【创新设计】2015高考数学(人教通用,理科)二轮专题整合:限时练1
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2015年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标1)一.选择题(共12小题)1.【2015新课标1】设复数z满足=i,则|z|=()A.1B.C.D.2考点:复数求模.专题:计算题;数系的扩充和复数.分析:先化简复数,再求模即可.解答:解:∵复数z满足=i,∴z==i,∴|z|=1,故选:A.点评:本题考查复数的运算,考查学生的计算能力,比较基础.2.【2015新课标1】sin20°cos10°﹣cos160°sin10°=()A.B.C.D.考点:两角和与差的正弦函数.专题:三角函数的求值.分析:直接利用诱导公式以及两角和的正弦函数,化简求解即可.解答:解:sin20°cos10°﹣cos160°sin10°=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin30°=.故选:D.点评:本题考查诱导公式以及两角和的正弦函数的应用,基本知识的考查.3.【2015新课标1】设命题p:∃n∈N,n2>2n,则¬p为()A.∀n∈N,n2>2n B.∃n∈N,n2≤2n C.∀n∈N,n2≤2n D.∃n∈N,n2=2n考点:命题的否定.专题:简易逻辑.分析:根据特称命题的否定是全称命题即可得到结论.解答:解:命题的否定是:∀n∈N,n2≤2n,故选:C.点评:本题主要考查含有量词的命题的否定,比较基础.4.【2015新课标1】投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.己知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为()A.0.648 B.0.432 C.0.36 D.0.312考点: n次独立重复试验中恰好发生k次的概率.专题:概率与统计.分析:判断该同学投篮投中是独立重复试验,然后求解概率即可.解答:解:由题意可知:同学3次测试满足X∽B(3,0.6),该同学通过测试的概率为=0.648.故选:A.点评:本题考查独立重复试验概率的求法,基本知识的考查.5.【2015新课标1】已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C.D.考点:双曲线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:利用向量的数量积公式,结合双曲线方程,即可确定y0的取值范围.解答:解:由题意,=(﹣x0,﹣y0)•(﹣﹣x0,﹣y0)=x02﹣3+y02=3y02﹣1<0,所以﹣<y0<.故选:A.点评:本题考查向量的数量积公式,考查双曲线方程,考查学生的计算能力,比较基础.6.【2015新课标1】《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学明著,书中有如下问题:”今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?“其意思为:”在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?“已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有()A.14斛B.22斛C.36斛D.66斛考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:空间位置关系与距离.分析:根据圆锥的体积公式计算出对应的体积即可.解答:解:设圆锥的底面半径为r,则×2×3r=8,解得r=,故米堆的体积为××3×()2×5=,∵1斛米的体积约为1.62立方,∴÷1.62≈22,故选:B.点评:本题主要考查椎体的体积的计算,比较基础.7.【2015新课标1】设D为△ABC所在平面内一点,,则()A.B.C.D.考点:平行向量与共线向量.专题:平面向量及应用.分析:将向量利用向量的三角形法则首先表示为,然后结合已知表示为的形式.解答:解:由已知得到如图由===;故选:A.点评:本题考查了向量的三角形法则的运用;关键是想法将向量表示为.8.【2015新课标1】函数f(x)=cos(ωx+ϕ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为()A.(kπ﹣,kπ+,),k∈z B.(2kπ﹣,2kπ+),k∈zC.(k﹣,k+),k∈z D.(,2k+),k∈z考点:余弦函数的单调性.专题:三角函数的图像与性质.分析:由周期求出ω,由五点法作图求出φ,可得f(x)的解析式,再根据余弦函数的单调性,求得f(x)的减区间.解答:解:由函数f(x)=cos(ωx+ϕ)的部分图象,可得函数的周期为=2(﹣)=2,∴ω=π,f (x)=cos(πx+ϕ).再根据函数的图象以及五点法作图,可得+ϕ=,k∈z,即ϕ=,f(x)=cos(πx+).由2kπ≤πx+≤2kπ+π,求得2k﹣≤x≤2k+,故f(x)的单调递减区间为(,2k+),k∈z,故选:D.点评:本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值;还考查了余弦函数的单调性,属于基础题.9.【2015新课标1】执行如图的程序框图,如果输入的t=0.01,则输出的n=()A.5B.6C.7D.8考点:程序框图.专题:算法和程序框图.分析:由题意可得,算法的功能是求S=1﹣﹣≤t 时n的最小值,由此可得结论.解答:解:由程序框图知:算法的功能是求S=1﹣﹣≤t 时n的最小值,再根据t=0.01,可得当n=6时,S=1﹣﹣=>0.01,而当n=7时,S=1﹣﹣=≤0.01,故输出的n值为7,故选:C.点评:本题考查了直到型循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解题的关键,属于基础题.10.【2015新课标1】(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为()A.10 B.20 C.30 D.60考点:二项式定理的应用.专题:计算题;二项式定理.分析:利用展开式的通项,即可得出结论.解答:解:(x2+x+y)5的展开式的通项为T r+1=,令r=2,则(x2+x)3的通项为=,令6﹣k=5,则k=1,∴(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为=30.故选:C.点评:本题考查二项式定理的运用,考查学生的计算能力,确定通项是关键.11.【2015新课标1】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.1B.2C.4D.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.12.【2015新课标1】设函数f(x)=e x(2x﹣1)﹣ax+a,其中a<1,若存在唯一的整数x0使得f(x0)<0,则a的取值范围是()A.[)B.[)C.[)D.[)考点:利用导数研究函数的极值;函数的零点.专题:创新题型;导数的综合应用.分析:设g(x)=e x(2x﹣1),y=ax﹣a,问题转化为存在唯一的整数x0使得g(x0)在直线y=ax﹣a的下方,求导数可得函数的极值,数形结合可得﹣a>g(0)=﹣1且g(﹣1)=﹣3e﹣1≥﹣a﹣a,解关于a的不等式组可得.解答:解:设g(x)=e x(2x﹣1),y=ax﹣a,由题意知存在唯一的整数x0使得g(x0)在直线y=ax﹣a的下方,∵g′(x)=e x(2x﹣1)+2e x=e x(2x+1),∴当x<﹣时,g′(x)<0,当x>﹣时,g′(x)>0,∴当x=﹣时,g(x)取最小值﹣2,当x=0时,g(0)=﹣1,当x=1时,g(1)=e>0,直线y=ax﹣a恒过定点(1,0)且斜率为a,故﹣a>g(0)=﹣1且g(﹣1)=﹣3e﹣1≥﹣a﹣a,解得≤a<1故选:D点评:本题考查导数和极值,涉及数形结合和转化的思想,属中档题.二.填空题(共4小题)13.【2015新课标1】若函数f(x)=xln(x+)为偶函数.则a=1.考点:函数奇偶性的性质.专题:计算题;函数的性质及应用.分析:由题意可得,f(﹣x)=f(x),代入根据对数的运算性质即可求解解答:解:∵f(x)=xln(x+)为偶函数,∴f(﹣x)=f(x),∴(﹣x)ln(﹣x+)=xln(x+),∴﹣ln(﹣x+)=ln(x+),∴ln(﹣x+)+ln(x+)=0,∴,∴lna=0,∴a=1.故答案为:1.点评:本题主要考查了偶函数的定义及对数的运算性质的简单应用,属于基础试题.14.【2015新课标1】一个圆经过椭圆=1的三个顶点.且圆心在x轴的正半轴上.则该圆标准方程为(x﹣)2+y2=.考点:椭圆的标准方程.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:利用椭圆的方程求出顶点坐标,然后求出圆心坐标,求出半径即可得到圆的方程.解答:解:一个圆经过椭圆=1的三个顶点.且圆心在x轴的正半轴上.可知椭圆的右顶点坐标(4,0),上下顶点坐标(0,±2),设圆的圆心(a,0),则,解得a=,圆的半径为:,所求圆的方程为:(x﹣)2+y2=.故答案为:(x﹣)2+y2=.点评:本题考查椭圆的简单性质的应用,圆的方程的求法,考查计算能力.15.【2015新课标1】若x,y满足约束条件.则的最大值为3.考点:简单线性规划.专题:不等式的解法及应用.分析:作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定的最大值.解答:解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分ABC).设k=,则k的几何意义为区域内的点到原点的斜率,由图象知OA的斜率最大,由,解得,即A(1,3),则k OA==3,即的最大值为3.故答案为:3.点评:本题主要考查线性规划的应用,结合目标函数的几何意义以及直线的斜率,利用数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法.16.【2015新课标1】在平面四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°.BC=2,则AB的取值范围是(﹣,+).考点:三角形中的几何计算.专题:综合题;创新题型;解三角形.分析:如图所示,延长BA,CD交于点E,设AD=x,AE=x,DE=x,CD=m,求出x+m=+,即可求出AB的取值范围.解答:解:如图所示,延长BA,CD交于点E,则在△ADE中,∠DAE=105°,∠ADE=45°,∠E=30°,∴设AD=x,AE=x,DE=x,CD=m,∵BC=2,∴(x+m)sin15°=1,∴x+m=+,∴0<x<4,而AB=x+m﹣x=+﹣x,∴AB的取值范围是(﹣,+).故答案为:(﹣,+).点评:本题考查求AB的取值范围,考查三角形中的几何计算,考查学生的计算能力,属于中档题.三.解答题(共8小题)17.【2015新课标1】S n为数列{a n}的前n项和,己知a n>0,a n2+2a n=4S n+3(I)求{a n}的通项公式:(Ⅱ)设b n=,求数列{b n}的前n项和.考点:数列的求和;数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分析:(I)根据数列的递推关系,利用作差法即可求{a n}的通项公式:(Ⅱ)求出b n=,利用裂项法即可求数列{b n}的前n项和.解答:解:(I)由a n2+2a n=4S n+3,可知a n+12+2a n+1=4S n+1+3两式相减得a n+12﹣a n2+2(a n+1﹣a n)=4a n+1,即2(a n+1+a n)=a n+12﹣a n2=(a n+1+a n)(a n+1﹣a n),∵a n>0,∴a n+1﹣a n=2,∵a12+2a1=4a1+3,∴a1=﹣1(舍)或a1=3,则{a n}是首项为3,公差d=2的等差数列,∴{a n}的通项公式a n=3+2(n﹣1)=2n+1:(Ⅱ)∵a n=2n+1,∴b n===(﹣),∴数列{b n}的前n项和T n=(﹣+…+﹣)=(﹣)=.点评:本题主要考查数列的通项公式以及数列求和的计算,利用裂项法是解决本题的关键.18.【2015新课标1】如图,四边形ABCD为菱形,∠ABC=120°,E,F是平面ABCD同一侧的两点,BE丄平面ABCD,DF丄平面ABCD,BE=2DF,AE丄EC.(Ⅰ)证明:平面AEC丄平面AFC(Ⅱ)求直线AE与直线CF所成角的余弦值.考点:异面直线及其所成的角;平面与平面垂直的判定.专题:空间位置关系与距离;空间角;空间向量及应用.分析:(Ⅰ)连接BD,设BD∩AC=G,连接EG、EF、FG,运用线面垂直的判定定理得到EG⊥平面AFC,再由面面垂直的判定定理,即可得到;(Ⅱ)以G为坐标原点,分别以GB,GC为x轴,y轴,|GB|为单位长度,建立空间直角坐标系G ﹣xyz,求得A,E,F,C的坐标,运用向量的数量积的定义,计算即可得到所求角的余弦值.解答:解:(Ⅰ)连接BD,设BD∩AC=G,连接EG、EF、FG,在菱形ABCD中,不妨设BG=1,由∠ABC=120°,可得AG=GC=,BE⊥平面ABCD,AB=BC=2,可知AE=EC,又AE⊥EC,所以EG=,且EG⊥AC,在直角△EBG中,可得BE=,故DF=,在直角三角形FDG中,可得FG=,在直角梯形BDFE中,由BD=2,BE=,FD=,可得EF=,从而EG2+FG2=EF2,则EG⊥FG,AC∩FG=G,可得EG⊥平面AFC,由EG⊂平面AEC,所以平面AEC⊥平面AFC;(Ⅱ)如图,以G为坐标原点,分别以GB,GC为x轴,y轴,|GB|为单位长度,建立空间直角坐标系G﹣xyz,由(Ⅰ)可得A(0,﹣,0),E(1,0,),F(﹣1,0,),C(0,,0),即有=(1,,),=(﹣1,﹣,),故cos<,>===﹣.则有直线AE与直线CF所成角的余弦值为.点评:本题考查空间直线和平面的位置关系和空间角的求法,主要考查面面垂直的判定定理和异面直线所成的角的求法:向量法,考查运算能力,属于中档题.19.【2015新课标1】某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x(单位:千元)对年销售量y(单位:t)和年利润z(单位:千元)的影响,对近8年的年宣传费x i和年销售量y i(i=1,2,…,8)数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.(x i﹣)2(w i﹣)2(x i﹣)(y i﹣)(w i﹣)(y i﹣)46.6 563 6.8 289.8 1.6 1469 108.8表中w i=1,=(Ⅰ)根据散点图判断,y=a+bx与y=c+d哪一个适宜作为年销售量y关于年宣传费x的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)(Ⅱ)根据(Ⅰ)的判断结果及表中数据,建立y关于x的回归方程;(Ⅲ)以知这种产品的年利率z与x、y的关系为z=0.2y﹣x.根据(Ⅱ)的结果回答下列问题:(i)年宣传费x=49时,年销售量及年利润的预报值是多少?(ii)年宣传费x为何值时,年利率的预报值最大?附:对于一组数据(u1 v1),(u2 v2)…..(u n v n),其回归线v=α+βu的斜率和截距的最小二乘估计分别为:=,=﹣.考点:线性回归方程.专题:概率与统计.分析:(Ⅰ)根据散点图,即可判断出,(Ⅱ)先建立中间量w=,建立y关于w的线性回归方程,根据公式求出w,问题得以解决;(Ⅲ)(i)年宣传费x=49时,代入到回归方程,计算即可,(ii)求出预报值得方程,根据函数的性质,即可求出.解答:解:(Ⅰ)由散点图可以判断,y=c+d适宜作为年销售量y关于年宣传费x的回归方程类型;(Ⅱ)令w=,先建立y关于w的线性回归方程,由于==68,=﹣=563﹣68×6.8=100.6,所以y关于w的线性回归方程为=100.6+68w,因此y关于x的回归方程为=100.6+68,(Ⅲ)(i)由(Ⅱ)知,当x=49时,年销售量y的预报值=100.6+68=576.6,年利润z的预报值=576.6×0.2﹣49=66.32,(ii)根据(Ⅱ)的结果可知,年利润z的预报值=0.2(100.6+68)﹣x=﹣x+13.6+20.12,当==6.8时,年利润的预报值最大.点评:本题主要考查了线性回归方程和散点图的问题,准确的计算是本题的关键,属于中档题.20.【2015新课标1】在直角坐标系xOy中,曲线C:y=与直线l:y=kx+a(a>0)交于M,N两点.(Ⅰ)当k=0时,分別求C在点M和N处的切线方程.(Ⅱ)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?(说明理由)考点:利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:创新题型;导数的综合应用.分析:(I)联立,可得交点M,N的坐标,由曲线C:y=,利用导数的运算法则可得:y′=,利用导数的几何意义、点斜式即可得出切线方程.(II)存在符合条件的点(0,﹣a),设P(0,b)满足∠OPM=∠OPN.M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM,PN的斜率分别为:k1,k2.直线方程与抛物线方程联立化为x2﹣4kx﹣4a=0,利用根与系数的关系、斜率计算公式可得k1+k2=﹣.k1+k2=0⇔直线PM,PN的倾斜角互补⇔∠OPM=∠OPN.即可证明.解答:解:(I)联立,不妨取M,N,由曲线C:y=可得:y′=,∴曲线C在M点处的切线斜率为=,其切线方程为:y﹣a=,化为.同理可得曲线C在点N处的切线方程为:.(II)存在符合条件的点(0,﹣a),下面给出证明:设P(0,b)满足∠OPM=∠OPN.M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM,PN的斜率分别为:k1,k2.联立,化为x2﹣4kx﹣4a=0,∴x1+x2=4k,x1x2=﹣4a.∴k1+k2=+==﹣.当b=﹣a时,k1+k2=0,直线PM,PN的倾斜角互补,∴∠OPM=∠OPN.∴点P(0,﹣a)符合条件.点评:本题考查了导数的运算法则、利用导数的几何意义研究切线方程、直线与抛物线相交问题转化为方程联立可得根与系数的关系、斜率计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于难题.21.【2015新课标1】已知函数f(x)=x3+ax+,g(x)=﹣lnx(i)当a为何值时,x轴为曲线y=f(x)的切线;(ii)用min {m,n }表示m,n中的最小值,设函数h(x)=min { f(x),g(x)}(x>0),讨论h(x)零点的个数.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;导数在最大值、最小值问题中的应用.专题:创新题型;导数的综合应用.分析:(i)f′(x)=3x2+a.设曲线y=f(x)与x轴相切于点P(x0,0),则f(x0)=0,f′(x0)=0解出即可.(ii)对x分类讨论:当x∈(1,+∞)时,g(x)=﹣lnx<0,可得函数h(x)=min { f(x),g(x)}≤g(x)<0,即可得出零点的个数.当x=1时,对a分类讨论:a≥﹣,a<﹣,即可得出零点的个数;当x∈(0,1)时,g(x)=﹣lnx>0,因此只考虑f(x)在(0,1)内的零点个数即可.对a分类讨论:①当a≤﹣3或a≥0时,②当﹣3<a<0时,利用导数研究其单调性极值即可得出.解答:解:(i)f′(x)=3x2+a.设曲线y=f(x)与x轴相切于点P(x0,0),则f(x0)=0,f′(x0)=0,∴,解得,a=.因此当a=﹣时,x轴为曲线y=f(x)的切线;(ii)当x∈(1,+∞)时,g(x)=﹣lnx<0,∴函数h(x)=min { f(x),g(x)}≤g(x)<0,故h(x)在x∈(1,+∞)时无零点.当x=1时,若a≥﹣,则f(1)=a+≥0,∴h(x)=min { f(1),g(1)}=g(1)=0,故x=1是函数h(x)的一个零点;若a<﹣,则f(1)=a+<0,∴h(x)=min { f(1),g(1)}=f(1)<0,故x=1不是函数h(x)的零点;当x∈(0,1)时,g(x)=﹣lnx>0,因此只考虑f(x)在(0,1)内的零点个数即可.①当a≤﹣3或a≥0时,f′(x)=3x2+a在(0,1)内无零点,因此f(x)在区间(0,1)内单调,而f(0)=,f(1)=a+,∴当a≤﹣3时,函数f(x)在区间(0,1)内有一个零点,当a≥0时,函数f(x)在区间(0,1)内没有零点.②当﹣3<a<0时,函数f(x)在内单调递减,在内单调递增,故当x=时,f(x)取得最小值=.若>0,即,则f(x)在(0,1)内无零点.若=0,即a=﹣,则f(x)在(0,1)内有唯一零点.若<0,即,由f(0)=,f(1)=a+,∴当时,f(x)在(0,1)内有两个零点.当﹣3<a时,f(x)在(0,1)内有一个零点.综上可得:当或a<时,h(x)有一个零点;当a=或时,h(x)有两个零点;当时,函数h(x)有三个零点.点评:本题考查了导数的运算法则、利用导数的几何意义研究切线方程、利用导数研究函数的单调性极值,考查了分类讨论思想方法、推理能力与计算能力,属于难题.22.【2015新课标1】如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,BC交⊙O于点E.(Ⅰ)若D为AC的中点,证明:DE是⊙O的切线;(Ⅱ)若OA=CE,求∠ACB的大小.考点:圆的切线的判定定理的证明.专题:直线与圆.分析:(Ⅰ)连接AE和OE,由三角形和圆的知识易得∠OED=90°,可得DE是⊙O的切线;(Ⅱ)设CE=1,AE=x,由射影定理可得关于x的方程x2=,解方程可得x值,可得所求角度.解答:解:(Ⅰ)连接AE,由已知得AE⊥BC,AC⊥AB,在RT△ABC中,由已知可得DE=DC,∴∠DEC=∠DCE,连接OE,则∠OBE=∠OEB,又∠ACB+∠ABC=90°,∴∠DEC+∠OEB=90°,∴∠OED=90°,∴DE是⊙O的切线;(Ⅱ)设CE=1,AE=x,由已知得AB=2,BE=,由射影定理可得AE2=CE•BE,∴x2=,即x4+x2﹣12=0,解方程可得x=∴∠ACB=60°点评:本题考查圆的切线的判定,涉及射影定理和三角形的知识,属基础题.23.【2015新课标1】在直角坐标系xOy中,直线C1:x=﹣2,圆C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)若直线C3的极坐标方程为θ=(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面积.考点:简单曲线的极坐标方程.专题:坐标系和参数方程.分析:(Ⅰ)由条件根据x=ρcosθ,y=ρsinθ求得C1,C2的极坐标方程.(Ⅱ)把直线C3的极坐标方程代入ρ2﹣3ρ+4=0,求得ρ1和ρ2的值,结合圆的半径可得C2M⊥C2N,从而求得△C2MN的面积•C2M•C2N的值.解答:解:(Ⅰ)由于x=ρcosθ,y=ρsinθ,∴C1:x=﹣2 的极坐标方程为ρcosθ=﹣2,故C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1的极坐标方程为:(ρcosθ﹣1)2+(ρsinθ﹣2)2=1,化简可得ρ2﹣(2ρcosθ+4ρsinθ)+4=0.(Ⅱ)把直线C3的极坐标方程θ=(ρ∈R)代入ρ2﹣(2ρcosθ+4ρsinθ)+4=0,求得ρ1=2,ρ2=,∴|MN|=ρ1﹣ρ2=,由于圆C2的半径为1,∴C2M⊥C2N,△C2MN的面积为•C2M•C2N=.点评:本题主要考查简单曲线的极坐标方程,点的极坐标的定义,属于基础题.24.【2015新课标1】已知函数f(x)=|x+1|﹣2|x﹣a|,a>0.(Ⅰ)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;(Ⅱ)若f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6,求a的取值范围.考点:绝对值不等式的解法.专题:不等式的解法及应用.分析:(Ⅰ)当a=1时,把原不等式去掉绝对值,转化为与之等价的三个不等式组,分别求得每个不等式组的解集,再取并集,即得所求.(Ⅱ)化简函数f(x)的解析式,求得它的图象与x轴围成的三角形的三个顶点的坐标,从而求得f(x)的图象与x轴围成的三角形面积;再根据f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6,从而求得a的取值范围.解答:解:(Ⅰ)当a=1时,不等式f(x)>1,即|x+1|﹣2|x﹣1|>1,即①,或②,或③.解①求得x∈∅,解②求得<x<1,解③求得1≤x<2.综上可得,原不等式的解集为(,2).(Ⅱ)函数f(x)=|x+1|﹣2|x﹣a|=,由此求得f(x)的图象与x轴的交点A (,0),B(2a+1,0),故f(x)的图象与x轴围成的三角形的第三个顶点C(a,a+1),由△ABC的面积大于6,可得[2a+1﹣]•(a+1)>6,求得a>2.故要求的a的范围为(2,+∞).点评:本题主要考查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.2015年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标1)一.选择题(共12小题)1.【2015新课标1】设复数z满足=i,则|z|=()A.1B.C.D.22.【2015新课标1】sin20°cos10°﹣cos160°sin10°=()A.B.C.D.3.【2015新课标1】设命题p:∃n∈N,n2>2n,则¬p为()A.∀n∈N,n2>2n B.∃n∈N,n2≤2n C.∀n∈N,n2≤2n D.∃n∈N,n2=2n 4.【2015新课标1】投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.己知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为()A.0.648 B.0.432 C.0.36 D.0.3125.【2015新课标1】已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C.D.6.【2015新课标1】《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学明著,书中有如下问题:”今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?“其意思为:”在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?“已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有()A.14斛B.22斛C.36斛D.66斛7.【2015新课标1】设D为△ABC所在平面内一点,,则()A.B.C.D.8.【2015新课标1】函数f(x)=cos(ωx+ϕ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为()A.(kπ﹣,kπ+,),k∈z B.(2kπ﹣,2kπ+),k∈zC.(k﹣,k+),k∈z D.(,2k+),k∈z9.【2015新课标1】执行如图的程序框图,如果输入的t=0.01,则输出的n=()A.5B.6C.7D.810.【2015新课标1】(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为()A.10 B.20C.30 D.6011.【2015新课标1】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.1B.2C.4D.812.【2015新课标1】设函数f(x)=e x(2x﹣1)﹣ax+a,其中a<1,若存在唯一的整数x0使得f(x0)<0,则a的取值范围是()A.[)B.[)C.[)D.[)二.填空题(共4小题)13.【2015新课标1】若函数f(x)=xln(x+)为偶函数.则a=.14.【2015新课标1】一个圆经过椭圆=1的三个顶点.且圆心在x轴的正半轴上.则该圆标准方程为.15.【2015新课标1】若x,y满足约束条件.则的最大值为.16.【2015新课标1】在平面四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°.BC=2,则AB的取值范围是.三.解答题(共8小题)17.【2015新课标1】S n为数列{a n}的前n项和,己知a n>0,a n2+2a n=4S n+3(I)求{a n}的通项公式:(Ⅱ)设b n=,求数列{b n}的前n项和.18.【2015新课标1】如图,四边形ABCD为菱形,∠ABC=120°,E,F是平面ABCD同一侧的两点,BE 丄平面ABCD,DF丄平面ABCD,BE=2DF,AE丄EC.(Ⅰ)证明:平面AEC丄平面AFC(Ⅱ)求直线AE与直线CF所成角的余弦值.19.【2015新课标1】某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x(单位:千元)对年销售量y(单位:t)和年利润z(单位:千元)的影响,对近8年的年宣传费x i和年销售量y i(i=1,2,…,8)数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.(x i﹣)2(w i﹣)2(x i﹣)(y i﹣)(w i﹣)(y i﹣)46.6 563 6.8 289.8 1.6 1469 108.8表中w i=1,=(Ⅰ)根据散点图判断,y=a+bx与y=c+d哪一个适宜作为年销售量y关于年宣传费x的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)(Ⅱ)根据(Ⅰ)的判断结果及表中数据,建立y关于x的回归方程;(Ⅲ)以知这种产品的年利率z与x、y的关系为z=0.2y﹣x.根据(Ⅱ)的结果回答下列问题:(i)年宣传费x=49时,年销售量及年利润的预报值是多少?(ii)年宣传费x为何值时,年利率的预报值最大?附:对于一组数据(u1 v1),(u2 v2)…..(u n v n),其回归线v=α+βu的斜率和截距的最小二乘估计分别为:=,=﹣.20.【2015新课标1】在直角坐标系xOy中,曲线C:y=与直线l:y=kx+a(a>0)交于M,N两点.(Ⅰ)当k=0时,分別求C在点M和N处的切线方程.(Ⅱ)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?(说明理由)21.【2015新课标1】已知函数f(x)=x3+ax+,g(x)=﹣lnx(i)当a为何值时,x轴为曲线y=f(x)的切线;(ii)用min {m,n }表示m,n中的最小值,设函数h(x)=min { f(x),g(x)}(x>0),讨论h(x)零点的个数.选做题22.【2015新课标1】(2015春•从化市校级期末)如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,BC交⊙O 于点E.(Ⅰ)若D为AC的中点,证明:DE是⊙O的切线;(Ⅱ)若OA=CE,求∠ACB的大小.23.【2015新课标1】在直角坐标系xOy中,直线C1:x=﹣2,圆C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)若直线C3的极坐标方程为θ=(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面积.24.【2015新课标1】已知函数f(x)=|x+1|﹣2|x﹣a|,a>0.(Ⅰ)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;(Ⅱ)若f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6,求a的取值范围.。
2015年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标II)一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)已知集合A={﹣2,﹣1,0,1,2},B={x|(x﹣1)(x+2)<0},则A∩B=()A.{﹣1,0} B.{0,1} C.{﹣1,0,1} D.{0,1,2}考点:交集及其运算.专题:集合.分析:解一元二次不等式,求出集合B,然后进行交集的运算即可.解析:解:B={x|﹣2<x<1},A={﹣2,﹣1,0,1,2};∴A∩B={﹣1,0}.故选:A.评析:考查列举法、描述法表示集合,解一元二次不等式,以及交集的运算.2.(5分)若a为实数,且(2+ai)(a﹣2i)=﹣4i,则a=()A.﹣1 B.0C.1D.2考点:复数相等的充要条件.专题:数系的扩充和复数.分析:首先将坐标展开,然后利用复数相等解之.解析:解:因为(2+ai)(a﹣2i)=﹣4i,所以4a+(a2﹣4)i=﹣4i,4a=0,并且a2﹣4=﹣4,所以a=0;故选:B.评析:本题考查了复数的运算以及复数相等的条件,熟记运算法则以及复数相等的条件是关键.3.(5分)根据如图给出的2004年至2013年我国二氧化硫年排放量(单位:万吨)柱形图,以下结论中不正确的是()A.逐年比较,2008年减少二氧化硫排放量的效果最显著B.2007年我国治理二氧化硫排放显现成效C.2006年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势D.2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关考点:频率分布直方图.专题:概率与统计.分析:A从图中明显看出2008年二氧化硫排放量比2007年的二氧化硫排放量减少的最多,故A正确;B从2007年开始二氧化硫排放量变少,故B正确;C从图中看出,2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,故C正确;D2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,与年份负相关,故D错误.解析:解:A从图中明显看出2008年二氧化硫排放量比2007年的二氧化硫排放量明显减少,且减少的最多,故A正确;B2004﹣2006年二氧化硫排放量越来越多,从2007年开始二氧化硫排放量变少,故B 正确;C从图中看出,2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,故C正确;D2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,而不是与年份正相关,故D错误.故选:D评析:本题考查了学生识图的能力,能够从图中提取出所需要的信息,属于基础题.4.(5分)已知等比数列{a n}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=()A.21 B.42 C.63 D.84考点:等比数列的通项公式.专题:计算题;等差数列与等比数列.分析:由已知,a1=3,a1+a3+a5=21,利用等比数列的通项公式可求q,然后在代入等比数列通项公式即可求.解析:解:∵a1=3,a1+a3+a5=21,∴,∴q4+q2+1=7,∴q4+q2﹣6=0,∴q2=2,∴a3+a5+a7==3×(2+4+8)=42.故选:B评析:本题主要考查了等比数列通项公式的应用,属于基础试题.5.(5分)设函数f(x)=,则f(﹣2)+f(log212)=()A.3B.6C.9D.12考点:函数的值.专题:计算题;函数的性质及应用.分析:先求f(﹣2)=1+log2(2+2)=1+2=3,再由对数恒等式,求得f(log212)=6,进而得到所求和.解析:解:函数f(x)=,即有f(﹣2)=1+log2(2+2)=1+2=3,f(log212)==12×=6,则有f(﹣2)+f(log212)=3+6=9.故选C.评析:本题考查分段函数的求值,主要考查对数的运算性质,属于基础题.6.(5分)一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为()A.B.C.D.考点:由三视图求面积、体积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:由三视图判断,正方体被切掉的部分为三棱锥,把相关数据代入棱锥的体积公式计算即可.解析:解:设正方体的棱长为1,由三视图判断,正方体被切掉的部分为三棱锥,∴正方体切掉部分的体积为×1×1×1=,∴剩余部分体积为1﹣=,∴截去部分体积与剩余部分体积的比值为.故选:D.评析:本题考查了由三视图判断几何体的形状,求几何体的体积.7.(5分)过三点A(1,3),B(4,2),C(1,﹣7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|=()A.2B.8C.4D.10考点:两点间的距离公式.专题:计算题;直线与圆.分析:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,代入点的坐标,求出D,E,F,令x=0,即可得出结论.解析:解:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,则,∴D=﹣2,E=4,F=﹣20,∴x2+y2﹣2x+4y﹣20=0,令x=0,可得y2+4y﹣20=0,∴y=﹣2±2,∴|MN|=4.故选:C.评析:本题考查圆的方程,考查学生的计算能力,确定圆的方程是关键.8.(5分)程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入的a,b分别为14,18,则输出的a=()A.0B.2C.4D.14考点:程序框图.专题:算法和程序框图.分析:由循环结构的特点,先判断,再执行,分别计算出当前的a,b的值,即可得到结论.解析:解:由a=14,b=18,a>b,则b变为18﹣14=4,由a>b,则a变为14﹣4=10,由a>b,则a变为10﹣4=6,由a>b,则a变为6﹣4=2,由a<b,则b变为4﹣2=2,由a=b=2,则输出的a=2.故选:B.评析:本题考查算法和程序框图,主要考查循环结构的理解和运用,以及赋值语句的运用,属于基础题.9.(5分)已知A,B是球O的球面上两点,∠AOB=90°,C为该球面上的动点,若三棱锥O﹣ABC体积的最大值为36,则球O的表面积为()A.36πB.64πC.144πD.256π考点:球的体积和表面积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:当点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥O﹣ABC的体积最大,利用三棱锥O﹣ABC体积的最大值为36,求出半径,即可求出球O的表面积.解析:解:如图所示,当点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥O﹣ABC的体积最大,设球O的半径为R,此时V O﹣ABC=V C﹣AOB ===36,故R=6,则球O的表面积为4πR2=144π,故选C.评析:本题考查球的半径与表面积,考查体积的计算,确定点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥O﹣ABC的体积最大是关键.10.(5分)如图,长方形ABCD的边AB=2,BC=1,O是AB的中点,点P沿着边BC,CD与DA运动,记∠BOP=x.将动点P到A,B两点距离之和表示为x的函数f(x),则y=f(x)的图象大致为()A.B.C.D.考点:函数的图象.专题:函数的性质及应用.分析:根据函数图象关系,利用排除法进行求解即可.解析:解:当0≤x≤时,BP=tanx,AP==,此时f(x)=+tanx,0≤x≤,此时单调递增,当P在CD边上运动时,≤x≤且x≠时,PA+PB=,当x=时,PA+PB=2,当P在AD边上运动时,≤x≤π,PA+PB=﹣tanx,由对称性可知函数f(x)关于x=对称,且f()>f(),且轨迹为非线型,排除A,C,D,故选:B.评析:本题主要考查函数图象的识别和判断,根据条件先求出0≤x≤时的解析式是解决本题的关键.11.(5分)已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶角为120°,则E的离心率为()A.B.2C.D.考点:双曲线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:设M在双曲线﹣=1的左支上,由题意可得M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得a=b,再由离心率公式即可得到所求值.解析:解:设M在双曲线﹣=1的左支上,且MA=AB=2a,∠MAB=120°,则M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得,﹣=1,可得a=b,c==a,即有e==.故选:D.评析:本题考查双曲线的方程和性质,主要考查双曲线的离心率的求法,运用任意角的三角函数的定义求得M的坐标是解题的关键.12.(5分)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(﹣1)=0,当x>0时,xf′(x)﹣f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)B.(﹣1,0)∪(1,+∞)C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0)D.(0,1)∪(1,+∞)考点:函数的单调性与导数的关系.专题:创新题型;函数的性质及应用;导数的综合应用.分析:由已知当x>0时总有xf′(x)﹣f(x)<0成立,可判断函数g(x)=为减函数,由已知f(x)是定义在R上的奇函数,可证明g(x)为(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,根据函数g(x)在(0,+∞)上的单调性和奇偶性,模拟g(x)的图象,而不等式f(x)>0等价于x•g(x)>0,数形结合解不等式组即可.解析:解:设g(x)=,则g(x)的导数为:g′(x)=,∵当x>0时总有xf′(x)<f(x)成立,即当x>0时,g′(x)恒小于0,∴当x>0时,函数g(x)=为减函数,又∵g(﹣x)====g(x),∴函数g(x)为定义域上的偶函数又∵g(﹣1)==0,∴函数g(x)的图象性质类似如图:数形结合可得,不等式f(x)>0⇔x•g(x)>0⇔或,⇔0<x<1或x<﹣1.故选:A.评析:本题主要考查了利用导数判断函数的单调性,并由函数的奇偶性和单调性解不等式,属于综合题.二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5分)设向量,不平行,向量λ+与+2平行,则实数λ=.考点:平行向量与共线向量.专题:平面向量及应用.分析:利用向量平行即共线的条件,得到向量λ+与+2之间的关系,利用向量相等解析.解析:解:因为向量,不平行,向量λ+与+2平行,所以λ+=μ(+2),所以,解得;故答案为:.评析:本题考查了向量关系的充要条件:如果两个非0向量共线,那么存在唯一的参数λ,使得14.(5分)若x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为.考点:简单线性规划.专题:不等式的解法及应用.分析:首先画出平面区域,然后将目标函数变形为直线的斜截式,求在y轴的截距最大值.解析:解:不等式组表示的平面区域如图阴影部分,当直线经过D点时,z最大,由得D(1,),所以z=x+y的最大值为1+;故答案为:.评析:本题考查了简单线性规划;一般步骤是:①画出平面区域;②分析目标函数,确定求最值的条件.15.(5分)(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=3.考点:二项式定理的应用.专题:计算题;二项式定理.分析:给展开式中的x分别赋值1,﹣1,可得两个等式,两式相减,再除以2得到答案.解析:解:设f(x)=(a+x)(1+x)4=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,令x=1,则a0+a1+a2+…+a5=f(1)=16(a+1),①令x=﹣1,则a0﹣a1+a2﹣…﹣a5=f(﹣1)=0.②①﹣②得,2(a1+a3+a5)=16(a+1),所以2×32=16(a+1),所以a=3.故答案为:3.评析:本题考查解决展开式的系数和问题时,一般先设出展开式,再用赋值法代入特殊值,相加或相减.16.(5分)设S n是数列{a n}的前n项和,且a1=﹣1,a n+1=S n S n+1,则S n=﹣.考点:数列递推式.专题:创新题型;等差数列与等比数列.分析:通过an+1=S n+1﹣S n=S n S n+1,并变形可得数列{}是以首项和公差均为﹣1的等差数列,进而可得结论.解析:解:∵a n+1=S n S n+1,∴a n+1=S n+1﹣S n=S n S n+1,∴=﹣=1,即﹣=﹣1,又a1=﹣1,即==﹣1,∴数列{}是以首项和公差均为﹣1的等差数列,∴=﹣1﹣1(n﹣1)=﹣n,∴S n=﹣,故答案为:﹣.评析:本题考查求数列的通项,对表达式的灵活变形是解决本题的关键,注意解题方法的积累,属于中档题.三、解析题(共5小题,满分60分)17.(12分)△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,△ABD面积是△ADC面积的2倍.(1)求;(2)若AD=1,DC=,求BD和AC的长.考点:正弦定理;三角形中的几何计算.专题:解三角形.分析:(1)如图,过A作AE⊥BC于E,由已知及面积公式可得BD=2DC,由AD平分∠BAC 及正弦定理可得sin∠B=,sin∠C=,从而得解.(2)由(1)可求BD=.过D作DM⊥AB于M,作DN⊥AC于N,由AD平分∠BAC,可求AB=2AC,令AC=x,则AB=2x,利用余弦定理即可解得BD和AC的长.解析:解:(1)如图,过A作AE⊥BC于E,∵==2∴BD=2DC,∵AD平分∠BAC∴∠BAD=∠DAC在△ABD中,=,∴sin∠B=在△ADC中,=,∴sin∠C=;∴==.…6分(2)由(1)知,BD=2DC=2×=.过D作DM⊥AB于M,作DN⊥AC于N,∵AD平分∠BAC,∴DM=DN,∴==2,∴AB=2AC,令AC=x,则AB=2x,∵∠BAD=∠DAC,∴cos∠BAD=cos∠DAC,∴由余弦定理可得:=,∴x=1,∴AC=1,∴BD的长为,AC的长为1.评析:本题主要考查了三角形面积公式,正弦定理,余弦定理等知识的应用,属于基本知识的考查.18.(12分)某公司为了解用户对其产品的满意度,从A,B两地区分别随机调查了20个用户,得到用户对产品的满意度评分如下:A地区:62 73 81 92 95 85 74 64 53 7678 86 95 66 97 78 88 82 76 89B地区:73 83 62 51 91 46 53 73 64 8293 48 65 81 74 56 54 76 65 79(1)根据两组数据完成两地区用户满意度评分的茎叶图,并通过茎叶图比较两地区满意度评分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,给出结论即可);(2)根据用户满意度评分,将用户的满意度从低到高分为三个等级:满意度评分低于70分70分到89分不低于90分满意度等级不满意满意非常满意记事件C:“A地区用户的满意度等级高于B地区用户的满意度等级”,假设两地区用户的评价结果相互独立,根据所给数据,以事件发生的频率作为相应事件发生的频率,求C的概率.考点:古典概型及其概率计算公式;茎叶图.专题:概率与统计.分析:(Ⅰ)根据茎叶图的画法,以及有关茎叶图的知识,比较即可;(Ⅱ)根据概率的互斥和对立,以及概率的运算公式,计算即可.解析:解:(1)两地区用户满意度评分的茎叶图如下通过茎叶图可以看出,A地区用户满意评分的平均值高于B地区用户满意评分的平均值;A地区用户满意度评分比较集中,B地区用户满意度评分比较分散;(Ⅱ)记C A1表示事件“A地区用户满意度等级为满意或非常满意”,记C A2表示事件“A地区用户满意度等级为非常满意”,记C B1表示事件“B地区用户满意度等级为不满意”,记C B2表示事件“B地区用户满意度等级为满意”,则C A1与C B1独立,C A2与C B2独立,C B1与C B2互斥,则C=C A1C B1∪C A2C B2,P(C)=P(C A1C B1)+P(C A2C B2)=P(C A1)P(C B1)+P(C A2)P(C B2),由所给的数据C A1,C A2,C B1,C B2,发生的频率为,,,,所以P(C A1)=,P(C A2)=,P(C B1)=,P(C B2)=,所以P(C)=×+×=0.48.评析:本题考查了茎叶图,概率的互斥与对立,用频率来估计概率,属于中档题.19.(12分)如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8,点E,F分别在A1B1,D1C1上,A1E=D1F=4,过点E,F的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由);(2)求直线AF与平面α所成角的正弦值.考点:直线与平面所成的角.专题:空间角;空间向量及应用.分析:(1)容易知道所围成正方形的边长为10,再结合长方体各边的长度,即可找出正方形的位置,从而画出这个正方形;(2)分别以直线DA,DC,DD1为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,考虑用空间向量解决本问,能够确定A,H,E,F几点的坐标.设平面EFGH的法向量为,根据即可求出法向量,坐标可以求出,可设直线AF与平面EFGH所成角为θ,由sinθ=即可求得直线AF与平面α所成角的正弦值.解析:解:(1)交线围成的正方形EFGH如图:(2)作EM⊥AB,垂足为M,则:EH=EF=BC=10,EM=AA1=8;∴,∴AH=10;以边DA,DC,DD1所在直线为x,y,z轴,建立如图所示空间直角坐标系,则:A(10,0,0),H(10,10,0),E(10,4,8),F(0,4,8);∴;设为平面EFGH的法向量,则:,取z=3,则;若设直线AF和平面EFGH所成的角为θ,则:sinθ==;∴直线AF与平面α所成角的正弦值为.评析:考查直角三角形边的关系,通过建立空间直角坐标系,利用空间向量解决线面角问题的方法,弄清直线和平面所成角与直线的方向向量和平面法向量所成角的关系,以及向量夹角余弦的坐标公式.20.(12分)已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;(2)若l过点(,m),延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.考点:直线与圆锥曲线的综合问题;直线的斜率.专题:创新题型;圆锥曲线中的最值与范围问题.分析:(1)联立直线方程和椭圆方程,求出对应的直线斜率即可得到结论.(2)四边形OAPB为平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即x P=2x M,建立方程关系即可得到结论.解析:解:(1)设直线l:y=kx+b,(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(x M,y M),将y=kx+b代入9x2+y2=m2(m>0),得(k2+9)x2+2kbx+b2﹣m2=0,则x1+x2=,则x M==,y M=kx M+b=,于是直线OM的斜率k OM==,即k OM•k=﹣9,∴直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值.(2)四边形OAPB能为平行四边形.∵直线l过点(,m),∴l不过原点且与C有两个交点的充要条件是k>0,k≠3,由(1)知OM的方程为y=x,设P的横坐标为x P,由得,即x P=,将点(,m)的坐标代入l的方程得b=因此x M=,四边形OAPB为平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即x P=2x M,于是=2×,解得k1=4﹣或k2=4+,∵k i>0,k i≠3,i=1,2,∴当l的斜率为4﹣或4+时,四边形OAPB能为平行四边形.评析:本题主要考查直线和圆锥曲线的相交问题,联立方程组转化为一元二次方程,利用根与系数之间的关系是解决本题的关键.综合性较强,难度较大.21.(12分)设函数f(x)=e mx+x2﹣mx.(1)证明:f(x)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;(2)若对于任意x1,x2∈[﹣1,1],都有|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1,求m的取值范围.考点:利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.专题:创新题型;导数的概念及应用.分析:(1)利用f'(x)≥0说明函数为增函数,利用f'(x)≤0说明函数为减函数.注意参数m的讨论;(2)由(1)知,对任意的m,f(x)在[﹣1,0]单调递减,在[0,1]单调递增,则恒成立问题转化为最大值和最小值问题.从而求得m的取值范围.解析:解:(1)证明:f'(x)=m(e mx﹣1)+2x.若m≥0,则当x∈(﹣∞,0)时,e mx﹣1≤0,f'(x)<0;当x∈(0,+∞)时,e mx﹣1≥0,f'(x)>0.若m<0,则当x∈(﹣∞,0)时,e mx﹣1>0,f'(x)<0;当x∈(0,+∞)时,emx ﹣1<0,f'(x)>0.所以,f(x)在(﹣∞,0)时单调递减,在(0,+∞)单调递增.(2)由(1)知,对任意的m,f(x)在[﹣1,0]单调递减,在[0,1]单调递增,故f (x)在x=0处取得最小值.所以对于任意x1,x2∈[﹣1,1],|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1的充要条件是即设函数g(t)=e t﹣t﹣e+1,则g'(t)=e t﹣1.当t<0时,g'(t)<0;当t>0时,g'(t)>0.故g(t)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增.又g(1)=0,g(﹣1)=e﹣1+2﹣e<0,故当t∈[﹣1,1]时,g(t)≤0.当m∈[﹣1,1]时,g(m)≤0,g(﹣m)≤0,即合式成立;当m>1时,由g(t)的单调性,g(m)>0,即e﹣m+m>e﹣1.当m<﹣1时,g(﹣m)>0,即e﹣m+m>e﹣1.综上,m的取值范围是[﹣1,1]评析:本题主要考查导数在求单调函数中的应用和恒成立在求参数中的应用.属于难题,高考压轴题.四、选做题.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,O为等腰三角形ABC内一点,⊙O与△ABC的底边BC交于M,N两点,与底边上的高AD交于点G,且与AB,AC分别相切于E,F两点.(1)证明:EF∥BC;(2)若AG等于⊙O的半径,且AE=MN=2,求四边形EBCF的面积.考点:相似三角形的判定.专题:开放型;空间位置关系与距离.分析:(1)通过AD是∠CAB的角平分线及圆O分别与AB、AC相切于点E、F,利用相似的性质即得结论;(2)通过(1)知AD是EF的垂直平分线,连结OE、OM,则OE⊥AE,利用S△ABC ﹣S△AEF计算即可.解析:(1)证明:∵△ABC为等腰三角形,AD⊥BC,∴AD是∠CAB的角平分线,又∵圆O分别与AB、AC相切于点E、F,∴AE=AF,∴AD⊥EF,∴EF∥BC;(2)解:由(1)知AE=AF,AD⊥EF,∴AD是EF的垂直平分线,又∵EF为圆O的弦,∴O在AD上,连结OE、OM,则OE⊥AE,由AG等于圆O的半径可得AO=2OE,∴∠OAE=30°,∴△ABC与△AEF都是等边三角形,∵AE=2,∴AO=4,OE=2,∵OM=OE=2,DM=MN=,∴OD=1,∴AD=5,AB=,∴四边形EBCF 的面积为×﹣××=.评析: 本题考查空间中线与线之间的位置关系,考查四边形面积的计算,注意解题方法的积累,属于中档题.选修4-4:坐标系与参数方程23.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,t ≠ 0),其中0 ≤ α < π,在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:2sin ρθ=,C 3:23cos ρθ=。
第一部分 专题整合突破 专题一 函数与导数、不等式 第1讲 函数图象与性质及函数与方程一、选择题1.(2014·北京朝阳期末考试)函数f (x )=1x -1+x 的定义域为 ( ).A .[0,+∞)B .(1,+∞)C .[0,1)∪(1,+∞)D .[0,1)解析 由题意知⎩⎨⎧x -1≠0,x ≥0,∴f (x )的定义域为[0,1)∪(1,+∞). 答案 C2.(2014·新课标全国卷Ⅱ改编)偶函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,f (3)=3,则f (-1)=( ).A .1B .-1C .3D .-3解析 因为f (x )的图象关于直线x =2对称,所以f (x )=f (4-x ),f (-x )=f (4+x ),又f (-x )=f (x ),所以f (x )=f (4+x ),则f (-1)=f (4-1)=f (3)=3. 答案 C3.(2014·天津卷)函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为( ).A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)解析 由x 2-4>0,得x <-2或x >2,所以函数f (x )的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),又y =x 2-4的减区间为(-∞,0),∴函数f (x )=log 12(x 2-4)的增区间为(-∞,-2),故选D.答案 D4.(2014·济南模拟)函数f (x )=(x -1)ln|x |的图象可能为( ).解析 函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),可排除 B.当x ∈(0,1)时,x -1<0,ln x <0,所以(x -1)ln x >0,可排除D ;当x ∈(1,+∞)时,x -1>0,ln x >0,所以(x -1)ln x >0,可排除C.故只有A 项满足,选A. 答案 A5.(2013·新课标全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=⎩⎨⎧-x 2+2x ,x ≤0,ln (x +1),x >0.若|f (x )|≥ax ,则a 的取值范围是( ).A .(-∞,0]B .(-∞,1]C .[-2,1]D .[-2,0]解析 当x ≤0时,f (x )=-x 2+2x =-(x -1)2+1≤0,所以|f (x )|≥ax 化简为x 2-2x ≥ax ,即x 2≥(a +2)x ,因为x ≤0,所以a +2≥x 恒成立,所以a ≥-2;当x >0时,f (x )=ln(x +1)>0,所以|f (x )|≥ax 化简为ln(x +1)≥ax 恒成立,由函数图象可知a ≤0,综上,当-2≤a ≤0时,不等式|f (x )|≥ax 恒成立,故选D. 答案 D 二、填空题6.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递增.若实数a 满足f (log 2 a )+f (log 12a )≤2f (1),则a 的取值范围是________.解析 ∵f (x )在R 上是偶函数, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 12a =f (-log 2a )=f (log 2a ), 由题设,得2f (log 2a )≤2f (1),即f (log 2a )≤f (1), 又f (x )在[0,+∞)上单调递增, ∴|log 2a |≤1,解之得12≤a ≤2.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,27.(2014·广州测试)已知函数f (x )=2ax 2+2x -3.如果函数y =f (x )在区间[-1,1]上有零点,则实数a 的取值范围为____________. 解析 若a =0,则f (x )=2x -3.f (x )=0⇒x =32∉[-1,1],不合题意,故a ≠0. 下面就a ≠0分两种情况讨论:(1)当f (-1)·f (1)≤0时,f (x )在[-1,1]上至少有一个零点,即(2a -5)(2a -1)≤0,解得12≤a ≤52.(2)当f (-1)·f (1)>0时,f (x )在[-1,1]上有零点的条件是⎩⎪⎨⎪⎧f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12a f (1)≤0或f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12a f (-1)≤0,-1<-12a <1,f (-1)·f (1)>0,解得a >52.综上,实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞8.已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,对∀x ∈R 都有f (x +4)=f (x )+f (2)成立.当x 1,x 2∈[0,2],且x 1≠x 2时,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0,给出下列命题:①f (2)=0;②直线x =-4是函数y =f (x )图象的一条对称轴; ③函数y =f (x )在[-4,4]上有四个零点; ④f (2 014)=0.其中所有正确命题的序号为________.解析 令x =-2,得f (-2+4)=f (-2)+f (2),解得f (-2)=0,因为函数f (x )为偶函数,所以f (2)=0,①正确;因为f (-4+x )=f (-4+x +4)=f (x ),f (-4-x )=f (-4-x +4)=f (-x )=f (x ),所以f (-4+x )=f (-4-x ),即x =-4是函数f (x )的一条对称轴,②正确;当x 1,x 2∈[0,2],且x 1≠x 2时,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0,说明函数f (x )在[0,2]上是单调递减函数,又f (2)=0,因此函数f (x )在[0,2]上只有一个零点,由偶函数知函数f (x )在[-2,0]上也只有一个零点,由f (x +4)=f (x ),知函数的周期为4,所以函数f (x )在(2,4]与[-4,-2)上也单调,因此,函数在[-4,4]上只有2个零点,③错;对于④,因为函数的周期为4,即有f (2)=f (6)=f (10)=…=f (2 014)=0,④正确. 答案 ①②④ 三、解答题9.已知函数f (x )=2x ,g (x )=12|x |+2. (1)求函数g (x )的值域;(2)求满足方程f (x )-g (x )=0的x 的值. 解 (1)g (x )=12|x |+2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |+2,因为|x |≥0,所以0<⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |≤1,即2<g (x )≤3,故g (x )的值域是(2,3]. (2)由f (x )-g (x )=0,得2x -12|x |-2=0, 当x ≤0时,显然不满足方程, 当x >0时,由2x-12x -2=0,整理得(2x )2-2·2x -1=0,(2x -1)2=2, 故2x =1±2,因为2x >0, 所以2x =1+2, 即x =log 2(1+2).10.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +1(a >0),F (x )=⎩⎨⎧f (x ),x >0,-f (x ),x <0.若f (-1)=0,且对任意实数x 均有f (x )≥0成立. (1)求F (x )的表达式;(2)当x ∈[-2,2]时,g (x )=f (x )-kx 是单调函数,求k 的取值范围.解 (1)∵f (-1)=0,∴a -b +1=0, ∴b =a +1,∴f (x )=ax 2+(a +1)x +1. ∵f (x )≥0恒成立, ∴⎩⎨⎧a >0,Δ=(a +1)2-4a ≤0, 即⎩⎨⎧a >0,(a -1)2≤0. ∴a =1,从而b =2, ∴f (x )=x 2+2x +1,∴F (x )=⎩⎨⎧x 2+2x +1 (x >0),-x 2-2x -1 (x <0).(2)由(1)知,g (x )=x 2+2x +1-kx =x 2+(2-k )x +1. ∵g (x )在[-2,2]上是单调函数, ∴k -22≤-2或k -22≥2, 解得k ≤-2或k ≥6.所以k 的取值范围是(-∞,-2]∪[6,+∞).11.(2014·绵阳模拟)已知函数f (x )=log 4(4x +1)+kx (k ∈R )是偶函数. (1)求k 的值;(2)设g (x )=log 4⎝ ⎛⎭⎪⎫a ·2x -43a ,若函数f (x )与g (x )的图象有且只有一个公共点,求实数a 的取值范围.解 (1)由函数f (x )是偶函数可知,f (x )=f (-x ), 所以log 4(4x +1)+kx =log 4(4-x +1)-kx ,所以log 44x +14-x +1=-2kx ,即x =-2kx 对一切x ∈R 恒成立,所以k =-12.(2)函数f (x )与g (x )的图象有且只有一个公共点,即方程log 4(4x +1)-12x =log 4⎝ ⎛⎭⎪⎫a ·2x -43a 有且只有一个实根,即方程2x +12x =a ·2x -43a 有且只有一个实根.令t =2x>0,则方程(a -1)t 2-43at -1=0有且只有一个正根.①当a =1时,则t =-34不合题意; ②当a ≠1时,Δ=0,解得a =34或-3.若a =34,则t =-2,不合题意;若a =-3,则t =12; ③若方程有一个正根与一个负根,即-1a -1<0, 解得a >1.综上所述,实数a 的取值范围是{-3}∪(1,+∞).。
目录选择题的解法 (1)概率与统计 (12)函数与导数 (26)活用“审题路线图”,破解高考不再难 (40)集合与常用逻辑用语 (59)解答题的八个答题模板 (65)解析几何 (95)立体几何 (107)三角函数、解三角形、平面向量 (121)数列、不等式 (131)填空题的解法 (140)推理与证明、复数、算法 (149)选择题的解法【题型特点概述】高考数学选择题主要考查对基础知识的理解、基本技能的熟练程度、基本计算的准确性、基本方法的正确运用、考虑问题的严谨、解题速度的快捷等方面,注重多个知识点的小型综合,渗透各种数学思想和方法,能充分考查灵活应用基础知识、解决数学问题的能力.选择题是属于“小灵通”题,其解题过程“不讲道理”,所以解答选择题的基本策略是:充分地利用题干和选择支两方面的条件所提供的信息作出判断.先定性后定量,先特殊后推理,先间接后直接,先排除后求解,对于具有多种解题思路的,宜选最简解法等.解题时应仔细审题、深入分析、正确推演、谨防疏漏.初选后认真检验,确保准确.解数学选择题的常用方法,主要分直接法和间接法两大类.直接法是解答选择题最基本、最常用的方法,但高考的题量较大,如果所有选择题都用直接法解答,不但时间不允许,甚至有些题目根本无法解答,因此,我们还要研究解答选择题的一些技巧.总的来说,选择题属小题,解题的原则是:小题巧解,小题不能大做.方法一直接法直接法就是从题干给出的条件出发,进行演绎推理,直接得出结论.这种策略多用于一些定性的问题,是解选择题最常用的策略.这类选择题是由计算题、应用题、证明题、判断题改编而成的,可直接从题设的条件出发,利用已知条件、相关公式、公理、定理、法则等通过准确的运算、严谨的推理、合理的验证得出正确的结论,然后与选择支对照,从而作出相应的选择.例1 数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=13,且对任意正整数m 、n ,都有a m +n =a m ·a n ,若S n <a 恒成立,则实数a 的最小值为( ) A.12 B.23 C.32D .2解析 对任意正整数m 、n ,都有a m +n =a m ·a n ,取m =1,则有a n +1=a n ·a 1⇒a n +1a n =a 1=13,故数列{a n }是以13为首项,以13为公比的等比数列,则S n =13(1-13n )1-13=12(1-13n )<12,由于S n <a对任意n ∈N *恒成立,故a ≥12,即实数a 的最小值为12,选A.答案 A思维升华 直接法是解答选择题最常用的基本方法.直接法适用的范围很广,只要运算正确必能得出正确的答案.平时练习中应不断提高用直接法解选择题的能力,准确把握题目的特点.用简便的方法巧解选择题,是建立在扎实掌握“三基”的基础上的,否则一味求快则会快中出错.将函数y =sin 2x (x ∈R )的图象分别向左平移m (m >0)个单位、向右平移n (n >0)个单位所得到的图象都与函数y =sin(2x +π3)(x ∈R )的图象重合,则|m -n |的最小值为( ) A.π6 B.5π6 C.π3 D.2π3答案 C解析 函数y =sin 2x (x ∈R )的图象向左平移m (m >0)个单位可得y =sin 2(x +m )=sin(2x +2m )的图象,向右平移n (n >0)个单位可得y =sin 2(x -n )=sin(2x -2n )的图象.若两图象都与函数y =sin(2x +π3)(x ∈R )的图象重合,则⎩⎨⎧2m =π3+2k 1π,2n =-π3+2k 2π,(k 1,k 2∈Z )即⎩⎨⎧m =π6+k 1π,n =-π6+k 2π.(k 1,k 2∈Z )所以|m -n |=|π3+(k 1-k 2)π|(k 1,k 2∈Z ),当k 1=k 2时,|m -n |min =π3.故选C.方法二 特例法特例检验(也称特例法或特殊值法)是用特殊值(或特殊图形、特殊位置)代替题设普遍条件,得出特殊结论,再对各个选项进行检验,从而做出正确的选择.常用的特例有特殊数值、特殊数列、特殊函数、特殊图形、特殊角、特殊位置等.特例检验是解答选择题的最佳方法之一,适用于解答“对某一集合的所有元素、某种关系恒成立”,这样以全称判断形式出现的题目,其原理是“结论若在某种特殊情况下不真,则它在一般情况下也不真”,利用“小题小做”或“小题巧做”的解题策略.例2 (1)等差数列{a n }的前m 项和为30,前2m 项和为100,则它的前3m 项和为( ) A .130 B .170 C .210 D .260(2)如图,在棱柱的侧棱A 1A 和B 1B 上各有一动点P 、Q 满足A 1P =BQ ,过P 、Q 、C 三点的截面把棱柱分成两部分,则其体积之比为( ) A .3∶1 B .2∶1 C .4∶1D.3∶1解析 (1)取m =1,依题意a 1=30,a 1+a 2=100,则a 2=70,又{a n }是等差数列,进而a 3=110,故S 3=210,选C.(2)将P 、Q 置于特殊位置:P →A 1,Q →B ,此时仍满足条件A 1P =BQ (=0),则有1C AA B V -=1A ABC V -=1113ABC A B C V -,故选B.答案 (1)C (2)B思维升华 特例法具有简化运算和推理的功效,比较适用于题目中含有字母或具有一般性结论的选择题,但用特例法解选择题时,要注意以下两点: 第一,取特例尽可能简单,有利于计算和推理;第二,若在不同的特殊情况下有两个或两个以上的结论相符,则应选另一特例情况再检验,或改用其他方法求解.已知O 是锐角△ABC 的外接圆圆心,∠A=60°,cos B sin C ·AB →+cos C sin B·AC →=2m ·AO →,则m 的值为( ) A.32B. 2 C .1 D.12答案 A解析 如图,当△ABC 为正三角形时,A =B =C =60°,取D 为BC 的中点, AO →=23AD →,则有13AB →+13AC →=2m ·AO →, ∴13(AB →+AC →)=2m ×23AD →,∴13·2AD →=43mAD →,∴m =32,故选A. 方法三 排除法(筛选法)例3 函数y =x sin x 在[-π,π]上的图象是( )解析容易判断函数y=x sin x为偶函数,可排除D;时,y=x sin x>0,排除B;当0<x<π2当x=π时,y=0,可排除C;故选A.答案 A思维升华排除法适应于定性型或不易直接求解的选择题.当题目中的条件多于一个时,先根据某些条件在选项中找出明显与之矛盾的,予以否定,再根据另一些条件在缩小选项的范围内找出矛盾,这样逐步筛选,直到得出正确的答案.它与特例法、图解法等结合使用是解选择题的常用方法.函数y=2|x|的定义域为[a,b],值域为[1,16],a变动时,方程b=g(a)表示的图形可以是()答案 B解析 研究函数y =2|x |,发现它是偶函数,x ≥0时,它是增函数,因此x =0时函数取得最小值1,而当x =±4时,函数值为16,故一定有0∈[a ,b ],而4∈[a ,b ]或者-4∈[a ,b ],从而有结论a =-4时,0≤b ≤4,b =4时,-4≤a ≤0,因此方程b =g (a )的图形只能是B. 方法四 数形结合法(图解法)在处理数学问题时,能够将抽象的数学语言与直观的几何图形有机结合起来,通过对规范图形或示意图形的观察分析,将数的问题(如解方程、解不等式、判断单调性、求取值范围等)与某些图形结合起来,利用图象的直观性,化抽象为直观,化直观为精确,从而使问题得到解决,这种方法称为数形结合法.例4 函数f (x )=⎝⎛⎭⎫12|x -1|+2cos πx (-2≤x ≤4)的所有零点之和等于( ) A .2 B .4 C .6 D .8解析 由f (x )=⎝⎛⎭⎫12|x -1|+2cos πx =0, 得⎝⎛⎭⎫12|x -1|=-2cos πx , 令g (x )=⎝⎛⎭⎫12|x -1|(-2≤x ≤4), h (x )=-2cos πx (-2≤x ≤4),又因为g (x )=⎝⎛⎭⎫12|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x -1, 1≤x ≤4,2x -1, -2≤x <1.在同一坐标系中分别作出函数g (x )=⎝⎛⎭⎫12|x -1|(-2≤x ≤4)和h (x )=-2cos πx (-2≤x ≤4)的图象(如图),由图象可知,函数g(x)=⎝⎛⎭⎫1x-1|关于x=1对称,2|又x=1也是函数h(x)=-2cos πx(-2≤x≤4)的对称轴,所以函数g(x)=⎝⎛⎭⎫1x-1|(-2≤x≤4)和h(x)=-2cos πx(-2≤x≤4)的交点也关于x=1对称,2|且两函数共有6个交点,所以所有零点之和为6.答案 C思维升华本题考查函数图象的应用,解题的关键是将零点问题转化为两图象的交点问题,然后画出函数的图象找出零点再来求和.严格地说,图解法并非属于选择题解题思路范畴,但它在解有关选择题时非常简便有效.运用图解法解题一定要对有关函数的图象、方程曲线、几何图形较熟悉.图解法实际上是一种数形结合的解题策略.过点(2,0)引直线l与曲线y=1-x2相交于A、B两点,O为坐标原点,当△AOB的面积取最大值时,直线l的斜率等于()A.33B.-33C.±33D.- 3答案 B解析由y=1-x2,得x2+y2=1(y≥0),其所表示的图形是以原点O为圆心,1为半径的上半圆(如图所示).由题意及图形,知直线l的斜率必为负值,故排除A,C选项.当其斜率为-3时,直线l的方程为3x+y-6=0,点O到其距离为|-6|3+1=62>1,不符合题意,故排除D选项.选B.方法五估算法由于选择题提供了唯一正确的选择支,解答又无需过程.因此,有些题目,不必进行准确的计算,只需对其数值特点和取值界限作出适当的估计,便能作出正确的判断,这就是估算法.估算法往往可以减少运算量,但是加强了思维的层次. 例5 若A 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,y ≥0,y -x ≤2表示的平面区域,则当a 从-2连续变化到1时,动直线x +y =a 扫过A 中的那部分区域的面积为( ) A.34 B .1 C.74D .2 解析 如图知区域的面积是△OAB 去掉一个小直角三角形. 阴影部分面积比1大,比S △OAB =12×2×2=2小,故选C 项.答案 C思维升华 “估算法”的关键是确定结果所在的大致范围,否则“估算”就没有意义.本题的关键在于所求值应该比△AOB 的面积小且大于其面积的一半.已知sin θ=m -3m +5,cos θ=4-2m m +5(π2<θ<π),则tan θ2等于( )A.m -39-mB.m -3|9-m |C.13 D .5答案 D解析 利用同角正弦、余弦的平方和为1求m 的值,再根据半角公式求tan θ2,但运算较复杂,试根据答案的数值特征分析.由于受条件sin2θ+cos2θ=1的制约,m为一确定的值,进而推知tanθ2也为一确定的值,又π2<θ<π,因而π4<θ2<π2,故tanθ2>1.1.解选择题的基本方法有直接法、排除法、特例法、估算法、验证法和数形结合法.但大部分选择题的解法是直接法,在解选择题时要根据题干和选择支两方面的特点灵活运用上述一种或几种方法“巧解”,在“小题小做”、“小题巧做”上做文章,切忌盲目地采用直接法.2.由于选择题供选答案多、信息量大、正误混杂、迷惑性强,稍不留心就会误入“陷阱”,应该从正反两个方向肯定、否定、筛选、验证,既谨慎选择,又大胆跳跃.3.作为平时训练,解完一道题后,还应考虑一下能不能用其他方法进行“巧算”,并注意及时总结,这样才能有效地提高解选择题的能力.概率与统计1.随机抽样方法简单随机抽样、系统抽样、分层抽样的共同点是抽样过程中每个个体被抽取的机会相等,且是不放回抽样.[问题1] 某社区现有480个住户,其中中等收入家庭200户、低收入家庭160户,其他为高收入家庭.在建设幸福社区的某次分层抽样调查中,高收入家庭被抽取了6户,则该社区本次抽取的总户数为________. 答案 24解析 由抽样比例可知6x =480-200-160480,则x =24.2.对于统计图表问题,求解时,最重要的就是认真观察图表,从中提取有用信息和数据.对于频率分布直方图,应注意的是图中的每一个小矩形的面积是数据落在该区间上的频率.茎叶图没有原始数据信息的损失,但数据很大或有多组数据时,茎叶图就不那么直观、清晰了. [问题2] 从某校高三年级随机抽取一个班,对该班50名学生的高校招生体检表中视力情况进行统计,其结果的频率分布直方图如图所示.若某高校A 专业对视力的要求在0.9以上,则该班学生中能报A 专业的人数为________.答案 203.众数:在一组数据中,出现次数最多的数据叫做这组数据的众数. 众数为频率分布直方图中最高矩形的底边中点的横坐标.中位数:将一组数据按大小依次排列,把处在最中间位置的一个数据(或最中间两个数据的平均数)叫做这组数据的中位数.中位数为平分频率分布直方图面积且垂直于横轴的直线与横轴交点的横坐标. 平均数:样本数据的算术平均数,即x =1n(x 1+x 2+…+x n ).平均数等于频率分布直方图中每个小矩形的面积乘以小距形底边中点的横坐标之和. 标准差的平方就是方差,方差的计算(1)基本公式s 2=1n[(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x n -x )2].(2)简化计算公式①s 2=1n [(x 21+x 22+…+x 2n )-n x 2],或写成s 2=1n (x 21+x 22+…+x 2n )-x 2,即方差等于原数据平方和的平均数减去平均数的平方.[问题3] 已知一个样本中的数据为0.12,0.15,0.13,0.15,0.14,0.17,0.15,0.16,0.13,0.14,则该样本的众数、中位数分别是________. 答案 0.15、0.145 4.变量间的相关关系假设我们有如下一组数据:(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n ).回归方程y ^=b ^x +a ^,其中⎩⎪⎨⎪⎧b ^=∑i =1n(x i-x )(y i-y )∑i =1n(x i-x )2=∑i =1nx i y i-n x y ∑i =1nx 2i-n x2,a ^=y -b ^x .[问题4] 回归直线方程y ^=b ^x +a ^必经过点________. 答案 (x ,y )5.独立性检验的基本方法一般地,假设有两个分类变量X 和Y ,它们的取值分别为{x 1,x 2}和{y 1,y 2},其样本频数列联表如表:y 1 y 2 总计 x 1 a b a +b x 2 c d c +d 总计a +cb +da +b +c +d根据观测数据计算由公式k =n (ad -bc )2(a +b )(a +c )(b +d )(c +d )所给出的检验随机变量K 2的观测值k ,并且k 的值越大,说明“X 与Y 有关系”成立的可能性越大,可以利用数据来确定“X 与Y 有关系”的可信程度.[问题5] 为了解某班学生喜爱打篮球是否与性别有关,对该班50名学生进行了问卷调查,得到了如下的2×2列联表:喜爱打篮球不喜爱打篮球合计 男生 20 5 25 女生 10 15 25 合计302050则至少有________的把握认为喜爱打篮球与性别有关.(请用百分数表示) 附:K 2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )P (K 2>k 0) 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k 02.7063.8415.0246.6357.87910.828答案 99.5%6.互斥事件有一个发生的概率P (A +B )=P (A )+P (B ) (1)公式适合范围:事件A 与B 互斥. (2)P (A )=1-P (A ).[问题6] 抛掷一枚骰子,观察掷出的点数,设事件A 为出现奇数点,事件B 为出现2点,已知P (A )=12,P (B )=16,则出现奇数点或2点的概率之和为________.答案 237.古典概型P (A )=mn (其中,n 为一次试验中可能出现的结果总数,m 为事件A 在试验中包含的基本事件个数)[问题7] 若将一枚质地均匀的骰子先后抛掷2次,则出现向上的点数之和为4的概率为________. 答案1128.几何概型一般地,在几何区域D 内随机地取一点,记事件“该点在其内部一个区域d 内”为事件A ,则事件A 发生的概率为P (A )=d 的度量D 的度量.此处D 的度量不为0,其中“度量”的意义依D 确定,当D 分别是线段、平面图形和立体图形时,相应的度量分别为长度、面积和体积等. 即P (A )=构成事件A 的区域长度(面积和体积)试验的全部结果所构成的区域长度(面积和体积)[问题8] 在棱长为2的正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,点O 为底面ABCD 的中心,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1内随机取一点P ,则点P 到点O 的距离大于1的概率为( ) A.π12 B .1-π12C.π6 D .1-π6答案 B解析 记“点P 到点O 的距离大于1”为A , P (A )=23-12×43π×1323=1-π12. 9.解排列、组合问题的依据是:分类相加,分步相乘,有序排列,无序组合.解排列、组合问题的规律是:相邻问题捆绑法;不相邻问题插空法;多排问题单排法;定位问题优先法;定序问题倍缩法;多元问题分类法;有序分配分步法;综合问题先选后排法;至多至少问题间接法. (1)排列数公式A m n =n (n -1)(n -2)…[n -(m -1)]=n !(n -m )!,其中m ,n ∈N *,m ≤n .当m =n 时,A n n =n ·(n-1)·……·2·1=n !,规定0!=1. (2)组合数公式C mn =A m n A m m =n (n -1)(n -2)…[n -(m -1)]m !=n !m !(n -m )!. (3)组合数性质C m n =C n-mn,C m n +C m -1n =C m n +1,规定C 0n =1,其中m ,n ∈N *,m ≤n .[问题9] (1)将5封信投入3个邮筒,不同的投法共有________种.(2)从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要甲型和乙型电视机各一台,则不同的取法共有________种. 答案 (1)35 (2)70 10.二项式定理(1)定理:(a +b )n =C 0n a n +C 1n a n -1b +…+C r n a n -r b r +…+C n -1n ab n -1+C n nb n (n ∈N *). 通项(展开式的第r +1项):T r +1=C rna n -r b r ,其中C r n (r =0,1,…,n )叫做二项式系数. (2)二项式系数的性质①在二项式展开式中,与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等,即C 0n =C n n ,C 1n =C n -1n ,C 2n =C n -2n ,…,C r n =C n -r n. ②二项式系数的和等于2n (组合数公式),即C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n=2n . ③二项式展开式中,偶数项的二项式系数和等于奇数项的二项式系数和,即C 1n +C 3n +C 5n +…=C 0n +C 2n +C 4n +…=2n -1. 特别提醒:二项式系数最大项与展开式系数最大项是两个不同的概念,在求法上也有很大的差别,往往因为概念不清导致出错. [问题10] 设⎝⎛⎭⎫x -2x 6的展开式中x 3的系数为A ,二项式系数为B ,则A ∶B =________. 答案 4∶1解析 T r +1=C r 6x6-r (-1)r ⎝⎛⎭⎫2x r=C r 6(-1)r 2r362r x-,6-32r =3,r =2,系数A =60,二项式系数B =C 26=15,所以A ∶B =4∶1. 4∶1.11.要注意概率P (A |B )与P (AB )的区别:(1)在P (A |B )中,事件A ,B 发生有时间上的差异,B 先A 后;在P (AB )中,事件A ,B 同时发生.(2)样本空间不同,在P (A |B )中,事件B 成为样本空间;在P (AB )中,样本空间仍为Ω,因而有P (A |B )≥P (AB ).[问题11] 设A 、B 为两个事件,若事件A 和B 同时发生的概率为310,在事件A 发生的条件下,事件B 发生的概率为12,则事件A 发生的概率为________.答案 3512.求分布列,要检验概率的和是否为1,如果不是,要重新检查修正.还要注意识别独立重复试验和二项分布,然后用公式.如果事件A 在一次试验中发生的概率是p ,那么它在n 次独立重复试验中恰好发生k 次的概率为P n (k )=C k n p k ·(1-p )n -k . [问题12] 若随机变量ξ的分布列如下表,则E (ξ)的值为________.ξ 0 1 2 3 4 5 P2x3x7x2x3xx答案209解析 根据概率之和为1,求出x =118,则E (ξ)=0×2x +1×3x +…+5x =40x =209.13.一般地,如果对于任意实数a <b ,随机变量X 满足P (a <X ≤b )=ʃba φμ,σ(x )d x ,则称X 的分布为正态分布.正态分布完全由参数μ和σ确定,因此正态分布常记作N (μ,σ2).如果随机变量X 服从正态分布,则记为X ~N (μ,σ2).满足正态分布的三个基本概率的值是: ①P (μ-σ<X ≤μ+σ)=0.682 6;②P (μ-2σ<X ≤μ+2σ)=0.954 4;③P (μ-3σ<X ≤μ+3σ)=0.997 4.[问题13] 已知随机变量ξ服从正态分布N (2,σ2),且P (ξ<4)=0.8,则P (0<ξ<2)等于( ) A .0.6 B .0.4 C .0.3 D .0.2 答案 C解析 ∵P (ξ<4)=0.8,∴P (ξ>4)=0.2, 由题意知图象的对称轴为直线x =2, P (ξ<0)=P (ξ>4)=0.2,∴P (0<ξ<4)=1-P (ξ<0)-P (ξ>4)=0.6. ∴P (0<ξ<2)=12P (0<ξ<4)=0.3.易错点1 统计图表识图不准致误例1 如图所示是某公司(共有员工300人)2012年员工年薪情况的频率分布直方图,由此可知,员工中年薪在1.4万元~1.6万元之间的大约有________人.错解 由频率分布直方图,员工中年薪在1.4万元~1.6万元之间的频率为1-(0.02+0.08+0.10+0.10+0.08)=0.62.∴估计年薪在1.4万元~1.6万元之间约有300×0.62=186(人).找准失分点 本题主要混淆频率分布直方图与条形图纵轴的意义,频率分布直方图中,纵轴(矩形高)表示“频率组距”,每个小矩形的面积才表示落在该区间上的频率,由于概念不清,识图不准导致计算错误.正解 由所给图形可知,员工中年薪在1.4万元~1.6万元之间的频率为1-(0.02+0.08+0.08+0.10+0.10)×2=0.24.所以员工中年薪在1.4万元~1.6万元之间的共有300×0.24=72(人). 答案 72易错点2 在几何概型中“测度”确定不准致误例2 如图所示,在等腰Rt △ABC 中,过直角顶点C 在∠ACB 内部任意作一条射线CM ,与线段AB 交于点M ,求AM <AC 的概率.错解 记AM <AC 为事件E ,设CA =CB =a ,因为△ABC 是直角三角形, 所以,AB =2a ,在AB 上取一点D ,使AD =AC =a ,那么对线段AD 上的任意一点M 都有AM <AD ,即AM <AC , 因此AM <AC 的概率为P (E )=AD AB =a 2a =22. 找准失分点 据题意,过直角顶点C 在∠ACB 内部作一条射线CM ,射线CM 在∠ACB 内部均匀分布,但是点M 在AB 上的分布不是均匀的.正解 在AB 上取一点D ,使AD =AC ,因为AD =AC =a ,∠A =π4,所以∠ACD =∠ADC =3π8,则P (E )=∠ACD ∠ACB =3π8π2=34.易错点3 分不清是排列还是组合致误例3 如图所示,A ,B ,C ,D 是海上的四个小岛,要建三座桥,将这四个岛连接起来,不同的建桥方案共有多少种?错解 对于有一个中心的结构形式有A 44,对于四个岛依次相连的形式有A 44,∴共有2A 44=48(种).找准失分点 没有分清是排列还是组合. 正解 由题意可能有两种结构,如图:第一种:,第二种:对于第一种结构,连接方式只需考虑中心位置的情况,共有C 14种方法.对于第二种结构,有C 24A 22种方法. ∴总共有C 14+C 24A 22=16(种).易错点4 均匀分组与非均匀分组混淆致误例4 4个不同的小球放入编号为1、2、3、4的4个盒中,则恰有1个空盒的放法共有________种.(用数字作答) 错解 288错误!未找到引用源。
限时练六(建议用时:40分钟)一、选择题1.已知R 是实数集,M ={x |2x<1},N ={y |y =x -1+1},则N ∩∁R M = ( ).A .(1,2)B .[0,2]C .∅D .[1,2]解析 ∵2x <1,∴x -2x>0,∴x <0或x >2,∴M ={x |x <0或x >2},∵y =x -1+1≥1,∴N ={y |y ≥1},∴N ∩∁R M =[1,2]. 答案 D2.在复平面内,复数-2+3i 3-4i(i 是虚数单位)所对应的点位于( ).A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析 ∵-2+3i3-4i=-2++-+=-18+i 25=-1825+125i ,∴-1825+125i 对应的点为(-1825,125),在第二象限.答案 B 3.3cos 10°-1sin170°=( ).A .4B .2C .-2D .-4解析3cos10°-1sin170°=3cos10°-1sin10°=3sin10°-cos10°sin10°cos10°=-12sin20°=-2si n20°12sin20°=-4.答案 D4.关于统计数据的分析,有以下几个结论:①利用残差进行回归分析时,若残差点比较均匀地落在宽度较窄的水平带状区域内,则说明线性回归模型的拟合精度较高;②将一组数据中的每个数据都减去同一个数后,期望与方差均没有变化;③调查剧院中观众观后感时,从50排(每排人数相同)中任意抽取一排的人进行调查是分层抽样法;④已知随机变量X 服从正态分布N (3,1),且P (2≤X ≤4)=0.682 6,则P (X >4)=0.158 7;⑤某单位有职工750人,其中青年职工350人,中年职工250人,老年职工150人,为了了解该单位职工的健康情况,用分层抽样的方法从中抽取样本,若样本中的青年职工为7人,则样本容量为15人. 其中正确的个数为 ( ).A .2B .3C .4D .5解析 ①正确;②将一组数据中的每个数据都减去同一个数后,期望变小了,而方差不变,所以②错;③属于随机抽样;④P (X >4)=12[1-P (2≤x ≤4)]=12(1-0.682 6)=0.158 7,所以④正确;⑤设样本容量为n ,根据分层抽样得7350=n 750,得n =15,所以⑤正确.综上可知:①④⑤正确. 答案 B5.等差数列{a n }中,3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=24,则该数列前13项的和是( ).A .13B .26C .52D .156解析 ∵3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=24, ∴6a 4+6a 10=24,∴a 4+a 10=4,∴S 13=a 1+a 132=a 4+a 102=13×42=26.答案 B6.把边长为2的正方形ABCD 沿对角线BD 折起,连接AC ,得到三棱锥C -ABD ,其正视图、俯视图为全等的等腰直角三角形(如图所示),则其侧视图的面积为( ).A.32B .12C .1D .22解析 由条件知直观图如图所示,其中M 是BD 的中点,则CM ⊥平面ABD ,侧视图就是Rt △CMA ,CM =AM =1,CM ⊥AM ,S △CMA =12×1×1=12.答案 B7.程序框图如图所示,该程序运行后输出的S 的值是().A .2B .13C .-3D .-12解析 由程序框图知:S =2,i =1;S =1+21-2=-3,i =2;S =1-31+3=-12,i =3;S =1+-121--12=13,i =4;S =1+131-13=2,i =5;…,可知S 的周期为4,当i =2 015=4×503+3时,结束循环输出S ,即输出S =-12.答案 D8.已知向量a ,b ,满足|a |=2|b |≠0,且关于x 的函数f (x )=13x 3+12|a |x 2+a·b x 在R 上有极值,则向量a ,b 的夹角的取值范围是( ).A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π6B .⎝ ⎛⎦⎥⎤π6,πC.⎝ ⎛⎦⎥⎤π3,π D .⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2π3解析 设a 、b 的夹角为θ,∵f (x )=13x 3+12|a |x 2+|a ||b |cos θ·x =13x 3+12|a |x 2+12|a |2cos θ·x ,∴f ′(x )=x 2+|a |x +12|a |2cos θ,∵函数f (x )有极值, ∴f ′(x )=0有2个不同的实根,∴Δ=|a |2-2|a |2cos θ>0,即1-2cos θ>0,∴cos θ<12,∴π3<θ≤π.答案 C9.设锐角△ABC 的三内角A 、B 、C 所对边的边长分别为a 、b 、c ,且a =1,B =2A ,则b 的取值范围为( ).A .(2,3)B .(1,3)C .(2,2)D .(0,2)解析 ∵B =2A ,∴sin B =sin 2A ,∴sin B =2sin A cos A ,∴b =2a cos A ,又∵a =1,∴b =2cos A ,∵△ABC 为锐角三角形,∴0<A <π2,0<B <π2,0<C <π2,即0<A <π2,0<2A <π2,0<π-A -2A <π2,∴π6<A <π4,22<cos A <32,∴2<2cos A <3,∴b ∈(2,3). 答案 A10.设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,P 是C 上一点,若|PF 1|+|PF 2|=6a ,且△PF 1F 2的最小内角为30°,则C 的离心率为 ( ). A. 2 B .2 2 C. 3D .433解析 设P 点在双曲线右支上,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=6a ,|PF 1|-|PF 2|=2a ,故|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a ,由条件得∠PF 1F 2=30°,由2a sin 30°=4a sin ∠PF 2F 1,得sin ∠PF 2F 1=1,∴∠PF 2F 1=90°,在Rt △PF 2F 1中,2c =a2-a2=23a ,∴e =c a= 3.答案 C11.在平面直角坐标系中,记抛物线y =x -x 2与x 轴所围成的平面区域为M ,该抛物线与直线y =kx (k >0)所围成的平面区域为A ,向区域M 内随机抛掷一点P ,若点P 落在区域A 内的概率为827,则k 的值为( ). A.13 B .23 C.12D .34解析 ∵M 的面积为⎠⎛01(x -x 2)d x =⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-13x 3=16,A 的面积为(x -x 2-kx )d x =⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-13x 3-k 2x 21-k 0=16(1-k )3, ∴16-k 316=827,∴k =13. 答案 A12.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧14x +1,x ≤1ln x ,x >1,则方程f (x )=ax 恰有两个不同的实根时,实数a的取值范围是(注:e 为自然对数的底数) ( ).A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1eB .⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,1e C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14 D .⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,e 解析 ∵y =ln x (x >1),∴y ′=1x,设切点为(x 0,y 0),∴切线方程为y -y 0=1x 0(x -x 0),∴y -ln x 0=1x 0(x -x 0),若其与y =ax 相同,则a =1x 0,ln x 0-1=0,∴x 0=e ,∴a =1e .当直线y =ax 与y =14x +1平行时,直线为y =14x ,当x =1时,ln x -14x =ln 1-14<0,当x =e 时,ln x -14x =ln e -14e >0,当x =e 3时,ln x -14x =ln e 3-14e 3<0,∴y =lnx 与y =14x 的图象在(1,e),(e ,e 3)上各有1个交点,∴直线y =ax 在y =14x 和y =1ex之间时,与函数f (x )的图象有2个交点,所以a ∈[14,1e),故选B.答案 B 二、填空题13.若(x 2+1x)n 的二项展开式中,所有项的二项式系数和为64,则该展开式中的常数项为________.解析 ∵所有项的二项式系数和为64,∴2n =64.∴n =6,∴(x 2+1x )n =(x 2+1x)6,∴T r +1=C r 6(x 2)6-r·(1x)r =C r 6x 12-3r ,令12-3r =0,得r =4,∴常数项为C 46=15.答案 1514.已知△PAD 所在平面与矩形ABCD 所在平面互相垂直,PA =PD =AB =2,∠APD =90°,若点P 、A 、B 、C 、D 都在同一球面上,则此球的表面积等于________.解析 如图在Rt △PAD 中,AD =4+4=22,过△PAD 的外心M 作垂直于平面PAD 的直线l ,过四边形ABCD 的外心O 作垂直于平面ABCD 的直线m ,两线交于点O ,则O 为四棱锥P -ABCD 的外接球球心,2R =AC =4+8=23(R 为四棱锥P -ABCD 外接球的半径),即R =3,∴四棱锥P -ABCD 外接球的表面积S =4πR 2=12π.答案 12π15.已知数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,设S n 为数列{a n }的前n 项和,对于任意的n >1,n ∈N *,S n +1+S n -1=2(S n +1)都成立,则S 10=________.解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧S n +1+S n -1=2S n +2,S n +2+S n =2S n +1+2,∴a n +2+a n =2a n +1,∴数列{a n }从第二项开始为等差数列,当n =2时,S 3+S 1=2S 2+2,∴a 3=a 2+2=4,∴S 10=1+2+4+6+…+18=1++2=91.答案 9116.在△ABC 中,边AC =1,AB =2,角A =2π3,过A 作AP ⊥BC 于P ,且AP →=λAB →+μAC →,则λμ=________.解析 AB →·AC →=2×1×cos 2π3=-1,∵AP ⊥BC ,∴AP →·BC →=0,即(λAB →+μAC →)·(AC→-AB →)=0,∴(λ-μ)AB →·AC →-λAB →2+μAC →2=0,即μ-λ-4λ+μ=0,∴μ=52λ①,∵P ,B ,C 三点共线,∴λ+μ=1②,由①②联立解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=27,μ=57,∴λμ=27×57=1049.答案 1049。
2015年高考数学试题(理) 第1页【共10页】2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅱ卷)理科数学第Ⅰ卷一、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.已知集合A ={-2,-1,0,2},B ={x |(x -1)(x +2)<0},则A ∩B =( )A .{-1,0}B .{0,1}C .{-1,0,1}D .{0,1,2}2.若a 为实数且(2+ai )(a -2i ) =-4i ,则a =( )A .-1B .0C .1D .23.根据下面给出的2004年至2013年我国二氧化硫年排放量(单位:万吨)柱形图,以下结论中不正确的是( )A .逐年比较,2008年减少二氧化硫排放量的效果最显著.B .2007年我国治理二氧化硫排放显现成效.C .2006年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势.D .2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关.4.已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+ a 3+ a 5=21,则a 3+ a 5+ a 7=( )A .21B .42C .63D .845.设函数211log (2)(1)()2(1)x x x f x x -+-<⎧=⎨≥⎩,则2(2)(log 12)f f -+=( ) A .3 B .6 C .9D .12 6.一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如右图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )A .81B .71C .61D .51 7.过三点A (1,3),B (4,2),C (1,-7)的圆交于y 轴于M 、N 两点,则MN =( )2015年高考数学试题(理) 第2页【共10页】A.B .8 C.D .108.右边程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”. 执行该程序框图,若输入a ,b 分别为14,18,则输出的a =( )A .0B .2C .4D .149.已知A ,B 是球O 的球面上两点,∠AOB =90º,C 为该球面上的动点,若三棱锥O -ABC 体积的最大值为36,则球O 的表面积为( )A .36πB .64πC .144πD .256π10.如图,长方形ABCD 的边AB =2,BC =1,O 是AB 的中点,点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记∠BOP =x.将动点P 到A ,B 两点距离之和表示为x 的函数f (x ),则f (x )的图像大致为 ( )A .B .C .D .11.已知A ,B 为双曲线E 的左,右顶点,点M 在E 上,∆ABM 为等腰三角形,且顶角为120°,则E 的离心率为( )AB .2 CD12.设函数()f x '是奇函数()()f x x R ∈的导函数,(1)0f -=,当x >0时,()()0xf x f x '-<,则使得f (x ) >0成立的x 的取值范围是( )A .(,1)(0,1)-∞-UB .(1,0)(1,)-+∞UC .(,1)(1,0)-∞--UD .(0,1)(1,)+∞U第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生必须做答.第22题~第24题为选考题,考生根据要求做答.二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13.设向量a ,b 不平行,向量λ+a b 与2+a b 平行,则实数λ= ____________.2015年高考数学试题(理) 第3页【共10页】14.若x ,y 满足约束条件1020+220x y x y x y -+≥⎧⎪-≤⎨⎪-≤⎩,则z x y =+的最大值为____________.15.4()(1)a x x ++的展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为32,则a =__________.16.设S n 是数列{a n }的前项和,且11a =-,11n n n a S S ++=,则S n =___________________.三、解答题:(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17.(本小题12分)在∆ABC 中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC ,∆ABD 面积是∆ADC 面积的2倍.(Ⅰ)求sin sin B C ∠∠;(Ⅱ)若AD =1,DCBD 和AC 的长. 18.(本小题12分)某公司为了解用户对其产品的满意度,从A ,B 两地区分别随机调查了20个用户,得到用户对产品的满意度评分如下:A 地区:62 73 81 92 95 85 74 64 53 7678 86 95 66 97 78 88 82 76 89B 地区:73 83 62 51 91 46 53 73 64 8293 48 65 81 74 56 54 76 65 79(Ⅰ)根据两组数据完成两地区用户满意度评分的茎叶图,并通过茎叶图比较两地区满意度评分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,得出结论即可);(Ⅱ)根据用户满意度评分,将用户的满意度从低到高分为三个等级:区用户的评价结果相互独立,根据所给数据,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率,求C 的概率.19.(本小题12分)如图,长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中AB =16,BC =10,AA 1=8,点E ,F 分别在A 1B 1,D 1C 1上,A 1E =D 1F =4,过点E ,F 的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(Ⅰ)在图中画出这个正方形(不必说出画法和理由);(Ⅱ)求直线AF 与平面α所成角的正弦值.2015年高考数学试题(理) 第4页【共10页】20.(本小题12分)已知椭圆C :2229x y m +=(m >0),直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .(Ⅰ)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值;(Ⅱ)若l 过点(,)3m m ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否平行四边形?若能,求此时l 的斜率;若不能,说明理由.21.(本小题12分)设函数2()mx f x e x mx =+-.(Ⅰ)证明:f (x )在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;(Ⅱ)若对于任意x 1,,x 2∈[-1,1],都有|f (x 1)-f (x 2)|≤e -1,求m 的取值范围.请考生在第22、23、24题中任选择一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分,做答时请用2B 铅笔在答题卡上将所选题目对应的题号方框涂黑.22.(本小题10分)【选修4-1:几何证明选讲】如图,O 为等腰三角形ABC 内一点,⊙O 与△ABC 的底边BC 交于M 、N 两点,与底边上的高AD 交于点G ,且与AB ,AC 分别相切于E ,F 两点.(Ⅰ)证明:EF ∥BC ;(Ⅱ)若AG 等于⊙O 的半径,且AE=MN=求四边形EBCF的面积.23.(本小题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:cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,t ≠0)其中0απ≤<,在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:2sin ρθ=,C 3:ρθ=. (Ⅰ)求C 2与C 3交点的直角坐标;(Ⅱ)若C 1与C 2相交于点A ,C 1与C 3相交于点B ,求|AB |的最大值.24.(本小题10分)【选修4-5:不等式选讲】设a ,b ,c ,d 均为正数,且a b c d +=+,证明:(Ⅰ)若ab >cd>||||a b c d -<-的充要条件.2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅱ卷)理科数学【参考答案】一、选择题:1. 【答案】A解析:由已知得,故{1,0}A B =- ,故选A.{}21B x x =-<<2015年高考数学试题(理) 第5页【共10页】2. 【答案】B解析:由已知得4a + (a 2 -4)i = -4i ,所以4a = 0,a 2 -4 = -4,解得a = 0,故选B.3. 【答案】D解析:由柱形图可知,从2006年以来,我国二氧化硫排放量呈下降趋势,所以二氧化硫排放量与年份负相关,故选D.4. 【答案】B解析:设等比数列公比为q ,则a 1+a 1q 2+a 1q 4=21,又因为a 1=3,所以q 4+q 2-6=0,解得q 2=2,所以a 3+a 5+a 7=(a 1+a 3+a 5)q 2=42,故选B.5. 【答案】C解析:由已知得,又,所以,故.6. 【答案】D解析:由三视图得,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,截去四面体A -A 1B 1D 1,如图所示,设正方体棱长为,则,故剩余几何体体积为,所以截去部分体积与剩余部分体积的比值为15,故选D. 7. 【答案】C解析:由已知得321143AB k -==--,27341CB k +==--,所以k AB k CB =-1,所以AB ⊥CB ,即△ABC 为直角三角形,其外接圆圆心为(1, -2),半径为5,所以外接圆方程为(x -1)2+(y +2)2=25,令x =0,得2y =±,所以||MN = C.8. 【答案】B解析:程序在执行过程中,a ,b 的值依次为a =14,b =18,b =4,a =10,a =6,a =2,b =2,此时a =b =2程序结束,输出a 的值为2,故选B .9. 【答案】C解析:如图所示,当点C 位于垂直于面的直径端点时,三棱锥的体积最大,设球O 的半径为R ,此时,故R=6,则球O 的表面积为,故选C .10. 【答案】B2(2)1log 43f -=+=2log 121>22log 121log 62(log 12)226f -===2(2)(log 12)9f f -+=a 11133111326A A B D V a a -=⨯=3331566a a a -=AOB O ABC -2311136326O ABC C AOB V V R R R --==⨯⨯==24144S R ππ==12015年高考数学试题(理) 第6页【共10页】解析:由已知得,当点P 在BC 边上运动时,即04x π≤≤时,tan PA PB x +;当点P 在CD 边上运动时,即344x ππ≤≤,2x π≠时,PA PB +=当2x π=时,PA PB +=当点P 在AD 边上运动时,即34x ππ≤≤时,PA PB +=tan x ,从点P 的运动过程可以看出,轨迹关于直线2x π=对称,且,且轨迹非线型,故选B . 11. 【答案】D 解析:设双曲线方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,如图所示,|AB |=|BM |,∠ABM =120º,过点M 作MN ⊥x 轴,垂足为N ,在Rt △BMN 中,|BN |=a,||MN =,故点M的坐标为(2)M a ,代入双曲线方程得a 2=b 2=c 2-a 2,即c 2=2a 2,所以e = D.12. 【答案】A解析:记函数()()f x g x x =,则2()()()x f x f x g x x '-'=,因为当x >0时,xf ´(x )-f (x )<0,故当x >0时,g ´ (x )<0,所以g (x )在(0, +∞)单调递减;又因为函数f (x )(x ∈R )是奇函数,故函数g (x )是偶函数,所以g (x )在(-∞, 0)单调递增,且g (-1)=g (1)=0.当0<x <1时,g (x )>0,则f (x )>0;当x <-1时,g (x )<0,则f (x )>0,综上所述,使得f (x )>0成立的x 的取值范围是(-∞, -1)∪(0, 1),故选A .二、填空题:13. 【答案】 解析:因为向量a b λ+ 与2a b + 平行,所以(2)a b k a b λ+=+ ,则12k kλ=⎧⎨=⎩,所以12λ=. 14. 【答案】 解析:画出可行域,如图所示,将目标函数变形为y =-x +z ,当z 取到最大时,直线y =-x +z 的纵截距最大,故将直线()()42f f ππ>12322015年高考数学试题(理) 第7页【共10页】 尽可能地向上平移到1(1,)2D ,则z =x +y 的最大值为32. 15. 【答案】解析:由已知得,故的展开式中x 的奇数次幂项分别为,,,,,其系数之和为,解得.16. 【答案】 解析:由已知得,两边同时除以,得,故数列是以为首项,为公差的等差数列,则,所以. 三、解答题: 17.解析:(Ⅰ)1sin 2ABD S AB AD BAD ∆=⋅∠,1sin 2ADC S AC AD CAD ∆=⋅∠,因为2A B D A D C S S ∆∆=,BAD CAD ∠=∠,所以2AB AC =,由正弦定理可得sin 1sin 2B AC C AB ∠==∠. (Ⅱ)因为::2ABD ADC S S BD DC ∆∆==,DC =所以BD =在ABD ∆和ADC ∆中,由余弦定理知,2222cos AB AD BD AD BD ADB =+-⋅∠,2222cos AC AD DC AD DC ADC =+-⋅∠,故222222326AB AC AD BD DC +=++=,由(Ⅰ)知2AB AC =,所以1AC =.18.解析:(Ⅰ)两地区用户满意度评分的茎叶图如下:B 地区用户满意度评分的平均值;A 地区用户满意度评分比较集中,B 地区用户满意度评分比较分散。
限时练四(建议用时:40分钟)一、选择题1.已知i 为虚数单位,a ∈R ,若(a -1)(a +1+i)是纯虚数,则a 的值为 ( ).A .-1或1B .1C .-1D .3解析 ∵(a -1)(a +1+i)=(a 2-1)+(a -1)i 是纯虚数,∴a 2-1=0,且a -1≠0,∴a =-1.答案 C2.若命题p :φ=π2+k π,k ∈Z ,命题q :f (x )=sin(ωx +φ)(ω≠0)是偶函数,则p是q 的( ).A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件解析 当φ=π2+k π,k ∈Z 时,f (x )=±cos ωx 是偶函数,所以p 是q 的充分条件;若函数f (x )=sin (ωx +φ)(ω≠0)是偶函数,则sin φ=±1,即φ=π2+k π,k∈Z ,所以p 是q 的必要条件,故p 是q 的充要条件. 答案 A3.已知a =21.2,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12-0.8,c =2log 52,则a ,b ,c 的大小关系为( ).A .c <b <aB .c <a <bC .b <a <cD .b <c <a解析 先把不同底指数化成同底指数,再利用指数函数的单调性比较大小,最后利用中间值与对数函数值进行比较大小.a =21.2>2,而b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12-0.8=20.8,所以1<b <2,c =2log 52=log 54<1,所以c <b <a . 答案 A4.已知等差数列{a n },且3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=48,则数列{a n }的前13项之和为 ( ). A .24 B .39 C .52D .104解析 ∵3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=48,由等差数列的性质得6a 4+6a 10=48,∴a 7=4,∴数列{a n }的前13项和为13a 7=52.答案 C5.执行如图的程序框图,若输出的结果为3,则可输入的实数x 值的个数为( ).A .1B .2C .3D .4解析 此程序框图的算法功能是分段函数y =⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >2,x 2-1,x ≤2的求值,当y =3时,相应的x 值分别为±2,8. 答案 C6.登山族为了了解某山高y (km)与气温x (℃)之间的关系,随机统计了4次山高与相应的气温,并制作了对照表:由表中数据,得到线性回归方程y =-2x +a (a ∈R ).由此估计山高为72(km)处气温的度数为 ( ).A .-10B .-8C .-6D .-4解析 ∵x =10,y =40,∴样本中心点为(10,40),∵回归直线过样本中心点,∴40=-20+a ^,即a ^=60,∴线性回归方程为y ^=-2x +60,∴山高为72(km)处气温的度数为-6. 答案 C7.曲线f (x )=e x(其中e 为自然对数的底数)在点(0,1)处的切线与直线y =-x +3和x 轴所围成的区域为D (包含边界),点P (x ,y )为区域D 内的动点,则z =x -3y 的最大值为 ( ). A .3B .4C.-1 D.2解析∵f′(x)=e x,∴f′(0)=1,∴曲线f(x)=e x在点(0,1)处的切线方程为y=x +1,其与直线y=-x+3及x轴围成的平面区域如图阴影部分所示,当直线z=x-3y 过点A(3,0)时,目标函数z=x-3y取得最大值3.答案 A8.三棱锥S-ABC及其三视图中的正视图和侧视图如图所示,则棱SB的长为( ).A.211 B.4 2C.38 D.16 3解析取AC的中点D,连接BD,SD,由正视图及侧视图得,BD⊥平面SAC,SC⊥平面ABC,则∠SDB=90°,且BD=23,SD=25,∴SB=4 2.答案 B9.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c 且满足c sin A =3a cos C ,则sin A +sin B 的最大值是 ( ). A .1 B . 2 C .3D . 3解析 ∵c sin A =3a cos C ∴sin C sin A =3sin A cos C , ∵sin A ≠0,∴tan C =3,∵0<C <π,∴C =π3,∴sin A +sin B =sin A +sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3-A =32sin A +32cos A =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π6,∵0<A <2π3,∴π6<A +π6<5π6,∴32<3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π6≤3,∴sin A +sin B 的最大值为 3.答案 D10.已知F 1,F 2是双曲线x 2a -y 2b =1(a >0,b >0)的两个焦点,以线段F 1F 2为边作正三角形MF 1F 2.若线段MF 1的中点在此双曲线上,则双曲线的离心率为( ).A .4+2 3B .3-1 C.3-12D .3+1解析 ∵正三角形MF 1F 2的边长为2c ,设MF 1的中点为N ,∴F 2N ⊥NF 1,在Rt △NF 1F 2中,容易求得,|NF 2|=3c ,|NF 1|=c ,又N 在双曲线上,∴|NF 2|-|NF 1|=2a ,∴2a =3c -c ,∴e =c a=23-1=3+1. 答案 D11.若k ∈[-3,3],则k 的值使得过A (1,1)可以做两条直线与圆(x -k )2+y 2=2相切的概率等于 ( ).A.12 B .13 C.23D .34解析 点在圆外,过该点可做两条直线与圆相切,故需圆心与点A 距离大于半径即可,即(1-k )2+1>2,解得k <0或k >2,所以所求k ∈[-3,0)∪(2,3],概率为P =46=23.答案 C12.已知函数f (x )的定义域为[-1,5],部分对应值如下表,f (x )的导函数y =f ′(x )的图象如图,下列关于函数f (x )的四个命题:①函数y =f (x )是周期函数; ②函数f (x )在[0,2]上是减函数;③如果当x ∈[-1,t ]时,f (x )的最大值是2,那么t 的最大值为4; ④当1<a <2时,函数y =f (x )-a 有4个零点.其中真命题的个数是 ( ).A .4B .3C .2D .1解析 首先排除①,不能确定周期性,f (x )在[0,2]上时f ′(x )<0,故②正确,当x ∈[-1,t ]时,f (x )的最大值是2,结合原函数的单调性知0≤t ≤5,所以排除③;不能确定在x =2时函数值和a 的大小,故不能确定几个零点,故 ④错误. 答案 D 二、填空题13.已知a =(1,2),b =(x,6),且a ∥b ,则|a -b |=________.解析 ∵a ∥b ,∴1×6-2x =0,∴x =3. 故|a -b |=-2+-2=2 5.答案 2 514.⎝⎛⎭⎪⎫x 2-2x 35展开式中的常数项为________.解析 T r +1=C r5(x 2)5-r⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 3r =C r 5(-2)r x 10-5r , 令10-5r =0得r =2.所以常数项为T 3=C 25(-2)2=40. 答案 4015.在三棱锥P ABC 中,侧棱PA ,PB ,PC 两两垂直,PA =1,PB =2,PC =3,则三棱锥的外接球的表面积为________.解析 ∵侧棱PA ,PB ,PC 两两垂直,∴三棱锥P ABC 的外接球就是以PC ,PB ,PA 为长,宽,高的长方体的外接球,∵PA =1,PB =2,PC =3,∴长方体的体对角线即外接球的直径为14,∴此三棱锥的外接球的表面积为14π. 答案 14π16.若实数a ,b ,c ,d 满足|b +a 2-3ln a |+(c -d +2)2=0,则(a -c )2+(b -d )2的最小值为______.解析 ∵|b +a 2-3ln a |+(c -d +2)2=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧b =3ln a -a 2,d =c +2,(a -c )2+(b -d )2表示两点(a ,b ),(c ,d )间距离的平方,将直线d =c +2平移到与曲线b =3ln a -a 2相切,切点到直线d =c +2的距离即两点(a ,b ),(c ,d )间距离的最小值,由b ′=3a -2a =1,得a =1(a =-32舍去),∴切点为(1,-1),到直线d =c +2的距离为22,∴(a -c )2+(b -d )2的最小值为8. 答案 8。
绝密★启用前2015年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷2)数学(理科)使用地区:海南、宁夏、黑龙江、吉林、辽宁、新疆、云南、内蒙古、青海、贵州、甘肃、广西、西藏本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.共24题,共150分,共6页.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回. 注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内.2.选择题必须使用2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚.3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效.4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑.5.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{2,1,0,1,2}A =--,{|(1)(2)0}B x x x =-+<,则AB =( )A .{1,0}A =-B .{0,1}C .{1,0,1}-D .{0,1,2} 2.若a 为实数,且(2i)(2i)4i a a +-=-,则a =( )A .1-B .0C .1D .23.根据下面给出的2004年至2013年我国二氧化硫年排放量(单位:万吨)柱形图,以下结论中不正确的是( )A .逐年比较,2008年减少二氧化硫排放量的效果最显著B .2007年我国治理二氧化硫排放显现成效C .2006年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势D .2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关4.已知等比数列{}n a 满足13a =,135a a a ++=21,则357a a a ++=( )A .21B .42C .63D .845.设函数211log (2),1,()2, 1,x x x f x x -+-⎧=⎨⎩<≥则2(2)(log 12)f f -+=( )A .3B .6C .9D .126.一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )A.18B .17C .16D .157.过三点(1,3)A ,(4,2)B ,(1,7)C -的圆交y 轴于M ,N 两点,则||MN =( )A .26B .8C .46D .108.如图所示的程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.执行该程序框图,若输入的a ,b 分别为14,18,则输出的a =( )A .0B .2C .4D .149.已知A ,B 是球O 的球面上两点,∠AOB =90°, C 为该球面上的动点.若三棱锥O-ABC 体积的 最大值为36,则球O 的表面积为( )A .36πB .64πC .144πD .256π10.如图,长方形ABCD 的边2AB =,1BC =,O 是AB 的中点.点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记BOP x ∠=.将动点P 到A ,B 两点距离之和表示为x 的函数()f x ,则()y f x =的图象大致为( )ABCD11.已知A ,B 为双曲线E 的左、右顶点,点M 在E 上,△ABM 为等腰三角形,且顶角为120°,则E 的离心率为( )A .5B .2C .3D .2 12.设函数'()f x 是奇函数()()f x x ∈R 的导函数,(1)0f -=,当0x >时,'()()0xf x f x -<,则使得()0f x >成立的x 的取值范围( )A .(,1)(0,1)-∞-B .(1,0)(1,)-+∞C .(,1)(1,0)-∞--D .(0,1)(1,)+∞--------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------姓名________________ 准考证号_____________第Ⅱ卷(非选择题 共90分)本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22~24题为选考题,考生根据要求作答.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.设向量a ,b 不平行,向量λa +b 与a +2b 平行,则实数λ=________.14.若x ,y 满足约束条件10,20,220,x y x y x y -+⎧⎪-⎨⎪+-⎩≥≤≤则z x y =+的最大值为________.15.4()(1)a x x ++的展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为32,则a =________. 16.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且11a =-,11n n n a S S ++=,则n S =________. 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12分)ABC △中,D 是BC 上的点,AD 平分BAC ∠,ABD △面积是ADC △面积的2倍.(Ⅰ)求sin sin BC∠∠;(Ⅱ)若1AD =,22DC =,求BD 和AC 的长. 18.(本小题满分12分)某公司为了解用户对其产品的满意度,从A ,B 两地区分别随机调查了20个用户,得到用户对产品的满意度评分如下:A 地区:62 73 81 92 95 85 74 64 53 76 78 86 95 66 97 78 88 82 76 89B 地区:73 83 62 51 91 46 53 73 64 82 93 48 65 81 74 56 54 76 65 79 (Ⅰ)根据两组数据完成两地区用户满意度评分的茎叶图,并通过茎叶图比较两地区满意度评分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,得出结论即可);(Ⅱ)根据用户满意度评分,将用户的满意度从低到高分为三个等级:满意度评分 低于70分 70分到89分 不低于90分 满意度等级 不满意 满意 非常满意记事件C :“A 地区用户的满意度等级高于B 地区用户的满意度等级”.假设两地区用户的评价结果相互独立.根据所给数据,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率,求C 的概率.19.(本小题满分12分)如图,长方体1111ABCD A B C D -中,=16AB ,=10BC ,18AA =,点E ,F 分别在11A B ,11D C 上,114A E D F ==.过点E ,F 的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(Ⅰ)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由); (Ⅱ)求直线AF 与平面α所成角的正弦值.20.(本小题满分12分)已知椭圆222 9(0)C x y m m +=>:,直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .(Ⅰ)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值; (Ⅱ)若l 过点(,)3mm ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率;若不能,请说明理由.21.(本小题满分12分)设函数2()mx f x e x mx =+-.(Ⅰ)证明:()f x 在(,0)-∞上单调递减,在(0,)+∞上单调递增;(Ⅱ)若对于任意12,[1,1]x x ∈-,都有12()()1f x f x e --≤,求m 的取值范围.请考生在第22~24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分. 22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,O 为等腰三角形ABC 内一点,⊙O 与ABC △的底边BC 交于M ,N 两点,与底边上的高AD 交于点G ,且与AB ,AC 分别相切于E ,F 两点. (Ⅰ)证明:EF BC ∥;(Ⅱ)若AG 等于⊙O 的半径,且23AE MN ==,求四边形EBCF 的面积.23.(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1cos ,:sin ,x t C y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,0t ≠),其中0πα≤<.在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2:2sin C ρθ=,3:23cos C ρθ=. (Ⅰ)求2C 与3C 交点的直角坐标;(Ⅱ)若1C 与2C 相交于点A ,1C 与3C 相交于点B ,求||AB 最大值.24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲设a ,b ,c ,d 均为正数,且a b c d +=+,证明: (Ⅰ)若ab cd >,则a b c d +>+; (Ⅱ)a b c d +>+是||||a b c d -<-的充要条件.2015年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷2)理科数学答案解析第Ⅰ卷一、选择题 1.【答案】A【解析】由已知得{|21}B x x =-<<,故,}10{AB -=,故选A .【提示】解一元二次不等式,求出集合B ,然后进行交集的运算即可. 【考点】集合的交集运算和一元二次方程求根. 2.【答案】B【解析】由已知得24+(4)i 4i a -=-,所以40a =,244a -=-,解得0a =,故选B .【提示】首先将坐标展开,然后利用复数相等解之. 【考点】复数的四则运算. 3.【答案】D【解析】解:A .从图中明显看出2008年二氧化硫排放量比2007年的二氧化硫排放量明显减少,且减少的最多,故A 正确;B .2004~2006年二氧化硫排放量越来越多,从2007年开始二氧化硫排放量变少,故B 正确;C .从图中看出,2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,故C 正确;D .2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,而不是与年份正相关,故D 错误. 故选:D【提示】A .从图中明显看出2008年二氧化硫排放量比2007年的二氧化硫排放量减少的最多,故A 正确;B .从2007年开始二氧化硫排放量变少,故B 正确;C .从图中看出,2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,故C 正确;D .2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,与年份负相关,故D 错误. 【考点】柱形图信息的获得. 4.【答案】B51AB CB k =-,所以径为5,所以面积为:4π144πS R ==,选C .(2,3)M a a a b c a==-,即2c a=,所以2e=22x y1)(0,1),故选()xf x f'-,0)(0,+)∞上的偶函数,根据函的图像,而不等式()0x g x>,数形结合解不等式组即可.【考点】奇函数,导数,定义域的求解.二、填空题13.【答案】+a bλ与+2a b平行,所以+(+2)a b k a bλ=,则1λ⎧⎨=⎩【提示】利用向量平行即共线的条件,得到向量+a bλ与+2a b之间的关系,利用向量相等【考点】平面向量的基本定理.2⎝⎭21nS,两边同时除以+1nS,得1S为公差的等差数列,(1)n-=-1nS,并变形可得数列是以首项和公差均为sinAB AD BAD∠sinAC AD CAD∠BAD CAD=∠12ACAB=.:BD DC所以cosAD BD ADB∠cosAD DC ADC∠2+2BD DC,BC⊥于EsinAD⨯∠【解析】(Ⅰ)两地区用户满意度评分的茎叶图如下:122B A C C ,12212))+()B A A B C C P C =1,2A C ,C ,1020,8201620,,(P C 842020⨯=【解析】(Ⅰ)交线围成的正方形EHGF 如图:为坐标原点,DA 的方向为轴正方向,建立如图示空间直角坐标系D xyz -则(10,0,0)A ,(10,10,0),.(0,HE =-,(10,0,0)FE =设(,,)n x y z =是平面EHGF 00n FE n HE ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即1006+8x y z =⎧⎨-⎩,所以可取(0,4,3)n =又(10,4,8)AF -=||45,|=15||||n AF n AF n AF =所以AF 与平面所成的角的正弦值为4515. 【提示】(Ⅰ)容易知道所围成正方形的边长为10,再结合长方体各边的长度,方形的位置,从而画出这个正方形;轴,建立空间直角坐标系,考虑用空间向量解决本问,能够确定的法向量为(,,)n x y z =0n FE n HE ⎧=⎪⎨=⎪⎩即可求出法向量n ,AF 坐标可以求出,EFGH 所成角为由sin |cos ,|n AF θ=即可求得直线AF 【考点】线面平行、相交,线面夹角的求解.20.【答案】(Ⅰ)见解析 (Ⅱ)能又因为O分别与EF BC∥.为O的弦,等于O的半径的,30OAE︒=,因此△AEF都是等边三角形.32,4,2OE=2OM=,DM⎝⎭。
限时练(一)
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.若A={x|2<2x<16,x∈Z},B={x|x2-2x-3<0},则A∩B中元素个数为
().A.0 B.1
C.2 D.3
解析因为A={x|2<2x<16,x∈Z}={x|1<x<4,x∈Z}={2,3},B={x|x2-2x-3<0}={x|-1<x<3},所以A∩B={2}.
答案 B
2.若(1+2a i)i=1-b i,其中a,b∈R,则|a+b i|=().
A.1
2+i B. 5
C.
5
2D.
5
4
解析因为(1+2a i)i=1-b i,所以-2a+i=1-b i,a=-1
2,b=-1,|a+b i|
=|-1
2-i|=
5
2.
答案 C
3.我校要从4名男生和2名女生中选出2人担任H7N9禽流感防御宣传工作,则在选出的宣传者中男、女都有的概率为().
A.8
15B.
1
2
C.2
5D.
4
15
解析从4名男生和2名女生中选出2人担任H7N9禽流感防御宣传工作,总的方法数为C04C22+C14C12+C24C02=15,其中选出的宣传者中男、女都有的方法数
为
C 14C 12=8,所以,所求概率为
8
15.
答案 A
4.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2+a 4+a 6=12,则S 7的值是 ( ).
A .21
B .24
C .28
D .7
解析 ∵a 2+a 4+a 6=3a 4=12, ∴a 4=4,
∴S 7=a 1+a 7
2×7=7a 4=28. 答案 C
5.设a ,b ∈R ,则“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的 ( ).
A .充分非必要条件
B .必要非充分条件
C .充要条件
D .既不充分也不必要条件
解析 由(a -b )·a 2<0得,a ≠0且a <b ;反之,由a <b ,不能推出(a -b )·a 2<0,即“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的充分非必要条件. 答案 A
6.抛物线y 2
=4x 的焦点到双曲线x 2
-y 2
3=1的渐近线的距离是
( ).
A.12 B .32 C .1
D . 3
解析 抛物线y 2
=4x 的焦点为(1,0),双曲线x 2
-y 23=1的渐近线为x ±3
3y =0,所以抛物线y 2
=4x 的焦点到双曲线x 2
-y
2
3=1的渐近线的距离是
|1±33×0|1+(33)2
=
32. 答案 B
7.已知a 为执行如图所示的程序框图输出的结果,则二项式⎝
⎛⎭⎪⎫a x -1x 6的展开式中
含x 2项的系数是
( ).
A .192
B .32
C .96
D .-192
解析 由程序框图可知,a 计算的结果依次为2,-1,1
2,2,…,成周期性变化,周期为3;当i =2 011时运行结束,2 011=3×670+1,所以a =2. 所以,⎝
⎛
⎭⎪⎫a x -1x 6=⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 6, T r +1=C r 6(2x )6-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r =(-1)r C r 6·26-r x 3-r , 令3-r =2,得r =1,
所以,含x 2项的系数是(-1)C 1625
=-192.
答案 D
8.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π
2)的图象如图所示,则f (x )的解析式为
( ).
A .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3
B .f (x )=sin ⎝ ⎛
⎭⎪⎫2x -π3 C .f (x )=sin ⎝ ⎛
⎭
⎪⎫2x +π6
D .f (x )=sin ⎝ ⎛
⎭
⎪⎫2x -π6
解析 由图象可知A =1,且14T =14×2πω=7π12-π3=π
4,
∴ω=2,f (x )=sin (2x +φ).
把⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12,-1代入得:-1=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫
2×7π12+φ, 又∵|φ|<π2,∴7π6+φ=3π2,∴φ=π3, ∴f (x )=sin (2x +π
3). 答案 A
9.已知O 是坐标原点,点A (-2,1),若点M (x ,y )为平面区域⎩⎨⎧
x +y ≥2,
x ≤1,
y ≤2
上的
一个动点,则O A →·OM →的取值范围是
( ).
A .[-1,0]
B .[-1,2]
C .[0,1]
D .[0,2]
解析 ∵A (-2,1),M (x ,y ),∴z =O A →·OM →=-2x +y ,作出不等式组对应的平面区域及直线-2x +y =0,如图所示.
平移直线-2x +y =0,由图象可知当直线经过点N (1,1)时,z min =-2+1= -1;经过点M (0,2)时,z max =2. 答案 B
10.如图F 1,F 2是双曲线C 1:x 2
-y 2
3=1与椭圆C 2的公共焦点,点A 是C 1,C 2
在第一象限的公共点.若|F 1F 2|=|F 1A |,则C 2的离心率是( ).
A.13 B .23 C.15
D .25
解析 由题意知,|F 1F 2|=|F 1A |=4,
∵|F 1A |-|F 2A |=2,∴|F 2A |=2,∴|F 1A |+|F 2A |=6,∵|F 1F 2|=4,∴C 2的离心率是46=23. 答案 B
11.已知某几何体的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形正视图为直角梯形,则此几何体的体积V 为
( ).
A.323 B .403 C.163
D .40
解析 观察三视图可知,该几何体为四棱锥,底面为直角梯形,两个侧面与底面垂直,棱锥的高为4,由图中数据得该几何体的体积为13×4+12×4×4=40
3.
答案 B
12.已知定义在R 上的函数f (x )是奇函数且满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫
32-x =f (x ),f (-2)=-3,数列
{a n }满足a 1=-1,且S n n =2×a n
n +1(其中S n 为{a n }的前n 项和),则f (a 5)+f (a 6)=
( ).
A .-3
B .-2
C .3
D .2
解析 ∵函数f (x )是奇函数, ∴f (-x )=-f (x ),∵f (3
2-x )=f (x ), ∴f (3
2-x )=-f (-x ),
∴f (3+x )=f (x ),
∴f (x )是以3为周期的周期函数. ∵S n n =2×a n
n +1,
∴S n =2a n +n ,S n -1=2a n -1+(n -1)(n ≥2). 两式相减并整理得出a n =2a n -1-1, 即a n -1=2(a n -1-1),
∴数列{a n -1}是以2为公比的等比数列,首项为 a 1-1=-2,
∴a n -1=-2·2n -1=-2n ,a n =-2n +1, ∴a 5=-31,a 6=-63.
∴f (a 5)+f (a 6)=f (-31)+f (-63)=f (2)+f (0)=f (2)=-f (-2)=3. 答案 C 二、填空题
13.已知向量p =(2,-1),q =(x,2),且p ⊥q ,则|p +λq |的最小值为__________. 解析 ∵p ·q =2x -2=0,∴x =1, ∴p +λq =(2+λ,2λ-1),
∴|p +λq |=(2+λ)2+(2λ-1)2=5λ2+5≥ 5. 答案
5
14.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则角A 的大小为________.
解析 由sin B +cos B =2得,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π4=2,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π4=1,而B ∈(0,π),
所以B =π
4.
由正弦定理得,sin A =a sin B b =12,又A +B +C =π,A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3π4,∴A =π6. 答案 π
6
15.若曲线y =x
在点(m ,m
)处的切线与两坐标轴围成三角形的面积为18,
则m =________.
解析 由y =x ,得y ′=-1
2x ,
所以,曲线y =x 在点(m ,m
)处的切线方程为y -m
=-12m
(x -m ),
由已知,得12×3
2m ×3m =18(m >0),m =64.
答案 64
16.已知a >0,b >0,方程为x 2+y 2-4x +2y =0的曲线关于直线ax -by -1=0对称,则3a +2b
ab 的最小值为________.
解析 该曲线表示圆心为(2,-1)的圆,直线ax -by -1=0经过圆心,则2a +b -1=0,即2a +b =1,所以 3a +2b ab =3b +2a =(3b +2a )(2a +b )=6a b +2b
a +7≥2
6a b ·2b a +7=7+43(当且仅当a =2-3,b =23-3时等号成立).
答案 7+43。