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- 2021-05-08 发布
2020 届四川省成都外国语学校高三 12 月月考数学(文)试题
一、单选题
1.已知集合 ,集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意结合交集的定义可得: .
本题选择 B 选项.
2.在复平面内,复数 z 所对应的点 A 的坐标为(3,4),则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】先写出复数 z 代数形式,再根据复数的模以及除法运算法则求结果.
【详解】
,所以 ,所以 .
故选:C
【点睛】
本题考查复数几何意义、复数的模以及复数除法运算,考查基本分析求解能力,属基础
题.
3.等比数列 的前 n 项和为 ,若 ,则 ( )
A.15 B.30 C.45 D.60
【答案】C
【解析】根据题设条件,得到 ,进而得到
,即可求解 的值,得到答案.
【详解】
1
2M x R x = ∈ <
{ }4N x R x= ∈ ≥ − M N =
1
2x x ≤
14 2x x − ≤ < R ∅
14 2M N x x ∩ = − ≤ <
z
z
=
4 2
5 5 i− 4 3
5 5 i+ 3 4
5 5
− i 3 4
5 5 i+
3 4z i= + 2 23 4 5z = + =
( )
( )( )
5 3 45 3 4
3 4 3 4 3 4 5 5
i iz i i i
z −= = = −+ + −
{ }na nS 1 2 3 4 5 63, 6a a a a a a+ + = + + = 12S =
4 5 6
1 2 3
2a a a
a a a
+ + =+ +
7 8 9 10 11 1212, 24a a a a a a+ + = + + = 12S
由题意,等比数列 的前 n 项和为 ,满足 ,
则 ,所以 ,
则 ,故选 C.
【点睛】
本题主要考查了等比数列的通项公式,及其前 n 项和的计算,其中解答中熟记等比数列
的通项公式和前 n 项和公式,准确计算是解得的关键,着重考查了推理与运算能力,属
于基础题.
4.有一批种子,对于一颗种子来说,它可能 1 天发芽,也可能 2 天发芽,如表是不同
发芽天数的种子数的记录:
发芽天数 1 2 3 4 5 6 7 ≥8
种子数 8 26 22 24 12 4 2 0
统计每颗种子发芽天数得到一组数据,则这组数据的中位数是( )
A.2 B.3 C.3.5 D.4
【答案】B
【解析】根据数据以及中位数定义求结果.
【详解】
因为这批种子共有 个, ,
所以这组数据的中位数是 3,
故选:B
【点睛】
本题考查中位数定义,考查基本分析求解能力,属基础题.
5.秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书
九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法.如图的程序框图
给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例,若输入的 ,则输出的 S=
( )
{ }na nS 1 2 3 4 5 63, 6a a a a a a+ + = + + =
4 5 6
1 2 3
6 23
a a a
a a a
+ + = =+ + 7 8 9 10 11 1212, 24a a a a a a+ + = + + =
12 1 2 3 10 11 12 45S a a a a a a= + + + + + + =
8 26 22 24 12 4 2 98+ + + + + + = 8 26 49,8 26 22 49+ < + + >
2, 2x n= =
A.8 B.10 C.12 D.22
【答案】D
【解析】根据程序依次计算,直到跳出循环,输出结果,即可对照选择.
【详解】
模拟程序的运行,可得 , ,不满足条件 ,
执行循环体, ,不满足条件 ,执行循环体, ,
此时,满足条件 ,退出循环,输出 S 的值为 22.
故选:D
【点睛】
本题考查循环结构流程图,考查基本分析求解能力,属基础题.
6.已知条件 ,条件 ,且 是 的必要不充分条件,则实数 的
取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】分别求出两个命题 、 是的范围, 是 的必要不充分条件等价于 是
的必要不充分条件,由此求得 的取值范围.
【详解】
或 ,当 时, 或 ,
当 时, ,因为 是 的必要不充分条件,所以 是 的必要
不充分条件,因此.
从而 或 ,即 .
2, 2, 0, 0, 2x n k S a= = = = = 2, 1S k= = 2k >
4, 8, 2a S k= = = 2k > 6, 22, 3a S k= = =
2k >
: 1 2p x + > :q x a> q p a
0 1a≤ ≤ 1 3a≤ ≤ 1a ≤ 3a ≥
p q p¬ q¬ q
p a
: 1 2 1p x x+ > ⇒ > 3x < − 0a ≥ :q x a x a> ⇒ > x a< −
0a < :q x a x R> ⇒ ∈ p¬ q¬ q p
0a <
0,
1, 0 1
3,
a
a a
a
≥
≤ ⇒ ≤ ≤
− ≥ −
1a ≤
故选:C
【点睛】
本题考查由必要不充分条件求参数,属于基础题.
7.将函数 的图象向右平移 单位后,所得图象对应的函数解析式
为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】先将函数 中 x 换为 x- 后化简即可.
【详解】
化解为
故选 D
【点睛】
本题考查三角函数平移问题,属于基础题目,解题中根据左加右减的法则,将 x 按要求变
换.
8.某几何体的三视图如右图所示,其侧视图为等边三角形,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据三视图还原为直观图,可知该几何体由一个半圆锥和一个三棱柱组合而成,
再求圆锥的底面半径,三棱柱的各边,根据体积公式求解即可.
【详解】
2 sin 2 4y x
π = + 12
π
52 sin 2 12y x π = −
52 sin 2 12y x π = +
2 sin 2 12y x
π = − 2 sin 2 12y x
π = +
2sin 2 4y x
π = + 12
π
2sin 2( )12 4y x
π π = − + 2sin 2 12y x
π = +
3 2 36
π + 43
π + 3 2 312
π + 2 43
π +
由已知中的三视图可得,该几何体由一个半圆锥和一个三棱柱组合而成,
如图,其中半圆锥的底面半径为 1,高为 ,
三棱柱的底面是一个边长为 2 的正三角形,高为 ,
则该几何体的体积:
.
故选:A
【点睛】
本题主要考查三视图、几何体的体积,以空间几何为载体,考查考生的空间想象能力与
基本运算能力,考查的核心素养是数学抽象、直观想象、数学运算.
9.已知实数 , 满足不等式 ,则点 与点 在直
线 的两侧的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题目可知当 与 在直线两侧时 ,又因为
,则图象是单位元内的点,其所在的位置占整个圆的 ,由此可得结
果.
【详解】
解:若点 与点 在直线 的两侧,
则 ,
即 ,
又实数 , 满足不等式 ,
作出图象如图:由图可知,
3
2
21 1 3 33 2 2 2 33 2 4 6V
ππ= × × × + × × = +
a b ( )22 1 1a b+ − ≤ ( )1, 1A − ( )1, 1B − −
1 0ax by+ + =
3
4
2
3
1
2
1
3
A B ( )( )1 1 0a b a b− + − − + <
( )22 1 1a b+ − ≤ 1
2
( )1, 1A − ( )1, 1B − − 1 0ax by+ + =
( )( )1 1 0a b a b− + − − + <
( )( )1 1 0a b a b− + + − >
a b ( )22 1 1a b+ − ≤
点 与点 在直线 的两侧的概率为 .
故选:C
【点睛】
本题考查线性规划以及几何概型,属于基础题.
10.正项数列 的前 n 项和为 ,且 ,设
,则数列 的前 2020 项的和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】先根据和项与通项关系得 ,再根据等差数列定义与通项公式、求
和公式得 ,代入化简 ,最后利用分组求和法求结果.
【详解】
因为 ,所以当 时, ,解得 ,
当 时, ,
所以 ,
因为 ,所以 ,
所以数列 是等差数列,公差为 1,首项为 1,
所以 ,
所以 ,
则数列 的前 2020 项的和
.
( )1, 1A − ( )1, 1B − − 1 0ax by+ + = 1
2
{ }na nS ( )2 *2 n n nS a a n N= + ∈
( ) 2 11 2
n n
n
n
ac s
+= − { }nc
2019
2020
− 2020
2019
− 2020
2021
− 2021
2020
−
1 1n na a −− =
,n na S nc
( )2 *2 , 0n n n nS a a n N a= + ∈ > 1n = 2
1 1 12a a a= + 1 1a =
2n ≥ ( ) ( )2 2
1 1 12 2n n n n n n na S S a a a a− − −= − = + − +
( )( )1 1 1 0n n n na a a a− −+ − − =
0na > 1 1n na a −− =
{ }na
( ) ( )11 1 , 2n n
n na n n S
+= + − = =
( ) ( ) ( )2 1 2 1 1 11 1 12 ( 1) 1
n n nn
n
n
a nc s n n n n
+ + = − = − = − + + +
{ }nc
1 1 1 1 1 1 1 1 20201 12 2 3 3 4 2020 2021 2021 2021
= − + + + − + + + + = − + = −
故选:C
【点睛】
本题考查根据和项求通项、等差数列定义、等差数列通项公式与求和公式以及分组求和
法,考查基本分析求解能力,属中档题.
11.设函数 满足 , ,则 时, ( )
A.有极大值,无极小值 B.有极小值,无极大值
C.既有极大值又有极小值 D.既无极大值也无极小值
【答案】B
【解析】先利用导数的运算法则,确定 的解析式,构造新函数,确定函数的单调
性即可求出结论.
【详解】
解:由 ,即 ,
结合 ,可知 ,
,
可知此函数仅有一个极值点,是极小值点,没有极大值.
故选:B
【点睛】
本题考查导数知识的应用,考查函数的单调性与极值,考查学生分析解决问题的能力,
属于中档题.
12.已知定义在 上的函数 对任意的 都满足 ,当 ≤ 时,
,若函数 ,且 至少有 6 个零点,则 取值范围是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】试题分析:函数g(x)=f(x)-loga|x|的零点个数,即函数 y=f(x)与 y=loga|x|
的交点的个数;
由 f(x+1)=-f(x),可得 f(x+2)=f(x+1+1)=-f(x+1)=f(x),故函数 f(x)是周
( )f x ( ) ( )2
xexf x f x x
′ + = ( ) 2
2 4
ef = 0x > ( )f x
( )f x
( ) ( )2 ' 2 xx f x xf x e+ = ( )( ) ( )'2 xx f x e=
( ) 2
2 4
ef = ( ) 2
xef x x
=
( ) ( )'
3
2xe xf x x
−=
期为 2 的周期函数,又由当-1≤x<1 时,f(x)=x3,据此可以做出 f(x)的图象,y=loga|x|
是偶函数,当 x>0 时,y=logax,则当 x<0 时,y=loga(-x),做出 y=loga|x|的图象:
结合图象分析可得:要使函数 y=f(x)与 y=loga|x|至少有 6 个交点,则 loga5<1 或
loga5≥-1,解得 a>5,或 .故选 C.
【考点】1.考查函数图象的变化与运用
二、填空题
13.已知 ,则 ______.
【答案】
【解析】利用诱导公式化简已知等式的左边求出 的值,再利用二倍角的正弦公式
得到 ,分母除以 ,利用同角三角函数关系式得到
,最后转化为 即可求出 的值.
【详解】
解:因为 ,
所以
故答案为:
【点睛】
本题考查了二倍角的正切函数公式,同角三角函数间的基本关系,以及诱导公式的作用,
熟练掌握公式是解本题的关键.
14.向量 , 满足 , ,且 ,则 , 的夹角 的取
值范围是______.
( )tan 2aπ + = sin 2a =
4
5
tan a
sin 2 2sin cosa a α= 1
2 2
2sin cossin 2 sin cos
a aa a a
= + tan a sin 2α
( )tan tan 2a aπ + = =
2 2
2sin cossin 2 sin cos
a aa a a
= +
2 2
2tan 2 2 4
tan 1 2 1 5
a
a
×= = =+ +
4
5
a b 2a = 1b = (2 2,2 3a b − ∈
a b θ
【答案】
【解析】首先根据 两边平方,然后根据平面向量的数量积公式进行
求解即可.
【详解】
因为 ,
所以 ,
即 ,
所以 ,故 .
故答案为:
【点睛】
本题重点考查了数量积的概念、运算法则及夹角等知识,属于基础题.
15.在平面直角坐标系 中,过点(0,1)的直线 l 与双曲线 交于两点
A,B,若 是直角三角形,则直线 l 的斜率为____.
【答案】
【解析】先设直线方程与双曲线方程联立方程组,根据垂直条件,结合韦达定理求直线
l 的斜率.
【详解】
直线 l 的斜率显然存在,设直线为 ,联立双曲线: ,消去 y 得:
.
①若 ,则 ,
解得 .
②若 (A 在左支)设 A 点坐标(m,n)( ),则
,联立双曲线无解,故不可能出现 。
③若 (B 在右支),同理不可能
故答案为:
2,3 3
π π
(2 2,2 3a b − ∈
(2 2,2 3a b − ∈
( ) ( ]2
2 4,12a b− ∈
( ]2 24 4 4 4 8cos 4,12a b a b θ+ − ⋅ = + − ∈
1 1cos ,2 2
θ ∈ −
2,3 3
π πθ ∈
2,3 3
π π
xOy 2 23 1x y− =
OAB∆
1k = ±
1y kx= + 2 23 1x y− =
( )2 23 2 2 0k x kx− − − =
90AOB∠ = ° ( )( )0 1 1 0A B A BOA OB x x kx kx⋅ = ∴ + + + =
( )2 2
2 2
2 2(1 ) 1 0 (1 ) 1 03 3A B A B
kk x x k x x k kk k
−∴ + + + + = ∴ + ⋅ + ⋅ + =− −
1k = ±
90OAB∠ = ° 0m <
2 290 0OAB m n n°∠ = ⇔ + − = 90OAB∠ = °
90OAB∠ = °
1k = ±
【点睛】
本题考查直线与双曲线位置关系,考查基本分析求解能力,属中档题.
三、解答题
16.设实数 , 满足 则 的最大值为______.
【答案】
【解析】先根据题意画出可行域,目标函数 表示的是可行域内的点到定点
的斜率,当直线过点 时斜率为最大值,只需解方程组求解点 代入目标函数即
可.
【详解】
由实数 , 满足 作出可行域如图,
联立 得 ,
由 ,而 ,
所以目标函数 的最大值为 2.
故答案为:
【点睛】
本题考查求分式型的非线性规划的目标函数题,准确作图,利用目标函数的集合意义是
解题的关键.
x y
2 3,
1 2,
4,
x
y
x y
≤ ≤
≤ ≤
+ ≤ 1
y
x −
2
1
y
x − ( )10P ,
A ( )2,2A
x y
2 3,
1 2,
4,
x
y
x y
≤ ≤
≤ ≤
+ ≤
2,
4
x
x y
=
+ =
( )2,2A
1
yz x
= −
2 22 1PAk = =−
1
y
x −
2
17.在 中,角 所对的边分别为 ,
.
(1)求证: 是等腰三角形;
(2)若 ,且 的周长为 5,求 的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2) .
【解析】试题分析:
(1)根据正弦定理边化角有
,据此可得
,则 ,所以 是等腰三角形;
(2)由(1)结合余弦定理可得: . 的周长为 ,得
.由面积公式可得 的面积 .
试题解析:
(1)根据正弦定理,由 可得
,
即 ,故 ,由 得 ,
故 ,所以 是等腰三角形;
(2)由(1)知 , .
又因为 的周长为 ,得 .
故 的面积 .
18.某中学利用周末组织教职员工进行了一次秋季登山健身的活动,有 人参加,
现将所有参加者按年龄情况分为 , , , ,
, , 等七组,其频率分布直方图如图所示,已知 这
组的参加者是 6 人.
ABC∆ , ,A B C , ,a b c
2cos cos cosbcosC a B b A B= +
ABC∆
7cos 8A = ABC∆ ABC∆
15
4
( )2sinBcosC sinAcos B sinBcosAcosB cosBsin A B= + = +
( ) 0sin B C− = B C= ABC∆
2b a= ABC∆ 5 5a b c a+ + = =
1, 2a b= = ABC∆ 1 15
2 4S bcsinA= =
2bcosC acos B bcosAcosB= +
( )2sinBcosC sinAcos B sinBcosAcosB cosB sinAcosB sinBcosA= + = ⋅ +
( )cosBsin A B= +
sinBcosC cosBsinC= ( ) 0sin B C− = ( ), 0,B C π∈ ( ),B C π π− ∈ −
B C= ABC∆
b c=
2 2 2 2 2
2
2 7 22 2 8
b c a b acosA b abc b
+ − −= = = ⇒ =
ABC∆ 5 5a b c a+ + = = 1, 2a b= =
ABC∆
21 1 7 152 2 12 2 8 4S bcsinA = = × × × − =
N
[ )20,25 [ )25,30 [ )30,35 [ )35,40
[ )40,45 [ )45,50 [ )50,55 [ )25,30
(1)根据此频率分布直方图求 ;
(2)已知 , 这两组各有 2 名数学教师,现从这两个组中各选取 2 人
担任接待工作,设两组的选择互不影响,求两组选出的人中恰有 1 名数学老师的概
率.
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)先求出年龄在 内的频率,由 这组的参加者人数和其频率
求出总人数 .
(2)分别求出“从年龄在 之间选出的人中至少有 1 名数学教师"的人数和 “从年
龄在 之间选出的人中至少有 1 名数学教师"的人数,即可求出两组选出的人中
都至少有 1 名数学老师的概率.
【详解】
解:(1)根据题意, 这组频率为 ,
所以 ;
(2) 这组的参加者人数为 ,
这组的参加者人数为 ,
恰有 1 名数学老师的概率为 .
【点睛】
本题考查频率分布直方图的应用,考查概率的求法,是中档题,解题时要认真审题.
19.在如图所示的几何体中, 是边长为 2 的正三角形, , 平面
,平面 平面 , ,且 .
N
[ )35,40 [ )40,45
40N = 16
35
[ )25,30 [ )25,30
N
[ )35,40
[ )40,45
[ )25,30 0.03 5 0.15× =
6 400.15N = =
[ )35,40 0.04 5 40 8× × =
[ )40,45 0.03 5 40 6× × =
1 1 2 2 1 1
2 6 4 6 2 4
2 2
8 6
16
35
c c c c c c
c c
⋅ + ⋅ =
ABC∆ 1AE > AE ⊥
ABC BCD ⊥ ABC BD CD= BD CD⊥
(1)若 ,求证: 平面 ;
(2)若 到 的距离是 ,求该几何体的体积.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)取 、 、 的中点为 , , ,证明 是平行四边
形.
则有 ,又因为 ,即 ,即可证得 平面 .
(2)首先证明 面 ,几何体的体积
,求出 ,即可求得体积。
【详解】
(1)如图,取 、 、 的中点,分别为 , , .
连接 , , , ,
,
为 的终点,
,
所以 是平行四边形.
所以 ,
又因为 (三角形中位线定理),
2AE = AC BDE
B DE 7
2
3
BC BE BA M N K DNKM
KM DN KM AC AC DN AC BDE
AB ⊥ AMED
B AEDM C AEDMV V− −+锥 锥 ( )1
3 EAMDS MB MA= + EAMDS
BC BE BA M N K
DM DN NK MK
1 1 2 12 2NK AE= = × =
M BC
DM BC∴ ⊥ 1DM =
NK DM
DNKM
KM DN
KM AC
所以
所以 平面 得证.
(2)如图,
首先证明 面 ,所以该几何体的体积
,
所以核心是求
如图
在 平面内,
过 点做 直线垂线,垂足是 ,连接 .
则 ,于是
因为 , 所以 ,
从而 ,所以 ,
从而
进而几何体的体积
AC DN
AC DN
AC BDE AC BDE
DN BDE
⊄ ⇒
⊂
平面 平面
平面
AC BDE
AB ⊥ AMED
( )1
3 EAMDB AEDM C AEDMV V S MB MA− −+ = +锥 锥
EAMDS
EAMD
M ED T MT
BT ED⊥ 7
2BT =
1MB = 1MD = 3
2BT =
60TDM∠ = ° 2AE =
3 3
2EAMDS =
3
【点睛】
本题着重考查了三角形中位线定理、空间直线与平面平行的判定定理,空间几何体的体
积,属于中档题。
20.已知椭圆 的左顶点为 ,上顶点为 ,右焦点为 ,
离心率为 , 的面积为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)若 , 为 轴上的两个动点,且 ,直线 和 分别与椭圆
交于 , 两点,若 是坐标原点,求证: 、 、 三点共线。
【答案】(1) ;(2)见解析
【解析】(1)根据离心率公式和面积公式可求得 ,即可求得椭圆的方程;
(2)分别设直线 求出其与曲线的交点 , ,同理设 求出其与
曲线的交点 , ,根据斜率 得到三点共线.
【详解】
(1)依题意: , , ,
,
所以 , ,
所以椭圆方程: .
(2)设 与 交于 、 ,且
,
, ,
设 与 交于 、 ,且 ,
( )2 2
2 2: 1 0x yC a ba b
+ = > > A B F
2
2
ABF∆ 2 1+
C
M N y MF NF⊥ AM AN C
E D O E O D
2 2
14 2
x y+ =
,a b
AMl ( )2,0A − ( )1 1,E x y ANl
( )2,0A − ( )2 2,D x y OD OEk k=
2
2
ce a
= = 2a c= b c=
( ) ( ) 21 1 2 1 2 12 2ABFS a c b c∆ = + ⋅ = + = +
2 22c b= = 2 4a =
2 2
14 2
x y+ =
: 2AM
ml y x m= + 2 22 4x y+ = ( )2,0A − ( )1 1,E x y ( )0,M m
( ) 2
2 2 2
2 2
2 1 2 2 4 02 22 4
my x m x m x m
x y
= + ⇒ + + + − = + =
2
1 2
4 2
2
mx m
−= + 1 2
4
2
my m
= +
: 2AN
nl y x n= + 2 22 4x y+ = ( )2,0A − ( )2 2,D x y ( )0,N n
同理可得 ,所以 ,
由 ,可得 ,
∴ ,
所以
所以 , , 三点共线.从而 恒过定点 .
【点睛】
本意考查了椭圆标准方程的求法,考查了直线与椭圆相交,一元二次方程的根与系数的
关系、三点共线关系,考查推理能力与计算能力.
21.如果函数 满足 且 是它的零点,则函数 是“有趣
的”,例如 就是“有趣的”,已知 是“有趣
的”.
(1)求出 b、c 并求出函数 的单调区间;
(2)若对于任意正数 x,都有 恒成立,求参数 k 的取值范围.
【答案】(1) , ,单减区间为 0,1),单增区间为 ;(2)
【解析】(1)根据定义得方程恒成立,解得 b、c,再根据复合函数单调性确定函数
的单调区间;
(2)先化简不等式,再求导数,根据导函数符号分类讨论,利用导数证明 恒成立,
再说明 不恒成立.
【详解】
(1)因为 是“有趣的”,所以
( )2,0F
2
2 2
4 2 4,2 2
n nD n n
−
+ +
2
2 2
2
4
42
4 2 4 2
2
OE
m
mmk m m
m
+= =− −
+
MF NF⊥ mn 2= −
2 2 2
2 2
2 844 8 4
4 84 2 4 8 4 24 2 4
OD OE
n m mm mk kn m m
m m
− − − = = = = = =− − −− × −
OD OEk k=
E O D ED O
( )f x ( ) 1f x f x
= 1x = ( )f x
( ) 1ln lng x x x
= ⋅ ( ) ( ) ( )2ln lnh x x c bx= + −
( )h x
( ) ( ) 0h x kg x+ ≤
2b = 1c = ( )1 + ∞, 1 ,2
+∞
( )h x
1
2k ≥
1
2k <
( ) ( ) ( )2ln lnh x x c bx= + − ( ) 1( ), (1) 0h x h hx
= =
即
的定义域为 ,单减区间为(0,1),单增区间为 .
(2)参数 的取值范围为 .
引理:不等式 对任意正数 y 都成立。证明如下:
由 恒成立,得 恒成立。.
我们构造函数 。注意到 。
构造 ,注意到 ,且
我们以下分两部分进行说明:
第一部分: 时, 恒成立。
时,由引理得: ,知道 ,
从而当 时有 , 时有 ,所以
在(0,1)上为负,在 上为正。
从而 在 上单减,在 上单增,最小值为 。
从而
( ) ( ) ( )2
2
1ln ln ln ln , 1 ln(1 ) ln 0bx c bx c h c bx x
+ − = + − = + − =
2 21 1 1 2,x c cx c b c∴ + = + ∴ = ∴ = + = ( ) ( ) ( )2 1 1ln 1 ln 2 ln ( )2h x x x x x
= + − = +
( )h x (0, )+∞ ( )1 + ∞,
k 1 ,2
+∞
1 lny y− ≥
11 ln 1 0 1 (0,1), 0; (1, ), 0 (1) 0u y y u y y y y y y yy
′ ′ ′= − − ∴ = − = ⇒ = ∴ ∈ < ∈ +∞ > ∴ ≥ =
( ) ( ) 0h x kg x+ ≤ 2
2 1(ln ) ln 02
xk x x
+− ≥
2
2 1( ) (ln ) ln 2
xF x k x x
+= − 1 0F =()
( ) ( ) ( )( )2
2 2 2
2 2
ln 1 1( ) 2 1 ln 1
1 1
x xF x k k x x xx x x x x
−′ = + = + + −
+ +
( ) ( 1)ln 1G t k t t t= + − + (1) 0G = ( ) ( )2
2
1( )
1
F x G x
x x
′ =
+
1 1( ) ln 1 1 ln 2 1kG t k t k k kt t t
′ = + + − = − − + −
1
2k ≥ ( ) 0F x ≥
1
2k ≥ 1 11 ln 0t t
− − ≥ 1 1( ) 1 ln 2 1 0G t k kt t
′ = − − + − ≥
1t ≥ ( ) (1) 0G t G≥ = 1t ≤ ( ) (1) 0G t G≤ =
( ) ( )2
2
1( )
1
F x G x
x x
′ =
+ 1(, )+ ∞
( )F x ( )0,1 ( )1 + ∞, ( )1F
( ) (1) 0F x F≥ ≥
第二部分: 时,不满足条件。
构造函数 。
(ⅰ)若 ,则对于任意 ,都有 。
(ⅱ)若 ,则对于任意 , ,
而 ,所以在(0,1)上 有唯一零点 ,同时在
,时都有 。
于是只要 ,无论是(ⅰ)还是(ⅱ),我们总能找到一个实数 ,在
时都有 。
这样在 时,都有 ,结合 ,所以 时
,从而在 时有 。 ,所以
时 ,不满足要求。
【点睛】
本题考查利用导数求函数单调性以及利用导数研究不等式恒成立,考查综合分析求解能
力,属难题.
22.选修 4-4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系下,直线 ( 为参数),以原点 为极点,以 轴为非负半
轴为极轴,取相同长度单位建立极坐标系,曲线 的极坐标方程为 .
(Ⅰ)写出直线 的普通方程和曲线 的直角坐标方程;
(Ⅱ)若直线 与曲线 交于 , 两点,求 的值.
【答案】(Ⅰ)直线 : ,曲线 : ;(Ⅱ) .
【解析】试题分析:(Ⅰ)消去参数 ,得直线 的普通方程为 ,由
,两边同乘以 ,得曲线 的直角坐标方程为 ;(Ⅱ)将直线
的参数方程代入曲线 的直角坐标方程得
1
2k <
( ) ( 1 ln ) 2 1H s k s s k= − − + −
0k ≤ (0,1)s∈ ( ) 0H s <
0k > (0,1)s∈ ( ) ( 1) 0kH s ss
′ = − <
1 1
e e 1 0k kh k
− − = + >
H s( ) 0S S=
( )0 ,1s s∈ 0H s <( )
1
2k < 00 1s< < (0,1)s∈
0H s <( )
0
11,t s
∈
1( ) 0G t H t
′ = < (1) 0G =
0
11,t s
∈
( ) 0G t <
0
11,x
s
∈ ( ) ( )2
2
1( ) 0
1
F x G x
x x
′ = <
+ (1) 0F =
0
11,x
s
∈
0F x <( )
,即 ,由直线参数的几何意义知,
.
试题解析:(Ⅰ)直线 的普通方程为 ,
由 ,
即曲线 的直角坐标方程为
(Ⅱ)把直线 的参数方程代入曲线 的直角坐标方程得
,即 ,
设方程 的两根分别为 ,则
.
【考点】极坐标与参数方程(互化)、直线参数几何意义.
23.已知函数 .
(1)求不等式 的解集 ;
(2)若 证明:
【答案】(1) (2)见解析.
【解析】(1)由零点分段法讨论 的范围,解各个范围内的不等式,最后求并集即可求
出解集.(2)由题意可知,即证 ,对两边平方,作差,根据(1)的
结论即可证明结果.
【详解】
(1) ,
故 或 或 ,故不等式的解为 .
(2)证明:要证 ,只需证 ,
即证 ().
只需证:
因为 ,
( ) | | ( )f x x x R= ∈
( 1) ( 1) 4f x f x− + + ≤ M
,a b M∈ 2 ( ) ( ) 4f a b f ab+ ≤ +
[ 2,2]M = −
x
2 | | | | 4a b ab+ ≤ +
2 , 1
1 1 2, 1 1
2 , 1
x x
x x x
x x
− < −
− + + = − ≤ ≤
>
1
2 4
x
x
< −
− ≤
1 1
2 4
x− ≤ ≤
≤
1
2 4
x
x
≥
≤ [ 2,2]−
2 | | | | 4a b ab+ ≤ + 2 24( ) (| | 4)a b ab+ ≤ +
2 2 24 8 4 ( ) 8| | 16a ab b ab ab+ + ≤ + +
2 2 24 8 4 ( ) 8| | 16 0a ab b ab ab− −−+ + ≤
8 8| |ab ab≤
所以只需证: ,
又由(1)知, ,则 ,即
,
所以()式显然成立,故原命题得证.
【点睛】
本题考查零点分段法解绝对值不等式,考查分析法证明不等式,属于基础题.
2 2 24 4 ( ) 16 0a b ab −−+ ≤
| | 2,| | 2a b≤ ≤ ( )( )2 24 4 0a b− − ≥
2 2 24 4 ( ) 16 0a b ab −−+ ≤
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