高三文科数学中档题训练(1)
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长沙市2024届高三年级统一模拟考试文科数学第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若集合,,则()A. B. C. D.2.在复平面内表示复数(,为虚数单位)的点位于其次象限,则实数的取值范围是()A. B. C. D.3.下列函数中,图象关于原点对称且在定义域内单调递增的是()A. B.C. D.4.某人午觉醒来,发觉表停了,他打开收音机,想听电台的整点报时,则他等待的时间不多于5分钟的概率为()A. B. C. D.5.设,,表示不同直线,,表示不同平面,下列命题:①若,,则;②若,,则;③若,,则;④若,,,则.真命题的个数是()A. 1B. 2C. 3D. 46.若,满意,则的取值范围是()A. B. C. D.7.已知,是双曲线的上、下焦点,点是其一条渐近线上一点,且以为直径的圆经过点,则的面积为()A. B. C. D.8.若,,,则的最小值为()A. 2B. 4C. 6D. 89.已知是函数图象的一个最高点,,是与相邻的两个最低点.若,则的图象对称中心可以是()A. B. C. D.10.在中,,,,且是的外心,则()A. 16B. 32C. -16D. -3211.已知抛物线的焦点为,点在上,.若直线与交于另一点,则的值是()A. 12B. 10C. 9D. 4.512.已知,若函数有三个零点,则实数的取值范围是A. B. C. D.第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.设曲线在点处的切线与直线垂直,则__________.14.在平面直角坐标系中,角的顶点在原点,始边与轴的非负半轴重合,终边过点,则__________.15.在正方体中,点在线段上运动,则异面直线与所成角的取值范围是__________.16.中,内角,,所对的边分别为,,.已知,且,则面积的最大值是__________.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.已知数列的首项,,且对随意的,都有,数列满意,.(Ⅰ)求数列,的通项公式;(Ⅱ)求使成立的最小正整数的值.18.如图,已知三棱锥的平面绽开图中,四边形为边长等于的正方形,和均为正三角形,在三棱锥中:(Ⅰ)证明:平面平面;(Ⅱ)求三棱锥的表面积和体积.19.为了解某校学生参与社区服务的状况,采纳按性别分层抽样的方法进行调查.已知该校共有学生960人,其中男生560人,从全校学生中抽取了容量为的样本,得到一周参与社区服务的时间的统计数据好下表:超过1小时不超过1小时男20 8女12 m(Ⅰ)求,;(Ⅱ)能否有95%的把握认为该校学生一周参与社区服务时间是否超过1小时与性别有关?(Ⅲ)以样本中学生参与社区服务时间超过1小时的频率作为该事务发生的概率,现从该校学生中随机调查6名学生,试估计6名学生中一周参与社区服务时间超过1小时的人数.附:0.050 0.010 0.0013.841 6.635 10.82820.已知椭圆的离心率,左、右焦点分别为、,为椭圆上一点,,且.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设椭圆的左、右顶点为、,过、分别作轴的垂直、,椭圆的一条切线与、交于、两点,求证:的定值.21.已知函数, .(Ⅰ)试探讨的单调性;(Ⅱ)记的零点为,的微小值点为,当时,求证.请考生在22、23两题中任选一题作答,假如多做,则按所做的第一题记分.22.在平面直角坐标系中,以为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线的参数方程为(为参数),过原点且倾斜角为的直线交于、两点.(Ⅰ)求和的极坐标方程;(Ⅱ)当时,求的取值范围.23.已知函数.(Ⅰ)当,求的取值范围;(Ⅱ)若,对,都有不等式恒成立,求的取值范围.长沙市2024届高三年级统一模拟考试文科数学第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若集合,,则()A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】写出集合N,然后对集合M,N取交集即可得到答案.【详解】,则故选:B.【点睛】本题考查集合的交集运算,属于简洁题.2.在复平面内表示复数(,为虚数单位)的点位于其次象限,则实数的取值范围是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】利用复数的除法运算将复数化简为a+bi的形式,然后依据复数对应点位于其次象限,即可得到m范围. 【详解】,复数对应的点为(),若点位于其次象限,只需m>0,故选:C.【点睛】本题考查复数的有关概念和复数的商的运算,属于基础题.3.下列函数中,图象关于原点对称且在定义域内单调递增的是()A. B.C. D.【答案】D【解析】【分析】由题意可知函数为奇函数,由奇函数和单调性对四个选项逐个进行检验即可得到答案.【详解】由函数图象关于原点对称知函数为奇函数,选项B,函数定义域为,不关于原点对称,不具有奇偶性,故解除;选项C,因为f(x)=f(-x),函数为偶函数,故解除;选项A,函数为奇函数且f’(x)=cosx-1可知函数在定义域上单调递减,故解除;选项D,函数为奇函数,由指数函数单调性可知函数在定义域上单调递增,故选:D.【点睛】本题考查函数奇偶性和单调性的推断方法,属于基础题.4.某人午觉醒来,发觉表停了,他打开收音机,想听电台的整点报时,则他等待的时间不多于5分钟的概率为()A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】由于电台的整点报时之间的间隔60分,等待的时间不多于5分钟,依据几何概型的概率公式可求.【详解】设电台的整点报时之间某刻的时间x,由题意可得,0≤x≤60,等待的时间不多于5分钟的概率为P==,故选:B.【点睛】本题考查几何概型,先要推断概率模型,对于几何概型,它的结果要通过长度、面积或体积之比来得到,属于基础题.5.设,,表示不同直线,,表示不同平面,下列命题:①若,,则;②若,,则;③若,,则;④若,,,则.真命题的个数是()A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】A【解析】【分析】利用线面平行和线线平行的性质和判定定理对四个命题分别分析进行选择.【详解】对于①,由平行公理4,可知正确;对于②,若a⊂α,明显结论不成立,故②错误;对于③,若a∥α,b∥α,则a,b可能平行,可能相交,可能异面,故③错误;对于④,a∥β,a⊂α,b⊂β,a与b平行或异面,故④错误;真命题的个数为1个,故选:A.【点睛】本题考查命题真假的推断,考查空间中线线、线面间的位置关系等基础学问,考查空间想象实力,是中档题.6.若,满意,则的取值范围是()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】由约束条件画出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组得到最优解的坐标,代入目标函数得到答案.【详解】依据约束条件画出可行域如图,即y=2x-z,由图得当z=2x﹣y过点O(0,0)时,纵截距最大,z最小为0.当z=2x﹣y过点B(1,-1)时,纵截距最小,z最大为3.故所求z=2x﹣y的取值范围是故选:A.【点睛】本题考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值和范围,求目标函数范围的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(肯定要留意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最终通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值,从而得到范围.7.已知,是双曲线的上、下焦点,点是其一条渐近线上一点,且以为直径的圆经过点,则的面积为()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】由双曲线方程得到渐近线方程和以为直径的圆的方程,设点P坐标,依据点P在渐近线上和圆上,得点P坐标,从而可得三角形的面积.【详解】等轴双曲线的渐近线方程为,不妨设点在渐近线上,则以为直径的圆为又在圆上,解得,,故选:.【点睛】本题考查双曲线方程和渐近线的简洁应用,考查三角形面积的求法,属于基础题.8.若,,,则的最小值为()A. 2B. 4C. 6D. 8【答案】B【解析】【分析】利用基本不等式即可干脆得到所求最小值.【详解】,于是或(舍),当时取等号,则a+b的最小值为4,故选.【点睛】本题考查利用基本不等式求最值问题,属于基础题.9.已知是函数图象的一个最高点,,是与相邻的两个最低点.若,则的图象对称中心可以是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】依据题意可得函数周期,从而得点B,C的坐标,,即是图象的对称中心. 【详解】因为P是函数图象的一个最高点,,是与相邻的两最低点,可知|BC的周期,半个周期为3,则得,,由图像可知(-1,0),都是图象的对称中心,故选:.【点睛】本题考查函数的周期性和对称性,属于基础题.10.在中,,,,且是的外心,则()A. 16B. 32C. -16D. -32【答案】D【解析】【分析】利用数量积公式和投影的定义计算即可得到答案.【详解】,又是的外心,由投影的定义可知则故选.【点睛】本题考查向量的数量积的运算,考查投影定义的简洁应用,属于基础题.11.已知抛物线的焦点为,点在上,.若直线与交于另一点,则的值是()A. 12B. 10C. 9D. 4.5【答案】C【解析】【分析】由点A在抛物线上得点A坐标,又F(2,0),设直线AF方程并与抛物线方程联立,利用抛物线的定义即可得到弦长.【详解】法一:因为在上,所以,解得或(舍去),故直线的方程为,由,消去,得,解得,,由抛物线的定义,得,所以.故选.法二:直线过焦点,,又,所以,故选.【点睛】本题考查直线与抛物线的位置关系,考查利用抛物线定义求过焦点的弦长问题,考查学生计算实力.12.已知,若函数有三个零点,则实数的取值范围是A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】本道题将零点问题转化成交点个数问题,利用数形结合思想,即可。
高考数学精品复习资料2019.5中档大题规范练中档大题规范练——三角函数1.已知函数f (x )=(sin x -cos x )sin 2x sin x. (1)求f (x )的定义域及最小正周期;(2)求f (x )的单调递增区间.解 (1)由sin x ≠0得x ≠k π(k ∈Z ),故f (x )的定义域为{x ∈R |x ≠k π,k ∈Z }.因为f (x )=(sin x -cos x )sin 2x sin x=2cos x (sin x -cos x )=sin 2x -2cos 2x=sin 2x -(1+cos 2x ) =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4-1, 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)函数y =sin x 的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ). 由2k π-π2≤2x -π4≤2k π+π2,x ≠k π(k ∈Z ), 得k π-π8≤x ≤k π+3π8,x ≠k π(k ∈Z ).所以f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎭⎫k π-π8,k π和⎝⎛⎦⎤k π,k π+3π8(k ∈Z ). 2.已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 成等差数列,角B 所对的边b =3,且函数f (x )=23sin 2x +2sin x cos x -3在x =A 处取得最大值.(1)求f (x )的值域及周期;(2)求△ABC 的面积.解 (1)因为A ,B ,C 成等差数列,所以2B =A +C ,又A +B +C =π,所以B =π3,即A +C =2π3. 因为f (x )=23sin 2x +2sin x cos x - 3 =3(2sin 2x -1)+sin 2x =sin 2x -3cos 2x=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 所以T =2π2=π. 又因为sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3∈[-1,1], 所以f (x )的值域为[-2,2].(2)因为f (x )在x =A 处取得最大值,所以sin ⎝⎛⎭⎫2A -π3=1. 因为0<A <23π,所以-π3<2A -π3<π, 故当2A -π3=π2时,f (x )取到最大值, 所以A =512π,所以C =π4. 由正弦定理,知3sin π3=c sin π4⇒c = 2. 又因为sin A =sin ⎝⎛⎭⎫π4+π6=2+64, 所以S △ABC =12bc sin A =3+34. 3.已知函数f (x )=3sin 2x +2cos 2x +a .(1)求函数f (x )的最小正周期以及单调递增区间;(2)当x ∈[0,π4]时,函数f (x )有最大值4,求实数a 的值. 解 f (x )=3sin 2x +2cos 2x +a=cos 2x +3sin 2x +1+a=2sin(2x +π6)+a +1. (1)函数f (x )的最小正周期为2π2=π,由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z , 解得k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z . 故函数f (x )的单调递增区间为[k π-π3,k π+π6](k ∈Z ). (2)∵x ∈[0,π4],∴2x +π6∈[π6,2π3], 从而sin(2x +π6)∈[12,1]. ∴f (x )=2sin(2x +π6)+a +1∈[a +2,a +3], ∵f (x )有最大值4,∴a +3=4,故a =1.4.设向量a =(3sin x ,sin x ),b =(cos x ,sin x ),x ∈[0,π2]. (1)若|a |=|b |,求x 的值;(2)设函数f (x )=a ·b ,求f (x )的最大值.解 (1)由|a |2=(3sin x )2+(sin x )2=4sin 2x ,|b |2=(cos x )2+(sin x )2=1,由|a |=|b |,得4sin 2x =1.又x ∈[0,π2],从而sin x =12, 所以x =π6. (2)f (x )=a ·b =3sin x ·cos x +sin 2x =32sin 2x -12cos 2x +12=sin(2x -π6)+12. 当x =π3∈[0,π2]时,sin(2x -π6)取最大值1, 所以f (x )的最大值为32. 5.已知函数f (x )=4cos ωx ·sin(ωx -π6)+1(ω>0)的最小正周期是π. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)求f (x )在[π8,3π8]上的最大值和最小值. 解 (1)f (x )=4cos ωx ·sin(ωx -π6)+1 =23sin ωx cos ωx -2cos 2ωx +1=3sin 2ωx -cos 2ωx =2sin(2ωx -π6). 最小正周期是2π2ω=π,所以,ω=1, 从而f (x )=2sin(2x -π6). 令-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z . 解得-π6+k π≤x ≤π3+k π,k ∈Z . 所以函数f (x )的单调递增区间为[-π6+k π,π3+k π](k ∈Z ). (2)当x ∈[π8,3π8]时,2x -π6∈[π12,7π12], f (x )=2sin(2x -π6)∈[6-22,2], 所以f (x )在[π8,3π8]上的最大值和最小值分别为2,6-22. 6.在斜度一定的山坡上的一点A 测得山顶上一建筑物顶端对于山坡的斜度为15°,如图所示,向山顶前进100 m 后,又从B 点测得斜度为45°,设建筑物的高为50 m .求此山对于地平面的斜度θ的余弦值.解 在△ABC 中,∠BAC =15°,∠CBA =180°-45°=135°,AB =100 m , 所以∠ACB =30°. 由正弦定理,得100sin 30°=BC sin 15°,即BC =100sin 15°sin 30°. 在△BCD 中,因为CD =50,BC =100sin 15°sin 30°,∠CBD =45°,∠CDB =90°+θ, 由正弦定理,得50sin 45°=100sin 15°sin 30°sin (90°+θ), 解得cos θ=3-1.因此,山对地面的斜度的余弦值为3-1.。
中档题目强化练——概率A 组 专项基础训练一、选择题1.现有语文、数学、英语、物理和化学共5本书,从中任取1本,掏出的是理科书的概率为( )A.15B.25C.35D.45答案 C解析 记取到语文、数学、英语、物理、化学书别离为事件A 、B 、C 、D 、E ,那么A 、B 、C 、D 、E 是彼此互斥的,取到理科书的概率为事件B 、D 、E 的概率的和,即P (B ∪D ∪E )=P (B )+P (D )+P (E )=15+15+15=35.应选C.2.在40根纤维中,有12根的长度超过30 mm ,从中任取一根,取到长度超过30 mm 的纤维的概率是( )A.34B.310C.25D .以上都不对答案 B解析 在40根纤维中,有12根的长度越过30 mm ,即大体事件总数为40,所求事件包括12个大体事件,且它们是等可能发生的,因此所求事件的概率为P =1240=310,应选B.3.设集合P ={b,1},Q ={c,1,2},P ⊆Q ,b 、c ∈{2,3,4,5,6,7,8,9},那么b =c 的概率为( ) A.18B.14C.12D.34答案 C解析 因为P ⊆Q ,因此当b =2时,c 能够取3,4,5,6,7,8,9中任意一个数,共7种情形,当b =c 时,c 能够取3,4,5,6,7,8,9中任意一个数,共7种情形.因此所求概率为77+7=12.4. 如下图,在一个边长为2的正方形中随机撒入200粒豆子,恰有120粒落在阴影区域内,那么该阴影部份的面积约为( ) A.35B.125C.65D.185答案 B解析 豆子落在阴影区域内的概率是120200=35,设阴影部份的面积为S ,那么S S 正方形=35,解得S =125,应选B.5.设a 是甲抛掷一枚骰子取得的点数,那么方程x 2+ax +2=0有两个不相等的实数根的概率为( )A.23B.13C.12D.512答案 A 二、填空题6.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上随机取一个数x ,cos x 的值介于0到12之间的概率为________.答案 13解析 ∵-π2≤x ≤π2,而0≤cos x ≤12,故-π2≤x ≤-π3或π3≤x ≤π2,∴依照几何概型的概率公式得所求概率为13.7.在平面直角坐标系xOy 中,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤20≤y ≤2表示的平面区域为W ,从W 中随机取点M (x ,y ).假设x ∈Z ,y ∈Z ,那么点M 位于第二象限的概率为________.答案 16解析 画出平面区域,列出平面区域内的整数点如下:(-1,0),(-1,1),(-1,2),(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2),共12个,其中位于第二象限的有 (-1,1),(-1,2),共2个,因此所求概率P =16.8.咱们把日均收看体育节目的时刻超过50分钟的观众称为“超级体育迷”.已知5名“超级体育迷”中有2名女性,假设从中任选2名,那么至少有1名女性的概率为________. 答案710 解析 用a i 表示男性,其中i =1,2,3,b j 表示女性,其中j =1,2.记“选出的2名全都是男性”为事件A ,“选出的2名有1名男性1名女性”为事件B ,“选出的2名全都是女性”为事件C ,那么事件A 包括(a 1,a 2),(a 1,a 3),(a 2,a 3),共3个大体事件,事件B 包括(a 1,b 1),(a 1,b 2),(a 2,b 1),(a 2,b 2),(a 3,b 1),(a 3,b 2),共6个大体事件,事件C 包括(b 1,b 2),共1个大体事件.事件A ,B ,C 彼此互斥,事件至少有1名女性包括事件B 和C ,因此所求事件的概率为6+13+6+1=710.三、解答题9.一盒中装有12个球,其中5个红球,4个黑球,2个白球,1个绿球.从中随机掏出1球,求: (1)掏出1球是红球或黑球的概率; (2)掏出1球是红球或黑球或白球的概率. 解 方式一 (利用互斥事件求概率)记事件A 1={任取1球为红球},A 2={任取1球为黑球},A 3={任取1球为白球},A 4={任取1球为绿球},则P (A 1)=512,P (A 2)=412,P (A 3)=212,P (A 4)=112,依照题意知,事件A 1、A 2、A 3、A 4彼此互斥, 由互斥事件的概率公式,得 (1)掏出1球为红球或黑球的概率为 P (A 1∪A 2)=P (A 1)+P (A 2)=512+412=34.(2)掏出1球为红球或黑球或白球的概率为P (A 1∪A 2∪A 3)=P (A 1)+P (A 2)+P (A 3)=512+412+212=1112. 方式二 (利用对立事件求概率)(1)由方式一知,掏出1球为红球或黑球的对立事件为掏出1球为白球或绿球,即A 1∪A 2的对立事件为A 3∪A 4,因此掏出1球为红球或黑球的概率为 P (A 1∪A 2)=1-P (A 3∪A 4)=1-P (A 3)-P (A 4)=1-212-112=34.(2)因为A 1∪A 2∪A 3的对立事件为A 4, 因此掏出1球为红球或黑球或白球的概率为 P (A 1∪A 2∪A 3)=1-P (A 4)=1-112=1112.10.甲、乙两校各有3名教师报名支教,其中甲校2男1女,乙校1男2女.(1)假设从甲校和乙校报名的教师中各任选1名,写出所有可能的结果,并求选出的2名教师性别相同的概率; (2)假设从报名的6名教师中任选2名,写出所有可能的结果,并求选出的2名教师来自同一学校的概率. 解 (1)甲校两男教师别离用A 、B 表示,女教师用C 表示;乙校男教师用D 表示,两女教师别离用E 、F 表示.从甲校和乙校报名的教师中各任选1名的所有可能的结果为(A ,D ),(A ,E ),(A ,F ),(B ,D ),(B ,E ),(B ,F ),(C ,D ),(C ,E ),(C ,F )共9种.从当选出的两名教师性别相同的结果有(A ,D ),(B ,D ),(C ,E ),(C ,F )共4种. 应选出的两名教师性别相同的概率为P 1=49.(2)从甲校和乙校报名的教师中任选2名的所有可能的结果为(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(A ,F ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),(B ,F ),(C ,D ),(C ,E ),(C ,F ),(D ,E ),(D ,F ),(E ,F )共15种.从当选出的两名教师来自同一学校的结果有(A ,B ),(A ,C ),(B ,C ),(D ,E ),(D ,F ),(E ,F )共6种. 应选出的两名教师来自同一学校的概率为P 2=615=25.B 组 专项能力提升1.盒中有10个铁钉,其中8个是合格的,2个是不合格的,从中任取一个恰为合格铁钉的概率是( )A.15B.14C.45D.110答案 C解析 从盒中的10个铁钉中任取一个铁钉包括的大体事件总数为10,其中抽到合格铁钉(记为事件A )包括8个大体事件,因此所求的概率为P (A )=810=45.应选C.2.四边形ABCD 为长方形,AB =2,BC =1,O 为AB 的中点.在长方形ABCD 内随机取一点,取到的点到O 的距离大于1的概率为( )A.π4B .1-π4C.π8D .1-π8答案 B解析 对应长方形的面积为2×1=2,而取到的点到O 的距离小于或等于1时,其区域是以O 为圆心,半径为1的半圆,对应的面积为12×π×12=12π,那么所求的概率为1-12π2=1-π4,应选B.3.已知x ∈[-1,1],y ∈[0,2],那么点P (x ,y )落在区域⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +2≥0,x -2y +1≤0x +y -2≤0内的概率为________.答案 38解析 不等式组表示的区域如下图,阴影部份的面积为12×3×2-12×3×1=32,那么所求概率为38. 4.在面积为S 的△ABC 的边AB 上任取一点P ,那么△PBC 的面积大于S4的概率为________.答案 34解析 如图,当BM =14BA 时,△MBC 的面积为S 4,而当P 在M 、A 之间运动时,△PBC 的面积大于S 4,而MA =34AB ,那么△PBC 的面积大于S4的概率P =34ABAB =34.5.某日用品按行业质量标准分成五个品级,品级系数X 依次为1,2,3,4,5.现从一批该日用品中随机抽取20件,对其品级系数进行统计分析,取得频率散布表如下:(1)假设所抽取的205的恰有2件,求a 、b 、c 的值; (2)在(1)的条件下,将品级系数为4的3件日用品记为x 1,x 2,x 3,品级系数为5的2件日用品记为y 1,y 2,现从x 1,x 2,x 3,y 1,y 2这5件日用品中任取两件(假定每件日用品被掏出的可能性相同),写出所有可能的结果,并求这两件日用品的品级系数恰好相等的概率. 解 (1)由频率散布表得a +0.2+0.45+b +c =1, 即a +b +c =0.35.因为抽取的20件日用品中,品级系数为4的恰有3件, 因此b =320=0.15.品级系数为5的恰有2件,因此c =220=0.1.从而a =0.35-b -c =0.1. 因此a =0.1,b =0.15,c =0.1.(2)从日用品x 1,x 2,x 3,y 1,y 2中任取两件,所有可能的结果为{x 1,x 2},{x 1,x 3},{x 1,y 1},{x 1,y 2},{x 2,x 3},{x 2,y 1},{x 2,y 2},{x 3,y 1},{x 3,y 2},{y 1,y 2}.设事件A 表示“从日用品x 1,x 2,x 3,y 1,y 2中任取两件,其品级系数相等”,那么A 包括的大体事件为{x 1,x 2},{x 1,x 3},{x 2,x 3},{y 1,y 2},共4个.又大体事件的总数为10,故所求的概率P (A )=410=0.4.。
2020届全国100所名校高三模拟金典卷(一)数学(文)试题一、单选题1.已知集合{|24},{|22}A x x B x x =-<≤=-≤<,则A B =U ( ) A .{|22}x x -<< B .{|24}x x -≤≤ C .{|22}x x -≤≤ D .{|24}x x -<≤【答案】B【解析】直接利用并集的定义计算即可. 【详解】由已知,集合{|24},{|22}A x x B x x =-<≤=-≤<,所以{|24}A B x x ⋃=-≤≤. 故选:B 【点睛】本题考查集合的并集运算,考查学生的基本计算能力,是一道基础题.2.已知a 是实数,()11a a i -++是纯虚数,则复数z a i =+的模等于( )A .2B CD .1【答案】C【解析】()11a a i -++是纯虚数可得1a =,则1z i =+,再根据模的计算的公式计算即可. 【详解】()11a a i -++是纯虚数,则实部为0,虚部不为0,即1a =,所以1z i =+,||z =故选:C 【点睛】本题考查复数模的计算,涉及到复数的相关概念,是一道容易题.3.某产品的宣传费用x (万元)与销售额y (万元)的统计数据如下表所示:根据上表可得回归方程ˆ9.6 2.9yx =+,则宣传费用为3万元时销售额a 为( ) A .36.5 B .30C .33D .27【答案】D【解析】由题表先计算出x ,将其代入线性回归方程即可. 【详解】 由已知,1(4235) 3.54x =+++=, 由回归方程过点(),x y ,故36.5y =, 即1(452450)36.54y a =+++=,解得27a =. 故选:D 【点睛】本题考查线性回归方程的简单应用,回归方程一定过样本点的中心(,)x y ,考查学生的基本计算能力,是一道容易题.4.已知在等差数列{}n a 中,34576, 11a a a a ++==,则1a =( ) A .3 B .7C .7-D .3-【答案】C【解析】由3456a a a ++=,可得42,a =结合7 11a =,可得公差d ,再由413a a d =+可得1a . 【详解】由等差数列的性质,得345436a a a a ++==, 所以42,a =公差7493743a a d -===-, 又4132a a d =+=,所以17a =-. 故选:C 【点睛】本题考查等差数列的性质及等差数列基本量的计算,考查学生的运算能力,是一道容易题.5.已知抛物线24y x =的准线与圆2260x y x m +--=相切,则实数m 的值为( ) A .8 B .7 C .6 D .5【答案】B【解析】由题可得准线方程为1x =-,再利用圆心到直线的距离等于半径计算即可得到答案. 【详解】由已知,抛物线的准线方程为1x =-,圆2260x y x m +--=的标准方程为22(3)9x y m -+=+,由1x =-与圆相切,所以圆心到直线的距离()314d =--==, 解得7m =. 故选:B 【点睛】本题主要考查抛物线的定义,涉及到直线与圆的位置关系,考查学生的运算求解能力,是一道容易题.6.已知平面向量a r ,b r满足a =r ,||3b =r ,(2)a a b ⊥-r r r ,则23a b -r r ( )A .BC .4D .5【答案】A【解析】由(2)0a a b ⋅-=r r r,可得2a b ⋅=r r,将其代入|23|a b -==r r .【详解】由题意可得||2a ==r ,且(2)0a a b ⋅-=r r r,即220a a b -⋅=r r r,所以420a b -⋅=r r, 所以2a b ⋅=r r.由平面向量模的计算公式可得|23|a b -==r r==故选:A 【点睛】本题考查利用数量积计算向量的模,考查学生的数学运算能力,是一道容易题. 7.已知定义在R 上的函数()y f x =,对于任意的R x ∈,总有()()123f x f x -++=成立,则函数()y f x =的图象( ) A .关于点()1,2对称 B .关于点33,22⎛⎫⎪⎝⎭对称 C .关于点()3,3对称 D .关于点()1,3对称【答案】B【解析】设(,)A x y 是()y f x =图象上任意一点,A 关于(,)a b 对称的点为()'2,2A a x b y --也在()y f x =的图象上,再结合()()123f x f x -++=简单推导即可得到. 【详解】设(,)A x y 是()y f x =图象上任意一点,A 关于(,)a b 对称的点为()'2,2A a x b y --也在()y f x =的图象上,则(2)(1(21))3(221)f a x f x a f x a -=--+=-+-+3(32)2()f a x b f x =--+=-,所以有23,320b a =-=,解得33,22a b ==.所以函数()y x =的图象关于点33,22⎛⎫⎪⎝⎭对称. 故选:B 【点睛】本题考查函数图象的对称性,考查学生的逻辑推理能力,当然也可以作一个示意图得到,是一道中档题.8.某学校为了解1 000名新生的身体素质,将这些学生编号为1,2,…,1 000,从这些新生中用系统抽样方法等距抽取100名学生进行体质测验,若46号学生被抽到,则下面4名学生中被抽到的是 A .8号学生 B .200号学生C .616号学生D .815号学生【答案】C【解析】等差数列的性质.渗透了数据分析素养.使用统计思想,逐个选项判断得出答案. 【详解】详解:由已知将1000名学生分成100个组,每组10名学生,用系统抽样,46号学生被抽到,所以第一组抽到6号,且每组抽到的学生号构成等差数列{}n a ,公差10d =,所以610n a n=+()n *∈N ,若8610n =+,则15n =,不合题意;若200610n =+,则19.4n =,不合题意; 若616610n =+,则61n =,符合题意;若815610n =+,则80.9n =,不合题意.故选C . 【点睛】本题主要考查系统抽样.9.函数||4x e y x=的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】C【解析】由函数的奇偶性可排除B ;由(1),(3)f f 可排除选项A 、D. 【详解】设||()4x e f x x =,定义域为{|0}x x ≠,||()()4x e f x f x x-=-=-,所以()f x 为奇函数,故排除选项B ;又(1)14e f =<,排除选项A ;3(3)112e f =>,排除选项D.故选:C 【点睛】本题考查由解析式选函数图象的问题,涉及到函数的性质,此类题一般从单调性、奇偶性、特殊点的函数值入手,是一道容易题.10.某几何体的三视图如图所示,其中俯视图为扇形,则该几何体的体积为( )A .163πB .3π C .29π D .169π【答案】D【解析】由三视图可知该几何体为底面是圆心角为23π的扇形,高是4的圆锥体,再利用圆锥体积公式计算即可. 【详解】从三视图中提供的图形信息与数据信息可知:该几何体的底面是圆心角为23απ=的扇形,高是4的圆锥体, 容易算得底面面积2112442233S r παπ==⨯⨯=,所以其体积111644339V ππ=⨯⨯⨯=. 故选:D 【点睛】本题考查三视图还原几何体以及几何体体积的计算,考查学生的空间想象能力、数学运算能力,是一道中档题.11.已知函数()sin 3(0)f x x x ωωω=+>的图象上存在()()12,0,,0A x B x 两点,||AB 的最小值为2π,再将函数()y f x =的图象向左平移3π个单位长度,所得图象对应的函数为()g x ,则()g x =( ) A .2sin 2x - B .2sin2xC .2cos 26x π⎛⎫-⎪⎝⎭D .2sin 26x π⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】A【解析】()2sin 3f x x πω⎛⎫=+⎪⎝⎭,由min ||2AB π=可得T π=,2ω=,再由平移变换及诱导公式可得()g x 的解析式.【详解】()sin 3cos 2sin 3f x x x x πωωω⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,因为||AB 的最小值为12222T ππω=⨯=,解得2ω=. 因为函数()y f x =的图象向左平移3π个单位长度, 所得图象对应的函数为()g x , 所以()2sin 22sin(2)2sin 233g x x x x πππ⎡⎤⎛⎫=++=+=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦. 故选:A 【点睛】本题考查三角函数图象的变换,涉及到辅助角公式、诱导公式的应用,考查学生的逻辑推理能力,是一道中档题.12.如图所示,在棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是正方形,边长为2,22PD PA PC ===,.在这个四棱锥中放入一个球,则球的最大半径为( )A .2B 21C .2D 21【答案】D【解析】由题意,最大的球应与四棱锥各个面都相切,设球心为S ,连接SD ,SA SB SC SP 、、、,则把此四棱锥分为五个棱锥,设它们的高均为R ,求出四棱锥的表面积S 以及四棱锥的体积P ABCD V -,利用公式13P ABCD V S -=⨯R ⨯,计算即可. 【详解】由已知,22PD AD PA ===,,所以222PD AD PA +=,所以PD AD ⊥,同理PD CD ⊥,又CD AD D =I ,所以PD ⊥平面ABCD ,PD AB ⊥,又AB AD ⊥,PD AD D ⋂=,所以AB ⊥平面PAD ,所以PA AB ⊥,设此球半径为R ,最大的球应与四棱锥各个面都相切,设球心为S ,连接SD,SA SB SC SP、、、,则把此四棱锥分为五个棱锥,它们的高均为R.四棱锥的体积211222 3323P ABCD ABCDVS PD-⨯=⨯⨯=⨯=W,四棱锥的表面积S22112222222242222PAD PAB ABCDS S S=++=⨯⨯+⨯⨯⨯+=+ V V W,因为13P ABCDV S-=⨯R⨯,所以3222142221P ABCDVRS-====-++.故选:D【点睛】本题考查几何体内切球的问题,考查学生空间想象能力、转化与化归的能力,是一道有一定难度的压轴选择题.二、填空题13.设实数x,y满足约束条件101010yx yx y+≥⎧⎪-+≥⎨⎪++≤⎩,则34z x y=-的最大值是__________.【答案】4【解析】作出可行域,344zy x=-,易知截距越小,z越大,【详解】根据实数x,y满足约束条件101010yx yx y+≥⎧⎪-+≥⎨⎪++≤⎩,画出可行域,如图,平移直线34y x=即可得到目标函数的最大值.344z y x =-,易知截距越小,z 越大,平移直线34y x =,可知当目标函数经过点A 时取得最大值,由11y y x =-⎧⎨=--⎩,解得()0,1A -,所以max 304(1) 4.z =⨯-⨯-=故答案为:4 【点睛】本题考查简单的线性规划及应用,考查学生数形结合的思想,是一道容易题.14.曲线()e 43xf x x =+-在点()(0,)0f 处的切线方程为__________.【答案】52y x =-【解析】直接利用导数的几何意义计算即可. 【详解】因为()02f =-,'()4xf x e =+,所以'0(0)45f e =+=,所以切线方程为()25y --=()0x -,即5 2.y x =- 故答案为:52y x =- 【点睛】本题考查导数的几何意义,考查学生的基本计算能力,是一道容易题.15.已知数列{}n a 满足:11a =,12nn n a a +=+,则数列{}n a 的前n 项和n S =__________.【答案】122n n +--【解析】利用累加法可得数列{}n a 的通项公式,再利用分组求和法求和即可. 【详解】由已知,12nn n a a +-=,当2n ≥时,()()()211213211212222112n n n n n n a a a a a a a a ---=+-+-+⋅⋅⋅+-=+++⋅⋅⋅+==--,又11a =满足上式,所以21nn a =-,()212122222212n n n n S n n n +-=++⋅⋅⋅+-=-=---.故答案为:122n n +-- 【点睛】本题考查累加法求数列的通项以及分组求和法求数列的和,考查学生的运算求解能力,是一道中档题.16.已知双曲线22221x y a b-=(0b a >>)的左、右焦点分别是1F 、2F ,P 为双曲线左支上任意一点,当1222PF PF 最大值为14a时,该双曲线的离心率的取值范围是__________.【答案】【解析】112222111224|24|2PF PF a PF PF aPF a PF ==+++,1PF c a ≥-,分2c a a -≤,2a c a ≥-两种情况讨论,要注意题目中隐含的条件b a >.【详解】由已知,11222111224|24|2PF PF a PF PF aPF a PF ==+++,因为1PF c a ≥-,当2c a a -≤时,21121444a a PF a PF ≤=++,当且仅当12PF a =时,1222PF PF 取最大值14a, 由2a c a ≥-,所以3e ≤;当2c a a ->时,1222PF PF 的最大值小于14a,所以不合题意.因为b a >,所以22211b e a=->,所以2e >,所以2 3.e <≤故答案为:(2,3] 【点睛】本题考查双曲线的离心率的取值范围问题,涉及到双曲线的概念与性质及基本不等式,考查学生的逻辑推理能力,是一道有一定难度的题.三、解答题17.某学校组织高一、高二年级学生进行了“纪念建国70周年”的知识竞赛.从这两个年级各随机抽取了40名学生,对其成绩进行分析,得到了高一年级成绩的频率分布直方图和高二年级成绩的频数分布表.成绩分组 频数[)75,80 2 [)80,85 6[)85,90 16[)90,9514[)95,1002高二(1)若成绩不低于80分为“达标”,估计高一年级知识竞赛的达标率;(2)在抽取的学生中,从成绩为[]95,100的学生中随机选取2名学生,代表学校外出参加比赛,求这2名学生来自于同一年级的概率. 【答案】(1)0.85;(2)715【解析】(1)利用1减去[)75,80的概率即可得到答案;(2)高一年级成绩为[]95,100的有4人,记为1234, , , A A A A ,高二年级成绩为[]95,100的有2名,记为12,B B ,然后利用列举法即可.【详解】(1)高一年级知识竞赛的达标率为10.0350.85-⨯=.(2)高一年级成绩为[]95,100的有0.025404⨯⨯=(名),记为1234, , , A A A A , 高二年级成绩为[]95,100的有2名,记为12,B B .选取2名学生的所有可能为121314111223242122343132414212, , , , , , , , , , , , , , A A A A A A A B A B A A A A A B A B A A A B A B A B A B B B ,共15种;其中2名学生来自于同一年级的有12131423243412,,,,,,A A A A A A A A A A A A B B ,共7种. 所以这2名学生来自于同一年级的概率为715. 【点睛】本题考查统计与古典概率的计算,涉及到频率分布直方图和频数分布表,考查学生简单的数学运算,是一道容易题.18.在ABC V 中,角、、A B C 所对的边分别是a b c 、、,且2B A C =+,b =. (1)若3sin 4sin C A =,求c 的值; (2)求a c +的最大值【答案】(1)4;(2)【解析】(1)由已知,易得3B π=,由正弦定理可得34c a =,再由角B 的余弦定理即可得到答案;(2)正弦定理得sin sin sin a c b A C B ===,所以,a A c C ==,sin )a c A C +=+,再利用两角和的正弦公式以辅助角公式可得6a c A π⎛⎫+=+⎪⎝⎭,即可得到最大值.【详解】(1)因为2B A C =+, 又A B C π++=,得3B π=.又3sin 4sin C A =,由正弦定理得34c a =,即34a c =, 由余弦定理2222cosb ac ac B =+-,得22331132442c c c c ⎛⎫=+-⨯⨯⨯ ⎪⎝⎭,解得4c =或4c =-(舍).(2)由正弦定理得sin sin sin a c b A C B ===,,a A c C ∴==,sin )a c A C ∴+=+sin()]A A B =++1sin sin sin sin cos322A A A A A π⎡⎤⎤⎛⎫=++=++⎢⎥ ⎪⎥⎝⎭⎦⎣⎦6A π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由203A π<<,得5666A πππ<+=,当62A ππ+=,即3A π=时,max ()a c +=.【点睛】本题考查正余弦定理解三角形,涉及到两角和的正弦公式及辅助角公式的应用,考查学生的数学运算求解能力,是一道容易题. 19.在菱形ABCD 中,,3ADC AB a π∠==,O 为线段CD 的中点(如图1).将AOD △沿AO 折起到'AOD △的位置,使得平面'AOD ⊥平面ABCO ,M 为线段'BD 的中点(如图2).(Ⅰ)求证:'OD BC ⊥; (Ⅱ)求证:CM ∥平面'AOD ; (Ⅲ)当四棱锥'D ABCO -的体积为32时,求a 的值. 【答案】(Ⅰ)见解析. (Ⅱ)见解析. (Ⅲ) 2a =.【解析】(Ⅰ)证明OD '⊥AO . 推出OD '⊥平面ABCO . 然后证明OD '⊥BC .(Ⅱ)取P 为线段AD '的中点,连接OP ,PM ;证明四边形OCMP 为平行四边形,然后证明CM ∥平面AOD ';(Ⅲ)说明OD '是四棱锥D '﹣ABCO 的高.通过体积公式求解即可. 【详解】(Ⅰ)证明:因为在菱形ABCD 中,3ADC π∠=,O 为线段CD 的中点,所以'OD AO ⊥. 因为平面'AOD ⊥平面ABCO 平面'AOD I 平面ABCO AO =,'OD ⊂平面'AOD ,所以'OD ⊥平面ABCO . 因为BC ⊂平面ABCO ,所以'OD BC ⊥. (Ⅱ)证明:如图,取P 为线段'AD 的中点,连接OP,PM ; 因为在'ABD ∆中,P ,M 分别是线段'AD ,'BD 的中点, 所以//PM AB ,12PM AB =. 因为O 是线段CD 的中点,菱形ABCD 中,AB DC a ==,//AB DC , 所以122a OC CD ==. 所以OC //AB ,12OC AB =. 所以//PM OC ,PM OC =.所以四边形OCMP 为平行四边形, 所以//CM OP ,因为CM ⊄平面'AOD ,OP ⊂平面'AOD ,所以//CM 平面'AOD ;(Ⅲ)由(Ⅰ)知'OD ⊥平面ABCO .所以'OD 是四棱锥'D ABCO -的高,又S=23332228a a a a ⎛⎫+ ⎪⎝⎭= ,'2a OD = 因为3133'3162a V S OD =⨯⨯==, 所以2a =. 【点睛】本题考查线面平行与垂直的判定定理的应用,几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力,是基础题20.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为12,过右焦点F 作与x 轴垂直的直线,与椭圆的交点到x 轴的距离为32. (1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为坐标原点,过点F 的直线'l 与椭圆C 交于A B 、两点(A B 、不在x 轴上),若OE OA OB =+u u u r u u u r u u u r,求四边形AOBE 面积S 的最大值.【答案】(1)22143x y +=;(2)3. 【解析】(1)由12c a =,232b a =结合222a bc =+解方程组即可;(2)设':1l x ty =+,联立直线'l 与椭圆的方程得到根与系数的关系,因为OE OA OB =+u u u r u u u r u u u r,可得四边形AOBE为平行四边形,12122||2AOB S S OF y y =⨯-==△将根与系数的关系代入化简即可解决. 【详解】 (1)由已知得12c a =, Q 直线经过右焦点,2222231,||2c y b y a b a ∴+===, 又222a b c =+Q,2,1a b c ∴===,故所求椭圆C 的方程为22143x y +=.(2)Q 过()1,0F 的直线与椭圆C 交于A B 、两点(A B 、不在x 轴上), ∴设':1l x ty =+,由221143x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得22(34)690t y ty ++-=,设()()1122,,,A x y B x y ,则122122634934t y y t y y t -⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,OE OA OB =+u u u r u u u r u u u rQ ,∴四边形AOBE 为平行四边形,122122||234AOBS OF y y t S =∴⨯-===+△1m =≥, 得2621313m S m m m==++,由对勾函数的单调性易得当1m =,即0t =时,max 32S =. 【点睛】本题考查直线与椭圆的位置关系,涉及到椭圆的方程、椭圆中面积的最值问题,考查学生的逻辑推理能力,是一道中档题.21.设函数()2a 2xf x x alnx (a 0)x -=-+>. (Ⅰ)求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)记函数()f x 的最小值为()g a ,证明:()g a 1<.【答案】(I )()f x 在(0,)a 上单调递减,在(,)a +∞上单调递增;(II )详见解析. 【解析】(I )对函数()f x 求导,解导函数所对应的不等式即可求出结果; (II )由(I )先得到()g a ,要证()1g a <,即证明1ln 1a a a a--<,即证明2111ln a a a--<, 构造函数()211ln 1h a a a a=++-,用导数的方法求函数()h a 的最小值即可. 【详解】(Ⅰ)显然()f x 的定义域为()0,+∞.()()()()222242332222221x x a x x a x a x x f x a x x x x x+----++=-⋅='-+=. ∵220x +>,0x >,∴若()0,x a ∈,0x a -<,此时()0f x '<,()f x 在()0,a 上单调递减; 若(),x a ∈+∞,0x a ->,此时()0f x '>,()f x 在(),a +∞上单调递增; 综上所述:()f x 在()0,a 上单调递减,在(),a +∞上单调递增. (Ⅱ)由(Ⅰ)知:()()min 1ln f x f a a a a a==--, 即:()1ln g a a a a a=--. 要证()1g a <,即证明1ln 1a a a a --<,即证明2111ln a a a--<, 令()211ln 1h a a a a =++-,则只需证明()211ln 10h a a a a=++->,∵()()()22333211122a a a a h a a a a a a'-+--=--==,且0a >, ∴当()0,2a ∈,20a -<,此时()0h a '<,()h a 在()0,2上单调递减; 当()2,a ∈+∞,20a ->,此时()0h a '>,()h a 在()2,+∞上单调递增, ∴()()min 1112ln21ln20244h a h ==++-=->.∴()211ln 10h a a a a=++->.∴()1g a <. 【点睛】本题主要考查导数在函数中的应用,通常需要对函数求导,用导数的方法研究函数的单调性,最值等,属于常考题型.22.在平面直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线2:cos 4sin (0)C a a ρθθ=>,直线的参数方程为21x ty t=-+⎧⎨=-+⎩,(t 为参数).直线l 与曲线C 交于M N ,两点.(1)写出曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程.(2)设()2,1P --,若||,||,||PM MN PN 成等比数列,求a 和的||MN 值.【答案】(1)22cos 4sin (0)a a ρθρθ=>,10x y -+=;(2)10.【解析】(1)利用直角坐标、极坐标、参数方程互化公式即可解决;(2)将直线参数方程标准化,联立抛物线方程得到根与系数的关系,再利用直线参数方程的几何意义即可解决. 【详解】(1)曲线2:cos 4sin (0)C a a ρθθ=>,两边同时乘以ρ,可得22cos 4sin (0)a a ρθρθ=>,化简得24(0)x ay a =>;直线l 的参数方程为21x ty t =-+⎧⎨=-+⎩(t 为参数),消去参数t ,可得1x y -=-,即10x y -+=.(2)直线l 的参数方程21x ty t=-+⎧⎨=-+⎩(t 为参数)化为标准式为21x y ⎧=-⎪⎪⎨='+'⎪-⎪⎩('t 为参数),代入24(0)x ay a =>并整理得'2'1)8(1)0t a t a -+++=, 设M N ,两点对应的参数为''12, t t ,由韦达定理可得''121)t t a +=+,''128(1)0t t a ⋅=+>, 由题意得2||||||MN PM PN =⋅,即2''''1212t t t t -=⋅, 可得()2''''''1212124t t t t t t +-⋅=⋅, 即232(1)40(1)a a +=+,0a >,解得1,4a =所以2''121||81104MN t t ⎛⎫=⋅=+= ⎪⎝⎭,||MN =【点睛】本题考查极坐标与参数方程的应用,涉及到极坐标方程、普通方程、参数方程的互化,以及直线参数方程的几何意义求距离的问题,是一道容易题. 23.已知函数()|||2|f x x a x =-++. (1)当1a =时,求不等式()3f x ≤的解集; (2)()00,50x f x ∃∈-≥R ,求实数a 的取值范围. 【答案】(1){|21}x x-#;(2)[7,3]-【解析】(1)当1a =时,()|1||2|f x x x =-++,分2x -≤,21x -<<,1x ≥三种情况讨论即可;(2)()00,50x f x ∃∈-≥R ,则()min 5f x ≥,只需找到()f x 的最小值解不等式即可. 【详解】(1)当1a =时,()|1||2|f x x x =-++,①当2x -≤时,()21f x x =-- ,令()3f x ≤,即213x --≤,解得2x ≥-,所以2x =-, ②当21x -<<时,()3f x =,显然()3f x ≤成立,21x ∴-<<,③当1x ≥时,()21f x x =+,令()3f x ≤,即213x +≤,解得1x ≤,所以1x =. 综上所述,不等式的解集为{|21}x x-#.(2)0()|||2||()(2)||2|,f x x a x x a x a x =-++--+=+∃∈R Q …,有()050f x -…成立,∴要使()05f x ≥有解,只需|2|5a +≤,解得73a ≤≤-, ∴实数a 的取值范围为[7,3]-.【点睛】本题考查解绝对值不等式以及不等式能成立问题,考查学生的基本计算能力,是一道容易题.。
高三数学中档题练习(一)
1.在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,C=2A,
3 cos
4
A=,
(1)求cos C , cos B的值;(2)若
27
2
BA BC
⋅=,求边AC的长。
2.某次演唱比赛,需要加试综合素质,每位参赛选手需加答3个问题,组委会为每位选手都备有10道不同的题目可供选择,其中有6道艺术类题目,2道文学类题目,2道体育类题目,测试时,每位选手从给定的10道题中不放回地随机抽取3次,每次抽取一道题,回答完该题后,再抽取下一道题目作答。
(1)求某选手在3次抽取中,只有第一次抽到的是艺术类题目的概率;(2)求某选手抽到体育类题目数ξ的分布列和数学期望Eξ. 3.如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的各棱长都等于2,D在AC1
上,F为BB1中点,且FD⊥AC1。
(1)试求
1
AD
DC
的值;(2)求二面角F-AC1-C的大小;
(3)求点C1到平面AFC的距离.
4.数列{a n}的前n项和为S n,且*
11
15
2,2()
33
n n
a a a n n N
+
==++∈(1)若一等差数列{b n}恰使
数列{
n n
a b
+}是以
3
1
为公比的等比数列,求通项b n;(2)求通项a n及
2
lim n
n
S
n
→∞。
参考答案(一)。
高三数学中档题+详细答案(全) 班级 姓名1.如图所示,在直三棱柱111C B A ABC -中,⊥=11,AC BB AB 平面D BD A ,1为AC 的中点.(1)求证://1C B 平面BD A 1;(2)求证:⊥11C B 平面11A ABB ;(3)在1CC 上是否存在一点E ,使得∠1BA E =45°,若存在,试确定E 的位置,并判断平面1A BD 与平面BDE 是否垂直?若不存在,请说明理由.2. 设1F 、2F 分别是椭圆1422=+y x 的左、右焦点,)1,0(-B .(Ⅰ)若P 是该椭圆上的一个动点,求12PF PF ⋅u u u r u u u u r 的最大值和最小值; (Ⅱ)若C 为椭圆上异于B 一点,且11CF BFλ=,求λ的值; (Ⅲ)设P 是该椭圆上的一个动点,求1PBF ∆的周长的最大值.3. 已知定义在R 上的奇函数()3224f x ax bx cx d =-++ (a b c d R ∈、、、),当1x = 时,()f x 取极小值.23-(1)求a b c d 、、、的值;(2)当[,]11x ∈-时,图象上是否存在两点,使得过此两点处的切线互相垂直?试证明你的结论.(3)求证:对]2,2[,21-∈∀x x ,都有34)()(21≤-x f x f4.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,d 为常数,已知对*∈∀N m n ,,当m n >时,总有d m n m S S S m n m n )(-+=--.⑴ 求证:数列{n a }是等差数列;⑵ 若正整数n , m , k 成等差数列,比较k n S S +与mS 2的大小,并说明理由!高三数学中档题训练27班级 姓名1. 在平面直角坐标系xoy 中,已知圆心在直线4y x =+上,半径为的圆C 经过坐标原点O ,椭圆()222109x y a a +=>与圆C 的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为10.(1)求圆C 的方程;(2)若F 为椭圆的右焦点,点P 在圆C 上,且满足4PF =,求点P 的坐标.18. 某厂为适应市场需求,提高效益,特投入98万元引进先进设备,并马上投入生产,第一年需要的各种费用是12万元,从第二年开始,所需费用会比上一年增加4万元,而每年因引入该设备可获得的年利润为50万元.请你根据以上数据,解决下列问题:(1)引进该设备多少年后,开始盈利?(2)引进该设备若干年后,有两种处理方案:第一种:年平均盈利达到最大值时,以26万元的价格卖出;第二种:盈利总额达到最大值时,以8万元的价格卖出,哪种方案较为合算?请说明理由′3.设二次函数2()f x ax bx c=++在区间[]2,2-上的最大值、最小值分别是M、m,集合{}|()A x f x x==.(1)若{1,2}A=,且(0)2f=,求M和m的值;(2)若{2}A=,且1a≥,记()g a M m=+,求()g a的最小值.4.设数列{}{},n na b满足1122336,4,3a b a b a b======,若{}1n na a+-是等差数列,{}1n nb b+-是等比数列.(1)分别求出数列{}{},n na b的通项公式;(2)求数列{}n a 中最小项及最小项的值;(3)是否存在*k N ∈,使10,2k k a b ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,若存在,求满足条件的所有k 值;若不存在,请说明理由.高三数学中档题训练28班级 姓名1、已知E F 、分别是正三棱柱111ABC A B C -的侧面11AA B B 和侧面11AA C C 的对角线的交点,D 是棱BC 的中点. 求证:(1)//EF 平面ABC ;(2)平面AEF ⊥平面1A AD .2.在平面区域2100,260,270x y x y x y -+⎧⎪+-⎨⎪--⎩≥≥≤内有一个圆,向该区域内随机投点,当点落在圆内的概率最大时的圆记为⊙M .(1)试求出⊙M 的方程;(2)过点P (0,3)作⊙M 的两条切线,切点分别记为A ,B ;又过P 作⊙N :x 2+y 2-4x +λy +4=0的两条切线,切点分别记为C ,D .试确定λ的值,使AB ⊥CD .3. 已知函数22()ln ()f x x a x ax a R =-+∈.(1)当a=1时,证明函数()f x 只有一个零点;(2)若函数()f x 在区间(1,+∞)上是减函数,求实数a 的取值范围.4. 已知函数2()1f x x x =+-,αβ,是方程()0f x =的两个根()αβ>,()f x '是()f x 的导数.设11a =,1()(12)()n n n n f a a a n f a +=-='L ,,.(1)求αβ,的值;(2)已知对任意的正整数n 有n a α>,记ln(12)n n n a b n a βα-==-L ,,.求数列{}n b 的前n 项和n S .高三数学中档题训练29班级 姓名1.已知函数2π()2sin 24f x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. (1)求()f x 的最大值和最小值;(2)若不等式()2f x m -<在ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立,求实数m 的取值范围2、已知椭圆C :12222=+b y a x )0(>>b a 的两个焦点为1F ,2F ,点P 在椭圆C 上,且211F F PF ⊥,341=PF ,3142=PF .(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l 过圆02422=-++y x y x 的圆心M ,交椭圆C 于A ,B 两点,且A ,B 关于点M 对称,求直线l 的方程.3.已知集合是满足下列性质的函数)(x f 的全体:在定义域D 内存在0x ,使得)1(0+x f )1()(0f x f +=成立.(1)函数xx f 1)(=是否属于集合M ?说明理由; (2)若函数b kx x f +=)(属于集合M ,试求实数k 和b 的取值范围;(3)设函数1lg)(2+=x a x f 属于集合M ,求实数a 的取值范围.4.设常数0a ≥,函数2()ln 2ln 1f x x x a x =-+-((0,))x ∈+∞. (1)令()()g x xf x '=(0)x >,求()g x 的最小值,并比较()g x 的最小值与零的大小;(2)求证:()f x 在(0,)+∞上是增函数;(3)求证:当1x >时,恒有2ln 2ln 1x x a x >-+.高三数学中档题训练30班级 姓名1.若函数)0(cos sin sin )(2>-=a ax ax ax x f 的图象与直线y=m 相切,并且切点的横坐标依次成公差为2π的等差数列.(Ⅰ)求m 的值;(Ⅱ)若点)(),(00x f y y x A =是图象的对称中心,且]2,0[0π∈x ,求点A 的坐标.2.已知中心在原点,焦点在坐标轴上的椭圆过M (1,324), N ( -223,2)两点.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)在椭圆上是否存在点P(x,y),使P 到定点A(a,0)(其中0<a <3)的距离的最小值为1?若存在,求出a 的值及P 点的坐标;若不存在,请给予证明.3.设A (x 1 , y 1),B(x 2 , y 2)是函数f(x )=21+log 2x x -1图象上任意两点,且OM =21(+),点M 的横坐标为21.⑴求M 点的纵坐标;⑵若S n =)(11∑-=n i n i f =f (1n )+f (2n )+…+f (1n n -),n ∈N *,且n ≥2,求S n ; ⑶已知a n =1231(1)(1)n n S S +⎧⎪⎪⎨⎪++⎪⎩(1)(2)n n =≥n ∈N *,T n 为数列{a n}的前n 项和,若T n <λ(S n+1+1) 对一切n >1且n ∈N *都成立,求λ的取值范围.4.已知函数f(x)= n +lnx 的图像在点P(m,f(m))处的切线方程为y=x ,设()2ln ng x mx xx =--.(1)求证:当()1,0x g x ≥≥恒成立;(2)试讨论关于x 的方程:()322nmx g x x ex txx --=-+ 根的个数.高三数学中档题训练261.证明:(1)连接1AB 与B A 1相交于M ,则M 为B A 1的中点.连结MD ,又D 为AC 的中点,MD C B //1∴,又⊄C B 1平面BD A 1,MD ⊂平面BD A 1//1C B ∴平面BD A 1 . …………………………………………4′(2)B B AB 1=Θ,∴平行四边形11A ABB 为菱形,11AB B A ⊥∴, 又⊥1AC Θ面BD A 1B A AC 11⊥∴,⊥∴B A 1面11C AB …………………………7′ 111C B B A ⊥∴.又在直棱柱111C B A ABC -中,111C B BB ⊥, ⊥∴11C B 平面A ABB 1. ……………………………………9′(3)当点E 为C C 1的中点时,∠1BA E=45°,且平面⊥BD A 1平面BDE .设AB=a ,CE=x,∴111A B AC =,1C E a x =-,∴1A E ==BE ∴在1A BEV 中,由余弦定理得22211112cos 45BE A B A E A B A E =+-⋅⋅︒即222222322a x a x a ax +=++--⋅2a x =-,∴x =12a ,即E 是C C 1的中点. ………………………………………13′D Θ、E 分别为AC 、C C 1的中点,1//AC DE ∴.1AC Θ平面BD A 1,⊥∴DE 平面BD A 1.又⊂DE 平面BDE ,∴平面⊥BD A 1平面BDE . …………………………15′ 2.解:(Ⅰ)易知2,1,a b c ===所以())12,F F ,设(),P x y ,则())2212,,,3PF PF x y x y x y ⋅=--=+-u u u r u u u u r()2221133844x x x =+--=-因为[]2,2x ∈-,故当0x =,即点P 为椭圆短轴端点时,12PF PF ⋅u u u r u u u u r有最小值2- 当2x =±,即点P 为椭圆长轴端点时,12PF PF ⋅u u u r u u u u r有最大值1(Ⅱ)设C (0x 0,y ),)1,0(-B ()1F由11CF BFλ=得001x y λ==-,又 220014x y += 所以有2670λλ+-=解得舍去)01(7>=-=λλ.(Ⅲ) 因为|P 1F |+|PB |=4-|PF 2|+|PB |≤4+|BF 2|,∴1PBF ∆的周长≤4+|BF 2|+|B 1F |≤8.所以当P 点位于直线BF 2与椭圆的交点处时,1PBF ∆周长最大,最大值为8.3.解(1)∵函数()f x 图象关于原点对称,∴对任意实数()()x f x f x -=-有,∴32322424ax bx cx d ax bx cx d ---+=-+--,即220bx d -=恒成立 ∴0,0b d == …………4分∴,3)(',)(23c ax x f cx ax x f +=+=, ∵1x =时,()f x 取极小值23-,∴2303a c a c +=+=-且, 解得1,31-==c a ………8分(2)当[1,1]x ∈-时,图象上不存在这样的两点使结论成立. …………10分假设图象上存在两点),(),,(2211y x B y x A ,使得过此两点处的切线互相垂直,则由,1)('2-=x x f 知两点处的切线斜率分别为,1211-=x k ,1222-=x k 且2212(1)(1)1x x -⋅-=-…………(*) …………13分1x Q 、2[1,1]x ∈-,2222121210,10,(1)(1)0x x x x ∴-≤-≤∴-⋅-≥此与(*)相矛盾,故假设不成立. ………………16分 4(本小题满分18分)⑴证明:∵当m n >时,总有dm n m S S S m n m n )(-+=--∴ 当2≥n 时,dn S S S n n )1(11-+=--即,)1(1d n a a n -+= 2分且1=n 也成立 ………3分∴ 当2≥n 时,dd n a d n a a a n n =----+=--)2()1(111∴数列{na }是等差数列 …………5分⑵解: ∵正整数n , m , k 成等差数列,∴,2m k n =+∴)2)1((22)1(2)1(2111d m m ma d k k ka d n n na S S S m k n -+--++-+=-+))2(2(2)2(2222222k n k n d m k n d +-+=-+=2)(4k n d-=……9分∴ ① 当0>d 时,k n S S +mS 2> ② 当0<d 时,k n S S +mS 2<③ 当0=d 时,k n S S +mS 2= ……10分 高三数学中档题训练271. 解:(1)由已知可设圆心坐标为(),4t t +, …………………………2'∴()2248t t ++=得2t =-,∴圆心坐标为()2,2-, …………………………4'所以圆的方程为()()22228x x ++-= ……………………………6'(2)由题意,椭圆中210a =,即5a =Q 29b =,∴216c =,∴()4,0F …………………………8'设(),P m n ,则()()224016m n -+-=,()()22228m n ++-= ……………………………11'解之得:4050125m m n n ⎧=⎪=⎧⎪⎨⎨=⎩⎪=⎪⎩或即()4120,0,55P P ⎛⎫⎪⎝⎭或 …………………………………………14' 2. 解:(1)设引进设备几年后开始盈利,利润为y 万元则y =50n -[12n +n(n -1)2×4]-98=-2n 2+40n -98由y >0可得10n <10 ∵n ∈N *,∴3 ≤n ≤17,即第3年开始盈利 …………………… 5′(2)方案一:年平均盈利y 98=-2n -+40≤40=12n 2当且仅当982n =n 即n =7时取“=”共盈利12×7+26=110万元 …………………………………………9′ 方案二:盈利总额y =-2n 2+40n -98=-2(n -10)2+102 当n =10时,y max =102共盈利102+8=110万元………………………………………13′方案一与方案二盈利客相同,但方案二时间长,∴方案一合算…………153. (1)由(0)22f c ==可知, ……………………1′ 又{}2A 1212(1)0.ax b x c =+-+=,,故,是方程的两实根1-b 1+2=a ,c 2=a ⎧⎪⎪∴⎨⎪⎪⎩ ……………………………………………3′1,2a b ==-解得 ………………………………………4′ []22()22(1)1,2,2f x x x x x ∴=-+=-+∈-min 1()(1)1,1x f x f m ====当时,即 ………………………5′ max 2()(2)10,10.x f x f M =-=-==当时,即 ……………………6′(2)2(1)0ax b x c +-+=由题意知,方程有两相等实根x=2,,4ca ⎧⎪⎧⎪∴⎨⎨⎩⎪=⎪⎩1-b 2+2=b=1-4a a 即c=4a ………………………8′ []2()(14)4,2,2f x ax a x a x ∴=+-+∈-4112,22a a a -==-其对称轴方程为x131,2,222a a ⎡⎫≥-∈⎪⎢⎣⎭又故 ……………………………10′(2)162,M f a ∴=-=- ………………………11′4181,24a a m f a a --⎛⎫==⎪⎝⎭ ………………………12′1()164g a M m a a ∴=+=-…………………………13′[)min 63()1,1().4g a a g a +∞∴==又在区间上为单调递增的,当时, ……15′4.解:(1)21322,1a a a a -=--=-由{}1n n a a +-成等差数列知其公差为1,故()12113n n a a n n +-=-+-⋅=- ……………………3'21322,1,b b b b -=--=-由{}1n n b b +-等比数列知,其公比为12,故11122n n n b b -+⎛⎫-=-⋅ ⎪⎝⎭ …………6'11223211()()()()n n n n n n n a a a a a a a a a a -----=-+-+-+⋅⋅⋅+-+=()()()12(1)212n n n ---⋅-+⋅+6=232282n n n -+-+=27182n n -+ ………8'11223211()()()()n n n n n n n b b b b b b b b b b -----=-+-+-+⋅⋅⋅+-+=2121()2112n -⎛⎫-- ⎪⎝⎭-+6=2+42n- …………………………………………………10'(2)由(1)题知,n a =27182n n -+ ,所以当3n =或4n =时,n a 取最小项,其值为3…12' (3)假设k 存在,使k k a b -=27182n n -+-2-42n -=27142n n -+-42n -10,2⎛⎫∈ ⎪⎝⎭ 则0<27142n n -+-42n-12< 即2527132714n n n n n --+<<-+ …………15' ∵22713714n n n n -+-+与是相邻整数 ∴52nZ -∉,这与52n Z -∈矛盾,所以满足条件的k 不存在 ………………17'高三数学中档题训练282、证明:(1)连结11A B A C和,因为E F 、分别是侧面11AA B B和侧面11AA C C的对角线的交点,所以E F 、分别是11A B A C 和的中点…………………………………………4分所以//EF BC ,且BC 在平面ABC 中,而EF 不在平面ABC 中,故//EF 平面ABC (7)分(2)因为三棱柱111ABC A B C -为正三棱柱,所以1A A ⊥平面ABC ,∴1BC A A⊥,故由//EF BC 得1EF A A⊥……9分又因为D 是棱BC 的中点,且ABC ∆为正三角形,∴BC AD ⊥,故由//EF BC 得EF AD ⊥,……11分 而1A A AD A=I ,1,A A AD ⊂平面1A AD,所以EF ⊥平面1A AD,又EF ⊂平面AEF ,故平面AEF ⊥平面1A AD .……………………………………14分2. (1)设⊙M 的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2(r >0),则点(a ,b )在所给区域的内部.2分于是有,,.r r r ==⎪= ………………………………………………8分(未能去掉绝对值,每个方程给1分)解得 a =3,b =4,r(x -3)2+(y -4)2=5. …………………10分(2)当且仅当PM ⊥PN 时,AB ⊥CD . ………………………………14分因13PM k =,故λ3232PNk --==-,解得λ=6. …………………………18分当λ=6时,P 点在圆N 外,故λ=6即为所求的满足条件的解.(本验证不写不扣分)3. 解:(1)当a=1时,2()ln f x x x x =-+,其定义域是(0,)+∞,2121()21x x f x x x x --'∴=-+=-令()0f x '=,即2210x x x ---=,解得12x =-或1x =.0x >Q ,12x ∴=-舍去.当01x <<时,()0f x '>;当1x >时,()0f x '<.∴函数()f x 在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减∴当x=1时,函数()f x 取得最大值,其值为2(1)ln1110f =-+=. 当1x ≠时,()(1)f x f <,即()0f x <. ∴函数()f x 只有一个零点.(2)法一:因为22()ln f x x a x ax =-+其定义域为(0,)+∞, 所以222121(21)(1)()2a x ax ax ax f x a x a x x x -++-+-'=-+==①当a=0时,1()0,()f x f x x '=>∴在区间(0,)+∞上为增函数,不合题意②当a>0时,()0(0)f x x '<>等价于(21)(1)0(0)ax ax x +->>,即1x a >.此时()f x 的单调递减区间为1(,)a +∞.依题意,得11,0.a a ⎧≤⎪⎨⎪>⎩解之得1a ≥.③当a<0时,()0(0)f x x '<>等价于(21)(1)(0)ax ax x +->>,即12x a >-·此时()f x 的单调递减区间为1(,)2a -+∞,11,0.a a ⎧-≤⎪∴⎨⎪<⎩得12a ≤- 综上,实数a 的取值范围是1(,][1,)2-∞-+∞U法二:22()ln ,(0,)f x x a x ax x =-+∈+∞Q 2221()a x ax f x x -++'∴=由()f x 在区间(1,)+∞上是减函数,可得22210a x ax -++≤在区间(1,)+∞上恒成立.① 当0a =时,10≤不合题意② 当0a ≠时,可得11,4(1)0a f ⎧<⎪⎨⎪≤⎩即210,4210a a a a ⎧><⎪⎨⎪-++≤⎩或10,4112a a a a ⎧><⎪⎪∴⎨⎪≥≤-⎪⎩或或 1(,][1,)2a ∴∈-∞-+∞U4. (1) 由 210x x +-=得x =α∴=β=(2) ()21f x x '=+221112121n n n n n n n a a a a a a a ++-+=-=++(221122112n n n n n n n nn n a a a a a a a a βαβα+++++++-==-⎛⎫ ⎪⎛⎫-== ⎪-⎝⎭⎝⎭∴12n nb b += 又111lna b a βα-===- ∴数列{}n b 是一个首项为14ln2+,公比为2的等比数列;∴)()12242112n n n S -==--高三数学中档题训练291.解:(1)π()1cos 221sin 222f x x x x x ⎡⎤⎛⎫=-+=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦∵π12sin 23x ⎛⎫=+-⎪⎝⎭. 又ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∵,ππ2π2633x -∴≤≤,即π212sin 233x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭≤≤, max min ()3,()2f x f x ==∴.(2)()2()2()2f x m f x m f x -<⇔-<<+∵,ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, max ()2m f x >-∴且min ()2m f x <+,14m <<∴,即m 的取值范围是(1,4).2.(1)14922=+y x …………7分 (2)02598=+-y x …………7分3.(本小题满分16分)解:(1)),0()0,(+∞-∞=Y D ,若M xx f ∈=1)(,则存在非零实数0x ,使得111100+=+x x ,……(2分)即0102=++x x ,……(3分) 因为此方程无实数解,所以函数M xx f ∉=1)(.……(4分) (2)R D =,由M b kx x f ∈+=)(,存在实数0x ,使得 b k b kx b x k +++=++00)1(,……(6分) 解得0=b ,……(7分)所以,实数k 和b 的取得范围是R k ∈,0=b .……(8分) (3)由题意,0>a ,R D =.由M x ax f ∈+=1lg)(2,存在实数0x ,使得 2lg 1lg 1)1(lg2020ax a x a =+=++,……(10分) 所以,)1(21)1(20220+=++x a x a , 化简得0222)2(202202=-++-a a x a x a a ,……(12分)当2=a 时,210-=x ,符合题意.……(13分) 当0>a 且2≠a 时,由△0≥得0))(2(84224≥---a a a a a ,化简得0462≤+-a a ,解得]53,2()2,53[+-∈Y a .……(15分)综上,实数a 的取值范围是]53,53[+-.……(16分)4.解(Ⅰ)∵()(ln )(ln )2ln 1f x x x x a x =-+-,(0,)x ∈+∞∴112()1[ln (ln )]a f x x x x x x '=-⨯+⨯+2ln 21x ax x =-+,∴()()2ln 2g x xf x x x a '==-+,(0,)x ∈+∞∴22()1x g x x x -'=-=,令()0g x '=,得2x=,列表如下:∴()g x 在x 处取得极小值, 即()g x 的最小值为(2)22ln 22g a =-+.(2)2(1ln 2)2g a =-+,∵ln 21<,∴1ln 20->,又0a ≥,∴(2)0g >. (Ⅱ)证明由(Ⅰ)知,()g x 的最小值是正数,∴对一切(0,)x ∈+∞,恒有()()0g x xf x '=>从而当0x >时,恒有()0f x '>,故()f x 在(0)+,∞上是增函数. (Ⅲ)证明由(Ⅱ)知:()f x 在(0)+,∞上是增函数, ∴当1x >时,()(1)f x f >, 又2(1)1ln 12ln110f a =-+-=, ∴()0f x >,即21ln 2ln 0x x a x --+>,∴2ln 2ln 1x x a x >-+故当1x >时,恒有2ln 2ln 1x x a x >-+.高三数学中档题训练301.解析:解:(1))42sin(23212sin 2122cos 1)(π+-=--=ax ax ax x f 3分由于y=m 与)(x f y =的图象相切,则221221-=+=m m 或; 5分(2)因为切点的横坐标依次成公差为2π等差数列,所以42,2=∴=a T π).21,167()21,163(,21),(21640),(164)(44,0)44sin(.21)44sin(22)(000πππππππππππ或点或得由则令A k k Z k k Z k k x Z k k x x x x f ∴==∈≤-≤∈-=∴∈=+=+++-=2.解:(Ⅰ)设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n,>0且m≠n) ……………2分∵椭圆过M,N 两点,∴m+,1932=n 1229=+n m …………………4分∴m=41,91=n ………………………………………………6分 ∴椭圆方程为 14922=+y x …………………………………………7分(Ⅱ)设存在点P(x,y)满足题设条件,∴|AP|=(x-a)2+y 2,又14922=+y x ,∴y 2=4(1 -92x ),∴|AP|=(x-a)2+ 4(1 -92x )=95(x-59a)2+4-54a 2(|x|≤3),…………………10分 若时,即350,359≤≤<a a |AP|的最小值为4-54a 2,依题意,4-54a 2=1 ,∴a=215±⎥⎦⎤ ⎝⎛∉35,0;………………………………………12分 若,359〉a 即335<a<时,当x=3时,|AP|2的最小值为(3-a )2,(3-a )2=1,∴a=2,此时点P 的坐标是(3,0) .…………………………………………15分 故当a=2时,存在这样的点P 满足条件,P 点的坐标是(3,0).…………16分3.解:(1) ∵x 1+x 2=1,∴y M =2)()(21x f x f +=21log 1log 1222112x xx x -+-+=21; 4分(2) ∵对任意x ∈(0,1)都有f(x)+f(1-x)=1∴f(i n )+f(1-i n )=1,即f(i n )+f(n in -)=1而S n =)(11∑-=n i n i f =f (1n )+f(2n )+…+f(1n n -),又S n =)(11∑-=n i n i f =f(1n n -)+f(2n n -)+…+f(1n )两式相加得2S n =n-1,∴S n =21-n . 10分(3) n≥2时,a n =)2)(1(4++n n =4(2111+-+n n ),T n =22+n n <λ22+n ,λ>n n 444++,而n n 444++≤4424+⋅n n =21,等号成立当且仅当n=2,∴λ>21. 16分4.(本小题满分16分)(1)由k=11=m 得m=1∴f(m)=1=n+0,n=1 ∴()12ln 2ln n g x mx x x xx x =--=--. ———2′∴()()222221122110x x x g x x x x x --+'=+-==≥,∴()g x 在[)1,+∞是单调增函数,∴()g x ()1112ln10g ≥=--=对于[)1,x ∈+∞恒成立.———6′(2)方程()322nmx g x x ex tx x --=-+,∴322ln 2x x ex tx =-+.∵ 0x >,∴ 方程为22ln 2xx ex tx =-+. 令22ln (),()2xL x H x x ex t x ==-+,21ln ()2xL x x -'=Q ,当()()(0,),0,(0,]x e L x L x e ''∈≥∴时在上为增函数;()()[,),0,[0,)x e L x L x e ''∈+∞≤∴时在上为减函数,当e x =时,max 2()().L x L e e == ———11′ ()()2222H x x ex t x e t e =-+=-+-,∴()x 函数L 、()H x 在同一坐标系的大致图象如图所示,∴①当2222,t e e e e ->>+即t 时,方程无解. ②当2222,t e e e e -==+即t 时,方程有一个根. ③当2222,t e e e e -<<+即t 时,方程有两个根.—16′15、。
普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ参考公式:棱锥的体积13V Sh =, 其中S 为底面积, h 为高. 一、填空题:本大题共14小题, 每小题5分, 共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置.......上.. 1.已知集合{124}A =,,, {246}B =,,, 则A B = ▲ .2.某学校高一、高二、高三年级的学生人数之比为334::,现用分层抽样的方法从该校高中三个年级的学生中抽取容量为50的样本, 则应从高二年级抽取 ▲ 名学生. 3.设a b ∈R ,, 117ii 12ia b -+=-(i 为虚数单位), 则a b +的值 为 ▲ .4.右图是一个算法流程图, 则输出的k 的值是 ▲ . 5.函数6()12log f x x =-的定义域为 ▲ .6.现有10个数, 它们能构成一个以1为首项, 3-为公比的 等比数列, 若从这10个数中随机抽取一个数, 则它小于8 的概率是 ▲ .7.如图, 在长方体1111ABCD A B C D -中, 3cm AB AD ==, 12cm AA =, 则四棱锥11A BB D D -的体积为 ▲ cm 3.8.在平面直角坐标系xOy 中, 若双曲线22214x y m m -=+的离心率5 则m 的值为 ▲ .9.如图, 在矩形ABCD 中, 22AB BC ==,点E 为BC 的中点, 点F 在边CD 上, 若2AB AF =, 则AE BF 的值是 ▲ . 10.设()f x 是定义在R 上且周期为2的函数, 在区间[11]-,上,开始 结束k ←1k 2-5k +4>0输出k k ←k +1NY (第4题)FD DABC 1 1D 1A1B(第7题)0111()201x x ax f x bx x <+-⎧⎪=+⎨⎪+⎩≤≤≤,,,,其中a b ∈R ,.若1322f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 则3a b +的值为 ▲ .11.设α为锐角, 若4cos 65απ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 则sin 212απ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值为 ▲ .12.在平面直角坐标系xOy 中, 圆C 的方程为228150x y x +-+=,若直线2y kx =-上至少存在一点, 使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点, 则k 的最大值是 ▲ . 13.已知函数2()()f x x ax b a b =++∈R ,的值域为[0)+∞,,若关于x 的不等式()f x c <的解集为(6)m m +,, 则实数c 的值为 ▲ . 14.已知正数a b c ,,满足:4ln 53ln b c a a c c c a c b -+-≤≤≥,,则ba的取值范围是 ▲ .二、解答题:本大题共6小题, 共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答, 解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)在ABC ∆中, 已知3AB AC BA BC =. (1)求证:tan 3tan B A =;(2)若5cos C =求A 的值. 16.(本小题满分14分)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中, 1111A B AC =,D E,分别是棱1BC CC ,上的点(点D 不同于点C ), 且AD DE F ⊥,为11B C 的中点. 求证:(1)平面ADE ⊥平面11BCC B ; (2)直线1//A F 平面ADE .(第9题)1A1C FDCAE1B17.(本小题满分14分) 如图,建立平面直角坐标系xOy ,x 轴在地平面上,y 轴垂直于地平面,单位长度为1千米.某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程221(1)(0)20y kx k x k =-+>表示的曲线上,其中k 与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标. (1)求炮的最大射程;(2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小), 其飞行高度为3.2千米,试问它的横坐标a 不超过多少时, 炮弹可以击中它?请说明理由.18.(本小题满分16分)若函数()y f x =在x =x 0取得极大值或者极小值则x =x 0是()y f x =的极值点 已知a , b 是实数, 1和1-是函数32()f x x ax bx =++的两个极值点. (1)求a 和b 的值;(2)设函数()g x 的导函数()()2g x f x '=+, 求()g x 的极值点;(3)设()(())h x f f x c =-, 其中[22]c ∈-,, 求函数()y h x =的零点个数.19.(本小题满分16分)如图, 在平面直角坐标系xOy 中,椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1(0)F c -,,2(0)F c ,.已知(1)e ,和3e ⎛ ⎝⎭,都在椭圆上, 其中e(第16题)x (千米y (千米)O(第17题)(1)求椭圆的离心率;(2)设A , B 是椭圆上位于x 轴上方的两点, 且直线1AF与直线2BF 平行, 2AF 与1BF 交于点P .(i )若126AF BF -=, 求直线1AF 的斜率; (ii )求证:12PF PF +是定值.20.(本小题满分16分)已知各项均为正数的两个数列{}n a 和{}n b 满足:122n n n n n a n a b *+=∈+N .(1)设11n n nb b n a *+=+∈N ,, 求证:数列2n n b a ⎧⎫⎛⎫⎪⎪⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭是等差数列;(2)设12nn nb b n a *+=∈N ,, 且{}n a 是等比数列, 求1a 和1b 的值.绝密★启用前2012年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅱ(附加题)21.[选做题]本题包括A 、B 、C 、D 四小题, 请选定其中两题.......,. 并在相应的答题区域内作...........答...若多做, 则按作答的前两题评分. 解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A .[选修4 - 1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图, AB 是圆O 的直径, D , E 为圆上位于AB 异侧的两点, 连结BD 并延长至点C , 使BD= DC , 连结AC , AE , DE . 求证:E C ∠=∠.B .[选修4 - 2:矩阵与变换](本小题满分10分)已知矩阵A 的逆矩阵113441122-⎡⎤-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦A , 求矩阵A 的特征值.C .[选修4 - 4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)(第21-A 题)AED CO在极坐标中,已知圆C 经过点()24Pπ,,圆心为直线()3sin 32ρθπ-=-与极轴的交点, 求圆C 的极坐标方程. D .[选修4 - 5:不等式选讲](本小题满分10分) 已知实数x , y 满足:11|||2|36x y x y +<-<,,求证:5||18y <.【必做题】第22题、第23题, 每题10分, 共计20分.请在答题卡指定区域内........作答, 解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10分)设ξ为随机变量, 从棱长为1的正方体的12条棱中任取两条, 当两条棱相交时, 0ξ=;当两条棱平行时, ξ的值为两条棱之间的距离;当两条棱异面时, 1ξ=. (1)求概率(0)P ξ=;(2)求ξ的分布列, 并求其数学期望()E ξ.23.(本小题满分10分)设集合{12}n P n =,,,…, n *∈N .记()f n 为同时满足下列条件的集合A 的个数: ①n A P ⊆;②若x A ∈, 则2x A ∉;③若nP x A ∈, 则2nP x A ∉.(1)求(4)f ;(2)求()f n 的解析式(用n 表示).江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.1.(5分)(2012•江苏)已知集合A={1,2,4},B={2,4,6},则 A∪B= {1,2,4,6} .考点:并集及其运算.专题:集合.分析:由题意,A,B两个集合的元素已经给出,故由并集的运算规则直接得到两个集合的并集即可解答:解:∵A={1,2,4},B={2,4,6},∴A∪B={1,2,4,6}故答案为{1,2,4,6}点评:本题考查并集运算,属于集合中的简单计算题,解题的关键是理解并的运算定义2.(5分)(2012•江苏)某学校高一、高二、高三年级的学生人数之比为3:3:4,现用分层抽样的方法从该校高中三个年级的学生中抽取容量为50的样本,则应从高二年级抽取15 名学生.考点:分层抽样方法.专题:概率与统计.分析:根据三个年级的人数比,做出高二所占的比例,用要抽取得样本容量乘以高二所占的比例,得到要抽取的高二的人数.解答:解:∵高一、高二、高三年级的学生人数之比为3:3:4,∴高二在总体中所占的比例是=,∵用分层抽样的方法从该校高中三个年级的学生中抽取容量为50的样本,∴要从高二抽取,故答案为:15点评:本题考查分层抽样方法,本题解题的关键是看出三个年级中各个年级所占的比例,这就是在抽样过程中被抽到的概率,本题是一个基础题.3.(5分)(2012•江苏)设a,b∈R,a+bi=(i为虚数单位),则a+b的值为8 .考点:复数代数形式的乘除运算;复数相等的充要条件.专题:数系的扩充和复数.分析:由题意,可对复数代数式分子与分母都乘以1+2i,再由进行计算即可得到a+bi=5+3i,再由复数相等的充分条件即可得到a,b的值,从而得到所求的答案解答:解:由题,a,b∈R,a+bi=所以a=5,b=3,故a+b=8故答案为8点评:本题考查复数代数形式的乘除运算,解题的关键是分子分母都乘以分母的共轭,复数的四则运算是复数考查的重要内容,要熟练掌握,复数相等的充分条件是将复数运算转化为实数运算的桥梁,解题时要注意运用它进行转化.4.(5分)(2012•江苏)图是一个算法流程图,则输出的k的值是 5 .考点:循环结构.专题:算法和程序框图.分析:利用程序框图计算表达式的值,判断是否循环,达到满足题目的条件,结束循环,得到结果即可.解答:解:1﹣5+4=0>0,不满足判断框.则k=2,22﹣10+4=﹣2>0,不满足判断框的条件,则k=3,32﹣15+4=﹣2>0,不成立,则k=4,42﹣20+4=0>0,不成立,则k=5,52﹣25+4=4>0,成立,所以结束循环,输出k=5.故答案为:5.点评:本题考查循环框图的作用,考查计算能力,注意循环条件的判断.5.(5分)(2012•江苏)函数f(x)=的定义域为(0,].考点:对数函数的定义域.专题:函数的性质及应用.分析:根据开偶次方被开方数要大于等于0,真数要大于0,得到不等式组,根据对数的单调性解出不等式的解集,得到结果.解答:解:函数f(x)=要满足1﹣2≥0,且x>0∴,x>0∴,x>0,∴,x>0,∴0,故答案为:(0,]点评:本题考查对数的定义域和一般函数的定义域问题,在解题时一般遇到,开偶次方时,被开方数要不小于0,;真数要大于0;分母不等于0;0次方的底数不等于0,这种题目的运算量不大,是基础题.6.(5分)(2012•江苏)现有10个数,它们能构成一个以1为首项,﹣3为公比的等比数列,若从这10个数中随机抽取一个数,则它小于8的概率是.考点:等比数列的性质;古典概型及其概率计算公式.专题:等差数列与等比数列;概率与统计.分析:先由题意写出成等比数列的10个数为,然后找出小于8的项的个数,代入古典概论的计算公式即可求解解答:解:由题意成等比数列的10个数为:1,﹣3,(﹣3)2,(﹣3)3…(﹣3)9其中小于8的项有:1,﹣3,(﹣3)3,(﹣3)5,(﹣3)7,(﹣3)9共6个数这10个数中随机抽取一个数,则它小于8的概率是P=故答案为:点评:本题主要考查了等比数列的通项公式及古典概率的计算公式的应用,属于基础试题7.(5分)(2012•江苏)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=AD=3cm,AA1=2cm,则四棱锥A﹣BB1D1D的体积为 6 cm3.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:空间位置关系与距离;立体几何.分析:过A作AO⊥BD于O,求出AO,然后求出几何体的体积即可.解答:解:过A作AO⊥BD于O,AO是棱锥的高,所以AO==,所以四棱锥A﹣BB1D1D的体积为V==6.故答案为:6.点评:本题考查几何体的体积的求法,考查空间想象能力与计算能力.8.(5分)(2012•江苏)在平面直角坐标系xOy中,若双曲线的离心率为,则m的值为 2 .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:由双曲线方程得y2的分母m2+4>0,所以双曲线的焦点必在x轴上.因此a2=m>0,可得c2=m2+m+4,最后根据双曲线的离心率为,可得c2=5a2,建立关于m的方程:m2+m+4=5m,解之得m=2.解答:解:∵m2+4>0∴双曲线的焦点必在x轴上因此a2=m>0,b2=m2+4∴c2=m+m2+4=m2+m+4∵双曲线的离心率为,∴,可得c2=5a2,所以m2+m+4=5m,解之得m=2故答案为:2点评:本题给出含有字母参数的双曲线方程,在已知离心率的情况下求参数的值,着重考查了双曲线的概念与性质,属于基础题.9.(5分)(2012•江苏)如图,在矩形ABCD中,AB=,BC=2,点E为BC的中点,点F在边CD上,若=,则的值是.考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:根据所给的图形,把已知向量用矩形的边所在的向量来表示,做出要用的向量的模长,表示出要求得向量的数量积,注意应用垂直的向量数量积等于0,得到结果.解答:解:∵,====||=,∴||=1,||=﹣1,∴=()()==﹣=﹣2++2=,故答案为:点评:本题考查平面向量的数量积的运算.本题解题的关键是把要用的向量表示成已知向量的和的形式,本题是一个中档题目.10.(5分)(2012•江苏)设f(x)是定义在R上且周期为2的函数,在区间[﹣1,1]上,f(x)=其中a,b∈R.若=,则a+3b的值为﹣10 .考点:函数的周期性;分段函数的解析式求法及其图象的作法.专题:函数的性质及应用.分析:由于f(x)是定义在R上且周期为2的函数,由f(x)的表达式可得f()=f(﹣)=1﹣a=f()=;再由f(﹣1)=f(1)得2a+b=0,解关于a,b的方程组可得到a,b的值,从而得到答案.解答:解:∵f(x)是定义在R上且周期为2的函数,f(x)=,∴f()=f(﹣)=1﹣a,f()=;又=,∴1﹣a=①又f(﹣1)=f(1),∴2a+b=0,②由①②解得a=2,b=﹣4;∴a+3b=﹣10.故答案为:﹣10.点评:本题考查函数的周期性,考查分段函数的解析式的求法,着重考查方程组思想,得到a,b的方程组并求得a,b的值是关键,属于中档题.11.(5分)(2012•江苏)设α为锐角,若cos(α+)=,则sin(2α+)的值为.考点:三角函数中的恒等变换应用;两角和与差的余弦函数;两角和与差的正弦函数;二倍角的正弦.专题:三角函数的求值;三角函数的图像与性质.分析:先设β=α+,根据cosβ求出sinβ,进而求出sin2β和cos2β,最后用两角和的正弦公式得到sin(2α+)的值.解答:解:设β=α+,∴sinβ=,sin2β=2sinβcosβ=,cos2β=2cos2β﹣1=,∴sin(2α+)=sin(2α+﹣)=sin(2β﹣)=sin2βcos﹣cos2βsin=.故答案为:.点评:本题要我们在已知锐角α+的余弦值的情况下,求2α+的正弦值,着重考查了两角和与差的正弦、余弦公式和二倍角的正弦、余弦等公式,考查了三角函数中的恒等变换应用,属于中档题.12.(5分)(2012•江苏)在平面直角坐标系xOy中,圆C的方程为x2+y2﹣8x+15=0,若直线y=kx﹣2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点,则k的最大值是.考点:圆与圆的位置关系及其判定;直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:由于圆C的方程为(x﹣4)2+y2=1,由题意可知,只需(x﹣4)2+y2=1与直线y=kx﹣2有公共点即可.解答:解:∵圆C的方程为x2+y2﹣8x+15=0,整理得:(x﹣4)2+y2=1,即圆C是以(4,0)为圆心,1为半径的圆;又直线y=kx﹣2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点,∴只需圆C′:(x﹣4)2+y2=1与直线y=kx﹣2有公共点即可.设圆心C(4,0)到直线y=kx﹣2的距离为d,则d=≤2,即3k2﹣4k≤0,∴0≤k≤.∴k的最大值是.故答案为:.点评:本题考查直线与圆的位置关系,将条件转化为“(x﹣4)2+y2=4与直线y=kx﹣2有公共点”是关键,考查学生灵活解决问题的能力,属于中档题.13.(5分)(2012•江苏)已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)的值域为[0,+∞),若关于x的不等式f(x)<c的解集为(m,m+6),则实数c的值为9 .考点:一元二次不等式的应用.专题:函数的性质及应用;不等式的解法及应用.分析:根据函数的值域求出a与b的关系,然后根据不等式的解集可得f(x)=c的两个根为m,m+6,最后利用根与系数的关系建立等式,解之即可.解答:解:∵函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)的值域为[0,+∞),∴f(x)=x2+ax+b=0只有一个根,即△=a2﹣4b=0则b=不等式f(x)<c的解集为(m,m+6),即为x2+ax+<c解集为(m,m+6),则x2+ax+﹣c=0的两个根为m,m+6∴|m+6﹣m|==6解得c=9故答案为:9点评:本题主要考查了一元二次不等式的应用,以及根与系数的关系,同时考查了分析求解的能力和计算能力,属于中档题.14.(5分)(2012•江苏)已知正数a,b,c满足:5c﹣3a≤b≤4c﹣a,clnb≥a+clnc,则的取值范围是[e,7].考点:导数在最大值、最小值问题中的应用;不等式的综合.专题导数的综合应用;不等式的解法及应用.分析:由题意可求得≤≤2,而5×﹣3≤≤4×﹣1,于是可得≤7;由c ln b≥a+c ln c可得0<a≤cln,从而≥,设函数f(x)=(x>1),利用其导数可求得f(x)的极小值,也就是的最小值,于是问题解决.解答:解:∵4c﹣a≥b>0∴>,∵5c﹣3a≤4c﹣a,∴≤2.从而≤2×4﹣1=7,特别当=7时,第二个不等式成立.等号成立当且仅当a:b:c=1:7:2.又clnb≥a+clnc,∴0<a≤cln,从而≥,设函数f(x)=(x>1),∵f′(x)=,当0<x<e时,f′(x)<0,当x>e时,f′(x)>0,当x=e时,f′(x)=0,∴当x=e时,f(x)取到极小值,也是最小值.∴f(x)min=f(e)==e.等号当且仅当=e,=e成立.代入第一个不等式知:2≤=e≤3,不等式成立,从而e可以取得.等号成立当且仅当a:b:c=1:e:1.从而的取值范围是[e,7]双闭区间.:本题考查不等式的综合应用,得到≥,通过构造函数求的最小值是关键,也是难点,考查分析与转化、构造函数解决问题的能力,属于难题.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14分)(2012•江苏)在△ABC中,已知.(1)求证:tanB=3tanA;(2)若cosC=,求A的值.考点:解三角形;平面向量数量积的运算;三角函数中的恒等变换应用.专题:三角函数的求值;解三角形;平面向量及应用.分析:(1)利用平面向量的数量积运算法则化简已知的等式左右两边,然后两边同时除以c化简后,再利用正弦定理变形,根据cosAcosB≠0,利用同角三角函数间的基本关系弦化切即可得到tanB=3tanA;(2)由C为三角形的内角,及cosC的值,利用同角三角函数间的基本关系求出sinC的值,进而再利用同角三角函数间的基本关系弦化切求出tanC的值,由tanC的值,及三角形的内角和定理,利用诱导公式求出tan(A+B)的值,利用两角和与差的正切函数公式化简后,将tanB=3tanA代入,得到关于tanA的方程,求出方程的解得到tanA的值,再由A为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值即可求出A的度数.解答:解:(1)∵•=3•,∴cbcosA=3cacosB,即bcosA=3acosB,由正弦定理=得:sinBcosA=3sinAcosB,又0<A+B<π,∴cosA>0,cosB>0,在等式两边同时除以cosAcosB,可得tanB=3tanA;(2)∵cosC=,0<C<π,sinC==,∴tanC=2,则tan[π﹣(A+B)]=2,即tan(A+B)=﹣2,∴=﹣2,将tanB=3tanA代入得:=﹣2,整理得:3tan2A﹣2tanA﹣1=0,即(tanA﹣1)(3tanA+1)=0,解得:tanA=1或tanA=﹣,又cosA>0,∴tanA=1,又A为三角形的内角,则A=.点评:此题属于解三角形的题型,涉及的知识有:平面向量的数量积运算法则,正弦定理,同角三角函数间的基本关系,诱导公式,两角和与差的正切函数公式,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.16.(14分)(2012•江苏)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,A1B1=A1C1,D,E分别是棱BC,CC1上的点(点D 不同于点C),且AD⊥DE,F为B1C1的中点.求证:(1)平面ADE⊥平面BCC1B1;(2)直线A1F∥平面ADE.考点:平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.专题:空间位置关系与距离;立体几何.分析:(1)根据三棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,得到CC1⊥平面ABC,从而AD⊥CC1,结合已知条件AD⊥DE,DE、CC1是平面BCC1B1内的相交直线,得到AD⊥平面BCC1B1,从而平面ADE⊥平面BCC1B1;(2)先证出等腰三角形△A1B1C1中,A1F⊥B1C1,再用类似(1)的方法,证出A1F⊥平面BCC1B1,结合AD⊥平面BCC1B1,得到A1F∥AD,最后根据线面平行的判定定理,得到直线A1F∥平面ADE.解答:解:(1)∵三棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,∴CC1⊥平面ABC,∵AD⊂平面ABC,∴AD⊥CC1又∵AD⊥DE,DE、CC1是平面BCC1B1内的相交直线∴AD⊥平面BCC1B1,∵AD⊂平面ADE∴平面ADE⊥平面BCC1B1;(2)∵△A1B1C1中,A1B1=A1C1,F为B1C1的中点∴A1F⊥B1C1,∵CC1⊥平面A1B1C1,A1F⊂平面A1B1C1,∴A1F⊥CC1又∵B1C1、CC1是平面BCC1B1内的相交直线∴A1F⊥平面BCC1B1又∵AD⊥平面BCC1B1,∴A1F∥AD∵A1F⊄平面ADE,AD⊂平面ADE,∴直线A1F∥平面ADE.点评:本题以一个特殊的直三棱柱为载体,考查了直线与平面平行的判定和平面与平面垂直的判定等知识点,属于中档题.17.(14分)(2012•江苏)如图,建立平面直角坐标系xOy,x轴在地平面上,y轴垂直于地平面,单位长度为1千米.某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程y=kx﹣(1+k2)x2(k>0)表示的曲线上,其中k与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标.(1)求炮的最大射程;(2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2千米,试问它的横坐标a不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由.考点:函数模型的选择与应用.专题:函数的性质及应用.分析:(1)求炮的最大射程即求y=kx﹣(1+k2)x2(k>0)与x轴的横坐标,求出后应用基本不等式求解.(2)求炮弹击中目标时的横坐标的最大值,由一元二次方程根的判别式求解.解答:解:(1)在 y=kx﹣(1+k2)x2(k>0)中,令y=0,得 kx﹣(1+k2)x2=0.由实际意义和题设条件知x>0,k>0.∴,当且仅当k=1时取等号.∴炮的最大射程是10千米.(2)∵a>0,∴炮弹可以击中目标等价于存在 k>0,使ka﹣(1+k2)a2=3.2成立,即关于k的方程a2k2﹣20ak+a2+64=0有正根.由韦达定理满足两根之和大于0,两根之积大于0,故只需△=400a2﹣4a2(a2+64)≥0得a≤6.此时,k=>0.∴当a不超过6千米时,炮弹可以击中目标.点评:本题考查函数模型的运用,考查基本不等式的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.18.(16分)(2012•江苏)若函数y=f(x)在x=x0处取得极大值或极小值,则称x0为函数y=f(x)的极值点.已知a,b是实数,1和﹣1是函数f(x)=x3+ax2+bx的两个极值点.(1)求a和b的值;(2)设函数g(x)的导函数g′(x)=f(x)+2,求g(x)的极值点;(3)设h(x)=f(f(x))﹣c,其中c∈[﹣2,2],求函数y=h(x)的零点个数.考点:函数在某点取得极值的条件;函数的零点.专题:导数的综合应用.分析(1)求出导函数,根据1和﹣1是函数的两个极值点代入列方程组求解即可.:(2)由(1)得f(x)=x3﹣3x,求出g′(x),令g′(x)=0,求解讨论即可.(3)先分|d|=2和|d|<2讨论关于的方程f(x)=d的情况;再考虑函数y=h(x)的零点.解答:解:(1)由 f(x)=x3+ax2+bx,得 f′(x)=3x2+2ax+b.∵1和﹣1是函数f(x)的两个极值点,∴f′(1)=3﹣2a+b=0,f′(﹣1)=3+2a+b=0,解得a=0,b=﹣3.(2)由(1)得,f(x)=x3﹣3x,∴g′(x)=f(x)+2=x3﹣3x+2=(x﹣1)2(x+2)=0,解得x1=x2=1,x3=﹣2.∵当x<﹣2时,g′(x)<0;当﹣2<x<1时,g′(x)>0,∴﹣2是g(x)的极值点.∵当﹣2<x<1或x>1时,g′(x)>0,∴1不是g(x)的极值点.∴g(x)的极值点是﹣2.(3)令f(x)=t,则h(x)=f(t)﹣c.先讨论关于x的方程f(x)=d根的情况,d∈[﹣2,2]当|d|=2时,由(2 )可知,f(x)=﹣2的两个不同的根为1和一2,注意到f(x)是奇函数,∴f(x)=2的两个不同的根为﹣1和2.当|d|<2时,∵f(﹣1)﹣d=f(2)﹣d=2﹣d>0,f(1)﹣d=f(﹣2)﹣d=﹣2﹣d<0,∴一2,﹣1,1,2 都不是f(x)=d 的根.由(1)知,f′(x)=3(x+1)(x﹣1).①当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,于是f(x)是单调增函数,从而f(x)>f(2)=2.此时f(x)=d在(2,+∞)无实根.②当x∈(1,2)时,f′(x)>0,于是f(x)是单调增函数.又∵f(1)﹣d<0,f(2)﹣d>0,y=f(x)﹣d的图象不间断,∴f(x)=d在(1,2 )内有唯一实根.同理,在(一2,一1)内有唯一实根.③当x∈(﹣1,1)时,f′(x)<0,于是f(x)是单调减函数.又∵f(﹣1)﹣d>0,f(1)﹣d<0,y=f(x)﹣d的图象不间断,∴f(x)=d在(一1,1 )内有唯一实根.因此,当|d|=2 时,f(x)=d 有两个不同的根 x1,x2,满足|x1|=1,|x2|=2;当|d|<2时,f(x)=d 有三个不同的根x3,x4,x5,满足|x i|<2,i=3,4,5.现考虑函数y=h(x)的零点:( i )当|c|=2时,f(t)=c有两个根t1,t2,满足|t1|=1,|t2|=2.而f(x)=t1有三个不同的根,f(x)=t2有两个不同的根,故y=h(x)有5个零点.( i i )当|c|<2时,f(t)=c有三个不同的根t3,t4,t5,满足|t i|<2,i=3,4,5.而f(x)=t i有三个不同的根,故y=h(x)有9个零点.综上所述,当|c|=2时,函数y=h(x)有5个零点;当|c|<2时,函数y=h(x)有9 个零点.点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的极值,考查函数的单调性,考查函数的零点,考查分类讨论的数学思想,综合性强,难度大.19.(16分)(2012•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0).已知(1,e)和(e,)都在椭圆上,其中e为椭圆的离心率.(1)求椭圆的方程;(2)设A,B是椭圆上位于x轴上方的两点,且直线AF1与直线BF2平行,AF2与BF1交于点P.(i)若AF1﹣BF2=,求直线AF1的斜率;(ii)求证:PF1+PF2是定值.考点:直线与圆锥曲线的综合问题;直线的斜率;椭圆的标准方程.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)根据椭圆的性质和已知(1,e)和(e,),都在椭圆上列式求解.(2)(i)设AF1与BF2的方程分别为x+1=my,x﹣1=my,与椭圆方程联立,求出|AF1|、|BF2|,根据已知条件AF1﹣BF2=,用待定系数法求解;(ii)利用直线AF1与直线BF2平行,点B在椭圆上知,可得,,由此可求得PF1+PF2是定值.解答:(1)解:由题设知a2=b2+c2,e=,由点(1,e)在椭圆上,得,∴b=1,c2=a2﹣1.由点(e,)在椭圆上,得∴,∴a2=2∴椭圆的方程为.(2)解:由(1)得F1(﹣1,0),F2(1,0),又∵直线AF1与直线BF2平行,∴设AF1与BF2的方程分别为x+1=my,x﹣1=my.设A(x1,y1),B(x2,y2),y1>0,y2>0,∴由,可得(m2+2)﹣2my1﹣1=0.∴,(舍),∴|AF1|=×|0﹣y1|=①同理|BF2|=②(i)由①②得|AF1|﹣|BF2|=,∴,解得m2=2.∵注意到m>0,∴m=.∴直线AF1的斜率为.(ii)证明:∵直线AF1与直线BF2平行,∴,即.由点B在椭圆上知,,∴.同理.∴PF1+PF2==由①②得,,,∴PF1+PF2=.∴PF1+PF2是定值.点评本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查学生的计算能力,属于中档题.:20.(16分)(2012•江苏)已知各项均为正数的两个数列{a n}和{b n}满足:a n+1=,n∈N*,(1)设b n+1=1+,n∈N*,求证:数列是等差数列;(2)设b n+1=•,n∈N*,且{a n}是等比数列,求a1和b1的值.数列递推式;等差关系的确定;等比数列的性质.考点:等差数列与等比数列.专题:分析:(1)由题意可得,a n+1===,从而可得,可证(2)由基本不等式可得,,由{a n}是等比数列利用反证法可证明q==1,进而可求a1,b1解答:解:(1)由题意可知,a n+1===∴从而数列{}是以1为公差的等差数列(2)∵a n>0,b n>0∴从而(*)设等比数列{a n}的公比为q,由a n>0可知q>0下证q=1若q>1,则,故当时,与(*)矛盾0<q<1,则,故当时,与(*)矛盾综上可得q=1,a n=a1,所以,∵∴数列{b n}是公比的等比数列若,则,于是b1<b2<b3又由可得∴b1,b2,b3至少有两项相同,矛盾∴,从而=∴点评:本题主要考查了利用构造法证明等差数列及等比数列的通项公式的应用,解题的关键是反证法的应用.三、附加题(21选做题:任选2小题作答,22、23必做题)(共3小题,满分40分)21.(20分)(2012•江苏)A.[选修4﹣1:几何证明选讲]如图,AB是圆O的直径,D,E为圆上位于AB异侧的两点,连接BD并延长至点C,使BD=DC,连接AC,AE,DE.求证:∠E=∠C.B.[选修4﹣2:矩阵与变换]已知矩阵A的逆矩阵,求矩阵A的特征值.C.[选修4﹣4:坐标系与参数方程]在极坐标中,已知圆C经过点P(,),圆心为直线ρsin(θ﹣)=﹣与极轴的交点,求圆C的极坐标方程.D.[选修4﹣5:不等式选讲]已知实数x,y满足:|x+y|<,|2x﹣y|<,求证:|y|<.考点:特征值与特征向量的计算;简单曲线的极坐标方程;不等式的证明;综合法与分析法(选修).专题:不等式的解法及应用;直线与圆;矩阵和变换;坐标系和参数方程.分析:A.要证∠E=∠C,就得找一个中间量代换,一方面考虑到∠B,∠E是同弧所对圆周角,相等;另一方面根据线段中垂线上的点到线段两端的距离相等和等腰三角形等边对等角的性质得到.从而得证.B.由矩阵A的逆矩阵,根据定义可求出矩阵A,从而求出矩阵A的特征值.C.根据圆心为直线ρsin(θ﹣)=﹣与极轴的交点求出的圆心坐标;根据圆经过点P(,),求出圆的半径,从而得到圆的极坐标方程.D.根据绝对值不等式的性质求证.解答:A.证明:连接 AD.∵AB是圆O的直径,∴∠ADB=90°(直径所对的圆周角是直角).∴AD⊥BD(垂直的定义).又∵BD=DC,∴AD是线段BC 的中垂线(线段的中垂线定义).∴AB=AC(线段中垂线上的点到线段两端的距离相等).∴∠B=∠C(等腰三角形等边对等角的性质).又∵D,E 为圆上位于AB异侧的两点,∴∠B=∠E(同弧所对圆周角相等).∴∠E=∠C(等量代换).B、解:∵矩阵A的逆矩阵,∴A=∴f(λ)==λ2﹣3λ﹣4=0∴λ1=﹣1,λ2=4C、解:∵圆心为直线ρsin(θ﹣)=﹣与极轴的交点,∴在ρsin(θ﹣)=﹣中令θ=0,得ρ=1.∴圆C的圆心坐标为(1,0).∵圆C 经过点P(,),∴圆C的半径为PC=1.∴圆的极坐标方程为ρ=2cosθ.D、证明:∵3|y|=|3y|=|2(x+y)﹣(2x﹣y)|≤2|x+y|+|2x﹣y|,|x+y|<,|2x﹣y|<,∴3|y|<,∴点评:本题是选作题,综合考查选修知识,考查几何证明选讲、矩阵与变换、坐标系与参数方程、不等式证明,综合性强23.(10分)(2012•江苏)设集合P n={1,2,…,n},n∈N*.记f(n)为同时满足下列条件的集合A的个数:①A⊆P n;②若x∈A,则2x∉A;③若x∈A,则2x∉A.(1)求f(4);(2)求f(n)的解析式(用n表示).考点:函数解析式的求解及常用方法;元素与集合关系的判断;集合的包含关系判断及应用.专题:集合.分析:(1)由题意可得P4={1,2,3,4},符合条件的集合A为:{2},{1,4},{2,3},{1,3,4},故可求f(4)(2)任取偶数x∈p n,将x除以2,若商仍为偶数,再除以2…,经过k次后,商必为奇数,此时记商为m,可知,若m∈A,则x∈A,⇔k为偶数;若m∉A,则x∈A⇔k为奇数,可求解答:解(1)当n=4时,P4={1,2,3,4},符合条件的集合A为:{2},{1,4},{2,3},{1,3,4}故f(4)=4(2)任取偶数x∈p n,将x除以2,若商仍为偶数,再除以2…,经过k次后,商必为奇数,此时记商为m,于是x=m•2k,其中m为奇数,k∈N*由条件可知,若m∈A,则x∈A,⇔k为偶数若m∉A,则x∈A⇔k为奇数于是x是否属于A由m是否属于A确定,设Q n是P n中所有的奇数的集合因此f(n)等于Q n的子集个数,当n为偶数时(或奇数时),P n中奇数的个数是(或)∴点评:本题主要考查了集合之间包含关系的应用,解题的关键是准确应用题目中的定义22.(10分)(2012•江苏)设ξ为随机变量,从棱长为1的正方体的12条棱中任取两条,当两条棱相交时,ξ=0;当两条棱平行时,ξ的值为两条棱之间的距离;当两条棱异面时,ξ=1.(1)求概率P(ξ=0);(2)求ξ的分布列,并求其数学期望E(ξ).考点:离散型随机变量的期望与方差;古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析:(1)求出两条棱相交时相交棱的对数,即可由概率公式求得概率.(2)求出两条棱平行且距离为的共有6对,即可求出相应的概率,。
高三数学天天练(20)班级 姓名 日期1、 已知双曲线22221y x a b-=(0,0)a b >>的左、右焦点分别为F 1、F 2,P 是双曲线上一点,且PF 1⊥PF 2,P F 1⋅P F 2 =4ab ,则双曲线的离心率是 .2、在周长为16的PMN ∆中,6MN =,则PM PN ⋅的取值范围是 .3、已知函数1()31f x x a =-+.若对x ∀∈Z 都有()(3)f x f ≥,则实数a 的取值范围是 .4、已知(0,)2πα∈,(,)2πβπ∈,7cos 29β=-,7sin()9αβ+=. (Ⅰ) 求cos β的值; (Ⅱ) 求sin α的值.5、如图,在四棱锥P ABCD-中,底面ABCD 是正方形,侧面PAD ⊥底面ABCD ,且PA PD AD ==,若E 、F 分别为PC 、BD 的中点. (Ⅰ) 求证:EF ∥平面PAD ; (Ⅱ) 求证:EF ⊥平面PDC .6、已知等差数列{}n a 满足:158,0a a ==。
数列{}n b 的前n 项和为1*12()2n n S n N -=-∈ (1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)令2n a n c =,试问:是否存在正整数n ,使不等式1n n n n b c b c +>+成立?若存在,求 出相应n 的值;若不存在,请说明理由。
7、如图,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的长轴AB 长为4,离心率e =O 为坐标原点,过B 的直线l 与x 轴垂直.P 是椭圆上异于A 、B 的任意一点,PH x ⊥轴,H 为垂足, 延长HP 到点Q 使得HP PQ =,连结AQ 延长交直线l 于点M ,N 为MB 的中点. (1)求椭圆C 的方程;(2)证明Q 点在以AB 为直径的圆O 上;(3)试判断直线QN 与圆O 的位置关系.1、[7,16) 3、(]1013, 4、解:(Ⅰ)因为(,)2πβπ∈,cos 0β<…………………………2分又27cos 22cos 19ββ=-=-,所以1cos 3β=-……………6分(Ⅱ)根据(Ⅰ),得sin β== 8分而3(,)22ππαβ+∈,且7sin()9αβ+=,所以42cos()αβ+==分故sin sin[()]sin()cos cos()sin ααββαββαββ=+-=+-+………………………12分=711()(93933⨯---⨯=…………………………………… 5、证明:(Ⅰ)连结AC ,则F 是AC 的中点,在△CPA 中,EF ∥PA且P A ⊂平面P A D ,E F ⊄平面P A D ,∴E F ∥平面P A D(Ⅱ)因为平面PAD ⊥平面ABCD ,平面PAD ∩平面ABCD=AD ,又CD ⊥AD ,所以CD ⊥平面PAD ,∴CD ⊥PA又,所以△PAD 是等腰直角三角形,且2APD π∠=,即PA ⊥PD而C D ∩P D =D ,∴ P A ⊥平面P D C ,又E F ∥P A ,所以E F ⊥平面P D C6、解:(1)设数列{}n a 的公差为d , 由5114a a d =+,得12d =-,得210n a n =-+.…2分由数列{}n b 的前n 和为()1122n n S n N -*=-∈可知,当1n =时,1112b S ==, 当2n ≥时,212n n n n b S S --=-=, 22n n b -=当1n =时,得112b =, 故数列{}n a 的通项公式为210n a n =-+,{}n b 的通项公式为22n n b -=.………………………6分(2)假设存在正整数n 使不等式1n n n n b c b c +>+成立,即要满足(1)(1)0n n c b -->, 由1025224na n n n c --===,22n nb -=,所以数列{}n c 单调减,数列{}n b 单调增,…………………………8分①当正整数1,2n =时,2210n --≤,所以1n n n n b c b c +>+不成立;……………10分 ②当正整数34n =,时,10,10n n c b ->->,所以1n n n n b c b c +>+成立;………………12分 ③当正整数5n ≥时,10,10n n c b ->-≤, 所以1n n n n b c b c +>+不成立. 综上所述,存在正整数34n =,时,使不等式1n n n n b c b c +>+成立.………………14分7、解:(1)由题设可得24,c a a ==,解得2,a c ==,所以 1b =所以 椭圆C 的方程为2214x y +=. (2)设()00,P x y ,则220014x y +=. 因为 HP PQ =,所以 ()00,2Q x y .所以2OQ =.所以 Q 点在以O 为圆心,2为半径的的圆上.即Q 点在以AB 为直径的圆O 上. (3)设()00,P x y ()02x ≠±,则()00,2Q x y ,且220014x y +=. 又()2,0A -,所以 直线AQ 的方程为()00222y y x x =++.令2x =,得0082,2y M x ⎛⎫ ⎪+⎝⎭.又()2,0B ,N 为MB 的中点,所以 0042,2y N x ⎛⎫⎪+⎝⎭.所以 ()00,2OQ x y = ,000022,2x y NQ x x ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭ .所以 ()()()()2200000000000000004242222222x x x y x y OQ NQ x x y x x x x x x x -⋅=-+⋅=-+=-++++ ()()0000220x x x x =-+-=.所以 OQ NQ ⊥.所以 直线QN 与圆O 相切.。
高三数学中档题训练(一)1、已知向量OA=3i-4j,OB=6i-3j,OC=(5-m)I-(3+m)j,其中i、j分别是直角坐标系内x轴与y轴正方向上的单位向量.①若A、B、C能构成三角形,求实数m应满足的条件;②若△ABC为直角三角形,且∠A为直角,求实数m的值.2、已知数列{a n}的前n项之和为S n,且S n=a(a n-1)(a≠0,a≠1,n∈N n)(1)求数列{a n}的通项公式;(2)数列{b n}=2n+b(b是常数),且a1=b1,a2>b2,求a的取值范围.3、如图,在三棱锥P-ABC 中,PA ⊥底面ABC ,△ABC 为正三角形,D 、E 分别是BC 、CA 的中点.(1)证明:平面PBE ⊥平面PAC ; (2)如何在BC 上找一点F ,使AD//平面PEF ?并说明理由; (3)若PA=AB=2,对于(2)中的点F ,求三棱锥B-PEF 的体积.4、某种细菌两小时分裂一次,(每一个细菌分裂成两个,分裂所需的时间忽略不计),研究开始时有两个细菌,在研究过程中不断进行分裂,细菌总数y 是研究时间t 的函数,记作y=f(t)(1)写出函数y=f(t)的定义域和值域;(2)在所给坐标系中画出y=f(t);(0≤t<6)的图象;(3)写出研究进行到n 小时(n ≤0,n ∈Z)时细菌的总数有多少个(用关于n 的式子表示).答案在第9页A B D CFP高三数学中档题训练(二)1、求函数x x x f 4131)(3-=的单调区间,并求f(sinx)的最大值.2、数列{a n }共有k 项(k 为定值),它的前n 项和S n =2n 2+n(1≤n ≤k ,n ∈N),现从k 项中抽取一项(不抽首项、末项),余下的k-1项的平均值是79.(1)求数列{a n }的通项.(2)求出k 的值并指出抽取的第几项.3、若一个三棱锥的三个侧面中有两个是等腰直角三角形,另一个是边长为1的正三角形,试求所有的满足上述条件的三棱锥的体积.4、某服装公司生产的衬衫,若每件定价80元,则在某市年销售量为8万件. 若该服装公司在该市设立代理商来销售该衬衫,代理商要收取代销费,代销费是销售额的p%(即每销售100元时收取p 元). 为此,该衬衫每件的价格要提高到%180p 元,而每年销售量将减少0.62p 万件.(1)设该衬衫每年销售额为y 元,试写y 与p 的函数关系式,并指出这个函数的定义域; (2)若代理商对衬衫每年收取的代理费不小于16万元,求p 的取值范围.高三数学中档题训练(三)1、已知:A 、B 是△ABC 的两个内角,j BA i b A m 2sin 252cos ++-=,其中i 、j 为互相垂地的单位向量. 若|m |=423,试求tanA ·tanB 的值.2、如图,直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,AB=AC=4,∠BAC=90°,侧面ABB 1A 1为正方形,D 为正方形ABB 1A 1的中心,E 为BC 的中点.(1)求证:平面DB 1E ⊥平面BCC 1B 1; (2)求异面直线A 1B 与B 1E 所成的角.1A 1C BA C D1B E3、某银行准备新设一种定期存款业务,经预测,存款量与利率的平方成正比,比例系数为K(K>0),货款的利率为4.8%,又银行吸收的存款能全部放货出去.(1)若存款的利率为x ,x ∈(0,0.048),试写出存款量g(x)及银行应支付给储户的利息(x);(2)存款利率定为多少时,银行可获得最大收益?4、已知函数f(x)=nxx a x a a n 2210a …++++(n ∈N n),且y=f(x)的图象经过点(1,n 2),数列{a n }(n ∈N +)为等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)当n 为奇函数时,设g(x)=)]()([21x f x f --,是否存在自然数m 和M ,使不等式m<g(21)<M 恒成立,若存在,求出M-m 的最小值;若不存在,说明理由.高三数学中档题训练(四)1、已知函数)R (2sin 3cos 2)(2∈++=a a x x x f .(1)若x ∈R ,求f (x )的单调递增区间;(2)若x ∈[0,2π]时,f (x )的最大值为4,求a 的值,并指出这时x 的值.2、设两个向量1e 、2e ,满足|1e |=2,|2e |=1,1e 、2e 的夹角为60°,若向量2172e te +与向量21te e +的夹角为钝角,求实数t 的取值范围.3、如图,平面VAD ⊥平面ABCD ,△VAD 是等边三角形,ABCD 是矩形,AB ∶AD =2∶1,F 是AB 的中点.(1)求VC 与平面ABCD 所成的角;(2)求二面角V -FC -B 的度数;(3)当V 到平面ABCD 的距离是3时,求B 到平面VFC 的距离.4、已知数列{n a }中531=a ,112--=n n a a (n ≥2,+∈N n ),数列}{n b ,满足11-=n n a b(1)求证数列{n b }是等差数列;(2)求数列{n a }中的最大项与最小项,并说明理由; (3)记++=21b b S n …n b +,求1)1(+-n nS b n高三数学中档题训练(一)答案1、①当m ≠21时,A 、B 、C 三点能构成三角形; ②当m=47时,三角形ABC 为直角三角形,且∠A=90°.2、(1)n n a a a )1(-= (2))2,1()1,21(⋃3、(1) ∵PA ⊥底面ABC ,∴PA ⊥BE又∵△ABC 是正三角形,且E 为AC 的中点,∴BE ⊥CA又PA A CA =⋂,∴BE ⊥平面PAC ∵BE ⊂平面PBE ,∴平面PBE ⊥平面PAC. (2)取CD 的中点F ,则点F 即为所求. ∵E 、F 分别为CA 、CD 的中点,∴EF//AD 又EF ⊂平面PEF ,AD ⊄平面PEF ,∴AD//平面PEF. (3)43 4、 (1)函数y=f(t)的定义域为[0,+∞);值域为{y|y=2n,n ∈N *} (2)(3)y=⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅-为奇数时当为偶数当n n n,22n ,22212 高三数学中档题训练(二)答案1、f(sinx)有最大值121. 2、(1)a n =4n-1(1≤n ≤k) (2)抽取的是第20项. 3、1 2 3 4 5 6x12 3 4 5 6 78y4、解:(1))31400p (0 )62.08(%180<<--=p p y(2)16100)6.08(%180≥⨯--pp p 10311000100411.32≤≤∴≤+-∴p p p高三数学中档题训练(二)答案1、91 2、(1)证明:延长B 1D 至A ,连结AE∵三棱柱为直三棱柱,∴平面BCC 1B 1⊥平面ABC 又△ABC 中AB=AC ,E 为AB 中点 ∴AE ⊥BC ∴AE ⊥平面BCC 1B 1又∵AC ⊂平面B 1DE ∴平面B 1DE ⊥平面BCC 1B 1 (2)63 3、(1)由题意,存款量g(x)=Kx 2,银行应支付的利息h(x)=x ·g(x)=Kx 36(2)存款利率为3.2%时,银行可获得最大利益4、(1)据题意:f(1)=n 2 即a 0+a 1+a 2+……+a n =n 2令n=1 则a 0+a 1=1,a 1=1-a 0 令n=2 则a 0+a 1+a 2=22,a 2=4-(a 0+a 1)=4-1=3令n=3 则a 0+a 1+a 2+a 3=32,a 3=9-(a 0+a 1+a 2)=9-4=5 ∵{a n }为等差数列 ∴d=a 3-a 2=5-3=2 a 1=3-2=1 a 0=0 a n =1+(n-1)·2=2n-1(2)由(1)f(x)=a 1x 1+a 2x 2+a 3x 3+…+a n x nn 为奇数时,f(-x)=-a 1x 1+a 2x 2-a 3x 3+…+a n-1x n-1-a n x ng(x)=n n n n x a x a x a x a x a x f x f +++++=----22553311)]()([21n n n n g )21)(12()21)(52()21(9)21(5211)21(253-+-++⋅+⋅+⋅=-2753)21)(12()21)(52()21(9)21(5)21(1)21(41+-+-++⋅+⋅+⋅=n n n n g相减得 253)21)(12(])21()21()21[(4211)21(43+--++++⋅=n n n g∴n n n g )21(32)21(913914)21(+-= 令n n n C )21(32= ∵*1N n ,021)21(32∈≤-⋅⋅=-+n C C n n n ∴C n+1≤C n ,C n 随n 增大而减小 又n )21(913⋅随n 增大而减小 ∴g(21)为n 的增函数,当n=1时,g(21)=21 而914)21(32)21(913914<-⋅-n n n 914)21(21<≤∴g ∴使m<g(21)<M 恒成立的自然m 的最大值为0,M 最小值为2. M-m 的最小值为2.高三数学中档题训练(三)答案解析:1、(1)a x a x x x f +++=+++=1)6π2sin(212cos 2sin 3)(. 解不等式2ππ26π22ππ2+≤+≤-k x k . 得)Z (6ππ3ππ∈+≤≤-k k x k∴ f (x )的单调增区间为3ππ[-k ,)Z ](6ππ∈+k k .(2)∵ 0[∈x ,2π], ∴ 6π76π26π≤+≤x .∴ 当2π6π2=+x 即6π=x 时,a x f +=3)(max . ∵ 3+a =4,∴ a =1,此时6π=x . 2、解析:由已知得421=e ,122=e ,160cos 1221=⨯⨯=⋅ e e .∴ 71527)72(2)()72(222212212121++=+++=++⋅t t te e e t te te e e te . 欲使夹角为钝角,需071522<++t t . 得 217-<<-t . 设)0)((722121<+=+λte e i e te . ∴ ⎩⎨⎧==λλt t 72,∴ 722=t .∴ 214-=t ,此时14-=λ. 即214-=t 时,向量2172e te +与21te e +的夹角为π . ∴ 夹角为钝角时,t 的取值范围是(-7,214-) (214-,21-). 3、解析:(甲)取AD 的中点G ,连结VG ,CG .(1)∵ △ADV 为正三角形,∴ VG ⊥AD .又平面VAD ⊥平面ABCD .AD 为交线,∴ VG ⊥平面ABCD ,则∠VCG 为CV 与平面ABCD所成的角.设AD =a ,则a VG 23=,a DC 2=. 在Rt △GDC 中, a a a GD DC GC 23422222=+=+=. 在Rt △VGC 中,33tan ==∠GC VG VCG . ∴ 30=∠VCG . 即VC 与平面ABCD 成30°.(2)连结GF ,则a AF AG GF 2322=+=. 而 a BC FB FC 2622=+=. 在△GFC 中,222FC GF GC +=. ∴ GF ⊥FC .连结VF ,由VG ⊥平面ABCD 知VF ⊥FC ,则∠VFG 即为二面角V -FC -D 的平面角. 在Rt △VFG 中,a GF VG 23==. ∴ ∠VFG =45°. 二面角V -FC -B 的度数为135°.(3)设B 到平面VFC 的距离为h ,当V 到平面ABCD 的距离是3时,即VG =3. 此时32==BC AD ,6=FB ,23=FC ,23=VF . ∴ 921==⋅∆FC VF S VFC , 2321==⋅∆BC FB S BFC . ∵ VCF B FCB V V V --=, ∴ VFC FBC S h S VG ∆∆⋅⋅⋅⋅=3131. ∴ 93123331⋅⋅=⨯⨯h . ∴ 2=h 即B 到面VCF 的距离为2解析:(1)4、4、 4、1112111111-=--=-=---n n n n n a a a a b , 而 1111-=--n n a b , ∴ 11111111=-=-=-----n n n n n a a a b b .)(+∈N n ∴ {n b }是首项为251111-=-=a b ,公差为1的等差数列. (2)依题意有n n b a 11=-,而5.31)1(25-=-+-=⋅n n b n , ∴ 5.311-=-n a n . 对于函数5.31-=x y ,在x >3.5时,y >0,0<y',在(3.5,∞+)上为减函数. 故当n =4时,5.311-+=n a n 取最大值3 而函数5.31-=x y 在x <3.5时,y <0,0)5.3(12<--=x y',在(∞-,3.5)上也为减函数.故当n =3时,取最小值,3a =-1. (3)2)5)(1(2)25225)(1(1-+=-+-+=+n n n n S n ,5.3-=n b n ,∴ ∞→+∞→=-+--=-n n n n n n n n S b n 2)5)(1()5.3)(1(2lim )1(lim 1.。
高考数学中档题精选(1)1. 已知函数f(x)=cos x 2+cos 3x 2+cos 5x 2csc x 2 +cos 23x2 .(1) 求函数f(x)的最小正周期和值域; (2) 求函数f(x)的单调递增区间.解:(1) y=sin x 2(cos x 2+cos 3x 2+cos 5x 2)+1+cos3x2=12sinx+12(sin2x-sinx)+12(sin3x-sin2x)+12cos3x+12=12sin3x+12cos3x+12 =22sin(3x+π4)+12∴T=2π3 ,值域y ∈[1-22,1+22]. (2)由2k π-π2 ≤3x+π4 ≤2k π+π2 ,k ∈Z.得:2k π3-π4 ≤x ≤2k π3+π12(k ∈Z). 2. 设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n =na n -2n(n-1)(n ∈N)(1)求证数列{a n }为等差数列,并写出其通项公式;(2)是否存在非零常数p 、q 使数列{S npn+q }是等差数列?若存在,试求出p 、q应满足的关系式,若不存在,请说明理由. 解:(1)当n ≥2时,a n =S n -S n-1=na n -(n-1)a n-1-4(n-1),即a n -a n-1=4(n ≥2) ∴{a n }为等差数列.∵a 1=1,公差d=4,∴a n =4n-3. (2)若{S n pn+q }是等差数列,则对一切n ∈N ,都有S npn+q=An+B, 即S n =(An+B)(pn+q),又S n =12(a 1+a n )n =2n 2-n,∴2n 2-n=Apn 2+(Aq+Bp)n+Bq要使上式恒成立,当且仅当⎪⎩⎪⎨⎧=-=+=012Bq Bp Aq Ap ,∵q ≠0,∴B =0,∴p q=-2,即:p+2q=0.3. 已知正三棱锥A-BCD 的边长为a ,E 、F 分别为AB 、BC 的中点,且AC ⊥DE. (Ⅰ)求此正三棱锥的体积; (Ⅱ)求二面角E-FD-B 的正弦值. 解:(Ⅰ)作AO ⊥平面BCD 于O,由正三棱锥的性质可知O 为底面中心,连CO,则CO ⊥BD,由三垂线定理 知AC ⊥BD ,又AC ⊥ED,∴AC ⊥平面ABD,∴AC ⊥AD, AB ⊥AC,AB ⊥AD.在Rt △ACD 中,由AC 2+AD 2=2AC 2=a 2 可得:AC=AD=AB=22a .∴V=V B-ACD =13·12·AC ·AD ·AB=224a 3.(Ⅱ)过E 作EG ⊥平面BCD 于G ,过G 作GH ⊥FD 于H ,连EH ,由三垂线定理知EH ⊥FD,即∠EHG 为二面角E-FD-B 的平面角. ∵EG =12 AO 而AO =V B-ACD 13·S △BCD =66a ,∴EG=612a .又∵ED =AE 2+AD 2=(24a)2+(22a)2=104a ∵EF ∥AC ,∴EF ⊥DE.∴在Rt △FED 中,EH =EF ·ED DF =1512a ∴在Rt △EGH 中,sin ∠EHG =EG EH =105*选做题:定义在区间(-1,1)上的函数f(x)满足:①对任意x 、y ∈(-1,1)都有f(x)+f(y)=f(x+y1+xy );②当x ∈(-1,0)时,f(x)>0.(Ⅰ)求证:f(x)为奇函数;(Ⅱ)试解不等式f(x)+f(x-1)>f(12).A BCDE FOG H解:(Ⅰ)令x=y=0,则f(0)+f(0)=f(0),∴f(0)=0. 又令x ∈(-1,1),则-x ∈(-1,1),而f(x)+f(-x)=f(x-x1-x 2)=f(0)=0 ∴f(-x)=-f(x),即f(x)在(-1,1)上是奇函数. (Ⅱ)令-1<x 1<x 2<1,则x 1-x 2<0,1-x 1x 2>0,于是f(x 1)-f(x 2)=f(x 1)+f(-x 2)=f(x 1-x 21-x 1x 2)>0,即f(x 1)>f(x 2),所以f(x)在定义域上为减函数.从而f(x)+f(x-1)>f(12)等价与不等式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-+-<-<-<<-)21()112(111112f x x x f x x.213503*********111210222-<<⇔⎩⎨⎧+-<<⇔⎩⎨⎧+-<-<<⇔⎪⎩⎪⎨⎧<-+-<<⇔x x x x x x x x x x x x 高考数学中档题精选(2)1. 已知z 是复数,且arg(z-i)=π4,|z|= 5 .求复数z. 解法1.设复数z-i 的模为r(r>0),则z-i=r(cosπ4 +isin π4), ∴i r z )122(22++=,042,5)122()22(,5||222=-+=++∴=r r r r z 即解得r= 2 ,z=1+2i.解法2.设z=x+yi,则5)1()0(15)01(145222222=++⇒⎩⎨⎧>+==+⇒⎪⎩⎪⎨⎧>--==+x x x x y y x y x y tg y x π解得x=1或-2(舍去),所以z=1+2i.解法3.设)sin (cos 5θθi z +=则1sin 5cos 51cos 51sin 54-=⇒=-=θθθθπtg解得:,10103)4cos(,0cos ,1010)4sin(=-∴>=-πθθπθ.21)55255(5554sin )4sin(4cos )4cos(]4)4cos[(cos ,5524sin )4cos(4cos )4sin(]4)4sin[(sin i i z +=+=∴=---=+-==-+-=+-=∴ππθππθππθθππθππθππθθ 2. 已知f(x)=sin 2x-2(a-1)sinxcosx+5cos 2x+2-a,若对于任意的实数x 恒有|f(x)|≤6成立,求a 的取值范围.解:f(x)=(1-a)sin2x+2cos2x+5-a=5-2a+a 2 sin(2x+ψ)+5-a.(ψ为一定角,大小与a 有关).∵x ∈R,∴[f(x)]max =5-a+5-2a+a 2 ,[f(x)]min =5-a-5-2a+a 2 .由|f(x)|≤6,得⎪⎩⎪⎨⎧-≤+-+≤+-⇔⎪⎩⎪⎨⎧-≥+---≤+-+-aa a aa a a a a a a a 1125125625562552222 .52915291111)11(25)1(251112222≤≤∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≥≤≤-⇔⎪⎩⎪⎨⎧-≤+-+≤+-≤≤-a a a a a a a a a a a 3.斜三棱柱ABC-A 1B 1C 1的底面是边长为2的正三角形,顶点A 1在底面的射影O 是△ABC 的中心,异面直线AB 与CC 1所成的角为45°. (1)求证:AA 1⊥平面A 1BC ;(2)求二面角A 1-BC-A 的平面角的正弦值; (3)求这个斜三棱柱的体积.(1)由已知可得A 1-ABC 为正三棱锥,∠A 1AB=45° ∴∠AA 1B=∠AA 1C=90°即AA 1⊥A 1B,AA 1⊥A 1C∴AA 1⊥平面A 1BC(2)连AO 并延长交BC 于D,则AD ⊥BC ,连A 1D,则∠ADA 1为所求的角。
高三文科数学中档题训练(1)
1、已知向量,)8(sin ),8
cos(2
⎪⎭
⎫
⎝
⎛
++=ππ
x x a ,1),8sin(⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+=πx b 函数()12-⋅=b a x f (1)求函数()x f 的解析式,并写出函数)(x f 图象的对称中心坐标与对称轴方程. (2)求函数⎪⎭
⎫
⎝⎛-=x f y 21的单调递增区间;
2、某班50名学生在一次百米测试中,成绩全部介于13秒与18秒之间,将测试结果
按如下方式分成五组:每一组[
)14,13;第二组[)15,14……第五组[]18,17.下图是按上述分组方法得到的频率分布直方图.
(I )若成绩大于或等于14秒且小于16秒认为良好,求该班在这次百米测试中成绩良好的人数;
(II )设m 、n 表示该班某两位同学的百米测试成绩,且已知[][18,17)14,13,⋃∈n m .
求事件“1>-n m ”的概率.
3、如图,在三棱锥P-ABC中,⊿PAB是等边三角形,D,E分别为AB,
PC的中点.
(1)在BC边上是否存在一点F,使得PB∥平面DEF.
(2)若∠PAC=∠PBC=90º,证明:AB⊥PC
(3)在(2)的条件下,若AB=2,AC =5,求三棱锥P-ABC的体积
D C
B
A
P
E
高三数学中档题训练答案(1)
1、解:(1)()=
-⋅=12b a x f 1)8
(sin 2)8sin()8cos(22
-++++π
ππx x x x x x 2sin 242cos )42sin(=⎪⎭
⎫
⎝⎛+-+=ππ ……………3分 令0=y ,即02sin 2=x ,得πk x =2,2
π
k x =,Z k ∈
∴对称中心为⎪⎭
⎫
⎝⎛0,2πk ,Z k ∈
由22sin 2±=x , 22ππ+=∴k x ,4
2π
π+=k x ,Z k ∈
∴对称轴方程是直线4
2π
π+=k x ,Z k ∈
………………………… 6分 (2)⎪⎭
⎫
⎝⎛-=x f y 21 =x
x sin 2)sin(2-=- ∴⎪⎭⎫ ⎝⎛-
=x f y 21的单调递增区间是z
k k k ∈⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡++,232,22ππππ…………12分 2、解:(1)由直方图知,成绩在)[
16,14内的人数为:27
38.05016.050=⨯+⨯(人) 所以该班成绩良好的人数为27人.
-----4分
(2)由直方图知,成绩在[)14,13的人数为306.050=⨯人,成绩在[)18
,17 的人数为408.050=⨯人, ----6分
事件“1>-n m ”表示n m
,分别在[)14,13和[)18,17内各取一个同学的百米测试成绩,所以基本事件总数为27C =21种,事件“1>-n m ”所包含的基本事件个数有1
413C C ⋅=12种.
∴P (1>-n m )=
74
2112=
-----12分
3、解(1)取BC 的中点为F ,则有PB ∥平面DEF. ∵PB ∥EF ,PB ⊄平面DEF ,EF ⊂ 平面DEF ∴PB ∥平面DEF ……………………4分
(2)因为P A B ∆是等边三角形,90P A C P B C ∠
=∠=︒, 所以R tP B C R tP A C ∆≅∆,可得A C B C =。
取A B 中点D ,连结P D ,C D , ∴P D A B
⊥,C D A B ⊥, ∴AB ⊥平面PDC ,∴A B P C ⊥…………………8分 (3) ∵PD=3 CD=2 PC=3 ∴11
2
PDC S ∆=
即三棱锥体积为:11111
2323P A B C
V -=⨯⨯=………………………12分。