1、2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标)一、选择题:本题共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=(x,y)|x2+y2=1,B=(x,y)|y=x,则AB中元素的个数为()A3B2C1D02(5分)设复数z满足(1+i)z=2i,则|z|=()ABCD23(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
2、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)(x+y)(2xy)5的展开式中的x3y3系数为 ()A80B40C40D805(5分)已知双曲线C:=1 (a0,b0)的一条渐近线方程为y=x,且与椭圆+=1有公共焦点,则C的方程为()A=1B=1C=1D=16(5分)设函数f(x)=cos(x+),则下列结论错误的是()Af(x)的一个周期为2By=f(x)的图象关于直线x=对称Cf(x+)的一个零点为x=Df(x)在(,)单调递减7(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()A5B4C3D28(5分)已知圆
3、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()ABCD9(5分)等差数列an的首项为1,公差不为0若a2,a3,a6成等比数列,则an前6项的和为()A24B3C3D810(5分)已知椭圆C:=1(ab0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bxay+2ab=0相切,则C的离心率为()ABCD11(5分)已知函数f(x)=x22x+a(ex1+ex+1)有唯一零点,则a=()ABCD112(5分)在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上若=+,则+的最大值为()A3B2CD2二、填空题:本题共4小题
4、,每小题5分,共20分。13(5分)若x,y满足约束条件,则z=3x4y的最小值为 14(5分)设等比数列an满足a1+a2=1,a1a3=3,则a4= 15(5分)设函数f(x)=,则满足f(x)+f(x)1的x的取值范围是 16(5分)a,b为空间中两条互相垂直的直线,等腰直角三角形ABC的直角边AC所在直线与a,b都垂直,斜边AB以直线AC为旋转轴旋转,有下列结论:当直线AB与a成60角时,AB与b成30角;当直线AB与a成60角时,AB与b成60角;直线AB与a所成角的最小值为45;直线AB与a所成角的最小值为60;其中正确的是 (填写所有正确结论的编号)三、解答题:共70分。解答应写
5、出文字说明、证明过程或演算步骤。第1721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:60分。17(12分)ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinA+cosA=0,a=2,b=2(1)求c;(2)设D为BC边上一点,且ADAC,求ABD的面积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;
6、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216362574以最高气温位于各区间的频率代替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X(单位:瓶)的分布列;(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n(单位:瓶)为多少时,Y的数学期望达到最大值?19(12分)如图,四面体ABCD中,ABC是正三角形,ACD是直角三角形,ABD=CBD,AB=BD (1)证明:平面ACD平面AB
7、C;(2)过AC的平面交BD于点E,若平面AEC把四面体ABCD分成体积相等的两部分,求二面角DAEC的余弦值20(12分)已知抛物线C:y2=2x,过点(2,0)的直线l交C于A,B两点,圆M是以线段AB为直径的圆(1)证明:坐标原点O在圆M上;(2)设圆M过点P(4,2),求直线l与圆M的方程21(12分)已知函数f(x)=x1alnx(1)若 f(x)0,求a的值;(2)设m为整数,且对于任意正整数n,(1+)(1+)(1+)m,求m的最小值(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。选修4-4:坐标系与参数方程22(10分)在直角坐标系
8、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:(cos+sin)=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|x2|(1)求不等式f(x)1的解集;(2)若不等式f(x)x2x+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(理科)(新课标)参考答案与试题解析一、选择题:本题共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)
9、已知集合A=(x,y)|x2+y2=1,B=(x,y)|y=x,则AB中元素的个数为()A3B2C1D0【分析】解不等式组求出元素的个数即可【解答】解:由,解得:或,AB的元素的个数是2个,故选:B【点评】本题考查了集合的运算,是一道基础题2(5分)设复数z满足(1+i)z=2i,则|z|=()ABCD2【分析】利用复数的运算法则、模的计算公式即可得出【解答】解:(1+i)z=2i,(1i)(1+i)z=2i(1i),z=i+1则|z|=故选:C【点评】本题考查了复数的运算法则、模的计算公式,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
10、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【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
11、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)(x+y)(2xy)5的展开式中的x3y3系数为 ()A80B40C40D80【分析】(2xy)5的展开式的通项公式:Tr+1=(2x)5r(y)r=25r(1)rx5ryr令5r=2,r=3,解得r=3令5r=3,r=2,解得r=2即可得出【解答】解:(2xy)5的展开式的通项公式:Tr+1=(2x)5r(y)r=25r(1)rx5ryr令5r=2,r=3,解得r=3令5r=3,r=2,解得
12、r=2(x+y)(2xy)5的展开式中的x3y3系数=22(1)3+23=40故选:C【点评】本题考查了二项式定理的应用,考查了推理能力与计算能力,属于中档题5(5分)已知双曲线C:=1 (a0,b0)的一条渐近线方程为y=x,且与椭圆+=1有公共焦点,则C的方程为()A=1B=1C=1D=1【分析】求出椭圆的焦点坐标,得到双曲线的焦点坐标,利用双曲线的渐近线方程,求出双曲线实半轴与虚半轴的长,即可得到双曲线方程【解答】解:椭圆+=1的焦点坐标(3,0),则双曲线的焦点坐标为(3,0),可得c=3,双曲线C:=1 (a0,b0)的一条渐近线方程为y=x,可得,即,可得=,解得a=2,b=,所求
13、的双曲线方程为:=1故选:B【点评】本题考查椭圆与双曲线的简单性质的应用,双曲线方程的求法,考查计算能力6(5分)设函数f(x)=cos(x+),则下列结论错误的是()Af(x)的一个周期为2By=f(x)的图象关于直线x=对称Cf(x+)的一个零点为x=Df(x)在(,)单调递减【分析】根据三角函数的图象和性质分别进行判断即可【解答】解:A函数的周期为2k,当k=1时,周期T=2,故A正确,B当x=时,cos(x+)=cos(+)=cos=cos3=1为最小值,此时y=f(x)的图象关于直线x=对称,故B正确,C当x=时,f(+)=cos(+)=cos=0,则f(x+)的一个零点为x=,故C
14、正确,D当x时,x+,此时函数f(x)不是单调函数,故D错误,故选:D【点评】本题主要考查与三角函数有关的命题的真假判断,根据三角函数的图象和性质是解决本题的关键7(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()A5B4C3D2【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“tN”,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“tN”,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“tN”,跳出循环体,
15、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8(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()ABCD【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9(5分)等差数列an的首项为1,公差不为0若
16、a2,a3,a6成等比数列,则an前6项的和为()A24B3C3D8【分析】利用等差数列通项公式、等比数列性质列出方程,求出公差,由此能求出an前6项的和【解答】解:等差数列an的首项为1,公差不为0a2,a3,a6成等比数列,(a1+2d)2=(a1+d)(a1+5d),且a1=1,d0,解得d=2,an前6项的和为=24故选:A【点评】本题考查等差数列前6项和的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列、等比数列的性质的合理运用10(5分)已知椭圆C:=1(ab0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bxay+2ab=0相切,则C的离心率为()ABCD【分析】
17、以线段A1A2为直径的圆与直线bxay+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bxay+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11(5分)已知函数f(x)=x22x+a(ex1+ex+1)有唯一零点,则a=()ABCD1【分析】通过转化可知问题等价于函数y=1(x1)2的图象与y=a(ex1+)的图象只有一个交点求a的值分a=0、a0、a0三种情况,结合函数的单调性分析可得结论
18、【解答】解:因为f(x)=x22x+a(ex1+ex+1)=1+(x1)2+a(ex1+)=0,所以函数f(x)有唯一零点等价于方程1(x1)2=a(ex1+)有唯一解,等价于函数y=1(x1)2的图象与y=a(ex1+)的图象只有一个交点当a=0时,f(x)=x22x1,此时有两个零点,矛盾;当a0时,由于y=1(x1)2在(,1)上递增、在(1,+)上递减,且y=a(ex1+)在(,1)上递增、在(1,+)上递减,所以函数y=1(x1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(ex1+)的图象的最高点为B(1,2a),由于2a01,此时函数y=1(x1)2的图象与y=a(ex1+)的图象有两
19、个交点,矛盾;当a0时,由于y=1(x1)2在(,1)上递增、在(1,+)上递减,且y=a(ex1+)在(,1)上递减、在(1,+)上递增,所以函数y=1(x1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(ex1+)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12(5分)在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上若=+,则+的最大值为
20、()A3B2CD2【分析】如图:以A为原点,以AB,AD所在的直线为x,y轴建立如图所示的坐标系,先求出圆的标准方程,再设点P的坐标为(cos+1,sin+2),根据=+,求出,根据三角函数的性质即可求出最值【解答】解:如图:以A为原点,以AB,AD所在的直线为x,y轴建立如图所示的坐标系,则A(0,0),B(1,0),D(0,2),C(1,2),动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上,设圆的半径为r,BC=2,CD=1,BD=BCCD=BDr,r=,圆的方程为(x1)2+(y2)2=,设点P的坐标为(cos+1,sin+2),=+,(cos+1,sin+2)=(1,0)+(0,2)=(,2)
21、,cos+1=,sin+2=2,+=cos+sin+2=sin(+)+2,其中tan=2,1sin(+)1,1+3,故+的最大值为3,故选:A【点评】本题考查了向量的坐标运算以及圆的方程和三角函数的性质,关键是设点P的坐标,考查了学生的运算能力和转化能力,属于中档题二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13(5分)若x,y满足约束条件,则z=3x4y的最小值为1【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,求目标函数z=3x4y的最小值【解答】解:由z=3x4y,得y=x,作出不等式对应的可行域(阴影部分),平移直线y=x,由平移可知当直线y=x,经过点B(1,1)时,
22、直线y=x的截距最大,此时z取得最小值,将B的坐标代入z=3x4y=34=1,即目标函数z=3x4y的最小值为1故答案为:1【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用目标函数的几何意义,结合数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法14(5分)设等比数列an满足a1+a2=1,a1a3=3,则a4=8【分析】设等比数列an的公比为q,由a1+a2=1,a1a3=3,可得:a1(1+q)=1,a1(1q2)=3,解出即可得出【解答】解:设等比数列an的公比为q,a1+a2=1,a1a3=3,a1(1+q)=1,a1(1q2)=3,解得a1=1,q=2则a4=(2)3=8故答案为:8【点评】本题考查
23、了等比数列的通项公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题15(5分)设函数f(x)=,则满足f(x)+f(x)1的x的取值范围是(,+)【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x0,则x,则f(x)+f(x)1等价为x+1+x+11,即2x,则x,此时x0,当x0时,f(x)=2x1,x,当x0即x时,满足f(x)+f(x)1恒成立,当0x,即x0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16(5分)a,b为空
24、间中两条互相垂直的直线,等腰直角三角形ABC的直角边AC所在直线与a,b都垂直,斜边AB以直线AC为旋转轴旋转,有下列结论:当直线AB与a成60角时,AB与b成30角;当直线AB与a成60角时,AB与b成60角;直线AB与a所成角的最小值为45;直线AB与a所成角的最小值为60;其中正确的是(填写所有正确结论的编号)【分析】由题意知,a、b、AC三条直线两两相互垂直,构建如图所示的边长为1的正方体,|AC|=1,|AB|=,斜边AB以直线AC为旋转轴,则A点保持不变,B点的运动轨迹是以C为圆心,1为半径的圆,以C坐标原点,以CD为x轴,CB为y轴,CA为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求
25、出结果【解答】解:由题意知,a、b、AC三条直线两两相互垂直,画出图形如图,不妨设图中所示正方体边长为1,故|AC|=1,|AB|=,斜边AB以直线AC为旋转轴,则A点保持不变,B点的运动轨迹是以C为圆心,1为半径的圆,以C坐标原点,以CD为x轴,CB为y轴,CA为z轴,建立空间直角坐标系,则D(1,0,0),A(0,0,1),直线a的方向单位向量=(0,1,0),|=1,直线b的方向单位向量=(1,0,0),|=1,设B点在运动过程中的坐标中的坐标B(cos,sin,0),其中为BC与CD的夹角,0,2),AB在运动过程中的向量,=(cos,sin,1),|=,设与所成夹角为0,则cos=|
26、sin|0,正确,错误设与所成夹角为0,cos=|cos|,当与夹角为60时,即=,|sin|=,cos2+sin2=1,cos=|cos|=,0,=,此时与的夹角为60,正确,错误故答案为:【点评】本题考查命题真假的判断,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1721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:60分。17(12分)ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知s
27、inA+cosA=0,a=2,b=2(1)求c;(2)设D为BC边上一点,且ADAC,求ABD的面积【分析】(1)先根据同角的三角函数的关系求出A,再根据余弦定理即可求出,(2)先根据夹角求出cosC,求出CD的长,得到SABD=SABC【解答】解:(1)sinA+cosA=0,tanA=,0A,A=,由余弦定理可得a2=b2+c22bccosA,即28=4+c222c(),即c2+2c24=0,解得c=6(舍去)或c=4,故c=4(2)c2=b2+a22abcosC,16=28+4222cosC,cosC=,CD=CD=BCSABC=ABACsinBAC=42=2,SABD=SABC=【点评
28、】本题考查了余弦定理和三角形的面积公式,以及解三角形的问题,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216362574以最高气温位于
29、各区间的频率代替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X(单位:瓶)的分布列;(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n(单位:瓶)为多少时,Y的数学期望达到最大值?【分析】(1)由题意知X的可能取值为200,300,500,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列(2)由题意知这种酸奶一天的需求量至多为500瓶,至少为200瓶,只需考虑200n500,根据300n500和200n300分类讨论经,能得到当n=300时,EY最大值为520元【解答】解:(1)由题意知X的可能取值为200,300,500,P(X=200)=0.2,P(
30、X=300)=,P(X=500)=0.4,X的分布列为: X 200 300 500 P 0.2 0.4 0.4(2)由题意知这种酸奶一天的需求量至多为500瓶,至少为200瓶,只需考虑200n500,当300n500时,若最高气温不低于25,则Y=6n4n=2n;若最高气温位于区间20,25),则Y=6300+2(n300)4n=12002n;若最高气温低于20,则Y=6200+2(n200)4n=8002n,EY=2n0.4+(12002n)0.4+(8002n)0.2=6400.4n,当200n300时,若最高气温不低于20,则Y=6n4n=2n,若最高气温低于20,则Y=6200+2(
31、n200)4n=8002n,EY=2n(0.4+0.4)+(8002n)0.2=160+1.2nn=300时,Y的数学期望达到最大值,最大值为520元【点评】本题考查离散型随机变量的分布列的求法,考查数学期望的最大值的求法,考查函数、离散型随机变量分布列、数学期望等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查分类与整合思想、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,ACD是直角三角形,ABD=CBD,AB=BD (1)证明:平面ACD平面ABC;(2)过AC的平面交BD于点E,若平面AEC把四面体ABCD分成体积相等的两部分,求二面角DAEC的余弦值【分
32、析】(1)如图所示,取AC的中点O,连接BO,ODABC是等边三角形,可得OBAC由已知可得:ABDCBD,AD=CDACD是直角三角形,可得AC是斜边,ADC=90可得DO=AC利用DO2+BO2=AB2=BD2可得OBOD利用线面面面垂直的判定与性质定理即可证明(2)设点D,B到平面ACE的距离分别为hD,hE则=根据平面AEC把四面体ABCD分成体积相等的两部分,可得=1,即点E是BD的中点建立如图所示的空间直角坐标系不妨取AB=2利用法向量的夹角公式即可得出【解答】(1)证明:如图所示,取AC的中点O,连接BO,ODABC是等边三角形,OBACABD与CBD中,AB=BD=BC,ABD
33、=CBD,ABDCBD,AD=CDACD是直角三角形,AC是斜边,ADC=90DO=ACDO2+BO2=AB2=BD2BOD=90OBOD又DOAC=O,OB平面ACD又OB平面ABC,平面ACD平面ABC(2)解:设点D,B到平面ACE的距离分别为hD,hE则=平面AEC把四面体ABCD分成体积相等的两部分,=1点E是BD的中点建立如图所示的空间直角坐标系不妨取AB=2则O(0,0,0),A(1,0,0),C(1,0,0),D(0,0,1),B(0,0),E=(1,0,1),=,=(2,0,0)设平面ADE的法向量为=(x,y,z),则,即,取=同理可得:平面ACE的法向量为=(0,1,)c
34、os=二面角DAEC的余弦值为【点评】本题考查了空间位置关系、空间角、三棱锥的体积计算公式、向量夹角公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题20(12分)已知抛物线C:y2=2x,过点(2,0)的直线l交C于A,B两点,圆M是以线段AB为直径的圆(1)证明:坐标原点O在圆M上;(2)设圆M过点P(4,2),求直线l与圆M的方程【分析】(1)方法一:分类讨论,当直线斜率不存在时,求得A和B的坐标,由=0,则坐标原点O在圆M上;当直线l斜率存在,代入抛物线方程,利用韦达定理及向量数量积的可得=0,则坐标原点O在圆M上;方法二:设直线l的方程x=my+2,代入抛物线方程,利用韦达定理及向量数量积的
35、坐标运算,即可求得=0,则坐标原点O在圆M上;(2)由题意可知:=0,根据向量数量积的坐标运算,即可求得k的值,求得M点坐标,则半径r=丨MP丨,即可求得圆的方程【解答】解:方法一:证明:(1)当直线l的斜率不存在时,则A(2,2),B(2,2),则=(2,2),=(2,2),则=0,则坐标原点O在圆M上;当直线l的斜率存在,设直线l的方程y=k(x2),A(x1,y1),B(x2,y2),整理得:k2x2(4k2+2)x+4k2=0,则x1x2=4,4x1x2=y12y22=(y1y2)2,由y1y20,则y1y2=4,由=x1x2+y1y2=0,则,则坐标原点O在圆M上,综上可知:坐标原点
36、O在圆M上;方法二:设直线l的方程x=my+2,整理得:y22my4=0,A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y2=4,则(y1y2)2=4x1x2,则x1x2=4,则=x1x2+y1y2=0,则,则坐标原点O在圆M上,坐标原点O在圆M上;(2)由(1)可知:x1x2=4,x1+x2=,y1+y2=,y1y2=4,圆M过点P(4,2),则=(4x1,2y1),=(4x2,2y2),由=0,则(4x1)(4x2)+(2y1)(2y2)=0,整理得:k2+k2=0,解得:k=2,k=1,当k=2时,直线l的方程为y=2x+4,则x1+x2=,y1+y2=1,则M(,),半径为r=丨MP丨=,
37、圆M的方程(x)2+(y+)2=当直线斜率k=1时,直线l的方程为y=x2,同理求得M(3,1),则半径为r=丨MP丨=,圆M的方程为(x3)2+(y1)2=10,综上可知:直线l的方程为y=2x+4,圆M的方程(x)2+(y+)2=,或直线l的方程为y=x2,圆M的方程为(x3)2+(y1)2=10【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系,考查韦达定理,向量数量积的坐标运算,考查计算能力,属于中档题21(12分)已知函数f(x)=x1alnx(1)若 f(x)0,求a的值;(2)设m为整数,且对于任意正整数n,(1+)(1+)(1+)m,求m的最小值【分析】(1)通过对函数f(x)=x1aln
38、x(x0)求导,分a0、a0两种情况考虑导函数f(x)与0的大小关系可得结论;(2)通过(1)可知lnxx1,进而取特殊值可知ln(1+),kN*一方面利用等比数列的求和公式放缩可知(1+)(1+)(1+)e,另一方面可知(1+)(1+)(1+)2,从而当n3时,(1+)(1+)(1+)(2,e),比较可得结论【解答】解:(1)因为函数f(x)=x1alnx,x0,所以f(x)=1=,且f(1)=0所以当a0时f(x)0恒成立,此时y=f(x)在(0,+)上单调递增,这与f(x)0矛盾;当a0时令f(x)=0,解得x=a,所以y=f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+)上单调递增,即f(x
39、)min=f(a),若a1,则f(a)f(1)=0,从而与f(x)0矛盾;所以a=1;(2)由(1)可知当a=1时f(x)=x1lnx0,即lnxx1,所以ln(x+1)x当且仅当x=0时取等号,所以ln(1+),kN*一方面,ln(1+)+ln(1+)+ln(1+)+=11,即(1+)(1+)(1+)e;另一方面,(1+)(1+)(1+)(1+)(1+)(1+)=2;从而当n3时,(1+)(1+)(1+)(2,e),因为m为整数,且对于任意正整数n,(1+)(1+)(1+)m成立,所以m的最小值为3【点评】本题是一道关于函数与不等式的综合题,考查分类讨论的思想,考查转化与化归思想,考查运算求
40、解能力,考查等比数列的求和公式,考查放缩法,注意解题方法的积累,属于难题(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。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:(cos+sin)=0,M为l3与C的交点,求M的极径【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(x2)与x=2+ky;联立,消
41、去k可得C的普通方程为x2y2=4;(2)将l3的极坐标方程为(cos+sin)=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=【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(x2);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+ky;联立,消去k得:x2y2=4,即C的普通方程为x2y2=4;(2)l3的极坐标方程为(cos+sin)=0,其普通方程为:x+y=0,联立得:,2=x2+y2=+=5l3与C的交点M的极径为=【点评】本题考查参数方程与极坐标方程化普通方程
42、,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|x2|(1)求不等式f(x)1的解集;(2)若不等式f(x)x2x+m的解集非空,求m的取值范围【分析】(1)由于f(x)=|x+1|x2|=,解不等式f(x)1可分1x2与x2两类讨论即可解得不等式f(x)1的解集;(2)依题意可得mf(x)x2+xmax,设g(x)=f(x)x2+x,分x1、1x2、x2三类讨论,可求得g(x)max=,从而可得m的取值范围【解答】解:(1)f(x)=|x+1|x2|=,f(x)1,当1x2时,2x11,解得1x2;当x2时,31恒成立,故x2;综上,不等式f(x)1的解集为x|x1(2)原式等价于存在xR使得f(x)x2+x