2016届河北省衡水市高三大联考数学试卷(文科)解析版
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2016年河北省衡水市高三大联考数学试卷(文科)
一、选择题(本大题共12道小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的.) 1.(5分)(2016?衡水模拟)集合U={x∈Z|x(x﹣7)<0},A={1,4,5},B={2,3,5},则A∩(?UB}=( ) A.{1,5}
B.{1,4,6}
C.{1,4}
D.{1,4,5}
,则|﹣|=( )
2.(5分)(2016?衡水模拟)平面向量与的夹角为30°,=(1,0),||=A.2
B.1
C.
D.
iθ
iθ
3.(5分)(2016?衡水模拟)欧位在1748年给出的著名公式e=cosθ+isinθ(欧拉公式)是数学中最卓越的公式之一,其中,底数e=2.71828…,根据欧拉公式e=cosθ﹣isinθ.任何一个复数z=r(cosθ+isinθ)都呆以表示成z=re的形式,我们把这种形式叫做复数的指数形式,若复数z1=2ez=
在复平面内对应的点在( )
iz
i
,z2=e
i
,则复数
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 4.(5分)(2016?衡水模拟)下列四个结论: ①若“p∧q是真命题”,则“¬p可能是真命题”; ②命题“?x0∈R,x③“φ=
﹣x﹣1<0”的否定是“?x∈R,x﹣x﹣1≥0”;
2
”是“y=sin(2x+φ)为偶函数”的充要条件;
a
④当a<0时,幂函数y=x在区间(0,+∞)上单调递减. 其中正确结论的个数是( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 5.(5分)(2016?衡水模拟)已知椭圆
+
=1(a>b>0)短轴的两个端点为A、B,点C为椭圆上异
于A、B的一点,直线AC与直线BC的斜率之积为﹣,则椭圆的离心率为( ) A.
B.
C.
D.
6.(5分)(2016?衡水模拟)已知奇函数F(x)=
,则F(f(log2))=( )
A.﹣ B. C.() D.()﹣
7.(5分)(2016?衡水模拟)某国际物流有限公司所属危险品仓库发生特大爆炸,某地区选出600名消防官兵参与灾区救援,设其编号为001,002,…,600,为打通生命通道,先采用系统抽样方法抽出50名
为先遣部队,且随机抽得的一个号码为003,这600名官兵来源于不同的县市,从001到300来自A市,从301到495来自B市,从496到600来自C市,则三个市被抽中的人数依次为( ) A.26,16,8 B.25,17,8 C.25,16,9 D.24,17,9 8.(5分)(2016?衡水模拟)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线和虚线画出的是多面体的三视
图,则该多面体的体积为( )A.
B.8
C.
D.
9.(5分)(2016?衡水模拟)已知函数f(x)=的一个单调递增区间为( ) A.[0,
] B.[
,π] C.[
,
] D.[
,
]
,则函数g(x)=sin[2x﹣f()]
10.(5分)(2016?衡水模拟)已知x,y满足约束条件,若z=ax+y的最大值为a+1,则a的取
值范围为( ) A.(﹣1,1) B.[﹣1,1] C.[﹣1,1)
D.(﹣1,1]
),f(x)=sin
11.(5分)(2016?衡水模拟)某程序流程图如图所示,依次输入函数f(x)=sin(x﹣(2x+
),f(x)=tanx,f(x)=cos(2x﹣
),执行该程序,输出的数值p=( )
A.
B.
C.
D.
12.(5分)(2016?衡水模拟)已知函数f(x)=lnx与g(x)=a﹣x(≤x≤e)的图象上恰好存在唯一一个关于x轴对称的点,则实数a的取值范围为( ) A.[1,e﹣1]
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
B.{1}∪(+1,e﹣1]
C.[1,+1]
D.(+1,e﹣1]
13.(5分)(2016?衡水模拟)空气污染指数划分为0﹣50(优),51﹣100(良),101﹣150(轻度污染),151﹣200(中度污染),201﹣300(重度污染)和大于300(严重污染)六档,对应在于空气质量的六个级别,指数越大,级别越高,说明污染越严重,对人体健康的影响也越明显.如图表1、2统计了北京市2016年元旦前后两周(2015﹣12﹣24至2016﹣01﹣06)实时空气污染指数和2015年6月3日11个监测点数据,两图表空气污染指数中位数之差的绝对值为______.
14.(5分)(2016?衡水模拟)已知sin(α+
2
)=,则sin(2α﹣)=______.
15.(5分)(2016?衡水模拟)已知抛物线x=8y与双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线交于
点A,若点A到抛物线的准线的距离为4,则双曲线的离心率为______.
16.(5分)(2016?衡水模拟)若Sn为数列{an}的前n项和,且a1=1,Sn=anan+1,an≠0,若数列{的前n项和Tn=
三、解答题(本大题共5小题,共70分,解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(12分)(2016?衡水模拟)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a=ccosB+3asin(A+B). (1)若=
,求角C;
,则n的值为______.
}
(2)在(1)的条件下,若△ABC的面积为,求c的值. 18.(12分)(2016?衡水模拟)由矩形ABCD与梯形AFEB构成平面多边形(如图1),O为AB中点,且AB∥EF,AB=2EF,现将平面多边形沿AB折起,使矩形ABCD与梯形AFEB所在平面所成二面角为直二面角(如图2). (1)若点P为CF的中点,求证:OP∥平面DAF;
(2)过点C,B,F的平面将多面体EFADCB分割成两部分,求两部分体积的比值.
19.(12分)(2016?衡水模拟)2016年1月6日北京时间上午11时30分,朝鲜中央电视台宣布“成功进行了氢弹试验”,再次震动世界,朝鲜声明氢弹试验对周边生态环境未产生任何负面影响,未提及试验地点.中国外交部发表措辞严厉的声明对朝鲜核试验“坚决反对”,朝鲜“氢弹试验”事件引起了我国公民热议,其中丹东市(丹东市和朝鲜隔江)某QQ聊天群有300名网友,新疆乌鲁木齐某微信群有200名微信好友,为了解不同地区我国公民对“氢弹试验”事件的关注程度,现采用分层抽样的方法,从中抽取了100名好友,先分别统计了他们在某时段发表的信息条数,再将两地网友留言信息条数分成5组:[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),分别加以统计,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求丹东市网友的平均留言条数(保留整数);
(2)为了进一步开展调查,从样本中留言条数不足50条的网友中随机抽取2人,求至少抽到一名乌鲁木齐市网友的概率;
(3)规定“留言条数”不少于70条为“强烈关注”. ①请你根据已知条件完成下列2×2的列联表; 丹东市 乌鲁木齐市 合计 强烈关注 ______ ______ ______ 非强烈关注 ______ ______ ______ 合计 ______ ______ ______ ②判断是否有90%的把握认为“强烈关注”与网友所在的地区有关? 附:临界值表及参考公式:K=
2
,n=a+b+c+d.
2P(K≥k) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828 20.(12分)(2016?衡水模拟)在平面直角坐标系中,定点F1(1,0),F2(﹣1,0),动点P与两定点F1,F2距离的比为一个正数m.
(1)求点P的轨迹方程C,并说明轨迹是什么图形; (2)若m=斜率.
,过点A(1,2)作倾斜角互补的两条直线,分别交曲线C于P,Q两点,求直线PQ的
21.(12分)(2016?衡水模拟)设函数f(x)=lnx,g(x)=x﹣. (1)求函数φ(x)=f(x)﹣g(x)的极值;
(2)若x≥1时,恒有f(x)≤λg(x)成立,求λ的最小值.
请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,那么按所做的第一题记分.[选修4-1:几何证明选讲]
22.(10分)(2016?衡水模拟)选修4﹣1:《几何证明选讲》
已知:如图,⊙O为△ABC的外接圆,直线l为⊙O的切线,切点为B,直线AD∥l,交BC于D、交⊙O于E,F为AC上一点,且∠EDC=∠FDC.求证: (Ⅰ)AB=BD?BC;
(Ⅱ)点A、B、D、F共圆.
2
[选修4-4:坐标系与参数方程] 23.(2016?衡水模拟)以平面直角坐标系的原点为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的单位,已知圆C的参数方程为ρ=
,点P在l上.
(θ为参数),直线l的极坐标方程为
(1)过P向圆C引切线,切点为F,求|PF|的最小值;
(2)射线OP交圆C于R,点Q在OP上,且满足|OP|=|OQ|?|OR|,求Q点轨迹的极坐标方程.
[选修4-5:不等式选讲]
24.(2016?衡水模拟)设函数f(x)=|x﹣1|,g(x)=2|x﹣a|,a∈R. (1)若a=2,求不等式f(x)﹣g(x)≤x﹣3的解集; (2)若对?m>1,?x0∈R,f(x)+g(x)≤
成立,求a的取值范围.
2
∵z=ax+y的最大值为a+1, ∴最值是在(1,1)处取得,
∵y=﹣ax+z,当﹣a≥0时,﹣a≤1,即﹣1≤a≤0;
当﹣a<0时,需满足﹣a≥﹣1,即0<a≤1, 故﹣1≤a≤1. 故选B.
【点评】本题考查了线性规划问题,同时考查了分类讨论的思想与数形结合的思想方法应用,属于中档题.
11.(5分)(2016?衡水模拟)某程序流程图如图所示,依次输入函数f(x)=sin(x﹣(2x+
),f(x)=tanx,f(x)=cos(2x﹣
),f(x)=sin
),执行该程序,输出的数值p=( )
A.
B.
C.
D.
,然后模拟执行程序,依次计算每次循环.
,
=
,n=2≤5;
【分析】首先,判断已知所给的f(x)的对称轴是否为x=得到的p,n的值,当n=6>5时,不满足判断条件,输出p=【解答】解:由f(x)=f(则函数f(x)=sin(2x+执行第2次循环,p=执行第3次循环,p=
+f(
﹣x)可知,函数f(x)的对称轴为x=)符合,执行第1次循环,p=0+f(
)=
﹣,n=3≤5; =﹣,n=4≤5;
)=sin
﹣+sin
执行第4次循环,p=﹣+sin=0,n=5≤5;
执行第5次循环,p=0+sin=,n=6>5; .
此时,不满足判断条件,输出p=故选:D.
【点评】本题主要考查了循环结构的程序框图的应用,根据流程图(或伪代码)写程序的运行结果,是算法这一模块最重要的题型,其处理方法是:①分析流程图(或伪代码),从流程图(或伪代码)中即要分析出计算的类型,又要分析出参与计算的数据(如果参与运算的数据比较多,也可使用表格对数据进行分析管理)?②建立数学模型,根据第一步分析的结果,选择恰当的数学模型③解模.
12.(5分)(2016?衡水模拟)已知函数f(x)=lnx与g(x)=a﹣x(≤x≤e)的图象上恰好存在唯一一个关于x轴对称的点,则实数a的取值范围为( ) A.[1,e﹣1]
B.{1}∪(+1,e﹣1]
C.[1,+1]
D.(+1,e﹣1]
【分析】根据题意便可知道方程lnx=x﹣a在上有唯一的解,进而可看成y=lnx与y=x﹣a在
上存在唯一的公共点,并可画出图象,容易求出两函数图象相切时,a=1,并可求出当直线y=x
﹣a过
,B(e,1)时a的值,这样便可结合图象求出实数a的取值范围.
【解答】解:据题意,两个函数图象上恰好存在唯一一个关于x轴对称的点, 即点(x,y)与(x,﹣y)分别在两个函数图象上,且唯一; 又
,则:
,即方程,lnx=x﹣a在上有唯一一解;
∴可化归为y=lnx的图象和直线y=x﹣a当如图,
时有唯一的公共点;
①当两函数图象相切时,设切点(x0,y0),∴
,x0=1;
;
∴切点为(1,0),带入直线方程得a=1; ②当直线y=x﹣a过点
时,a=
,当直线y=x﹣a过点B(e,1)时,a=e﹣1,
.
结合图象可知恰好存在唯一一个关于x轴对称的点,则:a=1或
故选B.
【点评】考查关于x轴对称的点的坐标关系,以及方程的解和对应函数图象的关系,函数在图象上一点的导数值和过该点切线斜率的关系,以及数形结合解决问题的方法.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.(5分)(2016?衡水模拟)空气污染指数划分为0﹣50(优),51﹣100(良),101﹣150(轻度污染),151﹣200(中度污染),201﹣300(重度污染)和大于300(严重污染)六档,对应在于空气质量的六个级别,指数越大,级别越高,说明污染越严重,对人体健康的影响也越明显.如图表1、2统计了北京市2016年元旦前后两周(2015﹣12﹣24至2016﹣01﹣06)实时空气污染指数和2015年6月3日11个监测点数据,两图表空气污染指数中位数之差的绝对值为 82 .
【分析】根据中位数的定义,分别求出将图表1与图表2中的中位数,计算它们的差的绝对值即可.
【解答】解:将图表1中所有数据从大到小排列为 105、107、117、190、241、273、319、369、 415、437、441、445、479、500,共14个数; 中间两数为319和369,
所以中位数为(319+369)÷2=344;
图表2共有11个数,中位数为262,
所以两图表中空气质量指数的中位数之差的绝对值为 |344﹣262|=82. 故答案为:82
【点评】本题考查了中位数的定义与应用问题,也考查了识图与用图的能力,是基础题目.
14.(5分)(2016?衡水模拟)已知sin(α+【分析】根据两角的关系进行转化2a﹣【解答】解:sin(2α﹣=sin[2(
2
)=,则sin(2α﹣=2(α+)﹣
2
)= .
)﹣]
,再使用诱导公式化简.
)=sin[2(α+
)+]=cos2()=1﹣2sin()
=1﹣2×()=. 故答案为:.
【点评】本题考查了利用诱导公式化简三角函数,熟练掌握诱导公式是解题关键.
15.(5分)(2016?衡水模拟)已知抛物线x=8y与双曲线
2
﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线交于
点A,若点A到抛物线的准线的距离为4,则双曲线的离心率为 .
【分析】求出双曲线的一条渐近线方程,代入抛物线方程,求得交点A的坐标,求出抛物线的准线方程,由点到直线的距离公式,计算结合离心率公式即可得到所求值. 【解答】解:双曲线
﹣
=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程设为y=x,
代入抛物线x=8y,可得x=
2
2
,y=,
抛物线x=8y的准线为y=﹣2, 由题意可得
+2=4,
即有b=2a,c==a,
即有离心率e==.
故答案为:.
【点评】本题考查双曲线的离心率的求法,注意运用渐近线方程和抛物线的性质,考查运算能力,属于中档题.
16.(5分)(2016?衡水模拟)若Sn为数列{an}的前n项和,且a1=1,Sn=anan+1,an≠0,若数列{的前n项和Tn=
,则n的值为 2016 .
=}
【分析】通过Sn=anan+1与Sn﹣1=an﹣1an作差,整理可知an+1﹣an﹣1=2,进而an=n,通过裂项可知﹣
,进而并项相加可知Tn=
,对比即得结论.
【解答】解:∵Sn=anan+1, ∴当n≥2时,Sn﹣1=an﹣1an, 两式相减得:an=anan+1﹣an﹣1an, 又∵an≠0, ∴an+1﹣an﹣1=2, 又∵a1=1,a2=2,
∴数列{an}的奇数项是首项为1、公差为2的等差数列, 偶数项是首项、公差均为2的等差数列, ∴an=n,Sn=∴
=
, =﹣
,
=,
,
又∵Tn=1﹣+﹣+…+﹣∴1﹣
=
,即
=
∴n=2016,
故答案为:2016.
【点评】本题考查数列的通项及前n项和,考查运算求解能力,考查裂项相消法,注意解题方法的积累,属于中档题.
三、解答题(本大题共5小题,共70分,解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(12分)(2016?衡水模拟)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a=ccosB+3asin(A+B). (1)若=
,求角C;
,求c的值.
(2)在(1)的条件下,若△ABC的面积为
【分析】(1)由正弦定理化简已知可得:sinA=sinCcosB+3sinAsinC,再利用三角函数恒等变换的应用化简可得
,又=
,可求tanC的值,结合范围0<C<π,即可求得C的值.
(2)由(1)及三角形面积公式可求a,b的值,利用余弦定理即可解得c的值. 【解答】解:(1)∵a=ccosB+3asin(A+B), ∴由正弦定理可得:sinA=sinCcosB+3sinAsinC, 可得:sin(B+C)=sinCcosB+3sinAsinC, ∴sinBcosC+cosBsinC=sinCcosB+3sinAsinC, ∴sinBcosC=3sinAsinC, ∴又∵=∴tanC=
∵0<C<π,∴C=
,
=
, …(6分)
, ,
,
(2)∵S△ABC=absinC=由(1)可知=
,C=
∴=,
2
2
2
∴a=2,b==2,由余弦定理得:c=a+b﹣2abcosC=4+12﹣2×=4,
∴c=2…(12分)
【点评】本题主要考查了正弦定理,余弦定理,三角形面积公式,三角函数恒等变换的应用在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.
18.(12分)(2016?衡水模拟)由矩形ABCD与梯形AFEB构成平面多边形(如图1),O为AB中点,且AB∥EF,AB=2EF,现将平面多边形沿AB折起,使矩形ABCD与梯形AFEB所在平面所成二面角为直二面角(如图2). (1)若点P为CF的中点,求证:OP∥平面DAF;
(2)过点C,B,F的平面将多面体EFADCB分割成两部分,求两部分体积的比值.
【分析】(1)取FD中点N,连结AN,NP,OP,则可得四边形AOPN是平行四边形,于是OP∥AN,得出OP∥平面DAF;
(2)过F作FG⊥AB,由面面垂直的性质可得FG⊥平面ABCD,BC⊥平面ABEF,用AB,BC,FG表示出两个棱锥的体积,得出体积比. 【解答】解:(1)取DF的中点N,连结AN,OP,NP, ∵P是CF的中点, ∴PN∴PN
CD,又AOAO,
CD,
∴四边形AOPN是平行四边形,
∴OP∥AN,又OP?平面DAF,AN?平面DAF,
∴OP∥平面DAF.
(2)过点F作FG⊥AB于G,
∵平面ABCD⊥平面AFEB,平面ABCD∩平面AFEB=AB,FG?平面AFEB,BC?平面ABCD, ∴FG⊥平面ABCD.BC⊥平面AFEB, ∴VF﹣ABCD=VC﹣BEF=
=
=
. =
=
.
∴.
【点评】本题考查了线面平行的判定,棱锥的体积计算,属于中档题.
19.(12分)(2016?衡水模拟)2016年1月6日北京时间上午11时30分,朝鲜中央电视台宣布“成功进行了氢弹试验”,再次震动世界,朝鲜声明氢弹试验对周边生态环境未产生任何负面影响,未提及试验地点.中国外交部发表措辞严厉的声明对朝鲜核试验“坚决反对”,朝鲜“氢弹试验”事件引起了我国公民热议,其中丹东市(丹东市和朝鲜隔江)某QQ聊天群有300名网友,新疆乌鲁木齐某微信群有200名微信好友,为了解不同地区我国公民对“氢弹试验”事件的关注程度,现采用分层抽样的方法,从中抽取了100名好友,先分别统计了他们在某时段发表的信息条数,再将两地网友留言信息条数分成5组:[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),分别加以统计,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求丹东市网友的平均留言条数(保留整数);
(2)为了进一步开展调查,从样本中留言条数不足50条的网友中随机抽取2人,求至少抽到一名乌鲁木齐市网友的概率;
(3)规定“留言条数”不少于70条为“强烈关注”. ①请你根据已知条件完成下列2×2的列联表; 强烈关注 非强烈关注 合计 丹东市 乌鲁木齐市 合计 15 15 30 45 25 70 60 40 100 ②判断是否有90%的把握认为“强烈关注”与网友所在的地区有关? 附:临界值表及参考公式:K=
2
,n=a+b+c+d.
2P(K≥k) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828 【分析】(1)将组中值与各自小组的频率相乘,所得的数字再相加即可得出平均数; (2)分别求出留言不到50条的两地区人数,使用组合数公式计算概率;
(2)根据频率分布直方图计算各组人数填表;计算K的观测值与2.706比较大小即可得出结论. 【解答】解:(1)45×0.01×10+55×0.025×10+65×0.04×10+75×0.02×10+85×0.005×10=63.5≈64. ∴丹东市网友的平均留言条数是64条.
(2)留言条数不足50条的网友中,丹东市网友有0.01×10×100××
从中随机抽取2人共有
+
=2人,
=28种可能结果,其中至少有一名乌鲁木齐网友的结果共有
=6人,乌鲁木齐网友有0.005
2
=12+1=13种情况,
.
∴至少抽到1名乌鲁木齐网友的概率为P=(3)①列联表如下: 丹东市 乌鲁木齐市 合计 强烈关注 15 15 30 非强烈关注 45 25 70 合计 60 40 100
②K的观测值k=
2
=.
∵1.79<2.706,
∴没有90%的把握认为“强烈关注”与网友所在的地区有关.
【点评】本题考查了频率分布直方图,古典概型的概率计算,独立检验等统计知识,属于基础题.
20.(12分)(2016?衡水模拟)在平面直角坐标系中,定点F1(1,0),F2(﹣1,0),动点P与两定点F1,F2距离的比为一个正数m.
(1)求点P的轨迹方程C,并说明轨迹是什么图形; (2)若m=斜率.
【分析】(1)设P(x,y),由题意得
2
2
,过点A(1,2)作倾斜角互补的两条直线,分别交曲线C于P,Q两点,求直线PQ的
=m,(m>0),由此能求出结果.
(2)当m=
时,曲线C:(x﹣3)+y=8,设直线AP:y﹣2=k(x﹣1),P(x1,y1),则直线AQ:y
2
2
2
2
﹣2=﹣k(x﹣1),联立,得(1+k)x+(﹣2k+4k﹣6)x+k﹣4k+5=0,由此利用韦
过定理、直线方程能求出直线PQ的斜率. 【解答】解:(1)设P(x,y),由题意得
=m,(m>0),
即|PF1|=m|PF2|,∴
2
2
2
2
=m
2
,
∴(m﹣1)(x+y)+2(m+1)x+m﹣1=0, 当m=1时,点P的轨迹方程为x=0,表示y轴. 当m≠1时,点M的轨迹方程为
,
即(x+)+y=
22
,
表示圆心为(﹣,0),半径为
2
的圆.
2
(2)当m=时,由(1)得曲线C:(x﹣3)+y=8,
设直线AP:y﹣2=k(x﹣1),P(x1,y1),则直线AQ:y﹣2=﹣k(x﹣1),Q(x2,y2), 联立
,得(1+k)x+(﹣2k+4k﹣6)x+k﹣4k+5=0,
2
2
2
2
∴x1?1=,即,
此时y1=kx1+2﹣k, 同理,
,y2=﹣kx2+2+k,
∴kPQ=
==,
将x1,x2代入得kPQ=
==﹣1,
∴直线PQ的斜率为﹣1.
【点评】本题考查点的轨迹的求法,考查直线的斜率的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意两点间距离公式、圆、韦达定理等知识点的合理运用.
21.(12分)(2016?衡水模拟)设函数f(x)=lnx,g(x)=x﹣. (1)求函数φ(x)=f(x)﹣g(x)的极值;
(2)若x≥1时,恒有f(x)≤λg(x)成立,求λ的最小值. 【分析】(1)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而求出函数的极值; (2)问题转化为lnx﹣λ(x﹣)≤0在[1,+∞)恒成立,设h(x)=lnx﹣λ(x﹣),求出h(x)的导数,结合二次函数的性质求出λ的范围即可.
【解答】解:(1)φ(x)=f(x)﹣g(x)=lnx﹣x+
,(x>0),
∴φ′(x)=﹣,
令φ′(x)>0,解得:<x<2,令φ′(x)<0,解得:0<x<或x>2, ∴φ(x)在(0,)递减,在(,2)递增,在(2,+∞)递减, ∴x=时,函数有极小值是:﹣ln2, x=2时,函数有极大值是:ln2﹣; (2)若x≥1时,恒有f(x)≤λg(x)成立, ?lnx﹣λ(x﹣)≤0在[1,+∞)恒成立,
设h(x)=lnx﹣λ(x﹣),h′(x)=,
∵h(1)=0,∴h(x)在[1,+∞)递减符合题意,∴λ>0, 设m(x)=﹣λx+x﹣λ, ∴
,解得:λ≥
2
【点评】本题考查了求函数的单调性、极值问题,考查导数的应用,函数恒成立问题,本题有一道的难度.
请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,那么按所做的第一题记分.[选修4-1:几何证明选讲] 22.(10分)(2016?衡水模拟)选修4﹣1:《几何证明选讲》
已知:如图,⊙O为△ABC的外接圆,直线l为⊙O的切线,切点为B,直线AD∥l,交BC于D、交⊙O于E,F为AC上一点,且∠EDC=∠FDC.求证: (Ⅰ)AB=BD?BC;
(Ⅱ)点A、B、D、F共圆.
2
【分析】(I)利用直线l为⊙O的切线,可得∠1=∠ACB.利用AD∥l,可得∠1=∠DAB.于是∠ACB=∠DAB,即可得出△ABC∽△DAB.利用相似三角形的性质可得
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知∠BAC=∠ADB.已知∠EDC=∠FDC,∠EDC=∠ADB,可得∠BAC=∠FDC.即可得出点A、B、D、F共圆. 【解答】证明:(I)∵直线l为⊙O的切线,∴∠1=∠ACB. ∵AD∥l,∴∠1=∠DAB. ∴∠ACB=∠DAB, 又∵∠ABC=∠DBA, ∴△ABC∽△DAB. ∴
2
.
∴AB=BD?BC.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知∠BAC=∠ADB. ∵∠EDC=∠FDC,∠EDC=∠ADB,
∴∠BAC=∠FDC.∴∠BAC+∠FDB=∠FDC+∠FDB=180°. ∴点A、B、D、F共圆.
【点评】熟练掌握圆的切线的性质、平行线的性质、相似三角形的判定与性质、四点共圆的判定与性质等是解题的关键.
[选修4-4:坐标系与参数方程] 23.(2016?衡水模拟)以平面直角坐标系的原点为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的单位,已知圆C的参数方程为ρ=
,点P在l上.
(θ为参数),直线l的极坐标方程为
(1)过P向圆C引切线,切点为F,求|PF|的最小值;
(2)射线OP交圆C于R,点Q在OP上,且满足|OP|=|OQ|?|OR|,求Q点轨迹的极坐标方程. 【分析】(1)由同角的平方关系可得圆C的普通方程,由y=ρsinθ,x=ρcosθ,可得直线的普通方程,由勾股定理和点到直线的距离公式,可得切线长的最小值;
(2)设P,Q,R的极坐标分别为(ρ1,θ),(ρ,θ),(ρ2,θ),代入圆C的极坐标方程和直线的极坐标方程,由同角公式和二倍角的正弦公式,计算即可得到所求轨迹方程. 【解答】解:(1)圆C的参数方程为可得圆C的直角坐标方程为x+y=4, 直线l的极坐标方程为ρ=
即有ρsinθ+ρcosθ=4,
即直线l的直角坐标方程为x+y﹣4=0. 由|PO|=|PF|+|OF|,
由P到圆心O(0,0)的距离d最小时, |PF|取得最小值.
由点到直线的距离公式可得dmin=可得|PF|最小值为
=2;
=2
,
2
2
2
2
2
2
(θ为参数),
,
(2)设P,Q,R的极坐标分别为(ρ1,θ),(ρ,θ),(ρ2,θ), 由ρ1=
2
,ρ2=2,
又|OP|=|OQ|?|OR|,可得
2
ρ1=ρρ2, 即有ρ=
=
×=
=.
.
即Q点轨迹的极坐标方程为ρ=
【点评】本题考查参数方程、极坐标方程和普通方程的互化,考查切线长的最值的求法,注意运用勾股定理和点到直线的距离公式,考查轨迹的极坐标方程的求法,注意运用代入法,考查化简整理的运算能力,属于中档题.
[选修4-5:不等式选讲]
24.(2016?衡水模拟)设函数f(x)=|x﹣1|,g(x)=2|x﹣a|,a∈R. (1)若a=2,求不等式f(x)﹣g(x)≤x﹣3的解集; (2)若对?m>1,?x0∈R,f(x)+g(x)≤
成立,求a的取值范围.
【分析】(1)将a=2代入f(x),通过讨论x的范围,求出各个区间上的x的范围,取交集即可; (2)问题转化为:[f(x)+g(x)]min≤2+3,设h(x)=f(x)+g(x)=|x﹣1|+2|x﹣a|,通过讨论a的范围,求出h(x)的最小值,从而求出a的范围即可.
【解答】解:(1)若a=2,f(x)﹣g(x)=|x﹣1|﹣2|x﹣2|=,
①当x≤1时,若f(x)﹣g(x)≤x﹣3, 则x﹣3≤x﹣3,故x≤1,
②当1<x<2时,若f(x)﹣g(x)≤x﹣3, 则3x﹣5≤x﹣3,即x≤1,这与1<x<2矛盾, ③当x≥2时,若f(x)﹣g(x)≤x﹣3,
则﹣x+3≤x﹣3,即x≥3,故x≥3,
综上,不等式f(x)﹣g(x)≤x﹣3的解集是{x|x≤1或x≥3}; (2)∵
=m﹣1+
+3≥2
+3,(m>1),
当且仅当m﹣1=即m=+1时“=”成立,
+3成立,
原命题等价于?x∈R,f(x)+g(x)≤2
即[f(x)+g(x)]min≤2+3,
设h(x)=f(x)+g(x)=|x﹣1|+2|x﹣a|,
①当a<1时,h(x)=f(x)+g(x)=|x﹣1|+2|x﹣a|=.
h(x)min=h(a)=|a﹣1|=1﹣a, 由1﹣a≤2+3,解得:a≥﹣2﹣2∴﹣2﹣2≤a<1;
②当a=1时,h(x)=3|x﹣1|,
,
h(x)min=0≤2
+3显然成立,
③当a>1时,h(x)=f(x)+g(x)=|x﹣1|+2|x﹣a|=,
h(x)min=h(a)=|a﹣1|=a﹣1, 由a﹣1≤2+3,解得:a≤2+4,
∴1<a≤2+4,
综上,a的范围是[﹣2﹣2,4+2].
【点评】本题考查了解绝对值不等式问题,考查分类讨论思想以及转化思想,考查运算能力,是一道中档题.
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