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2019 年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)数学
参考公式:
若事件A,B互斥,则P(A+B)=P(A)+P(B)
柱体的体积公式V =Sh
若事件A,B相互独立,则P(AB)= P(A)P(B)
其中S表示柱体的底面积,h表示柱体的高
若事件A在一次试验中发生的概率是p,则 n 次
1
锥体的体积公式V = Sh
独立重复试验中事件A恰好发生k次的概率 3
其中S 表示锥体的底面积,h表示锥体的高
P (k)=Ckpk(1- p)n-k(k =0,1,2, ,n)
n n L
球的表面积公式S =4pR2
台体的体积公式
4
球的体积公式V = pR3
其中S ,S 分别表示台体的上、下底面积,h表 3
1 2
其中R表示球的半径
示台体的高
选择题部分(共 40 分)
一、选择题:本大题共 10 小题,每小题 4 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.
U =-1,0,1,2,3 A=0,1,2 B=-1,0,1
1.已知全集 ,集合 , ,则(∁ A)∩B=( )
U
A.
-1
B.
0 ,1
C.
-1,2,3
D.
-1,0,1,3
【答案】A
【解析】
【分析】
本题借根据交集、补集的定义可得.容易题,注重了基础知识、基本计算能力的考查.
【详解】C
U
A={-1,3},则 C
U
A
I
B={-1}
【点睛】易于理解集补集的概念、交集概念有误.
2.渐近线方程为x± y =0的双曲线的离心率是( )
第1页 | 共23页2
A. B. 1
2
C. 2 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】
本题根据双曲线的渐近线方程可求得a =b=1,进一步可得离心率.容易题,注重了双曲线基础知识、基本
计算能力的考查.
【详解】因为双曲线的渐近线为 x± y =0,所以 a=b=1,则c= a2 +b2 = 2,双曲线的离心率
c
e= = 2.
a
【点睛】理解概念,准确计算,是解答此类问题的基本要求.部分考生易出现理解性错误.
ìx-3y+4³0
ï
3.若实数x,y满足约束条件í3x- y-4£0,则z =3x+2y的最大值是( )
ï
x+ y³0
î
A. -1 B. 1
C. 10 D. 12
【答案】C
【解析】
【分析】
本题是简单线性规划问题的基本题型,根据“画、移、解”等步骤可得解.题目难度不大题,注重了基础知
识、基本技能的考查.
【详解】在平面直角坐标系内画出题中的不等式组表示的平面区域为以(-1,1),(1,-1),(2,2)为顶点的三角形
区域(包含边界),由图易得当目标函数 z=3x+2y经过平面区域的点(2,2)时, z=3x+2y取最大值
z =3´2+2´2=10.
max
【点睛】解答此类问题,要求作图要准确,观察要仔细.往往由于由于作图欠准确而影响答案的准确程度,
也有可能在解方程组的过程中出错.
第2页 | 共23页4.祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家.他提出的“幂势既同,则积不容易”称为祖暅原理,利用该原理可
以得到柱体体积公式V =Sh,其中S是柱体的底面积,是柱体的高,若某柱体的三视图如图所示,则该
柱体
柱体的体积是( )
A. 158 B. 162
C. 182 D. 32
【答案】B
【解析】
【分析】
本题首先根据三视图,还原得到几何体—棱柱,根据题目给定的数据,计算几何体的体积.常规题目.难度不
大,注重了基础知识、视图用图能力、基本计算能力的考查.
【详解】由三视图得该棱柱的高为6,底面可以看作是由两个直角梯形组合而成的,其中一个上底为4,下
底 为 6 , 高 为 3 , 另 一 个 的 上 底 为 2 , 下 底 为 6 , 高 为 3 , 则 该 棱 柱 的 体 积 为
æ2+6 4+6 ö
ç
´3+ ´3
÷
´6=162.
è 2 2 ø
【点睛】易错点有二,一是不能正确还原几何体;二是计算体积有误.为避免出错,应注重多观察、细心
算.
5.若a >0,b >0,则“a+b£4”是 “ab£4”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
第3页 | 共23页【分析】
本题根据基本不等式,结合选项,判断得出充分性成立,利用“特殊值法”,通过特取a,b的值,推出矛盾,
确定必要性不成立.题目有一定难度,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.
【详解】当a>0, b>0时,a+b³2 ab ,则当a+b£4时,有2 ab £a+b£4,解得ab£4,充分
性成立;当a=1, b=4时,满足ab£4,但此时a+b=5>4,必要性不成立,综上所述,“a+b£4”是
“ab£4”的充分不必要条件.
【点睛】易出现的错误有,一是基本不等式掌握不熟,导致判断失误;二是不能灵活的应用“赋值法”,通
过特取a,b的值,从假设情况下推出合理结果或矛盾结果.
1 æ 1ö
6.在同一直角坐标系中,函数y = ,y =log ç x+ ÷ (a >0且a ¹0)的图象可能是( )
ax a è 2ø
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
本题通过讨论a的不同取值情况,分别讨论本题指数函数、对数函数的图象和,结合选项,判断得出正确结
论.题目不难,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.
1
【详解】当01时,函数y=ax过定点(0,1)且单调递
a è 2ø 2
第4页 | 共23页1 æ 1ö 1
增,则函数y = 过定点(0,1)且单调递减,函数y =log ç x+ ÷过定点( ,0)且单调递增,各选项均不
ax a è 2ø 2
符合.综上,选D.
【点睛】易出现的错误有,一是指数函数、对数函数的图象和性质掌握不熟,导致判断失误;二是不能通
过讨论a的不同取值范围,认识函数的单调性.
7.设0b,
PB PB PB PB
PD PD
tan = > =tanb,即y >b,综上所述,答案为B.
ED BD
方法2:由最小角定理b0
C. a>-1,b>0 D. a>-1,b<0
【答案】D
【解析】
【分析】
本题综合性较强,注重重要知识、基础知识、运算求解能力、分类讨论思想及数形结合思想的考查.研究函
数方程的方法较为灵活,通常需要结合函数的图象加以分析.
【详解】原题可转化为y= f(x)与y =ax+b,有三个交点.
当 u B u C uv =l u A u P uv 时, f¢(x)= x2 -(a+1)x+a =(x-a)(x-1),且 f(0)=0, f¢(0)=a,则
(1)当a£-1时,如图y= f(x)与y =ax+b不可能有三个交点(实际上有一个),排除A,B
(2)当a>-1时,分三种情况,如图y= f(x)与y =ax+b若有三个交点,则b<0,答案选D
第7页 | 共23页下面证明:a > -1时,
1 1
u B u C uv =l u A u P uv 时F(x)= f(x)-ax-b= x3 - (a+1)x2 -b,F¢(x)= x2 -(a+1)x= x(x-(a+1)),则
3 2
1
F(0)>0 ,F(a+1)<0,才能保证至少有两个零点,即0>b>- (a+1)3,若另一零点在<0
6
【点睛】遇到此类问题,不少考生会一筹莫展.由于方程中涉及a,b两个参数,故按“一元化”想法,逐步
分类讨论,这一过程中有可能分类不全面、不彻底..
10.设a,bÎR,数列a 中,a =a,a =a 2+b,nÎN*, ,则( )
n 1 n+1 n
1 1
A. 当b= ,a >10 B. 当b= ,a >10
2 10 4 10
C. 当b=-2,a >10 D. 当b=-4,a >10
10 10
【答案】A
【解析】
【分析】
本题综合性较强,注重重要知识、基础知识、运算求解能力、分类讨论思想的考查.本题从确定不动点出发,
通过研究选项得解.
1 æ 1ö 2 æ 1ö 1
【详解】选项B:不动点满足x2 -x+ 4 = ç è x- 2 ÷ ø =0时,如图,若a 1 =aÎ ç è 0, 2 ÷ ø , a n < 2 ,
排除
1 1
如图,若a为不动点 则a =
2 n 2
æ 1ö 2 9 ax-1
选项C:不动点满足x2 -x-2=
ç è
x-
2 ÷ ø
-
4
=0,不动点为
2
,令a=2,则a
n
=2<10,
排除
2
æ 1ö 17 17 1 17 1
选项D:不动点满足x2 -x-4= ç x- ÷ - =0,不动点为x= ± ,令a = ± ,则
è 2ø 4 2 2 2 2
第8页 | 共23页17 1
a = ± <10,排除.
n 2 2
1 1 1 1 3 1 17
选项A:证明:当b= 时,a =a2 + ³ , a =a2 + ³ , a =a2 + ³ ³1,
2 2 1 2 2 3 2 2 4 4 3 2 16
处理一:可依次迭代到a ;
10
1
处理二:当n³4时,a =a2 + ³a2 ³1,则则
n+1 n 2 n
2n-1 26 64
æ17ö æ17ö æ 1 ö 64 64´63 1
a ³ (n³4),则a ³ = 1+ =1+ + ´ +¼¼>1+4+7>10.
ç ÷ ç ÷ ç ÷
n+1 è16ø 10 è16ø è 16ø 16 2 162
故选A
【点睛】遇到此类问题,不少考生会一筹莫展.利用函数方程思想,通过研究函数的不动点,进一步讨论a
的可能取值,利用“排除法”求解.
非选择题部分(共 110 分)
二、填空题:本大题共 7 小题,多空题每题 6 分,单空题每题 4 分,共 36 分
1
11.复数z = (i为虚数单位),则|z|=________.
1+i
2
【答案】
2
【解析】
【分析】
本题先计算z,而后求其模.或直接利用模的性质计算. 容易题,注重基础知识、运算求解能力的考查.
1 1 2
【详解】|z|= = = .
|1+i| 2 2
【点睛】本题考查了复数模的运算,属于简单题.
12.已知圆C 的圆心坐标是(0,m),半径长是 r .若直线2x- y+3=0与圆相切于点A(-2,-1),则
m=_____,r =______.
【答案】 (1). m=-2 (2). r = 5
【解析】
【分析】
第9页 | 共23页本题主要考查圆的方程、直线与圆的位置关系.首先通过确定直线AC的斜率,进一步得到其方程,将(0,m)
代入后求得m,计算得解.
1 1
【 详 解 】 可 知 k =- Þ AC: y+1=- (x+2), 把 (0,m)代 入 得 m=-2, 此 时
AC 2 2
r =| AC|= 4+1= 5.
【点睛】:解答直线与圆的位置关系问题,往往要借助于数与形的结合,特别是要注意应用圆的几何性质.
13.在二项式( 2+x)9的展开式中,常数项是________;系数为有理数的项的个数是_______.
【答案】 (1). 16 2 (2). 5
【解析】
【分析】
本题主要考查二项式定理、二项展开式的通项公式、二项式系数,属于常规题目.从写出二项展开式的通项
入手,根据要求,考察x的幂指数,使问题得解.
【详解】( 2+x)9的通项为T =Cr( 2)9-rxr(r =0,1,2 9)
r+1 9 L
可得常数项为T =C0( 2)9 =16 2,
1 9
因系数为有理数,r=1,3,5,7,9,有T , T , T , T , T 共5个项
2 4 6 8 10
【点睛】此类问题解法比较明确,首要的是要准确记忆通项公式,特别是“幂指数”不能记混,其次,计
算要细心,确保结果正确.
14.在VABC中,ÐABC =90°,AB=4,BC =3,点D在线段 AC 上,若ÐBDC =45°,则
BD=____;cosÐABD=________.
12 2 7 2
【答案】 (1). (2).
5 10
【解析】
【分析】
本题主要考查解三角形问题,即正弦定理、三角恒等变换、数形结合思想及函数方程思想.通过引入
CD= x,在DBDC 、DABD中应用正弦定理,建立方程,进而得解..
第10页 | 共23页AB BD 3p
【详解】在DABD中,正弦定理有: = ,而AB=4,ÐADB= ,
sinÐADB sinÐBAC 4
BC 3 AB 4 12 2
AC= AB2 +BC2 =5,sinÐBAC = = ,cosÐBAC = = ,所以BD= .
AC 5 AC 5 5
p p 7 2
cosÐABD=cos(ÐBDC-ÐBAC)=cos cosÐBAC+sin sinÐBAC =
4 4 10
【点睛】解答解三角形问题,要注意充分利用图形特征.
x2 y2
15.已知椭圆 + =1的左焦点为F ,点P在椭圆上且在x轴的上方,若线段PF的中点在以原点O为
9 5
圆心,OF 为半径的圆上,则直线PF 的斜率是_______.
【答案】 15
【解析】
【分析】
结合图形可以发现,利用三角形中位线定理,将线段长度用坐标表示考点圆的方程,与椭圆方程联立可进
一步求解.利用焦半径及三角形中位线定理,则更为简洁.
【详解】方法1:由题意可知|OF|=|OM |=c=2,
由中位线定理可得 PF =2|OM |=4,设P(x,y)可得(x-2)2 + y2 =16,
1
x2 y2
联立方程 + =1
9 5
3 21
可解得x=- ,x= (舍),点P在椭圆上且在x轴的上方,
2 2
第11页 | 共23页15
æ 3 15ö
2
求得Pç- , ÷,所以k = = 15
ç 2 2 ÷ PF 1
è ø
2
方法2:焦半径公式应用
解析1:由题意可知|OF|=|OM |=c=2,
3
由中位线定理可得 PF =2|OM |=4,即a-ex =4Þ x =-
1 p p 2
15
æ 3 15ö
2
求得Pç- , ÷,所以k = = 15.
ç 2 2 ÷ PF 1
è ø
2
【点睛】本题主要考查椭圆的标准方程、椭圆的几何性质、直线与圆的位置关系,利用数形结合思想,是
解答解析几何问题的重要途径.
2
16.已知aÎR,函数 f(x)=ax3-x,若存在tÎR,使得| f(t+2)- f(t)|£ ,则实数a的最大值是____.
3
4
【答案】a =
max 3
【解析】
【分析】
本题主要考查含参绝对值不等式、函数方程思想及数形结合思想,属于能力型考题.从研究
f(t+2)- f(t)=2a 3t2 +6t+4 -2入手,令m=3t2 +6t+4Î[1,+¥),从而使问题加以转化,通过绘制
函数图象,观察得解.
【详解】使得 f(t+2)- f(t)=a 2·(t+2)2 +t(t+2)+t2 )-2=2a 3t2 +6t+4 -2,
第12页 | 共23页1
使得令m=3t2 +6t+4Î[1,+¥),则原不等式转化为存在m³1, |am-1|£ ,由折线函数,如图
3
1 4 4
只需a-1£ ,即a£ ,即a的最大值是
3 3 3
【点睛】对于函数不等式问题,需充分利用转化与化归思想、数形结合思想.
17.已知正方形ABCD的边长为1,当每个l(i =1,2,3,4,5,6)取遍±1时,
i
uuur uuur uuur uuur uuur uuur
|lAB+lBC+lCD+lDA+lAC+lBD|的最小值是________;最大值是_______.
1 2 3 4 5 6
【答案】 (1). 0 (2). 2 5
【解析】
【分析】
本题主要考查平面向量的应用,题目难度较大.从引入“基向量”入手,简化模的表现形式,利用转化与化
归思想将问题逐步简化.
【 详 解 】
uuuv uuuv uuuv uuuv uuuv uuuv uuuv uuuv
l AB+l BC+l CD+l DA+l AC+l BD=l -l +l -l AB+l -l +l +l AD
1 2 3 4 5 6 1 3 5 6 2 4 5 6
uuuv uuuv uuuv uuuv uuuv uuuv
要使 l AB+l BC+l CD+l DA+l AC+l BD 的最小,只需要
1 2 3 4 5 6
l -l +l -l = l -l +l +l =0,此时只需要取l =1,l =-1,l =1,l =1,l =1,l =1
1 3 5 6 2 4 5 6 1 2 3 4 5 6
uuuv uuuv uuuv uuuv uuuv uuuv
此时 l AB+l BC+l CD+l DA+l AC+l BD =0
1 2 3 4 5 6
min
第13页 | 共23页等号成立当且仅当l ,-l ,l -l 均非负或者均非正,并且l ,-l ,l +l 均非负或者均非正。
1 3 5 6 2 4 5 6
比如l =1,l =1,l =-1,l =-1,l =1,l =1
1 2 3 4 5 6
uuuv uuuv uuuv uuuv uuuv uuuv
则 l AB+l BC+l CD+l DA+l AC+l BD = 20 =2 5 .
1 2 3 4 5 6
max
点睛:对于此题需充分利用转化与化归思想,从“基向量”入手,最后求不等式最值,是一道向量和不等
式的综合题。
【点睛】对于平面向量的应用问题,需充分利用转化与化归思想、数形结合思想.
三、解答题:本大题共 5 小题,共 74 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
18.设函数 f(x)=sinx,xÎR.
(1)已知qÎ[0,2p),函数 f(x+q)是偶函数,求q的值;
p p
(2)求函数y =[f(x+ )]2 +[f(x+ )]2 的值域.
12 4
p 3 é 3 3ù
【答案】(1) , p;(2)ê1- ,1+ ú.
2 2 2 2
ë û
【解析】
【分析】
(1)由函数的解析式结合偶函数的性质即可确定q的值;
(2)首先整理函数的解析式为y =asinwx+j+b的形式,然后确定其值域即可.
【详解】(1)由题意结合函数的解析式可得: f x+q=sinx+q ,
p p
函数为偶函数,则当x=0时,x+q=kp+ kÎZ,即q=kp+ kÎZ,结合qÎ0,2p可取
2 2
p 3
k =0,1,相应的q值为 , p.
2 2
æ pö æ pö
(2)由函数的解析式可得:y =sin2
ç
x+
÷
+sin2
ç
x+
÷
è 12ø è 4ø
æ pö æ pö
1-cos 2x+ 1-cos 2x+
ç ÷ ç ÷
è 6 ø è 2ø
= +
2 2
第14页 | 共23页1é æ pö æ pöù
=1- cos 2x+ +cos 2x+
ê ç ÷ ç ÷ú
2ë è 6 ø è 2øû
1æ 3 1 ö
=1- ç cos2x- sin2x-sin2x÷
ç ÷
2 2 2
è ø
1æ 3 3 ö
=1- ç cos2x- sin2x÷
ç ÷
2 2 2
è ø
3 æ pö
=1+ sin ç 2x- ÷.
2 è 6 ø
é 3 3ù
据此可得函数的值域为:ê1- ,1+ ú.
2 2
ë û
【点睛】本题主要考查由三角函数的奇偶性确定参数值,三角函数值域的求解,三角函数式的整理变形等
知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
19.如图,已知三棱柱ABC-ABC ,平面AACC ^平面ABC,ÐABC =90°,
1 1 1 1 1
ÐBAC =30°,AA= AC = AC,E,F 分别是AC,AB 的中点.
1 1 1 1
(1)证明:EF ^ BC;
(2)求直线 EF 与平面ABC所成角的余弦值.
1
3
【答案】(1)证明见解析;(2) .
5
【解析】
【分析】
(1)由题意首先证得线面垂直,然后利用线面垂直的定义即可证得线线垂直;
第15页 | 共23页(2)建立空间直角坐标系,分别求得直线的方向向量和平面的法向量,然后结合线面角的正弦值和同角三角
函数基本关系可得线面角的余弦值.
【详解】(1)如图所示,连结AE,BE,
1 1
3
等边△AAC中,AE=EC,则 sinB¹0,\sin A= ,
1 Q
2
平面ABC⊥平面 A ACC ,且平面ABC∩平面AACC = AC,
1 1 1 1
由面面垂直的性质定理可得:AE ^平面ABC,故AE⊥BC,
1 1
由三棱柱的性质可知AB∥AB,而AB^ BC,故AB ^ BC,且AB AE = A ,
1 1 1 1 1 1I 1 1
由线面垂直的判定定理可得:BC^平面ABE,
1 1
结合EF ⊆平面ABE,故EF ^ BC.
1 1
(2)在底面ABC内作EH⊥AC,以点E为坐标原点,EH,EC,EA 方向分别为x,y,z轴正方向建立空间直角坐标
1
系E-xyz.
第16页 | 共23页设EH =1,则 AE = EC = 3 ,AA =CA = 2 3,BC = 3,AB=3,
1 1
æ3 3 ö
据此可得:A 0,- 3,0 ,Bç , ,0÷,A 0,0,3,C 0, 3,0 ,
ç 2 2 ÷ 1
è ø
uuur uuuur æ3 3 ö
由AB = AB 可得点B 的坐标为B ç , 3,3 ÷,
1 1 1 1 è2 2 ø
æ3 3 ö
利用中点坐标公式可得:F
ç
, 3,3 ÷,由于E0,0,0,
è4 4 ø
uuur æ3 3 ö
故直线EF的方向向量为:EF =
ç
, 3,3
÷
è4 4 ø
ur
设平面ABC的法向量为m=x,y,z,则:
1
ì uuuv æ3 3 ö 3 3
ïmv×AB=x,y,z×ç , ,-3÷= x+ y-3z =0
1 ç 2 2 ÷ 2 2
ï è ø
í ,
ï uuuv æ 3 3 ö 3 3
ï
mv×BC =x,y,z×ç
ç
- , ,0÷
÷
=- x+ y =0
2 2 2 2
î è ø
ur uuur æ3 3 ö
据此可得平面ABC的一个法向量为m= 1, 3,1 ,EF =
ç
, 3,3
÷
1 è4 4 ø
uuur ur
uuur ur EF×m 6 4
cos EF,m = = =
uuur ur
此时 EF ´ m 3 5 5 ,
5´
2
uuur ur 4 3
设直线EF与平面ABC所成角为q,则sinq=cos EF,m = ,cosq= .
1 5 5
第17页 | 共23页【点睛】本题考查了立体几何中的线线垂直的判定和线面角的求解问题,意在考查学生的空间想象能力和
逻辑推理能力;解答本题关键在于能利用直线与直线、直线与平面、平面与平面关系的相互转化,通过严
密推理,同时对于立体几何中角的计算问题,往往可以利用空间向量法,通过求解平面的法向量,利用向
量的夹角公式求解.
20.设等差数列{a }的前n项和为S ,a =4,a =S ,数列 b 满足:对每
n n 3 4 3 n
nÎN*,S +b ,S +b ,S +b 成等比数列.
n n n+1 n n+2 n
(1)求数列{a },{b }的通项公式;
n n
a
(2)记C = n ,nÎN*, 证明:C +C + +C <2 n,nÎN*.
n 2b 1 2 L n
n
【答案】(1)a =2n-1 ,b =nn+1 ;(2)证明见解析.
n n
【解析】
【分析】
(1)首先求得数列
a
的首项和公差确定数列
a
的通项公式,然后结合三项成等比数列的充分必要条件整
n n
理计算即可确定数列
b
的通项公式;
n
(2)结合(1)的结果对数列
c
的通项公式进行放缩,然后利用不等式的性质和裂项求和的方法即可证得题中
n
的不等式.
ì a +2d =4
ï 1 ìa =0
1
【详解】(1)由题意可得:í 3´2 ,解得:í ,
ï
a +3d =3a + d îd =2
î 1 1 2
则数列
a
的通项公式为.
n
0+2n-2´n
其前n项和S = =nn-1.
n 2
则nn-1+b ,nn+1+b ,n+1n+2+b
成等比数列,即:
n n n
énn+1+b ù 2 =énn-1+b ù´én+1n+2+b ù,
ë nû ë nû ë nû
第18页 | 共23页据此有:
n2n+12 +2nn+1b +b2 =nn-1n+1n+2+n+1n+2b +nn-1b +b2,
n n n n n
n2(n+1)2 -n(n-1)(n+1)(n+2)
故b = =nn+1 .
n n+1n+2+nn-1-2nn+1
(2)结合(1)中的通项公式可得:
a n-1 1 2 2
C = n = < = < =2 n - n-1 ,
n 2b nn+1 n n + n n + n-1
n
则C
1
+C
2
+
L
+C
n
<2 1-0 +2 2- 1 +
L
+2 n- n-1 =2 n.
【点睛】本题主要考查数列通项公式的求解,,裂项求和的方法,数列中用放缩法证明不等式的方法等知识,
意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
21.如图,已知点F(1,0)为抛物线y2 =2px(p >0),点F为焦点,过点F的直线交抛物线于A,B两点,点C
在抛物线上,使得VABC的重心G在 x 轴上,直线AC交x轴于点Q,且Q在点F右侧.记
△AFG,△CQG的面积为S ,S .
1 2
(1)求 p的值及抛物线的标准方程;
S
(2)求 1 的最小值及此时点G的坐标.
S
2
3
【答案】(1)1,x=-1;(2)1+ ,G2,0 .
2
【解析】
【分析】
第19页 | 共23页(1)由焦点坐标确定p的值和准线方程即可;
(2)设出直线方程,联立直线方程和抛物线方程,结合韦达定理求得面积的表达式,最后结合均值不等式的
S
结论即可求得 1 的最小值和点G的坐标.
S
2
p
【详解】(1)由题意可得 =1,则 p =2,2p =4,抛物线方程为y2 =4x,准线方程为x=-1.
2
(2)设Ax ,y ,Bx ,y ,
1 1 2 2
设直线AB的方程为y =kx-1,k >0,与抛物线方程y2 =4x联立可得:
k2x2- 2k2+4 x+k2=0 4
,故:x +x =2+ ,x x =1,
2 2 k2 2 2
4
y + y =kx +x -2= ,y y =- 4x ´ 4x =-4,
1 2 1 2 k 1 2 1 2
设点C的坐标为Cx ,y ,由重心坐标公式可得:
3 3
x +x +x 1æ 4 ö y + y + y 1æ4 ö
x = 1 2 3 = ç 2+ +x ÷,y = 1 2 3 = ç + y ÷,
G 3 3è k2 3 ø G 3 3èk 3 ø
4 y2 4 1æ 4 4 ö 1æ 8 ö
令y =0可得:y =- ,则x = 3 = .即x = ç 2+ + ÷ = ç 2+ ÷,
G 3 k 3 4 k2 G 3è k2 k2 ø 3è k2 ø
y - y y - y 4
k = 1 3 = 1 3 =
由斜率公式可得: AC x -x y2 y2 y + y ,
1 3 1 - 3 1 3
4 4
4
直线AC的方程为:y- y = x-x ,
3 y + y 3
1 3
-y y + y y2 -y y + y y y
令y =0可得:x = x + 3 1 3 = 3 + 3 1 3 =- 1 3 ,
Q 3 4 4 4 4
1 1 é1æ 8 ö ù y æ 8 1ö
故S = ´x -x ´y = ´ ê ç 2+ ÷ -1 ú ´y = 1´ ç - ÷,
1 2 G F 1 2 ë3è k2 ø û 1 2 è3k2 3ø
且S = 1 ´ x -x ´-y =- y 3 é ê - y 1 y 3 - 1æ ç 2+ 8 ö ÷ ù ú,
2 2 Q G 3 2 ë 4 3è k2 øû
4 2æ y 2 8 ö
由于y =- ,代入上式可得:S = ç 1 - - ÷,
3 k 2 k è k 3 3k2 ø
第20页 | 共23页4 4 4 4y
由y + y = ,y y =-4可得y - = ,则k = 1 ,
1 2 k 1 2 1 y k y2 -4
1 1
y æ 8 1ö
则 S
S
1 = 2
2
æ
1
y
´ ç è3
2
k2 -
8
3ø ÷
ö = y
2
2
y
- 1
2
4
y
1
2
y
-
2
2
+
4
=2-
y2 -8 +
4
48 +16
2 ç 1 - - ÷ 1 1 1 y2 -8
k è k 3 3k2 ø 1
4 3
³2- =1+
48 2 .
2 y2 -8 ´ +16
1 y2 -8
1
48
当且仅当y2 -8= ,即y2 =8+4 3,y = 6+ 2时等号成立
1 y2 -8 1 1 .
1
4y 1æ 8 ö
此时k = 1 = 2 ,x = ç 2+ ÷ =2,则点G的坐标为G2,0 .
y2 -4 G 3è k2 ø
1
【点睛】直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系,
本题主要考查了抛物线准线方程的求解,直线与抛物线的位置关系,三角形重心公式的应用,基本不等式
求最值的方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
22.已知实数a ¹ 0,设函数 f(x)=alnx+ x+1,x>0.
3
(1)当a=- 时,求函数 f(x)的单调区间;
4
1 x
(2)对任意xÎ[ ,+¥)均有 f(x)£ , 求a的取值范围.
e2 2a
注:e=2.71828...为自然对数的底数.
2
【答案】(1) f x 的单调递增区间是 3,+¥ ,单调递减区间是 0,3 ;(2)00时2a+ ³2 > 1+ 恒成立,满足g ç ÷ =-2a- + 1+ „ 0;
2ae e e2 èe2 ø 2ae e2
æ 1 ö 1 1
当a<0时,g
ç ÷
=-2a- + 1+ >0,不合题意,
èe2 ø 2ae e2
1 2 2
且g1= 2- £0,解得:a£ ,故0 时,ç 4lnt+t+ ÷ '= >0,
e è tø t2
é 1 ö æ1ö 5
于是Dx 在xÎ
ê
,1 ÷上单调递增,而D
ç ÷
= -2ln2<0,
ëe2 ø è4ø 4
é 1 1ù
于是当xÎ
ê
,
ú
时命题成立,
ëe2 4û
æ1 ö x+1
而当xÎ ç ,1 ÷时,此时a 的对称轴为a= 随着x递增,
è4 ø -2lnx
5 5 2 5
于是对称轴在a = 的右侧,而 > 成立,(不等式等价于ln2< ).
8ln2 8ln2 4 8
æ 2 ö
因此a