文档内容
揭阳市 2025~2026 学年度高三级数学教学质量测试
(满分 150分.考试用时 120分钟.)
注意事项:
1.作答选择题时,选出每小题答案后,用 2B铅笔在答题卡上将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.
2.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,先画掉原来的答案,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.
一、单项选择题: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.请把正确选项在答题卡中的相应位置涂黑.
1. 若集合A 2,3,4,5,7 ,B xx1A ,则AB ( )
A. 2,3,4 B. 2,3,5 C. 3,4,5 D. 4,5,7
【答案】A
2. 设复数z满足z (2i)i,则 z ( )
A. 3 B. 3 C. 5 D. 5
【答案】C
3. 已知a,b,cR,且a b,则下列说法正确的是( )
1 1
A. B.ac2 bc2 C.a2 b2 D.ea eb
a b
【答案】D
1 1
【解析】对于A,当a 1,b1, ,故A错误;对于B,当c0时,ac2 bc2,故B错误;对于C,当
a b
a 1,b1,a2 b2,故C错误;对于D, f(x)ex在R上单调递增,且a b, f(a) f(b),故D正
确.
1
4. 若(0,),tan( ) ,则sincos( )
2 2
5 5 2 5 2 5
A. B. C. D.
5 5 5 5
【答案】B
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sin( )
cos 1
2
【解析】因为tan( ) 即sin2cos.
2 sin 2
cos( )
2
5 2 5 5
联立sin2cos21,(0, ),解得cos ,sin ,所以sincos .
2 5 5 5
5. 已知数列 a 满足a 2,且a 2a ,则数列 (1)nlog a 的前2n项和为( )
n 1 n1 n 2 n
A.2n B.2n C.n D.n
【答案】D
【解析】由已知可得数列 a 是首项为2,公比为2的等比数列,a 2n,
n n
(1)nlog a (1)nlog 2n (1)nn ,设数列 (1)nlog a 的前2n项和为T ,
2 n 2 2 n 2n
T 1234(1)2n2n
2n
(12)(34)[(2n1)2n]
1111
n
故D正确.
6.设(x2 3x2)4 a a xa x2 a x8 ,则a ( )
0 1 2 8 7
A.4 B.8 C.12 D.16
【答案】C
【详解】C3(x2)3C1(3x) 12x7 a 12 故选:C.
4 1 7
7. 若点M(0,1)关于动直线l:3x4y2(2x y2)0(R)的对称点为N,则点N的轨迹为( )
A.圆的一部分 B.椭圆的一部分 C.双曲线的一部分 D.抛物线的一部分
【答案】A
【题源】本题取材于人教A版选择性必修第一册P80习题2.3第16题
【详解】根据题意,由
,
3x4y2(2x y2)0(R)
3x4y20 x2
可得 ,解得 ,
2x y20 y 2
所以直线l(不包含直线2x+y+2=0)过定点B(2,2),
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学科网(北京)股份有限公司又点M(0,1)关于动直线l:3x4y2(2x y2)0(R)的对称点为N,
由对称性可知,|MB||NB| 5,所以点N到点B的距离为 5,
又直线l不包含直线2x y20,所以点M 关于2x y20的对称点Q不存在,所以点A的轨
迹是以B(2,2),为圆心,以 5为半径且挖去一点Q的圆.
故选:A
8.已知圆锥的底面半径为2 3,母线长为4 3,圆锥内部有一个半径1的球,该球同时紧贴圆锥的侧面和
底面滚动,则该球与圆锥的接触点的轨迹长度为( )
A.4 3 B.5 3 C.6 3 D.7 3
【答案】B
【详解】取圆锥的轴截面,因为圆锥的底面半径为2 3,母线长为4 3,则轴
截面为等边三角形,半径为1的圆与等边三角形的一条腰和底边相切,切点分别
为 D 和 E , DAF = EAF = 30 ,所以 AD AE = 3 , CD 3 3 ,
DO CD DO 3 3 3 3
EO= 3.利用相似比,可得 1 ,即 1 ,解得DO = .球
AO CA 2 3 4 3 1 2
同时紧贴圆锥的侧面和底面滚动,则接触点的轨迹为两个圆,如图,与圆锥侧面的接触点轨迹为圆O ,半
1
径为 DO ,与圆锥底面的接触点轨迹为圆 O ,半径为 EO ,所以接触点的轨迹长度为
1
3 3
2 2 3=5 3,选B.
2
二、多项选择题:本题共3小题,每小题 6分,共18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 6分,部分选对的得部分分,有选错的得 0分.
9. 已知数据x ,x ,,x 的平均数为10,方差为1,且 y 2x 4(i 1,2,,6),则下列说法正确的
1 2 6 i i
是( )
A.数据 y ,y ,,y 的平均数为24
1 2 6
B.数据 y ,y ,,y 的方差为4
1 2 6
C.数据x ,x ,,x ,10的平均数为10,方差大于1
1 2 6
D.若数据x ,x ,,x 的中位数为m,75%分位数为n,则mn
1 2 6
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学科网(北京)股份有限公司【答案】ABD
x x x
【解析】对于A,因为 1 2 6 10,
6
y y y 2x 42x 42x 4 2(x x x )
所以 1 2 6 1 2 6 1 2 6 4 24,A正确;
6 6 6
(x 10)2(x 10)2(x 10)2
1 2 6 1,
6
(y 24)2(y 24)2(y 24)2 (2x 20)2(2x 20)2(2x 20)2
所以 1 2 6 1 2 6
6 6
(x 10)2(x 10)2(x 10)2
4 1 2 6 4 ,所以数据y ,y ,,y 方差为4,B正确;
6 1 2 6
x x x 10 61010 (x 10)2 (x 10)2 (x 10)2 (1010)2 6
1 2 6 10, 1 2 6 1,C
7 7 7 7
错误.
对于D,将数据从小到大排序,所以中位数m为第三个数和第四个数的平均数,因为675%4.5,所以
75%分位数n为第五个数,按从小到大排序后,第五个数大于或等于第三和第四个数的平均数,所以mn,
故D正确.
10. 已知等差数列 a 的公差d 0,S 为数列 a 的前n项和,对给定的n且n3,nN,
n n n
a (S S )0,则下列说法正确的是( )
n n n2
A.当n10时,S S 0 B.当n5时,a a 0
18 19 4 5
2 1
C.当a 0,n8时, a a D.当a 1,n9时,d( , )
1 7 8 1
15 8
【答案】ABD
【解析】对于A,当n10时,a (S S )a (a a )0 ,而
10 10 8 10 9 10
(a a )18 (a a )19
S S 1 18 1 19 9(a a )19a 0 .故A正确。
18 19 2 2 9 10 10
对于B,当n5时,a (S S )a (a a )0 ,若a 0,则a a 0,可知a 0,若a 0,则
5 5 3 5 4 5 5 4 5 4 5
a a 0,可知a 0,a a 0故B正确。
4 5 4 4 5
对于C,当a 0,n8时,a (S S )a (a a )0 ,即a 与a a 异号,在等差数列 a 中,∵
1 8 8 6 8 7 8 8 7 8 n
a 0,∴a 0,a 0,∴a a 0,∴a a 0,∴ a a 故C错误。
1 7 8 7 8 7 8 7 8
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学科网(北京)股份有限公司对于D,当a 1,n9时,a (S S )a (a a )(18d)(215d)0 ,
1 9 9 7 9 8 9
2 1
d( , ),故D正确。
15 8
11. 如图,已知正方体ABCD ABC D ,点O ,O分别为上、下底面的中心.正四面体C ABD以OO
1 1 1 1 1 1 1 1
为轴旋转一圈,形成一个空间几何体,该几何体的轴截面的截口曲线(截面与几何体侧面的交线)为双
曲线的局部,则( )
A.直线AB与直线AC 所成的角为90
1 1
B.直线AB与平面BB DD所成的角为45
1 1 1
2 3
C.若正方体的棱长为2,则点O 到平到面BAD的距离为
1 1 3
D.此双曲线的离心率为 2
【答案】ACD
【解析】对于A,直线AB 平面平AC B ,所以直线AB AC ,故A正确.
1 1 1 1 1
对于 B,因为 AO 平面 BB DD ,所以 ABO 为直线 AB 与平面 BB DD 所成的角,
1 1 1 1 1 1 1 1 1
AO 1
sinABO = 1 1 = ,所以ABO =30,故B错误.
1 1 AB 2 1 1
1
对于 C,点O 到平到面 BAD的距离为正四面体C ABD 的高的一半,正四面体C ABD 的高为
1 1 1 1 1 1
6 6 4 3 2 3
BD = 2 2= ,所以点O 到平到面BAD的距离为 ,故C
3 3 3 1 1 3
正确.
对于D,不妨设正方体的棱长为2.问题等价于线段AB绕OO 旋转一圈形成一
1 1
个空间几何体,该几何体的轴截面的截口曲线为双曲线的局部.以OO 为 y轴,过正方体的中心且垂直于
1
x2 y2
OO 的直线为x轴,建立平面直角坐标系.设双曲线方程 1,则异面直线AB和OO 的距离为
1 a2 b2 1 1
2
2 12
a 1,到点A 到 y轴的距离为 2 ,到x轴的距离为1,则点 2,1 在双曲线上,所以 1,
1 12 b2
解得b2 1,该双曲线为等轴双曲线,离心率为 2 ,故D正确.
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学科网(北京)股份有限公司三、填空题:本题共 3小题,每小题 5分,共 15分.请把答案填在答题卡的相应位置上.
12. 已知a (3,3),ab (2,m),若a b,则m
【答案】-4
【详解】由已知可得:b (1,m3)∵a b∴ab 33m90解得:m 4
13. 已知点P在抛物线C: y2 4x上,若点P到点A(5,0)的距离与点P到抛物线C的准线的距离相等,
则 PA ______.
【答案】4
【详解】因为抛物线C: y2 4x,所以 p 2,抛物线C的焦点为F(1,0),
结合抛物线的定义可得 PA PF ,则设Px,y,
易知P在线段FA的垂直平分线上,则点P的横坐标等于F 点和A点中点的横坐标,
15 p
即:x 3,所以|PA ||PF | x 314, 即|PA |4.
2 2
axlnx1,x0
14. 已知函数 f x ,x0,,有 f x f x0恒成立,则a的取值范围是____
2x3ax2 1,x0
【答案】1a3
【详解】因为 x0 ,所以x0,不等式 f x f x 0 ,即axlnx1 2x3 ax2 1 0,也即
lnx1 1 lnx1 lnx
a a 2x 0 恒成立.设 g(x) ,x0,,则 g(x) . 当0 x1时,g(x)0;
x x2 x x2
当 x1时, g(x)0.则 g(x) 在 0,1 上单调递增,在 1, 上单调递减,故 g(x) g(1)1.设
max
h(x) 1 2x,x0,,则h(x) 2 2 2 x3 1 ,当0 x1时,h(x)0;当x1时,h(x)0,
x2 x3 x3
则 h(x) 在 0,1 上单调递减,在 1, 上单调递增,故 h(x) h(1)3。因此问题可转化为
min
x0,,g(x)ah(x)恒成立,即直线l:y a夹在曲线C :y g x 与C :y h x 两者之间.由图
1 2
象知g(x) ah(x) ,即1a3
max min
四、解答题:本题共 5小题,共 77分.第 15题13分,第 16、17题 15分,第 18、19题17
分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.必须把解答过程写在答题卡相应题号指定
的区域内,超出指定区域的答案无效.
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学科网(北京)股份有限公司15.(13分)如图,三棱锥P AOB中,PO 平面AOB,AO OB,ABO=30,AC 2BC=2PO 2.
(1)求证:AO 平面POC ;
(2)求平面PAB 与平面POC 夹角的余弦值.
【详解】
(1)证明:因为PO 平面AOB,AO面AOB,所以PO AO,………………………1分
取AB的中点D,连接OD,因为AO OB,所以OD AB,
3
在RtODB中,ABO=30 ,因为AC 2BC 2,所以BD ,……………………………2分
2
3
所以OD=BDtan30= ,………………………………………………………………………………3分
2
BD
OAOB= = 3.……………………………………………………………………………………4分
cos30
1 3 2 1 2
在RtODC中,DC ,所以OC = OD2 DC2 = =1,
2 2 2
所以OA2 OC2 AC2,所以AO OC .………………………………………………………………5分
又PO OC =O,所以AO 平面POC .………………………………………………………………6分
(2)法一:由(1)知PO=OC =1,因为PO 平面AOB,
所以POC=POA=90,因为OA= 3,可得PA =2,所以PA =AC ,…………………………8分
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学科网(北京)股份有限公司取PC的中点E,连接OE,AE,则OE PC,AE PC,…………………9分
所以OEA为平面PAB 与平面POC的夹角.……………………………………………………………10分
由(1)知,OA 平面POC,OE 平面POC ,所以OA OE,…………………………11分
2
OE 7
2
在RtOAE中,cosOEA= = .……………………………………………………………12分
AE 7 7
2
7
所以平面PAB 与平面POC 夹角的余弦值为 .…………………………………………………………13分
7
法二:由(1)知OA OC ,因为PO 平面AOB,所以POC=POA=90,分别以OA、OC 、OP
为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,……………………………………………………………………7分
因 为 OC = 1 , 所 以 C 0,1,0 , A 3,0,0 , P 0,0,1 , 所 以 AC = 3,1,0 ,
AP= 3,0,1 .………………………………………………………………………………………………8分
mAC 0,
设平面PAB 的法向量m= x,y,z ,由
mAP 0,
3x y 0,
得 可取m= 1, 3, 3 ,……………………………………………………………………10分
3xz 0,
平面POC 的法向量可取n= 1,0,0 ,………………………………………………………………………11分
mn
1 7
cos m,n = = = .……………………………………………………………………………12分
m n 7 7
7
所以平面PAB 与平面POC 夹角的余弦值为 .…………………………………………………………13分
7
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学科网(北京)股份有限公司 1
16.(15分)如图,在ABC 中,已知 AB 2,AC 6,BAC 60,点M 在边BC上且BM BC,
4
AM 与AC边上的中线BN 相交于点P.
(1)求中线BN 的长;
(2)求MPN 的余弦值.
【题源】本题取材于必修第二册P53综合运用第12题
【详解】
(1)已知 AC 6,因为点N 是边 AC 的中点,所以 AN 3,………………………………………1分
在ABN 中, AB 2,AN 3,BAC 60由余弦定理,……………………………………………2分
可得BN2 AB2+AN2 2ABAN cosBAC ………………………………………………………3分
1
4+9223 7 ……………………………………………………………………………………4分
2
BN 7.……………………………………………………………………………………………………5分
(2)法一:
以A为原点,建立如图所示直角坐标系,
由AB2,AC6,BAC60,可得A0,0,B 1, 3 ,C6,0,
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学科网(北京)股份有限公司BN是AC边上的中线,则N3,0,…………………………………………………………………………7分
3 1 9 3 3
则AM AB AC , ,……………………………………………………………………………9分
4 4 4 4
BN 2, 3 ,…………………………………………………………………………………………………10分
9 9 2 3 3 2 3 3
AMBN= 4 ,AM = 4 4 = 2 ,BN = 43= 7,……………………………………………13分
9
AMBN 4 21
所以cosMPN .………………………………………………………………14分
AM BN 3 3 14
7
2
21
所以MPN 的余弦值为 .………………………………………………………………………………15分
14
1 3 1
法二:由已知BM BC可得AM AB AC……………………………………………………………7分
4 4 4
所以 A M 2 3 A B 1 A C 2 ,
4 4
2 9 2 1 2 3
所以 AM AB AC + AB AC cos AB,AC ,
16 16 8
2 9 1 3 1 27
又 AB 2, AC 6,BAC60,所以 AM 4+ 36+ 26 = ,
16 16 8 2 4
3 3
所以 AM = .……………………………………………………………………………………………9分
2
1
又BN ANABAB AC,………………………………………………………………………10分
2
3 1 1 3 2 1 2 1
所以AM BN AB ACAB AC AB AC AB AC cos AB,AC
4 4 2 4 8 8
3 1 1 1 9
4+ 36+ 26 = ,………………………………………………………………………12分
4 8 8 2 4
由(1)可知BN 7.…………………………………………………………………………………13分
9
AMBN 4 21
所以cosMPN .…………………………………………………………14分
AM BN 3 3 14
7
2
21
所以MPN 的余弦值为 .……………………………………………………………………………15分
14
17.(15分)某商城为了回馈广大顾客,设计了一个抽奖活动,在抽奖箱中放8个大小相同的小球,其中4
个为红色,4个为白色。抽奖方式为:每名顾客进行两次抽奖,每次抽奖从抽奖箱中一次性摸出两个小
球,规定第一次抽奖后不将球放回抽奖箱,直接进行第二次抽奖,如果每次抽奖摸出的两个小球颜色
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学科网(北京)股份有限公司相同即为中奖,两个小球颜色不同即为不中奖.
(1)求中奖次数X 的分布列和数学期望;
(2)求第二次中奖的概率;
(3)已知有300位顾客进行抽奖,则其中中奖2次的人数为多少的概率最大?
【详解】
C2 C2 3
(1)设第一次中奖为事件A,则P(A) 4 4 ,
C2 7
8
C1C1 4 4
P(A) 4 4 (或P(A)1P(A) ),……………………………………………………………1分
C2 7 7
8
C2 C2 7 C1C1 8
设第二次中奖为事件B,由题意得,P(B A) 2 4 ,P(B A) 2 4 (或
C2 15 C2 15
6 6
8
P(B A)1P(B A) ),………………………………………………………………………………2分
15
C2 C2 2
P(B A) 3 3 ,
C2 5
6
C1C1 3 3
P(B A) 3 3 (或P(B A)1P(B A) ),…………………………………………………3分
C2 5 5
6
X 的所有可能取值为0,1,2,…………………………………………………………………………………4分
4 3 12
则P(X 0)P(AB)P(A)P(B A) ,
7 5 35
3 8 4 2 16
P(X 1)P(AB)P(AB)P(A)P(B A)P(A)P(B A) ,
7 15 7 5 35
3 7 1
P(X 2)P(AB)P(A)P(B A) .…………………………………………………………5分
7 15 5
所以X 的分布列为
X 0 1 2
12 16 1
P
35 35 5
…………………………………………………………………………………………………………………6分
12 16 1 6
所以X 的数学期望为E(X)0 1 2 .…………………………………………………7分
35 35 5 7
3 4 7 2
(2)解析:由(1)可知P(A) ,P(A) , P(B A) ,P(B A) ,…………………8分
7 7 15 5
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学科网(北京)股份有限公司3 7 4 2 3
P(B) P(A)P(B A)P(A)P(B A) . ………………………………………11分
7 15 7 5 7
备注:学生没有逐个记事件,写出以下步骤也可以得分。
(1)解:中奖次数X 的所有可能取值为0,1,2,……………………………………………………1分
C1C1 C1C1 12
则P(X 0) 4 4 3 3 ,…………………………………………………………………………2分
C2 C2 35
8 6
C2C2 C1C1 C1C1 C2C2 16
P(X 1) 4 4 2 4 4 4 3 3 ,…………………………………………………3分
C2 C2 C2 C2 35
8 6 8 6
C2C2 C2C2 1
P(X 2) 4 4 2 4 ,…………………………………………………………………5分
C2 C2 5
8 6
所以X 的分布列为
X 0 1 2
12 16 1
P
35 35 5
…………………………………………………………………………………………………………6分
12 16 1 6
所以X 的数学期望为E(X)0 1 2 .………………………………………………7分
35 35 5 7
C2 C2 C2 C2 C1C1 C2 C2 3 7 4 2 3
(2)第二次中奖的概率为 4 4 2 4 + 4 4 3 3 .………11分
C2 C2 C2 C2 7 15 7 5 7
8 6 8 6
1
(3)每位顾客抽奖中奖2次的概率为 ,
5
则300位顾客抽奖,
1
其中中奖2次的人数Z B300, ,……………………………………………………………………12分
5
k 300k
1 4
恰有k人中奖2次的概率为P(Z k)Ck ,0k300,kN ,
3005 5
k1 300k1
1 4
Ck1
P(Z k1) 3005 5 300k 1
令 1,解得k 59.2,
P(Z k) 1 k 4 300k k 1 4
Ck
3005 5
于是,当k 59时,P(Z k)P(Z k1);当k 60时,P(Z k)P(Z k1),
故当k 60时,P(Z k)最大,…………………………………………………………………………14分
所以300位顾客进行抽奖,则其中中奖2次的人数为60的概率最大.………………………15分
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学科网(北京)股份有限公司x2 y2
18.(17分)已知双曲线C: 1(a 0,b0)的左、右焦点分别为F,F ,实轴长为2 3,点F 到双
a2 b2 1 2 1
曲线C的渐近线的距离为1,过F 的直线l与C交于右支A,B两点.
2
(1)求双曲线C的方程;
(2)证明存在x轴上的一点M ,使得MAMB为定值;
(3)求AMB的最大值.
【详解】
(1)依题意有,2a 2 3,得a 3,…………………………………………………………1分
b
不妨取双曲线C的一条渐近线 y x,即bxay 0,
a
|bc|
则由点F 到渐近线的距离为1,得 b1, ……………………………………………3分
1
b2 a2
x2
双曲线C的方程为: y2 1.………………………………………………………………………4分
3
(2)依题意有,直线l的斜率不为 0,
设直线l的方程为:xmy2,设 A(x ,y ),B(x ,y ),
1 1 2 2
x2
y2 1
联立 3 ,得(m2 3)y2 4my10,
xmy2
4m 1
y y ,y y , ……………………………………………………………………6分
1 2 m2 3 1 2 m2 3
m2 30
且16m2 4(m2 3)12(m2 1)0, 0m2 3, ……………………………………………7分
1
y y 0
1 2 m2 3
设存在M(t,0),使得MAMB为定值,
则MAMB (x t,y )(x t,y )(x t)(x t) y y
1 1 2 2 1 2 1 2
(my 2t)(my 2t) y y
1 2 1 2
(m2 1)y y m(2t)(y y )(2t)2 …………………………………………9分
1 2 1 2
(4t7)m2 1
(2t)2
m2 3
4t7 1 5
要使MAMB为定值,则 ,解得t ,…………………………………………………10分
1 3 3
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此时MAMB .
3 9 9
5 2
故存在定点M( ,0),使得MAMB为定值 .……………………………………………………11分
3 9
2
(3)由(2)有MAMB ,
9
2S 2S 2
又MAMB MA MB cosAMB AMB cosAMB AMB ,
sinAMB tanAMB 9
tanAMB 9S ,………………………………………………………………………………13分
AMB
下面求 S 的取值范围 ,
AMB
1 1 5
S |MF || y y | (2 ) (y y )2 4y y
AMB 2 2 1 2 2 3 1 2 1 2
………………………15分
1 4m 2 4 1 2 3 m2 1 3 m2 1
,
6 m2 3 m2 3 6 |m2 3| 3 3m2
令t m2 1[1,2), 则 m2 t2 1,
3 t 3 t 3 1
S ,
AMB 3 3(t2 1) 3 4t2 3 4
t
t
4 4
显然 y t 在[1,2)上单调递减 , t(0,3],
t t
3
S [ ,),则tanAMB (, 3],
AMB
9
2
又AMB (0,),AMB ( , ].
2 3
2
故 AMB 的最大值为 .
3
……………………………………………………………………………………………………………17分
19.(17分)已知函数 f (x)lnxax
(1)讨论 f (x)的单调性;
(2)当a 0时,
(i)过点M(b,0)可以作函数 f (x)的两条切线,求b的取值范围;
(ii)设 A,B是 y f (x)图象上两个不同的点, 且 A,B两点到P(1,0)的距离相等,判断线段 AB
的中点在第几象限,并证明.
【详解】
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(1) f(x) a,(x 0) ……………………………………………………………………………1分
x
①当a 0时, f(x)0,则 f (x)在(0,)上单调递增;…………………………………………2分
1 1
②当a 0时,令 f(x)0,得0 x ,则 f (x)在(0, )上单调递增;
a a
1 1
令 f(x)0,得x ,则 f (x)在( ,)上单调递减; ……………………………4分
a a
1 1
(2)(i) f(x) ,设切点为(m,lnm),则切线方程为 ylnm (xm)……………………5分
x m
b
代入点M 坐标,得0 lnm1,b m(1lnm)
m
m
由题,上述关于 的方程有两个不同的解 ……………………………………………………………6分
令h(m) m(1lnm),则h(m) lnm
当m(0,1)时,h(m)0,h(m)在(0,1)上单调递增;
当m(1,)时,,h(m)在(1,)上单调递减;所以h(m)的极大值为h(1) 1
当m0时,h(m)0;当m时,h(m) ………………………………………8分
则b的取值范围为(0,1) …………………………………………………………………………9分
(ii)线段 AB的中点在第四象限,证明如下: …………………………………………………………10分
设 A,B两点的坐标分别为 A(p,ln p),B(q,lnq),
………………………………………11分
由 PA PB ,可得(p1)2 (ln p)2 (q1)2 (lnq)2
1 lnx
g(x)(x1)2 (lnx)2 g(x) 2(x1)2(lnx) 2(x1 )………………12分
令 ,则
x x
lnx
当x(0,1)时,x10, 0,则g(x)0,则g(x)在(0,1)上单调递减;
x
lnx
当x(1,)时,x10, 0,则g(x) 0,则g(x)在(1,)上单调递增; …………13分
x
由g(p) g(q),不妨设0 p 1 q.令
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h(x) g(x)g( )(x1)2 (lnx)2 ( 1)2 (ln )2 (x1)2 ( )2 (x1)2(1 )
x x x x x2
…………14分
1
当x(0,1)时,h(x)0,则h(p) g(p)g( )0,
p
1 ……………………………………………………………………15分
又g(p) g(q), g(q) g( ),
p
1
而g(x)在(1,)上单调递增,从而有q ,可得 pq 1 ……………………………………16分
p ;
ln plnq ln(pq) pq
线段 AB的中点的纵坐标 0,横坐标 0
2 2 2
…………………………………………………………………………………………17分
故其位置在第四象限.
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