高三数学-苏州市2016届高三上学期第一次模拟考试数学试题
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2016届高三上学期第一次月考数学(文)试题Word版含答案2016届高三上学期第一次月考数学文试卷考试时间120分钟,满分150分一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合M ={x |x ≥0,x ∈R },N ={x |x 2<1,x ∈R },则M ∩N 等于( ) A .[0,1] B .[0,1) C .(0,1]D .(0,1)2.已知集合A ={1,2},B ={1,a ,b },则“a =2”是“A ?B ”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.已知命题p :所有有理数都是实数;命题q :正数的对数都是负数,则下列命题中为真命题的是( ) A .﹁p 或q B .p 且q C .﹁p 且﹁qD .﹁p 或﹁q4.设函数f (x )=x 2+1,x ≤1,2x ,x >1,则f (f (3))等于( )A.15B .3C.23D.1395.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)6.已知函数f (x )为奇函数,且当x >0时,f (x )=x 2+1x ,则f (-1)等于( )A .-2B .0C .1D .27. 如果函数f (x )=x 2-ax -3在区间(-∞,4]上单调递减,则实数a 满足的条件是( ) A .a ≥8 B .a ≤8 C .a ≥4D .a ≥-48. 函数f (x )=a x -2+1(a >0且a ≠1)的图像必经过点( ) A .(0,1) B .(1,1) C .(2,0)D .(2,2)9. 函数f (x )=lg(|x |-1)的大致图像是( )10. 函数f (x )=2x +3x 的零点所在的一个区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1)D .(1,2)11. 设f (x )=x ln x ,若f ′(x 0)=2,则x 0的值为( ) A .e 2B .eC.ln22D .ln212. 函数f (x )的定义域是R ,f (0)=2,对任意x ∈R ,f (x )+f ′(x )>1,则不等式e x ·f (x )>e x +1的解集为( ).A .{x |x >0}B .{x |x <0}C .{x |x <-1或x >1}D .{x |x <-1或0<1}<="" p="">二、填空题:本大题共4小题,每题5分.13. 已知函数y =f (x )及其导函数y =f ′(x )的图像如图所示,则曲线y =f (x )在点P 处的切线方程是__________.14. 若函数f (x )=x 2+ax +b 的两个零点是-2和3,则不等式af (-2x )>0的解集是________. 15. 函数y =12x 2-ln x 的单调递减区间为________.16. 若方程4-x 2=k (x -2)+3有两个不等的实根,则k 的取值范围是________.三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17.(10分) 化简:(1)3131421413223b a b a ab b a -(a >0,b >0);(2)(-278)23-+(0.002)12--10(5-2)-1+(2-3)0.18.(12分)已知函数f (x )=1a -1(a >0,x >0),(1)求证(用单调性的定义证明):f (x )在(0,+∞)上是增函数; (2)若f (x )在[12,2]上的值域是[12,2],求a 的值.19.(12分)已知定义在R 上的奇函数f (x )有最小正周期2,且当x ∈(0,1)时,f (x )=2x4x +1.(1)求f (1)和f (-1)的值; (2)求f (x )在[-1,1]上的解析式.20.(12分)已知函数f (x )=x 2+2ax +3,x ∈[-4,6]. (1)当a =-2时,求f (x )的最值;(2)求实数a 的取值范围,使y =f (x )在区间[-4,6]上是单调函数;(3)当a =1时,求f (|x |)的单调区间. 21.(12分)已知函数f (x )=x 3+x -16. (1)求曲线y =f (x )在点(2,-6)处的切线的方程;(2)直线l 为曲线y =f (x )的切线,且经过原点,求直线l 的方程及切点坐标; 22.(12分)已知函数f (x )=x 3-3ax -1,a ≠0. (1)求f (x )的单调区间;(2)若f (x )在x =-1处取得极值,直线y =m 与y =f (x )的图像有三个不同的交点,求m 的取值范围.2016届高三上学期第一次月考数学答题卡一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分,每小题有一个正确答案)13、 14、15、 16、三、解答题17.(10分) 化简:(1)131421413223b a b a ab b a -(a >0,b >0);(2)(-278)23-+(0.002)12--10(5-2)-1+(2-3)0.18.(10分)已知函数f (x )=1a -1x(a >0,x >0),(1)求证(用单调性的定义证明):f (x )在(0,+∞)上是增函数; (2)若f (x )在[12,2]上的值域是[12,2],求a 的值.19.(12分)已知定义在R 上的奇函数f (x )有最小正周期2,且当x ∈(0,1)时,f (x )=2x4x +1.(1)求f (1)和f (-1)的值; (2)求f (x )在[-1,1]上的解析式.20.(12分)已知函数f(x)=x3+x-16.(1)求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线的方程;(2)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标;21.(13分)已知函数f(x)=x2+2ax+3,x∈[-4,6].(1)当a=-2时,求f(x)的最值;(2)求实数a的取值范围,使y=f(x)在区间[-4,6]上是单调函数;(3)当a=1时,求f(|x|)的单调区间.22.(13分)已知函数f(x)=x3-3ax-1,a≠0.(1)求f(x)的单调区间;(2)若f(x)在x=-1处取得极值,直线y=m与y=f(x)的图像有三个不同的交点,求m的取值范围.2016届高三上学期第一次月考数学文试卷参考答案1.B2.A3.D4.D5.D6.A7.A8.D9.B10.B11.B12.A13. x -y -2=0 14. {x |-32<1}<="" p="">15. (0,1] 16. (512,34]17. 解 (1)原式=121311113233211212633311233().a b a b abab ab a b+-++----==(2)原式=(-278)23-+(1500)12--105-2+1=(-827)23+50012-10(5+2)+1=49+105-105-20+1=-1679. 18. (1)证明设x 2>x 1>0,则x 2-x 1>0,x 1x 2>0,∵f (x 2)-f (x 1)=(1a -1x 2)-(1a -1x 1)=1x 1-1x 2=x 2-x 1x 1x 2>0,∴f (x 2)>f (x 1),∴f (x )在(0,+∞)上是增函数. (2)解∵f (x )在[12,2]上的值域是[12,2],又f (x )在[12,2]上单调递增,∴f (12)=12,f (2)=2.易得a =25.19. 解(1)∵f (x )是周期为2的奇函数,∴f (1)=f (1-2)=f (-1)=-f (1),∴f (1)=0,f (-1)=0. (2)由题意知,f (0)=0. 当x ∈(-1,0)时,-x ∈(0,1).由f (x )是奇函数,∴f (x )=-f (-x )=-2-x4-x +1=-2x4x +1,综上,在[-1, 1]上,f (x )=2x4x +1,x ∈(0,1),-2x 4x+1,x ∈(-1,0),0,x ∈{-1,0,1}.20.解 (1)当a =-2时,f (x )=x 2-4x +3=(x -2)2-1,∵x ∈[-4,6],∴f (x )在[-4,2]上单调递减,在[2,6]上单调递增,∴f (x )的最小值是f (2)=-1,又f (-4)=35,f (6)=15,故f (x )的最大值是35. (2)∵函数f (x )的图像开口向上,对称轴是x =-a ,∴要使f (x )在[-4,6]上是单调函数,应有-a ≤-4或-a ≥6,即a ≤-6或a ≥4. (3)当a =1时,f (x )=x 2+2x +3,∴f (|x |)=x 2+2|x |+3,此时定义域为x ∈[-6,6],且f (x )=?x 2+2x +3,x ∈(0,6],x 2-2x +3,x ∈[-6,0],∴f (|x |)的单调递增区间是(0, 6],单调递减区间是[-6,0].21.解 (1)可判定点(2,-6)在曲线y =f (x )上.∵f ′(x )=(x 3+x -16)′=3x 2+1.∴f ′(x )在点(2,-6)处的切线的斜率为k =f ′(2)=13. ∴切线的方程为y =13(x -2)+(-6),即y =13x -32.(2)法一设切点为(x 0,y 0),则直线l 的斜率为f ′(x 0)=3x 20+1,∴直线l 的方程为y =(3x 20+1)(x -x 0)+x 30+x 0-16,又∵直线l 过点(0,0),∴0=(3x 20+1)(-x 0)+x 30+x 0-16,整理得,x 30=-8,∴x 0=-2,∴y 0=(-2)3+(-2)-16=-26,k =3×(-2)2+1=13. ∴直线l 的方程为y =13x ,切点坐标为(-2,-26.) 法二设直线l 的方程为y =kx ,切点为(x 0,y 0),则k=y0-0x0-0=x30+x0-16x0又∵k=f′(x0)=3x20+1,∴x30+x0-16x0=3x2+1,解之得x0=-2,∴y0=(-2) 3+(-2)-16=-26,k=3×(-2)2+1=13.∴直线l的方程为y=13x,切点坐标为(-2,-26).22.解(1)f′(x)=3x2-3a=3(x2-a),当a<0时,对x∈R,有f′(x)>0,∴当a<0时,f(x)的单调增区间为(-∞,+∞).当a>0时,由f′(x)>0,解得x<-a或x>a.由f′(x)<0,解得-a<x<a,< p="">∴当a>0时,f(x)的单调增区间为(-∞,-a),(a,+∞),单调减区间为(-a,a).(2)∵f(x)在x=-1处取得极值,∴f′(-1)=3×(-1)2-3a=0,∴a=1.∴f(x)=x3-3x-1,f′(x)=3x2-3,由f′(x)=0,解得x1=-1,x2=1.由(1)中f(x)的单调性可知,f(x)在x=-1处取得极大值f(-1)=1,在x=1处取得极小值f(1)=-3.∵直线y=m与函数y=f(x)的图像有三个不同的交点,结合如图所示f(x)的图像可知:实数m的取值范围是(-3,1).</x<a,<>。
§ 6。
4 数列求和、数列的综合应用A 组 2014-2015年模拟·基础题组限时:35分钟1。
(2014河南安阳二模,6)已知数列{a n }中,a n =—4n+5,等比数列{b n }的公比q 满足q=a n —a n —1(n≥2)且b 1=a 2,则|b 1|+|b 2|+|b 3|+…+|b n |=( )A.1-4n B 。
4n —1 C.1-4n3 D.4n-132。
(2014辽宁五校协作体联考,15)已知数列{a n }满足a n =1+2+3+…+nn,则数列{1a n a n+1}的前n 项和为 。
3.(2014广东揭阳3月模拟,13)对于每一个正整数n,设曲线y=x n+1在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,令a n =lg x n ,则a 1+a 2+…+a 99= 。
4。
(2015河北石家庄调研)在数列{a n }中,已知a 1=14,a n+1a n=14,b n +2=3lo g 14a n (n∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求证:数列{b n }是等差数列;(3)设数列{c n }满足c n =a n +b n ,求{c n }的前n 项和S n .5.(2014广东湛江二模,19)已知等差数列{a n}的首项a1=1,公差d>0,且a2,a5,a14分别是等比数列{b n}的b2,b3,b4。
(1)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(2)设数列{c n}对任意正整数n均有c1b1+c2b2+…+c nb n=a n+1成立,求c1+c2+…+c2 014的值。
B组2014—2015年模拟·提升题组限时:50分钟1.(2015长春外国语学校期中)若数列{a n}满足1a n+1—pa n=0,n∈N*,p为非零常数,则称数列{a n}为“梦想数列”.已知正项数列{1b n}为“梦想数列”,且b1b2b3…b99=299,则b8+b92的最小值是()A。
专题7.2 二元一次不等式(组)与简单的线性规划【三年高考】1. 【2016高考江苏12】已知实数,x y满足240220330x yx yx y-+≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩,,,则22x y+的取值范围是 .【答案】4 [,13] 5【考点】线性规划【名师点睛】线性规划问题,首先明确可行域对应的是封闭区域还是开放区域、分界线是实线还是虚线(一般不涉及虚线),其次确定目标函数的几何意义,是求直线的截距、两点间距离的平方、直线的斜率、还是点到直线的距离等,最后结合图形确定目标函数最值或值域范围.2.【2016高考浙江理数改编】在平面上,过点P作直线l的垂线所得的垂足称为点P在直线l上的投影.由区域20340xx yx y-≤⎧⎪+≥⎨⎪-+≥⎩中的点在直线x+y-2=0上的投影构成的线段记为AB,则│AB│= .【答案】32考点:线性规划.【思路点睛】先根据不等式组画出可行域,再根据题目中的定义确定AB 的值.画不等式组所表示的平面区域时要注意通过特殊点验证,防止出现错误.3.【2016年高考北京理数改编】若x ,y 满足2030x y x y x -≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,则2x y +的最大值为 .【答案】4 【解析】试题分析:作出如图可行域,则当y x z +=2经过点P 时,取最大值,而)2,1(P ,∴所求最大值为4.考点:线性规划.xy OP【名师点睛】可行域是封闭区域时,可以将端点代入目标函数,求出最大值与最小值,从而得到相应范围.若线性规划的可行域不是封闭区域时,不能简单的运用代入顶点的方法求最优解.如变式2,需先准确地画出可行域,再将目标函数对应直线在可行域上移动,观察z 的大小变化,得到最优解.4.【2016年高考四川理数改编】设p :实数x ,y 满足22(1)(1)2x y -+-≤,q :实数x ,y 满足1,1,1,y x y x y ≥-⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩则p 是q 的 .(在必要不充分条件、充分不必要条件、充要条件、既不充分也不必要条件中选填)【答案】必要不充分条件 【解析】试题分析:画出可行域(如图所示),可知命题q 中不等式组表示的平面区域ABC ∆在命题p 中不等式表示的圆盘内,故是必要不充分条件.考点:1.充分条件、必要条件的判断;2.线性规划.【名师点睛】本题考查充分性与必要性的判断问题,首先是分清条件和结论,然后考察条件推结论,结论推条件是否成立.这类问题往往与函数、三角、不等式等数学知识结合起来考,本题条件与结论可以转化为平面区域的关系,利用充分性、必要性和集合的包含关系得结论.5.【2016高考浙江文数改编】若平面区域30,230,230x y x y x y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩夹在两条斜率为1的平行直线之间,则这两条平行直线间的距离的最小值是 . 352 3252考点:线性规划.【思路点睛】先根据不等式组画出可行域,再根据可行域的特点确定取得最值的最优解,代入计算.画不等式组所表示的平面区域时要注意通过特殊点验证,防止出现错误.6.【2016高考新课标3理数】若,x y 满足约束条件1020220x y x y x y -+≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩则z x y =+的最大值为_____________.【答案】32【解析】试题分析:作出不等式组满足的平面区域,如图所示,由图知,当目标函数z x y =+经过点1(1,)2A 时取得最大值,即max 13122z =+=.考点:简单的线性规划问题.【技巧点拨】利用图解法解决线性规划问题的一般步骤:(1)作出可行域.将约束条件中的每一个不等式当作等式,作出相应的直线,并确定原不等式的区域,然后求出所有区域的交集;(2)作出目标函数的等值线(等值线是指目标函数过原点的直线);(3)求出最终结果. 7.【2016高考山东理数改编】若变量x ,y 满足2,239,0,x y x y x 则22x y 的最大值是 .【答案】10考点:简单线性规划【名师点睛】本题主要考查简单线性规划的应用,是一道基础题目.从历年高考题目看,简单线性规划问题,是不等式中的基本问题,往往围绕目标函数最值的确定,涉及直线的斜率、两点间距离等,考查考生的绘图、用图能力,以及应用数学解决实际问题的能力.8.【2016高考天津理数】设变量x ,y 满足约束条件20,2360,3290.x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪+-≤⎩则目标函数25z x y =+的最小值为 .【答案】6 【解析】试题分析:可行域为一个三角形ABC 及其内部,其中(0,2),(3,0),(1,3)A B C ,直线z 25x y =+过点B 时取最小值6.考点:线性规划【名师点睛】线性规划问题,首先明确可行域对应的是封闭区域还是开放区域、分界线是实线还是虚线,其次确定目标函数的几何意义,是求直线的截距、两点间距离的平方、直线的斜率、还是点到直线的距离等等,最后结合图形确定目标函数最值取法、值域范围.9.【2016高考新课标1卷】某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A 需要甲材料1.5kg,乙材料1kg,用5个工时;生产一件产品B 需要甲材料0.5kg,乙材料0.3kg,用3个工时.生产一件产品A 的利润为2100元,生产一件产品B 的利润为900元.该企业现有甲材料150kg,乙材料90kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为 元. 【答案】216000 【解析】试题分析:设生产产品A 、产品B 分别为x 、y 件,利润之和为z 元,那么 1.50.5150,0.390,53600,0,0.x y x y x y x y +⎧⎪+⎪⎪+⎨⎪⎪⎪⎩ ①目标函数2100900z x y =+.二元一次不等式组①等价于3300,103900,53600,0,0.x y x y x y x y +⎧⎪+⎪⎪+⎨⎪⎪⎪⎩ ②作出二元一次不等式组②表示的平面区域(如图),即可行域.将2100900z x y =+变形,得73900z y x =-+,平行直线73y x =-,当直线73900zy x =-+经过点M时,z 取得最大值. 解方程组10390053600x y x y +=⎧⎨+=⎩,得M 的坐标(60,100).所以当60x =,100y =时,max 210060900100216000z =⨯+⨯=. 故生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为216000元. 考点:线性规划的应用【名师点睛】线性规划也是高考中常考的知识点,一般以客观题形式出现,基本题型是给出约束条件求目标函数的最值,常见的结合方式有:纵截距、斜率、两点间的距离、点到直线的距离,解决此类问题常利用数形结合.本题运算量较大,失分的一个主要原因是运算失误.10【2015高考新课标1,文15】若x ,y 满足约束条件20210220x y x y x y +-≤⎧⎪-+≤⎨⎪-+≥⎩,则z =3x +y 的最大值为 .【答案】411.【2015高考重庆,文10】若不等式组2022020x y x y x y m +-≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩,表示的平面区域为三角形,且其面积等于43,则m 的值为__________________. 【答案】1【解析】如图,由于不等式组2022020x y x y x y m +-≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩,表示的平面区域为ABC ∆,且其面积等于43,再注意到直线:20AB x y +-=与直线:20BC x y m -+=互相垂直,所以ABC ∆是直角三角形,易知,(2,0),(1,1)A B m m -+,2422(,)33m m C -+;从而112222122223ABC m S m m m ∆+=+⋅+-+⋅=43,化简得:2(1)4m +=,解得3m =-,或1m =,检验知当3m =-时,已知不等式组不能表示一个三角形区域,故舍去,所以1m =.12.【2015高考陕西,文11】某企业生产甲乙两种产品均需用A ,B 两种原料,已知生产1吨每种产品需原料及每天原料的可用限额表所示,如果生产1吨甲乙产品可获利润分别为3万元.4万元,则该企业每天可获得最大利润为____________________.甲乙原料限额A(吨)3212B(吨)128【答案】18万元13.【2015高考浙江,文14】已知实数x ,y 满足221x y +≤,则2463x y x y +-+--的最大值是 . 【答案】1514.【2015高考四川,文9】设实数x ,y 满足2102146x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩,则xy 的最大值为_______________.【答案】252【解析】画出可行域如图 在△ABC 区域中结合图象可知 当动点在线段AC 上时xy 取得最大 此时2x +y =10xy =12(2x ·y )≤21225()222x y +=当且仅当x =52,y =5时取等号,对应点(52,5)落在线段AC 上,故最大值为252.15.【2014高考安徽卷文第13题】不等式组20240320x y x y x y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪+-≥⎩表示的平面区域的面积为________.【答案】4A BCyx0 61410A【解析】不等式组所表示的平面区域如下图阴影部分,则其表示的面积112222422ABCD ABD BCD S S S ∆∆=+=⨯⨯+⨯⨯=.16.【2014高考福建卷文第11题】已知圆()()22:1C x a y b -+-=,设平面区域70,30,0x y x y y +-≤⎧⎪Ω=-+≥⎨⎪≥⎩,若圆心C ∈Ω,且圆C 与x 轴相切,则22a b +的最大值为_________________.【答案】3717. 【2014高考全国1卷文第11题】设x ,y 满足约束条件,1,x y a x y +≥⎧⎨-≤-⎩且z x ay =+的最小值为7,则a =___.【答案】3【解析】根据题中约束条件可画出可行域如下图所示,两直线交点坐标为:11(,)22a a A -+,又由题中z x ay =+可知,当0a >时,z 有最小值:21121222a a a a z a -++-=+⨯=,则22172a a +-=,解得:3a =;当0a <时,z 无最小值18. 【2014高考浙江卷文第12题】若、y 满足和240101x y x y x +-≤⎧⎪--≤⎨⎪≥⎩,则y x +的取值范围是________.【答案】]3,1[【2017年高考命题预测】纵观2016各地高考试题,对二元一次不等式(组)与线性规划及简单应用这部分的考查,主要考查二元一次不等式(组)表示的平面区域、目标函数的最优解问题、与最优解相关的参数问题,高考中一般会以选填题形式考查.从近几年高考试题来看,试题难度较低,属于中低档试题,一般放在选择题的第5-7题或填空题的前两位.从近几年的高考试题来看,二元一次不等式(组)表示的平面区域(的面积),求目标函数的最值,线性规划的应用问题等是高考的热点,题型既有选择题,也有填空题,难度为中、低档题.主要考查平面区域的画法,目标函数最值的求法,以及在取得最值时参数的取值范围.同时注重考查等价转化、数形结合思想.对二元一次不等式(组)表示的平面区域的考查,关键明确二元等式表示直线或曲线,而二元不等式表示直线或曲线一侧的平面区域,以小题形式出现.对目标函数的最优解问题的考查,首先要正确画出可行域,明确目标函数的几何意义,以小题形式出现.对与最优解相关的参数问题,在近几年的高考中频频出现,并且题型有所变化,体现“活”“变”“新”等特点,在备考中予以特别关注.故预测2017年高考仍将以目标函数的最值,特别是含参数的线性规划问题,线性规划的综合运用是主要考查点,重点考查学生分析问题、解决问题的能力.【2017年高考考点定位】高考对二元一次不等式(组)与线性规划及简单应用的考查有以下几种主要形式:一是不等式(组)表示的平面区域;二是线性目标函数最优解问题;三是非线性目标函数最优解问题;四是线性规划与其他知识的交汇.【考点1】不等式(组)表示的平面区域 【备考知识梳理】二元一次不等式所表示的平面区域:在平面直角坐标系中,直线:0l Ax By C ++=将平面分成两部分,平面内的点分为三类: ①直线l 上的点(x ,y )的坐标满足:0=++C By Ax ;②直线l 一侧的平面区域内的点(x ,y )的坐标满足:0>++C By Ax ; ③直线l 另一侧的平面区域内的点(x ,y )的坐标满足:0Ax By C ++<.即二元一次不等式0Ax By C ++>或0Ax By C ++<在平面直角坐标系中表示直线0Ax By C ++=的某一侧所有点组成的平面区域,直线0Ax By C ++=叫做这两个区域的边界,(虚线表示区域不包括边界直线,实线表示区域包括边界直线). 由几个不等式组成的不等式组所表示的平面区域,是各个不等式所表示的平面区域的公共部分.【规律方法技巧】由几个不等式组成的不等式组所表示的平面区域,是各个不等式所表示的平面区域的公共部分. 1. 判断二元一次不等式Ax+By+c>0(或<0)表示直线的哪一侧的方法:因为对在直线Ax+By+C =0同一侧的所有点(x ,y),数Ax+By+C 的符号相同,所以只需在此直线的某一侧任取一点(x 0, y 0)(若原点不在直线上,则取原点(0,0)最简便),它的坐标代入Ax+By+c ,由其值的符号即可判断二元一次不等式Ax+By+c>0(或<0)表示直线的哪一侧.2. 画二元一次不等式0(0)Ax By C ++>≥或0(0)Ax By C ++<≤表示的平面区域的基本步骤: ①画出直线:0l Ax By C ++=(有等号画实线,无等号画虚线);②当0≠C 时,取原点作为特殊点,判断原点所在的平面区域;当0C =时,另取一特殊点判断; ③确定要画不等式所表示的平面区域. 【考点针对训练】1.【江苏省清江中学2016届高三上学期周练数学试题】若点(),x y P 满足约束条件022x x y a x y ≥⎧⎪-≤⎨⎪+≤⎩,且点(),x y P 所形成区域的面积为12,则实数a 的值为 .【答案】8【解析】由题意作出其平面区域,∵点(),x y P 所形成区域的面积为12,∴0a >,由2x y a -=,令x =0得2a y =-, 由22x y a x y -=+=⎧⎨⎩解得44,212832312a a a x S a ++=∴=⨯+⨯=∴=(),.2.【2015届安徽省淮南一中等四校高三5月联考】设不等式组310060360x y x y x y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪+-≤⎩表示的平面区域为D ,若函数log a y x =(10≠>a a 且)的图象上存在区域D 上的点,则实数a 的取值范围是____________. 【答案】[)+∞⋃⎥⎦⎤ ⎝⎛,321,0【考点2】线性目标函数最优解问题 【备考知识梳理】名称 意义约束条件 由变量x ,y 组成的不等式(组)线性约束条件 由x ,y 的一次不等式(或方程)组成的不等式(组) 目标函数 关于x ,y 的函数解析式,如z =2x +3y 等 线性目标函数 关于x ,y 的一次解析式 可行解 满足线性约束条件的解(x ,y ) 可行域 所有可行解组成的集合最优解使目标函数取得最大值或最小值的可行解【规律方法技巧】线性目标函数z Ax By C =++(A,B 不全为0)中,当0B ≠时,A z Cy x B B-=-+,这样线性目标函数可看成斜率为AB-,且随z 变化的一组平行线,则把求z 的最大值和最小值的问题转化为直线与可行域有公共点,直线在y 轴上的截距的最大值最小值的问题.因此只需先作出直线Ay x B=-,再平行移动这条直线,最先通过或最后通过的可行域的顶点就是最优解.特别注意,当B>0时,z 的值随着直线在y 轴上的截距的增大而增大;当B<0时,z 的值随着直线在y 轴上的截距的增大而减小.通常情况可以利用可行域边界直线的斜率来判断.对于求整点最优解,如果作图非常准确可用平移求解法,也可以取出目标函数可能取得最值的可行域内的所有整点,依次代入目标函数验证,从而选出最优解,最优解一般在可行域的定点处取得,若要求最优整解,则必须满足x ,y 均为整数,一般在不是整解的最优解的附近找出所有可能取得最值的整点,然后将整点分别代入目标函数验证选出最优整解. 【考点针对训练】1. 【南京市、盐城市2016届高三年级第一次模拟考试数学】已知实数,x y 满足50,220,0,x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩则目标函数z x y =-的最小值为 ▲ . 【答案】3-【解析】可行域为一个三角形及其内部,其三个顶点坐标分别为(1,0),(5,0),(1,4)A B C -,当目标函数过点(1,4)C 时z 取最小值3-.2. 【2015届浙江省宁波市高三下学期第二次模拟考试】已知点(x ,y)的坐标满足条件302602290x y a x y x y --<⎧⎪+->⎨-+>⎪⎩,且x ,y 均为正整数.若4x -y 取到最大值8,则整数a 的最大值为___________. 【答案】5【考点3】非线性规划问题 【备考知识梳理】1.距离型:形如z =(x -a )2+(y -b )2. 2.斜率型:形如z =y -bx -a. 【规律方法技巧】对于非线性目标函数的最优解问题,关键要搞清目标函数的几何意义,利用数形结合思想求解. 【考点针对训练】1. 【江苏歌风中学(如皋办学)高三数学九月月考】若变量,x y 满足202300x y x y x -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,则2x y+的最大值为 . 【答案】8【解析】作出题设约束条件表示的可行域,如图OAB ∆内部(含边界),再作直线:0l x y +=,向上平移直线l ,z x y =+增大,当l 过点(1,2)B 时,z x y =+取得最大值3,因此2x y +的最大值为8.2. 【2015届湖南省怀化市中小学课改质量检测高三第一次模考】已知实数、x y 满足242y xx y y ⎧≤⎪+≤⎨⎪≥-⎩,则22)2()1(-+-=y x z 的最小值为____________________.【答案】95 【考点4】线性规划问题与其他知识交汇 【备考知识梳理】线性规划问题与其他知识交叉融合,不仅体现了高中数学常用的数学思想方法,比如数形结合思想,转化与化归思想,而且体现了学生综合分析问题的能力,逻辑思维能力以及解决实际问题的能力. 【规律方法技巧】线性规划问题可以和概率、向量、解析几何等交汇考查,关键是通过转化,最终转化为线性规划问题处理. 【规律方法技巧】1.已知不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥-≥+224x y x y x ,表示的平面区域为D ,点)0,1(),0,0(A O .若点M 是D 上的动点,则||OM OM OA ⋅的最小值是____________________.【答案】1010 【解析】设点M 的坐标为(,)x y ,则22||OA OMx OM x y⋅=+,根据约束条件画出可行域可知0x >,故222221||1OA OMx yx yOM x⋅==++,而y x 的几何意义为可行域的点与原点所确定直线的斜率,数形结合可知yx 的最大值为3,则||OM OM OA ⋅的最小值为1010.2.定义,max{,},a a b a b b a b ≥⎧=⎨<⎩,设实数x ,y 满足约束条件22x y ⎧≤⎪⎨≤⎪⎩,则max{4,3}z x y x y =+-的取值范围是_______________. 【答案】[7,10]-【两年模拟详解析】1. 【江苏省扬州中学高三数学月考试卷】已知点x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0y ≥02x +y ≤2,若ax +y ≤3恒成立,则实数a 的取值范围是__________. 【答案】(-∞,3]【解析】不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0y ≥02x +y ≤2表示的平面区域是以(0,0),(0,2),(1,0)O A B 为顶点的三角形内部(含边界),由题意00302303a +≤⎧⎪+≤⎨⎪+≤⎩,所以3a ≤.2.【镇江市2016届高三年级第一次模拟考试】已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≤2,x +y ≤8,x ≥1,则z =2x +y 的最小值是________. 【答案】1.【解析】作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y≤2,x +y≤8,x ≥1,,其是由点()1,7A ,()1,1B -,()5,3C 围成的三角形区域(包含边界),对于目标函数z =2x +y ,转化为直线2y x z =-+,过点()1,1B -时,z 最小,即2111z =⨯-=.3.【盐城市2016届高三年级第三次模拟考试】已知实数,x y 满足约束条件152x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤-⎩,则2123y x -+的最大值为 . 【答案】75【解析】可行域为一个三角形ABC 及其内部,其中)27,23(),3,1(),4,1(C B A ,而2321321y 2+-=+-x y x 表示可行域的点),(y x P到点)21,23(-E 连线的斜率,因此其最大值为.57231214=+-=EA k 4.【江苏省苏北三市(徐州市、连云港市、宿迁市)2016届高三最后一次模拟考试】若实数,x y 满足约束条件1300x y x y y +≤⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩,则|3410|x y --的最大值为 .【答案】494【解析】1300x y x y y +≤⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩表示一个三角形ABC 及其内部,其中13(1,0),(0,0),(,)44A B C ,且可行域在直线上方34100x y --=,因此|3410|3410x y x y --=-++,过点13(,)44C 时取最大值,为494.5.【2016高考押题卷(2)【江苏卷】】某工厂用A ,B 两种配件分别生产甲、乙两种产品,每生产一件甲产品使用4个A 配件、耗时1小时,每生产一件乙产品使用4个B 配件、耗时2小时,该厂每天最多可从配件厂获得16个A 配件和12个B 配件,每天生产甲、乙两种产品总耗时不超过8小时.若生产一件甲产品获利2万元,生产一件乙产品获利3万元,那么该工厂每天可获取的最大利润为________万元. 【答案】146.【2016年第一次全国大联考【江苏卷】】设不等式组204020xy xy y,,表示的平面区域为D ,若指数函数(0,1)xy a a a =>≠的图象上存在区域D 上的点,则a 的取值范围是_______. 【答案】(0,1)[3)+∞,【解析】可行域D 为一个开放的区域,如图(阴影部分).当01a <<时,指数函数xy a =的图像与可行域D 恒有交点;当1a >时,需满足13a ≥,才能使指数函数x y a =的图像与可行域D 有交点;综上a 的取值范围是(0,1)[3)+∞,7.【江苏省扬州中学2015届高三4月双周测】若实数,a b 满足20101a b b a a +-≥⎧⎪--≤⎨⎪≤⎩,则22a ba b ++的最大值为_________. 【答案】75【解析】作出约束条件表示的可行域,如图ABC ∆内部(含边界),13(,)22A ,(1,1)C ,设(,)P a b 是可行域内任一点,则OP b k a =的最大值为32312OA k ==,最小值为111OC k ==,23322222a b a b a b a b a +=-=-+++,可见当b a 取最大值3时,22a b a b ++也取最大值为75.8.【泰州市2015届高三第三次调研测试】已知实数x ,y 满足条件||1||1x y ⎧⎨⎩≤≤,,则z 2x +y 的最小值是 ▲ .【答案】3-【解析】如下图所示,当直线2y x z =-+经过或行域||1||1x y ⎧⎨⎩≤≤,,的边界点(1,1)A --时,目标函数的最小值3-.9.【2015年高考模拟(南通市数学学科基地命题)(4)】设实数x ,y ,b 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x -y ≥0,y ≥x ,y ≥-x +b ,若z =2x +y 的最小值为3, 则实数b 的值为 . 【答案】94【解析】作出约束条件表示的可行域,如图射线OA ,OB 所夹区域且在直线AB 上方(含边界)(AB 待定),作直线:20l x y +=,平移直线l ,可见当l 过点A 时,z 取得最小值,此时2y x =代入得223x x +=,34x =,故有33(,)42A ,因此3324b =-+,94b =.10.【2015年高考模拟(南通市数学学科基地命题)(6)】实数x ,y 满足121,y y x x y m ≥⎧⎪≤-⎨⎪+≤⎩如果目标函数z=x —y的最小值为-2,则实数m 的值为______. 【答案】8【解析】如图,约束条件表示的可行域应该是ABC ∆内部(含边界)(否则可行域不存在),作直线:0l x y -=,当把直线l 向上平移时,z 减小,因此其最小值点是直线21y x =-与直线x y m +=的交点,由212y x x y =-⎧⎨-=-⎩得(3,5)B ,代入x y m +=得8m =.11.【南京市2015届高三年级第三次模拟考试】若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2,x ≥1,y ≥0,则z =2x +y 的最大值是 . 【答案】4【解析】作出题中约束条件表示的可行域,如图ABC ∆内部(含边界),再作直线:20l x y +=,当直线l 过点(2,0)C 时,z 取最大值4.12.【徐州市2014~2015学年度高三第三次质量检测】已知实数y x ,满足条件⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥-+≤-,03,05,0y y x y x 若不等式222)()(y x y x m +≤+恒成立,则实数m 的最大值是 .【答案】2513a ≤【解析】画出由条件05030x y x y y -≤⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩决定的的可行域如下图所示,因为22222222()22()()11x y xy m x y x y m x y x y x y y x++≤+⇔≤=+=++++令y t x =,由线性规划知识可知312t ≤≤,则22111x y t y x t+=+++,令13(),(1)2f t t t t =+≤≤,由函数()f t 单调性可知,当32t =时,函数()f t 有最大值136,此时222()x y x y ++有最小值2513,所以2513a ≤及.13.【盐城市2015届高三年级第三次模拟考试】若,x y 满足约束条件+20020x y x y x y -≤⎧⎪-≥⎨⎪+≥⎩, 则目标函数z 2x y =+的最大值为 .【答案】6【解析】不等式组+20020x y x y x y -≤⎧⎪-≥⎨⎪+≥⎩表示的区域如图阴影部分所示:当直线20x y z +-=经过点(4,2)B -时,z 取得最大值6.故答案为6.14.【2015届山东师大附中高三第九次模拟】若关于,x y 的不等式组0010x x y kx y ≤⎧⎪+≥⎨⎪-+≥⎩,表示的平面区域是直角三角形区域,则正数k 的值为_____________. 【答案】1【解析】由题意得:010x y kx y +=-+=与垂直,因此10, 1.k k -==15.【2015届吉林省东北师大附中高三第四次模拟】已知实数,x y 满足平面区域10:220220x y D x y x y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,则22x y +的最大值为_______________.【答案】816.【2015届浙江省桐乡一中高三下学期联盟学校高考仿真测试】设x y 、满足约束条件360200,0x y x y x y --≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥≥⎩,若目标函数()0,0z ax by a b =+>>的最大值为10,则23a b+的最小值为_______________. 【答案】517.【2015届河南省南阳市一中高三下学期第三次模拟】设⎩⎨⎧<≥-=,2,,2,y x y y x y x z 若22,22≤≤-≤≤-y x ,则z 的最小值为______________. 【答案】-1【解析】符合22,22≤≤-≤≤-y x 的区域如图所示:当2x y ≥时,目标函数z x y =-在A 点取得最小值-1;当2x y <时,目标函数z y =在A 点处取得最小值-1,综上可得:z 的最小值为-1.18.【2015届甘肃省天水市一中高三高考信息卷一】已知不等式组220,22,22x y x y ⎧+-≥⎪⎪≤⎨⎪≤⎪⎩表示平面区域Ω,过区域Ω中的任意一个点P ,作圆221x y +=的两条切线且切点分别为,A B ,当APB ∠最大时,PA PB ⋅的值为_____________. 【答案】3219.【2015届浙江省余姚市高三第三次模拟考试】已知实数变量,x y 满足⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤--≥-≥+,0121,0,1y mx y x y x 且目标函数3z x y =-的最大值为4,则实数m 的值为_____________.【答案】1拓展试题以及解析1.设不等式组204020x yx yy表示的平面区域为D,若指数函数xy a的图像上存在区域D上的点,则a的取值范围是__________________. 【答案】(1]3,【入选理由】本题主要考了简单的线性规划,以及指数函数的图像等相关概念,体现了分类讨论的数学思想,意在考查学生的数形结合能力和计算能力.本题考查线性规划与函数图象性质的交汇,通过研究函数xy a =的性质,来确定a 的取值范围,这是线性规划问题涉及不多,故选此题.2.执行如图的程序框图,如果输入,x y R ∈,那么输出的S 的的最小值是_______________.【答案】255121416182022243x+y-6=0x-y+1=0x+2y-2=0C 621A BOyx【入选理由】本题考查考查程序框图中的顺序结构,条件结构以及相应语句,线性规划的应用等基础知识知识,意在考查画图、用图,分析问题、解决问题、及基本运算能力.该题新颖独特,故选此题.3.已知不等式组202020x y y x y -+≥⎧⎪+≥⎨⎪++≤⎩表示的平面区域,则231x y z x +-=-的最大值 .【答案】7【入选理由】本题主要考查线性规划的应用等基础知识知识,意在考查学生的画图、用图,以及数形结合能力和计算能力.此题给出的目标函数231x y z x +-=-,似乎不好入手,但整理后2311211x y y z x x +--==+--,转化为斜率,就转化为常规题,高考线性规划问题的命题越来多变灵活,故选此题.。
阶段性测试题九(立体几何)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.(文)(2014·辽宁师大附中期中)已知两个不同的平面α、β和两条不重合的直线m、n,有下列四个命题①若m∥n,m⊥α,则n⊥α②若m⊥α,m⊥β,则α∥β③若m⊥α,m∥n,n⊂β,则α⊥β④若m∥α,α∩β=n,则m∥n其中正确命题的个数是()A.0个B.1个C.2个D.3个[答案] D[解析]由线面垂直的性质知①正确;垂直于同一条直线的两个平面平行,∴②正确;由m⊥α,m∥n知n⊥α,又n⊂β,∴α⊥β,∴③正确;如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,平面ABCD与平面ADD1A1分别为α、β,CC1为m,则m∥α,α∩β=n,但m与n不平行,∴④错,故选D.(理)(2014·浙江台州中学期中)设a、b是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则下列四个命题①若a⊥b,a⊥α,则b∥α②若a∥α,α⊥β,则a⊥β③a⊥β,α⊥β,则a∥α④若a⊥b,a⊥α,b⊥β,则α⊥β其中正确的命题的个数是()A.0个B.1个C.2个D.3个[答案] B[解析]①中可能有b⊂α;②中a⊂β,或a∥β,a与β斜交,a⊥β,都有可能;③中可能有a⊂α;若a⊥b,a⊥α,则b∥α或b⊂α,又b⊥β,∴α⊥β,∴④正确,故选B.2.(2014·山东省博兴二中质检)设m、n是两条不同直线,α、β是两个不同的平面,下列命题正确的是()A.m∥α,n∥β且α∥β,则m∥nB.m⊥α,n⊥β且α⊥β,则m⊥nC.m⊥α,n⊂β,m⊥n,则α⊥βD .m ⊂α,n ⊂α,m ∥β,n ∥β,则α∥β[答案] B[解析] 设m 与n 相交,m 、n 都在平面γ内,γ∥α,γ∥β时,满足A 的条件,∴A 错;若m ⊥α,α⊥β,则m ⊂β或m ∥β,又n ⊥β,∴n ⊥m ,∴B 正确;若m ⊥α,m ⊥n ,则n ∥α或n ⊂α,结合n ⊂β得不出α⊥β,故C 错;当m ∥n 且满足D 的条件时,得不出α∥β,故D 错.3.(2015·河南八校联考)一个几何体的三视图如图所示,其中正视图是一个正三角形,则这个几何体的外接球的表面积为( )A .16π3B .8π3C .43D .23π[答案] A [解析] 由三视图知该几何体为三棱锥,底面是等腰三角形,其底长为2,高为1,棱锥高为3,顶点在底面射影为等腰直角三角形底边的中点D ,直观图如图,BD ⊥AC ,PD ⊥平面ABC ,DA=DB =DC =1,故球心O 在PD 上,设OP =R ,则(3-R)2+12=R2,∴R =233.∴S 球=4πR2=16π3.4.(文)(2014·吉林市摸底)下图是某四棱锥的三视图,则该几何体的表面积等于( )A .17+65B .34+6 5C .6+65+43D .6+63+413[答案] B[解析] 由三视图知,这是一个底面是矩形的四棱锥,矩形的长和宽分别是6,2,四棱锥的高是4,其直观图如图,作PE ⊥平面ABCD ,则垂足E 为AD 的中点,PE =4,作EF ⊥BC ,垂足为F ,则PF ⊥BC ,∵EF =2,∴PF =25,∵AB ⊥AD ,∴AB ⊥PA ,PA =PE2+AE2=5,∴S =6×2+12×6×4+12×6×25+2×(12×2×5)=34+65,故选B .(理)(2015·豫南九校联考)已知四棱锥的三视图如图所示,则四棱锥的四个侧面中面积最大的是( )A .3B .25C .6D .8 [答案]C [解析] 由三视图知,该几何体是四棱锥,其直观图如图,其四个侧面中面积最大的是△PBC ,由图中数据知AB =2,BC =4,PA =PD =3,∴PE =5,取BC 中点F ,则EF ⊥BC ,∴PF ⊥BC ,PF =PE2+EF2=3,∴S △PBC =12BC·PF =6.5.(2014·云南景洪市一中期末)一个几何体的三视图如图所示,其中俯视图与左视图均为半径是1的圆,则这个几何体的体积是( )A .4π3B .πC .2π3D .π3[答案] B[解析] 由三视图知,这是一个半径为1的球,截去14,故其体积为V =34·(4π3·13)=π.6.(2015·江西三县联考)平面α与平面β平行的条件可以是( )A .α内有无穷多条直线与β平行B .直线a ∥α,a ∥βC .直线a ⊂α,直线b ⊂β,且a ∥β,b ∥αD .α内的任何直线都与β平行[答案] D[解析] 当α∩β=l 时,α内与l 平行的直线都与β平行,故A 错;当α∩β=l ,a ∥l ,a ⊄α,a ⊄β时,满足B 的条件,∴B 错;当α∩β=l ,a ⊂α,a ∥l ,b ⊂β,b ∥l 时,有a ∥β,b ∥α,∴C 错,故选D .7.(2014·长春市一调)某几何体的三视图如图(其中俯视图中的圆弧是半圆),则该几何体的表面积为( )A .92+14πB .82+14πC .92+24πD .82+24π[答案] A[解析] 由三视图知,该几何体是一个组合体,下部是长宽分别为5、4,高为4的长方体,上部为底半径为2,高为5的半圆柱,故其表面积S =5×4+(5+4)×2×4+π·22+12(2π×2×5)=92+14π,故选A .8.(2015·许昌、平顶山、新乡调研)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .103B .10C .30D .24+2 5[答案] B[解析] 由三视图可知,该几何体为直四棱柱,底面为直角梯形,S 底=12×(2+3)×2=5,棱柱高为2,V =5×2=10.9.(2015·广东揭阳一中期中)下列命题中,错误的是( )A .一条直线与两个平行平面中的一个相交,则必与另一个平面相交B .平行于同一平面的两个不同平面平行C .如果平面α不垂直平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面βD .若直线l 不平行平面α,则在平面α内不存在与l 平行的直线[答案] D[解析] 当直线l 在平面α内时可知D 错误.10.(文)(2015·广东执信中学期中)将正方体(如图1所示)截去两个三棱锥,得到如图2所示的几何体,则该几何体的左视图为( )[答案] B[解析] 其左视图可考虑在原正方体中,将该几何体投射到平面BCC1B1上,则A 点射影为B ,D 点射影为C ,D1点射影为C1,AD1的射影为BC1,应为实线,DD1的射影CC1为实线,B1C 应为虚线(左下到右上),故应选B .(理)(2015·甘肃天水一中段测)在正方体ABCD -A1B1C1D1中,点E1,F1分别是线段A1B1,A1C1的中点,则直线BE1与AF1所成角的余弦值是( )A .3010B .12C .3015D .1510[答案] A[解析] 以A 为原点,直线AB 、AD 、AA1分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系A -xyz ,设棱长为1,则B(1,0,0),E1(12,0,1),F1(12,12,1),∴AF1→=(12,12,1),BE1→=(-12,0,1).cos 〈AF1→,BE1→〉=AF1→·BE1→|AF1→||BE1→|=3452×62=3010,故选A . 11.(2015·深圳市五校联考)一个多面体的三视图如图所示,则该多面体的体积为( )A .233B .223C .6D .7[答案] A[解析] 由三视图可知,该多面体是由正方体截去两个正三棱锥所成的几何体,如图,正方体棱长为2,正三棱锥侧棱互相垂直,侧棱长为1,故几何体的体积为:V =V 正方体-2V 三棱锥=2×2×2-2×(13×12×1×1×1)=233.12.(2014·长沙市重点中学月考)某几何体的三视图如图所示,则它的表面积为( )A .2+1+52πB .2+1+252πC .2+(1+5)πD .2+2+52π[答案] A[解析] 由三视图知,该几何体是倒立的半个圆锥,圆锥的底半径为1,高为2,故其表面积为S =12π·12+12×2×2+12π·1·22+12=2+1+52π,故选A .第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上.)13.(2015·甘肃天水一中段测)若某几何体的三视图如下,该几何体的体积为2,则俯视图中的x =________.[答案] 2[解析] 由三视图可知,该几何体为四棱锥,高为2,底面为直角梯形,面积S =12(1+x)×2=1+x ,因此V =13Sh =13·(1+x)·2=2,解得x =2.14.(2014·成都七中模拟)已知正方体ABCD -A1B1C1D1的棱长为1,点M 是BC1的中点,P 是BB1一动点,则(AP +MP)2的最小值为________.[答案] 52[解析] 将平面ABB1A1展开到与平面CBB1C1共面,如下图,易知当A 、P 、M 三点共线时(AP +MP)2最小.AM2=AB2+BM2-2AB×BMcos135°=12+(22)2-2×1×22×(-22)=52.15.(2014·海南省文昌市检测)边长是22的正三角形ABC 内接于体积是43π的球O ,则球面上的点到平面ABC 的最大距离为________.[答案] 433[解析] 设球半径为R ,则由条件知43πR3=43π,∴R =3,正三角形ABC 所在平面截球得截面如图,OO1⊥平面ABC(O1为△ABC 的中心),OA =3,O1A =23×32×22=263,∴OO1=OA2-O1A2=33,∴球面上的点到平面ABC 的最大距离为PO1=PO +OO1=433.16.一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为________.[答案] 9[解析] 由三视图可得该几何体是一个三棱锥,底面是等腰三角形,底边长为6,高为3,三棱锥的高为3,所以V =13×(12×6×3)×3=9.三、解答题(本大题共6个小题,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)(2015·石光中学月考)如图所示,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是边长为a 的正方形,侧面PAD ⊥底面ABCD ,且PA =PD =22AD ,若E ,F 分别为PC ,BD 的中点.(1)求证:EF ∥平面PAD ;(2)求证:平面PDC ⊥平面PAD ;(3)求四棱锥P -ABCD 的体积.[解析] (1)连接EF ,AC ,∵四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是边长为a 的正方形且点F 为对角线BD 的中点, ∴对角线AC 经过F 点,又点E 为PC 的中点,∴EF 为△PAC 的中位线,∴EF ∥PA .又PA ⊂平面PAD ,EF ⊄平面PAD ,∴EF ∥平面PAD .(2)∵底面ABCD 是边长为a 的正方形,∴CD ⊥AD ,又侧面PAD ⊥底面ABCD ,侧面PAD ∩底面ABCD =AD ,∴CD ⊥平面PAD .又CD ⊂平面PCD ,∴平面PDC ⊥平面PAD .(3)过点P 作AD 的垂线PG ,垂足为点G ,∵侧面PAD ⊥底面ABCD ,PG ⊂平面PAD ,侧面PAD ∩底面ABCD =AD ,∴PG ⊥平面ABCD ,即PG 为四棱锥P -ABCD 的高,又PA =PD =22AD 且AD =a ,∴PG =a 2.∴V 四棱锥P -ABCD =13S 正方形ABCD·PG =13×a2×a 2=16a3.18.(本小题满分12分)(文)(2014·合肥市质检)如图,在多面体ABCDFE中,底面ABCD 是梯形,且AD =DC =CB =12AB .直角梯形ACEF 中,EF 綊12AC ,∠ECA 是直角,且平面ACEF ⊥平面ABCD .(1)求证:BC ⊥AF ;(2)试判断直线DF 与平面BCE 的位置关系,并证明你的结论.[解析] (1)证明:取AB 的中点H ,连接CH ,∵底面ABCD 是梯形,且AD =DC =CB =12AB ,易证四边形AHCD 为菱形,∴AD =HC =12AB ,∴∠ACB =90°,∴BC ⊥AC .∵平面ACEF ⊥平面ABCD ,且平面ACEF ∩平面ABCD =AC ,∴BC ⊥平面ACEF ,而AF ⊂平面ACEF ,故BC ⊥AF.(2)DF ∥平面BCE.证明如下:连接DH 交AC 于点M ,易知M 为AC 的中点,连接FM.在菱形AHCD 中,DM ⊥AC ,由第一问知BC ⊥AC ,故DM ∥BC .在直角梯形ACEF 中,EF 綊CM ,四边形EFMC 是平行四边形,故FM ∥EC .而BC ,CE ⊂平面BCE ,BC ∩CE =C ,而DM ,MF ⊂平面DMF ,DM ∩MF =M ,故平面BCE ∥平面DMF ,DF ⊂平面DMF ,从而,DF ∥平面BCE.(理)(2014·天津南开中学月考)如图,三棱柱ABC -A1B1C1的底面为边长为2的等边三角形,侧棱长为3,且侧棱与底面垂直,D 为B1C1的中点.(1)求证AC1∥平面A1BD ;(2)求异面直线AC1与BD 所成角的余弦值;(3)求二面角B1-A1B -D 的平面角的正弦值.[解析] 因为三棱柱的侧棱垂直于底面,所以平面BB1C1C ⊥平面A1B1C1.在等腰三角形A1B1C1中,D 为B1C1中点,∴A1D ⊥B1C1,∴A1D ⊥平面BB1C1C .取BC 的中点E ,连接DE ,则直线ED ,B1C1,A1D 两两垂直.如图,以D 为坐标原点建立空间直角坐标系,在等边三角形A1B1C1中,边长为2,所以A1D =3,所以D(0,0,0),B1(1,0,0),C1(-1,0,0),A1(0,0,3),B(1,-3,0),C(-1,-3,0),A(0,-3,3).(1)证明:DA1→=(0,0,3),DB →=(1,-3,0).设平面A1BD 的一个法向量为m =(x1,y1,z1),则⎩⎨⎧ 3z =0,x1-3y1=0.令y1=3,则x1=3,z1=0. 所以m =(3,3,0).又AC1→=(-1,3,-3),AC1→·m =0,∴AC1→⊥m ,又∵AC1⊄平面BDA1,∴AC1∥平面BDA1.(2)AC1→=(-1,3,-3),DB →=(1,-3,0),cos 〈AC1→,DB →〉=AC1→·DB →|AC1→|·|DB →|=-1-37·2=-277. 异面直线AC1与BD 所成角的余弦值为277.(3)B1B →=(0,-3,0),B1A1→=(-1,0,3),设平面B1BA1的一个法向量为n =(x2,y2,z2),则⎩⎨⎧ -3y2=0,-x2+3z2=0.令z2=3,则x2=3. 所以n =(3,0,3).cos 〈m ,n 〉=m·n |m|·|n|=912=34.∴二面角B1-A1B -D 的平面角的正弦值为74.19.(本小题满分12分)(文)(2015·江西三县联考)如图,四边形ABEF 是等腰梯形,AB ∥EF ,AF =BE =2,EF =42,AB =22,ABCD 是矩形.AD ⊥平面ABEF ,其中Q ,M 分别是AC ,EF 的中点,P 是BM 中点.(1)求证:PQ ∥平面BCE ;(2)求证:AM ⊥平面BCM ;(3)求点F 到平面BCE 的距离.[解析] (1)因为AB ∥EM ,且AB =EM ,所以四边形ABEM 为平行四边形.连接AE ,则AE 过点P ,且P 为AE 中点,又Q 为AC 中点,所以PQ 是△ACE 的中位线,于是PQ ∥CE.∵CE ⊂平面BCE ,PQ ⊄平面BCE ,∴PQ ∥平面BCE.(2)AD ⊥平面ABEF ⇒BC ⊥平面ABEF ⇒BC ⊥AM.在等腰梯形ABEF 中,由AF =BE =2,EF =42,AB =22,可得∠BEF =45°,BM =AM =2,∴AB2=AM2+BM2,∴AM ⊥BM.又BC ∩BM =B ,∴AM ⊥平面BCM.(3)解法一:点F 到平面BCE 的距离是M 到平面BCE 的距离的2倍,∵EM2=BE2+BM2,∴MB ⊥BE ,∵MB ⊥BC ,BC ∩BE =B ,∴MB ⊥平面BCE ,∴d =2MB =4.解法二:VC -BEF =13S △BEF·BC =43BC ,VF -BCE =13S △BCE·d =d 3BC .∵VC -BEF =VF -BCE ,∴d =4.(理)(2014·成都七中模拟)如图,四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是平行四边形,PG ⊥平面ABCD ,垂足为G ,G 在AD 上且AG =13GD ,GB ⊥GC ,GB =GC =2,E 是BC 的中点,四面体P -BCG 的体积为83.(1)求过P 、C 、B 、G 四点的球的表面积;(2)求直线DP 与平面PBG 所成角的正弦值;(3)在棱PC 上是否存在一点F ,使DF ⊥GC ,若存在,确定点F 的位置,若不存在,说明理由.[解析] (1)∵四面体P -BCG 的体积为83,GB ⊥GC ,GB =GC =2,PG ⊥平面ABCD ,∴PG =4,以GP ,GB ,GC 为棱构造长方体,外接球的直径为长方体的对角线.∴(2R)2=16+4+4,∴R =6,∴S =4π×6=24π.(2)∵GB =GC =2,∠BGC =π2,E 为BC 的中点,∴GE =2,BGsin ∠AGB =2,∴∠AGB =π4,作DK ⊥BG 交BG 的延长线于K ,∴DK ⊥平面BPG ,∵BC =BG2+CG2=22,∴DG =34BC =322,∴DK =GK =32,PD =412. 设直线DP 与平面PBG 所成角为α,∴sinα=DK DP =38282.(3)假设F 存在,过F 作FF ′⊥GC 交GC 于F ′,则必有DF ′⊥GC .因为AG =13GD ,且AD =22,所以GD =322,又∠DGF ′=45°,∴GF ′=32=34GC ,∴PF =34PC .∴当CF CP =14时满足条件.20.(本小题满分12分)(2015·大连市二十中期中)如图,四边形ABCD 中,AB ⊥AD ,AD ∥BC ,AD =6,BC =4,AB =2,E 、F 分别在BC 、AD 上,EF ∥AB .现将四边形ABEF 沿EF 折起,使得平面ABEF ⊥平面EFDC .(1)当BE =1时,是否在折叠后的AD 上存在一点P ,使得CP ∥平面ABEF ?若存在,指出P 点位置,若不存在,说明理由;(2)设BE =x ,问当x 为何值时,三棱锥A -CDF 的体积有最大值?并求出这个最大值.[解析] (1)存在点P 使得满足条件CP ∥平面ABEF ,且此时AP AD =35.证明如下:AP AD =35,过点P 作MP ∥FD ,与AF 交于点M ,则有MP FD =35,又FD =5,故MP =3,又因为EC =3,MP ∥FD ∥EC ,故有MP 綊EC ,故四边形MPCE 为平行四边形,所以PC ∥ME ,又CP ⊄平面ABEF ,ME ⊂平面ABEF ,故有CP ∥平面ABEF 成立.(2)因为平面ABEF ⊥平面EFDC ,平面ABEF ∩平面EFDC =EF ,又AF ⊥EF ,所以AF ⊥平面EFDC . 由已知BE =x ,所以AF =x(0<x<4),FD =6-x.故VA -CDF =13·(12DF·EF)·AF =13·12·2·(6-x)·x =13(6x -x2)=13[-(x -3)2+9]=-13(x -3)2+3.所以,当x =3时,VA -CDF 有最大值,最大值为3.21.(本小题满分12分)(文)如图,在直三棱柱ABC -A1B1C1中,BC =2,AB =AC =AA1=1,D 是棱CC1上的一点,P 是AD 的延长线与A1C1的延长线的交点,且PB1∥平面BDA1.(2)求证:CD =C1D ;(2)求点C 到平面B1DP 的距离.[解析] (1)证明:连接B1A 交BA1于O ,∵PB1∥平面BDA1,B1P ⊂平面AB1P ,平面AB1P ∩平面BA1D =OD ,∴B1P ∥OD .又∵O 为B1A 的中点,∴D 为AP 的中点,∴C1为A1P 的中点,∴△ACD ≌△PC1D ,∴CD =C1D ;(2)因为VC -B1PD =VB1-PCD所以13h·S △B1PD =13A1B1·S △PCD ,∵A1B1=1,S △PCD =12CD·PC1=14,在△B1PD 中,B1D =32,B1P =5,PD =52,∴cos ∠DB1P =255,sin ∠DB1P =55.∴S △B1PD =12×32×5×55=34,∴h =13.(理) (2014·康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校联考)如图,四边形ABCD 与BDEF 均为菱形,设AC 与BD 相交于点O ,若∠DAB =∠DBF =60°,且FA =FC .(1)求证:FC ∥平面EAD ;(2)求二面角A -FC -B 的余弦值.[解析] (1)证明:∵四边形ABCD 与BDEF 均为菱形,∴AD ∥BC ,DE ∥BF.∵AD ⊄平面FBC ,DE ⊄平面FBC ,∴AD ∥平面FBC ,DE ∥平面FBC ,又AD ∩DE =D ,AD ⊂平面EAD ,DE ⊂平面EAD ,∴平面FBC ∥平面EAD ,又FC ⊂平面FBC ,∴FC ∥平面EAD .(2)连接FO 、FD ,∵四边形BDEF 为菱形,且∠DBF =60°,∴△DBF 为等边三角形, ∵O 为BD 中点.所以FO ⊥BD ,O 为AC 中点,且FA =FC ,∴AC ⊥FO ,又AC ∩BD =O ,∴FO ⊥平面ABCD ,∴OA 、OB 、OF 两两垂直,建立如图所示的空间直角坐标系O -xyz ,设AB =2,因为四边形ABCD 为菱形,∠DAB =60°,则BD =2,OB =1,OA =OF =3,∴O(0,0,0),A(3,0,0),B(0,1,0),C(-3,0,0),F(0,0,3),∴CF →=(3,0,3),CB →=(3,1,0),设平面BFC 的一个法向量为n =(x ,y ,z),则有⎩⎪⎨⎪⎧ n·CF →=0,n·CB →=0,∴⎩⎨⎧3x +3z =0,3x +y =0, 令x =1,则n =(1,-3,-1),∵BD ⊥平面AFC ,∴平面AFC 的一个法向量为OB →=(0,1,0).∵二面角A -FC -B 为锐二面角,设二面角的平面角为θ,∴cosθ=|cos 〈n ,OB →〉|=|n·OB →||n|·|OB →|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-35=155, ∴二面角A -FC -B 的余弦值为155.22.(本小题满分14分)(文)(2014·黄石二中检测)如图,在直三棱柱ABC -A1B1C1中,AA1=AC =2AB =2,且BC1⊥A1C .(1)求证:平面ABC1⊥平面A1ACC1;(2)设D 是A1C1的中点,判断并证明在线段BB1上是否存在点E ,使DE ∥平面ABC1;若存在,求三棱锥E -ABC1的体积.[解析] (1)证明:在直三棱柱ABC -A1B1C1中,有A1A ⊥平面ABC .∴A1A ⊥AC ,又A1A =AC ,∴A1C ⊥AC1.又BC1⊥A1C ,∴A1C ⊥平面ABC1,∵A1C ⊂平面A1ACC1,∴平面ABC1⊥平面A1CC1.(2)存在,E 为BB1的中点.取A1A 的中点F ,连EF ,FD ,当E 为B1B 的中点时,EF ∥AB ,DF ∥AC1,∴平面EFD ∥平面ABC1,则有ED ∥平面ABC1.当E 为BB1的中点时,VE -ABC1=VC1-ABE =13×2×12×1×1=13.(理)(2014·浙北名校联盟联考)已知在长方体ABCD -A ′B ′C ′D ′中,点E 为棱CC ′上任意一点,AB =BC =2,CC ′=1.(1)求证:平面ACC ′A ′⊥平面BDE ;(2)若点P 为棱C ′D ′的中点,点E 为棱CC ′的中点,求二面角P -BD -E 的余弦值.[解析] (1)∵ABCD 为正方形,∴AC ⊥BD ,∵CC ′⊥平面ABCD ,∴BD ⊥CC ′,又CC ′∩AC =C ,∴BD ⊥平面ACC ′A ′,∴平面BDE ⊥平面ACC ′A ′.(2)以DA 为x 轴,以DC 为y 轴,以DD ′为z 轴建立空间直角坐标系,则D(0,0,0),B(2,2,0),E(0,2,12),P(0,1,1),设平面BDE 的法向量为m =(x ,y ,z),∵DB →=(2,2,0),DE →=(0,2,12),∴⎩⎪⎨⎪⎧ m·DB →=2x +2y =0,m·DE →=2y +12z =0, 令x =1,则y =-1,z =4,∴m =(1,-1,4),设平面PBD 的法向量为n =(x ,y ,z), ∵DP →=(0,1,1),∴⎩⎪⎨⎪⎧ n·DB →=2x +2y =0,n·DP →=y +z =0, 令x =1,则y =-1,z =1,∴n =(1,-1,1),∴cos 〈m ,n 〉=m·n |m|·|n|=63,∴二面角P -BD -E 的余弦值为63.。
【南方凤凰台】(某某专用)2016届高考数学大一轮复习第八章第45课一元二次不等式要点导学要点导学各个击破一元二次不等式的解法(1) 解不等式:-3x2+4x+4<0;(2) 解关于x的不等式:x2-(2a+1)x+a(a+1)<0.[思维引导]本题考查一元二次不等式的解法,求解时注意与相应的二次函数的图象相结合.[解答](1) 原不等式转化为3x2-4x-4>0,方程3x2-4x-4=0的解为x1=-23,x2=2.根据y=3x2-4x-4的图象,可得原不等式的解集为2|-23x x x⎧⎫⎨⎬⎩⎭或.(2) 原不等式转化为(x-a)(x-a-1)<0,所以原不等式的解集是{x|a<x<a+1}.[精要点评]求解一元二次不等式的一般方法:(1) 可通过解相应一元二次方程的根,再画出相应的二次函数的图象,从而求出不等式的解集;(2) 通过因式分解求一元二次不等式的解集.解不等式:(x-2)(x+3)>6.[解答](x+3)(x-2)>6x2+x-6>6x2+x-12>0(x-3)(x+4)>0,解得x>3或x<-4,所以原不等式的解集为(-∞,-4)∪(3,+∞).一元二次不等式与一元二次函数的关系(2014·某某模拟)已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),且不等式f(x)<2x的解集为(-1,2),若方程f(x)+3a=0有两个相等的实数根,求f(x)的解析式.[思维引导]对于二次不等式的解集的问题要充分利用相应二次方程的根、图象的情况.用联系的观点去分析研究,从而使二次不等式相关问题得以解决.[解答]因为f(x)<2x的解集为(-1,2),所以ax2+(b-2)x+c<0的解集为(-1,2),所以a>0,且方程ax2+(b-2)x+c=0的两根为-1和2,即-20,42-40a b ca b c++=⎧⎨++=⎩2-,-2,b ac a=⎧⎨=⎩所以f(x)=ax2+(2-a)x-2a(a>0).因为方程f(x)+3a=0有两个相等的实数根,即ax2+(2-a)x+a=0有两个相等的实数根, 所以Δ=(2-a)2-4a2=03a2+4a-4=0,所以a=-2或a=2 3.因为a>0,所以a=23,b=43,c=-43.所以f(x)=23x2+43x-43.[精要点评]本题主要考查学生解一元二次不等式、一元二次不等式与一元二次函数图象、一元二次方程根与系数之间的关系及应用,一元二次不等式的处理经常与相应函数的图象联系起来进行处理,结合图形、方程根与系数的关系有利于快速解题.已知函数f(x)=ax2+(b-8)x-a-ab,当x∈(-3,2)时,f(x)>0,当x∈(-∞,-3)∪(2,+∞)时,f(x)<0.(1) 求f(x)的解析式;(2) 若不等式ax2+bx+c≤0的解集为R,求c的取值X围.[解答](1) 因为函数f(x)=ax2+(b-8)x-a-ab,当x∈(-3,2)时,f(x)>0,当x∈(-∞,-3)∪(2,+∞)时,f(x)<0,所以a<0,f(x)=0的两根为-3和2,则-8--1,-1--6bab⎧=⎪⎨⎪=⎩-3,5,ab=⎧⎨=⎩所以f(x)=-3x2-3x+18.(2) 由题意知不等式-3x2+5x+c≤0的解集为R,所以Δ=25+12c≤0,即c≤-25 12.故c的取值X围是25 -,-12∞⎛⎤ ⎥⎝⎦.一元二次方程的实根分布已知x 2+ax+2=0的两根都小于-1,某某数a 的取值X 围.[思维引导]利用数形结合的方法,即利用一元二次方程和相应二次函数之间的关系得0,--1,2(-1)0.a f ∆≥⎧⎪⎪<⎨⎪>⎪⎩[解答]令f(x)=x 2+ax+2,因为x 2+ax+2=0的两根都小于-1,所以0,--1,2(-1)0,a f ∆≥⎧⎪⎪<⎨⎪>⎪⎩解得 22≤a<3.故实数a 的取值X 围是[22,3).[精要点评]利用二次函数的图象分析一元二次方程的根的问题,通常要考查其开口方向、判别式、对称轴及端点处函数值的符号.已知二次函数f(x)=x 2+2bx+c(b,c ∈R ),且f(1)=0.若关于x 的方程f(x)+x+b=0的两个实数根分别在区间(-3,-2)和(0,1)内,某某数b 的取值X 围.[解答]二次函数f(x)=x 2+2bx+c(b,c ∈R ),且f(1)=0,则1+2b+c=0.令g(x)=f(x)+x+b=x 2+(2b+1)x+b+c=x 2+(2b+1)x-b-1,由题意得(-3)0,(-2)0,(0)0,(1)0,g g g g >⎧⎪<⎪⎨<⎪⎪>⎩所以15<b<57.关于一元二次不等式的实际应用(2014·东海调研)某小商品2012年的价格为8元/件,年销量为a 件,现经销商计划在2013年将该商品的价格降至5.5元/件到7.5元/件之间,经调查,顾客的期望价格为4元/件,经测算,该商品的价格下降后新增的年销量与实际价格和顾客期望价格的差成反比,比例系数为k,该商品的成本价格为3元/件.(1) 写出该商品价格下降后,经销商的年收益y 与实际价格x 的函数关系式;(2) 设k=2a,当实际价格最低定为多少时,仍然可以保证经销商2013年的收益比2012年至少增长20%?[解答](1) 设该商品价格下降后为x 元/件,销量增加到-4k a x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭件,所以年收益y=-4k a x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭(x-3),5.5≤x ≤7.5. (2) 当k=2a 时,依题意有2-4a a x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭(x-3)≥(8-3)a ×(1+20%),解得x ≥6或4<x ≤5. 又5.5≤x ≤7.5,所以6≤x ≤7.5.因此当实际价格最低定为6元/件时,仍然可以保证经销商2013年的收益比2012年至少增长20%.(2014·马某某联考改编)9月份为了推销月饼,食品公司抽调了一批销售员,根据过去的经验已知销售数量y(万件)与销售员的数量x(人)之间的函数关系式为y=292031600xx x ++(x>0).若要求在该月月饼的销售量不少于10万件,则销售员的数量应在什么X 围内?[解答]由题意得292031600x x x ++>10,整理得x 2-89x+1 600<0,即(x-25)(x-64)<0,解得25<x<64.若要使销售量超过10万件,则销售人员应大于25人小于64人.某校学生社团心理学研究小组在对学生上课注意力集中情况的调查研究中,发现其注意力指数p 与听课时间t 之间的关系满足如图所示的曲线.当t ∈(0,14]时,曲线是二次函数图象的一部分;当t ∈[14,40]时,曲线是函数y=log a (x-5)+83(a>0且a ≠1)图象的一部分.根据专家研究,当注意力指数p 大于80时听课效果最佳.(X 题赏析)(1) 试求p=f(t)的函数关系式;(2) 教师在什么时段内安排核心内容,能使得学生听课效果最佳?请说明理由.[规X答题](1) 当t∈(0,14]时,设p=f(t)=c(t-12)2+82(c<0),将点(14,81)代入得c=-14, (2分)则p=f(t)=-14(t-12)2+82; (4分)当t∈[14,40]时,将点(14,81)代入y=log a(x-5)+83,得a=13. (6分)所以p=f(t)=2131-(-12)82,014,4(-5)83,1440.t tlog t t⎧+<<⎪⎨+≤≤⎪⎩ (7分)(2) 当t∈(0,14]时,由-14(t-12)2+82≥80,解得12-22≤t≤12+22, 所以t∈[12-22,14]. (11分)当t∈[14,40]时,lo13g(t-5)+83≥80,解得5<t≤32,所以t∈[14,32].(14分)综上,t∈[12-22,32],即教师在[12-22,32]时段内安排核心内容,能使得学生听课效果最佳. (16分) 1. 不等式2x2-x-1>0的解集是.[答案]1-,-2∞⎛⎫⎪⎝⎭∪(1,+∞)2. 已知一元二次不等式f(x)<0的解集为1-12x x x⎧⎫⎨⎬⎩⎭或,那么f(10x)>0的解集为.[答案]{x|x<-lg 2}[解析]根据已知可得不等式f(x)>0的解是-1<x<12,故-1<10x<12,解得x<-lg 2.3. 不等式2-4xx+>0的解集是.[答案]{} |-42 x x<<[解析]2-4xx+>0等价于(x-2)(x+4)<0,所以-4<x<2.4. (2014·某某期中)不等式1xx+<3的解集为.[答案](-∞,0)∪1,2∞⎛⎫+⎪⎝⎭[解析]1xx+<31xx+-3<02-1xx>0x>12或x<0.[温馨提醒]趁热打铁,事半功倍.请老师布置同学们完成《配套检测与评估》中的练习(第89-90页).。
苏省苏州中学2015-2016学年度第一学期期初考试高三数学I本试卷满分160分,考试时间120分钟,将正确的答案写在答题卡的相应位置上。
一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1. 若a +i 1-i(i 是虚数单位)是实数,则实数a 的值是____________.2. 已知集合A ={x |x >1},B ={x |x 2-2x <0},则A ∪B =____________.3. 命题“若实数a 满足a ≤2,则a 2<4”的否命题是______ (填“真”或“假”)命题.4.在如图所示的算法流程图中,若输入m =4,n =3,则输出的a =__________.(第4题)5.把一个体积为27 cm 3的正方体木块表面涂上红漆,然后锯成体积为1 cm 3的27个小正方体,现从中任取一块,则这一块至少有一面涂有红漆的概率为____________.6. 在约束条件⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤1,0≤y ≤2,2y -x ≥1下,则x -2+y 2的最小值为__________.7.设α、β是空间两个不同的平面,m 、n 是平面α及β外的两条不同直线.从“① m ⊥n ;② α⊥β;③ n ⊥β;④ m ⊥α”中选取三个作为条件,余下一个作为结论,写出你认为正确的一个命题:____________.(填序号).8.在平面直角坐标系xOy 中,已知A 、B 分别是双曲线x 2-y 23=1的左、右焦点,△ABC 的顶点C 在双曲线的右支上,则sin A -sin Bsin C的值是____________.9. 已知点A (0,2),抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,线段FA 交抛物线于点B ,过B 作l 的垂线,垂足为M ,若AM ⊥MF ,则p =__________.10. 若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x <0,-2-x,x >0,则函数y =f (f (x ))的值域是____________.11. 如图所示,在直三棱柱A 1B 1C 1—ABC 中,AC ⊥BC ,AC =4,BC =CC 1=2.若用平行于三棱柱A 1B 1C 1—ABC 的某一侧面的平面去截此三棱柱,使得到的两个几何体能够拼接成长方体,则长方体表面积的最小值为________.(第11题)12. 已知椭圆x 24+y 22=1,A 、B 是其左、右顶点,动点M 满足MB ⊥AB ,连结AM 交椭圆于点P ,在x 轴上有异于点A 、B 的定点Q ,以MP 为直径的圆经过直线BP 、MQ 的交点,则点Q 的坐标为____________.13. 在△ABC 中,过中线AD 中点E 任作一直线分别交边AB 、AC 于M 、N 两点,设AM →=xAB →,AN →=yAC →(x 、y ≠0),则4x +y 的最小值是______________.14.设m ∈N ,若函数f (x )=2x -m 10-x -m +10存在整数零点,则m 的取值集合为______________.二、 解答题:本大题共6小题,共90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. (本小题满分14分)如图,平面PAC ⊥平面ABC ,点E 、F 、O 分别为线段PA 、PB 、AC 的中点,点G 是线段CO 的中点,AB =BC =AC =4,PA =PC =2 2.求证:(1) PA ⊥平面EBO ; (2) FG ∥平面EBO .16. (本小题满分14分)已知函数f (x )=2cos x 2⎝⎛⎭⎪⎫3cos x 2-sin x2.(1) 设θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,且f (θ)=3+1,求θ的值;(2) 在△ABC 中,AB =1,f (C )=3+1,且△ABC 的面积为32,求sin A +sin B 的值.17. (本小题满分14分)在平面直角坐标系xOy 中,如图,已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1、A 2,上、下顶点分别为B 1、B 2.设直线A 1B 1的倾斜角的正弦值为13,圆C 与以线段OA 2为直径的圆关于直线A 1B 1对称.(1) 求椭圆E 的离心率;(2) 判断直线A 1B 1与圆C 的位置关系,并说明理由; (3) 若圆C 的面积为π,求圆C 的方程.18. (本小题满分16分)心理学家研究某位学生的学习情况发现:若这位学生刚学完的知识存留量记为1,则x 天后的存留量y 1=4x +4;若在t (t >4)天时进行第一次复习,则此时知识存留量比未复习情况下增加一倍(复习时间忽略不计),其后存留量y 2随时间变化的曲线恰为直线的一部分,其斜率为a t +2(a <0),存留量随时间变化的曲线如图所示.当进行第一次复习后的存留量与不复习的存留量相差最大时,则称此时刻为“二次复习最佳时机点”.(1) 若a =-1,t =5求“二次复习最佳时机点”; (2) 若出现了“二次复习最佳时机点”,求a 的取值范围.19. (本小题满分16分)已知各项均为正数的等差数列{a n }的公差d 不等于0,设a 1、a 3、a k 是公比为q 的等比数列{b n }的前三项.(1) 若k =7,a 1=2.① 求数列{a n b n }的前n 项和T n ;② 将数列{a n }与{b n }中相同的项去掉,剩下的项依次构成新的数列{c n },设其前n 项和为S n ,求S 12--n n -22n -1+3·2n -1的值;(2) 若存在m >k ,m ∈N *使得a 1、a 3、a k 、a m 成等比数列,求证:k 为奇数.20. (本小题满分16分)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +a ,x <0,ln x ,x >0,其中a 是实数.设A (x 1,f (x 1)),B (x 2,f (x 2))为该函数图象上的两点,且x 1<x 2.(1)指出函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线互相垂直,且x 2<0,证明:x 2-x 1≥1; (3)若函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线重合,求a 的取值范围.江苏省苏州中学2015-2016学年度第一学期期初考试数学II(理科附加)本试卷满分40分,考试时间30分钟,将正确的答案写在答题卡的相应位置上。
高三年级摸底考试数学Ⅰ第Ⅰ卷一、填空题(本大题共14个小题,每小题5分,共70分,请把答案填写在答题卡相应位置) 1、已知集合{|11}A x x =-≤≤,则A Z =2、若复数(1)(2)(z i m i i =-+为虚数单位)是纯虚数,则实数m 的值为3、数据10,6,8,5,6的方差2s =4、抛掷甲乙两枚质地均匀且四面上标有1,2,3,4的正四面体,记落在桌面的底面上的数字分别为,x y , 则xy为正数的概率是5、已知双曲线2221(0)y x m m-=>的一条渐近线方程为0x =,则m =6、执行如图所示的算法流程图,则输出的结果是7、底面边长为2的正四棱锥的体积为 8、在等比数列{}n a 中,若13541,4(1)a a a a ==-,则7a =9、已知1,2,a b a b ==+= ,则向量,a b的夹角为10、直线10ax y ++=被圆2220x y ax a +-+=解得弦长为2,、 则实数a 的值是11、已知实数()22f x x x =-+,则不等式()2(log )2f x f <的解集是12、将函数sin 2y x =的图象向左平移(0)ϕϕ>个单位,若所得的图象过点(6π,则ϕ的最小值为13、在ABC ∆中,2,3AB AC ==,角A 的平分线与AB 边上的中线交于点O ,若(,)AO xAB yAC x y R =+∈,则x y +的值为14、已知函数()32(x f x e x e -=+-为自然对数的底数),()23g x x ax a =--+,若存在实数12,x x ,使得12()()0f x g x ==,且121x x -≤,则实数a 的取值范围是三、解答题:本大题共6小题,满分70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 15、(本小题满分14分)在锐角ABC ∆,角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,4,6b c ==,且sin a B = (1)求角A 大大小;(2)若D 为BC 的中点,求线段AD 的长。
江苏省苏锡常镇四市2025届高三第一次模拟考试数学试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知等差数列{}n a 中,27a =,415a =,则数列{}n a 的前10项和10S =( )A .100B .210C .380D .4002.一个由两个圆柱组合而成的密闭容器内装有部分液体,小圆柱底面半径为1r ,大圆柱底面半径为2r ,如图1放置容器时,液面以上空余部分的高为1h ,如图2放置容器时,液面以上空余部分的高为2h ,则12h h =( )A .21r rB .212r r ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .321r r ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .21r r 3.甲、乙、丙、丁四位同学利用暑假游玩某风景名胜大峡谷,四人各自去景区的百里绝壁、千丈瀑布、原始森林、远古村寨四大景点中的一个,每个景点去一人.已知:①甲不在远古村寨,也不在百里绝壁;②乙不在原始森林,也不在远古村寨;③“丙在远古村寨”是“甲在原始森林”的充分条件;④丁不在百里绝壁,也不在远古村寨.若以上语句都正确,则游玩千丈瀑布景点的同学是( )A .甲B .乙C .丙D .丁4.已知x ,y 满足2y x x y x a ≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,且2z x y =+的最大值是最小值的4倍,则a 的值是( )A .4B .34C .211D .14 5.函数的图象可能是下列哪一个?( )A .B .C .D .6.某中学2019年的高考考生人数是2016年高考考生人数的1.2倍,为了更好地对比该校考生的升学情况,统计了该校2016年和2019年的高考情况,得到如图柱状图:则下列结论正确的是( ).A .与2016年相比,2019年不上线的人数有所增加B .与2016年相比,2019年一本达线人数减少C .与2016年相比,2019年二本达线人数增加了0.3倍D .2016年与2019年艺体达线人数相同7.已知函数()()f x x R ∈满足(1)1f =,且()1f x '<,则不等式()22lg lg f x x <的解集为( ) A .10,10⎛⎫ ⎪⎝⎭ B .10,10,10 C .1,1010⎛⎫ ⎪⎝⎭D .()10,+∞ 8.已知函数()sin(2)4f x x π=-的图象向左平移(0)ϕϕ>个单位后得到函数()sin(2)4g x x π=+的图象,则ϕ的最小值为( )A .4πB .38πC .2πD .58π 9.已知集合{}|26M x x =-<<,{}2|3log 35N x x =-<<,则MN =( ) A .{}2|2log 35x x -<<B .{}2|3log 35x x -<<C .{}|36x x -<<D .{}2|log 356x x << 10.已知(2sin ,cos ),(3cos ,2cos )2222x x x x a b ωωωω==,函数()f x a b =·在区间4[0,]3π上恰有3个极值点,则正实数ω的取值范围为( )A .85[,)52 B .75[,)42 C .57[,)34 D .7(,2]411.若双曲线C :221x y m-=的一条渐近线方程为320x y +=,则m =( ) A .49 B .94 C .23 D .3212.函数ln ||()xx x f x e =的大致图象为( ) A . B .C .D .二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2016届高三六校第一次联考文科数学试题命题学校:珠海一中2015,9,7本试题共4页,第1至21题为必做题,从第22、23、24三个小题中选做一题, 总分值150分,考试用时120分钟。
一、选择题:本大题共12小题,每题5分,总分值60分,在每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知全集U ={1,2,3,4,5},集合A ={2,3,4},B ={1,4},则(∁U A )∪B 为( ) A .{1} B .{1,5} C .{1,4} D .{1,4,5} 2.假设z 是z 的共轭复数,且满足i i z 24)1(2+=-⋅,则=z 〔 〕A .i 21+-B .i 21--C .i 21+D .i 21- 3.已知命题q p ,,则“q p ∧是真命题”是“p ⌝为假命题”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.设等比数列}{n a 的公比21=q ,前n 项和为n S ,则=33a S ( ) A .5 B .7 C .8 D .155.以下四个函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上为增函数的是( )A .x x y 22-= B .3x y = C .21ln x y -= D .1||+=x y6.已知双曲线的渐近线方程为x y 2±=,焦点坐标为)(0,6),0,6(-,则双曲线方程为〔 〕A .18222=-y xB .12822=-y xC .14222=-y xD .12422=-y x 7.函数)0)(3sin()(>+=ωπωx x f 相邻两个对称中心的距离为2π,以下哪个区间是函数)(x f 的单调减区间〔 〕A .]0,3[π-B .]3,0[πC .]2,12[ππ D .]65,2[ππ8.曲线x x y 2ln -=在点)2,1(-处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积是( )A .21 B .43C .1D .2 9.在边长为2的正方体内部随机取一个点,则该点到正方体8个顶点的距离都不小于1的概率为〔 〕 A .61 B .65 C .6π D .6-1π 10.一个空间几何体的三视图如以下图,其中正视图是边长为2的正三角形,俯视图是边长分别为1,2的矩形,则该几何体的侧面积为〔 〕A .43+B .63+C .432+D .632+11.执行如右图所示的程序框图,假设输出的n =9,则输入的整数p 的最小值是( )A .50B .77C .78D .30612.已知抛物线x y =2上一定点B(1,1)和两个动点P 、Q ,当P 在抛物线上运动时,BP ⊥PQ ,则Q 点的纵坐标的取值范围是( ) A .),,(∞+⋃∞-2[]2- B .),,(∞+⋃∞-3[]1- C .),,(∞+⋃∞-3[]0 D .),,(∞+⋃∞-4[]1二、填空题:本大题共4小题,每题5分,总分值20分。
沭阳国际学校2015—2016学年度第一学期第一次月考高三数学试卷注意事项:1.本试卷共4页.满分160分,考试时间120分钟.2.请将填空题的答案和解答题的解题过程写在答题卷上,在本试卷上答题无效. 参考公式:样本数据12x x ,,…,n x 的方差2211()n i i s x x n ==-∑,其中x =11n i i x n =∑一、填空题:本大题共14小题,每题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上......... 1.已知集合{1,1,2,4}A =-,{1,2}B =-,则AB =2.设复数z 满足i z i 23)1(+-=+(i 是虚数单位),则z 的实部是________3.一种水稻试验品种连续5年的平均单位面积产量(单位:t/hm 2)如下:9.8,9.9,10.1,10,10.2,则该组数据的方差为4.从1,2,3,4这四个数中一次随机取两个数,则其中一个数是另一个数的两倍的概率是________5.下图是一个算法流程图,则输出的n 的值是 .6.设抽测的树木的底部周长均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有 株树木的底部周长小于100cm.7.已知向量若,则=8.在矩形ABCD 中,2AB =, 3BC =,以BC 边所在直线为轴旋转一周,则形成的几 何体的侧面积为 .9.若椭圆的焦距长等于它的短轴长,则椭圆的离心率等于10.命题“[]21,2,+90x x ax ∀∈+≥”是假命题,则实数a 的取值范围是(1,2),(2,3),a b ==()()a b a b λ+⊥-λ开始 0←n 1+←n n 202>n输出n结束 (第5题)NY 组距频率100 80 90 110 120 130 底部周长/cm(第6题)11.已知⊙A:221x y +=,⊙B: 22(3)(4)4x y -+-=,P 是平面内一动点,过P 作⊙A、⊙B 的切线,切点分别为D 、E ,若PE PD =,则P 到坐标原点距离的最小值为 . 12.若数列{}n a 满足1133,2n n a a a n +=-=,则na n的最小值为 13.设函数2()3f x x ax a =-++,()2g x ax a =-.若存在0R x ∈,使得0()0f x <与0()0g x <同时成立,则实数a 的取值范围是14.若实数,,,a b c d 满足22ln 341a a c b d--==,则()()22a cb d -+-的最小值为 二、解答题:本大题共6小题,共计90分,请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)在ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知ABC △的周长为13+且C B A sin 3sin sin =+.(1)求边c 的长;(2)若ABC △的面积为C sin 31,求角C 的大小. 16.(本小题满分14分)如图,在直三棱柱111C B A ABC -中,AB AC =,D 、E 分别为BC 、C B 1的中点, (1)求证:11//DE ABB A 平面; (2)求证:1ADE B BC ⊥平面平面17.(本小题满分14分)如图所示,某人在斜坡P 处仰视正对面山顶上一座铁塔,塔高AB=80米,塔所在山高OA=220米,OC=200米,观测者所在斜坡CD 近似看成直线,斜坡与水平面夹角为α,21tan =α(1)以射线OC 为Ox 轴的正向,OB 为Oy 轴正向,建立直角坐标系,求出斜坡CD 所 在直线方程;(2)当观察者视角∠APB 最大时,求点P 的坐标(人的身高忽略不计) 18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,已知对于任意实数k ,直线)()(313330k x k y k ++-=恒过定点F. 设椭圆C 的中心在原点,一个焦点为F ,且椭圆C 上的点到F 的最大距离为23+.(1)求F 点坐标 (2)求椭圆C 的方程;(3)设(m ,n )是椭圆C 上的任意一点,圆O :222(0)x y r r +=>与椭圆C 有4个相异公共点,试分别判断圆O 与直线l 1:mx+ny=1和l 2:mx+ny=4的位置关系. 19.(本小题满分16分)已知函数f(x)=ax 3+bx 2-3x (a ,b∈R )在点(1,f(1))处的切线方程为y +2=0. (1)求函数f(x)的解析式;(2)若对于区间[-2,2]上任意两个自变量的值x 1,x 2,都有| f(x 1) -f(x 2)|≤c, 求实数c 的最小值;(3)若过点M (2,m )(m≠2)可作曲线y =f(x)的三条切线,求实数m 的取值范围. 20.(本小题满分16分)已知数列{a n }中,a 2=1,前n 项和为S n ,且1()2n n n a a S -=. (1)求a 1;(2)证明数列{a n }为等差数列,并写出其通项公式;(3)设1lg 3n n na b +=,试问是否存在正整数p ,q(其中1<p<q),使b 1,b p ,b q 成等比数列?若存在,求出所有满足条件的数组(p ,q);若不存在,说明理由.沭阳国际学校2015—2016学年度第一学期第一次月考高三数学II (附加题)命题人:章其玉 2015.10 21.【选做题】本题包括A ,B ,C ,D 共4小题,请从这4题中选做2小题,每小题10分,共20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A .选修4-1:几何证明选讲(本小题满分10分)如图,⊙O 是等腰三角形ABC 的外接圆,AB=AC ,延长BC 到点D ,使CD =AC ,连接AD 交⊙O 于点E ,连接BE 与AC 交于点F . (1)判断BE 是否平分∠ABC,并说明理由; (2)若AE=6,BE=8,求EF 的长.B .选修4-2:矩阵与变换(本小题满分10分)已知矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 3 3 c d ,若矩阵A 属于特征值6的一个特征向量为α1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤11,属于特征值1的一个特征向量为α2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤3-2.求矩阵A ,并写出A 的逆矩阵.C .选修4-4:坐标系与参数方程(本小题满分10分)已知曲线C 的极坐标方程为4sin ρθ=,以极点为原点,极轴为x 轴的非负半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为1231x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),求直线l 被曲线C 截得的线段长度.D .选修4-5:不等式选讲(本小题满分10分)设x ,y ,z 为正数,证明:()()()()3332222x y z x y z y x z z x y +++++++≥【必做题】(第22、23题每题10分.共20分。
一、填空题:本大题共14个小题,每小题5分,共70分.1.设全集U ={x | x ≥2,x ∈N },集合A ={x | x 2≥5,x ∈N },则U A ð= ▲ . 【答案】{2} 【解析】试题分析:由题意得2{|2,5,}{|2}{2}U C A x x x x N x x x N =≥≤∈=≤∈= 考点:集合的补集2.复数i(0)12ia z a =<+,其中i 为虚数单位,||z a 的值为 ▲ . 【答案】-5 【解析】试题分析:i |i ||| 5.12i |12i |a a z z a =⇒====-++ 考点:复数的模3.双曲线22145x y -=的离心率为 ▲ . 【答案】32【解析】试题分析:由题意得22234,59.2c a b c e a ==⇒=⇒== 考点:双曲线离心率4.若一组样本数据9,8,x ,10,11的平均数为10,则该组样本数据的方差为 ▲ . 【答案】2 【解析】试题分析:由题意得12x =,因此方差为221(12201)25++++= 考点:方差5.已知向量a =(1,2),b =(x ,-2),且a ⊥(a -b ),则实数x = ▲ . 【答案】9 【解析】试题分析:由题意得2()5(4)909.a a b a a b x x x ⋅-=-⋅=--=-=⇒=考点:向量数量积6.阅读算法流程图,运行相应的程序,输出的结果为 ▲ .【答案】53【解析】试题分析:第一次循环:2z =;第二次循环:1,2,3,x y z ===;第三次循环:2,3,5,x y z ===;第四次循环:3,5,86x y z ===>;结束循环,输出53y x = 考点:循环结构流程图7.函数22,0,()1,0x x f x x x ⎧⎪=⎨-+>⎪⎩≤的值域为 ▲ .【答案】(,1]-∞ 【解析】试题分析:20()2(0,1];0,()1(,1)x x f x x f x x =∈>=-+∈-∞≤时,时,因此值域为(0,1](,1)(,1]-∞=-∞考点:分段函数值域8.连续2次抛掷一枚骰子(六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6),则事件“两次向上的数字之和等于7”发生的 概率为 ▲ .(第6题图)【答案】16【解析】试题分析:连续2次抛掷一枚骰子共有36种基本事件,其中“两次向上的数字之和等于7”包含16,25,34,43,52,61++++++这6种基本事件,故所求概率为61.366= 考点:古典概型概率9.将半径为5的圆分割成面积之比为1:2:3的三个扇形作为三个圆锥的侧面,设这三个圆锥的底面半径依次为123,,r r r ,则123r r r ++= ▲ . 【答案】5 【解析】试题分析:由题意得,扇形弧长为对应圆锥底面周长,因此1231232()255r r r r r r ππ++=⨯⇒++=考点:圆锥展开图10.已知θ是第三象限角,且2sin 2cos 5θθ-=-,则sin cos θθ+= ▲ . 【答案】3125-考点:同角三角函数关系11.已知{}n a 是等差数列,a 5=15,a 10=-10,记数列{}n a 的第n 项到第n +5项的和为T n ,则n T 取得最小 值时的n 的值为 ▲ . 【答案】5或6 【解析】试题分析:由题意得1055105a a d -==--,因此58(5)540,0n a a n d n a =+-=-+=,而数列{}n a的第n 项到第n+5项的和为连续6项的和,因此n T 取得最小值时的n 的值为第8项前3项或前2项,即n 的值为5或6 考点:等差数列性质12.若直线1:l y x a =+和直线2:l y x b =+将圆22(1)(2)8x y -+-=分成长度相等的四段弧,则22a b += ▲ . 【答案】18 【解析】试题分析:由题意得直线1:l y x a =+和直线2:l y x b =+截得圆的弦所对圆周角相等,皆为2=,即222221)(1)18.a b ==⇒+=+-= 考点:直线与圆位置关系13.已知函数f (x )=|sin |x -kx (x ≥0,k ∈R )有且只有三个零点,设此三个零点中的最大值为0x ,则200(1)sin 2x x x += ▲ . 【答案】12【解析】试题分析:由题意得y kx =与sin ,(,2)y x x ππ=-∈相切,切点为00(,sin )x x -,由导数几何意义得0cos k x =-,因此00000000sin sin cos sin cos x kx x x x x x x =-⇒-⋅=-⇒=,即0002200000sin cos 1.sin (1)sin 22(1)2sin cos cos x x x x x x x x x ==++ 考点:导数几何意义,同角三角函数关系 14.已知14ab =,,(0,1)a b ∈,则1211ab+--的最小值为 ▲ .【答案】4+【解析】 试题分析:1212441114444122[(44)(41)]2()2()1414134abaaa a a a a a++-------+-==++=++--4(41)4412(44)1=22+()43413a a a a ---++≥+⨯-4+,当且仅当4(41)442(44)41a aa a ---=-时取等号考点:基本不等式求最值二、解答题 (本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.(本小题满分14分)在ABC ∆中,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足cos cos 2cos a B+b AC c=.(1)求角C 的大小;(2)若ABC ∆的面积为,6a b +=,求边c 的长. 【答案】(1)3C π=(2)c =考点:正余弦定理 16.(本小题满分14分)如图,在直四棱柱ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中, E ,F 分别是AB ,BC 的中点,A 1C 1 与B 1D 1交于点O .(1)求证:A 1,C 1,F ,E 四点共面;(2)若底面ABCD 是菱形,且OD ⊥A 1E ,求证:OD ⊥平面A 1C 1FE .【答案】(1)详见解析(2)详见解析(第16题图)1EAB(2)连接BD ,因为直棱柱中1DD ⊥平面1111A B C D ,11AC ⊂平面1111A B C D ,所以1DD ⊥11AC . ………………………9分 因为底面A1B1C1D1是菱形,所以11AC 11B D ⊥.又1DD 111=B D D ,所以11AC ⊥平面11BB D D . ………………………11分 因为OD ⊂平面11BB D D ,所以OD ⊥11AC .又OD ⊥A1E ,11AC 11A E A =,11AC ⊂平面A1C1FE ,1A E ⊂平面A1C1FE ,所以OD ⊥平面A1C1FE. ………………………14分 考点:线线平行公理,线面垂直性质与判定定理 17.(本小题满分14分)图1是一段半圆柱形水渠的直观图,其横断面如图2所示,其中C 为半圆弧ACB 的中点,渠宽AB 为2米.(1)当渠中水深CD 为0.4米时,求水面的宽度;(2)若把这条水渠改挖(不准填土)成横断面为等腰梯形的水渠,且使渠的底面与地面平行,则当改挖后的水渠底宽为多少时,所挖出的土量最少?【答案】(1)宽为1.6米.(2【解析】试题分析:(1)本题实际上为求对应半圆上点的坐标:先建立直角坐标系,求出半圆弧 ACB 所在曲线方程:221(11,0)x y x y +=-≤≤≤.再根据水深CD 确定对应点纵坐标,代入圆方程求得横坐标,从而确定水面的宽度;(2)为使挖掉的土最少,等腰梯形的两腰必须与半圆相切,因此问题转化为求圆的切线:设切点(cos ,sin )(0)2P θθθπ-<<,则切线EF 的方程为cos sin 1x y θθ+=.从而可根据切线方程与两直线y =-1和y =0得交点坐标,求出对应等腰梯形的面积2sin cos S θθ+=,再根据导数求其最小值试题解析:(1)以AB 所在的直线为x 轴,AB 的中垂线为y 轴,建立如图所示的直角坐标系xOy ,因为AB =2米,所以半圆的半径为1米,则半圆的方程为221(11,0)x y x y +=-≤≤≤. ………………………3分因为水深CD =0.4米,所以OD =0.6米,在Rt △ODM中,0.8DM (米). ………………………5分 所以MN =2DM =1.6米,故沟中水面宽为1.6米. ………………………6分(2)为使挖掉的土最少,等腰梯形的两腰必须与半圆相切,设切点为(cos ,sin )(0)2P θθθπ-<<是圆弧BC 上的一点,过P 作半圆的切线得如图所示的直角梯形OCFE ,得切线EF 的方程为cos sin 1x y θθ+=. ……………………8分令y =0,得1(,0)cos E θ,令y =-1,得1sin (,1)cos F θθ+-. 设直角梯形OCFE 的面积为S ,则11sin 2sin ()()1cos cos cos S CF OE OC θθθθθ++=+⋅=+⨯=(02θπ-<<). ……………………10分22cos cos (2sin )(sin )12sin cos cos S θθθθθθθ-+-+'==,令0S '=,解得6θπ=-, 当26θππ-<<-时,0S '<,函数单调递减;当06θπ-<<时,0S '>,函数单调递增. ………………………12分所以6θπ=-时,面积S此时1sin()6cos()6CF π+-==π-……………14分考点:圆方程,圆的切线,利用导数求最值 18.(本小题满分16分)如图,已知椭圆O :x 24+y 2=1的右焦点为F ,点B ,C 分别是椭圆O 的上、下顶点,点P是直线l :y =-2上的一个动点(与y 轴交点除外),直线PC 交椭圆于另一点M .(1)当直线PM 过椭圆的右焦点F 时,求△FBM 的面积;(2)①记直线BM ,BP 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1·k 2为定值;②求PB PM ⋅的取值范围.【答案】(12)①详见解析,②(9,)+∞ 【解析】试题分析:(1)直线PM 过椭圆的右焦点F ,就是直线CM 过椭圆的右焦点F,点M 就是直线CF 与椭圆的交点,列直线CF方程1y -与椭圆方程联立的方程组,解得1)7M ,最后根据点到直线距离公式求高,根据两点间距离公式求底边长,算出三角形面积(2)①本题思路简单,就是利用点P 的坐标分别表示k1,k2,再计算k1·k2的值即可,但有一定运算量:先设(,2)P m -,立得21(2)30k m m--==--,再利用直线PC 与椭圆联立方程组求出交点M 坐标22284(,)44m m M m m --++,求出22212412148844m m m k m m m m ---+===--+②先利用点P 的坐标表示422=15364m PB PM m m ++⋅+ ,再令244m t +=>,化简函数式:27887t t PB PM t t t+-⋅==-+ ,最后结合函数单调性求值域试题解析:(1)由题意(0,1),(0,1)B C -,焦点F ,当直线PM 过椭圆的右焦点F 时,则直线PM11y=-,即1y x -,联立,221,41,x y y x ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解得1,7x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或0,1x y =⎧⎨=-⎩(舍),即1)7M . ………………2分连BF ,则直线BF11y+=,即0x =,而2BF a ==,172d ==. ………………………4分故11222MBF S BF d =⋅⋅=⋅=. ………………………5分 (2)解法一:①设(,2)P m -,且0m ≠,则直线PM 的斜率为1(2)10k m m---==--,则直线PM 的方程为11y x m=--,联立2211,1,4y x mx y ⎧=--⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩化简得2248(1)0x x m m ++=,解得22284(,)44m m M m m --++, ………8分所以22212412148844m m m k m m m m ---+===--+,21(2)30k m m --==--, 所以1231344k k m m ⋅=-⋅=-为定值. …………………10分② 由①知,(,3)PB m =- ,2322222841212(,2)(,)4444m m m m m PM m m m m m ---+=--+=++++ , 所以324222212121536(,3)(,)444m m m m m PB PM m m m m ++++⋅=-⋅-=+++ , …………………13分令244m t +=>,故22(4)15(4)367887t t t t PB PM t t t t-+-++-⋅===-+ , 因为87y t t =-+在(4,)t ∈+∞上单调递增,所以8874794PB PM t t ⋅=-+>-+= ,即PB PM ⋅ 的取值范围为(9,)+∞.………16分解法二:①设点()000(,)0M x y x ≠,则直线PM 的方程为0011y y x x +=-, 令2y =-,得00(,2)1x P y --+. …………………7分 所以0101y k x -=,()020*******y k x x y +--==-+,所以()()()()2200001222000031313113441y y y y k k x x x y --+-=⋅===--(定值). …………………10分 ②由①知,00(,3)1x PB y =+ ,0000(,2)1xPM x y y =+++ , 所以()()()()20000000200023212311x y x x PB PM x y y y y y +⎛⎫⋅=+++=++ ⎪+++⎝⎭ =()()()()()()200000200412723211y y y y y y y -+-+++=++. …………………13分令()010,2t y =+∈,则()()8187t t PB PM t t t-+⋅==-++ ,因为87y t t=-++在(0,2)t ∈上单调递减, 所以8872792PB PM t t ⋅=-++>-++= ,即PB PM ⋅ 的取值范围为(9,)+∞. ……16分考点:直线与椭圆位置关系 19.(本小题满分16分) 已知数列{}n a 满足:112a =,113n n n a a p nq -+-=⋅-,*n ∈N ,,p q ∈R . (1)若0q =,且数列{}n a 为等比数列,求p 的值; (2)若1p =,且4a 为数列{}n a 的最小项,求q 的取值范围. 【答案】(1)0p =或1p =.(2)2734q ≤≤ 【解析】试题分析:(1)113n n n a a p -+-=⋅,而数列{}n a 为等比数列,则可由2213a a a =求出0p =或1p =.再分别验证当0p =时,1n n a a +=12=符合题意;当1p =时,113n n n a a -+-=,利用累加法得1132n n a -=⋅符合题意.(2)1p =,113n n n a a nq -+-=-,利用累加法得()11312n n a n n q -⎡⎤=--⎣⎦,由题意转化为恒成立问题:对*n ∀∈N ,有()()141131271222n n n q a q -⎡⎤--=-⎣⎦≥恒成立,即()1232712n n n q ----≥对*n ∀∈N 恒成立.变量分离时需分类讨论:当5n ≥时,2120n n -->, 1232712n q n n ----≤恒成立,当3n ≤时,2120n n --<, 1232712n q n n --≥--恒成立,当4n =时,有00≥,分析数列()123275,12n n c n n n n --=∈--N*≥得为递增数列,因此当5n ≥时, 5123272755124q --=--≤,当3n ≤时,数列()123273,12n n c n n n n --=≤∈--N*得为递增数列,因此当3n ≤时,312327=33312q --≥--试题解析:(1)0q =,113n n n a a p -+-=⋅,∴2112a a p p =+=+,321342a a p p =+=+, 由数列{}n a 为等比数列,得21114222p p ⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得0p =或1p =. (3)分当0p =时,1n n a a +=,∴12n a = 符合题意; ………………………4分当1p =时,113n n n a a -+-=, ∴()()()121321n n n a a a a a a a a -=+-+-++- =()12111131133322132n n n ----++++=+=⋅- ,∴13n na a +=符合题意. ………………………6分(2)法一:若1p =,113n n n a a nq -+-=-, ∴()()()121321n n n a a a a a a a a -=+-+-++- =()()211331212n n q -++++-+++-⎡⎤⎣⎦ =()11312n n n q -⎡⎤--⎣⎦. ………………8分 ∵数列{}n a 的最小项为4a ,∴对*n ∀∈N ,有()()141131271222n n n q a q -⎡⎤--=-⎣⎦≥恒成立, 即()1232712n n n q ----≥对*n ∀∈N 恒成立. ………………………10分当1n =时,有2612q --≥,∴136q ≥; 当2n =时,有2410q --≥,∴125q ≥; 当3n =时,有186q --≥,∴3q ≥;当4n =时,有00≥,∴q ∈R ; ………………………12分当5n ≥时,2120n n -->,所以有1232712n q n n ----≤恒成立,令()123275,12n n c n n n n --=∈--N*≥,则()()()2112222123540169n n n n n n c c n n -+--+-=>--, 即数列{}n c 为递增数列,∴5274q c =≤. ………………………15分 综上所述,2734q ≤≤. ………………………16分 法二:因为1p =,113n n n a a nq -+-=-,又4a 为数列{}n a 的最小项,所以43540,0,a a a a -⎧⎨-⎩≤≥即930,2740,q q -⎧⎨-⎩≤≥所以2734q ≤≤. …………………………………………………………8分 此时2110a a q -=-<,32320a a q -=-<,所以1234a a a a >>≥. …………………………………………………………10分 当4n ≥时,令1n n n b a a +=-,141127232304n n n b b q --+-=⋅-⋅->≥, 所以1n n b b +>,所以4560b b b <<< ≤,即4567a a a a <<< ≤. …………………………………………………………14分综上所述,当2734q ≤≤时,4a 为数列{}n a 的最小项, 即所求q 的取值范围为27[3,]4. …………………………………………………………16分考点:累加法求数列通项,数列单调性 20.(本小题满分16分)已知函数()e (21)x f x x ax a =--+(a ∈R ),e 为自然对数的底数.(1) 当a =1时,求函数()f x 的单调区间;(2) ①若存在实数x ,满足()0f x <,求实数a 的取值范围;②若有且只有唯一整数0x ,满足0()0f x <,求实数a 的取值范围.【答案】(1)()f x 在区间(,0)-∞上单调递减,在区间(0,)+∞上单调递增.(2)①()32e ,14,⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭U②32e e e 35[,1)3,22⎛⎤ ⎥⎝⎦【解析】试题分析:(1)当a =1时,()()e 211xf x x x =--+,先明确定义区间R ,再求导()()e '211x f x x =+-,求出导函数零点0,列表分析得单调区间:()f x 在区间(,0)-∞上单调递减,在区间(0,)+∞上单调递增.(2)①不等式存在性问题,一般利用变量分离,转化为对应函数最值求解:由()0f x <得()()e 211x x a x -<-,分离变量时需分类讨论:当1x =时,不等式显然不成立;当1x >时,()e 211x x a x ->-;当1x <时,()e 211x x a x -<-.以下问题转化为求()g x =()e 211x x x --最值,利用导数求得()g x 在区间()0-∞,和3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上为增函数,()0,1和31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上为减函数.从而可得当1x >时,32e 342a g ⎛⎫>= ⎪⎝⎭,当1x <时,()01a g <=.即当1x >时,32e 342a g ⎛⎫>= ⎪⎝⎭,当1x <时,()01a g <=.②由①知需分类讨论:1a <时,0(,1)x ∈-∞,当324e a >时,0(1,)x ∈+∞,再由0()0f x <,得()()00()(,1)011g x a x g a g a >∈-∞⎧⎪=>⎨⎪-⎩,≤或()()0032()e (1,)34223g x a x g a g a g a <⎧⎪∈+∞⎪⎪⎪⎛⎫=<⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪<⎪⎪⎩,,≥解得a 的取值范围为32e e e 35[,1)3,22⎛⎤ ⎥⎝⎦ . 试题解析:(1)当a =1时,()()e 211x f x x x =--+,()()e '211xf x x =+-, ……………1分由于'(0)0f =,当(0,)x ∈+∞时,e 1,211x x >+>,∴'()0f x >, 当(,0)x ∈-∞时,0<e 1,211x x <+<,∴'()0f x <,所以()f x 在区间(,0)-∞上单调递减,在区间(0,)+∞上单调递增. …………………4分(2)①由()0f x <得()()e 211xx a x -<-.当1x =时,不等式显然不成立;当1x >时,()e 211x x a x ->-;当1x <时,()e 211x x a x -<-. …………………6分记()g x =()e 211x x x --,()()()()()()222e e e '()232112111x x x g x x xx x x x x =-+---=--,∴ ()g x 在区间()0-∞,和3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上为增函数,()0,1和31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上为减函数. ∴ 当1x >时,32e 342a g ⎛⎫>= ⎪⎝⎭,当1x <时,()01a g <=. ……………………8分综上所述,所有a 的取值范围为()32e ,14,⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭U . ………………………9分②由①知1a <时,0(,1)x ∈-∞,由0()0f x <,得0()g x a >,又()g x 在区间()0-∞,上单调递增,在()0,1上单调递减,且()01g a =>, ∴()1g a -≤,即e 32a ≥,∴e312a <≤. ………………………12分 当324e a >时,0(1,)x ∈+∞,由0()0f x <,得0()g x a <,又()g x 在区间312⎛⎫ ⎪⎝⎭,上单调递减,在3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,且32e 342g a ⎛⎫=< ⎪⎝⎭,∴()()23g a g a <⎧⎪⎨⎪⎩≥,解得32e 532a <e ≤. ………………………15分综上所述,所有a 的取值范围为32e e e 35[,1)3,22⎛⎤ ⎥⎝⎦. (16)分考点:利用导数求单调区间,利用导数求函数最值附加题21.A 选修4 - 1:几何证明选讲(本小题满分10分)如图,四边形 ABDC 内接于圆,BD =CD ,过C 点的圆的切线与AB 的延长线交于E 点. (1)求证:2EAC DCE ∠=∠;(2)若BD ⊥AB ,BC =BE ,AE =2,求AB 的长.【答案】(1)详见解析(21 【解析】试题分析:(1)等弦对等角,所以由BD=CD ,得∠C A D=∠B AD .即∠C AE=2∠CAD .因为CE 是圆的切线,所以由弦切角定理得∠C A D=∠DC E .从而2EAC DCE ∠=∠;(2)因为BC=BE ,所以∠BEC=∠BCE=∠EAC,所以AC=EC .由切割线定理得EC2=AE ⋅BE ,即AB2=AE ⋅( AE -AB),即AB2+2 AB-4=0,解得1.试题解析:(1)证明:因为BD=CD ,所以∠BCD=∠CBD.因为CE 是圆的切线,所以∠ECD=∠CBD. …………………………………2分 所以∠ECD=∠BCD,所以∠BCE=2∠ECD.因为∠EAC=∠BCE,所以∠EAC=2∠ECD. …………………………………5分 (2)解:因为BD⊥AB,所以AC⊥CD,AC=AB . …………………………………6分 因为BC=BE ,所以∠BEC=∠BCE=∠EAC,所以AC=EC . ………………………7分 由切割线定理得EC2=AE ⋅BE ,即AB2=AE ⋅( AE -AB),即AB2+2 AB-4=0,解得1. …………………………………10分 考点:弦切角定理,切割线定理21.B 选修4 - 2:矩阵与变换(本小题满分10分)已知二阶矩阵M 有特征值λ=3及对应的一个特征向量111⎡⎤=⎢⎥⎣⎦e ,并且矩阵M 对应的变换将点(-1,2)变换成(9,15) ,求矩阵M .【答案】1436-⎡⎤⎢⎥-⎣⎦考点:矩阵特征值及特征向量21.C 选修4 - 4:坐标系与参数方程(本小题满分10分)在直角坐标系xOy 中,已知曲线1C的参数方程是x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩()t 为参数,在以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2C 的极坐标方程是2ρ=,求曲线1C 与2C 的交点在直角坐标系中的直角坐标.【答案】 【解析】试题分析:由代入消元得曲线C 1的普通方程y,注意消参数后x,y 的取值范围x ≥0;由222x y ρ=+得曲线C 2的直角坐标方程是x 2+y 2=4.解射线方程与圆方程联立的方程组得交点坐标试题解析:解:由x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩消去t 得曲线C 1的普通方程y=3x(x ≥0); …………………3分由ρ=2,得ρ2=4,得曲线C 2的直角坐标方程是x 2+y 2=4. …………………………6分联立224,,(0)x y y x x ⎧+=⎪⎨=≥⎪⎩解得1x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩ 故曲线C 1与C 2的交点坐标为. …………………………10分 考点:参数方程化普通方程,极坐标方程化直角坐标方程 21.D 选修4 - 5:不等式选讲(本小题满分10分)设函数f (x )=1||x a++|x -a |(a >0). (1)证明:f (x )≥2;(2)若f (3)<5,求实数a 的取值范围.【答案】(1)详见解析(2)【解析】试题分析:(1)由绝对值不等式性质得1||x a ++|x -a|≥1|()|x x a a +--=1a+a ,又由基本不等式得1a+a ≥2,因此f(x)≥2;(2)解含绝对值不等式,一般利用绝对值定义分类求解:当a>3时,f(3)=1a +a ,由f(3)<5得;当0<a ≤3时,f(3)=6-a +1a ,由f(3)<5<a ≤3.最后求并集.试题解析:(1)证明:由a>0,有f(x)=1||x a ++|x -a|≥1|()|x x a a +--=1a+a ≥2,所以f(x)≥2. …………………………4分 (2)解:f(3)=1|3|a++|3-a|. 当a>3时,f(3)=1a +a ,由f(3)<5得…………………………6分当0<a ≤3时,f(3)=6-a +1a ,由f(3)<5<a ≤3. …………………………8分综上,a的取值范围是. …………………………10分考点:绝对值不等式性质, 绝对值定义 22.(本小题满分10分)一位网民在网上光顾某网店,经过一番浏览后,对该店铺中的,,A B C 三种商品有购买意向.已知该网民购买A 种商品的概率为34,购买B 种商品的概率为23,购买C 种商品的概率为12.假设该网民是否购买这三种商品相互独立. (1)求该网民至少购买2种商品的概率;(2)用随机变量h 表示该网民购买商品的种数,求h 的概率分布和数学期望. 【答案】(1)17(2)23E =h【解析】试题分析:(1)至少购买2种商品包括恰好购买2种商品及恰好购买3种商品,其中恰好购买3种商品包含一种情形,而恰好购买2种商品包含3中情形,所求概率为这四种情形概率的和:321321321321+(1)(1)(1)432432432432⨯⨯⨯⨯-+⨯-⨯+-⨯⨯(2)先确定随机变量h 可能取值为0,1,2,3,再分别求对应概率,(1)中已求出(2)P =h ,(3)P =h ,只需再求(0)P =h ,(1)P =h ,注意概率和为1,最后利用数学期望公式求数学期望试题解析:解:(1)记“该网民购买i 种商品”为事件,2,3i A i =,则:33211()4324P A =⨯⨯=,232132132111()(1)(1)(1)43243243224P A =⨯⨯-+⨯-⨯+-⨯⨯=, ………………………3分所以该网民至少购买2种商品的概率为 3211117()()42424P A P A +=+=. 答:该网民至少购买2种商品的概率为1724. …………………………5分 (2)随机变量h 的可能取值为0,1,2,3,3211(0)(1)(1)(1)43224P ==-⨯-⨯-=h ,又211(2)()24P P A ===h , 31(3)()4P P A ===h , 所以11111(1)1242444P ==---=h . 所以随机变量h 的概率分布为:…………………………8分 故数学期望1111123012324424412E =⨯+⨯+⨯+⨯=h . (10)分考点:数学期望,概率分布23.(本小题满分10分)如图,由若干个小正方形组成的k 层三角形图阵,第一层有1个小正方形,第二层有2个小正方形,依此类推,第k 层有k 个小正方形.除去最底下的一层,每个小正方形都放置在它下一层的两个小正方形之上.现对第k 层的每个小正方形用数字进行标注,从左到右依次记为12,,,k x x x ,其中{0,1}i x ∈(1i k ≤≤),其它小正方形标注的数字是它下面两个小正方形标注的数字之和,依此规律,记第一层的小正方形标注的数字为0x .(1)当k =4时,若要求0x 为2的倍数,则有多少种不同的标注方法?(2)当k =11时,若要求0x 为3的倍数,则有多少种不同的标注方法?【答案】(1)8(2)640【解析】试题分析:(1)本题方法为逆推:设第4层标注数字依次为1234,,,x x x x ,则第3层标注数字依次为12,x x +2334,x x x x ++,第2层标注数字依次为1232342,2x x x x x x ++++,所以第1层标注数字0x =123433x x x x +++为2的倍数,即1234x x x x +++是2的倍数,共有1+24C +1=8种标注方法.(2)同样设第11层标注数字依次为1211,,,x x x ,则第10层标注数字依次为12,x x +231011,,x x x x ++ ,第9层标注数字依次为123234910112,2,,2x x x x x x x x x ++++++ ,以此类推,可得0x =1291102103101011x C x C x C x x +++++ 是3的倍数,即只要121011x x x x +++是3的倍数. 共有(1+34C )72⨯=640种标注方法.第k 层第3层第2层第1层(第23题图)试题解析:解:(1)当k=4时,第4层标注数字依次为1234,,,x x x x ,第3层标注数字依次为12,x x +2334,x x x x ++,第2层标注数字依次为1232342,2x x x x x x ++++,所以0x =123433x x x x +++. …………………………2分因为0x 为2的倍数,所以1234x x x x +++是2的倍数,则1234,,,x x x x 四个都取0或两个取0两个取1或四个都取1,所以共有1+24C +1=8种标注方法. (4)分(2)当k=11时,第11层标注数字依次为1211,,,x x x ,第10层标注数字依次为12,x x + 231011,,x x x x ++ ,第9层标注数字依次为123234910112,2,,2x x x x x x x x x ++++++ ,以此类推,可得0x =1291102103101011x C x C x C x x +++++ . …………………………6分 因为28374651010101010101045,120,210,252C C C C C C C =======均为3的倍数,所以只要191102101011x C x C x x +++是3的倍数,即只要121011x x x x +++是3的倍数. ………………8分所以121011,,,x x x x 四个都取0或三个取1一个取0,而其余七个349,,,x x x 可以取0或1,这样共有(1+34C )72⨯=640种标注方法. …………………………10分考点:归纳,组合数性质。