又∵|AF|=3|BF|,
∴|AD|=|CE|=3|BE|,即B为CE的三等分点, 设|BF|=m,则|BC|=2m,|AF|=3m,|AB|=4m, 即|AC|==
=
m=2
m,
则tan∠ABC=
=
=
,
即直线AB的斜率k=
故选:D.
根据抛物线的定义得到如图的抛物线,得到B为CE的三等分点,在直角三角形ACB中,结合正切的定
义进行求解即可.
本题主要考查直线和抛物线的位置关系的应用,根据转化求直角三角形的正切值是解决本题的关键. 11.【答案】C
【解析】
解:∵f(x)=loga(a-x
+1)+bx(a>0,a≠1)是偶函数, ∴f(-x)=f(x),即loga(ax+1)-bx=loga(a-x
+1)+bx, ∴loga(ax+1)-bx=loga(ax
+1)+(b-1)x,
∴-b=b-1,∴b=,
∴f(x)=loga(a-x
+1)+x,函数为增函数,
∵a+>2=,∴f(a+)>f(). 故选:C.
利用函数的偶函数,求出b,确定函数单调递增,即可得出结论.
本题考查函数的奇偶性、单调性,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题. 12.【答案】A
【解析】
6
解:f(x)=|xe
x+1
|=
,
当x≥0时,f′(x)=e
x+1
+xex+1≥0恒成立,所以f(x)在[0,+∞)上为增函数;
当x<0时,f′(x)=-ex+1-xex+1=-ex+1
(x+1),
由f′(x)=0,得x=-1,当x∈(-∞,-1)时,f′(x)=-ex+1
(x+1)>0,f(x)为增函数,
当x∈(-1,0)时,f′(x)=-ex+1
(x+1)<0,f(x)为减函数,
所以函数f(x)=|xe
x+1
|的极大值为f(-1)=|(-1)e0|=1,
极小值为:f(0)=0,
令f(x)=m,由韦达定理得:m1+m2=-2sinα,m1?m2=cosα,
此时若sinα>0,则当m1<0,且m2<0,
此时方程f2
(x)+2sinα?f(x)+cosα=0至多有两个实根, 若sinα<0,则当m1>0,且m2>0,
要使方程f2
(x)+2sinα?f(x)+cosα=0有四个实数根, 则方程m2+2sinαm+cosα=0应有两个不等根, 且一个根在(0,1)内,一个根在(1,+∞)内,
再令g(m)=m2
+2sinαm+cosα,
因为g(0)=cosα>0,①
△=4sin2α-4cosα>0,则1-cos2
α-cosα>0,②
则只需g(1)<0,即1+2sinα+cosα<0, 所以0<cosα<-1-2sinα,③ 由①②解得:0<cosα<,④ 由③④得到:sinα<,<cosα<
,
所以sinα-cosα<-=-,
∴λ≤-. 故选:A. 函数f(x)=|xe
x+1
|是分段函数,通过求导分析得到函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,在(-∞,-1)上为增函数,
在(-1,0)上为减函数,求得函数f(x)在(-∞,0)上,当x=-1时有一个最大值,所以,要使方程f2
(x)+tf(x)+1=0(t∈R)有四个实数根,f(x)的值一个要在(0,)内,一个在(,+∞)内,然后运用二次函数的图象及二次方程根的关系列式求解α的取值范围.
本题考查了根的存在性及根的个数的判断,考查了利用函数的导函数分析函数的单调性,考查了学生分析问题和解决问题的能力,解答此题的关键是分析出方程f2
(x)+2sinα?f(x)+cosα=0有四个实数根时f(x)的取值情况,此题属于中高档题. 13.【答案】-4
【解析】
解:∵sinθ+cosθ=,
∴(sinθ+cosθ)2
=1+2sinθcosθ=,∴sinθcosθ=-.
则tan=.
故答案为:-4.
把已知等式两边平方可得sinθcosθ的值,再利用同角三角函数的基本关系化简求得结果. 本题考查同角三角函数的基本关系的应用,属于基础题. 14.【答案】
【解析】
解:∵在
方向上的投影为3,
且||=
=2,?=3+
m; ∴|
|×cosθ=|
|×
==3;
解得m=, ∴||=2; ∴cosθ=
=
,
由θ∈[0,π], ∴
、
的夹角θ为
.
7
故答案为:.
根据
在
方向上的投影是|
|×cosθ,列出方程求出m的值,再计算
、
的夹角θ的值.
本题考查向量在另一个向量上的投影定义及计算公式,向量夹角的应用问题,是基础题目.
15.【答案】2- 【解析】
解:连接A、B、O,得等边三角形OAB,则阴影部分的面积为
S=12×(×πR2阴影-×R2×sin60°)=(2π-3)R2,
又圆的面积为S圆=πR2,
利用几何概型的概率公式计算所求的概率为
P=
=
=2-.
故答案为:.
由题意知,阴影部分是由12个全等的弓形组成的面积,
由此求出阴影部分的面积,利用几何概型的概率公式计算概率值. 本题考查了几何概型的概率计算问题,是基础题. 16.【答案】666
【解析】
解:设数列{an}为公差d的等差数列,
a1cos
+a2cos
+a3cosπ+a4cos
+a5cos
+a6cos2π
=(a1-a2)+(a5-a4)-a3+a6=-a3+a6.…. 由S2017=5710,S2018=4030,
可得5710=-(a3+a9+…+a2013)+(a6+a12+…+a2010+a2016)+a2017, 4030=-(a3+a9+…+a2013)+(a6+a12+…+a2010+a2016)+a2017-a2018, 两式相减可得a2018=3360,
由5710=1008d+(3360-d),解得d=4, 则an=a2018+(n-2018)×4=4n-4712,
可得S2019=4030-a2019=4030-(4×2019-4712)=666. 故答案为:666.
求得数列{bn}的前6项之和,再由S2017=5710,S2018=4030,表示数列{an}的项的和,结合等差数列的通项公式,解方程即可得到所求通项公式,进而得到所求和.
本题考查等差数列的通项公式与求和公式、三角函数求值,考查推理能力与计算能力,属于中档题. 17.【答案】(本题满分为12分)
解:(I)由正弦定理得,
,…(3分) 即
, 故
,所以 . …(6分)
(II)设b=5t(t>0),则a=3t,于是
. 即c=7t.…(9分) 由余弦定理得
.
所以
.…(12分) 【解析】
(I)由正弦定理化简已知等式,整理即可得解.
(II)设b=5t(t>0),由(I)可求a=3t,由已知可求c=7t,由余弦定理得cosC的值,利用特殊角的三角函数值即可求解.
本题主要考查了正弦定理,余弦定理,同角三角函数基本关系式在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.
8
18.【答案】(Ⅰ)证明:∵E,F分别是PB,PC
的中点,∴BC∥EF,
又EF?平面EFA,BC不包含于平面EFA, ∴BC∥面EFA,
又BC?面ABC,面EFA∩面ABC=l, ∴BC∥l,
又BC⊥AC,面PAC∩面ABC=AC, 面PAC⊥面ABC,∴BC⊥面PAC, ∴l⊥面PAC.
(2)解:以C为坐标原点,CA为x轴,CB为y轴,
过C垂直于面ABC的直线为z轴,建立空间直角坐标系,
A(2,0,0),B(0,4,0),P(1,0, ), E( , ,
),F(
, ,
),
, , ,
, , , 设Q(2,y,0),面AEF的法向量为 , , ,
则 ,
取z= ,得 , , , , , , |cos< , >|= = , |cos< , >|= = ,
依题意,得|cos< , >|=|cos< , >|, ∴y=±
1. ∴直线l上存在点Q,使直线PQ分别与平面AEF、直线EF所成的角互余,|AQ|=1. 【解析】
(Ⅰ)利用三角形中位线定理推导出BC∥面EFA,从而得到BC∥l,再由已知条件推导出BC⊥面PAC,由此证明l⊥面PAC.
(2)以C为坐标原点,CA为x轴,CB为y轴,过C垂直于面ABC的直线为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法求出直线l上存在点Q,使直线PQ分别与平面AEF、直线EF所成的角互余,|AQ|=1. 本题考查直线与平面垂直的证明,考查满足条件的点是否存在的判断与求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.
19.【答案】解:(1)记“从该校随机抽取一名教师,该教师手机月使用流量不超过300M”为事件D,
依题意,P(D)=(0.0008+0.0022)×
100=0.3, 从该校教师中随机抽取3人,设这3人中手机月使用流量不超过300M的人数为X,则X~B(3,0.3), ∴从该校教师中随机抽取3人,至多有一人手机月使用流量不300M的概率为:
P(X=0)+P(X=1)= =0.784.
(2)依题意,从该校随机抽取一名教师,
该教师手机月使用流量L∈(300,500]的概率为:(0.0025+0.0035)×100=0.6, L∈(500,700]的概率为:(0.0008+0.0002)×100=0.1, 当学校订购A套餐时,设学校为一位教师承担的月费用为X元,
则X的所有可能取值为20,35,50,且P(X=20)=0.3,P(X=35)=0.6,P(X=50)=0.1, ∴X的分布列为: X 20 35 50 P 0.3 0.6 0.1 ∴E(X)=20×0.3+35×0.6+50×0.1=32(元). 当学校订购B套餐时,设学校为一位教师承担的月费用为Y元,
则Y的可能取值为30,45,且P(Y=30)=0.3+0.6=0.9,P(Y=45)=0.1, ∴Y的分布列为: Y 30 45 P 0.9 0.1 E(Y)=30×0.9+45×0.1=31.5,
当学校订购C套餐时,设学校为一位教师承担的月费用为Z元, 则Z的所有可能取值为38,且P(Z=38)=1,E(Z)=38×1=38, ∵E(Y)<E(X)<E(Z), ∴学校订购B套餐最经济. 【解析】
(1)记“从该校随机抽取一名教师,该教师手机月使用流量不超过300M”为事件D,依题意,P(D)=0.3,从该校教师中随机抽取3人,设这3人中手机月使用流量不超过300M的人数为X,则X~B(3,0.3),由此能求出从该校教师中随机抽取3人,至多有一人手机月使用流量不300M的概率.
(2)依题意,从该校随机抽取一名教师,该教师手机月使用流量L∈(300,500]的概率为0.6,L∈(500,700]的概率为0.1,分别求出三各套餐的数学期望,能得到学校订购B套餐最经济.
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本题考查频率分布直方图、独立重复试验、数学期望等基础知识,考查抽象概括能力、数据处理能力、运算求解能力,考查应用意识、创新意识,考查统计与概率思想、分类与整合思想,是中档题. 20.【答案】(1)解:由已知设点P的坐标为(x,y),由题意知
(x ),
化简得P的轨迹方程为
(x )…(5分)
(2)证明:由题意M,N是椭圆C上非顶点的两点,且AP∥OM,BP∥ON, 则直线AP,BP斜率必存在且不为0,又由已知k
APkBP=- . 因为AP∥OM,BP∥ON,所以k
OMkON=- …(6分) 设直线MN的方程为x=my+t,代入椭圆方程
,得(3+2m2)y2+4mty+2t2
-6=0…①,…(7分)
设M,N的坐标分别为M(x 1,y1),N(x2,y2),则y1+y2=- ,y1y2=
…(8分)
所以k
OMkON=
=- ,得2t2=2m2+3…(10分) 又S
t||y △MON= |1-y2|=
=
, 即△MON的面积为定值
…(12分)
【解析】
(1)由题意知(x),可求P的轨迹方程;
(2)设直线MN的方程为x=my+t,代入椭圆方程,利用kOMkON=
=-,得2t2=2m2+3,
即可证明结论.
本题考查轨迹方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查斜率、面积的计算,属于中档题.
21.【答案】解:(I)g′(x)=a+
x2+2(cosx-xsinx),
函数g(x)在x=0处的切线与x轴平行,则g′(0)=a+2=0, 得a=-2.
(II)证明:①当x∈[0,1)时,(1+x)e-2x≥1-x?(1+x)e-x
≥(1-x)ex, 令h(x)=(1+x)e-x
-(1-x)ex,则h′(x)=x(ex-e-x).
当x∈[0,1)时,h′(x)≥0, ∴h(x)在[0,1)上是增函数, ∴h(x)≥h(0)=0,即f(x)≥1-x.
②当x∈[0,1)时,f(x)≤
xxx
?e≥1+x,令u(x)=e-1-x,则u′(x)=e-1.
当x∈[0,1)时,u′(x)≥0,
∴u(x)在[0,1)单调递增,∴u(x)≥u(0)=0, ∴f(x)≤
,
综上可知:1-x≤f(x)≤
;
(Ⅲ)解:设G(x)=f(x)-g(x)=(1+x)e-2x-(ax+
3
x+1+2xcosx)
≥1-x-ax-1- x3-2xcosx=-x(a+1+
+2cosx).
令H(x)=
+2cosx,则H′(x)=x-2sinx,
令K(x)=x-2sinx,则K′(x)=1-2cosx. 当x∈[0,1)时,K′(x)<0, 可得H′(x)是[0,1)上的减函数,
∴H′(x)≤H′(0)=0,故H(x)在[0,1)单调递减, ∴H(x)≤H(0)=2.∴a+1+H(x)≤a+3. ∴当a≤-3时,f(x)≥g(x)在[0,1)上恒成立.
下面证明当a>-3时,f(x)≥g(x)在[0,1)上不恒成立.
f(x)-g(x)≤
(1+ax+
- x3+2xcosx)=-x( +a+
+2cosx).
令v(x)=
+a+
+2cosx= +a+H(x),则v′(x)= +H′(x).
当x∈[0,1)时,v′(x)≤0,故v(x)在[0,1)上是减函数, ∴v(x)∈(a+1+2cos1,a+3]. 当a>-3时,a+3>0.
∴存在x0∈(0,1),使得v(x0)>0,此时,f(x0)<g(x0). 即f(x)≥g(x)在[0,1)不恒成立. 综上实数a的取值范围是(-∞,-3]. 【解析】
(I)求出函数的导数,得到关于a的方程,求出a的值即可; (Ⅱ)①当x∈[0,1)时,(1+x)e-2x
≥1-x?(1+x)e-x≥(1-x)ex,令h(x)=(1+x)e-x-(1-x)ex,利用导数得到h(x)
的单调性即可证明;
②当x∈[0,1)时,f(x)≤
?ex≥1+x,令u(x)=ex
-1-x,利用导数得出h(x)的单调性即可证明.
(Ⅲ)利用(Ⅱ)的结论得到f(x)≥1-x,于是G(x)=f(x)-g(x)≥-x(a+1++2cosx).再令H(x)=+2cosx,
通过多次求导得出其单调性即可求出a的取值范围.
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本题综合考查了利用导数研究函数的单调性、等价转化、作差比较大小、放缩法等基础知识与基本技能,考查了推理能力、计算能力和分析问题、解决问题的能力.
22.【答案】解:(Ⅰ)由曲线C
1的参数方程为 (
φ为参数), 消去参数得曲线C1的普通方程为(x-2)2+y2
=4.
∵曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ,
∴ρ2
=4ρsinθ,
∴C2的直角坐标方程为x2+y2=4y,整理,得x2+(y-2)2
=4. (Ⅱ)曲线C1:(x-2)2+y2
=4化为极坐标方程为ρ=4cosθ,
设A(ρ1,α1),B(ρ2,α2),
∵曲线C3的极坐标方程为θ=α,0<α<π,ρ∈R,点A是曲线C3与C1的交点, 点B是曲线C3与C2的交点,且A,B均异于原点O,且|AB|=4 , ∴|AB|=|ρ
1-ρ2|=|4sinα-4cosα|=4 |sin( )|=4 , ∴sin(
)=±1, ∵0<α<π,∴
< <
,
∴
,解得
.
【解析】
(Ⅰ)由曲线C1的参数方程消去参数能求出曲线C1的普通方程;曲线C2的极坐标方程化为ρ2
=4ρsinθ,
由此能求出C2的直角坐标方程.
(Ⅱ)曲线C1化为极坐标方程为ρ=4cosθ,设A(ρ1,α1),B(ρ2,α2),从而得到|AB|=|ρ1-ρ2|=|4sinα-4cosα|=4|sin(
)|=4
,进而sin(
)=±
1,由此能求出结果. 本题考查曲线的普通方程、直角坐标方程的求法,考查角的求法,涉及到直角坐标方程、极坐标方程、参数方程的互化,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,是中档题. 23.【答案】解:(1)当a=1时,f(x)<4,
即为2|x+1|+|x-1|<4,
当x≥1时,2(x+1)+x-1<4,解得x∈?;
当x≤-1时,-2(x+1)+1-x<4,解得-
<x≤-1; 当-1<x<1时,2x+2+1-x<4,解得-1<x<1; 则原不等式的解集为(-
,1);
(2)函数g(x)=f(x)+f(-x) =2|x+a|+|x-|+2|x-a|+|x+|
≥2|x+a-x+a|+|x--x-|
=4|a|+| |≥2
=4 ,
当且仅当(x+a)(x-a)≤0,且(x- )(x+ )≤0,且4|a|=| |时,取得等号, 则g(x)的最小值为4 . 【解析】
(1)通过讨论x的范围,求出不等式的解集即可; (2)根据绝对值不等式的性质求出g(x)的最小值即可.
本题考查了解绝对值不等式问题,考查绝对值不等式的性质,考查分类讨论思想,转化思想,是一道中档题.
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