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福建省厦门市高二下学期期末数学试卷(文科) Word版含解析

来源:星星旅游


2015-2016学年福建省厦门市高二(下)期末数学试卷(文科)

一、选择题(每题5分)

1.已知a,b∈R,i是虚数单位,若3+bi与a﹣i互为共轭复数,则|a+bi|等于( ) A. B.5 C. D.10

2.用反证法证明命题:“若a,b,c为不全相等的实数,且a+b+c=0,则a,b,c至少有一个负数”,假设原命题不成立的内容是( ) A.a,b,c都大于0 B.a,b,c都是非负数

C.a,b,c至多两个负数 D.a,b,c至多一个负数

3.已知命题p:∀x∈R,x2+x+1≤0,则( ) A.p是真命题,¬p:∃x0∈R,使得x02+x0+1>0 B.p是真命题,¬p:∀x∈R,使得x2+x+1>0 C.p是假命题,¬p:∃x0∈R,使得x02+x0+1>0 D.p是假命题,¬p:∀x∈R,使得x2+x+1>0 4.函数f(x)的导函数为f′(x),若f(x)=sinx,则下列等式正确的是( ) A.f((

)=f′(

B.f(

)=f′(

C.f(

)=f′(

D.f

)=f′(

5.2016法国欧洲杯比赛于6月中旬揭开战幕,随机询问100人是否喜欢足球,得到如下的2×2列联表: 男 女 总计 参考公式k2=

喜欢足球 35 25 60 不喜欢足球 15 25 40 总计 50 50 100 ,(其中n=a+b+c+d)

临界值表:

P(K2≥k0) 0.05 0.025 0.010 k0 3.841 5.024 6.635 参照临界值表,下列结论正确的是( ) A.有95%的把握认为“喜欢足球与性别相关” B.有95%的把握认为“喜欢足球与性别无关”

C.在犯错误的概率不超过2.5%的前提下,认为“喜欢足球与性别无关” D.在犯错误的概率不超过2.5%的前提下,认为“喜欢足球与性别有关” 6.下列选项中,与其他三个选项所蕴含的数学推理不同的是( ) A.独脚难行,孤掌难鸣 B.前人栽树,后人乘凉

C.物以类聚,人以群分 D.飘风不终朝,骤雨不终日

7.已知过双曲线Г:

=1(a>0,b>0)的右焦点F2作圆x2+y2=a2的切线,交双

曲线Г的左支交于点A,且AF1⊥AF2,则双曲线的渐近线方程是( ) A.y=±2x B.y=±x C.y=±

x D.y=±

x

8.定义在R上的函数f(x),其导函数是f′(x),若x•f′(x)+f(x)<0,则下列结论一定正确的是( )

A.3f(2)<2f(3) B.3f(2)>2f(3) C.2f(2)<3f(3) D.2f(2)>3f(3) 9.“a=4或a=﹣3“是”函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极值10“的( ) A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件

10.记半径为1的圆为C1,C1的外切正三角形的外接圆为C2,C2的外切正三角形的外接圆C3,…Cn﹣1的外切正三角形的外接圆为Cn,则C16的面积是( )

A.215•π B.216•π C.230•π D.232•π

11.函数f(x)图象如图所示,则f(x)的解析式可能是( )

A.f(x)=lnx﹣sinx B.f(x)=lnx+cosx C.f(x)=lnx+sinx D.f(x)=lnx﹣cosx

12.点M在抛物线C:x2=2py(p>0)上,以M为圆心的圆与x轴相切于点N,过点N作直线与C相切于点P(异于点O),OP的中点为Q,则( ) A.点Q在圆M内 B.点Q在圆M上 C.点Q在圆M外 D.以上结论都有可能

二、填空题(每题5分)

13.若i为虚数单位,图中网格纸的小正方形的边长是1,复平面内点Z表示复数z,则复数

= .

14.已知命题p:a≥2;命题q:对任意实数x∈[﹣1,1],关于x的不等式x2﹣a≤0恒成立,若p且q是真命题,则实数a的取值范围是 . 15.已知点P是椭圆Г:

=1(a>b>0)上的一点,F1、F2为椭圆的左、右焦点,

a2,则椭圆的离心率是 .

若∠F1PF2=60°,且△PF1F2的面积为16.已知函数f(x)=

(m≠0),则下列结论正确的是

①函数f(x)是奇函数,且过点(0,0);

②函数f(x)的极值点是x=±;

③当m<0时,函数f(x)是单调递减函数,值域是R;

④当m>0时,函数y=f(x)﹣a的零点个数可以是0个,1个,2个.

三、解答题

17.已知函数f(x)=x3﹣3x2﹣9x﹣3 (1)若函数f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为y=﹣9x+b,求b的值; (2)求函数f(x)的极值.

18.网购已成为当今消费者喜欢的购物方式,某机构对A、B、C、D四家同类运动服装网店的关注人数x(千人)与其商品销售件数y(百件)进行统计对比,得到表格: 网店 A B C D 名称 x 3 4 6 7 y 11 12 20 17 由散点图得知,可以用回归直线方程y=bx+a来近似刻画它们之间的关系 (1)求y与x的回归直线方程;

(2)在(1)的回归模型中,请用R2说明,销售件数的差异有多大程度是由关注人数引起的?(精确到0.01)

参考公式::;

;R2═1﹣

参考数据:

xiyi=320;

x2=110.

19.椭圆Г: =1(a>b>0)过点(1,),且直线l过椭圆Г的上顶点和左焦点,

椭圆中心到直线l的距离等于焦距长的.

(1)求椭圆Г的方程;

(2)若一条与坐标轴不平行且不过原点的直线交椭圆Г于不同的两点M、N,点P为线段MN的中点,求证:直线MN与直线OP不垂直.

20.2016年5月1日上午,厦门日报讯,厦门海洋综合行政执法支队在公务码头启动了2016年休渔监管执法的首日行动,这标志着厦门海域正式步入为期4个半月的休渔期.某小微企业决定囤积一些冰鲜产品,销售所囤积鱼品的净利润y万元与投入x万元之间近似满足函数关系:

f(x)=

若投入2万元,可得到净利润为5.2万元.

(1)试求该小微企业投入多少万元时,获得的净利润最大;

(2)请判断该小微企业是否会亏本,若亏本,求出投入资金的范围;若不亏本,请说明理由(参考数据:ln2=0.7,ln15=2.7)

21.抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与抛物线和y轴分别交于点P、Q,且|PF|=2|PQ|

(1)求抛物线的方程;

(2)过点F作互相垂直的两直线分别交抛物线于点A、B、C、D,求四边形ACBD面积的最小值.

22.函数f(x)=(﹣x2+ax+a)ex(a>0,e是自然常数) (1)当x∈[0,1]时,函数f(x)的最大值是(2)当x∈(0,1]时,证明:2x3﹣x2﹣x>

,求a的值;

2015-2016学年福建省厦门市高二(下)期末数学试卷(文

科)

参考答案与试题解析

一、选择题(每题5分)

1.已知a,b∈R,i是虚数单位,若3+bi与a﹣i互为共轭复数,则|a+bi|等于( ) A. B.5 C. D.10 【考点】复数求模.

【分析】由已知求得a,b的值,然后代入复数模的计算公式得答案. 【解答】解:∵3+bi与a﹣i互为共轭复数, ∴a=3,b=1, 则|a+bi|=|3+i|=

故选:C.

2.用反证法证明命题:“若a,b,c为不全相等的实数,且a+b+c=0,则a,b,c至少有一个负数”,假设原命题不成立的内容是( ) A.a,b,c都大于0 B.a,b,c都是非负数

C.a,b,c至多两个负数 D.a,b,c至多一个负数 【考点】反证法与放缩法.

【分析】用反证法证明数学命题时,应先假设结论的否定成立.

【解答】解:“a,b,c中至少有一个负数”的否定为“a,b,c都是非负数”, 由用反证法证明数学命题的方法可得,应假设“a,b,c都是非负数”, 故选:B.

3.已知命题p:∀x∈R,x2+x+1≤0,则( ) A.p是真命题,¬p:∃x0∈R,使得x02+x0+1>0 B.p是真命题,¬p:∀x∈R,使得x2+x+1>0 C.p是假命题,¬p:∃x0∈R,使得x02+x0+1>0 D.p是假命题,¬p:∀x∈R,使得x2+x+1>0 【考点】全称命题.

【分析】根据一元二次函数和不等式的关系判断命题的真假,根据全称命题的否定是特称命题进行判断即可.

【解答】解:命题是全称命题, ∵判别式△=1﹣4=﹣3<0,

∴∀x∈R,x2+x+1>0,故命题p是假命题,

∵命题是全称命题则命题的否定是¬p:∃x0∈R,使得x02+x0+1>0, 故选:C.

4.函数f(x)的导函数为f′(x),若f(x)=sinx,则下列等式正确的是( )

A.f((

)=f′(

) B.f()=f′() C.f()=f′() D.f

)=f′(

【考点】导数的运算.

【分析】根据基本导数公式求导,再根据各选项可知若f(x)=f′(x),则sinx=cosx,判断即可.

【解答】解:∵f(x)=sinx, ∴f′(x)=cosx, 若f(x)=f′(x), ∴sinx=cosx, ∴sin∴f(

=cos)=f′(

, ),

故选:D.

5.2016法国欧洲杯比赛于6月中旬揭开战幕,随机询问100人是否喜欢足球,得到如下的2×2列联表: 男 女 总计 参考公式k2=

喜欢足球 35 25 60 不喜欢足球 15 25 40 总计 50 50 100 ,(其中n=a+b+c+d)

临界值表: P(K2≥k0) 0.05 0.025 0.010 k0 3.841 5.024 6.635 参照临界值表,下列结论正确的是( ) A.有95%的把握认为“喜欢足球与性别相关” B.有95%的把握认为“喜欢足球与性别无关”

C.在犯错误的概率不超过2.5%的前提下,认为“喜欢足球与性别无关” D.在犯错误的概率不超过2.5%的前提下,认为“喜欢足球与性别有关” 【考点】独立性检验的应用.

【分析】根据条件求出观测值,同所给的临界值进行比较,根据4.17>3.841,即可得到结论.

【解答】解:由题意K2=

由于P(x2≥3.841)≈0.05,

∴有95%把握认为“喜欢足球与性别相关”.

≈4.17,

故选:A.

6.下列选项中,与其他三个选项所蕴含的数学推理不同的是( ) A.独脚难行,孤掌难鸣 B.前人栽树,后人乘凉

C.物以类聚,人以群分 D.飘风不终朝,骤雨不终日 【考点】合情推理的含义与作用.

【分析】利用归纳推理、演绎推理的定义,即可得出结论.

【解答】解:由题意,根据归纳推理是由特殊到一般的推理过程, 可得A,C,D是归纳推理,B是演绎推理, 故选:B.

7.已知过双曲线Г:

=1(a>0,b>0)的右焦点F2作圆x2+y2=a2的切线,交双

曲线Г的左支交于点A,且AF1⊥AF2,则双曲线的渐近线方程是( ) A.y=±2x B.y=±x C.y=±

x D.y=±

x

【考点】双曲线的简单性质.

【分析】设切点为M,连接OM,运用切线的性质,以及中位线定理,可得AF1=2a,由双曲线的定义,可得AF2=2a+AF1=4a,再由勾股定理,可得c2=5a2,结合a,b,c的关系,可得b=2a,进而得到双曲线的渐近线方程. 【解答】解:设切点为M,连接OM, 可得OM⊥AF2,

AF1⊥AF2,可得AF1∥OM, 且OM=a,AF1=2a,

由双曲线的定义,可得AF2=2a+AF1=4a, 在直角三角形AF1F2中, AF12+AF22=F1F22, 即为4a2+16a2=4c2, 即有c2=5a2,

由c2=a2+b2,可得b=2a,

可得双曲线的渐近线方程为y=±x, 即为y=±2x. 故选:A.

8.定义在R上的函数f(x),其导函数是f′(x),若x•f′(x)+f(x)<0,则下列结论一定正确的是( )

A.3f(2)<2f(3) B.3f(2)>2f(3) C.2f(2)<3f(3) D.2f(2)>3f(3) 【考点】利用导数研究函数的单调性;导数的运算.

【分析】构造函数g(x)=xf(x)求函数的导数,利用函数的单调性即可求不等式. 【解答】解:设g(x)=xf(x),

则g′(x)=[xf(x)]′=xf′(x)+f(x)<0, 即函数g(x)=xf(x)单调递减, 显然g(2)>g(3), 则2f(2)>3f(3), 故选:D.

9.“a=4或a=﹣3“是”函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极值10“的( ) A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件

【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.

【分析】利用导数与极值的关系、简易逻辑的判定方法即可判断出结论. 【解答】解:f(x)=x3+ax2+bx+a2,f′(x)=3x2+2ax+b. ∵f(x)在x=1处有极值10,

∴f′(1)=3+2a+b=0,1+a+b+a2=10, 化为a2﹣a﹣12=0, 解得a=4或a=﹣3.

反之不成立,f(x)在x=1处不一定有极值10.

故“a=4或a=﹣3“是”函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极值10”的必要不充分条件. 故选:A.

10.记半径为1的圆为C1,C1的外切正三角形的外接圆为C2,C2的外切正三角形的外接圆C3,…Cn﹣1的外切正三角形的外接圆为Cn,则C16的面积是( )

A.215•π B.216•π C.230•π D.232•π 【考点】归纳推理.

【分析】由题意,C1的半径为1,C2的半径为2,…C16的半径为215,即可求出C16的面积.

【解答】解:由题意,C1的半径为1,C2的半径为2,…C16的半径为215, ∴C16的面积是230•π, 故选:C.

11.函数f(x)图象如图所示,则f(x)的解析式可能是( )

A.f(x)=lnx﹣sinx B.f(x)=lnx+cosx 【考点】函数的图象.

【分析】由图象可知,f(1)>f(再比较即可.

【解答】解:由图象可知,f(1)>f(

C.f(x)=lnx+sinx D.f(x)=lnx﹣cosx

)>0,分别对A,B,C,D计算f(1),f(),

)>0,

当x=1时,对于A:f(1)=ln1﹣sin1<0,不符合,

对于D,f(1)=ln1﹣cos1<0,不符合, 对于B:∵f(对于C:∵f(

)=ln)=ln

+cos+sin

=ln=ln

,f(1)=ln1+cos1=cos1, +1,f(1)=ln1+sin1=sin1,∴f(

)>f(1),不

符合

故选:B

12.点M在抛物线C:x2=2py(p>0)上,以M为圆心的圆与x轴相切于点N,过点N作直线与C相切于点P(异于点O),OP的中点为Q,则( ) A.点Q在圆M内 B.点Q在圆M上 C.点Q在圆M外 D.以上结论都有可能 【考点】抛物线的简单性质.

【分析】设切点的坐标,可得切线方程,进而可得N,M的坐标,即可得出结论. 【解答】解:设P(a,b),则 ∵x2=2py,∴y=

x2,∴y′=,

∴过P的切线的方程为y﹣b=(x﹣a),即y=x﹣b, 令y=0,可得x=

=,

代入抛物线C:x2=2py,可得y=

=,

∴M(,)

OP的中点为Q(,),∴|MQ|=, ∴点Q在圆M上, 故选:B.

二、填空题(每题5分)

13.若i为虚数单位,图中网格纸的小正方形的边长是1,复平面内点Z表示复数z,则复数

=

【考点】复数代数形式的乘除运算.

【分析】由图得到点Z对应的复数z,代入复数化简,则答案可求.

【解答】解:由图可知:z=﹣1+2i. 则复数故答案为:

=

=

,然后利用复数代数形式的乘除运算

14.已知命题p:a≥2;命题q:对任意实数x∈[﹣1,1],关于x的不等式x2﹣a≤0恒成立,若p且q是真命题,则实数a的取值范围是 [2,+∞) . 【考点】复合命题的真假.

【分析】根据不等式恒成立求出命题q的等价条件,结合p且q是真命题,建立不等式关系进行求解即可.

【解答】解:命题q:对任意实数x∈[﹣1,1],关于x的不等式x2﹣a≤0恒成立, 即a≥x2,恒成立, ∵0≤x2≤1, ∴a≥1,

若p且q是真命题,则p,q同时为真命题, 则

,即a≥2,

故答案为:[2,+∞)

15.已知点P是椭圆Г:

=1(a>b>0)上的一点,F1、F2为椭圆的左、右焦点,

a2,则椭圆的离心率是

若∠F1PF2=60°,且△PF1F2的面积为【考点】椭圆的简单性质.

【分析】由∠F1PF2=60°,△PF1F2的面积为

a2,可得|PF1|•|PF2|.再根据椭圆的定义可

得|PF1|+|PF2|=2a,利用余弦定理得到a,c的关系,即可求出椭圆的离心率. 【解答】解:由∠F1PF2=60°,△PF1F2的面积为|PF1|•|PF2|=

a2,

a2,可得|PF1|•|PF2|•sin∠F1PF2=

∴|PF1|•|PF2|=a2.

再根据椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=2a.

再利用余弦定理可得4c2=|PF1|2+|PF2|2﹣2|PF1||PF2|•cos60°=(|PF1|+|PF2|)2﹣3PF1•PF2=4a2﹣3a2, 求得a=2c,∴e==. 故答案为:.

16.已知函数f(x)=

(m≠0),则下列结论正确的是 ①④

①函数f(x)是奇函数,且过点(0,0);

②函数f(x)的极值点是x=±;

③当m<0时,函数f(x)是单调递减函数,值域是R;

④当m>0时,函数y=f(x)﹣a的零点个数可以是0个,1个,2个. 【考点】函数奇偶性的判断;函数单调性的判断与证明.

【分析】利用函数的解析式对4个选项分别进行判断,即可得出结论. 【解答】解:①∵f(﹣x)=﹣

=﹣f(x),∴函数f(x)是奇函数,

∵f(0)=0,∴函数f(x)过点(0,0),故正确;

②m>0,函数f(x)的极值点是x=±;,故不正确 ③当m<0时,x=0,f(0)=0,x≠0,f(x)=单调递减函数,故不正确;

④当m>0时,x=0,f(0)=0,x≠0,f(x)=

,大致图象如图所示

,函数f(x)在(﹣∞,0),(0,+∞)

所以函数y=f(x)﹣a的零点个数可以是0个,1个,2个.正确. 故答案为:①④.

三、解答题

17.已知函数f(x)=x3﹣3x2﹣9x﹣3 (1)若函数f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为y=﹣9x+b,求b的值; (2)求函数f(x)的极值.

【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】(1)求导数,f′(x)=3x2﹣6x﹣9,根据函数在图象上某点导数值和过该点切线斜率的关系即可求出x0的值,从而求出切点的坐标,进而求出b的值;

(2)根据二次函数的图象容易判断导数的符号,根据极值的定义便可求出函数f(x)的极大值和极小值. 【解答】解:(1)f′(x)=3x2﹣6x﹣9, 根据题意,

∴x0=0,或2;

∴①当x0=0时,f(x0)=﹣3; ∴切线方程为y=﹣9x﹣3; ∴b=﹣3;

②当x0=2时,f(x0)=﹣25; 切线方程为y=﹣9x﹣7; ∴b=﹣7;

(2)f′(x)=3(x﹣3)(x+1);

∴x<﹣1时,f′(x)>0,﹣1<x<3时,f′(x)<0,x>3时,f′(x)>0; ∴f(x)的极大值为f(﹣1)=2,f(x)的极小值为f(3)=﹣30.

18.网购已成为当今消费者喜欢的购物方式,某机构对A、B、C、D四家同类运动服装网店的关注人数x(千人)与其商品销售件数y(百件)进行统计对比,得到表格: 网店 A B C D

名称 x 3 4 6 7 y 11 12 20 17 由散点图得知,可以用回归直线方程y=bx+a来近似刻画它们之间的关系 (1)求y与x的回归直线方程;

(2)在(1)的回归模型中,请用R2说明,销售件数的差异有多大程度是由关注人数引起的?(精确到0.01)

参考公式::;

;R2═1﹣

参考数据:

xiyi=320;

x2=110.

【考点】线性回归方程. 【分析】(1)根据所给的数据,做出x,y的平均数,即得到这组数据的样本中心点,根据最小二乘法做出线性回归方程的系数,写出线性回归方程.

(2)相关指数R2的计算公式,求得R2的值,即可求得销售件数的差异有多大程度是由关注人数引起的. 【解答】解:(1)由=

=5, =

=15,

xiyi=320,

=110,

===2,

∴=15﹣2×5=5,

∴线性回归方程为=2x+5;

)2=54,

)2=14,

(2)

(yi﹣(yi﹣

R2═1﹣

=1﹣=0.74,

说明销售件数的差异有74%程度是由关注人数引起的.

19.椭圆Г: =1(a>b>0)过点(1,),且直线l过椭圆Г的上顶点和左焦点,

椭圆中心到直线l的距离等于焦距长的.

(1)求椭圆Г的方程;

(2)若一条与坐标轴不平行且不过原点的直线交椭圆Г于不同的两点M、N,点P为线段MN的中点,求证:直线MN与直线OP不垂直. 【考点】椭圆的简单性质.

【分析】(1)利用点到直线的距离公式整理可知a=2b,将点(1,

)代入椭圆方程计算

可知a=2、b=1,进而可得结论; (2)通过设点M(x1,y1)、N(x2,y2)、P(x0,y0),结合中点坐标公式,将点M、N代入椭圆方程并做差,计算即得结论. 【解答】(1)解:椭圆中心到l的距离为

=

=×2c,即a=2b,

点(1,)代入椭圆方程,得:a=2、b=1,

+y2=1;

∴椭圆Г的方程为:

(2)证明:法一:设点M(x1,y1),N(x2,y2),P(x0,y0),

则,,

∵•=﹣,即•=﹣,

∴kMN•kOP=﹣≠﹣1,即直线MN与直线OP不垂直.

法二:设直线方程为y=kx+b,M(x1,y1),N(x2,y2),P(x0,y0), 联立

,整理得:(1+4k2)x2+8kbx+4b2﹣4=0,

∴x1+x2=﹣∴kOP=

=

,y1+y2=k(x1+x2)+2b=

=﹣

∵kMN•kOP=﹣≠﹣1,

∴直线MN与直线OP不垂直. 20.2016年5月1日上午,厦门日报讯,厦门海洋综合行政执法支队在公务码头启动了2016年休渔监管执法的首日行动,这标志着厦门海域正式步入为期4个半月的休渔期.某小微企业决定囤积一些冰鲜产品,销售所囤积鱼品的净利润y万元与投入x万元之间近似满足函数关系:

f(x)=

若投入2万元,可得到净利润为5.2万元.

(1)试求该小微企业投入多少万元时,获得的净利润最大;

(2)请判断该小微企业是否会亏本,若亏本,求出投入资金的范围;若不亏本,请说明理由(参考数据:ln2=0.7,ln15=2.7)

【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用. 【分析】(1)由题意可得f(2)=5.2,解得a=﹣4,讨论2≤x≤15时,求得导数和单调区间、极值和最值;由0<x<2时,f(x)的单调性可得f(x)的最大值;

(2)讨论0<x<2时,f(x)<0的x的范围,由f(x)在[2,15]的端点的函数值,可得f(x)>0,即可判断企业亏本的x的范围. 【解答】解:(1)由题意可知,当x=2时,f(2)=5.2, 即有aln2﹣×22+×2=5.2,解得a=﹣4.

则f(x)=.

当2≤x≤15时,f(x)=﹣4lnx﹣x2+x, f′(x)=﹣﹣x+=﹣

当2<x<8时,f′(x)>0,f(x)递增; 当8<x<15时,f′(x)<0,f(x)递减.

当2≤x≤15时,f(x)max=f(8)=﹣4ln8﹣16+36=11.6. 当0<x<2时,f(x)<2×4﹣(2ln2)×2=5.2. 故该小微企业投入8万元时,获得的净利润最大; (2)当0<x<2时,2x2﹣(2ln2)x<0, 解得0<x<ln2,该企业亏本;

当2≤x≤15时,f(2)=5.2,f(15)=﹣4ln15﹣×152+×15=0.45>0,

则f(x)min=f(15)=0.45>0,

综上可得,0<x<ln2,即0<x<0.7时,该企业亏本.

21.抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与抛物线和y轴分别交于点P、Q,且|PF|=2|PQ|

(1)求抛物线的方程;

(2)过点F作互相垂直的两直线分别交抛物线于点A、B、C、D,求四边形ACBD面积的最小值.

【考点】抛物线的简单性质. 【分析】(1)求得抛物线的焦点和准线方程,以及P,Q的坐标,运用抛物线的定义和两点的距离公式,解方程可得p=4,进而得到抛物线的方程;

(2)设AB:x=my+2,CD:x=﹣y+2(m≠0),联立抛物线方程,消去x,得到y的方程,运用韦达定理和弦长公式可得|AB|,|CD|,由四边形的面积公式可得S=|AB||CD|,运用基本不等式即可得到所求最小值.

【解答】解:(1)抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F(,0),准线方程为x=﹣, 由题意可得P(,4),Q(0,4),

由|PF|=2|PQ|,结合抛物线的定义可得|PF|=+, 即有+=2•(p>0),解得p=4, 则抛物线的方程为y2=8x; (2)由(1)知:F(2,0),

设AB:x=my+2,CD:x=﹣y+2(m≠0),

联立AB方程与抛物线的方程得:y2﹣8my﹣16=0, 设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=8m,y1y2=﹣16, ∴|AB|==

=8(1+m2), ).

同理:|CD|=8(1+

∴四边形ACBD的面积:S=|AB||CD|=32(1+m2)(1+=32(2+m2+当且仅当m2=

)≥128.

即:m=±1时等号成立.

∴四边形ACBD的面积的最小值为128.

22.函数f(x)=(﹣x2+ax+a)ex(a>0,e是自然常数) (1)当x∈[0,1]时,函数f(x)的最大值是(2)当x∈(0,1]时,证明:2x3﹣x2﹣x>

,求a的值;

【考点】利用导数求闭区间上函数的最值. 【分析】(1)求出函数的导数,通过讨论a的范围求出函数的单调区间,得到函数的最大值,从而求出a的值即可;

(2)问题转化为(﹣x2+x+)ex<=

(1﹣

(1﹣

),设g(x)=﹣x2+x+)ex,设h(x)

),根据函数的单调性分别求出其最大值和最小值,从而证出结论.

【解答】解:(1)由题意得:f′(x)=﹣(x+2)(x﹣a)ex,

a>0时,由f′(x)≥0,解得:﹣2≤x≤a,

∴f(x)在[﹣2,a]递增,在(﹣∞,﹣2],[a,+∞)递减, a≥1时,f(x)在[0,1]递增, ∴f(x)max=f(1)=(2a﹣1)e=

,解得:a=

+<1,不合题意,舍,

0≤a<1时,f(x)在[0,a]递增,在[a,1]递减, ∴f(x)max=f(a)=aea=

,解得:a=,符合题意,

综上,存在a=,使得x∈[0,1]时,f(x)的最大值是(2)当x∈(0,1]时,要证:2x3﹣x2﹣x>即证(﹣x2+x+)ex<

(1﹣),

设g(x)=﹣x2+x+)ex, 由(1)可得g(x)max=g()=设h(x)=

(1﹣

),h′(x)=,

h(x)在(0,1]递减,h(x)min=h(1)=∴(﹣x2+x+)ex<即2x3﹣x2﹣x>

(1﹣

),

2016年9月4日

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