文档内容
绝密★启用前
2020年普通高等学校招生全国统一考试
理科数学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂
黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案
写在答题卡上。写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本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.若z=1+i,则|z2–2z|=( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】
由题意首先求得z2 -2z的值,然后计算其模即可.
【详解】由题意可得:z2 =1+i2 =2i,则z2 -2z=2i-21+i=-2.
故 z2 -2z = -2 =2.
故选:D.
【点睛】本题主要考查复数的运算法则和复数的模的求解等知识,属于基础题.
2.设集合A={x|x2–4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|–2≤x≤1},则a=( )
A. –4 B. –2 C. 2 D. 4
【答案】B
【解析】
第1页 | 共24页【分析】
由题意首先求得集合A,B,然后结合交集的结果得到关于a的方程,求解方程即可确定实数a的
值.
【详解】求解二次不等式x2-4£0可得:A=x|-2£ x£2
,
ì aü
求解一次不等式2x+a£0可得:B=íx|x£- ý.
î 2þ
a
由于AÇB=x|-2£ x£1 ,故:- =1,解得:a =-2.
2
故选:B.
【点睛】本题主要考查交集的运算,不等式的解法等知识,意在考查学生的转化能力和计算
求解能力.
3.埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇迹之一,它的形状可视为一个正四棱锥,以该四棱锥的
高为边长的正方形面积等于该四棱锥一个侧面三角形的面积,则其侧面三角形底边上的高与
底面正方形的边长的比值为( )
5-1 5-1 5+1 5+1
A. B. C. D.
4 2 4 2
【答案】D
【解析】
【分析】
1
设CD =a,PE =b,利用PO2 = CD×PE得到关于a,b的方程,解方程即可得到答案.
2
a2
【详解】如图,设CD =a,PE =b,则PO = PE2 -OE2 = b2 - ,
4
第2页 | 共24页1 a2 1 b b
由题意PO2 = ab,即b2 - = ab,化简得4( )2 -2× -1=0,
2 4 2 a a
b 1+ 5
解得 = (负值舍去).
a 4
故选:C.
【点晴】本题主要考查正四棱锥的概念及其有关计算,考查学生的数学计算能力,是一道容
易题.
4.已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p
=( )
A. 2 B. 3 C. 6 D. 9
【答案】C
【解析】
【分析】
利用抛物线的定义建立方程即可得到答案.
p p
【详解】设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知| AF |= x + =12,即12=9+ ,解得
A 2 2
p=6.
故选:C.
【点晴】本题主要考查利用抛物线的定义计算焦半径,考查学生转化与化归思想,是一道容
易题.
5.某校一个课外学习小组为研究某作物种子的发芽率y和温度x(单位:°C)的关系,在20个
第3页 | 共24页不同的温度条件下进行种子发芽实验,由实验数据(x,y )(i=1,2, ,20)得到下面的散点图:
i i L
由此散点图,在10°C至40°C之间,下面四个回归方程类型中最适宜作为发芽率y和温度x的回
归方程类型的是( )
A. y=a+bx B. y =a+bx2
C. y=a+bex D. y =a+blnx
【答案】D
【解析】
【分析】
根据散点图的分布可选择合适的函数模型.
【详解】由散点图分布可知,散点图分布在一个对数函数的图象附近,
因此,最适合作为发芽率y和温度x的回归方程类型的是y =a+blnx.
故选:D.
【点睛】本题考查函数模型的选择,主要观察散点图的分布,属于基础题.
6.函数 f(x)=x4 -2x3的图像在点(1,f(1))处的切线方程为( )
A. y =-2x-1 B. y =-2x+1
C. y =2x-3 D. y =2x+1
【答案】B
【解析】
【分析】
求得函数y = f x 的导数 f ¢x ,计算出 f 1 和 f¢1 的值,可得出所求切线的点斜式方
第4页 | 共24页程,化简即可.
【详解】Q f x= x4 -2x3,\ f¢x=4x3 -6x2,\ f 1=-1, f¢1=-2,
因此,所求切线的方程为y+1=-2x-1 ,即y =-2x+1.
故选:B.
【点睛】本题考查利用导数求解函图象的切线方程,考查计算能力,属于基础题
π
7.设函数 f(x)=cos(wx+ )在[-π,π]的图像大致如下图,则f(x)的最小正周期为( )
6
10π 7π
A. B.
9 6
4π 3π
C. D.
3 2
【答案】C
【解析】
【分析】
æ 4p ö æ 4p pö æ 4p ö
由图可得:函数图象过点ç - ,0 ÷,即可得到cos ç - ×w+ ÷ =0,结合ç - ,0 ÷是
è 9 ø è 9 6 ø è 9 ø
4p p p 3
函数 f x 图象与x轴负半轴的第一个交点即可得到- ×w+ =- ,即可求得w=
9 6 2 2
,再利用三角函数周期公式即可得解.
æ 4p ö
【详解】由图可得:函数图象过点ç - ,0 ÷,
è 9 ø
æ 4p pö
将它代入函数 f x 可得:cos ç - ×w+ ÷ =0
è 9 6 ø
第5页 | 共24页æ 4p ö
又ç - ,0 ÷是函数 f x 图象与x轴负半轴的第一个交点,
è 9 ø
4p p p 3
所以- ×w+ =- ,解得:w=
9 6 2 2
2p 2p 4p
T = = =
所以函数 f x 的最小正周期为 w 3 3
2
故选:C
【点睛】本题主要考查了三角函数的性质及转化能力,还考查了三角函数周期公式,属于中
档题.
y2
8.(x+ )(x+ y)5的展开式中x3y3的系数为( )
x
A. 5 B. 10
C. 15 D. 20
【答案】C
【解析】
【分析】
æ y2 ö
求得(x+ y)5展开式的通项公式为T =Crx5-ryr(rÎN 且r £5),即可求得çx+ ÷与
r+1 5 è x ø
(x+ y)5展开式的乘积为Crx6-ryr或Crx4-ryr+2形式,对r分别赋值为3,1即可求得x3y3的
5 5
系数,问题得解.
【详解】(x+ y)5展开式的通项公式为T =Crx5-ryr(rÎN 且r £5)
r+1 5
æ y2 ö
所以çx+ ÷与(x+ y)5展开式的乘积可表示为:
è x ø
y2 y2
xT = xCrx5-ryr =Crx6-ryr或 T = Crx5-ryr =Crx4-ryr+2
r+1 5 5 x r+1 x 5 5
在xT =Crx6-ryr中,令r =3,可得:xT =C3x3y3,该项中x3y3的系数为10,
r+1 5 4 5
y2 y2
在 T =Crx4-ryr+2中,令r =1,可得: T =C1x3y3,该项中x3y3的系数为5
x r+1 5 x 2 5
第6页 | 共24页所以x3y3的系数为10+5=15
故选:C
【点睛】本题主要考查了二项式定理及其展开式的通项公式,还考查了赋值法、转化能力及
分析能力,属于中档题.
9.已知aÎ(0,π),且3cos2a-8cosa=5,则sina=( )
5 2
A B.
.
3 3
1 5
C. D.
3 9
【答案】A
【解析】
【分析】
用二倍角的余弦公式,将已知方程转化为关于cosa的一元二次方程,求解得出cosa,再
用同角间的三角函数关系,即可得出结论.
【详解】3cos2a-8cosa=5,得6cos2a-8cosa-8=0,
2
即3cos2a-4cosa-4=0,解得cosa=- 或cosa=2(舍去),
3
5
又 aÎ(0,p),\sina= 1-cos2a= .
Q
3
故选:A.
【点睛】本题考查三角恒等变换和同角间的三角函数关系求值,熟记公式是解题的关键,考
查计算求解能力,属于基础题.
10.已知A,B,C为球O的球面上的三个点,⊙O
1
为
V
ABC 的外接圆,若⊙O
1
的面积为4π
,AB= BC = AC =OO ,则球O的表面积为( )
1
A. 64π B. 48π C. 36π D. 32π
【答案】A
【解析】
【分析】
第7页 | 共24页由已知可得等边 ABC 的外接圆半径,进而求出其边长,得出OO 的值,根据球截面性质
V 1
,求出球的半径,即可得出结论.
【详解】设圆O 半径为r,球的半径为R,依题意,
1
得pr2 =4p,\r =2,
由正弦定理可得AB =2rsin60°=2 3,
\OO = AB =2 3,根据圆截面性质OO ^平面ABC,
1 1
\OO ^O A,R =OA= OO2 +O A2 = OO2 +r2 =4,
1 1 1 1 1
\球O的表面积S =4pR2 =64p.
故选:A
【点睛】本题考查球的表面积,应用球的截面性质是解题的关键,考查计算求解能力,属于
基础题.
11.已知⊙M:x2 + y2 -2x-2y-2=0,直线l:2x+ y+2=0,P为l上的动点,过点
P作⊙M的切线PA,PB,切点为A,B,当|PM |×| AB|最小时,直线AB的方程为( )
A. 2x- y-1=0 B. 2x+ y-1=0 C. 2x- y+1=0 D.
2x+ y+1=0
【答案】D
【解析】
【分析】
由题意可判断直线与圆相离,根据圆的知识可知,四点A,P,B,M 共圆,且AB^MP,根
第8页 | 共24页据 PM × AB =2S =2 PA 可知,当直线MP^l 时, PM × AB 最小,求出以MP为
△PAM
直径的圆的方程,根据圆系的知识即可求出直线AB的方程.
【详解】圆的方程可化为x-12 +y-12
=4,点M 到直线l的距离为
2´1+1+2
d = = 5 >2,所以直线l与圆相离.
22 +12
依圆的知识可知,四点A,P,B,M 四点共圆,且AB^MP,所以
1
PM × AB =2S =2´ ´ PA´ AM =2 PA ,而 PA = MP 2 -4 ,
△PAM 2
当直线MP^l 时, MP = 5, PA =1,此时 PM × AB 最小.
min min
ì 1 1
1 1 1 ï y = x+ ìx=-1
∴MP: y-1= x-1即y = x+ ,由í 2 2 解得,í .
2 2 2
ï î2x+ y+2=0
îy =0
所以以MP为直径的圆的方程为 x-1x+1+ yy-1=0,即x2 + y2 - y-1=0,
两圆的方程相减可得:2x+ y+1=0,即为直线AB的方程.
故选:D
.
【点睛】本题主要考查直线与圆,圆与圆的位置关系的应用,以及圆的几何性质的应用,意
在考查学生的转化能力和数学运算能力,属于中档题.
12.若2a +log a=4b +2log b,则( )
2 4
A. a>2b B. a<2b C. a >b2 D. a0,此时 f(a)> f(b2),有a >b2
当b=2时, f(a)- f(b2)=-1<0,此时 f(a)< f(b2),有a0,b>0)的右焦点,A为C的右顶点,B为C上的点,且BF
a2 b2
垂直于x轴.若AB的斜率为3,则C的离心率为______________.
【答案】2
【解析】
【分析】
第11页 | 共24页b2
根据双曲线的几何性质可知, BF = , AF =c-a,即可根据斜率列出等式求解即可.
a
b2
BF b2
【详解】依题可得, =3,而 BF = , AF =c-a,即 a ,变形得
AF a =3
c-a
c2 -a2 =3ac-3a2,化简可得,e2 -3e+2=0,解得e=2或e=1(舍去).
故答案为:2.
【点睛】本题主要考查双曲线的离心率的求法,以及双曲线的几何性质的应用,属于基础题
.
16.如图,在三棱锥P–
ABC的平面展开图中,AC=1,AB= AD= 3,AB⊥AC,AB⊥AD,∠CAE=30°,则cos∠F
CB=______________.
1
【答案】-
4
【解析】
【分析】
在△ACE中,利用余弦定理可求得CE,可得出CF ,利用勾股定理计算出BC、BD,可
得出BF ,然后在 BCF中利用余弦定理可求得cosÐFCB的值.
V
【详解】 AB^ AC ,AB= 3,AC =1,
Q
第12页 | 共24页由勾股定理得BC = AB2 + AC2 =2,
同理得BD= 6 ,\BF = BD= 6,
在△ACE中,AC =1,AE = AD= 3,ÐCAE =30o,
3
由余弦定理得CE2 = AC2 + AE2 -2AC×AEcos30o =1+3-2´1´ 3´ =1,
2
\CF =CE =1,
在 BCF中,BC =2,BF = 6,CF =1,
V
CF2 +BC2 -BF2 1+4-6 1
由余弦定理得cosÐFCB= = =- .
2CF×BC 2´1´2 4
1
故答案为:- .
4
【点睛】本题考查利用余弦定理解三角形,考查计算能力,属于中等题.
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.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题:共60分.
17.设{a }是公比不为1的等比数列,a 为a ,a 的等差中项.
n 1 2 3
(1)求{a }的公比;
n
(2)若a =1,求数列{na }的前n项和.
1 n
1-(1+3n)(-2)n
【答案】(1)-2;(2)S = .
n 9
【解析】
【分析】
q
(1)由已知结合等差中项关系,建立公比 的方程,求解即可得出结论;
(2)由(1)结合条件得出{a }的通项,根据{na }的通项公式特征,用错位相减法,即可
n n
求出结论.
【详解】(1)设{a }的公比为 q ,a 为a ,a 的等差中项,
n 1 2 3
2a =a +a ,a ¹0,\q2 +q-2=0,
Q 1 2 3 1
第13页 | 共24页Q
q¹1,\q=-2;
(2)设{na }的前n项和为S ,a =1,a =(-2)n-1,
n n 1 n
S
n
=1´1+2´(-2)+3´(-2)2 +
L
+n(-2)n-1,①
-2S
n
=1´(-2)+2´(-2)2 +3´(-2)3+
L
(n-1)(-2)n-1+n(-2)n,②
① - ②得,3S n =1+(-2)+(-2)2 + L +(-2)n-1-n(-2)n
1-(-2)n 1-(1+3n)(-2)n
= -n(-2)n = ,
1-(-2) 3
1-(1+3n)(-2)n
\S = .
n 9
【点睛】本题考查等比数列通项公式基本量的计算、等差中项的性质,以及错位相减法求和
,考查计算求解能力,属于基础题.
18.如图,D为圆锥的顶点,O是圆锥底面的圆心,AE为底面直径,AE = AD.
V
ABC
6
是底面的内接正三角形,P为DO上一点,PO= DO.
6
(1)证明:PA^平面PBC ;
(2)求二面角B-PC-E的余弦值.
2 5
【答案】(1)证明见解析;(2) .
5
【解析】
【分析】
(1)要证明PA^平面PBC ,只需证明PA^ PB,PA^ PC即可;
(2)以O为坐标原点,OA为x轴,ON为y轴建立如图所示的空间直角坐标系,分别算出平面
第14页 | 共24页r ur
r ur ur r n×m
PCB的法向量为n,平面PCE 的法向量为m,利用公式cos= r ur 计算即可得
|n||m|
到答案.
【详解】(1)由题设,知△DAE为等边三角形,设AE =1,
3 1 1 6 2
则DO= ,CO = BO = AE = ,所以PO = DO = ,
2 2 2 6 4
6 6
PC = PO2 +OC2 = ,PB= PO2 +OB2 = ,
4 4
BA 3
又 ABC 为等边三角形,则 =2OA,所以BA= ,
V
sin60o 2
3
PA2 +PB2 = = AB2,则ÐAPB =90o,所以PA^ PB,
4
同理PA^ PC,又PC PB = P,所以PA^平面PBC ;
I
(2)过O作ON∥BC交AB于点N,因为PO^平面ABC,以O为坐标原点,OA为x轴,ON
为y轴建立如图所示的空间直角坐标系,
1 2 1 3 1 3
则E(- ,0,0),P(0,0, ),B(- , ,0),C(- ,- ,0),
2 4 4 4 4 4
uuur 1 3 2 uuur 1 3 2 uuur 1 2
PC =(- ,- ,- ),PB =(- , ,- ),PE =(- ,0,- ),
4 4 4 4 4 4 2 4
r
设平面PCB的一个法向量为n=(x ,y ,z ),
1 1 1
第15页 | 共24页uuuv
ìnv×PC =0 ì ï-x - 3y - 2z =0
由í înv× u P u B uv =0 ,得í ïî -x 1 + 3y 1 - 2z 1 =0 ,令x 1 = 2 ,得z 1 =-1,y 1 =0,
1 1 1
r
所以n=( 2,0,-1),
ur
设平面PCE 的一个法向量为m=(x ,y ,z )
2 2 2
uuuv
ìmv×PC =0 ì ï-x - 3y - 2z =0 3
由í îmv× u P u E uv =0 ,得í ïî 2 -2x - 2 2z = 2 0 ,令x 2 =1,得z 2 =- 2,y 2 = 3 ,
2 2
ur 3
所以m=(1, ,- 2)
3
r ur
ur r n×m 2 2 2 5
cos= = =
r ur
故 |n|×|m| 10 5 ,
3´
3
2 5
设二面角B-PC-E的大小为q,则cosq= .
5
【点晴】本题主要考查线面垂直的证明以及利用向量求二面角的大小,考查学生空间想象能
力,数学运算能力,是一道容易题.
19.甲、乙、丙三位同学进行羽毛球比赛,约定赛制如下:累计负两场者被淘汰;比赛前抽签
决定首先比赛的两人,另一人轮空;每场比赛的胜者与轮空者进行下一场比赛,负者下一场
轮空,直至有一人被淘汰;当一人被淘汰后,剩余的两人继续比赛,直至其中一人被淘汰,
另一人最终获胜,比赛结束.经抽签,甲、乙首先比赛,丙轮空.设每场比赛双方获胜的概率
1
都为 ,
2
(1)求甲连胜四场的概率;
(2)求需要进行第五场比赛的概率;
(3)求丙最终获胜的概率.
1 3 7
【答案】(1) ;(2) ;(3) .
16 4 16
【解析】
【分析】
(1)根据独立事件的概率乘法公式可求得事件“甲连胜四场”的概率;
(2)计算出四局以内结束比赛的概率,然后利用对立事件的概率公式可求得所求事件的概
第16页 | 共24页率;
(3)列举出甲赢的基本事件,结合独立事件的概率乘法公式计算出甲赢的概率,由对称性
可知乙赢的概率和甲赢的概率相等,再利用对立事件的概率可求得丙赢的概率.
4
æ1ö 1
【详解】(1)记事件M :甲连胜四场,则PM=
ç ÷
= ;
è2ø 16
(2)记事件A为甲输,事件B为乙输,事件C为丙输,
则四局内结束比赛的概率为
4
æ1ö 1
P¢= PABAB+PACAC+PBCBC+PBABA=4´ = ,
ç ÷
è2ø 4
3
所以,需要进行第五场比赛的概率为P=1-P¢= ;
4
(3)记事件A为甲输,事件B为乙输,事件C为丙输,
记事件M :甲赢,记事件N :丙赢,
则甲赢的基本事件包括:BCBC 、ABCBC、ACBCB、
BABCC、BACBC、BCACB、BCABC、BCBAC,
4 5
æ1ö æ1ö 9
所以,甲赢的概率为PM= ç ÷ +7´ ç ÷ = .
è2ø è2ø 32
由对称性可知,乙赢的概率和甲赢的概率相等,
9 7
所以丙赢的概率为PN=1-2´ = .
32 16
【点睛】本题考查独立事件概率的计算,解答的关键就是列举出符合条件的基本事件,考查
计算能力,属于中等题.
x2
20.已知A、B分别为椭圆E: + y2 =1(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,
a2
uuur uuur
AG×GB=8,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.
x2
【答案】(1) + y2 =1;(2)证明详见解析.
9
第17页 | 共24页【解析】
【分析】
(1)由已知可得:A-a,0
,
Ba,0 ,G0,1 ,即可求得 u A u G ur ×G uu B ur =a2 -1,结合已知即可求得:a2 =9,问题得解.
y
(2)设P6,y ,可得直线AP的方程为:y = 0 x+3,联立直线AP的方程与椭圆方
0 9
æ-3y 2 +27 6y ö
程即可求得点C的坐标为ç 0 , 0 ÷,同理可得点D的坐标为
y 2 +9 y 2 +9
è ø
0 0
æ3y 2 -3 -2y ö
ç 0 , 0 ÷,即可表示出直线CD的方程,整理直线CD的方程可得:
y 2 +1 y 2 +1
è ø
0 0
4y æ 3ö
y = 0 x-
3
3- y
2ç
è 2
÷
ø
,命题得证.
0
【详解】(1)依据题意作出如下图象:
x2
由椭圆方程E: + y2 =1(a >1)可得:A-a,0 , Ba,0 ,G0,1
a2
uuur uuur
\ AG =a,1,GB=a,-1
uuur uuur
\ AG×GB=a2 -1=8,\a2 =9
x2
\椭圆方程为: + y2 =1
9
(2)证明:设P6,y
,
0
第18页 | 共24页y -0 y
则直线AP的方程为:y = 0 x+3 ,即:y = 0 x+3
6--3
9
ìx2
+ y2 =1
ï
ï 9
联立直线AP的方程与椭圆方程可得:í ,整理得:
y
ï y = 0 x+3
ïî 9
-3y 2 +27
y 2 +9 x2 +6y 2x+9y 2 -81=0,解得:x=-3或x= 0
0 0 0 y 2 +9
0
-3y 2 +27 y 6y
将x= 0 代入直线y = 0 x+3可得:y = 0
y 2 +9 9 y 2 +9
0 0
æ-3y 2 +27 6y ö
所以点C的坐标为ç 0 , 0 ÷.
y 2 +9 y 2 +9
è ø
0 0
æ3y 2 -3 -2y ö
同理可得:点D的坐标为ç 0 , 0 ÷
y 2 +1 y 2 +1
è ø
0 0
6y æ -2y ö
0 -ç 0 ÷
æ -2y ö y 2 +9 è y 2 +1 ø æ 3y 2 -3ö
\直线CD的方程为:y-ç 0 ÷= 0 0 çx- 0 ÷,
y 2 +1 -3y 2 +27 3y 2 -3 y 2 +1
è ø è ø
0 0 - 0 0
y 2 +9 y 2 +1
0 0
2y 8y y 2 +3 æ 3y 2 -3ö 8y æ 3y 2 -3ö
整理可得:y+ 0 = 0 0 çx- 0 ÷= 0 çx- 0 ÷
y 2 +1 6 9- y 4 è y 2 +1 ø 6 3- y 2 è y 2 +1 ø
0 0 0 0 0
4y 2y 4y æ 3ö
y = 0 x+ 0 = 0 x-
整理得: 3 3- y 2 y 2 -3 3 3- y 2ç è 2 ÷ ø
0 0 0
æ3 ö
故直线CD过定点ç ,0 ÷
è2 ø
【点睛】本题主要考查了椭圆的简单性质及方程思想,还考查了计算能力及转化思想、推理
论证能力,属于难题.
21.已知函数 f(x)=ex +ax2 -x.
(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;
1
(2)当x≥0时,f(x)≥ x3+1,求a的取值范围.
2
【答案】(1)当xÎ-¥,0 时, f 'x<0, f x 单调递减,当xÎ0,+¥ 时,
第19页 | 共24页é7-e2 ö
f 'x>0, f x 单调递增.(2)ê ,+¥÷
4
ë ø
【解析】
【分析】
(1)由题意首先对函数二次求导,然后确定导函数的符号,最后确定原函数的单调性即可.
(2)首先讨论x=0的情况,然后分离参数,构造新函数,结合导函数研究构造所得的函数的最
大值即可确定实数a的取值范围.
【详解】(1)当a=1时, f x=ex +x2 -x, f 'x=ex +2x-1,
由于 f ''x=ex +2>0,故 f 'x 单调递增,注意到 f '0=0,故:
当xÎ-¥,0 时, f 'x<0, f x 单调递减,
当xÎ0,+¥ 时, f 'x>0, f x 单调递增.
1 1
(2)由 f x³ x3+1得,ex +ax2 -x… x3+1,其中x³0,
2 2
①.当x=0时,不等式为:1³1,显然成立,符合题意;
1
ex - x3-x-1
②.当x>0时,分离参数a得, 2 ,
a… -
x2
1 æ 1 ö
ex - x3 -x-1 x-2 ç ex - x2 -x-1 ÷
记 gx=- 2 , g'x=- è 2 ø,
x2 x3
1
令hx=ex - x2 -x-1x³0,
2
则h'x=ex -x-1,h''x=ex -1³0,
故h'x 单调递增,h'x³h'0=0,
故函数hx 单调递增,hx³h0=0,
1
由hx³0可得:ex - x2 -x-1…0恒成立,
2
故当xÎ0,2 时,g'x>0,gx
单调递增;
当xÎ2,+¥ 时,g'x<0,gx
单调递减;
第20页 | 共24页7-e2
因此,égxù = g2= ,
ë û
max 4
é7-e2 ö
综上可得,实数a的取值范围是ê ,+¥÷.
4
ë ø
【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的
知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行:
(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系.
(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数.
(3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题. (4)考查数形结合思想的应用.
(二)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。
[选修4—4:坐标系与参数方程]
ìx=cosk t,
22.在直角坐标系xOy中,曲线C 的参数方程为í (t 为参数).以坐标原点为极点
1 îy =sink t
,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为4rcosq-16rsinq+3=0.
2
(1)当k =1时,C 是什么曲线?
1
(2)当k =4时,求C 与C 的公共点的直角坐标.
1 2
1 1
【答案】(1)曲线C 表示以坐标原点为圆心,半径为1的圆;(2)( , ).
1 4 4
【解析】
【分析】
(1)利用sin2t+cos2t =1消去参数t,求出曲线C 的普通方程,即可得出结论;
1
ì ï x =cos2t
(2)当k =4时,x³0,y³0,曲线C 的参数方程化为í (t为参数),两式相
1 ïî y =sin2t
加消去参数t,得C 普通方程,由rcosq= x,rsinq= y,将曲线C 化为直角坐标方程,
1 2
联立C ,C 方程,即可求解.
1 2
ìx=cost
【详解】(1)当k =1时,曲线C 的参数方程为í (t为参数),
1 îy =sint
第21页 | 共24页两式平方相加得x2 + y2 =1,
所以曲线C 表示以坐标原点为圆心,半径为1的圆;
1
ìx=cos4t
(2)当k =4时,曲线C 的参数方程为í (t为参数),
1 îy =sin4t
ì ï x =cos2t
所以x³0,y³0,曲线C 的参数方程化为í (t为参数),
1 ïî y =sin2t
两式相加得曲线C 方程为 x + y =1,
1
得 y =1- x ,平方得 y = x-2 x +1,0£ x £1,0£ y £1,
曲线C 的极坐标方程为4rcosq-16rsinq+3=0,
2
曲线C 直角坐标方程为4x-16y+3=0,
2
ìïy = x-2 x +1
联立C ,C 方程í ,
1 2
ïî4x-16y+3=0
1 13
整理得12x-32 x +13=0,解得 x = 或 x = (舍去),
2 6
1 1 1 1
\x = ,y = ,\C ,C 公共点的直角坐标为( , ).
4 4 1 2 4 4
【点睛】本题考查参数方程与普通方程互化,极坐标方程与直角坐标方程互化,合理消元是
解题的关系,要注意曲线坐标的范围,考查计算求解能力,属于中档题.
[选修4—5:不等式选讲]
23.已知函数 f(x)=|3x+1|-2|x-1|.
(1)画出y = f(x)的图像;
(2)求不等式 f(x)> f(x+1)的解集.
第22页 | 共24页æ 7ö
【答案】(1)详解解析;(2)ç -¥,- ÷.
è 6ø
【解析】
【分析】
(1)根据分段讨论法,即可写出函数 f x 的解析式,作出图象;
(2)作出函数 f x+1 的图象,根据图象即可解出.
ì
ï x+3, x³1
ï
ï 1
【详解】(1)因为 f x=í5x-1, - < x<1,作出图象,如图所示:
3
ï
ï 1
-x-3, x£-
ï
î 3
(2)将函数 f x 的图象向左平移1个单位,可得函数 f x+1 的图象,如图所示:
7
由-x-3=5x+1-1,解得x=-
.
6
æ 7ö
所以不等式的解集为ç -¥,- ÷.
è 6ø
第23页 | 共24页【点睛】本题主要考查画分段函数的图象,以及利用图象解不等式,意在考查学生的数形结
合能力,属于基础题.
第24页 | 共24页