【高考冲刺模拟】2018年高考数学预测试题(二)含答案
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绝密 ★ 启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试文 科 数 学(二)注意事项:1、答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、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。
3、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分.在每个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,,则(){}2340A x x x =∈--≤Z {}0ln 2B x x =<<A B = A .B .C .D .{}1,2,3,4{}3,4{}2,3,4{}1,0,1,2,3,4-【答案】C【解析】,{}{}{}2340141,0,1,2,3,4A x x x x x =∈--≤=∈-≤≤=-Z Z ,所以.{}{}20ln 21e B x x x x =<<=<<{}2,3,4A B = 2.设复数(是虚数单位),则的值为()1z=i z z+A .B .C.D .21【答案】B【解析】,.2z z +=2z z +=3.“为假”是“为假”的( )条件.p q ∧p q ∨A .充分不必要B .必要不充分C .充要D .既不充分也不必要【答案】B【解析】由“为假”得出,中至少一个为假.当,为一假一真时,为真,故不充分;p q ∧p q p q p q ∨当“为假”时,,同时为假,所以为假,所以是必要的,所以选B .p q ∨p q p q ∧4.已知实数,满足约束条件,则的最大值为( )x y 222020x x y x y ≤⎧⎪-+≥⎨⎪++≥⎩3x z y =-+A .B .C .D .143-2-434【答案】C【解析】作出的可行域为三角形(包括边界),把改写为,当且仅当动直线3x z y =-+3xy z =+过点时,取得最大值为.3x y z =+()2,2z 435.据有关文献记载:我国古代一座9层塔共挂了126盏灯,且相邻两层中的下一层灯数比上一层灯数都多(为常数)盏,底层的灯数是顶层的13倍,则塔的底层共有灯( )盏.n n A .2B .3C .26D .27【答案】C【解析】设顶层有灯盏,底层共有盏,由已知得,则,1a 9a ()91991132691262a a a a a =⎧⎪⇒=⎨+=⎪⎩所以选C .6.如图是一个算法流程图,若输入的值是13,输出的值是46,则的值可以是( )n S a A .8B .9C .10D .11【答案】C【解析】依次运行流程图,结果如下:,;,;,;,,此时退出循环,所以的值可13S =12n =25S =11n =36S =10n =46S =9n =a 以取10.故选C .7.设双曲线的两条渐近线互相垂直,顶点到一条渐近线的距离为1,则双曲()2222:10,0x y C a b a b-=>>线的一个焦点到一条渐近线的距离为()A .2BC .D .4【答案】B【解析】因为双曲线的两条渐近线互相垂直,所以渐近线方程为,所以.因2222:1x yC a b -=y x =±a b =为顶点到一条渐近线的距离为1,所以,双曲线的方程为,所1=a b ==C 22122x y -=以双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为.b =8.已知数据,,,,的平均值为2,方差为1,则数据,,,相对于原数据( )1x 2x 10x 21x 2x 10x A .一样稳定B .变得比较稳定C .变得比较不稳定D .稳定性不可以判断【答案】C【解析】因为数据,,,,的平均值为2,所以数据,,,的平均值也为2,因为数据,1x 2x 10x 21x 2x 10x 1x ,,,的方差为1,所以,所以,所以数据,2x 10x 2()()102211222111i i x =⎡⎤-+-=⎢⎥⎣⎦∑()10212=11i i x =-∑1x ,,的方差为,因为,所以数据,,,相对于原数据变得比较不2x 10x ()102112=1.110ii x =-∑ 1.11>1x 2x 10x 稳定.9.设表示正整数的所有因数中最大的奇数与最小的奇数的等差中项,数列的前n 项和为,那n a n {}n a n S 么( )21n S -=A .B .C .D .122n n +--11222433n n --+⋅-2nn -22nn +-【答案】B【解析】由已知得,当为偶数时,,当为奇数时,.n 2n n a a =n 12n na +=因为,12342121n n S a a a a a --=+++++ 所以1112342121n n S a a a a a ++--=+++++ ()()111352462122+n n a a a a a a a a ++--=++++++++ ()1123211113151212222n n a a a a +-⎛⎫++++-=+++++++++ ⎪⎝⎭ ,()()123211232n na a a a -=+++++++++ ()211222n nnS -+=+()211242n nn S -=++即,()121211242n n nn S S +--=++所以.()()()1112211112121111224242422422233n n n n n n n S S --------=+++++++=+⋅- 10.过抛物线的焦点作直线交抛物线于,两点,若线段中点的横坐标为3,2y mx =()0m >P Q PQ ,则( )54PQ m =m =A .4B .6C .8D .10【答案】C【解析】因为,所以焦点到准线的距离,设,的横坐标分别是,,则2y mx =2mp =P Q 1x 2x ,,因为,所以,即,解得.1232x x +=126x x +=54PQ m =125+4x x p m +=5624m m +=8m =11.已知一个三棱锥的三视图如图所示,其中三视图的长、宽、高分别为2,1,,则此三棱锥外接球的12表面积为()A .B .C .D .174π214π4π5π【答案】B【解析】由已知条件及三视图得,此三棱锥的四个顶点位于长方体的四个顶点,即为三1111ABCD A B C D -棱锥,且长方体的长、宽、高分别为2,1,,11A CB D -1111ABCD A B C D-12所以此三棱锥的外接球即为长方体的外接球,半径,所以1111ABCD A B C D -R ==三棱锥外接球的表面积为.2221444S R π=π=π=12.已知点是曲线上任意一点,记直线(为坐标系原点)的斜率为,则下列一定P sin ln y x x =+OP O k 成立的为( )A .B .C .D .1k <-0k <1k <1k ≥【答案】C【解析】任意取为一正实数,一方面,另一方面容易证成立,所以x sin ln ln 1y x x x =+≤+ln 1x x +≤,因为与中两个等号成立条件不一样,所以sin ln y x x x =+≤sin ln ln 1y x x x =+≤+ln 1x x +≤恒成立,所以,所以排除D ;当时,,所以,所以sin ln y x x x =+<1k <2x π≤<πsin ln 0y x x =+>0k >排除A ,B .所以选C .第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分。
2018年高考模拟试卷(2)参考答案一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1. {1}【解析】依题意,A ∩B ={1}2. 34i -【解析】由于2(2i)34i z =+=+,所以z 的共轭复数为34i -. 3. (]0,8【解析】由23log 0x -≥,解得08x <≤.4. 36【解析】1236s =++=,1236t =⨯⨯=,输出的结果6636r =⨯=. 5. 2【解析】由茎叶图可知,8889909192905x ++++==,所以甲的方差为52211()25i i s x x ==-=∑;同理乙的方差为4,所以比较稳定的是甲.6. 49【解析】所有等可能的基本事件总数为339⨯=种,“黑白两球均不在1号盒子”有224⨯=种,所以概率为49.7. 12-【解析】()()cos 23g x x π=-,所以()1()cos 232g ππ=π-=-.8. 45【解析】一条渐近线2y x =与右准线x =的交点为,其到另一条渐近线2y x =-的距离为45.9. 2【解析】由()ππ31tan tan 2441(3)x x --⎡⎤=+-==⎢⎥+-⎣⎦,得sin 2cos tan 225x x x ++==.10. 4【解析】令f (x +4)= f (x )+ f (2)中x =-2,得f (2)= f (-2)+ f (2),所以f (-2)=0, 又因为f (x )是定义在R 上的偶函数,所以f (2)=0,所以f (x +4)= f (x ), 所以f (x )是周期为4的周期函数,所以f (3)+ f (10)= f (-1) + f (2)= f (1)+0= 4.11. 34-,【解析】因为22111n n n a a a ++-=-,所以22111n na a a ++-=-,所以222211a a a -=-,223321a a a -=-,…,221313121a a a -=-, 将以上各式相加,得2213113112S a a a --=-, 又21313S a =,所以211120a a --=,获解.12. 14【解析】设直线l 与圆C 的一个交点B (5,5)关于x (第12题)对称点为B ',易知B B '恰为圆C 的直径,记A B '与x 轴 交于点Q ,则PA PB PA PB AB ''+=+≥,所以△ABP 的周长的最小值为AB AB '+,易求得结果为14. 13. (14⎤-∞⎦,在(2)-∞,所以方程2|x x =所以函数()g x =注意到函数(h x 14.设()D x y ,,所以(11)AB =--,(71)AC =-,(AD x = 所以()()()(7)4AB AD AC AD x y x y ⋅⋅⋅=---= ,即()(7)4x y y x +-=,令7x y m y x n +=⎧⎨-=⎩,则1()81(7)x m n y m n ⎧=-⎪⎨⎪=+⎩,所以mn =4,所以AD. 当且仅当5m =n =±AD 二、解答题:本大题共6小题,共90分. 15.(本小题满分14分)(1)证明:因为12BD AD c -=,所以1cos cos 2a Bb Ac -=, …… 3分(第14题)CA DB(第15题)由正弦定理,得1sin cos sin cos sin 2A B B A C -=,所以sin 2sin()C A B =-. …… 6分(2)解:由(1)得,sin()2sin()A B A B +=-, …… 8分 所以sin cos cos sin 2(sin cos cos sin )A B A B A B A B+=-, 化简,得3cos sin sin cos A B A B =. …… 10分又3cos A =,所以4sin A =,所以4tan 3A =,4tan 9B =, …… 12分所以44tan tan 4839tan tan()1tan tan 44111A B C A B A B ++=-+=-=-=---⋅. …… 14分16.(本小题满分14分)(1)因为E ,F 分别为棱VA ,VC 的中点,所以EF ∥AC , …… 3分 又因为EF ABCD ⊄平面,AC ABCD ⊂平面,所以EF ∥平面ABCD . …… 6分(2)连结AC ,BD 交于点O ,连结VO .因为V ABCD -为正四棱锥,所以VO ABCD ⊥平面.又AC ABCD ⊂平面,所以VO AC ⊥.…… 8分 又因为BD AC ⊥,EF ∥AC ,所以EF ⊥VO ,EF ⊥BD . …… 10分 又VO BD VBD ⊂,平面,=VO BD O ∩,所以EF VBD ⊥平面, …… 12分又EF BEF ⊂平面,所以平面VBD ⊥平面BEF .…… 14分17.(本小题满分14分)(1)解:因为圆锥的母线与底面所成的角为o 45,所以1h r =,ACBD(第16题)VE FO圆锥的体积为231111ππ33V r h r ==,圆柱的体积为222πV r h =. …… 2分因为1290πV V +=,所以23221π90ππV r h r ==-,所以3222270903r r h r r-==-. …… 4分 因为311π90π3V r =<,所以r <0r <<.所以32222709033r r h r r -==-,定义域为{|0r r <<. …… 6分 (2)圆锥的侧面积21πS r r ==,圆柱的侧面积222πS rh =,底面积23πS r =. …… 8分容器总造价为1232y aS aS ++2222π2π2πr a rh a r a =++2222π()a r rh r =++()22902π23r a r r r⎡⎤=+-⎣⎦ ()210π543a r r=+. …… 10分令254()f r r r =+,则254()2f r r r '=-.令()0f r '=,得3r =. 当03r <<时,()0f r '<,()f r 在(0 3),上为单调减函数;当3r <<()0f r '>,()f r在(3上为单调增函数. 因此,当且仅当3r =时,()f r 有最小值,y 有最小值90πa 元.…… 13分 所以,总造价最低时,圆柱底面的半径为3cm . …… 14分18.(本小题满分16分)(1)解:因为短轴长2b =2,所以b =1,…… 2分又离心率c aa =, …… 4分 所以222222()a c a b ==-,所以22a =,所以椭圆C 的标准方程为2212x y +=. (6)(2)由(1),点A (0),设1100()()P x y D x y ,,,,则111020y k x y k x ==,,因为AD DP λ=,所以010010()()x x x y y y λλ⎧-⎪⎨=-⎪⎩ ①②, …… 8分由①得,011+x x λλ=, 由②得,101+y y λλ=,所以1120211+(k x k x k x λλ==, …… 11分两边同时乘以k 1得,21112111((2k x k k x x ==-,所以11x =,11y =, 代入椭圆的方程得,221112k λ=+, …… 14分 同理可得,()22122221121112121122k k k k μ===+++-, 所以221λμ+=. …… 16分19.(本小题满分16分)(1)解:由121n n S S +-=,得121n n S S --=(2n ≥), 两式相减,得120n n a a +-=,即12n na a +=(2n ≥). …… 2分 因为11a =,由121()21a a a +-=,得22a =,所以212a a =, 所以12n na a +=对任意*n ∈N 都成立, 所以数列{}n a 为等比数列,首项为1,公比为2. ……4分 (2)① 由(1)知,12n n a -=, 由1112n n n b b a ++=+,得1122n n n bb +=+, …… 6分 即11221n n n n b b -+=+,即11221n n n n b b -+-=,因为11b =,所以数列{}12n n b -是首项为1,公差为1的等差数列. …… 8分 所以121(1)1n n b n n -=+-⨯=,所以12n n n b -=. …… 10分 ② 设1nn i i T b ==∑,则012111111()2()3()()2222n n T n -=⨯+⨯+⨯++⨯ ,所以123111111()2()3()()22222n n T n =⨯+⨯+⨯++⨯ ,两式相减,得0121111111()()()()()222222n n n T n -=++++-⨯ 11()12()121nn n -=-⨯-12(2)()2n n =-+⨯, 所以14(24)()n n T n =-+⨯. …… 12分由14ni i b n ==-∑,得14(24)()4n n n -+⨯=-,即122n n n -+=.显然当2n =时,上式成立,设12()2n n f n -+=-(*n ∈N ),即(2)0f =.因为11322(1)()(2)(2)201(1)n n n n n f n f n n n n n --⎡⎤+++-=---=-+<⎢⎥++⎣⎦,所以数列{}()f n 单调递减, 所以()0f n =只有唯一解2n =,所以存在唯一正整数2n =,使得14ni i b n ==-∑成立. …… 16分20.(本小题满分16分)(1)解:当1k =时,()ln f x x x =,所以()1ln f x x '=+.①设切点为00()P x y ,,则0000001ln ln 1x c y x x y cx +=⎧⎪=⎨⎪=-⎩①②③…… 2分由②③得,0001ln cx x x -=④由①得0ln 1x c =-代入④得,001(1)cx x c -=-所以011x c ==,. …… 4分 ②由题意,得方程ln 1x x cx =-有正实数根,即方程1ln 0x c x+-=有正实数根,记1()ln h x x c x =+-,令22111()x h x x x x -'=-=, 当01x <<时,()0h x '<;当1x >时,()0h x '>; 所以()h x 在(01),上为减函数,在(1)∞,+上为增函数; 所以min ()(1)1h x h c ==-. …… 6分 若1c <,则()(1)10h x h c =->≥,不合; 若1c =,由①知适合;若1c >,则(1)10h c =-<,又11(e )0e e c c ch c c =+-=>, 所以(1)(e )0c h h ⋅<,由零点存在性定理知()h x 在(1e )(0)c ⊆+∞,,上必有零点. 综上,c 的取值范围为[1)∞,+. …… 9分(2)由题意得,当2k ≥时,ln 1k x x cx -≥对于任意正实数x 恒成立, 所以当2k ≥时,11ln k c x x x -+≤对于任意正实数x 恒成立,由(1)知,1ln 1x x+≥,两边同时乘以x 得,ln 1x x x +≥①, 两边同时加上1x得,11ln 12x x x x x +++≥≥②,所以1ln 1x x +≥(*),当且仅当1x =时取等号.对(*)式重复以上步骤①②可得,21ln 1x x x+≥,进而可得,31ln 1x x x +≥,41ln 1x x x+≥,……,所以当2k ≥,*N k ∈时,11ln 1k x x -+≥,当且仅当1x =时取等号.所以1c ≤. …… 12分 当c 取最大值1时,2ln 1k x x ax bx x +-≥≥对于任意正实数x 恒成立, 令上式中1x =得, 00a b +≥≥,所以0a b +=, 所以21ax ax x --≥对于任意正实数x 恒成立, 即2(1)10ax a x -++≥对于任意正实数x 恒成立, 所以0a >,所以函数2(1)1y ax a x =-++的对称轴102a x a+=>, 所以2(1)40a a ∆=+-≤,即2(1)0a -≤,所以1a =,1b =-. …… 14分 又由21ln 1k x x x -+≥,两边同乘以x 2得,2ln k x x x x +≥,所以当1a =,1b =-时,2ln k x x ax bx +≥也恒成立,综上,得1a =,1b =-. …… 16分数学Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内 作答.若多做,则按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A .[选修4—1:几何证明选讲](本小题满分10分)证明:因为EM =EN ,所以∠EMN =∠ENM , …… 3分 因为ABCD 为圆内接四边形,所以∠FCN =∠A ,…… 6分 又因为∠EMN =∠AFM +∠A ,∠ENM =∠BFM +∠FCN ,所以∠AFM =∠BFM . …… 10分B .[选修4—2:矩阵与变换](本小题满分10分) (1)解:设a b M c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦, 则有13111311a b a b c d c d --⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦,, …… 2分 故3311a b c d a b c d +=⎧⎪+=⎪⎨-+=-⎪⎪-+=⎩ 解得2112a b c d ====,,,,所以2112M ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦.…… 5分 (2)由21131213--⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦,知(33)C '--,, 易求12133=1233M -⎡⎤-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦, …… 7分 由211133121133⎡⎤-⎡⎤⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦-⎢⎥⎣⎦,得(11)D -,, 所以=(42)DC '-- ,. …… 10分C .[选修4—4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)解:直线l 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t -3 (t 为参数)化为直角坐标方程是y =x -3,…… 2分圆C 的极坐标方程ρ=4cos θ化为直角坐标方程是x 2+y 2-4x =0. …… 5分 圆C 的圆心(2,0)到直线x -y -3=0的距离为d =12= …… 7分 又圆C 的半径r =2,所以直线l 被圆C 截得的弦长为2r 2-d 2=14. …… 10分D .[选修4—5:不等式选讲](本小题满分10分)证明:因为222151(22)5(3)()(2)044x y z xy yz zx x y x y z ++-++=-++-≥,…… 5分所以2(22)5(3)x y z xy yz zx ++++≥, 又因为221x y z ++=,所以13xy yz zx ++≤. …… 10分【必做题】第22、23题,每小题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时 应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)(1)解:记“该同学获得i 个一等奖”为事件i A ,01i =,, 则()021111(1)(1)(1)(1)P A =-⨯-⨯-⨯-=,()31213212115(1)(1)(1)3232224P A C =⨯-+-⨯⨯⨯-=,所以该同学至多有一门学科获得一等奖的概率为()()0115124244P A P A +=+=. …… 4分(2)随机变量X 的可能取值为0,1,2,3,4,()()01024P X P A ===,()()15124P X P A ===,()12223321121132(1)(1)()(1)3223228P X C C ==⨯⨯⨯-+-⨯⨯⨯-=,()2233332112173()(1)(1)()P X C C ==⨯⨯⨯-+-⨯⨯=,()32114()3212P X ==⨯=, 所以X 的概率分布为故()15972130123424242424246E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. …… 10分高三数学试卷参考答案 第 11 页 共 11 页 23.(本小题满分10分)(1)证明:因为22()(())(1)f x f f x f x x ==-+,所以22()(21)(1)f x x f x x ''=--+, 因为1x >,所以210x ->,211x x -+>,所以22(1)2(1)10f x x x x '-+=-+->,所以2()0f x '>,所以2()f x 在(1)+∞,上为增函数. …… 4分 (2)结论:对于任意*N n ∈,()n f x 在(1)+∞,上均为增函数. 证明:①当n =1时,结论显然成立;②假设当n =k 时结论也成立,即()k f x 在(1)+∞,上为增函数, 所以当1x >时,()0k f x '>在(1)+∞,上恒成立. 当n =k +1时,21()(())(1)k k k f x f f x f x x +==-+, 所以21()(21)(1)k k f x x f x x +''=--+ 又当1x >时,210x ->,211x x -+>,所以2(1)0k f x x '-+>在(1)+∞,上恒成立, 所以21()(21)(1)0k k f x x f x x +''=--+>在(1)+∞,上恒成立, 所以1()k f x +在(1)+∞,上为增函数. 由①②得证,对于任意*N n ∈,()n f x 在(1)+∞,上均为增函数.…… 10分。
2018年高考(全国卷Ⅱ)最后一次适应性预测试题数 学(文科)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟。
答卷前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,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,用合乎要求的2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、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,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.5.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
命题时间:2018-5-20第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1。
设集合A={1,2,3},B={x |1122≥+x },则A ⋂B=A 。
{-3,1,2,3} B. {1,2,3} C. {1,2} D 。
{3}2.函数f(x)=cosx+sinx 的最小值为: A.2 B 。
-2 C 。
2 D.—23。
设复数z=log 2(m 2-3m-3)+ilog 2(3—m)(m ∈R),若z 是纯虚数,则m=A.—1 B 。
1 C.4 D 。
4或—14.球的表面积与它的内接正方体的表面积之比是:A 。
π B.2π C 。
4π D 。
6π 5。
以抛物线y 2=2px (p >0)的焦半径|PF |为直径的圆与y 轴位置关系是: A 。
相离 B.相交 C 。
相切 D 。
不确定6.已知椭圆 的一条弦AB 所在的直线方程为x+2y=2,则椭圆的弦AB 的中点P 为:A.(1,2) B 。
(-1,2) C.(1,—21) D.(1,21) 7。
2018年江苏高考预测试题(二)(对应学生用书第133页)(限时:120分钟)参考公式样本数据x 1,x 2,…,x n 的方差s 2=1n ni =1 (x i -x )2,其中x =1n ni =1x i . 棱柱的体积V =Sh ,其中S 是棱柱的底面积,h 是高. 棱锥的体积V =13Sh ,其中S 是棱锥的底面积,h 是高.数学Ⅰ试题一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在题中横线上) 1.已知集合A ={x |x 2-x -2≤0},集合B ={x |1<x ≤3},则A ∪B =________.{x |-1≤x ≤3} [由x 2-x -2≤0,解得-1≤x ≤2. ∴A ={x |-1≤x ≤2},又集合B ={x |1<x ≤3}, ∴A ∪B ={x |-1≤x ≤3}.]2.设复数z 满足(z +i)i =-3+4i(i 为虚数单位),则z 的模为________.25 [z =-3+4ii-i =3i +4-i =4+2i ,则|z |=|4+2i|=42+22=2 5.]3.表中是一个容量为10的样本数据分组后的频率分布,若利用组中值近似计算本组数据的平均数x ,则x 的值为________.数据 [12.5,15.5)[15.5,18.5)[18.5,21.5)[21.5,24.5]频数213419.7 [根据题意,样本容量为10,利用组中值近似计算本组数据的平均数x , 则x =110×(14×2+17×1+20×3+23×4)=19.7.]4.若双曲线x 2+my 2=1过点(-2,2),则该双曲线的虚轴长为________.【导学号:56394121】4 [∵双曲线x 2+my 2=1过点(-2,2), ∴2+4m =1,即4m =-1,m =-14,则双曲线的标准方程为x 2-y 24=1,则b =2,即双曲线的虚轴长2b =4.]5.根据如下所示的伪代码,可知输出的结果S 是________.17 [执行程序,有i =1; 满足条件i <6,i =3,S =9; 满足条件i <6,i =5,S =13; 满足条件i <6,i =7,S =17, 不满足条件i <6,输出S 的值为17.]6.在三张奖券中有一、二等奖各一张,另一张无奖,甲乙两人各抽取一张(不放回),两人都中奖的概率为________.13[设一、二等奖各用A ,B 表示,另1张无奖用C 表示,甲、乙两人各抽取1张的基本事件有AB ,AC ,BA ,BC ,CA ,CB 共6个,其中两人都中奖的有AB ,BA ,共2个,故所求的概率P =26=13.]7.已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)的图象如图1所示,则该函数的解析式是________.图1y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫27x +π6 [由图知A =2,y =2sin(ωx +φ),∵点(0,1)在函数的图象上,∴2sin φ=1,解得sin φ=12, ∴利用五点作图法可得φ=π6.∵点⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π12,0在函数的图象上,∴2sin ⎝⎛⎭⎪⎫-7π12ω+π6=0,∴-7π12ω+π6=k π,k ∈Z ,解得ω=27-12k 7,k ∈Z .∵ω>0,∴当k =0时,ω=27, ∴y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫27x +π6.]8.如图2,在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D 为棱AA 1的中点.若AA 1=4,AB =2,则四棱锥B -ACC 1D 的体积为________.图223 [取AC 的中点O ,连接BO ,则BO ⊥AC , ∴BO ⊥平面ACC 1D ,∵AB =2,∴BO =3, ∵D 为棱AA 1的中点,AA 1=4, ∴SACC 1D =12(2+4)×2=6, ∴四棱锥B -ACC 1D 的体积为2 3.]9.已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧x +2y -4≤0,x -y -1≤0,x ≥1,则y +1x 的取值范围是________.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,52 [作出不等式组对应的平面区域,y +1x 的几何意义是区域内的点到定点D (0,-1)的斜率,由图象知,AD 的斜率最大, BD 的斜率最小,此时最小值为1, 由⎩⎨⎧x =1,x +2y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =32,即A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32, 此时AD 的斜率k =32+11=52,即1≤y +1x ≤52,故y +1x 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,52.]10.已知{a n },{b n }均为等比数列,其前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意的n ∈N *,总有S n T n=3n+14,则a 3b 3=________.9 [设{a n },{b n }的公比分别为q ,q ′,∵S n T n=3n+14,∴n =1时,a 1=b 1.n =2时,a 1+a 1q b 1+b 1q ′=52.n =3时,a 1+a 1q +a 1q 2b 1+b 1q ′+b 1(q ′)2=7.∴2q -5q ′=3,7q ′2+7q ′-q 2-q +6=0,解得q =9,q ′=3, ∴a 3b 3=a 1q 2b 1(q ′)2=9.] 11.已知平行四边形ABCD 中,∠BAD =120°,AB =1,AD =2,点P 是线段BC 上的一个动点,则AP →·DP →的取值范围是________.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,2 [以B 为坐标原点,以BC 所在的直线为x 轴,建立如图所示的直角坐标系,作AE ⊥BC ,垂足为E ,∵∠BAD =120°,AB =1,AD =2,∴∠ABC =60°,∴AE =32,BE =12,∴A ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,32.∵点P 是线段BC 上的一个动点,设点P (x,0),0≤x ≤2,∴AP →=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,-32,DP →=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -52,-32,∴AP →·DP →=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -52+34=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-14,∴当x =32时,有最小值,最小值为-14. 当x =0时,有最大值,最大值为2, 则AP →·DP →的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,2.]12.如图3,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上有一个点A ,它关于原点的对称点为B ,点F 为椭圆的右焦点,且满足AF ⊥BF ,当∠ABF =π12时,椭圆的离心率为________.图363[设椭圆的左焦点为F 1,连接AF 1,BF 1,由对称性及AF ⊥BF 可知,四边形AFBF 1是矩形,所以|AB |=|F 1F |=2c ,所以在Rt △ABF 中,|AF |=2c sin π12,|BF |=2c cos π12,由椭圆定义得 2c ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π12+sin π12=2a ,即e =c a =1cos π12+sin π12=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π12=63.]13.已知△ABC 三个内角A ,B ,C 的对应边分别为a ,b ,c ,且C =π3,c =2.当AC →·AB →取得最大值时,ba 的值为________.【导学号:56394122】2+3 [∵C =π3,∴B =2π3-A , 由正弦定理得b sin B =c sin C =232=43,∴b =43sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-A =2cos A +23sin A ,∴AC →·AB →=bc cos A =2b cos A =4cos 2A +23sin 2A=2+2cos 2A +23sin 2A =43⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin 2A +32cos 2A +2=43sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π3+2,∵A +B =2π3,∴0<A <2π3,∴当2A +π3=π2即A =π12时,AC →·AB →取得最大值, 此时,B =2π3-π12=7π12,∴sin A =sin π12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-π4=32×22-12×22=6-24,sin B =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π4=32×22+12×22=6+24.∴b a =sin Bsin A =6+26-2=2+ 3.]14.对于实数a ,b ,定义运算“ ”:a b =⎩⎨⎧a 2-ab ,a ≤b ,b 2-ab ,a >b .设f (x )=(x -4) ⎝ ⎛⎭⎪⎫74x -4,若关于x 的方程|f (x )-m |=1(m ∈R )恰有四个互不相等的实数根,则实数m 的取值范围是________.(-1,1)∪(2,4) [由题意得,f (x )=(x -4) ⎝ ⎛⎭⎪⎫74x -4=⎩⎪⎨⎪⎧-34x 2+3x ,x ≥0,2116x 2-3x ,x <0,画出函数f (x )的大致图象如图所示.因为关于x 的方程|f (x )-m |=1(m ∈R ),即f (x )=m ±1(m ∈R )恰有四个互不相等的实数根,所以两直线y =m ±1(m ∈R )与曲线y =f (x )共有四个不同的交点,则⎩⎨⎧m +1>3,0<m -1<3或⎩⎨⎧ 0<m +1<3,m -1<0或⎩⎨⎧m +1=3,m -1=0,得2<m <4或-1<m <1.] 二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 15.(本小题满分14分)如图4,在平面直角坐标系xOy 中,以x 轴正半轴为始边作锐角α,其终边与单位圆交于点A .以OA 为始边作锐角β,其终边与单位圆交于点B ,AB =255.图4(1)求cos β的值;(2)若点A 的横坐标为513,求点B 的坐标.[解] (1)在△AOB 中,由余弦定理得:AB 2=OA 2+OB 2-2OA ·OB cos ∠AOB , 所以,cos ∠AOB =OA 2+OB 2-AB 22OA ·OB =12+12-⎝⎛⎭⎪⎫25522×1×1=35,即cos β=35.6分(2)因为cos β=35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin β=1-cos 2β=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=45. 因为点A 的横坐标为513,由三角函数定义可得,cos α=513, 因为α为锐角,所以sin α=1-cos 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫5132=1213.所以cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=513×35-1213×45=-3365,sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=1213×35+513×45=5665,即点B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3365,5665.14分16.(本小题满分14分)在平面四边形ABCD (图5①)中,△ABC 与△ABD 均为直角三角形且有公共斜边AB ,设AB =2,∠BAD =30°,∠BAC =45°,将△ABC 沿AB 折起,构成如图5②所示的三棱锥C ′-ABD .① ②图5(1)当C ′D =2时,求证:平面C ′AB ⊥平面DAB ; (2)当AC ′⊥BD 时,求三棱锥C ′-ABD 的高.[解] (1)证明:当C ′D =2时,取AB 的中点O ,连接C ′O ,DO , 在Rt △ABC ′,Rt △ADB 中,AB =2,则C ′O =DO =1,∵C ′D =2,∴C ′O 2+DO 2=C ′D 2,即C ′O ⊥OD , 由∠BAC =45°得△ABC ′为等腰直角三角形, ∴C ′O ⊥AB ,又AB ∩OD =O ,AB ,OD ⊂平面ABD , ∴C ′O ⊥平面ABD ,∵C ′O ⊂平面ABC ′, ∴平面C ′AB ⊥平面DAB .6分(2)由已知可求得AD =3,AC ′=BC ′=2,BD =1,当AC ′⊥BD 时,由已知AC ′⊥BC ′,得AC ′⊥平面BDC ′,∵C ′D ⊂平面BDC ′,∴AC ′⊥C ′D ,由勾股定理,得C ′D =AD 2-AC ′2=3-2=1, 而△BDC ′中,BD =1,BC ′=2, ∴C ′D 2+BD 2=BC ′2,∴C ′D ⊥BD . ∴S △BDC ′=12×1×1=12.三棱锥C ′-ABD 的体积V =13·S △BDC ′·AC ′=13×12×2=26. S △ABD =12×1×3=32,设三棱锥C ′-ABD 的高为h ,则由13×32×h =26,解得h =63.14分17.(本小题满分14分)如图6,半圆AOB 是某爱国主义教育基地一景点的平面示意图7,半径OA 的长为1百米.为了保护景点,基地管理部门从道路l 上选取一点C ,修建参观线路C -D -E -F ,且CD ,DE ,EF 均与半圆相切,四边形CDEF 是等腰梯形,设DE =t 百米,记修建每1百米参观线路的费用为f (t )万元,经测算f (t )=⎩⎪⎨⎪⎧5,0<t ≤13,8-1t ,13<t <2.图6 图7(1)用t 表示线段EF 的长; (2)求修建参观线路的最低费用.[解] (1)设DQ 与半圆相切于点Q ,则由四边形CDEF 是等腰梯形知,OQ ⊥DE , 以CF 所在直线为x 轴,OQ 所在直线为y 轴, 建立平面直角坐标系xOy .设EF 与圆切于G 点,连接OG ,过点E 作EH ⊥OF ,垂足为H .∵EH =OG ,∠OFG =∠EFH ,∠GOF =∠HEF , ∴Rt △EHF ≌Rt △OGF ,∴HF =FG =EF -12t . ∴EF 2=1+HF 2=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫EF -12t 2, 解得EF =t 4+1t(0<t <2).6分(2)设修建该参观线路的费用为y 万元. ①当0<t ≤13,由y =5⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫t 4+1t +t =5⎝ ⎛⎭⎪⎫32t +2t .y ′=5⎝ ⎛⎭⎪⎫32-2t 2<0, 可得y 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,13上单调递减,∴t =13时,y 取得最小值为32.5.②当13<t <2时,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫8-1t ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫t 4+1t +t =12t +16t -32-2t 2.y ′=12-16t 2+4t 3=4(t -1)(3t 2+3t -1)t 3.∵13<t <2,∴3t 2+3t -1>0.∴t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1时,y ′<0,函数y 此时单调递减;t ∈(1,2)时,y ′>0,函数y 此时单调递增.∴t =1时,函数y 取得最小值24.5.由①②知,t =1时,函数y 取得最小值为24.5. 即修建该参观线路的最低费用为24.5万元.14分18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率是e ,定义直线y =±be 为椭圆的“类准线”,已知椭圆C 的“类准线”方程为y =±23,长轴长为4.(1)求椭圆C 的方程;(2)点P 在椭圆C 的“类准线”上(但不在y 轴上),过点P 作圆O :x 2+y 2=3的切线l ,过点O 且垂直于OP 的直线与l 交于点A ,问点A 是否在椭圆C 上?证明你的结论.【导学号:56394123】[解] (1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ab c=23,a =2,又a 2=b 2+c 2,解得b =3,c =1,所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1. 4分(2)点A 在椭圆C 上.证明如下:设切点为Q (x 0,y 0),x 0≠0,则x 20+y 20=3,切线l 的方程为x 0x +y 0y -3=0,当y P =23时,x P =3-23y 0x 0, 即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫3-23y 0x 0,23, 即k OP =233-23y 0x 0=2x 03-2y 0,所以k OA =2y 0-32x 0,直线OA 的方程为y =2y 0-32x 0x .联立⎩⎨⎧y =2y 0-32x 0x ,x 0x +y 0y -3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6x 06-3y 0,y =3(2y 0-3)6-3y 0,即A ⎝⎛⎭⎪⎫6x 06-3y 0,3(2y 0-3)6-3y 0. 10分因为⎝ ⎛⎭⎪⎫6x 06-3y 024+⎝⎛⎭⎪⎫3(2y 0-3)6-3y 023=9(3-y 20)+3(4y 20-43y 0+3)3y 20-123y 0+36=3y 20-123y 0+363y 20-123y 0+36=1, 所以点A 的坐标满足椭圆C 的方程.当y P =-23时,同理可得点A 的坐标满足椭圆C 的方程,所以点A 在椭圆C 上. 19.(本小题满分16分)已知数列{a n }满足2a n +1=a n +a n +2+k (n ∈N *,k ∈R ),且a 1=2,a 3+a 5=-4.(1)若k =0,求数列{a n }的前n 项和S n ; (2)若a 4=-1,求数列{a n }的通项公式a n .[解] (1)当k =0时,2a n +1=a n +a n +2,即a n +2-a n +1=a n +1-a n , 所以数列{a n }是等差数列. 设数列{a n }的公差为d ,则⎩⎨⎧a 1=2,2a 1+6d =-4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =-43, 所以S n =na 1+n (n -1)2d =2n +n (n -1)2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=-23n 2+83n .6分(2)由题意,2a 4=a 3+a 5+k ,即-2=-4+k ,所以k =2. 又a 4=2a 3-a 2-2=3a 2-2a 1-6,所以a 2=3. 由2a n +1=a n +a n +2+2,得(a n +2-a n +1)-(a n +1-a n )=-2,所以,数列{a n +1-a n }是以a 2-a 1=1为首项,-2为公差的等差数列, 所以a n +1-a n =-2n +3,当n ≥2时,有a n -a n -1=-2(n -1)+3. 于是,a n -1-a n -2=-2(n -2)+3, a n -2-a n -3=-2(n -3)+3, …a 3-a 2=-2×2+3, a 2-a 1=-2×1+3,叠加得,a n -a 1=-2(1+2+…+(n -1))+3(n -1)(n ≥2), 所以a n =-2×n (n -1)2+3(n -1)+2=-n 2+4n -1(n ≥2).又当n =1时,a 1=2也适合.所以数列{a n }的通项公式为a n =-n 2+4n -1,n ∈N *.16分20.(本小题满分16分)已知函数f (x )=e x ⎣⎢⎡⎦⎥⎤13x 3-2x 2+(a +4)x -2a -4,其中a ∈R ,e 为自然对数的底数.(1)关于x 的不等式f (x )<-43e x在(-∞,2)上恒成立,求a 的取值范围; (2)讨论函数f (x )极值点的个数. [解] (1)由f (x )<-43e x ,得e x ⎣⎢⎡⎦⎥⎤13x 3-2x 2+(a +4)x -2a -4<-43e x ,即x 3-6x 2+(3a +12)x -6a -8<0对任意x ∈(-∞,2)恒成立, 即(6-3x )a >x 3-6x 2+12x -8对任意x ∈(-∞,2)恒成立, 因为x <2,所以a >x 3-6x 2+12x -8-3(x -2)=-13(x -2)2,记g (x )=-13(x -2)2,因为g (x )在(-∞,2)上单调递增,且g (2)=0, 所以a ≥0,即a 的取值范围为[0,+∞).6分(2)由题意,可得f ′(x )=e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3-x 2+ax -a ,可知f (x )只有一个极值点或有三个极值点.令g (x )=13x 3-x 2+ax -a ,①若f (x )有且仅有一个极值点,则函数g (x )的图象必穿过x 轴且只穿过一次, 即g (x )为单调递增函数或者g (x )极值同号.10分(ⅰ)当g (x )为单调递增函数时,g ′(x )=x 2-2x +a ≥0在R 上恒成立,得a ≥1. (ⅱ)当g (x )极值同号时,设x 1,x 2为极值点,则g (x 1)·g (x 2)≥0,由g ′(x )=x 2-2x +a =0有解,得a <1,且x 21-2x 1+a =0,x 22-2x 2+a =0,所以x 1+x 2=2,x 1x 2=a ,所以g (x 1)=13x 31-x 21+ax 1-a =13x 1(2x 1-a )-x 21+ax 1-a =-13(2x 1-a )-13ax 1+ax 1-a =23[(a -1)x 1-a ],同理,g (x 2)=23[(a -1)x 2-a ],所以g (x 1)g (x 2)=23[(a -1)x 1-a ]·23[(a -1)x 2-a ]≥0, 化简得(a -1)2x 1x 2-a (a -1)(x 1+x 2)+a 2≥0, 所以(a -1)2a -2a (a -1)+a 2≥0,即a ≥0, 所以0≤a <1.所以,当a ≥0时,f (x )有且仅有一个极值点;②若f (x )有三个极值点,则函数g (x )的图象必穿过x 轴且穿过三次,同理可得a <0.综上,当a ≥0时,f (x )有且仅有一个极值点, 当a <0时,f (x )有三个极值点.16分数学Ⅱ(附加题)21.[选做题](本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两小题........,并在相应的答题区域内作答..............若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)图8A .[选修4-1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图8,AB 是圆O 的直径,D 为圆O 上一点,过D 作圆O 的切线交AB 的延长线于点C .若DA =DC ,求证:AB =2BC . [证明] 连接OD ,BD .因为AB 是圆O 的直径,所以∠ADB =90°,AB =2OB .因为DC 是圆O 的切线,所以∠CDO =90°. 又因为DA =DC ,所以∠A =∠C , 于是△ADB ≌△CDO ,从而AB =CO , 即2OB =OB +BC ,得OB =BC . 故AB =2BC .10分B .[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)已知二阶矩阵M 有特征值λ=8及对应的一个特征向量e 1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤11,并且矩阵M 对应的变换将点(-1,2)变换成(-2,4). (1)求矩阵M ;(2)求矩阵M 的另一个特征值. [解] (1)设矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤ab cd ,这里a ,b ,c ,d ∈R , 则⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤11=8⎣⎢⎡⎦⎥⎤11=⎣⎢⎡⎦⎥⎤88,故⎩⎨⎧a +b =8,c +d =8,由于矩阵M 对应的变换将点(-1,2)换成(-2,4). 则⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1 2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-24,故⎩⎨⎧-a +2b =-2,-c +2d =4,联立以上两方程组解得a =6,b =2,c =4,d =4,故M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤6 24 4. (2)由(1)知,矩阵M 的特征多项式为f (λ)=(λ-6)(λ-4)-8=λ2-10λ+16,故矩阵M 的另一个特征值为2.10分C .[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C :⎩⎨⎧x =6cos α,y =2sin α(α为参数),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρ(cos θ+3sin θ)+4=0,求曲线C 上的点到直线l 的最大距离. [解] 将l 转化为直角坐标方程为x +3y +4=0.在C 上任取一点A (6cos α,2sin α) ,α∈[0,2π),则点A 到直线l 的距离为d =6cos α+6sin α+42=⎪⎪⎪⎪⎪⎪23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4+42=23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4+42.当α=π4时,d 取得最大值,最大值为2+ 3.10分D .[选修4-5:不等式选讲](本小题满分10分)已知实数a ,b 是非负实数,求证:a 3+b 3≥ab (a 2+b 2).[证明] 由a ,b 是非负实数,作差得a 3+b 3-ab (a 2+b 2)=a 2a (a -b )+b 2b (b -a ) =(a -b )[(a )5-(b )5].当a ≥b 时,a ≥b ,从而(a )5≥(b )5,得 (a -b )[(a )5-(b )5]≥0;当a <b 时,a <b ,从而(a )5<(b )5,得 (a -b )[(a )5-(b )5]>0. 所以a 3+b 3≥ab (a 2+b 2).10分[必做题](第22题、第23题,每题10分,共20分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)22.(本小题满分10分)如图9,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是矩形,面P AD ⊥底面ABCD ,且△P AD 是边长为2的等边三角形,PC =13,M 在PC 上,且P A ∥平面BDM .图9(1)求直线PC 与平面BDM 所成角的正弦值; (2)求平面BDM 与平面P AD 所成锐二面角的大小.[解] ∵平面P AD ⊥平面ABCD ,△P AD 为正三角形,作AD 边上的高PO , ∵平面P AD ∩平面ABCD =AD ,由面面垂直的性质定理,得PO ⊥平面ABCD , 又ABCD 是矩形,同理可得CD ⊥平面P AD ,知CD ⊥PD , ∵PC =13,PD =2,∴CD =3.以AD 中点O 为坐标原点,OA 所在直线为x 轴,OP 所在直线为z 轴,AD 的垂直平分线为y 轴,建立如图所示的坐标系,则P (0,0,3),A (1,0,0),B (1,3,0),C (-1,3,0), D (-1,0,0),PC →=(-1,3,-3),连接AC 交BD 于点N ,由P A ∥平面MBD ,平面APC ∩平面MBD =MN , ∴MN ∥P A ,又N 是AC 的中点,∴M 是PC 的中点,则M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32,32,5分设平面BDM 的法向量为n =(x ,y ,z ), BD →=(-2,-3,0),DM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,32,则⎩⎨⎧-2x -3y =0x 2+3y 2+32z =0,令x =1,解得y =-23,z =13,得n =⎝⎛⎭⎪⎫1,-23,33.(1)设PC 与平面BDM 所成的角为θ,则sin θ=⎪⎪⎪⎪⎪⎪PC →·n |PC →|·|n |=31313, ∴直线PC 与平面BDM 所成角的正弦值为31313.(2)平面P AD 的法向量为向量CD →=(0,-3,0),设平面BDM 与平面P AD 所成的锐二面角为φ,则cos φ=⎪⎪⎪⎪⎪⎪CD →·n |CD →|·|n |=12, 故平面BDM 与平面P AD 所成锐二面角的大小为π3.10分23.(本小题满分10分)已知F n (x )=nk =0[(-1)k C k n f k (x )](n ∈N *).(1)若f k (x )=x k ,求F 2 015(2)的值; (2)若f k (x )=xx +k (x ∉{0,-1,…,-n }),求证:F n (x )=n !(x +1)(x +2)…(x +n ). 【导学号:56394124】[解] (1)F n (x )=nk =0[(-1)k C k n f k (x )]=nk =0[(-x )k C kn ]=(1-x )n ,∴F 2 015(2)=-1. 2分(2)证明:①n =1时,左边=1-x x +1=1x +1=右边. ②假设n =m 时,对一切实数x (x ≠0,-1,…,-m ), 有mk =0 (-1)k C k mxx +k =m !(x +1)(x +2)…(x +m ), 那么,当n =m +1时,对一切实数x (x ≠0,-1,…,-(m +1)),有m +1k =0 (-1)k C k m +1x x +k =1+mk =1 (-1)k [C k m +C k -1m ]x x +k +(-1)m +1x x +m +1=mk=0(-1)k C k mxx+k+m+1k=1(-1)k C k-1mxx+k=mk=0(-1)k C k m·xx+k-⎝⎛⎭⎪⎫mk=0(-1)k C k mx+1x+1+k·xx+1=m!(x+1)(x+2)…(x+m)-m!(x+2)(x+3)…(x+1+m)·xx+1=m(x+2)…(x+m)(x+m+1)=(m+1)!(x+1)(x+2)…(x+m+1).即n=m+1时,等式成立.故对一切正整数n及一切实数x(x≠0,-1,…,-n),有nk=0(-1)k C k nxx+k=n!(x+1)(x+2)…(x+n). 10分。
2018年高考数学押题预测试卷二(文科数学)第Ⅰ卷一、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{|13}A x x =-≤,{|13}B x x =-<≤,则A B =( )A .[2,)-+∞B .[2,3]-C .(1,)--∞D .(,2](1,3]-∞-- 2.已知复数12z i =-,2z i =-,则122z z z +=( ) A .22i + B .22i - C .2i -+ D .2i --3.函数1()1sin 22f x x =+的最小正周期与最小值分别为( ) A .2π,12 B .π,12 C .2π,1 D .π,1 4.我国古代数学名著《九章算术》中有如下问题:“今有北乡算(算:西汉的人头税)八千七百五十八,西乡算七千二百三十六,南乡算八千三百五十六.凡三乡,发徭三百七十八人.欲以算数多少衰分之,问各几何?”其意思是:“今有北乡应缴税8758‘算’,西乡应缴税7236‘算’,南乡应缴税8356‘算’,三乡总计应派徭役378人,要按‘算’数多少的比例出人,问各乡应派多少人?”此问题中涉及到统计中的抽样问题,请问是哪一种抽样( )A .随机抽样B .系统抽样C .分层抽样D .不能确定5.某柱体的三视图如图所示(单位:cm ),则该柱体的侧面积为( )A .240cmB .256cmC .260cmD .276cm6.若双曲线2221(0)9y x a a -=>的一条渐近线与直线13y x =垂直,则此双曲线的实轴长为( ) A .2 B .4 C .18 D .367.若函数221,1()1,1x x f x x ax x ⎧+≥⎪=⎨-++<⎪⎩在R 上是增函数,则a 的取值范围为( ) A .[]2,3 B .[)2,+∞ C .[]1,3 D .[)1,+∞ 8.执行如图所示的程序框图,则输出的x =( )A .6B .7C .8D .99.已知函数42()2(1)f x x ax a x =-++-为偶函数,则'()f x 的图象大致为( )A .B .C .D .10.曾玉、刘云、李梦、张熙四人被北京大学、清华大学、武汉大学和复旦大学录取.他们分别被哪个学校录取,同学们作了如下的猜测:同学甲猜:曾玉被武汉大学录取,李梦被复旦大学录取.同学乙猜:刘云被清华大学录取,张熙被北京大学录取.同学丙猜:曾玉被复旦大学录取,李梦被清华大学录取.同学丁猜:刘云被清华大学录取,张熙被武汉大学录取.结果,恰有三位同学的猜测都各对了一半,还有一位同学的猜测都不对.那么,曾玉、刘云、李梦、张熙四人被录取的大学可能分别是( )A .北京大学、清华大学、复旦大学、武汉大学B .武汉大学、清华大学、复旦大学、北京大学C .清华大学、北京大学、武汉大学、复旦大学D .武汉大学、复旦大学、清华大学、北京大学11.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且)(s i n s i n )()s i n b A B c b C -=-,a =S 为ABC ∆的面积,则cos S B C 的最大值为( )A .1B .2C .12.已知F 是椭圆C :22195x y +=的左焦点,P 为C 上一点,4(1,)3A ,则PA PF +的最小值为( ) A .103 B .113 C .4 D .133第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.13.在平行四边形ABCD 中,若AB xAC yAD =+,则x y -= .14.若平面α截球O 所得截面圆的面积为8π,且球心O 到α的距离为1,则球O 的体积为 .15.设x ,y 满足约束条件36x y x y x -≤≤⎧⎨≥-⎩,则2z x y =-+的最大值为 .16.已知函数()f x 的图象关于直线1x =对称,当15x <<时,12()log f x x =,当5x >时,()(2)f x f x =-,则(1)(8)f f -+= .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.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.已知数列{1}n a -是首项为2,公比为1a 的等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列{2}n a n -的前n 项和n S .18.某大型超市在2018年元旦举办了一次抽奖活动,抽奖箱里放有2个红球,1个黄球和1个蓝球(这些小球除颜色外大小形状完全相同),从中随机一次性取2个小球,每位顾客每次抽完奖后将球放回抽奖箱.活动另附说明如下:①凡购物满100(含100)元者,凭购物打印凭条可获得一次抽奖机会;②凡购物满188(含188)元者,凭购物打印凭条可获得两次抽奖机会;③若取得的2个小球都是红球,则该顾客中得一等奖,奖金是一个10元的红包;④若取得的2个小球都不是红球,则该顾客中得二等奖,奖金是一个5元的红包;⑤若取得的2个小球只有1个红球,则该顾客中得三等奖,奖金是一个2元的红包.抽奖活动的组织者记录了该超市前20位顾客的购物消费数据(单位:元),绘制得到如图所示的茎叶图.(1)求这20位顾客中获得抽奖机会的人数与抽奖总次数(假定每位获得抽奖机会的顾客都会去抽奖);(2)求这20位顾客中获得抽奖机会的顾客的购物消费数据的中位数与平均数(结果精确到整数部分);(3)分别求在一次抽奖中获得红包奖金10元,5元,2元的概率.19.如图,在四棱锥P ABCD -中,PD ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是直角梯形,//AB CD ,AB AD ⊥,6AB =,2CD =,E 是PD 上一点,且1DE =,3PE =.(1)证明://PB 平面ACE ;(2)若三棱锥E PAC -的体积为3,求四棱锥P ABCD -的体积.20.已知点01(,)2A y -是抛物线C :212()2x px p =>上一点,且A 到C 的焦点的距离为58.(1)若直线5y x =+被抛物线C 截得的弦长;(2)若P 是C 上一动点,且P 不在直线l :029y x y =+上,过P 作直线垂直于x 轴且交l 于点M ,过P 作l 的垂线,垂足为N .证明:2AMAN 为定值?并求该定值.21.已知函数()(2)(2)x f x ax e e a =---.(1)讨论()f x 的单调性;(2)当1x >时,()0f x >,求a 的取值范围.(二)选考题:共10分.请考生在22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.[选修4-4:坐标系与参数方程]在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为22121x t y t ⎧=-⎨=-⎩(t 为参数).以直角坐标系的原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l 的极坐标方程为(2sin cos )m ρθθ-=.(1)求曲线C 的普通方程;(2)若l 与曲线C 相切,且l 与坐标轴交于A ,B 两点,求以AB 为直径的圆的极坐标方程.23.[选修4-5:不等式选讲] 已知函数()3f x x x =+-.(1)求不等式()7f x <的解集;(2)证明:当324k <<时,直线(4)y k x =+与函数()f x 的图象可以围成一个四边形.。
2018年普通高等学校招生全国统一考试模拟试题二数学(理科)本试卷共5页,23小题,满分150分.考试用时120分钟.注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡指定位置填写自己的学校、姓名和考生号,并将条形码正向准确粘贴在答题卡的贴条形码区,请保持条形码整洁、不污损.2.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答案涂在答题卷相应的位置上.3.非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液. 不按以上要求作答的答案无效.4.作答选做题时,请先用2B 铅笔填涂选做题的题号对应的信息点,再做答.5.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将答题卡交回.一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合,则{}R 12,1,0,1,2,{|0}2x A B x x -=--=≥+ðA B ⋂=A. B. C . D. {}1,0,1-{}1,0-{}2,1,0--{}0,1,22.已知,αβ是相异两平面,,m n 是相异两直线,则下列命题中错误的是A.若//,m n m α⊥,则n α⊥ B .若,m m αβ⊥⊥,则//αβC.若,//m m αβ⊥,则αβ⊥ D .若//,m n ααβ= ,则//m n 3.变量服从正态分布,,则直线X ()()210,,12X N P X a σ>= ()810P X b ≤≤=过定点1ax by +=A . B . C . D .(1,1)(1,2)(2,1)(2,2)4.“欧几里得算法”是有记载的最古老的算法,可追溯至公元前300年前,上面的程序框图的算法思路就是来源于“欧几里得算法”,执行该程序框图(图中“”aMODb 表示除以的余数),若输入的分别为675,125,a b ,a b 则输出的( )a =A. 0 B . 25 C. 50 D. 755.记不等式组表示的平面区域为,点的坐标为.222 20x y x y y +≤⎧⎪+≥⎨⎪+≥⎩ΩM (),x y 已知命题: , 的最小值为6;p M ∀∈Ωx y -命题: ,; 则下列命题中的真命题是q M ∀∈Ω224205x y ≤+≤A. B . C. D .都是假命p q ∨p q ∧q ⌝p q p q q ∨∧⌝、、题6.设为椭圆的两个焦点,若点在圆上,21,F F 22:1C x my +=1F 2221:(2F x y n m++=则椭圆的方程为C A . B .C. D .2212y x +=2221x y +=2212x y +=2221x y +=7.若,则的展开式中含项的系数为20cos a xdx π=⎰6(2)ax x+-5x A . B . C . D .24-12-12248.已知定义在上的奇函数满足,当时,R ()f x ()()2f x f x +=-[]0,1x ∈,则()21x f x =-A. B. ()()11672f f f ⎛⎫<-<⎪⎝⎭()()11762f f f ⎛⎫<-< ⎪⎝⎭C. D . ()()11762f f f ⎛⎫-<<⎪⎝⎭()()11672f f f ⎛⎫<<- ⎪⎝⎭9.庄严美丽的国旗和国徽上的五角星是革命和光明的象征.正五角星是一个非常优美的几何图形,且与黄金分割有着密切的联系:在如图所示的正五角星中,以,,,,为A B C D E顶点的多边形为正五边形,且.下列关系中正确的是512PT AT -=A . B .512BP TS RS +-= 512CQ TP ++= C .D . 512ES AP BQ --= 512AT BQ -+= 10.已知函数在上的最大值为,最小值为,则()2sin(26f x x π=+[,]()4a a a R π-∈1y 2y 的取值范围是1y 2y -A .B .C .D .[22][2,2][211.对于任一实数序列,定义为序列,它的{} ,,,321a a a A =A ∆{} ,,,342312a a a a a a ---第项是,假定序列的所有项都是,且,则n n n a a -+1)(A ∆∆10201718==a a =2018a A . B .1000C. 1009 D .2018012.已知,,若存在,,使得}0)(|{==ααf M {|()0}N g ββ==M ∈αN ∈β,则称函数与互为“和谐函数”.若与1||<-βα)(x f )(x g 2()23x f x x -=+-互为“和谐函数”则实数的取值范围为3)(2+--=a ax x x g a A.B.C .D.),2(+∞),2[+∞)3,2(),3(+∞二、填空题:本大题共4小题,每题5分,满分20分.把答案填在题中的横线上.13.设复数(其中为虚数单位),则复数的实部为_____,虚部为_____.23z i=-i z 14.点为双曲线的右焦点,点为双曲线上位于第二象限的F 2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>P 点,点关于原点的对称点为,且,,则双曲线的离心P Q 2PF FQ =5OP a =E 率为_____.15.在数列中,如果存在非零常数,使得对于任意的正整数均成立,那么就{}n a T n T n a a +=n 称数列为周期数列,其中叫数列的周期.已知数列满足:{}n a T {}n a {}n b ,21(*)n n n b b b n N ++=-∈若,当数列的周期最小时,该数列的前2018项的和是11b =,2(,0)b a a R a =∈≠{}n b _____.16.一个正八面体的外接球的体积与其内切球的体积之比的比值为_________.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.第17-21题为必做题,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. (本小题满分12分)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,M 为AC 的中点,且.44cos 3sin a b C c B =+(Ⅰ)求的大小;cos B (Ⅱ)若求的面积.45,52ABM a ∠==ABC ∆18. (本小题满分12分)为了治理大气污染,某市2017年初采用了一系列措施,比如“煤改电”,“煤改气”,“整治散落污染企业”等.下表是该市2016年11月份和2017年11月份的空气质量指数()AQI (指数越小,空气质量越好)统计表.根据表中数据回答下列问题:AQIB 1(1)将2017年11月的空气质量指数数据用该天的对应日期作为样本编号,再用系统AQI 抽样方法从中抽取6个数据,若在2017年11月16日到11月20日这五天中用简单随AQI 机抽样抽取到的样本的编号是19号,写出抽出的样本数据;(2)根据《环境空气质量指数()技术规定(试行)》规定:当空气质量指数为AQI (含50)时,空气质量级别为一级,用从(1)中抽出的样本数据中随机抽取三天的0~50数据,空气质量级别为一级的天数为,求的分布列及数学期望;ξξ(3)求出这两年11月空气质量指数为一级的概率,你认为该市2017年初开始采取的这些大气污染治理措施是否有效?19.(本小题满分12分)如图,底面为直角三角形的三棱柱中,111ABC A B C -AB AC =,点在棱上,且平面01160A AB A AC ∠=∠=D BC 1//A C 1ADB (Ⅰ)求二面角的余弦值;11--A B C D(Ⅱ)求与平面所成角的正弦值.1AB ABC 20.(本小题满分12分)已知点为轴上的动点,以为边作菱形,使其对角线的交点恰好落01,AB (,)y AB ABCD 在轴上.x (Ⅰ)求动点的轨迹的方程;D E (Ⅱ)过点的直线交轨迹于两点,分别过点作轨迹的切线,A l E M N 、M N 、E 12l l 、且与交于点.1l 2l P (ⅰ)证明:点在定直线上,并写出定直线的方程;P (ⅱ)求的面积的最小值.OMN ∆21.(本小题满分12分)已知函数.()()ln 1axf x x a R x =-∈+(Ⅰ)讨论函数的单调性;()f x (Ⅱ)若有两个极值点,证明: .()f x 12,x x ()()121222f x f x x x f ++⎛⎫<⎪⎝⎭(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.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系中,曲线,曲线21cos :(sin x C y θθθ=+⎧⎨=⎩为参数),以xOy 1:4C x y +=坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系.O x (I )求曲线的极坐标方程;12,C C (II )若射线与曲线的公共点分别为,求OBOA的最大值.)0(≥=ραθ12,C C ,A B 23. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知, , ,函数.0a >0b >0c >()f x c a x x b =+-++(I )当时,求不等式的解集;1a b c ===()3f x >(II )当的最小值为时,求的值,并求的最小值.()f x 3a b c ++111a b c++2018年普通高等学校招生全国统一考试模拟试题(二)参考答案一、选择题: 二、填空题:15.16. 1,21346三、解答题17. (Ⅰ) 由题设知:4sin()4sin 4sin cos 3sin sin B C A B C C B+==+题号123456789101112答案CDDBAABDADBC4cos 3sin 0B B ∴=>即.………………4分29cos ,25B ∴=3cos 5B =(II )取的中点,连,则且AB N MN //MN BC MN =,……………7分4sin sin 5BNM B ∴∠==由知: sin sin sin BM MN MN BNM NBM ABM ==∠∠∠0452145sin 45BM =⨯⨯=……………9分 (120243)2sin(45)4524255ABC MBC S S BM BC B ∆∆∴==-=⨯-= 分18.解:(1)系统抽样,分段间隔, 抽出的样本的编号依次是4号、9号、143056k ==号、19号、24号、29号, 对应的样本数据依次是、2856、94、48、40、221.……………3分(2)随机变量所有可能的取值为0,1,2,3,且ξ33336()(0,1,2,3)k kC C P k k C ξ-===,,,,1(0)20P ξ∴==9(1)20P ξ==9(2)20P ξ==1(3)20P ξ==随机变量的分布列为:ξξ0123P120920920120所以.……………9分 1991()0123 1.520202020E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=(3)2016年11月指数为一级的概率,2017年11月指数为一级的概率AQI 1730P =AQI ,21730P =,说明这些措施是有效的.……………12分21P P >19.(Ⅰ)解:连,得连;1A B 11,A B AB O = OD 则平面平面,且为的中点OD =1ADB 1A CB O 1A B ∵平面1//A C 1ADB ∴,且为的中点……………2分1//A C OD D BC ,1AB AC AA == 01160A AB A AC ∠=∠=∴111,A B AC A A ==1,A D BC AD BC ⊥⊥设,又底面为直角三角形得2BC a =11,2A D AD a AB AC AA a=====∴,即,得平面……………4分0190A DA ∠=1A D AD ⊥1A D ⊥ABC 以为原点,分别为轴建立空间直角坐标系,D 1,,DA DB DA ,,x y z 则,1(,0,0),(0,,0),(0,,0),(0,0,)A a B a C a A a -由知:,得,111////AA BB CC 111(,0,)AA BB CC a a ===-1(,,)B a a a -;1(,,)C a a a --∴,……11111(0,2,0),(2,,),(,,),(0,0,)B C a AB a a a DB a a a DA a =-=-=-=…6分设且平面,则1(,,)n x y z =1n ⊥11AB C 1112020n B C ay n AB ax ay az ⎧=-=⎪⎨=-+-=⎪⎩取得;设平面,同理:1x =1(1,0,2)n =2n ⊥11DB C 且……………8分2(1,0,1)n =∴,故二面角;12cos ,n n ==11--A B C D …10分又为平面的法向量,且,1DA ABC 11cos ,DA AB ==∴与平面分1AB ABC 20.解:(Ⅰ)设,则由题设知:, 由知(,)D x y (0,)B y -AB AD =,222(1)(1)x y y +-=+得为动点的轨迹的方程;……………4分24(0)x y y =≠D E (Ⅱ) (ⅰ)由(Ⅰ)知:,设,则'2x y =1122()()M x y N x y ,、,221212,;44x x y y == 由题设知:,得221212(1)(1)44x x AM x AN x =-=- ,、,222112(1)(1)44x x x x -=-;124x x =-切线的方程为 切线的方程为∴1111:()2x l y y x x -=-211;24x x y x =-2l 222;24x x y x =-两者联立得:;即点在定直线上;1212124x x x x x y ===-+,P 1y =-……………9分 (ⅱ)由(Ⅰ)及(ⅰ)知:2212121212111()4()162;222OMN S OA x x x x x x x x ∆=-=+-=++≥即点时,.……………12分 (0,1)P -min ()2OMN S ∆=21.解:(Ⅰ),2221(1)(2)1'()(0)(1)(1)a x ax x a x f x x x x x x +-+-+=-=>++;2(2)4(4)a a a ∆=--=-当时,,在上单调递增;4a ≤'()0f x >()f x (0,)+∞当时,在上单调递增,在4a >()f x上单调递减,在上)+∞单调递增;……………6分(Ⅱ)由(Ⅰ)知:,且,4a >12122,1x x a x x +=-=,1221121212(1)(1)()()ln (1)(1)ax x ax x f x f x x x a x x +++∴+=-=-++而,12122222()()ln ln (2)2222212a a x x a a a f f a a -+---==-=---+ 1212()()2()ln 2()2222x x f x f x a a f h a ++-∴-=-+=,得在上为减函数,又,214'()(1)0222(2)a h a a a -∴=-=<--()h a (4,)+∞(4)0h =即;则.……………12分()0h a <1212()()(22x x f x f x f ++<22.解:(I )曲线的极坐标方程为,1C 4)sin (cos =+θθρ曲线的普通方程为,所以曲线的极坐标方程为. 2C 1)1(22=+-y x 2C θρcos 2=…………4分(II )设,,因为是射线与曲线的公共点,所以不妨),(1αρA ),(2αρB ,A B αθ=12,C C 设,则,,24παπ≤<-ααρsin cos 41+=αρcos 22=21||12cos (cos sin )||4OB OA ραααρ∴==⨯+, ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=++=1)42cos(241)12sin 2(cos 41πααα所以当时,取得最大值. ……………10分 8πα=||||OA OB 412+23.解:(I )()111f x x x =-+++B1A1C C1A或或,解得1{ 123x x ≤-∴->11{ 33x -<<>1{ 213x x ≥+>或.……………5分{|1x x <-1}x >(II )()3f x c a x x b a x x b c a b c a b c =+-++≥-+++=++=++=,()11111111333b a c a c b a b c a b c a b c a b a c b c ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=++++=++++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦.当且仅当时取得最小值.……………10分()1322233≥+++=1a b c ===319.如图,在三棱柱体,平面平面,.111ABC A B C -11A B C ⊥11AA C C 090BAC ∠=(I )证明:;1AC CA ⊥(II )若是正三角形,,求二面角的大小.11A B C 22AB AC ==1A AB C --3π。
2018年 高考预测试题(二)(限时:120分钟)参考公式样本数据x 1,x 2,…,x n 的方差s 2=1n ni =1 (x i -x )2,其中x =1n ni =1x i . 棱柱的体积V =Sh ,其中S 是棱柱的底面积,h 是高. 棱锥的体积V =13Sh ,其中S 是棱锥的底面积,h 是高.数学Ⅰ试题一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在题中横线上)1.已知集合A ={x |x 2-x -2≤0},集合B ={x |1<x ≤3},则A ∪B =________.{x |-1≤x ≤3} [由x 2-x -2≤0,解得-1≤x ≤2. ∴A ={x |-1≤x ≤2},又集合B ={x |1<x ≤3}, ∴A ∪B ={x |-1≤x ≤3}.]2.设复数z 满足(z +i)i =-3+4i(i 为虚数单位),则z 的模为________.25 [z =-3+4ii -i =3i +4-i =4+2i ,则|z |=|4+2i|=42+22=2 5.] 3.表中是一个容量为10的样本数据分组后的频率分布,若利用组中值近似计算本组数据的平均数x ,则x 的值为________.x ,则x =110×(14×2+17×1+20×3+23×4)=19.7.]4.若双曲线x 2+my 2=1过点(-2,2),则该双曲线的虚轴长为________.4 [∵双曲线x 2+my 2=1过点(-2,2), ∴2+4m =1,即4m =-1,m =-14,则双曲线的标准方程为x 2-y 24=1,则b =2,即双曲线的虚轴长2b =4.]5.根据如下所示的伪代码,可知输出的结果S 是________.17 [执行程序,有i =1; 满足条件i <6,i =3,S =9; 满足条件i <6,i =5,S =13; 满足条件i <6,i =7,S =17, 不满足条件i <6,输出S 的值为17.]6.在三张奖券中有一、二等奖各一张,另一张无奖,甲乙两人各抽取一张(不放回),两人都中奖的概率为________.13[设一、二等奖各用A ,B 表示,另1张无奖用C 表示,甲、乙两人各抽取1张的基本事件有AB ,AC ,BA ,BC ,CA ,CB 共6个,其中两人都中奖的有AB ,BA ,共2个,故所求的概率P =26=13.]7.已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)的图象如图1所示,则该函数的解析式是________.图1y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫27x +π6 [由图知A =2,y =2sin(ωx +φ),∵点(0,1)在函数的图象上,∴2sin φ=1,解得sin φ=12, ∴利用五点作图法可得φ=π6.∵点⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π12,0在函数的图象上,∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π12ω+π6=0,∴-7π12ω+π6=k π,k ∈Z ,解得ω=27-12k 7,k ∈Z .∵ω>0,∴当k =0时,ω=27, ∴y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫27x +π6.]8.如图2,在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D 为棱AA 1的中点.若AA 1=4,AB =2,则四棱锥B -ACC 1D 的体积为________.图223 [取AC 的中点O ,连接BO ,则BO ⊥AC , ∴BO ⊥平面ACC 1D ,∵AB =2,∴BO =3, ∵D 为棱AA 1的中点,AA 1=4, ∴SACC 1D =12(2+4)×2=6, ∴四棱锥B -ACC 1D 的体积为2 3.]9.已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧x +2y -4≤0,x -y -1≤0,x ≥1,则y +1x 的取值范围是________.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,52 [作出不等式组对应的平面区域,y +1x 的几何意义是区域内的点到定点D (0,-1)的斜率, 由图象知,AD 的斜率最大, BD 的斜率最小,此时最小值为1, 由⎩⎨⎧x =1,x +2y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =32,即A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,此时AD 的斜率k =32+11=52,即1≤y +1x ≤52,故y +1x 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,52.]10.已知{a n },{b n }均为等比数列,其前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意的n ∈N *,总有S n T n =3n+14,则a 3b 3=________.9 [设{a n },{b n }的公比分别为q ,q ′,∵S n T n=3n+14,∴n =1时,a 1=b 1.n =2时,a 1+a 1qb 1+b 1q ′=52.n =3时,a 1+a 1q +a 1q 2b 1+b 1q ′+b 1(q ′)2=7.∴2q -5q ′=3,7q ′2+7q ′-q 2-q +6=0,解得q =9,q ′=3, ∴a 3b 3=a 1q 2b 1(q ′)2=9.]11.已知平行四边形ABCD 中,∠BAD =120°,AB =1,AD =2,点P 是线段BC 上的一个动点,则AP →·DP →的取值范围是________.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,2 [以B 为坐标原点,以BC 所在的直线为x 轴,建立如图所示的直角坐标系,作AE ⊥BC ,垂足为E ,∵∠BAD =120°,AB =1,AD =2,∴∠ABC =60°, ∴AE =32,BE =12,∴A ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,32.∵点P 是线段BC 上的一个动点,设点P (x,0),0≤x ≤2,∴AP →=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,-32,DP →=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -52,-32,∴AP →·DP →=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -52+34=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-14,∴当x =32时,有最小值,最小值为-14. 当x =0时,有最大值,最大值为2, 则AP →·DP →的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,2.]12.如图3,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上有一个点A ,它关于原点的对称点为B ,点F 为椭圆的右焦点,且满足AF ⊥BF ,当∠ABF =π12时,椭圆的离心率为________.图363[设椭圆的左焦点为F 1,连接AF 1,BF 1,由对称性及AF ⊥BF 可知,四边形AFBF1是矩形,所以|AB |=|F 1F |=2c ,所以在Rt △ABF 中,|AF |=2c sin π12,|BF |=2c cos π12,由椭圆定义得2c ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π12+sin π12=2a ,即 e =c a =1cos π12+sin π12=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π12=63.]13.已知△ABC 三个内角A ,B ,C 的对应边分别为a ,b ,c ,且C =π3,c =2.当AC →·AB →取得最大值时,b a 的值为________. 2+3 [∵C =π3,∴B =2π3-A , 由正弦定理得b sin B =c sin C =232=43,∴b =43sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-A =2cos A +23sin A ,∴AC →·AB →=bc cos A =2b cos A =4cos 2A +23sin 2A=2+2cos 2A +23sin 2A =43⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin 2A +32cos 2A +2=43sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π3+2,∵A +B =2π3,∴0<A <2π3,∴当2A +π3=π2即A =π12时,AC →·AB →取得最大值, 此时,B =2π3-π12=7π12,∴sin A =sin π12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-π4=32×22-12×22=6-24,sin B =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π4=32×22+12×22=6+24.∴b a =sin Bsin A =6+26-2=2+ 3.]14.对于实数a ,b ,定义运算“ ”:a b =⎩⎨⎧a 2-ab ,a ≤b ,b 2-ab ,a >b .设f (x )=(x-4) ⎝ ⎛⎭⎪⎫74x -4,若关于x 的方程|f (x )-m |=1(m ∈R )恰有四个互不相等的实数根,则实数m 的取值范围是________.(-1,1)∪(2,4) [由题意得,f (x )=(x -4) ⎝ ⎛⎭⎪⎫74x -4=⎩⎪⎨⎪⎧-34x 2+3x ,x ≥0,2116x 2-3x ,x <0,画出函数f (x )的大致图象如图所示.因为关于x 的方程|f (x )-m |=1(m ∈R ),即f (x )=m ±1(m ∈R )恰有四个互不相等的实数根,所以两直线y =m ±1(m ∈R )与曲线y =f (x )共有四个不同的交点,则⎩⎨⎧ m +1>3,0<m -1<3或⎩⎨⎧ 0<m +1<3,m -1<0或⎩⎨⎧m +1=3,m -1=0,得2<m <4或-1<m <1.]二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.(本小题满分14分)如图4,在平面直角坐标系xOy 中,以x 轴正半轴为始边作锐角α,其终边与单位圆交于点A .以OA 为始边作锐角β,其终边与单位圆交于点B ,AB =255.图4(1)求cos β的值;(2)若点A 的横坐标为513,求点B 的坐标.[解] (1)在△AOB 中,由余弦定理得:AB 2=OA 2+OB 2-2OA ·OB cos ∠AOB ,所以,cos ∠AOB =OA 2+OB 2-AB 22OA ·OB =12+12-⎝⎛⎭⎪⎫25522×1×1=35,即cos β=35.6分(2)因为cos β=35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin β=1-cos 2β=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=45. 因为点A 的横坐标为513,由三角函数定义可得,cos α=513, 因为α为锐角,所以sin α=1-cos 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫5132=1213. 所以cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=513×35-1213×45=-3365,sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=1213×35+513×45=5665,即点B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3365,5665.14分16.(本小题满分14分)在平面四边形ABCD(图5①)中,△ABC与△ABD均为直角三角形且有公共斜边AB,设AB=2,∠BAD=30°,∠BAC=45°,将△ABC 沿AB折起,构成如图5②所示的三棱锥C′-ABD.①②图5(1)当C′D=2时,求证:平面C′AB⊥平面DAB;(2)当AC′⊥BD时,求三棱锥C′-ABD的高.[解](1)证明:当C′D=2时,取AB的中点O,连接C′O,DO,在Rt△ABC′,Rt△ADB中,AB=2,则C′O=DO=1,∵C′D=2,∴C′O2+DO2=C′D2,即C′O⊥OD,由∠BAC=45°得△ABC′为等腰直角三角形,∴C′O⊥AB,又AB∩OD=O,AB,OD⊂平面ABD,∴C′O⊥平面ABD,∵C′O⊂平面ABC′,∴平面C′AB⊥平面DAB. 6分(2)由已知可求得AD=3,AC′=BC′=2,BD=1,当AC′⊥BD时,由已知AC′⊥BC′,得AC′⊥平面BDC′,∵C′D⊂平面BDC′,∴AC′⊥C′D,由勾股定理,得C′D=AD2-AC′2=3-2=1,而△BDC′中,BD=1,BC′=2,∴C′D2+BD2=BC′2,∴C′D⊥BD.∴S△BDC′=12×1×1=12.三棱锥C′-ABD的体积V=13·S△BDC′·AC′=13×12×2=26.S △ABD =12×1×3=32,设三棱锥C ′-ABD 的高为h ,则由13×32×h =26,解得h =63.14分17.(本小题满分14分)如图6,半圆AOB 是某爱国主义教育基地一景点的平面示意图7,半径OA 的长为1百米.为了保护景点,基地管理部门从道路l 上选取一点C ,修建参观线路C -D -E -F ,且CD ,DE ,EF 均与半圆相切,四边形CDEF 是等腰梯形,设DE =t 百米,记修建每1百米参观线路的费用为f (t )万元,经测算f (t )=⎩⎪⎨⎪⎧5,0<t ≤13,8-1t ,13<t <2.图6 图7(1)用t 表示线段EF 的长; (2)求修建参观线路的最低费用.[解] (1)设DQ 与半圆相切于点Q ,则由四边形CDEF 是等腰梯形知,OQ ⊥DE ,以CF 所在直线为x 轴,OQ 所在直线为y 轴, 建立平面直角坐标系xOy .设EF 与圆切于G 点,连接OG ,过点E 作EH ⊥OF ,垂足为H .∵EH =OG ,∠OFG =∠EFH ,∠GOF =∠HEF ,∴Rt △EHF ≌Rt △OGF ,∴HF =FG =EF -12t . ∴EF 2=1+HF 2=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫EF -12t 2,解得EF =t 4+1t (0<t <2).6分(2)设修建该参观线路的费用为y 万元. ①当0<t ≤13,由y =5⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫t 4+1t +t =5⎝ ⎛⎭⎪⎫32t +2t .y ′=5⎝ ⎛⎭⎪⎫32-2t 2<0, 可得y 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,13上单调递减,∴t =13时,y 取得最小值为32.5.②当13<t <2时,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫8-1t ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫t 4+1t +t =12t +16t -32-2t 2.y ′=12-16t 2+4t 3=4(t -1)(3t 2+3t -1)t 3.∵13<t <2,∴3t 2+3t -1>0. ∴t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1时,y ′<0,函数y 此时单调递减;t ∈(1,2)时,y ′>0,函数y此时单调递增.∴t =1时,函数y 取得最小值24.5.由①②知,t =1时,函数y 取得最小值为24.5. 即修建该参观线路的最低费用为24.5万元.14分18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率是e ,定义直线y =±be 为椭圆的“类准线”,已知椭圆C 的“类准线”方程为y =±23,长轴长为4. (1)求椭圆C 的方程;(2)点P 在椭圆C 的“类准线”上(但不在y 轴上),过点P 作圆O :x 2+y 2=3的切线l ,过点O 且垂直于OP 的直线与l 交于点A ,问点A 是否在椭圆C 上?证明你的结论.【导学号:56394123】[解] (1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ab c=23,a =2,又a 2=b 2+c 2,解得b =3,c =1,所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1. 4分(2)点A 在椭圆C 上.证明如下:设切点为Q (x 0,y 0),x 0≠0,则x 20+y 20=3,切线l 的方程为x 0x +y 0y -3=0,当y P =23时,x P =3-23y 0x 0, 即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫3-23y 0x 0,23, 即k OP =233-23y 0x 0=2x 03-2y 0,所以k OA =2y 0-32x 0,直线OA 的方程为y =2y 0-32x 0x .联立⎩⎨⎧y =2y 0-32x 0x ,x 0x +y 0y -3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6x 06-3y 0,y =3(2y 0-3)6-3y 0,即A ⎝⎛⎭⎪⎫6x 06-3y 0,3(2y 0-3)6-3y 0. 10分因为⎝ ⎛⎭⎪⎫6x 06-3y 024+⎝⎛⎭⎪⎫3(2y 0-3)6-3y 023=9(3-y 20)+3(4y 20-43y 0+3)3y 20-123y 0+36=3y 20-123y 0+363y 20-123y 0+36=1, 所以点A 的坐标满足椭圆C 的方程.当y P =-23时,同理可得点A 的坐标满足椭圆C 的方程,所以点A 在椭圆C 上. 16分19.(本小题满分16分)已知数列{a n }满足2a n +1=a n +a n +2+k (n ∈N *,k ∈R ),且a 1=2,a 3+a 5=-4.(1)若k =0,求数列{a n }的前n 项和S n ; (2)若a 4=-1,求数列{a n }的通项公式a n .[解] (1)当k =0时,2a n +1=a n +a n +2,即a n +2-a n +1=a n +1-a n , 所以数列{a n }是等差数列. 设数列{a n }的公差为d ,则⎩⎨⎧a 1=2,2a 1+6d =-4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =-43, 所以S n =na 1+n (n -1)2d =2n +n (n -1)2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=-23n 2+83n .6分(2)由题意,2a 4=a 3+a 5+k ,即-2=-4+k ,所以k =2. 又a 4=2a 3-a 2-2=3a 2-2a 1-6,所以a 2=3. 由2a n +1=a n +a n +2+2,得(a n +2-a n +1)-(a n +1-a n )=-2,所以,数列{a n +1-a n }是以a 2-a 1=1为首项,-2为公差的等差数列, 所以a n +1-a n =-2n +3,当n ≥2时,有a n -a n -1=-2(n -1)+3. 于是,a n -1-a n -2=-2(n -2)+3, a n -2-a n -3=-2(n -3)+3, …a 3-a 2=-2×2+3, a 2-a 1=-2×1+3,叠加得,a n -a 1=-2(1+2+…+(n -1))+3(n -1)(n ≥2), 所以a n =-2×n (n -1)2+3(n -1)+2=-n 2+4n -1(n ≥2). 又当n =1时,a 1=2也适合.所以数列{a n }的通项公式为a n =-n 2+4n -1,n ∈N *.16分20.(本小题满分16分)已知函数f (x )=e x ⎣⎢⎡⎦⎥⎤13x 3-2x 2+(a +4)x -2a -4,其中a ∈R ,e 为自然对数的底数.(1)关于x 的不等式f (x )<-43e x 在(-∞,2)上恒成立,求a 的取值范围; (2)讨论函数f (x )极值点的个数. [解] (1)由f (x )<-43e x ,得e x ⎣⎢⎡⎦⎥⎤13x 3-2x 2+(a +4)x -2a -4<-43e x ,即x 3-6x 2+(3a +12)x -6a -8<0对任意x ∈(-∞,2)恒成立, 即(6-3x )a >x 3-6x 2+12x -8对任意x ∈(-∞,2)恒成立, 因为x <2,所以a >x 3-6x 2+12x -8-3(x -2)=-13(x -2)2,记g (x )=-13(x -2)2,因为g (x )在(-∞,2)上单调递增,且g (2)=0, 所以a ≥0,即a 的取值范围为[0,+∞).6分(2)由题意,可得f ′(x )=e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3-x 2+ax -a ,可知f (x )只有一个极值点或有三个极值点.令g (x )=13x 3-x 2+ax -a ,①若f (x )有且仅有一个极值点,则函数g (x )的图象必穿过x 轴且只穿过一次, 即g (x )为单调递增函数或者g (x )极值同号.10分(ⅰ)当g (x )为单调递增函数时,g ′(x )=x 2-2x +a ≥0在R 上恒成立,得a ≥1. (ⅱ)当g (x )极值同号时,设x 1,x 2为极值点,则g (x 1)·g (x 2)≥0,由g ′(x )=x 2-2x +a =0有解,得a <1,且x 21-2x 1+a =0,x 22-2x 2+a =0,所以x 1+x 2=2,x 1x 2=a ,所以g (x 1)=13x 31-x 21+ax 1-a =13x 1(2x 1-a )-x 21+ax 1-a =-13(2x 1-a )-13ax 1+ax 1-a =23[(a -1)x 1-a ],同理,g(x2)=23[(a-1)x2-a],所以g(x1)g(x2)=23[(a-1)x1-a]·23[(a-1)x2-a]≥0,化简得(a-1)2x1x2-a(a-1)(x1+x2)+a2≥0,所以(a-1)2a-2a(a-1)+a2≥0,即a≥0,所以0≤a<1.所以,当a≥0时,f (x)有且仅有一个极值点;②若f (x)有三个极值点,则函数g(x)的图象必穿过x轴且穿过三次,同理可得a<0.综上,当a≥0时,f (x)有且仅有一个极值点,当a<0时,f (x)有三个极值点.16分数学Ⅱ(附加题)21.[选做题](本题包括A、B、C、D四小题,请选定其中两小题........,并在相应的.....答题区域内作答.........若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)图8A.[选修4-1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图8,AB是圆O的直径,D为圆O上一点,过D作圆O的切线交AB的延长线于点C.若DA=DC,求证:AB=2BC.[证明]连接OD,BD.因为AB是圆O的直径,所以∠ADB=90°,AB=2OB.因为DC是圆O的切线,所以∠CDO=90°.又因为DA=DC,所以∠A=∠C,于是△ADB ≌△CDO ,从而AB =CO , 即2OB =OB +BC ,得OB =BC . 故AB =2BC .10分B .[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)已知二阶矩阵M 有特征值λ=8及对应的一个特征向量e 1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤11,并且矩阵M 对应的变换将点(-1,2)变换成(-2,4). (1)求矩阵M ;(2)求矩阵M 的另一个特征值.[解] (1)设矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c d ,这里a ,b ,c ,d ∈R , 则⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b cd ⎣⎢⎡⎦⎥⎤11=8⎣⎢⎡⎦⎥⎤11=⎣⎢⎡⎦⎥⎤88,故⎩⎨⎧a +b =8,c +d =8,由于矩阵M 对应的变换将点(-1,2)换成(-2,4). 则⎣⎢⎡⎦⎥⎤ab cd ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1 2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-24,故⎩⎨⎧-a +2b =-2,-c +2d =4,联立以上两方程组解得a =6,b =2,c =4,d =4,故M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤6244. (2)由(1)知,矩阵M 的特征多项式为f (λ)=(λ-6)(λ-4)-8=λ2-10λ+16,故矩阵M 的另一个特征值为2.10分C .[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C :⎩⎨⎧x =6cos α,y =2sin α(α为参数),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρ(cos θ+3sin θ)+4=0,求曲线C 上的点到直线l 的最大距离.[解] 将l 转化为直角坐标方程为x +3y +4=0.在C 上任取一点A (6cos α,2sin α) ,α∈[0,2π),则点A 到直线l 的距离为d =6cos α+6sin α+42=⎪⎪⎪⎪⎪⎪23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4+42=23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4+42.当α=π4时,d取得最大值,最大值为2+ 3.10分D.[选修4-5:不等式选讲](本小题满分10分)已知实数a,b是非负实数,求证:a3+b3≥ab(a2+b2).[证明]由a,b是非负实数,作差得a3+b3-ab(a2+b2)=a2a(a-b)+b2b(b-a)=(a-b)[(a)5-(b)5].当a≥b时,a≥b,从而(a)5≥(b)5,得(a-b)[(a)5-(b)5]≥0;当a<b时,a<b,从而(a)5<(b)5,得(a-b)[(a)5-(b)5]>0.所以a3+b3≥ab(a2+b2). 10分[必做题](第22题、第23题,每题10分,共20分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)22.(本小题满分10分)如图9,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,面P AD⊥底面ABCD,且△P AD是边长为2的等边三角形,PC=13,M在PC 上,且P A∥平面BDM.图9(1)求直线PC与平面BDM所成角的正弦值;(2)求平面BDM与平面P AD所成锐二面角的大小.[解]∵平面P AD⊥平面ABCD,△P AD为正三角形,作AD边上的高PO,∵平面P AD∩平面ABCD=AD,由面面垂直的性质定理,得PO⊥平面ABCD,又ABCD是矩形,同理可得CD⊥平面P AD,知CD⊥PD,∵PC =13,PD =2,∴CD =3.以AD 中点O 为坐标原点,OA 所在直线为x 轴,OP 所在直线为z 轴,AD 的垂直平分线为y 轴,建立如图所示的坐标系, 则P (0,0,3),A (1,0,0),B (1,3,0),C (-1,3,0), D (-1,0,0),PC →=(-1,3,-3),连接AC 交BD 于点N ,由P A ∥平面MBD ,平面APC ∩平面MBD =MN , ∴MN ∥P A ,又N 是AC 的中点,∴M 是PC 的中点,则M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32,32,5分设平面BDM 的法向量为n =(x ,y ,z ), BD →=(-2,-3,0),DM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,32,则⎩⎨⎧-2x -3y =0x 2+3y 2+32z =0,令x =1,解得y =-23,z =13,得n =⎝⎛⎭⎪⎫1,-23,33.(1)设PC 与平面BDM 所成的角为θ,则sin θ=⎪⎪⎪⎪⎪⎪PC →·n |PC →|·|n |=31313, ∴直线PC 与平面BDM 所成角的正弦值为31313. (2)平面P AD 的法向量为向量CD →=(0,-3,0),设平面BDM 与平面P AD 所成的锐二面角为φ,则cos φ=⎪⎪⎪⎪⎪⎪CD →·n |CD →|·|n |=12, 故平面BDM 与平面P AD 所成锐二面角的大小为π3.10分23.(本小题满分10分)已知F n (x )= nk =0[(-1)k C k n f k (x )](n ∈N *). (1)若f k (x )=x k ,求F 2 015(2)的值;(2)若f k (x )=xx +k (x ∉{0,-1,…,-n }),求证:F n (x )=n !(x +1)(x +2)…(x +n ).【导学号:56394124】[解] (1)F n (x )= nk =0[(-1)k C k n f k (x )]= nk =0[(-x )k C kn ] =(1-x )n ,∴F 2 015(2)=-1. 2分(2)证明:①n =1时,左边=1-x x +1=1x +1=右边. ②假设n =m 时,对一切实数x (x ≠0,-1,…,-m ), 有 mk =0 (-1)k C k m x x +k =m !(x +1)(x +2)…(x +m ), 那么,当n =m +1时,对一切实数x (x ≠0,-1,…,-(m +1)),有m +1k =0 (-1)k C k m +1x x +k =1+ mk =1 (-1)k [C k m +C k -1m ]x x +k +(-1)m +1x x +m +1= mk =0 (-1)k C k m x x +k + m +1k =1 (-1)k C k -1m x x +k = mk =0 (-1)k C k m ·x x +k -⎝ ⎛⎭⎪⎫ mk =0 (-1)k C k mx +1x +1+k ·x x +1 =m !(x +1)(x +2)…(x +m )-m !(x +2)(x +3)…(x +1+m )·xx +1=m (x +2)…(x +m )(x +m +1)=(m +1)!(x +1)(x +2)…(x +m +1).即n =m +1时,等式成立.故对一切正整数n 及一切实数x (x ≠0,-1,…,-n ),有 nk =0 (-1)k C k n x x +k=n !(x +1)(x +2)…(x +n ).10分。