高考数学140分必读之把关题解析10讲(1)
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绝密★启用前2010年普通高等学校招生全国统一考试及答案第I 卷一.选择题 (1)复数3223i i+=-(A)i (B)i - (C)12-13i (D) 12+13i1.A 【命题意图】本小题主要考查复数的基本运算,重点考查分母实数化的转化技巧.【解析】32(32)(23)694623(23)(23)13i i i i i i ii i +++++-===--+.(2)记cos(80)k -︒=,那么tan 100︒=A.21k k- B. -21k k- C.21k k- D. -21k k-2.B 【命题意图】本小题主要考查诱导公式、同角三角函数关系式等三角函数知识,并突出了弦切互化这一转化思想的应用. 【解析】222sin 801cos 801cos (80)1k=-=--=-,所以tan 100tan 80︒=-2sin 801.cos 80k k-=-=-(3)若变量,x y 满足约束条件1,0,20,y x y x y ≤⎧⎪+≥⎨⎪--≤⎩则2z x y =-的最大值为(A)4 (B)3 (C)2 (D)13.B 【命题意图】本小题主要考查线性规划知识、作图、识图能力及计算能力.【解析】画出可行域(如右图),由图可知,当直线l 经过点A(1,-1)时,z 最大,且最大值为m ax 12(1)3z =-⨯-=.0x y += 1Oy x =y20x y --=xA 0:20l x y -=2-2A(4)已知各项均为正数的等比数列{n a },123a a a =5,789a a a =10,则a a a=(A) 52(B) 7 (C) 6 (D) 424.A 【命题意图】本小题主要考查等比数列的性质、指数幂的运算、根式与指数式的互化等知识,着重考查了转化与化归的数学思想.【解析】由等比数列的性质知31231322()5a a a a a a a === ,37897988()a a a a a a a ===10,所以132850a a =,所以13336456465528()()(50)52a a a a a a a a a =====(5)353(12)(1)x x +-的展开式中x 的系数是(A) -4 (B) -2 (C) 2 (D) 45.B 【命题意图】本小题主要考查了考生对二项式定理的掌握情况,尤其是展开式的通项公式的灵活应用,以及能否区分展开式中项的系数与其二项式系数,同时也考查了考生的一些基本运算能力.【解析】35533(12)(1)(16128)(1)x x x x x x x +-=+++-故353(12)(1)x x +-的展开式中含x的项为333551()1210122C x xC x x x ⨯-+=-+=-,所以x的系数为-2.(6)某校开设A 类选修课3门,B 类选择课4门,一位同学从中共选3门,若要求两类课程中各至少选一门,则不同的选法共有 (A) 30种 (B)35种 (C)42种 (D)48种6.A 【命题意图】本小题主要考查分类计数原理、组合知识,以及分类讨论的数学思想.【解析】:可分以下2种情况:(1)A 类选修课选1门,B 类选修课选2门,有1234C C 种不同的选法;(2)A 类选修课选2门,B 类选修课选1门,有2134C C 种不同的ABC DA 1B 1C 1D 1 O选法.所以不同的选法共有1234C C +2134181230C C =+=种.(7)正方体ABCD-1111A B C D 中,B 1B 与平面AC 1D 所成角的余弦值为 A23B33C 23D637.D 【命题意图】本小题主要考查正方体的性质、直线与平面所成的角、点到平面的距离的求法,利用等体积转化求出D 到平面AC 1D 的距离是解决本题的关键所在,这也是转化思想的具体体现.【解析】因为BB 1//DD 1,所以B 1B 与平面AC 1D 所成角和DD 1与平面AC 1D 所成角相等,设DO ⊥平面AC1D ,由等体积法得11D A C D D A C DV V --=,即111133A C D A C D S D O S D D ∆∆⋅=⋅.设DD 1=a,则12211133sin 60(2)2222AC D S AC AD a a ∆==⨯⨯=,21122A C D S A D C D a ∆==.所以1312333AC DAC DS D D aD O a S a∆∆===,记DD 1与平面AC1D 所成角为θ,则13sin 3D O D D θ==,所以6cos 3θ=.(8)设a=3log 2,b=In2,c=125-,则A a<b<c Bb<c<a C c<a<b D c<b<a8.C 【命题意图】本小题以指数、对数为载体,主要考查指数函数与对数函数的性质、实数大小的比较、换底公式、不等式中的倒数法则的应用. 【解析】 a=3log 2=21log 3, b=In2=21log e,而22log 3log 1e >>,所以a<b,c=125-=15,而2252log 4log 3>=>,所以c<a,综上c<a<b.(9)已知1F 、2F 为双曲线C:221x y -=的左、右焦点,点p 在C 上,∠1F p 2F =060,则P 到x 轴的距离为 (A)32(B)62(C) 3 (D) 69.B 【命题意图】本小题主要考查双曲线的几何性质、第二定义、余弦定理,考查转化的数学思想,通过本题可以有效地考查考生的综合运用能力及运算能力.【解析】不妨设点P 00(,)x y 在双曲线的右支,由双曲线的第二定义得21000||[()]12a P F e x a e x x c=--=+=+,22000||[)]21aPF e x ex a x c=-=-=-.由余弦定理得 cos ∠1F P 2F =222121212||||||2||||P F P F F F P F P F +-,即cos 0602220000(12)(21)(22)2(12)(21)x x x x ++--=+-,解得2052x =,所以2200312y x =-=,故P 到x 轴的距离为06||2y =(10)已知函数F(x)=|lgx|,若0<a<b,且f(a)=f(b),则a+2b 的取值范围是 (A)(22,)+∞ (B)[22,)+∞ (C)(3,)+∞ (D)[3,)+∞10.A 【命题意图】本小题主要考查对数函数的性质、函数的单调性、函数的值域,考生在做本小题时极易忽视a 的取值范围,而利用均值不等式求得a+2b 222a a=+>,从而错选A,这也是命题者的用苦良心之处.【解析】因为 f(a)=f(b),所以|lga|=|lgb|,所以a=b(舍去),或1b a=,所以a+2b=2a a+又0<a<b,所以0<a<1<b ,令2()f a a a=+,由“对勾”函数的性质知函数()f a 在a ∈(0,1)上为减函数,所以f(a)>f(1)=1+21=3,即a+2b 的取值范围是(3,+∞).(11)已知圆O 的半径为1,PA 、PB 为该圆的两条切线,A 、B 为俩切点,那么PA PB ∙的最小值为 (A) 42-+(B)32-+(C) 422-+ (D)322-+11.D 【命题意图】本小题主要考查向量的数量积运算与圆的切线长定理,着重考查最值的求法——判别式法,同时也考查了考生综合运用数学知识解题的能力及运算能力. 【解析】如图所示:设PA=PB=x (0)x >,∠APO=α,则∠APB=2α,APO=21x +,21sin 1xα=+,||||cos 2P A P B P A P B α∙=⋅ =22(12sin )x α-=222(1)1x x x -+=4221x x x -+,令PA PB y ∙= ,则4221x xy x -=+,即42(1)0x y x y -+-=,由2x 是实数,所以2[(1)]41()0y y ∆=-+-⨯⨯-≥,2610y y ++≥,解得322y ≤--或322y ≥-+.故min ()322PA PB ∙=-+.此时21x =-.(12)已知在半径为2的球面上有A 、B 、C 、D 四点,若AB=CD=2,则四面体ABCD 的体积的最大值为 (A)233(B)433(C) 23 (D)83312.B 【命题意图】本小题主要考查几何体的体积的计算、球的性质、异面直线的距离,通过球这个载体考查考生的空间想象能力及推理运算能力.【解析】过CD 作平面PCD ,使AB ⊥平面PCD,交AB 与P,设点P 到CD 的距离为h ,则有A B C D 11222323V h h =⨯⨯⨯⨯=四面体,当直径通过AB 与CD 的中点时,22max 22123h =-=,故max 433V =.第Ⅱ卷二.填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上. (注意:在试题卷上作答无效)(13)不等式2211x x +-≤的解集是 .13.[0,2] 【命题意图】本小题主要考查根式不等式的解法,利用平方去掉根号是解根式不等式的基本思路,也让转化与化归的数学思想体现得淋漓尽致. 解析:原不等式等价于2221(1),10x x x ⎧+≤+⎨+≥⎩解得0≤x ≤2.(14)已知α为第三象限的角,3cos 25α=-,则tan(2)4πα+= .14.17-【命题意图】本小题主要考查三角函数值符号的判断、同角三角函数关系、和角的正切公式,同时考查了基本运算能力及等价变换的解题技能.12x =y=1xy aO12x =-414a y -=2y x x a=-+【解析】因为α为第三象限的角,所以2(2(21),2(21))(k k k Z απππ∈+++∈,又3c o s 25α=-<0, 所以2(2(21),2(21))()2k k k Z παπππ∈++++∈,于是有4sin 25α=,sin 24tan 2cos 23ααα==-,所以tan(2)4πα+=41tantan 2134471tantan 2143παπα-+==--+.(15)直线1y =与曲线2y x x a =-+有四个交点,则a 的取值范围是 .15.(1,5)4【命题意图】本小题主要考查函数的图像与性质、不等式的解法,着重考查了数形结合的数学思想.【解析】如图,在同一直角坐标系内画出直线1y =与曲线2y x x a =-+,观图可知,a 的取值必须满足1,4114a a >⎧⎪⎨-<⎪⎩解得514a <<.(16)已知F 是椭圆C 的一个焦点,B 是短轴的一个端点,线段BF 的延长线交C 于点D ,且BF 2FD =uu r uur,则C 的离心率为 . 16.23【命题意图】本小题主要考查椭圆的方程与几何性质、第二定义、平面向量知识,考查了数形结合思想、方程思想,本题凸显解析几何的特点:“数研究形,形助数”,利用几何性质可寻求到简化问题的捷径. 【解析】如图,22||BF b c a =+=,作1D D y ⊥轴于点D 1,则由BF 2FD =uu r uur,得1||||2||||3O F BF D D BD ==,所以133||||22D D O F c ==,即32D c x =,由椭圆的第二定义得2233||()22ac cFD e a ca=-=-又由||2||BF FD =,得232c c a a=-,整理得22320c a ac -+=.xO yBF1DD两边都除以2a ,得2320e e +-=,解得1()e =-舍去,或23e =.三.解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.(17)(本小题满分10分)(注意:在试题卷上作答无效............) 已知A B C V 的内角A ,B 及其对边a,b 满cot cot a b a A b B +=+,求内角C .17. 【命题意图】本小题主要考查三角恒等变形、利用正弦、余弦定理处理三角形中的边角关系,突出考查边角互化的转化思想的应用.【解析】(18)(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效.........).投到某杂志的稿件,先由两位初审专家进行评审.若能通过两位初审专家的评审, 则予以录用;若两位初审专家都未予通过,则不予录用;若恰能通过一位初审专家的评 审,则再由第三位专家进行复审,若能通过复审专家的评审,则予以录用,否则不予录 用.设稿件能通过各初审专家评审的概率均为0.5,复审的稿件能通过评审的概率为0.3. 各专家独立评审.(I)求投到该杂志的1篇稿件被录用的概率;(II)记X 表示投到该杂志的4篇稿件中被录用的篇数,求X 的分布列及期望. 【命题意图】本题主要考查等可能性事件、互斥事件、独立事件、相互独立试验、分布列、数学期望等知识,以及运用概率知识解决实际问题的能力,考查分类与整合思想、化归与转化思想.【解析】(18)解:(Ⅰ)记 A 表示事件:稿件能通过两位初审专家的评审; B 表示事件:稿件恰能通过一位初审专家的评审; C 表示事件:稿件能通过复审专家的评审; D 表示事件:稿件被录用. 则 D=A+B·C,()0.50.50.25,()20.50.50.5P A P B P C=⨯==⨯⨯== ()()P D P A B C=+=()()P A P B C + =()()()P A P B P C + =0.25+0.5×0.3 =0.40.(Ⅱ)~(4,0.4)X B ,其分布列为: 4(0)(10.4)0.1296,P X ==-= 134(1)0.4(10.4)0.3456,P X C ==⨯⨯-= 2224(2)0.4(10.4)0.3456,P X C ==⨯⨯-= 334(3)0.4(10.4)0.1536,P X C ==⨯⨯-=4(4)0.40.0256.P X === 期望40.4 1.6E X =⨯=.(19)(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效.........) 如图,四棱锥S-ABCD 中,SD ⊥底面ABCD ,AB//DC ,AD ⊥DC ,AB=AD=1,DC=SD=2,E 为棱SB 上的一点,平面EDC ⊥平面SBC .(Ⅰ)证明:SE=2EB ;(Ⅱ)求二面角A-DE-C 的大小 .【命题意图】本小题主要考查空间直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系,二面角等基础知识,考查空间想象能力、推理论证能力和运算能力. (19) 【解析】解法一:(Ⅰ)连接BD,取DC 的中点G ,连接BG,由此知 1,DG GC BG ===即A B C ∆为直角三角形,故B C B D ⊥.又ABCD,BC SD SD ⊥⊥平面故,所以,BC ⊥⊥平面BDS,BC DE .作BK ⊥EC,EDC SBC K ⊥为垂足,因平面平面,(Ⅱ) 由225,1,2,,SA SD AD AB SE EB AB SA =+===⊥知22121,AD =133AE SA AB ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭又. 故AD E ∆为等腰三角形.取ED 中点F,连接A F ,则226,3AF D E AF AD D F⊥=-=.连接F G ,则//,FG EC FG DE ⊥.所以,A F G ∠是二面角A D E C --的平面角. 连接AG,AG=2,2263FG D G D F=-=,2221cos 22AF FG AGAFG AF FG+-∠==-,所以,二面角A D E C --的大小为120°.解法二:以D 为坐标原点,射线D A 为x 轴的正半轴,建立如图所示的直角坐标系D xyz -,由,m D E m D C⊥⊥,得m D E⊥=,0m DC⊥=故20,20 111x y zyλλλλλ++==+++.令2x=,则(2,0,)mλ=-.(20)(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效.........) 已知函数()(1)ln 1f x x x x =+-+.(Ⅰ)若2'()1xf x x ax ≤++,求a 的取值范围; (Ⅱ)证明:(1)()0x f x -≥ .【命题意图】本小题主要考查函数、导数、不等式证明等知识,通过运用导数知识解决函数、不等式问题,考查了考生综合运用数学知识解决问题的能力以及计算能力,同时也考查了函数与方程思想、化归与转化思想. 【解析】20.解: (Ⅰ)11()ln 1ln x f x x x xλ+'=+-=+,()l n 1x f x x x '=+, 题设2()1xf x x ax '≤++等价于ln x x a -≤.令()ln g x x x =-,则1()1g x x'=-当01x <<,'()0g x >;当1x ≥时,'()0g x ≤,1x =是()g x 的最大值点,()(1)1g x g =-≤ 综上,a 的取值范围是[)1,-+∞.(Ⅱ)有(Ⅰ)知,()(1)1g x g =-≤即ln 10x x -+≤.当01x <<时,()(1)ln 1ln (ln 1)0f x x x x x x x x =+-+=+-+≤; 当1x ≥时,()l n (l n 1f x x x x x =+-+ 1l n (l n 1)x x x x=++- 11ln (ln 1)x x x x=--+0≥所以(1)()0x f x -≥(21)(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效.........) 已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,过点(1,0)K -的直线l 与C 相交于A 、B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D . (Ⅰ)证明:点F 在直线BD 上;(Ⅱ)设89F A F B = ,求B D K ∆的内切圆M 的方程 .【命题意图】本小题为解析几何与平面向量综合的问题,主要考查抛物线的性质、直线与圆的位置关系,直线与抛物线的位置关系、圆的几何性质与圆的方程的求解、平面向量的数量积等知识,考查考生综合运用数学知识进行推理论证的能力、运算能力和解决问题的能力,同时考查了数形结合思想、设而不求思想.【解析】(21)解:设11(,)A x y ,22(,)B x y ,11(,)D x y -,l 的方程为1(0)x my m =-≠.(Ⅱ)由①知,21212(1)(1)42x x m y m y m +=-+-=- 1212(1)(1) 1.x x m y m y =--=因为 11(1,),FA x y =-uu r 22(1,)FB x y =-uur,212121212(1)(1)()1484FA FB x x y y x x x x m ⋅=--+=-+++=-uu r uur故 28849m -=,解得 43m =±所以l 的方程为3430,343x y x y ++=-+=又由①知 2214(4)4473y y m -=±-⨯=±故直线BD 的斜率21437y y =±-,因而直线BD 的方程为3730,3730.x y x y +-=--=因为KF 为BK D ∠的平分线,故可设圆心(,0)(11)M t t -<<,(,0)M t 到l 及BD 的距离分别为3131,54t t +-. 由313154t t +-=得19t =,或9t =(舍去),故 圆M 的半径31253t r +==.所以圆M 的方程为2214()99x y -+=.(22)(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效.........) 已知数列{}n a 中,1111,n na a c a +==-.(Ⅰ)设51,22n n c b a ==-,求数列{}n b 的通项公式;(Ⅱ)求使不等式13n n a a +<<成立的c 的取值范围 .【命题意图】本小题主要考查数列的通项公式、等比数列的定义、递推数列、不等式等基础知识和基本技能,同时考查分析、归纳、探究和推理论证问题的能力,在解题过程中也渗透了对函数与方程思想、化归与转化思想的考查. 【解析】(Ⅱ)12211,1, 2.a a c a a c ==->>由得 用数学归纳法证明:当2c >时1n n a a +<. (ⅰ)当1n =时,2111a c a a =->,命题成立;。
高考数学140分30讲(11)1.高考2005江苏理(22)(本小题满分14分,第一小问满分4分,第二小问满分10分)已知a R ∈,函数2()||f x x x a =-.(Ⅰ)当2a =时,求使()f x x =成立的x 的集合; (Ⅱ)求函数()y f x =在区间[12],上的最小值. 本小题主要考查运用导数研究函数性质的方法,考查分类讨论的数学思想和分析推理能力. 满分14分.解:(Ⅰ)由题意,2()2f x x x =-.当2x <时,2()(2)f x x x x =-=,解得0x =或1x =;当2x ≥时,2()(2)f x x x x =-=,解得1x =+.综上,所求解集为{011+,,. (Ⅱ)设此最小值为m .①当1a ≤时,在区间[12],上,32()f x x ax =-. 因为22()323()03f x x ax x x a '=-=->,(12)x ∈,, 则()f x 在区间[12],上是增函数,所以(1)1m f a ==-. ②当12a <≤时,在区间[12],上,2()()0f x x x a =-≥,由()0f a =知 ()0m f a ==.③当2a >时,在区间[12],上,23()f x ax x =-. 22()233()3f x ax x x a x '=-=-.若3a ≥,在区间(12),内()0f x '>,从而()f x 为区间[12],上的增函数, 由此得(1)1m f a ==-.若23a <<,则2123a <<.当213x a <<时,()0f x '>,从而()f x 为区间2[1]3a ,上的增函数;当223a x <<时,()0f x '<,从而()f x 为区间2[2]3a ,上的减函数.因此,当23a <<时,(1)1m f a ==-或(2)4(2)m f a ==-.当723a <≤时,4(2)1a a -≤-,故(2)4(2)m f a ==-;当733a <<时,14(2)a a -<-,故(1)1m f a ==-. 综上所述,所求函数的最小值 111274(2)23713a a a m a a a a -≤⎧⎪<≤⎪⎪=⎨-<≤⎪⎪->⎪⎩,当时;0,当时;,当时;,当时.(23)(本小题满分14分,第一小问满分2分,第二、第三小问满分各6分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知1231611a a a ===,,,且 1(58)(52)123n n n S n S An B n +--+=+= ,,,,,其中A B ,为常数. (Ⅰ)求A 与B 的值;(Ⅱ)证明:数列{}n a 为等差数列;(Ⅲ)1对任何正整数m n ,都成立.(23)本小题主要考查等差数列的有关知识、不等式的证明方法,考查思维能力、运算能力. 满分14分.解:(Ⅰ)由已知,得111S a ==,2127S a a =+=,312318S a a a =++=. 由1(58)(52)n n n S n S An B +--+=+,知2132372122S S A B S S A B --=+⎧⎨-=+⎩,, 即 28248A B A B +=-⎧⎨+=-⎩,,解得 20A =-,8B =-. (Ⅱ)方法1由(Ⅰ),得 1(58)(52)208n n n S n S n +--+=--, ① 所以 21(53)(57)2028n n n S n S n ++--+=--. ②②-①,得 21(53)(101)(52)20n n n n S n S n S ++---++=-, ③ 所以 321(52)(109)(57)20n n n n S n S n S ++++-+++=-. ④ ④-③,得 321(52)(156)(156)(52)0n n n n n S n S n S n S ++++-+++-+=. 因为 11n n n a S S ++=-,所以 321(52)(104)(52)0n n n n a n a n a ++++-+++=. 又因为 520n +≠,所以 32120n n n a a a +++-+=, 即 3221n n n n a a a a ++++-=-,1n ≥. 所以数列{}n a 为等差数列. 方法2由已知,得111S a ==,又1(58)(52)208n n n S n S n +--+=--,且580n -≠, 所以数列{}n S 是唯一确定的,因而数列{}n a 是唯一确定的. 设54n b n =-,则数列{}n b 为等差数列,前n 项和(53)2n n n T -=.于是 1(1)(52)(53)(58)(52)(58)(52)20822n n n n n n n T n T n n n +++---+=--+=--,由唯一性得 n n b a =,即数列{}n a 为等差数列. (Ⅲ)由(Ⅱ)可知,15(1)54n a n n =+-=-.要证1,只要证 51mn m n a a a >++因为 54mn a mn =-,(54)(54)2520()16m n a a m n mn m n =--=-++,故只要证 5(54)12520()16mn mn m n ->+-+++即只要证 202037m n +->因为 558m n a a m n ≤+=+- 558(151529)m n m n <+-++-202037m n =+-,所以命题得证.2.高考2005辽宁理21.(本小题满分14分)已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点分别是F 1(-c ,0)、F 2(c ,0),Q 是椭圆外的动点,满足.2||1a F =点P 是线段F 1Q 与该椭圆的交点,点T 在线段F 2Q 上,并且满足.0||,022≠=⋅TF TF(Ⅰ)设x 为点P 的横坐标,证明x aca F +=||1; (Ⅱ)求点T 的轨迹C 的方程;(Ⅲ)试问:在点T 的轨迹C 上,是否存在点M , 使△F 1MF 2的面积S=.2b 若存在,求∠F 1MF 2的正切值;若不存在,请说明理由.本小题主要考查平面向量的概率,椭圆的定义、标准方程和有关性质,轨迹的求法和应 用,以及综合运用数学知识解决问题的能力.满分14分. (Ⅰ)证法一:设点P 的坐标为).,(y x由P ),(y x 在椭圆上,得.)()()(||222222221x aca xa b b c x y c x P F +=-++=++=由0,>+-≥+≥a c x a c a a x 知,所以 .||1x aca F +=………………………3分 证法二:设点P 的坐标为).,(y x 记,||,||2211r F r F ==则.)(,)(222221y c x r y c x r ++=++=由.||,4,211222121x a ca r F cx r r a r r +===-=+得 证法三:设点P 的坐标为).,(y x 椭圆的左准线方程为.0=+x aca由椭圆第二定义得a c cax F =+||||21,即.||||||21x a c a c a x a c P F +=+=由0,>+-≥+-≥a c x a c a a x 知,所以.||1x aca F +=…………………………3分(Ⅱ)解法一:设点T 的坐标为).,(y x当0||=时,点(a ,0)和点(-a ,0)在轨迹上.当|0||0|2≠≠TF PT 且时,由0||||2=⋅TF PT ,得2TF PT ⊥. 又||||2PF =,所以T 为线段F 2Q 的中点. 在△QF 1F 2中,a F OT ==||21||1,所以有.222a y x =+ 综上所述,点T 的轨迹C 的方程是.222a y x =+…………………………7分 解法二:设点T 的坐标为).,(y x 当0||=时,点(a ,0)和点(-a ,0)在轨迹上. 当|0||0|2≠≠TF PT 且时,由02=⋅TF PT ,得2TF PT ⊥.又||||2PF =,所以T 为线段F 2Q 的中点.设点Q 的坐标为(y x '',),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧'=+'=.2,2y y c x x因此⎩⎨⎧='-='.2,2y y c x x ①由a F 2||1=得.4)(222a y c x ='++' ② 将①代入②,可得.222a y x =+综上所述,点T 的轨迹C 的方程是.222a y x =+……………………7分(Ⅲ)解法一:C 上存在点M (00,y x )使S=2b 的充要条件是⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=+.||221,2022020b y c a y x 由③得a y ≤||0,由④得.||20c b y ≤ 所以,当cb a 2≥时,存在点M ,使S=2b ; 当cb a 2<时,不存在满足条件的点M.………………………11分当cb a 2≥时,),(),,(002001y xc MF y x c MF --=---=, ③ ④由2222022021b c a y c x MF MF =-=+-=⋅,212121cos ||||MF F MF MF MF MF ∠⋅=⋅,22121sin ||||21b MF F MF MF S =∠⋅=,得.2tan 21=∠MF F 解法二:C 上存在点M (00,y x )使S=2b 的充要条件是⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=+.||221,2022020b y c a y x 由④得.||20c b y ≤ 上式代入③得.0))((2224220≥+-=-=c b a c b a cb a x 于是,当cb a 2≥时,存在点M ,使S=2b ;当cb a 2<时,不存在满足条件的点M.………………………11分当c b a 2≥时,记cx y k k c x y k k M F M F -==+==00200121,,由,2||21a F F <知︒<∠9021MF F ,所以.2|1|tan 212121=+-=∠k k k k MF F …………14分22.(本小题满分12分)函数)(x f y =在区间(0,+∞)内可导,导函数)(x f '是减函数,且.0)(>'x f 设m kx y x +=+∞∈),,0(0是曲线)(x f y =在点()(,00x f x )得的切线方程,并设函数.)(m kx x g +=(Ⅰ)用0x 、)(0x f 、)(0x f '表示m ; (Ⅱ)证明:当)()(,),0(0x f x g x ≥+∞∈时;(Ⅲ)若关于x 的不等式),0[231322+∞≥+≥+在x b ax x 上恒成立,其中a 、b 为实数,求b 的取值范围及a 与b 所满足的关系.本小题考查导数概念的几何意义,函数极值、最值的判定以及灵活运用数形结合的思想判断函数之间的大小关系.考查学生的学习能力、抽象思维能力及综合运用数学基本关系解决问题的能力.满分12分(Ⅰ)解:).()(000x f x x f m '-=…………………………………………2分 (Ⅱ)证明:令.0)(),()()(),()()(00=''-'='-=x h x f x f x h x f x g x h 则③ ④因为)(x f '递减,所以)(x h '递增,因此,当0)(,0>'>x h x x 时;当0)(,0<'<x h x x 时.所以0x 是)(x h 唯一的极值点,且是极小值点,可知)(x h 的最小值为0,因此,0)(≥x h 即).()(x f x g ≥…………………………6分(Ⅲ)解法一:10≤≤b ,0>a 是不等式成立的必要条件,以下讨论设此条件成立. 0)1(,122≥-+-+≥+b ax x b ax x 即对任意),0[+∞∈x 成立的充要条件是 .)1(221b a -≤另一方面,由于3223)(x x f =满足前述题设中关于函数)(x f y =的条件,利用(II )的结果可知,3223x b ax =+的充要条件是:过点(0,b )与曲线3223x y =相切的直线的斜率大于a ,该切线的方程为.)2(21b x b y +=-于是3223x b ax ≥+的充要条件是.)2(21b a ≥…………………………10分综上,不等式322231x b ax x ≥+≥+对任意),0[+∞∈x 成立的充要条件是.)1(2)2(2121b a b -≤≤-①显然,存在a 、b 使①式成立的充要条件是:不等式.)1(2)2(2121b b -≤- ②有解、解不等式②得.422422+≤≤-b ③因此,③式即为b 的取值范围,①式即为实数在a 与b 所满足的关系.…………12分(Ⅲ)解法二:0,10>≤≤a b 是不等式成立的必要条件,以下讨论设此条件成立. 0)1(,122≥-+-+≥+b ax x b ax x 即对任意),0[+∞∈x 成立的充要条件是 .)1(221b a -≤………………………………………………………………8分令3223)(x b ax x -+=φ,于是3223x b ax ≥+对任意),0[+∞∈x 成立的充要条件是 .0)(≥x φ 由.0)(331--==-='a x xa x 得φ当30-<<a x 时;0)(<'x φ当3->a x 时,0)(>'x φ,所以,当3-=a x 时,)(x φ取最小值.因此0)(≥x φ成立的充要条件是0)(3≥-a φ,即.)2(21-≥b a ………………10分综上,不等式322231x b ax x ≥+≥+对任意),0[+∞∈x 成立的充要条件是.)1(2)2(2121b a b -≤≤-①显然,存在a 、b 使①式成立的充要条件是:不等式2121)1(2)2(b b -≤-②有解、解不等式②得.422422+≤≤-b因此,③式即为b 的取值范围,①式即为实数在a 与b 所满足的关系.…………12分。
问题01 数集与点集的运算一、考情分析集合是高考数学必考内容,一般作为容易题.给定集合判定集合间的关系、集合的交、并、补运算是考查的主要形式,常与函数的定义域、值域、不等式(方程)的解集相结合,在知识交汇处命题,以选择题为主,多出现在试卷的前3题中. 二、经验分享(1)用描述法表示集合,首先要搞清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是数集、点集还是其他类型的集合;如下面几个集合请注意其区别: ①{}220x x x -=;②{}22x y x x =-;③{}22y y x x =-;④(){}2,2x y y xx =-.(2)二元方程的解集可以用点集形式表示,如二元方程2xy =的整数解集可表示为()()()(){}1,2,2,1,1,2,2,1----.(3)集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.(4)空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.(2)已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系. (5)一般讲,集合中的元素若是离散的,则用Venn 图表示;集合中的元素若是连续的实数,则用数轴表示,此时要注意端点的情况.(6)解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:①紧扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在;②用好集合的性质.解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的运算与性质. 三、知识拓展1.若有限集A 中有n 个元素,则集合A 的子集个数为2n ,真子集的个数为2n -1. 2.A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B ()()UUAB A B U ⇔=∅⇔=痧 .3.奇数集:{}{}{}21,21,4 1.x x n n x x n n x x n n =+∈==-∈==±∈Z Z Z .4. 数集运算的封闭性,高考多次考查,基础知识如下若从某个非空数集中任选两个元素(同一元素可重复选出),选出的这两个元素通过某种(或几种)运算后的得数仍是该数集中的元素,那么,就说该集合对于这种(或几种)运算是封闭的.自然数集N 对加法运算是封闭的;整数集对加、减、乘法运算是封闭的.有理数集、复数集对四则运算是封闭的.对加、减、乘运算封闭的数集叫数环,有限数集{0}就是一个数环,叫零环.设F 是由一些数所构成的集合,其中包含0和1,如果对F 中的任意两个数的和、差、积、商(除数不为0),仍是F 中的数,即运算封闭,则称F 为数域. 四、题型分析(一)与数集有关的基本运算【例1】【2018年理新课标I 卷】已知集合,则A. B.C.D.【分析】首先利用一元二次不等式的解法,求出的解集,从而求得集合A ,之后根据集合补集中元素的特征,求得结果.【点评】对于集合的运算,一般先把参与运算的集合化简,解题的过程中,需要明确一元二次不等式的解集的形式以及补集中元素的特征,从而求得结果,要注意端点值的取舍.【小试牛刀】【2017全国1理1】已知集合{}1A x x =<,{}31xB x =<,则( ). A. {}0AB x x =< B. A B =R C. {}1A B x x => D. A B =∅【答案】A【解析】{}1A x x =<,{}{}310x B x x x =<=<,所以{}0A B x x =<,{}1AB x x =<.故选A.(二)与点集有关的基本运算 【例2】已知3(,)|3,{(,)|20},2y M x y N x y ax y a M N x -⎧⎫===++==∅⎨⎬-⎩⎭,则=a ( )A .-2B .-6C .2D .一2或-6【分析】首先分析集合M 是除去点(2,3)的直线33y x =-,集合N 表示过定点(1,0)-的直线,MN =∅等价于两条直线平行或者直线20ax y a ++=过(2,3),进而列方程求a 的值.【解析】由3333(2)2y y x x x -=⇒=-≠-若M N φ=,则①:点(2,3)在直线20ax y a ++=上,即2602a a a ++=⇒=-;②:直线33y x =-与直线20ax y a ++=平行,∴362aa -=⇒=-,∴2a =-或6-.【点评】分析集合元素的构成,将集合运算的结果翻译到两条直线的位置关系是解题关键. 【小试牛刀】【2018年理数全国卷II 】已知集合,则中元素的个数为A. 9B. 8C. 5D. 4 【答案】A 【解析】,当时,;当时,;当时,;所以共有9个,选A.(三)根据数集、点集满足条件确定参数范围【例3】设常数a ∈R ,集合A ={|(-1)(-a )≥0},B ={|≥a -1},若A ∪B =R ,则a 的取值范围为( ) A .(-∞,2) B .(-∞,2] C .(2,+∞) D .[2,+∞)【分析】先得到A =(-∞,1]∪[a ,+∞),B =[a -1,+∞),再根据区间端点的关系求参数范围.【点评】求解本题的关键是对a 进行讨论.【小试牛刀】已知P ={|2<<,∈N},若集合P 中恰有3个元素,则的取值范围为________. 【答案】(5,6]【解析】因为P 中恰有3个元素,所以P ={3,4,5},故的取值范围为5<≤6. (四) 数集、点集与其他知识的交汇【例4】已知集合M 是满足下列性质的函数()f x 的全体:存在非零常数T,对任意x ∈R,有()()f x T Tf x +=成立.(1)函数()f x x =是否属于集合M ?说明理由;(2)设函数()(0x f x a a =>且1a ≠)的图象与y x =的图象有公共点,证明:()x f x a =∈M ;(3)若函数()sin f x kx =∈M ,求实数k 的取值范围.【分析】抓住集合M 元素的特征,集合M 是由满足()()f x T Tf x +=的函数构成. 【解析】(1)对于非零常数T ,f (+T )=+T ,Tf ()=T . 因为对任意∈R,+T =T 不能恒成立,所以f ()= M .(2)因为函数f ()=a (a >0且a ≠1)的图象与函数y =的图象有公共点,所以方程组:⎪⎩⎪⎨⎧==x y a y x有解,消去y 得a =,显然=0不是方程的a =解,所以存在非零常数T ,使a T =T . 于是对于f ()=a ,有f (+T )=a +T = a T ·a =T ·a =T f (),故f ()=a ∈M .【点评】集合与其他知识的交汇处理办法往往有两种:其一是根据函数、方程、不等式所赋予的实数的取值范围,进而利用集合的知识处理;其二是由集合的运算性质,得到具有某种性质的曲线的位置关系,进而转化为几何问题处理.【小试牛刀】在直角坐标系xoy 中,全集},|),{(R y x y x U ∈=,集合}20,1s i n )4(c o s |),{(πθθθ≤≤=-+=y x y x A ,已知集合A 的补集A C U 所对应区域的对称中心为M ,点P 是线段)0,0(8>>=+y x y x 上的动点,点Q 是x 轴上的动点,则MPQ ∆周长的最小值为( )A .24B .104C .14D .248+ 【答案】B(五)与数集、点集有关的信息迁移题 【例5】若集合A 具有以下性质: (Ⅰ)0∈A,1∈A ;(Ⅱ)若∈A ,y ∈A ,则-y ∈A ,且≠0时,1x∈A .则称集合A 是“好集”.下列命题正确的个数是( ) (1)集合B ={-1,0,1}是“好集”;(2)有理数集Q 是“好集”;(3)设集合A 是“好集”,若∈A ,y ∈A ,则+y ∈A . A .0 B .1 C .2 D .3【分析】抓住新定义的特点,根据“好集”满足的两个性质,逐个进行验证.【解析】选C,(1)集合B 不是“好集”,假设集合B 是“好集”,因为-1∈B,1∈B ,所以-1-1=-2∈B ,这与-2∉B 矛盾.(2)有理数集Q 是“好集”,因为0∈Q,1∈Q ,对任意的∈Q ,y ∈Q ,有-y ∈Q ,且≠0时,1x∈Q ,所以有理数集Q 是“好集”.(3)因为集合A 是“好集”,所以0∈A ,若∈A ,y ∈A ,则0-y ∈A ,即-y ∈A ,所以-(-y )∈A ,即+y ∈A .【点评】紧扣新定义,抓住新定义的特点,把新定义叙述的问题的本质搞清楚,并能够应用到具体的解题过程中.【小试牛刀】【2017浙江温州高三模拟】已知集合22{(,)|1}M x y x y =+≤,若实数λ,μ满足:对任意的(,)x y M ∈,都有(,)x y M λμ∈,则称(,)λμ是集合M 的“和谐实数对”,则以下集合中,存在“和谐实数对”的是( ) A .{(,)|4}λμλμ+= B .22{(,)|4}λμλμ+= C .2{(,)|44}λμλμ-= D .22{(,)|4}λμλμ-= 【答案】C.【解析】分析题意可知,所有满足题意的有序实数对(,)λμ所构成的集合为{(,)|11,11}λμλμ-≤≤-≤≤,将其看作点的集合,为中心在原点,(1,1)-,(1,1)--,(1,1)-,(1,1)为顶点的正方形及其内部,A,B,D 选项分别表示直线,圆,双曲线,与该正方形及其内部无公共点,选项C 为抛物线,有公共点(0,1)-,故选C. 五、迁移运用1.【安徽省宿州市2018届第三次质检】已知全集,集合,集合,则( )A. B.C.D.【答案】A2.【四川省成都市2018届模拟】设,则是的()A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A【解析】由得或,作出函数和,以及的图象,如图所示,则由图象可知当时,,当时,,因为,所以“”是“”的充分不必要条件,故选A.点睛:本题主要考查了充分条件和必要条件的判定问题,其中正确作出相应函数的图象,利用数形结合法求解是解答的关键,着重考查了数形结合思想方法的应用,以及推理与论证能力.3.【辽宁省葫芦岛市2018届第二次模拟】设集合,,则()A. B. C. D.【答案】B【解析】,的子集个数为故选C.4.【河南省洛阳市2018届三模】设集合,,则的子集个数为()A. 4 B. 8 C. 16 D. 32【答案】C5.【安徽省皖江八校2018届联考】设集合,,若,则()A. B. C. D.【答案】B【解析】∵,∴,即,∴,故选B.6.【山东省济南2018届二模】设全集,集合,集合则下图中阴影部分表示的集合为()A. B. C. D.【答案】D【解析】由题意可得:,,∴故选:D7.【安徽省江南十校2018届二模理】已知全集为,集合,,则()A. B. C. D.【答案】C【解析】因为,,所以,即.8.【2018届四川成都高三上学期一诊模拟】已知集合2{|},{|320},A x x aB x x x=<=-+<若,A B B⋂=则实数a的取值范围是()A. 1a< B. 1a≤ C. 2a> D. 2a≥【答案】D【解析】集合{}{}{}2|,|320|12A x x a B x x x x x =<=-+<=<<, ,A B B B A ⋂=∴⊆,则2a ≥,故选D.9.【2018届安徽蒙城高三上学期“五校”联考】已知集合{}{}0,1,1,0,3A B a ==-+,若A B ⊆,则a 的值为( )A. 2-B. 1-C. 0D. 1 【答案】A【解析】 因为{}{}0,1,1,0,3A B a ==-+,且A B ⊆, 所以31a +=,所以2a =-,故选A.10.【2018届湖南省五市十校教研教改共同体高三12月联考】已知集合{}220M x x x =--<,{N x y ==,则M N ⋃=( )A. {}1x x >- B. {}12x x ≤< C. {}12x x -<< D. {}0x x ≥ 【答案】A【解析】[)[){|12},1,1,2M x x N M N =-<<=+∞∴⋃=,选A. 11.已知集合,,则的元素个数为( )A .B .C .D . 【答案】B12.设集合,,记,则点集所表示的轨迹长度为( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】由题意的圆心为,半径为1,而圆心(-3sin α,-3cos α),满足(-3sin α)2+(-3cos α)2=9, 故圆心在以(0,0)圆心,半径为3的圆上,∴集合A 对应的几何图形为圆2+y 2=4和2+y 2=16之间的圆环区域,13.【2017全国2理2】设集合{}1,2,4A =,{}240B x x x m =-+=.若1AB =,则B =().A .{}1,3-B .{}1,0C .{}1,3D .{}1,5 【答案】C【解析】由题意知1x =是方程240x x m -+=的解,代入解得3m =,所以2430x x -+=的解为1x =或3x =,从而{}13B =,.故选C.14.若集合{}2|870,|3x M x N x x P x N ⎧⎫=∈-+<=∉⎨⎬⎩⎭,则M P 等于( )A.{}3,6B.{}4,5C.{}2,4,5D.{}2,4,5,7 【答案】C【解析】因为{}{}{}2|870|17=2,3,4,5,6,|3x M x N x x x N x P x N ⎧⎫=∈-+<=∈<<=∉⎨⎬⎩⎭,所以{}2,4,5MP =,故选C.15.已知集合{}∅=-==B A x y x A ,1,则集合B 不可能是( )A .{}124+<x x x B .{}1),(-=x y y xC .{}1-=x yD .{})12(log 22++-=x x y y【答案】D 【解析】{}{}11≥=-==x x x y x A ,{}{}1)12(log 22≤=++-=y y x x y y ,故选D. 16.已知集合M 是由具有如下性质的函数()f x 组成的集合:对于函数()f x ,在定义域内存在两个变量12,x x 且12x x <时有1212()()f x f x x x ->-.则下列函数①()(0)x f x e x =>;②ln ()x f x x=;③()f x =()1sin f x x =+在集合M 中的个数是 A .1个 B .2个 C .3个 D .4个【答案】B对于③()()0f x f x '==>,函数()f x 在(0,)+∞单调递增,在定义域内存在两个变量12,x x 且12x x <时,在()f x 单调增区间时有0()1f x '<<,此时只须1x >时可得0()1f x '<<.满足题意 对于④()1sin ,,()cos f x x f x x '=+=,函数()f x 在3(2,2)()22k k k Z ππππ++∈单调递减,在定义域内存在两个变量12,x x 且12x x <时,在()f x 单调减区间时有()0f x '<,满足题意.17.设{}n a 是公比为q 的等比数列,||1q >,令1(1,2,)n n b a n =+=,若数列{}n b 有连续四项在集合{53,23,19,37,82}--中,则q =( )A .32-B .43-C .23-D .32【答案】A18.已知集合A ={(,y )|2+y 2≤1,,y ∈},B ={(,y )|||≤2,|y |≤2,,y ∈},定义集合A ⊗B ={(1+2,y 1+y 2)|(1,y 1)∈A ,(2,y 2)∈B },则A ⊗B 中元素的个数为( )A .77B .49C .45D .30【答案】C【解析】如图,集合A 表示如图所示的所有圆点“”,集合B 表示如图所示的所有圆点“”+所有圆点“”,集合A ⊗B 显然是集合{(,y )|||≤3,|y |≤3,,y ∈}中除去四个点{(-3,-3),(-3,3),(3,-3),(3,3)}之外的所有整点(即横坐标与纵坐标都为整数的点),即集合A ⊗B 表示如图所示的所有圆点“”+所有圆点“”+所有圆点“”,共45个.故A ⊗B 中元素的个数为45.故选C.19.非空集合G 关于运算⊕满足:(1)对任意a ,G b ∈,都有G a b ⊕∈;(2)存在G e ∈,使得对一切G a ∈,都有a e e a a ⊕=⊕=,则称G 关于运算⊕为“融洽集”.现给出下列集合和运算:①{}G =非负整数,⊕为整数的加法;②{}G =偶数,⊕为整数的乘法;③{}G =平面向量,⊕为平面向量的加法;④{}G =二次三项式,⊕为多项式的加法;⑤{}G =虚数,⊕为复数的乘法.其中G 关于运算⊕为“融洽集”的是( )A .①③B .②③C .①⑤D .②③④【答案】B20.若集合(){},,,|04,04,04,,,E p q r s p s q s r s p q r s N =≤<≤≤<≤≤<≤∈且,(){},,,|04,04,,,F t u v w t u v w t u v w N =≤<≤≤<≤∈且,用()card X 表示集合X 中的元素个数,则()()card E card F +=( )A .50B .100C .150D .200【答案】D【解析】()()333312*********card E card F +=++++⨯=,故选D.21.【2018届江苏省南京市多校高三上学期第一次段考】已知集合{}1,2,21A m =--,集合{}22,B m =,若B A ⊆,则实数m =__________.【答案】1【解析】由题意得2211m m m =-⇒=,验证满足22.设P 是一个数集,且至少含有两个数,若对任意a 、b P ∈,都有a b +、a b -、ab 、a P b ∈(除数0b ≠),则称P 是一个数域,例如有理数集Q 是数域,有下列命题:①数域必含有0,1两个数;②整数集是数域;③若有理数集Q M ⊆,则数集M 必为数域;④数域必为无限集.其中正确的命题的序号是 .【答案】①④【解析】当a b =时,0,1a a b P b -==∈,故可知①正确;当11,2,2a b Z ==∉不满足条件,故可知②不正确;对③当M 中多一个元素i 则会出现1i M +∉所以它也不是一个数域;故可知③不正确;根据数据的性质易得数域有无限多个元素,必为无限集,故可知④正确,故答案为①④.【点评】本题考查简单的合情推理、新定义问题以及转化与划归思想,属于难题.新定义题型的特点是:通过给出一个新概念,或约定一种新运算,或给出几个新模型创设全新的问题情景,要求考生在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的.遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决.本题的解答都围绕新概念“数域” 对任意a 、b P ∈,都有a b +、a b -、ab 、aP b∈这一性质展开的.。
高考数学试题140道及答案一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)1. 若函数f(x) = x^2 - 4x + 3的零点为x1和x2,则x1 + x2的值为:A. 2B. 3C. 4D. 5答案:B2. 已知向量a = (3, -1),向量b = (2, 2),则向量a与向量b的点积为:A. 4B. 5C. 6D. 7答案:A3. 若sin(α) = 1/2,则cos(2α)的值为:A. 1/2B. -1/2C. 0D. -1答案:B4. 已知数列{an}为等差数列,且a1 = 2,a3 = 6,则数列的公差d为:A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B5. 函数y = ln(x)的导数为:A. 1/xB. xC. x^2D. 1/x^2答案:A6. 已知抛物线y = x^2 - 4x + 4的顶点坐标为:A. (2, 0)B. (-2, 0)C. (2, 4)D. (-2, 4)答案:A7. 已知双曲线x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1的焦点在x轴上,且a = 2,则b的值为:A. 2B. 3C. 4D. 5答案:B8. 已知圆的方程为(x - 1)^2 + (y - 2)^2 = 9,圆心到直线x + y - 3 = 0的距离为:A. 1B. 2C. 3D. 4答案:C二、填空题(本题共6小题,每小题5分,共30分)9. 已知函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 2,求f'(x) = _______。
答案:3x^2 - 6x10. 已知三角形ABC的边长分别为a = 3,b = 4,c = 5,求三角形的面积S = _______。
答案:611. 已知等比数列{bn}的首项b1 = 2,公比q = 3,求第n项bn = _______。
答案:2 * 3^(n-1)12. 已知直线l的方程为y = 2x + 1,求直线l与x轴的交点坐标为(_______,_______)。
第十讲 函数模型及其应用知识梳理·双基自测ZHI SHI SHU LI SHUANG JI ZI CE 知识梳理知识点 函数模型及其应用 1.几类常见的函数模型函数模型 函数解析式一次函数模型f(x)=ax +b(a ,b 为常数,a≠0)反比例函数模型 f(x)=kx +b(k ,b 为常数且k≠0)二次函数模型 f(x)=ax 2+bx +c(a ,b ,c 为常数,a≠0)指数函数模型 f(x)=ba x+c(a ,b ,c 为常数,b≠0,a >0且a≠1) 对数函数模型 f(x)=blog a x +c(a ,b ,c 为常数,b≠0,a >0且a≠1) 幂函数模型f(x)=ax n +b(a ,b 为常数,a≠0)2.三种函数模型的性质函数性质y =a x(a>1)y =log a x(a>1) y =x n(n>0)在(0,+∞) 上的增减性 单调递增 单调递增 单调递增 增长速度 越来越快越来越慢相对平稳 图象的变化 随x 的增大逐渐表现为与y 轴平行随x 的增大逐渐表现为与x 轴平行随n 值变化而各有不同值的比较存在一个x 0,当x>x 0时,有log a x<x n<a x3.解函数应用问题的步骤(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型;(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识建立相应的数学模型;(3)解模:求解数学模型,得出数学结论; (4)还原:将数学问题还原为实际问题. 以上过程用框图表示如下:重要结论1.函数f(x)=x a +bx (a>0,b>0,x>0)在区间(0,ab]内单调递减,在区间[ab ,+∞)内单调递增.2.直线上升、对数缓慢、指数爆炸双基自测题组一 走出误区1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)函数y =2x的函数值比y =x 2的函数值大.( × )(2)“指数爆炸”是指数型函数y =a·b x+c(a≠0,b>0,b≠1)增长速度越来越快的形象比喻.( × ) (3)幂函数增长比直线增长更快.( × ) (4)不存在x 0,使ax 0<x a0<log a x 0.( × ) [解析] (1)当x =-1时,2-1<(-1)2.(2)“指数爆炸”是针对b>1,a>0的指数型函数g(x)=a ·b x+c.(3)幂函数增长速度是逐渐加快的,当变量较小时,其增长很缓慢,题目说的太绝对,也没有任何条件限制.(4)当a∈(0,1)时存在x 0,使ax 0<x a0<log a x 0. 题组二 走进教材2.(必修1P 107BT1改编)某工厂一年中各月份的收入、支出情况的统计图如图所示,则下列说法中错误的是( D )A .收入最高值与收入最低值的比是3∶1B .结余最高的月份是7月C .1至2月份的收入的变化率与4至5月份的收入的变化率相同D .前6个月的平均收入为40万元3.(必修1P 107A 组T1改编)在某个物理实验中,测量得变量x 和变量y 的几组数据,如下表:x 0.50 0.99 2.01 3.98 y-0.990.010.982.00则对x ,y 最适合的拟合函数是( D ) A .y =2x B .y =x 2-1 C .y =2x -2D .y =log 2x[解析] 根据x =0.50,y =-0.99,代入计算,可以排除A ;根据x =2.01,y =0.98,代入计算,可以排除B 、C ;将各数据代入函数y =log 2x ,可知满足题意,故选D .4.(必修1P 104例5改编)某种动物繁殖量y 只与时间x 年的关系为y =alog 3(x +1),设这种动物第2年有100只,到第8年它们将发展到( A )A .200只B .300只C .400只D .500只[解析] ∵繁殖数量y 只与时间x 年的关系为y =alog 3(x +1),这种动物第2年有100只, ∴100=alog 3(2+1),∴a=100,∴y=100log 3(x +1), ∴当x =8时,y =100log 3(8+1)=100×2=200.故选A .5.(必修1P 107AT2改编)生产一定数量的商品的全部费用称为生产成本,某企业一个月生产某种商品x 万件时的生产成本为C(x)=12x 2+2x +20(万元).一万件售价为20万元,为获取更大利润,该企业一个月应生产该商品数量为18万件.[解析] 利润L(x)=20x -C(x)=-12(x -18)2+142,当x =18时,L(x)有最大值. 题组三 走向高考6.(2020·全国Ⅲ,4)Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I(t)(t 的单位:天)的Logistic 模型:I(t)=K1+e -0.23(t -53),其中K 为最大确诊病例数.当I(t *)=0.95K 时,标志着已初步遏制疫情,则t *约为(ln 19≈3)( C )A .60B .63C .66D .69[解析] 本题以Logistic 模型和新冠肺炎为背景考查指数、对数的运算.由题意可得I(t *)=K 1+e -0.23(t *-53)=0.95K ,化简得e -0.23(t *-53)=119,即0.23(t *-53)=ln 19,所以t *=ln 190.23+53≈30.23+53≈66.故选C .考点突破·互动探究KAO DIAN TU PO HU DONG TAN JIU 考点 函数模型及应用考向1 利用函数图象刻画实际问题的变化过程——自主练透例1 (1)(2017·全国卷Ⅲ)某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是( A )A.月接待游客量逐月增加B.年接待游客量逐年增加C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月D.各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳(2)(多选题)某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中各月平均最高气温和平均最低气温的雷达图.图中A点表示十月的平均最高气温约为15 ℃,B点表示四月的平均最低气温约为5 ℃.下面叙述正确的是( ABC )A.各月的平均最低气温都在0 ℃以上B.七月的平均温差比一月的平均温差大C.三月和十一月的平均最高气温基本相同D.平均最高气温高于20 ℃的月份有5个(3)有一个盛水的容器,由悬在它的上空的一条水管均匀地注水,最后把容器注满,在注水过程中时间t与水面高度y之间的关系如图所示.若图中PQ为一线段,则与之对应的容器的形状是( B )[解析] (1)通过题图可知A 不正确,并不是逐月增加,但是每一年是递增的,所以B 正确.从图观察C 是正确的,D 也正确,1月至6月比较平稳,7月至12月波动比较大.故选A .(2)由图形可得各月的平均最低气温都在0 ℃以上,A 正确;七月的平均温差约为10 ℃,而一月的平均温差约为5 ℃,故B 正确;三月和十一月的平均最高气温都在10 ℃左右,基本相同,C 正确;平均最高气温高于20 ℃的月份只有2个,D 错误.故选A 、B 、C .(3)由函数图象可判断出该容器必定有不同规则的形状,且函数图象的变化先慢后快,所以容器下边粗,上边细.再由PQ 为线段,知这一段是均匀变化的,所以容器上端必是直的一段,故排除A 、C 、D ,选B .名师点拨 MING SHI DIAN BO 1.用函数图象刻画实际问题的解题思路将实际问题中两个变量间变化的规律(如增长的快慢、最大、最小等)与函数的性质(如单调性、最值等)、图象(增加、减少的缓急等)相吻合即可.2.判断函数图象与实际问题变化过程相吻合的两种方法(1)构建函数模型法:当根据题意易构建函数模型时,先建立函数模型,再结合模型选图象. (2)验证法:当根据题意不易建立函数模型时,则根据实际问题中两变量的变化快慢等特点,结合图象的变化趋势,验证是否吻合,从中排除不符合实际的情况,选择出符合实际情况的答案.考向2 已知函数模型解决实际问题——师生共研例2 (2020·北京十一中月考)已知14C 的半衰期为5 730年(是指经过5 730年后,14C 的残余量占原始量的一半).设14C 的原始量为a ,经过x 年后的残余量为b ,残余量b 与原始量a 的关系为b =ae-kx,其中x 表示经过的时间,k 为一个常数.现测得湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时14C 的残余量约占原始量的76.7%.请你推断一下马王堆汉墓修建距今约2_292年.(参考数据:log 20.767≈-0.4).[解析] 由题意可知,当x =5 730时,ae -5 730k=12a ,解得k =ln 25 730.现测得湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时14C 的残余量约占原始量的76.7%.所以76.7%=e -ln 25 730x ,得ln 0.767=-ln 25 730x ,x =-5 730×ln 0.767ln 2=-5 730×log 2 0.767≈2 292.〔变式训练1〕(2020·山西太原模拟)某公司为了业务发展,制定了一项激励销售人员的奖励方案:销售额为8万元时,奖励1万元;销售额为64万元时,奖励4万元,若公司拟定的奖励模型为y =alog 4x +b(其中x 为销售额,y 为相应的奖金).某业务员要得到8万元奖励,则他的销售额应为1_024万元.[解析] 依题意得⎩⎪⎨⎪⎧alog 48+b =1,alog 464+b =4,即⎩⎪⎨⎪⎧32a +b =1,3a +b =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-2.所以y =2log 4x -2,当y =8时,有2log 4x -2=8,解得x =1 024. 考向3 构建函数模型解决实际问题——多维探究 角度1 一次函数、二次函数分段函数模型例3 某校学生研究学习小组发现,学生上课的注意力指标随着听课时间的变化而变化,老师讲课开始时,学生的兴趣激增;接下来学生的兴趣将保持较理想的状态一段时间,随后学生的注意力开始分散,设f(t)表示学生注意力指标.该小组发现f(t)随时间t(分钟)的变化规律(f(t)越大,表明学生的注意力越集中)如下: f(t)=⎩⎪⎨⎪⎧100a t10-60(0≤t≤10),340(10<t≤20),-15t +640(20<t≤40)(a>0且a≠1).若上课后第5分钟时的注意力指标为140,回答下列问题: (1)求a 的值;(2)上课后第5分钟和下课前第5分钟比较,哪个时间注意力更集中?并请说明理由; (3)在一节课中,学生的注意力指标至少达到140的时间能保持多长? [解析] (1)由题意得,当t =5时,f(t) =140, 即100·a 510-60=140,解得a =4.(2)因为f(5)=140,f(35)=-15×35+640=115,所以f(5)>f(35),故上课后第5分钟时比下课前第5分钟时注意力更集中.(3)①当0<t≤10时,由(1)知,f(t)=100·4t10-60≥140,解得5≤t≤10; ②当10<t≤20时,f(t) =340>140恒成立;③当20<t≤40时,f(t)=-15t +640≥140,解得20<t≤1003.综上所述,5≤t≤1003.故学生的注意力指标至少达到140的时间能保持1003-5=853分钟.名师点拨 MING SHI DIAN BO (1)分段函数主要是每一段自变量变化所遵循的规律不同,可以先将其当作几个问题,将各段的变化规律分别找出来,再将其合到一起,要注意各段自变量的范围,特别是端点值.(2)构造分段函数时,要力求准确、简洁,做到分段合理,不重不漏. (3)分段函数的最大(小)值是各段最大(小)值中的最大(小)值. 角度2 指数函数与对数函数模型例4 候鸟每年都要随季节的变化进行大规模的迁徙,研究某种鸟类的专家发现,该种鸟类的飞行速度v(单位:m/s)与其耗氧量Q 之间的关系为:v =a +blog 3Q10(其中a ,b 是实数).据统计,该种鸟类在静止的时候其耗氧量为30个单位,而其耗氧量为90个单位时,其飞行速度为1 m/s.(1)求出a ,b 的值;(2)若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2 m/s ,则其耗氧量至少要多少个单位? [分析](1)根据已知列出方程组→解方程组求a ,b 的值 (2)由(1)列出不等式→解不等式求Q 的最小值[解析] (1)由题意可知,当这种鸟类静止时,它的速度为0 m/s ,此时耗氧量为30个单位,则a +blog 33010=0,即a +b =0;当耗氧量为90个单位时,速度为1 m/s , 则a +blog 39010=1,整理得a +2b =1.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,a +2b =1,得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1. (2)由(1)知,v =a +blog 3Q 10=-1+log 3Q10.所以要使飞行速度不低于2 m/s ,则v ≥2,所以-1+log 3Q 10≥2,即log 3Q 10≥3,解得Q10≥27,即Q ≥270.所以若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2 m/s ,则其耗氧量至少要270个单位.名师点拨 MING SHI DIAN BO指数函数与对数函数模型的应用技巧(1)与指数函数、对数函数两类函数模型有关的实际问题,在求解时,要先学会合理选择模型,在两类模型中,指数函数模型是增长速度越来越快(底数大于1)的一类函数模型,与增长率、银行利率有关的问题都属于指数函数模型.(2)在解决指数函数、对数函数模型问题时,一般先需要通过待定系数法确定函数解析式,再借助函数的图象求解最值问题.〔变式训练2〕(1)(角度1)某城市对一种售价为每件160元的商品征收附加税,税率为R%(即每销售100元征税R 元),若每年销售量为⎝⎛⎭⎪⎫30-52R 万件,要使附加税不少于128万元,则R 的取值范围是( A )A .[4,8]B .[6.10]C .[4%,8%]D .[6%,10%](2)(角度2)一个容器装有细沙a cm 3,细沙从容器底部一个细微的小孔慢慢地匀速漏出,t min 后剩余的细沙量为y =ae-bt(cm 3),经过8 min 后发现容器内还有一半的沙子,则再经过16min ,容器中的沙子只有开始时的八分之一.[解析] (1)根据题意,要使附加税不少于128万元,需⎝ ⎛⎭⎪⎫30-52R ×160×R%≥128,整理得R 2-12R +32≤0,解得4≤R≤8,即R∈[4,8]. (2)当t =0时,y =a ,当t =8时,y =ae -8b=12a ,∴e -8b =12.令y =18a ,即ae -bt =18a ,e -bt =18=(e -8b )3=e-24b,则t =24,∴再经过16 min ,容器中的沙子只有开始时的八分之一.名师讲坛·素养提升MING SHI JIANG TAN SU YANG TI SHENG函数y =x +ax(a>0)模型及应用例5 (2021·烟台模拟)小王大学毕业后,决定利用所学专业进行自主创业.经过市场调查,生产某小型电子产品需投入年固定成本为3万元,每生产x 万件,需另投入流动成本为W(x)万元.在年产量不足8万件时,W(x)=13x 2+x(万元);在年产量不小于8万件时,W(x)=6x +100x -38(万元).每件产品售价为5元.通过市场分析,小王生产的商品当年能全部售完.(1)写出年利润L(x)(万元)关于年产量x(万件)的函数解析式;(注:年利润=年销售收入-固定成本-流动成本)(2)年产量为多少万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大?最大利润是多少? [解析] (1)因为每件产品售价为5元,则x 万件产品的销售收入为5x 万元,依题意得: 当0<x<8时,L(x)=5x -⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 2+x -3=-13x 2+4x -3.当x≥8时,L(x)=5x -⎝ ⎛⎭⎪⎫6x +100x -38-3=35-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +100x .所以L(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-13x 2+4x -3,0<x<8,35-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +100x ,x≥8.(2)当0<x<8时,L(x)=-13(x -6)2+9,此时,当x =6时,L(x)取得最大值L(6)=9(万元).当x≥8时,L(x)=35-⎝⎛⎭⎪⎫x +100x ≤35-2x ·100x=35-20=15(万元).此时,当且仅当x =100x,即x =10时,L(x)取得最大值15万元.因为9<15,所以当年产量为10万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大,最大利润为15万元. 名师点拨 MING SHI DIAN BO (1)解决此类问题时一定要关注函数的定义域.(2)利用模型f(x)=ax +bx 求解最值时,注意取得最值时等号成立的条件.〔变式训练3〕某村计划建造一个室内面积为800 m 2的矩形蔬菜温室、在矩形温室内,沿左、右两侧与后侧内墙各保留1 m 宽的通道,沿前侧内墙保留3 m 宽的空地.当矩形温室的边长各为40_m ,20_m 时,蔬菜的种植面积最大?最大面积是648_m 2.[解析] 设矩形温室的左侧边长为x m ,则后侧边长为800x m ,所以蔬菜种植面积y =(x -4)·⎝ ⎛⎭⎪⎫800x -2=808-2⎝⎛⎭⎪⎫x +1 600x (4<x<400). 因为x +1 600x≥2x ·1 600x=80,所以y≤808-2×80=648.当且仅当x =1 600x ,即x =40时取等号,此时800x=20,y max =648.即当矩形温室的相邻边长分别为40 m ,20 m 时,蔬菜的种植面积最大,最大面积是648 m 2.。
2022年全国统一高考数学试卷(新高考Ⅰ)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(5分)若集合{|4}M x =<,{|31}N x x =,则(M N = )A .{|02}x x <B .1{|2}3x x <C .{|316}x x <D .1{|16}3x x <2.(5分)若(1)1i z -=,则(z z +=)A .2-B .1-C .1D .23.(5分)在ABC ∆中,点D 在边AB 上,2BD DA =.记CA m = ,CD n = ,则(CB = )A .32m n- B .23m n-+C .32m n+ D .23m n+ 4.(5分)南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔148.5m 时,相应水面的面积为2140.0km ;水位为海拔157.5m 时,相应水面的面积为2180.0km .将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔148.5m 上升到157.5m 时,增加的水量约为2.65)(≈)A .931.010m ⨯B .931.210m ⨯C .931.410m ⨯D .931.610m ⨯5.(5分)从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为()A .16B .13C .12D .236.(5分)记函数()sin()(0)4f x x b πωω=++>的最小正周期为T .若23T ππ<<,且()y f x =的图像关于点3(2π,2)中心对称,则()(2f π=)A .1B .32C .52D .37.(5分)设0.10.1a e =,19b =,0.9c ln =-,则()A .a b c<<B .c b a <<C .c a b <<D .a c b<<8.(5分)已知正四棱锥的侧棱长为l ,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为36π,且3l ,则该正四棱锥体积的取值范围是()A .[18,81]4B .27[4,81]4C .27[4,64]3D .[18,27]二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
【高考复习】高考数学140分方法各种题型解题思路【高考复习】高考数学140分方法各种题型解题思路我提到的学习方法是指最有效的优化学习理念,即根据您的实际情况,在最短的时间内获得最有效的结果。
学习的主要技能是分析、解释、联想和应用。
学生和家长都知道,高中学习方法我对我想就读的大学有了深入的了解,我已经非常清楚我需要在高考中取得什么样的分数才能进入这所大学(虽然由于竞争,我在高考中获得了自主选择和录取的优惠分数,但我的目标是以赤裸裸的分数进入我心目中的学校),然后将这些分数分配给各个科目。
我发现,数学只要考到130多分就够了,然后我把这130多分再分配到各个题型上去,看哪些题可以舍弃,哪些题不能舍弃,这使我对整张数学试卷的答题策略有了清晰的认识。
首先,我分析了近年来省级数学试题的构成:十道选择题→ 五道填空题→ 六个大问题。
几年前我研究了15个问题高考研究发现,大多数是基本问题,只需要训练速度和准确性,少数是技能问题,需要更好的思考和接触课本知识的能力。
对于这部分的问题,我特意买了一小套问题(有很多套测试题,每一套只有十道选择题和五道填空题)来进行特别的突破。
每天测试一套。
我练习的目的是提高速度和准确性。
目标是在25分钟内完成,并确保100%的准确性。
一开始,一组测试需要40多分钟,而且经常出错。
基于对基础知识的回顾,这部分问题取决于更多的实践。
在练习了几十套之后,你会感觉非常舒服,并且开始得非常顺利。
最后,我基本上实现了我的目标,在25分钟内完成了它,偶尔也犯了一个错误。
更多高中学习方法信息查看对于以后的几个大问题,我发现我省高考数学问题的安排已经有好几年的固定顺序(2022年高考的顺序已经改变了,所以我们要小心),16个三角函数。
→ 17系列→ 18概率/排列和组合→ 19立体几何→ 20解析几何→ 21函数和导数(我们高考中概率/排列和组合以及函数和导数的顺序已经改变)。
其中,第20题和第21题相对较难,第21题为最后一题。
加油!有志者事竟成答卷时应注意事项1、拿到试卷,要认真仔细的先填好自己的考生信息。
2、拿到试卷不要提笔就写,先大致的浏览一遍,有多少大题,每个大题里有几个小题,有什么题型,哪些容易,哪些难,做到心里有底;3、审题,每个题目都要多读几遍,不仅要读大题,还要读小题,不放过每一个字,遇到暂时弄不懂题意的题目,手指点读,多读几遍题目,就能理解题意了;容易混乱的地方也应该多读几遍,比如从小到大,从左到右这样的题;4、每个题目做完了以后,把自己的手从试卷上完全移开,好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题;试卷第1页和第2页上下衔接的地方一定要注意,仔细看看有没有遗漏的小题;5、中途遇到真的解决不了的难题,注意安排好时间,先把后面会做的做完,再来重新读题,结合平时课堂上所学的知识,解答难题;一定要镇定,不能因此慌了手脚,影响下面的答题;6、卷面要清洁,字迹要清工整,非常重要;7、做完的试卷要检查,这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题,检查的时候,用手指点读题目,不要管自己的答案,重新分析题意,所有计算题重新计算,判断题重新判断,填空题重新填空,之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友,你们好! 经过两个月的学习,你们一定有不小的收获吧,用你的自信和智慧,认真答题,相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的!1九省2024年新高考数学普通高考适应性测试一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.样本数据16,24,14,10,20,30,12,14,40的中位数为( ) A. 14 B. 16 C. 18 D. 20【解答】样本数据按照从小到大排列为10,12,14,14,16,20,24,30,40, 中位数为16, 故选:B.2.椭圆2221(1)x y a a +=>的离心率为12,则a =( )A.B. C. D. 2【解答】由12c e a ==,则12c a =;由方程可得21b =,即2222314b ac a =−==,所以243a =,又0a >,则a =故选:A.3.记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,376a a +=,1217a =,则16S =( ) A. 120 B. 140 C. 160 D. 180【解答】由等差数列项与项的性质:37526a a a +==,则53a =,51220a a +=; 由等差数列项与和的性质:161165128()8()160.S a a a a =+=+= 故选:C.4.设,αβ是两个平面,,m l 是两条直线,则下列命题为真命题的是( ) A.若,//,//m l αβαβ⊥,则m l ⊥ B. 若,,//m l m l αβ⊂⊂,则//αβC. 若,//,//m l l αβαβ⋂=,则//m lD.若,,//m l m l αβ⊥⊥,则αβ⊥【解答】由已知条件,,m l 可能共面,也可异面,A 错; 若n αβ=,m ∥n ,l ∥n ,也符合要求,B 错;m ∥l ,,,m l αβ⊥⊥则α∥β,D 错,故选:C.5.甲、乙、丙等5人站成一排,且甲不在两端,乙和丙之间恰有2人,则不同排法共有( ) A. 20种 B. 16种 C. 12种 D. 8种【解答】乙丙之间如果没有甲,则甲一定在两端,与已知矛盾,所以甲一定在乙丙之间,从甲乙丙之外的两人中选一人放在乙丙之间有122C =种方法,与甲之间的顺序有2种方法,乙丙之间的顺序有2种方法, 这4人看作一个整体和剩下的一人排序有2种方法, 所以总计有2×2×2×2=16种不同排法, 故选:B.6.已知Q 为直线:210l x y ++=上的动点,点P 满足(1,3)OP =−,记P 的轨迹为E ,则( )A.EB. E 是一条与l 相交的直线C.E 上的点到lD. E 是两条平行直线 【解答】设00(,),(,)Q x y P x y ,则00(,)(1,3)QP x x y y =−−=−,那么0013x x y y −=⎧⎨−=−⎩,即0013x x y y =−⎧⎨=+⎩;因为00(,)Q x y 在直线:210l x y ++=上,则00210x y ++=,所以(1)2(3)10x y −+++=,即P 点轨迹E 的方程260x y ++=,ABD 错,两平行直线之间距离d ==C 对, 故选:C.7.已知3,4πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,tan 24tan 4πθθ⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭,则21sin 22cos sin 2θθθ+=+( )A.14 B. 34 C. 1 D. 32【解答】由tan 24tan()4πθθ=−+,则22tan tan 141tan 1tan θθθθ+=−−−, 整理得22tan 5tan 2(2tan 1)(tan 2)0θθθθ++=++=,故1tan 2θ=−或tan 2θ=−, 又3(,)4θππ∈−,故tan (1,0)θ∈−,所以1tan 2θ=−. 222221sin 2sin cos 2sin cos tan 12tan tan 112cos sin 22cos 2sin cos 22tan 24θθθθθθθθθθθθθθ++++++====+++. 故选:A.8.设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过坐标原点的直线与C交于A ,B 两点,211222,4F B F A F A F B a =⋅=,则C 的离心率为( )A.B. 2C.D.【解答】由双曲线的对称性,四边形12F BF A 为平行四边形. 设11||2||2F B F A m ==,由双曲线定义11||||2F B F A m a −==, 故1212||||24,||||2F B F A m a F A F B m a ======,2222222||||cos 42cos 4,F A F B F A F B AF B a a AF B a ⋅=∠=⋅⋅∠=21cos 2AF B ∠=, 2212,33AF B F BF ππ∠=∠=, 在21F BF 中由余弦定理,22221(4)(2)(2)1cos 2422a a c F BF a a +−∠==−⋅⋅,解得2227,c e e a===故选:D.二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。
普通高等学校招生全国统一考试数学试卷(满分150分,考试时间120分钟)一、选择题:(本题共12小题,每小题5分,共60分)1、已知,2||,1||==b a 且)(b a -与a 垂直,则a 与b 的夹角是()A60B30C135D452、若直线l 上的一个点在平面α内,另一个点在平面α外,则直线l 与平面α的位置关系()A.l ⊂αB.l ⊄αC.l ∥αD.以上都不正确3、两个平面若有三个公共点,则这两个平面()A.相交B.重合C.相交或重合D.以上都不对4、等差数列}{n a 的前n 项和n n S n +=22,那么它的通项公式是()A、12-=n a n B、12+=n a n C、14-=n a n D、14+=n a n 5、曲线||x y =与1+=kx y 的交点情况是()A、最多有两个交点B、有两个交点C、仅有一个交点D、没有交点6、已知集合},2|||{},23|{>=<<-=x x P x x M 则=⋂P M ()A、}2223|{<<-<<-x x x 或B、RC、}23|{-<-x x D、}22|{<<x x 7、甲、乙两人下棋,甲获胜的概率是40%,甲不输的概率是90%,则甲、乙两人下成和棋的概率为()(A)60%(B)30%(C)10%(D)50%8.如图,在正方形ABCD 中,E、F、G、H 是各边中点,O 是正方形中心,在A、E、B、F、C、G、D、H、O 这九个点中,以其中三个点为顶点作三角形,在这些三角形中,互不全等的三角形共有()A.6个B.7个C.8个D.9个9.如图,正四面体ABCD 中,E 为AB 中点,F 为CD 的中点,则异面直线EF 与SA 所成的角为()A.90°B.60°C.45°D.30°10.如图,正三棱柱111C B A ABC -中,AB=1AA ,则1AC 与平面C C BB 11所成的角的正弦值为()A.22B.515C.46D.3611.抛物线)2(2)2(2+-=-m y x 的焦点在x 轴上,则实数m 的值为()A.0B.23C.2D.312.已知椭圆22221a y x =+(a>0)与A(2,1),B(4,3)为端点的线段没有公共点,则a 的取值范围是()A.2230<<a B.2230<<a 或282>aC.223<a 或282>a D.282223<<a 二、填空题(共4小题,每小题5分;共计20分)1.方程log2|x|=x2-2的实根的个数为______.2.1996年的诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60是由60个C 原子组成的分子,它结构为简单多面体形状.这个多面体有60个顶点,从每个顶点都引出3条棱,各面的形状分为五边形或六边形两种,则C60分子中形状为五边形的面有______个,形状为六边形的面有______个.3.在底面半径为6的圆柱内,有两个半径也为6的球面,两球的球心距为13,若作一个平面与两个球都相切,且与圆柱面相交成一椭圆,则椭圆的长轴长为______.4.定义在R 上的偶函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),且在[-1,0]上是增函数,给出下列关于f(x)的判断:①f(x)是周期函数;②f(x)关于直线x=1对称;③f(x)在[0,1]上是增函数;④f(x)在[1,2]上是减函数;⑤f(2)=f(0),其中正确判断的序号为______(写出所有正确判断的序号).三、大题:(满分70分)1.如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,)4B π,4C 3π,(2,)D π,弧 AB , BC , CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,2π,(1,)π,曲线1M 是弧 AB ,曲线2M 是弧 BC ,曲线3M 是弧CD .(1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||OP =P 的极坐标.2.设,,x y z ∈R ,且1x y z ++=.(1)求222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值;(2)若2221(2)(1)()3x y z a -+-+-≥成立,证明:3a ≤-或1a ≥-.3.在ABC △中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .已知2b c a +=,3sin 4sin c B a C =.(Ⅰ)求cos B 的值;(Ⅱ)求sin 26B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.4.设甲、乙两位同学上学期间,每天7:30之前到校的概率均为23.假定甲、乙两位同学到校情况互不影响,且任一同学每天到校情况相互独立.(Ⅰ)用X 表示甲同学上学期间的三天中7:30之前到校的天数,求随机变量X 的分布列和数学期望;(Ⅱ)设M 为事件“上学期间的三天中,甲同学在7:30之前到校的天数比乙同学在7:30之前到校的天数恰好多2”,求事件M 发生的概率.5、如图,在三棱锥P ABC -中,⊿PAB 是等边三角形,∠PAC=∠PBC=90º(Ⅰ)证明:AB⊥PC(Ⅱ)若4PC =,且平面PAC ⊥平面PBC ,求三棱锥P ABC -体积。
高考数学140分必读之把关题解析10讲(1)1.(12分)已知抛物线、椭圆和双曲线都经过点()1,2M ,它们在x 轴上有共同焦点,椭圆和双曲线的对称轴是坐标轴,抛物线的顶点为坐标原点。
(Ⅰ)求这三条曲线的方程;(Ⅱ)已知动直线l 过点()3,0P ,交抛物线于,A B 两点,是否存在垂直于x 轴的直线l '被以AP 为直径的圆截得的弦长为定值?若存在,求出l '的方程;若不存在,说明理由。
解:(Ⅰ)设抛物线方程为()220y px p =>,将()1,2M 代入方程得2p =24y x ∴= 抛物线方程为: ………………………………………………(1分)由题意知椭圆、双曲线的焦点为()()211,0,1,0,F F -∴ c=1…………………(2分) 对于椭圆,1222a MF MF =+==+(222222211321a ab ac ∴=∴=+=+∴=-=+∴= 椭圆方程为:………………………………(4分)对于双曲线,1222a MF MF '=-=2222221321a abc a '∴='∴=-'''∴=-=∴= 双曲线方程为:………………………………(6分)(Ⅱ)设AP 的中点为C ,l '的方程为:x a =,以AP 为直径的圆交l '于,D E 两点,DE 中点为H令()11113,,,22x y A x y +⎛⎫∴ ⎪⎝⎭ C ………………………………………………(7分)()1112312322DC AP x CH a x a ∴==+=-=-+()()()2222221112121132344-23246222DH DC CH x y x a a x a aa DH DE DH l x ⎡⎤⎡⎤∴=-=-+--+⎣⎦⎣⎦=-+==-+=∴=='= 当时,为定值; 此时的方程为: …………(12分)2.(14分)已知正项数列{}n a 中,16a =,点(n n A a 在抛物线21yx =+上;数列{}n b 中,点(),n n B n b 在过点()0,1,以方向向量为()1,2的直线上。
(Ⅰ)求数列{}{},n n a b 的通项公式;(Ⅱ)若()()()n n a f n b ⎧⎪=⎨⎪⎩, n 为奇数, n 为偶数,问是否存在k N ∈,使()()274f k f k +=成立,若存在,求出k 值;若不存在,说明理由;(Ⅲ)对任意正整数n,不等式1120111111n n n a b b b +≤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭成立,求正数a 的取值范围。
解:(Ⅰ)将点(n n A a 代入21y x =+中得()11111115:21,21n n n n n n a a a a d a a n n l y x b n ++=+∴-==∴=+-⋅=+=+∴=+ 直线 …………………………………………(4分)(Ⅱ)()()()521n f n n ⎧+⎪=⎨+⎪⎩, n 为奇数, n 为偶数………………………………(5分)()()()()()()27274275421,42735227145,24k k f k f k k k k k k k k k k ++=∴++=+∴=+∴++=+∴== 当为偶数时,为奇数, 当为奇数时,为偶数, 舍去综上,存在唯一的符合条件。
……………………(8分)(Ⅲ)由1120111111n n n a b b b +-≤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()()()121212111111111111111111111111124123nn n n n a b b b f n b b b fn b b b b fn n fn b n ++⎛⎫⎫⎛⎫≤+++⎪⎪⎪⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⎪⎪⎪⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎫⎛⎫∴+=++++⎪⎪⎪⎪⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭+⎛⎫+∴=+== ⎪+⎝⎭ 即记 ()()()()()min 11,4103f n f n f n f n f a =>∴+>∴===∴<≤即递增, ………………………………(14分)3.(本小题满分12分)将圆O: 4y x 22=+上各点的纵坐标变为原来的一半 (横坐标不变),得到曲线C. (1) 求C 的方程; (2) 设O 为坐标原点, 过点)0,3(F 的直线l 与C 交于A 、B 两点, N 为线段AB 的中点,延长线段ON 交C 于点E. 求证: 2=的充要条件是3|AB |= .解: (1)设点)y ,x (P '' , 点M 的坐标为)y ,x ( ,由题意可知⎩⎨⎧='=',y 2y ,x x ………………(2分)又,4y x 22='+'∴1y 4x 4y 4x 2222=+⇒=+. 所以, 点M 的轨迹C 的方程为1y 4x 22=+.………………(4分) (2)设点)y ,x (A 11 , )y ,x (B 22 , 点N 的坐标为)y ,x (00 ,㈠当直线l 与x 轴重合时, 线段AB 的中点N 就是原点O, 不合题意,舍去; ………………(5分) ㈡设直线l : ,3my x +=由⎪⎩⎪⎨⎧=++=4y 4x 3my x 22消去x,得01my 32y )4m (22=-++………………①∴,4m m3y 20+-=………………(6分) ∴4m 344m 34m 34m m 33my x 2222200+=++++-=+=, ∴点N 的坐标为)4m m3,4m 34(22+-+ .………………(8分)①若2=, 坐标为, 则点E 的为)4m m32,4m 38(22+-+ , 由点E 在曲线C 上,得1)4m (m 12)4m (4822222=+++, 即,032m 4m 24=-- ∴4m (8m 22-== 舍去). 由方程①得,14m 1m 44m 16m 4m 12|y y |2222221=++=+++=- 又|,)y y (m ||my my ||x x |212121-=-=-∴3|y y |1m |AB |212=-+= .………………(10分)②若3|AB |= , 由①得,34m )1m (422=++∴ .8m 2= ∴点N 的坐标为)66,33(± , 射线ON 方程为: )0x (x 22y >±= ,由⎪⎩⎪⎨⎧=+>±=4y 4x )0x (x 22y 22 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧±==36y 332x ∴点E 的坐标为),36,332(± ∴OE ON 2=.综上, OE ON 2=的充要条件是3|AB |= .………………(12分)4.(本小题满分14分)已知函数241)x (f x+=)R x (∈. (1) 试证函数)x (f 的图象关于点)41,21( 对称; (2) 若数列}a {n 的通项公式为)m ,,2,1n ,N m ()mn(f a n =∈=+, 求数列}a {n 的前m 项和;S m(3) 设数列}b {n 满足: 31b 1=, n 2n 1n b b b +=+. 设1b 11b 11b 1T n 21n ++++++= . 若(2)中的n S 满足对任意不小于2的正整数n, n n T S <恒成立, 试求m 的最大值.解: (1)设点)y ,x (P 000 是函数)x (f 的图象上任意一点, 其关于点)41,21( 的对称点为)y ,x (P .由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+412y y 212x x 00 得⎪⎩⎪⎨⎧-=-=.y 21y ,x 1x 00 所以, 点P 的坐标为P )y 21,x 1(00-- .………………(2分)由点)y ,x (P 000 在函数)x (f 的图象上, 得241y 0x 0+=.∵,)24(244244241)x 1(f 00000x x x x x 10+=⋅+=+=-- =+-=-24121y 210x 0,)24(2400x x + ∴点P )y 21,x 1(00-- 在函数)x (f 的图象上. ∴函数)x (f 的图象关于点)41,21( 对称. ………………(4分)(2)由(1)可知, 21)x 1(f )x (f =-+, 所以)1m k 1(21)m k 1(f )m k (f -≤≤=-+ ,即,21a a , 21)m k m (f )m k (f k m k =+∴=-+- ………………(6分) 由m 1m 321m a a a a a S +++++=- , ……………… ①得,a a a a a S m 13m 2m 1m m +++++=--- ………………② 由①+②, 得,612m 61221m a 221)1m (S 2m m -=⨯+-=+⨯-= ∴).1m 3(121S m -=………………(8分) (3) ∵,31b 1=)1b (b b b b n n n 2n 1n +=+=+, ………………③∴对任意的0b ,N n n >∈+ . ………………④由③、④, 得,1b 1b 1)1b (b 1b 1n n n n 1n +-=+=+即1n n n b 1b 11b 1+-=+. ∴1n 1n 11n n 3221n b 13b 1b 1)b 1b 1()b 1b 1()b 1b 1(T +++-=-=-++-+-= .……………(10分) ∵,b b ,0b b b n 1n 2n n 1n >∴>=-++ ∴数列}b {n 是单调递增数列. ∴n T 关于n 递增. 当2n ≥, 且+∈N n 时, 2n T T ≥.∵,8152)194(94b ,94)131(31b ,31b 321=+==+==∴.5275b 13T T 12n =-=≥………………(12分) ∴,5275S m <即,5275)1m 3(121<-∴,394639238m =< ∴m 的最大值为6. ……………(14分)5.(12分)E 、F 是椭圆2224x y +=的左、右焦点,l 是椭圆的右准线,点P l ∈, 过点E 的直线交椭圆于A 、B 两点。
(1) 当AE AF ⊥时,求AEF ∆的面积; (2) 当3AB =时,求AF BF +的大小; (3) 求EPF ∠的最大值。
解:(1)2241282AEF m n S mn m n ∆+=⎧⇒==⎨+=⎩ (2)因484AE AF AB AF BF BE BF ⎧+=⎪⇒++=⎨+=⎪⎩, 则 5.AF BF +=(3)设)(0)P t t > ()tan EPF tan EPM FPM ∠=∠-∠221((166t t t t t t -=-÷+==≤++,当t =30tan EPF EPF ∠=⇒∠= 6.(14分)已知数列{}n a 中,113a =,当2n ≥时,其前n 项和n S 满足2221nn n S a S =-,(1) 求n S 的表达式及2limnn na S →∞的值;(2) 求数列{}n a 的通项公式; (3)设n b =n N ∈且2n ≥时,n n a b <。