和平区2016-2017上学期高三期末数学(理)试题及答案
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2015-2016学年天津市五区县高三(上)期末数学试卷(理科)一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合A={x|x2﹣x﹣2>0},B={x|1<x≤3},则(∁R A)∩B=()A.A、(1,2]B.[﹣1,2] C.(1,3]D.(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞)2.设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+y的最小值为()A.﹣3 B.﹣2 C.D.13.“辗转相除法”的算法思路如右图所示.记R(a\b)为a除以b所得的余数(a,b∈N*),执行程序框图,若输入a,b分别为243,45,则输出b的值为()A.0 B.1 C.9 D.184.设x∈R,则“x<1”是“x|x|<1”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5.如图,圆O是△ABC的外接圆,AB=BC,DC是圆O的切线,若AD=4,CD=6,则AC 的长为()A.5 B.4 C.D.36.若双曲线﹣=1的一条渐近线平行于直线x+2y+5=0,一个焦点与抛物线y2=﹣20x 的焦点重合,则双曲线的方程为()()A.﹣=1 B.﹣=1C.﹣=1 D.﹣=17.已知定义在R上的函数f(x)=x2+|x﹣m|(m为实数)是偶函数,记a=f(log e),b=f(log3π),c=f(e m)(e为自然对数的底数),则a,b,c的大小关系()A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.c<b<a8.已知定义域为R的奇函数f(x)的周期为4,且x∈(0,2)时f(x)=ln(x2﹣x+b),若函数f(x)在区间[﹣2,2]上恰有5个零点,则实数b应满足的条件是()A.﹣1<b≤1 B.﹣1<b<1或b= C.<b D.<b≤1或b=二、填空题:本大题共有5小题,每小题5分,共30分。
9.若复数是纯虚数,则实数a的值为______.10.在(x﹣)8的展开式中,的系数为______.11.某几何体的三视图如图,则该几何体的体积为______.12.曲线y=x2和它在点(2,1)处的切线与x轴围成的封闭图形的面积为______.13.如图,在△ABC中,∠B=,∠BAC的平分线交BC于点D,AD=,AC=,则△ABC的面积为______.14.如图,已知l1,l2,l3,…l n为平面内相邻两直线距离为1的一组平行线,点O到l1的距离为2,A,B是l1的上的不同两点,点P1,P2,P3,…P n分别在直线l1,l2,l3,…l n上.若=x n+y n(n∈N*),则x1+x2+…+x5+y1+y2+…+y5的值为______.三、解答题:本大题共6小题,共80分。
2016-2017学年天津市和平区高一(上)期末数学试卷一.选择题:每小题给出的四个选项中,只有一个是符合要求的1.(5分)cos等于()A.﹣B.﹣C.D.2.(5分)已知=2,则tanα的值为()A.B.﹣C.D.﹣3.(5分)函数f(x)=sin(+)(x∈R)的最小正周期是()A.B.πC.2πD.4π4.(5分)为了得到周期y=sin(2x+)的图象,只需把函数y=sin(2x﹣)的图象()A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度5.(5分)设平面向量=(5,3),=(1,﹣2),则﹣2等于()A.(3,7)B.(7,7)C.(7,1)D.(3,1)6.(5分)若平面向量与的夹角为120°,=(,﹣),||=2,则|2﹣|等于()A.B.2 C.4 D.127.(5分)如图,在平行四边形ABCD中,=(3,2),=(﹣1,2),则•等于()A.1 B.6 C.﹣7 D.78.(5分)已知sinα+cosα=,则sin2α的值为()A.B.±C.﹣ D.09.(5分)计算cos•cos的结果等于()A.B.C.﹣ D.﹣10.(5分)已知α,β∈(0,),且满足sinα=,cosβ=,则α+β的值为()A.B.C. D.或二.填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)11.(4分)函数f(x)=2sinωx(ω>0)在[0,]上单调递增,且在这个区间上的最大值是,则ω的值为.12.(4分)已知向量=(﹣1,2),=(2,﹣3),若向量λ+与向量=(﹣4,7)共线,则λ的值为.13.(4分)已知函数y=3cos(x+φ)﹣1的图象关于直线x=对称,其中φ∈[0,π],则φ的值为.14.(4分)若tanα=2,tanβ=,则tan(α﹣β)等于.15.(4分)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=2,若点E为BC的中点,点F在CD上,•=6,则•的值为三.解答题(本大题5小题,共40分)16.(6分)已知向量与共线,=(1,﹣2),•=﹣10(Ⅰ)求向量的坐标;(Ⅱ)若=(6,﹣7),求|+|17.(8分)已知函数f(x)=cos2x+2sinx(Ⅰ)求f(﹣)的值;(Ⅱ)求f(x)的值域.18.(8分)已知sinα=,α∈(,π)(Ⅰ)求sin(α﹣)的值;(Ⅱ)求tan2α的值.19.(8分)已知=(1,2),=(﹣2,6)(Ⅰ)求与的夹角θ;(Ⅱ)若与共线,且﹣与垂直,求.20.(10分)已知函数f(x)=sinx(2cosx﹣sinx)+1 (Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)讨论f(x)在区间[﹣,]上的单调性.2016-2017学年天津市和平区高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一.选择题:每小题给出的四个选项中,只有一个是符合要求的1.(5分)cos等于()A.﹣B.﹣C.D.【解答】解:cos=cos(2π﹣)=cos=.故选:C.2.(5分)已知=2,则tanα的值为()A.B.﹣C.D.﹣【解答】解:∵==2,则tanα=﹣,故选:B.3.(5分)函数f(x)=sin(+)(x∈R)的最小正周期是()A.B.πC.2πD.4π【解答】解:函数f(x)=sin(+)(x∈R)的最小正周期是:T===4π.故选:D.4.(5分)为了得到周期y=sin(2x+)的图象,只需把函数y=sin(2x﹣)的图象()A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度【解答】解:∵y=sin(2x+)=sin[2(x+)﹣],∴只需把函数y=sin(2x﹣)的图象向左平移个单位长度即可得到y=sin(2x+)的图象.故选:A.5.(5分)设平面向量=(5,3),=(1,﹣2),则﹣2等于()A.(3,7)B.(7,7)C.(7,1)D.(3,1)【解答】解:∵平面向量=(5,3),=(1,﹣2),∴﹣2=(5,3)﹣(2,﹣4)=(3,7).故选:A.6.(5分)若平面向量与的夹角为120°,=(,﹣),||=2,则|2﹣|等于()A.B.2 C.4 D.12【解答】解:∵平面向量与的夹角为120°,=(,﹣),||=2,∴||=1,∴=||•||•cos120°=1×2×=﹣1,∴|2﹣|2=4||2+||2﹣4=4+4﹣4×(﹣1)=12,∴|2﹣|=2故选:B7.(5分)如图,在平行四边形ABCD中,=(3,2),=(﹣1,2),则•等于()A.1 B.6 C.﹣7 D.7【解答】解:∵=+=(3,2),=﹣=(﹣1,2),∴2=(2,4),∴=(1,2),∴•=(3,2)•(1,2)=3+4=7,故选:D8.(5分)已知sinα+cosα=,则sin2α的值为()A.B.±C.﹣ D.0【解答】解:∵sinα+cosα=,平方可得1+2sinαcosα=1+sin2α=,则sin2α=﹣,故选:C.9.(5分)计算cos•cos的结果等于()A.B.C.﹣ D.﹣【解答】解:cos•cos=cos•=﹣sin•cos=﹣sin=﹣.故选:D.10.(5分)已知α,β∈(0,),且满足sinα=,cosβ=,则α+β的值为()A.B.C. D.或【解答】解:由α,β∈(0,),sinα=,cosβ=,∴cosα>0,sinβ>0,cosα=,sinβ=,∴cos(α+β)=cosαcosβ﹣sinαsinβ=,由α,β∈(0,)可得0<α+β<π,∴α+β=.故选:A.二.填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)11.(4分)函数f(x)=2sinωx(ω>0)在[0,]上单调递增,且在这个区间上的最大值是,则ω的值为.【解答】解:∵函数f(x)=2sinωx(ω>0)在[0,]上单调递增,∴≤.再根据在这个区间上f(x)的最大值是,可得ω•=,则ω=,故答案为:.12.(4分)已知向量=(﹣1,2),=(2,﹣3),若向量λ+与向量=(﹣4,7)共线,则λ的值为﹣2 .【解答】解:向量=(﹣1,2),=(2,﹣3),向量λ+=(﹣λ+2,2λ﹣3),向量λ+与向量=(﹣4,7)共线,可得:﹣7λ+14=﹣8λ+12,解得λ=﹣2.故答案为:﹣2.13.(4分)已知函数y=3cos(x+φ)﹣1的图象关于直线x=对称,其中φ∈[0,π],则φ的值为.【解答】解:∵函数y=3cos(x+φ)﹣1的图象关于直线x=对称,其中φ∈[0,π],∴+φ=kπ,即φ=kπ﹣,k∈Z,则φ的最小正值为,故答案为:.14.(4分)若tanα=2,tanβ=,则tan(α﹣β)等于.【解答】解:∵tanα=2,tanβ=,∴tan(α﹣β)===.故答案为:.15.(4分)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=2,若点E为BC的中点,点F在CD上,•=6,则•的值为﹣1【解答】解:以A为原点,AB为x轴、AD为y轴建系如图,∵AB=3,BC=2,∴A(0,0),B(3,0),C(3,2),D(0,2),∵点E为BC的中点,∴E(3,1),∵点F在CD上,∴可设F(x,2),∴=(3,0),=(x,2),∵•=6,∴3x=6,解得x=2,∴F(2,2),∴=(﹣1,2),∵=(3,1),∴•=﹣3+2=﹣1,故答案为:﹣1三.解答题(本大题5小题,共40分)16.(6分)已知向量与共线,=(1,﹣2),•=﹣10 (Ⅰ)求向量的坐标;(Ⅱ)若=(6,﹣7),求|+|【解答】解:(Ⅰ)∵向量与共线,=(1,﹣2),∴可设=λ=(λ,﹣2λ),∵•=﹣10,∴λ+4λ=﹣10,解得λ=﹣2,∴(﹣2,4),(Ⅱ)∵=(6,﹣7),∴+=(4,﹣3),∴|+|==5.17.(8分)已知函数f(x)=cos2x+2sinx(Ⅰ)求f (﹣)的值;(Ⅱ)求f(x)的值域.【解答】解:函数f(x)=cos2x+2sinx,(Ⅰ)f (﹣)=cos (﹣)+2sin (﹣)=+2×(﹣)=﹣;(Ⅱ)f(x)=(1﹣2sin2x)+2sinx=﹣2+,∴当x=+2kπ或x=+2kπ,k∈Z时,f(x )取得最大值;当x=﹣+2kπ,k∈Z时,f(x)取得最小值﹣3;∴f(x)的值域是[﹣3,].18.(8分)已知sinα=,α∈(,π)(Ⅰ)求sin(α﹣)的值;(Ⅱ)求tan2α的值.【解答】解:(Ⅰ)∵sinα=,α∈(,π),∴.∴sin(α﹣)==;(Ⅱ)∵,∴tan2α=.第11页(共13页)19.(8分)已知=(1,2),=(﹣2,6)(Ⅰ)求与的夹角θ;(Ⅱ)若与共线,且﹣与垂直,求.【解答】解:(Ⅰ)∵=(1,2),=(﹣2,6),∴||==,||==2,=﹣2+12=10,∴cosθ===,∴θ=45°(Ⅱ)∵与共线,∴可设=λ=(﹣2λ,6λ),∴﹣=(1+2λ,2﹣6λ),∵﹣与垂直,∴(1+2λ)+2(2﹣6λ)=0,解得λ=,∴=(﹣1,3)20.(10分)已知函数f(x)=sinx(2cosx﹣sinx)+1 (Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)讨论f(x)在区间[﹣,]上的单调性.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=sinx(2cosx﹣sinx)+1 =2sinxcosx﹣2sin2x+1=(2sinxcosx)+(1﹣2sin2x)=sin2x+cos2x第12页(共13页)=2(sin2x+cos2x)=2sin(2x+),∴f(x)的最小正周期T==π;(Ⅱ)令z=2x+,则函数y=2sinz在区间[﹣+2kπ,+2kπ],k∈Z上单调递增;令﹣+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,解得﹣+kπ≤x ≤+kπ,k∈Z,令A=[﹣,],B=[﹣+kπ,+kπ],k∈Z,则A∩B=[﹣,];∴当x∈[﹣,]时,f(x)在区间[﹣,]上单调递增,在区间[,]上的单调递减.第13页(共13页)。
天津市和平区2017届高三上学期期末考试理科数学试题温馨提示:本试卷包括第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分。
考试时间120分钟。
祝同学们考试顺利!第I 卷选择题(共40分)注意事项:1.答第I 卷前,考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
答在试卷上的无效。
3.本卷共8小题,每小题5分,共40分。
参考公式:一、选择题,在每小题给出的四个选顶中,只有一项是符合题目要求的。
(1)已知()(1)12a bi i i ++=+,其中i 为虚数单位,则实数a,b 满足条件 (A)a =l ,b=3 (B)a=3,b=l (C)13,22a b == (D)31,22a b == (2)“a=1"是“函数()f x x a =-在区间[)1,+∞上为增函数”的 (A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件(C)充分必要条件 (D)既不充分也不必要条件 (3)要得到函数tan(2)3y x π=-的图象只需将tan 2y x =的图象(A)向右平移3π个单位长度 (B)向左平移3π个单位长度 (C)向右平移6π个单位长度 (D)向左平移6π个单位长度(4)某程序框图如图所示,若程序运行后,输出S 的结果是 (A)246 (B)286(C)329 (D)375(5)在91)x-的展开式中,常数项是(A)-36 (B)36 (C)-84 (D)84 (6)函数(3)(1),0()2ln ,0x x x f x x x +-≤⎧=⎨-+>⎩的零点个数为(A)3 (B)2 (C)l (D)0(7)已知函数()y f x =是偶函数,(2)y f x =-在[0,2]上单调递减,设(0),(2),(1)a f b f c f ===-,则(A)a<c<b (B)a<b<c (C)b<c<a (D)c<b<a(8)在R 上定义运算(1)a b a b ⊗=-.若不等式()()1x y x y +⊗-<对于实数x 恒成立,则实数y 的取值范围是(A)(2,0)- (B)(1,1)- (C)13(,)22- (D)31(,)22-第Ⅱ卷非选择题(共110分)注意事项:1.用钢笔或圆珠笔直接答在答题卷上,答在本试卷上的无效。
2016-2017学年天津市和平区高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题:本大题共10个小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.“m>n>0”是“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆"的()A.充而分不必要条件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2.已知F1(﹣3,0),F2(3,0),动点P满足|PF1|﹣|PF2|=4,则点P的轨迹是()A.双曲线B.双曲线的一支C.一条射线 D.不存在3.在空间直角坐标中,点P(﹣1,﹣2,﹣3)到平面xOz的距离是( )A.1 B.2 C.3 D.4.已知空间两点A(3,3,1),B(﹣1,1,5),则线段AB的长度为()A.6 B.C.D.5.抛物线y2=﹣x的准线方程是( )A.y= B.y= C.x= D.x=6.焦点在x轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为,则椭圆的标准方程为()A.B.C.D.7.直线l1、l2的方向向量分别为,,则()A.l1⊥l2B.l1∥l2C.l1与l2相交不平行D.l1与l2重合8.已知在空间四边形ABCD中,,,,则=() A.B.C.D.9.已知F1,F2是双曲线的两个焦点,PQ是经过F1且垂直于x轴的双曲线的弦,若∠PF2Q=90°,则双曲线的离心率为()A.2 B.C.D.10.若点O和点F分别为椭圆的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则的最大值为()A.2 B.3 C.6 D.8二、填空题顶点在原点,对称轴是y轴,且顶点与焦点的距离等于6的抛物线标准方程是.12.(5分)已知双曲线与椭圆有相同的焦点,且其中一条渐近线为,则该双曲线的标准方程是.13.(5分)已知椭圆的三个顶点B1(0,﹣b),B2(0,b),A(a,0),焦点F(c,0),且B1F⊥AB2,则椭圆的离心率为.14.已知A(1,0,0),B(0,﹣1,1),+λ与的夹角为120°,则λ=.三、解答题(本大题共5小题,共50分。
2016-2017学年天津市和平区高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题:本大题共10个小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.“m>n>0”是“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的()A.充而分不必要条件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2.已知F1(﹣3,0),F2(3,0),动点P满足|PF1|﹣|PF2|=4,则点P的轨迹是()A.双曲线B.双曲线的一支C.一条射线D.不存在3.在空间直角坐标中,点P(﹣1,﹣2,﹣3)到平面xOz的距离是()A.1 B.2 C.3 D.4.已知空间两点A(3,3,1),B(﹣1,1,5),则线段AB的长度为()A.6 B.C.D.5.抛物线y2=﹣x的准线方程是()A.y= B.y= C.x= D.x=6.焦点在x轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为,则椭圆的标准方程为()A.B.C.D.7.直线l1、l2的方向向量分别为,,则()A.l1⊥l2B.l1∥l2C.l1与l2相交不平行D.l1与l2重合8.已知在空间四边形ABCD中,,,,则=()A.B.C.D.9.已知F1,F2是双曲线的两个焦点,PQ是经过F1且垂直于x轴的双曲线的弦,若∠PF2Q=90°,则双曲线的离心率为()A.2 B.C.D.10.若点O和点F分别为椭圆的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则的最大值为()A.2 B.3 C.6 D.8二、填空题顶点在原点,对称轴是y轴,且顶点与焦点的距离等于6的抛物线标准方程是.12.(5分)已知双曲线与椭圆有相同的焦点,且其中一条渐近线为,则该双曲线的标准方程是.13.(5分)已知椭圆的三个顶点B1(0,﹣b),B2(0,b),A(a,0),焦点F(c,0),且B1F⊥AB2,则椭圆的离心率为.14.已知A(1,0,0),B(0,﹣1,1),+λ与的夹角为120°,则λ=.三、解答题(本大题共5小题,共50分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.(10分)求满足下列条件的椭圆的标准方程.(1)焦点在y轴上,c=6,;(2)经过点(2,0),.16.(10分)已知A、B为抛物线E上不同的两点,若抛物线E的焦点为(1,0),线段AB恰被M(2,1)所平分.(Ⅰ)求抛物线E的方程;(Ⅱ)求直线AB的方程.17.(10分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD为矩形,PA⊥底面ABCD,BC=4,AB=PA=2,M为线段PC的中点,N在线段BC上,且BN=1.(Ⅰ)证明:BM⊥AN;(Ⅱ)求直线MN与平面PCD所成角的正弦值.18.(10分)已知椭圆+=1(a>b>0)过点A(a,0),B(0,b)的直线倾斜角为,原点到该直线的距离为.(1)求椭圆的方程;(2)是否存在实数k,使直线y=kx+2交椭圆于P、Q两点,以PQ为直径的圆过点D(1,0)?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.19.(10分)如图是一个直三棱柱(以A1B1C1为底面)被一平面所截得到的几何体,截面为ABC.已知∠A1B1C1=90°,AA1=4,BB1=2,CC1=3,A1B1=B1C1=1.(1)设点O是AB的中点,证明:OC∥平面A1B1C1;(2)求二面角B﹣AC﹣A1的正弦值.2016-2017学年天津市和平区高二(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10个小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.“m>n>0”是“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的()A.充而分不必要条件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【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】本题考查的知识点是充要条件的定义,及椭圆的定义,我们分别判断“m >n>0”⇒“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的真假,及“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”⇒“m>n>0”的真假,然后根据充要条件的定义,即可得到结论.【解答】解:当“m>n>0”时”方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”成立,即“m>n>0”⇒”方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”为真命题,当“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”时“m>n>0”也成立,即“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”⇒“m>n>0”也为真命题,故“m>n>0”是”方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的充要条件,故选:C.【点评】判断充要条件的方法是:①若p⇒q为真命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q的充分不必要条件;②若p⇒q为假命题且q⇒p为真命题,则命题p 是命题q的必要不充分条件;③若p⇒q为真命题且q⇒p为真命题,则命题p 是命题q的充要条件;④若p⇒q为假命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q 的即不充分也不必要条件.⑤判断命题p与命题q所表示的范围,再根据“谁大谁必要,谁小谁充分”的原则,判断命题p与命题q的关系.2.已知F1(﹣3,0),F2(3,0),动点P满足|PF1|﹣|PF2|=4,则点P的轨迹是()A.双曲线B.双曲线的一支C.一条射线D.不存在【考点】轨迹方程.【分析】利用已知条件,结合双曲线定义,判断选项即可.【解答】解:F1(﹣3,0),F2(3,0),动点P满足|PF1|﹣|PF2|=4,因为|F1F2|=6>4,则点P的轨迹满足双曲线定义,是双曲线的一支.故选:B.【点评】本题考查双曲线的简单性质以及双曲线定义的应用,是基础题.3.在空间直角坐标中,点P(﹣1,﹣2,﹣3)到平面xOz的距离是()A.1 B.2 C.3 D.【考点】点、线、面间的距离计算.【分析】利用坐标的定义,即可求点P(﹣1,﹣2,﹣3)到平面xOz的距离.【解答】解:∵点P(﹣1,﹣2,﹣3),∴点P(﹣1,﹣2,﹣3)到平面xOz的距离是2,故选B.【点评】本题是基础题,考查空间距离的求法,考查计算能力,比较基础.4.已知空间两点A(3,3,1),B(﹣1,1,5),则线段AB的长度为()A.6 B.C.D.【考点】空间两点间的距离公式.【分析】根据空间中两点的距离公式,代入计算线段的长度即可.【解答】解:空间两点A(3,3,1),B(﹣1,1,5),则线段AB的长度为|AB|==6.故选:A.【点评】本题考查了空间中两点的距离公式与应用问题,是基础题目.5.抛物线y2=﹣x的准线方程是()A.y= B.y= C.x= D.x=【考点】抛物线的简单性质.【分析】抛物线y2=﹣x的开口向左,且2p=,由此可得抛物线y2=﹣x的准线方程.【解答】解:抛物线y2=﹣x的开口向左,且2p=,∴=∴抛物线y2=﹣x的准线方程是x=故选D.【点评】本题考查抛物线的性质,考查学生的计算能力,属于基础题.6.焦点在x轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为,则椭圆的标准方程为()A.B.C.D.【考点】椭圆的简单性质;椭圆的标准方程.【分析】利用椭圆的简单性质列出方程,求解即可.【解答】解:焦点在x轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为,可得a+b=10,2c=4,c=2,即a2﹣b2=20,解得a2=36,b2=16,所求椭圆方程为:.故选:C.【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,椭圆方程的求法,考查计算能力.7.直线l1、l2的方向向量分别为,,则()A.l1⊥l2B.l1∥l2C.l1与l2相交不平行D.l1与l2重合【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系.【分析】由直线l1、l2的方向向量分别为,,得到1×8﹣3×2﹣1×2=0,即可得出结论.【解答】解:∵直线l1、l2的方向向量分别为,,∴1×8﹣3×2﹣1×2=0,∴l1⊥l2.故选A.【点评】本题考查直线的方向向量,考查向量的数量积公式,比较基础.8.已知在空间四边形ABCD中,,,,则=()A.B.C.D.【考点】空间向量的数量积运算.【分析】由空间四边形ABCD性质及向量加法法则得==()﹣,由此能求出结果.【解答】解:∵在空间四边形ABCD中,,,,∴==()﹣=()﹣=.故选:B.【点评】本题考查向量求法,是基础题,解题时要认真审题,注意向量加法法则的合理运用.9.已知F1,F2是双曲线的两个焦点,PQ是经过F1且垂直于x轴的双曲线的弦,若∠PF2Q=90°,则双曲线的离心率为()A.2 B.C.D.【考点】双曲线的简单性质.【分析】根据PQ是经过F1且垂直于x轴的双曲线的弦,∠PF2Q=90°,可得|PF1|=|F1F2|,从而可得e的方程,即可求得双曲线的离心率.【解答】解:∵PQ是经过F1且垂直于x轴的双曲线的弦,∠PF2Q=90°,∴|PF1|=|F1F2|∴=2c,∴e2﹣2e﹣1=0,∵e>1,∴e=1+.故选:D.【点评】本题考查双曲线的离心率,考查学生的计算能力,属于基础题.10.若点O和点F分别为椭圆的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则的最大值为()A.2 B.3 C.6 D.8【考点】椭圆的标准方程;平面向量数量积的含义与物理意义.【分析】先求出左焦点坐标F,设P(x0,y0),根据P(x0,y0)在椭圆上可得到x0、y0的关系式,表示出向量、,根据数量积的运算将x0、y0的关系式代入组成二次函数进而可确定答案.【解答】解:由题意,F(﹣1,0),设点P(x0,y0),则有,解得,因为,,所以=,此二次函数对应的抛物线的对称轴为x0=﹣2,因为﹣2≤x0≤2,所以当x0=2时,取得最大值,故选C.【点评】本题考查椭圆的方程、几何性质、平面向量的数量积的坐标运算、二次函数的单调性与最值等,考查了同学们对基础知识的熟练程序以及知识的综合应用能力、运算能力.二、填空题(2016秋•和平区期末)顶点在原点,对称轴是y轴,且顶点与焦点的距离等于6的抛物线标准方程是x2=±24y.【考点】抛物线的简单性质.【分析】利用已知条件,求出抛物线的距离p,然后写出抛物线方程即可.【解答】解:顶点在原点,对称轴是y轴,且顶点与焦点的距离等于6,可得抛物线方程p=12,所求抛物线方程为:x2=±24y.故答案为:x2=±24y.【点评】本题考查抛物线的简单性质的应用,考查计算能力.12.已知双曲线与椭圆有相同的焦点,且其中一条渐近线为,则该双曲线的标准方程是.【考点】椭圆的简单性质;双曲线的简单性质.【分析】求出椭圆的焦点坐标,得到双曲线的焦点坐标,利用双曲线的渐近线方程,求出a,b,即可得到双曲线方程.【解答】解:双曲线与椭圆有相同的焦点(,0),焦点坐标在x轴,双曲线的一条渐近线为,可得=,a2+b2=13,可得a2=4,b2=9.所求双曲线方程为:.故答案为:.【点评】本题考查椭圆的简单性质以及双曲线的简单性质的应用,双曲线方程的求法,考查计算能力.13.已知椭圆的三个顶点B1(0,﹣b),B2(0,b),A(a,0),焦点F(c,0),且B1F⊥AB2,则椭圆的离心率为.【考点】椭圆的简单性质.【分析】利用已知条件列出方程,通过椭圆的几何量的关系求解椭圆的离心率即可.【解答】解:椭圆的三个顶点B1(0,﹣b),B2(0,b),A(a,0),焦点F(c,0),且B1F⊥AB2,可得:=0,即b2=ac,即a2﹣c2﹣ac=0,可得e2+e﹣1=0,e∈(0,1),解得e=.故答案为:.【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力.14.(理)已知A(1,0,0),B(0,﹣1,1),+λ与的夹角为120°,则λ=.【考点】空间向量的数量积运算.【分析】利用向量的夹角公式即可得出.【解答】解: +λ=(1,0,0)+λ(0,﹣1,1)=(1,﹣λ,λ).∵+λ与的夹角为120°,∴cos120°==,化为,∵λ<0,∴λ=.故答案为:.【点评】本题考查了向量的夹角公式,属于基础题.三、解答题(本大题共5小题,共50分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.(10分)(2016秋•和平区期末)求满足下列条件的椭圆的标准方程.(1)焦点在y轴上,c=6,;(2)经过点(2,0),.【考点】椭圆的标准方程.【分析】(1)由题意离心率及c求得a,再由隐含条件求得b,则椭圆方程可求;(2)由e=,设a=2k,c=(k>0),得b=k,在分(2,0)为长轴或短轴的一个端点求解.【解答】(1)解:由得,,解得,a=9,∵a2=b2+c2,∴b2=a2﹣c2=81﹣36=45,∵焦点在y轴上,∴椭圆的标准方程为;(2)解:由e=,设a=2k,c=(k>0),则b=,由于椭圆经过点为(2,0),即为椭圆的顶点,且在x轴上,若点(2,0)为长轴的顶点,则a=2,此时2k=2,∴k=1,得b=1,则椭圆的标准方程为.若点(2,0)为短轴的顶点,则b=2,此时k=2,得a=4,则椭圆的标准方程为.【点评】本题考查椭圆的标准方程,考查了椭圆的简单性质,体现了分类讨论的数学思想方法,是中档题.16.(10分)(2016秋•和平区期末)已知A、B为抛物线E上不同的两点,若抛物线E的焦点为(1,0),线段AB恰被M(2,1)所平分.(Ⅰ)求抛物线E的方程;(Ⅱ)求直线AB的方程.【考点】直线与圆锥曲线的关系;抛物线的标准方程.【分析】(Ⅰ)令抛物线E的方程,根据抛物线E的焦点为(1,0),即可求得结论;(Ⅱ)利用点差法,结合线段AB恰被M(2,1)所平分,求出AB的斜率,即可求得直线AB的方程.【解答】解:(Ⅰ)令抛物线E的方程:y2=2px(p>0)∵抛物线E的焦点为(1,0),∴p=2∴抛物线E的方程:y2=4x(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),则y12=4x1,y22=4x2,两式相减,得(y2﹣y1)/(y1+y2)=4(x2﹣x1)∵线段AB恰被M(2,1)所平分∴y1+y2=2∴=2∴AB的方程为y﹣1=2(x﹣2),即2x﹣y﹣3=0.【点评】本题考查抛物线的标准方程,考查点差法的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.17.(10分)(2016秋•和平区期末)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD为矩形,PA⊥底面ABCD,BC=4,AB=PA=2,M为线段PC的中点,N在线段BC上,且BN=1.(Ⅰ)证明:BM⊥AN;(Ⅱ)求直线MN与平面PCD所成角的正弦值.【考点】直线与平面垂直的性质;直线与平面所成的角.【分析】(Ⅰ)以A为原点,分别以,,的方向为x,y,z轴正方向建立空间直角坐标系A﹣xyz,由•=0即可证明AN⊥BM.(Ⅱ)设平面PCD的法向量为=(x,y,z),由,解得:,取y=1得平面MBD的一个法向量为=(0,1,2),设直线MN与平面PCD所成的角为θ,则由向量的夹角公式即可求得直线MN与平面PCD所成角的正弦值.【解答】(本题满分12分)解:如图,以A为原点,分别以,,的方向为x,y,z轴正方向建立空间直角坐标系A﹣xyz,则A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,4,0),D(0,4,0),P(0,0,2),M(1,2,1),N(2,1,0),…(Ⅰ)∵=(2,1,0),=(﹣1,2,1),…∴•=0…(5分)∴⊥,即AN⊥BM…(6分)(Ⅱ)设平面PCD的法向量为=(x,y,z),…(7分)∵=(2,4,﹣2),=(0,4,﹣2),由,可得,…(9分)解得:,取y=1得平面MBD的一个法向量为=(0,1,2),…(10分)设直线MN与平面PCD所成的角为θ,则由=(﹣1,1,1),…(11分)可得:sinθ=|cos<,>|=||==…(12分)【点评】本题主要考查了直线与平面垂直的性质,直线与平面所成的角的求法,正确利用空间向量的应用是解题的关键,属于基本知识的考查.18.(10分)(2016秋•和平区期末)已知椭圆+=1(a>b>0)过点A(a,0),B(0,b)的直线倾斜角为,原点到该直线的距离为.(1)求椭圆的方程;(2)是否存在实数k,使直线y=kx+2交椭圆于P、Q两点,以PQ为直径的圆过点D(1,0)?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.【分析】(1)由题设知,,能求出椭圆方程.(2)将y=kx +2代入,得(3k 2+1)x 2+12kx +9=0.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),以PQ 为直径的圆过D (1,0),则(x 1﹣1)(x 2﹣1)+y 1y 2=0,由此能推导出存在k=﹣满足题意.【解答】解:(1)∵椭圆+=1(a >b >0)过点A (a ,0),B (0,b )的直线倾斜角为,原点到该直线的距离为,∴,,解得a=,b=1,∴椭圆方程是.(2)将y=kx +2代入,得(3k 2+1)x 2+12kx +9=0.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),以PQ 为直径的圆过D (1,0) 则PD ⊥QD ,即(x 1﹣1)(x 2﹣1)+y 1y 2=0, 又y 1=kx 1+2,y 2=kx 2+2,得(k 2+x )x 1x 2+(2k ﹣1)(x 1+x 2)+5=0,又,,代上式,得k=,∵此方程中,△=144k 2﹣36(3k 2+1)>0,∴k >1,或k <﹣1. ∴存在k=﹣满足题意.【点评】本题考查椭圆方程的求法,探索满足条件的实数值的求法.解题时要认真审题,仔细解答,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.19.(10分)(2016秋•和平区期末)如图是一个直三棱柱(以A 1B 1C 1为底面)被一平面所截得到的几何体,截面为ABC.已知∠A1B1C1=90°,AA1=4,BB1=2,CC1=3,A1B1=B1C1=1.(1)设点O是AB的中点,证明:OC∥平面A1B1C1;(2)求二面角B﹣AC﹣A1的正弦值.【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定.【分析】(1)以B1为原点,分别以的方向为x轴,y轴,z轴的正方向建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标,证明,然后证明OC∥平面A1B1C1.(2)结合(1)中的空间直角坐标系,求出平面ABC的一个法向量,平面ACA1的一个法向量,利用空间向量的数量积求解二面角B﹣AC﹣A1的正弦值,即可.【解答】(本题满分10分)(1)证明:如图,以B1为原点,分别以的方向为x轴,y 轴,z轴的正方向建立空间直角坐标系.…(1分)依题意,,因为,…所以,所以,又OC⊄平面A1B1C1,所以OC∥平面A1B1C1.…(2)解:依题意,结合(1)中的空间直角坐标系,得A(0,1,4),B(0,0,2),C(1,0,3),A1(0,1,0),则,…(5分)设为平面ABC的一个法向量,由得解得不妨设z1=1,则x1=﹣1,y1=﹣2,所以.…(7分)设为平面ACA1的一个法向量,由得解得不妨设y2=1,则x2=1,所以.…(9分)因为,,于是,所以,二面角B﹣AC﹣A1的正弦值为.…(10分)【点评】本题考查空间向量的应用,二面角的平面角的求法,直线与平面平行的判断方法,考查空间想象能力以及计算能力.。
2017-2018学年天津市和平区高三上学期数学期末试卷(理科)一、选择题:本大题共8个小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)设集合A={0,﹣1,2,﹣3,4},B={x|x2<12},则A∩B=()A.{4}B.{﹣1,2,﹣3}C.{0,﹣1,2,﹣3}D.{﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3}2.(5分)“a=2”是“关于x的方程x2﹣3x+a=0有实数根”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3.(5分)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=3x﹣y的最大值为()A.9 B.5 C.1 D.﹣54.(5分)已知双曲线的右焦点为F,若过点F的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则该直线斜率的取值范围是()A.(,)B.()C.[,]D.[] 5.(5分)阅读下面的程序框图,运行相应的程序,则输出的S的值为()A.72 B.90 C.101 D.1106.(5分)将函数y=sin()的图象向左平移个单位,得到图象对应的解析式为()A.y=sin B.y=sin()C.y=sin()D.y=sin()7.(5分)如图,正方形ABCD的边长为2,E为BC的中点,=2,且AE与BF相交于点G,则的值为()A.B.C.D.8.(5分)已知函数f(x)=,若始终存在实数b,使得函数g(x)=f(x)﹣b的零点不唯一,则a的取值范围是()A.[2,4) B.(﹣∞,2)C.(﹣∞,4)D.(﹣∞,4]二、填空题(每题5分,满分30分,将答案填在答题纸上)9.(5分)已知i是虚数单位,则复数=.10.(5分)(2x﹣)6的展开式中x3的系数为.(用数字作答)11.(5分)一个由棱锥和半球体组成的几何体,其三视图如图所示,则该几何体的体积为.12.(5分)已知a>0,则的最小值为.13.(5分)已知函数f(x)=,若f(a)=﹣4,则f(﹣a)的值为.14.(5分)现有6个人排成一横排照相,其中甲不能被排在边上,则不同排法的总数为.三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且a2=2bc.(Ⅰ)若sinA=sinC,求cosA;(Ⅱ)若cos=,a=6,求△ABC的面积.16.甲同学参加化学竞赛初赛,考试分为笔试、口试、实验三个项目,各单项通过考试的概率依次为、、,笔试、口试、实验通过考试分别记4分、2分、4分,没通过的项目记0分,各项成绩互不影响.(Ⅰ)若规定总分不低于8分即可进入复赛,求甲同学进入复赛的概率;(Ⅱ)记三个项目中通过考试的个数为X,求随机变量X的分布列和数学期望.17.如图,在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥平面ABC,AC⊥BC,D为PC的中点,E为AD的中点,点F在线段PB上,PA=AC=4,BC=2.(Ⅰ)求证:AD⊥平面PBC;(Ⅱ)若,求证:EF∥平面ABC;(Ⅲ)求PE与平面ADB所成角的正弦值.18.已知{a n}是等差数列,{b n}是等比数列,其中a1=b1=1,a2+b3=a4,a3+b4=a7.(Ⅰ)求数列{a n}与{b n}的通项公式;(Ⅱ)记c n=(a1+a2+…+a n)(b1+b2+…+b n),求数列{c n}的前n项和S n.19.已知椭圆E:(a>b>0)的离心率为,以椭圆的短轴为直径的圆与直线x﹣y+=0相切.(Ⅰ)求椭圆E的方程;(Ⅱ)设椭圆过右焦点F的弦为AB、过原点的弦为CD,若CD∥AB,求证:为定值.20.已知函数f(x)=ax2﹣x,g(x)=blnx,且曲线f(x)与g(x)在x=1处有相同的切线.(Ⅰ)求实数a,b的值;(Ⅱ)求证:f(x)≥g(x)在(0,+∞)上恒成立;(Ⅲ)当n∈[6,+∞)时,求方程f(x)+x=ng(x)在区间(1,e n)内实根的个数.2017-2018学年天津市和平区高三上学期数学期末试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共8个小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)设集合A={0,﹣1,2,﹣3,4},B={x|x2<12},则A∩B=()A.{4}B.{﹣1,2,﹣3}C.{0,﹣1,2,﹣3}D.{﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3}【解答】解:集合A={0,﹣1,2,﹣3,4},B={x|x2<12}={x|﹣2<x<2},则A∩B={0,﹣1,2,﹣3}.故选:C.2.(5分)“a=2”是“关于x的方程x2﹣3x+a=0有实数根”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【解答】解:关于x的方程x2﹣3x+a=0有实数根,则△=9﹣4a≥0,解得a≤.∴“a=2”是“关于x的方程x2﹣3x+a=0有实数根”的充分不必要条件.故选:A.3.(5分)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=3x﹣y的最大值为()A.9 B.5 C.1 D.﹣5【解答】解:作出变量x,y满足约束条件的可行域,如图所示的阴影部分,如图:由z=3x﹣y可得y=3x﹣z可得﹣z为该直线在y轴上的截距,截距越小,z越大,作直线L:3x﹣y=0,可知把直线平移到A(2,1)时,Z最大,故z max=5.故选:B.4.(5分)已知双曲线的右焦点为F,若过点F的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则该直线斜率的取值范围是()A.(,)B.()C.[,]D.[]【解答】解:渐近线方程y=±x,当过焦点的两条直线与两条渐近线平行时,这两条直线与双曲线右支分别只有一个交点(因为双曲线正在与渐近线无限接近中),那么在斜率是[﹣,]两条直线之间的所有直线中,都与双曲线右支只有一个交点.此直线的斜率的取值范围[﹣,].故选:D.5.(5分)阅读下面的程序框图,运行相应的程序,则输出的S的值为()A .72B .90C .101D .110 【解答】解:执行程序框图,有 S=0,k=1满足条件n <10,有S=2,k=2 满足条件n <10,有S=6,k=3 满足条件n <10,有S=12,k=4 满足条件n <10,有S=20,k=5 满足条件n <10,有S=30,k=6 满足条件n <10,有S=42,k=7 满足条件n <10,有S=56,k=8 满足条件n <10,有S=72,k=9 满足条件n <10,有S=90,k=10此时,不满足条件n <10,输出S 的值为90, 故选:B .6.(5分)将函数y=sin ()的图象向左平移个单位,得到图象对应的解析式为( )A .y=sinB .y=sin () C .y=sin ()D .y=sin ()【解答】解:∵将函数y=sin ()的图象向左平移个单位,得到:y=f (x +)=sin [(x +)﹣]=sin (x ﹣).∴将函数y=sin()的图象向左平移个单位,得到图象对应的解析式为y=sin(x﹣).故选:D.7.(5分)如图,正方形ABCD的边长为2,E为BC的中点,=2,且AE与BF相交于点G,则的值为()A.B.C.D.【解答】解:建立如图所示的平面直角坐标系,如图:正方形ABCD的边长为2,E为BC的中点,E(2,1),=2,F(,0),且AE与BF相交于点G,AE的方程为:y﹣2=﹣即x+2y﹣4=0,BF的方程为:y﹣2=3(x﹣2),即3x﹣y﹣4=0,,可得G(,),=(,﹣),=(﹣,﹣2),则=﹣+=.故选:A.8.(5分)已知函数f(x)=,若始终存在实数b,使得函数g(x)=f(x)﹣b的零点不唯一,则a的取值范围是()A.[2,4) B.(﹣∞,2)C.(﹣∞,4)D.(﹣∞,4]【解答】解:由题可知函数g(x)=f(x)﹣b的零点不唯一,等价于两函数y=f(x)与y=b图象的交点个数不唯一.因为m(x)=﹣x2+ax的图象是开口向下、对称轴的抛物线,n(x)=2ax﹣5的图象是恒过(0,﹣5)的直线,注意到m(1)=a﹣1、n(1)=2a﹣5,所以分a≤0、0<a≤2、a>2三种情况讨论:①当a≤0时,m(1)>n(1),又因为y=m(x)在(﹣∞,)上单调递增、在(,1)上单调递减,y=n(x)在(0,+∞)上单调递减(当a=0时为常数函数),所以y=f(x)在(﹣∞,)上单调递增、在(,1)上单调递减,所以始终存在实数b使得在(﹣∞,0)上y=f(x)的图象与y=b图象的交点个数不唯一;②当0<a≤2时,y=m(x)在(﹣∞,)上单调递增、在(,1)上单调递减,由于y=n(x)在(0,+∞)上单调递增,且n(1)≤0,所以始终存在正实数b使得在(﹣∞,+∞)上y=f(x)的图象与y=b图象的交点个数不唯一;③当a>2时,y=m(x)在(﹣∞,1)上单调递增,y=n(x)在(1,+∞)上单调递增,欲使始终存在实数b使得在(﹣∞,0)上y=f(x)的图象与y=b图象的交点个数不唯一,则必有m(1)>n(1),即a﹣1>2a﹣5,解得:a<4.综上所述,a的取值范围是(﹣∞,4).故选:C.二、填空题(每题5分,满分30分,将答案填在答题纸上)9.(5分)已知i是虚数单位,则复数=1﹣i.【解答】解:=.故答案为:1﹣i.10.(5分)(2x﹣)6的展开式中x3的系数为60.(用数字作答)=(2x)6﹣r=(﹣1)r26﹣2r,【解答】解:通项公式:T r+1令6﹣=3,解得r=2.∴展开式中x3的系数==60.故答案为:60.11.(5分)一个由棱锥和半球体组成的几何体,其三视图如图所示,则该几何体的体积为.【解答】解:由几何体的三视图知:该几何体是正四棱锥和半球体的组合体,球的半径r=1,正四棱锥底面是边长为正四棱锥侧棱长为l==,高为2,则它的体积V=V正四棱锥+V半球体=+=.故答案为:.12.(5分)已知a>0,则的最小值为﹣1.【解答】解:a>0,则=4a+﹣5﹣5=﹣1,当且仅当a=时取等号.故答案为:﹣1.13.(5分)已知函数f(x)=,若f(a)=﹣4,则f(﹣a)的值为4.【解答】解:由4﹣x2≥0,得﹣2≤x≤2,此时1≤x+3≤5,即|x+3|=x+3,则f(x)===,则f(﹣x)==﹣=﹣f(x),即f(x)是奇函数,则f(﹣a)=﹣f(a)=﹣(﹣4)=4,故答案为:414.(5分)现有6个人排成一横排照相,其中甲不能被排在边上,则不同排法的总数为480.【解答】解:根据题意,分2步进行分析:①,由于甲不能被排在边上,则甲可以在中间的4个位置,有4种情况;②,将剩余的5人全排列,安排在其他5个位置,有A55=120种情况,则有4×120=480不同排法;故答案为:480三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且a2=2bc.(Ⅰ)若sinA=sinC,求cosA;(Ⅱ)若cos=,a=6,求△ABC的面积.【解答】解:(Ⅰ)在△ABC中,由sinA=sinC及正弦定理,得a=c.∵a2=2bc,∴a=c=2b.由余弦定理,得cosA===.(Ⅱ)由已知a2=2bc,a=6,得bc=18.∵在△ABC中,为锐角,且cos=,∴sin==.∴sinA=2sin cos=2×=.由bc=18,sinA=及公式S=bcsinA,∴△ABC的面积S==4.16.甲同学参加化学竞赛初赛,考试分为笔试、口试、实验三个项目,各单项通过考试的概率依次为、、,笔试、口试、实验通过考试分别记4分、2分、4分,没通过的项目记0分,各项成绩互不影响.(Ⅰ)若规定总分不低于8分即可进入复赛,求甲同学进入复赛的概率;(Ⅱ)记三个项目中通过考试的个数为X,求随机变量X的分布列和数学期望.【解答】解:(Ⅰ)记笔试、口试、实验独立通过考试分别为事件A,B,C,则事件“甲同学进入复赛的”表示为ABC∪A C.∵ABC与A C互斥,且A,B,C彼此独立,∴P(ABC∪A C)=P(ABC)+P(A C)=P(A)P(B)P(C)+P(A)P()P(C)=;(Ⅱ)随机变量X的所有可能取值为0,1,2,3.P(X=0)=,P(X=1)=,P(X=2)=,P(X=3)=.∴随机变量X的分布列为:数学期望E(X)=0×.17.如图,在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥平面ABC,AC⊥BC,D为PC的中点,E为AD的中点,点F在线段PB上,PA=AC=4,BC=2.(Ⅰ)求证:AD⊥平面PBC;(Ⅱ)若,求证:EF∥平面ABC;(Ⅲ)求PE与平面ADB所成角的正弦值.【解答】(Ⅰ)证明:因为PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,所以PA⊥BC,又AC⊥BC,PA∩AC=A,所以BC⊥平面PAC,AD⊂平面PAC所以BC⊥AD.由在△PAC中,PA=AC,D为PC中点,所以AD⊥PC,且PC∩BC=C,所以AD⊥平面PBC.(Ⅱ)证明:依题意,PA⊥平面ABC,AC⊥BC,如图,以A为原点,分别以的方向为x轴、y轴、z轴的正方向建立空间直角坐标系.可得A(0,0,0),B(2,4,0),C(0,4,0),P(0,0,4),D(0,2,2),E(0,1,1),F(,3,1).∵平面ABC的一个法向量,,∴,即AP⊥EF.∵EF⊄平面ABC,∴EF∥平面ABC.(Ⅲ)解:设平面ADB的法向量为,,则,.即.设PE与平面ADB所成角为θ,∵,∴sinθ=|cos|=||=.∴PE与平面ADB所成角的正弦值为.18.已知{a n}是等差数列,{b n}是等比数列,其中a1=b1=1,a2+b3=a4,a3+b4=a7.(Ⅰ)求数列{a n}与{b n}的通项公式;(Ⅱ)记c n=(a1+a2+…+a n)(b1+b2+…+b n),求数列{c n}的前n项和S n.【解答】解:(Ⅰ)设数列{a n}的公差为d,数列{b n}的公比为q,由a1=b1=1,得a n=1+(n﹣1)d,,由a2+b3=a4,a3+b4=a7,得q2=2d,q3=4d,∴d=q=2.∴{a n}的通项公式a n=2n﹣1,{b n}的通项公式.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得a1+a2+…+a n=n2,b1+b2+…+b n=2n﹣1,故.则S n=(1×2+2×22+…+n×2n)﹣(1+2+…+n).令T n=1×2+2×22+…+n×2n,①则T n=1×22+2×23+…+n×2n+1,②由②﹣①,得T n=n×2n+1﹣(2+22+23+…+2n)=(n﹣1)×2n+1+2.∴S n=(n﹣1)×2n+1+2﹣(1+2+…+n)=(n﹣1)×2n+1﹣+2.19.已知椭圆E:(a>b>0)的离心率为,以椭圆的短轴为直径的圆与直线x﹣y+=0相切.(Ⅰ)求椭圆E的方程;(Ⅱ)设椭圆过右焦点F的弦为AB、过原点的弦为CD,若CD∥AB,求证:为定值.【解答】解:(Ⅰ)依题意,原点到直线x﹣y+=0的距离为b,则有b==.由=,得a2=b2=4.∴椭圆E的方程为+=1.(Ⅱ)证明:(1)当直线AB的斜率不存在时,易求|AB|=3,|CD|=2,则:=4.(2)当直线AB的斜率存在时,设直线AB的斜率为k,依题意K≠0,则直线AB的方程为y=k(x﹣1),直线CD的方程为y=kx.设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),由得(3+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0,则x1+x2=,x1x2=,∴|AB|=•|x1﹣x2|=•=,由整理得x2=,则|x3﹣x4|=.∴|CD|=•|x3﹣x4|=4.∴=•=4.综合(1)(2),∴=4为定值.20.已知函数f(x)=ax2﹣x,g(x)=blnx,且曲线f(x)与g(x)在x=1处有相同的切线.(Ⅰ)求实数a,b的值;(Ⅱ)求证:f(x)≥g(x)在(0,+∞)上恒成立;(Ⅲ)当n∈[6,+∞)时,求方程f(x)+x=ng(x)在区间(1,e n)内实根的个数.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=blnx,g(x)=ax2﹣x(a∈R),∴,g'(x)=2ax﹣1.…(2分)∵曲线f(x)与g(x)在公共点A(1,0)处有相同的切线,∵f(1)=a﹣1,g(1)=0,f(1)=g(1),∴a=1.∵f′(x)=2ax﹣1,g′(x)=,∴f′(1)=2a﹣1,g′(1)=b.∵f′(1)=g′(1),即2a﹣1=b,∴b=1.(Ⅱ)证明:设u(x)=f(x)﹣g(x)=x2﹣x﹣lnx,x>0,∴u′(x)=2x﹣1﹣=.令u′(x)=0,则有x=1,当u′(x)>0,即x>1时,函数u(x)单调递增,当u′(x)<0,即0<x<1时,函数u(x)单调递减,∴u(x)≥u(1)=0,即f(x)≥g(x)在(0,+∞)上恒成立.(Ⅲ)设h(x)=ng(x)﹣f(x)﹣x=nlnx﹣x2,其中x∈(1,e n),∴h′(x)=﹣2x=﹣.令h′(x)=0,则有x=.当h′(x)>0,解得1<x<,函数h(x)的单调递增,当h′(x)<0,解得<x<e n,函数h(x)的单调递减,∴h(x)=h()=(ln﹣1)≥3(ln3﹣1)>0,极大值∴h(e n)=n2﹣e2n=(n+e n)(n﹣e n),设t(x)=x﹣e x,其中x∈(6,+∞),则t′(x)=1﹣e x<0,∴t(x)在(6,+∞)内单调递减,t(x)<(6)<0,∴x<e x,故h(e n)<0,而h(1)=﹣1.结合函数h(x)的图象,可知h(x)在区间(1,e n)内有两个零点,∴方程f(x)+x=ng(x)在区间(1,e n)内实根的个数为2.。