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2021年甘肃省高考数学二诊试卷(理科)(解析版)
2025-09-29 22:43:55 责编:小OO
文档
2021年甘肃省高考数学二诊试卷(理科)

一、选择题(每小题5分).

1.已知集合,集合B={﹣2,﹣1,0,1},则A∩B=(  )

A.{﹣1,1}                        B.{﹣2,﹣1,0}    

C.{﹣1,0,1}                        D.{﹣2,﹣1,0,1}

2.已知复数z满足z(1﹣2i)=3+i3,则复数z的虚部为(  )

A.﹣i    B.i    C.﹣1    D.1

3.已知函数f(x)=sinx+,则函数f(x)的图象为(  )

A.    

B.    

C.    

D.

4.双曲线=1(m>0,n>0)的渐近线方程为y=±x,实轴长为2,则m﹣n为(  )

A.﹣1    B.1﹣    C.    D.1﹣

5.在棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F,G分别是棱AB,BC,CC1的中点,P是底面ABCD内一动点,若直线D1P与平面EFG没有公共点,则三角形PBB1面积最小值为(  )

A.2    B.    C.1    D.

6.某地以“绿水青山就是金山银山”理念为引导,推进绿色发展,现要订购一批苗木,苗木长度与售价如表:

苗木长度x(厘米)

384858687888
售价y(元)

16.818.820.822.82425.8
由表可知,苗木长度x(厘米)与售价y(元)之间存在线性相关关系,回归方程为=0.2x+,则当苗木长度为150厘米时,售价大约为(  )

A.33.3    B.35.5    C.38.9    D.41.5

7.数列{an}的前n项和为Sn,若点(n,Sn)在函数f(x)=x2+2x的图象上,则a2021=(  )

A.2021    B.4041    C.4042    D.4043

8.已知sin(α+β)=1,α,β均为锐角,且tanα=,则cosβ=(  )

A.    B.    C.    D.

9.中国古代制定乐律的生成方法是最早见于《管子•地员篇》的三分损益法,三分损益包含两个含义:三分损一和三分益一.根据某一特定的弦,去其,即三分损一,可得出该弦音的上方五度音;将该弦增长,即三分益一,可得出该弦音的下方四度音.中国古代的五声音阶:宫、徵(zhǐ)、商、羽、角(jué),就是按三分损一和三分益一的顺序交替、连续使用产生的.若五音中的“宫”的律数为81,请根据上述律数演算法推算出“羽”的律数为(  )

A.72    B.48    C.54    D.

10.数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣1,则=(  )

A.2﹣2﹣n    B.2﹣21﹣n    C.2﹣2n    D.2﹣2n﹣1

11.过抛物线C:y2=4x焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,过A,B两点分别作抛物线C准线的垂线,垂足分别为M,N,若线段MN的中点为P,且线段FP的长为4,则直线l的方程为(  )

A.x+y﹣1=0    B.x﹣y﹣1=0    

C.x+y﹣1=0或x﹣y﹣1=0    D.x﹣y﹣=0或x+y﹣=0

12.已知函数f(x)=xlnx,g(x)=x2+ax(a∈R),若经过点A(0,﹣1)存在一条直线l与f(x)图象和g(x)图象都相切,则a=(  )

A.0    B.﹣1    C.3    D.﹣1或3

二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

13.平面内单位向量,,满足++=,则•=                 .

14.若实数x,y满足约束条件,则z=ax+by(a>b>0)取最大值4时,的最小值为   .

15.孙子定理(又称中国剩余定理)是中国古代求解一次同余式组的方法.问题最早可见于南北朝时期的数学著作《孙子算经》卷下第二十六题“物不知数”问题:有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二.问物几何?它的基本解法之一是:列出用3整除余2的整数:2,5,8,11,14,17,20,23…,用5整除余3的整数:3,8,13,18,23,…,用7整除余2的整数:2,9,16,23,…,则23就是“问物几何?”中“物”的最少件数,“物”的所有件数可用105n+23(n∈N)表示.试问:一个数被3除余1,被4除少1,被5除余4,则这个数最小是     .

16.三棱锥P﹣ABC的底面是边长为3的正三角形,面PAB垂直底面ABC,且PA=2PB,则三棱锥P﹣ABC体积的最大值是                  .

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.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是边长为2的菱形,且AA1=3,E,F分别为CC1,BD1的中点.

(1)证明:EF⊥平面BB1D1D;

(2)若∠DAB=60°,求二面角A1﹣BE﹣D1的余弦值.

18.某校为了解高三学生周末在家学习情况,随机抽取高三年级甲、乙两班学生进行网络问卷调查,统计了甲、乙两班各40人每天的学习时间(单位:小时),并将样本数据分成[3,4),[4,5),[5,6),[6,7),[7,8]五组,整理得到如下频率分布直方图:

(1)将学习时间不少于6小时和少于6小时的学生数填入下面的2x2列联表:

不少于6小时

少于6小时

总计
甲班
乙班
总计
能以95%的把握认为学习时间不少于6小时与班级有关吗?为什么?

(2)此次问卷调查甲班学生的学习时间大致满足ξ~N(μ,0.36),其中μ等于甲班学生学习时间的平均数,求甲班学生学习时间在区间(6.2,6.8]的概率.

参考公式:K2=,n=a+b+c+d.

参考数据①:

P(K2≥k0)

0.0500.0100.001
k0

3.8416.63510.828
②若X~N(μ,σ2),则P(μ﹣σ<X≤μ+σ)=0.6827,P(μ﹣2σ<X≤μ+2σ)=0.9545.

19.已知圆O:x2+y2=b2经过椭圆C:=1(a>b>0)的右焦点F2,且经过点F2作圆O的切线被椭圆C截得的弦长为.

(1)求椭圆C的方程;

(2)若点A,B是椭圆C上异于短轴端点的两点,点M满足,且=6,试确定直线OA,OB斜率之积是否为定值,若是,求出这个定值;若不是,说明理由.

20.△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且a﹣csinB=bcosC.

(1)求角B的大小;

(2)若b=3,D为AC边上一点,BD=2,且___,求△ABC的面积.(从①BD为∠B的平分线,②D为AC的中点,这两个条件中任选一个补充在上面的横线上并作答.)

21.已知函数f(x)=x2﹣ax﹣xlnx,a∈R.

(1)若f(x)在[1,+∞)单调递增,求a的取值范围;

(2)若n∈N+,求证:(1+)(1+)(1+)…(1+)<.

[选修4-4:坐标系与参数方程]

22.在直角坐标系xOy中,点A是曲线C1:(x﹣2)2+y2=4上的动点,满足2的点B的轨迹是C2.

(1)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求曲线C1,C2的极坐标方程;

(2)直线l的参数方程是(t为参数),点P的直角坐标是(﹣1,0),若直线l与曲线C2交于M,N两点,当线段|PM|,|MN|,|PN|成等比数列时,求cosα的值.

[选修4-5:不等式选讲]

23.已知函数f(x)=|x﹣2|+2|x+1|,x∈R.

(1)求函数f(x)的图象与直线y=6围成区域的面积;

(2)若对于m>0,n>0,且m+n=4时,不等式f(x)≥mn恒成立,求实数x的取值范围.

一、选择题(共12小题).

1.已知集合,集合B={﹣2,﹣1,0,1},则A∩B=(  )

A.{﹣1,1}    B.{﹣2,﹣1,0}    

C.{﹣1,0,1}    D.{﹣2,﹣1,0,1}

解:∵A={x|﹣2<x≤1},B={﹣2,﹣1,0,1},

∴A∩B={﹣1,0,1}.

故选:C.

2.已知复数z满足z(1﹣2i)=3+i3,则复数z的虚部为(  )

A.﹣i    B.i    C.﹣1    D.1

解:z(1﹣2i)=3+i3,∴z(1﹣2i)=3﹣i,

∴z(1﹣2i)(1+2i)=(3﹣i)(1+2i),

∴5z=3+2+5i,∴z=1+i,

则复数z的虚部为1.

故选:D.

3.已知函数f(x)=sinx+,则函数f(x)的图象为(  )

A.    

B.    

C.    

D.

解:根据题意,函数f(x)=sinx+,其定义域为R,且有f(0)=0,

故f(x)的图像经过原点,排除B,

f(﹣x)=sin(﹣x)+=﹣sinx+=﹣(sinx+)=﹣f(x),即函数f(x)为奇函数,排除D,

f(π)=sinπ+=>0,排除A,

故选:C.

4.双曲线=1(m>0,n>0)的渐近线方程为y=±x,实轴长为2,则m﹣n为(  )

A.﹣1    B.1﹣    C.    D.1﹣

解:双曲线=1(m>0,n>0)的渐近线方程为y=±x,实轴长为2,

可得a=1,所以m=1,且,所以n=,

所以m﹣n=.

故选:C.

5.在棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F,G分别是棱AB,BC,CC1的中点,P是底面ABCD内一动点,若直线D1P与平面EFG没有公共点,则三角形PBB1面积最小值为(  )

A.2    B.    C.1    D.

解:平面EFG即为截面EFGHQR,如图所示,

因为直线D1P与平面EFG没有公共点,

所以D1P∥平面EFGHQR,

所以P∈AC,

所以当点P与点O重合时,BP最短,则三角形PBB1面积最小,

故三角形PBB1面积最小值为.

故选:D.

6.某地以“绿水青山就是金山银山”理念为引导,推进绿色发展,现要订购一批苗木,苗木长度与售价如表:

苗木长度x(厘米)

384858687888
售价y(元)

16.818.820.822.82425.8
由表可知,苗木长度x(厘米)与售价y(元)之间存在线性相关关系,回归方程为=0.2x+,则当苗木长度为150厘米时,售价大约为(  )

A.33.3    B.35.5    C.38.9    D.41.5

解:由题意可知,(38+48+58+68+78+88)=63,

(16.8+18.8+20.8+22.8+24+25.8)=21.5,

因为线性回归方程=0.2x+过点(63,21.5),

则有21.5=0.2×63+,解得=8.9,

所以回归方程为=0.2x+8.9,

把x=150代入方程可得,=0.2×150+8.938.9.

所以当苗木长度为150厘米时,售价大约为38.9元.

故选:C.

7.数列{an}的前n项和为Sn,若点(n,Sn)在函数f(x)=x2+2x的图象上,则a2021=(  )

A.2021    B.4041    C.4042    D.4043

解:将点(n,Sn)代入函数f(x)=x2+2x得,

(n∈N*),

又由首项为a1,公差为d的等差数列的前n项和公式为:(n∈N*),

∴,解之可得,,

所以数列{an}的通项公式即为:,

∴a2021=2×2021+1=4043.

故选:D.

8.已知sin(α+β)=1,α,β均为锐角,且tanα=,则cosβ=(  )

A.    B.    C.    D.

解:因为sin(α+β)=1,α,β均为锐角,

所以α+β=,

因为tanα=,可得cosα==,sinα==,

则cosβ=cos(﹣α)=sinα=.

故选:A.

9.中国古代制定乐律的生成方法是最早见于《管子•地员篇》的三分损益法,三分损益包含两个含义:三分损一和三分益一.根据某一特定的弦,去其,即三分损一,可得出该弦音的上方五度音;将该弦增长,即三分益一,可得出该弦音的下方四度音.中国古代的五声音阶:宫、徵(zhǐ)、商、羽、角(jué),就是按三分损一和三分益一的顺序交替、连续使用产生的.若五音中的“宫”的律数为81,请根据上述律数演算法推算出“羽”的律数为(  )

A.72    B.48    C.54    D.

解:根据题意,可得:“三分损一”即为在原基础上乘,“三分益一”即为在原基础上乘,

若“宫”的律数为81,按“三分损一”产生“徵”的律数为,

再按“三分益一”产生“商”的律数为,

再按“三分损一”产生“羽”的律数为,

故选:B.

10.数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣1,则=(  )

A.2﹣2﹣n    B.2﹣21﹣n    C.2﹣2n    D.2﹣2n﹣1

解:数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣1①,

当n=1时,解得a1=1.

当n≥2时,Sn﹣1=2an﹣1﹣1②,

①﹣②得:an=2an﹣2an﹣1,

整理得(常数),

故数列{an}是以1为首项,2为公比的等比数列.

所以(首项符合通项),

故.

所以,

则.

故选:B.

11.过抛物线C:y2=4x焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,过A,B两点分别作抛物线C准线的垂线,垂足分别为M,N,若线段MN的中点为P,且线段FP的长为4,则直线l的方程为(  )

A.x+y﹣1=0    B.x﹣y﹣1=0    

C.x+y﹣1=0或x﹣y﹣1=0    D.x﹣y﹣=0或x+y﹣=0

解:抛物线C:y2=4x的焦点F为(1,0),准线方程为x=﹣1,

设直线l的方程为x=my+1,A,B的纵坐标分别为y1,y2,

可得P(﹣1,),

联立,可得y2﹣4my﹣4=0,

则y1+y2=4m,

所以P(﹣1,2m),

|FP|==4,

解得m=±,

所以直线l的方程为x+y﹣1=0或x﹣y﹣1=0.

故选:C.

12.已知函数f(x)=xlnx,g(x)=x2+ax(a∈R),若经过点A(0,﹣1)存在一条直线l与f(x)图象和g(x)图象都相切,则a=(  )

A.0    B.﹣1    C.3    D.﹣1或3

解:设直线l与f(x)=xlnx相切的切点为(m,mlnm),

由f(x)=xlnx的导数为f′(x)=1+lnx,

可得切线的斜率为1+lnm,

则切线的方程为y﹣mlnm=(1+lnm)(x﹣m),

将A(0,﹣1)代入切线的方程可得﹣1﹣mlnm=(1+lnm)(0﹣m),

解得m=1,则切线l的方程为y=x﹣1,

联立,可得x2+(a﹣1)x+1=0,

由△=(a﹣1)2﹣4=0,

解得a=﹣1或3,

故选:D.

二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

13.平面内单位向量,,满足++=,则•= ﹣ .

解:依题意,由++=,

可得+=﹣,

两边平方,可得(+)2=(﹣)2,

即||2+||2+2•=||2,

∵||=1,||=1,||2=1,

∴1+1+2•=1,

∴•=﹣.

故答案为:﹣.

14.若实数x,y满足约束条件,则z=ax+by(a>b>0)取最大值4时,的最小值为 2 .

解:作出不等式组对应的平面区域如图:

由z=ax+by(a>b>0)得y=﹣x+z,平移直线y=﹣x+z,由图象可知当直线经过点C时,直线的截距最大,此时z最大,

联立 ⇒C(1,2);

故a+2b=4,

=()(a+2b)=(4+)≥(4+2)=(4+4)=2,当且仅当a=2b,即a=2,b=1时上式等号成立.

故答案为:2.

15.孙子定理(又称中国剩余定理)是中国古代求解一次同余式组的方法.问题最早可见于南北朝时期的数学著作《孙子算经》卷下第二十六题“物不知数”问题:有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二.问物几何?它的基本解法之一是:列出用3整除余2的整数:2,5,8,11,14,17,20,23…,用5整除余3的整数:3,8,13,18,23,…,用7整除余2的整数:2,9,16,23,…,则23就是“问物几何?”中“物”的最少件数,“物”的所有件数可用105n+23(n∈N)表示.试问:一个数被3除余1,被4除少1,被5除余4,则这个数最小是 19 .

解:被3除余1的数:1,4,7,13,16,19,22,25,28,……,

被4除少1的数:3,7,11,15,19,23,27,……,

被5除余4的数:4,9,14,19,24,……,

所以这个数最小是19,

故答案为:19.

16.三棱锥P﹣ABC的底面是边长为3的正三角形,面PAB垂直底面ABC,且PA=2PB,则三棱锥P﹣ABC体积的最大值是  .

解:如图,

过C作AB的垂线CD,垂足为D,由正三角形ABC的边长为3,可得CD=,

∵面PAB垂直底面ABC,且面PAB∩底面ABC=AB,CD⊂平面ABC,CD⊥AB,

∴CD⊥平面PAB,

设PB=x,则PA=2x,由三角形两边之和大于第三边可得,1<x<3.

在△PAB中,由余弦定理可得,

cos,则sin∠PAB==,

∴=,

令t=x2,则﹣x4+10x2﹣9=﹣(t﹣5)2+16,当t=5,即x=时,S△PAB面积取最大值为=3.

∴三棱锥P﹣ABC体积的最大值是.

故答案为:.

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.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是边长为2的菱形,且AA1=3,E,F分别为CC1,BD1的中点.

(1)证明:EF⊥平面BB1D1D;

(2)若∠DAB=60°,求二面角A1﹣BE﹣D1的余弦值.

【解答】(1)证明:连结AC与BD交于点O,连结OF,

因为四边形ABCD是菱形,

所以O为BD的中点,

由因为F为BD1的中点,

所以OF∥D1D且OF=D1D,

因为E为CC1的中点,

所以CE∥D1D且CE=D1D,

OF∥CE且OF=CE,

所以四边形OCEF为平行四边形,

故EF∥OC,

在直棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,D1D⊥平面ABCD,

因为OC⊂平面ABCD,所以D1D⊥OC,

因为四边形ABCD是菱形,所以AC⊥BD,即OC⊥BD,

又DD1∩BD=D,D1D,BD⊂平面BB1D1D,

所以OC⊥平面BB1D1D,

因为EF∥OC,

所以EF⊥平面BB1D1D;

(2)解:由(1)可知,OF∥CE,

在直棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,CE⊥平面ABCD,故OF⊥平面ABCD,

以点O为坐标原点,建立空间直角坐标系如图所示,

因为菱形ABCD的边长为2,∠DAB=60°,

所以△ABD与△CBD都是边长为2的正三角形,

所以OB=OD=1,OA=OC=BC•sin60°=,

所以,

所以,

设平面A1BE的一个法向量为,

则,即,

令,则x=9,z=4,故,

设平面BED1的一个法向量为,

则,即,

令a=3,则b=0,c=2,故,

所以=,

由图可知,二面角A1﹣BE﹣D1为锐二面角,

故二面角A1﹣BE﹣D1的余弦值为.

18.某校为了解高三学生周末在家学习情况,随机抽取高三年级甲、乙两班学生进行网络问卷调查,统计了甲、乙两班各40人每天的学习时间(单位:小时),并将样本数据分成[3,4),[4,5),[5,6),[6,7),[7,8]五组,整理得到如下频率分布直方图:

(1)将学习时间不少于6小时和少于6小时的学生数填入下面的2x2列联表:

不少于6小时

少于6小时

总计
甲班
乙班
总计
能以95%的把握认为学习时间不少于6小时与班级有关吗?为什么?

(2)此次问卷调查甲班学生的学习时间大致满足ξ~N(μ,0.36),其中μ等于甲班学生学习时间的平均数,求甲班学生学习时间在区间(6.2,6.8]的概率.

参考公式:K2=,n=a+b+c+d.

参考数据①:

P(K2≥k0)

0.0500.0100.001
k0

3.8416.63510.828
②若X~N(μ,σ2),则P(μ﹣σ<X≤μ+σ)=0.6827,P(μ﹣2σ<X≤μ+2σ)=0.9545.

解:(1)由频率分布直方图可知,甲班学习时间不少于6小时的人数为:(0.25+0.05)×1×40=12人,则甲班学习时间少于6小时的人数为28人,

同理可得乙班学习时间不少于6小时的人数为(0.250+0.200)×1×40=18人,乙班学习时间少于6小时的人数为22人,

2×2列联表如下:

不少于6小时

少于6小时

总计
甲班12           28        40     
乙班18          22         40     
总计30         50         80     
∴=1.92<3.841,

∴没有95%的把握认为学习时间不少于6小时与班级有关.

(2)甲班学生学习时间的平均数μ=0.05×3.5+0.15×4.5+0.5×5.5+0.25×6.5+0.05×7.5=5.6,

σ==0.6,

∴P(6.2<ξ≤6.8)=P(μ+σ<ξ≤μ+2σ)==0.1359,

即甲班学生学习时间在区间(6.2,6.8]的概率为0.1359.

19.已知圆O:x2+y2=b2经过椭圆C:=1(a>b>0)的右焦点F2,且经过点F2作圆O的切线被椭圆C截得的弦长为.

(1)求椭圆C的方程;

(2)若点A,B是椭圆C上异于短轴端点的两点,点M满足,且=6,试确定直线OA,OB斜率之积是否为定值,若是,求出这个定值;若不是,说明理由.

解:(1)因为圆O经过椭圆的右焦点F2,所以b=c,a=,

又经过点F2作圆O的切线被椭圆C截得的弦长为,所以(b,)在椭圆上,

即,解得b=1,故a=,

所以椭圆的方程为;

(2)直线OA,OB的斜率之积为定值,理由如下:

设A(x1,y1)B(x2,y2),由,得M(x1+x2,y1+y2),

故=(x1+x2)+(x1﹣x2)=2(x)=6,

又点A,B在椭圆上,所以x,联立解得x,y,

由x,x,得x=4﹣4(y)+4y=4y,

所以x1x2=±2y1y2,

从而k=,即直线OA,OB的斜率之积为定值.

20.△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且a﹣csinB=bcosC.

(1)求角B的大小;

(2)若b=3,D为AC边上一点,BD=2,且___,求△ABC的面积.(从①BD为∠B的平分线,②D为AC的中点,这两个条件中任选一个补充在上面的横线上并作答.)

解:(1)因为a﹣csinB=bcosC,

所以sinA﹣sinCsinB=sinBcosC.

即sin(B+C)﹣sinCsinB=sinBcosC.

所以﹣sinCsinB=sinBcosC.

即sinCcosB=sinCsinB,

因为sinC>0,

所以sinB=cosB,即tanB=,

因为B∈(0,π),

所以B=;

(2)①BD为∠B的平分线,b=3,

所以∠ABD=∠BDC=,

因为S△ABC=S△ABD+S△BDC,

所以=,

即=2a+2c,

由余弦定理得,b2=a2+c2﹣ac,

所以9=(a+c)2﹣3ac=,

解得ac=6或ac=﹣2(舍),

所以△ABC的面积S==;

②D为AC的中点,b=3,

则AD=DC=,

因为∠ADC=π﹣∠BDC,

所以,

整理得a2+c2=25,

由余弦定理得,b2=a2+c2﹣ac=9,

所以ac=,

所以△ABC的面积S==.

21.已知函数f(x)=x2﹣ax﹣xlnx,a∈R.

(1)若f(x)在[1,+∞)单调递增,求a的取值范围;

(2)若n∈N+,求证:(1+)(1+)(1+)…(1+)<.

解:(1)∵f(x)=x2﹣ax﹣xlnx在[1,+∞)上单调递增,

∴当x∈[1,+∞)时,f′(x)=2x﹣a﹣(1+lnx)≥0恒成立,

即a≤2x﹣lnx﹣1(x≥1)恒成立.

令g(x)=2x﹣lnx﹣1(x≥1),

则g′(x)=2﹣≥1>0,

∴g(x)=2x﹣lnx﹣1在区间[1,+∞)上单调递增,

∴g(x)≥g(1)=1,

∴a≤1,即a的取值范围为(﹣∞,1];

(2)证明:由(1)知,当a∈(﹣∞,1]时,f(x)=x2﹣ax﹣xlnx在[1,+∞)上单调递增,

不妨令a=1,则f(x)=x2﹣x﹣xlnx在[1,+∞)上单调递增,

∴f(x)≥f(1)=0,

∴lnx≤x﹣1在[1,+∞)上恒成立.

令x=1+,则有ln(1+)≤,

∴ln[(1+)(1+)(1+)…(1+)]

=ln(1+)+ln(1+)+ln(1+)+…+ln(1+)]

≤++…+==(1﹣)<,

∴(1+)(1+)(1+)…(1+)<(证毕).

[选修4-4:坐标系与参数方程]

22.在直角坐标系xOy中,点A是曲线C1:(x﹣2)2+y2=4上的动点,满足2的点B的轨迹是C2.

(1)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求曲线C1,C2的极坐标方程;

(2)直线l的参数方程是(t为参数),点P的直角坐标是(﹣1,0),若直线l与曲线C2交于M,N两点,当线段|PM|,|MN|,|PN|成等比数列时,求cosα的值.

解:(1)点A是曲线C1:(x﹣2)2+y2=4上的动点,根据,转换为极坐标方程为ρ=4cosθ,

由于点B满足2的点B的轨迹是C2.

所以A(2ρ,θ),

则C2的极坐标方程为ρ=2cosθ.

(2)直线l的参数方程是(t为参数),点P的直角坐标是(﹣1,0),若直线l与曲线C2交于M,N两点,

所以将直线的参数方程代入(x﹣2)2+y2=4,

得到(﹣1+tcosα)2+(tsinα)2=2(﹣1+tcosα),

化简得:t2﹣4cosαt+3=0,

所以t1+t2=4cosα,t1t2=3,

当线段|PM|,|MN|,|PN|成等比数列时,

则|MN|2=|PM||PN|,

整理得:,

故,

整理得.

[选修4-5:不等式选讲]

23.已知函数f(x)=|x﹣2|+2|x+1|,x∈R.

(1)求函数f(x)的图象与直线y=6围成区域的面积;

(2)若对于m>0,n>0,且m+n=4时,不等式f(x)≥mn恒成立,求实数x的取值范围.

解:(1)由题意得,f(x)=

则函数f(x)的图象与y=6 围成的区域为△ABC,如图所示,

且A(﹣2,6),B(﹣1,3),C(2,6),∴|AC|=4,B到直线AC的距离为3,

故所求面积为S△ABC=×4×3=6,

(2)∵m>0,n>0,m+n=4,∴mn≤=4,

当且仅当m=n时取等号,∴mn≤4,

若不等式f(x)≥mn恒成立,则有f(x)≥(mn)max,即f(x)≥4,

可得当①x≤﹣1时,﹣3x≥4,∴x≤﹣,

②当﹣1<x<2时,x+4≥4,∴0≤x<2,

③当x≥2时,3x≥4,∴x≥2,

∴实数x的取值范围为(﹣∞,﹣]∪[0,+∞).下载本文

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