2023年12月9日发(作者:堂堂练六下数学试卷)
绝密★启用前2022年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.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.zz13izz11. 若,则( )A.
13i【答案】C【解析】【分析】由共轭复数的概念及复数的运算即可得解.【详解】z13i,zz(13i)(13i)134.B.
13iC.
13i33D.
13i33z13i13izz1333故选
:C2.
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【答案】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%70%,所以A错;2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.∣x4x30,则ð3.
设全集U{2,1,0,1,2,3},集合A{1,2},BxU(AB)(
)A
{1,3}2.B.
{0,3}C.
{2,1}D.
{2,0}【答案】D【解析】【分析】解方程求出集合B,再由集合的运算即可得解.【详解】由题意,B=xx4x301,3,所以AB1,1,2,3,2所以ðUAB2,0.故选:D.4.
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(
)A. 8【答案】B【解析】B. 12C. 16D. 20【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故选:B.242212.25.
函数y33xxππ,的图象大致为(
cosx在区间22)A. B.
C. D.
【答案】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fx33xx,,cosx,x22则fx3x3xcosx3x3xcosxfx,所以fx为奇函数,排除BD;xxx又当0,时,330,cosx0,所以fx0,排除C.2故选:A.6.
当x1时,函数f(x)alnxA.
1【答案】B【解析】B.
b取得最大值2,则f(2)(
)xC.
1212D. 1【分析】根据题意可知f1=-2,f10即可解得a,b,再根据fx即可解出.【详解】因为函数fx定义域为0,,所以依题可知,f1=-2,f10,而fx()()abxx2,所以b2,ab0,即a2,b2,所以fx222,因此函数fx在0,1上递增,xx11.22在1,上递减,x1时取最大值,满足题意,即有f21故选:B.7.
在长方体ABCDA1B1C1D1中,已知B1D与平面ABCD和平面AA1B1B所成的角均为30°,则(
)A.
AB2ADC.
ACCB1【答案】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:B. AB与平面AB1C1D所成的角为30°D.
B1D与平面BB1C1C所成的角为45不妨设ABa,ADb,AA1c,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sin30cb,即bc,B1DB1DB1D2ca2b2c2,解得a2c.对于A,AB=a,AD=b,AB2AD,A错误;对于B,过B作BEAB1于E,易知BE平面AB1C1D,所以AB与平面AB1C1D所成角为BAE,因为tanBAEc2,所以BAE30,B错误;a2对于C,AC22a2b23c,CB1bc2c,ACCB1,C错误;对于D,B1D与平面BB1C1C所成角为DB1C,sinDB1CCDa2,而B1D2c20DB1C90,所以DB1C45.D正确.故选:D.8.
沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,如图,»AB是以O为圆心,OA为半径的圆弧,C是AB的中点,D在»AB上,CDAB.“会圆术”给出»AB的弧CD2长的近似值s的计算公式:sAB.当OA2,AOB60时,s(
)OAA.
11332B.
11432C.
9332D.
9432【答案】B【解析】【分析】连接OC,分别求出AB,OC,CD,再根据题中公式即可得出答案.【详解】解:如图,连接OC,因为C是AB的中点,所以OCAB,又CDAB,所以O,C,D三点共线,即ODOAOB2,又AOB60,所以ABOAOB2,则OC3,故CD223,2所以sABCD2232OA1143.2故选:B.9.
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V=2,则甲=(
)S乙V乙B.
22C. A.
510D.
5104【答案】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r12r2,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rlr112,S乙r2lr2所以r12r2,又2r12r22,llr1r21,l21所以r1l,r2l,33则所以甲圆锥的高h145l2l2l,93乙圆锥的高h2122l2l2l,9312425rhllV甲3119310.所以V乙1r2h1222ll22393故选:C.x2y210.
椭圆C:221(ab0)的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线AP,AQab的斜率之积为1,则C的离心率为(
)4B. A.
3222C.
12D.
13【答案】A【解析】y121【分析】设Px1,y1,则Qx1,y1,根据斜率公式结合题意可得,再根据22x1a4x12y1221,将y1用x1表示,整理,再结合离心率公式即可得解.2ab【详解】[方法一]:设而不求设Px1,y1,则Qx1,y1则由kAPkAQy1y1y1211得:kAPkAQ,x1ax1ax12a244b2a2x12x12y122由221,得y1,2abab2a2x12所以a2x12a2b211,即2,a44cb23所以椭圆C的离心率e12,故选2[方法二]:第三定义设右端点为B,连接PB,由椭圆的对称性知:kPBkAQ故kAPkAQkPAkAQ1,4b22,a由椭圆第三定义得:kPAkAQb21故2a4cb23所以椭圆C的离心率e12,故选211.
设函数f(x)sinxπ在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,则的取值范围是(
)3519C.
A.
,36【答案】C【解析】513B.
,36138,63D.
1319,66【分析】由x的取值范围得到x3的取值范围,再结合正弦函数的性质得到不等式组,解得即可.【详解】解:依题意可得0,因为x0,,所以x,,333,3的图象如下所示:3要使函数在区间0,恰有三个极值点、两个零点,又ysinx,x则51381383,解得,即,.236363故选:C.12.
已知aA.
cba【答案】A【解析】3111,bcos,c4sin,则(
)3244B.
bacC.
abcD.
acb【分析】由c114tan结合三角函数的性质可得cb;构造函数fxcosxx21,x0,,利用b42导数可得ba,即可得解.【详解】[方法一]:构造函数因为当x0,故π,xtanx2c1c4tan1,故1,所以cb;bb4设f(x)cosx12x1,x(0,),2f(x)sinxx0,所以f(x)在(0,)单调递增,1311f0,故f(0)=0,所以cos4324所以ba,所以cba,故选A[方法二]:不等式放缩因为当x0,π,sinxx,22111131,故ba取x=得:cos12sin21284883214111,cos4sincos17sin,其中0,,且sin44171724当4sin1111cos17时,,及444224此时sin1411cos,cossin441717故cos11411sin4sin,故bc4441717所以ba,所以cba,故选A[方法三]:泰勒展开310.25210.2520.254设x0.25,则a,bcos1,1322424!14sin124410.250.25,计算得cba,故选A.13!5!4c4sin[方法四]:构造函数c111πcx4tan因为,因为当0,,sinxxtanx,所以tan,即b1,所以cb;设b4442f(x)cosx12x1,x(0,),f(x)sinxx0,所以f(x)在(0,)单调递增,则21311ff(0)=0,所以cos0,所以ba,所以cba,4324故选:A.[方法五]:【最优解】不等式放缩因为c111πc4tan,因为当x0,,sinxxtanx,所以tan,即1,所以cb;因为当bb444221π11131x0,,sinxx,取x=得cos12sin212,故ba,所以cba.2848832故选:A.【整体点评】方法4:利用函数的单调性比较大小,是常见思路,难点在于构造合适的函数,属于通性通法;方法5:利用二倍角公式以及不等式x0,π,sinxxtanx放缩,即可得出大小关系,属于最优解.2二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.r113.
设向量a,b的夹角的余弦值为,且a1,b3,则2abb_________.3【答案】11【解析】1【分析】设a与b的夹角为,依题意可得cos,再根据数量积的定义求出ab,最后根据数量积3的运算律计算可得.【详解】解:设a与b的夹角为,因为a与b的夹角的余弦值为r1又a1,b3,所以ababcos131,322所以2abb2abb2abb213211.11,即cos,33故答案为:11.x214.
若双曲线y21(m0)的渐近线与圆x2y24y30相切,则m_________.m2【答案】【解析】33【分析】首先求出双曲线的渐近线方程,再将圆的方程化为标准式,即可得到圆心坐标与半径,依题意圆心到直线的距离等于圆的半径,即可得到方程,解得即可.xx2【详解】解:双曲线y21m0的渐近线为y,即xmy0,mm2222不妨取xmy0,圆xy4y30,即xy21,所以圆心为0,2,半径r1,2依题意圆心0,2到渐近线xmy0的距离d2m1m21,解得m33或m(舍去).333.3故答案为:15.
从正方体的8个顶点中任选4个,则这4个点在同一个平面的概率为________.【答案】【解析】【分析】根据古典概型的概率公式即可求出.【详解】从正方体的8个顶点中任取4个,有nC870个结果,这4个点在同一个平面的有46.35m6612个,故所求概率Pm126.n7035故答案为:6.3516.
已知VABC中,点D在边BC上,ADB120,AD2,CD2BD.当AC取得最小值时,ABBD________.【答案】31##1+3【解析】AC2【分析】设CD2BD2m0,利用余弦定理表示出后,结合基本不等式即可得解.2AB【详解】[方法一]:余弦定理设CD2BD2m0,则在△ABD中,AB2BD2AD22BDADcosADBm242m,在△ACD中,AC2CD2AD22CDADcosADC4m244m,2AC24m244m4m42m121m124所以AB23m242mm242mm1m14212m13m1423,当且仅当m1所以当3即m31时,等号成立,m1AC取最小值时,m3故答案为:31.[方法二]:建系法令 BD=t,以D为原点,OC为x轴,建立平面直角坐标系.则C(2t,0),A(1,3),B(-t,0)AC22t134t24t41244232223ABt13t2t4t1t1当且仅当t13,即BD31时等号成立。[方法三]:余弦定理设BD=x,CD=2x.由余弦定理得2c2x242x,2c2b2126x2,22b44x4xc2x242x,2c2b2126x2,22b44x4xACt,则2c2t2c2126x2,AB22126x126x2t2261623,223cx2x4x1x1令t2423,当且仅当x13,即x31时等号成立.x1[方法四]:判别式法设BDx,则CD2x在△ABD中,AB2BD2AD22BDADcosADBx242x,在△ACD中,AC2CD2AD22CDADcosADC4x244x,AC24x244x4x244x所以,记t2,22ABx42xx42x则4tx42tx44t02由方程有解得:42t44t44t0即t28t40,解得:423t423所以tmin423,此时x所以当
22t314tAC取最小值时,x31,即BD3三、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17~21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:共60分.17.
记Sn为数列an的前n项和.已知(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.【答案】(1)证明见解析;
(2)78.2Snn2an1.n【解析】S1,n12a2Sn2nan【分析】(1)依题意可得n,根据n,作差即可得到anan11,nSnSn1,n2从而得证;(2)法一: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.【小问1详解】因为2Snn2an1,即2Snn22nann①,n2当n2时,2Sn1n12n1an1n1②,①②得,2Snn22Sn1n12nann2n1an1n1,即2an2n12nan2n1an11,即2n1an2n1an12n1,所以anan11,n2且nN*,所以an是以1为公差的等差数列.【小问2详解】[方法一]:二次函数的性质由(1)可得a4a13,a7a16,a9a18,又a4,a7,a9成等比数列,所以a7a4a9,即a16a13a18,解得a112,222nn11225125625所以ann13,所以Sn12n,nnn2222282所以,当n12或n13时,Snmin78.[方法二]:【最优解】邻项变号法由(1)可得a4a13,a7a16,a9a18,又a4,a7,a9成等比数列,所以a7a4a9,即a16a13a18,解得a112,22所以ann13,即有a1a2a120,a130.则当n12或n13时,Snmin78.【整体点评】(2)法一:根据二次函数的性质求出Sn的最小值,适用于可以求出Sn的表达式;法二:根据邻项变号法求最值,计算量小,是该题的最优解.18.
在四棱锥PABCD中,PD底面ABCD,CD∥AB,ADDCCB1,AB2,DP3.(1)证明:BDPA;(2)求PD与平面PAB所成的角的正弦值.【答案】(1)证明见解析;
(2)5.5【解析】【分析】(1)作DEAB于E,CFAB于F,利用勾股定理证明ADBD,根据线面垂直的性质可得PDBD,从而可得BD平面PAD,再根据线面垂直的性质即可得证;(2)以点D为原点建立空间直角坐标系,利用向量法即可得出答案.【小问1详解】证明:在四边形ABCD中,作DEAB于E,CFAB于F,因为CD//AB,ADCDCB1,AB2,所以四边形ABCD为等腰梯形,所以AEBF1,2故DE3,BDDE2BE23,2所以AD2BD2AB2,所以ADBD,因为PD平面ABCD,BD平面ABCD,所以PDBD,又PDADD,所以BD平面PAD,又因为PA平面PAD,所以BDPA;【小问2详解】解:如图,以点D为原点建立空间直角坐标系,BD3,则A1,0,0,B0,3,0,P0,0,3,则AP1,0,3,BP0,3,3,DP0,0,3,设平面PAB的法向量nx,y,z,nAPx3z0n{则有,可取3,1,1,nBP3y3z0nDP5cosn,DP则,5nDP所以PD与平面PAB所成角的正弦值为5.519.
甲、乙两个学校进行体育比赛,比赛共设三个项目,每个项目胜方得10分,负方得0分,没有平局.三个项目比赛结束后,总得分高的学校获得冠军.已知甲学校在三个项目中获胜的概率分别为0.5,0.4,0.8,各项目的比赛结果相互独立.(1)求甲学校获得冠军的概率;(2)用X表示乙学校的总得分,求X的分布列与期望.【答案】(1)0.6;
(2)分布列见解析,EX13.【解析】【分析】(1)设甲在三个项目中获胜的事件依次记为A,B,C,再根据甲获得冠军则至少获胜两个项目,利用互斥事件的概率加法公式以及相互独立事件的乘法公式即可求出;(2)依题可知,X的可能取值为0,10,20,30,再分别计算出对应的概率,列出分布列,即可求出期望.【小问1详解】设甲在三个项目中获胜的事件依次记为A,B,C,所以甲学校获得冠军的概率为PPABCPABCPABCPABC0.50.40.80.50.40.80.50.60.80.50.40.20.160.160.240.040.6.【小问2详解】依题可知,X的可能取值为0,10,20,30,所以,PX00.50.40.80.16,PX100.50.40.80.50.60.80.50.40.20.44,PX200.50.60.80.50.40.20.50.60.20.34,PX300.50.60.20.06.即X的分布列为XP00.16100.44200.34300.06期望EX00.16100.44200.34300.0613.20.
设抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,点Dp,0,过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,MF3.(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,.当取得最大值时,求直线AB的方程.【答案】(1)y24x;
(2)AB:x【解析】【分析】(1)由抛物线的定义可得MF=p2y4.p,即可得解;2(2)法一:设点的坐标及直线MN:xmy1,由韦达定理及斜率公式可得kMN2kAB,再由差角的正切公式及基本不等式可得kAB【小问1详解】抛物线的准线为x此时MF=p2,设直线AB:x2yn,结合韦达定理可解.2p,当MD与x轴垂直时,点M的横坐标为p,2p3,所以p2,2所以抛物线C的方程为y24x;【小问2详解】[方法一]:【最优解】直线方程横截式222y4y12y2y3M,y,N,y,A,y,B,y设1234,直线MN:xmy1,4444xmy1由2可得y24my40,0,y1y24,y4x由斜率公式可得kMNy3y4y1y244kAB222y12y2y3y4y1y2,y3y4,4444直线MD:xx124x2y2,代入抛物线方程可得y21y80,y1y10,y1y38,所以y32y2,同理可得y42y1,所以kABk44MNy3y42y1y22又因为直线MN、AB的倾斜角分别为,,所以kABtan若要使最大,则0,kMNtan,22,设kMN2kAB2k0,则2tantantank1121tantan12k212k4,122kkk当且仅当122k即k时,等号成立,k22,设直线AB:x2yn,2所以当最大时,kAB代入抛物线方程可得y242y4n0,0,y3y44n4y1y216,所以n4,所以直线AB:x2y4.[方法二]:直线方程点斜式由题可知,直线MN的斜率存在.设Mx1,y1,Nx2,y2,Ax3,y3,Bx4,y4,直线MN:ykx1由
yk(x1)2222kx4k4x4k0,x1x24,同理,y1y24.得:2y4x直线MD:yy1(x2),代入抛物线方程可得:x1x34,同理,x2x44.x12代入抛物线方程可得:y1y38,所以y32y2,同理可得y42y1,由斜率公式可得:kABy4y32y2y1yy121kMN.x4x3112x2x124x2x1,2(下同方法一)若要使最大,则0,设kMN2kAB2k0,则tantantank1121tantan12k212k4,122kkk当且仅当122k即k时,等号成立,k22,设直线AB:x2yn,2所以当最大时,kAB代入抛物线方程可得y242y4n0,0,y3y44n4y1y216,所以n4,所以直线AB:x2y4.[方法三]:三点共线222y4y12y2y3设M,y1,N,y2,A,y3,B,y4,44442y2y21t,y1,PNt,y2设Pt,0,若 P、M、N三点共线,由PM442y12y2ty2ty1,化简得y1y2=-4t,所以44反之,若y1y2=-4t,可得MN过定点t,0因此,由M、N、F三点共线,得y1y24,
由M、D、A三点共线,得y1y38,
由N、D、B三点共线,得y2y48,则y3y44y1y216,AB过定点(4,0)(下同方法一)若要使最大,则0,,2设kMN2kAB2k0,则tantantank1121tantan12k212k4,122kkk当且仅当122k即k时,等号成立,k22,所以直线AB:x2y4.2所以当最大时,kAB【整体点评】(2)法一:利用直线方程横截式,简化了联立方程的运算,通过寻找直线MN,AB的斜率关系,由基本不等式即可求出直线AB的斜率,再根据韦达定理求出直线方程,是该题的最优解,也是通性通法;法二:常规设直线方程点斜式,解题过程同解法一;法三:通过设点由三点共线寻找纵坐标关系,快速找到直线AB过定点,省去联立过程,也不失为一种简化运算的好方法.ex21
已知函数fxlnxxa..x(1)若fx0,求a的取值范围;(2)证明:若fx有两个零点x1,x2,则x1x21.【答案】(1)(,e1]
(2)证明见的解析【解析】【分析】(1)由导数确定函数单调性及最值,即可得解;1ex11xex2lnxx0,再利用导数即可得证.(2)利用分析法,转化要证明条件为x2x【小问1详解】[方法一]:常规求导f(x)的定义域为(0,),则11x111x1x1ex1f(x)2e11e1xxxxxxxx令f(x)0,得x1当x(0,1),f(x)0,f(x)单调递减当x(1,),f(x)0,f(x)单调递增f(x)f(1)e1a,若f(x)0,则e1a0,即ae1所以a的取值范围为(,e1][方法二]:同构处理由fx0得:elnxxxlnxa0令txlnx,t1,则fteta0即aettt令gtet,t1,,则g\'te10tt故gtet在区间1,上是增函数t故gtming1e1,即ae1所以a的取值范围为(,e1]【小问2详解】[方法一]:构造函数由题知fx一个零点小于1,一个零点大于1,不妨设x1<1 x2x[方法二]:对数平均不等式exex由题意得:fxlnaxx1ex令t1,则fttlnta,f\'t10tx所以fttlnta在1,上单调递增,故ft0只有1个解ex1ex2exex又因为fxlna有两个零点x1,x2,故tx1x2xx两边取对数得:x1lnx1x2lnx2,即x1x21lnx1lnx2又因为x1x2x1x2*,故x1x21,即x1x21lnx1lnx2下证x1x2x1x2*lnx1lnx2因为x1x2x1x2xxxlnx1lnx212ln1lnx1lnx2x2x1x2x1x2x2x1不妨设tx111,则只需证2lntttx221211构造ht2lntt,t1,则h\'t1210tttt故ht2lntt在1,上单调递减1故hth10,即2lntt得证t1t【点睛】关键点点睛 :本题是极值点偏移问题,关键点是通过分析法,构造函数证明不等式11h(x)lnxx这个函数经常出现,需要掌握2x(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]2tx6(t为参数)22. 在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为,曲线C2的参数方程为yt2sx6(s为参数).ys(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2cossin0,求C3与C1交点的直角坐标,及C3与C2交点的直角坐标.2【答案】(1)y6x2y0; 11,1C,CC,C1,2(2)31的交点坐标为,32的交点坐标为,1,1,2.,22【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.【小问1详解】2t2y22因为x,yt,所以x,即C1的普通方程为y6x2y0.66【小问2详解】因为x2s,ys,所以6x2y2,即C2的普通方程为y26x2y0,6由2cossin02cossin0,即C3的普通方程为2xy0.1y26x2y0xx11联立,解得:,即交点坐标为,1,1,2;2或22xy0y2y11y26x2y0x1x1联立,解得:,即交点坐标为,1,1,2.2或2xy02y2y1[选修4-5:不等式选讲]23. 已知a,b,c均为正数,且a2b24c23,证明:(1)ab2c3;(2)若b2c,则113.ac(2)见解析【答案】(1)见解析 【解析】【分析】(1)方法一:根据ab4cab2c,利用柯西不等式即可得证;222222(2)由(1)结合已知可得0a4c3,即可得到【小问1详解】[方法一]:【最优解】柯西不等式11,再根据权方和不等式即可得证.a4c32222222由柯西不等式有ab2c111ab2c,所以ab2c3,当且仅当ab2c1时,取等号,所以ab2c3.[方法二]:基本不等式由a2b22ab,b24c24bc,a24c24ac, ab2c2a2b24c22ab4bc4ac3a2b24c29,当且仅当ab2c1时,取等号,所以ab2c3.【小问2详解】证明:因为b2c,a0,b0,c0,由(1)得ab2ca4c3,即0a4c3,所以11,a4c32221293,1112由权方和不等式知aca4ca4ca4c当且仅当112,即a1,c时取等号,a4c2所以11【点睛】(1)方法一:利用柯西不等式证明,简洁高效,是该题的最优解;方法二:对于柯西不等式不作为必须掌握内容的地区同学,采用基本不等式累加,也是不错的方法.
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