∴使得f(x)<0成立的x的取值范围是(-1,0)∪(1,+∞).故答案选B.
选择题答题卡
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答 案
A
B
A
D
A
D
D
A
C
D
A
B
第Ⅱ卷
本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21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.
二、填空题:
本题共4小题,每小题5分.
13.已知α为锐角,a=,b,且a∥b,则α为__15°或75°__.
【解析】因为a
∥b,×-cosα×sinα=0?
sin2α=,故α为15°或75°.
14.在平面直角坐标系中,O是坐标原点,两定点A、B满足||=||=·=2,由点集{P|=λ+μ,|λ|+|μ|≤1,λ、μ∈R}所表示的区域的面积是__4__.
【解析】由||=||=·=2知,〈,〉=.
设=(2,0),=(1,),=(x,y),则
解得由|λ|+|μ|≤1,得|x-y|+|2y|≤2.
作出可行域,如右图阴影部分所示.
则所求面积S=2××4×=4.
15.在平面直角坐标系xOy中,以点A(1,0)为圆心且与直线mx-y-2m-1=0(m∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为__(x-1)2+y2=2__.
【解析】直线mx-y-2m-1=0恒过定点P(2,-1),当AP与直线mx-y-2m-1=0垂直,即点P(2,-1)为切点时,圆的半径最大,∴半径最大的圆的半径r==.故所求圆的标准方程为(x-1)2+y2=2.
16.在平面几何里,已知直角△SAB的两边SA,SB互相垂直,且SA=a,SB=b则AB边上的高h=;拓展到空间,如图,三棱锥S-ABC的三条侧棱SB、SB、SC两两相互垂直,且SA=a,SB=b,SC=c,则点S到面ABC的距离h′=____.
【解析】把结论类比到空间:
三棱锥S-ABC的三条侧棱SA,SB,SC两两相互垂直,SH⊥平面ABC,且SA=a,SB=b,SC=c,则点S到平面ABC的距离h′=.
三、解答题:
解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.(本
小题满分12分)
在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,已知a+b=c(m>0).
(1)当m=3时,若B=,求sin(A-C)的值;
(2)当m=2时,若c=2,求△ABC面积最大值.
【解析】
(1)∵a+b=c,∴sinA+sinB=sinC,
∴sinA+=sin=,4分
化简得sinA+cosA=,∴sin=,
∴A+=,即A=,∴C=,
∴sin(A-C)=sin=.6分
(2)∵c=2,∴a+b=2,∴b=2-a,
∴S△ABC=absinC≤ab,8分
∴S△ABC≤ab=a(2-a)=-a2+a,10分
∴当a=时,-a2+a取最大值1,
此时a=b=,c=2满足C=,∴△ABC面积最大值为1.12分
18.(本题满分12分)
如图,四棱锥P-ABCD中,AP⊥平面PCD,AD∥BC,AB=BC=AD,E、F分别为线段AD、PC的中点.
(1)求证:
AP∥平面BEF;
(2)设∠PDA=30°,∠BAD=60°,求直线BF与平面PAC所成的角的大小.
【解析】
(1)证明:
设AC∩BE=O,连接OF、EC.
∵E为AD的中点,AB=BC=AD,AD∥BC,
∴AE∥BC,AE=AB=BC,
∴四边形ABCE为菱形.2分
∴O为AC的中点.3分
又F为PC的中点,在△PAC中,可得AP∥OF.4分
又OF?
平面BEF,AP?
平面BEF.5分
∴AP∥平面BEF.6分
(2)由题意知ED∥BC,ED=BC.
∴四边形BCDE为平行四边形,∴BE∥CD.
又AP⊥平面PCD,∴AP⊥CD,∴AP⊥BE.
∵四边形ABCE为菱形,∴BE⊥AC.
又AP∩AC=A,AP、AC?
平面PAC,∴BE⊥平面PAC.
∴直线BF与平面PAC所成的角为∠BFO.8分
不妨设AP=2,∵∠PDA=30°
,∴AE=AD=2,
又∵四边形ABCE为菱形,∠BAD=60°,∴OB=1,
∵Rt△BOF中,OF=AP=1,OB=1,∴∠BFO=45°.11分
故直线BF与平面PAC所成的角的大小为45°.12分
19.(本小题满分12分)
已知数列{an}中,Sn为其前n项和,且a1≠a2,当n∈N+时,恒有Sn=pnan(p为常数).
(1)求常数p的值;
(2)当a2=2时,求数列{an}的通项公式;
(3)在
(2)的条件下,设bn=,数列{bn}的前n项和为Tn,求证:
Tn<.
【解析】
(1)当n=1时,a1
=S1,∴a1=pa1,p=1或a1=0,
当p=1时,Sn=nan则有S2=2a2?
a1+a2=2a2?
a1=a2与已知矛盾,
∴p≠1,只有a1=0.2分
当n=2时,由S2=2pa2?
a1+a2=2pa2,∵a1=0又a1≠a2,∴a2≠0,
∴p=.4分
(2)∵a2=2,Sn=nan,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=an-an-1,6分
(n-2)an=(n-1)an-1?
=,
∴=?
an=2n-2.8分
当n=1时,a1=2×1-2=0也适合,∴an=2n-2.9分
(
3)bn==<=-
.10分
当n=1,2时,显然成立,当n≥3时有
∴Tn<1+++…+=-<.12分
20.(本题满分12分)
已知椭圆C:
+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,设点F1、F2与椭圆短轴的一个端点构成斜边长为4的直角三角形.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设A、B、P为椭圆C上三点,满足=+,记线段AB中点Q的轨迹为E,若直线l:
y=x+1与轨迹E交于M、N两点,求|MN|.
【解析】
(1)由已知得2c=4,b=2,故c=2,a=2.
∴椭圆C的标准方程为+=1.4分
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵=+,∴=,
∴点P坐标为.5分
∵点P在椭圆C上,
∴+=1,
∴++=1,
即++=1,即+=0.6分
令线段AB的中点坐标为Q(x,y),则7分
∵A、B在椭圆C上,∴8分
?
+=2,
∴+=2.
∵+=0,
∴+=2,
即Q点的轨迹E的方程为+=1.9分
联立得3x2+4x-2=0.
设M(x3,y3)、N(x4,y4),
则x3+x4=-,x3·x4=-.10分
故|MN|=|x3-x4|==.12分
第
(2)问也可以用椭圆的参数方程解决,且可参考上述解答酌情给分.
21.(本题满分12分)
已知函数f(x)=ex+e-x,g(x)=2x+ax3,a为实常数.
(1)求g(x)的单调区间;
(2)当a=-1时,证明:
?
x0∈(0,1),使得y=f(x)和y=g(x)的图象在x=x0处的切线互相平行.
【解析】
(1)g′(x)=3
ax2+2,1分
当a≥0时,g′(x)>0故g(x)的单调增区间为(-∞,+∞).3分
当a<0时,令g′(x)≥0得-≤x≤,g(x)的单调增区间为,
g(x)的单调减区间为,.5分
(2)当a=-1时,f′(x)=ex-e-x,g′(x)=2-3x2,
?
x0∈(0,1),使得y=f(x)和y=g(x)的图象在x=x0处的切线互相平行.
即?
x0∈(0,1)使得f′(x0)=g′(x0),且f(x0)≠g(x0),6分
令h(x)=f′(x)-g′(x)=ex-e-x-2+3x2,
h(0)=-2<0,h
(1)=e--2+3>0,
∴?
x0∈(0,1)使得f′(x0)=g′(x0).7分
∵当x∈时g′(x)>0,当x∈(,1)时g′(x)<0,
∴所以g(x)在区间(0,1)的最大值为
g,g=<2.9分
而f(x)=ex+e-x≥2=2,10分
∴x∈(0,1)时f(x)>g(x)恒成立,∴f(x0)≠g(x0).
从而当a=-1时,x0∈(0,1),使得y=f(x)和y=g(x)的图象在x=x0处的切线互相平行.
12分
请考生在第22、23题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分,做答时请写清题号.
22.(本小题满分10分)选修4-4:
极坐标与参数方程
在直角坐标系xOy中,曲线M的参数方程为(α为参数),若以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴位极轴建立极坐标系,曲线N的极坐标方程ρsin=t(t为参数).
(1)求曲线M和N的直角坐标方程;
(2)若曲线N和曲线M有公共点,求t的取值范围.
【解析】
(1)由x=cosα+sinα=2sin得x∈[-2,2],
又∵x2=(cosα+sinα)2=2cos2α+2sinαcosα+1,
所以曲线M的普通方程为y=x2-1,x∈[-2,2].
由ρsin=t得ρsinθ+ρcosθ=t,
即ρsinθ+ρcosθ=t,所以曲线N的直角坐标方程为x+y=t.4分
(2)若曲线M、N有公共点,则当曲线N过点(2,3)时满足要求,此时t=5,并且向左下方平行移动直到相切之前总有公共点,相切时仍然只有一个公共点,
联立得x2+x-t-1=0,Δ=1+4(1+t)=0?
t=-.
综上所述,t的取值范围是.10分
23.(本小题满分10分)选修4-5:
不等式选讲
已知函数f(x)=.
(1)解不等式f(x)<4-;
(2)已知m+n=1(m,n>0),若-f(x)≤+(a>0)恒成立,求实数a的取值范围.
【解析】
(1)不等式f(x)<4-即为<4-.
当x<-时,即-3x-2-x+1<4?
-当-≤x≤1时,即3x+2-x+1<4?
-≤x<;
当x>1时,即3x+2+x-1<4无解.
综上所述,原不等式的解集为.5分
(2)+=(m+n)=1+1++≥4,
令g(x)=-f(x)=-=
所以当x=-时,g(x)max=+a,要使不等式恒成立,只需g(x)max=+a≤4?
010分