高考数学每日一练(4)-人教版高三全册数学试题
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河北省保定市2024高三冲刺(高考数学)人教版考试(综合卷)完整试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分 (共8题)第(1)题甲、乙等6人去三个不同的景区游览,每个人去一个景区,每个景区都有人游览,若甲、乙两人不去同一景区游览,则不同的游览方法的种数为()A.342B.390C.402D.462第(2)题设,是正数,曲线关于直线对称,若取得最小值,则该直线的方程为()A.B.C.D.第(3)题已知函数,在上有且仅有2个极小值点,则实数的取值范围()A.B.C.D.第(4)题已知函数,则()A.-6B.0C.4D.6第(5)题已知集合,,则中元素的个数为()A.3B.2C.1D.0第(6)题在复平面内,已知复数满足(为虚数单位),记对应的点为点对应的点为点,则点与点之间距离的最小值为()A.B.C.D.第(7)题若函数,则()A.的最小正周期为B.的图象关于点对称C.在上有最小值D.的图象关于直线对称第(8)题某公司为了解本公司的用电情况,统计了4天气温x(℃)与用电量y(度)之间的相关数据如下表所示:x9121518y60m3020若它们之间的线性回归方程为,则()A.48B.50C.52D.54二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分 (共3题)第(1)题已知函数的定义域为R,满足,当时,.对,下列选项正确的是()A.,则m的最小值为B.,则m的值不存在C.,则D .时,函数所有极小值之和大于2e第(2)题已知,则函数的图象可能是()A.B.C.D.第(3)题据某地统计局发布的数据,现将8月份至12月份当地的人均月收入增长率数据制成如图所示的折线图,已知8月份当地的人均月收入为2000元,现给出如下信息,其中不正确的信息为()A.9月份当地人均月收入为1980元B.10月份当地人均月收入为2040元C.11月份当地人均月收入与8月份相同D.这四个月中.当地12月份人均月收入最低三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分 (共3题)第(1)题已知角的顶点在原点,始边与x轴的非负半轴最合,终边与单位圆交于点,将角的终边绕原点逆时针方向旋转后与角的终边重合,则_________.第(2)题2022年11月29日,神舟十五号载人飞船成功发射升空,在飞船入轨后未来6个月里,空间站将逐步解锁、安装并测试15个科学实验机柜,开展涵盖空间科学研究与应用、航天医学、航天技术等领域的40余项空间科学实验和技术试验.已知此科学实验机柜在投入使用前会进行调试工作,现有8个科学实验机柜,其中包括5个A类型、3个B类型,两名调试员计划共抽取3个机柜进行调试,则至少有1人抽到B类型机柜进行调试的概率为______.第(3)题平面截半径为2的球O所得的截面圆的面积为,则球心O到平面的距离为___________.四、解答题:本题共5小题,每小题15分,最后一题17分,共77分 (共5题)第(1)题已知函数.(Ⅰ)当时,求在点处的切线方程;(Ⅱ)若,求函数的单调区间;(Ⅲ)若对任意的,在上恒成立,求实数的取值范围.第(2)题如图,是圆柱的一条母线,是底面的一条直径,是圆上一点,且,.(1)求直线与平面所成角的大小;(2)求点到平面的距离.第(3)题已知函数(1)当时,求曲线在点处曲线的切线方程;(2)求函数的单调区间.第(4)题在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为,.(1)求的值;(2)若,求.第(5)题如图,在三棱柱中,平面平面.(1)若分别为的中点,证明:平面;(2)当直线与平面所成角的正弦值为时,求平面与平面夹角的余弦值.。
第三周[周一]1.(2023·长春模拟)已知a ∈R ,i 为虚数单位,若a -i3+i a 等于()A .-3 B.13C .3D .-13答案A 解析因为a -i 3+i =(a -i )(3-i )(3+i )(3-i )=3a -1-(a +3)i 10=3a -110-a +310i 为实数,则-a +310=0,即a +3=0,所以a =-3.2.(2023·青岛模拟)已知函数f (x )=x 3-12sin x ,若θa =f ((cos θ)sin θ),b =f ((sin θ)sin θ),c=-fa ,b ,c 的大小关系为()A .a >b >cB .b >a >cC .a >c >bD .c >a >b答案A解析因为f (-x )=(-x )3-12sin(-x )3-12sin f (x ),所以f (x )在R 上是奇函数.所以c =-f f 对f (x )=x 3-12sin x 求导得,f ′(x )=3x 2-12cos x ,令g (x )=3x 2-12cos x ,则g ′(x )=6x +12sin x ,当12<x <1时,g ′(x )>0,所以g (x )则当12<x <1时,g (x )>=34-12cos 12>34-12×1>0,即f ′(x )>0,所以f (x )因为θ所以cos θ>12>sin θ,因为y =xsin θ(0,+∞)上单调递增,所以(cos θ)sin θ>(sin θ)sin θ.令h (x )=x ln x +ln 2,则h ′(x )=ln x +1,所以当0<x <1e 时,h ′(x )<0,h (x )单调递减;当x >1e 时,h ′(x )>0,h (x )单调递增.所以h (x )≥=1e ln 1e +ln 2=ln 2-1e ,而2e >e ,即2>1ee ,所以ln 2>1e ,即ln 2-1e >0.所以x ln x >-ln 2,即x x >12,则(sin θ)sin θ>12,所以(cos θ)sin θ>(sin θ)sin θ>12且(cos θ)sin θ<1,所以f ((cos θ)sin θ)>f ((sinθ)sin θ)>即a >b >c .3.(多选)(2023·锦州模拟)如果有限数列{a n }满足a i =a n -i +1(i =1,2,…,n ),则称其为“对称数列”,设{b n }是项数为2k -1(k ∈N *)的“对称数列”,其中b k ,b k +1,…,b 2k -1是首项为50,公差为-4的等差数列,则()A .若k =10,则b 1=10B .若k =10,则{b n }所有项的和为590C.当k=13时,{b n}所有项的和最大D.{b n}所有项的和可能为0答案BC解析{b n}的和S2k-1=50k-k(k-1)2×4×2-50=-4k2+104k-50=-4(k-13)2+626,对于选项A,k=10,则b1=b19=50-4×9=14,故A错误;对于选项B,k=10,则所有项的和为-4×9+626=590,故B正确;对于选项C,{b n}的和S2k-1=-4(k-13)2+626,当k=13时,和最大,故C正确;对于选项D,S2k-1=-4k2+104k-50=0,方程无正整数解,故D错误.4.(2023·大连模拟)甲、乙、丙三人每次从写有整数m,n,k(0<m<n<k)的三张卡片中各摸出一张,并按卡片上的数字取出相同数目的石子,放回卡片算做完一次游戏,然后再继续进行,当他们做了N(N≥2)次游戏后,甲有22粒石子,乙有9粒石子,丙有9粒石子,并且知道最后一次丙摸的是k,那么N=________.答案5解析N次游戏所取卡片数字总和为N(m+n+k)=22+9+9=40,又m+n+k≥1+2+3=6,且m+n+k为40的因数,所以(m+n+k)min=8,且N=2,4,5.当N=2时,m+n+k=20,因为丙得9粒石子,则k≤8,所以甲得石子数小于16,不符合题意;当N=4时,m+n+k=10,因为丙得9粒石子,则k≤6,为了使甲获得石子数最多,k=6,m=1,n=3,此时甲最多得21粒石子,不符合题意;当N=5时,m+n+k=8,因为丙得9粒石子,则k≤5,为了使甲获得石子数最多,k=5,m=1,n=2,此时甲最多得22粒石子,甲、乙、丙三人每次得石子数如表所示,第1次第2次第3次第4次第5次甲55552乙22221丙11115故做了5次游戏,N=5.5.(2023·大连模拟)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知bc(1+cos A)=4a2.(1)证明:b+c=3a;(2)若a=2,cos A=79,角B的角平分线与边AC交于点D,求BD的长.(1)证明因为bc (1+cos A )=4a 2,所以4a 2,所以bc +b 2+c 2-a 22=4a 2,即(b +c )2=9a 2,所以b +c =3a .(2)解如图,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,即22=b 2+c 2-2bc ·79=(b +c )2-2bc -149bc ,又b +c =3a =6,所以bc =9,b =c =3,由角平分线定理可得AB BC =AD DC =32,所以AD =35×3=95,在△ABD 中,由余弦定理得BD 2+32-2×953×79,所以BD =465.[周二]1.(2023·娄底模拟)某地春节联欢晚会以“欢乐中国年”为主题,突出时代性、人民性、创新性,节目内容丰富多彩,呈现形式新颖多样.某小区的5个家庭买了8张连号的门票,其中甲家庭需要3张连号的门票,乙家庭需要2张连号的门票,剩余的3张随机分到剩余的3个家庭即可,则这8张门票不同的分配方法的种数为()A .48B .72C .120D .240答案C解析若甲、乙2个家庭的5张票连号,则有A 22·A 44=48(种)不同的分配方法,若甲、乙2个家庭的5张票不连号,则有A 33·A 24=72(种)不同的分配方法,综上,这8张门票共有48+72=120(种)不同的分配方法.2.(2023·保山模拟)折纸艺术起源于中国.折纸艺术是用一张完整的纸用折叠的方法而成就的各种人物、动物或草木的形态的方法.折纸与自然科学结合在一起,不仅成为建筑学院的教具,还发展出了折纸几何学,成为现代几何学的一个分支,是一项具有艺术性的思维活动.现有一张半径为6,圆心为O 的圆形纸片,在圆内选定一点P 且|OP |=4,将圆翻折一角,使圆周正好过点P ,把纸片展开,并留下一条折痕,折痕上到O ,P 两点距离之和最小的点为M ,如此反复,就能得到越来越多的折痕,设点M 的轨迹为曲线C ,在C 上任取一点Q ,则△QOP 面积的最大值是()A .22B .25C .23D .4答案B解析如图所示,设折痕为直线l ,点P 与P ′关于折痕对称,l ∩OP ′=M ,在l 上任取一点B ,由垂直平分线的性质可知|PB |+|BO |=|BP ′|+|BO |≥|OM |+|MP ′|=|OP ′|,当且仅当M ,B 重合时取等号.即折痕上到O ,P 两点距离之和最小的点为M ,且|PM |+|MO |=|OP ′|=6>|OP |=4.故M 的轨迹是以O ,P 为焦点,且长轴长为2a =6的椭圆,焦距2c =|OP |=4,c =2,故短半轴长b =5,所以当Q 为椭圆上(下)顶点时,△QOP 的面积最大,最大值为12×2c ×b =2 5.3.(多选)(2023·湛江模拟)已知F 1,F 2分别为双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,点A (x 1,y 1)为双曲线C 在第一象限的右支上一点,以A 为切点作双曲线C 的切线交x 轴于点B (x 2,0),则下列结论正确的有()A .0<x 2<aB .∠F 1AB =∠F 2ABC .x 1x 2=abD .若cos ∠F 1AF 2=13,且F 1B —→=3BF 2—→,则双曲线C 的离心率e =2答案AB解析由x 2a 2-y 2b2=1,得y =b 2a2x 2-b 2(x >a ),所以y ′=b 2a 2x b 2a2x 2-b 2,则在点A (x 1,y 1)处的切线斜率为y ′=b 2a 2x 1b 2a 2x 21-b 2=b 2x 1a 2y 1,所以在点A (x 1,y 1)处的切线方程为y -y 1=b 2x 1a 2y 1(x -x 1),又x 21a 2-y 21b 2=1,化简得切线方程为x 1x a 2-y 1yb 2=1,所以x 1x 2a 2-y 1×0b2=1,所以x 1x 2=a 2,故C 错误;由x 1x 2=a 2,得x 2=a 2x 1,又x 1>a ,所以0<x 2<a ,故A正确;由F 1(-c ,0),F 2(c ,0),得|F 1B |=a 2x 1+c ,|BF 2|=c -a 2x 1,故|F 1B ||BF 2|=a 2x 1+cc -a 2x 1=cx 1+a 2cx 1-a 2,由x 21a 2-y 21b 2=1,得y 21=b 2x 21a 2-b 2,所以|AF 1|=(x 1+c )2+y 21=(x 1+c )2+b2x 21a2-b 2=c 2a2x 21+2cx 1+a 2=cax 1+a ,所以|AF 2|=|AF 1|-2a =cax 1-a ,所以|AF 1||AF 2|=ca x 1+aca x 1-a =cx 1+a 2cx 1-a 2=|F 1B ||BF 2|,设点A 到x 轴的距离为h ,则1AF B S △=12|F 1B |h=12|AF 1||AB |sin ∠F 1AB ,2AF B S △=12|F 2B |h=12|AF 2||AB |sin ∠F 2AB ,12AF BAF BS S △△=|F 1B ||F 2B |=|AF 1|sin ∠F 1AB|AF 2|sin ∠F 2AB,又|AF 1||AF 2|=|F 1B ||BF 2|,所以∠F 1AB =∠F 2AB ,故B 正确;由上可得F 1B —→c ,BF 2—→-a 2x 1,因为F 1B →=3BF 2—→,则a2x 1+c =得x 1=2a 2c,|AF 1|=c a x 1+a =c a ×2a 2c +a =3a ,|AF 2|=c a x 1-a =c a ×2a 2c -a =a ,所以cos ∠F 1AF 2=|AF 1|2+|AF 2|2-|F 1F 2|22|AF 1|·|AF 2|=9a 2+a 2-4c 26a 2=53-23e 2=13,解得e =2,故D 错误.4.(2023·白山模拟)在正四棱锥S -ABCD 中,M 为SC 的中点,过AM 作截面将该四棱锥分成上、下两部分,记上、下两部分的体积分别为V 1,V 2,则V2V 1的最大值是________.答案2解析记正四棱锥S -ABCD 的体积为V ,求V2V 1的最大值,由V 1+V 2=V 为定值知,只需求V 1的最小值,设过AM 的截面分别交SB 和SD 于E ,F ,平面SAC 与平面SBD 的交线为SO ,SO 与AM 相交于G ,如图,则SG =23SO ,令SE SB =x ,SFSD =y ,则SG →=13(SD →+SB →)=13x SE →+13y SF →,即有13x +13y=1,V 1=V S -AFM +V S -AEM =V F -SAM +V E -SAM =SF SD ·V D -SAM +SESB·V B -SAM =y ·12V D -SAC +x ·12V B -SAC=V4(x +y )=V4(x +y+y x +≥V 3,当且仅当x =y =23时取等号,此时V 2V 1=V -V 1V 1=VV 1-1≤V V 3-1=2,所以V 2V 1的最大值是2.5.(2023·济南模拟)已知数列{a n }的前n 项和S n =2n +1-2,数列{b n }满足b n =log 2a n .(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)由a n ,b n 构成的n ×n 阶数阵如图所示,求该数阵中所有项的和T n .1b 1,a 1b 2,a 1b 3,…,a 12b 1,a 2b 2,a 2b 3,…,a 23b 1,a 3b 2,a 3b 3,…,a 3…n b 1,a n b 2,a n b 3,…,a n 解(1)因为S n =2n +1-2,当n =1时,S 1=22-2=2,即a 1=2,当n ≥2时,S n -1=2n -2,所以S n -S n -1=2n +1-2-(2n -2),即a n =2n ,经检验,当n =1时,a n =2n 也成立,所以a n =2n ,则b n =log 2a n =log 22n =n .(2)由数阵可知T n =a 1(b 1+b 2+…+b n )+a 2(b 1+b 2+…+b n )+…+a n (b 1+b 2+…+b n )=(a 1+a 2+…+a n )(b 1+b 2+…+b n ),因为S n =2n +1-2,b 1+b 2+…+b n =1+2+…+n =n (1+n )2=n 2+n2,所以T n =(2n +1-2)·n 2+n 2=(2n -1)·(n 2+n ).[周三]1.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若A +B =2π3,a =23,c =5,则sin A等于()A.45B.35C.34D.23答案B解析因为A +B =2π3,所以C =π3,由正弦定理得a sin A =c sin C ,即23sin A =5sin π3,所以sin A =35.2.已知A ,B ,P 是直线l 上不同的三点,点O 在直线l 外,若OP →=mAP →+(2m -3)OB →(m ∈R ),则|PB →||PA →|等于()A .2 B.12C .3D.13答案A 解析∵AP →=OP →-OA →,OP →=mAP →+(2m -3)OB →=m (OP →-OA →)+(2m -3)OB →,整理得(m -1)OP →=mOA →+(3-2m )OB →,当m =1时,0=OA →+OB →显然不成立,故m ≠1,∴OP →=m m -1OA →+3-2m m -1OB →,∵A ,B ,P 是直线l 上不同的三点,∴m m -1+3-2m m -1=1,解得m =2,∴OP →=2OA →-OB →,设PB →=λPA →,λ≠1,∴OB →-OP →=λ(OA →-OP →),∴OP →=λλ-1OA →-1λ-1OB →,∴λλ-1=2,解得λ=2,即|PB →||PA →|=2.3.(多选)(2023·保山模拟)已知函数f 3g (x )的图象关于直线x =π3对称,若f (x )+g (x )=sin x ,则()A .函数f (x )为奇函数B .函数g (x )的最大值是32C .函数f (x )的图象关于直线x =-π6对称D .函数f (x )的最小值为-32答案BC解析因为f3所以f-x )3f 3令t =x 3+π3,则f f (t ),即f f (x ),由g (x )的图象关于直线x =π3对称,可得g (x ),-f (x )+g (x )=f=联立f (x )+g (x )=sin x ,得g (x )=32sinf (x )=12sin 故函数f (x )不是奇函数,函数g (x )的最大值是32,函数f (x )的图象关于直线x =-π6对称,函数f (x )的最小值为-12.4.(2023·鞍山质检)冬季两项是冬奥会的项目之一,是把越野滑雪和射击两种不同特点的竞赛项目结合在一起进行的运动,其中冬季两项男子个人赛,选手需要携带枪支和20发子弹,每滑行4千米射击1次,共射击4次,每次5发子弹,若每有1发子弹没命中,则被罚时1分钟,总用时最少者获胜.已知某男选手在一次比赛中共被罚时3分钟,假设其射击时每发子弹命中的概率都相同,且每发子弹是否命中相互独立,记事件A 为其在前两次射击中没有被罚时,事件B 为其在第4次射击中被罚时2分钟,那么P (A |B )=________.答案13解析由题意得P (B )=C 13C 15C 25C 320,P (AB )=C 15C 25C 320,∴P (A |B )=P (AB )P (B )=C 15C 25C 320÷C 13C 15C 25C 320=13.5.(2023·延边模拟)如图1,在△ABC 中,D ,E 分别为AB ,AC 的中点,O 为DE 的中点,AB =AC =25,BC =4.将△ADE 沿DE 翻折到△A 1DE 的位置,使得平面A 1DE ⊥平面BCED ,如图2.(1)求证:A 1O ⊥BD ;(2)求直线A 1C 和平面A 1BD 所成角的正弦值;(3)若点F 在A 1C 上,是否存在点F ,使得直线DF 和BC 所成角的余弦值为357若存在,求出A 1FA 1C的值;若不存在,请说明理由.(1)证明因为在△ABC 中,D ,E 分别为AB ,AC 的中点,所以DE ∥BC ,AD =AE .所以A 1D =A 1E ,又O 为DE 的中点,所以A 1O ⊥DE .因为平面A 1DE ⊥平面BCED ,平面A 1DE ∩平面BCED =DE ,且A 1O ⊂平面A 1DE ,所以A 1O ⊥平面BCED ,又BD ⊂平面BCED ,所以A 1O ⊥BD .(2)解取BC 的中点G ,连接OG ,所以OE ⊥OG .由(1)得A 1O ⊥OE ,A 1O ⊥OG .以O 为原点,OG ,OE ,OA 1所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系.由题意得,A 1(0,0,2),B (2,-2,0),C (2,2,0),D (0,-1,0).所以A 1B —→=(2,-2,-2),A 1D —→=(0,-1,-2),A 1C —→=(2,2,-2).设平面A 1BD 的法向量为n =(x ,y ,z ).n ·A 1B —→=0,n ·A 1D —→=0,2x -2y -2z =0,-y -2z =0.令x =1,则y =2,z =-1,所以n =(1,2,-1).设直线A 1C 和平面A 1BD 所成的角为θ,则sin θ=|cos 〈n ,A 1C —→〉|=|n ·A 1C —→||n ||A 1C —→|=|2+4+2|1+4+1·4+4+4=223故所求角的正弦值为223.(3)解存在点F 符合题意.设A 1F —→=λA 1C —→,其中λ∈[0,1].设F (x 1,y 1,z 1),则有(x 1,y 1,z 1-2)=(2λ,2λ,-2λ),所以x 1=2λ,y 1=2λ,z 1=2-2λ,从而F (2λ,2λ,2-2λ),所以DF →=(2λ,2λ+1,2-2λ),又BC →=(0,4,0),所以|cos 〈DF →,BC →〉|=|DF →·BC →||DF →||BC →|=4|2λ+1|4(2λ)2+(2λ+1)2+(2-2λ)2=357,整理得16λ2-24λ+9=0,解得λ=34,所以线段A 1C 上存在点F 符合题意,且A 1F A 1C =34.[周四]1.(2023·青岛模拟)已知全集U =R ,A ={x |3<x <7},B ={x ||x -2|<4},则图中阴影部分表示的集合为()A .{x |-2<x ≤3}B .{x |-2<x <3}C .{-1,0,1,2}D .{-1,0,1,2,3}答案A解析|x -2|<4⇒-4<x -2<4⇒-2<x <6,∴B ={x |-2<x <6}.则A ∪B ={x |-2<x <7},图中阴影部分为∁(A ∪B )A ={x |-2<x ≤3}.2.(2023·郴州、湘潭联考)已知圆台的上、下底面的圆周都在半径为2的球面上,圆台的下底面过球心,上底面半径为1,则圆台的体积为()A.53π3B .53πC.73π3D .73π答案C解析设圆台的上底面的圆心为O 1,下底面的圆心为O ,点A 为上底面圆周上任意一点,则O 1A =1,设圆台的高为h ,球的半径为R =OA =2,则h =OO 1=R 2-O 1A 2=4-12=3,所以圆台的体积V =13(4π+4π·π+π)×3=73π3.3.(多选)(2023·白山模拟)某校抽取了某班20名学生的化学成绩,并将他们的成绩制成如下所示的表格.成绩60657075808590人数2335421下列结论正确的是()A .这20人成绩的众数为75B .这20人成绩的极差为30C .这20人成绩的25%分位数为65D .这20人成绩的平均数为75答案AB解析根据表格可知,这20人成绩的众数为75,故A 正确;极差为90-60=30,故B 正确;20×25%=5,所以25%分位数为12×(65+70)=67.5,故C 错误;平均数为60×2+65×3+70×3+75×5+80×4+85×2+9020=74,故D错误.4.已知数列{a n}是各项均为正数的等比数列,S n是它的前n项和,若a3a5=64,且a5+2a6=8,则S6=______.答案126解析设正项等比数列{a n}的公比为q(q>0),由a3a5=64,得a24=a3a5=64,而a4>0,解得a4=8,又a5+2a6=8,则a4q+2a4q2=8,于是2q2+q-1=0,而q>0,解得q=12,a1=a4q3=64,所以S61-12126.5.(2023·大连模拟)国学小组有编号为1,2,3,…,n的n位同学,现在有两个选择题,每人答对第一题的概率为23,答对第二题的概率为12,每个同学的答题过程都是相互独立的,比赛规则如下:①按编号由小到大的顺序依次进行,第1号同学开始第1轮出赛,先答第一题;②若第i(i=1,2,3,…,n-1)号同学未答对第一题,则第i轮比赛失败,由第i+1号同学继续比赛;③若第i(i=1,2,3,…,n-1)号同学答对第一题,则再答第二题,若该同学答对第二题,则比赛在第i轮结束;若该同学未答对第二题,则第i轮比赛失败,由第i+1号同学继续答第二题,且以后比赛的同学不答第一题;④若比赛进行到了第n轮,则不管第n号同学答题情况,比赛结束.(1)令随机变量X n表示n名同学在第X n轮比赛结束,当n=3时,求随机变量X3的分布列;(2)若把比赛规则③改为:若第i(i=1,2,3,…,n-1)号同学未答对第二题,则第i轮比赛失败,第i+1号同学重新从第一题开始作答.令随机变量Y n表示n名挑战者在第Y n轮比赛结束.①求随机变量Y n(n∈N*,n≥2)的分布列;②证明:随机变量Y n的数学期望E(Y n)单调递增,且小于3.(1)解由题设,X3的可能取值为1,2,3,P(X3=1)=23×12=13,P(X3=2)=23×12×12+13×23×12=518,P(X3=3)=1-13-518=718,因此X3的分布列为X3123P13518718(2)①解Y n 的可能取值为1,2,…,n ,每位同学两题都答对的概率为p =23×12=13,则答题失败的概率为1-23×12=23,所以当Y n =k (1≤k ≤n -1,k ∈N *)时,P (Y n =k)-1×13;当Y n =n 时,P (Y n =n)-1,故Y n 的分布列为②证明由①知,E (Y n )=错误-1×13+-1(n ∈N *,n ≥2).E(Y n +1)-E (Y n )=-1×13+(n +--1>0,故E (Y n )单调递增.又E (Y 2)=53,所以E (Y n)=E (Y 2)+[E (Y 3)-E (Y 2)]+[E (Y 4)-E (Y 3)]+…+[E (Y n )-E (Y n -1)],所以E (Y n )=53++…-1=531-233-2-1<3,故E (Y 2)<E (Y 3)<E (Y 4)<E (Y 5)<…<E (Y n )<3.[周五]1.(2023·淄博模拟)已知集合A ={x |2x >1},B ={x |ln x >1},则下列集合为空集的是()A .A ∩(∁RB ) B.(∁R A )∩BC .A ∩B D.(∁R A )∩(∁R B )答案B解析集合A ={x |2x >1}={x |x >0},集合B={x|ln x>1}={x|x>e},所以∁R A={x|x≤0},∁R B={x|x≤e},对于A,A∩(∁R B)={x|0<x≤e},故选项A不满足题意;对于B,(∁R A)∩B=∅,故选项B满足题意;对于C,A∩B={x|x>e},故选项C不满足题意;对于D,(∁R A)∩(∁R B)={x|x≤0},故选项D不满足题意.2.已知函数f(x)的定义域为R,f(x+1)为奇函数,且对∀x∈R,f(x+4)=f(-x)恒成立,则下列选项中不正确的是()A.f(x)为偶函数B.f(3)=0C.f fD.f(x)是以8为周期的函数答案D解析因为f(x+1)为奇函数,所以f(1-x)=-f(1+x)x+2)=-f(-x),2-x)=-f(x),又f(x+4)=f(-x),所以f(2+x)=f(2-x),故-f(-x)=-f(x),所以f(-x)=f(x),f(x)为偶函数,A正确;f(x+1)为奇函数,所以f(1)=0,又f(2+x)=f(2-x),所以f(3)=f(1)=0,B正确;f f f(x)的图象关于点(1,0)对称,所以f f所以f f C正确;又f(x+4)=f(-x)=f(x),所以f(x)是以4为周期的函数,D错误.3.(多选)(2023·邵阳模拟)若函数f(x)=2cosωx(cosωx-sinωx)-1(ω>0)的最小正周期为π,则()A.f=-62B.f(x)在π2,3π4上单调递增C.f(x)在0,5π2内有5个零点D .f (x )在-π4,π4上的值域为[-1,1]答案BC解析f (x )=2cos ωx (cos ωx -sin ωx )-1=2cos 2ωx -2cos ωx sin ωx -1=cos 2ωx -sin 2ωx =2cos ωx 由最小正周期为π,可得π=2π2ω,解得ω=1,故f (x )=2cos x对于A ,f =2cos -π12+=2cosπ6=62,故A 错误;对于B ,当x ∈π2,3π4时,2x +π4∈5π4,7π4⊆[π,2π],此时f (x )单调递增,故B 正确;对于C ,令f (x )=2cos x 0,即x 0,所以2x +π4=π2+k π,k ∈Z ,即x =π8+k π2,k ∈Z ,当x ∈0,5π2时,满足要求的有x =π8,x =5π8,x =9π8,x =13π8,x =17π8,故有5个零点,故C 正确;对于D ,当x ∈-π4,π4时,2x +π4∈-π4,3π4,则x ∈-22,1,故f (x )∈[-1,2],所以D 错误.4.(2023·齐齐哈尔模拟)一组数据由8个数组成,将其中一个数由4改为2,另一个数由6改为8,其余数不变,得到新的一组数据,则新数据的方差相比原数据的方差的增加值为________.答案2解析一个数由4改为2,另一个数由6改为8,故该组数据的平均数x 不变,设没有改变的6个数分别为x 1,x 2,…,x 6,原数据的方差s 21=18[(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x 6-x )2+(4-x )2+(6-x )2],新数据的方差s 22=18[(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x 6-x )2+(2-x )2+(8-x )2],所以s 22-s 21=18[(2-x )2+(8-x )2-(4-x )2-(6-x )2]=2.5.(2023·苏州调研)已知抛物线y 2=a 2x 的焦点也是离心率为32的椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点F .(1)求抛物线与椭圆的标准方程;(2)设过点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,交椭圆于C ,D 两点,且A 在B 左侧,C 在D 左侧,A 在C 左侧.设r =|AC |,s =μ|CD |,t =|DB |.①当μ=2时,是否存在直线l ,使得r ,s ,t 成等差数列?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由;②若存在直线l ,使得r ,s ,t 成等差数列,求μ的范围.解(1)由题意知抛物线的焦点F (c ,0),由于e =c a =32,即,则有a 24=32a ,因此a =23,c =3,b =a 2-c 2=3,故抛物线的标准方程为y 2=12x ,椭圆的标准方程为x 212+y 23=1.(2)设l :x =my +3(m ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),D (x 4,y 4),将直线与抛物线联立,2=12x ,=my +3,整理得y2-12my-36=0,Δ=144m2+36×4>0,1+y2=12m,1y2=-36,于是x1x2=(my1+3)(my2+3)=m2y1y2+3m(y1+y2)+9=9,2+4y2-12=0,=my+3,得到一元二次方程(m2+4)y2+6my-3=0,Δ>0,3+y4=-6mm2+4,3y4=-3m2+4,则|AB|=(x1-x2)2+(y1-y2)2=1+m2·(y1+y2)2-4y1y2=12(m2+1),|CD|=(x3-x4)2+(y3-y4)2=1+m2·(y3+y4)2-4y3y4=1+m236m2(m2+4)2+12m2+48(m2+4)2=43(m2+1)m2+4,|AC|+|DB|=|AB|-|CD|=12(m2+1)-43(m2+1)m2+4.①当μ=2时,s=2|CD|,假设存在直线l,使得r,s,t成等差数列,即|AC|+|DB|=4|CD|,即有12(m2+1)-43(m2+1)m2+4=4×43(m2+1)m2+4,整理得12m2=203-48,方程无解,因此不存在l满足题设.②若存在直线l,使得r,s,t成等差数列,只需使得方程12(m2+1)-43(m2+1)m2+4=2μ×43(m 2+1)m 2+4有解即可.整理得m 2=3+23μ-123,故m 2=3+23μ-123>0,解得μ[周六]1.(2023·泉州质检)已知复数z 满足(1-i)z =4i ,则z ·z 等于()A .-8B .0C .8D .8i 答案C 解析因为(1-i)z =4i ,所以z =4i 1-i =4i (1+i )(1-i )(1+i )=-4+4i 2=-2+2i ,所以z =-2-2i ,因此,z ·z =(-2+2i)(-2-2i)=4+4=8.2.(2023·娄底模拟)已知夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平行平面的任何平面所截,如果截得两个截面的面积之比为k (常数),那么这两个几何体的体积之比也为k .则椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)绕长轴旋转一周形成的几何体的体积为(注:椭圆的面积S =πab ,其中a ,b 分别为长半轴、短半轴的长)()A.43πa 2b B.43πab 2C.43πa 3 D.43πb 3答案B 解析如图所示,直线y =h 交半椭圆x 2a 2+y 2b2=1(y ≥0)于A ,B 两点,交半圆x 2+y 2=b 2(y ≥0)于C ,D 两点,由题意可得|AB ||CD |==abb2-h2b2-h2=ab,将半椭圆x2a2+y2b2=1(y≥0)和半圆x2+y2=b2(y≥0)绕着x轴旋转一圈后,利用垂直于y轴的平面去截椭球体与球体,设截面面积分别为S,S′,由题意可知SS′=14π·|AB|·|CD|14π·|CD|2=ab,设半椭圆x2a2+y2b2=1(y≥0)绕x轴旋转一圈所得的几何体体积为V,半圆绕x轴旋转一圈所得的几何体体积为V′,则VV′=ab,所以V=abV′=ab·4πb33=4πab23.3.(多选)(2023·青岛模拟)在x的展开式中,下列说法正确的是()A.常数项是1120B.第四项和第六项的系数相等C.各项的二项式系数之和为256D.各项的系数之和为256答案AC解析x的通项公式为T k+1=C k828-k(-1)k x8-2k,对于A,常数项为C4824(-1)4=1120,故A正确;对于B,第四项的系数为C3828-3(-1)3=-1792,第六项的系数为C5828-5(-1)5=-448,故B错误;对于C,因为n=8,所以各项的二项式系数之和为28=256,故C正确;对于D,令x=1,得各项的系数之和为1,故D错误.4.如图是甲烷的球棍结构,它的分子结构为正四面体结构(正四面体是每个面都是正三角形的四面体),碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点.已知相邻的两个氢原子之间的距离为7,若不计原子大小,该正四面体内放入一个圆柱,使得圆柱的下底面在正四面体的底面内,则当该圆柱的表面积取得最大值时,圆柱的底面半径为____________.答案233+66解析如图,不计原子大小后,设5个原子所确定的四面体为正四面体ABCD ,则其棱长为7,若使圆柱最大,则圆柱的上底面为一个平行于底面的截面所成正三角形的内切圆,设截面正三角形边长为x ,x ∈(0,7),设正四面体的高AO 交截面于F ,连接EF ,BO ,圆柱的高为h ,则EF =32x ×23=33x ,BO =32×7×23=733,AO =763,由几何关系可得AF AO =EF BO ,则AO -h AO =EF BO =x 7,则圆柱的高h=AO =6(7-x )3,圆柱底面半径为r =13×32x =36x ,所以圆柱表面积S =2πr 2+2πrh =+2π×36x ×6(7-x )3=x 2+723πx ,故当x72π4+2时,S 取得最大值,此时r =36x =36×(4+2)=233+66.5.(2023·柳州模拟)已知函数f (x )=2sin x -ax ,a ∈R .(1)当a =1时,求g (x )=f (x )-ln(x +1)在区间0,π6上的最小值;(2)证明:sin 12+sin 13+sin 14+…+sin 1n >ln n +12(n>1且n ∈N *).(1)解由题意知当a=1时,g (x )=2sin x -x -ln(x +≤x 则g ′(x )=2cos x -1-1x +1,令u (x )=2cos x -1≤x 则u ′(x )=-2sin x +1(x +1)2,令v (x )=-2sin x ≤x 则v ′(x )=-2cos x -2(x +1)3<0,所以v (x )在区间0,π6上单调递减,即u ′(x )在区间0,π6上单调递减.又u ′(0)=1,u 1+1<0,所以u ′(0)·u ,故存在x 0u ′(x 0)=0,所以u (x )(即g ′(x ))在区间(0,x 0)上单调递增,0又g ′(0)=0,g =3-1-1π6+1>0,g ′(x )>0,所以g (x )在区间0,π6上单调递增,最小值为g (0)=0.(2)证明由(1)可知g (x )=2sin x -x -ln(x +1)≥g (0)=0在区间0,12上恒成立,所以2sin x ≥x -ln(x +1),令h (x )=x -ln(x +≤x 则h (0)=0,h ′(x )=1-1x +1=x x +1≥0,所以h (x )在区间0,12上单调递增,所以当0<x ≤12时,h (x )>0,即x -ln(x +1)>0,x >ln(x +1),所以2sin x≥x+ln(x+1)>2ln(x+1),即sin x>ln(x+1),12上恒成立,所以sin 12sin13+sin14+…+sin1n>ln32+ln 43+…+lnn+1n=·43·…ln n+12.。
大卷练4 集合、常用逻辑用语、函数与导数大卷练一、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.[2019·东北三省四市模拟]已知全集U =R ,集合A ={x |x <-1或x >4},B ={x |-2≤x ≤3},那么阴影部分表示的集合为( )A .{x |-2≤x <4}B .{x |x ≤3或x ≥4}C .{x |-2≤x ≤-1}D .{x |-1≤x ≤3} 答案:D解析:由题意得,阴影部分所表示的集合为(∁U A )∩B ={x |-1≤x ≤3},故选D. 2.[2017·卷,6]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 答案:A解析:由存在负数λ,使得m =λn ,可得m 、n 共线且反向,夹角为180°,则m ·n =-|m |·|n |<0,故充分性成立.由m ·n <0,可得m ,n 的夹角为钝角或180°,故必要性不成立.故选A.3.[2019·某某马某某第一次教学质量检测]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x 为有理数,0,x 为无理数,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f ( 2 018)=( )A .44B .45C .1 009D .2 018 答案:A解析:由442=1 936,452=2 025可得1,2,3,…, 2 018中的有理数共有44个,其余均为无理数,所以f (1)+f (2)+f (3)+…+f ( 2 018)=44.4.[2019·某某模拟]已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=-f (x +2),当x ∈(0,2]时,f (x )=2x+log 2x ,则f (2 015)=( )A .5 B.12C .2D .-2 答案:D解析:由f (x )=-f (x +2),得f (x +4)=f (x ),所以函数f (x )是周期为4的周期函数,所以f (2 015)=f (503×4+3)=f (3)=f (1+2)=-f (1)=-(2+0)=-2,故选D.5.[2019·某某某某五校联考]下列函数中既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的是( )A .f (x )=2x -2-xB .f (x )=x 2-1 C .f (x )=log 12|x | D .f (x )=x sin x答案:B解析:f (x )=2x-2-x是奇函数,故不满足条件;f (x )=x 2-1是偶函数,且在(0,+∞)上单调递增,故满足条件;f (x )=log 12|x |是偶函数,在(0,+∞)上单调递减,不满足条件;f (x )=x sin x 是偶函数,但是在(0,+∞)上不单调.故选B.6.[2019·某某第一中学一诊模拟]设a =213,b =log 43,c =log 85,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .a >c >bC .b >c >aD .c >b >a 答案:A解析:由指数函数的性质知a >1,由对数函数的性质得0<b <1,0<c <1.c 可化为log 235;b 可化为log 23,∵(35)6<(3)6,∴b >c ,∴a >b >c ,故选A.7.已知函数f (x )=x 2-4x +2的定义域为[1,t ],f (x )的最大值与最小值之和为-3,则实数t 的取值X 围是( )A .(1,3]B .[2,3]C .(1,2]D .(2,3) 答案:B解析:f (x )=x 2-4x +2的图象开口向上,对称轴为x =2,f (1)=-1,f (2)=-2.当1<t <2时,f (x )max =f (1)=-1,f (x )min >f (2)=-2,则f (x )max +f (x )min >-3,不符合题意;当t ≥2时,f (x )min =f (2)=-2,则f (x )max =-3-f (2)=-1,令f (x )=-1,则x 2-4x +2=-1,解得x =1或x =3,∴2≤t ≤3.故选B.8.[2019·某某某某第一次大联考]若函数f (x )=a x-k ·a -x(a >0且a ≠1)在(-∞,+∞)上既是奇函数又是增函数,则函数g (x )=log a (x +k )的大致图象是( )答案:B解析:由题意得f (0)=0,得k =1,a >1,所以g (x )=log a (x +1)为(-1,+∞)上的单调递增函数,且g (0)=0,故选B.9.[2019·某某大卷练]已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2在x =1处的极值为10,则数对(a ,b )为( )A .(-3,3)B .(-11,4)C .(4,-11)D .(-3,3)或(4,-11) 答案:C解析:f ′(x )=3x 2+2ax +b ,依题意可得⎩⎪⎨⎪⎧f ′1=0,f1=10,即⎩⎪⎨⎪⎧3+2a +b =0,1+a +b +a 2=10,消去b 可得a2-a -12=0,解得a =-3或a =4,故⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =-11.当⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =3时,f ′(x )=3x 2-6x +3=3(x -1)2≥0,这时f (x )无极值,不合题意,舍去,故选C.10.[2019·某某某某郊联体模拟]如图是函数f (x )=x 2+ax +b 的部分图象,则函数g (x )=ln x +f ′(x )的零点所在的区间是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12 B .(1,2) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 D .(2,3) 答案:C解析:由函数f (x )=x 2+ax +b 的部分图象得0<b <1,f (1)=0,即有a =-1-b ,从而-2<a <-1.而g (x )=ln x +2x +a ,在定义域内单调递增,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=ln 12+1+a <0,g (1)=ln1+2+a =2+a >0,∴函数g (x )=ln x +f ′(x )的零点所在的区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.故选C. 11.[2019·某某某某第一中学模拟]设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-6x +6,x ≥0,3x +4,x <0,若互不相等的实数x 1,x 2,x 3,满足f (x 1)=f (x 2)=f (x 3),则x 1+x 2+x 3的取值X 围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤113,6B.⎝ ⎛⎭⎪⎫203,263C.⎝⎛⎦⎥⎤203,263 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫113,6答案:D解析:函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-6x +6,x ≥0,3x +4,x <0的图象如图,不妨设x 1<x 2<x 3,则x 2,x 3关于直线x =3对称,故x 2+x 3=6,且x 1满足-73<x 1<0,则-73+6<x 1+x 2+x 3<0+6,即x 1+x 2+x 3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫113,6.故选D. 12.[2019·某某某某一中质检]已知函数f (x )=13x 3+x 2+ax .若g (x )=1ex ,且对任意x 1∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,存在x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,使f ′(x 1)≤g (x 2)成立,则实数a 的取值X 围是( ) A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,e e -8 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫e e -8,+∞ C .[2,e) D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-33,e 2 答案:A解析:对任意x 1∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,存在x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,使f ′(x 1)≤g (x 2),∴[f ′(x )]max ≤[g (x )]max . 又f ′(x )=(x +1)2+a -1在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上单调递增,∴[f ′(x )]max =f ′(2)=8+a .而g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上单调递减,则[g (x )]max =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=e e ,∴8+a ≤e e ,则a ≤ee-8.故选A. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.log 327-log 33+(5-1)0-⎝ ⎛⎭⎪⎫9412+cos 4π3=________.答案:0解析:原式=log 3(27÷3)+1-32-12=1+1-32-12=0.14.已知命题p :∀x ∈[1,2],x 2-a ≥0,命题q :∃x ∈R ,x 2+2ax +2-a =0,若命题p 且q 是真命题,则实数a 的取值X 围是__________.答案:{a |a ≤-2或a =1}解析:由x 2-a ≥0,得a ≤x 2,因为x ∈[1,2],所以a ≤1.要使q 成立,则有Δ=4a2-4(2-a )≥0,即a 2+a -2≥0,解得a ≥1或a ≤-2.因为命题p 且q 是真命题,所以p ,q同时为真,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≤1a ≥1或a ≤-2,故a ≤-2或a =1.15.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3+1,x <1,3-5x ,x ≥1,则f (f (0))=________.答案:-2解析:因为f (0)=1,所以f (f (0))=f (1)=-2.16.[2019·某某八校联考]曲线y =x 3上一点B 处的切线l 交x 轴于点A ,△OAB (O 为原点)是以∠A 为顶角的等腰三角形,则切线l 的倾斜角为________.答案:60°解析:解法一 因为y =x 3,所以y ′=3x 2.设点B (x 0,x 30)(x 0≠0),则k l =3x 20,所以切线l 的方程为y -x 30=3x 20(x -x 0).取y =0,则x =23x 0,所以点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x 0,0.易知线段OB 的垂直平分线方程为y -x 302=-1x 20x -x 02,根据线段OB 的垂直平分线过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x 0,0可得-x 302=-1x 20⎝⎛⎭⎪⎫23x 0-x 02,解得x 20=33,所以k l =3x 20=3,故切线l 的倾斜角为60°.解法二 因为y =x 3,所以y ′=3x 2.设点B (x 0,x 30)(x 0≠0),则k l =3x 20,所以切线l 的方程为y -x 3=3x 20(x -x 0).取y =0,则x =23x 0,所以点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x 0,0.由|OA |=|AB |,得4x 209=x 209+x 60,又x 0≠0,所以x 20=33,所以k l =3x 20=3,故切线l 的倾斜角为60°. 三、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.(本小题满分10分)已知函数f (x )=log 3mx 2+8x +nx 2+1的定义域为R ,值域为[]0,2,求m ,n 的值.解析:由y =f (x )=log 3mx 2+8x +n x 2+1,得3y =mx 2+8x +n x 2+1,即()3y -m ·x 2-8x +3y-n =0∵x ∈R ,∴Δ=64-4(3y -m )(3y -n )≥0,即32y -(m +n )·3y+mn -16≤0 由0≤y ≤2,得1≤3y≤9,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧m +n =1+9mn -16=1×9,解得m =n =5.18.(本小题满分12分)[2019·某某调研测试(二诊)]已知曲线f (x )=ln 2x +a ln x +ax在点(e ,f (e))处的切线与直线2x +e 2y =0平行,a ∈R .(1)求a 的值; (2)求证:f x x >aex . 解析:(1)f ′(x )=-ln 2x +2-a ln xx2,由f ′(e)=-1+2-a e 2=-2e 2,解得a =3.(2)证明:f (x )=ln 2x +3ln x +3x,f ′(x )=-ln x ln x +1x 2.由f ′(x )>0,得1e<x <1,故f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 和(1,+∞)上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,1上单调递增. ①当x ∈(0,1)时,f (x )≥f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =e.∵⎝ ⎛⎭⎪⎫3x e x ′=31-x e x,∴3xex 在(0,1)上单调递增, ∴3x e x <3e <e ,∴f (x )>3x e x ,即f x x >3ex . ②当x ∈[1,+∞)时,ln 2x +3ln x +3≥0+0+3=3. 令g (x )=3x 2ex ,则g ′(x )=32x -x 2ex .∴g (x )在[1,2)上单调递增,在(2,+∞)上单调递减, ∴g (x )≤g (2)=12e2<3,∴ln 2x +3ln x +3>3x 2e x ,即f x x >3ex .综上,对任意x >0,均有f x x >3ex . 19.(本小题满分12分)定义在R 上的函数f (x )对任意a ,b ∈R 都有f (a +b )=f (a )+f (b )+k (k 为常数). (1)判断k 为何值时,f (x )为奇函数,并证明;(2)设k =-1,f (x )是R 上的增函数,且f (4)=5,若不等式f (mx 2-2mx +3)>3对任意x ∈R 恒成立,某某数m 的取值X 围.解析:(1)k =0时,f (x )为R 上的奇函数,证明如下: 令a =x ,b =-x ,则f (0)=f (x )+f (-x )=0, 即f (-x )=-f (x ), ∴f (x )为R 上的奇函数.(2)k =-1时,令a =b =2,则f (4)=2f (2)-1,f (2)=3 ∴f (mx 2-2mx +3)>f (2)恒成立,又f (x )是R 上的增函数,∴mx 2-2mx +3>2恒成立 即mx 2-2mx +1>0m =0时,3>2恒成立m ≠0时,有⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=4m 2-4m <0得0<m <1综上m 的取值X 围为[0,1). 20.(本小题满分12分)[2019·某某馆陶县一中月考]设函数f (x )=ln x -(a +1)x ,a ∈R . (1)讨论函数f (x )的单调性;(2)当函数f (x )有最大值且最大值大于3a -1时,求a 的取值X 围. 解析:(1)函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x-(a +1)=1-a +1xx.①当a +1≤0,即a ≤-1时,f ′(x )>0,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增; ②当a +1>0,即a >-1时,令f ′(x )=0,解得x =1a +1, (ⅰ)当0<x <1a +1时,f ′(x )>0,函数单调递增; (ⅱ)当x >1a +1时,f ′(x )<0,函数单调递减. 综上所述,当a ≤-1时,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增; 当a >-1时,函数f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,1a +1上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1,+∞上单调递减.(2)由(1)得,若f (x )有最大值,则a >-1,且f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1=ln 1a +1-1.∵函数f (x )的最大值大于3a -1. ∴ln1a +1-1>3a -1,即ln(a +1)+3a <0(a >-1). 令g (a )=ln(a +1)+3a (a >-1),∵g (0)=0且g (a )在(-1,+∞)上单调递增, ∴-1<a <0.故a 的取值X 围为(-1,0).21.(本小题满分12分)设函数f (x )=x 2+bx -1(b ∈R ).(1)当b =1时证明:函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1内存在唯一零点; (2)若当x ∈[1,2],不等式f (x )<1有解.某某数b 的取值X 围. 解析:(1)由b =1,得f (x )=x 2+x -1,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎝ ⎛⎭⎪⎫122+12-1=-14<0,f (1)=12+1-1=1>0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12·f (1)<0,所以函数f (x )在区间(12,1)内存在零点.又由二次函数的图象,可知f (x )=x 2+x -1在(12,1)上单调递增,从而函数f (x )在区间(12,1)内存在唯一零点.(2)方法1:由题意可知x 2+bx -1<1在区间[1,2]上有解, 所以b <2-x 2x =2x-x 在区间[1,2]上有解.令g (x )=2x-x ,可得g (x )在区间[1,2]上递减,所以b <g (x )max =g (1)=2-1=1 ,从而实数b 的取值X 围为(-∞,1). 方法2:由题意可知x 2+bx -2<0在区间[1,2]上有解.令g (x )=x 2+bx -2,则等价于g (x )在区间[1,2]上的最小值小于0. 当-b2≥2即b ≤-4时,g (x )在[1,2]上递减,∴g (x )min =g (2)=2b +2<0,即b <-1,所以b ≤-4;当1<-b 2<2即-4<b <-2时,g (x )在[1,-b2]上递减,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-b2,2上递增,∴g (x )min =g (-b 2)=(b2)2-b 22-2=-b 24-2<0恒成立.所以-4<b <-2;当-b2≤1即b ≥-2时,g (x )在[1,2]上递增,∴g (x )min =g (1)=b -1<0 即b <1,所以-2≤b <1. 综上可得b ≤-4或-4<b <-2或-2≤b <1,所以b <1, 从而实数b 的取值X 围为(-∞,1) 22.(本小题满分12分)[2018·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>1-16a32a4=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.。
第四周[周一]1.(2023·钦州模拟)已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,当首项a 1和d 变化时,a 2+a 5+a 8是一个定值,则下列各数也是定值的是()A .a 1B .a 6C .S 9D .S 10答案C解析由a 2+a 5+a 8=(a 1+d )+(a 1+4d )+(a 1+7d )=3a 1+12d =3(a 1+4d )=3a 5,可知a 5为定值,S 9=9(a 1+a 9)2=9a 5也为定值.2.(2023·湖南四大名校联考)若当x x 的不等式e x -x cos x +cos x ln cos x +ax 2≥1恒成立,则满足条件的a 的最小整数为()A .1B .2C .3D .4答案A解析关于x 的不等式e x -x cos x +cos x ln cos x +ax 2≥1恒成立,因为x cos x >0,即e x cos x -x +ln cos x +ax 2cos x ≥1cos x,即e x cos x -ln e x cos x ≥1-ax 2cos x ,即ln e x cos x ≤e x cos x -1-ax 2cos x ,令g (x )=ln x -x +1,则g ′(x )=1x -1=1-x x ,x ∈(0,+∞),当x ∈(0,1)时,g ′(x )>0,g (x )单调递增;当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )<0,g (x )单调递减.所以g (x )max =g (1)=0.所以ln x ≤x -1(x >0),且当x 时,e xcos x>0,所以lne x cos x ≤e x cos x-1,所以1-ax 2cos x ≤1,即1-ax 2≤cos x .令h (x )=cos x -1+x 22,x 则h ′(x )=-sin x +x >0,h (x )>h (0)=0,所以cos x >1-x 22,x a >12时不等式成立,故满足条件的a 的最小整数为1.3.(多选)(2023·邯郸模拟)已知O 为坐标原点,抛物线E :x 2=2py (p >0)的焦点F 到准线的距离为2,过点(0,2)且斜率为k 的直线l 与E 交于A ,B 两点,C (-3,-2),则下列叙述正确的是()A .E 的准线方程为x =-1B.OA →·OB →=-4恒成立C .若k =2,则|FA |+|FB |=20D .若∠CFA =∠CFB ,则k =-32答案BD解析因为抛物线x 2=2py 的焦点F 到准线的距离为2,所以p =2,所以抛物线方程为x 2=4y ,其准线方程为y =-1,A 错误;由题意知直线AB 的方程为y =kx +2,2=4y ,=kx +2,消去y 可得x 2-4kx -8=0,方程x 2-4kx -8=0的判别式Δ=16k 2+32>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-8,所以y 1y 2=x 214·x 224=4,所以OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=-4,B 正确;当k =2时,x 1+x 2=8,x 1x 2=-8,所以y 1+y 2=2x 1+2+2x 2+2=20,所以|FA |+|FB |=y 1+y 2+2=22,C 错误;由∠CFA =∠CFB 可得〈FC →,FA →〉=〈FC →,FB →〉,所以cos 〈FC →,FA →〉=cos 〈FC →,FB →〉,故FC →·FA →|FC →|·|FA →|=FC →·FB →|FC →|·|FB →|,又C (-3,-2),所以FC →=(-3,-3),FA →=(x 1,y 1-1),FB →=(x 2,y 2-1),|FA →|=y 1+1,|FB →|=y 2+1,所以-3x 1-3y 1+3y 1+1=-3x 2-3y 2+3y 2+1,所以-3x 1+6-3y 1-3y 1+1=-3x 2+6-3y 2-3y 2+1,所以x 1-2kx 1+3=x 2-2kx 2+3,所以3x 1-2kx 2=3x 2-2kx 1,又x 1≠x 2,所以k =-32,D 正确.4.(2023·深圳模拟)足球是一项很受欢迎的体育运动.如图,某足球场的底线宽AB =72码,球门宽EF =8码,球门位于底线的正中位置.在比赛过程中,攻方球员带球运动时,往往需要找到一点P ,使得∠EPF 最大,这时候点P 就是最佳射门位置.当攻方球员甲位于边线上的点O 处(OA =AB ,OA ⊥AB )时,根据场上形势判断,有OA →,OB →两条进攻线路可供选择.若选择线路OB →,则甲带球________码时,到达最佳射门位置.答案722-165解析若选择线路OB →,以线段EF 的中点N 为坐标原点,BA →,AO →的方向分别为x ,y 轴的正方向建立如图所示的平面直角坐标系,则B (-36,0),O (36,72),F (-4,0),E (4,0),k OB =7236+36=1,直线OB 的方程为y =x +36,设点P (x ,x +36),其中-36<x ≤36,tan ∠AFP =k PF =x +36x +4,tan ∠AEP =k PE =x +36x -4,所以tan ∠EPF =tan(∠AEP -∠AFP )=tan ∠AEP -tan ∠AFP 1+tan ∠AEP tan ∠AFP=x +36x -4-x +36x +41+x +36x -4·x +36x +4=8(x +36)x 2-161+(x +36)2x 2-16=8(x +36)+x 2-16x +36,令m =x +36∈(0,72],则x =m -36,所以x +36+x 2-16x +36=m +(m -36)2-16m =2m +1280m -72≥22m ·1280m-72=3210-72,当且仅当2m =1280m,即m =810,x =810-36时,等号成立,所以tan ∠EPF =82m +1280m -72≤83210-72=1410-9,当且仅当x =810-36时,等号成立,此时,|OP |=2·|36-(810-36)|=722-165,所以,若选择线路OB →,则甲带球(722-165)码时,到达最佳射门位置.5.(2023·兰州模拟)某省农科院为支持省政府改善民生,保证冬季蔬菜的市场供应,深入开展了反季节蔬菜的相关研究,其中一项是冬季大棚内的昼夜温差x (℃)与反季节蔬菜种子发芽数y (个)之间的关系,经过一段时间观测,获得了下列一组数据(y 值为观察值):温差x (℃)89101112发芽数y (个)2324262730(1)在所给坐标系中,根据表中数据绘制散点图,并判断y 与x 是否具有线性相关关系(不需要说明理由);(2)用直线l 的方程来拟合这组数据的相关关系,若直线l 过散点图中的中间点(即点(10,26)),且使发芽数的每一个观察值与直线l 上对应点的纵坐标的差的平方之和最小,求出直线l 的方程;(3)用(2)中求出的直线方程预测当温度差为15℃时,蔬菜种子发芽的个数.解(1)作出数据分布的散点图,如图所示,由散点图知五个点明显分布在某条直线的附近,因此由散点图可以判断y 与x 有线性相关关系.(2)设直线的方程为y -26=k (x -10),即y =k (x -10)+26,则五个x 值对应的直线l 上的纵坐标分别为-2k +26,-k +26,k +26,2k +26,若设观察值与纵坐标差的平方和为D ,则D =(-2k +3)2+(-k +2)2+(k -1)2+(2k -4)2=10k 2-34k +30=+1110,所以当k =1710时D 取最小值,此时直线l 的方程为y =1710x +9.(3)由直线l 的方程为y =1710x +9,令x =15,可得y =1710×15+9=34.5≈35,所以可预测当温度差为15℃时,蔬菜种子发芽的个数约为35.[周二]1.(2023·南京模拟)在运动会中,甲、乙、丙参加了跑步、铅球、标枪三个项目,每人参加的比赛项目不同.已知①乙没有参加跑步;②若甲参加铅球,则丙参加标枪;③若丙没有参加铅球,则甲参加铅球.下列说法正确的为()A .丙参加了铅球B .乙参加了铅球C .丙参加了标枪D .甲参加了标枪答案A解析由①乙没有参加跑步,则乙参加铅球或标枪,若乙参加铅球,则丙就没有参加铅球,由③可知甲参加铅球,故矛盾,所以乙参加标枪,显然丙没有参加标枪,则丙参加铅球,甲参加跑步.综上可得,甲参加跑步,乙参加标枪,丙参加铅球.2.(2023·浙江金丽衢十二校联考)数学里有一种证明方法叫做Proof without words ,也被称为无字证明,是指仅用图象而无需文字解释就能不证自明的数学命题,由于这种证明方法的特殊性,无字证明被认为比严格的数学证明更为优雅和有条理.如图,点C 为半圆O 上一点,CH ⊥AB ,垂足为H ,记∠COB =θ,则由tan ∠BCH =BHCH可以直接证明的三角函数公式是()A .tan θ2=sin θ1-cos θB .tan θ2=sin θ1+cos θC .tan θ2=1-cos θsin θD .tan θ2=1+cos θsin θ答案C解析由已知∠COB =θ,则∠CBO =π2-θ2,∠BCH =θ2,又tan θ2=BH CH,sin θ=CH OC ,cos θ=OHOC,BH +OH =OB =OC ,因此1-cos θsin θ=1-OHOC CHOC=BH CH =tan θ2.3.(多选)(2023·青岛模拟)在三棱锥P -ABC 中,PA =PB =PC =AB =BC =1,AC =2,点M ,N 分别为PB ,AC 的中点,W 是线段PA 上的动点,则()A .平面PAC ⊥平面ABCB .△WMN 面积的最小值为624C .平面WMN 截该三棱锥所得截面不可能是菱形D .若三棱锥P -ABC 可以在一个正方体内任意转动,则此正方体体积的最小值为22答案ABD解析对于A ,因为PA 2+PC 2=AC 2,BA 2+BC 2=AC 2,故PC ⊥PA ,AB ⊥BC ,则PN =BN =22,又因为PB =1,所以PN 2+BN 2=PB 2,故PN ⊥NB ,因为PA =PC ,N 为AC 的中点,所以PN ⊥AC ,又AC ∩NB =N ,AC ,NB ⊂平面ABC ,所以PN ⊥平面ABC ,又PN ⊂平面PAC ,则平面PAC ⊥平面ABC ,故A 正确;对于B ,因为PN ⊥平面ABC ,BN ⊥AC ,故以点N 为坐标原点,NA 所在直线为x 轴,NB 所在直线为y轴,NP 所在直线为z 轴,建立如图1所示的空间直角坐标系,图1则N (0,0,0),0,,22,,0,24,设AW →=λAP →,0≤λ≤1,所以NW →=NA →+AW →=NA →+λAP→0,-22,1-λ),0,22λNM→,24,设NM →与NW →的夹角为θ,则NM →·NW →=|NM →|·|NW →|·cos θ=12cos θλ2-λ+12,又NM →·NW →=14λ,故cos θ=12λλ2-λ+12,sin θ=1-cos 2θ=34λ2-λ+12λ2-λ+12,所以△WMN 的面积为S =12|NM →|·|NW →|sin θ=1434λ2-λ+12=14×≥14×32×23=624,故B 正确;对于C ,当W 为PA 的中点时,取BC 的中点D ,连接MD ,ND ,如图2所示.图2因为MW ∥AB ∥ND ,MW =12AB =ND =12,故M ,W ,N ,D 四点共面,且四边形MWND 为平行四边形,又因为WN =12PC =MD =12,故四边形MWND 为菱形,所以当W 为PA 的中点时,平面WMN 截该三棱锥所得截面MWND 是菱形,故C 不正确;对于D ,因为PC ⊥PA ,AB ⊥BC ,所以NC =NA =NB =NP =22,故三棱锥P -ABC 的外接球半径为22,故该外接球的外切正方体的棱长为2,若三棱锥P -ABC 可以在一个正方体内任意转动,则此正方体体积的最小值为V =(2)3=22,故D 正确.4.(2023·蚌埠质检)已知a =(1,2),b =(2,m ),a ⊥(a -3b ),则m =________.答案-16解析由已知可得a -3b =(1,2)-3(2,m )=(-5,2-3m ),由题意可得a ·(a -3b )=-5+2(2-3m )=0,解得m =-16.5.(2023·邢台模拟)已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,22a 2cos B +b 2=2ab cos C +a 2+c 2.(1)求B ;(2)若△ABC 为锐角三角形,且a =4,求△ABC 面积的取值范围.解(1)由余弦定理得22a 2cos B +b 2=a 2+b 2-c 2+a 2+c 2,即22a 2cos B =2a 2,所以cos B =22,又B ∈(0,π),则B =π4.(2)方法一因为△ABC 为锐角三角形,A +C =π-B =3π4,A <π2,0<3π4-A <π2,可得π4<A <π2,又a =4,则a sin A =csin C ,故c由S △ABC =12ac sin B =2c即S △ABC =4tan A+4,而tan A >1,所以S △ABC ∈(4,8),故△ABC 面积的取值范围为(4,8).方法二由B =π4,a =4,画出如图所示的三角形,因为△ABC为锐角三角形,所以点A落在线段A1A2(端点A1,A2除外)上,其中CA1⊥A1B于点A1,CA2⊥BC交BA1的延长线于点A2,S△A1BC=12×22×22=4,S△A2BC=12×4×4=8,所以S∈(4,8).[周三]1.(2023·白山模拟)已知向量a=(1,m),b=(-1,0),且|a-b|=a·b+6,则|a|等于() A.5B.23 C.22D.26答案C解析因为向量a=(1,m),b=(-1,0),所以a-b=(2,m),a·b=-1,又因为|a-b|=a·b+6,所以22+m2=5,解得m2=21,所以|a|=12+m2=22.2.已知函数f(x)的定义域为R,值域为(0,+∞),若f(x+1)f(x-1)=4,函数f(x-2)为偶函数,f(2024)=1,则错误!(n)等于()A.4050B.4553C.4556D.4559答案B解析由f(x+1)f(x-1)=4可得f(x+2)f(x)=4,①f(x+4)f(x+2)=4,②对任意的x∈R,f(x)>0,所以由①②可得f(x+4)=f(x),所以函数f(x)是以4为周期的周期函数.因为f(x-2)为偶函数,则f(-x-2)=f(x-2),因为f(2024)=f(4×506)=f(0)=1,由f (x +2)f (x )=4可得f (2)=4f (0)=4,且f (4)=f (0)=1,由f (x -2)f (x )=4可得f (-x -2)f (-x )=4,因为f (-x -2)=f (x -2),所以f (-x )=f (x ),故函数f (x )为偶函数,因为f (x +2)f (x )=4,则f (1)f (-1)=4=[f (1)]2,所以f (1)=2,由f (1)f (3)=4可得f (3)=2,因为2023=4×505+3,所以错误!(n )=505错误!(n )+错误!(n )=505×(2+4+2+1)+(2+4+2)=4553.3.(多选)(2023·永州模拟)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,直线l 与C 交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,其中点A 在第一象限,点M 是AB 的中点,MN 垂直于准线于点N ,则下列结论正确的是()A .若AF →=3FB →,则直线l 的倾斜角为π3B .点M 到准线的距离为|AB |2C .若直线l 经过焦点F 且OA →·OB →=-12,则p =4D .若以AB 为直径的圆M 经过焦点F ,则|AB ||MN |的最小值为2答案ACD 解析对于A 选项,因为AF →=3FB →,所以A ,F ,B 三点共线,即直线l 经过抛物线焦点.当直线l 的斜率为0时,此时直线l 与C 只有1个交点,不符合题意,故设直线l :x =p 2+my ,与y 2=2px 联立,得y 2-2pmy -p 2=0,故y 1+y 2=2pm ,y 1y 2=-p 2,因为AF →=3FB →,所以y 1=-3y 2,因为点A 在第一象限,所以y 1>0,故y 2<0,即-pm <0,m >0,解得m =33,故直线l 的斜率为1m=3,设直线l 的倾斜角为θ(0<θ<π),则tan θ=3,解得θ=π3,A 正确;对于B 选项,当直线l 不经过焦点F |AF |=m ,|BF |=n ,由三角形三边关系可知|AF |+|BF |>|AB |,由抛物线定义可知|AF |+|BF |=2|MN |>|AB |,即|MN |>|AB |2,B 不正确;对于C 选项,由题意得准线方程为x =-p 2,当直线l 的斜率为0时,此时直线l 与C 只有1个交点,不符合题意,故设直线l :x =p 2+my ,与y 2=2px 联立得y 2-2pmy -p 2=0,故y 1+y 2=2pm ,y 1y 2=-p 2,则x 1x 2=(y 1y 2)24p 2=p 24,所以OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=p 24-p 2=-12,解得p =4,C 正确;对于D 选项,设|AF |=m ,|BF |=n ,过点A 作AQ ⊥准线于点Q ,过点B 作BP ⊥准线于点P ,因为以AB 为直径的圆M 经过焦点F ,所以AF ⊥BF ,则|AB |=m 2+n 2,由抛物线定义可知,|MN |=|AQ |+|BP |2=|AF |+|BF |2=m +n 2,由基本不等式得m 2+n 2≥2mn ,则2(m 2+n 2)≥2mn +m 2+n 2=(m +n )2,当且仅当m =n 时,等号成立,故m 2+n 2≥m +n 2,即|AB ||MN |=m 2+n 2m +n 2=2m 2+n 2m +n ≥2,D 正确.4.(2023·温州模拟)平面内有四条平行线,相邻两条间的距离为1,每条直线上各取一点围成矩形,则该矩形面积的最小值是________.答案4解析如图,四边形ABCD 为矩形,令∠EAB =θ则AB =1sin θ,AD =2cos θ,所以S =212sin 2θ≥4,当且仅当θ=π4时等号成立,故面积的最小值是4.5.(2023·江苏八市模拟)如图,在圆台OO 1中,A 1B 1,AB 分别为上、下底面直径,且A 1B 1∥AB ,AB =2A 1B 1,CC 1为异于AA 1,BB 1的一条母线.(1)若M 为AC 的中点,证明:C 1M ∥平面ABB 1A 1;(2)若OO 1=3,AB =4,∠ABC =30°,求平面OCC 1与平面ACC 1夹角的正弦值.(1)证明如图,连接A 1C 1,因为在圆台OO 1中,上、下底面直径分别为A 1B 1,AB ,且A 1B 1∥AB ,所以AA 1,BB 1,CC 1为圆台母线且交于一点P ,所以A ,A 1,C 1,C 四点共面.在圆台OO 1中,平面ABC ∥平面A 1B 1C 1,由平面AA 1C 1C ∩平面ABC =AC ,平面AA 1C 1C ∩平面A 1B 1C 1=A 1C 1,得A 1C 1∥AC .又A 1B 1∥AB ,AB =2A 1B 1,所以PA 1PA =A 1B 1AB =12,所以PC 1PC =PA 1PA =12,即C 1为PC 中点.在△PAC 中,M 为AC 的中点,所以C 1M ∥PA ,即C 1M ∥AA 1.因为AA 1⊂平面ABB 1A 1,C 1M ⊄平面ABB 1A 1,所以C 1M ∥平面ABB 1A 1.(2)解以O 为坐标原点,OB ,OO 1分别为y ,z 轴,过O 且垂直于平面ABB 1A 1的直线为x轴,建立如图所示的空间直角坐标系.因为∠ABC =30°,所以∠AOC =60°.则A (0,-2,0),C (3,-1,0),O 1(0,0,3).因为OC →=(3,-1,0),所以O 1C 1→=12OC →,-12,所以C ,-12,所以C 1C →,-12,-设平面OCC 1的法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),1·OC →=0,1·C 1C →=0,1-y 1=0,1-12y 1-3z 1=0,令x 1=1,则y 1=3,z 1=0,所以n 1=(1,3,0),又AC →=(3,1,0),设平面ACC 1的法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2),2·AC →=0,2·C 1C →=0,2+y 2=0,2-12y 2-3z 2=0,令x 2=1,则y 2=-3,z 2=33,所以n 2,-3所以cos 〈n 1,n 2〉=n 1·n 2|n 1||n 2|=1×1+3×(-3)+0×331+3×1+3+13=-3913.设平面OCC 1与平面ACC 1的夹角为θ,则cos θ=|cos 〈n 1,n 2〉|=3913,所以sin θ=1-cos 2θ=13013.所以平面OCC 1与平面ACC 1夹角的正弦值为13013.[周四]1.(2023·青岛模拟)龙洗,是我国著名的文物之一,因盆内有龙纹故称龙洗,为古代皇宫盥洗用具,其盆体可以近似看作一个圆台.现有一龙洗盆高15cm ,盆口直径40cm ,盆底直径20cm.现往盆内倒入水,当水深6cm 时,盆内水的体积近似为()A .1824cm 3B .2739cm 3C .3618cm 3D .4512cm 3答案B 解析如图所示,画出圆台的立体图形和轴截面平面图形,并延长EC 与FD 交于点G .根据题意,AB =20cm ,CD =10cm ,AC =15cm ,EC =6cm ,设CG =x cm ,EF =y cm ,所以1020=x x +15,10y =x x +6,解得x =15,y =14,所以V =13(π×142+π×102+π×14×10)×6=872π≈2739(cm 3).2.(2023·漳州质检)已知函数f (x )=2x +ln x +1-a 和函数g (x )=x -a e 2x具有相同的零点x 0,则02e x ln x 20的值为()A .2B .-eC .-4D .e 2答案C 解析由题意知f (x 0)=2x 0+ln x 0+1-a =0,g (x 0)=x 0-a 02e x =0,联立两式可得x 002e x -2x 0-ln x 0-1=0,令h (x )=x e 2x -2x -ln x -1(x >0),则h ′(x )=(1+2x )e 2x -2x +1x=(1+2x )e 2x -1x 令m (x )=e 2x -1x,则m (x )在(0,+∞)上单调递增,又m 14=e -4<0,m (1)=e 2-1>0,∴m (x )在(0,+∞)上存在唯一零点t ,且t ∈14,1∴e 2t =1t,2t =-ln t ,∵当x ∈(0,t )时,h ′(x )<0;当x ∈(t ,+∞)时,h ′(x )>0,∴h (x )在(0,t )上单调递减,在(t ,+∞)上单调递增,∴h (x )min =h (t )=t e 2t -2t -ln t -1=1+ln t -ln t -1=0,又x 002ex -2x 0-ln x 0-1=0,∴t =x 0,∴02e x ln x 20=e 2t ln t2=2e 2t ln t =2t·(-2t )=-4.3.(多选)(2023·石家庄质检)已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为2,M ,N 分别是AB ,CC 1的中点,则()A .AC 1∥MNB .B 1D ⊥MNC .平面MND 截此正方体所得截面的周长为55+172D .三棱锥B 1-MND 的体积为3答案BC 解析如图1,以D 为坐标原点,DA ,DC ,DD 1所在直线分别为x ,y ,z 轴,建立空间直角坐标系,图1则A (2,0,0),C 1(0,2,2),M (2,1,0),N (0,2,1),D (0,0,0),B 1(2,2,2),AC 1→=(-2,2,2),MN →=(-2,1,1),DB 1→=(2,2,2).因为-2-2≠21,所以AC 1与MN 不平行,A 不正确;因为DB 1→·MN →=2×(-2)+2×1+2×1=0,所以B 1D ⊥MN ,B 正确;如图2,取BB 1的中点P ,BP 的中点Q ,连接AP ,MQ ,NQ ,图2由正方体的性质可知,AP ∥DN .因为M ,Q 分别为AB ,BP 的中点,所以AP ∥MQ ,所以DN ∥MQ ;平面MND 截正方体所得截面为梯形DMQN ,因为正方体的棱长为2,所以DM =DN =5,MQ =52,QN =172,所以平面MND 截此正方体所得截面的周长为55+172,C 正确;由上面分析可知,DN ∥MQ ,DN ⊂平面B 1DN ,MQ ⊄平面B 1DN ,所以MQ ∥平面B 1DN ,即点M 到平面B 1DN 的距离等于点Q 到平面B 1DN 的距离,如图3,1111B MND M B ND Q B ND D B NQ V V V V ----===,图3而1113D B NQ B NQ V S -△·DC =13×12×32×2×2=1,所以三棱锥B 1-MND 的体积为1,D 不正确.4.(2023·漳州质检)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的长轴长为4,离心率为32,P ,Q 为C 上的两个动点,且直线OP 与OQ 斜率之积为-14(O 为坐标原点),则椭圆C 的短轴长为________,|OP |2+|OQ |2=________.答案25解析∵椭圆C 的长轴长为2a =4,∴a =2,又离心率e =c a =32,∴c =3,∴b =a 2-c 2=1,∴椭圆C 的短轴长为2b =2,∴椭圆C :x 24+y 2=1.设P(x1,y1),Q(x2,y2),4y21=4,4y22=4,·y2x2=-14,y21=4-x21,①y22=4-x22,②y1y2=-x1x2,③①×②得16y21y22=16-4(x21+x22)+x21x22,④将③代入④得x21+x22=4,由①+②得y21+y22=2-14(x21+x22)=1,∴|OP|2+|OQ|2=x21+y21+x22+y22=5.5.(2023·福州质检)已知数列{a n}满足:a1=1,a2=8,a2n-1+a2n+1=log2a2n,a2n a2n+2=16a2n+1.(1)证明:数列{a2n-1}是等差数列;(2)记{a n}的前n项和为S n,S n>2023,求n的最小值.(1)证明方法一由a2n-1+a2n+1=log2a2n,得a2n=21212n na a-++,则a2n+2=21232n na a+++,从而a2n a2n+2=2121212322n n n na a a a-+++++=21212322n n na a a-++++.又a2n a2n+2=21214162n na a++=,所以a2n-1+2a2n+1+a2n+3=4a2n+1,即a2n-1+a2n+3=2a2n+1,所以数列{a2n-1}是等差数列.方法二由a2n>0,且a2n a2n+2=2116n a+,得log2(a2n a2n+2)=log22116n a+,则log2a2n+log2a2n+2=4a2n+1,因为a2n-1+a2n+1=log2a2n,a2n+1+a2n+3=log2a2n+2,所以(a2n-1+a2n+1)+(a2n+1+a2n+3)=4a2n+1,即a2n-1+a2n+3=2a2n+1,所以数列{a2n-1}是等差数列.(2)解设等差数列{a2n-1}的公差为d.当n =1时,a 1+a 3=log 2a 2,即1+a 3=log 28,所以a 3=2,所以d =a 3-a 1=1,所以数列{a 2n -1}是首项为1,公差为1的等差数列,所以a 2n -1=n .又a 2n =21212n n a a -++=2n +(n +1)=22n +1.当k ∈N *时,S 2k -1=a 1+a 2+a 3+…+a 2k -1=(a 1+a 3+a 5+…+a 2k -1)+(a 2+a 4+a 6+…+a 2k -2)=(1+2+3+…+k )+(23+25+27+…+22k -1)=k (k +1)2+=k (k +1)2+8(4k -1-1)3,所以S 9=S 2×5-1=5×62+8(44-1)3=695<2023,S 10=S 9+a 10=695+22×5+1=2743>2023.又a n >0,则S n <S n +1,且S 9<2023<S 10,所以n 的最小值为10.[周五]1.(2023·邵阳模拟)已知集合A =[-2,5],B =[m +1,2m -1].若“x ∈B ”是“x ∈A ”的充分不必要条件,则m 的取值范围是()A .(-∞,3]B .(2,3]C .∅D .[2,3]答案B 解析若“x ∈B ”是“x ∈A ”的充分不必要条件,则BA ,+1<2m -1,+1≥-2,m -1≤5,(两个等号不同时取到)解得2<m ≤3,即m 的取值范围是(2,3].2.(2023·长春模拟)已知函数f (x )=1(其中ω>0)的图象在区间(0,2π)内至多存在3条对称轴,则ω的取值范围是(),53,53C.53,D.53,+∞答案A解析因为x ∈(0,2π),ω>0,所以ωx -π3∈-π3,2ωπ画出y =2cos z +1的图象,要想函数f (x )的图象在区间(0,2π)内至多存在3条对称轴,则2ωπ-π3∈-π3,3π,解得ω,53.3.(多选)(2023·宁德质检)某工厂有甲、乙两个车间生产同一种产品,其产量比为2∶3.从两个车间中各随机抽取了10个样品进行测量,其数据(单位:mm)如下:甲车间:9.410.19.810.210.010.110.29.610.39.8乙车间:10.39.29.610.010.39.810.49.410.210.3规定数据在(9.5,10.5)内的产品为合格品.若将频率作为概率,则以下结论正确的是()A .甲车间样本数据的第40百分位数为9.8B .从样本数据看,甲车间的极差小于乙车间的极差C .从两个车间生产的产品中任取一件,取到合格品的概率为0.84D .从两个车间生产的产品中任取一件,若取到不合格品,则该产品出自甲车间的概率为0.4答案BC解析对于A ,甲车间样本数据从小到大排列为9.4,9.6,9.8,9.8,10.0,10.1,10.1,10.2,10.2,10.3,又10×40%=4,所以第40百分位数为第4,5两个数的平均数,即9.8+102=9.9,故A 错误;对于B ,甲车间的极差为10.3-9.4=0.9,乙车间的极差为10.4-9.2=1.2,故B 正确;对于C ,从样本数据可知甲车间合格品的概率P 1=910,乙车间合格品的概率P 2=810=45,甲、乙两车间产量比为2∶3,若从两个车间生产的产品中任取一件,取到合格品的概率P =25×910+35×45=2125=0.84,故C正确;对于D ,由C 可知取到不合格品的概率P 3=1-P =1-0.84=0.16,所以若取到不合格品,则该产品出自甲车间的概率P 4=25×0.16=0.25,故D 错误.4.(2023·宁德质检)已知函数f (x )满足如下条件:①定义域为R ;②存在x 0∈R ,使得f (x 0)=f ′(x 0)=0;③f (x )≤0,试写出一个符合上述要求的函数f (x )=______________.答案-x 2(答案不唯一)解析设f (x )=-x 2,则函数定义域为R ,f ′(x )=-2x ,f (0)=f ′(0)=0,f (x )≤0.5.(2023·台州模拟)已知k ∈R ,a >0,设函数f (x )=e x -a -k a x 2,其中e 为自然对数的底数.(1)当a =1,k =12时,证明:函数f (x )在R 上是增函数;(2)若对任意正实数a ,函数f (x )均有三个零点x 1,x 2,x 3,其中x 1<x 2<x 3.求实数k 的取值范围,并证明x 2+x 3>4.(1)证明当a =1,k =12时,f (x )=e x -1-12x 2,f ′(x )=e x -1-x ,设g (x )=f ′(x )=e x -1-x ,所以g ′(x )=e x -1-1,当x ∈(-∞,1)时,g ′(x )<0,g (x )单调递减;当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )>0,g (x )单调递增,所以g (x )≥g (1)=0,即f ′(x )≥0,所以函数f (x )在R 上是增函数.(2)解易知当x =0时,不满足题意,由题得,方程k =a e x -ax2有三个解x 1,x 2,x 3,设φ(x )=a e x -ax 2,则φ′(x )=a e x -a (x -2)x3,当x ∈(-∞,0)时,φ′(x )>0,φ(x )单调递增;当x ∈(0,2)时,φ′(x )<0,φ(x )单调递减;当x ∈(2,+∞)时,φ′(x )>0,φ(x )单调递增,又当x →0时,φ(x )→+∞,当x →-∞时,φ(x )→0,当x →+∞时,φ(x )→+∞,φ(2)=a e 2-a4>0,所以当k >φ(2)=a e 2-a4时,方程k =a e x -ax2有三个解,且x 1<0<x 2<2<x 3,设h (a )=a e 2-a4,若对任意正实数a ,函数f (x )均有三个零点x 1,x 2,x 3,所以k >h (a )max ,因为h ′(a )=(1-a )e 2-a4,所以h (a )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以h (a )≤h (1)=e4,所以实数k 因为0<x 2<2<x 3,由方程k =a e x -a x2,得ln k =ln a +x -a -2ln x .即方程x -2ln x =ln k -ln a +a 在(0,+∞)上有两个解x 2,x 3,即x 2-2ln x 2=x 3-2ln x 3,且0<x 2<2<x 3,设x 3=tx 2,t >1,则x 2-2ln x 2=tx 2-2ln tx 2,即x 2=tx 2-2ln t ,解得x 2=2ln t t -1,所以x 3=2t ln tt -1,要证x 2+x 3>4,即证2ln t t -1+2t ln tt -1>4,即证ln t >2(t -1)t +1,设m (t )=ln t -2(t -1)t +1,t >1,m ′(t )=1t -4(t +1)2=(t -1)2t (t +1)2>0,所以m (t )在(1,+∞)上单调递增,所以m (t )>m (1)=0,即ln t -2(t -1)t +1>0得证,所以x 2+x 3>4得证.[周六]1.(2023·武汉调研)已知集合A ={x |x 2-x -6<0},B ={x |2x +3>0},则A ∩B 等于()2-32,-32,答案C解析由题意得A =(-2,3),B -32,+A ∩B -32,2.碳14是碳元素的一种同位素,具有放射性.活体生物体内的碳14含量大致不变,当生物死亡后,其组织内的碳14开始衰变并逐渐消失.已知碳14的半衰期为5730年,即生物死亡t 年后,碳14所剩质量C (t )=5730012t C ⎛⎫⎪⎝⎭,其中C 0为活体组织中碳14的质量.科学家一般利用碳14这一特性测定生物死亡年代.2023年科学家发现某生物遗体中碳14含量约为原始质量的0.8倍,依据计算结果并结合下图中我国历史朝代的时间轴可推断该生物死亡的朝代为(参考数据:lg 2≈0.301)()A .西汉B .东汉C .三国D .晋朝答案B解析由题意知5730012t C ⎛⎫⎪⎝⎭=0.8C 0,所以t 5730lg 12=lg 810,所以t =5730×1-3lg 2lg 2,所以t ≈5730×1-0.9030.301≈1847.2023-1847=176,故对应死亡的朝代为东汉.3.(多选)(2023·青岛模拟)若关于x 的方程x 2=-4的复数解为z 1,z 2,则()A .z 1·z 2=-4B .z 1与z 2互为共轭复数C .若z 1=2i ,则满足z ·z 1=2+i 的复数z 在复平面内对应的点在第二象限D .若|z |=1,则|z -z 1·z 2|的最小值是3答案BD解析因为(±2i)2=-4,因此不妨令方程x 2=-4的复数解z 1=2i ,z 2=-2i ,对于A ,z 1·z 2=2i·(-2i)=4,A 错误;对于B ,z 1与z 2互为共轭复数,B 正确;对于C ,z 1=2i ,由z ·z 1=2+i ,得z =2+i 2i =(2+i )·(-i )2i·(-i )=1-2i 2=12-i ,则复数z C 错误;对于D ,设z =x +y i(x ,y ∈R ),由|z |=1,得x 2+y 2=1,显然有-1≤x ≤1,由选项A 知z 1·z 2=4,因此|z -z 1·z 2|=|(x -4)+y i|=(x -4)2+y 2=17-8x ≥3,当且仅当x =1,即z =1时取等号,D 正确.4.(2023·安庆模拟)设某批产品中,甲、乙、丙三个车间生产的产品分别占45%,35%,20%,甲、乙车间生产的产品的次品率分别为2%和3%.现从中任取一件,若取到的是次品的概率为2.95%,则推测丙车间的次品率为________.答案5%解析令A 表示“取到的是一件次品”,B 1,B 2,B 3分别表示取到的产品是由甲、乙、丙车间生产的,显然B 1,B 2,B 3是样本空间Ω的一个划分,且有P (B 1)=0.45,P (B 2)=0.35,P (B 3)=0.2.由于P (A |B 1)=0.02,P (A |B 2)=0.03,设P (A |B 3)=m ,由全概率公式得P (A )=P (A |B 1)P (B 1)+P (A |B 2)P (B 2)+P (A |B 3)P (B 3)=0.02×0.45+0.03×0.35+m ×0.2,而P (A )=2.95%,故m =5%.5.(2023·安徽江南十校模拟)我们约定,如果一个椭圆的长轴和短轴分别是另一条双曲线的实轴和虚轴,则称它们互为“姊妹”圆锥曲线.已知椭圆C 1:x 24+y 2b2=1(0<b <2),双曲线C 2是椭圆C 1的“姊妹”圆锥曲线,e 1,e 2分别为C 1,C 2的离心率,且e 1e 2=154,点M ,N 分别为椭圆C 1的左、右顶点.(1)求双曲线C 2的方程;(2)设过点G (4,0)的动直线l 交双曲线C 2的右支于A ,B 两点,若直线AM ,BN 的斜率分别为k AM ,k BN .①试探究k AM 与k BN 的比值k AMk BN是否为定值.若是定值,求出这个定值;若不是定值,请说明理由;②求w =k 2AM +23k BN 的取值范围.解(1)由题意可设双曲线C 2:x 24-y 2b2=1,则e 1e 2=4-b 22×4+b 22=154,解得b 2=1,所以双曲线C 2的方程为x 24-y 2=1.(2)①如图,由题意知,M (-2,0),N (2,0),直线l 斜率不为0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线l 的方程为x =ty +4,ty +4,y 2=1,消元得(t 2-4)y 2+8ty +12=0.则t ≠±2,Δ=16t 2+192>0,1+y 2=-8tt 2-4,1y 2=12t 2-4,∴k AM k BN =y 1x 1+2y 2x 2-2=y 1x 1+2×x 2-2y 2=y 1(ty 2+2)y 2(ty 1+6)=ty 1y 2+2y 1ty 1y 2+6y 2=ty 1y 2+2(y 1+y 2)-2y 2ty 1y 2+6y 2=12t t 2-4-16t t 2-4-2y 212t t 2-4+6y 2=-4tt 2-4-2y 212tt 2-4+6y 2=-13.②方法一设直线AM :y =k (x +2),代入双曲线方程并整理得(1-4k 2)x 2-16k 2x -16k 2-4=0(1-4k 2≠0),由于点M 为双曲线的左顶点,所以此方程有一根为-2,由-2x 1=-16k 2-41-4k 2,解得x 1=2(4k 2+1)1-4k 2.因为点A 在双曲线的右支上,所以x 1=2(4k 2+1)1-4k 2>0,解得k -12,即k AM -12,同理可得k BN∞由①中结论可知k BN=-3k AM∞所以k AM -12,-故w =k 2AM +23k BN =k 2AM +23(-3k AM )=k 2AM -2k AM .设h (x )=x 2-2x ,其图象对称轴为x =1,则h (x )=x 2-2x-12,-故h (x )-34,-故w =k 2AM +23k BN-34,-方法二由于双曲线x 24-y 2=1的渐近线方程为y =±12x ,如图,过点M 作两渐近线的平行线l 1与l 2,由于点A 在双曲线x 24-y 2=1的右支上,所以直线AM 的斜率介于直线l 1与l 2之间(含x 轴,不含直线l 1与l 2),所以k AM -12,同理,过点N 作两渐近线的平行线l 3与l 4,由于点B 在双曲线x 24-y 2=1的右支上,所以直线BN 的斜率介于直线l 3与l 4之间(不含x 轴,不含直线l 3与l 4),所以k BN ∞由①中结论可知k BN =-3k AM ∞所以k AM -12,-故w =k 2AM +23k BN =k 2AM +23(-3k AM )=k 2AM -2k AM .设h (x )=x 2-2x ,其图象对称轴为x =1,则h (x )=x 2-2x -12,-故h (x )-34,-w =k 2AM +23k BN -34,-。
一、单选题1. 立德中学举行“学习党代会,奋进新征程”交流会,共有6位老师、4位学生进行发言.现用抽签的方式决定发言顺序,事件表示“第k 位发言的是学生”,则( )A.B.C.D.2. 高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的美誉,用其名字命名的“高斯函数”:设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数,也称取整函数,例如:,.已知,则函数的值域为( )A.B .,C .,,D .,0,3. 已知集合,则( )A.B.C.D.4.已知复数是纯虚数,则m =( )A .1B .1或-4C .4D .4或65. 已知直角三角形ABC 中,,AB =2,AC =4,点P 在以A 为圆心且与边BC 相切的圆上,则的最大值为()A.B.C.D.6. 在棱长为1的正方体中,分别为,的中点,点在正方体的表面上运动,且满足平面,则下列说法正确的是()A.点可以是棱的中点B .线段的最大值为C .点的轨迹是正方形D .点轨迹的长度为7. 设全集,集合,,则下面Venn 图中阴影部分表示的集合是()2024人教版高中数学高考高频考点模拟卷A.B.C.D.8. 如图,在三棱锥中,为棱的中点.若,.则异面直线与所成的角为A.B.C.D.9.是棱长为2的正方体,分别为的中点,过的平面截正方体的截面面积为( )A.B.C.D.10. 利用数学归纳法证明“,”时,从””变到“”时,左边应增加的因式是A.B.C.D.11. 直线与直线2x -y +7=0平行,则=( )A .1B .2C .3D .412.已知函数是奇函数,且对任意满足,当时,,则函数在上的零点的个数是A .7B .8C .9D .1013. 某大街在甲、乙、丙三处设有红绿灯,汽车在这三处遇到绿灯的概率分别是,则汽车在这三处共遇到两次绿灯的概率为( )A.B.C.D.14.已知定义在上的偶函数,其导函数为,若,,则不等式的解集是( )A.B.C.D.15. 如图所示,是双曲线的左、右焦点,的右支上存在一点满足与双曲线左支的交点满足,则双曲线的离心率为()A.B .2C.D.16.已知向量,且,则( )A.B.C.D.2024人教版高中数学高考高频考点模拟卷二、多选题三、填空题17. 已知抛物线过点,焦点为F ,则( )A .点M 到焦点的距离为3B .直线MF 与x 轴垂直C .直线MF 与C 交于点N ,以弦MN 为直径的圆与C 的准线相切D .过点M 与C相切的直线方程为18.已知函数,对于任意的实数a ,b ,下列结论一定成立的有( )A .若,则B .若,则C .若,则D .若,则19.如图所示的几何体由一个三棱锥和一个半圆锥组合而成,两个锥体的底面在同一个平面内,是半圆锥底面的直径,D 在底面半圆弧上,且,与都是边长为2的正三角形,则()A.B .平面C .异面直线与所成角的正弦值为D.该几何体的体积为20. 已知,若,,则下述正确的是( )A.B.C.D.21.记等差数列的前项和为.若,,则( )A.B.C.的最大值为30D .的最大值为1522. 函数,下列说法正确的是( )A.的定义域为B.在定义域内单调递增C.不等式的解集为D.函数的图象关于直线对称23. 已知平面向量,,且,的夹角是钝角,则可以是( )A .-1B.C.D .224. 已知棱长为的正方体中,是的中点,点在正方体的表面上运动,且总满足,则下列结论中正确的是( )A .点的轨迹中包含的中点B.点的轨迹与侧面的交线长为C.的最大值为D .直线与直线所成角的余弦值的最大值为四、解答题五、解答题25. 若的展开式中项的系数为20,则的最小值_______26.若实数满足,则称为函数与 的“关联数”.若与在实数集上有且只有3个“关联数”,则实数的取值范围为__________.27.计算:___________.28.设,.(1)求的展开式中系数最大的项;(2)时,化简;(3)求证:.29. 已知函数.(1)化简函数的表达式,并求函数的最小正周期;(2)若点是图象的对称中心,且,求点的坐标.30.设,化简:.31.已知,.记.(1)求的值;(2)化简的表达式,并证明:对任意的,都能被整除.32. 如图,平行六面体的底面是菱形,且.试用尽可能多的方法解决以下两问:(1)若,记面为,面为,求二面角的平面角的余弦值;(2)当的值为多少时,能使平面?33. 化简(I)(Ⅱ).34.某校高一举行了一次数学竞赛,为了了解本次竞赛学生的成绩情况,从中抽取了部分学生的分数(得分取正整数,满分为)作为样本(样本容量)进行统计,按照、、、、的分组作出频率分布直方图,已知得分在、的频数分别为、.(1)求样本容量和频率分布直方图中的、的值;(2)估计本次竞赛学生成绩的众数、中位数、平均数.35. 贝塞尔曲线是计算机图形学和相关领域中重要的参数曲线.法国数学象卡斯特利奥对贝塞尔曲线进行了图形化应用的测试,提出了De Casteljau算法:已知三个定点,根据对应的比例,使用递推画法,可以画出地物线.反之,已知抛物线上三点的切线,也有相应成比例的结论.如图所示,抛物线,其中为一给定的实数.(1)写出抛物线的焦点坐标及准线方程;(2)若直线与抛物线只有一个公共点,求实数k的值;(3)如图,A,B,C是H上不同的三点,过三点的三条切线分别两两交于点D,E,F,证明:.36. 为形成节能减排的社会共识,促进资源节约型.环境友好型社会的建设,某市计划实行阶梯电价.调查发现确定阶梯电价的临界点是市民关注的热点问题.现从关注此问题的市民中随机选出200人,将这200人按年龄分组,第一组,第二组,第三组,第四组,第五组.作出频率分布直方图,如图所示.(1)求图中a的值;(2)假设同组中的每个数据都用该组区间的中点值代替,请估计全市关注此问题的市民年龄的平均数;(3)现在要从第一组和第二组中用分层抽样的方法抽取5人,再从这5人中随机抽取2人进行问卷调查,求从第二组中恰好抽到2人的概率.37. 设函数的图象过点.(1)求;(2)求函数的周期和单调增区间;(3)画出函数在区间上的图象.六、解答题38. 已知函数.求函数的最小正周期和最大值;如图,在给出的直角坐标系中,画出在区间上的图象.39. 在①,②,③这三个条件中选择一个,补充在下面问题中,并作出解答.问题:已知数列的前项和,等比数列的前项和为,,且 ,判断是否存在唯一的,使得,且.若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.40.记是定义在上且满足如下条件的函数组成的集合:①对任意的,都有;②存在常数,使得对任意的、,都有.(1)设函数,,判断函数是否属于?并说明理由;(2)已知函数,求证:方程的解至多一个;(3)设函数,,且,试求实数的取值范围.41.如图,在多面体中,四边形为菱形,四边形为正方形,,,点为中点,点为中点.(1)求证:平面平面且;(2)求三棱锥的体积.42.设,,.(1)求函数,的单调区间和极值;(2)若关于x 不等式在区间上恒成立,求实数a 的值;(3)若存在直线,其与曲线和共有3个不同交点,,(),求证:成等比数列.43. 如图,点M是圆上任意点,点,线段的垂直平分线交半径于点P ,当点M 在圆A 上运动时,七、解答题(1)求点P 的轨迹E 的方程;(2)轴,交轨迹于点(点在轴的右侧),直线与交于(不过点)两点,且直线与直线关于直线对称,则直线具备以下哪个性质?证明你的结论?①直线恒过定点;②m 为定值;③n 为定值.44. 在如图所示的圆柱中,AB ,CD 分别是下底面圆O,上底面圆的直径,AD ,BC 是圆柱的母线,E 为圆O 上一点,P 为DE上一点,且平面BCE.(1)求证:;(2)若,二面角的正弦值为,求三棱锥的体积.45.如图,在斜三棱柱中,,,,,棱的中点为.(1)求证:平面.(2)在线段上是否存在一点(不在线段端点处),使得平面与平面所成锐二面角的余弦值为?若存在,请求出点的位置;若不存在,请说明理由.46. 有两种理财产品和,投资这两种理财产品一年后盈亏的情况如下(每种理财产品的不同投资结果之间相互独立):产品:投资结果获利50%不赔不赚亏损30%概率产品:投资结果获利40%不赚不赔亏损20%概率注:,.(1)若甲、乙两人分别选择了产品、投资,一年后他们中至少有一人获利的概率大于,求实数的取值范围:(2)若丙要将20万元人民币投资其中一种产品,以一年后的投资收益的期望值为决策依据,则丙选择哪种产品投资较为理想.47. “绿水青山就是金山银山”的生态文明发展理念已经深入人心,这将推动新能源汽车产业的迅速发展.下表是近几年我省某地区新能源乘用车的年销售量与年份的统计表:年份20162017201820192020销量(万台)1.00 1.40 1.70 1.902.00某机构调查了该地区60位购车车主的性别与购车种类情况,得到的部分数据如下表所示:购置传统燃油车购置新能源车总计男性车主1248女性车主4总计60(1)求新能源乘用车的销量关于年份的线性相关系数,并判断与是否线性相关;(2)请将上述列联表补充完整,并判断是否有99%的把握认为购车车主是否购置新能源乘用车与性别有关;参考公式:相关系数;,其中;参考数据:,,.备注:若,则可判断与线性相关.卡方临界值表:0.1000.0500.0250.0100.0012.7063.841 5.024 6.63510.82848. 某电子产品加工厂购买配件并进行甲、乙两道工序处理,若这两道工序均处理成功,则该配件加工成型,可以直接进入市场销售;若这两道工序均处理不成功,则该配件报废;若这两道工序只有一道工序处理成功,则该配件需要拿到丙部门检修,若检修合格,则该配件可以进入市场销售,若检修不合格,则该配件报废.根据以往经验,对于任一配件,甲、乙两道工序处理的结果相互独立,且处理成功的概率分别为,,丙部门检修合格的概率为.(1)求该工厂购买的任一配件可以进入市场销售的概率.(2)已知配件的购买价格为元/个,甲、乙两道工序的处理成本均为元/个,丙部门的检修成本为元个,若配件加工成型进入市场销售,售价可达元/个;若配件报废,要亏损购买成本以及加工成本.若市场大量需求配件的成型产品,试估计该工厂加工个配件的利润.(利润售价购买价格加工成本)49. 排球比赛按“五局三胜制的规则进行(即先胜三局的一方获胜,比赛结束),且各局之间互不影响.根据两队以往交战成绩分析,乙队在前四局的比赛中每局获胜的概率是,但前四局打成2:2的情况下,在第五局中甲队凭借过硬的心理素质,获胜的概率为.若甲队与乙队下次在比赛上相遇.(1)求甲队以3:1获胜的概率;(2)设甲的净胜局数(例如:甲队以3:1获胜,则甲队的净胜局数为2,乙队的净胜局数为﹣2)为ξ,求ξ的分布列及.50. 下表数据为某地区某种农产品的年产量(单位:吨)及对应销售价格(单位:千元/吨).(1)若与有较强的线性相关关系,根据上表提供的数据,用最小二乘法求出关于的线性回归方程;(2)若每吨该农产品的成本为千元,假设该农产品可全部卖出,预测当年产量为多少吨时,年利润最大?参考公式:51. 冬季两项是第24届北京冬奥会的比赛项目之一,它把越野滑雪和射击两种特点不同的竞赛项目结合在一起.其中20男子个人赛的规则如下:①共滑行5圈(每圈4),前4圈每滑行1圈射击一次,每次5发子弹,第5圈滑行直达终点;②如果选手有n发子弹未命中目标,将被罚时n分钟;③最终用时为滑雪用时、射击用时和被罚时间之和,最终用时少者获胜.已知甲、乙两人参加比赛,甲滑雪每圈比乙慢36秒,甲、乙两人每发子弹命中目标的概率分别为和.假设甲、乙两人的射击用时相同,且每发子弹是否命中目标互不影响.(1)若在前三次射击中,甲、乙两人的被罚时间相同,求最终甲胜乙的概率;(2)若仅从最终用时考虑,甲、乙两位选手哪个水平更高?说明理由.。
第11模块 第4节[知能演练]一、选择题1.给出下列三个命题,其中正确命题的个数是( )①设有一大批产品,已知其次品率为0.1,则从中任取100件,必有10件是次品; ②做7次抛硬币的试验,结果3次出现正面向上.因此,出现正面向上的概率是37;③随机事件发生的频率就是这个随机事件发生的概率. A .0 B .1 C .2D .3解析:要明确在试验中,虽然随机事件发生的频率mn 不是常数,但它具有稳定性,且总是接近于某个常数,在其附近波动,这个常数叫做概率,所以随机事件发生的频率和它的概率是不一样的.由此可知①②③都是不正确的.答案:A2.对某电视机厂生产的电视机进行抽样检测,数据如下:( )A .0.92B .0.94C .0.95D .0.96解析:由概率的定义可知,检测次数越多越接近概率值. 答案:C3.先后抛掷两枚均匀的正方体骰子(它们的六个面分别标有点数1、2、3、4、5、6),骰子朝上的面的点数分别为X 、Y ,则log 2X Y =1的概率为( )A.16B.536C.112D.12解析:由log 2X Y =1得Y =2X ,满足条件的X 、Y 有3对,而骰子朝上的点数X 、Y 共有6×6=36对.∴概率为336=112.答案:C4.在10支铅笔中,有8支正品和2支次品,从中不放回地任取2支,至少取到1支次品的概率是( )A.29B.1645C.1745D.25解析一:(直接法).“至少取到1支次品”包括:A =“第一次取到次品,第二次取到正品”;B =“第一次取到正品,第二次取到次品”;C =“第一、二次均取到次品”三种互斥事件,所以所求事件的概率为P (A )+P (B )+P (C )=2×8+8×2+2×110×9=1745. 解析二:(间接法)“至少取到1支次品”的对立事件为“取到的2支铅笔均为正品”,所以所求事件的概率为1-8×710×9=1745. 答案:C 二、填空题5.设有关于x 的一元二次方程x 2+2ax +b 2=0.若a 是从0,1,2,3四个数中任取的一个数,b 是从0,1,2三个数中任取的一个数,则上述方程有实根的概率为________.解析:设事件A 为“方程x 2+2ax +b 2=0有实根”,当a ≥0,b ≥0时,方程x 2+2ax +b 2=0有实根的充要条件a ≥b .基本事件共有12个:(0,0),(0,1)(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2),(3,0),(3,1),(3,2),其中第一个数表示a 的取值,第二个数表示b 的取值.事件A 中包含9个基本事件,事件A 发生的概率为P (A )=912=34.答案:346.定义集合A 与B 的差集A -B ={x |x ∈A 且x ∉B },记“从集合A 中任取一个元素x ,x ∈A -B ”为事件E ,“从集合A 中任取一个元素x ,x ∈A ∩B ”为事件F .P (E )为事件E 发生的概率,P (F )为事件F 发生的概率,当a ,b ∈Z ,且a <-1,b ≥1时,设集合A ={x ∈Z |a <x <0},集合B ={x ∈Z |-b <x <b },给出以下判断:①当a =-4,b =2时,P (E )=23,P (F )=13;②总有P (E )+P (F )=1成立; ③若P (E )=1,则a =-2,b =1;④P (F )不可能等于1.其中所有判断正确的序号为________.解析:对于①,当a =-4,b =2时,A ={x ∈Z |-4<x <0}={-3,-2,-1},B ={x ∈Z |-2<x <2}={-1,0,1},A -B ={-3,-2},A ∩B ={-1},P (E )=23,P (F )=13,因此①正确;对于②,依题意知,对于集合A 中的任一元素x ,要么x 属于A -B ,要么x 属于A ∩B ,二者必居其一,因此P (E )+P (F )=1,②正确;对于③,由P (E )=1得A ∩B =Ø,结合题意分析可知此时b =1,a 可以取-2、-3、-4等,因此③不正确;对于④,当a =-3,且b =4时,A ={-2,-1},B ={-3,-2,-1,0,2,3},此时A ∩B =A ,P (F )=1,因此④不正确.综上所述,其中所有正确命题的序号是①②.答案:①② 三、解答题7.同时掷两颗骰子一次,(1)“点数之和是13”是什么事件?其概率是多少?(2)“点数之和在2~13范围之内”是什么事件?其概率是多少? (3)“点数之和是7”是什么事件?其概率是多少?解:(1)由于点数最大是6,和最大是12,不可能得13,因此此事件是不可能事件,其概率为0.(2)由于点数之和最小是2,最大是12,在2~13范围之内,它是必然事件,其概率为1.(3)由(2)知,和是7是有可能的,此事件是随机事件,事件“点数和为7”包含的基本事件有{1,6},{2,5},{3,4},{4,3},{5,2},{6,1}共6个,因此P =66×6=16.8.口袋里装有不同的红色球和白色球共36个,且红色球多于白色球.从袋子中取出2个球,若是同色的概率为12,求:(1)袋中红色、白色球各是多少?(2)从袋中任取3个小球,至少有一个红色球的概率为多少? 解:(1)令红色球为x 个,则依题意得C 2xC 236+C 236-x C 236=12,所以2x 2-72x +18×35=0,得x =15或x =21, 又红色球多于白色球,所以x =21, 所以红色球为21个,白色球为15个.(2)设从袋中任取3个小球,至少有一个红色球的事件为A ,均为白色球的事件为B , 则P (A )=1-P (B )=1-C 315C 336=191204.[高考·模拟·预测]1.一块各面均涂有油漆的正方体被锯成1000个大小相同的小正方体,若将这些小正方体均匀地搅混在一起,则任意取出一个,其两面涂有油漆的概率是( )A.112 B.110 C.325D.12125解析:每条棱上有8块,共8×12=96块. ∴概率为8×121000=12125.答案:D2.福娃是北京2008年第29届奥运会吉祥物,每组福娃都由“贝贝”、“晶晶”、“欢欢”、“迎迎”和“妮妮”这五个福娃组成.甲、乙两位好友分别从同一组福娃中各随机选择一个福娃留作纪念,按先甲选再乙选的顺序不放回地选择,则在这两位好友所选择的福娃中,“贝贝”和“晶晶”恰好只有一个被选中的概率为( )A.110 B.15 C.35D.45解析:本题分甲选中吉祥物和乙选中吉祥物两种情况,先甲选后乙选的方法有5×4=20,甲选中乙没有选中的方法有2×3=6,概率为620=310,乙选中甲没有选中的方法有2×3=6,概率为620=310,∴恰有一个被选中的概率为310+310=35. 答案:C3.某射手的一次射击中,射中10环、9环、8环的概率分别为0.2、0.3、0.1,则此射手在一次射击中不超过8环的概率为________.解析:依题意知,此射手在一次射击中不超过8环的概率为1-(0.2+0.3)=0.5. 答案:0.54.将一骰子连续抛掷三次,它落地时向上的点数依次成等差数列的概率为________. 解析:基本事件有6×6×6=216个,点数依次成等差数列的有: (1)当公差d =0时,1,1,1及2,2,2,…,共6个.(2)当公差d =±1时,1,2,3及2,3,4;3,4,5;4,5,6,共4×2个. (3)当公差d =±2时,1,3,5;2,4,6,共2×2个.∴P =6+4×2+2×26×6×6=112.答案:1125.某学校篮球队、羽毛球队、乒乓球队的某些队员不止参加了一支球队,具体情况如右图所示,现从中随机抽取一名队员,求:(1)该队员只属于一支球队的概率;(2)该队员最多属于两支球队的概率.解:(1)设“该队员只属于一支球队”为事件A ,则事件A 的概率P (A )=1220=35.(2)设“该队员最多属于两支球队”为事件B ,则事件B 的概率为P (B )=1-220=910.[备选精题]6.班级联欢时,主持人拟出了如下一些节目:跳双人舞、独唱、朗诵等,指定3个男生和2个女生来参与,把5个人分别编号为1,2,3,4,5,其中1,2,3号是男生,4,5号是女生,将每个人的号分别写在5张相同的卡片上,并放入一个箱子中充分混合,每次从中随机地取出一张卡片,取出谁的编号谁就参与表演节目.(1)为了选出2人来表演双人舞,连续抽取2张卡片,求取出的2人不全是男生的概率; (2)为了选出2人分别表演独唱和朗诵,抽取并观察第一张卡片后,又放回箱子中,充分混合后再从中抽取第二张卡片,求:独唱和朗诵由同一个人表演的概率.解:(1)利用树形图我们可以列出连续抽取2张卡片的所有可能结果(如下图所示).由上图可以看出,试验的所有可能结果数为20,因此每次都随机抽取,因此这20种结果出现的可能性是相同的,试验属于古典概型.用A 1表示事件“连续抽取2人一男一女”,A 2表示事件“连续抽取2人都是女生”,则A 1与A 2互斥,并且A 1∪A 2表示事件“连续抽取2张卡片,取出的2人不全是男生”,由列出的所有可能结果可以看出,A 1的结果有12种,A 2的结果有2种,由互斥事件的概率加法公式,可得P (A 1∪A 2)=P (A 1)+P (A 2)=1220+220=710=0.7,即连续抽取2张卡片,取出的2人不全是男生的概率为0.7.(2)有放回地连续抽取2张卡片,需注意同一张卡片可再次被取出,并且它被取出的可能性和其他卡片相等,我们用一个有序实数对表示抽取的结果,例如“第一次取出2号,第二次取出4号”就用(2,4)来表示,所有的可能结果可以用下表列出.概型.用A表示事件“独唱和朗诵由同一个人表演”,由上表可以看出,A的结果共有5种,因此独唱和朗诵由同一个人表演的概率P(A)=525=15=0.2.。
2020高考仿真模拟卷(四)一、选择题:本题共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.已知集合M ={y |y =x 2-1,x ∈R },N ={x |y =3-x 2},则M ∩N =( ) A .[-3,3]B .[-1,3] C .∅D .(-1,3] 答案 B解析 因为集合M ={y |y =x 2-1,x ∈R }={y |y ≥-1},N ={x |y =3-x 2}={x |-3≤x ≤3},则M ∩N =[-1,3].2.设命题p :∃x ∈Q,2x-ln x <2,则綈p 为( ) A .∃x ∈Q,2x-ln x ≥2 B.∀x ∈Q,2x-ln x <2 C .∀x ∈Q,2x-ln x ≥2 D.∀x ∈Q,2x-ln x =2 答案 C解析 綈p 为∀x ∈Q,2x-ln x ≥2. 3.若函数f (x )是幂函数,且满足f 4f 2=3,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=( )A.13 B .3 C .-13 D .-3 答案 A解析 设f (x )=x α(α为常数),∵满足f 4f 2=3,∴4α2α=3,∴α=log 23.∴f (x )=x log23,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=2-log23=13.4.已知下列四个命题:①存在a ∈R ,使得z =(1-i)(a +i)为纯虚数;②对于任意的z ∈C ,均有z +z -∈R ,z ·z -∈R ;③对于复数z 1,z 2,若z 1-z 2>0,则z 1>z 2;④对于复数z ,若|z |=1,则z +1z∈R .其中正确命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 C解析 ①z =(1-i)(a +i)=a +1+(1-a )i ,若z 为纯虚数,则a +1=0,1-a ≠0,得a =-1,故①正确;②设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z -=a -b i ,那么z +z -=2a ∈R ,z ·z -=a 2+b 2∈R ,故②正确;③令z 1=3+i ,z 2=-2+i ,满足z 1-z 2>0,但不满足z 1>z 2,故③不正确;④设z =a +b i(a ,b ∈R ),其中a ,b 不同时为0,由|z |=1,得a 2+b 2=1,则z +1z=a+b i +1a +b i =a +b i +a -b ia 2+b2=2a ∈R ,故④正确. 5.关于直线a ,b 及平面α,β,下列命题中正确的是( ) A .若a ∥α,α∩β=b ,则a ∥b B .若α⊥β,m ∥α,则m ⊥β C .若a ⊥α,α∥β,则α⊥β D .若a ∥α,b ⊥a ,则b ⊥α 答案 C解析 A 错误,因为a 不一定在平面β内,所以a ,b 有可能是异面直线;B 错误,若α⊥β,m ∥α,则m 与β可能平行,可能相交,也可能m 在β内;由直线与平面垂直的判断定理能得到C 正确;D 错误,直线与平面垂直,需直线与平面中的两条相交直线垂直.6.已知各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 6,3a 4,-a 5成等差数列,则S 4S 2=( )A .3B .9C .10D .13 答案 C解析 因为a 6,3a 4,-a 5成等差数列,所以6a 4=a 6-a 5,设等比数列{a n }的公比为q ,则6a 4=a 4q 2-a 4q ,解得q =3或q =-2(舍去),所以S 4S 2=S 2+q 2S 2S 2=1+q 2=10.7.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F 1(-2,0),过点F 1作倾斜角为30°的直线与圆x 2+y 2=b 2相交的弦长为3b ,则椭圆的标准方程为( )A.y 28+x 24=1B.x 28+y 24=1C.y 216+x 212=1 D.x 216+y 212=1 答案 B解析 由左焦点为F 1(-2,0),可得c =2,即a 2-b 2=4,过点F 1作倾斜角为30°的直线的方程为y =33(x +2),圆心(0,0)到直线的距离d =233+9=1, 由直线与圆x 2+y 2=b 2相交的弦长为3b , 可得2b 2-1=3b ,解得b =2,a =22, 则椭圆的标准方程为x 28+y 24=1.8.甲、乙、丙、丁四人商量是否参加研学活动.甲说:“乙去我就肯定去.”乙说:“丙去我就不去.”丙说:“无论丁去不去,我都去.”丁说:“甲、乙中只要有一人去,我就去.”以下推论可能正确的是( )A .乙、丙两个人去了B .甲一个人去了C .甲、丙、丁三个人去了D .四个人都去了 答案 C解析 因为乙说“丙去我就不去”,且丙一定去,所以A ,D 不可能正确.因为丁说“甲、乙中只要有一人去,我就去”,所以B 不可能正确.选C.9.下图的程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《数书九章》中的“中国剩余定理”.已知正整数n 被3除余2,被7除余4,被8除余5,求n 的最小值.执行该程序框图,则输出的n =( )A .50B .53C .59D .62 答案 B解析 模拟程序运行,变量n 值依次为1229,1061,893,725,557,389,221,53,此时不符合循环条件,输出n =53.10.(2019·某某高考)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)是奇函数,且f (x )的最小正周期为π,将y =f (x )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g (x ).若g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8=( ) A .-2 B .- 2 C. 2 D .2 答案 C解析 ∵函数f (x )为奇函数,且|φ|<π,∴φ=0. 又f (x )的最小正周期为π, ∴2πω=π,解得ω=2.∴f (x )=A sin2x .由题意可得g (x )=A sin x ,又g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2, 即A sin π4=2,解得A =2.故f (x )=2sin2x .∴f ⎝⎛⎭⎪⎫3π8=2sin 3π4= 2.故选C.11.已知数列{a n },定义数列{a n +1-2a n }为数列{a n }的“2倍差数列”,若{a n }的“2倍差数列”的通项公式为a n +1-2a n =2n +1,且a 1=2,若数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 33=( )A .238+1 B .239+2 C .238+2 D .239答案 B解析 根据题意,得a n +1-2a n =2n +1,a 1=2,∴a n +12n +1-a n2n =1,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是首项为1,公差d =1的等差数列,∴a n2n =1+(n -1)=n ,∴a n =n ·2n, ∴S n =1×21+2×22+3×23+…+n ·2n, ∴2S n =1×22+2×23+3×24+…+n ·2n +1,∴-S n =2+22+23+24+…+2n -n ·2n +1=21-2n1-2-n ·2n +1=-2+2n +1-n ·2n +1=-2+(1-n )2n +1,∴S n =(n -1)2n +1+2,S 33=(33-1)×233+1+2=239+2.12.(2019·全国卷Ⅲ)设f (x )是定义域为R 的偶函数,且在(0,+∞)上单调递减,则( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 314>f (2-32 )>f (2-23 )B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 314>f (2-23 )>f (2-32 )C .f (2-32 )>f (2-23 )>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 314D .f (2-23 )>f (2-32 )>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 314答案 C解析 因为f (x )是定义域为R 的偶函数, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 314=f (-log 34)=f (log 34).又因为log 34>1>2-23 >2-32>0,且函数f (x )在(0,+∞)上单调递减, 所以f (log 34)<f (2-23 )<f (2-32).故选C.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.某学校高一学生有720人,现从高一、高二、高三这三个年级学生中采用分层抽样方法,抽取180人进行英语水平测试,已知抽取高一学生人数是抽取高二学生人数和高三学生人数的等差中项,且高二年级抽取65人,则该校高三年级学生人数是________.答案 660解析 根据题意,设高三年级抽取x 人, 则高一抽取(180-x -65)人, 由题意可得2(180-x -65)=x +65, 解得x =55.高一学生有720人,则高三年级学生人数为720×55180-65-55=660.14.若实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ≥y ,2x -y ≤2,y ≥0,且z =mx +ny (m >0,n >0)的最大值为4,则1m +1n的最小值为________.答案 2解析 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥y ,2x -y ≤2,y ≥0表示的平面区域如图阴影部分所示,当直线z =mx +ny (m >0,n >0)过直线x =y 与直线2x -y =2的交点(2,2)时, 目标函数z =mx +ny (m >0,n >0)取得最大值4, 即2m +2n =4,即m +n =2, 而1m +1n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +1n (m +n ) =12⎝⎛⎭⎪⎫2+n m +m n ≥12×(2+2)=2,当且仅当m =n =1时取等号,故1m +1n的最小值为2.15.设F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,点P 在双曲线上,若PF 1→·PF 2→=0,△PF 1F 2的面积为9,且a +b =7,则该双曲线的离心率为________.答案 54解析 设|PF 1→|=m ,|PF 2→|=n , ∵PF 1→·PF 2→=0,△PF 1F 2的面积为9, ∴12mn =9,即mn =18, ∵在Rt △PF 1F 2中,根据勾股定理,得m 2+n 2=4c 2, ∴(m -n )2=m 2+n 2-2mn =4c 2-36,结合双曲线的定义,得(m -n )2=4a 2,∴4c 2-36=4a 2,化简整理,得c 2-a 2=9,即b 2=9, 可得b =3.结合a +b =7得a =4,∴c =a 2+b 2=5,∴该双曲线的离心率为e =c a =54.16.已知函数f (x )=(2-a )(x -1)-2ln x .若函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上无零点,则a 的最小值为________.答案 2-4ln 2解析 因为f (x )<0在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上恒成立不可能,故要使函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上无零点,只要对任意的x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,f (x )>0恒成立,即对任意的x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,a >2-2ln x x -1恒成立. 令l (x )=2-2ln x x -1,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,则l ′(x )=2ln x +2x-2x -12,再令m (x )=2ln x +2x -2,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12, 则m ′(x )=-2x 2+2x =-21-xx 2<0,故m (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上为减函数,于是m (x )>m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=2-2ln 2>0, 从而l ′(x )>0,于是l (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上为增函数,所以l (x )<l ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=2-4ln 2,故要使a >2-2ln xx -1恒成立,只要a ∈[2-4ln 2,+∞),综上,若函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上无零点,则a 的最小值为2-4ln 2. 三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17.(2019·某某某某模拟二)(本小题满分12分)交强险是车主须为机动车购买的险种.若普通7座以下私家车投保交强险第一年的费用(基本保费)是a 元,在下一年续保时,实行费率浮动制,其保费与上一年度车辆发生道路交通事故情况相联系,具体浮动情况如下表:的该品牌同型号私家车的下一年续保情况,统计得到如下表格:将这100险条例》汽车交强险价格为a =950元.(1)求m 的值,并估计该地本年度使用这一品牌7座以下汽车交强险费大于950元的辆数; (2)试估计该地使用该品牌汽车的一续保人本年度的保费不超过950元的概率. 解 (1)m =100-50-10-10-3-2=25,3分估计该地本年度使用这一品牌7座以下汽车交强险费大于950元的辆数为5000×5100=250.6分(2)解法一:保费不超过950元的类型有A 1,A 2,A 3,A 4,所求概率为50+10+10+25100=0.95.12分解法二:保费超过950元的类型有A 5,A 6,概率为3+2100=0.05,因此保费不超过950元的概率为1-0.05=0.95.12分18.(本小题满分12分)已知向量a =(cos x ,-1),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫3sin x ,-12,函数f (x )=(a +b )·a -2.(1)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间;(2)在△ABC 中,三内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知函数f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫A ,12,b ,a ,c 成等差数列,且AB →·AC →=9,求a 的值.解 f (x )=(a +b )·a -2=|a |2+a ·b -2=12cos2x +32sin2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.2分(1)最小正周期T =2π2=π,由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2(k ∈Z ),得k π-π3≤x ≤k π+π6(k ∈Z ).4分所以函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z ).5分 (2)由f (A )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π6=12可得,2A +π6=π6+2k π或5π6+2k π(k ∈Z ),所以A =π3,7分又因为b ,a ,c 成等差数列,所以2a =b +c ,而AB →·AC →=bc cos A =12bc =9,所以bc =18,9分所以cos A =12=b +c 2-a 22bc -1=4a 2-a 236-1=a 212-1,所以a =3 2.12分19.(2019·某某模拟)(本小题满分12分) 如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB ⊥平面BCC 1B 1,∠BCC 1=π3,AB =BB 1=2,BC =1,D 为CC 1的中点.(1)求证:DB 1⊥平面ABD ; (2)求点A 1到平面ADB 1的距离. 解 (1)证明:在平面四边形BCC 1B 1中,因为BC =CD =DC 1=1,∠BCD =π3,所以BD =1,又易知B 1D =3,BB 1=2,所以∠BDB 1=90°, 所以B 1D ⊥BD ,因为AB ⊥平面BB 1C 1C ,所以AB ⊥DB 1,3分所以B 1D 与平面ABD 内两相交直线AB 和BD 同时垂直, 所以DB 1⊥平面ABD .5分(2)对于四面体A 1-ADB 1,A 1到直线DB 1的距离,即A 1到平面BB 1C 1C 的距离,A 1到B 1D 的距离为2,设A 1到平面AB 1D 的距离为h ,因为△ADB 1为直角三角形,所以S △ADB 1=12AD ·DB 1=12×5×3=152,所以V A 1-ADB 1=13×152×h =156h ,7分因为S △AA 1B 1=12×2×2=2,D 到平面AA 1B 1的距离为32, 所以V D -AA 1B 1=13×2×32=33,9分因为V A 1-ADB 1=V D -AA 1B 1,所以15h 6=33, 解得h =255.所以点A 1到平面ADB 1的距离为255.12分20.(2019·某某师大附中模拟三)(本小题满分12分)已知点F (1,0),直线l :x =-1,P 为平面上的动点,过点P 作直线l 的垂线,垂足为Q ,且QP →·QF →=FP →·FQ →.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)设直线y =kx +b 与轨迹C 交于两点,A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),且|y 1-y 2|=a (a >0,且a 为常数),过弦AB 的中点M 作平行于x 轴的直线交轨迹C 于点D ,连接AD ,BD .试判断△ABD的面积是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.解 (1)设P (x ,y ),则Q (-1,y ),∵QP →·QF →=FP →·FQ →,∴(x +1,0)·(2,-y )=(x -1,y )·(-2,y ),即2(x +1)=-2(x -1)+y 2,即y 2=4x ,所以动点P 的轨迹C 的方程为y 2=4x .4分(2)联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b ,y 2=4x ,得ky 2-4y +4b =0,依题意,知k ≠0,且y 1+y 2=4k ,y 1y 2=4bk,由|y 1-y 2|=a ,得(y 1+y 2)2-4y 1y 2=a 2, 即16k 2-16b k=a 2,整理,得16-16kb =a 2k 2, 所以a 2k 2=16(1-kb ),①7分 因为AB 的中点M 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2-bk k 2,2k ,所以点D ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k2,2k ,则S △ABD =12|DM |·|y 1-y 2|=12⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-bk k 2a ,9分由方程ky 2-4y +4b =0的判别式Δ=16-16kb >0,得1-kb >0,所以S △ABD =12·1-bkk2·a , 由①,知1-kb =a 2k 216,所以S △ABD =12·a 216·a =a332,又a 为常数,故S △ABD 的面积为定值.12分21.(2019·某某某某二模)(本小题满分12分)已知函数f (x )=1+ln x -ax 2. (1)讨论函数f (x )的单调区间; (2)证明:xf (x )<2e 2·e x +x -ax 3.解 (1)f (x )=1+ln x -ax 2(x >0), f ′(x )=1-2ax2x,当a ≤0时,f ′(x )>0,函数f (x )的单调增区间为(0,+∞),无单调递减区间;2分 当a >0时,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a ,f ′(x )>0,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,+∞,f ′(x )<0,∴函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a , 单调递减区间为⎝⎛⎭⎪⎫12a ,+∞.4分 (2)证法一:xf (x )<2e 2·e x +x -ax 3,即证2e 2·e xx -ln x >0,令φ(x )=2e 2·e xx -ln x (x>0),φ′(x )=2x -1e x -e 2x e 2x2,令r (x )=2(x -1)e x -e 2x ,r ′(x )=2x e x -e 2,7分 r ′(x )在(0,+∞)上单调递增,r ′(1)<0,r ′(2)>0,故存在唯一的x 0∈(1,2)使得r ′(x )=0,∴r (x )在(0,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增,∵r (0)<0,r (2)=0, ∴当x ∈(0,2)时,r (x )<0,当x ∈(2,+∞)时,r (x )>0; ∴φ(x )在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增, ∴φ(x )≥φ(2)=1-ln 2>0,得证.12分证法二:要证xf (x )<2e 2·e x -ax 3,即证2e 2·e xx 2>ln x x ,令φ(x )=2e 2·e xx 2(x >0),φ′(x )=2x -2exe 2x3,7分∴当x ∈(0,2)时,φ′(x )<0,当x ∈(2,+∞)时,φ′(x )>0. ∴φ(x )在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增, ∴φ(x )≥φ(2)=12.令r (x )=ln x x ,则r ′(x )=1-ln xx2, 当x ∈(0,e)时,r ′(x )>0,当x ∈(e ,+∞)时,r ′(x )<0. ∴r (x )在(0,e)上单调递增,在(e ,+∞)上单调递减, ∴r (x )≤r (e)=1e,∴φ(x )≥12>1e ≥r (x ),∴2e 2·e xx 2>ln xx,得证.12分(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.22.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos θ,y =2sin θ(θ为参数),M 为曲线C 1上的动点,动点P 满足OP →=aOM →(a >0且a ≠1),P 点的轨迹为曲线C 2.(1)求曲线C 2的方程,并说明C 2是什么曲线;(2)在以坐标原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,A 点的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2,π3,射线θ=α与C 2的异于极点的交点为B ,已知△AOB 面积的最大值为4+23,求a 的值.解 (1)设P (x ,y ),M (x 0,y 0),由OP →=aOM →,得⎩⎪⎨⎪⎧x =ax 0,y =ay 0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x 0=xa ,y 0=ya .∵M 在C 1上,∴⎩⎪⎨⎪⎧xa=2+2cos θ,ya =2sin θ,即⎩⎪⎨⎪⎧x =2a +2a cos θ,y =2a sin θ(θ为参数),消去参数θ得(x -2a )2+y 2=4a 2(a ≠1),∴曲线C 2是以(2a,0)为圆心,以2a 为半径的圆.5分 (2)解法一:A 点的直角坐标为(1,3), ∴直线OA 的普通方程为y =3x ,即3x -y =0,设B 点的坐标为(2a +2a cos α,2a sin α),则B 点到直线3x -y =0的距离d =a |23cos α-2sin α+23|2=a ⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6+3,∴当α=-π6时,d max =(3+2)a ,∴S △AOB 的最大值为12×2×(3+2)a =4+23,∴a =2.10分解法二:将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入(x -2a )2+y 2=4a 2并整理得,ρ=4a cos θ,令θ=α得ρ=4a cos α,∴B (4a cos α,α),∴S △AOB =12|OA |·|OB |sin ∠AOB=4a cos α⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3 =a |2sin αcos α-23cos 2α|=a |sin2α-3cos2α-3|=a ⎪⎪⎪⎪⎪⎪2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π3-3.∴当α=-π12时,S △AOB 取得最大值(2+3)a ,依题意有(2+3)a =4+23,∴a =2.10分 23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知函数f (x )=|3x -1|+|3x +k |,g (x )=x +4. (1)当k =-3时,求不等式f (x )≥4的解集;(2)设k >-1,且当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-k 3,13时,都有f (x )≤g (x ),求k 的取值X 围. 解 (1)当k =-3时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-6x +4,x <13,2,13≤x ≤1,6x -4,x >1,故不等式f (x )≥4可化为⎩⎪⎨⎪⎧x >1,6x -4≥4或⎩⎪⎨⎪⎧13≤x ≤1,2≥4或⎩⎪⎨⎪⎧x <13,-6x +4≥4.解得x ≤0或x ≥43,∴所求解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤0或x ≥43.5分 (2)当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-k 3,13时,由k >-1有,3x -1<0,3x +k ≥0,∴f (x )=1+k ,不等式f (x )≤g (x )可变形为1+k ≤x +4,故k ≤x +3对x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-k 3,13恒成立, 即k ≤-k 3+3,解得k ≤94,而k >-1,故-1<k ≤94.∴k 的取值X 围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-1,94.10分。
高三数学每日一练(29)——奇偶性(2)1.下列函数中既是奇函数又存在极值的是( )A .3x y = B .)ln(x y -= C .xxe y = D .xx y 2+= 2.已知函数)(x f 为奇函数,且当0>x 时,xx x f 1)(2+=,则=-)1(f ( ) A .-2 B .0 C .1 D .23.(2014·某某理,3)已知f (x )、g (x )分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且f (x )-g (x )=x 3+x 2+1,则f (1)+g (1)=( )A .-3B .-1C .1D .34.已知函数f (x )是R 上的偶函数,g (x )是R 上的奇函数,且g (x )=f (x -1),若g (1)=2,则f (2014)的值为( )A .2B .0C .-2D .±2 5.已知函数()1log 1a mxf x x -=-是奇函数()01a a <≠且 (1)求m 的值(2)判断()f x 在区间()1,+∞上的单调性并加以证明(3)当1,a >(x ∈时,()f x 的值域是()1,+∞,求a 的值高三数学每日一练(30)——奇偶性(3)1.(2014·某某某某灵宝实验高中月考)f (x )=tan x +sin x +1,若f (b )=2,则f (-b )=( )A .0B .3C .-1D .-22.已知f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,且f (-1)+g (1)=2,f (1)+g (-1)=4,则g (1)等于 ( )A .4B .3C .2D .13.如果奇函数)(x f 在]7,3[上是增函数且最小值是5,那么)(x f 在]3,7[--上是( )A .增函数且最小值是5-B .增函数且最大值是5-C .减函数且最小值是5-D .减函数且最大值是5- 4.已知函数()sin 3f x x x π=+-, 则12340292015201520152015f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭的值为.5.已知函数()21ax f x bx c+=+是奇函数,,,a b c 为常数(1) 某某数c 的值;(2) 若,a b Z ∈,且()()12,23f f =<,求()f x 的解析式;(3) 对于(2)中的()f x ,若()2f x m x ≥-对()0,x ∈+∞恒成立,某某数m 的取值X 围.高三数学每日一练(31)——奇偶性(4)1.下列函数中,与函数,0,1,0x x e x y x e ⎧≥⎪=⎨⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎩的奇偶性相同,且在(),0-∞上单调性也相同的是( )A .1y x=-B .22y x =+C .33y x =- D .1log ey x =2.定义在R 上的偶函数()f x 满足:对任意的1212,[0,)()x x x x ∈+∞≠,有2121()()0f x f x x x -<-.则( )A .(3)(2)(1)f f f <-<B .(1)(2)(3)f f f <-<C .(2)(1)(3)f f f -<<D .(3)(1)(2)f f f <<-3.(2015某某市3月质检)已知函数(1)f x -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( )4.(2014·华师附中检测)已知函数f (x )是定义域为R 的偶函数,且f (x +1)=-f (x ),若f (x )在[-1,0]上是减函数,那么f (x )在[1,3]上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减的函数D .先减后增的函数5.已知函数y =f (x )的定义域为R .且对任意a ,b ∈R ,都有f (a +b )=f (a )+f (b ).且当x >0时,f (x )<0恒成立,f (3)=-3.(1)证明:函数y =f (x )是R 上的减函数; (2)证明:函数y =f (x )是奇函数;(3)试求函数y =f (x )在[m ,n ](m ,n N ∈+)上的值域.高三数学每日一练(32)——奇偶性(5)1.(2014·某某某某专题练习)若函数f (x ),g (x )分别是R 上的奇函数、偶函数,且满足f (x )-g (x )=e x ,则有( )A .f (2)<f (3)<g (0)B .g (0)<f (3)<f (2)C .f (2)<g (0)<f (3)D .g (0)<f (2)<f (3) 2.(2014·某某和平区期末)已知函数y =f (x )是偶函数,y =f (x -2)在[0,2]上单调递减,设a =f (0),b =f (2),c =f (-1),则( )A .a <c <bB .a <b <cC .b <c <aD .c <b <a3.(2014·某某统一检测)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且在[0,+∞)上单调递增,若f (lg x )<0,则x 的取值X 围是( )A .(0,1)B .(1,10)C .(1,+∞) D.(10,+∞)4.(2014·某某某某一中调研)若f (x )=3x +sin x ,则满足不等式f (2m -1)+f (3-m )>0的m 的取值X 围为________.5.已知定义在(1,1)-上的函数2()1ax b f x x +=+为奇函数,且12()25f =. (1)求()f x 的解析式;(2)判断()f x 的单调性,并解关于t 的不等式(1)()0f t f t -+<.高三数学每日一练(33)——奇偶性(6)1.如果函数xx f )21()(=(-+∞<<∞x ),那么函数)(x f 是 ( )A. 奇函数,且在)0,(-∞上是增函数B. 偶函数,且在)0,(-∞上是减函数C. 奇函数,且在),0(+∞上是增函数D. 偶函数,且在),0(+∞上是减函数 2.偶函数)(x f 在区间],0[a (0>a )上是单调函数,且0)()0(<⋅a f f ,则方程0)(=x f 在区间],[a a -内根的个数是( )A .1B .2C .3D .03.定义两种运算:m n ⊕=,a b a b ⊗=-,则函数2()(2)2xf x x ⊕=⊗-是( )A .奇函数B .偶函数C .奇函数且为偶函数D .非奇函数且非偶函数4.已知R 上的不间断函数()g x 满足:(1)当0x >时,'()0g x >恒成立;(2)对任意的x R ∈都有()()g x g x =-。
高考数学大题每日一题规范练【题目1】 (本小题满分12分)已知向量a =(sin x ,m cos x ),b =(3,-1). (1)若a ∥b ,且m =1,求2sin 2x -3cos 2x 的值;(2)若函数f (x )=a ·b 的图象关于直线x =2π3对称,求函数f (2x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,2π3上的值域.解 (1)当m =1时,a =(sin x ,cos x ),又b =(3,-1), 且a ∥b .∴-sin x -3cos x =0,即tan x =-3,∵2sin 2x -3cos 2x =2sin 2x -3cos 2x sin 2x +cos 2x =2tan 2x -3tan 2x +1=2×(-3)2-3(-3)2+1=32,∴2sin 2x -3cos 2x =32.(2)∵f (x )=a ·b =3sin x -m cos x 的图象关于直线x =2π3对称, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+x,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6, 即3=32+32m ,得m =3,则f (x )=23⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin x -12cos x =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,∴f (2x )=23sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6,∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,2π3,∴2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,7π6,∴当x =π3时,f (2x )取最大值为23;当x =2π3时,f (2x )取最小值为- 3. 即函数f (2x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,2π3上的值域为[-3,23].星期二 (概率统计) 2018年____月____日【题目2】 (本小题满分12分)某项科研活动共进行了5次试验,其数据如下表所示:(1)从5600的概率;(2)求特征量y 关于x 的线性回归方程y ^=b ^x +a ^:并预测当特征量x 为570时特征量y 的值.(附:回归直线的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为解 (1)从5次特征量y 的试验数据中随机地抽取两个数据,共有C 25=10种方法,都小于600,有C 23=3种方法,∴至少有一个大于600的概率P =1-C 23C 25=1-310=710.-1×1+3×5+(-5)×(-3)+7×(-1)+(-4)×(-2)(-1)2+32+(-5)2+72+(-4)2=0.3,a ^=y-b ^x =600-0.3×556=433.2, 线性回归方程为y ^=0.3x +433.2,当x =570时,y ^=0.3×570+433.2=604.2. 即当特征量x 为570时特征量y 的估计值为604.2.星期三 (数列) 2018年____月____日【题目3】 (本小题满分12分)在数列{a n }中,a 1=1,2+a n +11+a n +1=11+a n +32(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =1+a 2n (n ∈N *),求数列{2nb n }的前n 项和S n .解 (1)∵2+a n +11+a n +1=11+a n +32,∴11+a n +1=11+a n+12,即11+a n +1-11+a n =12,设c n =1a n +1,由a 1=1得c 1=12,则数列{c n }是一个首项和公差均为12的等差数列, ∴c n =12+12(n -1)=n 2,则a n =2n -1.(2)由(1)得b n =1+a 2n =22n =12n -1,所以2nb n =2n2n -1,则S n =2×1+4×12+6×122+…+2n ×12n -1①,∴12S n =2×12+4×122+6×123+…+2n ×12n ②, ①-②得12S n =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12+122+123+…+12n -1-2n ×12n ,即12S n =4-2n +42n .得S n =8-n +22n -2⎝⎛⎭⎪⎫或8-4n +82n .星期四 (立体几何) 2018年____月____日【题目4】 (本小题满分12分)如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,A 1A ⊥平面ABC ,∠ACB =90°,AC =CB =2,M ,N 分别是AB ,A 1C 的中点.(1)求证:MN ∥平面BB 1C 1C ;(2)若平面CMN ⊥平面B 1MN ,求直线AB 与平面B 1MN 所成角的正弦值. (1)证明 连接AC 1,BC 1,则N ∈AC 1且N 为AC 1的中点,又∵M 为AB 的中点,∴MN ∥BC 1,又BC 1⊂平面BB 1C 1C ,MN ⊄平面BB 1C 1C , 故MN ∥平面BB 1C 1C .(2)解 由A 1A ⊥平面ABC 且CC 1∥A 1A ,得AC ⊥CC 1,BC ⊥CC 1.又∠ACB =90°,则AC ⊥BC ,以C 为原点,分别以CB ,CC 1,CA 所在直线为x 轴、y 轴、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,设CC 1=2λ(λ>0).则M (1,0,1),N (0,λ,1),B 1(2,2λ,0),∴CM →=(1,0,1),MN →=(-1,λ,0),NB 1→=(2,λ,-1). 取平面CMN 的一个法向量为m =(x ,y ,z ), 由CM→·m =0,MN →·m =0. 得⎩⎨⎧x +z =0,-x +λy =0,令y =1,得m =(λ,1,-λ).同理可得平面B 1MN 的一个法向量为n =(λ,1,3λ), ∵平面CMN ⊥平面B 1MN ,∴m ·n =λ2+1-3λ2=0,解得λ=22,得n =⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1,322,又AB →=(2,0,-2),设直线AB 与平面B 1MN所成角为θ,则sin θ=|cos 〈n ,AB →〉|=|n ·AB →||n ||AB →|=66.所以,直线AB 与平面B 1MN 所成角的正弦值是66.星期五 (解析几何) 2018年____月____日【题目5】 (本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),圆O :x 2+y 2=r 2(0<r <b ),若圆O 的一条切线l :y =kx +m 与椭圆E 相交于A ,B 两点.(1)当k =-12,r =1时,若点A ,B 都在坐标轴的正半轴上,求椭圆E 的方程; (2)若以AB 为直径的圆经过坐标原点O ,探究a ,b ,r 是否满足1a 2+1b 2=1r 2,并说明理由.解 (1)依题意原点O 到切线l :y =-12x +m 的距离为半径1,∴|m |1+14=1,解之得m =±52,又点A ,B 都在坐标轴的正半轴上,则m >0, ∴切线l :y =-12x +52,∴A ⎝⎛⎭⎪⎫0,52,B (5,0),∴B 为椭圆的右顶点,A 为椭圆的上顶点,则a =5,b =52, ∴椭圆E 的方程为:x 25+y 254=1.(2)a ,b ,r 满足1a 2+1b 2=1r 2成立,理由如下:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线l 与圆x 2+y 2=r 2相切,则|m |1+k 2=r ,即m 2=r 2(1+k 2),① 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 2a 2+y 2b2=1,得(b 2+a 2k 2)x 2+2a 2kmx +a 2m 2-a 2b 2=0. 则x 1+x 2=-2a 2km b 2+a 2k 2,x 1x 2=a 2m 2-a 2b 2b 2+a 2k 2,所以y 1y 2=(kx 1+m )(kx 2+m )=k 2x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=b 2m 2-a 2b 2k 2b 2+a 2k 2,AB 为直径的圆经过坐标原点O ,则∠AOB =90°, 则OA→·OB →=0, ∴x 1x 2+y 1y 2=a 2m 2-a 2b 2b 2+a 2k 2+b 2m 2-a 2b 2k 2b 2+a 2k 2=(a 2+b 2)m 2-a 2b 2(1+k 2)b 2+a 2k 2=0.则(a 2+b 2)m 2=a 2b 2(1+k 2),②将①代入②,得a 2+b 2a 2b 2=1r 2, ∴1a 2+1b 2=1r 2.星期六 (函数与导数) 2018年____月____日【题目6】 (本小题满分12分)已知函数f (x )=x 2-a ln x (a >0)的最小值是1. (1)求a ;(2)若关于x 的方程f 2(x )e x -6mf (x )+9m e -x =0在区间[1,+∞)有唯一的实根,求m 的取值范围. 解 (1)f ′(x )=2x -ax =2⎝⎛⎭⎪⎫x +a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a 2x(x >0).所以,当0<x <a2时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减;当x >a2时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增. 故f (x )min =f ⎝⎛⎭⎪⎫a 2=a 2-a 2ln a 2, 由题意可得:a 2-a 2ln a 2=1,即a 2-a 2ln a2-1=0, 记g (a )=a 2-a 2ln a2-1(a >0),则函数g (a )的零点即为方程a 2-a 2ln a2=1的根; 由于g ′(a )=-12ln a2,故a =2时,g ′(2)=0, 且0<a <2时,g ′(a )>0;a >2时,g ′(a )<0, 所以a =2是函数g (a )的唯一极大值点, 所以g (a )≤g (2),又g (2)=0, 所以a =2.(2)由条件可得f 2(x )e 2x -6mf (x )e x +9m =0, 令g (x )=f (x )e x =(x 2-2ln x )e x , 则g ′(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+2x -2x -2ln x e x ,令r (x )=x 2+2x -2x -2ln x (x ≥1),则r ′(x )=2x +2+2x 2-2x >2x -2x =2(x 2-1)x≥0,r (x )在区间[1,+∞)内单调递增, ∴g (x )≥g (1)=e ;所以原问题等价于方程t 2-6mt +9m =0在区间[e ,+∞)内有唯一解, 当Δ=0时可得m =0或m =1,经检验m =1满足条件. 当Δ>0时可得m <0或m >1, 所以e 2-6m e +9m ≤0, 解之得m ≥e 26e -9,综上,m的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m ⎪⎪⎪m =1或m ≥e 26e -9.星期日 (选考内容) 2018年____月____日【题目7】 在下面两题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做第一个题目计分.1.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =4t 2,y =4t(t 为参数),以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρ(4cos θ+3sin θ)-m =0(其中m 为常数).(1)若直线l 与曲线C 恰好有一个公共点,求实数m 的值; (2)若m =4,求直线l 被曲线C 截得的弦长.解 (1)直线l 的极坐标方程可化为直角坐标方程:4x +3y -m =0,曲线C 的参数方程可化为普通方程:y 2=4x , 由⎩⎨⎧4x +3y -m =0,y 2=4x可得y 2+3y -m =0, ∵直线l 和曲线C 恰好有一个公共点, ∴Δ=9+4m =0,∴m =-94.(2)当m =4时,直线l :4x +3y -4=0恰好过抛物线的焦点F (1,0),由⎩⎨⎧4x +3y -4=0,y 2=4x可得4x 2-17x +4=0,设直线l 与抛物线C 的两个交点分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=174, 故直线l 被抛物线C 所截得的弦长为|AB |=x 1+x 2+2=174+2=254. 2.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲. 设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪12x +1+|x |(x ∈R )的最小值为a .(1)求a ;(2)已知两个正数m ,n 满足m 2+n 2=a ,求1m +1n 的最小值.解 (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-32x -1,x <-2,-12x +1,-2≤x ≤0,32x +1,x >0.当x ∈(-∞,0)时,f (x )单调递减; 当x ∈[0,+∞)时,f (x )单调递增; ∴当x =0时,f (x )的最小值a =1.(2)由(1)知m 2+n 2=1,则m 2+n 2≥2mn ,得1mn ≥2, 由于m >0,n >0, 则1m +1n ≥21mn ≥22,当且仅当m =n =22时取等号.∴1m +1n 的最小值为2 2.。
第五周[周一]1.若平面向量a,b,c两两的夹角相等,且|a|=1,|b|=1,|c|=3,则|a+b+c|等于() A.2B.4或5C.5D.2或5答案D解析因为平面向量a,b,c两两的夹角相等,所以夹角有两种情况,即a,b,c两两的夹角为0°或120°,当夹角为0°时,|a+b+c|=|a|+|b|+|c|=1+1+3=5,当夹角为120°时,|a+b+c|=(a+b+c)2=a2+b2+c2+2a·b+2a·c+2b·c=|a|2+|b|2+|c|2+2a·b+2a·c+2b·c=2,所以|a+b+c|=2或5.2.(2023·永州模拟)已知函数f(x)=a ln(x+a)-ae(x+a)+bx+a(b+4)(a>0),对于定义域内的任意x恒有f(x)≤0,则ba的最大值为()A.-2e B.-e C.e-1D.e 答案A解析不等式可化为a ln(x+a)+ab≤ae(x+a)-(bx+4a),因为a>0,将不等式两边同时除以a得ln(x+a)+b≤1e(x+a)-+令t=x+a,原不等式等价于bat+4≤1e t-ln t,设g(t)=1e t-ln t,k(t)=bat+4,t>0,对g(t)求导可得g′(t)=-1e t2-1t<0,则函数g (t )=1e t -ln t 在(0,+∞)上单调递减且下凸,要使b a t +4≤1e t-ln t 恒成立,则直线k (t )与曲线g (t )相切时ba 取得最大值,如图,当直线k (t )与曲线g (t )相切时,设切点坐标为(t 0,y 0),则-1e t 20-1t 0=b a ,且b a t 0+4=1e t 0-ln t 0,整理可得3+ln t 0=2e t 0,解得t 0=1e ,此时ba=-2e.3.(多选)(2023·蚌埠质检)已知F 是抛物线y 2=4x 的焦点,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是抛物线上相异的两点,则以下结论正确的是()A .若x 1+x 2=6,那么|AB |=8B .若|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为12C .若△FAB 是以F 为直角顶点的等腰三角形,则|AB |=42±4D .若AF →=2FB →,则直线AB 的斜率为±22答案BCD解析对于选项A ,只有当直线过焦点F 时,根据抛物线性质得|AB |=|AF |+|BF |=p 2+x 1+p2+x 2=2+x 1+x 2=8,此题不一定过焦点,故A 错误;对于选项B ,|AF |+|BF |=3,根据抛物线性质得|AF |+|BF |=p 2+x 1+p2+x 2=2+x 1+x 2=3,即x 1+x 2=1,设AB 中点横坐标为x 0,x 0=12(x 1+x 2)=12,则线段AB 的中点到y 轴的距离为12,故B 正确;对于选项C ,由题意知,直线AF ,BF 的斜率分别为π4,3π4,设直线AF :y =x -1,联立=x -1,2=4x ,1=3+22,1=2+222=3-22,2=2-22,∴|AB |=2|y |=42±4,故C 正确;对于选项D ,设直线AB 的倾斜角为α,用α表示|AF |,|BF |,如图,过点A 作AH ⊥x 轴,垂足为H ,作垂直于准线的直线AA 1,垂足为A 1.|AF |=|AA 1|=p +|FH |=p +|AF |cos α,则|AF |(1-cos α)=p ,即|AF |=p1-cos α,同理可得|BF |=p1+cos α.由AF →=2FB →得p 1-cos α=2p 1+cos α(A 上B 下)或p 1+cos α=2p1-cos α(B 上A 下),解得cos α=13或cos α=-13,则直线AB 的斜率为±22,故D 正确.4.(2023·白山模拟)现有6个三好学生名额,计划分到三个班级,则恰有一个班没有分到三好学生名额的概率为________.答案1528解析将6个三好学生名额分到三个班级,有3种类型:第一种是只有一个班分到名额,有3种情况;第二种是恰有两个班分到名额,有C 15C 13=15(种)情况;第三种是三个班都分到了名额,有C 25=10(种)情况.故恰有一个班没有分到三好学生名额的概率为153+15+10=1528.5.(2023·北京石景山区模拟)如图,在△ABC 中,AC =42,C =π6,点D 在边BC 上,cos ∠ADB=13.(1)求AD 的长;(2)若△ABD 的面积为22,求AB 的长.解(1)因为∠ADB +∠ADC =π,所以cos ∠ADC =-cos ∠ADB =-13,因为∠ADC ∈(0,π),所以sin ∠ADC =1-cos 2∠ADC =223,在△ACD 中,由正弦定理得AD sin C =AC sin ∠ADC,所以AD =AC ·sin C sin ∠ADC =42×12223=3.(2)由△ABD 的面积为22,得12BD ·AD sin ∠ADB =22,因为∠ADB +∠ADC =π,所以sin ∠ADC =sin ∠ADB =223,又因为AD =3,所以BD =2,在△ABD 中,由余弦定理得AB 2=AD 2+BD 2-2AD ·BD ·cos ∠ADB =32+22-2×3×2×13=9,所以AB =3.[周二]1.(2023·汕头模拟)已知函数f (x )=ex (2x -1)x -1,则f (x )的大致图象为()答案C解析∵f (x )=e x (2x -1)x -1,∴f ′(x )=e x (2x 2-3x )(x -1)2,令f ′(x )>0⇒x ∈(-∞,0)∪32,+∞∴f (x )在(-∞,0)和32,+∞当x <0时,f (x )>0,故f (x )的大致图象为C 选项图象.2.(2023·深圳模拟)设表面积相等的正方体、正四面体和球的体积分别为V 1,V 2和V 3,则()A .V 1<V 2<V 3B .V 2<V 1<V 3C .V 3<V 1<V 2D .V 3<V 2<V 1答案B解析设正方体棱长为a ,正四面体棱长为b ,球的半径为R ,面积为S .正方体表面积为S =6a 2,所以a 2=S 6,所以V 21=(a 3)2=(a 2)3=S 3216;如图,在正四面体P -ABC 中,D 为AC 的中点,O 为△ABC 的中心,则PO 是P -ABC 底面ABC 上的高.则BD ⊥AC ,AD =12b ,所以BD =AB 2-AD 2=32b ,所以S △ABC =12×AC ×BD =12×b ×32b=34b 2,所以正四面体P -ABC 的表面积为S =4S △ABC =3b 2,所以b 2=33S .又O 为△ABC 的中心,所以BO =23BD =33b .又根据正四面体的性质,可知PO ⊥BO ,所以PO =PB 2-BO 2=63b ,所以V 22S △ABC ××34b 2×63b =172b 6=172×=3648S 3;球的表面积为S =4πR 2,所以R 2=S 4π,所以V 23=136πS 3.因为136πS 3>1144S 3>1216S 3>12163S 3=3648S 3,所以V 23>V 21>V 22,所以V 2<V 1<V 3.3.(多选)(2023·邯郸模拟)已知f (x )是定义在R 上的函数,f (x )-f (-x )=0,且满足f (x +1)为奇函数,当x ∈[0,1)时,f (x )=-cos πx2,下列结论正确的是()A .f (1)=0B .f (x )的周期为2C .f (x )的图象关于点(1,0)中心对称D .f =-22答案ACD解析因为f (x +1)为奇函数,所以f (-x +1)=-f (x +1),所以f (-0+1)=-f (0+1),所以f (1)=0,A 正确;因为当x ∈[0,1)时,f (x )=-cos πx2,所以f (0)=-cos 0=-1,因为f(-x+1)=-f(x+1),所以f(2)=-f(0)=1,故f(2)≠f(0),所以2不是f(x)的周期,B错误;因为f(x+1)为奇函数,所以函数f(x+1)的图象关于原点对称,所以f(x)的图象关于点(1,0)中心对称,C正确;由f(-x+1)=-f(x+1),f(x)-f(-x)=0,可得f(x+2)=-f(-x-1+1)=-f(-x)=-f(x),所以f(x+4)=f(x+2+2)=-f(x+2)=f(x),所以函数f(x)为周期函数,周期为4,所以f f×253=f f又当x∈[0,1)时,f(x)=-cos πx 2,所以f cos π4=-22,D正确.4.(2023·沈阳模拟)已知定义在R上的函数f(x)的导函数是f′(x),对于任意的实数x都有f(x)=f(4-x),当x≠2时,xf′(x)>2f′(x)恒成立,则不等式f(x2)<f(|x|+2)的解集为_______.答案(-2,-1)∪(1,2)解析当x<2时,由(x-2)f′(x)>0知,f′(x)<0,则f(x)在(-∞,2)上单调递减;当x>2时,由(x-2)f′(x)>0知,f′(x)>0,则f(x)在(2,+∞)上单调递增,又对于任意的实数x都有f(x)=f(4-x),即f(x)的图象关于直线x=2对称,综上,若f(x2)<f(|x|+2),则|x2-2|<|x|,当x<-2,即x2-2<-x时,x2+x-2=(x+2)(x-1)<0,此时-2<x<-2;当-2≤x<0,即2-x2<-x时,x2-x-2=(x-2)(x+1)>0,此时-2≤x<-1;当0≤x <2,即2-x 2<x 时,x 2+x -2=(x +2)(x -1)>0,此时1<x <2;当x ≥2,即x 2-2<x 时,x 2-x -2=(x -2)(x +1)<0,此时2≤x <2,综上,不等式的解集为(-2,-1)∪(1,2).5.(2023·大庆模拟)已知数列{a n }满足a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =n .(1)(2)已知c n n 为奇数,2,n 为偶数,求数列{c n }的前2n 项和S 2n .(1)证明当n =1时,可得a 1=1,当n ≥2时,由a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =n ,得a 1+3a 2+…+(2n -3)a n -1=n -1(n ≥2),上述两式作差可得a n =12n -1(n ≥2),因为a 1=1满足a n =12n -1,所以{a n }的通项公式为a n =12n -1,n ∈N *,所以1a n=2n -1,因为当n ≥2时,1a n -1a n -1=2n -1-(2n -3)=2(常数),(2)解c nn 为偶数,所以c 1+c 3+…+c 2n -1=1+5+9+…+(4n -3)19=(2n -1)n19,c 2+c 4+…+c 2n-17+17-111+…+14n -1-=n3(4n +3),所以数列{c n }的前2n 项和S 2n =(2n -1)n 19+n 3(4n +3).[周三]1.(2023·南京模拟)已知复数z 满足i z =2-i ,其中i 为虚数单位,则z 为()A .-1-2iB .1+2iC .-1+2iD .1-2i答案C解析z =2-i i =(2-i )×(-i )i ×(-i )=-1-2i ,则z =-1+2i.2.(2023·蚌埠质检)若椭圆C :x 2m +y 22=1的离心率为63,则椭圆C 的长轴长为()A .6 B.263或26C .26D .22或26答案D解析当焦点在y 轴上时,由e =63=2-m 2,解得m =23,符合题意,此时椭圆C 的长轴长为22;当焦点在x 轴上时,由e =63=m -2m ,解得m =6,符合题意,此时椭圆C 的长轴长为2m =2 6.3.(多选)(2023·怀化模拟)下列结论中,正确的有()A .数据1,2,4,5,6,8,9的第60百分位数为5B .已知随机变量X ~E (3X +1)=6,则n =5C .已知经验回归直线方程为y ^=b ^x +1.8,且x =2,y =20,则b ^=9.1D .对变量x 与y 的统计量χ2来说,χ2值越小,判断“x 与y 有关系”的把握性越大答案BC解析对于A 项,7×60%=4.2,所以第60百分位数为6,故A 项错误;对于B 项,因为X ~所以E (X )=np =13n ,所以E (3X +1)=3E (X )+1=n +1=6,解得n =5,故B 项正确;对于C 项,由经验回归直线必过点(x ,y ),可得20=2b ^+1.8,解得b ^=9.1,故C 项正确;对于D 项,由独立性检验可知,χ2值越大,判断“x 与y 有关系”的把握性越大,故D 项错误.4.(2023·廊坊模拟)已知双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点分别为F 1,F 2,过x 轴上方的焦点F 1的直线与双曲线上支交于M ,N 两点,以NF 2为直径的圆经过点M ,若|MF 2|,|MN |,|NF 2|成等差数列,则该双曲线的渐近线方程为____________.答案y =±63解析如图所示,由双曲线的定义|MF 2|=2a +|MF 1|,|NF 2|=2a +|NF 1|,所以|MF 2|+|NF 2|=4a +|MF 1|+|NF 1|=4a +|MN |.因为|MF 2|,|MN |,|NF 2|成等差数列,所以|MF 2|+|NF 2|=2|MN |,即4a +|MN |=2|MN |,|MN |=4a .令|MF 1|=x ,在△MNF 2中,MF 2⊥MN ,所以|MF 2|2+|MN |2=|NF 2|2,即(2a +x )2+(4a )2=(6a -x )2,解得x =a ,即|MF 1|=a ,|MF 2|=3a ,又在Rt △F 1MF 2中,a 2+(3a )2=(2c )2,所以2c 2=5a 2,又c 2=a 2+b 2,所以2b 2=3a 2,即a b =63,所以y =±a b x =±63x .5.(2023·邵阳模拟)如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是等腰梯形,AB∥CD,AB =2CD=4.平面PAB⊥平面ABCD,O为AB的中点,∠DAO=∠AOP=60°,OA=OP,E,F,G分别为BC,PD,PC的中点.(1)求证:平面PCD⊥平面AFGB;(2)求平面PDE与平面ABCD夹角的正切值.(1)证明如图所示,取AO的中点H,连接HD,HP,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AB=4,CD=2,∠DAO=60°.∵O为AB的中点,即有四边形BCDO是平行四边形,∴OD∥BC,∠DOA=∠CBO=∠DAO=60°.∴△OAD为正三角形,∴AD=2,HD⊥AO.在△AOP中,OA=OP=2,∠AOP=60°,∴△AOP为边长为2的正三角形,∴AP=2,PH⊥AO.∴AP=AD,又F为PD的中点,∴AF⊥PD.∵HD⊥AO,PH⊥AO,HD∩PH=H,HD,PH⊂平面PHD,∴AO⊥平面PHD,即AB⊥平面PHD.∵PD⊂平面PHD,∴AB⊥PD.∵G为PC的中点,∴FG∥CD∥AB,∴A,F,G,B四点共面,又∵AF∩AB=A,AF,AB⊂平面AFGB,∴PD⊥平面AFGB.∵PD⊂平面PCD,∴平面PCD⊥平面AFGB.(2)解∵PH⊥AB,平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,PH⊂平面PAB,∴PH⊥平面ABCD,由(1)知,PH,HD,AB两两互相垂直,以H为坐标原点,HD,HB,HP所在直线分别为x轴、y 轴、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,则H (0,0,0),P (0,0,3),D (3,0,0),,52,于是HP →=(0,0,3),PD →=(3,0,-3),DE →-32,52,设平面PDE 的法向量为n =(x ,y ,z ),·PD →=0,·DE →=0,-3z =0,+52y =0,取x =5,则n =(5,3,5),易知HP →=(0,0,3)为平面ABCD 的一个法向量,设平面PDE 与平面ABCD 的夹角为θ,则cos θ=|cos 〈n ,HP →〉|=|n ·HP →||n ||HP →|=5353×3=553.∴sin θ=1-cos 2θ=2753,tan θ=sin θcos θ=275.∴平面PDE 与平面ABCD 夹角的正切值为275.[周四]1.(2023·沈阳模拟)设集合A ={x ∈N |-1≤x ≤3},集合B ={x |2x <2},则A ∩B 等于()A .{-1,0}B .{x |-1≤x <1}C .{0}D .∅答案C解析∵B ={x |2x <2}={x |x <1},A ={x ∈N |-1≤x ≤3}={0,1,2,3},∴A ∩B ={0}.2.(2023·安庆模拟)已知第二象限角α满足sin(π+α)=-23,则sin 2β-2sin(α+β)cos(α-β)的A .-19B .-459C.19D.459答案D 解析由题意知sin α=23,且α为第二象限角,所以cos α=-53,于是sin 2β-2sin(α+β)cos(α-β)=sin[(α+β)-(α-β)]-2sin(α+β)cos(α-β)=-[sin(α+β)cos(α-β)+cos(α+β)sin(α-β)]=-sin 2α=-2sin αcos α=-2×23×=459.3.(多选)(2023·怀化模拟)数列{a n }满足a 1=12,a n -a n +1-2a n a n +1=0(n ∈N *),数列{b n }的前n项和为S n ,且b n -1=23S n (n ∈N *),则下列结论正确的是()A.12023∈{a n }B n 项和C n =n 2+n -3n +12+32C .数列{a n a n +1}的前n 项和T n <14D.b 1a 1+b 2a 2+…+b 10a 10=19×3112+32答案BCD解析由a n -a n +1-2a n a n +1=0,得1a n +1-1a n=2,又1a 1=2,2,公差为2的等差数列,则1a n =2n ,则a n =12n ,则12023∉{a n },A 错误;由b n -1=23S n ,可得b 1-1=23S 1=23b 1,又当n ≥2时,b n -1-1=23S n -1,则b n -b n -1=23b n ,整理得b n =3b n -1,则数列{b n }是首项为3,公比为3的等比数列,则b n =3n (n ∈N *),bn 项和C n =(2-3)+(4-32)+…+(2n -3n )=(2+4+…+2n )-(3+32+…+3n )=n (2+2n )2-3(1-3n )1-3=n 2+n -3n +12+32,B 正确;a n a n +1=14n (n +1)=则数列{a n a n +1}的前n项和T n =-12+12-13+13-14+…+1n -<14,C 正确;n 项和为A n ,则A n =2×3+4×32+…+2n ·3n ,3A n =2×32+4×33+…+2n ·3n +1,两式相减得-2A n =2×3+(2×32+2×33+…+2×3n )-2n ·3n +1,整理得A n =(2n -1)3n +12+32,则当n =10时,A 10=19×3112+32,D 正确.4.(2023·汕头模拟)与圆C :x 2+y 2-x +2y =0关于直线l :x +y =0对称的圆的标准方程是________.答案(x -1)2=54解析圆C :x 2+y 2-x +2y =0的圆心为,半径为52,点C l:x+y=0对称的点为C(x-1)2=5 4 .5.(2023·永州模拟)为了精准地找到目标人群,更好地销售新能源汽车,某4S店对近期购车的男性与女性各100位进行问卷调查,并作为样本进行统计分析,得到如下列联表(m≤40,m∈N):购买新能源汽车(人数)购买传统燃油车(人数)男性80-m20+m女性60+m40-m(1)当m=0时,将样本中购买传统燃油车的购车者按性别采用比例分配分层随机抽样的方法抽取6人,再从这6人中随机抽取3人调查购买传统燃油车的原因,记这3人中女性的人数为X,求X的分布列与均值;(2)定义K2=∑(A ij-B ij)2B ij(2≤i≤3,2≤j≤3,i,j∈N),其中A ij为列联表中第i行第j列的实际数据,B ij为列联表中第i行与第j列的总频率之积再乘以列联表的总频数得到的理论频数.基于小概率值α的检验规则:首先提出零假设H0(变量A,B相互独立),然后计算K2的值,当K2≥xα时,我们推断H0不成立,即认为A和B不独立,该推断犯错误的概率不超过α;否则,我们没有充分证据推断H0不成立,可以认为A和B独立.根据K2的计算公式,求解下面问题:①当m=0时,依据小概率值α=0.005的独立性检验,请分析性别与是否购买新能源汽车有关;②当m<10时,依据小概率值α=0.1的独立性检验,若认为性别与是否购买新能源汽车有关,则至少有多少名男性购买新能源汽车?附:α0.10.010.005xα 2.706 6.6357.879解(1)当m=0时,采用比例分配分层随机抽样的方法抽取购买传统燃油车的6人中,男性有2人,女性有4人.由题意可知,X的所有可能取值为1,2,3.P(X=1)=C22C14C36=1 5,P(X=2)=C12C24C36=3 5,P (X =3)=C 02C 34C 36=15.则X 的分布列为X 123P153515E (X )=1×15+2×35+3×15=2.(2)①零假设为H 0:性别与是否购买新能源汽车无关联.当m =0时,A 2,2=80,B 2,2=0.5×0.7×200=70,A 2,3=20,B 2,3=0.5×0.3×200=30,A 3,2=60,B 3,2=0.5×0.7×200=70,A 3,3=40,B 3,3=0.5×0.3×200=30,K 2=(A 2,2-B 2,2)2B 2,2+(A 2,3-B 2,3)2B 2,3+(A 3,2-B 3,2)2B 3,2+(A 3,3-B 3,3)2B 3,3=(70-80)270+(20-30)230+(60-70)270+(40-30)230=20021≈9.524,∵9.524>7.879=x 0.005,∴根据小概率值α=0.005的独立性检验,我们推断H 0不成立,即认为性别与是否购买新能源汽车有关联,此推断犯错误的概率不超过0.005.②K 2=(80-m -70)270+(20+m -30)230+(60+m -70)270+(40-m -30)230=2(10-m )221.由题意可知2(10-m )221≥2.706,整理得(10-m )2≥28.413,又m ∈N ,m <10,∴m ≤4,∴m 的最大值为4,又80-4=76,∴至少有76名男性购买新能源汽车.[周五]1.(2023·邵阳模拟)在复平面内,复数3-i-1+i 为虚数单位)对应的点位于()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限答案C解析依题意3-i -1+i =(3-i )(-1-i )(-1+i )(-1-i )=-2-i ,对应的点的坐标为(-2,-1),在第三象限.2.(2023·烟台模拟)过抛物线x 2=2py (p >0)的焦点且倾斜角为45°的直线与抛物线交于A ,B 两点,若点A ,B 到y 轴的距离之和为42,则p 的值为()A .1B .2C .3D .4答案B解析设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意可得,直线AB 的斜率k =tan 45°=1,抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为故直线AB 的方程为y =x +p 2,=x +p 2,2=2py ,消去y 得x 2-2px -p 2=0,则Δ=(-2p )2-4×1×(-p 2)=8p 2>0,x 1+x 2=2p ,x 1x 2=-p 2<0,可知x 1,x 2异号,由题意可得|x 1|+|x 2|=|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=(2p )2-4(-p 2)=22p =42,解得p =2.3.(多选)(2023·温州模拟)S n 是等比数列{a n }的前n 项和,若存在a ,b ,c ∈R ,使得S n =a ·b n +c ,则()A .a +c =0B .b 是数列{a n }的公比C .ac <0D .{a n }可能为常数列答案ABC解析设等比数列{a n }的公比为q .当q =1时,S n =na 1,显然是一次函数形式不是指数函数形式,故不满足题意,所以D 错误;当q ≠1时,S n =a 1(1-q n )1-q =a 11-q -a 11-q ·q n,所以c =a 11-q ,a =-a 11-q,b =q ,即a +c =0,ac =-a 21(1-q )2<0,所以ABC 正确.4.(2023·保山模拟)费马点是指三角形内到三角形三个顶点距离之和最小的点,当三角形三个内角都小于120°时,费马点与三个顶点连线恰好三等分费马点的周角,即该点所对三角形三边的张角相等且均为120°.根据以上性质,已知A (-1,0),B (1,0),C (0,2),M 为△ABC 内一点,当|MA |+|MB |+|MC |的值最小时,点M 的坐标为________,此时sin ∠MBC =________.答案215-510解析由题设,△ABC 是等腰三角形,且AC =BC ,根据已知坐标得示意图如图所示.根据费马点定义知,M 在AB 的垂直平分线OC 上,且△AMB 是顶角为120°的等腰三角形,所以∠MAB =30°,故OM =33OA =33由∠MBC =∠OBC -∠MBO ,而sin ∠OBC =25,cos ∠OBC =15,sin ∠MBO =12,cos ∠MBO =32,所以sin ∠MBC =sin ∠OBC cos ∠MBO -cos ∠OBC sin ∠MBO =25×32-15×12=215-510.5.(2023·兰州模拟)已知函数f (x )=1x +a ln x (a ∈R ).(1)当a =4时,求f (x )的零点个数;(2)设函数g (x )=f (x )+x 2-2x -1x 2+x ,讨论g (x )的单调性.解(1)当a =4时,f (x )=1x+4ln x ,则f ′(x )=-1x 2+4x =4x -1x 2,当x f ′(x )<0,函数f (x )当x f ′(x )>0,函数f (x )所以f (x )min =f 4(1-ln 4)<0,又f e 3-12>0,f (1)=1>0,所以存在x 1x 2f (x 1)=f (x 2)=0,即f (x )的零点个数为2.(2)函数g (x )=f (x )+x 2-2x -1x 2+x =a ln x +x -1x +1,定义域为(0,+∞),g ′(x )=ax +2(x +1)2=ax 2+(2a +2)x +a x (x +1)2,当a ≥0时,g ′(x )>0,函数g (x )在(0,+∞)上单调递增;当a <0时,令h (x )=ax 2+(2a +2)x +a ,由于Δ=(2a +2)2-4a 2=4(2a +1),①当a =-12时,Δ=0,g ′(x )=-12(x -1)2x (x +1)2≤0,函数g (x )在(0,+∞)上单调递减;②当a <-12时,Δ<0,h (x )<0,g ′(x )<0,函数g (x )在(0,+∞)上单调递减;③当-12<a <0时,Δ>0,设x 1,x 2是方程h (x )=0的两个根,且x 1<x 2,则x 1=-(a +1)+2a +1a ,x 2=-(a +1)-2a +1a,又x 1=(a +1)-2a +1-a =a 2+2a +1-2a +1-a>0,则当x ∈(0,x 1)时,h (x )<0,g ′(x )<0,函数g (x )在(0,x 1)上单调递减;当x ∈(x 1,x 2)时,h (x )>0,g ′(x )>0,函数g (x )在(x 1,x 2)上单调递增;当x ∈(x 2,+∞)时,h (x )<0,g ′(x )<0,函数g (x )在(x 2,+∞)上单调递减.综上所述,当a ≥0时,函数g (x )在(0,+∞)上单调递增;当a ≤-12时,函数g (x )在(0,+∞)上单调递减;当-12<a <0时,函数g (x )[周六]1.(2023·泉州质检)已知集合A ={x |-5<x <2},B ={x ||x |<3},则A ∪B 等于()A .(-∞,2)B .(-∞,3)C .(-3,2)D .(-5,3)答案D解析因为A ={x |-5<x <2},B ={x ||x |<3}={x |-3<x <3},因此A ∪B =(-5,3).2.(2023·安庆模拟)为了解学生每天的体育活动时间,某市教育部门对全市高中学生进行调查,随机抽取1000名学生每天进行体育运动的时间,按照时长(单位:分钟)分成6组:第一组[30,40),第二组[40,50),第三组[50,60),第四组[60,70),第五组[70,80),第六组[80,90].对统计数据整理得到如图所示的频率分布直方图,则可以估计该市高中学生每天体育活动时间的第25百分位数约为()A .43.5分钟B .45.5分钟C .47.5分钟D .49.5分钟答案C解析由频率之和为1得,10×(0.01+0.02+0.03+2a +0.01)=1,解得a =0.015,由10×0.01=0.1<0.25,10×0.01+10×0.02=0.3>0.25,故第25百分位数位于[40,50)内,则第25百分位数为40+0.25-0.10.3-0.1×10=47.5.可以估计该市高中学生每天体育活动时间的第25百分位数约为47.5.3.(多选)(2023·沈阳模拟)在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =1,点P 在正方体的面CC 1D 1D 内(含边界)移动,则下列结论正确的是()A .当直线B 1P ∥平面A 1BD 时,直线B 1P 与直线CD 1所成角可能为π4B .当直线B 1P ∥平面A 1BD 时,点P 轨迹被以A 为球心,54为半径的球截得的长度为12C .若直线B 1P 与平面CC 1D 1D 所成角为π4,则点P 的轨迹长度为π2D .当直线B 1P ⊥AB 时,经过点B ,P ,D 1的平面被正方体所截,截面面积的取值范围为62,2答案BCD解析对于A ,如图1,连接CB 1,CD 1,B 1D 1,由正方体性质知,CB 1∥DA 1,CD 1∥BA 1,由于CB 1⊄平面A 1BD ,DA 1⊂平面A 1BD ,则CB 1∥平面A 1BD ,同理可证CD 1∥平面A 1BD ,又CB 1∩CD 1=C ,CB 1,CD 1⊂平面CB 1D 1,故平面A 1BD ∥平面CB 1D 1,由B 1∈平面CB 1D 1,平面CB 1D 1∩平面CC 1D 1D =CD 1,且P 在正方体的面CC 1D 1D 内,所以要使直线B 1P ∥平面A 1BD ,则B 1P ⊂平面CB 1D 1,即P ∈CD 1,又△CB 1D 1为等边三角形,故P 在CD 1上运动时,直线B 1P 与直线CD 1所成角的取值范围为π3,π2,故A 错误;对于B ,由A 分析知,直线B 1P ∥平面A 1BD ,点P 轨迹为线段CD 1,如图2,取CD 1的中点H ,连接AD 1,AH ,而△ACD 1为等边三角形,则AH =AD 21-HD 21=2-12=62,以A 为球心,54为半径的球截CD 1的长度为=12,故B 正确;对于C ,由B 1C 1⊥平面CC 1D 1D ,显然B 1D 1,B 1C 与平面CC 1D 1D 所成的角均为π4,所以若直线B 1P 与平面CC 1D 1D 所成的角为π4,则点P 的轨迹是以C 1为圆心,C 1D 1为半径的圆的14,如图3所示.所以点P 的轨迹长度为14×2π=π2,故C 正确;对于D ,若B 1P ⊥AB ,而AB ∥CD ,则B 1P ⊥CD ,而CD ⊥平面BB 1C 1C ,B 1∈平面BB 1C 1C ,又平面BB 1C 1C ∩平面CC 1D 1D =CC 1,故点P 的轨迹为线段CC 1,过D 1作D 1E ∥BP 交AA 1于E ,连接BE ,易知截面BPD 1E 为平行四边形,如图4,当P 与C 或C 1重合时,截面为矩形,此时面积最大,为2;当P 为CC 1的中点时,截面为菱形,此时面积最小,为12×3×2=62,所以截面面积的取值范围为62,2,故D 正确.4.(2023·武汉调研)(x -1)(2x +1)6的展开式中含x 2项的系数为________.答案-48解析(2x +1)6的通项公式为T k +1=C k 6×(2x )6-k ×1k =26-k ×C k 6×x6-k ,所以(x -1)(2x +1)6的展开式中含x 2的项为C 56·(2x )·x -C 46·(2x )2=(12-60)x 2=-48x 2,所以(x -1)(2x +1)6的展开式中含x 2项的系数为-48.5.(2023·青岛模拟)已知O 为坐标原点,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,A 为椭圆C 的上顶点,△AF 1F 2为等腰直角三角形,其面积为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线l 交椭圆C 于P ,Q 两点,点W 在过原点且与l 平行的直线上,记直线WP ,WQ 的斜率分别为k 1,k 2,△WPQ 的面积为S .从下面三个条件①②③中选择两个条件,证明另一个条件成立.①S =22;②k 1k 2=-12;③W 为原点O .注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.解(1)记|F 1F 2|=2c ,由题意知|AF 1|=|AF 2|=a ,2c =2a ,∴12AF F S △=12a 2=1,解得a =2,∴b =1,c =1,∴椭圆C 的标准方程为x 22+y 2=1.(2)选②③为条件:设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),当直线l 的斜率不存在时,根据椭圆的对称性,不妨设点P 在第一象限,则由k 1k 2=-12,可得k 1=22,此时直线WP 的方程为y =22x ,与x 22+y 2=1联立,解得∴S =22;当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y =kx +t ,则k 1k 2=y 1y 2x 1x 2=-12,即x 1x 2+2y 1y 2=0,将y =kx +t 代入x 22+y 2=1得(1+2k 2)x 2+4ktx +2t 2-2=0,∴x 1+x 2=-4kt1+2k 2,x 1x 2=2t 2-21+2k 2,∴y 1y 2=(kx 1+t )(kx 2+t )=k 2x1x 2+kt (x 1+x 2)+t 2=t 2-2k 21+2k2,∴2t 2-21+2k 2+2(t 2-2k 2)1+2k 2=0,即1+2k 2=2t 2.|PQ |=1+k 2|x 1-x 2|=1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=22·1+k 2·1+2k 2-t 21+2k2,∵点O 到直线l 的距离d =|t |1+k 2,∴S =12·|t |1+k 2·22·1+k 2·1+2k 2-t 21+2k 2=22,综上,①成立.选①③为条件:设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),当直线l 的斜率不存在时,根据椭圆的对称性,不妨设点P 在第一象限,则由S =22,可得S =12x 1·2y 1=x 1·y 1=22,又x 212+y 21=1,解得∴k 1k 2=-12;当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y =kx +t ,将y =kx +t 代入x 22+y 2=1得(1+2k 2)x 2+4ktx +2t 2-2=0,∴x 1+x 2=-4kt1+2k 2,x 1x 2=2t 2-21+2k 2,|PQ |=1+k 2|x 1-x 2|=1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=22·1+k 2·1+2k 2-t 21+2k 2,∵点O 到直线l 的距离d =|t |1+k 2,∴S =12·|t |1+k2·22·1+k 2·1+2k 2-t 21+2k 2=2·|t |·1+2k 2-t 21+2k 2=22,即1+2k 2=2t 2,∵y 1y 2=(kx 1+t )(kx 2+t )=k 2x 1x 2+kt (x 1+x 2)+t 2=t 2-2k 21+2k 2,∴k 1k 2=y 1y 2x 1x 2=t 2-2k 21+2k 22t 2-21+2k 2=t 2-2k 22t 2-2=1-t 22t 2-2=-12,综上,②成立.选①②为条件:设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),当直线l 的斜率不存在时,设W (0,y 0),根据椭圆的对称性,不妨设点P 在第一象限,则Q (x 1,-y 1),∴S =12x 1·2y 1=x 1·y 1=22,又x 212+y 21=1,解得∴k 1k 2=(y 1-y 0)(-y 1-y 0)x 1·x 1=y 20-12=-12,∴y 0=0,∴W (0,0)为坐标原点,满足题意;当直线l 的斜率存在时,设W (x 0,kx 0),直线l 的方程为y =kx +t ,将y =kx +t 代入x 22+y 2=1得(1+2k 2)x 2+4ktx +2t 2-2=0,∴x 1+x 2=-4kt1+2k 2,x 1x 2=2t 2-21+2k 2,|PQ |=1+k 2|x 1-x 2|=1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=22·1+k 2·1+2k 2-t 21+2k 2,点W 到直线l 的距离d =|t |1+k 2,∴S =12·|t |1+k 2·22·1+k 2·1+2k 2-t 21+2k 2=2·|t |·1+2k 2-t 21+2k 2=22,即1+2k 2=2t 2,∵y 1y 2=(kx 1+t )(kx 2+t )=k 2x 1x 2+kt (x 1+x 2)+t 2=t 2-2k 21+2k 2,y 1+y 2=kx 1+t +kx 2+t =k (x 1+x 2)+2t =2t1+2k 2,则由k 1k 2=(y 1-kx 0)(y 2-kx 0)(x 1-x 0)(x 2-x 0)=-12,即(x 1-x 0)(x 2-x 0)+2(y 1-kx 0)(y 2-kx 0)=0,得x 1x 2-x 0(x 1+x 2)+x 20+2y 1y 2-2kx 0(y 1+y 2)+2k 2x 20=0,即(1+2k 2)2x 20-(4k 2-4t 2+2)=0,∵1+2k 2=2t 2,4k 2-4t 2+2=0,∴x 0=0,即W (0,0),综上,③成立.。
一、选择题(每题5分,共50分)1. 已知函数$f(x)=x^3-3x^2+4x+6$,若存在实数$a$,使得$f(a)=0$,则$f'(a)$的值为()A. 1B. 2C. 3D. 42. 若向量$\vec{a}=(1,2,3)$,向量$\vec{b}=(2,1,-1)$,则$\vec{a}\cdot\vec{b}$的值为()A. 8B. 7C. 6D. 53. 在三角形ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且$cosA=\frac{1}{2}$,$cosB=\frac{3}{4}$,则角C的大小为()A. $30^\circ$B. $45^\circ$C. $60^\circ$D. $90^\circ$4. 已知等差数列$\{a_n\}$的前$n$项和为$S_n$,若$a_1+a_5=10$,$a_2+a_4=12$,则$S_6$的值为()A. 30B. 36C. 42D. 485. 函数$f(x)=\frac{x^2-4}{x-2}$的图像与x轴的交点个数为()A. 1B. 2C. 3D. 46. 已知椭圆$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$的离心率为$\frac{\sqrt{3}}{2}$,且经过点$(2,1)$,则$a$的值为()A. 2B. 4C. 6D. 87. 若等比数列$\{a_n\}$的首项$a_1=2$,公比$q=3$,则$a_5$的值为()A. 18B. 24C. 30D. 368. 若函数$f(x)=ax^2+bx+c$在$x=1$时取得极值,则$a$、$b$、$c$之间的关系为()A. $a+b+c=0$B. $a+b+c=1$C. $a+b+c\neq0$D. $a+b+c\neq1$9. 已知函数$f(x)=\ln x$在区间$(0,+\infty)$上单调递增,则$f(x)$的反函数在区间$(0,+\infty)$上的单调性为()A. 单调递增B. 单调递减C. 不单调D. 无法确定10. 已知函数$f(x)=\frac{1}{x}$在区间$(0,+\infty)$上连续,则$f(x)$的图像在x轴上的对称轴为()A. x=1B. x=0C. x=-1D. 无对称轴二、填空题(每题5分,共50分)11. 已知函数$f(x)=x^3-6x^2+9x$,若$f'(x)=0$,则$x$的值为______。
练习一1.复数z =i 2(1+i)的虚部为___ _ __.2.已知3(,0),sin ,25παα∈-=-,则cos()πα-=_________. 3.若曲线x x x f -=4)(在点P 处的切线平行于直线3x -y =0,则点P 的坐标为 .4.如图所示,墙上挂有一边长为a 的正方形木板,它的四个角的空白部分都是以正方形的顶点为圆心,半径为2a 的圆弧,某人向此板投镖,假设每次都能击中木板,且击中木板上每个点的可能性都一样,则他击中阴影部分的概率是__ ___.5.设⎩⎨⎧<+-≥--=0,620,12)(2x x x x x x f ,若2)(>t f ,则实数t 的取值范围是 . 6.若椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点分别为21,F F ,线段21F F 被抛物线bx y 22=的焦点F 分成5﹕3的两段, 则此椭圆的离心率为 .7.左面伪代码的输出结果为 .8.公差为)0(≠d d 的等差数列{}n a 中,n S 是{}n a 的前n 项和,则数列304020301020,,S S S S S S ---也成等差数列,且公差为d 100,类比上述结论,相应地在公比为)1(≠q q 的等比数列{}n b 中,若n T 是数列{}n b 的前n项积,则有 .9.将一枚骰子抛掷两次,若先后出现的点数分别为c b ,,则方程02=++c bx x 有实根的概率为 .10.将正奇数排列如下表其中第i 行第j 个数表示ij a ),(**N j N i ∈∈,例如932=a ,若2009ij a =,则=+j i . 11.已知点O 为ABC ∆24==,则=∙ .12.在一个密封的容积为1的透明正方体容器内装有部分液体,如果任意转动该正方体,液面的形状都不可能是三角形,那么液体体积的取值范围是 .135 7 9 11 13 15 17 19……13.对于函数)(x f ,在使)(x f ≥M 恒成立的所有常数M 中,我们把M 中的最大值称为函数)(x f 的“下确界”,则函数22)1(1)(++=x x x f 的下确界为 . 14.三位同学合作学习,对问题“已知不等式222xy ax y ≤+对于[][]1,2,2,3x y ∈∈恒成立,求a 的取值范围”提出了各自的解题思路.甲说:“可视x 为变量,y 为常量来分析”.乙说:“不等式两边同除以x 2,再作分析”. 丙说:“把字母a 单独放在一边,再作分析”.参考上述思路,或自已的其它解法,可求出实数a 的取值范围是 .。
【每日一练】经典高考数学基础训练(4)(含参考答案)一、选择题1.函数x x f 21)(-=的定义域为A .]0,(-∞B .),0[+∞C .)0,(-∞D .),(+∞-∞2.已知集合{}{}032,422<--=<=x x x N x x M ,则集合=N MA .{}2-<x xB .{}3>x x C .{}32<<x xD .{}21<<-x x3.函数lg ||x y x=的图象大致是A .B .C .D .4.已知定义域为)1,1(-的奇函数)(x f y =又是减函数,且0)9()3(2<-+-a f a f ,则a 的取值范围是A .)3,22(B .)10,3(C .)4,22(D .)3,2(-5.m 、n 是不同的直线,γβα,,是不同的平面,有以下四个命题①γβγαβα//////⇒⎩⎨⎧ ②βαβα⊥⇒⎩⎨⎧⊥m m //③βαβα⊥⇒⎩⎨⎧⊥//m m④αα////m n nm ⇒⎩⎨⎧⊂其中为真命题的是A .①④B .①③C .②③D .②④6.已知某个几何体的三视图如下,根据图中标出的尺寸(单位:cm ),可得这个几何体的体积是A .34000cm 3B.38000cm 3C .32000cmD .34000cm正视图侧视图 俯视图7.已知点(2,3),(3,2)A B --,若直线l 过点(1,1)P 与线段AB 相交,则直线l 的斜率k 的取值范围是A .34k ≥B .324k ≤≤ C .324k k ≥≤或 D .2k ≤8.下列说法的正确的是 A .经过定点()P x y 000,的直线都可以用方程()y y k x x -=-00表示 B .经过定点()b A ,0的直线都可以用方程y kx b =+表示 C .不经过原点的直线都可以用方程x a yb+=1表示D .经过任意两个不同的点()()222111y x P y x P ,、,的直线都可以用方程 ()()()()y y x x x x y y --=--121121表示 9.下列说法错误的是A .在统计里,把所需考察对象的全体叫作总体B .一组数据的平均数一定大于这组数据中的每个数据C .平均数、众数与中位数从不同的角度描述了一组数据的集中趋势D .一组数据的方差越大,说明这组数据的波动越大10.从装有2个红球和2个黒球的袋内任取2个球,那么互斥而不对立的两个事件是 A .至少有一个黒球与都是黒球 B .至多有一个黒球与都是黒球 C .至少有一个黒球与至少有1个红球 D .恰有1个黒球与恰有2个黒球二、填空题:11.函数)34(log 221+-=x x y 的递减区间为______________.12.如果数据x 1、x 2、…、x n 的平均值为x ,方差为S 2 ,则3x 1+5、3x 2+5、…、3x n +5 的平均值为 ,方差为 .13.有3张奖券,其中2张可中奖,现3个人按顺序依次从中抽一张,小明最后抽,则他抽到中奖券的概率是 . 14.在圆x 2+y 2-5x=0内,过点(23,25)有n 条长度成等到差数列的弦,最小弦长为a 1,最大弦长为a n.若公差d ]31,61[∈,那么n 的取值集合是 三、解答题:已知圆C :()2219x y -+=内有一点P (2,2),过点P 作直线l 交圆C 于A 、B 两点.(1) 当l 经过圆心C 时,求直线l 的方程; (2) 当弦AB 被点P 平分时,写出直线l 的方程; (3) 当直线l 的倾斜角为45º时,求弦AB 的长.答案一、选择题:二、填空题答案:11.(3,+∞) .12.3x +5,9S 2 13.3214.{4,5,6,7}三、解答题: 17.解:(1)已知圆C :()2219x y -+=的圆心为C (1,0),因直线过点P 、C ,所以直线l 的斜率为2,直线l的方程为y=2(x-1),即 2x-y-2=0. 4分(2)当弦AB 被点P 平分时,l ⊥PC, 直线l 的方程为12(2)2y x -=--, 即x+2y-6=0 8分 (3)当直线l 的倾斜角为45º时,斜率为1,直线l 的方程为y-2=x-2 ,即 x-y=0圆心C 到直线l3,弦AB 12分。
2016年某某省高考数学模拟试卷(文科)(四)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)1.设复数z满足1+z=(1﹣z)i,则|z|=()A.B.1 C.D.22.设全集为R,集合A={x|x2﹣9<0},B={x|﹣1<x≤5},则A∩(∁R B)=()A.(﹣3,0)B.(﹣3,﹣1) C.(﹣3,﹣1] D.(﹣3,3)3.已知,则a,b,c的大小关系是()A.a>c>b B.c>a>b C.a>b>c D.c>b>a4.阅读如图的程序框图,运行相应的程序,则输出S的值为()A.﹣10 B.6 C.14 D.185.以下茎叶图记录了甲、乙两组各五名学生在一次英语听力测试中的成绩(单位:分).已知甲组数据的中位数为15,乙组数据的平均数为16.8,则x,y的值分别为()A.2,5 B.5,5 C.5,8 D.8,86.已知等差数列{a n}前四项中第二项为606,前四项和S n为3834,则该数列第4项为()A.2004 B.3005 C.2424 D.20167.圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r)组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16+20π,则r=()A.1 B.2 C.4 D.88.已知向量满足,,,则与的夹角为()A.B.C.D.9.已知圆C:x2+y2﹣4x﹣4y=0与x轴相交于A,B两点,则弦AB所对的圆心角的大小()A.B.C.D.10.将的图象上各点的横坐标缩短到原来的一半,纵坐标不变,再将图象上所有点向左平移个单位,则所得函数图象的一条对称轴为()A.B.C.D.11.已知四面体P﹣ABC的外接球的球心O在AB上,且PO⊥平面ABC,2AC=AB,若四面体P﹣ABC的体积为,则该球的体积为()A.B.2πC.D.12.已知双曲线﹣=1 (a>0,b>0)的一条渐近线过点(2,),且双曲线的一个焦点在抛物线y2=4x的准线上,则双曲线的方程为()A.﹣=1 B.﹣=1C.﹣=1 D.﹣=1二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卷的横线上.. 13.曲线y=e﹣x+1在点(0,2)处的切线与直线y=0和x=0围成三角形的面积为.14.已知等比数列{a n}中,a3+a5=8,a1a5=4,则=.15.若不等式组表示的平面区域为三角形,且其面积等于,则m的值为.16.已知函数,若|f(x)|≥ax,则a的取值X围是.三、解答题:本大题共5小题,满分60分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=btanA.(Ⅰ)证明:sinB=cosA;(Ⅱ)若sinC﹣sinAcosB=,且B为钝角,求A,B,C.18.某城市100户居民的月平均用电量(单位:度)以[160,180),[180,200),[200,220),[220,240)[240,260),[260,280),[280,300]分组的频率分布直方图如图(1)求直方图中x的值;(2)求月平均用电量的众数和中位数;(3)在月平均用电量[240,260),[260,280),[280,300]的四组用户中,用分层抽样的方法抽取11户居民,则越平均用电量在[220,240)的用户中应抽取多少户?19.在边长为5的菱形ABCD中,AC=8,现沿对角线BD把△ABD折起,折起后使∠ADC的余弦值为.(1)求证:平面ABD⊥平面CBD;(2)若M是AB的中点,求三棱锥A﹣MCD的体积.20.已知抛物线C1:x2=4y的焦点F也是椭圆C2: +=1(a>b>0)的一个焦点,C1与C2的公共弦的长为2,过点F的直线l与C1相交于A,B两点,与C2相交于C,D两点,且与同向.(Ⅰ)求C2的方程;(Ⅱ)若|AC|=|BD|,求直线l的斜率.21.已知函数f(x)=lnx﹣.(Ⅰ)求函数f(x)的单调增区间;(Ⅱ)证明;当x>1时,f(x)<x﹣1;(Ⅲ)确定实数k的所有可能取值,使得存在x0>1,当x∈(1,x0)时,恒有f(x)>k (x﹣1).四.请考生在第(22)、(23)(24)三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分,作答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑,把答案填在答题卡上.[选修4-1几何证明选讲]22.如图所示,已知⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,过点A作⊙O1的切线交⊙O2于点C,过点B作两圆的割线,分别交⊙O1、⊙O2于点D、E,DE与AC相交于点P.(Ⅰ)求证:AD∥EC;(Ⅱ)若AD是⊙O2的切线,且PA=6,PC=2,BD=9,求AD的长.[选修4-4坐标系与参数方程]23.在平面直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知点A的极坐标为(,),直线l的极坐标方程为ρcos(θ﹣)=a,且点A在直线l上.(1)求a的值及直线l的直角坐标方程;(2)若圆C的参数方程为(α为参数),试判断直线l与圆C的位置关系.[选修4-5不等式选讲]24.已知函数f(x)=|x﹣1|+|x﹣3|+|x﹣a|.(Ⅰ)当a=1时,求不等式f(x)<4的解集;(Ⅱ)设函数f(x)的最小值为g(a),求g(a)的最小值.2016年某某省高考数学模拟试卷(文科)(四)参考答案与试题解析一、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)1.设复数z满足1+z=(1﹣z)i,则|z|=()A.B.1 C.D.2【考点】复数求模.【专题】转化思想;综合法;数系的扩充和复数.【分析】由1+z=(1﹣z)i,可得z=,再利用复数的运算法则、共轭复数的定义、模的计算公式即可得出.【解答】解:∵1+z=(1﹣z)i,∴z====i,则|z|=1.故选:B.【点评】本题考查了复数的运算法则、共轭复数的定义、模的计算公式,考查了推理能力与技能数列,属于基础题.2.设全集为R,集合A={x|x2﹣9<0},B={x|﹣1<x≤5},则A∩(∁R B)=()A.(﹣3,0)B.(﹣3,﹣1) C.(﹣3,﹣1] D.(﹣3,3)【考点】交、并、补集的混合运算.【专题】集合.【分析】根据补集的定义求得∁R B,再根据两个集合的交集的定义,求得A∩(∁R B).【解答】解:∵集合A={x|x2﹣9<0}={x|﹣3<x<3},B={x|﹣1<x≤5},∴∁R B={x|x≤﹣1,或 x>5},则A∩(∁R B)={x|﹣3<x≤﹣1},故选:C.【点评】本题主要考查集合的表示方法、集合的补集,两个集合的交集的定义和求法,属于基础题.3.已知,则a,b,c的大小关系是()A.a>c>b B.c>a>b C.a>b>c D.c>b>a【考点】对数值大小的比较.【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】根据指数的运算求出a的X围,根据对数的运算性质得到b,c的X围,比较即可.【解答】解: ==>2,<0,0<<1,即a>2,b<0,0<c<1,即a>c>b,故选:A.【点评】本题考查了指数以及对数的运算性质,是一道基础题.4.阅读如图的程序框图,运行相应的程序,则输出S的值为()A.﹣10 B.6 C.14 D.18【考点】程序框图.【专题】图表型;算法和程序框图.【分析】模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的i,S的值,当i=8时满足条件i>5,退出循环,输出S的值为6.【解答】解:模拟执行程序框图,可得S=20,i=1i=2,S=18不满足条件i>5,i=4,S=14不满足条件i>5,i=8,S=6满足条件i>5,退出循环,输出S的值为6.故选:B.【点评】本题主要考查了循环结构的程序框图,正确写出每次循环得到的i,S的值是解题的关键,属于基础题.5.以下茎叶图记录了甲、乙两组各五名学生在一次英语听力测试中的成绩(单位:分).已知甲组数据的中位数为15,乙组数据的平均数为16.8,则x,y的值分别为()A.2,5 B.5,5 C.5,8 D.8,8【考点】茎叶图.【专题】概率与统计.【分析】求乙组数据的平均数就是把所有乙组数据加起来,再除以5.找甲组数据的中位数要把甲组数据按从小到大的顺序排列,位于最中间的一个数为中位数.据此列式求解即可.【解答】解:乙组数据平均数=(9+15+18+24+10+y)÷5=16.8;∴y=8;甲组数据可排列成:9,12,10+x,24,27.所以中位数为:10+x=15,∴x=5.故选:C.【点评】本题考查了中位数和平均数的计算.平均数是指在一组数据中所有数据之和再除以数据的个数.将一组数据从小到大依次排列,把中间数据(或中间两数据的平均数)叫做中位数.6.已知等差数列{a n}前四项中第二项为606,前四项和S n为3834,则该数列第4项为()A.2004 B.3005 C.2424 D.2016【考点】等差数列的前n项和;等差数列的通项公式.【专题】等差数列与等比数列.【分析】根据等差数列前n项和公式和通项公式之间的关系进行推导即可.【解答】解:已知a2=606,S4=3834,则S3=a1+a2+a3=3a2=1818即a4=S4﹣S3=3834﹣1818=2016,故选:D【点评】本题主要考查等差数列的前n项和公式和通项公式的应用,比较基础.7.圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r)组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16+20π,则r=()A.1 B.2 C.4 D.8【考点】由三视图求面积、体积.【专题】立体几何.【分析】通过三视图可知该几何体是一个半球拼接半个圆柱,计算即可.【解答】解:由几何体三视图中的正视图和俯视图可知,截圆柱的平面过圆柱的轴线,该几何体是一个半球拼接半个圆柱,∴其表面积为:×4πr2+×πr22r×2πr+2r×2r+×πr2=5πr2+4r2,又∵该几何体的表面积为16+20π,∴5πr2+4r2=16+20π,解得r=2,故选:B.【点评】本题考查由三视图求表面积问题,考查空间想象能力,注意解题方法的积累,属于中档题.8.已知向量满足,,,则与的夹角为()A.B.C.D.【考点】数量积表示两个向量的夹角.【专题】平面向量及应用.【分析】设与的夹角为θ,由数量积的定义代入已知可得cosθ,进而可得θ【解答】解:设与的夹角为θ,∵,,,∴=||||cosθ=1×2×cosθ=,∴cosθ=﹣,∴θ=故选:D【点评】本题考查数量积与向量的夹角,属基础题.9.已知圆C:x2+y2﹣4x﹣4y=0与x轴相交于A,B两点,则弦AB所对的圆心角的大小()A.B.C.D.【考点】直线与圆的位置关系.【专题】综合题;直线与圆.【分析】根据条件令x=0,求出AB的长度,结合三角形的勾股定理求出三角形ACB是直角三角形即可得到结论.【解答】解:当y=0时,得x2﹣4x=0,解得x=0或x=4,则AB=4﹣0=4,半径R=2,∵CA2+CB2=(2)2+(2)2=8+8=16=(AB)2,∴△ACB是直角三角形,∴∠ACB=90°,即弦AB所对的圆心角的大小为90°,故选:C.【点评】本题主要考查圆心角的求解,根据条件求出先AB的长度是解决本题的关键.10.将的图象上各点的横坐标缩短到原来的一半,纵坐标不变,再将图象上所有点向左平移个单位,则所得函数图象的一条对称轴为()A.B.C.D.【考点】正弦函数的图象.【专题】三角函数的图像与性质.【分析】由条件利用y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,可得所得图象对应的函数解析式,再根据正弦函数的图象的对称性,求得所得函数图象的一条对称轴.【解答】解:将的图象上各点的横坐标缩短到原来的一半,纵坐标不变,可得函数y=sin(2x+)的图象;再把所得图象象左平移个单位,则所得函数图象对应的解析式为y=sin[2(x+)+]=sin(2x+),令2x+=kπ+,求得 x=﹣,k∈z,故所得函数的图象的对称轴方程为 x=﹣,k∈z.结合所给的选项,故选:A.【点评】本题主要考查y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数的图象的对称性,属于基础题.11.已知四面体P﹣ABC的外接球的球心O在AB上,且PO⊥平面ABC,2AC=AB,若四面体P﹣ABC的体积为,则该球的体积为()A.B.2πC.D.【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.【专题】计算题;空间位置关系与距离.【分析】设该球的半径为R,则AB=2R,2AC=AB=,故AC=R,由于AB是球的直径,所以△ABC在大圆所在平面内且有AC⊥BC,由此能求出球的体积.【解答】解:设该球的半径为R,则AB=2R,2AC=AB=,∴AC=R,由于AB是球的直径,所以△ABC在大圆所在平面内且有AC⊥BC,在Rt△ABC中,由勾股定理,得:BC2=AB2﹣AC2=R2,所以Rt△ABC面积S=×BC×AC=,又PO⊥平面ABC,且PO=R,四面体P﹣ABC的体积为,∴V P﹣ABC==,即R3=9,R3=3,所以:球的体积V球=×πR3=×π×3=4π.故选D.【点评】本题考查四面体的外接球的体积的求法,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地化空间问题为平面问题.12.已知双曲线﹣=1 (a>0,b>0)的一条渐近线过点(2,),且双曲线的一个焦点在抛物线y2=4x的准线上,则双曲线的方程为()A.﹣=1 B.﹣=1C.﹣=1 D.﹣=1【考点】双曲线的标准方程.【专题】计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由抛物线标准方程易得其准线方程,从而可得双曲线的左焦点,再根据焦点在x轴上的双曲线的渐近线方程渐近线方程,得a、b的另一个方程,求出a、b,即可得到双曲线的标准方程.【解答】解:由题意, =,∵抛物线y2=4x的准线方程为x=﹣,双曲线的一个焦点在抛物线y2=4x的准线上,∴c=,∴a2+b2=c2=7,∴a=2,b=,∴双曲线的方程为.故选:D.【点评】本题主要考查双曲线和抛物线的标准方程与几何性质,考查学生的计算能力,属于基础题.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卷的横线上.. 13.曲线y=e﹣x+1在点(0,2)处的切线与直线y=0和x=0围成三角形的面积为 2 .【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】计算题;方程思想;转化法;导数的概念及应用.【分析】求函数的导数,利用导数求出函数的切线方程,结合三角形的面积公式进行求解即可.【解答】解:函数的导数f′(x)=﹣e﹣x,则f′(0)=﹣1,则切线方程为y﹣2=﹣x,即y=﹣x+2,切线与x轴的交点为(2,0),与y轴的交点为(0,2),∴切线与直线y=0和x=0围成三角形的面积S=,故答案为:2【点评】本题主要考查三角形面积的计算,求函数的导数,利用导数的几何意义求出切线方程是解决本题的关键.14.已知等比数列{a n}中,a3+a5=8,a1a5=4,则= 9 .【考点】等比数列的性质.【专题】等差数列与等比数列.【分析】由等比数列的性质可得a1a5=a32=4,解出a3,分别可得q2,而=q4,代入可得答案.【解答】解:由等比数列的性质可得a1a5=a32=4,解得a3=2,或a3=﹣2,当a3=2时,可得a5=8﹣a3=6,q2==3当a3=﹣2,可得a5=8﹣a3=10,q2==﹣5,(舍去)∴=q4=32=9故答案为:9【点评】本题考查等比数列的性质,涉及分类讨论的思想,属基础题.15.若不等式组表示的平面区域为三角形,且其面积等于,则m的值为 1 .【考点】二元一次不等式(组)与平面区域.【专题】数形结合;综合法;不等式的解法及应用.【分析】作出不等式组对应的平面区域,求出三角形各顶点的坐标,利用三角形的面积公式进行求解即可.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:若表示的平面区域为三角形,由,得,即A(2,0),则A(2,0)在直线x﹣y+2m=0的下方,即2+2m>0,则m>﹣1,则A(2,0),D(﹣2m,0),由,解得,即B(1﹣m,1+m),由,解得,即C(,).则三角形ABC的面积S△ABC=S△ADB﹣S△ADC=|AD||y B﹣y C|=(2+2m)(1+m﹣)=(1+m)(1+m﹣)=,即(1+m)×=,即(1+m)2=4解得m=1或m=﹣3(舍).【点评】本题主要考查线性规划以及三角形面积的计算,求出交点坐标,结合三角形的面积公式是解决本题的关键.16.已知函数,若|f(x)|≥ax,则a的取值X围是[﹣2,0].【考点】绝对值不等式的解法;指、对数不等式的解法.【专题】不等式的解法及应用.【分析】由题意可得,当x>0时,log2(x+1)>0恒成立,则此时应有a≤0.当x≤0时,|f(x)|=x2﹣2x≥ax,再分x=0、x<0两种情况,分别求得a的X围,综合可得结论.【解答】解:由于函数,且|f(x)|≥ax,①当x>0时,log2(x+1)>0恒成立,不等式即log2(x+1)≥ax,则此时应有a≤0.②当x≤0时,由于﹣x2+2x 的取值为(﹣∞,0],故不等式即|f(x)|=x2﹣2x≥ax.若x=0时,|f(x)|=ax,a取任意值.若x<0时,有a≥x﹣2,即a≥﹣2.综上,a的取值为[﹣2,0],故答案为[﹣2,0].【点评】本题主要考查绝对值不等式的解法,对数不等式的解法,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.三、解答题:本大题共5小题,满分60分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=btanA.(Ⅰ)证明:sinB=cosA;(Ⅱ)若sinC﹣sinAcosB=,且B为钝角,求A,B,C.【考点】正弦定理.【专题】解三角形.【分析】(Ⅰ)由正弦定理及已知可得=,由sinA≠0,即可证明sinB=cosA.(Ⅱ)由两角和的正弦函数公式化简已知可得sinC﹣sinAcosB=cosAsinB=,由(1)sinB=cosA,可得sin2B=,结合X围可求B,由sinB=cosA及A的X围可求A,由三角形内角和定理可求C.【解答】解:(Ⅰ)证明:∵a=btanA.∴=tanA,∵由正弦定理:,又tanA=,∴=,∵sinA≠0,∴sinB=cosA.得证.(Ⅱ)∵sinC=sin[π﹣(A+B)]=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB,∴sinC﹣sinAcosB=cosAsinB=,由(1)sinB=cosA,∴sin2B=,∵0<B<π,∴sinB=,∵B为钝角,∴B=,又∵cosA=sinB=,∴A=,∴C=π﹣A﹣B=,综上,A=C=,B=.【点评】本题主要考查了正弦定理,三角形内角和定理,两角和的正弦函数公式的应用,属于基础题.18.某城市100户居民的月平均用电量(单位:度)以[160,180),[180,200),[200,220),[220,240)[240,260),[260,280),[280,300]分组的频率分布直方图如图(1)求直方图中x的值;(2)求月平均用电量的众数和中位数;(3)在月平均用电量[240,260),[260,280),[280,300]的四组用户中,用分层抽样的方法抽取11户居民,则越平均用电量在[220,240)的用户中应抽取多少户?【考点】用样本的数字特征估计总体的数字特征.【专题】计算题;数形结合;整体思想;定义法;概率与统计.【分析】(1)由直方图的性质可得(0.002+0.0095+0.011+0.0125+x+0.005+0.0025)×20=1,解方程可得;(2)由直方图中众数为最高矩形上端的中点可得,可得中位数在[220,240)内,设中位数为a,解方程(0.002+0.0095++0.011)×20+0.0125×(a﹣220)=0.5可得;(3)可得各段的用户分别为25,15,10,5,可得抽取比例,可得要抽取的户数.【解答】解:(1)由直方图的性质可得(0.002+0.0095+0.011+0.0125+x+0.005+0.0025)×20=1,解方程可得x=0.0075,∴直方图中x的值为0.0075;(2)月平均用电量的众数是=230,∵(0.002+0.0095+0.011)×20=0.45<0.5,∴月平均用电量的中位数在[220,240)内,设中位数为a,由(0.002+0.0095+0.011)×20+0.0125×(a﹣220)=0.5可得a=224,∴月平均用电量的中位数为224;(3)月平均用电量为[220,240)的用户有0.0125×20×100=25,月平均用电量为[240,260)的用户有0.0075×20×100=15,月平均用电量为[260,280)的用户有0.005×20×100=10,月平均用电量为[280,300)的用户有0.0025×20×100=5,∴抽取比例为=,∴月平均用电量在[220,240)的用户中应抽取25×=5户【点评】本题考查频率分布直方图,涉及众数和中位数以及分层抽样,属基础题.19.在边长为5的菱形ABCD中,AC=8,现沿对角线BD把△ABD折起,折起后使∠ADC的余弦值为.(1)求证:平面ABD⊥平面CBD;(2)若M是AB的中点,求三棱锥A﹣MCD的体积.【考点】平面与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积.【专题】空间位置关系与距离.【分析】(Ⅰ)由已知条件推导出AO⊥平面BCD,由此能证明平面ABD⊥平面CBD.(Ⅱ)分别以OA,OC,OD所在直线为坐标轴建系,利用向量法能求出三棱锥A﹣MCD的体积.【解答】(Ⅰ)证明:菱形ABCD中,记AC,BD交点为O,AD=5,∴OA=4,OD=3,翻折后变成三棱椎A﹣BCD,在△ACD中,AC2=AD2+CD2﹣2AD•CD•cos∠ADC=25+25﹣2×,在△AOC中,OA2+OC2=32=AC2,∴∠AOC=90°,即AO⊥OC,又AO⊥BD,OC∩BD=O,∴AO⊥平面BCD,又AO⊂平面ABD,∴平面ABD⊥平面CBD.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知OA,OC,OD两两互相垂直,分别以OA,OC,OD所在直线为坐标轴建系,则A (0,0,4),B(0,﹣3,0),C(4,0,0),D(0,3,0),M(0,﹣,2),=(4,,﹣2),=(4,0,﹣4),=(4,﹣3,0),设平面ACD的一个法向量=(x,y,z),则由,得,令y=4,得=(3,4,3),∵=(),∴A到平面ACD的距离d===.∵在边长为5的菱形ABCD中,AC=8,∴S△ACD==12,∴三棱锥A﹣MCD的体积V===.【点评】本题考查平面与平面垂直的证明,考查三棱锥的体积的求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.20.已知抛物线C1:x2=4y的焦点F也是椭圆C2: +=1(a>b>0)的一个焦点,C1与C2的公共弦的长为2,过点F的直线l与C1相交于A,B两点,与C2相交于C,D两点,且与同向.(Ⅰ)求C2的方程;(Ⅱ)若|AC|=|BD|,求直线l的斜率.【考点】直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程.【专题】开放型;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】(Ⅰ)通过C1方程可知a2﹣b2=1,通过C1与C2的公共弦的长为2且C1与C2的图象都关于y轴对称可得,计算即得结论;(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),通过=可得(x1+x2)2﹣4x1x2=(x3+x4)2﹣4x3x4,设直线l方程为y=kx+1,分别联立直线与抛物线、直线与椭圆方程,利用韦达定理计算即可.【解答】解:(Ⅰ)由C1方程可知F(0,1),∵F也是椭圆C2的一个焦点,∴a2﹣b2=1,又∵C1与C2的公共弦的长为2,C1与C2的图象都关于y轴对称,∴易得C1与C2的公共点的坐标为(±,),∴,又∵a2﹣b2=1,∴a2=9,b2=8,∴C2的方程为+=1;(Ⅱ)如图,设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),∵与同向,且|AC|=|BD|,∴=,∴x1﹣x2=x3﹣x4,∴(x1+x2)2﹣4x1x2=(x3+x4)2﹣4x3x4,设直线l的斜率为k,则l方程:y=kx+1,由,可得x2﹣4kx﹣4=0,由韦达定理可得x1+x2=4k,x1x2=﹣4,由,得(9+8k2)x2+16kx﹣64=0,由韦达定理可得x3+x4=﹣,x3x4=﹣,又∵(x1+x2)2﹣4x1x2=(x3+x4)2﹣4x3x4,∴16(k2+1)=+,化简得16(k2+1)=,∴(9+8k2)2=16×9,解得k=±,即直线l的斜率为±.【点评】本题是一道直线与圆锥曲线的综合题,考查求椭圆方程以及直线的斜率,涉及到韦达定理等知识,考查计算能力,注意解题方法的积累,属于中档题.21.已知函数f(x)=lnx﹣.(Ⅰ)求函数f(x)的单调增区间;(Ⅱ)证明;当x>1时,f(x)<x﹣1;(Ⅲ)确定实数k的所有可能取值,使得存在x0>1,当x∈(1,x0)时,恒有f(x)>k (x﹣1).【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的单调性.【专题】综合题;开放型;导数的综合应用.【分析】(Ⅰ)求导数,利用导数大于0,可求函数f(x)的单调增区间;(Ⅱ)令F(x)=f(x)﹣(x﹣1),证明F(x)在[1,+∞)上单调递减,可得结论;(Ⅲ)分类讨论,令G(x)=f(x)﹣k(x﹣1)(x>0),利用函数的单调性,可得实数k 的所有可能取值.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=lnx﹣,∴f′(x)=>0(x>0),∴0<x<,∴函数f(x)的单调增区间是(0,);(Ⅱ)令F(x)=f(x)﹣(x﹣1),则F′(x)=当x>1时,F′(x)<0,∴F(x)在[1,+∞)上单调递减,∴x>1时,F(x)<F(1)=0,即当x>1时,f(x)<x﹣1;(Ⅲ)由(Ⅱ)知,k=1时,不存在x0>1满足题意;当k>1时,对于x>1,有f(x)<x﹣1<k(x﹣1),则f(x)<k(x﹣1),从而不存在x0>1满足题意;当k<1时,令G(x)=f(x)﹣k(x﹣1)(x>0),则G′(x)==0,可得x1=<0,x2=>1,当x∈(1,x2)时,G′(x)>0,故G(x)在(1,x2)上单调递增,从而x∈(1,x2)时,G(x)>G(1)=0,即f(x)>k(x﹣1),综上,k的取值X围为(﹣∞,1).【点评】本题考查导数知识的综合运用,考查函数的单调性,考查不等式的证明,正确构造函数是关键.四.请考生在第(22)、(23)(24)三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分,作答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑,把答案填在答题卡上.[选修4-1几何证明选讲]22.如图所示,已知⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,过点A作⊙O1的切线交⊙O2于点C,过点B作两圆的割线,分别交⊙O1、⊙O2于点D、E,DE与AC相交于点P.(Ⅰ)求证:AD∥EC;(Ⅱ)若AD是⊙O2的切线,且PA=6,PC=2,BD=9,求AD的长.【考点】圆的切线的性质定理的证明;直线与圆相交的性质;直线与圆的位置关系;与圆有关的比例线段.【专题】计算题;证明题.【分析】(I)连接AB,根据弦切角等于所夹弧所对的圆周角得到∠BAC=∠D,又根据同弧所对的圆周角相等得到∠BAC=∠E,等量代换得到∠D=∠E,根据内错角相等得到两直线平行即可;(II)根据切割线定理得到PA2=PB•PD,求出PB的长,然后再根据相交弦定理得PA•PC=BP•PE,求出PE,再根据切割线定理得AD2=DB•DE=DB•(PB+PE),代入求出即可.【解答】解:(I)证明:连接AB,∵AC是⊙O1的切线,∴∠BAC=∠D,又∵∠BAC=∠E,∴∠D=∠E,∴AD∥EC.(II)∵PA是⊙O1的切线,PD是⊙O1的割线,∴PA2=PB•PD,∴62=PB•(PB+9)∴PB=3,在⊙O2中由相交弦定理,得PA•PC=BP•PE,∴PE=4,∵AD是⊙O2的切线,DE是⊙O2的割线,∴AD2=DB•DE=9×16,∴AD=12【点评】此题是一道综合题,要求学生灵活运用直线与圆相切和相交时的性质解决实际问题.本题的突破点是辅助线的连接.[选修4-4坐标系与参数方程]23.在平面直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知点A的极坐标为(,),直线l的极坐标方程为ρcos(θ﹣)=a,且点A在直线l上.(1)求a的值及直线l的直角坐标方程;(2)若圆C的参数方程为(α为参数),试判断直线l与圆C的位置关系.【考点】参数方程化成普通方程.【专题】计算题;规律型;转化思想;直线与圆.【分析】(1)利用点在直线上,代入方程求出a,利用极坐标与直角坐标的互化,求出直线的直角坐标方程.(2)化简圆的参数方程与直角坐标方程,求出圆心与半径,利用圆心到直线的距离与半径比较即可得到直线与圆的位置关系.【解答】解:(1)点A的极坐标为(,),直线l的极坐标方程为ρcos(θ﹣)=a,且点A在直线l上.可得: cos(﹣)=a,解得a=.直线l的极坐标方程为ρcos(θ﹣)=,即:ρcosθ+ρsinθ=2,直线l的直角坐标方程为:x+y﹣2=0.(2)圆C的参数方程为(α为参数),可得圆的直角坐标方程为:(x﹣1)2+y2=1.圆心(1,0),半径为:1.因为圆心到直线的距离d==<1,所以直线与圆相交.【点评】本题考查参数方程与极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线与圆的位置关系的应用,考查计算能力.[选修4-5不等式选讲]24.已知函数f(x)=|x﹣1|+|x﹣3|+|x﹣a|.(Ⅰ)当a=1时,求不等式f(x)<4的解集;(Ⅱ)设函数f(x)的最小值为g(a),求g(a)的最小值.【考点】绝对值不等式的解法;分段函数的应用.【专题】函数的性质及应用.【分析】(1)化简函数f(x)的解析式,画出函数的f(x)的图象,数形结合求得不等式f(x)<4的解集.(2)由条件利用绝对值的意义求得g(a)的最小值.【解答】解:(1)当a=1时,f(x)=2|x﹣1|+|x﹣3|=,由图可得,不等式f(x)<4的解集为(,3).(2)函数f(x)=|x﹣1|+|x﹣3|+|x﹣a|表示数轴上的x对应点到a、1、3对应点的距离之和,可得f(x)的最小值为g(a)=,故g(a)的最小值为2.【点评】本题主要考查绝对值的意义,绝对值不等式的解法,体现了转化、分类讨论的数学思想,属于中档题.。
某某市南开中学2015届高考数学模拟试卷(理科)一、选择题(每小题有且只有1个选项符合题意,将正确的选项涂在答题卡上,每小题5分,共40分.)1.(5分)复数z满足(z﹣i)(2﹣i)=5,则z=()A.﹣2﹣2i B.﹣2+2i C.2﹣2i D.2+2i2.(5分)已知全集U=R,A={y|y=2x+1},B={x||x﹣1|+|x﹣2|<2},则(∁U A)∩B=()A.∅B.{x|<x≤1}C.{x|x<1} D.{x|0<x<1}3.(5分)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=2x+3y的最小值为()A.2 B.4 C.5 D.204.(5分)已知m,n为异面直线,m⊥平面α,n⊥平面β.直线l满足l⊥m,l⊥n,l⊄α,l⊄β,则()A.α∥β且l∥αB.α⊥β且l⊥βC.α与β相交,且交线垂直于l D.α与β相交,且交线平行于l5.(5分)设x,y∈R,a>1,b>1,若a x=b y=3,a+b=2的最大值为()A.2 B.C.1 D.6.(5分)设,则对任意实数a,b,a+b≥0是f(a)+f (b)≥0的()A.充分必要条件B.充分而非必要条件C.必要而非充分条件D.既非充分也非必要条件7.(5分)如图F1、F2是椭圆C1:+y2=1与双曲线C2的公共焦点A、B分别是C1、C2在第二、四象限的公共点,若四边形AF1BF2为矩形,则C2的离心率是()A.B.C.D.8.(5分)在平面直角坐标系中,两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的“L﹣距离”定义为|P1P2|=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|.则平面内与x轴上两个不同的定点F1,F2的“L﹣距离”之和等于定值(大于|F1F2|)的点的轨迹可以是()A. B. C.D.二、填空题:(每小题5分,共30分.)9.(5分)如图是某算法的程序框图,则程序运行后输出的结果是.10.(5分)已知,则二项式的展开式中含x2项的系数是.11.(5分)如图,在△ABC中,AB=3,BC=4,CA=5,D是BC的中点,BE⊥AC于E,BE的延长线交△DEC的外接圆于F,则EF的长为.12.(5分)已知直线l的参数方程为(t为参数),圆C的参数方程为(θ为参数)则圆C上的点到直线l的距离的最大值为.13.(5分)如图,在四边形ABCD中,AB⊥BC,AB=3,BC=4,△ACD是等边三角形,则的值为.14.(5分)已知函数f(x)=a x+x2﹣xlna,对∀x1,x2∈[0,1]不等式|f(x1)﹣f(x2)|≤a ﹣1恒成立,则a的取值X围.三、解答题:(15-18每小题13分,19-20每小题13分,共80分.)15.(13分)甲、乙两人参加某种选拔测试.规定每人必须从备选的6道题中随机抽出3道题进行测试,在备选的6道题中,甲答对其中每道题的概率都是,乙只能答对其中的3道题.答对一题加10分,答错一题(不答视为答错)得0分.(Ⅰ)求乙得分的分布列和数学期望;(Ⅱ)规定:每个人至少得20分才能通过测试,求甲、乙两人中至少有一人通过测试的概率.16.(13分)已知函数f(x)=2sinxcosx﹣2cos2x+1(1)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间;(2)在△ABC中,若f()=2,b=1,c=2,求a的值.17.(13分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1C1C是边长为4的正方形.平面ABC⊥平面AA1C1C,AB=3,BC=5.(Ⅰ)求证:AA1⊥平面ABC;(Ⅱ)求证二面角A1﹣BC1﹣B1的余弦值;(Ⅲ)证明:在线段BC1上存在点D,使得AD⊥A1B,并求的值.18.(13分)如图,椭圆E:的左焦点为F1,右焦点为F2,离心率e=.过F1的直线交椭圆于A、B两点,且△ABF2的周长为8.(Ⅰ)求椭圆E的方程.(Ⅱ)设动直线l:y=kx+m与椭圆E有且只有一个公共点P,且与直线x=4相交于点Q.试探究:在坐标平面内是否存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.19.(14分)已知数列{a n}的前n项和为S n,若4S n=(2n﹣1)a n+1+1,且a1=1.(Ⅰ)证明:数列{a n}是等差数列,并求出{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=,数列{b n}的前n项和为T n,证明:T n<.20.(14分)设函数f(x)=lnx+x2﹣ax(a∈R).(Ⅰ)当a=3时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)若函数f(x)有两个极值点x1,x2,且x1∈(0,1],求证:f(x1)﹣f(x2)≥﹣+ln2;(Ⅲ)设g(x)=f(x)+2ln,对于任意a∈(2,4),总存在,使g(x)>k(4﹣a2)成立,某某数k的取值X围.某某市南开中学2015届高考数学模拟试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(每小题有且只有1个选项符合题意,将正确的选项涂在答题卡上,每小题5分,共40分.)1.(5分)复数z满足(z﹣i)(2﹣i)=5,则z=()A.﹣2﹣2i B.﹣2+2i C.2﹣2i D.2+2i考点:复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:由复数z满足(z﹣i)(2﹣i)=5,变形为,再利用复数的运算法则即可得出.解答:解:∵复数z满足(z﹣i)(2﹣i)=5,∴==2+2i.故选:D.点评:本题考查了复数的运算法则,属于基础题.2.(5分)已知全集U=R,A={y|y=2x+1},B={x||x﹣1|+|x﹣2|<2},则(∁U A)∩B=()A.∅B.{x|<x≤1}C.{x|x<1} D.{x|0<x<1}考点:绝对值不等式的解法;交、并、补集的混合运算;函数的值域.专题:集合.分析:求出两个集合,然后求解补集以及交集即可.解答:解:全集U=R,A={y|y=2x+1}={y|y>1},∴∁U A={y|y≤1}B={x||x﹣1|+|x﹣2|<2}={x|},则(∁U A)∩B={x|<x≤1}.故选:B.点评:本题考查函数的定义域,绝对值不等式的解法,集合的交、并、补的运算,考查计算能力.3.(5分)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=2x+3y的最小值为()A.2 B.4 C.5 D.20考点:简单线性规划.专题:不等式的解法及应用.分析:本题主要考查线性规划的基本知识,先画出约束条件的可行域,再求出可行域中各角点的坐标,将各点坐标代入目标函数的解析式,分析后易得目标函数2x+3y的最小值.解答:解:由约束条件得如图所示的三角形区域,令2x+3y=z,显然当平行直线过点A(2,0)时,z取得最小值为4;故选B.点评:在解决线性规划的小题时,我们常用“角点法”,其步骤为:①由约束条件画出可行域⇒②求出可行域各个角点的坐标⇒③将坐标逐一代入目标函数⇒④验证,求出最优解.4.(5分)已知m,n为异面直线,m⊥平面α,n⊥平面β.直线l满足l⊥m,l⊥n,l⊄α,l⊄β,则()A.α∥β且l∥αB.α⊥β且l⊥βC.α与β相交,且交线垂直于l D.α与β相交,且交线平行于l考点:平面与平面之间的位置关系;平面的基本性质及推论.专题:空间位置关系与距离.分析:由题目给出的已知条件,结合线面平行,线面垂直的判定与性质,可以直接得到正确的结论.解答:解:由m⊥平面α,直线l满足l⊥m,且l⊄α,所以l∥α,又n⊥平面β,l⊥n,l⊄β,所以l∥β.由直线m,n为异面直线,且m⊥平面α,n⊥平面β,则α与β相交,否则,若α∥β则推出m∥n,与m,n异面矛盾.故α与β相交,且交线平行于l.故选D.点评:本题考查了平面与平面之间的位置关系,考查了平面的基本性质及推论,考查了线面平行、线面垂直的判定与性质,考查了学生的空间想象和思维能力,是中档题.5.(5分)设x,y∈R,a>1,b>1,若a x=b y=3,a+b=2的最大值为()A.2 B.C.1 D.考点:基本不等式在最值问题中的应用.专题:不等式的解法及应用.分析:将x,y用a,b表示,用基本不等式求最值解答:解:∵a x=b y=3,∴x=log a3=,y=log b3=,∴当且仅当a=b时取等号故选项为C点评:本试题考查指数式和对数式的互化,以及均值不等式求最值的运用,考查了变通能力6.(5分)设,则对任意实数a,b,a+b≥0是f(a)+f (b)≥0的()A.充分必要条件B.充分而非必要条件C.必要而非充分条件D.既非充分也非必要条件考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断;函数单调性的性质;奇函数.专题:计算题;压轴题.分析:由f(﹣x)=﹣x3+log2(﹣x+)=﹣x3+log2=﹣x3﹣log2(x+)=﹣f(x),知f(x)是奇函数.所以f(x)在R上是增函数,a+b≥0可得af(a)+f(b)≥0成立;若f(a)+f(b)≥0则f(a)≥﹣f(b)=f(﹣b)由函数是增函数知a+b≥0成立a+b >=0是f(a)+f(b)>=0的充要条件.解答:解:f(x)=x3+log2(x+),f(x)的定义域为R∵f(﹣x)=﹣x3+log2(﹣x+)=﹣x3+log2=﹣x3﹣log2(x+)=﹣f(x).∴f(x)是奇函数∵f(x)在(0,+∞)上是增函数∴f(x)在R上是增函数a+b≥0可得a≥﹣b∴f(a)≥f(﹣b)=﹣f(b)∴f(a)+f(b)≥0成立若f(a)+f(b)≥0则f(a)≥﹣f(b)=f(﹣b)由函数是增函数知a≥﹣b∴a+b≥0成立∴a+b≥0是f(a)+f(b)≥0的充要条件.点评:本题考查充要条件的判断,解题时要注意单调性的合理运用.7.(5分)如图F1、F2是椭圆C1:+y2=1与双曲线C2的公共焦点A、B分别是C1、C2在第二、四象限的公共点,若四边形AF1BF2为矩形,则C2的离心率是()A.B.C.D.考点:椭圆的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:不妨设|AF1|=x,|AF2|=y,依题意,解此方程组可求得x,y的值,利用双曲线的定义及性质即可求得C2的离心率.解答:解:设|AF1|=x,|AF2|=y,∵点A为椭圆C1:+y2=1上的点,∴2a=4,b=1,c=;∴|AF1|+|AF2|=2a=4,即x+y=4;①又四边形AF1BF2为矩形,∴+=,即x2+y2=(2c)2==12,②由①②得:,解得x=2﹣,y=2+,设双曲线C2的实轴长为2m,焦距为2n,则2m=|AF2|﹣|AF1|=y﹣x=2,2n=2=2,∴双曲线C2的离心率e===.故选D.点评:本题考查椭圆与双曲线的简单性质,求得|AF1|与|AF2|是关键,考查分析与运算能力,属于中档题.8.(5分)在平面直角坐标系中,两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的“L﹣距离”定义为|P1P2|=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|.则平面内与x轴上两个不同的定点F1,F2的“L﹣距离”之和等于定值(大于|F1F2|)的点的轨迹可以是()A. B. C.D.考点:轨迹方程.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:设出F1,F2的坐标,在设出动点M的坐标,由新定义列式后分类讨论去绝对值,然后结合选项得答案.解答:解:设F1(﹣c,0),F2(c,0),再设动点M(x,y),动点到定点F1,F2的“L﹣距离”之和等于m(m>2c>0),由题意可得:|x+c|+|y|+|x﹣c|+|y|=m,即|x+c|+|x﹣c|+2|y|=m.当x<﹣c,y≥0时,方程化为2x﹣2y+m=0;当x<﹣c,y<0时,方程化为2x+2y+m=0;当﹣c≤x<c,y≥0时,方程化为y=;当﹣c≤x<c,y<0时,方程化为y=c﹣;当x≥c,y≥0时,方程化为2x+2y﹣m=0;当x≥c,y<0时,方程化为2x﹣2y﹣m=0.结合题目中给出的四个选项可知,选项A中的图象符合要求.故选:A.点评:本题考查轨迹方程的求法,考查了分类讨论的数学思想方法,解答的关键是正确分类,是中档题.二、填空题:(每小题5分,共30分.)9.(5分)如图是某算法的程序框图,则程序运行后输出的结果是10.考点:程序框图.专题:图表型.分析:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是利用循环计算并输出S值.模拟程序的运行过程,用表格对程序运行过程中各变量的值进行分析,不难得到最终的输出结果.解答:解:程序在运行过程中各变量的值如下表示:S n 是否继续循环循环前0 1第一圈0 2 是第二圈 3 3 是第三圈 5 4 是第四圈10 5 否此时S值为10.故答案为:10.点评:本题主要考查了直到型循环结构,循环结构有两种形式:当型循环结构和直到型循环结构,当型循环是先判断后循环,直到型循环是先循环后判断,属于基础题.10.(5分)已知,则二项式的展开式中含x2项的系数是﹣192.考点:二项式定理的应用;定积分.专题:计算题;概率与统计.分析:先求定积分得出a的值,再在二项式展开式的通项公式中,再令x的系数等于2,求得r的值,即可求得展开式中含x2项的系数.解答:解:∵已知=(sinx﹣cosx)=2,则二项式=的展开式的通项公式为T r+1=••(﹣1)r•=•x3﹣r.令3﹣r=2,解得 r=1,故展开式中含x2项的系数是=﹣192,故答案为﹣192.点评:本题主要考查求定积分,二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,属于中档题.11.(5分)如图,在△ABC中,AB=3,BC=4,CA=5,D是BC的中点,BE⊥AC于E,BE的延长线交△DEC的外接圆于F,则EF的长为.考点:与圆有关的比例线段.专题:直线与圆;推理和证明.分析:由已知条件求出BD=2,BE=,再由切割线定理知BE•BF=BD•BC,由此能求出EF.解答:解:∵在△ABC中,AB=3,BC=4,CA=5,D是BC的中点,BE⊥AC于E,∴BD=2,BE==,∵BE•BF=BD•BC,∴,解得EF=.故答案为:.点评:本题考查线段长的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意切割线定理的合理运用.12.(5分)已知直线l的参数方程为(t为参数),圆C的参数方程为(θ为参数)则圆C上的点到直线l的距离的最大值为3.考点:参数方程化成普通方程.专题:坐标系和参数方程.分析:直线l的参数方程为(t为参数),消去参数化为3x﹣4y+4=0,圆C的参数方程为(θ为参数),利用cos2θ+sin2θ=1,可得圆的普通方程.求出圆心到直线l的距离d.即可得出圆C上的点到直线l的距离的最大值=d+r.解答:解:直线l的参数方程为(t为参数),消去参数化为3x﹣4y+4=0,圆C的参数方程为(θ为参数),∵cos2θ+sin2θ=1,∴圆的普通方程为(x﹣2)2+y2=1.圆心(2,0)到直线l的距离d==2.则圆C上的点到直线l的距离的最大值=d+r=3.故答案为:3.点评:本题考查了参数方程化为普通方程、点到直线的距离公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.13.(5分)如图,在四边形ABCD中,AB⊥BC,AB=3,BC=4,△ACD是等边三角形,则的值为.考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:通过题意可知AD=AC=5,cos∠CAD=,cos∠BAC=,利用=•﹣•,代入计算即可.解答:解:∵AB⊥BC,AB=3,BC=4,∴AC==5,cos∠BAC=,又∵△ACD是等边三角形,∴AD=AC=5,cos∠CAD=,∴=•(﹣)=•﹣•=﹣=,故答案为:.点评:本题考查平面向量数量积的运算,注意解题方法的积累,属于中档题.14.(5分)已知函数f(x)=a x+x2﹣xlna,对∀x1,x2∈[0,1]不等式|f(x1)﹣f(x2)|≤a ﹣1恒成立,则a的取值X围a≥e.考点:利用导数求闭区间上函数的最值.专题:计算题;导数的综合应用.分析:对∀x1,x2∈[0,1]不等式|f(x1)﹣f(x2)|≤a﹣1恒成立等价于|f(x1)﹣f(x2)|max≤a﹣1,而|f(x1)﹣f(x2)|max=f(x)max﹣f(x)min,利用导数可判断函数的单调性,由单调性可求得函数的最值,解不等式即可.解答:解:f′(x)=a x lna+2x﹣lna=(a x﹣1)lna+2x,当a>1时,x∈[0,1]时,a x≥1,lna>0,2x≥0,此时f′(x)≥0;当0<a<1时,a x≤1,lna<0,2x≥0,此时也有f′(x)≥0,综上知,f(x)在[0,1]上单调递增,f(x)min=f(0)=1,f(x)max=f(1)=a+1﹣lna,而|f(x1)﹣f(x2)|≤f(x)max﹣f(x)min=a﹣lna,由题意得,a﹣lna≤a﹣1,解得a≥e,故答案为:a≥e.点评:本题考查利用导数求闭区间上函数的最值,考查恒成立问题,考查转化思想,考查学生解决问难的能力.三、解答题:(15-18每小题13分,19-20每小题13分,共80分.)15.(13分)甲、乙两人参加某种选拔测试.规定每人必须从备选的6道题中随机抽出3道题进行测试,在备选的6道题中,甲答对其中每道题的概率都是,乙只能答对其中的3道题.答对一题加10分,答错一题(不答视为答错)得0分.(Ⅰ)求乙得分的分布列和数学期望;(Ⅱ)规定:每个人至少得20分才能通过测试,求甲、乙两人中至少有一人通过测试的概率.考点:离散型随机变量的期望与方差.专题:概率与统计.分析:(Ⅰ)确定乙得分的取值,求出相应的概率,即可求得分布列和数学期望;(Ⅱ)利用对立事件的概率公式,即可求得甲、乙两人中至少有一人通过测试的概率.解答:解:(Ⅰ)设乙的得分为X,X的可能值有0,10,20,30…(1分),,…(5分)乙得分的分布列为:X 0 10 20 30P…(6分)所以乙得分的数学期望为15…(8分)(Ⅱ)乙通过测试的概率为…(9分)甲通过测试的概率为…(11分)甲、乙都没通过测试的概率为因此甲、乙两人中至少有一人通过测试的概率为…(13分)点评:本题考查概率的求解,考查离散型随机变量的分布列与期望,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.16.(13分)已知函数f(x)=2sinxcosx﹣2cos2x+1(1)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间;(2)在△ABC中,若f()=2,b=1,c=2,求a的值.考点:两角和与差的正弦函数;三角函数的周期性及其求法;余弦定理.专题:三角函数的图像与性质;解三角形.分析:(Ⅰ)函数解析式利用二倍角的正弦、余弦函数公式化简,整理后利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,找出ω的值代入周期公式即可求出函数f(x)的最小正周期,由正弦函数的单调性即可确定出f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)由f()=2,得到sin(A﹣)=1,确定出A的度数,求出cosA的值,再由b,c的值,利用余弦定理即可求出a的值.解答:解:(Ⅰ)f(x)sin2x﹣cos2x=2(sin2x﹣cos2x)=2sin(2x﹣),∵ω=2,∴最小正周期T==π;由2kπ﹣≤2x﹣≤2kπ+,k∈Z得,kπ﹣≤x≤kπ+,k∈Z,则f(x)的单调递增区间为[kπ﹣,kπ+](k∈Z);(Ⅱ)∵f()=2,∴2sin(A﹣)=2,即sin(A﹣)=1,∴A﹣=+2kπ,k∈Z,即A=+2kπ,k∈Z,又0<A<π,∴A=,由余弦定理及b=1,c=2,cosA=﹣得:a2=b2+c2﹣2bccosA=7,即a2=1+4+2=7,解得:a=.点评:此题考查了两角和与差的正弦函数公式,二倍角的正弦、余弦函数公式,余弦定理,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.17.(13分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1C1C是边长为4的正方形.平面ABC⊥平面AA1C1C,AB=3,BC=5.(Ⅰ)求证:AA1⊥平面ABC;(Ⅱ)求证二面角A1﹣BC1﹣B1的余弦值;(Ⅲ)证明:在线段BC1上存在点D,使得AD⊥A1B,并求的值.考点:用空间向量求平面间的夹角;直线与平面垂直的判定;二面角的平面角及求法.专题:空间位置关系与距离;空间角.分析:(I)利用AA1C1C是正方形,可得AA1⊥AC,再利用面面垂直的性质即可证明;(II)利用勾股定理的逆定理可得AB⊥AC.通过建立空间直角坐标系,利用两个平面的法向量的夹角即可得到二面角;(III)设点D的竖坐标为t,(0<t<4),在平面BCC1B1中作DE⊥BC于E,可得D,利用向量垂直于数量积得关系即可得出.解答:(I)证明:∵AA1C1C是正方形,∴AA1⊥AC.又∵平面ABC⊥平面AA1C1C,平面ABC∩平面AA1C1C=AC,∴AA1⊥平面ABC.(II)解:由AC=4,BC=5,AB=3.∴AC2+AB2=BC2,∴AB⊥AC.建立如图所示的空间直角坐标系,则A1(0,0,4),B(0,3,0),B1(0,3,4),C1(4,0,4),∴,,.设平面A1BC1的法向量为,平面B1BC1的法向量为=(x2,y2,z2).则,令y1=4,解得x1=0,z1=3,∴.,令x2=3,解得y2=4,z2=0,∴.===.∴二面角A1﹣BC1﹣B1的余弦值为.(III)设点D的竖坐标为t,(0<t<4),在平面BCC1B1中作DE⊥BC于E,可得D,∴=,=(0,3,﹣4),∵,∴,∴,解得t=.∴.点评:本题综合考查了线面垂直的判定与性质定理、面面垂直的性质定理、通过建立空间直角坐标系利用法向量求二面角的方法、向量垂直与数量积得关系等基础知识与基本方法,考查了空间想象能力、推理能力和计算能力.18.(13分)如图,椭圆E:的左焦点为F1,右焦点为F2,离心率e=.过F1的直线交椭圆于A、B两点,且△ABF2的周长为8.(Ⅰ)求椭圆E的方程.(Ⅱ)设动直线l:y=kx+m与椭圆E有且只有一个公共点P,且与直线x=4相交于点Q.试探究:在坐标平面内是否存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.考点:直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.专题:综合题;压轴题.分析:(Ⅰ)根据过F1的直线交椭圆于A、B两点,且△ABF2的周长为8,可得4a=8,即a=2,利用e=,b2=a2﹣c2=3,即可求得椭圆E的方程.(Ⅱ)由,消元可得(4k2+3)x2+8kmx+4m2﹣12=0,利用动直线l:y=kx+m与椭圆E有且只有一个公共点P(x0,y0),可得m≠0,△=0,进而可得P(,),由得Q(4,4k+m),取k=0,m=;k=,m=2,猜想满足条件的点M存在,只能是M(1,0),再进行证明即可.解答:解:(Ⅰ)∵过F1的直线交椭圆于A、B两点,且△ABF2的周长为8.∴4a=8,∴a=2∵e=,∴c=1∴b2=a2﹣c2=3∴椭圆E的方程为.(Ⅱ)由,消元可得(4k2+3)x2+8kmx+4m2﹣12=0∵动直线l:y=kx+m与椭圆E有且只有一个公共点P(x0,y0)∴m≠0,△=0,∴(8km)2﹣4×(4k2+3)×(4m2﹣12)=0∴4k2﹣m2+3=0①此时x0==,y0=,即P(,)由得Q(4,4k+m)取k=0,m=,此时P(0,),Q(4,),以PQ为直径的圆为(x﹣2)2+(y﹣)2=4,交x轴于点M1(1,0)或M2(3,0)取k=,m=2,此时P(1,),Q(4,0),以PQ为直径的圆为(x﹣)2+(y﹣)2=,交x轴于点M3(1,0)或M4(4,0)故若满足条件的点M存在,只能是M(1,0),证明如下∵∴故以PQ为直径的圆恒过x轴上的定点M(1,0)点评:本题主要考查抛物线的定义域性质、圆的性质、直线与圆锥曲线的位置关系,考查运算能力,考查化归思想,属于中档题.19.(14分)已知数列{a n}的前n项和为S n,若4S n=(2n﹣1)a n+1+1,且a1=1.(Ⅰ)证明:数列{a n}是等差数列,并求出{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=,数列{b n}的前n项和为T n,证明:T n<.考点:数列的求和.专题:等差数列与等比数列.分析:(Ⅰ)利用4S n=(2n﹣1)a n+1+1,写出4S n﹣1=(2n﹣3)a n+1,两式相减,得,利用累加法求解a n,判断数列{a n}是首项为1,公差为2的等差数列.(Ⅱ)利用放缩法以及裂项法,直接证明求解即可.解答:(Ⅰ)证明:因为4S n=(2n﹣1)a n+1+1,所以当n≥2时,4S n﹣1=(2n﹣3)a n+1,两式相减,得4a n=(2n﹣1)a n+1﹣(2n﹣3)a n(n≥2),所以(2n+1)a n=(2n﹣1)a n+1,即,在4S n=(2n﹣1)a n+1+1中,令n=1,得a2=3,所以=,所以a n﹣a n﹣1=(2n﹣1)﹣(2n﹣3)=2(n≥2),故数列{a n}是首项为1,公差为2的等差数列,且a n=2n﹣1.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,,当n=1时,;当n≥1时,,所以.点评:本题考查等差数列的判定,数列的递推关系式的应用,放缩法以及裂项求和的应用,考查分析问题解决问题的能力.20.(14分)设函数f(x)=lnx+x2﹣ax(a∈R).(Ⅰ)当a=3时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)若函数f(x)有两个极值点x1,x2,且x1∈(0,1],求证:f(x1)﹣f(x2)≥﹣+ln2;(Ⅲ)设g(x)=f(x)+2ln,对于任意a∈(2,4),总存在,使g(x)>k(4﹣a2)成立,某某数k的取值X围.考点:导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(Ⅰ)当a=3时,求导数,利用导数的正负,即可求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)函数f(x)有两个极值点x1,x2,则f′(x)==0,即2x2﹣ax+1=0有两个不相等的实数根,结合韦达定理,可得f(x1)﹣f(x2),构造新函数F(x)=2lnx﹣x2++ln2(0<x≤1),确定其单调性,即可得出结论;(Ⅲ)确定g(x)在上单调递增,可得g(x)max=g(2)=2ln(2a+2)﹣2a+4﹣2ln6,h(a)=)=2ln(2a+2)﹣2a+4﹣2ln6﹣k(4﹣a2),分类讨论,确定单调性,即可得出结论.解答:(Ⅰ)解:f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=,令f′(x)>0,可得0<x<或x>1,f′(x)<0,可得<x<1,∴f(x)的递增区间为(0,)和(1,+∞),递减区间为(,1);(Ⅱ)证明:∵函数f(x)有两个极值点x1,x2,∴f′(x)==0,即2x2﹣ax+1=0有两个不相等的实数根,∴x1+x2=,x1x2=∴2(x1+x2)=a,x2=,∴f(x1)﹣f(x2)=lnx1+x12﹣ax1﹣(lnx2+x22﹣ax2)=2lnx1﹣x12++ln2(0<x≤1).设F(x)=2lnx﹣x2++ln2(0<x≤1),则F′(x)=﹣<0,∴F(x)在(0,1)上单调递减,∴F(x)≥F(1)=﹣+ln2,即f(x1)﹣f(x2)≥﹣+ln2;(Ⅲ)解:g(x)=f(x)+2ln=2ln(ax+2)+x2﹣ax﹣2ln6,∴g′(x)=,∵a∈(2,4),∴x+>0,∴g′(x)>0,∴g(x)在上单调递增,∴g(x)max=g(2)=2ln(2a+2)﹣2a+4﹣2ln6,∴2ln(2a+2)﹣2a+4﹣2ln6>k(4﹣a2)在(2,4)上恒成立.令h(a)=2ln(2a+2)﹣2a+4﹣2ln6﹣k(4﹣a2),则h(2)=0,∴h(a)>0在(2,4)上恒成立.∵h′(a)=,k≤0时,h′(a)<0,h(a)在(2,4)上单调递减,h(a)<h(2)=0,不合题意;k>0时,h′(a)=0,可得a=.①>2,即0<k<时,h(a)在(2,)上单调递减,存在h(a)<h(2)=0,不合题意;②≤2,即k≥时,h(x)在(2,4)上单调递增,h(a)>h(2)=0,满足题意.综上,实数k的取值X围为[,+∞).点评:本题考查导数的综合运用,考查函数的单调性,考查不等式的证明,考查分类讨论的数学思想,属于难题.。
第4练数学文化[明晰考情] 1.命题角度:近几年,为充分发挥高考的育人功能和积极导向作用,在数学中出现了数学文化的内容,内容不拘一格,古今中外文化兼有.2.题目难度:中档难度.考点一算法、数列中的数学文化方法技巧(1)和算法结合的数学文化,要读懂流程图,按流程图依次执行;(2)数学文化中蕴含的数列,要寻找数列前几项,寻找规律,抽象出数列模型.1.《X邱建算经》是中国古代的数学著作,书中有一道题为:“今有女善织,日益功疾(注:从第2天开始,每天比前一天多织相同量的布),第一天织5尺布,现一月(按30天计)共织390尺布”,则从第2天起每天比前一天多织布的尺数为________.答案16 29解析依题意设每天多织d尺,依题意得S30=30×5+30×292d=390,解得d=1629.2.如图所示的流程图的算法思路来源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该流程图,若输入的a,b分别为14,18,则输出的a为________.答案 2解析由题意可知输出的a是18,14的最大公约数2.3.20世纪70年代,流行一种游戏——角谷猜想,规则如下:任意写出一个自然数n,按照以下的规律进行变换:如果n是个奇数,则下一步变成3n+1;如果n是个偶数,则下一步变成n2,这种游戏的魅力在于无论你写出一个多么庞大的数字,最后必然会落在谷底,更准确的说是落入底部的4-2-1循环,而永远也跳不出这个圈子,下面流程图就是根据这个游戏而设计的,如果输出的i值为6,则输入的n值为________.答案 5或32解析 当n =5时,执行流程图,i =1,n =16,i =2,n =8,i =3,n =4,i =4,n =2,i =5, n =1,i =6,结束循环,输出i =6;当n =32时,执行流程图,i =1,n =16,i =2,n =8,i =3,n =4,i =4,n =2,i =5, n =1,i =6,结束循环,输出i =6.易知当n =4时,不符合,故n =5或n =32.4.名著《算学启蒙》中有关于“松竹并生”的问题:松长五尺,竹长两尺,松日自半,竹日自倍,松竹何日而长等,如图是源于其思想的一个流程图,若输入的a ,b 分别为5,2,则输出的n =________.答案 4解析 当n =1时,a =152,b =4,满足进行循环的条件,当n =2时,a =454,b =8,满足进行循环的条件,当n =3时,a =1358,b =16,满足进行循环的条件,当n =4时,a =40516,b =32,不满足进行循环的条件,退出循环.故输出的n 值为4.5.我国古代数学著作《九章算术》中有如下问题:“今有金箠,长五尺,斩本一尺,重四斤.斩末一尺,重二斤.问次一尺各重几何?”意思是:“现有一根金杖,长5尺,一头粗,一头细,在粗的一端截下1尺,重4斤;在细的一端截下1尺,重2斤;问依次每一尺各重多少斤?”设该金杖由粗到细是均匀变化的,其重量为M ,现将该金杖截成长度相等的10段,记第i 段的重量为a i (i =1,2,…,10),且a 1<a 2<…<a 10,若48a i =5M ,则i =________. 答案 6解析 由题意知由细到粗每段的重量成等差数列,记为{a n },设公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2=2,a 9+a 10=4,解得a 1=1516,d =18,所以该金杖的总重量M =10×1516+10×92×18=15,因为48a i =5M ,所以48⎣⎢⎡⎦⎥⎤1516+(i -1)×18=75,即39+6i =75,解得i =6.6.(2018·某某)我国古代数学著作《X 邱建算经》中记载百鸡问题:“今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一.凡百钱,买鸡百只,问鸡翁、母、雏各几何?”设鸡翁,鸡母,鸡雏个数分别为x ,y ,z ,则⎩⎪⎨⎪⎧x +y +z =100,5x +3y +13z =100,当z =81时,x =____________,y =________.答案 8 11解析 方法一 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x +y +81=100,5x +3y +13×81=100,即⎩⎪⎨⎪⎧x +y =19,5x +3y =73,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =8,y =11.方法二 100-81=19(只), 81÷3=27(元), 100-27=73(元).假设剩余的19只鸡全是鸡翁,则 5×19=95(元). 因为95-73=22(元),所以鸡母:22÷(5-3)=11(只),鸡翁:19-11=8(只).考点二 三角函数与几何中的数学文化方法技巧 从题目叙述中分析蕴含的图形及数量关系,通过分析图形特征建立数学模型,转化为三角函数或几何问题.7.我国古代数学名著《九章算术》在“勾股”一章中有如下数学问题:“今有勾八步,股十五步,勾中容圆,问径几何?”.意思是一个直角三角形的两条直角边的长度分别是8步和15步,则其内切圆的直径是多少步?则此问题的答案是________步. 答案 6解析 由于该直角三角形的两直角边长分别是8和15,则得其斜边长为17,设其内切圆半径为r ,则有8r 2+15r 2+17r 2=12×8×15(等积法),解得r =3,故其直径为6步.8.如图是我国古代数学家赵爽的弦图,它是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形,如果小正方形的面积为4,大正方形的面积为100,直角三角形中较小的锐角为α,则tan α=________.答案 34解析 由题意得,大正方形的边长为10,小正方形的边长为 2,∴2=10cos α-10sin α, ∴cos α-sin α=15,又α为锐角,易求得tan α=34.9.我国南北朝时代的数学家祖暅提出体积的计算原理(祖暅原理):“幂势既同,则积不容异”.“势”即是高,“幂”是面积.意思是:如果两等高的几何体在同高处截得两几何体的截面积恒等,那么这两个几何体的体积相等.类比祖暅原理,如图所示,在平面直角坐标系中,图1是一个形状不规则的封闭图形,图2是一个上底为1的梯形,且当实数t 取[0,3]上的任意值时,直线y =t 被图1和图2所截得的两线段长始终相等,则图1的面积为________.答案 92解析 类比祖暅原理可得两个图形的面积相等,梯形面积为S =12(1+2)×3=92,所以图1的面积为92.10.《算数书》竹简于上世纪八十年代在某某省江陵县X 家山出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍,其中记载有求“囷盖”的术:置如其周,令相乘也.又以高乘之,三十六成一,该术相当于给出了由圆锥的底面周长L 与高h ,计算其体积V 的近似公式V ≈136L 2h ,它实际上是将圆锥体积公式中的圆周率π近似取为3.那么,近似公式V ≈275L 2h 相当于将圆锥体积公式中的π近似取为________. 答案258解析 由题意可知:L =2πr ,即r =L 2π,圆锥体积V =13Sh =13πr 2h =13π·⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2π2h =112πL 2h ≈275L 2h ,故112π≈275,π≈258. 11.我国古代数学名著《X 邱建算经》中有如下问题:“今有粟二百五十斛委注平地,下周五丈四尺,问高几何?”意思是:现在有粟米250斛,把它们自然地堆放在平地上,形成一个圆锥形的谷堆,其底面周长为5丈4尺,则谷堆的高为多少?(注:1斛≈1.62立方尺,π≈3)若使该问题中的谷堆内接于一个球状的外罩,则该外罩的直径约为________尺. 答案 21.2解析 设谷堆的高为h 尺,底面半径为r 尺,则2πr =54,r ≈9. 粟米250斛,则体积为250×1.62=13×π×92×h ,h ≈5.谷堆内接于一个球状的外罩,设球的半径为R 尺. 则R 2=(h -R )2+r 2,解得R ≈10.6(尺).∴2R ≈21.2(尺).12.卫星沿地月转移轨道飞向月球后,在月球附近一点P 变轨进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P 点第二次变轨进入仍以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行.若用2c 1和2c 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用2a 1和2a 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴长,给出下列式子:①a 1+c 1=a 2+c 2;②a 1-c 1=a 2-c 2; ③c 1a 1<c 2a 2;④c 1a 2>a 1c 2.其中正确的式子的序号是________. 答案 ②④解析 ①由题图知2a 1>2a 2,2c 1>2c 2,即a 1>a 2,c 1>c 2,∴a 1+c 1>a 2+c 2,∴①不正确. ②∵a 1-c 1=PF ,a 2-c 2=PF , ∴a 1-c 1=a 2-c 2,∴②正确.④∵a 1>a 2>0,c 1>c 2>0,∴a 21>a 22,c 21>c 22. 又∵a 1-c 1=a 2-c 2,即a 1+c 2=a 2+c 1, 即a 21+c 22+2a 1c 2=a 22+c 21+2a 2c 1, ∴a 21-c 21+c 22-a 22+2a 1c 2=2a 2c 1,即(a 1-c 1)(a 1+c 1)-(a 2-c 2)(a 2+c 2)+2a 1c 2=2a 2c 1, 整理得(a 1-c 1)(a 1-a 2+c 1-c 2)+2a 1c 2=2a 2c 1. ∵a 1>c 1,a 1>a 2,c 1>c 2,∴2a 1c 2<2a 2c 1, 即c 1a 2>a 1c 2,∴④正确. ③∵c 1a 2>a 1c 2,a 1>0,a 2>0,∴c 1a 2a 1a 2>a 1c 2a 1a 2,即c 1a 1>c 2a 2, ∴③不正确.正确式子的序号是②④. 考点三 概率统计与推理证明中的数学文化方法技巧 (1)概率统计和数学文化的结合,关键是构建数学模型;(2)推理证明和实际问题结合,要根据已知条件进行逻辑推理,得到相应结论.13.我国古代数学名著《九章算术》有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来米1560石,验得米内夹谷,抽样取米一把,数得256粒内夹谷32粒,则这批米内夹谷约为________石. 答案 195解析 由系统抽样的含义,该批米内夹谷约为32256×1 560=195(石).14.数学与文学有许多奇妙的联系,如诗中有回文诗:“儿忆父兮妻忆夫”,既可以顺读也可以逆读.数学中有回文数,如343,12521等,两位数的回文数有11,22,33,…,99共9个,则三位数的回文数中,偶数的概率是________. 答案 49解析 三位数的回文数为ABA ,A 共有1到9共9种可能,即1B 1,2B 2,3B 3,…, B 共有0到9共10种可能,即A 0A ,A 1A ,A 2A ,A 3A ,…,共有9×10=90(个);其中偶数为A 是偶数,共4种可能,即2B 2,4B 4,6B 6,8B 8,B 共有0到9共10种可能,即A 0A ,A 1A ,A 2A ,A 3A ,…,其有4×10=40(个),∴三位数的回文数中,偶数的概率P =4090=49.15.我国的《洛书》中记载着世界上最古老的一个幻方:将1,2,…,9填入3×3的方格内,使三行、三列、两对角线的三个数之和都等于15 (如图).一般地,将连续的正整数1,2,3,…,n 2填入n ×n 的方格内,使得每行、每列、每条对角线上的数的和相等,这个正方形就叫做n阶幻方.记n 阶幻方的一条对角线上数的和为N n (如:在3阶幻方中,N 3=15),则N 10=________.答案 505解析 n 阶幻方共有n 2个数,其和为1+2+…+n 2=n 2()n 2+12,∵n 阶幻方共有n 行,∴每行的和为n 2(n 2+1)2n=n (n 2+1)2,即N n =n (n 2+1)2,∴N 10=10×(102+1)2=505.16.《九章算术》勾股章有一“引葭赴岸”问题:“今有池方一丈,葭生其中央,出水两尺,引葭赴岸,适与岸齐.问水深、葭长各几何.”其意思是:有一水池一丈见方,池中心生有一棵类似芦苇的植物,露出水面两尺,若把它引向岸边,正好与岸边齐(如图所示),问水有多深,该植物有多长?其中一丈为十尺.若从该葭上随机取一点,则该点取自水下的概率为________.答案2129解析 如图所示,设水深为x 尺,由题意得(x +2)2=x 2+52,求解关于实数x 的方程,可得x =214,即水深为214尺,又葭长为294尺,则所求问题的概率为P =2129.17.庙会是我国古老的传统民俗文化活动,又称“庙市”或“节场”.庙会大多在春节、元宵节等节日举行.庙会上有丰富多彩的文化娱乐活动,如“砸金蛋”(游玩者每次砸碎一颗金蛋,如果有奖品,则“中奖”).今年春节期间,某校甲、乙、丙、丁四位同学相约来到某庙会,每人均获得砸一颗金蛋的机会.游戏开始前,甲、乙、丙、丁四位同学对游戏中奖结果进行了预测,预测结果如下:甲说:“我或乙能中奖”; 乙说:“丁能中奖”; 丙说:“我或乙能中奖”; 丁说:“甲不能中奖”.游戏结束后,这四位同学中只有一位同学中奖,且只有一位同学的预测结果是正确的,则中奖的同学是________. 答案 甲解析 由四人的预测可得下表:中奖人 预测结果甲 乙 丙 丁 甲 √ × × × 乙 √ × √ √ 丙 × × √ √ 丁×√×√由分析可知,中奖者是甲.1.南北朝时期的数学古籍《X 邱建算经》有如下一道题:“今有十等人,每等一人,宫赐金以等次差(即等差)降之,上三人,得金四斤,持出;下四人后入得三斤,持出;中间三人未到者,亦依等次更给.问:每等人比下等人多得几斤?”________. 答案778解析 设第十等人得金a 1斤,第九等人得金a 2斤,以此类推,第一等人得金a 10斤,则数列{a n }构成等差数列,设公差为d ,则每一等人比下一等人多得d 斤金,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2+a 3+a 4=3,a 8+a 9+a 10=4,即⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+6d =3,3a 1+24d =4,解得d =778,∴每一等人比下一等人多得778斤金. 2.朱世杰是历史上最伟大的数学家之一,他所著的《四元玉鉴》卷中“如像招数”五问中有如下问题:“今有官司差夫一千八百六十四人筑堤,只云初日差六十四人,次日转多七人,每人日支米三升,共支米四百三石九斗二升,问筑堤几日”.其大意为“官府陆续派遣1864人前往修筑堤坝,第一天派出64人,从第二天开始每天派出的人数比前一天多7人,修筑堤坝的每人每天分发大米3升,共发出大米40392升,问修筑堤坝多少天?”在该问题中前5天共分发了________升大米. 答案 3300解析 设第n 天派出的人数为a n ,则{a n }是以64为首项,7为公差的等差数列,则第n 天修筑堤坝的人数为S n =a 1+a 2+…+a n =64n +n (n -1)2×7,所以前5天共分发的大米数为3(S 1+S 2+S 3+S 4+S 5)=3[(1+2+3+4+5)×64+(1+3+6+10)×7]=3300.3.我国古代数学典籍《九章算术》“盈不足”中有一道两鼠穿墙问题:“今有垣厚十尺,两鼠对穿,初日各一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半,问几何日相逢?”上述问题中,两鼠在第________天相逢. 答案 4解析 由题意可知,大老鼠每天打洞的距离是以1为首项,以2为公比的等比数列, 前n 天打洞之和为2n-12-1=2n-1;同理,小老鼠前n 天打洞的距离为1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12=2-12n -1,∴2n-1+2-12n -1=10,解得n ∈(3,4),取n =4. 即两鼠在第4天相逢.4.我国古代数学名著《数书九章》中有“天池盆测雨”题:在下雨时,用一个圆台形的天池盆接雨水.天池盆盆口直径为二尺八寸,盆底直径为一尺二寸,盆深一尺八寸.若盆中积水深九寸,则平地降雨量是________寸.(注:①平地降雨量等于盆中积水体积除以盆口面积;②一尺等于十寸) 答案 3解析 如图,由题意可知,天池盆上底面半径为14寸,下底面半径为6寸,高为18寸.∵积水深9寸,∴水面半径为12(14+6)=10(寸),则盆中水的体积为13π×9(62+102+6×10)=588π(立方寸).∴平地降雨量等于588ππ×142=3(寸).5.《算法统宗》是中国古代数学名著,由明代数学家程大位所著,该作完善了珠算口诀,确立了算盘用法,完成了由筹算到珠算的彻底转变,该作中有题为“李白沽酒”“李白街上走,提壶去买酒.遇店加一倍,见花喝一斗,三遇店和花,喝光壶中酒.借问此壶中,原有多少酒?”,如图为该问题的流程图,若输出的S 值为0,则开始输入的S 值为________.答案 78解析 模拟程序的运行,可得当i =1时,S =2S -1,i =1满足条件i <3,执行循环体;当i =2时,S =2(2S -1)-1,i =2满足条件i <3,执行循环体;当i =3时,S =2[2(2S -1)-1]-1,i =3不满足条件i <3,退出循环体,输出S =0,∴2[2(2S -1)-1]-1=0,∴S =78. 6.我国三国时期的数学家赵爽为了证明勾股定理创制了一幅“勾股圆方图”,该图是由四个全等的直角三角形组成,它们共同围成了一个如图所示的大正方形和一个小正方形.设直角三角形中一个锐角的正切值为 3.在大正方形内随机取一点,则此点取自小正方形内的概率是________.答案 25解析 不妨设两条直角边为3,1,故斜边,即大正方形的边长为32+12=10,小正方形边长为2,故概率为2×210×10=25. 7.欧阳修在《卖油翁》中写道“(翁)乃取一葫芦置于地,以钱覆盖其口,徐以杓酌油沥之,自钱孔入,而钱不湿”,可见“行行出状元”,卖油翁的技艺让人叹为观止.若铜钱是直径为4cm 的圆面,中间有边长为1cm 的正方形孔.现随机向铜钱上滴一滴油(油滴的大小忽略不计),则油滴落入孔中的概率为________.答案 14π解析 由题意可得直径为4 cm 的圆的面积为π×⎝ ⎛⎭⎪⎫422=4π(cm 2),而边长为1 cm 的正方形的面积为1×1=1(cm 2),根据几何概型概率公式可得油滴落入孔中的概率为P =14π. 8.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有阳马,广五尺,袤七尺,高八尺,问积几何?”其意思为:“今有底面为矩形,一侧棱垂直于底面的四棱锥,它的底面长、宽分别为7尺和5尺,高为8尺,问它的体积是多少?”若以上的条件不变,则这个四棱锥的外接球的表面积为________平方尺.答案 138π解析 设四棱锥的外接球半径为r ,则(2r )2=72+52+82=138,∴这个四棱锥的外接球的表面积为4πr 2=138π.9.原始社会时期,人们通过在绳子上打结来计算数量,即“结绳计数”,当时有位父亲,为了准确记录孩子的成长天数,在粗细不同的绳子上打结,由细到粗,满七进一,那么孩子已经出生________天.答案 510解析 由题意满七进一,可得该图示为七进制数,化为十进制数为1×73+3×72+2×7+6=510.10.《书章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二所得与下三人等,问各得几何.”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种质量单位).这个问题中,甲所得为________钱.答案 43解析 设甲、乙、丙、丁、戊所得质量分别为a -2d ,a -d ,a ,a +d ,a +2d , 则a -2d +a -d =a +a +d +a +2d ,即a =-6d ,又a -2d +a -d +a +a +d +a +2d =5a =5,∴a =1.则a -2d =a -2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 6=4a 3=43. 11.《孙子算经》是我国古代内容极其丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有圆窖,周五丈四尺,深一丈八尺,问受粟几何?”其意思为:“有圆柱形容器,底面圆周长五丈四尺,高一丈八尺,求此容器能装多少斛米.”则该圆柱形容器能装米约_____斛.(古制1丈=10尺,1斛≈1.62立方尺,圆周率π≈3)答案 2700解析 由题意,得2πr =54,r ≈9,圆柱形容器体积为πr 2h ≈3×92×18,所以此容器约能装3×92×181.62=2700(斛)米. 12.传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家经常在沙滩上面用点或小石子表示数.他们研究过如图所示的三角形数,将三角形数1,3,6,10,…记为数列{a n },将可被5整除的三角形数按从小到大的顺序组成一个新数列{b n }.可以推测:(1)b 2018是数列{a n }中的第________项;(2)b 2k -1=________.(用k 表示)答案 (1)5045 (2)5k (5k -1)2解析 由题意可得a n =1+2+3+…+n =n (n +1)2,n ∈N *, 故b 1=a 4,b 2=a 5,b 3=a 9,b 4=a 10,b 5=a 14,b 6=a 15,由上述规律可知,b 2k =a 5k =5k (5k +1)2(k ∈N *), b 2k -1=a 5k -1=(5k -1)(5k -1+1)2=5k (5k -1)2, 故b 2 018=b 2×1 009=a 5×1 009=a 5 045,即b 2 018是数列{a n }中的第5 045项.。
新疆和田地区2024高三冲刺(高考数学)人教版真题(自测卷)完整试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分 (共8题)第(1)题某中学教师节活动分上午和下午两场,且上午和下午的活动均为A,B,C,D,E这5个项目.现安排甲、乙、丙、丁四位教师参加教师节活动,每位教师上午、下午各参加一个项目,每场活动中的每个项目只能有一位老师参加,且每位教师上午和下午参加的项目不同.已知丁必须参加上午的项目E,甲、乙、丙不能参加上午的项目A和下午的项目E,其余项目上午和下午都需要有人参加,则不同的安排方法种数为()A.20B.40C.66D.80第(2)题已知数列的前项和为,则()A.127B.135C.255D.263第(3)题()A.B.C.D.第(4)题如图是函数的部分图象,是图象的一个最高点,是图象与轴的交点,是图象与轴的交点,且的面积等于,则下列说法正确的是()A .函数的图象关于点对称;B.函数的最小正周期为;C.函数的图象可由的图象向右平移个单位长度得到;D .函数的单调递增区间是.第(5)题已知抛物线,直线经过焦点交于两点,其中点的坐标为,则()A.B.C.D.第(6)题已知集合,,则()A.B.C.D.第(7)题已知,则()A.B.2C.D.第(8)题甲袋中装有4个白球,2个红球和2个黑球,乙袋中装有3个白球,3个红球和2个黑球.先从甲袋中随机取出一球放入乙袋,再从乙袋中随机取出一球.用分别表示甲袋取出的球是白球、红球和黑球,用B表示乙袋取出的球是白球,则()A.两两不互斥B.C.与B是相互独立事件D.二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分 (共3题)第(1)题已知,若,则()A.B.C.D.第(2)题已知随机变量服从二项分布,其数学期望,随机变量服从正态分布,且,则()A.B.C.D.第(3)题已知定义在上的连续可导函数,,的导函数为,若,是指数函数,,,则下列说法正确的是()A.B.在上单调递增C.,D.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分 (共3题)第(1)题的二项展开式中的常数项为___________.(用数字作答)第(2)题若在上可导 ,则______.第(3)题已知圆内一点P(2,1),则过P点的最短弦所在的直线方程是________.四、解答题:本题共5小题,每小题15分,最后一题17分,共77分 (共5题)第(1)题已知抛物线C:的焦点为F,点,且.(1)求抛物线C的方程;(2)过点Q作直线l交C于A,B两点,O为原点,过点A作x轴的垂线,分别与直线,交于点D,E,从下面①②两个问题中选择一个作答.①问:是否为定值,并说明理由;②问:在直线上是否存在点M,使四边形为平行四边形,并说明理由.第(2)题小家电指除大功率、大体积家用电器(如冰箱、洗衣机、空调等)以外的家用电器,运用场景广泛,近年来随着科技发展,智能小家电市场规模呈持续发展趋势,下表为连续5年中国智能小家电市场规模(单位:千亿元),其中年份对应的代码依次为.年份代码12345市场规模0.91.21.51.41.6(1)由上表数据可知,可用线性回归模型拟合与的关系,请用相关系数加以说明;(2)建立关于的经验回归方程(系数精确到0.01).参考数据:;参考公式:相关系数,回归方程中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为.第(3)题国家发改委和住建部等六部门发布通知,提到:2025年,农村生活垃圾无害化处理水平将明显提升.现阶段我国生活垃圾有填埋、焚烧、堆肥等三种处理方式,随着我国生态文明建设的不断深入,焚烧处理已逐渐成为主要方式.根据国家统计局公布的数据,对2013-2020年全国生活垃圾焚烧无害化处理厂的个数y(单位:座)进行统计,得到如下表格:年份20132014201520162017201820192020年份代码12345678垃圾焚烧无害化166188220249286331389463处理厂的个数 y(1)根据表格中的数据,可用一元线性回归模型刻画变量与变量之间的线性相关关系,请用相关系数加以说明(精确到0.01);(2)求出关于的经验回归方程,并预测2022年全国生活垃圾焚烧无害化处理厂的个数;(3)对于2035年全国生活垃圾焚烧无害化处理厂的个数,还能用(2)所求的经验回归方程预测吗?请简要说明理由.参考公式:相关系数,回归方程中斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为参考数据:,第(4)题甲、乙两人进行象棋比赛,赛前每人有3面小红旗.一局比赛后输者需给赢者一面小红旗;若是平局不需要给红旗,当其中一方无小红旗时,比赛结束,有6面小红旗者最终获胜.根据以往的两人比赛结果可知,在一局比赛中甲胜的概率为0.5,乙胜的概率为0.4.(1)若第一局比赛后甲的红旗个数为X,求X的分布列和数学期望;(2)若比赛一共进行五局,求第一局是乙胜的条件下,甲最终获胜的概率(结果保留两位有效数字);(3)记甲获得红旗为面时最终甲获胜的概率为,,,证明:为等比数列.第(5)题设抛物线,直线与交于,两点,且.(1)求抛物线的方程;(2)已知点为上一点,过点作抛物线的两条切线,,设切点分别为,,试求直线,斜率之积的最小值.。
高三数学每日一练(8)——集合(2)1.已知集合}2{<=x x A ,}012{>+=x xB ,则B A =( ) A .Φ B .}21{<<-x xC .}12{-<<-x xD .12{<<-x x 或}2>x 2.[2014·某某高考]设全集为R ,集合A ={x |x 2-9<0},B ={x |-1<x ≤5},则)(B C A R =( )A .(-3,0)B .(-3,-1)C .(-3,-1]D .(-3,3) 3.设集合2{|21},{|10}x A x B x x -=<=-≥,则A B 等于( )A .{|1}x x ≤B .{|12}x x ≤<C .{|01}x x <≤D .{|01}x x <<4.已知集合{}2,0xM y y x ==>,{})2lg(2x x y x N -==,则N M 为( )A .()2,1B .()+∞,1C .[)+∞,2D .[)+∞,15.(选做)设集合A ={x |x 2+2x -3>0},集合B ={x |x 2-2ax -1≤0,a >0}.若A ∩B 中恰含有一个整数,则实数a 的取值X 围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,43C .⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞ D .(1,+∞)高三数学每日一练(9)——导数(4)1.已知曲线1ln 342+-=x x y 的一条切线的斜率为21,则切点的横坐标为( ) A .3B .2C .1D .212.设函数()f x 的导函数为()f x ',如果()f x '是二次函数, 且()f x '的图象开口向上,顶点坐标为 , 那么曲线()y f x =上任一点的切线的倾斜角α的取值X 围是( ) A .π(0,]3 B .π2π(,]23 C .ππ[,)32D .π[,π)3 3.函数x e x f xln )(=在点))1(,1(f 处的切线方程是( ) A .)1(2-=x e y B .1-=ex y C .)1(-=x e y D .e x y -=4.直线(1)y k x =+与曲线()ln f x x ax b =++相切于点(1,2)P ,则2a b +=.5.曲线:12323-+-=x x x y 的切线的斜率的最小值是。
高三数学每日一练(10)——导数积分1.如图所示,正弦曲线sin y x =,余弦曲线cos y x =与两直线0x =,πx =所围成的阴影部分的面积为( )A .12D .2.已知a ≥0,函数f (x )=(x 2-2ax )e x,若f (x )在[-1,1]上是单调减函数,则a 的取值X 围是( )A .0<a <34B .12<a <34C .a ≥34D .0<a <123.设f (x )=ln(1+x )-x -ax 2,若f (x )在x =1处取得极值,则a 的值为________ 4.已知函数1ln ()x f x x+=.(1)求函数()f x 的极大值; (2)如果当1x ≥时,不等式()1k f x x +≥恒成立,某某数k 的取值X 围.5.设函数2()2ln f x x x =-. (1)求函数()f x 的单调递增区间;(2)若关于x 的方程2()20f x x x a +---=在区间[1,3]内恰有两个不同的实根,某某数a 的取值X 围.高三数学每日一练(11)——函数映射1.下列各组中的两个函数是相等函数的是( )A .f (x )=lg x +lg(x -1),g (x )=lg[x (x -1)]B .f (x )=1-x 2|x +2|-2,g (x )=1-x2xC .y =f (x )与y =f (x +1)D .f (x )=|x |+|x -1|,g (x )=2x -1 2.集合{}{}20,60≤≤=≤≤=y y B x x A ,从集合B A 到集合的各种对应关系中,不是映射的是( )A .x y x f 31:=→ B .x y x f 41:=→ C .x y x f 21:=→ D .x y x f 51:=→ 3.已知函数)(x f 满足===+=)36(,)3(,)2()()()(f q f p f b f a f ab f 则且( )A .pq 2B .2)(q p +C .2)(pqD .22q p +3.已知f (x )=x 2-2x ,g (x )=x -2,则f [g (2)]与g [f (2)]的大小关系是( )A . f [g (2)]>g [f (2)]B . f [g (2)]=g [f (2)]C .f [g (2)]<g [f (2)]D .无法确定 5.已知),(y x 在映射f 的作用下的象是),(xy y x +(1)求)3,2(-在f 下的象是(2)若在f 下的象是)3,2(-,则其原象是高三数学每日一练(12)——分段函数(1)1.设若2lg ,0,()3,0,ax x f x x t dt x >⎧⎪=⎨+≤⎪⎩⎰((1))1f f =,则a 的值为( ) A .1 B .2 C .1- D .2- 2.已知函数⎩⎨⎧-+=)3(12)(x f x x f 0>≤x x ,则f (2016)等于( )A .-1B .1C .-3D .33.(2013·某某模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是( )A .(-3,1)∪(3,+∞)B.(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D.(-∞,-3)∪(1,3)4.已知f (x -2)=⎩⎪⎨⎪⎧1+x 2, x >2,2-x,x ≤2,则f (1)=________.5.已知函数⎩⎨⎧+-=-11)1()(x ax a x f 11>≤x x ,若f (1)=12,则f (3)=________.高三数学每日一练(13)——函数表示1.函数)1(),1|(|log >+=a x y a 的大致图像是( )A B C D2.直线2=y 与函数x x y 62-=图象的交点个数为( )A .4个B .3个C . 2个D .1个 3.函数xx x x f +=)(的图象是( )A B C D4.某商场出售一种商品,若每件获利4元,每天可卖出1000件,据经验,如果每件少卖一角钱,则每天可多卖出100件,为获得最大利润,每件应降价( )A .1.3元B .1.4元C .1.5元D .1.6元 5.(2014·某某师大附中月考)函数y =x ln|x ||x |的图象可能是( )O yxOyxO yxOyx-11 1-1-1-111高三数学每日一练(14)——解析式1.已知1(1)1x f x x e ++=-+,则函数()f x 在点(0,(0))f 处的切线l 与坐标轴围成的三角形面积为 ( )A .14B .12C . 1D . 22.若二次函数g (x )满足g (1)=1,g (-1)=5,且图象过原点,则g (x )的解析式为( )A .g (x )=2x 2-3x B .g (x )=3x 2-2x C .g (x )=3x 2+2xD .g (x )=-3x 2-2x3.(1)已知f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x2,求f (x )的解析式;(2)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x+1=lg x ,求f (x )的解析式;(3)已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x );(4)已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ·x -1,求f (x ).4.设y =f (x )是二次函数,方程f (x )=0有两个相等实根,且22)(+='x x f ,求f (x )的解析式.5.根据如图所示的函数y =f (x )的图象,写出函数的解析式.高三数学每日一练(8)参考答案BCAAB高三数学每日一练(9)参考答案 ACB 4.2 5.22 高三数学每日一练(10)参考答案 DC 3.-144.(Ⅰ)函数的定义域为(0,)+∞,2211ln ln ()x xf x x x--'==-. …………………………2分令()0f x '=,得1x =;当(0,1)x ∈时,()0f x '>,()f x 单调递增;当(1,)x ∈+∞时,()0f x '<,()f x 单调递减. …………………………………………4分所以,1x =为极大值点, 其极大值为(1)1f =.…………………………………………6分(Ⅱ)当1x ≥时,(1)(1ln )x x k x++≤, (7)分令(1)(1ln )()x x g x x++=,则221[1ln 1](1)(1ln )ln ()x x x x x x x g x x x+++-++-'== ……………………………8分再令()ln h x x x =-,则1()10h x x'=-≥,所以()(1)1h x h =≥,所以()0g x '>,所以()g x 为单调增函数, …………………………………………10分所以()(1)2g x g =≥,故2k ≤. …………………………………………12分5.(1)单调增区间为)1,0(,减区间为),1(+∞(2)a 的取值X 围为[)42ln 2,53ln 2-- 高三数学每日一练(11)BCBA 5.)6,1(-,)3,1(),1,3(-- 高三数学每日一练(12) ABA 4.10 5.14高三数学每日一练(13) BACCB高三数学每日一练(14) BA3.解:(1)由于f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-2,所以f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2,故f (x )的解析式是f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2. (2)令2x +1=t 得x =2t -1,代入得f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg 2x -1,x >1. (3)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx ,又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x ,x ∈R .(4)在f (x )=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x x -1中,用1x代替x ,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=2f (x )1x-1,将f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =2fx x-1代入f (x )=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x x -1中,可求得f (x )=23x +13.4.解:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f ′(x )=2ax +b =2x +2, ∴a =1,b =2,f (x )=x 2+2x +c . 又∵方程f (x )=0有两个相等实根,∴Δ=4-4c =0,解得c =1.故f (x )=x 2+2x +1.5.解 当-3≤x <-1时,函数y =f (x )的图象是一条线段(右端点除外),设f (x )=ax +b (a ≠0),将点(-3,1),(-1,-2)代入,可得f (x )=-32x -72;当-1≤x <1时,同理可设f (x )=cx +d (c ≠0),将点(-1,-2),(1,1)代入,可得f (x )=32x -12; 当1≤x <2时,f (x )=1.所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-32x -72,-3≤x <-1,32x -12,-1≤x <1,1,1≤x <2.。