2020届高三第一轮复习第五次周考数学(文科)试题卷
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第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页…………外………………内……………○……在※※装※※订※※线………○……第II卷(非选择题)二、填空题(共4题,每题5分,共20分)13.若(x2+a)(x+x)8的展开式中x8的系数为9,则a的值为.14.北宋时期的科学家沈括在他的著作《梦溪笔谈》一书中提出一个有趣的问题,大意是:酒店把酒坛层层堆积,底层摆成长方形,以后每上一层,长和宽两边的坛子各少一个,堆成一个棱台的形状(如图1),那么总共堆放了多少个酒坛?沈括给出了一个计算酒坛数量的方法——隙积术,设底层长和宽两边分别摆放a,b个坛子,一共堆了n层,则酒坛的总数S=ab+(a-1)(b-1)+(a-2)(b-2)+…+(a-n+1)(b-n+1).现在将长方形垛改为三角形垛,即底层摆成一个等边三角形,向上逐层等边三角形的每边少1个酒坛(如图2),若底层等边三角形的边上摆放10个酒坛,顶层摆放1个酒坛,那么酒坛的总数为.15.定义:如果函数f(x)在[a,b]上存在x1,x2(a<x1<x2<b)满足f'(x1)=f'(x2)=f(b)-f(a)b-a,则称函数f(x)是[a,b]上的“中值函数”.已知函数f(x)=13x3-12x2+m是[0,m]上的“中值函数”,则实数m的取值范围是.16.设函数f(x)=exx+a(x-1)+b(a,b∈R)在区间[1,3]上总存在零点,则a2+b2的最小值为.三、解答题(共6题,共70分)17.已知数列{a n}的各项均为正数,S n为其前n项和,且4S n=a n2+2a n-3.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若T n=a1+1S1−a3+1S3+a5+1S5-…+(-1)n+1a2n-1+1S2n-1,比较T n与1的大小.18.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2a sin(C+π6)=b+c.(1)求角A的大小;(2)若a=√7,BA⃗⃗⃗⃗⃗ ·AC⃗⃗⃗⃗⃗ =-3,角A的平分线交边BC于点T,求AT的长.19.垃圾是人类生产和生活中产生的废弃物,由于排出量大,成分复杂多样,且具有污染性,因此需要无害化、减量化处理.某市为调查产生的垃圾数量,采用简单随机抽样的方法抽取20个镇进行分析,得到样本数据(x i,y i)(i=1,2,…,20),其中x i和y i分别表示第i个镇的人口(单位:万人)和该镇年垃圾产生总量(单位:吨),并计算得∑i=120x i=80,∑i=120y i=4 000,∑i=120(x i-x¯)2=80,∑i=120(y i-y¯)2=8 000,∑i=120(x i-x¯)(y i-y¯)=700.(1)请用相关系数说明该组数据中y与x之间的线性相关程度;(2)求y关于x的线性回归方程;(3)某机构有两款垃圾处理机器,其中甲款机器每台售价100万元,乙款机器每台售价80万元,下表是这两款垃圾处理机器的使用年限(整年)统计表:根据以往经验可知,某镇每年可获得政府支持的垃圾处理费用为50万元,若仅考虑购买机器的成本和每台机器的使用年限(使用年限均为整年),以频率估计概率,该镇选择购买哪一款垃圾处理机器更划算?参考公式:相关系数r=∑i=1n(x i-x¯)(y i-y¯)√∑i=1(x i-x¯)2∑i=1(y i-y¯)2,对于一组具有线性相关关系的数据(x i,y i)(i=1,2,…,n),其回归直线y^=b^x+a^的斜率和截距的最小二乘估计分别为b^=∑i=1nx i y i−nx-y-∑i=1nx i2−nx-2,a^=y-−b^x-.20.如图,已知各棱长均为2的直三棱柱ABC-A1B1C1中,E为AB的中点.(1)求证:BC1∥平面A1EC;(2)求点B1到平面A1EC的距离.21.已知椭圆C:y2a2+x2b2=1(a>b>0)的离心率为√22,且椭圆上一点到两个焦点的距离之和为2√2.(1)求椭圆C的标准方程.(2)过点S(-13,0)的动直线l交椭圆C于A,B两点,试问:在x轴上是否存在一个定点T,使得无论直线l如何转动,以AB为直径的圆恒过点T?若存在,求出点T的坐标;若不存在,请说明理由.22.已知函数f(x)=lnx,g(x)=-12x.(1)令F(x)=ax·f(x)-2x2·g(x),讨论F(x)的单调性;(2)设φ(x)=f(x)x-g(x),若在(√e,+∞)上存在x1,x2(x1≠x2)使不等式|φ(x1)-φ(x2)|≥k|lnx1-lnx2|成立,求k的取值范围.第3页共4页◎第4页共4页参考答案1.D【解析】解法一 因为A ={x ||x |≤3}={x |-3≤x ≤3},(题眼)(方法点拨:含有一个绝对值的不等式的解法口诀是“大于在两边,小于在中间”,即|x |≤a 的解集是{x |-a ≤x ≤a },|x |≥a 的解集是{x |x ≤-a 或x ≥a })B ={x |x ≤2},所以A ∩B ={x |-3≤x ≤2},故选D.解法二 因为3∉B ,所以3∉(A ∩B ),故排除A,B;因为-3∈A 且-3∈B ,所以-3∈(A ∩B ),故排除C.故选D. 【备注】无 2.B【解析】解法一 z =4-3i 2-i=(4-3i)(2+i)(2-i)(2+i)=11-2i 5=115−25i,所以|z |=√(115)2+(-25)2=√5,(题眼)故选B.解法二 |z |=|4-3i2-i |=|4-3i||2-i|=√42+(-3)2√22+(-1)2=√5=√5,故选B.(方法总结:若z 1,z 2∈C ,则|z 1z 2|=|z 1|·|z 2|,|z1z 2|=|z 1||z 2|(|z 2|≠0)) 【备注】无3.A【解析】解法一 由sin x =1,得x =2k π+π2(k ∈Z ),则cos (2k π+π2)=cos π2=0,故充分性成立;又由cosx =0,得x =k π+π2(k ∈Z ),而sin(k π+π2)=1或-1,故必要性不成立.所以“sin x =1”是“cos x =0”的充分不必要条件,(判断充分、必要条件应分三步:(1)确定条件是什么,结论是什么;(2)尝试从条件推结论(充分性),从结论推条件(必要性);(3)确定条件和结论是什么关系)故选A.解法二 由sin x =1,得x =2k π+π2 (k ∈Z ),则cos(2k π+π2)=cos π2=0,故充分性成立;又cos 3π2=0,sin 3π2=-1,故必要性不成立.所以“sin x =1”是“cos x =0”的充分不必要条件,故选A. 【备注】无 4.A【解析】由题可知,数列{a n }是首项为29、公比为12的等比数列,所以S n =29[1-(12)n ]1-12=210-210-n,T n =29×28×…×210-n=29+8+…+(10-n )=2n(19-n)2,由T n >S n ,得2n(19-n)2>210-210-n,由n(19-n)2≥10,可得n 2-19n +20≤0,结合n ∈N *,可得2≤n ≤17,n ∈N *.当n =1时,S 1=T 1,不满足题意;当n ≥18时,n(19-n)2≤9,T n ≤29,S n =210-210-n>210-1>29,所以T n <S n ,不满足题意.综上,使得T n >S n 成立的n 的最大正整数值为17. 【备注】无 5.B【解析】依题意,1=a 2+b 2-2a ·b =1+1-2a ·b ,故a ·b =12,所以(a -b )·(b -c )=a ·b -b 2-(a -b )·c =(b -a )·c -12=|b -a ||c |·cos<b -a ,c >-12≤1-12=12,当且仅当b -a 与c 同向时取等号.所以(a -b )·(b -c )的最大值为12.故选B.【备注】无 6.D【解析】由已知可得∠xOP =∠P 0OP -∠P 0Ox =π2t -π3,所以由三角函数的定义可得y =3sin∠xOP =3sin(π2t -π3),故选D.【备注】无 7.B【解析】本题主要考查古典概型、排列与组合等知识,考查的学科素养是理性思维、数学应用. “礼、乐、射、御、书、数”六节课程不考虑限制因素有A 66=720(种)排法,其中“数”排在前两节,“礼”和“乐”相邻排课的排课方法可以分两类:①“数”排在第一节,“礼”和“乐”两门课程相邻排课,则有C 41A 22A 33=48(种)排法;②“数”排在第二节,“礼”和“乐”两门课程相邻排课,则有C 31A 22A 33=36(种)排法.(方法总结:解决排列组合问题常以元素(或位置)为主体,即先满足特殊元素(或位置),再考虑其他元素(或位置))故“数”排在前两节,“礼”和“乐”相邻排课的排法共有48+36=84(种),所以“数”排在前两节,“礼”和“乐”相邻排课的概率P =84720=760,故选B. 【备注】无 8.C【解析】解法一 由已知可得AA 1⊥底面ABC ,且AC ⊥BC ,所以V A -PBC =V P -ABC =13×S △ABC ×PA =13×12×3×4×PA =4,解得PA =2.在平面ACC 1A 1内,过点C 1作C 1H ⊥PC ,垂足为H ,如图.由CC 1⊥底面ABC ,可得CC 1⊥BC ,因为AC ⊥BC ,AC ∩CC 1=C ,所以BC ⊥平面ACC 1A 1,所以BC ⊥C 1H ,又C 1H ⊥PC ,PC ∩BC =C ,所以C 1H ⊥平面PBC ,连接BH ,故∠C 1BH 就是直线BC 1与平面PBC 所成的角.在矩形ACC 1A 1中,CP =√CA 2+AP 2=√42+22=2√5,sin∠C 1CH =cos∠PCA =AC CP =2√5=√5=C 1H CC 1=C 1H 3,故C 1H =3×√5=√5.故在△BC 1H中,sin∠C 1BH =C 1HBC 1=√53√2=√105,所以直线BC 1与平面PBC 所成角的正弦值等于√105.故选C.解法二 由已知得AA 1⊥底面ABC ,且AC ⊥BC ,所以V A -PBC =V P -ABC =13×S △ABC ×PA =13×12×3×4×PA =4,解得PA =2.如图,以C 为坐标原点,分别以CB⃗⃗⃗⃗⃗ ,CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,C C_1的方向为x ,y ,z 轴的正方向建立空间直角坐标系,则C (0,0,0),P (0,4,2),B (3,0,0),C 1(0,0,3),则CB⃗⃗⃗⃗⃗ =(3,0,0),CP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,4,2),B ⃗ C_1=(-3,0,3).设平面BCP 的法向量为n =(x ,y ,z ),则由{n ⊥CB⃗⃗⃗⃗⃗ ,n ⊥CP⃗⃗⃗⃗ 可得{n·CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =3x =0,n·CP ⃗⃗⃗⃗ =4y +2z =0,即{x =0,2y +z =0,得x =0,令y =1,得z =-2,所以n =(0,1,-2)为平面BCP 的一个法向量.设直线BC 1与平面PBC 所成的角为θ,则sin θ=|cos<n ,B ⃗ C_1>|=|n·B⃗⃗ C_1||n||B⃗⃗ C_1|=√(-3)2+32×√12+(-2)2=√105.故选C.【备注】求直线与平面所成角的方法:(1)定义法,①作,在直线上选取恰当的点向平面引垂线,确定垂足的位置是关键;②证,证明所作的角为直线与平面所成的角,证明的主要依据是直线与平面所成角的概念;③求,利用解三角形的知识求角.(2)向量法,sin θ=|cos<AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,n >|=|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗·n||AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗||n|(其中AB 为平面α的斜线,n 为平面α的法向量,θ为斜线AB 与平面α所成的角).9.B【解析】本题主要考查集合以及自定义问题的解题方法;G =N,⊕为整数的加法时,对任意a,b ∈N ,都有a ⊕b ∈N ,取c =0,对一切a ∈G ,都有a ⊕c =c ⊕a =a ,G 关于运算⊕为“融洽集”. 【备注】无 10.D【解析】对于A,甲街道的测评分数的极差为98-75=23,乙街道的测评分数的极差为99-73=26,所以A 错误;对于B,甲街道的测评分数的平均数为75+79+82+84+86+87+90+91+93+9810=86.5,乙街道的测评分数的平均数为73+81+81+83+87+88+95+96+97+9910=88,所以B 错误;对于C,由题中表可知乙街道测评分数的众数为81,所以C 错误;对于D,甲街道的测评分数的中位数为86+872=86.5,乙街道的测评分数的中位数为87+882=87.5,所以乙的中位数大,所以D 正确. 故选D. 【备注】无 11.A【解析】本题考查函数的图象与性质,数形结合思想的应用,考查考生分析问题、解决问题的能力. 解法一 易知x =0是方程|x |-a (x 3+3x 2)=0的一个根,显然x ≠-3,当x ≠0且x ≠−3时,由|x |-a (x 3+3x 2)=0,得a =|x|x 3+3x 2,设g (x )=|x|x 3+3x 2,则g (x )的图象与直线y =a 有3个不同的交点.当x >0时,g (x )=1x 2+3x ,易知g (x )在(0,+∞)上单调递减,且g (x )∈(0,+∞).当x <0且x ≠-3时,g (x )=-1x 2+3x,g'(x )=2x+3(x 2+3x)2,令g'(x )>0,得-32<x <0,令g'(x )<0,得−3<x <−32或x <−3,所以函数g (x )在(−∞,−3)和(−3,−32)上单调递减,在(−32,0)上单调递增,且当x 从左边趋近于0和从右边趋近于−3时,g (x )→+∞,当x 从左边趋近于-3时,g (x )→−∞,当x →−∞时,g (x )→0,可作出函数g (x )的大致图象,如图所示,由图可知,a >49.综上,实数a 的取值范围是(49,+∞).解法二 易知x =0是方程|x |-a (x 3+3x 2)=0的一个根,当x ≠0时,由|x |-a (x 3+3x 2)=0,得1|x|=a (x +3),则该方程有3个不同的根.在同一坐标系内作出函数y =1|x|和y =a (x +3)的图象,如图所示.易知a >0,当y =a (x +3)与曲线y =1|x|的左支相切时,由-1x=a (x +3)得ax 2+3ax +1=0,Δ=(3a )2-4a =0,得a =49.由图可知,当a >49时,直线y =a (x +3)与曲线y =1|x|有3个不同的交点,即方程1|x|=a (x +3)有3个不同的根.综上,实数a 的取值范围是(49,+∞).【备注】【方法点拨】利用方程的根或函数零点求参数范围的方法及步骤:(1)常规思路:已知方程的根或函数的零点个数,一般利用数形结合思想转化为两个函数图象的交点个数,这时图象一定要准确,这种数形结合的方法能够帮助我们直观解题.(2)常用方法:①直接法——直接根据题设条件构建关于参数的不等式,通过解不等式确定参数范围;②分离参数法——先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;③数形结合法——先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,然后数形结合求解.(3)一般步骤:①转化——把已知函数零点的存在情况转化为方程的解或两函数图象的交点的情况;②列式——根据零点存在性定理或结合函数图象列式;③结论——求出参数的取值范围或根据图象得出参数的取值范围 12.B【解析】因为圆x 2+y 2=a 2与双曲线的渐近线在第一象限的交点为M ,所以∠A 1MA 2=90°,tan∠MOA 2=ba,所以∠PMA 2=90°.因为△MPA 2是等腰三角形,所以∠MA 2P =45°.因为∠PA 2M 的平分线与y 轴平行,所以∠OA 2M =∠PA 2x ,又∠OA 2M +∠A 2MO +∠MOA 2=180°,∠OA 2M =∠A 2MO ,所以∠MOA 2=∠MA 2P =45°,(题眼)所以b a=tan∠MOA 2=1,所以C 的离心率e =c a =√a 2+b 2a 2=√1+b 2a 2=√2.故选B.【备注】无 13.1【解析】二项式(x +1x )8的展开式中,含x 6的项为C 81x 7(1x )1=8x 6,含x 8的项为C 80x 8(1x )0=x 8,所以(x 2+a )(x +1x)8的展开式中,x 8的系数为8+a =9,解得a =1.【备注】无 14.220【解析】根据题目中已给模型类比和联想,得出第一层、第二层、第三层、…、第十层的酒坛数,然后即可求解.每一层酒坛按照正三角形排列,从上往下数,最上面一层的酒坛数为1,第二层的酒坛数为1+2,第三层的酒坛数为1+2+3,第四层的酒坛数为1+2+3+4,…,由此规律,最下面一层的酒坛数为1+2+3+…+10,所以酒坛的总数为1+(1+2)+(1+2+3)+…+(1+2+3+…+10)=1+3+6+…+55=220. 【备注】无 15.(34,32)【解析】由题意,知f '(x )=x 2-x 在[0,m ]上存在x 1,x 2(0<x 1<x 2<m ),满足f '(x 1)=f '(x 2)=f(m)-f(0)m=13m 2-12m ,所以方程x 2-x =13m 2-12m 在(0,m )上有两个不相等的解.令g (x )=x 2-x-13m 2+12m (0<x <m ),则{Δ=1+43m 2-2m >0,g(0)=-13m 2+12m >0,g(m)=23m 2-12m >0,解得34<m <32.【备注】无16.e 48 【解析】设x 0为函数f (x )在区间[1,3]上的零点,则e x 0x 0+a (x 0-1)+b =0,所以点(a ,b )在直线(x 0-1)x +y +e x 0x 0=0上,(题眼)而a 2+b 2表示坐标原点到点(a ,b )的距离的平方,其值不小于坐标原点到直线(x 0-1)x +y +e x 0x 0=0的距离的平方,(名师点拨:直线外一点到直线上的点的距离大于等于该点到直线的距离)即a 2+b 2≥e 2x 0x 02(x 0-1)2+12=e 2x 0x 04-2x 03+2x 02.令g (x )=e 2xx 4-2x 3+2x 2,x ∈[1,3],则g'(x )=2e 2x (x 4-2x 3+2x 2)-e 2x (4x 3-6x 2+4x)(x 4-2x 3+x 2)2=2x(x-1)2(x-2)e 2x (x 4-2x 3+x 2)2,则当1≤x <2时,g'(x )<0,当2<x ≤3时,g'(x )>0,所以函数g (x )在区间[1,2)上单调递减,在区间(2,3]上单调递增,所以g (x )min =g (2)=e 48,所以a 2+b 2≥e 48,所以a 2+b 2的最小值为e 48. 【备注】无17.解:(1)令n =1,则4a 1=a 12+2a 1-3,即a 12-2a 1-3=0,解得a 1=-1(舍去)或a 1=3.因为4S n =a n 2+2a n -3 ①,所以4S n +1=a n+12+2a n +1-3 ②,②-①,得4a n +1=a n+12+2a n +1-a n 2-2a n ,整理得(a n +1+a n )(a n +1-a n -2)=0, 因为a n >0,所以a n +1-a n =2,所以数列{a n }是首项为3、公差为2的等差数列,所以a n =3+(n -1)×2=2n +1.(2)由(1)可得,S n =(n +2)n ,a 2n -1=4n -1,S 2n -1=(2n +1)(2n -1), 所以a 2n-1+1S 2n-1=4n (2n+1)(2n-1)=12n-1+12n+1.当n 为偶数时,a 1+1S 1−a 3+1S 3+a 5+1S 5-…+(-1)n+1a 2n-1+1S 2n-1=(1+13)-(13+15)+(15+17)-…-(12n-1+12n+1) =1-12n+1<1; 当n 为奇数时,a 1+1S 1−a 3+1S 3+a 5+1S 5-…+(-1)n+1a 2n-1+1S 2n-1=(1+13)-(13+15)+(15+17)-…+(12n-1+12n+1)=1+12n+1>1.综上,当n 为偶数时,T n <1;当n 为奇数时,T n >1. 【解析】无 【备注】无 18.无【解析】(1)由已知及正弦定理,得2sin A sin(C +π6)=sin B +sin C ,所以sin A cos C +√3sin A sin C =sinB +sin C.(有两角和或差的正弦(余弦)形式,并且其中有一个角是特殊角时,常常将其展开) 因为A +B +C =π,所以sin B =sin(A +C ),所以sin A cos C +√3sin A sin C =sin(A +C )+sin C ,则sin A cos C +√3sin A sin C =sin A cos C +cos A sin C +sin C ,即√3sin A sin C =sin C cos A +sin C.因为sin C ≠0,所以√3sin A =cos A +1,即sin(A -π6)=12. 因为0<A <π,所以A =π3.(2)由BA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =-3可知cb cos 2π3=-3,因此bc =6. 由a 2=b 2+c 2-2bc cos∠BAC =(b +c )2-2bc -bc =7,可得b +c =√7+3×6=5. 由S △ABC =S △ABT +S △ACT 得,12bc sin π3=12c ·AT ·sin π6+12b ·AT ·sin π6,(与角平分线相关的问题,常常利用三角形的面积来解决)因此AT =bcsinπ3(b+c)sinπ6=6×√325×12=6√35. 【备注】无19.解:(1)由题意知,相关系数r =∑i=120(x i -x ¯)(y i -y ¯)√∑i=1(x i -x ¯)2∑i=1(y i -y ¯)2=√80×8 000=78=0.875, 因为y 与x 的相关系数接近于1,所以y 与x 之间具有较强的线性相关关系.(2)由题意可得,b ^=∑i=120(x i -x ¯)(y i -y ¯)∑i=120(x i-x ¯)2=70080=8.75,a ^=y -−b ^x -=4 00020-8.75×8020=200-8.75×4=165,所以y ^=8.75x +165.(将变量x ,y 的平均值代入线性回归方程,求得a ^)(3)以频率估计概率,购买一台甲款垃圾处理机器节约政府支持的垃圾处理费用X (单位:万元)的分布列为E (X )=-50×0.1+0×0.4+50×0.3+100×0.2=30(万元).购买一台乙款垃圾处理机器节约政府支持的垃圾处理费用Y (单位:万元)的分布列为E (Y )=-30×0.3+20×0.4+70×0.2+120×0.1=25(万元).因为E (X )>E (Y ),所以该镇选择购买一台甲款垃圾处理机器更划算.(根据已知数据,分别计算随机变量X 和Y 的分布列、期望,期望越大,说明节约费用的平均值越大,也就越划算)【解析】本题主要考查变量相关性分析、线性回归方程的求解、概率的计算以及随机变量期望的意义和求法,考查的学科素养是理性思维、数学应用.第(1)问,由已知数据,代入相关系数公式,求得相关系数r 即可判断x 和y 的相关程度;第(2)问,根据最小二乘估计公式,求得b ^,a ^的值,从而确定y 关于x 的线性回归方程;第(3)问,根据统计数据计算随机变量X 和Y 的分布列,并分别求期望,由期望的意义可知,数值越大表示节约的垃圾处理费用的平均值越大,从而确定购买哪一款垃圾处理机器. 【备注】无20.(1)如图,连接AC 1交A 1C 于点O ,连接OE ,则BC 1∥OE.(题眼)BC 1∥OEOE ⊂平面A 1EC BC 1⊄平面A 1EC }⇒BC 1∥平面A 1EC.(运用直线与平面平行的判定定理时,关键是找到平面内与已知直线平行的直线)(2)如图,连接A 1B ,则V A 1-ACE =12V A 1-ABC =12×13V ABC-A 1B 1C 1=12×13×√34×22×2=√33.(题眼) 根据直三棱柱的性质,易得A 1A ⊥平面ABC ,因为CE ⊂平面ABC ,所以AA 1⊥CE .因为E 为AB 的中点,△ABC 为正三角形,所以CE ⊥AB. 又AA 1∩AB =A ,AA 1,AB ⊂平面ABB 1A 1,所以CE ⊥平面ABB 1A 1, 因为A 1E ⊂平面ABB 1A 1,所以A 1E ⊥CE .在Rt△A 1CE 中,A 1E ⊥CE ,A 1C =2√2,A 1E =√5,EC =√3,所以S △A 1CE =12×√5×√3=√152. 设点A 到平面A 1EC 的距离为h ,则点B 1到平面A 1EC 的距离为2h .因为V A 1-ACE =V A-A 1CE =13×S △A 1CE ×h ,(点到平面的距离可转化为几何体的体积问题,借助等体积法来解决.等体积法:轮换三棱锥的顶点,体积不变;利用此特性,把三棱锥的顶点转换到易于求出底面积和高的位置是常用方法) 所以h =2√55,即点A 到平面A 1EC 的距离为2√55, 因此点B 1到平面A 1EC的距离为4√55.【解析】无【备注】高考文科数学对立体几何解答题的考查主要设置两小问:第(1)问通常考查空间直线、平面间的位置关系的证明;第(2)问通常考查几何体体积的计算,或利用等体积法求点到平面的距离.21.解:(1)由椭圆的定义可得2a =2√2,则a =√2, ∵椭圆C 的离心率e =ca =√22,∴c =1,则b =√a 2-c 2=1,∴椭圆C 的标准方程为y 22+x 2=1.(2)当直线l 不与x 轴重合时,设直线l 的方程为x =my -13,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),T (t ,0),(由于存在直线l 与x 轴重合的情形,故需进行分类讨论) 由{x =my-13y 22+x 2=1消去x 并整理,得(18m 2+9)y 2-12my -16=0,Δ=144m 2+64(18m 2+9)=144(9m 2+4)>0恒成立,则y 1+y 2=12m 18m 2+9=4m 6m 2+3,y 1y 2=-1618m 2+9. 由于以AB 为直径的圆恒过点T ,则TA ⊥TB ,TA⃗⃗⃗⃗⃗ =(my 1-t -13,y 1),TB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(my 2-t -13,y 2), 则TA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·TB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(my 1-t -13)(my 2-t -13)+y 1y 2 =(m 2+1)y 1y 2-m (t +13)(y 1+y 2)+(t +13)2=-16(m 2+1)-m(t+13)×12m18m 2+9+(t +13)2=(t +13)2-(12t+20)m 2+1618m 2+9=0,∵点T 为定点,∴t 为定值,∴12t+2018=169,(分析式子结构,要使此式子的取值与m 无关,必须要将含有m 的相关代数式约去,通常采用分子与分母的对应项成比例即可解决) 解得t =1,此时TA⃗⃗⃗⃗⃗ ·TB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(43)2-169=0,符合题意. 当直线l 与x 轴重合时,AB 为椭圆C 的短轴,易知以AB 为直径的圆过点(1,0).综上所述,存在定点T (1,0),使得无论直线l 如何转动,以AB 为直径的圆恒过定点T .【解析】本题主要考查椭圆的定义及几何性质、直线与椭圆的位置关系,考查的学科素养是理性思维、数学探索.(1)首先由椭圆的定义求得a 的值,然后根据离心率的公式求得c 的值,从而求得b 的值,进而得到椭圆C 的标准方程;(2)当直线l 不与x 轴重合时,设直线l 的方程为x =my -13,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),T (t ,0),与椭圆方程联立,得到y 1+y 2,y 1y 2,由题意得出TA⃗⃗⃗⃗⃗ ·TB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,然后根据平面向量数量积的坐标运算及T 为定点求得t 的值,当直线l 与x 轴重合时,验证即可,最后可得出结论. 【备注】无22.(1)∵F (x )=ax ·f (x )-2x 2·g (x ),∴F (x )=x +ax ·ln x , ∴F'(x )=1+a +a ln x .①当a =0时,F (x )=x ,函数F (x )在(0,+∞)上单调递增;②当a >0时,函数F'(x )=1+a +a ln x 在(0,+∞)上单调递增,令F'(x )=1+a +a ln x =0,得x =e-1-1a>0,∴当x ∈(0,e -1-1a )时,F'(x )<0,当x ∈(e -1-1a ,+∞)时,F'(x )>0,所以当a >0时,F (x )在(0,e -1-1a )上单调递减,在(e-1-1a,+∞)上单调递增;③当a <0时,函数F'(x )=1+a +a ln x 在(0,+∞)上单调递减,令F'(x )=1+a +a ln x =0,得x =e-1-1a>0,∴当x ∈(0,e -1-1a )时,F'(x )>0,当x ∈(e -1-1a ,+∞)时,F'(x )<0,∴F (x )在(0,e -1-1a )上单调递增,在(e -1-1a ,+∞)上单调递减. (2)由题意知,φ(x )=lnx x+12x,∴φ'(x )=1-lnx x 2−12x 2=1-2lnx 2x 2,令φ'(x )=0,得x =√e ,∴x >√e时,φ'(x )<0,∴φ(x )在(√e ,+∞)上单调递减.不妨设x 2>x 1>√e ,则φ(x 1)>φ(x 2),则不等式|φ(x 1)-φ(x 2)|≥k |ln x 1-ln x 2|等价于φ(x 1)-φ(x 2)≥k (ln x 2-ln x 1),即φ(x 1)+k ln x 1≥φ(x 2)+k ln x 2.令m (x )=φ(x )+k ln x ,则m (x )在(√e ,+∞)上存在单调递减区间, 即m'(x )=φ'(x )+kx=-2lnx+2kx+12x 2<0在(√e ,+∞)上有解,即-2ln x +2kx +1<0在(√e ,+∞)上有解,即在(√e ,+∞)上,k <(2lnx-12x)max .令n (x )=2lnx-12x(x >√e ),则n'(x )=3-2lnx 2x 2(x >√e ),由 n'(x )=0得x =e 32, ∴函数n (x )=2lnx-12x在(√e ,e 32)上单调递增,在(e 32,+∞)上单调递减.∴n (x )max =n (e 32)=2ln e 32-12e 32=e -32,∴k <e -32.故k 的取值范围为(-∞,e -32).【解析】本题考查利用导数研究函数的单调性和最值,考查分类讨论思想、化归与转化思想的灵活应用,考查考生的运算求解能力以及运用所学知识分析问题和解决问题的能力.(1)通过对函数求导,对参数进行分类讨论,来讨论函数的单调性;(2)依据函数的单调性将不等式转化为函数存在单调递减区间,最后转化为函数的最值问题来解决.【备注】【素养落地】本题将函数、不等式等知识融合起来,借助导数研究函数的性质,考查逻辑推理、数学运算等核心素养.【技巧点拨】解决本题第(2)问的关键是化归与转化思想的应用,先利用函数的单调性将不等式转化为φ(x1)+k ln x1≥φ(x2)+k ln x2,然后根据式子的结构特征构造函数m(x)=φ(x)+k ln x,将m(x)在(√e,+∞))max.上存在单调递减区间转化为m'(x)<0在(√e,+∞)上有解,进而转化为k<(2lnx-12x。
昆明第一中学2020届高中新课标高三第五次二轮复习检测理科数学命题:昆一中数学命题小组审题:杨昆华 张宇甜 顾先成 李春宣 王海泉 莫利琴 蔺书琴 张远雄 崔锦 杨耕耘 注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答: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.写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效.3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4.选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上的指定的位置用2B 铅笔涂黑.答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.5.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.一、选择题:本题共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.若复数3(1)z i =-,则z =( ) A.22i -+B.22i --C.22i +D.22i -2.设集合{0,1}A =,集合B 满足{0,1}A B ⋃=,则满足条件的集合B 的个数为( )A.1B.2C.3D.43.《算法统宗》,明代数学家程大位所著,是中国古代数学名著.其中有这样一段记载:“三百七十八里关,初日健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关.”其大意是,有人要去某关口,路程为378里,第一天健步行走,从第二天起,由于脚痛,每天走的路程都为前一天的一半,一共走了六天才到达目的地,则此人第四天走的路程(单位:里)为( ) A.192B.48C.24D.64.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是( )A.32π+B.12π+ C.332π+ D.312π+ 5.已知非负整数,x y 满足3290x y +-≤,则x y +的最大值是( ) A.3B.4C.92D.56.某地环保部门召集5家企业的负责人座谈,其中甲企业有2人到会,其余4家企业各有1人到会,会上随机安排3位负责人发言,则发言的3人来自3家不同企业的概率为( ) A.15B.25C.35D.457.下列叙述中正确的是( ) A.函数222()2f x x x =++的最小值是222 B.“04m <”是“210mx mx ++”的充要条件C.若命题2:,10p x R x x ∀∈-+≠,则2000:,10p x R x x ⌝∃∈-+=D.“已知,x y R ∈,若1xy <,则,x y 都不大于1”的逆否命题是真命题8.执行如图所示的程序框图,输出的S =( )A.55B.42C.33D.249.已知12,F F 是双曲线22(0)x y m m -=>的两个焦点,点P 为该双曲线上一点,若12PF PF ⊥,且1223PF PF +=m =( ) A.123D.310.已知1,3,0OA OB OA OB ==⋅=,点C 在AOB ∠内,且30AOC ︒∠=,设(,)OC xOA yOB x y R =+∈,则xy=( ) 3B.3C.33D.311.在三棱锥P ABC -中,2PA PB PC ===,且底面ABC 为正三角形,D 为侧棱PA 的中点,若PC BD ⊥,棱锥P ABC -的四个顶点在球O 的表面上,则球O 的表面积为( ) A.6πB.8πC.12πD.16π12.已知函数22()ln xef x a x x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭在(0,2)上有两个极值点,则实数a 的取值范围是( ) A.(1,)eB.22,2e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭C.()2,e eD.2,2e e ⎛⎫⎪⎝⎭二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知随机变量X 服从正态分布()24,,(6)0.78N P X σ<=,则(2)P X =________. 14.函数11()sin cos 2633f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的最大值为__________. 15.已知数列{}n a 满足1121,2n n a a a n +==+,则na n的最小值为_______. 16.已知P 是双曲线22115y x -=右支上的一点,,M N 分别是圆22(4)9x y ++=和22(4)1x y -+=上的点,则||||PM PN -的最大值是___________.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分17.(12分)在ABC △中,内角,,A B C 所对的边分别为6,,,cos 3a b c A B C ==. (1)求tan C ;(2)若ABC △2,求b . 18.(12分)某花圃为提高某品种花苗质量,开展技术创新活动,在,A B 实验地分别用甲、乙方法培育该品种花苗.为观测其生长情况,分别在实验地随机抽取各50株,对每株进行综合评分,将每株所得的综合评分制成如图所示的频率分布直方图,记综合评分为80分及以上的花苗为优质花苗.(1)用样本估计总体,以频率作为概率,若在,A B 两块实验地随机抽取3株花苗,求所抽取的花苗中优质花苗数的分布列和数学期望;(2)填写下面的列联表,并判断是否有99%的把握认为优质花苗与培育方法有关.优质花苗 非优质花苗 合计甲培育法 20乙培育法 10 合计附:下面的临界值表仅供参考.()20P K k 0.050 0.010 0.0010k3.841 6.635 10.828(参考公式:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++)19.(12分)如图所示的几何体中,111ABC A B C -为直三棱柱,四边形ABCD 为平行四边行,2CD AD =,60ADC ︒∠=.(1)若1AA AC =,证明:11,,,A D C B 四点共面,且11AC DC ⊥; (2)若11,AD CC AC λ==,二面角11A C D A --的余弦值为24,求直线1CC 与平面11ADC B 所成角. 20.(12分)若动点M 到两点(1,0),(2,0)A B 的距离之比为22. (1)求动点M 的轨迹E 的方程;(2)若P 为椭圆22:163x y C +=上一点,过点P 作曲线E 的切线与椭圆C 交于另一点Q ,求OPQ △面积的取值范围(O 为坐标原点).21.(12分)已知函数2()(1)xx f x e ax e =-+⋅,且()0f x .(1)求a ;(2)证明:()f x 存在唯一极大值点0x ,且()0316f x <. (二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分. 22.【选修4-4:坐标系与参数方程】(10分)以直角坐标系的原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,并在两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线l 的参数方程为5212x t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),圆C 的极坐标方程为4cos 3πρθ⎛⎫=-⎪⎝⎭.(1)求直线l 的倾斜角和圆C 的直角坐标方程; (2)若点(,)P x y 在圆C上,求x +的取值范围. 23.【选修4-5:不等式选讲】(10分) 已知函数2()|25|f x x a x a =+++-. (1)当1a =时,解不等式()5f x <;(2)若关于x 的不等式()5f x <有实数解,求实数a 的取值范围.2020届昆一中高三联考卷第五期联考理科数学参考答案及评分标准命题、审题组教师 杨昆华 张宇甜 顾先成 李春宣 王海泉 莫利琴 蔺书琴 张远雄 崔锦 杨耕耘 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案ADCBBDCBACCD1.解析:因为()31i 22i z =-=--,所以22i z =-+选A. 2.解析:因为集合{}0,1A =,{}0,1AB =,则B A ⊆,所以集合B 可能的情况有{}0,{}1,{}0,1,∅,共有4个.选D.3.解析:记每天走的里程数为{}n a ,易知{}n a 是以12为公比的等比数列,其前6项和6378S =,则166112378112a S ⎛⎫- ⎪⎝⎭==-,解得1192a =,所以341192()242a =⨯=.选C.4.解析:该几何体是由一个底面半径为1,高为3的半圆锥,和一个底面为等腰直角三角形,高为3的三棱锥组成,所以该几何体的体积为:21111=(13(213132322V ππ⨯⋅⋅⨯+⨯⨯⨯⨯=+)),选B.5.解析:画出可行域如下,可知当直线经过点()13,或者()0,4时取得最大值4,选B.6.解析:发言的3人来自3家不同企业的概率为32162436164205C C C P C -===,选D. 7.解析:对于A :()2222222222f x x x x x =+=++-++222≥-中,22222x x +=+的等号不成立,A 错;当0m =时210mx mx ++≥也成立,B 错;当13x =,2y =时1xy <也成立,又原命题与逆否命题真假性一致,所以D 错;选C.8.解析:1i =时,()1021121S =+⨯+-=-;2i =时,()()()()2212212141S =-+⨯+-=-++;3i =时,()()()()()()32141231214161S =-+++⨯+-=-+++-;……6i =时,()()()()214161121241242S =-+++-+++=+++=,所以输出42,选B.9.解析:因为122PF PF m -=,所以22112224PF PF PF PF m -⋅+=, 又因为1223PF PF +=,所以221122212PF PF PF PF +⋅+=, 所以221226PF PF m +=+,由12PF PF ⊥得:22128PF PF m +=, 所以826m m =+,所以1m =,选A.10.解析:以()'0u x >为原点,以()u x ,R 所在的直线为0x <轴,()0u x <轴,建立平面直角坐标系,则01a <<ln 0a <,ln 0a x <<'()0u x >,由题意可设()u x (ln ,0)a ,由()()ln 00u a u <=可得,1a >,所以ln 0a >.选0ln x a <<.11.解析:设AB 的中点为E ,连结PE ,CE ,易知AB ⊥平面PEC ,所以AB PC ⊥, 又PC BD ⊥,所以PC ⊥平面PAB ,所以PC PA ⊥,PC PB ⊥,所以PA PB ⊥,因此,以PA ,PB ,PC 为同一顶点出发的正方体的八个顶点在球O 的表面上, 所以2222412R PA PB PC =++=,所以球O 的表面积为12π,选C. 12.解析:0x >,因为'()0u x >(()u x ),(,0)-∞所以函数(0,)+∞的图象与函数()()00u x u ≥=图象有两个不同的交点,所以()()e 0x f x u x =⋅≥1a =,选D.二、填空题13.解析:(2)1(6)0.22P X P X ≤=-<=. 14.解析:因为(+)()632x x πππ--=,所以cos()cos()sin()3626x x x ππππ-=+-=+,所以5()sin(+)66f x x π=,所以函数()f x 的最大值为56.15.解析:因为12n n a a n +=+,所以12n n a a n +-=,从而2121a a -=⨯,3222a a -=⨯,…,12(1)(2)n n a a n n --=-≥, 累加可得21(1)2[12(1)]22n n na a n n n --=⨯++⋅⋅⋅+-=⨯=-,所以221n a n n =-+, 221211n a n n n n n n -+==+-,因为21()1f n n n=+-在(0,4]递减,在[5,)+∞递增 当4n =时,338.254n a n ==,当5n =时,418.25n a n ==,所以n a n 的最小值为415. 16.解析:双曲线的两个焦点分别为(ln2x <-),('()0g x <),则这两点刚好是两圆的圆心,由几何性质知,ln2x >-,'()0g x >,所以()g x ,所以最大值为(,ln2)-∞-. 三、解答题 (一)必考题17.解:(1)在△ABC 中,由6cos 3A =,得3sin 3A = 由sin 3BC =得sin()3A C C +=,sin cos cos sin 3A C A C C +=,36333C C C +=,63sin 33C C =,tan 2C =(2)因为tan 2C =6sin 3C =,3cos 3C =,sin 31B C ==, 由sin sin b cB C=得sin c b C =,因为△ABC 2, 211163sin sin sin 2222bc A b b C A b =⋅⋅==26b =,6b =. 18.解:(1)由频率分布直方图,优质花苗的频率为(0.040.02)100.6+⨯=,即概率为0.6.设所抽取的花苗为优质花苗的株数为X ,则35~3,X B ⎛⎫⎪⎝⎭,于是30328(0)5125P X C ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭;2133236(1)55125P X C ⎛⎫==⨯⨯=⎪⎝⎭; 2233254(2)55125P X C ⎛⎫==⨯⨯= ⎪⎝⎭;333327(3)5125P X C ⎛⎫==⨯=⎪⎝⎭. 其分布列为:X 0 1 2 3P8125 36125 54125 27125所以,所抽取的花苗为优质花苗的数学期望39()355E X =⨯= (2)频率分布直方图,优质花苗的频率为(0.040.02)100.6+⨯=,则样本中优质花苗的株数为60株,列联表如下表所示:优质花苗 非优质花苗 合计 甲培育法 20 30 50 乙培育法40 10 50 合计6040100可得22100(20103040)16.667 6.63560405050K ⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯.所以,有99%的把握认为优质花苗与培育方法有关系 19.(1)证明:因为111ABC A B C -为直三棱柱,所以BC ∥11B C ,且11BC B C =,又因为四边形ABCD 为平行四边形, 所以BC ∥AD ,且BC AD =,所以AD ∥11C B ,且11AD C B =, 所以四边形11ADC B 为平行四边形,所以A ,D ,1C ,1B 四点共面; 因为1AA AC =,又1AA ⊥平面ABCD , 所以1AA AC ⊥,所以四边形11A ACC 正方形,连接1AC 交1A C 于E ,所以11AC AC ⊥,在ADC ∆中,2CD AD =,60ADC ∠=, 由余弦定理得2222cos60AC AD CD AD CD =+-⋅, 所以3AC AD =,所以222CD AC AD =+,所以AD AC ⊥,又1AA AD ⊥, 所以AD ⊥平面11A ACC ,所以1AD AC ⊥, 又因为!ADAC A =,所以1AC ⊥平面11ADC B ; 所以11AC DC ⊥(2)解:由(1)知,可如图建立直角坐标系,则()0,0,0A ,()1,0,0D ,()0,3,0C ,()10,0,3A λ,()10,3,3C λ, ()()111,0,3,1,3,3DA DC λλ∴=-=-,设平面11AC D 的法向量为()1111,,n x y z =,由111100n DA n DC ⎧⋅=⎨⋅=⎩即1111130330x z x y z λλ⎧-+=⎪⎨-++=⎪⎩,取()13,0,1n λ=设平面1AC D 的法向量为()2222,,n x y z =由22100n AD n AC ⎧⋅=⎨⋅=⎩得2220330x y z λ=⎧⎪⎨+=⎪⎩,取()20,,1n λ=-,由12221212cos ||4311n n n n θλλ⋅===⋅+⋅+得21λ=,因为0λ>,所以1λ=此时1AD =,13CC AC ==,所以四边形11A ACC 正方形,因为11AC AC ⊥,1AC AD ⊥,又因为!AD AC A =,所以1AC ⊥平面11ADC B , 所以1CC 与平面11ADC B 所成角为145EC C ∠= 20.解:(1)设(,)M x y ,2222(1)2(2)x y x y -+=-+,即22222(1)2(2)x y x y -+=-+, 所以曲线22:2E x y +=.(2)当PQ 所在直线斜率不存在时,其方程为:2x =22PQ =, 当PQ 所在直线斜率存在时,设其方程为:y kx m =+,设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,()0,0O 到直线PQ 的距离d r =221m k =+2222m k =+.直线PQ 与椭圆C 联立22163x y y kx m⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得()222214260k x kmx m +++-=,所以12221224212621mk x x k m x x k -⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,所以()()2222222121222164(21)(26)14(1)(21)k m k m PQ k x x x x k k ⎡⎤-+-⎡⎤=++-=+⎢⎥⎣⎦+⎣⎦,2222222224882441(1)22(1)(21)(21)k m k k k k k ⎡⎤-++=+=+⎢⎥++⎣⎦,令2211t k =+≥,(]10,1t ∈ 22222224121112(1)2(21)k t t z k k t t t ++--=+==+++,因为(]10,1t ∈,所以924z ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,, 所以223PQ ⎡⎤∈⎣⎦,,所以2322,22OPQS PQ ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦. 21.解:(1)因为()()e e 10x xf x ax =--≥,且e 0x>,所以e 10xax --≥,构造函数()e 1xu x ax =--,则()'e xu x a =-,又()00u =,若0a ≤,则()'0u x >,则()u x 在R 上单调递增,则当0x <时,()0u x <矛盾,舍去; 若01a <<,则ln 0a <,则当ln 0a x <<时,'()0u x >, 则()u x 在(ln ,0)a 上单调递增,则()()ln 00u a u <=矛盾,舍去; 若1a >,则ln 0a >,则当0ln x a <<时,'()0u x <,则()u x 在(0,ln )a 上单调递减,则()()ln 00u a u <=矛盾,舍去; 若1a =,则当0x <时,'()0u x <,当0x >时,'()0u x >, 则()u x 在(,0)-∞上单调递减,在(0,)+∞上单调递增, 故()()00u x u ≥=,则()()e 0xf x u x =⋅≥,满足题意;综上所述,1a =.(2)由(1)可知()()2e 1e xxf x x =-+⋅,则()()'e2e 2xxf x x =--,构造函数()2e 2xg x x =--,则()'2e 1xg x =-,又()'g x 在R 上单调递增,且()'ln20g -=,故当ln2x <-时,'()0g x <,当ln2x >-时,'()0g x >, 则()g x 在(,ln2)-∞-上单调递减,在(ln2,)-+∞上单调递增,又()00g =,()2220e g -=>,又33233332223214e16e 022e 2e 8e 2e g --⎛⎫-=-==< ⎪⎝⎭+, 结合零点存在性定理知,在区间3(2,)2--存在唯一实数0x ,使得()00g x =, 当0x x <时,()'0f x >,当00x x <<时,()'0f x <,当0x >时,()'0f x >,故()f x 在()0,x -∞单调递增,在()0,0x 单调递减,在()0,+∞单调递增, 故()f x 存在唯一极大值点0x ,因为()0002e 20xg x x =--=,所以0e12x x =+, 故()()()()0022200000011e 1e 11112244x xx x f x x x x ⎛⎫⎛⎫=-+=+-++=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因为0322x -<<-,所以()201133144216f x ⎛⎫<--+< ⎪⎝⎭.(二)选考题:第22、23题中任选一题做答.如果多做,则按所做的第一题记分. 22.解:(1)由直线l 的参数方程可知,直线l 的倾斜角为56π;将圆C 的极坐标方程4cos()3πρθ=-化简得2cos 23sin ρθθ=+,两边乘ρ得,22cos 23sin ρρθρθ=+,将222x y ρ=+,cos x ρθ=,sin y ρθ=代入并化简整理可得圆C 的直角坐标方程为22(1)(3)4x y -+-=.(2)设12cos ()32sin x y θθθ=+=+⎧⎪⎨⎪⎩为参数,则 3x y +=232cos 44sin()46πθθθ++=++,由1sin()16πθ-≤+≤可得,038x ≤+≤,即3[0,8]x +∈.23.解:(1)当1a =时,()13f x x x =++-,即22(1)()4(13)22(3)x x f x x x x -+≤-=-<<-≥⎧⎪⎨⎪⎩当1x ≤-时,由225x -+<解得32x >-,所以312x -<≤-;当13x -<<时,不等式恒成立,所以13x -<<; 当3x ≥时,由225x -<解得72x <;所以732x ≤<.综上,不等式()5f x <的解集为3722x x -<<⎧⎫⎨⎬⎩⎭(2)因为2()25f x x a x a =+++-222525x a x a a a ≥+--+=-+, 所以,2255a a -+<,解得02a <<.。
2020年全国卷(3)文科数学2020年普通高等学校招生全国统一考试全国卷(Ⅲ)文科数学适用地区:云南、贵州、四川、广西、西藏等一、选择题:1.已知集合 $A=\{1,2,3,5,7,11\}$,$B=\{x|3<x<15\}$,则$A \cap B$ 中元素的个数为 A。
2 B。
3 C。
4 D。
52.复数 $z\cdot(1+i)=1-i$,则 $z=$ A。
$1-i$ B。
$1+i$ C。
$-i$ D。
$i$3.设一组样本数据 $x_1,x_2,\dots,x_n$ 的方差为 0.01,则数据 $10x_1,10x_2,\dots,10x_n$ 的方差为 A。
0.01 B。
1 C。
100 D。
4.Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域。
有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数 $I(t)$($t$ 的单位:天)的 Logistic 模型$I(t)=\frac{K}{1+e^{-0.23(t-53)}}$,其中 $K$ 为最大确诊病例数。
当 $I(t^*)=0.95K$ 时,标志着已初步遏制疫情,则$t^*$ 约为($\ln 19 \approx 3$) A。
60 B。
63 C。
66 D。
695.若 $\sin\theta+\sin(\theta+\frac{\pi}{3})=1$,则$\sin(\theta+\frac{\pi}{3})=$ A。
$\frac{3}{4}$ B。
$\frac{1}{4}$ C。
$-\frac{1}{4}$ D。
$-\frac{3}{4}$6.在平面内,$A,B$ 是两个定点,$C$ 是动点,$AC\cdot BC=1$,则点 $C$ 的轨迹是 A。
圆 B。
椭圆 C。
抛物线 D。
直线7.设 $O$ 为坐标原点,直线 $x=2$ 与抛物线$C:y^2=2px(p>0)$ 交于 $D,E$ 两点,若 $OD\perp OE$,则$C$ 的焦点坐标为 A。
2019-2020年高考数学一轮总复习第五章数列5.3等比数列及其前n 项和课时跟踪检测理[课 时 跟 踪 检 测][基 础 达 标]1.已知数列{a n }为等比数列,若a 4+a 6=10,则a 7(a 1+2a 3)+a 3a 9的值为( ) A .10 B .20 C .100D .200解析:a 7(a 1+2a 3)+a 3a 9=a 7a 1+2a 7a 3+a 3a 9=a 24+2a 4a 6+a 26=(a 4+a 6)2=102=100. 答案:C2.设等比数列{a n }中,前n 项和为S n ,已知S 3=8,S 6=7,则a 7+a 8+a 9等于( ) A.18 B .-18C.578D .558解析:因为a 7+a 8+a 9=S 9-S 6,且S 3,S 6-S 3,S 9-S 6也成等比数列,即8,-1,S 9-S 6成等比数列,所以8(S 9-S 6)=1,即S 9-S 6=18.所以a 7+a 8+a 9=18.答案:A3.已知数列{a n }满足log 3a n +1=log 3a n +1(n ∈N *),且a 2+a 4+a 6=9,则log 13(a 5+a 7+a 9)的值是( )A .-5B .-15C .5D .15解析:∵log 3a n +1=log 3a n +1,∴a n +1=3a n . ∴数列{a n }是公比q =3的等比数列. ∵a 5+a 7+a 9=q 3(a 2+a 4+a 6),∴log 13(a 5+a 7+a 9)=log 13(9×33)=log 1335=-5.答案:A4.(xx 届太原一模)在单调递减的等比数列{a n }中,若a 3=1,a 2+a 4=52,则a 1=( )A .2B .4 C. 2D .2 2解析:在等比数列{a n }中,a 2a 4=a 23=1,又a 2+a 4=52,数列{a n }为递减数列,所以a 2=2,a 4=12,所以q 2=a 4a 2=14,所以q =12,a 1=a 2q=4.答案:B5.(xx 届莱芜模拟)已知数列{a n },{b n }满足a 1=b 1=3,a n +1-a n =b n +1b n=3,n ∈N *,若数列{c n }满足c n =ba n ,则c 2 017=( )A .92 016B .272 016C .92 017D .272 017解析:由已知条件知{a n }是首项为3,公差为3的等差数列,数列{b n }是首项为3,公比为3的等比数列,所以a n =3n ,b n =3n. 又c n =ba n =33n, 所以c 2 017=33×2 017=272 017.答案:D6.(xx 届海口市调研测试)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,a 2-8a 5=0,则S 8S 4的值为( )A.12 B .1716 C .2D .17解析:设{a n }的公比为q ,依题意得a 5a 2=18=q 3,因此q =12.注意到a 5+a 6+a 7+a 8=q 4(a 1+a 2+a 3+a 4),即有S 8-S 4=q 4S 4,因此S 8=(q 4+1)S 4,S 8S 4=q 4+1=1716,选B.答案:B7.(xx 届衡阳模拟)在等比数列{a n }中,a 1=2,前n 项和为S n ,若数列{a n +1}也是等比数列,则S n =( )A .2n +1-2 B .3n C .2nD .3n-1解析:因为数列{a n }为等比数列,a 1=2,设其公比为q ,则a n =2qn -1,因为数列{a n +1}也是等比数列,所以(a n +1+1)2=(a n +1)(a n +2+1)⇒a 2n +1+2a n +1=a n a n +2+a n +a n +2⇒a n +a n+2=2a n +1⇒a n (1+q 2-2q )=0⇒q =1,即a n =2,所以S n =2n ,故选C.答案:C8.(xx 届广州市五校联考)已知数列{a n }的首项a 1=2,数列{b n }为等比数列,且b n =a n +1a n,若b 10b 11=2,则a 21=( )A .29B .210C .211D .212解析:由b n =a n +1a n ,且a 1=2,得b 1=a 2a 1=a 22,a 2=2b 1;b 2=a 3a 2,a 3=a 2b 2=2b 1b 2;b 3=a 4a 3,a 4=a 3b 3=2b 1b 2b 3;…;a n =2b 1b 2b 3…b n -1,所以a 21=2b 1b 2b 3…b 20,又{b n }为等比数列,所以a 21=2(b 1b 20)(b 2b 19)…(b 10b 11)=2(b 10b 11)10=211. 答案:C9.由正数组成的等比数列{a n }满足a 3a 8=32,则log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 10=________. 解析:log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 10=log 2(a 1a 10)·(a 2a 9)·…·(a 5a 6)=log 2(a 3a 8)5=log 2225=25.答案:2510.设S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 1=1,且3S 1,2S 2,S 3成等差数列,则a n =________. 解析:因为3S 1,2S 2,S 3成等差数列,所以4S 2=3S 1+S 3,即4(a 1+a 2)=3a 1+a 1+a 2+a 3.化简得a 3a 2=3,即等比数列{a n }的公比q =3,故a n =1×3n -1=3n -1.答案:3n -111.(xx 届南昌模拟)已知公比不为1的等比数列{a n }的首项a 1=12,前n 项和为S n ,且a 4+S 4,a 5+S 5,a 6+S 6成等差数列.(1)求等比数列{a n }的通项公式;(2)对n ∈N *,在a n 与a n +1之间插入3n 个数,使这3n+2个数成等差数列,记插入的这3n个数的和为b n ,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)因为a 4+S 4,a 5+S 5,a 6+S 6成等差数列, 所以a 5+S 5-a 4-S 4=a 6+S 6-a 5-S 5, 即2a 6-3a 5+a 4=0, 所以2q 2-3q +1=0, 因为q ≠1, 所以q =12,所以等比数列{a n }的通项公式为a n =12n .(2)b n =a n +a n +12·3n=34⎝ ⎛⎭⎪⎫32n ,T n =34×32-⎝ ⎛⎭⎪⎫32n +11-32=94⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1.12.设数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *).已知a 1=1,a 2=32,a 3=54,且当n ≥2时,4S n+2+5S n =8S n +1+S n -1. (1)求a 4的值;(2)证明:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 为等比数列.解:(1)当n =2时,4S 4+5S 2=8S 3+S 1,即4⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32+54+a 4+5⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32=81+32+54+1,解得a 4=78.(2)证明:由4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1(n ≥2), 得4S n +2-4S n +1+S n -S n -1=4S n +1-4S n (n ≥2), 即4a n +2+a n =4a n +1(n ≥2).∵4a 3+a 1=4×54+1=6=4a 2符合上式,∴4a n +2+a n =4a n +1(n ≥1), ∴a n +2-12a n +1a n +1-12a n=4a n +2-2a n +14a n +1-2a n=4a n +1-a n -2a n +14a n +1-2a n =2a n +1-a n 22a n +1-a n =12,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 是以a 2-12a 1=1为首项,12为公比的等比数列.[能 力 提 升]1.若{a n }是正项递增等比数列,T n 表示其前n 项之积,且T 10=T 20,则当T n 取最小值时,n 的值为________.解析:T 10=T 20⇒a 11…a 20=1⇒(a 15a 16)5=1⇒a 15a 16=1,又{a n }是正项递增等比数列,所以0<a 1<a 2<…<a 14<a 15<1<a 16<a 17<…,因此当T n 取最小值时,n 的值为15.答案:152.(xx 届山西吕梁质检)已知数列2,8,4,12,…,该数列的特点是从第2项起,每一项都等于它的前后两项之积,则这个数列的前2 018项之积T 2 018等于________.解析:数列2,8,4,12,…,该数列的特点是从第2项起,每一项都等于它的前后两项之积,这个数列的前8项分别为2,8,4,12,18,14,2,8,易得从第7项起,数字重复出现,所以此数列为周期数列,且周期为6,前6项积为2×8×4×12×18×14=1.又因为2 018=336×6+2,所以这个数列的前2 018项之积T 2 018=1336×2×8=16. 答案:163.已知数列{a n }满足a 1=5,a 2=5,a n +1=a n +6a n -1(n ≥2). (1)求证:{a n +1+2a n }是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式.解:(1)证明:∵a n +1=a n +6a n -1(n ≥2), ∴a n +1+2a n =3a n +6a n -1=3(a n +2a n -1)(n ≥2). ∵a 1=5,a 2=5,∴a 2+2a 1=15, ∴a n +2a n -1≠0(n ≥2),∴a n +1+2a na n +2a n -1=3(n ≥2),∴数列{a n +1+2a n }是以15为首项,3为公比的等比数列. (2)由(1)得a n +1+2a n =15×3n -1=5×3n,则a n +1=-2a n +5×3n, ∴a n +1-3n +1=-2(a n -3n).又∵a 1-3=2,∴a n -3n≠0,∴{a n -3n}是以2为首项,-2为公比的等比数列. ∴a n -3n=2×(-2)n -1,即a n =2×(-2)n -1+3n.2019-2020年高考数学一轮总复习第五章数列5.4数列求和课时跟踪检测理[课 时 跟 踪 检 测][基 础 达 标]1.已知数列{a n }是等差数列,a 1=tan225°,a 5=13a 1,设S n 为数列{(-1)na n }的前n 项和,则S 2 014=( )A .2 015B .-2 015C .3 021D .-3 022解析:由题知a 1=tan(180°+45°)=1,∴a 5=13 ∴d =a 5-a 15-1=124=3. ∴a n =1+3(n -1)=3n -2. 设b n =(-1)na n =(-1)n(3n -2),∴S 2 014=(-1+4)+(-7+10)+…+(-6 037+6 040)=3×1 007=3 021.故选C. 答案:C2.设{a n }是公差不为零的等差数列,a 2=2,且a 1,a 3,a 9成等比数列,则数列{a n }的前n 项和S n =( )A.n 24+7n 4 B .n 22+3n 2C.n 24+3n4D .n 22+n2解析:设等差数列{a n }的公差为d ,则 由a 23=a 1a 9得(a 2+d )2=(a 2-d )(a 2+7d ), 代入a 2=2,解得d =1或d =0(舍). ∴a n =2+(n -2)×1=n , ∴S n =a 1+a n n2=1+n n 2=n 22+n 2.故选D. 答案:D3.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 2a 3=2a 1,且a 4与2a 7的等差中项为54,则S 5=( )A .29B .31C .33D .36解析:设等比数列{a n }的公比为q 则a 21q 3=2a 1,①a 1q 3+2a 1q 6=52,②解得a 1=16,q =12,∴S 5=a 11-q 51-q=31,故选B.答案:B4.已知等比数列{a n }的各项均为正数,a 1=1,公比为q ;等差数列{b n }中,b 1=3,且{b n }的前n 项和为S n ,a 3+S 3=27,q =S 2a 2.(1)求{a n }与{b n }的通项公式;(2)设数列{c n }满足c n =32S n ,求{c n }的前n 项和T n .解:(1)设数列{b n }的公差为d , ∵a 3+S 3=27,q =S 2a 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧q 2+3d =18,6+d =q 2.求得q =3,d =3,∴a n =3n -1,b n =3n .(2)由题意得S n =n 3+3n2,c n =32S n =32×23×1n n +1=1n -1n +1. ∴T n =1-12+12-13+13-14+…+1n -1n +1=1-1n +1=nn +1.5.(xx 届广州综合测试)已知数列{a n }是等比数列,a 2=4,a 3+2是a 2和a 4的等差中项. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2log 2a n -1,求数列{a n b n }的前n 项和T n . 解:(1)设数列{a n }的公比为q , 因为a 2=4,所以a 3=4q ,a 4=4q 2. 因为a 3+2是a 2和a 4的等差中项, 所以2(a 3+2)=a 2+a 4, 化简得q 2-2q =0. 因为公比q ≠0,所以q =2. 所以a n =a 2qn -2=4×2n -2=2n (n ∈N *).(2)因为a n =2n,所以b n =2log 2a n -1=2n -1, 所以a n b n =(2n -1)2n,则T n =1×2+3×22+5×23+…+(2n -3)2n -1+(2n -1)2n,①2T n =1×22+3×23+5×24+…+(2n -3)2n+(2n -1)·2n +1.②由①-②得,-T n =2+2×22+2×23+…+2×2n -(2n -1)2n +1=2+2×41-2n -11-2-(2n -1)2n +1=-6-(2n -3)2n +1,所以T n =6+(2n -3)2n +1.6.S n 为数列{a n }的前n 项和,已知a n >0,a 2n +2a n =4S n +3. (1)求{a n }的通项公式; (2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和.解:(1)由a 2n +2a n =4S n +3,① 可知a 2n +1+2a n +1=4S n +1+3.②②-①,得a 2n +1-a 2n +2(a n +1-a n )=4a n +1, 即2(a n +1+a n )=a 2n +1-a 2n =(a n +1+a n )(a n +1-a n ). 由a n >0,得a n +1-a n =2.又a 21+2a 1=4a 1+3,解得a 1=-1(舍去)或a 1=3. 所以{a n }是首项为3,公差为2的等差数列, 通项公式为a n =2n +1. (2)由a n =2n +1可知b n =1a n a n +1=12n +12n +3=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-12n +3.设数列{b n }的前n 项和为T n ,则T n =b 1+b 2+…+b n=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+⎝ ⎛⎭⎪⎫15-17+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-12n +3=n32n +3.7.已知数列{a n }与{b n }满足a n +1-a n =2(b n +1-b n )(n ∈N *). (1)若a 1=1,b n =3n +5,求数列{a n }的通项公式;(2)若a 1=6,b n =2n(n ∈N *)且λa n >2n +n +2λ对一切n ∈N *恒成立, 求实数λ的取值范围.解:(1)因为a n +1-a n =2(b n +1-b n ),b n =3n +5, 所以a n +1-a n =2(b n +1-b n )=2(3n +8-3n -5)=6, 所以{a n }是等差数列,首项为1,公差为6, 即a n =6n -5. (2)因为b n =2n, 所以a n +1-a n =2(2n +1-2n )=2n +1,当n ≥2时,a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=2n +2n -1+…+22+6=2n +1+2,当n =1时,a 1=6,符合上式,所以a n =2n +1+2,由λa n >2n+n +2λ得λ>2n+n 2n +1=12+n 2n +1,令f (n )=12+n 2n +1,因为f (n +1)-f (n )=n +12n +2-n 2n +1=1-n 2n +2≤0, 所以12+n2n +1在n ≥1时单调递减,所以当n =1,2时,2n+n 2n +1取最大值34,故λ的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫34,+∞. [能 力 提 升]1.已知数列{a n }的首项为a 1=1,前n 项和为S n ,且数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是公差为2的等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =(-1)na n ,求数列{b n }的前n 项和T n . 解:(1)由已知得S n n=1+(n -1)×2=2n -1, 所以S n =2n 2-n , 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2-n -[2(n -1)2-(n -1)]=4n -3. a 1=1=4×1-3,所以a n =4n -3,n ∈N *.(2)由(1)可得b n =(-1)na n =(-1)n(4n -3). 当n 为偶数时,T n =(-1+5)+(-9+13)+…+[-(4n -7)+(4n -3)]=4×n2=2n ,当n 为奇数时,n +1为偶数,T n =T n +1-b n +1=2(n +1)-(4n +1)=-2n +1,综上,T n =⎩⎪⎨⎪⎧2n ,n =2k ,k ∈N *,-2n +1,n =2k -1,k ∈N *.2.在数列{a n }中,已知a n >1,a 1=1+3,且a n +1-a n =2a n +1+a n -2,记b n =(a n -1)2,n ∈N *.(1)求数列{b n }的通项公式;(2)设数列{b n }的前n 项和为S n ,证明:13≤1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n <34.解:(1)因为a n +1-a n =2a n +1+a n -2,所以a 2n +1-a 2n -2a n +1+2a n =2, 即(a n +1-1)2-(a n -1)2=2. 又b n =(a n -1)2,n ∈N *,所以b n +1-b n =2,数列{b n }是以b 1=(1+3-1)2=3为首项,2为公差的等差数列, 故b n =2n +1,n ∈N *. (2)证明:由(1)得S n =n 3+2n +12=n (n +2),所以1S n =1nn +2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2,n ∈N *, 所以1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+12-14+13-15+…+1n -1n +2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫32-1n +1-1n +2=34-12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2<34.记T n =1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n,因为1S n>0,n ∈N *,所以T n 单调递增.故T n ≥T 1=1S 1=13.综上13≤1S 1+1S 2+…+1S n <34.3.已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 2n +a n =2S n . (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求证:S n2<S 1+S 2+…+S n <S n +1-12.解:(1)因为当n ∈N *时,a 2n +a n =2S n , 故当n >1时,a 2n -1+a n -1=2S n -1,两式相减得,a 2n -a 2n -1+a n -a n -1=2S n -2S n -1=2a n , 即(a n +a n -1)(a n -a n -1)=a n +a n -1.因为a n >0,所以a n +a n -1>0,所以当n >1时,a n -a n -1=1.又当n =1时,a 21+a 1=2S 1=2a 1,得a 1=1, 所以数列{a n }是以1为首项,1为公差的等差数列, 所以a n =n .(2)证明:由(1)及等差数列的前n 项和公式知S n =n n +12,所以S n = n n +12>n 22=n2, 所以S 1+S 2+…+S n >12+22+…+n 2= 1+2+…+n 2=S n 2. 又S n = n n +12<n +122=n +12, 所以S 1+S 2+…+S n <22+32+…+n +12=1+2+…+n +12-12=S n +1-12, 所以S n2<S 1+S 2+…+S n <S n +1-12.。
《等差数列及其前n 项和》专题一、相关知识点1.等差数列的有关概念(1)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.符号表示为a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数).(2)等差中项:数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是A =a +b2,其中A 叫做a ,b 的等差中项.2.等差数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1+(n -1)d . (2)前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)2d =n (a 1+a n )2. 3.等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *).(3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.(4)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列(5)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…(m ∈N *)也是等差数列,公差为m 2d .(6)S 2n -1=(2n -1)a n ,S 2n =n (a 1+a 2n )=n (a n +a n +1),遇见S 奇,S 偶时可分别运用性质及有关公式求解.(7)若{a n },{b n }均为等差数列且其前n 项和为S n ,T n ,则a n b n =S 2n -1T 2n -1.(8)若{a n }是等差数列,则⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也是等差数列,其首项与{a n }首项相同,公差是{a n }的公差的12.(9)若等差数列{a n }的项数为偶数2n ,则①S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1);②S 偶-S 奇=nd ,S 奇S 偶=a na n +1. (10)若等差数列{a n }的项数为奇数2n +1,则 ①S 2n +1=(2n +1)a n +1; ②S 奇S 偶=n +1n .二.等差数列的常用结论1.等差数列前n 项和的最值在等差数列{a n }中,若a 1>0,d <0,则S n 有最大值,即所有正项之和最大,若a 1<0, d >0,则S n 有最小值,即所有负项之和最小.2.等差数列的前n 项和公式与函数的关系:S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n . 数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn (A ,B 为常数).题型一 等差数列基本量的运算1.已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100等于解析:由等差数列性质,知S 9=9(a 1+a 9)2=9×2a 52=9a 5=27,得a 5=3,而a 10=8,因此公差d =a 10-a 510-5=1,∴a 100=a 10+90d =98.2.记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,则{a n }的公差为解析:设等差数列{a n }的公差为d ,则由⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 5=24,S 6=48,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d +a 1+4d =24,6a 1+6×52d =48,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+7d =24,2a 1+5d =16,解得d =4. 3.记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若3S 3=S 2+S 4,a 1=2,则a 5=A .-12B .-10C .10D .12解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由3S 3=S 2+S 4,得; 3⎣⎡⎦⎤3a 1+3×(3-1)2×d =2a 1+2×(2-1)2×d +4a 1+4×(4-1)2×d , 将a 1=2代入上式,解得d =-3,故a 5=a 1+(5-1)d =2+4×(-3)=-10. 4.在等差数列{a n }中,若前10项的和S 10=60,且a 7=7,则a 4=解析:法一:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧10a 1+45d =60,a 1+6d =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =23,∴a 4=a 1+3d =5.法二:由等差数列的性质有a 1+a 10=a 7+a 4,∵S 10=10(a 1+a 10)2=60,∴a 1+a 10=12.又∵a 7=7,∴a 4=5.5.已知数列{a n }满足a 1=15,且3a n +1=3a n -2.若a k ·a k +1<0,则正整数k = 解析:由3a n +1=3a n -2⇒a n +1-a n =-23⇒{a n }是等差数列,则a n =473-23n .∵a k ·a k +1<0,∴⎝⎛⎭⎫473-23k ⎝⎛⎭⎫453-23k <0,∴452<k <472,又∵k ∈N +,∴k =23. 6.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3=3,a 5=5,则S 7的值是解析:由题意,设等差数列的公差为d ,则d =a 5-a 35-3=1,故a 4=a 3+d =4,所以S 7=7(a 1+a 7)2=7×2a 42=7×4=28.7.数列{2n -1}的前10项的和是解析:∵数列{2n -1}是以1为首项,2为公差的等差数列,∴S 10=(a 1+a 10)×102=100.8.已知数列{a n }中a 1=1,a n +1=a n -1,则a 4等于解析:因为a 1=1,a n +1=a n -1,所以数列{a n }为等差数列,公差d 为-1,所以a 4=a 1+3d =1-3=-2.9.设等差数列{a n }的公差为d ,且a 1a 2=35,2a 4-a 6=7,则d =解析:∵{a n }是等差数列,∴2a 4-a 6=a 4-2d =a 2=7,∵a 1a 2=35,∴a 1=5,∴d =a 2-a 1=2. 10.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 5=50,S 10=200,则a 10+a 11的值为 解析:设等差数列{a n}的公差为d ,由已知得⎩⎨⎧S 5=5a 1+5×42d =50,S 10=10a 1+10×92d =200,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =10,a 1+92d =20,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =4.∴a 10+a 11=2a 1+19d =80. 11.设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若a 3=5,且S 1,S 5,S 7成等差数列,则数列{a n }的通项公式a n =________.解析:设等差数列{a n }的公差为d ,∵a 3=5,且S 1,S 5,S 7成等差数列,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =5,a 1+7a 1+21d =10a 1+20d ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2,∴a n =2n -1. 12.设{a n }是等差数列,且a 1=3,a 2+a 5=36,则{a n }的通项公式为________.解析:法一:设数列{a n }的公差为d .∵a 2+a 5=36,∴(a 1+d )+(a 1+4d )=36,∴2a 1+5d =36.∵a 1=3,∴d =6,∴a n =6n -3.法二:设数列{a n }的公差为d ,∵a 2+a 5=a 1+a 6=36,a 1=3,∴a 6=33,∴d =a 6-a 15=6.∵a 1=3,∴a n =6n -3.13.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 6+a 18=54,S 19=437,则a 2 018的值是 解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+22d =54,19a 1+171d =437,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=5,d =2,所以a 2 018=5+2017×2=4 039. 14.已知数列{a n }是等差数列,a 1+a 7=-8,a 2=2,则数列{a n }的公差d 等于解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 7=2a 1+6d =-8,a 2=a 1+d =2.解得⎩⎪⎨⎪⎧d =-3,a 1=5,.15.《张丘建算经》卷上第22题为:“今有女善织,日益功疾.初日织五尺,今一月日织九匹三丈.”其意思为今有一女子擅长织布,且从第2天起,每天比前一天多织相同量的布,若第一天织5尺布,现在一个月(按30天计)共织390尺布.则该女子最后一天织布的尺数为( )A .18B .20C .21D .25 解析:C ,用a n 表示第n 天织布的尺数,由题意知,数列{a n }是首项为5,项数为30的等差数列.所以30(a 1+a 30)2=390,即30(5+a 30)2=390,解得a 30=21,故选C .16.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,a 12=-8,S 9=-9,则S 16=__________.解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 12=a 1+11d =-8,S 9=9a 1+9×82d =-9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =-1.∴S 16=16×3+16×152×(-1)=-72.17.已知在等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=2a +1,a 5=3a +2,若S n =a 1+a 2+…+a n ,且S k=66,则k 的值为解析:∵在等差数列中,2a 3=a 1+a 5,∴2(2a +1)=1+3a +2, 解得a =1,即a 1=1,a 3=3,a 5=5,∴公差d =1,∴S k =k ×1+k (k -1)2×1=66,解得k =11或k =-12(舍).18.已知数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列,且a 3=2,a 9=12,则a 15=解析:法一:设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是公差为d 的等差数列,∵a 3=2,a 9=12,∴6d =a 99-a 33=129-23=23,∴d =19,a 1515=a 33+12d =2.故a 15=30.法二:由于数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列,故2×a 99=a 33+a 1515,即a 1515=2×129-23=2,故a 15=30.19.在数列{a n }中,若a 1=1,a 2=12,2a n +1=1a n +1a n +2(n ∈N *),则该数列的通项为( )A .a n =1nB .a n =2n +1C .a n =2n +2D .a n =3n解析:A ,由已知式2a n +1=1a n +1a n +2可得1a n +1-1a n =1a n +2-1a n +1,知⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为1a 1=1,公差为1a 2-1a 1=2-1=1的等差数列,所以1a n =n ,即a n =1n. 20.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等,问各得几何?”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分五钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列,问五人各得多少钱?”(“钱”是古代一种质量单位),在这个问题中,甲得________钱.( )A.53 B .32 C.43 D .54解析:选C 甲、乙、丙、丁、戊五人所得钱数依次设为成等差数列的a 1,a 2,a 3,a 4,a 5,设公差为d ,由题意知a 1+a 2=a 3+a 4+a 5=52,即⎩⎨⎧2a 1+d =52,3a 1+9d =52,解得⎩⎨⎧a 1=43,d =-16,故甲得43钱,故选C.21.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 9=12a 12+6,a 2=4,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 的前10项和为( )A.1112 B .1011 C.910 D .89解析:选B ,设等差数列{a n }的公差为d ,由a 9=12a 12+6及等差数列的通项公式得a 1+5d=12,又a 2=4,∴a 1=2,d =2,∴S n =n 2+n ,∴1S n =1n (n +1)=1n -1n +1,∴1S 1+1S 2+…+1S 10=⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫110-111=1-111=1011.22.已知等差数列{a n }各项均为正数,其前n 项和为S n ,若a 1=1,S 3=a 2,则a 8=解析:法一:设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得3+3d =1+d ,解得d =2或d =-1(舍去),所以a 8=1+7×2=15.法二:S 3=a 1+a 2+a 3=3a 2,由S 3=a 2可得3a 2=a 2,解得a 2=3或a 2=0(舍去), 则d =a 2-a 1=2,所以a 8=1+7×2=15.23.若x ≠y ,数列x ,a 1,a 2,y 和x ,b 1,b 2,b 3,y 各自成等差数列,则a 1-a 2b 1-b 2=________.解析:由题意得a 1-a 2=x -y 3,b 1-b 2=x -y 4,所以a 1-a 2b 1-b 2=43.24.设{a n }是递增等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项是________.解析:2 25.数列{a n }满足1a n +1=1a n +1(n ∈N +),数列{b n }满足b n =1a n ,且b 1+b 2+…+b 9=45,则b 4b 6( )A .最大值为100B .最大值为25C .为定值24D .最大值为50解析:C ,由1a n +1=1a n +1(n ∈N +),得1a n +1-1a n =1,∵b n =1a n ,∴b n +1-b n =1,则数列{b n }是公差为1的等差数列,∵b 1+b 2+…+b 9=45,∴9b 1+9×82=45,即b 1=1,则b n =1+(n -1)×1=n ,则b 4b 6=4×6=24.26.设数列{a n }的通项公式为a n =2n -10(n ∈N +),则|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=________. 解析:由a n =2n -10(n ∈N +)知{a n }是以-8为首项,2为公差的等差数列,又由a n =2n -10≥0,得n ≥5,∴当n ≤5时,a n ≤0,当n >5时,a n >0,∴|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=-(a 1+a 2+a 3+a 4)+(a 5+a 6+…+a 15)=20+110=130.27.设数列{a n }满足:a 1=1, a 2=3, 且2na n =(n -1)a n -1+(n +1)a n +1,则a 20的值是________. 解析:∵2na n =(n -1)a n -1+(n +1)a n +1,∴数列{na n }是以a 1=1为首项,2a 2-a 1=5为公差的等差数列,∴20a 20=1+5×19=96,解得a 20=9620=245.28.已知等差数列{a n }为递增数列,其前3项的和为-3,前3项的积为8.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{a n }的前n 项和S n . 解析:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,d >0,∵等差数列{a n }的前3项的和为-3,前3项的积为8,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3a 1+3d =-3,a 1(a 1+d )(a 1+2d )=8,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=2,d =-3或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-4,d =3. ∵d >0,∴a 1=-4,d =3,∴a n =3n -7.(2)∵a n =3n -7,∴a 1=3-7=-4,∴S n =n (-4+3n -7)2=n (3n -11)2.28.已知等差数列{a n }的公差不为零,a 1=25,且a 1,a 11,a 13成等比数列.(1)求{a n }的通项公式;(2)求a 1+a 4+a 7+…+a 3n -2. 解析:(1)设{a n }的公差为d .由题意,得a 211=a 1a 13,即(a 1+10d )2=a 1(a 1+12d ).于是d (2a 1+25d )=0. 又a 1=25,所以d =0(舍去)或d =-2.故a n =-2n +27. (2)令S n =a 1+a 4+a 7+…+a 3n -2.由(1)知a 3n -2=-6n +31,故{a 3n -2}是首项为25,公差为-6的等差数列. 从而S n =n 2(a 1+a 3n -2)=n2(-6n +56)=-3n 2+28n .题型二 等差数列的性质及应用类型一 等差数列项的性质的应用1.在等差数列{a n }中,a 3+a 7=37,则a 2+a 4+a 6+a 8=________. 解析:依题意,得a 2+a 4+a 6+a 8=(a 2+a 8)+(a 4+a 6)=2(a 3+a 7)=74.2.在等差数列{a n }中,3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=24,则该数列前13项的和是________. 解析:263.若数列{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和,且a 1=2a 3-3,则S 9=________.解析:设等差数列{a n }的公差为d ,a 1=2a 3-3=2a 1+4d -3,∴a 5=a 1+4d =3,S 9=9a 5=27.4.在等差数列{a n }中, a 1,a 2 019为方程x 2-10x +16=0的两根,则a 2+a 1 010+a 2 018=____ 解析:因为a 1,a 2 019为方程x 2-10x +16=0的两根,所以a 1+a 2 019=10.由等差数列的性质可知,a 1 010=a 1+a 2 0192=5,a 2+a 2 018=a 1+a 2 019=10,所以a 2+a 1 010+a 2 018=10+5=15.5.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 6=39,则a 3+a 4=解析:由等差数列{a n }的性质及其S 6=39,可得6(a 1+a 6)2=3(a 3+ a 4)=39,则a 3+ a 4=13.6.数列{a n }满足2a n =a n -1+a n +1(n ≥2),且a 2+a 4+a 6=12,则a 3+a 4+a 5等于解析:数列{a n }满足2a n =a n -1+a n +1(n ≥2),则数列{a n }是等差数列,利用等差数列的性质可知,a 3+a 4+a 5=a 2+a 4+a 6=12.7.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2+a 7+a 12=24,则S 13= 解析:由a 2+a 7+a 12=24得3a 7=24,即a 7=8,∴S 13=13(a 1+a 13)2=13a 7=13×8=104.8.等差数列{a n }中,a 3+a 7=6,则{a n }的前9项和等于解析:法一:设等差数列的公差为d ,则a 3+a 7=a 1+2d +a 1+6d =2a 1+8d =6,所以a 1+4d =3.于是{a n }的前9项和S 9=9a 1+9×82d =9(a 1+4d )=9×3=27.法二:由等差数列的性质,得a 1+a 9=a 3+a 7=6,所以数列{a n }的前9项和S 9=9(a 1+a 9)2=9×62=27. 9.数列{a n }满足2a n =a n -1+a n +1(n ≥2),且a 2+a 4+a 6=12,则a 3+a 4+a 5等于 解析:数列{a n }满足2a n =a n -1+a n +1(n ≥2),则数列{a n }是等差数列,利用等差数列的性质可知,a 3+a 4+a 5=a 2+a 4+a 6=12.10.等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),且a 3+a 6+a 10+a 13=32,若a m =8,则m 的值为 解析:由a 3+a 6+a 10+a 13=32得4a 8=32,即a 8=8.又d ≠0,所以等差数列{a n }是单调数列,由a m =8,知m =8.11.设S n 为公差不为零的等差数列{a n }的前n 项和,若S 9=3a 8,则S 153a 5等于解析:因为S 9=a 1+a 2+…+a 9=9a 5=3a 8,即3a 5=a 8.又S 15=a 1+a 2+…+a 15=15a 8, 所以S 153a 5=15a 8a 8=15.12.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a m =10,S 2m -1=110,则m =________. 解析:S 2m -1=(2m -1)(a 1+a 2m -1)2=2(2m -1)a m2=110,解得m =6.类型二:等差数列前n 项和的性质1.在项数为2n +1的等差数列{a n }中,所有奇数项的和为165,所有偶数项的和为150,则n 等于( )A .9B .10C .11D .12解析:选B ,∵等差数列有2n +1项,∴S 奇=(n +1)(a 1+a 2n +1)2,S 偶=n (a 2+a 2n )2.又a 1+a 2n +1=a 2+a 2n ,∴S 偶S 奇=n n +1=150165=1011,∴n =10.2.等差数列{a n }的前n 项和为S n 且S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,m ≥2,m ∈N *,则m = 解析:∵{a n }是等差数列,S m -1=-2,S m =0,∴a m =S m -S m -1=2.又S m +1=3,∴a m +1=S m +1-S m =3,∴d =a m +1-a m =1.又 S m =m (a 1+a m )2=m (a 1+2)2=0,∴a 1=-2,∴a m =-2+(m -1)·1=2,∴m =5.3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9等于 解析:由{a n }是等差数列,得S 3,S 6-S 3,S 9-S 6为等差数列.即2(S 6-S 3)=S 3+(S 9-S 6),得到S 9-S 6=2S 6-3S 3=45,即a 7+a 8+a 9=45. 4.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=-2 014,S 2 0142 014-S 2 0082 008=6,则S 2 019=________.解析:由等差数列的性质可得⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也为等差数列.设其公差为d ,则S 2 0142 014-S 2 0082 008=6d =6,∴d =1.故S 2 0192 019=S 11+2 018d =-2 014+2 018=4,∴S 2 019=8 076. 5.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=10,S 20=30,则S 30=________. 解析:由题意知,S 10,S 20-S 10,S 30-S 20成等差数列.则2(S 20-S 10)=S 10+(S 30-S 20),即40=10+(S 30-30),解得S 30=60. 6.若等差数列{a n }的前n 项和S n 满足S 4=4,S 6=12,则S 2=解析:根据等差数列的性质,可得S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等差数列,即2(S 4-S 2)=S 2+S 6-S 4,因此S 2=0.7.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,S 10=16,S 100-S 90=24,则S 100=________. 解析:依题意,S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,…,S 100-S 90依次成等差数列,设该等差数列的公差为d .又S 10=16,S 100-S 90=24,因此S 100-S 90=24=16+(10-1)d =16+9d ,解得d =89,因此S 100=10S 10+10×92d =10×16+10×92×89=200.8.在等差数列{a n }中,a 1=-2 015,其前n 项和为S n ,若S 1212-S 1010=2,则S 2 018=解析:设等差数列{a n }的前n 项和为S n =An 2+Bn ,则S n n =An +B ,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等差数列.因为S 1212-S 1010=2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的公差为1,又S 11=a 11=-2 015,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是以-2 015为首项,1为公差的等差数列,所以S 2 0182 018=-2 015+2 017×1=2,所以S 2 018=4 036.9.等差数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,若S n T n =3n -22n +1,则a 7b 7=________.解析:a 7b 7=2a 72b 7=a 1+a 13b 1+b 13=132(a 1+a 13)132(b 1+b 13)=S 13T 13=3×13-22×13+1=3727.10.设等差数列{a n }、{b n }的前n 项和分别为S n 、T n ,若对任意自然数n 都有S n T n =2n -34n -3,则a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4的值为________. 解析:∵{a n },{b n }为等差数列,∴a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=a 92b 6+a 32b 6=a 9+a 32b 6=a 6b 6.∵S 11T 11=a 1+a 11b 1+b 11=2a 62b 6=2×11-34×11-3=1941,∴a 6b 6=1941. 类型三:等差数列前n 项和的最值 求等差数列前n 项和S n 最值的2种方法(1)二次函数法:利用等差数列前n 项和的函数表达式S n =an 2+bn ,通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解. (2)通项变号法①a 1>0,d <0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≥0,a m +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值为S m ;②当a 1<0,d >0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≤0,a m +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值为S m .1.已知等差数列{a n }中,a 1=11,a 5=-1,则{a n }的前n 项和S n 的最大值是 解析:设数列{a n }的公差为d ,则d =a 5-a 15-1=-3,所以a n =a 1+(n -1)d =-3n +14,由⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0,a n +1≤0⇒⎩⎪⎨⎪⎧14-3n ≥0,11-3n ≤0,解得113≤n ≤143,即n =4,所以{a n }的前4项和最大,且S 4=4×11+4×32×(-3)=26. 2.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=13,S 3=S 11,当S n 最大时,n 的值是 解析:法一:由S 3=S 11,得a 4+a 5+…+a 11=0,根据等差数列的性质,可得a 7+a 8=0.根据首项等于13可推知这个数列递减,从而得到a 7>0,a 8<0,故n =7时,S n 最大. 法二:由S 3=S 11,可得3a 1+3d =11a 1+55d ,把a 1=13代入,得d =-2,故S n =13n -n (n -1)=-n 2+14n .根据二次函数的性质,知当n =7时S n 最大. 法三:根据a 1=13,S 3=S 11,知这个数列的公差不等于零,且这个数列的和是先递增后递减.根据公差不为零的等差数列的前n 项和是关于n 的二次函数,以及二次函数图像的对称性,可得只有当n =3+112=7时,S n 取得最大值. 4.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 5+a 7=4,a 6+a 8=-2,则当S n 取最大值时,n 的值是________.解析:依题意得2a 6=4,2a 7=-2,a 6=2>0,a 7=-1<0.又数列{a n }是等差数列,所以在该数列中,前6项均为正数,自第7项起以后各项均为负数,于是当S n 取最大值时,n =6.5.等差数列{a n }中,已知a 5>0,a 4+a 7<0,则{a n }的前n 项和S n 的最大值为( )A .S 7B .S 6C .S 5D .S 4解析:C ,∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 4+a 7=a 5+a 6<0,a 5>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 5>0,a 6<0,∴S n 的最大值为S 5. 6.记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知a 1=-7,S 3=-15.(1)求{a n }的通项公式;(2)求S n ,并求S n 的最小值.解析:(1)设{a n }的公差为d ,由题意得3a 1+3d =-15.又a 1=-7,所以d =2.所以{a n }的通项公式为a n =2n -9.(2)法一:(二次函数法)由(1)得S n =n (a 1+a n )2=n 2-8n =(n -4)2-16, 所以当n =4时,S n 取得最小值,最小值为-16.法二:(通项变号法)由(1)知a n =2n -9,则S n =n (a 1+a n )2=n 2-8n .由S n 最小⇔⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧2n -9≤0,2n -7≥0,∴72≤n ≤92,又n ∈N *,∴n =4,此时S n 的最小值为S 4=-16. 7.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,n ∈N *,满足a 1+a 2=10,S 5=40.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =|13-a n |,求数列{b n }的前n 项和T n . 解析:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意知,a 1+a 2=2a 1+d =10,S 5=5a 3=40,即a 3=8,所以a 1+2d =8, 所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=4,d =2,所以a n =4+(n -1)·2=2n +2. (2)令c n =13-a n =11-2n ,b n =|c n |=|11-2n |=⎩⎪⎨⎪⎧11-2n ,n ≤5,2n -11,n ≥6, 设数列{c n }的前n 项和为Q n ,则Q n =-n 2+10n .当n ≤5时,T n =b 1+b 2+…+b n =Q n =-n 2+10n .当n ≥6时,T n =b 1+b 2+…+b n =c 1+c 2+…+c 5-(c 6+c 7+…+c n )=-Q n +2Q 5=n 2-10n +2(-52+10×5)=n 2-10n +50.8.已知等差数列{a n }的前三项和为-3,前三项的积为8.(1)求等差数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a 3,a 1成等比数列,求数列{|a n |}的前n 项和T n . 解析:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a 2=a 1+d ,a 3=a 1+2d . 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 3a 1+3d =-3,a 1(a 1+d )(a 1+2d )=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=2,d =-3或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-4,d =3.所以由等差数列通项公式可得,a n =2-3(n -1)=-3n +5或a n =-4+3(n -1)=3n -7. 故a n =-3n +5或a n =3n -7.(2)当a n =-3n +5时,a 2,a 3,a 1分别为-1,-4,2,不成等比数列; 当a n =3n -7时,a 2,a 3,a 1分别为-1,2,-4,成等比数列,满足条件.故|a n |=|3n -7|=⎩⎪⎨⎪⎧-3n +7,n =1,2,3n -7,n ≥3.记数列{3n -7}的前n 项和为S n , 则S n =n [(-4)+(3n -7)]2=32n 2-112n . 当n ≤2时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=-(a 1+a 2+…+a n )=-32n 2+112n , 当n ≥3时,T n =|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=-(a 1+a 2)+(a 3+a 4+…+a n ) =S n -2S 2=32n 2-112n +10,综上知:T n =⎩⎨⎧ -32n 2+112n ,n ≤2,32n 2-112n +10,n ≥3.题型三 等差数列的判定与证明等差数列的判定与证明方法与技巧1.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n =-2n +1,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前11项和为解析:∵a n =-2n +1,∴数列{a n }是以-1为首项,-2为公差的等差数列,∴S n =n [-1+(-2n +1)]2=-n 2,∴S n n =-n 2n =-n ,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是以-1为首项,-1为公差的等差数列,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前11项和为11×(-1)+11×102×(-1)=-66. 2.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,S 2=2,S 3=-6.(1)求数列{a n }的通项公式和前n 项和S n ;(2)是否存在正整数n ,使S n ,S n +2+2n ,S n +3成等差数列?若存在,求出n ;若不存在,请说明理由.解析:(1)设数列{a n }的公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+d =2,3a 1+3×22d =-6,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4,d =-6, ∴a n =4-6(n -1)=10-6n ,S n =na 1+n (n -1)2d =7n -3n 2. (2)由(1)知S n +S n +3=7n -3n 2+7(n +3)-3(n +3)2=-6n 2-4n -6, 2(S n +2+2n )=2(-3n 2-5n +2+2n )=-6n 2-6n +4,若存在正整数n 使得S n ,S n +2+2n ,S n +3成等差数列,则-6n 2-4n -6=-6n 2-6n +4,解得n =5,∴存在n =5,使S n ,S n +2+2n ,S n +3成等差数列.3.已知数列{a n }是等差数列,且a 1,a 2(a 1<a 2)分别为方程x 2-6x +5=0的两个实根.(1)求数列{a n }的前n 项和S n ;(2)在(1)中,设b n =S n n +c,求证:当c =-12时,数列{b n }是等差数列. 解析:(1)∵a 1,a 2(a 1<a 2)分别为方程x 2-6x +5=0的两个实根,∴a 1=1,a 2=5,∴等差数列{a n }的公差为4,∴S n =n ·1+n (n -1)2·4=2n 2-n . (2)证明:当c =-12时,b n =S n n +c =2n 2-n n -12=2n , ∴b n +1-b n =2(n +1)-2n =2,b 1=2.∴数列{b n }是以2为首项,2为公差的等差数列.4.已知等差数列的前三项依次为a ,4,3a ,前n 项和为S n ,且S k =110.(1)求a 及k 的值;(2)已知数列{b n }满足b n =S n n,证明数列{b n }是等差数列,并求其前n 项和T n . 解析:(1)设该等差数列为{a n },则a 1=a ,a 2=4,a 3=3a ,由已知有a +3a =8,得a 1=a =2,公差d =4-2=2,所以S k =ka 1+k (k -1)2·d =2k +k (k -1)2×2=k 2+k . 由S k =110,得k 2+k -110=0,解得k =10或k =-11(舍去),故a =2,k =10.(2)由(1)得S n =n (2+2n )2=n (n +1),则b n =S n n=n +1, 故b n +1-b n =(n +2)-(n +1)=1,即数列{b n }是首项为2,公差为1的等差数列,所以T n =n (2+n +1)2=n (n +3)2. 5.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数.(1)证明:a n +2-a n =λ;(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由.解析:(1)证明 由题设知a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1,两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1,由于a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.(2)解 由题设知a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得a 2=λ-1.由(1)知,a 3=λ+1.令2a 2=a 1+a 3,解得λ=4.故a n +2-a n =4,由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列,a 2n -1=4n -3;{a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1.所以a n =2n -1,a n +1-a n =2, 因此存在λ=4,使得数列{a n }为等差数列.6.已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *). (1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }中的最大项和最小项,并说明理由.解析:(1)证明:因为a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),b n =1a n -1(n ∈N *), 所以b n +1-b n =1a n +1-1-1a n -1=1⎝⎛⎭⎫2-1a n -1-1a n -1=a n a n -1-1a n -1=1. 又b 1=1a 1-1=-52. 所以数列{b n }是以-52为首项,1为公差的等差数列. (2)由(1)知b n =n -72,则a n =1+1b n =1+22n -7.设f (x )=1+22x -7, 则f (x )在区间⎝⎛⎭⎫-∞,72和⎝⎛⎭⎫72,+∞上为减函数.所以当n =3时,a n 取得最小值-1,当n =4时,a n 取得最大值3.7.已知数列{a n }满足a 1=1,且na n +1-(n +1)a n =2n 2+2n .(1)求a 2,a 3;(2)证明数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列,并求{a n }的通项公式. 解析:(1)由已知,得a 2-2a 1=4,则a 2=2a 1+4,又a 1=1,所以a 2=6.由2a 3-3a 2=12,得2a 3=12+3a 2,所以a 3=15.(2)由已知na n +1-(n +1)a n =2n (n +1),得na n +1-(n +1)a n n (n +1)=2,即a n +1n +1-a n n=2, 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是首项为a 11=1,公差d =2的等差数列. 则a n n=1+2(n -1)=2n -1,所以a n =2n 2-n . 8.已知数列{a n }满足a 1=2,n (a n +1-n -1)=(n +1)(a n +n )(n ∈N *).(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列,并求其通项公式; (2)设b n =2a n -15,求数列{|b n |}的前n 项和T n .解析:(1)证明:∵n (a n +1-n -1)=(n +1)(a n +n )(n ∈N *),∴na n +1-(n +1)a n =2n (n +1),∴a n +1n +1-a n n=2, ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列,其公差为2,首项为2,∴a n n =2+2(n -1)=2n . (2)由(1)知a n =2n 2,∴b n =2a n -15=2n -15,则数列{b n }的前n 项和S n =n (-13+2n -15)2=n 2-14n . 令b n =2n -15≤0,n ∈N *,解得n ≤7.∴n ≤7时,数列{|b n |}的前n 项和T n =-b 1-b 2-…-b n =-S n =-n 2+14n . n ≥8时,数列{|b n |}的前n 项和T n =-b 1-b 2-…-b 7+b 8+…+b n =-2S 7+S n = -2×(72-14×7)+n 2-14n =n 2-14n +98.∴T n =⎩⎪⎨⎪⎧14n -n 2,n ≤7,n 2-14n +98,n ≥8.。
重庆市高2024届高三第五次质量检测数学试题命审单位:重庆南开中学注意事项:1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.3.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、单项选择题: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,只有一项符合题目要求1.已知复数()i z a =∈R ,复数z 的共轭复数为z 若3z z ⋅=,则a =( )A.2B. D.82.函数()()sin cos f x x x x =−∈R 的图象的一条对称轴方程是( ) A.π4x =B.π4x =−C.π2x = D.π2x =−3.已知函数()222x xf x −−=,则不等式()()230f x f x −+ 的解集是( )A.(],1∞−B.[)1,∞+C.(],3∞−D.[)3,∞+4.已知()26(21)x x a x ++−展开式中各项系数之和为3,则展开式中x 的系数为( ) A.-10 B.-11 C.-13 D.-155.已知集合{}0,1,2,3,4A =,且,,a b c A ∈,用,,a b c 组成一个三位数,这个三位数满足“十位上的数字比其它两个数位上的数字都大”,则这样的三位数的个数为( ) A.14 B.17 C.20 D.236.已知正三棱台111ABC A B C −的上、下底面的边长分别为6和12,且棱台的侧面与底面所成的二面角为60 ,则此三棱台的体积为( )A. D.7.已知函数()()120(0)xkx x x f x e kx x −−+=−>恰有两个零点,则实数k 的取值范围是( ) A.[)1,e B.()1,1,2e ∞ −∪+ C.1,2e−D.1,12 −8.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,点3,02A p−,点M 在抛物线上,且满足MA MF =,若MAF的面积为p 的值为( )A.3B.4C.D.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求全部选对得5分,部分选对得2分,有选错得0分.9.已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,112a =,若数列{}n n a S −既是等差数列,又是等比数列,则( )A.{}n a 是等差数列B.ln n a n是等比数列 C.{}n S 为递增数列 D.(){}1n n n a −最大项有两项10.已知圆22:4O x y +=,过直线:3l y x =−上一点P 向圆O 作两切线,切点为A B 、,则( )A.直线AB 恒过定点44,33−C.AB 的最小值为43D.满足PA PB ⊥的点P 有且只有一个 11.某中学为了提高同学们学习数学的兴趣,激发学习数学的热情,在初一年级举办了以“智趣数学,“渝”你相约”为主题的数学文化节活动,活动设置了各种精彩纷呈的数学小游戏,其中有一个游戏就是数学知识问答比赛.比赛满分100分,分为初赛和附加赛,初赛不低于75的才有资格进入附加赛(有参赛资格且未获一等奖的同学都必须参加).奖励规则设置如下:初赛分数在[]95,100直接获一等奖,初赛分数在[)85,95获二等奖,但通过附加赛有15的概率升为一等奖,初赛分数在[)75,85获三等奖,但通过附加赛有13的概率升为二等奖(最多只能升一级,不降级),已知A 同学和B 同学都参加了本次比赛,且A 同学在初赛获得了二等奖,根据B 同学的实力评估可知他在初赛获一、二、三等奖的概率分别为111,,642,已知4,B 获奖情况相互独立.则下列说法正确的有( ) A.B 同学最终获二等奖的概率为13B.B 同学最终获一等奖的概率大于A 同学获一等奖的概率C.B 同学初赛获得二等奖且B 最终获奖等级不低于A 同学的概率为21100D.在B 同学最终获奖等级不低于A 同学的情况下,其初赛获三等奖的概率为41512.如图,在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D −中,点P 在侧面11AA D D 内运动(包括边界),Q 为棱DC 中点,则下列说法正确的有( )A.存在点P 满足平面PBD ∥平面11B D CB.当P 为线段1DA 中点时,三棱锥111P A B D −C.若()101DP DA λλ=,则PQ PB −最小值为32D.若QPD BPA ∠∠=,则点P 的轨迹长为2π9三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分13.已知角α终边上有一点()2,1P ,则πsin 22α+=__________. 14.已知数列{}n a 满足111750,1751n n a a a +==−,若123n n T a a a a =⋅⋅ ,则2024T =__________. 15.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左右焦点分别为()()12,0,,0F c F c −,过椭圆外一点()3,0P c 和上顶点M 的直线交椭圆于另一点N ,若1MF ∥2NF ,则椭圆的离心率为__________.16.平面向量,,a b c 满足||||2,()()1a b c a c b ==−⋅−=−,则a c ⋅ 最大值为__________. 四、解答题:本题共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.如图,在平面四边形ABCD 中,ACD 为钝角三角形,,AC BC P ⊥为AC 与BD 的交点,若π,4,6ACD AD AC ∠===,且7tan 9BAD ∠=(1)求ADC ∠的大小; (2)求PDC 的面积.18.已知数列{}n a 前n 项和为n S ,且满足__________.①首项*11,,a m n =∀∈N ,均有2m nn S S mn +=+ ②*n ∀∈N ,均有0n a >且()214n n a S −=请从条件①和②中选一个填到题目条件下划线上(若两个都填,以第一个为准),并回答下面问题: (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}2na n a ⋅前n 项和nT 的表达式19.新能源渗透率是指在一定时期内,新能源汽车销量占汽车总销量的比重.在2022年,新能源汽车的渗透率达到了28.2%,提前三年超过了“十四五”预定的20%的目标.2023年,随着技术进步,新能源车的渗透率还在继续扩大.将2023年1月视为第一个月,得到2023年1-10月,我国新能源汽车渗透率如下表: 月份代码x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 渗透率%y29323432333436363638(1)假设自2023年1月起的第x 个月的新能源渗透率为%y ,试求y 关于x 的回归直线方程,并由此预测2024年1月的新能源渗透率.(2)为了鼓励大家购买新能源汽车,国家在2024年继续执行新能源车购置税优惠政策:在2024年6月1日前购买的新能源车无需支付购置税,而燃油车需按照车价10%支付购置税.2024年1月小张为自己的客户代付购置税,当月他的客户购买了3辆车价格均为20万元,假设以(1)中预测的新能源渗透率作为当月客户购买新能源车的概率,设小张总共需要代付的购置税为X 万元,求X 的分布列和期望.附:一组数据()()()1122,,,,,n n x y x y x y 的线性回归直线方程ˆˆˆybx a =+的系数公式为:1221ˆˆˆ,ni ii nii x y nxyb ay bx xnx ==−==−−∑∑ 20.如图,斜三棱柱111ABC A B C −中,底面ABC 是边长为a 的正三角形,侧面11ABB A 为菱形,且160A AB ∠= .(1)求证:1AB A C ⊥; (2)若11cos 4A AC ∠=,三棱柱111ABC A B C −的体积为24,求直线1A C 与平面11CBB C 所成角的正弦值.21.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>的一条浙近线方程为y x =,且点P在双曲线上.(1)求双曲线的标准方程;(2)设双曲线左右顶点分别为,A B ,在直线1x =上取一点()()1,0P t t ≠,直线AP 交双曲线右支于点C ,直线BP 交双曲线左支于点D ,直线AD 和直线BC 的交点为Q ,求证:点Q 在定直线上.22.若函数()f x 在定义域内存在两个不同的数12,x x 同时满足()()12f x f x =且()f x 在点()()11,x f x ,()()22,x f x 处的切线斜率相同,则称()f x 为“切合函数”.(1)证明:()326f x x x =−为“切合函数”; (2)若()21ln g x x x x ax e=−+为“切合函数”(其中e 为自然对数的底数),并设满足条件的两个数为12,x x .①求证:2124e x x <;②求证:2123(1)4a x x +<.数学试题参考答案与评分细则题号 1 23 4 5 6 7 8 9101112选项 A BABCCDDBCD ACBCDABD13.35【解析】2π3sin 2cos212sin 25αααα +==−=14.750【解析】2341231111750751,,117501751a a a a a a ====−==−−− 所以{}n a 周期为3,且6741232024121,(1)750a a a T a a =−=−⋅⋅=【解析】法一:因为2F 为1PF 中点,1MF ∥2NF ,所以N 也是PM 中点. 则3,22c b N,代入椭圆方程可得离心率c e a==法二:因为2F 为1PF 中点,1MF ∥2NF ,所以2113,222N a c NF MF x === 用焦半径公式322a a e c −⋅=,解得c e a==16.4【解析】设()()0,0,2,0O OA a == ,向量,a b夹角为θ,则()2cos ,2sin b OB θθ==设(),c x y =,由()()1c a c b −⋅−=− 得: ()()2,02cos ,2sin 1x y x y θθ−−⋅−−=−化简得: 22(1cos )(sin )12cos x y θθθ −++−=−,即(),x y 在一个圆上 而2a c x ⋅= ,所以即求x 的最大值,为c 在a上投影长度最大时,即1cos θ+ 令t=,则(22221cos 32(1)44x t t t θ=++=−+=−−+ 在1t =即π2θ=时取得17.解:(1)在ACD中,由正弦定理得:sin sin sin AD ACADC ACD ADC∠∠∠=⇒==π3ADC ∠∴=或2π3,当π3ADC ∠=时,π2DAC ∠=,与ACD 为钝角三角形不符合,舍去.所以2π3ADC ∠=. (2)由(1)知,ACD 为等腰三角形,()πtan tanπ6,4,tan tan π61tan tan 6BAD DAC DC BAC BAD DAC BAD ∠∠∠∠∠∠−===−=+⋅ ,tan 3AC BC BC AC BAC ∠⊥∴=⋅= ,由1π11ππsin sin 262262DCP PCBDCB S S S DC PC PC CB DC CB ∧+=⇒⋅⋅⋅+⋅=⋅⋅+,可得1πsin 26PDC PC S DC PC =∴=⋅⋅=法二:作DH AC ⊥于H ,则πsin 26DH DC ==, 由PDH PBC ∽得23DP DH PB BC ==,则221ππsin 55262DCP DCB S S CD ==⋅⋅+. 18.解:(1)若选条件①,则令1m =,可得:121n n S S n +−=+,故当2n 时有:()()()()212132113521n n n S S S S S S S S n n −=+−+−++−=++++−=⇒ 221(1)21n n n a S S n n n −=−=−−=−又当11a =也符合上式,所以21na n =− 若选条件②,则由()214n n a S +=可得当2n 时有:()21114n n a S −−+=,两式相减得;()()1120n n n n a a a a +−+−−=,因为0n a >,故有120n n a a −−−= 又由题可求得11a =,所以{}n a 是首项为1,公差为2的等差数列,从而有21na n =− (2)由(1)可知:()212212na n n a n −⋅=−,则()13521123252212n n T n −=×+×+×++− ()357214123252212n n T n +=×+×+×++−两式相减得:()()13521213122222212n n n T n −+−=×+×+++−−()()1212181410522212221433n n n n n −++−=+×−−=−+− −所以2110252939n n n T + =+−⋅19.(1)计算得 5.5,34xy =,所以:122211936105.53466ˆˆˆ0.8,340.85.529.6385105.582.5ni ii nii x y nxyb a y bx xnx ==−−⋅⋅=====−=−⋅=−⋅−∑∑ 则同归直线方程为ˆ0.829.6y x =+,代入13x =得40y = 所以预测2024年1月新能源渗透率为40%; (2)由题意,每个客户购买新能源车的概率为25,燃油车概率为35X 所有可能取值为0,2,4,6则()()321132823360,2512555125P X P X C ======, ()()2323123543274,6551255125P X C P X======所以X 的分布列为所以()365427450182461251251251255E X =⋅+⋅+⋅==(万元). 20.解:(1)证明:取AB 中点O ,连接1,A O CO ,由题知1A AB 为正三角形,而ABC 也是正三角形,1,A O AB CO AB ∴⊥⊥,又1,A O CO O AB ∩=∴⊥ 平面1ACO , 1A C ⊂ 平面11,A CO AB A C ∴⊥(2)111,cos 4A AAB AC a A AC ∠==== , 由余弦定理得2222111132cos 2A C AA AC AA AC A AC a ∠=+−⋅⋅=1AC ∴,又1AO CO ==, 222111,AO CO AC AO CO ∴+∴⊥ 又11,,A O AB AB CO O A O ⊥∩=∴⊥ 平面1,ABC A O CO AB ∴、、两两垂直. 以O 为原点,以,,CO OB OA的方向分别为,,x y z 轴的正方向建立空间直角坐标系如图.因为三棱柱111ABC A B C −的体积为21244ABC V S AO a a =⋅==⇒= , 则()()()((110,2,0,0,2,0,,0,0,,A B C A AC −−−−(()110,2,,2,0CC AA CB ===.设平面11CBB C 的法向最为(),,nx y z =,由120020y n CC n CB y +⋅=⇒ ⋅=+= ′,可取()1,n = ,设向量n 与1AC的夹角为θ,()(11,cos n AC θθ∴⋅=⋅−−=−⇒, ∴直线1A C 与平面11CBB C.21.解:(1)因为渐近线方程为y x =,所以a b =,设双曲线为222x y a −=,代入P得24a =,双曲线的标准力程为224x y −=(2)设直线3:2AP x y t =−,联立双曲线22324x y tx y=−−= 得: 22222291212318244,,299cc t t y y y y x y t t t t t ε+−+−===−=−−;设直线1:2BP x y t =−+,联立双曲线22124x y t x y=−+ −= 得: 22222214412244,,2;11D D D t t y y y y x y t t t t t −−−+−===−+=−− 所以2222224121319,442219C D AD BCD C t ty y t t k k t t x t x tt t −−===−===−+−−− 则()()13:2,:2AD y x BC y x t t=−+=− 设()00,Q x y ,则()()00001232y x t y x t=−+=−,两式相除消t 得00021,123x x x −=−=+ 所以Q 在直线1x =上 另证:设直线()()()2242:22222D D D D D D D D y y x x AD y x x x x x y y −−=+=⋅+=+++, 直线()()()2242:22222C C C C C C C Cy y x x BC y x x x x x y y −+=−=⋅−=−−−,由于BP BD k k =,即2DD y t x =−−,由于AP AC k k =,即23C C y tx =+则()()13:2,:2AD y x BC y x tt=−+=−.后同前证22.解:(1)假设存在12,x x 满足题意,易知()266f x x =−′,由题可得: ()()3322121122112226263f x f x x x x x x x x x ⇔−−⇒++()()221212121266660f x f x x x x x x x ′=⇔−−′=⇒+=⇒=−代入上式可解得()(12,x x =或,故()f x 为“切合函数”(2)由题可知()2ln 1xg x x a e=−++′,因为()g x “切合函数”,故存在不同的12,x x (不妨设120x x <<)使得:()()()()221122211211122221121221121221ln ln 1ln ln :222ln 1ln 12ln ln x x x x x x x x a x x ax x x ax x x e g x g x e e g x g x x x e x x x a x a x x e e −+ =+ −+=−+ −= ⇔⇔ =− =−++=−++ − ′′①先证:2121ln ln x x x x −>−2211ln ln ln x x x x =>−=令t =,则由120x x <<可知1t >,要证上式,只需证: ()211ln 2ln 2ln 0(1)t t t m t t t t l l −>=⇔=−+<>,易知()22(1)0t m t t−−=<′ 故()m t 在()1,∞+单调递减,所以()()10m t m <=,故有2121ln ln x x x x −>− 由上面的221224e e x x <⇒< ②由上面的2式可得:21211ln ln 12x x x x e −−,代入到1式中可得: ()()()()212111221122211211221221212121ln ln ln ln ln ln ln ln ln ln 1222x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x a x x x x x x x x −+−−−+−=+===−−−− 21212ln 2a x x x x e −−⇒=且由(1)可得2ln 24ln 2e a e >−= (另解:由上面的2式可得2121ln ln 2x x x x e−−=,代入到1式的变形: ()2221211122ln ln x x a x x x x x x e−−=−+,整理后也可得到12ln 2x x a =−)故要证2123(1)4a x x +<,只需证: 2222332(1)(1)0ln 44a a a a a e e e e a a e −− +−<⇔+−+>>设()2232(1)ln 4a a h a e e a a e =+−+>,则即证:()0h a > ()()()()()22321,323212a a a a a a h a e e a h a e e e e ′=+−+=+−′=′−+ ()()222ln ln ,320033a a a e e h a h a e >>∴>⇒>′′⇒>⇒′− 在2ln ,3∞ + 单调递增()()2222ln ln 2ln 10ln 10333h a h h x x e >>=′′′−−>−− ()h a ⇒在2ln ,3∞ + 单调递增()2222ln ln ln ln 20333h a h h e ⇒>>=−−> 所以原不等式成立 另证:当2ln ,0a e∈时,可用1a e a + 放缩代入证明不等式成立 当()0,a ∞∈+时,可用2112a e a a ++放缩代入证明不等式成立 综上,原不等式成立。
2020届衡水中学高三高考模拟试卷-文科数学一、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.已知集合P={}0,1,M={}|x x P ⊆,则集合M 的子集个数为( )A.32B.16C.31D.642. 已知,,a b R i ∈是虚数单位. 若a i +=2bi -,则2()a bi +=A.34i -B. 34i +C. 43i -D. 43i +3. 若将一个质点随机投入如图所示的长方形ABCD 中,其中AB=2,BC=1,则质点落在以AB 为直径的半圆内的概率是( ) A .2π B .4π C .6π D .8π4. 已知如图所示的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1,点P 、Q 分别在棱BB 1、DD 1上,且=,过点A 、P 、Q 作截面截去该正方体的含点A 1的部分,则下列图形中不可能是截去后剩下几何体的主视图的是( )5.已知等比数列{}n a 的公比为q ,则’’01q <<”是.{}n a 为递减数列的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件 6.已知()21f x -定义域为[]0,3则 ()21f x -的定义域为( )A.(0,92) B.902⎡⎤⎢⎥⎣⎦, C.(9,2-∞) D.(9,2⎤-∞⎥⎦7.在平行四边形ABCD 中,AB=8,AD=5,3CP PD =,2APBP =, AB AD ⋅=( )A,22 B.23 C.24 D.258. sin cos y x a x =+中有一条对称轴是53x π=,则 ()sin cos g x a x x =+最大值为( )A.333 B.233 C.332 D.2329. 如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是( )A.34B.55C.78D.89x=1 y=1z=x+y50?z ≤x=y开始输出z是否10. 如图,一几何体正视图,俯视图是腰长为1的等腰三角形,俯视图是一个圆及其圆心,当这个几何体的体积最大时圆的半径是( )11. 设,a b 是关于t 的方程2cos sin 0t t θθ+=的两个不等实根,则过2(,)A a a ,2(,)B b b 两点的直线与双曲线22221cos sin x y θθ-=的公共点的个数为 A .0B .1C .2D .312. ()f x 与()1f x +事定义在R 上的偶函数,若[]0,1x ∈时()f x =sin x x -,则32f ⎛⎫- ⎪⎝⎭-2f π⎛⎫⎪⎝⎭为( ) A.正数 B.负数 C.零 D.不能确定二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13. 在ABC ∆中,AB=2,AC=3,1AB BC ⋅=,则 BC=___________________14. x,y 自变量满足x ≥0y ≥24y x +≤x y S +≤当35S ≤≤时,则32x y Z =+的最大值的变化范围为___________________15. 函数ay x =为偶函数且为减函数在()0,+∞上,则a 的范围为___________________16. 已知函数()f x =()lg ,0x x -<264,0x x x -+≥,若关于x 的方程()()210fx bf x -+=有8个不同根,则实数b 的取值范围是___________________三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.)17. cos cos 1αβ=-,求()sin αβ+正侧俯18. 某大学餐饮中心为了了解新生的饮食习惯,在全校一年级学生中进行了抽样调查,调查结果如下表所示:(1)根据表中数据,问是否有95%的把握认为“南方学生和北方学生在选用甜品的饮食习惯方面有差异”; (2)已知在被调查的北方学生中有5名数学系的学生,其中2名喜欢甜品,现在从这5名学生中随机抽取3人,求至多有1人喜欢甜品的概率.()()2211221221212120.1000.0500.010,2.7063.841 6.635p x k n n n n n x n n n n k ++++-=≥19. 正方形ABCD 与正方形ABEF 所在平面相交于AB ,在AE ,BD 上各有一点P ,Q ,且AP=DQ , 求证PQ 面BCE20. 已知椭圆中()222210x y a b a b +=>>长轴为4离心率为12,点P 为椭圆上异于顶点的任意一点,过点P 作椭圆的切线l 交y 轴于点A ,直线l'过点P 且垂直于l 交y 轴于B ,试判断以AB 为直径的圆能否经过定点,若能求出定点坐标,若不能说出理由21. 设函数()()()21xf x x e kxk R =--∈当1,12k ⎛⎫∈⎪⎝⎭时, 求函数()f x 在[]0,k 上的最大值M请在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.作答时用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号后的方框涂黑.22. 选修4-1几何证明选讲已知,ABC AB AC ∆=中,D ABC ∆为外接圆劣弧AC 上的点(不与点A C 、重合),延长BD 至E ,延长AD 交BC 的延长线于F . (Ⅰ)求证:CDF EDF ∠=∠;(Ⅱ)求证:AB AC DF AD FC FB ⋅⋅=⋅⋅.23. 选修4-4:坐标系与参数方程将圆221x y +=上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C. (1)写出C 的参数方程;(2)设直线:220l x y +-=与C 的交点为12,P P ,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段12P P 的中点且与l 垂直的直线的极坐标方程.24. 选修4-5:不等式选讲已知函数f (x )=|2x -a |+a.(Ⅰ)若不等式f (x )≤6的解集为{x |-2≤x≤3},求实数a 的值;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若存在实数n 使f (n )≤m-f (-n )成立,求实数m 的取值范围参考答案1. B考点:集合的子集问题 设有限集合A ,card ()A =n ()*n N ∈子集个数2n ,真子集21n -,非空真子集22n - 解析:M={}|x x P ⊆ P={}0,1则x 有如下情况:{}{}{},0,1,0,1φ 则有子集为42216n== 注意点:该类型常错在空集φ 2. A【解析】3. B 【解析】4. A【解析】试题分析:当P 、B 1重合时,主视图为选项B ;当P 到B 点的距离比B 1近时,主视图为选项C ;当P 到B 点的距离比B 1远时,主视图为选项D ,因此答案为A. 考点:组合体的三视图 5.D考点:充分条件与必要条件的判定解析:若111,2a q =-=,则数列前n 项依次为-1,-11,24-,显然不是递减数列 若等比数列为-1,-2,-4,-8显然为递减数列,但其公比q=2,不满足01q综上01q 是{}n a 为递减数列的既不充分也不必要条件注意点:对于等比数列,递减数列的概念理解,做题突破点;概念,反例 6.B考点:关于定义域的考察解析:[][][]220,30,911,8x x x ∈∈-∈-所以[][]9211,8210,90,2x x x ⎡⎤-∈--∈∈⎢⎥⎣⎦所以定义域为90,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦注意;一般题目中的定义域一般都是指x 的范围类似的题目:已知()f x 定义域为[]()()0,4,11f x f x ++-的定义域是? 考点;对定义域的问题考察的综合应用解析:[][][]0,411,511,3x x x ∈+∈-∈-所以综合在一起的定义域是[]1,3 注意;定义域在一定题目中指的是x 范围,但每个题目中的x 的取值是一样的 所以在这些关系中取这三个范围中都包括的范围 7.A考点;利用不同方法求解 解析:法一:坐标法 设A坐标原点B()8,0 设DAB θ∠=所以()5cos ,5sin D θθ所以()5cos 2,5sin P θθ=+AB AD ⋅=()8,0()5cos ,5sin θθ=40cos θAP BP ⋅=()5cos 2,5sin θθ+()5cos 6,5sin 2θθ-=因为0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭所以AB AD ⋅=22法二;AP BP ⋅=13244AD AB BC AB ⎛⎫⎛⎫+-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭所以AP BP ⋅=1344AD AB AD AB ⎛⎫⎛⎫+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭=223134416AD AD AB AB AD AB -⋅+⋅-=25-13*642216AD AB ⋅-= 所以AB AD ⋅=22 注意;巧妙运用题目关系并且记住题目中条件不是白给的,一定要用 8.B考点:函数最值方面的考察解析:方法一;sin cos y x a x =+=当53x π=时,122y a =-+=平方得:22311424a a a -+=+ 求得3a =- 3= 方法二:因为对称轴为53π 所以可知此时的导函数值为0 'cos sin y x a x =-555'cos sin 0333y a πππ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭所以12= 所以a = =注意;给三角函数求导也是一种办法,将三角函数求导后原三角函数的对称轴处的导函数都为09. B【解析】10.B解析:由三视图可得1hr所以22r h +=1 ()()223111113333V sh r h h h h h πππ===-=- 将V 看成函数 ()21'133V h π=- 所以当213h =时取得最值 22213h r h -== 所以63r =注意:可以将几何和函数相结合11. A 【解析】12.A 解析:32f ⎛⎫-⎪⎝⎭=31222f f ⎛⎫⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 2f π⎛⎫⎪⎝⎭=222f f ππ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则3122222f f f f ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫--=-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ()sin f x x x =- ()'1cos 0f x x =->恒成立∴()f x是单调递增1222π>-∴12022f fπ⎛⎫⎛⎫-->⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴原式>0恒成立注意点:若关于轴x a=对称,T=2a ()()2f x f a x=-若关于点(),0a对称,T=2a ()()2f x f a x=-若关于(),a a对称,T=4a ()()22f x a f a x=--考点:在利用余弦转化时符号的正确利用解析:c=2 b=3 ()cos1a c B AB BCπ⋅⋅-=⋅=22225cos24a cb aBac a+--==()cos2cos1ac B B aπ-=-⋅=1cos2a B=-∴25142aaa-⋅=-∴252a-=∴23a=a=注意;()cos cosB Bπ-=-注意正负号AB BC⋅夹角是cos B-BA BC⋅夹角是cos B AB CB⋅夹角是cos B14. []7,8考点:线形规划中范围的判断解析:(1)当x+y=S与y+2x=4有交点时,最大值在两直线交点处取得,最小范围是此时S=3时代入Z=7(2)当x+y=S与y+2x=4没有交点时最大值在B()0,4处取得∴代入248Z=⨯=∴综上范围是[]7,815. a 0<且a 为偶数考点:偶函数的定义,幂函数定义的考察 解析:为减函数 ∴a 0< 为偶函数 ∴a 为偶数类似的,若ay x =为奇函数,减函数在(),a +∞上,求范围解析:为减函数 ∴0a <为奇函数 ∴a 为奇数注意;幂函数ay x =的定义性质必须弄懂 16. 172,4⎛⎤⎥⎦⎝ 解析:()226435x x x -+=--∴()()210f x bf x -+=在[]0,4上有2个根令()t f x = 210t bt -+=在[]0,4上有2个根>()0,42b∈()00f >()40f≥所以解得b ∈172,4⎛⎤⎥⎦⎝ 思路点拨;运用图像画出圆然后利用二次函数两个根 最后利用根分布求范围 17. 考点:对特殊函数值的理解 解析:cos 1α≤ cos 1β≤∴cos ,cos αβ中肯定一个为1,一个为-1若cos 1α=,则cos 1β=- 则2,2k k απβππ==+∴()41k αβπ+=+ ∴()sin 0αβ+= 反之也成立注意:cos α,cos β,sin ,sin αβ取值范围可利用取特值法进行分析 18. 【答案】 (1) 有95%的把握认为有关(2) 107【解析】(1)22100(60102010)1004.762 3.8418020703073x -==≈>所以,有95%的把握认为“南方和北方的学生在甜品饮食方面有差异”(2)10776116111035==+p 所以,所求事件的概率种人喜欢甜品的情况有种,所以至多有学生喜欢甜品的情况有个种,只有欢甜品的情况有种;其中,没有学生喜人,共有人中选从19. 解析:证明: 证法一:如图作PMAB 交BE 于M ,作QN AB 交BC 于N 连接MN正方形ABCD 和正方形ABEF 有公共边AB ∴AE=BD 又AP=DQ ∴PE=QB又PM AB QN ,PM PE QB QN BQAB AE BD DC BD∴===PM QNAB DC∴=PM ∴QN 且PM=QN 即四边形PMNQ 为平行四边形 PQ MN ∴又MC ⊂面BCE PQ ⊄面BCE∴PQ 面BCE证法二:如图连接AQ 并延长交BC 的延长线于K ,连接EKAE BD = AP DQ = PE BQ ∴= AP DQPE BQ∴= 又AD BK DQ AQ BQ QK ∴= AP AQPE QK∴= PQ EK ∴ 又PQ ⊄面BCE EK ⊂面BCEPQ ∴面BCE证法三:如图,在平面ABEF 内,过点P 作PMBE ,交AB 于M ,连接QMPM 面BCE ,且AP AMPE MB=又AE BD = AP DQ = PE BQ ∴=AP DQ PE BQ ∴= AM DQMB QB∴= MQ AD ∴ 又AD BC MQ BC ∴ MQ ∴面BCE又PM MQ M ⋂= ∴面PMQ 面BCE 又PQ ⊂面PMQ PQ ∴面BCE注意:把线面平行转化为线线平行时必须说清经过已知直线的平面与已知平面相交,则直线与交线平行20.解析:22143x y += 设P 为()00,x y ,P 为切点且P 在椭圆上 设l 为00143x x y y += l ’与l 是垂直的∴'l 为0034x x x ym -=直线l 过P ()00,x y 点代入 000034x y x y m ∴-= 0012x ym ∴= ∴'l 为00034y x x ym --= 在l 中令0x =得030,A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭ 在'l 中令0x =得00,3yB ⎛⎫- ⎪⎝⎭AP BP ⊥ 0PA PB ∴⋅= 200303y x y y y ⎛⎫⎛⎫∴+-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22003103y x y y y ⎛⎫∴++--= ⎪⎝⎭过定点与P ()00,x y 无关 0y ∴= 21x ∴= 1x =±∴定点为()1,0或()1,0-思路点拨;本题技巧已知两线垂直的那以x 与y 前的系数好互例 体现在l ’与l 是垂直的∴0034x x x ym -=21.解析:解析:()()21x f x x e kx =--()()'20x f x x e k =-=可得120,ln 2x x k ==]1,12k ⎛∈ ⎝则](21,2k ∈ ](ln 20,ln 2k ∴∈ 令21x x >ln2k()()0ln 2k ln 2k,k ∴↓↑在,图像为ln2kk由图像可知最大值在0处或k 处取得()()()k 3f k f 0k 1e k 1∴-=--+()()()()()k 2k 2k 1e k 1k k 1k 1e k k 1=---++=----令()k 2h k e k k 1=--- ()k h'k e 2k 1=-- ()k h''k e 20=-= k=ln2∴ln2121在]112,⎛⎝上先减后增()h'1e 30=-< 1h 'e 202⎛⎫=-< ⎪⎝⎭ ()max h'k 0∴< 即()h k 单调递减()max 1137h k h e e 2424⎛⎫∴==--=- ⎪⎝⎭又()()49e 0f k f 0016-<∴-> ()()()()k 3k 3max f x f k k 1e k k 1e k ∴==--=--思路点拨:本题的精华点在于导函数与原函数的穿插运用,注意图像中导函数与原函数的图像可知 解:(Ⅰ)证明:A 、B 、C 、D 四点共圆∴CDF ABC ∠=∠.………………2分 AB AC =ABC ACB ∴∠=∠ 且ADB ACB ∠=∠,ABC ACB ADB EDF ∠=∠=∠=∠…………4分 ∴CDF EDF ∠=∠.………………5分(Ⅱ)由(Ⅰ)得ADB ABF ∠=∠,又BAD FAB ∠=∠, 所以BAD ∆与FAB ∆相似,AB ADAF AB∴=2AB AD AF ∴=⋅,…………7分 又AB AC =, AB AC AD AF ∴⋅=⋅,∴AB AC DF AD AF DF ⋅⋅=⋅⋅ 根据割线定理得DF AF FC FB ⋅=⋅,……………9分 AB AC DF AD FC FB ⋅⋅=⋅⋅.……………10分23. (Ⅰ)设11(,)x y 为圆上的点,经变换为C 上点(x ,y ),依题意,得112x x y y =⎧⎨=⎩ 由22111x y += 得22()12y x +=,即曲线C 的方程为2214y x +=.,故C 得参数方程为 cos 2sin x t y t⎧⎨⎩== (t 为参数). (Ⅱ)由2214220y x x y ⎧+=⎪⎨⎪+-=⎩解得:10x y =⎧⎨=⎩,或02x y =⎧⎨=⎩. 不妨设12(1,0),(0,2)P P ,则线段12PP 的中点坐标为1(,1)2,所求直线的斜率为12k =,于是所求直线方程为111()22y x -=-,化为极坐标方程,并整理得2cos 4sin 3ρθρθ-=-,即34sin 2cos ρθθ=-.24. 解:(Ⅰ)由26x a a -+≤得26x a a -≤-,∴626a x a a -≤-≤-,即33a x -≤≤,∴32a -=-,∴1a =。
高三单元滚动检测卷·数学考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间120分钟,满分150分.4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.滚动检测五第Ⅰ卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设全集U=R,集合A={x|x(x-2)<0},B={x|x<a},若A与B的关系如图所示,则实数a的取值范围是()A.[0,+∞)B.(0,+∞)C.[2,+∞)D.(2,+∞)2.两个函数的图象经过平移后能够重合,称这两个函数为“同根函数”,给出四个函数:f1(x)=2log2(x+1),f2(x)=log2(x+2),f3(x)=log2x2,f4(x)=log2(2x),则“同根函数”是() A.f2(x)与f4(x) B.f1(x)与f3(x)C.f1(x)与f4(x) D.f3(x)与f4(x)3.若命题p:函数y=lg(1-x)的值域为R;命题q:函数y=2cos x是偶函数,且是R上的周期函数,则下列命题中为真命题的是()A.p∧q B.(綈p)∨(綈q)C.(綈p)∧q D.p∧(綈q)4.(·河南名校联考)在△ABC中,a、b、c分别为角A、B、C的对边,若a2+b2=2 016c2,则2tan A·tan Btan C(tan A+tan B)的值为()C .2 015D .2 0165.《张邱建算经》有一道题:今有女子不善织布,逐日所织的布同数递减,初日织五尺,末一日织一尺,计织三十日,问共织布( ) A .110尺 B .90尺 C .60尺D .30尺6.(·渭南模拟)已知椭圆x 24+y 23=1上有n 个不同的点P 1,P 2,…,P n ,且椭圆的右焦点为F ,数列{|P n F |}是公差大于11 000的等差数列,则n 的最大值为( ) A .2 001 B .2 000 C .1 999D .1 9987.函数f (x )的定义域为开区间(a ,b ),其导函数f ′(x )在(a ,b )内的图象如图所示,则函数f (x )在开区间(a ,b )内的极大值点有( )A .1个B .2个C .3个D .4个8.在三棱锥P -ABC 中,P A ⊥平面ABC ,AC ⊥BC ,D 为侧棱PC 上的一点,它的正视图和侧视图如图所示,则下列命题正确的是( )A .AD ⊥平面PBC 且三棱锥D -ABC 的体积为83B .BD ⊥平面P AC 且三棱锥D -ABC 的体积为83C .AD ⊥平面PBC 且三棱锥D -ABC 的体积为163D .BD ⊥平面P AC 且三棱锥D -ABC 的体积为1639.(·滨州一模)若对任意的x >1,x 2+3x -1≥a 恒成立,则a 的最大值是( )A .4B .610.定义:|a ×b |=|a ||b |sin θ,其中θ为向量a 与b 的夹角,若|a |=2,|b |=5,a ·b =-6,则|a ×b |等于( ) A .-8 B .8 C .-8或8D .611.若存在过点(1,0)的直线与曲线y =x 3和y =ax 2+154x -9都相切,则a 等于( )A .-1或-2564B .-1或214C .-74或-2564D .-74或712.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤3x -2,x -2y +1≤0,2x +y ≤8,则lg(y +1)-lg x 的取值范围为( )A .[0,1-2lg 2]B .[1,52]C .[12,lg 2]D .[-lg 2,1-2lg 2]第Ⅱ卷二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.直线m ,n 均不在平面α,β内,给出下列命题:①若m ∥n ,n ∥α,则m ∥α;②若m ∥β,α∥β,则m ∥α;③若m ⊥n ,n ⊥α,则m ∥α;④若m ⊥β,α⊥β,则m ∥α.其中正确命题的个数是________.14.已知圆锥底面半径与球的半径都是1 cm ,如果圆锥的体积恰好也与球的体积相等,那么这个圆锥的母线长为________ cm.15.设f (x )=-cos x -sin x ,f ′(x )是其导函数,若命题“∀x ∈[π2,π],f ′(x )<a ”是真命题,则实数a 的取值范围是________.16.已知M 是△ABC 内的一点(不含边界),且A B →·A C →=23,∠BAC =30°,若△MBC ,△BMA 和△MAC 的面积分别为x ,y ,z ,记f (x ,y ,z )=1x +4y +9z,则f (x ,y ,z )的最小值是________.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.(10分)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,-π2<φ<π2,x ∈R )的部分图象如图所示.(1)求函数y =f (x )的解析式;(2)当x ∈[-π,-π6]时,求f (x )的取值范围.18.(12分)(·咸阳模拟)数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n 是S n 和1的等差中项,等差数列{b n }满足b 1=a 1,b 4=S 3.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)设c n =1b n b n +1,数列{c n }的前n 项和为T n ,证明:13≤T n <12.19.(12分)如图,已知点P 在圆柱OO 1的底面圆O 上,AB 、A 1B 1分别为圆O 、圆 O 1的直径且AA 1⊥平面P AB . (1)求证:BP ⊥A 1P ;(2)若圆柱OO 1的体积V =12π,OA =2,∠AOP =120°,求三棱锥A 1-APB 的体积.20.(12分)已知函数f (x )=x 4+a x -ln x -32,其中a ∈R ,且曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y =12x .(1)求a 的值;(2)求函数f (x )的单调区间与极植.21.(12分)如图,已知直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1的底面是直角梯形,AB ⊥BC ,AB ∥CD ,E ,F 分别是棱BC ,B 1C 1上的动点,且EF ∥CC 1,CD =DD 1=1,AB =2,BC =3.(1)证明:无论点E 怎样运动,四边形EFD 1D 都是矩形; (2)当EC =1时,求几何体A -EFD 1D 的体积.22.(12分)已知向量a =(1,1),向量a 与向量b 的夹角为3π4,且a ·b =-1.(1)求向量b ;(2)若向量b 与q =(1,0)共线,向量p =(2cos 2C2,cos A ),其中A ,B ,C 为△ABC 的内角,且A ,B ,C 依次成等差数列,求|b +p |的取值范围.答案解析1.C 2.A 3.A 4.C 5.B6.B [由椭圆方程知a =2,c =1,因为|P n F |min =a -c =1,|P n F |max =a +c =3,所以公差d =|P n F |-|P 1F |n -1≤3-1n -1=2n -1,n -1≤2d <2 000,故n <2 001.因为n ∈N +,所以n max =2 000.故选B.] 7.B 8.C9.B [a ≤x 2+3x -1对x ∈(1,+∞)恒成立,即a ≤(x 2+3x -1)min ,x 2+3x -1=(x -1)2+2(x -1)+4x -1=(x -1)+4x -1+2,∵x >1,∴(x -1)+4x -1+2≥2(x -1)·4x -1+2=6,当且仅当x -1=4x -1,即x =3时取“=”,∴a ≤6,∴a 的最大值为6,故选B.]10.B [由|a |=2,|b |=5,a ·b =-6, 可得2×5cos θ=-6⇒cos θ=-35.又θ∈[0,π],所以sin θ=45.从而|a ×b |=2×5×45=8.]11.A [因为y =x 3,所以y ′=3x 2,设过点(1,0)的直线与y=x3相切于点(x0,x30),则在该点处的切线斜率为k=3x20,所以切线方程为y-x30=3x20(x-x0),即y=3x20x-2x30.又(1,0)在切线上,则x0=0或x0=32.当x0=0时,由y=0与y=ax2+154x-9相切,可得a=-2564,当x0=32时,由y=274x-274与y=ax2+154x-9相切,可得a=-1.]12.A[如图所示,作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y≤3x-2,x-2y+1≤0,2x+y≤8确定的可行域.因为lg(y+1)-lg x=lgy+1x,设t=y+1x,显然,t的几何意义是可行域内的点P(x,y)与定点E(0,-1)连线的斜率.由图可知,点P在点B处时,t取得最小值;点P在点C处时,t取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x-2y+1=0,2x+y=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧x=3,y=2,即B(3,2),由⎩⎪⎨⎪⎧y=3x-2,2x+y=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧x=2,y=4,即C(2,4).故t 的最小值为k BE =2-(-1)3=1,t 的最大值为k CE =4-(-1)2=52,所以t ∈[1,52].又函数y =lg x 为(0,+∞)上的增函数, 所以lg t ∈[0,lg 52],即lg(y +1)-lg x 的取值范围为[0,lg 52].而lg 52=lg 5-lg 2=1-2lg 2,所以lg(y +1)-lg x 的取值范围为[0,1-2lg 2]. 故选A.] 13.4解析 对①,根据线面平行的判定定理知,m ∥α;对②,如果直线m 与平面α相交,则必与β相交,而这与m ∥β矛盾,故m ∥α; 对③,在平面α内取一点A ,设过A 、m 的平面γ与平面α相交于直线b . 因为n ⊥α,所以n ⊥b , 又m ⊥n ,所以m ∥b ,则m ∥α; 对④,设α∩β=l ,在α内作m ′⊥β, 因为m ⊥β,所以m ∥m ′,从而m ∥α. 故四个命题都正确. 14.17解析 由题意可知球的体积为4π3×13=4π3,圆锥的体积为13×π×12×h =π3h ,因为圆锥的体积恰好也与球的体积相等, 所以4π3=π3h ,所以h =4,圆锥的母线长为12+42=17.15.(2,+∞)解析 f ′(x )=sin x -cos x =2sin(x -π4),π4≤x -π4≤3π4,最大值为2,a > 2.16.36解析 由题意得A B →·A C →=|A B →|·|A C →|cos ∠BAC =23,则|A B →|·|A C →|=4,∴△ABC 的面积为12|A B →|·|A C →|·sin ∠BAC =1,x +y +z =1,∴f (x ,y ,z )=1x +4y +9z =x +y +z x +4(x +y +z )y +9(x +y +z )z =14+(y x +4x y )+(9x z +z x )+(4zy +9y z )≥14+4+6+12=36(当且仅当x =16,y =13,z =12时,等号成立). 17.解 (1)由图象得A =1,T 4=2π3-π6=π2,所以T =2π,则ω=1, 将(π6,1)代入得1=sin(π6+φ), 而-π2<φ<π2,所以φ=π3,因此函数f (x )=sin(x +π3).(2)由于x ∈[-π,-π6],-2π3≤x +π3≤π6,所以-1≤sin(x +π3)≤12,所以f (x )的取值范围是[-1,12].18.(1)解 ∵a n 是S n 和1的等差中项, ∴S n =2a n -1.当n =1时,a 1=S 1=2a 1-1,∴a 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2a n -1)-(2a n -1-1)=2a n -2a n -1.∴a n =2a n -1,即a na n -1=2,∴数列{a n }是以a 1=1为首项,2为公比的等比数列, ∴a n =2n -1,S n =2n -1.设{b n }的公差为d ,b 1=a 1=1,b 4=1+3d =7, ∴d =2,∴b n =1+(n -1)×2=2n -1. (2)证明 c n =1b n b n +1=1(2n -1)(2n +1)=12(12n -1-12n +1). ∴T n =12(1-13+13-15+…+12n -1-12n +1)=12(1-12n +1)=n 2n +1, ∵n ∈N *,∴T n =12(1-12n +1)<12,T n -T n -1=n 2n +1-n -12n -1=1(2n +1)(2n -1)>0,∴数列{T n }是一个递增数列, ∴T n ≥T 1=13,综上所述,13≤T n <12.19.(1)证明 易知AP ⊥BP , 由AA 1⊥平面P AB ,得AA 1⊥BP , 且AP ∩AA 1=A ,所以BP ⊥平面P AA 1, 又A 1P ⊂平面P AA 1,故BP ⊥A 1P .(2)解 由题意得V =π·OA 2·AA 1=4π·AA 1=12π,解得AA 1=3. 由OA =2,∠AOP =120°, 得∠BAP =30°,BP =2,AP =23, ∴S △P AB =12×2×23=23,∴三棱锥A 1-APB 的体积V =13S △P AB ·AA 1=13×23×3=2 3. 20.解 (1)对f (x ) 求导得f ′(x )=14-a x 2-1x, 由f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y =12x , 知f ′(1)=-34-a =-2, 解得a =54. (2)由(1)知,f (x )=x 4+54x -ln x -32, 则f ′(x )=x 2-4x -54x 2, 令f ′(x )=0,解得x =-1或x =5,因x =-1不在f (x )的定义域(0,+∞)内,故舍去.当x ∈(0,5)时,f ′(x )<0,故f (x )在(0,5)内为减函数;当x ∈(5,+∞)时,f ′(x )>0,故f (x )在(5,+∞)内为增函数, 由此知函数f (x )在x =5时取得极小值f (5)=-ln 5.21.(1)证明 (1)在直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,DD 1∥CC 1, ∵EF ∥CC 1,∴EF ∥DD 1,又∵平面ABCD ∥平面A 1B 1C 1D 1,平面ABCD ∩平面EFD 1D =ED ,平面A 1B 1C 1D 1∩平面EFD 1D =FD 1,∴ED ∥FD 1,∴四边形EFD 1D 为平行四边形,∵侧棱DD 1⊥底面ABCD ,又DE ⊂平面ABCD ,∴DD 1⊥DE ,∴四边形EFD 1D 为矩形.(2)解 连接AE ,∵四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1为直四棱柱,∴侧棱DD 1⊥底面ABCD ,又AE ⊂平面ABCD ,∴DD 1⊥AE ,在Rt △ABE 中,AB =2,BE =2,则AE =22, 在Rt △CDE 中,EC =1,CD =1,则DE = 2. 在直角梯形ABCD 中,AD =BC 2+(AB -CD )2=10. ∴AE 2+DE 2=AD 2,即AE ⊥ED ,又∵ED ∩DD 1=D ,∴AE ⊥平面EFD 1D , 由(1)可知,四边形EFD 1D 为矩形,且DE =2,DD 1=1, ∴矩形EFD 1D 的面积为SEFD 1D =DE ·DD 1=2, ∴几何体A -EFD 1D 的体积为VA -EFD 1D =13SEFD 1D ·AE =13×2×22=43. 22.解 (1)设b =(x ,y ),则a ·b =x +y =-1,① 又向量b 与向量a 的夹角为3π4,∴x 2+y 2=1,② 由①②解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =-1.∴b =(-1,0)或b =(0,-1).(2)由向量b 与q =(1,0)共线知b =(-1,0),由2B =A +C 得B =π3,A +C =2π3,0<A <2π3, ∵b +p =(cos C ,cos A ),∴|b +p |2=cos 2C +cos 2A =1+cos 2A 2+1+cos 2C 2 =1+12[cos 2A +cos(4π3-2A )] =1+12cos(2A +π3). ∵0<A <2π3,π3<2A +π3<5π3, ∴-1≤cos(2A +π3)<12,∴12≤1+12cos(2A+π3)<54,即|b+p|2∈[12,5 4),∴|b+p|∈[22,52).。
高三文科数学试卷一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,满分50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{}24M x x =<,{}2230N x x x =--<,且M N =IA .{}2x x <-B .{}3x x >C .{}12x x -<<D .{}23x x << 2.若函数2()log f x x =,则下面必在()f x 反函数图像上的点是A .(2)a a ,B .1(2)2-, C .(2a a , D .1(2)2-,3.右图为某几何体三视图,按图中所给数据,该几何体的体积为 A .64+163 B . 16+334 C .163 D . 164.在各项都为正数的等比数列}{n a 中,首项为3,前3项和为 21,则=++543a a a ( )A .33B .72C .84D .189 5. 将函数)32sin(π+=x y 的图像向右平移12π=x 个单位后所得的图像的一个对称轴是:A. 6π=x B. 4π=x C. 3π=x D. 2π=x6. 若以连续抛掷两次骰子分别得到的点数m ,n 作为点P 的坐标,则点P 落在圆1022=+y x 内(含边界)的概率为A .61 B .41 C .92 D .3677.下列有关命题的说法正确的是A .“21x =”是“1-=x ”的充分不必要条件B .“2=x ”是“0652=+-x x ”的必要不充分条件.C .命题“x R ∃∈,使得210x x ++<”的否定是:“x R ∀∈, 均有210x x ++<”. D .命题“若x y =,则sin sin x y =”的逆否命题为真命题.P TMAOA B C D8.在约束条件⎧⎪⎪≤⎨⎪≤⎪⎩x>0y 12x-2y+10下,目标函数y x z +=2的值 A .有最大值2,无最小值 B .有最小值2,无最大值 C .有最小值21,最大值2 D .既无最小值,也无最大值 9.已知复数12z i =+,21z i =-,则12z z z =在复平面上对应的点位于A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限10.将n 个连续自然数按规律排成右表,根据规律,从2008到2010,箭头方向依次是第二卷 非选择题(共110分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,满分20分.其中14~15题是选做题,考生只能选做一题,两题全答的,只计算前一题得分.11.若A(-2,3),B(3,-2),C(21,m)三点共线,则m的值为 .12.程序框图(即算法流程图)如图所示,其输出结果是 .13. 已知|a |=|b |=|b a -|=1,则|a +b 2|的值为 .14.(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,曲线3=ρ截直线1)4cos(=+πθρ所得的弦长为 .15.(几何证明选讲选做题)如图PT 为圆O 的切线,T 为切点,3ATM π∠=,圆O 的面积为2π,则PA = .开始a =1 a =3a +1 a >100?结束是 否a =a +1输出a三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.16.(本小题满分12分)已知31cos 32cos sin 2)(2--+=x x x x f ,]2,0[π∈x⑴ 求)(x f 的最大值及此时x 的值; ⑵ 求)(x f 在定义域上的单调递增区间。
江苏省2020届高三数学一轮复习典型题专题训练数列一、填空题 1、(南京市2018高三9月学情调研)记等差数列{a n }前n 项和为S n .若a m =10,S 2m -1=110, 则m 的值为 ▲ .2、(南京市2018高三9月学情调研)在数列{a n }中,已知a 1=1,a n +1=a n +1n (n +1) (n ∈N *),则a 10的值为 ▲ .3、(南京市13校2019届高三12月联合调研)设等比数列{}n a 的前n 项积为n P ,若12732P P =,则10a 的值是 ▲ .4、(苏州市2019届高三上学期期中)已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,424S S =,则84S S = ▲ .5、(徐州市2019届高三上学期期中)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,11132S =,6930a a +=,则12a 的值为 ▲ .6、(盐城市2019届高三上学期期中)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若36a =,749S =,则公差d = .7、(南京市六校联合体2019届高三上学期12月联考)已知n ∈N*,nn a 2=,21n b n =-,1122max{,,,}n n n c b a n b a n b a n =--⋅⋅⋅-,其中12max{,,,}s x x x ⋅⋅⋅表示12,,,s x x x ⋅⋅⋅这s 个数中最大的数.数列{}n c 的前n 项和为n T ,若 0≥+n n T a λ对任意的n ∈N*恒成立,则实数λ的最大值是 ▲ .8、(苏州市2018高三上期初调研)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()2*16152,n n a S n n n n N -=+∈-≥,若对任意*n N ∈,总有n k S S ≤,则k 的值是 .9、(宿迁市2019届高三上学期期末)已知数列{}n a 前n 项和为n S ,121n n a a +-=,11a =,则9S 的值为 ▲ .10、(扬州市2019届高三上学期期末)已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若37S =,663S =,则1a = .11、(镇江市2019届高三上学期期末)设n S 是等比数列{}n a 的前n 项的和,若6312a a =-,则63S S = .12、(七市(南通、泰州、扬州、徐州、淮安、宿迁、连云港)2019届高三第二次模拟(5月)) 已知{}n a 是等比数列,前n 项和为n S .若324a a -=,416a =,则3S 的值为 ▲13、(苏锡常镇四市2019届高三教学情况调查(二))已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若622a a =,则128S S = . 14、(盐城市2019届高三第三次模拟)已知正项数列{}n a 满足112334121111...n n n a a a a a a a a a ++=++++++++,其中*N n ∈,24=a ,则=2019a ____.15、(江苏省2019年百校大联考)已知{}n a 为各项均为正整数的等差数列,127572a a +=,且存在正整数m ,使1a ,14a ,m a 成等比数列,则所有满足条件的{}n a 的公差的和为 . 16、(南京市、盐城市2019届高三第二次模拟)等差数列{}n a 中,410a =,前12项的和1290S =,则18a 的值为 .17、(南京金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校2019届高三第四次模拟)设数列{}n a 为等差数列,其前n 项和为n S ,已知14760a a a ++=,25851a a a ++=,若对任意n N *∈,都有n S ≤k S 成立,则正整数k 的值为18、(南师附中2019届高三年级5月模拟)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,22a =,2221N 22Nn n n a n k k a a n k k *+*⎧+=-∈⎪=⎨=∈⎪⎩,,,,,则满足2019≤m S ≤3000的正整数m 的所有取值为 .二、解答题1、(南京市2018高三9月学情调研)如果数列{a n }共有k (k ∈N *,k ≥4)项,且满足条件:① a 1+a 2+…+a k =0; ② |a 1|+|a 2|+…+|a k |=1,则称数列{a n }为P (k )数列.(1)若等比数列{a n }为P (4)数列,求a 1的值;(2)已知m 为给定的正整数,且m ≥2.① 若公差为正数的等差数列{a n }是P (2m +3)数列,求数列{a n }的公差;② 若a n =⎩⎨⎧q n -1 3,1≤n ≤m ,n ∈N *,m -n 12,m +1≤n ≤2m ,n ∈N *,其中q 为常数,q <-1.判断数列{a n }是否为P (2m )数列,说明理由.2、(南京市六校联合体2019届高三上学期12月联考)已知数列{a n }各项均不相同,a 1=1,定义k n k n n a a k b +-+=)1()(,其中n ,k ∈N*.(1)若n b n =)1(,求5a ; (2)若b n +1(k )=2b n (k )对2,1=k 均成立,数列{a n }的前n 项和为S n . (i )求数列{a n }的通项公式;(ii )若k ,t ∈N *,且S 1,S k -S 1,S t -S k 成等比数列,求k 和t 的值.3、(南京市13校2019届高三12月联合调研)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,把满足条件()*1n n a S n N +≤∈的所有数列{}n a 构成的集合记为M .(1)若数列{}n a 通项为12n na =,求证:{}n a M ∈; (2)若数列{}n a 是等差数列,且{}n a n M +∈,求512a a -的取值范围;(3)若数列{}n a 的各项均为正数,且{}n a M ∈,数列4n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中是否存在无穷多项依次成等差数列,若存在,给出一个数列{}n a 的通项;若不存在,说明理由.4、(南京市2018高三9月学情调研)已知数列{a n }的各项均为正数,记数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{a n 2}的前n 项和为T n ,且3T n =S n 2+2S n ,n ∈N *. (1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)若k ,t ∈N *,且S 1,S k -S 1,S t -S k 成等比数列,求k 和t 的值.5、(苏州市2019届高三上学期期中)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n A , 35a =,636A =.数列{}n b 的前n 项和为n B ,且21n n B b =-. (1)求数列}{n a 和{}n b 的通项公式;(2)设n n n c a b =⋅,求数列{}n c 的前n 项和n S .6、(盐城市2019届高三上学期期中)已知正项数列{}n a 的首项11a =,前n 项和n S 满足22n n n a a S +=.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 是公比为4的等比数列,且11b a -,22b a -,33b a -也是等比数列,若数列n n a b λ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭单调递增,求实数λ的取值范围;(3)若数列{}n b 、{}n c 都是等比数列,且满足n n n c b a =-,试证明: 数列{}n c 中只存在三项.7、(泰州市2019届高三上学期期末)已知数列{n a }的前n 项和为Sn ,1232a a a +=,且对任意的n ∈N*,n ≥2都有1112(25)n n n nS n S S ra +--++=。
全国大联考2025届高三第五次模拟考试数学试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共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.若,则( ) A . B . C . D .2.双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左右焦点为12,F F ,一条渐近线方程为:b l y x a=-,过点1F 且与l 垂直的直线分别交双曲线的左支及右支于,P Q ,满足11122OP OF OQ =+,则该双曲线的离心率为( ) A .10 B .3 C .5D .2 3.已知F 为抛物线y 2=4x 的焦点,过点F 且斜率为1的直线交抛物线于A ,B 两点,则||FA|﹣|FB||的值等于( )A .82B .8C .42D .44.函数()()sin f x x θ=+在[]0,π上为增函数,则θ的值可以是( )A .0B .2πC .πD .32π 5.一个正三棱柱的正(主)视图如图,则该正三棱柱的侧面积是( )A .16B .12C .8D .6 6.抛物线的焦点为F ,准线为l ,A ,B 是抛物线上的两个动点,且满足23AFB π∠=,设线段AB 的中点M 在l 上的投影为N ,则MN AB 的最大值是( )A 3B .33C .32D 37.设0.380.3log 0.2,log 4,4a b c ===,则( ) A .c b a << B .a b c <<C .a c b <<D .b a c << 8.已知变量的几组取值如下表:若y 与x 线性相关,且ˆ0.8yx a =+,则实数a =( ) A .74 B .114 C .94 D .1349.若复数z 满足(1)12i z i +=+,则||z =( )A .2B .32C .2D .1210.点M 在曲线:3ln G y x =上,过M 作x 轴垂线l ,设l 与曲线1y x =交于点N ,3OM ON OP +=,且P 点的纵坐标始终为0,则称M 点为曲线G 上的“水平黄金点”,则曲线G 上的“水平黄金点”的个数为( )A .0B .1C .2D .311.已知六棱锥P ABCDEF -各顶点都在同一个球(记为球O )的球面上,且底面ABCDEF 为正六边形,顶点P 在底面上的射影是正六边形ABCDEF 的中心G ,若PA AB =,则球O 的表面积为( ) A .163π B .94π C .6πD .9π 12.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,D 是AB 的中点,若1CD =,且1sin 2a b A ⎛⎫- ⎪⎝⎭()()sin sin c b C B =+-,则ABC 面积的最大值是( )A .5B .15CD .5二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
课时跟踪训练(十五)[基础巩固]一、选择题1.已知函数f (x )=x 2+2cos x ,若f ′(x )是f (x )的导函数,则函数f ′(x )的图象大致是( )[解析] 设g (x )=f ′(x )=2x -2sin x ,g ′(x )=2-2cos x ≥0,所以函数f ′(x )在R 上单调递增.[答案] A2.若幂函数f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫22,12,则函数g (x )=e x f (x )的单调递减区间为( )A .(-∞,0)B .(-∞,-2)C .(-2,-1)D .(-2,0) [解析] 设幂函数f (x )=x α,因为图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫22,12,所以12=⎝ ⎛⎭⎪⎫22α,α=2,所以f (x )=x 2,故g (x )=e x x 2,令g ′(x )=e x x 2+2e x x =e x (x 2+2x )<0,得-2<x <0,故函数g (x )的单调递减区间为(-2,0).[答案] D3.如图所示是函数f (x )的导函数f ′(x )的图象,则下列判断中正确的是( )A .函数f (x )在区间(-3,0)上是减函数B .函数f (x )在区间(-3,2)上是减函数C .函数f (x )在区间(0,2)上是减函数D .函数f (x )在区间(-3,2)上是单调函数[解析] 由图可知,当-3<x <0时,f ′(x )<0,所以f (x )在(-3,0)上是减函数.故选A.[答案] A4.函数f (x )=2ln x -ax (a >0)的单调递增区间为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2a B .⎝ ⎛⎭⎪⎫2a ,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,2a D .(-∞,a )[解析] 由f ′(x )=2x -a >0,得0<x <2a .∴f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎪⎫0,2a .故选A. [答案] A5.(2018·江西临川一中期中)若函数f (x )=x +a ln x 不是单调函数,则实数a 的取值范围是( )A .[0,+∞)B .(-∞,0]C .(-∞,0)D .(0,+∞)[解析] 由题意知x >0,f ′(x )=1+a x .要使函数f (x )=x +a ln x 不是单调函数,则需方程1+a x =0在x >0上有解,所以a <0.[答案] C6.(2017·湖北襄阳模拟)函数f (x )的定义域为R .f (-1)=2,对任意x ∈R ,f ′(x )>2,则f (x )>2x +4的解集为( )A .(-1,1)B .(-1,+∞)C .(-∞,-1)D .(-∞,+∞)[解析] 由f (x )>2x +4,得f (x )-2x -4>0.设F (x )=f (x )-2x -4,则F ′(x )=f ′(x )-2.因为f ′(x )>2,所以F ′(x )>0在R 上恒成立,所以F (x )在R 上单调递增,而F (-1)=f (-1)-2×(-1)-4=2+2-4=0,故不等式f (x )-2x -4>0等价于F (x )>F (-1),所以x >-1,选B.[答案] B二、填空题7.函数f (x )=x 2-ax -3在(1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.[解析] f ′(x )=2x -a ,∵f (x )在(1,+∞)上是增函数,∴2x -a ≥0在(1,+∞)上恒成立.即a ≤2x ,∴a ≤2.[答案] (-∞,2]8.已知函数f (x )(x ∈R )满足f (1)=1,且f (x )的导数f ′(x )<12,则不等式f (x 2)<x 22+12的解集为________.[解析] 设F (x )=f (x )-12x ,∴F ′(x )=f ′(x )-12,∵f ′(x )<12,∴F ′(x )=f ′(x )-12<0,即函数F (x )在R 上单调递减.∵f (x 2)<x 22+12,∴f (x 2)-x 22<f (1)-12, ∴F (x 2)<F (1),而函数F (x )在R 上单调递减,∴x 2>1,即x ∈(-∞,-1)∪(1,+∞).[答案] (-∞,-1)∪(1,+∞)9.已知函数f (x )=ax -x 3,若对区间(0,1)上的任意x 1,x 2,且x 1<x 2,都有f (x 2)-f (x 1)>x 2-x 1成立,则实数a 的取值范围是________.[解析] 问题等价于函数g (x )=f (x )-x 在区间(0,1)上为增函数,即g ′(x )=a -1-3x 2≥0,即a ≥1+3x 2在(0,1)上恒成立,即a ≥4,所以实数a 的取值范围是[4,+∞).[答案] [4,+∞)三、解答题10.已知函数f (x )=x 4+a x -ln x -32,其中a ∈R ,且曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y =12x .(1)求a 的值;(2)求函数f (x )的单调区间.[解] (1)对f (x )求导得f ′(x )=14-a x 2-1x ,由f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y =12x 知f ′(1)=-34-a =-2,解得a =54.(2)由(1)知f (x )=x 4+54x -ln x -32,则f ′(x )=x 2-4x -54x 2.令f ′(x )=0,解得x =-1或x =5.因为x =-1不在f (x )的定义域(0,+∞)内,故舍去.当x ∈(0,5)时,f ′(x )<0,故f (x )在(0,5)内为减函数;当x ∈(5,+∞)时,f ′(x )>0,故f (x )在(5,+∞)内为增函数.综上,f (x )的单调增区间为(5,+∞),单调减区间为(0,5).[能力提升]11.已知函数f (x )=x sin x ,x ∈R ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5,f (1),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3的大小关系为( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3>f (1)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5 B .f (1)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5 C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5>f (1)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3 D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5>f (1) [解析] 由f (-x )=(-x )sin(-x )=x sin x =f (x ),知f (x )是偶函数.f ′(x )=sin x +x cos x ,当0<x <π2时,f ′(x )>0,所以f (x )在(0,π2)上为增函数.又0<π5<1<π3<π2,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3.因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3>f (1)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5.故选A. [答案] A12.(2017·湖北华北师大附中模拟)若f (x )=e x +a e -x 为偶函数,则f (x -1)<e 2+1e 的解集为( )A .(2,+∞)B .(0,2)C .(-∞,2)D .(-∞,0)∪(2,+∞)[解析] 由f (x )=e x +a e -x 为偶函数,得f (x )-f (-x )=(1-a )(e x -e -x )=0恒成立,所以a =1,即f (x )=e x +e -x ,则f ′(x )=e x -e -x .当x ∈(-∞,0)时,f ′(x )<0;x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0,即f (x )在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,且图象关于y 轴对称.由f (x-1)<e 2+1e =f (1)得|x -1|<1,解得0<x <2,即f (x -1)<e 2+1e 的解集为(0,2),故选B.[答案] B13.(2017·福建福州质检)已知函数f (x )=a ln x +x 2+(a -6)x 在(0,3)上不是单调函数,则实数a 的取值范围是________.[解析] f ′(x )=a x +2x +a -6=2x 2+(a -6)x +a x(x >0). 设g (x )=2x 2+(a -6)x +a (x >0),因为函数f (x )在(0,3)上不是单调函数,等价于函数g (x )=2x 2+(a -6)x +a (x >0)在(0,3)上不会恒大于零或恒小于零.又g (0)=a ,g (3)=4a ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ g (0)=a >0,0<-a -64<3,Δ=(a -6)2-8a >0,解得0<a <2,所以实数a 的取值范围为(0,2).[答案] (0,2)14.(2017·山东卷)若函数e x f (x )(e =2.71828…是自然对数的底数)在f (x )的定义域上单调递增,则称函数f (x )具有M 性质.下列函数中所有具有M 性质的函数的序号为________.①f (x )=2-x ;②f (x )=3-x ;③f (x )=x 3;④f (x )=x 2+2.[解析] ①因为f (x )=2-x 的定义域为R ,又e x f (x )=e x ·2-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2x 在R 上单调递增,故f (x )=2-x 具有M 性质.②因为f (x )=3-x 的定义域为R ,又e x f (x )=e x ·3-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫e 3x 在R 上单调递减,故f (x )=3-x 不具有M 性质.③因为f (x )=x 3的定义域为R ,又e x f (x )=e x ·x 3,构造函数g (x )=e x ·x 3,则g ′(x )=e x ·x 3+e x ·3x 2=x 2e x (x +3),当x >-3时,g ′(x )>0,当x <-3时,g ′(x )<0,所以e x f (x )=e x ·x 3在(-∞,-3)上单调递减,在(-3,+∞)上单调递增,故f (x )=x 3不具有M 性质.④因为f (x )=x 2+2的定义域为R ,又e x f (x )=e x (x 2+2),构造函数h (x )=e x (x 2+2),则h ′(x )=e x (x 2+2)+e x ·2x =e x [(x +1)2+1]>0,所以e x f (x )=e x (x 2+2)在R 上单调递增,故f (x )=x 2+2具有M 性质.故填①④.[答案] ①④15.(2015·全国卷Ⅱ改编)已知函数f (x )=ln x +a (1-x ).(1)讨论f (x )的单调性;(2)若f (x )在(2,+∞)上为单调函数,求实数a 的取值范围.[解] (1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x -a .若a ≤0,则f ′(x )>0,f (x )在(0,+∞)上单调递增;若a >0,则当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,1a 时,f ′(x )>0;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞时,f ′(x )<0,所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减. ∴综上当a ≤0时f (x )在(0,+∞)单调递增.当a >0时f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞单调递减. (2)由(1)知,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增,符合要求;当a >0时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减,则2≥1a ,即a ≥12.∴实数a 的取值范围是(-∞,0]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞. 16.(2016·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=(x -2)e x +a (x -1)2.讨论f (x )的单调性.[解] f ′(x )=(x -1)e x +2a (x -1)=(x -1)(e x +2a ).(ⅰ)设a ≥0,则当x ∈(-∞,1)时,f ′(x )<0;当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,所以f (x )在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.(ⅱ)设a <0,由f ′(x )=0得x =1或x =ln(-2a ).①若a =-e 2,则f ′(x )=(x -1)(e x -e),所以f (x )在(-∞,+∞)单调递增.②若a >-e 2,则ln(-2a )<1,故当x ∈(-∞,ln(-2a ))∪(1,+∞)时,f ′(x )>0;当x ∈(ln(-2a ),1)时,f ′(x )<0,所以f (x )在(-∞,ln(-2a )),(1,+∞)上单调递增,在(ln(-2a ),1)上单调递减.③若a <-e 2,则ln(-2a )>1,故当x ∈(-∞,1)∪(ln(-2a ),+∞)时,f ′(x )>0;当x ∈(1,ln(-2a ))时,f ′(x )<0,所以f (x )在(-∞,1),(ln(-2a ),+∞)上单调递增,在(1,ln(-2a ))上单调递减.[延伸拓展]已知函数f (x )=3x a -2x 2+ln x (a >0).若函数f (x )在[1,2]上为单调函数,则a 的取值范围是________.[解析] f ′(x )=3a -4x +1x ,若函数f (x )在[1,2]上为单调函数,即f ′(x )=3a -4x +1x ≥0或f ′(x )=3a -4x +1x ≤0在[1,2]上恒成立即3a ≥4x -1x 或3a ≤4x -1x 在[1,2]上恒成立.令h (x )=4x -1x ,则h (x )在[1,2]上单调递增,所以3a ≥h (2)或3a ≤h (1),即3a ≥152或3a ≤3,又a >0,所以0<a ≤25或a ≥1.[答案] ⎝ ⎛⎦⎥⎤0,25∪[1,+∞)。
高三文科数学试题(考试时间为120 分钟,共150 分)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12 小题,每题 5 分,共 60 分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项吻合题目要求的.1. 已知会集M x ( x 2)(x 1)0 , N x x 10 ,则 M N =()A .(1,2)B.(11), C .(2,1) D .(2, 1)2..复数5i()2i1A .2 iB .1 2i C.2 i D .1 2i3. 在独立性检验中,统计量K 2有两个临界值: 3.841 和 6.635 ;当K2> 3.841 时,有 95%的掌握说明两个事件有关,当K2> 6.635时,有 99% 的掌握说明两个事件有关,当K 2 3.841时,认为两个事件没关 .在一项打鼾与患心脏病的检查中,共检查了2000 人,经计算的 K 2=20.87,依照这一数据解析,认为打鼾与患心脏病之间()A .有 95%的掌握认为两者有关B .约有 95% 的打鼾者患心脏病C .有 99%的掌握认为两者有关D .约有 99% 的打鼾者患心脏病4.已知椭圆x2y2F 1、 F2, M 是椭圆上一点, N 是 MF 1的中点,161 的左右焦点分别为12若 ON1,则 MF1的长等于()A 、 2B、 4C、 6 D 、 5x+ y≥05. 在平面直角坐标系中,不等式组x- y+ 4≥0表示的平面地域面积是()x≤19A . 3B . 6C .2D. 96. l 是某 参加 2007 年高考的学 生身高条形 , 从左到右的各 条 形 表 示的 学 生 人 数 依 次A 1 ,、 A 2 、 ⋯ 、 A 10 。
(如 A 2表示身高 ( 位: cm) 在 [150 ,155) 内的学生人数 ) . 2 是 l 中身高在必然范 内学生人数的一个算法流程 . 要 身高在160 ~ 180cm( 含 160cm ,不含 180cm) 的 学生人数,那么在流程 中的判断 框内 填写的条件是A.i<9B.i<8C.i<7D.i<6()7.一个几何体的三 如 所示,其中正 是一个正三角形, 个几何体的 ( )A .外接球的半径3B .表面731331 11C .体3D .外接球的表面 4163正视图 侧视图8.一个球的表面 等于,它的一个截面的半径,球心到 截面的距离( )A .3B .C . 1D . 31俯视图225π 5π9.已知角 α的 上一点的坐sin6 ,cos 6, 角 α的最小正()5π2π5π11πA. 6B. 3C. 3D. 610 . 双曲 x2y 21(a 0, b 0) 的左焦点 F ( c,0)( c 0)作 x 2y 2 a 2 的切a 2b 24 ,切点 E ,延 FE 交双曲 右支于点P ,若 OFOP2OE , 双曲 的离心率()A .2B .10C . 10D . 105211.a1 , 关于 x 的不等式 a( x a)( x1) 0 的解集是 ()a(A) { x | xa ,或 x 1}(B) { x | x a}(C) { x | xa ,或 x 1 }(D) { x | x 1}aaa 12. 已知 a n3( n N * ) , 数列 { a n } 的前 n 和 S n ,即 S na 1 a 2a n ,2n5使 S n0 的 n 的最大()第Ⅱ卷本卷包括必考和考两部分。
2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ)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.(5分)已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A∩B中元素的个数为()A.1B.2C.3D.42.(5分)复平面内表示复数z=i(﹣2+i)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.(5分)某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是()A.月接待游客量逐月增加B.年接待游客量逐年增加C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月D.各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳4.(5分)已知sinα﹣cosα=,则sin2α=()A.﹣B.﹣C.D.5.(5分)设x,y满足约束条件则z=x﹣y的取值范围是()A.[﹣3,0]B.[﹣3,2]C.[0,2]D.[0,3]6.(5分)函数f(x)=sin(x+)+cos(x﹣)的最大值为()A.B.1C.D.7.(5分)函数y=1+x+的部分图象大致为()A.B.C.D.8.(5分)执行如图的程序框图,为使输出S的值小于91,则输入的正整数N 的最小值为()A.5B.4C.3D.29.(5分)已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为()A.πB.C.D.10.(5分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为棱CD的中点,则()A.A1E⊥DC1B.A1E⊥BD C.A1E⊥BC1D.A1E⊥AC 11.(5分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切,则C的离心率为()A.B.C.D.12.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2x+a(e x﹣1+e﹣x+1)有唯一零点,则a=()A.﹣B.C.D.1二、填空题13.(5分)已知向量=(﹣2,3),=(3,m),且,则m=.14.(5分)双曲线(a>0)的一条渐近线方程为y=x,则a=.15.(5分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知C=60°,b=,c=3,则A=.16.(5分)设函数f(x)=,则满足f(x)+f(x﹣)>1的x的取值范围是.三、解答题17.(12分)设数列{a n}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)a n=2n.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.18.(12分)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:最高气温[10,15)[15,20)[20,25)[25,30)[30,35)[35,40)天数216362574以最高气温位于各区间的频率估计最高气温位于该区间的概率.(1)求六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率;(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元),当六月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时,写出Y的所有可能值,并估计Y大于零的概率.19.(12分)如图四面体ABCD中,△ABC是正三角形,AD=CD.(1)证明:AC⊥BD;(2)已知△ACD是直角三角形,AB=BD,若E为棱BD上与D不重合的点,且AE⊥EC,求四面体ABCE与四面体ACDE的体积比.20.(12分)在直角坐标系xOy中,曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点,点C的坐标为(0,1),当m变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC⊥BC的情况?说明理由;(2)证明过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.21.(12分)已知函数f(x)=lnx+ax2+(2a+1)x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)当a<0时,证明f(x)≤﹣﹣2.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(10分)在直角坐标系xOy中,直线l1的参数方程为,(t为参数),直线l2的参数方程为,(m为参数).设l1与l2的交点为P,当k变化时,P的轨迹为曲线C.(1)写出C的普通方程;(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l3:ρ(cosθ+sinθ)﹣=0,M为l3与C的交点,求M的极径.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|.(1)求不等式f(x)≥1的解集;(2)若不等式f(x)≥x2﹣x+m的解集非空,求m的取值范围.2017年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。
2020年高考数学一模试卷(文科)一、选择题1 .设集合 A={0, 1, 2}, B = {x|1〈xW2},则 AAB=( )A . {2}B . {1 , 2}C . {0}D .{0 ,2 .已知i 是虚数单位,若7马-=1,则|z 尸( )1-1A.破B. 2C. V3D. 33 .设等差数列{a n }的前n 项和为S n,若a 4=5, S 9=81,则a i0=()A. 23B. 25C. 28D. 29 4 .已知实数x, y 满足则z= x+2y 的最大值为()3A. 2B. —C. 1D. 05 .已知角a 的终边与单位圆x 2+y2=1交于点P (=, y 。
),则cos2 a 等于(A ・卷B.-看C- -fD-i6 .下列说法正确的是()A. “若a>1,则a 2>1 "的否命题是“若a>1,则ay1"B.在△ ABC 中,"A>B ”是“sinA>sinB”成立的必要不充分条件兀C. “若tan#1,则是真命题D,存在xoC (-巴0),使得2/〈3女:成立AC 1与A 1B 1所成的角为(B. 45°C. 60°D. 90°A. 30°8.)=(x 2- ax)e x 的图象大致是(B.Q1, 2}7.在直二棱柱ABC —A 1B 1C 1 中,已知 AB ± BC , AB = BC=2, CC[=2 板,则异面直线9.小张家订了一份报纸,送报人可能在早上6: 30- 7: 30之间把报送到小张家,小张离开家去工作的时间在早上 7.00- 8: 00之间.用A 表示事件:“小张在离开家前能得到x,小张离开家的时间为 yn (x, y)看成平面中的点,Bz B- 510 .已知直线l 过抛物线C : y 2=2px 的焦点F,且直线l 与C 的对称轴垂直,与 C 交于A, B 两点,|AB|=4, P 为C 的准线上的一点,则^ ABP 的面积为(11 .在△ ABC 中,D 为 BC 边上的中点,且 1AB |=1,|AU |=2, /BAC = 120° ,则|AU |=( )C. -74二、填空题(共4小题)为.14 .已知圆柱的上下底面的中心分别为 O I ,。
课时规范练27 复数基础巩固组1.(2020江西九江高三二模)已知复数z 满足z (3-i)=10,则z=( )A.-3-i B .-3+i C .3-i D .3+i 2.(2019北京,理1)已知复数z=2+i,则z ·z =( )A.√3B.√5C.3D.53.(2020福建福州高三质量检测)设复数z 满足|z+1|=|z-i |,z 在复平面内对应的点为(x ,y ),则( )A.x=0 B .y=0 C .x-y=0D .x+y=04.(多选)对任意z 1,z 2,z ∈C ,下列结论成立的是( ) A.当m ,n ∈N *时,有z m z n =z m+nB.当z 1,z 2∈C 时,若z 12+z 22=0,则z 1=0且z 2=0C.互为共轭复数的两个复数的模相等,且|z |2=|z|2=z ·zD.z 1=z 2的充要条件是|z 1|=|z 2|5.(多选)已知i 为虚数单位,则下列结论正确的是( ) A.复数z=1+2i1-i 的虚部为32 B.复数z=2+5i -i 的共轭复数z =-5-2iC.复数z=12−12i 在复平面内对应的点位于第二象限 D.复数z 满足1z ∈R ,则z ∈R 6.复数z=1-2i,则z 2+3z -1=()A.2iB.-2C.-2iD.27.已知复数z=a+i(其中a ∈R ),则下面结论正确的是( )A.z =-a+iB.|z|≥1C.z 一定不是纯虚数D.z 在复平面内对应的点可能在第三象限8.(2020湖南怀化高三一模)已知i 是虚数单位,复数z=1-ii −12,则复数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9.(2020江苏,2)已知i 是虚数单位,则复数z=(1+i)(2-i)的实部是 . 10.(2020辽宁沈阳期末)已知复数z 满足等式|z-i |=1,则|z-1|的最大值为 .综合提升组11.(2020浙江杭州高三质检)已知复数z 满足i =1-2zz -7,则|z|=( ) A.2B .√5C .2√2D .√1012.(多选)(2020江苏江都仙城中学高三月考)下面是关于复数z=2-1+i (i 为虚数单位)的命题,其中真命题有 ( )A.|z|=2B.z 2=2iC.z 的共轭复数为1+iD.若|z 0-z|=1,则|z 0|的最大值为√2+113.(2020湖南常德高三模拟)已知复数z 满足|z+i |=1,且|z|=2,则z=( ) A.1+i B .-1+iC .-2iD .2i14.(2020湖南衡阳高三一模)复数z 在复平面内所对应的点的坐标为(1,1),则|z |z的实部与虚部的和是( ) A.√2 B .0 C .√22D .√22−√22i15.(2020山东聊城二模)在复数范围内,实系数一元二次方程一定有根,已知方程x 2+ax+b=0(a ∈R ,b ∈R )的一个根为1+i(i 为虚数单位),则a1+i =( ) A.1-i B.-1+iC.2iD.2+i创新应用组16.(多选)(2020山东济南高三考前模拟)已知复数z=1+cos 2θ+isin 2θ-π2<θ<π2,则下列说法正确的是( )A.复数z 在复平面上对应的点可能落在第二象限B.z 可能为实数C.|z|=2cos θD.1z 的实部为1217.国际数学教育大会(ICME)是世界数学教育规模最大、水平最高的学术性会议,第十四届大会将在上海召开,其会标如图,包含着许多数学元素.主画面是非常优美的几何化的中心对称图形,由弦图、圆和螺线组成,主画面标明的ICME-14下方的“”是用中国古代八进制的计数符号写出的八进制数3744,也可以读出其二进制码(0)11111100100,换算成十进制的数是n ,则(1+i)2n = ,(1+i √2)n= .参考答案课时规范练27 复数1.D z=103-i =10(3+i )(3-i )(3+i )=3+i,故选D . 2.D ∵z=2+i,∴z =2-i .∴z ·z =(2+i)(2-i)=5. 故选D .3.D 复数z 满足|z+1|=|z-i |,∴√(x +1)2+y 2=√x 2+(y -1)2,化简得x+y=0,故选D .4.AC 由复数乘法的运算律知,A 正确;取z 1=1,z 2=i,满足z 12+z 22=0,但z 1=0且z 2=0不成立,故B 错误;由复数的模及共轭复数的概念知结论成立,故C 正确; 由z 1=z 2能推出|z 1|=|z 2|, 但|z 1|=|z 2|推不出z 1=z 2,因此z 1=z 2的必要不充分条件是|z 1|=|z 2|,故D 错误.故选AC .5.ABD 对于A,z=1+2i1-i =(1+2i )(1+i )(1-i )(1+i )=-12+32i,其虚部为32,故A 正确;对于B,z=2+5i-i =(2+5i)i =-5+2i,故z =-5-2i,故B 正确;对于C,z=12−12i 在复平面内对应点的坐标为12,-12,位于第四象限,故C 不正确;对于D,设z=a+b i(a ,b ∈R ),则1z =1a+bi =a -bia 2+b 2,又1z ∈R ,得b=0,所以z=a ∈R ,故D 正确.故选ABD.6.D ∵z=1-2i,∴z 2+3z -1=(1-2i )2+31-2i -1=-4i-2i =2,故选D .7.B z 的共轭复数为z =a-i,故A 错误;|z|=√a 2+1≥1,故B 正确;当a=0时,z=i 为纯虚数,故C 错误;因为z 的虚部为1,所以z 在复平面内对应的点不可能在第三象限,故D 错误.故选B .8.C∵z=1-i i −12=i -i 2i2−12=i+1-1−12=-32-i,∴复数z=1-i i −12在复平面内对应的点的坐标为-32,-1,位于第三象限,故选C .9.3 z=(1+i)(2-i)=3+i,实部是3. 10.√2+1 因为|z-i |=1,所以复数z 在复平面内对应的点是以(0,1)为圆心,1为半径的圆,如图所示,则|z-1|的最大值为圆心(0,1)到点A (1,0)的距离加1,即√(0-1)2+(1-0)2+1=√2+1. 11.D 由i =1-2zz -7,得z i -7i =1-2z ,即z=1+7i 2+i=(1+7i )(2-i )(2+i )(2-i )=9+13i 5=95+13i 5,所以|z|=√(95)2+(135)2=√10.故选D .12.BD 由题z=2-1+i =2(-1-i )(-1+i )(-1-i )=-2-2i2=-1-i,其共轭复数为-1+i,所以|z|=√2,z 2=1+i 2+2i =2i,若|z 0-z|=1,设z 0=a+b i,则(a+1)2+(b+1)2=1,即(a ,b )是圆(x+1)2+(y+1)2=1上的点,|z 0|=√a 2+b 2可以看成圆(x+1)2+(y+1)2=1上的点到原点的距离,最大值为√2+1,所以正确的命题为BD.13.C (方法1 赋值法)将A,B,C,D 四个选项中的值代入题目条件验算,可知C 选项为正确答案.(方法2)设z=a+b i(a ,b ∈R ), ∵|z+i |=1,|z|=2,∴{a 2+b 2=4,a 2+(b +1)2=1,∴{a =0,b =-2,∴z=-2i,故选C .14.B 由题意可得,z=1+i,z =1-i,则|z|=|z |=√2,∴|z |z =√21+i =√2(1-i )(1+i )(1-i )=√22−√22i,所以|z |z 的实部为√22,虚部为-√22,故实部和虚部的和为0,故选B . 15.B ∵x 1=1+i 是关于x 的实系数一元二次方程x 2+ax+b=0的一个根,∴x 2=1-i 也是此方程的一个根,∴a=-(x 1+x 2)=-(1+i +1-i)=-2. 所以a1+i =-21+i =-2(1-i )(1+i )(1-i )=-1+i .故选B .16.BCD 因为-π2<θ<π2,所以-π<2θ<π,所以-1<cos 2θ≤1,所以0<1+cos 2θ≤2,故A 错误;当sin 2θ=0,θ=0∈-π2,π2时,复数z 是实数,故B 正确;|z|=√(1+cos2θ)2+(sin2θ)2=√2+2cos2θ=2cos θ,故C 正确;1 z =11+cos2θ+isin2θ=1+cos2θ-isin2θ(1+cos2θ+isin2θ)(1+cos2θ-isin2θ)=1+cos2θ-isin2θ2+2cos2θ,则1z的实部是1+cos2θ2+2cos2θ=12,故D正确.故选BCD.17.-22 020-1∵11111100100=1×210+1×29+1×28+1×27+1×26+1×25+0×24+0×23+1×22+0×21+0×20=2 020.∴(1+i)2n=(2i)2 020=-22 020.(√2)n=(√2)2020=(√2)2×1010=i1 010=-1.。
c 保密★启用前2020年全国统一高考数学试卷(文科)(全国卷一)您题号—总分得分注意事项:1.答题前垃写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答超卡上o:n o评卷人得分1.己知集合/!={x\xA.{—4,1}一、单选题3—4<0},8={-4,1,3,5},则』口=()B.(1,5}C.{3,5}D.{1,3}2.若z= l+2i+i3,则回=()A.0B.1C.41D.23.埃及胡夫金字塔是古代世界建筑志迹之一,它的形状可视为-个正四棱锥,以该四校锥的高为边长的正方形面积等于该四梭推一个侧面三角形的面积,鲫其侧面三角形底边上的高与底面正方形的边长的比值为()oO A旦R岂 C.旦 D.旦4242的概率为()5.某校一个课外学习小组为研充某作物种了•的发芽率.p 和温度工(单位:°C )的关系. 在20个不同的温度条件下进行种子发芽实验,由实验数据(.t r.Z )(/ = 1.2.-.2O )得到下 面的散点图;由此散点图•在10。
至40也之间・卜.面四个回归方程类型中最适宜作为发芽率*和温度X 的问归方程类型的是()A. ,= 〃 +版B. y = a + hx 2C. y-a + be l D・ y = a + b\nx6.已知圆xf 尸-6“0,过点(1, 2)的直线被该圆所截得的弦的忙度的最小值为A. 1C. 3B. 2D. 47 .设函数f (x ) = COS (5 +兰)在[-兀,71]的图像大致如卜图,则用)的最小止周期为()610n A. B.Inc. 8. A. 9.4丸设g4=2,则4"= <)1 B.1. 169执行下面的程序框图,则输出的〃=()D.C.A.3兀D.417 B.19 C.21 D.2310.设{虬}是等比数列,旦0+七+%=】•%+江/久=2.则%+"%=(A.12B.24C.30D.32y11.设%足是双仙线C:x2-^-=l的两个焦点.。
2020届高三第一轮复习第五次周考数学(文科)试题卷
满分150分 时间:120分钟
第 I 卷
一、选择题(每小题5分,共50分)
1.复数11i +的虚部为( ) A .-l B .12i - C .-
12 D .-i 2. 已知3
1)75cos(=+αο,则)230cos(α-ο的值为 ( ) A . B .
C .
D . 3.已知关于x 的方程0322=-+-m mx x 的两个实数根21,x x 满足)0,1(1-∈x ,),3(2+∞∈x ,则实数m 的取值
范围是( )
A.)3,32
( B.)3,56( C.)56,32( D.)3
2,(-∞ 4.,m n 是不同的直线,αβ、是不重合的平面,下列结论正确的是( )
A .若,,m m αβαβ⊂⊥则⊥
B .若,m n αβ⊥⊥,则n m ⊥
C .若,,m m n n αα∥∥则∥
D .若,,m m αβαβ⊥∥则⊥5. 已知函数(其中)的部分图象如右图所示,为了得到的图象,则只需将的图象( ) A.向右平移个长度单位 B.向右平移个长度单位 C .向左平移
个长度单位 D.向左平移个长度单位 6.设n S 是等差数列的前n 项和,若3613S S =,则612
S S =( ) ()sin()f x A x ωϕ=+π0,2
A ϕ><
()sin 2g x x =()f x π6π12
π6π12
A.103
B.31
C.81
D.9
1 7.若正数b a 、满足3++=b a ab ,则b a +的取值范围是( )
A .),9[+∞ B.),6[+∞ C .]9,0( D .)6,0(
8. 抛物线2
y x =-上的点到直线4380x y +-=距离的最小值是( ) A . 41 B.3
4 C . 58 D .3 9. 已知)(x f y =为R 上的可导函数,当0≠x 时,0)()(>+'x
x f x f ,则关于x 的函数的零点个数为( ) A . 0 B . 1 C . 2 D . 3
10.在△ABC 所在平面上有三点P 、Q 、R ,满足,→→→→=++3AB PC PB 3PA ,→
→→→=++BC 3QC 3QB QA →
→→→=++CA 3RC RB 3RA 则PQR ∆的面积与ABC ∆的面积之比为( )
A .1:2
B .25:12
C . 12:13
D . 13:25
第 II 卷
二、填空题(每小题5分,共25分) 11.函数x
x x x x f +--=)2ln()(2的定义域为 . 12.某程序框图如下图所示,该程序运行后输出的值是___ .
13.一个几何体的三视图如图所示,其中正视图中ABC ∆是边长为2的正三角形,俯视图为正六边形,那么该几何
体的表面积为________________ .
14. 定义在R 上的函数)(x f 满足)2(-x f 是偶函数且)1(+x f 是奇函数,又2013)4(=f ,则=)2014(f ;
x
第12题图
15. 角α的顶点在坐标原点O ,始边在y 轴的正半轴上,终边与单位圆交于第三象限内的点P ,且43tan -=α;角β的顶点在坐标原点O ,始边在x 轴的正半轴上,终边与单位圆交于第二象限内的点Q ,且2tan -=β.对于下列结论:
①P (-,-); ②=; ③53cos -=∠POQ ; ④POQ ∆的面积为, 其中正确结论的编号是
三、解答题(本大题6小题,共75分)
16.(本题满分12分)在ABC ∆中,内角C B A ,,的对边分别为c b a ,, 已知a b C B 32,==.
(1)求A cos 的值;
(2)求)42cos(π+
A 的值
第13题图
17.(本题满分12分)随机抽取某中学甲乙两班各10名同学,测量他们的身高(单位:cm),获得身高数据的茎叶图如图.
(1)根据茎叶图判断哪个班的平均身高较高;
(2)计算甲班的样本方差;
(3)现从乙班这10名同学中随机抽取两名身高不低于173cm的同学,求身高为176cm的同学被抽中的概率.
18.(本题满分12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面是边长为3的正三角形,侧棱AA1垂直于底面ABC,
AA1=
23
3
,D是CB延长线上一点,且BD=BC.(1)求证:直线BC1∥平面AB1D;
(2)求三棱锥C1﹣ABB1的体积.
19.(本题满分13分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,点(),n n a S 在直线20x y +-=上,()n N +∈.
(1)求证:数列{}n a 是等比数列,并求其通项公式;
(2)设直线n a x =与函数2)(x x f =的图像交于点n A ,与函数x x g 21log )(=的图像交于点n
B ,记
n n n OB OA b •=(其中O 为坐标原点),求数列{}n b 的前n 项和n T .
20.(本题满分13分)已知椭圆C 的右焦点为)0,2(2F ,长轴的长为24.
(1)求椭圆C 的标准方程;
(2)过点)0,2(1-F 作两条互相垂直的直线分别交椭圆C 于点B A ,和E D ,,求DE AB +的最小值.
21.(本题满分13分)已知函数x a a x a x x f )()12(2
131)(223+++-=. (Ⅰ)若)(x f 在1=x 处取得极大值,求实数a 的值;
(Ⅱ)若R m ∈∀,直线m kx y +=都不是曲线)(x f y =的切线,求k 的取值范围; (Ⅲ)若1->a ,求)(x f 在区间[0,1]上的最大值。