2018年高考江苏数学
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江苏 新高考高考对本专题内容的考查一般是“一小一大”,小题主要考查体积和表面积的计算问题,而大题主要证明线线、线面、面面的平行与垂直问题,其考查形式单一,难度一般.第1课时立体几何中的计算(基础课) [常考题型突破]空间几何体的几组常用公式(1)柱体、锥体、台体的侧面积公式: ①S 柱侧=ch (c 为底面周长,h 为高); ②S 锥侧=12ch ′(c 为底面周长,h ′为斜高);③S 台侧=12(c +c ′)h ′(c ′,c 分别为上下底面的周长,h ′为斜高).(2)柱体、锥体、台体的体积公式: ①V 柱体=Sh (S 为底面面积,h 为高); ②V 锥体=13Sh (S 为底面面积,h 为高);③V 台=13(S +SS ′+S ′)h (不要求记忆).(3)球的表面积和体积公式: ①S 球=4πR 2(R 为球的半径); ②V 球=43πR 3(R 为球的半径).[题组练透]1.现有一个底面半径为3 cm ,母线长为5 cm 的圆锥状实心铁器,将其高温熔化后铸成一个实心铁球(不计损耗),则该铁球的半径为________cm.解析:因为圆锥底面半径为3 cm ,母线长为5 cm ,所以圆锥的高为52-32=4 cm ,其体积为13π×32×4=12π cm 3,设铁球的半径为r ,则43πr 3=12π,所以该铁球的半径是39cm.答案:392.(2017·苏锡常镇二模)已知直四棱柱底面是边长为2的菱形,侧面对角线的长为23,则该直四棱柱的侧面积为________.解析:由题意得,直四棱柱的侧棱长为(23)2-22=22,所以该直四棱柱的侧面积为S =cl =4×2×22=16 2.答案:16 23.(2017·南通、泰州一调)如图,在正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =3 cm ,AA 1=1 cm ,则三棱锥D 1-A 1BD 的体积为_______cm 3.解析:三棱锥D 1-A 1BD 的体积等于三棱锥B -A 1D 1D 的体积,因为三棱锥B -A 1D 1D 的高等于AB ,△A 1D 1D 的面积为矩形AA 1D 1D 的面积的12,所以三棱锥B -A 1D 1D 的体积是正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1的体积的16,所以三棱锥D 1-A 1BD 的体积等于16×32×1=32.答案:324.如图所示是一个直三棱柱(以A 1B 1C 1为底面)被一个平面所截得到的几何体,截面为ABC ,已知A 1B 1=B 1C 1=1,∠A 1B 1C 1=90°,A 1A =4,B 1B =2,C 1C =3,则此几何体的体积为________.解析:在A 1A 上取点A 2,在C 1C 上取点C 2,使A 1A 2=C 1C 2=BB 1,连结A 2B ,BC 2,A 2C 2,∴V =VA B C A BC 11122-+VB A ACC 22-=12×1×1×2+13×(1+2)2×2×22=32. 答案:325.设甲,乙两个圆柱的底面积分别为S 1,S 2,体积分别为V 1,V 2.若它们的侧面积相等且V 1V 2=32,则S 1S 2的值是________.解析:设甲,乙两个圆柱的底面半径分别为r 1,r 2,高分别为h 1,h 2,则有2πr 1h 1=2πr 2h 2,即r 1h 1=r 2h 2,又V 1V 2=πr 21h 1πr 22h 2,∴V 1V 2=r 1r 2,∴r 1r 2=32,则S 1S 2=⎝⎛⎭⎫r 1r 22=94.答案:94[方法归纳]解决球与其他几何体的切、接问题(1)解题的关键:仔细观察、分析,弄清相关元素的位置关系和数量关系.(2)选准最佳角度作出截面:要使这个截面尽可能多地包含球、几何体的各种元素以及体现这些元素之间的关系,达到空间问题平面化的目的.(3)认识球与正方体组合的3种特殊截面:(4)熟记2个结论:①设小圆O 1半径为r ,OO 1=d ,则d 2+r 2=R 2;②若A ,B 是圆O 1上两点,则AB =2r sin ∠AO 1B 2=2R sin ∠AOB 2.[题组练透]1.(2017·江苏高考)如图,在圆柱O 1O 2内有一个球O ,该球与圆柱的上、下底面及母线均相切.记圆柱O 1O 2的体积为V 1,球O 的体积为V 2,则V 1V 2的值是________.解析:设球O 的半径为R ,因为球O 与圆柱O 1O 2的上、下底面及母线均相切,所以圆柱的底面半径为R 、高为2R ,所以V 1V 2=πR 2·2R 43πR 3=32.答案:322.(2017·全国卷Ⅲ改编)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________.解析:设圆柱的底面半径为r ,则r 2=12-⎝⎛⎭⎫122=34,所以圆柱的体积V =34×π×1=3π4.答案:3π43.已知矩形ABCD的顶点都在半径为2的球O的球面上,且AB=3,BC=3,过点D作DE垂直于平面ABCD,交球O于E,则棱锥E-ABCD的体积为________.解析:如图所示,BE过球心O,∴DE=42-32-(3)2=2,∴V E -ABCD=13×3×3×2=2 3.答案:2 34.(2017·南京、盐城一模)将矩形ABCD绕边AB旋转一周得到一个圆柱,AB=3,BC =2,圆柱上底面圆心为O,△EFG为下底面圆的一个内接直角三角形,则三棱锥O-EFG 体积的最大值是________.解析:因为将矩形ABCD绕边AB旋转一周得到一个圆柱,AB=3,BC=2,圆柱上底面圆心为O,△EFG为下底面圆的一个内接直角三角形,所以三棱锥O-EFG的高为圆柱的高,即高为AB,所以当三棱锥O-EFG体积取最大值时,△EFG的面积最大,当EF为直径,且G在EF的垂直平分线上时,(S△EFG)max=12×4×2=4,所以三棱锥O-EFG体积的最大值(V O-EFG)max=13×(S△EFG)max×AB=13×4×3=4.答案:4[方法归纳]多面体与球的切接问题的解题技巧[必备知识]将平面图形沿其中一条或几条线段折起,使其成为空间图形,把这类问题称为平面图形的翻折问题.平面图形经过翻折成为空间图形后,原有的性质有的发生了变化,有的没有发生变化,弄清它们是解决问题的关键.一般地,翻折后还在同一个平面上的性质不发生变化,不在同一个平面上的性质发生变化.解决这类问题就是要据此研究翻折以后的空间图形中的线面关系和几何量的度量值,这是化解翻折问题难点的主要方法.[题组练透]1.(2017·南通三模)已知圆锥的侧面展开图是半径为3,圆心角为2π3的扇形,则这个圆锥的高为________.解析:因为圆锥的侧面展开图是半径为3,圆心角为2π3的扇形,所以圆锥的母线长l =3,设圆锥的底面半径为r ,则底面周长2πr =3×2π3,所以r =1,所以圆锥的高为32-12=2 2. 答案:2 22.(2017·南京考前模拟)如图,正△ABC 的边长为2,CD 是AB 边上的高,E ,F 分别为边AC 与BC 的中点,现将△ABC 沿CD 翻折,使平面ADC ⊥平面DCB ,则棱锥E -DFC 的体积为________.解析:S △DFC =14S △ABC =14×⎝⎛⎭⎫34×22=34,E 到平面DFC 的距离h 等于12AD =12. V E -DFC =13×S △DFC×h =324. 答案:3243.(2017·全国卷Ⅰ)如图,圆形纸片的圆心为O ,半径为5 cm ,该纸片上的等边三角形ABC 的中心为O .D ,E ,F 为圆O 上的点,△DBC ,△ECA ,△FAB 分别是以BC ,CA ,AB 为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以BC ,CA ,AB 为折痕折起△DBC ,△ECA ,△FAB ,使得D ,E ,F 重合,得到三棱锥.当△ABC 的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm 3)的最大值为________.解析:法一:由题意可知,折起后所得三棱锥为正三棱锥,当△ABC 的边长变化时, 设△ABC 的边长为a (a >0)cm , 则△ABC 的面积为34a 2,△DBC 的高为5-36a , 则正三棱锥的高为⎝⎛⎭⎫5-36a 2-⎝⎛⎭⎫36a 2=25-533a , ∴25-533a >0, ∴0<a <53,∴所得三棱锥的体积V =13×34a 2×25-533a =312× 25a 4-533a 5. 令t =25a 4-533a 5,则t ′=100a 3-2533a 4, 由t ′=0,得a =43,此时所得三棱锥的体积最大,为415 cm 3.法二:如图,连接OD 交BC 于点G ,由题意知,OD ⊥BC .易得OG=36BC , 设OG =x ,则BC =23x ,DG =5-x ,S △ABC =12×23x ×3x =33x 2,故所得三棱锥的体积V =13×33x 2×(5-x )2-x 2=3x 2×25-10x =3×25x 4-10x 5.令f (x )=25x 4-10x 5,x ∈⎝⎛⎭⎫0,52, 则f ′(x )=100x 3-50x 4,令f ′(x )>0,即x 4-2x 3<0,得0<x <2, 则当x ∈⎝⎛⎭⎫0,52时,f (x )≤f (2)=80, ∴V ≤3×80=415.∴所求三棱锥的体积的最大值为415. 答案:415 [方法归纳][A 组——抓牢中档小题]1.已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,点E 是棱B 1B 的中点,则三棱锥B 1-ADE 的体积为________.解析:VB 1-ADE =VD -AEB 1=13S △AEB 1·DA =13×12×12×1×1=112.答案:1122.若两球表面积之比是4∶9,则其体积之比为________.解析:设两球半径分别为r 1,r 2,因为4πr 21∶4πr 22=4∶9,所以r 1∶r 2=2∶3,所以两球体积之比为43πr 31∶43πr 32=⎝⎛⎭⎫r 1r 23=⎝⎛⎭⎫233=8∶27.答案:8∶273.(2017·天津高考)已知一个正方体的所有顶点在一个球面上,若这个正方体的表面积为18,则这个球的体积为________.解析:设正方体的棱长为a ,则6a 2=18,得a =3,设该正方体外接球的半径为R ,则2R =3a =3,得R =32,所以该球的体积为43πR 3=4π3×278=92π.答案:92π4.已知圆锥的母线长为10 cm ,侧面积为60π cm 2,则此圆锥的体积为________cm 3. 解析:设圆锥底面圆的半径为r ,母线长为l ,则侧面积为πrl =10πr =60π,解得r =6,则圆锥的高h =l 2-r 2=8,则此圆锥的体积为13πr 2h =13π×36×8=96π.答案:96π5.(2017·扬州期末)若正四棱锥的底面边长为2(单位:cm),侧面积为8(单位:cm 2),则它的体积为________(单位:cm 3).解析:因为正四棱锥的底面边长为2,侧面积为8,所以底面周长c =8,12ch ′=8,所以斜高h ′=2,正四棱锥的高为h =3,所以正四棱锥的体积为13×22×3=433.答案:4336.设棱长为a 的正方体的体积和表面积分别为V 1,S 1,底面半径和高均为r 的圆锥的体积和侧面积分别为V 2,S 2,若V 1V 2=3π,则S 1S 2的值为________. 解析:由题意知,V 1=a 3,S 1=6a 2,V 2=13πr 3,S 2=2πr 2,由V 1V 2=3π得,a 313πr 3=3π,得a=r ,从而S 1S 2=62π=32π.答案:32π7.(2017·苏北三市三模)如图,在正三棱柱ABC -A1B 1C 1中,已知AB =AA 1=3,点P 在棱CC 1上,则三棱锥P -ABA 1的体积为________.解析:三棱锥的底面积S △ABA 1=12×3×3=92,点P 到底面的距离为△ABC 的高h =32-⎝⎛⎭⎫322=332,故三棱锥的体积VP -ABA 1=13S △ABA 1×h =934. 答案:9348.(2017·无锡期末)已知圆锥的侧面展开图为一个圆心角为2π3,且面积为3π的扇形,则该圆锥的体积等于________.解析:设圆锥的母线为l ,底面半径为r , 因为3π=13πl 2,所以l =3,所以πr ×3=3π,所以r =1,所以圆锥的高是32-12=22,所以圆锥的体积是13×π×12×22=22π3.答案:22π39.(2017·徐州古邳中学摸底)表面积为24π的圆柱,当其体积最大时,该圆柱的底面半径与高的比为________.解析:设圆柱的高为h ,底面半径为r , 则圆柱的表面积S =2πr 2+2πrh =24π, 即r 2+rh =12,得rh =12-r 2, ∴V =πr 2h =πr (12-r 2)=π(12r -r 3), 令V ′=π(12-3r 2)=0,得r =2,∴函数V =πr 2h 在区间(0,2]上单调递增,在区间[2,+∞)上单调递减,∴r =2时,V 最大,此时2h =12-4=8,即h =4,r h =12.答案:1210.三棱锥P -ABC 中,PA ⊥平面ABC ,AC ⊥BC ,AC =BC =1,PA =3,则该三棱锥外接球的表面积为________.解析:把三棱锥P -ABC 看作由平面截一个长、宽、高分别为1、1、3的长方体所得的一部分(如图).易知该三棱锥的外接球就是对应长方体的外接球.又长方体的体对角线长为12+12+(3)2=5,故外接球半径为52,表面积为4π×⎝⎛⎭⎫522=5π. 答案:5π11.已知正三棱锥P -ABC 的体积为223,底面边长为2,则侧棱PA 的长为________.解析:设底面正三角形ABC 的中心为O ,又底面边长为2,故OA =233,由V P -ABC =13PO ·S △ABC ,得223=13PO ×34×22,PO =263,所以PA =PO 2+AO 2=2. 答案:212.(2017·苏州期末)一个长方体的三条棱长分别为3,8,9,若在该长方体上面钻一个圆柱形的孔后其表面积没有变化,则圆孔的半径为________.解析:圆柱两底面积等于圆柱的侧面积.孔的打法有三种,所以有三种情况:①孔高为3,则2πr 2=2πr ×3,解得r =3;②孔高为8,则r =8;③孔高为9,则r =9.而实际情况是,当r =8,r =9时,因为长方体有个棱长为3,所以受限制不能打,所以只有①符合.答案:313.如图所示,在体积为9的长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,对角线B 1D 与平面A 1BC 1交于点E ,则四棱锥E -A 1B 1C 1D 1的体积V =________.解析:连结B 1D 1交A 1C 1于点F ,连结BD ,BF ,则平面A 1BC 1∩平面BDD 1B 1=BF ,因为E ∈平面A 1BC 1,E ∈平面BDD 1B 1,所以E ∈BF .因为F 是A 1C 1的中点,所以BF 是中线,又B 1F 綊12BD ,所以FE EB =12,故点E 到平面A 1B 1C 1D 1的距离是BB 1的13,所以四棱锥E -A 1B 1C 1D 1的体积V =13×S 四边形A 1B 1C 1D 1×13BB 1=19V 长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1=1.答案:114.半径为2的球O 中有一内接正四棱柱(底面是正方形,侧棱垂直底面).当该正四棱柱的侧面积最大时,球的表面积与该正四棱柱的侧面积之差是________.解析:依题意,设球的内接正四棱柱的底面边长为a 、高为h ,则有16=2a 2+h 2≥22ah ,即4ah ≤162,该正四棱柱的侧面积S =4ah ≤162,当且仅当h =2a =22时取等号.因此,当该正四棱柱的侧面积最大时,球的表面积与该正四棱柱的侧面积之差是4π×22-162=16(π-2).答案:16(π-2)[B 组——力争难度小题]1.已知三棱锥S -ABC 所在顶点都在球O 的球面上,且SC ⊥平面ABC ,若SC =AB =AC =1,∠BAC =120°,则球O 的表面积为________.解析:∵AB =AC =1,∠BAC =120°, ∴BC =12+12-2×1×1×⎝⎛⎭⎫-12=3, ∴三角形ABC 的外接圆直径2r =3sin 120°=2,∴r =1.∵SC ⊥平面ABC ,SC =1, ∴该三棱锥的外接球半径R =r 2+⎝⎛⎭⎫SC 22=52,∴球O 的表面积S =4πR 2=5π. 答案:5π2.(2017·南京三模)如图,在直三棱柱ABC -A1B 1C 1中,AB =1,BC =2,BB 1=3,∠ABC =90°,点D 为侧棱BB 1上的动点.当AD +DC 1最小时,三棱锥D -ABC 1的体积为________.解析:在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,BB 1⊥平面ABC ,所以BB 1⊥AB ,又因为∠ABC =90°,即BC ⊥AB ,又BC ∩BB 1=B ,所以AB ⊥平面BB 1C 1C, 因为AB =1,BC =2,点D 为侧棱BB 1上的动点,所以侧面展开,当AD +DC 1最小时,BD =1,所以S △BDC 1=12×BD ×B 1C 1=1,所以三棱锥D -ABC 1的体积为13×S △BDC 1×AB =13.答案:133.设四面体的六条棱的长分别为1,1,1,1,2和a ,且长为a 的棱与长为2的棱异面,则a 的取值范围是________.解析:如图所示,AB =2,CD =a ,设点E 为AB 的中点,则ED ⊥AB,EC⊥AB,则ED=AD2-AE2=22,同理EC=22.由构成三角形的条件知0<a<ED+EC=2,所以0<a< 2.答案:(0,2)4.如图,已知AB为圆O的直径,C为圆上一动点,PA⊥圆O所在的平面,且PA=AB=2,过点A作平面α⊥PB,分别交PB,PC于E,F,当三棱锥P-AEF的体积最大时,tan∠BAC=________.解析:∵PB⊥平面AEF,∴AF⊥PB.又AC⊥BC,AP⊥BC,∴BC⊥平面PAC,∴AF⊥BC,∴AF⊥平面PBC,∴∠AFE=90°.设∠BAC=θ,在Rt△PAC中,AF=AP·ACPC=2×2cos θ21+cos2θ=2cos θ1+cos2θ,在Rt△PAB中,AE=PE=2,∴EF=AE2-AF2,∴V P-AEF=16AF·EF·PE=16AF·2-AF2·2=26·2AF2-AF4=26·-(AF2-1)2+1≤26,∴当AF=1时,V P-AEF取得最大值26,此时AF=2cos θ1+cos2θ=1,∴cos θ=13,sin θ=23,∴tan θ= 2.答案: 2第2课时平行与垂直(能力课) [常考题型突破][例1](2017·江苏高考)如图,在三棱锥A-BCD中,AB⊥AD,BC⊥BD,平面ABD⊥平面BCD,点E,F(E与A,D不重合)分别在棱AD,BD上,且EF⊥AD.求证:(1)EF∥平面ABC;(2)AD⊥AC.[证明] (1)在平面ABD 内,因为AB ⊥AD ,EF ⊥AD ,所以EF ∥AB .又因为EF ⊄平面ABC ,AB ⊂平面ABC ,所以EF ∥平面ABC .(2)因为平面ABD ⊥平面BCD ,平面ABD ∩平面BCD =BD ,BC ⊂平面BCD ,BC ⊥BD ,所以BC ⊥平面ABD .因为AD ⊂平面ABD ,所以BC ⊥AD .又AB ⊥AD ,BC ∩AB =B ,AB ⊂平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,所以AD ⊥平面ABC .又因为AC ⊂平面ABC ,所以AD ⊥AC .[方法归纳]1.(2017·苏锡常镇一模)如图,在斜三棱柱ABC -A1B 1C 1中,侧面AA 1C 1C是菱形,AC 1与A 1C 交于点O ,E 是棱AB 上一点,且OE ∥平面BCC 1B 1.(1)求证:E 是AB 的中点;(2)若AC 1⊥A 1B ,求证:AC 1⊥BC .证明:(1)连结BC1,因为OE ∥平面BCC 1B 1,OE ⊂平面ABC 1,平面BCC 1B 1∩平面ABC 1=BC 1,所以OE ∥BC 1 .因为侧面AA 1C 1C 是菱形,AC 1∩A 1C =O ,所以O 是AC 1中点,所以AE EB =AO OC 1=1,E 是AB 的中点. (2)因为侧面AA 1C 1C 是菱形,所以AC 1⊥A 1C,又AC1⊥A1B,A1C∩A1B=A1,A1C⊂平面A1BC,A1B⊂平面A1BC,所以AC1⊥平面A1BC,因为BC⊂平面A1BC,所以AC1⊥BC.2.(2017·苏州模拟)在如图所示的空间几何体ABCDPE中,底面ABCD是边长为4的正方形,PA⊥平面ABCD,PA∥EB,且PA=AD=4,EB=2.(1)若点Q是PD的中点,求证:AQ⊥平面PCD;(2)证明:BD∥平面PEC.证明:(1)因为PA=AD,Q是PD的中点,所以AQ⊥PD.又PA⊥平面ABCD,所以CD⊥PA.又CD⊥DA,PA∩DA=A,所以CD⊥平面ADP.又因为AQ⊂平面ADP,所以CD⊥AQ,又PD∩CD=D,所以AQ⊥平面PCD.(2)取PC的中点M,连结AC交BD于点N,连结MN,ME,在△PAC中,易知MN=12PA,MN∥PA,又PA∥EB,EB=12PA,所以MN=EB,MN∥EB,所以四边形BEMN是平行四边形,所以EM∥BN.又EM⊂平面PEC,BN⊄平面PEC,所以BN∥平面PEC,即BD∥平面PEC.[例2]ABC内接于圆O,且AB为圆O的直径,M为线段PB的中点,N为线段BC的中点.求证:(1)平面MON∥平面PAC;(2)平面PBC⊥平面MON.[证明](1)因为M,O,N分别是PB,AB,BC的中点,所以MO∥PA,NO∥AC,又MO∩NO=O,PA∩AC=A,所以平面MON∥平面PAC.(2)因为PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,所以PA⊥BC.由(1)知,MO∥PA,所以MO⊥BC.连结OC,则OC=OB,因为N为BC的中点,所以ON⊥BC.又MO∩ON=O,MO⊂平面MON,ON⊂平面MON,所以BC⊥平面MON.又BC⊂平面PBC,所以平面PBC⊥平面MON.[方法归纳]1.(2017·无锡期末)在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,AP⊥平面PCD,E,F分别为PC,AB的中点.求证:(1)平面PAD⊥平面ABCD;(2)EF∥平面PAD.证明:(1)因为AP⊥平面PCD,CD⊂平面PCD,所以AP⊥CD,因为四边形ABCD为矩形,所以AD⊥CD,又因为AP∩AD=A,AP⊂平面PAD,AD⊂平面PAD,所以CD⊥平面PAD,因为CD⊂平面ABCD,所以平面PAD⊥平面ABCD.(2)连结AC,BD交于点O,连结OE,OF,因为四边形ABCD为矩形,所以O点为AC的中点,因为E为PC的中点,所以OE∥PA,因为OE⊄平面PAD,PA⊂平面PAD,所以OE∥平面PAD,同理可得:OF∥平面PAD,又因为OE∩OF=O,所以平面OEF∥平面PAD,因为EF⊂平面OEF,所以EF∥平面PAD.2.(2016·江苏高考)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分别为AB,BC的中点,点F在侧棱B1B上,且B1D⊥A1F,A1C1⊥A1B1.求证:(1)直线DE∥平面A1C1F;(2)平面B1DE⊥平面A1C1F.证明:(1)在直三棱柱ABC-A1B1C1中,A1C1∥AC.在△ABC中,因为D,E分别为AB,BC的中点,所以DE∥AC,于是DE∥A1C1.又因为DE⊄平面A1C1F,A1C1⊂平面A1C1F,所以直线DE∥平面A1C1F.(2)在直三棱柱ABC-A1B1C1中,A1A⊥平面A1B1C1.因为A1C1⊂平面A1B1C1,所以A1A⊥A1C1.又因为A1C1⊥A1B1,A1A⊂平面ABB1A1,A1B1⊂平面ABB1A1,A1A∩A1B1=A1,所以A1C1⊥平面ABB1A1.因为B1D⊂平面ABB1A1,所以A1C1⊥B1D.又因为B1D⊥A1F,A1C1⊂平面A1C1F,A1F⊂平面A1C1F,A1C1∩A1F=A1,所以B1D ⊥平面A1C1F.因为直线B1D⊂平面B1DE,所以平面B1DE⊥平面A1C1F.[例3]圆O上,且AB∥EF,矩形ABCD所在的平面和圆O所在的平面互相垂直.(1)求证:平面AFC⊥平面CBF.(2)在线段CF上是否存在一点M,使得OM∥平面ADF?并说明理由.[解](1)证明:∵平面ABCD⊥平面ABEF,CB⊥AB,平面ABCD∩平面ABEF=AB,∴CB⊥平面ABEF.∵AF ⊂平面ABEF ,∴AF ⊥CB .又AB 为圆O 的直径,∴AF ⊥BF .又BF ∩CB =B ,∴AF ⊥平面CBF .∵AF ⊂平面AFC ,∴平面AFC ⊥平面CBF .(2)当M 为CF 的中点时,OM ∥平面ADF .证明如下:取CF 中点M ,设DF 的中点为N ,连结AN ,MN ,则MN 綊12CD ,又AO 綊12CD ,则MN 綊AO , ∴四边形MNAO 为平行四边形,∴OM ∥AN ,又AN ⊂平面DAF ,OM ⊄平面DAF ,∴OM ∥平面DAF .[方法归纳]与平行、垂直有关的存在性问题的解题步骤[变式训练]1.如图,四边形ABCD 是矩形,平面ABCD ⊥平面BCE ,BE ⊥EC .(1)求证:平面AEC ⊥平面ABE ;(2)点F 在BE 上,若DE ∥平面ACF ,求BF BE的值. 解:(1)证明:∵四边形ABCD 为矩形,∴AB ⊥BC ,∵平面ABCD ⊥平面BCE ,∴AB ⊥平面BCE ,∴CE ⊥AB .又∵CE ⊥BE ,AB ∩BE =B ,∴CE ⊥平面ABE ,又∵CE ⊂平面AEC ,∴平面AEC ⊥平面ABE .(2)连结BD 交AC 于点O ,连结OF .∵DE ∥平面ACF ,DE ⊂平面BDE ,平面ACF ∩平面BDE =OF .∴DE ∥OF ,又在矩形ABCD 中,O 为BD 中点,∴F 为BE 中点,即BF BE =12. 2.如图,在矩形ABCD 中,E ,F 分别为BC ,DA 的中点.将矩形ABCD 沿线段EF 折起,使得∠DFA =60°.设G 为AF 上的点.(1)试确定点G 的位置,使得CF ∥平面BDG ;(2)在(1)的条件下,证明:DG ⊥AE .解:(1)当点G 为AF 的中点时,CF ∥平面BDG .证明如下:因为E ,F 分别为BC ,DA 的中点,所以EF ∥AB ∥CD .连结AC 交BD 于点O ,连结OG ,则AO =CO .又G 为AF 的中点,所以CF ∥OG .因为CF ⊄平面BDG ,OG ⊂平面BDG .所以CF ∥平面BDG .(2)因为E ,F 分别为BC ,DA 的中点,所以EF ⊥FD ,EF ⊥FA .又FD ∩FA =F ,所以EF ⊥平面ADF ,因为DG ⊂平面ADF ,所以EF ⊥DG .因为FD =FA ,∠DFA =60°,所以△ADF 是等边三角形,DG ⊥AF ,又AF ∩EF =F ,所以DG ⊥平面ABEF .因为AE ⊂平面ABEF ,所以DG ⊥AE .[课时达标训练]1.如图,在三棱锥V -ABC 中,O ,M 分别为AB ,VA 的中点,平面VAB ⊥平面ABC ,△VAB 是边长为2的等边三角形,AC ⊥BC 且AC =BC .(1)求证:VB ∥平面MOC ;(2)求线段VC的长.解:(1)证明:因为点O,M分别为AB,VA的中点,所以MO∥VB.又MO⊂平面MOC,VB⊄平面MOC,所以VB∥平面MOC.(2)因为AC=BC,O为AB的中点,AC⊥BC,AB=2,所以OC⊥AB,且CO=1.连结VO,因为△VAB是边长为2的等边三角形,所以VO= 3.又平面VAB⊥平面ABC,OC⊥AB,平面VAB∩平面ABC=AB,OC⊂平面ABC,所以OC⊥平面VAB,所以OC⊥VO,所以VC=OC2+VO2=2.B1C1中,AC⊥BC,A1B2.(2017·南通二调)如图,在直三棱柱ABC-A与AB1交于点D,A1C与AC1交于点E.求证:(1)DE∥平面B1BCC1;(2)平面A1BC⊥平面A1ACC1.证明:(1)在直三棱柱ABC-A1B1C1中,四边形A1ACC1为平行四边形.又E为A1C与AC1的交点,所以E为A1C的中点.同理,D为A1B的中点,所以DE∥BC.又BC⊂平面B1BCC1,DE⊄平面B1BCC1,所以DE∥平面B1BCC1.(2)在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,又BC⊂平面ABC,所以AA1⊥BC.又AC⊥BC,AC∩AA1=A,AC⊂平面A1ACC1,AA1⊂平面A1ACC1,所以BC⊥平面A1ACC1.因为BC⊂平面A1BC,所以平面A1BC⊥平面A1ACC1.3.(2017·南京三模)如图,在三棱锥A-BCD中,E,F分别为棱BC,CD上的点,且BD∥平面AEF.(1)求证:EF∥平面ABD;(2)若BD⊥CD,AE⊥平面BCD,求证:平面AEF⊥平面ACD.证明:(1)因为BD∥平面AEF,BD⊂平面BCD,平面AEF∩平面BCD=EF,所以BD∥EF.因为BD⊂平面ABD,EF⊄平面ABD,所以EF∥平面ABD.(2)因为AE⊥平面BCD,CD⊂平面BCD,所以AE⊥CD.因为BD⊥CD,BD∥EF,所以CD⊥EF,又AE∩EF=E,AE⊂平面AEF,EF⊂平面AEF,所以CD⊥平面AEF.又CD⊂平面ACD,所以平面AEF⊥平面ACD.4.在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB∥CD,AB⊥BC,AB=BC=1,DC=2,点E在PB上.(1)求证:平面AEC⊥平面PAD;(2)当PD∥平面AEC时,求PE∶EB的值.解:(1)证明:在平面ABCD中,过A作AF⊥DC于F,则CF=DF=AF=1,∴∠DAC=∠DAF+∠FAC=45°+45°=90°,即AC⊥DA.又PA⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD,∴AC⊥PA.∵PA⊂平面PAD,AD⊂平面PAD,且PA∩AD=A,∴AC⊥平面PAD.又AC⊂平面AEC,∴平面AEC⊥平面PAD.(2)连结BD交AC于O,连结EO.∵PD∥平面AEC,PD⊂平面PBD,平面PBD∩平面AEC=EO,∴PD∥EO,则PE∶EB=DO∶OB.又△DOC∽△BOA,∴DO∶OB=DC∶AB=2∶1,∴PE∶EB的值为2.5.(2017·扬州考前调研)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为梯形,CD∥AB,AB=2CD,AC交BD于O,锐角△PAD所在平面⊥底面ABCD,PA⊥BD,点Q在侧棱PC上,且PQ=2QC.求证:(1)PA∥平面QBD;(2)BD⊥AD.证明:(1)连结OQ,因为AB∥CD,AB=2CD,所以AO =2OC ,又PQ =2QC ,所以PA ∥OQ ,因为OQ ⊂平面QBD ,PA ⊄平面QBD ,所以PA ∥平面QBD .(2)在平面PAD 内过P 作PH ⊥AD 于H ,因为侧面PAD ⊥底面ABCD ,平面PAD ∩平面ABCD =AD ,PH ⊂平面PAD , 所以PH ⊥平面ABCD ,又BD ⊂平面ABCD ,所以PH ⊥BD .又PA ⊥BD ,且PA ∩PH =P ,PA ⊂平面PAD ,PH ⊂平面PAD ,所以BD ⊥平面PAD ,又AD ⊂平面PAD ,所以BD ⊥AD .6.如图,在多面体ABCDFE 中,四边形ABCD 是矩形,四边形ABEF为等腰梯形,且AB ∥EF ,AF =2,EF =2AB =42,平面ABCD ⊥平面ABEF .(1)求证:BE ⊥DF ;(2)若P 为BD 的中点,试问:在线段AE 上是否存在点Q ,使得PQ ∥平面BCE ?若存在,找出点Q 的位置;若不存在,请说明理由.解:(1)证明:如图,取EF 的中点G ,连结AG ,因为EF =2AB ,所以AB =EG ,又AB ∥EG ,所以四边形ABEG 为平行四边形,所以AG ∥BE ,且AG =BE =AF =2.在△AGF 中,GF =12EF =22,AG =AF =2, 所以AG 2+AF 2=GF 2,所以AG ⊥AF .因为四边形ABCD 为矩形,所以AD ⊥AB ,又平面ABCD ⊥平面ABEF ,且平面ABCD ∩平面ABEF =AB ,AD ⊂平面ABCD , 所以AD ⊥平面ABEF ,又AG ⊂平面ABEF ,所以AD ⊥AG .因为AD ∩AF =A ,所以AG ⊥平面ADF .因为AG ∥BE ,所以BE ⊥平面ADF .因为DF ⊂平面ADF ,所以BE ⊥DF .(2)存在点Q ,且点Q 为AE 的中点,使得PQ ∥平面BCE .证明如下:连结AC ,因为四边形ABCD 为矩形,所以P 为AC 的中点.在△ACE中,因为点P,Q分别为AC,AE的中点,所以PQ∥CE.又PQ⊄平面BCE,CE⊂平面BCE,所以PQ∥平面BCE.。
2018年江苏高考总分及各科分数分值各位读友大家好!你有你的木棉,我有我的文章,为了你的木棉,应读我的文章!若为比翼双飞鸟,定是人间有情人!若读此篇优秀文,必成天上比翼鸟!2018年江苏高考总分及各科分数分值2018江苏高考总分及各科分数江苏省普通高考模式为“3+学业水平测试+综合素质评价”。
1.“3”指统考科目统考科目为语文、数学、外语三门。
各科分值设定为:语文160分,数学160分,外语120分,共440分。
语文、数学分别另设附加题40分。
文科类考生加试语文附加题;理科类考生加试数学附加题;不兼报文科类或理科类专业的体育类、艺术类考生不加试附加题。
文科类、理科类考生三门统考总分为480分,体育类、艺术类考生三门统考总分为440分。
2.学业水平测试学业水平测试科目包括政治、历史、地理、物理、化学、生物、技术七门。
所有考生均需取得上述七门科目学业水平测试成绩。
文科类、理科类考生须选择选修测试(以下简称“选测”)科目两门,必修测试(以下简称“必测”)科目五门。
其中文科类考生选测科目除须选择历史外,在政治、地理、化学、生物四门中再选择一门;理科类考生选测科目除须选择物理外,在政治、地理、化学、生物四门中再选择一门。
七门学业水平测试科目中,考生选定的两门选测科目之外的五门为必测科目。
不兼报文科类或理科类的体育类、艺术类考生,七门学业水平测试科目可均选择必测科目。
兼报文科类或理科类的体育类、艺术类考生,参加文科类或理科类专业录取时,其学业水平测试的科目要求和等级要求与文科类或理科类考生要求一致;参加体育类、艺术类专业录取时,考生如报考七门必测科目(含技术科目)又报考两门选测科目并取得成绩,只选取七门必测科目成绩作为学业水平测试成绩;如报考五门必测科目、两门选测科目并取得成绩,可将其两门选测科目等级视为相应的必测科目成绩。
选测科目各科满分为120分,按考生成绩分布分为A+、A、B+、B、C、D六个等级。
其中:A+为前5%(含5%),A为5%~20%(含20%),B+为20%~30%(含30%),B为30%~50%(含50%),C为50%~90%(含90%),D为90%以后。
历届高考数学压轴题汇总及答案一、2019年高考数学上海卷:(本题满分18分)已知等差数列{}n a 的公差(0,]d π∈,数列{}n b 满足()sin n n b a =,集合{}*|,n S x x b n N ==∈.(1)若120,3a d π==,求集合S ; (2)若12a π=,求d 使得集合S 恰好有两个元素;(3)若集合S 恰好有三个元素:n T n b b +=,T 是不超过7的正整数,求T 的所有可能的值.二、2019年高考数学浙江卷:(本小题满分15分)已知实数0a ≠,设函数()=ln 0.f x a x x +> (Ⅰ)当34a =-时,求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)对任意21[,)e x ∈+∞均有()2f x a≤ 求a 的取值范围. 注: 2.71828e =为自然对数的底数.设2*012(1),4,n n n x a a x a x a x n n +=++++∈N .已知23242a a a =.(1)求n 的值;(2)设(1na =+*,ab ∈N ,求223a b -的值.四、2018年高考数学上海卷:(本题满分18分,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分)给定无穷数列{}n a ,若无穷数列{}n b 满足:对任意*n N ∈,都有1n n b a -≤,则称{}n b 与{}n a “接近”。
(1)设{}n a 是首项为1,公比为12的等比数列,11n n b a +=+,*n N ∈,判断数列{}n b 是否与{}n a 接近,并说明理由;(2)设数列{}n a 的前四项为:12341,248a a a a ====,,,{}n b 是一个与{}n a 接近的数列,记集合1,2,|,4{3,}i M x x b i ===,求M 中元素的个数m ;(3)已知{}n a 是公差为d 的等差数列,若存在数列{}n b 满足:{}n b 与{}n a 接近,且在2132201200,,,b b b b b b ﹣﹣﹣中至少有100个为正数,求d 的取值范围.已知函数l (n )f x x =.(Ⅰ)若()f x 在1x x =,212()x x x ≠处导数相等,证明:12()()88ln2f x f x +>-; (Ⅱ)若34ln2a <-,证明:对于任意0k >,直线y kx a =+与曲线()y f x =有唯一公共点.六、2018年高考数学江苏卷:(本小题满分16分)设{}n a 是首项为1a ,公差为d 的等差数列,{}n b 是首项1b ,公比为q 的等比数列. (Ⅰ)设10a =,11b =,2q =若1||n n a b b -≤对1,2,3,4n =均成立,求d 的取值范围;(Ⅱ)若110a b =>,m ∈*N ,q ∈,证明:存在d ∈R ,使得1||n n a b b -≤对2,3,1n m =+…,均成立,并求d 的取值范围(用1b ,m ,q 表示).七、2017年高考数学上海卷:(本小题满分18分)设定义在R 上的函数()f x 满足:对于任意的1x 、2x ∈R ,当12x x <时,都有12()()f x f x ≤. (1)若3()1f x ax =+,求a 的取值范围;(2)若()f x 是周期函数,证明:()f x 是常值函数;(3)设()f x 恒大于零,g()x 是定义在R 上的、恒大于零的周期函数,M 是g()x 的最大值.函数()()()h x f x g x =.证明:“()h x 是周期函数”的充要条件是“()f x 是常值函数”.八、2017年高考数学浙江卷:(本题满分15分)已知数列{}n x 满足:1=1x ,()()*11ln 1N n n n x x x n ++=++∈. 证明:当*N n ∈时, (I )10n n x x +<<;(I I )1122n n n n x x x x ++-≤; (III )1-21122n n n x -≤≤.高考压轴题答案一、2019年上海卷: 解:(1)等差数列{}n a 的公差(0,]d π∈,数列{}n b 满足()sin n n b a =,集合{}*|,n S x x b n N ==∈.当120,3a d π==,集合22S ⎧⎪=⎨⎪⎪⎩⎭. (2)12a π=,数列{}n b 满足()sin n n b a =,集合{}*|,n S x x b n N ==∈恰好有两个元素,如图:根据三角函数线,①等差数列{}n a 的终边落在y 轴的正负半轴上时,集合S 恰好有两个元素,此时d π=,②1a 终边落在OA 上,要使得集合S 恰好有两个元素,可以使2a ,3a 的终边关于y 轴对称,如图OB ,OC ,此时23d π=, 综上,23d π=或者d π=.(3)①当3T =时,3n n b b +=,集合{}123,,S b b b =,符合题意.②当4T =时,4n n b b +=,()sin 4sin n n a d a +=,42n n a d a k π+=+,或者42n n a d k a π+=-,等差数列{}n a 的公差(0,]d π∈,故42n n a d a k π+=+,2k d π=,又1,2k ∴= 当1k =时满足条件,此时{,1,1}S =--.③当5T =时,5n n b b +=,()sin 5sin ,52n n n n a d a a d a k π+=+=+,或者52n n a d k a π+=-,因为(0,]d π∈,故1,2k =.当1k =时,sin ,1,sin 1010S ππ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭满足题意.∴④当6T =时,6n n b b +=,()sin 6sin n n a d a +=,所以62n n a d a k π+=+或者62n n a d k a π+=-,(0,]d π∈,故1,2,3k =.当1k =时,S =⎪⎪⎩⎭,满足题意.⑤当7T =时,()7,sin 7sin sin n n n n n b b a d a a +=+==,所以72n n a d a k π+=+,或者72n n a d k a π+=-,(0,]d π∈,故1,2,3k =当1k =时,因为17~b b 对应着3个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有2m n a a π-=,227d m n ππ==-,7,7m n m -=>,不符合条件. 当2k =时,因为17~b b 对应着3个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有2m n a a π-=,247d m n ππ==-,m n -不是整数,不符合条件. 当3k =时,因为17~b b 对应着3个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有2m n a a π-=或者4π,267d m n ππ==-,或者467d m n ππ==-,此时,m n -均不是整数,不符合题意. 综上,3,4,5,6T =.二、2019年浙江卷:解:(1)当34a =-时,()3ln 4f x x =-()0,∞+,且:()3'4f x x =-==, 因此函数()f x 的单调递增区间是12ω=,单调递减区间是()0,3.(2)由1(1)2f a ≤,得04a <当0a <()f x 2ln 0x -≥,令1t a=,则t ≥设()22ln g t t x =,t ≥则2()2ln g t t x=-,(i )当1,7x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭则()(22)2ln g x g x =,记1()ln ,7p x x x =≥,则1()p x x '===∴p(x)≥p(1)=0,∴g(t)≥g(2√2)=2p(x)≥0(ii )当211,7x e ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,()g t g ≥,令211()(1),,7q x x x x e ⎡⎤=++∈⎢⎥⎣⎦,则()10q x'=+>,故()q x 在211,7e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,1()7q x q ⎛⎫∴≤ ⎪⎝⎭,由(i )得11(1)077q p p ⎛⎫⎛⎫=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()0,()0q x g t g ∴<∴≥=>,由(i )(ii )知对任意21,,),()0x t g t e ⎡⎫∈+∞∈+∞≥⎪⎢⎣⎭,即对任意21,x e ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,均有()f x ≤综上所述,所求的a 的取值范围是⎛ ⎝⎦.三、2019年江苏卷:解:(1)因为0122(1)C C C C 4n n nn n n n x x x x n +=++++≥,, 所以2323(1)(1)(2)C ,C 26n nn n n n n a a ---====, 44(1)(2)(3)C 24nn n n n a ---==. 因为23242a a a =,所以2(1)(2)(1)(1)(2)(3)[]26224n n n n n n n n n ------=⨯⨯,解得5n =.(2)由(1)知,5n =.5(1(1n +=+02233445555555C C C C C C =++++a =+因为*,a b ∈N ,所以024*********C 3C 9C 76,C 3C 9C 44a b =++==++=,从而222237634432a b -=-⨯=-.四、2018年上海卷:解:(1)数列{}n b 与{}n a 接近.理由:{}n a 是首项为1,公比为12的等比数列,可得112n n a -=,11112n n nb a +=+=+, 则011111111222n n n n b a ---=+-=-<,*n N ∈, 可得数列{}n b 与{}n a 接近;(2){}n b 是一个与{}n a 接近的数列, 可得11n n n a b a +-≤≤,数列{}n a 的前四项为:11a =,22a =,34a =,48a =, 可得1[0,2]b ∈,2[1,3]b ∈,3[3,5]b ∈,4[7,9]b ∈,可能1b 与2b 相等,2b 与3b 相等,但1b 与3b 不相等,4b 与3b 不相等,集合1234{|,}i M x x b i ===,,,, M 中元素的个数3m =或4;(3){}n a 是公差为d 的等差数列,若存在数列{}n b 满足:{}n b 与{}n a 接近,可得11n a a n d =+-(), ①若0d >,取n n b a =,可得110n n n n b b a a d ++-=-=>, 则21b b -,32b b -,⋯,201200b b -中有200个正数,符合题意; ②若0d =,取11n b a n=-,则11111n n b a a a n n -=--=<,*n N ∈,可得11101n n b b n n +-=->+, 则21b b -,32b b -,⋯,201200b b -中有200个正数,符合题意; ③若20d ﹣<<,可令21211n n b a --=-,221n n b a =+,则()2212211120n n n n b b a a d ---=+--=+>,则21b b -,32b b -,⋯,201200b b -中恰有100个正数,符合题意; ④若2d-,若存在数列{}n b 满足:{}n b 与{}n a 接近,即为11n n n a b a -+,11111n n n a b a +++-+, 可得()111120n n n n b b a a d ++-+--=+,21b b -,32b b -,⋯,201200b b -中无正数,不符合题意.综上可得,d 的范围是(2,)-+∞.五、2018年浙江卷:解:(Ⅰ)函数()f x的导函数1()f x x'=-, 由12()()f x f x ''=1211x x -=-, 因为12x x ≠12+=.= 因为12x x ≠,所以12256x x >.由题意得121212()()ln ln ln()f x f x x x x x ++=.设()ln g x x =,则1()4)4g x x'=,所以()g x 在[256,)+∞上单调递增, 故12()(256)88ln 2g x x g >=-,即12()()88ln 2f x f x +>-. (Ⅱ)令()e a k m -+=,211a n k ⎛+⎫=+ ⎪⎝⎭,则 ()?0f m km a a k k a -->+-≥,(0)f n kn a a n k n ⎫----<⎪⎭<, 所以,存在0(,)x m n ∈)使00()f x kx a =+,所以,对于任意的a ∈R 及k ∈(0,+∞),直线y kx a =+与曲线()y f x =有公共点. 由()f x kx a =+得k =.设()h x =,则22ln 1()12()x a g x a h x x x +--+'==,其中()ln g x x =-. 由(Ⅰ)可知()(16)g x g ≥,又34ln2a -≤,故–11613420g x a g a ln a -+-+=-++()≤()-≤,所以()0h x '≤,即函数()h x 在(0,+∞)上单调递减,因此方程()0f x kx a --=至多1个实根.综上,当34ln2a -≤时,对于任意0k >,直线y kx a =+与曲线()y f x =有唯一公共点.六、2018江苏卷:解:(Ⅰ)由题意得||1n n a b -≤对任意1,2,3,4n =均成立 故当10a =,121q b ==时可得|01|1|2|1|24|1|38|1d d d -⎧⎪-⎪⎨-⎪⎪-⎩≤≤≤≤即1335227532d d d ⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩≤≤≤≤≤≤所以7532d ≤≤(Ⅱ)因为110a b =>,1||n n a b b -≤对2,3,1n m =+…均能成立把n a ,n b 代入可得1111|(1)|(2,3,1n b n d b q b n m -+--=+≤…,) 化简后可得11111112(22)(222)0(2,3,1)111n n n m b q b b b q n n n m n n n ----=-+=-+=+---≤…, 因为q ∈,所以122n m -≤,22(2,3,1)n n m -=+≤…,而110(2,3,,11nb q n m n->=+-…) 所以存在d ∈R ,使得1||n n a b b -≤对2,3,1n m =+…,均成立 当1m =时,112)b d ≤当2m ≥时,设111n n b q c n -=-,则111111(1)(2,3,)1(1)n n n n n b q b q q n q c c b q n m nn n n --+---=-==--… 设()(1)f n q n q =--,因为10q ->,所以()f n 单调递增,又因为q ∈所以11()(1)(1)2(1)2111m m m f m q m q m m m m ⎛⎫ ⎪⎛⎫=----=-- ⎪ ⎪-⎝⎭ ⎪-⎝⎭≤ 设111,0,2x x x m m ⎛⎤==∈ ⎥⎝⎦,且设1()21x g x x =+-,那么'21()2ln 2(1)x g x x =-- 因为2ln 22ln 2x ≤,214(1)x -≥所以'21(x)2ln 20(1)x g x =-<-在10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上恒成立,即()f x 单调递增。
2018年江苏省高考数学试卷一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.1.(5.00分)已知集合A={0,1,2,8},B={﹣1,1,6,8},那么A∩B=.2.(5.00分)若复数z满足i•z=1+2i,其中i是虚数单位,则z的实部为.3.(5.00分)已知5位裁判给某运动员打出的分数的茎叶图如图所示,那么这5位裁判打出的分数的平均数为.4.(5.00分)一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的S的值为.5.(5.00分)函数f(x)=的定义域为.6.(5.00分)某兴趣小组有2名男生和3名女生,现从中任选2名学生去参加活动,则恰好选中2名女生的概率为.17.(5.00分)已知函数y=sin(2x+φ)(﹣φ<)的图象关于直线x=对称,则φ的值为.8.(5.00分)在平面直角坐标系xOy中,若双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)到一条渐近线的距离为c,则其离心率的值为.9.(5.00分)函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(﹣2,2]上,f(x)=,则f(f(15))的值为.10.(5.00分)如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为.11.(5.00分)若函数f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f(x)在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和为.12.(5.00分)在平面直角坐标系xOy中,A为直线l:y=2x上在第一象限内的点,B(5,0),以AB为直径的圆C与直线l交于另一点D.若=0,则点A的横坐标为.13.(5.00分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=120°,∠ABC的平分线交AC于点D,且BD=1,则4a+c的最小值为.214.(5.00分)已知集合A={x|x=2n﹣1,n∈N*},B={x|x=2n,n∈N*}.将A∪B 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{a n},记S n为数列{a n}的前n项和,则使得S n>12a n+1成立的n的最小值为.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14.00分)在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=AB,AB1⊥B1C1.求证:(1)AB∥平面A1B1C;(2)平面ABB1A1⊥平面A1BC.16.(14.00分)已知α,β为锐角,tanα=,cos(α+β)=﹣.(1)求cos2α的值;(2)求tan(α﹣β)的值.17.(14.00分)某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O的一段圆弧(P为此圆弧的中点)和线段MN构成.已知圆O的半径为40米,点P到MN 的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD,大棚Ⅱ内的地块形状为△CDP,要求A,B均在线段MN上,C,D 均在圆弧上.设OC与MN所成的角为θ.3(1)用θ分别表示矩形ABCD和△CDP的面积,并确定sinθ的取值范围;(2)若大棚I内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4:3.求当θ为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.18.(16.00分)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C 过点(),焦点F1(﹣,0),F2(,0),圆O的直径为F1F2.(1)求椭圆C及圆O的方程;(2)设直线l与圆O相切于第一象限内的点P.①若直线l与椭圆C有且只有一个公共点,求点P的坐标;②直线l与椭圆C交于A,B两点.若△OAB 的面积为,求直线l的方程.19.(16.00分)记f′(x),g′(x)分别为函数f(x),g(x)的导函数.若存在4x0∈R,满足f(x0)=g(x0)且f′(x0)=g′(x0),则称x0为函数f(x)与g(x)的一个“S点”.(1)证明:函数f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”;(2)若函数f(x)=ax2﹣1与g(x)=lnx存在“S点”,求实数a的值;(3)已知函数f(x)=﹣x2+a,g(x)=.对任意a>0,判断是否存在b>0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S点”,并说明理由.20.(16.00分)设{a n}是首项为a1,公差为d的等差数列,{b n}是首项为b1,公比为q的等比数列.(1)设a1=0,b1=1,q=2,若|a n﹣b n|≤b1对n=1,2,3,4均成立,求d的取值范围;(2)若a1=b1>0,m∈N*,q∈(1,],证明:存在d∈R,使得|a n﹣b n|≤b1对n=2,3,…,m+1均成立,并求d的取值范围(用b1,m,q表示).数学Ⅱ(附加题)【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.A.[选修4-1:几何证明选讲](本小题满分10分)21.(10.00分)如图,圆O的半径为2,AB为圆O的直径,P为AB延长线上一点,过P作圆O的切线,切点为C.若PC=2,求BC的长.5B.[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)22.(10.00分)已知矩阵A=.(1)求A的逆矩阵A﹣1;(2)若点P在矩阵A对应的变换作用下得到点P′(3,1),求点P的坐标.C.[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分0分)23.在极坐标系中,直线l的方程为ρsin (﹣θ)=2,曲线C的方程为ρ=4cosθ,求直线l被曲线C截得的弦长.D.[选修4-5:不等式选讲](本小题满分0分)24.若x,y,z为实数,且x+2y+2z=6,求x2+y2+z2的最小值.【必做题】第25题、第26题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内6作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.25.如图,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=AA1=2,点P,Q分别为A1B1,BC的中点.(1)求异面直线BP与AC1所成角的余弦值;(2)求直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值.26.设n∈N*,对1,2,……,n的一个排列i1i2……i n,如果当s<t时,有i s>i t,则称(i s,i t)是排列i1i2……i n的一个逆序,排列i1i2……i n的所有逆序的总个数称为其逆序数.例如:对1,2,3的一个排列231,只有两个逆序(2,1),(3,1),则排列231的逆序数为2.记f n(k)为1,2,…,n的所有排列中逆序数为k的全部排列的个数.(1)求f3(2),f4(2)的值;(2)求f n(2)(n≥5)的表达式(用n表示).72018年江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.1.(5.00分)已知集合A={0,1,2,8},B={﹣1,1,6,8},那么A∩B={1,8} .【分析】直接利用交集运算得答案.【解答】解:∵A={0,1,2,8},B={﹣1,1,6,8},∴A∩B={0,1,2,8}∩{﹣1,1,6,8}={1,8},故答案为:{1,8}.【点评】本题考查交集及其运算,是基础的计算题.2.(5.00分)若复数z满足i•z=1+2i,其中i是虚数单位,则z的实部为2.【分析】把已知等式变形,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.【解答】解:由i•z=1+2i,得z=,8∴z的实部为2.故答案为:2.【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,是基础题.3.(5.00分)已知5位裁判给某运动员打出的分数的茎叶图如图所示,那么这5位裁判打出的分数的平均数为90.【分析】根据茎叶图中的数据计算它们的平均数即可.【解答】解:根据茎叶图中的数据知,这5位裁判打出的分数为89、89、90、91、91,它们的平均数为×(89+89+90+91+91)=90.故答案为:90.【点评】本题考查了利用茎叶图计算平均数的问题,是基础题.4.(5.00分)一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的S的值为8.9【分析】模拟程序的运行过程,即可得出程序运行后输出的S值.【解答】解:模拟程序的运行过程如下;I=1,S=1,I=3,S=2,I=5,S=4,I=7,S=8,此时不满足循环条件,则输出S=8.故答案为:8.【点评】本题考查了程序语言的应用问题,模拟程序的运行过程是解题的常用方法.5.(5.00分)函数f(x)=的定义域为[2,+∞).【分析】解关于对数函数的不等式,求出x的范围即可.【解答】解:由题意得:≥1,10解得:x≥2,∴函数f(x)的定义域是[2,+∞).故答案为:[2,+∞).【点评】本题考查了对数函数的性质,考查求函数的定义域问题,是一道基础题.6.(5.00分)某兴趣小组有2名男生和3名女生,现从中任选2名学生去参加活动,则恰好选中2名女生的概率为0.3.【分析】(适合理科生)从2名男同学和3名女同学中任选2人参加社区服务,共有C52=10种,其中全是女生的有C32=3种,根据概率公式计算即可,(适合文科生),设2名男生为a,b,3名女生为A,B,C,则任选2人的种数为ab,aA,aB,aC,bA,bB,Bc,AB,AC,BC共10种,其中全是女生为AB,AC,BC共3种,根据概率公式计算即可【解答】解:(适合理科生)从2名男同学和3名女同学中任选2人参加社区服务,共有C52=10种,其中全是女生的有C32=3种,故选中的2人都是女同学的概率P==0.3,(适合文科生),设2名男生为a,b,3名女生为A,B,C,则任选2人的种数为ab,aA,aB,aC,bA,bB,Bc,AB,AC,BC共10种,其中全是女生为AB,AC,BC共3种,11故选中的2人都是女同学的概率P==0.3,故答案为:0.3【点评】本题考查了古典概率的问题,采用排列组合或一一列举法,属于基础题.7.(5.00分)已知函数y=sin(2x+φ)(﹣φ<)的图象关于直线x=对称,则φ的值为.【分析】根据正弦函数的对称性建立方程关系进行求解即可.【解答】解:∵y=sin(2x+φ)(﹣φ<)的图象关于直线x=对称,∴2×+φ=kπ+,k ∈Z,即φ=kπ﹣,∵﹣φ<,∴当k=0时,φ=﹣,故答案为:﹣.【点评】本题主要考查三角函数的图象和性质,利用正弦函数的对称性建立方程关系是解决本题的关键.128.(5.00分)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)到一条渐近线的距离为c,则其离心率的值为2.【分析】利用双曲线的简单性质,以及点到直线的距离列出方程,转化求解即可.【解答】解:双曲线=1(a>0,b>0)的右焦点F (c,0)到一条渐近线y=x的距离为c,可得:=b=,可得,即c=2a,所以双曲线的离心率为:e=.故答案为:2.【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力.9.(5.00分)函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(﹣2,2]上,f (x)=,则f(f(15))的值为.【分析】根据函数的周期性,进行转化求解即可.13【解答】解:由f(x+4)=f(x)得函数是周期为4的周期函数,则f(15)=f(16﹣1)=f(﹣1)=|﹣1+|=,f ()=cos ()=cos =,即f(f(15))=,故答案为:【点评】本题主要考查函数值的计算,根据函数的周期性结合分段函数的表达式利用转化法是解决本题的关键.10.(5.00分)如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为.【解答】解:正方体的棱长为2,中间四边形的边长为:,八面体看做两个正四棱锥,棱锥的高为1,14多面体的中心为顶点的多面体的体积为:2×=.故答案为:.【点评】本题考查几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力.11.(5.00分)若函数f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f(x)在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和为﹣3.【分析】推导出f′(x)=2x(3x﹣a),x∈(0,+∞),当a≤0时,f′(x)=2x(3x ﹣a)>0,f(0)=1,f(x)在(0,+∞)上没有零点;当a>0时,f′(x)=2x (3x﹣a)>0的解为x>,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)递增,由f(x)只有一个零点,解得a=3,从而f(x)=2x3﹣3x2+1,f′(x)=6x(x﹣1),x ∈[﹣1,1],利用导数性质能求出f(x)在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和.【解答】解:∵函数f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,∴f′(x)=2x(3x﹣a),x∈(0,+∞),①当a≤0时,f′(x)=2x(3x﹣a)>0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,f(0)=1,f(x)在(0,+∞)上没有零15点,舍去;②当a>0时,f′(x)=2x(3x﹣a)>0的解为x >,∴f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)递增,又f(x)只有一个零点,∴f ()=﹣+1=0,解得a=3,f(x)=2x3﹣3x2+1,f′(x)=6x(x﹣1),x∈[﹣1,1],f′(x)>0的解集为(﹣1,0),f(x)在(﹣1,0)上递增,在(0,1)上递减,f(﹣1)=﹣4,f(0)=1,f(1)=0,∴f(x)min=f(﹣1)=﹣4,f(x)max=f(0)=1,∴f(x)在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和为:f(x)max+f(x)min=﹣4+1=﹣3.【点评】本题考查函数的单调性、最值,导数的运算及其应用,同时考查逻辑思维能力和综合应用能力,是中档题.12.(5.00分)在平面直角坐标系xOy中,A为直线l:y=2x上在第一象限内的点,B(5,0),以AB为直径的圆C与直线l交于另一点D .若=0,则点A的横坐标为3.16【分析】设A(a,2a),a>0,求出C的坐标,得到圆C的方程,联立直线方程与圆的方程,求得D 的坐标,结合=0求得a值得答案.【解答】解:设A(a,2a),a>0,∵B(5,0),∴C (,a),则圆C的方程为(x﹣5)(x﹣a)+y(y﹣2a)=0.联立,解得D(1,2).∴=.解得:a=3或a=﹣1.又a>0,∴a=3.即A的横坐标为3.故答案为:3.【点评】本题考查平面向量的数量积运算,考查圆的方程的求法,是中档题.13.(5.00分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=120°,∠ABC的平分线交AC于点D,且BD=1,则4a+c 的最小值为9.【分析】根据面积关系建立方程关系,结合基本不等式1的代换进行求解即可.【解答】解:由题意得acsin120°=asin60°+csin60°,17即ac=a+c,得+=1,得4a+c=(4a+c)(+)=++5≥2+5=4+5=9,当且仅当=,即c=2a时,取等号,故答案为:9.【点评】本题主要考查基本不等式的应用,利用1的代换结合基本不等式是解决本题的关键.14.(5.00分)已知集合A={x|x=2n﹣1,n∈N*},B={x|x=2n,n∈N*}.将A∪B 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{a n},记S n为数列{a n}的前n项和,则使得S n>12a n+1成立的n的最小值为27.【分析】采用列举法,验证n=26,n=27即可.【解答】解:利用列举法可得:当n=26时,A∪B中的所有元素从小到大依次排列,构成一个数列{a n},所以数列{a n}的前26项分别1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23.25,…41,2,4,8,16,32.S26=,a27=43,⇒12a27=516,不符合题意.当n=27时,A∪B中的所有元素从小到大依次排列,构成一个数列{a n},18所以数列{a n}的前26项分别1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23.25,…41,43,2,4,8,16,32.S27==546,a28=45⇒12a28=540,符合题意,故答案为:27.【点评】本题考查了集合、数列的求和,属于中档题.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14.00分)在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=AB,AB1⊥B1C1.求证:(1)AB∥平面A1B1C;(2)平面ABB1A1⊥平面A1BC.【分析】(1)由⇒AB∥平面A1B1C;(2)可得四边形ABB1A1是菱形,AB1⊥A1B,19由AB1⊥B1C1⇒AB1⊥BC⇒AB1⊥面A1BC,⇒平面ABB1A1⊥平面A1BC.【解答】证明:(1)平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB∥A1B1,AB∥A1B1,AB⊄平面A1B1C,A1B1⊂∥平面A1B1C⇒AB∥平面A1B1C;(2)在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=AB,⇒四边形ABB1A1是菱形,⊥AB1⊥A1B.在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=AB,AB1⊥B1C1⇒AB1⊥BC.∴⇒AB1⊥面A1BC,且AB1⊂平面ABB1A1⇒平面ABB1A1⊥平面A1BC.【点评】本题考查了平行六面体的性质,及空间线面平行、面面垂直的判定,属于中档题.16.(14.00分)已知α,β为锐角,tanα=,cos(α+β)=﹣.(1)求cos2α的值;(2)求tan(α﹣β)的值.【分析】(1)由已知结合平方关系求得sinα,cosα的值,再由倍角公式得cos2α的值;(2)由(1)求得tan2α,再由cos(α+β)=﹣求得tan(α+β),利用tan(α20﹣β)=tan[2α﹣(α+β)],展开两角差的正切求解.【解答】解:(1)由,解得,∴cos2α=;(2)由(1)得,sin2,则tan2α=.∵α,β∈(0,),∴α+β∈(0,π),∴sin(α+β)==.则tan(α+β)=.∴tan(α﹣β)=tan[2α﹣(α+β)]==.【点评】本题考查三角函数的恒等变换及化简求值,考查同角三角函数基本关系式的应用,是中档题.17.(14.00分)某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O 的一段圆弧(P为此圆弧的中点)和线段MN构成.已知圆O的半径为40米,点P到MN 的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD,大棚Ⅱ内的地块形状为△CDP,要求A,B均在线段MN上,C,D 均在圆弧上.设OC与MN所成的角为θ.(1)用θ分别表示矩形ABCD和△CDP的面积,并确定sinθ的取值范围;21(2)若大棚I内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4:3.求当θ为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.【分析】(1)根据图形计算矩形ABCD和△CDP的面积,求出sinθ的取值范围;(2)根据题意求出年总产值y的解析式,构造函数f(θ),利用导数求f(θ)的最大值,即可得出θ为何值时年总产值最大.=(40sinθ+10)•80cosθ【解答】解:(1)S矩形ABCD=800(4sinθcosθ+cosθ),S△CDP =•80cosθ(40﹣40sinθ)=1600(cosθ﹣cosθsinθ),当B、N重合时,θ最小,此时sinθ=;当C、P重合时,θ最大,此时sinθ=1,∴sinθ的取值范围是[,1);(2)设年总产值为y,甲种蔬菜单位面积年产值为4t,乙种蔬菜单位面积年产值为3t,22则y=3200t(4sinθcosθ+cosθ)+4800t(cosθ﹣cosθsinθ)=8000t(sinθcosθ+cosθ),其中sinθ∈[,1);设f(θ)=sinθcosθ+cosθ,则f′(θ)=cos2θ﹣sin2θ﹣sinθ=﹣2sin2θ﹣sinθ+1;令f′(θ)=0,解得sinθ=,此时θ=,cosθ=;当sinθ∈[,)时,f′(θ)>0,f(θ)单调递增;当sinθ∈[,1)时,f′(θ)<0,f(θ)单调递减;∴θ=时,f(θ)取得最大值,即总产值y最大.答:(1)S=800(4sinθcosθ+cosθ),矩形ABCDS△CDP=1600(cosθ﹣cosθsinθ),sinθ∈[,1);θ=时总产值y最大.【点评】本题考查了解三角形的应用问题,也考查了构造函数以及利用导数求函数的最值问题,是中档题.2318.(16.00分)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C 过点(),焦点F1(﹣,0),F2(,0),圆O的直径为F1F2.(1)求椭圆C及圆O的方程;(2)设直线l与圆O相切于第一象限内的点P.①若直线l与椭圆C有且只有一个公共点,求点P的坐标;②直线l与椭圆C交于A,B两点.若△OAB 的面积为,求直线l的方程.【分析】(1)由题意可得.,又a2﹣b2=c2=3,解得a=2,b=1即可.(2)①可设直线l的方程为y=kx+m,(k<0,m>0).可得.由,可得(4k2+1)x2+8kmx+4m2﹣4=0,△=(8km)2﹣4(4k2+1)(4m2﹣4)=0,解得k=﹣,m=3.即可②设A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线与椭圆方程得(4k2+1)x2+8kmx+4m2﹣4=0,24O到直线l的距离d=,|AB|=|x2﹣x1|=,△OAB的面积为S===,解得k=﹣,(正值舍去),m=3.即可【解答】解:(1)由题意可设椭圆方程为,∵焦点F1(﹣,0),F2(,0),∴.∵∴,又a2﹣b2=c2=3,解得a=2,b=1.∴椭圆C 的方程为:,圆O的方程为:x2+y2=3.(2)①可知直线l与圆O相切,也与椭圆C,且切点在第一象限,∴可设直线l的方程为y=kx+m,(k<0,m>0).由圆心(0,0)到直线l 的距离等于圆半径,可得.由,可得(4k2+1)x2+8kmx+4m2﹣4=0,△=(8km)2﹣4(4k2+1)(4m2﹣4)=0,25可得m2=4k2+1,∴3k2+3=4k2+1,结合k<0,m>0,解得k=﹣,m=3.将k=﹣,m=3代入可得,解得x=,y=1,故点P 的坐标为(.②设A(x1,y1),B(x2,y2),由⇒k <﹣.联立直线与椭圆方程得(4k2+1)x2+8kmx+4m2﹣4=0,|x2﹣x1|==,O到直线l的距离d=,|AB|=|x2﹣x1|=,△OAB的面积为S===,解得k=﹣,(正值舍去),m=3.∴y=﹣为所求.【点评】本题考查了椭圆的方程,直线与圆、椭圆的位置关系,属于中档题.2619.(16.00分)记f′(x),g′(x)分别为函数f(x),g(x)的导函数.若存在x0∈R,满足f(x0)=g(x0)且f′(x0)=g′(x0),则称x0为函数f(x)与g(x)的一个“S点”.(1)证明:函数f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”;(2)若函数f(x)=ax2﹣1与g(x)=lnx存在“S点”,求实数a的值;(3)已知函数f(x)=﹣x2+a,g(x)=.对任意a>0,判断是否存在b>0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S点”,并说明理由.【分析】(1)根据“S点”的定义解两个方程,判断方程是否有解即可;(2)根据“S点”的定义解两个方程即可;(3)分别求出两个函数的导数,结合两个方程之间的关系进行求解判断即可.【解答】解:(1)证明:f′(x)=1,g′(x)=2x+2,则由定义得,得方程无解,则f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S 点”;(2)f′(x)=2ax,g′(x)=,x>0,由f′(x)=g′(x )得=2ax,得x=,f ()=﹣=g ()=﹣lna2,得a=;27(3)f′(x)=﹣2x,g′(x)=,(x≠0),由f′(x0)=g′(x0),假设b>0,得b=﹣>0,得0<x0<1,由f(x0)=g(x0),得﹣x02+a==﹣,得a=x02﹣,令h(x)=x2﹣﹣a=,(a>0,0<x<1),设m(x)=﹣x3+3x2+ax﹣a,(a>0,0<x<1),则m(0)=﹣a<0,m(1)=2>0,得m(0)m(1)<0,又m(x)的图象在(0,1)上连续不断,则m(x)在(0,1)上有零点,则h(x)在(0,1)上有零点,则存在b>0,使f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S”点.【点评】本题主要考查导数的应用,根据条件建立两个方程组,判断方程组是否有解是解决本题的关键.20.(16.00分)设{a n}是首项为a1,公差为d的等差数列,{b n}是首项为b1,公比为q的等比数列.(1)设a1=0,b1=1,q=2,若|a n﹣b n|≤b1对n=1,2,3,4均成立,求d的取值范围;28(2)若a1=b1>0,m∈N*,q∈(1,],证明:存在d∈R,使得|a n﹣b n|≤b1对n=2,3,…,m+1均成立,并求d的取值范围(用b1,m,q表示).【分析】(1)根据等比数列和等差数列的通项公式,解不等式组即可;(2)根据数列和不等式的关系,利用不等式的关系构造新数列和函数,判断数列和函数的单调性和性质进行求解即可.【解答】解:(1)由题意可知|a n﹣b n|≤1对任意n=1,2,3,4均成立,∵a1=0,q=2,∴,解得.即≤d ≤.证明:(2)∵a n=a1+(n﹣1)d,b n=b1•q n﹣1,若存在d∈R,使得|a n﹣b n|≤b1对n=2,3,…,m+1均成立,则|b1+(n﹣1)d﹣b1•q n﹣1|≤b1,(n=2,3,…,m+1),即b1≤d ≤,(n=2,3,…,m+1),∵q∈(1,],∴则1<q n﹣1≤q m≤2,(n=2,3,…,m+1),∴b1≤0,>0,因此取d=0时,|a n﹣b n|≤b1对n=2,3,…,m+1均成立,29下面讨论数列{}的最大值和数列{}的最小值,①当2≤n≤m 时,﹣==,当1<q ≤时,有q n≤q m≤2,从而n(q n﹣q n﹣1)﹣q n+2>0,因此当2≤n≤m+1时,数列{}单调递增,故数列{}的最大值为.②设f(x)=2x(1﹣x),当x>0时,f′(x)=(ln2﹣1﹣xln2)2x<0,∴f(x)单调递减,从而f(x)<f(0)=1,当2≤n≤m 时,=≤(1﹣)=f ()<1,因此当2≤n≤m+1时,数列{}单调递递减,故数列{}的最小值为,∴d的取值范围是d∈[,].【点评】本题主要考查等比数列和等差数列以及不等式的综合应用,考查学生的30运算能力,综合性较强,难度较大.数学Ⅱ(附加题)【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.A.[选修4-1:几何证明选讲](本小题满分10分)21.(10.00分)如图,圆O的半径为2,AB为圆O的直径,P为AB延长线上一点,过P作圆O的切线,切点为C.若PC=2,求BC的长.【分析】连接OC,由题意,CP为圆O的切线,得到垂直关系,由线段长度及勾股定理,可以得到PO的长,即可判断△COB是等边三角形,BC的长.【解答】解:连接OC,因为PC为切线且切点为C,所以OC⊥CP.因为圆O的半径为2,,所以BO=OC=2,,所以,31所以∠COP=60°,所以△COB为等边三角形,所以BC=BO=2.【点评】本题主要考查圆与直线的位置关系,切线的应用,考查发现问题解决问题的能力.B.[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)22.(10.00分)已知矩阵A=.(1)求A的逆矩阵A﹣1;(2)若点P在矩阵A对应的变换作用下得到点P′(3,1),求点P的坐标.【分析】(1)矩阵A=,求出det(A)=1≠0,A可逆,然后求解A的逆矩阵A﹣1.(2)设P(x,y),通过•=,求出=,即可得到点P的坐标.【解答】解:(1)矩阵A=,det(A)=2×2﹣1×3=1≠0,所以A可逆,从而:A的逆矩阵A﹣1=.(2)设P(x,y),则•=,所以=A﹣1=,32因此点P的坐标为(3,﹣1).【点评】本题矩阵与逆矩阵的关系,逆矩阵的求法,考查转化思想的应用,是基本知识的考查.C.[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分0分)23.在极坐标系中,直线l的方程为ρsin (﹣θ)=2,曲线C的方程为ρ=4cosθ,求直线l被曲线C截得的弦长.【分析】将直线l、曲线C的极坐标方程利用互化公式可得直角坐标方程,利用直线与圆的相交弦长公式即可求解.【解答】解:∵曲线C的方程为ρ=4cosθ,∴ρ2=4ρcosθ,⇒x2+y2=4x,∴曲线C是圆心为C(2,0),半径为r=2得圆.∵直线l的方程为ρsin (﹣θ)=2,∴﹣=2,∴直线l的普通方程为:x ﹣y=4.圆心C到直线l的距离为d=,∴直线l被曲线C截得的弦长为2.【点评】本题考查了极坐标方程化为直角坐标方程、直线与圆的相交弦长关系、点到直线的距离公式,属于中档题.33D.[选修4-5:不等式选讲](本小题满分0分)24.若x,y,z为实数,且x+2y+2z=6,求x2+y2+z2的最小值.【分析】根据柯西不等式进行证明即可.【解答】解:由柯西不等式得(x2+y2+z2)(12+22+22)≥(x+2y+2z)2,∵x+2y+2z=6,∴x2+y2+z2≥4是当且仅当时,不等式取等号,此时x=,y=,z=,∴x2+y2+z2的最小值为4【点评】本题主要考查不等式的证明,利用柯西不等式是解决本题的关键.,【必做题】第25题、第26题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.25.如图,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=AA1=2,点P,Q分别为A1B1,BC的中点.(1)求异面直线BP与AC1所成角的余弦值;(2)求直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值.34【分析】设AC,A1C1的中点分别为O,O1,以{}为基底,建立空间直角坐标系O﹣xyz,(1)由|cos|=可得异面直线BP与AC1所成角的余弦值;(2)求得平面AQC1的一个法向量为,设直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值为θ,可得sinθ=|cos|=,即可得直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值.【解答】解:如图,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,设AC,A1C1的中点分别为O,O1,则,OB⊥OC,OO1⊥OC,OO1⊥OB,故以{}为基底,建立空间直角坐标系O﹣xyz,35∵AB=AA1=2,A(0,﹣1,0),B (,0,0),C(0,1,0),A1(0,﹣1,2),B1(,0,2),C1(0,1,2).(1)点P为A1B1的中点.∴,∴,.|cos|===.∴异面直线BP与AC1所成角的余弦值为:;(2)∵Q为BC的中点.∴Q ()∴,,设平面AQC1的一个法向量为=(x,y,z),由,可取=(,﹣1,1),设直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值为θ,sinθ=|cos|==,36∴直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值为.【点评】本题考查了向量法求空间角,属于中档题.26.设n∈N*,对1,2,……,n的一个排列i1i2……i n,如果当s<t时,有i s>i t,则称(i s,i t)是排列i1i2……i n的一个逆序,排列i1i2……i n的所有逆序的总个数称为其逆序数.例如:对1,2,3的一个排列231,只有两个逆序(2,1),(3,1),则排列231的逆序数为2.记f n(k)为1,2,…,n的所有排列中逆序数为k的全部排列的个数.(1)求f3(2),f4(2)的值;(2)求f n(2)(n≥5)的表达式(用n表示).【分析】(1)由题意直接求得f3(2)的值,对1,2,3,4的排列,利用已有的1,2,3的排列,将数字4添加进去,4在新排列中的位置只能是最后三个位置,由此可得f4(2)的值;(2)对一般的n(n≥4)的情形,可知逆序数为0的排列只有一个,逆序数为137的排列只能是将排列12…n中的任意相邻两个数字调换位置得到的排列,f n(1)=n﹣1.(2),当1,2,…,n的排列及其逆序数确定后,将n+1添加进原排为计算f n+1(2)=f n(2)+f n(1)列,n+1在新排列中的位置只能是最后三个位置,可得f n+1+f n(0)=f n(2)+n,则当n≥5时,f n(2)=[f n(2)﹣f n﹣1(2)]+[f n﹣1(2)﹣f n﹣2(2)]+…+[f5(2)﹣f4(2)]+f4(2),则f n(2)(n≥5)的表达式可求.【解答】解:(1)记μ(abc)为排列abc得逆序数,对1,2,3的所有排列,有μ(123)=0,μ(132)=1,μ(231)=2,μ(321)=3,∴f3(0)=1,f3(1)=f3(2)=2,对1,2,3,4的排列,利用已有的1,2,3的排列,将数字4添加进去,4在新排列中的位置只能是最后三个位置.因此,f4(2)=f3(2)+f3(1)+f3(0)=5;(2)对一般的n(n≥4)的情形,逆序数为0的排列只有一个:12…n,∴f n(0)=1.逆序数为1的排列只能是将排列12…n中的任意相邻两个数字调换位置得到的排列,f n(1)=n﹣1.(2),当1,2,…,n的排列及其逆序数确定后,将n+1添加进原排为计算f n+1列,n+1在新排列中的位置只能是最后三个位置.因此,f n(2)=f n(2)+f n(1)+f n(0)=f n(2)+n.+1当n≥5时,f n(2)=[f n(2)﹣f n﹣1(2)]+[f n﹣1(2)﹣f n﹣2(2)]+…+[f5(2)38﹣f4(2)]+f4(2)=(n﹣1)+(n﹣2)+…+4+f4(2)=.因此,当n≥5时,f n(2)=.【点评】本题主要考查计数原理、排列等基础知识,考查运算求解能力和推理论证能力,是中档题.39。
历届高考数学压轴题汇总及答案1.2019年高考数学上海卷:已知等差数列$\{a_n\}$的公差$d\in(0,\pi]$,数列$\{b_n\}$满足$b_n=\sin(a_n)$,集合$S=\{x|x=b_n,n\in N^*\}$。
1) 若$a_1=0,d=\frac{\pi}{6}$,求集合$S$的元素个数;2) 若$a_1=\frac{2\pi}{3}$,求集合$S$;3) 若集合$S$有三个元素$b_{n+T}=b_n$,其中$T$是不超过$7$的正整数,求$T$的所有可能值。
2.2019年高考数学浙江卷:已知实数$a\neq0$,函数$f(x)=a\ln x+x+1$,$x>0$。
1) 当$a=-1$时,求函数$f(x)$的单调区间;2) 对任意$x\in[\frac{3}{4},+\infty)$,有$f(x)\leq\frac{1}{2}e^{2a}$,求$a$的取值范围。
3.2019年高考数学江苏卷:设$(1+x)=a+a_1x+a_2x^2+\cdots+a_nx^n$,$n^2,n\in N^*$,已知$a_3=2a_2a_4$。
1) 求$n$的值;2) 设$(1+3x)=a+b\sqrt{3}$,其中$a,b\in N^*$,求$a^2-3b^2$的值。
4.2018年高考数学上海卷:给定无穷数列$\{a_n\}$,若无穷数列$\{b_n\}$满足对任意$n\in N^*$,都有$b_n-a_n\leq1$,则称$\{b_n\}$与$\{a_n\}$“接近”。
1) 设$\{a_n\}$是首项为$1$,公比为$\frac{1}{2}$的等比数列,构造一个与$\{a_n\}$接近的数列$\{b_n\}$,并说明理由;2) 设数列$\{a_n\}$的前四项为:$a_1=1,a_2=2,a_3=4,a_4=8$,$\{b_n\}$是一个与$\{a_n\}$接近的数列,记集合$M=\{x|x=b_i,i=1,2,3,4\}$,求$M$中元素的个数$m$;3) 已知$\{a_n\}$是公差为$d$的等差数列,若存在数列$\{b_n\}$满足:$\{b_n\}$与$\{a_n\}$接近,且在$1$的等比数列,$b_n=a_{n+1}+1$,$n\in N^*$,判断数列$\{b_n\}$是否满足$b_2-b_1,b_3-b_2,\cdots,b_{201}-b_{200}$中至少有$100$个为正数,求$d$的取值范围。
2018年高考数学——圆锥曲线解答1.(18北京理(19)(本小题14分))已知抛物线C :2y =2px 经过点P (1,2).过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N . (Ⅰ)求直线l 的斜率的取值范围;(Ⅱ)设O 为原点,QM QO λ=u u u u r u u u r ,QN QO μ=u u u r u u u r ,求证:11λμ+为定值.2.(18江苏18.(本小题满分16分))如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 过点1(3,)2,焦点12(3,0),(3,0)F F ,圆O 的直径为12F F .(1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标; ②直线l 与椭圆C 交于,A B 两点.若OAB △26,求直线l 的方程.3.(18全国二理19.(12分))设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =.(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.4.(18全国三理20.(12分))已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点,线段AB 的中点为()()10M m m >,. (1)证明:12k <-;(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP FA FB ++=0u u u r u u u r u u u r.证明:FA u u u r ,FP u u u r ,FB u u u r 成等差数列,并求该数列的公差.5.18全国一理19.(12分)设椭圆22:12x C y +=的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于,A B 两点,点M 的坐标为(2,0).(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程; (2)设O 为坐标原点,证明:OMA OMB ∠=∠.6.(18天津理(19)(本小题满分14分))设椭圆22221x x a b+=(a >b >0)的左焦点为F ,上顶点为B .A的坐标为(,0)b,且FB AB ⋅=(I )求椭圆的方程;(II )设直线l :(0)y kx k =>与椭圆在第一象限的交点为P ,且l 与直线AB 交于点Q .若4AQ AOQ PQ=∠(O 为原点) ,求k 的值.7.(18浙江21.(本题满分15分))如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线C :y 2=4x 上存在不同的两点A ,B 满足PA ,PB 的中点均在C 上.(Ⅰ)设AB 中点为M ,证明:PM 垂直于y 轴;(Ⅱ)若P 是半椭圆x 2+24y =1(x <0)上的动点,求△P AB 面积的取值范围.8.(18北京文(20)(本小题14分))已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b +=>>的离心率为63,焦距为22.斜率为k 的直线l与椭圆M 有两个不同的交点A ,B . (Ⅰ)求椭圆M 的方程;(Ⅱ)若1k =,求||AB 的最大值;(Ⅲ)设(2,0)P -,直线PA 与椭圆M 的另一个交点为C ,直线PB 与椭圆M 的另一个交点为D .若C ,D 和点71(,)42Q - 共线,求k .9.(18全国三文20.(12分))已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点.线段AB 的中点为(1,)(0)M m m >.(1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP FA FB ++=0u u u r u u u r u u u r.证明:2||||||FP FA FB =+u u u r u u u r u u u r .10.(18全国一文20.(12分))设抛物线22C y x =:,点()20A ,,()20B -,,过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点. (1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:ABM ABN =∠∠.参考答案:1.解:(Ⅰ)因为抛物线y 2=2px 经过点P (1,2), 所以4=2p ,解得p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x . 由题意可知直线l 的斜率存在且不为0, 设直线l 的方程为y =kx +1(k ≠0). 由241y xy kx ⎧=⎨=+⎩得22(24)10k x k x +-+=. 依题意22(24)410k k ∆=--⨯⨯>,解得k<0或0<k<1. 又PA ,PB 与y 轴相交,故直线l 不过点(1,-2).从而k ≠-3.所以直线l 斜率的取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1). (Ⅱ)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由(I )知12224k x x k -+=-,1221x x k =. 直线PA 的方程为y –2=1122(1)1y y x x --=--.令x =0,得点M 的纵坐标为1111212211M y kx y x x -+-+=+=+--. 同理得点N 的纵坐标为22121N kx y x -+=+-. 由=QM QO λuuu r uuu r ,=QN QO μuuu r uuu r得=1M y λ-,1N y μ=-.所以2212121212122224112()111111=2111(1)(1)11M N k x x x x x x k k y y k x k x k x x k k λμ-+---++=+=+=⋅=⋅------. 所以11λμ+为定值.2.解:(1)因为椭圆C的焦点为12(),F F -,可设椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b +=>>.又点1)2在椭圆C 上,所以2222311,43,a ba b ⎧+=⎪⎨⎪-=⎩,解得224,1,a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩ 因此,椭圆C 的方程为2214x y +=.因为圆O 的直径为12F F ,所以其方程为223x y +=.(2)①设直线l 与圆O 相切于0000(),,(00)P x y x y >>,则22003x y +=, 所以直线l 的方程为0000()x y x x y y =--+,即0003x y x y y =-+. 由220001,43,x y x y x y y ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩,消去y ,得222200004243640()x y x x x y +-+-=.(*) 因为直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,所以222222000000()()(24)(44364820)4x x y y y x ∆=--+-=-=. 因为00,0x y >,所以002,1x y ==. 因此,点P 的坐标为(2,1). ②因为三角形OAB 的面积为26,所以21 26AB OP ⋅=,从而427AB =. 设1122,,()(),A x y B x y ,由(*)得22000001,22448(2)x y x x ±-=,所以2222121()()x B y y x A =-+- 222000222200048(2)(1)(4)x y x y x y -=+⋅+.因为22003x y +=,所以22022016(2)32(1)49x AB x -==+,即42002451000x x -+=, 解得22005(202x x ==舍去),则2012y =,因此P 的坐标为102(,).综上,直线l 的方程为532y x =-+.学*科网3.解:(1)由题意得(1,0)F ,l 的方程为(1)(0)y k x k =->.设1221(,),(,)A y x y x B , 由2(1),4y k x y x=-⎧⎨=⎩得2222(24)0k x k x k -++=.216160k ∆=+>,故122224k x k x ++=. 所以122244||||||(1)(1)x k AB AF BF k x +=+=+++=.由题设知22448k k+=,解得1k =-(舍去),1k =. 因此l 的方程为1y x =-.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为2(3)y x -=--,即5y x =-+.设所求圆的圆心坐标为00(,)x y ,则00220005,(1)(1)16.2y x y x x =-+⎧⎪⎨-++=+⎪⎩解得003,2x y =⎧⎨=⎩或0011,6.x y =⎧⎨=-⎩ 因此所求圆的方程为22(3)(2)16x y -+-=或22(11)(6)144x y -++=.4.解:(1)设1221(,),(,)A y x y x B ,则222212121,14343y x y x +=+=. 两式相减,并由1221y x y k x -=-得1122043y x y k x +++⋅=. 由题设知12121,22x y x ym ++==,于是 34k m=-.① 由题设得302m <<,故12k <-. (2)由题意得(1,0)F ,设33(,)P x y ,则331122(1,)(1,)(1,)(0,0)y x x y x y -+-+-=.由(1)及题设得3321213()1,()20y y x x y x m =-+==-+=-<.又点P 在C 上,所以34m =,从而3(1,)2P -,3||2FP =u u u r .于是1||22x FA ===-u u u r .同理2||22xFB =-u u u r .所以121||||4()32FA FB x x +=-+=u u u r u u u r .故2||||||FP FA FB =+u u u r u u u r u u u r ,即||,||,||FA FP FB u u u r u u u r u u u r成等差数列.设该数列的公差为d ,则1212||||||||||2FB FA x x d =-=-=u u u r u u u r .②将34m =代入①得1k =-. 所以l 的方程为74y x =-+,代入C 的方程,并整理得2171404x x -+=.故121212,28x x x x +==,代入②解得||28d =.所以该数列的公差为28或28-.5解:(1)由已知得(1,0)F ,l 的方程为x =1.由已知可得,点A 的坐标为(1,2或(1,2-.所以AM 的方程为y x =+y x =.(2)当l 与x 轴重合时,0OMA OMB ∠=∠=︒.当l 与x 轴垂直时,OM 为AB 的垂直平分线,所以OMA OMB ∠=∠.当l 与x 轴不重合也不垂直时,设l 的方程为(1)(0)y k x k =-≠,1221(,),(,)A y x y x B ,则12x x <<MA ,MB 的斜率之和为212122MA MB x x y yk k +=+--. 由1122,y k k x y k x k =-=-得121212(23()42)(2)MA MB x x x x k k x x kk k -+++=--.将(1)y k x =-代入2212x y +=得 2222(21)4220k x k x k +-+-=.所以,21221222422,2121x x x k k k x k -+==++. 则3131322244128423()4021k k k k kk k k k x x x x --++-++==+. 从而0MA MB k k +=,故MA ,MB 的倾斜角互补,所以OMA OMB ∠=∠. 综上,OMA OMB ∠=∠.6.(Ⅰ)解:设椭圆的焦距为2c ,由已知知2259c a =,又由a 2=b 2+c 2,可得2a =3b .由已知可得,FB a =,AB =,由FB AB ⋅=,可得ab =6,从而a =3,b =2.所以,椭圆的方程为22194x y +=. (Ⅱ)解:设点P 的坐标为(x 1,y 1),点Q 的坐标为(x 2,y 2).由已知有y 1>y 2>0,故12sin PQ AOQ y y ∠=-.又因为2sin y AQ OAB =∠,而∠OAB =π4,故2AQ =.由AQ AOQ PQ=∠,可得5y 1=9y 2. 由方程组22194y kx x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩,,消去x,可得1y =AB 的方程为x +y –2=0,由方程组20y kx x y =⎧⎨+-=⎩,,消去x ,可得221ky k =+.由5y 1=9y 2,可得5(k +1)=,两边平方,整理得25650110k k -+=,解得12k =,或1128k =. 所以,k 的值为111228或.7.(Ⅰ)设00(,)P x y ,2111(,)4A y y ,2221(,)4B y y . 因为PA ,PB 的中点在抛物线上,所以1y ,2y 为方程202014()422y x y y ++=⋅即22000280y y y x y -+-=的两个不同的实数根. 所以1202y y y +=. 因此,PM 垂直于y 轴.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知120212002,8,y y y y y x y +=⎧⎪⎨=-⎪⎩ 所以2221200013||()384PM y y x y x =+-=-,12||y y -= 因此,PAB △的面积32212001||||4)24PABS PM y y y x =⋅-=-△. 因为220001(0)4y x x +=<,所以2200004444[4,5]y x x x -=--+∈.因此,PAB △面积的取值范围是.8.【解析】(Ⅰ)由题意得2c =,所以c =又3c e a ==,所以a =2221b a c =-=, 所以椭圆M 的标准方程为2213x y +=.(Ⅱ)设直线AB 的方程为y x m =+,由2213y x m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 可得2246330x mx m ++-=, 则2223644(33)48120m m m ∆=-⨯-=->,即24m <,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则1232m x x +=-,212334m x x -=,则12|||2AB x x =-==,易得当20m =时,max ||AB ,故||AB. (Ⅲ)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,33(,)C x y ,44(,)D x y ,则221133x y += ①,222233x y += ②,又(2,0)P -,所以可设1112PA y k k x ==+,直线PA 的方程为1(2)y k x =+, 由122(2)13y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 可得2222111(13)121230k x k x k +++-=, 则2113211213k x x k +=-+,即2131211213k x x k =--+, 又1112y k x =+,代入①式可得13171247x x x --=+,所以13147y y x =+,所以1111712(,)4747x y C x x --++,同理可得2222712(,)4747x y D x x --++.故3371(,)44QC x y =+-u u u r ,4471(,)44QD x y =+-u u u r ,因为,,Q C D 三点共线,所以34437171()()()()04444x y x y +--+-=,将点,C D 的坐标代入化简可得12121y y x x -=-,即1k =. 9..解:(1)设11()A x y ,,22()B x y ,,则2211143x y +=,2222143x y +=.两式相减,并由1212=y y k x x --得1212043x x y y k +++⋅=. 由题设知1212x x +=,122y y m +=,于是34k m=-. 由题设得302m <<,故12k <-. (2)由题意得F (1,0).设33()P x y ,,则 331122(1)(1)(1)(00)x y x y x y -+-+-=,,,,.由(1)及题设得3123()1x x x =-+=,312()20y y y m =-+=-<. 又点P 在C 上,所以34m =,从而3(1)2P -,,3||=2FP uu r .于是1||22x FA ==-uu r .同理2||=22xFB -uu r .所以1214()32FA FB x x +=-+=uu r uu r .故2||=||+||FP FA FB uu r uu r uu r .10.解:(1)当l 与x 轴垂直时,l 的方程为x =2,可得M 的坐标为(2,2)或(2,–2).所以直线BM 的方程为y =112x +或112y x =--.(2)当l 与x 轴垂直时,AB 为MN 的垂直平分线,所以∠ABM =∠ABN .当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为(2)(0)y k x k =-≠,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1>0,x 2>0.由2(2)2y k x y x=-⎧⎨=⎩,得ky 2–2y –4k =0,可知y 1+y 2=2k ,y 1y 2=–4.直线BM ,BN 的斜率之和为 1221121212122()22(2)(2)BM BN y y x y x y y y k k x x x x ++++=+=++++.① 将112y x k =+,222yx k=+及y 1+y 2,y 1y 2的表达式代入①式分子,可得 121221121224()882()0y y k y y x y x y y y k k++-++++===.所以k BM +k BN =0,可知BM ,BN 的倾斜角互补,所以∠ABM +∠ABN .综上,∠ABM=∠ABN.。
数学试卷 第1页(共42页) 数学试卷 第2页(共42页)绝密★启用前江苏省2018年普通高等学校招生全国统一考试数 学本试卷共160分.考试时长120分钟.参考公式:锥形的体积公式13V Sh =,其中S 是椎体的底面积,h 是椎体的高。
一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分. 1.已知集合{0,1,2,8}A =,{1,1,6,8}B =-,那么AB = .2.若复数z 满足i 12i z =+,其中i 是虚数单位,则z 的实部为 .3.已知5位裁判给某运动员打出的分数的茎叶图如图所示,那么这5位裁判打出的分数的平均数为 .4.一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的S 的值为 .5.函数()f x =的定义域为 .6.某兴趣小组有2名男生和3名女生,现从中任选2名学生去参加活动,则恰好选中2名女生的概率为 .7.已知函数ππsin(2)()22y x ϕϕ=+-<<的图象关于直线π3x =对称,则ϕ的值是 .8.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22221(0)x y a b a b-=>>0,的右焦点(,0)F c 到一条渐近线的距离为2,则其离心率的值是 . 9.函数()f x 满足(4)()()f x f x x +=∈R ,且在区间(2,2]-上,()cos (2)2102x x f x x x π⎧⎪⎪=⎨⎪+⎪⎩0<≤,(-2<≤),,则((15))f f 的值为 . 10.如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为 .11.若函数32()21()f x x ax a =-+∈R 在(0,)+∞内有且只有一个零点,则()f x 在[1,1]-上的最大值与最小值的和为 .12.在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,点(5,0)B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD =,则点A 的横坐标为 .13.在ABC △中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,120ABC ∠=,ABC ∠的平分线交AC 于点D ,且1BD =,则4a c +的最小值为 .14.已知集合{21,}A x x n n ==-∈*N ,{2,}n B x x n ==∈*N .将AB 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{}n a ,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则使得112n n S a +>成立的n 的最小值为 .毕业学校_____________ 姓名________________ 考生号________________ ________________ _____________-------------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------数学试卷 第3页(共42页) 数学试卷 第4页(共42页)二、解答题:本大题共6小题,共计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)在平行六面体1111ABCD A B C D -中,1AA AB =,111AB B C ⊥. 求证:(Ⅰ)AB ∥平面11A B C ; (Ⅱ)平面11ABB A ⊥平面1A BC .16.(本小题满分14分)已知α,β为锐角,4tan 3α=,cos()αβ+=.(Ⅰ)求cos2α的值; (Ⅱ)求tan()αβ-的值.数学试卷 第5页(共42页) 数学试卷 第6页(共42页)17.(本小题满分14分)某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O 的一段圆弧MPN (P 为此圆弧的中点)和线段MN 构成,已知圆O 的半径为40米,点P 到MN 的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD ,大棚Ⅱ内的地块形状为CDP △,要求点A ,B 均在线段MN 上,C ,D 均在圆弧上.设OC 与MN 所成的角为θ.(Ⅰ)用θ分别表示矩形ABCD 和CDP △的面积,并确定sin θ的取值范围; (Ⅱ)若大棚Ⅰ内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4:3.求当θ为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.18.(本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C过点1)2,焦点1(F,2F ,圆O 的直径为12F F .(Ⅰ)求椭圆C 及圆O 的方程;(Ⅱ)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标; ②直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点.若OAB △,求直线l 的方程.-------------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------毕业学校_____________ 姓名________________ 考生号________________ ________________ _____________数学试卷 第7页(共42页) 数学试卷 第8页(共42页)19.(本小题满分16分)记()f x ',()g x '分别为函数()f x ,()g x 的导函数.若存在0x ∈R ,满足00()()f x g x =且00()()f x g x ''=,则称0x 为函数()f x 与()g x 的一个“S 点”.(Ⅰ)证明:函数()f x x =与2()22g x x x =+-不存在“S 点”; (Ⅱ)若函数2()1f x ax =-与()ln g x x =存在“S 点”,求实数a 的值;(Ⅲ)已知函数2()f x x a =-+,e ()xb g x x=.对任意0a >,判断是否存在0b >,使函数()f x 与()g x 在区间(0,)+∞内存在“S 点”,并说明理由.20.(本小题满分16分)设{}n a 是首项为1a ,公差为d 的等差数列,{}n b 是首项1b ,公比为q 的等比数列. (Ⅰ)设10a =,11b =,2q =若1||n n a b b -≤对1,2,3,4n =均成立,求d 的取值范围; (Ⅱ)若110a b =>,m ∈*N,q ∈,证明:存在d ∈R ,使得1||n n a b b -≤对2,3,1n m =+…,均成立,并求d 的取值范围(用1b ,m ,q 表示).数学试卷 第9页(共42页) 数学试卷 第10页(共42页)数学Ⅱ(附加题)本试卷均为非选择题(第21题~第23题). 本卷满分40分,考试时间为30分钟.21.【选做题】本题包括A ,B ,C ,D 四小题,请选定其中两小题并作答...........,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。
2018年高考数学试卷分析(江苏卷)命题范围:高中数学必修1、2、3、4、5,选修1-1、1-2或选修2-1、2-2、2-3、选修系列四。
文科、艺术总分160分,理科200分,其中选择题70分(14*5),解答题90分(15——17、14分;18——20、16分;)理科部分40分:21、10分(选做2题,分为A、B、C、D);22、23均为10分,为必做题。
一、填空题:第1题:考查的是交集及其运算,考查基础知识,难度较小。
第2题:考查的是复数相关基本概念。
第3题:考查的是平均数公式。
第4题:考查的是伪代码,考查考生的读图能力,难度较小。
第5题:考查的是求解函数的定义域问题。
第6题:考查的是事件、古典概型的概率求解。
第7题:考查的是函数的性质:对称轴、周期、单调性等。
第8题:考查的是双曲线的性质、求解离心率的方法。
第9题:考查的是分段函数的函数值、周期性等。
第10题:考查的是几何体的定义、结构特征、几何模型、割补法求解几何体的体积。
第11题:考查的是函数的零点问题。
利用函数的单调性、图像求参数的范围,再分析函数的最值、奇偶性、单调性、周期性、对称性。
第12题:考查的是向量与函数、不等式、三角函数、曲线方程等结合的向量坐标运算,最终转化为求解方程、不等式或函数的值域问题。
第13题:考查的解三角形与不等式结合的基本不等式问题。
第14题:考查的是数列、集合、不等式、函数结合的函数最值问题。
三、解答题:第15题:主要考查直线与直线、直线与平面以及平面与平面的位置关系,考查空间想象能力和推理论证能力。
第16题:主要考查同角三角函数关系、两角和(差)及二倍角的三角函数,考查运算求解能力。
第17题:主要考查三角函数的应用、用导数求最值等基础知识,考查直观想象和数学建模及运用数学知识分析和解决实际问题的能力。
第18题:主要考查直线方程、圆的方程、圆的几何性质、椭圆方程、椭圆的几何性质、直线与圆及椭圆的位置关系等知识,考查分析问题能力和运算求解能力。