2020-2021学年度江苏省高考冲刺压轴数学试卷(及答案)
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高三数学第三次模拟考试试卷数 学注意事项:1.本试卷共4页,包括填空题(第1题~第14题)、解答题(第15题~第20题)两部分.本试卷满分160分,考试时间120分钟.2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试号用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在试卷的指定位置.3.答题时,必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在试卷的指定位置,在其它位置作答一律无效.4.如有作图需要,可用2B 铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.不需要写出解答过程,请把答案直接填在答题卡相应位置上......... 1.已知集合{1,3}A =,{1,2,}B m =,若A B ⊆,则实数m = ▲ 2.已知复数512iz =+(i 是虚数单位),则复数z 的模为 ▲ . 3.为了镇江市中学生运动会,现要在学生人数比例为5:3:2的A 、B 、C 三所学校中,用分层抽样方法抽取n 名志愿者,若在A 学校恰好抽出了6名志愿者, 那么n = ▲ .4. 在一个袋子中装有分别标注数字1,2,3,4的四个小球,这些小球除标注的数字外完全相同.现从中随机取出2个小球,则取出的小球标注的数字之和为5的概率是 ▲ . 5.已知F 为双曲线C :2224(0)x my m m -=>的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为 ▲ .6. 运行右图所示程序框图,若输入值x [2,2],则输出值y 的取值范围是 ▲ .7. 已知,x y 满足约束条件0,2,0,x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩若z ax y =+的最大值为4,则a 的值为 ▲ .8. 设,a b 为不重合的两条直线,,αβ为不重合的两个平面,给 出下列命题:(1)若a ∥α且b ∥α,则a ∥b ;(2)若a α⊥且a β⊥,则α∥β; (3)若α⊥β,则一定存在平面γ,使得,γαγβ⊥⊥; (4)若α⊥β,则一定存在直线l ,使得,//l l αβ⊥. 上面命题中,所有真命题...的序号是 ▲ .9. 等差数列{}n a 的公差为d ,关于x 的不等式22d x +12d a x ⎛⎫- ⎪⎝⎭+c ≥0的解集为[0,20],则使数列{}n a 的前n 项和n S 最大的正整数n 的值是 ▲ . 10. 设α为锐角,若53)6πcos(=+α,则sin 212απ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值为 ▲ .11. 在ABC ∆中,6=AB ,2=AC ,3π2=∠BAC ,若AC y AB x AM +=,且13=+y x ,的最小值为 ▲ .12. 在平面直角坐标系xOy 中,圆O 的方程为221x y +=,()2,0A -,对圆O 上的任意一点P ,存在一定点()(),02B b b ≠-和常数λ,都有PB PA λ=成立,则b λ+的值为 ▲ .13. 已知函数R 2)(2∈+=x x x x f ,,若方程01)(=--x a x f 恰有4个互异的小于1的实数根,则实数a 的取值范围为 ▲ .14. 若实数y x ,满足1222112sin cos =x x e y y--++,则x y 2tan 2的值为 ▲ . 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,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)在△ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且()(sin sin )()sin a c A C b B -+=-. (1)求角A ;(2)若22()cos ()sin ()f x x A x A =+--,求()f x 的单调递增区间.16.(本小题满分14分)如图,在三棱锥P ABC -中,PA PC =,AC AB ⊥,M 为BC 的中点,N 为AC 上一点,且MN ∥平面PAB .求证:(1)直线AB ∥平面PMN ; (2)平面ABC ⊥平面PMN .17.(本小题满分14分)某学校有长度为14米的旧墙一面,现准备利用这面旧墙建造平面图形为矩形,面积为126 m 2的活动室,工程条件是:①建1 m 新墙的费用为a 元;② 修1 m 旧墙的费用是4a 元;③ 拆去1 m 旧墙所得的材料,建1 m 新墙的费用为2a元,经过讨论有两种方案:(1)问如何利用旧墙的一段x 米)14(<x 为矩形厂房的一面边长;(2)矩形活动室的一面墙的边长14x …. 利用旧墙,即x 为多少时建墙的费用最省?(1)(2)两种方案,哪种方案最好?18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,已知斜率为1-的直线l 与椭圆22221(0)y x a b a b +=>>相交于A ,B 两点,且AB 的中点为(2,1)M .(1)求椭圆的离心率;(2)设椭圆的右焦点为F ,且5AF BF ⋅=,求椭圆的方程.19.(本小题满分16分)已知正项数列{}n a 满足*112(1)(N )n n a a a S n +-=-∈,其中n S 为数列{}n a 的前n 项和, 2a t =.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求证:1()2n n n a a S +…,并指出等号成立的条件.20.(本小题满分16分)已知函数()ln f x x =,2()g x kx ax =-,其中,k a 为实数. (1)若1,0k a ==,求方程()()0f x g x +=的零点个数;(2)若0a =,实数k 使得()()f x g x <恒成立,求k 的取值范围; (3)若1k =,试讨论函数()()()h x g x f x =-的单调性.高三教学情况调研(三)数 学 Ⅱ 试 题注意事项:1.本试卷只有解答题,供理工方向考生使用.本试卷第21题有4个小题供选做,每位考生在4个选做题中选答2题,如多答,则按选做题中的前2题计分.第22,23题为必答题.每小题10分,共40分.考试用时30分钟.2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试号用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在试卷的指定位置.3.答题时,必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在试卷的指定位置,在其它位置作答一律无效.4.如有作图需要,可用2B 铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚.5.请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、破损.一律不准使用胶带纸、修正液、可擦洗的圆珠笔.21.【选做题】本题包括A ,B ,C ,D 四小题,每小题10分. 请选定其中两题......,并.在相应的....答题区域....内作答...,若多做,则按作答的前两题评分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. A .(选修4-1:几何证明选讲)如图,A,B,C是圆O上不共线的三点,OD AB⊥于D,BC和AC分别交DO的延长线于P和Q,求证:OBP CQP∠=∠.B.(选修4—2:矩阵与变换)已知矩阵1221A⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦,31B⎡⎤=⎢⎥⎣⎦满足AX B=,求矩阵X.C.(选修4—4:坐标系与参数方程)将参数方程(22)cos,(22)sin,t tt txyθθ--⎧=+⎪⎨=-⎪⎩(θ为参数,t为常数)化为普通方程.D.(选修4—5:不等式选讲)QPDCBAO已知,,x y z 均为正数.求证:111yx z yz zx xy x y z≥++++.【必做题】第22,23题,每小题10分,计20分. 请把答案写在答题纸的指定区域内,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)某考生从6道预选题一次性随机的抽取3道题作答,其中4道填空题,2道解答题. (1)求该考生至少抽到1道解答题的概率;(2)若所取的3道题中有2道填空题,1道解答题.已知该生答对每道填空题的概率均为23,答对每道解答题的概率均为12,且各题答对与否相互独立.用X 表示该考生答对题的个数,求X 的分布列和数学期望.23.(本小题满分10分)设整数9n ≥,在集合{1,2,3,,}n L 中任取三个不同元素,,a b c ()a b c >>,记()f n 为满足a b c ++能被3整除的取法种数.(1) 直接写出(9)f 的值; (2) 求()f n 表达式.数学参考答案一、填空题.1. 3 2.3.30 4.315. 26.[-1,6] 7. 2 8.(2)(3)(4)9.10 10.50231 11.112.3213.)(32-4,0 14.21二、解答题:本大题共6小题,共计90分.15. 解:(1)由B c b C A c a sin )3()sin )(sin (-=+-, 及CcB b A a sin sin sin ==,(不交代定理扣1分) 得b c b c a c a )3())((-=+-即 bc c b a 3222-+= ... ... 3分由余弦定理,(不交代定理扣1分)得: 21cos =A , .. ... 5分 由0<A<π, 则6π=A . ... (7)分 (2)2)32cos(12)32cos(1)6(sin )6(cos )(sin )(cos )(2222ππππ---++=--+=--+=x x x x A x A x x f ... ...10分x 2cos 21=... ...12分 2222,,2k x k k Z k x k k Zππππππππ+≤≤+∈+≤≤+∈令得:(不交代k Z ∈合计扣1分)()[,],2f x k k k Z ππππ++∈则的单调增区间为 ... ...14分16. 证明:(1)因为MN ∥平面PAB ,MN ⊂平面ABC ,平面PAB I 平面ABC AB =,所以MN ∥AB . ········3分因为MN ⊂平面PMN ,AB ⊄平面PMN ,所以AB ∥平面PMN . ·········6分(2)因为M 为BC 的中点,MN ∥AB ,所以N 为AC 的中点. ·········8分又因为PA PC =,所以PN AC ⊥, ·······10分又MN AC ⊥.MN PN ⊂,平面PMN ,MN PN N =I ,所以AC ⊥平面PMN . ·······12分因为AC ⊂平面ABC ,所以平面ABC ⊥平面PMN . ········14分17. 解:设利用旧墙的一面边长x 米,则矩形另一边长为126x 米. ········1分 (1) 当14x <时,总费用25236()(14)(214)7(1)35424a a x f x x x a x a a x x =+-++-=+-≥, 当且仅当12x =时取最小值35a . …… 7分(2) 当14x ≥时,总费用25212649()14(214)2()44a f x a x a x x x =⨯++-=+-,……10分则2126()2(1)0f x a x '=->,故()f x 在[14,)+∞上单调递增, 所以,当14x =时取最小值35.5a . ......13分 答:第(1)种方案最省,即当14x =米时,总费用最省,为35a 元. (14)分18. 解:(1)由题意可知,l 的方程为y=-x+3 ... ... 2分代入12222=+by a x ,得096)(2222222=-+-+b a a x a x a b设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=2226a b a +,x 1x 2=222229a b b a a +- ① ... ... 5分由AB 中点为M (2,1)故 2226ab a +=4,即222b a = 故22122=-=ab e ② ... (8)分(2)由①②知椭圆方程为:122222=+by b xx 1+x 2=4,x 1x 2=2326b -因为121212221212222,()()()1243354353AFe AF a ex a x cBF a ex AF BF a ex a ex a ae x x e x x b b b b b ==--=-⋅=--=-++=-+-=-+=则同理:则因此: ... ...10分即:061252=--b b)(52,3舍或-==b b ... ... 14分则18222==b a因此椭圆方程为:191822=+y x ... (16)分19. 解:(1)令1n =,得2121(1)a a a a -=-,即221a a a =⋅, 因0n a >,则11a =,得221a a t a ==, ……2分当2n ≥时 112(1)n n a a a S +-=-, 121(1)n n a a a S --=- 两式相减得:12(1)n n n a a a a +-=- 即12n n a a a +=,因0n a >则12n na a t a +==……5分 综上:1(*)n na t n N a +=∈……6分 从而,{}n a 是以1为首项,t 为公比的等比数列故1n n a t -=. ……7分(2)令111()(1)()1,022n n n n n n a a n t f t S t t t --++=-=++⋅⋅⋅+->当1t =时,(1)0n f =,即1()2n n n a a S +=……9分 当1t ≠时,22(1)'()12(1)2n n n n n t f t t n t---=++⋅⋅⋅+--, 若(0,1)t ∈,22(1)'()[12(1)]02n n n n n t f t n t--->++⋅⋅⋅+--=若(1,)t ∈+∞,22(1)'()[12(1)]02n n n n n t f t n t---<++⋅⋅⋅+--=即'()n f t 在(0,1)t ∈时单调递增,当(1,)t ∈+∞时单调递减, ……14分则()(1)0n n f t f <=,即1()2n n n a a S +<, ……15分故1()2n n n a a S +≤,当且仅当1t =时取“”. ……16分20. 解:(1)1,0k a ==,则2()()ln f x g x x x +=+, 记2()ln F x x x =+,因为()F x 在(0,)+∞上单调递增, ……1分221111()ln 10F e e e e=+=-+<, ……2分 (1)10F =>……3分所以()0F x =仅有一个零点01(,1)x e∈,即方程()()0f x g x +=的零点个数为1. ……4分(2)由0a =,实数k 使得()()f x g x <恒成立, 可得:2ln x k x ≥在0x >时恒成立,则max 2ln ()xk x>, ……5分记2ln (),(0)xG x x x =>, 312ln '()xG x x-=……6分当'()0x G x ∈>,()G x 在上单调递增,当),'()0x G x ∈+∞<,()G x 在)+∞上单调递减,则x ()G x 取得最大值12e, 故k 的取值范围是1(,)2e+∞. ……8分(3)21,()ln ,(0)k h x x ax x x ==--> 若0a …,则2()ln h x x ax x =--,故2121()2x ax h x x a x x --'=--=令()0h x '=,得x =(负值舍去)记b =于是,()h x 在区间(0,)b 上单调递减,在区间(,)b +∞上单调递增; ……10分若0a >,则22ln ,()ln ,0x ax x x ah x x ax x x a ⎧--⎪=⎨-+-<<⎪⎩≥,先讨论2()ln ()h x x ax x x a =--≥的单调性,由2121()2x ax h x x a x x --'=--=令()0h x '=,得0x => 当b a >,即1a <时,()h x 在区间(,)a b 上单调递减,在区间(,)b +∞上单调递增;当b a …,即1a ≥时,()h x 在区间(,)a +∞上单调递增; ……12分再讨论2()ln (0)h x x ax x x a =-+-<<的单调性,注意到2121()2x ax h x x a x x-+-'=-+-=当280a ∆=-…时,即0a <…时,()0h x '≤()h x 在区间(0,)a 上单调递减.当280a ∆=->时,即a >()0h x '=得x a =<,则()h x 在区间)a 上单调递减,在区间上单调递增; (15)分综上,当1a <时,()h x 在区间上单调递减,在区间)+∞上单调递增;当1a 剟()h x 在区间(0,)a 上单调递减,在区间(,)a +∞上单调递增;当a >时,则()h x 在区间)a 上单调递减,在区间上单调递增. ……16分数 学 Ⅱ 试 题A .(选修4-1:几何证明选讲)证:连接OA ,因为OD AB ⊥,OA OB =,所以12BOD AOD AOB ∠=∠=∠, 又12ACB AOB ∠=∠,所以ACB DOB ∠=∠,………5分 又因为180BOP DOP ∠=-∠o ,180QCP ACB ∠=-∠o, 所以BOP QCP ∠=∠,所以B ,O ,C ,Q 四点共圆,所以OBP CQP ∠=∠. ………10分 B .(选修4—2:矩阵与变换)解:设a X b ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,由123211a b ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦得23,21,a b a b +=⎧⎨-=⎩………6分解得1,1,a b =⎧⎨=⎩此时11X ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦.………10分C .(选修4—4:坐标系与参数方程)解:当t0时,y0,x 2cos θ,即y0,且22x -≤≤; ………2分当t ≠0时,cos 22t t x θ-=+,sin 22t ty θ-=-, ………6分所以22221(22)(22)t t t t x y --+=+-. ………10分D.(选修4—5:不等式选讲)证明:因为x ,y ,z 都是为正数,所以12()x y x y yz zx z y x z+=+≥.………5分 同理可得22y z z x zx xy x xy yz y++≥,≥,将上述三个不等式两边分别相加,并除以2,得111x y z yz zx xy x y z++++≥.………10分 【必做题】第22,23题,每小题10分,计20分. 请把答案写在答题纸的指定区域内,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10分)解(1)记该考生至少抽到1道解答题为事件A , 则()343614()11155C P A P A C =-=-=-=. ………4分 (2)X 所有的可能取值为0,1,2,3.2211(0)(1)(1)3218P X ==-⋅-=; 122221215(1)(1)(1)(1)3323218P X C ==⋅⋅-⋅-+-⋅=; 12222121105(2)(1)()(1)33232189P X C ==⋅⋅-⋅+⋅-==; 22121(3)()32189P X ==⋅==. 所以X 的分布列为:………8分所以155131()0123.18189918E X =⨯+⨯+⨯+⨯=………10分 23.(本小题满分10分)解 (1) (9)12=f . ………2分(2)①当*3(3,)N n k k k =∈≥时,记3n k =,集合为{1,2,3,,31,3}k k -L . 将其分成三个集合:{1,4,,32}A k =-L ,{2,5,,31}B k =-L ,{3,6,,3}C k =L .要使得a b c ++能被3整除,,,a b c 可以从A 取三个或从B 取三个或从C 取三个或从C 取一个,从A 中取一个,从B 中取一个(此数与A 中取的那个数之和能被3整除).故有323112(1)(2)3183254k k kk k k n n n C C C k ---++=+=g 种取法;………5分 ②当*31(3,)N n k k k =+∈≥时,记13n k -=,集合为{1,2,3,,3,31}k k +L . 将其分成三个集合:{1,4,,32,31}A k k =-+L ,{2,5,,31}B k =-L ,{3,6,,3}C k =L . 要使得a b c ++能被3整除,,,a b c 可以从A 取三个或从B 取三个或从C 取三个或从C 取一个,从B 中取一个,从A 中取一个(此数与B 中取的那个数之和能被3整除).故有2323311221(1)(2)(1)(1)(1)31210236254k k k kk k k k k k k k n n n C C C C k k +--+---+-++=++=+=g 种取法; ……7分 ③当*32(3,)N n k k k =+∈≥时,记23n k -=,集合为{1,2,3,,31,32}k k ++L . 将其分成三个集合:{1,4,,32,31}A k k =-+L ,{2,5,,31,32}B k k =-+L ,{3,6,,3}C k =L .要使得a b c ++能被3整除,,,a b c 可以从A 取三个或从B 取三个或从C 取三个或从C 取一个,从B 中取一个,从A 中取一个(此数与B 中取的那个数之和能被3整除).故有232331111(1)(2)(1)(1)(1)318322(1)(1)63254k k k k k k k k k k k k n n n C C C C k k k k ++--+---++++=+++=++=g 种取法;………9分 综上所述,32*32*32*318,3(3,),5431210(),31(3,),5431832,32(3,).54N N N n n n n k k k n n n f n n k k k n n n n k k k ⎧-+=∈⎪⎪⎪-+-==+∈⎨⎪⎪-++=+∈⎪⎩≥≥≥………10分。
专题09三角函数 压轴题(共33题)一、单选题1.(2020·江苏常州市·高一期末)已知函数()()cos 1,0,2log ,0,a x x f x x xπ⎧⎛⎫-≥⎪ ⎪=⎝⎭⎨⎪--<⎩(0a >且1a ≠),若函数图象上关于原点对称的点至少有3对,则实数a 的取值范围是( ).A .60,6⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭B .6,16⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭C .50,5⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭D .5,15⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭【答案】A 【解析】由于log )(0)(-=-<a y x x 关于原点对称得函数为log (0)a y x x =>,由题意可得,cos 12y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭与log a y x =的图像在0x >的交点至少有3对,结合函数图象,列出满足要求的不等式,即可得出结果.log )(0)(-=-<a y x x 关于原点对称得函数为log (0)a y x x =>所以cos 12y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭与log a y x =的图像在0x >的交点至少有3对,可知()0,1a ∈, 如图所示,当6x =时,log 62a >-,则60a <<故实数a 的取值范围为60,6⎛ ⎝⎭故选:A【点睛】本题考查函数的对称性,难点在于将问题转换为cos 12y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭与log a y x =的图像在0x >的交点至少有3对,考查了运算求解能力和逻辑推理能力,属于难题. 2.(2021·江苏高一单元测试)若不等式()|04sin |a x b x π⎛⎫--⋅+ ⎪⎝⎭.对x ∈[]0,2π恒成立,则sin (a +b )和sin (a -b )分别等于( )A .22B .22- C .22-D .22-- 【答案】D 【解析】 设()||f x a x b =--,根据三角函数值的符号,求得函数()f x 符号的变化,根据函数()f x 的单调性与对称性,求得,a b 的值,即可求解.由02x π≤≤,则9444x πππ≤+≤, 当44x πππ≤+≤或9244x πππ≤+≤时,即304x π≤≤或724x ππ≤≤时,4in(0s )x π+≥, 当24x πππ<+<时,即3744x ππ<<时,4in(0s )x π+<, 所以当304x π≤≤或724x ππ≤≤时,||0a x b --≤, 当3744x ππ<<时,||0a x b --≥, 设函数()||f x a x b =--,则()f x 在(,)b -∞上单调递增,在(,)b +∞上单调递减, 且函数()f x 的图象关于直线x b =对称,所以37()()044f f ππ==, 所以3752442b πππ=+=,解得54b π=, 又由335()||0444f a πππ=--=,解得π2a ,所以5sin()sin()242a b ππ+=+=-5sin()sin()242a b ππ-=-=-故选:D. 【点睛】本题主要考查了三角函数值的计算,以及函数的单调性与对称性的应用,其中解答中根据三角函数的符号,求得函数()||f x a x b =--的单调性与对称性是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力.3.(2021·江苏省木渎高级中学)已知函数3cos 2y x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,55,66x t t ⎡⎫⎛⎫∈>⎪⎪⎢⎣⎭⎝⎭既有最小值也有最大值,则实数t 的取值范围是( ) A .31326t <≤ B .32t >C .31326t <≤或52t > D .52t > 【答案】C 【解析】根据题意得到31326t πππ<≤或52t ππ<,计算得到答案.3cos sin 2y x x πππ⎛⎫=+=⎪⎝⎭,55,66x t t ⎡⎫⎛⎫∈>⎪⎪⎢⎣⎭⎝⎭则55,66x t t πππ⎡⎫⎛⎫∈>⎪⎪⎢⎣⎭⎝⎭函数有最小值也有最大值 则3133132626t t πππ<≤∴<≤或5522t t ππ<∴< 故选:C 【点睛】本题考查了三角函数的最值问题,漏解是容易发生的错误. 4.(2020·江苏高一单元测试)已知函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>≤ ⎪⎝⎭的图象关于点π,06M ⎛⎫- ⎪⎝⎭及直线π:3l x =对称,且()f x 在π,π2⎛⎫⎪⎝⎭不存在最值,则ϕ的值为( ) A .π3-B .π6-C .π6D .π3【答案】C 【解析】 根据对称得到2,12T k N kπ=∈+,根据没有最值得到T π≥,得到2T π=,1ω=,再根据对称中心得到,6m m Z πϕπ=+∈,得到答案.函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>≤ ⎪⎝⎭的图象关于点π,06M ⎛⎫- ⎪⎝⎭及直线π:3l x =对称. 则2+,,4236212T kT T k N k ππππ=+=∴=∈+. ()f x 在π,π2⎛⎫⎪⎝⎭不存在最值,则T π≥,故0k =时满足条件,2T π=,1ω=.sin 066f ππϕ⎛⎫⎛⎫-=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则,,66m m m Z ππϕπϕπ-+=∴=+∈.当0m =时满足条件,故6π=ϕ. 故选:C . 【点睛】本题考查了三角函数对称,最值,意在考查学生对于三角函数知识的综合应用能力. 5.(2021·江苏省锡山高级中学高一期末)函数()()()2sin 0f x x ωϕω=+>图像上一点()(),22P s t t -<<向右平移2π个单位,得到的点Q 也在()f x 图像上,线段PQ 与函数()f x 的图像有5个交点,且满足()4f x f x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,()02f f π⎛⎫-> ⎪⎝⎭,若()y f x =,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦与y a =有两个交点,则a 的取值范围为( ) A .(2,2⎤--⎦B .2,2⎡⎤--⎣⎦C .)2,2⎡⎣D .2,2⎡⎤⎣⎦【答案】A 【解析】首先根据已知条件分析出22PQ T π==,可得2ω=,再由()4f x f x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭可得()y f x =对称轴为8x π=,利用()02f f π⎛⎫-> ⎪⎝⎭可以求出符合题意的一个ϕ的值,进而得出()f x 的解析式,再由数形结合的方法求a 的取值范围即可.如图假设()0,0P ,线段PQ 与函数()f x 的图像有5个交点,则2PQ π=,所以由分析可得22PQ T π==,所以T π=,可得222T ππωπ===, 因为()4f x f x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭所以488f x f x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-+=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,即88f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以8x π=是()f x 的对称轴,所以()282k k Z ππϕπ⨯+=+∈,即()4k k Z πϕπ=+∈,()()2sin 2sin 02sin 2f f ππϕϕϕ⎛⎫-=-+=->= ⎪⎝⎭, 所以sin 0ϕ<,可令1k =-得34πϕ=-, 所以()32sin 24x x f π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,令332,444x t πππ⎡⎤-=∈-⎢⎥⎣⎦,则()2sin f x t =,3,44t ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦ 作()f t 图象如图所示:当34t π=-即0x =时3y =-2t π=-即8x π=时,2y =-,由图知若()y f x =,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦与y a =有两个交点,则a 的取值范围为(2,2-,故选:A【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是取特殊点()0,0P 便于分体问题,利用已知条件结合三角函数图象的特点,以及三角函数的性质求出()f x 的解析式,再利用数形结合的思想求解a 的取值范围.6.(2021·江苏高三专题练习)将函数()cos f x x =的图象先向右平移56π个单位长度,在把所得函数图象的横坐标变为原来的1ω(0)>ω倍,纵坐标不变,得到函数()g x 的图象,若函数()g x 在3(,)22ππ上没有零点,则ω的取值范围是( )A .228(0,][,]939B .2(0,]9C .28(0,][,1]99D .(0,1]【答案】A 【解析】根据y =Acos (ωx +φ)的图象变换规律,求得g (x )的解析式,根据定义域求出56x πω-的范围,再利用余弦函数的图象和性质,求得ω的取值范围.函数()cos f x x =的图象先向右平移56π个单位长度, 可得5cos 6y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象, 再将图象上每个点的横坐标变为原来的1ω(0)>ω倍(纵坐标不变),得到函数5()cos 6g x x πω⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象, ∴周期2T πω=,若函数()g x 在3(,)22ππ上没有零点,∴ 553526626x ωπππωππω-<-<-,∴35526262T ωππωπππω⎛⎫⎛⎫---≤= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 21ω∴≤,解得01ω<≤,又522635226k k πωππππωπππ⎧-+≤-⎪⎪⎨⎪+≥-⎪⎩,解得3412323k ωω-≤≤-, 当k =0时,解2839ω≤≤, 当k =-1时,01ω<≤,可得209ω<≤, ω∴∈228(0,][,]939.故答案为:A . 【点睛】本题考查函数y =Acos (ωx +φ)的图象变换及零点问题,此类问题通常采用数形结合思想,构建不等关系式,求解可得,属于较难题.7.(2018·江苏南通市·)已知函数()sin()6f x x m π=+-,7[0,]3x π∈有三个不同的零点123,,x x x ,且123x x x <<,则1232x x x ++的值为( )A .103πB .4πC .113πD .不能确定【答案】A 【解析】画出函数πsin 6y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭在7π0,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦内的图像,同时画出y m =的图像,使得两个图像有三个交点,利用对称性求得三个交点横坐标的关系,由此求得题目所求表达式的值.画出函数πsin 6y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭在7π0,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦内的图像以及y m =的图像如下图所示,令πsin 16x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,解得π3x =,令πsin 16x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,解得4π3x =.由图像可知关于直线π3x =对称,23,x x 关于直线4π3x =对称,故122π3x x +=,238π3x x +=,所以1232π8π10π2333x x x ++=+=.【点睛】本小题主要考查函数零点问题,考查三角函数的图像与性质,属于较难的题目.在解决含有参数的零点问题过程中,先将参数分离出来,变为两个函数图像来解决,这样可以避免对参数进行讨论.三角函数图像具有对称性,画出图像后,可以很直观的到三个零点的对称关系,这是解题的突破口. 8.(2021·江苏徐州市·徐州一中高三期末)已知函数()f x 在()0,1恒有()()2xf x f x '>,其中()f x '为函数()f x 的导数,若α,β为锐角三角形两个内角,则( )A .22sin (sin )sin (sin )f f βααβ>B .22cos (sin )sin (cos )f f βααβ>C .22cos (cos )cos (cos )f f βααβ>D .22sin (cos )sin (cos )f f βααβ>【答案】B 【解析】 构造函数()()2()01f x g x x x =<<,求导可知函数()g x 在()0,1 上为增函数,由已知条件可知022ππβα<-<<,即0cos sin 1βα<<<,再根据函数()gx 在()0,1上的单调性即可得解.设()()2()01f x g x x x =<<,则()()()()()243220x f x x f x x f x f x g x x x''⋅-⋅⋅-⋅'==> 所以函数()gx 在()0,1上单调递增.α, β为锐角三角形两个内角,则2παβ+>所以022ππβα<-<<,由正弦函数sin y x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增.则0cos sin sin 12πββα⎛⎫<=-<< ⎪⎝⎭所以()()cos sin gg βα<,即()()22cos sin cos sin f f βαβα<所以()()22sincos cos sin f f αββα⋅<⋅故选:B 【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性,同时也涉及了三角函数的变换及其性质,考查构造思想及转化思想,考查化简变形能力及逻辑推理能力,属于中档题.9.(2019·江苏苏州市·高一月考)已知函数()()2sin 04f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭)的图象在区间[]1,1-上恰有3个最低点,则ω的取值范围为( ) A .2129,44ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ B .913,22ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .1113,44ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D .[)4,6ππ【答案】C 【解析】根据x 范围可得4x πω+的范围;分别讨论在y 轴左侧无最低点、1个最低点、2个最低点和3个最低点的情况,对应正弦函数的图象和性质可确定ω的范围.()2sin 2sin 44f x x x ππωωω⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦[]1,1x ∈- ,444x πππωωω⎡⎤∴+∈-++⎢⎥⎣⎦①在y 轴左侧无最低点,即当04πω-+≥时,04πω<≤当1x=正好对应()f x 在[]1,1-上的第3个最低点时,11144T kT πω+-=,k ∈N 2T πω=21244k ππωπ∴=+>,k ∈N (舍) ∴在y 轴左侧无最低点不合题意②若在y 轴左侧仅有1个最低点,即711242πππω≤+<时,132144ππω≤< (]5,34πωππ∴-+∈--,此时在y 轴左侧至少有2个最低点∴在y 轴左侧仅有1个最低点不合题意③若在y 轴左侧有2个最低点,即37242πππω≤+<时,51344ππω≤< 又95242πππω-<-+≤-,即111944ππω≤< 1113,44ππω⎡⎫∴∈⎪⎢⎣⎭时,()f x 在[]1,1-恰有3个最低点④若在y 轴左侧有3个最低点,即3042ππω<+<时,504πω<<,44ππωπ⎛⎫∴-+∈- ⎪⎝⎭,此时在y 轴左侧至多有1个最低点 ∴在y 轴左侧有3个最低点不合题意综上所述:1113,44ππω⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭本题正确选项:C 【点睛】本题考查根据正弦型函数的最值点个数求解参数范围的问题;关键是能够通过对最低点分布情况的分析,找到符合题意的分布情况,进而结合正弦函数图象得到不等关系,求得所求参数的范围,属于较难题.10.(2020·上海市青浦高级中学高一期末)设函数()cos()cos()f x m x n x αβ=+++,其中m 、n 、α、β为已知实常数,x ∈R ,有下列四个命题:(1)若(0)02f f ⎛⎫==⎪⎝⎭π,则()0f x =对任意实数x 恒成立;(2)若(0)0f =,则函数()f x 为奇函数;(3)若02f ⎛⎫= ⎪⎝⎭π,则函数()f x 为偶函数;(4)当22(0)02f f ⎛⎫=≠ ⎪⎝⎭π时,若12()()0f x f x ==,则122x x k π-=(k Z ∈);则上述命题中,正确的个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】C 【解析】利用两角和的余弦公式化简()f x 表达式. 对于命题(1),将(0)0,02f f π⎛⎫==⎪⎝⎭化简得到的表达式代入上述()f x 表达式,可判断出(1)选项的真假; 对于命题(2)选项,将(0)0f =化简得到的表达式代入上述()f x 表达式,可判断出()f x 为奇函数,由此判断出(2)选项的真假;对于命题(3)选项,将()02f π=化简得到的表达式代入上述()f x 表达式,可判断出()f x 为偶函数,由此判断出(3)选项的真假; 对于命题(4)选项,根据22(0)02f f π⎛⎫+≠ ⎪⎝⎭、()()120f x f x ==,求得()f x 的零点的表达式,进而判断出(4)选项的真假.()(cos cos sin sin )(cos cos sin sin )f x m x x n x x ααββ=-+-(cos cos )cos (sin sin )sin m n x m n x αβαβ=+-+不妨设()()11221122()cos cos cos sin sin sin f x k k x k k x αααα=+-+.1212,,,k k αα为已知实常数.若(0)0f =,则得1122cos cos 0k k αα+=;若()02f π=,则得1122sin sin 0k k αα+=.于是当(0)02f f ⎛⎫== ⎪⎝⎭π时,()0f x =对任意实数x 恒成立,即命题(1)是真命题; 当(0)0f =时,()1122()sin sin sin f x k k x αα=-+,它为奇函数,即命题(2)是真命题; 当()02f π=时,()1122()cos cos cos f x k k x αα=+,它为偶函数,即命题(3)是真命题;当22(0)02f f π⎛⎫+≠ ⎪⎝⎭时,令()0f x =,则()()11221122cos cos cos sin sin sin 0k k x k k x αααα+-+=,上述方程中,若cos 0x =,则sin 0x =,这与22cos sin 1x x +=矛盾,所以cos 0x ≠.将该方程的两边同除以cos x 得11221122cos cos tan sin sin k k x k k αααα+=+,令11221122cos cos sin sin k k t k k αααα+=+ (0t ≠),则 tan x t =,解得 arctan x k t π=+ (k Z ∈). 不妨取11arctan x k t π=+,22arctan x k t π=+ (1k Z ∈且2k Z ∈),则()1212x x k k π-=-,即12x x k π-= (k Z ∈),所以命题(4)是假命题.故选:C 【点睛】本题考查两角和差公式,三角函数零点,三角函数性质,重点考查读题,理解题和推理变形的能力,属于中档题型.二、多选题11.(2021·江苏省木渎高级中学)已知函数()cos([])2f x x π=,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,下列关于()f x 说法正确的是( )A .函数1()2y f x =+为偶函数 B .()f x 的值域为[]1,1-C .()f x 为周期函数,且周期4T =D .()f x 与7|1og |l y x =-的图象恰有一个公共点【答案】CD 【解析】A.假设函数1()2y f x =+为偶函数,则11()()22f x f x +=-,由()f x 的图象关于12x =对称判断; B. 根据[]x 表示不超过x 的最大整数,得到[],22k x k Z ππ=∈判断;C.易得 ()()2f x f x +=-判断;D. 利用()f x 的值域为{}1,0,1-,分别令7|1og |1l x y -==,7|1og |0l x y -==,711log ||x y -=-=判断.A.若函数1()2y f x =+为偶函数,则11()()22f x f x +=-,所以()f x 的图象关于12x =对称,而()()0cos 01,1cos02f f π====,()()01f f ≠,故错误;B. 因为[]x 表示不超过x 的最大整数,所以[],22k x k Z ππ=∈,所以()f x 的值域为{}1,0,1-,故错误; C. ()[]()(2)cos([2])cos([]2)cos()222f x x x x f x πππ+=+=+=-=-,所以()4()f x f x +=,则()f x 为周期函数,且周期4T =,故正确;D. 由B 知:()f x 的值域为{}1,0,1-,令7|1og |1l x y -==,解得8x =或6x =-,当8x =时,()cos 41f x π==,当6x =-时,()()cos 31f x π=-=-,此时两函数有()8,1一个公共点,令7|1og |0l x y -==,解得0x =或2x =,当0x =时,()cos01f x ==,当2x =时,()cos 1f x π==-,此时两函数无公共点,令711log ||x y -=-=,解得87x =或67x =,当87x =时,()cos 02f x π==,当67x =时,()cos01f x ==,此时两函数无公共点,综上:()f x 与7|1og |l y x =-的图象恰有一个公共点,故正确;故选:CD【点睛】关键点点睛:本题关键是理解[]x 的含义,得到[],22k x k Z ππ=∈,再根据余弦函数的性质即可得解. 12.(2021·江苏苏州市·星海实验中学高一月考)已知集合{(,)()}M x y y f x ==∣,若对于()()1122,,,x y M x y M ∀∈∃∈,使得12120x x y y +=成立则称集合M是“互垂点集”.给出下列四个集合{}{}21234(,)1;{(,)(,);{(,)sin 1}x M x y y x M x y y M x y y e M x y y x ==+======+∣∣∣∣.其中是“互垂点集”集合的为( ) A .1M B .2MC .3MD .4M【答案】BD 【解析】根据题意即对于任意点1(P x ∀,1)y ,在M 中存在另一个点P ',使得OP OP ⊥'.,结合函数图象进行判断.由题意,对于1(x ∀,1)y M ∈,2(x ∃,2)y M ∈,使得12120x x y y +=成立即对于任意点1(P x ∀,1)y ,在M 中存在另一个点P ',使得OP OP ⊥'.21y x =+中,当P 点坐标为(0,1)时,不存在对应的点P '.所以所以1M 不是“互垂点集”集合,y =所以在2M 中的任意点1(P x ∀,1)y ,在2M 中存在另一个点P ',使得OP OP ⊥'. 所以2M 是“互垂点集”集合,x y e =中,当P 点坐标为(0,1)时,不存在对应的点P '.所以3M 不是“互垂点集”集合,sin 1y x =+的图象中,将两坐标轴进行任意旋转,均与函数图象有交点,所以所以4M 是“互垂点集”集合, 故选:BD . 【点睛】本题考查命题真假的判断与应用,考查对新定义的理解与应用,属于较难题.13.(2020·江苏南通市·海安高级中学高一月考)下列函数()f x 对任意的正数1x ,2x ,3x 满足123123()()()()f x x x f x f x f x ++≤++的有A .()42sin f x x =+B .()f x =C .()x f x e = D .()ln(1)f x x =+【答案】ABD 【解析】根据四个选项中的函数证明不等式123123()()()()f x x x f x f x f x ++≤++成立或举反例说明不成立(举反例时中让123x x x ==).A .123123()42sin()6f x x x x x x ++=+++≤,123123()()()42sin 42sin 42sin 6f x f x f x x x x ++=+++++≥,A 正确;B .2123123x x x x x x =+++++,B 正确;C .1231x x x ===时,1233x x x e e e e e ++=>++,C 错;D .123123122313123123(1)(1)(1)11x x x x x x x x x x x x x x x x x x +++=+++++++>+++, ∴123123123ln[(1)(1)(1)]ln(1)ln(1)ln(1)ln(1)x x x x x x x x x +++=+++++>+++,D 正确. 故选:ABD . 【点睛】本题考查正弦函数、幂函数、指数函数、对数函数的性质,对于函数的性质123123()()()()f x x x f x f x f x ++≤++,正确的需进行证明,错误的可举一反例说明.14.(2021·江苏南通市·高一期末)如图,已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(其中0A >,0>ω,2πϕ≤)的图象与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,2BC BD =,3OCB π∠=,||2OA =,AD =.则下列说法正确的有( ).A .()f x 的最小正周期为12B .6πϕ=-C .()f x 的最大值为163D .()f x 在区间(14,17)上单调递增【答案】ACD 【解析】3sin |2A πϕω=+,sin(2)0ωϕ+=,可得A ,B ,C ,D 的坐标,根据221||AD =,可得方程22228(1)243A sin πϕω-+=,进而解出ω,ϕ,A .判断出结论.解:由题意可得:||3|OB OC =,∴3sin |2A πϕω=+,sin(2)0ωϕ+=,(2,0)A ,(2B πω+,0),(0,sin )C A ϕ.(12D πω∴+,sin )2A ϕ, 221||AD =,∴22228(1)243A sin πϕω-+=, 把|sin |)3A πϕω=+代入上式可得:2()2240ππωω-⨯-=,0>ω. 解得6πω=,6πω∴=,可得周期212T ωπ==.sin()03πϕ∴+=,||2πϕ,解得3πϕ=-.可知:B 不对.∴3sin()|263A π-=+,0A >,解得163A =.∴函数16()sin()363f x x ππ=-, 可知C 正确.(14,17)x ∈时,()(263x πππ-∈,5)2π,可得:函数()f x 在(14,17)x ∈单调递增. 综上可得:ACD 正确. 故选:ACD . 【点睛】本题考查了三角函数方程的解法、三角函数求值、三角函数的图象与性质,考查了推理能力与计算能力,属于较难题. 三、填空题15.(2021·江苏镇江市·扬中市第二高级中学高一期末)已知函数()1,0,π2sin ,02,2xa xf x x x ⎧-≤⎪=⎨<<⎪⎩其中0a >,且1a ≠,若函数()1y f x =-有3个不同的零点1x ,2x ,3x ,且1230x x x ++>,则实数a 的取值范围是________. 【答案】20,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭【解析】画出函数图像,排除1a >的情况,根据对称性得到232x x +=,计算得到答案.如图所示:当1a >时,函数()1y f x =-有2个不同的零点,不满足;当01a <<时,不妨设123x x x <<,根据对称性知232x x +=,故12x >-.11x a -=,故log 22a x =>-,故202a <<.故答案为:20,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭.【点睛】本题考查了函数的零点问题,画出函数图像是解题的关键.16.(2018·江苏苏州市·高一期末)将函数sin y x =的图象向左平移3π个单位长度,再将图象上每个点的横坐标变为原来的1(0)ωω>倍(纵坐标不变),得到函数()y f x =的图象,若函数()y f x =在区间π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上有且仅有一个零点,则ω的取值范围为____.【答案】410,33⎛⎤ ⎥⎝⎦. 【解析】由题设()sin 3f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令,3x k k Z πωπ+=∈,解得33k x ππω-=,取1,2k =,分别得到25,33x x ππωω==,它们是函数在y 轴右侧的第一个零点和第二个零点,所以232532ππωππω⎧<⎪⎪⎨⎪≥⎪⎩,故41033ω<≤,故填41033ω<≤. 点睛:因为()()sin 03f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,所以该函数的图像必过定点0,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭且在y 轴的右侧的第一个对称中心的横坐标在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭内,第二个对称中心的横坐标不在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭中,从而得到41033ω<≤. 17.(2019·江苏高一月考)给出下列四个命题: ①函数()sin cos f x x x =是奇函数;②若角C 是ABC ∆的一个内角,且1sin cos 2C C +=,则ABC ∆是钝角三角形; ③已知α2sin α=; ④已知函数()2sin f x x ω=(0>ω)在区间,34ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦单调递增,则02ω<≤.其中正确命题的序号是______. 【答案】①② 【解析】根据三角函数性质,有1sin cos sin 22x x x =,2(sin cos )12sin cos C C C C +=+,逐一判断,即可求解.对于①()1sin 22f x x =,()()()11sin 2sin 222f x x x f x -=-=-=-奇函数,①正确.对于②()21sin cos 12sin cos 4C C C C +=+=,3sin cos 8C C ∴=- 由C 是ABC ∆的一个内角,则sin 0C >,cos 0C ∴<, C ∴为钝角,②正确.对于③,原式()()22221cos 1cos 1cos 1cos αααα-+=+--1cos 1cos sin sin αααα-+=+2sin α=α是第四象限角sin 0α∴<∴原式2sin α=-,③错 对于④对于()2sin f x x ω=,,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,,34x ωπωπω⎡⎤∴∈-⎢⎥⎣⎦,0>ω ()f x ∴单调递增3242ωππωππ⎧-≥-⎪⎪∴⎨⎪≤⎪⎩,322ωω⎧≤⎪∴⎨⎪≤⎩,302ω∴≤≤,④错故答案为:①② 【点睛】本题考查二倍角公式,同角三角函数关系,考查转化与化归思想,考察计算能力,综合性较强,属于难题. 18.(2019·江苏苏州市·高一期中)已知关于的方程在区间上共有个互不相同的实数根,当取得最小值时,实数的取值集合为________.【答案】【解析】 【解析】 画出在的图象,设,则,作出的图象, 分类讨论,分别根据图象判断解的情况,求出每种情况下不同实数根和的值,从而可得结果.原式化为,画出在的图象,如图,设,则,作出的图象如图,由图象可知,,当时,,由的图象可知的两个解关于对称,;当时,在上有两个解,分别有两个关于对称的两个根,;当时,或,有的解,的解为,当时,在上只有一个解,有4个解,关于对称,;当时,,有的解,,综上所述,取得最小值时,,实数的为或2,故答案为.【点睛】本题主要考查三角函数的图象与性质、简单的三角方程,考查了数形结合思想以及分类讨论思想的应用,属于难题. 分类讨论思想的常见类型⑴问题中的变量或含有需讨论的参数的,要进行分类讨论的; ⑵问题中的条件是分类给出的;⑶解题过程不能统一叙述,必须分类讨论的; ⑷涉及几何问题时,位置的变化需要分类讨论的.19.(2018·江苏镇江市·高一月考)已知函数222017sin ,0()cos(),0x x x x f x x x x x λα⎧++≥=⎨-+++<⎩是奇函数,则sin λα=_____________.【答案】-1 【解析】当0x <时,0x ->, ∵函数()f x 为奇函数,∴()()f x f x -=-,即()()()222()20172017cos x x sin x x x sinx x x x λα⎡⎤-+-+-=--=--+++⎣⎦()2cos x x x λα=--+,∴()2017cos sin x x λα=+=且,∴2,2k k Z παπ=-+∈.∴sin sin[2017(2)]sin()122k ππλαπ=⋅-+=-=-.答案:1-20.(2021·江苏省天一中学高一期末)设函数2cos ,[6,6]3()12,(,6)(6,)x x f x x xπ⎧∈-⎪⎪=⎨⎪∈-∞-⋃+∞⎪⎩,若关于x 的方程()()210()f x af x a R ++=∈⎡⎤⎣⎦有且仅有6个不同的实根.则实数a 的取值范围是_______.【答案】52a <-或52a =或2a =- 【解析】 作出函数()f x 的图象,设()f x t =,分关于210t at ++=有两个不同的实数根1t 、2t ,和两相等实数根进行讨论,当方程210t at ++=有两个相等的实数根0t 时,2a =±再检验,当方程210t at ++=有两个不同的实数根1t 、2t 时,()1222,0t t =-∈-,或[)120,22t t ∈>,,再由二次方程实数根的分布进行讨论求解即可.作出函数()f x 的简图如图,令()f x t =,要使关于x 的方程()()21f x af x ++⎡⎤⎣⎦()0a =∈R 有且仅有6个不同的实根,(1)当方程210t at ++=有两个相等的实数根0t 时, 由240a ∆=-=,即2a =±,此时01t =±当2a=,此时01t =-,此时由图可知方程()()210()f x af x a R ++=∈⎡⎤⎣⎦有4个实数根,此时不满足.当2a =-,此时01t =,此时由图可知方程()()210()f x af x a R ++=∈⎡⎤⎣⎦有6个实数根,此时满足条件.(2)当方程210t at ++=有两个不同的实数根1t 、2t 时,则()1222,0t t =-∈-,或[)120,22t t ∈>,当12t =-时,由4210a -+=可得52a =则25102t t ++=的根为12122t t =-=-,由图可知当12t =-时,方程()()210()f x af x a R ++=∈⎡⎤⎣⎦有2个实数根当212t =-时,方程()()210()f x af x a R ++=∈⎡⎤⎣⎦有4个实数根,此时满足条件. 当[)120,22t t ∈>,时,设()21g t t at =++由()010g=> ,则()2520g a =+<,即52a <-综上所述:满足条件的实数a 的取值范围是 52a <-或52a =或2a =- 故答案为:52a <-或52a =或2a =- 【点睛】关键点睛:本题考查利用复合型二次函数的零点个数求参数,考查数形结合思想的应用,解答本题的关键由条件结合函数的图象,分析方程210t at ++=的根情况及其范围,再由二次方程实数根的分布解决问题,属于难题.21.(2021·安徽师范大学附属中学高一期末)用I M 表示函数sin y x =在闭区间I 上的最大值.若正数4a π≥满足[0,][,2]2a a a M M ≥,则a 的最大值为__________.【答案】98π 【解析】对a 进行讨论,利用sin y x =的单调性,分别求得[0,][,2],a a a M M ,再解不等式即可.当[,)42ππa ∈时,[,)22a ππ∈,[0,][,2]sin ,1a a a a M M ==,则sin 2a ≥,不成立;当[,)2a ππ∈时,[,2)2a ππ∈,[0,][,2],1sin a a a a M M ==,则2sin a ≤,解得 34a ππ≤≤; 当3[,)2a ππ∈时,[2,3)2a ππ∈,[0,][,2]1n ,si 2a a a a M M ==或1,则2sin 2a ≤,解得2224a πππ≤≤+,即98a ππ≤≤; 当3[,)2a π∈+∞时,2[3,)a π∈+∞,[0,][,2]11,a a a M M ==,不满足[0,][,2]2a a a M M ≥. 所以a 的最大值为98π故答案为:98π【点睛】关键点点睛:本题的关键是对a 讨论标准的确立,要考虑2a 的范围和函数sin y x =的单调性,能确定[0,][,2],a a a M M 即可得解.22.(2018·宝山区·上海交大附中)设函数,其中、为已知实常数,.下列所有正确命题的序号是____________. ①若,则对任意实数恒成立; ②若,则函数为奇函数;③若,则函数为偶函数;④当时,若,则.【答案】①②③④.【解析】对于①,由,证明函数既是奇函数又是偶函数即可得出;对于②,根据奇函数的定义可得出结论;对于③,根据偶函数的定义进行判断即可得出结论;对于④,根据得,于此得出结论.对于命题①,若,则,则,函数为奇函数,若,则,,函数为偶函数,若,则函数既是奇函数,又是偶函数,即,命题①正确;对于命题②,由①的证明过程可知,当时,函数为奇函数,命题①正确;对于命题③,由①的证明过程可知,当时,函数为偶函数,命题②正确;对于命题④,当时,,令,,则,由辅助角公式得,其中,,,则、是函数的两个对称中心点,函数的最小正周期为,该函数的两个相邻对称中心之间的距离为周期的一半,因此,,命题④正确.故答案为①②③④. 【点睛】本题的考点是三角形与数列的综合,主要考查三角函数的化简,考查新定义与三角函数性质的判断,解题的关键就是利用三角函数基本性质的定义来进行计算,从而判断结论的正误,运算量较大,综合性较强,属于难题. 四、解答题23.(2021·江苏宿迁市·高一期末)已知函数()()2cos 202,02f x x πωϕωϕ⎫=++<<<<⎪⎭. 请在下面的三个条件中任选两个解答问题.①函数()f x 的图象过点(0,22;②函数()f x 的图象关于点122⎛ ⎝对称;③函数()f x 相邻两个对称轴之间距离为2. (1)求函数()f x 的解析式;(2)若12,x x 是函数()f x 的零点,求()12cos2x x π+的值组成的集合;(3)当()2,0a ∈-时,是否存在a 满不等式32()2f a f a ⎛⎫+> ⎪⎝⎭?若存在,求出a的范围,若不存在,请说明理由.【答案】(1)选择①②、①③、②③都有()2cos 224f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2){}1,0,1-;(3)存在,a 的范围3526a -<<-,利用见解析. 【解析】(1)选择①②,将点(0,22代入()f x ,结合02πϕ<<可求4πϕ=,由点122⎛ ⎝是()f x 的对称中心可得()1242k k Z ππωπ⨯+=+∈,结合02ω<<,可得2πω=,即可得()f x 解析式;选择①③:将点(0,22代入()f x ,结合02πϕ<<可求4πϕ=,由22T =,所即24πω=,可得2πω=,即可得()f x 解析式;选择②③由22T =,所即24πω=,可得2πω=,若函数()f x 的图象关于点122⎛ ⎝对称,则()1222k k Z ππϕπ⨯+=+∈,结合02πϕ<<,可得4πϕ=,即可得()f x 解析式;(2)若x 是函数()f x 的零点,则()2cos 024f x x ππ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,解得32244x k ππππ+=+或52244x k ππππ+=+()k Z ∈,可得()41x k k Z =+∈或()42x k k Z =+∈,进而可得12x x +可能的取值,即可求解; (3)由()2,0a ∈-得3532,222a ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,当53,22x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时()2,4m x πππ=+∈-,函数()f x 可转化为2cos y m =(),m ππ∈-,132224m a a ππππ⎛⎫=++=+ ⎪⎝⎭,224m a ππ=+利用偶函数的性质原不等式可化为24a a ππππ+<+,即可求解.选择①②:因为函数()f x 的图象过点(0,,所以()02cos f ϕ==cos ϕ=,因为02πϕ<<,所以4πϕ=,因为函数()f x 的图象关于点12⎛ ⎝对称,则()1242k k Z ππωπ⨯+=+∈,可得()22k k Z πωπ=+∈,因为02ω<<,所以0k =,2πω=,所以()2cos 24f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,选择①③:若函数()f x 的图象过点(0,,所以()02cos f ϕ==cos 2ϕ=,因为02πϕ<<,所以4πϕ=,因为函数()f x 相邻两个对称轴之间距离为2,所以22T =,所以4T =,24πω=,解得:2πω=,所以()2cos 24f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,选择②③:因为函数()f x 相邻两个对称轴之间距离为2,所以22T =,所以4T =,24πω=,解得:2πω=,若函数()f x 的图象关于点12⎛ ⎝对称,则()1222k k Z ππϕπ⨯+=+∈,可得()4k k Z πϕπ=+∈,因为02πϕ<<,所以0k =,4πϕ=,所以()2cos 24f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭(2)若x 是函数()f x 的零点,则()2cos 024f x x ππ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,可得cos 242x ππ⎛⎫+=-⎪⎝⎭, 所以32244x k ππππ+=+或52244x k ππππ+=+()k Z ∈ 解得:()41x k k Z =+∈或()42x k k Z =+∈,若12,x x 是函数()f x 的零点,则()1282x x k k Z +=+∈,()1284x x k k Z +=+∈,()1283x x k k Z +=+∈当()1282x x k k Z +=+∈时,()()12cos cos 41cos 12x x k πππ+=+==-, 当()1284x x k k Z +=+∈时,()()12cos cos 42cos012x x k ππ+=+==,当()1283x x k k Z +=+∈时,()1233coscos 4cos 0222x x k πππ+⎛⎫=+== ⎪⎝⎭所以()12cos2x x π+的值组成的集合为{}1,0,1-;(3)当()2,0a ∈-时,3532,222a ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭, 令53,22x ⎛⎫∈-⎪⎝⎭,则()2,4x πππ+∈-,令24x m π+=,则()132,224m a a ππππππ⎛⎫=++=+∈- ⎪⎝⎭,23,2444m a ππππ⎛⎫=+∈- ⎪⎝⎭, 因为32()2f a f a ⎛⎫+> ⎪⎝⎭, 所以12m m <,即24a a ππππ+<+,所以()221124a a ⎛⎫+<+ ⎪⎝⎭,即21228150a a ++<,()()23650a a ++<, 解得:3526a -<<-. 所以实数a 的范围是:3526a -<<-. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是由余弦函数的性质求出()f x 的解析式,再利用余弦函数的零点可求12x x +可能的取值,求a 的范围的关键是构造偶函数,利用单调性脱掉f ,解关于a 的不等式.24.(2021·江苏省赣榆高级中学)已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(其中0A >,0>ω,||2ϕπ<)的图象与x 轴的交于A ,B 两点,A ,B 两点的最小距离为2π,且该函数的图象上的一个最高点的坐标为,212π⎛⎫⎪⎝⎭. (1)求函数()f x 的解析式;(2)求证:存在大于3π的正实数0x ,使得不等式|()|ln f x x>(0x 有解.(其中e 为自然对数的底数) 【答案】(1)2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)证明见解析.【解析】(1)由题可得2A =,周期为π,则可求出2ω=,由212f π⎛⎫=⎪⎝⎭可解得3πϕ=;(2)问题可化为1|()|2f x >在区间(0x 有解,再求解不等式sin 23x π⎛⎫+> ⎪⎝⎭即可.解:(1)由题意可知,2A =,122T π=,故函数()f x 的周期为π,故2ω=,故()2sin(2)f x x ϕ=+,2sin 221212f ππϕ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 则2,62k k Z ππϕπ+=+∈,即2,3k k Z πϕπ=+∈,||2πϕ<,∴3πϕ=,∴2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)证明:因为03x π⎛∈ ⎝,故当(0x x ∈时,10ln 2x <<,原不等式可化为|()|f x x >,又因为10ln 2x <<,则12x >,要使得|()|f x x >在(0x 有解,只需1|()|2f x >在区间(0x 有解,代入得:sin 23x π⎛⎫+>⎪⎝⎭当sin 232x π⎛⎫+> ⎪⎝⎭解得,即,6x k k πππ⎛⎫∈+ ⎪⎝⎭,k Z ∈时,此时与区间,6k k π⎛⎫ππ+⎪⎝⎭与区间(0x 的交集为空集,当sin 23x π⎛⎫+< ⎪⎝⎭,即,23x k k ππππ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,k Z ∈时,令1k =得2,23x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,满足sin 232x π⎛⎫+> ⎪⎝⎭,2π>,故只需0,32x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭,原不等式在区间(0x 有解. 【点睛】关键点睛:本题考查三角函数不等式有解问题,解题的关键是将问题转化为1|()|2f x >在区间(0x 有解,从而求解sin 23x π⎛⎫+>⎪⎝⎭25.(2021·吴江市高级中学高一月考)已知向量33cos,sin 22x x a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,cos ,sin 22x x b ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,函数()1f x a b m a b =⋅-++,,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,m R ∈.(1)当0m =时,求6f π⎛⎫⎪⎝⎭的值; (2)若()f x 的最小值为1-,求实数m 的值;(3)是否存在实数m ,使函数()()22449g x f x m =+,,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦有四个不同的零点?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由.【答案】(1)32;(2(3)存在,764m ≤<. 【解析】(1)利用向量数量积的公式化简函数()f x 即可;(2)求出函数()f x 的表达式,利用换元法结合一元二次函数的最值性质进行讨论求解即可;(3)由()0gx =得到方程的根,利用三角函数的性质进行求解即可.解:(1)33333cos ,sin cos ,sin cos cos sin sin cos cos 22222222222x x x x x x x x x x a b x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅=⋅-=-=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,当0m =时,()1cos 21f x a b x =⋅+=+,则13cos 21cos 1166322f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯+=+=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; (2)∵,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, ∴2222cos 2cos a b a a b b x +=+⋅+====, 则()21cos 22cos 12cos 2cos f x a b m a b x m x x m x =⋅-++=-+=-,令cos t x =,则112t ≤≤, 则222y t mt =-,对称轴2m t =, ① 当122m <,即1m <时, 当12t =时,函数取得最小值,此时最小值112y m =-=-,得32m =(舍),② 当1122m≤≤,即12m ≤≤时, 当2m t=时,函数取得最小值,此时最小值2212m y m =-=-,得m③ 当12m>,即2m >时, 当1t=时,函数取得最小值,此时最小值221y m =-=-,得32m =(舍), 综上若()f x 的最小值为1-,则实数m =;(3)令()22242cos 2cos 049g x x m x m =-+=,得3cos 7m x =或47m , ∴方程3cos 7m x =或47m 在,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦上有四个不同的实根, 则31274173477m m m m≤<≤<⎪⎪≠⎪⎪⎩,得763740m m m ⎧≤<⎪≤<⎪≠⎪⎪⎪⎩74m ≤<, 即实数m 的取值范围是764m ≤<. 【点睛】本题主要考三角函数的性质,函数的零点以及复合函数的应用,综合性较强,运算量较大,有一定的难度. 26.(2020·江苏淮安市·高一期末)将函数()sin 2gx x =不变),再向左平移4π个单位长度,得到函数()y f x =的图象,设函数()()()h x f x g x =+. (1)对函数()hx 的解析式;(2)若对任意,,2παβπ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,不等式()()a h h b αβ≤-≤恒成立,求b a -的最小值; (3)若26x h t π⎛⎫-=⎪⎝⎭在[)0,2π内有两个不同的解1x ,2x ,求()12cos x x -的值(用含t 的式子表示).【答案】(1)()2sin 23h x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(2)4;(3)()212cos 12t x x -=-【解析】(1)将()gx ⇒2y x =;再向左平移4π个单位长度⇒()24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,最后代入()h x ,得答案;(2)对()hx 在,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,由内到外求出值域,因为()()a h h b αβ≤-≤恒成立,所以max b m ≥,min a m ≤,整理得答案; (3)表示26x h π⎛⎫-⎪⎝⎭并化简,由1x ,2x 是2sin x t =在[)0,2π内有两个不同的解,所以12x x π+=或123x x π+=,因需求()12cos x x -,所以分别表示12x x -并代入,利用诱导公式和二倍角公式化简,将式子中22sin x 换成t 得答案.(1)将函数()sin 2gx x =(横坐标不变),得到函数2y x =的图象,再将2y x =的图象向左平移4π个单位长度得到函数()y f x =,所以()224f x x x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,又()()()hx f x g x =+,所以()sin 222sin 23h x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭;(2)当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,472,333x πππ⎛⎫⎛⎫+∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以sin 21,32x π⎡⎛⎫+∈-⎢ ⎪⎝⎭⎣⎦,所以2sin 22,3x π⎛⎫⎡+∈- ⎪⎣⎝⎭, 令()()m hh αβ=-,因为()()a h h b αβ≤-≤恒成立,所以max 2b m ≥,min 2a m ≤=-2a -≥所以4b a -≥即b a -的最小值为4;(3)法一:因为2sin 22sin 26263x x h x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=-+=⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 所以1x ,2x 是2sin x t =在[)0,2π内有两个不同的解,所以12x x π+=或123x x π+=,所以1222x x x π-=-或12232x x x π-=-所以()()22212221cos 2sin 12sin 1122t x x x x -=-=-=-;法二:①当t >0时,不妨设12x x <,则有1202x x ππ<<<<,所以1cos x =2cos x =②当0t <时,不妨设12x x <,则有1232x x πππ<<<<2,所以1cos x =,2cos x = ③当0t =时,显然有10x =,2x π=,所以()2121212cos cos cos sin sin 12t x x x x x x -=+=-.【点睛】本题考查了由三角函数图像的伸缩平移变换表示解析式,给定定义域求三角函数值域,不等式恒成立问题,还考查了函数零点问题,充分体现了数学中转化与划归思想,属于难题. 27.(2020·江苏镇江市·高一期末)已知函数2()6f x x ax =--(a 为常数,a R ∈).给你四个函数:①1()21g x x =+;②2()3xg x =;③32()log g x x =;④4()cos g x x =.。
江苏省高考压轴卷数学数学I(满分160分,考试时间120分钟)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.1.已知集合U={1,2,3,4,5},A={3,4},B={1,4,5},则A∪(∁U B)= .2.已知x>0,若(x﹣i)2是纯虚数(其中i为虚数单位),则x= .3.某单位有老人20人,中年人120人,青年人100人,现采用分层抽样的方法从所有人中抽取一个容量为n的样本,已知青年人抽取的人数为10人,则n= .4.双曲线=1的右焦点与左准线之间的距离是.5.函数f(x)=的定义域为.6.执行如图所示的程序框图,若输入a=27,则输出的值b= .7.满足等式cos2x﹣1=3cosx(x∈10,π])的x值为.8.设S n为等差数列{a n}的前n项和,若a3=4,S9﹣S6=27,则S10= .9.男队有号码1,2,3的三名乒乓球运动员,女队有号码为1,2,3,4的四名乒乓球运动员,现两队各出一名运动员比赛一场,则出场的两名运动员号码不同的概率为.10.以一个圆柱的下底面为底面,并以圆柱的上底面圆心为顶点作圆锥,若所得的圆锥底面半径等于圆锥的高,则圆锥的侧面积与圆柱的侧面积之比为为 . 11.在△ABC 中,∠C=45°,O 是△ABC 的外心,若,则m+n 的取值范围为 .12.已知抛物线x 2=2py (p >0)的焦点F 是椭圆的一个焦点,若P ,Q 是椭圆与抛物线的公共点,且直线PQ 经过焦点F ,则该椭圆的离心率为 . 13.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a 2=3b 2+3c 2﹣2bcsinA ,则C= .14.若函数在区间11,2]上单调递增,则实数a 的取值范围是 .二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答应写出必要的文字说明、证明 或演算步骤)15.(本小题满分14分)已知向量)sin ,(),,(cos αα21=-=n m ,其中),(20πα∈,且n m ⊥.(1)求α2cos 的值; (2)若1010=-)sin(βα,且),(20πβ∈,求角β的值.16.(本小题满分14分)在长方体1111D C B A ABCD -中,121AA EC BC AB ===. (1)求证://1AC 平面BDE ; (2)求证:⊥E A 1平面BDE .17.(本小题满分14分)如图,某公园有三条观光大道AC BC AB ,,围成直角三角形,其中直角边m BC 200=,斜边m AB 400=.现有甲、乙、丙三位小朋友分别在AC BC AB ,,大道上嬉戏,所在位 置分别记为点F E D ,,.(1)若甲乙都以每分钟m 100的速度从点B 出发在各自的大道上奔走,到大道的另一端 时即停,乙比甲迟分钟出发,当乙出发分钟后,求此时甲乙两人之间的距离; (2)设θ=∠CEF ,乙丙之间的距离是甲乙之间距离的倍,且3π=∠DEF ,请将甲乙之间的距离y 表示为的函数,并求甲乙之间的最小距离.18.(本小题满分16分)已知椭圆)(:012222>>=+b a b y a x C 的离心率为23,且点),(213-在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线交椭圆C 于Q P ,两点,线段PQ 的中点为H ,O 为坐标原点,且1=OH , 求POQ ∆面积的最大值.19.(本小题满分16分)已知*∈N n ,数列{}n a 的各项均为正数,前项和为n S ,且2121==a a ,,设n n n a a b 212+=-.(1)若数列{}n b 是公比为的等比数列,求n S 2;(2)若对任意*∈N n ,22na S n n +=恒成立,求数列{}n a 的通项公式;(3)若)(1232-=nn S ,数列{}1+n n a a 也为等比数列,求数列的{}n a 通项公式.20.(本小题满分16分)已知函数x x x f ln )(=,)()(12-=x x g λ(λ为常数).(1)若函数)(x f y =与函数)(x g y =在1=x 处有相同的切线,求实数λ的值; (2)若21=λ,且1≥x ,证明:)()(x g x f ≤;(3)若对任意),[+∞∈1x ,不等式恒)()(x g x f ≤成立,求实数λ的取值范围.数学附加题部分(本部分满分40分,考试时间30分钟)21. 【选做题】在A 、B 、C 、D 四小题中只能选做两题......,每小题10分,共计20分.请在答题卡指....定区域...内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A .1选修4-1:几何证明选讲]如图,过圆O 外一点P 作圆O 的切线PA ,切点为A ,连接OP 与圆O 交于点C ,过点C 作圆O 作AP 的垂线,垂足为D ,若PA=25,PC :PO=1:3,求CD 的长.B.1选修4-2:矩阵与变换](共1小题,满分10分) 已知矩阵,列向量,若AX=B ,直接写出A ﹣1,并求出X .C.1选修4-4:坐标系与参数方程](共1小题,满分0分)在平面直角坐标系中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系.已知圆4sin()6πρθ=+被射线θ=θ0(ρ≥0,θ0为常数,且0(0,)2πθ∈)所截得的弦长为23,求θ0的值.D.1选修4-5:不等式选讲]已知x >0,y >0,且2x+y=6,求4x 2+y 2的最小值.【必做题】第22题.第23题.每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)如图,以正四棱锥V ﹣ABCD 的底面中心O 为坐标原点建立空间直角坐标系O ﹣xyz ,其中Ox∥BC ,Oy ∥AB ,E 为VC 中点,正四棱锥的底面边长为2a ,高为h ,且有15cos ,49BE DE <>=-u u u r u u u r .(1)求ha的值; (2)求二面角B ﹣VC ﹣D 的余弦值.23.(本小题满分10分)对一个量用两种方法分别算一次,由结果相同构造等式,这种方法称为“算两次”的思想方法.利用这种方法,结合二项式定理,可以得到很多有趣的组合恒等式.例如:考察恒等式(1+x )2n=(1+x )n(1+x )n(n ∈N *),左边x n的系数为C 2n n,而右边(1+x )n(1+x )n=(C n 0+C n 1x+…+C n n x n)(C n 0+C n 1x+…+C n n x n),x n的系数为C n 0C n n+C n 1C nn ﹣1+…+C n nC n 0=(C n 0)2+(C n 1)2+…+(C n n)2,因此可得到组合恒等式C 2n n=(C n 0)2+(C n 1)2+…+(C n n)2.(1)根据恒等式(1+x )m+n =(1+x )m (1+x )n (m ,n ∈N *)两边x k(其中k ∈N ,k ≤m ,k ≤n )的系数相同,直接写出一个恒等式;(2)利用算两次的思想方法或其他方法证明:222202n k n k k n n k n k C C C ⎡⎤⎢⎥⎣⎦-=∑⋅⋅=,其中2n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦是指不超过2n的最大整数.江苏高考押题卷 数学答案解析1.【考点】交、并、补集的混合运算.【分析】先求出C U B={2,3},再利用并集定义能求出A ∪(∁U B ).【答案】{2,3,4}【解答】∵集合U={1,2,3,4,5},A={3,4},B={1,4,5},∴C U B={2,3}, A ∪(∁U B )={2,3,4}. 故答案为:{2,3,4}.2.【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】x >0,(x ﹣i )2=x 2﹣1﹣2xi 纯虚数(其中i 为虚数单位),可得x 2﹣1=0,﹣2x ≠0,x >0,解出即可得出.【答案】1【解答】x >0,(x ﹣i )2=x 2﹣1﹣2xi 纯虚数(其中i 为虚数单位), ∴x 2﹣1=0,﹣2x ≠0,x >0,解得x=1.故答案为:1.3.【考点】分层抽样方法.【分析】先求三层的比例,然后求得青年人中抽取总人数的比例,从而求出抽取样本容量.【答案】24【解答】由题意,因为20:120:100=1:6:5,所以青年人中抽取总人数的=,故n=10÷=24.故答案为:24.4.【考点】双曲线的简单性质.【分析】求出双曲线的a,b,c,可得右焦点坐标和左准线方程,由点到直线的距离公式可得所求值.【答案】5【解答】双曲线=1的a=2,b=2,c==4,可得右焦点(4,0)与左准线方程x=﹣即x=﹣1,即右焦点与左准线之间的距离是4﹣(﹣1)=5.故答案为:5.5.【考点】函数的定义域及其求法.【分析】根据二次根式的定义可知1﹣x≥0且根据对数函数定义得x+2>0,联立求出解集即可.【答案】(﹣2,1]【解答】因为f(x)=,根据二次根式定义得1﹣x≥0①,根据对数函数定义得x+2>0②联立①②解得:﹣2<x≤1故答案为(﹣2,1]6.【考点】程序框图.【分析】根据已知中的程序框图可得,该程序的功能是计算并输出变量b的值,模拟程序的运行过程,可得答案.【答案】13【解答】当a=27时,执行循环体b=9,不满足退出循环的条件,故a=9;当a=9时,执行循环体b=3,不满足退出循环的条件,故a=3;当a=3时,执行循环体b=1,不满足退出循环的条件,故a=1;当a=1时,执行循环体b=,满足退出循环的条件,故输出的b值为,故答案为:7.【考点】二倍角的余弦.【分析】利用二倍角的余弦公式解方程求得cosx的值,从而结合x∈10,π],求得x的值.【答案】【解答】∵等式cos2x﹣1=3cosx(x∈10,π]),即2cos2x﹣2=3cosx,即2cos2x﹣3cosx﹣2=0,求得cosx=2(舍去),或cosx=﹣,∴x=,故答案为:.8.【考点】等差数列的前n项和.【分析】利用等差数列的前n项和公式及通项公式列出方程组,求出首项及公差,由此能求出前10项和.【答案】65【解答】∵S n为等差数列{a n}的前n项和,a3=4,S9﹣S6=27,∴,解得a1=2,d=1,∴S10=10×2+=65.故答案为:65.9.【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率.【分析】出场的两名运动员号码不同的对立事件是出场的两名运动员号码相同,由此利用对立事件概率计算公式能求出出场的两名运动员号码不同的概率.【答案】【解答】男队有号码1,2,3的三名乒乓球运动员,女队有号码为1,2,3,4的四名乒乓球运动员,现两队各出一名运动员比赛一场,基本事件总数n=3×4=12,出场的两名运动员号码不同的对立事件是出场的两名运动员号码相同,∴出场的两名运动员号码不同的概率p=1﹣=.故答案为:.10.【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台).【分析】由题意设出圆锥的底面半径,求出圆锥的侧面积,求出圆柱的侧面积即可得到圆柱的侧积面与圆锥的侧面积之比.【答案】【解答】设圆锥的底面半径为r,由题意圆锥底面半径等于圆锥的高,可知圆锥的侧面积为:πr•r=πr2.圆柱的侧面积为:2πr•r=2πr2.所以圆柱的侧积面与圆锥的侧面积之比为:πr2:2πr2=.故答案为:.11.【考点】平面向量的基本定理及其意义.【分析】利用已知条件,得∠AOB=90°,两边平方,则m2+n2=1结合基本不等式,即可求得结论.【答案】1﹣,1]【解答】设圆的半径为1,则由题意m、n不能同时为正,∴m+n≤1…①∵∠C=45°,O是△ABC的外心,∴∠AOB=90°两边平方即可得出1=m2+n2+2mncos∠AOB⇒m2+n2=1…②,∵,…③,由①②③得﹣.故答案为:1﹣,1]12.【考点】抛物线的简单性质.【分析】由题意,p=2c,P(,c),即P(2c,c),代入椭圆方程,可得=1,由此即可求出椭圆的离心率.【答案】【解答】由题意,p=2c,P(,c),即P(2c,c)代入椭圆方程,可得=1,整理可得e4﹣6e2+1=0,∵0<e<1,∴e=.故答案为.13.【考点】余弦定理.【分析】利用余弦定理与不等式结合的思想求解a,b,c的关系.即可求解C的值.【答案】【解答】根据a2=3b2+3c2﹣2bcsinA…①余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosA…②由①﹣②可得:2b2+c2=2bcsinA﹣2bccosA化简:b2+c2=bcsinA﹣bccosA⇔b 2+c 2=2bcsin (A )∵b 2+c 2≥2bc , ∴sin (A )=1 ∴A=,此时b 2+c 2=2bc , 故得b=c ,即B=C , ∴C==.故答案为:.14.【考点】函数单调性的判断与证明.【分析】去掉绝对值,根据f ′(x )≥0,得到a 的范围即可. 【答案】1﹣,]【解答】f (x )=;∵x ∈11,2]; ∴a ≤时,f (x )=,f ′(x )=;由f ′(x )≥0;解得:a ≥﹣≥﹣,即﹣≤a ≤时,f ′(x )≥0,f (x )在11,2]上单调递增;即a 的取值范围是:1﹣,].故答案为:1﹣,].15. 【考点】向量数量积, 同角三角函数平方关系, 二倍角公式【解析】法一(1)由m ⊥n 得,2cos sin 0αα-=,sin 2cos αα=, ……2分代入22cos sin 1αα+=,25cos 1α=且π(0)2α∈,,π(0)2β∈,,则cos α=sin α, ……4分则223cos22cos 1215αα=-=⨯-=-. ……6分 (2)由π(0)2α∈,,π(0)2β∈,得,ππ()22αβ-∈-,.因sin()αβ-,则cos()αβ-= ……9分 则sin sin[()]sin cos()cos sin()βααβααβααβ=--=---=……12分 因π(0)2β∈,,则π4β=. ……14分法二(1)由m ⊥ n 得,2cos sin 0αα-=,tan 2α=, ……2分 故22222222cos sin 1tan 143cos2cos sin cos sin 1tan 145ααααααααα---=-====-+++.……4分 (2)由(1)知,2cos sin 0αα-=,且22cos sin 1αα+=,π(0)2α∈,,π(0)2β∈,,则sin α=,cos α= ……6分 由π(0)2α∈,,π(0)2β∈,得,ππ()22αβ-∈-,.因sin()αβ-,则cos()αβ-= ……9分 则sin sin[()]sin cos()cos sin()βααβααβααβ=--=---==……12分 因π(0)2β∈,,则π4β=. ……14分【思路点睛】在求角的某个三角函数值时,应注意根据条件选择恰当的函数,尽量做到所选函数在确定角的范围内为一对一函数。
绝密★启封前2020江苏省高考压轴卷数 学一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分. 1.已知集合{|02}A x x =<<,{|1}B x x =>,则A B =______2.已知复数(1)(2),z i i =+-则|z |= .3.某校选修乒乓球课程的学生中,高一年级有30名,高二年级有40名.现用分层抽样的方法在这70名学生中抽取一个样本,已知在高一年级的学生中抽取了6名,则在高二年级的学生中应抽取的人数为______.4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S 为____.5.在平面直角坐标亲xOy 中,若双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的离心率为32,则该双曲线的渐近线方程为______.6.某学校有两个食堂,甲、乙、丙三名学生各自随机选择其中的一个食堂用餐,则他们在同一个食堂用餐的概率为__________.7.已知点P 在抛物线28y x =上运动,F 为抛物线的焦点,点A 的坐标为(5,2),则PA PF +的最小值是______.8.已知,αβ都是锐角,45sin ,cos()513ααβ=+=,则sin β=_____ 9.在体积为9的斜三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,S 是C 1C 上的一点,S —ABC 的体积为2,则三棱锥S —A 1B 1C 1的体积为___.10.在等差数列{}n a 中,912162a a =+,则数列{}n a 的前11项和11S =____________. 11.三棱锥P ABC -中,已知PA ⊥平面ABC ,ABC 是边长为2的正三角形,E 为PC 的中点,若直线AE 与平面PBC所成角的正弦值为7,则PA 的长为_____. 12.如图,在四边形ABCD 中,1AB CD ==,点,M N 分别是边,AD BC 的中点,延长BA 和CD 交NM 的延长线于不同..的两点,P Q ,则·()PQ AB DC -的值为_________.13.已知函数()ln ,11,12x x f x xx ≥⎧⎪=⎨-<⎪⎩,若()()()1F x f f x m =++有两个零点12,x x ,则12x x 的取值范围______.14.在ABC 中,记角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,面积为S ,则22Sa bc+的最大值为______.二、 解答题:本大题共6小题,共90分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知2A π≠,sin 26cos sin b A A B =.(1)求a 的值;(2)若3A π=,求ABC ∆周长的取值范围.16.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,BC AC ⊥,D ,E 分别是AB ,AC 的中点.(1)求证:11B C ∥平面1A DE;(2)求证:平面1A DE ⊥平面11ACC A .17.如图所示,为美化环境,拟在四边形ABCD 空地上修建两条道路EA 和ED ,将四边形分成三个区域,种植不同品种的花草,其中点E 在边BC 的三等分点处(靠近B 点),3BC =百米,BC CD ⊥,120ABC ∠=,EA =60AED ∠=.(1)求ABE △区域的面积;(2)为便于花草种植,现拟过C 点铺设一条水管CH 至道路ED 上,求水管CH 最短时的长.18.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为12,点P是椭圆C 上的一个动点,且12PF F ∆. (1)求椭圆C 的方程;(2)设斜率不为零的直线2PF 与椭圆C 的另一个交点为Q ,且PQ 的垂直平分线交y 轴于点1(0,)8T ,求直线PQ 的斜率.19.已知数列{}n a 的前n 项和记为n A ,且()12n n n a a A +=,数列{}n b 是公比为q 的等比数列,它的前n 项和记为n B .若110a b =≠,且存在不小于3的正整数k ,m ,使得k m a b =. (1)若11a =,35a =,求2a 的值; (2)求证:数列{}n a 是等差数列; (3)若2q,是否存在整数m ,k ,使得86k m A B =,若存在,求出m ,k 的值;若不存在,请说明理由.20.已知()22ln 12x f x x x a-=--+,0a >.(1)当2a =时,求函数()f x 图象在1x =处的切线方程;(2)若对任意[)1,x ∈+∞,不等式()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围; (3)若()f x 存在极大值和极小值,且极大值小于极小值,求a 的取值范围.数学附加题(满分40分,考试时间30分钟)21. 【选做题】在A,B,C三小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.A. (选修42:矩阵与变换)求椭圆22:1164x yC+=在矩阵1412A⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦对应的变换作用下所得曲线C'的方程.B. (选修44:坐标系与参数方程)在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为3242x cosy sinθθ=+⎧⎨=+⎩,(θ为参数),以原点为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线C的极坐标方程;(2)在平面直角坐标系xOy中,A(﹣2,0),B(0,﹣2),M是曲线C上任意一点,求△ABM面积的最小值.C. (选修45:不等式选讲)已知x,y,z均为正数,且1113112x y y z++≤+++,求证:4910x y z++≥.【必做题】第22,23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.22.厂家在产品出厂前,需对产品做检验,厂家将一批产品发给商家时,商家按合同规定也需随机抽取一定数量的产品做检验,以决定是否接收这批产品.(1)若厂家库房中(视为数量足够多)的每件产品合格的概率为0.7,从中任意取出3件进行检验,求至少有2件是合格品的概率;(2)若厂家发给商家20件产品,其中有4不合格,按合同规定商家从这20件产品中任取2件,都进行检验,只有2件都合格时才接收这批产品,否则拒收.求该商家可能检验出的不合格产品的件数ξ的分布列,并求该商家拒收这批产品的概率.23.已知数列{}n a 满足123*12323,N 2222n n n n n nn n C C C C a m n ++++=++++⋯+∈,其中m 为常数,24a =. (1)求1, m a 的值(2)猜想数列{}n a 的通项公式,并证明.参考答案及解析1.【答案】{|12}x x << 【解析】因为集合{|02}A x x =<<,{|1}B x x =>, 所以{|12}AB x x =<<.故答案为:{|12}x x <<2.【解析】12z i i =+-==3.【答案】8【解析】设样本容量为N ,则306,14,70N N ⨯== 高二所抽人数为4014870⨯=. 故答案为:8 4.【答案】205【解析】模拟程序语言,运行过程,可得1I =, 满足条件100I <,执行循环体3,9I S ==; 满足条件100I <,执行循环体5,13I S ==;满足条件100I <,执行循环体99,201I S ==;满足条件100I <,执行循环体101,21013205I S ==⨯+=, 此时,不满足条件100I <,退出循环,输出S 的值为205, 故答案为205.5.【答案】y x = 【解析】由已知可知离心率32c e a ==,2222294c a b a a +==,即2254b a =.∵双曲线22221x y a b-=的焦点在x 轴上∴该双曲线的渐近线方程为b y x a =±,即2y x =±.故答案为:y =. 6.【答案】14【解析】由题意,三名学生各自随机选择两个食堂中的一个用餐的情况共有2228⨯⨯=(种),其中他们在同一个食堂用餐的情况有2种,根据古典概型概率的计算公式得,所求概率为2184=. 7.【答案】7【解析】PA PF +55272A L Pd -≥=+=+= 8.【答案】1665【解析】∵,αβ都是锐角,∴(0,)αβπ+∈, 又45sin ,cos()513ααβ=+=, ∴3cos 5α=,12sin()13αβ+=, ∴sin sin[()]sin()cos cos()sin βαβααβααβα=+-=+-+123541613513565=⨯-⨯=. 故答案为1665. 9.【答案】1【解析】设三棱柱111ABC A B C -的底面积为'S ,高为h ,则9'9'S h S h==,, 再设S 到底面ABC 的距离为'h ,则1''23S h =,得19'23h h⋅⋅=, 所以'23h h =, 则S 到上底面111A B C 的距离为13h , 所以三棱锥111S A B C -的体积为111'91339S h ⋅=⋅=. 故答案为1. 10.【答案】132【解析】 由a 912=a 12+6,得2a 9﹣a 12=12, 即2a 1+16d ﹣a 1﹣11d =12,∴a 1+5d =12,a 6=12. 则S 11=11a 6=11×12=132. 故答案为:13211.【答案】2【解析】设F 是BC 的中点,连接sin cos 210k k ρθρθ-+-=,PA ⊥平面ABC ,PA BC ∴⊥, ABC ∆为正三角形,BC AF ∴⊥,BC ∴⊥平面PAF ,在平面PAF 内作AH PF ⊥,则BC AH ⊥,AH ∴⊥平面PBC ,连接EH ,则AEH ∠是AE 与平面PBC 所成的角, 设PA m =,在直角三角形PAF 中,AH PF PA AF ⋅=⋅,求得PA AF AH PF ⋅==,12AE PC == AE ∵平面PBC所成的角的正弦值为7,sin 7AH AEH AE ∴∠===,解得2m =或m =,即PA 的长为2212.【答案】0【解析】如图,连AC ,取AC 的中点E ,连ME ,NE ,则,ME NE 分别为,ADC CAB ∆∆的中位线,所以11,22EN AB ME DC ==, 所以1()2MN ME EN DC AB =+=+.由PQ 与MN 共线, 所以()PQ MN R λλ=∈,故()()()()2PQ AB DC MN AB DC AB DC ABDC λλ⋅-=⋅-=+⋅-22()02AB DC λ=-=.答案:013.【答案】(),e -∞【解析】当1x ≥时,()ln 0f x x =≥, ()11f x ∴+≥, [()1]ln(()1)f f x f x ∴+=+,当131()1()1[()1]ln(()1)222x x f x f x f f x f x <=->+>+=+,,,, 综上可知:()()()1ln(()1)0F x f f x m f x m =++=++=,则()1mf x e-+=,()1mf x e-=-有两个根1x ,2x ,(不妨设)12x x <,当1x ≥时,2ln 1mx e -=-,当1x <时,1112m x e --=-, 令112mt e-=->,则2ln x t =,2t x e =,112x t -=,122x t =-,12(22)t x x e t ∴=-,12t >, 设()(22)tg t e t =-,12t >, 所以()2tg t te '=-, 1,()02t g t '⎛⎫∈+∞< ⎪⎝⎭,,函数()g t 单调递减, 1()2g t g ⎛⎫∴<=⎪⎝⎭()g x ∴的值域为(-∞, 12x x ∴取值范围为(-∞,故答案为:(-∞.14.【解析】因为22S a bc +2211222222bcsinAsinA b c b c bccosA bc cosA c b==⨯+-+++- 142sinA cosA ≤-⨯-(当且仅当b c =时取得等号)令,sinA y cosA x ==, 故22S a bc +142y x ≤-⨯-,因为221x y +=,且0y >,故可得点(),x y 表示的平面区域是半圆弧上的点,如下图所示:目标函数2yz x =-,表示圆弧上一点到点()2,0A 点的斜率,数形结合可知,当且仅当目标函数过点12H ⎛ ⎝⎭,即60A =︒时,取得最小值故可得[2y z x =∈-,又22S a bc +142y x ≤-⨯-,故可得22S a bc +14≤-⨯=. 当且仅当60,A b c =︒=,也即三角形为等边三角形时,取得最大值.. 15.【答案】(1)3;(2)(]6,9.【解析】(1)由sin 26cos sin b A A B =及二倍角公式得sin 3sin b A B =, 又sin sin a bA B=即sin sin b A a B =,所以3a =;(2)由正弦定理得sin sin a B b B A ==,sin sin a Cc C A==ABC ∆周长:233sin()3a b c B C B B π++=++=++-33sin 36sin 226B B B π⎫⎛⎫=++=++⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭, 又因为2(0,)3B π∈,所以1sin (,1]2B ∈.因此ABC ∆周长的取值范围是(]6,9. 16.【答案】(Ⅰ)详见解析(Ⅱ)详见解析【解析】证明:(1)因为D ,E 分别是AB ,AC 的中点,所以//DE BC , ...........2分 又因为在三棱柱111ABC A B C -中,11//B C BC,所以11//B C DE. ...............4分 又11B C ⊄平面1A DE,DE ⊂平面1A DE,所以11B C ∥平面1A DE. ...............6分(2)在直三棱柱111ABC A B C -中,1CC ⊥底面ABC ,又DE ⊂底面ABC ,所以1CC DE⊥. .............8分又BC AC ⊥,//DE BC ,所以DE AC ⊥, ..........10分 又1,CC AC ⊂平面11ACC A ,且1CC AC C=,所以DE ⊥平面11ACC A . ...............12分又DE ⊂平面1A DE,所以平面1A DE ⊥平面11ACC A . ............14分17.【答案】(1(2)7百米. 【解析】(1)由题知1,120,BE ABC EA =∠==在ABE 中,由余弦定理得2222cos AE AB BE AB BE ABE =+-⋅∠,即2211AB AB =++,所以4AB =百米所以11sin 4122ABESAB BE ABE =⋅⋅∠=⨯⨯=.(2)记AEB α∠=,在ABE 中,sin sin AB AE ABEα=∠,即4sin α=,所以sin 7αα===, 当CH DE ⊥时,水管CH 最短,在Rt ECH 中,2π2π2πsin 2sin 2sin cos 2cos sin 333CH CE HEC ααα⎛⎫=∠=-=-⎪⎝⎭=7百米. 18.【答案】(1)22143x y +=(2)12或32【解析】 (1)因为椭圆离心率为12,当P 为C 的短轴顶点时,12PF F △所以22212122c a a b c c b ⎧=⎪⎪=+⎨⎪⎪⨯⨯=⎩,所以21a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩C 的方程为:22143x y +=.(2)设直线PQ 的方程为()1y k x =-,当0k ≠时,()1y k x =-代入22143x y +=,得:()22223484120k x k x k +-+-=.设()()1122,,,P x y Q x y ,线段PQ 的中点为()00,N x y ,212024234x x k x k +==+,()1200231234y y k y k x k +-==-=+ 即22243,3434k k N k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭因为TN PQ ⊥,则1TN PQ k k ⋅=-,所以222314381443k k k k k --+⋅=-+,化简得24830k k -+=,解得12k =或32k ,即直线PQ 的斜率为12或32.19.【答案】(1)23a =(2)见解析(3)存在8,340m k ==满足题意。
江苏省南通市局考 数学考前最后一*练一、填空题(本大题共 14小题,每小题5分,共计70分)1. 已知集合 A={1, 2, 3}, B={m, 3, 6}, A 「B={2, 3},则实数 m 的值为.2. 设复数z=a+bi (a, b€ R, i 是虚数单位),若z (2 - i) =i,贝U a+b 的值为3.如图是一个算法流程图,当输入的 x 的值为-2时,则输出的y 的值为4. 用2种不同的颜色给图中的 3个圆随机涂色,每个圆只涂 1种颜色,贝U 相邻的两个圆颜色均不相同的概480名学生中抽取容量为 20的样本,将480名学生随机地编号为 1〜480.按编号顺序平均分为20个组(1〜24号,25〜48号,…,457〜480号),若第1组用抽签的方法确定抽出的号码 为3,则第4组抽取的号码为D, P (x, v)是区域D 内任意一点,则3x+y 的最大值为7.正四棱锥的底面边长为 巧,它的侧棱与底面所成角为60°,则正四棱锥的体积为9.已知一元二次不等式 f(x) >0的解集为(-8, 1)u (2, +8),则不等式f(3x) V0的解集为则ab 的最大值为.11.设直线l 是曲线y=4x 3+3lnx 的切线,则直线l 的斜率的最小值为12 .在平行四边形 ABCD 中,已知AB=2, AC 瑚,AD=1.若点P, Q 满足云=晦,而 =虱,贝确F 殖的 值为.8.在平面直角坐标系 xOy 中,角0的终边经过点 P (— 2, t),且 sin 0 +cos 0 则实数t 的值为10.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆(x- a) 2+ (y- b) 2=1 (a, b€ R)截直线x+2y- 1=0所得弦长为率为 ______5.用系统抽样的方法从6.设不等式组,表示的平面区域13.在平面直角坐标系xOy中,已知A (cosa, sin a), B (cos。
,sin 3)是直线y*^x+J之上的两点,贝U tan (a+ 6)的值为.14.已知函数f(x) =|x- a| —+a- 2有且仅有三个零点,且它们成等差数列,贝U实数a的取值集合为 .二、解答题(本大题共6小题,共计90分。
江苏省2020年高考数学压轴卷(含解析)注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及答题要求1.本试卷共4页,包含填空题(第1题~第14题)、解析题(第15题~第20题).本卷满分为160分,考试时间为120分钟.考试结束后,请将答题卡交回.2.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答,在其它位置作答一律无效.4.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.参考公式:球体的体积公式:V=334Rπ,其中为球体的半径.一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,计70分. 不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上)1.全集12{}345U=,,,,,集合134{}}35{A B=,,,=,,则UA B⋂()ð═.2.已知i是虚数单位,若12i a i a R+∈(﹣)()=,,则a=.3.我国古代数学算经十书之一的《九章算术》一哀分问题:今有北乡八千一百人,西乡九千人,南乡五千四百人,凡三乡,发役五百,意思是用分层抽样的方法从这三个乡中抽出500人服役,则北乡比南乡多抽人.4.如图是一个算法的流程图,则输出y的取值范围是.5.已知函数22353log(1)3x xf xx x-⎧-<⎨-+≥⎩()=,若f(m)=﹣6,则f(m﹣61)=.6.已知f (x )=sin (x ﹣1),若p ∈{1,3,5,7},则f (p )≤0的概率为 . 7.已知函数f (x )=2sin (ωx +φ)(ω>0,|φ|<2π)的部分图象如图所示,则f (76π)的值为 .8.已知A ,B 分别是双曲线2212x y C m :-=的左、右顶点,P (3,4)为C 上一点,则△PAB 的外接圆的标准方程为 .9.已知f (x )是R 上的偶函数,且当x ≥0时,f (x )=|x 2﹣3x |,则不等式f (x ﹣2)≤2的解集为 .10.若函数f (x )=a 1nx ,(a ∈R )与函数g (x )=x ,在公共点处有共同的切线,则实数a 的值为 .11.设A ,B 在圆x 2+y 2=4上运动,且23AB =,点P 在直线3x +4y ﹣15=0上运动.则|PA PB |+u u u r u u u r的最小值是 .12.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,∠ABC =23π,∠ABC 的平分线交AC 于点D ,BD =1,则a +c 的最小值为 .13.如图,点D 为△ABC 的边BC 上一点,2BD DC =u u u r u u u r,E n (n ∈N )为AC 上一列点,且满足:11414n n n n n E A E D E a B a +=+u u u u r u u u u ru u u u r (﹣)﹣5,其中实数列{a n }满足4a n ﹣1≠0,且a 1=2,则111a -+211a -+311a -+…+11n a -= .14.已知函数2910(1)e ,023xx x f x x x ⎧++<⎪⎨⎪-≥⎩()=+6,x 0,其中e 是自然对数的底数.若集合{x ∈Z|x(f (x )﹣m )≥0}中有且仅有4个元素,则整数m 的个数为 .二、解答题(本大题共6小题,计90分.解析应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题卡的指定区域内)15.(本小题满分14分) 如图,在直四棱柱ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,已知点M 为棱BC 上异于B ,C 的一点.(1)若M 为BC 中点,求证:A 1C ∥平面AB 1M ; (2)若平面AB 1M ⊥平面BB 1C 1C ,求证:AM ⊥BC .16.(本小题满分14分)已知12(,),(0,cos(),.2273πππαπβαβαβ∈∈-=+=), (1)求22sin αβ(﹣)的值; (2)求cos α的值.17.(本小题满分14分) 学校拟在一块三角形边角地上建外籍教室和留学生公寓楼,如图,已知△ABC 中,∠C =2π,∠CBA =θ,BC =a .在它的内接正方形DEFG 中建房,其余部分绿化,假设△ABC 的面积为S ,正方形DEFG 的面积为T . (1)用a ,θ表示S 和T ; (2)设f (θ)=TS,试求f (θ)的最大值P ;18.(本小题满分16分) 已知椭圆22221x y C a b:+=0a b (>>)的离心率为22,短轴长为22(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)如图,经过椭圆左项点A 且斜率为k (k ≠0)直线l 与C 交于A ,B 两点,交y 轴于点E ,点P 为线段AB 的中点,若点E 关于x 轴的对称点为H ,过点E 作与OP (O 为坐标原点)垂直的直线交直线AH 于点M ,且△APM 面积为23,求k 的值.19.(本小题满分16分) 已知函数()212ln 2f x x x ax a R =+-∈,. (1)当3a =时,求函数()f x 的极值;(2)设函数()f x 在0x x =处的切线方程为()y g x =,若函数()()y f x g x =-是()0+∞,上的单调增函数,求0x 的值;(3)是否存在一条直线与函数()y f x =的图象相切于两个不同的点?并说明理由. 20.(本小题满分16分) 已知集合A =a 1,a 2,a 3,…,a n ,其中a i ∈R (1≤i ≤n ,n >2),l (A )表示和a i +a j (1≤i <j ≤n )中所有不同值的个数.(Ⅰ)设集合P =2,4,6,8,Q =2,4,8,16,分别求l (P )和l (Q ); (Ⅱ)若集合A =2,4,8, (2),求证:(1)()2n n l A -=; (Ⅲ)l A ()是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由? 数学Ⅱ(附加题)21.【选做题】在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.请在答题卡...指定区域内.....作答.解析应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.选修4—1:几何证明选讲如图,已知AB为半圆O的直径,点C为半圆上一点,过点C作半圆的切线CD,过点B作BD CD⊥于点D. 求证:2BC BA BD=⋅.B.选修4—2:矩阵与变换已知矩阵=a bMc d⎡⎤⎢⎥⎣⎦,10=12N⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦,且()11402MN-⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎣⎦,求矩阵M.C.选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为2{2x ty t==--(t为参数).在极坐标系中(与直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,极轴与x轴的非负半轴重合),圆C的方程为42cos4πρθ⎛⎫=+⎪⎝⎭,求直线l被圆C截得的弦长.D.选修4—5:不等式选讲已知正实数x y z、、,满足3x y z xyz++=,求xy yz xz++的最小值.注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共2页,均为非选择题(第21~23题)。
2020年江苏省高考压轴卷一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分. 1.已知集合{|02}A x x =<<,{|1}B x x =>,则A B =______2.已知复数(1)(2),z i i =+-则|z |= .3.某校选修乒乓球课程的学生中,高一年级有30名,高二年级有40名.现用分层抽样的方法在这70名学生中抽取一个样本,已知在高一年级的学生中抽取了6名,则在高二年级的学生中应抽取的人数为______.4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S 为____.5.在平面直角坐标亲xOy 中,若双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的离心率为32,则该双曲线的渐近线方程为______.6.某学校有两个食堂,甲、乙、丙三名学生各自随机选择其中的一个食堂用餐,则他们在同一个食堂用餐的概率为__________.7.已知点P 在抛物线28y x =上运动,F 为抛物线的焦点,点A 的坐标为(5,2),则PA PF +的最小值是______.8.已知,αβ都是锐角,45sin ,cos()513ααβ=+=,则sin β=_____ 9.在体积为9的斜三棱柱ABC—A 1B 1C 1中,S 是C 1C 上的一点,S—ABC 的体积为2,则三棱锥S—A 1B 1C 1的体积为___.10.在等差数列{}n a 中,912162a a =+,则数列{}n a 的前11项和11S =____________.11.三棱锥P ABC -中,已知PA ⊥平面ABC ,ABC 是边长为2的正三角形,E 为PC 的中点,若直线AE 与平面PBC,则PA 的长为_____. 12.如图,在四边形ABCD 中,1AB CD ==,点,M N 分别是边,AD BC 的中点,延长BA 和CD 交NM 的延长线于不同..的两点,P Q ,则·()PQ AB DC -的值为_________.13.已知函数()ln ,11,12x x f x xx ≥⎧⎪=⎨-<⎪⎩,若()()()1F x f f x m =++有两个零点12,x x ,则12x x 的取值范围______. 14.在ABC 中,记角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,面积为S ,则22Sa bc+的最大值为______.二、解答题:本大题共6小题,共90分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知2A π≠,sin26cos sin b A A B =.(1)求a 的值; (2)若3A π=,求ABC ∆周长的取值范围.16.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,BC AC ⊥,D ,E 分别是AB ,AC 的中点.(1)求证:11B C ∥平面1A DE;(2)求证:平面1A DE 平面11ACC A .17.如图所示,为美化环境,拟在四边形ABCD 空地上修建两条道路EA 和ED ,将四边形分成三个区域,种植不同品种的花草,其中点E 在边BC 的三等分点处(靠近B 点),3BC =百米,BC CD ⊥,120ABC ∠=,EA =60AED ∠=.(1)求ABE △区域的面积;(2)为便于花草种植,现拟过C 点铺设一条水管CH 至道路ED 上,求水管CH 最短时的长.18.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为12,点P是椭圆C 上的一个动点,且12PF F ∆. (1)求椭圆C 的方程;(2)设斜率不为零的直线2PF 与椭圆C 的另一个交点为Q ,且PQ 的垂直平分线交y 轴于点1(0,)8T ,求直线PQ 的斜率.19.已知数列{}n a 的前n 项和记为n A ,且()12n n n a a A +=,数列{}n b 是公比为q 的等比数列,它的前n 项和记为n B .若110a b =≠,且存在不小于3的正整数k ,m ,使得k m a b =.(1)若11a =,35a =,求2a 的值; (2)求证:数列{}n a 是等差数列; (3)若2q,是否存在整数m ,k ,使得86k m A B =,若存在,求出m ,k 的值;若不存在,请说明理由.20.已知()22ln 12x f x x x a-=--+,0a >.(1)当2a =时,求函数()f x 图象在1x =处的切线方程;(2)若对任意[)1,x ∈+∞,不等式()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围;(3)若()f x 存在极大值和极小值,且极大值小于极小值,求a 的取值范围.——★ 参 考 答 案 ★——1.『答案』{|12}x x <<『解析』因为集合{|02}A x x =<<,{|1}B x x =>,所以{|12}AB x x =<<.故『答案』为:{|12}x x <<2.『解析』12z i i =+-==3.『答案』8『解析』设样本容量为N ,则306,14,70N N ⨯== 高二所抽人数为4014870⨯=. 故『答案』为:8 4.『答案』205『解析』模拟程序语言,运行过程,可得1I =, 满足条件100I <,执行循环体3,9I S ==; 满足条件100I <,执行循环体5,13I S ==;满足条件100I <,执行循环体99,201I S ==;满足条件100I <,执行循环体101,21013205I S ==⨯+=, 此时,不满足条件100I <,退出循环,输出S 的值为205, 故『答案』为205.5.『答案』y x = 『解析』由已知可知离心率32c e a ==,2222294c a b a a +==,即2254b a =. ∵双曲线22221x y a b-=的焦点在x 轴上∴该双曲线的渐近线方程为b y x a =±,即y x =.故『答案』为:y x =. 6.『答案』14『解析』由题意,三名学生各自随机选择两个食堂中的一个用餐的情况共有2228⨯⨯=(种),其中他们在同一个食堂用餐的情况有2种,根据古典概型概率的计算公式得,所求概率为2184=. 7.『答案』7『解析』PA PF +55272A L Pd -≥=+=+= 8.『答案』1665『解析』∵,αβ都是锐角,∴(0,)αβπ+∈, 又45sin ,cos()513ααβ=+=, ∴3cos 5α=,12sin()13αβ+=, ∴sin sin[()]sin()cos cos()sin βαβααβααβα=+-=+-+123541613513565=⨯-⨯=. 故『答案』为1665. 9.『答案』1『解析』设三棱柱111ABC A B C -的底面积为'S ,高为h , 则9'9'S h S h==,, 再设S 到底面ABC 的距离为'h ,则1''23S h =,得19'23h h⋅⋅=,所以'23h h =, 则S 到上底面111A B C 的距离为13h , 所以三棱锥111S A B C -的体积为111'91339S h ⋅=⋅=. 故『答案』为1. 10.『答案』132『解析』由a 912=a 12+6,得2a 9﹣a 12=12, 即2a 1+16d ﹣a 1﹣11d =12,∴a 1+5d =12,a 6=12. 则S 11=11a 6=11×12=132. 故『答案』为:13211.『答案』2『解析』设F 是BC 的中点,连接sin cos 210k k ρθρθ-+-=,PA ⊥平面ABC ,PA BC ∴⊥,ABC ∆为正三角形,BC AF ∴⊥,BC ∴⊥平面PAF ,在平面PAF 内作AH PF ⊥, 则BC AH ⊥,AH ∴⊥平面PBC ,连接EH ,则AEH ∠是AE 与平面PBC 所成的角, 设PA m =,在直角三角形PAF 中,AH PF PA AF ⋅=⋅,求得PA AF AH PF ⋅==,12AE PC == AE ∵平面PBC,sin AH AEH AE ∴∠===,解得2m =或m =,即PA 的长为2『答案』为2. 12.『答案』0『解析』如图,连AC ,取AC 的中点E ,连ME ,NE ,则,ME NE 分别为,ADC CAB ∆∆的中位线,所以11,22EN AB ME DC ==, 所以1()2MN ME EN DC AB =+=+.由PQ 与MN 共线, 所以()PQ MN R λλ=∈,故()()()()2PQ AB DC MN AB DC AB DC AB DC λλ⋅-=⋅-=+⋅-22()02AB DC λ=-=.『答案』013.『答案』(-∞『解析』当1x ≥时,()ln 0f x x =≥, ()11f x ∴+≥, [()1]ln(()1)f f x f x ∴+=+,当131()1()1[()1]ln(()1)222x x f x f x f f x f x <=->+>+=+,,,, 综上可知:()()()1ln(()1)0F x f f x m f x m =++=++=,则()1mf x e-+=,()1mf x e-=-有两个根1x ,2x ,(不妨设)12x x <,当1x ≥时,2ln 1mx e -=-,当1x <时,1112m x e --=-, 令112mt e-=->,则2ln x t =,2t x e =,112x t -=,122x t =-,12(22)t x x e t ∴=-,12t >, 设()(22)tg t e t =-,12t >, 所以()2t g t te '=-, 1,()02t g t '⎛⎫∈+∞< ⎪⎝⎭,,函数()g t 单调递减,1()2g t g ⎛⎫∴<=⎪⎝⎭()g x ∴的值域为(-∞, 12x x ∴取值范围为(-∞,故『答案』为:(-∞.14.『答案』『解析』因为22Sa bc +2211222222bcsinAsinA b c b c bccosA bc cosAc b==⨯+-+++- 142sinA cosA ≤-⨯-(当且仅当b c =时取得等号)令,sinA y cosA x ==, 故22S a bc +142y x ≤-⨯-,因为221x y +=,且0y >, 故可得点(),x y 表示的平面区域是半圆弧上的点,如下图所示:目标函数2yz x =-,表示圆弧上一点到点()2,0A 点的斜率,数形结合可知,当且仅当目标函数过点12H ⎛ ⎝⎭,即60A =︒时,取得最小值故可得[2y z x =∈-,又22S a bc +142y x ≤-⨯-,故可得22S a bc +14≤-⨯=. 当且仅当60,A b c =︒=,也即三角形为等边三角形时,取得最大值.故『答案』为:12. 15.『答案』(1)3;(2)(]6,9. 『解析』(1)由sin26cos sin b A A B =及二倍角公式得sin 3sin b A B =, 又sin sin a bA B=即sin sin b A a B =,所以3a =;(2)由正弦定理得sin sin a B b B A ==,sin sin a Cc C A==ABC ∆周长:233sin()3a b c B C B B π++=++=++-33sin 36sin 26B B B π⎫⎛⎫=++=++⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭, 又因为2(0,)3B π∈,所以1sin (,1]2B ∈. 因此ABC ∆周长的取值范围是(]6,9.16.『答案』(Ⅰ)详见『解析』(Ⅱ)详见『解析』『解析』证明:(1)因为D ,E 分别是AB ,AC 的中点,所以//DE BC , ...........2分 又因为在三棱柱111ABC A B C -中,11//B C BC,所以11//B C DE. ...............4分 又11B C ⊄平面1A DE,DE ⊂平面1A DE,所以11B C ∥平面1A DE. ...............6分(2)在直三棱柱111ABC A B C -中,1CC ⊥底面ABC ,又DE ⊂底面ABC ,所以1CC DE⊥. .............8分又BC AC ⊥,//DE BC ,所以DE AC ⊥, ..........10分又1,CC AC ⊂平面11ACC A ,且1CC AC C=,所以DE ⊥平面11ACC A . ...............12分又DE ⊂平面1A DE,所以平面1A DE ⊥平面11ACC A . ............14分17.『答案』(1(2)7百米. 『解析』(1)由题知1,120,BE ABC EA =∠==在ABE 中,由余弦定理得2222cos AE AB BE AB BE ABE =+-⋅∠,即2211AB AB =++,所以4AB =百米所以11sin 41222ABESAB BE ABE =⋅⋅∠=⨯⨯⨯=.(2)记AEB α∠=,在ABE 中,sin sin AB AE ABEα=∠,即4sin α=,所以sin αα===, 当CHDE ⊥时,水管CH 最短,在Rt ECH中,2π2π2πsin2sin2sin cos2cos sin333CH CE HECααα⎛⎫=∠=-=-⎪⎝⎭= .18.『答案』(1)22143x y+=(2)12或32『解析』(1)因为椭圆离心率为12,当P为C的短轴顶点时,12PF F△.所以22212122caa b cc b⎧=⎪⎪=+⎨⎪⎪⨯⨯=⎩,所以21abc=⎧⎪=⎨⎪=⎩C的方程为:22143x y+=.(2)设直线PQ的方程为()1y k x=-,当0k≠时,()1y k x=-代入22143x y+=,得:()22223484120k x k x k+-+-=.设()()1122,,,P x y Q x y,线段PQ的中点为()00,N x y,212024234x x kxk+==+,()1200231234y y ky k xk+-==-=+即22243,3434k kNk k⎛⎫-⎪++⎝⎭因为TN PQ⊥,则1TN PQk k⋅=-,所以222314381443kk kkk--+⋅=-+,化简得24830k k-+=,解得12k=或32k,即直线PQ的斜率为12或32.19.『答案』(1)23a=(2)见『解析』(3)存在8,340m k==满足题意。
数学I注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及答题要求1.本试卷共4页,包含填空题(第1题~第14题)、解析题(第15题~第20题).本卷满分为160分,考试时间为120分钟.考试结束后,请将答题卡交回.2.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答,在其它位置作答一律无效. 4.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗. 参考公式:球体的体积公式:V =334R π,其中为球体的半径.一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,计70分. 不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上)1.已知集合{1,2,3}A =-,{|23}B x x =-<<,则A B =I __________.【答案】{}12-,【解析】因为集合{}1,2,3A =-,{}23B x x =-<<,所以由交集的定义可得{}12A B ⋂=-,, 故答案为{}12-,2.已知复数z 满足13iz i =+(i 为虚数单位),则复数z =__________. 【答案】3i + 【解析】22133331i i i i z i i i ++-+====--3z i ∴=+.故答案为:3i +3.下图是一个算法流程图,则输出S 的值是_______.【答案】25 【解析】S 的初值为0,n 的初值为1,满足进行循环的条件,经过第一次循环得到的结果为S =1,n =3,满足进行循环的条件, 经过第二次循环得到的结果为S =4,n =5,满足进行循环的条件, 经过第三次循环得到的结果为S =9,n =7,满足进行循环的条件, 经过第四次循环得到的结果为S =16,n =9,满足进行循环的条件, 经过第五次循环得到的结果为S =25,n =11,不满足进行循环的条件, 退出循环,故输出的S 值为25 故答案为:25 4.函数()()ln 12f x x x=+-的定义域为_________________________ 【答案】(-1,2) . 【解析】由1020x x +⎧⎨-⎩>>,解得﹣1<x <2.∴函数f (x )2x-+ln (x+1)的定义域为(﹣1,2).故答案为:(﹣1,2).5.已知一组数据7、9、8、11、10、9,那么这组数据的平均数为__________. 【答案】9 【解析】由题意可知,数据7、9、8、11、10、9的平均数为7981110996+++++=.故答案为:9.6.从2名男同学和1名女同学中任选2名同学参加社区服务,则选中的2人恰好是1名男同学和1名女同学的概率是__________. 【答案】23【解析】将2名男同学分别记为,x y ,1名女同学分别记为a .所有可能情况有:{},x y ,{},x a ,{},y a ,共3种.合题意的有{},x a ,{},y a ,2种.所以23p =. 故答案为:237.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线方程为3y x =±,若顶点到渐近线的距离为1,则双曲线方程为 .【答案】223144x y -=【解析】 由已知,即,取双曲线顶点及渐近线,则顶点到该渐近线的距离为,由题可知,所以,则所求双曲线方程为223144x y -=.8.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若11a =,73673S S -=,则5a =__________. 【答案】13 【解析】设2n S an bn =+,则nS an b n=+,所以n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,设其公差是d ,其中111,1a S == 由73673S S -=知,346,2d d == 所以()33111222n n n n S =+-⨯=-553157,35522S S =⨯-==,4431114,224222S S =⨯-== 554352213a S S =-=-= 故答案为:139.已知三棱锥D ABC -四个顶点均在半径为R 的球面上,且2AB BC ==,2AC =,若该三棱锥体积的最大值为43,则这个球的表面积为__________. 【答案】28916π【解析】设ABC V 的外接圆的半径为r , 因为2AB BC ==,2AC =,所以222AB BC AC +=,AB BC ⊥.112ABC S AB BC =⨯⨯=V .设D 到平面ABC 的距离为h , 因为三棱锥体积的最大值为43,即max max 14133V h =⨯⨯= 所以max 4h =.设球体的半径为R ,则222(4)1R R -+=,解得178R =. 221728944()816S R πππ==⨯=.故答案为:28916π10.若函数f (x )=﹣x ﹣cos2x+m (sinx ﹣cosx )在(﹣∞,+∞)上单调递减,则m 的取值范围是____________. 【答案】[,]【解析】函数f (x )=﹣x ﹣cos2x +m (sin x ﹣cos x ),则f ′(x )=﹣+sin2x +m (sin x +cos x ),令sin x +cos x =t ,()则sin2x =t 2﹣1那么y =+ m t -1,因为f (x )在(﹣∞,+∞)上单调递减,则h (t )=+ m t -1≤0在t ∈[,]恒成立.可得,即解得:,故答案为:[,].11.若函数()21x f x e mx =-+的图象为曲线C ,若曲线C 存在与直线1ey x =平行的切线,则实数m 的取值范围为__________. 【答案】1,e ⎛⎫-+∞⎪⎝⎭【解析】()2x f x e m '=-,若曲线C 存在与直线1y x e=平行的切线, 即12xe m e -=有解,所以12xm e e =-,因为0x e >,所以1,m e ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭. 故答案为:1,e⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.12.已知1AB AC ==u u u r u u u r ,AB u u u r 与AC u u u r 所成角为60︒,点P 满足1AP AC -≤u u u r u u u r ,若AP xAB y AC =+u u u r u u u r u u u r ,则x y+的最大值为______. 【答案】231+ 【解析】由题,如图建系,()0,0A ,()10B ,,13,22C ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,则()1,0AB =u u ur ,13,22AC ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭u u u r ,因为1AP AC CP -=≤u u u r u u u r u u u r,则点P 在以点C 为圆心,半径为1的圆内(包括边界),则设1cos sin 2P θθ⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭, 因为AP xAB y AC =+u u u r u u u r u u u r ,所以11cos 22sin x y y θθ⎧+=+⎪⎪=,所以()cos 1133x y θθθϕ+=++=++, 因为R θ∈,所以()max sin 1θϕ+=, 所以x y +的最大值为1+, 故答案为:1+13.若(,)612ππθ∈-,且212sin 25θθ+=-,则tan(2)12πθ+=__________.【答案】17【解析】212sin 1cos212sin 2?65πθθθθθ⎛⎫+=-=+-=- ⎪⎝⎭,3sin 2?65πθ⎛⎫∴-=- ⎪⎝⎭.又θ2θ061262ππππ-∴--,,,,òò4cos 2θ65π∴-=,3tan 2θ64π-=-, tan 2tan 2θ1264πππθ⎛⎫⎡⎤∴+=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=314314+---()()=17,故答案为17.14.函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且满足(1)(1)f x f x +=-+.当01x <≤时,2020()log f x x =-,则1()(2019)(2020)2020f f f ++=__________. 【答案】1 【解析】因为()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,且(0)0f =.又因为(1)(1)f x f x +=-+,所以(2)()f x f x +=-,所以(2)()f x f x +=-, 可得(4)()f x f x +=,所以奇函数()f x 的周期为4, 所以202011()(2019)(2020)log (1)(0)20202020f f f f f ++=-+-+ 20201(1)(0)1log 101f f =-+=++=.故答案为:1.二、解答题(本大题共6小题,计90分.解析应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题卡的指定区域内)15.在ABC V 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知2sin sin 3b A a B π⎛⎫=- ⎪⎝⎭. (1)求角B 的大小;(2)若2a =,3c =,求()sin A C -的值. 【答案】(1)3π (2)53【解析】(1)2sin sin 3b A a B π⎛⎫=-⎪⎝⎭Q ,∴由正弦定理得:2sin sin sin sin 3A B A B π⎛⎫=- ⎪⎝⎭, ()0,A π∈Q ,sin 0A ∴≠,2sin sin 3B B π⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭, 31sin sin 2B B B ∴=+,即31cos sin 22B B =,tan 3B ∴=, ()0,B π∈Q ,3B π∴=.(2)由余弦定理得:2222cos 4912cos73b ac ac B π=+-=+-=,7b ∴=,由正弦定理得:sin 21sin a B A b ==a c<Q ,A ∴为锐角,7cos 7A ∴=,43sin 22sin cos 7A A A ∴==,21cos 22cos 17A A =-=.A B C π++=Q ,233C A A πππ∴=--=-, ()222sin sin 2sin 2cos cos 2sin 333A C A A A πππ⎛⎫∴-=-=- ⎪⎝⎭431135327⎛⎫=⨯--⨯=- ⎪⎝⎭. 16.在三棱柱111ABC A B C -中,CA CB =,1AB BB =,且160ABB ∠=︒,D 为AC 的中点.(1)求证:1//B C 平面1A BD ; (2)求证:1AB B C ⊥.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析 【解析】(1)连接1AB ,交1AB 于点E ,连接DE .在三棱柱111ABC A B C -中,四边形11ABB A 是平行四边形, 因为11AB A B E =I ,所以E 是1AB 的中点,所以1//DE B C . 又DE ⊂面1A BD ,面1B C ⊄面1A BD . 所以1//B C 平面1A BD .(2)取AB 的中点Q ,连接QC 、1QB .囚为1AB BB =,160ABB ∠=︒.所以1ABB △是正三角形,11BB B A =. 因为Q 是AB 的中点,所以1AB B Q ⊥.因为CA CB =,Q 是AB 的中点,所以AB CQ ⊥. 又1B Q CQ Q =I ,1B Q ,CQ ⊂面1CQB , 所以AB ⊥面1CQB . 因为1B C ⊂面1CQB , 所以1AB B C ⊥.17.如图,曲线C 由左半椭圆()2222:10,0,0x y M a b x a b+=>>≤和圆()22:25N x y -+=在y 轴右侧的部分连接而成,A ,B 是M 与N 的公共点,点P ,Q (均异于点A ,B )分别是M ,N 上的动点. (Ⅰ)若PQ 的最大值为45+,求半椭圆M 的方程;(Ⅱ)若直线PQ 过点A ,且0AQ AP +=u u u v u u u v v ,BP BQ ⊥u u u v u u u v,求半椭圆M 的离心率.【答案】(Ⅰ)()22104x y x +=≤;(Ⅱ)104. 【解析】(Ⅰ)由已知得:当P 为半椭圆与x 轴的左交点,Q 为圆与x 轴的右交点时,PQ 会取得最大值,即5245a +=+解得2a =,由图像可得()0,1A ,即1b =,故半椭圆M 的方程为()22104x y x +=≤. (Ⅱ)设直线PQ 方程为1y kx =+,(),P P P x y ,(),Q Q Q x y ,联立()22125y kx x y =+⎧⎪⎨-+=⎪⎩得()()221240k x k x ++-=,故2421A Q k x x k -+=+,2421Q k x k -∴=+,22411Q k k y k -++=+,又0AQ AP u u u v u u u v v +=, 且(),1Q Q AQ x y =-u u u v ,(),1P P AP x y =-u u u v ,故02Q P QP x x y y +=⎧⎨+=⎩,2241P k x k -∴=+,223411P k k y k -+=+, 又BP BQ ⊥u u u v u u u v,且(),1Q Q BQ x y =+u u u v ,(),1P P BP x y u u u v =+,()()()()()()()()()222222224134124112111612011P Q P Q k k k k k x x y y kk kk-++-+--+++=+++=+-=++,解得34k =,故81,55P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,代入2221x y a +=解得283a =,故22101b e a =-=. 18.为建设美丽新农村,某村对本村布局重新进行了规划,其平面规划图如图所示,其中平行四边形ABCD 区域为生活区,AC 为横穿村庄的一条道路,ADE V 区域为休闲公园,200BC m =,60ACB AED ∠=∠=︒,ABC V 的外接圆直径为20057m .(1)求道路AC 的长;(2)该村准备沿休闲公园的边界修建栅栏,以防村中的家畜破坏公园中的绿化,试求栅栏总长的最大值. 【答案】(1)500m ;(2)600m . 【解析】(1)解:设三角形的外接圆半径为R ,由正弦定理可知,2sin ABR ACB=∠,即20057sin 60100193m AB ⨯︒==,由余弦定理知,2222cos AB CA CB CA CB ACB =+-⋅⋅∠,则22001500000AC AC --=,解得,500AC m =.(2)解:由题意知,200AD BC m ==,在AED V 中,设周长为l ,其外接圆半径为R ', 则20040032sin sin 60AD R E '===︒,则40032sin ED R EAD EAD '=∠=∠ ,2sin EA R EDA EDA '=∠=∠,则l EA ED AD =++()()sin sin 200sin sin 12020033EAD EDA EAD EAD =∠+∠+=∠+︒-∠+⎡⎤⎣⎦()3sin 200400sin 302002EAD EAD EAD ⎫=∠+∠+=∠+︒+⎪⎝⎭, 则当30EAD =∠°时,周长最大,为600m . 19.已知函数()ln f x x x =.(1)若函数2()'()(2)(0)g x f x ax a x a =+-+>,试研究函数()g x 的极值情况;(2)记函数()()x x F x f x e =-在区间(1,2)内的零点为0x ,记()min (),x x m x f x e ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,若()()m x n n R =∈在区间(1,)+∞内有两个不等实根1212,()x x x x <,证明:1202x x x +>. 【答案】(1)见解析;(2)见解析. 【解析】(1)由题意,得()'ln 1f x x =+, 故()()22ln 1g x ax a x x =-+++,故()()()()2111'22x ax g x ax a x x--=-++=, 0,0x a >>.令()'0g x =,得1211,2x x a == ①当02a <<时,112a >,()1'002g x x >⇐<<或1x a>;()11'02g x x a<⇐<<,所以()g x 在12x =处取极大值1ln224a g ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,在1x a =处取极小值11ln g a a a ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭.②当2a =时,112a =,()'0g x ≥恒成立,所以不存在极值; ③当2a >时,112a <,()1'00g x x a >⇐<<或12x >;()11'02g x x a <⇐<<,所以()g x 在1x a =处取极大值11ln g a a a ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,在12x =处取极小值1ln224a g ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭.综上,当02a <<时,()g x 在12x =处取极大值ln24a --,在1x a =处取极小值1ln a a --;当2a =时,不存在极值;2a >时,()g x 在1x a =处取极大值1ln a a --,在12x =处取极小值ln24a--.(2)()ln x xF x x x e =-,定义域为()0,x ∈+∞,()1'1ln x x F x x e-=++,而()1,2x ∈,故()'0F x >,即()F x 在区间()1,2内单调递增 又()110F e =-<,()2222ln20F e=->, 且()F x 在区间()1,2内的图象连续不断,故根据零点存在性定理,有()F x 在区间()1,2内有且仅有唯一零点. 所以存在()01,2x ∈,使得()()0000x x F x f x e=-=, 且当01x x <<时,()x x f x e<; 当0x x >时,()x x f x e>, 所以()00,1,xxlnx x x m x xx x e <≤⎧⎪=⎨>⎪⎩ 当01x x <<时,()ln m x x x =,由()'1ln 0m x x =+>得()m x 单调递增; 当当0x x >时,()x x m x e=, 由()1'0x xm x e-=<得()m x 单调递减; 若()m x n =在区间()1,+∞内有两个不等实根12,x x (12x x <) 则()()10201,,,x x x x ∈∈+∞.要证1202x x x +>,即证2012x x x >-又0102x x x ->,而()m x 在区间()0,x +∞内单调递减, 故可证()()2012m x m x x <-, 又由()()12m x m x =, 即证()()1012m x m x x <-,即01011122ln x x x x x x e --<记()00022ln ,1x x x xh x x x x x e --=-<<,其中()00h x =记()t t t e φ=,则()1't tt eφ-=,当()0,1t ∈时,()'0t φ>; 当()1,t ∈+∞时,()'0t φ<, 故()max 1t eφ=而()0t φ>,故()10t eφ<<, 而021x x ->,所以002210x x x x e e---<-<, 因此()00022211'1ln 10x x x x x x h x x e e e---=++->->,即()h x 单调递增,故当01x x <<时,()()00h x h x <=, 即01011122ln x x x x x x e --<,故1202x x x +>,得证.20.已知由n (n ∈N *)个正整数构成的集合A ={a 1,a 2,…,a n }(a 1<a 2<…<a n ,n ≥3),记S A =a 1+a 2+…+a n ,对于任意不大于S A 的正整数m ,均存在集合A 的一个子集,使得该子集的所有元素之和等于m . (1)求a 1,a 2的值;(2)求证:“a 1,a 2,…,a n 成等差数列”的充要条件是“()12A n n S +=”;(3)若S A =2020,求n 的最小值,并指出n 取最小值时a n 的最大值.【答案】(1)a 1=1,a 2=2;(2)证明见解析;(3)n 最小值为11,a n 的最大值1010 【解析】(1)由条件知1≤S A ,必有1∈A ,又a 1<a 2<…<a n 均为整数,a 1=1, 2≤S A ,由S A 的定义及a 1<a 2<…<a n 均为整数,必有2∈A ,a 2=2; (2)证明:必要性:由“a 1,a 2,…,a n 成等差数列”及a 1=1,a 2=2, 得a i =i (i =1,2,…,n )此时A ={1,2,3,…,n }满足题目要求, 从而()112312A S n n n =++++=+L ; 充分性:由条件知a 1<a 2<…<a n ,且均为正整数,可得a i ≥i (i =1,2,3,…,n ), 故()112312A S n n n ≥++++=+L ,当且仅当a i =i (i =1,2,3,…,n )时,上式等号成立. 于是当()112A S n n =+时,a i =i (i =1,2,3,…,n ),从而a 1,a 2,…,a n 成等差数列. 所以“a 1,a 2,…,a n 成等差数列”的充要条件是“()112A S n n =+”;(Ⅲ)由于含有n 个元素的非空子集个数有2n -1,故当n =10时,210﹣1=1023, 此时A 的非空子集的元素之和最多表示1023个不同的整数m ,不符合要求.而用11个元素的集合A ={1,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1024}的非空子集的元素之和 可以表示1,2,3,…,2046,2047共2047个正整数. 因此当S A =2020时,n 的最小值为11.记S 10=a 1+a 2+…+a 10,则S 10+a 11=2020并且S 10+1≥a 11.事实上若S 10+1<a 11,2020=S 10+a 11<2a 11,则a 11>1010,S 10<a 11<1010, 所以m =1010时无法用集合A 的非空子集的元素之和表示,与题意不符. 于是2020=S 10+a 11≥2a 11﹣1,得1120212a ≤,*11a N ∈,所以a 11≤1010. 当a 11=1010时,A ={1,2,4,8,16,32,64,128,256,499,1010}满足题意,所以当S A =2020时,n 的最小值为11,此时a n 的最大值1010.数学Ⅱ(附加题)21.【选做题】在A 、B 、C 、D 四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.请在答题卡指定区域内........作答.解析应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A. [选修4-2:矩阵与变换] 已知矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=121a A 的一个特征值3=λ所对应的一个特征向量⎥⎦⎤⎢⎣⎡=11e ,求矩阵A 的逆矩阵1-A . 【答案】12332133⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦.【解析】由题意:11Ae e λ=u v u v ,∴113211a ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,1213,221a a A ⎡⎤⇒+=⇒=⇒=⎢⎥⎣⎦, ∴30A =-≠,∴11212333321213333A --⎡⎤⎡⎤-⎢⎥⎢⎥--==⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦B. [选修4-4:坐标系与参数方程]在极坐标系中,已知圆C 的圆心极坐标为(2,)4π,且圆C 经过极点,求圆C 的极坐标方程.【答案】4cos()4πρθ=- 【解析】因为2,4C π⎛⎫⎪⎝⎭的直角坐标为,半径2r =,所以圆C的直角坐标方程为22((4x y -+=,即220x y +--=,故圆C 的极坐标方程为24cos()04πρρθ--=,即4cos()4πρθ=-. C. [选修4-5:不等式选讲]解关于x 的不等式:(1)2123x x -+-≤.(2)242x k <+. 【答案】(1){}02x x ≤≤.(2)答案见解析 【解析】(1)解:由2123x x -+-≤,可得12333x x ⎧<⎪⎨⎪-≤⎩,或12213x x ⎧≤<⎪⎨⎪+≤⎩,或2333x x ≥⎧⎨-≤⎩, 解求得102x ≤<,解求得122x ≤<,解求得2x =,综上可得,不等式的解集为{}02x x ≤≤.(2)当420k +>,即12k >-时,原不等式化为:()42242k x k -+<<+, 解得:2121k x k --<<+, 当420k +≤,即12k ≤-时,原不等式无解, 综上所述,当12k >-当时,原不等式的解集为{}2121x k x k --<<+,当12k ≤-时,原不等式的解集为∅. 【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答卷卡指定区域内........作答.解答应写出 文字说明、证明过程或演算步骤. 22.已知2018220180122018(1).x a a x a x a x -=++++L(1)求122018a a a +++L 的值;(2)求20181k ka =∑的值. 【答案】(1)1-;(2)20191010【解析】 (1)由2018220180122018(1).x a a x a x a x -=++++L令0x =,得01a =,令1x =,得01220180a a a a ++++=L , 所以1220181a a a +++=-L .(2)由二项式定理可得()20181,0,1,2,2018,kkk a C k =-=L所以()()201820182018020120080181111k k k k k k kk C C a ===--==∑∑∑ ()2018123201820182018201820182018111111C C C C C =-+-++-L ,因为()()()2018!2018!!2018!20182120192018!20202019!k k k k k C --⨯+==⨯()()()120192019!2019!1!2018!201911120202019!2019!2k k k k k k n n C C +-+-⎡⎤⎛⎫+=⨯+=⨯+ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎣⎦, 所以20181k k a =∑()2018011220182019201920192019201920192019111201920201111C C C C C C ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-+++-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎡⎤=⨯⎢⎥⎣⎦L 0201920192019210191201910102020C C ⎛⎫+= ⎝⎭=⨯⎪ 23.在学习强国活动中,某市图书馆的科技类图书和时政类图书是市民借阅的热门图书.为了丰富图书资源,现对已借阅了科技类图书的市民(以下简称为“问卷市民”)进行随机问卷调查,若不借阅时政类图书记1分,若借阅时政类图书记2分,每位市民选择是否借阅时政类图书的概率均为12,市民之间选择意愿相互独立.(1)从问卷市民中随机抽取4人,记总得分为随机变量ξ,求ξ的分布列和数学期望;(2)(i )若从问卷市民中随机抽取(N )m m +∈人,记总分恰为m 分的概率为m A ,求数列{}m A 的前10项和;(ⅱ)在对所有问卷市民进行随机问卷调查过程中,记已调查过的累计得分恰为n 分的概率为n B (比如:1B 表示累计得分为1分的概率,2B 表示累计得分为2分的概率,N n +∈),试探求n B 与1n B -之间的关系,并求数列{}n B 的通项公式.【答案】(1)分布列见解析,6;(2)(i )10231024;(ⅱ)1112n n B B -=-+,211()332n n B =+-. 【解析】(1)ξ的可能取值为4,5,6,7,8,04411(4)C (),216P ξ=== 1134111(5)C (),24(2)P ξ=== 2224113(6)C ,2()()28P ξ===,3314111(7)C ,2()()24P ξ===4404111(8)C 2()()216P ξ=== 所有ξ的分布列为所以数学期望1()4567861648416E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. (2)(i )总分恰为m 分的概率为1()2mm A =,所以数列{}m A 是首项为12,公比为12的等比数列,前10项和101011(1)1023221102412S -==-. (ii )已调查过的累计得分恰为n 分的概率为n B ,得不到n 分的情况只有先得1n -分,再得2分,概率为1111,22n B B -=. 因为1112n n B B -+=,即1112n n B B -=-+,所以1212()323n n B B --=--,则{23}n B -是首项为12136B -=-,公比为12-的等比数列,所以1211()362n n B --=--, 所以211()332nn B =+-.。
江苏省高考压轴卷数 学一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1.已知集合{|02}A x x =<<,{|1}B x x =>,则A B =I ______ 2.已知复数(1)(2),z i i =+-则|z |= .3.某校选修乒乓球课程的学生中,高一年级有30名,高二年级有40名.现用分层抽样的方法在这70名学生中抽取一个样本,已知在高一年级的学生中抽取了6名,则在高二年级的学生中应抽取的人数为______.4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S 为____.5.在平面直角坐标亲xOy 中,若双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的离心率为32,则该双曲线的渐近线方程为______.6.某学校有两个食堂,甲、乙、丙三名学生各自随机选择其中的一个食堂用餐,则他们在同一个食堂用餐的概率为__________.7.已知点P 在抛物线28y x =上运动,F 为抛物线的焦点,点A 的坐标为(5,2),则PA PF +的最小值是______. 8.已知,αβ都是锐角,45sin ,cos()513ααβ=+=,则sin β=_____ 9.在体积为9的斜三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,S 是C 1C 上的一点,S —ABC 的体积为2,则三 棱锥S —A 1B 1C 1的体积为___.10.在等差数列{}n a 中,912162a a =+,则数列{}n a 的前11项和11S =____________. 11.三棱锥P ABC -中,已知PA ⊥平面ABC ,ABC n 是边长为2的正三角形,E 为PC 的中点,若直线AE 与平面PBC 所成角的正弦值为427,则PA 的长为_____. 12.如图,在四边形ABCD 中,1AB CD ==,点,M N 分别是边,AD BC 的中点,延长BA 和CD 交NM 的延长线于不同..的两点,P Q ,则·()PQ AB DC -u u u v u u u v u u u v的值为_________.13.已知函数()ln ,11,12x x f x xx ≥⎧⎪=⎨-<⎪⎩,若()()()1F x f f x m =++有两个零点12,x x ,则12x x 的取值范围______.14.在ABC V 中,记角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,面积为S ,则22Sa bc+的最大值为______.二、 解答题:本大题共6小题,共90分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15.在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知2A π≠,sin 26cos sin b A A B =.(1)求a 的值;(2)若3A π=,求ABC ∆周长的取值范围.16.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,BC AC ⊥,D ,E 分别是AB ,AC 的中点.(1)求证:11B C ∥平面1A DE;(2)求证:平面1A DE ⊥平面11ACC A .17.如图所示,为美化环境,拟在四边形ABCD 空地上修建两条道路EA 和ED ,将四边形分成三个区域,种植不同品种的花草,其中点E 在边BC 的三等分点处(靠近B 点),3BC =百米,BC CD ⊥,120ABC ∠=o ,21EA =百米,60AED ∠=o .(1)求ABE △区域的面积;(2)为便于花草种植,现拟过C 点铺设一条水管CH 至道路ED 上,求水管CH 最短时的长.18.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为12,点P 是椭圆C上的一个动点,且12PF F ∆3(1)求椭圆C 的方程;(2)设斜率不为零的直线2PF 与椭圆C 的另一个交点为Q ,且PQ 的垂直平分线交y 轴于点1(0,)8T ,求直线PQ 的斜率.19.已知数列{}n a 的前n 项和记为n A ,且()12n n n a a A +=,数列{}n b 是公比为q 的等比数列,它的前n 项和记为n B .若110a b =≠,且存在不小于3的正整数k ,m ,使得k m a b =. (1)若11a =,35a =,求2a 的值; (2)求证:数列{}n a 是等差数列;(3)若2q =,是否存在整数m ,k ,使得86k m A B =,若存在,求出m ,k 的值;若不存在,请说明理由.20.已知()22ln 12x f x x x a-=--+,0a >.(1)当2a =时,求函数()f x 图象在1x =处的切线方程;(2)若对任意[)1,x ∈+∞,不等式()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围; (3)若()f x 存在极大值和极小值,且极大值小于极小值,求a 的取值范围.数学附加题(满分40分,考试时间30分钟)21. 【选做题】在A,B,C三小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.A. (选修42:矩阵与变换)求椭圆22:1164x yC+=在矩阵1412A⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦对应的变换作用下所得曲线C'的方程.B. (选修44:坐标系与参数方程)在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为3242x cosy sinθθ=+⎧⎨=+⎩,(θ为参数),以原点为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线C的极坐标方程;(2)在平面直角坐标系xOy中,A(﹣2,0),B(0,﹣2),M是曲线C上任意一点,求△ABM面积的最小值.C. (选修45:不等式选讲)已知x,y,z均为正数,且1113112x y y z++≤+++,求证:4910x y z++≥.【必做题】第22,23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.22.厂家在产品出厂前,需对产品做检验,厂家将一批产品发给商家时,商家按合同规定也需随机抽取一定数量的产品做检验,以决定是否接收这批产品.(1)若厂家库房中(视为数量足够多)的每件产品合格的概率为0.7,从中任意取出3件进行检验,求至少有2件是合格品的概率;(2)若厂家发给商家20 件产品,其中有4不合格,按合同规定 商家从这20 件产品中任取2件,都进行检验,只有2 件都合格时才接收这批产品,否则拒收.求该商家可能检验出的不合格产品的件数ξ的分布列,并求该商家拒收这批产品的概率.23.已知数列{}n a 满足123*12323,N 2222nn n n n nn n C C C C a m n ++++=++++⋯+∈,其中m 为常数,24a =.(1)求1, m a 的值(2)猜想数列{}n a 的通项公式,并证明.参考答案及解析1.【答案】{|12}x x << 【解析】因为集合{|02}A x x =<<,{|1}B x x =>, 所以{|12}A B x x =<<I . 故答案为:{|12}x x <<2.【解析】12z i i =+-==3.【答案】8【解析】设样本容量为N ,则306,14,70N N ⨯== 高二所抽人数为4014870⨯=. 故答案为:8 4.【答案】205【解析】模拟程序语言,运行过程,可得1I =,满足条件100I <,执行循环体3,9I S ==; 满足条件100I <,执行循环体5,13I S ==;满足条件100I <,执行循环体99,201I S ==;满足条件100I <,执行循环体101,21013205I S ==⨯+=, 此时,不满足条件100I <,退出循环,输出S 的值为205, 故答案为205.5.【答案】y x = 【解析】由已知可知离心率32c e a ==,2222294c a b a a +==,即2254b a =. ∵双曲线22221x y a b-=的焦点在x 轴上∴该双曲线的渐近线方程为b y x a =±,即y x =.故答案为:2y x =±. 6.【答案】14【解析】由题意,三名学生各自随机选择两个食堂中的一个用餐的情况共有2228⨯⨯=(种),其中他们在同一个食堂用餐的情况有2种,根据古典概型概率的计算公式得,所求概率为2184=. 7.【答案】7【解析】PA PF +55272A L Pd -≥=+=+= 8.【答案】1665【解析】∵,αβ都是锐角,∴(0,)αβπ+∈, 又45sin ,cos()513ααβ=+=, ∴3cos 5α=,12sin()13αβ+=, ∴sin sin[()]sin()cos cos()sin βαβααβααβα=+-=+-+123541613513565=⨯-⨯=. 故答案为1665. 9.【答案】1【解析】设三棱柱111ABC A B C -的底面积为'S ,高为h , 则9'9'S h S h==,, 再设S 到底面ABC 的距离为'h ,则1''23S h =,得19'23h h⋅⋅=, 所以'23h h =, 则S 到上底面111A B C 的距离为13h , 所以三棱锥111S A B C -的体积为111'91339S h ⋅=⋅=. 故答案为1. 10.【答案】132【解析】 由a 912=a 12+6,得2a 9﹣a 12=12, 即2a 1+16d ﹣a 1﹣11d =12,∴a 1+5d =12,a 6=12. 则S 11=11a 6=11×12=132. 故答案为:13211.【答案】2【解析】设F 是BC 的中点,连接sin cos 210k k ρθρθ-+-=,PA ⊥Q 平面ABC ,PA BC ∴⊥, ABC ∆Q 为正三角形,BC AF ∴⊥,BC ∴⊥平面PAF ,在平面PAF 内作AH PF ⊥, 则BC AH ⊥,AH ∴⊥平面PBC ,连接EH ,则AEH ∠是AE 与平面PBC 所成的角, 设PA m =,在直角三角形PAF 中,AH PF PA AF ⋅=⋅, 求得233PA AF mAH PF m ⋅==+,211422AE PC m ==+ AE ∵平面PBC 42, 223423sin 142mAH m AEH AE m +∴∠===+,解得2m =或3m ,即PA 的长为232312.【答案】0【解析】如图,连AC ,取AC 的中点E ,连ME ,NE ,则,ME NE 分别为,ADC CAB ∆∆的中位线,所以11,22EN AB ME DC ==u u u v u u u v u u u v u u u v ,所以1()2MN ME EN DC AB =+=+u u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v .由PQ uuu v 与MN u u u u r共线,所以()PQ MN R λλ=∈u u u v u u u u v,故()()()()2PQ AB DC MN AB DC AB DC AB DC u u u v u u u v u u u v u u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v λλ⋅-=⋅-=+⋅-22()02AB DC λ=-=u u uv u u u v . 答案:013.【答案】(e -∞【解析】当1x ≥时,()ln 0f x x =≥, ()11f x ∴+≥, [()1]ln(()1)f f x f x ∴+=+,当131()1()1[()1]ln(()1)222x x f x f x f f x f x <=->+>+=+,,,, 综上可知:()()()1ln(()1)0F x f f x m f x m =++=++=,则()1mf x e-+=,()1mf x e-=-有两个根1x ,2x ,(不妨设)12x x <,当1x ≥时,2ln 1mx e -=-,当1x <时,1112m x e --=-,令112mt e-=->,则2ln x t=,2tx e=,112xt-=,122x t=-,12(22)tx x e t∴=-,12t>, 设()(22)tg t e t=-,12t>, 所以()2tg t te'=-,1,()02t g t'⎛⎫∈+∞<⎪⎝⎭,,函数()g t单调递减,1()2g t g e⎛⎫∴<=⎪⎝⎭,()g x∴的值域为(,)e-∞, 12x x∴取值范围为(,)e-∞,故答案为:(,)e-∞.14.【答案】312【解析】因为22Sa bc+2211222222bcsinA sinAb cb c bccosA bc cosAc b==⨯+-+++-142sinAcosA≤-⨯-(当且仅当b c=时取得等号)令,sinA y cosA x==,故22Sa bc+142yx≤-⨯-,因为221x y+=,且0y>,故可得点(),x y表示的平面区域是半圆弧上的点,如下图所示:目标函数2yzx=-,表示圆弧上一点到点()2,0A点的斜率,数形结合可知,当且仅当目标函数过点12H ⎛ ⎝⎭,即60A =︒时,取得最小值故可得[23y z x =∈--,又22S a bc +142y x ≤-⨯-,故可得22S a bc +14312≤-⨯-=. 当且仅当60,A b c =︒=,也即三角形为等边三角形时,取得最大值.故答案为:12. 15.【答案】(1)3;(2)(]6,9.【解析】(1)由sin 26cos sin b A A B =及二倍角公式得sin 3sin b A B =, 又sin sin a bA B=即sin sin b A a B =,所以3a =;(2)由正弦定理得sin sin a B b B A ==,sin sin a Cc C A==ABC ∆周长:233sin()3a b c B C B B π++=++=++-33sin 36sin 26B B B π⎫⎛⎫=++=++⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭, 又因为2(0,)3B π∈,所以1sin (,1]2B ∈. 因此ABC ∆周长的取值范围是(]6,9. 16.【答案】(Ⅰ)详见解析(Ⅱ)详见解析【解析】证明:(1)因为D ,E 分别是AB ,AC 的中点,所以//DE BC , ...........2分 又因为在三棱柱111ABC A B C -中,11//B C BC,所以11//B C DE. ...............4分 又11B C ⊄平面1A DE,DE ⊂平面1A DE,所以11B C ∥平面1A DE. ...............6分(2)在直三棱柱111ABC A B C -中,1CC ⊥底面ABC ,又DE ⊂底面ABC ,所以1CC DE⊥. .............8分又BC AC ⊥,//DE BC ,所以DE AC ⊥, ..........10分 又1,CC AC ⊂平面11ACC A ,且1CC AC C=I ,所以DE ⊥平面11ACC A . ...............12分又DE ⊂平面1A DE,所以平面1A DE ⊥平面11ACC A . ............14分17.【答案】(1平方百米;(2百米. 【解析】(1)由题知1,120,BE ABC EA =∠==o在ABE V 中,由余弦定理得2222cos AE AB BE AB BE ABE =+-⋅∠,即2211AB AB =++,所以4AB =百米所以11sin 41222ABE S AB BE ABE V =⋅⋅∠=⨯⨯⨯=.(2)记AEB α∠=,在ABE V 中,sin sin AB AE ABEα=∠,即4sin α=,所以sin αα===当CH DE ⊥时,水管CH 最短,在Rt ECH V 中,2π2π2πsin 2sin 2sin cos 2cos sin 333CH CE HEC ααα⎛⎫=∠=-=- ⎪⎝⎭=7百米. 18.【答案】(1)22143x y +=(2)12或32【解析】(1)因为椭圆离心率为12,当P 为C 的短轴顶点时,12PF F △.所以22212122c a a b c c b ⎧=⎪⎪=+⎨⎪⎪⨯⨯=⎩,所以21a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,故椭圆C 的方程为:22143x y +=.(2)设直线PQ 的方程为()1y k x =-,当0k ≠时,()1y k x =-代入22143x y +=,得:()22223484120k x k x k +-+-=.设()()1122,,,P x y Q x y ,线段PQ 的中点为()00,N x y ,212024234x x k x k+==+,()1200231234y y k y k x k +-==-=+ 即22243,3434k k N k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭因为TN PQ ⊥,则1TN PQ k k ⋅=-,所以222314381443k k k k k --+⋅=-+, 化简得24830k k -+=,解得12k =或32k =,即直线PQ 的斜率为12或32.19.【答案】(1)23a =(2)见解析(3)存在8,340m k ==满足题意。
绝密★启封前江苏省高考压轴卷数 学I注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,包含非选择题(第1题 ~第20题,共20题).本卷满分为160分,考试时间为120分钟。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需改动,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分,请把答案填写在答题卡相应位置上 1.若集合A={﹣1,0,1,2},B={x|x+1>0},则A ∩B= .2.若复数z 满足z (1﹣i )=2i (i 是虚数单位),z 是z 的共轭复数,则z = .3.某学校对高二年级期中考试数学成绩进行分析,随机抽取了分数在[100,150]的1000名学生的成绩,并根据这1000名学生的成绩画出频率分布直方图(如图所示),则成绩在[120,130)内的学生共有 人.4.如图,该程序运行后输出的结果为 .5.将函数y=3sin (2x ﹣6π)的图象向左平移4π个单位后,所在图象对应的函数解析式为 .6.如图,在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AB=AD=3cm ,AA 1=2cm ,则三棱锥A ﹣B 1D 1D 的体积为 cm 3.7.如图,在一个面积为8的矩形中随机撒一粒黄豆,若黄豆落到阴影部分的概率为41,则阴影部分的面积为 .8.已知双曲线﹣=1(a >0,b >0)的左、右端点分别为A 、B 两点,点C (0, b ),若线段AC的垂直平分线过点B ,则双曲线的离心率为 . 9.设公比不为1的等比数列{a n }满足a 1a 2a 3=﹣81,且a 2,a 4,a 3成等差数列,则数列{a n }的前4项和为 . 10.设定义在R 上的偶函数f (x )在区间(﹣∞,0]上单调递减,若f (1﹣m )<f (m ),则实数m 的取值范围是 .11.已知函数f (x )=,若a 、b 、c 互不相等,且f (a )=f (b )=f (c ),则a+b+c 的取值范围是 .12.如图,在△ABC 中,已知AN =21AC ,P 是BN 上一点,若AP =m AB +41AC ,则实数m 的值是 .13.已知非零向量a ,b 满足|a |=|b |=|a +b |,则a 与2a -b 夹角的余弦值为 . 14.已知函数f(x)=⎩⎨⎧≥++-<1x ,a x 25x 9x 1x ,x sin 23,若函数f (x )的图象与直线y=x 有三个不同的公共点,则实数a 的取值集合为 . 15.如图,在三棱柱ABCA 1B 1C 1中,ABAC ,点E ,F 分别在棱BB 1 ,CC 1上(均异于端点),且∠ABE ∠ACF ,AE ⊥BB 1,AF ⊥CC 1.求证:(1)平面AEF ⊥平面BB 1C 1C ; (2)BC // 平面AEF .16.在△ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且()2cos cos a b C c B -⋅=⋅. (1)求角C 的大小;(2)若2c =,△ABC 的面积为3,求该三角形的周长.17.已知中心在坐标原点的椭圆C ,F 1,F 2 分别为椭圆的左、右焦点,长轴长为6,离心率为(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知点P 在椭圆C 上,且PF 1=4,求点P 到右准线的距离.18.如图,四棱锥P ﹣ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,四边形ABCD 为直角梯形,AD ∥BC ,∠BAD=∠CBA=90°,PA=AB=BC=1,AD=2,E ,F ,G 分别为BC ,PD ,PC 的中点. (1)求EF 与DG 所成角的余弦值;(2)若M 为EF 上一点,N 为DG 上一点,是否存在MN ,使得MN ⊥平面PBC ?若存在,求出点M ,N 的坐标;若不存在,请说明理由.19.设等比数列a 1,a 2,a 3,a 4的公比为q ,等差数列b 1,b 2,b 3,b 4的公差为d ,且10q d ≠≠,. 记i i i c a b =+(i1,2,3,4).(1)求证:数列123c c c ,,不是等差数列; (2)设11a =,2q =.若数列123c c c ,,是等比数列,求b 2关于d 的函数关系式及其定义域;(3)数列1234c c c c ,,,能否为等比数列?并说明理由. 20.(16分)已知f (x )=x 2+mx+1(m ∈R ),g (x )=e x.(1)当x ∈[0,2]时,F (x )=f (x )﹣g (x )为增函数,求实数m 的取值范围; (2)若m ∈(﹣1,0),设函数 G(x)=)x (g )x (f ,H(x)=﹣41x+45,求证:对任意x 1,x 2∈[1,1﹣m],G (x 1)<H (x 2)恒成立.数学II (附加题)注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共2页,均为非选择题(第21题 ~第23题)。
本卷满分为40分,考试时间为30分钟。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需改动,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两小题........,并在相应的答题区域内作答............。
若多做,则按作答的前两小题评分。
解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
21.【几何选讲】如图,AB 是⊙O 的直径,C ,F 为⊙O 上的点,CA 是∠BAF 的角平分线,过点C 作CD ⊥AF 交AF 的延长线于D 点,CM ⊥AB ,垂足为点M . (1)求证:DC 是⊙O 的切线; (2)求证:AM •MB=DF •DA .22.【矩阵与变换】已知变换T 将平面上的点(1,21),(0,1)分别变换为点 (49,﹣2),(﹣23,4).设变换T 对应的矩阵为M . (1)求矩阵M ;(2)求矩阵M 的特征值.23.【参数方程与极坐标】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为212x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,(其中t 为参数),在以原点O 为极点,以x 轴为极轴的极坐标系中,曲线C 的极坐标方程为4sin ρθ=. (1)求直线l 的普通方程及曲线C 的直角坐标方程;(2)设M 是曲线C 上的一动点,OM 的中点为P ,求点P 到直线l 的最小值.2江苏高考压轴卷数学 试卷答案及解析1.【答案】{0,1,2}【解析】∵集合A={﹣1,0,1,2}, B={x|x+1>0}={x|x >﹣1}, ∴A ∩B={0,1,2}. 故答案为:{0,1,2}.2.【答案】﹣1﹣i 【解析】∵z (1﹣i )=2i , ∴,∴.故答案为:﹣1﹣i .3.【答案】300【解析】根据频率和为1,得成绩在[120,130)内的频率为 1﹣(0.010+0.020+0.025+0.015)×10=0.3, 所以成绩在[120,130)内的学生共有 1000×0.3=300. 故答案为:300.4.【答案】45【解析】【考点】循环结构.经过分析,本题为当型循环结构,执行如下:S=0 A=1S=3 A=2S=6 A=3S=10 A=4S=15 A=5S=21 A=6S=28 A=7S=36 A=8S=45 A=9当S=45不满足循环条件,跳出.故答案为:45.5.【答案】y=3sin(2x+)【解析】把函数y=3sin(2x﹣)的图象向左平移个单位,所得图象的解析式是y=3sin[2(x+)﹣]=3sin(2x+),故答案为:y=3sin(2x+).6.【答案】3【解析】长方体ABCD﹣A1B1C1D1中的底面ABCD是正方形.连接AC交BD于O,则AC⊥BD,又D1D⊥BD,所以AC⊥面B1D1D,AO为A到面B1D1D的垂线段,AO=.又S△B1D1D=所以所求的体积V=cm3.故答案为:37.【答案】2【解析】设阴影部分的面积为x,由概率的几何概型知,则=,解得x=2.故答案为:2.8.【答案】【解析】由线段AC的垂直平分线过点B,结合对称性可得△ABC为等边三角形,则b=•2a,即b=a,c===a,则e==,故答案为:.9.【答案】【解析】设等比数列{a n}的公比为q,∵a2,a4,a3成等差数列,∴2a4=a2+a3,∴=a2+a2q,化为:2q2﹣q﹣1=0,q≠1,解得q=﹣.∵,∴=﹣,解得a1=1.则数列{a n}的前4项和==.故答案为:.10.【答案】(,+∞)【解析】根据题意,函数f(x)为偶函数且在区间(﹣∞,0]上单调递减,则函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,若f(1﹣m)<f(m),由函数为偶函数,可得f(|1﹣m|)<f(|m|),又由函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则|1﹣m|<|m|,解可得:m>;则实数m的取值范围为:(,+∞);故答案为:(,+∞).11.【答案】(25,34)【解析】作出函数f(x)的图象如图,不妨设a<b<c,则:b+c=2×12=24,a∈(1,10)则a+b+c=24+a∈(25,34),故答案为:(25,34).12.【答案】【解析】∵B,P,N三点共线,∴存在实数λ使得=λ+(1﹣λ)=λ+,又,∴,解得m=.故答案为:.13.【答案】【解析】非零向量满足,不妨设=1,设与夹角为θ,如图所示:设=,=,=+,则OA=0B=0C=1,设=2=2,则=2﹣,∠ODA即为θ,△OAC和△OBC都是边长等于3的等边三角形.利用余弦定理可得BD==,cosθ==,故答案为:.14.【答案】[﹣20,﹣16]因为y=sinx (x <1)与y=x 无交点,故只需函数f (x )=x 3﹣9x 2+25x+a (x ≥1)的图象与直线y=x 有三个不同的公共点即可,令g (x )=x 3﹣9x 2+24x+a (x ≥1),g ′(x )=3x 2﹣18x+24=3(x 2﹣6x+8)=2(x ﹣2)(x ﹣4),当x ∈(1,2),(4,+∞)时g (x )单调递增,当x ∈(2,4)时g (x )单调递减, 依题意只需g (x )=x 3﹣9x 2+24x+a (x ≥1)与x 轴有3个交点即可,及g (1)=16+a ≤0,g (2)=20+a ≥0,∴﹣20≤a ≤﹣16. 故答案为[﹣20,﹣16]15.【解析】证明:(1)在三棱柱ABC A 1B 1C 1中,BB 1 // CC 1.因为AF ⊥CC 1,所以AF ⊥BB 1. …… 2分 又AE ⊥BB 1,AEAF,AE ,AF平面AEF ,所以BB 1⊥平面AEF . …… 5分 又因为BB 1平面BB 1C 1C ,所以平面AEF ⊥平面BB 1C 1C . …… 7分(2)因为AE ⊥BB 1,AF ⊥CC 1,∠ABE ∠ACF ,AB AC ,所以△AEB ≌△AFC .所以BE CF . …… 9分又由(1)知,BECF .所以四边形BEFC 是平行四边形. 从而BC EF . …… 11分又BC平面AEF ,EF平面AEF ,所以BC // 平面AEF . …… 14分16.【解析】(1)在△ABC 中,由正弦定理知sin sin sin a b cA B C==R 2= 又因为()2cos cos a b C c B -⋅=⋅所以2sin sin cos AcosC BcosC BsinC =+,即2sin cos sin A C A = ……………… 4分∵π<<A 0,∴0sin >A ∴1cos 2C =……………… 6分 ∵0C π<<∴3C π= ……………… 8分 (2)∵1sin 32ABC S ab C ∆== ∴4ab = ……………… 10分 又()222223c a b abcosC a b ab =+-=+- ∴()216a b +=∴4a b +=∴周长为6. ……………… 14分17.【解析】 (1)根据题意:,解得,∴b 2=a 2﹣c 2=4, ∴椭圆C 的标准方程为;(2)由椭圆的定义得:PF 1+PF 2=6,可得PF 2=2, 设点P 到右准线的距离为d ,根据第二定义,得,解得:.18.【解析】(1)以A 为坐标原点,AB 为x 轴,AD 为y 轴,AP 为z 轴,建立空间直角坐标系, 则A (0,0,0),B (1,0,0),C (1,1,0),D (0,2,0),P (0,0,1), ∵E 、F 、G 分别为BC 、PD 、PC 的中点, ∴,F (0,1,), G (),∴=(﹣1,), =(),设EF与DG所成角为θ,则cosθ==.∴EF与DG所成角的余弦值为.(2)设平面PBC的法向量为=(x,y,z),∵=(0,1,0),=(1,0,﹣1),∴,取x=1,得=(1,0,1),M为EF上一点,N为DG上一点,若存在MN,使得MN⊥平面PBC,则∥,设M(),N(x2,y2,z2),则,①∵点M,N分别是线段EF与DG上的点,∴,∵=(),=(x2,y2﹣2,z2),∴,且,②把②代入①,得,解得,∴M(),N().【点评】本题考查异面直线所成角的求法,考查满足条件的点的坐标的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.19.【解析】(1)假设数列123c c c ,,是等差数列, 则2132c c c =+,即()()()2211332a b a b a b +=+++.因为12b b ,,3b 是等差数列,所以2132b b b =+.从而2132a a a =+.…… 2分 又因为12a a ,,3a 是等比数列,所以2213a a a =. 所以123a a a ==,这与1q ≠矛盾,从而假设不成立. 所以数列123c c c ,,不是等差数列.…… 4分 (2)因为11a =,2q =,所以12n n a -=.因为2213c c c =,所以()()()2222214b b d b d +=+-++,即223b d d =+,…… 6分 由2220c b =+≠,得2320d d ++≠,所以1d ≠-且2d ≠-. 又0d ≠,所以223b d d =+,定义域为{}120d d d d ∈≠-≠-≠R ,,.…… 8分 (3)方法一:设c 1,c 2,c 3,c 4成等比数列,其公比为q 1, 则1111111221111331111=2=3=.a b c a q b d c q a q b d c q a q b d c q +=⎧⎪++⎪⎨++⎪⎪++⎩①②③④,,,…… 10分将①+③-2×②得,()()2211111a q c q -=-,⑤将②+④-2×③得,()()22111111a q q c q q -=-,⑥…… 12分因为10a ≠,1q ≠,由⑤得10c ≠,11q ≠.由⑤⑥得1q q =,从而11a c =. …… 14分 代入①得10b =.再代入②,得0d =,与0d ≠矛盾.所以c 1,c 2,c 3,c 4不成等比数列. …… 16分 方法二:假设数列1234c c c c ,,,是等比数列,则324123c c c c c c ==. …… 10分 所以32432132c c c c c c c c --=--,即32432132a a d a a da a d a a d-+-+=-+-+. 两边同时减1得,321432213222a a a a a a a a d a a d-+-+=-+-+. …… 12分 因为等比数列a 1,a 2,a 3,a 4的公比为q ()1q ≠,所以()321321213222q a a a a a a a a d a a d-+-+=-+-+.又()23211210a a a a q -+=-≠,所以()2132q a a d a a d -+=-+,即()10q d -=. …… 14分这与1q ≠,且0d ≠矛盾,所以假设不成立.所以数列1234c c c c ,,,不能为等比数列. …… 16分20.【解析】(1)∵F (x )=x 2+mx+1﹣e x,∴F ′(x )=2x+m ﹣e x ,∵x ∈[0,2]时,F (x )是增函数,∴F ′(x )≥0即2x+m ﹣e x ≥0在[0,2]上恒成立, 即m ≥e x﹣2x 在[0,2]恒成立,令h (x )=e x﹣2x ,x ∈[0,2],则h ′(x )=e x﹣2,令h ′(x )=0,解得:x=ln2,∴h (x )在[0,ln2]递减,在[ln2,2]递增, ∵h (0)=1,h (2)=e 2﹣4>1, ∴h (x )max =h (2)=e 2﹣4; (2)G (x )=,则G′(x)=﹣,对任意x1,x2∈[1,1﹣m],G(x1)<H(x2)恒成立,即证G(x)max≤H(x)min,∵x∈[1,1﹣m],∴G(x)在[1,1﹣m]递增,G(x)max=G(1﹣m)=,∵H(x)在[1,1﹣m]递减,H(x)min=H(1﹣m)=﹣(1﹣m)+,要证G(x)max≤H(x)min,即证≤﹣(1﹣m)+,即证4(2﹣m)≤e1﹣m[5﹣(1﹣m)],令1﹣m=t,则t∈(1,2),设r(x)=e x(5﹣x)﹣4(x+1),x∈[1,2],即r(x)=5e x﹣xe x﹣4x﹣4,r′(x)=(4﹣x)e x﹣4≥2e x﹣4>0,∴r(x)在[1,2]递增,∵r(1)=4e﹣8>0,∴e x(5﹣x)≥4(x+1),从而有﹣(1﹣m)+≥,即当x∈[1,1﹣m],G(x1)<H(x2)恒成立.21.【解析】证明:(1)连接OC,∵OA=OC∴∠OAC=∠OCA,∵CA是∠BAF的角平分线,∴∠OAC=∠FAC∴∠FAC=∠OCA,∴OC∥AD.…∵CD⊥AF,∴CD ⊥OC ,即DC 是⊙O 的切线.…(2)连接BC ,在Rt △ACB 中,CM ⊥AB ,∴CM 2=AM •MB .又∵DC 是⊙O 的切线,∴DC 2=DF •DA .∵∠MAC=∠DAC ,∠D=∠AMC ,AC=AC ∴△AMC ≌△ADC ,∴DC=CM , ∴AM •MB=DF •DA …22.【解析】 (1)设M=,则=,=,即为,即a=3,b=﹣,c=﹣4,d=4,则M=;(2)设矩阵M 的特征多项式为f (λ), 可得f (λ)==(λ﹣3)(λ﹣4)﹣6=λ2﹣7λ+6,令f (λ)=0,可得λ=1或λ=6. 23.【解析】(1)由212x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,得l 的普通方程10x y --=.又由4sin ρθ=,得24sin ρρθ=,所以,曲线C 的直角坐标方程为2240x y y +-=,即()2224x y +-=. ····· 4分(2)设(),P x y ,()00,M x y ,则2200(2)4x y +-=,由于P 是OM 的中点,则0022x x y y ==,,所以22(2)(22)4x y +-=,得点P 的轨迹方程为()2211x y +-=,轨迹为以()0,1为圆心,1为半径的圆.圆心()0,1到直线l 的距离d =.所以点P 到直线l 1. ··················· 10分。