2020届福建省福州市高三上学期期末质量检测数学(理)试题(解析版) 联系客服

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uuuruuur232323232344②当直线方程为y??时,A(,?),B(?,?),?OA?OB????0,

3333333所以OA?OB.所以?AOB为直角三角形.

③当直线l不与x轴平行时,设其方程为x?ty?m,A(x1,y1),B(x2,y2), 因为直线l与圆相切,所以23|m|?,即3m2?4t2?4?0. 23t?1?x?ty?m?,得,(t2?2)y2?2tmy?m2?4?0. 由?x2y2?1??2?42tmm2?4,y1y2?2. 所以y1?y2??2t?2t?2uuuruuurOA?OB?y1y2?x1x2?y1y2?(ty1?m)(ty2?m)?(1?t2)y1y2?tm(y1?y2)?m2

(1?t2)(m2?4)?2t2m2?m2(t2?2)3m2?4t2?4??0, ?t2?2t2?2所以OA?OB,所以?AOB为直角三角形. 综上所述: ?AOB为直角三角形. 【点睛】

本题考查直线和圆的相切,椭圆的图象和性质,直线和椭圆的位置有关系,考查学生的逻辑推理能力,化归与转化能力及综合运用数学知识解决问题的能力.考查的核心素养是直观想象、逻辑推理与数学运算.是中档题. 21.已知函数f?x??cosx?ax2?1. (1)当a?1时,证明:f?x?…0; 2(2)若f?x?在R上有且只有一个零点,求a的取值范围. ?1?【答案】(1)见解析; (2)???,0?U?,???..

?2?【解析】(1) 将a的值代入,再求出函数f?x?的最小值,即可证明;

(2)对a进行分类讨论,当a?0可得函数f(x)有无数个零点,a?0求导数f??x?,确定f??x?为负故a?0符合题意,当a?0时,求导函数f??x?,对导数f??x?再求一次导,再对a进行分类讨论,同时利用奇偶性可得当a?个零点,当0?a?围.

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1时f?x?在R上有且只有一21时,利用零点定理取一个特值,判断出不合题意,得出a的取值范2【详解】 (1)当a?112时,f?x??cosx?x?1,

22所以f(x)的定义域为R,且f(?x)?f(x),故f(x)为偶函数.

0时,f??x???sinx?x, 当x…记g?x??f??x???sinx?x,所以g??x???cosx?1. 因为g??x??0,所以g?x?在?0,???上单调递增, 即f??x?在?0,???上单调递增, 故f??x??f??0??0,

所以f?x?在?0,???上单调递增,所以f?x??f?0??0, 因为f(x)为偶函数,所以当x?R时,f(x)?0.

(2)①当a?0时,f?x??cosx?1,令cosx?1?0,解得x?2k??k???, 所以函数f(x)有无数个零点,不符合题意;

22②当a?0时,f?x??cosx?ax?1?ax?0,当且仅当x?0时等号成立,故a?0符合

题意;

③因为f??x??f?x?,所以f?x?是偶函数, 又因为f?0??0,故x?0是f?x?的零点.

当a?0时,f??x???sinx?2ax,记g?x??f??x???sinx?2ax,则g??x???cosx?2a. 1)当a?1时,g??x???cosx?2a??cosx?1?0, 2故g?x?在?0,???单调递增,故当x?0时,g?x??g?0??0.即f??x??0, 故f?x?在?0,???单调递增,故f?x??f?0??0. 所以f?x?在?0,???没有零点.

因为f?x?是偶函数,所以f?x?在R上有且只有一个零点.

2)当0?a????1时,当x??0,2?时,存在x1??0,?,使得cosx1?2a,且当0?x?x122???时,g?x?单调递减,故g?x??g?0??0,

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即x??0,x1?时,f??x??0,故f?x?在?0,x1?单调递减,f?x1??f?0??0, 又f?2???cos2??a?2???1?4a?2?0,所以f?x1?f?2???0,

2由零点存在性定理知f?x?在?x1,2??上有零点,又因为x?0是f?x?的零点, 故0?a?1不符合题意; 2?1?综上所述,a的取值范围为???,0?U?,???.

?2?【点睛】

本题考查函数和导数的应用,利用导数判断函数的单调性,证明不等式,函数零点个数等基础知识,考查学生的逻辑推理能力,化归与转化能力.考查的核心素养是直观想象、逻辑推理与数学运算,是难题.

?3x?5?t,??2(t为参数)

22.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为?.以坐标原

?y?3?1t?2?点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为??2cos?. (1)求C的直角坐标方程;

11?(2)设点M的直角坐标为5,3, l与曲线C的交点为A,B,求的值. MAMB??【答案】(1)(x?1)?y?1(2)2253 18【解析】(1)根据极坐标与直角坐标的互化求解即可.

(2)设A,B所对应的参数分别为t1,t2,再联立直线的参数方程与圆的直角坐标方程,利用参数的几何意义与韦达定理求解即可. 【详解】

2(1)由??2cos?,得??2?cos?.

?x??cos?,22将?代入得,x?y?2x, ?y??sin?所以C的直角坐标方程为(x?1)?y?1. (2)设A,B所对应的参数分别为t1,t2,

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?3x?5?t,??2(t为参数 因为直线l的参数方程为??y?3?1t?2?所以M(5,3)在l上

把l的参数方程代入(x?1)?y?1可得t2?53t?18?0, 所以??(53)2?4?18?3?0, 所以t1?t2??53,t1t2?18>0,

2211|MA|?|MB||t1|?|t2||t1?t2|53????故=.

MAMB|MA|?|MB||t1||t2||t1t2|18【点睛】

本题考查极坐标方程和直角坐标方程的互化,直线和圆的位置关系,以及直线的参数方程的参数的几何意义等基础知识,考查学生的逻辑推理能力,化归与转化能力.考查的核心素养是直观想象、逻辑推理与数学运算. 23.已知函数f(x)?2x?1?x?(1)求m的值;

1的最小值为m. 21222(2)若a,b,c为正实数,且a?b?c?m,证明:a?b?c≥.

3【答案】(1)m?1(2)证明见解析 【解析】(1)分x?11与x?两种情况去绝对值进行讨论即可. 22(2)利用基本不等式证明即可. 【详解】

11?3x?,x?,1??22(1)根据题意,函数f(x)?2x?1?x???

312??x?,x?,?22?所以f(x)为在???,?单调递减,在?,???单调递增,

22??1???1????1?所以f(x)min?f???1,即m?1.

?2?(2)由(1)知,m?1,所以a?b?c?1, 又因为a,b,c为正实数,

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