扬州市2014—2015学年度高三第四次调研测试数学试题及答案(WORD)
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江苏省扬州中学2014-2015学年第一学期质量检测高 三 数 学 [理] 2014.12 一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分1.已知集合},2|{},1|{≤=->=x x B x x A 那么=⋃B A _________. 【答案】R【解析】由并集的运算律可得=⋃B A R ,故答案为R 故答案为:R【考点】集合的运算 【难度】12.函数)42cos(2)(π+-=x x f 的最小正周期为_________.【答案】π【解析】由正余弦函数的周期公式22|||2|T p p p w ===-,故答案为π 故答案为:π【考点】周期性和对称性 【难度】1 3.复数1z i =+,且)(1R a zai∈-是纯虚数,则实数a 的值为_________. 【答案】1【解析】因为复数1z i =+,1111=122ai ai a ai z i ---+=-+, 若为纯虚数,则实数a =1 故答案为:1【考点】复数综合运算 【难度】 14.已知双曲线)0(1322>=-m y m x 的一条渐近线方程为,21x y =则m 的值为_______.【答案】12【解析】双曲线)0(1322>=-m y m x 的一条渐近线方程为y x =?,其中一条为:,21x y =12=,解得m=12.故答案为:12. 故答案为:12【考点】双曲线 【难度】 25.在ABC ∆中,,2,105,4500===BC C A 则AC =________.【答案】1【解析】∵0045,105A C ==,∴030B =,∵BC ,∴由正弦定理sin sin BC ACA B=得:1sin 1sin 2BC BAC A==故答案为:1【考点】正弦定理 【难度】26.“N M >”是“N M 22log log >”成立的________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”). 【答案】必要不充分条件【解析】∵当N M >时,不确定两个数字的正负, 不一定得到N M 22log log >,即前者不一定推出后者; 当N M 22log log >时,根据对数函数的单调性知有N M >, 即后者可以推出前者,∴“N M >”是“N M 22log log >”成立的必要不充分条件 故答案为:必要不充分条件 【考点】充分条件与必要条件 【难度】27.若n S 为等差数列}{n a 的前n 项和,,104,36139-=-=S S 则5a 与7a 的等比中项为_______. 【答案】24±【解析】解析:∵n S 为等差数列}{n a 的前n 项和,,104,36139-=-=S S 则由等比数列的性质可得57936,13104a a =-=-.解得 574,8a a =-=-, 则5a 与7a的等比中项为??24±故答案为:24± 【考点】等比数列【难度】28.若正四棱锥的底面边长为,22cm 体积为,83cm 则它的侧面积为_______. 【答案】224【解析】∵正四棱锥的底面边长为,22cm 体积为,83cm ∴设四棱锥的高为h,∴(2183h ?,∴3h =,=则此四棱椎的侧面积142S =创故答案为:224【考点】空间几何体的表面积与体积 【难度】29.在平面直角坐标系xoy 中,记不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≤-+≥-06207203y x y x y 表示的平面区域为.D 若对数函数)1(log >=a x y a 的图像与D 有公共点,则a 的取值范围是__________.【答案】【解析】作出不等式组对应的平面区域如图:若a >1,当对数函数图象经过点A 时,满足条件,此时30270y x y ì-=ïí+-=ïî,解得23x y ì=ïí=ïî,即()2,3A ,此时log 23a =,解得a =∴当1a <?∴实数a 的取值范围是1a <?故答案为: 【考点】线性规划【难度】 210.已知)(x f 是定义在R 上的奇函数,且),()3(x f x f =+当)0,2(-∈x 时,,2)(x x f =则=++)2013()2014()2015(f f f _________.【答案】0【解析】∵),()3(x f x f =+∴f (x )的周期T=3;∴=++)2013()2014()2015(f f f f (671×3+2)+f (671×3+1)+f (671×3+0) =f (2)+f (1)+f (0)=f (﹣1)+f (1),又∵f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (﹣1)+f (1)=0, 故答案为:0【考点】函数综合 【难度】 311.在边长为1的正ABC ∆中,向量,x =,y =0,0>>y x ,且,1=+y x 则⋅的最大值为________.【答案】38-【解析】建立如图所示的平面直角坐标系,则点1,02A 骣琪-琪桫,1,02B 骣琪琪桫,C 骣琪琪桫; 设点()1,0D x ,()22,E x y ,∵,x =∴()11,01,02x x 骣琪-=-琪桫,∴112x x =-+;∵,y =∴221,,222x y y 骣骣琪琪-=--琪琪桫桫,∴212x y =-,2y y -;∴⋅=12212211,,22x x y x x y 骣骣骣琪琪琪-?=--琪琪琪桫桫桫=111222222x y y 骣骣琪琪琪-+?---琪琪琪桫桫桫 =()2111131222228x yxy x y 骣+琪++-W-=-琪桫, 当且仅当12x y ==时取“=”;故答案为:38-. 故答案为:38-【考点】平面向量坐标运算 【难度】 312.若在给定直线t x y +=上任取一点,P 从点P 向圆8)2(22=-+y x 引一条切线,切点为.Q 若存在定点,M 恒有,PQ PM =则t 的范围是_______.【答案】),6[]2,(+∞⋃--∞∈t【解析】设),,(),,(t x x P n m M +若恒有,PQ PM = 则有,8)2()()(2222--++=-++-t x x n t x m x即有R x t nt n m x n m ∈∀=++-+--+,0)442()422(22恒成立,∴,0442042222⎩⎨⎧=++-+=-+t nt n m n m 消去,m 得.0)42()2(2=+++-t n t n ∴0)42(4)2(2≥+-+=∆t t ,∴),6[]2,(+∞⋃--∞∈t . 故答案为:),6[]2,(+∞⋃--∞∈t 【考点】直线与圆的位置关系 【难度】313.已知数列}{n a ,}{n b 中,,1a a =}{n b 是公比为32的等比数列.记),(12*N n a a b n n n∈--=若不等式1+>n n a a 对一切*N n ∈恒成立,则实数a 的取值范围是________.【答案】2a > 【解析】∵),(12*N n a a b n n n ∈--=∴.12--=n n n b b a ∴1212111-----=-+++n n n n n n b b b b a a ,0)1)(321(31)1)(1(1111111<---=---=---=+++n n nn n n n n n b b b b b b b b b解得23>n b 或.10<<n b若23>n b ,则23)32(11>-n b 对一切正整数n 成立,显然不可能; 若,10<<n b 则1)32(011<<-n b 对一切正整数n 成立,只要101<<b 即可, 即,112011<--<a a ,解得.21>=a a 故答案为:2a > 【考点】数列的递推公式 【难度】314.已知0,,≠∈b R b a ,曲线 bx ax x y --=23 和直线 b ax y +=有交点Q ()n m ,()Z n m ∈,,则b a ,满足的等量关系式为______________. (不能含其它参量) 【答案】082=+-b a【解析】由题意可得:Q ()n m ,在曲线 bx ax x y --=23 和直线 b ax y +=上,所以32331n m am bm m n m nm n m n am b ⎧=--⇒=-⇒=⎨+=+⎩ ()32111111m n m m m m +-⇒==-+-++,∵m,n ∈Z ,∴m=0或-2,当m=0时,n=0代回原方程得b=0不成立;当m= -2时,n=8代回原方程得8=-2a+b,即082=+-b a 。
江 苏 大 联 考2015届高三第四次联考·数学试卷考生注意:1。
本试卷共160分.考试时间120分钟.2。
答题前,考生务必将密封线内的项目填写清楚. 3。
请将各题答案填在试卷后面的答题卷上。
4。
交卷时,可根据需要在加注“"标志的夹缝处进行裁剪.5。
本试卷主要考试内容:前3次联考内容+立体几何+平面解析几何。
一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.把答案填在答题卷中的横线上。
1.已知集合A={x |x 2≤2x },B={y|y>1},则A∩B 等于 ▲ .2.若双曲线x 2—ay 2=1的离心率为√62,则正数a 的值为 ▲ .3.一圆锥的侧面展开图是一半径为2的半圆,则该圆锥的体积为 ▲ .4.在下列四个图所表示的正方体中,能够得到AB⊥CD 的是 ▲ .5.若过点P (2,—1)的圆(x —1)2+y 2=25的弦AB 的长为10,则直线AB 的方程是 ▲ .6。
已知α是第二象限角,且sin α=35,则tan(α+π4)= ▲ 。
7。
已知椭圆x 2m +y 2n =1(m>n 〉0)的离心率为12,且有一个焦点与抛物线y 2=16x 的焦点重合,则椭圆的短轴长为 ▲ 。
8.设m,n∈R,若直线l :mx+ny-1=0与x 轴相交于点A ,与y 轴相交于点B,且坐标原点O 到直线l 的距离为√3,则△AOB 的面积S 的最小值为 ▲ 。
9.在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c,已知a 2—b 2=c,且sin Acos B=2cos Asin B ,则c= ▲ .10。
已知直线y=k (x+2)(k 〉0)与抛物线C:y 2=8x 相交于A 、B 两点,F 为C 的焦点,若|FA |=2|FB |,则k 等于 ▲ . 11.已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x 〉0时,f(x)=52cos (π2x)+lo g 12x,则函数f(x )的零点个数为 ▲ .12。
扬州市2014届高三上学期期末考试数学试题一、填空题(70分)1、设集合2、在复平面内,复数对应的点位于第__象限3、在一个袋子中装有分别标注数字1,2,3,4,5的5个小球,这些小球除标注数字外完全相同,则从中随机取2个小球,则取出的小球标注的数字之和为3或6的概率是____4、某校从高一年级学生中随机抽取100名学生,将他们期中考试的数学成绩(均为整数)分成六段:[40,50), [50,60), [60,70), [70,80), [80,90),[90,100)后得到频率分布直方图(如图),则分数在[70,80)内的人数是____5、某程序框图如图所示,该程序运行后输出的i的值是___6、已知x,y满足约束条件50x yx yy++≥⎧⎪-≤⎨⎪≤⎩,则z=3x+4y的最小值是____7、圆心在直线2x-y-7=0上的圆C与y轴交于两点A(0,-4),B(0,-2),则圆C 的方程为______8、函数的单调递增区间是_____9、设Sn 是等比数列的前n 项和,若的值是____10、正六棱柱的底面边长为4,高为6,则它的外接球(正六棱柱的顶点都在此球面上)的表面积为___11、已知F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,过点F2与双曲线的一条渐过线平行的直线交双曲线另一条渐近线于点M,则点M在以线段F1F2为直径的圆上,则双曲线离心率为___12、已知是单位向量,的最大值是___13、已知数列的的前n项和Sn,若都是等差数列,则的最小值是___14、已知函数f(x)=,若函数y=f[f(x)]+1有4个零点,则实数t的取值范围是___二、解答题(90分)15、(本题满分14分)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边长分别是a,b,c,向量(1)求角B的大小;b=7,求此三角形的周长(2)若△ABC的面积为16、(本题满分14分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,PA⊥平面ABCD,E是PC中点,F为线段AC上一点。
2014届江苏省扬州中学高三下学期4月阶段测试数学试题及答案本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两卷,满分150分,考试时间120分钟。
第Ⅰ卷一、选择题(本大题共10个小题,每小题5分,共50分)1.设l、m、n均为直线,其中m、n在平面α内,则“l⊥α”是“l⊥m且l⊥n”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件2.,是不同的直线,,是不同的平面,则下列正确命题的序号是( )A.若,,则;B.若,,则;C. 若,,则;D.若,,则.3.下列命题正确的是()A.若两条直线和同一个平面所成的角相等,则这两条直线平行B.若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行C.若一条直线平行于两个相交平面,则这条直线与这两个平面的交线平行D.若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行4.如图,若一个空间几何体的三视图中,正视图和侧视图都是直角三角形,其直角边均为1,则该几何体的体积为()A. B. C. D.15.用与球心距离为1的平面去截球,所得的截面面积为π,则球的体积为()A. B. C.8π D.6.一个平面四边形的斜二测画法的直观图是一个边长为a的正方形,则原平面四边形的面积等于()A.a2B.2a2 C.a2 D.a27.一个三棱锥,如果它的底面是直角三角形,那么它的三个侧面()A.必定都不是直角三角形 B.至多有一个直角三角形C.至多有两个直角三角形 D.可能都是直角三角形8.如图为正方体表面的一种展开图,则图中的四条线段AB,CD,EF,GH在原正方体中互为异面的对数为()A.1 B.2C.3 D.49.如右图所示,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,线段B1D1上有两个动点E,F,且EF=,则下列结论中错误的是()A.AC⊥BE B.EF∥平面ABCD C.三棱锥ABEF的体积为定值D.△AEF的面积与△BEF的面积相等10.已知A、B、C、D为同一球面上的四点,且连接每点间的线段长都等于2,则球心O到平面BCD的距离等于()A.B. C.D.第Ⅱ卷二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.设长方体的长、宽、高分别为2a,a,a,其顶点都在一个球面上,则该球的表面积为12.已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为C1D1的中点,则异面直线AE与BC所成角的余弦值为13.长方体中,,则一只小虫从A点沿长方体的表面爬到点的最短距离是.14.在中, ,AB=8, ,PC平面ABC,PC=4,M是AB上一个动点,则PM的最小值为15.如图,ABCD-A1B1C1D1为正方体,下面结论中正确的是_________.①BD∥平面CB1D1;②AC1⊥平面CB1D1;③AC1与底面ABCD所成角的正切值是;④CB1与BD为异面直线.三、解答题:本大题共6个小题,共75分。
江苏省扬州中学2014届高三下学期4月文科数学试卷(带解析)1z的虚部为.【答案】1【解析】z的虚部为1.考点:复数的运算2.为了检查某超市货架上的奶粉是否含有三聚氰胺,要从编号依次为01到50的袋装奶粉中抽取5袋进行检验,现将505组,用每组选取的号码间隔一4组抽出的号码为36,则第1组中用抽签的方法确定的号码是 .【答案】06【解析】试题分析:因为按系统抽样方法选取的编号依次构成一个等差数列,且公差为10,所以由06.考点:系统抽样3.如图是一个算法的伪代码,输出结果是.【答案】14【解析】试题分析:一共循环三次,考点:循环结构伪代码4.已知函在区随机取则使概率为.【解析】考点:几何概型概率5的取值范围是.【解析】试题分析:考点:直线斜率6的值为.【答案】-e【解析】试题分析:设切点为,则有因此.e考点:利用导数求切线7.再将图像上每一点横坐的最小正值为.【解析】试题分析:由题意得:函数n2变为考点:三角函数图像变换8.下列命题正确的序号是 .【答案】① 【解析】的交线时,因此③错误,也能满足,.考点:直线与平面位置关系9的离心率为【解析】考点:双曲线的渐近线10 【答案】1 【解析】试题分析:设z c k=所以o g ,kk b=考点:指对数运算11M :NM 是N 的 条件.【答案】充要 【解析】 试题分析:因为xb a b ≥⇔,所以不等式x ba b -恒成立等价于因此M 是N 的充要条件.考点:向量垂直,不等式恒成立12的最小值为 . 【解析】 试题分析:设y n+=则而考点:基本不等式13.对任意,函数满足)],设15.【解析】试题分析:因为[()]f x+,所以2即因此所以或,又由考点:数列求和14(1(2)在△ABC中,AB=1ABC sinA+sinB的值.【答案】(1(2【解析】试题分析:(1)研究三角函数性质,首先将三角函数化为基本三角函数形式,即:==再由(2)解三角形,基本方法利用正余弦定理进行边角转化. 因为△ABC的面积1余弦定理所可由正弦定理得,所以【解】(1(21因为△ABC①在△ABC中,设内角A、B的对边分别是a,b.②考点:三角函数性质,正余弦定理15.如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=8,E 是PB上任意一点,△AEC面积的最小值是3.(1)求证:AC⊥DE;(2)求四棱锥P-ABCD的体积.【答案】(1)详见解析,(2【解析】试题分析:(1)证明线线垂直,一般利用线面垂直性质与判定定理进行转化. 因为四边形ABCD是菱形,所以AC⊥BD.又因为PD⊥平面ABCD,所以PD⊥AC.因而AC⊥平面PDB,从而AC⊥DE.(2)设AC与BD相交于点F.连EF.由(1),知AC⊥平面PDB,所以AC⊥EF.所以S△ACE·EF,因此△ACE面积最小时,EF最小,则EF⊥PB.由△PDB∽△FEB,解得PD PD⊥平面ABCD,所以VP—ABCD□ABCD·PD24(1)证明:连接BD,设AC与BD相交于点F.因为四边形ABCD是菱形,所以AC⊥BD.又因为PD⊥平面ABCD,ABCD,所以PD⊥AC.而AC∩BD=F,所以AC⊥平面PDB.E为PB上任意一点,PBD,所以AC⊥DE.(2)连EF.由(1),知AC⊥平面PDB,PBD,所以AC⊥EF. S△ACE·EF,在△ACE面积最小时,EF最小,则EF⊥PB.S△ACE=36×EF=3,解得EF=1.由△PDB∽△FEB EF=1,FB=4所以PB=4PD PDVP—ABCD□ABCD·PD24考点:线面垂直性质与判定定理,四棱锥体积16E上、(1)求椭圆E 的离心率;(2(3【答案】(1(2)相切,(3【解析】试题分析:(1)求椭圆E 的离心率,. 因为直线的倾斜角的正弦值为,所以,即4.(2圆心到直线距离与半径大小比较.,(31,所解得2.所以,圆的方程为【解】(1)设椭圆E 的焦距为2c (c>0),E(2(31考点:椭圆离心率,直线与圆位置关系,点关于直线对称点17.一个如图所示的不规则形铁片,其缺口边界是口宽4分米,深2分米所在直线的距离)的抛物线形的一部分,现要将其缺口边界裁剪为等腰梯形.(1)若保持其缺口宽度不变,求裁剪后梯形缺口面积的最小值; (2)若保持其缺口深度不变,求裁剪后梯形缺口面积的最小值.【答案】(1)6,(2【解析】试题分析:(1)由题意得:保持其缺口宽度不变,需在A,B点处分别作抛物线的切线.以抛所以,方分米,即为所求.(2)若保持其缺口深度不变,需使两腰分别为抛物线的切线.设梯形腰此时,其与直交相交此时,梯形的面积解:(1)以抛物线顶点为原点,建立平面直角坐标系,(211分(这儿也可以用基本不等式,但是必须交代等号成立的条件)考点:利用导数研究函数最值18.(1(2(3【答案】(1(2)详见解析,(3)详见解析.【解析】试题分析:(1得,代入,得(1)+,∴1,公差为1的等差数列,.(2)n+∴2n+,(3)∵由(2)解:(11,公差为1(2n+,∴2n+,22n++11(3由(2考点:求数列通项,数列不等式 19m ∈R . (1)若0<m ≤2,试判断函数f (x)=f 1 (x)+f 2 并证明你的结论;(2若对任意大于等于2的实数x 1,总存在唯一的小于2的实数x 2,使得g (x 1) = g (x 2) 成立,试确定实数m 的取值范围. 【答案】(1)单调减函数,(2)(0,4). 【解析】试题分析:(1函数f(x)0<m ≤2,x ≥2f(x)为单调减函数.(2)结合图形分析,可知讨论点为当 m ≤0时,所以g (x1) = g (x2)不成立.当0<m <2时,g (x1)= g (x2)恒成立.当2≤m<4所以g (x1) = g (x2)恒成立.当m≥4.解:(1)f (x)为单调减函数.证明:由0<m≤2,x≥2,可得由且0<m≤2,x≥2f(x)为单调减函数.f(x)为单调减函数.)(2)①若m≤0,由x1≥2x2<2所以g (x1) = g (x2)不成立.②若m>0,由x>2所以g(x)(a)若m≥2,由于x所以g(x)在(-∞,2)要使g (x1) = g (x2)h(4)=0,所以2≤m <4.(b )若0<m <2,由于x <2所以g(x)要使g (x1) = g (x2)由0<m <2,得 故当0<m <2 综上所述,m 为区间(0,4)上任意实数.考点:利用导数研究函数单调性,利用导数求参数取值范围。
扬州市2014—2015学年度第四次调研测试试题高 三 数 学 参 考 答 案第一部分1.已知集合{1,2,4},{2,3,4,5}A B ==,则AB =.{2,4}2.设复数z 满足()132i z i +=-+,则z =____________.13i -3.命题“2,10x R x ∀∈+>”的否定是 .2,10x R x ∃∈+≤ 4.已知α为第三象限角,且tan 2α=,则sin 2α= .455.从3名男同学,2名女同学中任选2人参加体能测试,则选到的2名同学中至少有一名男同学的概率是 .9106.已知向量(1,3)=a ,(2,1)=-b ,(3,2)=c .若向量c 与向量k +a b 共线,则实数k = -1 7.锐角ABC △中角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,4,5a b ==, ABC △的面积为53, 则c = .218.用半径为6的半圆形铁皮卷成一个圆锥的侧面,则此圆锥的体积是 .93π 9.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2244a S a S =,则12015S S 等于 .1 10.若函数()cos f x k x =⋅的图象过点(,1)3P π,则该函数图象在P 点处的切线倾斜角等于 .23π析:∵函数()cos f x k x =⋅的图象经过点(,1)3P π,∴()cos 1233f k k ππ==⇒=,∴x x f cos 2)(=,()2sin f x x '=-,()2sin 333k f ππ'==-=-.11.若直线30x y m ++=截半圆225y x =-所得的弦长为8,则m = .310-12.平面内四点,,,O A B C 满足4,25,5,0OA OB OC OB OC ===⋅=,则ABC ∆面积的最大值为 .1513.已知椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>的右焦点为F ,离心率为32,过原点O 且倾斜角为3π的直线l 与椭MDCBA圆E 相交于A 、B 两点,若△AFB 的周长为813413+,则椭圆方程为 .2214x y +=析:由已知2a b =,椭圆方程可化为:2224x y a +=,将:3l y x =代入得13||13A x a =, 由椭圆对称性,△AFB 的周长=2||24||A a AB a x +=+,可得2a =. 14.已知函数||()()xx f x x R e=∈,12()421()x x g x a a a a R +=-+⋅++-∈, 若{|(g())}R A x f x e =>=,则a 的取值范围是 .[1,0]- 析:当0x ≥时,1'()x xf x e-=,得()f x 在[)0,1上是增函数,在()1,+∞上是减函数,当1x =时有极大值1e; 当0x <时,1'()0xx f x e -=<恒成立,()f x 是减函数,且(1)f e -=. 设()g x t =,由()f t e >得1t <-,即()1g x <-对x R ∈恒成立,22()(2)21x g x a a a =--++-,当0a >时,2()21g x a a ≤+-,而2211a a +->-,不合题意;当0a ≤时,2()(,1)g x a a ∈-∞+-,∴211a a +-≤-,得10a -≤≤. 15.如图,三棱锥A BCD -中,侧面ABC 是等边三角形,M 是ABC ∆的中心. ⑴若DM BC ⊥,求证AD BC ⊥;⑵若AD 上存在点N ,使//MN 平面BCD ,求AN ND 的值.证⑴连AM 并延长交BC 于E ,连DE因为M 是等边ABC ∆的中心,所以E 是BC 的中点,AE BC ⊥ ……………2分又因为DM BC ⊥,AE DM M =,,AE DM ⊂平面ADE ,所以BC ⊥平面ADE , ……………5分因为AD ⊂平面ADE ,所以AD BC ⊥; ……………7分⑵,M AE AE ∈⊂平面ADE ,所以M ∈平面ADE , 因为AD 上存在点N ,所以N ∈平面ADE ,所以MN ⊂平面ADE , ……………9分又//MN 平面BCD ,平面ADE平面BCD DE =,所以//MN DE ,……………12分在ADE ∆中,因为12AM ME =,所以12AN ND =. (14)分16.ABC ∆的内角,A B 满足2cossin 22A B A B a i j +-=+(单位向量,i j 互相垂直),且6||2a =. ⑴求tan tan A B 的值; ⑵若2sin 13A =,边长2a =,求边长c . 解⑴因为2223||2cossin 222A B A B a +-=+=, 即1cos()31cos()22A B A B --+++=, ……………3分所以cos cos sin sin cos cos sin sin 02A B A BA B A B +--=,化简整理,得13t ant a22A B -=,故ta A B =13. ……………7分(2)由(1)可知,A B 为锐角.因为2sin 13A =,所以2tan 3A =,1tan 2B =,tan tan 7tan tan()1tan tan 4A B C A B A B +=-+=-=--,7sin 65C =……………12分 因为正弦定理sin sin a cA C=,所以2271365c =,所以边长755c =. ……………14分17.一件要在展览馆展出的文物近似于圆柱形,底面直径为0.8米,高1.2米,体积约为0.6立方米.为保护文物需要设计各面是玻璃平面的正四棱柱形无底保护罩,保护罩底面边长不少于1.2米,高是底面边长的2倍.保护罩内充满保护文物的无色气体,气体每立方米500元.为防止文物发生意外,展览馆向保险公司进行了投保,保险费用与保护罩的占地面积成反比例,当占地面积为1平方米时,保险费用为48000元.⑴若保护罩的底面边长为2.5米,求气体费用与保险费用的和; ⑵为使气体费用与保险费用的和最低,保护罩应如何设计? 解⑴2248000500(2.550.6)230052.5⨯-+=; ……………4分⑵保护罩的底面边长为x 米,底面积为S 平方米,体积为V 立方米,总费用为y 元,则 48000500(0.6)y V S=-+=2248000500(20.6)x x x ⋅-+32480001000300x x=+-,( 1.2x ≥)……9分52339600032'30003000x y x x x -=-=,令'0y =得2x =, 当1.22x ≤<时'0y <,y 递减;当2x >时'0y >,y 递增∴当2x =时,y 有极小值即最小值.答:为了使这两项总费用最低,保护罩的底面边长应设计为2米. ……………14分18.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左顶点为A ,右焦点为F ,右准线为l ,l 与x 轴相交于点T ,且F 是AT 的中点.⑴求椭圆的离心率;⑵过点T 的直线与椭圆相交于,M N 两点,,M N 都在x 轴上方,并且M 在,N T 之间,且2NF MF =.①记,NFM NFA ∆∆的面积分别为12,S S ,求12S S ; ②若原点O 到直线TMN 的距离为204141,求椭圆方程. 解⑴因为F 是AT 的中点,所以22a a c c-+=,即(2)()0a c a c -+=,又a 、0c >,所以2a c =,所以12c e a ==; ……………4分 ⑵①解法一:过,M N 作直线l 的垂线,垂足分别为11,M N ,依题意,11NF MFe NN MM ==, 又2NF MF =,故112NN MM =,故M 是NT 的中点,∴12MNF TNF S S ∆∆= 又F 是AT 中点,∴ANF TNF S S ∆∆=,∴1212S S =;……………8分解法二:∵2a c =,∴3b c =,椭圆方程为2222143x y c c+=,(,0)F c ,(4,0)T c设11(,)M x y ,22(,)N x y ,点M 在椭圆2222143x y c c+=上,即有22211334y c x =-, ∴2222211113()()34MF x c y x c c x =-+=-+-22111111124|2|2422x cx c x c c x =-+=-=- 同理2122NF c x =-,又2NF MF =,故1224x x c -=得M 是,N T 的中点,∴12MNF TNF S S ∆∆=,又F是AT 中点,∴ANF TNFS S ∆∆=,∴1212S S =; ……………8分 ②解法一:设(,0)F c ,则椭圆方程为2222143x y c c+=,由①知M 是,N T 的中点,不妨设00(,)M x y ,则00(24,2)N x c y -,又,M N 都在椭圆上,即有⎧⎪⎨⎪⎩220022220022143(24)4143x y c cx c y c c +=-+=即⎧⎪⎨⎪⎩220022220022143(2)1434x y c c x c y c c +=-+= 两式相减得:220022(2)3444x x c c c --=,解得074x c =, ……………10分可得0358y c =,故直线MN 的斜率为35587644ck c c ==--, ……………13分 直线MN 的方程为5(4)6y x c =--,即56450x y c +-= 原点O 到直线TMN 的距离为454553641c d c ==+,依题意4520414141c =,解得5c =, 故椭圆方程为2212015x y +=. ……………16分解法二:设(,0)F c ,则椭圆方程为2222143x y c c+=,由①知M 是,N T 的中点,故1224x x c -=,直线MN 的斜率显然存在,不妨设为k ,故其方程为(4)y k x c =-,与椭圆联立,并消去y 得:22222(4)143x k x c c c-+=,整理得:222222(43)3264120k x ck x k c c +-+-=,(*)设11(,)M x y ,22(,)N x y ,依题意:⎧⎪⎨⎪⎩21222221223243641243ck x x k k c c x x k +=+-=+ 由⎧⎨⎩212212324324ckx x k x x c +=+-=解得:⎧⎨⎩ 2122221644316443ck c x k ck cx k +=+-=+ 所以222222221641646412434343ck c ck c k c c k k k +--⨯=+++,解之得:2536k =,即56k =-. 直线MN 的方程为5(4)6y x c =--,即56450x y c +-= 原点O 到直线TMN 的距离为454553641c cd ==+, 依题意4520414141c =,解得5c =, 故椭圆方程为2212015x y +=. ……………16分19.设m 个正数m aa a ,...,,21()*4,m m N ≥∈依次围成一个圆圈.其中1231,,,...,,k k a a a a a -*(,)k m kN <∈ 是公差为d 的等差数列,而111,,,...,,m m k k a a a a a -+是公比为2的等比数列. ⑴若12a d ==,8k =,求数列m a a a ,...,,21的所有项的和m S ; ⑵若12a d ==,2015m <,求m 的最大值; ⑶是否存在正整数k ,满足1211213()k k k k m m a a a a a a a a -++-++++=++++?若存在,求出k 值;若不存在,请说明理由.解⑴依题意16k a =,故数列m a a a ,...,,21即为2,4,6,8,10,12,14,16,8,4共10个数,此时10m =,84m S =, ……………4分⑵由数列1231,,,...,,k k a a a a a -是首项为2、公差为2的等差数列知,2k a k =, 而111,,,...,,m m k k a a a a a -+是首项为2、公比为2的等比数列知,22m k k a +-=, 故有222m kk +-=,12m kk +-=,即k 必是2的整数次幂,由122km k +⋅=知,要使m 最大,k 必须最大,又2015k m <<,故k 的最大值102,从而1010241222m +⋅=,m 的最大值是1033. ……………9分⑶由数列1231,,,...,,k k a a a a a -是公差为d 的等差数列知,1(1)k a a k d =+-, 而111,,,...,,m m k k a a a a a -+是公比为2的等比数列112m kk a a +-=⋅,故1(1)a k d +-112m ka +-=⋅,11(1)(21)m kk d a +--=-又121113()k k k k m m a a a a a a a a -+-+++=++++,12m a a =则11112(1)32212m k ka k k d a --+-=⨯⨯-,即11111[(21)]32(21)2m k m k ka k a a +--+-=⨯-,则11126(21)22m k m k k k +--⋅+=-,即1126212m k m k k k +-+-⋅+=⨯-, 显然6k ≠,则112182166m k k k k +-+==-+-- 所以6k <,将12345k =,,,,一一代入验证知, 当4k =时,上式右端为8,等式成立,此时6m =, 综上可得:当且仅当6m =时,存在4k =满足等式. (16)分20.设函数1()1f x x =-,()1x g x ax =+(其中a R ∈,e 是自然对数的底数). ⑴若函数()()()F x f x g x =-没有零点,求实数a 的取值范围;⑵若函数(),()f x g x 的图象有公共点P ,且在点P 有相同的切线,求实数a 的值;⑶若()()x f e g x ≤在x ∈[0,)+∞恒成立,求实数a 的取值范围. 解⑴由()()()0F x f x g x =-=得2(1)(1)10a x a x ----=,显然0x =,1x a=-都不是此方程的根,当1a =时,没有实根,则1a ≠,由2(1)4(1)0a a -+-<得:31a -<<, 故当(3a ∈-时,函数()()()F x f x g x =-没有零点; ……………3分⑵21'()f x x=,21'()(1)g x ax =+,设它们的公共点为(,)P P P x y ,则有⎧⎪⎨⎪⎩()()'()'()P P P P P P y f x y g x f x g x ===即⎧⎨⎩()()'()'()P P P P f x g x f x g x ==也就是⎧⎪⎨⎪⎩2211111()(1)P P P P P x x ax x ax -=+=+当1P P ax x +=时111P x -=,无解;当1P P ax x +=-时111P x -=-,12P x =,3a =-;…………8分⑶由题得111x x e ax -≤+在[0,)+∞上恒成立,因为0x ≥,故1[0,1)xe --∈,所以110x e -≥在[0,)+∞上恒成立,故01xax ≥+在[0,)+∞上恒成立,所以,0a ≥. ……………10分 解法一:不等式11x xe ax --≤+恒成立等价于(1)(1)0x ax e x -+--≤在[0,)+∞上恒成立, 令1()(1)(1)1x x ax h x ax e x ax x e -+=+--=-+--,则1'()1x ax a h x a e -+=+-,再设()'()m x h x =,则21'()xax a m x e -+-=,同时,'(0)21m a =-,'(0)0h =,(0)0h =,①当0a =时,1'()0,xm x e =-<,则()'()m x h x =在[0,)+∞上单调递减,∴ '()'(0)=0h x h ≤,∴()h x 在[0,)+∞上单减,∴()(0)=0h x h ≤,即()()x f e g x ≤在[0,)+∞上恒成立,②当102a <≤时,21()'()xa a x a m x e ---=,因为210a a-->,所以'()0m x <,则()'()m x h x =在[0,)+∞上单调递减,∴'()'(0)=0h x h ≤,∴ ()h x 在[0,)+∞上单减,∴()(0)=0h x h ≤,即()()x f e g x ≤在[0,)+∞上恒成立,③当12a >时,21()'()xa a x a m x e ---=,210a a->若210a x a -<<,则'()0m x >,即()'()m x h x =在21(0,)a a-上单调递增,所以'()'(0)0h x h >=即()h x 在21(0,)a a-上也单调递增,∴()(0)=0h x h >,即()()x f e g x ≥,不满足条件. 综上,()()xf eg x ≤在[0,)+∞上恒成立时,实数a 的取值范围是1[0,]2. ……………16分解法二:不等式11x x e ax --≤+恒成立等价于(1)(1)0x xax e e x +--≤在[0,)+∞上恒成立,设()(1)(1)=(1)(1)xxxh x ax e e x e ax x ax =+---+-+,则'()()xh x e a x x a a =-+-,再设()'()()xm x h x e ax x a a ==-+-,则'()[(1)(21)]xm x e a x a =-+-同时,'(0)21m a =-,(0)'(0)0m h ==,(0)0h =,①当1a ≥时,'(0)21m a =->,故函数'()h x 是(0,)+∞上的增函数所以'()'(0)h x h >=,所以函数()h x 是(0,)+∞上的增函数,所以当(0,)x ∈+∞时,()(0)0h x h >=,即()()x f e g x ≤,与()()x f e g x ≤在[0,)+∞上恒成立不符, ②当102a ≤≤时2101a a -≥-,21'()(1)()01x a m x a e x a -=-+<-,故函数'()h x 是(0,)+∞上的减函数所以'()'(0)0h x h <=,函数()h x 是(0,)+∞上的减函数,所以当(0,)x ∈+∞时,()(0)0h x h ≤=,即()()f x g x ≤在[0,)+∞上恒成立, ③当112a <<时,2101a a -<-,21'()(1)()1x a m x a e x a -=-+-当21(0,)1a x a -∈--时,'()0m x >,故函数'()h x 是21(0,)1a a ---上的增函数所以在21(0,)1a x a -∈--上,'()'(0)0h x h >=, 所以函数()h x 是21(0,)1a a ---上的增函数,所以当21(0,)1a x a -∈--时,()(0)0h x h >=, 即()()x f e g x ≥,与()()x f e g x ≤在[0,)+∞上恒成立不符,综上可得,使()()x f e g x ≤在[0,)+∞上恒成立实数a 的取值范围是1[0,]2. 第二部分21B .已知矩阵213,125M β ⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥ ⎣⎦⎣⎦,计算2M β. 解法一:矩阵M 的特征多项式为221()4312f λλλλλ- -==-+- -,令()0f λ=, 解得1,λλ==,对应的一个特征向量分别为1211,11αα⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦, ……………5分令12m n βαα=+,得1,4m n =-=,22221212(4)()4()M M M M βαααα=-+=-+22113511431137⎡⎤⎡⎤⎡⎤=-⨯+⨯=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦. ……………10分解法二:因为221211212M 5 4⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥ 4 5⎣⎦⎣⎦⎣⎦, ……………5分所以2335537M β5 4⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥4 5⎣⎦⎣⎦⎣⎦. ……………10分21C .已知圆C 的极坐标方程是4sin ρθ=,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,建立 平面直角坐标系,直线l 的参数方程是32(12x t t y t m ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩是参数).若直线l 与圆C 相切,求正数m 的值. 解:由4sin ρθ=,得24sin ρρθ=,所以2240x y y +-=,即圆C 方程为22(2)4x y +-= ……………4分 又由3212x t y t m ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,消t 得330x y m -+=, ……………8分因为直线l 与圆C 相切,所以|233|22m -+=得4323m =±, 又0m >,所以4323m =+. ……………10分 22.如图,平行四边形ABCD 所在平面与直角梯形ABEF 所在平面互相垂直, 且11,//2AB BE AF BE AF ===,,,2,3AB AF CBA BC P π⊥∠==为DF 中点.⑴求异面直线DA 与PE 所成的角;⑵求平面DEF 与平面ABCD 所成的二面角(锐角)的余弦值.解:在ABC ∆中,1,,23AB CBA BC π=∠==,所以2222cos 3AC BA BC BA BC CBA =+-⨯∠=所以222AC BA BC +=,所以AB AC ⊥又因为平面ABCD ⊥平面ABEF ,平面ABCD 平面A B E F AB =, AC ⊂平面ABCD ,所以AC ⊥平面ABEF如图,建立空间直角坐标系{,,}AB AF AC ,则13(0,0,0),(1,0,0),(0,0,3),(1,0,3),(1,1,0),(0,2,0),(,1,)22A B C D E F P -- ⑴33(1,0,3),(,0,)22DA PE =-=- 设异面直线DA 与PE 所成的角为α,则33cos ||||2||||23DA PE DA PE α⋅===⨯⨯ 所以异面直线DA 与PE 所成的角为6π; ……………5分 ⑵(0,2,0)AF =是平面ABCD 的一个法向量,设平面DEF 的一个法向量(,,)n x y z =,(2,1,3),(1,2,3)DE DF =-=-则(,,)(2,1,3)230(,,)(1,2,3)230n DE x y z x y z n DF x y z x y z ⎧⋅=⋅-=+-=⎪⎨⋅=⋅-=+-=⎪⎩, 得33z x y ==,取1x =,则1,3y z ==,故(1,1,3)n =是平面DEF 的一个法向量,设平面DEF 与平面ABCD 所成的二面角(锐角)为β,则25cos ||||5||||25AF n AF n β⋅===⨯⨯. ……………10分 23.设集合{1,0,1}M =-,集合123{(,,)|,1,2,,}n n i A x x x x x M i n =∈=,,, 集合n A 中满足条件“121||||||n x x x m ≤+++≤”的元素个数记为n m S . ⑴求22S 和42S 的值;⑵当m n <时,求证:n m S 111322n m n +++<+-.解⑴228S =,4232S =; ……………3分 ⑵设集合{0}P =,{1,1}Q =-.若12||||||1n x x x +++=,即123,,n x x x x ,,中有1n -个取自集合P ,1个取自集合Q ,故共有112n n C -种可能,即为112n C ,同理,12||||||2n x x x +++=,即123,,n x x x x ,,中有2n -个取自集合P ,2个取自集合Q ,故共有222n n C -种可能,即为222n C ,……若12||||||n x x x m +++=,即123,,n x x x x ,,中有n m -个取自集合P ,m 个取自集合Q , 故共有2n m m n C -种可能,即为2m m n C ,所以1122222n m mm n n n S C C C =++⋅⋅⋅+,因为当0k n ≤≤时,1k n C ≥,故10k n C -≥ 所以1122222n m m m n n n S C C C =+++001122112(222)(1)2(1)2m m m m n n n n n n n n C C C C C C ++<+++++-++- 0011221112(222222)(222)m m m m n n m m n n n n n n n C C C C C C ++++=+++++++-++11(12)(22)n n m ++=+--11322n n m ++=-+. ……………10分。
Read x If x≤5 Theny←10x Elsey←2.5x +5 End If Print y高中数学学习材料马鸣风萧萧*整理制作扬州市2015-2016学年度高三第四次模拟测试数 学 试 题Ⅰ(全卷满分160分,考试时间120分钟)2016.5注意事项:1. 答卷前,请考生务必将自己的学校、姓名、考试号等信息填写在答卷规定的地方.2.试题答案均写在答题卷相应位置,答在其它地方无效.一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请将答案填写在答题卷相应位置)1.已知集合{|12}A x x =-<<,Z 是整数集,则AZ = ▲ .2.若复数z 满足1iz i =+(i 为虚数单位),则z = ▲ . 3.命题“2,10x R x x ∃∈++=”的否定 ▲ . 4.已知ABC ∆中,21,2,3a b C π===,则边c 的长度为 ▲ . 5.下面是一个算法的伪代码.如果输出的y 值是20, 则输入的x 值是 ▲ .6.在区间]2,1[-内随机选取一个实数,则该数为正数的概率是 ▲ .7.在三棱锥P ABC -中,PA 、PB 、PC 两两垂直,且3,2,1PA PB PC ===,则三棱锥P ABC -的体积为 ▲ .8.已知tan 2α=且α为锐角,则cos2α= ▲ .(第5题图)9.在平面直角坐标系xOy 中,如果直线l 将圆22420x y x y +--=平分,且不经过第四象限,那么l 的斜率的取值范围是 ▲ .10.已知等边ABC ∆中,若1()3AP AB AC =+,AQ AP t AB =+,且AP AQ ⊥,则实数t 的值为▲ .11.设双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的右焦点为F ,右准线l 与两条渐近线交于P 、Q 两点,如果PQF ∆是等边三角形,则双曲线的离心率是 ▲ . 12.设函数2log ()(0)()2(0)x x x f x x -<⎧=⎨≥⎩,若关于x 的方程2()()0f x af x -=恰有三个不同的实数解,则实数a 的取值范围为 ▲ .13.已知数列{}n a 是各项均不为零的等差数列,n S 为其前n 项和,且21n n a S -=(n *∈Ν).若不等式2016n n S a λ≥-对任意n *∈Ν恒成立,则实数λ的最小值为 ▲ .14.已知函数32()f x ax bx cx d =+++在O 、A 两点处取得极值,其中O 是坐标原点,A 在曲线2sin ([,])33y x x x ππ=∈上,则曲线()y f x =的切线斜率的最大值为 ▲ .二、解答题(本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分14分)已知向量(s i n (),1)2a x ωϕ=+,(1,cos())2b x ωϕ=+(0,0)4πωϕ><<,记函数()()(f x a b a b =+⋅-.若函数()y f x =的周期为4,且经过点1(1,)2M .(1)求ω的值;(2)当11x -≤≤时,求函数()f x 的最值.16.(本小题满分14分)在三棱锥P -S BC 中,A ,D 分别为边SB ,SC 的中点,且3,8, 5.AB BC CD ===P A ⊥BC . (1)求证:平面PSB ⊥平面ABCD ;(2)若平面P AD 平面PBC l =,求证://l BC .PSDCBA17.(本小题满分14分)某工厂生产某种黑色水笔,每百支水笔的成本为30元,并且每百支水笔的加工费为m 元(其中m 为常数,且36m ≤≤).设该工厂黑色水笔的出厂价为x 元/百支(3540x ≤≤),根据市场调查,日销售量与x e 成反比例,当每百支水笔的出厂价为40元时,日销售量为10万支. (1)当每百支水笔的日售价为多少元时,该工厂的利润y 最大,并求y 的最大值.(2)已知工厂日利润达到1000元才能保证工厂的盈利.若该工厂在出厂价规定的范围内,总能盈利,则每百支水笔的加工费m 最多为多少元?(精确到0.1元) 18.(本小题满分16分)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的长轴长为4,椭圆的离心率为32.设点M 是椭圆上不在坐标轴上的任意一点,过点M 的直线分别交x 轴、y 轴于A 、B 两点上,且满足13AM AB =. (1)求证:线段AB 的长是一定值;(2)若点N 是点M 关于原点的对称点,一过原点O 且与直线AB 平行的直线与椭圆交于P 、Q 两点(如图),求四边形MPNQ 面积的最大值,并求出此时直线MN 的斜率.(第16题图)19.(本小题满分16分)数列{}n a 是公差为d (0)d ≠的等差数列,它的前n 项和记为n A ,数列{}n b 是公比为q (1)q ≠的等比数列,它的前n 项和记为n B .若110a b =≠,且存在不小于3的正整数,k m ,使k m a b =. (1)若11a =,2d =,3q =,4m =,求k A .(2)若11a =,2d =,试比较2k A 与2m B 的大小,并说明理由;(3)若2q =,是否存在整数,m k ,使86k m A B =,若存在,求出,m k 的值;若不存在,说明理由. 20.(本小题满分16分)已知函数()f x =1ln ,a x a x+∈R . (1)求函数()f x 的单调递减区间;(2)当[]1,2x ∈时,()f x 的最小值是0,求实数a 的值;(3)试问过点(02)P ,可作多少条直线与曲线()y f x =相切?并说明理由.扬州市2015-2016学年度高三第四次模拟测试数 学 试 题Ⅱ(全卷满分40分,考试时间30分钟)2016.521(B ).(本小题满分10分)已知矩阵21a A b ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,若矩阵A 属于特征值3的一个特征向量为11α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,求该矩阵的另一个特征值.21(C ).(本小题满分10分)在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为12x ty a t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数)在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,极轴与x 轴的非负半轴重合)中,圆C 的方程为4cos ρθ=.若直线l 被圆C 截得的弦长为11,求实数a 的值.22.(本小题满分10分)长时间上网严重影响着学生的健康,某校为了解甲、乙两班学生上网的时长,分别从这两个班中随机抽取6名同学进行调查,将他们平均每周上网时长作为样本,统计数据如下:甲班 10 12 15 18 24 36 乙班121622262838如果学生平均每周上网的时长超过19小时,则称为“过度上网”.(1)从甲班的样本中有放回地抽取3个数据,求恰有1个数据为“过度上网”的概率; (2)从甲班、乙班的样本中各随机抽取2名学生的数据,记“过度上网”的学生人数为X ,写出X 的分布列和数学期望()E X . 23.(本小题满分10分) 已知*0()()nkk n nk f x Cx n N ==∈∑.(1)若456()()2()3()g x f x f x f x =++,求)(x g 中含4x 项的系数;(2)证明:012121231(2)123[]3n m m m m m n m n m n C C C nC C m -+++++++++++++=+.2015-2016学年度高三第四次模拟测试数 学 试 题Ⅰ参 考 答 案2016.5一、填空题1.{0,1} 2.1i - 3.“2,10x R x x ∀∈++≠” 4.7 5.2或6 6.23 7.1 8.35- 9.1[0,]2 10.23- 11.2 12.[1,)+∞ 13.12017 14.32二、解答题(本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 15.解:(1)2222()()()sin ()cos ()cos(2)22f x a b a b a b x x x ωωϕϕωϕ=+⋅-=-=+-+=-+………………………4分由题意得:周期24T πω==,故2πω=……………………6分(2)∵图象过点1(1,)2M ,1cos(2)22πϕ∴-+=即1sin 22ϕ=,而04πϕ<<,故26πϕ=,则()cos()26f x x ππ=-+. ……………………10分 当11x -≤≤时,23263x ππππ-≤+≤1cos()1226x ππ∴-≤+≤ ∴当13x =-时,min ()1f x =-,当1x =时,max 1()2f x =. ……………………14分16.证:(1) A ,D 分别为边SB ,SC 的中点,且8BC = //AD BC ∴且4AD = 3,AB SA ==5CD SD == 222SA AD SD ∴+=90SAD ∴∠=︒即SA AD ⊥BC SB ∴⊥ ……………………3分 PA BC ⊥,PA SB A =,PA 、SB ⊂平面PSB BC ∴⊥平面PSBBC ⊂平面ABCD ∴平面PSB ⊥平面ABCD ……………………7分 (2)//AD BC ,AD ⊂平面PAD ,BC ⊄平面PAD//BC ∴平面PAD ……………………10分 BC ⊂平面PBC ,平面P AD 平面PBC l =//l BC ∴ ……………………14分17.解:(1)设日销量为x k e ,则401000ke=401000k e ∴=.则日售量为401000x e e ∴日利润401000(30)xe y x m e =--⋅. 即 401000(30)xe x m y e --=,其中3540x ≤≤. ………………3分 令'0y =得31x m =+.① 当34m ≤<时,343135m ≤+< ∴当3540x ≤≤时,'0y ≤.∴当35x =时,y 取最大值,最大值为51000(5)m e -. ………………5分 ② 当46m ≤≤时,353137m ≤+≤,函数y 在[35,31]m +上单调递增,在[31,40]m +上单调递减. ∴ 当31x m =+时,y 取最大值91000m e -. ………………7分 ∴当34m ≤<时,35x =时,日利润最大值为51000(5)m e -元当46m ≤≤时,31x m =+时,日利润最大值为91000m e -元. ………………8分(2)由题意得:401000(30)1000xe x m e --≥对[35,40]x ∀∈恒成立 ………………10分则4030xe m x e≤--对[35,40]x ∀∈恒成立设40()30x e h x x e =--,[35,40]x ∈ 404040'()1x xe e e h x e e-∴=-= 则()h x 在[35,40]上单调增,则min 51()(35)5h x h e ==-,即515m e≤- 5.0≈∴每百支水笔的加工费m 最多约为4.9元答:每百支水笔的加工费m 最多约为4.9元. ………………14分18.解:(1)由题意得:2432a c e a =⎧⎪⎨==⎪⎩,则23a c =⎧⎪⎨=⎪⎩ 1b ∴= ∴椭圆方程为:2214x y += ……………………3分设00(,)M x y ,则220014x y +=13AM AB =且A 、B 分别在x 轴、y 轴上 003(,0),(0,3)2A xB y ∴222220000999()944x AB x y y ∴=+=+= 3AB ∴=为定值 ……………………7分(2)方法(一)设11(,)P x y //AB PQ 02P Q A B y k k x ∴==-,220044x y += 则直线PQ 的方程为:02y y x x =-…………………9分 ∵0022214y y x x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩ 22012200220122004161616x x x y y y x y ⎧=⎪+⎪∴⎨⎪=⎪+⎩2222002222000041664441616x y PQ OP x y x y +∴==⋅=++ 点M 到直线00:20PQ y x x y +=的距离:0000002200|2||3|24x y x y x y d y x +==+ ………12分22220000002222220000003||(44)182212122216441616四边形MPQMPNQ x y x y y y S S PQ d x y y y x y ∆-∴==⨯⋅=⋅==+-++ 4200201231y y y -+=+,令2031,1t y t =+≥,则242002011()14133(5)3199t t y yt y t t ---+-+==-+-≤+ 当且仅当2t =时,取等号;即20312y +=时,max ()4四边形MPNQ S =,此时220018,33y x ==24MN k ∴=±………16分 方法(二)设直线MN 的斜率为k ,则003232PQ AB y k k k x -===-,则直线MN 方程为y kx =, 直线PQ 方程为2y kx =-, …………………9分解方程组22,1,4y kx x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩ 2214M x k =±+,用2k -代k 得,22116P x k =±+,由椭圆的对称性知222002221||M MN OM x y k x ==+=+, 点P 到直线MN 的距离222|||(2)|3||111p p p p p kx y kx kx kx d k k k ---===+++, ………12分由椭圆的对称性知,四边形MPNQ 的面积1226||||2PMN M P S S MN d x kx ∆==⋅⋅=⋅= 22222222224||2424244,114116(14)(116)1642026420k k kk k k k kk k==≤=+⋅+++++⨯+当且仅当22164k k=,即24k =±时取等号, 所以,四边形MPNQ 的面积的最大值为4,此时直线MN 的斜率24k =±. ………16分 19.解:(1)34327k a b ===,即2127k -=,14k =,14196A =. ………3分 (2)依题意,224k A k =,且121m q k -=-,显然1q >. 又222211[(21)1]11m mq B k q q q -==----, 所以222221[(21)1]41m k B A k q k q -=----22221[(21)4(41)]1k q k q k q =--+--, ………6分 设2222()(21)4(41)f x k x k x k =--+-,2(1)(21)10f k =--> 它是关于x 的二次函数,它的图象的开口向上,它的对称轴方程22412(21)k x k =<-,故()f x 是(1,)+∞上的增函数,所以当1x >时()(1)0f x f >>,即220m k B A ->,所以22k m A B <. ………9分 (3)依题意:112m k m a b a -==⋅, 由86k m A B =得:118621k ma a a qa k q+-⨯=⨯-, 即111112286212m m a a a a k --+⋅⨯=⨯-, 4862128622486486m k k k⨯+⨯==-⨯-⨯-, ………12分所以151634421m k --=+, 因为92512=,故19m -≤,且51641294343=⨯=⨯⨯,且121m -+为奇数则其中121129m -+=时,151621m -+是整数,故17m -=,8m =且340k =. ………16分 20.解:(1)2211'()a ax f x x x x-=-+=, 0a ≤时,'()0f x <在(0,)+∞上恒成立,则()f x 的单调递减区间(0,)+∞, 0a >时,令10ax -<则1x a <,即10x a<<时,'()0f x <,则()f x 的单调递减区间1(0,)a. ………3分 (2)①12a ≤,()f x 在[1,2]上单调递减,min 1()(2)ln 202f x f a ∴==+=,解得:112ln 22a =-≤,适合题意;②1a ≥,()f x 在[1,2]上单调递增,min ()(1)10f x f ∴==≠,无解; ③112a <<,()f x 在1[1,]a 上单调递减,1[,2]a 上单调递增,min 11()()ln 0f x f a a a a ∴==+=,解得:a e =,舍去;综上可得:12ln 2a =-. ………8分 (3)0a ≤时,有1条切线;0a >时,有2条切线.设切点坐标是00(,())x f x ,依题意:00200()210f x ax x x --=-即00011ln 2a x a x x +-=-,化简得:002ln 20a x a x +--= 设2()ln 2F x a x a x=+--,0x > 故函数()F x 在(0,)+∞上零点个数,即是曲线切线的条数. ………10分2222'()a ax F x x x x -=-+=①当0a =时,2()2F x x=-,在(0,)+∞上恰有一个零点1; ………11分 ③ 当0a <时,22'()0ax F x x -=<在(0,)+∞上恒成立, ()F x 在(0,)+∞上单调递减,且(1)0F a =->,2()20F e e=-< 故()F x 在(1,)e 上有且只有一个零点,当0a <时,()F x 在(0,)+∞上恰有一个零点; ………12分③0a >时,()F x 在2(0,)a 上递减,在2(,)a+∞上递增, 故()F x 在(0,)+∞上至多有两个零点,且(1)220F a a =--=-<又函数ln y x =在(1,)+∞单调递增,且值域是(0,)+∞, 故对任意实数a ,必存在0(1,)x ∈+∞,使02ln a x a+>,此时 00000222()ln 2(ln )0a F x a x a a x x x a+=+--=+-> 由于21a a+>, 即函数()F x 在0(1,)x 上必有一零点; ………14分111(1)1121()2(1)22(23)a a a aaa F eea a a e a a a -++++++=-++--=-++先证明当0a >时,112(2)a ae a ++≥+,即证112ln(2)a a a++≥+ 若(0,2)a ∈,113a a++≥,而2ln(2)2ln 4a +≤,由于2ln 4ln163=< 若[2,)a ∈+∞,构建函数1()12ln(2)x x x xϕ=++-+,32222122(1)2'()102(2)(2)x x x x x x x x x x x ϕ----=--==>+++()x ϕ在[2,)+∞为增函数,1()(2)32ln 402a ϕϕ≥=+->综上0a >时,112(2)a aea ++≥+,所以11222222(2)23(25)23a aea a a a a a a ++≥+=+++++>++,故1(1)()0a aF e-++>又1(1)(1)0,1a aF e -++<<,所以在1(1)(,1)a ae-++必有一零点.∴当0a >时,()F x 在(0,)+∞上有两个零点∴综上:0a ≤时,有1条切线;0a >时,有2条切线. ………16分数 学 试 题Ⅱ参考答案21(B ).解:因为2113111a b ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,则2313a b +=⎧⎨+=⎩ ,解得12a b =⎧⎨=⎩所以1221A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ …5分 由212()(1)4021f λλλλ--==--=--,所以(1)(3)0λλ+-= 211,3λλ=-= 1λ=-所以另一个特征值是. ………………………………10分 21(C ).解:直线l 的参数方程为12x ty a t=+⎧⎨=-⎩(t 为参数)所以直线的直角坐标系方程是:220x y a +--= ………………………………2分圆的直角坐标系方程是:2224x y -+=(),圆心(2,0),半径2r =……………………4分设圆心到直线的距离为d ,221142d ⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭,所以52d = ……………………………7分 又4225255a a d ---===所以9122a =-或 ………………………………10分 22.解:(1)设“恰有一个数据为过度上网”为事件A ,则213124()()339P A C ⎛⎫== ⎪⎝⎭ ……3分(2)甲组六人中有两人过度上网,乙组六人中有四人过度上网,则224222666(0)225C C P X C C === 112112422244226656(1)225C C C C C C P X C C +===11112222424244222266101(2)225C C C C C C C C P X C C ++===211211242442226656(3)225C C C C C C P X C C +=== 222422666(4)225C C P X C C === ……………8分X0 1 2 3 4P6225 56225 101225 56225 622556101566()2342225225225225E X ∴=+⨯+⨯+⨯= 答:数学期望为2 …………………………10分 23.解:(1)00110()(1)nk k n nn n n n n n k f x C x C x C x C x x ===+++=+∑…………………………1分456456()()2()3()(1)2(1)3(1)g x f x f x f x x x x =++=+++++()g x 中4x 项的系数为4444562356C C C ++=; …………………………3分 (2)012111111231232323n m m m m m m m m n m m m m nC C C nC C C C nC -++++++++++++++++=++++设12()(1)2(1)(1)m m m n h x x x n x +++=++++++ ① 则函数()h x 中含1m x +项的系数为111112323m m m m m m m m n C C C nC ++++++++++++ ……5分由错位相减法得:1231()(1)(1)(1)(1)(1)m m m m n m n xh x x x x x n x ++++++-=++++++++-+ ②11(1)1(1)()(1)1(1)m nm n x x xh x n x x +++⎡⎤+-+⎣⎦-=-+-+2111()(1)(1)(1)m m n m n x h x x x n x +++++=+-+++,()h x 中含1m x +项的系数,即是等式左边含3m x +项的系数,等式右边含3m x +项的系数为3211m m m n m n C nC ++++++-+ …………………………7分3211m m m n m n C nC ++++++-+21(1)!(3)!(2)!m m n m n nC m n +++++=-++-221113m m m n m n n C nC m ++++++-=-++21(3)(1)3m m n m n n C m ++++--=+21(2)13m m n m n C m +++++=+所以012121231(2)123[]3n m m m m m n m n m n C C C nC C m -+++++++++++++=+………………10分。
江苏省扬州中学2015届高三4月双周测数学试题一、选择题:本大题共14个小题,每小题5分,共70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{0}=>,{1012}A x xB=-,,,,则A B等于▲ .【答案】{}1,2【解析】试题分析:{1,2}A B=考点:集合的运算.2.已知虚数z满足216i-=+,则||z=▲ .z z【解析】试题分析:设(,)a bi a bi i+--=+,整理得316 z a bi a b R=+∈,则2()()16+=+,a bi i所以,即,=+=.学科网12z i考点:复数的运算.3.抛物线22=的准线方程为▲ .y x【答案】【解析】试题分析:标准方程为,,,所以其准线方程为.考点:抛物线的性质.4.函数()2ln f x x x =-的单调递减区间为 ▲ . 【答案】(0,2) 【解析】试题分析:,由于0x >,所以的解集为02x <<,即减区间为(0,2). 考点:导数及单调性.5.某射击运动员在四次射击中分别打出了10,x ,10,8环的成绩,已知这组数据的平均数为9,则这组数据的标准差是 ▲ . 【答案】1 【解析】试题分析:由,得8x =,22221[(109)(89)(109)(89)]4s =-+-+-+-1= 考点:方差及标准差.6.已知直线3430x y +-=及直线6140x my ++=平行,则它们之间的距离是 ▲ . 【答案】2 【解析】试题分析:由题意,8m =,所以直线方程为68140x y ++=,即3470x y ++=,.学科网考点:两直线平行,平行线间的距离.7.角α的顶点在坐标原点,始边及x 轴的非负半轴重合,终边经过点(1,2)P ,则)cos(απ-的值是 ▲ 【答案】【解析】试题分析:由已知,5cos()cos 5παα-=-=-. 考点:三角函数的定义,诱导公式.8.若一个正四棱锥的底面边长为2cm ,侧棱长为3cm ,则它的体积为 ▲ cm 3. 【答案】374 【解析】试题分析:由题意正四棱锥的高为223(2)7h =-=224S ==,因此考点:棱锥的体积,9.若实数,a b 满足,则22a b a b++的最大值为_____▲____.【答案】75【解析】试题分析:作出约束条件表示的可行域,如图ABC ∆内部(含边界),,(1,1)C ,设(,)P a b 是可行域内任一点,则的最大值为,最小值为,23322222a b a b a b a b a+=-=-+++,可见当b a 取最大值3时,也取最大值为75.考点:线性规划的应用.10.将一颗质地均匀的正方体骰子(六个面的点数分别为1,2,3,4,5,6)先后抛掷两次得到的点数m 、n 分别作为点P 的横、纵坐标,则点P 不.在.直线5x y +=下方的概率为 ▲ . 【答案】56【解析】试题分析:由题意点(,)P x y 共有6636⨯=个,由于满足5x y +<的点有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2), (3,1)共6个,因此题意要求5x y +≥的点有30个,因此所求概率为.考点:古典概型.11.已知函数2()21f x x ax =-+,若存在,使(sin )(cos )f f ϕϕ=,则实数a 的取值范围____▲_____. 【答案】(2,2)【解析】试题分析:由题意,2(sin cos )22)4a πϕϕϕ=+=+,因为,所以,,从而(2,2)a ∈. 考点:二次函数的对称性,三角函数的值域.12.已知点(2,0),(4,0)A B -,圆,16)()4(:22=+++b y x C 点P 是圆C 上任意一点,若PAPB为定值,则b =____▲____. 【答案】0 【解析】试题分析:设(,)P x y ,,则,整理得222222(1)(1)(48)4160k x k y k x k -+-+++-=,又P 是圆C 上的任意一点,故1k ≠,圆C 的一般方程为222820x y x by b ++++=,因此20b =,22222484168,11k k b k k+-==--,解得0b =. 考点:圆的方程.13.在正项等比数列{}n a 中,43215a a a a +--=,则56a a +的最小值为____▲___. 【答案】20 【解析】试题分析:设34a a x +=,则1250a a x +=->,由于{}n a 是等比数列,所以123456,,a a a a a a +++也成等比数列,因此22345612()25555a a x a a x a a x x ++===+++-- 20=,当且仅当,即10x =时等号成立,故56a a +的最小值为20.考点:等比数列的性质,基本不等式.14.已知函数()sin f x x x =+,不等式()cos f x ax x ≥在上恒成立,则实数a 的取值范围为_____▲______. 【答案】2a ≤考点:不等式恒成立,函数的单调性.二、解答题 (本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 15.(本小题满分14分)如图,在五面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是平行四边形. (1)若CF⊥AE,AB⊥AE,求证:平面ABFE⊥平面CDEF ; (2)求证:EF//平面ABCD.【答案】证明见解析. 【解析】A BCDEF试题分析:(1)要证面面垂直,一般要证线面垂直,本题中有,CF AE AB AE ⊥⊥,其中AB AE ⊥可得CD AE ⊥,从而有AE ⊥平面CDEF ,由此可得结论;(2)由AE ⊥平面CDEF 得AE EF ⊥,又AE AB ⊥,故得//EF AB ,从而有线面平行,也可由//AB CD 得//AB 平面CDEF ,再得//EF AB .试题解析:(1)∵四边形ABCD 是平行四边形∴AB//CD,又∵AB⊥AE, ∴AE⊥CD 又∵AE⊥CF,CD∩CF=C,CD 、CF ⊂平面CDEF ,∴AE⊥平面CDEF ,又∵AE ⊂平面ABFE ,∴平面ABFE⊥平面CDEF………7分 (2)∵四边形ABCD 是平行四边形∴AB//CD又∵AB ⊄平面CDEF ,CD ⊂平面CDEF ,∴AB//平面CDEF[来源:学科网] 又∵AB ⊂平面ABFE ,平面ABFE∩平面CDEF=EF ,∴AB//EF又∵EF ⊄平面ABCD ,AB ⊂平面ABCD ,∴EF//平面ABCD.………14分 考点:面面垂直,线面平行. 16.本小题满分14分)已知函数()2cos()(05)63f x x x ππ=+≤≤,点B A ,分别是函数)(x f y =图象上的最高点和最低点.(1)求点B A ,的坐标以及OB OA ⋅的值;(2)设点B A ,分别在角])2,0[,(,πβαβα∈的终边上,求的值. 【答案】(1)2-;(2)7210. 【解析】试题分析:(1)从题意可看出,首先由余弦函数的性质求得最大值和最小值,即相应的,A B 的坐标,然后应用向量的坐标运算求得数量积;(2)由(1)根据三角函数的定义可知,又能求得sin ,cos ββ,然后应用二倍角公式和两角差的正弦公式得出结论.试题解析:(1)∵05x ≤≤,∴,∴, 当时,即0x =时,()f x 取得最大值1, 当时,即4x =时,()f x 取得最小值-2, 因此,所求的坐标为(0,1),(4,2)A B -, 即(0,1),(4,2),OA OB ==-∴2OA OB ⋅=-.(2)∵点(0,1),(4,2)A B -分别在角,(,(0,2))αβαπ∈的终边上, 则525,sin ,cos 255πα==-=, 即5254sin 22sin cos 2()555βββ==⨯-⨯=-, 22253cos 22cos 12()155ββ=-=⨯-=, ∴23472sin(2)sin(2)()2425510απββ-=-=+=. 考点:三角函数的最值,向量的数量积,三角函数的定义,两角差的正弦公式.17.(本小题满分14分)在平面直角坐标系xoy 中,椭圆C :的离心率为21,右焦点F (1,0),点P 在椭圆C 上,且在第一象限内,直线PQ 及圆O :222b y x =+相切于点M.(1)求椭圆C 的方程;(2)求|PM|·|PF|的取值范围;(3)若OP⊥OQ,求点Q 的纵坐标t 的值.【答案】(1);(2)(0,1);(3)32±=t【解析】试题分析:(1)根据椭圆的性质可得,又1c =,这样有2,3a b ==,椭圆方程可得;(2)PM 是切线,因此我们设00(,)P x y ,则22003PM x y =+-,2200(1)PF x y =-+,再利用,可以把PM PF 化为关于0x 的函数,由022x -≤≤求得其范围;(3)可以先讨论特殊情况下的值,当PQ x ⊥轴时,得23t =±,然后讨论当PQ 及x 轴不垂直时的情形,设PQ 方程为00()y y k x x -=-,由PQ 是圆C 的切线(应用圆心到切线距离等于圆的半径)得33)(2200+=-k y kx ,即002y kx 33220202--+=k y x k ,又由PQ 的方程可得Q 坐标为,再由0=⋅OQ OP 得,把刚才的关系及00(,)P x y 是椭圆的点的关系代入可化简得23t =±.试题解析:(1)…………2分 ∴c =1,a =2,∴3=b ,∴椭圆方程为 (4)分(2)设),(00y x P ,则)20(13402020<<=+x yxPM=0202020202134333x x x y x =--+=-+,………………6分PF=…………8分∴PM·PF=1)2(41)4(412000+--=-x x x , OP MQFxy∵200<<x ,∴|PM|.|PF |的取值范围是(0,1) (10)分(3)法一:①当PM⊥x 轴时,P ,Q ),3(t 或),3(t -,由0=⋅OQ OP 解得32±=t ……………………12分②当PM 不垂直于x 轴时,设),(00y x P ,PQ 方程为)(00x x k y y -=-,即000=+--y kx y kx∵PQ 及圆O 相切,∴,∴33)(2200+=-k y kx∴002y kx 33220202--+=k y x k ………………13分 又,所以由0=⋅OQ OP 得……14分 ∴=++-0020220200202)(y kx y k x y kx x33)33(22020220220220--++++k y x k y k x k x =33)433)(1()1()33(220222220---++++k x k x k k x =12,∴32±=t ……16分法二:设),(00y x P ,则直线OQ :,∴, ∵OP⊥OQ,∴OP·OQ=OM·PQ ∴20200222202020)()(3t y t x y x t t x y y x -++⋅=+⋅+………12分∴)(33)(22022202202220202020222020t x x y x t y t x y x y x x t y x ++⋅=+++⋅=+⋅+∴)(3)(22022020t x t y x +=+,∴………………14分 ∵,∴,∴,∴32±=t (16)分考点:椭圆的标准方程,直线和圆的位置关系,直线及椭圆的位置关系.18.(本小题满分16分)如图(1),有一块形状为等腰直角三角形的薄板,腰AC 的长为a 米(a 为常数),现在斜边AB 上选一点D ,将△ACD 沿CD 折起,翻扣在地面上,做成一个遮阳棚,如图(2). 设△BCD 的面积为S ,点A 到直线CD 的距离为d. 实践证明,遮阳效果y 及S 、d 的乘积Sd 成正比,比例系数为k (k 为常数,且k >0).(1)设∠ACD=θ,试将S 表示为θ的函数;(2)当点D 在何处时,遮阳效果最佳(即y 取得最大值)?【答案】(1)S ,090θ︒<<︒;(2)D 在AB 的中点时,遮阳效果最佳.试题解析:(1)△BCD 中, ∴,∴…………4分 ∴BCD CD BC S ∠⋅⋅=sin 21, 900<<θ……6分(其中范围1分)(2)θsin a d =…………8分kSd y = (10)分令t =+θθcos sin ,则]2,1(∈t ,∴)1(44)1(323tt ka t t ka y -=-=在区间]2,1(上单调递增,…………13分∴当2=t 时y 取得最大值,此时,即D 在AB 的中点时,遮阳效果最佳.………………16分考点:应用题,正弦定理,换元法,同角间的三角函数关系,函数的最值. 19.(本小题满分16分)对于函数(),()f x g x ,如果它们的图象有公共点P ,且在点P 处的切线相同,则称函数()f x 和()g x 在点P 处相切,称点P 为这两个函数的切点.设函数2()(0)f x ax bx a =-≠,()ln g x x =.(1)当1a =-,0b =时, 判断函数()f x 和()g x 是否相切?并说明理由; (2)已知a b =,0a >,且函数()f x 和()g x 相切,求切点P 的坐标;(3)设0a >,点P 的坐标为,问是否存在符合条件的函数()f x 和()g x ,使得它们在点P 处相切?若点P 的坐标为2(e ,2)呢?(结论不要求证明) 【答案】(1)不相切;(2)(1,0);(3)当点P 的坐标为时,存在符合条件的函数()f x 和()g x ,使得它们在点P 处相切;当点P 的坐标为2(e ,2)时,不存在符合条件的函数()f x 和()g x ,使得它们在点P 处相切. 【解析】试题分析:(1)由于2()f x x =-,'()2f x x =-,而,因此当0x >时,'()0f x <,'()0g x >,即方程'()'()f x g x =无解,故两函数不存在相同的切线,不相切;(2)2()f x ax ax =-,'()2f x ax a =-,设切点为(,)P s t (0)s >,则,消法a 得,要注意,故,因此下面我们要讨论方程 在上的解,这个方程的解借助函数的单调性来完成,设,由'()F x 可得()F x 在1x =时取得最大值,且(1)0F =,因此此方程只有一解1s =,从而ln10t ==,即有(1,0)P ;(3)这类问题,都是假设它存在,然后由P 公共点,及两函数在P 点的切线一样即斜率相等,联立方程组,解出,a b ,如能解出,说明存在,如不能解出,说明不存在.试题解析:(1)结论:当1a =-,0b =时,函数()f x 和()g x 不相切.…1分理由如下:由条件知2()f x x =-,由()ln g x x =,得0x >, 又因为 ()2f x x '=-,,所以当0x >时,()20f x x '=-<,,所以对于任意的0x >,()()f x g x ''≠. 当1a =-,0b =时,函数()f x 和()g x 不相切.…3分(2)若a b =,则()2f x ax a '=-,,设切点坐标为(,)s t ,其中0s >,由题意,得2ln as as s -=①,② ,由②得 ,代入①得.(*) 因为 0>,且0s >,所以. 设函数 ,,则 2(41)(1)()(21)x x F x x x ---'=-.令()0F x '= ,解得1x =或(舍). …8分当x 变化时,()F x '及()F x 的变化情况如下表所示,x1 (1,)+∞()F x ' +-()F x↗↘所以当1x =时,()F x 取到最大值(1)0F =,且 当时()0F x <.因此,当且仅当1x =时()0F x =.所以方程(*)有且仅有一解1s =. 于是 ln 0t s ==,因此切点P 的坐标为(1,0). …12分(3)当点P 的坐标为时,存在符合条件的函数()f x 和()g x ,使得它们在点P 处相切; …14分当点P 的坐标为2(e ,2)时,存在符合条件的函数()f x 和()g x ,使得它们在点P 处相切. …16分考点:导数及切线,导数及函数的单调性和最值. 20.(本小题满分16分)设数列{}n a 的通项公式为n a pn q =+(,0)n N p *∈>,数列{}n b 定义如下:对于正整数m ,m b 是使得不等式n a m ≥成立的所有n 中的最小值. (1)若,求3b ;(2)若2,1p q ==-,求数列{}m b 的前2m 项和公式;(3)是否存在p 和q ,使得32m b m =+()m N *∈?如果存在,求p 和q 的取值范围?如果不存在,请说明理由.【答案】(1)37b =;(2)22m m +;(3). 【解析】试题分析:(1)已知说明,要求3b ,只要求得不等式的最小整数解即可;(2)同样21n a n =-,为了求m b ,我们要解不等式21n m -≥,即,因此按m 的奇偶分类讨论:当21m k =-时,()m b k k N *=∈,当2m k =时,1()m b k k N *=+∈,这样在求数列{}m b 的前2m 项和2m S 时也要分组求和,奇数项一起,偶数项一起分别求和;(3)存在性命题,都是假设存在,然后计算,本题假设存在的意思就是说不等式pn q m +≥的最小整数解为32m +,由于0p >,因此,则3132m qm m p-+<≤+,即2(31)p q p m p q --≤-<--对任意的正整数m 310p -=,,代入上式又得.故结论为存在.学科网试题解析:(1)由题意,得,解,则,所以成立的所有n 中的最小整数为7,即37b =.(2)由题意,得21n a n =-,对于正整数由n a m ≥,得, 根据m b 的定义可知,当21m k =-时,()m b k k N *=∈ 当2m k =时,1()m b k k N *=+∈ ∴1221321()m m b b b b b b -+++=+++242()m b b b ++++=2(123)[234(1)]2m m m m ++++++++++=+(3)假设存在p 和q 满足条件,由不等式pn q m +≥及0p >得 ∵32()m b m m N *=+∈,根据m b 的定义可知,对于任意正整数的都有3132m qm m p-+<≤+即2(31)p q p m p q --≤-<--对任意的正整数m 都成立. 当310p ->(或310p -<)时,得22()31313131p q p q p q p qm m p p p p ++++-≥≥--≤≤-----或 这及上述结论矛盾. 当310p -=即时,,∴∴所以存在p 和q ,使得满足条件的p ,q ,且p ,q 的取值范围分别是: .考点:不等式的整数解,分类讨论,分组求和,存在性命题.附加题部分21B .选修4—2:矩阵及变换 已知矩阵A =⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤3 3 cd ,若矩阵A 属于特征值6的一个特征向量为α1=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤11,属于特征值1的一个特征向量为α2=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤3-2.求矩阵A ,并写出A 的逆矩阵.【答案】A =⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤3 3 2 4, A的逆矩阵是⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤ 23-12-1312. 【解析】试题分析:本题考查矩阵及其特征值及特征向量的关系,矩阵A 的属于特征值λ的特征向量为m n⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则,由此可求得,c d ,逆矩阵1A -满足1AA E -=,可列方程组求解.试题解析:由矩阵A 属于特征值6的一个特征向量为α1=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤11可得,⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤ 3 3 cd ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤11=6⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤11,即c +d =6,由矩阵A 属于特征值1的一个特征向量为α2=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤3-2,可得⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤ 3 3 cd ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤ 3-2=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤3-2,即3c -2d =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧c =2,d =4.即A =⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤3 3 2 4,所以A 的逆矩阵是⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤ 23-12-1312. 考点:特征值及特征向量.21C .选修4—4:极坐标及参数方程已知圆的极坐标方程为:()2πcos 604ρθ--+=.(1)将极坐标方程化为普通方程;(2)若点P (x ,y )在该圆上,求x +y 的最大值和最小值.【答案】(1)224460+--+=;(2)最大值为6,最小值为2.x y x y考点:极坐标方程及直角坐标方程的互化,圆的参数方程,三角函数的最值.22.(本题满分10分)为增强市民的节能环保意识,某市面向全市征召义务宣传志愿者,从符合条件的500名志愿者中随机抽取100名志愿者,其年龄频率分布直方图如图所示,其中年龄分组区间是:[)[)[)[)[]20,25,25,30,30,35,35,40,40,45.(1)求图中x的值并根据频率分布直方图估计这500名志愿者中年龄在[)35,40岁的人数;(2)在抽出的100名志愿者中按年龄采用分层抽样的方法抽取20名参加中心广场的宣传活动,再从这20名中采用简单随机抽样方法选取3名志愿者担任主要负责人,记这3名志愿者中“年龄低于35岁”的人数为X,求X的分布列及数学期望.【答案】(1)150;(2)X 的分布列为:X0 1 23 P285149528 9544 5711[来源:学,科,网Z,X,X,K].【解析】试题分析:(1)在频率分布直方图中,各个小矩形的面积就是相应的频率,而所有小矩形的面积(频率)之和为1,由此可求得0.06x =,这样所求人数为0.065500150⨯⨯=;(2)用分层抽样的方法,从中选取20名,其中年龄“低于35岁”的人有12名,“年龄不低于35岁”的人有8名.从中任取3人,则X 的可能值分别为0,1,2,3,各个概率分别为()28514032038===C C X P ,()9528132028112===C C C X P , ()9544232018212===C C C X P ,,结论即得.试题解析:(1)因为小矩形的面积等于频率,所以除[)40,35外的频率和为0.70,所以10.700.065x -==,所以500名志愿者中,年龄在[)40,35岁的人数为0.065500150⨯⨯=(人); (3)分(2)用分层抽样的方法,从中选取20名,则其中年龄“低于35岁”的人有12名,“年龄不低于35岁”的人有8名.故X 的可能取值为0,1,2,3,()28514032038===C C X P ,()9528132028112===C C C X P , ()9544232018212===C C C X P ,,故X 的分布列为:X0 1 23 P285149528 9544 5711[来源:学,科,网Z,X,X,K]所以1428441117190123285959557955EX =⨯+⨯+⨯+⨯==.…………10分 考点:频率分布直方图,分层抽样,随机变量的分布列及数学期望. 23.(本题满分10分) 若一个正实数能写成1(*)n n n N ++∈的形式,则称其为“兄弟数”.求证:(1)若x 为“兄弟数”,则2x 也为“兄弟数”;(2)若x 为“兄弟数”,k 是给定的正奇数,则kx 也为“兄弟数”.【答案】证明见解析. 【解析】试题分析:首先要理解新定义“兄弟数”,即x =这种形式,相邻两个正整数的算术根的和.因此第(1)小题较简单,设x =,则221x n =++=(2)这一题有一定的难度,关键是在设x =后,引入y =1xy =,借助y 完成证明,而00,(kkkik iikik i ik k i i x C y C --====∑∑,故(k kkkik iiik i i kk i i xy C C --==+=+∑∑ 1022442122[]k kk k k kkkkC C n C n Cn n----=+⋅+⋅++,其中每一项都有个因式, 故可记:2*kk x y a N +=∈,同理:由0(k kk k i k i i ik i ik k i i x y C C --==-=-∑∑,记:2*k k x y b N -=∈,进而,2k x =,即kx=又22224(1)4()()44k k k k k k a n b n x y x y x y +-=+--==,故22(1)1a nb n +=+,这样就得k x 为“兄弟数”.试题解析:(1)设*)x n N =∈,则221xn =++(2)设*)x y n N ==∈,则1xy =而00,(kkkik iikik i i k k i i x C y C --====∑∑故(k kkk i k i i ik i i k k i i xy C C --==+=+∑∑122442122[]k k k k k k k k k C C n C n C n n ----=+⋅+⋅++,不妨记:2*k k xy a N +=∈ 同理:由00(k k kk i k i ii k i i k k i i x y C C --==-=-∑∑,不妨记:2*k k x y b N -=∈进而,2k x,即k x = 又22224(1)4()()44k k k k k k a n b n xy x y x y +-=+--==,故22(1)1a n b n +=+ 因此k x 亦为“兄弟数”. 考点:新定义,二项式定理的应用.。
扬州中学2013—2014学年高三开学检测数 学 试 卷一.填空题:(本大题共14小题,每小题5分,计70分) 1.在复平面内,复数12ii+-(其中i 为虚数单位)对应的点位于第 ▲ 象限. 2.已知集合{},0M a =,{}2230,N x x x x =-<∈Z ,如果MN ≠∅,则a = ▲ .3.已知)0,2(πα-∈,53cos =α,则=+)4tan(πα ▲ . 4.设等比数列{}n a 的各项均为正数,其前n 项和为n S .若11a =,34a =,63k S =,则k =___▲___. 5.设m ,n 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列正确命题的序号是 ▲ .①.若 n m //,β⊥m , 则 β⊥n ; ②.若n m //,β//m , 则β//n ; ③.若α//m ,β//m ,则βα//; ④.若α⊥n ,β⊥n ,则βα⊥.6.根据如图所示的伪代码,最后输出的S 的值为 ▲ .7.已知正方形ABCD 的边长为1,若点E 是AB 边上的动点,则DC DE ⋅的最大值为 ▲ .8.已知Ω={(,)|6,0,0}x y x y x y +<>>,{(,)|4,0,20}A x y x y x y =<>->,若向区域Ω上随机投掷一点P ,则点P 落入区域A 的概率为 ▲ .9.函数)2||,0,0)(sin()(πφωφω<>>+=A x A x f 的部分图像如图所示,则将()y f x =的图象向右平移6π个 单位后,得到的图像解析式为____▲____.10.已知0y x π<<<,且tan tan 2x y =,1sin sin 3x y =,则x y -=___▲___. 11.求“方程34()()155x x +=的解”有如下解题思路:设34()()()55x xf x =+,则()f x 在R 上单调递减,且(2)1f =,所以原方程有唯一解2x =.类比上述解题思路,方程623(2)2x x x x +=+++的解集为 ▲ .12.已知实数0p >,直线3420x y p -+=与抛物线22x py =和圆222()24p p x y +-=从左到右的交点依次为,A B C D 、、、则ABCD的值为 ▲ . 13.设函数22(0)()log (0)x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,函数[()]1y f f x =-的零点个数为 ▲ .14.设实数12345,,,,x x x x x 均不小于1,且12345729x x x x x ⋅⋅⋅⋅=,则1223max{,,x x x x3445,}x x x x 的最小值是 ▲ .(max{,,,}a b c d 是指a 、b 、c 、d 四个数中最大的一个)二.解答题:(本大题共6小题,计90分) 15.(本小题满分14分)在ABC ∆中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且()2cossin()22A Af A π=- 22sin cos 22A A+-. (Ⅰ)求函数()f A 的最大值; (Ⅱ)若()0f A =,512C π=,a =b 的值. 16.(本小题满分14分)如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,侧棱PA 丄底面ABCD ,底面ABCD 为矩形,E 为PD 上一点,AD=2AB=2AP=2,PE=2DE .(I )若F 为PE 的中点,求证BF ∥平面ACE ; (II )求三棱锥P ﹣ACE 的体积. 17.(本小题满分15分)某商场在店庆一周年开展“购物折上折活动”:商场内所有商品按标价的八折出售,折后价格每满500元再减100元.如某商品标价为1500元,则购买该商品的实际付款额为1500×0.8-200=1000(元).设购买某商品得到的实际折扣率=商品的标价实际付款额.设某商品标价为x 元,购买该商品得到的实际折扣率为y .(Ⅰ)写出当x ∈(]1000,0时,y 关于x 的函数解析式,并求出购买标价为1000元商品得到的实际折扣率;(Ⅱ)对于标价在[2500,3500]的商品,顾客购买标价为多少元的商品,可得到的实际折扣率低于32?P 18.(本小题满分15分)如图,已知椭圆14:22=+y x C 的上、下顶点分别为B A 、,点P 在椭圆上,且异于点B A 、,直线BP AP 、与直线2:-=y l 分别交于点N M 、,(Ⅰ)设直线BP AP 、的斜率分别为1k 、2k ,求证:21k k ⋅为定值; (Ⅱ)求线段MN 的长的最小值;(Ⅲ)当点P 运动时,以MN 为直径的圆是否经过某定点?请证明你的结论.19.(本小题满分16分)已知a ,b 是实数,函数3()f x x ax =+,2()g x x bx =+,/()f x 和/()g x 分别是()f x ,()g x 的导函数,若//()()0f x g x ≥在区间I 上恒成立,则称()f x 和()g x 在区间I 上单调性一致.(Ⅰ)设0a >,若函数()f x 和()g x 在区间[1,)-+∞上单调性一致,求实数b 的取值范围; (Ⅱ)设0a <且a b ≠,若函数()f x 和()g x 在以a ,b 为端点的开区间上单调性一致,求||a b -的最大值.________ 姓名_____________ 学……………内……………不……………要……………答……………题………………20.(本小题满分16分)已知各项均为正数的两个无穷数列{}n a 、{}n b 满足*1112()n n n n n a b a b na n N ++++=∈. (Ⅰ)当数列{}n a 是常数列(各项都相等的数列),且112b =时,求数列{}n b 的通项公式; (Ⅱ)设{}n a 、{}n b 都是公差不为0的等差数列,求证:数列{}n a 有无穷多个,而数列{}n b 惟一确定;(Ⅲ)设2*12()1n n n n a a a n N a ++=∈+,21nn i i S b ==∑,求证:226n S n <<.高三数学开学检测答题纸一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,计70分) 成绩1. 2. 3. 4. 5.6. 7. 8. 9. 10.11. 12. 13. 14.二、解答题(本大题共6小题,计90分) 15.解:16.解:17.解:18.解:19.解:高三___________ 姓名_____________ 学号…………封……………线……………内……………不……………要……………答……………题………………(20题做在反面)数学附加题1.(本小题满分10分) 求261()x x展开式中的常数项.2.(本小题满分10分)某舞蹈小组有2名男生和3名女生.现从中任选2人参加表演,记X 为选取女生的人数,求X 的分布列及数学期望.3.(本小题满分10分)如图(1),等腰直角三角形ABC 的底边AB=4,点D 在线段AC 上,DE ⊥AB 于E ,现将△ADE 沿DE 折起到△PDE 的位置(如图(2)). (Ⅰ)求证:PB ⊥DE ;(Ⅱ)若PE ⊥BE ,直线PD 与平面PBC 所成的角为30°,求PE 长.4.(本小题满分10分)数列{21}n-的前n 项组成集合*{1,3,7,,21}()n n A n N =⋅⋅⋅-∈,从集合n A 中任取k (1k =,2,3,…,n )个数,其所有可能的k 个数的乘积的和为k T (若只取一个数,规定乘积为此数本身),记12n n S T T T =++⋅⋅⋅+.例如:当1n =时,A 1={1},T 1=1,S 1=1;当n=2时,A 2={1,3},T 1=1+3,T 2=1×3,S 2=1+3+1×3=7. (Ⅰ)求3S ;(Ⅱ)猜想n S ,并用数学归纳法证明.高三数学开学检测参考答案 2013.81.一 2.1 3.71- 4.6 5.① 6.145 7.1 8.29 9.)62sin(π-=x y10.π11.{﹣1,2} 12.1 13.2 14.9(Ⅰ),所以.则所以当,即)取得最大值,且最大值为,所以,所以,则.因为,所以,则.16.(I )若F 为PE 的中点,由于底面ABCD 为矩形,E 为PD 上一点,AD=2AB=2AP=2,PE=2DE ,故E 、F 都是线段PD 的三等分点.设AC 与BD 的交点为O ,则OE 是△BDF 的中位线,故有BF ∥OE ,而OE在平面ACE 内,BF 不在平面ACE 内,故BF ∥平面ACE .(II )由于侧棱PA 丄底面ABCD ,且ABCD 为矩形,故有CD ⊥PA ,CD ⊥AD ,故CD ⊥平面PAE . 三棱锥P ﹣ACE 的体积V P ﹣ACE =V C ﹣PAE =S △PAE •CD=•(•S △PAD )•AB=(••PA•PD )•AB=•PA•PD•AB=•1•2•1=.17.(Ⅰ)∵500÷0.8=625 ∴⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-<<=.1000625,1008.0,6250,8.0x x x x y当x =1000时,y =100010010008.0-⨯=0.7即购买标价为1000元的商品得到的实际折扣率为0.7. (Ⅱ)当x ∈[2500,3500]时,0.8x ∈[2000,2800]①当0.8x ∈[)2500,2000即x ∈[)3125,2500时,324008.0<-x x 解得x <3000 ∴2500≤x <3000; …10分②当0.8x ∈[]2800,2500即x ∈[]3500,3125时,325008.0<-x x 解得x <3750 ∴3125≤x ≤3500; ……13分综上,2500≤x <3000或3125≤x ≤3500 即顾客购买标价在[)[]2500,30003125,3500间的商品,可得到的实际折扣率低于32. 18.解(Ⅰ))1,0(A ,)1,0(-B ,令),(00y x P ,则由题设可知00≠x , ∴ 直线AP 的斜率0011x y k -=,PB 的斜率0021x y k +=,又点P 在椭圆上,所以142020=+y x ,(00≠x ),从而有411112020000021-=-=+⋅-=x y x y x y k k 。
扬州市2014—2015学年度第四次调研测试试题高 三 数 学 参 考 答 案第一部分1.已知集合{1,2,4},{2,3,4,5}A B ==,则AB = .{2,4}2.设复数z 满足()132i z i +=-+,则z =____________.13i -3.命题“2,10x R x ∀∈+>”的否定是 .2,10x R x ∃∈+≤ 4.已知α为第三象限角,且tan 2α=,则sin 2α= .455.从3名男同学,2名女同学中任选2人参加体能测试,则选到的2名同学中至少有一名男同学的 概率是 .9106.已知向量(1,3)=a ,(2,1)=-b ,(3,2)=c .若向量c 与向量k +a b 共线,则实数k = -17.锐角ABC △中角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,4,5a b ==, ABC △的面积为则c = .8.用半径为6的半圆形铁皮卷成一个圆锥的侧面,则此圆锥的体积是 . 9.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2244a S a S =,则12015S S 等于 .1 10.若函数()cos f x k x =⋅的图象过点(,1)3P π,则该函数图象在P 点处的切线倾斜角等于 .23π析:∵函数()cos f x k x =⋅的图象经过点(,1)3P π,∴()cos 1233f k k ππ==⇒=,∴x x f cos 2)(=,()2sin f x x '=-,()2sin33k f ππ'==-=11.若直线30x y m ++=截半圆y =8,则m = .-12.平面内四点,,,O A B C 满足4,0OA OB OC OB OC ==⋅=,则ABC ∆面积的最大值为 .1513.已知椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>的右焦点为F ,过原点O 且倾斜角为3π的直线l 与椭圆E 相交于A 、B 两点,若△AFB 的周长为4,则椭圆方程为 .2214x y +=析:由已知2a b =,椭圆方程可化为:2224x y a +=,将:l y =代入得||13A x a =, 由椭圆对称性,△AFB 的周长=2||24||A a AB a x +=+,可得2a =.DB14.已知函数||()()x x f x x R e=∈,12()421()x x g x a a a a R +=-+⋅++-∈, 若{|(g())}R A x f x e =>=, 则a 的取值范围是 .[1,0]- 析:当0x ≥时,1'()x x f x e -=,得()f x 在[)0,1上是增函数,在()1,+∞上是减函数,当1x =时有极大值1e; 当0x <时,1'()0x x f x e-=<恒成立,()f x 是减函数,且(1)f e -=.设()g x t =,由()f t e >得1t <-,即()1g x <-对x R ∈恒成立,22()(2)21x g x a a a =--++-,当0a >时,2()21g x a a ≤+-,而2211a a +->-,不合题意;当0a ≤时,2()(,1)g x a a ∈-∞+-,∴211a a +-≤-,得10a -≤≤. 15.如图,三棱锥A BCD -中,侧面ABC 是等边三角形,M 是ABC ∆的中心. ⑴若DM BC ⊥,求证AD BC ⊥;⑵若AD 上存在点N ,使//MN 平面BCD ,求AN ND的值.证⑴连AM 并延长交BC 于E ,连DE因为M 是等边ABC ∆的中心,所以E 是BC 的中点,AE BC ⊥ ……………2分又因为DM BC ⊥,AE DM M =,,AE DM ⊂平面ADE ,所以BC ⊥平面ADE , ……………5分 因为AD ⊂平面ADE ,所以AD BC ⊥; ……………7分 ⑵,M AE AE ∈⊂平面ADE ,所以M ∈平面ADE , 因为AD 上存在点N ,所以N ∈平面ADE ,所以MN ⊂平面ADE , ……………9分 又//MN 平面BCD ,平面ADE平面BCD DE =,所以//MN DE , ……………12分 在ADE ∆中,因为12AM ME =,所以12AN ND =. ……………14分16.ABC ∆的内角,A B 满足2cossin 22A B A B a i j +-=+(单位向量,i j 互相垂直),且6||a =. ⑴求tan tan A B 的值; ⑵若sin A =,边长2a =,求边长c . 解⑴因为2223||2cossin 222A B A B a +-=+=, 即1cos()31cos()22A B A B --+++=, ……………3分所以cos cos sin sin cos cos sin sin 02A B A BA B A B +--=,化简整理,得13tan tan 022A B -=,故tan tan A B =13.……………7分 (2)由(1)可知,A B 为锐角.因为sin A =,所以2tan 3A =,1tan 2B =,tan tan 7tan tan()1tan tan 4A B C A BA B +=-+=-=--,sin C = ……………12分因为正弦定理sin sin ac A C=,所以227c =,所以边长5c =. ……………14分 17.一件要在展览馆展出的文物近似于圆柱形,底面直径为0.8米,高1.2米,体积约为0.6立方米.为保护文物需要设计各面是玻璃平面的正四棱柱形无底保护罩,保护罩底面边长不少于1.2米,高是底面边长的2 倍.保护罩内充满保护文物的无色气体,气体每立方米500元.为防止文物发生意外,展览馆向保险公司 进行了投保,保险费用与保护罩的占地面积成反比例,当占地面积为1平方米时,保险费用为48000元. ⑴若保护罩的底面边长为2.5米,求气体费用与保险费用的和; ⑵为使气体费用与保险费用的和最低,保护罩应如何设计? 解⑴2248000500(2.550.6)230052.5⨯-+=; ……………4分 ⑵保护罩的底面边长为x 米,底面积为S 平方米,体积为V 立方米,总费用为y 元,则 48000500(0.6)y V S =-+=2248000500(20.6)x x x ⋅-+32480001000300x x =+-,(1.2x ≥)……9分 52339600032'30003000x y x x x -=-=,令'0y =得2x =, 当1.22x ≤<时'0y <,y 递减;当2x >时'0y >,y 递增∴当2x =时,y 有极小值即最小值. 答:为了使这两项总费用最低,保护罩的底面边长应设计为2米. ……………14分18.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左顶点为A ,右焦点为F ,右准线为l ,l 与x 轴相交于点T ,且F 是AT 的中点.⑴求椭圆的离心率;⑵过点T 的直线与椭圆相交于,M N 两点,,M N 都在x 轴上方,并且M 在,N T 之间,且2NF MF =.①记,NFM NFA ∆∆的面积分别为12,S S ,求12S S ; ②若原点O 到直线TMN的距离为41,求椭圆方程. 解⑴因为F 是AT 的中点,所以22a a c c-+=,即(2)()0a c a c -+=, 又a 、0c >,所以2a c =,所以12c e a ==; ……………4分 ⑵①解法一:过,M N 作直线l 的垂线,垂足分别为11,M N ,依题意,11NF MFe NN MM ==, 又2NF MF =,故112NN MM =,故M 是NT 的中点,∴12MNF TNF S S ∆∆= 又F 是AT 中点,∴ANF TNF S S ∆∆=,∴1212S S =; ……………8分 解法二:∵2a c =,∴b =,椭圆方程为2222143x y c c+=,(,0)F c ,(4,0)T c设11(,)M x y ,22(,)N x y ,点M 在椭圆2222143x y c c+=上,即有22211334y c x =-,∴MF ==1111|2|222x c c x ==-=-同理2122NF c x =-, 又2NF MF =,故1224x x c -=得M 是,N T 的中点,∴12MNF TNF S S ∆∆=, 又F 是AT 中点,∴ANF TNF S S ∆∆=,∴1212S S =; ……………8分 ②解法一:设(,0)F c ,则椭圆方程为2222143x y c c+=,由①知M 是,N T 的中点,不妨设00(,)M x y ,则00(24,2)N x c y -,又,M N 都在椭圆上,即有⎧⎪⎨⎪⎩220022220022143(24)4143x y c cx c y c c +=-+=即⎧⎪⎨⎪⎩220022220022143(2)1434x y c c x c y c c +=-+= 两式相减得:220022(2)3444x x c c c --=,解得074x c =, ……………10分可得0y =,故直线MN的斜率为844k c c ==-, ……………13分 直线MN的方程为(4)6y x c =--60y +-= 原点O 到直线TMN的距离为d ==,41=c = 故椭圆方程为2212015x y +=. ……………16分解法二:设(,0)F c ,则椭圆方程为2222143x y c c+=,由①知M 是,N T 的中点,故1224x x c -=,直线MN 的斜率显然存在,不妨设为k ,故其方程为(4)y k x c =-,与椭圆联立,并消去y 得:22222(4)143x k x c c c-+=,整理得:222222(43)3264120k x ck x k c c +-+-=,(*) 设11(,)M x y ,22(,)N x y ,依题意:⎧⎪⎨⎪⎩21222221223243641243ck x x k k c c x x k +=+-=+ 由⎧⎨⎩212212324324ckx x k x x c +=+-=解得:⎧⎨⎩ 2122221644316443ck c x k ck cx k +=+-=+ 所以222222221641646412434343ck c ck c k c c k k k +--⨯=+++,解之得:2536k =,即6k =-. 直线MN的方程为4)y x c =-60y +-= 原点O 到直线TMN的距离为d ==,41=,解得c = 故椭圆方程为2212015x y +=. ……………16分19.设m 个正数m a a a ,...,,21()*4,m m N ≥∈依次围成一个圆圈.其中1231,,,...,,k k a a a a a -*(,)k m k N <∈是公差为d 的等差数列,而111,,,...,,m m k k a a a a a -+是公比为2的等比数列. ⑴若12a d ==,8k =,求数列m a a a ,...,,21的所有项的和m S ; ⑵若12a d ==,2015m <,求m 的最大值; ⑶是否存在正整数k ,满足1211213()k k k k m m a a a a a a a a -++-++++=++++?若存在,求出k 值;若不存在,请说明理由.解⑴依题意16k a =,故数列m a a a ,...,,21即为2,4,6,8,10,12,14,16,8,4共10个数,此时10m =,84m S =, ……………4分 ⑵由数列1231,,,...,,k k a a a a a -是首项为2、公差为2的等差数列知,2k a k =, 而111,,,...,,m m k k a a a a a -+是首项为2、公比为2的等比数列知,22m k k a +-=, 故有222m kk +-=,12m kk +-=,即k 必是2的整数次幂,由122km k +⋅=知,要使m 最大,k 必须最大,又2015k m <<,故k 的最大值102,从而1010241222m +⋅=,m 的最大值是1033. ……………9分 ⑶由数列1231,,,...,,k k a a a a a -是公差为d 的等差数列知,1(1)k a a k d =+-, 而111,,,...,,m m k k a a a a a -+是公比为2的等比数列112m k k a a +-=⋅, 故1(1)a k d +-112m k a +-=⋅,11(1)(21)m k k d a +--=- 又121113()k k k k m m a a a a a a a a -+-+++=++++,12m a a =则11112(1)32212m k ka k k d a --+-=⨯⨯-,即11111[(21)]32(21)2m km k ka k a a +--+-=⨯-, 则11126(21)22m k m k k k +--⋅+=-,即1126212m k m k k k +-+-⋅+=⨯-, 显然6k ≠,则112182166m k k k k +-+==-+-- 所以6k <,将12345k =,,,,一一代入验证知, 当4k =时,上式右端为8,等式成立,此时6m =,综上可得:当且仅当6m =时,存在4k =满足等式. ……………16分20.设函数1()1f x x =-,()1x g x ax =+(其中a R ∈,e 是自然对数的底数). ⑴若函数()()()F x f x g x =-没有零点,求实数a 的取值范围;⑵若函数(),()f x g x 的图象有公共点P ,且在点P 有相同的切线,求实数a 的值;⑶若()()xf eg x ≤在x ∈[0,)+∞恒成立,求实数a 的取值范围. 解⑴由()()()0F x f x g x =-=得2(1)(1)10a x a x ----=,显然0x =,1x a=-都不是此方程的根,当1a =时,没有实根,则1a ≠,由2(1)4(1)0a a -+-<得:31a -<<, 故当(3,1]a ∈-时,函数()()()F x f x g x =-没有零点; ……………3分⑵21'()f x x=,21'()(1)g x ax =+,设它们的公共点为(,)P P P x y ,则有⎧⎪⎨⎪⎩()()'()'()P P P P P P y f x y g x f x g x ===即⎧⎨⎩()()'()'()P P P P f x g x f x g x ==也就是⎧⎪⎨⎪⎩2211111()(1)P P P P Px x ax x ax -=+=+当1P P ax x +=时111P x -=,无解;当1P P ax x +=-时111P x -=-,12P x =,3a =-;…………8分 ⑶由题得111xx e ax -≤+在[0,)+∞上恒成立,因为0x ≥,故1[0,1)xe --∈, 所以110x e -≥在[0,)+∞上恒成立,故01xax ≥+在[0,)+∞上恒成立,所以,0a ≥. ……………10分解法一:不等式11x x e ax --≤+恒成立等价于(1)(1)0xax e x -+--≤在[0,)+∞上恒成立, 令1()(1)(1)1x x ax h x ax e x ax x e -+=+--=-+--,则1'()1x ax a h x a e -+=+-,再设()'()m x h x =,则21'()xax a m x e-+-=,同时,'(0)21m a =-,'(0)0h =,(0)0h =, ①当0a =时,1'()0,x m x e=-<,则()'()m x h x =在[0,)+∞上单调递减,∴ '()'(0)=0h x h ≤,∴()h x 在[0,)+∞上单减,∴()(0)=0h x h ≤,即()()xf eg x ≤在[0,)+∞上恒成立,②当102a <≤时,21()'()xa a x a m x e ---=,因为210a a-->,所以'()0m x <,则()'()m x h x =在[0,)+∞上单调递减,∴'()'(0)=0h x h ≤,∴ ()h x 在[0,)+∞上单减,∴()(0)=0h x h ≤,即()()xf eg x ≤在[0,)+∞上恒成立,③当12a >时,21()'()xa a x a m x e ---=,210a a->若210a x a -<<,则'()0m x >,即()'()m x h x =在21(0,)a a -上单调递增,所以'()'(0)0h x h >= 即()h x 在21(0,)a a-上也单调递增,∴()(0)=0h x h >,即()()x f e g x ≥,不满足条件.综上,()()xf eg x ≤在[0,)+∞上恒成立时,实数a 的取值范围是1[0,]2. ……………16分解法二:不等式11x x e ax --≤+恒成立等价于(1)(1)0x xax e e x +--≤在[0,)+∞上恒成立,设()(1)(1)=(1)(1)xxxh x ax e e x e ax x ax =+---+-+,则'()()xh x e ax x a a =-+-, 再设()'()()xm x h x e ax x a a ==-+-,则'()[(1)(21)]xm x e a x a =-+- 同时,'(0)21m a =-,(0)'(0)0m h ==,(0)0h =,①当1a ≥时,'(0)210m a =->,故函数'()h x 是(0,)+∞上的增函数所以'()'(0)0h x h >=, 所以函数()h x 是(0,)+∞上的增函数,所以当(0,)x ∈+∞时,()(0)0h x h >=, 即()()xf eg x ≤,与()()x f e g x ≤在[0,)+∞上恒成立不符,②当102a ≤≤时2101a a -≥-,21'()(1)()01x a m x a e x a -=-+<-,故函数'()h x 是(0,)+∞上的减函数 所以'()'(0)0h x h <=,函数()h x 是(0,)+∞上的减函数,所以当(0,)x ∈+∞时,()(0)0h x h ≤=, 即()()f x g x ≤在[0,)+∞上恒成立,③当112a <<时,2101a a -<-,21'()(1)()1x a m x a e x a -=-+-当21(0,)1a x a -∈--时,'()0m x >, 故函数'()h x 是21(0,)1a a ---上的增函数所以在21(0,)1a x a -∈--上,'()'(0)0h x h >=,所以函数()h x 是21(0,)1a a ---上的增函数,所以当21(0,)1a x a -∈--时,()(0)0h x h >=,即()()xf eg x ≥,与()()xf eg x ≤在[0,)+∞上恒成立不符,综上可得,使()()xf eg x ≤在[0,)+∞上恒成立实数a 的取值范围是1[0,]2.第二部分21B .已知矩阵213,125M β ⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,计算2M β. 解法一:矩阵M 的特征多项式为221()4312f λλλλλ- -==-+- -,令()0f λ=,解得1,3λλ==,对应的一个特征向量分别为1211,11αα⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦, ……………5分 令12m n βαα=+,得1,4m n =-=,22221212(4)()4()M M M M βαααα=-+=-+22113511431137⎡⎤⎡⎤⎡⎤=-⨯+⨯=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦. ……………10分解法二:因为221211212M 5 4⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥ 4 5⎣⎦⎣⎦⎣⎦, ……………5分 所以2335537M β5 4⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥4 5⎣⎦⎣⎦⎣⎦. ……………10分 21C .已知圆C 的极坐标方程是4sin ρθ=,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是(12x t y t m ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩是参数).若直线l 与圆C 相切,求正数m 的值. 解:由4sin ρθ=,得24sin ρρθ=,所以2240x y y +-=,即圆C 方程为22(2)4x y +-= ……………4分又由212x y t m ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,消t得0x =, ……………8分 因为直线l 与圆C2=得2m =,又0m >,所以2m =. ……………10分22.如图,平行四边形ABCD 所在平面与直角梯形ABEF 所在平面互相垂直, 且11,//2AB BE AF BE AF ===,,,2,3AB AF CBA BC P π⊥∠==为 DF 中点.⑴求异面直线DA 与PE 所成的角;⑵求平面DEF 与平面ABCD 所成的二面角(锐角)的余弦值.解:在ABC ∆中,1,,23AB CBA BC π=∠==, 所以2222cos 3AC BA BC BA BC CBA =+-⨯∠=所以222AC BA BC +=,所以AB AC ⊥又因为平面ABCD ⊥平面ABEF ,平面ABCD 平面ABEF AB =,AC ⊂平面ABCD ,所以AC ⊥平面ABEF如图,建立空间直角坐标系{,,}AB AF AC ,则1(0,0,0),(1,0,0),((1,1,0),(0,2,0),(,1,22A B C D E F P --⑴3(1,0,3),(,0,2DA PE =-= 设异面直线DA 与PE 所成的角为α,则cos ||||||||2DA PE DA PE α⋅===⨯⨯所以异面直线DA 与PE 所成的角为6π; ……………5分 ⑵(0,2,0)AF =是平面ABCD 的一个法向量,设平面DEF 的一个法向量(,,)n x y z =,(2,1,3),(1,2,DE DF=-=则(,,)(2,1,20(,,)(1,2,20n DE x y z x y n DF x y z x y ⎧⋅=⋅=+=⎪⎨⋅=⋅=+-=⎪⎩,得z ==,取1x =,则1,y z == 故(1,1,3)n =是平面DEF 的一个法向量,设平面DEF 与平面ABCD 所成的二面角(锐角)为β,则cos ||||5||||2AF n AF n β⋅===⨯⨯. ……………10分23.设集合{1,0,1}M =-,集合123{(,,)|,1,2,,}n n i A x x x x x M i n =∈=,,, 集合n A 中满足条件“121||||||n x x x m ≤+++≤”的元素个数记为n mS . ⑴求22S 和42S 的值;⑵当m n <时,求证:n m S 111322n m n +++<+-. 解⑴228S =,4232S =; ……………3分 ⑵设集合{0}P =,{1,1}Q =-.若12||||||1n x x x +++=,即123,,n x x x x ,,中有1n -个取自集合P ,1个取自集合Q ,故共有112n n C -种可能,即为112n C ,同理,12||||||2n x x x +++=,即123,,n x x x x ,,中有2n -个取自集合P ,2个取自集合Q ,故共有222n n C -种可能,即为222n C ,……若12||||||n x x x m +++=,即123,,n x x x x ,,中有n m -个取自集合P ,m 个取自集合Q ,故共有2n m m n C -种可能,即为2m m n C ,所以1122222n m m m n n n S C C C =++⋅⋅⋅+,因为当0k n ≤≤时,1k n C ≥,故10k n C -≥所以1122222n m m m n n n S C C C =+++001122112(222)(1)2(1)2m m m m n n n n n n n n C C C C C C ++<+++++-++- 0011221112(222222)(222)m m m m n n m m n n n n n n n C C C C C C ++++=+++++++-++11(12)(22)n n m ++=+--11322n n m ++=-+. ……………10分。