题号 得分 一 二 一、选择题(本大题共12小题,共36.0分)
1. 已知集合M={x|-3<x<2},N={x|()x≤4},则( )
三 总分 A. M∩N=(-2,2) C. M∪N=[-2,+∞) B. M∩N=(-3,-2) D. M∪N=(-3,+∞)
D. |z|=|1-2i|
2. 已知复数z=-1+2i,则下列关系式中正确的是( )
A. |z|<2 B. |z|>3 C. |z|≠|1+2i| 3. 已知sinx+cosx=,则cos(x-)=( )
A. B. C. D. 4. 已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,则双曲线C的渐近线方程为( )
y=0 A. 2x±
2y=0 B. x±
C. ±y=0 D. ±y=0
5. 如图,网格纸上的小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )
A. B. 1 C. D. 6. 已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x≥0时,f(x)=ln(1+x2)+x,则不等式f(2x+1)
>1+ln2的解集为( ) A. {x|x>0} B. {x|x<0} C. {x|x>1} D. {x|x<1}
7. 甲乙2人从4门课程中各自选修2门课程,并且所选课程中恰有1门课程相同,则不同的选法
方式有( ) A. 36种 B. 30种 C. 24种 D. 12种 8. 如图,圆O是边长为2的等边三角形ABC的内切圆,其与BC
边相切于点D,点M为圆上任意一点,则2x+y的最大值为( )
=x+y(x,y∈R),
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A. B. C. 2 D. 2
9. 在△ABC中,给出下列说法:
①若A>B,则一定有sinA>sinB; ②恒有cosA+cosB>0;
③若sinA<cosB,则△ABC为锐角三角形. 其中正确说法的个数有( ) A. 0 B. 1 C. 2
D. 3
10. 已知函数f(x)=sin(ωx+φ),其中ω>0,0<φ<π,f(x)≤f()恒成立,且f(x)在区间
(0,)上恰有两个零点,则ω的取值范围是( )
A. (6,10) B. (6,8) C. (8,10) D. (6,12)
11. 生活中人们常用“通五经贯六艺”形容一个人才识技艺过人,这里的“六艺”其实源于中国周朝的贵族教育体系,具体包括“礼、乐、射、御、书、数”.为弘扬中国传统文化,某校在周末学生业余兴趣活动中开展了“六艺”知识讲座,每艺安排一节,连排六节,则满足“数”必须排在前两节,“礼”和“乐”必须分开安排的概率为( )
A. B. C. D. 的最大值为( )
n∈R,12. 已知不等式x-3lnx+1≥mlnx+n(m,且m≠-3)对任意实数x恒成立,则A. -2ln2
13. 在B. -ln2 C. 1-ln2 D. 2-ln2
二、填空题(本大题共4小题,共12.0分)
的展开式中的系数为______.
14. 已知实数x,y满足约束条件,则z=2x-y的最大值为______.
15. 已知正三棱锥P-ABC的底面边长为3,外接球的表面积为16π,则正三棱锥P-ABC的体积为
______.
16. 如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作两条互相垂直的弦
AB、CD,若△ACF与△BDF面积之和的最小值为16,则抛物线的方程为______.
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三、解答题(本大题共7小题,共84.0分)
17. 已知数列{an}满足a2-a1=1,其前n项和为Sn,当n≥2时,Sn-1-1,Sn,Sn+1成等差数列
(1)求证{an}为等差数列; (2)若Sn=0,Sn+1=4,求n.
18. 已知四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC,AB=AD=3,
BC=4,AC=5.
(1)当AP变化时,点C到平面PAB的距离是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由; (2)当直线PB与平面ABCD所成的角为45°时,求二面角A-PD-C
的余弦值.
19. 已知椭圆Γ:+=1(a>b>0)的离心率为,椭圆上的点到左焦点的最小值为2-.
(1)求椭圆Γ的方程;
(2)已知直线x=1与x轴交于点M,过点M的直线AB与Γ交于A、B两点,点P为直线x=1上任意一点,设直线AB与直线x=4交于点N,记PA,PB,PN的斜率分别为k1,k2,k0,则是否存在实数λ,使得k1+k2=λk0恒成立?若是,请求出λ的值;若不是,请说明理由.
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20. 近年来,随着网络的普及,数码产品早已走进千家万户的生活,为了节约资源,促进资源循环
利用,折旧产品回收行业得到迅猛发展,电脑使用时间越长,回收价值越低,某二手电脑交易市场对2018年回收的折旧电脑交易前使用的时间进行了统计,得到如图所示的频率分布直方图,在如图对时间使用的分组中,将使用时间落入各组的频率视为概率.
(1)若在该市场随机选取3个2018年成交的二手电脑,求至少有2个使用时间在(4,8]上的概率;
(2)根据电脑交易市场往年的数据,得到如图所示的散点图,其中x(单位:年)表示折旧电脑的使用时间,y(单位:百元)表示相应的折旧电脑的平均交易价格.
(ⅰ)由散点图判断,可采用y=ea+bx作为该交易市场折旧电脑平均交易价格与使用年限x的回归方程,若t=lnyi,,选用如下参考数据,求y关于x的回归方程
5.5 8.5 1.9 301.4 79.75 385 (ⅱ)根据回归方程和相关数据,并用各时间组的区间中点值代表该组的值,估算该交易市场收购1000台折旧电脑所需的费用
附:参考公式:对于一组数据(ui,vi)(i=1,2,……,n),其回归直线=+βu的斜率和
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截距的最小二乘估计分别为:.参考数据:e3.25≈26,e2.65≈14,
e2.05≈7.8,e1.45≈4.3,e0.85≈2.3..
21. 已知f(x)=x-(lnx)2-klnx-1(k∈R).
(1)若f(x)是(0,+∞)上的增函数,求k的取值范围;
(2)若函数f(x)有两个极值点,判断函数f(x)零点的个数.
22. 在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α是参数),以坐标原点O为
极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ. (1)求曲线C1的极坐标方程和曲线C2的直角坐标方程; (2)若射线θ=β(0<β)与曲线C1交于O,A两点,与曲线C2交于O,B两点,求|OA|+|OB|
取最大值时tanβ的值.
23. 已知函数f(x)=|x-3|-t,t∈R.
(1)当t=3时,解不等式|f(x)|≥3;
(2)若不等式f(x+2)≤0的解集为[-1,3],正数a,b满足ab-2a-8b=2t-2,求a+2b的最小值.
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-------- 答案与解析 --------
1.答案:D
解析:解:∵集合A={x|-3<x<2}, N={x|()x≤4}={x|x≥-2},
∴M∩N={x|-2≤x<2}, M∪N={x|x>-3}. 故选:D.
分别求出集合M和集合N,由此能求出M∩N,M∪N,从而能判断命题真假.
本题考查交集、并集的求法,考查交集、并集定义、不等式性质等基础知识,是基础题. 2.答案:D
解析:解:∵z=-1+2i, ∴|z|=而|1-2i|=,
.
∴|z|=|1-2i|. 故选:D.
利用复数模的计算公式求得|z|,可得|z|=|1-2i|. 本题考查复数模的求法,是基础题. 3.答案:B
解析:解:∵已知sinx+cosx=2sin(x+)=,即sin(x+)=,
则cos(x-)=sin(x+)=, 故选:B.
由题意利用同角三角函数的基本关系、诱导公式,求得cos(x-)的值. 本题主要考查同角三角函数的基本关系、诱导公式的应用,属于基础题. 4.答案:B
解析:解:双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为, 可得:可得,即,
,
2y=0. 则双曲线C的渐近线方程为:x±
故选:B.
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通过双曲线的离心率求出b与a的关系,然后求解双曲线的渐近线方程. 本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查. 5.答案:C
解析:解:由三视图还原原几何体如图,
可知该几何体为四棱锥P-ABCD,底面ABCD是边长为2的正方形,侧棱PA⊥底面ABCD,PA=1. ∴该几何体的体积为.
故选:C.
由三视图还原原几何体,可知该几何体为四棱锥P-ABCD,底面ABCD是边长为2的正方形,侧棱PA⊥底面ABCD,PA=1.再由棱锥体积公式求解.
本题考查由三视图求面积、体积,关键是由三视图还原原几何体,是中档题. 6.答案:A
解析:解:根据题意,当x≥0时,f(x)=ln(1+x2)+x,易得f(x)在[0,+∞)上为增函数, 又由f(x)为定义在R上的奇函数,
则f(x)在R上为增函数,且f(1)=ln(1+1)+1=1+ln2, 则f(2x+1)>1+ln2⇒f(2x+1)>f(1)⇒2x+1>1,
解可得x>0,即不等式f(2x+1)>1+ln2的解集为{x|x>0}; 故选:A.
根据题意,由函数的解析式分析可得f(x)在[0,+∞)上为增函数,结合函数的单调性可得f(x)在R上为增函数,又由f(1)=1+ln2,据此可得f(2x+1)>1+ln2⇒f(2x+1)>f(1)⇒2x+1>1,解可得x的取值范围,即可得答案.
本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,注意分析f(x)的单调性,属于基础题. 7.答案:C
解析:解:所选课程中恰有1门课程相同,有4种,然后从剩余3门,选1门有A=3,
6=24, 共有4×
故选:C.
根据排列组合的公式进行计算即可.
本题主要考查排列组合的应用,先确定1门课程相同,然后则在从剩余3分进行选择是解决本题的关键.
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8.答案:C
解析:解:如图以D为原点,BC,AD所在的直线为x,y轴建立如图所示的直角坐标系,
则A(0,3),B(-∴,,0),D(0,0),
,
∵圆O是边长为2的等边三角形ABC的内切圆, ∴圆O的方程为:x2+(y-1)2=1, 设点M的坐标为(cosθ,sinθ+1), ∵=x+y(x,y∈R), ,sinθ+1)=x(,3)+y(,0),
∴(cosθ+∴,∴,
∴2x+y=∴当=,
时,2x+y的最大值为2.
故选:C.
建立直角坐标系,设点M的坐标为(cosθ,sinθ+1),然后根据条件建立2x+y,与sinθ,cosθ的关系式,再利用三函数的性质即可求出2x+y的最值.
本题考查了向量的坐标运算以及圆的方程和三角函数的性质,考查了学生的运算能力和转化能力,属于中档题. 9.答案:C
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解析:【分析】
由三角形的正弦定理和边角公式可判断①;由余弦函数的单调性可判断②;可取A=120°,B=15°,可判断③.
本题考查三角形的正弦定理和边角关系、三角形的形状判断,考查余弦函数的性质,判断能力和推理能力,属于基础题. 【解答】
解:在△ABC中,
①,若A>B,可得a>b,即2RsinA>2RsinB,(R为△ABC的外接圆的半径), 则一定有sinA>sinB,故正确;
②,由0<A<π-B<π,可得cosA>cos(π-B)=-cosB, 恒有cosA+cosB>0,故正确;
③,若sinA<cosB,由sinA>0,可得cosB>0,即B为锐角, =,cos15°=可取A=120°,B=15°,满足sin120°满足sinA<cosB,则△ABC为钝角三角形.故错误.
故选:C. 10.答案:A
解析:解:依题意得f()为f(x)的最大值1,∴ω+φ=2kπ+,k∈Z,∵φ∈(0,π), ∴ω∈(8k-2,8k+2)k∈Z ①
又f(x)在区间(0,)上恰有两个零点,∴0≥-T,且0<-T, 即≤T<,即≤<,解得6<ω≤10,② ∴由①②ω∈(6,10). 故选:A.
f(x)≤f()恒成立⇔ω+φ=2kπ+,k∈Z;f(x)在区间(0,)上恰有两个零点⇔⇔0≥-T,且0<-T,将T=代入可得.
本题考查了三角函数的最值,属中档题. 11.答案:B
解析:解:“六艺”其实源于中国周朝的贵族教育体系,具体包括“礼、乐、射、御、书、数”. 为弘扬中国传统文化,某校在周末学生业余兴趣活动中开展了“六艺”知识讲座,每艺安排一节,连排六节, 基本事件总数n==720,
,
满足“数”必须排在前两节,“礼”和“乐”必须分开安排包含的基本事件个数: 第一节是数,有:第二节是数,有:=36种排法,
=84种排法,
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∴m=36+84=120,
则满足“数”必须排在前两节,“礼”和“乐”必须分开安排的概率p=故选:B. 基本事件总数n==720,满足“数”必须排在前两节,“礼”和“乐”必须分开安排包含的基本事
=36种排法,第二节是数,有:=84种排法,从而=.
件个数:第一节是数,有:m=36+84=120,由此能求出满足“数”必须排在前两节,“礼”和“乐”必须分开安排的概率. 本题考查概率的求法,考查古典概型、排列组合等基础知识,考查运算求解能力,是基础题. 12.答案:B
解析:解:令f(x)=x-3lnx+1-mlnx-n, 则f′(x)=1-(x>0),
若m+3<0,则f′(x)>0,f(x)单调递增,由当x→0时,f(x)→-∞,不合题意; ∴m+3>0,由f′(x)=0,得x=m+3,
当x∈(0,m+3)时,f′(x)<0,当x∈(m+3,+∞)时,f′(x)>0,
∴当x=m+3时,f(x)有最小值,则f(m+3)=m+3-3ln(m+3)+1-mln(m+3)-n≥0, 即n-3≤m+4-(m+3)ln(m+3),
≤令g(x)=则g′(x)=,
,
.
当x∈(-3,-1)时,g′(x)>0,当x∈(-1,+∞)时,g′(x)<0, ∴当x=-1时,g(x)有最大值为-ln2. 即的最大值为-ln2.
故选:B. fx)=x-3lnx+1-mlnx-n,fx)fm+3)=m+3-3ln令(利用导数可得当x=m+3(m+3>0)时,(有最小值,则((m+3)+1-mln(m+3)-n≥0,即n-3≤m+4-(m+3)ln(m+3),=,利用导数求其最大值得答案.
≤,令g(x)
本题考查利用导数求最值,考查数学转化思想方法,考查逻辑思维能力与推理运算能力,属中档题. 13.答案:-84
解析:【分析】
本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题. 在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于-1,求出r的值,即可求得展开式中的系数. 【解答】
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解:(2x2-)7的通项公式Tr+1=令14-3r=-1,求得r=5, 可得展开式中的系数为故答案为-84. 14.答案:2
•(-1)r•27-r•x14-3r,
×4=-84. (-1)×
解析:解:实数x,y满足约束条件的可行域如图:
z=2x-y经过可行域的A时,取得最大值,由z=2x-y的最大值为:4-2=2,
可得A(2,2)
故答案为:2.
画出约束条件的可行域,利用目标函数的几何意义,求解即可. 本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决本题的关键.
15.答案:或
解析:解:∵正三棱锥P-ABC的外接球的表面积为16π,则其外接球的半径为2, 底面三角形ABC的外接圆的半径AG=.
设正三棱锥P-ABC的高为h,当球心在正三棱锥内部时,如图,
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则22=(h-2)2+3,解得h=3, 正三棱锥P-ABC的体积为V=;
同理,当球心在正三棱锥外部时,则22=(2-h)2+3,解得h=1. ∴正三棱锥P-ABC的体积为V=故答案为:或.
.
由三棱锥外接球的表面积求出三棱锥外接球的半径,然后分类求三棱锥的高,代入体积公式求解. 本题考查多面体外接球的表面积与体积的求法,考查数形结合的解题思想方法与分类讨论得数学思想方法,是中档题.
16.答案:
解析:解:设直线AB的倾斜角为锐角θ,则直线CD的倾斜角为由焦半径公式得∴△ACF的面积为=同理可得△BDF的面积为令=,
=,,=,
, ,,
,则△ACF与△BDF面积之和为,
,
再令x=t2+1∈[1,2),则△ACF与△BDF面积之和为由双勾函数的单调性可知,当x=1时,△ACF与△BDF面积之和取到最小值,即2p2=16,由于p>0,
得, 因此,抛物线的方程为故答案为:.
|BF|、|CF|、,利用焦半径公式分别求出|AF|、
.
设直线AB的倾斜角为锐角θ,则直线CD的倾斜角为|DF|,并求出△ACF与△BDF面积之和的表达式,通过不断换元,并利用双勾函数的单调性求出两个三角形面积之和的最小值,求出p的值,于是得出抛物线的方程.
本题考查直线与抛物线的综合问题,考查抛物线的定义,考查计算能力与推理能力,属于中等题. 17.答案:解:(1)证明:根据题意,当n≥2时,Sn-1-1,Sn,Sn+1成等差数列,则2Sn=(Sn-1-1)+(Sn+1),
变形可得:Sn-Sn-1=(Sn+1-Sn)-1, 即an+1-an=1,
则数列{an}是公差为1的等差数列;
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(2)由(1)的结论,数列{an}是公差为1的等差数列,则an=a1+(n-1), 又由Sn=0,Sn+1=4,则an+1=Sn+1-Sn=4,则有an+1=a1+n=4,① 又由Sn=0,可得Sn==0,变形可得2a1+(n-1)=0,②
联立①②可得:n=7.
Sn-Sn-1=(Sn+1-Sn)解析:(1)根据题意,根据等差中项的性质可得2Sn=(Sn-1-1)+(Sn+1),变形可得:
-1,即an+1-an=1,由等差数列的定义分析可得答案;
(2)由(1)的结论可得an=a1+(n-1),又由Sn=0,Sn+1=4,则an+1=Sn+1-Sn=4,则有an+1=a1+n=4,又由Sn=0,可得Sn==0,变形可得2a1+(n-1)=0,联立两个式子求出n的值,即可得答案.
本题考查等差数列的性质的应用,涉及等差数列的通项公式的应用,属于基础题.
18.答案:解:(1)由AB=3,BC=4,AC=5,知AB2+BC2=AC2, 则AB⊥BC,
由PA⊥面ABCD,BC⊂面ABCD,得PA⊥BC, 由PA∩AB=A,PA,AB⊂面PAB,
则BC⊥面PAB,则点C到平面PAB的距离为一个定值BC=4. (2)由PA⊥面ABCD,AB为PB在平面ABCD上的射影, 则∠PBA为直线PB与平面ABCD所成的角,则∠PBA=45°,所以PA=AB=3. 由AD∥BC,AB⊥BC,得AB⊥AD,故直线AB、AD、AP两两垂直,
因此,以点A为坐标原点,以AB、AD、AP所在的直线分别为x轴、y轴、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
P(0,0,3),D(0,3,0),C(3,4,0), =(0,-3,3),=(3,1,0),
设平面PDC的法向量为=(x,y,z),
则,取x=1,则=(1,-3,-3),平面PAD的一个法向量=(1,0,0),
cos<>===,
由题意得A-PD-C的平面角为钝角, ∴二面角A-PD-C的余弦值为-
.
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解析:(1)根据几何关系得到BC⊥面PAB,进而得到点面距离. (2)根据线面角得到∠PBA=45°,所以PA=AB=3,建立坐标系求得面的法向量由向量夹角的计算公式,进而得到二面角的余弦值.
这个题目考查了空间中的直线和平面的位置关系,线面角的找法,平面和平面的夹角.求线面角,一是可以利用等体积计算出直线的端点到面的距离,除以线段长度就是线面角的正弦值;还可以建系,用空间向量的方法求直线的方向向量和面的法向量,再求线面角即可.面面角一般是定义法,做出二面角,或者三垂线法做出二面角,利用几何关系求出二面角,也可以建系来做. 19.答案:解:(1)椭圆上的左顶点到左焦点的距离最小为2-,
结合题干条件得到,
解得a=2,b=1, 故椭圆Γ的方程为:.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(1,t),M(1,0), 若直线AB与x轴不重合时,设直线AB的方程为x=my+1, 点N(4,),,
将直线代入椭圆方程整理得: (m2+4)y2+2my-3=0,△>0,则y1+y2=-+===,,
=2k0,
===2•若直线AB与x轴重合时,则B(-2,0),A(2,0),N(4,0), 此时k1+k2==-t,
而k0=-t,故k1+k2=2k0.
综上所述,存在实数λ=2符合题意.
解析:(1)根据题干列出式子2-=a-c,结合求解即可;
y1)By2)Pt)(2)设出直线方程,联立直线和椭圆方程,设A(x1,,(x2,,(1,,根据韦达定理化简得到结果.当直线AB与x轴重合时验证即可.
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本题主要考查直线与圆锥曲线位置关系,所使用方法为韦达定理法:因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用.
20.答案:解:(1)由频率分布直方图可知一台电脑使用时间在(4,8]上的概率为: P=(0.14+0.06)×2=0.4=,
设“任取3台电脑,至少有两台使用时间在(4,8]”为事件A, 则P(A)=••+•=;
(2)(ⅰ)由y=ea+bx得lny=a+bx,即t=a+bx, ===-0.3 =-=1.9-(-0.3)×5.5=3.55,即t=-0.3x+3.55,所以=e-0.3x+3.55;
(ⅱ)根据频率分布直方图对成交的二手折旧电脑使用时间在(0,2],(2,4],(4,6],(6,8], (8,10]上的频率依次为:0.2,0.36,0.28,0,12,0.04: 根据(1)中的回归方程,
在区间(0,2]上折旧电脑价格的预测值为e3.55-0.3×1=e3.25≈26, 在区间(2,4]上折旧电脑价格的预测值为e3.55-0.3×3=e2.65≈14, 在区间(4,6]上折旧电脑价格的预测值为e3.55-0.3×5=e2.05≈7.8, 在区间(6,8]上折旧电脑价格的预测值为e3.55-0.3×7=e1.45≈4.3, 在区间(8,10]上折旧电脑价格的预测值为e3.55-0.3×9=e0.85≈2.3, 于是,可以预测该交易市场一台折旧电脑交易的平均价格为: 0.2×26+0.36×14+0.28×7.8+0.12×4.3+0.04×2.3=13.032(百元) 故该交易市场收购1000台折旧电脑所需的费用为: 1000×13.032=1303200(元).
解析:(1)由频率分布直方图知一台电脑使用时间在(4,8]上的概率值,再计算满足题意的概率值;
(2)(ⅰ)根据公式计算得到其中的回归系数,即可写出回归方程;
(ⅱ)根据频率分布直方图对成交的二手折旧电脑使用时间在(0,2],(2,4],(4,6],(6,8],(8,10]上的频率值,再得到各个区间上的相应的估计值,进而得到平均值.
本题考查了回归分析回归方程的计算,频率分布直方图的应用问题,在一组具有相关关系的变量的数据间,这样的直线可以画出许多条,而其中的一条能最好地反映x与y之间的关系,这条直线过样本中心点.线性回归方程适用于具有相关关系的两个变量,对于具有确定关系的两个变量是不适用的,线性回归方程得到的预测值是预测变量的估计值,不是准确值.
21.答案:解:(1)由f(x)=x-由题意知f'(x)≥0恒成立,即x-lnx-k≥0, 设F(x)=x-lnx-k,F'(x)=1-, x∈(0,1)时F'(x)<0,F(x)递减;
,得f'(x)=,
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x∈(1,+∞)时,F'(x)>0,F(x)递增; 故F(x)min=F(1)=1-k≥0,
∴k≤1,故k的取值范围是:(-∞,1];
(2)当k≤1时,f(x)单调,无极值;当k>1时,F(1)=1-k<0, 一方面,F(e-k)=e-k,且F(x)在(0,1)递减, ∴F(x)在区间(e-k,1)有一个零点, 另一方面,F(ek)=ek-2k,
设g(k)=ek-2k(k>1),则g'(k)=ek-2>0,
从而g(k)在(1,+∞)递增,则g(k)>g(1)=e-2>0,即F(ek)>0,又F(x)在(1,+∞)递增,
∴F(x)在区间(1,ek)有一个零点,
因此,当k>1时,f'(x)在(e-k,1)和(1,ek)各有一个零点,将这两个零点记为x1,x2(x1<1<x2),
当x∈(0,x1)时F(x)>0,即f'(x)>0;当x∈(x1,x2)时F(x)<0,即f'(x)<0;当x∈(x2,+∞)时F(x)>0,即f'(x)>0,
从而f(x)在(0,x1)递增,在(x1,x2)递减,在(x2,+∞)递增; 于是x1是函数的极大值点,x2是函数的极小值点, 下面证明:f(x1)>0,f(x2)<0, 由f'(x1)=0得x1-lnx1-k=0,即k=x1-lnx1,由得 =令,
,则m'(x)=,
①当x∈(0,1)时m'(x)<0,m(x)递减,则m(x)>m(1)=0,而x1<1,故f(x1)>0; ②当x∈(1,+∞)时m'(x)<0,m(x)递减,则m(x)<m(1)=0,而x2>1,故f(x2)<0; 一方面,因为f(e-2k)=e-2k-1<0,又f(x1)>0,且f(x)在(0,x1)递增, ∴f(x)在(e-2k,x1)上有一个零点,即f(x)在(0,x1)上有一个零点. 另一方面,根据ex>1+x(x>0)得ek>1+k, 则有f(e4k)=e4k-12k2-1>(1+k)4-12k2-1 =,
又f(x2)<0,且f(x)在(x2,+∞)递增,
故f(x)在(x2,e4k)上有一个零点,故f(x)在(x2,+∞)上有一个零点, 又f(1)=0,故f(x)有三个零点.
解析:(1)由题意知f′(x)≥0恒成立,构造函数F(x)=x-lnx -k,对函数求导,求得函数最值,进而得到结果;
(2)当k>1时先对函数求导研究函数的单调性可得到函数有两个极值点,再证f(x1)>0,f(x2)<0
本题考查函数的零点与导数的综合应用,关键是利用导数研究新函数的单调性与极值,从而得出函数的变化趋势,属难题.
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22.答案:解:(1)由∴,即,
(α是参数),得,
∴曲线C1的极坐标方程为.
由ρ=4sinθ,得ρ2=4ρsinθ,将ρ2=x2+y2,y=ρsinθ代入得:x2+y2=4y, 故曲线C2的直角坐标方程为x2+y2-4y=0.
(2)设点A、B的极坐标分别为(ρ1,θ),(ρ2,θ), 将θ=β (0<β则|OA|+|OB|=)分别代入曲线C1、C2极坐标方程得:+4sinβ=,ρ2=4sinβ,
(β+φ),其中φ为锐角,且满足sinφ=,cosφ=,
当β+φ=时,|OA|+|OB|取最大值,
此时φ,tanβ=tan(φ)===.
y=ρsinθ解析:(1)先得到C1的一般方程,再由极坐标化直角坐标的公式得到一般方程,将ρ2=x2+y2,
代入得x2+y2=4y,得到曲线C2的直角坐标方程;
(2)设点A、B的极坐标分别为(ρ1,θ),(ρ2,θ),将θ=β (0<β极坐标方程得:φ,可求解.
本题考查了参数方程化为普通方程的方法,极坐标化为直角坐标的方法,以及极坐标中极径的几何意义,极径代表的是曲线上的点到极点的距离,在参数方程和极坐标方程中,能表示距离的量一个是极径,一个是t的几何意义,其中极径多数用于过极点的曲线,而t的应用更广泛一些,是中档题. 23.答案:解(1)当t=3时,由|f(x)|≥3得||x-3|-3|≥3,即|x-3|-3≥3或|x-3|-3≤-3, ⇔|x-3|≥6或|x-3|≤0⇔x-3≥6或x-3≤-6或x=3 解之得:x≥9或x≤-3或x=3.
(2)由f(x+2)≤0得|x-1|-t≤0,即-t+1≤x≤t+1,故,
,ρ2=4sinβ,可得|OA|+|OB|=)分别代入曲线C1、C2
+4sinβ,化简可得到最值,此时
所以t=2,
由ab-2a-8b=2t-2得ab-2a-8b=2,则(a-8)(b-2)=18, a+2b=(a-8)+2(b-2)+12≥2+12=2×6+12=24, 当且仅当a-8=2(b-2)即a=14,b=5时取等号.
解析:(1)原式子等价于||x-3|-3|≥3,即|x-3|-3≥3或|x-3|-3≤-3,由绝对值不等式的几何意义求解即可; (2)由原式得|x-1|-t≤0,即-t+1≤x≤t+1,故,再由均值不等式得解即可
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这个题目考查了含有绝对值的不等式的解法,以及均值不等式的应用,属于中档题.
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