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2024 高考数学
点睛密卷
全国甲卷(文)
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12
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绝密★启用前
2024 年高考数学点睛密卷(全国甲卷文)
数 学
本试卷共6页,23小题,满分150分。考试用时120分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
用 2B 铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡
右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答
案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在
试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目
指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;
不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12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.已知全集U ={1,2,3,4},A={xU|x2},则
2
U
A = ( )
A. { 1 } B. { 1 , 2 } C. { 3 , 4 } D. { 2 , 3 , 4 }
【解答】解:因为全集 U = { 1 , 2 , 3 , 4 } , A = { x U | x 2 } = { 1 } ,则
U
A = { 2 , 3 , 4 } .故选:D.
1+i
2.复数z= +i,则|z|=( )
1−i
A.1 B. 2 C.2 D.4
【解答】解: z =
1
1
+
−
i
i
+ i =
(1
(1
−
+
i )
i
(1
) 2
+ i )
+ i =
2
2
i
+ i = 2 i ,则 | z |= 2 2 = 2 .故选:C.
3.已知向量a=(−1,2), b = (1 , t ) ,若(a+2b)⊥a,则实数t =( )
7 3 3
A. B. C.− D.
4 4 4
− 1
【解答】解:由已知得 a + 2 b = (1 , 2 + 2 t ) ,
因为 ( a + 2 b ) ⊥ a ,故(a+2b)a=−1+4+4t=0,解得 t = −
3
4
.故选:C.
4.一次课外活动中,某班60名同学均参加了羽毛球或乒乓球运动,其中37人参加了羽毛
球运动,38 人参加了乒乓球运动.若从该班随机抽取一名同学,则该同学既参加了羽毛球3
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运动又参加了乒乓球运动的概率为
3
( )
A.
1
4
B.
1
3
C.
1
2
D.
2
3
【解答】解:该班学生中既参加了羽毛球运动又参加了乒乓球运动有 3 8 + 3 7 − 6 0 = 1 5 名,
故从该班随机抽取一名同学,该同学既参加了羽毛球运动又参加了乒乓球运动的概率为
1
6
5
0
=
1
4
.故选:A.
5.已知数列 { a
n
} 为正项等比数列,记前 n 项和为 S
n
,若 a
1
= 2 , S
3
= 2 6 ,则数列 { a
n
} 的通
项公式为 ( )
A. a
n
= 2 2 n − 1 B. a
n
= 2 2 n − 2 C. a
n
= 2 3 n − 2 D. a
n
= 2 3 n − 1
【解答】解:设数列{a }的公比为q(q0),
n
由a =2,S =26,得2+2q+2q2 =26,解得q=3,q=−4(舍去),
1 3
所以数列 { a
n
} 的通项公式为a =23n−1.故选:D.
n
x2 y2
6.已知双曲线 − =1的渐近线方程为
a+2 3
y = 3 x ,则a=( )
A.−1 B.1 C. − 3 D.3
3
【解答】解:该双曲线的渐近线方程为y= x且
a+2
a + 2 0 ,
则
a
3
+ 2
= 3 ,可解得a=−1−2,满足.故选:A.
7.如图是某算法的程序框图,若执行此算法程序,输入区间 [1 , 5 ] 内的任意两个实数x, y ,
则输出的 z 0 的概率为( )
1 1 1 3
A. B. C. D.
8 4 2 44
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【解答】解:根据题意,模拟执行程序框图,
第1次执行中,
4
z = 2 x − y − 0 .5 , n 的值由1变成2,
第2次执行中,z=2x− y−1,n的值由2变成3,
第3次执行中,退出循环,此时 z = 2 x − y − 1 ,
又由 x , y [1 , 5 ] ,是图中正方形 A B C D 的区域,其中 A (1 ,1 ) , B ( 5 ,1 ) , C ( 5 , 5 ) , D (1 , 5 ) ,
其面积 S = 4 4 = 1 6 ,
若z=2x−y+10,为正方形ABCD内部,直线 2 x − y − 1 = 0 上方的区域,即 △ A D E 对应的
区域,直线 2 x − y − 1 = 0 经过点A(1,1)和CD的中点 E , E ( 3 , 5 ) ,
故 S
△ A D E
=
1
2
4 2 = 4 ,故输出的 z 0 的概率 P =
1
4
6
=
1
4
.故选:B.
8.已知二次函数 y = − x 2 + ( b − a ) x + a b 的图象与 x 轴交于A,B两点,图象在A,B两点处
的切线相交于点 P .若ab=1,则 △ A B P 的面积的最小值为 ( )
A.1 B. 2 C.2 D.4
【解答】解:y=−x2 +(b−a)x+ab=0,解得 x = − a ,或x=b,
f ( x ) = − 2 x + ( b − a ) ,可得 f ( − a ) = a + b , f ( b ) = − a − b ,
图象在 A , B 两点处的切线方程分别为:y=(a+b)(x+a), y = − ( a + b ) ( x − b ) ,
联立可得 y
P
=
( a +
2
b ) 2
, a b = 1 ,
△ABP的面积为 S =
1
2
| a + b |
( a +
2
b ) 2 1
4
2 | a b | ( 2 a b ) 2 = 2 ,当且仅当a=b=1时取等号.
所以三角形的面积的最小值为:2.故选:C.
9.过点P(−1,1)的直线 l 与圆 C : x 2 + y 2 + 4 x − 1 = 0 交于A, B 两点,则|AB|的最小值为
( )
A.2 3 B. 15 C. 3 D.25
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【解答】解:圆
5
C 的标准方程为 ( x + 2 ) 2 + y 2 = 5 ,圆心 C ( − 2 , 0 ) ,半径r= 5,
设圆心C到直线l的距离为d,则 | A B |= 2 r 2 − d 2 = 2 5 − d 2 ,
当 d 最大时, | A B | 最小,易知 d 的最大值为 | P C |= 2 ,
故|AB|的最小值为2 3.故选:A.
10.“会圆术”是我国古代计算圆弧长度的方法,它是我国古代科技史上的杰作,如图所示 A B
是以 O 为圆心, O A 为半径的圆弧, C 是 A B 的中点, D 在 A B 上, C D ⊥ A B ,则 A B 的弧长
的近似值 s
CD2
的计算公式:s= AB+ .利用上述公式解决如下问题:现有一自动伞在空中
OA
受人的体重影响,自然缓慢下降,伞面与人体恰好可以抽象成伞面的曲线在以人体为圆心的
圆上的一段圆弧,若伞打开后绳长为6米,该圆弧所对的圆心角为 6 0 ,则伞的弧长大约为
( )( 31.7)
A.5.3米 B.6.3米 C.8.3米 D.11.3米
【解答】解:由题意得, O , C , D 三点共线, O C = 6 c o s 3 0 = 3 3 ,
所以 C D = O D − O C = 6 − 3 3 ,
CD2 (6−3 3)2 33
则s=AB+ =6+ = −6 316.5−61.7=6.3米.故选:B.
OA 6 2
11.三棱锥 A − B C D 中, A B = A C = A D = 4 , B C = C D = D B = 6 , P 为 △ B C D 内部及边界
上的动点, A P = 2 2 ,则点 P 的轨迹长度为( )
A. π B.2π C. 3 π D.4π
【解答】解:根据题意,设过点 A 作平面 B C D 的垂线,垂足为 O ,连接 O D ,
则O为△BCD的重心,6
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6
B C = C D = D B = 6
2 3
,OD= 6 =2 3,
3 2
A O = A D 2 − O D 2 = 4 2 − ( 2 3 ) 2 = 2 ,
又 A P = 2 2 , O P = A P 2 − A O 2 = 8 − 2 2 = 2 ,
又 P为△BCD内部及边界上的动点,
设以点 O 为圆心,半径为2的圆为圆 O ,
则点 P 的轨迹为圆 O 在 △ B C D 内部及边界的弧线部分,如图所示:
过点 O 作 O M ⊥ C D 于点 M ,则 O M =
1
3
6
2
3
= 3 ,
c o s P O M =
O
O
M
P
=
2
3
, P O M =
π
6
, P O Q =
π
3
,
由对称性可知,圆 O 在△BCD外部部分为圆周的一半,;;
圆 O 在 △ B C D
1
内部及边界的弧线部分为 π22=2π,
2
即点 P 的轨迹长度为 2 π .故选:B.
12.已知 O 为坐标原点, F
1
, F
2
是椭圆 C :
x
a
2
2
+
y
b
2
2
= 1 ( a b 0 ) 的左、右焦点, A , B 分别
为C的左、右顶点. P 为 C 上一点,且PF ⊥x轴,直线AP与
2
y 轴交于点 M ,直线 B M 与
P F
2
交于点 Q ,直线 F
1
Q 与 y 轴交于点N.若 | O N |=
1
4
| O M | ,则C的离心率为 ( )
1
A. B.
3
1
2
C.
2
3
D.
3
4
【解答】解:不妨令点 P 在第一象限,设 P ( c , y
1
) ( y
1
0 ) ,
因为 O M ∥ P F
2
,在 △ P A F
2
|OM | |OA|
中,则 = ,即
|PF | |AF |
2 2
y
My
1
=
a
a
+ c
a
,所以y = y ,
M a+c 1
在 △ O B M 中,则
|
|
Q
O
F
M
2
|
|
=
|
|
B
O
F
B
2
|
|
y a−c
,即 Q = ,所以
y a
M
y
Q
=
a −
a
c
y
M
=
a −
a
c
a
a
+ c
y
1
=
a
a
−
+
c
c
y
1
,
在 △ Q F
1
F
2
中,则
| O
| Q
N
F
2
|
|
=
|
|
O
F
1
F
F
1
2
|
|
=
1
2
y 1 1 a−c
,所以 N = ,所以y = y = y ,
y 2 N 2 Q 2(a+c) 1
Q7
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因为
7
| O N |=
1
4
| O M |
a−c 1 a
,所以 y = y ,所以
2(a+c) 1 4 a+c 1
c
a
=
1
2
,即 C 的离心率为
1
2
.
故选:B.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知函数 f ( x ) = ( a − 1 ) x 2 + a s in x 为偶函数,则实数a= .
【解答】解: f ( − x ) = ( a − 1 ) ( − x ) 2 + a s in ( − x ) = ( a − 1 ) x 2 − a s in x ,
由于 f ( x ) 为偶函数,所以 f ( − x ) = ( a − 1 ) x 2 − a s in x = ( a − 1 ) x 2 + a s in x = f ( x ) 恒成立;
即对于 x R , 2 a s in x = 0 恒成立,所以a=0.
故答案为:0.
14.已知等差数列 { a
n
} 的前 n 项和为 S
n
,且 a
4
− a
8
+ a
1 1
= 2 ,则 S
1 3
= .
【解答】解:因为 { a
n
} 为等差数列,所以 a
4
− a
8
+ a
1 1
= 2 可转化为 a
7
− a
8
+ a
8
= 2 ,
所以 a
7
= 2 ,所以 S
1 3
=
1 3 ( a
1
+
2
a
1 3
)
= 1 3 a
7
= 2 6 .
故答案为:26.
15.若 △ A B C 的面积是 △ A B C 外接圆面积的
1
3
,则 2 s in A c o s ( B − C ) + s in 2 A = .
【解答】解:设 △ A B C 外接圆的半径为 R ,
△ A B C
1
的面积是△ABC外接圆面积的 ,则
3
1
2
a b s in C =
1
3
π R 2 ①,
由正弦定理可得,a=2RsinA,b=2RsinB②,
联立①②可得, s in A s in B s in C =
π
6
,
2 s in A c o s ( B − C ) + s in 2 A = 2 s in A c o s ( B − C ) + 2 s in A c o s A = 2 s in A c o s ( B − C ) − 2 s in A c o s ( B + C )
π 2π
=2sinA[cos(B−C)−cos(B+C)]=4sinAsinBsinC=4 = .
6 3
2π
故答案为: .
3
16.激活函数是神经网络模型的重要组成部分,是一种添加到人工神经网络中的函数.tanh
2
函数是常用的激活函数之一,其解析式为 f(x)= −1.关于tanh函数的以下结论:
1+e−2x8
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①tanh函数是增函数;
②tanh函数是奇函数;
③对于任意实数
8
a ,函数 y = | f ( x ) | − a x − 1 至少有一个零点;
④曲线 y = f ( x ) 不存在与直线 x + 2 y = 0 垂直的切线.
其中所有正确结论的序号是 .
【解答】解: y = e − 2 x 在 R 上单调递减,又 1 + e − 2 x 0 ,所以 f ( x ) =
1 +
2
e − 2 x
− 1 在 R 上单调递
增,故①正确;
2
又 f(x)= −1的定义域为
1+e−2x
R , f ( − x ) + f ( x ) =
1 +
2
e − 2 x
− 1 +
1 +
2
e 2 x
− 1 = 0 ,故②正确;
当x 0时, 0 f ( x ) =
1 +
2
e − 2 x
− 1 1 ,当x0时, − 1 f ( x ) =
1 +
2
e − 2 x
− 1 0 ,则 y = | f ( x ) | 1 ,
故当 a = 0 时,g(x)=ax+1=1,此时函数y=| f(x)|−ax−1无零点,故③错误;
又 f ( x ) =
e − 2 x +
4
e 2 x + 2 2 e − 2 x
4
e 2 x + 2
= 1 ,则 0 f ( x ) 1 ,
所以 f ( x ) 不可能为 2 ,故不存在与直线x+ 2y=0垂直的切线,故④正确.
故答案为:①②④.
三、解答题:共 70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第 17~21题为必考题,
每个试题考生都必须作答;22、23题为选考题,考生根据要求作答.
17.某工厂注重生产工艺创新,设计并试运行了甲、乙两条生产线.现对这两条生产线生产
的产品进行评估,在这两条生产线所生产的产品中,随机抽取了300件进行测评,并将测评
结果(“优”或“良”)制成如下所示列联表:
良 优 合计
甲生产线 40 80 120
乙生产线 80 100 180
合计 120 180 300
(1)通过计算判断,是否有90%的把握认为产品质量与生产线有关系?
(2)现对产品进行进一步分析,在测评结果为“良”的产品中按生产线用分层抽样的方法抽取
了6件产品.若在这6件产品中随机抽取2件,求这2件产品中至少有一件产自于甲生产线
的概率.
附表及公式:
P(K2 k ) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010
09
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k 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635
0
其中
9
K 2 =
( a + b ) (
n
c
( a
+
d
d
−
) (
b
a
c
+
2 )
c ) ( b + d )
,n=a+b+c+d.
【解答】解:(1) K 2 =
3 0 0
1
2
(
0
4
0
1
8
1
0
0
0
1
−
8 0
8 0
1 2
8
0
0 ) 2
3 .7 0 4 2 .7 0 6 ,
对照附表知,有90%的把握认为产品质量与生产线有关系.
(2)在测评结果为“良”的产品中按生产线用分层抽样的方法抽取6件产品,
则应在甲生产线抽取 6
1
4
2
0
0
= 2 件产品,记为 A , B ,
在乙生产线抽取 6
8 0
1 2 0
= 4 件产品,记为 a , b , c , d ,
在这6件产品中随机抽取2件,共有 A B , A a , A b , A c , A d ,Ba, B b ,Bc,Bd , a b ,
a c , a d , b c , b d , c d ,共15种,
其中2件产品中至少有一件产自于甲生产线的有AB, A a , A b , A c , A d , B a , B b , B c ,
Bd,共有9种,
9 3
故所求的概率为P= = ,所以这2件产品中至少有一件产自于甲生产线的概率为
15 5
3
5
.
18.记 △ A B C 的内角 A , B , C 的对边分别为 a , b , c ,已知
1
2
c + b = a c o s C .
(1)求角A;
(2)若 b = 3 , c = 5 , B A C 的角平分线交 B C 于 D ,求 A D 的长.
【解答】解:(1)由
1
2
c + b = a c o s C 及余弦定理,可得
1
2
c + b = a
a 2 +
2
b
a
2
b
− c 2
,
即b2 +c2 −a2 =−bc,所以 c o s A =
b 2 + 2 c
2 b c
− a 2
= −
1
2
,
又A(0,π),所以 A =
2 π
3
.
2π
(2)由(1)知BAC = ,
3
B A D = D A C =
π
3
,
又b=3, c = 5 ,S =S +S ,
△ABC △ABD △ACD
1 2π 1 π 1 π
所以 bcsin = cADsin + bADsin ,所以
2 3 2 3 2 3
A D =
1 5
8
.
19.如图,四棱台ABCD−EFGH中,底面ABCD是菱形,点M ,N分别为棱BC,CD的10
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中点,
10
C G ⊥ M N , B F = 2 , A E = E F = 1 , A B = 2 .
(1)证明:平面ABFE⊥平面 A B C D ;
(2)当MN = 2时,求多面体ABMN−EFGH 的体积.
【解答】(1)证明: 底面 A B C D 是菱形,四边形 A B C D 的对角线 A C ⊥ B D ,
M , N 是 B C , A D 中点, M N ∥ B D ,故AC⊥MN,
又 C G ⊥ M N ,且多面体 A B C D − E F G H 是四棱台,A, C , G ,E共面,
A C C G = C , A C , C G 平面 A C G E ,
M N ⊥ 平面 A C G E ,而 A E 平面 A C G E , A E ⊥ M N ,
又 多面体 A B C D − E F G H 是四棱台, 四边形 A E F B 是梯形,
取点 K 为线段 A B 的中点,连接 F K ,
A K ∥ E F , A K = E F , 四边形AKFE是平行四边形,故 A E ∥ K F ,
在△FKB中, B F 2 = B K 2 + F K 2 , F K ⊥ A B ,故 A E ⊥ A B ,
M N 与 A B 相交,且 M N , A B 平面 A B C D , A E ⊥ 平面 A B C D ,
又 A E 平面 A B F E ,平面 A B F E ⊥ 平面 A B C D ;
(2)解:当 M N = 2 时,BD=2MN=2 2,则 B D 2 = A B 2 + A D 2 ,
B A D = 9 0 ,即AB⊥ AD,则菱形ABCD是边长为2的正方形.
由(1)知, A E ⊥ 平面 A B C D ,四棱台 A B C D − E F G H 的高为1,
1 7
则V = 1(12 + 14+22)= .
ABCD−EFGH 3 3
1 1 1 1 1 1
又 V = 1 11= ,V = 1 21= ,
G−MNC 3 2 6 H−ADN 3 2 3
7 1 1 11
多面体ABMN−EFGH 的体积为V −V −V = − − = .
ABCD−EFGH G−MNC H−ADN 3 6 3 611
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20.已知函数 f(x)=ax3+2sinx−xcosx.
(1)若
11
a = 0 ,判断 f(x)在
−
π
2
,
π
2
上的单调性,并说明理由;
(2)当 a 0 ,探究 f ( x ) 在 ( 0 ,π ) 上的极值点个数.
【解答】解:(1) a = 0 时, f(x)=2sinx−xcosx, f ( x ) = c o s x + x s in x ,
π π
当x− , 时, f(x)0,所以
2 2
f ( x ) 在
−
π
2
,
π
2
上单调递增.
(2)由 f ( x ) = a x 3 + 2 s in x − x c o s x ,得 f ( x ) = 3 a x 2 + c o s x + x s in x ,
依题意,只要探究 f ( x ) = 3 a x 2 + c o s x + x s in x 在 ( 0 ,π ) 上的变号零点个数即可,
令g(x)=3ax2 +cosx+xsinx, x ( 0 ,π ) ,则 g ( x ) = 6 a x + x c o s x = x ( 6 a + c o s x ) ,
①当 6 a 1 ,即 a
1
6
时, 6 a + c o s x 0 ,此时 g ( x ) 0 在 ( 0 ,π ) 上恒成立,
则 g ( x ) 即 f ( x ) 单调递增, f ( x ) f ( 0 ) = 1 , f ( x ) 在 ( 0 ,π ) 上无零点,
f ( x ) 在 ( 0 ,π ) 上的极值点个数为0.
②当 0 6 a 1 ,即 0 a
1
6
时, x
0
( 0 ,π ) ,使得 x
0
( 6 a + c o s x
0
) = 0 ,即 c o s x
0
= − 6 a ,
当0xx ,g(x)0;当
0
x
0
x π , g ( x ) 0 ,
所以 g ( x ) 即 f ( x ) 在 ( 0 , x
0
) 上单调递增,在 ( x
0
, π ) 上单调递减,
由于 f ( 0 ) = 1 , f ( π ) = 3 a π 2 − 1 ,
(i)若 3 a π 2 − 1 0 ,即
3
1
π 2
a
1
6
时, f ( x ) 在 ( 0 ,π ) 上无零点,
f ( x ) 在 ( 0 ,π ) 上的极值点个数为0.
(ii)若3aπ2 −10,即 0 a
3
1
π 2
时, f ( x ) 在 ( 0 ,π ) 上有1个变号零点,
f(x)在(0,π)上的极值点个数为1.
1
综上,当a 时,
3π2
f ( x ) 在 ( 0 ,π ) 上的极值点个数为0;
当 0 a
3
1
π 2
时, f ( x ) 在 ( 0 ,π ) 上的极值点个数为1.
21.已知 O 为坐标原点,过点 P ( 2 , 0 ) 的动直线l与抛物线C:y2 =4x相交于A, B 两点.
(1)求OAOB;
(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在不同于点 P 的定点Q,使得AQP=BQP恒成立?
若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.12
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【解答】解:(1)由题意可得直线
12
l 不垂直于 y 轴,
设直线 l 的方程为 x = ty + 2 , A ( x
1
, y
1
) , B ( x
2
, y
2
) ,
由
x
y
=
2
ty
= 4
+
x
2
,消去 x 并整理得 y 2 − 4 ty − 8 = 0 ,显然 0 ,于是 y
1
y
2
= − 8 ,
所以 O A O B = x
1
x
2
+ y
1
y
2
=
2 y
14
y
4
22
− 8 = − 4 .
(2)由(1)知y +y =4t,
1 2
y
1
y
2
= − 8 ,
假设存在不同于点 P 的定点Q,使得 A Q P = B Q P 恒成立,
由抛物线对称性知,点 Q 在x轴上,
设Q(m,0),则直线 Q A ,QB的斜率互为相反数,
y y
即 1 + 2 =0,即
x −m x −m
1 2
y
1
( ty
2
+ 2 − m ) + y
2
( ty
1
+ 2 − m ) = 0 ,
整理得 2 ty
1
y
2
+ ( 2 − m ) ( y
1
+ y
2
) = 0 ,即 − 1 6 t + 4 t ( 2 − m ) = 0 ,即 4 t ( − 2 − m ) = 0 ,
又 t 不恒为0,则 m = − 2 ,
所以存在不同于点 P 的定点Q,使得 A Q P = B Q P 恒成立,点 Q 的坐标为 ( − 2 , 0 ) .
选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计
分。
22.在直角坐标系 x O y 中,已知曲线 C : x 2 + y 2 = | x | + y (其中 y 0 )
x=tcos
,曲线C : (t
1 y=tsin
为参数, t 0 ) ,曲线 C
2
:
x
y t
t
c
s in
o s
t t 0 , 0
π
2
=
=
−
为 参 数 ,
.以坐标原点 O 为极点,x轴
的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求C的极坐标方程;
(2)若曲线 C 与C ,
1
C
2
分别交于A,B两点,求△OAB面积的最大值.
【解答】解:(1)因为曲线C:x2 +y2 =|x|+y(其中y0),且 x c o s = ,y=sin,
所以C的极坐标方程为2 =|cos|+sin,(0,π),即=|cos|+sin,(0,π).13
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(2)由题意可知:曲线
13
C
1
:
x
y
t
t
c
s
o s
in
( t
=
=
为参数, t 0 ) 表示过坐标原点,倾斜角为的直线,
所以曲线 C
1
的极坐标方程为=;
曲线 C
2
:
x
y t
t
c
s in
o s
t t 0 , 0
π
2
=
=
−
为 参 数 ,
π
x=tcos +
2
,即C : ,表示过坐标原点,
2 π
y=tsin +
2
倾斜角为
π
2
+ 的直线,所以曲线C 的极坐标方程为
2
π
2
= + ;
可得 | O A | | c o s | s in = +
π π
,|OB|= cos + +sin +=|−sin|+cos,
2 2
A O B =
π
2
,
注意到 0
π
2
,则 | O A | | O B | s in c o s = = + ,
可得 △ O A B 面积 S
O A B
1
2
| O A | | O B |
1
2
( s in c o s ) 2
1 s in
2
2
1
△
= = + =
+
,
当且仅当 2
π
2
= ,即
π
4
= 时,等号成立,所以 △ O A B 面积的最大值为1.
23.已知函数 f(x)=|2x−1|−|x+1|的最小值为 m .
(1)求实数 m 的值;
(2)若实数 a , b , c
5 1
满足a−2b+2c=m+ ,证明:a2 +b2 +c2 .
2 9
1
x−2,x
2
1
【解答】解:(1) f(x)= 2x−1− x+1 =−3x,−1 x ,
2
−x+2,x−1
作出函数 f ( x ) 的图形,由图可知 f ( x )
3
的最小值m=− .
2
证明:(2)由(1)知, m = −
3
2
,所以 a − 2 b + 2 c = 1 ,
根据柯西不等式得 ( a 2 + b 2 + c 2 ) [1 2 + ( − 2 ) 2 + 2 2 ] ( a − 2 b + 2 c ) 2 = 1 ,
当且仅当
a
1
=
b
− 2
=
c
2
时取等号,
1 2 2
又a−2b+2c=1,所以当且仅当a= ,b=− ,c= 时取等号,
9 9 9
1
a2 +b2 +c2 .
9