综合仿真练(四)(理独)1.本题包括A、B、C三个小题,请任选二个作答A.[选修4-2:矩阵与变换]已知矩阵A=2xy2,X=-11,且AX=12,其中x,y∈R.(1)求x,y的值;(2)若B=1-102,求(AB)-1.解:(1)AX=2xy2-11=x-22-y.因为AX=12,所以x-2=1,2-y=2,解得x=3,y=0.(2)由(1)知A=2302,又B=1-102,所以AB=23021-102=2404.设(AB)-1=abcd,则2404abcd=1001,即2a+4c2b+4d4c4d=1001.所以2a+4c=1,4c=0,2b+4d=0,4d=1,解得a=12,b=-12,c=0,d=14,即(AB)-1=12-12014.B.[选修4-4:坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为x=1-22t,y=2+22t(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为ρsin2θ-4cosθ=0,已知直线l与曲线C相交于A,B两点,求线段AB的长.解:因为曲线C的极坐标方程为ρsin2θ-4cosθ=0,所以ρ2sin2θ=4ρcosθ,即曲线C的直角坐标方程为y2=4x.将直线l的参数方程x=1-22t,y=2+22t代入抛物线方程y2=4x,得2+22t2=41-22t,即t2+82t=0,解得t1=0,t2=-82.所以AB=|t1-t2|=82.C.[选修4-5:不等式选讲](2019·南师附中等四校联考)(基本不等式)已知x0,求证:x3+y2+3≥3x+2y.证明:因为x0,所以x3+2=x3+1+1≥33x3×1×1=3x,当且仅当x3=1,即x=1时取“=”.因为y2+1-2y=(y-1)2≥0,所以y2+1≥2y,当且仅当y=1时取“=”.所以(x3+2)+(y2+1)≥3x+2y,即x3+y2+3≥3x+2y,当且仅当x=y=1时取“=”.2.(2019·南京三模)平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y2=2px(p0)及点M(2,0),动直线l过点M交抛物线于A,B两点,当l垂直于x轴时,AB=4.(1)求p的值;(2)如图,若l与x轴不垂直,设线段AB的中点为C,直线l1经过点C且垂直于y轴,直线l2经过点M且垂直于直线l,记l1,l2相交于点P,求证:点P在定直线上.解:(1)因为直线l过M(2,0),且当l垂直于x轴时,AB=4,所以抛物线经过点(2,2),将(2,2)代入抛物线方程,得4=2p×2,解得p=1.(2)证明:由(1)知,抛物线的方程为y2=2x.易知直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=k(x-2)(k≠0),A(x1,y1),B(x2,y2).联立,得y2=2x,y=kx-,消去x,得ky2-2y-4k=0,则Δ=4+16k20,y1,2=1±1+4k2k,所以y1+y2=2k,y1y2=-4.因为C为AB的中点,所以yC=y1+y22=1k,则直线l1的方程为y=1k.因为直线l2过点M且与l垂直,则l2的方程为y=-1k(x-2)(k≠0),联立,得y=1k,y=-1kx-,解得x=1,y=1k,即P1,1k,所以点P在定直线x=1上.3.已知集合X={1,2,3},Yn={1,2,3,…,n}(n∈N*),设Sn={(a,b)|a整除b或b整除a,a∈X,b∈Yn},令f(n)表示集合Sn所含元素的个数.(1)写出f(6)的值;(2)当n≥6时,写出f(n)的表达式,并用数学归纳法证明.解:(1)Y6={1,2,3,4,5,6},S6中的元素(a,b)满足:若a=1,则b=1,2,3,4,5,6;若a=2,则b=1,2,4,6;若a=3,则b=1,3,6.所以f(6)=13.(2)当n≥6时,f(n)=n+2+n2+n3,n=6t,n+2+n-12+n-13,n=6t+1,n+2+n2+n-23,n=6t+2,n+2+n-12+n3,n=6t+3,n+2+n2+n-13,n=6t+4,n+2+n-12+n-23,n=6t+5(t∈N*).下面用数学归纳法证明:①当n=6时,f(6)=6+2+62+63=13,结论成立.②假设n=k(k≥6)时结论成立,那么n=k+1时,Sk+1在Sk的基础上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中产生,分以下情形讨论:a.若k+1=6t,则k=6(t-1)+5,此时有f(k+1)=f(k)+3=k+2+k-12+k-23+3=(k+1)+2+k+12+k+13,结论成立;b.若k+1=6t+1,则k=6t,此时有f(k+1)=f(k)+1=k+2+k2+k3+1=(k+1)+2+k+-12+k+-13,结论成立;c.若k+1=6t+2,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+k-12+k-13+2=(k+1)+2+k+12+k+-23,结论成立;d.若k+1=6t+3,则k=6t+2,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+k2+k-23+2=(k+1)+2+k+-12+k+13,结论成立;e.若k+1=6t+4,则k=6t+3,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+k-12+k3+2=(k+1)+2+k+12+k+-13,结论成立;f.若k+1=6t+5,则k=6t+4,此时有f(k+1)=f(k)+1=k+2+k2+k-13+1=(k+1)+2+k+-12+k+-23,结论成立.综上所述,结论对满足n≥6的自然数n均成立.