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2017年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标ⅲ)(含解析版)

2020-12-14 20:37:27

2017年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ) 一、选择题:本大题共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.(5分)已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A∩B中元素的个数为(  ) A.1 B.2 C.3 D.4 2.(5分)复平面内表示复数z=i(﹣2+i)的点位于(  ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 3.(5分)某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图. 根据该折线图,下列结论错误的是(  ) A.月接待游客量逐月增加 B.年接待游客量逐年增加 C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月 D.各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳 4.(5分)已知sinα﹣cosα=,则sin2α=(  ) A.﹣ B.﹣ C. D. 5.(5分)设x,y满足约束条件则z=x﹣y的取值范围是(  ) A.[﹣3,0] B.[﹣3,2] C.[0,2] D.[0,3] 6.(5分)函数f(x)=sin(x+)+cos(x﹣)的最大值为(  ) A. B.1 C. D. 7.(5分)函数y=1+x+的部分图象大致为(  ) A. B. C. D. 8.(5分)执行如图的程序框图,为使输出S的值小于91,则输入的正整数N的最小值为(  ) A.5 B.4 C.3 D.2 9.(5分)已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为(  ) A.π B. C. D. 10.(5分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为棱CD的中点,则(  ) A.A1E⊥DC1 B.A1E⊥BD C.A1E⊥BC1 D.A1E⊥AC 11.(5分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切,则C的离心率为(  ) A. B. C. D. 12.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2x+a(ex﹣1+e﹣x+1)有唯一零点,则a=(  ) A.﹣ B. C. D.1   二、填空题 13.(5分)已知向量=(﹣2,3),=(3,m),且,则m=   . 14.(5分)双曲线(a>0)的一条渐近线方程为y=x,则a=   . 15.(5分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知C=60°,b=,c=3,则A=   . 16.(5分)设函数f(x)=,则满足f(x)+f(x﹣)>1的x的取值范围是   .   三、解答题 17.(12分)设数列{an}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)an=2n. (1)求{an}的通项公式;

(2)求数列{}的前n项和. 18.(12分)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;
如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;
如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:
最高气温 [10,15) [15,20) [20,25) [25,30) [30,35) [35,40) 天数 2 16 36 25 7 4 以最高气温位于各区间的频率估计最高气温位于该区间的概率. (1)求六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率;

(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元),当六月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时,写出Y的所有可能值,并估计Y大于零的概率. 19.(12分)如图四面体ABCD中,△ABC是正三角形,AD=CD. (1)证明:AC⊥BD;

(2)已知△ACD是直角三角形,AB=BD,若E为棱BD上与D不重合的点,且AE⊥EC,求四面体ABCE与四面体ACDE的体积比. 20.(12分)在直角坐标系xOy中,曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点,点C的坐标为(0,1),当m变化时,解答下列问题:
(1)能否出现AC⊥BC的情况?说明理由;

(2)证明过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值. 21.(12分)已知函数f(x)=lnx+ax2+(2a+1)x. (1)讨论f(x)的单调性;

(2)当a<0时,证明f(x)≤﹣﹣2.   [选修4-4:坐标系与参数方程] 22.(10分)在直角坐标系xOy中,直线l1的参数方程为,(t为参数),直线l2的参数方程为,(m为参数).设l1与l2的交点为P,当k变化时,P的轨迹为曲线C. (1)写出C的普通方程;

(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l3:ρ(cosθ+sinθ)﹣=0,M为l3与C的交点,求M的极径.   [选修4-5:不等式选讲] 23.已知函数f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|. (1)求不等式f(x)≥1的解集;

(2)若不等式f(x)≥x2﹣x+m的解集非空,求m的取值范围.   2017年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ) 参考答案与试题解析   一、选择题:本大题共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.(5分)已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A∩B中元素的个数为(  ) A.1 B.2 C.3 D.4 【考点】1E:交集及其运算.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
37:集合思想;
4O:定义法;
5J:集合. 【分析】利用交集定义先求出A∩B,由此能求出A∩B中元素的个数. 【解答】解:∵集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8}, ∴A∩B={2,4}, ∴A∩B中元素的个数为2. 故选:B. 【点评】本题考查交集中元素个数的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意交集定义的合理运用.   2.(5分)复平面内表示复数z=i(﹣2+i)的点位于(  ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 【考点】A4:复数的代数表示法及其几何意义.菁优网版权所有 【专题】35:转化思想;
5N:数系的扩充和复数. 【分析】利用复数的运算法则、几何意义即可得出. 【解答】解:z=i(﹣2+i)=﹣2i﹣1对应的点(﹣1,﹣2)位于第三象限. 故选:C. 【点评】本题考查了复数的运算法则、几何意义,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.   3.(5分)某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图. 根据该折线图,下列结论错误的是(  ) A.月接待游客量逐月增加 B.年接待游客量逐年增加 C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月 D.各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳 【考点】2K:命题的真假判断与应用;
B9:频率分布折线图、密度曲线.菁优网版权所有 【专题】27:图表型;
2A:探究型;
5I:概率与统计. 【分析】根据已知中2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,逐一分析给定四个结论的正误,可得答案. 【解答】解:由已有中2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据可得:
月接待游客量逐月有增有减,故A错误;

年接待游客量逐年增加,故B正确;

各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月,故C正确;

各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳,故D正确;

故选:A. 【点评】本题考查的知识点是数据的分析,命题的真假判断与应用,难度不大,属于基础题.   4.(5分)已知sinα﹣cosα=,则sin2α=(  ) A.﹣ B.﹣ C. D. 【考点】GS:二倍角的三角函数.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
35:转化思想;
4O:定义法;
56:三角函数的求值. 【分析】由条件,两边平方,根据二倍角公式和平方关系即可求出. 【解答】解:∵sinα﹣cosα=, ∴(sinα﹣cosα)2=1﹣2sinαcosα=1﹣sin2α=, ∴sin2α=﹣, 故选:A. 【点评】本题考查了二倍角公式,属于基础题.   5.(5分)设x,y满足约束条件则z=x﹣y的取值范围是(  ) A.[﹣3,0] B.[﹣3,2] C.[0,2] D.[0,3] 【考点】7C:简单线性规划.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
31:数形结合;
35:转化思想;
5T:不等式. 【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最优解求解目标函数的范围即可. 【解答】解:x,y满足约束条件的可行域如图:
目标函数z=x﹣y,经过可行域的A,B时,目标函数取得最值, 由解得A(0,3), 由解得B(2,0), 目标函数的最大值为:2,最小值为:﹣3, 目标函数的取值范围:[﹣3,2]. 故选:B. 【点评】本题考查线性规划的简单应用,目标函数的最优解以及可行域的作法是解题的关键.   6.(5分)函数f(x)=sin(x+)+cos(x﹣)的最大值为(  ) A. B.1 C. D. 【考点】HW:三角函数的最值.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
35:转化思想;
49:综合法;
57:三角函数的图像与性质. 【分析】利用诱导公式化简函数的解析式,通过正弦函数的最值求解即可. 【解答】解:函数f(x)=sin(x+)+cos(x﹣)=sin(x+)+cos(﹣x+)=sin(x+)+sin(x+) =sin(x+). 故选:A. 【点评】本题考查诱导公式的应用,三角函数的最值,正弦函数的有界性,考查计算能力.   7.(5分)函数y=1+x+的部分图象大致为(  ) A. B. C. D. 【考点】3A:函数的图象与图象的变换.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
31:数形结合;
35:转化思想;
51:函数的性质及应用. 【分析】通过函数的解析式,利用函数的奇偶性的性质,函数的图象经过的特殊点判断函数的图象即可. 【解答】解:函数y=1+x+,可知:f(x)=x+是奇函数,所以函数的图象关于原点对称, 则函数y=1+x+的图象关于(0,1)对称, 当x→0+,f(x)>0,排除A、C,当x=π时,y=1+π,排除B. 故选:D. 【点评】本题考查函数的图象的判断,函数的奇偶性以及特殊点是常用方法.   8.(5分)执行如图的程序框图,为使输出S的值小于91,则输入的正整数N的最小值为(  ) A.5 B.4 C.3 D.2 【考点】EF:程序框图.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
39:运动思想;
49:综合法;
5K:算法和程序框图. 【分析】通过模拟程序,可得到S的取值情况,进而可得结论. 【解答】解:由题可知初始值t=1,M=100,S=0, 要使输出S的值小于91,应满足“t≤N”, 则进入循环体,从而S=100,M=﹣10,t=2, 要使输出S的值小于91,应接着满足“t≤N”, 则进入循环体,从而S=90,M=1,t=3, 要使输出S的值小于91,应不满足“t≤N”,跳出循环体, 此时N的最小值为2, 故选:D. 【点评】本题考查程序框图,判断出什么时候跳出循环体是解决本题的关键,注意解题方法的积累,属于中档题.   9.(5分)已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为(  ) A.π B. C. D. 【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;
LR:球内接多面体.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
34:方程思想;
4O:定义法;
5Q:立体几何. 【分析】推导出该圆柱底面圆周半径r==,由此能求出该圆柱的体积. 【解答】解:∵圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上, ∴该圆柱底面圆周半径r==, ∴该圆柱的体积:V=Sh==. 故选:B. 【点评】本题考查面圆柱的体积的求法,考查圆柱、球等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力,考查化归与转化思想,是中档题.   10.(5分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为棱CD的中点,则(  ) A.A1E⊥DC1 B.A1E⊥BD C.A1E⊥BC1 D.A1E⊥AC 【考点】LO:空间中直线与直线之间的位置关系.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
31:数形结合;
41:向量法;
5G:空间角. 【分析】法一:连B1C,推导出BC1⊥B1C,A1B1⊥BC1,从而BC1⊥平面A1ECB1,由此得到A1E⊥BC1. 法二:以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出结果. 【解答】解:法一:连B1C,由题意得BC1⊥B1C, ∵A1B1⊥平面B1BCC1,且BC1⊂平面B1BCC1, ∴A1B1⊥BC1, ∵A1B1∩B1C=B1, ∴BC1⊥平面A1ECB1, ∵A1E⊂平面A1ECB1, ∴A1E⊥BC1. 故选:C. 法二:以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系, 设正方体ABCD﹣A1B1C1D1中棱长为2, 则A1(2,0,2),E(0,1,0),B(2,2,0),D(0,0,0),C1(0,2,2),A(2,0,0),C(0,2,0), =(﹣2,1,﹣2),=(0,2,2),=(﹣2,﹣2,0), =(﹣2,0,2),=(﹣2,2,0), ∵•=﹣2,=2,=0,=6, ∴A1E⊥BC1. 故选:C. 【点评】本题考查线线垂直的判断,是中档题,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.   11.(5分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切,则C的离心率为(  ) A. B. C. D. 【考点】K4:椭圆的性质.菁优网版权所有 【专题】34:方程思想;
5B:直线与圆;
5D:圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切,可得原点到直线的距离=a,化简即可得出. 【解答】解:以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切, ∴原点到直线的距离=a,化为:a2=3b2. ∴椭圆C的离心率e===. 故选:A. 【点评】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与圆相切的性质、点到直线的距离公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.   12.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2x+a(ex﹣1+e﹣x+1)有唯一零点,则a=(  ) A.﹣ B. C. D.1 【考点】52:函数零点的判定定理.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
33:函数思想;
49:综合法;
51:函数的性质及应用. 【分析】通过转化可知问题等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(ex﹣1+)的图象只有一个交点求a的值.分a=0、a<0、a>0三种情况,结合函数的单调性分析可得结论. 【解答】解:因为f(x)=x2﹣2x+a(ex﹣1+e﹣x+1)=﹣1+(x﹣1)2+a(ex﹣1+)=0, 所以函数f(x)有唯一零点等价于方程1﹣(x﹣1)2=a(ex﹣1+)有唯一解, 等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(ex﹣1+)的图象只有一个交点. ①当a=0时,f(x)=x2﹣2x≥﹣1,此时有两个零点,矛盾;

②当a<0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减, 且y=a(ex﹣1+)在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减, 所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(ex﹣1+)的图象的最高点为B(1,2a), 由于2a<0<1,此时函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(ex﹣1+)的图象有两个交点,矛盾;

③当a>0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减, 且y=a(ex﹣1+)在(﹣∞,1)上递减、在(1,+∞)上递增, 所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(ex﹣1+)的图象的最低点为B(1,2a), 由题可知点A与点B重合时满足条件,即2a=1,即a=,符合条件;

综上所述,a=, 故选:C. 【点评】本题考查函数零点的判定定理,考查函数的单调性,考查运算求解能力,考查数形结合能力,考查转化与化归思想,考查分类讨论的思想,注意解题方法的积累,属于难题.   二、填空题 13.(5分)已知向量=(﹣2,3),=(3,m),且,则m= 2 . 【考点】9T:数量积判断两个平面向量的垂直关系.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
34:方程思想;
4O:定义法;
5A:平面向量及应用. 【分析】利用平面向量数量积坐标运算法则和向量垂直的性质求解. 【解答】解:∵向量=(﹣2,3),=(3,m),且, ∴=﹣6+3m=0, 解得m=2. 故答案为:2. 【点评】本题考查实数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意平面向量数量积坐标运算法则和向量垂直的性质的合理运用.   14.(5分)双曲线(a>0)的一条渐近线方程为y=x,则a= 5 . 【考点】KC:双曲线的性质.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
35:转化思想;
5D:圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】利用双曲线方程,求出渐近线方程,求解a即可. 【解答】解:双曲线(a>0)的一条渐近线方程为y=x, 可得,解得a=5. 故答案为:5. 【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,考查计算能力.   15.(5分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知C=60°,b=,c=3,则A= 75° . 【考点】HP:正弦定理;
HR:余弦定理.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
35:转化思想;
4O:定义法;
58:解三角形. 【分析】根据正弦定理和三角形的内角和计算即可 【解答】解:根据正弦定理可得=,C=60°,b=,c=3, ∴sinB==, ∵b<c, ∴B=45°, ∴A=180°﹣B﹣C=180°﹣45°﹣60°=75°, 故答案为:75°. 【点评】本题考查了三角形的内角和以及正弦定理,属于基础题   16.(5分)设函数f(x)=,则满足f(x)+f(x﹣)>1的x的取值范围是 (,+∞) . 【考点】3T:函数的值.菁优网版权所有 【专题】32:分类讨论;
4R:转化法;
51:函数的性质及应用. 【分析】根据分段函数的表达式,分别讨论x的取值范围,进行求解即可. 【解答】解:若x≤0,则x﹣≤﹣, 则f(x)+f(x﹣)>1等价为x+1+x﹣+1>1,即2x>﹣,则x>, 此时<x≤0, 当x>0时,f(x)=2x>1,x﹣>﹣, 当x﹣>0即x>时,满足f(x)+f(x﹣)>1恒成立, 当0≥x﹣>﹣,即≥x>0时,f(x﹣)=x﹣+1=x+, 此时f(x)+f(x﹣)>1恒成立, 综上x>, 故答案为:(,+∞). 【点评】本题主要考查不等式的求解,结合分段函数的不等式,利用分类讨论的数学思想进行求解是解决本题的关键.   三、解答题 17.(12分)设数列{an}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)an=2n. (1)求{an}的通项公式;

(2)求数列{}的前n项和. 【考点】8E:数列的求和;
8H:数列递推式.菁优网版权所有 【专题】34:方程思想;
35:转化思想;
54:等差数列与等比数列. 【分析】(1)利用数列递推关系即可得出. (2)==﹣.利用裂项求和方法即可得出. 【解答】解:(1)数列{an}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)an=2n. n≥2时,a1+3a2+…+(2n﹣3)an﹣1=2(n﹣1). ∴(2n﹣1)an=2.∴an=. 当n=1时,a1=2,上式也成立. ∴an=. (2)==﹣. ∴数列{}的前n项和=++…+=1﹣=. 【点评】本题考查了数列递推关系、裂项求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.   18.(12分)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;
如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;
如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:
最高气温 [10,15) [15,20) [20,25) [25,30) [30,35) [35,40) 天数 2 16 36 25 7 4 以最高气温位于各区间的频率估计最高气温位于该区间的概率. (1)求六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率;

(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元),当六月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时,写出Y的所有可能值,并估计Y大于零的概率. 【考点】CB:古典概型及其概率计算公式;
CH:离散型随机变量的期望与方差.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
35:转化思想;
49:综合法;
5I:概率与统计. 【分析】(1)由前三年六月份各天的最高气温数据,求出最高气温位于区间[20,25)和最高气温低于20的天数,由此能求出六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率. (2)当温度大于等于25°C时,需求量为500,求出Y=900元;
当温度在[20,25)°C时,需求量为300,求出Y=300元;
当温度低于20°C时,需求量为200,求出Y=﹣100元,从而当温度大于等于20时,Y>0,由此能估计估计Y大于零的概率. 【解答】解:(1)由前三年六月份各天的最高气温数据, 得到最高气温位于区间[20,25)和最高气温低于20的天数为2+16+36=54, 根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关. 如果最高气温不低于25,需求量为500瓶, 如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶, 如果最高气温低于20,需求量为200瓶, ∴六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率p==. (2)当温度大于等于25°C时,需求量为500, Y=450×2=900元, 当温度在[20,25)°C时,需求量为300, Y=300×2﹣(450﹣300)×2=300元, 当温度低于20°C时,需求量为200, Y=400﹣(450﹣200)×2=﹣100元, 当温度大于等于20时,Y>0, 由前三年六月份各天的最高气温数据,得当温度大于等于20°C的天数有:
90﹣(2+16)=72, ∴估计Y大于零的概率P=. 【点评】本题考查概率的求法,考查利润的所有可能取值的求法,考查函数、古典概型等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力,考查数形结合思想、化归与转化思想,是中档题.   19.(12分)如图四面体ABCD中,△ABC是正三角形,AD=CD. (1)证明:AC⊥BD;

(2)已知△ACD是直角三角形,AB=BD,若E为棱BD上与D不重合的点,且AE⊥EC,求四面体ABCE与四面体ACDE的体积比. 【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;
LW:直线与平面垂直.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
31:数形结合;
41:向量法;
5F:空间位置关系与距离. 【分析】(1)取AC中点O,连结DO、BO,推导出DO⊥AC,BO⊥AC,从而AC⊥平面BDO,由此能证明AC⊥BD. (2)法一:连结OE,设AD=CD=,则OC=OA=1,由余弦定理求出BE=1,由BE=ED,四面体ABCE与四面体ACDE的高都是点A到平面BCD的高h,S△DCE=S△BCE,由此能求出四面体ABCE与四面体ACDE的体积比.法二:设AD=CD=,则AC=AB=BC=BD=2,AO=CO=DO=1,BO=,推导出BO⊥DO,以O为原点,OA为x轴,OB为y轴,OD为z轴,建立空间直角坐标系,由AE⊥EC,求出DE=BE,由此能求出四面体ABCE与四面体ACDE的体积比. 【解答】证明:(1)取AC中点O,连结DO、BO, ∵△ABC是正三角形,AD=CD, ∴DO⊥AC,BO⊥AC, ∵DO∩BO=O,∴AC⊥平面BDO, ∵BD⊂平面BDO,∴AC⊥BD. 解:(2)法一:连结OE,由(1)知AC⊥平面OBD, ∵OE⊂平面OBD,∴OE⊥AC, 设AD=CD=,则OC=OA=1,EC=EA, ∵AE⊥CE,AC=2,∴EC2+EA2=AC2, ∴EC=EA==CD, ∴E是线段AC垂直平分线上的点,∴EC=EA=CD=, 由余弦定理得:
cos∠CBD==, 即,解得BE=1或BE=2, ∵BE<<BD=2,∴BE=1,∴BE=ED, ∵四面体ABCE与四面体ACDE的高都是点A到平面BCD的高h, ∵BE=ED,∴S△DCE=S△BCE, ∴四面体ABCE与四面体ACDE的体积比为1. 法二:设AD=CD=,则AC=AB=BC=BD=2,AO=CO=DO=1, ∴BO==,∴BO2+DO2=BD2,∴BO⊥DO, 以O为原点,OA为x轴,OB为y轴,OD为z轴,建立空间直角坐标系, 则C(﹣1,0,0),D(0,0,1),B(0,,0),A(1,0,0), 设E(a,b,c),,(0≤λ≤1),则(a,b,c﹣1)=λ(0,,﹣1),解得E(0,,1﹣λ), ∴=(1,),=(﹣1,), ∵AE⊥EC,∴=﹣1+3λ2+(1﹣λ)2=0, 由λ∈[0,1],解得,∴DE=BE, ∵四面体ABCE与四面体ACDE的高都是点A到平面BCD的高h, ∵DE=BE,∴S△DCE=S△BCE, ∴四面体ABCE与四面体ACDE的体积比为1. 【点评】本题考查线线垂直的证明,考查两个四面体的体积之比的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力,考查数形结合思想、化归与转化思想,是中档题.   20.(12分)在直角坐标系xOy中,曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点,点C的坐标为(0,1),当m变化时,解答下列问题:
(1)能否出现AC⊥BC的情况?说明理由;

(2)证明过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值. 【考点】KJ:圆与圆锥曲线的综合.菁优网版权所有 【专题】34:方程思想;
43:待定系数法;
5B:直线与圆. 【分析】(1)设曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A(x1,0),B(x2,0),运用韦达定理,再假设AC⊥BC,运用直线的斜率之积为﹣1,即可判断是否存在这样的情况;

(2)设过A、B、C三点的圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2﹣4F>0),由题意可得D=m,F=﹣2,代入(0,1),可得E=1,再令x=0,即可得到圆在y轴的交点,进而得到弦长为定值. 【解答】解:(1)曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点, 可设A(x1,0),B(x2,0), 由韦达定理可得x1x2=﹣2, 若AC⊥BC,则kAC•kBC=﹣1, 即有•=﹣1, 即为x1x2=﹣1这与x1x2=﹣2矛盾, 故不出现AC⊥BC的情况;

(2)证明:设过A、B、C三点的圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2﹣4F>0), 由题意可得y=0时,x2+Dx+F=0与x2+mx﹣2=0等价, 可得D=m,F=﹣2, 圆的方程即为x2+y2+mx+Ey﹣2=0, 由圆过C(0,1),可得0+1+0+E﹣2=0,可得E=1, 则圆的方程即为x2+y2+mx+y﹣2=0, 另解:设过A、B、C三点的圆在y轴上的交点为H(0,d), 则由相交弦定理可得|OA|•|OB|=|OC|•|OH|, 即有2=|OH|, 再令x=0,可得y2+y﹣2=0, 解得y=1或﹣2. 即有圆与y轴的交点为(0,1),(0,﹣2), 则过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值3. 【点评】本题考查直线与圆的方程的求法,注意运用韦达定理和直线的斜率公式,以及待定系数法,考查方程思想和化简整理的运算能力,属于中档题.   21.(12分)已知函数f(x)=lnx+ax2+(2a+1)x. (1)讨论f(x)的单调性;

(2)当a<0时,证明f(x)≤﹣﹣2. 【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;
6E:利用导数研究函数的最值.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
32:分类讨论;
48:分析法;
53:导数的综合应用. 【分析】(1)题干求导可知f′(x)=(x>0),分a=0、a>0、a<0三种情况讨论f′(x)与0的大小关系可得结论;

(2)通过(1)可知f(x)max=f(﹣)=﹣1﹣ln2﹣+ln(﹣),进而转化可知问题转化为证明:当t>0时﹣t+lnt≤﹣1+ln2.进而令g(t)=﹣t+lnt,利用导数求出y=g(t)的最大值即可. 【解答】(1)解:因为f(x)=lnx+ax2+(2a+1)x, 求导f′(x)=+2ax+(2a+1)==,(x>0), ①当a=0时,f′(x)=+1>0恒成立,此时y=f(x)在(0,+∞)上单调递增;

②当a>0,由于x>0,所以(2ax+1)(x+1)>0恒成立,此时y=f(x)在(0,+∞)上单调递增;

③当a<0时,令f′(x)=0,解得:x=﹣. 因为当x∈(0,﹣)f′(x)>0、当x∈(﹣,+∞)f′(x)<0, 所以y=f(x)在(0,﹣)上单调递增、在(﹣,+∞)上单调递减. 综上可知:当a≥0时f(x)在(0,+∞)上单调递增, 当a<0时,f(x)在(0,﹣)上单调递增、在(﹣,+∞)上单调递减;

(2)证明:由(1)可知:当a<0时f(x)在(0,﹣)上单调递增、在(﹣,+∞)上单调递减, 所以当x=﹣时函数y=f(x)取最大值f(x)max=f(﹣)=﹣1﹣ln2﹣+ln(﹣). 从而要证f(x)≤﹣﹣2,即证f(﹣)≤﹣﹣2, 即证﹣1﹣ln2﹣+ln(﹣)≤﹣﹣2,即证﹣(﹣)+ln(﹣)≤﹣1+ln2. 令t=﹣,则t>0,问题转化为证明:﹣t+lnt≤﹣1+ln2.…(*) 令g(t)=﹣t+lnt,则g′(t)=﹣+, 令g′(t)=0可知t=2,则当0<t<2时g′(t)>0,当t>2时g′(t)<0, 所以y=g(t)在(0,2)上单调递增、在(2,+∞)上单调递减, 即g(t)≤g(2)=﹣×2+ln2=﹣1+ln2,即(*)式成立, 所以当a<0时,f(x)≤﹣﹣2成立. 【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,考查分类讨论的思想,考查转化能力,考查运算求解能力,注意解题方法的积累,属于中档题.   [选修4-4:坐标系与参数方程] 22.(10分)在直角坐标系xOy中,直线l1的参数方程为,(t为参数),直线l2的参数方程为,(m为参数).设l1与l2的交点为P,当k变化时,P的轨迹为曲线C. (1)写出C的普通方程;

(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l3:ρ(cosθ+sinθ)﹣=0,M为l3与C的交点,求M的极径. 【考点】QH:参数方程化成普通方程.菁优网版权所有 【专题】34:方程思想;
4Q:参数法;
4R:转化法;
5S:坐标系和参数方程. 【分析】解:(1)分别消掉参数t与m可得直线l1与直线l2的普通方程为y=k(x﹣2)①与x=﹣2+ky②;
联立①②,消去k可得C的普通方程为x2﹣y2=4;

(2)将l3的极坐标方程为ρ(cosθ+sinθ)﹣=0化为普通方程:x+y﹣=0,再与曲线C的方程联立,可得,即可求得l3与C的交点M的极径为ρ=. 【解答】解:(1)∵直线l1的参数方程为,(t为参数), ∴消掉参数t得:直线l1的普通方程为:y=k(x﹣2)①;

又直线l2的参数方程为,(m为参数), 同理可得,直线l2的普通方程为:x=﹣2+ky②;

联立①②,消去k得:x2﹣y2=4,即C的普通方程为x2﹣y2=4(x≠2且y≠0);

(2)∵l3的极坐标方程为ρ(cosθ+sinθ)﹣=0, ∴其普通方程为:x+y﹣=0, 联立得:, ∴ρ2=x2+y2=+=5. ∴l3与C的交点M的极径为ρ=. 【点评】本题考查参数方程与极坐标方程化普通方程,考查函数与方程思想与等价转化思想的运用,属于中档题.   [选修4-5:不等式选讲] 23.已知函数f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|. (1)求不等式f(x)≥1的解集;

(2)若不等式f(x)≥x2﹣x+m的解集非空,求m的取值范围. 【考点】R4:绝对值三角不等式;
R5:绝对值不等式的解法.菁优网版权所有 【专题】32:分类讨论;
33:函数思想;
4C:分类法;
4R:转化法;
51:函数的性质及应用;
5T:不等式. 【分析】(1)由于f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|=,解不等式f(x)≥1可分﹣1≤x≤2与x>2两类讨论即可解得不等式f(x)≥1的解集;

(2)依题意可得m≤[f(x)﹣x2+x]max,设g(x)=f(x)﹣x2+x,分x≤1、﹣1<x<2、x≥2三类讨论,可求得g(x)max=,从而可得m的取值范围. 【解答】解:(1)∵f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|=,f(x)≥1, ∴当﹣1≤x≤2时,2x﹣1≥1,解得1≤x≤2;

当x>2时,3≥1恒成立,故x>2;

综上,不等式f(x)≥1的解集为{x|x≥1}. (2)原式等价于存在x∈R使得f(x)﹣x2+x≥m成立, 即m≤[f(x)﹣x2+x]max,设g(x)=f(x)﹣x2+x. 由(1)知,g(x)=, 当x≤﹣1时,g(x)=﹣x2+x﹣3,其开口向下,对称轴方程为x=>﹣1, ∴g(x)≤g(﹣1)=﹣1﹣1﹣3=﹣5;

当﹣1<x<2时,g(x)=﹣x2+3x﹣1,其开口向下,对称轴方程为x=∈(﹣1,2), ∴g(x)≤g()=﹣+﹣1=;

当x≥2时,g(x)=﹣x2+x+3,其开口向下,对称轴方程为x=<2, ∴g(x)≤g(2)=﹣4+2+3=1;

综上,g(x)max=, ∴m的取值范围为(﹣∞,]. 【点评】本题考查绝对值不等式的解法,去掉绝对值符号是解决问题的关键,突出考查分类讨论思想与等价转化思想、函数与方程思想的综合运用,属于难题.  

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