2017年重庆市高考数学一模试卷(理科)
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知复数z满足(z+i)(1﹣2i)=2,则复数z在复平面内的对应点所在象限是( ) A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
2.已知集合A={x|x2﹣3x+2≤0},B={x|1<2x<4},则A∩B=( ) A.{x|1≤x≤2} B.{x|1<x≤2} C.{x|1≤x<2} D.{x|0≤x<2}
3.若过点M(1,1)的直线l与圆(x﹣2)2+y2=4相较于两点A,B,且M为弦的中点AB,则|AB|为( ) A.
B.4
C.
D.2
4.(2+x)(1﹣2x)5展开式中,x2项的系数为( ) A.30 B.70 C.90 D.﹣150 5.已知函数
的图象向左平移
个单位后关于y轴
对称,则函数f(x)的一个单调递增区间是( ) A.
B.
C.
D.
6.设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1+a2+a3=a4+a5,S5=60,则a10=( )
A.16 B.20 C.24 D.26 7.设双曲线
曲线的离心率为( ) A.
B.
C.
D.
的渐近线与抛物线相切,则该双
8.将5名学生分到A,B,C三个宿舍,每个宿舍至少1人至多2人,其中学生甲不到A宿舍的不同分法有( ) A.18种
B.36种
C.48种
D.60种
9.执行如图所示的程序框图,则输出的结果是( )
A.14 B.15 C.16 D.17 10.y满足约束条件设实数x,A.
B.
,则目标函数 C.
的取值范围是( )
D.
11.已知函数f(x)的导函数为f'(x),且f'(x)<f(x)对任意的x∈R恒成立,则下列不等式均成立的是( )
A.f(ln2)<2f(0),f(2)<e2f(0) B.f(ln2)>2f(0),f(2)>e2f(0) C.f(ln2)<2f(0),f(2)>e2f(0) D.f(ln2)>2f(0),f(2)<e2f(0)
12.已知函数f(x)=
若关于x的方程f2(x)+f(x)+m=0有三个
不同实数根,则m的取值范围是( ) A.
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上) 13.设向量
的夹角为θ,已知向量,则θ= .
14.如图,阴影部分是由四个全等的直角三角形组成的图形,若直角三角形两条直角边的长分别为a,b,且a=2b,则在大正方形内随即掷一点,这一点落在正方形内的概率为 .
,若
B.m≤﹣2 C.
D.m>2
15.已知α∈(
,π),且cos2α+sin(π+2α)=
,则tanα= .
16.设抛物线y2=4x的焦点为F,过点F作直线l与抛物线分别交于两点A,B,若点M满足
=(
+
),过M作y轴的垂线与抛物线交于点P,若|PF|=2,
则M点的横坐标为 .
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.已知数列{an}的前n项和为Sn,2Sn=3an﹣2n(n∈N+). (Ⅰ)证明数列{an+1}是等比数列,并求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)设bn=an+2n+1,求证:
+
+b3+…+
<
.
18.为了研究家用轿车在高速公路上的车速情况,交通部门对100名家用轿车驾驶员进行调查,得到其在高速公路上行驶时的平均车速情况为:在55名男性驾驶员中,平均车速超过100km/h的有40人,不超过100km/h的有15人.在45名女性驾驶员中,平均车速超过100km/h的有20人,不超过100km/h的有25人.
(Ⅰ)完成下面的列联表,并判断是否有99.5%的把握认为平均车速超过100km/h的人与性别有关.
平均车速超过 平均车速不超100km/h人数 过 100km/h人数 合计 男性驾驶员人数 女性驾驶员人数 合计 (Ⅱ)以上述数据样本来估计总体,现从高速公路上行驶的大量家用轿车中随机
抽取3辆,记这3辆车中驾驶员为男性且车速超过100km/h的车辆数为X,若每次抽取的结果是相互独立的,求X的分布列和数学期望. 参考公式与数据:Χ2=
0.150 P(Χ2≥k0),其中n=a+b+c+d
0.050 3.841 0.025 5.024 0.010 6.635 0.005 0.001 0.100 2.706 k0 2.072 7.879 10.828 19.已知△ABC的三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c. (Ⅰ)若C=2B,求证:cosA=3cosB﹣4cos3B; (Ⅱ)若bsinB﹣csinC=a,且△ABC的面积S=20.已知F1,F2分别为椭圆C:C上. (Ⅰ)求
?
的最小值;
?
=0,已知直线l:y=k(x+1)与椭圆C交于两点A,B,
,求角B.
的左、右焦点,点P(x0,y0)在椭圆
(Ⅱ)若y0>0且
过点P且平行于直线l的直线交椭圆C于另一点Q,问:四边形PABQ能否程成为平行四边形?若能,请求出直线l的方程;若不能,请说明理由. 21.已知函数f(x)=ln(x+1),g(x)=x2﹣x.
(Ⅰ)求过点(﹣1,0)且与曲线y=f(x)相切的直线方程;
(Ⅱ)设h(x)=af(x)+g(x),其中a为非零实数,若y=h(x)有两个极值点x1,x2,且x1<x2,求证:2h(x2)﹣x1>0.
四.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分. 22.在直角坐标系xOy中,曲线C1:
(α为参数,t>0),曲线C2:
(s为参数),在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲
线C3:ρcosθ﹣ρsinθ=2,记曲线C2与C3的交点为P. (Ⅰ)求点P的直角坐标;
(Ⅱ)当曲线C1与C3有且只有一个公共点时,C1与C2相交于A、B两点,求
|PA|2+|PB|2的值.
23.设f(x)=|x﹣1|+2|x+1|的最小值为m. (Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)设a,b∈R,a2+b2=m,求
的最小值.
2017年重庆市高考数学一模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知复数z满足(z+i)(1﹣2i)=2,则复数z在复平面内的对应点所在象限是( ) A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简得答案. 【解答】解:由(z+i)(1﹣2i)=2,得∴
.
),所在象限是第四象限.
,
∴复数z在复平面内的对应点的坐标为(故选:D.
2.已知集合A={x|x2﹣3x+2≤0},B={x|1<2x<4},则A∩B=( ) A.{x|1≤x≤2} B.{x|1<x≤2} C.{x|1≤x<2} D.{x|0≤x<2} 【考点】交集及其运算.
【分析】先分别求出集合A和B,由此能求出A∩B. 【解答】解:∵集合A={x|x2﹣3x+2≤0}={x|1≤x≤2}, B={x|1<2x<4}={x|0<x<2}, ∴A∩B={x|1≤x<2}. 故选:C.
3.若过点M(1,1)的直线l与圆(x﹣2)2+y2=4相较于两点A,B,且M为弦的中点AB,则|AB|为( ) A.
B.4
C.
D.2
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】圆(x﹣2)2+y2=4的圆心为C(2,0),半径为2,则|CM|=AB,利用勾股定理可得结论.
【解答】解:圆(x﹣2)2+y2=4的圆心为C(2,0),半径为2,则|CM|=⊥AB, ∴|AB|=2故选A.
4.(2+x)(1﹣2x)5展开式中,x2项的系数为( ) A.30 B.70 C.90 D.﹣150 【考点】二项式系数的性质.
【分析】先求得(1﹣2x)5展开式的通项公式,可得(2+x)(1﹣2x)5展开式中,x2项的系数.
【解答】解:∵(1﹣2x)5展开式的通项公式为Tr+1=C5r?(﹣2x)r,
∴(2+x)(1﹣2x)5展开式中,x2项的系数为2C52?(﹣2)2+C51?(﹣2)=70, 故选:B.
5.已知函数
的图象向左平移
个单位后关于y轴
=2
,
,CM,CM⊥
对称,则函数f(x)的一个单调递增区间是( ) A.
B.
C.
D.
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
【分析】由条件利用y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,余弦函数的图象的对称性,求得φ值,利用正弦函数的单调性可求单调递增区间. 【解答】解:函数f(x)的图象向左平移(x+
)+φ]=sin(2x+φ+
),
+φ=kπ+
,即φ=kπ+
,k∈z,
个单位后的函数解析式为:y=sin[2
由函数图象关于y轴对称,可得:由于|φ|<
,可得:φ=
,
可得:f(x)=sin(2x+由2kπ﹣
≤2x+
),
,k∈Z,解答:kπ﹣
≤x≤kπ+
,
,k∈Z, ].
≤2kπ+
可得,当k=1时,函数f(x)的一个单调递增区间是:[﹣故选:B.
6.设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1+a2+a3=a4+a5,S5=60,则a10=( )
A.16 B.20 C.24 D.26 【考点】等差数列的前n项和.
【分析】利用等差数列有通项公式、前n项和公式列出方程组,求出首项及公差,由此能求出结果.
【解答】解:∵等差数列{an}的前n项和为Sn, a1+a2+a3=a4+a5,S5=60, ∴
,
解得a1=8,d=2, a10=8+9×2=26. 故选:D.
7.设双曲线
曲线的离心率为( ) A.
B.
C.
D.
的渐近线与抛物线相切,则该双
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】求出双曲线的渐近线方程,联立抛物线方程,运用相切的条件:判别式
为0,可得b=2a,再由a,b,c的关系,结合离心率公式,计算即可得到所求值.
【解答】解:双曲线的渐近线方程为y=±x,
渐近线与抛物线可得x2±x+2=0,
相切,
由△=()2﹣4××2=0, 可得b=2a, c=
=
a,
.
即离心率e==故选:B.
8.将5名学生分到A,B,C三个宿舍,每个宿舍至少1人至多2人,其中学生甲不到A宿舍的不同分法有( ) A.18种
B.36种
C.48种
D.60种
【考点】排列、组合及简单计数问题.
【分析】以甲单独住,合伙住进行分类,利用分类计数原理可得. 【解答】解:利用分类计数原理,第一类,甲一个人住在一个宿舍时有种,
第二类,当甲和另一个一起时有所以共有12+48=60种. 故选:D.
9.执行如图所示的程序框图,则输出的结果是( )
=48种,
=12
A.14 B.15 C.16 D.17 【考点】程序框图.
【分析】通过分析循环,推出循环规律,利用循环的次数,求出输出结果. 【解答】解:第一次循环:第二次循环:第三次循环:…
第n次循环:令
解得n>15
=
,n=n+1
,n=2; ,n=3;
,n=4;
∴输出的结果是n+1=16 故选:C.
10.y满足约束条件设实数x,A.
B.
,则目标函数 C.
的取值范围是( )
D.
【考点】简单线性规划.
【分析】由约束条件作出可行域,再由目标函数的点与定点(﹣1,0)连线的斜率求解. 【解答】解:由约束条件
作出可行域如图,
的几何意义,即可行域内
联立,得A(1,﹣1),
联立由
=
,得B(1,3).
,而
的取值范围是[
. ,].
∴目标函数故选:D.
11.已知函数f(x)的导函数为f'(x),且f'(x)<f(x)对任意的x∈R恒成立,则下列不等式均成立的是( )
A.f(ln2)<2f(0),f(2)<e2f(0) B.f(ln2)>2f(0),f(2)>e2f(0) C.f(ln2)<2f(0),f(2)>e2f(0) D.f(ln2)>2f(0),f(2)<e2f(0)
【考点】利用导数研究函数的单调性. 【分析】令g(x)=出答案.
【解答】解:令g(x)=则g′(x)=
故g(x)在R递减, 而ln2>0,2>0,
故g(ln2)<g(0),g(2)<g(0), 即
<
,
<
, , <0,
,求出函数g(x)的导数,判断函数的单调性,从而求
即f(ln2)<2f(0),f(2)<e2f(0), 故选:A.
12.已知函数f(x)=
若关于x的方程f2(x)+f(x)+m=0有三个
不同实数根,则m的取值范围是( ) A.
B.m≤﹣2 C.
D.m>2
【考点】根的存在性及根的个数判断.
【分析】结合方程f2(x)+f(x)+m=0有三个不同的实数根,将问题转化为函
数图象交点的个数判断问题,结合函数f(x)的图象即可获得解答. 【解答】解:函数f(x)=
的图象如图,
若关于x的方程f2(x)+f(x)+m=0有三个不同实数根,令f(x)=t, 则方程t2+t+m=0的两根一个大于等于1而另一个小于1. 再令g(t)=t2+t+m,则g(1)≤0,即2+m≤0,得m≤﹣2. 故选:B.
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上) 13.设向量
的夹角为θ,已知向量,则θ=
.
,若
【考点】平面向量数量积的运算. 【分析】根据条件,可先求出向量
的坐标,并可得到
及
,进行
的值,从而求出
数量积的运算,从而能求得x的值,从而求出θ的值. 【解答】解:∵又∴∴x=±1; ∴∴
; ;
;
;
,
;
∴.
.
故答案为:
14.如图,阴影部分是由四个全等的直角三角形组成的图形,若直角三角形两条直角边的长分别为a,b,且a=2b,则在大正方形内随即掷一点,这一点落在正方形内的概率为
.
【考点】几何概型.
【分析】求出三角形的面积,再求出大正方形的面积,根据比值解得即可. 【解答】解:由题意,大正方形面积为a2+b2=5b2, 三角形的面积为ab=b2, ∴小正方形面积为b2,
∴在大正方形内随即掷一点,这一点落在正方形内的概率为 故答案为.
15.已知α∈(
,π),且cos2α+sin(π+2α)=
,则tanα= ﹣7 .
【考点】同角三角函数基本关系的运用.
【分析】由题意可得tanα<0,再利用同角三角函数的基本关系求得tanα的值.
【解答】解:∵α∈(,π),∴tanα<0,
,
∵cos2α+sin(π+2α)=cos2α﹣sin2α=cos2α﹣2sinαcosα=∴
故答案为:﹣7.
=
=
,∴tanα= (舍去),或tanα=﹣7,
16.设抛物线y2=4x的焦点为F,过点F作直线l与抛物线分别交于两点A,B,若点M满足
=(
+
),过M作y轴的垂线与抛物线交于点P,若|PF|=2,
则M点的横坐标为 3 . 【考点】抛物线的简单性质.
【分析】根据已知条件M是AB中点,设出A和B的坐标及直线方程,并将直线方程代入椭圆方程得到关于x的一元二次方程,利用根与系数的关系,表示出x1+x2和x1?x2,并求出P点坐标,根据|PF|=2,求得k的值,即可求得M点的横坐标.
【解答】解:由题意可知:抛物线y2=4x的焦点为F,准线为x=﹣1,M是AB的中点,
设A(x1,y2),B(x2,y2),直线AB的方程为y=k(x﹣1), 将直线方程代入抛物线方程消去y得:k2x2﹣(2k2+4)+k2=0, 由根与系数的关系:x1+x2=2+
,x1?x2=1,
又设P(x0,y0),y0=(y1+y2)= [k(x1﹣1)+k(x2﹣1)]=, ∴x0=∴P(
, ,),
+1=2,
|PF|=x0+1=∴k2=1,
∴M点的横坐标为3, 故答案为:3.
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.已知数列{an}的前n项和为Sn,2Sn=3an﹣2n(n∈N+). (Ⅰ)证明数列{an+1}是等比数列,并求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)设bn=an+2n+1,求证:
+
+b3+…+
<
.
【考点】数列与不等式的综合;等比数列的通项公式.
【分析】(Ⅰ)再写一式,两式相减,即可证明数列{an+1}是等比数列,并求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)bn=an+2n+1=3n+2n,可得
<
,即可证明结论.
【解答】解:(Ⅰ)由2Sn=3an﹣2n得:2Sn﹣1=3an﹣1﹣2(n﹣1), ∴2Sn﹣2Sn﹣1=3an﹣3an﹣1﹣2,即:an=3an﹣1+2
∴an+1=3(an﹣1+1),所以{an+1}是以a1+1为首项,公比为3的等比数列, 由2S1=3a1﹣2知a1=2, ∴an+1=3n,即an=3n﹣1; (Ⅱ)证明:bn=an+2n+1=3n+2n, ∵3n+2n>2n+2n=2n+1, ∴∴
18.为了研究家用轿车在高速公路上的车速情况,交通部门对100名家用轿车驾驶员进行调查,得到其在高速公路上行驶时的平均车速情况为:在55名男性驾驶员中,平均车速超过100km/h的有40人,不超过100km/h的有15人.在45名女性驾驶员中,平均车速超过100km/h的有20人,不超过100km/h的有25人.
(Ⅰ)完成下面的列联表,并判断是否有99.5%的把握认为平均车速超过100km/h的人与性别有关.
<+
+…+
, =
+
+…+
<
+
…+
=
.
平均车速超过 平均车速不超100km/h人数 过 100km/h人数 合计 男性驾驶员人数 女性驾驶员人数 合计 40 20 60 15 25 40 55 45 100 (Ⅱ)以上述数据样本来估计总体,现从高速公路上行驶的大量家用轿车中随机抽取3辆,记这3辆车中驾驶员为男性且车速超过100km/h的车辆数为X,若每
次抽取的结果是相互独立的,求X的分布列和数学期望. 参考公式与数据:Χ2=
0.150 P(Χ2≥k0),其中n=a+b+c+d
0.050 3.841 0.025 5.024 0.010 6.635 0.005 0.001 0.100 2.706 k0 2.072 7.879 10.828 【考点】离散型随机变量的期望与方差;独立性检验;离散型随机变量及其分布列.
【分析】(Ⅰ)完成下面的列联表,并判断是否有99.5%的把握认为平均车速超过100km/h的人与性别有关.求出Χ2,即可判断是否有99.5%的把握认为平均车速超过100km/h的人与性别有关.
(Ⅱ)根据样本估计总体的思想,从高速公路上行驶的大量家用轿车中随机抽取1辆,驾驶员为男性且车速超过100km/h的车辆的概率,X可取值是0,1,2,3,
,求出概率得到分布列,然后求解期望即可.
【解答】解: (Ⅰ)
平均车速超过100km/h人数 平均车速不超过100km/h人数 合计 男性驾驶员人数 女性驾驶员人数 合计 因为
40 20 60 15 25 40 55 45 100 ,所以有99.5%的把握认为平
均车速超过100km/h与性别有关.…
(Ⅱ)根据样本估计总体的思想,从高速公路上行驶的大量家用轿车中随机抽取1辆,驾驶员为男性且车速超过100km/h的车辆的概率为1,2,3,
,有:,,
X可取值是0,.
,,
分布列为 X P 0 1 2 3 .…
19.已知△ABC的三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c. (Ⅰ)若C=2B,求证:cosA=3cosB﹣4cos3B; (Ⅱ)若bsinB﹣csinC=a,且△ABC的面积S=【考点】余弦定理;正弦定理.
【分析】(Ⅰ)利用三角形内角和定理,三角函数恒等变换的应用,利用分析法即可证明.
(Ⅱ)利用余弦定理、正弦定理、三角形的面积公式,结合二倍角公式,即可求出B.
【解答】解:(Ⅰ)证明: ∵cosA=3cosB﹣4cos3B, ?cosA=cosB(3﹣4cos2B), ?cosA=cosB(3﹣4×?cosA=cosB﹣2cosBcos2B, ?cosA+2cosBcos2B=cosB,
∵C=2B,可得:A=π﹣B﹣C=π﹣3B, ∴原式?﹣cos3B+2cosBcosC=cosB, ?2cosBcosC﹣cosB=cos3B,
?2cosBcosC﹣cosB=cos(B+C)=cosBcoC﹣sinBsinC, ?cosBcosC﹣cosB=﹣sinBsinC, ?cosBcosC+sinBsinC=cosB, ?cos(C﹣B)=cosB,
?cos(2B﹣B)=cosB,显然成立,故得证cosA=3cosB﹣4cos3B. (Ⅱ)在△ABC中,∵S=
,
),
,求角B.
∴bcsinA=
∴bcsinA=bccosA, ∴tanA=1, ∴A=45°
∵bsinB﹣csinC=a, ∴sin2B﹣sin2C=∴cos2C﹣cos2B=∴cos﹣cos2B=
, , ,
,
∴﹣sin2B﹣cos2B=,
∴sin(2B+45°)=﹣, ∴2B+45°=210°或2B+45°=330°, ∴B=77.5°或142.5°(舍去). 故B=77.5°.
20.已知F1,F2分别为椭圆C:C上. (Ⅰ)求
?
的最小值;
?
=0,已知直线l:y=k(x+1)与椭圆C交于两点A,B,
的左、右焦点,点P(x0,y0)在椭圆
(Ⅱ)若y0>0且
过点P且平行于直线l的直线交椭圆C于另一点Q,问:四边形PABQ能否程成为平行四边形?若能,请求出直线l的方程;若不能,请说明理由. 【考点】直线与椭圆的位置关系. 【分析】(Ⅰ)求出
?
=x02+y02﹣1=x02+1,即可求
?
的最小值;
(Ⅱ)由题意设直线方程,代入椭圆方程,与韦达定理及弦长公式分别求得丨AB丨和丨PQ丨,由平行四边形的性质可知:丨AB丨=丨PQ丨,即可求得k的值.
【解答】解:(Ⅰ)由题意可知,F1(﹣1,0),F2(1,0), ∴∴∵﹣∴
?
=(﹣1﹣x0,﹣y0),?
=x02+y02﹣1=x02+1 ≤x0≤
,
=(1﹣x0,﹣y0),
最小值1. ?
=0,∴x0=﹣1,
),
(Ⅱ)∵
∵y0>0,∴P(﹣1,
设A(x1,y1),B(x2,y2).
由直线与椭圆联立得,(2+3k2)x2+6k2x+3k2﹣6=0, 由韦达定理可知:x1+x2=﹣
,x1?x2=
.
∴由弦长公式可知丨AB丨=∵P(﹣1,
),PQ∥AB,
|x1﹣x2|=
,
∴直线PQ的方程为y﹣=k(x+1).
)+3(k+
)2﹣6=0,
将PQ的方程代入椭圆方程可知:(2+3k2)x2+6k2(k+∵xP=﹣1, ∴xQ=
,
∴丨PQ丨=
?丨xP﹣xQ丨=
?,
若四边形PABQ成为平行四边形,则丨AB丨=丨PQ丨, ∴4
=丨4﹣4
k丨,解得k=﹣
.
y+1=0.
故符合条件的直线l的方程为y=﹣
(x+1),即x+
21.已知函数f(x)=ln(x+1),g(x)=x2﹣x.
(Ⅰ)求过点(﹣1,0)且与曲线y=f(x)相切的直线方程;
(Ⅱ)设h(x)=af(x)+g(x),其中a为非零实数,若y=h(x)有两个极值点x1,x2,且x1<x2,求证:2h(x2)﹣x1>0.
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的极值. 【分析】(Ⅰ)求出f(x)的导数,设出切点,可得切线的斜率,由两点的斜率公式,解方程可得切点坐标,进而得到所求切线的方程;
(Ⅱ)求出h(x)的解析式和导数,讨论a<0,0<a<1,a≥1,求出极值点和单调区间,由2h(x2)﹣x1>0等价为2h(x2)+x2>0,由x2=
,可得a=1
﹣x22,即证明2(1﹣x22)ln(x2+1)+x22﹣x2>0,由0<x2<1,可得1﹣x2>0,
即证明2(1+x2)ln(x2+1)﹣x2>0,构造函数t(x)=2(1+x)ln(1+x)﹣x,0<x<1,求出导数判断单调性,即可得证.
【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=ln(x+1)的导数为f′(x)=设切点为(x0,y0),则切线的斜率为k=
,
,
点(x0,y0)在f(x)=ln(x+1)上,则y0=ln(1+x0), 可得
=
,解得x0=e﹣1,
可得切线的斜率为,则切线方程为y﹣0=(x+1), 即为x﹣ey+1=0;
(Ⅱ)证明:h(x)=af(x)+g(x)=aln(x+1)+x2﹣x, 导数h′(x)=
+x﹣1=
,x>﹣1,
当a﹣1≥0时,即a≥1时,h′(x)≥0,h(x)在(﹣1,+∞)上单调递增; 当0<a<1时,由h′(x)=0得,x1=﹣故h(x)在(﹣1,﹣在(
,x2=
, ,
)上单调递减,
)上单调递增,在(﹣
,+∞)上单调递增;
,h(x)在(﹣
,
)上单调递减,
当a<0时,由h′(x)=0得,x0=在(
,+∞)上单调递增.
当0<a<1时,h(x)有两个极值点,即x1=﹣,x2=,
可得x1+x2=0,x1x2=a﹣1,由0<a<1得,﹣1<x1<0,0<x2<1,
由2h(x2)﹣x1>0等价为2h(x2)+x2>0,即为2aln(x2+1)+x22﹣x2>0, 由x2=
,可得a=1﹣x22,即证明2(1﹣x22)ln(x2+1)+x22﹣x2>0,
由0<x2<1,可得1﹣x2>0, 即证明2(1+x2)ln(x2+1)﹣x2>0,
构造函数t(x)=2(1+x)ln(1+x)﹣x,0<x<1, t′(x)=2(1+x)?调递增,
又t(0)=0,所以t(x)>0在(0,1)时恒成立, 即2(1+x2)ln(x2+1)﹣x2>0成立 则2h(x2)﹣x1>0.
四.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分. 22.在直角坐标系xOy中,曲线C1:
(α为参数,t>0),曲线C2:
+2ln(x+1)﹣1=1+2ln(1+x)>0,t(x)在(0,1)上单
(s为参数),在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲
线C3:ρcosθ﹣ρsinθ=2,记曲线C2与C3的交点为P. (Ⅰ)求点P的直角坐标;
(Ⅱ)当曲线C1与C3有且只有一个公共点时,C1与C2相交于A、B两点,求|PA|2+|PB|2的值.
【考点】参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.
【分析】(I)曲线C2:
(s为参数),消去参数s可得普通方程.曲
线C3:ρcosθ﹣ρsinθ=2,利用x=ρcosθ,y=ρsinθ可得直角坐标方程. (II)曲线C1:
(α为参数,t>0),消去参数α可得普通方程,由
曲线C1与C3有且只有一个公共点,利用圆心到直线的距离等于半径解得t=
.设A(x1,﹣x1),B(x2,﹣x2).曲线C1与直线C2联立化为4x2+8x﹣7=0,
利用根与系数的关系、两点之间的距离公式即可得出.
【解答】解:(I)曲线C2:x+y=0.
(s为参数),消去参数s可得普通方程:
曲线C3:ρcosθ﹣ρsinθ=2,可得直角坐标方程:x﹣y﹣2=0. 联立
,解得交点P(1,﹣1).
(α为参数,t>0),消去参数α可得普通方程:x2+
(II)曲线C1:
(y﹣1)2=t2,可得圆心C1(0,1),半径r=t. ∵曲线C1与C3有且只有一个公共点,∴设A(x1,﹣x1),B(x2,﹣x2). 联立
,化为4x2+8x﹣7=0,
=t,解得t=
.
∴x1+x2=﹣2,x1x2=﹣. ∴|PA|2+|PB|2=+4=
23.设f(x)=|x﹣1|+2|x+1|的最小值为m. (Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)设a,b∈R,a2+b2=m,求【考点】绝对值不等式的解法.
【分析】(Ⅰ)通过讨论x的范围求出函数f(x)的最小值,从而求出m的值即可;(Ⅱ)根据基本不等式的性质求出代数式的最小值即可. 【解答】解:(Ⅰ)当x≤﹣1时,f(x)=﹣3x﹣1≥2, 当﹣1<x<1时,f(x)=x+3>2, 当x≥1时,f(x)=3x+1≥4,
∴当x=﹣1时,f(x)取得最小值m=2; (Ⅱ)由题意知a2+b2=2,a2+1+b2+1=4,
的最小值.
×2+
×2=
﹣4(x1+x2)
+4=27.
2
﹣4x1x2﹣4(x1+x2)+4=2×(﹣2)﹣4×(﹣2)﹣4×
∴+
=(a2+1+b2+1)(
+)= [5++]≥,
当且仅当∴
=
]时,即a2=,b2=等号成立,
的最小值为.
2017年3月11日
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