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2021届全国天一大联考新高考模拟试卷(十四)理科数学试题

2021届全国天一大联考新高考模拟试卷(十四)理 科 数 学★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。

2、试题卷启封下发后,如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况,应当立马报告监考老师,否则一切后果自负。

3、答题卡启封下发后,如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象,应当马上报告监考老师,否则一切后果自负。

4、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。

5、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

6、填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

7、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

8、保持答题卡卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

9、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.设集合{|ln 0}A x x =<,{|1}B x x =≤-,则RA B =( )A. {|11}x x -<<B. {|01}x x <<C. {|11}x x -≤<D. {|1}x x ≥【答案】B 【解析】 【分析】求解对数不等式,再求集合交集和补集即可容易求得.【详解】因为集合{}|0{|01}A x lnx x x =<=<<,故{}1R C B x x =-, 则RAB ={|01}x x <<.故选:B.【点睛】本题考查集合混合运算,涉及对数不等式的求解,属综合基础题.2.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若33a =,713a =,则9S =( ) A. 36 B. 70C. 72D. 144【答案】C 【解析】 【分析】利用等差数列下标和性质,求得5a ;再用等差数列前n 项和性质,即可容易求得. 【详解】根据等差数列的下标和性质,即可求得3752a a a +=,解得58a =; 又95972S a ==. 故选:C.【点睛】本题考查等差数列通项公式和前n 项和的性质,属综合基础题.3.干支是天干(甲、乙、…、癸)和地支(子、丑、…、亥)的合称,“干支纪年法”是我国传统的纪年法.如图是查找公历某年所对应干支的程序框图.例如公元1988年,即输入1988N =,执行该程序框图,运行相应的程序,输出5x =,从干支表中查出对应的干支为戊辰.我国古代杰出数学家祖冲之出生于公元429年,则该年所对应的干支为( )A. 己巳B. 庚午C. 壬戌D. 癸亥【答案】A 【解析】 【分析】模拟执行程序框图,即可求得输出结果,再结合表格,即可容易求得.【详解】模拟执行程序如下所示:429,1,366,2N i x i ====,不满足60x ≤, 306,3x i ==,不满足60x ≤, 246,4x i ==,不满足60x ≤, 186,5x i ==,不满足60x ≤, 126,6x i ==,不满足60x ≤, 66,7x i ==,不满足60x ≤, 6,8x i ==,满足60x ≤,输出6.对照已知表格,故可得该年所对应的干支是己巳. 故选:A.【点睛】本题考查由程序框图求输出结果,属基础题.4.()5112x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中,3x 的系数是( ) A. 50- B. 30- C. 50 D. 30【答案】D 【解析】 【分析】根据3x 的产生,结合二项式展开式的通项公式,即可容易求得结果.【详解】对二项式()52x -,其通项公式()5152rrr r T C x -+=⋅-⋅,令1r =,可得4x 的系数为10-;令2r =,可得3x 的系数为40.则()5112x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中,3x 的系数为104030-+=. 故选:D.【点睛】本题考查通过二项式的通项公式求指定项的系数,属基础题. 5.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A. 3πB. 9πC. 12πD. 36π【答案】A 【解析】 【分析】根据题意还原几何体,根据圆锥的体积计算公式,即可容易求得.【详解】根据三视图可知,该几何体是底面半径为3,高为4的四分之一圆锥.故其体积211343V r h ππ=⨯⨯⨯=. 故选:A.【点睛】本题考查由三视图还原几何体,以及圆锥体积的求解,属综合基础题. 6.已知,02θπ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭3sin 2cos21θθ=+,则cos θ=( )A. 0B.12C.3 D. 03【答案】A 【解析】 【分析】利用倍角公式,化简求得3sin 2cos21θθ=+23cos sin cos θθθ=, 即)30cos sin cos θθθ-=,因为,02θπ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭,故可得0cos θ=,或3tan θ=(舍).故0cos θ=. 故选:A.【点睛】本题考查正余弦的二倍角公式,涉及三角函数在每个象限的正负,属综合基础题.7.在复平面内O 为坐标原点,复数12),z i i z ==对应的点分别为1Z ,2Z ,则12Z OZ ∠的大小为( ) A.512π B. 12πC.712π D.11π12【答案】B 【解析】 【分析】利用复数运算,化简复数12,z z ,再求得对应点的坐标,利用勾股定理即可判断.【详解】因为)11z i i ==-,故(1Z =-,12z =;因为212z i ===+,故212Z ⎫=⎪⎪⎝⎭.容易知12122,1,OZ OZ Z Z === 满足勾股定理,故可得122Z OZ π∠=.故选:B.【点睛】本题考查向量运算法则,复数模长的求解,复数对应点的坐标,属综合基础题. 8.函数()ln 0()f x ax x a R =-≥∈恒成立的一个充分不必要条件是( ) A. 1,a e ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭B. [)0,a ∈+∞C. [)1,a ∈+∞D. (,]a e ∈-∞【答案】C 【解析】 【分析】利用导数研究恒成立问题对应参数的范围,再根据充分性的要求,选取结果. 【详解】若()ln 0()f x ax x a R =-≥∈恒成立,等价于lnxa x≥恒成立.令()lnx h x x =,故可得()21lnx h x x -'=, 故()h x 在区间()0,e 单调递增,在区间(),e +∞单调递减; 故()()1max h x h e e==. 故要满足()0f x ≥恒成立,只需1a e≥即可. 则()0f x ≥恒成立的一个充分不必要条件是集合1,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭的非真子集.故选:C .【点睛】本题考查命题的充分不必要条件的判断,涉及利用导数研究恒成立问题,属综合中档题. 9.已知O 为坐标原点,AB 是:C 22(3)(4)1x y -+-=的直径.若点Q 满足2OQ =,则QA QB ⋅的最小值为( ) A. 2 B. 3 C. 8 D. 15【答案】C 【解析】 【分析】求得点Q 的轨迹方程,利用向量运算,将问题转化为求圆外一定点到圆上一动点之间距离的最小值,则问题得解.【详解】因为点Q 满足2OQ =,故Q 点是圆224x y +=上的一个动点;故QA QB ⋅()()()2QC CA QC CB QC QC CA CB CA CB =+⋅+=+⋅++⋅21QC =-.又因为C 点坐标为()3,4是圆224x y +=外一点,而Q 为该圆上任意一点.故23min QC==.故21QC -得最小值为8,即QA QB ⋅的最小值为8. 故选:C .【点睛】本题考查圆的轨迹方程的求解,圆外一点到圆上任意一点距离的最值,向量的数量积运算,属综合中档题.10.方程()222(1)(3)x x x x y e e ----=+的曲线有下列说法: ①该曲线关于2x =对称;②该曲线关于点(2,1)-对称; ③该曲线不经过第三象限;④该曲线上有无数个点的横、纵坐标都是整数. 其中正确的是( ) A. ②③ B. ①④ C. ②④ D. ①③【答案】D 【解析】 【分析】根据曲线的表达式,结合选项,研究其对称性,函数图像,则容易进行判断.【详解】因为曲线方程为()222(1)(3)x xx x y e e ----=+,而220x x e e --+>恒成立,故等价于()()()22213x xx x y f x ee----==+.①因为()()()()21122xxx x f x f x e e-+-+==-+,故该曲线关于2x =对称;②要该曲线关于()2,1-对称,则需满足()()2212f x f x ++-=-,而由①中所求,显然()()22f x f x ++-不是常数,故该曲线不关于()2,1-对称; ③当0x <时,()()2130x x -->,且220x x e e --+>,则()0f x >恒成立, 故该曲线不经过第三象限;④容易知()()()21,10,30f f f =-==,此外该曲线上没有其它横纵坐标都是整数的点. 事实上,本题可以利用导数和函数对称性可知,函数图像如下所示:,则容易知该曲线的各种性质. 故选:D.【点睛】本题考查函数的对称性、函数图像的研究,属综合中档题11.如图,四边形ABCD 为正方形,四边形EFBD 为矩形,且平面ABCD 与平面EFBD 互相垂直.若多面体ABCDEF 的体积为163,则该多面体外接球表面积的最小值为( )A. 16πB. 12πC. 8πD. 6π【答案】B 【解析】 【分析】根据题意,设出正方形边长和矩形的高,根据体积公式,求得,a b 等量关系;再找到球心,求得半径,利用导数求函数的最小值,则问题得解.【详解】根据题意,连接,AC BD 交于M 点,过M 作MN //DE 交EF 于N 点,交BE 于O ,连接OC .因为四边形ABCD 是正方形,故可得AC BD ⊥,又因为平面ABCD ⊥平面EFBD ,且交线为BD ,又AC ⊂平面ABCD ,故AC ⊥平面EFBD , 不妨设,CD a DE b ==, 故可得多面体ABCDEF 的体积211222333EFBD V S AC ab a a b =⨯==; 则221633a b =,解得28b a=; 又容易知多面体外接球的球心在四边形ABCD 外心的垂线上,且为MN 的中点O ,设外接球半径为R ,则222222221211224R OC OM MC b a a b ⎛⎫⎛⎫==+=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; 将28b a =代入可得2241162R a a=+,不妨令2,(0)a t t =>,则221162y R t t ==+,则31322y t=-',容易知y '是关于t 的单调增函数,且当4t =时,0y '=,故可得221162y R t t==+在()0,4上单调递减,在()4,+∞单调递减.故211643216min min y R ==⨯+=. 则外接球表面积的最小值2412min min S R ππ==.故选:B.【点睛】本题考查棱锥体积的计算、面面垂直的性质、外接球表面积的计算、利用导数求函数的最值,属压轴题.12.双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,O 为坐标原点.P 为曲线C 右支上的点,点M 在12F PF ∠外角平分线上,且20F M PM ⋅=.若2OF M △恰为顶角为120的等腰三角形,则该双曲线的离心率为( ) A. 23 B.433C. 2D.3【答案】D 【解析】 【分析】延长2F M 交1F P 的延长线于点Q ,根据几何关系,求得P 点坐标,代入双曲线方程可得,a c 齐次式,则问题得解.【详解】延长2F M 交1F P 的延长线于点Q ,连接OM ,过P 作12PH F F ⊥,如下所示:不妨设12,PF m PF n ==,因为2PM MF ⊥,且PM 为2F PQ ∠的角平分线,故可得2F PM QPM ≅,故可得2PQ PF n ==,且M 为2F Q 的中点; 因为2OF M 为顶角120︒的等腰三角形,故可得22OF F M c ==,由余弦定理可得OM ==, 在12F F Q 中,因为,O M 分别为122,F F F Q的中点,故12FQ OM ==; 根据双曲线定义可知:122PF PF a -=,即2m n a -=;又1212PF PF PF PQ OM m n +=+==+=;联立可得;m a n a ==-; 因为2OF M 为顶角120︒的等腰三角形故在直角三角形1PF H 中,1230PF H MOF ∠=∠=︒ 则11122PH PF m ==,由勾股定理可得1F H = 故可得P点坐标为1,22m c m ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,即,22c a ⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭,代入双曲线方程可得:())()()2222222244c a c aaa c a ++-⨯-⨯=-,整理得:323250c a c +--=, 同除3a可得3250e e +--=,分解因式可得()240e e++=,解得e =e =(舍去负根),则e =故选:D.【点睛】本题考查双曲线离心率的求解,涉及双曲线定义,属综合困难题.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.若抛物线经过点11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2,2),则该抛物线的标准方程为___________. 【答案】22x y =【解析】【分析】 由所过两点坐标即可设出抛物线方程,待定系数即可求得结果. 【详解】因为抛物线经过点11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2,2),即抛物线经过第一、二象限, 故设抛物线方程为22,(0)x py p =>,代入点()2,2,可得44p =,即1p =,则抛物线方程为:22x y =.故答案为:22x y =.【点睛】本题考查由抛物线上一点求抛物线方程,属基础题.14.记n S 为正项数列{}n a 的前n 项和,212n n n a a a ++=⋅.若11a =,37S =,则5a =___________.【答案】16【解析】【分析】 由等比数列的基本量,列出方程,求得首项和公比,则问题得解. 【详解】因为212n n n a a a ++=⋅,故可得数列{}n a 是等比数列, 设其公比为q ,则由11a =,37S =可得: 21117a a q a q ++=,解得3q =-(舍)或2q =;故可得45116a a q ==. 故答案为:16.【点睛】本题考查等比中项的应用,等比数列基本量的计算,属基础题.15.宁德市中学生篮球比赛中,如图为某球队8场比赛得分的茎叶图,其中有两个数字不慎被墨迹污染(分别用,m n 标注).目前得 知这组数据的平均值为58,则方差2S 最大时m n -的值为_________.【答案】8-【解析】【分析】根据平均数求得,m n 之间的关系,利用线性规划,即可容易求得最值. 【详解】由题可知()15853535556506064658m n =+++++++++, 解得8m n +=.故其方程()()2222222221553282678S m n ⎡⎤=++++-++++⎣⎦, 故要使得其最大,只需()()2282z m n =-++最大即可.又因为8,,,08,08m n m n Z m n +=∈≤≤≤≤,故用线性规划的思路,求目标函数()()2282z m n =-++的最大值.而目标函数表示点(),m n 到点()8,2-距离的平方,数形结合可知,当且仅当目标函数过点()0,8时取得最大值.即当0,8m n ==时,2S 取得最大值.此时8m n -=-.故答案为:8-.【点睛】本题平均数和方差的计算,涉及非线性目标函数最值的求解,属综合中档题.16.已知函数12,0,()2,0.1x x e x f x x x x +⎧⋅⎪=⎨>⎪+⎩ 若关于x 的不等式2()2()20f x af x a -++≤的解集非空,且为有限集,则实数a 的取值集合为___________. 【答案】{1,3}-【解析】【分析】利用导数,研究()f x 的性质和图像;利用换元法,结合二次不等式的解集,结合()f x 的函数图像,即可分类讨论求得.【详解】当0x ≤时,1x y xe+=,则()11x y e x +'=+,令0y '=,解得1x =-, 容易得1x y xe +=在区间(),1-∞-单调递减,在区间()1,0-单调递增,且在1x =-时,取得极小值,即1y =-;且0x ≤时,0y ≤;当0x >时,221x y x =+,则()()()22111x x y x -+-'=+,令0y '=,解得1x =, 容易得221x y x =+在区间()0,1单调递增,在区间()1,+∞单调递减, 且在1x =时,取得极大值,即1y =;且0x >时,0y >;故()f x 的模拟图像如下所示:综上所述:()f x 的值域为[]1,1-.令()f x t =,则2220t at a -++≤,其2448a a =--,对称轴为t a =: 当0<时,显然关于t 的二次不等式解集为空集,不满足题意; 当0=,即2a =或1a =-时,若2a =,显然关于t 的二次不等式的解集为2t =,又()2f x t ==,数形结合可知,此时关于x 的原不等式解集为空集,不满足题意;若1a =-,关于t 的二次不等式的解集为1t =-,又()1f x t ==-,数形结合可知,此时关于x 的原不等式解集为{}1-,满足题意;当0>,即1a <-或2a >时,令2220t at a -++=,解得22122,2x a a a x a a a =---=+--,显然12x x <,故此时关于t 的不等式的解集为[]12,x x ,数形结合可知,要满足题意,只需11x =或21x =-.即221a a a ---=,解得3a =,满足1a <-或2a >;或221a a a +--=-,解得1a =-,不满足1a <-或2a >,舍去;综上所述,要满足题意,则1a =-或3a =.故答案为:{}1,3-.【点睛】本题考查利用导数研究函数的性质和图像,涉及二次不等式的求解,属压轴题. 三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程和演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须做答.第22、23题为选考题,考生根据要求做答.17.如图,在平面四边形ABCD 中,AB BC ⊥,33AB =,3CD =,1cos 7BDC ∠=-,3C π∠=.(1)求sin DBC ∠;(2)求AD 的长.【答案】(133(2)7 【解析】【分析】(1)利用sin sin()DBC BDC C ∠=∠+∠,结合已知,即可容易求得;(2)在BDC ∆中,由正弦定理求得BD ;再在ABD ∆,由余弦定理求解AD . 【详解】(1)因为1cos 7BDC ∠=-,22sin cos 1BDC BDC ∠∠+=,所以43sin BDC =∠ 在BDC ∆中,,3=C DBC CBDC ππ∠∠+∠+∠=,所以sin sin()DBC BDC C ∠=∠+∠sin cos cos sin BDC C BDC C =∠⋅+∠⋅431133327=⋅-⋅= (2)在BDC ∆中,由正弦定理得sin sin CD BD DBC C=∠, 即333=,解得7BD = 因为2ABD DBC π∠+∠=,33sin DBC ∠=, 所以cos ABD ∠3314=, 在ABD ∆中,33AB =,根据余弦定理,2222cos AD AB BD AB BD ABD =+-⋅∠2233(33)7233749=+-⋅⋅⋅= 解得7AD = 【点睛】本小题主要考查正弦定理、余弦定理、三角恒等变换等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想等.18.如图,在棱柱ABCD A B C D ''''-中,底面ABCD 为平行四边形,4,DD CD '== 2AD =,3BAD π∠=,且D 在底面上的投影H 恰为CD 的中点.(1)过D H '作与BC 垂直的平面α,交棱BC 于点N ,试确定点N 的位置,并说明理由;(2)若点P 满足D P D C λ'''=,试求λ的值,使二面角P BH A --为34π.【答案】(1)点N 为棱BC 的中点,理由见解析(2)1【解析】【分析】(1)根据题意,取BC 中点为N ,只需HN BC ⊥即可,结合已知,即可容易说明;(2)以D 为原点,建立空间直角坐标系,用向量法求解二面角大小,从而求得λ的方程,解方程即可求得结果. 【详解】(1)当点N 为棱BC 的中点时,符合题目要求,下面给出证明.分别连结NH ,ND '.在HNC ∆中,222cos 33NH NC CH NC CH π=+-⋅⋅=所以222HC NC HN =+,因此2HNC π∠=,即NH BC ⊥,因为'D 在底面上的投影H 恰为CD 的中点,所以D H '⊥平面ABCD ,又BC ⊂平面ABCD ,所以D H BC '⊥,又NH BC ⊥,D H NH H '=,,D H NH '⊂平面D HN ',所以BC ⊥平面D HN ',因此,点N 即为所求,平面D HN '即为α(2)证明:由题(1)知可得HN BC ⊥,//HN DB ,//AD BC ,所以AD BD ⊥分别以,DA DB 为,x y 轴的正方向,以过D 点垂直于平面ABCD 的方向为z 轴,建立空间直角坐标系D xyz -, 23HD '=(0,0,0)D ,(3,0)H -,(0,3,0)B ,(3,23)D '-,(2,23,0)C -,(3,33,23)C '-,所以 (2,23,0)(23,0)D P D C λλλλ'''==-=-易得平面AHB 的一个法向量为()0,0,1m = (1,3,0),3)HB HD '==,(2,23,23)HP HD D P λλ''=+=-设n =(,,)x y z 为平面PBH 的一个法向量,则:00n HB n HP ⎧⋅=⎨⋅=⎩,即得30223230x x y z λλ⎧+=⎪⎨-++=⎪⎩, 令3x =,得3,1,2)n λ=-,因为二面角P BH A --为34π, 所以3|cos ,||cos |4m n π<>=,即||2||2||||m n m n ⋅=-⋅, 222244λλ=+, 又因为二面角P BH A --的大小为钝角,故1λ=【点睛】本题主要考查空间直线与直线、直线与平面的位置关系及平面与平面所成的角等基础知识,考查空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想等.19.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>2,12,F F 分别为椭圆的左、右焦点,点P 为椭圆C 上的一动点,12PF F △面积的最大值为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线2PF 与椭圆C 的另一个交点为Q ,点()22,0A ,证明:直线PA 与直线QA 关于x 轴对称.【答案】(1)22142x y +=.(2)证明见解析 【解析】【分析】(1)根据离心率和12PF F △面积的最大值为2,即可列出,,a b c 方程,即可求得结果;(2)设出直线2PF 的方程,联立椭圆方程,根据韦达定理,只需求证PA QA k k =-,则问题得证.【详解】(1)因为椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为2,所以2c e a ==,即222c a =,又222a b c =+,所以b c =, 因为12MF F ∆面积的最大值为2,所以1222c b ⋅⋅=,即2c b ⋅=, 又因为b c =,所以b c ==24a =,故椭圆C 的方程为22142x y += (2)由(1)得2F ,当直线l 的斜率为0时,符合题意,当直线l 的斜率不为0时,设直线l的方程为x ty =+22142x y +=消去x 整理得:22(2)20t y ++-=,易得222)8(2)16160t t ∆=++=+>设1122(,),(,)P x y Q x y,则122122222y y t y y t ⎧-+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩, 记直线,PA QA 的斜率分别为,PA QA k k ,则2244()0PA QA k k t t +++=---==所以PA QA k k =-,因此直线PA 与直线QA 关于x 轴对称.【点睛】本题主要考查直线椭圆、直线与椭圆的位置关系等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查函数与方程思想、化归与转化思想,考查考生分析问题和解决问题的能力,20.已知函数2()ln (1)2a f x x x a x =-+-(a R ∈). (1)讨论函数()f x 的单调性;(2)求证: 3226(1ln )23501x x x x x-+--<-. 【答案】(1)答案见解析.(2)证明见解析【解析】【分析】(1)求导,对参数进行分类讨论,根据导数正负,即可判断函数单调性;(2)构造函数32()6(1ln )235h x x x x x =-+--,利用导数判断其单调性和最值,即可容易证明.【详解】(1)定义域为(0,)+∞, 21(1)1(1)(1)()(1)ax a x ax x f x ax a x x x---+-'=-+-=-=- 当0a ≥时,10ax +>,所以函数()f x 的单调递增区间为(0,1),递减区间为(1,)+∞;当0a <时,令()0f x '=,得1x =或1x a=-, 当1a =-时,2(1)()0x f x x-=≥'恒成立, 所以函数()f x 的单调递增区间为(0,)+∞,无减区间;所以函数()f x 的单调递增区间为10,a ⎛⎫-⎪⎝⎭和(1,)+∞,单调递减区间为1,1a ⎛⎫- ⎪⎝⎭; 当10a -<<时,11a->, 所以函数()f x 的单调递增区间为()0,1和1,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭,单调递减区间为11,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 综上所述,当0a ≥时,函数()f x 的单调递增区间为(0,1),递减区间为(1,)+∞;当1a =-时,函数()f x 的单调递增区间为(0,)+∞,无减区间;当1a <-时,函数()f x 的单调递增区间为10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭和(1,)+∞,单调递减区间为1,1a ⎛⎫- ⎪⎝⎭; 当10a -<<时,函数()f x 的单调递增区间为()0,1和1,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭,单调递减区间为11,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭. (2)设32()6(1ln )235h x x x x x =-+--,22()666ln 666(ln )h x x x x x x x '=--+-=--+,由(1)可知,当2a =时,2()ln f x x x x =-+,且()f x 的单调递增区间为(0,1),递减区间为(1,)+∞, 所以()h x '的单调递增区间为(1,)+∞,递减区间为(0,1),故()(1)0h x h ''≥=,所以()h x 在(0,)+∞上单调递增又(1)6(1ln1)2350h =-+--=,所以当01x <<时,()0h x <,1x >时,()0h x >;又当01x <<时,210x ->,1x >时,210x -<所以3226(1ln )23501x x x x x -+--<- 【点睛】本小题主要考查导数及其应用、不等式等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、创新意识等,考查函数与方程思想、化归与转化思想、分类与整合思想、数形结合思想等.21.某市旅游局为尽快恢复受疫情影响的旅游业,准备在本市的景区推出旅游一卡通(年卡).为了更科学的制定一卡通的有关条例,市旅游局随机调查了2019年到本市景区旅游的1000个游客的年旅游消费支出(单位:百元),并制成如下频率分布直方图:由频率分布直方图,可近似地认为到本市景区旅游的游客,其旅游消费支出服从正态分布2(,3.2)N μ,其中μ近似为样本平均数x (同一组数据用该组区间的中点值作代表).(1) 若2019年到本市景区旅游游客为500万人,试估计2019年有多少游客在本市的年旅游消费支出不低于1820元;(2) 现依次抽取n 个游客,假设每个游客的旅游消费支出相互独立,记事件A 表示“连续3人的旅游消费支出超出μ”.若n P 表示A 的概率,1231(3,,4n n n n P aP P bP n a b ---=++≥为常数),且0121P P P ===. (ⅰ)求3P ,4P 及a ,b ;(ⅱ)判断并证明数列{}n P 从第三项起的单调性,试用概率统计知识解释其实际意义.(参考数据:()0.6826P X μσμσ-<<+≈,(22)0.9544P X μσμσ-<<+≈,(33)0.9973)P X μσμσ-<<+≈【答案】(1)11.4万.(2)(ⅰ)378P =,41316P =,12a =,18=b .(ⅱ)数列{}n P 从第三项起单调递减,证明见解析,用概率统计知识解释其实际意义见解析【解析】【分析】(1)由直方图求得x 的平均数,结合正态分布的概率计算,即可容易求得旅游费用支出不低于1820元的概率,再乘以500即可;(2)(ⅰ)根据题意,即可容易求得34,P P ,再列出,a b 方程,即可求得;(ⅱ)根据递推公式计算1n n P P +-,即可判断数列的单调性;再结合实际问题,进行解释.【详解】(1)直方图可得()0.012540.0580.1375120.375160.12520411.8x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯= ∵11.8x μ==, 3.2σ=,218.2μσ+=∴旅游费用支出不低于1820元的概率为1(22)10.9544(2)0.022822P x P x μσμσμσ--<<+-≥+===, ∴5000.022811.4⨯=,估计2019年有11.4万的游客在本市的年旅游费用支出不低于1820元.(2)(ⅰ)317188P =-=,4211311616P +=-=, 所以321043211,41,4P aP P bP P aP P bP ⎧=++⎪⎪⎨⎪=++⎪⎩即71,841371,1684a b a b ⎧=++⎪⎪⎨⎪=++⎪⎩ 解得1,21.8a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(ⅱ)数列{}n P 从第三项起单调递减123111(3)248n n n n P P P P n ---=++≥, 故1n n P P +-12123111111248248n n n n n n P P P P P P -----⎛⎫⎛⎫=++-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 12311112488n n n n P P P P ---=---12312311111112248488n n n n n n P P P P P P ------⎛⎫=++--- ⎪⎝⎭ 3116n P -=- 又0n P >,所以31016n P --<, 即从第三项起数列{}n P 单调递减.由此,可知随着抽查人数n 的增加,事件“不连续3人的旅游费用支出超出μ”的可能性会越来越小. (即最终会出现连续3人的旅游费用支出超出μ这一事件)【点睛】本小题主要考查频率分布直方图、平均数、正态分布、随机事件的概率、数列及其性质等基础知识,考查运算求解能力、数据处理能力、应用意识,考查分类与整合思想、统计思想、化归与转化思想. 22.在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为cos ,sin x y αα=⎧⎨=⎩.(α为参数)以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,点A 的极坐标为1,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭,直线l 的极坐标方程为cos 2sin 80ρθρθ+-=. (1)求A 的直角坐标和 l 的直角坐标方程; (2)把曲线1C 上各点的横坐标伸长为原来的22C ,B 为2C 上动点,求AB 中点P 到直线l 距离的最小值.【答案】(1)A 的直角坐标:()0,1,l 的直角坐标方程:280x y +-=.(2【解析】【分析】(1)根据极坐标和直角坐标的转化公式,即可容易求得结果;(2)设出B 点坐标的参数形式,将问题转化为求三角函数最值的问题,即可求得.【详解】(1)因为点A 的极坐标为1,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭, 直线l 的极坐标方程为cos 2sin 80ρθρθ+-=,由cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩, 得点A 的直角坐标为()0,1,直线l 的直角坐标方程为280x y +-=.(2)设(,)B x y,则由条件知点(2x 在曲线1C 上,所以cos 2sin x θθ⎧=⎪⎪⎨=,即2cos x y θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩, 又因为P 为AB中点,所以cos θ⎛ ⎝⎭P , 则点P 到直线l72sin πθ⎛⎫-+ ⎪= 当sin 16πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭时,72sin 6πθ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭取得最小值5, 故AB 中点P 到直线l 距离.【点睛】本小题主要考查极坐标与直角坐标的互化、参数方程的应用,意在考查考生综合运用知识和运算求解能力.23.已知函数()1,f x x m x m N *=-++∈. 若存在实数x 使得()3f x <成立.(1)求m 的值;(2)若,0αβ>,()()411m αβ--=,求αβ+的最小值.【答案】(1)1.(2)94 【解析】【分析】(1)利用绝对值三角不等式求得()f x 的最小值,再解绝对值不等式即可求得;(2)利用,αβ的等量关系,结合均值不等式即可求得最小值.【详解】(1)存在实数x 使得()3f x <成立等价于存在实数x 使得12-++<x m x 成立, 而111x m x x m x m -++≥---=+,当且仅当()()10x m x -+≤时取得.故存在实数x 使得()3f x <成立等价于13m +<,解得42m -<<,又因为*m N ∈,则1m =(2)由(1)得1m =,故()()4111αβ--=, 所以1141βα=+-, 由,0αβ>, 故14104141αβαα=+=>--, 所以14α>,1β>111559141441444αβαααα+=++=-++≥=--, 当且仅当33,42αβ==时取最小值94【点睛】本小题考查含绝对值、参数的不等式有解问题与基本不等式的应用,考查运算求解能力、推理论证能力,考查化归与转化思想等.。

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