江苏高考数学试卷及答案
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2024年江苏省高考数学试卷及解析2024年江苏省高考数学试卷及解析一、试卷概述2024年江苏省高考数学试卷整体上保持了稳定,但在细节方面有所创新。
试卷结构分为选择题、填空题和解答题三个部分,难度逐步递增。
试卷涵盖了高中数学的主要知识点,注重考查学生的数学思维能力和实际应用能力。
以下将对试卷进行详细解析。
二、选择题解析选择题部分共10题,每题5分,合计50分。
这一部分主要考查学生对基础知识的掌握程度以及运用基础知识解决问题的能力。
其中,第1-6题为常规选择题,涉及到的知识点包括函数、数列、几何等。
第7-10题为灵活运用选择题,要求学生根据题目条件进行分析、推理和判断。
例如,第10题考查的是概率知识,题目设计巧妙,要求学生在理解的基础上进行推断。
对于这道题,我们可以通过列举所有可能的情况,再根据题目条件进行筛选,最终得出正确答案。
三、填空题解析填空题部分共6题,每题5分,合计30分。
这一部分主要考查学生对数学基础知识的理解以及简单的计算、推理能力。
其中,第11-14题为常规填空题,第15-16题为综合运用填空题,要求学生在理解知识的基础上进行综合运用。
例如,第16题考查的是解析几何知识,题目设计较为复杂,要求学生在掌握基础知识的同时具备较强的分析问题和解决问题的能力。
对于这道题,我们可以从几何角度出发,根据题目条件列出方程,进而求解出答案。
四、解答题解析解答题部分共6题,每题20分,合计120分。
这一部分主要考查学生综合运用数学知识解决问题的能力。
其中,第17-21题为中档题,第22-23题为高档题。
要求学生在掌握基础知识的同时,能够灵活运用多种数学知识解决问题。
例如,第23题考查的是函数与数列的综合知识,题目设计较为复杂,要求学生在掌握函数和数列基础知识的同时,能够将两者结合起来解决问题。
对于这道题,我们可以先从函数的角度出发,分析数列的特性,再利用数列的知识求出通项公式,最终得出答案。
五、总结2024年江苏省高考数学试卷整体上保持了稳定,但在细节方面有所创新。
绝密★启用前2020年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。
本卷满分为160分,考试时间为120分钟。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员从答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.参考公式:柱体的体积V Sh =,其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置.......上..1.已知集合{1,0,1,2},{0,2,3}A B =-=,则A B = _____.2.已知i 是虚数单位,则复数(1i)(2i)z =+-的实部是_____.3.已知一组数据4,2,3,5,6a a -的平均数为4,则a 的值是_____.4.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是_____.5.如图是一个算法流程图,若输出y 的值为2-,则输入x 的值是_____.6.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22x a ﹣25y =1(a >0)的一条渐近线方程为y=2x ,则该双曲线的离心率是____.7.已知y =f (x )是奇函数,当x ≥0时,()23 f x x =,则f (-8)的值是____.8.已知2sin ()4πα+=23,则sin 2α的值是____.9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.已知螺帽的底面正六边形边长为2cm ,高为2cm ,内孔半轻为0.5cm ,则此六角螺帽毛坯的体积是____cm.10.将函数y =πsin(2)43x ﹢的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是____.11.设{a n }是公差为d 的等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列.已知数列{a n +b n }的前n 项和221()n n S n n n +=-+-∈N ,则d +q 的值是_______.12.已知22451(,)x y y x y R +=∈,则22x y +的最小值是_______.13.在△ABC 中,43=90AB AC BAC ==︒,,∠,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9,若3()2PA mPB m PC =+- (m 为常数),则CD 的长度是________.14.在平面直角坐标系xOy 中,已知(0)2P ,A ,B 是圆C :221(362x y +-=上的两个动点,满足PA PB =,则△PAB 面积的最大值是__________.二、解答题:本大题共6小题,共计90分,请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB ⊥AC ,B 1C ⊥平面ABC ,E ,F 分别是AC ,B 1C 的中点.(1)求证:EF ∥平面AB 1C 1;(2)求证:平面AB 1C ⊥平面ABB 1.16.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知3,2,45a c B ===︒.(1)求sin C 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得4cos 5ADC ∠=-,求tan DAC ∠的值.17.某地准备在山谷中建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底O 在水平线MN 上、桥AB 与MN 平行,OO '为铅垂线(O '在AB 上).经测量,左侧曲线AO 上任一点D 到MN 的距离1h (米)与D 到OO '的距离a (米)之间满足关系式21140h a =;右侧曲线BO 上任一点F 到MN 的距离2h (米)与F 到OO '的距离b (米)之间满足关系式3216800h b b =-+.已知点B 到OO '的距离为40米.(1)求桥AB 的长度;(2)计划在谷底两侧建造平行于OO '的桥墩CD 和EF ,且CE 为80米,其中C ,E 在AB 上(不包括端点).桥墩EF 每米造价k (万元)、桥墩CD 每米造价32k (万元)(k >0).问O E '为多少米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低?18.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△AF 1F 2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S 2=3S 1,求点M 的坐标.19.已知关于x 的函数(),()y f x y g x ==与()(,)h x kx b k b =+∈R 在区间D 上恒有()()()f x h x g x ≥≥.(1)若()()222 2()f x x x g x x x D =+=-+=∞-∞+,,,,求h (x )的表达式;(2)若2 1 ln ,()()()(0) x x g k x h kx k D f x x x =-+==-=+∞,,,,求k 的取值范围;(3)若()422242() 2() (48 () 4 3 02 f x x x g x x h x t t x t t t =-=-=--+<,,,[] , D m n =⊆⎡⎣,求证:n m -≤.20.已知数列{}*()∈n a n N 的首项a 1=1,前n 项和为S n .设λ与k 是常数,若对一切正整数n ,均有11111k k kn n n S S a λ++-=成立,则称此数列为“λ–k ”数列.(1)若等差数列{}n a 是“λ–1”数列,求λ的值;(2)若数列{}n a 是2”数列,且a n >0,求数列{}n a 的通项公式;(3)对于给定的λ,是否存在三个不同的数列{}n a 为“λ–3”数列,且a n ≥0?若存在,求λ的取值范围;若不存在,说明理由,数学Ⅱ(附加题)【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题........,.并在相应的答题区域内作答.............若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A .[选修4-2:矩阵与变换]21.平面上点(2,1)A -在矩阵11a b ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦M 对应的变换作用下得到点(3,4)B -.(1)求实数a ,b 的值;(2)求矩阵M 的逆矩阵1M -.B .[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在极坐标系中,已知点1π(,)3A ρ在直线:cos 2l ρθ=上,点2π(,6B ρ在圆:4sinC ρθ=上(其中0ρ≥,02θπ≤<).(1)求1ρ,2ρ的值(2)求出直线l 与圆C 的公共点的极坐标.C .[选修4-5:不等式选讲]23.设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++≤.【必做题】第24题、第25题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.24.在三棱锥A —BCD 中,已知CB =CD =,BD =2,O 为BD 的中点,AO ⊥平面BCD ,AO =2,E 为AC 的中点.(1)求直线AB 与DE 所成角的余弦值;(2)若点F 在BC 上,满足BF =14BC ,设二面角F —DE —C 的大小为θ,求sin θ的值.25.甲口袋中装有2个黑球和1个白球,乙口袋中装有3个白球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复n 次这样的操作,记甲口袋中黑球个数为X n ,恰有2个黑球的概率为p n ,恰有1个黑球的概率为q n .(1)求p 1·q 1和p 2·q 2;(2)求2p n +q n 与2p n-1+q n-1的递推关系式和X n 的数学期望E (X n )(用n 表示).绝密★启用前2020年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。
2023年江苏高考数学真题及参考答案一、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{}21012,,,,--=M ,{}062>--=x x x N ,则M ∩=N ()A .{}1012,,,--B .{}2,1,0C .{}2-D .{}22.已知iiz 221+-=,则=-z z ()A .i -B .iC .0D .13.已知向量()1,1=a,()1,1-=b .若()()b a b a μλ+⊥+,则()A .1=+μλB .1-=+μλC .1=λμD .1-=λμ4.设函数()()a x x x f -=2在区间()1,0单调递减,则a 的取值范围是()A .(]2-∞-,B .[)0,2-C .(]2,0D .[)∞+,25.设椭圆12221=+y a x C :()1>a ,14222=+y x C :的离心率分别21,e e .若123e e =,则=a ()A .332B .2C .3D .66.过点()20-,与圆01422=--+x y x 相切的两条直线的夹角为α,则=αsin ()A .1B .415C .410D .467.记n S 为数列{}n a 的前n 项和,设甲:{}n a 为等差数列;乙:⎭⎫⎩⎨⎧n S n 为等差数列,则()A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件8.已知()31sin =-βα,61sin cos =βα,则()=+βα22cos ()A .97B .91C .91-D .97-二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.有一组样本数据621,,x x x ,其中1x 是最小值,6x 是最大值,则()A .5432,,,x x x x 的平均数等于621,,x x x 的平均数B .5432,,,x x x x 的中位数等于621,,x x x 的中位数C .5432,,,x x x x 的标准差不小于621,,x x x 的标准差D .5432,,,x x x x 的极差不大于621,,x x x 的极差10.噪声污染问题越来越受到重视,用声压级来度量声音的强弱,定义声压级lg20p pL p ⨯=,其中常数()000>p p 是听觉下线的阈值,p 是实际声压.下表为不同声源的声压级:已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车10m 处测得实际声压分别为321,,p p p ,则()A .21p p >B .3210p p >C .03100p p =D .21100p p <11.已知函数()x f 的定义域为R ,()()()y f x x f y xy f 22+=,则()A .()00=fB .()01=f C .()x f 是偶函数D .0=x 为()x f 的极小值点12.下列物体中,能够被整体放入棱长为1(单位:m)的正方体容器(容器壁厚度忽略不计)内的有()A .直径为m 99.0的球体B .所有棱长均为m 4.1的四面体C .底面直径为m 01.0,高为m 8.1的圆柱体D .底面直径为m 2.1,高为m 01.0的圆柱体声源与声源的距离/m 声压级/dB 燃油汽车1060~90混合动力汽车1050~60电动汽车1040三、填空题:本大题4小题,每小题5分,共20分.13.某学校开设了4门体育类选修课和4门艺术类选修课,学生需从这8门课中选修2门或3门课,并且每类选修课至少选修1门,则不同的选修方案共有种(用数字作答).14.在正四棱台1111D C B A ABCD -中,2=AB ,111=B A ,21=AA ,则该棱台的体积为.15.已知函数()()01cos >-=ωωx x f 在区间[]π2,0有且仅有3个零点,则ω的取值范围是.16.已知双曲线()0012222>>=-b a by a x C ,:的左、右焦点分别为21F F ,,点A 在C 上.点B 在y 轴上,B F A F 11⊥,B F A F 2232-=,则C 的离心率为.四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知在ABC ∆中,C B A 3=+,()B C A sin sin 2=-.(1)求A sin ;(2)设5=AB ,求AB 边上的高.18.如图,在正四棱柱1111D C B A ABCD -中,2=AB ,41=AA .点2222,,,D C B A 分别在棱1111,,,DD CC BB AA 上,12=AA ,222==DD BB ,32=CC .(1)证明:2222D A C B ∥;(2)点P 在棱1BB 上,当二面角222D C A P --为150°时,求P B 2.19.已知函数()()x a e a x f x-+=.(1)讨论()x f 的单调性;(2)证明:当0>a 时,()23ln 2+>a x f .20.设等差数列{}n a 的公差为d ,且1>d ,令nn a nn b +=2,记n n T S ,分别为数列{}n a ,{}n b 的前n 项和.(1)若31223a a a +=,2133=+T S ,求{}n a 的通项公式;(2)若{}n b 为等差数列,且999999=-T S ,求d .21.甲乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投篮,若未命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为6.0,乙每次投篮的命中率均为8.0,由抽签决定第一次投篮的任选,第一次投篮的人是甲、乙的概率各为5.0.(1)求第2次投篮的人是乙的概率;(2)求第i 次投篮的人是甲的概率;(3)已知:若随机变量i X 服从两点分布,且()()i i i q X P X P ==-==011,n i ,,2,1 =,则()∑∑===ni i ni i q X E11,记前n 次(即从第1次到第n 次投篮)中甲投篮的次数为Y ,求()Y E .22.在直角坐标系xOy 中,点P 到x 轴的距离等于点P 到点⎪⎭⎫ ⎝⎛210,的距离,记动点P 的轨迹为W .(1)求W 的方程;(2)已知矩形ABCD 有三个顶点在W 上,证明:矩形ABCD 的周长大于33.参考答案一、选择题12345678CADDABCB1.解:(][)∞+⋃-∞-∈,,32N ,∴{}2=⋂N M 2.解:i i i z 21221-=+-=,∴i z z -=-3.解:()()b a b aμλ+⊥+∵,∴()()()01222=+=+⋅++λμλμμλb b a a ,∴1-=λμ4.解:由复合函数的单调性可知()a x x y -=在区间()1,0单调递减,∴12≥a,∴a 的取值范围是[)∞+,2.5.解:由题意得:a a e 121-=,232=e ,得2112=-a a ,解得332=a .6.解:易得()5222=+-y x ,故圆心()0,2B ,5=R 记()20-,A ,设切点为N M ,,则22=AB ,5=BM ,可得3=AM 223sin 2sin==∠=AB AM MBA α,2252cos =α∴4152cos 2sin 2sin ααα=7.解:甲:∵{}n a 为等差数列,设其首项为1a ,公差为d ,则()d n n na S n 211++=,∴222111d a n d d n a n S n -+=-+=,211d n S n S n n =-++,故⎭⎬⎫⎩⎨⎧n S n 为等差数列,则甲是乙的充分条件;反之,⎭⎫⎩⎨⎧n S n 为等差数列,即()()()1111111+-=++-=-++++n n S na n n S n nS n S n S n n n n n n 为常数,设为t ,即()t n n S na nn =+-+11,故()11+⋅-=+n n t na S n n ,故()()111-⋅--=-n n t a n S n n ,2≥n ,两式相减有:()tn n a na a n n n 211---=+,即t a a n n 21=-+,对1=n 也成立,故{}n a 为等差数列,∴甲是乙的必要条件综上,甲是乙的充要条件.8.解:∵()31sin cos cos sin sin =-=-βαβαβα,61sin cos =βα,则21cos sin =βα,故()326131sin cos cos sin sin =+=+=+βαβαβα.()()913221sin 2122cos 22=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-=+-=+βαβα.二、选择题9101112BDACDABCABD10.解:∵0lg 20lg 20lg2021020121≥⨯=⨯-⨯=-p p p p p p L L ,∴121≥p p,即21p p >∴A 正确;10lg 203232>⨯=-p p L L ,即21lg 32>p p ,∴213210>p p ,∴B 错误;∵40lg20033=⨯=p p L ,∴10010203==p p,∴C 正确;405090lg202121=-≤⨯=-p p L L ,∴2lg 21≤p p ,∴10021≤p p,∴D 正确.11.解:选项A ,令0==y x ,则()()()000000=⨯+⨯=f f f ,故A 正确;选项B ,令1==y x ,则()()()11111f f f ⨯+⨯=,则()01=f 故B 正确;选项C,令1-==y x ,则()()()()()1111122-⨯-+-⨯-=f f f ,则()01=f ,再令1-=y ,则()()()()1122-+⨯-=-f x x f x f ,即()()x f x f =-,故C 正确;选项D,对式子两边同时除以22yx ()022≠y x,得到:()()()2222xx f y y f y x xy f +=,故可设()()0ln 2≠=x x x x f ,故可以得到()⎩⎨⎧=≠=0,00,ln 2x x x x x f ,故D 错误.12.解:选项A,球直径为199.0<,故球体可以放入正方体容器内,故A 正确;选项B,连接正方体的面对角线,可以得到一个正四面体,其棱长为4.12>,故B 正确;选项C,底面直径m 01.0,可以忽略不计,但高为38.1>,3为正方体的体对角线的长,故C 不正确;选项D,底面直径为32.1<,高为m 01.0的圆柱体,其高度可以忽略不计,故D 正确.三、填空题13.64;14.667;15.32<≤ω;16.55313.解:当从这8门课中选修2门课时,共有161414=C C ;当从这8门课中选修3门课时,共有4814242414=+C C C C ;综上共有64种.14.解:如图,将正四棱台1111D C B A ABCD -补成正四棱锥,则2=AO ,22=SA ,261=OO ,故()()667261212313122222121=⋅⋅++=++=h S S S S V .15.解:令()01cos =-=x x f ω得1cos =x ω,又[]π2,0∈x ,则[]ωπω2,0∈x ,∴ππωπ624<≤,即32<≤ω.16.解:由B F A F 2232-=32=,设x A F 22-=,x B F 32=.由对称性可得x 3=,由定义可得,a x 22+=x 5=,设θ=∠21AF F ,则5353sin ==x x θ,∴xax 52254cos +==θ,解得a x =,∴a x AF 221+=,a AF 22=,在21F AF ∆中,由余弦定理可得54164416cos 2222=-+=a c a a θ,即2295a c =可得553=e .四、解答题17.解:(1)由题意得C B A 3=+,∴,π==++C C B A 4,∴4π=C ∴A C A B -=--=43ππ,∵()B C A sin sin 2=-,∴⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-A A ππ43sin 4sin 2,即A A A A sin 22cos 22cos 22sin 222+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-,整理得:A A cos 3sin =又∵1cos sin 22=+A A ,()π,0∈A ∴0sin >A ,∴0cos >A 解得10103sin =A ,1010cos =A (2)∵()552sin cos cos sin sin sin =+=+=C A C A C A B 由正弦定理可知C c B b sin sin =,即22510103=b ,解得102=b 设AB 边上的高为h ,∵ch A bc S 21sin 21==,∴6sin ==A b h 18.解:以C 为原点,CD 为x 轴,CB 为y 轴,1CC 为z 轴建立空间直角坐标系则()2,2,02B ,()3,0,02C ,()1,222,A ,()2,0,22D (1)∵()1,2022-=,C B ,()12022,,-=D A ∴=22C B 22D A ,∴2222D A C B ∥(2)设()t P ,2,0,其中42≤≤t ∴()t P A -=1022,,,()t PC --=3,202,,()1,0,222-=C D ,()12,022-=,A D .设平面22C P A 的一个法向量为()z y x m ,,= ,则⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅022PC m P A m 即()()⎩⎨⎧=-+-=-+032012z t y z t x ,令2=z ,则()2,3,1t t m --=.设平面222C A D 的一个法向量为()z y x n '''=,, ,则⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅02222C D n A D n即⎩⎨⎧=-'=+'-0202z y z x ,令2=z ,则()2,1,1=n .∵二面角222D C A P --为150°,∴2314826150cos 2=+-=︒⇒=t t ,解得:1=t (舍去)或3=t .∴12=P B 19.解:(1)由题可得()1-='xae x f ①当0≤a 时,()0<'x f ,()x f 在()∞+∞-,单调递减;②当0>a 时,令()0='x f 得ax ln -=∴当()a x ln ,-∞-∈时,()0<'x f ,()x f 在()a ln ,-∞-单调递减;当()∞+-∈,a x ln 时,()0>'x f ,()x f 在()∞+-,a ln 单调递增.(2)由(1)得当0>a 时,()()a a a f x f ln 1ln 2min ++=-=.设()21ln 23ln 2ln 122--=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-++=a a a a a a g ,则()a a a g 12-=',令()0='a g 可得22=a ∴当⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∈22,0a 时,()0<'a g ,()a g 在⎪⎪⎭⎫⎝⎛22,0上单调递减;当⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∞+∈,22a 时,()0>'a g ,()a g 在⎪⎪⎭⎫⎝⎛∞+,22上单调递增.∴()02ln 22min >=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=g a g ,故()0>a g ,∴当0>a 时,()23ln 2+>a x f .20.解:(1)∵31223a a a +=,∴d a a d 2313+==,即d a =1,nd a n =故nd a n =,∴d n a n n b n n 12+=+=,()21d n n S n +=,()dn n T n 23+=,又2133=+T S ,即21263243=⨯+⨯dd ,即03722=+-d d ,解得3=d 或21=d (舍),故{}n a 的通项公式为:n a n 3=.(2)若{}n b 为等差数列,则3122b b b +=,即da a d a 24321322111+⨯+⨯=+⨯⋅,即0232121=+-d d a a ,∴d a =1或d a 21=,当d a =1时,nd a n =,故()21d n n S n +=,()dn n T n 23+=.又999999=-T S ,即99210299210099=⨯-⨯dd ,即051502=--d d ,∴5051=d 或1=d (舍).当d a 21=时,()d n a n 1+=,d n b n =,故()23d n n S n +=,()dn n T n 21+=.又999999=-T S ,即99210099210299=⨯-⨯dd ,即050512=--d d ,∴5051-=d (舍)或1=d (舍).综上所述:5051=d .21.解:(1)第二次是乙的概率为6.08.05.04.05.0=⨯+⨯.(2)第i 次投篮的人是甲的概率为i p ,则第i 次投篮的人是甲的概率为i p -1,则()2.04.012.06.01+=-+=+i i i i p p p p ,构造等比数列()λλ+=++i i p p 521,解得31-=λ,则⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-+3152311i i p p ,又211=p ,∴61311=-p ∴1526131-⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=-i i p ,则3152611+⎪⎭⎫⎝⎛⋅=-i i p .(3)当*∈N n 时,()352118535215216121n n p p p Y E n nn +⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=+++= .11当0=n 时,()0=Y E ,符合上式,故()3521185n Y E n+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛-=.22.解:(1)设()y x P ,,∵点P 到x 轴的距离等于点P 到点⎪⎭⎫ ⎝⎛210,的距离,∴2221⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=y x y ,化简得412+=x y .故W 的方程为412+=x y .(2)不妨设D B A ,,三点在W 上,且有DA BA ⊥.设⎪⎭⎫ ⎝⎛+41,2a a A ,设DA BA ,的斜率分别为kk 1-,,由对称性不妨设1≤k ,则直线BA 的方程为:()412++-=a a x k y 联立()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++-=+=414122a a x k y x y ,整理可得:022=-+-a ka kx x ,则kx x B A =+∴()()ak k y y x x AB B A B A 21222-+=-+-=同理可得:a kk AD 21112++=∴CD AB +a k k 212-+=a kk 21112+++()232221112121k k k k k a k a k k +=⎪⎭⎫ ⎝⎛++≥⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-+≥设()()313123+++=+=m m m mm m f ,则()()()222112132m m m m m m f +-=-+=',可知()m f 在⎪⎭⎫ ⎝⎛210,上单调递减,在⎪⎭⎫ ⎝⎛021,上单调递增,∴()m f 在()10,上最小值为42721=⎪⎭⎫ ⎝⎛f ,∴()3232≥=+kf CD AB ,由于两处相等的条件不一致,∴矩形ABCD 的周长为()332>+CD AB .。
2020年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。
本卷满分为160分,考试时间为120分钟。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一片交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员从答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
学科@网4.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
参考公式:锥体的体积13V Sh=,其中S是锥体的底面积,h是锥体的高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位......置上...1.已知集合{0,1,2,8}A=,{1,1,6,8}B=-,那么A B=▲ .2.若复数z满足i12iz⋅=+,其中i是虚数单位,则z的实部为▲ .3.已知5位裁判给某运动员打出的分数的茎叶图如图所示,那么这5位裁判打出的分数的平均数为▲ .4.一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的S的值为▲ .5.函数()f x 的定义域为 ▲ .6.某兴趣小组有2名男生和3名女生,现从中任选2名学生去参加活动,则恰好选中2名女生的概率为 ▲ .7.已知函数sin(2)()22y x ϕϕππ=+-<<的图象关于直线3x π=对称,则ϕ的值是 ▲ . 8.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的右焦点(,0)F c 到一条渐近,则其离心率的值是 ▲ . 9.函数()f x 满足(4)()()f x f x x +=∈R ,且在区间(2,2]-上,cos ,02,2()1||,20,2x x f x xx π⎧<≤⎪⎪=⎨⎪+<≤⎪⎩-则((15))f f 的值为▲ .10.如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为 ▲ .[来源学科11.若函数32()21()f x x ax a =-+∈R 在(0,)+∞内有且只有一个零点,则()f x 在[1,1]-上的最大值与最小值的和为 ▲ .12.在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,(5,0)B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=,则点A 的横坐标为 ▲ . 13.在ABC △中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,120ABC ∠=︒,ABC ∠的平分线交AC于点D ,且1BD =,则4a c +的最小值为 ▲ .14.已知集合*{|21,}A x x n n ==-∈N ,*{|2,}n B x x n ==∈N .将AB 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{}n a .记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则使得112n n S a +>成立的n 的最小值为 ▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)在平行六面体1111ABCD A B C D -中,1111,AA AB AB B C =⊥. 求证:(1)AB ∥平面11A B C ; (2)平面11ABB A ⊥平面1A BC .16.(本小题满分14分)已知,αβ为锐角,4tan 3α=,5cos()αβ+=(1)求cos2α的值; (2)求tan()αβ-的值.17.(本小题满分14分)某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O 的一段圆弧MPN (P 为此圆弧的中点)和线段MN 构成.已知圆O 的半径为40米,点P 到MN 的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD ,大棚Ⅱ内的地块形状为CDP △,要求,A B 均在线段MN 上,,C D 均在圆弧上.设OC与MN 所成的角为θ.(1)用θ分别表示矩形ABCD 和CDP △的面积,并确定sin θ的取值范围;(2)若大棚Ⅰ内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为43∶.求当θ为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.18.(本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 过点1(3,)2,焦点12(3,0),(3,0)F F ,圆O 的直径为12F F .(1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标; ②直线l 与椭圆C 交于,A B 两点.若OAB △26,求直线l 的方程.19.(本小题满分16分)记(),()f x g x ''分别为函数(),()f x g x 的导函数.若存在0x ∈R ,满足00()()f x g x =且00()()f x g x ''=,则称0x 为函数()f x 与()g x 的一个“S 点”.(1)证明:函数()f x x =与2()22g x x x =+-不存在“S 点”; (2)若函数2()1f x ax =-与()ln g x x =存在“S 点”,求实数a 的值;(3)已知函数2()f x x a =-+,e ()xb g x x =.对任意0a >,判断是否存在0b >,使函数()f x 与()g x 在区间(0,)+∞内存在“S 点”,并说明理由.20.(本小题满分16分)设{}n a 是首项为1a ,公差为d 的等差数列,{}n b 是首项为1b ,公比为q 的等比数列. (1)设110,1,2a b q ===,若1||n n a b b -≤对1,2,3,4n =均成立,求d 的取值范围;(2)若*110,,a b m q =>∈∈N ,证明:存在d ∈R ,使得1||n n a b b -≤对2,3,,1n m =+均成立,并求d 的取值范围(用1,,b m q 表示).数学Ⅰ试题参考答案一、填空题:本题考查基础知识、基本运算和基本思想方法.每小题5分,共计70分. 1.{1,8}2.23.904.8 5.[2,+∞) 6.310 7.π6-8.2 9.2 10.4311.–312.313.914.27二、解答题15.本小题主要考查直线与直线、直线与平面以及平面与平面的位置关系,考查空间想象能力和推理论证能力.满分14分.证明:(1)在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB ∥A 1B 1. 因为AB ⊄平面A 1B 1C ,A 1B 1⊂平面A 1B 1C , 所以AB ∥平面A 1B 1C .(2)在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,四边形ABB 1A 1为平行四边形. 又因为AA 1=AB ,所以四边形ABB 1A 1为菱形, 因此AB 1⊥A 1B .又因为AB 1⊥B 1C 1,BC ∥B 1C 1, 所以AB 1⊥BC .又因为A 1B ∩BC =B ,A 1B ⊂平面A 1BC ,BC ⊂平面A 1BC , 所以AB 1⊥平面A 1BC . 因为AB 1⊂平面ABB 1A 1, 所以平面ABB 1A 1⊥平面A 1BC .16.本小题主要考查同角三角函数关系、两角和(差)及二倍角的三角函数,考查运算求解能力.满分14分. 解:(1)因为,,所以. 因为,所以, 因此,. (2)因为为锐角,所以.4tan 3α=sin tan cos ααα=4sin cos 3αα=22sin cos 1αα+=29cos 25α=27cos22cos 125αα=-=-,αβ(0,π)αβ+∈又因为,所以, 因此.因为,所以,因此,.17.本小题主要考查三角函数的应用、用导数求最值等基础知识,考查直观想象和数学建模及运用数学知识分析和解决实际问题的能力.满分14分. 解:(1)连结PO 并延长交MN 于H ,则PH ⊥MN ,所以OH =10. 过O 作OE ⊥BC 于E ,则OE ∥MN ,所以∠COE =θ, 故OE =40cos θ,EC =40sin θ,则矩形ABCD 的面积为2×40cos θ(40sin θ+10)=800(4sin θcos θ+cos θ), △CDP 的面积为12×2×40cos θ(40–40sin θ)=1600(cos θ–sin θcos θ). 过N 作GN ⊥MN ,分别交圆弧和OE 的延长线于G 和K ,则GK =KN =10. 令∠GOK =θ0,则sin θ0=14,θ0∈(0,6). 当θ∈[θ0,π2)时,才能作出满足条件的矩形ABCD , 所以sin θ的取值范围是[14,1). 答:矩形ABCD 的面积为800(4sin θcos θ+cos θ)平方米,△CDP 的面积为 1600(cos θ–sin θcos θ),sin θ的取值范围是[14,1). (2)因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3,设甲的单位面积的年产值为4k ,乙的单位面积的年产值为3k (k >0), 则年总产值为4k ×800(4sin θcos θ+cos θ)+3k ×1600(cos θ–sin θcos θ) =8000k (sin θcos θ+cos θ),θ∈[θ0,π2). 设f (θ)=sin θcos θ+cos θ,θ∈[θ0,π2), 则222()cos sin sin (2sin sin 1)(2sin 1)(sin 1)f θθθθθθθθ=--=-+-=--+′. 令()=0f θ′,得θ=π6, 当θ∈(θ0,π6)时,()>0f θ′,所以f (θ)为增函数; 5cos()αβ+=-225sin()1cos ()αβαβ+=-+=tan()2αβ+=-4tan 3α=22tan 24tan 21tan 7ααα==--tan 2tan()2tan()tan[2()]1+tan 2tan()11ααβαβααβααβ-+-=-+==-+当θ∈(π6,π2)时,()<0f θ′,所以f (θ)为减函数, 因此,当θ=π6时,f (θ)取到最大值. 答:当θ=π6时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.18.本小题主要考查直线方程、圆的方程、圆的几何性质、椭圆方程、椭圆的几何性质、直线与圆及椭圆的位置关系等知识,考查分析问题能力和运算求解能力.满分16分. 解:(1)因为椭圆C 的焦点为12() 3,0,(3,0)F F -,可设椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b +=>>.又点1)2在椭圆C 上,所以2222311,43,a ba b ⎧+=⎪⎨⎪-=⎩,解得224,1,a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩ 因此,椭圆C 的方程为2214x y +=.因为圆O 的直径为12F F ,所以其方程为223x y +=.(2)①设直线l 与圆O 相切于0000(),,(00)P x y x y >>,则22003x y +=, 所以直线l 的方程为0000()x y x x y y =--+,即0003x x y y =-+. 由220001,43,x y x y x y y ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩消去y ,得222200004243640()x y x x x y +-+-=.(*)因为直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,所以222222000000()()(24)(44364820)4x x y y y x ∆=--+-=-=. 因为00,0x y >,所以001x y ==. 因此,点P 的坐标为. ②因为三角形OAB ,所以1 2AB OP ⋅=AB =. 设1122,,()(),A x y B x y ,由(*)得001,2x =,所以2222121()()x B y y x A =-+- 222000222200048(2)(1)(4)x y x y x y -=+⋅+. 因为22003x y +=,所以22022016(2)32(1)49x AB x -==+,即42002451000x x -+=, 解得22005(202x x ==舍去),则2012y =,因此P的坐标为.综上,直线l的方程为y =+19.本小题主要考查利用导数研究初等函数的性质,考查综合运用数学思想方法分析与解决问题以及逻辑推理能力.满分16分.解:(1)函数f (x )=x ,g (x )=x 2+2x -2,则f ′(x )=1,g ′(x )=2x +2. 由f (x )=g (x )且f ′(x )= g ′(x ),得 222122x x x x ⎧=+-⎨=+⎩,此方程组无解, 因此,f (x )与g (x )不存在“S ”点. (2)函数21f x ax =-(),()ln g x x =, 则12f x ax g x x'='=(),(). 设x 0为f (x )与g (x )的“S ”点,由f (x 0)=g (x 0)且f ′(x 0)=g ′(x 0),得200001ln 12ax x ax x ⎧-=⎪⎨=⎪⎩,即200201ln 21ax x ax ⎧-=⎪⎨=⎪⎩,(*) 得01ln 2x =-,即120e x -=,则1221e 22(e )a -==. 当e2a =时,120e x -=满足方程组(*),即0x 为f (x )与g (x )的“S ”点.因此,a 的值为e2.(3)对任意a >0,设32()3h x x x ax a =--+.因为(0)0(1)1320h a h a a =>=--+=-<,,且h (x )的图象是不间断的,所以存在0x ∈(0,1),使得0()0h x =.令03002e (1)x x b x =-,则b >0.函数2e ()()xb f x x a g x x=-+=,,则2e (1)()2()x b x f x x g x x -=-=′,′. 由f (x )=g (x )且f ′(x )=g ′(x ),得22e e (1)2xx b x a x b x x x ⎧-+=⎪⎪⎨-⎪-=⎪⎩,即00320030202e e (1)2e (1)2e (1)x x xx x x a x x x x x x x ⎧-+=⋅⎪-⎪⎨-⎪-=⋅⎪-⎩,(**) 此时,0x 满足方程组(**),即0x 是函数f (x )与g (x )在区间(0,1)内的一个“S 点”.因此,对任意a >0,存在b >0,使函数f (x )与g (x )在区间(0,+∞)内存在“S 点”. 20.本小题主要考查等差和等比数列的定义、通项公式、性质等基础知识,考查代数推理、转化与化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力.满分16分.解:(1)由条件知:.因为1||n n a b b -≤对n =1,2,3,4均成立, 即对n =1,2,3,4均成立,即11,1d 3,32d 5,73d 9,得. 112(,)n n n a n d b -=-=112|()1|n n d ---≤≤≤≤≤≤≤≤7532d ≤≤因此,d 的取值范围为.(2)由条件知:.若存在d ,使得1||n n a b b -≤(n =2,3,···,m +1)成立, 即,即当时,d 满足.因为,则,从而,,对均成立.因此,取d =0时,1||n n a b b -≤对均成立.下面讨论数列的最大值和数列的最小值().①当时,, 当时,有,从而.因此,当时,数列单调递增, 故数列的最大值为. ②设,当x >0时,,所以单调递减,从而<f (0)=1.当时,, 因此,当时,数列单调递减, 故数列的最小值为. 因此,d 的取值范围为.75[,]32111(1),n n n a b n d b b q -=+-=1111|1|2,3,,(1())n b n d b q b n m -+--≤=+2,3,,1n m =+1111211n n q q b d b n n ---≤≤--q ∈112n m q q -<≤≤11201n q b n --≤-1101n q b n ->-2,3,,1n m =+2,3,,1n m =+12{}1n q n ---1{}1n q n --2,3,,1n m =+2n m ≤≤111 2222111()()()n n n n n n n n q q nq q nq n q q q n n n n n n -------+--+-==---112mq <≤2n mq q ≤≤1() 20n n n n q q q ---+>21n m ≤≤+12{}1n q n ---12{}1n q n ---2m q m-()()21x f x x =-ln 21(0(n )l 22)xf x x '=--<()f x ()f x 2n m ≤≤111112111()()()nn n q q n n f q n n n n --=≤-=<-21n m ≤≤+1{}1n q n --1{}1n q n --mq m11(2)[,]m mb q b q m m-数学Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内...................作答...若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A .[选修4—1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图,圆O 的半径为2,AB 为圆O 的直径,P 为AB 延长线上一点,过P 作圆O 的切线,切点为C .若23PC =,求BC 的长. B .[选修4—2:矩阵与变换](本小题满分10分)已知矩阵2312⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A . (1)求A 的逆矩阵1-A ;(2)若点P 在矩阵A 对应的变换作用下得到点(3,1)P ',求点P 的坐标. C .[选修4—4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)在极坐标系中,直线l 的方程为πsin()26ρθ-=,曲线C 的方程为4cos ρθ=,求直线l被曲线C 截得的弦长.D .[选修4—5:不等式选讲](本小题满分10分)若x ,y ,z 为实数,且x +2y +2z =6,求222x y z ++的最小值.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)如图,在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB =AA 1=2,点P ,Q 分别为A 1B 1,BC 的中点.(1)求异面直线BP 与AC 1所成角的余弦值; (2)求直线CC 1与平面AQC 1所成角的正弦值. 23.(本小题满分10分)设*n ∈N ,对1,2,···,n 的一个排列12n i i i ,如果当s <t 时,有s t i i >,则称(,)s t i i 是排列12n i i i 的一个逆序,排列12n i i i 的所有逆序的总个数称为其逆序数.例如:对1,2,3的一个排列231,只有两个逆序(2,1),(3,1),则排列231的逆序数为2.记()n f k 为1,2,···,n 的所有排列中逆序数为k 的全部排列的个数. (1)求34(2),(2)f f 的值;(2)求(2)(5)n f n 的表达式(用n 表示).数学Ⅱ(附加题)参考答案21.【选做题】A.[选修4—1:几何证明选讲]本小题主要考查圆与三角形等基础知识,考查推理论证能力.满分10分.证明:连结OC.因为PC与圆O相切,所以OC⊥PC.又因为PC=OC=2,所以OP.又因为OB=2,从而B为Rt△OCP斜边的中点,所以BC=2.B.[选修4—2:矩阵与变换]本小题主要考查矩阵的运算、线性变换等基础知识,考查运算求解能力.满分10分.解:(1)因为2312⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A,det()221310=⨯-⨯=≠A,所以A可逆,从而1-A2312-⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦.(2)设P(x,y),则233121xy⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,所以13311xy-⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦A,因此,点P的坐标为(3,–1).C.[选修4—4:坐标系与参数方程]本小题主要考查曲线的极坐标方程等基础知识,考查运算求解能力.满分10分.解:因为曲线C的极坐标方程为=4cosρθ,所以曲线C的圆心为(2,0),直径为4的圆.因为直线l的极坐标方程为πsin()26ρθ-=,则直线l过A(4,0),倾斜角为π6,所以A为直线l与圆C的一个交点.设另一个交点为B,则∠OAB=π6.连结OB,因为OA为直径,从而∠OBA=π2,所以π4cos6AB ==因此,直线l 被曲线C 截得的弦长为 D .[选修4—5:不等式选讲]本小题主要考查柯西不等式等基础知识,考查推理论证能力.满分10分. 证明:由柯西不等式,得2222222()(122)(22)x y z x y z ++++≥++. 因为22=6x y z ++,所以2224x y z ++≥, 当且仅当122x y z ==时,不等式取等号,此时244333x y z ===,,, 所以222x y z ++的最小值为4.22.【必做题】本小题主要考查空间向量、异面直线所成角和线面角等基础知识,考查运用空间向量解决问题的能力.满分10分.解:如图,在正三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,设AC ,A 1C 1的中点分别为O ,O 1,则OB ⊥OC ,OO 1⊥OC ,OO 1⊥OB ,以1,{},OB OC OO 为基底,建立空间直角坐标系O −xyz . 因为AB =AA 1=2,所以1110,1,0,,0,1,0,0,1,())()()2,,0,1,2)()A B C A B C --.(1)因为P 为A 1B 1的中点,所以1,2)2P -,从而131(,,2)(0,2,22),BP AC ==--,故111|||cos ,|||||5BP AC BP AC BP AC ⋅===⋅.因此,异面直线BP 与AC 1所成角的余弦值为20.(2)因为Q 为BC 的中点,所以1,0)2Q ,因此33(,0)2AQ =,11(0,2,2),(0,0,2)AC CC ==.设n =(x ,y ,z )为平面AQC 1的一个法向量, 则10,0,AQ AC ⎧⎪⎨⎪⎩⋅=⋅=n n 即30,2220.y y z +=⎪+=⎩不妨取1,1)=-n ,设直线CC 1与平面AQC 1所成角为θ, 则111||sin |cos |,|||CC CC CC |θ==⋅⋅==n n n ,所以直线CC 1与平面AQC 1所成角的正弦值为.23.【必做题】本小题主要考查计数原理、排列等基础知识,考查运算求解能力和推理论证能力.满分10分.解:(1)记()abc τ为排列abc 的逆序数,对1,2,3的所有排列,有(123)=0(132)=1(213)=1(231)=2(312)=2(321)=3ττττττ,,,,,,所以333(0)1(1)(2)2f f f ===,.对1,2,3,4的排列,利用已有的1,2,3的排列,将数字4添加进去,4在新排列中的位置只能是最后三个位置.学科¥网 因此,4333(2)(2)(1)(0)5f f f f =++=.(2)对一般的n (n ≥4)的情形,逆序数为0的排列只有一个:12…n ,所以(0)1n f =. 逆序数为1的排列只能是将排列12…n 中的任意相邻两个数字调换位置得到的排列,所以(1)1n f n =-.为计算1(2)n f +,当1,2,…,n 的排列及其逆序数确定后,将n +1添加进原排列,n +1在新排列中的位置只能是最后三个位置. 因此,1(2)(2)(1)(0)(2)n n n n n f f f f f n +=++=+. 当n ≥5时,112544(2)[(2)(2)][(2)(2)][(2)(2)](2)n n n n n f f f f f f f f ---=-+-++-+…242(1)(2)4(2)2n n n n f --=-+-+⋯++=, 因此,n ≥5时,(2)n f =222n n --.。
2021年江苏高考数学真题及答案本试卷共4页,22小题,满分150分,考试用时120分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上,将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用 28铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上,3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案:不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将试卷和答题卡一井交回。
一、选择题:本题共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. 设集合A= {x|-2<x<4}. B = {2,3,4,5},则A∩B=A.{2}B.{2,3}C.{3,4,}D.{2,3,4}2.已知z=2-i,则(=A.6-2iB.4-2iC.6+2iD.4+2i3.已知圆锥的底面半径为,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的母线长为A.2B.2C.4D.44.下列区间中,函数f(x)=7sin()单调递增的区间是A.(0,) B.( ,) C.(,) D.(,)5.已知F1,F2是椭圆C :的两个焦点,点M在C 上,则|MF1|·|MF2|的最大值为A.13B.12C.9D.66.若tan=-2,则 =A.B.C.D.7.若过点(a,b)可以作曲线y=e x的两条切线,则A. e b<aB. e a<bC. 0<a<e bD. 0<b<e a8.有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中有放回的随机取两次,每次取1个球,甲表示事件“第一次取出的球的数字是1”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是2”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是8”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是7”,则A.甲与丙相互独立B.甲与丁相互独立C.乙与丙相互独立D.丙与丁相互独立二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020年江苏高考数学试卷及答案(含附加题)一、填空题:本大题共14小题,每题5分,共计70分,请把答案填写在答题卡相应位置上。
1.已知集合{}1,0,1,2A =-,{}0,2,3B =,则A B = __________。
2.已知i 是虚数单位,则复数()()12z i i =+-的实部是__________。
3.已知一组数据4,2a,3-a,5,6的平均数为4,则a 的值是__________。
4.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是。
5.右图是一个算法流程图,若输出y的值为-2,则输入x的值为。
6.在平面直角坐标系xOy中22y =,若双曲线()222105x y a a -=>的一条渐近线方程为52y x =,则该双曲线的离心率是。
7.已知()y f x =是奇函数,当0x >时,23()f x x =,则(8)f -的值是。
8.已知22sin +=43πα(),则sin 2α的值是。
9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的,已知螺帽的底面正六边形边长为2cm,高为2cm,内孔半径为0.5cm,则此六角螺帽毛坯的体积是3cm 。
10.将函数3sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像向右平移6π个单位长度,则平移后的图像与y 轴最近的对称轴方程是。
11.设{}n a 是公差为d 的等差数列,{}n b 是公比为q 的等比数列,已知数列{}+n n a b 的前项和()221n n S n n n N *=-+-∈,则d q +的值是。
12.已知22451(,)x y y x y R +=∈,则22x y +的最小值是。
13.在△ABC 中,4AB =,=3AC ,∠=90BAC °,D 在边AC 上,延长AD P 到,使得=9AP ,若32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(m 为常数),则CD 的长度是。
绝密★启用前2024年江苏省高考数学试卷(新高考Ⅰ)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I 卷(选择题)一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合A ={x|−5<x 3<5},B ={−3,−1,0,2,3},则A ∩B =( ) A. {−1,0} B. {2,3} C. {−3,−1,0} D. {−1,0,2}2.若z z−1=1+i ,则z =( )A. −1−iB. −1+iC. 1−iD. 1+i3.已知向量a ⃗=(0,1),b ⃗⃗=(2,x),若b ⃗⃗⊥(b ⃗⃗−4a ⃗⃗),则x =( ) A. −2B. −1C. 1D. 24.已知cos(α+β)=m ,tanαtanβ=2,则cos(α−β)=( ) A. −3mB. −m3C. m3D. 3m5.已知圆柱和圆锥的底面半径相等,侧面积相等,且它们的高均为√ 3,则圆锥的体积为( ) A. 2√ 3πB. 3√ 3πC. 6√ 3πD. 9√ 3π6.已知函数为f(x)={−x 2−2ax −a,x <0,e x +ln(x +1),x ≥0在R 上单调递增,则a 取值的范围是( )A. (−∞,0]B. [−1,0]C. [−1,1]D. [0,+∞)7.当x ∈[0,2π]时,曲线y =sinx 与y =2sin(3x −π6)的交点个数为( ) A. 3B. 4C. 6D. 88.已知函数为f(x)的定义域为R ,f(x)>f(x −1)+f(x −2),且当x <3时,f(x)=x ,则下列结论中一定正确的是( ) A. f(10)>100B. f(20)>1000C. f(10)<1000D. f(20)<10000二、多选题:本题共3小题,共18分。
江苏省高考数学试卷一.填空题1.(5分)已知集合A={1, 2}, B={a, a2+3}.若A∩B={1}, 则实数a的值为.2.(5分)已知复数z=(1+i)(1+2i), 其中i是虚数单位, 则z的模是.3.(5分)某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品, 产量分别为200, 400, 300, 100件.为检验产品的质量, 现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验, 则应从丙种型号的产品中抽取件.4.(5分)如图是一个算法流程图:若输入x的值为, 则输出y的值是.5.(5分)若tan(α﹣)=.则tanα=.6.(5分)如图, 在圆柱O1O2内有一个球O, 该球与圆柱的上、下底面及母线均相切, 记圆柱O1O2的体积为V1, 球O的体积为V2, 则的值是.7.(5分)记函数f(x)=定义域为D.在区间[﹣4, 5]上随机取一个数x, 则x∈D的概率是.8.(5分)在平面直角坐标系xOy中, 双曲线﹣y2=1的右准线与它的两条渐近线分别交于点P, Q, 其焦点是F1, F2, 则四边形F1PF2Q的面积是.9.(5分)等比数列{a n}的各项均为实数, 其前n项为S n, 已知S3=, S6=, 则a8=.10.(5分)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.11.(5分)已知函数f(x)=x3﹣2x+e x﹣, 其中e是自然对数的底数.若f(a﹣1)+f(2a2)≤0.则实数a的取值范围是.12.(5分)如图, 在同一个平面内, 向量, , 的模分别为1, 1, , 与的夹角为α, 且tanα=7, 与的夹角为45°.若=m+n(m, n∈R), 则m+n=.13.(5分)在平面直角坐标系xOy中, A(﹣12, 0), B(0, 6), 点P在圆O:x2+y2=50上.若≤20, 则点P的横坐标的取值范围是.14.(5分)设f(x)是定义在R上且周期为1的函数, 在区间[0, 1)上, f(x)=, 其中集合D={x|x=, n∈N*}, 则方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是.二.解答题15.(14分)如图, 在三棱锥A﹣BCD中, AB⊥AD, BC⊥BD, 平面ABD⊥平面BCD, 点E、F(E与A、D不重合)分别在棱AD, BD 上, 且EF⊥AD.求证:(1)EF∥平面ABC;(2)AD⊥AC.16.(14分)已知向量=(cosx, sinx), =(3, ﹣), x ∈[0, π].(1)若∥, 求x的值;(2)记f(x)=, 求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.17.(14分)如图, 在平面直角坐标系xOy中, 椭圆E:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1, F2, 离心率为, 两准线之间的距离为8.点P在椭圆E上, 且位于第一象限, 过点F1作直线PF1的垂线l1, 过点F2作直线PF2的垂线l2.(1)求椭圆E的标准方程;(2)若直线l1, l2的交点Q在椭圆E上, 求点P的坐标.18.(16分)如图, 水平放置的正四棱柱形玻璃容器Ⅰ和正四棱台形玻璃容器Ⅱ的高均为32cm, 容器Ⅰ的底面对角线AC的长为10cm, 容器Ⅱ的两底面对角线EG, E1G1的长分别为14cm和62cm.分别在容器Ⅰ和容器Ⅱ中注入水, 水深均为12cm.现有一根玻璃棒l, 其长度为40cm.(容器厚度、玻璃棒粗细均忽略不计)(1)将l放在容器Ⅰ中, l的一端置于点A处, 另一端置于侧棱CC1上, 求l没入水中部分的长度;(2)将l放在容器Ⅱ中, l的一端置于点E处, 另一端置于侧棱GG1上, 求l没入水中部分的长度.19.(16分)对于给定的正整数k, 若数列{a n}满足:a n﹣k+a n﹣k+1+…+a n﹣1+a n+1+…+a n+k﹣1+a n+k=2ka n对任意正整数n(n>k)总成立, 则称数列{a n}是“P(k)数列”.(1)证明:等差数列{a n}是“P(3)数列”;(2)若数列{a n}既是“P(2)数列”, 又是“P(3)数列”, 证明:{a n}是等差数列.20.(16分)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值, 且导函数f′(x)的极值点是f(x)的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求b关于a的函数关系式, 并写出定义域;(2)证明:b2>3a;(3)若f(x), f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣, 求a 的取值范围.二.非选择题, 附加题(21-24选做题)【选修4-1:几何证明选讲】(本小题满分0分)21.如图, AB为半圆O的直径, 直线PC切半圆O于点C, AP ⊥PC, P为垂足.求证:(1)∠PAC=∠CAB;(2)AC2 =AP•AB.[选修4-2:矩阵与变换]22.已知矩阵A=, B=.(1)求AB;(2)若曲线C1:=1在矩阵AB对应的变换作用下得到另一曲线C2, 求C2的方程.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在平面直角坐标系xOy中, 已知直线l的参数方程为(t为参数), 曲线C的参数方程为(s为参数).设P为曲线C上的动点, 求点P到直线l的距离的最小值.[选修4-5:不等式选讲]24.已知a, b, c, d为实数, 且a2+b2=4, c2+d2=16, 证明ac+bd≤8.【必做题】25.如图, 在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中, AA1⊥平面ABCD, 且AB=AD=2, AA1=, ∠BAD=120°.(1)求异面直线A1B与AC1所成角的余弦值;(2)求二面角B﹣A1D﹣A的正弦值.26.已知一个口袋有m个白球, n个黑球(m, n∈N*, n≥2), 这些球除颜色外全部相同.现将口袋中的球随机的逐个取出, 并放入如图所示的编号为1, 2, 3, …, m+n的抽屉内, 其中第k 次取出的球放入编号为k的抽屉(k=1, 2, 3, …, m+n).123…m+n(1)试求编号为2的抽屉内放的是黑球的概率p;(2)随机变量x表示最后一个取出的黑球所在抽屉编号的倒数, E(X)是X的数学期望, 证明E(X)<.江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一.填空题1.(5分)(2020•江苏)已知集合A={1, 2}, B={a, a2+3}.若A ∩B={1}, 则实数a的值为1.【分析】利用交集定义直接求解.【解答】解:∵集合A={1, 2}, B={a, a2+3}.A∩B={1},∴a=1或a2+3=1,解得a=1.故答案为:1.【点评】本题考查实数值的求法, 是基础题, 解题时要认真审题, 注意交集定义及性质的合理运用.2.(5分)(2020•江苏)已知复数z=(1+i)(1+2i), 其中i是虚数单位, 则z的模是.【分析】利用复数的运算法则、模的计算公式即可得出.【解答】解:复数z=(1+i)(1+2i)=1﹣2+3i=﹣1+3i,∴|z|==.故答案为:.【点评】本题考查了复数的运算法则、模的计算公式, 考查了推理能力与计算能力, 属于基础题.3.(5分)(2020•江苏)某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品, 产量分别为200, 400, 300, 100件.为检验产品的质量, 现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验, 则应从丙种型号的产品中抽取18件.【分析】由题意先求出抽样比例即为, 再由此比例计算出应从丙种型号的产品中抽取的数目.【解答】解:产品总数为200+400+300+100=1000件, 而抽取60辆进行检验, 抽样比例为=,则应从丙种型号的产品中抽取300×=18件,故答案为:18【点评】本题的考点是分层抽样.分层抽样即要抽样时保证样本的结构和总体的结构保持一致, 按照一定的比例, 即样本容量和总体容量的比值, 在各层中进行抽取.4.(5分)(2020•江苏)如图是一个算法流程图:若输入x的值为, 则输出y的值是﹣2.【分析】直接模拟程序即得结论.【解答】解:初始值x=, 不满足x≥1,所以y=2+log2=2﹣=﹣2,故答案为:﹣2.【点评】本题考查程序框图, 模拟程序是解决此类问题的常用方法, 注意解题方法的积累, 属于基础题.5.(5分)(2020•江苏)若tan(α﹣)=.则tanα=.【分析】直接根据两角差的正切公式计算即可【解答】解:∵tan(α﹣)===∴6tanα﹣6=tanα+1,解得tanα=,故答案为:.【点评】本题考查了两角差的正切公式, 属于基础题6.(5分)(2020•江苏)如图, 在圆柱O1O2内有一个球O, 该球与圆柱的上、下底面及母线均相切, 记圆柱O1O2的体积为V1, 球O的体积为V2, 则的值是.【分析】设出球的半径, 求出圆柱的体积以及球的体积即可得到结果.【解答】解:设球的半径为R, 则球的体积为:R3,圆柱的体积为:πR2•2R=2πR3.则==.故答案为:.【点评】本题考查球的体积以及圆柱的体积的求法, 考查空间想象能力以及计算能力.7.(5分)(2020•江苏)记函数f(x)=定义域为D.在区间[﹣4, 5]上随机取一个数x, 则x∈D的概率是.【分析】求出函数的定义域, 结合几何概型的概率公式进行计算即可.【解答】解:由6+x﹣x2≥0得x2﹣x﹣6≤0, 得﹣2≤x≤3,则D=[﹣2, 3],则在区间[﹣4, 5]上随机取一个数x, 则x∈D的概率P==, 故答案为:【点评】本题主要考查几何概型的概率公式的计算, 结合函数的定义域求出D, 以及利用几何概型的概率公式是解决本题的关键.8.(5分)(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy中, 双曲线﹣y2=1的右准线与它的两条渐近线分别交于点P, Q, 其焦点是F1, F2, 则四边形F1PF2Q的面积是.【分析】求出双曲线的准线方程和渐近线方程, 得到P, Q坐标, 求出焦点坐标, 然后求解四边形的面积.【解答】解:双曲线﹣y2=1的右准线:x=, 双曲线渐近线方程为:y=x, 所以P(, ), Q(, ﹣), F1(﹣2, 0).F2(2, 0).则四边形F1PF2Q的面积是:=2.故答案为:2.【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用, 考查计算能力.9.(5分)(2020•江苏)等比数列{a n}的各项均为实数, 其前n项为S n, 已知S3=, S6=, 则a8=32.【分析】设等比数列{a n}的公比为q≠1, S3=, S6=, 可得=, =, 联立解出即可得出.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q≠1,∵S3=, S6=, ∴=, =,解得a1=, q=2.则a8==32.故答案为:32.【点评】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.10.(5分)(2020•江苏)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30.【分析】由题意可得:一年的总运费与总存储费用之和=+4x, 利用基本不等式的性质即可得出.【解答】解:由题意可得:一年的总运费与总存储费用之和=+4x≥4×2×=240(万元).当且仅当x=30时取等号.故答案为:30.【点评】本题考查了基本不等式的性质及其应用, 考查了推理能力与计算能力, 属于基础题.11.(5分)(2020•江苏)已知函数f(x)=x3﹣2x+e x﹣, 其中e是自然对数的底数.若f(a﹣1)+f(2a2)≤0.则实数a的取值范围是[﹣1, ] .【分析】求出f(x)的导数, 由基本不等式和二次函数的性质, 可得f(x)在R上递增;再由奇偶性的定义, 可得f(x)为奇函数, 原不等式即为2a2≤1﹣a, 运用二次不等式的解法即可得到所求范围.【解答】解:函数f(x)=x3﹣2x+e x﹣的导数为:f′(x)=3x2﹣2+e x+≥﹣2+2=0,可得f(x)在R上递增;又f(﹣x)+f(x)=(﹣x)3+2x+e﹣x﹣e x+x3﹣2x+e x﹣=0,可得f(x)为奇函数,则f(a﹣1)+f(2a2)≤0,即有f(2a2)≤﹣f(a﹣1)=f(1﹣a),即有2a2≤1﹣a,解得﹣1≤a≤,故答案为:[﹣1, ].【点评】本题考查函数的单调性和奇偶性的判断和应用, 注意运用导数和定义法, 考查转化思想的运用和二次不等式的解法, 考查运算能力, 属于中档题.12.(5分)(2020•江苏)如图, 在同一个平面内, 向量, , 的模分别为1, 1, , 与的夹角为α, 且tanα=7, 与的夹角为45°.若=m+n(m, n∈R), 则m+n=3.【分析】如图所示, 建立直角坐标系.A(1, 0).由与的夹角为α, 且tanα=7.可得cosα=, sinα=.C.可得cos(α+45°)=.sin(α+45°)=.B.利用=m+n(m, n ∈R), 即可得出.【解答】解:如图所示, 建立直角坐标系.A(1, 0).由与的夹角为α, 且tanα=7.∴cosα=, sinα=.∴C.cos(α+45°)=(cosα﹣sinα)=.sin(α+45°)=(sinα+cosα)=.∴B.∵=m+n(m, n∈R),∴=m﹣n, =0+n,解得n=, m=.则m+n=3.故答案为:3.【点评】本题考查了向量坐标运算性质、和差公式, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.13.(5分)(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy中, A(﹣12, 0), B(0, 6), 点P在圆O:x2+y2=50上.若≤20, 则点P的横坐标的取值范围是[﹣5, 1] .【分析】根据题意, 设P(x0, y0), 由数量积的坐标计算公式化简变形可得2x0+y0+5≤0, 分析可得其表示表示直线2x+y+5≤0以及直线下方的区域, 联立直线与圆的方程可得交点的横坐标, 结合图形分析可得答案.【解答】解:根据题意, 设P(x0, y0), 则有x02+y02=50, =(﹣12﹣x0, ﹣y0)•(﹣x0, 6﹣y0)=(12+x0)x0﹣y0(6﹣y0)=12x0+6y+x02+y02≤20,化为:12x0﹣6y0+30≤0,即2x0﹣y0+5≤0, 表示直线2x+y+5≤0以及直线下方的区域,联立, 解可得x0=﹣5或x0=1,结合图形分析可得:点P的横坐标x0的取值范围是[﹣5, 1],故答案为:[﹣5, 1].【点评】本题考查数量积的运算以及直线与圆的位置关系, 关键是利用数量积化简变形得到关于x0、y0的关系式.14.(5分)(2020•江苏)设f(x)是定义在R上且周期为1的函数, 在区间[0, 1)上, f(x)=, 其中集合D={x|x=, n ∈N*}, 则方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是8.【分析】由已知中f(x)是定义在R上且周期为1的函数, 在区间[0, 1)上, f(x)=, 其中集合D={x|x=, n∈N*}, 分析f(x)的图象与y=lgx图象交点的个数, 进而可得答案.【解答】解:∵在区间[0, 1)上, f(x)=,第一段函数上的点的横纵坐标均为有理数,又f(x)是定义在R上且周期为1的函数,∴在区间[1, 2)上, f(x)=, 此时f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;同理:区间[2, 3)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[3, 4)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[4, 5)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[5, 6)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[6, 7)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[7, 8)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[8, 9)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;在区间[9, +∞)上, f(x)的图象与y=lgx无交点;故f(x)的图象与y=lgx有8个交点;即方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是8,故答案为:8【点评】本题考查的知识点是根的存在性及根的个数判断, 函数的图象和性质, 转化思想, 难度中档.二.解答题15.(14分)(2020•江苏)如图, 在三棱锥A﹣BCD中, AB⊥AD, BC⊥BD, 平面ABD⊥平面BCD, 点E、F(E与A、D不重合)分别在棱AD, BD上, 且EF⊥AD.求证:(1)EF∥平面ABC;(2)AD⊥AC.【分析】(1)利用AB∥EF及线面平行判定定理可得结论;(2)通过取线段CD上点G, 连结FG、EG使得FG∥BC, 则EG∥AC, 利用线面垂直的性质定理可知FG⊥AD, 结合线面垂直的判定定理可知AD ⊥平面EFG, 从而可得结论.【解答】证明:(1)因为AB⊥AD, EF⊥AD, 且A、B、E、F四点共面, 所以AB∥EF,又因为EF⊊平面ABC, AB⊆平面ABC,所以由线面平行判定定理可知:EF∥平面ABC;(2)在线段CD上取点G, 连结FG、EG使得FG∥BC, 则EG∥AC,因为BC⊥BD, 所以FG∥BC,又因为平面ABD⊥平面BCD,所以FG⊥平面ABD, 所以FG⊥AD,又因为AD⊥EF, 且EF∩FG=F,所以AD⊥平面EFG, 所以AD⊥EG,故AD⊥AC.【点评】本题考查线面平行及线线垂直的判定, 考查空间想象能力, 考查转化思想, 涉及线面平行判定定理, 线面垂直的性质及判定定理, 注意解题方法的积累, 属于中档题.16.(14分)(2020•江苏)已知向量=(cosx, sinx), =(3, ﹣), x∈[0, π].(1)若∥, 求x的值;(2)记f(x)=, 求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.【分析】(1)根据向量的平行即可得到tanx=﹣, 问题得以解决,(2)根据向量的数量积和两角和余弦公式和余弦函数的性质即可求出【解答】解:(1)∵=(cosx, sinx), =(3, ﹣),∥,∴﹣cosx=3sinx,∴tanx=﹣,∵x∈[0, π],∴x=,(2)f(x)==3cosx﹣sinx=2(cosx﹣sinx)=2cos(x+),∵x∈[0, π],∴x+∈[, ],∴﹣1≤cos(x+)≤,当x=0时, f(x)有最大值, 最大值3,当x=时, f(x)有最小值, 最大值﹣2.【点评】本题考查了向量的平行和向量的数量积以及三角函数的化简和三角函数的性质, 属于基础题17.(14分)(2020•江苏)如图, 在平面直角坐标系xOy中, 椭圆E:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1, F2, 离心率为,两准线之间的距离为8.点P在椭圆E上, 且位于第一象限, 过点F1作直线PF1的垂线l1, 过点F2作直线PF2的垂线l2.(1)求椭圆E的标准方程;(2)若直线l1, l2的交点Q在椭圆E上, 求点P的坐标.【分析】(1)由椭圆的离心率公式求得a=2c, 由椭圆的准线方程x=±, 则2×=8, 即可求得a和c的值, 则b2=a2﹣c2=3, 即可求得椭圆方程;(2)设P点坐标, 分别求得直线PF2的斜率及直线PF1的斜率, 则即可求得l2及l1的斜率及方程, 联立求得Q点坐标, 由Q在椭圆方程, 求得y02=x02﹣1, 联立即可求得P点坐标;方法二:设P(m, n), 当m≠1时, =, =, 求得直线l1及l1的方程, 联立求得Q点坐标, 根据对称性可得=±n2, 联立椭圆方程, 即可求得P点坐标.【解答】解:(1)由题意可知:椭圆的离心率e==, 则a=2c, ①椭圆的准线方程x=±, 由2×=8, ②由①②解得:a=2, c=1,则b2=a2﹣c2=3,∴椭圆的标准方程:;(2)方法一:设P(x 0, y0), 则直线PF2的斜率=,则直线l2的斜率k2=﹣, 直线l2的方程y=﹣(x﹣1),直线PF 1的斜率=,则直线l2的斜率k2=﹣, 直线l2的方程y=﹣(x+1),联立, 解得:, 则Q(﹣x0, ), 由P, Q在椭圆上, P, Q的横坐标互为相反数, 纵坐标应相等, 则y0=,∴y02=x02﹣1,则, 解得:, 则,又P在第一象限, 所以P的坐标为:P(, ).方法二:设P(m, n), 由P在第一象限, 则m>0, n>0,当m=1时, 不存在, 解得:Q与F 1重合, 不满足题意,当m≠1时, =, =,由l 1⊥PF1, l2⊥PF2, 则=﹣, =﹣,直线l1的方程y=﹣(x+1), ①直线l2的方程y=﹣(x﹣1), ②联立解得:x=﹣m, 则Q(﹣m, ),由Q在椭圆方程, 由对称性可得:=±n2,即m2﹣n2=1, 或m2+n2=1,由P(m, n), 在椭圆方程, , 解得:, 或, 无解,又P在第一象限, 所以P的坐标为:P(, ).【点评】本题考查椭圆的标准方程, 直线与椭圆的位置关系, 考查直线的斜率公式, 考查数形结合思想, 考查计算能力, 属于中档题.18.(16分)(2020•江苏)如图, 水平放置的正四棱柱形玻璃容器Ⅰ和正四棱台形玻璃容器Ⅱ的高均为32cm, 容器Ⅰ的底面对角线AC的长为10cm, 容器Ⅱ的两底面对角线EG, E1G1的长分别为14cm和62cm.分别在容器Ⅰ和容器Ⅱ中注入水, 水深均为12cm.现有一根玻璃棒l, 其长度为40cm.(容器厚度、玻璃棒粗细均忽略不计)(1)将l放在容器Ⅰ中, l的一端置于点A处, 另一端置于侧棱CC1上, 求l没入水中部分的长度;(2)将l放在容器Ⅱ中, l的一端置于点E处, 另一端置于侧棱GG1上, 求l没入水中部分的长度.【分析】(1)设玻璃棒在CC1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N, 过N作NP∥MC, 交AC于点P, 推导出CC1⊥平面ABCD, CC1⊥AC, NP⊥AC, 求出MC=30cm, 推导出△ANP∽△AMC, 由此能出玻璃棒l没入水中部分的长度.(2)设玻璃棒在GG1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N, 过点N 作NP⊥EG, 交EG于点P, 过点E作EQ⊥E1G1, 交E1G1于点Q, 推导出EE1G1G为等腰梯形, 求出E1Q=24cm, E1E=40cm, 由正弦定理求出sin∠GEM=, 由此能求出玻璃棒l没入水中部分的长度.【解答】解:(1)设玻璃棒在CC1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N, 在平面ACM中, 过N作NP∥MC, 交AC于点P,∵ABCD﹣A1B1C1D1为正四棱柱, ∴CC1⊥平面ABCD,又∵AC⊂平面ABCD, ∴CC1⊥AC, ∴NP⊥AC,∴NP=12cm, 且AM2=AC2+MC2, 解得MC=30cm,∵NP∥MC, ∴△ANP∽△AMC,∴=, , 得AN=16cm.∴玻璃棒l没入水中部分的长度为16cm.(2)设玻璃棒在GG1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N,在平面E1EGG1中, 过点N作NP⊥EG, 交EG于点P,过点E作EQ⊥E1G1, 交E1G1于点Q,∵EFGH﹣E1F1G1H1为正四棱台, ∴EE1=GG1, EG∥E1G1,EG≠E1G1,∴EE1G1G为等腰梯形, 画出平面E1EGG1的平面图,∵E1G1=62cm, EG=14cm, EQ=32cm, NP=12cm,∴E1Q=24cm,由勾股定理得:E1E=40cm,∴sin∠EE1G1=, sin∠EGM=sin∠EE1G1=, cos,根据正弦定理得:=, ∴sin, cos,∴sin∠GEM=sin(∠EGM+∠EMG)=sin∠EGMcos∠EMG+cos∠EGMsin∠EMG=, ∴EN===20cm.∴玻璃棒l没入水中部分的长度为20cm.【点评】本题考查玻璃棒l没入水中部分的长度的求法, 考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识, 考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力, 考查数形结合思想、化归与转化思想, 是中档题.19.(16分)(2020•江苏)对于给定的正整数k, 若数列{a n}满足:a n﹣k+a n﹣k+1+…+a n﹣1+a n+1+…+a n+k﹣1+a n+k=2ka n对任意正整数n(n>k)总成立, 则称数列{a n}是“P(k)数列”.(1)证明:等差数列{a n}是“P(3)数列”;(2)若数列{a n }既是“P (2)数列”, 又是“P (3)数列”, 证明:{a n }是等差数列.【分析】(1)由题意可知根据等差数列的性质, a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=(a n ﹣3+a n +3)+(a n ﹣2+a n +2)+(a n ﹣1+a n +1)═2×3a n , 根据“P (k )数列”的定义, 可得数列{a n }是“P (3)数列”;(2)由“P (k )数列”的定义, 则a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2=4a n , a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=6a n , 变形整理即可求得2a n =a n ﹣1+a n +1, 即可证明数列{a n }是等差数列.【解答】解:(1)证明:设等差数列{a n }首项为a 1, 公差为d, 则a n =a 1+(n ﹣1)d,则a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3,=(a n ﹣3+a n +3)+(a n ﹣2+a n +2)+(a n ﹣1+a n +1),=2a n +2a n +2a n ,=2×3a n ,∴等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)证明:由数列{a n }是“P (2)数列”则a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2=4a n , ① 数列{a n }是“P (3)数列”a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=6a n , ②由①可知:a n ﹣3+a n ﹣2+a n +a n +1=4a n ﹣1, ③a n ﹣1+a n +a n +2+a n +3=4a n +1, ④由②﹣(③+④):﹣2a n =6a n ﹣4a n ﹣1﹣4a n +1,整理得:2a n =a n ﹣1+a n +1,∴数列{a n }是等差数列.【点评】本题考查等差数列的性质, 考查数列的新定义的性质, 考查数列的运算, 考查转化思想, 属于中档题.20.(16分)(2020•江苏)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +1(a >0, b ∈R )有极值, 且导函数f′(x )的极值点是f (x )的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求b 关于a 的函数关系式, 并写出定义域;(2)证明:b2>3a;(3)若f(x), f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣, 求a 的取值范围.【分析】(1)通过对f(x)=x3+ax2+bx+1求导可知g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b, 进而再求导可知g′(x)=6x+2a, 通过令g′(x)=0进而可知f′(x)的极小值点为x=﹣, 从而f(﹣)=0, 整理可知b=+(a>0), 结合f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值可知f′(x)=0有两个不等的实根, 进而可知a>3.(2)通过(1)构造函数h(a)=b2﹣3a=﹣+=(4a3﹣27)(a3﹣27), 结合a>3可知h(a)>0, 从而可得结论;(3)通过(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣, 利用韦达定理及完全平方关系可知y=f(x)的两个极值之和为﹣+2, 进而问题转化为解不等式b﹣+﹣+2=﹣≥﹣, 因式分解即得结论.【解答】(1)解:因为f(x)=x3+ax2+bx+1,所以g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b, g′(x)=6x+2a,令g′(x)=0, 解得x=﹣.由于当x>﹣时g′(x)>0, g(x)=f′(x)单调递增;当x<﹣时g′(x)<0, g(x)=f′(x)单调递减;所以f′(x)的极小值点为x=﹣,由于导函数f′(x)的极值点是原函数f(x)的零点,所以f(﹣)=0, 即﹣+﹣+1=0,所以b=+(a>0).因为f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值,所以f′(x)=3x2+2ax+b=0有两个不等的实根,所以4a2﹣12b>0, 即a2﹣+>0, 解得a>3,所以b=+(a>3).(2)证明:由(1)可知h(a)=b2﹣3a=﹣+=(4a3﹣27)(a3﹣27),由于a>3, 所以h(a)>0, 即b2>3a;(3)解:由(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣,设x1, x2是y=f(x)的两个极值点, 则x1+x2=, x1x2=,所以f(x1)+f(x2)=++a(+)+b(x1+x2)+2=(x1+x2)[(x1+x2)2﹣3x1x2]+a[(x1+x2)2﹣2x1x2]+b(x1+x2)+2=﹣+2,又因为f(x), f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣,所以b﹣+﹣+2=﹣≥﹣,因为a>3, 所以2a3﹣63a﹣54≤0,所以2a(a2﹣36)+9(a﹣6)≤0,所以(a﹣6)(2a2+12a+9)≤0,由于a>3时2a2+12a+9>0,所以a﹣6≤0, 解得a≤6,所以a的取值范围是(3, 6].【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性、极值, 考查运算求解能力, 考查转化思想, 注意解题方法的积累, 属于难题.二.非选择题, 附加题(21-24选做题)【选修4-1:几何证明选讲】(本小题满分0分)21.(2020•江苏)如图, AB为半圆O的直径, 直线PC切半圆O于点C, AP⊥PC, P为垂足.求证:(1)∠PAC=∠CAB;(2)AC2 =AP•AB.【分析】(1)利用弦切角定理可得:∠ACP=∠ABC.利用圆的性质可得∠ACB=90°.再利用三角形内角和定理即可证明.(2)由(1)可得:△APC∽△ACB, 即可证明.【解答】证明:(1)∵直线PC切半圆O于点C, ∴∠ACP=∠ABC.∵AB为半圆O的直径, ∴∠ACB=90°.∵AP⊥PC, ∴∠APC=90°.∴∠PAC=90°﹣∠ACP, ∠CAB=90°﹣∠ABC,∴∠PAC=∠CAB.(2)由(1)可得:△APC∽△ACB,∴=.∴AC2 =AP•AB.【点评】本题考查了弦切角定理、圆的性质、三角形内角和定理、三角形相似的判定与性质定理, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.[选修4-2:矩阵与变换]22.(2020•江苏)已知矩阵A=, B=.(1)求AB;(2)若曲线C1:=1在矩阵AB对应的变换作用下得到另一曲线C2, 求C2的方程.【分析】(1)按矩阵乘法规律计算;(2)求出变换前后的坐标变换规律, 代入曲线C1的方程化简即可.【解答】解:(1)AB==,(2)设点P(x, y)为曲线C1的任意一点,点P在矩阵AB的变换下得到点P′(x0, y0),则=, 即x0=2y, y0=x,∴x=y0, y=,∴, 即x02+y02=8,∴曲线C2的方程为x2+y2=8.【点评】本题考查了矩阵乘法与矩阵变换, 属于中档题.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy中, 已知直线l的参数方程为(t为参数), 曲线C的参数方程为(s为参数).设P为曲线C上的动点, 求点P到直线l的距离的最小值.【分析】求出直线l的直角坐标方程, 代入距离公式化简得出距离d关于参数s的函数, 从而得出最短距离.【解答】解:直线l的直角坐标方程为x﹣2y+8=0,∴P到直线l的距离d==,∴当s=时, d取得最小值=.【点评】本题考查了参数方程的应用, 属于基础题.[选修4-5:不等式选讲]24.(2020•江苏)已知a, b, c, d为实数, 且a2+b2=4, c2+d2=16, 证明ac+bd≤8.【分析】a2+b2=4, c2+d2=16, 令a=2cosα, b=2sinα, c=4cosβ, d=4sinβ.代入ac+bd化简, 利用三角函数的单调性即可证明.另解:由柯西不等式可得:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2), 即可得出.【解答】证明:∵a2+b2=4, c2+d2=16,令a=2cosα, b=2sinα, c=4cosβ, d=4sinβ.∴ac+bd=8(cosαcosβ+sinαsinβ)=8cos(α﹣β)≤8.当且仅当cos(α﹣β)=1时取等号.因此ac+bd≤8.另解:由柯西不等式可得:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2)=4×16=64, 当且仅当时取等号.∴﹣8≤ac+bd≤8.【点评】本题考查了对和差公式、三角函数的单调性、不等式的性质, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.【必做题】26.(2020•江苏)已知一个口袋有m个白球, n个黑球(m, n∈N*, n≥2), 这些球除颜色外全部相同.现将口袋中的球随机的逐个取出, 并放入如图所示的编号为1, 2, 3, …, m+n的抽屉内, 其中第k次取出的球放入编号为k的抽屉(k=1, 2, 3, …, m+n).123…m+n(1)试求编号为2的抽屉内放的是黑球的概率p;(2)随机变量x表示最后一个取出的黑球所在抽屉编号的倒数, E(X)是X的数学期望, 证明E(X)<.【分析】(1)设事件A i表示编号为i的抽屉里放的是黑球, 则p=p(A2)=P (A 2|A1)P(A1)+P(A2|)P(), 由此能求出编号为2的抽屉内放的是黑球的概率.(2)X的所有可能取值为, …, , P(x=)=,k=n, n+1, n+2, …, n+m, 从而E(X)=()=, 由此能证明E(X)<.【解答】解:(1)设事件A i表示编号为i的抽屉里放的是黑球,则p=p(A 2)=P(A2|A1)P(A1)+P(A2|)P()===.证明:(2)∵X的所有可能取值为, …, ,P(x=)=, k=n, n+1, n+2, …, n+m,∴E(X)=()==<==•()==,∴E(X)<.【点评】本题考查概率的求法, 考查离散型随机变量的分布列、数学期望等基础知识, 考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力, 考查数形结合思想、化归与转化思想, 是中档题.25.(2020•江苏)如图, 在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中, AA1⊥平面ABCD, 且AB=AD=2, AA1=, ∠BAD=120°.(1)求异面直线A1B与AC1所成角的余弦值;(2)求二面角B﹣A1D﹣A的正弦值.【分析】在平面ABCD内, 过A作Ax⊥AD, 由AA1⊥平面ABCD, 可得AA1⊥Ax, AA1⊥AD, 以A为坐标原点, 分别以Ax、AD、AA1所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系.结合已知求出A, B, C, D, A1, C1的坐标, 进一步求出, , , 的坐标.(1)直接利用两法向量所成角的余弦值可得异面直线A1B与AC1所成角的余弦值;(2)求出平面BA1D与平面A1AD的一个法向量, 再由两法向量所成角的余弦值求得二面角B﹣A1D﹣A的余弦值, 进一步得到正弦值.【解答】解:在平面ABCD内, 过A作Ax⊥AD,∵AA1⊥平面ABCD, AD、Ax⊂平面ABCD,∴AA1⊥Ax, AA1⊥AD,以A为坐标原点, 分别以Ax、AD、AA1所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系.∵AB=AD=2, AA1=, ∠BAD=120°,∴A(0, 0, 0), B(), C(, 1, 0), D(0, 2, 0),A1(0, 0, ), C1().=(), =(), , .(1)∵cos<>==.∴异面直线A1B与AC1所成角的余弦值为;(2)设平面BA1D的一个法向量为,由, 得, 取x=, 得;取平面A1AD的一个法向量为.∴cos<>==.∴二面角B﹣A1D﹣A的正弦值为, 则二面角B﹣A1D﹣A的正弦值为.【点评】本题考查异面直线所成的角与二面角, 训练了利用空间向量求空间角, 是中档题.。
2003年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数 学(理工农医类)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分1至2页,第Ⅱ卷3至10页考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. (1)如果函数2y ax bx a =++的图象与x 轴有两个交点,则点(,)a b aOb 在平面上的区域(不包含边界)为( c )(2)抛物线2ax y =的准线方程是2=y ,则a 的值为 ( b )(A )81 (B )-81 (C )8 (D )-8 (3)已知==-∈x tg x x 2,54cos ),0,2(则π( )(A )247 (B )-247 (C )724 (D )-724 (4)设函数0021,1)(0,,0,12)(x x f x x x x f x 则若>⎪⎩⎪⎨⎧>≤-=-的取值范围是( ) (A )(-1,1) (B )(1,)-+∞(C )(-∞,-2)∪(0,+∞) (D )(-∞,-1)∪(1,+∞)(5)O 是平面上一定点,A B C 、、是平面上不共线的三个点,动点P 满足[)(),0,,AB AC OP OA P ABACλλ=++∈+∞则的轨迹一定通过ABC 的(A )外心(B )内心(C )重心(D )垂心(6)函数1ln,(1,)1x y x x +=∈+∞-的反函数为( )a (A)(B) (C) (D)(A )1,(0,)1x x e y x e -=∈+∞+ (B )1,(0,)1x xe y x e +=∈+∞- (C )1,(,0)1x x e y x e -=∈-∞+ (D )1,(,0)1x xe y x e +=∈-∞- (7)棱长为a 的正方体中,连结相邻面的中心,以这些线段为棱的八面体的体积为( )(A )33a (B )34a (C )36a (D )312a(8)设20,()a f x ax bx c >=++,曲线()y f x =在点00(,())P x f x 处切线的倾斜角的取值范围为0,,4P π⎡⎤⎢⎥⎣⎦则到曲线()y f x =对称轴距离的取值范围为 ( ) (A )10,a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ (B )10,2a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ (C )0,2b a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ (D )10,2b a ⎡-⎤⎢⎥⎣⎦(9)已知方程0)2)(2(22=+-+-n x x m x x 的四个根组成一个首项为41的的等差数列,则=-||n m ( )(A )1 (B )43 (C )21 (D )83(10)已知双曲线中心在原点且一个焦点为F (7,0),直线1-=x y 与其相交于M 、N 两点,MN 中点的横坐标为32-,则此双曲线的方程是 ( ) (A )14322=-y x (B )13422=-y x (C )12522=-y x (D )15222=-y x (11)已知长方形的四个顶点A (0,0),B (2,0),C (2,1)和D (0,1),一质点从AB 的中点0P 沿与AB 的夹角θ的方向射到BC 上的点1P 后,依次反射到CD 、DA 和AB 上的点2P 、3P 和4P (入射角等于反射角),设4P 的坐标为(4x ,0),若214<<x ,则tg θ的取值范围是 ( ) (A )(31,1) (B )(31,32) (C )(52,21) (D )(52,32)(12)一个四面体的所有棱长都为2,四个顶点在同一球面上,则此球的表面积为( )(A )π3(B )4π(C )π33(D )π62003年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数 学(理工农医类)第Ⅱ卷(非选择题共90分)二.填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分把答案填在题中横线上(13)92)21(xx -的展开式中9x 系数是(14)某公司生产三种型号的轿车,产量分别为1200辆,6000辆和2000辆为检验该公司的产品质量,现用分层抽样的方法抽取46辆进行检验,这三种型号的轿车依次应抽取___________,__________,___________辆(15)某城市在中心广场建造一个花圃,花圃分为6个部分(如图)现要栽种4种不同颜色的花,每部分栽种一种且相邻部分不能栽种同样颜色的花,不同的栽种方法有___________________种(以数字作答)(16)对于四面体ABCD ,给出下列四个命题①,,AB AC BD CD BC AD ==⊥若则②,,AB CD AC BD BC AD ==⊥若则③,,AB AC BD CD BC AD ⊥⊥⊥若则④,,AB CD AC BD BC AD ⊥⊥⊥若则 其中真命题的序号是__________________.(写出所有真命题的序号)三、解答题:本大题共6小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或或演算步骤(17)(本小题满分12分)有三种产品,合格率分别为0.90,0.95和0.95,各抽取一件进行检验(Ⅰ)求恰有一件不合格的概率;(Ⅱ)求至少有两件不合格的概率(精确到0.001)(18)(本小题满分12分)已知函数()sin()(0,0)f x x R ωϕωϕπ=+>≤≤是上的偶函数,其图象关于点3(,0)4M π对称,且在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是单调函数ωϕ和的值 (19)(本小题满分12分)如图,在直三棱柱111C B A ABC -中,底面是等腰直角三角形,︒=∠90ACB ,侧棱21=AA ,D 、E 分别是1CC 与B A 1的中点,点E 在平面ABD 上的射影是△ABD 的重心G (Ⅰ)求B A 1与平面ABD 所成角的大小(结果用反三角函数值表示) (Ⅱ)求点1A 到平面AED 的距离E GD CBAC 1B 1A 1(20)(本小题满分12分)已知常数0,(0,),a c a i >==向量经过原点O 以c i λ+为方向向量的直线与经过定点(0,)2A a i c λ-以为方向向量的直线相交于P ,其中R λ∈试问:是否存在两个定点E 、F ,使得PE PF +为定值若存在,求出E 、F 的坐标;若不存在,说明理由(21)(本小题满分12分)已知0,a n >为正整数(Ⅰ)设()n y x a =-,证明1'()n y n x a -=-;(Ⅱ)设()()n nn f x x x a =--,对任意n a ≥,证明1'(1)(1)'(n n f n n f n ++>+(22)(本小题满分14分)设0a >,如图,已知直线:l y ax =及曲线2:,C y x C =上的点1Q 的横坐标为11(0).(1)n a a a C Q n <<≥从上的点作直线平行于x 轴,交直线11n n l P P ++于点,再从点作直线平行于y 轴,交曲线1.(1,2,3,n n C Q Q n +=于点 …)的横坐标构成数列{}n a(Ⅰ)试求1n n a a +与的关系,并求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)当111,2a a =≤时,证明1211()32n k k k k a a a ++=-<∑ (Ⅲ)当1a =时,证明1211()3nk k k k a a a ++=-<∑2003年普通高等学校招生全国统一考试数 学 试 题(江苏卷)答案一、选择题:本题考查基本知识和基本运算,每小题5分,满分60分.1.C 2.B 3.D 4.D 5.B 6.B 7.C 8.B 9.C 10.D 11.C 12.A 二、填空题:本题考查基本知识和基本运算,每小题4分,满分16分. 13.221- 14.6,30,10 15.120 16.①④三、解答题17.本小题要主考查相互独立事件概率的计算,运用数学知识解决问题的能力,满分12分. 解:设三种产品各抽取一件,抽到合格产品的事件分别为A 、B 和C. (Ⅰ)95.0)()(,90.0)(===C P B P A P , .50.0)()(,10.0)(===C P B P A P因为事件A ,B ,C 相互独立,恰有一件不合格的概率为176.095.095.010.005.095.090.02)()()()()()()()()()()()(=⨯⨯+⨯⨯⨯=⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅C P B P A P C P B P A P C P B P A P C B A P C B A P C B A P 答:恰有一件不合格的概率为0.176. 解法一:至少有两件不合格的概率为)()()()(C B A P C B A P C B A P C B A P ⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅012.005.010.095.005.010.0205.090.022=⨯+⨯⨯⨯+⨯= 解法二:三件产品都合格的概率为812.095.090.0)()()()(2=⨯=⋅⋅=⋅⋅C P B P A P C B A P由(Ⅰ)知,恰有一件不合格的概率为0.176,所以至有两件不合格的概率为.012.0)176.0812.0(1]176.0)([1=+-=+⋅⋅-C B A P答:至少有两件不合的概率为0.012.(18)在小题主要考查三角函数的图象和单调性、奇偶性等基本知识,以及分析问题和推理计算能力,满12分分。
2008年普通高校招生全国统一考试(江苏卷)数学1.()cos()6f x wx π=-的最小正周期为5π,其中0w >,则w =▲。
【解读】本小题考查三角函数的周期公式。
2105T w w ππ==⇒=。
答案102.一个骰子连续投2次,点数和为4的概率为▲。
【解读】本小题考查古典概型。
基本事件共66⨯个,点数和为4的有(1,3)、(2,2)、(3,1)共3个,故316612P ==⨯。
答案112 3.11i i-+表示为a bi +(,)a b R ∈,则a b +=▲。
【解读】本小题考查复数的除法运算,1,0,11ii a b i-=∴==+,因此a b +=1。
答案14.{}2(1)37,A x x x =-<-则AZ 的元素个数为▲。
【解读】本小题考查集合的运算和解一元二次不等式。
由2(1)37x x -<-得2580x x -+< 因为0∆<,所以A φ=,因此A Z φ=,元素的个数为0。
答案05.,a b 的夹角为0120,1,3a b ==,则5a b -=▲。
【解读】本小题考查向量的线形运算。
因为1313()22a b ⋅=⨯⨯-=-,所以22225(5)2510a b a b a b a b -=-=+-⋅=49。
因此5a b -=7。
答案76.在平面直角坐标系xoy 中,设D 是横坐标与纵坐标的绝对值均不大于2的点构成的区域,E 是到原点的距离不大于1的点构成的区域,向D 中随意投一点,则落入E 中的概率为▲。
【解读】本小题考查古典概型。
如图:区域D 表示边长为4的正方形ABCD 的内部(含边界),区域E 表示单位圆及其内部,因此214416P ππ⨯==⨯。
答案16π7.某地区为了解70~80岁老人的日平均睡眠时间(单位:h ),随机选择了50位老人进行调查。
下表是这50位老人日睡眠时间的频率分布表。
序号 (i ) 分组(睡眠时间) 组中值(iG )频数 (人数)频率 (i F ) 1 [4,5) 4.5 6 0.12 2 [5,6) 5.5 10 0.20 3 [6,7) 6.5 20 0.40 4 [7,8) 7.5 10 0.20 5[8,9)8.540.08在上述统计数据的分析中,一部分计算算法流程图,则输出的S 的值是▲。
【解读】本小题考查统计与算法知识。
答案6.428.直线12y x b =+是曲线ln (0)y x x =>的一条切线,则实数b =▲。
【解读】本小题考查导数的几何意义、切线的求法。
1y x '=,令112x =得2x =,故切点为(2,ln 2),代入直线方程,得1ln 222b =⨯+,所以ln 21b =-。
答案ln 21b =-9.在平面直角坐标系中,设三角形ABC 的顶点坐标分别为(0,),(,0),(,0)A a B b C c ,点(0,)P p 在线段OA 上(异于端点),设,,,a b c p 均为非零实数,直线,BP CP 分别交,AC AB 于点E ,F ,一同学已正确算出OE 的方程:11110x y b c p a ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,请你求OF 的方程:▲。
【解读】本小题考查直线方程的求法。
画草图,由对称性可猜想1111()()0x y c b p a-+-=。
事实上,由截距式可得直线:1x yAB a b+=,直线:1x y CD c p +=,两式相减得1111()()0x y c b p a-+-=,显然直线AB 与CP 的交点F 满足此方程,又原点O 也满足此方程,故为所求的直线OF 的方程。
答案1111()()0x y c b p a-+-=。
10.将全体正整数排成一个三角形数阵:12345678910按照以上排列的规律,第n 行(3)n ≥从左向右的第3个数为▲。
【解读】本小题考查归纳推理和等差数列求和公式。
前1n -行共用了123(1)n +++-(1)2n n-个数,因此第n 行(3)n ≥从左向右的第3个数是全体正整数中的第(1)32n n-+个,即为262n n -+。
答案262n n -+11.2,,,230,y x y z R x y z xz*∈-+=的最小值为▲。
【解读】本小题考查二元基本不等式的运用。
由230x y z -+=得32x zy +=,代入2y xz 得229666344x z xz xz xzxz xz+++≥=,当且仅当3x z =时取“=”。
答案3。
12.在平面直角坐标系中,椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的焦距为2,以O 为圆心,a 为半径的圆,过点2(,0)ac 作圆的两切线互相垂直,则离心率e =▲。
【解读】本小题考查椭圆的基本量和直线与圆相切的位置关系。
如图,切线,PA PB 互相垂直,又OA PA ⊥,所以OAP ∆是等腰直角三角形,故2a c=,解得2c e a ==。
13.若2,AB AC ==,则ABC S ∆的最大值▲。
【解读】本小题考查三角形面积公式及函数思想。
因为AB=2(定长),可以以AB 所在的直线为x 轴,其中垂线为y 轴建立直角坐标系,则(1,0),(1,0)A B -,设(,)C x y ,由AC ==化简得22(3)8x y -+=,即C 在以(3,0)为圆心,为半径的圆上运动。
又12ABC c c S AB y y ∆=⋅⋅=≤答案14.3()31f x ax x =-+对于[]1,1x ∈-总有()0f x ≥成立,则a =▲。
【解读】本小题考查函数单调性及恒成立问题的综合运用,体现了分类讨论的数学思想。
要使()0f x ≥恒成立,只要min ()0f x ≥在[]1,1x ∈-上恒成立。
22()333(1)f x ax ax '=-=-01当0a =时,()31f x x =-+,所以min ()20f x =-<,不符合题意,舍去。
02当0a <时22()333(1)0f x ax ax '=-=-<,即()f x 单调递减,min ()(1)202f x f a a ==-≥⇒≥,舍去。
03当0a >时()0f x x '=⇒=① 11a ≤⇒≥时()f x 在1,⎡-⎢⎣和⎤⎥⎦上单调递增,在11,a a ⎛ ⎝上单调递减。
所以min1()min (1),()f x f f a ⎧⎫⎪⎪=-⎨⎬⎪⎪⎩⎭(1)400411(120f a a f a a -=-+≥⎧⎪≥⇒⇒=⎨=-≥⎪⎩② 111a a>⇒<时()f x 在[]1,1x ∈-上单调递减, min ()(1)202f x f a a ==-≥⇒≥,不符合题意,舍去。
综上可知a=4.答案4。
15.如图,在平面直角坐标系xoy 中,以ox 轴为始边做两个锐角,αβ,它们的终边分别与单位圆相交于A ,B 两点,已知A ,B 225。
(1) 求tan()αβ+的值;(2)求2αβ+的值。
【解读】本小题考查三角函数的定义、两角和的正切、二倍角的正切公式。
由条件得225cos αβ==α为锐角, 故2sin 0sin 10αα>=且。
同理可得5sin 5β=,因此1tan 7,tan 2αβ==。
(1)17tan tan 2tan()11tan tan 172αβαβαβ+++==--⨯=-3。
(2)132tan(2)tan[()]11(3)2αβαββ-++=++=--⨯=-1, 0,0,22ππαβ<<<<3022παβ∴<+<,从而324παβ+=。
16.在四面体ABCD 中,CB=CD ,AD BD ⊥,且E ,F 分别是AB ,BD 的中点, 求证(I )直线EF D 面AC ;(II )EFC D ⊥面面BC 。
证明:(I )E ,F 分别为AB ,BD 的中点EF AD ⇒EF ADAD ACD EF ACD EF ACD ⎫⎪⇒⊂⇒⎬⎪⊄⎭面面面。
(II )EF AD EF BDAD BD CD CB CF BD BD EFC F BD EF CF F⎫⎫⇒⊥⎬⎪⊥⎭⎪⎪=⎫⎪⇒⊥⇒⊥⎬⎬⎭⎪⎪=⎪⎪⎭面为的中点又BD BCD ⊂面,所以EFC D ⊥面面BC17.某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD 的顶点A ,B ,及CD 的中点P 处,已知20AB =km, 10CD km =,为了处理三家工厂的污水,现要在矩形ABCD 的区域上(含边界),且A ,B 与等距离的一点O 处建造一个污水处理厂,并铺设排污管道AO ,BO ,OP ,设排污管道的总长为ykm 。
(I )按下列要求写出函数关系式:① 设()BAO rad θ∠=,将y 表示成θ的函数关系式; ② 设()OP x km =,将y 表示成x 的函数关系式。
(II )请你选用(I )中的一个函数关系式,确定污水处理厂的位置,使三条排水管道总长度最短。
【解读】本小题考查函数最值的应用。
(I )①由条件可知PQ 垂直平分AB ,()BAO rad θ∠=,则10AQ OA COS BAO COS θ==∠ 故10OB COS θ=,又1010tan OP θ=-,所以10101010tan y OA OB OP COS COS θθθ=++=++-2010sin 10(0)cos 4θπθθ-=+<<。
DEFCAB②()OP x km =,则10OQ x =-,所以OA OB ===所以所求的函数关系式为10)y x x =+<<。
(I )选择函数模型①。
22210cos (2010sin )(sin )10(2sin 1)cos cos y θθθθθθ-----'==。
令0y '=得1sin 2θ=,又04πθ<<,所以6πθ=。
当06πθ<<时,0y '<,y 是θ的减函数;64ππθ<<时,0y '>,y 是θ的增函数。
所以当6πθ=时min 10y =。
当P 位于线段AB 的中垂线上且距离AB km 处。
18.设平面直角坐标系xoy 中,设二次函数2()2()f x x x b x R =++∈的图象与坐标轴有三个交点,经过这三个交点的圆记为C 。
(1) 求实数b 的取值范围; (2) 求圆C 的方程;(3) 问圆C 是否经过某定点(其坐标与b 无关)?请证明你的结论。
【解读】本小题考查二次函数图象与性质、圆的方程的求法。
(1)010(0)0b b f ∆>⎧⇒<≠⎨≠⎩且(2) 设所求圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=。