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文档介绍
2014年陕西省高考数学试卷(理科)
2014年陕西省高考数学试卷(理科) 一、选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求(共10小题,每小题5分,满分50分) 1.(5分)设集合M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R},则M∩N=( ) A.[0,1] B.[0,1) C.(0,1] D.(0,1) 2.(5分)函数f(x)=cos(2x﹣)的最小正周期是( ) A. B.π C.2π D.4π 3.(5分)定积分(2x+ex)dx的值为( ) A.e+2 B.e+1 C.e D.e﹣1 4.(5分)根据如图框图,对大于2的正数N,输出的数列的通项公式是( ) A.an=2n B.an=2(n﹣1) C.an=2n D.an=2n﹣1 5.(5分)已知底面边长为1,侧棱长为的正四棱柱的各顶点均在同一球面上,则该球的体积为( ) A. B.4π C.2π D. 6.(5分)从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于该正方形边长的概率为( ) A. B. C. D. 7.(5分)下列函数中,满足“f(x+y)=f(x)f(y)”的单调递增函数是( ) A.f(x)=x B.f(x)=x3 C.f(x)=()x D.f(x)=3x 8.(5分)原命题为“若z1,z2互为共轭复数,则|z1|=|z2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( ) A.真,假,真 B.假,假,真 C.真,真,假 D.假,假,假 9.(5分)设样本数据x1,x2,…,x10的均值和方差分别为1和4,若yi=xi+a(a为非零常数,i=1,2,…,10),则y1,y2,…,y10的均值和方差分别为( ) A.1+a,4 B.1+a,4+a C.1,4 D.1,4+a 10.(5分)如图,某飞行器在4千米高空飞行,从距着陆点A的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为( ) A.y=﹣x B.y=x3﹣x C.y=x3﹣x D.y=﹣x3+x 二、填空题(考生注意:请在15、16、17三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分,共4小题,每小题5分,满分20分) 11.(5分)已知4a=2,lgx=a,则x= . 12.(5分)若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为 . 13.(5分)设0<θ<,向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1),若∥,则tanθ= . 14.(5分)观察分析下表中的数据: 多面体 面数(F) 顶点数(V) 棱数(E) 三棱柱 5 6 9 五棱锥 6 6 10 立方体 6 8 12 猜想一般凸多面体中F,V,E所满足的等式是 . (不等式选做题) 15.(5分)设a,b,m,n∈R,且a2+b2=5,ma+nb=5,则的最小值为 . (几何证明选做题) 16.如图,△ABC中,BC=6,以BC为直径的半圆分别交AB、AC于点E、F,若AC=2AE,则EF= . (坐标系与参数方程选做题) 17.在极坐标系中,点(2,)到直线的距离是 . 三、解答题:解答题应写出文字说明、证明过程或盐酸步骤(共6小题,满分75分) 18.(12分)△ABC的内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c. (Ⅰ)若a,b,c成等差数列,证明:sinA+sinC=2sin(A+C); (Ⅱ)若a,b,c成等比数列,求cosB的最小值. 19.(12分)如图1,四面体ABCD及其三视图(如图2所示),过棱AB的中点E作平行于AD,BC的平面分别交四面体的棱BD,DC,CA于点F,G,H. (Ⅰ)证明:四边形EFGH是矩形; (Ⅱ)求直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值. 20.(12分)在直角坐标系xOy中,已知点A(1,1),B(2,3),C(3,2),点P(x,y)在△ABC三边围成的区域(含边界)上. (Ⅰ)若++=,求||; (Ⅱ)设=m+n(m,n∈R),用x,y表示m﹣n,并求m﹣n的最大值. 21.(12分)在一块耕地上种植一种作物,每季种植成本为1000元,此作物的市场价格和这块地上的产量均具有随机性,且互不影响,其具体情况如下表: 作物产量(kg) 300 500 概率 0.5 0.5 作物市场价格(元/kg) 6 10 概率 0.4 0.6 (Ⅰ)设X表示在这块地上种植1季此作物的利润,求X的分布列; (Ⅱ)若在这块地上连续3季种植此作物,求这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率. 22.(13分)如图,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=﹣x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为. (Ⅰ)求a,b的值; (Ⅱ)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥ AQ,求直线l的方程. 23.(14分)设函数f(x)=ln(1+x),g(x)=xf′(x),x≥0,其中f′(x)是f(x)的导函数. (Ⅰ)令g1(x)=g(x),gn+1(x)=g(gn(x)),n∈N+,求gn(x)的表达式; (Ⅱ)若f(x)≥ag(x)恒成立,求实数a的取值范围; (Ⅲ)设n∈N+,比较g(1)+g(2)+…+g(n)与n﹣f(n)的大小,并加以证明. 2014年陕西省高考数学试卷(理科) 参考答案与试题解析 一、选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求(共10小题,每小题5分,满分50分) 1.(5分)(2014•陕西)设集合M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R},则M∩N=( ) A.[0,1] B.[0,1) C.(0,1] D.(0,1) 【分析】先解出集合N,再求两集合的交即可得出正确选项. 【解答】解:∵M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R}={x|﹣1<x<1,x∈R}, ∴M∩N=[0,1). 故选B. 2.(5分)(2014•陕西)函数f(x)=cos(2x﹣)的最小正周期是( ) A. B.π C.2π D.4π 【分析】由题意得ω=2,再代入复合三角函数的周期公式求解. 【解答】解:根据复合三角函数的周期公式得, 函数f(x)=cos(2x﹣)的最小正周期是π, 故选B. 3.(5分)(2014•陕西)定积分(2x+ex)dx的值为( ) A.e+2 B.e+1 C.e D.e﹣1 【分析】根据微积分基本定理计算即可. 【解答】解:(2x+ex)dx=(x2+ex)=(1+e)﹣(0+e0)=e. 故选:C. 4.(5分)(2014•陕西)根据如图框图,对大于2的正数N,输出的数列的通项公式是( ) A.an=2n B.an=2(n﹣1) C.an=2n D.an=2n﹣1 【分析】根据框图的流程判断递推关系式,根据递推关系式与首项求出数列的通项公式. 【解答】解:由程序框图知:ai+1=2ai,a1=2, ∴数列为公比为2的等比数列,∴an=2n. 故选:C. 5.(5分)(2014•陕西)已知底面边长为1,侧棱长为的正四棱柱的各顶点均在同一球面上,则该球的体积为( ) A. B.4π C.2π D. 【分析】由长方体的对角线公式,算出正四棱柱体对角线的长,从而得到球直径长,得球半径R=1,最后根据球的体积公式,可算出此球的体积. 【解答】解:∵正四棱柱的底面边长为1,侧棱长为, ∴正四棱柱体对角线的长为=2 又∵正四棱柱的顶点在同一球面上, ∴正四棱柱体对角线恰好是球的一条直径,得球半径R=1 根据球的体积公式,得此球的体积为V=πR3=π. 故选:D. 6.(5分)(2014•陕西)从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于该正方形边长的概率为( ) A. B. C. D. 【分析】设正方形边长为1,则从正方形四个顶点及其中心这5个点中任取2个点,共有10条线段,4条长度为1,4条长度为,两条长度为,即可得出结论. 【解答】解:设正方形边长为1,则从正方形四个顶点及其中心这5个点中任取2个点,共有10条线段,4条长度为1,4条长度为,两条长度为, ∴所求概率为=. 故选:C. 7.(5分)(2014•陕西)下列函数中,满足“f(x+y)=f(x)f(y)”的单调递增函数是( ) A.f(x)=x B.f(x)=x3 C.f(x)=()x D.f(x)=3x 【分析】对选项一一加以判断,先判断是否满足f(x+y)=f(x)f(y),然后考虑函数的单调性,即可得到答案. 【解答】解:A.f(x)=,f(y)=,f(x+y)=,不满足f(x+y)=f(x)f(y),故A错; B.f(x)=x3,f(y)=y3,f(x+y)=(x+y)3,不满足f(x+y)=f(x)f(y),故B错; C.f(x)=,f(y)=,f(x+y)=,满足f(x+y)=f(x)f(y),但f(x)在R上是单调减函数,故C错. D.f(x)=3x,f(y)=3y,f(x+y)=3x+y,满足f(x+y)=f(x)f(y),且f(x)在R上是单调增函数,故D正确; 故选D. 8.(5分)(2014•陕西)原命题为“若z1,z2互为共轭复数,则|z1|=|z2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( ) A.真,假,真 B.假,假,真 C.真,真,假 D.假,假,假 【分析】根据共轭复数的定义判断命题的真假,根据逆命题的定义写出逆命题并判断真假,再利用四种命题的真假关系判断否命题与逆否命题的真假. 【解答】解:根据共轭复数的定义,原命题“若z1,z2互为共轭复数,则|z1|=|z2|”是真命题; 其逆命题是:“若|z1|=|z2|,则z1,z2互为共轭复数”,例|1|=|﹣1|,而1与﹣1不是互为共轭复数, ∴原命题的逆命题是假命题; 根据原命题与其逆否命题同真同假,否命题与逆命题互为逆否命题,同真同假, ∴命题的否命题是假命题,逆否命题是真命题. 故选:B. 9.(5分)(2014•陕西)设样本数据x1,x2,…,x10的均值和方差分别为1和4,若yi=xi+a(a为非零常数,i=1,2,…,10),则y1,y2,…,y10的均值和方差分别为( ) A.1+a,4 B.1+a,4+a C.1,4 D.1,4+a 【分析】方法1:根据变量之间均值和方差的关系直接代入即可得到结论. 方法2:根据均值和方差的公式计算即可得到结论. 【解答】解:方法1:∵yi=xi+a, ∴E(yi)=E(xi)+E(a)=1+a, 方差D(yi)=D(xi)+E(a)=4. 方法2:由题意知yi=xi+a, 则=(x1+x2+…+x10+10×a)=(x1+x2+…+x10)=+a=1+a, 方差s2=[(x1+a﹣(+a)2+(x2+a﹣(+a)2+…+(x10+a﹣(+a)2]=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(x10﹣)2]=s2=4. 故选:A. 10.(5分)(2014•陕西)如图,某飞行器在4千米高空飞行,从距着陆点A的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为( ) A.y=﹣x B.y=x3﹣x C.y=x3﹣x D.y=﹣x3+x 【分析】分别求出四个选项中的导数,验证在x=±5处的导数为0成立与否,即可得出函数的解析式. 【解答】解:由题意可得出,此三次函数在x=±5处的导数为0,依次特征寻找正确选项: A选项,导数为,令其为0,解得x=±5,故A正确; B选项,导数为,令其为0,x=±5不成立,故B错误; C选项,导数为,令其为0,x=±5不成立,故C错误; D选项,导数为,令其为0,x=±5不成立,故D错误. 故选:A. 二、填空题(考生注意:请在15、16、17三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分,共4小题,每小题5分,满分20分) 11.(5分)(2014•陕西)已知4a=2,lgx=a,则x= . 【分析】 化指数式为对数式求得a,代入lgx=a后由对数的运算性质求得x的值. 【解答】解:由4a=2,得, 再由lgx=a=, 得x=. 故答案为:. 12.(5分)(2014•陕西)若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为 x2+(y﹣1)2=1 . 【分析】利用点(a,b)关于直线y=x±k的对称点为 (b,a),求出圆心,再根据半径求得圆的方程. 【解答】解:圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,可得圆心为(0,1),再根据半径等于1, 可得所求的圆的方程为x2+(y﹣1)2=1, 故答案为:x2+(y﹣1)2=1. 13.(5分)(2014•陕西)设0<θ<,向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1),若∥,则tanθ= . 【分析】利用向量共线定理、倍角公式、同角三角函数基本关系式即可得出. 【解答】解:∵∥,向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1), ∴sin2θ﹣cos2θ=0, ∴2sinθcosθ=cos2θ, ∵0<θ<,∴cosθ≠0. ∴2tanθ=1, ∴tanθ=. 故答案为:. 14.(5分)(2014•陕西)观察分析下表中的数据: 多面体 面数(F) 顶点数(V) 棱数(E) 三棱柱 5 6 9 五棱锥 6 6 10 立方体 6 8 12 猜想一般凸多面体中F,V,E所满足的等式是 F+V﹣E=2 . 【分析】通过正方体、三棱柱、三棱锥的面数F、顶点数V和棱数E,得到规律:F+V﹣E=2,进而发现此公式对任意凸多面体都成立,由此得到本题的答案. 【解答】解:凸多面体的面数为F、顶点数为V和棱数为E, ①正方体:F=6,V=8,E=12,得F+V﹣E=8+6﹣12=2; ②三棱柱:F=5,V=6,E=9,得F+V﹣E=5+6﹣9=2; ③三棱锥:F=4,V=4,E=6,得F+V﹣E=4+4﹣6=2. 根据以上几个例子,猜想:凸多面体的面数F、顶点数V和棱数E满足如下关系:F+V﹣E=2 再通过举四棱锥、六棱柱、…等等,发现上述公式都成立. 因此归纳出一般结论:F+V﹣E=2 故答案为:F+V﹣E=2 (不等式选做题) 15.(5分)(2014•陕西)设a,b,m,n∈R,且a2+b2=5,ma+nb=5,则的最小值为 . 【分析】根据柯西不等式(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2当且仅当ad=bc取等号,问题即可解决. 【解答】解:由柯西不等式得, (ma+nb)2≤(m2+n2)(a2+b2) ∵a2+b2=5,ma+nb=5, ∴(m2+n2)≥5 ∴的最小值为 故答案为: (几何证明选做题) 16.(2014•陕西)如图,△ABC中,BC=6,以BC为直径的半圆分别交AB、AC于点E、F,若AC=2AE,则EF= 3 . 【分析】证明△AEF∽△ACB,可得,即可得出结论. 【解答】解:由题意,∵以BC为直径的半圆分别交AB、AC于点E、F, ∴∠AEF=∠C, ∵∠EAF=∠CAB, ∴△AEF∽△ACB, ∴, ∵BC=6,AC=2AE, ∴EF=3. 故答案为:3. (坐标系与参数方程选做题) 17.(2014•陕西)在极坐标系中,点(2,)到直线的距离是 1 . 【分析】把极坐标化为直角坐标,再利用点到直线的距离公式即可得出. 【解答】解:点P(2,)化为=,y=2=1,∴P. 直线展开化为: =1,化为直角坐标方程为:,即=0. ∴点P到直线的距离d==1. 故答案为:1. 三、解答题:解答题应写出文字说明、证明过程或盐酸步骤(共6小题,满分75分) 18.(12分)(2014•陕西)△ABC的内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c. (Ⅰ)若a,b,c成等差数列,证明:sinA+sinC=2sin(A+C); (Ⅱ)若a,b,c成等比数列,求cosB的最小值. 【分析】(Ⅰ)由a,b,c成等差数列,利用等差数列的性质列出关系式,利用正弦定理化简,再利用诱导公式变形即可得证; (Ⅱ)由a,bc成等比数列,利用等比数列的性质列出关系式,再利用余弦定理表示出cosB,将得出的关系式代入,并利用基本不等式变形即可确定出cosB的最小值. 【解答】解:(Ⅰ)∵a,b,c成等差数列, ∴2b=a+c, 利用正弦定理化简得:2sinB=sinA+sinC, ∵sinB=sin[π﹣(A+C)]=sin(A+C), ∴sinA+sinC=2sinB=2sin(A+C); (Ⅱ)∵a,b,c成等比数列, ∴b2=ac, ∴cosB==≥=, 当且仅当a=c时等号成立, ∴cosB的最小值为. 19.(12分)(2014•陕西)如图1,四面体ABCD及其三视图(如图2所示),过棱AB的中点E作平行于AD,BC的平面分别交四面体的棱BD,DC,CA于点F,G,H. (Ⅰ)证明:四边形EFGH是矩形; (Ⅱ)求直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值. 【分析】(Ⅰ)由三视图得到四面体ABCD的具体形状,然后利用线面平行的性质得到四边形EFGH的两组对边平行,即可得四边形为平行四边形,再由线面垂直的判断和性质得到AD⊥BC,结合异面直线所成角的概念得到EF⊥EH,从而证得结论; (Ⅱ)分别以DB,DC,DA所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,求出所用点的坐标,求出及平面EFGH的一个法向量,用与所成角的余弦值的绝对值得直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值. 【解答】(Ⅰ)证明:由三视图可知,四面体ABCD的底面BDC是以∠BDC为直角的等腰直角三角形, 且侧棱AD⊥底面BDC. 如图, ∵AD∥平面EFGH,平面ADB∩平面EFGH=EF,AD⊂平面ABD, ∴AD∥EF. ∵AD∥平面EFGH,平面ADC∩平面EFGH=GH,AD⊂平面ADC, ∴AD∥GH. 由平行公理可得EF∥GH. ∵BC∥平面EFGH,平面DBC∩平面EFGH=FG,BC⊂平面BDC, ∴BC∥FG. ∵BC∥平面EFGH,平面ABC∩平面EFGH=EH,BC⊂平面ABC, ∴BC∥EH. 由平行公理可得FG∥EH. ∴四边形EFGH为平行四边形. 又AD⊥平面BDC,BC⊂平面BDC, ∴AD⊥BC,则EF⊥EH. ∴四边形EFGH是矩形; (Ⅱ)解: 解法一:取AD的中点M,连结,显然ME∥BD,MH∥CD,MF∥AB,且ME=MH=1,平面MEH⊥平面EFGH,取EH的中点N,连结MN,则MN⊥EH, ∴MN⊥平面EFGH,则∠MFN就是MF(即AB)与平面EFGH所成的角θ, ∵△MEH是等腰直角三角形, ∴MN=,又MF=AB=, ∴sin∠AFN==,即直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值是. 解法二:分别以DB,DC,DA所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系, 由三视图可知DB=DC=2,DA=1. 又E为AB中点, ∴F,G分别为DB,DC中点. ∴A(0,0,1),B(2,0,0),F(1,0,0),E(1,0,),G(0,1,0). 则. 设平面EFGH的一个法向量为. 由,得,取y=1,得x=1. ∴. 则sinθ=|cos<>|===. 20.(12分)(2014•陕西)在直角坐标系xOy中,已知点A(1,1),B(2,3),C(3,2),点P(x,y)在△ABC三边围成的区域(含边界)上. (Ⅰ)若++=,求||; (Ⅱ)设=m+n(m,n∈R),用x,y表示m﹣n,并求m﹣n的最大值. 【分析】(Ⅰ)先根据++=,以及各点的坐标,求出点p的坐标,再根据向量模的公式,问题得以解决; (Ⅱ)利用向量的坐标运算,先求出,,再根据=m+n,表示出m﹣n=y﹣x,最后结合图形,求出m﹣n的最小值. 【解答】解:(Ⅰ)∵A(1,1),B(2,3),C(3,2),++=, ∴(1﹣x,1﹣y)+(2﹣x,3﹣y)+(3﹣x,2﹣y)=0 ∴3x﹣6=0,3y﹣6=0 ∴x=2,y=2, 即=(2,2) ∴ (Ⅱ)∵A(1,1),B(2,3),C(3,2), ∴, ∵=m+n, ∴(x,y)=(m+2n,2m+n) ∴x=m+2n,y=2m+n ∴m﹣n=y﹣x, 令y﹣x=t,由图知,当直线y=x+t过点B(2,3)时,t取得最大值1, 故m﹣n的最大值为1. 21.(12分)(2014•陕西)在一块耕地上种植一种作物,每季种植成本为1000元,此作物的市场价格和这块地上的产量均具有随机性,且互不影响,其具体情况如下表: 作物产量(kg) 300 500 概率 0.5 0.5 作物市场价格(元/kg) 6 10 概率 0.4 0.6 (Ⅰ)设X表示在这块地上种植1季此作物的利润,求X的分布列; (Ⅱ)若在这块地上连续3季种植此作物,求这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率. 【分析】(Ⅰ)分别求出对应的概率,即可求X的分布列; (Ⅱ)分别求出3季中有2季的利润不少于2000元的概率和3季中利润不少于2000元的概率,利用概率相加即可得到结论. 【解答】解:(Ⅰ)设A表示事件“作物产量为300kg”,B表示事件“作物市场价格为6元/kg”, 则P(A)=0.5,P(B)=0.4, ∵利润=产量×市场价格﹣成本, ∴X的所有值为: 500×10﹣1000=4000,500×6﹣1000=2000, 300×10﹣1000=2000,300×6﹣1000=800, 则P(X=4000)=P()P()=(1﹣0.5)×(1﹣0.4)=0.3, P(X=2000)=P()P(B)+P(A)P()=(1﹣0.5)×0.4+0.5(1﹣0.4)=0.5, P(X=800)=P(A)P(B)=0.5×0.4=0.2, 则X的分布列为: X 4000 2000 800 P 0.3 0.5 0.2 (Ⅱ)设Ci表示事件“第i季利润不少于2000元”(i=1,2,3), 则C1,C2,C3相互独立, 由(Ⅰ)知,P(Ci)=P(X=4000)+P(X=2000)=0.3+0.5=0.8(i=1,2,3), 3季的利润均不少于2000的概率为P(C1C2C3)=P(C1)P(C2)P(C3)=0.83=0.512, 3季的利润有2季不少于2000的概率为P(C2C3)+P(C1C3)+P(C1C2)=3×0.82×0.2=0.384, 综上:这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率为:0.512+0.384=0.896. 22.(13分)(2014•陕西)如图,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=﹣x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2 的公共点为A,B,其中C1的离心率为. (Ⅰ)求a,b的值; (Ⅱ)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程. 【分析】(Ⅰ)在C1、C2的方程中,令y=0,即得b=1,设C1:的半焦距为c,由=及a2﹣c2=b2=1得a=2; (Ⅱ)由(Ⅰ)知上半椭圆C1的方程为+x2=1(y≥0),设其方程为y=k(x﹣1)(k≠0),代入C1的方程,整理得(k2+4)x2﹣2k2x+k2﹣4=0.(*)设点P(xp,yp),依题意,可求得点P的坐标为(,);同理可得点Q的坐标为(﹣k﹣1,﹣k2﹣2k),利用•=0,可求得k的值,从而可得答案. 【解答】解:(Ⅰ)在C1、C2的方程中,令y=0,可得b=1,且A(﹣1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左右顶点. 设C1:的半焦距为c,由=及a2﹣c2=b2=1得a=2. ∴a=2,b=1. (Ⅱ)由(Ⅰ)知上半椭圆C1的方程为+x2=1(y≥0). 易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为y=k(x﹣1)(k≠0), 代入C1的方程,整理得 (k2+4)x2﹣2k2x+k2﹣4=0.(*) 设点P(xp,yp), ∵直线l过点B, ∴x=1是方程(*)的一个根, 由求根公式,得xp=,从而yp=, ∴点P的坐标为(,). 同理,由得点Q的坐标为(﹣k﹣1,﹣k2﹣2k), ∴=(k,﹣4),=﹣k(1,k+2), ∵AP⊥AQ,∴•=0,即[k﹣4(k+2)]=0, ∵k≠0,∴k﹣4(k+2)=0,解得k=﹣. 经检验,k=﹣符合题意, 故直线l的方程为y=﹣(x﹣1),即8x+3y﹣8=0. 23.(14分)(2014•陕西)设函数f(x)=ln(1+x),g(x)=xf′(x),x≥0,其中f′(x)是f(x)的导函数. (Ⅰ)令g1(x)=g(x),gn+1(x)=g(gn(x)),n∈N+,求gn(x)的表达式; (Ⅱ)若f(x)≥ag(x)恒成立,求实数a的取值范围; (Ⅲ)设n∈N+,比较g(1)+g(2)+…+g(n)与n﹣f(n)的大小,并加以证明. 【分析】(Ⅰ)由已知,,…可得用数学归纳法加以证明; (Ⅱ)由已知得到ln(1+x)≥恒成立构造函数φ(x)=ln(1+x)﹣(x≥0),利用导数求出函数的最小值即可; (Ⅲ)在(Ⅱ)中取a=1,可得,令则,n依次取1,2,3…,然后各式相加即得到不等式. 【解答】解:由题设得, (Ⅰ)由已知, , … 可得 下面用数学归纳法证明.①当n=1时,,结论成立. ②假设n=k时结论成立,即, 那么n=k+1时,=即结论成立. 由①②可知,结论对n∈N+成立. (Ⅱ)已知f(x)≥ag(x)恒成立,即ln(1+x)≥恒成立. 设φ(x)=ln(1+x)﹣(x≥0),则φ′(x)=, 当a≤1时,φ′(x)≥0(仅当x=0,a=1时取等号成立), ∴φ(x)在[0,+∞)上单调递增, 又φ(0)=0, ∴φ(x)≥0在[0,+∞)上恒成立. ∴当a≤1时,ln(1+x)≥恒成立,(仅当x=0时等号成立) 当a>1时,对x∈(0,a﹣1]有φ′(x)<0,∴φ(x)在∈(0,a﹣1]上单调递减, ∴φ(a﹣1)<φ(0)=0 即当a>1时存在x>0使φ(x)<0, 故知ln(1+x)≥不恒成立, 综上可知,实数a的取值范围是(﹣∞,1]. (Ⅲ)由题设知,g(1)+g(2)+…+g(n)=, n﹣f(n)=n﹣ln(n+1), 比较结果为g(1)+g(2)+…+g(n)>n﹣ln(n+1) 证明如下:上述不等式等价于, 在(Ⅱ)中取a=1,可得, 令则 故有, ln3﹣ln2,… , 上述各式相加可得结论得证. 参与本试卷答题和审题的老师有:xintrl;gongjy;whgcn;清风慕竹;刘长柏;minqi5;maths;sxs123;caoqz;沂蒙松;sllwyn;wfy814;wdnah(排名不分先后) 2017年2月3日查看更多