2018年高三最新 高考数学中档题强化训练(4)-(6) 精品
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高三数学中档题训练1班级 姓名 1.集合A={1,3,a },B={1,a 2},问是否存在这样的实数a ,使得B ⊆A ,且A∩B={1,a }?若存在,求出实数a 的值;若不存在,说明理由.2、在ABC ∆中,a 、b 、c 分别是三内角A 、B 、C 的对应的三边,已知222b c a bc +=+。
(Ⅰ)求角A 的大小: (Ⅱ)若222sin 2sin 122B C+=,判断ABC ∆的形状。
3. 设椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率23=e .已知点)23,0(P 到这个椭圆上的点的最远距离为7,求这个椭圆方程.4.数列{}n a 为等差数列,n a 为正整数,其前n 项和为n S ,数列{}n b 为等比数列,且113,1a b ==,数列{}n a b 是公比为64的等比数列,2264b S =. (1)求,n n a b ;(2)求证1211134n S S S +++<L .高三数学中档题训练2班级 姓名1.已知函数()116-+=x x f 的定义域为集合A ,函数()()m x x x g ++-=2lg 2的定义域为集合 B. ⑴当m=3时,求()B C A R I ;⑵若{}41<<-=x x B A I ,求实数m 的值.2、设向量(cos ,sin )m θθ=u r ,(22sin ,22cos )n θθ=+-r ,),23(ππθ--∈,若1m n •=u r r ,求:(1))4sin(πθ+的值; (2))127cos(πθ+的值.3.在几何体ABCDE 中,∠BAC=2π,DC ⊥平面ABC ,EB ⊥平面ABC ,F 是BC 的中点,AB=AC=BE=2,CD=1 (Ⅰ)求证:DC ∥平面ABE ; (Ⅱ)求证:AF ⊥平面BCDE ;(Ⅲ)求证:平面AFD ⊥平面AFE .4. 已知ΔOFQ 的面积为2 6 ,且OF FQ m ⋅=u u u r u u u r.(1)设 6 <m <4 6 ,求向量OF FQ u u u r u u u r与的夹角θ正切值的取值范围;(2)设以O 为中心,F 为焦点的双曲线经过点Q (如图),OF c =u u u r ,m=( 6 4-1)c 2,当OQ u u u r 取得最小值时,求此双曲线的方程.ABCDEF班级 姓名1. 已知向量a =(3sin α,cos α),b =(2sin α, 5sin α-4cos α),α∈(3π2π2,), 且a ⊥b . (1)求tan α的值; (2)求cos(π23α+)的值.2、某隧道长2150m ,通过隧道的车速不能超过20m/s 。
高三数学中档题训练1班级 姓名1、在ABC ∆中,a 、b 、c 分别是三内角A 、B 、C 的对应的三边,已知222b c a bc +=+。
(Ⅰ)求角A 的大小: (Ⅱ)若222sin 2sin 122B C+=,判断ABC ∆的形状。
2. 设椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率23=e .已知点)23,0(P 到这个椭圆上的点的最远距离为7,求这个椭圆方程.3.数列{}n a 为等差数列,n a 为正整数,其前n 项和为n S ,数列{}n b 为等比数列,且113,1a b ==,数列{}n a b 是公比为64的等比数列,2264b S =.(1)求,n n a b ;(2)求证1211134n S S S +++<.4、已知函数()ln f x x =,)0(21)(2≠+=a bx ax x g (I )若2-=a 时,函数)()()(x g x f x h -=在其定义域内是增函数,求b 的取值范围;(II )在(I )的结论下,设]2ln ,0[,)(2∈+=x be e x x xϕ,求函数)(x ϕ的最小值;高三数学中档题训练2班级 姓名1.已知函数()116-+=x x f 的定义域为集合A ,函数()()m x x x g ++-=2lg 2的定义域为集合B. ⑴当m=3时,求()B C A R ; ⑵若{}41<<-=x x B A ,求实数m 的值.2、设向量(cos ,sin )m θθ=,(22sin cos )n θθ=+,),23(ππθ--∈,若1m n ∙=,求:(1))4sin(πθ+的值; (2))127cos(πθ+的值.3.在几何体ABCDE 中,∠BAC=2π,DC ⊥平面ABC ,EB ⊥平面ABC ,F 是BC 的中点,AB=AC=BE=2,CD=1(Ⅰ)求证:DC ∥平面ABE ; (Ⅱ)求证:AF ⊥平面BCDE ;(Ⅲ)求证:平面AFD ⊥平面AFE .4. 已知ΔOFQ 的面积为2 6 ,且OF FQ m ⋅=.(1)设 6 <m <4 6 ,求向量OF FQ 与的夹角θ正切值的取值范围; (2)设以O 为中心,F 为焦点的双曲线经过点Q (如图),OF c = ,m=(6 4-1)c 2,当OQ 取得最小值时,求此双曲线的方程.BCDEF高三数学中档题训练3班级 姓名1. 已知向量a =(3sin α,cos α),b =(2sin α, 5sin α-4cos α),α∈(3π2π2,), 且a ⊥b . (1)求tan α的值; (2)求cos(π23α+)的值.2、某隧道长2150m ,通过隧道的车速不能超过20m/s 。
a解 (1)由 e = =c 所以椭圆 C 的方程是 + =1.⎩y B -y A 8k 1故 k AB = x B -x A -16k 21+4k 2 1+4k 24k 2+1 1+4k 2 4k 2+16.圆锥曲线x 2 y 2 31.(2017·苏州期末 )如图,已知椭圆 C : 2+b 2=1(a >b >0)的离心率为 2,且过点 P (2,-1).(1)求椭圆 C 的方程;(2)设点 Q 在椭圆 C 上,且 PQ 与 x 轴平行,过点 P 作两条直线分别交椭圆 C 于 A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,若直线 PQ 平分∠APB ,求证:直线 AB 的斜率是定值,并求出这个定值.a 3 2,得 a ∶b ∶c =2∶1∶ 3,x 2 y 2椭圆 C 的方程为4b 2+b 2=1.把 P (2,-1)代入,得 b 2=2,x 2 y 28 2(2)由已知得 PA ,PB 的斜率存在,且互为相反数.设直线 PA 的方程为 y +1=k (x -2),其中 k ≠0.⎧⎪y +1=k (x -2), 由⎨⎪x 2+4y 2=8消去 y ,得 x 2+4[kx -(2k +1)]2=8,即(1+4k 2)x 2-8k (2k +1)x +4(2k +1)2-8=0,因为该方程的两根为 2,x A ,4(2k +1)2-8 8k 2+8k -2 所以 2x A = ,即 x A = ,4k 2-4k -1从而 y A = .8k 2-8k -2 4k 2+4k -1把 k 换成-k ,得 x B = ,y B = .= =- ,是定值.x 2 y 22.(2017·常州期末)已知圆 C :(x -t )2+y 2=20(t <0)与椭圆 E :a 2+b 2=1(a >b >0)的一个公共点为 B (0,-2),F (c,0)为椭圆 E 的右焦点,直线 BF 与圆 C 相切于点 B .所以椭圆 E 的方程为 + =1.设 l :y =k (x -1)(k ≠0),代入 + =1,⎧⎪10k x + 5k -20x x = .⎪⎩3.(2017·无锡期末)已知椭圆 + =1,动直线 l 与椭圆交于 B ,C 两点(点 B 在第一象限).(1)若点 B 的坐标为 1, ⎪,求△OBC 面积的最大值;解 (1)直线 OB 方程为 y = x ,即 3x -2y =0,所以⎨x 1-m x 2-m x 1-m x 2-m +k (x 1-1) k (x 2-1)y 1y =2· -(1+m ) +2m =0,⎛3⎫4+5k(1)求 t 的值以及椭圆 E 的方程;(2)过点 F 任作与两坐标轴都不垂直的直线 l 与椭圆交于 M ,N 两点,在 x 轴上是否存在一定点 P ,使 PF 恰为∠MPN 的平分线?解 (1)由题意得 b =2.因为 C (t,0),B (0,-2),所以 BC = t 2+4= 20,所以 t =±4.因为 t <0,所以 t =-4.因为 BC ⊥BF ,所以 20+c 2+4=(c +4)2,所以 c =1,所以 a 2=b 2+c 2=5.x 2 y 25 4(2)设 M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),x 2 y 25 4化简得(4+5k 2)x 2-10k 2x +5k 2-20=0,21 2 4+5k 22 1 2 2若点 P 存在,设 P (m,0),由题意 k PM +k PN =0,所以 = + =0,所以(x 1-1)(x 2-m )+(x 2-1)(x 1-m )=0, 即 2x 1x 2-(1+m )(x 1+x 2)+2m5k 2-20 10k 24+5k 2 4+5k 2所以 8m -40=0,所以 m =5.所以存在定点 P (5,0),使 PF 恰为∠MPN 的平分线.x 2 y 24 3⎝ 2⎭(2)设 B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),且 3y 1+y 2=△0,求当 OBC 的面积最大时直线 l 的方程.32设过点 C 且平行于 OB 的直线 l ′方程为 y = x +b .⎧⎪x +y =1, ⎪⎩y =3x +b⎛⎛所以△OBC 面积的最大值为 ×4 13所以⎨⎪⎩y y =3n -12.因为 3y +y =0,所以⎨⎪⎩y = 4-n , 3m +4 (3m 2+4)2 3m 2+4+ + +1 =+4 +1+432则当 △l ′与椭圆只有一个公共点时, OBC 的面积最大.2 2由⎨ 4 32消去 y 整理得 3x 2+3bx +b 2-3=0,此时 Δ =9b 2-12(b 2-3),令 Δ =0,解得 b =±2 3,当 b =2 3时,C - 3, ⎝3⎫ ⎪;2 ⎭当 b =-2 3时,C 3,- ⎝ 3⎫ ⎪,2 ⎭129 |3 3+ 3| 1+ × = 3.(2)显然,直线 l 与 y 轴不垂直,设直线 l 的方程为 x =my +n .⎧⎪x 2+y 2=1, 由⎨ 4 3消去 x 并整理得(3m 2+4)y 2+6mny +3n 2-12=0,⎪⎩x =my +n⎧⎪y 1+y 2=-3 6mn4,221 23m 2+4⎧⎪y 1=3 3mn4,2 1 2 22 129n 2m 2 4-n 2 从而 = ,3m 2+4即 n 2=3m 2 ,1 6|m |n2 6|m |所以 △S OBC 2|n |·|y 1-y 2|=2|n |·|y 1|=3m 2 =3m 2 .因为 B 在第一象限,3m 2n所以 x 1=my 1+n =3m 2 +n >0,所以 n >0.因为 y 1>0,所以 m >0,所以 △S OBC = 6m3m 2+1 1 2 3 m 3 2 3m +所以直线 l 的方程为 x = 3 y + ,即 y = 3x - .4.(2017·南京、盐城二模)如图,在平面直角坐标系 x Oy 中,焦点在 x 轴上的椭圆 C : +(2)过点 O 且平行于 l 的直线交椭圆 C 于 M ,N 两点,求AT ·BT的值;→ 2→ (3)记直线 l 与 y 轴的交点为 P ,若AP = TB ,求直线 l 的斜率 k . 所以椭圆 C 的标准方程是 +=1. AT ·BT -y 1y 2MN 24y 20=1- ,所以 +消去 x ,得(1+2k 2)y 2+2ky -7k 2=0,所以 y 1y 2= 1+2k 2⎧⎪6 6 1 3 10 = ≤ = 3,当且仅当 3m = ,即 m = 时取等号,此时 n = ,m10 303 2 2x 28y2b2=1 经过点(b,2e ),其中 e 为椭圆 C 的离心率.过点 T (1,0)作斜率为 k (k >0)的直线 l 交椭圆 C 于 A ,B 两点(A 在 x 轴下方).(1)求椭圆 C 的标准方程;MN 25b 2 4e 2解 (1)由点(b,2e )在椭圆 C 上,得 8 + b 2 =1. c 2 8-b 2 b 2 b 2 4 3因为 e 2=a 2= 8 8 8 b 2=2.又 b 2<a 2=8,解得 b 2=4,x 2 y 28 4(2)设 A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x 0,y 0),由对称性知 N (-x 0,-y 0),其中 y 1<0.因为 MN ∥AB ,所以= .直线 AB 的方程为 y =k (x -1),直线 MN 的方程为 y =kx ,其中 k >0. ⎧⎪y =k (x -1), 由⎨ ⎪⎩x 2+2y 2=8由⎨y =kx ,⎪⎩x 2+2y 2=8消去 x ,得(1+2k 2)y 2=8k 2,-7k 2 .所以 y 20= ,从而得 1+2k 2MN 2 32 (3)由AP= TB ,得-x 1= (x 2-1).5⎩,x 1x 2= 1+2k 2所以 x 1= ,x 2=3(1+2k 2) 3(1+2k 2)3(1+2k 2) 3(1+2k 2) 1+2k 2解得 k 2=2 或 k 2=- (舍).8k 2 AT ·BT 7= .→ 2→ 2 5⎧⎪y =k (x -1),由⎨⎪x 2+2y 2=8消去 y ,得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-8=0,所以 x 1+x 2=1+2k 24k 2 2k 2-8 .2又因为-x 1=5(x 2-1),-4k 2+2 16k 2-2,-4k 2+2 16k 2-2 2k 2-8从而 · = .整理得 50k 4-83k 2-34=0,1750因为 k >0,所以 k = 2.。
D P CB A中档题训练12 姓名1.在人寿保险业中,要重视某一年龄的投保人的死亡率,经过随机抽样统计,得到某城市一个投保人能活到75岁的概率为0.60,试问:(1)3个投保人都能活到75岁的概率;(2)3个投保人中只有1人能活到75岁的概率;(3)3个投保人中至少有1人能活到75岁的概率.(结果精确到0.01)解:(1)22.0)6.0()3(33≈=P(2)29.016.06.03)6.01(6.0)1(2133≈⨯⨯=-⨯⨯=C P (3)94.0064.01)6.01(13≈-=--=P2.如图:已知四棱锥P —ABCD 的底面为直角梯形,AD ∥BC ,∠BCD=90,PA=PB ,PC=PD. (Ⅰ)证明CD 与平面PAD 不垂直;(Ⅱ)证明平面PAB ⊥平面ABCD ;(Ⅲ)如果CD=AD+BC ,二面角P —BC —A 等于60°,求二面角P —CD —A 的大小.解:(Ⅰ)若CD ⊥平面PAD ,则CD ⊥PD ,由已知PC=PD ,得∠PCD=∠PDC ︒<90, 这与CD ⊥PD 矛盾,所以CD 与平面PAD 不垂直.(Ⅱ)取AB 、CD 的中点E 、F ,连接PE 、PF 、EF ,由PA=PB ,PC=PD ,得PE⊥AB,PF⊥CD,∴EF 为直角梯形的中位线,∴EF⊥CD,又PF∩EF=F,∴CD⊥平面PEF ,由PE ⊂平面PEF ,得CD⊥PE,又AB⊥PE 且梯形两腰AB 、CD 必交,∴PE⊥平面ABCD ,又PE ⊂平面PAB ,∴平面PAB⊥平面ABCD(Ⅲ)由(Ⅱ)及二面角的定义知∠PFE 为二面角P-CD-A 的平面角作EG⊥BC 于G ,连PG ,由三垂线定理得BC⊥PG,故∠PGE 为二面角P-BC-A 的平面角.即∠PGE=60°,由已知,得CD BC AD EF 21)(21=+=,又EG=CF =21CD .∴EF=EG,易证得Rt⊿PEF≌Rt⊿PEG.∴∠PEF=∠PGE=60°,即为所求.3.(本小题满分12分)已知椭圆E :12222=+by a x (a >b >0)中,以F 1(-c ,0)为圆心,a -c 为半径作圆F 1,过点B 2(0,b )作圆F 1的两条切线,设切点分别为M 、N 两点。
2018年高考文科数学中档题训练卷一适用于使用全国卷一地区使用一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.4.中国将于今年9月3日至5日在福建省厦门市主办金砖国家领导人第九次会晤.某志愿者队伍共有5人负责接待,其中3人担任英语翻译,另2人担任俄语翻译,现从中随机选取2人,恰有1个英语翻译,1个俄语翻译的概率是( ) A .13B .12C .35D .235.已知角α的顶点在坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点(,则tan()6πα-的值为( )A.-.C. D. 6.我国古代数学典籍《九章算术》第七章“盈不足”中有一问题:“今有蒲生一日,长三尺.莞生一日,长一尺.蒲生日自半.莞生日自倍.问几何日而长等?”(蒲常指一种多年生草本植物,莞指水葱一类的植物)现欲知几日后,莞高超过蒲高一倍,为了解决这个新问题,设计如图的程序框图,输入3A =,1a =,那么在①处应填( )A .2T S >?B .2?S T >C .2?S T <D .2?T S <7.实数x ,y 满足1,1,22,x y x y x y +≥⎧⎪-≥-⎨⎪-≤⎩则43z x y =+的最大值为( )A .3B .4C .18D .248.平行四边形ABCD 中,3AB =,2AD =,13AP AB = ,12AQ AD = ,若12CP CQ ⋅=,则BAD ∠=( ) A .4πB .3π C .2π D .23π9.当0x >时,函数()()(2)x f x ae b x =+-单调递增,且函数(1)y f x =-的图象关于直线1x =对称,则使得(2)0f m ->成立的实数m 的取值范围是( ) A .{}|22m m m <->或 B .{}|22m m -<<C .{}|04m m m <>或D .{}|04m m <<10.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某四棱锥的三视图,已知其俯视图是正三角形,则该四棱锥的外接球的表面积是( ) A .193π B .223πC .19πD .22π 二、填空题14.已知{}n a 是等差数列,其前n 项和为n S ,13515a a a ++=,2460a a a ++=,则n S 的最大值为 .15.直三棱柱111ABC A B C -中,90BAC ∠=︒,2BC =,11CC =,直线1BC 与平面11A ABB 所成角等于60︒,则三棱柱111ABC A B C -的侧面积为 .三、解答题17.已知函数()sin()f x M x ωϕ=+(0M >,0ω>,||2πϕ<)的图象与x 轴的两个相邻交点是(0,0)A ,(6,0)B ,C 是函数()f x 图象的一个最高点.a ,b ,c 分别为ABC ∆的三个内角A ,B ,C 的对边,满足()(sin sin )()sin a c C A a b B +-=+. (Ⅰ)求函数()f x 的解析式;(Ⅱ)将函数()f x 的图象向左平移1个单位后,纵坐标不变,横坐标伸长为原来的3π倍,得到函数()g x 的图象,求函数()g x 的单调递减区间.18.为了响应***市政府“低碳生活,绿色出行”的号召,A 区委文明办率先全市发起“少开一天车,呵护厦门蓝”绿色出行活动.“从今天开始,从我做起,力争每周至少一天不开车,上下班或公务活动带头选择步行、骑车或乘坐公交车,鼓励拼车……”.铿锵有力的话语,传递了低碳生活、绿色出行的理念. 某机构随机调查了本市部分成年市民某月骑车次数,统计如下:联合国世界卫生组织于2013年确定新的年龄分段:44岁及以下为青年人,45岁至59岁为中年人,60岁及以上为老年人.用样本估计总体,解决如下问题:(Ⅰ)估计本市一个年满18岁的青年人每月骑车的平均次数;(Ⅱ)月骑车次数不少于30次者称为“骑行爱好者”.根据以上数据,能否在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为“骑行爱好者”与“青年人”有关?22()()()()()n ad bc K a c a b b d c d -=++++19.如图,正方形ABCD 的边长等于2,平面ABCD ⊥平面ABEF ,//AF BE ,22BE AF ==,EF = (Ⅰ)求证://AC 平面DEF ;(Ⅱ)求三棱锥C DEF -的体积.答案一、选择题4-5:CA 6-10:BDBCA二、填空题三、解答题17.解:(Ⅰ)由题意得0ϕ=,62T =,即12T =,22126T πππω===, 由正弦定理得()()()c a c a a b b +-=+,整理得:222122b ac ab +-=-, 即1cos 2C =-,又(0,)C π∈,所以23C π=,在ABC ∆中,易知AC BC =,取AB 中点D 易得CD =,即M =∴()6xf x π=.(Ⅱ)函数()f x 图象向左平移1个单位,得(1)sin()66f x x ππ+=+,纵坐标不变,横坐标伸长为原来的3π倍,得()sin()26x g x π=+,由3222262x k k πππππ+≤++(k Z ∈),解得284433k x k ππππ+≤≤+(k Z ∈),所以函数()g x 单调递减区间为28[4,4]33k k ππππ++(k Z ∈). 18.解:(Ⅰ)205401540252003520045300553420042.75204040200200300800⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==+++++; (Ⅱ)根据题意,得出22⨯列联表:221800(100800700200)187.87930015008001000K ⨯⨯-⨯==>⨯⨯⨯,根据这些数据,能在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为“骑行爱好者”与“青年人”有关.19.(Ⅰ)证明:连接BD ,记AC BD O = ,取DE 的中点G ,连接OG 、FG . ∵点O 、G 分别是BD 和ED 的中点,∴12OG BE =,//OG BE ,又12AF BE =,//AF BE , ∴OG AF =,且//OG AF ,∴四边形AOGF 是平行四边形. ∴//AO FG ,即//AC FG .又AC ⊄平面DEF ,FG ⊂平面DEF ,∴//AC 平面DEF .(Ⅱ)解:在平面ABEF 内,过点F 作//FH AB ,交BE 于点H .由已知条件可知,在梯形ABEF 中2AB FH ==,EF =1EH =,∴222FH EF EH =+,即FE EB ⊥,从而FE AF ⊥,∴90AFE ∠=︒∴11122AEF S AF EF ∆=⨯=⨯=∵面ABCD ⊥平面ABEF ,平面ABCD 平面ABEF AB =,DA AB ⊥,∴DA ⊥面ABEF , ∵//AC 平面DEF ,∴点C 到平面DEF 的距离等于点A 到平面DEF 的距离.∴11233C DEF A DEF D AEF AEF V V V DA S ---∆===⨯=⨯=。
高考数学中档小题押题训练(四)姓名:____________班级:____________一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)....已知13,22m⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,命题2123ym+=-表示焦点在上的椭圆.则下列命题中为真命题的是(A .8B .4C .二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共有多项符合题目要求.全部选对的得5分,分.)9.用分层随机抽样法从某校高一年级学生的数学竞赛成绩(满分容量为120的样本,其中男生成绩的数据有80个,女生成绩的数据有个男生的成绩分为6组,绘制得到如图所示的频率分布直方图,A .男生成绩的样本数据在[)90,110内的频率为B .男生成绩的样本数据的平均数为97C .男生成绩的样本数据的第75百分位数为118D .女生成绩的样本数据的平均数为91,则总样本的平均数为10.已知函数(),()f x g x 的定义域均为R ,(f x 且当[0,2]x ∈时,3()(1)f x x =-,则()A .()f x 的图象关于点对称(10),B .(2023)1f =A .()1π2sin 36f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .若把()f x 的横坐标缩短为原来的C .若把函数()f x 的图像向左平移π2D .ππ,3x ⎡⎤∀∈-⎢⎥⎣⎦3,若()3π32f x a f ⎛+≥ ⎝12.已知函数()()(22f x x b x a =---A .a b>C .()f x 在(),b ∞+上单调递增三、填空题(本题共4小题,每小题分,第二空3分.)13.写出一个同时满足下列条件①②的等比数列①10n n a a +<;②1n n a a +<参考答案:⋂中元素的个数即为直线所以A B由图可知直线y x=与正方形ABCD⋂中元素的个数为2.即A B故选:C.3.A【分析】根据冠军的归属分类列表后结合题设条件可得冠军的国家【详解】根据题意,有冠军甲乙丙由题意知,60ABC ︒∠=,所以23AC =,AC BC ⊥所以AB 的中点即为△ABC 又因为2PA PC ==,所以120APC ︒∠=,PM =所以在APC △中,取AC 的中点+【点睛】方法点睛:零点问题的求解常用的方法有:图象法(作出函数()f x 的图象分析判断);(3)方程分析两函数(),()g x h x 图象即得解).要根据已知灵活选择方法求解11.ACD【分析】对A ,由函数图像即可算出函数的周期T ,由高点即可求出函数的解析式;对B 、C ,由图像的平移变换即可求得变换后的图像,然后根据三角函数的单调性以及函数的奇偶性即可判断;对用三角函数知识即可求得a 的最小值.【详解】对A ,由题意知2,A =6πT =,2π16π3ω∴==,即2πsin()13ϕ+=,2ππ2π32k ϕ∴+=+(Z k ∈),ϕ∴又πϕ< ,π6ϕ∴=-,()1π2sin 36f x x ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭,所以对B ,把()y f x =的横坐标缩短为原来的23倍,纵坐标不变,得到的函数1π2sin 26y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,[]ππx ∈- ,,∴-1π2sin 26y x ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭在[]π,π-上不单调递增,故B 错误;对C ,把()y f x =的图像向左平移π2个单位,。
2018年高考数学江苏专版二轮专题复习中档大题规范练1.解三角形1.(2017·苏锡常镇调研)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边.已知acosB =3,bcosA =1,且A -B =π6.(1)求c 的长; (2)求B 的大小.解 (1)方法一 在△ABC 中,acosB =3,由余弦定理, 得a·a 2+c 2-b 22ac=3,得a 2+c 2-b 2=6c ,①bcosA =1,则b·b 2+c 2-a 22bc =1,得b 2+c 2-a 2=2c ,②①+②得2c 2=8c ,所以c =4.方法二 因为在△ABC 中,A +B +C =π, 则sinAcosB +sinBcosA =sin(A +B) =sin(π-C)=sinC , 由a sinA =b sinB =c sinC ,得sinA =asinC c ,sinB =bsinC c,代入上式得 c =acosB +bcosA =3+1=4.(2)由正弦定理得acosB bcosA =sinAcosB sinBcosA =tanA tanB =3.又tan(A -B)=tanA -tanB 1+tanAtanB =2tanB 1+3tan 2B =33, 解得tanB =33.又B ∈(0,π),所以B =π6. 2.(2017·苏州暑假测试)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c.已知bcosC +ccosB =2acosA. (1)求角A 的大小;(2)若AB →·AC →=3,求△ABC 的面积.解 (1)方法一 在△ABC 中,由正弦定理及bcosC +ccosB =2acosA , 得sinBcosC +sinCcosB =2sinAcosA , 即sinA =2sinAcosA.因为A ∈(0,π),则sinA ≠0,所以cosA =12,所以A =π3.方法二 在△ABC 中,由余弦定理及bcosC +ccosB =2acosA ,得b·a 2+b 2-c 22ab +c·a 2+c 2-b22ac =2a·b 2+c 2-a 22bc ,所以a 2=b 2+c 2-bc ,所以cosA =b 2+c 2-a 22bc =12.因为A ∈(0,π),所以A =π3. (2)由AB →·AC →=bccosA =3,得bc =23, 所以△ABC 的面积S =12bcsinA =12×23sin π3=32.3.(2017·南京、盐城一模)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且bsin2C =csinB.(1)求角C 的大小;(2)若sin ⎝⎛⎭⎪⎫B -π3=35,求sinA 的值.解 (1)由bsin2C =csinB ,根据正弦定理得 2sinBsinCcosC =sinCsinB.因为sinB >0,sinC >0,所以cosC =12.又C ∈(0,π),所以C =π3.(2)因为C =π3,所以B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2π3,所以B -π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,π3,又sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π3=35,所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫B -π3=1-sin 2⎝⎛⎭⎪⎫B -π3=45.又A +B =2π3,即A =2π3-B ,所以sinA =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3-⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π3=sin π3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π3-cos π3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π3=32×45-12×35=43-310. 4.(2017·徐州、连云港、宿迁三检)如图,在△ABC 中,已知点D 在边AB 上,AD =3DB ,cosA =45,cos ∠ACB =513,BC =13.(1)求cosB 的值; (2)求CD 的长.解 (1)在△ABC 中,cosA =45,A ∈(0,π),所以sinA =1-cos 2A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫452=35. 同理可得,sin ∠ACB =1213.所以cosB =cos[π-(A +∠ACB)]=-cos(A +∠ACB) =sinAsin ∠ACB -cosAcos ∠ACB =35×1213-45×513=1665.(2)在△ABC 中,由正弦定理,得AB =BC sinA sin ∠ACB =1335×1213=20.又AD =3DB ,所以BD =14AB =5.在△BCD 中,由余弦定理,得 CD =BD 2+BC 2-2BD·BCcosB =52+132-2×5×13×1665=9 2.2.三角函数的图象、性质与三角变换1.已知α为锐角,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=55. (1)求tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4的值;(2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3的值. 解 (1)因为α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以α+π4∈⎝⎛⎭⎪⎫π4,3π4,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1-cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=255,所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=2.(2)因为sin ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π2=sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=45, cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π2=cos2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4-1=-35, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫2α+π2-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π2cos π6-cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π2sin π6=43+310.2.(2017·南通、扬州、泰州、淮安三调)已知函数f(x)=Asin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3(A >0,ω>0)图象的相邻两条对称轴之间的距离为π,且经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,32.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若角α满足f(α)+3f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2=1,α∈(0,π),求角α的值. 解 (1)由条件知周期T =2π,即2πω=2π,所以ω=1,即f(x)=Asin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3.因为f(x)的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,32,所以Asin 2π3=32,所以A =1,所以f(x)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3.(2)由f(α)+3f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2=1,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-π2=1,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-3cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3=1,所以2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-π3=1,即sin α=12. 因为α∈(0,π),所以α=π6或5π6.3.(2017·南京三模)已知向量a =(2cos α,sin 2α),b =(2sin α,t),α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2.(1)若a -b =⎝ ⎛⎭⎪⎫25,0,求t 的值;(2)若t =1,且a·b =1,求tan ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4的值. 解 (1)方法一 因为向量a =(2cos α,sin 2α),b =(2sin α,t),且a -b =⎝ ⎛⎭⎪⎫25,0,所以cos α-sin α=15,t =sin 2α.由cos α-sin α=15,得(cos α-sin α)2=125,即1-2sin αcos α=125,从而2sin αcos α=2425.所以(cos α+sin α)2=1+2sin αcos α=4925.因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以cos α+sin α=75,所以sin α=(cos α+sin α)-(cos α-sin α)2=35,从而t =sin 2α=925.方法二 因为向量a =(2cos α,sin 2α),b =(2sin α,t), 且a -b =⎝ ⎛⎭⎪⎫25,0,所以cos α-sin α=15,t =sin 2α.又sin 2α+cos 2α=1,所以sin 2α+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin α+152=1,整理得50sin 2α+10sin α-24=0, 解得sin α=-45或sin α=35.因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以sin α>0,所以sin α=35, 从而t =sin 2α=925.(2)方法一 因为t =1,且a·b =1,所以4sin αcos α+sin 2α=1,即4sin αcos α=cos 2α. 因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以cos α≠0,从而tan α=14.所以tan2α=2tan α1-tan 2α=815. 从而tan ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4=tan2α+tanπ41-tan2α·tan π4=815+11-815=237.方法二 因为t =1,且a·b =1,所以4sin αcos α+sin 2α=1,即4sin αcos α=cos 2α. 所以2sin2α=1+cos2α2,即4sin2α-cos2α=1,又sin 22α+cos 22α=1,所以sin 22α+(4sin2α-1)2=1, 整理得17sin 22α-8sin2α=0, 解得sin2α=817或sin2α=0.因为α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以2α∈(0,π),所以sin2α>0,所以sin2α=817,代入4sin2α-cos2α=1,得cos2α=1517,因为tan2α=sin2αcos2α=815,从而tan ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4=tan2α+tanπ41-tan2α·tan π4=815+11-815=237.4.(2017·南通一调)如图,在平面直角坐标系xOy 中,以x 轴正半轴为始边作锐角α,其终边与单位圆交于点A.以OA 为始边作锐角β,其终边与单位圆交于点B ,AB =255.(1)求cos β的值;(2)若点A 的横坐标为513,求点B 的坐标.解 (1)在△AOB 中,由余弦定理, 得cos ∠AOB =OA 2+OB2-AB22OA·OB=12+12-⎝ ⎛⎭⎪⎫25522×1×1=35,即cos β=35.(2)因为cos β=35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以sin β=1-cos 2β=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=45. 因为点A 的横坐标为513,由三角函数定义可得cos α=513.因为α为锐角,所以sin α=1-cos 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫5132=1213.所以cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=513×35-1213×45=-3365,sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=1213×35+513×45=5665.所以点B 坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-3365,5665.3.空间平行与垂直1.(2017·南京学情调研)如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,M ,N 分别为线段A 1B ,AC 1的中点.(1)求证:MN ∥平面BB 1C 1C ;(2)若D 在边BC 上,AD ⊥DC 1,求证:MN ⊥AD.证明 (1)如图,连结A 1C ,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,侧面AA 1C 1C 为平行四边形,又因为N 为线段AC 1的中点,所以A 1C 与AC 1相交于点N ,即A 1C 经过点N ,且N 为线段A 1C 的中点. 因为M 为线段A 1B 的中点, 所以MN ∥BC.又MN ⊄平面BB 1C 1C ,BC ⊂平面BB 1C 1C , 所以MN ∥平面BB 1C 1C.(2)在直三棱柱ABC-A1B1C1中,CC1⊥平面ABC,又AD⊂平面ABC,所以CC1⊥AD.因为AD⊥DC1,DC1⊂平面BB1C1C,CC1⊂平面BB1C1C,CC1∩DC1=C1,所以AD⊥平面BB1C1C. 又BC⊂平面BB1C1C,所以AD⊥BC.由(1)知MN∥BC,所以MN⊥AD.2.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,AC与BD交于点O,PC⊥底面ABCD,E为PB上一点,G为PO的中点.(1)若PD∥平面ACE,求证:E为PB的中点;(2)若AB=2PC,求证:CG⊥平面PBD.证明 (1)连结OE ,由四边形ABCD 是正方形知,O 为BD 的中点, 因为PD ∥平面ACE ,PD ⊂平面PBD ,平面PBD ∩平面ACE =OE , 所以PD ∥OE.因为O 为BD 的中点,所以E 为PB 的中点. (2)在四棱锥P -ABCD 中,AB =2PC , 因为四边形ABCD 是正方形,所以OC =22AB , 所以PC =OC.因为G 为PO 的中点,所以CG ⊥PO. 又因为PC ⊥底面ABCD ,BD ⊂底面ABCD , 所以PC ⊥BD.而四边形ABCD 是正方形,所以AC ⊥BD , 因为AC ,PC ⊂平面PAC ,AC ∩PC =C , 所以BD ⊥平面PAC ,因为CG ⊂平面PAC ,所以BD ⊥CG. 因为PO ,BD ⊂平面PBD ,PO ∩BD =O , 所以CG ⊥平面PBD.3.如图,已知平面PAC ⊥平面ABC ,AC ⊥BC ,PE ∥CB ,M 是AE 的中点. (1)若N 是PA 的中点,求证:平面CMN ⊥平面PAC ; (2)若MN ∥平面ABC ,求证:N 是PA 的中点.证明 (1)因为平面PAC ⊥平面ABC ,平面PAC ∩平面ABC =AC ,AC ⊥BC ,BC ⊂平面ABC , 所以BC ⊥平面PAC ,因为M ,N 分别为AE ,AP 的中点,所以MN ∥PE , 又因为PE ∥BC ,所以MN ∥BC , 即MN ⊥平面PAC ,又MN ⊂平面CMN , 所以平面CMN ⊥平面PAC.(2)因为PE ∥CB ,BC ⊂平面ABC ,PE ⊄平面ABC , 所以PE ∥平面ABC ,设平面PAE 与平面ABC 的交线为l ,则PE ∥l. 又MN ∥平面ABC ,MN ⊂平面PAE ,所以MN ∥l.所以MN ∥PE ,因为M 是AE 的中点,所以N 为PA 的中点.4.如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D 为棱BC 上一点. (1)若AB =AC ,D 为棱BC 的中点,求证:平面ADC 1⊥平面BCC 1B 1; (2)若A 1B ∥平面ADC 1,求BDDC的值.(1)证明 因为AB =AC ,点D 为BC 的中点, 所以AD ⊥BC.因为ABC -A 1B 1C 1是直三棱柱,所以BB 1⊥平面ABC. 因为AD ⊂平面ABC ,所以BB 1⊥AD.因为BC ∩BB 1=B ,BC ⊂平面BCC 1B 1,BB 1⊂平面BCC 1B 1, 所以AD ⊥平面BCC 1B 1.因为AD ⊂平面ADC 1,所以平面ADC 1⊥平面BCC 1B 1.(2)解 连结A 1C ,交AC 1于O ,连结OD ,所以O 为A 1C 的中点.因为A 1B ∥平面ADC 1,A 1B ⊂平面A 1BC ,平面ADC 1∩平面A 1BC =OD ,所以A 1B ∥OD. 因为O 为A 1C 的中点,所以D 为BC 的中点, 所以BDDC =1.4.应用题1.(2017·苏锡常镇调研)某单位将举办庆典活动,要在广场上竖立一形状为等腰梯形的彩门BADC(如图).设计要求彩门的面积为S(单位:m 2),高为h(单位:m)(S ,h 为常数).彩门的下底BC 固定在广场底面上,上底和两腰由不锈钢支架组成,设腰和下底的夹底为α,不锈钢支架的长度之和记为l.(1)请将l 表示成关于α的函数l =f(α); (2)问:当α为何值时l 最小,并求最小值.解 (1)过D 作DH ⊥BC 于点H ,则∠DCB =α⎝ ⎛⎭⎪⎫0<α<π2,DH =h ,设AD =x.则DC =h sin α,CH =h tan α,BC =x +2htan α.因为S =12⎝⎛⎭⎪⎫x +x +2h tan α·h,则x =S h -h tan α,则l =f(α)=2DC +AD=S h +h ⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin α-1tan α⎝ ⎛⎭⎪⎫0<α<π2. (2)f ′(α)=h·⎝⎛⎭⎪⎫-2cos αsin 2α--1sin 2α=h·1-2cos αsin 2α, 令f ′(α)=h·1-2cos αsin 2α=0,得α=π3. 当α变化时,f ′(α),f(α)的变化情况如下表:所以l min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=3h +h .答 当α=π3时,l 有最小值,为3h +Sh(m).2.(2017·南京学情调研)如图,某城市有一块半径为40m 的半圆形绿化区域(以O 为圆心,AB 为直径),现计划对其进行改建,在AB 的延长线上取点D ,OD =80m ,在半圆上选定一点C ,改建后的绿化区域由扇形区域AOC 和三角形区域COD 组成,其面积为Sm 2.设∠AOC =xrad. (1)写出S 关于x 的函数关系式S(x),并指出x 的取值范围; (2)试问∠AOC 多大时,改建后的绿化区域面积S 取得最大值?解 (1)因为扇形AOC 的半径为40m ,∠AOC =xrad ,所以扇形AOC 的面积S 扇形AOC =x·OA22=800x,0<x <π.在△COD 中,OD =80,OC =40,∠COD =π-x , 所以△COD 的面积S △COD =12OC·OD·sin∠COD=1600sin(π-x)=1600sinx ,从而S =S △COD +S 扇形AOC =1600sinx +800x,0<x <π. (2)由(1)知,S(x)=1600sinx +800x,0<x <π, 则S ′(x)=1600cosx +800=1600⎝ ⎛⎭⎪⎫cosx +12, 由S ′(x)=0,解得x =2π3,从而当0<x <2π3时,S ′(x)>0;当2π3<x <π时,S ′(x)<0,因此S(x)在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2π3上单调递增,在区间⎝⎛⎭⎪⎫2π3,π上单调递减.所以当x =2π3时,S(x)取得最大值.答 当∠AOC =2π3时,改建后的绿化区域面积S 最大.3.某宾馆在装修时,为了美观,欲将客户的窗户设计成半径为1m 的圆形,并用四根木条将圆分成如图所示的9个区域,其中四边形ABCD 为中心在圆心的矩形,现计划将矩形ABCD 区域设计为可推拉的窗口.(1)若窗口ABCD 为正方形,且面积大于14m 2(木条宽度忽略不计),求四根木条总长的取值范围;(2)若四根木条总长为6m ,求窗口ABCD 面积的最大值.解 (1)设一根木条长为xm , 则正方形的边长为21-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22=4-x 2m. 因为S 四边形ABCD >14,所以4-x 2>14,即x <152.又因为四根木条将圆分成9个区域,所以x >2, 所以42<4x <215.答 四根木条总长的取值范围为(42,215).(2)方法一 设AB 所在的木条长为am ,则BC 所在的木条长为(3-a)m. 因为a ∈(0,2),3-a ∈(0,2),所以a ∈(1,2).S 矩形ABCD =41-a 24·1-(3-a )24=4-a 2·4-(3-a )2=a 4-6a 3+a 2+24a -20, 设f(a)=a 4-6a 3+a 2+24a -20,则f ′(a)=4a 3-18a 2+2a +24=2(a +1)(2a -3)(a -4), 令f ′(a)=0,得a =32或a =-1(舍去)或a =4(舍去).当a 变化时,f ′(a),f(a)的变化情况如下表:所以当a =32时,f(a)max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=4916,即S max =74.答 窗口ABCD 面积的最大值为74m 2.方法二 设AB 所在的木条长为am ,BC 所在的木条长为bm .由条件知,2a +2b =6,即a +b =3.因为a ,b ∈(0,2),所以b =3-a ∈(0,2),从而a ,b ∈(1,2). 由于AB =21-b24,BC =21-a24,S 矩形ABCD =41-b 241-a 24=4-b 24-a 2,因为4-b24-a 2≤8-(a 2+b 2)2≤8-(a +b )222=74,当且仅当a =b =32∈(1,2)时,S 矩形ABCD =74为最大值.答 窗口ABCD 面积的最大值为74m 2.4.某隧道设计为双向四车道,车道总宽20m ,要求通行车辆限高4.5m ,隧道口截面的拱线近似地看成抛物线形状的一部分,如图所示建立平面直角坐标系xOy. (1)若最大拱高h 为6m ,则隧道设计的拱宽l 是多少?(2)为了使施工的土方工程量最小,需隧道口截面面积最小.现隧道口的最大拱高h 不小于6m ,则应如何设计拱高h 和拱宽l ,使得隧道口截面面积最小?隧道口截面面积公式为S =23lh.解 (1)设抛物线的方程为y =-ax 2(a >0),则抛物线过点⎝ ⎛⎭⎪⎫10,-32,代入抛物线方程解得a =3200, 令y =-6,解得x =±20,则隧道设计的拱宽l 是40m.(2)抛物线最大拱高为hm ,h ≥6,抛物线过点⎝ ⎛⎭⎪⎫10,-h +92,代入抛物线方程得a =h -92100.令y =-h ,则-h -92100x 2=-h ,解得x 2=100h h -92,则⎝ ⎛⎭⎪⎫l 22=100h h -92,h =92l 2l 2-400.因为h ≥6,所以92l 2l 2-400≥6,即20<l ≤40.所以S =23lh =23l·92l 2l 2-400=3l3l 2-400(20<l ≤40).所以S ′=9l 2(l 2-400)-3l 3·2l (l 2-400)2=3l 2(l 2-1200)(l 2-400)2=3l 2(l +203)(l -203)(l 2-400)2, 当20<l <203时,S ′<0;当203<l ≤40时,S ′>0,即S 在(20,203)上单调递减,在(203,40]上单调递增,所以S 在l =203时取得最小值,此时l =203,h =274.答 当拱高为274m ,拱宽为203m 时,使得隧道口截面面积最小.5.直线与圆1.已知圆心为C 的圆,满足下列条件:圆心C 位于x 轴正半轴上,与直线3x -4y +7=0相切,且被y 轴截得的弦长为23,圆C 的面积小于13. (1)求圆C 的标准方程;(2)设过点M(0,3)的直线与圆C 交于不同的两点A ,B ,以OA ,OB 为邻边作平行四边形OADB.是否存在这样的直线l ,使得直线OD 与MC 恰好平行?如果存在,求出l 的方程;若不存在,请说明理由.解 (1)设圆C :(x -a)2+y 2=r 2(a >0),由题意知⎩⎪⎨⎪⎧|3a +7|32+(-4)2=r ,a 2+3=r ,解得a =1或a =138,又S =πr 2<13,∴a =1,∴圆C 的标准方程为(x -1)2+y 2=4.(2)当斜率不存在时,直线l 为x =0,不满足题意.当斜率存在时,设直线l :y =kx +3,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),又l 与圆C 相交于不同的两点,联立得⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +3,(x -1)2+y 2=4,消去y 得(1+k 2)x 2+(6k -2)x +6=0.∴Δ=(6k -2)2-24(1+k 2)=12k 2-24k -20>0, 解得k <1-263或k >1+263.x 1+x 2=-6k -21+k 2,y 1+y 2=k(x 1+x 2)+6=2k +61+k 2,OD →=OA →+OB →=(x 1+x 2,y 1+y 2),MC →=(1,-3), 假设OD →∥MC →,则-3(x 1+x 2)=y 1+y 2,解得k =34∉⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1-263∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1+263,+∞,假设不成立,∴不存在这样的直线l.2.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知圆C :x 2+y 2-4x =0及点 A(-1,0),B(1,2).(1)若直线l ∥AB ,与圆C 相交于M ,N 两点,MN =AB ,求直线l 的方程; (2)在圆C 上是否存在点P ,使得PA 2+PB 2=12?若存在,求点P 的个数;若不存在,请说明理由.解 (1)圆C 的标准方程为(x -2)2+y 2=4, 所以圆心C(2,0),半径为2.因为l ∥AB ,A(-1,0),B(1,2),所以直线l 的斜率为2-01-(-1)=1,设直线l 的方程为x -y +m =0,则圆心C 到直线l 的距离为d =|2-0+m|2=|2+m|2.因为MN =AB =22+22=22,而CM 2=d 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫MN 22,所以4=(2+m )22+2, 解得m =0或m =-4,故直线l 的方程为x -y =0或x -y -4=0.(2)假设圆C 上存在点P ,设P(x ,y),则(x -2)2+y 2=4,PA 2+PB 2=(x +1)2+(y -0)2+(x -1)2+(y -2)2=12即x 2+y 2-2y -3=0,即x 2+(y -1)2=4.因为|2-2|<(2-0)2+(0-1)2<2+2,所以圆(x -2)2+y 2=4与圆x 2+(y -1)2=4相交, 所以点P 的个数为2.3.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 24+y23=1的左顶点为A ,右焦点为F ,P ,Q 为椭圆C 上两点,圆O :x 2+y 2=r 2(r >0).(1)若PF ⊥x 轴,且满足直线AP 与圆O 相切,求圆O 的方程;(2)若圆O 的半径为3,点P ,Q 满足k OP ·k OQ =-34,求直线PQ 被圆O 截得的弦长的最大值.解 (1)因为椭圆C 的方程为x 24+y23=1,所以A(-2,0),F(1,0).如图,因为PF ⊥x 轴,所以P ⎝⎛⎭⎪⎫1,±32, 根据对称性,可取P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,则直线AP 的方程为y =12(x +2),即x -2y +2=0.由圆O 与直线AP 相切,得r =25,所以圆O 的方程为x 2+y 2=45.(2)易知,圆O 的方程为x 2+y 2=3. ①当PQ ⊥x 轴时,k OP ·k OQ =-k 2OP =-34,所以k OP=±32,不妨设OP :y =32x ,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =32x ,x 24+y23=1,解得x =2,y =62,即P ⎝⎛⎭⎪⎫2,62, 此时得直线PQ 被圆O 截得的弦长为2. ②当PQ 与x 轴不垂直时,设直线PQ 的方程为y =kx +b ,P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2)(x 1x 2≠0), 由k OP ·k OQ =-34,得3x 1x 2+4y 1y 2=0,即3x 1x 2+4(kx 1+b)(kx 2+b)=0,所以(3+4k 2)x 1x 2+4kb(x 1+x 2)+4b 2=0.(*) 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b ,x 24+y23=1消去y ,得(3+4k 2)x 2+8kbx +4b 2-12=0,将x 1+x 2=-8kb 3+4k 2,x 1x 2=4b 2-123+4k 2代入(*)式,得2b 2=4k 2+3.由于圆心O 到直线PQ 的距离为d =|b|k 2+1, 所以直线PQ 被圆O 截得的弦长为l =23-d 2=4+2k 2+1,故当k =0时,l 有最大值 6. 综上,因为6>2,所以直线PQ 被圆O 截得的弦长的最大值为 6.4.如图,某市有一条东西走向的公路l ,现欲经过公路l 上的O 处铺设一条南北走向的公路m.在施工过程中发现在O 处的正北1百米的A 处有一汉代古迹.为了保护古迹,该市决定以A 为圆心,1百米为半径设立一个圆形保护区.为了连通公路l ,m ,欲再建一条公路PQ ,点P ,Q 分别在公路l ,m 上,且要求PQ 与圆A 相切.(1)当P 距O 处2百米时,求OQ 的长; (2)当公路PQ 长最短时,求OQ 的长.解 以O 为原点,直线l ,m 分别为x 轴,y 轴建立平面直角坐标系.设PQ 与圆A 相切于点B ,连结AB ,以1百米为单位长度,则圆A 的方程为x 2+(y -1)2=1.(1)由题意可设直线PQ 的方程为x 2+yq =1,即qx +2y -2q =0(q >2), ∵PQ 与圆A 相切, ∴|2-2q|q 2+22=1,解得q =83, 故当P 距O 处2百米时,OQ 的长为83百米.(2)设直线PQ 的方程为x p +yq =1,即qx +py -pq =0(p >1,q >2), ∵PQ 与圆A 相切,∴|p -pq|q 2+p 2=1,化简得p 2=q q -2, 则PQ 2=p 2+q 2=q q -2+q 2, 令f(q)=q q -2+q 2(q >2),∴f ′(q)=2q -2(q -2)2=2(q -1)(q 2-3q +1)(q -2)2(q >2),当2<q <3+52时,f ′(q)<0,即f(q)在⎝ ⎛⎭⎪⎫2,3+52上单调递减;当q >3+52时,f ′(q)>0,即f(q)在⎝ ⎛⎭⎪⎫3+52,+∞上单调递增,∴f(q)在q =3+52时取得最小值,故当公路PQ 长最短时,OQ 的长为3+52百米.6.圆锥曲线1.(2017·苏州期末)如图,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,且过点P(2,-1).(1)求椭圆C 的方程;(2)设点Q 在椭圆C 上,且PQ 与x 轴平行,过点P 作两条直线分别交椭圆C 于A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)两点,若直线PQ 平分∠APB ,求证:直线AB 的斜率是定值,并求出这个定值.解 (1)由e =c a =32,得a ∶b ∶c =2∶1∶3,椭圆C 的方程为x 24b 2+y2b 2=1.把P(2,-1)代入,得b 2=2, 所以椭圆C 的方程是x 28+y22=1.(2)由已知得PA ,PB 的斜率存在,且互为相反数. 设直线PA 的方程为y +1=k(x -2),其中k ≠0.由⎩⎪⎨⎪⎧y +1=k (x -2),x 2+4y 2=8消去y ,得x 2+4[kx -(2k +1)]2=8,即(1+4k 2)x 2-8k(2k +1)x +4(2k +1)2-8=0, 因为该方程的两根为2,x A ,所以2x A =4(2k +1)2-81+4k 2,即x A =8k 2+8k -21+4k2,从而y A =4k 2-4k -14k 2+1. 把k 换成-k ,得x B =8k 2-8k -21+4k 2,y B =4k 2+4k -14k 2+1. 故k AB =y B -y A x B -x A =8k -16k =-12,是定值.2.(2017·常州期末)已知圆C :(x -t)2+y 2=20(t <0)与椭圆E :x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的一个公共点为B(0,-2),F(c,0)为椭圆E 的右焦点,直线BF 与圆C 相切于点B. (1)求t 的值以及椭圆E 的方程;(2)过点F 任作与两坐标轴都不垂直的直线l 与椭圆交于M ,N 两点,在x 轴上是否存在一定点P ,使PF 恰为∠MPN 的平分线? 解 (1)由题意得b =2. 因为C(t,0),B(0,-2), 所以BC =t 2+4=20, 所以t =±4.因为t <0,所以t =-4.因为BC ⊥BF ,所以20+c 2+4=(c +4)2, 所以c =1,所以a 2=b 2+c 2=5. 所以椭圆E 的方程为x 25+y24=1.(2)设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),设l :y =k(x -1)(k ≠0),代入x 25+y24=1,化简得(4+5k 2)x 2-10k 2x +5k 2-20=0,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=10k 24+5k2,x 1x 2=5k 2-204+5k2.若点P 存在,设P(m,0),由题意k PM +k PN =0, 所以y 1x 1-m +y 2x 2-m =k (x 1-1)x 1-m +k (x 2-1)x 2-m =0,所以(x 1-1)(x 2-m)+(x 2-1)(x 1-m)=0, 即2x 1x 2-(1+m)(x 1+x 2)+2m=2·5k 2-204+5k 2-(1+m)10k 24+5k2+2m =0,所以8m -40=0,所以m =5.所以存在定点P(5,0),使PF 恰为∠MPN 的平分线.3.(2017·无锡期末)已知椭圆x 24+y 23=1,动直线l 与椭圆交于B ,C 两点(点B 在第一象限). (1)若点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,求△OBC 面积的最大值; (2)设B(x 1,y 1),C(x 2,y 2),且3y 1+y 2=0,求当△OBC 的面积最大时直线l 的方程.解 (1)直线OB 方程为y =32x ,即3x -2y =0, 设过点C 且平行于OB 的直线l ′方程为y =32x +b. 则当l ′与椭圆只有一个公共点时,△OBC 的面积最大.由⎩⎪⎨⎪⎧ x 24+y 23=1,y =32x +b消去y 整理得3x 2+3bx +b 2-3=0, 此时Δ=9b 2-12(b 2-3),令Δ=0,解得b =±23,当b =23时,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,32; 当b =-23时,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,-32, 所以△OBC 面积的最大值为12×1+94×|33+3|13= 3. (2)显然,直线l 与y 轴不垂直,设直线l 的方程为x =my +n.由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 23=1,x =my +n 消去x 并整理得(3m 2+4)y 2+6mny +3n 2-12=0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=-6mn 3m 2+4,y 1y 2=3n 2-123m 2+4. 因为3y 1+y 2=0,所以⎩⎪⎨⎪⎧ y 1=3mn 3m 2+4,y 21=4-n 23m 2+4, 从而9n 2m 2(3m 2+4)2=4-n 23m 2+4,即n 2=3m 2+43m 2+1, 所以S △OBC =12|n|·|y 1-y 2|=2|n|·|y 1|=6|m|n 23m 2+4=6|m|3m 2+1. 因为B 在第一象限,所以x 1=my 1+n =3m 2n 3m 2+4+n >0,所以n >0. 因为y 1>0,所以m >0,所以S △OBC =6m 3m 2+1=63m +1m ≤623=3,当且仅当3m =1m ,即m =33时取等号,此时n =102, 所以直线l 的方程为x =33y +102,即y =3x -302.4.(2017·南京、盐城二模)如图,在平面直角坐标系xOy 中,焦点在x 轴上的椭圆C :x 28+y2b2=1经过点(b,2e),其中e 为椭圆C 的离心率.过点T(1,0)作斜率为k(k >0)的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点(A 在x 轴下方).(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点O 且平行于l 的直线交椭圆C 于M ,N 两点,求AT·BT MN 2的值; (3)记直线l 与y 轴的交点为P ,若AP →=25TB →,求直线l 的斜率k.解 (1)由点(b,2e)在椭圆C 上,得b 28+4e 2b2=1. 因为e 2=c 2a 2=8-b 28=1-b 28,所以b 28+4b 2=32. 又b 2<a 2=8,解得b 2=4, 所以椭圆C 的标准方程是x 28+y 24=1. (2)设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),M(x 0,y 0),由对称性知N(-x 0,-y 0),其中y 1<0.因为MN ∥AB ,所以AT·BT MN 2=-y 1y 24y 20. 直线AB 的方程为y =k(x -1),直线MN 的方程为y =kx ,其中k >0. 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =k (x -1),x 2+2y 2=8消去x ,得(1+2k 2)y 2+2ky -7k 2=0,所以y 1y 2=-7k 21+2k 2. 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx ,x 2+2y 2=8消去x ,得(1+2k 2)y 2=8k 2, 所以y 20=8k 21+2k 2,从而得AT·BT MN 2=732. (3)由AP →=25TB →,得-x 1=25(x 2-1). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),x 2+2y 2=8消去y ,得 (1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-8=0, 所以x 1+x 2=4k 21+2k 2,x 1x 2=2k 2-81+2k 2. 又因为-x 1=25(x 2-1), 所以x 1=-4k 2+23(1+2k 2),x 2=16k 2-23(1+2k 2), 从而-4k 2+23(1+2k )·16k 2-23(1+2k )=2k 2-81+2k . 整理得50k 4-83k 2-34=0,解得k 2=2或k 2=-1750(舍). 因为k >0,所以k = 2.。
唐山一中高三年级强化提升考试(四)理科数学一.选择题(每小题5分,计60分,在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)1.设集合{}11M x x =-≤≤,{}2log 1N x x =<,则M N =( ) A.{10}x x -≤< B .{01}x x <≤ C .{12}x x ≤< D .{12}x x -≤<2.若复数20182(1i)i z =-(i 为虚数单位),则z 的共轭复数z =( ) A .1i + B .i C .12i - D.12i 3.设变量x ,y 满足约束条件02390210x x y x y ≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩,则目标函数2z x y =+的取值范围是( )A .[6,)+∞B .[5,)+∞C .[0,6]D .[0,5]4.已知命题p :存在实数α,β,sin()sin sin αβαβ+=+;命题q :2log 2log 2a a +≥(2a >且1a ≠).则下列命题为真命题的是( )A .p q ∨B .p q ∧C.()p q ⌝∧ D .()p q ⌝∨5.已知等差数列{}n a 的公差为2362,,,a a a 成等比数列,则{}n a 的前n 项和n S =( ) A. ()2n n -B. ()1n n -C. ()1n n +D. ()2n n + 6.执行下列程序框图,若输入的n 等于7,则输出的结果是( )A .2B .13 C.12- D .3-7.函数()sin()(0,0,0)2f x A x A πωϕωϕ=+>><<的部分图象如图所示,则(0)f 的值是( ) A.23 B.43 C.26 D.468.已知圆C 的方程为2220x x y -+=,直线:220l kx y k -+-=与圆C 交于B A ,两点,则当ABC ∆面积最大时,直线l 的斜率k =( )A.1B.6C.1或7D. 2或69.圆周率是圆的周长与直径的比值,一般用希腊字母π表示.我们可以通过设计下面的实验来估计π的值:从区间[0,1]随机抽取200个实数对(,)x y ,其中两数能与1构成钝角三角形三边的数对(,)x y 共有156个.则用随机模拟的方法估计π的近似值为( )A .227B .257 C.7225 D .782510.已知函数()()y f x x R =∈是奇函数且当()0,x ∈+∞时是减函数,若()10f =,则函数()|ln |||y f x =的零点共有....(. ).A. 3个B.4个C. 5个D.6个11.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的外接球的表面积为( )A .8πB .16πC.32πD .64π12. 设B A 、分别为双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右顶点,P 是双曲线上不同于B A 、的一点,设直线BP AP 、的斜率分别为n m 、, 则||ln 2||ln 2214n m mnb a a b ++++取得最小值时,双曲线的离心率为( ) A .2 B .5 C .25 D .26 二.填空题(每小题5分 共20分) 13.在24(23)x x --的展开式中,含有2x 项的系数为 .(用数字作答)14. 抛物线28y x =的焦点为F ,点(6,3)A ,P 为抛物线上一点,且P 不在直线AF 上,则PAF ∆周长的最小值为15.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,令()()()1009=--+F x x b f x b ,若实数b 满足2=+b a c ,则()()F a F c += .16.如图所示,已知Rt ABC ∆中,AB BC ⊥,D 是线段AB 上的一点,满足2AD CD ==,则ABC ∆面积的最大值为 .三.解答题17.(本小题满分12分)已知{}n a 是等比数列,满足12a =,且2a ,32a +,4a 成等差数列,数列{}n b 满足 123111223n b b b b n n+++⋅⋅⋅+=*()n N ∈ (1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)设(1)()nn n n c a b =--,求数列{}n c 的前2n 项和2n S .18. (本小题满分12分)如图,在以A ,B ,C ,D ,E 为顶点的多面体中,90ACB ︒∠=,面ACDE 为直角梯形,//DE AC ,90ACD ︒∠=,23AC DE ==,2BC =,1DC =,二面角B AC E --的大小为60︒.(1)求证:BD ⊥平面ACDE ;(2)求平面ABE 与平面BCD 所成二面角(锐角)的大小;19.2016年1月1日,我国实行全面二孩政策,同时也对妇幼保健工作提出了更高的要求.某城市实行网格化管理,该市妇联在网格1与网格2两个区域内随机抽取12个刚满8个月的婴儿的体重信息,体重分布数据的茎叶图如图所示(单位:斤,2斤=1千克).体重不超过9.8kg 的为合格.(1)从网格1与网格2分别随机抽取2个婴儿,求网格1至少一个婴儿体重合格且网格2至少一个婴儿体重合格的概率;(2)妇联从网格1内8个婴儿中随机抽取4个进行抽检,若至少2个 婴儿合格,则抽检通过,若至少3个合格,则抽检为良好.求网格1在抽检通过的条件下,获得抽检为良好的概率;(3)若从网格1与网格2内12个婴儿中随机抽取2个,用X 表示网格2内婴儿的个数,求X 的分布列与数学期望.20.(本小题满分12分)抛物线()2:202E x py p =<<的焦点为F ,圆()22:11C x y +-=,点()00,P x y 为抛物线上一动点.已知当52p PF PFC =∆时,的面积为12. (I )求抛物线方程; (II )若012y >,过P 做圆C 的两条切线分别交y 轴于M ,N 两点,求PMN ∆面积的最小值,并求出此时P 点坐标.21. (本小题满分12分) 已知函数()ln 2a f x x x x=++()a R ∈. (1)求函数()f x 的单调区间;(2)若函数2g()()(2)2a x xf x x x =-+-在其定义域内有两个不同的极值点,记作1x ,2x ,且12x x <,证明:2312x x e ⋅>(e 为自然对数的底数).(二)选考题:共10分。
高考中档大题专项训练-三角函数与平面向量1.在平面直角坐标系xOy 中,已知向量m =⎝⎛⎭⎫22,-22,n =(sin x ,cos x ),x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2. (1)若m ⊥n ,求tan x 的值;(2)若m 与n 的夹角为π3,求x 的值. 解 (1)因为m =⎝⎛⎭⎫22,-22,n =(sin x ,cos x ),m ⊥n . 所以m ·n =0,即22sin x -22cos x =0, 所以sin x =cos x ,所以tan x =1.(2)因为|m |=|n |=1,所以m ·n =cos π3=12, 即22sin x -22cos x =12,所以sin ⎝⎛⎭⎫x -π4=12, 因为0<x <π2,所以-π4<x -π4<π4, 所以x -π4=π6,即x =5π12.2.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2(tan A +tan B)=tan A cos B +tan B cos A. (1)证明:a +b =2c ;(2)求cos C 的最小值.(1)证明 由题意知2⎝⎛⎭⎫sin A cos A +sin B cos B =sin A cos A cos B +sin B cos A cos B , 化简得2(sin A cos B +sin B cos A )=sin A +sin B ,即2sin(A +B )=sin A +sin B ,因为A +B +C =π,所以sin(A +B )=sin(π-C )=sin C ,从而sin A +sin B =2sin C ,由正弦定理得a +b =2c .(2)解 由(1)知c =a +b 2,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+b 2-⎝⎛⎭⎫a +b 222ab =38⎝⎛⎭⎫a b +b a -14≥12,当且仅当a =b 时,等号成立,故cos C 的最小值为12.3.在△ABC 中,a2+c2=b2+2ac.(1)求B 的大小;(2)求2cos A +cos C 的最大值.解 (1)由a 2+c 2=b 2+2ac 得,a 2+c 2-b 2=2ac .由余弦定理得,cos B =a 2+c 2-b 22ac =2ac 2ac =22.又0<B <π,所以B =π4.(2)A +C =π-B =π-π4=3π4, 所以C =3π4-A,0<A <3π4.所以2cos A +cos C=2cos A +cos ⎝⎛⎭⎫3π4-A=2cos A +cos 3π4cos A +sin 3π4sin A=2cos A -22cos A +22sin A =22sin A +22cos A =sin ⎝⎛⎭⎫A +π4.因为0<A <3π4,所以π4<A +π4<π,故当A +π4=π2, 即A =π4时,2cos A +cos C 取得最大值1.4.已知函数f(x)=4tan xsin ⎝⎛⎭⎫π2-x ·cos ⎝⎛⎭⎫x -π3- 3. (1)求f(x)的定义域与最小正周期;(2)讨论f(x)在区间⎣⎡⎦⎤-π4,π4上的单调性. 解 (1)f (x )的定义域为{x |x ≠π2+k π,k ∈Z }. f (x )=4tan x cos x cos ⎝⎛⎭⎫x -π3- 3 =4sin x cos ⎝⎛⎭⎫x -π3- 3 =4sin x ⎝⎛⎭⎫12cos x +32sin x - 3 =2sin x cos x +23sin 2x - 3=sin 2x +3(1-cos 2x )- 3=sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)令z =2x -π3,则函数y =2sin z 的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z . 由-π2+2k π≤2x -π3≤π2+2k π,k ∈Z , 得-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z . 设A =⎣⎡⎦⎤-π4,π4,B ={x |-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z },易知A ∩B =⎣⎡⎦⎤-π12,π4. 所以当x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,π4时,f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π12,π4上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤-π4,-π12上单调递减.5.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知b +c =2acos B.(1)证明:A =2B ;(2)若△ABC 的面积S =a24,求角A 的大小. (1)证明 由正弦定理得sin B +sin C =2sin A cos B ,故2sin A cos B =sin B +sin(A +B )=sin B +sin A cos B +cos A sin B ,于是sin B =sin(A -B ).又A ,B ∈(0,π),故0<A -B <π,所以B =π-(A -B )或B =A -B , 因此A =π(舍去)或A =2B ,所以A =2B .(2)解 由S =a 24得12ab sin C =a 24, 故有sin B sin C =12sin A =12sin 2B =sin B cos B , 由sin B ≠0,得sin C =cos B .又B ,C ∈(0,π),所以C =π2±B . 当B +C =π2时,A =π2; 当C -B =π2时,A =π4. 综上,A =π2或A =π4.。
4.概率与统计1.某校举行运动会,其中三级跳远的成绩在8.0米(四舍五入,精确到0.1米) 以上的进入决赛,把所得数据进行整理后,分成6组画出频率分布直方图的一部分(如图),已知从左到右前5个小组的频率分别为0.04,0.10,0.14,0.28,0.30,第6小组的频数是7.(1)求进入决赛的人数;(2)经过多次测试后发现,甲成绩均匀分布在8~10米之间,乙成绩均匀分布在9.5~10.5米之间,现甲、乙各跳一次,求甲比乙远的概率.解 (1)第6小组的频率为1-(0.04+0.10+0.14+0.28+0.30)=0.14, 所以总人数为70.14=50.所以第4,5,6组成绩均进入决赛,人数为(0.28+0.30+0.14)×50=36, 即进入决赛的人数为36.(2)设甲、乙各跳一次的成绩分别为x ,y 米,则基本事件满足的区域为⎩⎪⎨⎪⎧8≤x ≤10,9.5≤y ≤10.5,事件A “甲比乙远”的概率满足的区域为x >y ,如图阴影部分所示.所以由几何概型P (A )=12×12×121×2=116,即甲比乙远的概率为116.2.(2017·湖南永州一模)某学校为加强学生的交通安全教育,对学校旁边A ,B 两个路口进行了8天的检测调查,得到每天各路口不按交通规则过马路的学生人数(如茎叶图所示),且A 路口数据的平均数比B 路口数据的平均数小2.(1)求出A 路口8个数据中的中位数和茎叶图中m 的值;(2)在B 路口的数据中任取大于35的2个数据,求所抽取的2个数据中至少有一个不小于40的概率.解 (1)A 路口8个数据的中位数为34+352=34.5.因为A 路口8个数据的平均数为 21+30+31+34+35+35+37+498=34,所以B 路口8个数据的平均数为36,所以24+32+36+37+38+42+45+(30+m )8=36,m =4.(2)在B 路口的数据中任取2个大于35的数据,有如下10种可能结果:(36,37),(36,38),(36,42),(36,45),(37,38),(37,42),(37,45),(38,42),(38,45),(42,45).其中“至少有一个抽取的数据不小于40”的情况有如下7种:(36,42),(36,45),(37,42),(37,45),(38,42),(38,45),(42,45). 故所求的概率为P =710.3.(2017·云南昆明摸底)某汽车美容公司为吸引顾客,推出优惠活动:对首次消费的顾客,按200元/次收费,并注册成为会员, 对会员逐次消费给予相应优惠,标准如下:消费次第 第1次 第2次 第3次 第4次 ≥5次 收费比例10.950.900.850.80该公司从注册的会员中, 随机抽取了100位进行统计, 得到统计数据如下:消费次第 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 频数60201055假设汽车美容一次, 公司成本为150元, 根据所给数据, 解答下列问题:。
高考数学中档题精选(4)1.(本小题满分12分)已知函数a R a a x x x x f ,(cos )6sin()6sin()(∈++-++=ππ是常数),(Ⅰ)求函数f (x )的最小正周期; (Ⅱ)若)(,]2,2[x f x 时ππ-∈的最大值为1,求a 的值.解:(Ⅰ)a x x a x x x x f ++=++-++=cos sin 3cos )6sin()6sin()(ππ……2分a x ++=)6sin(2π………………………………………4分∴f (x )的最小正周期为2π …………………………………6分(Ⅱ)⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∈+∴⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∈πππππ32,362,2x x ………………………………8分 ∴f (x )的最大值为2+a …………………………………………………………10分 ∴2+a =1 ∴a =-1………………………………………………………12分2.(本小题满分12分) 数列{a n } 的前n 项和)(2N n b a S n n ∈+⋅=,其中a ,b 是常数. (Ⅰ)若{a n }是等比数列,求a,b 应满足的条件?(Ⅱ)当{a n }是等比数列时,求1lim +∞→n n n S S 的值.2.解:(理)(Ⅰ)由已知b a S a +==211………………………………………………2分由1112)2(2,2---⋅=+⋅-+⋅=-=≥n n n n n n a b a b a S S a n 时…………4分 ∴当a ≠0时,{a n } 从第二项起成等比数列.若{a n }是等比数列,则首项为a ,公比为2.∴2a +b =a ∴a +b =0……………………………………………………6分 ∴若{a n }为等比数列,a 、b 应满足的条件是a +b =0,且a 、b 均不为零.…8分(Ⅱ)由(Ⅰ)a a S aa S n n n n -⋅=-⋅=++1122…………………………10分1212lim 22lim lim 111--=-⋅-⋅=∴+∞→+∞→+∞→n n n n n n n n n a a a a S S .21)21(2)21(1lim =--=∞→nn n …………………12分3.(本小题满分12分)长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,AB=BC=1,AA 1=2,E 是侧棱BB 1中点.(Ⅰ)求证:直线AE ⊥平面A 1D 1E ; (Ⅱ)求二面角E —AD 1—A 1的大小; (Ⅲ)求三棱锥A —C 1D 1E 的体积. 解:(Ⅰ)已知几何体为长方体∴A 1D 1⊥平面ABB 1A 1∴A 1D 1⊥AE ………………………………2分 又AB =1,BB 1=2,E 为BB 1的中点 ∴△ABE 为等腰直角三角形∴AE=2同理A 1E=2∴∠AEA 1为直角 即AE ⊥A 1E∴AE ⊥平面A 1D 1E ………………………………4分(Ⅱ)取AA 1中点O ,连OE ,则EO ⊥A 1A 、EO ⊥A 1D 1、∴EO ⊥平面ADD 1A 1…………………………………………5分 过O 在平面ADD 1A 1中作OF ⊥AD 1,交AD 1于F 连结EF ,则AD 1⊥EF∴∠EFO 为二面角E —AD 1—A 1的平面角……………………7分55511sin ,111=⨯=⋅=∠⋅=∆∴AD D A OA OAF OA OF AFO 中55arctg EFO EFO tg =∠∴=∠∴即二面角.511arctg A AD E 的大小为--………………………………9分 (Ⅲ)由于AB ∥C 1D 1 ∴AB ∥平面C 1D 1E 611)1121(31111111=⨯⨯⨯⋅===∴---E BC D E D C B E D C A V V V …………………12分高考数学中档题精选(5)1.(12分)设a ,b ,c 分别为△ABC 的边BC ,CA ,AB 的长,且0222=-+mc b a (m为常数).若1)(=+tgC ctgB ctgA ,求m 的值.解: 由1cos sin sin sin )sin(cos sin )sin cos sin cos ()(=+=+=+CB AC B A CC C B AA tgC ctgB ctgA.c o s s i n s i n s i n .s i n )s i n (.1802C B A C C B A C B A =∴=+∴=++ (6分)由正弦定理得.cos 2C ab c =(8分)从而由余弦定理及0222=-+mc b a 得 .3.2c o s 222222=∴-=-+=m c mc C ab b a c (12分)2.(12分)已知数列{a n }的前n 项的和为S n ,且)0,2(1≠≥⋅=-n n n n S n S S a 且921=a . (1)求证:}1{nS 为等差数列; (2)求:nnn S a ∞→lim的值;(3)求满足a n >a n -1的自然数n 的集合. 解:(1)由)2(111111≥-=-⋅=-=---n S S S S S S a n n n n n n n 知(2分)当n ≥2时}1{nS 成等差数列 )2(211)1()1(111≥+-=-⋅-+=∴n n n S S n (3分) 又∵当n=1时,291111==a S 而n=1时,29211=+-n (4分) 故当n ≥1时,}1{n S 成等差数列 (5分) (2)02132lim lim =-=∞→∞→n S a n nn n (8分) (3)当n ≥3时,0)215)(213)(211(161>---=⋅⋅⋅=--n n n a a n n (9分)12,211215213a a N n n n <∈<<<∴+又或 ∴满足题设的n 集合为{3、4、5、7}(12分)3.(本小题满分12分).如图,正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的底面边长为2,侧棱长为3,A 1C 1的中点为D. (Ⅰ)求证BC 1∥平面AB 1D ;(Ⅱ)求二面角A 1—B 1D —A 的大小;(Ⅲ)求点B 到平面的AB 1D 的距离.解:(Ⅰ)连结A 1B ,设A 1B 与AB 1相交于点O ,则O 为A 1B 的中点. 连结DO ,因为D 为A 1C 1中点,所以DO 为△A 1BC 1的中位线,所以DO ∥BC 1.又DO ⊂平面AB 1D ,BC 1⊄平面AB 1D 所以BC 1∥平面AB 1D. ……4分(Ⅱ)由题意知B 1D 是正△A 1B 1C 1的中线,所以A 1C 1⊥B 1D.在正三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,AA 1⊥平面A 1B 1C 1 所以AD ⊥B 1D ,所以∠ADA 1是二面角A 1—B 1D —A 的平面角……6分在Rt △ADA 1中,.3111==∠DA AA ADA tg 所以∠ADA 1=60°,即二面角A 1—B 1D —A 等于60°. ……8分(Ⅱ)因为O 为A 1B 中点,所以点B 到平面AB 1D 的距离等于点A 1到平面AB 1D 的距离.由(Ⅱ)可知B 1D ⊥平面A 1ACC 1,所以平面AB 1D ⊥平面A 1ACC 1,且平面AB 1D ∩平面A 1ACC 1=AD. 过点A 1作A 1H ⊥AD ,垂足为H ,则A 1H ⊥平面AB 1D. 所以线段A 1H 的长度就是点A 1到平面AB 1D 的距离. ……11分在Rt △A 1AD 中,.23231111=⨯=⋅=AD A A D A H A所以点B 到平面AB 1D 的距离等于.23……12分或设点B 到平面AB 1D 的距离为h ,因为,11ABB D D AB B V V --= 所以),23)(21(31)21(31111D A BB AB h D B AD ⋅⋅⋅⨯=⋅⋅⨯.23=∴h……12分高考数学中档题精选(6)1.已知函数x x x x x x f cos sin sin 3)3sin(cos 2)(2+-+=π.(1)求函数)(x f 的最小正周期; (2)求函数)(x f 的最大值及最小值; (3)写出函数)(x f 的单调递增区间.解:(1)++=+-⋅-+=)3sin(cos 22sin 2122cos 13)3sin(cos 2)(ππx x x x x x x f 23)2cos 232sin 21(-+x x ),32sin(223)32sin(3sin 3sin )32sin(πππππ+=-+++++=x x x )(x f ∴的最小正周期ππ==22T .(2)当)(122232Z k k x k x ∈+=+=+πππππ即时,f (x )取得最大值2;当)(12723232Z k k x k x ∈+=+=+πππππ即时,f (x )取得最小值-2.(3)f (x )的单调递增区间为)](12,125[Z k k k ∈+-ππππ. 2.有两个各项都是正数的数列{a n },{b n },若对于任意自然数n 都有a n 、b n 2、 a n+1成等差数列,b n 2、a n+1、b n+12成等比数列, ①求证:数列{b n }是等差数列;②如果a 1=1,b 1=2,记数列{na 1}的前n 项和为S n ,求n n S ∞→lim .①证明:依题意:a n +a n+1=2b n 2 b n 2b n +12=a n +12 又 a n >0 ,b n >0 ∴b n -1b n +b n b n +1=2b n 2 ∴b n -1+b n +1=2b n 即{b n }是等差数列。
②解:由a 1=1,b 1=2得a 2=2×2-1=3, b 2= 322 ,∴b n = 2 +(n -1)·22 = (n +1)22 ∴a n =b n b n -1= n (n +1)22)111(2)1113121211(2lim =+-=+-++-+-=∞→n n n S n n . 3.在立方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E ,F ,G ,H 分别是棱AB ,CC 1,D 1A 1,BB 1的中点. (1)证明:FH ∥平面A 1EG ;(2)若AB=a ,求三棱锥A 1—EFG 的体积;(3)证明B 1D ⊥平面EFG .19.(理)(1)证明:∵FH ∥B 1C 1,B 1C 1∥A 1G ,∴FH∥A 1G .又A 1G ⊂平面A 1EG ,FH ⊄平面A 1EG ,∴FH ∥平面A 1EG.(2)解:连结HA 1,HE ,HG ,∵FH ∥平面A 1EG ,∴EG A F EG A H V V 11--= .32222116121)814141(313111111a a a a a a G A S V V V V EH A EH A G EG A H EG A F EFG A =⋅---=⋅⋅====∴∆---- (3)设BC 的中点为M ,连结EM ,FM ,AC ,BD. ∴AC ⊥BD ,由三垂线定理,得AC ⊥B 1D ,又EM ∥AC. ∴EM ⊥B 1D.同理FM ⊥BD 1,又EM 与FM 相交,∴B 1D ⊥平面EFM ,B 1D ⊥EF.同理B 1D ⊥FG ,又EF 与FG 相交,∴B 1D ⊥平面EFG .另证:∵EB 1=ED ,∴E 在B 1D 的中垂面上,同理,F ,G 均在B 1D 的中垂面上,∴B 1D ⊥平面EFG。