2018年江苏南京市高考数学一模试卷
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2018年南京市高三第一次质量检测数 学 2018.2一、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,有且只有一项是符合题目要求的.(1)与向量(12,5)a =平行的单位向量为( )A .125(,)1313-B .125(,)1313--C .125(,)1313或125(,)1313--D .125(,)1313±±(2)函数2log (2)y x =+的定义域为( )A..(,1)(3,)-∞-+∞ B .(,1][3,)-∞-+∞ C .(2,1]-- D .(2,1][3,)--+∞ (3)已知样本:10 8 6 10 13 8 10 12 11 78 9 11 9 12 9 10 11 12 12那么频率为0.3的范围是( )A .5.5~7.5B .7.5~9.5C .9.5~11.5D .11.5~13.5 (4)已知直线m 、n 和平面α,则m ∥n 的一个必要条件是( )A .m ∥α,n ∥α B.m ⊥α,n ⊥α C .m ∥α,n ⊂α D .m 、n 与α成等角 (5)若正数b a 、满足3++=b a ab ,则b a +的取值范围是( )A .),9[+∞ B.),6[+∞ C .]9,0( D .)6,0((6)设双曲线22221x y a b-=(0,0)a b >>的实轴长、虚轴长、焦距成等比数列,则双曲线的离心率为( )A B C D (7)若函数y =f (x ) (x ∈R )满足f (x +2)=f (x ),且x ∈(-1,1]时,f (x )=|x |.则函数y =f (x )的图象与函数y =log 4|x |的图象的交点的个数为( )A .3B .4C .6D .8(8)已知点P 是抛物线22y x =上的动点,点P 在y 轴上的射影是M ,点A 的坐标是7(,4)2A ,则||||PA PM +的最小值是( ) A .112 B .4 C .92D .5(9)已知函数()y f x =的图象与函数21x y -=-的图象关于直线y x =对称,则(3)f 的值为 ( )A .1B .1-C .2D .2-(10)能够使得圆222410x y x y +-++=上恰有两个点到直线20x y c ++=距离等于1的c 的一个值为( )A .2C .3 D.(11)关于x 的不等式ax-b >0的解集是(1,+∞),则关于x 的不等式02>-+x bax 的解集是( ) A .(-∞,-1)∪(2,+∞) B .(-1,2) C .(1,2) D .(-∞,1)∪(2,+∞)(12)由0,1,2,…,9这十个数字组成的、无重复数字的四位数中,个位数字与百位数字之差的绝对值等于8的个数为( )A.180B.196C.210D.224第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题:本大题共4小题;每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上.(13)如图,已知点E 是棱长为2的正方体1AC 的棱1AA 的中点,则点A 到平面EBD 的距离等于_____________.(14)若123n a n =++++ ,则数列1{}na 的前n 项和n S =_____________.(15)已知1sincos,222θθ+=则cos 2θ= . (16)有两个向量1(1,0)e = ,2(0,1)e =,今有动点P ,从0(1,2)P -开始沿着与向量12e e + 相同的方向作匀速直线运动,速度为12||e e +;另一动点Q ,1A 1B 1C 1D DC BAE从0(2,1)Q --开始沿着与向量1232e e + 相同的方向作匀速直线运动,速度为12|32|e e +.设P 、Q 在时刻0t =秒时分别在0P 、0Q 处,则当00PQ P Q ⊥ 时,t = 秒. 三、解答题:本大题6小题,共74分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.(17)(本小题满分12分)某厂生产的A 产品按每盒10件进行包装,每盒产品均需检验合格后方可出厂.质检办法规定:从每盒10件A 产品中任抽4件进行检验,若次品数不超过1件,就认为该盒产品合格;否则,就认为该盒产品不合格.已知某盒A 产品中有2件次品.(1)求该盒产品被检验合格的概率;(2)若对该盒产品分别进行两次检验,求两次检验得出的结果不一致的概率.(18)(本小题满分12分)已知偶函数f (x )=cos θsin x -sin(x -θ)+(tan θ-2)sin x -sin θ的最小值是0,求f (x )的最大值及此时x 的集合.(19) (本小题满分12分)如图,直三棱柱111ABC A B C -中,112AB AC AA ==,90BAC ∠=,D 为棱1BB 的中点.(Ⅰ)求异面直线1C D 与1AC 所成的角; (Ⅱ)求证:平面1A DC ⊥平面ADC .(20) (本小题满分12分)已知二次函数f (x )满足:①在x =1时有极值; ②图象过点(0,-3),且在该点处的切线与直线2x +y =0平行.(I )求f (x )的解析式;(II )求函数g (x )=f (x 2)的单调递增区间 (21) (本小题满分12分)等差数列{}n a 中,12a =,公差d 是自然数,等比数列{}n b 中,1122,b a b a ==.A CB A 1C 1B 1D(1)试找出一个d 的值,使{}n b 的所有项都是{}n a 中的项;再找出一个d 的值,使{}n b 的项不都是{}n a 中的项(不必证明);(Ⅱ)判断4d =时,是否{}n b 所有的项都是{}n a 中的项, 并证明你的结论;(Ⅲ)探索当且仅当d 取怎样的自然数时,{}n b 的所有项都是{}n a 中的项,并说明理由. (22)(本小题满分14分)如图,已知过点D (2,0)-的直线l 与椭圆2212xy +=交于不同的两点A 、B ,点M 是弦AB 的中点.(Ⅰ)若O P O A O B =+,求点P 的轨迹方程; (Ⅱ)求||||MD MA 的取值范围.2018年南京市高三数学第一次质量检测参考解答及评分标准一、选择题:每小题5分,满分60分.(1)C (2)D (3) B (4)D (5) B (6) B (7)C (8)C (9)D (10)C (11)A (12)C 二、填空题:每小题4分,满分16分.(14)21n n +; (15)18-; (16)2.三、解答题(17)(本小题满分12分)解: (1)从该盒10件产品中任抽4件,有等可能的结果数为410C 种,……………………1' 其中次品数不超过1件有431882C C C +种,…………………………………………………2'被检验认为是合格的概率为431882410C C C C +……………4'(本步正确,对上两步不作要求)1315=.……………………………………………………6' (2)两次检验是相互独立的,可视为独立重复试验,…………………………………………7' 因两次检验得出该盒产品合格的概率均为1315, 故“两次检验得出的结果不一致”即两次检验中恰有一次是合格的概率为121313C (1)1515⋅⋅-…………………………………10' 52225=.…………………………………………11' 答:该盒产品被检验认为是合格的概率为1315;两次检验得出的结果不一致的概率为52225.…………………………………………………………………………………………………12' 说明:两小题中没有简要的分析过程,各扣1分.(18)(本小题满分12分)解:f (x )=cos θsin x -(sin x cos θ-cos x sin θ)+(tan θ-2)sin x -sin θ=sin θcos x +(tan θ-2)sin x -sin θ.……………………………………………………1'因为f (x )是偶函数,所以对任意x ∈R ,都有f (-x )=f (x ),……………………………………………………2' 即sin θcos(-x )+(tan θ-2)sin(-x )-sin θ=sin θcos x +(tan θ-2)sin x -sin θ, 即(tan θ-2)sin x =0,所以tan θ=2.……………………………………………………………………………5'由22sin cos 1,sin 2,cos θθθθ⎧+=⎪⎨=⎪⎩…………………………………………………………………6'解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==;,55cos 552sin θθ 或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=.55cos 552sin θθ,……………………………………………………………………8' 此时,f (x )=sin θ(cos x -1).当sin θ=552时,f (x )=552(cos x -1)最大值为0,不合题意最小值为0,舍去;.……9' 当sin θ=552-时,f (x )=552-(cos x -1)最小值为0, 当cos x =-1时,f (x )有最大值为554,…………………………………………11' 自变量x 的集合为{x |x =2k π+π,k ∈Z }..…………………………………………………12'(19)(本小题满分12分) 解法一:(Ⅰ)建立如图所示的空间直角坐标系. 设AB a =, 则11(0,0,2),(0,,0),(0,,2),(,0,)A a C a C a a D a a ,于是11(,,),(0,,2)C D a a a AC a a =--=-.x111111cos ,||||C D A C C D A C C D A C ⋅<>=⋅2215==,∴异面直线1C D 与1AC所成的角为15.(Ⅱ)1(,0,),(,0,),(0,,0)A D a a AD a a AC a =-==,221100,0A D AD a a A D AC ∴⋅=+-=⋅=.则11,A D AD A D AC ⊥⊥.1A D ∴⊥平面ACD . 又1A D ⊂平面1ACD , ∴ 平面1A DC ⊥平面ADC .解法二:(Ⅰ)连结1AC 交1AC 于点E ,取AD 中点F ,连结EF ,则EF ∥1C D .∴直线EF 与C A 1所成的角就是异面直线1C D 与1AC 所成的角. 设AB a =,则1C D== ,1AC ==.AD ==.CEF ∆中,1122CE AC ==,1122EF C D ==,直三棱柱中,90BAC ∠= ,则AD AC ⊥.2CF ===.ACBA 1C 1B 1 D FE…………2'…………4'…………12'…………11' …………10' …………7'…………6'222222533cos21522a a aCE EF CFCEFCE EF+-+-∠===⋅,∴异面直线1C D与1AC所成的角为15.(Ⅱ)直三棱柱中,90BAC∠= ,AC∴⊥平面11ABB A.则1AC A D⊥.又AD=,1A D=,12AA a=,则22211AD A D AA+=,于是1AD A D⊥.1A D∴⊥平面ACD.又1A D⊂平面1ACD,∴平面1A DC⊥平面ADC.(20)(本小题满分12分)解:(I)设f(x)=ax2+bx+c,则f '(x)=2ax+b.………………………………………………1'由题设可得:⎪⎩⎪⎨⎧-=-='=',3)0(,2)0(,0)1(fff即⎪⎩⎪⎨⎧-=-==+.3,2,02cbba…………………………………………4'解得⎪⎩⎪⎨⎧-=-==.3,2,1cba…………………………………………………………………………5'所以f(x)=x2-2x-3.……………………………………………………………………6'(II)g(x)=f(x2)=x4-2x2-3,g'(x)=4x3-4x=4x(x-1)(x+1).………………………8'列表:………………………………………………………………………………………11'由表可得:函数g(x)的单调递增区间为(-1,0),(1,+∞).………………………12'(21)(本小题满分12分)…………6'…………7'…………8'…………10'解:(Ⅰ)0d=时,{}n a 的项都是{}n b 中的项;…………………2'(任一非负偶数均可)1d =时,{}n a 的项不都是{}n b 中的项.……………………3'(任一正奇数均可)(Ⅱ)4d=时,422(21),n a n n =-=-…………………………………………………4'123n n b -=⨯……………………………………………………………5'131 2(21)2n m a -+=⨯-=131(2n m -+=为正整数),{}n b 的项一定都是{}n a 中的项.……………………………………………………………………………7'(Ⅲ)当且仅当d 取2(*)k k ∈N (即非负偶数)时,{}n b 的项都是{}n a 中的项.理由是:……………………………………………………………………………………………9' ①当2(*)dk k =∈N 时,2(1)22[1(1)],n a n k n k =+-⋅=+-⋅2n >时,11122112(1)2(C C 1)n n n n n n n b k k k k ------=⋅+=++⋅⋅⋅++, 其中112211C C n n n n n kk k -----++⋅⋅⋅+是k 的非负整数倍,设为Ak (*A ∈N ), 只要取1m A =+即(m 为正整数)即可得n m b a =,即{}n b 的项都是{}n a 中的项;……11'②当21,()d k k =+∈N 时,23(23)2k b +=不是整数,也不可能是{}n a 的项.…………12'(22)(本小题满分14分)解:(Ⅰ)①若直线l ∥x 轴,则点P 为(0,0);………………………………………………1' ②设直线:2l x my =-,并设点,,,A B M P的坐标分别是112200(,),(,),(,),(,)A x y B x y M x y P x y ,由222,22x my x y =-⎧⎨+=⎩消去x ,得 22(2)420m y my +-+=, ①……………………2' 由直线l 与椭圆有两个不同的交点,可得22(4)8(2)0m m ∆=--+>,即28(2)0m ->,所以22m>.……………………………………………………………4'由OP OA OB =+ 及方程①,得12242m y y y m =+=+,121228(2)(2)2x x x my my m =+=-+-=-+,即228,24.2x m m y m ⎧=-⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩…………………………………………………………………………6'由于0m ≠(否则,直线l 与椭圆无公共点),将上方程组两式相除得,2ymx=-,代入到方程282x m =-+,得282()2x yx=--+,整理,得22240x y x ++=(20)x -<<.综上所述,点P 的轨迹方程为22240x y x ++=(20)x -<≤.……………………8'(Ⅱ)①当l ∥x 轴时,,A B 分别是椭圆长轴的两个端点,则点M在原点O处,所以,||2,||MD MA ==||||MD MA =……………………………………………9'②由方程①,得12022,22y y my m +==+所以,0|||D MD y y =-=,01|||MA y y =-==所以||||MD MA ==…………………………………………………12'因为22m >,所以22(1,0)m -∈-(0,1),所以||)||MD MA ∈+∞.综上所述,||)||MD MA ∈+∞.…………………………………………………………14'。
2018年南京市高三数学第一次模拟考试本试卷共150分 考试时间120分钟 2018. 3. 13 学校 班级 学号 姓名 得分 一. 选择题(本大题共12小题;每小题5分,共60分)1. 以下可以估计总体稳定性的统计量是 ………………………………………( ) A. 样本平均数 B. 样本中位数 C. 样本方差 D. 样本最大值2. 函数)0x (1x y ≥-=y 的反函数是……………………………………… ( )A. )0x ()1x (y 2≥+=B. )1x ()1x (y 2-≥+=C. )0x ()1x (y 2≥-=D. )1x ()1x (y 2-≥-=3.若向量n 与直线l 垂直, 则称向量n 为直线l 的法向量. 直线03y 2x =++的一个法向量为 ………………………………………………………………………………( ) A. )2,1( B. )2 ,1(- C. )1,2( D. )1,2(-4. 设等差数列}a {n 的前n 项的和是n S , 且0a a 84=+, 则………………( ) A. 54S S < B. 54S S = C. 56S S < D. 56S S =5. 已知ABC ∆的三个顶点在同一球面上, .2AC AB ,90BAC ===∠ 若球心O 到平面ABC 的距离为1, 则该球的半径为 ……………………………………( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 26. 当),0(x π∈ 时, 函数xsin x sin 3x 2cos 1)x (f 2++=的最小值为…………( )A. 22B. 3C. 32D. 47.若函数)0a (ax cos ax sin )x (f >+= 的最小正周期为1,则它的图象的一个对称中心 为…………………………………………………………………………………( ) A. )0,8( π-B. )0,0(C. )0,81( -D. )0,81( 8. 函数|x |log 22y =的图像大致是……………………………………………( )9.“2b a =+”是“直线0y x =+与圆2)b y ()a x (22=-+-相切”的 … ( )A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件 10. 已知函数)x (f 满足)x (f )x (f -π=, 且当)2,2(x ππ-∈ 时, x sin x )x (f +=. 设)3(f c ),2(f b ),1(f a === , 则……………………………………………( )A. c b a <<B. a c b <<C. a b c <<D. b a c <<11. 若M 是直线01sin y cos x =+θ+θ上到原点的距离最近的点,则当θ在实数范围内 变化时, 动点M 的轨迹是………………………………………………………( )A. 直线B. 线段C. 圆D. 椭圆12. 将三种作物种植在如图5块试验田里, 每块种植一种作物, 且同一种作物在相邻的试 验田中, 不同的种植方法有……………………………………………………( )A. 24种B. 36种C. 42种D. 48种二. 填空题(本大题共6小题;每小题4分,共24分) 13. 设集合)}3a (log ,5{A 2+= , }b ,a {B =. 若{1}AB =, 则A B = .14. 设周期为4的奇函数)x (f 的定义域为R, 且当)6,4[x ∈时, 2x 2)x (f -=, 则)1(f - 的值为 .15. 已知双曲线的中心在坐标原点O, 焦点在y 轴上, 它的虚轴长为2, 且焦距是两准线 间距离的2倍, 则该双曲线的方程为 .16. 设,3n (x a x a x a a )1x (n n 2210n ≥++++=- 且)Z n ∈. 若0a 3a 23=+, 则n = . 17. 在ABC ∆中, 若22A cos A sin =+, 则)4A tan(π-的值为 .18. 已知)0,1(A -, )1,2(B, )1 ,1(C - . 若将坐标平面沿x 轴折成直二面角, 则折 后BAC ∠的余弦值为 .三. 解答题(本大题共5小题,共66分)19. (本小题满分12分)一位学生每天骑自行车上学, 从他家到学校有5个交通岗, 假设他在交通岗遇到红灯是相互独立的, 且首末两个交通岗遇到红灯的概率均为p , 其余3个交通岗遇到红灯的概率均为21. (1) 若32p =, 求该学生在第三个交通岗第一遇到红灯的概率; (2) 若该学生至多遇到一次红灯的概率不超过185, 求p 的取值范围.20. (本小题满分12分)如图, 在正方形ABCD —1111D C B A 中,E 为AB 的中点.(1) 求AD 和C B 1所成的角(2) 证明: 平面D EB 1⊥平面CD B 1;(3) 求二面角E —C B 1—D 的大小. (用反三角函数表示)21. (本小题满分14分)已知函数,34x 3x x 31)x (f 23+--=直线l : 0c y 2x 9=++. (1) 求证: 直线l 与函数)x (f y =的图像不相切;(2) 若当]2,2[x -∈时, 函数)x (f y =的图像在直线l 的下方, 求c 的范围.22. (本小题满分14分)已知函数.x12)x (f +=数列}a {n 中, )a (f a ,a a n 1n 1==+ )N n (*∈. 当a 取不同的值时,得到不同的数列}a {n , 如当1a =时, 得到无穷数列;,717,37,3,1 当21a -=时,得到有穷数列. 0,21- (1) 求a 的值, 使得0a 3=;(2) 设数列}b {n 满足),N n )(b (f b ,21b 1n n 1*+∈=-=求证: 不论a 取}b {n 中的任何数, 都可以得到一个有穷数列}a {n ; (3) 求a 的取值范围, 使得当2n ≥时, 都有3a 37n <<.23. (本小题满分14分)(1) 已知抛物线),0p (px 2y 2>= 过焦点F 的动直线l 交抛物线于B ,A 两点, O 为坐标原点, 求证: OB OA ⋅为定值;(2) 由 (1) 可知: 过抛物线的焦点F 的动直线 l 交抛物线于B ,A 两点, 存在定点P , 使得⋅为定值. 请写出关于椭圆的类似结论,并给出证明.2018年南京市高三数学第一次模拟考试参考答案及评分标准 2018. 3. 13一. 选择题(每小题5分,共60分)二. 填空题(每小题4分, 共24分)13.;}5,1,1{ - 14. 23 ; 15.;1x y 22 =- 16. 11 ; 17. ;3 18. .253三. 解答题(共66分) 19.(本小题满分12分)解: (1) 记该学生在第i 个交通岗遇到红灯i A )5,,2,1i ( =,.12121)211()321()A A A (P 321=⨯-⨯-=⋅⋅答:该学生在第三个交通岗第一遇到红灯的概率为.121……………6分 (2) 该学生至多遇到一次红灯指没有遇到红灯(记为A )或恰好遇到一次红灯(记为B ),)p 1(81)211(C )p 1(C )A (P 2303202-=--=……………7分 =-⋅-+-⋅-=30312213202)211(C )p 1(p C )211(C )p 1(C )B (P ).p 1(p 41)p 1(832-+-…………………9分 +-2)p 1(81.38p 31185)p 1(p 41)p 1(832≤≤⇒≤-+-……………11分 又,1p 0≤≤ 所以p 的取值范围是].1,31[ ……………12分20.(本小题满分12分)解: (1) 正方体中, BC //AD , AD ∴与C B 1所成的角为CB B 1∠或其补角.45CB B 1=∠, AD ∴和C B 1所成的角为 45……………4分(2) 取C B 的中点,F D B 的中点,G 连结.GF ,EG ,BF⊥CD 平面11B BCC , BF DC ⊥∴.又C B BF 1⊥, ,C C B DC 1=⋂⊥∴BF 平面CD B 1.……………6分GFBE ,CD21 ,CD 21BE∴GF , ∴四边形BFGE 是平行四边形, .CE //BF ∴⊥∴EG 平面.CD B 1……………7分又⊂EG 平面D EB 1, ∴平面⊥D EB 1平面.CD B 1……………8分(3) 连结EF . .C B GF ,CD //GF ,C B CD 11⊥∴⊥ 又⊥EG 平面CD B 1,,C B EF 1⊥EFG ∠∴为二面角E —C B 1—D 的平面角. …………10分设正方形的边长为a, 则在E F G ∆中,,a 33EF ,a 21GF ==.33EF GF EFG cos ==∠∴……………11分 ∴二面角E —C B 1—D 的大小为.33arccos…………12分 21.(本小题满分14分)解: (1) 证明: .3x 2x )x (f 2--='……………2分假设直线l : 0c y 2x 9=++与函数)x (f y =的图像相切, 则293x 2x 2-=--有实数解, 即023x 2x 2=+-有实数解. ……………5分 因为02<-=∆时, 方程023x 2x 2=+-无实数解, 所以直线l 与函数)x (f y =的图像不相切.……………7分(2) 当]2,2[x -∈时, 函数)x (f y =的图像在直线l 的下方,即0)2cx 29(34x 3x x 3123<---+--对于一切]2,2[x -∈都成立, ……………9分 即038x 3x 2x 32c 23<--+-<对于一切]2,2[x -∈都成立. ……………10分令)x (g .38x 3x 2x 3223--+-= 因为.01)1x (23x 4x 2)x (g 222<---=-+-='所以)x (g 在]2,2[ -上单调递减, ……………12分所以当]2,2[x -∈时, .6)2(g )]x (g [min -==……………13分 所以6c -<, 所以c 的范围是)6,(--∞ ……………14分 22.(本小题满分14分) 解: (1) 因为,a a 1=,a 12a n1n +=+ 所以,a 1a 2a 12a 12+=+=.1a 22a 5a 12a 23++=+=……………2分 要,0a 3=即要52a -=. 所以, 52a -=时, .0a 3=……………4分 (2)由题知,21b 1-=.b b 12n 1n =++不妨设a 取n b , 所以,b b 12a 1n n 2-=+=,b b 12a 12a 2n 1n 23--=+=+=……………6分 ……,,21b b 12a 12a 121n n -==+=+=-所以,0a 1n =+……………8分 所以不论a 取}b {n 中的任何数, 都可以得到一个有穷数列}a {n .……………9分 (3).3a 13a 12373a 371n 1n n <<⇔<+<⇔<<--……………11分因为)3,37()3,1( , 所以只要有3a 372<<就有).3n (3a 37n ≥<< ……………12分由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+>+3a1a 237a 1a 2, 解得: ⎩⎨⎧><<<1a 0a 3a 0或, 即3a 1<<.所以, a 的取值范围是)3,1( .……………14分 23.(本小题满分14分)解: (1) 若直线l 垂直于x 轴, 则)p ,2p(A , )p ,2p (B - .=⋅OB OA .p 43p )2p (222-=-……………2分若直线l 不垂直于轴, 设其方程为)2px (k y -=, )y ,x (A 11 )y ,x (B 22 .由0k 4p x )k 2(p x k px2y )2p x (k y 222222=++-⇒⎪⎩⎪⎨⎧=-= .4p x x ,p k )k 2(x x 2212221=⋅+=+ ……………4分 ∴⋅=+=2121y y x x )2px )(2p x (k x x 21221--+4k p )x x (k 2p x x )k 1(22212212++-+=22222222p 434k p kp )k 2(k 2p 4p )k 1(-=++⋅-+=. 综上, ⋅2p 43-=为定值. ……………6分 (2) 关于椭圆有类似的结论: 过椭圆)0b ,0a (1by a x 2222>>=+ 的一个焦点F 的动直线l交椭圆于A 、B 两点, 存在定点P , 使⋅为定值. ……………7分证明: 不妨设直线l 过椭圆 1by a x 2222=+的右焦点)0,c (F (其中22b a c -=)若直线l 不垂直于轴, 则设其方程为: )c x (k y -=, )y ,x (A 11 )y ,x (B 22 .由0)b a k c a (x ck a 2x )b k a (1b y ax )c x (k y 222222222222222=-+-+⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+-=得: 所以 ,b k a ck a 2x x 2222221+=+.2222222221bk a b a k c a x x --=⋅……………9分 由对称性可知, 设点P 在x 轴上, 其坐标为).0,m ( 所以⋅2121y y )m x )(m x (+--=222212212k c m )x x )(ck m (x x )k 1(++++-+=)k 1(2+=22222222b k a b a k c a --)ck m (2+-22222bk a ck a 2+222k c m ++ 22222222224224bk a b )a m (k )cm a 2m a b b a a (+-+-+--= 要使⋅为定值,只要),a m (a cm a 2m a b b a a 2222224224-=-+--即2c)e 3(a2c )b a 2(c a 2b b a a 2m 222224224-=+=--= 此时⋅22a m -==4224462222a4)a 4c (b a 4a 4c )b a 2(-=-+……………12分 若直线l 垂直于x 轴, 则其方程为c x =, )a b ,c (A 2 , )a b ,c (B 2-. 取点)0,a2c)b a 2((P 222 + 有PB PA ⋅==--+242222a b ]c a 2c )b a 2([.a 4)a 4c (b 4224-……………13分综上, 过焦点)0,c (F 的任意直线l 交椭圆于A 、B 两点, 存在定点)0,a2c )b a 2((P 222 + 使⋅.a 4)a 4c (b 4224-=为定值. ……………14分。
南京市高考数学一模试卷(理科)(I)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共10题;共20分)1. (2分) (2018高一下·汕头期末) 设全集,集合,,则()A .B .C .D .2. (2分)(2017·重庆模拟) 在复平面内,复数的共轭复数对应的点坐标为()A . (1,3)B . (1,﹣3)C . (﹣1,3)D . (﹣1,﹣3)3. (2分)已知函数,则“c=-1”是“函数f(x)在R上递增”的()A . 充分而不必要条件B . 必要而不充分条件C . 充要条件D . 既不充分也不必要条件4. (2分) (2018高三上·沈阳期末) 一名法官在审理一起珍宝盗窃案时,四名嫌疑人甲、乙、丙、丁的供词如下,甲说:“罪犯在乙、丙、丁三人之中”;乙说:“我没有作案,是丙偷的”;丙说:“甲、乙两人中有一人作了案”;丁说:“乙说的是事实”。
经过调查核实,四个人中有两个人说的是真话,另外两人说的是假话,且这四个人中只有一名罪犯,说真话的人是()A . 甲、乙B . 甲、丙C . 乙、丁D . 甲、丁5. (2分)如果执行图中的程序框图,那么最后输出的正整数i=()A . 43B . 44C . 45D . 466. (2分)若关于、的不等式组表示的平面区域是一个三角形,则的取值范围是()A .B .C .D . 或7. (2分)正三棱锥的底面边长为2,侧面均为直角三角形,则此棱锥的体积为()A .B .C .D .8. (2分) (2016高二上·西安期中) 在三角形ABC中,已知A=60°,b=1,c=4,则为()A .B .C .D .9. (2分)已知各项不为0的等差数列满足,数列是等比数列,且,则等于()A . 1B . 2C . 4D . 810. (2分)(2020·邵阳模拟) 已知双曲线的右顶点为,抛物线的焦点为.若在的渐近线上存在点,使得,则的离心率的取值范围是()A .B .C .D .二、填空题: (共5题;共5分)11. (1分)经调查知,奇瑞汽车的销售量y(辆)与广告费x(万元)之间的回归直线方程为y=250+4x,当广告费为50万元时,预计汽车销售量为________辆.12. (1分)已知随机变量X服从正态分布N(1,σ2),且P(X≤0)=0.1,则P(1≤X≤2)=________.13. (1分) (2019高一上·长春月考) 设,则 ________.14. (1分)(2017·松江模拟) 设(1+x)n=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anxn ,若 = ,则n=________15. (1分) (2017高一上·张家港期中) 函数f(x)=x+2x的零点所在区间为(n,n+1),n∈z,则n=________.三、解答题: (共6题;共65分)16. (10分) (2018高二下·鸡西期末) 已知函数(1)求函数的单调递减区间;(2)将函数的图像向左平移个单位,再将所得图像上各点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图像,求在上的值域.17. (15分) (2016高三上·定州期中) 设数列{an}的前n和为Sn , a1=1,Sn=nan﹣2n2+2n(n∈N*).(1)求证:数列{an}为等差数列,并分别写出an和Sn关于n的表达式;(2)是否存在自然数n,使得S1+ + +…+ +2n=1124?若存在,求出n的值;若不存在,请说明理由;(3)设cn= (n∈N*),Tn=c1+c2+c3+…+cn(n∈N*),若不等式Tn>(m∈Z),对n∈N*恒成立,求m的最大值.18. (15分) (2018高一下·双鸭山期末) 如图,将一副三角板拼接,使它们有公共边BC,且使两个三角形所在的平面互相垂直,若∠BAC=90°,AB=AC,∠CBD=90°,∠BDC=60°,BC=6。
南京市、盐城市2018届高三年级第一次模拟考试数 学 试 题(总分160分,考试时间120分钟)注意事项:1.本试卷考试时间为120分钟,试卷满分160分,考试形式闭卷. 2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分.3.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上. 参考公式:柱体体积公式:V Sh =,其中S 为底面积,h 为高.一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,计70分. 不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上) 1.已知集合{}|(4)0A x x x =-<,{}0,1,5B =,则A B =I ▲ .2.设复数(,z a i a R i =+∈为虚数单位),若(1)i z +⋅为纯虚数,则a 的值为 ▲ . 3.为调查某县小学六年级学生每天用于课外阅读的时间,现从该县小学六年级4000名学生中随机抽取100名学生进行问卷调查,所得数据均在区间[50,100]上,其频率分布直方图如图所示,则估计该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)内的学生人数为 ▲ .4.执行如图所示的伪代码,若0x =,则输出的y 的值为 ▲ .5.口袋中有形状和大小完全相同的4个球,球的编号分别为1,2,3,4,若从袋中一次随机摸出2个球,则摸出的2个球的编号之和大于4的概率为 ▲ .6.若抛物线22y px =的焦点与双曲线22145x y -=的右焦点重合,则实数p 的值为 ▲ . 7.设函数1x x y e a e=+-的值域为A ,若[0,)A ⊆+∞,则实数a 的取值范围是 ▲ .8.已知锐角,αβ满足()()tan 1tan 12αβ--=,则αβ+的值为 ▲ .9.若函数sin y x ω=在区间[0,2]π上单调递增,则实数ω的取值范围是 ▲ . 10.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若{}n a 的前2017项中的奇数项和为2018,时间(单位:分钟)50 60 70 80 90 100 0.035 a0.0200.0100.005第3题图 第4题图则2017S 的值为 ▲ .11.设函数()f x 是偶函数,当x ≥0时,()f x =(3),03,31,>3x x x x x-≤≤⎧⎪⎨-+⎪⎩,若函数()y f x m =-有四个不同的零点,则实数m 的取值范围是 ▲ .12.在平面直角坐标系xOy中,若直线(y k x =-上存在一点P ,圆22(1)1x y +-=上存在一点Q ,满足3OP OQ =,则实数k 的最小值为 ▲ . 13.如图是蜂巢结构图的一部分,正六边形的边长均为1,正六边形的顶点称为“晶格点”.若,,,A B C D 四点均位于图中的“晶格点”处,且,A B 的位置所图所示,则CD AB ⋅的最大值为 ▲ .14.若不等式2sin sin sin 19sin sin k B A C B C +>对任意ABC ∆都成立,则实数k 的最小值为 ▲ .二、解答题(本大题共6小题,计90分. 解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题纸的指定区域内) 15.(本小题满分14分)如图所示,在直三棱柱111ABC A B C -中,CA CB =,点,M N 分别是11,AB A B 的中点. (1)求证:BN ∥平面1A MC ; (2)若11A M AB ⊥,求证:11AB A C ⊥.16.(本小题满分14分)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,,a b c已知2c =. (1)若2C B =,求cos B 的值; (2)若AB AC CA CB ⋅=⋅,求cos()4B π+的值.17.(本小题满分14分)有一矩形硬纸板材料(厚度忽略不计),一边AB 长为6分米,另一边足够长.现从中截取矩形ABCD (如图甲所示),再剪去图中阴影部分,用剩下的部分恰好..能折卷成一个底面是弓形的柱体包装盒(如图乙所示,重叠部分忽略不计),其中OEMF 是以O 为圆心、120EOF ∠=︒的扇形,且弧»EF,¼GH 分别与边BC ,AD 相切于点M ,N . (1)当BE 长为1分米时,求折卷成的包装盒的容积;(2)当BE 的长是多少分米时,折卷成的包装盒的容积最大?第13题图 ABC A 1B 1C 1 MN第15题图F18. (本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的下顶点为B ,点,M N 是椭圆上异于点B 的动点,直线,BM BN 分别与x 轴交于点,P Q ,且点Q 是线段OP 的中点.当点N运动到点处时,点Q的坐标为. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)设直线MN 交y 轴于点D ,当点,M N 均在y 轴右侧,且2DN NM =时,求直线BM 的方程.19.(本小题满分16分)设数列{}n a 满足221121()n n n a a a a a λ+-=+-,其中2n …,且n N ∈,λ为常数.(1)若{}n a 是等差数列,且公差0d ≠,求λ的值;(2)若1231,2,4a a a ===,且存在[3,7]r ∈,使得n m a n r ⋅-卪对任意的*n N ∈都成立,求m 的最小值;(3)若0λ≠,且数列{}n a 不是常数列,如果存在正整数T ,使得n T n a a +=对任意的*n N ∈均成立. 求所有满足条件的数列{}n a 中T 的最小值.20.(本小题满分16分)设函数()ln f x x =,()bg x ax c x=+-(,,a b c R ∈). (1)当0c =时,若函数()f x 与()g x 的图象在1x =处有相同的切线,求,a b 的值; (2)当3b a =-时,若对任意0(1,)x ∈+∞和任意(0,3)a ∈,总存在不相等的正实数12,x x ,使得120()()()g x g x f x ==,求c 的最小值;(3)当1a =时,设函数()y f x =与()y g x =的图象交于11(,),A x y 2212(,)()B x y x x <两点.求证:122121x x x b x x x -<<-.南京市、盐城市2018届高三年级第一次模拟考试数学附加题部分(本部分满分40分,考试时间30分钟)21.[选做题](在A 、B 、C 、D 四小题中只能选做2题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内)A .(选修4-1:几何证明选讲)如图,已知AB 为⊙O 的直径,直线DE 与⊙O 相切于点E ,AD 垂直DE 于点D . 若4DE =,求切点E 到直径AB 的距离EF .B .(选修4-2:矩阵与变换)已知矩阵 2 00 1⎡⎤=⎢⎥⎣⎦M ,求圆221x y +=在矩阵M 的变换下所得的曲线方程.A B ED F O · 第21(A)图C .(选修4-4:坐标系与参数方程) 在极坐标系中,直线cos()13πρθ+=与曲线r ρ=(0r >)相切,求r 的值.D .(选修4-5:不等式选讲)已知实数,x y 满足2231x y +=,求当x y +取最大值时x 的值.[必做题](第22、23题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内) 22.(本小题满分10分)如图,四棱锥P ABCD -的底面ABCD 是菱形,AC 与BD 交于点O ,OP ⊥底面ABCD ,点M 为PC 中点,4,2,4AC BD OP ===.(1)求直线AP 与BM 所成角的余弦值;(2)求平面ABM 与平面PAC 所成锐二面角的余弦值.23.(本小题满分10分)已知n N *∈,()0112112r r n n n n n n n n n n nf n C C C C rC C nC C --=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+.(1)求()1,f ()2,f ()3f 的值;(2)试猜想()f n 的表达式(用一个组合数表示),并证明你的猜想.M A CD O P 第22题图南京市、盐城市2018届高三年级第一次模拟考试数学参考答案一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,计70分.1.{}1 2.1 3.1200 4.1 5.236.6 7.(,2]-∞8.34π 9.1(0,]4 10.4034 11.9[1,)412. 13.24 14.100二、解答题:本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题纸的指定区域内. 15.证明:(1)因为111ABC A B C -是直三棱柱,所以11//AB A B ,且11AB A B =,又点,M N 分别是11,AB A B 的中点,所以1MB A N =,且1//MB A N . 所以四边形1A NBM是平行四边形,从而1//A M BN . ……………4分又BN ⊄平面1A M C,1A M ⊂平面1A M C ,所以BN ∥面1A MC . ……………6分(2)因为111ABC A B C -是直三棱柱,所以1AA ⊥底面ABC ,而1AA ⊂侧面11ABB A ,所以侧面11ABB A ⊥底面ABC .又CA CB =,且M 是AB 的中点,所以CM AB ⊥. 则由侧面11ABB A ⊥底面ABC ,侧面11ABB A 底面ABC AB =,CM AB ⊥,且CM ⊂底面ABC,得CM ⊥侧面11ABB A . ……………8分又1AB ⊂侧面11ABB A ,所以1AB CM ⊥. ……………10分又11AB A M ⊥,1,A M MC ⊂平面1A MC ,且1A M MC M =,所以1AB ⊥平面1A M C . ……………12分又1AC ⊂平面1A MC,所以11AB A C ⊥. ……………14分16.解:(1)因为c =,则由正弦定理,得sin C B =. ……………2分 又2C B =,所以s i n 2s i n2B B =,即4sn c o s 5sinB B =. ……………4分又B 是ABC ∆的内角,所以s i nB >,故c o s 4B =. ……………6分(2)因为AB AC CA CB ⋅=⋅, 所以cos cos cb A ba C =,则由余弦定理,得222222b c a b a c +-=+-,得a c =. ……………10分从而223cos 25a c bB ac+-===, (12)分又0B π<<,所以4sin 5B ==. 从而3c o 44B Bππ+=. ……………14分17.解:(1)在图甲中,连接MO 交EF 于点T .设OE OF OM R ===,在Rt OET∆中,因为1602EOT EOF ∠=∠=︒,所以2ROT =,则2RM T O MO T =-=. 从而2R B EMT==,即22R BE ==. ……………2分故所得柱体的底面积OEF OEF S S S ∆=-扇形22114sin120323R R ππ=-︒= ……………4分 又所得柱体的高4EG =,所以V S EG =⨯=163π-答:当BE 长为1分米时,折卷成的包装盒的容积E为163π-. …………………6分 (2)设BE x =,则2R x =,所以所得柱体的底面积OEF OEF S S S ∆=-扇形222114sin120(323R R x ππ=-︒=.又所得柱体的高62EG x =-,所以V S =⨯=328(3)3x x π--+,其中03x <<. …………………10分令32()3,(0,3)f x x x x =-+∈,则由2()363(2)0f x x x x x '=-+=--=,解得2x =. …………………12分答:当BE 的长为2分米时,折卷成的包装盒的容积最大.…………………14分 18.解:(1)由2N Q ,得直线NQ 的方程为32y x =- …………………2分 令0x =,得点B 的坐标为(0,.所以椭圆的方程为22213x y a +=. …………………4分 将点N 的坐标)2代入,得222213a+=,解得24a =. 所以椭圆C 的标准方程为22143x y +=.…………………8分 (2)方法一:设直线BM 的斜率为(0)k k >,则直线BM 的方程为y kx =-.在y kx =-0y =,得P x k =,而点Q 是线段OP 的中点,所以2Q x k =. 所以直线BN的斜率2BN BQ k k k ===. ………………10分联立22143y kx x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,消去y,得22(34)0k x +-=,解得M x = 用2k 代k ,得2163316N x k =+. ………………12分 又2DN NM =,所以2(N M N x x x =-,得23M N x x =. ………………14分故222334316k k ⨯=⨯++,又0k >,解得2k =. 所以直线BM的方程为y x =- ………………16分 方法二:设点,M N 的坐标分别为1122(,),(,)x y x y .由(0,B ,得直线BN的方程为11y y x x =0y =,得P x =.同理,得Q x =.而点Q 是线段OP的中点,所以2P Qx x =,故=. …………………10分 又2DN NM =,所以2122()x x x =-,得21203x x =>4=解得2143y y =+. …………………12分将21212343x x y y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩代入到椭圆C的方程中,得2119x =. 又22114(1)3y x =-,所以21214(1)(431927y y -+=21120y +=, 解得1y =(舍)或1y =.又10x >,所以点M 的坐标为(3M .……………14分故直线BM的方程为2y x =- …………………16分 19.解:(1)由题意,可得22()()n n n a a d a d d λ=+-+, 化简得2(1)0d λ-=,又0d ≠,所以1λ=. ………………4分(2)将1231,2,4a a a ===代入条件,可得414λ=⨯+,解得0λ=,所以211n n n a a a +-=,所以数列{}n a 是首项为1,公比2q =的等比数列,所以12n n a -=. ……6分欲存在[3,7]r ∈,使得12n m n r -⋅-…,即12n r n m --⋅…对任意*n N ∈都成立,则172n n m --⋅…,所以172n n m --…对任意*n N ∈都成立. ………………8分令172n n n b --=,则11678222n nn n n n n nb b +-----=-=, 所以当8n >时,1n n b b +<;当8n =时,98b b =;当8n <时,1n n b b +>.所以n b 的最大值为981128b b ==,所以m 的最小值为1128. ………………10分 (3)因为数列{}n a 不是常数列,所以2T ….①若2T =,则2n n a a +=恒成立,从而31a a =,42a a =,所以22221212221221()()a a a a a a a a λλ⎧=+-⎪⎨=+-⎪⎩, 所以221()0a a λ-=,又0λ≠,所以21a a =,可得{}n a 是常数列.矛盾.所以2T =不合题意. ………………12分②若3T =,取*1,322,31()3,3n n k a n k k N n k =-⎧⎪==-∈⎨⎪-=⎩(*),满足3n n a a +=恒成立. ………………14分由2221321()a a a a a λ=+-,得7λ=.则条件式变为2117n n n a a a +-=+.由221(3)7=⨯-+,知223132321()k k k a a a a a λ--=+-;由2(3)217-=⨯+,知223313121()k k k a a a a a λ-+=+-;由21(3)27=-⨯+,知223133221()k k k a a a a a λ++=+-.所以,数列(*)适合题意. 所以T的最小值为3. ………………16分20.解:(1)由()ln f x x =,得(1)0f =,又1()f x x'=,所以(1)1f '=,.当c =时,()b g x ax x=+,所以2()b g x a x '=-,所以(1)g a b '=-. ………………2分因为函数()f x 与()g x 的图象在1x =处有相同的切线,所以(1)(1)(1)f g f g ''=⎧⎨=⎩,即10a b a b -=⎧⎨+=⎩,解得1212a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩. ………………4分 (2)当01x >时,则0()0f x >,又3b a =-,设0()t f x =,则题意可转化为方程3(0)aa x c t t x-+-=>在(0,)+∞上有相异两实根12,x x . ………………6分即关于x 的方程2()(3)0(0)ax c t x a t -++-=>在(0,)+∞上有相异两实根12,x x .所以2121203()4(3)030a c t a a c t x x a ax x a <<⎧⎪∆=+-->⎪⎪+⎨+=>⎪⎪-=>⎪⎩,得203()4(3)0a c t a a c t <<⎧⎪+>-⎨⎪+>⎩, 所以3)c a t >--对(0,),(0,3)t a ∈+∞∈恒成立. ………………8分因为03a <<,所以23=(当且仅当32a =时取等号), 又0t -<,所以t 的取值范围是(,3)-∞,所以3c …. 故c 的最小值为3. ………………10分(3)当1a =时,因为函数()f x 与()g x 的图象交于,A B 两点,所以111222ln ln b x x c x b x x cx ⎧=+-⎪⎪⎨⎪=+-⎪⎩,两式相减,得211221ln ln (1)x x b x x x x -=--. ………………12分要证明122121x x x b x x x -<<-,即证211221212121ln ln (1)x x x x x x x x x x x x --<-<--, 即证212211ln ln 11x x x x x x -<<-,即证1222111ln 1x x xx x x -<<-. ………………14分令21x t x =,则1t >,此时即证11ln 1t t t-<<-. 令1()ln 1t t t ϕ=+-,所以22111()0t t t t tϕ-'=-=>,所以当1t >时,函数()t ϕ单调递增.又(1)0ϕ=,所以1()ln 10t t t ϕ=+->,即11ln t t-<成立;再令()ln 1m t t t =-+,所以11()10tm t t t-'=-=<,所以当1t >时,函数()m t 单调递减,又(1)0m =,所以()ln 10m t t t =-+<,即ln 1t t <-也成立.综上所述,实数12,x x 满足122x x x b x x x -<<-. ………………16分附加题答案21.(A )解:如图,连接AE ,OE ,因为直线DE 与⊙O 相切于点E ,所以DE OE ⊥,又因为AD 垂直DE 于D ,所以//AD OE ,所以DAE OEA ∠=∠,① 在⊙O 中OE OA =,所以OEA OAE ∠=∠,② ………………5分 由①②得DAE ∠OAE =∠,即DAE ∠FAE =∠, 又ADE AFE ∠=∠,AE AE =,所以ADE AFE ∆≅∆,所以DE FE =,又4DE =,所以4FE =, 即E 到直径AB 的距离为4. ………………10分(B )解:设()00,P x y 是圆221x y +=上任意一点,则22001x y +=,设点()00,P x y 在矩阵M 对应的变换下所得的点为(),Q x y ,则002 00 1x x y y ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,即02x x y y =⎧⎨=⎩,解得0012x xy y⎧=⎪⎨⎪=⎩, ………………5分 代入22001x y +=,得2214x y +=,即为所求的曲线方程. ………………10分(C )解:以极点O 为原点,极轴Ox 为x 轴建立平面直角坐标系,由cos()13πρθ+=,得(cos cossin sin )133ππρθθ-=, 得直线的直角坐标方程为20x -=. ………………5分曲线r ρ=,即圆222x y r +=,所以圆心到直线的距离为1d ==.ABE DF O · 第21(A)图因为直线cos()13πρθ+=与曲线r ρ=(0r >)相切,所以r d =,即1r =. ……………10分(D)解:由柯西不等式,得22222[)][1](1x x ++≥⨯+, 即2224(3)()3x y x y +≥+. 而2231x y +=,所以24()3x y +≤,所以x y ≤+≤ ………………5分由13x x y ⎧=⎪⎪⎨⎪⎪+=⎩,得x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以当且仅当x y ==时,max ()x y += 所以当x y+取最大值时x 的值为2x =. ………………10分 22.解:(1)因为ABCD 是菱形,所以AC BD ⊥.又OP ⊥底面ABCD ,以O 为原点,直线,,OA OB OP 分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示空间直角坐标系. 则(2,0,0)A ,(0,1,0)B ,(0,0,4)P ,(2,0,0)C -,(1,0,2)M -. 所以(2,0,4)AP =-,(1,1,2)BM =--,10AP BM ⋅=,||25AP =,||6BM =.则cos ,||||2AP BM AP BM AP BM ⋅<>===. 故直线AP 与BM 所成角的余弦值为6. ………5分 (2)(2,1,0)AB =-,(1,1,2)BM =--.设平面ABM 的一个法向量为(,,)n x y z =,则00n AB n BM ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得2020x y x y z -+=⎧⎨--+=⎩,令2x =,得4y =,3z =.得平面ABM 的一个法向量为(2,4,3)n =.又平面PAC 的一个法向量为(0,1,0)OB =,所以n 4OB ⋅=,||29n =,||1OB =.则cos ,||||29n OB n OB n OB ⋅<>===故平面ABM 与平面PAC 所成锐二面角的余弦值为………………10分 23.解:(1)由条件,()0112112r r n nn n n n n n n n nf n C C C C rC C nC C --=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+ ①,C第22题图在①中令1n =,得()011111f C C ==. ………………1分在①中令2n =,得()011222222226f C C C C =+=,得()23f =. ………………2分在①中令3n =,得()011223333333332330f C C C C C C =++=,得()310f =. ………………3分 (2)猜想()f n =21nn C -(或()f n =121n n C --). ………………5分 欲证猜想成立,只要证等式011211212n r r n nn n n n n n n n n nC C C C C rC C nC C ---=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+成立.方法一:当1n =时,等式显然成立,当2n …时,因为11!!(1)!==!()!(1)!()!(1)!()!rr n n r n n n rC n nC r n r r n r r n r --⨯-=⨯=-----(),故11111()r r r r r r n n n n n n rC C rC C nC C -----==.故只需证明00111111211111n r r n n n n n n n n n n n nC nC C nC C nC C nC C ---------=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+. 即证00111111211111n r r n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C ---------=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+.而11r n r n n C C --+=,故即证0111111211111n n n r n r n n n n n n n n n n C C C C C C C C C ---+------=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+ ②. 由等式211(1)(1)(1)n n n x x x --+=++可得,左边nx 的系数为21n n C -.而右边1(1)n nxx-++()()0111n nn n C C x------=++++++++,所以nx 的系数为01111111111n n r n r n n n n n n n n n C C C C C C C C ---+-----++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+.由211(1)(1)(1)n n n x x x --+=++恒成立可得②成立. 综上,()21nn f n C -=成立. ………………10分方法二:构造一个组合模型,一个袋中装有21n -个小球,其中n 个是编号为1,2,…,n 的白球,其余n -1个是编号为1,2,…,n -1的黑球,现从袋中任意摸出n 个小球,一方面,由分步计数原理其中含有r 个黑球(n r -个白球)的n 个小球的组合的个数为1r n rn n C C --,01r n ≤≤-,由分类计数原理有从袋中任意摸出n 个小球的组合的总数为01111111n n n n n n nn n C C C C C C -----+++.另一方面,从袋中21n -个小球中任意摸出n 个小球的组合的个数为21nn C -.故0111121111n n n n n n n n n n nC C C C C C C ------=++,即②成立. 余下同方法一. ………………10分方法三:由二项式定理,得0122(1)n n n n n n n x C C x C x C x +=++++ ③.两边求导,得112111(1)2n r r n n n n n n n x C C x rC x nC x ---+=+++++ ④.③×④,得21012212111(1)()(2)n n n r r n n n n n n n n n n n x C C x C x C x C C x rC x nC x ---+=+++++++++⑤.左边n x 的系数为21nn nC -.右边nx 的系数为121112n n r n r n n n n n n n n n C C C C rC C nC C --+++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+1021112r r n n n n n n n n n nC C C C rC C nC C --=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+0112112r r n nn n n n n n n n C C C C rC C nC C --=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+.由⑤恒成立,可得011211212n r r n nn n n n n n n n n nC C C C C rC C nC C ---=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+.故()21nn f n C -=成立. ………………10分。
(第6题)2017-2018高三数学迎一模模拟卷第I 卷(共160分)一.填空题(每题5分,共70分) 1.已知集合{|||2}A x x =≤,{|321}B x x =-≥,则AB= ▲ .【答案】[1,2]2.复数ii a 212+-(i 是虚数单位)是纯虚数,则实数a 的值为 ▲ .【答案】 4 3.已知命题02,:2≤++∈∃a x x R x p 是真命题,则实数a 的取值范围是_______.【答案】]1,(-∞4.从长度为2、3、5、6的四条线段中任选三条,能构成三角形的概率为 . 【答案】125.某个容量为100的样本的频率分布直方图如下,则在区间[4,5)上的数据的频数为__________. 【答案】 30.6. 在如图所示的算法流程图中,若输出的y 的值为26,则输入的x的值为 ▲ . 【答案】 47. 在平面直角坐标系xOy 中,点F 为抛物线x 2=8y 的焦点,则F 到双曲线错误!未找到引用源。
的渐近线的距离为 ▲ . 【答案】错误!未找到引用源。
8.已知a ,b 为实数,且a ≠b ,a <0,则a ▲ 2b -ab2。
(填“>”、“<”或“=”)【答案】错误!未找到引用源。
9.A B C∆是直角边等于4的等腰直角三角形,D是斜边B C的中点,14A M AB m A C=+⋅,向量A M 的终点M 在A C D ∆的内部(不含边界),则A MB M⋅的取值范围是 .【答案】 ()2,6-10.已知正数1234,,,a a a a 依次成等比数列,且公比1q ≠.将此数列删去一个数后得到的数列(按原来的顺序)是等差数列,则公比q 的取值集合是 .【答案】22⎪⎪⎩⎭;11.已知棱长为1的正方体1111A B C D A B C D -,F 是棱B C 的中点,M 是线段1AF上的动点,则△1M D D 与△1M C C 的面积和的最小值是 .【答案】10;12.已知函数2()(,)f x x a x b a b R =-++∈的值域为(,0]-∞,若关于x 的不等式()1f x c >-的解集为(4,1)m m-+,则实数c 的值为 .【答案】214-13. 若对任意的x ∈D ,均有f 1(x )≤f (x )≤f 2(x )成立,则称函数f (x )为函数f 1(x )到函数f 2(x )在区间D 上的“折中函数”.已知函数f (x )=(k -1)x -1,g (x )=0,h (x )=(x +1)ln x ,且f (x )是g (x )到h (x )在区间[1,2e]上的“折中函数”,则实数k 的取值集合为________. 【答案】{2}14.若实数x , y 满足x -4y =2x -y ,则x 的取值范围是 . 【答案】{0} [4,20] .二、解答题:本大题共6小题,共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.(本小题满分14分)如图,在xo y 平面上,点(1,0)A ,点B 在单位圆上,A O B θ∠=(0θπ<<)(1)若点34(,)55B -,求tan ()4πθ+的值;(2)若O A O B O C+=,1813O B O C⋅=,求c o s()3πθ-.A ED C B15. (1)由于34(,55B -,A O B θ∠=,所以3c o s 5θ=-,4sin 5θ=,所以4ta n 3θ=-, 所以1tan 1tan ()41tan 7πθθθ++==-- ;(2)由于(1,0)O A =,(c o s ,s in )O B θθ=,所以(1c o s ,s in )O CO AO B θθ=+=+,22218co s (1co s )sin co s co s sin 13O C O B θθθθθθ⋅=⨯++=++=.所以5co s 13θ=,所以12sin 13θ=,所以c o s()c o s c o s sinsin 33326πππθθθ-=+=.16.(本小题满分14分)如图,六面体ABCDE 中,面DBC ⊥面ABC ,AE ⊥面ABC .(1)求证:AE //面DBC ;(2)若AB ⊥BC ,BD ⊥CD ,求证:AD ⊥DC .16.(1)过点D 作DO ⊥BC ,O 为垂足.因为面DBC ⊥面ABC ,又面DBC∩面ABC=BC ,DO ⊂面DBC ,所以DO ⊥面ABC .又AE ⊥面ABC ,则AE//DO . 又AE ⊄面DBC ,DO ⊂面DBC ,故AE //面DBC . (2)由(1)知DO ⊥面ABC ,AB ⊂面ABC ,所以DO ⊥AB .又AB ⊥BC ,且DO∩BC =O ,DO ,BC ⊂平面DBC ,则AB ⊥面DBC . 因为DC ⊂面DBC ,所以AB ⊥DC .又BD ⊥CD ,AB∩DB =B ,AB ,DB ⊂面ABD ,则DC ⊥面ABD . 又AD ⊂面ABD ,故可得AD ⊥DC .17.(本小题满分14分)如图,某城市有一条公路从正西方A O 通过市中心O 后转向东偏北α角方向的O B .位于该市的某大学M 与市中心O 的距离O M m =,且AOM β∠=.现要修筑一条铁路L ,L 在OA 上设一站A ,在OB 上设一站B ,铁路在A B 部分为直线段,且经过大学M .其中tan 2α=,3c o s β=15A Okm=.(1)求大学M 与站A 的距离AM ; (2)求铁路A B 段的长A B .17. (1)在A O M ∆中,15A O=,A O Mβ∠=且c o s β=O M=,由余弦定理得,2222co s A MO A O MO A O M A O M=+-⋅⋅∠2215215=+-⨯⨯13915152315372.=⨯+⨯-⨯⨯⨯=A M ∴=M 与站A 的距离AM为m;(2)c o s β=,且β为锐角,sin β∴=在A O M ∆中,由正弦定理得,sin sin A M O M M A Oβ=∠,s in M A O=∠,sin 2M A O ∴∠=4M A Oπ∴∠=,4A B O πα∴∠=-,tan 2α=,sin α∴=,c o s α=又A O Bπα∠=-,sin sin ()A O Bπα∴∠=-=,在A O B ∆中,15A O =, 由正弦定理得,sin sin A B A O A O BA B O=∠∠,即15A B =,3A B ∴=A B 段的长A B为3m.18.(本小题满分16分) 设椭圆:C22221(0)x y a b ab+=>>的离心率为2e=yx =+与以原点为圆心、椭圆C 的短半轴长为半径的圆O 相切. (1)求椭圆C 的方程; (2)设直线12x=与椭圆C 交于不同的两点,M N ,以线段M N 为直径作圆D .若圆D与y 轴相交于不同的两点,A B ,求A B D ∆的面积;(3)如图,1A 、2A 、1B 、2B 是椭圆C 的顶点,P 是椭圆C 上除顶点外的任意点,直线2B P 交x 轴于点F ,直线12A B 交2A P于点E .设2AP的斜率为k ,E F 的斜率为m ,求证:2m k -为定值.18. (1)圆O 的方程为222xyb+=,直线yx =+O 相切,b∴=,即1b =,又32e =,2∴=,2a ∴=, ∴椭圆C 的方程为2214xy +=;(2)由题意,可得11((,2424MN -,∴圆D的半径4r=,2A B ∴=∴A B D∆的面积为112228S=⋅=;(3)由题意可知1212(2,0),(2,0),(0,1),(0,1)A A B B --,2A P 的斜率为k ,∴直线2A P 的方程为(2)y k x =-,由2214(2)x y y k x =+=-⎧⎪⎨⎪⎩,得2222(14)161640kx k x k+-+-=, 其中2Ax=,228214Pkxk-∴=+,222824(,)1414kk P k k--∴++,则直线2B P的方程为211221)k yx k +=-+-(,令0y=,则2(21)21k x k -=+, 即2(21)(,0)21k F k -+,直线12A B 的方程为220x y -+=,由220(2)x y y k x -+=⎧⎨=-⎩,解得4221421k x k ky k +⎧=⎪⎪-⎨⎪=⎪-⎩,424(,)2121k kE k k +∴--,∴E F的斜率421212(21)4242121kkkmk kk k-+-==-+-+-,∴2112242km k k+-=⋅-=(定值).19.(本小题满分16分)已知数列{a n}的前n项和为S n,且满足S n+n=2a n(n∈N*).(1)证明:数列{a n+1}为等比数列,并求数列{a n}的通项公式;(2)若b n=(2n+1)a n+2n+1,数列{b n}的前n项和为T n.求满足不等式T n-22n-1>2 010的n的最小值.19.(1)因为S n+n=2a n,所以S n-1=2a n-1-(n-1)(n≥2,n∈N*).两式相减,得a n=2a n-1+1.所以a n+1=2(a n-1+1)(n≥2,n∈N*),所以数列{a n+1}为等比数列.因为S n+n=2a n,令n=1得a1=1.a1+1=2,所以a n+1=2n,所以a n=2n-1.(2)因为b n=(2n+1)a n+2n+1,所以b n=(2n+1)·2n.所以T n=3×2+5×22+7×23+…+(2n-1)·2n-1+(2n+1)·2n,①2T n=3×22+5×23+…+(2n-1)·2n+(2n+1)·2n+1,②①-②,得-T n=3×2+2(22+23+…+2n)-(2n+1)·2n+1=6+2×22-2n+11-2-(2n+1)·2n+1=-2+2n+2-(2n+1)·2n+1=-2-(2n-1)·2n+1.所以T n =2+(2n -1)·2n +1. 若Tn -22n -1>2 010,则122)12(1-⋅-+n n n >2 010,即2n +1>2 010.由于210=1 024,211=2 048,所以n +1≥11,即n ≥10. 所以满足不等式Tn -22n -1>2 010的n 的最小值是10.20.(本小题满分16分)已知函数21()ln 2f x a x x =+,()g x b x=-,设()()()h x f x g x =-.(1)若()f x 在2x=处取得极值,且(1)(1)2f g '=--,求函数h (x )的单调区间;(2)若0a=时函数h (x )有两个不同的零点x 1,x 2.①求b 的取值范围;②求证:1221x x e>.20. (1)因为1()f x a x x'=+,所以(1)1f a '=+,由(1)(1)2f g '=--可得a =b -3.又因为()f x 在2x=处取得极值,所以22f '=+,所以a = -2,b =1 . 所以2()ln h x xx x=-++,其定义域为(0,+∞)2121(21)(1)()21=x x x x h x x xxx-++-+-'=-++=令()0h x '=得121,12xx =-=,当x ∈(0,1)时,()>0h x ',当x ∈(1,+∞)()<0h x ',所以函数h (x )在区间(0,1)上单调增;在区间(1,+∞)上单调减. (2)当0a=时,()ln h x x b x =+,其定义域为(0,+∞).①由()0h x =得ln -x b x=,记ln ()x x xϕ=-,则2ln 1()x x xϕ-'=,所以ln ()x x xϕ=-在(0,)e 单调减,在(,)e +∞单调增,所以当xe=时ln ()x x xϕ=-取得最小值1e-.又(1)0ϕ=,所以(0,1)x ∈时()0x ϕ>,而(1,)x ∈+∞时()0x ϕ<, 所以b 的取值范围是(1e -,0).②由题意得1122ln 0,ln 0x b x x b x +=+=,所以12122121ln ()0,ln ln ()0x x b x x x x b x x ++=-+-=,所以12122121ln ln ln x x x x x x x x +=--,不妨设x 1<x 2,要证212xx e> , 只需要证12122121ln (ln ln )2x x xx x x x x +=->-.即证2121212()ln ln x x xx x x -->+,设21(1)x tt x =>,则2(1)4()ln ln 211t F t t t t t -=-=+-++, 所以22214(1)()0(1)(1)t F t tt t t -'=-=>++,所以函数()F t 在(1,+∞)上单调增,而(1)0F =, 所以()0F t >即2(1)ln 1t t t ->+,所以212x x e> .第Ⅱ卷(附加题,共40分)21.[选做题]B .(选修4-2:矩阵与变换)已知点P (a ,b ),先对它作矩阵M 122122⎡-⎢=⎥⎥⎥⎣⎦对应的变换,再作N 2002⎡⎤=⎢⎥⎣⎦对应的变换,得到的点的坐标为 (8,),求实数a ,b 的值.B .依题意,NM 2002⎡⎤=⎢⎥⎣⎦1212⎡-⎢⎥⎥⎥⎦11⎡=⎥⎦,由逆矩阵公式得, (NM )1-144144⎡⎢=⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦,所以185414⎡⎢⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎢⎢⎥⎣⎣-⎢⎥⎣⎦,即有5a=,b=C .(选修4-4:坐标系与参数方程) 已知极坐标系的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与x 轴的正半轴重合.若直线l的极坐标方程为s in ()4πρθ-=(1)把直线l 的极坐标方程化为直角坐标系方程; (2)已知P 为椭圆22:139xyC+=上一点,求P 到直线l 的距离的最小值.C.(1)直线l的极坐标方程s in 4ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭sin c o s 22θθ-=即sin co s 4ρθρθ-=,所以直线l 的直角坐标方程为40x y -+=;(2)P 为椭圆22139xy C +=:上一点,设o s 3s in )P αα,,其中[02)α∈π,,则P 到直线l的距离d==,所以当0c o s(60)1α+=-时,d的最小值为 【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分. 22.(本小题满分10分)抛掷甲,乙两枚质地均匀且四面上分别标有1,2,3,4的正四面体,其底面落于桌面,记所得数字分别为x ,y .设ξ为随机变量,若x y为整数,则0ξ=;若x y为小于1的分数,则1ξ=-;若xy为大于1的分数,则1ξ=.(1)求概率(0)P ξ=;(2)求ξ的分布列,并求其数学期望()E ξ.22.(1)依题意,数对(x ,y )共有16种,其中使x y为整数的有以下8种:(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(2,1),(3,1),(4,1),(4,2),所以81(0)162P ξ===;(2)随机变量ξ的所有取值为1-,0,1,1ξ=-有以下6种:(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4), 故63(1)168P ξ=-==;1ξ=有以下2种:(3,2),(4,3),故21(1)P ξ===; 所以ξ的分布列为:3111()1018284E ξ=-⨯+⨯+⨯=-,答:ξ的数学期望为14-.23.(本小题满分10分)已知2012(2)(1)(1)+(1)(*)n nn x a a x a x a x n N +=+-+--∈.⑴求0a 及1nnii Sa ==∑;⑵试比较nS 与2(2)32nn n-+的大小,并说明理由.23.⑴令1x =,则03na =,令2x =,则04nni i a ==∑,所以143nn ni i a ==-∑.⑵要比较nS 与2(2)32n n n -+的大小,只要比较4n 与2(1)32n n n -+的大小. 当1n =时,24(1)32n n n n >-+,当2n =或3时,24(1)32n n n n <-+,当n=4或5时,24(1)32n n n n >-+ 猜想:当n ≥4时,24(1)32n n n n >-+.下面用数学归纳法证明: ①由上述过程可知,当4n =时,结论成立.②假设当*(,)n k k k =∈N ≥4时结论成立,即24(1)32k k k k >-+,两边同乘以4,得1212244(1)3232(1)[(4)342]k k k k k k k k k kk ⎡⎤>-=---⎣⎦+++++++6,而22(4)342(4)3(2)kkkkk k k k ---=---+6+6+2k +10(4)3(2)(1)0k k k k =-->+6++2k +10, 所以1124[(1)1]32(1)k k k k>-+++++,即1n k =+时结论也成立.由①②可知,当4n ≥时,24(1)32n n n n >-+成立.综上所述,当1n =时,2(2)32n n S n n >-+;当2n =或3时,2(2)32n nS n n>-+;当4n ≥时,2(2)32n n S n n >-+.。
2018届南京、盐城高三年级第一次模拟考试数学参考答案1. {1}2. 13. 1 2004. 15. 23 6. 67. (-∞,2] 8.3π49. ⎝⎛⎦⎤0,14 10. 4 034 11. ⎣⎡⎭⎫1,94 12. -3 13. 24 14. 100 15. 解析:(1) 因为ABCA 1B 1C 1是直三棱柱, 所以AB ∥A 1B 1,且AB =A 1B 1.又M ,N 分别是AB ,A 1B 1的中点, 所以MB =A 1N ,且MB ∥A 1N , 所以四边形A 1NBM 是平行四边形, 从而A 1M ∥BN.(4分)又BN ⊄平面A 1MC ,A 1M ⊂平面A 1MC , 所以BN ∥平面A 1MC.(6分)(2) 因为ABCA 1B 1C 1是直三棱柱,所以AA 1⊥底面ABC ,而AA 1⊂侧面ABB 1A 1, 所以侧面ABB 1A 1⊥底面ABC.又CA =CB ,且M 是AB 的中点,所以CM ⊥AB.因为由侧面ABB 1A 1⊥底面ABC ,侧面ABB 1A 1∩底面ABC =AB ,CM ⊥AB ,且CM ⊂底面ABC ,所以CM ⊥侧面ABB 1A 1.(8分)又AB 1⊂侧面ABB 1A 1,所以AB 1⊥CM.(10分)又AB 1⊥A 1M ,A 1M ,MC ⊂平面A 1MC ,且A 1M ∩MC =M , 所以AB 1⊥平面A 1MC.(12分)又A 1C ⊂平面A 1MC ,所以AB 1⊥A 1C.(14分)16. 解析:(1) 因为c =52b , 所以由正弦定理得sin C =52sin B.(2分) 又C =2B ,所以sin 2B =52sin B , 即4sin B cos B =5sin B.(4分) 又B 是△ABC 的内角, 所以sin B>0,故cos B =54.(6分) (2) 因为AB →·AC →=CA →·CB →,所以cb cos A =ba cos C ,由余弦定理得b 2+c 2-a 2=b 2+a 2-c 2,得a =c ,(10分) 从而cos B =a 2+c 2-b 22ac=c 2+c 2-⎝⎛⎭⎫25c 22c 2=35.(12分)又0<B<π,所以sin B =1-cos 2B =45,从而cos ⎝⎛⎭⎫B +π4=cos B cos π4-sin B sin π4=35×22-45×22=-210.(14分)17. 解析:(1) 在图1中,连结MO 交EF 于点T.设OE =OF =OM =R.在Rt △OET 中,因为∠EOT =12∠EOF =60°,所以OT =R 2,则MT =OM -OT =R2,从而BE =MT =R2,即R =2BE =2.(2分)故所得柱体的底面积S =S 扇形OEF -S △OEF =13πR 2-12R 2sin 120°=4π3- 3.(4分)因为所得柱体的高EG =6-1×2=4, 所以V =S·EG =16π3-4 3.故当BE 长为1分米时,折卷成的包装盒的容积 为⎝⎛⎭⎫16π3-43立方分米.(6分)(2) 设BE =x ,则R =2x ,所以所得柱体的底面积S =S 扇形OEF -S △OEF =13πR 2-12R 2sin 120°=⎝⎛⎭⎫4π3-3x 2.因为所得柱体的高EG =6-2x , 所以V =S·EG =⎝⎛⎭⎫8π3-23(-x 3+3x 2),其中0<x<3.(10分) 令f(x)=-x 3+3x 2,x ∈(0,3),则由f′(x)=-3x 2+6x =-3x(x -2)=0,解得x =2.(12分)当x 变化时,f ′(x),f(x)的变化情况如下:所以当x =2时,f(x)取得最大值.故当BE 的长为2分米时,折卷成的包装盒的容积最大.(14分)18. 解析:(1) 由N ⎝⎛⎭⎫3,32,Q ⎝⎛⎭⎫233,0得直线NQ 的方程为y =32x - 3.(2分) 令x =0,得点B 的坐标为(0,-3). 所以椭圆的方程为x 2a 2+y 23=1.(4分)将点N 的坐标⎝⎛⎭⎫3,32代入,得(3)2a 2+⎝⎛⎭⎫3223=1,解得a 2=4. 所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(8分)(2) 设直线BM 的斜率为k(k>0),则直线BM 的方程为y =kx - 3. 在y =kx -3中,令y =0,得x P =3k, 而Q 是线段OP 的中点,所以x Q =32k. 所以直线BN 的斜率k BN =k BQ =0-(-3)32k-0=2k.(10分)联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -3,x 24+y 23=1,消去y ,得(3+4k 2)x 2-83kx =0,解得x M =83k 3+4k2. 用2k 代k ,得x N =163k3+16k 2.(12分)又DN →=2NM →,所以x N =2(x M -x N ), 所以2x M =3x N .(14分) 故2×83k 3+4k 2=3×163k3+16k 2.又k>0,解得k =62, 所以直线BM 的方程为y =62x - 3.(16分) 19. 解析:(1) 由题意,可得a 2n =(a n +d)(a n -d)+λd 2, 化简得(λ-1)d 2=0,又d ≠0,所以λ=1.(4分)(2) 将a 1=1,a 2=2,a 3=4代入条件,可得4=1×4+λ,解得λ=0,所以a 2n =a n +1a n -1,所以数列{a n }是首项为1,公比q =2的等比数列,所以a n =2n -1. (6分)欲存在r ∈[3,7],使得m·2n -1≥n -r 恒成立,即r ≥n -m ·2n -1对任意n ∈N *都成立,则7≥n -m ·2n -1,所以m ≥n -72n -1对任意n ∈N *都成立.(8分) 令b n =n -72n -1,则b n +1-b n =n -62n -n -72n -1=8-n2n ,所以当n >8时,b n +1<b n ;当n =8时,b 9=b 8;当n <8时,b n +1>b n .所以b n 的最大值为b 9=b 8=1128, 所以m 的最小值为1128.(10分)(3) 因为数列{a n }不是常数列,所以T ≥2.①若T =2,则a n +2=a n 恒成立,从而a 3=a 1,a 4=a 2,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 22=a 21+λ(a 2-a 1)2,a 21=a 22+λ(a 2-a 1)2, 所以λ(a 2-a 1)2=0.又λ≠0,所以a 2=a 1,可得{a n }是常数列,与题干矛盾. 所以T =2不合题意.(12分)②若T =3,取a n =⎩⎪⎨⎪⎧1, n =3k -2,2, n =3k -1,-3, n =3k(k ∈N *)(*),满足a n +3=a n 恒成立.(14分)由a 22=a 1a 3+λ(a 2-a 1)2得λ=7. 则条件式变为a 2n =a n +1a n -1+7.由22=1×(-3)+7,知a 23k -1=a 3k -2a 3k +λ(a 2-a 1)2;由(-3)2=2×1+7,知a 23k =a 3k -1a 3k +1+λ(a 2-a 1)2;由12=(-3)×2+7,知a 23k +1=a 3k a 3k +2+λ(a 2-a 1)2. 所以数列(*)适合题意. 所以T 的最小值为3.(16分)20. 解析:(1) 由f(x)=ln x 得f(1)=0.又f′(x)=1x,所以f′(1)=1.当c =0时,g(x)=ax +b x ,所以g′(x)=a -bx 2,所以g′(1)=a -b.(2分)因为函数f(x)与g(x)的图象在x =1处有相同的切线,所以⎩⎪⎨⎪⎧f ′(1)=g′(1),f (1)=g (1),即⎩⎪⎨⎪⎧a -b =1,a +b =0, 解得⎩⎨⎧a =12,b =-12.(4分)(2) 当x 0>1时,f(x 0)>0. 又b =3-a ,设t =f(x 0),则题意可转化为方程ax +3-ax -c =t(t>0)在(0,+∞)上有两相异实根x 1,x 2,(6分)即关于x 的方程ax 2-(c +t)x +(3-a)=0(t>0)在(0,+∞)上有两相异实根x 1,x 2,所以⎩⎪⎨⎪⎧0<a<3,Δ=(c +t )2-4a (3-a )>0,x 1+x 2=c +ta >0,x 1x 2=3-a a >0,得⎩⎪⎨⎪⎧0<a<3,(c +t )2>4a (3-a ),c +t>0,所以c>2a (3-a )-t 对t ∈(0,+∞),a ∈(0,3)恒成立.(8分) 因为0<a<3,所以2a (3-a )≤2×⎝⎛⎭⎫a +(3-a )22=3,当且仅当a =32时取等号.又-t<0,所以2a (3-a )-t 的取值范围是(-∞,3),所以c ≥3.故c 的最小值为3.(10分)(3) 当a =1时,因为函数f(x)与g(x)的图象交于A ,B 两点, 所以⎩⎨⎧ln x 1=x 1+bx 1-c ,ln x 2=x 2+bx 2-c ,两式相减,得b =x 1x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-ln x 2-ln x 1x 2-x 1.(12分)要证明x 1x 2-x 2<b<x 1x 2-x 1,即证x 1x 2-x 2<x 1x 2(1-ln x 2-ln x 1x 2-x 1)<x 1x 2-x 1,即证1x 2<ln x 2-ln x 1x 2-x 1<1x 1,即证1-x 1x 2<ln x 2x 1<x 2x 1-1.(14分)令x 2x 1=t ,则t>1,此时即证1-1t<ln t<t -1. 令φ(t)=ln t +1t -1,所以φ′(t)=1t -1t 2=t -1t 2>0,所以当t>1时,函数φ(t)单调递增.又φ(1)=0,所以φ(t)=ln t +1t -1>0,即1-1t<ln t 成立;再令m(t)=ln t -t +1,所以m′(t)=1t -1=1-t t <0,所以当t>1时,函数m(t)单调递减,又m(1)=0,所以m(t)=ln t -t +1<0,即ln t<t -1也成立.综上所述, 实数x 1,x 2满足x 1x 2-x 2<b<x 1x 2-x 1.(16分) 21. A. 解析:如图,连结AE ,OE .因为直线DE 与⊙O 相切于点E ,所以DE ⊥OE . 因为AD ⊥DE ,所以AD ∥OE , 所以∠DAE =∠OEA .① 在⊙O 中,因为OE =OA ,所以∠OEA =∠OAE ,②(5分)由①②得∠DAE =∠OAE ,即∠DAE =∠F AE . 因为∠ADE =∠AFE ,AE =AE , 所以△ADE ≌△AFE ,所以DE =FE . 又因为DE =4,所以FE =4,即点E 到直径AB 的距离为4.(10分)B. 解析:设P (x 0,y 0)是圆x 2+y 2=1上任意一点,则x 20+y 20=1.设点P (x 0,y 0)在矩阵M 对应的变换下所得的点为Q (x ,y ),则⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y =⎣⎢⎡⎦⎥⎤2001⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 0y 0,即⎩⎪⎨⎪⎧x =2x 0,y =y 0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=12x ,y 0=y ,(5分) 代入x 20+y 20=1,得x 24+y 2=1,即为所求的曲线方程.(10分)C. 解析:以极点O 为原点,极轴Ox 为x 轴建立平面直角坐标系, 由ρcos ⎝⎛⎭⎫θ+π3=1,得ρ(cos θcos π3-sin θsin π3)=1,所以直线的直角坐标方程为x -3y -2=0. (5分)因为曲线ρ=r 转化成直角坐标方程为圆x 2+y 2=r 2,所以圆心到直线的距离d =|0-3×0-2|1+3=1.因为直线ρcos ⎝⎛⎭⎫θ+π3=1与曲线ρ=r (r >0)相切,所以r =d ,即r =1.(10分)D. 解析:由柯西不等式,得[x 2+(3y )2][12+⎝⎛⎭⎫332]≥⎝⎛⎭⎫x ×1+3y ×332, 即43(x 2+3y 2)≥(x +y )2. 又x 2+3y 2=1,所以(x +y )2≤43,所以-233≤x +y ≤233,(5分)由⎩⎨⎧x 1=3y 33,x +y =233,得⎩⎨⎧x =32,y =36,所以当且仅当x =32,y =36时,(x +y )max =233. 所以当x +y 取最大值时x 的值为x =32. (10分) 22. 解析:(1) 因为四边形ABCD 是菱形, 所以AC ⊥BD.因为OP ⊥平面ABCD ,以O 为原点,直线OA ,OB ,OP 分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则A(2,0,0),B(0,1,0),P(0,0,4),C(-2,0,0),M(-1,0,2),所以AP →=(-2,0,4),BM →=(-1,-1,2),AP →·BM →=10, 所以|AP →|=25,|BM →|=6,所以cos 〈AP →,BM →〉=AP →·BM →|AP →||BM →|=1025×6=306.故直线AP与BM 所成角的余弦值为306. (5分)(2) AB →=(-2,1,0),BM →=(-1,-1,2). 设平面ABM 的一个法向量为n =(x ,y ,z ), 则⎩⎪⎨⎪⎧n·AB →=0,n·BM →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧-2x +y =0,-x -y +2z =0.令x =2,则y =4,z =3,所以平面ABM 的一个法向量为n =(2,4,3). 因为平面P AC 的一个法向量为OB →=(0,1,0), 所以n·OB →=4,|n|=29,|OB →|=1, 所以cos 〈n ,OB →〉=n·OB →|n||OB →|=429=42929,故平面ABM 与平面P AC 所成锐二面角的余弦值为42929. (10分)23. 解析:(1) 由条件nf(n)=C 0n C 1n +2C 1n C 2n +…+r C r -1n C r n +…+n C n -1n C nn ,①在①中令n =1,即f(1)=C 01C 11=1.(1分)在①中令n =2,得2f(2)=C 02C 12+2C 12C 22=6,即f(2)=3.(2分)在①中令n =3,得3f(3)=C 03C 13+2C 13C 23+3C 23C 33=30,即f(3)=10. (3分)(2) 猜想:f(n)=C n 2n -1(或f(n)=C n -12n -1).(5分)欲证猜想成立,只要证等式n C n 2n -1=C 0n C 1n +2C 1n C 2n +…+r C r -1n C r n +…+n C n -1n C nn 成立. 当n =1时,等式显然成立;当n ≥2时,因为r Cr n=r ×(n !)r !(n -r )!=n !(r -1)!(n -r )!=n ×(n -1)!(r -1)!(n -r )!=n C r -1n -1, 故r C r -1n C r n =(r C r n )C r -1n =n C r -1n -1C r -1n .故只需证明n C n 2n -1=n C 0n -1C 0n +n C 1n -1C 1n +…+n C r -1n -1C r -1n +…+n C n -1n -1C n -1n, 即证C n 2n -1=C 0n -1C 0n +C 1n -1C 1n +…+C r -1n -1C r -1n +…+C n -1n -1C n -1n .而C r -1n =C n -r +1n ,故即证C n 2n -1=C 0n -1C n n +C 1n -1·C n -1n +…+C r -1n -1C n -r +1n +…+C n -1n -1C 1n .②由等式(1+x)2n -1=(1+x)n -1(1+x)n 可得左边x n 的系数为C n 2n -1.而右边(1+x)n -1(1+x)n =(C 0n -1+C 1n -1x +C 2n -1·x 2+…+C n -1n -1x n -1)(C 0n +C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n ),所以x n 的系数为C 0n -1C n n +C 1n -1C n -1n +…+C r -1n -1·C n -r +1n +…+C n -1n -1C 1n .由(1+x)2n -1=(1+x)n -1(1+x)n 恒成立可得②成立. 综上,f(n)=C n 2n -1成立.(10分)。
南京市、盐城市2018届高三第一次模拟考试数学试题(总分160分,考试时间120分钟)注意事项:1.本试卷考试时间为120分钟,试卷满分160分,考试形式闭卷.2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分.3.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上.参考公式:柱体体积公式:V Sh =,其中S 为底面积,h 为高.一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,计70分.不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上)1.已知集合{}|(4)0A x x x =-<,{}0,1,5B =,则A B =I ▲.2.设复数(,z a i a R i =+∈为虚数单位),若(1)i z +⋅为纯虚数,则a 的值为▲.3.为调查某县小学六年级学生每天用于课外阅读的时间,现从该县小学六年级4000名学生中随机抽取100名学生进行问卷调查,所得数据均在区间[50,100]上,其频率分布直方图如图所示,则估计该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)内的学生人数为▲.4.执行如图所示的伪代码,若0x =,则输出的y 的值为▲.5.口袋中有形状和大小完全相同的4个球,球的编号分别为1,2,3,4,若从袋中一次随机摸出2个球,则摸出的2个球的编号之和大于4的概率为▲.6.若抛物线22y px =的焦点与双曲线22145x y -=的右焦点重合,则实数p 的值为▲.7.设函数1x x y e a e=+-的值域为A ,若[0,)A ⊆+∞,则实数a 的取值范围是▲.8.已知锐角,αβ满足()()tan 1tan 12αβ--=,则αβ+的值为▲.时间(单位:分钟)频率组距50607080901000.035a 0.0200.0100.005第3题图Read xIf 0x >Thenln y x←Elsexy e ←End If Print y第4题图9.若函数sin y x ω=在区间[0,2]π上单调递增,则实数ω的取值范围是▲.10.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若{}n a 的前2017项中的奇数项和为2018,则2017S 的值为▲.11.设函数()f x 是偶函数,当x ≥0时,()f x =(3),03,31,>3x x x x x-≤≤⎧⎪⎨-+⎪⎩,若函数()y f x m=-有四个不同的零点,则实数m 的取值范围是▲.12.在平面直角坐标系xOy中,若直线(y k x =-上存在一点P ,圆22(1)1x y +-=上存在一点Q ,满足3OP OQ =,则实数k 的最小值为▲.13.如图是蜂巢结构图的一部分,正六边形的边长均为1,正六边形的顶点称为“晶格点”.若,,,A B C D 四点均位于图中的“晶格点”处,且,A B 的位置所图所示,则CD AB ⋅的最大值为▲.14.若不等式2sin sin sin 19sin sin k B A C B C +>对任意ABC ∆都成立,则实数k 的最小值为▲.二、解答题(本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题纸的指定区域内)15.(本小题满分14分)如图所示,在直三棱柱111ABC A B C -中,CA CB =,点,M N 分别是11,AB A B 的中点.(1)求证:BN ∥平面1A MC ;(2)若11A M AB ⊥,求证:11AB A C ⊥.16.(本小题满分14分)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,,a b c 已知52c =.(1)若2C B =,求cos B 的值;(2)若AB AC CA CB ⋅=⋅ ,求cos()4B π+的值.17.(本小题满分14分)有一矩形硬纸板材料(厚度忽略不计),一边AB 长为6分米,另一边足够长.现从中截取矩形ABCD (如图甲所示),再剪去图中阴影部分,用剩下的部分恰好..能折卷成一个AB第13题图ACA 1B 1C 1MN第15题图底面是弓形的柱体包装盒(如图乙所示,重叠部分忽略不计),其中OEMF 是以O 为圆心、120EOF ∠=︒的扇形,且弧»EF,¼GH 分别与边BC ,AD 相切于点M ,N .(1)当BE 长为1分米时,求折卷成的包装盒的容积;(2)当BE 的长是多少分米时,折卷成的包装盒的容积最大?18.(本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的下顶点为B ,点,M N 是椭圆上异于点B 的动点,直线,BM BN 分别与x 轴交于点,P Q ,且点Q 是线段OP 的中点.当点N运动到点)2处时,点Q的坐标为(,0)3.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设直线MN 交y 轴于点D ,当点,M N 均在y 轴右侧,且2DN NM =时,求直线BM 的方程.19.(本小题满分16分)设数列{}n a 满足221121()n n n a a a a a λ+-=+-,其中2n ,且n N ∈,λ为常数.xy O BN M PQ D第18题图ADCB EG FOM N H第17题-图甲NEFG第17题-图乙(1)若{}n a 是等差数列,且公差0d ≠,求λ的值;(2)若1231,2,4a a a ===,且存在[3,7]r ∈,使得n m a n r ⋅- m 对任意的*n N ∈都成立,求m m 的最小值;(3)若0λ≠,且数列{}n a 不是常数列,如果存在正整数T ,使得n T n a a +=对任意的*n N ∈均成立.求所有满足条件的数列{}n a 中T 的最小值.20.(本小题满分16分)设函数()ln f x x =,()bg x ax c x=+-(,,a b c R ∈).(1)当0c =时,若函数()f x 与()g x 的图象在1x =处有相同的切线,求,a b 的值;(2)当3b a =-时,若对任意0(1,)x ∈+∞和任意(0,3)a ∈,总存在不相等的正实数12,x x ,使得120()()()g x g x f x ==,求c 的最小值;(3)当1a =时,设函数()y f x =与()y g x =的图象交于11(,),A x y 2212(,)()B x y x x <两点.求证:122121x x x b x x x -<<-.南京市、盐城市2018届高三年级第一次模拟考试数学附加题部分(本部分满分40分,考试时间30分钟)21.[选做题](在A 、B 、C 、D 四小题中只能选做2题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内)A .(选修4-1:几何证明选讲)如图,已知AB 为⊙O 的直径,直线DE 与⊙O 相切于点E ,AD 垂直DE 于点D .若4DE =,求切点E 到直径AB 的距离EF .B .(选修4-2:矩阵与变换)已知矩阵 2 00 1⎡⎤=⎢⎥⎣⎦M ,求圆221x y +=在矩阵M 的变换下所得的曲线方程.C .(选修4-4:坐标系与参数方程)在极坐标系中,直线cos()13πρθ+=与曲线r ρ=(0r >)相切,求r 的值.D .(选修4-5:不等式选讲)已知实数,x y 满足2231x y +=,求当x y +取最大值时x 的值.[必做题](第22、23题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内)22.(本小题满分10分)ABEDF O ·第21(A)图如图,四棱锥P ABCD -的底面ABCD 是菱形,AC 与BD 交于点O ,OP ⊥底面ABCD ,点M 为PC 中点,4,2,4AC BD OP ===.(1)求直线AP 与BM 所成角的余弦值;(2)求平面ABM 与平面PAC 所成锐二面角的余弦值.23.(本小题满分10分)已知n N *∈,()0112112r r n n n n n n n n n n nf n C C C C rC C nC C --=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+.(1)求()1,f ()2,f ()3f 的值;(2)试猜想()f n 的表达式(用一个组合数表示),并证明你的猜想.南京市、盐城市2018届高三年级第一次模拟考试数学参考答案一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,计70分.MABCDOP第22题图1.{}12.13.12004.15.236.67.(,2]-∞8.34π9.1(0,]410.403411.9[1,)412.13.2414.100二、解答题:本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题纸的指定区域内.15.证明:(1)因为111ABC A B C -是直三棱柱,所以11//AB A B ,且11AB A B =,又点,M N 分别是11,AB A B 的中点,所以1MB A N =,且1//MB A N .所以四边形1A NBM 是平行四边形,从而1//A M BN .……………4分又BN ⊄平面1A MC ,1A M ⊂平面1A MC ,所以BN ∥面1A MC .…………6分(2)因为111ABC A B C -是直三棱柱,所以1AA ⊥底面ABC ,而1AA ⊂侧面11ABB A ,所以侧面11ABB A ⊥底面ABC .又CA CB =,且M 是AB 的中点,所以CM AB ⊥.则由侧面11ABB A ⊥底面ABC ,侧面11ABB A 底面ABC AB =,CM AB ⊥,且CM ⊂底面ABC ,得CM ⊥侧面11ABB A .……………8分又1AB ⊂侧面11ABB A ,所以1AB CM ⊥.……………10分又11AB A M ⊥,1,A M MC ⊂平面1A MC ,且1A M MC M = ,所以1AB ⊥平面1A MC .……………12分又1A C ⊂平面1A MC ,所以11AB A C ⊥.……………14分16.解:(1)因为52c b =,则由正弦定理,得5sin sin 2C B=.……………2分又2C B =,所以sin 2sin 2B B=,即4sin cos B B B =.……………4分又B 是ABC ∆的内角,所以sin 0B >,故5cos 4B =.……………6分(2)因为AB AC CA CB ⋅=⋅,所以cos cos cb A ba C =,则由余弦定理,得222222b c a b a c +-=+-,得a c =.……………10分从而2223cos 25a c b B ac +-===,……………12分又0B π<<,所以4sin 5B ==.从而32422cos()cos cos sin sin 444525210B B B πππ+=-=⨯-⨯=-.……14分17.解:(1)在图甲中,连接MO 交EF 于点T .设OE OF OM R ===,在Rt OET ∆中,因为1602EOT EOF ∠=∠=︒,所以2ROT =,则2RMT OM OT =-=.从而2RBE MT ==,即22R BE ==.……………2分故所得柱体的底面积OEFOEF S S S ∆=-扇形22114sin120323R R ππ=-︒=-.……………4分又所得柱体的高4EG =,所以V S EG =⨯=163π-答:当BE 长为1分米时,折卷成的包装盒的容积为163π-.…………………6分(2)设BE x =,则2R x =,所以所得柱体的底面积OEF OEF S S S ∆=-扇形222114sin120(323R R x ππ=-︒=-.又所得柱体的高62EG x =-,所以V S EG =⨯=328(3)3x x π--+,其中03x <<.………………10分令32()3,(0,3)f x x x x =-+∈,则由2()363(2)0f x x x x x '=-+=--=,解得2x =.…………………12分列表如下:x (0,2)2(2,3)()f x '+0-()f x 增极大值减所以当2x =时,()f x 取得最大值.答:当BE 的长为2分米时,折卷成的包装盒的容积最大.…………………14分18.解:(1)由32N Q,得直线NQ 的方程为32y x =-.………2分令0x =,得点B的坐标为(0,.所以椭圆的方程为22213x y a +=.…………………4分将点N 的坐标2代入,得222((3)213a+=,解得24a =.ADCB EG FO MNHT所以椭圆C 的标准方程为22143x y +=.…………………8分(2)方法一:设直线BM 的斜率为(0)k k >,则直线BM的方程为y kx =-在y kx =0y =,得P xk =,而点Q 是线段OP的中点,所以2Q x k =.所以直线BN 的斜率22BN BQk k k k===.………………10分联立22143y kx x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,消去y ,得22(34)0k x +-=,解得234M x k =+.用2k 代k ,得2316N x k =+.………………12分又2DN NM =,所以2()N M N xx x =-,得23M N x x =.………14分故222334316k k ⨯=⨯++,又0k >,解得2k =.所以直线BM 的方程为62y x =.………………16分方法二:设点,M N 的坐标分别为1122(,),(,)xy x y .由(0,B ,得直线BN的方程为11y y x x =-,令0y =,得P x =同理,得Qx =.而点Q 是线段OP 的中点,所以2P Q x x ==.………10分又2DN NM = ,所以2122()x x x =-,得21203x x =>43=,解得21433y y =+.………12分将212123433x x y y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩代入到椭圆C 的方程中,得2211(41927x y ++=.又22114(1)3yx=-,所以21214(1)(431927yy-+=21120y+=,解得1y=(舍)或13y=.又1x>,所以点M的坐标为(,33M.……………14分故直线BM的方程为2y x=.…………………16分19.解:(1)由题意,可得22()()n n na a d a d dλ=+-+,化简得2(1)0dλ-=,又0d≠,所以1λ=.………………4分(2)将1231,2,4a a a===代入条件,可得414λ=⨯+,解得0λ=,所以211n n na a a+-=,所以数列{}n a是首项为1,公比2q=的等比数列,所以12nna-=…6分欲存在[3,7]r∈,使得12nm n r-⋅-,即12nr n m--⋅对任意*n N∈都成立,则172nn m--⋅,所以172nnm--对任意*n N∈都成立.………………8分令172n nnb--=,则11678222n n n n nn n nb b+-----=-=,所以当8n>时,1n nb b+<;当8n=时,98b b=;当8n<时,1n nb b+>.所以n b的最大值为981128b b==,所以m的最小值为1128.………………10分(3)因为数列{}n a不是常数列,所以2T .①若2T=,则2n na a+=恒成立,从而31a a=,42a a=,所以22221212221221()()a a a aa a a aλλ⎧=+-⎪⎨=+-⎪⎩,所以221()0a aλ-=,又0λ≠,所以21a a=,可得{}n a是常数列.矛盾.所以2T=不合题意.………………12分②若3T=,取*1,322,31()3,3nn ka n k k Nn k=-⎧⎪==-∈⎨⎪-=⎩(*),满足3n na a+=恒成立.……14分由2221321()a a a a aλ=+-,得7λ=.则条件式变为2117n n na a a+-=+.由221(3)7=⨯-+,知223132321()k k ka a a a aλ--=+-;由2(3)217-=⨯+,知223313121()k k ka a a a aλ-+=+-;由21(3)27=-⨯+,知223133221()k k ka a a a aλ++=+-.所以,数列(*)适合题意.所以T 的最小值为3.………………16分20.解:(1)由()ln f x x =,得(1)0f =,又1()f x x '=,所以(1)1f '=,.当0c =时,()b g x ax x =+,所以2()bg x a x'=-,所以(1)g a b '=-.…2分因为函数()f x 与()g x 的图象在1x =处有相同的切线,所以(1)(1)(1)(1)f g f g ''=⎧⎨=⎩,即10a b a b -=⎧⎨+=⎩,解得1212a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩.………………4分(2)当01x >时,则0()0f x >,又3b a =-,设0()t f x =,则题意可转化为方程3(0)aax c t t x -+-=>在(0,)+∞上有相异两实根12,x x .………6分即关于x 的方程2()(3)0(0)ax c t x a t -++-=>在(0,)+∞上有相异两实根12,x x .所以2121203()4(3)030a c t a a c t x x a ax x a <<⎧⎪∆=+-->⎪⎪+⎨+=>⎪⎪-=>⎪⎩,得203()4(3)0a c t a a c t <<⎧⎪+>-⎨⎪+>⎩,所以c t >对(0,),(0,3)t a ∈+∞∈恒成立.………………8分因为03a <<,所以3=2(当且仅当32a =时取等号),又0t -<,所以t 的取值范围是(,3)-∞,所以3c .故c 的最小值为3.………………10分(3)当1a =时,因为函数()f x 与()g x 的图象交于,A B 两点,所以111222ln ln b x x cx b x x cx ⎧=+-⎪⎪⎨⎪=+-⎪⎩,两式相减,得211221ln ln (1)x x b x x x x -=--.……………12分要证明122121x x x b x x x -<<-,即证211221212121ln ln (1x x x x x x x x x x x x --<-<--,即证212211ln ln 11x x x x x x -<<-,即证1222111ln 1x x x x x x -<<-.………………14分令21x t x =,则1t >,此时即证11ln 1t t t -<<-.令1()ln 1t t t ϕ=+-,所以22111()0t t t t tϕ-'=-=>,所以当1t >时,函数()t ϕ单调递增.又(1)0ϕ=,所以1()ln 10t t t ϕ=+->,即11ln t t -<成立;再令()ln 1m t t t =-+,所以11()10tm t t t-'=-=<,所以当1t >时,函数()m t 单调递减,又(1)0m =,所以()ln 10m t t t =-+<,即ln 1t t <-也成立.综上所述,实数12,x x 满足122121x x x b x x x -<<-.………………16分附加题答案21.(A )解:如图,连接AE ,OE ,因为直线DE 与⊙O 相切于点E ,所以DE OE ⊥,又因为AD 垂直DE 于D ,所以//AD OE ,所以DAE OEA ∠=∠,①在⊙O 中OE OA =,所以OEA OAE ∠=∠,②………………5分由①②得DAE ∠OAE =∠,即DAE ∠FAE =∠,又ADE AFE ∠=∠,AE AE =,所以ADE AFE ∆≅∆,所以DE FE =,又4DE =,所以4FE =,即E 到直径AB 的距离为4.………………10分(B )解:设()00,P x y 是圆221x y +=上任意一点,则22001x y +=,设点()00,P x y 在矩阵M对应的变换下所得的点为(),Q x y ,则002 00 1x x y y ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,即002x x y y =⎧⎨=⎩,解得0012x x y y ⎧=⎪⎨⎪=⎩,………………5分代入2201x y +=,得2214x y +=,即为所求的曲线方程.………10分(C )解:以极点O 为原点,极轴Ox 为x 轴建立平面直角坐标系,由cos(13πρθ+=,得(cos cos sin sin )133ππρθθ-=,得直线的直角坐标方程为20x --=.………………5分曲线r ρ=,即圆222x y r +=,所以圆心到直线的距离为1d ==.ABE DF O ·第21(A)图因为直线cos(13πρθ+=与曲线r ρ=(0r >)相切,所以r d =,即1r =.10分(D)解:由柯西不等式,得22222[)][1](133x x ++≥⨯+⨯,即2224(3)()3x y x y +≥+.而2231x y +=,所以24()3x y +≤,所以x y ≤+≤,………5分由133x x y ⎧=⎪⎪⎨⎪⎪+=⎩,得26x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以当且仅当,26x y ==时,max ()x y +=.所以当x y +取最大值时x的值为2x =.………………10分22.解:(1)因为ABCD 是菱形,所以AC BD ⊥.又OP ⊥底面ABCD ,以O 为原点,直线,,OA OB OP 分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示空间直角坐标系.则(2,0,0)A ,(0,1,0)B ,(0,0,4)P ,(2,0,0)C -,(1,0,2)M -.所以(2,0,4)AP =- ,(1,1,2)BM =--,10AP BM ⋅=,||AP =,||BM =.则cos ,6||||AP BM AP BM AP BM ⋅<>===.故直线AP 与BM所成角的余弦值为6.………5分(2)(2,1,0)AB =- ,(1,1,2)BM =--.设平面ABM 的一个法向量为(,,)n x y z =,则00n AB n BM ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得2020x y x y z -+=⎧⎨--+=⎩,令2x =,得4y =,3z =.得平面ABM 的一个法向量为(2,4,3)n =.又平面PAC 的一个法向量为(0,1,0)OB = ,所以n 4OB ⋅=,||n = ||1OB = .则cos ,||||n OB n OB n OB ⋅<>===.故平面ABM 与平面PAC……………10分23.解:(1)由条件,()0112112r r n nn n n n n n n n nf n C C C C rC C nC C --=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+①,MABCDOP第22题图xyz在①中令1n =,得()011111f C C ==.………………1分在①中令2n =,得()011222222226f C C C C =+=,得()23f =.…………2分在①中令3n =,得()011223333333332330f C C C C C C =++=,得()310f =.……3分(2)猜想()f n =21n n C -(或()f n =121n n C --).………………5分欲证猜想成立,只要证等式011211212n r r n nn n n n n n n n n nC C C C C rC C nC C ---=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+成立.方法一:当1n =时,等式显然成立,当2n 时,因为11!!(1)!==!()!(1)!()!(1)!()!rr n n r n n n rC n nC r n r r n r r n r --⨯-=⨯=-----(),故11111()r r r r r r n n n n n n rC C rC C nC C -----==.故只需证明00111111211111n r r n n n n n n n n n n n nC nC C nC C nC C nC C ---------=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+.即证00111111211111n r r n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C ---------=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+.而11r n r n n C C --+=,故即证0111111211111n n n r n r n n n n n n n n n n C C C C C C C C C ---+------=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+②.由等式211(1)(1)(1)n n n x x x --+=++可得,左边nx 的系数为21n n C -.而右边1(1)(1)n n x x -++()()01221101221111n n n n n n n n n n n n C C x C x C xC C x C x C x ------=++++++++ ,所以nx 的系数为01111111111n n r n r n n n n n n n n n C C C C C C C C ---+-----++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+.由211(1)(1)(1)n n n x x x --+=++恒成立可得②成立.综上,()21n n f n C -=成立.………………10分方法二:构造一个组合模型,一个袋中装有21n -个小球,其中n 个是编号为1,2,…,n 的白球,其余n -1个是编号为1,2,…,n -1的黑球,现从袋中任意摸出n 个小球,一方面,由分步计数原理其中含有r 个黑球(n r -个白球)的n 个小球的组合的个数为1r n r n n C C --,01r n ≤≤-,由分类计数原理有从袋中任意摸出n 个小球的组合的总数为01111111n n n n n n n n n C C C C C C -----+++ .另一方面,从袋中21n -个小球中任意摸出n 个小球的组合的个数为21n n C -.故0111121111n n n n n n n n n n n C C C C C C C ------=++ ,即②成立.余下同方法一.…………10分方法三:由二项式定理,得0122(1)n n nn n n n x C C x C x C x+=++++ ③.两边求导,得112111(1)2n r r n n n n n n n x C C x rC x nC x---+=+++++ ④.③×④,得21012212111(1)()(2)n n n r r n n n n n n n n n n n x C C x C x C x C C x rC x nC x ---+=+++++++++ ⑤.左边n x 的系数为21nn nC -.右边nx 的系数为121112n n r n r n n n n n n n n n C C C C rC C nC C --+++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+1021112r r n n n n n n n n n nC C C C rC C nC C --=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+0112112r r n nn n n n n n n n C C C C rC C nC C --=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+.由⑤恒成立,可得011211212n r r n nn n n n n n n n n nC C C C C rC C nC C ---=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+.故()21n n f n C -=成立.………………10分。
2018年江苏省盐城市、南京市高考数学一模试卷一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,计70分.不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上)1.(5分)已知集合A={x|x(x﹣4)<0},B={0,1,5},则A∩B=.2.(5分)设复数z=a+i(a∈R,i为虚数单位),若(1+i)•z为纯虚数,则a的值为.3.(5分)为调查某县小学六年级学生每天用于课外阅读的时间,现从该县小学六年级4000名学生中随机抽取100名学生进行问卷调查,所得数据均在区间[50,100]上,其频率分布直方图如图所示,则估计该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)内的学生人数为.4.(5分)执行如图所示的伪代码,若x=0,则输出的y的值为.5.(5分)口袋中有形状和大小完全相同的4个球,球的编号分别为1,2,3,4,若从袋中一次随机摸出2个球,则摸出的2个球的编号之和大于4的概率为.6.(5分)若抛物线y2=2px的焦点与双曲线的右焦点重合,则实数p的值为.7.(5分)设函数y=e x﹣a的值域为A,若A⊆[0,+∞),则实数a的取值范围是.8.(5分)已知锐角α,β满足(tanα﹣1)(tanβ﹣1)=2,则α+β的值为.9.(5分)若函数y=sinωx在区间[0,2π]上单调递增,则实数ω的取值范围是.10.(5分)设S n为等差数列{a n}的前n项和,若{a n}的前2017项中的奇数项和为2018,则S2017的值为.11.(5分)设函数f(x)是偶函数,当x≥0时,f(x)=,若函数y=f(x)﹣m 有四个不同的零点,则实数m的取值范围是.12.(5分)在平面直角坐标系xOy中,若直线y=k(x﹣3)上存在一点P,圆x2+(y﹣1)2=1上存在一点Q,满足=3,则实数k的最小值为.13.(5分)如图是蜂巢结构图的一部分,正六边形的边长均为1,正六边形的顶点称为“晶格点”.若A,B,C,D四点均位于图中的“晶格点”处,且A,B的位置所图所示,则的最大值为.14.(5分)若不等式ksin2B+sinAsinC>19sinBsinC对任意△ABC都成立,则实数k的最小值为.二、解答题(共6小题,满分90分)15.(14分)如图所示,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,点M,N分别是AB,A1B1的中点.(1)求证:BN∥平面A1MC;(2)若A1M⊥AB1,求证:AB1⊥A1C.16.(14分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c 已知c=.(1)若C=2B,求cosB的值;(2)若=,求cos(B)的值.17.(14分)有一矩形硬纸板材料(厚度忽略不计),一边AB长为6分米,另一边足够长.现从中截取矩形ABCD(如图甲所示),再剪去图中阴影部分,用剩下的部分恰好能折卷成一个底面是弓形的柱体包装盒(如图乙所示,重叠部分忽略不计),其中OEMF 是以O为圆心、∠EOF=120°的扇形,且弧,分别与边BC,AD相切于点M,N.(1)当BE长为1分米时,求折卷成的包装盒的容积;(2)当BE的长是多少分米时,折卷成的包装盒的容积最大?18.(16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:(a>b>0)的下顶点为B,点M,N是椭圆上异于点B的动点,直线BM,BN分别与x轴交于点P,Q,且点Q是线段OP的中点.当点N运动到点()处时,点Q的坐标为().(1)求椭圆C的标准方程;(2)设直线MN交y轴于点D,当点M,N均在y轴右侧,且=2时,求直线BM的方程.19.(16分)设数列{a n}满足a=a n+1a n﹣1+λ(a2﹣a1)2,其中n≥2,且n∈N,λ为常数.(1)若{a n}是等差数列,且公差d≠0,求λ的值;(2)若a1=1,a2=2,a3=4,且存在r∈[3,7],使得m•a n≥n﹣r对任意的n∈N*都成立,求m的最小值;(3)若λ≠0,且数列{a n}不是常数列,如果存在正整数T,使得a n+T=a n对任意的n∈N*均成立.求所有满足条件的数列{a n}中T的最小值.20.(16分)设函数f(x)=lnx,g(x)=ax+(a,b,c∈R).(1)当c=0时,若函数f(x)与g(x)的图象在x=1处有相同的切线,求a,b的值;(2)当b=3﹣a时,若对任意x0∈(1,+∞)和任意a∈(0,3),总存在不相等的正实数x1,x2,使得g(x1)=g(x2)=f(x0),求c的最小值;(3)当a=1时,设函数y=f(x)与y=g(x)的图象交于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点.求证:x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.[选做题](在21.22.23.24四小题中只能选做2题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内)[选修4-1:几何证明选讲]图21.(10分)如图,已知AB为⊙O的直径,直线DE与⊙O相切于点E,AD垂直DE于点D.若DE=4,求切点E到直径AB的距离EF.[选修4-2:矩阵与变换]22.(10分)已知矩阵M=,求圆x2+y2=1在矩阵M的变换下所得的曲线方程.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,直线ρcos(θ+)=1与曲线ρ=r(r>0)相切,求r的值.[选修4-5:不等式选讲]24.已知实数x,y满足x2+3y2=1,求当x+y取最大值时x的值.25.(10分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是菱形,AC与BD交于点O,OP⊥底面ABCD,点M为PC中点,AC=4,BD=2,OP=4.(1)求直线AP与BM所成角的余弦值;(2)求平面ABM与平面PAC所成锐二面角的余弦值.26.(10分)已知n∈N*,nf(n)=C n0C n1+2C n1C n2+…+nC n n﹣1C n n.(1)求f(1),f(2),f(3)的值;(2)试猜想f(n)的表达式(用一个组合数表示),并证明你的猜想.2018年江苏省盐城市、南京市高考数学一模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,计70分.不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上)1.(5分)已知集合A={x|x(x﹣4)<0},B={0,1,5},则A∩B={1} .【试题解答】解:∵集合A={x|x(x﹣4)<0}={x|0<x<4},B={0,1,5},∴A∩B={1}.故答案为:{1}.2.(5分)设复数z=a+i(a∈R,i为虚数单位),若(1+i)•z为纯虚数,则a的值为1.【试题解答】解:∵z=a+i,∴(1+i)•z=(1+i)(a+i)=a﹣1+(a+1)i,又(1+i)•z为为纯虚数,∴a﹣1=0即a=1.故答案为:1.3.(5分)为调查某县小学六年级学生每天用于课外阅读的时间,现从该县小学六年级4000名学生中随机抽取100名学生进行问卷调查,所得数据均在区间[50,100]上,其频率分布直方图如图所示,则估计该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)内的学生人数为1200.【试题解答】解:由频率分布直方图得:该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)内的频率为:1﹣(0.005+0.035+0.020+0.010)×10=0.3,∴估计该县小学六年级4000名学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)内的学生人数为:4000×0.3=1200.故答案为:1200.4.(5分)执行如图所示的伪代码,若x=0,则输出的y的值为1.【试题解答】解:根据题意知,执行程序后,输出函数y=,当x=0时,y=e0=1.故答案为:1.5.(5分)口袋中有形状和大小完全相同的4个球,球的编号分别为1,2,3,4,若从袋中一次随机摸出2个球,则摸出的2个球的编号之和大于4的概率为.【试题解答】解:口袋中有形状和大小完全相同的4个球,球的编号分别为1,2,3,4,从袋中一次随机摸出2个球,基本事件总数n==6,摸出的2个球的编号之和大于4包含的基本事件有:(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共4个,∴摸出的2个球的编号之和大于4的概率为p=.故答案为:.6.(5分)若抛物线y2=2px的焦点与双曲线的右焦点重合,则实数p的值为6.【试题解答】解:∵双曲线的方程,∴a2=4,b2=5,可得c==3,因此双曲线的右焦点为F(3,0),∵抛物线y2=2px(p>0)的焦点与双曲线的右焦点重合,∴=3,解之得p=6.故答案为:6.7.(5分)设函数y=e x﹣a的值域为A,若A⊆[0,+∞),则实数a的取值范围是(﹣∞,2] .【试题解答】解:函数y=e x﹣a的值域为A∵e x=2,∴值域为A=[2﹣a,+∞).又∵A⊆[0,+∞),∴2﹣a≥0,即a≤2.故答案为:(﹣∞,2].8.(5分)已知锐角α,β满足(tanα﹣1)(tanβ﹣1)=2,则α+β的值为.【试题解答】解:∵(tanα﹣1)(tanβ﹣1)=2,可得:tanα+tanβ+1=tanαtanβ,∴tan(α+β)=═﹣1,∵锐角α,β,可得:α+β∈(0,π),∴α+β=.故答案为:.9.(5分)若函数y=sinωx在区间[0,2π]上单调递增,则实数ω的取值范围是(0,] .【试题解答】解:由函数y=sinωx,图象过原点,可得ω>0在区间[0,2π]上单调递增,∴,即.故答案为:(0,]10.(5分)设S n为等差数列{a n}的前n项和,若{a n}的前2017项中的奇数项和为2018,则S2017的值为4034.【试题解答】解:因为S n为等差数列{a n}的前n项和,且{a n}的前2017项中的奇数项和为2018,所以S=a1+a3+a5+…+a2017=1009×(a1+a2017)×=1009×a1009=2018,得奇a1009=2.=a2+a4+a6+…+a2016=1008×(a2+a2016)×=1008×a1009=1008×2=则S偶2016则S2017=S奇+S偶=2018+2016=4034.故答案为:4034.11.(5分)设函数f(x)是偶函数,当x≥0时,f(x)=,若函数y=f(x)﹣m 有四个不同的零点,则实数m的取值范围是[1,).【试题解答】解:由0≤x≤3可得f(x)∈[0,],x>3时,f(x)∈(0,1).画出函数y=f(x)与y=m的图象,如图所示,∵函数y=f(x)﹣m有四个不同的零点,∴函数y=f(x)与y=m的图象有4个交点,由图象可得m的取值范围为[1,),故答案为:[1,).12.(5分)在平面直角坐标系xOy中,若直线y=k(x﹣3)上存在一点P,圆x2+(y﹣1)2=1上存在一点Q,满足=3,则实数k的最小值为﹣.【试题解答】解:设P(x1,y1),Q(x2,y2);则y1=k(x1﹣3)①,+(y2﹣1)2=1②;由=3,得,即,代入②得+=9;此方程表示的圆心(0,3)到直线kx﹣y﹣3k=0的距离为d≤r;即≤3,解得﹣≤k≤0.∴实数k的最小值为﹣.故答案为:﹣.13.(5分)如图是蜂巢结构图的一部分,正六边形的边长均为1,正六边形的顶点称为“晶格点”.若A,B,C,D四点均位于图中的“晶格点”处,且A,B的位置所图所示,则的最大值为24.【试题解答】解:建立如图的直角坐标系,则A(,),B(0,0),那么容易得到C(0,5)时,D的位置可以有三个位置,其中D1(﹣,),D2(﹣,0),D3(﹣,),此时=(﹣,﹣),=(﹣,﹣),=(﹣,﹣5),=(﹣,﹣),则•=21,•=24,•=22.5,则的最大值为24,故答案为:24.14.(5分)若不等式ksin2B+sinAsinC>19sinBsinC对任意△ABC都成立,则实数k的最小值为100.【试题解答】解:∵ksin2B+sinAsinC>19sinBsinC,由正弦定理可得:kb2+ac>19bc,∴k>,只需k大于右侧表达式的最大值即可,显然c>b时,表达式才能取得最大值,又∵c﹣b<a<b+c,∴﹣b﹣c<﹣a<b﹣c,∴<19+()=20﹣()2=100﹣(﹣10)2,当=10时,20﹣()2取得最大值20×10﹣102=100.∴k≥100,即实数k的最小值为100.故答案为:100二、解答题(共6小题,满分90分)15.(14分)如图所示,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,点M,N分别是AB,A1B1的中点.(1)求证:BN∥平面A1MC;(2)若A1M⊥AB1,求证:AB1⊥A1C.【试题解答】证明:(1)因为ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以AB∥A1B1,且AB=A1B1,又点M,N分别是AB、A1B1的中点,所以MB=A1N,且MB∥A1N.所以四边形A1NBM是平行四边形,从而A1M∥BN.又BN⊄平面A1MC,A1M⊂平面A1MC,所以BN∥平面A1MC;(2)因为ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以AA1⊥底面ABC,而AA1⊂侧面ABB1A1,所以侧面ABB1A1⊥底面ABC.又CA=CB,且M是AB的中点,所以CM⊥AB.则由侧面ABB1A1⊥底面ABC,侧面ABB1A1∩底面ABC=AB,CM⊥AB,且CM⊂底面ABC,得CM⊥侧面ABB1A1.又AB1⊂侧面ABB1A1,所以AB1⊥CM.又AB1⊥A1M,A1M、MC平面A1MC,且A1M∩MC=M,所以AB1⊥平面A1MC.又A1C⊂平面A1MC,所以AB⊥A1C.16.(14分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c 已知c=.(1)若C=2B,求cosB的值;(2)若=,求cos(B)的值.【试题解答】解:(1)因为c=,则由正弦定理,得sinC=sinB. …(2分)又C=2B,所以sin2B=sinB,即2sinBcosB=sinB. …(4分)又B是△ABC的内角,所以sinB>0,故cosB=. …(6分) (2)因为=,所以cbcosA=bacosC,则由余弦定理,得b2+c2﹣a2=b2+a2﹣c2,得a=c. …(10分)从而cosB==,…(12分)又0<B<π,所以sinB==.从而cos(B+)=cosBcos﹣sinBsin=. …(14分)17.(14分)有一矩形硬纸板材料(厚度忽略不计),一边AB长为6分米,另一边足够长.现从中截取矩形ABCD(如图甲所示),再剪去图中阴影部分,用剩下的部分恰好能折卷成一个底面是弓形的柱体包装盒(如图乙所示,重叠部分忽略不计),其中OEMF 是以O为圆心、∠EOF=120°的扇形,且弧,分别与边BC,AD相切于点M,N.(1)当BE长为1分米时,求折卷成的包装盒的容积;(2)当BE的长是多少分米时,折卷成的包装盒的容积最大?【试题解答】解:(1)在图甲中,连接MO交EF于点T.设OE=OF=OM=R,在Rt△OET中,因为∠EOT=∠EOF=60°,所以OT=,则MT=0M﹣OT=.从而BE=MT=,即R=2BE=2.故所得柱体的底面积S=S扇形OEF ﹣S△OEF=πR2﹣R2sin120°=﹣,又所得柱体的高EG=4,所以V=S×EG=﹣4.答:当BE长为1(分米)时,折卷成的包装盒的容积为﹣4立方分米.(2)设BE=x,则R=2x,所以所得柱体的底面积S=S扇形OEF﹣S△OEF=πR2﹣R2sin120°=(﹣)x2,又所得柱体的高EG=6﹣2x,所以V=S×EG=(﹣2)(﹣x3+3x2),其中0<x<3.令f(x)=﹣x3+3x2,0<x<3,则由f′(x)=﹣3x2+6x=﹣3x(x﹣2)=0,解得x=2.列表如下:x(0,2)2(2,3)f′(x)+0﹣f(x)增极大值减所以当x=2时,f(x)取得最大值.答:当BE的长为2分米时,折卷成的包装盒的容积最大.18.(16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:(a>b>0)的下顶点为B,点M,N是椭圆上异于点B的动点,直线BM,BN分别与x轴交于点P,Q,且点Q是线段OP的中点.当点N运动到点()处时,点Q的坐标为().(1)求椭圆C的标准方程;(2)设直线MN交y轴于点D,当点M,N均在y轴右侧,且=2时,求直线BM的方程.【试题解答】解:(1)由N(),点Q的坐标为(),得直线NQ的方程为y=x﹣,令x=0,得点B的坐标为(0,﹣).所以椭圆的方程为+=1.将点N的坐标(,)代入,得+=1,解得a2=4.所以椭圆C的标准方程为+=1.(2):设直线BM的斜率为k(k>0),则直线BM的方程为y=x﹣.在y=kx﹣中,令y=0,得x P=,而点Q是线段OP的中点,所以x Q=.所以直线BN的斜率k BN=k BQ==2k.联立,消去y,得(3+4k2)x2﹣8kx=0,解得x M=.用2k代k,得x N=.又=2,所以x N=2(x M﹣x N),得2x M=3x N,故2×==3×,又k>0,解得k=.所以直线BM的方程为y=x﹣19.(16分)设数列{a n}满足a=a n+1a n﹣1+λ(a2﹣a1)2,其中n≥2,且n∈N,λ为常数.(1)若{a n}是等差数列,且公差d≠0,求λ的值;(2)若a1=1,a2=2,a3=4,且存在r∈[3,7],使得m•a n≥n﹣r对任意的n∈N*都成立,求m的最小值;(3)若λ≠0,且数列{a n}不是常数列,如果存在正整数T,使得a n+T=a n对任意的n∈N*均成立.求所有满足条件的数列{a n}中T的最小值.【试题解答】解:(1)由题意,可得a=(a n+d)(a n﹣d)+λd2,化简得(λ﹣1)d2=0,又d≠0,所以λ=1.(2)将a1=1,a2=2,a3=4,代入条件,可得4=1×4+λ,解得λ=0,所以a=a na n﹣1,所以数列{a n}是首项为1,公比q=2的等比数列,+1所以a n=2n﹣1.欲存在r∈[3,7],使得m•2n﹣1≥n﹣r,即r≥n﹣m•2n﹣1对任意n∈N*都成立,则7≥n﹣m•2n﹣1,所以m≥对任意n∈N*都成立.令b n=,则b n+1﹣b n=﹣=,所以当n>8时,b n+1<b n;当n=8时,b9=b8;当n<8时,b n+1>b n.所以b n的最大值为b9=b8=,所以m的最小值为;(3)因为数列{a n}不是常数列,所以T≥2,①若T=2,则a n+2=a n恒成立,从而a3=a1,a4=a2,所以,所以λ(a2﹣a1)2=0,又λ≠0,所以a2=a1,可得{a n}是常数列,矛盾.所以T=2不合题意.②若T=3,取a n=(*),满足a n+3=a n恒成立.由a22=a1a3+λ(a2﹣a1)2,得λ=7.则条件式变为a n2=a n+1a n﹣1+7.由22=1×(﹣3)+7,知a3k﹣12=a3k﹣2a3k+λ(a2﹣a1)2;由(﹣3)2=2×1+7,知a3k2=a3k﹣1a3k+1+λ(a2﹣a1)2;由12=2×(﹣3)+7,知a3k+12=a3k a3k+2+λ(a2﹣a1)2;所以,数列(*)适合题意.所以T的最小值为3.20.(16分)设函数f(x)=lnx,g(x)=ax+(a,b,c∈R).(1)当c=0时,若函数f(x)与g(x)的图象在x=1处有相同的切线,求a,b的值;(2)当b=3﹣a时,若对任意x0∈(1,+∞)和任意a∈(0,3),总存在不相等的正实数x1,x2,使得g(x1)=g(x2)=f(x0),求c的最小值;(3)当a=1时,设函数y=f(x)与y=g(x)的图象交于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点.求证:x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.【试题解答】解:(1)由f(x)=lnx,得f(1)=0,又f′(x)=,所以f′(1)=1,当c=0时,g(x)=ax+,所以g′(x)=a﹣,所以g′(1)=a﹣b,因为函数f(x)与g(x)的图象在x=1处有相同的切线,所以,即,解得a=,b=﹣;(2)当x0>1时,则f(x0)>0,又b=3﹣a,设t=f(x0),则题意可转化为方程ax+﹣c=t(t>0)在(0,+∞)上有相异两实根x1,x2. 即关于x的方程ax2﹣(c+t)x+(3﹣a)=0(t>0)在(0,+∞)上有相异两实根x1,x2.所以,得,所以c>2﹣t对t∈(0,+∞),a∈(0,3)恒成立.因为0<a<3,所以2≥2•=3(当且仅当a=时取等号),又﹣t<0,所以2﹣t的取值范围是(﹣∞,3),所以c≥3.故c的最小值为3.(3)当a=1时,因为函数f(x)与g(x)的图象交于A,B两点,所以,两式相减,得b=x1x2(1﹣),要证明x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1,即证x1x2﹣x2<x1x2(1﹣)<x1x2﹣x1,即证<<,即证1﹣<ln<﹣1令=t,则t>1,此时即证1﹣<lnt<t﹣1.令φ(t)=lnt+﹣1,所以φ′(t)=﹣=>0,所以当t>1时,函数φ(t)单调递增.又φ(1)=0,所以φ(t)=lnt+﹣1>0,即1﹣<lnt成立;再令m(t)=lnt﹣t+1,所以m′(t)=﹣1=<0,所以当t>1时,函数m(t)单调递减,又m(1)=0,所以m(t)=lnt﹣t+1<0,即lnt<t﹣1也成立.综上所述,实数x1,x2满足x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.[选做题](在21.22.23.24四小题中只能选做2题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内)[选修4-1:几何证明选讲]图21.(10分)如图,已知AB为⊙O的直径,直线DE与⊙O相切于点E,AD垂直DE于点D.若DE=4,求切点E到直径AB的距离EF.【试题解答】解:如图,连接AE,OE,因为直线DE与⊙O相切于点E,所以DE⊥OE,又因为AD⊥DE于D,所以AD∥OE,所以∠DAE=∠OEA,①在⊙O中,OE=OA,所以∠OEA=∠OAE,②…(5分)由①②得∠DAE=∠OAE,即∠DAE=∠FAE,又∠ADE=∠AFE,AE=AE,所以△ADE≌△AFE,所以DE=FE,又DE=4,所以FE=4,即E到直径AB的距离为4.…(10分)[选修4-2:矩阵与变换]22.(10分)已知矩阵M=,求圆x2+y2=1在矩阵M的变换下所得的曲线方程.【试题解答】解:设P(x0,y0)是圆x2+y2=1上任意一点,则=1,设点P(x0,y0)在矩阵M对应的变换下所得的点为Q(x,y),则=,即,解得,…(5分)代入=1,得=1,∴圆x2+y2=1在矩阵M的变换下所得的曲线方程为=1.…(10分)[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,直线ρcos(θ+)=1与曲线ρ=r(r>0)相切,求r的值.【试题解答】解:直线ρcos(θ+)=1,转化为:,曲线ρ=r(r>0)转化为:x2+y2=r2,由于直线和圆相切,则:圆心到直线的距离d=.所以r=1.[选修4-5:不等式选讲]24.已知实数x,y满足x2+3y2=1,求当x+y取最大值时x的值.【试题解答】解:由柯西不等式,得[x2+()2][12+()2]≥(x•1+)2,即≥(x+y)2.而x2+3y2=1,所以(x+y)2,所以﹣,…(5分)由,得,所以当且仅当x=,y=时,(x+y)max=.所以当x+y取最大值时x值为.…(10分)25.(10分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是菱形,AC与BD交于点O,OP⊥底面ABCD,点M为PC中点,AC=4,BD=2,OP=4.(1)求直线AP与BM所成角的余弦值;(2)求平面ABM与平面PAC所成锐二面角的余弦值.【试题解答】解:(1)因为ABCD是菱形,所以AC⊥BD.又OP⊥底面ABCD,以O为原点,直线OA,OB,OP分别为x轴,y轴,z轴,建立如图所示空间直角坐标系.则A(2,0,0),B(0,1,0),P(0,0,4),C(﹣2,0,0),M(﹣1,0,2).=(﹣2,0,4),=(01,﹣1,2),cos<,>===.故直线AP与BM所成角的余弦值为.…(5分)(2)=(﹣2,1,0),=(﹣1,﹣1,2).设平面ABM的一个法向量为=(x,y,z),则,令x=2,得=(2,4,3).又平面PAC的一个法向量为=(0,1,0),∴cos<>===.故平面ABM与平面PAC所成锐二面角的余弦值为.…(10分)26.(10分)已知n∈N*,nf(n)=C n0C n1+2C n1C n2+…+nC n n﹣1C n n.(1)求f(1),f(2),f(3)的值;(2)试猜想f(n)的表达式(用一个组合数表示),并证明你的猜想.【试题解答】解:(1)由条件,nf(n)=C C C C①,在①中令n=1,得f(1)=1.在①中令n=2,得2f(2)=6,得f(2)=3.在①中令n=3,得3f(3)=30,故f(3)=10.(2)猜想f(n)=.要证猜想成立,只要证等式n=•+2•+…+n•成立.由(1+x)n=+x+x2+…+x n①,两边同时对x求导数,可得n(1+x)n﹣1=+2x+3x2+n x n﹣1②,把等式①和②相乘,可得n(1+x)2n﹣1=(+x+x2+…+x n)•(+2x+3x2+n x n﹣1 ) ③.等式左边x n的系数为n,等式右边x n的系数为•+•2+•3+…+n•n=•+2•+3•+…+n•=C C C C,根据等式③恒成立,可得n=C C C C.故f(n)=成立.。
2018年江苏省高考理科数学 第一次模拟考试试题与答案( 满分150分,时长120分钟)说明:本试卷由第Ⅰ卷和第Ⅱ卷组成。
第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题,将答案写在答题纸上,在本试卷上答题无效。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本大题共有12小题,每小题5分,共60分。
在每小题所给出的四个选项中有且只有一个选项是符合题目要求的1. 若2+3i 是方程x 2+mx +n =0的一个根,则实数m ,n 的值为 A. m =4,n =-21 B. m =-4,n =13 C. m =4,n =-3 D. m =-4,n =-52. 已知集合2{|230}A x x x =--≥,2{|log (1)2}B x x =-<,则()R C A B =A .(1,3)B .(1,3)-C .(3,5)D .(1,5)- 3. 下列四个命题中的真命题为A .∃x 0∈Z,5x 0+1=0B .∃x 0∈Z,1<4x 0<3C .∀x ∈R ,x 2+x +2>0 D .∀x ∈R ,x 2-1=04. 已知a =(2,-1,3),b =(-1,4,-2),c =(7,5,λ),若a 、b 、c 三个向量共面,则实数λ等于A. 657B. 647C. 637D. 6275. 下列函数在其定义域上既是奇函数又是减函数的是A .1()f x x=B .()sin f x x x =C . ()2x f x =D .x x x f -=)(6.若实数x ,y 满足,则的取值范围是A .[43,4] B .[43,4) C. [2,4] D .(2,4] 7.已知某个几何体的三视图如下,根据图中标出的尺寸(单位:cm ),可得这个几何体的体积是正视图 侧视图 俯视图A .331cm B .332cm C .334cm D .338cm8. 如图所示的程序框图,其功能是输入x 的值,输出相应的y 值。
2018年江苏省南京市高考数学一模试卷一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,计70分.不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上)1.(5分)已知集合A={x|x(x﹣4)<0},B={0,1,5},则A∩B=.2.(5分)设复数z=a+i(a∈R,i为虚数单位),若(1+i)•z为纯虚数,则a的值为.3.(5分)为调查某县小学六年级学生每天用于课外阅读的时间,现从该县小学六年级4000名学生中随机抽取100名学生进行问卷调查,所得数据均在区间[50,100]上,其频率分布直方图如图所示,则估计该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)内的学生人数为.4.(5分)执行如图所示的伪代码,若x=0,则输出的y的值为.5.(5分)口袋中有形状和大小完全相同的4个球,球的编号分别为1,2,3,4,若从袋中一次随机摸出2个球,则摸出的2个球的编号之和大于4的概率为.6.(5分)若抛物线y2=2px的焦点与双曲线的右焦点重合,则实数p 的值为.7.(5分)设函数y=e x﹣a的值域为A,若A⊆[0,+∞),则实数a的取值范围是.8.(5分)已知锐角α,β满足(tanα﹣1)(tanβ﹣1)=2,则α+β的值为.9.(5分)若函数y=sinωx在区间[0,2π]上单调递增,则实数ω的取值范围是.10.(5分)设S n为等差数列{a n}的前n项和,若{a n}的前2017项中的奇数项和为2018,则S2017的值为.11.(5分)设函数f(x)是偶函数,当x≥0时,f(x)=,若函数y=f(x)﹣m 有四个不同的零点,则实数m的取值范围是.12.(5分)在平面直角坐标系xOy中,若直线y=k(x﹣3)上存在一点P,圆x2+(y﹣1)2=1上存在一点Q,满足=3,则实数k的最小值为.13.(5分)如图是蜂巢结构图的一部分,正六边形的边长均为1,正六边形的顶点称为“晶格点”.若A,B,C,D四点均位于图中的“晶格点”处,且A,B的位置所图所示,则的最大值为.14.(5分)若不等式ksin2B+sinAsinC>19sinBsinC对任意△ABC都成立,则实数k的最小值为.二、解答题(共6小题,满分90分)15.(14分)如图所示,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,点M,N分别是AB,A1B1的中点.(1)求证:BN∥平面A1MC;(2)若A1M⊥AB1,求证:AB1⊥A1C.16.(14分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c 已知c=.(1)若C=2B,求cosB的值;(2)若=,求cos(B)的值.17.(14分)有一矩形硬纸板材料(厚度忽略不计),一边AB长为6分米,另一边足够长.现从中截取矩形ABCD(如图甲所示),再剪去图中阴影部分,用剩下的部分恰好能折卷成一个底面是弓形的柱体包装盒(如图乙所示,重叠部分忽略不计),其中OEMF是以O为圆心、∠EOF=120°的扇形,且弧,分别与边BC,AD相切于点M,N.(1)当BE长为1分米时,求折卷成的包装盒的容积;(2)当BE的长是多少分米时,折卷成的包装盒的容积最大?18.(16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:(a>b>0)的下顶点为B,点M,N是椭圆上异于点B的动点,直线BM,BN分别与x轴交于点P,Q,且点Q是线段OP的中点.当点N运动到点()处时,点Q 的坐标为().(1)求椭圆C的标准方程;(2)设直线MN交y轴于点D,当点M,N均在y轴右侧,且=2时,求直线BM的方程.19.(16分)设数列{a n}满足a=a n+1a n﹣1+λ(a2﹣a1)2,其中n≥2,且n∈N,λ为常数.(1)若{a n}是等差数列,且公差d≠0,求λ的值;(2)若a1=1,a2=2,a3=4,且存在r∈[3,7],使得m•a n≥n﹣r对任意的n∈N*都成立,求m的最小值;=a n对任意(3)若λ≠0,且数列{a n}不是常数列,如果存在正整数T,使得a n+T的n∈N*均成立.求所有满足条件的数列{a n}中T的最小值.20.(16分)设函数f(x)=lnx,g(x)=ax+(a,b,c∈R).(1)当c=0时,若函数f(x)与g(x)的图象在x=1处有相同的切线,求a,b 的值;(2)当b=3﹣a时,若对任意x0∈(1,+∞)和任意a∈(0,3),总存在不相等的正实数x1,x2,使得g(x1)=g(x2)=f(x0),求c的最小值;(3)当a=1时,设函数y=f(x)与y=g(x)的图象交于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点.求证:x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.[选做题](在21.22.23.24四小题中只能选做2题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内)[选修4-1:几何证明选讲]图21.(10分)如图,已知AB为⊙O的直径,直线DE与⊙O相切于点E,AD垂直DE于点D.若DE=4,求切点E到直径AB的距离EF.[选修4-2:矩阵与变换]22.(10分)已知矩阵M=,求圆x2+y2=1在矩阵M的变换下所得的曲线方程.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,直线ρcos(θ+)=1与曲线ρ=r(r>0)相切,求r的值.[选修4-5:不等式选讲]24.已知实数x,y满足x2+3y2=1,求当x+y取最大值时x的值.25.(10分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是菱形,AC与BD交于点O,OP⊥底面ABCD,点M为PC中点,AC=4,BD=2,OP=4.(1)求直线AP与BM所成角的余弦值;(2)求平面ABM与平面PAC所成锐二面角的余弦值.26.(10分)已知n∈N*,nf(n)=C n0C n1+2C n1C n2+…+nC n n﹣1C n n.(1)求f(1),f(2),f(3)的值;(2)试猜想f(n)的表达式(用一个组合数表示),并证明你的猜想.2018年江苏省南京市高考数学一模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,计70分.不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上)1.(5分)已知集合A={x|x(x﹣4)<0},B={0,1,5},则A∩B={1} .【解答】解:∵集合A={x|x(x﹣4)<0}={x|0<x<4},B={0,1,5},∴A∩B={1}.故答案为:{1}.2.(5分)设复数z=a+i(a∈R,i为虚数单位),若(1+i)•z为纯虚数,则a的值为1.【解答】解:∵z=a+i,∴(1+i)•z=(1+i)(a+i)=a﹣1+(a+1)i,又(1+i)•z为为纯虚数,∴a﹣1=0即a=1.故答案为:1.3.(5分)为调查某县小学六年级学生每天用于课外阅读的时间,现从该县小学六年级4000名学生中随机抽取100名学生进行问卷调查,所得数据均在区间[50,100]上,其频率分布直方图如图所示,则估计该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)内的学生人数为1200.【解答】解:由频率分布直方图得:该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)内的频率为:1﹣(0.005+0.035+0.020+0.010)×10=0.3,∴估计该县小学六年级4000名学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)内的学生人数为:4000×0.3=1200.故答案为:1200.4.(5分)执行如图所示的伪代码,若x=0,则输出的y的值为1.【解答】解:根据题意知,执行程序后,输出函数y=,当x=0时,y=e0=1.故答案为:1.5.(5分)口袋中有形状和大小完全相同的4个球,球的编号分别为1,2,3,4,若从袋中一次随机摸出2个球,则摸出的2个球的编号之和大于4的概率为.【解答】解:口袋中有形状和大小完全相同的4个球,球的编号分别为1,2,3,4,从袋中一次随机摸出2个球,基本事件总数n==6,摸出的2个球的编号之和大于4包含的基本事件有:(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共4个,∴摸出的2个球的编号之和大于4的概率为p=.故答案为:.6.(5分)若抛物线y2=2px的焦点与双曲线的右焦点重合,则实数p的值为6.【解答】解:∵双曲线的方程,∴a2=4,b2=5,可得c==3,因此双曲线的右焦点为F(3,0),∵抛物线y2=2px(p>0)的焦点与双曲线的右焦点重合,∴=3,解之得p=6.故答案为:6.7.(5分)设函数y=e x﹣a的值域为A,若A⊆[0,+∞),则实数a的取值范围是(﹣∞,2] .【解答】解:函数y=e x﹣a的值域为A∵e x=2,∴值域为A=[2﹣a,+∞).又∵A⊆[0,+∞),∴2﹣a≥0,即a≤2.故答案为:(﹣∞,2].8.(5分)已知锐角α,β满足(tanα﹣1)(tanβ﹣1)=2,则α+β的值为.【解答】解:∵(tanα﹣1)(tanβ﹣1)=2,可得:tanα+tanβ+1=tanαtanβ,∴tan(α+β)=═﹣1,∵锐角α,β,可得:α+β∈(0,π),∴α+β=.故答案为:.9.(5分)若函数y=sinωx在区间[0,2π]上单调递增,则实数ω的取值范围是(0,] .【解答】解:由函数y=sinωx,图象过原点,若ω<0,图象在x轴下方单调递减,∴ω>0,因为y=Sinωx在[0,2π]单调递增,说明其至少在[0,2π]单调递增,则其周期至少8π,∴,即.故答案为:(0,]10.(5分)设S n为等差数列{a n}的前n项和,若{a n}的前2017项中的奇数项和为2018,则S2017的值为4034.【解答】解:因为S n为等差数列{a n}的前n项和,且{a n}的前2017项中的奇数项和为2018,=a1+a3+a5+…+a2017=1009×(a1+a2017)×=2018,得a1+a2017═4.所以S奇则S2017=(a1+a2017)=2017×2=4034故答案为:4034.11.(5分)设函数f(x)是偶函数,当x≥0时,f(x)=,若函数y=f(x)﹣m 有四个不同的零点,则实数m的取值范围是[1,).【解答】解:由0≤x≤3可得f(x)∈[0,],x>3时,f(x)∈(0,1).画出函数y=f(x)与y=m的图象,如图所示,∵函数y=f(x)﹣m有四个不同的零点,∴函数y=f(x)与y=m的图象有4个交点,由图象可得m的取值范围为[1,),故答案为:[1,).12.(5分)在平面直角坐标系xOy中,若直线y=k(x﹣3)上存在一点P,圆x2+(y﹣1)2=1上存在一点Q,满足=3,则实数k的最小值为﹣.【解答】解:【解法一】设P(x1,y1),Q(x2,y2);则y1=k(x1﹣3)①,+(y2﹣1)2=1②;由=3,得,即,代入②得+=9;此方程表示的圆心(0,3)到直线kx﹣y﹣3k=0的距离为d≤r;即≤3,解得﹣≤k≤0.∴实数k的最小值为﹣.【解法二】设P(x,y),Q(x0,y0);则+(y0﹣1)2=1①;由=3,得,即,代入①化简得x2+(y﹣3)2=9;∴点P的轨迹是圆心为(0,3),半径为3的圆的方程,又点P在直线kx﹣y﹣3k=0上,如图所示;则直线与该圆有公共点,即圆心到直线的距离为d≤r;∴≤3,解得﹣≤k≤0;∴实数k的最小值为﹣.故答案为:﹣.13.(5分)如图是蜂巢结构图的一部分,正六边形的边长均为1,正六边形的顶点称为“晶格点”.若A,B,C,D四点均位于图中的“晶格点”处,且A,B的位置所图所示,则的最大值为24.【解答】解:建立如图的直角坐标系,则A(,),B(0,0),那么容易得到C(0,5)时,D的位置可以有三个位置,其中D1(﹣,),D2(﹣,0),D3(﹣,),此时=(﹣,﹣),=(﹣,﹣),=(﹣,﹣5),=(﹣,﹣),则•=21,•=24,•=22.5,则的最大值为24,故答案为:24.14.(5分)若不等式ksin2B+sinAsinC>19sinBsinC对任意△ABC都成立,则实数k的最小值为100.【解答】解:∵ksin2B+sinAsinC>19sinBsinC,由正弦定理可得:kb2+ac>19bc,∴k>,又∵c﹣b<a<b+c,∴﹣b﹣c<﹣a<b﹣c,∴<19+()=20﹣()2=100﹣(﹣10)2,当=10时,20﹣()2取得最大值20×10﹣102=100.∴k≥100,即实数k的最小值为100.故答案为:100二、解答题(共6小题,满分90分)15.(14分)如图所示,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,点M,N分别是AB,A1B1的中点.(1)求证:BN∥平面A1MC;(2)若A1M⊥AB1,求证:AB1⊥A1C.【解答】证明:(1)因为ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以AB∥A1B1,且AB=A1B1,又点M,N分别是AB、A1B1的中点,所以MB=A1N,且MB∥A1N.所以四边形A1NBM是平行四边形,从而A1M∥BN.又BN⊄平面A1MC,A1M⊂平面A1MC,所以BN∥平面A1MC;(2)因为ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以AA1⊥底面ABC,而AA1⊂侧面ABB1A1,所以侧面ABB1A1⊥底面ABC.又CA=CB,且M是AB的中点,所以CM⊥AB.则由侧面ABB1A1⊥底面ABC,侧面ABB1A1∩底面ABC=AB,CM⊥AB,且CM⊂底面ABC,得CM⊥侧面ABB1A1.又AB1⊂侧面ABB1A1,所以AB1⊥CM.又AB1⊥A1M,A1M、MC平面A1MC,且A1M∩MC=M,所以AB1⊥平面A1MC.又A1C⊂平面A1MC,所以AB⊥A1C.16.(14分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c 已知c=.(1)若C=2B,求cosB的值;(2)若=,求cos(B)的值.【解答】解:(1)因为c=,则由正弦定理,得sinC=sinB.…(2分)又C=2B,所以sin2B=sinB,即2sinBcosB=sinB.…(4分)又B是△ABC的内角,所以sinB>0,故cosB=.…(6分)(2)因为=,所以cbcosA=bacosC,则由余弦定理,得b2+c2﹣a2=b2+a2﹣c2,得a=c.…(10分)从而cosB==,…(12分)又0<B<π,所以sinB==.从而cos(B+)=cosBcos﹣sinBsin=.…(14分)17.(14分)有一矩形硬纸板材料(厚度忽略不计),一边AB长为6分米,另一边足够长.现从中截取矩形ABCD(如图甲所示),再剪去图中阴影部分,用剩下的部分恰好能折卷成一个底面是弓形的柱体包装盒(如图乙所示,重叠部分忽略不计),其中OEMF是以O为圆心、∠EOF=120°的扇形,且弧,分别与边BC,AD相切于点M,N.(1)当BE长为1分米时,求折卷成的包装盒的容积;(2)当BE的长是多少分米时,折卷成的包装盒的容积最大?【解答】解:(1)在图甲中,连接MO交EF于点T.设OE=OF=OM=R,在Rt△OET中,因为∠EOT=∠EOF=60°,所以OT=,则MT=0M﹣OT=.从而BE=MT=,即R=2BE=2.故所得柱体的底面积S=S扇形OEF ﹣S△OEF=πR2﹣R2sin120°=﹣,又所得柱体的高EG=4,所以V=S×EG=﹣4.答:当BE长为1(分米)时,折卷成的包装盒的容积为﹣4立方分米.(2)设BE=x,则R=2x,所以所得柱体的底面积S=S扇形OEF﹣S△OEF=πR2﹣R2sin120°=(﹣)x2,又所得柱体的高EG=6﹣2x,所以V=S×EG=(﹣2)(﹣x3+3x2),其中0<x<3.令f(x)=﹣x3+3x2,0<x<3,则由f′(x)=﹣3x2+6x=﹣3x(x﹣2)=0,解得x=2.列表如下:所以当x=2时,f(x)取得最大值.答:当BE的长为2分米时,折卷成的包装盒的容积最大.18.(16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:(a>b>0)的下顶点为B,点M,N是椭圆上异于点B的动点,直线BM,BN分别与x轴交于点P,Q,且点Q是线段OP的中点.当点N运动到点()处时,点Q 的坐标为().(1)求椭圆C的标准方程;(2)设直线MN交y轴于点D,当点M,N均在y轴右侧,且=2时,求直线BM的方程.【解答】解:(1)由N(),点Q的坐标为(),得直线NQ的方程为y=x﹣,令x=0,得点B的坐标为(0,﹣).所以椭圆的方程为+=1.将点N的坐标(,)代入,得+=1,解得a2=4.所以椭圆C的标准方程为+=1.(2):设直线BM的斜率为k(k>0),则直线BM的方程为y=x﹣.在y=kx﹣中,令y=0,得x P=,而点Q是线段OP的中点,所以x Q=.所以直线BN的斜率k BN=k BQ==2k.联立,消去y,得(3+4k2)x2﹣8kx=0,解得x M=.用2k代k,得x N=.又=2,所以x N=2(x M﹣x N),得2x M=3x N,故2×==3×,又k>0,解得k=.所以直线BM的方程为y=x﹣19.(16分)设数列{a n}满足a=a n+1a n﹣1+λ(a2﹣a1)2,其中n≥2,且n∈N,λ为常数.(1)若{a n}是等差数列,且公差d≠0,求λ的值;(2)若a1=1,a2=2,a3=4,且存在r∈[3,7],使得m•a n≥n﹣r对任意的n∈N*都成立,求m的最小值;=a n对任意(3)若λ≠0,且数列{a n}不是常数列,如果存在正整数T,使得a n+T的n∈N*均成立.求所有满足条件的数列{a n}中T的最小值.【解答】解:(1)由题意,可得a=(a n+d)(a n﹣d)+λd2,化简得(λ﹣1)d2=0,又d≠0,所以λ=1.(2)将a1=1,a2=2,a3=4,代入条件,可得4=1×4+λ,解得λ=0,所以a=a na n﹣1,所以数列{a n}是首项为1,公比q=2的等比数列,+1所以a n=2n﹣1.欲存在r∈[3,7],使得m•2n﹣1≥n﹣r,即r≥n﹣m•2n﹣1对任意n∈N*都成立,则7≥n﹣m•2n﹣1,所以m≥对任意n∈N*都成立.令b n=,则b n +1﹣b n=﹣=,<b n;当n=8时,b9=b8;当n<8时,b n+1>b n.所以当n>8时,b n+1所以b n的最大值为b9=b8=,所以m的最小值为;(3)因为数列{a n}不是常数列,所以T≥2,=a n恒成立,从而a3=a1,a4=a2,①若T=2,则a n+2所以,所以λ(a2﹣a1)2=0,又λ≠0,所以a2=a1,可得{a n}是常数列,矛盾.所以T=2不合题意.②若T=3,取a n=(*),满足a n+3=a n恒成立.由a22=a1a3+λ(a2﹣a1)2,得λ=7.则条件式变为a n2=a n+1a n﹣1+7.由22=1×(﹣3)+7,知a3k﹣12=a3k﹣2a3k+λ(a2﹣a1)2;由(﹣3)2=2×1+7,知a3k2=a3k﹣1a3k+1+λ(a2﹣a1)2;由12=2×(﹣3)+7,知a3k+12=a3k a3k+2+λ(a2﹣a1)2;所以,数列(*)适合题意.所以T的最小值为3.20.(16分)设函数f(x)=lnx,g(x)=ax+(a,b,c∈R).(1)当c=0时,若函数f(x)与g(x)的图象在x=1处有相同的切线,求a,b 的值;(2)当b=3﹣a时,若对任意x0∈(1,+∞)和任意a∈(0,3),总存在不相等的正实数x1,x2,使得g(x1)=g(x2)=f(x0),求c的最小值;(3)当a=1时,设函数y=f(x)与y=g(x)的图象交于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点.求证:x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.【解答】解:(1)由f(x)=lnx,得f(1)=0,又f′(x)=,所以f′(1)=1,当c=0时,g(x)=ax+,所以g′(x)=a﹣,所以g′(1)=a﹣b,因为函数f(x)与g(x)的图象在x=1处有相同的切线,所以,即,解得a=,b=﹣;(2)当x0>1时,则f(x0)>0,又b=3﹣a,设t=f(x0),则题意可转化为方程ax+﹣c=t(t>0)在(0,+∞)上有相异两实根x1,x2.即关于x的方程ax2﹣(c+t)x+(3﹣a)=0(t>0)在(0,+∞)上有相异两实根x1,x2.所以,得,所以c>2﹣t对t∈(0,+∞),a∈(0,3)恒成立.因为0<a<3,所以2≤2•=3(当且仅当a=时取等号),又﹣t<0,所以2﹣t的取值范围是(﹣∞,3),所以c≥3.故c的最小值为3.(3)当a=1时,因为函数f(x)与g(x)的图象交于A,B两点,所以,两式相减,得b=x1x2(1﹣),要证明x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1,即证x1x2﹣x2<x1x2(1﹣)<x1x2﹣x1,即证<<,即证<ln<,即证1﹣<ln<﹣1,令=t,则t>1,此时即证1﹣<lnt<t﹣1.令φ(t)=lnt+﹣1,所以φ′(t)=﹣=>0,所以当t>1时,函数φ(t)单调递增.又φ(1)=0,所以φ(t)=lnt+﹣1>0,即1﹣<lnt成立;再令m(t)=lnt﹣t+1,所以m′(t)=﹣1=<0,所以当t>1时,函数m(t)单调递减,又m(1)=0,所以m(t)=lnt﹣t+1<0,即lnt<t﹣1也成立.综上所述,实数x1,x2满足x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.[选做题](在21.22.23.24四小题中只能选做2题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内)[选修4-1:几何证明选讲]图21.(10分)如图,已知AB为⊙O的直径,直线DE与⊙O相切于点E,AD垂直DE于点D.若DE=4,求切点E到直径AB的距离EF.【解答】解:如图,连接AE,OE,因为直线DE与⊙O相切于点E,所以DE⊥OE,又因为AD⊥DE于D,所以AD∥OE,所以∠DAE=∠OEA,①在⊙O中,OE=OA,所以∠OEA=∠OAE,②…(5分)由①②得∠DAE=∠OAE,即∠DAE=∠FAE,又∠ADE=∠AFE,AE=AE,所以△ADE≌△AFE,所以DE=FE,又DE=4,所以FE=4,即E到直径AB的距离为4.…(10分)[选修4-2:矩阵与变换]22.(10分)已知矩阵M=,求圆x2+y2=1在矩阵M的变换下所得的曲线方程.【解答】解:设P(x0,y0)是圆x2+y2=1上任意一点,则=1,设点P(x0,y0)在矩阵M对应的变换下所得的点为Q(x,y),则=,即,解得,…(5分)代入=1,得=1,∴圆x2+y2=1在矩阵M的变换下所得的曲线方程为=1.…(10分)[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,直线ρcos(θ+)=1与曲线ρ=r(r>0)相切,求r的值.【解答】解:直线ρcos(θ+)=1,转化为:,曲线ρ=r(r>0)转化为:x2+y2=r2,由于直线和圆相切,则:圆心到直线的距离d=.所以r=1.[选修4-5:不等式选讲]24.已知实数x,y满足x2+3y2=1,求当x+y取最大值时x的值.【解答】解:由柯西不等式,得[x2+()2][12+()2]≥(x•1+)2,即≥(x+y)2.而x2+3y2=1,所以(x+y)2,所以﹣,…(5分)由,得,所以当且仅当x=,y=时,(x+y)max=.所以当x+y取最大值时x值为.…(10分)25.(10分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是菱形,AC与BD交于点O,OP⊥底面ABCD,点M为PC中点,AC=4,BD=2,OP=4.(1)求直线AP与BM所成角的余弦值;(2)求平面ABM与平面PAC所成锐二面角的余弦值.【解答】解:(1)因为ABCD是菱形,所以AC⊥BD.又OP⊥底面ABCD,以O为原点,直线OA,OB,OP分别为x轴,y轴,z轴,建立如图所示空间直角坐标系.则A(2,0,0),B(0,1,0),P(0,0,4),C(﹣2,0,0),M(﹣1,0,2).=(﹣2,0,4),=(01,﹣1,2),cos<,>===.故直线AP与BM所成角的余弦值为.…(5分)(2)=(﹣2,1,0),=(﹣1,﹣1,2).设平面ABM的一个法向量为=(x,y,z),则,令x=2,得=(2,4,3).又平面PAC的一个法向量为=(0,1,0),∴cos<>===.故平面ABM与平面PAC所成锐二面角的余弦值为.…(10分)26.(10分)已知n∈N*,nf(n)=C n0C n1+2C n1C n2+…+nC n n﹣1C n n.(1)求f(1),f(2),f(3)的值;(2)试猜想f(n)的表达式(用一个组合数表示),并证明你的猜想.【解答】解:(1)由条件,nf(n)=C C C C①,在①中令n=1,得f(1)=1.在①中令n=2,得2f(2)=6,得f(2)=3.在①中令n=3,得3f(3)=30,故f(3)=10.(2)猜想f(n)=.要证猜想成立,只要证等式n=•+2•+…+n•成立.由(1+x)n=+x+x2+…+x n①,两边同时对x求导数,可得n(1+x)n﹣1=+2x+3x2+n x n﹣1②,把等式①和②相乘,可得n(1+x)2n﹣1=(+x+x2+…+x n)•(+2x+3x2+n x n﹣1)③.等式左边x n的系数为n,等式右边x n的系数为•+•2+•3+…+n•n=•+2•+3•+…+n•=C C C C,根据等式③恒成立,可得n=C C C C.故f(n)=成立.。
2018年省市高考数学一模试卷一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,计70分.不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上)1.(5分)已知集合A={x|x(x﹣4)<0},B={0,1,5},则A∩B= .2.(5分)设复数z=a+i(a∈R,i为虚数单位),若(1+i)•z为纯虚数,则a 的值为.3.(5分)为调查某县小学六年级学生每天用于课外阅读的时间,现从该县小学六年级4000名学生中随机抽取100名学生进行问卷调查,所得数据均在区间[50,100]上,其频率分布直方图如图所示,则估计该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)的学生人数为.4.(5分)执行如图所示的伪代码,若x=0,则输出的y的值为.5.(5分)口袋中有形状和大小完全相同的4个球,球的编号分别为1,2,3,4,若从袋中一次随机摸出2个球,则摸出的2个球的编号之和大于4的概率为.6.(5分)若抛物线y2=2px的焦点与双曲线的右焦点重合,则实数p的值为.7.(5分)设函数y=e x﹣a的值域为A,若A⊆[0,+∞),则实数a的取值围是.8.(5分)已知锐角α,β满足(tanα﹣1)(tanβ﹣1)=2,则α+β的值为.9.(5分)若函数y=sinωx在区间[0,2π]上单调递增,则实数ω的取值围是.10.(5分)设Sn 为等差数列{an}的前n项和,若{an}的前2017项中的奇数项和为2018,则S2017的值为.11.(5分)设函数f(x)是偶函数,当x≥0时,f(x)=,若函数y=f(x)﹣m 有四个不同的零点,则实数m的取值围是.12.(5分)在平面直角坐标系xOy中,若直线y=k(x﹣3)上存在一点P,圆x2+(y﹣1)2=1上存在一点Q,满足=3,则实数k的最小值为.13.(5分)如图是蜂巢结构图的一部分,正六边形的边长均为1,正六边形的顶点称为“晶格点”.若A,B,C,D四点均位于图中的“晶格点”处,且A,B 的位置所图所示,则的最大值为.14.(5分)若不等式ksin2B+sinAsinC>19sinBsinC对任意△ABC都成立,则实数k的最小值为.二、解答题(共6小题,满分90分)15.(14分)如图所示,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,点M,N分别是AB,A 1B1的中点.(1)求证:BN∥平面A1MC;(2)若A1M⊥AB1,求证:AB1⊥A1C.16.(14分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c 已知c=.(1)若C=2B,求cosB的值;(2)若=,求cos(B)的值.17.(14分)有一矩形硬纸板材料(厚度忽略不计),一边AB长为6分米,另一边足够长.现从中截取矩形ABCD(如图甲所示),再剪去图中阴影部分,用剩下的部分恰好能折卷成一个底面是弓形的柱体包装盒(如图乙所示,重叠部分忽略不计),其中OEMF是以O为圆心、∠EOF=120°的扇形,且弧,分别与边BC,AD相切于点M,N.(1)当BE长为1分米时,求折卷成的包装盒的容积;(2)当BE的长是多少分米时,折卷成的包装盒的容积最大?18.(16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:(a>b>0)的下顶点为B,点M,N是椭圆上异于点B的动点,直线BM,BN分别与x轴交于点P,Q,且点Q是线段OP的中点.当点N运动到点()处时,点Q的坐标为().(1)求椭圆C的标准方程;(2)设直线MN交y轴于点D,当点M,N均在y轴右侧,且=2时,求直线BM的方程.19.(16分)设数列{an }满足a=an+1an﹣1+λ(a2﹣a1)2,其中n≥2,且n∈N,λ为常数.(1)若{an}是等差数列,且公差d≠0,求λ的值;(2)若a1=1,a2=2,a3=4,且存在r∈[3,7],使得m•an≥n﹣r对任意的n∈N*都成立,求m的最小值;(3)若λ≠0,且数列{an }不是常数列,如果存在正整数T,使得an+T=an对任意的n∈N*均成立.求所有满足条件的数列{an}中T的最小值.20.(16分)设函数f(x)=lnx,g(x)=ax+(a,b,c∈R).(1)当c=0时,若函数f(x)与g(x)的图象在x=1处有相同的切线,求a,b的值;(2)当b=3﹣a时,若对任意x∈(1,+∞)和任意a∈(0,3),总存在不相等的正实数x1,x2,使得g(x1)=g(x2)=f(x),求c的最小值;(3)当a=1时,设函数y=f(x)与y=g(x)的图象交于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点.求证:x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.[选做题](在21.22.23.24四小题中只能选做2题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域)[选修4-1:几何证明选讲]图21.(10分)如图,已知AB为⊙O的直径,直线DE与⊙O相切于点E,AD垂直DE于点D.若DE=4,求切点E到直径AB的距离EF.[选修4-2:矩阵与变换]22.(10分)已知矩阵M=,求圆x2+y2=1在矩阵M的变换下所得的曲线方程.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,直线ρcos(θ+)=1与曲线ρ=r(r>0)相切,求r 的值.[选修4-5:不等式选讲]24.已知实数x,y满足x2+3y2=1,求当x+y取最大值时x的值.25.(10分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是菱形,AC与BD交于点O,OP ⊥底面ABCD,点M为PC中点,AC=4,BD=2,OP=4.(1)求直线AP与BM所成角的余弦值;(2)求平面ABM与平面PAC所成锐二面角的余弦值.26.(10分)已知n∈N*,nf(n)=Cn 0Cn1+2Cn1Cn2+…+nCnn﹣1Cnn.(1)求f(1),f(2),f(3)的值;(2)试猜想f(n)的表达式(用一个组合数表示),并证明你的猜想.2018年省市高考数学一模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,计70分.不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上)1.(5分)已知集合A={x|x(x﹣4)<0},B={0,1,5},则A∩B= {1} .【解答】解:∵集合A={x|x(x﹣4)<0}={x|0<x<4},B={0,1,5},∴A∩B={1}.故答案为:{1}.2.(5分)设复数z=a+i(a∈R,i为虚数单位),若(1+i)•z为纯虚数,则a 的值为 1 .【解答】解:∵z=a+i,∴(1+i)•z=(1+i)(a+i)=a﹣1+(a+1)i,又(1+i)•z为为纯虚数,∴a﹣1=0即a=1.故答案为:1.3.(5分)为调查某县小学六年级学生每天用于课外阅读的时间,现从该县小学六年级4000名学生中随机抽取100名学生进行问卷调查,所得数据均在区间[50,100]上,其频率分布直方图如图所示,则估计该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)的学生人数为1200 .【解答】解:由频率分布直方图得:该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)的频率为:1﹣(0.005+0.035+0.020+0.010)×10=0.3,∴估计该县小学六年级4000名学生中每天用于阅读的时间在[70,80)(单位:分钟)的学生人数为:4000×0.3=1200.故答案为:1200.4.(5分)执行如图所示的伪代码,若x=0,则输出的y的值为 1 .【解答】解:根据题意知,执行程序后,输出函数y=,当x=0时,y=e0=1.故答案为:1.5.(5分)口袋中有形状和大小完全相同的4个球,球的编号分别为1,2,3,4,若从袋中一次随机摸出2个球,则摸出的2个球的编号之和大于4的概率为.【解答】解:口袋中有形状和大小完全相同的4个球,球的编号分别为1,2,3,4,从袋中一次随机摸出2个球,基本事件总数n==6,摸出的2个球的编号之和大于4包含的基本事件有:(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共4个,∴摸出的2个球的编号之和大于4的概率为p=.故答案为:.6.(5分)若抛物线y2=2px的焦点与双曲线的右焦点重合,则实数p 的值为 6 .【解答】解:∵双曲线的方程,∴a2=4,b2=5,可得c==3,因此双曲线的右焦点为F(3,0),∵抛物线y2=2px(p>0)的焦点与双曲线的右焦点重合,∴=3,解之得p=6.故答案为:6.7.(5分)设函数y=e x﹣a的值域为A,若A⊆[0,+∞),则实数a的取值围是(﹣∞,2] .【解答】解:函数y=e x﹣a的值域为A∵e x=2,∴值域为A=[2﹣a,+∞).又∵A⊆[0,+∞),∴2﹣a≥0,即a≤2.故答案为:(﹣∞,2].8.(5分)已知锐角α,β满足(tanα﹣1)(tanβ﹣1)=2,则α+β的值为.【解答】解:∵(tanα﹣1)(tanβ﹣1)=2,可得:tanα+tanβ+1=tanαtanβ,∴tan(α+β)=═﹣1,∵锐角α,β,可得:α+β∈(0,π),∴α+β=.故答案为:.9.(5分)若函数y=sinωx在区间[0,2π]上单调递增,则实数ω的取值围是(0,] .【解答】解:由函数y=sinωx,图象过原点,若ω<0,图象在x轴下方单调递减,∴ω>0,因为y=Sinωx在[0,2π]单调递增,说明其至少在[0,2π]单调递增,则其周期至少8π,∴,即.故答案为:(0,]10.(5分)设Sn 为等差数列{an}的前n项和,若{an}的前2017项中的奇数项和为2018,则S2017的值为4034 .【解答】解:因为 Sn 为等差数列{an}的前n项和,且{an}的前2017项中的奇数项和为2018,所以S奇=a1+a3+a5+…+a2017=1009×(a1+a2017)×=2018,得a1+a2017═4.则 S2017=(a1+a2017)=2017×2=4034故答案为:4034.11.(5分)设函数f(x)是偶函数,当x≥0时,f(x)=,若函数y=f(x)﹣m 有四个不同的零点,则实数m的取值围是[1,).【解答】解:由0≤x≤3可得f(x)∈[0,],x>3时,f(x)∈(0,1).画出函数y=f(x)与y=m的图象,如图所示,∵函数y=f(x)﹣m有四个不同的零点,∴函数y=f(x)与y=m的图象有4个交点,由图象可得m的取值围为[1,),故答案为:[1,).12.(5分)在平面直角坐标系xOy中,若直线y=k(x﹣3)上存在一点P,圆x2+(y﹣1)2=1上存在一点Q,满足=3,则实数k的最小值为﹣.【解答】解:【解法一】设P(x1,y1),Q(x2,y2);则y1=k(x1﹣3)①,+(y2﹣1)2=1②;由=3,得,即,代入②得+=9;此方程表示的圆心(0,3)到直线kx﹣y﹣3k=0的距离为d≤r;即≤3,解得﹣≤k≤0.∴实数k的最小值为﹣.【解法二】设P(x,y),Q(x0,y);则+(y﹣1)2=1①;由=3,得,即,代入①化简得x2+(y﹣3)2=9;∴点P的轨迹是圆心为(0,3),半径为3的圆的方程,又点P在直线kx﹣y﹣3k=0上,如图所示;则直线与该圆有公共点,即圆心到直线的距离为d≤r;∴≤3,解得﹣≤k≤0;∴实数k的最小值为﹣.故答案为:﹣.13.(5分)如图是蜂巢结构图的一部分,正六边形的边长均为1,正六边形的顶点称为“晶格点”.若A,B,C,D四点均位于图中的“晶格点”处,且A,B 的位置所图所示,则的最大值为24 .【解答】解:建立如图的直角坐标系,则A(,),B(0,0),那么容易得到C(0,5)时,D的位置可以有三个位置,其中D1(﹣,),D 2(﹣,0),D3(﹣,),此时=(﹣,﹣),=(﹣,﹣),=(﹣,﹣5),=(﹣,﹣),则•=21,•=24,•=22.5,则的最大值为24,故答案为:24.14.(5分)若不等式ksin2B+sinAsinC>19sinBsinC对任意△ABC都成立,则实数k的最小值为100 .【解答】解:∵ksin2B+sinAsinC>19sinBsinC,由正弦定理可得:kb2+ac>19bc,∴k>,又∵c﹣b<a<b+c,∴﹣b﹣c<﹣a<b﹣c,∴<19+()=20﹣()2=100﹣(﹣10)2,当=10时,20﹣()2取得最大值20×10﹣102=100.∴k≥100,即实数k的最小值为100.故答案为:100二、解答题(共6小题,满分90分)15.(14分)如图所示,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,点M,N分别是AB,A 1B1的中点.(1)求证:BN∥平面A1MC;(2)若A1M⊥AB1,求证:AB1⊥A1C.【解答】证明:(1)因为ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以AB∥A1B1,且AB=A1B1,又点M,N分别是AB、A1B1的中点,所以MB=A1N,且MB∥A1N.所以四边形A1NBM是平行四边形,从而A1M∥BN.又BN⊄平面A1MC,A1M⊂平面A1MC,所以BN∥平面A1MC;(2)因为ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以AA1⊥底面ABC,而AA1⊂侧面ABB1A1,所以侧面ABB1A1⊥底面ABC.又CA=CB,且M是AB的中点,所以CM⊥AB.则由侧面ABB1A1⊥底面ABC,侧面ABB1A1∩底面ABC=AB,CM⊥AB,且CM⊂底面ABC,得CM⊥侧面ABB1A1.又AB1⊂侧面ABB1A1,所以AB1⊥CM.又AB1⊥A1M,A1M、MC平面A1MC,且A1M∩MC=M,所以AB1⊥平面A1MC.又A1C⊂平面A1MC,所以AB⊥A1C.16.(14分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c 已知c=.(1)若C=2B,求cosB的值;(2)若=,求cos(B)的值.【解答】解:(1)因为c=,则由正弦定理,得sinC=sinB.…(2分)又C=2B,所以sin2B=sinB,即2sinBcosB=sinB.…(4分)又B是△ABC的角,所以sinB>0,故cosB=.…(6分)(2)因为=,所以cbcosA=bacosC,则由余弦定理,得b2+c2﹣a2=b2+a2﹣c2,得a=c.…(10分)从而cosB==,…(12分)又0<B<π,所以sinB==.从而cos(B+)=cosBcos﹣sinBsin=.…(14分)17.(14分)有一矩形硬纸板材料(厚度忽略不计),一边AB长为6分米,另一边足够长.现从中截取矩形ABCD(如图甲所示),再剪去图中阴影部分,用剩下的部分恰好能折卷成一个底面是弓形的柱体包装盒(如图乙所示,重叠部分忽略不计),其中OEMF是以O为圆心、∠EOF=120°的扇形,且弧,分别与边BC,AD相切于点M,N.(1)当BE长为1分米时,求折卷成的包装盒的容积;(2)当BE的长是多少分米时,折卷成的包装盒的容积最大?【解答】解:(1)在图甲中,连接MO交EF于点T.设OE=OF=OM=R,在Rt△OET中,因为∠EOT=∠EOF=60°,所以OT=,则MT=0M﹣OT=.从而BE=MT=,即R=2BE=2.故所得柱体的底面积S=S扇形OEF ﹣S△OEF=πR2﹣R2sin120°=﹣,又所得柱体的高EG=4,所以V=S×EG=﹣4.答:当BE长为1(分米)时,折卷成的包装盒的容积为﹣4立方分米.(2)设BE=x,则R=2x,所以所得柱体的底面积S=S扇形OEF ﹣S△OEF=πR2﹣R2sin120°=(﹣)x2,又所得柱体的高EG=6﹣2x,所以V=S×EG=(﹣2)(﹣x3+3x2),其中0<x<3.令f(x)=﹣x3+3x2,0<x<3,则由f′(x)=﹣3x2+6x=﹣3x(x﹣2)=0,解得x=2.列表如下:x(0,2)2(2,3)f′(x)+0﹣f(x)增极大值减所以当x=2时,f(x)取得最大值.答:当BE的长为2分米时,折卷成的包装盒的容积最大.18.(16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:(a>b>0)的下顶点为B,点M,N是椭圆上异于点B的动点,直线BM,BN分别与x轴交于点P,Q,且点Q是线段OP的中点.当点N运动到点()处时,点Q的坐标为().(1)求椭圆C的标准方程;(2)设直线MN交y轴于点D,当点M,N均在y轴右侧,且=2时,求直线BM的方程.【解答】解:(1)由N(),点Q的坐标为(),得直线NQ的方程为y=x﹣,令x=0,得点B的坐标为(0,﹣).所以椭圆的方程为+=1.将点N的坐标(,)代入,得+=1,解得a2=4.所以椭圆C的标准方程为+=1.(2):设直线BM的斜率为k(k>0),则直线BM的方程为y=x﹣.在y=kx﹣中,令y=0,得xP=,而点Q是线段OP的中点,所以xQ=.所以直线BN的斜率kBN =kBQ==2k.联立,消去y,得(3+4k2)x2﹣8kx=0,解得xM=.用2k代k,得xN=.又=2,所以xN =2(xM﹣xN),得2xM=3xN,故2×==3×,又k>0,解得k=.所以直线BM的方程为y=x﹣19.(16分)设数列{an }满足a=an+1an﹣1+λ(a2﹣a1)2,其中n≥2,且n∈N,λ为常数.(1)若{an}是等差数列,且公差d≠0,求λ的值;(2)若a1=1,a2=2,a3=4,且存在r∈[3,7],使得m•an≥n﹣r对任意的n∈N*都成立,求m的最小值;(3)若λ≠0,且数列{an }不是常数列,如果存在正整数T,使得an+T=an对任意的n∈N*均成立.求所有满足条件的数列{an}中T的最小值.【解答】解:(1)由题意,可得a=(an +d)(an﹣d)+λd2,化简得(λ﹣1)d2=0,又d≠0,所以λ=1.(2)将a1=1,a2=2,a3=4,代入条件,可得4=1×4+λ,解得λ=0,所以a=an+1an﹣1,所以数列{an}是首项为1,公比q=2的等比数列,所以an=2n﹣1.欲存在r∈[3,7],使得m•2n﹣1≥n﹣r,即r≥n﹣m•2n﹣1对任意n∈N*都成立,则7≥n﹣m•2n﹣1,所以m≥对任意n∈N*都成立.令bn =,则bn+1﹣bn=﹣=,所以当n>8时,bn+1<bn;当n=8时,b9=b8;当n<8时,bn+1>bn.所以bn 的最大值为b9=b8=,所以m的最小值为;(3)因为数列{an}不是常数列,所以T≥2,①若T=2,则an+2=an恒成立,从而a3=a1,a4=a2,所以,所以λ(a2﹣a1)2=0,又λ≠0,所以a2=a1,可得{an}是常数列,矛盾.所以T=2不合题意.②若T=3,取an =(*),满足an+3=an恒成立.由a22=a1a3+λ(a2﹣a1)2,得λ=7.则条件式变为an 2=an+1an﹣1+7.由22=1×(﹣3)+7,知a3k﹣12=a3k﹣2a3k+λ(a2﹣a1)2;由(﹣3)2=2×1+7,知a3k 2=a3k﹣1a3k+1+λ(a2﹣a1)2;由12=2×(﹣3)+7,知a3k+12=a3ka3k+2+λ(a2﹣a1)2;所以,数列(*)适合题意.所以T的最小值为3.20.(16分)设函数f(x)=lnx,g(x)=ax+(a,b,c∈R).(1)当c=0时,若函数f(x)与g(x)的图象在x=1处有相同的切线,求a,b的值;(2)当b=3﹣a时,若对任意x∈(1,+∞)和任意a∈(0,3),总存在不相等的正实数x1,x2,使得g(x1)=g(x2)=f(x),求c的最小值;(3)当a=1时,设函数y=f(x)与y=g(x)的图象交于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点.求证:x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.【解答】解:(1)由f(x)=lnx,得f(1)=0,又f′(x)=,所以f′(1)=1,当c=0时,g(x)=ax+,所以g′(x)=a﹣,所以g′(1)=a﹣b,因为函数f(x)与g(x)的图象在x=1处有相同的切线,所以,即,解得a=,b=﹣;(2)当x0>1时,则f(x)>0,又b=3﹣a,设t=f(x),则题意可转化为方程ax+﹣c=t(t>0)在(0,+∞)上有相异两实根x1,x2.即关于x的方程ax2﹣(c+t)x+(3﹣a)=0(t>0)在(0,+∞)上有相异两实根x1,x2.所以,得,所以c>2﹣t对t∈(0,+∞),a∈(0,3)恒成立.因为0<a<3,所以2≤2•=3(当且仅当a=时取等号),又﹣t<0,所以2﹣t的取值围是(﹣∞,3),所以c≥3.故c的最小值为3.(3)当a=1时,因为函数f(x)与g(x)的图象交于A,B两点,所以,两式相减,得b=x1x2(1﹣),要证明x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1,即证x1x2﹣x2<x1x2(1﹣)<x1x2﹣x1,即证<<,即证<ln<,即证1﹣<ln<﹣1,令=t,则t>1,此时即证1﹣<lnt<t﹣1.令φ(t)=lnt+﹣1,所以φ′(t)=﹣=>0,所以当t>1时,函数φ(t)单调递增.又φ(1)=0,所以φ(t)=lnt+﹣1>0,即1﹣<lnt成立;再令m(t)=lnt﹣t+1,所以m′(t)=﹣1=<0,所以当t>1时,函数m(t)单调递减,又m(1)=0,所以m(t)=lnt﹣t+1<0,即lnt<t﹣1也成立.综上所述,实数x1,x2满足x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.[选做题](在21.22.23.24四小题中只能选做2题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域)[选修4-1:几何证明选讲]图21.(10分)如图,已知AB为⊙O的直径,直线DE与⊙O相切于点E,AD垂直DE于点D.若DE=4,求切点E到直径AB的距离EF.【解答】解:如图,连接AE,OE,因为直线DE与⊙O相切于点E,所以DE⊥OE,又因为AD⊥DE于D,所以AD∥OE,所以∠DAE=∠OEA,①在⊙O中,OE=OA,所以∠OEA=∠OAE,②…(5分)由①②得∠DAE=∠OAE,即∠DAE=∠FAE,又∠ADE=∠AFE,AE=AE,所以△ADE≌△AFE,所以DE=FE,又DE=4,所以FE=4,即E到直径AB的距离为4.…(10分)[选修4-2:矩阵与变换]22.(10分)已知矩阵M=,求圆x2+y2=1在矩阵M的变换下所得的曲线方程.【解答】解:设P(x0,y)是圆x2+y2=1上任意一点,则=1,设点P(x0,y)在矩阵M对应的变换下所得的点为Q(x,y),则=,即,解得,…(5分)代入=1,得=1,∴圆x2+y2=1在矩阵M的变换下所得的曲线方程为=1.…(10分)[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,直线ρcos(θ+)=1与曲线ρ=r(r>0)相切,求r 的值.【解答】解:直线ρcos(θ+)=1,转化为:,曲线ρ=r(r>0)转化为:x2+y2=r2,由于直线和圆相切,则:圆心到直线的距离d=.所以r=1.[选修4-5:不等式选讲]24.已知实数x,y满足x2+3y2=1,求当x+y取最大值时x的值.【解答】解:由柯西不等式,得[x2+()2][12+()2]≥(x•1+)2,即≥(x+y)2.而x2+3y2=1,所以(x+y)2,所以﹣,…(5分)=.由,得,所以当且仅当x=,y=时,(x+y)max所以当x+y取最大值时x值为.…(10分)25.(10分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是菱形,AC与BD交于点O,OP ⊥底面ABCD,点M为PC中点,AC=4,BD=2,OP=4.(1)求直线AP与BM所成角的余弦值;(2)求平面ABM与平面PAC所成锐二面角的余弦值.【解答】解:(1)因为ABCD是菱形,所以AC⊥BD.又OP⊥底面ABCD,以O为原点,直线OA,OB,OP分别为x轴,y轴,z轴,建立如图所示空间直角坐标系.则A(2,0,0),B(0,1,0),P(0,0,4),C(﹣2,0,0),M(﹣1,0,2).=(﹣2,0,4),=(01,﹣1,2),cos<,>===.故直线AP与BM所成角的余弦值为.…(5分)(2)=(﹣2,1,0),=(﹣1,﹣1,2).设平面ABM的一个法向量为=(x,y,z),则,令x=2,得=(2,4,3).又平面PAC的一个法向量为=(0,1,0),∴cos<>===.故平面ABM与平面PAC所成锐二面角的余弦值为.…(10分)26.(10分)已知n∈N*,nf(n)=Cn 0Cn1+2Cn1Cn2+…+nCnn﹣1Cnn.(1)求f(1),f(2),f(3)的值;(2)试猜想f(n)的表达式(用一个组合数表示),并证明你的猜想.【解答】解:(1)由条件,nf(n)=C C C C①,在①中令n=1,得f(1)=1.在①中令n=2,得2f(2)=6,得f(2)=3.在①中令n=3,得3f(3)=30,故f(3)=10.(2)猜想f(n)=.要证猜想成立,只要证等式n=•+2•+…+n•成立.由(1+x)n=+x+x2+…+x n①,两边同时对x求导数,可得n(1+x)n﹣1=+2x+3x2+n x n﹣1②,把等式①和②相乘,可得n(1+x)2n﹣1=(+x+x2+…+x n)•(+2x+3x2+n x n﹣1)③.等式左边x n的系数为n,等式右边x n的系数为•+•2+•3+…+n•n=•+2•+3•+…+n•=C C C C,根据等式③恒成立,可得n=C C C C.故f(n)=成立.。