江苏高考数学模拟考试考前必做难题30题(解析版)
1. 已知PM 垂直直线42()y kx k k R =+-∈于M 点,若(2,0),(3,3)P N --,则线段MN 长度的最大值为_____.
【答案】4
2.若3,(0)m m m ->恰为函数sin()(0,0,0π)y A x A ω?ω?=+>><<两个相邻零点,则_____.?= 【答案】3π4
【解析】
π,3ππ()m k m k k Z ω?ω?+=-+=-+∈
3π4π4π()
0π1,.4
k k Z k ???∴=-+∈<<∴==
3.已知()|21|x
f x =- ,若方程2
()(23)()(12)0f x k f x k -+++= 有三个不同的实根,则实数k 取值范围为_____. 【答案】(0,)+∞
【解析】由题意得2
()(23)(12)0h t t k t k =-+++=必有两个实根12,,t t 且满足1201t t <<< 或
1201, 1.t t <<= 因此(0)0(1)0h h >?? 或(0)0,(1)0
023012
h h k k
>=??
∴>?+<? 4.已知函数
(
,)
的图象相邻两条对称轴之间的距离为,且在
时
取得最大值2,若
,且
,则
的值为 .
【答案】24
25
-
【解析】函数图象相邻两条对称轴之间的距离为,说明周期为2π,22,1π
πωω
==,在
时取得最
大值2,则sin(
)12,sin()1,23332k ππππ???π++=+=+=+,26k π?π=+, 02π?≤≤,取6π
?=,
则()sin()16f x x π=++,8()sin()165f παα=++= ,sin(α+3
)65
π= ,
54,,cos()3
62665
π
ππππααπα<<
∴<+<∴+=- ,3424
sin(2)sin 2()2sin()cos()2()36665525
ππππαααα+=+=++=??-=- .
5.如图,在
中,已知
为边
的中点.若
,垂足为,则
的
值为____________.
【答案】
6.若函数()2
ln 2f x x ax =+-在区间122?? ???
,
内存在单调递增区间,则实数α的取值范围是 . 【答案】18??-+∞????
,
【解析】由题意得,()12f x ax x '=
+,
若()f x 在区间122?? ???,内存在单调递增区间,在()0f x '≥在122??
???
,有解,故212a x ??-
???≥的最小值,又()2
12g x x =-在122?? ???,上是单调递增函数,所以()1128g x g ??>=- ???
,所以实数a 的取值范围是1
8
a -
≥. 7.双曲线C :22
221(0,0)x y a b a b
-=>>的左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,M ,N 两点在双曲线C 上,且
MN ∥F 1F 2,12||4||F F MN =,线段F 1N 交双曲线C 于点Q ,且1||||F Q QN =,则双曲线C 的离心率为 .
【答案】6
【解析】由于MN ∥F 1F 2,12||4||F F MN =,则2c MN =
,设),4
(y c
N ,又)0,(1c F -,且1||||F Q QN =,则)2
,83(y c Q -,点N 、Q 在双曲线上满足方程,有14649,1162
2222222=-=-b y a c b y a c ,消去y 得:62=e ,则6=e .
8.已知中心在坐标原点的椭圆与双曲线有公共焦点,且左、右焦点分别为1F ,2F .这两条曲线在第一象
限的交点为P ,12PF F △是以1PF 为底边的等腰三角形.若1||10PF =,记椭圆与双曲线的离心率分别为1e 、2e ,则12e e 的取值范围是 .
【答案】1
(,)3
+∞
【解析】设椭圆和双曲线的半焦距为12,,c PF m PF n ==,()m n >,由于
12PF F △是以1PF 为底边的等腰三角形,若1||10PF =,即有10,2m n c ==,由椭圆的定义可得12m n a +=,由双曲线定义可得
22m n a -=,即由125,5,(5)a c a c c =+=-<,再由三角形的两边之和大于第三边,可得2210c c +>,可得52c >,既有552c <<,由离心率公式可得2122122
125251c c c e e a a c c =?==--,由于2
25
14c <<,则由
211
2531c
>-,则12e e 的取值范围是1(,)3+∞. 9.已知函数()[]()()21(02)12x x x f x x ?--=?=??,≤
,,其中[]x 表示不超过x 的最大整数.设*n ∈N ,定义函数
()n f x :()()1f x f x =,()()()21f x f f x =,···,()()()()12n
n f x f f x n -=≥,则下列说法正确的有 个 ①y 的定义域为223??
????
,;
②设{}012A =,
,,()3{|}B x f x x x A ==∈,,则A B =; ③201620178813
999
f f ????+= ? ?????;
④若集合()[]12{|02}M x f x x x ==∈,,
,则M 中至少含有8个元素. 【答案】3
【解析】①()0x f x -≥,当01x <≤时,[]()()20213x f x x x x ==-?,≤≥,所以2
13
x <≤;当12x <≤时,
[]()11x f x x x ==-,≤成立,所以12x <≤;当2x =时,()12f x =≤成立,所以
2
13
x <≤;因此定义域为223??????
,;②
()()()100221
f f f ===,,∴1B
∈;()()()022110f f f ===,,,∴
()()()0211002B f f f ∈===;,,,∴2B
∈,
因
此
A B =;③因为8221414558
99
9999
99
f f f f ????????==== ? ? ? ?????????,,,,
即
5188499f f T ????
== ? ?????
,,
因
此
2016201720162017418882888810
999999999f f f f f f ????????????==?+=+= ? ? ? ? ? ?????????????,;④由上可知821450129999,,,,,,为M 中
元素,又22
33
f ??= ???,所以M 中至少含有8个元素.综上共有3个正确说法.
10.
已知函数.若函数
在区间内没有零点 , 则的取值
范围是 .
【答案】
【解析】1cos 11
()cos 222
x f x x x x
ωωωω+=
+-=+sin()6x πω=+ , 2,2,26
6
6
x x x π
π
π
ππωπωωπωπωωπ<<∴<<+
<+
<+
, 函数
在区间内没有零点
(1) (,2)(2,2),66k k k Z ππωπωππππ++?+∈,则26226x k k πωππωπππ?+≥????+≤+?? ,则126
512k k ωω?
≥-????≤+
?? ,取
0k = ,0,ω> 5
012
k ∴<≤
; (2)(,2)(2,22),66k k k Z ππωπωπππππ++?++∈,则26
2226k k πωππππωπππ
?+≥+????+≤+??
,解得:
526
1112
k k ωω?
≥+???
?≤+
?? ,取0k = ,511612k ∴≤≤ ; 综上可知:k 的取值范围是5511
(0,
][,]12612
?. 11.已知函数()()2,11{2,13x x f x f x x -<≤=-<<,函数()f x 在0x x =处的切线为l ,若011
65
x <<,则l 与()
f x 的图象的公共点个数为__________.
【答案】2或
3.
【点睛】本题主要考查直线与分段函数的零点个数问题,分类讨论思想的应用,属于难题,本题考查学生将交点个数转化成方程解的个数问题,当13x <<时,将直线直线l 代入到()f x 中,得到一元二次方程,利用求根公式将根表示出来,再由范围对根满足题意的个数进行讨论即可求解.
12.已知a , b 均为正数,且20ab a b --=,则
2221
4a b a b
-+-的最小值为__________. 【答案】7
【解析】21201ab a b a b --=?
+= ,
所以212224222a a a b b b a b b a ????
+=++=+
+≥+= ???????
(当且仅当2a b = 时取等号)
而2
22
2842
a b a b ??
+ ???+≥= (当且仅当2a b = 时取等号)
,因此22218174a b a b +--≥-= (当且仅当2a b = 时取等号)
,即2221
4a b a b
-+-的最小值为7. 点睛:在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误. 13.已知函数(
)f x =
若关于x 的方程()()2
10f
x mf x m -+-=恰好有3个不相等的实根,则m
的取值范围是__________.
【答案】(){},12-∞?
【解析】当0x >时, (
)1
2
12x x f x e -==, ()
1'x f x e -==,当1
02x <<时, ()'0f x >,
()f x 递增,当1
2
x >时, ()'0f x <, ()f x 递减,当0x <时, (
)()1
2
11
2x x x f x e e ---==, (
)'0f x =
<,即()f x 递减,注意x →+∞时, ()0f x →且()0f x >,可作出函数()f x 的图象(简图)如图, ()00f =,
12f ??
=
???
由()()2
10f
x mf x m -+-=得()1f x =或()1f x m =-,从图象知()1f x =有三个不同的根,因此
11m -=或()1f x m =-无实根,即10m -<,所以1m <或2m =.
点睛:本题中方程()()2
10f
x mf x m -+-=中把()f x 作为一个整体,可直接解出()1f x =或
()1f x m =-,从而分别研究这两个方程即可,而这两个方程的解的个数可以看作函数()y f x =的图象
与直线1x =或1x m =-的交点个数,因此首先研究函数()f x 的性质:特别是单调性、极值,得出函数图象的变化趋势,作出简图,从图中可看出()1f x =已知有三个解,因此()1f x m =-无实数根或者就是方程()1f x =,利用导数研究函数的性质是解题的关键.
14.已知方程()2
ln 2||2x m x -=-,有且仅有四个解1234,,,x x x x ,则()1234m x x x x +++=__________. 【答案】
4
e
点睛:(1)运用函数图象解决问题时,先要正确理解和把握函数图象本身的含义及其表示的内容,熟悉图象所能够表达的函数的性质.
(2)在研究函数性质特别是单调性、最值、零点时,要注意用好其与图象的关系,结合图象研究. 15.已知ABC ?的内角A B C 、、的对边分别为a b c 、、,若2A B =,则2c b
b a
+的取值范围为__________. 【答案】()2,4 【解析】
2sin 2sin sin32sin sin cos2cos sin21
sin sin sin sin2sin cos c b C B B B B B B B b a B A B B B B
++=+=+=+
2211
cos22cos 4cos 1cos cos B B B B B
=++=+-.又()20,B π∈,且()30,A B B π+=∈,所以
0,3B π??
∈ ???
.
设1cos ,12B t ??=∈ ???,令()2
2141c b t f t b a t +=+-=,则()32218180t f t t t t -=-=>',故()f t 在1,12?? ?
??
上单调递增,所以()24f t <<.
16.已知2
2
142(0,0)x y xy x y =+-<<,则2x y +的取值范围为__________.
【答案】[
)2,1--
【解析】由题意得()2
231x y y -+= ,令()()cos ,π,03
x y y ααα-==
∈- ,则
π
2cos 2sin 6x y ααα??+==+ ??? ,且cos 0x αα=< ,所以ππ,3α?
?∈-- ??
?, π5πππ1
,,1sin 66662αα??
?
?+∈---≤+<- ? ????
?,即[)22,1x y +∈--.
17.对于无穷数列{}n a ,记{|,}j i T x x a a i j ==-<,若数列{}n a 满足:“存在t T ∈,使得只要m k a a t -=(*
,N m k ∈且m k >),必有11m k a a t ++-=”,则称数列{}n a 具有性质()P t .
(Ⅰ)若数列{}n a 满足2,2,
{
25,3,
n n n a n n ≤=-≥判断数列{}n a 是否具有性质()2P ?是否具有性质()4P ?
(Ⅱ)求证:“T 是有限集”是“数列{}n a 具有性质()0P ”的必要不充分条件;
(Ⅲ)已知{}n a 是各项为正整数的数列,且{}n a 既具有性质()2P ,又具有性质()5P ,求证:存在整数N ,使得12,,,
,,
N N N N k a a a a +++是等差数列.
【答案】(Ⅰ)数列{}n a 不具有性质()2P ;具有性质()4P ;(Ⅱ)见解析;(Ⅲ)见解析.
【解析】试题分析:(1)根据新定义直接验证即可的结论(2)对于“T 是有限集”是“数列{}n a 具有性质()0P ”的必要不充分条件,先证不充分性对于周期数列1,1,2,2,1,1,2,2,, {}1,0,1T =-是有限集,
但是由于21320,1a a a a -=-=,
所以不具有性质()0P ;再证必要性因为数列{}n a 具有性质()0P ,所以一定存在一组最小的*
,N m k ∈且
m k >,满足0m k a a -=,即m k a a =,所以数列{}n a 中必然会以某个周期进行,所以数列{}n a 中最多有1m -个不同的项,从而得证(3)因为数列{}n a 具有性质()2P ,数列{}n a 具有性质()5P ,所以存在*','N M N ∈,使得''2M p M a a +-=, ''5N q N a a +-=,其中,p q 分别是满足上述关系式的最小的正整数,
然后根据其性质列出相关等式可得结论,然后逐一分析取值讨论 试题解析:
(Ⅰ)数列{}n a 不具有性质()2P ;具有性质()4P .
(Ⅱ)(不充分性)对于周期数列1,1,2,2,1,1,2,2,
, {}1,0,1T =-是有限集,但是由于
21320,1a a a a -=-=,
所以不具有性质()0P ;
(必要性)因为数列{}n a 具有性质()0P ,
所以一定存在一组最小的*
,N m k ∈且m k >,满足0m k a a -=,即m k a a = 由性质()0P 的含义可得11222112,,
,,,
m k m k m k m m k m a a a a a a a a ++++----====
所以数列{}n a 中,从第k 项开始的各项呈现周期性规律: 11,,,k k m a a a +-为一个周期中的各项,
所以数列{}n a 中最多有1m -个不同的项, 所以T 最多有2
1m C -个元素,即T 是有限集.
记{}max ','M M N =,则对于M a ,有2M p M a a +-=, 5M q M a a +-=,显然p q ≠, 由性质()()2,5P P 的含义可得N k ?∈, 2,5M p k M k N q k N k a a a a ++++++-=-=, 所以()()()()()
()1122M qp M M qp M p M M q p M q p M q p a a a a a a a a q ++++-+-+--=-+-+
+-=
()()()()()
()1125M qp M M pq M q M M p q M p q M p q a a a a a a a a p ++++-+-+--=-+-+
+-=
所以25M qp M M a a q a p +=+=+. 所以25q p =,
又,p q 是满足2M p M a a +-=, 5M q M a a +-=的最小的正整数, 所以5,2q p ==,
252,5M M M M a a a a ++-=-=,
所以N k ?∈, 252,5M k M k M k M k a a a a ++++++-=-=, 所以N k ?∈, ()22122M k M M k a a a k ++-=+==+, ()55155M k M M k a a a k ++-=+=
=+,
取5N M =+,则N k ?∈,
所以,若k 是偶数,则N k N a a k +=+;
若k 是奇数,则()()()555555N k N N N N k a a a k a k a k ++++-==+-=++-=+, 所以N k ?∈, N k N a a k +=+ 所以12,,,
,,
N N N N k a a a a +++是公差为1的等差数列.
18.已知数列{}n a 满足11a =, 214
2
n n n n a a a a λμ+++=
+,其中*N n ∈, λ, μ为非零常数.
(1)若3λ=, 8μ=,求证: {}1n a +为等比数列,并求数列{}n a 的通项公式; (2)若数列{}n a 是公差不等于零的等差数列. ①求实数λ, μ的值;
②数列{}n a 的前n 项和n S 构成数列{}n S ,从{}n S 中取不同的四项按从小到大排列组成四项子数列.试问:是否存在首项为1S 的四项子数列,使得该子数列中的所有项之和恰好为2017?若存在,求出所有满足条件的四项子数列;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)1
231n n a -=?-(2)①1λ=, 4μ=, 21n a n =-.②{}14844,,,S S S S , {}1122436,,,S S S S ,
{}142040,,,S S S S
【解析】试题分析:(1)利用等比数列定义证明,即寻找11n a ++与1n a +比例关系:利用2
1384
2
n n n n a a a a +++=+
代入化简可得()1131n n a a ++=+.最后说明各项非零.(2)①令1n =,2,3,根据等差数列性质得
2133242,2a a a a a a =+=+ ,列出关于λ, μ的二元一次方程组,解得λ, μ的值;再验证满足题意.
②先求数列{}n a 的前n 项和2
n S n =,再讨论四项奇偶性:三个奇数一个偶数、或者一个奇数三个偶数.
将奇偶性代入化简讨论,直至确定.
试题解析:解:(1)当3λ=, 8μ=时, 2
1384
2n n n n a a a a +++=+ ()()3222
n n n a a a ++=+ 32n
a =+,
()1131n n a a +∴+=+.
又10n a +≠,不然110a +=,这与112a +=矛盾,
{}1n a ∴+为2为首项,3为公比的等比数列,
1123n n a -∴+=?, 1231n n a -∴=?-.
令1n =,2,3,解得, 1λ=, 4μ=, 2d =. 经检验,满足题意.
综上, 1λ=, 4μ=, 21n a n =-. ②由①知()
21212
n n n S n +-=
=.
设存在这样满足条件的四元子列,观察到2017为奇数,这四项或者三个奇数一个偶数、或者一个奇数三个偶数.
1°若三个奇数一个偶数,设1S , 21x S +, 21y S +, 2z S 是满足条件的四项, 则()2
121x +++ ()2
22142017y z ++=,
()
2222x x y y z ∴++++ 1007=,这与1007为奇数矛盾,不合题意舍去.
2°若一个奇数三个偶数,设1S , 2x S , 2y S , 2z S 是满足条件的四项, 则2214x ++ 2
2
442017y z +=, 2
2
2
504x y z ∴++=.
由504为偶数知, x , y , z 中一个偶数两个奇数或者三个偶数.
1)若x , y , z 中一个偶数两个奇数,不妨设12x x =, 121y y =+, 121z z =+,
则()
2
22111112x y y z z ++++ 251=,这与251为奇数矛盾.
2)若x , y , z 均为偶数,不妨设12x x =, 12y y =, 12z z =,
则222
111126x y z ++=,继续奇偶分析知1x , 1y , 1z 中两奇数一个偶数, 不妨设122x x =, 1221y y =+, 1221z z =+,则22222x y y +++ 2
2231z z +=.
因为()221y y +, ()221z z +均为偶数,所以2x 为奇数,不妨设220y z ≤≤,
当21x =时, 222222y y z z +++ 30=, 2
2214y y +≤,检验得20y =, 25z =, 21x =, 当23x =时, 222222y y z z +++ 22=, 2
2210y y +≤,检验得21y =, 24z =, 23x =, 当25x =时, 222222y y z z +++ 6=, 2
222y y +≤,检验得20y =, 22z =, 25x =,
即1S , 4S , 8S , 44S 或者1S , 12S , 24S , 36S 或者1S , 4S , 20S , 40S 满足条件, 综上所述, {}14844,,,S S S S , {}1122436,,,S S S S , {}142040,,,S S S S 为全部满足条件的四元子列.
19.已知函数,.
(Ⅰ)若直线
与曲线
和
分别交于
两点.设曲线
在点处的切线为,
在点处的切线为.
(ⅰ)当时,若
,求的值;
(ⅱ)若,求的最大值;
(Ⅱ)设函数在其定义域内恰有两个不同的极值点,,且.
若
,且
恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)(ⅰ)(ⅱ) (2)
【解析】 (Ⅰ) 函数
的定义域为
.
,
.
(ⅰ)当时,,
.
因为
,所以
. 即
.
解得
.