安徽省示范高中培优联盟2020年高二数学春季联赛试题理
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2019-2020学年安徽省示范高中培优联盟高一下学期春季联赛数学(理)试题一、单选题1.已知集合{}210A xx =->∣,{}2log B x y x ==∣,则A B =( )A .[1,)+∞B .(1,)+∞C .(,1]-∞-D .(,1)-∞-【答案】B【解析】分别化简集合,A B ,再求A B .【详解】{}210{1A x x x x =->=<-∣∣或 1}(,1)(1,)x >=-∞-+∞,(0,)B =+∞,则(1,)AB =+∞.故选:B. 【点睛】本题考查了对集合描述法的理解与化简,函数定义域的求法,集合的交集运算,属于基础题.2.已知0x >,0y >,且141x y+=,则x y +的最小值为( ) A .8 B .9C .12D .6【答案】B 【解析】由411y x +=,则41()x y x y y x ⎛⎫+=+⋅+ ⎪⎝⎭,化简用均值不等式求最值. 【详解】由题意可得411y x +=,则414()559x y x y x y y x y x ⎛⎫+=+⋅+=++≥+= ⎪⎝⎭, 当且仅当3x =,6y =时等号成立,故x y +的最小值为9. 故选:B. 【点睛】本题考查了利用基本不等式求最值时,注意“一正、二定、三相等,”,应用了“1”的变形,属于基础题.3.定义在R 上的函数()f x 同时满足:①对任意的x R ∈都有(1)()f x f x +=;②当x (1,2]∈时,()2f x x =-.若函数()()log (1)a g x f x x a =->恰有3个零点,则a 的最大值是( ). A .5 B .2C .3D .4【答案】C【解析】先根据(1,2]x ∈时,()2f x x =-,画出图象,再由函数周期1T =,画出函数()f x 在[0,4]的图象,由函数()()log (1)a g x f x x a =->恰有3个零点,则()y f x =与log (1)a y x a =>有3个交点,数形结合,列出式子,求得a 的最大值. 【详解】画出函数()y f x =,log (1)a y x a =>的图象,如下图所示.由题意,要使两函数的图象有三个交点,则需满足log 21log 31a a<⎧⎨≥⎩,解得23a <≤,所以实数a 最大值为3. 故选:C. 【点睛】本题考查了函数周期性的应用,已知函数零点的个数求参数值,考查了数形结合思想,转化思想,属于中档题.4.已知向量(2,1)a =--,),2(b λ=,若a 与b 的夹角为钝角,则λ的取值范围是( ). A .(1,4)(4,)-⋃+∞ B .(2,)+∞ C .(1,)-+∞D .(,1)-∞-【答案】A【解析】根据题意可知,0a b ⋅<且,a b 不共线,列式即可解出. 【详解】依题可得,0a b ⋅<且,a b 不共线,即()2202210λλ--<⎧⎨-⨯--⨯≠⎩,解得1λ>-且4λ≠.故选:A . 【点睛】本题主要考查向量的数量积的定义的理解和应用,数量积的坐标表示以及向量不共线的坐标表示,属于基础题.5.已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前3项和为7,且53134a a a =+,则3a =( ). A .16 B .8 C .4 D .2【答案】C【解析】由条件列式求首项和公比,再求3a . 【详解】设{}n a 的公比为q ,由53134a a a =+得4234q q =+,得24q =,因为数列{}n a 的各项均为正数,所以2q,又()2123111(124)7a a a a q q a ++=++=++=,所以11a =,所以2314a a q ==.故选:C 【点睛】本题考查等比数列基本量的求法,重点考查计算能力,属于基础题型. 6.若2cos 63πα⎛⎫-=⎪⎝⎭,则11cos 23πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( ). A .79-B .79C .19-D .19【答案】C【解析】根据诱导公式可得11cos 2cos 2cos 2336πππααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,再根据二倍角的余弦公式即可求出. 【详解】11cos 2cos 2cos 2cos 23336ππππαααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭2412cos 121699πα⎛⎫=--=⨯-=- ⎪⎝⎭.故选:C . 【点睛】本题主要考查诱导公式和二倍角的余弦公式的应用,意在考查学生的转化能力和数学运算能力,属于基础题.7.已知锐角ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,2sin a C =,1a =,则ABC 的周长取最大值时面积为( )A BC D .4【答案】C【解析】由条件2sin a C =结合正弦定理可得sin A =,从而可得出3A π=,由正弦定理可得ABC 的周长为112sin6B C B π⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,则可得出答案. 【详解】∵2sin a C =,∴2sin sin A C C =,由0C π<<,则sin 0C ≠,∴sin A = .∵ABC 为锐角三角形,∴3A π=.由正弦定理,得sin sin sin b c a B C A ===,∴b B =,c C =, ∴ABC 的周长为112sin6B C B π⎛⎫++=++ ⎪⎝⎭,∴当3B π=,即ABC 为等边三角形时,周长取得最大值,此时面积为211sin 6024S =⨯⨯︒=, 故选:C. 【点睛】本题考查利用正弦定理进行边角的互化,求三角形的周长的最值,属于中档题. 8.已知E 为ABC 的重心,AD 为BC 边上的中线,令AB a =,AC b =,过点E 的直线分别交AB ,AC 于P ,Q 两点,且AP ma =,AQ nb =,则11m n +=( ) A .3 B .4C .5D .13【答案】A【解析】由E 为ABC 的重心可得,()13AE AB AC =+,结合已知可用,AP AQ 表示AE ,然后由,,P E Q 共线可求. 【详解】解:由E 为ABC 的重心可得,()13AE AB AC =+, ∵AP ma =,AQ nb =,()111133AE AB AC AP AQ m n ⎛⎫∴=+=+ ⎪⎝⎭, ∵,,P E Q 共线,11113m n ⎛⎫∴+= ⎪⎝⎭, 则113m n+=, 故选:A. 【点睛】本题主要考查了向量共线基本定理及三角形的重心性质的综合应用,属于中等试题. 9.函数21x y +=的图象大致为( ) A . B .C .D .【答案】C【解析】采用排除法,先判断函数3y x=的奇偶性,然后判断其单调性,再带特殊点求函数值得出结果. 【详解】因为函数y =0x >时,y ==y =(0,)+∞上单调递减, 所以排除选项B ,D ;又当1x =时,13y =<, 所以排除选项A . 故选:C. 【点睛】本题考查函数的图象判断问题,难度一般.一般地,解决根据函数的解析式判断函数图象问题时,要仔细分析原函数的定义域、奇偶性、单调性等,采用排除法选出答案.10.若数列{}n a 的首项121a =-,且满足21(23)(21)483n n n a n a n n +-=-+-+,则24a 的值为( )A .1980B .2000C .2020D .2021【答案】A【解析】由条件21(23)(21)473n n n a n a n n +-=-+-+可得112123n n a an n +-=--,从而数列23n a n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是首项为21,公差为1的等差数列,由121a =,可得12121a =-,得出{}n a 的通项公式,进一步得出答案. 【详解】∵21(23)(21)473n n n a n a n n +-=-+-+,∴()()()1232123n n n a n a n +-=-+-()21n -, ∴112123n n a a n n +∴-=--,所以数列23n a n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是首项为21,公差为1的等差数列, ∴21(1)12023na n n n =+-⨯=+-,∴*(20)(23),n a n n n =+-∈N . 241980a =,故选:A. 【点睛】本题考查根据数列的递推公式求数列的通项公式,注意构造数列的方法,属于中档题.11.已知(12)P ,是函数()sin()(0,0)f x A x A ωϕω=+>>的图像的一个最高点,B ,C 是与P 相邻的两个最低点.设BPC θ∠=,若3tan24θ=,则()f x 的图像对称中心可以是( ) A .()0,0 B .()1,0C .13,02⎛⎫⎪⎝⎭D .17,02⎛⎫⎪⎝⎭【答案】D【解析】根据P 点坐标及3tan24θ=,求得,B C 的坐标,由BP ,CP 的中点都是()f x 的对称中心,且周期为6,得到答案. 【详解】 如图所示:取BC 的中点D ,连接PD ,则4PD =,2BPD θ∠=,在Rt PBD 中,由3tan24θ=, 得3BD =.所以(2,2)B --,(4,2)C -,BP ,CP 的中点都是()f x 的对称中心,且周期T 6=,即对称中心为1(3,0)2k -,k Z ∈,当3k =时,对称中心为17,02⎛⎫⎪⎝⎭故选:D. 【点睛】本题考查了正弦型函数的图象与性质,属于中档题.12.已知函数(31)y f x =-为奇函数,()y f x =与()y g x =图像关于y x =-对称,若120x x +=,则()()12g x g x +=( ) A .2 B .2-C .1D .1-【答案】A【解析】根据奇函数的对称关系结合图象可知()f x 的对称性,进而得到()g x 图象的对称性,再由120x x +=可知点的对称,由此得出结论. 【详解】解法一:函数(31)y f x =-为奇函数, 故(31)y f x =-的图象关于原点对称,而函数()y f x =的图象可由(31)y f x =-向左平移13个单位, 再保持纵坐标不变,横坐标伸长到原来的3倍, 故函数()y f x =的图象关于(1,0)-对称,()y f x =与()y g x =图像关于y x =-对称,故函数()y g x =图象关于(0,1)对称,所以()()2g x g x +-=, 而121212110,,()()()()2x x x x f x f x f x f x +==-+=+-=. 解法二:(特例法)设(31)f x x -=,令31t x =-,∴1(1)3x t =+, 1(t)(t 1)3f ∴=+,∴1()(1)3f x x =+.∵()y g x =与()y f x =关于y x =-对称 ,1(1)3x y ∴-=-+,∴()31g x x =+,∵120x x +=,所以()()122g x g x +=. 故选:A 【点睛】本题考查利用换元法求函数的解析式及图象的对称性问题,考查转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力. 二、填空题13.在平面直角坐标系xOy 中,角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边交单位圆O 于点(),P x y ,且75x y +=,则3cos 22πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值是________.【答案】2425【解析】根据三角函数定义可求出7cos sin 5αα+=,由同角基本函数关系及诱导公式即可求解.【详解】由三角函数定义知,cos x α=,sin y α=. ∴7cos sin 5αα+=, ∴249(cos sin )1sin 225ααα+=+=, ∴4924sin 212525α=-=, ∴324cos 2sin 2225παα⎛⎫+== ⎪⎝⎭. 故答案为:2425【点睛】本题主要考查了三角函数的定义,同角三角函数的基本关系,诱导公式,二倍角公式,属于中档题.14.平行四边形ABCD 中,2AB =,1AD =,1AB AD ⋅=-,点M 在边CD 上,则MA MB ⋅的最小值为________. 【答案】14-【解析】由2AB =,1AD =,1AB AD ⋅=-,可求得120BAD ︒∠=,然后如图建立平面直角坐标系,设点3,2M x ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,再利用坐标把MA MB ⋅表示出来,231(2)(1)44MA MB x x x ⋅=-+=--,求此二次函数在13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值即可. 【详解】解:如图,∵1AB AD ⋅=-,2AB =,1AD =, ∴||||cos 1AB AD BAD ⋅∠=-,∴2cos 1BAD ∠=-,1cos 2BAD ∠=-,∴120BAD ︒∠=.以点A 为原点,AB 所在直线为x 轴建立如图所示的平面直角坐标系,则(0,0),(2,0)A B,设M x ⎛ ⎝⎭,13,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦ 则231(2)(1)44MA MB x x x ⋅=-+=--.令21()(1)4f x x =--,13,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 则()f x 在1,12⎡⎫-⎪⎢⎣⎭上单调递减,在31,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以()14min f x =-.故答案为:14-, 【点睛】此题考查平面向量的数量积运算,建立坐标系利用了坐标求解,考查了二次函数的性质,考查数形结合的思想和计算能力,属于中档题.15.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a ,b ,c 成等比数列,且1tan 3B =,则tan tan tan tan A CA C +的值是____________.【答案】10【解析】由条件得2b ac =,利用正弦定理边化角,将11tan tan A C+化弦,再由1tan 3B =求出sin B 可得. 【详解】∵a ,b ,c 成等比数列,∴2b ac =, 由正弦定理得2sin sin sin B A C =,∴sin sin tan tan sin sin cos cos sin sin cos cos sin tan tan sin cos cos A CA C A C A CB AC A C A C BA C⋅===++, ∵1tan 3B =,∴sin B =,∴tan tan tan tan 10A C A C =+.【点睛】该题考查正弦定理,同角三角函数的基本关系,等比中项,三角式的恒等变形,属于中档题目.16.已知函数22log ,02()log (4),24x x f xx x ⎧<≤=⎨-<<⎩,若1()3f a f a ⎛⎫≥+ ⎪⎝⎭,则a 的取值范围是____________.【答案】13711110,,63a ⎛⎤-+⎡⎫∈ ⎥⎪⎢ ⎣⎭⎝⎦【解析】画出()f x 的图象,对a 进行讨论:1013a a <<+≤,1123a a ≤<+≤,10123a a <<<+<,11243a a <<<+<,1243a a ≤<+<,结合单调性解不等式,即可得到所求范围. 【详解】 函数22log ,02()log (4),24x x f x x x ⎧<≤=⎨-<<⎩的图象如图所示:由于13a a <+, 当1013a a <<+≤,即203a <≤时,函数()f x 单调递减,显然合乎题意;当1123a a ≤<+≤,即513a ≤≤时,函数()f x 递增,显然不合乎题意;当10123a a <<<+<,即2533a <<,可得221log log 3a a ⎛⎫ ⎪⎝≥+⎭-,解得213736a -<≤, 当11243a a <<<+<,即有523a <<, 由题意可得221log log 43a a ≥--⎛⎫ ⎪⎝⎭,解得1126a ≤<, 当1243a a ≤<+<,即1123a ≤<时,函数()f x 单调递减,显然合乎题意;综上可得a的范围是1111,63⎛⎡⎫⋃ ⎪⎢ ⎣⎭⎝⎦,故答案为:1111,63⎛⎡⎫⋃ ⎪⎢ ⎣⎭⎝⎦. 【点睛】本题主要考查了关于分段函数的不等式,考查了分类讨论思想以及学生的计算能力,有一定难度. 三、解答题17.已知全集为R .函数()log (1)f x x π=-的定义域为集合A ,集合{}220B x x x =--≥.(1)求AB ;(2)若{}1C x m x m =-<≤,()RC B ⊆,求实数m 的取值范围.【答案】(1){}2A B x x ⋂=≥;(2)(),2-∞. 【解析】(1)先求解集合A ,B ,再求交集; (2)先计算B R,再对C 分C =∅和C ≠∅讨论,最后综合即可.【详解】(1)由10x ->得,函数()f x 的定义域{}1A x x =>, 又220x x --≥, 得{2B x x =≥或}1x ≤- , ∴ {}2A B x x ⋂=≥. (2)∵{}12C x x ⊆-<<,①当C =∅时,满足要求, 此时1m m -≥, 得12m ≤; ②当C ≠∅时,要{}12C x x ⊆-<<,则1112m m m m -<⎧⎪-≥-⎨⎪<⎩,解得122m <<;由①② 得,2m <,∴ 实数m 的取值范围(),2-∞. 【点睛】本题考查集合的关系及运算,考查运算能力,是基础题.18.ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2sin cos cos b C a C c A =+,23B π=,c = (1)求角C ;(2)若点D 满足2AD DC =,求ABD △的外接圆半径. 【答案】(1)6C π=;(2)1.【解析】(1)由正弦定理,两角和的正弦函数公式化简已知等式可得2sin sin sin B C B =,可求1sin 2C =,结合C 的范围可求结果; (2)先由正弦定理得3b =,即2AD =,在ABD △中,由余弦定理可得1BD =,最后由正弦定理即可得结果. 【详解】(1)由2sin cos cos b C a C c A =+,由正弦定理可得2sin sin sin cos sin cos B C A C C A =+, 又∵()sin cos sin cos sin sin A C C A A C B +=+=, ∴2sin sin sin B C B =, ∵sin 0B >,∴1sin 2C =. 又03C π<<,所以6C π=.(2)由正弦定理易知sin sin b cB C==3b =. 又2AD DC =,所以2233AD AC b ==,即2AD =.在ABC 中,因为2π3ABC ∠=,6C π=,所以6A π=,所以在ABD △中,6A π=,AB =2AD =由余弦定理得2222cos 342212BD AB AD AB AD BAD =+-⨯∠=+-⨯=, 即1BD =,由22sin BDR A==可知ABE △的外接圆半径为1. 【点睛】本题主要考查了正弦定理和余弦定理在解三角形中的应用,通过三角恒等变换化简求值,属于中档题.19.已知公差不为零的等差数列{}n a ,若4822a a +=,且5a ,8a ,13a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设()2111n nn n a b a a ++=-,数列{}n b 的前n 项和n S ,证明13n S ≥. 【答案】(1)21n a n =-;(2)证明见解析.【解析】(1)设等差数列{}n a 的公差为()d d ≠0,由已知列出关于首项与公差的方程组,解得首项与公差,代入等差数列的通项公式得答案; (2)由(1)可得11122121n b n n ⎛⎫=- ⎪-+⎝⎭,再利用裂项相消法求和即可证明;【详解】(1)设数列{}n a 的公差为d ,依题意,()()()12111210227412a d a d a d a d +=⎧⎪⎨+=++⎪⎩, 解得11a =,2d =,∴数列{}n a 的通项公式为21n a n =-. (2)()22114111111(21)(21)(21)(21)22121nnn n a n b a a n n n n n n ++⎛⎫=-=-==- ⎪-+-+-+⎝⎭,∴1111111112322121221n S n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯-+⋅⋅⋅+-=- ⎪ ⎪ ⎪-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 因为1n ≥,所以110321n ≥>+,所以2111321n ≤-<+, 所以13n S ≥ 【点睛】本题考查等差数列的通项公式与等比数列的性质,考查裂项相消法求数列的前n 项和,属于中档题.20.已知ABC的面积为B 是A ,C 的等差中项.(1)若cos 3sin 2C A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,求边AC 的长; (2)当AC 边上中线BD 取最小值时,试判断ABC 的形状. 【答案】(1)(2)ABC 为等边三角形. 【解析】(1)由条件可得60B =︒,由1sin 2S ac B ==,得到12ac =,由cos 3sin 2C A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭结合正弦定理,得3c a =,可求出a c ,,再由余弦定理可求出答案. (2)由1()2BD BC BA =+,平方可得()22211(2)944BD a c ac ac ac ∴=++≥+=,根据取等条件可得出答案. 【详解】∵ABC 三个内角A 、B 、C 依次成等差数列,∴60B =︒,设A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,由ABC 的面积1sin 2S ac B ==,可得12ac =.(1)∵sin 3sin C A =,由正弦定理知3c a =,∴2a =,6c =. 在ABC 中,由余弦定理可得2222cos 28b a c ac B =+-=,∴b =AC 的长为(2)∵BD 是AC 边上的中线,1()2BD BC BA =+, ()()()2222222111122cos (2)94444BD BC BA BC BA a c ac B a c ac ac ac ∴=++⋅=++=++≥+=当且仅当a c ==“=”,3BD ∴≥,即BD 长的最小值为3,此时ABC 为等边三角形. 【点睛】本题主要考查利用正弦定理,余弦定理解三角形,中点公式的向量式的应用,三角形面积公式的应用,以及利用向量的数量积以及基本不等式求最值,意在考查学生的数学运算能力和转化能力,属于中档题.21.已知函数,()2020sin ()4f x x x R ππ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭的所有正数的零点构成递增数列{}n a .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设324n n n b a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,求数列{}n b 的前n 项和n T .【答案】(1)()*34n a n n N =-∈;(2)1(1)22n n T n +=-+. 【解析】(1)令()0f x =可得出()14x k k Z =+∈,根据题意确定数列{}n a 的首项和公差,即可求得数列{}n a 的通项公式;(2)求出2nn b n =⋅,然后利用错位相减法可求得n T .【详解】(1)1()2020sin 0()()444f x x x k k Z x k k Z πππππ⎛⎫=-=⇒-=∈⇒=+∈ ⎪⎝⎭, 这就是函数()f x 的全部零点,已知函数()f x 的全部正数的零点构成等差数列{}n a , 则其首项等于14,公差等于1,{}n a 的通项公式就是()*34n a n n N =-∈.(2)3224nn n nb a n ⎛⎫=+=⋅ ⎪⎝⎭, 则()1231122232122n n n T n n -=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+-⋅+⋅,①()23412122232122n n n T n n +=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+-⋅+⋅,②①-②:()()31121122122222221212n n n n n n T n n n +++--=++++-⋅=-⋅=⋅---,所以,()1122n n T n +=-⋅+,因此,数列{}n b 的前n 项和为()1122n n T n +=-+.【点睛】本题考查数列通项公式的求解,同时也考查了错位相减法求和,涉及三角函数零点的求解,考查计算能力,属于中等题.22.已知x ∈R ,定义函数()f x 表示不超过x的最大整数,例如:1f =,()3f π=,(0.5)1f -=-.(1)若()2020f x =,写出实数x 的取值范围; (2)若0x >,且1(2())71xf x f x f e ⎛⎫+=+⎪+⎝⎭,求实数x 的取值范围; (3)设()()f x g x x k x =+⋅,721,78()2log (7),89x x h x x x -⎧⎛⎫≤<⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪-≤<⎩,若对于任意的[)123,,7,9x x x ∈,都有()()()123g x h x h x >-,求实数k 的取值范围.【答案】(1)20202021x ≤<;(2)532x ≤<;(3)6k >-. 【解析】(1)由()f x 表示不超过x 的最大整数,可得x 的取值范围为20202021x ≤<;(2)由指数函数的单调性,可得110212x <<+,则1(7)721xf +=+,即有72()8x f x ≤+<,考虑23x <<,解不等式即可得到所求范围;(3)化简得()h x 在[)7,8单调递减,在[)8,9单调递增,求得()h x 的最值,可得所以()11g x >在[)7,9恒成立,讨论当7,8x时,当8,9x 时,由新定义和二次函数的最值求法,即可得到所求k 的范围. 【详解】(1)若()2020f x =,则x 表示不超过20201的最大整数,所以202020201x ,故x 的取值范围为20202021x ≤<; (2)若0x >,可得11012x e <<+,(2())7f x f x +=, 则72()8x f x ≤+<,72()82x f x x -≤<-, 当1x =时,()5f x = ,不符合; 当2x =时,()3f x =,不符合; 则3x =时,()1f x =,不符合;当23x <<时,()2f x =,所以72282x x -≤<-,解得532x ≤<; 所以实数x 的取值范围为532x ≤<. (3)∵721,78()2log (7),89x x h x x x -⎧⎛⎫≤<⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪-≤<⎩, ∴()h x 在[)7,8单调递减,在[)8,9单调递增. 可得max ()(7)1h x h ==,min ()(8)0h x h ==, 则()()()()23781max h x h x h h -=-=, 所以()11g x >在[)7,9恒成立,即()1f x x k x+⋅>, 整理得2()k f x x x ⋅>-在[)7,9恒成立,当[7,8)x ∈时,27k x x >-在[7,8)恒成立,即6k >-, 当[8,9)x ∈时,28k x x >-在[8,9)恒成立,即7k >-, 综上可得: 实数k 的取值范围为6k >-. 【点睛】本题考查定义新运算中函数参数的求法,属于创新题型,解决此类型题要注重对新运算的理解.。
安徽省示范高中培优联盟2021年春季高二联赛化学全卷满分100分,考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42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.科技的进步与化学的发展正不断改变着人们的生活,下列说法不正确...的是A.新冠病毒灭活疫苗等生物制剂要冷冻保存是为了防止蛋白质变性B.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放C.中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料D.“嫦娥五号”返回器表面所贴“暖宝宝”主要成分有铁粉、碳粉等2.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.标准状况下,2.24 L环己烷的分子数为0.1N AB.5.35 g固体NH4Cl中含有的共价键数目为0.4N AC.1 mol FeI2与一定量氯气反应时,当有1 mol Fe2+被氧化时则转移的电子数为N AD.已知146C的衰变反应为146C→14z X+0-1e,1.4 g X原子中含有的质子数为0.6N A3.下列解释事实的离子方程式不正确...的是A.用碳酸钠溶液处理锅炉水垢:CaSO4(s)+CO32-CaCO3(s)+SO42-B.电镀铜时铜在阴极析出:Cu2++2e-=CuC.将铜丝插入稀硝酸中:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+H2OD.氯水中通入SO2漂白作用会减弱:Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-4.化合物A是合成具有解痉和抗胆碱作用的药物奥昔布宁的重要中间体,结构如图所示,下列关于化合物A的说法中正确的是A.分子式为C15H22O3B.有三种含氧官能团C.在碱性条件下能发生水解反应D.能氧化但不能被还原5.利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯,进行水体修复的过程如图所示,H+、O2、NO3-等共存物会影响修复效果。
培优联盟2024春季联赛高二数学参考答案1234567891011BBDCACDACDBCDAD一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.B【解析】取0a =,0b <,则可知由“0ab =”无法推出a b =+”.2.B【解析】(3,4)BC DA BA AC DA BA DC AB CD+=++=+=--=--.3.D【解析】两式作差得,cos sin 2024cos cos 2024sin sin 2024cos()2024cos A A B C B C B C A -=-=+=-,所以sin 2025cos A A =,即tan 2025A =.4.C【解析】若插入两个整数后众数不变,则插入的数可以是“两个都是3”,或是“一个为3,另一个不是3”,或是“两个不等的且不是8,11,28”。
①因为新的一组数极差加倍,所以插入的两个数不可能都是3;②因为中位数保持不变,若插入的数“一个为3,另一个不是3”,则一个为3,另一个数不小于8,又因为极差加倍,则另一个数为53,此时56m n +=;③若插入的两个数是不等的且不是3,8,11,28,且极差为50,则两个数可以为753m n ì=ïïíï=ïî,653m n ì=ïïíï=ïî,553m n ì=ïïíï=ïî,453m n ì=ïïíï=ïî,252m n ì=ïïíï=ïî,151m n ì=ïïíï=ïî,050m n ì=ïïíï=ïî,…所以,m n +的最大值为60.5.A【解析】()3sin 3cos 44cos3sin 4f x x x x x '=--,''()24sin 4sin 325cos3cos 4f x x x x x =-.6.C【解析】3334tan 4882a =>⋅=,422113log 7log 7log 8222b ==<=,2222274ln12ln 4(ln 7)(ln12ln 4)4(ln 7)(ln 49)4(ln 7)log 12log 70ln 7ln 44ln 7ln 44ln 7ln 4c b -+---=-=<<=,7.D【解析】记AB 与圆222:O x y b +=相切于点00(,)P x y ,则0c AP x a =,0cAF a x a=-,进一步有AP AF a +=,同理BP BF a +=,故ABF △的周长为2a .8.A【解析】令0x y ==,则22(0)2[(0)]f f =,解得(0)0f =或(0)1f =令2t x y ==,则2()(0)2[()]2tf t f f +=,故()1f t ≥-.二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.CD【解析】选项A 取1p q ==,r =.选项B ,取1p =,i q =.选项C ,由“两个复数相除为实数”可知,实部与虚部比值相等,进而得到两点间的斜率相等,故P ,Q ,R 三点共线.选项D ,||||||||||||q r q r p q p q =⇒=,则||p ,||q ,||r 成等比数列.10.BCD【解析】选项A :若PC BD ^,则BD ⊥平面PAC ,进一步有BD AC ⊥,而底面ABCD 是矩形,不能保证BD AC ⊥.选项B :取PD 中点M ,则12EA CD FM ==,进一步有EF AM = .选项C :1()2EF AP BC =+.11.AD【解析】选项B :取3a =,4b =,5c =,则222a b c +<;选项C :取4a b ==,1c =,则sin sin 0sin a b c+<<选项D :由2a a b c a b c <+++,2b b c a a b c <+++,2c c a b a b c <+++可得2a b cb c c a a b++<+++.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.3【解析】根据余弦定理计算得BC =6,所以632BC e AC AB ===-.13.2e 【解析】ln 1a c -=,ln 1b d -=.由2ln ln 1ln 1a c d a b =+=-+-,即ln ln 2b a -=,即2e ba=。
绝密★启用前安徽省示范高中培优联盟2020年高中二年级春季联赛数学(理)试题本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,第I 卷第1至第2页,第II 卷第3至第4页。
全卷满分150分,考试时间120分钟。
考生注意事项:1.答题前,务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号,并认真核对答题卡上所粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。
2.答第I 卷时,每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答第II 卷时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写,要求字体工整、笔迹清晰。
作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。
必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束,务必将试题卷和答题卡一并上交。
第I 卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
)(1)已知集合M ={x|y =ln(x -1)},N ={x|x 2-2x ≥0},则M ∩U N =(A)(0,2) (B)(1,2) (C)(-2,0) (D)(0,1)(2)设复数z =(12-+)2020 (其中i 为虚数单位),则复数z 的共轭复数z 在复平面内对应的点位于(A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限(3)在[0,1]内任取两个实数x,y,则事件0<x -y ≤12的概率等于(A)18 (B)14 (C)38 (D)12(4)命题“∀a,b>0,a +1b ≥2和b +1a≥2至少有一个成立”的否定为 (A)∀a,b>0,a +1b <2和b +1a<2至少有一个成立 (B)∀a,b>0,a +1b ≥2和b +1a≥2都不成立 (C)∃a,b>0,a +1b <2和b +1a<2至少有一个成立 (D)∃a,b>0,a +1b ≥2和b +1a≥2都不成立 (5)过圆C 1:x 2+y 2=1上的点P 作圆C 2:(x -3)2+(y -4)2=4切线,切点为Q,则切线段PQ 长的最大值为(D)(6)关于函数f(x)=cos 2x sinxcosx -12有下述三个结论: ①f(x)在区间[4π,2π]上是减函数; ②f(x)的图象关于直线x =-3π对称;③f(x)在区间[4π,π]上的值域为[-1,2] 其中正确结论的个数是(A)0 (B)1 (C)2 (D)3(7)在△ABC 中,AB =2,AC =4,M 是△ABC 所在平面内一点,且()0MB MC BC +⋅=,则AM BC ⋅=(A)3 (B)6 (C)9 (D)12(8)已知函数y =f(x)是定义域为R 的函数,则函数y =f(x +2)与y =f(4-x)的图象(A)关于x =1对称 (B)关于x =3对称 (C)关于y =3对称 (D)关于(3,0)对称(9)函数()2191x f x x x x =+++(x>0)的最小值为(A)6 (B)18130(C)12 (D)132。
安徽省示范高中培优联盟2020年高二数学春季联赛试题 理本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,第I 卷第1至第2页,第II 卷第3至第4页。
全卷满分150分,考试时间120分钟。
考生注意事项:1.答题前,务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号,并认真核对答题卡上所粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。
2.答第I 卷时,每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答第II 卷时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写,要求字体工整、笔迹清晰。
作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。
必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束,务必将试题卷和答题卡一并上交。
第I 卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
)(1)已知集合M ={x|y =ln(x -1)},N ={x|x 2-2x ≥0},则M ∩U ðN =(A)(0,2) (B)(1,2) (C)(-2,0) (D)(0,1)(2)设复数z =(12-+)2020(其中i 为虚数单位),则复数z 的共轭复数z 在复平面内对应的点位于(A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限 (3)在[0,1]内任取两个实数x ,y ,则事件0<x -y ≤12的概率等于 (A)18 (B)14 (C)38 (D)12(4)命题“∀a ,b>0,a +1b ≥2和b +1a ≥2至少有一个成立”的否定为(A)∀a ,b>0,a +1b <2和b +1a <2至少有一个成立(B)∀a ,b>0,a +1b ≥2和b +1a≥2都不成立(C)∃a ,b>0,a +1b <2和b +1a <2至少有一个成立 (D)∃a ,b>0,a +1b ≥2和b +1a≥2都不成立(5)过圆C 1:x 2+y 2=1上的点P 作圆C 2:(x -3)2+(y -4)2=4切线,切点为Q ,则切线段PQ 长的最大值为(6)关于函数f(x)=cos 2x sinxcosx -12有下述三个结论: ①f(x)在区间[4π,2π]上是减函数; ②f(x)的图象关于直线x =-3π对称;③f(x)在区间[4π,π]上的值域为[-1,2]其中正确结论的个数是(A)0 (B)1 (C)2 (D)3(7)在△ABC 中,AB =2,AC =4,M 是△ABC 所在平面内一点,且()0MB MC BC +⋅=u u u r u u u u r u u u r,则AM BC ⋅=u u u u r u u u r(A)3 (B)6 (C)9 (D)12(8)已知函数y =f(x)是定义域为R 的函数,则函数y =f(x +2)与y =f(4-x)的图象 (A)关于x =1对称 (B)关于x =3对称 (C)关于y =3对称 (D)关于(3,0)对称 (9)函数()2191xf x x x x =+++(x>0)的最小值为(A)6 (B)18130(C)12 (D)132(10)已知过点A(t ,0)的直线与抛物线y 2=8x 交于B ,C 两点,F 为抛物线的焦点,若11BF CF+为常数,则t 的值为(A)2 (B)-2 (C)2或-2 (D)不存在(11)已知正多面体共有5种,即正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体。
安徽省示范高中培优联盟2020年高二数学春季联赛试题 理本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,第I 卷第1至第2页,第II 卷第3至第4页。
全卷满分150分,考试时间120分钟。
考生注意事项:1.答题前,务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号,并认真核对答题卡上所粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。
2.答第I 卷时,每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答第II 卷时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写,要求字体工整、笔迹清晰。
作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。
必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束,务必将试题卷和答题卡一并上交。
第I 卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
)(1)已知集合M ={x|y =ln(x -1)},N ={x|x 2-2x ≥0},则M ∩U ðN =(A)(0,2) (B)(1,2) (C)(-2,0) (D)(0,1)(2)设复数z =(12-+)2020(其中i 为虚数单位),则复数z 的共轭复数z 在复平面内对应的点位于(A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限 (3)在[0,1]内任取两个实数x ,y ,则事件0<x -y ≤12的概率等于 (A)18 (B)14 (C)38 (D)12(4)命题“∀a ,b>0,a +1b ≥2和b +1a ≥2至少有一个成立”的否定为(A)∀a ,b>0,a +1b <2和b +1a <2至少有一个成立(B)∀a ,b>0,a +1b ≥2和b +1a≥2都不成立(C)∃a ,b>0,a +1b <2和b +1a <2至少有一个成立 (D)∃a ,b>0,a +1b ≥2和b +1a≥2都不成立(5)过圆C 1:x 2+y 2=1上的点P 作圆C 2:(x -3)2+(y -4)2=4切线,切点为Q ,则切线段PQ 长的最大值为(6)关于函数f(x)=cos 2x sinxcosx -12有下述三个结论: ①f(x)在区间[4π,2π]上是减函数; ②f(x)的图象关于直线x =-3π对称;③f(x)在区间[4π,π]上的值域为[-1,2]其中正确结论的个数是(A)0 (B)1 (C)2 (D)3(7)在△ABC 中,AB =2,AC =4,M 是△ABC 所在平面内一点,且()0MB MC BC +⋅=u u u r u u u u r u u u r,则AM BC ⋅=u u u u r u u u r(A)3 (B)6 (C)9 (D)12(8)已知函数y =f(x)是定义域为R 的函数,则函数y =f(x +2)与y =f(4-x)的图象 (A)关于x =1对称 (B)关于x =3对称 (C)关于y =3对称 (D)关于(3,0)对称 (9)函数()2191xf x x x x =+++(x>0)的最小值为(A)6 (B)18130(C)12 (D)132(10)已知过点A(t ,0)的直线与抛物线y 2=8x 交于B ,C 两点,F 为抛物线的焦点,若11BF CF+为常数,则t 的值为(A)2 (B)-2 (C)2或-2 (D)不存在(11)已知正多面体共有5种,即正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体。
任一个正多面体都有内切球和外接球,若一个半径为1的球既是一个正四面体的内切球,又是一个正六面体的外接球,则这两个多面体的顶点之间的最短距离为--1 (D)2(12)已知不等式xe 2x -1-ax -lnx ≥0对一切x>0成立,则实数a 的最大值为(A)2e(B)2 (C)e (D)2e 第II 卷(非选择题 共90分)考生注意事项:请用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上.....作答,在试题卷上答题无效.........。
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分。
把答案填在答题卡的相应位置。
) (13)过点(-1,-1)与曲线y =e x+x 相切的直线方程为 。
(14)已知长轴长为2a ,短轴长为2b 的椭圆的面积为πab 。
现用随机模拟的方法来估计π的近似值,先用计算机产生n 个数对(x i ,y i ),i =1,2,3……,n ,其中x i ,y i 均为[0,2]内的随机数,再由计算机统计发现其中满足条件i y <的数对有m 个,由此可估计π的近似值为 。
(15)已知△ABC 中,AB =9,∠BAC =60°,D 为边BC 上一点,且CD =2BD ,AD =ABC 的面积为 。
(16)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线分别交双曲线C 的左、右支于A ,B 两点,△ABF 2为直角三角形,且∠F 1AF 2=45°,则双曲线C 的离心率为 。
三、解答题(本大题共6小题,共70分。
解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
) (17)(本题满分10分)已知△ABC 中,A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,sin sin tan cos cos B CA B C+=+。
(1)求角A ;(2)若a b +2c 的取值范围。
(18)(本小题满分12分)已知公差不等于0的正项等差数列{a n }的前n 项和为S n ,递增等比数列{b n }的前n 项和为T n ,c n =a n ·b n ,a 1=b 2=2,c 1+c 2+c 3=34,4S n +1=(a n +1)2。
(1)求满足∀n ∈N *,n 3≤λc n 的λ的最小值; (2)求数列{c n }的前n 项和M n 。
(19)(本小题满分12分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为菱形,∠APC =90°,∠BPD =120°,PB =PD 。
(1)求证:平面APC ⊥平面BPD ;(2)若AB =2AP =2,求直线AP 与平面PCD 所成角的正弦值。
(20)(本小题满分12分)Fibonacci 数列又称黄金分割数列,因为当n 趋向于无穷大时,其相邻两项中的前项与后项的比值越来越接近黄金分割数1506182≈-.。
已知Fibonacci 数列的递推关系式为121213nn n a a a a a n --===+≥⎧⎨⎩,。
(1)证明:Fibonacci 数列中任意相邻三项不可能成等比数列;(2)用数学归纳法证明:Fibonacci 数列的通项公式为15155n nn a +-⎛⎫⎪⎪⎝⎭⎝⎭-⎭=。
(21)(本小题满分12分)已知曲线E 上任一点P 到直线l :x =4的距离是点P 到点M(1,0)的距离的2倍。
(1)求曲线E 的方程;(2)过点A(2,0)作两条互相垂直的直线分别交曲线E 于B 、D 两点(均异于点A),又C(-2,0),求四边形ABCD 的面积的最大值。
(22)(本小题满分12分) 已知函数()xaf x e x=+有两个不同的零点x 1,x 2。
(1)求实数a 的取值范围; (2)证明:x 1+x 2<-2。
安徽省示范高中培优联盟2020年春季联赛(高二)数学(理科)试题答案选择题:1-12 BCCDC DBAAC DB1.B 【解析】 ∵(){|ln1}1,M x y x -=+∞==(),{}2|20N x x x =-≥(][),02,=-∞+∞U ,∴N C R =(0,2),∴N C M R⋂()1,2.2.C 【解析】设0z =,则20z =,301z =,400z z ==,所以0nz 的值以3为周期呈周期性出现,故202000z z z ==,所以0z z ==象限.3.C 【解析】样本空间为()[][]{},|0,1,0,1x y x y ∈∈,是一个面积为1的正方形,所求事件所包含的样本点在直线y x =与直线12y x =-之间,且在样本空间的正方形内,其面积为38,所以所求事件的概率为38.4.D 【解析】由全称命题的否定形式,易知答案D 正确.5.C 【解析】当点P 到圆心2C 距离最大时,切线段PQ 最长,212min16PC C C =+=,此时PQ =6.D 【解析】21()cos cos sin 226f x x x x x π⎛⎫=-=+⎪⎝⎭,由3222262k x k πππππ+≤+≤+,k ∈Z ,得263k x k ππππ+≤≤+,k ∈Z ,所以()f x 的单调递减区间为2,63k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,k ∈Z .可知①正确;由sin 21336f πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=⨯-+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,可知()f x 的图象关于直线3x π=-对称,所以②正确;当[,]4x ππ∈时,2132,636x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以()sin 26f x x π⎡⎛⎫=+∈-⎢ ⎪⎝⎭⎣⎦,故③正确. 7.B 【解析】取BC 的中点D ,由()0MB MC BC +⋅=u u u r u u u u r u u u r ,得0MD BC ⋅=u u u u r u u u r,所以AM BC ⋅u u u u r u u u r AD BC DM BC =⋅+⋅u u u r u u u r u u u u r u u u r AD BC=⋅u u u r u u u r ()()12AB AC AC AB =+⋅-u u u r u u u r u u u r u u u r ()2212AC AB =-u u u r u u u r ()221422=-6=.8.A 【解析】设()00,P x y 为()2y f x =+图象上任一点,则()()()000242y f x f x =+=--,所以点()002,Q x y -在函数()4y f x =-的图象上,而()00,P x y 与()002,Q x y -关于直线1x =对称,所以函数()2y f x =+与()4y f x =-的图象关于直线1x =对称.9.A 【解析】令1t x x =+,因为0x >,所以2t ≥,则函数()f x转化为96y t t =+≥,当且仅当3t =,即13x x +=,也即x =时,等号成立. 10.C 【解析】设过点(),0A t 的直线方程为x my t =+,代入28y x =得2880y my t --=.设()11,B x y ,()22,C x y ,则128y y m +=,128y y t =-,所以()2221212122y y y y y y +=+-26416m t =+,11BF CF +121122x x =+++21128y =+22128y ++ ()()221222221212825616256y y y y y y ++=+++ ()()22222286416256182412641664162568222m t m t t m t m t t ++++==⋅++++++,要使该式对m所有可能取值均为常数,则21242t +=,故2t =或2-. 11.D 【解析】固定正四面体ABCD 不动,则其内切球也随之固定,考虑顶点A 与正六面体(即正方体)的顶点的距离.当正方体的顶点在球面上移动时,顶点A 到球面上点的距离最小值就是顶点A 与正方体顶点距离的最小值.由正四面体的内切球半径为1,知球心到顶点A 的距离为3,所以顶点A 到球面上点的距离最小值为312-=.12.B 【解析】∵e 1xx ≥+,∴2121ln ee 21ln 12ln x x x x x x x x --+=≥-++=+,等号成立条件为21ln 0x x -+=,∴()21eln 2ln ln 2x x ax x x x ax x a x---≥+--=-,∴只需20a -≥,即2a ≤.填空题13. 【答案】21y x =+.【解析】设切点坐标为()000,e xx x +,由x y e x =+得e 1x y '=+,所以切线方程为()()0000e 1e x xy x x x =+-++,因为切线过点()1,1--,所以()()00001e 11e x x x x -=+--++,即00e 0x x =,所以00x =,即所求切线方程为21y x =+.14.【答案】8m n .【解析】 因为i x ,i y []0,2∈,所以i y <(),i i x y 在椭圆2214x y +=的内部,且在第一象限,其面积为2142ππ⨯⨯=,故222m nπ≈⨯,得8m n π≈. 15..【解析】设AC x =,BD y =,则2CD y =.在ABD △和ACD △中分别由余弦定理得(22292cos y y ADB =+-⋅⋅∠,()(222222cos x y y ADC =+-⋅⋅∠,两式消去角,得2266x y +=,在ABC △中由余弦定理得()2223929cos60y x x =+-⨯⋅⋅︒,即229819y x x=+-,所以()()22362981x x x +=-+,解得6x =或24x =-(舍去).所以ABC △的面积为1962S =⨯⨯=16.【答案】【解析】设122F F c =.①当190AF B ∠=︒时,设1AF m =,则1BF m =,AB =,22BF m a =-,所以2122a AF AF a =--,所以m =,在12BF F △中由余弦定理,得()()()()()2222222c aa ⎛=+--- ⎝⎭,整理得ce a =②当190ABF ∠=︒时,设1BF m =,则1AF =,AB m =,22BF m a =-,所以(21222a AF AF m a =-=-,所以(4m a =+,在12BF F △中由勾股定理,得()(()(()222242c aa =+++,整理得ce a=解答题17.【解】(1)由sin sin tan cos cos B C A B C +=+得sin sin sin cos cos cos A B CA B C+=+,即sin cos sin cos A B A C+cos sin A B= cos sin A C +,也即sin cos A B cos sin A B -=cos sin A C sin cos A C -,所以()sin A B - ()sin C A =-,所以A B C A -=-或()()+A B C A π--=±(不成立),所以2B C A +=,则3A π=. (4分)(2)由正弦定理得2sin sin sin b c a B C A ===,所以2sin b B =,2sin c C =.因为3A π=,所以23C B π=-,所以2b c +()()22sin 2sin 22sin 3B B B B B πϕ⎛⎫⎛⎫=+-=+=+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,其中ϕ为锐角,且sinϕ=,cos ϕ=.因为203B π<<,所以23B πϕϕϕ<+<+,易知sin y x =在,2x πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭单调递增,在2,23x ππϕ⎛⎫∈+ ⎪⎝⎭单调递减,所以2B πϕ+=时,2b c +取得最大值又2sin sin 3πϕϕ⎛⎫+=<= ⎪⎝⎭,所以2b c+()B ϕ=+>故2b c +的取值范围为. (12分)18.【解】(1)由()2411n n S a +=+得()211411n n S a +++=+,两式相减并整理得()()1120n n n n a a a a +++--=,∵{}n a 为正项数列,∴120n n a a +--=,∴12n n d a a +=-=,2n a n =.由12334c c c ++=得22426234q q ⨯+⨯+⨯=,即261320q q -+=,解得16q =(舍去)或2q =,所以12n n b -=,2n n c n =⋅. (3分)所以3n n c λ≤⇔22n n λ≥,设22n n n k =,因为()212112n n n k k n ++=≥⇔1n ≤+,则12k k ≤,3n ≥时,{}n k 单调递减,又23918k k =<=,所以{}n k 的最大项为398k =,故λ的最小值为98.(7分) (2)由(1)知2n n c n =⋅.所以1231222322n n M n =⨯+⨯+⨯++⋅L ①则()2312 1222122n n n M n n +=⨯+⨯++-⋅+⋅L ②①-②得123122222n n n M n +-=++++-⋅L 11222n n n ++=--⋅()1122n n +=-⋅-所以()1122n n M n +=-⋅+. (12分)19.【解】(1)证明:记AC 与BD 交点为O ,∵PB PD =,O 为BD 的中点,∴BD OP ⊥,又∵ABCD 为菱形,∴BD AC ⊥.∵AC 和OP 是平面APC 内两条相交直线,∴BD ⊥平面APC . 又BD ⊂平面BPD ,∴平面APC ⊥平面BPD .(2)设PO m =,∵90APC ∠=︒,∴2AC m =,又120BPD ∠=︒,所以60BPO ∠=︒,所以BO =,因为2BC AB ==,所以在Rt BOC △中,由勾股定理得1m =,∴CP =由(1)知,BD ⊥平面APC ,∴平面APC ⊥平面ABCD .以O 为原点,OB 方向为x 轴正方向,OC 方向为y 轴正方向,建立如图空间直角坐标系.则()0,1,0A -,()0,1,0C ,()D,10,2P ⎛- ⎝⎭.10,2AP ⎛= ⎝⎭u u ur ,30,2CP ⎛=- ⎝⎭u u u r,()1,0CD =-u u ur .设平面CPD 的法向量为(),,n x y z =r,则30y y ⎧-+=⎪⎨-=⎪⎩ 令1x =,解得y =3z =-,即()1,3n =-r,cos ,AP n AP n AP n⋅===⋅u u u r ru u u r r u u u r r , 所以直线AP 与平面PCD所成角的正弦值sin cos ,AP n θ==u u u r r20.【解】(1)证明:(反证法)假设存在n a ,1n a +,2n a +三项成等比数列,则21+2n n n a a a +=,所以()21+1n n n n aa a a +=+,所以21110n nn n a a a a ++⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,解得1n n a a +=,由条件可知Fibonacci 数列的所有项均大于0,所以1n n a a +=,又Fibonacci 数列的所有项均为整数,所以1n n a a +应该为有理数,这与1n n a a +=(无理数)矛盾,所以假设不成立,所以原命题成立.(6分) (2)证明:①易验证1,2n =时命题成立.②假设n k ≤(*k ∈N)时命题成立,即k k k a ⎛⎫⎪=-⎪⎝⎭⎝⎭⎭则1n k =+时,1111k k k k k k k a a a --+-⎛⎫⎛⎫⎪⎪=+=-+-⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎭⎭11k k k k --⎛⎫⎪=+--⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎭D1111k k--⎛⎫⎫⎫⎪=-⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎭1212k k--⎛⎫⎪=-⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎭11k k++⎛⎫⎪=-⎪⎝⎭⎝⎭⎭所以,1n k=+时,命题也成立.由①②可知,Fibonacci数列的通项公式为n nna⎛⎫⎪=-⎪⎝⎭⎝⎭⎭(*n∈N).(12分)21.【解】(1)设(),P x y,则由题意得4x-=E的方程为22143x y+=.(4分)(2)易知直线AB的斜率存在且不为0,可设AB的方程为()2y k x=-,与22143x y+=联立并消去y得()2222341616120k x k x k+-+-=,因为2x=是其一个根,所以解得另一根即点B的横坐标为228634Bkxk-=+.因为AB AD⊥,所以把k换成1k-得D的横坐标为228634Dkxk-=+.则B、D的纵坐标之差为()()122B D B Dy y k x xk⎛⎫-=----⎪⎝⎭2212123434k kk k--=+++()()()22212773434k kk k-+=++()242841122512k kk k-+=++.所以四边形ABCD的面积S12B DAB y y=-()2428412122512k kk k-+=++22116811225kkkk⎛⎫+⎪⎝⎭=⎛⎫++⎪⎝⎭211681121kkkk⎛⎫+⎪⎝⎭=⎛⎫++⎪⎝⎭116811121kk kk=⎛⎫++⎪⎝⎭+116811121kkkk=+++- 11 - 令1t k k =+,则168112S t t=+(2t ≥),易知S 在2t ≥时单调递减,所以2t =时,S 取得最大值487,此时,1k =.所以四边形ABCD 的面积的最大值为487. (12分)22.【解】(1)()f x 有两个不同的零点e (0)x x a a ⇔⋅=-≠有两个不同的根.令()e x g x x =⋅,则()()1e xg x x '=+⋅,易得1x <-时,()0g x '<,函数()g x 单调递减;1x >-时,()0g x '>,函数()g x 单调递增.当x →-∞时,()e 0e x xx g x x -=⋅=→,当x →+∞时,()e x g x x =⋅→+∞,又()11eg -=-,结合图象可知,要使函数()e x g x x =⋅的图象与直线y a =-有两个不同的公共点,则10e a -<-<,所以,实数a 的取值范围为10ea <<. (2)令()()()11h x g x g x =-+---(0x >),则()()()11h x g x g x '''=-++--()11e e x x x x -+--=⋅+-⋅()e e 0e x x x -=->, 所以()h x 单调递增,故()()00h x h >=,所以()()11g x g x -+>--(0x >).不妨设12x x <,则结合图象易得121x x <-<,110x -->,由条件知()()()()()()()2111111112g x g x g x g x g x ==----<-+--=-- ,又21x >-,121x -->-,以及函数()g x 在1x >-时单调递增,得212x x <--,所以122x x +<-.。