ]0,x π∈ 50, ,3 6x
π π π ∈ ∪
50, , ,3 6
π π π
类型,把 wx+ 看成整体进行分析.
18. 的内角 的对边分别为 ,已知 .
(1)求 ;
(2)若 , 面积为 2,求 .
【答案】(1) ;(2)2.
【解析】
试题分析:(1)利用三角形的内角和定理可知 ,再利用诱导公式化简
,利用降幂公式化简 ,结合 ,求出 ;(2)由
(1)可知 ,利用三角形面积公式求出 ,再利用余弦定理即可求出 .
试题解析:(1) ,∴ ,∵ ,
∴ ,∴ ,∴ ;
(2)由(1)可知 ,
∵ ,∴ ,
∴
,
∴ .
19.如图,在四棱锥 中,平面 平面 ABCD, , ,
,点 E 在 BC 上, .
(1)求证:平面 平面 PAC;
(2)若直线 PE 与平面 PAC 所成的角的正弦值为 ,求二面角 的余弦值.
( )siny A wx ϕ= + ϕ
, ,a b c 2sin( ) 8sin 2
BA C+ =
cos B
6a c+ = ABC∆ b
15
17
A C Bπ+ = −
( )sin A C+ 28sin 2
B 2 2sin cos 1B B+ = cos B
8sin 17B = ac b
( ) 2sin 8sin 2
BA C+ = ( )sin 4 1 cosB B= − 2 2sin cos 1B B+ =
( )2 216 1 cos cos 1B B− + = ( )( )17cos 15 cos 1 0B B− − = 15cos 17B =
8sin 17B =
1 sin 22ABCS ac B
= ⋅ = 17
2ac =
( )22 2 2 2 2 2 217 152 cos 2 15 2 15 36 17 15 42 17b a c ac B a c a c a c ac= + − = + − × × = + − = + − − = − − =
2b =
P ABCD⋅ PAB ⊥ PA AB⊥ AD / /BC
AB AD⊥ BC 2AB 2AD 4BE 4= = = =
PED ⊥
5
5 A PC D− −
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】
【分析】
(1)以 A 为原点,AB、AD、AP 所在直线分别为 x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,利
用向量法能证明平面 PED⊥平面 PAC.
(2)求出平面 PAC 的一个法向量和平面 PCD 的一个法向量,利用向量法能求出二面角
A﹣PC﹣D 的余弦值.
【详解】证明:(1)∵平面 PAB⊥平面 ABCD,
平面 PAB∩平面 ABCD=AB,PA⊥AB,
∴PA⊥平面 ABCD,
∵AB⊥AD,∴以 A 为原点,AB、AD、AP 所在直线分别为 x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标
系,
则 A(0,0,0),D(0,2,0),E(2,1,0),C(2,4,0),设 P(0,0,λ),λ>0,
则 (2,4,0), (0,0,﹣2), (2,﹣1,0),
∴ 4﹣4+0=0, 0,
∴DE⊥AC,DE⊥AP,
∵AC∩AP=A,∴DE⊥平面 PAC,
∵DE⊂平面 PED,∴平面 PED⊥平面 PAC.
解:(2)由(1)知平面 PAC 的一个法向量为
(2,﹣1,0),
∵直线 PE 与平面 PAC 所成的角的正弦值为 ,
(2,1,﹣λ),
∴|cos |=| | ,
解得 λ=±2,
∵λ>0,∴λ=2,即 P(0,0,2),
15
5
AC = AP = DE =
DE AC⋅ = DE AP⋅ =
DE =
5
5
PE =
PE DE < , > 2
4 1
5 5 λ
−
⋅ +
5
5
=
设平面 PCD 的一个法向量为 (x,y,z),
(2,2,0), (0,﹣2,2),
∴ ,取 x=1,得 (1,﹣1,﹣1),
∴cos ,
∵二面角 A﹣PC﹣D 的平面角是锐角,
∴二面角 A﹣PC﹣D 的余弦值为 .
【点睛】本题考查面面垂直的证明,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.
20.已知函数 为自然对数的底数.
(1)当 时,试求 的单调区间;
(2)若函数 在 上有三个不同的极值点,求实数 的取值范围.
【答案】(1)单调增区间为 ,单调减区间为 ;(2)
【解析】
试题分析:(1)借助题设条件运用导数的知识求解;(2)依据题设运用导数的有关知识进
n =
DC = DP =
2 2 0
2 2 0
n DC x y
n DP y z
⋅ = + = ⋅ = − + =
n =
3 15
53 5
n DE = =
⋅
< , >
15
5
( ) ( )e ln ,e
x
f x a x xx
= + −
0a > ( )f x
( )f x 1 ,22x ∈ a
( )1, ∞+ ( )0,1 ( )2 e, e− −
行分析探求.
试题解析:
(1)函数的定义域为
, .当
时,对于
恒成立,所以,若 ,若 ,所以
的单调增区间为 ,单调减区间为 .
(2)由条件可知 ,在 上有三个不同的根,即 在
上有两个不同的根,且 ,令 ,则 ,当
单调递增, 单调递减, 的最大值为
,而
.
考点:导数与函数的单调性的关系等有关知识的综合运用.
【易错点晴】导数是研究函数的单调性和极值最值问题的重要而有效的工具.本题就是以函数
解析式 为背景,精心设置了两个问题,旨在考查导数知识与函数单调
性和极值的关系等方面的综合运用以及分析问题解决问题的能力.本题的第一问是求函数
的单调区间,求解时运用求导法则借助 的范围及导数与函数的单调
性的关系,分别求出求出其单调区间;第二问则通过构造函数 ,运用求导法则
及转化化归思想,分析推证建立不等式,从而求出 ,使得问题获解.
21.已知函数 .
( )0,x∈ +∞ ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )
2 2 2
11 1 11' 1
xx x e ax xe x e x ax xf x ax x x x
+ −− − + − = + − = =
0a >
( )0, , 0xx e ax∀ ∈ +∞ + > ( )1, ' 0x f x> > ( )0 1, ' 0x f x< < < ( )f x ( )1,+¥ ( )0,1 ( )' 0f x = 1 ,22x ∈ 0xe ax+ = 1 ,22x ∈ a e≠ − ( ) xeg x a x = = − ( ) ( )1' xe xg x x −= − 1 ,12x ∈ ( )1,2x∈ ( )g x∴ ( ) ( ) 21 11 , 2 , 22 2g e g e g e = − = − = − 2 21 12 2 0, 22 2e e e e e a e − − − = − > ∴− < < − ( ) ( )ln xef x a x xx = + − ( ) ( )ln xef x a x xx = + − ( ) xeg x a x = = − ( ) 2 lnf x x bx a x= + −
(1)当函数 在点 处的切线方程为 ,求函数 的解析式;
(2)在(1)的条件下,若 是函数 的零点,且 ,求 的值;
(3)当 时,函数 有两个零点 ,且 ,求证:
.
【答案】(1) (2) (3)详见解析
【解析】
试题分析:(1)先求出 的导函数,再根据 且 可以
求得 的值进而得函数 的解析式;(2)先根据导数研究函数 的单调性,再根
据零点定理判定出零点 所在区间即可求得 的值;(3)根据 做差先将
表示成关于 的函数 ,然后证明 即可.
试题解析: (1) ,所以 ,
∴函数 的解析式为 ;
(2) ,
因为函数 的定义域为 ,
令 ,
当 时, , 单调递减,
当 时, ,函数 单调递增,
且函数 的定义域为 ,
令 ,
且 时, 单调递减,
( )f x ( )( )1, 1f 5 5 0y x+ − = ( )f x
0x ( )f x ( ) *
0 , 1 ,x n n n N∈ + ∈ n
1a = ( )f x ( )1 2 1 2,x x x x< 1 2 0 2 x xx += ( )0 0f x′ >
( ) ( )2 6ln 0f x x x x x= − − > 3n =
( ) 2 lnf x x bx a x= + − ( )' 1 5f = ( )1 0f =
,a b ( )f x ( )f x
0x n ( ) ( )1 2,f x f x
( )0'f x 1
2
x tx
= ( ) ( )0'f x h t= ( ) 0h t >
( ) 2 af x x b x
′ = + − ( )
( )
1 2 5 1{ {1 1 0 6
f b a b
f b a
= + − = − = −⇒= + = =
′
( )f x ( ) ( )2 6ln 0f x x x x x= − − >
( ) ( ) 2
2 6 2 66ln 2 1 x xf x x x x f x x x x
− −= − − ⇒ = − − =′
( )f x 0x >
( ) ( )( )2 3 2 30 22
x xf x x xx
+ −= = = −′ ⇒ =或
( )0,2x∈ ( ) 0f x′ < ( )f x ( )2,x∈ +∞ ( ) 0f x′ > ( )f x
( )f x 0x >
( ) ( )( )2 3 2 30 22
x xf x x xx
+ −= = = −′ ⇒ =或
( )0,2x∈ ( ) ( )0,f x f x′ ( )f x
( )f x ( )1 0f =
( ) ( ) ( ) ( ) 2
3 6 1 ln3 0, 4 6 2 ln 4 6ln 04
ef f= − = − =
( )0 3,4x ∈ 3n =
1a = ( ) 2 lnf x x bx x= + −
( ) ( )2 2
1 1 1 1 2 2 2 2ln 0, ln 0f x x bx x f x x bx x= + − = = + − =
( ) ( )2 2 1 2
1 2 1 2 1 2 1 2
1 2
ln lnln ln 0, x xx x b x x x x b x xx x
−− + − − + = = − +−
( ) ( )0 0
0
1 12 , 2f x x b f x x bx x
= + − + −′ =′ 1 2
0 2
x xx
+=
( ) ( )1 2 1 2
0 1 2
1 2 1 2
ln ln 22 2
x x x xf x x xx x x x
+ −= × + − + −− +
′
( )2 12 1
2 1
2 1 1 2 2 1 1 2
2
12
22 1 1
1
2ln ln 2 1 ln ln
2 1
1 ln
1
x xx x x xx x x x x x x x
x
xx
xx x x
x
−−= − = − − − + − +
− = − − +
( ) ( )2
1
2 11, ln 1
tx t h t tx t
−= > = − +
( ) ( )
( )
( )
( )
( )
2 2
2 2 2
1 4 11 4 0
1 1 1
t t th t t t t t t t
+ − −= − = = >
+ + +
′
( )h t ( )1,+∞ ( )1 0h =
( ) 0h t >
2 1
1 0x x
>− ( )0 0f x′ >
题.涉及函数的零点问题、方程解的个数问题、函数图象交点个数问题,一般先通过导数研
究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等,再借助函数的大致图象判断零点、方程根、
交点的情况,归根到底还是研究函数的性质,如单调性、极值,然后通过数形结合的思想找
到解题的思路.
(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.在平面直角坐标系 中,以原点 为极点, 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线
的参数方程为 ( 为参数),曲线 的极坐标方程为
.
(1)求曲线 的普通方程和曲线 的直角坐标方程;
(2)设 为曲线 上一点, 为曲线 上一点,求 的最小值.
【答案】(1)曲线 的普通方程得 ,曲线 的直角坐标方程为 ;
(2) .
【解析】
【分析】
(1)由 消去参数 得,即可得到曲线 的普通方程;利用 ,代
入即可求解曲线 的直角坐标方程;
(2)设 ,利用两点间的距离公式求得点 到曲线 的距离为
,即可求解.
【详解】(1)由 消去参数 得,曲线 的普通方程得 .
xOy O x
1C 2 2 cos
2sin
x
y
θ
θ
= =
θ 2C
cos 2 sin 5 0ρ θ ρ θ− − =
1C 2C
P 1C Q 2C PQ
1C
2 2
18 4
x y+ = 2C 2 5 0x y− − =
3
3
2 2
2
x cos
y sin
θ
θ
= =
θ 1C x cos
y sin
ρ θ
ρ θ
=
=
2C
( )2 2cos ,2sinP θ θ P 2C
5 4cos 4
3
d
πθ − + =
2 2
2
x cos
y sin
θ
θ
= =
θ 1C
2 2
18 4
x y+ =
将 代入曲线 的极坐标方程为 ,得曲线 的直角坐
标方程为 .
(2)设 ,则点 到曲线 的距离为
.
当 时, 有最小值 ,所以 的最小值为
【点睛】本题主要靠考查了参数方程与极坐标方程的互化,其中数据曲线的参数方程和普通
方程的互化,以及极坐标与直角坐标的互化公式,合理运算是解答的关键,着重考查了推理
与运算能力.
23.选修 4-5:不等式选讲
已知函数 .
(1)当 时,求不等式 的解集;
(2)设关于 的不等式 的解集为 ,且 ,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】
试题分析:(1)当 时,由零点分段法,求不等式 的解集,最后取并集即可;
(2)由题设条件可得 在 上恒成立,然后分类讨论去绝对值,
即可求得 的取值范围.
试题解析:(1)当 时, , ,即
或 或 .
cos
sin
x
y
ρ θ
ρ θ
=
= 2C cos 2 sin 5 0ρ θ ρ θ− − = 2C
2 5 0x y− − =
( )2 2cos ,2sinP θ θ P 2C
4cos 5 5 4cos2 2cos 2 2sin 5 4 4
1 2 3 3
d
π πθ θθ θ
+ − − + − − = = =
+
cos 14
πθ + = d 3
3
PQ 3
3
( ) ( )3 1f x x a x a R= + + − ∈
1a = − ( ) 1f x ≤
x ( ) 3 1f x x≤ + M 1 ,14 M ⊆ a
1 1
4 2x x ≤ ≤
7 13 a− ≤ ≤
1a = − ( ) 1f x ≤
3 1 3 1x a x x+ + − ≤ + 1 ,14
a
1a = − ( ) 1 3 1f x x x= − + − ( ) 1 1 3 1 1f x x x≤ ⇒ − + − ≤
1
3
1 1 3 1
x
x x
≤
− + − ≤
1 13
1 3 1 1
x
x x
<