数学-2016年高考真题——全国Ⅲ卷(文)(精校解析版)
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模块1高考真题对应学生用书P81剖析解读高考全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷都是由教育部按照普通高考考试大纲统一命题,适用于不同省份的考生.但在难度上会有一些差异,但在试卷结构、命题方向上基本上都是相同的.“稳定”是高考的主旋律.在今年的高考试卷中,试题分布和考核内容没有太大的变动,三角、数列、立体几何、圆锥曲线、函数与导数等都是历年考查的重点.每套试卷都注重了对数学通性通法的考查,淡化特殊技巧,都是运用基本概念分析问题,基本公式运算求解、基本定理推理论证、基本数学思想方法分析和解决问题,这有利于引导中学数学教学回归基础.试卷难度结构合理,由易到难,循序渐进,具有一定的梯度.今年数学试题与去年相比整体难度有所降低.“创新”是高考的生命线.与历年试卷对比,Ⅰ、Ⅱ卷解答题顺序有变,这也体现了对于套路性解题的变革,单纯地通过模仿老师的解题步骤而不用心去理解归纳,是难以拿到高分的.在数据处理能力以及应用意识和创新意识上的考查有所提升,也符合当前社会的大数据处理热潮和青少年创新性的趋势.全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷对必修1集合与函数知识的考查,相对来说比较常规,难度不大,变化小,综合性低,属于基础类必得分试题,主要考查集合的概念及运算,函数的图象及定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性、周期、最值等基本性质.做题时若能熟练应用概念及性质,掌握转化的技巧和方法,基本不会丢分。
若综合其他省市自主命题卷研究,必修1的知识又能与命题、不等式、导数、分段函数等知识综合,强化了数形结合思想、分类讨论思想、转化与化归的数学思想的运用,提高了试题的难度,所以作为高一学生来说,从必修1就应该打好牢固的基础,培养最基本的能力.下面列出了2018年全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷及其他自主命题省市试卷必修1所考查的全部试题,请同学们根据所学必修1的知识,测试自己的能力,寻找自己的差距,把握高考的方向,认清命题的趋势!(说明:有些试题带有综合性,是与以后要学习内容的小综合试题,同学们可根据目前所学内容,有选择性地试做!)穿越自测一、选择题1.(2018·全国卷Ⅰ,文1)已知集合A={0,2},B={-2,-1,0,1,2},则A∩B=( ) A.{0,2} B.{1,2}C.{0} D.{-2,-1,0,1,2}答案A解析根据集合交集中元素的特征,可以求得A∩B={0,2},故选A.2.(2018·全国卷Ⅱ,文2)已知集合A={1,3,5,7},B={2,3,4,5},则A∩B=( ) A.{3} B.{5}C.{3,5} D.{1,2,3,4,5,7}答案C解析∵A={1,3,5,7},B={2,3,4,5},∴A∩B={3,5},故选C.3.(2018·某某卷,1)已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则∁U A=( )A.∅B.{1,3}C.{2,4,5} D.{1,2,3,4,5}答案C解析因为全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},所以根据补集的定义得,∁U A={2,4,5},故选C.4.(2018·全国卷Ⅲ,文1)已知集合A={x|x-1≥0},B={0,1,2},则A∩B=( ) A.{0} B.{1} C.{1,2} D.{0,1,2}答案C解析由集合A={x∈R|x≥1},所以A∩B={1,2},故选C.5.(2018·某某卷,文1)设集合A={1,2,3,4},B={-1,0,2,3},C={x∈R|-1≤x<2},则(A∪B)∩C=( )A.{-1,1} B.{0,1}C.{-1,0,1} D.{2,3,4}答案 C解析由并集的定义可得,A∪B={-1,0,1,2,3,4},结合交集的定义可知,(A∪B)∩C ={-1,0,1}.故选C.6.(2018·某某卷,理1)设全集为R,集合A={x|0<x<2},B={x|x≥1},则A∩(∁R B)=( )A.{x|0<x≤1} B.{x|0<x<1}C.{x|1≤x<2} D.{x|0<x<2}答案 B解析由题意可得,∁R B={x|x<1},结合交集的定义可得,A∩(∁R B)={x|0<x<1}.故选B.7.(2018·卷,文1)已知集合A ={x ||x |<2},B ={-2,0,1,2},则A ∩B =( ) A .{0,1} B .{-1,0,1} C .{-2,0,1,2} D .{-1,0,1,2} 答案 A解析 A ={x ||x |<2}={x |-2<x <2},B ={-2,0,1,2},∴A ∩B ={0,1}.故选A. 8.(2018·全国卷Ⅰ,理2)已知集合A ={x |x 2-x -2>0},则∁R A =( ) A .{x |-1<x <2} B .{x |-1≤x ≤2} C .{x |x <-1}∪{x |x >2} D .{x |x ≤-1}∪{x |x ≥2} 答案 B解析 解不等式x 2-x -2>0,得x <-1或x >2,所以A ={x |x <-1或x >2},于是∁R A ={x |-1≤x ≤2},故选B.9.(2018·全国卷Ⅲ,文7)下列函数中,其图象与函数y =ln x 的图象关于直线x =1对称的是( )A .y =ln (1-x )B .y =ln (2-x )C .y =ln (1+x )D .y =ln (2+x ) 答案 B解析 函数y =ln x 过定点(1,0),(1,0)关于x =1对称的点还是(1,0),只有y =ln (2-x )过此点.故B 正确.10.(2018·某某卷,理5)已知a =log 2e ,b =ln 2,c =log 1213,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b 答案 D解析 由题意结合对数函数的性质可知,a =log 2e>1,b =ln 2=1log 2e ∈(0,1),c =log1213=log 23>log 2e ,据此可得,c >a >b .故选D.11.(2018·全国卷Ⅱ,文3)函数f (x )=e x -e-xx2的图象大致为( )答案 B解析 ∵x ≠0,f (-x )=e -x-e xx2=-f (x ), ∴f (x )为奇函数,排除A ,∵f (1)=e -e -1>0,∴排除D ;∵f (2)=e 2-e -24=4e 2-4e 216;f (4)=e 4-e-416=e 2·e 2-1e 416,∴f (2)<f (4),排除C.因此选B.12.(2018·全国卷Ⅰ,理9)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x,x ≤0,ln x ,x >0,g (x )=f (x )+x +a .若g (x )存在2个零点,则a 的取值X 围是( )A .[-1,0)B .[0,+∞)C .[-1,+∞) D.[1,+∞) 答案 C解析 画出函数f (x )的图象,再画出直线y =-x ,之后上下移动,可以发现当直线过点A 时,直线与函数图象有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图象有两个交点,即方程f (x )=-x -a 有两个解,也就是函数g (x )有两个零点,此时满足-a ≤1,即a ≥-1,故选C.13.(2018·全国卷Ⅰ,文12)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值X 围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0) 答案 D解析 将函数f (x )的图象画出来,观察图象可知⎩⎪⎨⎪⎧2x <0,2x <x +1,解得x <0,所以满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值X 围是(-∞,0),故选D.14.(2018·全国卷Ⅲ,理12)设a =log 0.20.3,b =log 20.3,则( ) A .a +b <ab <0 B .ab <a +b <0 C .a +b <0<ab D .ab <0<a +b 答案 B解析 ∵a =log 0.20.3,b =log 20.3,∴1a =log 0.30.2,1b =log 0.32,∴1a +1b=log 0.30.4,∴0<1a +1b <1,即0<a +b ab<1.又∵a >0,b <0,∴ab <0,即ab <a +b <0,故选B.二、填空题15.(2018·某某卷,1)已知集合A ={0,1,2,8},B ={-1,1,6,8},那么A ∩B =________. 答案 {1,8}解析 由题设和交集的定义可知,A ∩B ={1,8}.16.(2018·某某卷,5)函数f (x )=log 2x -1的定义域为________. 答案 [2,+∞)解析 要使函数f (x )有意义,则log 2x -1≥0,解得x ≥2,即函数f (x )的定义域为[2,+∞).17.(2018·全国卷Ⅰ,文13)已知函数f (x )=log 2(x 2+a ),若f (3)=1,则a =________. 答案 -7解析 根据题意有f (3)=log 2(9+a )=1,可得9+a =2,所以a =-7.18.(2018·全国卷Ⅲ,文16)已知函数f (x )=ln (1+x 2-x )+1,f (a )=4,则f (-a )=________.答案 -2解析 f (x )+f (-x )=ln (1+x 2-x )+1+ln (1+x 2+x )+1=ln (1+x 2-x 2)+2=2,∴f (a )+f (-a )=2,则f (-a )=-2.19.(2018·卷,理13)能说明“若f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,则f (x )在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是________.答案 y =sin x (答案不唯一)解析 令f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0,x =0,4-x ,x ∈0,2],则f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,但f (x )在[0,2]上不是增函数.又如,令f (x )=sin x ,则f (0)=0,f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,但f (x )在[0,2]上不是增函数.20.(2018·某某卷,9)函数f (x )满足f (x +4)=f (x )(x ∈R ),且在区间(-2,2]上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧cos πx2,0<x ≤2,x +12,-2<x ≤0,则f [f (15)]的值为________.答案22解析 由f (x +4)=f (x )得函数f (x )的周期为4,所以f (15)=f (16-1)=f (-1)=-1+12=12,因此f [f (15)]=f 12=cos π4=22. 21.(2018·某某卷,15)已知λ∈R ,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≥λ,x 2-4x +3,x <λ,当λ=2时,不等式f (x )<0的解集是________.若函数f (x )恰有2个零点,则λ的取值X 围是________.答案 (1,4) (1,3]∪(4,+∞)解析 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2,x -4<0或⎩⎪⎨⎪⎧x <2,x 2-4x +3<0,所以2≤x <4或1<x <2,即1<x <4,不等式f (x )<0的解集是(1,4),当λ>4时,f (x )=x -4>0,此时f (x )=x 2-4x +3=0,x =1,3,即在(-∞,λ)上有两个零点;当λ≤4时,f (x )=x -4=0,x =4,由f (x )=x 2-4x +3在(-∞,λ)上只能有一个零点,得1<λ≤3.综上,λ的取值X 围为(1,3]∪(4,+∞).22.(2018·某某卷,理14)已知a >0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2ax +a ,x ≤0,-x 2+2ax -2a ,x >0.若关于x的方程f (x )=ax 恰有2个互异的实数解,则a 的取值X 围是________.答案 (4,8)解析 当x ≤0时,方程f (x )=ax ,即x 2+2ax +a =ax ,整理可得,x 2=-a (x +1),很明显x =-1不是方程的实数解,则a =-x 2x +1,当x >0时,方程f (x )=ax ,即-x 2+2ax -2a =ax ,整理可得,x 2=a (x -2),很明显x =2不是方程的实数解,则a =x 2x -2,令g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2x +1,x ≤0,x 2x -2,x >0,其中-x 2x +1=-x +1+1x +1-2,x 2x -2=x -2+4x -2+4,原问题等价于函数g (x )与函数y =a 有两个不同的交点,求a 的取值X 围.结合对勾函数和函数图象平移的规律绘制函数g (x )的图象,同时绘制函数y =a 的图象如图所示,考查临界条件,结合a >0观察可得,实数a 的取值X 围是(4,8).。
专题12:文科立体几何高考真题大题(全国卷)赏析(解析版) 题型一:求体积1,2018年全国卷Ⅲ文数高考试题如图,矩形ABCD 所在平面与半圆弧CD 所在平面垂直,M 是CD 上异于C ,D 的点. (1)证明:平面AMD ⊥平面BMC ;(2)在线段AM 上是否存在点P ,使得MC ∥平面PBD ?说明理由.【答案】(1)证明见解析 (2)存在,理由见解析 【详解】分析:(1)先证AD CM ⊥,再证CM MD ⊥,进而完成证明. (2)判断出P 为AM 中点,,证明MC ∥OP ,然后进行证明即可. 详解:(1)由题设知,平面CMD ⊥平面ABCD ,交线为CD .因为BC ⊥CD ,BC ⊂平面ABCD ,所以BC ⊥平面CMD ,故BC ⊥DM . 因为M 为CD 上异于C ,D 的点,且DC 为直径,所以DM ⊥CM . 又BC ∩CM =C ,所以DM ⊥平面BMC . 而DM ⊂平面AMD ,故平面AMD ⊥平面BMC . (2)当P 为AM 的中点时,MC ∥平面PBD .证明如下:连结AC 交BD 于O .因为ABCD 为矩形,所以O 为AC 中点. 连结OP ,因为P 为AM 中点,所以MC ∥OP .MC ⊄平面PBD ,OP ⊂平面PBD ,所以MC ∥平面PBD .点睛:本题主要考查面面垂直的证明,利用线线垂直得到线面垂直,再得到面面垂直,第二问先断出P 为AM 中点,然后作辅助线,由线线平行得到线面平行,考查学生空间想象能力,属于中档题.2,2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标I 卷)如图,在平行四边形ABCM 中,3AB AC ==,90ACM ∠=︒,以AC 为折痕将△ACM 折起,使点M 到达点D 的位置,且AB DA ⊥. (1)证明:平面ACD ⊥平面ABC ;(2)Q 为线段AD 上一点,P 为线段BC 上一点,且23BP DQ DA ==,求三棱锥Q ABP -的体积.【答案】(1)见解析. (2)1. 【解析】分析:(1)首先根据题的条件,可以得到BAC ∠=90,即BA AC ⊥,再结合已知条件BA ⊥AD ,利用线面垂直的判定定理证得AB ⊥平面ACD ,又因为AB ⊂平面ABC ,根据面面垂直的判定定理,证得平面ACD ⊥平面ABC ;(2)根据已知条件,求得相关的线段的长度,根据第一问的相关垂直的条件,求得三棱锥的高,之后借助于三棱锥的体积公式求得三棱锥的体积. 详解:(1)由已知可得,BAC ∠=90°,BA AC ⊥.又BA ⊥AD ,且AC AD A =,所以AB ⊥平面ACD .又AB ⊂平面ABC ,所以平面ACD ⊥平面ABC .(2)由已知可得,DC =CM =AB =3,DA =32.又23BP DQ DA ==,所以22BP =. 作QE ⊥AC ,垂足为E ,则QE = 13DC .由已知及(1)可得DC ⊥平面ABC ,所以QE ⊥平面ABC ,QE =1. 因此,三棱锥Q ABP -的体积为1111322sin451332Q ABP ABPV QE S-=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯︒=. 点睛:该题考查的是有关立体几何的问题,涉及到的知识点有面面垂直的判定以及三棱锥的体积的求解,在解题的过程中,需要清楚题中的有关垂直的直线的位置,结合线面垂直的判定定理证得线面垂直,之后应用面面垂直的判定定理证得面面垂直,需要明确线线垂直、线面垂直和面面垂直的关系,在求三棱锥的体积的时候,注意应用体积公式求解即可. 3.2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)如图,长方体ABCD –A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形,点E 在棱AA 1上,BE ⊥EC 1.(1)证明:BE ⊥平面EB 1C 1;(2)若AE =A 1E ,AB =3,求四棱锥11E BB C C -的体积. 【答案】(1)见详解;(2)18 【分析】(1)先由长方体得,11B C ⊥平面11AA B B ,得到11B C BE ⊥,再由1BE EC ⊥,根据线面垂直的判定定理,即可证明结论成立;(2)先设长方体侧棱长为2a ,根据题中条件求出3a =;再取1BB 中点F ,连结EF ,证明EF ⊥平面11BB C C ,根据四棱锥的体积公式,即可求出结果. 【详解】(1)因为在长方体1111ABCD A B C D -中,11B C ⊥平面11AA B B ;BE ⊂平面11AA B B ,所以11B C BE ⊥,又1BE EC ⊥,1111B C EC C ⋂=,且1EC ⊂平面11EB C ,11B C ⊂平面11EB C ,所以BE ⊥平面11EB C ;(2)设长方体侧棱长为2a ,则1AE A E a ==,由(1)可得1EB BE ⊥;所以22211EB BE BB +=,即2212BE BB =, 又3AB =,所以222122AE AB BB +=,即222184a a +=,解得3a =;取1BB 中点F ,连结EF ,因为1AE A E =,则EF AB ∥; 所以EF ⊥平面11BB C C , 所以四棱锥11E BB C C -的体积为1111111136318333E BB C C BB C C V S EF BC BB EF -=⋅=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯=矩形.【点睛】本题主要考查线面垂直的判定,依据四棱锥的体积,熟记线面垂直的判定定理,以及四棱锥的体积公式即可,属于基础题型.4.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷) 四棱锥P ABCD -中,侧面PAD 为等边三角形且垂直于底面ABCD ,01,90.2AB BC AD BAD ABC ==∠=∠= (1)证明:直线//BC 平面PAD ;(2)若△PCD 面积为27,求四棱锥P ABCD -的体积.【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)43【分析】试题分析:证明线面平有两种思路,一是寻求线线平行,二是寻求面面平行;取AD 中点M ,由于平面PAD 为等边三角形,则PM AD ⊥,利用面面垂直的性质定理可推出PM ⊥底面ABCD ,设BC x =,表示相关的长度,利用PCD ∆的面积为27.试题解析:(1)在平面内,因为,所以又平面平面故平面(2)取的中点,连接由及得四边形为正方形,则.因为侧面为等边三角形且垂直于底面,平面平面,所以底面因为底面,所以,设,则,取的中点,连接,则,所以,因为的面积为,所以,解得(舍去),于是所以四棱锥的体积【详解】题型二:求距离5.2018年全国普通高等学校招生统一考试文数(全国卷II )如图,在三棱锥P ABC -中,22AB BC ==,4PA PB PC AC ====,O 为AC 的中点.(1)证明:PO ⊥平面ABC ;(2)若点M 在棱BC 上,且2MC MB =,求点C 到平面POM 的距离.【答案】(1)详见解析(245【解析】分析:(1)连接OB ,欲证PO ⊥平面ABC ,只需证明,PO AC PO OB ⊥⊥即可;(2)过点C 作CH OM ⊥,垂足为M ,只需论证CH 的长即为所求,再利用平面几何知识求解即可.详解:(1)因为AP =CP =AC =4,O 为AC 的中点,所以OP ⊥AC ,且OP =3 连结OB .因为AB =BC 2AC ,所以△ABC 为等腰直角三角形,且OB ⊥AC ,OB =12AC =2. 由222OP OB PB +=知,OP ⊥OB . 由OP ⊥OB ,OP ⊥AC 知PO ⊥平面ABC .(2)作CH⊥OM,垂足为H.又由(1)可得OP⊥CH,所以CH⊥平面POM.故CH的长为点C到平面POM的距离.由题设可知OC=12AC=2,CM=23BC=423,∠ACB=45°.所以OM=25,CH=sinOC MC ACBOM⋅⋅∠=45.所以点C到平面POM的距离为45.点睛:立体几何解答题在高考中难度低于解析几何,属于易得分题,第一问多以线面的证明为主,解题的核心是能将问题转化为线线关系的证明;本题第二问可以通过作出点到平面的距离线段求解,也可利用等体积法解决.6.2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ)如图,三棱柱中,侧面为菱形,的中点为,且平面.(1)证明:(2)若,求三棱柱的高.【答案】(1)详见解析;(2)三棱柱111ABC A B C -的高为21. 【解析】试题分析:(1)根据题意欲证明线线垂直通常可转化为证明线面垂直,又由题中四边形是菱形,故可想到连结1BC ,则O 为1B C 与1BC 的交点,又因为侧面11BB C C 为菱形,对角线相互垂直11B C BC ⊥;又AO ⊥平面11BB C C ,所以1B C AO ⊥,根据线面垂直的判定定理可得:1B C ⊥平面ABO ,结合线面垂直的性质:由于AB ⊂平面ABO ,故1B C AB ⊥;(2)要求三菱柱的高,根据题中已知条件可转化为先求点O 到平面ABC 的距离,即:作OD BC ⊥,垂足为D ,连结AD ,作OH AD ⊥,垂足为H ,则由线面垂直的判定定理可得OH ⊥平面ABC ,再根据三角形面积相等:OH AD OD OA ⋅=⋅,可求出OH 的长度,最后由三棱柱111ABC A B C -的高为此距离的两倍即可确定出高. 试题解析:(1)连结1BC ,则O 为1B C 与1BC 的交点. 因为侧面11BB C C 为菱形,所以11B C BC ⊥. 又AO ⊥平面11BB C C ,所以1B C AO ⊥, 故1B C ⊥平面ABO.由于AB ⊂平面ABO ,故1B C AB ⊥.(2)作OD BC ⊥,垂足为D ,连结AD ,作OH AD ⊥,垂足为H. 由于,BC OD ⊥,故BC ⊥平面AOD ,所以OH BC ⊥, 又OH AD ⊥,所以OH ⊥平面ABC.因为0160CBB ∠=,所以1CBB ∆为等边三角形,又1BC =,可得3OD. 由于1AC AB ⊥,所以11122OA B C ==,由OH AD OD OA ⋅=⋅,且2274AD OD OA =+=,得2114OH , 又O 为1B C 的中点,所以点1B 到平面ABC 的距离为217. 故三棱柱111ABC A B C -的高为217. 考点:1.线线,线面垂直的转化;2.点到面的距离;3.等面积法的应用 7.2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(全国Ⅱ卷)如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥面ABCD ,E 为PD 的中点. (1)证明://PB 平面AEC ; (2)设1AP =,3AD =,三棱锥P ABD -的体积 34V =,求A 到平面PBC 的距离.【答案】(1)证明见解析 (2) A 到平面PBC 的距离为31313【详解】试题分析:(1)连结BD 、AC 相交于O ,连结OE ,则PB ∥OE ,由此能证明PB ∥平面ACE .(2)以A 为原点,AB 为x 轴,AD 为y 轴,AP 为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出A 到平面PBD 的距离试题解析:(1)设BD 交AC 于点O ,连结EO . 因为ABCD 为矩形,所以O 为BD 的中点. 又E 为PD 的中点,所以EO ∥PB 又EO平面AEC ,PB平面AEC所以PB ∥平面AEC . (2)136V PA AB AD AB =⋅⋅=由,可得. 作交于. 由题设易知,所以故, 又31313PA AB AH PB ⋅==所以到平面的距离为法2:等体积法136V PA AB AD AB =⋅⋅= 由,可得.由题设易知,得BC假设到平面的距离为d ,又因为PB=所以又因为(或),,所以考点 :线面平行的判定及点到面的距离8.2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)如图,直四棱柱ABCD –A 1B 1C 1D 1的底面是菱形,AA 1=4,AB =2,∠BAD =60°,E ,M ,N 分别是BC ,BB 1,A 1D 的中点.(1)证明:MN ∥平面C 1DE ;(2)求点C 到平面C 1DE 的距离.【答案】(1)见解析;(2)41717. 【分析】(1)利用三角形中位线和11//A D B C 可证得//ME ND ,证得四边形MNDE 为平行四边形,进而证得//MN DE ,根据线面平行判定定理可证得结论;(2)根据题意求得三棱锥1C CDE -的体积,再求出1C DE ∆的面积,利用11C CDE C C DE V V --=求得点C 到平面1C DE 的距离,得到结果.【详解】(1)连接ME ,1B CM ,E 分别为1BB ,BC 中点 ME ∴为1B BC ∆的中位线1//ME B C ∴且112ME B C = 又N 为1A D 中点,且11//A D B C 1//ND B C ∴且112ND B C = //ME ND ∴ ∴四边形MNDE 为平行四边形//MN DE ∴,又MN ⊄平面1C DE ,DE ⊂平面1C DE//MN ∴平面1C DE(2)在菱形ABCD 中,E 为BC 中点,所以DE BC ⊥, 根据题意有3DE =,117C E =,因为棱柱为直棱柱,所以有DE ⊥平面11BCC B ,所以1DE EC ⊥,所以113172DEC S ∆=⨯⨯, 设点C 到平面1C DE 的距离为d ,根据题意有11C CDE C C DE V V --=,则有11113171343232d ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯, 解得41717d ==, 所以点C 到平面1C DE 的距离为417. 【点睛】该题考查的是有关立体几何的问题,涉及到的知识点有线面平行的判定,点到平面的距离的求解,在解题的过程中,注意要熟记线面平行的判定定理的内容,注意平行线的寻找思路,再者就是利用等积法求点到平面的距离是文科生常考的内容.题型三:求面积9.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷)如图,在四棱锥P ABCD -中,AB CD ∥,且90BAP CDP ∠=∠=︒.(1)证明:平面PAB ⊥平面PAD ;(2)若PA PD AB DC ===,90APD ∠=︒,且四棱锥P ABCD -的体积为83,求该四棱锥的侧面积.【答案】(1)证明见解析;(2)623+.【详解】 试题分析:(1)由90BAP CDP ∠=∠=︒,得AB AP ⊥,CD PD ⊥.从而得AB PD ⊥,进而而AB ⊥平面PAD ,由面面垂直的判定定理可得平面PAB ⊥平面PAD ;(2)设PA PD AB DC a ====,取AD 中点O ,连结PO ,则PO ⊥底面ABCD ,且22,AD a PO a ==,由四棱锥P ABCD -的体积为83,求出2a =,由此能求出该四棱锥的侧面积.试题解析:(1)由已知90BAP CDP ∠=∠=︒,得AB AP ⊥,CD PD ⊥.由于AB CD ∥,故AB PD ⊥,从而AB ⊥平面PAD .又AB 平面PAB ,所以平面PAB ⊥平面PAD .(2)在平面PAD 内作PE AD ⊥,垂足为E .由(1)知,AB ⊥面PAD ,故AB PE ⊥,可得PE ⊥平面ABCD .设AB x =,则由已知可得2AD x =,22PE x =. 故四棱锥P ABCD -的体积31133P ABCD V AB AD PE x -=⋅⋅=. 由题设得31833x =,故2x =. 从而2PA PD ==,22AD BC ==22PB PC ==.可得四棱锥P ABCD -的侧面积为111222PA PD PA AB PD DC ⋅+⋅+⋅ 21sin606232BC +︒=+10.2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ)如图四边形ABCD 为菱形,G 为AC 与BD 交点,BE ABCD ⊥平面,(I )证明:平面AEC ⊥平面BED ;(II )若120ABC ∠=,,AE EC ⊥ 三棱锥E ACD -的体积为6,求该三棱锥的侧面积.【答案】(1)见解析(2)5【分析】(1)由四边形ABCD 为菱形知AC ⊥BD ,由BE ⊥平面ABCD 知AC ⊥BE ,由线面垂直判定定理知AC ⊥平面BED ,由面面垂直的判定定理知平面AEC ⊥平面BED ;(2)设AB =x ,通过解直角三角形将AG 、GC 、GB 、GD 用x 表示出来,在Rt ∆AEC 中,用x 表示EG ,在Rt ∆EBG 中,用x 表示EB ,根据条件三棱锥E ACD -6求出x ,即可求出三棱锥E ACD -的侧面积.【详解】(1)因为四边形ABCD 为菱形,所以AC ⊥BD ,因为BE ⊥平面ABCD ,所以AC ⊥BE ,故AC ⊥平面BED .又AC ⊂平面AEC ,所以平面AEC ⊥平面BED(2)设AB =x ,在菱形ABCD 中,由 ∠ABC =120°,可得AG =GC =32x ,GB =GD =2x .因为AE ⊥EC ,所以在 Rt ∆AEC 中,可得EG =3x . 连接EG ,由BE ⊥平面ABCD ,知 ∆EBG 为直角三角形,可得BE =22x .由已知得,三棱锥E -ACD 的体积3116632243E ACD V AC GD BE x -=⨯⋅⋅==.故 x =2 从而可得AE =EC =ED 6.所以∆EAC 的面积为3, ∆EAD 的面积与∆ECD 的面积均为 5故三棱锥E -ACD 的侧面积为3+25【点睛】本题考查线面垂直的判定与性质;面面垂直的判定;三棱锥的体积与表面积的计算;逻辑推理能力;运算求解能力.11.2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ)图1是由矩形,ADEB Rt ABC ∆和菱形BFGC 组成的一个平面图形,其中1,2AB BE BF ===, 60FBC ∠=,将其沿,AB BC 折起使得BE 与BF 重合,连结DG ,如图2.(1)证明图2中的,,,A C G D 四点共面,且平面ABC ⊥平面BCGE ;(2)求图2中的四边形ACGD 的面积.【答案】(1)见详解;(2)4.【分析】(1)因为折纸和粘合不改变矩形ABED ,Rt ABC 和菱形BFGC 内部的夹角,所以//AD BE ,//BF CG 依然成立,又因E 和F 粘在一起,所以得证.因为AB 是平面BCGE 垂线,所以易证.(2) 欲求四边形ACGD 的面积,需求出CG 所对应的高,然后乘以CG 即可.【详解】(1)证://AD BE ,//BF CG ,又因为E 和F 粘在一起.∴//AD CG ,A ,C ,G ,D 四点共面.又,AB BE AB BC ⊥⊥.AB ∴⊥平面BCGE ,AB ⊂平面ABC ,∴平面ABC ⊥平面BCGE ,得证.(2)取CG 的中点M ,连结,EM DM .因为//AB DE ,AB ⊥平面BCGE ,所以DE ⊥平面BCGE ,故DE CG ⊥,由已知,四边形BCGE 是菱形,且60EBC ∠=得EM CG ⊥,故CG ⊥平面DEM . 因此DM CG ⊥.在Rt DEM △中,DE=1,3EM =,故2DM =.所以四边形ACGD 的面积为4.【点睛】很新颖的立体几何考题.首先是多面体粘合问题,考查考生在粘合过程中哪些量是不变的.再者粘合后的多面体不是直棱柱,最后将求四边形ACGD的面积考查考生的空间想象能力.。
平面解析几何(解答题) 专题汇编1.【2021年全国高考甲卷数学(文)】抛物线C 的顶点为坐标原点O .焦点在x 轴上,直线l :1x =交C 于P ,Q 两点,且OP OQ ⊥.已知点()2,0M ,且M 与l 相切.(1)求C ,M 的方程;(2)设123,,A A A 是C 上的三个点,直线12A A ,13A A 均与M 相切.判断直线23A A 与M的位置关系,并说明理由.2.【2021年全国高考乙卷数学(文)】已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2.(1)求C 的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足9PQ QF =,求直线OQ 斜率的最大值.3.【2021年全国新高考Ⅰ卷数学】在平面直角坐标系xOy 中,已知点()1F 、)2122F MF MF -=,,点M 的轨迹为C .(1)求C 的方程; (2)设点T 在直线12x =上,过T 的两条直线分别交C 于A 、B 两点和P ,Q 两点,且TA TB TP TQ ⋅=⋅,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.4.【2021年全国新高考II 卷数学】已知椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,右焦点为F . (1)求椭圆C 的方程;(2)设M ,N 是椭圆C 上的两点,直线MN 与曲线222(0)x y b x +=>相切.证明:M ,N ,F 三点共线的充要条件是||MN =5.【2021年北京市高考数学】已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>过点(0,2)A -,以四个顶点围成的四边形面积为 (1)求椭圆E 的标准方程;(2)过点P (0,-3)的直线l 斜率为k ,交椭圆E 于不同的两点B ,C ,直线AB ,AC 交y =-3于点M 、N ,直线AC 交y =-3于点N ,若|PM |+|PN |≤15,求k 的取值范围.6.【2021年天津高考数学】已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的右焦点为F ,上顶点为B ,离心率为25,且5BF =. (1)求椭圆的方程;(2)直线l 与椭圆有唯一的公共点M ,与y 轴的正半轴交于点N ,过N 与BF 垂直的直线交x 轴于点P .若//MP BF ,求直线l 的方程.7.【2021年浙江省高考数学】如图,已知F 是抛物线()220y px p =>的焦点,M 是抛物线的准线与x 轴的交点,且2MF =,(1)求抛物线的方程;(2)设过点F 的直线交抛物线与A 、B 两点,斜率为2的直线l 与直线,,MA MB AB ,x 轴依次交于点P ,Q ,R ,N ,且2RNPN QN =⋅,求直线l 在x 轴上截距的范围.8.【2020年高考全国Ⅰ卷文数】已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D . (1)求E 的方程; (2)证明:直线CD 过定点.9.【2020年高考全国Ⅱ卷文数】已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |. (1)求C 1的离心率;(2)若C 1的四个顶点到C 2的准线距离之和为12,求C 1与C 2的标准方程.10.【2020年高考全国Ⅲ卷文数】已知椭圆222:1(05)25x y C m m +=<<的离心率为15,A ,B 分别为C 的左、右顶点.(1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ △的面积.11.【2020年高考北京】已知椭圆2222:1x y C a b+=过点(2,1)A --,且2a b =.(Ⅰ)求椭圆C 的方程:(Ⅱ)过点(4,0)B -的直线l 交椭圆C 于点,M N ,直线,MA NA 分别交直线4x =-于点,P Q .求||||PB BQ 的值. 12.【2020年高考浙江】如图,已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0)C y px p =>,点A是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于点M (B ,M 不同于A ). (Ⅰ)若116p =,求抛物线2C 的焦点坐标; (Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.13.【2020年高考江苏】在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:143x y E +=的左、右焦点分别为F 1,F 2,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B .(1)求12AF F △的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP QP ⋅的最小值;(3)设点M 在椭圆E 上,记OAB △与MAB △的面积分别为S 1,S 2,若213S S =,求点M 的坐标.14.【2020年新高考全国Ⅰ卷】已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为22,且过点A (2,1).(1)求C 的方程:(2)点M ,N 在C 上,且AM ⊥AN ,AD ⊥MN ,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得|DQ |为定值.15.【2020年新高考全国Ⅱ卷】已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>过点M (2,3),点A为其左顶点,且AM 的斜率为12, (1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求△AMN 的面积的最大值.16.【2020年高考天津】已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的一个顶点为(0,3)A -,右焦点为F ,且||||OA OF =,其中O 为原点. (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点C 满足3OC OF =,点B 在椭圆上(B 异于椭圆的顶点),直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,且P 为线段AB 的中点.求直线AB 的方程.17.【2019年高考全国Ⅰ卷文数】已知点A ,B 关于坐标原点O 对称,│AB │=4,⊙M 过点A ,B 且与直线x +2=0相切.(1)若A 在直线x +y =0上,求⊙M 的半径;(2)是否存在定点P ,使得当A 运动时,│MA │−│MP │为定值?并说明理由.18.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】已知12,F F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的两个焦点,P 为C 上一点,O 为坐标原点.(1)若2POF △为等边三角形,求C 的离心率;(2)如果存在点P ,使得12PF PF ⊥,且12F PF △的面积等于16,求b 的值和a 的取值范围.19.【2019年高考全国Ⅲ卷文数】已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B . (1)证明:直线AB 过定点; (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求该圆的方程.20.【2019年高考北京卷文数】已知椭圆2222:1x y C a b+=的右焦点为(1,0),且经过点(0,1)A .(1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为原点,直线:(1)l y kx t t =+≠±与椭圆C 交于两个不同点P ,Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N ,若|OM |·|ON |=2,求证:直线l 经过定点. 21.【2019年高考天津卷文数】设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,左顶点为A ,上顶点为B .已知3||2||OA OB =(O 为原点). (1)求椭圆的离心率; (2)设经过点F 且斜率为34的直线l 与椭圆在x 轴上方的交点为P ,圆C 同时与x 轴和直线l 相切,圆心C 在直线x =4上,且OC AP ∥,求椭圆的方程.22.【2019年高考江苏卷】如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的焦点为F 1(–1、0),F 2(1,0).过F 2作x 轴的垂线l ,在x 轴的上方,l 与圆F 2:222(1)4x y a -+=交于点A ,与椭圆C 交于点D .连结AF 1并延长交圆F 2于点B ,连结BF 2交椭圆C 于点E ,连结DF 1. 已知DF 1=52. (1)求椭圆C 的标准方程; (2)求点E 的坐标.23.【2019年高考浙江卷】如图,已知点(10)F ,为抛物线22(0)y px p =>的焦点,过点F 的直线交抛物线于A 、B 两点,点C 在抛物线上,使得ABC △的重心G 在x 轴上,直线AC 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 的右侧.记,AFG CQG △△的面积分别为12,S S . (1)求p 的值及抛物线的准线方程; (2)求12S S 的最小值及此时点G 的坐标.。
2016年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)数学(理科)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的。
1.已知集合P=,Q=,则P=A.[2,3]B.(-2,3]C.[1,2)D.2.已知互相垂直的平面交于直线l,若直线m,n满足,则A. B. C. D.3.在平面上,过点P作直线l的垂线所得的垂足称为点P在直线l上的投影,由区域中的点在直线x+y-2=0上的投影构成的线段记为AB,则|AB|=A. B.4 C. D.64.命题“使得”的否定形式是A.使得B.使得C.使得D.使得5.设函数,则的最小正周期A.与b有关,且与c有关B.与b有关,但与c无关C.与b无关,且与c无关D.与b无关,但与c有关6.如图,点列分别在某锐角的两边上,且,,,.(表示点P与Q不重合)若,为的面积,则A.是等差数列B.是等差数列C.是等差数列D.是等差数列7.已知椭圆与双曲线的焦点重合,分别为的离心率,则A.且B.且C.且D.且8.已知实数.A.若则B.若则C.若则D.若则二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分。
9.若抛物线上的点M到焦点的距离为10,则M到y轴的距离是.10.已知,则A=,b=.11.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的表面积是cm2,体积是cm3.12.已知,若,则a=,b=.13.设数列的前n,则=,=.14.如图,在中,AB=BC=2,.若平面ABC外的点P和线段AC上的点D,满足PD=DA,PB=BA,则四面体PBCD的体积的最大值是.15.已知向量a,b,|a|=1,|b|=2,若对任意单位向量e,均有|a·e|+|b·e|,则a·b的最大值是.三、解答题:本大题共5小题,共74分。
解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
16.(本题满分14分)在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知2cos b c a B += (Ⅰ)证明:2A B =(Ⅱ)若ABC ∆的面积24a S =,求角A 的大小.17.(本题满分15分)如图,在三棱台ABC DEF -中,已知平面BCFE 平面ABC ,90ACB ∠=︒,1BE EF EC ===,2BC =,3AC =,(Ⅰ)求证:ACFD BF ⊥平面 (Ⅱ)求二面角B-AD-C 的余弦值.18. (本题满分15分)设3a ≥,函数2()min{2|1|,242}F x x x ax a =--+-,其中(Ⅰ)求使得等式2()242F x x ax a =-+-成立的x 的取值范围 (Ⅱ)(i )求()F x 的最小值()m a(ii )求()F x 在[0,6]上的最大值()M a19.(本题满分15分)如图,设椭圆C:2221(1)x y a a+=>(Ⅰ)求直线1y kx =+被椭圆截得到的弦长(用a,k 表示) (Ⅱ)若任意以点(0,1)A 为圆心的圆与椭圆至多有三个公共点,求椭圆的离心率的取值范围.20、(本题满分15分)设数列满足1||12n n a a +-≤,(Ⅰ)求证:11||2(||2)(*)n n a a n N -≥-∈(Ⅱ)若3||()2n n a ≤,*n N ∈,证明:||2n a ≤,*n N ∈.2016年高考浙江卷数学(理)试题答案及解析一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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.1. 已知集合{}{}213,4,P x x Q x x=∈≤≤=∈≥R R则()P Q⋃=RA.[2,3] B.( -2,3 ] C.[1,2) D.(,2][1,)-∞-⋃+∞【答案】B【解析】根据补集的运算得{}[](]24(2,2),()(2,2)1,32,3=<=-∴=-=-R RQ x x P Q.故选B.2. 已知互相垂直的平面αβ,交于直线l.若直线m,n满足,m nαβ∥⊥,则A.m∥l B.m∥n C.n⊥l D.m⊥n【答案】C3. 在平面上,过点P作直线l的垂线所得的垂足称为点P在直线l上的投影.由区域20340xx yx y-≤⎧⎪+≥⎨⎪-+≥⎩中的点在直线x+y-2=0上的投影构成的线段记为AB,则│AB│=A.22B.4 C.32D.6【答案】C【解析】如图∆PQR为线性区域,区域内的点在直线20x y+-=上的投影构成了线段''R Q,即AB,而''=R Q PQ,由340-+=⎧⎨+=⎩x yx y得(1,1)-Q,由2=⎧⎨+=⎩xx y得(2,2)-R,22(12)(12)32==--++=AB QR.故选C.4. 命题“*x n ∀∈∃∈,R N ,使得2n x >”的定义形式是A .*x n ∀∈∃∈,R N ,使得2n x <B .*x n ∀∈∀∈,R N ,使得2n x <C .*x n ∃∈∃∈,R N ,使得2n x <D .*x n ∃∈∀∈,R N ,使得2n x < 【答案】D【解析】∀的否定是∃,∃的否定是∀,2n x ≥的否定是2n x <.故选D . 5. 设函数2()sin sin f x x b x c =++,则()f x 的最小正周期 A .与b 有关,且与c 有关 B .与b 有关,但与c 无关 C .与b 无关,且与c 无关 D .与b 无关,但与c 有关 【答案】B6. 如图,点列{A n },{B n }分别在某锐角的两边上,且1122,,n n n n n n A A A A A A n ++++=≠∈*N , 1122,,n n n n n n B B B B B B n ++++=≠∈*N ,(P Q P Q ≠表示点与不重合). 若1n n n n n n n d A B S A B B +=,为△的面积,则A .{}n S 是等差数列B .2{}nS 是等差数列 C .{}n d 是等差数列 D .2{}nd 是等差数列 【答案】A【解析】n S 表示点n A 到对面直线的距离(设为n h )乘以1n n B B +长度一半,即112n n n n S h B B +=,由题目中条件可知1n n B B +的长度为定值,那么我们需要知道n h 的关系式,过1A 作垂直得到初始距离1h ,那么1,n A A 和两个垂足构成了等腰梯形,那么11tan n n n h h A A θ+=+⋅,其中θ为两条线的夹角,即为定值,那么1111(tan )2n n n n S h A A B B θ+=+⋅,111111(tan )2n n n n S h A A B B θ+++=+⋅,作差后:1111(tan )2n n n n n n S S A A B B θ+++-=⋅,都为定值,所以1n n S S +-为定值.故选A .7. 已知椭圆C 1:22x m +y 2=1(m >1)与双曲线C 2:22x n–y 2=1(n >0)的焦点重合,e 1,e 2分别为C 1,C 2的离心率,则A .m >n 且e 1e 2>1B .m >n 且e 1e 2<1C .m <n 且e 1e 2>1D .m <n 且e 1e 2<1 【答案】A【解析】由题意知2211-=+m n ,即222=+m n ,2221222221111()(1)(1)-+=⋅=-+m n e e m n m n,代入222=+m n ,得212,()1>>m n e e .故选A . 8. 已知实数a ,b ,cA .若|a 2+b +c |+|a +b 2+c |≤1,则a 2+b 2+c 2<100B .若|a 2+b +c |+|a 2+b –c |≤1,则a 2+b 2+c 2<100C .若|a +b +c 2|+|a +b –c 2|≤1,则a 2+b 2+c 2<100D .若|a 2+b +c |+|a +b 2–c |≤1,则a 2+b 2+c 2<100 【答案】D二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.9. 若抛物线y 2=4x 上的点M 到焦点的距离为10,则M 到y 轴的距离是_______. 【答案】9【解析】1109M M x x +=⇒=10. 已知2cos 2x +sin 2x =Asin(ωx +φ)+b (A >0),则A =______,b =________. 【答案】2 1【解析】22cos sin 22sin(2)14x x x π+=++,所以2, 1.A b == 11. 某几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的表面积是 cm 2,体积是 cm 3.【答案】72 32【解析】几何体为两个相同长方体组合,长方体的长宽高分别为4,2,2,所以体积为2(224)32⨯⨯⨯=,由于两个长方体重叠部分为一个边长为2的正方形,所以表面积为2(222244)2(22)72⨯⨯+⨯⨯-⨯= 12. 已知a >b >1.若log a b +log b a =52,a b =b a ,则a = ,b = .【答案】4 2【解析】设log ,1b a t t =>则,因为21522t t a b t +=⇒=⇒=,因此22222, 4.b a b b a b b b b b b a =⇒=⇒=⇒==13.设数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1= ,S 5= . 【答案】1 12114. 如图,在△ABC 中,AB =BC =2,∠ABC =120°.若平面ABC 外的点P 和线段AC 上的点D ,满足PD =DA ,PB =BA ,则四面体PBCD 的体积的最大值是 .【答案】12【解析】ABC ∆中,因为2,120AB BC ABC ==∠=, 所以30BAD BCA ∠==.由余弦定理可得2222cos AC AB BC AB BC B =+-⋅2222222cos12012=+-⨯⨯=,所以3AC =设AD x =,则023t <<23DC x =.在ABD ∆中,由余弦定理可得2222cos BD AD AB AD AB A =+-⋅22222cos30x x =+-⋅2234x x =-+.故2234BD x x =-+在PBD ∆中,PD AD x ==,2PB BA ==.由余弦定理可得2222222(234)3cos 2222PD PB BD x x x BPD PD PB x +-+--+∠===⋅⋅⋅,所以30BPD ∠=.EDCBAP过P 作直线BD的垂线,垂足为O .设PO d =则11sin 22PBD S BD d PD PB BPD ∆=⨯=⋅∠, 即2112342sin 3022x x d x -+⨯=⋅, 解得2234d x x =-+.而BCD ∆的面积111sin (23)2sin 30(23)222S CD BC BCD x x =⋅∠=-⋅=-. 设PO 与平面ABC 所成角为θ,则点P 到平面ABC 的距离sin h d θ=.故四面体PBCD 的体积211111sin (23)33332234BcD BcD BcD V S h S d S d x x x θ∆∆∆=⨯=≤⋅=⨯-⋅-+ 21(23)6234x x x x -=-+.设22234(3)1t x x x =-+=-+,因为023x ≤≤,所以12t ≤≤.则2|3|1x t -=-.(2323x <≤2|331x x t ==- 故231x t =-此时,221(31)[23(31)]6t t V t+--+-=21414()66t t t t-=⋅=-. 由(1)可知,函数()V t 在(1,2]单调递减,故141()(1)(1)612V t V <=-=. 综上,四面体PBCD 的体积的最大值为12. 15. 已知向量a 、b , |a | =1,|b | =2,若对任意单位向量e ,均有 |a ·e |+|b ·e |≤6 ,则a ·b 的最大值是 . 【答案】12【解析】221|(a b)||a ||b |6|a b |6|a ||b |2a b 6a b 2e e e +⋅≤⋅+⋅≤⇒+≤⇒++⋅≤⇒⋅≤,即最大值为12三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16. (本题满分14分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . 已知b +c =2a cos B. (I )证明:A =2B ;(II )若△ABC 的面积2=4a S ,求角A 的大小.【试题分析】(I )由正弦定理及两角和的正弦公式可得()sin sin B =A-B ,再判断A-B 的取值范围,进而可证2A =B ;(II )先由三角形的面积公式及二倍角公式可得sinC cos =B ,再利用三角形的内角和可得角A 的大小.(II )由24a S =得21sin C 24a ab =,故有1sin sin C sin 2sin cos 2B =B =B B ,因sin 0B ≠,得sinC cos =B .又B ,()C 0,π∈,所以C 2π=±B .当C 2πB +=时,2πA =; 当C 2π-B =时,4πA =.综上,2πA =或4πA =.17. (本题满分15分)如图,在三棱台ABC DEF -中,平面BCFE ⊥平面ABC ,=90ACB ∠,BE =EF =FC =1,BC =2,AC =3.(I)求证:EF ⊥平面ACFD ;(II)求二面角B -AD -F 的平面角的余弦值.【试题分析】(I )先证F C B ⊥A ,再证F C B ⊥K ,进而可证F B ⊥平面CFD A ;(II )方法一:先找二面角D F B-A -的平面角,再在Rt QF ∆B 中计算,即可得二面角D F B-A -的平面角的余弦值;方法二:先建立空间直角坐标系,再计算平面C A K 和平面ABK 的法向量,进而可得二面角D F B-A -的平面角的余弦值.(II )方法一:过点F 作FQ ⊥AK ,连结Q B .因为F B ⊥平面C A K ,所以F B ⊥AK ,则AK ⊥平面QF B ,所以Q B ⊥AK . 所以,QF ∠B 是二面角D F B-A -的平面角.在Rt C ∆A K 中,C 3A =,C 2K =,得313FQ =. 在Rt QF ∆B 中,313FQ =,F 3B =,得3cos QF ∠B =. 所以,二面角D F B-A -的平面角的余弦值为34.18. (本小题15分)已知3a ≥,函数F (x )=min{2|x −1|,x 2−2ax +4a −2},其中min{p,q}=,>p p qq p q.≤⎧⎨⎩,,(I)求使得等式F(x)=x2−2ax+4a−2成立的x的取值范围;(II)(i)求F(x)的最小值m(a);(ii)求F(x)在区间[0,6]上的最大值M(a).【试题分析】(I)分别对1x≤和1x>两种情况讨论()F x,进而可得使得等式()2F242x x ax a=-+-成立的x的取值范围;(II)(i)先求函数()21f x x=-,()2242g x x ax a=-+-的最小值,再根据()F x的定义可得()F x的最小值()m a;(ii)分别对02x≤≤和26x≤≤两种情况讨论()F x的最大值,进而可得()F x在区间[]0,6上的最大值()aM.(II)(i)设函数()21f x x=-,()2242g x x ax a=-+-,则()()min10f x f==,()()2min42g x g a a a==-+-,所以,由()F x的定义知()()(){}min1,m a f g a=,即()20,32242,22am aa a a⎧≤≤+⎪=⎨-+->+⎪⎩(ii)当02x≤≤时,()()()(){}()F max0,22F2x f x f f≤≤==,当26x≤≤时,()()()(){}{}()(){}F max2,6max2,348max F2,F6x g x g g a≤≤=-=.所以,()348,342,4a aaa-≤<⎧M=⎨≥⎩.19. (本题满分15分)如图,设椭圆2221xya+=(a>1).(I)求直线y=kx+1被椭圆截得的线段长(用a、k表示);(II)若任意以点A(0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点,求椭圆离心率的取值范围.【试题解析】(I)设直线1y kx=+被椭圆截得的线段为AP,由22211y kxxya=+⎧⎪⎨+=⎪⎩得()2222120a k x a kx++=,故1x=,222221a kxa k=-+.因此22212222111a kk x ka kAP=+-=++(II)假设圆与椭圆的公共点有4个,由对称性可设y轴左侧的椭圆上有两个不同的点P,Q,满足QAP=A.记直线AP,QA的斜率分别为1k,2k,且1k,2k>,12k k≠.20.(本题满分15分)设数列{}n a 满足112n n a a +-≤,n *∈N . (I )证明:()1122n n a a -≥-,n *∈N ;(II )若32nn a ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,n *∈N ,证明:2n a ≤,n *∈N .【试题分析】(I )先利用三角形不等式得1112n n a a +-≤,变形为111222n n n n n a a ++-≤,再用累加法可得1122n n a a -<,进而可证()1122n n a a -≥-;(II )由(I )可得11222n m n m n a a --<,进而可得3224mn n a ⎛⎫<+⋅ ⎪⎝⎭,再利用m 的任意性可证2n a ≤.(II )任取n *∈N ,由(I )知,对于任意m n >,1121112122222222n m n n n n m m n m n n n n m m a a a a a a a a +++-+++-⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+-+⋅⋅⋅+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 11111222n n m +-≤++⋅⋅⋅+ 112n -<, 故11222m nn n m a a -⎛⎫<+⋅ ⎪⎝⎭ 11132222m n n m -⎡⎤⎛⎫≤+⋅⋅⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦3224mn ⎛⎫=+⋅ ⎪⎝⎭.从而对于任意m n >,均有。
2016年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷3至5页.2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置. 3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效. 4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回. 第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.(1)已知(3)(1)i zm m 在复平面内对应的点在第四象限,则实数m 的取值范围是(A )31,(B )13,(C )1,+(D )3-,【解析】A∴30m ,10m ,∴31m ,故选A .(2)已知集合{1,23}A,,{|(1)(2)0}B x x x x Z ,,则A B (A )1(B ){12},(C )0123,,,(D ){10123},,,,【解析】C 120Z Bx x x x ,12Z x x x ,,∴01B ,,∴0123A B ,,,,故选C .(3)已知向量(1,)(3,2)am b ,=,且()a b b ,则m= (A )8(B )6(C )6(D )8 【解析】D42a bm ,,∵()ab b ,∴()122(2)0a b b m 解得8m ,故选D .(4)圆2228130x yx y 的圆心到直线10ax y 的距离为1,则a= (A )43(B )34(C )3(D )2【解析】A 圆2228130x y x y 化为标准方程为:22144x y ,故圆心为14,,24111a d a ,解得43a ,故选A .(5)如图,小明从街道的E 处出发,先到F 处与小红会合,再一起到位于G 处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为(A )24 (B )18 (C )12 (D )9【解析】BE F 有6种走法,F G 有3种走法,由乘法原理知,共6318种走法故选B .(6)右图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为(A )20π (B )24π (C )28π (D )32π。
2016年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项: 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷3至5页. 2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置. 3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效.4. 考试结束后,将本试题和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.(1)已知(3)(1)i z m m =++-在复平面内对应的点在第四象限,则实数m 的取值范围是(A )()31-,(B )()13-,(C )()1,∞+(D )()3∞--,【解析】A∴30m +>,10m -<,∴31m -<<,故选A .(2)已知集合{1,23}A =,,{|(1)(2)0}B x x x x =+-<∈Z ,,则A B =(A ){}1(B ){12},(C ){}0123,,,(D ){10123}-,,,,【解析】C()(){}120Z B x x x x =+-<∈,{}12Z x x x =-<<∈,, ∴{}01B =,,∴{}0123A B = ,,,, 故选C .(3)已知向量(1,)(3,2)a m b =- ,=,且()a b b +⊥ ,则m =(A )8- (B )6- (C )6 (D )8【解析】D()42a b m +=-,,∵()a b b +⊥ ,∴()122(2)0a b b m +⋅=--=解得8m =, 故选D .(4)圆2228130x y x y +--+=的圆心到直线10ax y +-= 的距离为1,则a= (A )43- (B )34- (C )3 (D )2【解析】A圆2228130x y x y +--+=化为标准方程为:()()22144x y -+-=, 故圆心为()14,,24111a d a +-==+,解得43a =-,故选A .(5)如图,小明从街道的E 处出发,先到F 处与小红会合,再一起到位于G 处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为(A )24 (B )18 (C )12 (D )9 【解析】BE F →有6种走法,F G →有3种走法,由乘法原理知,共6318⨯=种走法 故选B .(6)右图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为(A )20π (B )24π (C )28π (D )32π【解析】C几何体是圆锥与圆柱的组合体,设圆柱底面圆半径为r ,周长为c ,圆锥母线长为l ,圆柱高为h . 由图得2r =,2π4πc r ==,由勾股定理得:()222234l =+=,21π2S r ch cl =++表4π16π8π=++28π=,故选C .(7)若将函数y =2sin 2x 的图像向左平移π12个单位长度,则平移后图象的对称轴为 (A )()ππ26k x k =-∈Z (B )()ππ26k x k =+∈Z (C )()ππ212Z k x k =-∈ (D )()ππ212Z k x k =+∈ 【解析】B平移后图像表达式为π2sin 212y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令ππ2π+122x k ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,得对称轴方程:()ππ26Z k x k =+∈,故选B .(8)中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,右图是实现该算法的程序框图.执行该程序框图,若输入的2x =,2n =,依次输入的a 为2,2,5,则输出的s =(A )7 (B )12 (C )17 (D )34 【解析】C第一次运算:0222s =⨯+=, 第二次运算:2226s =⨯+=, 第三次运算:62517s =⨯+=, 故选C .(9)若π3cos 45α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin 2α=(A )725(B )15(C )15-(D )725-【解析】D∵3cos 45πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,2ππ7sin 2cos 22cos 12425ααα⎛⎫⎛⎫=-=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选D .(10)从区间[]0,1随机抽取2n 个数1x ,2x ,…,n x ,1y ,2y ,…,n y ,构成n 个数对()11,x y ,()22,x y ,…,(),n n x y ,其中两数的平方和小于1的数对共有m 个,则用随机模拟的方法得到的圆周率π 的近似值为(A )4n m (B )2n m (C )4m n (D )2mn【解析】C由题意得:()()12i i x y i n =⋅⋅⋅,,,,在如图所示方格中,而平方和小于1的点均在 如图所示的阴影中由几何概型概率计算公式知π41m n=,∴4πmn=,故选C .(11)已知1F ,2F 是双曲线E :22221x y a b-=的左,右焦点,点M 在E 上,1MF 与x 轴垂直,sin 2113MF F ∠= ,则E 的离心率为(A )2 (B )32(C )3 (D )2 【解析】A离心率1221F F e MF MF =-,由正弦定理得12211222sin 321sin sin 13F F Me MF MF F F ====---. 故选A .(12)已知函数()()R f x x ∈满足()()2f x f x -=-,若函数1x y x+=与()y f x =图像的交点 为()11x y ,,()22x y ,,⋯,()m m x y ,,则()1mi i i x y =+=∑( )(A )0 (B )m (C )2m (D )4m【解析】B由()()2f x f x =-得()f x 关于()01,对称, 而111x y x x+==+也关于()01,对称, ∴对于每一组对称点'0i i x x += '=2i i y y +,∴()111022mmmi i i i i i i mx y x y m ===+=+=+⋅=∑∑∑,故选B .第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22~24题为选考题,考生根据要求作答.(13)ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若4cos 5A =,5cos 13C =,1a =,则b = . 【解析】2113∵4cos 5A =,5cos 13C =,3sin 5A =,12sin 13C =, ()63sin sin sin cos cos sin 65B AC A C A C =+=+=, 由正弦定理得:sin sin b a B A =解得2113b =.(14)α,β是两个平面,m ,n 是两条线,有下列四个命题:①如果m n ⊥,m α⊥,n β∥,那么αβ⊥. ②如果m α⊥,n α∥,那么m n ⊥. ③如果a β∥,m α⊂,那么m β∥.④如果m n ∥,αβ∥,那么m 与α所成的角和n 与β所成的角相等.【解析】②③④(15)有三张卡片,分别写有1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是2”,乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡片上相同的数字不是1”,丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”,则甲的卡片上的数字是 【解析】 (1,3)由题意得:丙不拿(2,3),若丙(1,2),则乙(2,3),甲(1,3)满足, 若丙(1,3),则乙(2,3),甲(1,2)不满足,故甲(1,3),(16)若直线y kx b =+是曲线ln 2y x =+的切线,也是曲线()ln 1y x =+的切线,b = . 【解析】 1ln2-ln 2y x =+的切线为:111ln 1y x x x =⋅++(设切点横坐标为1x ) ()ln 1y x =+的切线为:()22221ln 111x y x x x x =++-++ ∴()122122111ln 1ln 11x x x x x x ⎧=⎪+⎪⎨⎪+=+-⎪+⎩解得112x =212x =- ∴1ln 11ln 2b x =+=-.三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. (17)(本小题满分12分) n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且11a =,728S =.记[]lg n n b a =,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]0.90=,[]lg991=.(Ⅰ)求1b ,11b ,101b ;(Ⅱ)求数列{}n b 的前1000项和.【解析】⑴设{}n a 的公差为d ,74728S a ==,∴44a =,∴4113a a d -==,∴1(1)n a a n d n =+-=. ∴[][]11lg lg10b a ===,[][]1111lg lg111b a ===,[][]101101101lg lg 2b a ===. ⑵记{}n b 的前n 项和为n T ,则1000121000T b b b =++⋅⋅⋅+[][][]121000lg lg lg a a a =++⋅⋅⋅+.当0lg 1n a <≤时,129n =⋅⋅⋅,,,;当1lg 2n a <≤时,101199n =⋅⋅⋅,,,;当2lg 3n a <≤时,100101999n =⋅⋅⋅,,,; 当lg 3n a =时,1000n =.∴1000091902900311893T =⨯+⨯+⨯+⨯=.(18)(本小题满分12分)某险种的基本保费为a (单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下: 上年度出险次数0 1 2 3 4 5≥保 费0.85aa1.25a1.5a1.75a2a设该险种一续保人一年内出险次数与相应概率如下: 一年内出险次数0 1 2 3 4 5≥概 率0.300.150.200.200.100.05(Ⅰ)求一续保人本年度的保费高于基本保费的概率;(Ⅱ)若一续保人本年度的保费高于基本保费,求其保费比基本保费高出60%的概率; (Ⅲ)求续保人本年度的平均保费与基本保费的比值. 【解析】 ⑴设续保人本年度的保费高于基本保费为事件A ,()1()1(0.300.15)0.55P A P A =-=-+=.⑵设续保人保费比基本保费高出60%为事件B , ()0.100.053()()0.5511P AB P B A P A +===. ⑶解:设本年度所交保费为随机变量X .X 0.85a a1.25a 1.5a 1.75a 2a P0.300.150.200.200.100.05平均保费0.850.300.15 1.250.20 1.50.20 1.750.1020.05EX a a a a a =⨯++⨯+⨯+⨯+⨯ 0.2550.150.250.30.1750.a a a a a a a =+++++=,∴平均保费与基本保费比值为1.23.(19)(本小题满分12分)如图,菱形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O ,5AB =,6AC =,点E ,F 分别在AD ,CD 上,54AE CF ==,EF 交BD 于点H .将△DEF 沿EF 折到△D EF '的位置10OD '=. (I )证明:DH'⊥平面ABCD ; (II )求二面角B D A C '--的正弦值.【解析】⑴证明:∵54AE CF ==, ∴AE CFAD CD=, ∴EF AC ∥.∵四边形ABCD 为菱形, ∴AC BD ⊥,∴EF BD ⊥, ∴EF D H ⊥,∴EF DH'⊥. ∵6AC =, ∴3AO =;又5AB =,AO OB ⊥, ∴4OB =, ∴1AEOH OD AO=⋅=, ∴3DH D H '==,∴222'OD OH D H '=+, ∴'D H OH ⊥. 又∵OH EF H =I , ∴'D H ⊥面ABCD . ⑵建立如图坐标系H xyz -.()500B ,,,()130C ,,,()'003D ,,,()130A -,,,()430AB =u u u r ,,,()'133AD =-u u u r ,,,()060AC =u u u r ,,, 设面'ABD 法向量()1n x y z =,,u r,由1100n AB n AD ⎧⋅=⎪⎨'⋅=⎪⎩ 得430330x y x y z +=⎧⎨-++=⎩,取345x y z =⎧⎪=-⎨⎪=⎩, ∴()1345n =-u r,,.同理可得面'AD C 的法向量()2301n =u u r,,,∴12129575cos 255210n n n n θ⋅+===⋅u r u u ru r u u r , ∴295sin 25θ=.(20)(本小题满分12分)已知椭圆E :2213x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为(0)k k >的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA.(I )当4t =,AM AN =时,求△AMN 的面积;(II )当2AM AN =时,求k 的取值范围.【解析】 ⑴当4t =时,椭圆E 的方程为22143x y +=,A 点坐标为()20-,, 则直线AM 的方程为()2y k x =+.联立()221432x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩并整理得,()2222341616120k x k x k +++-= 解得2x =-或228634k x k -=-+,则2222286121213434k AM k k k k -=+-+=+⋅++ 因为AM AN ⊥,所以2221121211413341AN k k k kk ⎛⎫=+-⋅=+⋅⎪⎝⎭⎛⎫++⋅- ⎪⎝⎭因为AM AN =,0k >,所以2221212114343k k k k k+⋅=+⋅++,整理得()()21440k k k --+=, 2440k k -+=无实根,所以1k =.所以AMN △的面积为22111214*********AM ⎛⎫=+⋅=⎪+⎝⎭. ⑵直线AM 的方程为()y k x t =+,联立()2213x y t y k x t ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩并整理得,()222223230tk x t tk x t k t +++-=解得x t =-或2233t tk tx tk -=-+,所以22222361133t tk t tAM k t k tk tk -=+-+=+⋅++ 所以2613t AN k t k k=+⋅+因为2AM AN =所以2226621133t t k k t tk k k⋅+⋅=+⋅++,整理得,23632k k t k -=-. 因为椭圆E 的焦点在x 轴,所以3t >,即236332k k k ->-,整理得()()231202k k k +-<- 解得322k <<.(21)(本小题满分12分) (I)讨论函数2(x)e 2xx f x -=+的单调性,并证明当0x >时,(2)e 20;x x x -++> (II)证明:当[0,1)a ∈ 时,函数()2e =(0)x ax ag x x x--> 有最小值.设()g x 的最小值为()h a ,求函数()h a 的值域. 【解析】⑴证明:()2e 2xx f x x -=+ ()()()22224e e 222x xx x f x x x x ⎛⎫-'⎪=+= ⎪+++⎝⎭∵当x ∈()()22,-∞--+∞ ,时,()0f x '> ∴()f x 在()()22,-∞--+∞,和上单调递增 ∴0x >时,()2e 0=12xx f x ->-+ ∴()2e 20x x x -++>⑵ ()()()24e 2e xx a x x ax a g x x ----'=()4e 2e 2x x x x ax a x -++=()322e 2x x x a x x-⎛⎫+⋅+⎪+⎝⎭=[)01a ∈,由(1)知,当0x >时,()2e 2xx f x x -=⋅+的值域为()1-+∞,,只有一解. 使得2e 2tt a t -⋅=-+,(]02t ∈, 当(0,)x t ∈时()0g x '<,()g x 单调减;当(,)x t ∈+∞时()0g x '>,()g x 单调增()()()222e 1ee 1e 22t ttt t t a t t h a t t t -++⋅-++===+记()e 2tk t t =+,在(]0,2t ∈时,()()()2e 102t t k t t +'=>+,∴()k t 单调递增 ∴()()21e 24h a k t ⎛⎤=∈ ⎥⎝⎦,.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,做答时请写清题号 (22)(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,在正方形ABCD ,E ,G 分别在边DA ,DC 上(不与端点重合),且DE =DG ,过D 点作DF ⊥CE ,垂足为F .(I) 证明:B ,C ,G ,F 四点共圆;(II)若1AB =,E 为DA 的中点,求四边形BCGF 的面积.【解析】(Ⅰ)证明:∵DF CE ⊥∴Rt Rt DEF CED △∽△ ∴GDF DEF BCF ∠=∠=∠ DF CFDG BC= ∵DE DG =,CD BC = ∴DF CFDG BC= ∴GDF BCF △∽△ ∴CFB DFG ∠=∠∴90GFB GFC CFB GFC DFG DFC ∠=∠+∠=∠+∠=∠=︒ ∴180GFB GCB ∠+∠=︒. ∴B ,C ,G ,F 四点共圆. (Ⅱ)∵E 为AD 中点,1AB =,∴12DG CG DE ===, ∴在Rt GFC △中,GF GC =, 连接GB ,Rt Rt BCG BFG △≌△,∴1112=21=222BCG BCGF S S =⨯⨯⨯△四边形.(23)(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程 在直线坐标系xOy 中,圆C 的方程为()22625x y ++=.(I )以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程;(II )直线l 的参数方程是cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数),l 与C 交于A 、B 两点,10AB =,求l的斜率.【解析】解:⑴整理圆的方程得2212110x y +++=,由222cos sin x y x y ρρθρθ⎧=+⎪=⎨⎪=⎩可知圆C 的极坐标方程为212cos 110ρρθ++=. ⑵记直线的斜率为k ,则直线的方程为0kx y -=,由垂径定理及点到直线距离公式知:226102521kk ⎛⎫-=- ⎪ ⎪+⎝⎭,即22369014k k =+,整理得253k =,则153k =±.(24)(本小题满分10分),选修4—5:不等式选讲 已知函数()1122f x x x =-++,M 为不等式()2f x <的解集. (I )求M ;(II )证明:当a ,b M ∈时,1a b ab +<+.【解析】解:⑴当12x <-时,()11222f x x x x =---=-,若112x -<<-;当1122x -≤≤时,()111222f x x x =-++=<恒成立;当12x >时,()2f x x =,若()2f x <,112x <<.综上可得,{}|11M x x =-<<.⑵当()11a b ∈-,,时,有()()22110a b -->, 即22221a b a b +>+,则2222212a b ab a ab b +++>++, 则()()221ab a b +>+, 即1a b ab +<+,证毕.。
2016年普通高等学校招生全国统一考试文科数学(全国卷三)注意事项: 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的、号填写在答题卡上。
2.答题前,考生务必将自己的、号填写在本试题相应的位置. 3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效. 4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一. 选择题:本大题共12小题,每小题5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。
(1)设集合{0,2,4,6,8,10},{4,8}A B ==,则C A B= (A ){48},(B ){026},,(C ){02610},,,(D ){0246810},,,,,(2)若43i z =+,则||zz = (A )1(B )1-(C )43+i 55(D )43i 55- (3)已知向量BA →=(12,32),BC →=(32,12),则∠ABC =(A )30°(B )45°(C )60°(D )120°(4)某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中各月平均最高气温和平均最低气温的雷达图。
图中A 点表示十月的平均最高气温约为15℃,B 点表示四月的平均最低气温约为5℃。
下面叙述不正确的是(A )各月的平均最低气温都在0℃以上(B)七月的平均温差比一月的平均温差大(C)三月和十一月的平均最高气温基本相同(D)平均最高气温高于20℃的月份有5个(5)小敏打开计算机时,忘记了开码的前两位,只记得第一位是M,I,N中的一个字母,第二位是1,2,3,4,5中的一个数字,则小敏输入一次密码能够成功开机的概率是(A)815(B)18(C)115(D)130(6)若tanθ=13,则cos2θ=(A)45-(B)15-(C)15(D)45(7)已知4213332,3,25a b c===,则(A)b<a<c (B) a < b <c (C) b <c<a (D) c<a< b(8)执行右面的程序框图,如果输入的a=4,b=6,那么输出的n= (A)3(B)4(C)5(D)6(9)在△ABC中,B=1,,sin43BC BC A π=边上的高等于则(A)310(B)1010(C)55(D)31010(10)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为(A)18365+(B)54185+(C)90(D)81(11)在封闭的直三棱柱ABC -A 1B 1C 1有一个体积为V 的球。
2016年高考题全国Ⅰ卷文数题干+解析1.(2016·全国Ⅰ卷,文1)设集合A={1,3,5,7},B={x|2≤x≤5},则A∩B等于( B )(A){1,3} (B){3,5} (C){5,7} (D){1,7}解析:集合A与集合B公共元素有3,5,故A∩B={3,5},选B.2.(2016·全国Ⅰ卷,文2)设(1+2i)(a+i)的实部与虚部相等,其中a为实数,则a等于( A )(A)-3 (B)-2 (C)2 (D)3解析:(1+2i)(a+i)=a-2+(1+2a)i,由已知,得a-2=1+2a,解得a=-3,选A.3.(2016·全国Ⅰ卷,文3)为美化环境,从红、黄、白、紫4种颜色的花中任选2种花种在一个花坛中,余下的2种花种在另一个花坛中,则红色和紫色的花不在同一花坛的概率是( C ) (A)错误!未找到引用源。
(B)错误!未找到引用源。
(C)错误!未找到引用源。
(D)错误!未找到引用源。
解析:将4种颜色的花中任选两种种在一个花坛中,余下2种种在另一个花坛,有6种种法,其中红色和紫色不在一个花坛的种数有4种,故概率为错误!未找到引用源。
,选C.4.(2016·全国Ⅰ卷,文4)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知a=错误!未找到引用源。
,c=2,cos A=错误!未找到引用源。
,则b等于( D )(A)错误!未找到引用源。
(B)错误!未找到引用源。
(C)2 (D)3解析:由余弦定理得5=b2+4-2×b×2×错误!未找到引用源。
,解得b=3(b=-错误!未找到引用源。
舍去),选D.5.(2016·全国Ⅰ卷,文5)直线l经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l的距离为其短轴长的错误!未找到引用源。
,则该椭圆的离心率为( B )(A)错误!未找到引用源。
(B)错误!未找到引用源。
(C)错误!未找到引用源。
2016年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)数学(理工类)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的。
1.【题设】设集合,Z为整数集,则中元素的个数是(A)3 (B)4 (C)5 (D)6【答案】C【解析】试题分析:由题意,,故其中的元素个数为5,选C。
考点:集合中交集的运算。
2。
【题设】设i为虚数单位,则的展开式中含x4的项为(A)-15x4(B)15x4(C)-20i x4(D)20i x4【答案】A考点:二项展开式,复数的运算.3。
【题设】为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点(A)向左平行移动个单位长度(B)向右平行移动个单位长度(C)向左平行移动个单位长度(D)向右平行移动个单位长度【答案】D【解析】试题分析:由题意,为得到函数,只需把函数的图像上所有点向右移个单位,故选D。
考点:三角函数图像的平移。
4。
【题设】用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为(A)24 (B)48 (C)60 (D)72【答案】D【解析】试题分析:由题意,要组成没有重复的五位奇数,则个位数应该为1、3、5,其他位置共有,所以其中奇数的个数为,故选D。
学科。
网考点:排列、组合5. 【题设】某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入。
若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是(参考数据:lg 1.12≈0。
05,lg 1.3≈0.11,lg2≈0.30)(A)2018年(B)2019年(C)2020年(D)2021年【答案】B考点:等比数列的应用。
6。
【题设】秦九韶是我国南宋使其的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法。
如图所示的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例,若输入n,x的值分别为3,2,则输出v的值为(A)9 (B)18 (C)20 (D)35【答案】B考点:1.程序与框图;2.秦九韶算法;3.中国古代数学史。
历年高考数学真题汇编专题16 以基本不等式为背景的应用题1、【2017年高考江苏卷】某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是___________.【答案】30【解析】总费用为600900464()4240x x x x +⨯=+≥⨯=,当且仅当900x x=,即30x =时等号成立.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.2、【2010年高考江苏卷】某兴趣小组要测量电视塔AE 的高度H (单位:m).示意图如图所示,垂直放置的标杆BC 的高度h =4 m ,仰角∠ABE =α,∠ADE =β.(1) 该小组已测得一组α,β的值,tan α=1.24,tan β=1.20,请据此算出H 的值;(2) 该小组分析若干测得的数据后,发现适当调整标杆到电视塔的距离d (单位:m),使α与β之差较大,可以提高测量精确度.若电视塔的实际高度为125 m ,试问d 为多少时,α-β最大?规范解答 (1) 由AB =H tan α,BD =h tan β,AD =H tan β及AB +BD =AD ,得H tan α+h tan β=Htan β, 解得H =h tan αtan α-tan β=4×1.241.24-1.20=124.因此算出的电视塔的高度H 是124 m. (2) (1) 由题知d =AB ,则tan α=H d.由AB =AD -BD =H tan β-h tan β,得tan β=H -hd,所以tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=()h hH H d d-+,当且仅当d =555时取等号. 又0<α-β<π2,所以当d =555时,tan(α-β)的值最大.因为0<β<α<π2,所以当d =555时,α-β的值最大.3、【2013年高考江苏卷】如图,建立平面直角坐标系xOy ,x 轴在地平面上,y 轴垂直于地平面,单位长度为1 km.某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程y =kx -120(1+k 2)x 2(k >0)表示的曲线上,其中k 与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标.(1) 求炮的最大射程;(2) 设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2 km ,试问它的横坐标a 不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由.本小题主要考查函数、方程和基本不等式等基础知识,考查数学阅读能力和解决实际问题的能力.满分14分.规范解答 (1)令y =0,得kx -120(1+k 2)x 2=0,由实际意义和题设条件知x >0,k >0,故x =20k 1+k 2=20k +1k≤202=10,当且仅当k =1时取等号. 所以炮的最大射程为10km.(2) 因为a >0,所以炮弹可击中目标等价于存在k >0,使3.2=ka -120(1+k 2)a 2成立,即关于k 的方程a 2k 2-20ak +a 2+64=0有正根, 所以判别式Δ=(-20a )2-4a 2(a 2+64)≥0, 解得a ≤6,所以0<a ≤6.所以当a 不超过6km 时,炮弹可击中目标.一、解函数应用问题的步骤(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型;(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;(3)解模:求解数学模型,得出数学结论;(4)还原:将数学问题还原为实际问题的意义.以上过程用框图表示如下:二、在求实际问题中的最大值或最小值时,一般先设自变量、因变量、建立函数关系式,并确定其定义域,利用求函数最值的方法求解,注意结果应与实际情况相符合.运用基本不等式解决应用题一定要注意满足三个条件:一、正;二、定;三、相等。
专题三角函数1(新课标全国Ⅰ卷)已知cos(α+β)=m,tanαtanβ=2,则cos(α-β)=()A.-3mB.-m3C.m3D.3m【答案】A【分析】根据两角和的余弦可求cosαcosβ,sinαsinβ的关系,结合tanαtanβ的值可求前者,故可求cosα-β的值.【详解】因为cosα+β=m,所以cosαcosβ-sinαsinβ=m,而tanαtanβ=2,所以=12×2b×kb×sin A2+12×kb×b×sin A2,故cosαcosβ-2cosαcosβ=m即cosαcosβ=-m,从而sinαsinβ=-2m,故cosα-β=-3m,故选:A.2(新课标全国Ⅰ卷)当x∈[0,2π]时,曲线y=sin x与y=2sin3x-π6的交点个数为() A.3 B.4 C.6 D.8【答案】C【分析】画出两函数在0,2π上的图象,根据图象即可求解【详解】因为函数y=sin x的的最小正周期为T=2π,函数y=2sin3x-π6的最小正周期为T=2π3,所以在x∈0,2π上函数y=2sin3x-π6有三个周期的图象,在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:由图可知,两函数图象有6个交点.故选:C3(新课标全国Ⅱ卷)设函数f(x)=a(x+1)2-1,g(x)=cos x+2ax,当x∈(-1,1)时,曲线y=f(x)与y=g(x)恰有一个交点,则a=()A.-1B.12C.1D.2【分析】解法一:令F x =ax 2+a -1,G x =cos x ,分析可知曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,结合偶函数的对称性可知该交点只能在y 轴上,即可得a =2,并代入检验即可;解法二:令h x =f (x )-g x ,x ∈-1,1 ,可知h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即可得a =2,并代入检验即可.【详解】解法一:令f (x )=g x ,即a (x +1)2-1=cos x +2ax ,可得ax 2+a -1=cos x ,令F x =ax 2+a -1,G x =cos x ,原题意等价于当x ∈(-1,1)时,曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,注意到F x ,G x 均为偶函数,可知该交点只能在y 轴上,可得F 0 =G 0 ,即a -1=1,解得a =2,若a =2,令F x =G x ,可得2x 2+1-cos x =0因为x ∈-1,1 ,则2x 2≥0,1-cos x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,可得2x 2+1-cos x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,则方程2x 2+1-cos x =0有且仅有一个实根0,即曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,所以a =2符合题意;综上所述:a =2.解法二:令h x =f (x )-g x =ax 2+a -1-cos x ,x ∈-1,1 ,原题意等价于h x 有且仅有一个零点,因为h -x =a -x 2+a -1-cos -x =ax 2+a -1-cos x =h x ,则h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即h 0 =a -2=0,解得a =2,若a =2,则h x =2x 2+1-cos x ,x ∈-1,1 ,又因为2x 2≥0,1-cos x ≥0当且仅当x =0时,等号成立,可得h x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,即h x 有且仅有一个零点0,所以a =2符合题意;故选:D .4(全国甲卷数学(理)(文))已知cos αcos α-sin α=3,则tan α+π4=()A.23+1 B.23-1C.32D.1-3【答案】B【分析】先将cos αcos α-sin α弦化切求得tan α,再根据两角和的正切公式即可求解.【详解】因为cos αcos α-sin α=3,所以11-tan α=3,⇒tan α=1-33,所以tan α+π4 =tan α+11-tan α=23-1,故选:B .5(新高考北京卷)已知f x =sin ωx ω>0 ,f x 1 =-1,f x 2 =1,|x 1-x 2|min =π2,则ω=()A.1B.2C.3D.4【分析】根据三角函数最值分析周期性,结合三角函数最小正周期公式运算求解.【详解】由题意可知:x 1为f x 的最小值点,x 2为f x 的最大值点,则x 1-x 2 min =T 2=π2,即T =π,且ω>0,所以ω=2πT=2.故选:B .6(新高考天津卷)已知函数f x =sin3ωx +π3 ω>0 的最小正周期为π.则函数在-π12,π6 的最小值是()A.-32B.-32C.0D.32【答案】A【分析】先由诱导公式化简,结合周期公式求出ω,得f x =-sin2x ,再整体求出x ∈-π12,π6时,2x 的范围,结合正弦三角函数图象特征即可求解.【详解】f x =sin3ωx +π3 =sin 3ωx +π =-sin3ωx ,由T =2π3ω=π得ω=23,即f x =-sin2x ,当x ∈-π12,π6 时,2x ∈-π6,π3,画出f x =-sin2x 图象,如下图,由图可知,f x =-sin2x 在-π12,π6上递减,所以,当x =π6时,f x min =-sin π3=-32故选:A7(新高考上海卷)下列函数f x 的最小正周期是2π的是()A.sin x +cos xB.sin x cos xC.sin 2x +cos 2xD.sin 2x -cos 2x【答案】A【分析】根据辅助角公式、二倍角公式以及同角三角函数关系并结合三角函数的性质一一判断即可 .【详解】对A ,sin x +cos x =2sin x +π4,周期T =2π,故A 正确;对B ,sin x cos x =12sin2x ,周期T =2π2=π,故B 错误;对于选项C ,sin 2x +cos 2x =1,是常值函数,不存在最小正周期,故C 错误;对于选项D ,sin 2x -cos 2x =-cos2x ,周期T =2π2=π,故D 错误,故选:A .8(新课标全国Ⅱ卷)对于函数f(x)=sin2x和g(x)=sin2x-π4,下列说法正确的有() A.f(x)与g(x)有相同的零点 B.f(x)与g(x)有相同的最大值C.f(x)与g(x)有相同的最小正周期D.f(x)与g(x)的图像有相同的对称轴【答案】BC【分析】根据正弦函数的零点,最值,周期公式,对称轴方程逐一分析每个选项即可.【详解】A选项,令f(x)=sin2x=0,解得x=kπ2,k∈Z,即为f(x)零点,令g(x)=sin2x-π4=0,解得x=kπ2+π8,k∈Z,即为g(x)零点,显然f(x),g(x)零点不同,A选项错误;B选项,显然f(x)max=g(x)max=1,B选项正确;C选项,根据周期公式,f(x),g(x)的周期均为2π2=π,C选项正确;D选项,根据正弦函数的性质f(x)的对称轴满足2x=kπ+π2⇔x=kπ2+π4,k∈Z,g(x)的对称轴满足2x-π4=kπ+π2⇔x=kπ2+3π8,k∈Z,显然f(x),g(x)图像的对称轴不同,D选项错误.故选:BC9(新课标全国Ⅱ卷)已知α为第一象限角,β为第三象限角,tanα+tanβ=4,tanαtanβ=2+1,则sin(α+β)=.【答案】-22 3【分析】法一:根据两角和与差的正切公式得tanα+β=-22,再缩小α+β的范围,最后结合同角的平方和关系即可得到答案;法二:利用弦化切的方法即可得到答案.【详解】法一:由题意得tanα+β=tanα+tanβ1-tanαtanβ=41-2+1=-22,因为α∈2kπ,2kπ+π2,β∈2mπ+π,2mπ+3π2,k,m∈Z,则α+β∈2m+2kπ+π,2m+2kπ+2π,k,m∈Z,又因为tanα+β=-22<0,则α+β∈2m+2kπ+3π2,2m+2kπ+2π,k,m∈Z,则sinα+β<0,则sinα+βcosα+β=-22,联立sin2α+β+cos2α+β=1,解得sinα+β=-223.法二:因为α为第一象限角,β为第三象限角,则cosα>0,cosβ<0,cosα=cosαsin2α+cos2α=11+tan2α,cosβ=cosβsin2β+cos2β=-11+tan2β,则sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=cosαcosβ(tanα+tanβ)=4cosαcosβ=-41+tan2α1+tan2β=-4(tanα+tanβ)2+(tanαtanβ-1)2=-442+2=-223故答案为:-22 3.10(全国甲卷数学(文))函数f x =sin x-3cos x在0,π上的最大值是.【答案】2【分析】结合辅助角公式化简成正弦型函数,再求给定区间最值即可.【详解】f x =sin x -3cos x =2sin x -π3 ,当x ∈0,π 时,x -π3∈-π3,2π3,当x -π3=π2时,即x =5π6时,f x max =2.故答案为:2一、单选题1(2024·宁夏石嘴山·三模)在平面直角坐标系中,角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P 1,2 ,则7cos 2θ-2sin2θ=()A.-15B.15C.-2D.2【答案】A【分析】由题意可知:tan θ=2,根据倍角公式结合齐次化问题分析求解.【详解】由题意可知:tan θ=2,所以7cos 2θ-2sin2θ=7cos 2θ-4sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=7-4tan θtan 2θ+1=7-4×222+1=-15.故选:A .2(2024·广东茂名·一模)已知cos α+π =-2sin α,则sin 2α-3cos α+π2cos αcos2α+1=()A.-1B.-25C.45D.78【答案】D【分析】根据给定条件,求出tan α,再结合诱导公式及二倍角的余弦公式,利用正余弦齐次式法计算得解.【详解】由cos α+π =-2sin α,得cos α=2sin α,则tan α=12,所以sin 2α-3cos α+π2 cos αcos2α+1=sin 2α+3sin αcos α2cos 2α=12tan 2α+32tan α=18+34=78.故选:D3(2024·河北保定·二模)函数f (x )=1-e x1+e xcos2x 的部分图象大致为()A. B.C. D.【答案】A【分析】根据函数的奇偶性判断即可.【详解】设g x =1-e x1+e x,则g-x=1-e-x1+e-x=e x-11+e x=-g x ,所以g x 为奇函数,设h x =cos2x,可知h x 为偶函数,所以f x =1-e x1+e xcos2x为奇函数,则B,C错误,易知f0 =0,所以A正确,D错误.故选:A.4(2024·山东济宁·三模)已知函数f(x)=(3sin x+cos x)cos x-12,若f(x)在区间-π4,m上的值域为-3 2,1,则实数m的取值范围是()A.π6,π2B.π6,π2C.π6,7π12D.π6,7π12【答案】D【分析】利用二倍角公式、辅助角公式化简函数f(x),再借助正弦函数的图象与性质求解即得.【详解】依题意,函数f(x)=3sin x cos x+cos2x-12=32sin2x+12cos2x=sin2x+π6,当x∈-π4,m时,2x+π6∈-π3,2m+π6,显然sin-π3=sin4π3=-32,sinπ2=1,且正弦函数y=sin x在π2,4π3上单调递减,由f(x)在区间-π4,m上的值域为-32,1,得π2≤2m+π6≤4π3,解得π6≤m≤7π12,所以实数m的取值范围是π6,7π12.故选:D5(2024·江西景德镇·三模)函数f x =cosωx x∈R在0,π内恰有两个对称中心,fπ=1,将函数f x 的图象向右平移π3个单位得到函数g x 的图象.若fα +gα =35,则cos4α+π3=()A.725B.1625C.-925D.-1925【答案】A【分析】根据y轴右边第二个对称中心在0,π内,第三个对称中心不在0,π内可求得32≤ω<52,结合fπ=1可得ω=2,再利用平移变换求出g x ,根据三角变换化简fα +gα =35可得sin2α+π6=35,然后由二倍角公式可解.【详解】由x∈0,π得ωx∈0,ωπ,因为函数f x 在0,π内恰有两个对称中心,所以3π2≤ωπ5π2>ωπ,解得32≤ω<52,又fπ=cosωπ=1,所以ωπ=kπ,k∈Z,即ω=k,k∈Z,所以ω=2,将函数f x 的图象向右平移π3个单位得到函数y=cos2x-π3=cos2x-2π3,即g x =cos2x-2π3,因为fα +gα =cos2α+cos2α-2π3=32sin2α+12cos2α=sin2α+π6=35,所以cos4α+π3=1-2sin22α+π6=1-2×35 2=725.故选:A6(2024·安徽马鞍山·三模)已知函数f(x)=sin2ωx+cos2ωx(ω>1)的一个零点是π2,且f(x)在-π6,π16上单调,则ω=()A.54B.74C.94D.114【答案】B【分析】整理可得f(x)=2sin2ωx+π4,以2ωx+π4为整体,根据单调性分析可得1<ω≤2,再结合零点分析求解.【详解】因为f(x)=sin2ωx+cos2ωx=2sin2ωx+π4,x∈-π6,π16,且ω>1时,可得2ωx+π4∈-π3ω+π4,π8ω+π4,且-π3ω+π4<0<π8ω+π4,若f(x)在-π6,π16上单调,则-π3ω+π4≥-π2π8ω+π4≤π2,解得1<ω≤2,又因为f(x)的一个零点是π2,则πω+π4=kπ,k∈Z,解得ω=k-14,k∈Z,所以k=2,ω=7 4 .故选:B.7(2024·山东临沂·二模)已知函数f x =sin2x+φϕ <π2图象的一个对称中心为π6,0,则()A.f x 在区间-π8,π3上单调递增B.x=5π6是f x 图象的一条对称轴C.f x 在-π6,π4上的值域为-1,32D.将f x 图象上的所有点向左平移5π12个长度单位后,得到的函数图象关于y轴对称【答案】D【分析】借助整体代入法结合正弦函数的性质可得A、B;结合正弦函数最值可得C;得到平移后的函数解析式后借助诱导公式即可得D.【详解】由题意可得2×π6+φ=kπk∈Z,解得φ=-π3+kπk∈Z,又ϕ <π2,故φ=-π3,即f x =sin2x-π3;对A:当x∈-π8 ,π3时,2x-π3∈-7π12,π3,由函数y=sin x在-7π12,π3上不为单调递增,故f x 在区间-π8 ,π3上不为单调递增,故A错误;对B:当x=5π6时,2x-π3=4π3,由x=4π3不是函数y=sin x的对称轴,故x=5π6不是f x 图象的对称轴,故B错误;对C:当x∈-π6 ,π4时,2x-π3∈-2π3,π6,则f x ∈-1,1 2,故C错误;对D:将f x 图象上的所有点向左平移5π12个长度单位后,可得y=sin2x+2×5π12-π3=sin2x+π2=cos2x,该函数关于y轴对称,故D正确.故选:D.8(2024·广东广州·二模)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,若将函数f(x)的图象向右平移θ(θ>0)个单位后所得曲线关于y轴对称,则θ的最小值为()A.π8B.π4C.3π8D.π2【答案】A【分析】根据给定的图象特征,结合五点法作图列式求出ω和φ,再根据图象的平移变换,以及图象的对称性即可得解.【详解】由fπ4=1,得sinπ4ω+φ=22,又点π4,1及附近点从左到右是上升的,则π4ω+φ=π4+2kπ,k∈Z,由f5π8=0,点5π8,0及附近点从左到右是下降的,且上升、下降的两段图象相邻,得5π8ω+φ=π+2kπ,k∈Z,联立解得ω=2,φ=-π4+2kπ,k∈Z,而|φ|<π2,于是φ=-π4,f(x)=2sin2x-π4,若将函数f(x)的图像向右平移θ(θ>0)个单位后,得到y=sin2x-2θ-π4,则-2θ-π4=π2-kπ,k∈Z,而θ>0,因此θ=-3π8+kπ2,k∈N,所以当k=1时,θ取得最小值为π8 .故选:A9(2024·四川雅安·三模)已知函数f x =sin ωx +3cos ωx (ω>0),则下列说法中正确的个数是()①当ω=2时,函数y =f x -2log πx 有且只有一个零点;②当ω=2时,函数y =f x +φ 为奇函数,则正数φ的最小值为π3;③若函数y =f x 在0,π3 上单调递增,则ω的最小值为12;④若函数y =f x 在0,π 上恰有两个极值点,则ω的取值范围为136,256.A.1 B.2C.3D.4【答案】B【分析】利用辅助角公式化简函数,由图象分析判断①;由正弦函数的性质判断②③;由极大值的意义结合正弦函数的性质判断④.【详解】依题意,ω>0,函数f (x )=212sin ωx +32cos ωx =2sin ωx +π3,对于①:f (x )=2sin 2x +π3,令y =f x -2log πx =0,即f x =2log πx ,作出函数y =f (x )和函数y =2log πx 的图象,如图,观察图象知,两个函数在0,7π12 上只有一个零点,f 13π12 =2sin 5π2=2,当x =13π12时,y =2log π13π12=2log π1312+2log ππ=2+2log π1312>2,当x >13π12时,2log πx >2≥f (x ),因此函数y =f x 与函数y =2log πx 的图象有且只有一个交点,①正确;对于②:f (x +φ)=2sin 2x +2φ+π3 为奇函数,则2φ+π3=k π,k ∈Z ,φ=-π6+k π2,k ∈Z ,即正数φ的最小值为π3,②正确;对于③:当x ∈0,π3 时,ωx +π3∈π3,π(ω+1)3,由y =f x 在0,π3 上单调递增,得π(ω+1)3≤π2ω>0,解得0<ω≤12,正数ω有最大值12,③错误;对于④:当x ∈(0,π)时,ωx +π3∈π3,ωπ+π3,而y =f x 在(0,π)上恰有两个极值点,由正弦函数的性质得3π2<ωπ+π3≤5π2,解得76<ω≤136,因此ω的取值范围是76,136,④错误.综上,共2个正确,故选:B .10(2024·河北保定·二模)已知tan α=3cos αsin α+11,则cos2α=()A.-78B.78C.79D.-79【答案】B【分析】利用切化弦和同角三角函数的关系,解出sin α,再结合二倍角公式即可求解.【详解】因为sin αcos α=3cos αsin α+11,所以4sin 2α+11sin α-3=0,解得sin α=14或sin α=-3(舍去),所以cos2α=1-2sin 2α=78.故选:B .11(2024·河北衡水·三模)已知sin (3α-β)=m sin (α-β),tan (2α-β)=n tan α,则m ,n 的关系为()A.m =2nB.n =m +1mC.n =m m -1D.n =m +1m -1【答案】D【分析】利用和差角的正弦公式化简,结合已知列出方程即可求解.【详解】依题意,sin (3α-β)=sin [(2α-β)+α]=sin (2α-β)cos α+cos (2α-β)sin α,sin (α-β)=sin [(2α-β)-α]=sin (2α-β)cos α-cos (2α-β)sin α,则sin (2α-β)cos α+cos (2α-β)sin α=m sin (2α-β)cos α-m cos (2α-β)sin α,即sin (2α-β)cos αcos (2α-β)sin α=m +1m -1,即tan (2α-β)tan α=m +1m -1=n .故选:D12(2024·辽宁沈阳·三模)已知tan α2=2,则sin 2α2+sin α的值是()A.25B.45C.65D.85【答案】D【分析】利用二倍角公式和同角之间的转化,进行求解判断选项【详解】当tan α2=2,则sin 2α2+sin α=sin 2α2+2sin α2cos α2sin 2α2+cos 2α2=tan 2α2+2tan α2tan 2α2+1=22+2×222+1=85故选:D13(2024·贵州黔东南·二模)已知0<α<β<π,且sin α+β =2cos α+β ,sin αsin β-3cos αcos β=0,则tan α-β =()A.-1 B.-32C.-12D.12【答案】C【分析】找出tan α和tan β的关系,求出tan α和tan β即可求解.【详解】∵sin αsin β-3cos αcos β=0,∴sin αsin β=3cos αcos β,∴tan αtan β=3①,∵sin α+β =2cos α+β ,∴tan α+β =2⇒tan α+tan β1-tan αtan β=2⇒tan α+tan β1-3=2,∴tan α+tan β=-4②,由①②解得tan α=-1tan β=-3或tan α=-3tan β=-1 ,∵0<α<β<π,∴tan α<tan β,∴tan α=-3tan β=-1 ,∴tan α-β =tan α-tan β1+tan αtan β=-12.故选:C .二、多选题14(2024·河北张家口·三模)已知函数f (x )=23cos 2x +2sin x cos x ,则下列说法正确的是()A.函数f (x )的一个周期为2πB.函数f (x )的图象关于点π3,0 对称C.将函数f (x )的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数g (x )的图象,若函数g (x )为偶函数,则φ的最小值为5π12D.若f 12α-5π24 -3=12,其中α为锐角,则sin α-cos α的值为6-308【答案】ACD【分析】利用三角恒等变换公式化简,由周期公式可判断A ;代入验证可判断B ;根据平移变化求g (x ),由奇偶性可求出φ,可判断C ;根据已知化简可得sin α-π12 =14,将目标式化为2sin α-π12 -π6 ,由和差角公式求解可判断D .【详解】对于A ,因为f (x )=31+cos2x +sin2x =2sin 2x +π3+3,所以f (x )的最小值周期T =2π2=π,所以2π是函数f (x )的一个周期,A 正确;对于B ,因为f π3 =2sin 2×π3+π3 +3=3,所以,点π3,0 不是函数f (x )的对称中心,B 错误;对于C ,由题知,g x =f (x -φ)=2sin 2(x -φ)+π3 +3=2sin 2x +π3-2φ +3,若函数g (x )为偶函数,则π3-2φ=π2+k π,k ∈Z ,得φ=-π12-k π2,k ∈Z ,因为φ>0,所以φ的最小值为5π12,C 正确;对于D ,若f 12α-5π24-3=2sin 212α-5π24 +π3 =2sin α-π12 =12,则sin α-π12 =14,因为α为锐角,-π12<α-π12<5π12,所以cos α-π12 =154,所以sin α-cos α=2sin α-π4 =2sin α-π12 -π6=232sin α-π12 -12cos α-π12=232×14-12×154=6-308,D 正确.故选:ACD 15(2024·辽宁鞍山·模拟预测)已知函数f x =sin x ⋅cos x ,则()A.f x 是奇函数B.f x 的最小正周期为2πC.f x 的最小值为-12D.f x 在0,π2上单调递增【答案】AC【分析】首先化简函数f x =12sin2x ,再根据函数的性质判断各选项.【详解】f x =sin x ⋅cos x =12sin2x ,函数的定义域为R ,对A ,f -x =-12sin2x =-f x ,所以函数f x 是奇函数,故A 正确;对B ,函数f x 的最小正周期为2π2=π,故B 错误;对C ,函数f x 的最小值为-12,故C 正确;对D ,x ∈0,π2 ,2x ∈0,π ,函数f x 不单调,f x 在0,π4 上单调递增,在π4,π2上单调递减,故D 错误.故选:AC16(2024·安徽·三模)已知函数f x =sin x -3cos x ,则()A.f x 是偶函数B.f x 的最小正周期是πC.f x 的值域为-3,2D.f x 在-π,-π2上单调递增【答案】AC【分析】对于A ,直接用偶函数的定义即可验证;对于B ,直接说明f 0 ≠f π 即可否定;对于C ,先证明-3≤f x ≤2,再说明对-3≤u ≤2总有f x =u 有解即可验证;对于D ,直接说明f -5π6>f -2π3 即可否定.【详解】对于A ,由于f x 的定义域为R ,且f -x =sin -x -3cos -x =-sin x -3cos x =sin x -3cos x =f x ,故f x 是偶函数,A 正确;对于B ,由于f 0 =sin0 -3cos0=-3,f π =sinπ -3cosπ=3,故f 0 ≠f π ,这说明π不是f x 的周期,B 错误;对于C ,由于f x =sin x -3cos x ≤sin x +3cos x =sin x +3cos x 2≤sin x +3cos x 2+3sin x -cos x 2=sin 2x +3cos 2x +23sin x cos x +3sin 2x +cos 2x -23sin x cos x =4sin 2x +4cos 2x =4=2,且f x =sin x -3cos x ≥-3cos x ≥-3,故-3≤f x ≤2.而对-3≤u ≤2,有f 0 =-3≤u ,f 5π6 =2≥u ,故由零点存在定理知一定存在x ∈0,5π6使得f x =u .所以f x 的值域为-3,2 ,C 正确;对于D ,由于-π<-5π6<-2π3<-π2,f -5π6 =2>3=f -2π3 ,故f x 在-π,-π2上并不是单调递增的,D 错误.故选:AC .17(2024·山西太原·模拟预测)已知函数f x =sin 2x +φ 0<φ<π2 的图象关于直线x =π12对称,且h x =sin2x -f x ,则()A.φ=π12B.h x 的图象关于点π6,0中心对称C.f x 与h x 的图象关于直线x =π4对称 D.h x 在区间π6,5π12内单调递增【答案】BCD【分析】根据正弦函数的对称性求解φ判断A ,先求出h x =sin 2x -π3,然后利用正弦函数的对称性求解判断B ,根据对称函数的性质判断C ,结合正弦函数的单调性代入验证判断D .【详解】由题意得2×π12+φ=π2+k π,k ∈Z ,解得φ=π3+k π,k ∈Z ,又因为0<φ<π2,所以φ=π3,A 错误;由φ=π3可知f x =sin 2x +π3,则h x =sin2x -sin 2x +π3 =12sin2x -32cos2x =sin 2x -π3,令2x -π3=k π,k ∈Z ,解得x =π6+k π2,k ∈Z ,令k =0,得x =π6,所以点π6,0 是曲线y =h x 的对称中心,B 正确;因为f π2-x =sin 2π2-x +π3 =sin 4π3-2x =sin 2x -π3=h x ,所以f x 与h x 的图象关于直线x =π4对称,C 正确;当x ∈π6,5π12 时,2x -π3∈0,π2 ,故h x 在区间π6,5π12内单调递增,D 正确.故选:BCD 18(2024·浙江金华·三模)已知函数f x =sin2ωx cos φ+cos2ωx sin φω>0,0<φ<π2的部分图象如图所示,则()A.φ=π6B.ω=2C.f x +π6为偶函数 D.f x 在区间0,π2的最小值为-12【答案】ACD【分析】先由正弦展开式,五点法结合图象求出f x =sin 2x +π6,可得A 正确,B 错误;由诱导公式可得C 正确;整体代入由正弦函数的值域可得D 正确.【详解】由题意得f x =sin 2ω+φ ,由图象可得f 0 =12⇒sin φ=12,又0<φ<π2,所以φ=π6,由五点法可得ω×4π3+π6=3π2⇒ω=1,所以f x =sin 2x +π6 .A :由以上解析可得φ=π6,故A 正确;B :由以上解析可得ω=1,故B 错误;C :f x +π6 =sin 2x +π6 +π6=cos2x ,故C 正确;D :当x ∈0,π2 ⇒2x +π6∈π6,7π6 时,sin 2x +π6 ∈-12,1,所以最小值为-12,故D 正确;故选:ACD .19(2024·浙江温州·二模)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,P -3,4 为其终边上一点,若角β的终边与角2α的终边关于直线y =-x 对称,则()A.cos π+α =35B.β=2k π+π2+2αk ∈Z C.tan β=724D.角β的终边在第一象限【答案】ACD【分析】根据三角函数的定义,可求角α的三角函数,结合诱导公式判断A 的真假;利用二倍角公式,求出2α的三角函数值,结合三角函数的概念指出角2α的终边与单位圆的交点,由对称性确定角β终边与单位圆交点,从而判断BCD 的真假.【详解】因为角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P -3,4 ,所以:OP =5,所以sin α=45,cos α=-35,所以cos π+α =-cos α=35,故A 对;又sin2α=2sin α⋅cos α=2×45×-35 =-2425,cos2α=cos 2α-sin 2α=-35 2-45 2=-725,所以2α的终边与单位圆的交点坐标为:-725,-2425 ,因为角β的终边与角2α的终边关于直线y =-x 对称,所以角β的终边与单位圆的交点为2425,725,所以tan β=724,且β的终边在第一象限,故CD 正确;又因为终边在直线y =-x 的角为:k π-π4,k ∈Z ,角2α的终边与角β的终边关于y =-x 对称,所以2α+β2=k π-π4⇒β=2k π-π2-2αk ∈Z ,故B 错误.故选:ACD20(2024·广东佛山·二模)已知函数f x =sin x +cos2x 与g x =sin2x +cos x ,记h x =λf x +μg x ,其中λ,μ∈R 且λ2+μ2≠0.下列说法正确的是()A.h x 一定为周期函数B.若λ⋅μ>0,则h x 在0,π2上总有零点C.h x 可能为偶函数 D.h x 在区间0,2π 上的图象过3个定点【答案】ABD【分析】对于A :计算h x +2π ,化简即可;对于B :求出h x ,然后计算h 0 h π2的正负即可;对于C :计算h x ,h -x 是否恒相等即可;对于D :令f x =0g x =0,求解x 即可.【详解】对于A ,∀x ∈R ,h x +2π =λf x +2π +μg x +2π =λf x +μg x =h x ,A 正确;对于B ,h x =λcos x -2sin2x +μ2cos2x -sin x ,则h 0 =λ+2μ,h π2=-3μ,因为λμ>0,即λ,μ同号,所以h 0 h π2<0,由零点存在定理知h x 在0,π2上总有零点,故B 正确;对于C ,h x =λsin x +λcos2x +μsin2x +μcos x ,h -x =-λsin x +λcos2x -μsin2x +μcos x ,由h x =h -x 得2λsin x +2μsin2x =2λsin x +2μ⋅2sin x cos x =2sin x λ+2μcos x =0对x ∈R 恒成立,则λ=μ=0与题意不符,故C 错误;对于D ,令f x =0g x =0 ,则sin x +cos2x =1-2sin 2x +sin x =-sin x -1 2sin x +1 =0sin2x +cos x =cos x 2sin x +1 =0 ⇒sin x =1或sin x =-12cos x =0或sin x =-12,即x ∈-π6+2k π,π2+2k π,7π6+2k π ,k ∈Z ,故所有定点坐标为-π6+2k π,0 ,π2+2k π,0 ,7π6+2k π,0 ,k ∈Z ,又因为x ∈0,2π ,所以函数h x 的图象过定点π2,0 ,7π6,0 ,11π6,0 ,故D 正确;故选:ABD .21(2024·湖南·二模)已知函数f x =12cos 2x -π3 ,把y =f x 的图象向右平移π3个单位长度,得到函数y =g x 的图象,以下说法正确的是()A.x =π6是y =f x 图象的一条对称轴B.f x 的单调递减区间为k π+π6,k π+2π3k ∈Z C.y =g x 的图象关于原点对称D.f x +g x 的最大值为12【答案】ABD【分析】根据题意,求得g x =-12cos2x 的图象,结合三角函数的图象与性质,以及两角差的正弦公式,逐项判定,即可求解.【详解】将函数f x =12cos 2x -π3 的图象向右平移π3个单位长度,得到函数y =g x =12cos 2x -π =-12cos2x 的图象,对于A 中,令x =π6,求得f x =12,即为函数y =f x 最大值,所以直线x =π6是函数f x 图象的一条对称轴,所以A 正确;对于B 中,令2k π≤2x -π3≤2k π+π,k ∈Z ,解得k π+π6≤x ≤k π+2π3,k ∈Z ,可得f x 的单调减区间为k π+π6,k π+2π3,k ∈Z ,所以B 正确.对于C 中,由于g x =-12cos2x 是偶函数,可得函数g x 的图象关于y 轴对称,所以C 错误.对于D 中,由f x +g x =12cos 2x -π3 +-12cos2x =1212cos2x +32sin2x -12cos2x =34sin2x -14cos2x =12sin 2x -π6 ≤12,即f x +g x 的最大值为12,所以D 正确.故选:ABD .22(2024·广东江门·一模)已知函数f (x )=sin 2ωx +π3 +sin 2ωx -π3+23cos 2ωx -3(ω>0),则下列结论正确的是()A.若f x 相邻两条对称轴的距离为π2,则ω=2B.当ω=1,x ∈0,π2时,f x 的值域为-3,2 C.当ω=1时,f x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数解析式为y =2cos 2x +π6D.若f x 在区间0,π6上有且仅有两个零点,则5≤ω<8【答案】BCD【分析】根据三角恒等变换化简f x =2sin 2ωx +π3,进而根据周期可判断A ,根据整体法求解函数的值域判断B ,根据函数图象的平移可判断C ,根据零点个数确定不等式满足的条件可判断D .【详解】f (x )=sin 2ωx +π3 +sin 2ωx -π3+23cos 2ωx -3=sin2ωx cos π3+cos2ωx sin π3+sin2ωx cos π3-cos2ωx sin π3+3cos2ωx=sin2ωx +3cos2ωx =2sin 2ωx +π3,对于A ,若f x 相邻两条对称轴的距离为π2,则T =2×π2=π=2π2ω,故ω=1,A 错误,对于B ,当ω=1,f x =2sin 2x +π3 ,当x ∈0,π2 时,2x +π3∈π3,4π3,则f x 的值域为-3,2 ,B 正确,对于C ,当ω=1,f x =2sin 2x +π3,f x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数解析式为f x +π6 =2sin 2x +π6 +π3 =2sin 2x +2π3 =2cos 2x +π6,C 正确,对于D ,当x ∈0,π6 时,2ωx +π3∈π3,2ωπ6+π3,若f x 在区间0,π6 上有且仅有两个零点,则2π≤2ωπ6+π3<3π,解得5≤ω<8,故D 正确,故选:BCD 三、填空题23(2024·北京·三模)已知函数f (x )=sin x cos ωx ,x ∈R .①若ω=1,则f (x )的最小正周期是;,②若ω=2,则f (x )的值域是.【答案】π[-1,1]【分析】把ω=1代入,t 明智二倍角的正弦,结合正弦函数的周期求出f (x )的最小正周期;把ω=2代入,利用二倍角的余弦公式,借助换元法,利用导数求出f (x )的值域.【详解】当ω=1时,f (x )=sin x cos x =12sin2x ,函数f (x )的最小正周期为2π2=π;当ω=2时,f (x )=sin x cos2x =sin x (1-2sin 2x ),令sin x =t ∈[-1,1],g (t )=t (1-2t 2)=-2t 3+t ,求导得g (t )=-6t 2+1,当-1≤t <-66或66<t ≤1时,g (t )<0,当-66<t <66时,g (t )>0,函数g (t )在-1,-66 ,66,1 上单调递减,在-66,66上单调递增,g (-1)=1,g 66 =69,g (1)=-1,g -66 =-69,所以g (t )min =-1,g (t )max =1,f (x )的值域是[-1,1].故答案为:π;[-1,1]24(2024·北京·模拟预测)已知函数f (x )=sin ωx -2cos ωx (ω>0),且f α+x =f α-x .若两个不等的实数x 1,x 2满足f x 1 f x 2 =5且x 1-x 2 min =π,则sin4α=.【答案】-45/-0.8【分析】利用辅助角公式化简f (x )的解析式,再由题意可得函数关于x =α对称,且最小正周期T =π,即可求出ω的值,从而得到2α=φ+π2+k π,k ∈Z ,再由二倍角公式及同角三角函数的基本关系计算可得.【详解】因为f (x )=sin ωx -2cos ωx =5sin ωx -φ ,其中tan φ=2,由f α+x =f α-x ,可得f x 关于x =α对称,又两个不等的实数x 1,x 2满足f x 1 f x 2 =5且x 1-x 2 min =π,所以f x 的最小正周期T =π,又ω>0,所以2πω=π,解得ω=2,所以f x =5sin 2x -φ ,所以2α-φ=π2+k π,k ∈Z ,则2α=φ+π2+k π,k ∈Z ,所以sin4α=sin2φ+π2+k π =sin 2φ+π+2k π =-sin2φ=-2sin φcos φsin 2φ+cos 2φ=-2tan φtan 2φ+1=-2×222+1=-45.故答案为:-4525(2024·湖北荆州·三模)设0<α<β<π2,tan α=m tan β,cos α-β =35,若满足条件的α与β存在且唯一,则m =,tan αtan β=.【答案】191【分析】由tan α=m tan β得到sin αcos β=m cos αsin β,再结合cos α-β =35,利用sin α-β =-45,得到cos αsin β=-45m -1 ,sin αcos β=-4m5m -1 ,从而sin α+β =-4m +1 5m -1,再由满足条件的α与β存在且唯一,得到α+β唯一,从而sin α+β =-4m +15m -1=1,求得m 即可.【详解】解:由tan α=m tan β,得sin αcos α=m sin βcos β,即sin αcos β=m cos αsin β,因为0<α<β<π2,tan α=m tan β,所以-π2<α-β<0,0<m <1,又cos α-β =35,所以sin α-β <0,从而sin α-β =sin αcos β-cos αsin β=m -1 cos αsin β=-45,所以cos αsin β=-45m -1,所以sin αcos β=m cos αsin β=-4m5m -1,所以sin α+β =sin αcos β+cos αsin β=-4m +15m -1,因为α,β∈0,π2,所以α+β∈0,π ,因为满足条件的α与β存在且唯一,所以α+β唯一,所以sin α+β =-4m +1 5m -1=1,所以m =19,经检验符合题意,所以tan α=19tan β,则tan α-β =-43=tan α-tan β1+tan αtan β=tan α-9tan α1+9tan 2α,解得tan α=13,所以tan αtan β=9tan 2α=1.故答案为:19,1【点睛】关键点点睛:关键是结合已知得出sin α+β =-4m +15m -1 =1,求出m ,由此即可顺利得解.。
2016年普通高等学校招生考试真题试卷数 学(理科)参考公式:如果事件A 、B 互斥,那么 球的表面积公式P (A+B )=PA .+PB . S=4лR 2如果事件A 、B 相互独立,那么 其中R 表示球的半径P (A ·B )=PA .+PB . 球的体积公式1+2+…+n 2)1(+n n V=334R π 12+22+…+n 2=6)12)(1(++n n n 其中R 表示球的半径 13+23++n 3=4)1(22+n n 第Ⅰ卷(选择题 共55分)一、选择题:本大题共11小题,每小题5分,共55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。
1.下列函数中,反函数是其自身的函数为A .[)+∞∈=,0,)(3x x x f B .[)+∞∞-∈=,,)(3x x x f C .),(,)(+∞-∞∈=x e x f x D .),0(,1)(+∞∈=x xx f 2.设l ,m ,n 均为直线,其中m ,n 在平面α内,“l ⊥α”是l ⊥m 且“l ⊥n ”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件3.若对任意∈x R,不等式x ≥ax 恒成立,则实数a 的取值范围是A .a <-1B .a ≤1C . a <1D .a ≥14.若a 为实数,iai212++=-2i ,则a 等于 A .2 B .—2 C .22 D .—225.若}{8222<≤Z ∈=-x x A ,{}1log R 2>∈=x x B ,则)(C R B A ⋂的元素个数为A .0B .1C .2D .3 6.函数)3π2sin(3)(-=x x f 的图象为C , ①图象C 关于直线π1211=x 对称; ②函灶)(x f 在区间)12π5,12π(-内是增函数; ③由x y 2sin 3=的图象向右平移3π个单位长度可以得到图象C .以上三个论断中,正确论断的个数是A .0B .1C .2D .37.如果点P 在平面区域⎪⎩⎪⎨⎧≤-+≤+-≥+-02012022y x y x y x 上,点Q 在曲线1)2(22=++y x 上,那么Q P 的最小值为A .15-B .154- C .122- D .12-8.半径为1的球面上的四点D C B A ,,,是正四面体的顶点,则A 与B 两点间的球面距离为A .)33arccos(-B .)36arccos(-C .)31arccos(- D .)41arccos(- 9.如图,1F 和2F 分别是双曲线)0,0(12222>>=-b a br a x 的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以1F O 为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△AB F 2是等边三角形,则双曲线的离心率为A .3B .5C .25D .31+10.以)(x φ表示标准正态总体在区间(x ,∞-)内取值的概率,若随机变量ξ服从正态分布),(2σμN ,则概率)(σμξ<-P 等于 A .)(σμφ+-)(σμφ-B .)1()1(--φφC .)1(σμφ-D .)(2σμφ+ 11.定义在R 上的函数)(x f 既是奇函数,又是周期函数,T 是它的一个正周期.若将方程0)(=x f 在闭区间][T T ,-上的根的个数记为n ,则n 可能为A .0B .1C .3D .5二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分。
绝密★启用前 2016年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)数学试卷(理工农医类)(满分150分,考试时间120分钟)考生注意1.本场考试时间120分钟,试卷共4页,满分150分,答题纸共2页.2.作答前,在答题纸正面填写姓名、准考证号,反面填写姓名,将核对后的条形码贴在答题纸指定位置.3.所有作答务必填涂或书写在答题纸上与试卷题号对应的区域,不得错位.在试卷上作答一律不得分.4.用2B 铅笔作答选择题,用黑色字迹钢笔、水笔或圆珠笔作答非选择题.一、填空题(本大题共有14题,满分56分)考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分. 1.设x R ∈,则不等式13<-x 的解集为_____________.2.设32iz i +=,其中i 为虚数单位,则Im z =_____________.3.已知平行直线012:,012:21=++=-+y x l y x l ,则l 1与l 2的距离是_____________. 4.某次体检,6位同学的身高(单位:米)分别为1.72,1.78,1.75,1.80,1.69,1.77,则这组数据的中位数是_________(米).5.已知点(3,9)在函数x a x f +=1)(的图像上,则________)()(1=-x f x f 的反函数. 6.如图,在正四棱柱1111D C B A ABCD -中,底面ABCD 的边长为3,1BD 与底面所成的角的大小为32arctan,则该正四棱柱的高等于____________.7.方程3sin 1cos 2x x =+在区间[]0,2π上的解为___________ .8.在nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-23的二项展开式中,所有项的二项式系数之和为256,则常数项等于_________.9.已知ABC ∆的三边长分别为3,5,7,则该三角形的外接圆半径等于_________.10.设.0,0>>b a 若关于,x y 的方程组11ax y x by +=⎧⎨+=⎩,无解,则b a +的取值范围是____________. 11.无穷数列{}n a 由k 个不同的数组成,n S 为{}n a 的前n 项和.若对任意N n *∈,{}3,2∈n S ,则k 的最大值为________.12.在平面直角坐标系中,已知A (1,0),B (0,-1),P 是曲线21x y -=上一个动点,则BA BP ⋅的取值范围是_____________.13.设[),,0,2πa b R c ∈∈.若对任意实数x 都有()c bx a x +=⎪⎭⎫ ⎝⎛-sin 33sin 2π,则满足条件的有序实数组()c b a ,,的组数为 .14.如图,在平面直角坐标系xOy 中,O 为正八边形821A A A 的中心,()0,11A .任取不同的两点ji A A ,,点P 满足=++j i OA OA OP ,则点P 落在第一象限的概率是_____________.二、选择题(本大题共有4题,满分20分)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得五分,否则一律得零分.15.设R a ∈,则“1>a ”是“12>a ”的( ).(A )充分非必要条件 (B )必要非充分条件 (C )充要条件 (D )既非充分也非必要条件 16.下列极坐标方程中,对应的曲线为如图的是( ).(A )θρcos 56+= (B )65sin ρθ=+ (C )θρcos 56-= (D )65sin ρθ=- 17.已知无穷等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,且S S n n =∞→lim .下列条件中,使得()2N n S S n *<∈恒成立的是( ).7.06.0,01<<>q a (B )6.07.0,01-<<-<q a(C )8.07.0,01<<>q a (D )7.08.0,01-<<-<q a18.设()f x 、()g x 、()h x 是定义域为R 的三个函数,对于命题:①若()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均是增函数,则()f x 、()g x 、()h x 中至少有一个增函数;②若()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均是以T 为周期的函数,则()f x 、()g x 、()h x 均是以T 为周期的函数,下列判断正确的是( ).(A )①和②均为真命题 (B )①和②均为假命题(C )①为真命题,②为假命题 (D )①为假命题,②为真命题三、解答题(本大题共有5题,满分74分)解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤.19. (本题满分12分)本题共有2个小题,第一小题满分6分,第二小题满分6分.将边长为1的正方形11AAO O (及其内部)绕的1OO 旋转一周形成圆柱,如图,AC长为23π,11A B 长为3π,其中1B 与C 在平面11AAO O的同侧.(1)求三棱锥111C O A B 的体积;(2)求异面直线1B C 与1AA 所成的角的大小.20.(本题满分14)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分. 有一块正方形菜地EFGH ,EH 所在直线是一条小河.收获的蔬菜可送到F 点或河边运走.于是,菜地分为两个区域1S 和2S ,其中1S 中的蔬菜运到河边较近,2S 中的蔬菜运到F 点较近,而菜地内1S 和2S 的分界线C 上的点到河边与到F 点的距离相等,现建立平面直角坐标系,其中原点O 为EF 的中点,点F 的坐标为(1,0),如图.(1)求菜地内的分界线C 的方程;(2)菜农从蔬菜运量估计出1S 面积是2S 面积的两倍,由此得到1S 面积的“经验值”为38.设M 是C 上纵坐标为1的点,请计算以EH 为一边、另有一边过点M 的矩形的面积,及五边形EOMGH 的面积,并判断哪一个更接近于1S 面积的经验值.21.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分.双曲线2221(0)y x b b -=>的左、右焦点分别为12F F 、,直线l 过2F 且与双曲线交于A B 、两点.(1)若l 的倾斜角为π2,1F AB ∆是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;(2)设b =,若l 的斜率存在,且11()0F A F B AB +⋅=,求l 的斜率.22.(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分6分.已知a R ∈,函数21()log ()f x a x =+.(1)当5a =时,解不等式()0f x >; (2)若关于x 的方程2()log [(4)25]0f x a x a --+-=的解集中恰好有一个元素,求a的取值范围;(3)设0a >,若对任意1[,1]2t ∈,函数()f x 在区间[,1]t t +上的最大值与最小值的差不超过1,求a 的取值范围.23.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分.若无穷数列{}n a 满足:只要*(,N )p q a a p q =∈,必有11p q a a ++=,则称{}n a 具有性质P . (1)若{}n a 具有性质P ,且12451,2,3,2a a a a ====,67821a a a ++=,求3a ;(2)若无穷数列{}n b 是等差数列,无穷数列{}n c 是公比为正数的等比数列,151b c ==,5181b c ==,n n n a b c =+,判断{}n a 是否具有性质P ,并说明理由;(3)设{}n b 是无穷数列,已知*1sin (N )n n n a b a n +=+∈.求证:“对任意1,{}n a a 都具有性质P”的充要条件为“{}nb是常数列”.考生注意:1. 本试卷共4页,23道试题,满分150分.考试时间120分钟.2. 本考试分设试卷和答题纸.试卷包括试题与答题要求.作答必须涂(选择题)或写(非选择题)在答题纸上,在试卷上作答一律不得分.3. 答卷前,务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号,并将核对后的条形码贴在指定位置上,在答题纸反面清楚地填写姓名.一、填空题(本大题共有14题,满分56分)考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分. 1.设x R ∈,则不等式13<-x 的解集为_____________.【答案】(2,4) 【解析】试题分析:由题意得:1x 31-<-<,解得2x 4<<. 考点:绝对值不等式的基本解法.2.设32iz i +=,其中i 为虚数单位,则Im z =_____________.【答案】-3 【解析】 试题分析:32i23,Im z= 3.i z i +==--考点:1.复数的运算;2.复数的概念.3.已知平行直线012:,012:21=++=-+y x l y x l ,则l 1与l 2的距离是_____________.【解析】试题分析:利用两平行线间的距离公式得d ===.考点:两平行线间距离公式.4.某次体检,6位同学的身高(单位:米)分别为1.72,1.78,1.75,1.80,1.69,1.77,则这组数据的中位数是_________(米). 【答案】1.76考点:中位数的概念.5.已知点(3,9)在函数x a x f +=1)(的图像上,则________)()(1=-x f x f 的反函数. 【答案】2log (1)x -【解析】试题分析: 将点(3,9)代入函数()xf x 1a =+中得a 2=,所以()xf x 12=+,用y 表示x 得2x log (y 1)=-,所以()12log (f x x 1)-=-.考点:反函数的概念以及指、对数式的转化.6.如图,在正四棱柱1111D C B A ABCD -中,底面ABCD 的边长为3,1BD 与底面所成的角的大小为32arctan,则该正四棱柱的高等于____________.【答案】【解析】试题分析:连结BD,则由题意得11122tan 33DD DBD DD BD ∠==⇒=⇒=.考点:线面角7.方程3sin 1cos 2x x =+在区间[]0,2π上的解为___________ .【答案】566ππ, 【解析】试题分析:化简3sinx 1cos 2x =+得:23sinx 22sin x =-,所以22sin x 3sinx 20+-=,解得1sinx 2=或sinx 2=-(舍去),又[]0,2πx ∈,所以566x ππ=或. 考点:二倍角公式及三角函数求值.8.在nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-23的二项展开式中,所有项的二项式系数之和为256,则常数项等于_________. 【答案】112 【解析】试题分析:由二项式定理得:所有项的二项式系数之和为n2,即n2256=,所以n 8=,又二项展开式的通项为84r r 8rr r r 33r 1882T C ()(2)C x x --+=-=-,令84r 033-=,所以r 2=,所以3T 112=,即常数项为112.考点:二项式定理.9.已知ABC ∆的三边长分别为3,5,7,则该三角形的外接圆半径等于_________.【解析】试题分析:利用余弦定理可求得最大边7所对应角的余弦值为22235712352+-=-⨯⨯,所以此角的正弦值2R=,所以R=.考点:正弦、余弦定理.10.设.0,0>>ba若关于,x y的方程组11ax yx by+=⎧⎨+=⎩,无解,则ba+的取值范围是____________.【答案】2+∞(,)【解析】试题分析:将方程组中上面的式子化简得y1ax=-,代入下面的式子整理得(1ab)x1b-=-,方程组无解应该满足1ab0-=且1b0-≠,所以ab1=且b1≠,所以由基本不等式得a b2+>=,即ba+的取值范围是2+∞(,).考点:方程组的思想以及基本不等式的应用.11.无穷数列{}na由k个不同的数组成,nS为{}na的前n项和.若对任意Nn*∈,{}3,2∈nS,则k的最大值为________.【答案】4考点:数列的项与和.12.在平面直角坐标系中,已知A(1,0),B(0,-1),P是曲线21xy-=上一个动点,则BABP⋅的取值范围是_____________.【答案】【解析】试题分析:由题意设(cos ,sin )P αα, ,则(cos ,1sin )BP αα=+,又,所以π=cos sin )+1[0,14BP BA ααα⋅+++∈+.考点:1.数量积的运算;2.数形结合的思想.13.设[),,0,2πa b R c ∈∈.若对任意实数x 都有()c bx a x +=⎪⎭⎫ ⎝⎛-sin 33sin 2π,则满足条件的有序实数组()c b a ,,的组数为 . 【答案】4【解析】试题分析:当2a =时,5sin(3)sin(32)sin(3)333πππx x πx -=-+=+,5(,)(3,)3πb c =,又4sin(3)sin[(3)]sin(3)333πππx πx x -=--=-+,4(,)(3,)3πb c =-,注意到[0,2)c π∈,所以只有2组:5(23,)3π,, 4(23,)3π-,满足题意;当2a =-时,同理可得出满足题意的()c b a ,,也有2组,故共有4组.考点:三角函数14.如图,在平面直角坐标系xOy 中,O 为正八边形821A A A 的中心,()0,11A .任取不同的两点ji A A ,,点P 满足=++j i OA OA OP ,则点P 落在第一象限的概率是_____________.【答案】528【解析】试题分析:[0,π]α∈(1,1)BA =共有2828C =种基本事件,其中使点P 落在第一象限的情况有2325C +=种,故所求概率为528.考点:古典概型三、选择题(本大题共有4题,满分20分)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得五分,否则一律得零分.15.设R a ∈,则“1>a ”是“12>a ”的( ).(B )充分非必要条件 (B )必要非充分条件 (C )充要条件 (D )既非充分也非必要条件 【答案】A【解析】试题分析:2211,111a a a a a >⇒>>⇒><-或,所以“1>a ”是“12>a ”的充分非必要条件,选A.考点:充要条件17.下列极坐标方程中,对应的曲线为如图的是( ).(B )θρcos 56+= (B )65sin ρθ=+ (C )θρcos 56-= (D )65sin ρθ=- 【答案】D【解析】试题分析:依次取30,,,22ππθπ=,结合图形可知只有65sin ρθ=-满足,选D.考点:极坐标方程18.已知无穷等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,且S S n n =∞→lim .下列条件中,使得()2N n S S n *<∈恒成立的是( ).7.06.0,01<<>q a (B )6.07.0,01-<<-<q a(C )8.07.0,01<<>q a (D )7.08.0,01-<<-<q a 【答案】B考点:1.数列的极限;2.等比数列求和.18.设()f x 、()g x 、()h x 是定义域为R 的三个函数,对于命题:①若()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均是增函数,则()f x 、()g x 、()h x 中至少有一个增函数;②若()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均是以T 为周期的函数,则()f x 、()g x 、()h x 均是以T 为周期的函数,下列判断正确的是( ).(A )①和②均为真命题 (B )①和②均为假命题(C )①为真命题,②为假命题 (D )①为假命题,②为真命题【答案】D 【解析】 试题分析:因为[()g(x)][()(x)][g()(x)]()2f x f x h x h f x +++-+=,所以[(+)g(+)][(+)(+)][g(+)(+)](+)2f x T x T f x T h x T x T h x T f x T +++-+=,又()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均是以T 为周期的函数,所以[()g()][()()][g()()](+)=()2f x x f x h x x h x f x T f x +++-+=,所以()f x 是周期为T 的函数,同理可得()g x 、()h x 均是以T 为周期的函数,②正确;()f x 、()g x 、()h x 中至少有一个增函数包含一个增函数、两个减函数;两个增函数、一个减函数;三个增函数,其中当三个函数中一个为增函数、另两个为减函数时,由于减函数加减函数一定为减函数,所以①不正确.选D.考点:1.抽象函数;2.函数的单调性;3.函数的周期性.三、解答题(本大题共有5题,满分74分)解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤.19. (本题满分12分)本题共有2个小题,第一小题满分6分,第二小题满分6分. 将边长为1的正方形11AAO O (及其内部)绕的1OO 旋转一周形成圆柱,如图,AC 长为23π,11A B长为3π,其中1B 与C 在平面11AAOO 的同侧. (1)求三棱锥111C O A B -的体积;(2)求异面直线1B C 与1AA 所成的角的大小.【答案】(1;(2)π4.【解析】试题分析:(1)由题意可知,圆柱的高1h =,底面半径1r =,1113π∠A O B =,再由三角形面积公式计算111S ∆O A B 后即得.(2)设过点1B 的母线与下底面交于点B ,根据11//BB AA ,知1C ∠B B或其补角为直线1CB 与1AA 所成的角,再结合题设条件确定πC 3∠OB =,C 1B =.得出1πC 4∠B B =即可.试题解析:(1)由题意可知,圆柱的高1h =,底面半径1r =.由11A B 的长为π3,可知111π3∠A O B =.11111111111sin 2S ∆O A B =O A ⋅O B ⋅∠A O B =111111C 1V 3S h -O A B ∆O A B =⋅=.从而直线1C B 与1AA 所成的角的大小为π4.考点:1.几何体的体积;2.空间角.20.(本题满分14)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分. 有一块正方形菜地EFGH ,EH 所在直线是一条小河.收获的蔬菜可送到F 点或河边运走.于是,菜地分为两个区域1S 和2S ,其中1S 中的蔬菜运到河边较近,2S 中的蔬菜运到F 点较近,而菜地内1S 和2S 的分界线C 上的点到河边与到F 点的距离相等,现建立平面直角坐标系,其中原点O 为EF 的中点,点F 的坐标为(1,0),如图.(3)求菜地内的分界线C 的方程;(4)菜农从蔬菜运量估计出1S 面积是2S 面积的两倍,由此得到1S 面积的“经验值”为38.设M 是C 上纵坐标为1的点,请计算以EH 为一边、另有一边过点M 的矩形的面积,及五边形EOMGH 的面积,并判断哪一个更接近于1S 面积的经验值.【答案】(1)24y x =(02y <<);(2)矩形面积为52,五边形面积为114,五边形面积更接近于1S 面积的“经验值”.【解析】试题分析:(1)由C 上的点到直线EH 与到点F 的距离相等,知C 是以F 为焦点、以EH 为准线的抛物线在正方形FG E H 内的部分.(2)通过计算矩形面积,五边形面积,以及计算矩形面积与“经验值”之差的绝对值,五边形面积与“经验值”之差的绝对值,比较二者大小即可.试题解析:(1)因为C 上的点到直线EH 与到点F 的距离相等,所以C 是以F 为焦点、以EH 为准线的抛物线在正方形FG E H 内的部分,其方程为24y x =(02y <<).(2)依题意,点M 的坐标为1,14⎛⎫⎪⎝⎭.所求的矩形面积为52,而所求的五边形面积为114.矩形面积与“经验值”之差的绝对值为581236-=,而五边形面积与“经验值”之差 的绝对值为11814312-=,所以五边形面积更接近于1S 面积的“经验值”. 考点:1.抛物线的定义及其标准方程;2.面积计算.21.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分.双曲线2221(0)y x b b -=>的左、右焦点分别为12F F 、,直线l 过2F 且与双曲线交于A B 、两点.(1)若l 的倾斜角为π2,1F AB ∆是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;(2)设b =,若l 的斜率存在,且11()0F A F B AB +⋅=,求l 的斜率.【答案】(1)y =;(2).【解析】 试题分析:(1)设(),x y A A A ,根据题设条件得到()24413b b +=,从而解得2b 的值.(2)设()11,x y A ,()22,x y B ,直线:l ()2y k x =-与双曲线方程联立,得到一元二次方程,根据l 与双曲线交于两点,可得230k -≠,且()23610k ∆=+>.再设AB 的中点为(),x y M M M ,由()11F F 0A +B ⋅AB =即1F 0M ⋅AB =,从而得到1F 1kk M⋅=-,进而构建关于k 的方程求解即可. 试题解析:(1)设(),x y A A A .由()22132y x y k x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩,得()222234430kx k x k --++=.因为l 与双曲线交于两点,所以230k -≠,且()23610k ∆=+>.设AB 的中点为(),x y M M M .由()11F F 0A +B ⋅AB =即1F 0M ⋅AB =,知1F M ⊥AB ,故1F 1k k M⋅=-.而2122223x x k x k M +==-,()2623k y k x k M M =-=-,1F 2323k k k M =-,所以23123k k k ⋅=--,得235k =,故l 的斜率为155±. 考点:1.双曲线的几何性质;2.直线与双曲线的位置关系;3.平面向量的数量积.22.(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分6分.已知a R ∈,函数21()log ()f x a x =+.(1)当5a =时,解不等式()0f x >; (2)若关于x 的方程2()log [(4)25]0f x a x a --+-=的解集中恰好有一个元素,求a的取值范围;(3)设0a >,若对任意1[,1]2t ∈,函数()f x 在区间[,1]t t +上的最大值与最小值的差不超过1,求a 的取值范围.【答案】(1)()1,0,4x ⎛⎫∈-∞-+∞ ⎪⎝⎭;(2)(]{}1,23,4;(3)2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.【解析】试题分析:(1)由21log 50x ⎛⎫+> ⎪⎝⎭,得151x +>,从而得解.(2)将其转化为()()24510a x a x -+--=,讨论当4a =、3a =时,以及3a ≠且4a ≠时的情况即可.(3)讨论()f x 在()0,+∞上的单调性,再确定函数()f x 在区间[],1t t +上的最大值与最小值之差,从而得到()2110at a t ++-≥,对任意1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦成立. 试题解析:(1)由21log 50x ⎛⎫+> ⎪⎝⎭,得151x +>, 解得()1,0,4x ⎛⎫∈-∞-+∞ ⎪⎝⎭.(2)()1425a a x a x +=-+-,()()24510a x a x -+--=,当4a =时,1x =-,经检验,满足题意. 当3a =时,121x x ==-,经检验,满足题意.当3a ≠且4a ≠时,114x a =-,21x =-,12x x ≠.1x 是原方程的解当且仅当11a x +>,即2a >; 2x 是原方程的解当且仅当21a x +>,即1a >.于是满足题意的(]1,2a ∈.综上,a 的取值范围为(]{}1,23,4.因为0a >,所以函数()211y at a t =++-在区间1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,12t =时,y 有最小值3142a -,由31042a -≥,得23a ≥. 故a 的取值范围为2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.考点:1.对数函数的性质;2.函数与方程;3.二次函数的性质.23.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分.若无穷数列{}n a 满足:只要*(,N )p q a a p q =∈,必有11p q a a ++=,则称{}n a 具有性质P . (1)若{}n a 具有性质P ,且12451,2,3,2a a a a ====,67821a a a ++=,求3a ;(2)若无穷数列{}n b 是等差数列,无穷数列{}n c 是公比为正数的等比数列,151b c ==,5181b c ==,n n n a b c =+,判断{}n a 是否具有性质P ,并说明理由;(3)设{}n b 是无穷数列,已知*1sin (N )n n n a b a n +=+∈.求证:“对任意1,{}n a a都具有性质P ”的充要条件为“{}n b 是常数列”.【答案】(1)16;(2){}n a 不具有性质P ,理由见解析;(3)见解析.【解析】 试题分析:(1)根据已知条件,得到678332a a a a ++=++,结合67821a a a ++=求解即可.(2)根据{}n b 的公差为20,{}n c 的公比为13,写出通项公式,从而可得520193nn n n a b c n -=+=-+.通过计算1582a a ==,248a =,63043a =,26a a ≠,即知{}n a 不具有性质P .(3)从充分性、必要性两方面加以证明,其中必要性用反证法证明. 试题解析:(1)因为52a a =,所以63a a =,743a a ==,852a a ==. 于是678332a a a a ++=++,又因为67821a a a ++=,解得316a =.(2){}n b 的公差为20,{}n c 的公比为13,所以()12012019n b n n =+-=-,1518133n n n c --⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭.520193nn n n a b c n -=+=-+. 1582a a ==,但248a =,63043a =,26a a ≠, 所以{}n a 不具有性质P .[证](3)充分性:当{}n b 为常数列时,11sin n n a b a +=+.对任意给定的1a ,只要p q a a =,则由11sin sin p q b a b a +=+,必有11p q a a ++=.充分性得证.必要性:用反证法证明.假设{}n b 不是常数列,则存在k *∈N , 使得12k b b b b ==⋅⋅⋅==,而1k b b +≠.下面证明存在满足1sin n n n a b a +=+的{}n a ,使得121k a a a +==⋅⋅⋅=,但21k k a a ++≠.设()sin f x x x b =--,取m *∈N ,使得πm b >,则()0f m m b ππ=->,()0f m m b ππ-=--<,故存在c 使得()0f c =.考点:1.等差数列、等比数列的通项公式;2.充要条件的证明;3.反证法.祝福语祝你考试成功!。
2016年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅲ卷)文科数学第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12个小题;每小题5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.1.(2016·全国Ⅲ,文,1)设集合A ={0,2,4,6,8,10},B ={4,8},则∁A B 等于( ) A .{4,8} B .{0,2, 6} C .{0,2,6,10}D .{0,2,4,6,8,10}2.(2016·全国Ⅲ,文,2)若z =4+3i ,则z |z |等于( )A .1B .-1 C.45+35i D.45-35i3.(2016·全国Ⅲ,文,3)已知向量BA →=⎝⎛⎭⎫12,32,BC →=⎝⎛⎭⎫32,12,则∠ABC 等于( )A .30°B .45°C .60°D .120°4.(2016·全国Ⅲ,文,4)某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中各月平均最高气温和平均最低气温的雷达图.图中A 点表示十月的平均最高气温约为15 ℃,B 点表示四月的平均最低气温约为5 ℃.下面叙述不正确的是( )A .各月的平均最低气温都在0 ℃以上B .七月的平均温差比一月的平均温差大C .三月和十一月的平均最高气温基本相同D .平均最高气温高于20 ℃的月份有5个5.(2016·全国Ⅲ,文,5)小敏打开计算机时,忘记了开机密码的前两位,只记得第一位是M ,I ,N 中的一个字母,第二位是1,2,3,4,5中的一个数字,则小敏输入一次密码能够成功开机的概率是( )A.815B.18C.115D.1306.(2016·全国Ⅲ,文,6)若tan θ=-13,则cos 2θ=( )A .-45B .-15 C.15 D.457.(2016·全国Ⅲ,文,7)已知a =243,b =323,c =2513,则( ) A .b <a <c B .a <b <c C .b <c <a D .c <a <b8.(2016·全国Ⅲ,文,8)执行下面的程序框图,如果输入的a =4,b =6,那么输出的n 等于( )A .3B .4C .5D .69.(2016·全国Ⅲ,文,9)在△ABC 中,B =π4,BC 边上的高等于13BC ,则sin A 等于( )A.310B.1010C.55D.3101010.(2016·全国Ⅲ,文,10)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为( )A .18+36 5B .54+18 5C .90D .8111.(2016·全国Ⅲ,文,11)在封闭的直三棱柱ABC-A 1B 1C 1内有一个体积为V 的球,若AB ⊥BC ,AB =6,BC =8,AA 1=3,则V 的最大值是( ) A .4π B.9π2 C .6π D.32π312.(2016·全国Ⅲ,文,12)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点,A ,B 分别为C 的左,右顶点.P 为C 上一点,且PF ⊥x 轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为( ) A.13 B.12 C.23 D.34第Ⅱ卷二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分)13.(2016·全国Ⅲ,文,13)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1≥0,x -2y -1≤0,x ≤1,则z =2x +3y -5的最小值为________.14.(2016·全国Ⅲ,文,14)函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =2sin x 的图象至少向右平移________个单位长度得到.15.(2016·全国Ⅲ,文,15)已知直线l :x -3y +6=0与圆x 2+y 2=12交于A 、B 两点,过A 、B 分别作l 的垂线与x 轴交于C 、D 两点,则|CD |=________. 16.(2016·全国Ⅲ,文,16)已知f (x )为偶函数,当x ≤0时,f (x )=e -x -1-x ,则曲线y =f (x )在点(1,2)处的切线方程是________.三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17.(2016·全国Ⅲ,文,17)(本小题满分12分)已知各项都为正数的数列{a n }满足a 1=1,a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0. (1)求a 2,a 3; (2)求{a n }的通项公式.18.(2016·全国Ⅲ,文,18)(本小题满分12分)下图是我国2008年至2014年生活垃圾无害化处理量(单位:亿吨)的折线图.注:年份代码17分别对应年份2008-2014.(1)由折线图看出,可用线性回归模型拟合y 与t 的关系,请用相关系数加以说明; (2)建立y 关于t 的回归方程(系数精确到0.01),预测2016年我国生活垃圾无害化处理量. 附注:参考数据:∑i =17y i =9.32,∑i =17t i y i =40.17,∑i =17(y i -y )2=0.55,7≈2.646.参考公式:相关系数r =∑i =1n(t i -t )(y i -y )∑i =1n(t i -t )2∑i =1n(y i -y )2,回归方程y ^=a ^+b ^t 中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:b ^=∑i =1n(t i -t )(y i -y )∑i =1n(t i -t )2,a ^=y -b ^t .19.(2016·全国Ⅲ,文,19)(本小题满分12分)如图,四棱锥P-ABCD 中,P A ⊥底面ABCD ,AD ∥BC ,AB =AD =AC =3,P A =BC =4,M 为线段AD 上一点,AM =2MD ,N 为PC 的中点.(1)证明:MN ∥平面P AB ; (2)求四面体NBCM 的体积.20.(2016·全国Ⅲ,文,20)(本小题满分12分)已知抛物线C :y 2=2x 的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线l 1,l 2分别交C 于A ,B 两点,交C 的准线于P ,Q 两点. (1)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明:AR ∥FQ ;(2)若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程. 21.(2016·全国Ⅲ,文,21)(本小题满分12分)设函数f (x )=ln x -x +1. (1)讨论f (x )的单调性;(2)证明:当x ∈(1,+∞)时,1<x -1ln x <x ;(3)设c >1,证明:当x ∈(0,1)时,1+(c -1)x >c x .22.(2016·全国Ⅲ,文,22)(本小题满分10分)选修41:几何证明选讲 如图,⊙O 中AB 的中点为P ,弦PC ,PD 分别交AB 于E ,F 两点.(1)若∠PFB =2∠PCD ,求∠PCD 的大小;(2)若EC 的垂直平分线与FD 的垂直平分线交于点G ,证明OG ⊥CD . 23.(2016·全国Ⅲ,文,23)(本小题满分10分)选修44:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos α,y =sin α,(α为参数),以坐标原点为极点,以x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=2 2. (1)写出C 1的普通方程和C 2的直角坐标方程;(2)设点P 在C 1上,点Q 在C 2上,求|PQ |的最小值及此时P 的直角坐标. 24.(2016·全国Ⅲ,文,24)(本小题满分10分)选修45:不等式选讲 已知函数f (x )=|2x -a |+a .(1)当a =2时,求不等式f (x )≤6的解集;(2)设函数g (x )=|2x -1|.当x ∈R 时,f (x )+g (x )≥3,求a 的取值范围.答案解析1.解析 A ={0,2,4,6,8,10},B ={4,8},∴∁A B ={0,2,6,10}. 答案 C2.解析 z =4+3i ,|z |=5,z|z |=45-35i. 答案 D3.解析 |BA →|=1,|BC →|=1,cos ∠ABC =BA →·BC →|BA →|·|BC →|=32.答案 A4.解析 由题意知,平均最高气温高于20 ℃的六月,七月,八月,故选D. 答案 D5.解析 第一位是M ,I ,N 中的一个字母,第二位是1,2,3,4,5中的一个数字,所以总的基本事件的个数为15,密码正确只有一种,概率为115,故选C.答案 C6.解析 tan θ=-13,则cos 2θ=cos 2θ-sin 2θ=cos 2θ-sin 2θcos 2θ+sin 2θ=1-tan 2θ1+tan 2θ=45.答案 D7.解析 a =243=316,b =323=39,c =2513=325,所以b <a <c . 答案 A8.解析 第一次循环a =6-4=2,b =6-2=4,a =4+2=6,s =6,n =1; 第二次循环a =4-6=-2,b =4-(-2)=6,a =6-2=4,s =10,n =2; 第三次循环a =6-4=2,b =6-2=4,a =4+2=6,s =16,n =3;第四次循环a =4-6=-2,b =4-(-2)=6,a =6-2=4,s =20,n =4,满足题意,结束循环. 答案 B9.解析 设BC 边上的高AD 交BC 于点D ,由题意B =π4,BD =13BC ,DC =23BC ,tan ∠BAD=1,tan ∠CAD =2,tan A =1+21-1×2=-3,所以sin A =31010.答案 D10.解析 由题意知,几何体为平行六面体,边长分别为3,3,45,几何体的表面积S =3×6×2+3×3×2+3×45×2=54+18 5. 答案 B11.解析 由题意知,底面三角形的内切圆直径为4.三棱柱的高为3,所以球的最大直径为3,V 的最大值为9π2.答案 B12.解析 设M (-c ,m ),则E ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,am a -c ,OE 的中点为D ,则D ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,am 2(a -c ),又B ,D ,M三点共线,所以m 2(a -c )=m a +c ,a =3c ,e =13.答案 A13.解析 可行域为一个三角形ABC 及其内部,其中A (1,0),B (-1,-1),C (1,3),直线z =2x +3y -5过点B 时取最小值-10. 答案 -1014.解析 y =sin x -3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π3,由y =2sin x 的图象至少向右平移π3个单位长度得到. 答案 π315.解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +6=0,x 2+y 2=12,得y 2-33y +6=0,则y 1+y 2=33,又y 2=23,∴y 1=3, ∴A (-3,3),B (0,23). 过A ,B 作l 的垂线方程分别为y -3=-3(x +3),y -23=-3x ,令y =0,则x C =-2,x D =2,∴|CD |=2-(-2)=4. 答案 416.解析 设x >0,则-x <0,f (-x )=e x -1+x ,因为f (x )为偶函数,所以f (x )=e x -1+x ,f ′(x )=e x -1+1,f ′(1)=2,y -2=2(x -1),即y =2x . 答案 y =2x17.解 (1)由题意得a 2=12,a 3=14.(2)由a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0得 2a n +1(a n +1)=a n (a n +1).因为{a n }的各项都为正数,所以a n +1a n =12.故{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,因此a n =12n -1.18.解 (1)由折线图中数据和附注中参考数据得 t =4,∑i =17(t i -t )2=28,∑i =17(y i -y )2=0.55.∑i =17 (t i -t )(y i -y )=∑i =17t i y i -t ∑i =17y i =40.17-4×9.32=2.89,r ≈ 2.890.55×2×2.646≈0.99. 因为y 与t 的相关系数近似为0.99,说明y 与t 的线性相关程度相当高,从而可以用线性回归模型拟合y 与t 的关系.(2)由y =9.327≈1.331及(1)得b ^=∑i =17(t i -t )(y i -y )∑i =17(t i -t )2=2.8928≈0.103, a ^=y -b ^t ≈1.331-0.103×4≈0.92. 所以y 关于t 的回归方程为y ^=0.92+0.10t .将2016年对应的t =9代入回归方程得y ^=0.92+0.10×9=1.82. 所以预测2016年我国生活垃圾无害化处理量将约为1.82亿吨.19.(1)证明 由已知得AM =23AD =2.如图,取BP 的中点T ,连接AT ,TN ,由N 为PC 中点知TN ∥BC ,TN =12BC =2.又AD ∥BC ,故TN 綊AM ,所以四边形AMNT 为平行四边形,于是MN ∥AT . 因为AT ⊂平面P AB ,MN ⊄平面P AB ,所以MN ∥平面P AB .(2)解 因为P A ⊥平面ABCD ,N 为PC 的中点,所以N 到平面ABCD 的距离为12P A .取BC 的中点E ,连接AE .由AB =AC =3得AE ⊥BC ,AE =AB 2-BE 2= 5.由AM ∥BC 得M 到BC 的距离为5,故S △BCM =12×4×5=2 5.所以四面体N-BCM 的体积V N-BCM =13×S △BCM ×P A 2=453.20.(1)证明 由题意知,F ⎝⎛⎭⎫12,0,设l 1:y =a ,l 2:y =b ,则ab ≠0,且A ⎝⎛⎭⎫a 22,a ,B ⎝⎛⎭⎫b22,b ,P ⎝⎛⎭⎫-12,a ,Q ⎝⎛⎭⎫-12,b ,R ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,a +b 2. 记过A ,B 两点的直线为l ,则l 的方程为2x -(a +b )y +ab =0. 由于F 在线段AB 上,故1+ab =0. 记AR 的斜率为k 1,FQ 的斜率为k 2,则 k 1=a -b 1+a 2=a -b a 2-ab =1a =-ab a =-b =b -0-12-12=k 2. 所以AR ∥FQ .(2)解 设过AB 的直线为l ,设l 与x 轴的交点为D (x 1,0),则S △ABF =12|b -a ||FD |=12|b -a |⎪⎪⎪⎪x 1-12,S △PQF =|a -b |2.由题意可得|b -a |⎪⎪⎪⎪x 1-12=|a -b |2,所以x 1=1,x 1=0(舍去),设满足条件的AB 的中点为E (x ,y ). 当AB 与x 轴不垂直时,由k AB =k DE 可得2a +b =yx -1(x ≠1).而a +b 2=y ,所以y 2=x -1(x ≠1).当AB 与x 轴垂直时,E 与D 重合,此时E 点坐标为(1,0)满足y 2=x -1. 所以,所求轨迹方程为y 2=x -1.21.(1)解 由题设,f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x -1,令f ′(x )=0解得x =1.当0<x <1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;当x >1时,f ′(x )<0,f (x )单调递减. (2)证明 由(1)知f (x )在x =1处取得最大值,最大值为f (1)=0. 所以当x ≠1时,ln x <x -1.故当x ∈(1,+∞)时,ln x <x -1,ln 1x <1x -1,即1<x -1ln x <x .(3)证明 由题设c >1,设g (x )=1+(c -1)x -c x , 则g ′(x )=c -1-c x ln c ,令g ′(x )=0.解得x 0=ln c -1ln cln c .当x <x 0时,g ′(x )>0,g (x )单调递增; 当x >x 0时,g ′(x )<0,g (x )单调递减.由(2)知1<c -1ln c <c ,故0<x 0<1.又g (0)=g (1)=0,故当0<x <1时,g (x )>0.所以当x ∈(0,1)时,1+(c -1)x >c x .22.解 (1)连接PB ,BC ,则∠BFD =∠PBA +∠BPD ,∠PCD =∠PCB +∠BCD .因为AP =BP ,所以∠PBA =∠PCB ,又∠BPD =∠BCD . 所以∠BFD =∠PCD .又∠PFB +∠BFD =180°,∠PFB =2∠PCD , 所以3∠PCD =180°, 因此∠PCD =60°.11 (2)证明 因为∠PCD =∠BFD ,所以∠EFD +∠PCD =180°,由此知C ,D ,F ,E 四点共圆,其圆心既在CE 的垂直平分线上,又在DF 的垂直平分线上,故G 就是过C ,D ,F ,E 四点的圆的圆心.所以G 在CD 的垂直平分线上.又O 也在CD 的垂直平分线上,因此OG ⊥CD .23.解 (1)C 1的普通方程为x 23+y 2=1.C 2的直角坐标方程为x +y -4=0. (2)由题意,可设点P 的直角坐标为(3cos α,sin α).因为C 2是直线,所以|PQ |的最小值即为P 到C 2的距离d (α)的最小值.d (α)=|3cos α+sin α-4|2=2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫α+π3-2. 当且仅当α=2k π+π6(k ∈Z )时,d (α)取得最小值,最小值为2,此时P 的直角坐标为⎝⎛⎭⎫32,12. 24.解 (1)当a =2时,f (x )=|2x -2|+2.解不等式|2x -2|+2≤6得-1≤x ≤3.因此f (x )≤6的解集为{x |-1≤x ≤3}.(2)当x ∈R 时,f (x )+g (x )=|2x -a |+a +|1-2x |≥|2x -a +1-2x |+a =|1-a |+a .当x =12时等号成立, 所以当x ∈R 时,f (x )+g (x )≥3等价于|1-a |+a ≥3.当a ≤1时,①等价于1-a +a ≥3,无解.当a >1时,①等价于a -1+a ≥3,解得a ≥2.所以a 的取值范围是[2,+∞).。