1、河北省衡水市2015届高考数学四模试卷(理科)一、选择题(本大题共12个小题,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设集合M=x|x 2+3x+20,集合N=x|()x4,则 MN=( )A x|x2B x|x1C x|x1D x|x22若x(e1,1),a=lnx,b=2lnx,c=ln3x,则( )AabcBcabCbacDbca3抛物线y=4x2关于直线xy=0对称的抛物线的准线方程是( )Ay=By=Cx=Dx=4如图是一个几何体的正(主)视图和侧(左)视图,其俯视图是面积为8的矩形,则该几何体的表面积是( )A20+8B24+8C8D165若函数f
2、(x)同时具有以下两个性质:f(x)是偶函数,对任意实数x,都有f(+x)=f(x),则f(x)的解析式可以是( )Af(x)=cosxBf(x)=cos(2x+)Cf(x)=sin(4x+)Df(x)=cos6x6已知命题p:x0R,exmx=0,q:xR,x2+mx+10,若p(q)为假命题,则实数m的取值范围是( )A(,0)(2,+)B0,2CRD7若实数x、y满足不等式组则z=|x|+2y的最大值是( )A10B11C13D148已知数列an满足a1=1,且,且nN*),则数列an的通项公式为( )Aan=Ban=Can=n+2Dan=(n+2)3n9已知F1,F2为双曲线的左、右焦
3、点,点P在C上,|PF1|=2|PF2|,则cosF1PF2=( )ABCD10(x2+2)(mx)5展开式中x2项的系数为250,则实数m的值为 ( )A5B5CD11与向量的夹角相等,且模为1的向量是( )ABCD12在平面直角坐标系xoy中,圆C的方程为x2+y28x+15=0,若直线y=kx+2上至少存在一点,使得以该点为圆心,半径为1的圆与圆C有公共点,则k的最小值是( )ABCD二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,请把正确的答案填写在各小题的横线上)13已知底面边长为,各侧面均为直角三角形的正三棱锥PABC的四个顶点都在同一球面上,则此球的表面积为_14某宾馆安排A
4、、B、C、D、E 五人入住3个房间,每个房间至少住1人,且A、B不能住同一房间,则共有_种不同的安排方法( 用数字作答)15若在区间0,1上存在实数x使2x(3x+a)1成立,则a的取值范围是_16已知中心在原点的椭圆与双曲线有公共焦点,且左、右焦点分别为F1、F2,这两条曲线在第一象限的交点为P,PF1F2 是以PF1为底边的等腰三角形若|PF1|=10,椭圆与双曲线的离心率分别为e1、e2,则e1e2 的取值范围为_三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明、证明或演算步骤)17在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,函数f(x)=2cosxsin(xA)+sin
5、A(xR)在x=处取得最大值(1)当时,求函数f(x)的值域;(2)若a=7且sinB+sinC=,求ABC的面积18已知数列an是各项均不为0的等差数列,公差为d,Sn 为其前n项和,且满足an2=S2n1,nN*数列bn满足bn=,Tn为数列bn的前n项和(1)求数列an的通项公式和Tn;(2)是否存在正整数m,n(1mn),使得T1,Tm,Tn成等比数列?若存在,求出所有m,n的值;若不存在,请说明理由19三棱锥PABC,底面ABC为边长为的正三角形,平面PBC平面ABC,PB=PC=2,D为AP上一点,AD=2DP,O为底面三角形中心()求证DO面PBC;()求证:BDAC;()设M为
6、PC中点,求二面角MBDO的余弦值20已知点A(4,4)、B(4,4),直线AM与BM相交于点M,且直线AM的斜率与直线BM的斜率之差为2,点M的轨迹为曲线C() 求曲线C 的轨迹方程;() Q为直线y=1上的动点,过Q做曲线C的切线,切点分别为D、E,求QDE的面积S的最小值21已知函数(I)求x为何值时,f(x)在3,7上取得最大值;(II)设F(x)=aln(x1)f(x),若F(x)是单调递增函数,求a的取值范围请考生在第2224三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分【选修4-1:几何证明选讲】22如图,AB是O的直径,AC是弦,BAC的平分线AD交O于点D,DEAC,交A
7、C的延长线于点E,OE交AD于点F()求证:DE 是O的切线;()若=,求的值【选修4-4:坐标系与参数方程】23已知在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程是(t是参数),以原点O为极点,Ox为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为p=2cos(+)(1)求圆心C的直角坐标;(2)由直线l上的点向圆C引切线,求切线长的最小值【选修4-5:不等式选讲】24已知f(x)=|2x1|+ax5(a是常数,aR)当a=1时求不等式f(x)0的解集如果函数y=f(x)恰有两个不同的零点,求a的取值范围河北省衡水市2015届高考数学四模试卷(理科)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分在每小
8、题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1设集合M=x|x 2+3x+20,集合N=x|()x4,则 MN=( )A x|x2B x|x1C x|x1D x|x2考点:并集及其运算 专题:集合分析:求出集合的等价条件,根据集合的基本运算即可得到结论解答:解:M=x|x2+3x+20=x|2x1,集合N=x|()x4=x|x2,则 MN=x|x2,故选:A点评:本题主要考查集合的基本运算,求出集合的等价条件是解决本题的关键2若x(e1,1),a=lnx,b=2lnx,c=ln3x,则( )AabcBcabCbacDbca考点:对数值大小的比较 分析:根据函数的单调性,求a的范围,用比较法,
9、比较a、b和a、c的大小解答:解:因为a=lnx在(0,+)上单调递增,故当x(e1,1)时,a(1,0),于是ba=2lnxlnx=lnx0,从而ba又ac=lnxln3x=a(1+a)(1a)0,从而ac综上所述,bac故选C点评:对数值的大小,一般要用对数的性质,比较法,以及0或1的应用,本题是基础题3抛物线y=4x2关于直线xy=0对称的抛物线的准线方程是( )Ay=By=Cx=Dx=考点:抛物线的简单性质 专题:圆锥曲线的定义、性质与方程分析:先求出抛物线y=4x2的准线l,然后根据对称性的求解l关于直线y=x对称的直线,即为抛物线y=4x2关于直线xy=0对称的抛物线的准线方程解答
10、:解:y=4x2的标准方程为:x2=,其准线方程为y=,y=关于y=x对称方程为x=所以所求的抛物线的准线方程为:x=故选:D点评:本题主要考查了抛物线的准线,曲线关于直线对称的求解,属于对基础知识的考查4如图是一个几何体的正(主)视图和侧(左)视图,其俯视图是面积为8的矩形,则该几何体的表面积是( )A20+8B24+8C8D16考点:棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积 专题:计算题;空间位置关系与距离分析:由三视图及题设条件知,此几何体为一个三棱柱,底面是等腰直角三角形,且其高为,故先求出底面积,求解其表面积即可解答:解:此几何体是一个三棱柱,且其高为=4,由于其底面是一个等腰直角三角形,直
11、角边长为2,所以其面积为22=2,又此三棱柱的高为4,故其侧面积为(2+2+2)4=16+8,表面积为:22+16+8=20+8故选A点评:本题考点是由三视图求几何体的面积、体积,考查对三视图的理解与应用,主要考查三视图与实物图之间的关系,用三视图中的数据还原出实物图的数据,再根据相关的公式求表面积三视图的投影规则是:“主视、俯视 长对正;主视、左视高平齐,左视、俯视 宽相等”5若函数f(x)同时具有以下两个性质:f(x)是偶函数,对任意实数x,都有f(+x)=f(x),则f(x)的解析式可以是( )Af(x)=cosxBf(x)=cos(2x+)Cf(x)=sin(4x+)Df(x)=cos
12、6x考点:函数y=Asin(x+)的图象变换 专题:三角函数的图像与性质分析:先判断三角函数的奇偶性,再考查三角函数的图象的对称性,从而得出结论解答:解:由题意可得,函数f(x)是偶函数,且它的图象关于直线x=对称f(x)=cosx是偶函数,当x=时,函数f(x)=,不是最值,故不满足图象关于直线x=对称,故排除A函数f(x)=cos(2x+)=sin2x,是奇函数,不满足条件,故排除B函数f(x)=sin(4x+)=cos4x是偶函数,当x=时,函数f(x)=1,是最小值,故满足图象关于直线x=对称,故C满足条件函数f(x)=cos6x是偶函数,当x=时,函数f(x)=0,不是最值,故不满足
13、图象关于直线x=对称,故排除D,故选:C点评:本题主要考查三角函数的奇偶性的判断,三角函数的图象的对称性,属于中档题6已知命题p:x0R,exmx=0,q:xR,x2+mx+10,若p(q)为假命题,则实数m的取值范围是( )A(,0)(2,+)B0,2CRD考点:复合命题的真假 专题:函数的性质及应用分析:根据复合函数的真假关系,确定命题p,q的真假,利用函数的性质分别求出对应的取值范围即可得到结论解答:解:若p(q)为假命题,则p,q都为假命题,即p是假命题,q是真命题,由exmx=0得m=,设f(x)=,则f(x)=,当x1时,f(x)0,此时函数单调递增,当0x1时,f(x)0,此时函
14、数单调递递减,当x0时,f(x)0,此时函数单调递递减,当x=1时,f(x)=取得极小值f(1)=e,函数f(x)=的值域为(,0)e,+),若p是假命题,则0me;若q是真命题,则由x2+mx+10,则=m240,解得2m2,综上,解得0m2故选:B点评:本题主要考查复合命题之间的关系,利用函数的性质求出相应的取值范围是解决本题的关键,综合性较强,有一定的难度7若实数x、y满足不等式组则z=|x|+2y的最大值是( )A10B11C13D14考点:简单线性规划 专题:不等式的解法及应用分析:由约束条件作出可行域,分类化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,求出最优解的坐标,代入目标
15、函数得答案解答:解:由约束条件作出可行域如图,当x0时,z=|x|+2y化为y=x+z,表示的是斜率为,截距为的平行直线系,当过点(1,5)时,直线在y轴上的截距最大,z最大,zmax=1+25=11;当x0时,z=|x|+2y化为,表示斜率为,截距为,的平行直线系,当直线过点(4,5)时直线在y轴上的截距最大,z最大,zmax=4+25=14z=|x|+2y的最大值是14故选:D点评:本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题8已知数列an满足a1=1,且,且nN*),则数列an的通项公式为( )Aan=Ban=Can=n+2Dan=(n+2)3n考点:数列递推式 分析
16、:由题意及足a1=1,且,且nN*),则构造新的等差数列进而求解解答:解:因为,且nN*),即,则数列bn为首项,公差为1的等差数列,所以bn=b1+(n1)1=3+n1=n+2,所以,故答案为:B点评:此题考查了构造新的等差数列,等差数列的通项公式9已知F1,F2为双曲线的左、右焦点,点P在C上,|PF1|=2|PF2|,则cosF1PF2=( )ABCD考点:双曲线的简单性质 专题:圆锥曲线的定义、性质与方程分析:根据双曲线的定义,结合|PF1|=2|PF2|,利用余弦定理,即可求cosF1PF2的值解答:解:设|PF1|=2|PF2|=2m,则根据双曲线的定义,可得m=2a|PF1|=4
17、a,|PF2|=2a双曲线|F1F2|=2a,cosF1PF2=故选B点评:本题考查双曲线的性质,考查双曲线的定义,考查余弦定理的运用,属于中档题10(x2+2)(mx)5展开式中x2项的系数为250,则实数m的值为 ( )A5B5CD考点:二项式定理的应用 专题:二项式定理分析:求出(mx)5 的展开式,可得(x2+2)(mx)5展开式中x2项的系数,再根据x2项的系数为250,求得m的值解答:解:(x2+2)(mx)5 =(x2+2)(x10 5mx7+10m2x410m3x1 +5m4x2m5x5 ),故展开式中x2项的系数为10m4 =250,求得m=,故选:C点评:本题主要考查二项式
18、定理的应用,二项展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,二项式系数的性质,属于基础题11与向量的夹角相等,且模为1的向量是( )ABCD考点:平面向量数量积坐标表示的应用 分析:要求的向量与一对模相等的向量夹角相等,所以根据夹角相等列出等式,而已知的向量模是相等的,所以只要向量的数量积相等即可再根据模长为1,列出方程,解出坐标解答:解:设与向量的夹角相等,且模为1的向量为(x,y),则解得或,故选B点评:本题表面上是对向量数量积的考查,根据两个向量的坐标,用数量积列出式子,但是这步工作做完以后,题目的重心转移到解方程的问题,解关于x和y的一元二次方程12在平面直角坐标系xoy中,圆C的方程为x
19、2+y28x+15=0,若直线y=kx+2上至少存在一点,使得以该点为圆心,半径为1的圆与圆C有公共点,则k的最小值是( )ABCD考点:直线与圆的位置关系 专题:计算题;转化思想;直线与圆分析:化圆C的方程为(x4)2+y2=1,求出圆心与半径,由题意,只需(x4)2+y2=4与直线y=kx+2有公共点即可解答:解:圆C的方程为x2+y28x+15=0,整理得:(x4)2+y2=1,即圆C是以(4,0)为圆心,1为半径的圆;又直线y=kx+2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点,只需圆C:(x4)2+y2=4与直线y=kx+2有公共点即可设圆心C(4,0)到直线y=k
20、x+2的距离为d,则d=2,即3k24k,k0k的最小值是故选A点评:本题考查直线与圆的位置关系,将条件转化为“(x4)2+y2=4与直线y=kx+2有公共点”是关键,考查学生灵活解决问题的能力,是中档题二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,请把正确的答案填写在各小题的横线上)13已知底面边长为,各侧面均为直角三角形的正三棱锥PABC的四个顶点都在同一球面上,则此球的表面积为3考点:球的体积和表面积 专题:计算题;空间位置关系与距离分析:底面边长为,各侧面均为直角三角形的正三棱锥可以看作是正方体的一个角,故此正三棱锥的外接球即此正方体的外接球,由此求出正方体的体对角线即可得到球的
21、直径,表面积易求解答:解:由题意知此正三棱锥的外接球即是相应的正方体的外接球,此正方体的面对角线为,边长为1正方体的体对角线是故外接球的直径是,半径是故其表面积是4()2=3故答案为:3点评:本题考查球内接多面体,解题的关键是找到球的直径与其内接多面体的量之间的关系,由此关系求出球的半径进而得到其表面积14某宾馆安排A、B、C、D、E 五人入住3个房间,每个房间至少住1人,且A、B不能住同一房间,则共有114种不同的安排方法( 用数字作答)考点:计数原理的应用 专题:排列组合分析:5个人住三个房间,每个房间至少住1人,则有(3,1,1)和(2,2,1)两种,计算出每一种的,再排除A、B住同一房
22、间,问题得以解决解答:解:5个人住三个房间,每个房间至少住1人,则有(3,1,1)和(2,2,1)两种,当为(3,1,1)时,有=60种,A、B住同一房间有=18种,故有6018=42种,当为(2,2,1)时,有=90种,A、B住同一房间有=18种,故有9018=72种,根据分类计数原理共有42+72=114种,故答案为:114点评:本题考查了分组分配的问题,关键是如何分组,属于中档题15若在区间0,1上存在实数x使2x(3x+a)1成立,则a的取值范围是(,1)考点:函数恒成立问题 专题:计算题;函数的性质及应用;不等式的解法及应用分析:2x(3x+a)1可化为a2x3x,则在区间0,1上存
23、在实数x使2x(3x+a)1成立,等价于a(2x3x)max,利用函数的单调性可求最值解答:解:2x(3x+a)1可化为a2x3x,则在区间0,1上存在实数x使2x(3x+a)1成立,等价于a(2x3x)max,而2x3x在0,1上单调递减,2x3x的最大值为200=1,a1,故a的取值范围是(,1),故答案为:(,1)点评:该题考查函数恒成立问题,考查转化思想,注意“存在”与“恒成立”问题的区别与联系是解题关键16已知中心在原点的椭圆与双曲线有公共焦点,且左、右焦点分别为F1、F2,这两条曲线在第一象限的交点为P,PF1F2 是以PF1为底边的等腰三角形若|PF1|=10,椭圆与双曲线的离心
24、率分别为e1、e2,则e1e2 的取值范围为(,+)考点:椭圆的简单性质;双曲线的简单性质 专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程分析:设椭圆和双曲线的半焦距为c,|PF1|=m,|PF2|=n,(mn),由条件可得m=10,n=2c,再由椭圆和双曲线的定义可得a1=5+c,a2=5c,(c5),运用三角形的三边关系求得c的范围,再由离心率公式,计算即可得到所求范围解答:解:设椭圆和双曲线的半焦距为c,|PF1|=m,|PF2|=n,(mn),由于PF1F2是以PF1为底边的等腰三角形若|PF1|=10,即有m=10,n=2c,由椭圆的定义可得m+n=2a1,由双曲线的定义可得mn=2a2,
25、即有a1=5+c,a2=5c,(c5),再由三角形的两边之和大于第三边,可得2c+2c10,可得c,即有c5由离心率公式可得e1e2=,由于14,则有则e1e2 的取值范围为(,+)故答案为:(,+)点评:本题考查椭圆和双曲线的定义和性质,考查离心率的求法,考查三角形的三边关系,考查运算能力,属于中档题三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明、证明或演算步骤)17在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,函数f(x)=2cosxsin(xA)+sinA(xR)在x=处取得最大值(1)当时,求函数f(x)的值域;(2)若a=7且sinB+sinC=,求ABC的面积考点:
26、正弦定理;两角和与差的正弦函数;正弦函数的定义域和值域 专题:解三角形分析:利用三角函数的恒等变换化简函数f(x)的解析式为sin(2xA),由于函数在处取得最大值令,其中kz,解得A的值,(1)由于A为三角形内角,可得A的值,再由x的范围可得函数的值域;(2)由正弦定理求得b+c=13,再由余弦定理求得bc的值,由ABC的面积等于,算出即可解答:解:函数f(x)=2cosxsin(xA)+sinA=2cosxsinxcosA2cosxcosxsinA+sinA=sin2xcosAcos2xsinA=sin(2xA)又函数f(x)=2cosxsin(xA)+sinA(xR)在处取得最大值,其中
27、kz,即,其中kz,(1)A(0,),A=,2xA,即函数f(x)的值域为:(2)由正弦定理得到,则sinB+sinC=sinA,即,b+c=13由余弦定理得到a2=b2+c22bccosA=(b+c)22bc2bccosA即49=1693bc,bc=40故ABC的面积为:S=点评:本题主要考查三角函数的恒等变换,正、余弦定理的应用,正弦函数的值域,属于中档题18已知数列an是各项均不为0的等差数列,公差为d,Sn 为其前n项和,且满足an2=S2n1,nN*数列bn满足bn=,Tn为数列bn的前n项和(1)求数列an的通项公式和Tn;(2)是否存在正整数m,n(1mn),使得T1,Tm,Tn
28、成等比数列?若存在,求出所有m,n的值;若不存在,请说明理由考点:数列的求和;等差数列的前n项和;等比关系的确定 专题:计算题;等差数列与等比数列分析:()(法一)在an2=S2n1,令n=1,n=2,结合等差数列的通项公式可求a1=1,d=2,可求通项,而bn=,结合数列通项的特点,考虑利用裂项相消法求和(法二):由等差数列的性质可知,=(2n1)an,结合已知an2=S2n1,可求an,而bn=,结合数列通项的特点,考虑利用裂项相消法求和()由(I)可求T1=,Tm=,Tn=,代入已知可得法一:由可得,0可求m的范围,结合mN且m1可求m,n法二:由可得,结合mN且m1可求m,n解答:解:
29、()(法一)在an2=S2n1,令n=1,n=2可得即a1=1,d=2an=2n1bn=()=(1)=(法二)an是等差数列,=(2n1)an由an2=S2n1,得an2=(2n1)an,又an0,an=2n1bn=()=(1)=()T1=,Tm=,Tn=若T1,Tm,Tn,成等比数列,则即法一:由可得,0即2m2+4m+10mN且m1m=2,此时n=12当且仅当m=2,n=12时,T1,Tm,Tn,成等比数法二:2m24m10mN且m1m=2,此时n=12当且仅当m=2,n=12时,T1,Tm,Tn,成等比数点评:本题主要考查了等差数列的性质、等差数列的通项公式及求和公式的综合应用,裂项求和
30、方法的应用,本题具有一定的综合性19三棱锥PABC,底面ABC为边长为的正三角形,平面PBC平面ABC,PB=PC=2,D为AP上一点,AD=2DP,O为底面三角形中心()求证DO面PBC;()求证:BDAC;()设M为PC中点,求二面角MBDO的余弦值考点:直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质;二面角的平面角及求法 专题:计算题;证明题;空间位置关系与距离;空间角分析:()连接AO交BC于点E,连接PE,通过DOPE,利用直线与平面平行的判定定理,证明求证DO面PBC;()通过证明AC平面DOB,利用直线与平面垂直的性质定理证明BDAC;()设M为PC中点,以EA,EB,EP所在直线为
31、x,y,z轴,建立空间直角坐标系,求出A、B、P、C、D、M的坐标,求出向量,设出平面BDM的法向量为,利用,求出,利用求二面角MBDO的余弦值解答:(本小题满分12分)证明:()连接AO交BC于点E,连接PEO为正三角形ABC的中心,AO=2OE,且E为BC中点又AD=2DP,DOPE,DO平面PBC,PE平面PBCDO面PBC()PB=PC,且E为BC中点,PEBC,又平面PBC平面ABC,PE平面ABC,由()知,DOPE,DO平面PBC,DOAC连接BO,则ACBO,又DOBO=O,AC平面DOB,ACBD()由()()知,EA,EB,EP两两互相垂直,且E为BC中点,所以分别以EA,
32、EB,EP所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,如图,则设平面BDM的法向量为,则,令y=1,则由()知AC平面DBO,为平面DBO的法向量,由图可知,二面角MBDO的余弦值为点评:本题考查直线与平面的平行的判断,在与平面垂直的性质定理的应用,二面角的求法,考查空间想象能力与计算能力,以及逻辑推理能力20已知点A(4,4)、B(4,4),直线AM与BM相交于点M,且直线AM的斜率与直线BM的斜率之差为2,点M的轨迹为曲线C() 求曲线C 的轨迹方程;() Q为直线y=1上的动点,过Q做曲线C的切线,切点分别为D、E,求QDE的面积S的最小值考点:直线与圆锥曲线的综合问题 专题:圆锥曲线中
33、的最值与范围问题分析:(I)设M(x,y),由题意可得:,化简可得曲线C 的轨迹方程为x2=4y且(x4)(II)设Q(m,1),切线方程为y+1=k(xm),与抛物线方程联立化为x24kx+4(km+1)=0,由于直线与抛物线相切可得=0,即k2km1=0解得x=2k可得切点(2k,k2),由k2km1=0可得k1+k2=m,k1k2=1得到切线QDQE因此QDE为直角三角形,|QD|QE|令切点(2k,k2)到Q的距离为d,则d2=(2km)2+(k2+1)2=(4+m2)(k2+1),利用两点之间的距离公式可得|QD|=,|QE|=,代入即可得出解答:解:(I)设M(x,y),由题意可得
34、:,化为x2=4y曲线C 的轨迹方程为x2=4y且(x4)(II)设Q(m,1),切线方程为y+1=k(xm),联立,化为x24kx+4(km+1)=0,由于直线与抛物线相切可得=0,即k2km1=0x24kx+4k2=0,解得x=2k可得切点(2k,k2),由k2km1=0k1+k2=m,k1k2=1切线QDQEQDE为直角三角形,|QD|QE|令切点(2k,k2)到Q的距离为d,则d2=(2km)2+(k2+1)2=4(k2km)+m2+(km+2)2=4(k2km)+m2+k2m2+4km+4=(4+m2)(k2+1),|QD|=,|QE|=,(4+m2)=4,当m=0时,即Q(0,1)
35、时,QDE的面积S取得最小值4点评:本题考查了直线与抛物线相切的性质、切线方程、相互垂直的斜率之间的关系、两点之间的距离公式、三角形的面积计算公式、二次函数的性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题21已知函数(I)求x为何值时,f(x)在3,7上取得最大值;(II)设F(x)=aln(x1)f(x),若F(x)是单调递增函数,求a的取值范围考点:利用导数求闭区间上函数的最值;函数的单调性与导数的关系 专题:综合题;导数的综合应用分析:(I)由函数,知f(x)的定义域为(2,+),且f(4)是f(x)的最小值,由此利用导数性质能求出当x=7时,f(x)取得在3,7上的最大值(II)由F(x)是
36、单调递增函数,知f(x)0恒成立,所以(a1)x2+5x4(a+1)0在(2,+)恒成立再由分类讨论思想能求出a的取值范围解答:解:(I)函数,f(x)的定义域为(2,+),且f(4)是f(x)的最小值,又f(x)=,解得t=3=,当2x4时,f(x)0;当x4时,f(x)0f(x)在(2,4)上是减函数,在(4,+)上是增函数,f(x)在3,7上的最大值在应在端点处取得f(3)f(7)=(3ln5ln1)(3ln9ln5)=(ln625ln729)0,f(3)(7),故当x=7时,f(x)取得在3,7上的最大值(II)F(x)是单调递增函数,f(x)0恒成立又=,在f(x)的定义域(2,+)
37、上,(x1)(x24)0恒成立,(a1)x2+5x4(a+1)0在(2,+)恒成立下面分类讨论(a1)x2+5x4(a+1)0在(2,+)上恒成立时,a的解的情况:当a10时,不可能有(a1)x2+5x4(a+1)0在(2,+)恒成立;当a1=0时,(a1)x2+5x4(a+1)=5x50在(2,+)恒成立;当a10时,又有两种情况:52+16(a1)(a+1)0;,且(a1)x2+524(a+1)0由得16a2+90,无解;由得a,a10,a1综上所述,当a1时,(a1)x2+5x4(a+1)0在(2,+)恒成立a的取值范围是1,+)点评:本题考查函数的最大值的求法及应用,考查满足条件的实数
38、的取值范围的求法解题时要认真审题,注意分类讨论思想和等价转化思想的合理运用请考生在第2224三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分【选修4-1:几何证明选讲】22如图,AB是O的直径,AC是弦,BAC的平分线AD交O于点D,DEAC,交AC的延长线于点E,OE交AD于点F()求证:DE 是O的切线;()若=,求的值考点:与圆有关的比例线段;圆的切线的判定定理的证明 专题:立体几何分析:()连结OD,由圆的性质得ODAE,由AEDE,得DEOD,由此能证明DE是O切线()过D作DHAB于H,则有cosDOH=cosCAB=,设OD=5x,则AB=10x,OH=2x,AH=7x,由已知
39、得AEDAHD,AEFDOF,由此能求出解答:()证明:连结OD,由圆的性质得ODA=OAD=DAC,ODAE,又AEDE,DEOD,又OD为半径,DE是O切线()解:过D作DHAB于H,则有DOH=CAB,cosDOH=cosCAB=,设OD=5x,则AB=10x,OH=2x,AH=7x,BAC的平分线AD交O于点D,DEAC,DHAB,交AB于H,AEDAHD,AE=AH=7x,又ODAE,AEFDOF,=点评:本题考查圆的切线的证明,考查圆内两线段的比值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意三角形全等和三角形相似的性质的合理运用【选修4-4:坐标系与参数方程】23已知在平面直角坐标系x
40、Oy中,直线l的参数方程是(t是参数),以原点O为极点,Ox为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为p=2cos(+)(1)求圆心C的直角坐标;(2)由直线l上的点向圆C引切线,求切线长的最小值考点:参数方程化成普通方程 专题:坐标系和参数方程分析:(1)由圆C的极坐标方程=2cos(+),展开化为2=,把代入配方即可得出;(2)利用勾股定理可得直线l上的点向圆C引切线长=,化简整理利用二次函数的单调性即可得出解答:解:(1)由圆C的极坐标方程=2cos(+),化为,展开为2=,化为x2+y2=平方为=1,圆心为(2)由直线l上的点向圆C引切线长=,由直线l上的点向圆C引切线长的最小值为2点评:
41、本题考查了极坐标方程化为直角坐标方程、圆的标准方程、勾股定理、圆的切线的性质、二次函数的单调性,考查了计算能力,属于基础题【选修4-5:不等式选讲】24已知f(x)=|2x1|+ax5(a是常数,aR)当a=1时求不等式f(x)0的解集如果函数y=f(x)恰有两个不同的零点,求a的取值范围考点:函数零点的判定定理;带绝对值的函数 专题:计算题分析:当a=1时,f(x)=,把和 的解集取并集,即得所求由f(x)=0得|2x1|=ax+5,作出y=|2x1|和y=ax+5 的图象,观察可以知道,当2a2时,这两个函数的图象有两个不同的交点,由此得到a的取值范围解答:解:当a=1时,f(x)=|2x1|+x5=由解得x2; 由 解得x4f(x)0的解为x|x2或x4由f(x)=0得|2x1|=ax+5作出y=|2x1|和y=ax+5 的图象,观察可以知道,当2a2时,这两个函数的图象有两个不同的交点,函数y=f(x)有两个不同的零点故a的取值范围是(2,2)点评:本题考查函数零点的判定定理,带有绝对值的函数,体现了转化的数学思想,属于基础题