【文档说明】2022全国高考甲卷数学(文科)试题及答案.docx,共(19)页,819.309 KB,由baby熊上传
转载请保留链接:https://www.ichengzhen.cn/view-66640.html
以下为本文档部分文字说明:
试卷第1页,共5页2022年全国高考甲卷数学(文)试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.设集合𝐴=*−2,−1,0,1,2+,𝐵=2𝑥∣0
≤𝑥<523,则𝐴∩𝐵=()A.*0,1,2+B.*−2,−1,0+C.*0,1+D.*1,2+2.某社区通过公益讲座以普及社区居民的垃圾分类知识.为了解讲座效果,随机抽取10位社区居民,让他们在讲座前和讲座后各
回答一份垃圾分类知识问卷,这10位社区居民在讲座前和讲座后问卷答题的正确率如下图:则()A.讲座前问卷答题的正确率的中位数小于70%B.讲座后问卷答题的正确率的平均数大于85%C.讲座前问卷答题的正确率的标准差小于讲座后正确率的标准差D.讲座后问卷答题的正确率的极差大于
讲座前正确率的极差3.若𝑧=1+i.则|i𝑧+3𝑧̅|=()A.4√5B.4√2C.2√5D.2√24.如图,网格纸上绘制的是一个多面体的三视图,网格小正方形的边长为1,则该多面体的体积为()试卷第2页,共5页
A.8B.12C.16D.205.将函数𝑓(𝑥)=sin.𝜔𝑥+π3/(𝜔>0)的图像向左平移π2个单位长度后得到曲线C,若C关于y轴对称,则𝜔的最小值是()A.16B.14C.13D.126.从分别写有1,2,3,4,5,6的6张卡片中无放回随机
抽取2张,则抽到的2张卡片上的数字之积是4的倍数的概率为()A.15B.13C.25D.237.函数𝑦=(3𝑥−3;𝑥)cos𝑥在区间0−π2,π21的图象大致为()A.B.C.D.8.当𝑥=1时,函数𝑓(𝑥)=𝑎ln𝑥+𝑏𝑥取得最大值−2,则𝑓′(2)=()
A.−1B.−12C.12D.1试卷第3页,共5页9.在长方体𝐴𝐵𝐶𝐷−𝐴1𝐵1𝐶1𝐷1中,已知𝐵1𝐷与平面𝐴𝐵𝐶𝐷和平面𝐴𝐴1𝐵1𝐵所成的角均为30°,则()A.𝐴𝐵=2𝐴𝐷
B.AB与平面𝐴𝐵1𝐶1𝐷所成的角为30°C.𝐴𝐶=𝐶𝐵1D.𝐵1𝐷与平面𝐵𝐵1𝐶1𝐶所成的角为45°10.甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为2π,侧面积分别为𝑆甲和𝑆乙,
体积分别为𝑉甲和𝑉乙.若𝑆甲𝑆乙=2,则𝑉甲𝑉乙=()A.√5B.2√2C.√10D.5√10411.已知椭圆𝐶:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)的离心率为13,𝐴1,𝐴2分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若𝐵𝐴1→⋅𝐵𝐴2→=−
1,则C的方程为()A.𝑥218+𝑦216=1B.𝑥29+𝑦28=1C.𝑥23+𝑦22=1D.𝑥22+𝑦2=112.已知9𝑚=10,𝑎=10𝑚−11,𝑏=8𝑚−9,则()A.𝑎>0>𝑏B.�
�>𝑏>0C.𝑏>𝑎>0D.𝑏>0>𝑎二、填空题13.已知向量𝑎⃑=(𝑚,3),𝑏⃑⃑=(1,𝑚+1).若𝑎⃑⊥𝑏⃑⃑,则𝑚=______________.14.设点M在直线2𝑥+𝑦−1=0上,点(3
,0)和(0,1)均在⊙𝑀上,则⊙𝑀的方程为______________.15.记双曲线𝐶:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的离心率为e,写出满足条件“直线𝑦=2𝑥与C无公共点”的e的一个值______________.16.已知△𝐴𝐵𝐶中,点D在边BC上,∠�
�𝐷𝐵=120°,𝐴𝐷=2,𝐶𝐷=2𝐵𝐷.当𝐴𝐶𝐴𝐵取得最小值时,𝐵𝐷=________.三、解答题17.甲、乙两城之间的长途客车均由A和B两家公司运营,为了解这两家公司长途客车的运行情况,随机调查了甲、乙两城之间的500个班次,得到下面列联表:准点班次
数未准点班次数A24020B21030(1)根据上表,分别估计这两家公司甲、乙两城之间的长途客车准点的概率;试卷第4页,共5页(2)能否有90%的把握认为甲、乙两城之间的长途客车是否准点与客车所属公司
有关?附:𝐾2=𝑛(𝑎𝑑;𝑏𝑐)2(𝑎:𝑏)(𝑐:𝑑)(𝑎:𝑐)(𝑏:𝑑),𝑃(𝐾2⩾𝑘)0.1000.0500.010𝑘2.7063.8416.63518.记𝑆𝑛为数列*𝑎𝑛+的前n项和.已知2𝑆𝑛𝑛+𝑛=2𝑎𝑛+1.
(1)证明:*𝑎𝑛+是等差数列;(2)若𝑎4,𝑎7,𝑎9成等比数列,求𝑆𝑛的最小值.19.小明同学参加综合实践活动,设计了一个封闭的包装盒,包装盒如图所示:底面𝐴𝐵𝐶𝐷是边长为8(单位:cm)的正方形,△𝐸𝐴𝐵,△𝐹𝐵
𝐶,△𝐺𝐶𝐷,△𝐻𝐷𝐴均为正三角形,且它们所在的平面都与平面𝐴𝐵𝐶𝐷垂直.(1)证明:𝐸𝐹//平面𝐴𝐵𝐶𝐷;(2)求该包装盒的容积(不计包装盒材料的厚度).20.已知函数𝑓(𝑥)
=𝑥3−𝑥,𝑔(𝑥)=𝑥2+𝑎,曲线𝑦=𝑓(𝑥)在点(𝑥1,𝑓(𝑥1))处的切线也是曲线𝑦=𝑔(𝑥)的切线.(1)若𝑥1=−1,求a;(2)求a的取值范围.21.设抛物线𝐶:𝑦2=2𝑝𝑥(𝑝>0)的焦点为F,点𝐷(𝑝,
0),过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,|𝑀𝐹|=3.(1)求C的方程;(2)设直线𝑀𝐷,𝑁𝐷与C的另一个交点分别为A,B,记直线𝑀𝑁,𝐴𝐵的倾斜角分别为𝛼,𝛽.当𝛼−𝛽取得最大值时,求直线AB的方程.试卷第5页,共5页22.在直角坐标系𝑥𝑂𝑦中
,曲线𝐶1的参数方程为{𝑥=2:𝑡6𝑦=√𝑡(t为参数),曲线𝐶2的参数方程为{𝑥=−2:𝑠6𝑦=−√𝑠(s为参数).(1)写出𝐶1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,曲线𝐶3的极坐标方程为2cos𝜃−sin𝜃=0,求𝐶3与
𝐶1交点的直角坐标,及𝐶3与𝐶2交点的直角坐标.23.已知a,b,c均为正数,且𝑎2+𝑏2+4𝑐2=3,证明:(1)𝑎+𝑏+2𝑐≤3;(2)若𝑏=2𝑐,则1𝑎+1𝑐≥3.答案第1页,共14页参考答案:1.A【解析
】【分析】根据集合的交集运算即可解出.【详解】因为𝐴=*−2,−1,0,1,2+,𝐵=2𝑥∣0≤𝑥<523,所以𝐴∩𝐵=*0,1,2+.故选:A.2.B【解析】【分析】由图表信息,结合中位数、平均数、标准差、极差
的概念,逐项判断即可得解.【详解】讲座前中位数为70%:75%2>70%,所以A错;讲座后问卷答题的正确率只有一个是80%,4个85%,剩下全部大于等于90%,所以讲座后问卷答题的正确率的平均数大于85%,所以B对;讲座
前问卷答题的正确率更加分散,所以讲座前问卷答题的正确率的标准差大于讲座后正确率的标准差,所以C错;讲座后问卷答题的正确率的极差为100%−80%=20%,讲座前问卷答题的正确率的极差为95%−60%=35%>20%,所以D错.故选:B.3.D【解析】【分析】根据复数代数形式的运算法则,共轭复数的
概念以及复数模的计算公式即可求出.【详解】因为𝑧=1+i,所以i𝑧+3𝑧̅=i(1+i)+3(1−i)=2−2i,所以|i𝑧+3𝑧̅|=√4+4=2√2.故选:D.4.B答案第2页,共14页【解析】【分析】由三视图还原几何体,再由棱柱的体积公式即可得解.【详解】由三视图
还原几何体,如图,则该直四棱柱的体积𝑉=2:42×2×2=12.故选:B.5.C【解析】【分析】先由平移求出曲线𝐶的解析式,再结合对称性得𝜔𝜋2+𝜋3=𝜋2+𝑘𝜋,𝑘∈𝐙,即可求出�
�的最小值.【详解】由题意知:曲线𝐶为𝑦=sin0𝜔.𝑥+𝜋2/+𝜋31=sin(𝜔𝑥+𝜔𝜋2+𝜋3),又𝐶关于𝑦轴对称,则𝜔𝜋2+𝜋3=𝜋2+𝑘𝜋,𝑘∈𝐙,解得𝜔=13+2𝑘,𝑘∈𝐙
,又𝜔>0,故当𝑘=0时,𝜔的最小值为13.故选:C.6.C【解析】【分析】先列举出所有情况,再从中挑出数字之积是4的倍数的情况,由古典概型求概率即可.【详解】从6张卡片中无放回抽取2张,共有(1,2),(1,3),(1,4),(1,5
),(1,6),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6),(5,6)15种答案第3页,共14页情况,其中数字之积为4的倍数的有(1,4),
(2,4),(2,6),(3,4),(4,5),(4,6)6种情况,故概率为615=25.故选:C.7.A【解析】【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.【详解】令𝑓(𝑥)=(3𝑥−3;𝑥)cos𝑥,𝑥∈,−𝜋2,�
�2-,则𝑓(−𝑥)=(3;𝑥−3𝑥)cos(−𝑥)=−(3𝑥−3;𝑥)cos𝑥=−𝑓(𝑥),所以𝑓(𝑥)为奇函数,排除BD;又当𝑥∈(0,𝜋2)时,3𝑥−3;𝑥>0,cos𝑥>0,所以𝑓(𝑥)>0,排除C.故选:A.8.B【解析】【分析】根
据题意可知𝑓(1)=−2,𝑓′(1)=0即可解得𝑎,𝑏,再根据𝑓′(𝑥)即可解出.【详解】因为函数𝑓(𝑥)定义域为(0,+∞),所以依题可知,𝑓(1)=−2,𝑓′(1)=0,而𝑓′(𝑥)=𝑎𝑥−𝑏𝑥2,所以𝑏=−2,𝑎−𝑏=0,即𝑎
=−2,𝑏=−2,所以𝑓′(𝑥)=−2𝑥+2𝑥2,因此函数𝑓(𝑥)在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减,𝑥=1时取最大值,满足题意,即有𝑓′(2)=−1+12=−12.故选:B.9.D【解析】【分析】根据线面角的定义以及长方体的结构特征
即可求出.【详解】如图所示:答案第4页,共14页不妨设𝐴𝐵=𝑎,𝐴𝐷=𝑏,𝐴𝐴1=𝑐,依题以及长方体的结构特征可知,𝐵1𝐷与平面𝐴𝐵𝐶𝐷所成角为∠𝐵1𝐷𝐵,𝐵1𝐷与平面𝐴𝐴1𝐵1𝐵所成角为∠𝐷𝐵1𝐴,所以sin30∘=𝑐𝐵1𝐷=�
�𝐵1𝐷,即𝑏=𝑐,𝐵1𝐷=2𝑐=√𝑎2+𝑏2+𝑐2,解得𝑎=√2𝑐.对于A,𝐴𝐵=𝑎,𝐴𝐷=𝑏,𝐴𝐵=√2𝐴𝐷,A错误;对于B,过𝐵作𝐵𝐸⊥𝐴𝐵
1于𝐸,易知𝐵𝐸⊥平面𝐴𝐵1𝐶1𝐷,所以𝐴𝐵与平面𝐴𝐵1𝐶1𝐷所成角为∠𝐵𝐴𝐸,因为tan∠𝐵𝐴𝐸=𝑐𝑎=√22,所以∠𝐵𝐴𝐸≠30∘,B错误;对于C,𝐴𝐶=√𝑎2+𝑏2=√3𝑐,𝐶𝐵1=√𝑏2+𝑐2=√2𝑐,𝐴�
�≠𝐶𝐵1,C错误;对于D,𝐵1𝐷与平面𝐵𝐵1𝐶1𝐶所成角为∠𝐷𝐵1𝐶,sin∠𝐷𝐵1𝐶=𝐶𝐷𝐵1𝐷=𝑎2𝑐=√22,而0<∠𝐷𝐵1𝐶<90∘,所以∠𝐷𝐵1𝐶
=45∘.D正确.故选:D.10.C【解析】【分析】设母线长为𝑙,甲圆锥底面半径为𝑟1,乙圆锥底面圆半径为𝑟2,根据圆锥的侧面积公式可得𝑟1=2𝑟2,再结合圆心角之和可将𝑟1,𝑟2分别用𝑙表示,再利用勾股定理分别求出两圆
锥的高,再根据圆锥的体积公式即可得解.【详解】解:设母线长为𝑙,甲圆锥底面半径为𝑟1,乙圆锥底面圆半径为𝑟2,则𝑆甲𝑆乙=𝜋𝑟1𝑙𝜋𝑟2𝑙=𝑟1𝑟2=2,所以𝑟1=2𝑟2,又2𝜋𝑟1𝑙+2𝜋𝑟2𝑙=2𝜋,答案第5页,共14页则
𝑟1:𝑟2𝑙=1,所以𝑟1=23𝑙,𝑟2=13𝑙,所以甲圆锥的高1=√𝑙2−49𝑙2=√53𝑙,乙圆锥的高2=√𝑙2−19𝑙2=2√23𝑙,所以𝑉甲𝑉乙=13𝜋𝑟12ℎ113𝜋𝑟22ℎ2=49𝑙2×√53𝑙
19𝑙2×2√23𝑙=√10.故选:C.11.B【解析】【分析】根据离心率及𝐵𝐴1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⋅𝐵𝐴2⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑=−1,解得关于𝑎2,𝑏2的等量关系式,即可得解.【详解】解:因为离心率𝑒
=𝑐𝑎=√1−𝑏2𝑎2=13,解得𝑏2𝑎2=89,𝑏2=89𝑎2,𝐴1,𝐴2分别为C的左右顶点,则𝐴1(−𝑎,0),𝐴2(𝑎,0),B为上顶点,所以𝐵(0,𝑏).所以𝐵𝐴1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑=(−𝑎,−𝑏),𝐵𝐴2⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑
⃑⃑=(𝑎,−𝑏),因为𝐵𝐴1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⋅𝐵𝐴2⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑=−1所以−𝑎2+𝑏2=−1,将𝑏2=89𝑎2代入,解得𝑎2=9,𝑏2=8,故椭圆的方程为𝑥29+𝑦28=
1.故选:B.12.A【解析】【分析】根据指对互化以及对数函数的单调性即可知𝑚=log910>1,再利用基本不等式,换底公式可得𝑚>lg11,log89>𝑚,然后由指数函数的单调性即可解出.【详解】由9𝑚=10可得𝑚=log910=lg10lg9>1,而lg9lg11<.lg
9:lg112/2=.lg992/2<1=(lg10)2,所以lg10lg9>lg11lg10,即𝑚>lg11,所以𝑎=10𝑚−11>10lg11−11=0.答案第6页,共14页又lg8lg10<.lg8:lg102/2=.lg8
02/2<(lg9)2,所以lg9lg8>lg10lg9,即log89>𝑚,所以𝑏=8𝑚−9<8log89−9=0.综上,𝑎>0>𝑏.故选:A.13.−34##−0.75【解析】【分析】直接由向量垂直的坐标表示求解即可.【详解】由题意知:𝑎⃑⋅𝑏⃑⃑=𝑚+3(𝑚+
1)=0,解得𝑚=−34.故答案为:−34.14.(𝑥−1)2+(𝑦+1)2=5【解析】【分析】设出点M的坐标,利用(3,0)和(0,1)均在⊙𝑀上,求得圆心及半径,即可得圆的方程.【详解】解:∵点M在直线2𝑥+𝑦−1=0上,∴设点M为(�
�,1−2𝑎),又因为点(3,0)和(0,1)均在⊙𝑀上,∴点M到两点的距离相等且为半径R,∴√(𝑎−3)2+(1−2𝑎)2=√𝑎2+(−2𝑎)2=𝑅,𝑎2−6𝑎+9+4𝑎2−4𝑎+1=5𝑎2,解得𝑎=1
,∴𝑀(1,−1),𝑅=√5,⊙𝑀的方程为(𝑥−1)2+(𝑦+1)2=5.故答案为:(𝑥−1)2+(𝑦+1)2=515.2(满足1<𝑒≤√5皆可)【解析】【分析】根据题干信息,只需双曲线渐近线𝑦=±𝑏𝑎𝑥中0<𝑏𝑎≤2即可求得满足要求的e值.【详解】答
案第7页,共14页解:𝐶:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0),所以C的渐近线方程为𝑦=±𝑏𝑎𝑥,结合渐近线的特点,只需0<𝑏𝑎≤2,即𝑏2𝑎2≤4,可满足条件“直线𝑦=2𝑥与C无公共点”所以𝑒=𝑐𝑎=√1+𝑏2𝑎2≤√1+4=√5,又
因为𝑒>1,所以1<𝑒≤√5,故答案为:2(满足1<𝑒≤√5皆可)16.√3−1##−1+√3【解析】【分析】设𝐶𝐷=2𝐵𝐷=2𝑚>0,利用余弦定理表示出𝐴𝐶2𝐴𝐵2后,结合基本不等式即可得解.【详解】设𝐶𝐷=2𝐵𝐷
=2𝑚>0,则在△𝐴𝐵𝐷中,𝐴𝐵2=𝐵𝐷2+𝐴𝐷2−2𝐵𝐷⋅𝐴𝐷cos∠𝐴𝐷𝐵=𝑚2+4+2𝑚,在△𝐴𝐶𝐷中,𝐴𝐶2=𝐶𝐷2+𝐴𝐷2−2𝐶𝐷⋅𝐴𝐷cos∠𝐴𝐷𝐶=4𝑚2+4−4𝑚,所以𝐴𝐶2𝐴𝐵2=4𝑚2:4
;4𝑚𝑚2:4:2𝑚=4(𝑚2:4:2𝑚);12(1:𝑚)𝑚2:4:2𝑚=4−12(𝑚:1):3𝑚:1≥4−122√(𝑚:1)⋅3𝑚:1=4−2√3,当且仅当𝑚+1=3𝑚:1即𝑚=√3
−1时,等号成立,所以当𝐴𝐶𝐴𝐵取最小值时,𝑚=√3−1.故答案为:√3−1.17.(1)A,B两家公司长途客车准点的概率分别为1213,78(2)有答案第8页,共14页【解析】【分析】(1)根据表格中数据以及古典概型的概率公式可求得结果;(2)根据表格中数据及公式计算
𝐾2,再利用临界值表比较即可得结论.(1)根据表中数据,A共有班次260次,准点班次有240次,设A家公司长途客车准点事件为M,则𝑃(𝑀)=240260=1213;B共有班次240次,准点班次有210次,设B家公司长途客车准点事件为N,则𝑃(𝑁)=210240
=78.A家公司长途客车准点的概率为1213;B家公司长途客车准点的概率为78.(2)列联表准点班次数未准点班次数合计A24020260B21030240合计45050500𝐾2=𝑛(𝑎𝑑−𝑏𝑐)2(𝑎+𝑏
)(𝑐+𝑑)(𝑎+𝑐)(𝑏+𝑑)=500×(240×30;210×20)2260×240×450×50≈3.205>2.706,根据临界值表可知,有90%的把握认为甲、乙两城之间的长途客车是否准点与客车所属公司有关.18.(1)证明见解析;(2)−78
.答案第9页,共14页【解析】【分析】(1)依题意可得2𝑆𝑛+𝑛2=2𝑛𝑎𝑛+𝑛,根据𝑎𝑛={𝑆1,𝑛=1𝑆𝑛−𝑆𝑛;1,𝑛≥2,作差即可得到𝑎𝑛−𝑎𝑛;1=1,从而得证;(2)由(1)及等比中项的性质求出𝑎1,即可得到*𝑎𝑛+的通项公式与前
𝑛项和,再根据二次函数的性质计算可得.(1)解:因为2𝑆𝑛𝑛+𝑛=2𝑎𝑛+1,即2𝑆𝑛+𝑛2=2𝑛𝑎𝑛+𝑛①,当𝑛≥2时,2𝑆𝑛;1+(𝑛−1)2=2(𝑛−1)𝑎𝑛;1+(𝑛−1)②,①−②
得,2𝑆𝑛+𝑛2−2𝑆𝑛;1−(𝑛−1)2=2𝑛𝑎𝑛+𝑛−2(𝑛−1)𝑎𝑛;1−(𝑛−1),即2𝑎𝑛+2𝑛−1=2𝑛𝑎𝑛−2(𝑛−1)𝑎𝑛;1+1,即2(𝑛−1)𝑎𝑛−2(𝑛−1)𝑎𝑛;1=2(𝑛−1),所以𝑎𝑛−𝑎𝑛;1=1,
𝑛≥2且𝑛∈N*,所以*𝑎𝑛+是以1为公差的等差数列.(2)解:由(1)可得𝑎4=𝑎1+3,𝑎7=𝑎1+6,𝑎9=𝑎1+8,又𝑎4,𝑎7,𝑎9成等比数列,所以𝑎72=𝑎4⋅𝑎9,即(𝑎1+6)2=(𝑎1+3)⋅(𝑎1+8),解得𝑎1=−12,所以𝑎𝑛
=𝑛−13,所以𝑆𝑛=−12𝑛+𝑛(𝑛;1)2=12𝑛2−252𝑛=12.𝑛−252/2−6258,所以,当𝑛=12或𝑛=13时(𝑆𝑛)min=−78.19.(1)证明见解析;(2)6403√3.【解析】【
分析】(1)分别取𝐴𝐵,𝐵𝐶的中点𝑀,𝑁,连接𝑀𝑁,由平面知识可知𝐸𝑀⊥𝐴𝐵,𝐹𝑁⊥𝐵𝐶,𝐸𝑀=𝐹𝑁,依题从而可证𝐸𝑀⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷,𝐹𝑁⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷,根据线面
垂直的性质定理可知𝐸𝑀//𝐹𝑁,即可知四边形𝐸𝑀𝑁𝐹为平行四边形,于是𝐸𝐹//𝑀𝑁,最后根据线面平行的判定定理即可证出;(2)再分别取𝐴𝐷,𝐷𝐶中点𝐾,𝐿,由(1)知,该几何体的体积等于长方体𝐾𝑀𝑁𝐿−𝐸𝐹𝐺𝐻的体积加上四棱锥𝐵−𝑀�
�𝐹𝐸体积的4倍,即可解出.答案第10页,共14页(1)如图所示:,分别取𝐴𝐵,𝐵𝐶的中点𝑀,𝑁,连接𝑀𝑁,因为△𝐸𝐴𝐵,△𝐹𝐵𝐶为全等的正三角形,所以𝐸𝑀⊥𝐴𝐵,𝐹𝑁⊥𝐵𝐶,𝐸𝑀=�
�𝑁,又平面𝐸𝐴𝐵⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷,平面𝐸𝐴𝐵∩平面𝐴𝐵𝐶𝐷=𝐴𝐵,𝐸𝑀⊂平面𝐸𝐴𝐵,所以𝐸𝑀⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷,同理可得𝐹𝑁⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷,根据线面垂直的性质定理可知𝐸𝑀//𝐹𝑁,而𝐸𝑀=𝐹𝑁,所以四边形𝐸
𝑀𝑁𝐹为平行四边形,所以𝐸𝐹//𝑀𝑁,又𝐸𝐹⊄平面𝐴𝐵𝐶𝐷,𝑀𝑁⊂平面𝐴𝐵𝐶𝐷,所以𝐸𝐹//平面𝐴𝐵𝐶𝐷.(2)如图所示:,分别取𝐴𝐷,𝐷𝐶中点𝐾,𝐿,由(1)知
,𝐸𝐹//𝑀𝑁且𝐸𝐹=𝑀𝑁,同理有,𝐻𝐸//𝐾𝑀,𝐻𝐸=𝐾𝑀,𝐻𝐺//𝐾𝐿,𝐻𝐺=𝐾𝐿,𝐺𝐹//𝐿𝑁,𝐺𝐹=𝐿𝑁,由平面知识可知,𝐵𝐷⊥𝑀𝑁,𝑀𝑁⊥𝑀�
�,𝐾𝑀=𝑀𝑁=𝑁𝐿=𝐿𝐾,所以该几何体的体积等于长方体𝐾𝑀𝑁𝐿−𝐸𝐹𝐺𝐻的体积加上四棱锥𝐵−𝑀𝑁𝐹𝐸体积的4倍.因为𝑀𝑁=𝑁𝐿=𝐿𝐾=𝐾𝑀=4√2,𝐸𝑀=8sin60∘=4√3,点𝐵到平面𝑀𝑁
𝐹𝐸的距离即为点𝐵到直线𝑀𝑁的距离𝑑,𝑑=2√2,所以该几何体的体积𝑉=(4√2)2×4√3+4×13×4√2×答案第11页,共14页4√3×2√2=128√3+2563√3=6403√3.20.(1)3(2),−1,+∞)
【解析】【分析】(1)先由𝑓(𝑥)上的切点求出切线方程,设出𝑔(𝑥)上的切点坐标,由斜率求出切点坐标,再由函数值求出𝑎即可;(2)设出𝑔(𝑥)上的切点坐标,分别由𝑓(𝑥)和𝑔(𝑥)及切点表示出切线方程,由
切线重合表示出𝑎,构造函数,求导求出函数值域,即可求得𝑎的取值范围.(1)由题意知,𝑓(−1)=−1−(−1)=0,𝑓′(𝑥)=3𝑥2−1,𝑓′(−1)=3−1=2,则𝑦=𝑓(𝑥)在点(−1,0)处的切线方程为𝑦=2(𝑥+1),即𝑦=2𝑥+2,设该切线与𝑔(𝑥
)切于点(𝑥2,𝑔(𝑥2)),𝑔′(𝑥)=2𝑥,则𝑔′(𝑥2)=2𝑥2=2,解得𝑥2=1,则𝑔(1)=1+𝑎=2+2,解得𝑎=3;(2)𝑓′(𝑥)=3𝑥2−1,则𝑦=𝑓(𝑥)在点(𝑥
1,𝑓(𝑥1))处的切线方程为𝑦−(𝑥13−𝑥1)=(3𝑥12−1)(𝑥−𝑥1),整理得𝑦=(3𝑥12−1)𝑥−2𝑥13,设该切线与𝑔(𝑥)切于点(𝑥2,𝑔(𝑥2)),𝑔′(𝑥)=2𝑥,则𝑔′(𝑥2)=2𝑥2
,则切线方程为𝑦−(𝑥22+𝑎)=2𝑥2(𝑥−𝑥2),整理得𝑦=2𝑥2𝑥−𝑥22+𝑎,则{3𝑥12−1=2𝑥2−2𝑥13=−𝑥22+𝑎,整理得𝑎=𝑥22−2𝑥13=.3𝑥122−12/2−2𝑥13=94𝑥14−2𝑥13
−32𝑥12+14,令(𝑥)=94𝑥4−2𝑥3−32𝑥2+14,则′(𝑥)=9𝑥3−6𝑥2−3𝑥=3𝑥(3𝑥+1)(𝑥−1),令′(𝑥)>0,解得−13<𝑥<0或
𝑥>1,令′(𝑥)<0,解得𝑥<−13或0<𝑥<1,则𝑥变化时,′(𝑥),(𝑥)的变化情况如下表:𝑥(−∞,−13)−13(−13,0)0(0,1)1(1,+∞)′(𝑥)−0+0−0+(𝑥)↘527↗14↘−1↗答案第12页,共14页则(�
�)的值域为,−1,+∞),故𝑎的取值范围为,−1,+∞).21.(1)𝑦2=4𝑥;(2)𝐴𝐵:𝑥=√2𝑦+4.【解析】【分析】(1)由抛物线的定义可得|𝑀𝐹|=𝑝+𝑝2,即可得解;(2)设点的坐标及直
线𝑀𝑁:𝑥=𝑚𝑦+1,由韦达定理及斜率公式可得𝑘𝑀𝑁=2𝑘𝐴𝐵,再由差角的正切公式及基本不等式可得𝑘𝐴𝐵=√22,设直线𝐴𝐵:𝑥=√2𝑦+𝑛,结合韦达定理可解.(1)抛物线的准线为𝑥=−𝑝2,当𝑀𝐷与x轴垂直时,点M的横坐标为p,此时|𝑀𝐹
|=𝑝+𝑝2=3,所以𝑝=2,所以抛物线C的方程为𝑦2=4𝑥;(2)设𝑀(𝑦124,𝑦1),𝑁(𝑦224,𝑦2),𝐴(𝑦324,𝑦3),𝐵(𝑦424,𝑦4),直线𝑀𝑁:𝑥=𝑚𝑦+1,由*𝑥=𝑚𝑦+1𝑦2=4𝑥可得𝑦
2−4𝑚𝑦−4=0,Δ>0,𝑦1𝑦2=−4,由斜率公式可得𝑘𝑀𝑁=𝑦1;𝑦2𝑦124;𝑦224=4𝑦1:𝑦2,𝑘𝐴𝐵=𝑦3;𝑦4𝑦324;𝑦424=4𝑦3:𝑦4,直线𝑀𝐷:𝑥=𝑥1;2𝑦1⋅𝑦+
2,代入抛物线方程可得𝑦2−4(𝑥1;2)𝑦1⋅𝑦−8=0,Δ>0,𝑦1𝑦3=−8,所以𝑦3=2𝑦2,同理可得𝑦4=2𝑦1,所以𝑘𝐴𝐵=4𝑦3:𝑦4=42(𝑦1:𝑦2)=𝑘𝑀𝑁2又因为直线MN、AB的倾斜角分别为𝛼,𝛽,所以𝑘𝐴𝐵=
tan𝛽=𝑘𝑀𝑁2=tan𝛼2,若要使𝛼−𝛽最大,则𝛽∈(0,𝜋2),设𝑘𝑀𝑁=2𝑘𝐴𝐵=2𝑘>0,则tan(𝛼−𝛽)=tan𝛼;tan𝛽1:tan𝛼tan𝛽=𝑘1:2𝑘2=11𝑘:2𝑘≤12√1𝑘⋅2𝑘=
√24,当且仅当1𝑘=2𝑘即𝑘=√22时,等号成立,答案第13页,共14页所以当𝛼−𝛽最大时,𝑘𝐴𝐵=√22,设直线𝐴𝐵:𝑥=√2𝑦+𝑛,代入抛物线方程可得𝑦2−4√2𝑦−4𝑛=0,Δ
>0,𝑦3𝑦4=−4𝑛=4𝑦1𝑦2=−16,所以𝑛=4,所以直线𝐴𝐵:𝑥=√2𝑦+4.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用抛物线方程对斜率进行化简,利用韦达定理得出坐标间的关系.22.(1)𝑦2=6𝑥−2(𝑦≥0);(2)�
�3,𝐶1的交点坐标为.12,1/,(1,2),𝐶3,𝐶2的交点坐标为.−12,−1/,(−1,−2).【解析】【分析】(1)消去𝑡,即可得到𝐶1的普通方程;(2)将曲线𝐶2,𝐶3的方程化成普通方程,联立求
解即解出.(1)因为𝑥=2:𝑡6,𝑦=√𝑡,所以𝑥=2:𝑦26,即𝐶1的普通方程为𝑦2=6𝑥−2(𝑦≥0).(2)因为𝑥=−2:𝑠6,𝑦=−√𝑠,所以6𝑥=−2−𝑦2,即𝐶2的普通方程为𝑦2
=−6𝑥−2(𝑦≤0),由2cos𝜃−sin𝜃=0⇒2𝜌cos𝜃−𝜌sin𝜃=0,即𝐶3的普通方程为2𝑥−𝑦=0.联立{𝑦2=6𝑥−2(𝑦≥0)2𝑥−𝑦=0,解得:{𝑥=12𝑦=1或{𝑥=1𝑦=2,即交点坐标为.12,1/,(1,2);联立{𝑦2=−6
𝑥−2(𝑦≤0)2𝑥−𝑦=0,解得:{𝑥=−12𝑦=−1或{𝑥=−1𝑦=−2,即交点坐标为.−12,−1/,(−1,−2).23.(1)见解析(2)见解析【解析】【分析】(1)根据𝑎2+𝑏2
+4𝑐2=𝑎2+𝑏2+(2𝑐)2,利用柯西不等式即可得证;(2)由(1)结合已知可得0<𝑎+4𝑐≤3,即可得到1𝑎:4𝑐≥13,再根据权方和不等式即可得证.答案第14页,共14页(1)证明:由柯西不等式有,𝑎2+𝑏2+(2𝑐)2-(12+12+
12)≥(𝑎+𝑏+2𝑐)2,所以𝑎+𝑏+2𝑐≤3,当且仅当𝑎=𝑏=2𝑐=1时,取等号,所以𝑎+𝑏+2𝑐≤3;(2)证明:因为𝑏=2𝑐,𝑎>0,𝑏>0,𝑐>0,由(1)得𝑎+𝑏+2𝑐=𝑎+4𝑐≤3,即0<𝑎+4𝑐≤3,所以1𝑎:4𝑐≥13,由
权方和不等式知1𝑎+1𝑐=12𝑎+224𝑐≥(1:2)2𝑎:4𝑐=9𝑎:4𝑐≥3,当且仅当1𝑎=24𝑐,即𝑎=1,𝑐=12时取等号,所以1𝑎+1𝑐≥3.