高考数学填空120题(含答案)
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高考数学试题(含答案)一、选择题1.定义运算()()a ab a b b a b ≤⎧⊕=⎨>⎩,则函数()12xf x =⊕的图象是( ). A . B .C .D .2.在等比数列{}n a 中,44a =,则26a a ⋅=( ) A .4B .16C .8D .323.甲、乙、丙3位志愿者安排在周一至周五的5天中参加某项志愿者活动,要求每人参加一天且每天至多安排一人,并要求甲安排在另外两位前面,不同的安排方法共有( ) A .20种 B .30种 C .40种D .60种4.已知集合1}{0|A x x -≥=,{0,1,2}B =,则AB =A .{0}B .{1}C .{1,2}D .{0,1,2}5.若奇函数()f x 在[1,3]上为增函数,且有最小值0,则它在[3,1]--上 ( ) A .是减函数,有最小值0 B .是增函数,有最小值0 C .是减函数,有最大值0 D .是增函数,有最大值06.设集合{1,2,3,4,5,6}U =,{1,2,4}A =,{2,3,4}B =,则()C U A B ⋃等于( ) A .{5,6}B .{3,5,6}C .{1,3,5,6}D .{1,2,3,4}7.圆C 1:x 2+y 2=4与圆C 2:x 2+y 2﹣4x +4y ﹣12=0的公共弦的长为( ) A 2B 3C .22D .328.已知i 为虚数单位,复数z 满足(1)i z i +=,则z =( ) A .14B .12C 2D 29.由a 2,2﹣a ,4组成一个集合A ,A 中含有3个元素,则实数a 的取值可以是( ) A .1B .﹣2C .6D .210.下列说法正确的是( ) A .22a b ac bc >⇒> B .22a b a b >⇒> C .33a b a b >⇒>D .22a b a b >⇒>11.渐近线方程为0x y ±=的双曲线的离心率是( ) A.2B .1 CD .212.把红、黄、蓝、白4张纸牌随机分给甲、乙、丙、丁4个人,每人分得一张,事件“甲分得红牌”与事件“乙分得红牌”是 A .对立事件 B .互斥但不对立事件 C .不可能事件D .以上都不对二、填空题13.设α 为第四象限角,且sin3sin αα=135,则 2tan =α ________. 14.某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品,产量分别为200,400,300,100件,为检验产品的质量,现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验,则应从丙种型号的产品中抽取________ 件.15.i 是虚数单位,若复数()()12i a i -+是纯虚数,则实数a 的值为 .16.若x ,y 满足约束条件x y 102x y 10x 0--≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,则xz y 2=-+的最小值为______.17.等边三角形ABC 与正方形ABDE 有一公共边AB ,二面角C AB D --的余弦值为3,M N ,分别是AC BC ,的中点,则EM AN ,所成角的余弦值等于 . 18.在极坐标系中,直线cos sin (0)a a ρθρθ+=>与圆2cos ρθ=相切,则a =__________.19.高三某班一学习小组的,,,A B C D 四位同学周五下午参加学校的课外活动,在课外活动中,有一人在打篮球,有一人在画画,有一人在跳舞,另外一人在散步,①A 不在散步,也不在打篮球;②B 不在跳舞,也不在散步;③“C 在散步”是“A 在跳舞”的充分条件;④D 不在打篮球,也不在散步;⑤C 不在跳舞,也不在打篮球.以上命题都是真命题,那么D 在_________. 20.设函数21()ln 2f x x ax bx =--,若1x =是()f x 的极大值点,则a 取值范围为_______________.三、解答题21.设()34f x x x =-+-.(Ⅰ)求函数()2()g x f x =-的定义域;(Ⅱ)若存在实数x 满足()1f x ax ≤-,试求实数a 的取值范围. 22.定义在R 的函数()f x 满足对任意x y R 、恒有()()()f xy f x f y =+且()f x 不恒为0.(1)求(1)(1)f f -、的值; (2)判断()f x 的奇偶性并加以证明;(3)若0x ≥时,()f x 是增函数,求满足不等式(1)(2)0f x f x +--≤的x 的集合. 23.已知数列{n a }的前n 项和Sn =n 2-5n (n∈N +). (1)求数列{n a }的通项公式; (2)求数列{12nn a +}的前n 项和Tn . 24.如图,四棱锥P ABCD -中,//AB DC ,2ADC π∠=,122AB AD CD ===,6PD PB ==,PD BC ⊥.(1)求证:平面PBD ⊥平面PBC ;(2)在线段PC 上是否存在点M ,使得平面ABM 与平面PBD 所成锐二面角为3π?若存在,求CMCP的值;若不存在,说明理由. 25.某市场研究人员为了了解产业园引进的甲公司前期的经营状况,对该公司2018年连续六个月的利润进行了统计,并根据得到的数据绘制了相应的折线图,如图所示(1)由折线图可以看出,可用线性回归模型拟合月利润y (单位:百万元)与月份代码x 之间的关系,求y 关于x 的线性回归方程,并预测该公司2019年3月份的利润;(2)甲公司新研制了一款产品,需要采购一批新型材料,现有,A B 两种型号的新型材料可供选择,按规定每种新型材料最多可使用4个月,但新材料的不稳定性会导致材料损坏的年限不同,现对,A B 两种型号的新型材料对应的产品各100件进行科学模拟测试,得到两种新型材料使用寿命的频数统计如下表: 使用寿命/材料类型 1个月 2个月 3个月 4个月 总计 A 20 35 35 10 100 B10304020100如果你是甲公司的负责人,你会选择采购哪款新型材料? 参考数据:6196ii y==∑ 61371i i i x y ==∑参考公式:回归直线方程ˆˆˆybx a =+,其中()()()()1122211ˆ=n niii ii i nniii i x x y y x y nxyb x x xnx====---=--∑∑∑∑【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【解析】 【分析】 【详解】由已知新运算a b ⊕的意义就是取得,a b 中的最小值, 因此函数()1,0122,0xxx f x x >⎧=⊕=⎨≤⎩, 只有选项A 中的图象符合要求,故选A.2.B解析:B 【解析】等比数列的性质可知226416a a a ⋅==,故选B .3.A解析:A 【解析】 【分析】 【详解】根据题意,分析可得,甲可以被分配在星期一、二、三;据此分3种情况讨论,计算可得其情况数目,进而由加法原理,计算可得答案.解:根据题意,要求甲安排在另外两位前面,则甲有3种分配方法,即甲在星期一、二、三;分3种情况讨论可得,甲在星期一有A 42=12种安排方法, 甲在星期二有A 32=6种安排方法, 甲在星期三有A 22=2种安排方法, 总共有12+6+2=20种; 故选A .4.C解析:C 【解析】 【分析】由题意先解出集合A,进而得到结果. 【详解】解:由集合A 得x 1≥, 所以{}A B 1,2⋂= 故答案选C. 【点睛】本题主要考查交集的运算,属于基础题.5.D解析:D 【解析】 【分析】【详解】因为()f x 为奇函数,且在[1,3]上为增函数,且有最小值0, 所以()f x 在[3,1]--上为增函数,且有最大值0,选D.6.A解析:A 【解析】 【分析】先求并集,得到{1,2,3,4}A B ⋃=,再由补集的概念,即可求出结果. 【详解】因为{1,2,4}A =,{2,3,4}B =,所以{1,2,3,4}A B ⋃=, 又{1,2,3,4,5,6}U =,所以()C {5,6}U A B ⋃=. 故选A. 【点睛】本题主要考查集合的并集与补集的运算,熟记概念即可,属于基础题型.7.C解析:C 【解析】 【分析】两圆方程相减,得到公共弦所在的直线方程,然后利用其中一个圆,结合弦长公式求解. 【详解】因为圆C 1:x 2+y 2=4与圆C 2:x 2+y 2﹣4x +4y ﹣12=0, 两式相减得20x y --=,即公共弦所在的直线方程. 圆C 1:x 2+y 2=4,圆心到公共弦的距离为d =,所以公共弦长为:l ==. 故选:C 【点睛】本题主要考查直线与圆,圆与圆的位置关系,还考查了运算求解的能力,属于基础题.8.C解析:C 【解析】由题得(1)111122222i i i i z i z i -+====+∴==+. 故选C. 9.C解析:C 【解析】试题分析:通过选项a 的值回代验证,判断集合中有3个元素即可.解:当a=1时,由a 2=1,2﹣a=1,4组成一个集合A ,A 中含有2个元素, 当a=﹣2时,由a 2=4,2﹣a=4,4组成一个集合A ,A 中含有1个元素, 当a=6时,由a 2=36,2﹣a=﹣4,4组成一个集合A ,A 中含有3个元素, 当a=2时,由a 2=4,2﹣a=0,4组成一个集合A ,A 中含有2个元素, 故选C .点评:本题考查元素与集合的关系,基本知识的考查.10.C解析:C 【解析】 【分析】由不等式的性质,对各个选项逐一验证即可得,其中错误的可举反例. 【详解】选项A ,当c =0时,由a >b ,不能推出ac 2>bc 2,故错误; 选项B ,当a =﹣1,b =﹣2时,显然有a >b ,但a 2<b 2,故错误; 选项C ,当a >b 时,必有a 3>b 3,故正确;选项D ,当a =﹣2,b =﹣1时,显然有a 2>b 2,但却有a <b ,故错误. 故选:C . 【点睛】本题考查命题真假的判断,涉及不等式的性质,属基础题.11.C解析:C 【解析】 【分析】本题根据双曲线的渐近线方程可求得a b =,进一步可得离心率.容易题,注重了双曲线基础知识、基本计算能力的考查. 【详解】根据渐近线方程为x ±y =0的双曲线,可得a b =,所以c =则该双曲线的离心率为 e ca==, 故选C . 【点睛】理解概念,准确计算,是解答此类问题的基本要求.部分考生易出现理解性错误.12.B解析:B 【解析】 【分析】本题首先可以根据两个事件能否同时发生来判断出它们是不是互斥事件,然后通过两个事件是否包含了所有的可能事件来判断它们是不是对立事件,最后通过两个事件是否可能出现来判断两个事件是否是不可能事件,最后即可得出结果.,【详解】因为事件“甲分得红牌”与事件“乙分得红牌”不可能同时发生,所以它们是互斥事件,因为事件“甲分得红牌”与事件“乙分得红牌”不包含所有的可能事件,所以它们不是对立事件,所以它们是互斥但不对立事件,故选B.【点睛】本题考查了事件的关系,互斥事件是指不可能同时发生的事件,而对立事件是指概率之和为1的互斥事件,不可能事件是指不可能发生的事件,考查推理能力,是简单题.二、填空题13.-【解析】因为=====4cos2α-1=2(2cos2α-1)+1=2cos2α+1=所以cos2α=又α是第四象限角所以sin2α=-tan2α=-点睛:三角函数求值常用方法:异名三角函数化为同解析:-3 4【解析】因为3sinsinαα=()2sinsinααα+=22sin cos cos sinsinααααα+=()22221sin cos cos sinsinααααα+-=24sin cos sinsinαααα-=4cos2α-1=2(2cos2α-1)+1=2cos 2α+1=135,所以cos 2α=45.又α是第四象限角,所以sin 2α=-35,tan2α=-34.点睛:三角函数求值常用方法:异名三角函数化为同名三角函数,异角化为同角,异次化为同次,切化弦,特殊值与特殊角的三角函数互化.14.18【解析】应从丙种型号的产品中抽取件故答案为18点睛:在分层抽样的过程中为了保证每个个体被抽到的可能性是相同的这就要求各层所抽取的个体数与该层所包含的个体数之比等于样本容量与总体的个体数之比即ni解析:18【解析】应从丙种型号的产品中抽取30060181000⨯=件,故答案为18.点睛:在分层抽样的过程中,为了保证每个个体被抽到的可能性是相同的,这就要求各层所抽取的个体数与该层所包含的个体数之比等于样本容量与总体的个体数之比,即n i ∶N i =n ∶N .15.【解析】试题分析:由复数的运算可知是纯虚数则其实部必为零即所以考点:复数的运算 解析:2-【解析】试题分析:由复数的运算可知,()()12i a i -+是纯虚数,则其实部必为零,即,所以.考点:复数的运算.16.-1【解析】【分析】画出约束条件表示的平面区域由图形求出最优解再计算目标函数的最小值【详解】画出约束条件表示的平面区域如图所示由图形知当目标函数过点A 时取得最小值由解得代入计算所以的最小值为故答案为解析:-1 【解析】 【分析】画出约束条件表示的平面区域,由图形求出最优解,再计算目标函数1z x y 2=-+的最小值. 【详解】画出约束条件102100x y x y x --≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩表示的平面区域如图所示,由图形知,当目标函数1z x y 2=-+过点A 时取得最小值,由{x 0x y 10=--=,解得()A 0,1-,代入计算()z 011=+-=-,所以1z x y 2=-+的最小值为1-.故答案为1-. 【点睛】本题考查了线性规划的应用问题,也考查了数形结合的解题方法,是基础题.17.【解析】【分析】【详解】设AB=2作CO⊥面ABDEOH⊥AB 则CH⊥AB∠CHO 为二面角C −AB −D 的平面角CH=3√OH=CHcos∠CHO=1结合等边三角形ABC 与正方形ABDE 可知此四棱锥为解析:16【解析】 【分析】 【详解】设AB =2,作CO ⊥面ABDEOH ⊥AB ,则CH ⊥AB ,∠CHO 为二面角C −AB −D 的平面角, CH =3√,OH =CH cos ∠CHO =1,结合等边三角形ABC 与正方形ABDE 可知此四棱锥为正四棱锥,3,11(),2212AN EM CH AN AC AB EM AC AEAN EM ====+=-∴⋅=故EM ,AN 112633=⋅,18.【解析】【分析】根据将直线与圆极坐标方程化为直角坐标方程再根据圆心到直线距离等于半径解出【详解】因为由得由得即即因为直线与圆相切所以【点睛】(1)直角坐标方程化为极坐标方程只要运用公式及直接代入并化 解析:12【解析】 【分析】根据222,cos ,sin x y x y ρρθρθ=+==将直线与圆极坐标方程化为直角坐标方程,再根据圆心到直线距离等于半径解出a . 【详解】因为222,cos ,sin x y x y ρρθρθ=+==, 由cos sin (0)a a ρθρθ+=>,得(0)x y a a +=>,由2cos ρθ=,得2=2cos ρρθ,即22=2x y x +,即22(1)1x y -+=,因为直线与圆相切,所以111201 2.2a a a a -=∴=±>∴=+,,,【点睛】(1)直角坐标方程化为极坐标方程,只要运用公式cos x ρθ=及sin y ρθ=直接代入并化简即可;(2)极坐标方程化为直角坐标方程时常通过变形,构造形如2cos ,sin ,ρθρθρ的形式,进行整体代换.其中方程的两边同乘以(或同除以)ρ及方程两边平方是常用的变形方法.但对方程进行变形时,方程必须同解,因此应注意对变形过程的检验.19.画画【解析】以上命题都是真命题∴对应的情况是:则由表格知A 在跳舞B 在打篮球∵③C 在散步是A 在跳舞的充分条件∴C 在散步则D 在画画故答案为画画解析:画画 【解析】以上命题都是真命题, ∴对应的情况是:则由表格知A 在跳舞,B 在打篮球,∵③“C 在散步”是“A 在跳舞”的充分条件, ∴C 在散步, 则D 在画画, 故答案为画画20.【解析】试题分析:的定义域为由得所以①若由得当时此时单调递增当时此时单调递减所以是的极大值点;②若由得或因为是的极大值点所以解得综合①②:的取值范围是故答案为考点:1利用导数研究函数的单调性;2利用 解析:【解析】试题分析:()f x 的定义域为()()10,,'f x ax b x+∞=--,由()'00f =,得1b a =-,所以()()()11'ax x f x x+-=.①若0a ≥,由()'0f x =,得1x =,当01x <<时,()'0f x >,此时()f x单调递增,当1x >时,()'0f x <,此时()f x 单调递减,所以1x =是()f x 的极大值点;②若0a <,由()'0f x =,得1x =或1x a=-.因为1x =是()f x 的极大值点,所以11a->,解得10a -<<,综合①②:a 的取值范围是1a >-,故答案为()1,-+∞. 考点:1、利用导数研究函数的单调性;2、利用导数研究函数的极值. 三、解答题21.(Ⅰ)59[,]22;(Ⅱ)1(,2[,)2-∞-⋃+∞). 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:(Ⅰ)先用零点分段法将()f x表示分段函数的形式,然后再求定义域;(Ⅱ)利用函数图象求解.试题解析:(Ⅰ)72,3 ()34{1,3427,4x xf x x x xx x-<=-+-=->,它与直线2y=交点的横坐标为52和92,∴不等式()2()g x f x=-的定义域为59[,]22.(Ⅱ)函数1y ax=-的图象是过点(0,1)-的直线,结合图象可知,a取值范围为1(,2)[,)2-∞-⋃+∞.考点:1、分段函数;2、函数的定义域;3、函数的图象.22.(1)(1)0f=,(1)0f-=;(2)偶函数,证明见解析;(3)1{|}2x x≤【解析】试题分析:(1)利用赋值法:令1x y==得()10f=,令1x y==-,得()10f-=;(2)令1y=-,结合(1)的结论可得函数()f x是偶函数;(3)结合函数的奇偶性和函数的单调性脱去f符号,求解绝对值不等式12x x+≤-可得x 的取值范围是1{|}2x x≤.试题解析:(1)令1x y==得()10f=,令1x y==-,得()10f-=;(2)令1y=-,对x R∈得()()()1f x f f x-=-+即()()f x f x-=,而()f x不恒为0,()f x ∴是偶函数;(3)又()f x 是偶函数,()()f x fx ∴=,当0x >时,()f x 递增,由()()12f x f x +≤-,得()()12,12,f x f x x x x +≤-∴+≤-∴的取值范围是1{|}2x x ≤.23.(1)26()n a n n N +=-∈;(2)112n nn T -=-- 【解析】 【分析】(1)运用数列的递推式:11,1,1n n n S n a S S n -=⎧=⎨->⎩,计算可得数列{n a }的通项公式;(2)结合(1)求得1322n n na n +-=,运用错位相减法,结合等比数列的求和公式,即可得到数列{12nn a +}的前n 项和n T . 【详解】(1)因为11,1,1n n n S n a S S n -=⎧=⎨->⎩,()25n S n n n N +=-∈所以114a S ==-, 1n >时,()()22515126n a n n n n n =---+-=- 1n =也适合,所以()+26N n a n n =-∈(2)因为1322n n na n +-=, 所以12121432222n n n n n T -----=++⋅⋅⋅++ 2311214322222n n n n n T +----=++⋅⋅⋅++ 两式作差得:1211211322222n n n n T +--=++⋅⋅⋅+- 化简得1111222n n n T +-=--, 所以112n n n T -=--. 【点睛】本题考查数列的通项公式的求法,等比数列的求和公式,考查数列的错位相减法,属于中档题. “错位相减法”求数列的和是重点也是难点,利用“错位相减法”求数列的和应注意以下几点:①掌握运用“错位相减法”求数列的和的条件(一个等差数列与一个等比数列的积);②相减时注意最后一项的符号;③求和时注意项数别出错;④最后结果一定不能忘记等式两边同时除以1q -. 24.(1)见证明;(2)见解析 【解析】 【分析】(1)利用余弦定理计算BC ,根据勾股定理可得BC ⊥BD ,结合BC ⊥PD 得出BC ⊥平面PBD ,于是平面PBD ⊥平面PBC ;(2)建立空间坐标系,设CMCP=λ,计算平面ABM 和平面PBD 的法向量,令法向量的夹角的余弦值的绝对值等于12,解方程得出λ的值,即可得解. 【详解】(1)证明:因为四边形ABCD 为直角梯形, 且//AB DC , 2AB AD ==,2ADC π∠=,所以22BD =, 又因为4,4CD BDC π=∠=.根据余弦定理得22,BC =所以222CD BD BC =+,故BC BD ⊥.又因为BC PD ⊥, PD BD D ⋂=,且BD ,PD ⊂平面PBD ,所以BC ⊥平面PBD , 又因为BC ⊂平面PBC ,所以PBC PBD ⊥平面平面 (2)由(1)得平面ABCD ⊥平面PBD , 设E 为BD 的中点,连结PE ,因为6PB PD ==,所以PE BD ⊥,2PE =,又平面ABCD ⊥平面PBD ,平面ABCD平面PBD BD =,PE ⊥平面ABCD .如图,以A 为原点分别以AD ,AB 和垂直平面ABCD 的方向为,,x y z 轴正方向,建立空间直角坐标系A xyz -,则(0,0,0)A ,(0,2,0)B ,(2,4,0)C ,(2,0,0)D ,(1,1,2)P , 假设存在(,,)M a b c 满足要求,设(01)CMCPλλ=≤≤,即CM CP λ=, 所以(2-,4-3,2)λλλM ,易得平面PBD 的一个法向量为(2,2,0)BC =.设(,,)n x y z =为平面ABM 的一个法向量,(0,2,0)AB =, =(2-,4-3,2)λλλAM 由00n AB n AM ⎧⋅=⎨⋅=⎩得20(2)(43)20y x y z λλλ=⎧⎨-+-+=⎩,不妨取(2,0,2)n λλ=-.因为平面PBD 与平面ABM 所成的锐二面角为3π12=, 解得2,23λλ==-,(不合题意舍去). 故存在M 点满足条件,且23CM CP =. 【点睛】本题主要考查空间直线与直线、直线与平面的位置关系及平面与平面所成的角等基础知识,面面角一般是定义法,做出二面角,或者三垂线法做出二面角,利用几何关系求出二面角,也可以建系来做.25.(1) ˆ29yx =+ , 31百万元;(2) B 型新材料. 【解析】 【分析】(1)根据所给的数据,做出变量,x y 的平均数,求出最小二乘法所需要的数据,可得线性回归方程的系数b ,再根据样本中心点一定在线性回归方程上,求出a 的值,写出线性回归方程;将11x =代入所求线性回归方程,求出对应的y 的值即可得结果; (2)求出A 型新材料对应产品的使用寿命的平均数与B 型新材料对应产品的使用寿命的平均数,比较其大小即可得结果. 【详解】(1)由折线图可知统计数据(),x y 共有6组,即(1,11),(2,13),(3,16),(4,15),(5,20),(6,21), 计算可得1234563.56x +++++==,611191666ii y ==⨯=∑ 所以()1221ˆni i i n i i x y nxybx n x ==-==-∑∑37163.516217.5-⋅⋅=,1ˆˆ62 3.59ˆay bx =-=-⨯=, 所以月度利润y 与月份代码x 之间的线性回归方程为ˆ29y x =+. 当11x =时,211931ˆy=⨯+=. 故预计甲公司2019年3月份的利润为31百万元.(2)A 型新材料对应产品的使用寿命的平均数为1 2.35x =,B 型新材料对应的产品的使用寿命的平均数为2 2.7x =,12x x < ∴,应该采购B 型新材料. 【点睛】本题主要考查线性回归方程的求解与应用,属于中档题.求回归直线方程的步骤:①依据样本数据确定两个变量具有线性相关关系;②计算,x y 的值;③计算回归系数ˆˆ,ab ;④写出回归直线方程为ˆˆˆybx a =+; 回归直线过样本点中心(),x y 是一条重要性质,利用线性回归方程可以估计总体,帮助我们分析两个变量的变化趋势.。
2024年普通高等学校招生全国统一考试数学(上海卷)一、 填空题本题共12小题,满分54分。
1-6题每个空格填对得4分,7-12题每个空格填对得5分,否则一律得0分。
1、 设全集{}U 1,2,3,4,5=,集合{}A 24=,,求A =_________________。
2、 已知()01, 0x f x x >=≤ ,()f x =______________。
3、 不等式2230x x −−<的解集为_________________。
4、 已知()3f x x a =+,且()f x 是奇函数,则a =___________________。
5、 已知()2,5a =,()6b k =,,//a b ,则k 的值为________________。
6、 在()1nx +的展开式中,若各项系数和为32,则展开式中2x 的系数为__________。
7、 已知抛物线24y x =上有一点P 到准线的距离为9,那么点P 到x 轴的距离为_______。
8、 某校举办科学竞技比赛,有A,B,C,3种题库,A 题库有5000道题,B 题库有4000道题,C 题库有3000道题,小申已完成所有题,他A 题库的正确率是0.92,B 题库的正确率是0.86,C 题库的正确率是0.72,现他从所有的题中随机选一题,正确率是______。
9、 已知虚数z ,其实部为1,且()2z m m R z+=∈,则实数m 为____________。
10、设集合A 中的元素皆为无重复数字的三位正整数,且元素中任意两者之积皆为偶数,则集合中元素个数的最大值为____________。
11、海上有灯塔O,A,B,货船T,如图,已知A 在O 的正东方向,B 在O 的正北方向,O 到A,B的距离相等,165BTO ∠=°,37ATO ∠=°,则BOT ∠=____________。
4.考试结束后,将本试题和答题卡 并交绝密★启封并使用完毕前试题类型:A2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标1卷)数学注意事项:1 .本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分。
第I 卷1至3页,第II 卷 3至5页。
2. 答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。
3. 全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。
一、填空题(本大题共有14题,满分48分.)考生应在答题纸相应编号的空格 内直接填写结果,每个空格埃对4分,否则一律得零分.1. (4 分)(2015-)设全集 U = R.若集合 A ={1, 2, 3, 4}, B ={x|2WxW3}, 则 A nCuB=.2. (4分)(20159若复数Z 满足3z+三二1 + i,其中i 是虚数单位,则Z=2 3 cA『炉33. (4分)(2015)若线性方程组的增广矩阵为 解为 ,则G-0 1 c 2 ( y=5 x. J JC2=•4. (4分)(2015)若正三棱柱的所有棱长均为a,且其体积为16店,则 a=•5. (4分)(20159抛物线y 2=2px (p>0)上的动点Q 到焦点的距离的最小值为1, 则 p=.6. (4分)(2015)若圆锥的侧面积与过轴的裁面面积之比为2n ,则其母线与轴 的夹角的大小为.7. (4 分)(2015)方程 log 2 (9x-1-5) =log 2 (3x-1-2) +2 的解为8. (4分)(2015)在报名的3名男老师和6名女教师中,选取5人参加义务献血,要求男、女教师都有,则不同的选取方式的种数为(结果用数值表示).9. (20159已知点P和Q的横坐标相同,P的纵坐标是Q的纵坐标的2倍,P和Q 的轨迹分别为双曲线G和C2.若G的渐近线方程为y二±、/^x,则C2的渐近线方程为.10. (4 分)(2015)设 L (x)为千(x)=x e [0, 2]的反函数,贝"y=f2(x) +" (x)的最大值为.11. (4分)(2015)在(l+x+弟岸)”的展开式中,x,项的系数为________ (结2015X果用数值表示).12. (4分)(2015)赌博有陷阱.某种赌博每局的规则是:赌客先在标记有1, 2,3, 4, 5的卡片中随机摸取一张,将卡片上的数字作为其赌金(单位:元);随后放回该卡片,再随机摸取两张,将这两张卡片上数字之差的绝对值的 1.4倍作为其奖金(单位:元).若随机变量八和& 2分别表示赌客在一局赌博中的赌金和奖金,则E&L E&2=(元).13. (4分)(2015)已知函数千(x)=sinx.若存在x- x2,…,乂…,满足0Wx〔VX2<・・・ VxmW6rt ,且|f (Xi) - f (x2) | + |f (x2) - f (x3) |+・・・+|f (x ra-i) - f (xQ |=12 (m\12, mGN*),则m 的最小值为.14. (2015)在锐角三角形ABC中,tanA=l, D为边BC上的点,AA BD与AACD2的面积分别为2和4.过D作DE1AB于E,DF±AC于F,则瓦=.二、选择题(本大题共有4题,满分15分.)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5分,否则一律得零分.15. (5分)(2015)设乙,z2ec,则“乙、Z2中至少有一个数是虚数”是“ZLZ2是虚数"的()A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既非充分又非必要条件)C. _11 ~2D. 13 ~216. (5分)(20159已知点A的坐标为(4/, 1),将0A绕坐标原点0逆时针旋转_2£至0B,则点B的纵坐标为(3A. 3V3B.蛛F F17. (2015)记方程①:x2+a lX+1=0,方程②:x2+a2x+2=0,方程③:x2+a3x+4=0,其中印,a2, a’是正实数.当司,a2, a’成等比数列时,下列选项中,能推出方程③无实根的是()A.方程①有实根,且②有实根B.方程①有实根,且②无实根C.方程①无实根,且②有实根D.方程①无实根,且②无实根18. (5 分)(20159 设P n(x n, y n)是直线2x - v二工(nEN*)与圆x2+y2=2 在n+1y _ 1第一象限的交点,则极限lim-n二二()n—8% 1A・-1 B. _1 C. 1 D. 2三、名师解答题(本大题共有5题,满分74分)名师解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤.19. (12 分)(2015)如图,在长方体ABCD-ABC0 中,AA户1, AB=AD=2, E、F 分别是AB、BC的中点,证明用、G、F、E四点共面,并求直线CD】与平面A.C.FE 所成的角的大小.BC=4千米.现甲、乙两警员同时从A地出发匀速前往B地,经过t小时,他们之间的距离为f (t)(单位:千米).甲的路线是AB,速度为5千米/小时,乙的路线是ACB,速度为8千米/小时.乙到达B地后原地等待.设t二七时乙到达C 地.(1) 求b与千(七)的值;(2) 已知警员的对讲机的有效通话距离是3千米.当时,求千(t)的表达式,并判断f (t)在[七,1]上的最大值是否超过3?说明理由.21. (14分)(2015)已知椭圆x2+2y2=1,过原点的两条直线L和I?分别于椭圆交于A、B和C、D,记得到的平行四边形ABCD的面积为S.(1) 设A (Xl, y(, C (x2, y2),用A、C的坐标表示点C到直线L的距离,并证明S=21 Xiy2 - x2yi |:(2) 设L与12的斜率之积为-上求面积S的值.222. (16 分)(2015)已知数列{aj 与{b』满足a^-a户2 (b n+1-b n), nEN*.(1) 若b=3n+5,且aB,求数列{aj的通项公式;(2) 设{aj的第n°项是最大项,即a . ^a n (nGN*),求证:数列{bj的第n。
2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷)文科数学一、选择题1. 232i 2i ++=( )A. 1B. 2C.D. 52. 设全集{}0,1,2,4,6,8U =,集合{}{}0,4,6,0,1,6M N ==,则M ∪C U N ( ) A. {}0,2,4,6,8B. {}0,1,4,6,8C. {}1,2,4,6,8D. U3. 如图,网格纸上绘制的一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为( )A. 24B. 26C. 28D. 304. 在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若cos cos a B b A c −=,且5C π=,则B ∠=( )A.10π B.5π C.310π D.25π 5. 已知e ()e 1xax x f x =−是偶函数,则=a ( )A. 2−B. 1−C. 1D. 26. 正方形ABCD 的边长是2,E 是AB 的中点,则EC ED ⋅=( )A.B. 3C. D. 57. 设O 为平面坐标系的坐标原点,在区域(){}22,14x y xy ≤+≤内随机取一点A ,则直线OA 的倾斜角不大于π4的概率为( ) A.18B.16C.14D.128. 函数()32f x x ax =++存在3个零点,则a 的取值范围是( )A. (),2−∞−B. (),3−∞−C. ()4,1−−D. ()3,0−9. 某学校举办作文比赛,共6个主题,每位参赛同学从中随机抽取一个主题准备作文,则甲、乙两位参赛同学抽到不同主题概率为( )A.56B.23C.12D.1310. 已知函数()sin()f x x ωϕ=+在区间π2π,63⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增,直线π6x =和2π3x =为函数()y f x =的图像的两条对称轴,则5π12f ⎛⎫−= ⎪⎝⎭( )A. B. 12−C.12D.11. 已知实数,x y 满足224240x y x y +−−−=,则x y −的最大值是( )A. 1+B. 4C. 1+D. 712. 设A ,B 为双曲线2219y x −=上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是( )A. ()1,1B. ()1,2-C. ()1,3D. ()1,4−−二、填空题13.已知点(A 在抛物线C :22y px =上,则A 到C 的准线的距离为______. 14. 若π10,,tan 22⎛⎫∈= ⎪⎝⎭θθ,则sin cos θθ−=________. 15. 若x ,y 满足约束条件312937x y x y x y −≤−⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =−的最大值为______.16. 已知点,,,S A B C 均在半径为2的球面上,ABC 是边长为3的等边三角形,SA ⊥平面ABC ,则SA =________. 三、解答题17. 某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率的处理效应,进行10次配对试验,每次配对试验选用材质相同的两个橡胶产品,随机地选其中一个用甲工艺处理,另一个用乙工艺处理,测量处理后的橡胶产品的伸缩率.甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为i x ,()1,2,,10i y i =⋅⋅⋅.试验结果如下:记1,2,,10i i i z x y i =−=⋅⋅⋅,记1210,,,z z z ⋅⋅⋅的样本平均数为z ,样本方差为2s . (1)求z ,2s ;(2)判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否有显著提高(如果z ≥为有显著提高)18.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知21011,40a S ==. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n T .19.如图,在三棱锥−P ABC 中,AB BC ⊥,2AB =,BC =PB PC ==,,BP AP BC 的中点分别为,,D E O ,点F 在AC 上,BF AO ⊥.(1)求证:EF //平面ADO ;(2)若120POF ∠=︒,求三棱锥−P ABC 的体积. 20.已知函数()()1ln 1f x a x x ⎛⎫=++⎪⎝⎭. (1)当1a =−时,求曲线()y f x =在点()()1,f x 处的切线方程. (2)若函数()f x 在()0,∞+单调递增,求a 的取值范围.21.已知椭圆2222:1(0)C bb x a a y +>>=,点()2,0A −在C 上.(1)求C 的方程;(2)过点()2,3−的直线交C 于,P Q 两点,直线,AP AQ 与y 轴的交点分别为,M N ,证明:线段MN 的中点为定点.【选修4-4】(10分)22.在直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C 的极坐标方程为2sin 42ππρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,曲线2C :2cos 2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,2απ<<π).(1)写出1C 的直角坐标方程;(2)若直线y x m =+既与1C 没有公共点,也与2C 没有公共点,求m 的取值范围.【选修4-5】(10分)23.已知()22f x x x =+− (1)求不等式()6x f x ≤−的解集;(2)在直角坐标系xOy 中,求不等式组()60f x yx y ⎧≤⎨+−≤⎩所确定的平面区域的面积.2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷)答案详解文科数学(2023·全国乙卷·文·1·★)232i 2i ++=( )(A )1 (B )2 (C (D 答案:C解析:2322i 2i 212i i 212(1)i 12i ++=−+⨯⨯=−+⨯−⨯=−=.(2023·全国乙卷·文·2·★)设全集{0,1,2,4,6,8}U =,集合{0,4,6}M =,{0,1,6}N =,M ∪C U N 则( ) (A ){0,2,4,6,8} (B ){0,1,4,6,8} (C ){1,2,4,6,8} (D )U 答案:A解析:由题意,C U N ={2,4,8},所以M ∪C U N ={0,2,4,6,8}.(2023·全国乙卷·文·3·★) 如图,网格纸上绘制的一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为( )A.24B.26C.28D.30答案:D解析:如图所示,在长方体1111ABCD A B C D −中,2AB BC ==,13AA =,点,,,H I J K 为所在棱上靠近点1111,,,B C D A 的三等分点,,,,O L M N 为所在棱的中点,则三视图所对应的几何体为长方体1111ABCD A B C D −去掉长方体11ONIC LMHB −之后所得的几何体,该几何体的表面积和原来的长方体的表面积相比少2个边长为1的正方形, 其表面积为:()()()22242321130⨯⨯+⨯⨯−⨯⨯=.(2023·全国乙卷·文·4·★★)在ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos a B b A c −=,且5C π=则,在B =( ) (A )10π(B )5π (C )310π (D )25π 答案:C解法1:所给边角等式每一项都有齐次的边,要求的是角,故用正弦定理边化角分析, 因为cos cos a B b A c −=,所以sin cos sin cos sin A B B A C −=,故sin()sin A B C −= ①, 已知C ,先将C 代入,再利用A B C π++=将①中的A 换成B 消元, 因为5C π=,所以45A B C ππ+=−=,故45A B π=−,代入①得4sin(2)sin 55B ππ−= ②, 因为45A B π+=,所以405B π<<,故4442555B πππ−<−<,结合②可得4255B ππ−=,所以310B π=.解法2:按解法1得到sin cos sin cos sin A B B A C −=后,观察发现若将右侧sin C 拆开,也能出现左边的两项,故拆开来看,sin sin[()]sin()sin cos cos sin C A B A B A B A B π=−+=+=+,代入sin cos sin cos sin A B B A C −=得:sin cos sin cos sin cos sin cos A B B A A B B A −=+,化简得:sin cos 0B A =,因为0B π<<,所以sin 0B >,故cos 0A =,结合0A π<<可得2A π=,所以43510B A ππ=−=.(2023·全国乙卷·文·5·★★) 已知e ()e 1xax x f x =−是偶函数,则=a ( )A. 2−B. 1−C. 1D. 2答案:D解析:因为()e e 1x ax x f x =−为偶函数,则()()()()1e e e e 0e 1e 1e 1a x x x x ax ax ax x x x f x f x −−−⎡⎤−−⎣⎦−−=−==−−−, 又因为x 不恒为0,可得()1e e 0a x x −−=,即()1e e a x x −=,则()1x a x =−,即11a =−,解得2a =.(2023·全国乙卷·文·6·★)正方形ABCD 的边长是2,E 是AB 的中点,则EC ED ⋅=( ) (A(B )3 (C) (D )5 答案:B解析:如图,EC ,ED 共起点,且中线、底边长均已知,可用极化恒等式求数量积, 由极化恒等式,223EC ED EF CF ⋅=−=.A BCDE F(2023·全国乙卷·文·7·★★)设O 为平面坐标系的坐标原点,在区域(){}22,14x y xy ≤+≤内随机取一点A ,则直线OA 的倾斜角不大于π4的概率为( ) A.18B. 16C.14D.12答案:C 解析:因为区域(){}22,|14x y xy ≤+≤表示以()0,0O 圆心,外圆半径2R =,内圆半径1r =的圆环,则直线OA 的倾斜角不大于π4的部分如阴影所示,在第一象限部分对应的圆心角π4MON ∠=, 结合对称性可得所求概率π2142π4P ⨯==.(2023·全国乙卷·文·8·★★★)函数3()2f x x ax =++存在3个零点,则a 的取值范围是( ) (A )(,2)−∞− (B )(,3)−∞− (C )(4,1)−− (D )(3,0)− 答案:B解法1:观察发现由320x ax ++=容易分离出a ,故用全分离,先分析0x =是否为零点, 因为(0)20f =≠,所以0不是()f x 的零点;当0x ≠时,3322()0202f x x ax ax x a x x=⇔++=⇔=−−⇔=−−, 所以直线y a =与函数22(0)y x x x =−−≠的图象有3个交点,要画此函数的图象,需求导分析,令22()(0)g x x x x =−−≠,则3222222(1)2(1)(1)()2x x x x g x x x x x −−++'=−+==, 因为22131()024x x x ++=++>,所以()00g x x '>⇔<或01x <<,()01g x x '<⇔>,故()g x 在(,0)−∞上,在(0,1)上,在(1,)+∞上,又lim ()x g x →−∞=−∞,当x 分别从y 轴左、右两侧趋近于0时,()g x 分别趋于+∞,−∞,(1)3g =−,lim ()x g x →+∞=−∞,所以()g x 的大致图象如图1,由图可知要使y a =与()y g x =有3个交点,应有3a <−.解法2:如图2,三次函数有3个零点等价于两个极值异号,故也可直接求导分析极值,由题意,2()3f x x a '=+,要使()f x 有2个极值点,则()f x '有两个零点,所以120a ∆=−>,故0a <, 令()0f x '=可得x =322f =+=,3(((22f a =++=,故34(2)(2)4027a f f =+=+<,解得:3a <−.a=1图2图(2023·全国乙卷·文·9·★)某学校举办作文比赛,共6个主题,每位参赛同学从中随机抽取一个主题准备作文,则甲、乙两位参赛同学抽到不同主题概率为( ) A.56B.23C.12D.13答案:A解析:甲有6种选择,乙也有6种选择,故总数共有6636⨯=种, 若甲、乙抽到的主题不同,则共有26A 30=种, 则其概率为305366=,(2023·全国乙卷·文·10·★★★)已知函数()sin()f x x ωϕ=+在区间π2π,63⎛⎫⎪⎝⎭单调递增,直线π6x =和2π3x =为函数()y f x =的图像的两条对称轴,则5π12f ⎛⎫−= ⎪⎝⎭() A. B. 12−C.12D.2答案:D解析:因为()sin()f x x ωϕ=+在区间π2π,63⎛⎫⎪⎝⎭单调递增, 所以2πππ2362T =−=,且0ω>,则πT =,2π2w T ==, 当π6x =时,()f x 取得最小值,则ππ22π62k ϕ⋅+=−,Z k ∈,则5π2π6k ϕ=−,Z k ∈,不妨取0k =,则()5πsin 26f x x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭,则5π5πsin 1232f ⎛⎫⎛⎫−=−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,(2023·全国乙卷·文·11·★★★)已知实数x ,y 满足224240x y x y +−−−=,则x y −的最大值是( )(A )1 (B )4 (C )1+ (D )7 答案:C解法1:所给等式可配方化为平方和结构,故考虑三角换元,22224240(2)(1)9x y x y x y +−−−=⇒−+−=,令23cos 13sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩,则23cos 13sin 1)4x y πθθθ−=+−−=−−,θ∈R ,所以当sin()14πθ−=−时,x y −取得最大值1+解法2:所给方程表示圆,故要求x y −的最大值,也可设其为t ,看成直线,用直线与圆的位置关系处理,22224240(2)(1)9x y x y x y +−−−=⇒−+−= ①,设t x y =−,则0x y t −−=,因为x ,y 还满足①,所以直线0x y t −−=与该圆有交点,从而圆心(2,1)到直线的距离3d =≤,解得:11t −≤≤+max ()1x y −=+(2023·全国乙卷·文·12·★★★★)设A ,B 为双曲线2219y x −=上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是( ) A. ()1,1 B. ()1,2-C. ()1,3D. ()1,4−−答案:D解析:设()()1122,,,A x y B x y ,则AB 的中点1212,22x x y y M ++⎛⎫⎪⎝⎭,可得1212121212122,2ABy y y y y y k k x x x x x x +−+===+−+,因为,A B 在双曲线上,则221122221919y x y x ⎧−=⎪⎪⎨⎪−=⎪⎩,两式相减得()2222121209y y x x −−−=, 所以221222129AB y y k k x x −⋅==−. 对于选项A : 可得1,9AB k k ==,则:98AB y x =−,联立方程229819y x y x =−⎧⎪⎨−=⎪⎩,消去y 得272272730x x −⨯+=,此时()2272472732880∆=−⨯−⨯⨯=−<, 所以直线AB 与双曲线没有交点,故A 错误; 对于选项B :可得92,2AB k k =−=−,则95:22AB y x =−−, 联立方程22952219y x y x ⎧=−−⎪⎪⎨⎪−=⎪⎩,消去y 得245245610x x +⨯+=, 此时()224544561445160∆=⨯−⨯⨯=−⨯⨯<, 所以直线AB 与双曲线没有交点,故B 错误; 对于选项C :可得3,3AB k k ==,则:3AB y x =由双曲线方程可得1,3a b ==,则:3AB y x =为双曲线的渐近线, 所以直线AB 与双曲线没有交点,故C 错误; 对于选项D :94,4AB k k ==,则97:44AB y x =−,联立方程22974419y x y x ⎧=−⎪⎪⎨⎪−=⎪⎩,消去y 得2631261930x x +−=, 此时21264631930∆=+⨯⨯>,故直线AB 与双曲线有交两个交点,故D 正确;(2023·全国乙卷·文·13·★)已知点(A 在抛物线C :22y px =上,则A 到C 的准线的距离为______. 答案:94解析:由题意可得:221p =⨯,则25p =,抛物线的方程为25y x =,准线方程为54x =−,点A 到C 的准线的距离为59144⎛⎫−−= ⎪⎝⎭.(2023·全国乙卷·文·14·★)若(0,)2πθ∈,1tan 3θ=,则sin cos θθ−=_____.答案: 解析:已知tan θ,可先求出sin θ和cos θ, 由题意,sin 1tan cos 3θθθ==,所以cos 3sin θθ=,代入22cos sin 1θθ+=可得210sin 1θ=, 又(0,)2πθ∈,所以sin θ=,cos θ=,故sin cos θθ−=(2023·全国乙卷·文·15·★★)若x ,y 满足约束条件312937x y x y x y −≤−⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =−的最大值为______.答案:8解析:作出可行域如下图所示:z =2x −y ,移项得y =2x −z , 联立有3129x y x y −=−⎧⎨+=⎩,解得52x y =⎧⎨=⎩,设()5,2A ,显然平移直线2y x =使其经过点A ,此时截距−z 最小,则z 最大,代入得z =8,(2023·全国乙卷·文·16·★★★)已知点S ,A ,B ,C 均在半径为2的球面上,ABC ∆是边长为3的等边三角形,SA ⊥平面ABC ,则SA =_____. 答案:2解析:有线面垂直,且ABC ∆是等边三角形,属外接球的圆柱模型,核心方程是222()2hr R +=,如图,圆柱的高h SA =,底面半径r 即为ABC ∆的外接圆半径,所以233r ==, 由题意,球的半径2R =,因为222()2hr R +=,所以23()42h +=,解得:2h =,故2SA =.(2023·全国乙卷·文·17·★★★)某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率的处理效应,进行10次配对试验,每次配对试验选用材质相同的两个橡胶产品,随机地选其中一个用甲工艺处理,另一个用乙工艺处理,测量处理后的橡胶产品的伸缩率.甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为i x ,()1,2,,10i y i =⋅⋅⋅.试验结果如下:记()1,2,,10i i i z x y i =−=⋅⋅⋅,记1210,,,z z z ⋅⋅⋅的样本平均数为z ,样本方差为2s . (1)求z ,s 2;(2)判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否有显著提高(如果z ≥则认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高,否则不认为有显著提高) 答案:(1)11z =,261s =;(2)认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高. 解析:(1)545533551522575544541568596548552.310x +++++++++==,536527543530560533522550576536541.310y +++++++++==,552.3541.311z x y =−=−=,i i i z x y =− 的值分别为: 9,6,8,8,15,11,19,18,20,12−,故2222222222(911)(611)(811)(811)(1511)0(1911)(1811)(2011)(1211)6110s −+−+−+−−+−++−+−+−+−==(2)由(1)知:11z =,==z ≥ 所以认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高.(2023·全国乙卷·文·18·★★★)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知211a =,1040S =. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n T .解:(1)(已知条件都容易代公式,故直接用公式翻译,求出1a 和d ) 设{}n a 的公差为d ,则2111a a d =+= ①, 101104540S a d =+= ②,联立①②解得:113a =,2d =−,所以1(1)13(1)(2)152n a a n d n n =+−=+−⨯−=−.(2)(通项含绝对值,要求和,先去绝对值,观察发现{}n a 前7项为正,从第8项起为负,故据此讨论) 当7n ≤时,0n a >,所以12n n T a a a =++⋅⋅⋅+ 2112()(13152)1422n n n a a n n a a a n n ++−=++⋅⋅⋅+===−; 当8n ≥时,12n n T a a a =++⋅⋅⋅+ 12789n a a a a a a =++⋅⋅⋅+−−−⋅⋅⋅− 127122()()n a a a a a a =++⋅⋅⋅+−++⋅⋅⋅+ 27(131)(13152)2149822n n n n ⨯++−=⨯−=−+; 综上所述,2214,71498,8n n n n T n n n ⎧−≤⎪=⎨−+≥⎪⎩.(2023·全国乙卷·文·19·★★★)如图,在三棱锥−P ABC 中,AB BC ⊥,2AB =,BC =PB PC ==,,BP AP BC 的中点分别为,,D E O ,点F 在AC 上,BF AO ⊥.(1)求证:EF //平面ADO ;(2)若120POF ∠=︒,求三棱锥−P ABC 的体积.答案:(1)证明见解析 (2解析:(1)连接,DE OF ,设AF tAC =,则(1)BF BA AF t BA tBC =+=−+,12AO BA BC =−+,BF AO ⊥, 则2211[(1)]()(1)4(1)4022BF AO t BA tBC BA BC t BA tBC t t ⋅=−+⋅−+=−+=−+=, 解得12t =,则F 为AC 的中点,由,,,D E O F 分别为,,,PB PA BC AC 的中点,于是11//,,//,22DE AB DE AB OF AB OF AB ==,即,//DE OF DE OF =,则四边形ODEF 为平行四边形,//,EF DO EF DO =,又EF ⊄平面,ADO DO ⊂平面ADO ,所以//EF 平面ADO .(2)过P 作PM 垂直FO 的延长线交于点M , 因为,PB PC O =是BC 中点,所以PO BC ⊥,在Rt PBO △中,12PB BO BC ===2PO ===, 因为,//AB BC OF AB ⊥,所以OF BC ⊥,又PO OF O ⋂=,,PO OF ⊂平面POF , 所以BC⊥平面POF ,又PM ⊂平面POF ,所以BC PM ⊥,又BC FM O =,,BC FM ⊂平面ABC ,所以PM ⊥平面ABC ,即三棱锥−P ABC 的高为PM ,因为120POF ∠=︒,所以60POM ∠=︒,所以sin 6022PM PO =︒=⨯=,又11222ABC S AB BC =⋅=⨯⨯=△所以11333P ABC ABC V S PM −=⋅=⨯=△.(2023·全国乙卷·文·20·★)已知函数1()()ln(1)f x a x x=++.(1)当1a =−时,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程; (2)若函数()f x 在(0,)+∞上单调递增,求a 的取值范围. 答案:(1)()ln 2ln 20x y +−=; (2)1|2a a ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭. 解析:(1)当1a =−时,()()()11ln 11f x x x x ⎛⎫=−+>−⎪⎝⎭, 则()()2111ln 111x f x x x x ⎛⎫'=−⨯++−⨯ ⎪+⎝⎭, 据此可得()()10,1ln 2f f '==−,所以函数在()()1,1f 处的切线方程为()0ln 21y x −=−−,即()ln 2ln 20x y +−=. (2)由函数的解析式可得()()()2111=ln 111f x x a x x x x ⎛⎫⎛⎫'−+++⨯>− ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭, 满足题意时()0f x '≥在区间()0,∞+上恒成立. 令()2111ln 101x a x x x ⎛⎫⎛⎫−+++≥ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭,则()()()21ln 10x x x ax −++++≥, 令()()()2=1ln 1g x ax x x x +−++,原问题等价于()0g x ≥在区间()0,∞+上恒成立, 则()()2ln 1g x ax x '=−+,当0a ≤时,由于()20,ln 10ax x ≤+>,故()0g x '<,()g x 在区间()0,∞+上单调递减,此时()()00g x g <=,不合题意;令()()()2ln 1h x g x ax x '==−+,则()121h x a x −'=+, 当12a ≥,21a ≥时,由于111x <+,所以()()0,h x h x '>在区间()0,∞+上单调递增, 即()g x '在区间()0,∞+上单调递增,所以()()>00g x g ''=,()g x 在区间()0,∞+上单调递增,()()00g x g >=,满足题意. 当102a <<时,由()1201h x a x =−=+'可得1=12x a−, 当10,12x a ⎛⎫∈− ⎪⎝⎭时,()()0,h x h x '<在区间10,12a ⎛⎫− ⎪⎝⎭上单调递减,即()g x '单调递减,注意到()00g '=,故当10,12x a ⎛⎫∈− ⎪⎝⎭时,()()00g x g ''<=,()g x 单调递减, 由于()00g =,故当10,12x a ⎛⎫∈− ⎪⎝⎭时,()()00g x g <=,不合题意. 综上可知:实数a 得取值范围是1|2a a ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭.(2023·全国乙卷·文·21·★★★)已知椭圆2222:1(0)C b b x a a y +>>=,点()2,0A −在C 上.(1)求C 的方程; (2)过点()2,3−的直线交C 于,P Q 两点,直线,AP AQ 与y 轴的交点分别为,M N ,证明:线段MN 的中点为定点.答案:(1)22194y x += (2)证明见详解解析:(1)由题意可得22223b a b c c e a ⎧⎪=⎪⎪=+⎨⎪⎪==⎪⎩,解得32a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,所以椭圆方程为22194y x +=.(2)由题意可知:直线PQ 的斜率存在,设()()()1122:23,,,,PQ y k x P x y Q x y =++,联立方程()2223194y k x y x ⎧=++⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得:()()()222498231630k x k k x k k +++++=,则()()()2222Δ64236449317280kk k k k k =+−++=−>,解得0k <,可得()()2121222163823,4949k k k k x x x x k k +++=−=++, 因为()2,0A −,则直线()11:22y AP y x x =++, 令0x =,解得1122y y x =+,即1120,2y M x ⎛⎫⎪+⎝⎭,同理可得2220,2y N x ⎛⎫ ⎪+⎝⎭,则()()1212121222232322222y y k x k x x x x x +++++⎡⎤⎡⎤++⎣⎦⎣⎦=+++()()()()()()12211223223222kx k x kx k x x x +++++++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=++()()()()1212121224342324kx x k x x k x x x x +++++=+++()()()()()()222222323843234231084949336163162344949k k k k k k k k k k k k k k k +++−++++===++−+++,所以线段PQ 的中点是定点()0,3.【选修4-4】(10分)(2023·全国乙卷·文·22·★★★)在直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C 的极坐标方程为2sin 42ππρθθ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭,曲线2C :2cos 2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,2απ<<π).(1)写出1C 的直角坐标方程;(2)若直线y x m =+既与1C 没有公共点,也与2C 没有公共点,求m 的取值范围. 答案:(1)()[][]2211,0,1,1,2x y x y +−=∈∈ (2)()(),022,−∞+∞解析:(1)因为2sin ρθ=,即22sin ρρθ=,可得222x y y +=, 整理得()2211x y +−=,表示以()0,1为圆心,半径为1的圆,又因为2cos 2sin cos sin 2,sin 2sin 1cos 2x y ======−ρθθθθρθθθ, 且ππ42θ≤≤,则π2π2≤≤θ,则[][]sin 20,1,1cos 21,2x y =∈=−∈θθ, 故()[][]221:11,0,1,1,2C x y x y +−=∈∈.(2)因为22cos :2sin x C y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππ2α<<),整理得224x y +=,表示圆心为()0,0O ,半径为2,且位于第二象限的圆弧, 如图所示,若直线y x m =+过()1,1,则11m =+,解得0m =;若直线y x m =+,即0x y m −+=与2C相切,则20m =>⎩,解得m =,若直线y x m =+与12,C C均没有公共点,则m >或0m <, 即实数m 的取值范围()(),022,−∞+∞.【选修4-5】(10分)(2023·全国乙卷·文·23·★★)已知()22f x x x =+− (1)求不等式()6x f x ≤−的解集;(2)在直角坐标系xOy 中,求不等式组()60f x yx y ⎧≤⎨+−≤⎩所确定的平面区域的面积.答案:(1)[2,2]−; (2)8.解析:(1)依题意,32,2()2,0232,0x x f x x x x x −>⎧⎪=+≤≤⎨⎪−+<⎩,不等式()6f x x ≤−化为:2326x x x >⎧⎨−≤−⎩或0226x x x ≤≤⎧⎨+≤−⎩或0326x x x <⎧⎨−+≤−⎩,解2326x x x >⎧⎨−≤−⎩,得无解;解0226x x x ≤≤⎧⎨+≤−⎩,得02x ≤≤,解0326x x x <⎧⎨−+≤−⎩,得20x −≤<,因此22x −≤≤,所以原不等式的解集为:[2,2]−(2)作出不等式组()60f x yx y ≤⎧⎨+−≤⎩表示的平面区域,如图中阴影ABC ,由326y xx y=−+⎧⎨+=⎩,解得(2,8)A−,由26y xx y=+⎧⎨+=⎩, 解得(2,4)C,又(0,2),(0,6)B D,所以ABC的面积11|||62||2(2)|822ABC C AS BD x x=⨯−=−⨯−−=.。
2023年辽宁省高考数学真题及参考答案一、选择题:本大题共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.在复平面内,()()13i 3i +-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2.设集合{}0,A a =-,{}1,2,22B a a =--,若A B ⊆,则=a ().A.2B.1C.23D.1-3.某学校为了解学生参加体育运动的情况,用比例分配的分层随机抽样方法作抽样调查,拟从初中部和高中部两层共抽取60名学生,已知该校初中部和高中部分别有400名和200名学生,则不同的抽样结果共有().A .4515400200C C ⋅种B.2040400200C C ⋅种C .3030400200C C ⋅种D.4020400200C C ⋅种4.若()()21ln 21x f x x a x -=++为偶函数,则=a ().A.1- B.0C.12D.15.已知椭圆22:13x C y +=的左、右焦点分别为1F ,2F ,直线y x m =+与C 交于A ,B两点,若1F AB △ 面积是2F AB △ 面积的2倍,则m =().A.23B.3C.23-D.23-6.已知函数()e ln xf x a x =-在区间()1,2上单调递增,则a 的最小值为().A.2e B.eC.1e -D.2e -7.已知α为锐角,15cos 4α+=,则sin 2α=().A.358B.158- C.354- D.154-+8.记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若45S =-,6221S S =,则8S =().A.120B.85C.85- D.120-二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.已知圆锥的顶点为P ,底面圆心为O ,AB 为底面直径,120APB ∠=︒,2PA =,点C 在底面圆周上,且二面角P AC O --为45°,则().A.该圆锥的体积为πB.该圆锥的侧面积为C.AC =D.PAC △的10.设O 为坐标原点,直线)1y x =-过抛物线()2:20C y px p =>的焦点,且与C 交于M ,N 两点,l 为C 的准线,则().A.2p = B.83MN =C.以MN 为直径的圆与l 相切 D.OMN 为等腰三角形11.若函数()()2ln 0b cf x a x a x x =++≠既有极大值也有极小值,则().A.0bc > B.0ab > C.280b ac +> D.0ac <12.在信道内传输0,1信号,信号的传输相互独立.发送0时,收到1的概率为(01)αα<<,收到0的概率为1α-;发送1时,收到0的概率为(01)ββ<<,收到1的概率为1β-.考虑两种传输方案:单次传输和三次传输.单次传输是指每个信号只发送1次,三次传输是指每个信号重复发送3次.收到的信号需要译码,译码规则如下:单次传输时,收到的信号即为译码;三次传输时,收到的信号中出现次数多的即为译码(例如,若依次收到1,0,1,则译码为1).A.采用单次传输方案,若依次发送1,0,1,则依次收到l ,0,1的概率为2(1)(1)αβ--B.采用三次传输方案,若发送1,则依次收到1,0,1的概率为2(1)ββ-C.采用三次传输方案,若发送1,则译码为1的概率为23(1)(1)βββ-+-D.当00.5α<<时,若发送0,则采用三次传输方案译码为0的概率大于采用单次传输方案译码为0的概率三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。
普通高等学校招生全国统一考试数学试卷(满分150分,考试时间120分钟)一、选择题:(本题共12小题,每小题5分,共60分)1、同室四人各写一张贺卡,先集中起来,然后每人从中任意抽取一张,则四人所抽取的都不是自己所写的贺卡的概率是()A、41B、83C、241D、25692、从100张卡片(1号到100号)中任取1张,取到卡号是7的倍数的概率是()A、507B、1007C、487D、100153、一条直线和三角形的两边同时垂直,则这条直线和三角形的第三边的位置关系是()A.垂直B.平行C.相交不垂直D.不确定4、右图是正方体平面展开图,在这个正方体中()A.BM 与ED 平行; 与BE 是异面直线; 与BM 成45º角;D.DM 与BN 垂直.5、等比数列}{n a 中,n S 为其前n 项和,2:3:23=S S ,公比q 的值是()A1B21-C 211-或D211或-6.已知f (x )=3x -b(2≤x ≤4,b 为常数)的图象经过点(2,1),则F (x )=[f -1(x )]2-f -1(x 2)的值域为()A.[2,5]B.[1,+∞)C.[2,10]D.[2,13]7、已知集合{}{}|12,|35A x a x a B x x =-≤≤+=<<,则能使A B ⊇成立的实数a 的取值范围是()A.{}|34a a <≤B.{}|34a a <<C.{}|34a a ≤≤D.∅8.设全集为R,集合A={x|0<x<2},B={x|x≥1},则A∩(∁B)=()RA.{x|0<x≤1}B.{x|0<x<1}C.{x|1≤x<2}D.{x|0<x<2}9、设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=3x+5y的最大值为()A.6B.19C.21D.4510、阅读如图的程序框图,运行相应的程序,若输入N的值为20,则输出T的值为()A.1B.2C.3D.411.在复平面中,已知点A(2,1),B(0,2),C(-2,1),O(0,0).给出下面的结论:①直线OC与直线BA平行;②;③;④.其中正确结论的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个12.在一个锥体中,作平行于底面的截面,若这个截面面积与底面面积之比为1∶3,则锥体被截面所分成的两部分的体积之比为()A.1∶3B.1∶9C.1∶33D.1∶)133(-二、填空题(共4小题,每小题5分;共计20分)1.在等比数列{512,124,}7483-==+a a a a a n 中,且公比q 是整数,则10a 等于_________.2.若⎪⎩⎪⎨⎧≤+≥≥622y x y x ,则目标函数y x z 3+=的取值范围是_________.3.已知,1sin 1cot 22=++θθ那么=++)cos 2)(sin 1(θθ_________.4.取棱长为a 的正方体的一个顶点,过从此顶点出发的三条棱的中点作截面,依次进行下去,对正方体的所有顶点都如此操作,所得的各截面与正方体各面共同围成一个多面体.则此多面体:①有12个顶点;②有24条棱;③有12个面;④表面积为23a ;⑤体积为365a.以上结论正确的是_________.(要求填上的有正确结论的序号)三、大题:(满分70分)1.如图,直四棱柱ABCD–A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N 分别是BC,BB1,A1D的中点.(1)证明:MN∥平面C1DE;(2)求二面角A-MA1-N 的正弦值.2.已知抛物线C:y2=3x 的焦点为F,斜率为32的直线l 与C 的交点为A,B,与x 轴的交点为P.(1)若|AF|+|BF|=4,求l 的方程;(2)若3AP PB =,求|AB|.3.已知函数()sin ln(1)f x x x =-+,()f x '为()f x 的导数.证明:(1)()f x '在区间(1,2π-存在唯一极大值点;(2)()f x 有且仅有2个零点.4.设直线l 、m ,平面α、β,下列条件能得出βα//的是().A.α⊂l ,α⊂m ,且β//l ,β//m B.α⊂l ,β⊂m ,且m l //C.α⊥l ,β⊥m ,且ml //D.α//l ,β//m ,且ml //5.设平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,且α、β分别与γ相交于a 、b ,b a //.求证:平面α//平面β.分析:要证明两平面平行,只要设法在平面α上找到两条相交直线,或作出相交直线,它们分别与β平行(如图).证明:在平面α内作直线PQ ⊥直线a ,在平面β内作直线MN ⊥直线b .6.如图所示,平面α//平面β,点A 、C α∈,点β∈D B 、,a AB =是α、β的公垂线,CD 是斜线.若b BD AC ==,c CD =,M 、N 分别是AB 和CD 的中点,(1)求证:MN;//(2)求MN的长.参考答案:一、选择题:1-5题答案:BAADC6-10题答案:ACBCB11-12题答案:CDB)=()8.设全集为R,集合A={x|0<x<2},B={x|x≥1},则A∩(∁RA.{x|0<x≤1}B.{x|0<x<1}C.{x|1≤x<2}D.{x|0<x<2}【解答】解:∵A={x|0<x<2},B={x|x≥1},B={x|x<1},∴∁R∴A∩(∁B)={x|0<x<1}.R故选:B.9、设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=3x+5y的最大值为()A.6B.19C.21D.45【解答】解:由变量x,y满足约束条件,得如图所示的可行域,由解得A(2,3).当目标函数z=3x+5y经过A时,直线的截距最大,z取得最大值.将其代入得z的值为21,故选:C.10、阅读如图的程序框图,运行相应的程序,若输入N的值为20,则输出T的值为()A.1B.2C.3D.4【解答】解:若输入N=20,则i=2,T=0,==10是整数,满足条件.T=0+1=1,i=2+1=3,i≥5不成立,循环,=不是整数,不满足条件.,i=3+1=4,i≥5不成立,循环,==5是整数,满足条件,T=1+1=2,i=4+1=5,i≥5成立,输出T=2,故选:B.二、填空题:1、-1或5122、[8,14]3、44、①②⑤三、大题:1.解:(1)连结B1C,ME.因为M,E 分别为BB1,BC 的中点,所以ME∥B1C,且ME=12B1C.又因为N 为A1D 的中点,所以ND=12A1D.由题设知A1B1= DC,可得B1C = A1D,故ME =ND,因此四边形MNDE 为平行四边形,MN∥ED.又MN ⊄平面EDC1,所以MN∥平面C1DE.(2)由已知可得DE⊥DA.以D 为坐标原点,DA的方向为x 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz,则(2,0,0)A ,A1(2,0,4),2)M ,(1,0,2)N ,1(0,0,4)A A =-,1(2)A M =-- ,1(1,0,2)A N =--,(0,MN =.设(,,)x y z =m 为平面A1MA 的法向量,则1100A M A A ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩m m ,所以2040x z z ⎧-+-=⎪⎨-=⎪⎩,.可取=m .设(,,)p q r =n 为平面A1MN 的法向量,则100MN A N ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,.n n所以020p r ⎧=⎪⎨--=⎪⎩,.可取(2,0,1)=-n .于是cos ,||5⋅〈〉==‖m n m n m n ,所以二面角1A MA N --的正弦值为105.2.解:设直线()()11223:,,,,2l y x t A x y B x y =+.(1)由题设得3,04F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,故123||||2AF BF x x +=++,由题设可得1252x x +=.由2323y x t y x ⎧=+⎪⎨⎪=⎩,可得22912(1)40x t x t +-+=,则1212(1)9t x x -+=-.从而12(1)592t --=,得78t =-.所以l 的方程为3728y x =-.(2)由3AP PB =可得123y y =-.由2323y x ty x ⎧=+⎪⎨⎪=⎩,可得2220y y t -+=.所以122y y +=.从而2232y y -+=,故211,3y y =-=.代入C 的方程得1213,3x x ==.故413||3AB =.3.解:(1)设()()g x f 'x =,则1()cos 1g x x x =-+,21sin ())(1x 'x g x =-++.当1,2x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()g'x 单调递减,而(0)0,()02g'g'π><,可得()g'x 在1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭有唯一零点,设为α.则当(1,)x α∈-时,()0g'x >;当,2x α⎛π⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g'x <.所以()g x 在(1,)α-单调递增,在,2απ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,故()g x 在1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭存在唯一极大值点,即()f 'x 在1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭存在唯一极大值点.(2)()f x 的定义域为(1,)-+∞.(i)当(1,0]x ∈-时,由(1)知,()f 'x 在(1,0)-单调递增,而(0)0f '=,所以当(1,0)x ∈-时,()0f 'x <,故()f x 在(1,0)-单调递减,又(0)=0f ,从而0x =是()f x 在(1,0]-的唯一零点.(ii)当0,2x ⎛π⎤∈ ⎥⎝⎦时,由(1)知,()f 'x 在(0,)α单调递增,在,2απ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,而(0)=0f ',02f 'π⎛⎫< ⎪⎝⎭,所以存在,2βαπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得()0f 'β=,且当(0,)x β∈时,()0f 'x >;当,2x βπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f 'x <.故()f x 在(0,)β单调递增,在,2βπ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减.又(0)=0f ,1ln 1022f ππ⎛⎫⎛⎫=-+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以当0,2x ⎛π⎤∈ ⎥⎝⎦时,()0f x >.从而,()f x 在0,2⎛⎤⎥⎝⎦π没有零点.(iii)当,2x π⎛⎤∈π ⎥⎝⎦时,()0f 'x <,所以()f x 在,2π⎛⎫π ⎪⎝⎭单调递减.而02f π⎛⎫> ⎪⎝⎭,()0f π<,所以()f x 在,2π⎛⎤π ⎥⎝⎦有唯一零点.(iv)当(,)x ∈π+∞时,ln(1)1x +>,所以()f x <0,从而()f x 在(,)π+∞没有零点.综上,()f x 有且仅有2个零点.4.设直线l 、m ,平面α、β,下列条件能得出βα//的是().A.α⊂l ,α⊂m ,且β//l ,β//m B.α⊂l ,β⊂m ,且m l //C.α⊥l ,β⊥m ,且m l //D.α//l ,β//m ,且ml //分析:选项A 是错误的,因为当m l //时,α与β可能相交.选项B 是错误的,理由同A.选项C 是正确的,因为α⊥l ,l m //,所以α⊥m ,又∵β⊥m ,∴βα//.选项D 也是错误的,满足条件的α可能与β相交.答案:C说明:此题极易选A,原因是对平面平行的判定定理掌握不准确所致.本例这样的选择题是常见题目,要正确得出选择,需要有较好的作图能力和对定理、公理的准确掌握、深刻理解,同时要考虑到各种情况.5.设平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,且α、β分别与γ相交于a 、b ,b a //.求证:平面α//平面β.分析:要证明两平面平行,只要设法在平面α上找到两条相交直线,或作出相交直线,它们分别与β平行(如图).证明:在平面α内作直线PQ ⊥直线a ,在平面β内作直线MN ⊥直线b .∵平面α⊥平面γ,∴PQ ⊥平面γ,MN ⊥平面γ,∴MN PQ //.又∵p a //,Q a PQ = ,N b MN = ,∴平面α//平面β.说明:如果在α、β内分别作γ⊥PQ ,γ⊥MN ,这样就走了弯路,还需证明PQ 、MN 在α、β内,如果直接在α、β内作a 、b 的垂线,就可推出MN PQ //.由面面垂直的性质推出“线面垂直”,进而推出“线线平行”、“线面平行”,最后得到“面面平行”,最后得到“面面平行”.其核心是要形成应用性质定理的意识,在立体几何证明中非常重要.6.如图所示,平面α//平面β,点A 、C α∈,点β∈D B 、,a AB =是α、β的公垂线,CD 是斜线.若b BD AC ==,c CD =,M 、N 分别是AB 和CD 的中点,(1)求证:β//MN ;(2)求MN 的长.分析:(1)要证β//MN ,取AD 的中点P ,只要证明MN 所在的平面β//PMN .为此证明β//PM ,β//PN 即可.(2)要求MN 之长,在CMA ∆中,CM 、CN 的长度易知,关键在于证明CD MN ⊥,从而由勾股定理可以求解.证明:(1)连结AD ,设P 是AD 的中点,分别连结PM 、PN .∵M 是AB 的中点,∴BD PM //.又β⊂BD ,∴β//PM .同理∵N 是CD 的中点,∴AC PN //.∵α⊂AC ,∴α//PN .∵βα//,P PM PN = ,∴平面β//PMN .∵MN ⊂平面PMN ,∴β//MN .(2)分别连结MC 、MD .∵b BD AC ==,a BM AM 21==,又∵AB 是α、β的公垂线,∴︒=∠=∠90DBM CAM ,∴ACM Rt ∆≌BDM Rt ∆,∴DM CM =,∴DMC ∆是等腰三角形.又N 是CD 的中点,∴CD MN ⊥.在CMN Rt ∆中,22222421c a b CN CM MN -+=-=.说明:(1)证“线面平行”也可以先证“面面平行”,然后利用面面平行的性质,推证“线面平行”,这是一种以退为进的解题策略.(2)空间线段的长度,一般通过构造三角形、然后利用余弦定理或勾股定理来求解.(3)面面平行的性质:①面面平行,则线面平行;②面面平行,则被第三个平面所截得的交线平行.。
高考数学解三角形选择填空专题练习一、选择题1.在ABC △中,内角A ,B ,C 所对的边为a ,b ,c ,60B =︒,4a =,其面积S =则c =( )A .15B .16C .20D .2.在ABC △中,1a =,π6A ∠=,π4B ∠=,则c =( )A B C D 3.在ABC △中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若1cos 2b a Cc =+,则角A 为( )A .60︒B .120︒C .45︒D .135︒4.ABC △中A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c 其面积2224a b c S +-=,则中C 的大小是( )A .30︒B .90︒C .45︒D .135︒5.已知ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos C ,cos cos 2b A a B +=,则ABC △的外接圆面积为( ) A .4πB .8πC .9πD .36π6.如图所示,设A ,B 两点在河的两岸,一测量者在A 所在的同侧河岸边选定一点C ,测出AC 的距离为50m ,45ACB ∠=︒,105CAB ∠=︒后,就可以计算出A ,B 两点的距离为( )A .B .mC .mD .m 27.在ABC △中,a ,b ,c 分别是A ,B ,C 所对的边,若cos 4cos a C c A =-,π3B =,a =,则cosC =( )A .14B C D8.在ABC △中,内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,且满足2cos cos cos b B a C c A =+,若b 则a c +的最大值为( )A .B .3C .32D .99.在ABC △中,若22tan tan A a B b =,则ABC △的形状是( ) A .等腰或直角三角形 B .直角三角形 C .不能确定D .等腰三角形10.在ABC △中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且4442222a b c c a b++=+,若C 为锐角,则sin B A +的最大值为( )AB 1C D11.已知锐角ABC △的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2B A =,则sin a Ab的取值范围是( )A .⎝⎭B .⎝⎭C .12⎛ ⎝⎭D .12⎫⎪⎪⎝⎭12.在ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且A 是B 和C 的等差中项,0AB BC ⋅>,a =,则ABC △周长的取值范围是( )A .⎝⎭B .⎭C .⎝⎭D .⎝⎭二、填空题13.在ABC △中,3AB =,4AC =,3BC =,D 为BC 的中点,则AD =__________.14.在ABC △中,三个内角A ∠,B ∠,C ∠所对的边分别是a ,b ,c ,若()2sin cos 2sin cos b C A A C +=-,且a =ABC △面积的最大值是________.15在ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,120ABC ∠=︒,ABC ∠的角平分线交AC 于点D ,且1BD =,则4a c +的最小值为________.16.在锐角ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且A 、B 、C 成等差数列,b ABC △面积的取值范围是__________.参考答案 1.【答案】C【解析】由三角形面积公式可得11sin 4sin 6022ABC S ac B c ==⨯⨯⨯︒=△据此可得20c =.本题选择C 选项. 2.【答案】A【解析】由正弦定理sin sin a bA B =可得π1sinsin 4πsin sin 6a Bb A ⨯===,且()()cos cos cos cos sin sin C A B A B A B =-+=--=由余弦定理可得c =,故选A . 3.【答案】A【解析】1cos 2b a C C =+,1sin sin cos sin 2B A C C ∴=+,()1sin sin cos cos sin sin cos sin 2A C A C A C A C C +=+=+,1cos sin sin 2A C C =,1cos 2A =,60A =︒,故选A .4.【答案】C【解析】∵ABC △中,1sin 2S ab C =,2222cos a b c ab C +=-,且2224a b c S +-=,∴11sin cos 22ab C ab C =,即tan 1C =,则45C =︒.故选C . 5.【答案】D【解析】由cos cos 22sin sin sin b A a B a b cR A B C+====⎧⎪⎨⎪⎩,可得1sin cos sin cos B A A B R +=, 所以()1sin A B R +=,即1sin C R=,又cos C ,所以1sin 3C =,所以3R =,所以ABC △的外接圆面积为24π36πs R ==.故选D . 6.【答案】A【解析】在ABC △中,50m AC =,45ACB ∠=︒,105CAB ∠=︒,即30ABC ∠=︒,则由正弦定理sin sin AB ACACB ABC=∠∠,得50sin 2m 1sin 2AC ACB AB ABC ∠===∠,故选A .【解析】由余弦定理知,222222422b a c b c a a c ab bc +-+-⋅=-⋅,即4b =,由正弦定理知43πsin sin 3A =,解得sin A =,因为a b <,所以π4A =,()cos cos cos cos sin sin C A B A B A B =-+=-+=,故选D . 8.【答案】A【解析】2cos cos cos b B a C c A =+,则2sin cos sin cos sin cos B B A C C A =+, 所以()2sin cos sin sin B B A C B =+=,1cos 2B =,π3B =.又有2222231cos 222a cb ac B ac ac +-+-===,将式子化简得223a c ac +=+,则()()2233334a c a c ac ++=+≤+,所以()2134a c +≤,a c +≤A . 9.【答案】A【解析】由正弦定理有2222tan 4sin tan 4sin A R AB R B=,因sin 0A >,故化简可得 sin cos sin cos A A B B =,即sin2sin2A B =,所以222πA B k =+或者22π2πA B k +=+,k ∈Z .因A ,()0,πB ∈,()0,πA B +∈,故A B =或者π2A B +=,所以ABC △的形状是等腰三角形或直角三角形.故选A . 10.【答案】A 【解析】4442222a b c c a b++=+ 444222222222222a b c a c b c a b a b ∴++--+=,即()2222222a b c a b +-=,由余弦定理2222cos c a b ab C =+-,得2222cos a b c ab C +-=,代入上式,222224cos 2a b C a b ∴=,解得cos C ∴= C 为锐角,πA B C ++=,π4C ∴=,3π4B A =-,3π0,4A ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, ()3πsin sin 4B A A A A ϕ⎛⎫∴=-=+≤ ⎪⎝⎭1tan 3ϕ=,故选A .【解析】∵2B A =,∴sin sin22sin cos B A A A ==, 由正弦定理得2cos b a A =,∴12cos a b A =,∴sin sin 1tan 2cos 2a A A Ab A ==.∵ABC △是锐角三角形,∴π02π022π0π32A B A C A <⎧⎪⎪⎪⎨<<=<<=-<⎪⎪⎪⎩,解得ππ64A <<,tan 1A <<11tan 22A <<.即sin a A b的值范围是12⎫⎪⎪⎝⎭,故选D . 12.【答案】B【解析】∵A 是B 和C 的等差中项,∴2A B C =+,∴π3A =, 又0AB BC ⋅>,则()cos π0B ->,从而π2B >,∴π2π23B <<,∵21sin sin s s 3πin in a b c A B C ====,∴sin b B =,2πsin sin 3c C B ⎛⎫==-⎪⎝⎭, 所以ABC △的周长为2πsin sin 3π6l a b c B B B ⎛⎫⎛⎫=++=++-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 又π2π23B <<,π2π5π366B <+<,1sin 26πB ⎛⎫<+< ⎪⎝⎭l <<.故选B . 13.【答案】2【解析】在ABC △中,根据余弦定理,可得2223341cos 2339B +-==⨯⨯,在ABD △中,根据余弦定理,可得222331413232294AD ⎛⎫=+-⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭,所以AD =. 14.【解析】()2sin cos 2sin cos b C A A C +=-,()()cos 2sin cos sin cos 2sin 2sin b A C A A C A C B ∴=-+=-+=-, 则2sin cos b B A -=,结合正弦定理得2cos sin a A A -=,即tan A =,2π3A ∠=,由余弦定理得2221cos 22b c a A bc +-==-,化简得22122b c bc bc +=-≥,故4bc ≤,11sin 422ABC S bc A =≤⨯=△15.【答案】9【解析】由题意可知,ABC ABD BCD S S S =+△△△,由角平分线性质和三角形面积公式得111sin1201sin601sin60222ac a c ︒=⨯⨯︒+⨯⨯︒,化简得ac a c =+,111a c+=, 因此()11444559c a a c a c a c a c ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭, 当且仅当23c a ==时取等号,则4a c +的最小值为9. 16.【答案】⎝⎦【解析】∵ABC △中A ,B ,C 成等差数列,∴π3B =.由正弦定理得2sin sin sin sin 3a cb A C B ===,∴2sin a A =,2sinc C =,∴12πsin sin sin 23ABC S ac B A C A A ⎛⎫===- ⎪⎝⎭△21331cos2sin sin cos sin22242AA A A A A A A ⎫-=+==+⎪⎪⎝⎭3πsin2246A A A ⎛⎫==-+ ⎪⎝⎭, ∵ABC △为锐角三角形,∴π022ππ032A A <<<-<⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩,解得ππ62A <<.∴ππ5π2666A <-<,∴1πsin 2126A ⎛⎫<-≤ ⎪⎝⎭π26A ⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭,故ABC △面积的取值范围是⎝⎦.。
高考数学基础训练题(1)1.设集合}4|||{<=x x A ,}034|{2>+-=x x x B ,则集合{A x x ∈|且B A x ∉}= 。
2.下列说法中:(1)若22y x =,则y x =;(2)等比数列是递增数列的一个必要条件是公比大于1;(3)2≥a 的否定是;(4)若3>+b a ,则1>a 或2>b 。
其中不正确的有 。
3.设集合}2|||{<-=a x x A ,}1212|{<+-=x x x B ,且B A ⊆,则实数a 的取值范围是 。
4.已知二次函数)0(3)(2≠-+=a bx ax x f 满足)4()2(f f =,则)6(f = 。
5.计算:3121log 24lg539--⎛⎫- ⎪⎝⎭= 。
6.已知函数1)(2++=x b ax x f 的值域是[-1,4 ],则b a 2的值是 。
7.若函数3)2(2+++=x a x y ,][b a x ,∈的图象关于直线1=x 对称,则=b 。
8.函数)(x f y =的图象与x x g )41()(=的图象关于直线y=x 对称,那么)2(2x x f -的单调减区间是 。
9.函数1)(---=a x xa x f 的反函数)(1x f -的图象的对称中心是(-1,3),则实数a = 。
10.)(x f y =是R 上的减函数,且)(x f y =的图象经过点A (0,1)和B (3,-1),则不等式1|)1(|<+x f 的解集为 。
11.已知函数⎩⎨⎧>≤+=0,log 0,1)(2x x x x x f ,若1))((0-=x f f ,则0x 的取值范围是 .12.已知函数),1,1(,5sin )(-∈+=x x x x f 如果,0)1()1(2<-+-a f a f 则a 的取值范围是____。
13.关于x 的方程aa x -+=535有负根,则a 的取值范围是 。
江苏省高考数学试卷一.填空题1.(5分)已知集合A={1, 2}, B={a, a2+3}.若A∩B={1}, 则实数a的值为.2.(5分)已知复数z=(1+i)(1+2i), 其中i是虚数单位, 则z的模是.3.(5分)某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品, 产量分别为200, 400, 300, 100件.为检验产品的质量, 现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验, 则应从丙种型号的产品中抽取件.4.(5分)如图是一个算法流程图:若输入x的值为, 则输出y的值是.5.(5分)若tan(α﹣)=.则tanα=.6.(5分)如图, 在圆柱O1O2内有一个球O, 该球与圆柱的上、下底面及母线均相切, 记圆柱O1O2的体积为V1, 球O的体积为V2, 则的值是.7.(5分)记函数f(x)=定义域为D.在区间[﹣4, 5]上随机取一个数x, 则x∈D的概率是.8.(5分)在平面直角坐标系xOy中, 双曲线﹣y2=1的右准线与它的两条渐近线分别交于点P, Q, 其焦点是F1, F2, 则四边形F1PF2Q的面积是.9.(5分)等比数列{a n}的各项均为实数, 其前n项为S n, 已知S3=, S6=, 则a8=.10.(5分)某公司一年购买某种货物600吨, 每次购买x吨, 运费为6万元/次, 一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小, 则x的值是.11.(5分)已知函数f(x)=x3﹣2x+e x﹣, 其中e是自然对数的底数.若f(a﹣1)+f(2a2)≤0.则实数a的取值范围是.12.(5分)如图, 在同一个平面内, 向量, , 的模分别为1, 1, , 与的夹角为α, 且tanα=7, 与的夹角为45°.若=m+n(m, n∈R), 则m+n=.13.(5分)在平面直角坐标系xOy中, A(﹣12, 0), B(0, 6), 点P在圆O:x2+y2=50上.若≤20, 则点P的横坐标的取值范围是.14.(5分)设f(x)是定义在R上且周期为1的函数, 在区间[0, 1)上, f(x)=, 其中集合D={x|x=, n∈N*}, 则方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是.二.解答题15.(14分)如图, 在三棱锥A﹣BCD中, AB⊥AD, BC⊥BD, 平面ABD⊥平面BCD, 点E、F(E与A、D不重合)分别在棱AD, BD 上, 且EF⊥AD.求证:(1)EF∥平面ABC;(2)AD⊥AC.16.(14分)已知向量=(cosx, sinx), =(3, ﹣), x ∈[0, π].(1)若∥, 求x的值;(2)记f(x)=, 求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.17.(14分)如图, 在平面直角坐标系xOy中, 椭圆E:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1, F2, 离心率为, 两准线之间的距离为8.点P在椭圆E上, 且位于第一象限, 过点F1作直线PF1的垂线l1, 过点F2作直线PF2的垂线l2.(1)求椭圆E的标准方程;(2)若直线l1, l2的交点Q在椭圆E上, 求点P的坐标.18.(16分)如图, 水平放置的正四棱柱形玻璃容器Ⅰ和正四棱台形玻璃容器Ⅱ的高均为32cm, 容器Ⅰ的底面对角线AC的长为10cm, 容器Ⅱ的两底面对角线EG, E1G1的长分别为14cm和62cm.分别在容器Ⅰ和容器Ⅱ中注入水, 水深均为12cm.现有一根玻璃棒l, 其长度为40cm.(容器厚度、玻璃棒粗细均忽略不计)(1)将l放在容器Ⅰ中, l的一端置于点A处, 另一端置于侧棱CC1上, 求l没入水中部分的长度;(2)将l放在容器Ⅱ中, l的一端置于点E处, 另一端置于侧棱GG1上, 求l没入水中部分的长度.19.(16分)对于给定的正整数k, 若数列{a n}满足:a n﹣k+a n﹣k+1+…+a n﹣1+a n+1+…+a n+k﹣1+a n+k=2ka n对任意正整数n(n>k)总成立, 则称数列{a n}是“P(k)数列”.(1)证明:等差数列{a n}是“P(3)数列”;(2)若数列{a n}既是“P(2)数列”, 又是“P(3)数列”, 证明:{a n}是等差数列.20.(16分)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值, 且导函数f′(x)的极值点是f(x)的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求b关于a的函数关系式, 并写出定义域;(2)证明:b2>3a;(3)若f(x), f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣, 求a 的取值范围.二.非选择题, 附加题(21-24选做题)【选修4-1:几何证明选讲】(本小题满分0分)21.如图, AB为半圆O的直径, 直线PC切半圆O于点C, AP ⊥PC, P为垂足.求证:(1)∠PAC=∠CAB;(2)AC2 =AP•AB.[选修4-2:矩阵与变换]22.已知矩阵A=, B=.(1)求AB;(2)若曲线C1:=1在矩阵AB对应的变换作用下得到另一曲线C2, 求C2的方程.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在平面直角坐标系xOy中, 已知直线l的参数方程为(t为参数), 曲线C的参数方程为(s为参数).设P为曲线C上的动点, 求点P到直线l的距离的最小值.[选修4-5:不等式选讲]24.已知a, b, c, d为实数, 且a2+b2=4, c2+d2=16, 证明ac+bd≤8.【必做题】25.如图, 在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中, AA1⊥平面ABCD, 且AB=AD=2, AA1=, ∠BAD=120°.(1)求异面直线A1B与AC1所成角的余弦值;(2)求二面角B﹣A1D﹣A的正弦值.26.已知一个口袋有m个白球, n个黑球(m, n∈N*, n≥2), 这些球除颜色外全部相同.现将口袋中的球随机的逐个取出, 并放入如图所示的编号为1, 2, 3, …, m+n的抽屉内, 其中第k 次取出的球放入编号为k的抽屉(k=1, 2, 3, …, m+n).123…m+n(1)试求编号为2的抽屉内放的是黑球的概率p;(2)随机变量x表示最后一个取出的黑球所在抽屉编号的倒数, E(X)是X的数学期望, 证明E(X)<.江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一.填空题1.(5分)(2020•江苏)已知集合A={1, 2}, B={a, a2+3}.若A ∩B={1}, 则实数a的值为1.【分析】利用交集定义直接求解.【解答】解:∵集合A={1, 2}, B={a, a2+3}.A∩B={1},∴a=1或a2+3=1,解得a=1.故答案为:1.【点评】本题考查实数值的求法, 是基础题, 解题时要认真审题, 注意交集定义及性质的合理运用.2.(5分)(2020•江苏)已知复数z=(1+i)(1+2i), 其中i是虚数单位, 则z的模是.【分析】利用复数的运算法则、模的计算公式即可得出.【解答】解:复数z=(1+i)(1+2i)=1﹣2+3i=﹣1+3i,∴|z|==.故答案为:.【点评】本题考查了复数的运算法则、模的计算公式, 考查了推理能力与计算能力, 属于基础题.3.(5分)(2020•江苏)某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品, 产量分别为200, 400, 300, 100件.为检验产品的质量, 现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验, 则应从丙种型号的产品中抽取18件.【分析】由题意先求出抽样比例即为, 再由此比例计算出应从丙种型号的产品中抽取的数目.【解答】解:产品总数为200+400+300+100=1000件, 而抽取60辆进行检验, 抽样比例为=,则应从丙种型号的产品中抽取300×=18件,故答案为:18【点评】本题的考点是分层抽样.分层抽样即要抽样时保证样本的结构和总体的结构保持一致, 按照一定的比例, 即样本容量和总体容量的比值, 在各层中进行抽取.4.(5分)(2020•江苏)如图是一个算法流程图:若输入x的值为, 则输出y的值是﹣2.【分析】直接模拟程序即得结论.【解答】解:初始值x=, 不满足x≥1,所以y=2+log2=2﹣=﹣2,故答案为:﹣2.【点评】本题考查程序框图, 模拟程序是解决此类问题的常用方法, 注意解题方法的积累, 属于基础题.5.(5分)(2020•江苏)若tan(α﹣)=.则tanα=.【分析】直接根据两角差的正切公式计算即可【解答】解:∵tan(α﹣)===∴6tanα﹣6=tanα+1,解得tanα=,故答案为:.【点评】本题考查了两角差的正切公式, 属于基础题6.(5分)(2020•江苏)如图, 在圆柱O1O2内有一个球O, 该球与圆柱的上、下底面及母线均相切, 记圆柱O1O2的体积为V1, 球O的体积为V2, 则的值是.【分析】设出球的半径, 求出圆柱的体积以及球的体积即可得到结果.【解答】解:设球的半径为R, 则球的体积为:R3,圆柱的体积为:πR2•2R=2πR3.则==.故答案为:.【点评】本题考查球的体积以及圆柱的体积的求法, 考查空间想象能力以及计算能力.7.(5分)(2020•江苏)记函数f(x)=定义域为D.在区间[﹣4, 5]上随机取一个数x, 则x∈D的概率是.【分析】求出函数的定义域, 结合几何概型的概率公式进行计算即可.【解答】解:由6+x﹣x2≥0得x2﹣x﹣6≤0, 得﹣2≤x≤3,则D=[﹣2, 3],则在区间[﹣4, 5]上随机取一个数x, 则x∈D的概率P==, 故答案为:【点评】本题主要考查几何概型的概率公式的计算, 结合函数的定义域求出D, 以及利用几何概型的概率公式是解决本题的关键.8.(5分)(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy中, 双曲线﹣y2=1的右准线与它的两条渐近线分别交于点P, Q, 其焦点是F1, F2, 则四边形F1PF2Q的面积是.【分析】求出双曲线的准线方程和渐近线方程, 得到P, Q坐标, 求出焦点坐标, 然后求解四边形的面积.【解答】解:双曲线﹣y2=1的右准线:x=, 双曲线渐近线方程为:y=x, 所以P(, ), Q(, ﹣), F1(﹣2, 0).F2(2, 0).则四边形F1PF2Q的面积是:=2.故答案为:2.【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用, 考查计算能力.9.(5分)(2020•江苏)等比数列{a n}的各项均为实数, 其前n项为S n, 已知S3=, S6=, 则a8=32.【分析】设等比数列{a n}的公比为q≠1, S3=, S6=, 可得=, =, 联立解出即可得出.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q≠1,∵S3=, S6=, ∴=, =,解得a1=, q=2.则a8==32.故答案为:32.【点评】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.10.(5分)(2020•江苏)某公司一年购买某种货物600吨, 每次购买x吨, 运费为6万元/次, 一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小, 则x的值是30.【分析】由题意可得:一年的总运费与总存储费用之和=+4x, 利用基本不等式的性质即可得出.【解答】解:由题意可得:一年的总运费与总存储费用之和=+4x≥4×2×=240(万元).当且仅当x=30时取等号.故答案为:30.【点评】本题考查了基本不等式的性质及其应用, 考查了推理能力与计算能力, 属于基础题.11.(5分)(2020•江苏)已知函数f(x)=x3﹣2x+e x﹣, 其中e是自然对数的底数.若f(a﹣1)+f(2a2)≤0.则实数a的取值范围是[﹣1, ] .【分析】求出f(x)的导数, 由基本不等式和二次函数的性质, 可得f(x)在R上递增;再由奇偶性的定义, 可得f(x)为奇函数, 原不等式即为2a2≤1﹣a, 运用二次不等式的解法即可得到所求范围.【解答】解:函数f(x)=x3﹣2x+e x﹣的导数为:f′(x)=3x2﹣2+e x+≥﹣2+2=0,可得f(x)在R上递增;又f(﹣x)+f(x)=(﹣x)3+2x+e﹣x﹣e x+x3﹣2x+e x﹣=0,可得f(x)为奇函数,则f(a﹣1)+f(2a2)≤0,即有f(2a2)≤﹣f(a﹣1)=f(1﹣a),即有2a2≤1﹣a,解得﹣1≤a≤,故答案为:[﹣1, ].【点评】本题考查函数的单调性和奇偶性的判断和应用, 注意运用导数和定义法, 考查转化思想的运用和二次不等式的解法, 考查运算能力, 属于中档题.12.(5分)(2020•江苏)如图, 在同一个平面内, 向量, , 的模分别为1, 1, , 与的夹角为α, 且tanα=7, 与的夹角为45°.若=m+n(m, n∈R), 则m+n=3.【分析】如图所示, 建立直角坐标系.A(1, 0).由与的夹角为α, 且tanα=7.可得cosα=, sinα=.C.可得cos(α+45°)=.sin(α+45°)=.B.利用=m+n(m, n ∈R), 即可得出.【解答】解:如图所示, 建立直角坐标系.A(1, 0).由与的夹角为α, 且tanα=7.∴cosα=, sinα=.∴C.cos(α+45°)=(cosα﹣sinα)=.sin(α+45°)=(sinα+cosα)=.∴B.∵=m+n(m, n∈R),∴=m﹣n, =0+n,解得n=, m=.则m+n=3.故答案为:3.【点评】本题考查了向量坐标运算性质、和差公式, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.13.(5分)(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy中, A(﹣12, 0), B(0, 6), 点P在圆O:x2+y2=50上.若≤20, 则点P的横坐标的取值范围是[﹣5, 1] .【分析】根据题意, 设P(x0, y0), 由数量积的坐标计算公式化简变形可得2x0+y0+5≤0, 分析可得其表示表示直线2x+y+5≤0以及直线下方的区域, 联立直线与圆的方程可得交点的横坐标, 结合图形分析可得答案.【解答】解:根据题意, 设P(x0, y0), 则有x02+y02=50, =(﹣12﹣x0, ﹣y0)•(﹣x0, 6﹣y0)=(12+x0)x0﹣y0(6﹣y0)=12x0+6y+x02+y02≤20,化为:12x0﹣6y0+30≤0,即2x0﹣y0+5≤0, 表示直线2x+y+5≤0以及直线下方的区域,联立, 解可得x0=﹣5或x0=1,结合图形分析可得:点P的横坐标x0的取值范围是[﹣5, 1],故答案为:[﹣5, 1].【点评】本题考查数量积的运算以及直线与圆的位置关系, 关键是利用数量积化简变形得到关于x0、y0的关系式.14.(5分)(2020•江苏)设f(x)是定义在R上且周期为1的函数, 在区间[0, 1)上, f(x)=, 其中集合D={x|x=, n ∈N*}, 则方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是8.【分析】由已知中f(x)是定义在R上且周期为1的函数, 在区间[0, 1)上, f(x)=, 其中集合D={x|x=, n∈N*}, 分析f(x)的图象与y=lgx图象交点的个数, 进而可得答案.【解答】解:∵在区间[0, 1)上, f(x)=,第一段函数上的点的横纵坐标均为有理数,又f(x)是定义在R上且周期为1的函数,∴在区间[1, 2)上, f(x)=, 此时f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;同理:区间[2, 3)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[3, 4)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[4, 5)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[5, 6)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[6, 7)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[7, 8)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[8, 9)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;在区间[9, +∞)上, f(x)的图象与y=lgx无交点;故f(x)的图象与y=lgx有8个交点;即方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是8,故答案为:8【点评】本题考查的知识点是根的存在性及根的个数判断, 函数的图象和性质, 转化思想, 难度中档.二.解答题15.(14分)(2020•江苏)如图, 在三棱锥A﹣BCD中, AB⊥AD, BC⊥BD, 平面ABD⊥平面BCD, 点E、F(E与A、D不重合)分别在棱AD, BD上, 且EF⊥AD.求证:(1)EF∥平面ABC;(2)AD⊥AC.【分析】(1)利用AB∥EF及线面平行判定定理可得结论;(2)通过取线段CD上点G, 连结FG、EG使得FG∥BC, 则EG∥AC, 利用线面垂直的性质定理可知FG⊥AD, 结合线面垂直的判定定理可知AD ⊥平面EFG, 从而可得结论.【解答】证明:(1)因为AB⊥AD, EF⊥AD, 且A、B、E、F四点共面, 所以AB∥EF,又因为EF⊊平面ABC, AB⊆平面ABC,所以由线面平行判定定理可知:EF∥平面ABC;(2)在线段CD上取点G, 连结FG、EG使得FG∥BC, 则EG∥AC,因为BC⊥BD, 所以FG∥BC,又因为平面ABD⊥平面BCD,所以FG⊥平面ABD, 所以FG⊥AD,又因为AD⊥EF, 且EF∩FG=F,所以AD⊥平面EFG, 所以AD⊥EG,故AD⊥AC.【点评】本题考查线面平行及线线垂直的判定, 考查空间想象能力, 考查转化思想, 涉及线面平行判定定理, 线面垂直的性质及判定定理, 注意解题方法的积累, 属于中档题.16.(14分)(2020•江苏)已知向量=(cosx, sinx), =(3, ﹣), x∈[0, π].(1)若∥, 求x的值;(2)记f(x)=, 求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.【分析】(1)根据向量的平行即可得到tanx=﹣, 问题得以解决,(2)根据向量的数量积和两角和余弦公式和余弦函数的性质即可求出【解答】解:(1)∵=(cosx, sinx), =(3, ﹣),∥,∴﹣cosx=3sinx,∴tanx=﹣,∵x∈[0, π],∴x=,(2)f(x)==3cosx﹣sinx=2(cosx﹣sinx)=2cos(x+),∵x∈[0, π],∴x+∈[, ],∴﹣1≤cos(x+)≤,当x=0时, f(x)有最大值, 最大值3,当x=时, f(x)有最小值, 最大值﹣2.【点评】本题考查了向量的平行和向量的数量积以及三角函数的化简和三角函数的性质, 属于基础题17.(14分)(2020•江苏)如图, 在平面直角坐标系xOy中, 椭圆E:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1, F2, 离心率为,两准线之间的距离为8.点P在椭圆E上, 且位于第一象限, 过点F1作直线PF1的垂线l1, 过点F2作直线PF2的垂线l2.(1)求椭圆E的标准方程;(2)若直线l1, l2的交点Q在椭圆E上, 求点P的坐标.【分析】(1)由椭圆的离心率公式求得a=2c, 由椭圆的准线方程x=±, 则2×=8, 即可求得a和c的值, 则b2=a2﹣c2=3, 即可求得椭圆方程;(2)设P点坐标, 分别求得直线PF2的斜率及直线PF1的斜率, 则即可求得l2及l1的斜率及方程, 联立求得Q点坐标, 由Q在椭圆方程, 求得y02=x02﹣1, 联立即可求得P点坐标;方法二:设P(m, n), 当m≠1时, =, =, 求得直线l1及l1的方程, 联立求得Q点坐标, 根据对称性可得=±n2, 联立椭圆方程, 即可求得P点坐标.【解答】解:(1)由题意可知:椭圆的离心率e==, 则a=2c, ①椭圆的准线方程x=±, 由2×=8, ②由①②解得:a=2, c=1,则b2=a2﹣c2=3,∴椭圆的标准方程:;(2)方法一:设P(x 0, y0), 则直线PF2的斜率=,则直线l2的斜率k2=﹣, 直线l2的方程y=﹣(x﹣1),直线PF 1的斜率=,则直线l2的斜率k2=﹣, 直线l2的方程y=﹣(x+1),联立, 解得:, 则Q(﹣x0, ), 由P, Q在椭圆上, P, Q的横坐标互为相反数, 纵坐标应相等, 则y0=,∴y02=x02﹣1,则, 解得:, 则,又P在第一象限, 所以P的坐标为:P(, ).方法二:设P(m, n), 由P在第一象限, 则m>0, n>0,当m=1时, 不存在, 解得:Q与F 1重合, 不满足题意,当m≠1时, =, =,由l 1⊥PF1, l2⊥PF2, 则=﹣, =﹣,直线l1的方程y=﹣(x+1), ①直线l2的方程y=﹣(x﹣1), ②联立解得:x=﹣m, 则Q(﹣m, ),由Q在椭圆方程, 由对称性可得:=±n2,即m2﹣n2=1, 或m2+n2=1,由P(m, n), 在椭圆方程, , 解得:, 或, 无解,又P在第一象限, 所以P的坐标为:P(, ).【点评】本题考查椭圆的标准方程, 直线与椭圆的位置关系, 考查直线的斜率公式, 考查数形结合思想, 考查计算能力, 属于中档题.18.(16分)(2020•江苏)如图, 水平放置的正四棱柱形玻璃容器Ⅰ和正四棱台形玻璃容器Ⅱ的高均为32cm, 容器Ⅰ的底面对角线AC的长为10cm, 容器Ⅱ的两底面对角线EG, E1G1的长分别为14cm和62cm.分别在容器Ⅰ和容器Ⅱ中注入水, 水深均为12cm.现有一根玻璃棒l, 其长度为40cm.(容器厚度、玻璃棒粗细均忽略不计)(1)将l放在容器Ⅰ中, l的一端置于点A处, 另一端置于侧棱CC1上, 求l没入水中部分的长度;(2)将l放在容器Ⅱ中, l的一端置于点E处, 另一端置于侧棱GG1上, 求l没入水中部分的长度.【分析】(1)设玻璃棒在CC1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N, 过N作NP∥MC, 交AC于点P, 推导出CC1⊥平面ABCD, CC1⊥AC, NP⊥AC, 求出MC=30cm, 推导出△ANP∽△AMC, 由此能出玻璃棒l没入水中部分的长度.(2)设玻璃棒在GG1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N, 过点N 作NP⊥EG, 交EG于点P, 过点E作EQ⊥E1G1, 交E1G1于点Q, 推导出EE1G1G为等腰梯形, 求出E1Q=24cm, E1E=40cm, 由正弦定理求出sin∠GEM=, 由此能求出玻璃棒l没入水中部分的长度.【解答】解:(1)设玻璃棒在CC1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N, 在平面ACM中, 过N作NP∥MC, 交AC于点P,∵ABCD﹣A1B1C1D1为正四棱柱, ∴CC1⊥平面ABCD,又∵AC⊂平面ABCD, ∴CC1⊥AC, ∴NP⊥AC,∴NP=12cm, 且AM2=AC2+MC2, 解得MC=30cm,∵NP∥MC, ∴△ANP∽△AMC,∴=, , 得AN=16cm.∴玻璃棒l没入水中部分的长度为16cm.(2)设玻璃棒在GG1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N,在平面E1EGG1中, 过点N作NP⊥EG, 交EG于点P,过点E作EQ⊥E1G1, 交E1G1于点Q,∵EFGH﹣E1F1G1H1为正四棱台, ∴EE1=GG1, EG∥E1G1,EG≠E1G1,∴EE1G1G为等腰梯形, 画出平面E1EGG1的平面图,∵E1G1=62cm, EG=14cm, EQ=32cm, NP=12cm,∴E1Q=24cm,由勾股定理得:E1E=40cm,∴sin∠EE1G1=, sin∠EGM=sin∠EE1G1=, cos,根据正弦定理得:=, ∴sin, cos,∴sin∠GEM=sin(∠EGM+∠EMG)=sin∠EGMcos∠EMG+cos∠EGMsin∠EMG=, ∴EN===20cm.∴玻璃棒l没入水中部分的长度为20cm.【点评】本题考查玻璃棒l没入水中部分的长度的求法, 考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识, 考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力, 考查数形结合思想、化归与转化思想, 是中档题.19.(16分)(2020•江苏)对于给定的正整数k, 若数列{a n}满足:a n﹣k+a n﹣k+1+…+a n﹣1+a n+1+…+a n+k﹣1+a n+k=2ka n对任意正整数n(n>k)总成立, 则称数列{a n}是“P(k)数列”.(1)证明:等差数列{a n}是“P(3)数列”;(2)若数列{a n }既是“P (2)数列”, 又是“P (3)数列”, 证明:{a n }是等差数列.【分析】(1)由题意可知根据等差数列的性质, a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=(a n ﹣3+a n +3)+(a n ﹣2+a n +2)+(a n ﹣1+a n +1)═2×3a n , 根据“P (k )数列”的定义, 可得数列{a n }是“P (3)数列”;(2)由“P (k )数列”的定义, 则a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2=4a n , a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=6a n , 变形整理即可求得2a n =a n ﹣1+a n +1, 即可证明数列{a n }是等差数列.【解答】解:(1)证明:设等差数列{a n }首项为a 1, 公差为d, 则a n =a 1+(n ﹣1)d,则a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3,=(a n ﹣3+a n +3)+(a n ﹣2+a n +2)+(a n ﹣1+a n +1),=2a n +2a n +2a n ,=2×3a n ,∴等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)证明:由数列{a n }是“P (2)数列”则a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2=4a n , ① 数列{a n }是“P (3)数列”a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=6a n , ②由①可知:a n ﹣3+a n ﹣2+a n +a n +1=4a n ﹣1, ③a n ﹣1+a n +a n +2+a n +3=4a n +1, ④由②﹣(③+④):﹣2a n =6a n ﹣4a n ﹣1﹣4a n +1,整理得:2a n =a n ﹣1+a n +1,∴数列{a n }是等差数列.【点评】本题考查等差数列的性质, 考查数列的新定义的性质, 考查数列的运算, 考查转化思想, 属于中档题.20.(16分)(2020•江苏)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +1(a >0, b ∈R )有极值, 且导函数f′(x )的极值点是f (x )的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求b 关于a 的函数关系式, 并写出定义域;(2)证明:b2>3a;(3)若f(x), f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣, 求a 的取值范围.【分析】(1)通过对f(x)=x3+ax2+bx+1求导可知g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b, 进而再求导可知g′(x)=6x+2a, 通过令g′(x)=0进而可知f′(x)的极小值点为x=﹣, 从而f(﹣)=0, 整理可知b=+(a>0), 结合f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值可知f′(x)=0有两个不等的实根, 进而可知a>3.(2)通过(1)构造函数h(a)=b2﹣3a=﹣+=(4a3﹣27)(a3﹣27), 结合a>3可知h(a)>0, 从而可得结论;(3)通过(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣, 利用韦达定理及完全平方关系可知y=f(x)的两个极值之和为﹣+2, 进而问题转化为解不等式b﹣+﹣+2=﹣≥﹣, 因式分解即得结论.【解答】(1)解:因为f(x)=x3+ax2+bx+1,所以g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b, g′(x)=6x+2a,令g′(x)=0, 解得x=﹣.由于当x>﹣时g′(x)>0, g(x)=f′(x)单调递增;当x<﹣时g′(x)<0, g(x)=f′(x)单调递减;所以f′(x)的极小值点为x=﹣,由于导函数f′(x)的极值点是原函数f(x)的零点,所以f(﹣)=0, 即﹣+﹣+1=0,所以b=+(a>0).因为f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值,所以f′(x)=3x2+2ax+b=0有两个不等的实根,所以4a2﹣12b>0, 即a2﹣+>0, 解得a>3,所以b=+(a>3).(2)证明:由(1)可知h(a)=b2﹣3a=﹣+=(4a3﹣27)(a3﹣27),由于a>3, 所以h(a)>0, 即b2>3a;(3)解:由(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣,设x1, x2是y=f(x)的两个极值点, 则x1+x2=, x1x2=,所以f(x1)+f(x2)=++a(+)+b(x1+x2)+2=(x1+x2)[(x1+x2)2﹣3x1x2]+a[(x1+x2)2﹣2x1x2]+b(x1+x2)+2=﹣+2,又因为f(x), f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣,所以b﹣+﹣+2=﹣≥﹣,因为a>3, 所以2a3﹣63a﹣54≤0,所以2a(a2﹣36)+9(a﹣6)≤0,所以(a﹣6)(2a2+12a+9)≤0,由于a>3时2a2+12a+9>0,所以a﹣6≤0, 解得a≤6,所以a的取值范围是(3, 6].【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性、极值, 考查运算求解能力, 考查转化思想, 注意解题方法的积累, 属于难题.二.非选择题, 附加题(21-24选做题)【选修4-1:几何证明选讲】(本小题满分0分)21.(2020•江苏)如图, AB为半圆O的直径, 直线PC切半圆O于点C, AP⊥PC, P为垂足.求证:(1)∠PAC=∠CAB;(2)AC2 =AP•AB.【分析】(1)利用弦切角定理可得:∠ACP=∠ABC.利用圆的性质可得∠ACB=90°.再利用三角形内角和定理即可证明.(2)由(1)可得:△APC∽△ACB, 即可证明.【解答】证明:(1)∵直线PC切半圆O于点C, ∴∠ACP=∠ABC.∵AB为半圆O的直径, ∴∠ACB=90°.∵AP⊥PC, ∴∠APC=90°.∴∠PAC=90°﹣∠ACP, ∠CAB=90°﹣∠ABC,∴∠PAC=∠CAB.(2)由(1)可得:△APC∽△ACB,∴=.∴AC2 =AP•AB.【点评】本题考查了弦切角定理、圆的性质、三角形内角和定理、三角形相似的判定与性质定理, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.[选修4-2:矩阵与变换]22.(2020•江苏)已知矩阵A=, B=.(1)求AB;(2)若曲线C1:=1在矩阵AB对应的变换作用下得到另一曲线C2, 求C2的方程.【分析】(1)按矩阵乘法规律计算;(2)求出变换前后的坐标变换规律, 代入曲线C1的方程化简即可.【解答】解:(1)AB==,(2)设点P(x, y)为曲线C1的任意一点,点P在矩阵AB的变换下得到点P′(x0, y0),则=, 即x0=2y, y0=x,∴x=y0, y=,∴, 即x02+y02=8,∴曲线C2的方程为x2+y2=8.【点评】本题考查了矩阵乘法与矩阵变换, 属于中档题.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy中, 已知直线l的参数方程为(t为参数), 曲线C的参数方程为(s为参数).设P为曲线C上的动点, 求点P到直线l的距离的最小值.【分析】求出直线l的直角坐标方程, 代入距离公式化简得出距离d关于参数s的函数, 从而得出最短距离.【解答】解:直线l的直角坐标方程为x﹣2y+8=0,∴P到直线l的距离d==,∴当s=时, d取得最小值=.【点评】本题考查了参数方程的应用, 属于基础题.[选修4-5:不等式选讲]24.(2020•江苏)已知a, b, c, d为实数, 且a2+b2=4, c2+d2=16, 证明ac+bd≤8.【分析】a2+b2=4, c2+d2=16, 令a=2cosα, b=2sinα, c=4cosβ, d=4sinβ.代入ac+bd化简, 利用三角函数的单调性即可证明.另解:由柯西不等式可得:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2), 即可得出.【解答】证明:∵a2+b2=4, c2+d2=16,令a=2cosα, b=2sinα, c=4cosβ, d=4sinβ.∴ac+bd=8(cosαcosβ+sinαsinβ)=8cos(α﹣β)≤8.当且仅当cos(α﹣β)=1时取等号.因此ac+bd≤8.另解:由柯西不等式可得:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2)=4×16=64, 当且仅当时取等号.∴﹣8≤ac+bd≤8.【点评】本题考查了对和差公式、三角函数的单调性、不等式的性质, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.【必做题】26.(2020•江苏)已知一个口袋有m个白球, n个黑球(m, n∈N*, n≥2), 这些球除颜色外全部相同.现将口袋中的球随机的逐个取出, 并放入如图所示的编号为1, 2, 3, …, m+n的抽屉内, 其中第k次取出的球放入编号为k的抽屉(k=1, 2, 3, …, m+n).123…m+n(1)试求编号为2的抽屉内放的是黑球的概率p;(2)随机变量x表示最后一个取出的黑球所在抽屉编号的倒数, E(X)是X的数学期望, 证明E(X)<.【分析】(1)设事件A i表示编号为i的抽屉里放的是黑球, 则p=p(A2)=P (A 2|A1)P(A1)+P(A2|)P(), 由此能求出编号为2的抽屉内放的是黑球的概率.(2)X的所有可能取值为, …, , P(x=)=,k=n, n+1, n+2, …, n+m, 从而E(X)=()=, 由此能证明E(X)<.【解答】解:(1)设事件A i表示编号为i的抽屉里放的是黑球,则p=p(A 2)=P(A2|A1)P(A1)+P(A2|)P()===.证明:(2)∵X的所有可能取值为, …, ,P(x=)=, k=n, n+1, n+2, …, n+m,∴E(X)=()==<==•()==,∴E(X)<.【点评】本题考查概率的求法, 考查离散型随机变量的分布列、数学期望等基础知识, 考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力, 考查数形结合思想、化归与转化思想, 是中档题.25.(2020•江苏)如图, 在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中, AA1⊥平面ABCD, 且AB=AD=2, AA1=, ∠BAD=120°.(1)求异面直线A1B与AC1所成角的余弦值;(2)求二面角B﹣A1D﹣A的正弦值.【分析】在平面ABCD内, 过A作Ax⊥AD, 由AA1⊥平面ABCD, 可得AA1⊥Ax, AA1⊥AD, 以A为坐标原点, 分别以Ax、AD、AA1所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系.结合已知求出A, B, C, D, A1, C1的坐标, 进一步求出, , , 的坐标.(1)直接利用两法向量所成角的余弦值可得异面直线A1B与AC1所成角的余弦值;(2)求出平面BA1D与平面A1AD的一个法向量, 再由两法向量所成角的余弦值求得二面角B﹣A1D﹣A的余弦值, 进一步得到正弦值.【解答】解:在平面ABCD内, 过A作Ax⊥AD,∵AA1⊥平面ABCD, AD、Ax⊂平面ABCD,∴AA1⊥Ax, AA1⊥AD,以A为坐标原点, 分别以Ax、AD、AA1所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系.∵AB=AD=2, AA1=, ∠BAD=120°,∴A(0, 0, 0), B(), C(, 1, 0), D(0, 2, 0),A1(0, 0, ), C1().=(), =(), , .(1)∵cos<>==.∴异面直线A1B与AC1所成角的余弦值为;(2)设平面BA1D的一个法向量为,由, 得, 取x=, 得;取平面A1AD的一个法向量为.∴cos<>==.∴二面角B﹣A1D﹣A的正弦值为, 则二面角B﹣A1D﹣A的正弦值为.【点评】本题考查异面直线所成的角与二面角, 训练了利用空间向量求空间角, 是中档题.。
2023年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学一、选择题(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1,2,3,4,5,1,3,1,2,4U A B ,则U B A ð()A.1,3,5 B.1,3 C.1,2,4 D.1,2,4,52.“22a b ”是“222a b ab ”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.既不充分又不必要条件3.若0.50.60.51.01, 1.01,0.6a b c ,则,,a b c 的大小关系为()A.c a bB.c b aC.a b cD.b a c4.函数 f x 的图象如下图所示,则 f x 的解析式可能为()A.25e e 2x xx B.25sin 1xx C.25e e 2x xx D.25cos 1x x 5.已知函数 f x 的一条对称轴为直线2x ,一个周期为4,则 f x 的解析式可能为()A.sin 2xB.cos 2xC.sin 4xD.cos 4x6.已知 n a 为等比数列,n S 为数列 n a 的前n 项和,122n n a S ,则4a 的值为()A.3B.18C.54D.1527.调查某种群花萼长度和花瓣长度,所得数据如图所示,其中相关系数0.8245r ,下列说法正确的是()A.花瓣长度和花萼长度没有相关性B.花瓣长度和花萼长度呈现负相关C.花瓣长度和花萼长度呈现正相关D.若从样本中抽取一部分,则这部分的相关系数一定是0.82458.在三棱锥 P ABC 中,线段PC 上的点M 满足13PM PC,线段PB 上的点N 满足23PN PB,则三棱锥P AMN 和三棱锥 P ABC 的体积之比为()A.19B.29C.13 D.499.双曲线2222(0,0)x y a b a b的左、右焦点分别为12F F 、.过2F 作其中一条渐近线的垂线,垂足为P .已知22PF ,直线1PF 的斜率为24,则双曲线的方程为()A.22184x y B.22148x y C.22142x y D.22124x y 二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.试题中包含两个空的,答对1个的给3分,全部答对的给5分.10.已知i 是虚数单位,化简514i23i的结果为_____.11.在6312x x的展开式中,2x 项的系数为_____.12.过原点的一条直线与圆22:(2)3C x y 相切,交曲线22(0)y px p 于点P ,若8OP ,则p 的值为_____.13.甲乙丙三个盒子中装有一定数量的黑球和白球,其总数之比为5:4:6.这三个盒子中黑球占总数的比例分别为40%,25%,50%.现从三个盒子中各取一个球,取到的三个球都是黑球的概率为_____;将三个盒子混合后任取一个球,是白球的概率为_____.14.在ABC 中,60A ,1BC ,点D 为AB 的中点,点E 为CD 的中点,若设,AB a AC b u u u r u u u r r r ,则AE u u u r 可用,a b rr 表示为_____;若13BF BC u u u r u u u r ,则AE AF u u u r u u u r 的最大值为_____.15.若函数 2221f x ax x x ax 有且仅有两个零点,则a 的取值范围为_____三、解答题:本大题共5小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.在ABC V 中,角,,A B C 所对的边分別是,,a b c .已知2,120a b A .(1)求sin B 的值;(2)求c 的值;(3)求 sin B C .17.三棱台111ABC A B C -中,若1A A 面111,,2,1ABC AB AC AB AC AA AC ,,M N 分别是,BC BA 中点.(1)求证:1A N //平面1C MA ;(2)求平面1C MA 与平面11ACC A 所成夹角的余弦值;(3)求点C 到平面1C MA 的距离.18.设椭圆22221(0)x y a b a b 的左右顶点分别为12,A A ,右焦点为F ,已知123,1A F A F .(1)求椭圆方程及其离心率;(2)已知点P 是椭圆上一动点(不与端点重合),直线2A P 交y 轴于点Q ,若三角形1A PQ 的面积是三角形2A FP 面积的二倍,求直线2A P 的方程.19.已知 n a 是等差数列,255316,4a a a a .(1)求 n a 的通项公式和1212n n ii a .(2)已知 n b 为等比数列,对于任意*N k ,若1221k k n ,则1k n k b a b ,(Ⅰ)当2k 时,求证:2121k k k b ;(Ⅱ)求 n b 的通项公式及其前n 项和.20.已知函数 11ln 12f x x x.(1)求曲线 y f x 在2x 处切线的斜率;(2)当0x 时,证明: 1f x ;(3)证明: 51ln !ln 162n n n n.参考答案1.A2.B3.D4.D5.B6.C7.C8.B9.D10.4i (i4 )11.6012.613.0.0535(0.6)14.1142a b132415. ,00,11,16.(1)13 13(2)5(3)2617.(1)证明略(2)2 3(3)4 318.(1)椭圆的方程为22143x y ,离心率为12e .(2)622y x.19.(1)21n a n ,12121232n n n ii a;(2)(Ⅰ)证明略;(Ⅱ)2nn b ,前n 项和为122n .20.(1)1ln 334(2)证明略(3)证明略。
高考数学基础训练题(1)1.设集合}4|||{<=x x A ,}034|{2>+-=x x x B ,则集合{A x x ∈|且B A x ∉}= 。
2.下列说法中:(1)若22y x =,则y x =;(2)等比数列是递增数列的一个必要条件是公比大于1; (3)2≥a 的否定是;(4)若3>+b a ,则1>a 或2>b 。
其中不正确的有 。
3.设集合}2|||{<-=a x x A ,}1212|{<+-=x x x B ,且B A ⊆,则实数a 的取值范围是 。
4.已知二次函数)0(3)(2≠-+=a bx ax x f 满足)4()2(f f =,则)6(f = 。
5.计算:3121log 24lg539--⎛⎫- ⎪⎝⎭= 。
6.已知函数1)(2++=x b ax x f 的值域是[-1,4 ],则b a 2的值是 。
7.若函数3)2(2+++=x a x y ,][b a x ,∈的图象关于直线1=x 对称,则=b 。
8.函数)(x f y =的图象与x x g )41()(=的图象关于直线y=x 对称,那么)2(2x x f -的单调减区 间是 。
9.函数1)(---=a x xa x f 的反函数)(1x f -的图象的对称中心是(-1,3),则实数a = 。
10.)(x f y =是R 上的减函数,且)(x f y =的图象经过点A (0,1)和B (3,-1),则不等式1|)1(|<+x f 的解集为 。
11.已知函数⎩⎨⎧>≤+=0,log 0,1)(2x x x x x f ,若1))((0-=x f f ,则0x 的取值范围是 .12.已知函数),1,1(,5sin )(-∈+=x x x x f 如果,0)1()1(2<-+-a f a f 则a 的取值范围是____。
13.关于x 的方程aa x -+=535有负根,则a 的取值范围是 。
14.已知函数)(x f 满足:对任意实数21,x x ,当21x x <时,有)()(21x f x f <,且)()()(2121x f x f x x f ⋅=+写出满足上述条件的一个函数: 。
15.定义在区间)1,1(-内的函数)(x f 满足)1lg()()(2+=--x x f x f ,则)(x f = 。
16.已知函数x x f 2log )(=,2)(y x y x F +=,,则)1),41((f F 等于 。
17.对任意]1,1[-∈a ,函数a x a x x f 24)4()(2-+-+=的值恒大于零,那么x 的取值范围是 。
18.若函数⎭⎬⎫⎩⎨⎧+=x x x f 241log ,log 3min )(,其中{}q p ,min 表示q p ,两者中的较小者,则2)(<x f的解为 。
19.已知函数f (x )=l og 2(x +1),若-1<a <b <c ,且abc ≠0,则a a f )(、bb f )(、c c f )(的大小关系是 。
20.若方程042)4(4=+⋅++x x a 有解,则实数a 的取值范围是 . 21.等差数列{}n a 前n 项之和为n S ,若31710a a -=,则19S 的值为 。
22.已知数列{}n a 中,3,6011+=-=+n n a a a ,那么||||||3021a a a +++ 的值为 。
23.已知等差数列{}n a 前n 项的和n s ,若22,m n s m s n=则65a a 的值是 。
24.已知一个等差数列前五项的和是120,后五项的和是180,又各项之和是360,则此数列共有项。
25.设等比数列{}n a 中,每项均是正数,且8165=a a ,则 =+++1032313log log log a a a 。
26.一个项数为偶数的等比数列,首项是1,且所有奇数项之和是85,所有偶数项之和是170,则此数列共有 项。
27.设331)(+=x x f ,利用课本中推导等差数列前n 项和的公式的方法,可求得:)13()12()11()0()10()11()12(f f f f f f f ++++++-+-+- 的值为28.已知数列{}n a 的通项12)12(-⋅+=n n n a ,前n 项和为n S ,则n S = 。
29.数列,841,631,421,2112222++++前n 项的和等于 。
30.数列{}n a 中,)2(112,1,21121≥+===-+n a a a a a n n n ,则其通项公式为=n a 。
高考数学基础训练题(2)31.函数x y 2sin =的图象按向量平移后,所得函数的解析式是12cos +=x y ,则= (只需写出满足条件的一个向量) 32.函数)632cos(32sin)(π-+=x x x f 的图象相邻的两条对称轴间的距离是 。
33.函数)42sin(π+-=x y 的单调增区间是 。
34.已知41)4tan(,52)tan(=-=+πββα,则=+)4tan(πα 。
35. 42tan 18tan 342tan 18tan ++=_______________。
36.函数)10cos(5)20sin(300-++=x x y 的最大值是 。
37.已知,54cos ),0,2(=-∈x x π则=x 2tan 。
38.已知tan 2,α=则=+ααα2sin cos sin __ __。
39.如果4π≤x ,那么函数x x x f sin cos )(2+=的最小值是 。
40.函数2cos sin +=x xy 的最大值为 。
41.已知1||||||=+==b a b a ,则||b a -= 。
42.若非零向量,满足||||-=+,则与β所成角的大小为 。
43.与向量(12,5)a =平行的单位向量是_____________。
44.在直角坐标平面上,向量)1,4(=OA ,向量)3,2(-=OB ,两向量在直线l 上的正射影长度相等,则直线l 的斜率为45.设平面向量=(-2,1),=(1,λ),若与的夹角为钝角,则λ的取值范围是 。
46.已知向量)sin 2,cos 2(),2,2(),0,2(αα===,则向量,的夹角范围是 。
47.将函数x y 2=的图象按向量 →a 平移后得到62+=x y 的图象,给出以下四个命题: ①→a 的坐标可以是)0,3(-; ②→a 的坐标可以是)0,3(-和)6,0(; ③→a 的坐标可以是)6,0(; ④→a 的坐标可以有无数种情况。
上述说法正确的是 。
48.某人在静水中游泳的速度为4千米/时,水的流向是由西向东,水流速度为22千米/时,则此人必须朝与水流方向成__*___度角时,才能沿正北方向前进 。
49.在△ABC 中,BC =1,∠B =3π,当△ABC 的面积为3时,=∠C tan 。
50.若△ABC 三边长AB =5,BC =7,AC =8,则BC AB ⋅等于 。
51.函数)1(122)(2->+++=x x x x x f 的图象的最低点的坐标是 。
52.已知正实数y x ,满足121=+yx ,则y x 2+的最小值为_________________。
53.设实数y x b a ,,,满足3,12222=+=+y x b a , 则by ax +的取值范围为____________。
54.04<<-k 是函数12--=kx kx y 恒为负值的___________条件。
55.不等式)(062R x x x ∈<--的解集是 。
56. 若不等式20x mx nx a++≥+的解集为{|31,2}x x x -≤<-≥或,则n m a ++= 57.关于x 的不等式|log ||log |2121x x x x +<-的解集为 。
58.若1>a ,10<<b ,且1)12(log >-x b a,则实数x 的范围是 .59.若不等式na n n1)1(2)1(+-+<-对于任意正整数n 恒成立,则实数a 的取值范围是60.实系数一元二次方程022=+-b ax x 的两根分别在区间()1,0和()2,1上,则b a 32+的取值范围是高考数学基础训练题(3)61.从1,3,5,7中任取2个数字,从0,2,4,6,8中任取2个数字,组成没有重复数字的四位数,其中能被5整除的四位数共有 个。
(用数字作答)62.某小组有4个男同学和3个女同学,从这小组中选取4人去完成三项不同的工作,其中女同学至少二人,每项工作至少一人,则不同选派方法的种数为 。
63.现有8名青年,其中有5名青年能胜任英语翻译工作,4名青年能胜任电脑软件设计工作,(其中有一人两项工作都能胜任),现要从中选派5名青年承担一项任务,其中3人从事英语翻译工作,2人从事软件设计工作,则不同的选法种数为 。
64.6人站成一排照相,其中甲,乙,丙三人要站在一起,并且乙,丙要站在甲的两边,则不同的排法种数共有 种。
65. 现有6个参加兴趣小组的名额,分给4个班级,每班至少一个,则不同的分配方案共有_____种。
66.把6本书平均分给甲、乙、丙3个人,每人2本,有 种分法,若平均分成3份,每份2本,有 种分法。
67.从集合}20,,3,2,1{ 中选3个不同的数,使这3个数成递增的等差数列,则这样的数列共有_______组。
68.从6双不同的手套中任取4只,其中恰有一双配对的取法有_______种。
69.从6个正方形拼成的右图的12个顶点中任取3个顶点作为一组,其中可以构成三角形的组数为 。
70、某幢楼从二楼到三楼的楼梯共10级,上楼可以一步上一级,也可以一步上两级,若规定从二楼到三楼用8步走完,则上楼梯的方法有 。
71. 46)1()1(x x -+ 展开式中,3x 的系数是 。
72.设函数6)52()(+=x x f ,则导函数)(/x f 中的3x 的系数是73.42)2(-+x x 展开式中2x 项的系数是 。
74.55443322105)12(x a x a x a x a x a a x +++++=-,则||||||||||54321a a a a a ++++= 。
75.若1001002210100)1()1()1()12(-++-+-+=+x a x a x a a x ,则99531a a a a ++++ = 。
76.坛中有红球6个,白球4个,今从中任取3个,至少取到一个白球的概率为______.77.从1,2,…..,9这九个数中,随机取2个不同的数,则这两个数的和为偶数的概率是 。