f?x0??x0,因为x0??2,3?,所以f?x0???2,3?,即2?lnx0?x0?a?3,则4?lnx0?x0?a?9,
所以lnx0?x0?9?a?lnx0?x0?4,
设h?x??lnx?x,因为h?x?在x??2,3?上单调递增,所以h?x???2?ln2,3?ln3?, 因为存在x0??2,3?,使得f??f?x0????x0,所以a??ln3?6,ln2?2?.
二、解答题:本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.如图,在四棱锥P?ABCD中,底面ABCD为平行四边形,平面PAD⊥平面ABCD,PA=PD,E,F分别为AD,PB的中点. (1)求证:PE⊥BC; (2)求证:EF∥平面PCD.
【解析】(1)∵PA?PD,且E为AD的中点,∴PE?AD. ∵平面PAD?平面ABCD,平面PAD?平面ABCD?AD, ∴PE?平面ABCD.
∵BC?面ABCD,∴PE⊥BC.
(2)如图,取PC中点G,连接FG,GD.
∵F,G分别为PB和PC的中点,∴FGPBC,且FG?∵四边形ABCD为平行四边形,且E为AD的中点, ∴EDPBC,DE?1BC. 21BC, 2∴EDPFG,且ED?FG,∴四边形EFGD为平行四边形,
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∴EFPGD.
又EF?平面PCD,GD?平面PCD, ∴EFP平面PCD.
16.在?ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且sinBcosA??2sinC?sinA?cosB. (1)求B;
(2)若b?5,且AC边上的中线长为3,求?ABC的面积. 【解析】(1)由已知可得sinAcosB?sinBcosA?2sinCcosB, 所以sin?A?B??2sinCcosB 在?ABC中,sin?A?B??sinC 所以sinC?2sinCcosB. 因为在?ABC中,sinC?0, 所以cosB?1, 2因为0?B??, 所以B??3.
(2)由(1)得B??3,又AC边上的中线长为3,
uuuruuur所以BA?BC?6,
uuur2uuur2所以BA+BC?2BA?BC?36, 即c2?a2?2accosB?36, 所以c2?a2?ac?36,①
由余弦定理得b2?a2?c2?2accosB, 所以a2?c2?ac?25,② 由①②得:ac?uuuruuur11, 2所以S?ABC?1113. acsinB?2817.为了保护环境,某工厂在国家的号召下,把废弃物回收转化为某种产品,经测算,处理成本y(万元)
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与处理量x(吨)之间的函数关系可近似的表示为:
y?x2?50x?900,且每处理一吨废弃物可得价值为10万元的某种产品,同时获得国家补贴10万元.
(1)当x?10,15时,判断该项举措能否获利?如果能获利,求出最大利润; 如果不能获利,请求出国家最少补贴多少万元,该工厂才不会亏损? (2)当处理量为多少吨时,每吨的平均处理成本最少? 【解析】(1)根据题意得,利润P和处理量x之间的关系:
??P?(10?10)x?y?20x?x2?50x?900??x2?70x?900
???x?35??325,x?[10,15].
∵x?35?[10,15],P???x?35??325在[10,15]上为增函数, 可求得P?[?300,?75].
∴国家只需要补贴75万元,该工厂就不会亏损. (2)设平均处理成本为Q?22y900900900?x??50?2x??50?10,当且仅当x?时等号成立,由xxxxx?0得x?30.因此,当处理量为30吨时,每吨的处理成本最少为10万元.
x2y2218.已知F1,F2分别是椭圆E:2?2?1(a>b>0)的左,右焦点,点P(?1,)在椭圆E上,且抛物
2ab2线y?4x的焦点是椭圆E的一个焦点.
(1)求a,b的值:
(2)过点F2作不与x轴重合的直线l,设l与圆x2?y2?a2?b2相交于A,B两点,且与椭圆E相交于C,D两点,当F时,求△F1CD的面积. 1A?F1B?12【解析】(1)y=4x焦点为F(1,0),则F1(1,0),F2(1,0),2a=PF1+PF2=22,解得a?uuuvuuuv2,c=1,b=1,
(Ⅱ)由已知,可设直线l方程为x?ty?1,A(x1,y1),B(x2,y2)
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2t?y?y??2??x?ty?1?1t2+122 联立?2得(t?1)y?2ty?2?0,易知△>0,则?22?x?y?3?yy??12?t2+1?uuuvuuuvF1A ? F1B=(x1?1)(x2?1)?yy2=(ty1+2)(ty2+2)+y1y2
12-2t2 =(t+1)y1y2+2t(y1+y2)+4=2t+12uuuruuur12-2t221 t=因为F,所以=,解得A?FB?11123t+1?x=ty?1?222 8(t+2)y+2ty-1=0联立?x2,得,△=>0 (t+1)2??y=1?2?2t?y+y=??34t2+2 设C(x3,y3),B(x4,y4),则?1?yy=??34t2?2?8?43=46 7731(81+t)S?F1CD=F1F2?y3-y4=2=2t+2219.已知f(x)?(1)设x?12x?aex?lnx. 21是f?x?的极值点,求实数a的值,并求f?x?的单调区间: 21(2)a?0时,求证:f?x??.
2x【解析】(1)由题意,函数f?x?的定义域为?0,???,又由f??x??x?ae?11,且x?是函数f?x?的x211?1?3e极值点,所以f?????ae2?2?0,解得a?,
222e??又a?0时,在?0,???上,f??x?是增函数,且f??所以f??x??0,得x?
?1???0, 2??11,f??x??0,得0?x?, 229
所以函数f?x?的单调递增区间为??1??1?,???,单调递减区间为?0,?. ?2??2?
x(2)由(1)知因为a?0,在?0,???上,f??x??x?ae?1是增函数, x又f??1??1?ae?1?0(且当自变量x逐渐趋向于0时,f??x?趋向于??), 所以,?x0??0,1?,使得f??x0??0,
0所以x0?ae?x11?0,即aex0??x0, x0x0在x??0,x0?上,f??x??0,函数f?x?是减函数, 在x??x0,???上,f??x??0,函数f?x?是增函数, 所以,当x?x0时,f?x?取得极小值,也是最小值, 所以f?x?min?f?x0??令g?x??12121x0?aex0?lnx0?x0??x0?lnx0,(0?x0?1), 22x0121x??x?lnx,(0?x?1), 2x111?x则g??x??x?2?1???x?1??2,
xxx当x??0,1?时,g??x??0,函数g?x?单调递减,所以g?x??g?1??即f?x??f?x?min?1, 21成立. 220.在一个有穷数列的每相邻两项之间插入这两项的和,形成新的数列,我们把这样的操作称为该数列的一次“Z拓展”.如数列1,2第1次“Z拓展”后得到数列1,3,2,第2次“Z拓展”后得到数列1,4,3,5,2.设数列a,b,c经过第n次“Z拓展”后所得数列的项数记为Pn,所有项的和记为Sn. (1)求P1,P2;
(2)若Pn≥2024,求n的最小值;
(3)是否存在实数a,b,c,使得数列{Sn}为等比数列?若存在,求a,b,c满足的条件;若不存在,说明理由.
【解析】(1)因原数列有3项,经第1次拓展后的项数P1=3+2=5;经第2次拓展后的项数P2=5+4=9. (2)因数列每一次拓展是在原数列的相邻两项中增加一项,由数列经第n次拓展后的项数为Pn,则经第n+1次拓展后增加的项数为Pn﹣1,所以Pn+1=Pn+(Pn﹣1)=2Pn﹣1,所以Pn+1﹣1=2Pn﹣2=2(Pn﹣1) ,
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