2022年普通高等学校招生全国统一考试
理科数学
本试卷共4页,22小题,满分150分。考试用时120分钟。
注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号
条形码粘贴在答题卡的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案
标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在
试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮
纸刀。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共40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
.设全集
{1,2,3,4,5}U
,集合
M
满足
{1,3}
U
M
,则
A
.2MB
.
3MC
.
4MD
.
5M
2
.已知
12zi
,且
0zazb
,其中
a
,
b
为实数,则
A
.
1,2ab
B
.
1,2ab
C
.
1,2ab
D
.
1,2ab
3
.已知向量,ab满足||1,||3,|2|3abab,则
ab
A
.
2
B
.1
C
.
1D
.
2
4
.嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环绕太阳飞行的
人造行星,为研究嫦娥二号绕日周期与地球绕日周期的比值,用到数列
n
b
:1
1
1
1b
,
2
1
2
1
1
1
b
,
3
1
2
3
1
1
1
1
b
,
…
,依此类推,其中
(1,2,)
k
kN
.则
A
.
15
bb
B
.
38
bb
C
.
62
bb
D
.
47
bb
5
.设
F
为抛物线2:4Cyx
的焦点,点
A
在
C
上,点
(3,0)B
,
若
AFBF
,则
AB
A
.
2B
.
22
C
.
3D
.
32
6
.执行下边的程序框图,输出的
n
A
.
3B
.
4
C
.
5D
.
6
绝密★启用前
7
.在正方体中
1111
ABCDABCD
,
E
,
F
分别为
,ABBC
的中点,则
A
.平面
1
BEF
平面
1
BDD
B
.平面
1
BEF
平面
1
ABD
C
.平面
1
//BEF
平面
1
AAC
D
.平面
1
//BEF
平面
11
ACD
8
.已知等比数列
n
a
的前
3
项和为
168
,25
42aa,则
6
a
A
.
14B
.
12C
.
6D
.
3
9
.已知球
O
的半径为
1
,四棱锥的顶点为
O
,底面的四个顶点均在球
O
的球面上,则当该
四棱锥的体积最大时,其高为
A
.
1
3
B
.
1
2
C
.
3
3
D
.
2
2
10
.某棋手与甲、乙、丙三位棋手各比赛一盘,各盘比赛结果相互独立.已知该棋手与甲、
乙、丙比赛获胜的概率分别为
123
,,ppp
,且
321
0ppp
.记该棋手连胜两盘的概率
为
p
,则
A
.
p
与该棋手和甲、乙、丙的比赛次序无关
B
.该棋手在第二盘与甲比赛,
p
最大
C
.该棋手在第二盘与乙比赛,
p
最大
D
.该棋手在第二盘与丙比赛,
p
最大
11
.双曲线
C
的两个焦点为
12
,FF
,以
C
的实轴为直径的圆记为
D
,过
1
F
作
D
的切线与
C
的两支交于
M
,
N
两点,且
12
3
cos
5
FNF
,则
C
的离心率为
A
.
5
2
B
.
3
2
C
.
13
2
D
.
17
2
12
.已知函数
(),()fxgx
的定义域均为
R
,且
()(2)5,()(4)7fxgxgxfx
.若
()ygx
的图像关于直线2x对称,
(2)4g
,则
22
1
()
k
fk
A
.21
B
.22
C
.23D
.24
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13
.从甲、乙等
5
名同学中随机选
3
名参加社区服务工作,则甲、乙都入选的概率为
____________
.
14
.过四点
(0,0),(4,0),(1,1),(4,2)
中的三点的一个圆的方程为
____________
.
15
.记函数cos(0,0π)fxx
的最小正周期为
T
,若
3
()
2
fT
,
9
x
为
()fx的零点,则
的最小值为
____________
.
16
.已知
1
xx
和
2
xx
分别是函数2()2exfxax
(
0a
且
1a
)的极小值点和极大值
点.若
12
xx,则
a
的取值范围是
____________
.
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
.(
12
分)
记
ABC
的内角
,,ABC
的对边分别为
,,abc
,已知
sinsin()sinsin()CABBCA
.
(
1
)证明:2222abc
;
(
2
)若
25
5,cos
31
aA
,求
ABC
的周长.
18
.(
12
分)
如图,四面体ABCD中,ADCD,ADCD,
ADBBDC,E为AC的中点.
(
1
)证明:平面BED平面
ACD
;
(
2
)设
2,60ABBDACB
,点
F
在BD上,
当
AFC△
的面积最小时,求
CF
与平面ABD所成的角
的正弦值.
19
.(
12
分)
某地经过多年的环境治理,已将荒山改造成了绿水青山,为估计一林区某种树木的总材
积量,随机选取了10棵这种树木,测量每棵树的根部横截面积(单位:m2)和材积量(单位:
m3),得到如下数据:
样本号
i
总和
根部横截面积x
i
0.040.060.040.080.080.050.050.070.070.060.6
材积量y
i
0.250.400.220.540.510.340.360.460.420.403.9
并计算得
10
2
1
0.038
i
i
x
,
10
2
1
1.6158
i
i
y
,
10
1
0.2474
ii
i
xy
.
(1)估计该林区这种树木平均一棵的根部横截面积与平均一棵的材积量;
(2)求该林区这种树木的根部横截面积与材积量的样本相关系数(精确到0.01);
(3)现测量了该林区所有这种树木的根部横截面积,并得到所有这种树木的根部横截
面积总和为1862m.已知树木的材积量与其根部横截面积近似成正比.利用以上数据给出
该林区这种树木的总材积量的估计值.
附:相关系数
1
22
11
n
ii
i
nn
ii
ii
xxyy
r
xxyy
,1.8961.377.
20
.(
12
分)
已知椭圆
E
的中心为坐标原点,对称轴为
x
轴、
y
轴,且过
3
0,2,,1
2
AB
两点.
(
1
)求
E
的方程;
(
2
)设过点1,2P
的直线交
E
于
M
,
N
两点,过
M
且平行于
x
轴的直线与线段
AB
交于点
T
,点
H
满足
MTTH
.证明:直线
HN
过定点.
21
.(
12
分)
已知函数ln1exfxxax
(
1
)当1a时,求曲线yfx
在点0,0f
处的切线方程;
(
2
)若fx
在区间1,0,0,
各恰有一个零点,求
a
的取值范围.
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答。并用2B铅笔将所选题号涂
黑,多涂、错涂、漏涂均不给分.如果多做,则按所做的第一题计分.
22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
在直角坐标系
xOy
中,曲线
C
的参数方程为
3cos2
2sin
xt
yt
,(
t
为参数),以坐标原点为
极点,
x
轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线
l
的极坐标方程为
sin0
3
m
.
(
1
)写出
l
的直角坐标方程;
(
2
)若
l
与
C
有公共点,求
m
的取值范围.
23.[选修4-5:不等式选讲](10分)
已知
a
,
b
,
c
都是正数,且333
2221abc
,证明:
(
1
)
1
9
abc
;
(
2
)
1
2
abc
bcacab
abc
.
1.设全集1,2,3,4,5U,集合
M
满足1,3
U
CM,则
A.
2M
B.
3M
B.C.
4M
D.
5M
解析:由题设,易知2,4,5M,对比选项,选择A.
2.已知
12zi
,且
0zazb
,其中
,ab
为实数,则
A.
1,2ab
B.
1,2ab
C.
1,2ab
D.
1,2ab
解析:由题设,
12zi
,12zi,代入有1220abai
,
故
1,2ab
,选择A.
3.已知向量
,ab
满足
1a
,
3b
,
23ab
,则
ab
A.
2
B.
1
B.C.
1
D.
2
解析:由题设,
23ab
,得
2
2449aabb
,代入
1a
,
3b
,
有
44ab
,故
1ab
.选择C.
4.嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环绕太阳飞行的
人造卫星.为研究嫦娥二号绕日周期与地球绕日周期的比值,用到数列
n
b
:
1
1
1
1b
a
,
2
1
2
1
1
1
b
a
a
,
3
1
2
3
1
1
1
1
b
a
a
a
,,以此类推,其中
其中
k
aN
,1,2,k
则
A.
15
bb
B.
38
bb
C.
62
bb
D.
47
bb
解析:由已知,
1
1
1
1b
a
,
2
1
2
1
1
1
b
a
a
,
1
1
2
11
1
a
a
a
,故
12
bb;同理可得
23
bb,
13
bb,又因为
2
2
3
4
11
1
1
a
a
a
a
,故
24
bb;于是得
1357
bbbb,排除A,
2
2
3
6
11
1
1
a
a
a
a
,故
26
bb
,排除C,而
178
bbb
,排除B.故选择D.
方法二:(取特殊值)取
1
n
a
,于是有
1
2b
,
2
3
2
b
,
3
5
3
b
,
4
8
5
b
,,
分子分母分别构成斐波那契数列,于是有
5
13
8
b
,
6
21
13
b
,
7
34
21
b
,
8
55
34
b
.
于是得
15
bb
,
38
22221
111
33334
bb
,
62
81
11
132
bb
.对比选项,选D.
5.设
F
为抛物线2:4Cyx的焦点,点
A
在
C
上,点3,0B
,若
AFBF
,则
AB
A.
2
B.
22
C.3D.
32
解析:易知抛物线2:4Cyx的焦点为1,0F
,
于是有
2BF
,故
2AF
,注意到
抛物线通径
24p
,通径为抛物线
最短的焦点弦,分析知
AF
必为
半焦点弦,于是有
AFx
轴,
于是有222222AB
.
6.执行下边的程序框图,输出的n
A.3
B.4
C.5
D.6
【答案】B
【解析】
第一次循环:1123b,312a,112n,
2
2
2
31
|2||()2|0.01
24
b
a
第二次循环:3227b,725a,213n,
2
2
2
71
|2||()2|0.01
525
b
a
第三次循环:72517b,17512a,314n,
2
2
2
171
|2||()2|0.01
12144
b
a
故输出4n
故选B
7.在正方体
1111
ABCDABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,则
A.平面
1
BEF平面
1
BDDB.平面
1
BEF平面
1
ABD
C.平面
1
//BEF平面
1
AACD.平面
1
//BEF平面
11
ACD
【答案】A
【解析】
对于A选项:在正方体
1111
ABCDABCD中,因为EF分别为AB,BC的中点,易知
EFBD,从而EF平面
1
BDD
,又因为EF平面
1
BDD
,所以平面
1
BEF
平面
1
BDD
,
所以A选项正确;
对于B选项:因为平面
1
ABD
平面
1
BDDBD
,由上述过程易知平面
1
BEF
平面
1
ABD
不成立;
对于C选项:由题意知直线
1
AA
与直线
1
BE
必相交,故平面
1
//BEF
平面
1
AAC
有公共
点,从而C选项错误;
对于D选项:连接AC,
1
AB
,
1
BC
,易知平面
1
//ABC
平面
11
ACD
,
又因为平面
1
ABC
与平面
1
BEF
有公共点
1
B
,故平面
1
ABC
与平面
1
BEF
不平行,所以D选项错误.
8.已知等比数列
{}
n
a
的前3项和为168,
25
42aa
,则
6
a
A.14B.12C.6D.3
【答案】D
【解析】
设等比数列{}
n
a首项
1
a,公比q
由题意,123
25
168
42
aaa
aa
,即
2
1
3
1
(1)168
(1)42
aqq
aqq
,即
2
1
2
1
(1)168
(1)(1)42
aqq
aqqqq
解得,
1
2
q
,
1
96a,所以5
61
3aaq
故选D
9.已知球O的半径为1,四棱锥的顶点为O,底面的四个顶点均在球O的球面上,则当该
四棱锥的体积最大时,其高为
A.
1
3
B.
1
2
C.
3
3
D.
2
2
【答案】C
【解析】
考虑与四棱锥的底面形状无关,不是一般性,假设底面是
边长为a的正方形,底面所在圆面的半径为r,则
2
2
ra
所以该四棱锥的高
2
1
2
a
h,所以体积
222
2222
233
1
144414
442
1(1)()()
32344233339
aaa
aaaa
Va
当且仅当
22
1
42
aa
,即2
4
3
a
时,等号成立
所以该四棱锥的高
223
11
233
a
h
故选C
10.某棋手与甲、乙、丙三位棋手各比赛一盘,各盘比赛结果相互独立。已知该棋手与甲、
乙、丙比赛获胜的概率分别为
1
p
,
2
p
,
3
p
且
321
0ppp
.记该棋手连胜两盘的概率为p,
则
A.p与该棋手和甲,乙,丙的比赛次序无关
B.该棋手在第二盘与甲比赛,p最大
C.该棋手在第二盘与乙比赛,p最大
D.该棋手在第二盘与丙比赛,p最大
【答案】D
【解析】
设棋手在第二盘与甲比赛连赢两盘的概率为
P
甲
,在第二盘与乙比赛连赢两盘的概率为
P
乙
,在第二盘与丙比赛连赢两盘的概率为
P
丙
由题意
3
=[(1)(1)]2Ppppppppppppp
甲
2
=[(1)(1)]2Ppppppppppppp
乙
3
=[(1)(1)]2Ppppppppppppp
丙
所以
31
=()0
2
PPppp
甲
丙
,
132
=()0PPppp
乙
丙
所以
P
丙
最大,故选D.
11.双曲线C的两个焦点
1
F,
2
F,以C的实轴为直径的圆记为
D
,过
1
F作
D
的切线与C交
于
M
,N两点,且
5
3
cos
21
NFF
,则C的离心率为
A.
2
5
B.
2
3
C.
2
13
D.
2
17
【答案】C
【解析】由题意,点N在双曲线右支.记切点为点
A
,连接OA,则MNOA,
aOA
,
又
cOF
1
,则
bacAF22
1
.过点
2
F
作
MNBF
2
交直线MN于点
B
,连接
NF
2
,
则OABF//
2
,又点O为
21
FF中点,则
aOABF22
2
,
bAFBF22
11
.由
5
3
cos
21
NFF
,得
5
4
sin
21
NFF
,
3
4
tan
21
NFF
,
所以
2
5
sin
21
2
2
a
NFF
BF
NF
,
2
3
tan
21
2
a
NFF
BF
BN
.
故
2
3
2
11
a
bBNBFNF
,由双曲线定义,
aNFNF2
21
,
则
aab22
,即
2
3
a
b
,所以
2
13
4
9
11
2
2
a
b
e.
12.已知函数
)(xf
,
)(xg
的定义域均为
R
,且
5)2()(xgxf
,
7)4()(xfxg
.
若
)(xgy
的图像关于直线2x对称,
4)2(g
,则
22
1
)(
k
kf
A.
21
B.
22
C.23D.
24
【答案】D
【解析】若
)(xgy
的图像关于直线2x对称,则
)2()2(xgxg
,因为
5)2()(xgxf
,所以
5)2()(xgxf
,故
)()(xfxf
,
)(xf
为偶函数.由
4)2(g
,
5)2()0(gf
,得
1)0(f
.由
7)4()(xfxg
,得
7)2()2(xfxg
,
代入
5)2()(xgxf
,得
2)2()(xfxf
,
)(xf
关于点
)1,1(
中心对称,所以
1)1()1(ff
.由
2)2()(xfxf
,
)()(xfxf
,得
2)2()(xfxf
,所
以
2)4()2(xfxf
,故
)()4(xfxf
,
)(xf
周期为
4
.由
2)2()0(ff
,得
3)2(f
,又
1)1()1()3(fff
,所以
)4(5)3(5)2(6)1(6)(
22
1
ffffkf
k
24)3(615)1(11
.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.从甲、乙等5名同学中随机选3名参加社区服务工作,则甲、乙都入选的概率为.
【答案】
10
3
【解析】设“甲、乙都入选”为事件
A
,则
10
3
)(
3
5
1
3
C
C
AP
.
14、过四点中的三点的一个圆的方程为___________
【答案】133222yx或51222yx或
9
65
3
7
3
422
yx或
25
169
1
5
8
2
2
yx
【解析】设点A,圆过其中三点共有四种情况,解决
办法是两条中垂线的交点为圆心,圆心到任一点的距离为半径。
(1)若圆过A、B、C三点,则圆心在直线,设圆心坐标为,则
134,31942
2
2araaa,
所以圆的方程为133222yx
(2)若圆过A、B、D三点,同(1)设圆心坐标为,则
54,12442
2
2araaa,所以圆的方程为51222yx
(3)若圆过A、C、D三点,则线段AC的中垂线方程为1xy,线段AD的中垂线方程
为52xy,联立得
3
65
9
49
9
16
3
7
3
4
r
y
x
,
所以圆的方程为
9
65
3
7
3
422
yx
(4)若圆过B、C、D三点,则线段BD的中垂线方程为1y,
线段BC中垂线方程为7-5xy,联立得
5
13
14-
5
8
1
5
8
2
r
y
x
,
所以圆的方程为
25
169
1
5
8
2
2
yx
15、记函数)0,0)(cos()(xxf的最小正周期为T,若
2
3
)(Tf,
9
x为)(xf的零点,则的最小值为_________
【答案】3
【解析】
2
3
cos0fTf,且0,故
6
,
ZkkZkkf
93
269
0
69
cos
9
,
又0,故
的最小值为3.
16、已知
1
xx和
2
xx分别是函数)10(2)(2aaexaxfx且
的极小值点和极大值
点,若
21
xx,则
a
的取值范围是___________
【答案】
e
1
,0
【解析】exaaxfxln2'至少要有两个零点
1
xx和
2
xx,我们对其求导,
eaaxfx2ln22
'',
(1)若1a,则xf''在R上单调递增,此时若0
0
''xf,则xf'在
0
,x上单调
递减,在,
0
x上单调递增,此时若有
1
xx和
2
xx分别是函数
)10(2)(2aaexaxfx且
的极小值点和极大值点,则
21
xx,不符合题意。
(2)若10a,则xf''在R上单调递减,此时若0
0
''xf,则xf'在
0
,x上
单调递增,在,
0
x
上单调递减,且2
0ln
log
a
e
x
a
。此时若有
1
xx和
2
xx分
别是函数
)10(2)(2aaexaxfx且
的极小值点和极大值点,且
21
xx,则需满
足0
0
'xf,即
2
2
ln
1
2
ln
1
2
lnln1ln
ln
1
ln
lnln
lnln
log
ln
aa
a
a
e
a
a
e
a
a
e
e
a
e
aa
a
,
可解得
ea
或
e
a
1
0,由于10a,取交集即得
e
a
1
0。
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.
(
12
分)
记
ABC
的内角
A
、
B
、
C
的对边分别为
a
、
b
、
c
,已知
sinsin()sinsin()CABBCA
.
(
1
)证明:2222abc
;
(
2
)若
5a
,
25
cos
31
A
,求
ABC
的周长
.
【答案】(
1
)见证明过程;(
2
)
14
;
【解析】
1.
已知
sinsin()sinsin()CABBCA
可化简为
sinsincossincossinsinsincossincossinCABCABBCABCA
,
由正弦定理可得
coscoscoscosacBbcAbcAabC
,即
cos2coscosacBbcAabC
,由余弦定理可得
222222222
2
222
acbbcaabc
acbcab
acbcab
,即证2222abc
,
(
2
)由(
1
)可知222250bca
,
22250252525
cos
22231
bca
A
bcbcbc
,
231bc
,
2222()81bcbcbc,
9bc
,
14abc
,
ABC
的周长为
14
18.(12分)
如图,四面体ABCD中,,,ADCDADCDADBBDC
E为AC中点.
(1)证明:平面BED平面ACD;
(2)设02,60,ABBDACB点F在BD上,当AFC的面积最小时,求CF与
平面ABD所成角的正弦值.
解析:(1),ADCDADBBDCBD且为公共边,ADBBDC与全等
ABBC.
,EACADCD又为中点且,DEACBEAC同理.
,DEBEEBED又且均含于平面,
ACBED平面.
,ACACD又平面平面BED平面ACD.
(2)在ABC中,0=2,60,ABACBABBC=2,=3ACBE.
在ACD中,,,,2,ADCDADCDAACCE为中点,,=1DEACDE.
2222,,BDDEBEBDDEBE又即.
AC直线、ED直线、EB直线两两互相垂直.
由点F在BD上且,ADBBDC与全等
AFFC,
由于EAC为中点
EFAC
当AFC的面积最小时EFBD
在RtDEB中,
=3,=1BEDE
33
,
22
EFBF
如图,以点E为坐标原点,直线ACEBED、、分别为xyz、、轴建立空间直角坐标系.
(1,0,0)C、(1,0,0)A、(0,3,0)B、(0,0,1)D、
33
(0,,)
44
F
(0,3,1)BD、(1,0,1)AD、(1,3,0)BC
3
4
CFBFBCBDBC=
33
(1,,)
44
设平面ABD的法向量为
(,,)mxyz
.
可得
0
0
BDm
ADm
设1y(3,1,3)m
设m与CF所成的角为,CF与平面ABD所成角的为
所以CF与平面ABD所成角的正弦值为
43
7
.
19.(12分)某地经过多年的环境治理,已将荒山改造成了绿水青山,为估计一林区某种树
木的总材积量,随机选取了10棵这种树木,测量每棵树的根部横截面积(单位:2m)和材
积量(单位:3m),得到如下数据:
样本号
i
总和
根部横截
面积
i
x
0.040.060.040.080.080.050.050.070.070.060.6
材积量
i
y
0.250.400.220.540.510.340.360.460.420.403.9
43
sincos
7
mCF
mCF
并计算得
10
2
1
0.038
i
i
x
,
10
2
1
1.6158
i
i
y
,
10
1
0.2474
ii
i
xy
.
(1)估计该林区这种树木平均一棵的根部横截面积与平均一棵的材积量;
(2)求该林区这种树木的根部横截面积与材积量的样本相关系数(精确到0.01);
(3)现测量了该林区所有这种树木的根部横截面积,并得到所有这种树木的根部横截面积
总和为1862m.已知树木的材积量与其根部横截面积近似成正比.利用以上数据给出该林
区这种树木的总材积量的估计值.
附:相关系数
1
22
11
n
ii
i
nn
ii
ii
xxyy
r
xxyy
,1.8961.377.
【答案】(1)0.06,0.39;(2)0.97;(3)1209
【答案】(1)0.06,0.39;(2)0.97;(3)1209
【解析】(1)设这种树木平均一课的根部横截面积为
x
,平均一个的材积量为
y
,
则
0.6
0.06
10
x
,
3.9
0.39
10
y
.
(2)
22
1
2
2
1
2
2
1
)39.0106158..1()06.010038.0(
39.006.0102474.0
n
i
i
n
i
i
n
i
ii
ynyxnx
yxnyx
r
97.0
01377.0
0134.0
896.101.0
0134.0
0948.0002.0
0134.0
(3)设从根部面积总和为
X
,总材积量为
Y
,则
Xx
Y
y
,故1209186
6.0
9.3
Y(3m
).
20.(12分)
已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为
x
轴,y轴,且过(0,2)A,
3
(,1)
2
B两点。
(1)求E的方程;
(2)设过点(1,2)P的直线交E于M,N两点,过M且平行于
x
的直线与线段AB
交于点T,点H满足MTTH,证明:直线HN过定点.
【答案】(1)
22
1
34
xy
;(2)直线HN过定点(0,2)
【解析】(1)设E的方程为
22
22
1
xy
ab
,将(0,2)A,
3
(,1)
2
B两点代入得
2
22
4
1
91
1
4
b
ab
,解得23a,24b,故E的方程为
22
1
34
xy
。
(2)由(0,2)A,
3
(,1)
2
B可得直线
2
:2
3
AByx
①若过(1,2)P的直线的斜率不存在,直线为1x。代入
22
1
34
xy
,可得
26
(1,)
3
M,
26
(1,)
3
N,将
26
3
y代入
2
:2
3
AByx,可得
26
(63,)
3
T,
由MTTH,得
26
(265,)
3
H。易求得此时直线:HN
26
(2)2
3
yx。过点
(0,2)。
②若过(1,2)P的直线的斜率存在,设(2)0kxyk,
11
(,)Mxy,
22
(,)Nxy。
联立22
(2)0
1
34
kxyk
xy
,得22(34)6(2)3(4)0kxkkxkk
故有
12
2
12
2
6(2)
34
3(4)
34
kk
xx
k
kk
xx
k
,
12
2
2
12
2
8(2)
34
4(442)
34
k
yy
k
kk
yy
k
,且
1221
2
24
34
k
xyxy
k
(*)
联立
1
2
2
3
yy
yx
,可得1
1
3
(3,)
2
y
Ty,
111
(36,)Hyxy,
可求得此时12
22
112
:()
36
yy
HNyyxx
yxx
将(0,2)代入整理得
1212122112
2()6()3120xxyyxyxyyy
将(*)式代入,得2222482436480kkkkkkk,
显然成立。
综上,可得直线HN过定点(0,2)。
21.(12分)
已知函数()ln(1).xfxxaxe
(1)当1a时,求曲线()fx在点(0(0))f,处的切线方程;
(2)若()fx在区间(10)(0),,,各恰有一个零点,求a的取值范围.
【答案】(1)2yx;(2)1a.
【解析】(1)(0)0,(0)2ff,所以()fx在点(0,(0))f处的切线方程为2yx;
(2)
1(1)
()(1)
1x
ax
fxx
xe
.
(I)当0a时,当(1,0]x时,()0fx成立,所以()fx在(1,0]x单调递增,
且()0fx,故(1,0]x时,()fx无零点,舍去。
(II)当0a时,当1x时,(),(0)0fxf,由题意可知,必有
(0)10fa,即1a.
(i)当1a时,
2111
()
1(1)
x
xx
e
f
x
x
exe
x
x
,
令2()1xegxx,当(0,)x时,'()20xegxx,故()(0)0gxg,
故()0fx,()fx单调递增,在(0,)x无零点,舍去。
(ii)当1a时,
2
()
(1)
x
x
axe
fx
a
xe
,令2()xhexaxa,'()2xxehxa
①当0x时,'()0hx,()hx单调递增,且(0)10ha,(1)0he,故
0
(0,1)x,使得
0
()0hx,当
0
(0,)xx时,()0hx,)0(fx,()fx单调递
减;
0
(,)xx时,()0hx,)0(fx,()fx单调递增;又(0)0f,且当x
时,()fx,此时在(0,)上有一个零点;
②当(1,0)x时,'()2xxehxa,由'()hx单调递增,且
'
11
(1)220ha
ee
,'(0)10h,故
1
(1,0)x,使得'
1
()0hx
,
当
1
(1,)xx时,)0(hx,()hx单调递减,
1
(,0)xx时,)0(hx,()hx单调递增;
又
1
(1)0h
e
,(0)10ha,
故
2
(1,0)x,使得
2
()0hx,
当
2
(1,)xx时,()0hx,)0(fx,()fx单调递增,
2
(,0)xx时,()0hx,)0(fx,()fx单调递减;
又(0)0f,且当1x时,()fx,此时在(1,0)上有一个零点;
综上,1a
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则
按所做的第一题计分。
22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
在直角坐标系
xOy
中,曲线C的方程为
3cos2
2sin
xt
yt
(t为参数).以坐标原点为极点,
x
轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l的极坐标方程为
sin()0
3
m
.
(1)写出l的直角坐标方程;
(2)若l与C有公共点,求
m
的取值范围.
答案:(1)
320xym
;(2)
195
122
m
.
解析:(1)由
sin()0
3
m
可得,
sincoscossin0
33
m
,
即
13
sincos0
22
m
,
13
0
22
yxm
,
故l的方程为:
320xym
.
(2)由3cos2xt,得
2
22
3
3(12sin)3[12]3
22
y
xty
,
联立
2
3
3
2
320
xy
xym
,232460yym
,
即2326422yymy
,
4
36
3
m
,即
19
410
3
m
,
195
122
m
故
m
的范围是
195
122
m
.
23.[选修4-5:不等式](10分)
已知
a,b,c
为正数,且333
2221abc
,
证明:
(
1
)
1
9
abc≤
(
2
)
1
2
abc
bcacab
abc
≤
证明:
(
1
)因为
a,b,c
为正数,所以333333
3
22222233abcabcabc≥
,
当且仅当2
33abc
时取等号,
所以
31abc≤
,即
1
9
abc≤
,得证
.
(
2
)要证
1
2
abc
bcacab
abc
≤
成立,只需证
333
2221
2
abcbaccab
bcacab
≤
,
又因为
2bcbc≥
,
2acac≥
,
2abab≥
,
当且仅当2
33abc
时,同时取等,
所以
333333333
2222222221
22
222
abcbaccababcbaccababc
bc
bcacab
≤
,
得证
.
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