文档内容
2023 届高三第一次大质量监测
数 学
2022.09
本试卷共6页,22小题,满分150分。考试时间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。将条形码横贴在答题卡
“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8小题,每小题5分,共40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.已知集合M={x|≤0},N={x|()x≤3},则M∩N=
A.[-4,-1] B.[-4,3) C.[-1,3) D.[-1,3]
2.已知b>0,则“a>b+1”是“>+1”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.函数f(x)=的部分图象大致为
4.在△ABC中,内角A,B,c所对的边分别为a,b,c,则下列条件能确定三角形有两解的是
A.a=5,b=4,A= B.a=4,b=5,A=
C.a=5,b=4,A= D.a=4,b=5,A=5.通过研究正五边形和正十边形的作图,古希腊数学家毕达哥拉斯发现了黄金分割率,黄金分割率的值
也可以用2sin18°表示,即=2sin18°.记m=2sin18°,则=
A.- B.-2 C. D.
6.已知过点A(a,0)作曲线y=(1-x)ex的切线有且仅有1条,则a=
A.-3 B.3 C.-3或1 D.3或1
7.设a=,b=ln,c=sin,则
A.c<b<a B.a<b<c C.b<c<a D.c<a<b
8.如图是一个近似扇形的湖面,其中OA=OB=r,弧AB的长为l(l<r).为了方便观光,欲在A,B两点
之间修建一条笔直的走廊AB.若当0<x<时,sinx≈x-,扇形OAB的面积记为S,则的值约为
A.- B.-
C.- D.-
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。 在每小题给出的选项中,
有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对 的得2分,有选错的得
0分。
9.设a>0,b>0,a+b=1,则下列不等式中一定成立的是
A.ab≤ B.+≥
C.2a+2b≥2 D.≥8
10.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,则
A.ω=2
B.f(x)的图象关于直线x=对称
C.f(x)=2cos(2x-)
D.f(x)在[-,-]上的值域为[-2,1]
11.对于定义域为[0,+∞)的函数 y=f(x),若同时满足下列条件:
①∀x∈[0,+∞),f(x)≥0;②∀x≥0,y≥0,f(x+y)≥f(x)+f(y),则称函数f(x)为“H函数”.下列结论正
确的是
A.若f(x)为“H函数”,则其图象恒过定点(0,0)
B.函数在[0,+∞)上是“H函数”
C.函数f(x)=[x]在[0,+∞)上是“H函数”([x]表示不大于x的最大整数)D.若f(x)为“H函数”,则f(x)一定是[0,+∞)上的增函数
12.已知x,x 分别是函数f(x)=ex+x-2和g(x)=lnx+x-2的零点,则
1 2
A.x+x=2 B.e+lnx=2
1 2 2
C.xx> D.x2+x2<3
1 2 1 2
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.若sin(α+)=,则tanα+= .
14.已知△ABC的面积为2,AB=2,AC=4,则△ABC的中线AD长的一个值为 .
15.某容量为V万立方米的小型湖,由于周边商业过度开发,长期大量排放污染物,水质变差,今年政府
准备治理,用没有污染的水进行冲洗.假设每天流进和流出的水均为r万立方米,下雨和蒸发正好平
衡.用函数g(t)表示经过t天后的湖水污染质量分数,已知g(t)=g(0)e,其中g(0)表示初始湖水污染质
量分数.如果V=200,r=4,要使湖水的污染水平下降到开始时污染水平的10%以下,至少需要经过
天.
(参考数据:ln10≈2.303)
16.已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x>0时,f′(-x)>2f(x),且f(3)=0,则不等式f(x)>0的解集
为 .
四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(10分)
已知数列{a}满足a=,a=1,2a -a=a .
n 1 2 n+2 n n+1
(1)证明:数列{a -a}是等比数列;
n+1 n
(2)求数列{a}的通项公式.
n
18.(12分)
在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.
(1)若C=2A,a=2,b=3,求c;(2)若a2+b2=c2,求证:3tanA=2tanC.
19.(12分)
如图,在三棱柱ABC-ABC 中,侧面AAC C⊥底面ABC,侧面AAC C是菱形,∠AAC=60°,∠ACB=
1 1 1 1 1 1 1 1
90°,AC=BC=2.
(1)若D为AC的中点,求证:AD⊥AB;
1 1
(2)求二面角A-AC-B 的正弦值.
1 1
20.(12分)
某校组织围棋比赛,每场比赛采用五局三胜制(一方先胜三局即获胜,比赛结束),比赛采用积分制,
积分规则如下:每场比赛中,如果四局及四局以内结束比赛,取胜的一方积3分,负者积0分;五局结束
比赛,取胜的一方积2分,负者积1分.已知甲、乙两人比赛,甲每局获胜的概率为.
(1)在一场比赛中,甲的积分为X,求X的概率分布列;
(2)求甲在参加三场比赛后,积分之和为5分的概率.21.(12分)
已知A′,A分别是椭圆C:(a>b>0)的左、右顶点,B,F分别是C的上顶点和左焦点.点P在C上,
满足PF⊥A′A,AB∥OP,|FA′|=2-.
(1)求C的方程;
(2)过点F作直线l(与x轴不重合)交C于M,N两点,设直线AM,AN的斜率分别为k ,k ,求证:kk 为
1 2 1 2
定值.
22.(12分)
设函数f(x)=xlnx,g(x)=.
(1)若直线y=x+b是曲线f(x)的一条切线,求b的值;
(2)证明:①当0<x<1时,g(x)f(x)>x(x-1);
②∀x>0,g(x)-f(x)<.(e是自然对数的底数,e≈2.718)参考答案:
1.C
【分析】首先通过求解分式不等式化简集合M ,然后利用指数函数的单调性化简集合N ,最后利用集合
间的交运算即可求解.
x4
【详解】∵ 04x3
x3
x4
∴M {x∣ 0}{x|4x3}
x3
1
由指数函数的单调性可知,( )x 3x 3x1 x1,
3
1
从而N {x∣( )x 3}{x|x1},
3
M N {x|1x3}
故 .
故选:C.
2.B
【解析】从充分性和必要性两方面进行讨论即可.
【详解】充分性:当a3,b1时充分性不成立;
2 2
a b1 b12 b b1
必要性:由 a b1可得 ,即ab1,
ab1 a b1
所以“ ”是“ ”的必要不充分条件.
故选:B
【点睛】本题主要考查充要条件的判定,涉及到不等式的性质,属于基础题.
3.C
【分析】结合已知条件,利用函数奇偶性可判断B;通过判断 在(0, )上的符号可判断D;通过判断
f(x) 4
f(x) (0,)
在 上的零点个数可判断AC.
【详解】由题意可知, f(x)的定义域为(,0) (0,),
cos2x cos(2x) cos2x
因为 f(x) ,所以 f(x) f(x),
2x2x 2x2x 2x2x
故 f(x)为奇函数,从而 f(x)的图像关于原点对称,故B错误;
cos2x
当x(0, )时, 且 ,此时 f x 0,故D错误;
4 2x2x 0 cos2x0 2x2x
因为ycos2x在(0,)上有无数个零点,cos2x
所以 f x 在 上也有无数个零点,故A错误,C正确.
2x2x (0,)
故选:C.
4.B
【分析】结合已知条件和正弦定理即可求解.
a b 2
【详解】对于A:由正弦定理可知, sinB
sinA sinB 5
∵ ,∴B A ,故三角形 有一解;
ab 6 ABC
a b 5 2
sinB
对于B:由正弦定理可知,sinA sinB 8 ,
∵ ,∴B A ,故三角形 有两解;
4 ABC
ba
a b 2
对于C:由正弦定理可知, sinB
sinA sinB 5
∵A为钝角,∴B一定为锐角,故三角形 ABC有一解;
a b 5 3
sinB 1
对于D:由正弦定理可知,sinA sinB 8 ,故故三角形 ABC无解.
故选:B.
5.C
【分析】将m2sin18代入,根据恒等变换公式化简,即可求得结果.
【详解】Qm2sin18,
1cos36
m22 sin144
2cos218
4sin2182 sin36
2cos18
2cos36sin36
2sin72
2
sin72
故选:C.
6.C
Aa,0
【分析】设出切点,对函数求导得出切线的斜率,利用点斜式方程写出切线,将点 代入,并将切线有且仅有1条,转化为方程只有一个根,列方程求解即可.
x ,1x ex0
【详解】设切点为 0 0 ,
yxex k x ex0 y1x ex0 x ex0 xx
由已知得 ,则切线斜率 0 ,切线方程为 0 0 0
Aa,0 1x ex0 x ex0 ax x2a1x 10
直线过点 ,则 0 0 0 ,化简得 0 0
切线有且仅有1条,即
a1240
,化简得a22a30,即
a3a10
,解得a 3或1
故选:C
7.C
π 25 2 2 2
x0, ,xsinx baln ln12
【分析】根据 2 ,判断a,c的大小,由 21 21 21 21,构造函数
1
f xln12xx0x
2,利用导数判断单调性,即可得到 .
ba
π 2 2 25 2 2 2
x0, ,xsinx sin baln ln12
【详解】由不等式 2 可得21 21,即ac; 21 21 21 21,
1 2 2 12x
f xln12xx0x ,ba f , fx 1
设 2 21 12x 12x ,
1 1
因为 0x 2 , fx0 ,所以 f x 在 0, 2 上单调递增,
1 2
x0, , f x f 00 f 0
所以当 2 ,所以 21 ,即 .
ba
所以bac.
故选:C
8.B
l AB 4 l
【分析】由题可得AB2rsin ,再根据扇形面积公式可得 sin ,结合条件即得.
2r S l 2r
l
【详解】设扇形 的圆心角为 ,则 ,
OAB r
l
在 中,AB2rsin 2rsin ,
OAB 2 2r
1
又S lr,
2
l
2rsin
AB 2r 4 l
sin
∴ S 1 l 2r ,又 l 1 ,
lr 0
2 2r 2
l 3
AB
4
sin
l
4
l
2r
2
l2
∴ S l 2r l 2r 6 r 12r3 .
故选:B.
9.ACD
【分析】利用基本不等式及其变形求最值即可判断.
ab 2 1 1
ab ab
【详解】A选项: 2 4,当且仅当 2时,等号成立,故A正确;
1
B选项: a b 2 ab2 ab 1ab2,所以 ,当且仅当ab 时,等号成立,
a b 2 2
故B错;
1
C选项: ,当且仅当ab 时,等号成立,故C正确;
2a 2b 2 2ab 2 2 2
b 4 b 4ab b 4a b 4a b 4a 1 2
42 48 a b
D选项:a b a b a b a b ,当且仅当a b ,即 3, 3 时,等号成
立,故D正确.
故选:ACD.
10.AC
【分析】结合函数图像求出 f(x)的解析式,进而判断AC;利用代入检验法可判断B;利用换元法和三角
5
函数性质求出 f x在[ , ]上的值域可判断D.
6 3
3 7 3 2
【详解】由图像可知, , T ( ) T 2,故A正确;
A2 4 12 6 4
从而 f(x)2sin(2x),
又由 f( )2sin( )0 k k, ,
6 3 3 3 kZ
因为 ,所以 ,
2 3
从而 f(x)2sin(2x )2sin(2x )2cos(2x ),故C正确;
3 6 2 6
2 5
因为 f( )2sin 32,
3 3
2
所以x 不是 的对称轴,故B错误;
3 f(x)
5 4
当x[ , ]时,则t2x [ , ],
6 3 3 3 3
4
因为 在[ , ]上单调递减,在( , ]上单调递增,
ysint 3 2 2 3
y y 1
所以 min |t ,
2
3 3 3
y y y
因为 |t 4 2 , |t 2 ,所以 max 2 ,
3 3
3
故1sint ,即 ,
2 22sint 3
从而2 f(x)2sin(2x ) 3,
3
5
即 f x在[ 6 , 3 ]上的值域为 [2, 3] ,故D错误.
故选:AC.
11.AC
【分析】结合函数新定义的概念利用赋值法即可求解.
x y0 f(00) f(0) f(0) f(0)0
【详解】对于A:不妨令 ,则 ,
x0, fx0 f(0)0
因为 , ,所以 ,
f(0)0
故 ,故A正确;
x1 y 2
对于B:不妨令 , ,
f(1)1 f( 2)0 f(1 2)0 f(1 2) f(1) f( 2)
则 , , ,即 ,
x0 y≥0 f xy f x f y
这与 , , 矛盾,故B错误;
x0, f x[x]0
对于C:由题意可知, , ,不妨令xmn0,其中m为整数部分,n为小数部分,则 f(x)[x]m;
再令yab0,其中a为整数部分,b为小数部分,则 f(y)[y]a;
若0nb1,则 f(xy)[xy]ma;
若nb1,则 f(xy)[xy]ma1,
x0 y≥0 f xy f x f y
从而 , , 成立,故C正确;
对于D:由题意可知,常函数 f(x)0为“H函数”,但 f(x)不是增函数,故D错误.
故选:AC.
12.ABD
【分析】把函数的零点转化两个函数图像交点的横坐标,再结合反函数图像的特点得到点A和B关于点C
C1,1
x
对称,根据 可判断A、B选项;结合基本不等式可以判断C选项;利用特殊值的思路得到 1的范围
即可判断D选项.
x x f xexx2 gxlnxx2 ex1 2x lnx 2x
【详解】因为 1, 2分别是函数 , 的零点,所以 1, 2 2,
x x yex ylnx y2x
那么 1, 2可以看做函数 和 与函数 图像交点的横坐标,
A C B yex yx ylnx y2x
如图所示,点 , , 分别为函数 , , 的图像与函数 图像的交点,所以
C1,1
yex ylnx yx y2x
,因为函数 和 互为反函数,所以函数图像关于 的图像对称, 的图像也关
于
yx
的图像对称,所以点
A x
1
,ex1
和
Bx
2
,lnx
2
关于点
C1,1
对称,
x
1
x
2
2
,
ex1 lnx
2
2
,故AB
正确;
x x 2 e
xx 1 2 1 1
因为 1 2 2 ,x x ,所以xx 1,而 2 ,故C错;
1 2 1 21 5
x
当
3
时,函数 yex对应的函数值为3e ,函数
y2x
对应的函数值为
3
,因为
3 5 3 125 5
e 3e
3 27 ,所以 3 ,
1 26 26
,1 x2x2 2x24x 42, 3
所以x的范围为3 ,那么 1 2 1 1 9 ,而 9 ,所以x2x2 3,故D正确.
1 1 2
故选:ABD.
13.4
π 3 6
sin sincos sincos 1
【分析】根据 4 2 展开可得 2 ,从而求得 4 ,再由
1 sin cos 1
tan ,即可得到结果.
tan cos sin sincos
π 3 2 3
sin sincos
【详解】因为 4 2 ,即 2 2
6 3
1
sincos 12sincos sincos
所以 2 ,平方可得 2,所以 4,
1 sin cos 1
所以tan 4
tan cos sin sincos
故答案为:4
7 3
14. 或
【分析】结合已知条件和三角形面积公式求A,然后利用余弦定理即可求解.
ABC 2 3,AB2,AC 4
【详解】因为 的面积为 ,
1 3
所以S ABACsinA4sinA2 3sinA ,
VABC 2 2
2
故A 或 ;
3 3
①当A 时, ,
3 BC2 AB2AC22ABACcosA12BC 2 3
1
故BD BC 3,
2
因为AB2BC2 AC2,所以ABBC,AD2 AB2BD2 7 AD 7
故 ;
2
②当A 3 时, BC2 AB2AC22ABACcosA28BC 2 7 ,
1
故BD BC 7,
2
AB2BC2AC2 2 7
在 中,由余弦定理可知cosB ,
ABC 2ABBC 7
在△ABD中,由余弦定理可知,AD2 AB2BD22ABBDcosB3,
AD 3
故 .
综上所述, ABC 的中线 AD 长为 7 或 3 .
7 3
故答案为: 或 .
15.116
【分析】根据题意列不等式,再结合对数计算公式解不等式即可.
【详解】设至少需要经过x天,因为要使湖水的污染水平下降到开始时污染水平的10%以下,所以
r r
gx10g0,又因为gtg0e V t ,所以g0e V x 0.1g0,由题意知g00,
r4
,V 200,
1
所以 4 x ,整理得, xln10,解得 ,所以至少需要经过116天.
e 200 0.1 50 x115.15
故答案为:116.
3,0 3,
16.
f x
【分析】利用奇函数的性质得到 fx fx,再根据不等式构造函数hx
e2x
,分析函数
f x
hx
e2x 在x0时的单调性,根据单调性、奇偶性和 f 30 解不等式即可.
f x f xf xfxfx fx fx
R
【详解】因为 为奇函数,定义域为 ,所以 ,
f 00
,
fx2f x fx2f x
x0
又因为 时, ,所以 ,f x fx2f x
构造函数hx ,所以hx ,
e2x e2x
hx0 hx 0,
x0
所以当 时, , 在 上单调递增,
f 30 h30 hx 3, 0,3
又因为 ,所以 , 在 上大于零,在 上小于零,
e2x 0 x0 f x 3, 0,3 f x
又因为 ,所以当 时, 在 上大于零,在 上小于零,因为 为奇函数,所以
x0 f x ,3 3,0
当 时, 在 上小于零,在 上大于零,
f x0 3,03,
综上所述: 的解集为 .
3,03,
故答案为: .
【点睛】常见的函数构造形式:
gxeaxf x gxeax
af x fx
① , ;
f x fxaf x
gx gx
② eax , eax .
17.(1)见解析
5 (1)n1
a
(2) n 6 32n1
【分析】(1)结合递推公式利用等比数列的定义证明即可;(2)结合(1)中结论,利用累加法和等比数列求和
公式即可求解.
(1)
1
因为2a a a ,所以a n2 2 (a n a n1 ),
n2 n n1
1
(a a )a
从而 a n2 a n1 2 n n1 n1 1 ,
a a a a 2
n1 n n1 n
1 1 1
因为a
1
2
,a
2
1,所以a
2
a
1
1
2
2
,
1
故数列a
n1 a n
是首项为 1
2
,公比为
2
的等比数列.
(2)1 1 (1)n1
a a ( )n1
由(1)可知, n1 n 2 2 2n ,
1 1 1 (1)n2
故当 时,a a ,a a ,a a , ,a a ,
n2 2 1 2 3 2 22 4 3 23 L n n1 2n1
1 1
[1( )n1]
1 1 1 (1)n2 2 2 1 (1)n1
a a ( ) L [1 ]
由各式相加可知, n 1 2 22 23 2n1 1 3 2n1 ,
1( )
2
1 (1)n1 5 (1)n1
故a a [1 ] ,
n 1 3 2n1 6 32n1
5 (1)n1
当 时,a 也满足,
n1 n 6 32n1
5 (1)n1
故数列
a
n
的通项公式为:
a
n
6
32n1 .
10
18.(1)
(2)见解析
【分析】(1)由三角形内角和,可表示出角B,根据三角恒等式,结合正弦定理,可得cos2A的值,根据
二倍角式,进而可得cosC,由余弦定理,可得答案;
(2)由题意,结合余弦定理与正弦定理,根据同角三角函数的关系式,可得答案.
(1)
sinBsinπ3AsinA2A
C 2A BπACπ3A
, ,则
sinAcos2AcosAsin2A, sin2A2sinAcosA,cos2A2cos2 A1,
sinBsinA 2cos2 A1 2sinAcos2 AsinA 4cos2 A1
,
2 3
a b
由正弦定理,可得:sinA sinB,则sinA sinA 4cos2 A1 ,
5 1
可得 ,解得cos2 A ,则cosC cos2A2cos2 A1 ,
8cos2 A23 8 4
1
由余弦定理,c2 a2b22abcosC 49223 10,故 .
4 c 10
(2)1 1 1
a2 b2 c2 ,a2c2 b2 ,c2a2 b2 ,
5 5 5
1
b2 b2
由余弦定理,cosA c2b2a2 5 3 b ①,
2cb 2cb 5 c
1
b2 b2
cosC a2b2c2 5 2 b ②,
2ab 2ab 5 a
cosA 3b 5a 3a 3sinA
①与②相除可得: ,
cosC 5c 2b 2c 2sinC
2cosAsinC 3sinAcosC,两边同除以cosAcosC,可得2tanC 3tanA.
19.(1)见解析
2 7
(2) 7
AD AC
【分析】(1)结合已知条件和平面几何关系知 1 ,然后利用面面垂直性质和线面垂直性质可知
BC AD ,最后利用线面垂直判定和性质即可证明;(2)取 A 1 C 1的中点 E ,然后利用面面垂直性质证明
CE ABC AAC ACB
底面 ,再建立空间直角坐标系,分别求出平面 1 和平面 1 1的法向量,最后利用二面角的
向量公式即可求解.
(1)
AACC AA AC
∵侧面 1 1 是菱形,∴ 1 ,
AC AD AC
∵ D 为 1 的中点,∴ 1 ,
∵侧面 AA 1 C 1 C 底面 ABC ,侧面 AA 1 C 1 C 底面 ABC AC , ACB90 , BC 底面 ABC ,
BC AACC
∴ 侧面 1 1 ,
∵ AD 侧面 AA 1 C 1 C ,∴ BC AD ,
∵ A 1 C BCC ,∴ AD 平面 A 1 BC ,
AB ABC AD AB
∵ 1 平面 1 ,∴ 1 .(2)
取 A 1 C 1中点 E ,连接 CE ,从而 CE A 1 C 1,
又由 A 1 C 1 AC ,则 CE AC ,
∵侧面 AA 1 C 1 C 底面 ABC ,侧面 AA 1 C 1 C 底面 ABC AC ,
∴CE底面ABC,
以C为坐标原点,以CA,CB,CE为x轴, y 轴,z轴建立空间直角坐标系,如下图:
C(0,0,0) A(2,0,0) A(1,0, 3) B(1,2, 3)
由已知条件和上图可知, , , 1 , 1 ,
由题意可知,CB(0,2,0)为平面 AA 1 C 的一个法向量,
不妨设n(x,y ,z )平面 ACB 的一个法向量,
1 1 1 1 1
因为CA (1,0, 3),CB (1,2, 3),
1 1
C A n0 x 3z 0
从而 C B 1
1
n0 1 x
1
2y 1
1
3z
1
0 ,
令 z 1 3 ,则 x 1 3 , y 1 3 ,即n(3,3, 3),
AACB
设二面角 1 1为 ,由图可知 为钝角,
|CBn| 21
cos|cosCB,n| 2 7
从而 7 ,即sin ,
|CB||n| 72 7
故二面角AACB 的正弦值为 7 .
1 1
20.(1)见解析
333
(2)
2048
【分析】(1)结合已知条件,X 可能取值为0,1,2,3,然后分析每种积分X 对应的输赢情况,然后利用
二项分布和独立事件的概率乘法求解即可;(2)结合(1)中结论,分析积分之和为5时三场比赛的积分情况,
然后利用独立事件的概率乘法求解即可.
(1)
由题意可知,X 可能取值为0,1,2,3 ,
当X 0时,则前三场比赛都输或前三场比赛赢一场且第四场比赛输,
1 1 1 1 5
则P(X 0)(1 )3C1 (1 )2(1 ) ,
2 3 2 2 2 16
当X 1时,前四场比赛赢两场且第五场比赛输,
1 1 1 3
则P(X 1)C2( )2(1 )2(1 ) ;
4 2 2 2 16
当X 2时,前四场比赛赢两场且第五场比赛赢,
1 1 1 3
则P(X 2)C2( )2(1 )2 ,
4 2 2 2 16
当X 3时,前三场比赛都赢或前三场比赛赢两场且第四场比赛赢,
1 1 1 1 5
则P(X 3)( )3C2( )2(1 ) ,
2 3 2 2 2 16
故X 的概率分布列如下:
X 0 1 2 3
5 3 3 5
P
16 16 16 16
(2)
设甲在参加三场比赛后,积分之和为5分为事件A,
则甲的三场比赛积分分别为1、1、3或者0、2、3或者1、2、2,
3 3 5 5 3 5 3 3 3 333
故P(A)3 A3 3 ,
16 16 16 3 16 16 16 16 16 16 2048
333
故甲在参加三场比赛后,积分之和为5分为 .
2048x2 y2
1
21.(1) 4 2
3
(2)证明见解析,定值为 2
2
【分析】(1)根据 PF AA 可设
Pc,y
0
,根据 AB∥OP ,利用 AB,OP 斜率相等且
Pc,y
0
在椭圆上
FA 2 2
列式可得椭圆基本量的关系,再根据 求解基本量即可;
l xty 2 kk
(2)由题意设 : ,联立直线与椭圆的方程,得出韦达定理,再表达出 1 2,结合韦达定理求
解即可.
(1)
b y bc
因为 PF AA ,故可设Pc,y 0 ,因为 AB∥OP ,故k AB ∥k OP ,即 a c 0 ,解得y 0 a .
b2c2
又P c, bc 在椭圆 上,故 c2 a2 1,解得 ,故 .
a C a2 b2 a2 2c2 2a22b2 a 2b 2c
又 FA 2 2 ,故 FA ac 21 c2 2 ,故c 2,a2,b 2.
x2 y2
1
故C的方程为 4 2 .
(2)
x2 y2
1 F 2,0 ,A2,0
因为椭圆方程为 4 2 ,故 ,当l斜率为0时A,M 或A,N 重合,不满足题意,故可
l xty 2
设 : .
x2 y2
1
联立 4 2 可得 ,设 ,则 2 2t 2 .
xty 2 t22 y22 2ty20 Mx
1
,y
1
,Nx
2
,y
2
y 1 y 2 t22 ,y 1 y 2 t22
y y y y
kk 1 2 1 2
故 1 2 x 2 x 2 ty 22 ty 22
1 2 1 21
y 1 y 2 y y 2 2 2
t2y 1 y 2 2 2 ty 1 y 2 2 2 2 t2 2 2 t 1 y 1 y 2 2 y 1 y 2
1
t22 1 2 3
t2 2 2 2 t2 2 2 2 2 32 2 2
2
3
故定值为 2
2
【点睛】本题主要考查了椭圆中基本量的求解,同时也考查了联立直线与椭圆的方程,得出韦达定理表达
目标表达式,再化简求解的问题,为方便计算,当直线过的定点在x轴时可设直线的横截距式,同时注意
y y ,y y
韦达定理中 1 2 1 2的关系进行化简.属于难题.
1
22.(1)e 2
(2)①证明见解析②证明见解析
【分析】(1)首先利用导函数的几何意义求出切点,再将切点代入切线即可求出b;
1
(2)①将原不等式化简为h(x)2lnxx
x
0,然后利用导函数求
h(x)
在
(0,1)
上的最大值大于0即可;②
x 1 1 2
结合①中条件,利用放缩法只需证明 x2 ,然后利用隐零点证明不等式在 上恒成立即可,
x1 2 2 e (0,1)
f(x) g(x) [1,)
最后结合 和 的单调性即可证明原不等式在 上恒成立.
(1)
f xxlnx f'(x)lnx1
由 ,则 ,
1
设y xb在 f x上的切点为(x ,x lnx ),
2 0 0 0
1 1
从而 f'(x )lnx 1 x e 2,
0 0 2 0
1 1 1 1
故y xb在
f
x上的切点为(e 2, e 2),
2 2
1 1 1 1 1 1 1 1 1
将(e 2, e 2)代入y xb得, e 2 e 2 bbe 2,
2 2 2 2
1
故b的值为e 2.(2)
1 1
①当 时,gx f x xx12lnxx 0,
0x1 2 x
1 2 1 (x1)2
不妨令h(x)2lnxx ,则h'(x) 1 0,
x x x2 x2
故h(x)在(0,1)上单调递减,
从而对x(0,1),都有h(x)h(1)0,
1
故当 时,gx f x xx1 .
0x1 2
1
②(i)由①知,当 时,gx f x xx1 ,
0x1 2
1
从而xlnx (x21),
2
x 1 1
故gx f x x2 ,
x1 2 2
2 x 1 1 2
欲证gx f x ,只需证(x) x2 ,
e x1 2 2 e
1 1x(x1)2
'(x) x
则 (x1)2 (x1)2 ,
(x)1x(x1)2 '(x)(x1)22x(x1)0
令 ,则 ,
从而(x)在(0,1)上单调递减,
1 1 1 1 1 9 19 1919 2 66139
( )1 ( 1)2 1 ( 1)2 1 0 1 1 1 0
因为 e e e e 2 4e , 40 4040 64000 ,
1 19
x ,
由零点存在的基本定理可知, 0 e 40,使得(x )1x (x 1)2 0,
0 0 0
x
从而 0 x2(x 1),
x 1 0 0
0
(x) (0,1) '(x)00xx '(x)0x x1
结合 在 上单调递减可知, 0; 0 ,
(x) (0,x ) (x ,1)
故 在 0 上单调递增,在 0 上单调递减,
x 1 1 1 1 1 1
从而(x) (x ) 0 x2 x2(x 1) x2 x3 x2 ,
max 0 x 1 2 0 2 0 0 2 0 2 0 2 0 2
0
19 1 19 1 2
故(x) ( )3 ( )2 0.72 ,
max 40 2 40 2 e2
即当 时,gx f x ;
0x1 e
1 1
(ii) 由 f'(x)lnx10x ,从而 在[ ,)上单调递增,
e f(x) e
故当x1时, f(x) f(1)0,
x 1
又因为gx 1 在 上单调递增,
x1 x1 (0,)
x x e 2
故当 时,gx f x f(x) ,
1xe x1 x1 e1 e
1 2
当xe时,
f(x) f(e)e
,此时gx f x1
x1
e<0
e
,
2
综上所述, ,gx f x .
x0 e
【点睛】利用隐零点证明不等式需要注意的地方:
一、在利用隐零点求函数最值的时候,一定要精确隐零点所在区间I 的端点值,否则在证明的时候放缩过
大或过小都很难求证;
二、二分法是一种精确隐零点所在区间I 的一种较好的方法.