2018届高三理科数学二轮复习习题:第2部分 讲重点 小题专练 作业12
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高考大题滚动练(二)1.(2017·江苏苏州大学指导卷)已知函数f (x )=(1+3tan x )cos 2x . (1)求函数f (x )的定义域和最小正周期; (2)当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2时,求函数f (x )的值域. 解 (1)函数f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ∈R ,且x ≠k π+π2,k ∈Z ,因为f (x )=(1+3tan x )cos 2x =⎝⎛⎭⎫1+3sin x cos x cos 2x =cos 2x +3sin x cos x =1+cos 2x 2+32sin 2x=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+12, 所以f (x )的最小正周期为T =2π2=π. (2)由x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,得π6<2x +π6<7π6, 所以-12<sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6≤1, 所以当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2时,f (x )∈⎝⎛⎦⎤0,32, 即函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,π2的值域为⎝⎛⎦⎤0,32. 2.(2017·江苏泰州姜堰区质检)已知数列{a n }是公差为正数的等差数列,其前n 项和为S n ,且a 2·a 3=15,S 4=16. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)数列{b n }满足b 1=a 1,b n +1-b n =1a n a n +1.①求数列{b n }的通项公式;②是否存在正整数m ,n (m ≠n ),使得b 2,b m ,b n 成等差数列?若存在,求出m ,n 的值;若不存在,请说明理由.解 (1)设数列{a n }的公差为d ,则d >0.由a 2a 3=15,S 4=16,得⎩⎪⎨⎪⎧(a 1+d )(a 1+2d )=15,4a 1+6d =16,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,d =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=7,d =-2(舍去), 所以a n =2n -1.(2)①因为b 1=a 1,b n +1-b n =1a n a n +1, 所以b 1=a 1=1,b n +1-b n =1a n a n +1=1(2n -1)(2n +1)=12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1, 所以b 1=a 1=1, b 2-b 1=12⎝⎛⎭⎫1-13, b 3-b 2=12⎝⎛⎭⎫13-15, …,b n -b n -1=12⎝⎛⎭⎫12n -3-12n -1(n ≥2),累加得b n -b 1=12⎝⎛⎭⎫1-12n -1=n -12n -1, 所以b n =3n -22n -1,n ≥2.b 1=1也符合上式.故b n =3n -22n -1,n ∈N *.②假设存在正整数m ,n (m ≠n ),使得b 2,b m ,b n 成等差数列,则b 2+b n =2b m . 又b 2=43,b n =3n -22n -1=32-14n -2,b m =32-14m -2,所以43+⎝⎛⎭⎫32-14n -2=2⎝⎛⎭⎫32-14m -2,化简得2m =7n -2n +1=7-9n +1.当n +1=3,即n =2时,m =2(舍去); 当n +1=9,即n =8时,m =3,符合题意.所以存在正整数m =3,n =8,使得b 2,b m ,b n 成等差数列.3.(2017·江苏新海中学质检)求曲线|x |+|y |=1在矩阵M =⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤100 13对应的变换作用下得到的曲线所围成图形的面积.解 设点(x 0,y 0)为曲线|x |+|y |=1上的任一点,在矩阵M =⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤100 13对应的变换作用下得到的点为(x ′,y ′),则由⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤1 00 13 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 0y 0=⎣⎢⎡⎦⎥⎤x ′y ′, 得⎩⎪⎨⎪⎧x ′=x 0,y ′=13y 0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=x ′,y 0=3y ′, 所以曲线|x |+|y |=1在矩阵M =⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤100 13对应的变换作用下得到的曲线为|x |+3|y |=1. 所围成的图形为菱形,其面积为12×2×23=23.4.在极坐标系中,设直线θ=π3与曲线ρ2-10ρcos θ+4=0相交于A ,B 两点,求线段AB 中点的极坐标.解 方法一 将直线θ=π3化为普通方程,得y =3x ,将曲线ρ2-10ρcos θ+4=0化为普通方程,得 x 2+y 2-10x +4=0.联立⎩⎨⎧y =3x ,x 2+y 2-10x +4=0,消去y ,得2x 2-5x +2=0,解得x 1=12,x 2=2,所以AB 中点的横坐标为x 1+x 22=54,纵坐标为543,化为极坐标为⎝⎛⎭⎫52,π3.方法二 联立直线与曲线的方程组⎩⎪⎨⎪⎧θ=π3,ρ2-10ρcos θ+4=0,消去θ,得ρ2-5ρ+4=0,解得ρ1=1,ρ2=4, 所以线段AB 中点的极坐标为⎝⎛⎭⎫ρ1+ρ22,π3,即⎝⎛⎭⎫52,π3.。
[全国卷3年考情分析][题点·考法·全练]1.(2017·全国卷Ⅱ)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B=()A.{1,-3}B.{1,0}C .{1,3}D .{1,5}解析:选C 因为A ∩B ={1},所以1∈B ,所以1是方程x 2-4x +m =0的根,所以1-4+m =0,m =3,方程为x 2-4x +3=0,解得x =1或x =3,所以B ={1,3}.2.(2018届高三·安徽名校阶段测试)设A ={x |x 2-4x +3≤0},B ={x |ln(3-2x )<0},则图中阴影部分表示的集合为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <32B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1<x <32 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 1≤x <32 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪32<x ≤3 解析:选B A ={x |x 2-4x +3≤0}={x |1≤x ≤3},B ={x |ln(3-2x )<0}={x |0<3-2x <1}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 1<x <32,结合Venn 图知,图中阴影部分表示的集合为A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1<x <32. 3.(2017·全国卷Ⅲ)已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|y =x },则A ∩B 中元素的个数为( )A .3B .2C .1D .0解析:选B 因为A 表示圆x 2+y 2=1上的点的集合,B 表示直线y =x 上的点的集合,直线y =x 与圆x 2+y 2=1有两个交点,所以A ∩B 中元素的个数为2.4.已知集合P ={n |n =2k -1,k ∈N *,k ≤50},Q ={2,3,5},则集合T ={xy |x ∈P ,y ∈Q }中元素的个数为( )A .147B .140C .130D .117解析:选B 由题意得,y 的取值一共有3种情况,当y =2时,xy 是偶数,与y =3,y =5时,没有相同的元素,当y =3,x =5,15,25,…,95时,与y =5,x =3,9,15,…,57时有相同的元素,共10个,故所求元素个数为3×50-10=140.5.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,B ={x |mx -1=0,m ∈R},若A ∩B =B ,则所有符合条件的实数m 组成的集合是( )A .{-1,0,2} B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12,0,1 C .{-1,2}D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,0,12解析:选A 因为A ∩B =B ,所以B ⊆A .若B 为∅,则m =0;若B ≠∅,则-m -1=0或12m -1=0,解得m =-1或2.综上,m ∈{-1,0,2}. [准解·快解·悟通][题点·考法·全练] 1.(2017·天津高考)设x∈R,则“2-x≥0”是“|x-1|≤1”的() A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B由2-x≥0,得x≤2,由|x-1|≤1,得0≤x≤2.∵0≤x≤2⇒x≤2,x≤2⇒/ 0≤x≤2,故“2-x ≥0”是“|x -1|≤1”的必要而不充分条件.2.(2017·惠州三调)设函数y =f (x ),x ∈R ,“y =|f (x )|是偶函数”是“y =f (x )的图象关于原点对称”的( )A .充分不必要条件B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:选C 设f (x )=x 2,y =|f (x )|是偶函数,但是不能推出y =f (x )的图象关于原点对称.反之,若y =f (x )的图象关于原点对称,则y =f (x )是奇函数,这时y =|f (x )|是偶函数,故选C.3.(2017·浙江高考)已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”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解析:选C 因为{a n }为等差数列,所以S 4+S 6=4a 1+6d +6a 1+15d =10a 1+21d,2S 5=10a 1+20d ,S 4+S 6-2S 5=d ,所以d >0⇔S 4+S 6>2S 5.4.已知“x >k ”是“3x +1<1”的充分不必要条件,则k 的取值范围是( ) A .[2,+∞) B .[1,+∞) C .(2,+∞)D .(-∞,-1]解析:选A 由3x +1<1,可得3x +1-1=-x +2x +1<0,所以x <-1或x >2,因为“x >k ”是“3x +1<1”的充分不必要条件,所以k ≥2. 5.已知条件p :x +y ≠-2,条件q :x ,y 不都是-1,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 因为p :x +y ≠-2,q :x ≠-1或y ≠-1, 所以綈p :x +y =-2,綈q :x =-1且y =-1,因为綈q ⇒綈p 但綈p ⇒/綈q ,所以綈q 是綈p 的充分不必要条件,即p 是q 的充分不必要条件.[准解·快解·悟通][题点·考法·全练]1.下列命题中为真命题的是( ) A .命题“若x >1,则x 2>1”的否命题 B .命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题 C .命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题 D .命题“若tan x =3,则x =π3”的逆否命题解析:选B 对于选项A ,命题“若x >1,则x 2>1”的否命题为“若x ≤1,则x 2≤1”,易知当x =-2时,x 2=4>1,故选项A 为假命题;对于选项B ,命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题为“若x >|y |,则x >y ”,分析可知选项B 为真命题;对于选项C ,命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题为“若x ≠1,则x 2+x -2≠0”,易知当x =-2时,x 2+x -2=0,故选项C 为假命题;对于选项D ,命题“若tan x =3,则x =π3”为假命题,故其逆否命题为假命题,综上可知,选B.2.(2015·全国卷Ⅰ)设命题p :∃n ∈N ,n 2>2n ,则綈p 为( ) A .∀n ∈N ,n 2>2n B .∃n ∈N ,n 2≤2n C .∀n ∈N ,n 2≤2nD .∃n ∈N ,n 2=2n解析:选C 因为“∃x ∈M ,p (x )”的否定是“∀x ∈M ,綈p (x )”,所以命题“∃n ∈N ,n 2>2n ”的否定是“∀n ∈N ,n 2≤2n ”.3.(2017·山东高考)已知命题p :∀x >0,ln(x +1)>0;命题q :若a >b ,则a 2>b 2.下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∧綈qC .綈p ∧qD .綈p ∧綈q解析:选B 当x >0时,x +1>1,因此ln(x +1)>0,即p 为真命题;取a =1,b =-2,这时满足a >b ,显然a 2>b 2不成立,因此q 为假命题.由复合命题的真假性,知B 为真命题.[准解·快解·悟通][专题过关检测]一、选择题1.(2016·全国卷Ⅱ)已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)·(x-2)<0,x∈Z},则A∪B=() A.{1}B.{1,2}C.{0,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}解析:选C因为B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z}={x|-1<x<2,x∈Z}={0,1},A={1,2,3},所以A∪B={0,1,2,3}.2.(2017·成都一诊)命题“若a>b,则a+c>b+c”的否命题是()A.若a≤b,则a+c≤b+c B.若a+c≤b+c,则a≤bC.若a+c>b+c,则a>b D.若a>b,则a+c≤b+c解析:选A命题的否命题是将原命题的条件和结论均否定,所以题中命题的否命题为“若a≤b,则a+c≤b+c”.3.(2017·广西三市第一次联考)设集合A={x|8+2x-x2>0},集合B={x|x=2n-1,n ∈N*},则A∩B等于()A.{-1,1} B.{-1,3}C.{1,3} D.{3,1,-1}解析:选C∵A={x|-2<x<4},B={1,3,5,…},∴A ∩B ={1,3}.4.(2017·郑州第二次质量预测)已知集合A ={x |log 2x ≤1},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1x>1,则A ∩(∁R B )=( )A .(-∞,2]B .(0,1]C .[1,2]D .(2,+∞)解析:选C 因为A ={x |0<x ≤2},B ={x |0<x <1},所以A ∩(∁R B )={x |0<x ≤2}∩{x |x ≤0或x ≥1}={x |1≤x ≤2}.5.(2017·北京高考)设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A ∵m =λn ,∴m ·n =λn ·n =λ|n |2. ∴当λ<0,n ≠0时,m ·n <0.反之,由m ·n =|m ||n |cos 〈m ,n 〉<0⇔cos 〈m ,n 〉<0⇔〈m ,n 〉∈⎝⎛⎦⎤π2,π, 当〈m ,n 〉∈⎝⎛⎭⎫π2,π时,m ,n 不共线. 故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分而不必要条件.6.(2018届高三·湘中名校联考)已知集合A ={x |x 2-11x -12<0},B ={x |x =2(3n +1),n ∈Z},则A ∩B 等于( )A .{2}B .{2,8}C .{4,10}D .{2,4,8,10}解析:选B 因为集合A ={x |x 2-11x -12<0}={x |-1<x <12},集合B 为被6整除余数为2的数.又集合A 中的整数有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,故被6整除余数为2的数有2和8,所以A ∩B ={2,8}.7.(2017·石家庄调研)设全集U =R ,集合A ={x |x ≥1},B ={x |(x +2)(x -1)<0},则( ) A .A ∩B =∅ B .A ∪B =U C .∁U B ⊆AD .∁U A ⊆B解析:选A 由(x +2)(x -1)<0,解得-2<x <1,所以B ={x |-2<x <1},则A ∩B =∅,A ∪B ={x |x >-2},∁U B ={x |x ≥1或x ≤-2},A ⊆∁U B ,∁U A ={x |x <1},B ⊆∁U A ,故选A.8.若x ∈A ,则1x ∈A ,就称A 是伙伴关系集合,集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,0,13,12,1,2,3,4的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合的个数为( )A .15B .16C .28D .25解析:选A 本题关键看清-1和1本身也具备这种运算,这样所求集合即由-1,1,3和13,2和12这“四大”元素所能组成的集合.所以满足条件的集合的个数为24-1=15. 9.(2017·郑州第一次质量预测)已知命题p :1a >14,命题q :∀x ∈R ,ax 2+ax +1>0,则p 成立是q 成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 命题p 等价于0<a <4.命题q ,对∀x ∈R ,ax 2+ax +1>0,必有a =0或⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a 2-4a <0,则0≤a <4,所以命题p 是命题q 的充分不必要条件. 10.已知f (x )=3sin x -πx ,命题p :∀x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,f (x )<0,则( ) A .p 是假命题,綈p :∀x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,f (x )≥0 B .p 是假命题,綈p :∃x 0∈⎝⎛⎭⎫0,π2,f (x 0)≥0 C .p 是真命题,綈p :∃x 0∈⎝⎛⎭⎫0,π2,f (x 0)≥0 D .p 是真命题,綈p :∀x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,f (x )>0 解析:选C 因为f ′(x )=3cos x -π,所以当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2 时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减,即对∀x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,f (x )<f (0)=0恒成立,所以p 是真命题.而p 的否定为∃x 0∈⎝⎛⎭⎫0,π2,f (x 0)≥0,故选C. 11.已知命题p :函数f (x )=2ax 2-x -1在(0,1)内恰有一个零点;命题q :函数y =x 2-a在(0,+∞)上是减函数.若p 且綈q 为真命题,则实数a 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(-∞,2]C .(1,2]D .(-∞,1]∪(2,+∞)解析:选C 由题意可得,对命题p ,令f (0)·f (1)<0,即-1·(2a -2)<0,得a >1;对命题q ,令2-a <0,即a >2,则綈q 对应的a 的范围是(-∞,2].因为p 且綈q 为真命题,所以实数a 的取值范围是(1,2].12.在下列结论中,正确的个数是( )①命题p :“∃x 0∈R ,x 20-2≥0”的否定形式为綈p :“∀x ∈R ,x 2-2<0”;②O 是△ABC 所在平面上一点,若OA ―→·OB ―→=OB ―→·OC ―→=OC ―→·OA ―→,则O 是△ABC 的垂心;③“M >N ”是“⎝⎛⎭⎫23M >⎝⎛⎭⎫23N”的充分不必要条件;④命题“若x 2-3x -4=0,则x =4”的逆否命题为“若x ≠4,则x 2-3x -4≠0”. A .1 B .2 C .3D .4解析:选C 由特称(存在性)命题与全称命题的关系可知①正确. ∵OA ―→·OB ―→=OB ―→·OC ―→,∴OB ―→·(OA ―→-OC ―→)=0,即OB ―→·CA ―→=0, ∴OB ―→⊥CA ―→.同理可知OA ―→⊥BC ―→,OC ―→⊥BA ―→,故点O 是△ABC 的垂心,∴②正确. ∵y =⎝⎛⎭⎫23x是减函数,∴当M >N 时,⎝⎛⎭⎫23M <⎝⎛⎭⎫23N ,当⎝⎛⎭⎫23M >⎝⎛⎭⎫23N 时,M <N . ∴“M >N ”是“⎝⎛⎭⎫23M >⎝⎛⎭⎫23N ”的既不充分也不必要条件,∴③错误. 由逆否命题的写法可知,④正确. ∴正确的结论有3个. 二、填空题13.设命题p :∀a >0,a ≠1,函数f (x )=a x -x -a 有零点,则綈p :________________________.解析:全称命题的否定为特称(存在性)命题,綈p :∃a 0>0,a 0≠1,函数f (x )=a x 0-x-a 0没有零点.答案:∃a 0>0,a 0≠1,函数f (x )=a x 0-x -a 0没有零点14.设全集U ={(x ,y )|x ∈R ,y ∈R},集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪ y -3x -2=1,P ={(x ,y )|y ≠x +1},则∁U (M ∪P )=________.解析:集合M ={(x ,y )|y =x +1,且x ≠2,y ≠3}, 所以M ∪P ={(x ,y )|x ∈R ,y ∈R ,且x ≠2,y ≠3}. 则∁U (M ∪P )={(2,3)}. 答案:{(2,3)}15.已知命题p :不等式xx -1<0的解集为{x |0<x <1};命题q :在△ABC 中,“A >B ”是“sin A >sin B ”成立的必要不充分条件.有下列四个结论:①p 真q 假;②“p ∧q ”为真;③“p ∨q ”为真;④p 假q 真,其中正确结论的序号是________.解析:解不等式知,命题p是真命题,在△ABC中,“A>B”是“sin A>sin B”的充要条件,所以命题q是假命题,所以①③正确.答案:①③16.a,b,c为三个人,命题A:“如果b的年龄不是最大,那么a的年龄最小”和命题B:“如果c不是年龄最小,那么a的年龄最大”都是真命题,则a,b,c的年龄由小到大依次是________.解析:显然命题A和B的原命题的结论是矛盾的,因此我们应该从它们的逆否命题来看.由命题A可知,当b不是最大时,则a是最小,所以c最大,即c>b>a;而它的逆否命题也为真,即“若a的年龄不是最小,则b的年龄是最大”为真,即b>a>c.同理,由命题B为真可得a>c>b或b>a>c.故由A与B均为真可知b>a>c,所以a,b,c三人的年龄大小顺序是:b最大,a次之,c最小.答案:c,a,b送分专题(二)函数的图象与性质[全国卷3年考情分析][题点·考法·全练]1.(2017·广州综合测试)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x ≤0,1-log 2x ,x >0,则f (f (-3))=( ) A.43B .23C .-43D .3解析:选D 因为f (-3)=2-2=14,所以f (f (-3))=f ⎝⎛⎭⎫14=1-log 214=3. 2.函数y =1-x 22x 2-3x -2的定义域为( )A .(-∞,1]B .[-1,1]C .[1,2)∪(2,+∞)D.⎣⎡⎭⎫-1,-12∪⎝⎛⎦⎤-12,1 解析:选D 要使函数y =1-x 22x 2-3x -2有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,2x 2-3x -2≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤1,x ≠2且x ≠-12,即-1≤x ≤1且x ≠-12,所以该函数的定义域为⎣⎡⎭⎫-1,-12∪⎝⎛⎦⎤-12,1. 3.(2017·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1的x 的取值范围是________.解析:由题意知,可对不等式分x ≤0,0<x ≤12,x >12讨论.当x ≤0时,原不等式为x +1+x +12>1,解得x >-14,∴-14<x ≤0.当0<x ≤12时,原不等式为2x +x +12>1,显然成立.当x >12时,原不等式为2x +2x -12>1,显然成立.综上可知,x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-14,+∞.答案:⎝⎛⎭⎫-14,+∞ 4.若函数f (x )=(x +a )(bx +2a )(常数a ,b ∈R)是偶函数,且它的值域为(-∞,2],则该函数的解析式为________.解析:由题意知:a ≠0,f (x )=(x +a )(bx +2a )=bx 2+(2a +ab )x +2a 2是偶函数,则其图象关于y 轴对称,所以2a +ab =0,b =-2.所以f (x )=-2x 2+2a 2,因为它的值域为(-∞,2],所以2a 2=2.所以f (x )=-2x 2+2.答案:f (x )=-2x 2+25.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(1-2a )x +3a ,x <1,2x -1,x ≥1的值域为R ,则实数a 的取值范围是________.解析:当x ≥1时,f (x )=2x -1≥1,∵函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(1-2a )x +3a ,x <1,2x -1,x ≥1的值域为R ,∴当x <1时,y =(1-2a )x +3a 必须取遍(-∞,1]内的所有实数,则⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,1-2a +3a ≥1,解得0≤a <12.答案:⎣⎡⎭⎫0,12 [准解·快解·悟通][题点·考法·全练]1.(2018届高三·安徽名校阶段性测试)函数y =x 2ln|x ||x |的图象大致是( )解析:选D 易知函数y =x 2ln|x ||x |是偶函数,可排除B ,当x >0时,y =x ln x ,y ′=ln x+1,令y ′>0,得x >e -1,所以当x >0时,函数在(e -1,+∞)上单调递增,结合图象可知D正确,故选D.2.已知函数f (x -1)是定义在R 上的奇函数,且在[0,+∞)上是增函数,则函数f (x )的图象可能是( )解析:选B 函数f (x -1)的图象向左平移1个单位,即可得到函数f (x )的图象,因为函数f (x -1)是定义在R 上的奇函数,所以函数f (x -1)的图象关于原点对称,所以函数f (x )的图象关于点(-1,0)对称,排除A 、C 、D ,选B.3.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧m +x 2,|x |≥1,x ,|x |<1的图象过点(1,1),函数g (x )是二次函数,若函数f (g (x ))的值域是[0,+∞),则函数g (x )的值域是( )A .(-∞,-1]∪[1,+∞)B .(-∞,-1]∪[0,+∞)C .[0,+∞)D .[1,+∞)解析:选C 因为函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧m +x 2,|x |≥1,x ,|x |<1的图象过点(1,1),所以m +1=1,解得m =0,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,|x |≥1,x ,|x |<1.画出函数y =f (x )的图象(如图所示),由于函数g (x )是二次函数,值域不会是选项A 、B ,易知,当g (x )的值域是[0,+∞)时,f (g (x ))的值域是[0,+∞).[准解·快解·悟通][题点·考法·全练]1.下列函数中,满足“∀x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0”的是()A.f(x)=1x-x B.f(x)=x3C.f(x)=ln x D.f(x)=2x解析:选A“∀x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0”等价于f(x)在(0,+∞)上为减函数,易判断f(x)=1x-x满足条件.2.(2017·广西三市第一次联考)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0]上单调递增,若实数a满足f(2log3a)>f(-2),则a的取值范围是()A.(-∞,3) B.(0,3)C.(3,+∞) D.(1,3)解析:选B∵f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0]上单调递增,∴f(x)在区间[0,+∞)上单调递减.根据函数的对称性,可得f(-2)=f(2),∴f(2log3a)>f(2).∵2log 3a >0,f (x )在区间[0,+∞)上单调递减,∴0<2log 3a <2⇒log 3a <12⇒0<a < 3.3.(2017·山东高考)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x +4)=f (x -2).若当x ∈[-3,0]时,f (x )=6-x ,则f (919)=________.解析:∵f (x +4)=f (x -2),∴f (x +6)=f (x ), ∴f (x )的周期为6,∵919=153×6+1,∴f (919)=f (1). 又f (x )为偶函数,∴f (919)=f (1)=f (-1)=6. 答案:64.(2017·福建普通高中质量检测)已知函数f (x )=x 2(2x -2-x ),则不等式f (2x +1)+f (1)≥0的解集是________.解析:因为f (-x )=(-x )2(2-x -2x )=-x 2(2x -2-x )=-f (x ),所以函数f (x )是奇函数.不等式f (2x +1)+f (1)≥0等价于f (2x +1)≥f (-1).易知,当x >0时,函数f (x )为增函数,所以函数f (x )在R 上为增函数,所以f (2x +1)≥f (-1)等价于2x +1≥-1,解得x ≥-1.答案:{x |x ≥-1}[准解·快解·悟通][专题过关检测]一、选择题 1.函数f (x )=1x -1+x 的定义域为( ) A .[0,+∞) B .(1,+∞) C .[0,1)∪(1,+∞)D .[0,1)解析:选C 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x -1≠0,x ≥0,∴f (x )的定义域为[0,1)∪(1,+∞).2.下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递增的是( ) A .y =1xB .y =|x |-1C .y =lg xD .y =⎝⎛⎭⎫12|x |解析:选B A 中函数y =1x 不是偶函数且在(0,+∞)上单调递减,故A 错误;B 中函数满足题意,故B 正确;C 中函数不是偶函数,故C 错误;D 中函数不满足在(0,+∞)上单调递增,故选B.3.已知函数f (x )=2×4x -a2x的图象关于原点对称,g (x )=ln(e x +1)-bx 是偶函数,则log a b =( )A .1B .-1C .-12D .14解析:选B 由题意得f (0)=0,∴a =2. ∵g (1)=g (-1),∴ln(e +1)-b =ln ⎝⎛⎭⎫1e +1+b , ∴b =12,∴log 212=-1.4.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <-1,ln (x +a ),x ≥-1的图象如图所示,则f (-3)等于( )A .-12B .-54C .-1D .-2解析:选C 由图象可得a (-1)+b =3,ln(-1+a )=0,∴a =2,b =5,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +5,x <-1,ln (x +2),x ≥-1, 故f (-3)=2×(-3)+5=-1.5.已知函数f (x )的定义域为(-∞,+∞),若f (x +2 017)=⎩⎨⎧2sin x ,x ≥0,lg (-x ),x <0,则f ⎝⎛⎭⎫2 017+π4·f (-7 983)=( ) A .2 016 B.14C .4 D.12 016解析:选C 由题意得,f ⎝⎛⎭⎫2 017+π4=2sin π4=1, f (-7 983)=f (2 017-10 000)=lg 10 000=4, ∴f ⎝⎛⎭⎫2 017+π4·f (-7 983)=4. 6.函数y =sin xx ,x ∈(-π,0)∪(0,π)的图象大致是( )解析:选A 函数y =sin xx ,x ∈(-π,0)∪(0,π)为偶函数,所以图象关于y 轴对称,排除B 、C ,又当x 趋近于π时,y =sin xx 趋近于0,故选A.7.(2016·山东高考)已知函数f (x )的定义域为R.当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f ⎝⎛⎭⎫x +12=f ⎝⎛⎭⎫x -12,则f (6)=( ) A .-2 B .-1 C .0D .2解析:选D 由题意知,当x >12时,f ⎝⎛⎭⎫x +12=fx -12,则f (x +1)=f (x ). 又当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x ), ∴f (6)=f (1)=-f (-1).又当x <0时,f (x )=x 3-1, ∴f (-1)=-2,∴f (6)=2.8.如图,动点P 在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的体对角线BD 1上.过点P 作垂直于平面BB 1D 1D 的直线,与正方体的表面相交于M ,N 两点.设BP =x ,MN =y ,则函数y =f (x )的图象大致是( )解析:选B 设正方体的棱长为1,显然,当P 移动到体对角线BD 1的中点E 时,函数y =MN =AC =2取得唯一的最大值,所以排除A 、C ;当P 在BE 上时,分别过M ,N ,P 作底面的垂线,垂足分别为M 1,N 1,P 1,则y =MN =M 1N 1=2BP 1=2x cos ∠D 1BD =263x ,是一次函数,所以排除D.故选B.9.(2017·贵阳模拟)定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2]的最大值等于( )A .-1B .1C .6D .12解析:选C 由已知得当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2, 当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2.∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数. ∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6. 10.函数f (x )=ax +b(x +c )2的图象如图所示,则下列结论成立的是( )A .a >0,b >0,c <0B .a <0,b >0,c >0C .a <0,b >0,c <0D .a <0,b <0,c <0 解析:选C ∵f (x )=ax +b(x +c )2的图象与x 轴,y 轴分别交于N ,M ,且点M 的纵坐标与点N 的横坐标均为正,∴x =-b a >0,y =bc 2>0,故a <0,b >0,又函数图象间断点的横坐标为正,∴-c >0,c <0,故选C.11.定义在R 上的函数f (x )对任意0<x 2<x 1都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<1,且函数y =f (x )的图象关于原点对称,若f (2)=2,则不等式f (x )-x >0的解集是( )A .(-2,0)∪(0,2)B .(-∞,-2)∪(2,+∞)C .(-∞,-2)∪(0,2)D .(-2,0)∪(2,+∞)解析:选C (转化法)由f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<1,可得[f (x 1)-x 1]-[f (x 2)-x 2]x 1-x 2<0.令F (x )=f (x )-x ,由题意知F (x )在(-∞,0),(0,+∞)上是减函数,且是奇函数,F (2)=0,F (-2)=0,所以结合图象,令F (x )>0,得x <-2或0<x <2.12.已知函数f (x )=2x -1,g (x )=1-x 2,规定:当|f (x )|≥g (x )时,h (x )=|f (x )|;当|f (x )|<g (x )时,h (x )=-g (x ),则h (x )( )A .有最小值-1,最大值1B .有最大值1,无最小值C .有最小值-1,无最大值D .有最大值-1,无最小值解析:选C 作出函数g (x )=1-x 2和函数|f (x )|=|2x -1|的图象如图①所示,得到函数h (x )的图象如图②所示,由图象得函数h (x )有最小值-1,无最大值.二、填空题13.函数f (x )=ln 1|x |+1的值域是________.解析:因为|x |≥0,所以|x |+1≥1. 所以0<1|x |+1≤1.所以ln 1|x |+1≤0, 即f (x )=ln1|x |+1的值域为(-∞,0]. 答案:(-∞,0]14.(2018届高三·安徽名校阶段性测试)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,f (x )=2x ,则f (log 49)=________.解析:因为log 49=log 23>0,又f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,f (x )=2x ,所以f (log 49)=f (log 23)=-2-log 23=-2log 213=-13.答案:-1315.若当x ∈(1,2)时,函数y =(x -1)2的图象始终在函数y =log a x 的图象的下方,则实数a 的取值范围是________.解析:如图,在同一平面直角坐标系中画出函数y =(x -1)2和y =log a x 的图象,由于当x ∈(1,2)时,函数y =(x -1)2的图象恒在函数y =log a x 的图象的下方,则⎩⎪⎨⎪⎧a >1,log a 2≥1,解得1<a ≤2.答案:(1,2]16.(2017·惠州三调)已知定义在R 上的函数y =f (x )满足条件f ⎝⎛⎭⎫x +32=-f (x ),且函数y =f ⎝⎛⎭⎫x -34为奇函数,给出以下四个命题: ①函数f (x )是周期函数;②函数f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫-34,0对称; ③函数f (x )为R 上的偶函数; ④函数f (x )为R 上的单调函数. 其中真命题的序号为____________.解析:f (x +3)=f ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +32+32=-f ⎝⎛⎭⎫x +32=f (x ),所以f (x )是周期为3的周期函数,①正确;函数f ⎝⎛⎭⎫x -34是奇函数,其图象关于点(0,0)对称,则f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫-34,0对称,②正确;因为f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫-34,0对称,-34=-x +⎝⎛⎭⎫-32+x 2,所以f (-x )=-f ⎝⎛⎭⎫-32+x , 又f ⎝⎛⎭⎫-32+x =-f ⎝⎛⎭⎫-32+x +32=-f (x ), 所以f (-x )=f (x ),③正确;f (x )是周期函数在R 上不可能是单调函数,④错误. 故真命题的序号为①②③. 答案:①②③送分专题(三) 平面向量[全国卷3年考情分析][题点·考法·全练]1.(2017·贵州适应性考试)已知向量e 1与e 2不共线,且向量AB ―→=e 1+me 2,AC ―→=ne 1+e 2,若A ,B ,C 三点共线,则实数m ,n 满足的条件是( )A .mn =1B .mn =-1C .m +n =1D .m +n =-1解析:选A 法一:因为A ,B ,C 三点共线,所以一定存在一个确定的实数λ,使得AB―→=λAC ―→,所以有e 1+me 2=nλe 1+λe 2,由此可得⎩⎪⎨⎪⎧1=nλ,m =λ,所以mn =1.法二:因为A ,B ,C 三点共线,所以必有1n =m1,所以mn =1.2.如图所示,下列结论正确的是( )①PQ ―→=32a +32b ;②PT ―→=32a -b ;③PS ―→=32a -12b ;④PR ―→=32a +b .A .①②B .③④C .①③D .②④解析:选C ①根据向量的加法法则,得PQ ―→=32a +32b ,故①正确;②根据向量的减法法则,得PT ―→=32a -32b ,故②错误;③PS ―→=PQ ―→+QS ―→=32a +32b -2b =32a -12b ,故③正确;④PR ―→=PQ ―→+QR ―→=32a +32b -b =32a +12b ,故④错误.故正确命题的结论为①③.3.已知平面内不共线的四点O ,A ,B ,C ,若OA ―→-3OB ―→+2OC ―→=0,则|AB ―→||BC ―→|=________.解析:由已知得OA ―→-OB ―→=2(OB ―→-OC ―→),即BA ―→=2CB ―→, ∴|BA ―→|=2|CB ―→|,∴|AB ―→||BC ―→|=2.答案:24.已知e 1,e 2是不共线向量,a =me 1+2e 2,b =ne 1-e 2,且mn ≠0,若a ∥b ,则mn 等于________.解析:∵a ∥b ,∴a =λb ,即me 1+2e 2=λ(ne 1-e 2),则⎩⎪⎨⎪⎧λn =m ,-λ=2,解得m n =-2.答案:-2[准解·快解·悟通][题点·考法·全练]1.已知向量m =(t +1,1),n =(t +2,2),若(m +n )⊥(m -n ),则t =( ) A .0 B .-3 C .3D .-1解析:选B 法一:由(m +n )⊥(m -n )可得(m +n )·(m -n )=0,即m 2=n 2,故(t +1)2+1=(t +2)2+4,解得t =-3.法二:m +n =(2t +3,3),m -n =(-1,-1),∵(m +n )⊥(m -n ),∴-(2t +3)-3=0,解得t =-3.2.(2017·洛阳统考)已知向量a =(1,0),|b |=2,a 与b 的夹角为45°,若c =a +b ,d =a -b ,则c 在d 方向上的投影为( )A.55B .-55C .1D .-1解析:选D 依题意得|a |=1,a ·b =1×2×cos 45°=1,|d |=(a -b )2=a 2+b 2-2a ·b =1,c ·d =a 2-b 2=-1,因此c 在d 方向上的投影等于c ·d|d |=-1. 3.已知向量a =(2,1),b =(1,k ),且a 与b 的夹角为锐角,则实数k 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫-2,12 B.⎝⎛⎭⎫-2,12∪⎝⎛⎭⎫12,+∞ C .(-2,+∞)D .[-2,+∞)解析:选B 当a ,b 共线时,2k -1=0,k =12,此时a ,b 方向相同,夹角为0,所以要使a 与b 的夹角为锐角,则有a·b >0且a ,b 不共线.由a·b =2+k >0得k >-2,又k ≠12,即实数k 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-2,12∪⎝⎛⎭⎫12,+∞,选B. 4.(2017·全国卷Ⅰ)已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则|a +2b |=________. 解析:法一:易知|a +2b |=|a |2+4a ·b +4|b |2=4+4×2×1×12+4=2 3.法二:(数形结合法)由|a |=|2b |=2,知以a 与2b 为邻边可作出边长为2的菱形OACB ,如图,则|a +2b |=|OC ―→|.又∠AOB =60°,所以|a +2b |=2 3.答案:2 35.(2017·山东高考)已知e 1,e 2是互相垂直的单位向量.若3e 1-e 2与e 1+λe 2的夹角为60°,则实数λ的值是________.解析:因为(3e 1-e 2)·(e 1+λe 2)|3e 1-e 2|·|e 1+λe 2|=3-λ21+λ2,故3-λ21+λ2=12,解得λ=33.答案:33[准解·快解·悟通][题点·考法·全练]1.在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =6,点D 在边AC 上,且2AD ―→=DC ―→,则BA ―→·BD ―→的值是( )A .48B .24C .12D .6解析:选B 法一:由题意得,BA ―→·BC ―→=0,BA ―→·CA ―→=BA ―→·(BA ―→-BC ―→)=|BA ―→|2=36,∴BA ―→·BD ―→=BA ―→·(BC ―→+CD ―→)=BA ―→·⎝⎛⎭⎫BC ―→+23 CA ―→ =0+23×36=24. 法二:(特例法)若△ABC 为等腰直角三角形,建立如图所示的平面直角坐标系,则A (6,0),C (0,6).由2AD ―→=DC ―→,得D (4,2).∴BA ―→·BD ―→=(6,0)·(4,2)=24.2.如图所示,已知点G 是△ABC 的重心,过点G 作直线与AB ,AC 两边分别交于M ,N 两点,且AM ―→=x AB ―→,AN ―→=y AC ―→,则x +2y 的最小值为( )A .2 B.13 C.3+223D.34解析:选C 由已知可得AG ―→=23×12(AB ―→+AC ―→)=13AB ―→+13AC ―→=13x AM ―→+13y AN ―→,又M ,G ,N 三点共线,故13x +13y=1,∴1x +1y =3,则x +2y =(x +2y )·⎝⎛⎭⎫1x +1y ·13=13⎝⎛⎭⎫3+2y x +x y ≥3+223(当且仅当x =2y 时取等号).3.(2017·全国卷Ⅱ)已知△ABC 是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则PA ―→·(PB ―→+PC ―→)的最小值是( )A .-2B .-32C .-43D .-1解析:选B 如图,以等边三角形ABC 的底边BC 所在直线为x轴,以BC 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系,则A (0,3),B (-1,0),C (1,0),设P (x ,y ),则PA ―→=(-x, 3-y ),PB ―→=(-1-x ,-y ),PC ―→=(1-x ,-y ),所以PA ―→·(PB ―→+PC ―→)=(-x ,3-y )·(-2x ,-2y )=2x 2+2⎝⎛⎭⎫y -322-32,当x =0,y =32时,PA ―→·(PB ―→+PC ―→)取得最小值,为-32.4.如图,已知△ABC 中,∠BAC =90°,∠B =30°,点P 在线段BC 上运动,且满足CP ―→=λCB ―→,当PA ―→·PC ―→取到最小值时,λ的值为( )A.14 B.15 C.16D.18解析:选D 如图所示,建立平面直角坐标系.不妨设BC =4,P (x,0)(0≤x ≤4),则A (3,3),C (4,0),∴PA ―→·PC ―→=(3-x ,3)·(4-x,0)=(3-x )(4-x )=x 2-7x +12=⎝⎛⎭⎫x -722-14.当x =72时,PA ―→·PC ―→取得最小值-14.∵CP ―→=λCB ―→,∴⎝⎛⎭⎫-12,0=λ(-4,0), ∴-4λ=-12,解得λ=18.故选D.5.如图,在平行四边形ABCD 中,已知AB =8,AD =5,CP ―→=3PD ―→,AP ―→·BP ―→=2,则AB ―→·AD ―→的值是________.解析:因为AP ―→=AD ―→+DP ―→=AD ―→+14AB ―→,BP ―→=BC ―→+CP ―→=AD ―→-34AB ―→,所以AP ―→·BP ―→=⎝⎛⎭⎫AD ―→+14AB ―→·⎝⎛⎭⎫AD ―→-34AB ―→= |AD ―→|2-316|AB ―→|2-12AD ―→·AB ―→=2,将AB =8,AD =5代入解得AB ―→·AD ―→=22. 答案:22[准解·快解·悟通][专题过关检测]一、选择题1.设a =(1,2),b =(1,1),c =a +kb .若b ⊥c ,则实数k 的值等于( ) A .-32B .-53C.53D .32解析:选A 因为c =a +kb =(1+k,2+k ),又b ⊥c ,所以1×(1+k )+1×(2+k )=0,解得k =-32.2.(2017·贵州适应性考试)已知向量a =(2,4),b =(-1,1),c =(2,3),若a +λb 与c 共线,则实数λ=( )A.25 B .-25C.35D .-35解析:选B 法一:a +λb =(2-λ,4+λ),c =(2,3),因为a +λb 与c 共线,所以必定存在唯一实数μ,使得a +λb =μc ,所以⎩⎪⎨⎪⎧2-λ=2μ,4+λ=3μ,解得⎩⎨⎧μ=65,λ=-25.法二:a +λb =(2-λ,4+λ),c =(2,3),由a +λb 与c 共线可知2-λ2=4+λ3,解得λ=-25. 3.(2018届高三·云南11校跨区调研)已知平面向量a 与b 的夹角为45°,a =(1,1),|b |=2,则|3a +b |等于( )A .13+6 2B .2 5 C.30D .34解析:选D 依题意得a 2=2,a ·b =2×2×cos 45°=2,|3a +b |=(3a +b )2=9a 2+6a ·b +b 2=18+12+4=34.4.在等腰梯形ABCD 中,AB ―→=-2CD ―→CD ―→,M 为BC 的中点,则AM ―→=( ) A.12AB ―→+12AD ―→ B.34AB ―→+12AD ―→ C.34AB ―→+14AD ―→ D.12AB ―→+34AD ―→ 解析:选B 因为AB ―→=-2CD ―→,所以AB ―→=2DC ―→.又M 是BC 的中点,所以AM ―→=12(AB―→+AC ―→)=12(AB ―→+AD ―→+DC ―→)=12⎝⎛⎭⎫AB ―→+AD ―→+12AB ―→=34AB ―→+12AD ―→.5.(2017·成都二诊)已知平面向量a ,b 的夹角为π3,且|a |=1,|b |=12,则a +2b 与b 的夹角是( )A.π6 B.5π6 C.π4D.3π4解析:选A 法一:因为|a +2b |2=|a |2+4|b |2+4a ·b =1+1+4×1×12×cos π3=3,所以|a +2b |=3,又(a +2b )·b =a ·b +2|b |2=1×12×cos π3+2×14=14+12=34,所以cos 〈a +2b ,b 〉=(a +2b )·b|a +2b ||b |=343×12=32, 所以a +2b 与b 的夹角为π6.法二:(特例法)设a =(1,0),b =⎝⎛⎭⎫12cos π3,12sin π3=⎝⎛⎭⎫14,34,则(a +2b )·b =⎝⎛⎭⎫32,32·⎝⎛⎭⎫14,34=34,|a +2b |=⎝⎛⎭⎫322+⎝⎛⎭⎫322=3,所以cos 〈a +2b ,b 〉=(a +2b )·b |a +2b ||b |=343×12=32,所以a +2b 与b 的夹角为π6. 6.已知点A (-1,1),B (1,2),C (-2,-1),D (3,4),则向量AB ―→在CD ―→方向上的投影为( ) A.322B .3152C .-322D .-3152解析:选A 由题意知AB ―→=(2,1),CD ―→=(5,5),则AB ―→在CD ―→方向上的投影为|AB ―→|·cos 〈AB ―→,CD ―→〉=AB ―→·CD ―→|CD ―→|=322.7.(2017·安徽二校联考)在边长为1的正三角形ABC 中,D ,E 是边BC 的两个三等分点(D 靠近点B ),则AD ―→·AE ―→等于( )A.16B.29C.1318D.13解析:选C 法一:因为D ,E 是边BC 的两个三等分点,所以BD =DE =CE =13,在△ABD 中,AD 2=BD 2+AB 2-2BD ·AB ·cos 60° =⎝⎛⎭⎫132+12-2×13×1×12=79, 即AD =73,同理可得AE =73, 在△ADE 中,由余弦定理得 cos ∠DAE =AD 2+AE 2-DE 22AD ·AE=79+79-⎝⎛⎭⎫1322×73×73=1314,所以AD ―→·AE ―→=|AD ―→|·|AE ―→|cos ∠DAE =73×73×1314=1318. 法二:如图,建立平面直角坐标系,由正三角形的性质易得A ⎝⎛⎭⎫0,32,D ⎝⎛⎭⎫-16,0,E ⎝⎛⎭⎫16,0,所以AD ―→=⎝⎛⎭⎫-16,-32,AE ―→=⎝⎛⎭⎫16,-32,所以AD ―→·AE ―→=⎝⎛⎭⎫-16,-32·⎝⎛⎭⎫16,-32=-136+34=1318.8.(2017·东北四市模拟)已知向量OA ―→=(3,1),OB ―→=(-1,3),OC ―→=m OA ―→-n OB ―→(m >0,n >0),若m +n =1,则|OC ―→|的最小值为( )A.52B.102C. 5D.10解析:选C 由OA ―→=(3,1),OB ―→=(-1,3),得OC ―→=m OA ―→-n OB ―→=(3m +n ,m -3n ),因为m +n =1(m >0,n >0),所以n =1-m 且0<m <1,所以OC ―→=(1+2m,4m -3), 则|OC ―→|=(1+2m )2+(4m -3)2=20m 2-20m +10 =20⎝⎛⎭⎫m -122+5(0<m <1),所以当m =12时,|OC ―→|min = 5.9.已知向量m ,n 的模分别为2,2,且m ,n 的夹角为45°.在△ABC 中,AB ―→=2m +2n ,AC ―→=2m -6n ,BC ―→=2BD ―→,则|AD ―→|=( )A .2B .2 2C .4D .8解析:选B 因为BC ―→=2BD ―→,所以点D 为边BC 的中点,所以AD ―→=12(AB ―→+AC ―→)=2m -2n ,所以|AD ―→|=2|m -n |=2(m -n )2=22+4-2×2×2×22=2 2. 10.(2018届高三·湘中名校联考)若点P 是△ABC 的外心,且PA ―→+PB ―→+λPC ―→=0,C =120°,则实数λ的值为( )A.12 B .-12C .-1D .1解析:选C 设AB 中点为D ,则PA ―→+PB ―→=2PD ―→PD ―→. 因为PA ―→+PB ―→+λPC ―→=0,所以2PD ―→+λPC ―→=0,所以向量PD ―→,PC ―→共线. 又P 是△ABC 的外心,所以PA =PB , 所以PD ⊥AB ,所以CD ⊥AB .因为∠ACB =120°,所以∠APB =120°, 所以四边形APBC 是菱形, 从而PA ―→+PB ―→=2PD ―→=PC ―→,所以2PD ―→+λPC ―→=PC ―→+λPC ―→=0,所以λ=-1.11.已知Rt △AOB 的面积为1,O 为直角顶点,设向量a =OA ―→|OA ―→|,b =OB ―→|OB ―→|,OP ―→=a +2b ,则PA ―→·PB ―→的最大值为( )A .1B .2C .3D .4解析:选A 如图,设A (m,0),B (0,n ),∴mn =2,则a =(1,0),b =(0,1),OP ―→=a +2b =(1,2),PA ―→=(m -1,-2),PB ―→=(-1,n -2),PA ―→·PB ―→=5-(m +2n )≤5-22nm =1,当且仅当m =2n ,即m =2,n =1时,等号成立.12.已知△ABC 是边长为1的等边三角形,点D ,E 分别是边AB ,BC 的中点,连接DE 并延长到点F ,使得DE =2EF ,则AF ―→·BC ―→的值为( )A .-58B.18 C.14D.118解析:选B 如图所示, AF ―→=AD ―→+DF ―→.又D ,E 分别为AB ,BC 的中点, 且DE =2EF ,所以AD ―→=12AB ―→,DF ―→=12AC ―→+14AC ―→=34AC ―→,所以AF ―→=12AB ―→+34AC ―→.又BC ―→=AC ―→-AB ―→,则AF ―→·BC ―→=⎝⎛⎭⎫12AB ―→+34AC ―→·(AC ―→-AB ―→)=12AB ―→·AC ―→-12AB ―→2+34AC ―→2-34AC ―→·AB ―→ =34AC ―→2-12AB ―→2-14AC ―→·AB ―→. 又|AB ―→|=|AC ―→|=1,∠BAC =60°, 故AF ―→·BC ―→=34-12-14×1×1×12=18.二、填空题13.在△ABC 中,点O 在线段BC 的延长线上,且||BO ―→=3||CO―→,当AO ―→=x AB ―→+y AC ―→时,则x -y =________.解析:∵AO ―→=AB ―→+BO ―→=AB ―→+32BC ―→=AB ―→+32(AC ―→-AB ―→)=-12AB ―→+32AC ―→,∴x -y =-2.答案:-214.已知a ,b 是非零向量,f (x )=(ax +b )·(bx -a )的图象是一条直线,|a +b |=2,|a |=1,则f (x )=________.解析:由f (x )=a ·bx 2-(a 2-b 2)x -a ·b 的图象是一条直线,可得a ·b =0.因为|a +b |=2,所以a 2+b 2=4.因为|a |=1,所以a 2=1,b 2=3,所以f (x )=2x . 答案:2x15.(2017·天津高考)在△ABC 中,∠A =60°,AB =3,AC =2.若BD ―→=2DC ―→,AE ―→=λAC ―→-AB ―→ (λ∈R),且AD ―→·AE ―→=-4,则λ的值为________.解析:法一:AD ―→=AB ―→+BD ―→=AB ―→+23BC ―→=AB ―→+23(AC ―→-AB ―→)=13AB ―→+23AC ―→.又AB ―→·AC ―→=3×2×12=3,所以AD ―→·AE ―→=⎝⎛⎭⎫13AB ―→+23AC ―→·(-AB ―→+λAC ―→) =-13AB ―→2+⎝⎛⎭⎫13λ-23AB ―→·AC ―→+23λAC ―→2 =-3+3⎝⎛⎭⎫13λ-23+23λ×4=113λ-5=-4, 解得λ=311.法二:以点A 为坐标原点,AB ―→的方向为x 轴正方向,建立平面直角坐标系,不妨假设点C 在第一象限,则A (0,0),B (3,0),C (1,3). 由BD ―→=2DC ―→,得D ⎝⎛⎭⎫53,233, 由AE ―→=λAC ―→-AB ―→,得E (λ-3,3λ),则AD ―→·AE ―→=⎝⎛⎭⎫53,233·(λ-3,3λ)=53(λ-3)+233×3λ=113λ-5=-4,解得λ=311.答案:31116.定义平面向量的一种运算a ⊙b =|a +b |·|a -b |·sin 〈a ,b 〉,其中〈a ,b 〉是a 与b 的夹角,给出下列命题:①若〈a ,b 〉=90°,则a ⊙b =a 2+b 2;②若|a |=|b |,则(a +b )⊙(a -b )=4a ·b ;③若|a |=|b |,则a ⊙b ≤2|a |2;④若a =(1,2),b =(-2,2),则(a +b )⊙b =10.其中真命题的序号是________.解析:①中,因为〈a ,b 〉=90°,则a ⊙b =|a +b |·|a -b |=a 2+b 2,所以①成立;②中,因为|a |=|b |,所以〈(a +b ),(a -b )〉=90°,所以(a +b )⊙(a -b )=|2a |·|2b |=4|a ||b |,所以②不成立;③中,因为|a |=|b |,所以a ⊙b =|a +b |·|a -b |·sin 〈a ,b 〉≤|a +b |·|a -b |≤|a +b |2+|a -b |22=2|a |2,所以③成立;④中,因为a =(1,2),b =(-2,2),所以a +b =(-1,4),sin 〈(a +b ),b 〉=33434,所以(a +b )⊙b =35×5×33434=453434,所以④不成立.故①③正确.答案:①③送分专题(四) 不等式[全国卷3年考情分析][题点·考法·全练]1.已知关于x 的不等式(ax -1)(x +1)<0的解集是(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫-12,+∞,则a =( )A .2B .-2C .-12D .12解析:选B 根据一元二次不等式与之对应方程的关系知-1,-12是一元二次方程ax 2+(a -1)x -1=0的两个根,所以-1×⎝⎛⎭⎫-12=-1a,所以a =-2. 2.若x >y >0,m >n ,则下列不等式正确的是( ) A .xm >ymB .x -m ≥y -nC.x n >y mD .x >xy解析:选D A 不正确,因为同向同正不等式相乘,不等号方向不变,m 可能为0或负数;B 不正确,因为同向不等式相减,不等号方向不确定;C 不正确,因为m ,n 的正负不确定.故选D.3.(2017·云南第一次统一检测)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1-2,x ≥1,21-x -2,x <1,则不等式f (x -1)≤0的解集为( )A .{x |0≤x ≤2}B .{x |0≤x ≤3}C .{x |1≤x ≤2}D .{x |1≤x ≤3}解析:选D 由题意,得f (x -1)=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2-2,x ≥2,22-x -2,x <2.当x ≥2时,由2x -2-2≤0,解得2≤x ≤3;当x <2时,由22-x -2≤0,解得1≤x <2.综上所述,不等式f (x -1)≤0的解集为{x |1≤x ≤3}.4.已知x ∈(-∞,1],不等式1+2x +(a -a 2)·4x >0恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A.⎝⎛⎭⎫-2,14 B .⎝⎛⎦⎤-∞,14 C.⎝⎛⎭⎫-12,32 D .(-∞,6]解析:选C 根据题意,由于1+2x +(a -a 2)·4x >0对于一切的x ∈(-∞,1]恒成立,令2x =t (0<t ≤2),则可知1+t +(a -a 2)t 2>0⇔a -a 2>-1+t t 2,故只要求解h (t )=-1+tt2(0<t ≤2)的最大值即可,h (t )=-1t 2-1t =-⎝⎛⎭⎫1t +122+14,又1t ≥12,结合二次函数图象知,当1t =12,即t =2时,h (x )取得最大值-34,即a -a 2>-34,所以4a 2-4a -3<0,解得-12<a <32,故实数a的取值范围为⎝⎛⎭⎫-12,32. [准解·快解·悟通]。
第2讲 综合大题部分1. (2017·高考全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=a e 2x +(a -2)e x-x . (1)讨论f (x )的单调性;(2)若f (x )有两个零点,求a 的取值范围. 解析:(1)f (x )的定义域为(-∞,+∞),f ′(x )=2a e 2x +(a -2)e x -1=(a e x -1)(2e x +1).①若a ≤0,则f ′(x )<0,所以f (x )在(-∞,+∞)上单调递减. ②若a >0,则由f ′(x )=0得x =-ln a . 当x ∈(-∞,-ln a )时,f ′(x )<0; 当x ∈(-ln a ,+∞)时,f ′(x )>0. 所以f (x )在(-∞,-ln a )上单调递减, 在(-ln a ,+∞)上单调递增.(2)①若a ≤0,由(1)知,f (x )至多有一个零点.②若a >0,由(1)知,当x =-ln a 时,f (x )取得最小值,最小值为f (-ln a )=1-1a+ln a .a .当a =1时,由于f (-ln a )=0,故f (x )只有一个零点;b .当a ∈(1,+∞)时,由于1-1a+ln a >0,即f (-ln a )>0,故f (x )没有零点;c .当a ∈(0,1)时,1-1a+ln a <0,即f (-ln a )<0.又f (-2)=a e -4+(a -2)e -2+2>-2e -2+2>0, 故f (x )在(-∞,-ln a )有一个零点.设正整数n 0满足n 0>ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫3a-1,则f (n 0)=e n 0(a e n 0+a -2)-n 0>e n 0-n 0>2n 0-n 0>0.由于ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫3a-1>-ln a ,因此f (x )在(-ln a ,+∞)有一个零点. 综上,a 的取值范围为(0,1).2.(2017·高考全国卷Ⅲ)已知函数f (x )=x -1-a ln x . (1)若f (x )≥0,求a 的值;(2)设m 为整数,且对于任意正整数n ,⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1+122…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12n <m ,求m 的最小值. 解析:(1)f (x )的定义域为(0,+∞).①若a ≤0,因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-12+a ln 2<0,所以不满足题意; ②若a >0,由f ′(x )=1-a x =x -ax知,当x ∈(0,a )时,f ′(x )<0;当x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )>0.所以f (x )在(0,a )单调递减,在(a ,+∞)单调递增. 故x =a 是f (x )在(0,+∞)的唯一最小值点. 由于f (1)=0,所以当且仅当a =1时,f (x )≥0. 故a =1.(2)由(1)知当x ∈(1,+∞)时,x -1-ln x >0.令x =1+12n 得ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12n <12n .从而ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+122+…+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12n <12+122+…+12n =1-12n <1. 故⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1+122…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12n <e. 而⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1+122⎝ ⎛⎭⎪⎫1+123>2, 所以m 的最小值为3.3.(2018·高考全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=e x -ax 2. (1)若a =1,证明:当x ≥0时,f (x )≥1; (2)若f (x )在(0,+∞)只有一个零点,求a .解析:(1)证明:当a =1时,f (x )≥1等价于(x 2+1)e -x-1≤0.设函数g (x )=(x 2+1)e -x-1,则g ′(x )=-(x 2-2x +1)·e -x=-(x -1)2e -x. 当x ≠1时,g ′(x )<0,所以g (x )在(0,+∞)单调递减. 而g (0)=0,故当x ≥0时,g (x )≤0,即f (x )≥1. (2)设函数h (x )=1-ax 2e -x.f (x )在(0,+∞)只有一个零点等价于h (x )在(0,+∞)只有一个零点.(ⅰ)当a ≤0时,h (x )>0,h (x )没有零点; (ⅱ)当a >0时,h ′(x )=ax (x -2)e -x.当x ∈(0,2)时,h ′(x )<0;当x ∈(2,+∞)时,h ′(x )>0. 所以h (x )在(0,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增.故h (2)=1-4ae 2是h (x )在(0,+∞)的最小值.①若h (2)>0,即a <e24,h (x )在(0,+∞)没有零点.②若h (2)=0,即a =e24,h (x )在(0,+∞)只有一个零点.③若h (2)<0,即a >e24,因为h (0)=1,所以h (x )在(0,2)有一个零点;由(1)知,当x >0时,e x>x 2,所以h (4a )=1-16a 3e 4a =1-16a3e2a2>1-16a 32a 4=1-1a>0,故h (x )在(2,4a )有一个零点.因此h (x )在(0,+∞)有两个零点. 综上,当f (x )在(0,+∞)只有一个零点时,a =e24.1. 已知函数f (x )=ln(x +1)+ax 2,a >0. (1)讨论函数f (x )的单调性;(2)若函数f (x )在区间(-1,0)上有唯一零点x 0,证明:e -2<x 0+1<e -1. 解析:(1)f ′(x )=1x +1+2ax =2ax 2+2ax +1x +1,x >-1,令g (x )=2ax 2+2ax +1, 则Δ=4a 2-8a =4a (a -2), 若Δ<0,即0<a <2,则g (x )>0,故当x ∈(-1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. 若Δ=0,即a =2,则g (x )≥0, 仅当x =-12时,等号成立,故当x ∈(-1,+∞)时,f ′(x )≥0,f (x )单调递增. 若Δ>0,即a >2,则g (x )有两个零点,x 1=-a -a a -22a ,x 2=-a +a a -22a,由g (-1)=g (0)=1>0,g (-12)<0得,-1<x 1<-12<x 2<0,故当x ∈(-1,x 1)时,g (x )>0,f ′(x )>0,f (x )单调递增, 当x ∈(x 1,x 2)时,g (x )<0,f ′(x )<0,f (x )单调递减,当x ∈(x 2,+∞)时,g (x )>0,f ′(x )>0,f (x )单调递增. 综上所述,当0<a ≤2时,f (x )在(-1,+∞)上单调递增, 当a >2时,f (x )在(-1,-a -a a -22a )和(-a +a a -22a ,+∞)上单调递增,在(-a -a a -22a,-a +a a -22a)上单调递减.(2)由(1)及f (0)=0可知:仅当极大值等于零,即f (x 1)=0时,符合要求. 此时,x 1就是函数f (x )在区间(-1,0)上的唯一零点x 0. 所以2ax 20+2ax 0+1=0, 从而有a =-12x 0x 0+1,又f (x 0)=ln(x 0+1)+ax 20=0, 所以ln(x 0+1)-x 02x 0+1=0,令x 0+1=t 0,则ln t 0-t 0-12t 0=0, 即ln t 0+12t 0-12=0,且0<t 0<12,设h (t )=ln t +12t -12,则h ′(t )=2t -12t 2,当0<t <12时,h ′(t )<0,h (t )单调递减,又h (e -2)=e 2-52>0,h (e -1)=e -32<0,所以e -2<t 0<e -1,即e -2<x 0+1<e -1.2.已知函数f (x )=12ln x -mx ,g (x )=x -ax (a >0).(1)求函数f (x )的单调区间;(2)若m =12e 2,对∀x 1,x 2∈[2,2e 2]都有g (x 1)≥f (x 2)成立,求实数a 的取值范围.解析:(1)f (x )=12ln x -mx ,x >0,所以f ′(x )=12x-m ,当m ≤0时,f ′(x )>0,f (x )在(0,+∞)上单调递增, 当m >0时,由f ′(x )=0得x =12m;由⎩⎪⎨⎪⎧f ′x >0,x >0得0<x <12m ;由⎩⎪⎨⎪⎧f ′x <0,x >0得x >12m.综上所述,当m ≤0时,f (x )的单调递增区间为(0,+∞); 当m >0时,f (x )的单调递增区间为(0,12m ),单调递减区间为(12m ,+∞).(2)若m =12e 2,则f (x )=12ln x -12e 2x .对∀x 1,x 2∈[2,2e 2]都有g (x 1)≥f (x 2)成立, 等价于对∀x ∈[2,2e 2]都有g (x )min ≥f (x )max , 由(1)知在[2,2e 2]上f (x )的最大值为f (e 2)=12,g ′(x )=1+ax2>0(a >0),x ∈[2,2e 2],函数g (x )在[2,2e 2]上是增函数,g (x )min =g (2)=2-a2,由2-a 2≥12,得a ≤3,又a >0,所以a ∈(0,3],所以实数a 的取值范围为(0,3].3.已知函数f (x )=ln xx +a (a ∈R ),曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与直线x +y +1=0垂直.(1)试比较:2 0182 019与2 0192 018的大小并说明理由;(2)若函数g (x )=f (x )-k 有两个不同的零点x 1,x 2,证明:x 1x 2>e 2.解析:(1)依题意得f ′(x )=x +ax-ln x x +a 2,所以f ′(1)=1+a 1+a2=11+a, 又曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与直线x +y +1=0垂直,所以f ′(1)=1, 即11+a=1,解得a =0. 故f (x )=ln x x ,f ′(x )=1-ln xx2.令f ′(x )>0,则1-ln x >0,解得0<x <e ; 令f ′(x )<0,则1-ln x <0,解得x >e , 所以f (x )的单调递增区间为(0,e), 单调递减区间为(e ,+∞).∴f (2 018)>f (2 019),即ln 2 0182 018>ln 2 0192 019,即ln 2 0182 019>ln 2 0192 018,∴2 0182 019>2 0192 018.(2)不妨设x 1>x 2>0,因为g (x 1)=g (x 2)=0, 所以ln x 1-kx 1=0,ln x 2-kx 2=0, 可得ln x 1+ln x 2=k (x 1+x 2), ln x 1-ln x 2=k (x 1-x 2). 要证x 1x 2>e 2,即证ln x 1x 2>2, 只需证ln x 1+ln x 2>2, 也就是证k (x 1+x 2)>2,即证k >2x 1+x 2. 因为k =ln x 1-ln x 2x 1-x 2,所以只需证ln x 1-ln x 2x 1-x 2>2x 1+x 2,即证ln x 1x 2>2x 1-x 2x 1+x 2.令x 1x 2=t (t >1),则只需证ln t >2t -1t +1(t >1).令h (t )=ln t -2t -1t +1(t >1),则h ′(t )=1t-4t +12=t -12t t +12>0,故函数h (t )在(1,+∞)上是单调递增的, 所以h (t )>h (1)=0,即ln t >2t -1t +1.所以x 1x 2>e 2. 4.已知函数f (x )=exx.(1)求曲线y =f (x )在点P (2,e22)处的切线方程;(2)证明:f (x )>2(x -ln x ).解析:(1)因为f (x )=exx,所以f ′(x )=e x ·x -e xx2=exx -1x 2,f ′(2)=e24, 又切点为(2,e22),所以切线方程为y -e 22=e24(x -2),即e 2x -4y =0.(2)设函数g (x )=f (x )-2(x -ln x )=exx-2x +2ln x ,x ∈(0,+∞),则g ′(x )=exx -1x 2-2+2x =e x-2x x -1x2,x ∈(0,+∞). 设h (x )=e x-2x ,x ∈(0,+∞),则h ′(x )=e x-2,令h ′(x )=0,则x =ln 2. 当x ∈(0,ln 2)时,h ′(x )<0; 当x ∈(ln 2,+∞)时,h ′(x )>0. 所以h (x )min =h (ln 2)=2-2ln 2>0, 故h (x )=e x-2x >0. 令g ′(x )=e x-2xx -1x2=0,则x =1.当x ∈(0,1)时,g ′(x )<0; 当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )>0. 所以g (x )min =g (1)=e -2>0, 故g (x )=f (x )-2(x -ln x )>0, 从而有f (x )>2(x -ln x ).。
2018东城二模高三数学 (理科)本试卷共4页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)若集合{|12}A x x =-<<,{|2B x x =<-或1}x >,则A B =(A ){|2x x <-或1}x > (B ){|2x x <-或1}x >- (C ){|22}x x -<< (D ){|12}x x <<(2)复数(1+i)(2-i)=(A )3+i (B )1+i (C )3-i (D )1-i(3)在5a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中,3x 的系数为10,则实数a 等于(A )1- (B )12(C )1 (D )2 (4)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的一条渐近线的倾斜角为60º,且与椭圆x 25+y 2=1有相等的焦距,则C 的方程为(A )x 23-y 2=1 (B )x 29-y 23=1 (C )x 2-y 23=1 (D )x 23-y 29=1 (5)设a ,b 是非零向量,则“|a +b |=|a |-|b |”是“a // b ”的(A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件(D )既不充分也不必要条件(6)某公司为了解用户对其产品的满意度,从甲、乙两地区分别随机调查了100个用户,根据用户对产品的满意度评分,分别得到甲地区和乙地区用户满意度评分的频率分布直方图.若甲地区和乙地区用户满意度评分的中位数分别为12,m m ;平均数分别为12,s s ,则下面正确的是(A ) 1212,m m s s (B )1212,m m s s (C )1212,m m s s (D )1212,m m s s(7)已知函数a x x g x x f +==2)(,log )(2,若存在]2,21[,21∈x x ,使得)()(21x g x f =,则a的取值 范围是(A )[5,0] (B )(,5][0,) (C )(5,0) (D )(,5)(0,)(8)A ,B ,C ,D 四名工人一天中生产零件的情况如图所示,每个点的横、纵坐标分别表示该工人一天中生产的I 型、 II 型零件数,则下列说法错误..的是 (A )四个工人中,D 的日生产零件总数最大(B )A ,B 日生产零件总数之和小于C ,D 日生产零件 总数之和(C )A ,B 日生产I 型零件总数之和小于II 型零件总数之和 (D )A ,B ,C ,D 日生产I 型零件总数之和小于II 型零件总数之和第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
高考大题专攻练2.三角函数与解三角形(B组)大题集训练,练就慧眼和规范,占领高考制胜点!1.在△ABC中,B=,点D在边AB上,BD=1,且DA=DC.(1)若△BCD的面积为,求CD.(2)若AC=,求∠DCA.【解题导引】(1)根据面积公式结合余弦定理可求解.(2)分别在△ADC和△BDC中用正弦定理,结合角的范围可求解.【解析】(1)因为△BCD的面积为,所以BC·BD·sinB=,又B=,BD=1,所以BC=4.在△BCD中,由余弦定理得CD2=BC2+BD2-2BC·BD·cosB,即CD2=16+1-2×4×1×=13,解得CD=.(2)在△ADC中,DA=DC,可设∠A=∠DCA=θ,则∠ADC=π-2θ,又AC=,由正弦定理,有=,所以CD=.在△BDC中,∠BDC=2θ,∠BCD=-2θ,由正弦定理得,=,代入化简可得cosθ=sin,于是sin=sin,因为0<θ<,所以0<-θ<,-<-2θ<,所以-θ=-2θ或-θ+-2θ=π,解得θ=或θ=,故∠DCA=或∠DCA=.2.设a∈R,函数f(x)=cosx(asin x-cosx)+cos2(+x)满足f=f(0). 世纪金榜导学号92494438(1)求f(x)的单调递减区间.(2)设锐角△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且=,求f(A)的取值范围.【解题导引】(1)根据f=f(0),求出a的值.然后进行三角函数化简即可.(2)先用余弦定理,再用正弦定理化简即可求解.【解析】(1)f(x)=cosx(asinx-cosx)+cos2(+x)=sin2x-cos2x,由f=f(0),得-+=-1,所以a=2,所以f(x)=sin2x-cos2x= 2sin.由2kπ+≤2x-≤2kπ+,k∈Z,得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,所以f(x)的单调递减区间为,k∈Z.(2)因为=,由余弦定理得==,即2acosB-ccosB=bcosC ,由正弦定理可得2sinAcosB-sinCcosB=sinBcosC ,即2sinAcosB=sin(B+C)=sinA ,所以cosB=,因为0<B<,所以B=.因为△ABC 为锐角三角形,所以<A<,<2A-<,所以f(A)=2sin的取值范围为(1,2].关闭Word 文档返回原板块。
山东省济南市2018届高三第二次模拟考试理数试题word含答案山东省济南市2018届高三第二次模拟(5月)考试理科数学参考公式:锥体的体积公式:V=1/3Sh,其中S为锥体的底面积,h为锥体的高。
第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,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。
21.设全集U=R,集合A={x|x-1≤0},集合B={x|x-x-6<0},则下图中阴影部分表示的集合为()小幅度改写:已知全集U=R,集合A={x|x-1≤0},集合B={x|x-x-6<0},则下图中阴影部分为集合A和集合B的交集。
2.设复数z满足z(1-i)=2(其中i为虚数单位),则下列说法正确的是()小幅度改写:已知复数z满足z(1-i)=2(其中i为虚数单位),则下列说法正确的是z=-1+i。
3.已知角α的终边经过点(m,-2m)(其中m≠0),则sinα+cosα等于()小幅度改写:已知角α的终边经过点(m,-2m)(其中m≠0),则sinα+cosα=±3/5.4.已知F1、F2分别为双曲线2-2/b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P为双曲线上一点,PF2与x轴垂直,∠PF1F2=30°,且虚轴长为2b2,则双曲线的标准方程为()小幅度改写:已知F1、F2分别为双曲线2-2/b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P为双曲线上一点,PF2与x轴垂直,∠PF1F2=30°,且虚轴长为2b2,则双曲线的标准方程为x2/b2-y2/a2=1.5.某商场举行有奖促销活动,抽奖规则如下:从装有形状、大小完全相同的2个红球、3个蓝球的箱子中,任意取出两球,若取出的两球颜色相同则中奖,否则不中奖。
则中奖的概率为()小幅度改写:某商场举行有奖促销活动,抽奖规则如下:从装有形状、大小完全相同的2个红球、3个蓝球的箱子中,任意取出两球,若取出的两球颜色相同则中奖,否则不中奖。
【2018高三数学各地优质二模试题分项精品】一、选择题1.【2018陕西咸阳高三二模】有5名同学站成一排照毕业纪念照,其中甲必须站在正中间,并且乙、丙两位同学不能相邻,则不同的站法有()A. 8种B. 16种C. 32种D. 48种【答案】B2.【2018新疆维吾尔自治区高三二模】若12nxx⎛⎫-⎪⎝⎭展开式中含x项的系数为-80,则n等于()A. 5B. 6C. 7D. 8【答案】A【解析】由二项式12nxx⎛⎫-⎪⎝⎭的展开式为()()3211212r n rn r rr n r rr n nT C x C xx---+⎛⎫=-=-⋅⎪⎝⎭,令32123n r nr--=⇒=,即()22223331280,n nnnC n N+--+-⋅=-∈,经验证可得5n=,故选A.点睛:根据二项式展开式的通项,确定二项式系数或确定二项展开式中的指定项,是二项式定理问题中的基本问题,往往要综合运用二项展开式的系数的性质、二项式展开式的通项求解. 本题能较好地考查考生的思维能力、基本计算能力等.3.【2018河南商丘高三二模】高考结束后6名同学游览我市包括日月湖在内的6个景区,每名同学任选一个景区游览,则有且只有两名同学选择日月湖景区的方案有( ) A.种 B.种 C.种 D.种【答案】D【解析】先确定选择日月湖景区两名同学,有种选法;其他4名学生游览我市不包括日月湖在内的5个景区,共有种选法,故方案有种,选D.4.【2018上海黄浦高三二模】二项式的展开式中,其中是有理项的项数共有 ( )A. 4项B. 7项C. 5项D. 6项 【答案】B5.【2018安徽宣城高三二调】记()()()727017211x a a x a x -=+++++,则0126a a a a +++的值为( )A. 1B. 2C. 129D. 2188 【答案】C【解析】()()()727017211x a a x a x -=+++++中,令0x =,得70172128a a a =++⋅⋅⋅+=.∵()72x -展开式中含7x 项的系数为()7707211C -=-∴71a =-∴0167128129a a a a ++⋅⋅⋅+=-= 故选C.点睛:二项式通项与展开式的应用:(1)通项的应用:利用二项展开式的通项可求指定项或指定项的系数等.(2)展开式的应用:①可求解与二项式系数有关的求值,常采用赋值法.②可证明整除问题(或求余数).关键是要合理地构造二项式,并将它展开进行分析判断.③有关组合式的求值证明,常采用构造法.6.【2018安徽马鞍山高三质监二】二项式的展开式中只有第11项的二项式系数最大,则展开式中的指数为整数的顶的个数为()A. 3B. 5C. 6D. 7【答案】D7.【2018河南高三4月适应性考试】的展开式中的系数为()A. 10B. 15C. 20D. 25【答案】C【解析】=所以的展开式中的系数=故选C.8.【2018吉林长春高三质监三】本不同的书摆放在书架的同一层上,要求甲、乙两本书必须摆放在两端,丙、丁两本书必须相邻,则不同的摆放方法有()种A. B. C. D.【答案】A【解析】第一步:甲、乙两本书必须摆放在两端,有种排法;第二步:丙、丁两本书必须相邻视为整体与其它两本共三本,有种排法;∴故选:A.、、三个不同社区进行帮扶活动,9.【2018河北保定高三一模】甲、乙、丙、丁四位同学高考之后计划去A B C每人只能去一个社区,每个社区至少一人.其中甲必须去A社区,乙不去B社区,则不同的安排方法种数为()A. 8 B. 7 C. 6 D. 5【答案】B【解析】根据题意满足条件的安排为:A (甲,乙)B (丙)C (丁);A (甲,乙)B (丁)C (丙);A (甲,丙)B (丁)C (乙); A (甲,丁)B (丙)C (乙); A (甲)B (丙,丁)C (乙);A (甲)B (丁)C (乙,丙);A (甲)B (丙)C (丁,乙);共7种,选B.10.【2018河北唐山高三二模】甲乙等4人参加4100⨯米接力赛,在甲不跑第一棒的条件下,乙不跑第二棒的概率是( ) A.29 B. 49 C. 23 D. 79【答案】D11.【2018河北邯郸高三一模】若()12nx x-的展开式中3x 的系数为80,其中n 为正整数,则()12nx x-的展开式中各项系数的绝对值之和为( ) A. 32 B. 81 C. 243 D. 256 【答案】C【解析】由题意得()442805n C n -=∴=,()12nx x-的展开式中各项系数的绝对值之和为()5122431+=,选C.12.【2018江西上饶高三二模】二项式56x x x ⎛ ⎝的展开式的常数项为( )A. -5B. 5C. -10D. 10 【答案】B【解析】由题得()()()153056215510,1,2,3,4,5rr rr rr r T C x C x r x x --+⎛==-= ⎝.令1530042r r -=∴= 所以二项式展开式的常数项为()44515C -=,故选B. 13.【2018凉山州高三二诊】某校在教师交流活动中,决定派2名语文教师, 4名数学教师到甲乙两个学校交流,规定每个学校派去3名老师且必须含有语文老师和数学老师,则不同的安排方案有( )种 A. 10 B. 11 C. 12 D. 15【答案】C14.【2018山东菏泽高三二模】若的展开式中含有常数项,且的最小值为,则A. B. C. D.【答案】C【解析】展开式的通项为,因为展开式中含有常数项,所以,即为整数,故n的最小值为5.所以.故选C点睛:求二项展开式有关问题的常见类型及解题策略(1)求展开式中的特定项.可依据条件写出第项,再由特定项的特点求出值即可.(2)已知展开式的某项,求特定项的系数.可由某项得出参数项,再由通项写出第项,由特定项得出值,最后求出其参数.15.【2018湖南江西14校联考二】甲、乙、丙、丁、戊五位同学相约去学校图书室借A、B、C、D四类课外书(每类课外书均有若干本),已知每人均只借阅一本,每类课外书均有人借阅,且甲只借阅A类课外书,则不同的借阅方案种类为()A. 48B. 54C. 60D. 72【答案】CA 种方法;【解析】分两类:乙、丙、丁、戊四位同学A、B、C、D四类课外书各借1本,共4424乙、丙、丁、戊四位同学B 、C 、D 三类课外书各借1本,共有234336C A =中方法,故方法总数为60种.故选C.16.【2018福建福州高三3月质检】福州西湖公园花展期间,安排6位志愿者到4个展区提供服务,要求甲、乙两个展区各安排一个人,剩下两个展区各安排两个人,不同的安排方案共有( ) A. 90种 B. 180种 C. 270种 D. 360种 【答案】B17.【2018湖南常州高三质检】将5个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有( )A. 42种B. 48种C. 54种D. 60种 【答案】A【解析】最左端排甲时,有4424A = 种排法 最左端排乙时,有33318A = 种排法所以共有241842+=种排法,选A.18.【2018安徽黄山高三一模】我国的第一艘航空母舰“辽宁舰”在某次舰载机起降飞行训练中,有5架“歼—15”飞机准备着舰,如果乙机不能最先着舰,而丙机必须在甲机之前着舰(不一定相邻),那么不同的着舰方法种数为A. 24B. 36C. 48D. 96 【答案】C【解析】5架“歼—15”飞机着舰的方法共有55A 种,乙机最先着舰共有44A 种,如果乙机不能最先着舰,而丙机必须在甲机之前着舰(不一定相邻)有:5454482A A -=. 故选C.19.【2018辽宁沈阳高三质监一】若4个人按原来站的位置重新站成一排,恰有一个人站在自己原来的位置,则共有( )种不同的站法. A. 4 B. 8 C. 12 D. 24 【答案】B【解析】由不对号入座的结论可知,三个人排队,对对号入座的方法共有2种, 据此结合乘法原理可知,满足题意的站法共有: 248⨯=种. 本题选择B 选项.20.【2018辽宁丹东高三质监】现将5张连号的电影票分给甲乙等5个人,每人一张,且甲乙分得的电影票连号,则共有不同分法的种数为 A. 12 B. 24 C. 48 D. 60 【答案】C21.【2018贵州遵义高三联考二】下边程序框图的算法思路是来源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.执行该程序框图时,若输入的a b 、分别为16、18,输出的结果为a ,则二项式6a x x ⎛- ⎪⎝⎭的展开式中常数项是( )A. -20B. 52C. -192D. -160 【答案】D22.【2018河南郑州高三一模】在nx x ⎛+ ⎝的展开式中,各项系数和与二项式系数和之比为3:2,则2x 的系数为( )A. 50B. 70C. 90D. 120 【答案】C 【解析】在nx x ⎛ ⎝中,令1x =得()134n n+=,即展开式中各项系数和为4n ;又展开式中的二项式系数和为2n .由题意得42322n nn ==,解得5n =.故二项式为5x x ⎛ ⎝,其展开式的通项为()35521553rr r r r r r T C x C x x --+==,( 0,1,2,3,4,5r =). 令2r =得222235390T C x x ==.所以2x 的系数为90.选C .23.【2018广州高三一调】某学校获得5个高校自主招生推荐名额,其中甲大学2名,乙大学2名,丙大学1名,并且甲大学和乙大学都要求必须有男生参加,学校通过选拔定下3男2女共5个推荐对象,则不同的推荐方法共有A. 36种B. 24种C. 22种D. 20种 【答案】B【解析】第一类:男生分为1,1,1,女生全排,男生全排得323212A A ⋅=,第二类:男生分为2,1,所以男生两堆全排后女生全排22232212C A A ⋅=,不同的推荐方法共有121224+= ,故选B.24.【2018河南洛阳高三一模】若0sin a xdx π=⎰,则二项式61a x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为( )A. -15B. 15C. -240D. 240 【答案】D最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成word 文本 --------------------- 方便更改。
重庆市2018届高三下学期二模理科数学试题(附解析)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.已知全集{}6,5,4,3,2,1=U ,集合{}3,5,1=A ,集合{}Z x x x x B ∈≤--=,0)4)(2(|,则()U A B =ð( )A .{}1,6B .{}6C .{}63,D .{}1,3 2.在复平面内,复数Z 所对应的点的坐标为)(4,3,则ZZ=( ) A .i 5453-B .i 5354-C .i 5453+D .i 5354+3.已知数列{}n a 为等差数列,其前n 项和为n S ,若6482=-+a a a ,则11=S ( ) A .132B .108C .66D .不能确定4.某车间为了规划生产进度提高生产效率,记录了不同时段生产零件个数x (百个)与相应加工总时长y (小时)的几组对应数据,根据表中提供的数据,求出y 关于x 的线性回归方程为05.07.0ˆ+=x y ,则下列结论错误..的是( ) A .加工总时长与生产零件数呈正相关 B .该回归直线一定过点)5.2,5.3(C .零件个数每增加1百个,相应加工总时长约增加0.7小时D .m 的值是2.855.已知函数⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤=1,4sin 10,2)(x x x x f x π,则=-+)7log 3()2(2f f ( )A .87B .157C .158D .2276.某几何体的三视图如图所示,其侧视图为等边三角形,则该几何体的体积为( )A .3263+πB .43+πC .32123+πD .432+π7.已知25tan 1tan =+αα,)2,4(ππα∈,则)42sin(πα-的值为( ) A .1027-B .102C .102-D .1027 8.秦九韶是我国南宋时期的数学家,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,若输入的2,2==n x ,则输出的=S ( )A .8B .10C .12D .229.已知向量b a ,5==+的取值范围是( ) A .]5,0[B .]25,5[C .]7,25[D .]10,5[10.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点分别为12F F 、,以O 为圆心,12F F 为直径的圆与椭圆在第一象限相交于点P ,且直线OP 的斜率为3,则椭圆的离心率为( )A .13-B .213- C .22 D .23 11.已知实数b a ,满足不等式1)1(22≤-+b a ,则点)1,1(-A 与点)1,1(--B 在直线01=++by ax 的两侧的概率为( ) A .43B .32C .21D .3112.已知函数mx x x x f ++=233)(,)0(,)1ln()(>++=n nx x x g ,若函数)(x f 的图像关于点)1,1(--对称,且曲线)(x f 与)(x g 有唯一公共点,则=+n m ( )A .3B .5C .7D .9第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.若51(2)(1)ax x++展开式中常数项为12,则实数a 等于 .14.甲、乙、丙三个同学在看c b a ,,三位运动员进行“乒乓球冠军争夺赛”.赛前,对于谁会得冠军进行预测,甲说:不是b ,是c ;乙说:不是b ,是a ;丙说:不是c ,是b .比赛结果表明,他们的话有一人全对,有一人对一半错一半,有一人全错,则冠军是 .15.已知三棱锥ABC P -的外接球的球心为O ,⊥PA 平面ABC ,AB AC ⊥,2AB AC ==,1PA =,则球心O 到平面PBC 的距离为 .16.如图,在平面四边形ABCD 中,ACD ∆的面积为3,132-==BC AB ,,135120=∠=∠BCD ABC ,,则=AD .三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(12分)有如下数阵,,,,,)2,2,2()2,2,2()2,2()2(:12154332-+n n n 其中第n 个括号内的所有元素之和记为n a .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令22(1)log (4)n n n n b n a =-⋅+-,求数列{}n b 的前100项和100S .18.(12分)当前,以“立德树人”为目标的课程改革正在有序推进.高中联招对初三毕业学生进行体育测试,是激发学生、家长和学校积极开展体育活动,保证学生健康成长的有效措施.重庆2018年初中毕业生升学体育考试规定,考生必须参加立定跳远、掷实心球、1分钟跳绳三项测试,三项考试满分为50分,其中立定跳远15分,掷实心球15分,1分钟跳绳20分,某学校在初三上期开始时要掌握全年级学生每分钟跳绳的情况,随机抽取了100名学生进行测试,得到右边频率分布直方图,且规定计分规则如下表:(1)现从样本的100名学生中,任意选取2人,求两人得分之和不大于35分的概率; (2)若该校初三年级所有学生的跳绳个数X 服从正态分布),(2σμN ,用样本数据的平均值和方差估计总体的期望和方差,已知样本方差1692≈S (各组数据用中点值代替).根据往年经验,该校初三年级学生经过一年的训练,正式测试时每人每分钟跳绳个数都有明显进步,假设今年正式测试时每人每分钟跳绳个数比初三上学期开始时个数增加10个,现利用所得正态分布模型:(ⅰ)预估全年级恰好有2000名学生时,正式测试每分钟跳182个以上的人数;(结果 四舍五入到整数)(ⅱ)若在全年级所有学生中任意选取3人,记正式测试时每分钟跳195个以上的人数为ξ,求随机变量ξ的分布列和期望.附:若随机变量X 服从正态分布),(2σμN ,则6826.0)(=+<<-σμσμX P ,)22(σμσμ+<<-X P .9974.0)33(9544.0=+<<-=σμσμX P ,19.(12分)如图,在矩形ABCD 中,点G F E 、、分别为CD 和AB 的三等分点,其中AD AG AB 33==23=,现将ADE ∆和BCF ∆分别沿BF AE ,翻折到AME ∆和BNF ∆的位置,得到一个以、、、、、M F E B A N 为顶点的空间五面体.(1)证明//:MN 平面;ABCD(2)若2=MG ,求平面AME 与平面EGN 所成锐二面角的余弦值.20.(12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知两定点11(0,)(0,)33M N -,,平面内的动点P 在y 轴上的射影为1P ,且1||||MN MP NM NP +=+,记点P 的轨迹为C . (1)求点P 的轨迹方程C ;(2)设点),1,2(),1,0(A F 以A 为圆心,||AF 为半径的圆A 与直线1-=y 相切于点,B 过F 作斜率大于0的直线与曲线C 在第一象限交于点Q ,与圆A 交于点.H 若直线QB QA QH ,,的斜率成等差数列,且E 为QB 的中点,求QFB ∆和QHE ∆的面积比.21.(12分)已知函数()ln ().au x x a R x=-∈ (1)若曲线)(x u 与直线0=y 相切,求a 的值. (2)若,21e a e <<+设,ln |)(|)(xxx u x f -=求证:()f x 有两个不同的零点12,x x ,且 21x x e -<.(e 为自然对数的底数)请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分. 22.(10分)【选修4-4:坐标系与参数方程】在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线M 的参数方程为12cos 12sin x y ββ=+⎧⎨=+⎩β(为参数),以原点为极 点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线1l 的极坐标方程为=θα,直线2l 的极坐标方程为=+2πθα.(1)写出曲线M 的极坐标方程,并指出它是何种曲线;(2)设1l 与曲线M 交于C A 、两点,2l 与曲线M 交于D B 、两点,求四边形ABCD 面积的取值范围.23.(10分)【选修4-5:不等式选讲】 已知函数)()(R x x x f ∈=.(1)求不等式4)1()1(≤++-x f x f 的解集;M (2)若,,M b a ∈证明.4)()(2:+≤+ab f b a f2018届重庆市高三第二次模拟考试卷数学(理)答案一、选择题. 1-5:BACDB 6-10:ADDBA 11、12:CB二、填空题.13.2 14.C 15.66 16.22三、解答题.17.解:(1)n a =.2421)21(2222121n n n n n n n-=--=++-+ ………… 5分(2)222log (4)(1)(1)n n n n n b a n n n =-+-⋅=+-⋅.10100)14(2)1001(100501100=-++⋅=∴∑=k k S ……………… 12分18.解:(1)两人得分之和不大于35分,即两人得分均为17分,或两人中1人17分,1人18分,;16502921001121626=+=C C C C P ……………… 3分 (2)18508.02101.020030.019034.018012.017006.0160=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=X (个)5分 又,13,1692≈≈s S 所以正式测试时,182,13,195=-∴==σμσμ (ⅰ),8413.026826.011)182(=--=>∴ξP 16836.168220008413.0≈=⨯∴(人) … 7分(ⅱ)由正态分布模型,全年级所有学生中任取1人,每分钟跳绳个数195以上的概率为0.5,即,125.0)5.01()0(),5.0,3(~303=-⋅==∴C P B ξξ122233333(1)0.5(10.5)0.375,(2)0.5(10.5)0.375,(3)0.50.125;P C P C P C ξξξ==⋅⋅-===⋅⋅-===⋅=∴ξ的分布列为.5.15.03)(=⨯=X E ……… 12分19.解:(1)⊄AB CD AB ,// 平面//,AB EFNM ∴平面,EFNM 又⊂AB 平面,ABNM 平面 ABNM 平面,MN EFNM =;//AB MN ∴⊄MN 平面//,MN ABCD ∴平面.ABCD ……………… 5分(2)取AE 中点,O 连接,,,MG OG MO 由勾股定理逆定理易证,OG MO ⊥O ME MA ,= 为AE 中点,.AE MO ⊥∴又⊥∴=OM O OG AE , 平面,ABCD如图,分别以OM OG OA 、、为z y x 、、轴建立空间直角坐标系 显然平面AME 的一个法向量()0,1,01=n ,)0,0,1(-E ,).0,1,0(G法一:取BF 中点记为H ,由(1)知//MN 平面,ABCD 故N 到平面ABCD 的距离,1===NH OM dN 在平面ABCD 的射影与H 重合,易得点N 的坐标为).1,2,2(-法二:连接,,HN OH 由(1)知,//AB MN 又,//,//OH MN AB OH ∴ 由 ,552cos cos =∠=∠HMN MHO 可得,22=MN 即OHNM 为矩形. N 在平面ABCD 的射影与H 重合,易得点N 的坐标为).1,2,2(-法三:由最小角定理可得,3,21cos cos cos π=∠∴=∠∠=∠MAB EAG MAO MAB可得,2AG MN =().1,2,22-=+=+=∴AG OM MN OM ON设平面EGN 的一个法向量为()),1,2,1(),0,1,1(,,,2-===z y x n则有⎩⎨⎧=++-=+020z y x y x ,可取().3,1,12-=n设平面AME 与平面EGN 所成锐二面角为θ .1111cos cos ==∴θ…… 12分 20.解:(1)设(,)P x y ,则1(0,)P y121(0,)(0,)(0,1)33MN MP y y ∴+=++=+,21(0,)(,)(,1)33NM NP x y x y +=-+-=- 由1||||MN MP NM NP +=+可得222(1)(1)y x y +=+-即24x y =.24C x y ∴=的轨迹方程为:. ……… 4分 (2)设2(,)4t Q t ,由2,QF QB QA k k k +=得222111444222t t t t t t -+-+=--,得2t =+t =舍) Q ∴,1,QF k =………… 8分90QFB ∴∠=且易得(2,3)H ,11(31)422QFB S FQ FB ∴=⋅=⋅+⋅+……………… 10分 又1112222222QHE QHB S S HB ∆∆===,: 2.QFB QHE S S ∴==…… 12分 21.解:(1)设切点)0,(0x P ,)('2x x a x u -+=.,002x a x x a k -=∴=-+=∴ 又切点在函数)(x u 上,,0)(0=∴x u 即,1ln 0ln 000-=⇒=-x x x a.1,10ea e x -=∴=∴ ……………… 4分(2)证明:不妨设12x x <, 21()0a u x x x'=--<,所以()u x 在(0,)+∞上单调递减, 又()10,(2)ln 202a au e u e e ee=->=-<, 所以必存在0(,2)x e e ∈,使得0()0u x =,即,ln 00x x a =⎪⎩⎪⎨⎧>--≤<--=∴00,ln ln 0,ln ln )(x x x x x a x x x x x x x ax f . 6分①当00x x <≤时,222211ln ln (1)1(1)()0a x x x a x x a f x x x x x x---+---+'=---=≤<, 所以()f x 在区间0(0,]x 上单调递减,注意到1()10a f e ee=-->,00000ln ln ()ln 0x x a f x x x x x =--=-<所以函数()f x 在区间0(0,]x 上存在零点1x ,且10e x x <<. ………… 9分 ②当0x x >时,22211ln ln (1)()0a x x x a f x xx x x -++-'=+-=> 所以()f x 在区间0(,)x +∞上单调递增,又0ln ln ln )(0000000<-=--=x x x x x a x x f , 且ln 21ln 241411(2)ln 2ln 21ln 20222252522a e f e e e e e e e e e=-->--->->->, 所以()f x 在区间0(,2)x e 上必存在零点2x ,且022x x e <<.综上,()f x 有两个不同的零点1x 、2x ,且21212x x x x e e e -=-<-=. ……… 12分22.解:(1)由12cos 12sin x y ββ=+⎧⎨=+⎩(β为参数)消去参数β得:22(1)(1)4x y -+-=,将曲线M 的方程化成极坐标方程得:2-2(sin cos )20ρρθθ+-=, ∴曲线M 是以)1,1(为圆心,2为半径的圆. …………… 5分(2)设12||,||OA OC ρρ==,由1l 与圆M 联立方程可得22(sincos )20ρραα-+-=1212+=2(sin cos )=2ρρααρρ∴+⋅-,,∵O ,A ,C 三点共线,则12||||AC ρρ=-==①, ∴用+2πα代替α可得||BD =, 121,=2ABCD l l S ⊥∴⋅四边形2sin 2[0,1]ABCD S α∈∴∈四边形. ……………… 10分23.解:(1)2,1112,112,1x x x x x x x -<-⎧⎪-++=-≤<⎨⎪≥⎩由];2,2[411-=⇒≤++-M x x ……………… 5分 (2)法一:要证42+≤+ab b a ,只需证()()2244a b ab +≤+,即证()222484816a ab b ab ab ++≤++,ab ab 88≤只需证()2224416a b ab +≤+,即证()()22440a b --≥由(1),2,2≤≤b a :上式显然成立,故原命题得证. 法二:b a b a +≥+ ,∴要证42+≤+ab b a 只需证422+≤+ab b a ,即证()()220a b --≥ 由(1),2,2≤≤b a :上式显然成立,故原命题得证.。
高考小题分项练2 函数的图象与性质1.函数y =⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,x 2,x <0的单调增区间为________.答案 [0,+∞)解析 当x ≥0时,y =x 为增函数;当x <0时,y =x 2为减函数. 2.若函数f (x )=(x +1)(x -a )为偶函数,则a =________. 答案 1解析 ∵f (x )=(x +1)(x -a )=x 2+(1-a )x -a 为偶函数,∴对称轴x =-1-a2=0,∴a =1.3.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≥4,f (x +3),x <4,则f (f (-1))=________.答案 0解析 f (f (-1))=f (f (2))=f (f (5))=f (1)=f (4)=0.4.若函数f (x )=x 2-6x +m 在区间[2,+∞)上的最小值是-3,则实数m 的值为________. 答案 6解析 函数f (x )=x 2-6x +m 的对称轴是x =3,开口向上,所以函数f (x )在[2,3]上单调递减,在(3,+∞)上单调递增,故函数在x =3处取得最小值. 由f (3)=32-6×3+m =-3,解得m =6. 故实数m 的值为6.5.函数y =|x |(1-x )的单调增区间为________. 答案 ⎣⎡⎦⎤0,12 解析 当x ≥0时,y =|x |(1-x )=x (1-x )=x -x 2 =-⎝⎛⎭⎫x -122+14; 当x <0时,y =|x |(1-x )=-x (1-x )=x 2-x =⎝⎛⎭⎫x -122-14. 故y =⎩⎨⎧-⎝⎛⎭⎫x -122+14,x ≥0,⎝⎛⎭⎫x -122-14,x <0,函数图象如图所示.所以函数的单调增区间为⎣⎡⎦⎤0,12. 6.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-3,x >0,g (x ),x <0是奇函数,则f (g (-2))=________.答案 1解析 方法一 当x <0时,-x >0,g (x )=-f (-x )=-(2-x -3)=3-⎝⎛⎭⎫12x ,所以g (-2)=-1,f (g (-2))=f (-1)=3-2=1.方法二 因为g (-2)=f (-2)=-f (2),所以f (g (-2))=f (-f (2))=f (-(22-3))=f (-1)=-f (1)=1.7.已知函数f (x )=a x (a >0且a ≠1)在[-1,1]上恒有f (x )<2,则实数a 的取值范围为________. 答案 ⎝⎛⎭⎫12,1∪(1,2)解析 当a >1时,f (x )在[-1,1]上是增函数, ∵在x ∈[-1,1]上恒有f (x )<2, ∴f (1)<2,∴1<a <2.当0<a <1时,f (x )在[-1,1]上是减函数, ∵在x ∈[-1,1]上恒有f (x )<2,∴f (-1)<2, ∴1a <2且0<a <1,∴12<a <1. 综上所述,实数a 的取值范围为12<a <1或1<a <2.8.当函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,x >0,-2x +a ,x ≤0有且只有一个零点时,a 的取值范围是________.答案 {a |a ≤0或a >1}解析 ∵f (1)=lg 1=0,∴当x ≤0时,函数f (x )没有零点,故-2x +a >0或-2x +a <0在(-∞,0]上恒成立,即a >2x 或a <2x 在(-∞,0]上恒成立,故a >1或a ≤0.9.函数y =log a (x +3)-1(a >0且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny +2=0上,其中m >0,n >0,则2m +1n 的最小值为________.答案 92解析 由题意得点A (-2,-1), 故-2m -n +2=0,即2m +n =2.∴2m +1n =2m +n m +2m +n 2n =n m +m n +2+12≥4+12=92, 当且仅当m =n =23时,等号成立.10.函数y =log a x (a >0且a ≠1)在x ∈[2,+∞)上恒有|y |>1,则a 应满足的条件是________. 答案 12<a <1或1<a <2解析 若0<a <1,当x ≥2时,log a x <0,∴log a x <-1. 由题意知log a 2<-1,∴a ∈⎝⎛⎭⎫12,1. 若a >1,当x ≥2时,log a x >0,∴log a x >1. 由题意知log a 2>1,∴a ∈(1,2). 综上可知,12<a <1或1<a <2.11.已知t 为常数,函数y =|x 2-2x -t |在区间[0,3]上的最大值为2,则t =________. 答案 1解析 二次函数y =x 2-2x -t 在[0,3]上的最大值为2或最小值为-2,f (1)=1-2-t =-1-t =-2,∴t =1,或f (3)=3-t =2,∴t =1.综上t =1.12.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且对于任意的x ∈[0,+∞),满足f (x +2)=f (x ),若当x ∈[0,2)时,f (x )=|x 2-x -1|,则函数y =f (x )-1在区间[-2,4]上的零点个数为________. 答案 7解析 由题意作出y =f (x )在区间[-2,4]上的图象,与直线y =1的交点共有7个,故函数y =f (x )-1在区间[-2,4]上的零点个数为7.13.设函数y =f (x )在(-∞,+∞)内有定义,对于给定的正数K ,定义函数:f K (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),f (x )≤K ,K ,f (x )>K .取函数f (x )=a -|x |(a >1).当K =1a 时,函数f K (x )的单调减区间是________.答案 (1,+∞)解析 由题意知,当K =1a(a >1)时,令f (x )≤1a ,即a -|x |≤1a,解得x ≤-1或x ≥1;令f (x )>1a ,即a -|x |>1a ,解得-1<x <1.所以f K (x )如图实线所示.由图象知,f K (x )在(1,+∞)上为减函数.14.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -[x ],x ≥0,f (x +1),x <0,其中[x ]表示不超过x 的最大整数.若直线y =k (x +1)(k>0)与函数y =f (x )的图象恰有三个不同的交点,则实数k 的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎭⎫14,13解析 根据[x ]表示的意义可知,当0≤x <1时,f (x )=x ,当1≤x <2时,f (x )=x -1,当2≤x <3时,f (x )=x -2,以此类推,当k ≤x <k +1时,f (x )=x -k ,k ∈Z ,当-1≤x <0时,f (x )=x +1.作出函数f (x )的图象如图,直线y =k (x +1)过点(-1,0),当直线经过点(3,1)时恰有三个交点,当直线经过点(2,1)时恰有两个交点,在这两条直线之间时有三个交点,故k ∈⎣⎡⎭⎫14,13.。
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高考大题专攻练12.函数与导数(B组)大题集训练,练就慧眼和规范,占领高考制胜点!1.已知函数f(x)=ln(2ax+a2-1)-ln(x2+1),其中a∈R. 世纪金榜导学号92494448(1)求f(x)的单调区间.(2)是否存在a的值,使得f(x)在[0,+∞)上既存在最大值又存在最小值?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.【解析】(1)f(x)=ln(2ax+a2-1)-ln(x2+1)=ln.设g(x)=,g′(x)=-.①当a=0时,f(x)无意义,所以a≠0.②当a>0时,f(x)的定义域为.令g′(x)=0,得x1=-a,x2=,g(x)与g′(x)的情况如表:x (-∞,x1) x1(x1,x2) x2(x2,+∞)g′(x) - 0 + 0 -g(x) ↘g(x1) ↗g(x2) ↘-(-a)=>0,所以>-a.-=-<0,所以<.故f(x)的单调递增区间是;单调递减区间是.③当a<0时,f(x)的定义域为.令g′(x)=0,得x1=-a,x2=,g(x)与g′(x)的情况如表:x (-∞,x2) x2(x2,x1) x1(x1,+∞) g′(x) + 0 - 0 +g(x) ↗g(x2) ↘g(x1) ↗-(-a)=<0,所以<-a.-=->0,所以>.所以f(x)的单调递增区间是;单调递减区间是.(2)①当a>0时,由(1)可知,f(x)在上单调递增,在上单调递减,所以f(x)在[0,+∞)上存在最大值f=lna2.下面研究最小值:由于f(x)的定义域为.(ⅰ)若≥0,即0<a≤1时,结合f(x)的定义域可知f(x)在[0,+∞)上没有最小值,不合题意.(ⅱ)若<0,即a>1时,因为在上单调递增,所以f(x)在上存在最小值f(0);因为f(x)在上单调递减,所以f(x)在上不存在最小值.所以,要使f(x)在[0,+∞)上存在最小值,只可能是f(0)=ln(g(0)).计算整理g(x)-g(0)=-(a2-1)=.要使f(x)在[0,+∞)上存在最小值,只需x∈[0,+∞),g(x)-g(0)≥0.因为x2+1>0,则问题转化为x∈[0,+∞)时,(1-a2)x+2a≥0恒成立.设h(x)=(1-a2)x+2a,则只需或解得0≤a≤1,这与a>1相矛盾,所以f(x)在[0,+∞)上没有最小值,不合题意.②当a<0时,由于f(x)的定义域为.(ⅰ)若≤0,即-1≤a<0时,f(x)在[0,+∞)上没有意义,也不存在最大值和最小值.(ⅱ)若>0,即a<-1时,由(1)可知f(x)在上单调递减,f(x)存在最大值,但不存在最小值.综上,不存在a的值,使得f(x)在[0,+∞)上既存在最大值又存在最小值.2.已知函数f(x)=ae x+(2-e)x(a为实数,e为自然对数的底数),曲线y=f(x)在x=0处的切线与直线(3-e)x-y+10=0平行. 世纪金榜导学号92494449(1)求实数a的值,并判断函数f(x)在区间[0,+∞)内的零点个数.(2)证明:当x>0时,f(x)-1>xln(x+1).【解析】(1)f′(x)=ae x+2-e,由题设,可知曲线y=f(x)在x=0处的切线的斜率k=f′(0)=a+2-e=3-e,解得a=1,所以f(x)=e x+(2-e)x,所以x≥0时,f′(x)=e x+2-e≥e0+2-e>0,所以f(x)在区间[0,+∞)内为增函数,又f(0)=1>0,所以f(x)在区间[0,+∞)内没有零点.(2)当x>0时,f(x)-1>xln(x+1)等价于>ln(x+1),记g(x)=e x-(x+1),则g′(x)=e x-1,当x>0时,g′(x)>0,所以当x>0时,g(x)在区间(0,+∞)内单调递增,所以g(x)>g(0)=0,即e x>x+1,两边取自然对数,得x>ln(x+1)(x>0),所以要证明>ln(x+1)(x>0),只需证明≥x(x>0),即证明当x>0时,e x-x2+(2-e)x-1≥0,①设h(x)=e x-x2+(2-e)x-1,则h′(x)=e x-2x+2-e,令φ(x)=e x-2x+2-e,则φ′(x)=e x-2,当x∈(0,ln2)时,φ′(x)<0;当x∈(ln2,+∞)时,φ′(x)>0.所以φ(x)在区间(0,ln2)内单调递减,在区间(ln2,+∞)内单调递增,又φ(0)=3-e>0,φ(1)=0,0<ln2<1,所以φ(ln2)<0,所以存在x0∈(0,1),使得φ(x0)=0,所以当x∈(0,x0),或x∈(1,+∞)时,φ(x)>0;当x∈(x0,1)时,φ(x)<0,所以h(x)在区间(0,x0)内单调递增,在区间(x0,1)内单调递减,在区间(1,+∞)内单调递增,又h(0)=h(1)=0,所以h(x)=e x-x2+(2-e)x-1≥0,当且仅当x=1时,取等号,即①式成立.所以f(x)-1>xln(x+1).关闭Word文档返回原板块。
小题专练·作业(十二)一、选择题1.(2017·兰州实战模拟)已知长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,B 1C ,C 1D 与底面ABCD 所成的角分别为60°和45°,则异面直线B 1C 和C 1D 所成的角的余弦值为( ) A.64 B.14 C.26D.36答案 A解析 如图,连接A 1D ,A 1C 1,记BC =a ,由B 1C 与底面ABCD 所成的角为60°,可得∠B 1CB =60°,∴BB 1=3a ,B 1C =2a.由C 1D 与底面ABCD 所成的角为45°,可得∠C 1DC =45°,∴CD =CC 1=3a.∵B 1C ∥A 1D ,∴∠C 1DA 1是异面直线B 1C 与C 1D 所成的角.在△A 1DC 1中,A 1C 1=2a ,A 1D =2a ,C 1D =6a ,由余弦定理,得cos ∠C 1DA 1=64,选A. 2.(2017·广州综合测试)在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 是棱A 1D 1的中点,过C 1,B ,M 作正方体的截面,则这个截面的面积为( ) A.352B.358C.92D.98答案 C解析 本题考查正方体的性质.设AA 1的中点为N ,连接MN ,NB ,BC 1,MC 1,AD 1,则MN∥AD 1∥BC 1,平面MNBC 1就是过正方体中C 1,B ,M 三点的截面,因为正方体的棱长为2,所以A 1M =A 1N =1,所以MN =2,同理BC 1=2 2.又MC 1=BN =22+12=5,所以梯形MNBC 1的高h =(5)2-(22-22)2=322,所以所求截面的面积为S 梯形MNBC 1=12×(2+22)×322=92,故选C.3.(2017·郑州三次预测)如图是某个几何体的三视图,则该几何体的体积是( )A .2+π2B .2+π3C .4+π3D .4+π2答案 A解析 由三视图知该几何体是一个三棱柱与一个半圆柱的组合体,其中三棱柱的底面是腰长为2的等腰直角三角形,高为2,半圆柱的底面半径为1,高为1,所以该几何体的体积为12×2×2×2+12×π×12=2+π2,故选A.4.(2017·湖北四校联考)已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( ) A .16B .(10+5)πC .4+(5+5)πD .6+(5+5)π 答案 C解析 该几何体是两个相同的半圆锥与一个半圆柱的结合体,其表面积为S =π+4π+4+5π=4+(5+5)π.5.(2017·兰州三校联考)某几何体的三视图如图所示,则下列说法正确的是( ) ①该几何体的体积为16;②该几何体为正三棱锥; ③该几何体的表面积为32+3;④该几何体外接球的表面积为3π. A .①②③ B .①②④ C .①③④D .②③④答案 B解析 根据该几何体的三视图,可知该几何体是一个三棱锥,如图所示,其底面为一个直角边长为1的等腰直角三角形,高为1,它的另外三条棱长均为2,显然其是一个正三棱锥,②正确;该几何体的体积V =13×12×1×1×1=16,①正确;该几何体的表面积S =3×12×1×1+12×2×2×32=32+32,③错误;该几何体外接球的直径为2R =12+12+12=3,所以其外接球的表面积为4πR 2=3π,④正确.故选B.6.(2117·福州质检)三棱锥A -BCD 中,△ABC 为等边三角形,AB =23,∠BDC =90°,二面角A -BC -D 的大小为150°,则三棱锥A -BCD 的外接球的表面积为( ) A .7π B .12π C .16π D .28π答案 D解析 满足题意的三棱锥A -BCD 如图所示,设三棱锥A -BCD 的外接球的球心为O ,半径为R ,△BCD ,△ABC 的外接圆的圆心分别为O 1,O 2,易知O ,O 1,O 2在同一平面内,由二面角A -BC -D 的大小为150°,易得∠OO 1O 2=150°-90°=60°.依题意,可得△BCD,△ABC 的外接圆的半径分别为r 1=BC 2=3、r 2=232sin60°=2.在等边△ABC 中,由AB =23,得AO 1=3,O 1O 2=1.在Rt △OO 2O 1中,∵∠OO 1O 2=60°,O 1O 2=1,∴OO 2= 3.在Rt △OO 2B 中,得OB =OO 22+r 22=7,∴三棱锥A -BCD 的外接球表面积为28π,故选D.7.(2017·银川质检)点A ,B ,C ,D 在同一个球的球面上,AB =BC =6,∠ABC =90°,若四面体ABCD 体积的最大值为3,则这个球的表面积为( ) A .2π B .4π C .8π D .16π答案 D解析 本题考查四面体的外接球的表面积.因为S △ABC =12×(6)2=3为定值,要使四面体ABCD 的体积最大,只需点D 到平面ABC 的距离h 最大.由题意得13S △ABC h ≤3,解得h≤3,所以h 的最大值为3.当h 最大时,设AC 的中点为E ,因为AB =BC ,AB ⊥BC ,所以AC =23,DE ⊥平面ABC ,且球心在DE 上.设球的半径为r ,则r 2=(3-r)2+(3)2,解得r =2,所以这个球的表面积为4πr 2=4π×22=16π,故选D.8.(2016·合肥质检)在三棱锥P -ABC 中,PA ⊥平面ABC ,∠BAC =60°,AB =AC =23,PA =2,则三棱锥P -ABC 外接球的表面积为( ) A .20π B .24π C .28π D .32π答案 A解析 由题意可得△ABC 是边长为23的正三角形,设其外接圆的半径为r ,则2r =23sin60°=4,r =2.又外接球的球心在PA 的中垂面上,则外接球的半径R =r 2+(12PA )2=5,所以该球的表面积为4πR 2=4π(5)2=20π,选项A 正确.9.(2017·东北四市一模)如图,某几何体的三视图如图所示,则该几何体的各条棱中最长的棱和最短的棱长度之和为( ) A .6 B .4 2 C .25+2 D .26+2答案 D解析 本题考查空间几何体的三视图.由三视图知,该几何体是底面为腰长为2的等腰直角三角形、长为4的侧棱垂直于底面(垂足为腰与底边交点)的三棱锥,所以该三棱锥的最长棱的棱长为42+(22)2=26,最短棱的棱长为2,所以该几何体中最长的棱和最短的棱长度之和为26+2,故选D.10.(2017·武汉调研)如图是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )A.83B.43C.823D.423答案 A解析 由三视图知,该几何体是三棱柱削去一个同高的三棱锥,其中三棱柱的高为2,底面是直角边为2的等腰直角三角形,三棱锥的底面是直角边为2的等腰直角三角形,所以该几何体的体积V =12×2×2×2-13×12×2×2×2=83,故选A.11.(2017·乌鲁木齐调研)球O 与棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的各个面都相切,点M 为棱DD 1的中点,则平面ACM 截球O 所得截面的面积为( ) A.4π3 B .π C.2π3 D.π3答案 D解析 本题考查球的性质、棱锥的体积公式及等体积法的应用.由题意得球O 为正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的内切球,设其半径为R ,则R =1.设球心到截面的距离为d ,截面圆的半径为r ,连接OA ,OC ,OM.由V三棱锥O -ACM=V三棱锥M -AOC,得13S △ACM ·d =13S △AOC ·2,即13×12×22×(12+22)-(222)2×d =13×12×22×1×2,解得d =63.又d 2+r 2=R 2=1,所以r=33,所以截面的面积为π×(33)2=π3,故选D. 根据题意得出球心到截面的距离是解题的关键.12.(2017·衡阳二模)如图,等边三角形ABC 的中线AF 与中位线DE 相交于点G ,已知△A′ED 是△ADE 绕DE 旋转过程中的一个图形,下列命题中,错误的是( )A .动点A ′在平面ABC 上的射影在线段AF 上B .异面直线A ′E 与BD 不可能垂直C .三棱锥A ′-EFD 的体积有最大值 D .恒有平面A′GF⊥平面BCED 答案 B解析 依题意可知四边形ADFE 为菱形,对角线AF 与DE 互相垂直平分,故A 正确;在旋转过程中DE 始终垂直GF 和GA ′,故DE⊥平面A ′GF ,所以恒有平面A ′GF ⊥平面BCED ,故D 正确;当A ′G ⊥平面ABC 时,三棱锥A ′-EFD 的体积取得最大值,故C 正确;因为EF∥BD,故异面直线A ′E 与BD 所成的角为∠FEA′,旋转过程中有可能为直角,故B 错误. 13.(2017·江西联考)如图,在球的内接三棱锥A -BCD 中,AB =8,CD =4,平面ACD⊥平面BCD ,且△ACD 与△BCD 是以CD 为底的全等的等腰三角形,则三棱锥A -BCD 的高与其外接球的直径的比值为( ) A.3265 B.413065 C.813065D.6465答案 B解析 设该三棱锥的外接球的半径为R ,取AB ,CD 的中点分别为E ,F ,连接EF ,AF ,BF ,由题意易得AF⊥BF,AF =BF =42,EF =4,易知三棱锥A -BCD 的外接球的球心O 在线段EF 上,连接OA ,OC ,有R 2=AE 2+OE2=16+OE 2 ①,R 2=CF 2+OF 2=4+(4-OE)2 ②,由①②可得R 2=654,所以R =652,所以2R =65.又三棱锥A -BCD 的高AF =42,所以三棱锥A -BCD 的高与其外接球的直径的比值为4265=413065,故选B.二、填空题14.(2017·洛阳调研)如图,VA ⊥平面ABC ,△ABC 的外接圆是以边AB 的中点为圆心的圆,点M 、N 、P 分别为棱VA 、VC 、VB 的中点,则下列结论正确的是________(把正确结论的序号都填上). ①MN ∥平面ABC ; ②OC ⊥平面VAC ;③MN 与BC 所成的角为60°; ④MN⊥OP;⑤平面VAC⊥平面VBC. 答案 ①④⑤解析 对于①,因为点M 、N 分别为棱VA 、VC 的中点, 所以MN∥AC,又MN ⊄平面ABC , 所以MN∥平面ABC ,所以①正确; 对于②,假设OC⊥平面VAC ,则OC⊥AC, 因为AB 是圆的直径,所以BC⊥AC,矛盾,所以②是不正确的;对于③,因为MN∥AC,且BC⊥AC, 所以MN 与BC 所成的角为90°, 所以③是不正确的;对于④,易得OP∥VA,又VA⊥MN, 所以MN⊥OP,所以④正确的;对于⑤,因为VA⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC , 所以VA⊥BC,又BC⊥AC,且AC∩VA=A ,所以BC⊥平面VAC ,又BC ⊂平面VBC ,所以平面VAC⊥平面VBC ,所以⑤是正确的.综上,应填①④⑤.15.(2017·天津)已知一个正方体的所有顶点在一个球面上,若这个正方体的表面积为18,则这个球的体积为________. 答案 92π解析 设正方体的棱长为a ,则6a 2=18,得a =3,设该正方体外接球的半径为R ,则2R =3a =3,得R =32,所以该球的体积为43πR 3=43π(32)3=92π.16.(2017·西城区二模)在空间直角坐标系O -xyz 中,四面体A -BCD 在xOy ,yOz ,zOx 坐标平面上的一组正投影图形如图所示(坐标轴用细虚线表示).该四面体的体积是________.答案 43解析 本题考查空间几何体的体积.由题得在空间直角坐标系O -xyz 中的四面体A -BCD 如图所尔,其中正方体各棱长为4,由图易得四面体A -BCD 的顶点坐标分别为(2,0,2),(2,1,0),(2,2,0),(-2,0,0),所以V 四面体A -BCD =13×12×1×4×2=43.17.(2016·四川)已知三棱锥的四个面都是腰长为2的等腰三角形,该三棱锥的正视图如图所示,则该三棱锥的体积是________.答案33解析 由正视图知,底面三角形是腰长为2,底边为23的等腰三角形,三棱锥的高为1,所以该三棱锥的体积V =13×(12×23×1)×1=33.18.(2017·杭州质检)若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的体积是________cm 3,表面积是________cm 2.答案 40 1613+32解析 本题考查三视图、几何体的表面积、体积.由三视图可得该几何体是一个五面体,底面是边长为8和4的矩形,面积是32,两端的侧面是等腰三角形,底边长为4、高为13,面积为2×12×413=413,前后侧面是等腰梯形,上底、下底、高分别是4,8,13,面积为2×12×(4+8)×13=1213,所以该几何体的表面积为413+1213+32=1613+32.该五面体可分为一个三棱柱和一个四棱锥,三棱柱的一个侧面积是16,该侧面上的高为3,体积为12×16× 3=24;四棱锥的底面是边长为4的正方形,高为3,体积为13×16×3=16,则该五面体的体积是24+16=40.19.(2017·贵阳调研)如图,从棱长为6 cm 的正方体铁皮箱ABCD -A 1B 1C 1D 1中分离出来由三个正方形面板组成的几何图形.如果用图示中这样一个装置来盛水,那么最多能盛的水的体积为________cm 3. 答案 36解析 最多能盛多少水,实际上是求三棱锥C 1-CD 1B 1的体积.又V 三棱锥C 1-CD 1B 1=V 三棱锥C -B 1C 1D 1=13×(12×6×6)×6=36(cm 3),所以用图示中这样一个装置来盛水,最多能盛36 cm 3体积的水. 20.(2016·合肥调研)如图,正方形ABCD 中,沿BD 将△ABD 翻折成△A′BD ,形成四面体A ′-BCD ,并记二面角A ′-BD -C 的大小为α,则下列结论正确的是________. ①不论α为何值,都有A ′C ⊥BD ;②仅当α=90°时,A ′B 与CD 所成角为90°;③仅当α=120°时,四面体A ′-BCD 的体积最大;④不论α为何值,四面体A ′-BCD 的外接球的体积都为定值. 答案 ①④ 解析。