【考前预测篇1】热点试题精做1.(2022·河南·模拟预测(理))已知集合{}2320A x x x =-+>,{}1,B m =,若A B ≠∅,则实数m 的取值范围是( )A .()1,2B .()(),12,-∞+∞C .[]1,2D .()2,+∞ 【答案】B【解析】由题可知,{}()(){}{}232012012A x x x x x x x x x =-+>=-->=或.因为A B ≠∅,所以m A ∈,即1m <或2m >,所以实数m 的取值范围是()(),12,-∞+∞.故选:B2.(2022·江苏泰州·模拟预测)已知集合{}{}22540,7100A x x x B x x x =-+<=-+<,则A B ⋃=( )A .()1,2B .()1,5C .()2,4D .()4,5【答案】B【解析】{}{}14,25A x x B x x =<<=<<,故A B ⋃=()1,5.故选:B. 3.(2022·黑龙江·哈九中三模(理))若1i1iz +=-,则z z ⋅=( ) A .1 B .2 C .-1 D .-2【答案】A 【解析】解:()()()()1i 1i 1i i 1i 1i 1i z +++===--+,则i z =-,所以()i i 1z z ⋅=⋅-=,故选:A4.(2022·黑龙江齐齐哈尔·二模(理))设i 为虚数单位,复数z 满足()21i 2z +=,则z =( )A .2B .1C .12D .14【答案】B 【解析】由已知2222221ii (1i)12i i 2i i i z ======-+++,所以i 1z =-=.故选:B .5.(2022·湖南湘潭·三模)已知平面向量()2,3a x =+-,()6,24b x x =++,则“2x =-”是“a b ⊥”的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件【答案】B【解析】因为向量()2,3a x =+-,()6,24b x x =++, 由a b ⊥,可得()()()263240x x x ++-+=,解得0x =或2x =-, 所以“2"x =-是“a b ⊥"的充分不必要条件.故选:B. 6.(2022·陕西宝鸡·三模(理))已知函数()sin cos f x x x =+,则下列说法正确的是( )A .()f x 在区间(0,)4π上单调递减B .()f x 的图像关于直线()Z 2x k k ππ=+∈对称C .()f xD .()f x 在区间[,]-ππ上有3个零点 【答案】C【解析】依题意,函数),224()sin cos (Z)),224x k x k f x x x k x k x k ππππππππ+≤<+=+=∈+-≤<, 对于A ,(0,)4x π∈时,())4f x x π+在(0,)4π上单调递增,A 不正确;对于B,()sin cos444f πππ=+=(2)|sin(2)|cos(2)444f k k k πππππππππ+-=+-++-sincos044ππ=-=,Z k ∈,即点(,())44f ππ在函数()f x 的图像上,而该点关于直线()Z 2x k k ππ=+∈的对称点(2,())44k f ππππ+-不在函数()f x 的图像上,B 不正确;对于C ,当22(Z)k x k k πππ≤≤+∈时,522(Z)444k x k k πππππ+≤+≤+∈,函数())4f x x π+的取值集合是[-,当22(Z)k x k k πππ-≤≤∈时,322(Z)444k x k k πππππ-≤+<+∈,函数())4f x x π=+的取值集合是[-,因此,函数()f x 在R 上的值域为[-,则()f x 的最大值为,C 正确;对于D ,当[,0]x π∈-)04x π+=得34x π=-,当[0,]x π∈时,由)04x π+=得34x π=,则()f x 在[,]-ππ上只有2个零点,D 不正确. 故选:C7.(2022·内蒙古赤峰·模拟预测(理))已知函数()()cos 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象大致如图所示.将函数()2236g x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫=-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象向左平移02πθθ⎛⎫<< ⎪⎝⎭个单位后,所得函数为偶函数,则θ=( )A .6πB .3πC .8πD .12π【答案】C【解析】由图可知,1A =,22436πππω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,可得1ω=,又由五点画图法有106πϕ⨯+=,可得6πϕ=-,可得()cos 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()cos 2cos 2sin 2cos 2236664g x x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--++-=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,函数()g x 向左平移02πθθ⎛⎫<<⎪⎝⎭个单位后,所得函数为 ()()22244h x x x ππθθ⎡⎤⎛⎫=++=++ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,由奇偶性及02πθ<<,可得242θππ+=,可得8θπ=.故选:C8.(2022·陕西榆林·三模(理))△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC1b c -=,1cos 4A =,则=a ( )A .10B .3 CD【答案】C 【解析】因为1cos 4A =,则sin A1sin 2ABCS bc A ===, 所以6bc =,又1b c -=,可得3b =,2c =,所以2222cos 10a b c bc A =+-=,即a =故选:C9.(2022·北京通州·一模)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若3520a a +=,则7S =( )A .60B .70C .120D .140【答案】B【解析】在等差数列{}n a 中,3520a a +=,则44220,10a a == , 故174747()7277022a a a S a +⨯====,故选:B 10.(2022·河南·模拟预测(文))已知数列{an }的前n 项和Sn 满足2n S n =,记数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为Tn ,n ∈N *.则使得T 20的值为( )A .1939B .3839C .2041D .4041【答案】C【解析】对于2n S n =,当n =1时,111a S ==; 当2n ≥时,()221121n n n n a S S n n ---==--=; 经检验,21n a n =-对n =1也成立,所以21n a n =-.所以()()111111212122121n n a a n n n n +⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭,所以201111112012335394141T ⎛⎫=-+-++-= ⎪⎝⎭. 故选:C11.(2022·黑龙江齐齐哈尔·二模(理))如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,12,1,90AA AB BC ABC ===∠=︒,点E 是侧棱1BB 上的一个动点,则下列判断正确的有( )②存在点E ,使得1A EA ∠为钝角 ③截面1AEC 周长的最小值为A .①② B .②③ C .①③ D .①②③【答案】C【解析】取AC 中点D ,11A C 中点F ,连接DF ,矩形11ACC A 中可得1//DF AA ,1DF AA =,1AA ⊥平面ABC ,所以DF ⊥平面ABC ,90ABC ∠=︒,所以D 是ABC 外心,同理F 是111A B C △的外心,所以DF 的中点O 是直三棱柱外接球的球心,由已知AC CD =,又1211A O A D ==,所以OC ,所以外接球的体积为343V π=⨯=,①正确;矩形11AA B B 中,11,2AB AA ==,1AA 为直径的圆与1BB 相切,切点为1BB 的中点,当E 为切点时,190AEA ∠=︒.当E 是1BB 上其他点时,190AEA ∠<︒,②错误;1AEC中,1AC =11BB C C 与矩形11ABB A 摊平,得正方形11''AAC C ,当1,,A E C '共线时,1AE EC +最短,最短为 所以截面1AEC周长的最小值为故选:C .12.(2022·天津市宁河区芦台第一中学模拟预测)已知在ABC 中,角 ,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且π,a A ==26.又点 ,,A B C 都在球O 的球面上,且点O 到平面ABC则球O 的表面积为( ) A .12π B .63π2C .36πD .45π【答案】C【解析】设ABC 的外接圆半径为r ,球的半径为R ,则 在ABC 中,由正弦定理,得πsin sin a r A ===2246,解得2r =.又因为点O 到平面ABC 所以3R ==.所以球O 的表面积为224π4π336πS R ==⨯⨯=.故选:C.13.(2022·广西南宁·二模(理))已知F 是椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的左焦点,经过原点O 的直线l 与椭圆E 交于P ,Q 两点,若5PF QF =且120PFQ ∠=︒,则椭圆E 的离心率为( ).A B .13C D 【答案】C【解析】设椭圆右焦点F ',连接PF ',QF ',根据椭圆对称性可知四边形PFF Q '为平行四边形,则QF PF '=. 因为120PFQ ∠=︒,可得60FPF '∠=︒.所以62PF PF PF a ''+==,则13PF a '=,53PF a =.由余弦定理可得()()222222cos603c PF PF PF PF PF PF PF PF ''''=+-︒=+-,即2222574433c a a a =-=,即22712c a =故椭圆离心率e =, 故选:C .14.(2022·河南·模拟预测(理))已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在C 的一条渐近线上,且FB BO ⊥(点O 为坐标原点),直线FB 与y 轴交于点D .若直线AB 过线段OD 的中点,则双曲线C 的离心率为( )ABC .2 D【答案】C【解析】设OD 中点为Q ,即直线AB 交y 轴于Q ,由双曲线方程知:一条渐近线方程为by x a=-,(),0F c -,(),0A a , 则直线FD 方程为:()a y x c b =+,令0x =,则D ac y b =,即0,ac D b ⎛⎫ ⎪⎝⎭; 由()b y x a a y x c b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩得:2a x c ab yc ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即2,a ab B c c ⎛⎫- ⎪⎝⎭,2ABabc c k a a c a c∴==-+--,∴直线AB 方程为:()b y x a a c =--+, 令0x =,则Q aby a c =+,又Q 为OD 中点,2ab ac a c b∴=+, 则2222222b ac c c a =+=-,即2220c ac a --=,220e e ∴--=,解得:1e =-(舍)或2e =.故选:C.15.(2022·江苏泰州·模拟预测)将4名志愿者全部分配到3个核酸检测点,每个检测点至少分配1名志愿者,则不同的分配方案有( ) A .6种 B .12种 C .24种 D .36种【答案】D【解析】先将4人分成2,1,1的三组,有24C 6=种,再分配到3个核酸检测点有33A 6=种,按照分步乘法计数原理,共有6636⨯=种.故选:D.16.(2022·四川绵阳·三模(文))今4名医生分别到A 、B 、C 三所医院支援抗疫,每名医生只能去一所医院,且每个医院至少去一名医生,则甲、乙两医生恰好到同一医院支援的概率为( ) A .13B .14C .16D .18【答案】C【解析】先从4名医生中任选2人,组成一个小组,有24C 种不同的选法,将此小组连同另外的2人作为3个不同元素,在三所医院排序,有3!种排序方式,根据乘法计数原理,共有24C ?3!种不同的安排方式;其中甲、乙两名医生组成一个小组,与其余两人,看成三个不同元素,A 、B 、C 三所医院作为位置,进行全排列,共有3!种不同的安排方式,故甲、乙两医生恰好到同一医院支援的概率为243!1C ?3!6=,故选:C.17.(2022·全国·江西师大附中模拟预测(文))已知3log 16a =,2log 5b =,5log 35c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .b >c >aB .a >c >bC .b >a >cD .a >b >c【答案】D【解析】25552223324825616163⎛⎫==<=⇒> ⎪⎝⎭,所以52335log 16log 32a =>=,25552222232552⎛⎫==>⇒< ⎪⎝⎭,499944422512625552⎛⎫==<=⇒> ⎪⎝⎭,所以9542222log 2log 5log 2<<,即9542b <<. 5555log 35log 5log 71log 7c ==+=+,45554445531252401775⎛⎫==>=⇒< ⎪⎝⎭, 所以5455591log 71log 5144c =+<+=+=,综上所述,a b c >>.故选:D18.(2022·江苏南通·模拟预测)已知函数()21,02211,0x x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪--+>⎩,若关于x的方程()()()2210f x k xf x kx -++=有且只有三个不同的实数解,则正实数k 的取值范围为( ) A .10,2⎛⎤⎥⎝⎦B .()1,11,22⎡⎫⋃⎪⎢⎣⎭C .()()0,11,2D .()2,+∞【答案】B【解析】因为()21,0212,02122,2x x x f x x x x x ⎧+≤⎪⎪⎪=<≤⎨⎪⎪->⎪⎩,由()()()2210f x k xf x kx -++=可得()()0f x x f x kx -⋅-=⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦, 所以,关于x 的方程()f x x =、()f x kx =共有3个不同的实数解. ①先讨论方程()f x x =的解的个数.当0x ≤时,由()212f x x x x =+=,可得0x =, 当102x <≤时,由()2f x x x ==,可得x ∈∅, 当12x >时,由()22f x x x =-=,可得23x =, 所以,方程()f x x =只有两解0x =和23x =; ②下面讨论方程()f x kx =的解的个数.当0x ≤时,由()212f x x x kx =+=可得102x x k ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,可得0x =或12x k =-,当102x <≤时,由()2f x x kx ==,可得2k =,此时方程()f x kx =有无数个解,不合乎题意,当12x >时,由()22f x x kx =-=可得22x k =+,因为0k >,由题意可得10221220k k k ⎧-<⎪⎪⎪≤⎨+⎪>⎪⎪⎩或10222230k k k ⎧-<⎪⎪⎪=⎨+⎪>⎪⎪⎩或10221222223k k k ⎧-≥⎪⎪⎪>⎨+⎪⎪≠⎪+⎩, 解得112k ≤<或12k <<.因此,实数k 的取值范围是()1,11,22⎡⎫⋃⎪⎢⎣⎭.故选:B.19.(2022·山东潍坊·模拟预测)如图,在棱长为3的正方体1111ABCD A B C D -中,点P 是平面11A BC内一个动点,且满足12PD PB += )A .1B D PB ⊥B .点P的圆 C .直线1B P 与平面11A BC 所成角为3πD .三棱锥11P BB C -体积的最大值为32 【答案】ACD【解析】对于A 选项,连接11B D ,因为四边形1111D C B A 为正方形,则1111B D A C ⊥,1DD ⊥平面1111D C B A ,11A C ⊂平面1111D C B A ,则111AC DD ⊥,因为1111B D DD D =,11A C ∴⊥平面11B DD ,1B D ⊂平面11B DD ,111B D AC ∴⊥, 同理可证11B D A B ⊥,1111A B AC A ⋂=,1B D ∴⊥平面11ABC , PB ⊂平面11A BC ,1PB B D ∴⊥,A 对;对于B 选项,设1B D ⋂平面11A BC E =,因为1111A B BC AC ===11111A B BB B C ==,所以,三棱锥111B A BC -为正三棱锥,因为1B E ⊥平面11A BC ,则E 为正11A BC的中心,则12sin3A B BE π==所以,1B E =13B D=,11DE B D B E ∴=-=1B D ⊥平面11A BC ,PE ⊂平面11A BC ,1PE B D ∴⊥,即1B E PE ⊥,DE PE ⊥,因为12PD PB +=2=0PE >,解得1PE =, 所以,点P 的轨迹是半径为1的圆,B 错;对于C 选项,1B E ⊥平面11A BC ,所以,1B P 与平面11A BC 所成的角为1B PE ∠,且11tan B E B PE PE ∠==102B PE π≤∠≤,故13B PE π∠=,C 对; 对于D 选项,点E 到直线1BC的距离为12BE =, 所以点P 到直线1BC1, 故1BPC的面积的最大值为3122=,因为1B E ⊥平面11A BC ,则三棱锥11B BPC -的高为1B E , 所以,三棱锥11P BB C -体积的最大值为3132⨯D 对.故选:ACD.20.(2022·湖南常德·一模)如图所示,三棱锥P ABC -中,AC BC ⊥,1AC BC PC ===,D 为线段AB 上的动点(D 不与,A B 重合),且AD PD =,则( )A .PA CD ⊥B .45DPC ∠=︒C .存在点D ,使得PA BC ⊥ D .三棱锥P BCD - 【答案】ABD【解析】三棱锥P ABC -中,取PA 中点E ,连接DE ,CE ,如图,因1AC BC PC ===,AD PD =,则,DE PA CE PA ⊥⊥,而DE CE E ⋂=,,DE CE ⊂平面CDE ,则有PA ⊥平面CDE ,又CD ⊂平面CDE ,所以PA CD ⊥,A 正确;因AC BC ⊥,1AC BC PC ===,则45CAB ∠=,又AD PD =,则PCD ACD ≅, 于是得45DPC CAB ∠=∠=,B 正确;假设存在点D ,使得PA BC ⊥,由选项A 知PA CD ⊥,又CD BC C ⋂=,,CD BC ⊂平面ABC ,则PA ⊥平面ABC ,而AC ⊂平面ABC ,于是得线段AC 是平面ABC 的斜线段PC 在平面ABC 上的射影,必有PC AC >,与1AC PC ==矛盾,所以假设是错的,C 不正确;令(0PD AD x x ==<,则BD x =,令PD 与平面ABC 所成角为(0)2πθθ<≤,因此,点P 到平面ABC 的距离sin sin h PD x θθ==,而1sin )24CBDSCB DB x π=⋅, 则三棱锥P BCD -的体积21)sin sin 3BCDV Sh x θθ=⋅=≤≤当且仅当x =2πθ=时取“=”,所以当D 是AB 中点,且PD ⊥平面ABC时三棱锥P BCD -,D 正确. 故选:ABD21.(2022·福建三明·模拟预测)已知函数()()cos (0,)2f x x πωϕωϕ=+><的部分图像如图所示,则下列说法正确的是( )A .4πϕ=-B .f (x )的最小正周期为2C .将f (x )的图像向右平移1个单位长度,得到函数5cos()4y x ππ=-的图像D .若f (x )在区间[2,t ]上的值域为[-1,则t 的取值范围为[114,72]【答案】BD【解析】由图像可得()0cos f ϕ==2πϕ<,所以4πϕ=±又因为0x =属于()f x 的单调递减区间,0>ω,所以4πϕ=,故A 错误,因为()302f f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以33cos 1444f πω⎛⎫⎛⎫=⋅+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,322T T <<所以可得ωπ=,即()cos 4f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以2T =,故B 正确,将f (x )的图像向右平移1个单位长度,得到函数()3cos 1cos()44y x x ππππ⎡⎤=-+=-⎢⎥⎣⎦的图像,故C 错误,当[]2,x t ∈时,9,444x t πππππ⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦,若值域为⎡-⎢⎣⎦,则153,44t ππππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,解得117,42t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,故D 正确,故选:BD22.(2022·广西南宁·二模(理))已知向量()1,2a =,()2,2b =-,()1,c λ=,若()20c a b ⋅-=,则实数λ=______.【答案】12【解析】易得()23,6a b -=-,∵()20c a b ⋅-=,∴3160λ-⨯+=,解得12λ=.故答案为:12﹒23.(2022·江西·上饶市第一中学二模(文))在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c,cos (2)cos ,a B c b A a =-=D 在边BC 上,且2BD DC =,则AD的最大值是___________.【答案】1【解析】由cos (2)cos ,a B c b A a =-=sin cos 2sin cos sin cos A B C A B A =-,因为sin 0C ≠,0A π<<,所以1cos ,23A A π==,设ABC 外接圆的圆心为O ,半径为R,则由正弦定理得12sin 2sin 3a R A ===⨯, 如图所示,取BC 的中点M ,在t R BOM 中,221BC BM OM ====; 在t R DOM 中,DM BD BM OD =-====1AD AO OD R OD ≤+=+=+,当且仅当圆心O 在AD 上时取等号,所以AD 的最大值是1,故答案为:1.24.(2022·广西南宁·二模(理))从①()222cos cos c B b C b c +=+;②()sinA C b +=;③()2sin b A a B =.选取一个作为条件,补充在下面的划线处,并解决该问题.已知ABC 中内角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c .若______. (1)求角A 的大小;(2)设4a =,b =ABC 的面积.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 【解析】(1)若选①,因为()222cos cos c B b C b c +=+及sin sin sin a b cA B C==,得()222sin cos sin cos sin sin sin C B B C B C B C +=+,所以()222sin sin sin sin C B B C B C +=+.因为πA B C ++=,所以222sin sin sin sin A B C B C =+.所以222a b c =+.又222cos 2b c a A bc+-=,所以cos A =因为0πA <<,得π6A =.若选②,由正弦定理sin sin sin a b cA B C ==及()sin A C b +=,得()sin sin A C B +=,则sin sin B B =得sin tan cos A A A ==因为()0,πA ∈,所以π6A =.若选③,由()2sin b A a B =得2sin cos b a B A =. 由正弦定理sin sin sin a b cA B C==得2sin sin sin cos B A B B A =. 因为sin 0B >,所以sin 2A A =. 即πsin 13A ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.因为0πA <<,所以ππ32A +=得π6A =. (2)由4a =,b =sin sin b aB A =且π6A =,4πsin 6=,化简得sin B =. 因为0πB <<,则π3B =或2π3B =. 若π3B =,则π2C =,则1sin 2ABC S ab C ==△, 若2π3B =,则π6C =,则1sin 2ABCS ab C == 所以ABC的面积为25.(2022·甘肃兰州·模拟预测(文))在①5913S S =,②2a 是1a 和4a 的等比中项,这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答. 问题:已知公差d 不为0的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,36a =. (1)______,求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列2na nb =,n n nc a b =+,求数列{}n c 的前n 项和n T .【解析】(1)选①:由于()1553552a a S a +==,()1995992a a S a +==所以53955193S a S a ==,又36a =,所以510a =,故()53122d a a =-=所以()332n a a n d n =+-=;选②:2a 是1a 和4a 的等比中项,则2214a a a =, 所以()()()23332d d a d a a -=-+,又36a =,解得2d =,0d =(舍去) 所以()332n a a n d n =+-=; (2)24==n a n n b ,24n n n n c a b n =+=+,则()()()22422424n n T n =++⨯++++ ()()2212444n n =+++++++ ()()22414441143n nn n n n -=++=++-- 26.(2022·河南焦作·二模(文))小李准备在某商场租一间商铺开服装店,为了解市场行情,在该商场调查了20家服装店,统计得到了它们的面积x (单位:2m )和日均客流量y (单位:百人)的数据(),(1,2,,20)i i x y i =⋅⋅⋅,并计算得2012400i i x ==∑,201210i i y ==∑,()202142000i i x x =-=∑,()()2016300i i i x x y y =--=∑.(1)求y 关于x 的回归直线方程;(2)已知服装店每天的经济效益(0,0)W mx k m =>>,该商场现有260~150m 的商铺出租,根据(1)的结果进行预测,要使单位面积....的经济效益Z 最高,小李应该租多大面积的商铺?附:回归直线ˆˆˆybx a =+的斜率和截距的最小二乘估计分别为:()()()121ˆniii nii x x y y bx x ==--=-∑∑,ˆˆay bx =-. 【解析】(1)由已知可得201112020i i x x ===∑,201110.520i i y y ===∑,()()()20120216300ˆ0.1542000iii ii x x y y bx x ==--===-∑∑,ˆˆ10.50.151207.5a y bx=-=-⨯=-, 所以回归直线方程为ˆ0.157.5yx =-. (2)根据题意得W Z m x ==,60150x ≤≤. 设220.157.50.157.5()x f x x x x -==-,令1t x =,1115060t ≤≤, 则22()()0.157.57.5(0.01)0.00075f x g t t t t ==-=-⨯-+, 当0.01t =,即100x =时,()f x 取最大值, 又因为k ,0m >,所以此时Z 也取最大值, 因此,小李应该租2100m 的商铺.27..(2022·河南·模拟预测(理))已知直角梯形ABCD 如图1所示,其中//AD BC ,AD CD ⊥,E 为线段AD 的中点,12BC CD AD ==.现将DCBE 沿BE 翻折,使得AD AE =,得到的图形如图2所示,其中G 为线段BE 的中点,F 为线段DE 的中点.(1)求证:AF ⊥平面BCDE ;(2)求直线DG 与平面ABC 所成角的正弦值. 【解析】(1)由已知可知BE AE ⊥,BE DE ⊥, 而AE DE E =,∴BE ⊥平面ADE . ∵AF ⊂平面ADE ,∴BE AF ⊥.∵AE DE AD ==,∴ADE 为等边三角形. 又点F 为DE 的中点.∴AF DE ⊥. 又BE DE E ⋂=,∴AF ⊥平面BCDE .(2)如图,设AE 的中点为O ,AB 的中点为P ,连接DO ,PO .∵ADE 为等边三角形,∴DO AE ⊥.∵BE ⊥平面ADE ,DO ⊂平面ADE ,∴BE DO ⊥. 又∵BE AE E =,∴DO ⊥平面ABE ,∴DO OP ⊥. ∵点O ,P 分别为AE 和AB 的中点,∴OP BE ∥,∴OP ⊥平面ADE ,∴OP EA ⊥,∴OP ,OA ,OD 两两互相垂直.以O 为坐标原点,以OP ,OA ,OD 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系.设1OA =,则()0,1,0A ,(D ,()0,1,0E -,()2,1,0B -,()1,1,0G -,∴()2,2,0AB =-,(BC ED ==,(1,1,DG =-. 设平面ABC 的法向量为(),,n x y z =,则2200n AB x y n BC y ⎧⋅=-=⎪⎨⋅==⎪⎩,令1z =-,则()3,3,1n =-.3cos n DG n DG n DG⋅∴===,故直线DG 与平面ABC28.(2022·福建三明·模拟预测)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点恰好为圆A :22430x y x +-+=的圆心,且圆A 上的点到直线1l :0bx ay -=1. (1)求C 的方程;(2)过点(3,0)的直线2l 与C 相交于P ,Q 两点,点M 在C 上,且)(OM OP OQ λ=+,弦PQλ的取值范围.【解析】(1)圆A 化为标准方程:22(2)1x y -+=,圆心(2,0)A ,半径1r =,∴椭圆C 的右顶点标准为(2,0),即2a =,圆心(2,0)A 到直线1:0l bx ay -=的距离d =∴圆A 上的点到直线1:0l bx ay -=的距离的最大值为11d r +=++,=1b =,∴椭圆C 的方程为2214x y +=. (2)由题意可知,直线2l 的斜率一定存在,设直线2l 的方程为(3)y k x =-,1(P x ,1)y ,2(Q x ,2)y ,联立方程22(3)14y k x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,消去y 得2222(14)243640k x k x k +-+-=,∴∆42225764(14)(364)16800k k k k =-+-=->,解得2105k <,∴21222414k x x k +=+,212236414k x x k -=+,()2121222246661414k ky y k x x k k k ⎛⎫-∴+=+-=⋅-= ⎪++⎝⎭, 因为PQ ==≤所以可解得218k ≥,所以21158k >≥设PQ 中点N ,所以2212(14kN k +,23)14k k -+, ∴22242(14k OP OQ ON k +==+,26)14k k -+, 222311412414ONkk k k k k -+∴==-+,∴直线ON 的方程为14y x k=-,)(OM OP OQ λ=+,M ∴为直线ON 与椭圆的交点,联立方程221414y x k x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得x =M ∴或(M,∴16(1OM =或(OM =, 222414k k λ⋅+,∴2222221624()1414k k k k λ=⋅++, 2222222161411()1424369k k k k k λ+∴=⋅=++,又21185k ≤<,2111133694k ∴≥+>, ∴13≥214λ>,12λ∴<≤12λ≤<-即实数λ的取值范围为1122⎡⎫⎛-⋃⎪ ⎢⎪ ⎣⎭⎝⎦29.(2022·江苏·新沂市第一中学模拟预测)已知函数()1ln 1xf x x x-=+. (1)求()f x 的单调区间;(2)当()()()1212f x f x x x =≠时,证明:122x x +>. 【解析】(1)()()()()2222ln 112ln 111xx x x x f x x x x x x ---'=-+=+++, 令()212ln g x x x x =--,则()()22ln 22ln 1g x x x x x '=---=-++,()12221x g x xx+⎛⎫''=-+=-⎪⎝⎭; 当0x >时,()0g x ''<,()g x '∴在()0,∞+上单调递减, 又()()22e2e10g --'=-->,()140g '=-<,()20e ,1x -∴∃∈,使得()00g x '=,则当()00,x x ∈时,()0g x '>;当()0,x x ∈+∞时,()0g x '<;()g x ∴在()00,x 上单调递增,在()0,x +∞上单调递减,()()()0max 10g x g x g ∴=>=,又当()0,1x ∈时,210x ->,2ln 0x x ->;∴当()0,1x ∈时,()0g x >,即()0f x '>;当()1,x ∈+∞时,()0g x <,即()0f x '<;()f x ∴的单调递增区间为()0,1,单调递减区间为()1,+∞.(2)由(1)知:若()()()1212f x f x x x =≠,则1201x x <<<, 要证122x x +>,只需证212x x >-,1201x x <<<,121x ∴->,又()f x 在()1,+∞上单调递减,则只需证()()212f x f x <-,()()12f x f x =,则只需证()()112f x f x <-,即证()()1120f x f x --<,则需证()11111111ln ln 2013x xx x x x --+-<+-,又110x ->,∴只需证()1111ln 2ln 013x x x x -+<+-,即证()()()11113ln 1ln 20x x x x -++-<, 令()()()()()3ln 1ln 201F x x x x x x =-++-<<, 则()()31ln ln 22x x F x x x x x-+'=-++---,()()221313022F x x x x x ''=----<--, ()F x '∴在()0,1上单调递减,()()10F x F ''∴>=,()F x ∴在()0,1上单调递增,()()10F x F ∴<=, ()()()11113ln 1ln 20x x x x ∴-++-<,原不等式得证.31.(2022·河南·模拟预测(理))已知函数()23f x x x =-+. (1)求不等式()2f x x >+的解集;(2)若关于x 的不等式()2322f x m m ≥--恒成立,求实数m 的取值范围. 【解析】(1)由题意,函数()23f x x x =-+, 不等式()2f x x >+,即为232x x x -+>+.当0x <时,322x x x -->+,解得14x <,故0x <; 当302x ≤≤时,322x x x -+>+,解得12x <,故102x ≤<; 当32x >时,232x x x -+>+,解得52x >,故52x >. 综上所述,不等式()2f x x >+的解集为1{|2x x <或5}2x >.(2)由题意,函数()33,03233,02333,2x x f x x x x x x x ⎧⎪-+<⎪⎪=-+=-+≤≤⎨⎪⎪->⎪⎩,根据一次函数的性质,可得当32x =时,函数()f x 取得最小值,最小值为32, 又由不等式()2322f x m m ≥--恒成立,所以233222m m --≤,即223(3)(1)0m m x x --=-+≤,解得13m -≤≤,即m 的取值范围为[]1,3-. 32.(2022·黑龙江齐齐哈尔·二模(理))已知函数()23f x x x =+-. (1)若对于任意的x ∈R ,不等式()22f x t t ≥-恒成立,求实数t 的取值范围; (2)若(1)中实数t 的最大值为0t ,正实数a ,b 满足0a b t +=,求证:1143ab+≥. 【解析】(1)当0x ≤时,得()2(3)33f x x x x =---=-+;当03x <<时,得()2(3)3f x x x x =--=+;当3x ≥时,得()2(3)33f x x x x =+-=-.所以33,0()3,0333,3x x f x x x x x -+≤⎧⎪=+<<⎨⎪-≥⎩,作出函数()f x 的图像,如图所示:显然min ()(0)3f x f ==,故不等式()22f x t t ≥-恒成立可得232t t ≥-,即2230t t --≤,解得13t -≤≤,所以t 的取值范围为[]1,3-.(2)根据(1)可得03t =,即3a b +=,所以11111114()223333b a a b a b a b a b ⎛⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝,当且仅当3a b b a a b+=⎧⎪⎨=⎪⎩, 即32a b ==时取等号,所以11a b+的最小值为43,即1143a b +≥.。