2018屆湖北省高三理科數(shù)學四模擬試卷題目及答案
理科數(shù)學要想考的好,就需要多做理科數(shù)學模擬試卷熟悉知識點和積累知識,以下是百分網(wǎng)小編為你整理的2018屆湖北省高三理科數(shù)學四模擬試卷,希望能幫到你。
2018屆湖北省高三理科數(shù)學四模擬試卷題目
一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每個小題給出的四個選項中,有且只有一項符合題目要求.
1.已知集合A={x|y= },B={x|x2﹣x>0},則A∩B=( )
A.{x|x≥0} B.{x|0
2.設復數(shù)z滿足z(1+i)=i(i為虛數(shù)單位),則|z|=( )
A. B. C.1 D.
3.在[﹣1,2]內任取一個數(shù)a,則點(1,a)位于x軸下方的概率為( )
A. B. C. D.
4.若x>2m2﹣3是﹣1
A.[﹣3,3] B.(﹣∞,﹣3]∪[3,+∞) C.(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞) D.[﹣1,1]
5.如圖,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長為1,粗實線畫出的是某幾何體的三視圖,則該幾何體的體積為( )
A. B. C. D.
6.已知直線l過雙曲線Γ: =1(a>0,b>0)的一個焦點且與Γ的一條漸近線平行,若l在y軸上的截距為 a,則雙曲線的離心率為( )
A. B.2 C. D.2
7.已知定義[x]表示不超過的最大整數(shù),如[2]=2,[2,2]=2,執(zhí)行如圖所示的程序框圖,則輸出S=( )
A.1991 B.2000 C.2007 D.2008
8.若tanα= ,則sin4α﹣cos4α+6sin cos cosα=( )
A.1 B. C. D.
9.如圖所示,單位位圓上的兩個向量 相互垂直,若向量 滿足( )( )=0,則| |的取值范圍是( )
A.[0,1] B.[0, ] C.[1, ] D.[1,2]
10.直線y=kx﹣4,k>0與拋物線y2=2 x交于A,B兩點,與拋物線的準線交于點C,若AB=2BC,則k=( )
A. B. C.2 D.
11.已知函數(shù)f(x)=cos(2x+φ),且 f(x)dx=0,則下列說法正確的是( )
A.f(x)的一條對稱軸為x=
B.存在φ使得f(x)在區(qū)間[﹣ , ]上單調遞減
C.f(x)的一個對稱中心為( ,0)
D.存在φ使得f(x)在區(qū)間[ , ]上單調遞增
12.設定義在R上的可導函數(shù)f(x)的導函數(shù)為f′(x),若f(3)=1,且3f(x)+xf′(x)>ln(x+1),則不等式(x﹣2017)3f(x﹣2017)﹣27>0的解集為( )
A.(2014,+∞) B.(0,2014) C.(0,2020) D.(2020,+∞)
二、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分.
13.(1+x)2017的展開式中,x2017的系數(shù)為 .(用數(shù)字作答)
14.已知點(x,y)滿足約束條件 ,則 的取值范圍為 .
15.已知函數(shù)f(x)= ,若f(a)=f(b)(0
16.在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且 = ,則 cosC﹣2sinB的最小值為 .
三、解答題:本大題共5小題,共70分.解答應寫出必要的文字說明或推理、驗算過程.
17.已知等差數(shù)列{an}滿足an>1,其前n項和Sn滿足6Sn=an2+3an+2
(1)求數(shù)列{an}的通項公式及前n項和Sn;
(2)設數(shù)列{bn}滿足bn= ,且其前n項和為Tn,證明: ≤Tn< .
18.如圖1,四邊形ABCD中,AB∥CD,AD⊥AB,AB=2CD=4,AD=2,過點C作CO⊥AB,垂足為O,將△OBC沿CO折起,如圖2使得平面CBO與平面AOCD所成的二面角的大小為θ(0<θ<π),E,F(xiàn)分別為BC,AO的中點
(1)求證:EF∥平面ABD
(2)若θ= ,求二面角F﹣BD﹣O的余弦值.
19.隨著網(wǎng)絡營銷和電子商務的興起,人們的購物方式更具多樣化,某調查機構隨機抽取10名購物者進行采訪,5名男性購物者中有3名傾向于選擇網(wǎng)購,2名傾向于選擇實體店,5名女性購物者中有2名傾向于選擇網(wǎng)購,3名傾向于選擇實體店.
(1)若從10名購物者中隨機抽取2名,其中男、女各一名,求至少1名傾向于選擇實體店的概率;
(2)若從這10名購物者中隨機抽取3名,設X表示抽到傾向于選擇網(wǎng)購的男性購物者的人數(shù),求X的分布列和數(shù)學期望.
20.已知橢圓C: =1(a>b>0)過點A(0,3),與雙曲線 =1有相同的焦點
(1)求橢圓C的方程;
(2)過A點作兩條相互垂直的直線,分別交橢圓C于P,Q兩點,則PQ是否過定點?若是,求出定點的坐標,若不是,請說明理由.
21.已知函數(shù)f(x)=8a2lnx+x2+6ax+b(a,b∈R)
(1)若曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程為y=2x,求a,b的值;
(2)若a≥1,證明:∀x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,都有 >14成立.
[選修4-4:參數(shù)方程與極坐標系]
22.在平面直角坐標系xOy中,直線l的參數(shù)方程為 (t為參數(shù)),以坐標原點O為極點,x軸的正半軸為極軸的極坐標系中,曲線C的極坐標方程為ρ2﹣2ρcosθ﹣4=0
(1)若直線l與曲線C沒有公共點,求m的取值范圍;
(2)若m=0,求直線l被曲線C截得的弦長.
[選修4-5:不等式選講]
23.已知函數(shù)f(x)=|x﹣2a|+|x+ |
(1)當a=1時,求不等式f(x)>4的解集;
(2)若不等式f(x)≥m2﹣m+2 對任意實數(shù)x及a恒成立,求實數(shù)m的取值范圍.
2018屆湖北省高三理科數(shù)學四模擬試卷答案
一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每個小題給出的四個選項中,有且只有一項符合題目要求.
1.已知集合A={x|y= },B={x|x2﹣x>0},則A∩B=( )
A.{x|x≥0} B.{x|0
【考點】交集及其運算.
【分析】求函數(shù)定義域得集合A,解不等式得集合B,根據(jù)交集的定義寫出A∩B.
【解答】解:集合A={x|y= }={x|x≥0},
B={x|x2﹣x>0}={x|x<0或x>1},
則A∩B={x|x>1}.
故選:C.
【點評】本題考查了求函數(shù)定義域和解不等式的應用問題,也考查了交集的運算問題,是基礎題.
2.設復數(shù)z滿足z(1+i)=i(i為虛數(shù)單位),則|z|=( )
A. B. C.1 D.
【考點】復數(shù)求模.
【分析】先求出復數(shù)z,然后利用求模公式可得答案.
【解答】解:由z(1+i)=i得z= = = + i,
則則|z|= = ,
故選:B
【點評】本題考查復數(shù)代數(shù)形式的運算、復數(shù)求模,屬基礎題.
3.在[﹣1,2]內任取一個數(shù)a,則點(1,a)位于x軸下方的概率為( )
A. B. C. D.
【考點】幾何概型.
【分析】根據(jù)幾何概型的概率公式即可得到結論.
【解答】解:在[﹣1,2]內任取一個數(shù)a,則點(1,a)位于x軸下方的概率為 = ,
故選:C.
【點評】本題主要考查概率的計算,根據(jù)幾何概型的概率公式是解決本題的關鍵.
4.若x>2m2﹣3是﹣1
A.[﹣3,3] B.(﹣∞,﹣3]∪[3,+∞) C.(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞) D.[﹣1,1]
【考點】必要條件、充分條件與充要條件的判斷.
【分析】根據(jù)充分條件和必要條件的定義結合不等式之間的關系進行求解即可.
【解答】解:x>2m2﹣3是﹣1
∴(﹣1,4)⊆(2m2﹣3,+∞),
∴2m2﹣3≤﹣1,
解得﹣1≤m≤1,
故選:D.
【點評】本題主要考查充分條件和必要條件的應用,根據(jù)不等式的關系是解決本題的關鍵.
5.如圖,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長為1,粗實線畫出的是某幾何體的三視圖,則該幾何體的體積為( )
A. B. C. D.
【考點】由三視圖求面積、體積.
【分析】由題意,該幾何體是由一個半圓柱與一個半球組成的組合體,其中半圓柱的底面半徑為1,高為4,半球的半徑為1,即可求出幾何體的體積.
【解答】解:由題意,該幾何體是由一個半圓柱與一個半球組成的組合體,
其中半圓柱的底面半徑為1,高為4,半球的半徑為1,
幾何體的體積為 = π,
故選C.
【點評】本題考查三視圖,考查幾何體體積的計算,考查學生的計算能力,屬于中檔題.
6.已知直線l過雙曲線Γ: =1(a>0,b>0)的一個焦點且與Γ的一條漸近線平行,若l在y軸上的截距為 a,則雙曲線的離心率為( )
A. B.2 C. D.2
【考點】雙曲線的簡單性質.
【分析】利用已知條件,求出直線方程,代入焦點坐標,轉化求解雙曲線的.離心率即可.
【解答】解:不妨設直線l過雙曲線的左焦點(﹣c,0),要使l在y軸上的截距為:為 a,直線l方程:y= ,直線經(jīng)過(﹣c,0),可得 ,可得 , e,平方化簡解得e= .
故選:A.
【點評】本題考查雙曲線的簡單性質的應用,考查轉化思想以及計算能力.
7.已知定義[x]表示不超過的最大整數(shù),如[2]=2,[2,2]=2,執(zhí)行如圖所示的程序框圖,則輸出S=( )
A.1991 B.2000 C.2007 D.2008
【考點】程序框圖.
【分析】根據(jù)題意,模擬程序框圖的運行過程,依次寫出每次循環(huán)得到的i,S的值,當i=10時,退出循環(huán),輸出的S的值為2000.
【解答】解:i=1,s=2017,i=2;
s=2016,i=3;
s=2016,i=3;
s=2016,i=4,
s=2016,i=5;
s=2015,i=6;
s=2010,i=7;
s=2009,i=8;
s=2008,i=9;
s=2007,i=10;
s=2000,跳出循環(huán),輸出s=2000,
故選:B.
【點評】本題考查程序框圖和算法,考查學生的運算能力.
8.若tanα= ,則sin4α﹣cos4α+6sin cos cosα=( )
A.1 B. C. D.
【考點】三角函數(shù)的化簡求值.
【分析】利用同角三角函數(shù)的基本關系,二倍角公式求得要求式子的值.
【解答】解:∵tanα= ,則sin4α﹣cos4α+6sin cos cosα=sin2α﹣cos2α+3sinαcosα
= = = ,
故選:D.
【點評】本題主要考查同角三角函數(shù)的基本關系,二倍角公式,屬于基礎題.
9.如圖所示,單位位圓上的兩個向量 相互垂直,若向量 滿足( )( )=0,則| |的取值范圍是( )
A.[0,1] B.[0, ] C.[1, ] D.[1,2]
【考點】平面向量數(shù)量積的運算.
【分析】先由條件可得出 ,| |= ,這樣便可由 得出 ,從而得出 的取值范圍.
【解答】解:由條件, , ;
∵ ;
∴ ;
∴ ;
∴ ;
∴ 的取值范圍為 .
故選B.
【點評】考查向量垂直的充要條件,單位向量的概念,向量數(shù)量積的運算及計算公式.
10.直線y=kx﹣4,k>0與拋物線y2=2 x交于A,B兩點,與拋物線的準線交于點C,若AB=2BC,則k=( )
A. B. C.2 D.
【考點】直線與拋物線的位置關系.
【分析】將直線方程代入拋物線方程,利用韋達定理及相似三角形的性質,即可求得x1,x2,由x1x2= ,代入計算即可求得k的值.
【解答】解:如圖,過AB兩點作拋物線的準線拋物線的準線的垂線,設A(x1,y1),B(x2,y2),
則 ,整理得:k2x2﹣(8k+2 )x+16=0,
則x1+x2= ,x1x2= ,
顯然△CB′B∽△CA′A,則 = = ,
由拋物線的定義得: = = ,
∴ = ,整理得:4x2=(x1+x2)﹣ ,
∴x2= ﹣ ,
則x1= + ,由x1x2= ,則( + )( ﹣ )= ,由k>,0解得:k= ,
或將選項一一代入驗證,只有A成立,
故選:A.
【點評】本題考查直線與拋物線的位置關系,考查韋達定理,相似三角形的性質,計算量大,計算過程復雜,考查數(shù)形結合思想,屬于中檔題.
11.已知函數(shù)f(x)=cos(2x+φ),且 f(x)dx=0,則下列說法正確的是( )
A.f(x)的一條對稱軸為x=
B.存在φ使得f(x)在區(qū)間[﹣ , ]上單調遞減
C.f(x)的一個對稱中心為( ,0)
D.存在φ使得f(x)在區(qū)間[ , ]上單調遞增
【考點】余弦函數(shù)的圖象.
【分析】利用f(x)=cos(2x+φ), f(x)dx,求出φ值,然后找出分析選項,即可得出結論.
【解答】解:f(x)=cos(2x+φ), f(x)dx= sin(2x+φ) = sin( +φ)+ sinφ=0,
∴tanφ=﹣ ,解得φ=﹣ +kπ,k∈Z.
令2x﹣ +kπ=nπ,n∈Z,可得x= (n﹣k)π+ ,
令 (n﹣k)π+ = π, = ,矛盾;
令2mπ≤2x﹣ +kπ≤π+2mπ,k為奇數(shù),單調減區(qū)間為[ +mπ, +mπ],不符合題意,k為偶數(shù),單調減區(qū)間為[ +mπ, +mπ],不符合題意;
令2x﹣ +kπ= π+mπ,x= +(m﹣k) = ,∴ = ,矛盾;
令π+2mπ≤2x﹣ +kπ≤2π+2mπ,k為奇數(shù),單調減區(qū)間為[ +mπ, +mπ],符合題意.
故選D.
【點評】本題主要考查定積分,余弦函數(shù)的圖象的性質,屬于中檔題.
12.設定義在R上的可導函數(shù)f(x)的導函數(shù)為f′(x),若f(3)=1,且3f(x)+xf′(x)>ln(x+1),則不等式(x﹣2017)3f(x﹣2017)﹣27>0的解集為( )
A.(2014,+∞) B.(0,2014) C.(0,2020) D.(2020,+∞)
【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調性;函數(shù)恒成立問題;導數(shù)的運算.
【分析】利用函數(shù)的可導性,構造函數(shù)g(x)=x3f(x),利用函數(shù)的單調性以及不等式,轉化求解不等式的解集即可.
【解答】解:定義在R上的可導函數(shù)f(x)的導函數(shù)為f′(x),3f(x)+xf′(x)>ln(x+1),
所以3x2f(x)+x3f′(x)>x2ln(x+1)>0(x>0),可得[x3f(x)]′>0,
所以函數(shù)g(x)=x3f(x)在(0,+∞)是增函數(shù),
因為(x﹣2017)3f(x﹣2017)﹣27>0,且f(3)=1,
所以(x﹣2017)3f(x﹣2017)>33f(3),即g(x﹣2017)>g(3),
所以x﹣2017>3,解得x>2020.
則不等式(x﹣2017)3f(x﹣2017)﹣27>0的解集為:(2020,+∞).
故選:D.
【點評】本題考查函數(shù)的導數(shù),不等式的解集,不等式恒成立問題存在性問題,考查轉化思想以及計算能力.
二、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分.
13.(2016﹣x)(1+x)2017的展開式中,x2017的系數(shù)為 ﹣1 .(用數(shù)字作答)
【考點】二項式定理的應用.
【分析】利用二項展開式的通項公式,求得(1+x)2017的展開式的通項公式,可得(2016﹣x)(1+x)2017的展開式中,x2017的系數(shù).
【解答】解:由于(1+x)2017的展開式的通項公式為Tr+1= xr,
分別令r=2017,r=2016,
可得(2016﹣x)(1+x)2017的展開式中x2017的系數(shù)為2016 ﹣ =2016﹣2017=﹣1,
故答案為:﹣1.
【點評】本題主要考查二項式定理的應用,二項展開式的通項公式,求展開式中某項的系數(shù),屬于基礎題
14.已知點(x,y)滿足約束條件 ,則 的取值范圍為 [﹣ , ] .
【考點】簡單線性規(guī)劃.
【分析】畫出滿足條件的平面區(qū)域,求出角點的坐標,結合z= 的幾何意義求出其范圍即可.
【解答】解:不等式組表示的可行域如圖:z= 的幾何意義是可行域內的點與(﹣3,0)連線的斜率:結合圖形可知在A處取得最大值,在B處取得最小值,由: 解得A(2,4),z= 的最大值為: ;
由 解得B(﹣1,﹣3),z= 的最小值為:﹣ .
則 的取值范圍為[﹣ , ].
故答案為:[﹣ , ].
【點評】本題考查了簡單的線性規(guī)劃問題,考查數(shù)形結合思想,判斷目標函數(shù)的幾何意義是解題的關鍵,是一道中檔題.
15.已知函數(shù)f(x)= ,若f(a)=f(b)(0
【考點】基本不等式.
【分析】根據(jù)函數(shù)的性質可得ab=1,再根據(jù)基本不等式得到 當取得最小值,a,b的值,再代值計算即可
【解答】解:由f(a)=f(b)可得lgb=﹣lga,即lgab=0,即ab=1,
則 = =4a+b≥2 =4,當且僅當b=4a時, 取得最小值,
由 ,可得a= ,b=2,
∴f(a+b)=f( )=lg =1﹣2lg2,
故答案為:1﹣2lg2.
【點評】本題主要考查函數(shù)的性質以及基本不等式的應用,意在考查學生的邏輯推理能力.
16.在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且 = ,則 cosC﹣2sinB的最小值為 ﹣1 .
【考點】余弦定理;正弦定理.
【分析】利用余弦定理化簡已知等式可求b2+c2﹣a2=bc,進而利用余弦定理可求cosA= ,可得A= ,C= ﹣B,利用三角函數(shù)恒等變換的應用化簡可得 cosC﹣2sinB=﹣sin(B+ ),進而利用正弦函數(shù)的圖象和性質可求最小值.
【解答】解:在△ABC中,∵ = ,
∴ = ,整理可得:b2+c2﹣a2=bc,
∴cosA= = ,
∴A= ,C= ﹣B,
∴ cosC﹣2sinB= cos( ﹣B)﹣2sinB=﹣ sinB﹣ cosB=﹣sin(B+ )≥﹣1,當B+ = 時等號成立,
即當B= ,C= 時, cosC﹣2sinB的最小值為﹣1.
故答案為:﹣1.
【點評】本題主要考查了三角函數(shù)恒等變換的應用,余弦定理在解三角形中的綜合應用,考查了學生的運算求解能力和轉化思想,屬于基礎題.
三、解答題:本大題共5小題,共70分.解答應寫出必要的文字說明或推理、驗算過程.
17.已知等差數(shù)列{an}滿足an>1,其前n項和Sn滿足6Sn=an2+3an+2
(1)求數(shù)列{an}的通項公式及前n項和Sn;
(2)設數(shù)列{bn}滿足bn= ,且其前n項和為Tn,證明: ≤Tn< .
【考點】數(shù)列的求和;數(shù)列遞推式.
【分析】(1)當n=1、2時,解得a1.a2,利用公差d=a2﹣a1=3.可得an=a1+(n﹣1)d=3n﹣1.
(2)由(1)可得an=3n﹣1.利用“裂項求和”即可得出數(shù)列{bn}的前n項和Tn.
【解答】解:(1)∵6Sn=an2+3an+2,∴6a1=a12+3a1+2,
解得a1=1或a1=2.∵an>1,∴a1=2.
當n=2時,6S2=a22+3a2+2,即6(2+a2)=a22+3a2+2,解得a2=5或a2=﹣2(舍).
∴等差數(shù)列{an}的公差d=a2﹣a1=3.
∴an=a1+(n﹣1)d=3n﹣1.
前n項和Sn= .
(2) ,
前n項和為Tn=b1+b2+b3+…+bn=
=
∵bn>0,∴ ,∴ ≤Tn< .
【點評】本題考查了遞推式的應用、等差數(shù)列的定義與通項公式、“裂項求和”方法,考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.
18.如圖1,四邊形ABCD中,AB∥CD,AD⊥AB,AB=2CD=4,AD=2,過點C作CO⊥AB,垂足為O,將△OBC沿CO折起,如圖2使得平面CBO與平面AOCD所成的二面角的大小為θ(0<θ<π),E,F(xiàn)分別為BC,AO的中點
(1)求證:EF∥平面ABD
(2)若θ= ,求二面角F﹣BD﹣O的余弦值.
【考點】二面角的平面角及求法;直線與平面平行的判定.
【分析】(1)過點E作EH∥BD,交CD于點H,連結HF,推導出平面EHF∥平面ABD,由此能證明EF∥平面ABD.
(2)由題得平面CBO與平面AOCD所成二面角的平面角為∠BOA=θ,連結BF,以點F為坐標原點,以FO,F(xiàn)H,F(xiàn)B分別為x,y,z軸,建立空間直角坐標系,利用向量法能求出二面角F﹣BD﹣O的余弦值.
【解答】證明:(1)過點E作EH∥BD,交CD于點H,連結HF,
則H為CD中點,∴HF∥AD
∵AD⊂平面ABD,HF⊄平面ABD,
∴HF∥平面ABD,
同理,EH∥平面ABD,
∵EH∩HF=H,∴平面EHF∥平面ABD,
∵EF⊂平面EHF,∴EF∥平面ABD.
解:(2)由題得平面CBO與平面AOCD所成二面角的平面角為∠BOA=θ,
連結BF,∵θ= ,OB=2,OF=1,∴BF⊥AO,
以點F為坐標原點,以FO,F(xiàn)H,F(xiàn)B分別為x,y,z軸,建立空間直角坐標系,
則F(0,0,0),B(0,0, ),D(﹣1,2,0),O(1,0,0),
設平面FBD的法向量 =(x,y,z),
則 ,取x=2,解得 =(2,﹣1,0)
同理得平面BDO的一個法向量 =( ,1),
設二面角F﹣BD﹣O的平面角為α,
cosα= = = ,
∴二面角F﹣BD﹣O的余弦值為 .
【點評】本題考查空間直線與增面的位置關系、空間角、數(shù)學建模,考查推理論證能力、運算求解能力、空間思維能力,考查轉化化歸思想、數(shù)形結合思想,是中檔題.
19.隨著網(wǎng)絡營銷和電子商務的興起,人們的購物方式更具多樣化,某調查機構隨機抽取10名購物者進行采訪,5名男性購物者中有3名傾向于選擇網(wǎng)購,2名傾向于選擇實體店,5名女性購物者中有2名傾向于選擇網(wǎng)購,3名傾向于選擇實體店.
(1)若從10名購物者中隨機抽取2名,其中男、女各一名,求至少1名傾向于選擇實體店的概率;
(2)若從這10名購物者中隨機抽取3名,設X表示抽到傾向于選擇網(wǎng)購的男性購物者的人數(shù),求X的分布列和數(shù)學期望.
【考點】離散型隨機變量的期望與方差;離散型隨機變量及其分布列.
【分析】(1)設“至少1名傾向于選擇實體店”為事件A,則 表示事件“隨機抽取2名,(其中男、女各一名)都選擇網(wǎng)購”,則P(A)=1﹣P .
(2)X的取值為0,1,2,3.P(X=k)= ,即可得出.
【解答】解:(1)設“至少1名傾向于選擇實體店”為事件A,
則 表示事件“隨機抽取2名,(其中男、女各一名)都選擇網(wǎng)購”,
則P(A)=1﹣P =1﹣ = .
(2)X的取值為0,1,2,3.P(X=k)= ,
P(X=0)= ,P(X=1)= ,P(X=2)= ,P(X=3)= .
E(X)=0× +1× +2× +3× = .
【點評】本題考查了對立與互相獨立事件概率計算公式、超幾何分布列與數(shù)學期望、組合計算公式,考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.
20.已知橢圓C: =1(a>b>0)過點A(0,3),與雙曲線 =1有相同的焦點
(1)求橢圓C的方程;
(2)過A點作兩條相互垂直的直線,分別交橢圓C于P,Q兩點,則PQ是否過定點?若是,求出定點的坐標,若不是,請說明理由.
【考點】直線與橢圓的位置關系;橢圓的標準方程.
【分析】(1)求得雙曲線的焦點坐標,可得橢圓的c,由A點,可得b,求得a,即可得到橢圓方程;
(2)設P(x1,y1),Q(x2,y2),直線AP的斜率為k,直線AQ的斜率為﹣ ,直線AP的方程為y=kx+3,代入橢圓方程,求得P的坐標,k換為﹣ ,可得Q的坐標,求出直線PQ的斜率,以及方程,整理可得恒過定點.
【解答】解:(1)雙曲線 =1的焦點坐標為(3 ,0),(﹣3 ,0),
可得橢圓中的c=3 ,由橢圓過點A(0,3),可得b=3,
則a= =6,
則橢圓的方程為 + =1;
(2)設P(x1,y1),Q(x2,y2),直線AP的斜率為k,直線AQ的斜率為﹣ ,
直線AP的方程為y=kx+3,代入橢圓x2+4y2﹣36=0,
可得(1+4k2)x2+24kx=0,
解得x1=﹣ ,y1=kx1+3= ,
即有P(﹣ , ),
將上式中的k換為﹣ ,可得Q( , ),
則直線PQ的斜率為kPQ= = ,
直線PQ的方程為y﹣ = (x+ ),
可化為x(k2﹣1)﹣(5y+9)k=0,
可令x=0,5y+9=0,即x=0,y=﹣ .
則PQ過定點(0,﹣ ).
【點評】本題考查橢圓方程的求法,注意運用雙曲線的焦點坐標,考查直線恒過定點的求法,注意運用聯(lián)立直線方程和橢圓方程,考查化簡整理的運算能力,屬于中檔題.
21.已知函數(shù)f(x)=8a2lnx+x2+6ax+b(a,b∈R)
(1)若曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程為y=2x,求a,b的值;
(2)若a≥1,證明:∀x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,都有 >14成立.
【考點】導數(shù)在最大值、最小值問題中的應用;利用導數(shù)研究曲線上某點切線方程.
【分析】(1)求導,由題意可知 ,即可求得a,b的值;
(2)利用分析法,構造輔助函數(shù),求導,根據(jù)函數(shù)的單調性即可求得結論.
【解答】解:(1)函數(shù)f(x)的定義域為(0,+∞),求導f′(x)= +2x+6a,
由曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程為y=2x,則 ,
解得: 或 ,
則a,b的值0,1或﹣ , ;
(2)證明:①當x1
只需證∀x1,x2∈(0,+∞),都有f(x2)﹣f(x1)>14(x2﹣x1)成立,
只需證∀x1,x2∈(0,+∞),都有f(x2)﹣14x2>f(x1)﹣14x1成立,
構造函數(shù)h(x)=f(x)﹣14x,則h′(x)=2x+ +6a﹣14,
由a≥1,則h′(x)=2x+ +6a﹣14≥8a+6a﹣14≥0,
∴h(x)在(0,+∞)內單調遞增,則h(x2)>h(x1)成立,
∴f(x2)﹣14x2>f(x1)﹣14x1成立,則 >14成立;
、诋攛1>x2時,則x2﹣x2<0,
欲證:∀x1,x2∈(0,+∞),都有 >14成立,
只需證∀x1,x2∈(0,+∞),都有f(x2)﹣f(x1)>14(x2﹣x1)成立,
只需證∀x1,x2∈(0,+∞),都有f(x2)﹣14x2>f(x1)﹣14x1成立,
構造函數(shù)H(x)=f(x)﹣14x,則H′(x)=2x+ +6a﹣14,
由a≥1,則H′(x)=2x+ +6a﹣14≥8a+6a﹣14≥0,
∴H(x)在(0,+∞)內單調遞增,則H(x2)
∴ >14成立,
綜上可知:∀x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,都有 >14成立.
【點評】本題考查導數(shù)的綜合應用,導數(shù)的幾何意義,利用導數(shù)求函數(shù)的單調性及最值,考查分析法證明不等式,考查轉化思想,屬于中檔題.
[選修4-4:參數(shù)方程與極坐標系]
22.在平面直角坐標系xOy中,直線l的參數(shù)方程為 (t為參數(shù)),以坐標原點O為極點,x軸的正半軸為極軸的極坐標系中,曲線C的極坐標方程為ρ2﹣2ρcosθ﹣4=0
(1)若直線l與曲線C沒有公共點,求m的取值范圍;
(2)若m=0,求直線l被曲線C截得的弦長.
【考點】參數(shù)方程化成普通方程;簡單曲線的極坐標方程.
【分析】(1)曲線C的極坐標方程化為直角坐標方程,直線l的參數(shù)方程為 ,代入并整理可得t2+( m﹣1)t+m2﹣4=0,利用直線l與曲線C沒有公共點,即可求m的取值范圍;
(2)若m=0,若m=0,直線l的極坐標方程為θ= ,代入C的極坐標方程并整理可得ρ2﹣ρ﹣4=0,利用極徑的意義求直線l被曲線C截得的弦長.
【解答】解:(1)曲線C的極坐標方程對應的直角坐標方程為x2+y2﹣2x﹣4=0,即(x﹣1)2+y2=5
直線l的參數(shù)方程為 ,代入并整理可得t2+( m﹣1)t+m2﹣4=0
∵直線l與曲線C沒有公共點,
∴△=( m﹣1)2﹣4(m2﹣4)<0,
∴m<﹣ ﹣2 或m>﹣ +2 ;
(2)若m=0,直線l的極坐標方程為θ= ,代入C的極坐標方程并整理可得ρ2﹣ρ﹣4=0.
直線l被曲線C截得的弦的端點的極徑分別為ρ1,ρ2,則ρ1+ρ2=1,ρ1ρ2=﹣4,
∴直線l被曲線C截得的弦長=|ρ1﹣ρ2|= = .
【點評】本題考查三種方程的轉化,考查極徑的意義,屬于中檔題.
[選修4-5:不等式選講]
23.(2017湖北四模)已知函數(shù)f(x)=|x﹣2a|+|x+ |
(1)當a=1時,求不等式f(x)>4的解集;
(2)若不等式f(x)≥m2﹣m+2 對任意實數(shù)x及a恒成立,求實數(shù)m的取值范圍.
【考點】絕對值三角不等式;絕對值不等式的解法.
【分析】(1)當a=1時,分類討論,求不等式f(x)>4的解集;
(2)f(x)=|x﹣2a|+|x+ |≥|2a+ |=|2a|+| | ,利用不等式f(x)≥m2﹣m+2 對任意實數(shù)x及a恒成立,求實數(shù)m的取值范圍.
【解答】解:(1)當a=1時,不等式f(x)>4為|x﹣2|+|x+1|>4.
x<﹣1時,不等式可化為﹣(x﹣2)﹣(x+1)>4,解得x<﹣ ,∴x<﹣ ;
﹣1≤x≤2時,不等式可化為﹣(x﹣2)+(x+1)>4,不成立;
x>2時,不等式可化為(x﹣2)+(x+1)>4,解得x> ,∴x> ;
綜上所述,不等式的解集為{x|x<﹣ 或x> };
(2)f(x)=|x﹣2a|+|x+ |≥|2a+ |=|2a|+| | ,
不等式f(x)≥m2﹣m+2 對任意實數(shù)x及a恒成立,∴2 m2﹣m+2 ,
∴0≤m≤1.
【點評】本題主要考查絕對值的意義,帶由絕對值的函數(shù),函數(shù)的恒成立問題,體現(xiàn)了轉化、數(shù)形結合的數(shù)學思想,屬于中檔題.
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