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文档介绍
河北省衡水中学2016届高三(下)二调数学试卷(文科)(解析版)
2015-2016学年河北省衡水中学高三(下)二调数学试卷(文科) 一、选择题:本大题共12个小题,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.已知复数z,“z+=0”是“z为纯虚数”的( ) A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分也不必要条件 2.若点(sin,cos)在角α的终边上,则sinα的值为( ) A. B. C. D. 3.某工厂利用随机数表对生产的700个零件进行抽样测试,先将700个零件进行编号001、002、…、699、700.从中抽取70个样本,下图提供随机数表的第4行到第6行,若从表中第5行第6列开始向右读取数据,则得到的第5个样本编号是( ) 33 21 18 34 29 78 64 56 07 32 52 42 06 44 38 12 23 43 56 77 35 78 90 56 42 84 42 12 53 31 34 57 86 07 36 25 30 07 32 85 23 45 78 89 07 23 68 96 08 04 32 56 78 08 43 67 89 53 55 77 34 89 94 83 75 22 53 55 78 32 45 77 89 23 45. A.607 B.328 C.253 D.007 4.已知A,B,C点在球O的球面上,∠BAC=90°,AB=AC=2.球心O到平面ABC的距离为1,则球O的表面积为( ) A.12π B.16π C.36π D.20π 5.若实数x,y满足,则y的最大值为( ) A. B.1 C. D. 6.已知函数,关于f(x)的性质,有以下四个推断: ①f(x)的定义域是(﹣∞,+∞); ②f(x)的值域是; ③f(x)是奇函数; ④f(x)是区间(0,2)上的增函数. 其中推断正确的个数是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 7.已知椭圆E:的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆E于A、B两点.若AB的中点坐标为(1,﹣1),则E的方程为( ) A. B. C. D. 8.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( ) A. B. C. D. 9.执行如图所示的程序框图,则输出的S=( ) A. B. C. D. 10.已知A,B分别为双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的左、右顶点,P是C上一点,且直线AP,BP的斜率之积为2,则C的离心率为( ) A. B. C. D. 11.已知函数若f(2﹣a2)>f(a),则实数a的取值范围是( ) A.(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞) B.(﹣1,2) C.(﹣2,1) D.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞) 12.已知数列{an}中,a1=1,a2k=a2k﹣1+(﹣1)k,a2k+1=a2k+2k(k∈N*),则{an}的前60项的和S60=( ) A.231﹣154 B.231﹣124 C.232﹣94 D.232﹣124 二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上) 13.已知向量⊥,||=3,则•= . 14.若等比数列{an}满足,则= . 15.该试题已被管理员删除 16.若函数f(x)=(1﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=﹣1对称,则f(x)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.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足bcosA=(2c+a)cos(π﹣B) (1)求角B的大小; (2)若b=4,△ABC的面积为,求a+c的值. 18.某市工业部门计划对所辖中小型工业企业推行节能降耗技术改造,对所辖企业是否支持改造进行问卷调查,结果如表: 支持 不支持 合计 中型企业 80 40 120 小型企业 240 200 440 合计 320 240 560 (Ⅰ)能否在犯错误的概率不超过0.025的前提下认为“是否支持节能降耗技术改造”与“企业规模”有关? (Ⅱ)从上述320家支持节能降耗改造的中小企业中按分层抽样的方法抽出8家,然后从这8家中选出2家,求这2家中恰好中、小型企业各一家的概率 K2= P(K2≥k0) 0.050 0.025 0.010 K0 3.841 5.024 6.635 19.如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,侧棱PA⊥底面ABCD,PA=AD=1,E,F分别为PA、AC的中点. (Ⅰ)求证:EF∥平面PAB; (Ⅱ)求点F到平面ABE的距离. 20.已知圆O:x2+y2=4,点A(,0),以线段AB为直径的圆O1内切于圆O,记点B的轨迹为Γ. (1)求曲线Γ的方程; (2)当OB与圆O1相切时,求直线AB的方程. 21.已知函数. (1)a=2时,讨论函数f(x)的单调性; (2)证明:. 四.请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-1:几何证明选讲] 22.如图,⊙O1和⊙O2公切线AD和BC相交于点D,A、B、C为切点,直线DO1与⊙O1与E、G两点,直线DO2交⊙O2与F、H两点. (1)求证:△DEF~△DHG; (2)若⊙O1和⊙O2的半径之比为9:16,求的值. [选修4-4:坐标系与参数方程] 23.已知曲线E的极坐标方程为,倾斜角为α的直线l过点P(2,2). (1)求E的直角坐标方程和直线l的参数方程; (2)设l1,l2是过点P且关于直线x=2对称的两条直线,l1与E交于A,B两点,l2与E交于C,D两点.求证:|PA|:|PD|=|PC|:|PB|. [选修4-5:不等式选讲] 24.设f(x)=|x﹣1|﹣2|x+1|的最大值为m. (Ⅰ)求m; (Ⅱ)若a,b,c∈(0,+∞),a2+2b2+c2=m,求ab+bc的最大值. 2015-2016学年河北省衡水中学高三(下)二调数学试卷(文科) 参考答案与试题解析 一、选择题:本大题共12个小题,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.已知复数z,“z+=0”是“z为纯虚数”的( ) A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分也不必要条件 【考点】复数的基本概念;必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【分析】由充分必要条件的判断方法,结合两复数和为纯虚数的条件判断. 【解答】解:对于复数z,若z+=0,z不一定为纯虚数,可以为0,反之,若z为纯虚数,则z+=0. ∴“z+=0”是“z为纯虚数”的必要非充分条件. 故选:B. 2.若点(sin,cos)在角α的终边上,则sinα的值为( ) A. B. C. D. 【考点】任意角的三角函数的定义. 【分析】由条件利用任意角的三角函数的定义转化求解sinα的值. 【解答】解:角α的终边上一点的坐标为(sin,cos)即(,), 则由任意角的三角函数的定义,可得sinα=, 故选:A. 3.某工厂利用随机数表对生产的700个零件进行抽样测试,先将700个零件进行编号001、002、…、699、700.从中抽取70个样本,下图提供随机数表的第4行到第6行,若从表中第5行第6列开始向右读取数据,则得到的第5个样本编号是( ) 33 21 18 34 29 78 64 56 07 32 52 42 06 44 38 12 23 43 56 77 35 78 90 56 42 84 42 12 53 31 34 57 86 07 36 25 30 07 32 85 23 45 78 89 07 23 68 96 08 04 32 56 78 08 43 67 89 53 55 77 34 89 94 83 75 22 53 55 78 32 45 77 89 23 45. A.607 B.328 C.253 D.007 【考点】简单随机抽样. 【分析】从第5行第6个数2的数开始向右读,依次为253,313,457,860,736,253,007,其中860,736不符合条件故可得结论 【解答】解:从第5行第6个数2的数开始向右读,第一个数为253,符合条件,第二个数为313,符合条件, 第三个数为457,符合条件, 以下依次为:860,736,253,007,328, 其中860,736不符合条件且253与第一个重复了不能取,这样007是第四数,第五个数应为328. 故第五个数为328.. 故选:B. 4.已知A,B,C点在球O的球面上,∠BAC=90°,AB=AC=2.球心O到平面ABC的距离为1,则球O的表面积为( ) A.12π B.16π C.36π D.20π 【考点】球的体积和表面积. 【分析】由∠BAC=90°,AB=AC=2,得到BC,即为A、B、C三点所在圆的直径,取BC的中点M,连接OM,则OM即为球心到平面ABC的距离,在Rt△OMB中,OM=1,MB=,则OA可求. 【解答】解:如图所示:取BC的中点M,则球面上A、B、C三点所在的圆即为⊙M,连接OM,则OM即为球心到平面ABC的距离, 在Rt△OMB中,OM=1,MB=, ∴OA=,即球的半径为, ∴球O的表面积为12π. 故选:A. 5.若实数x,y满足,则y的最大值为( ) A. B.1 C. D. 【考点】简单线性规划. 【分析】做出不等式组的简单线性规划,如图阴影部分所示,找出y的最大值即可. 【解答】解:做出直线y=x,y=x与圆(x﹣1)2+y2=1的图象,得出不等式组对应的可行域,如图阴影部分所示, 根据题意得:y的最大值为1, 故选:B. 6.已知函数,关于f(x)的性质,有以下四个推断: ①f(x)的定义域是(﹣∞,+∞); ②f(x)的值域是; ③f(x)是奇函数; ④f(x)是区间(0,2)上的增函数. 其中推断正确的个数是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【考点】函数的定义域及其求法;函数的值域;函数奇偶性的判断. 【分析】根据f(x)的表达式求出其定义域,判断①正确;根据基本不等式的性质求出f(x)的值域,判断②正确;根据奇偶性的定义,判断③正确;根据函数的单调性,判断④错误. 【解答】解:①∵函数, ∴f(x)的定义域是(﹣∞,+∞), 故①正确; ②f(x)=, x>0时:f(x)≤, x<0时:f(x)≥﹣, 故f(x)的值域是, 故②正确; ③f(﹣x)=﹣f(x),f(x)是奇函数, 故③正确; ④由f′(x)=, 令f′(x)>0,解得:﹣1<x<1, 令f′(x)<0,解得:x>1或x<﹣1, ∴f(x)在区间(0,2)上先增后减, 故④错误; 故选:C. 7.已知椭圆E:的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆E于A、B两点.若AB的中点坐标为(1,﹣1),则E的方程为( ) A. B. C. D. 【考点】椭圆的标准方程. 【分析】设A(x1,y1),B(x2,y2),代入椭圆方程得,利用“点差法”可得.利用中点坐标公式可得x1+x2=2,y1+y2=﹣2,利用斜率计算公式可得==.于是得到,化为a2=2b2,再利用c=3=,即可解得a2,b2.进而得到椭圆的方程. 【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2), 代入椭圆方程得, 相减得, ∴. ∵x1+x2=2,y1+y2=﹣2, ==. ∴, 化为a2=2b2,又c=3=,解得a2=18,b2=9. ∴椭圆E的方程为. 故选D. 8.某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】三视图中长对正,高对齐,宽相等;由三视图想象出直观图,一般需从俯视图构建直观图,该几何体为三棱柱与三棱锥的组合体. 【解答】解:该几何体为三棱柱与三棱锥的组合体,如右图, 三棱柱的底面是等腰直角三角形, 其面积S=×1×2=1,高为1; 故其体积V1=1×1=1; 三棱锥的底面是等腰直角三角形, 其面积S=×1×2=1,高为1; 故其体积V2=×1×1=; 故该几何体的体积V=V1+V2=; 故选:A. 9.执行如图所示的程序框图,则输出的S=( ) A. B. C. D. 【考点】循环结构. 【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案. 【解答】解:第一次执行循环体后,S=1,i=2,不满足退出循环的条件,A=3; 再次执行循环体后,S=,i=3,不满足退出循环的条件,A=6; 再次执行循环体后,S=,i=4,不满足退出循环的条件,A=10; 再次执行循环体后,S=,i=5,不满足退出循环的条件,A=15; 再次执行循环体后,S=,i=6,满足退出循环的条件, 故输出结果为:, 故选:B 10.已知A,B分别为双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的左、右顶点,P是C上一点,且直线AP,BP的斜率之积为2,则C的离心率为( ) A. B. C. D. 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】利用点P与双曲线实轴两顶点连线的斜率之积为2,建立等式,考查双曲线的方程,即可确定a,b的关系,从而可求双曲线的离心率. 【解答】解:设P(x,y),实轴两顶点坐标为(±a,0),则 ∵点P与双曲线实轴两顶点连线的斜率之积为2, ∴•=2, ∴=+1, ∵﹣=1, ∴+1﹣=1, ∴b2=2a2, ∴c2=a2+b2=3a2, ∴c=a, ∴e==, 故选:B. 11.已知函数若f(2﹣a2)>f(a),则实数a的取值范围是( ) A.(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞) B.(﹣1,2) C.(﹣2,1) D.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞) 【考点】函数单调性的性质;其他不等式的解法. 【分析】由题义知分段函数求值应分段处理,利用函数的单调性求解不等式. 【解答】解: 由f(x)的解析式可知,f(x)在(﹣∞,+∞)上是单调递增函数,在由f(2﹣a2)>f(a),得2﹣a2>a 即a2+a﹣2<0,解得﹣2<a<1. 故选C 12.已知数列{an}中,a1=1,a2k=a2k﹣1+(﹣1)k,a2k+1=a2k+2k(k∈N*),则{an}的前60项的和S60=( ) A.231﹣154 B.231﹣124 C.232﹣94 D.232﹣124 【考点】数列的求和. 【分析】由条件可得a2k+1﹣a2k﹣1=2k+(﹣1)k,将k换为k﹣1,k﹣2,…,1,累加可得a2k+1=2k+1+(﹣1)k﹣,求得{an}的通项公式,讨论n为奇数和偶数的情况,再由分组求和,结合等比数列的求和公式计算即可得到所求和. 【解答】解:a2k+1=a2k+2k=a2k﹣1+(﹣1)k+2k, 所以a2k+1﹣a2k﹣1=2k+(﹣1)k, 同理a2k﹣1﹣a2k﹣3=2k﹣1+(﹣1)k﹣1, … a3﹣a1=2+(﹣1), 所以(a2k+1﹣a2k﹣1)+(a2k﹣1﹣a2k﹣3)+…+(a3﹣a1) =(2k+2k﹣1+…+2)+[(﹣1)k+(﹣1)k﹣1+…+(﹣1)], 由此得a2k+1﹣a1=2(2k﹣1)+ [(﹣1)k﹣1], 于是a2k+1=2k+1+(﹣1)k﹣, a2k=a2k﹣1+(﹣1)k=2k+(﹣1)k﹣1﹣+(﹣1)k=2k+(﹣1)k﹣, {an}的通项公式为: 当n为奇数时,an=2+(﹣1)﹣; 当n为偶数时,an=2+(﹣1)﹣; 则S60=(a1+a3+a5+…+a59)+(a2+a4+a6+..+a60) =[(2+22+23+…+230)+(﹣++…﹣)﹣×30] +[(2+22+23+…+230)+(﹣+﹣+…+)﹣×30] =2×+0﹣90=232﹣94. 故选:C. 二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上) 13.已知向量⊥,||=3,则•= 9 . 【考点】平面向量数量积的运算. 【分析】由已知结合平面向量是数量积运算求得答案. 【解答】解:由⊥,得•=0,即•()=0, ∵||=3, ∴. 故答案为:9. 14.若等比数列{an}满足,则= . 【考点】等比数列的通项公式. 【分析】由等比数列{an}的性质可得: =a1a5=,即可得出. 【解答】解:由等比数列{an}的性质可得: =a1a5=, 则==. 故答案为:. 15.该试题已被管理员删除 16.若函数f(x)=(1﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=﹣1对称,则f(x)的最大值为 4 . 【考点】函数的最值及其几何意义;函数的图象. 【分析】由题意得f(0)=f(﹣2)=0且f(﹣4)=f(2)=0,由此求出a=4且b=0,可得f(x)=﹣x4﹣x3+x2+4x.利用导数研究f(x)的单调性,可得到f(x)的最大值. 【解答】解:∵函数f(x)=(1﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=﹣1对称, ∴f(0)=f(﹣2)=0且f(﹣4)=f(2)=0, 即b=0且(1﹣4)[(﹣4)2+a•(﹣4)+b]=0, 解之得a=4,b=0, 因此,f(x)=(1﹣x2)(x2+4x)=﹣x4﹣x3+x2+4x, 求导数,得f′(x)=﹣x3﹣3x2+2x+4=﹣(x+1)(x+1+)(x+1﹣) 当x∈(﹣∞,﹣1﹣)∪(﹣1,﹣1+)时,f'(x)>0, 当x∈(﹣1﹣,﹣1)∪(﹣1+,+∞)时,f'(x)<0, ∴f(x)在(﹣∞,﹣1﹣)单调递增,在(﹣1﹣,﹣1)单调递减,在(﹣1,﹣1+)单调递增,在(﹣1+,+∞)单调递减, 故当x=﹣1﹣和x=﹣1+时取极大值,f(﹣1﹣)=f(﹣1+)=4. 故答案为:4. 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.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足bcosA=(2c+a)cos(π﹣B) (1)求角B的大小; (2)若b=4,△ABC的面积为,求a+c的值. 【考点】余弦定理的应用;正弦定理. 【分析】(1)利用正弦定理化简bcosA=(2c+a)cos(π﹣B),通过两角和与差的三角函数求出cosB,即可得到结果. (2)利用三角形的面积求出ac=4,通过由余弦定理求解即可. 【解答】解:(1)因为bcosA=(2c+a)cos(π﹣B),… 所以sinBcosA=(﹣2sinC﹣sinA)cosB… 所以sin(A+B)=﹣2sinCcosB ∴cosB=﹣… ∴B=… (2)由=得ac=4…. 由余弦定理得b2=a2+c2+ac=(a+c)2﹣ac=16… ∴a+c=2 … 18.某市工业部门计划对所辖中小型工业企业推行节能降耗技术改造,对所辖企业是否支持改造进行问卷调查,结果如表: 支持 不支持 合计 中型企业 80 40 120 小型企业 240 200 440 合计 320 240 560 (Ⅰ)能否在犯错误的概率不超过0.025的前提下认为“是否支持节能降耗技术改造”与“企业规模”有关? (Ⅱ)从上述320家支持节能降耗改造的中小企业中按分层抽样的方法抽出8家,然后从这8家中选出2家,求这2家中恰好中、小型企业各一家的概率 K2= P(K2≥k0) 0.050 0.025 0.010 K0 3.841 5.024 6.635 【考点】独立性检验. 【分析】(Ⅰ)由题意知根据表中所给的数据,利用公式可求K2的值,从临界值表中可以知道K2>5.024,根据临界值表中所给的概率得到与本题所得的数据对应的概率是0.025,得到结论; (Ⅱ)由(Ⅰ)可知“支持”的企业中,中、小企业数之比为1:3,按分层抽样得到的8家中,中、小企业分别为2家和6家,列表确定基本事件,即可求出这2家中恰好中、小型企业各一家的概率. 【解答】解:(Ⅰ)K2=≈5.657, 因为5.657>5.024, 所以能在犯错概率不超过0.025的前提下认为“是否支持节能降耗技术改造”与“企业规模”有关.… (Ⅱ)由(Ⅰ)可知“支持”的企业中,中、小企业数之比为1:3, 按分层抽样得到的8家中,中、小企业分别为2家和6家, 分别记为A1,A2,B1,B2,B3,B4,B5,B6,把可能结果列表如下: A1 A2 B1 B2 B3 B4 B5 B6 A1 ﹣ + + + + + + A2 ﹣ + + + + + + B1 + + ﹣ B2 + + ﹣ B3 + + ﹣ B4 + + ﹣ B5 + + ﹣ B6 + + ﹣ 结果总数是56,符合条件的有24种结果.(若用树状图列式是:) 从8家中选2家,中、小企业恰各有一家的概率为=.… 19.如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,侧棱PA⊥底面ABCD,PA=AD=1,E,F分别为PA、AC的中点. (Ⅰ)求证:EF∥平面PAB; (Ⅱ)求点F到平面ABE的距离. 【考点】点、线、面间的距离计算;直线与平面平行的判定. 【分析】(Ⅰ)取AD中点G,并连接EG,FG,BD,根据中位线的平行性质,及线面平行、面面平行的判定定理即可判定平面EFG∥平面PAB,而EF⊂平面EFG,所以EF∥平面PAB; (Ⅱ)容易说明PD⊥平面ABE,而取BE中点H,连接FH,则FH∥ED,所以FH⊥平面ABE,所以求线段FH的长度即是点F到平面ABE的距离.并且能得到FH=,而PD在直角三角形PAD中,由PA=AD=1,是可以求出来的.这样也就求出了点F到平面ABE的距离. 【解答】解:(Ⅰ)证明:如图,取AD中点G,连接EG,FG,BD则: EG∥PA,FG∥AB; PA⊂平面PAB,EG⊄平面PAB; ∴EG∥平面PAB,同理FG∥平面PAB,EG∩FG=G; ∴平面EFG∥平面PAB,EF⊂平面EFG; ∴EF∥平面PAB; (Ⅱ)PA=AD,E是PD中点,∴AE⊥PD,即PD⊥AE; PA⊥底面ABCD,AB⊂平面ABCD; ∴PA⊥AB,即AB⊥PA,又AB⊥AD; ∴AB⊥平面PAD,PD⊂平面PAD; ∴AB⊥PD,即PD⊥AB,AE∩AB=A; ∴PD⊥平面ABE,取BE中点H,连接FH; ∵F是BD中点,∴FH∥ED,∴FH⊥平面ABE,且FH=,又ED=; ∴; 在Rt△PAD中,PA=AD=1,∴PD=; ∴FH=; 即点F到平面ABE的距离为. 20.已知圆O:x2+y2=4,点A(,0),以线段AB为直径的圆O1内切于圆O,记点B的轨迹为Γ. (1)求曲线Γ的方程; (2)当OB与圆O1相切时,求直线AB的方程. 【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;轨迹方程. 【分析】(Ⅰ)设切点为P,连OO1,O1P,利用两圆相内切的性质可得:|OO1|+|O1P|=|OP|=2,取A关于y轴的对称点A′,连A′B,利用三角形的中位线定理可得:|A′B|+|AB|=2(|OO1|+|O1P|)=4.再利用椭圆的定义即可得出. (II)OB与圆O1相切,∴⊥.设B(x0,y0),可得+=0,又=1,解得B,再利用斜率计算公式、点斜式即可得出. 【解答】解:(Ⅰ)设切点为P,连OO1,O1P, 则|OO1|+|O1P|=|OP|=2, 取A关于y轴的对称点A′,连A′B, 故|A′B|+|AB|=2(|OO1|+|O1P|)=4. ∴点B的轨迹是以A′,A为焦点,长轴长为4的椭圆. 其中,a=2,c=,b=1, 则曲线Γ的方程为+y2=1. (Ⅱ)∵OB与圆O1相切,∴⊥.设B(x0,y0), 则+=0,又=1,解得,. ∴,kAB=或,则直线BA的方程为:. 即x+y﹣=0或x﹣y﹣=0. 21.已知函数. (1)a=2时,讨论函数f(x)的单调性; (2)证明:. 【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)利用导数的运算法则可得f′(x),分别解出f'(x)>0,f'(x)<0,即可得出单调区间. (2)由(1)可知:f(1)min=f(1),可得.令,利用导数研究其单调性极值与最值可得:g(x)的最大值,即可得出. 【解答】(1)解:f(x)的定义域为(0,+∞),又. 当a=2时,.令f'(x)>0,得x>1;令f'(x)<0,得0<x<1, ∴f(x)在区间(0,1)内单调递减,在区间(1,+∞)内单调递增. (2)证明:由(1)可知,f(x)在区间(0,1)内单调递减,在区间(1,+∞)内单调递增. ∴. 即,∴. 令,而g'(x)=(2﹣x)(e﹣x+1), 易知x=2时,g(x)取得最大值,即. ∴. 四.请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-1:几何证明选讲] 22.如图,⊙O1和⊙O2公切线AD和BC相交于点D,A、B、C为切点,直线DO1与⊙O1与E、G两点,直线DO2交⊙O2与F、H两点. (1)求证:△DEF~△DHG; (2)若⊙O1和⊙O2的半径之比为9:16,求的值. 【考点】圆的切线的性质定理的证明;相似三角形的判定. 【分析】(1)欲求证:△DEF~△DHG,根据AD是两圆的公切线得出线段的乘积式相等,再转化成比例式相等,最后结合角相等即得; (2)连接O1A,O2A,AD是两圆的公切线结合角平分线得到:AD2=O1A×O2A,设⊙O1和⊙O2的半径分别为9x和16x,利用AD2=DE×DG,AD2=DF×DH,分别用x表示出DE和DF,最后算出即可. 【解答】解:(1)证明:∵AD是两圆的公切线, ∴AD2=DE×DG,AD2=DF×DH, ∴DE×DG=DF×DH, ∴, 又∵∠EDF=∠HDG, ∴△DEF∽△DHG. (2)连接O1A,O2A, ∵AD是两圆的公切线, ∴O1A⊥AD,O2A⊥AD, ∴O1O2共线, ∵AD和BC是⊙O1和⊙O2公切线,DG平分∠ADB,DH平分∠ADC, ∴DG⊥DH,∴AD2=O1A×O2A, 设⊙O1和⊙O2的半径分别为9x和16x,则AD=12x, ∵AD2=DE×DG,AD2=DF×DH, ∴144x2=DE(DE+18x),144x2=DF(DF+32x) ∴DE=6x,DF=4x,∴. [选修4-4:坐标系与参数方程] 23.已知曲线E的极坐标方程为,倾斜角为α的直线l过点P(2,2). (1)求E的直角坐标方程和直线l的参数方程; (2)设l1,l2是过点P且关于直线x=2对称的两条直线,l1与E交于A,B两点,l2与E交于C,D两点.求证:|PA|:|PD|=|PC|:|PB|. 【考点】简单曲线的极坐标方程. 【分析】(1)由ρ2=x2+y2,ρcosθ=x,ρsinθ=y,能求出曲线的直角坐标方程;由三角函数的关系求出直线l的参数方程即可; (2)利用韦达定理和弦长公式能求出|PA|•|PB|及|PC|•|PD|的值,从而证出结论. 【解答】解:(1)∵E的极坐标方程为, ∴ρ2cos2θ=4ρsinθ, ∴E:x2=4y(x≠0), ∴倾斜角为α的直线l过点P(2,2), ∴l:(t为参数) (2)∵l1,l2关于直线x=2对称, ∴l1,l2的倾斜角互补.设l1的倾斜角为α,则l2的倾斜角为π﹣α, 把直线l1:(t为参数)代入x2=4y并整理得: t2cos2α+4(cosα﹣sinα)t﹣4=0, 根据韦达定理,t1t2=,即|PA|×|PB|=. 同理即|PC|×|PD|==. ∴|PA|×|PB|=|PC|×|PD|, 即|PA|:|PD|=|PC|:|PB|. [选修4-5:不等式选讲] 24.设f(x)=|x﹣1|﹣2|x+1|的最大值为m. (Ⅰ)求m; (Ⅱ)若a,b,c∈(0,+∞),a2+2b2+c2=m,求ab+bc的最大值. 【考点】绝对值不等式的解法;基本不等式. 【分析】(Ⅰ)运用零点分区间,讨论x的范围,去绝对值,由一次函数的单调性可得最大值; (Ⅱ)由a2+2b2+c2=(a2+b2)+(b2+c2),运用重要不等式,可得最大值. 【解答】解:(Ⅰ)当x≤﹣1时,f(x)=3+x≤2; 当﹣1<x<1时,f(x)=﹣1﹣3x<2; 当x≥1时,f(x)=﹣x﹣3≤﹣4. 故当x=﹣1时,f(x)取得最大值m=2. (Ⅱ)a2+2b2+c2=(a2+b2)+(b2+c2)≥2ab+2bc=2(ab+bc), 当且仅当a=b=c=时,等号成立. 此时,ab+bc取得最大值=1. 2016年10月19日查看更多