历年全国人教版数学高考真题与模拟题分类汇编 h单元 解析几何(理科2016年) 含答案
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2016年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)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.(5分)设集合S={x|(x﹣2)(x﹣3)≥0},T={x|x>0},则S∩T=()A.[2,3]B.(﹣∞,2]∪[3,+∞)C.[3,+∞)D.(0,2]∪[3,+∞)2.(5分)若z=1+2i,则=()A.1B.﹣1C.i D.﹣i3.(5分)已知向量=(,),=(,),则∠ABC=()A.30°B.45°C.60°D.120°4.(5分)某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中各月平均最高气温和平均最低气温的雷达图,图中A点表示十月的平均最高气温约为15℃,B点表示四月的平均最低气温约为5℃,下面叙述不正确的是()A.各月的平均最低气温都在0℃以上B.七月的平均温差比一月的平均温差大C.三月和十一月的平均最高气温基本相同D.平均最高气温高于20℃的月份有5个5.(5分)若tanα=,则cos2α+2sin2α=()A.B.C.1D.6.(5分)已知a=,b=,c=,则()A.b<a<c B.a<b<c C.b<c<a D.c<a<b7.(5分)执行如图程序框图,如果输入的a=4,b=6,那么输出的n=()A.3B.4C.5D.68.(5分)在△ABC中,B=,BC边上的高等于BC,则cosA等于()A.B.C.﹣D.﹣9.(5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为()A.18+36B.54+18C.90D.8110.(5分)在封闭的直三棱柱ABC﹣A1B1C1内有一个体积为V的球,若AB⊥BC,AB=6,BC=8,AA1=3,则V的最大值是()A.4πB.C.6πD.11.(5分)已知O为坐标原点,F是椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点,A,B分别为C的左,右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴,过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为()A.B.C.D.12.(5分)定义“规范01数列”{a n}如下:{a n}共有2m项,其中m项为0,m项为1,且对任意k≤2m,a1,a2,…,a k 中0的个数不少于1的个数,若m=4,则不同的“规范01数列”共有()A.18个B.16个C.14个D.12个二,填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)若x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为.14.(5分)函数y=sinx﹣cosx的图象可由函数y=sinx+cosx的图象至少向右平移个单位长度得到.15.(5分)已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=ln(﹣x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,﹣3)处的切线方程是.16.(5分)已知直线l:mx+y+3m﹣=0与圆x2+y2=12交于A,B两点,过A,B分别作l的垂线与x轴交于C,D两点,若|AB|=2,则|CD|=.三,解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)已知数列{a n}的前n项和S n=1+λa n,其中λ≠0.(1)证明{a n}是等比数列,并求其通项公式.(2)若S5=,求λ.18.(12分)如图是我国2008年至2014年生活垃圾无害化处理量(单位:亿吨)的折线图.注:年份代码1﹣7分别对应年份2008﹣2014.(℃)由折线图看出,可用线性回归模型拟合y与t的关系,请用相关系数加以证明.(℃)建立y关于t的回归方程(系数精确到0.01),预测2016年我国生活垃圾无害化处理量.附注:参考数据:y i=9.32,t i y i=40.17,=0.55,≈2.646.参考公式:相关系数r=.回归方程=+t中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:=,=﹣.19.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC,AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M为线段AD上一点,AM=2MD,N为PC的中点.(1)证明:MN∥平面PAB.(2)求直线AN与平面PMN所成角的正弦值.20.(12分)已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点.(℃)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明AR∥FQ.(℃)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.21.(12分)设函数f(x)=acos2x+(a﹣1)(cosx+1),其中a>0,记|f(x)|的最大值为A.(℃)求f′(x).(℃)求A.(℃)证明:|f′(x)|≤2A.请考生在第22-24题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲] 22.(10分)如图,⊙O中的中点为P,弦PC,PD分别交AB于E,F两点.(1)若∠PFB=2∠PCD,求∠PCD的大小.(2)若EC的垂直平分线与FD的垂直平分线交于点G,证明:OG⊥CD.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数),以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρsin(θ+)=2.(1)写出C1的普通方程和C2的直角坐标方程.(2)设点P在C1上,点Q在C2上,求|PQ|的最小值及此时P的直角坐标.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=|2x﹣a|+a.(1)当a=2时,求不等式f(x)≤6的解集.(2)设函数g(x)=|2x﹣1|,当x∈R时,f(x)+g(x)≥3,求a的取值范围.参考答案一,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.(5分)设集合S={x|(x﹣2)(x﹣3)≥0},T={x|x>0},则S∩T=()A.[2,3]B.(﹣∞,2]∪[3,+∞)C.[3,+∞)D.(0,2]∪[3,+∞)【考点】1E:交集及其运算.【专题】37:集合思想,4O:定义法,5J:集合.【分析】求出S中不等式的解集确定出S,找出S与T的交集即可.【解答】解:由S中不等式解得:x≤2或x≥3,即S=(﹣∞,2]∪[3,+∞).∵T=(0,+∞).∴S∩T=(0,2]∪[3,+∞).故选:D.【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.2.(5分)若z=1+2i,则=()A.1B.﹣1C.i D.﹣i【考点】A5:复数的运算.【专题】11:计算题,29:规律型,35:转化思想,5N:数系的扩充和复数.【分析】利用复数的乘法运算法则,化简求解即可.【解答】解:z=1+2i,则===i.故选:C.【点评】本题考查复数的代数形式混合运算,考查计算能力.3.(5分)已知向量=(,),=(,),则∠ABC=()A.30°B.45°C.60°D.120°【考点】9S:数量积表示两个向量的夹角.【专题】11:计算题,41:向量法,49:综合法,5A:平面向量及应用.【分析】根据向量的坐标便可求出,及的值,从而根据向量夹角余弦公式即可求出cos∠ABC的值,根据∠ABC的范围便可得出∠ABC的值.【解答】解:,.∴.又0°≤∠ABC≤180°.∴∠ABC=30°.故选:A.【点评】考查向量数量积的坐标运算,根据向量坐标求向量长度的方法,以及向量夹角的余弦公式,向量夹角的范围,已知三角函数值求角.4.(5分)某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中各月平均最高气温和平均最低气温的雷达图,图中A点表示十月的平均最高气温约为15℃,B点表示四月的平均最低气温约为5℃,下面叙述不正确的是()A.各月的平均最低气温都在0℃以上B.七月的平均温差比一月的平均温差大C.三月和十一月的平均最高气温基本相同D.平均最高气温高于20℃的月份有5个【考点】F4:进行简单的合情推理.【专题】31:数形结合,4A:数学模型法,5M:推理和证明.【分析】根据平均最高气温和平均最低气温的雷达图进行推理判断即可.【解答】解:A.由雷达图知各月的平均最低气温都在0℃以上,正确B.七月的平均温差大约在10°左右,一月的平均温差在5°左右,故七月的平均温差比一月的平均温差大,正确C.三月和十一月的平均最高气温基本相同,都为10°,正确D.平均最高气温高于20℃的月份有7,8两个月,故D错误.故选:D.【点评】本题主要考查推理和证明的应用,根据平均最高气温和平均最低气温的雷达图,利用图象法进行判断是解决本题的关键.5.(5分)若tanα=,则cos2α+2sin2α=()A.B.C.1D.【考点】GF:三角函数的恒等变换及化简求值.【专题】11:计算题,35:转化思想,4R:转化法,56:三角函数的求值.【分析】将所求的关系式的分母“1”化为(cos2α+sin2α),再将“弦”化“切”即可得到答案.【解答】解:∵tanα=.∴cos2α+2sin2α====.故选:A.【点评】本题考查三角函数的化简求值,“弦”化“切”是关键,是基础题.6.(5分)已知a=,b=,c=,则()A.b<a<c B.a<b<c C.b<c<a D.c<a<b【考点】4Y:幂函数的单调性,奇偶性及其应用.【专题】35:转化思想,4R:转化法,51:函数的性质及应用.【分析】b==,c==,结合幂函数的单调性,可比较a,b,c,进而得到答案.【解答】解:∵a==.b=.c==.综上可得:b<a<c.故选:A.【点评】本题考查的知识点是指数函数的单调性,幂函数的单调性,是函数图象和性质的综合应用,难度中档.7.(5分)执行如图程序框图,如果输入的a=4,b=6,那么输出的n=()A.3B.4C.5D.6【考点】EF:程序框图.【专题】11:计算题,27:图表型,4B:试验法,5K:算法和程序框图.【分析】模拟执行程序,根据赋值语句的功能依次写出每次循环得到的a,b,s,n的值,当s=20时满足条件s >16,退出循环,输出n的值为4.【解答】解:模拟执行程序,可得a=4,b=6,n=0,s=0执行循环体,a=2,b=4,a=6,s=6,n=1不满足条件s>16,执行循环体,a=﹣2,b=6,a=4,s=10,n=2不满足条件s>16,执行循环体,a=2,b=4,a=6,s=16,n=3不满足条件s>16,执行循环体,a=﹣2,b=6,a=4,s=20,n=4满足条件s>16,退出循环,输出n的值为4.故选:B.【点评】本题主要考查了循环结构的程序框图的应用,正确依次写出每次循环得到的a,b,s的值是解题的关键,属于基础题.8.(5分)在△ABC中,B=,BC边上的高等于BC,则cosA等于()A.B.C.﹣D.﹣【考点】HT:三角形中的几何计算.【专题】35:转化思想,44:数形结合法,58:解三角形.【分析】作出图形,令∠DAC=θ,依题意,可求得cosθ===,sinθ=,利用两角和的余弦即可求得答案.【解答】解:设△ABC中角A,B,C,对应的边分别为a,b,c,AD⊥BC于D,令∠DAC=θ.∵在△ABC中,B=,BC边上的高AD=h=BC= a.∴BD=AD=a,CD= a.在Rt△ADC中,cosθ===,故sinθ=.∴cosA=cos(+θ)=cos cosθ﹣sin sinθ=×﹣×=﹣.故选:C.【点评】本题考查解三角形中,作出图形,令∠DAC=θ,利用两角和的余弦求cosA是关键,也是亮点,属于中档题.9.(5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为()A.18+36B.54+18C.90D.81【考点】L!:由三视图求面积,体积.【专题】11:计算题,5F:空间位置关系与距离,5Q:立体几何.【分析】由已知中的三视图可得:该几何体是一个以主视图为底面的直四棱柱,进而得到答案.【解答】解:由已知中的三视图可得:该几何体是一个以主视图为底面的直四棱柱.其底面面积为:3×6=18.侧面的面积为:(3×3+3×)×2=18+18.故棱柱的表面积为:18×2+18+18=54+18.故选:B.【点评】本题考查的知识点是由三视图,求体积和表面积,根据已知的三视图,判断几何体的形状是解答的关键.10.(5分)在封闭的直三棱柱ABC﹣A1B1C1内有一个体积为V的球,若AB⊥BC,AB=6,BC=8,AA1=3,则V的最大值是()A.4πB.C.6πD.【考点】LF:棱柱,棱锥,棱台的体积.【专题】11:计算题,5F:空间位置关系与距离,5Q:立体几何.【分析】根据已知可得直三棱柱ABC﹣A1B1C1的内切球半径为,代入球的体积公式,可得答案.【解答】解:∵AB⊥BC,AB=6,BC=8.∴AC=10.故三角形ABC的内切圆半径r==2.又由AA1=3.故直三棱柱ABC﹣A1B1C1的内切球半径为.此时V的最大值=.故选:B.【点评】本题考查的知识点是棱柱的几何特征,根据已知求出球的半径,是解答的关键.11.(5分)已知O为坐标原点,F是椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点,A,B分别为C的左,右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴,过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为()A.B.C.D.【考点】K4:椭圆的性质.【专题】34:方程思想,48:分析法,5D:圆锥曲线的定义,性质与方程.【分析】由题意可得F,A,B的坐标,设出直线AE的方程为y=k(x+a),分别令x=﹣c,x=0,可得M,E的坐标,再由中点坐标公式可得H的坐标,运用三点共线的条件:斜率相等,结合离心率公式,即可得到所求值.【解答】解:由题意可设F(﹣c,0),A(﹣a,0),B(a,0).设直线AE的方程为y=k(x+a).令x=﹣c,可得M(﹣c,k(a﹣c)),令x=0,可得E(0,ka).设OE的中点为H,可得H(0,).由B,H,M三点共线,可得k BH=k BM.即为=.化简可得=,即为a=3c.可得e==.另解:由△AMF∽△AEO.可得=.由△BOH∽△BFM.可得==.即有=即a=3c.可得e==.故选:A.【点评】本题考查椭圆的离心率的求法,注意运用椭圆的方程和性质,以及直线方程的运用和三点共线的条件:斜率相等,考查化简整理的运算能力,属于中档题.12.(5分)定义“规范01数列”{a n}如下:{a n}共有2m项,其中m项为0,m项为1,且对任意k≤2m,a1,a2,…,a k 中0的个数不少于1的个数,若m=4,则不同的“规范01数列”共有()A.18个B.16个C.14个D.12个【考点】8B:数列的应用.【专题】16:压轴题,23:新定义,38:对应思想,4B:试验法.【分析】由新定义可得,“规范01数列”有偶数项2m项,且所含0与1的个数相等,首项为0,末项为1,当m=4时,数列中有四个0和四个1,然后一一列举得答案.【解答】解:由题意可知,“规范01数列”有偶数项2m项,且所含0与1的个数相等,首项为0,末项为1,若m=4,说明数列有8项,满足条件的数列有:0,0,0,0,1,1,1,1, 0,0,0,1,0,1,1,1, 0,0,0,1,1,0,1,1, 0,0,0,1,1,1,0,1, 0,0,1,0,0,1,1,1.0,0,1,0,1,0,1,1, 0,0,1,0,1,1,0,1, 0,0,1,1,0,1,0,1, 0,0,1,1,0,0,1,1, 0,1,0,0,0,1,1,1.0,1,0,0,1,0,1,1, 0,1,0,0,1,1,0,1, 0,1,0,1,0,0,1,1, 0,1,0,1,0,1,0,1.共14个.故选:C.【点评】本题是新定义题,考查数列的应用,关键是对题意的理解,枚举时做到不重不漏,是压轴题.二,填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)若x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为.【考点】7C:简单线性规划.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】首先画出平面区域,然后将目标函数变形为直线的斜截式,求在y轴的截距最大值.【解答】解:不等式组表示的平面区域如图阴影部分,当直线经过D点时,z最大.由得D(1,).所以z=x+y的最大值为1+.故答案为:.【点评】本题考查了简单线性规划,一般步骤是:①画出平面区域,②分析目标函数,确定求最值的条件.14.(5分)函数y=sinx﹣cosx的图象可由函数y=sinx+cosx的图象至少向右平移个单位长度得到.【考点】HJ:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.【专题】33:函数思想,4R:转化法,57:三角函数的图像与性质.【分析】令f(x)=sinx+cosx=2sin(x+),则f(x﹣φ)=2sin(x+﹣φ),依题意可得2sin(x+﹣φ)=2sin(x﹣),由﹣φ=2kπ﹣(k∈Z),可得答案.【解答】解:∵y=f(x)=sinx+cosx=2sin(x+),y=sinx﹣cosx=2sin(x﹣).∴f(x﹣φ)=2sin(x+﹣φ)(φ>0).令2sin(x+﹣φ)=2sin(x﹣).则﹣φ=2kπ﹣(k∈Z).即φ=﹣2kπ(k∈Z).当k=0时,正数φmin=.故答案为:.【点评】本题考查函数y=sinx的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象,得到﹣φ=2kπ﹣(k∈Z)是关键,也是难点,属于中档题.15.(5分)已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=ln(﹣x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,﹣3)处的切线方程是2x+y+1=0.【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】34:方程思想,51:函数的性质及应用,52:导数的概念及应用.【分析】由偶函数的定义,可得f(﹣x)=f(x),即有x>0时,f(x)=lnx﹣3x,求出导数,求得切线的斜率,由点斜式方程可得切线的方程.【解答】解:f(x)为偶函数,可得f(﹣x)=f(x).当x<0时,f(x)=ln(﹣x)+3x,即有x>0时,f(x)=lnx﹣3x,f′(x)=﹣3.可得f(1)=ln1﹣3=﹣3,f′(1)=1﹣3=﹣2.则曲线y=f(x)在点(1,﹣3)处的切线方程为y﹣(﹣3)=﹣2(x﹣1).即为2x+y+1=0.故答案为:2x+y+1=0.【点评】本题考查导数的运用:求切线的方程,同时考查函数的奇偶性的定义和运用,考查运算能力,属于中档题.16.(5分)已知直线l:mx+y+3m﹣=0与圆x2+y2=12交于A,B两点,过A,B分别作l的垂线与x轴交于C,D两点,若|AB|=2,则|CD|=4.【考点】J8:直线与圆相交的性质.【专题】11:计算题,35:转化思想,49:综合法,5B:直线与圆.【分析】先求出m,可得直线l的倾斜角为30°,再利用三角函数求出|CD|即可.【解答】解:由题意,|AB|=2,∴圆心到直线的距离d=3.∴=3.∴m=﹣∴直线l的倾斜角为30°.∵过A,B分别作l的垂线与x轴交于C,D两点.∴|CD|==4.故答案为:4.【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查弦长的计算,考查学生的计算能力,比较基础.三,解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)已知数列{a n}的前n项和S n=1+λa n,其中λ≠0.(1)证明{a n}是等比数列,并求其通项公式.(2)若S5=,求λ.【考点】87:等比数列的性质,8H:数列递推式.【专题】34:方程思想,4R:转化法,54:等差数列与等比数列.【分析】(1)根据数列通项公式与前n项和公式之间的关系进行递推,结合等比数列的定义进行证明求解即可.(2)根据条件建立方程关系进行求解就可.【解答】解:(1)∵S n=1+λa n,λ≠0.∴a n≠0.当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=1+λa n﹣1﹣λa n﹣1=λa n﹣λa n﹣1.即(λ﹣1)a n=λa n﹣1.∵λ≠0,a n≠0.∴λ﹣1≠0.即λ≠1.即=,(n≥2).∴{a n}是等比数列,公比q=.当n=1时,S1=1+λa1=a1.即a1=.∴a n=•()n﹣1.(2)若S5=.则若S5=1+λ[•()4]=.即()5=﹣1=﹣.则=﹣,得λ=﹣1.【点评】本题主要考查数列递推关系的应用,根据n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1的关系进行递推是解决本题的关键.考查学生的运算和推理能力.18.(12分)如图是我国2008年至2014年生活垃圾无害化处理量(单位:亿吨)的折线图.注:年份代码1﹣7分别对应年份2008﹣2014.(℃)由折线图看出,可用线性回归模型拟合y与t的关系,请用相关系数加以证明.(℃)建立y关于t的回归方程(系数精确到0.01),预测2016年我国生活垃圾无害化处理量.附注:参考数据:y i=9.32,t i y i=40.17,=0.55,≈2.646.参考公式:相关系数r=.回归方程=+t中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:=,=﹣.【考点】BK:线性回归方程.【专题】11:计算题,35:转化思想,5I:概率与统计.【分析】(1)由折线图看出,y与t之间存在较强的正相关关系,将已知数据代入相关系数方程,可得答案.(2)根据已知中的数据,求出回归系数,可得回归方程,2016年对应的t值为9,代入可预测2016年我国生活垃圾无害化处理量.【解答】解:(1)由折线图看出,y与t之间存在较强的正相关关系,理由如下:∵r==≈≈≈0.993.∵0.993>0.75.故y与t之间存在较强的正相关关系.(2)==≈≈0.103.=﹣≈1.331﹣0.103×4≈0.92.∴y关于t的回归方程=0.10t+0.92.2016年对应的t值为9.故=0.10×9+0.92=1.82.预测2016年我国生活垃圾无害化处理量为1.82亿吨.【点评】本题考查的知识点是线性回归方程,回归分析,计算量比较大,计算时要细心.19.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC,AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M为线段AD上一点,AM=2MD,N为PC的中点.(1)证明:MN∥平面PAB.(2)求直线AN与平面PMN所成角的正弦值.【考点】LS:直线与平面平行,MI:直线与平面所成的角.【专题】15:综合题,35:转化思想,44:数形结合法,5F:空间位置关系与距离,5G:空间角.【分析】(1)法一,取PB中点G,连接AG,NG,由三角形的中位线定理可得NG∥BC,且NG=,再由已知得AM∥BC,且AM=BC,得到NG∥AM,且NG=AM,说明四边形AMNG为平行四边形,可得NM∥AG,由线面平行的判定得到MN∥平面PAB.法二,证明MN∥平面PAB,转化为证明平面NEM∥平面PAB,在△PAC中,过N作NE⊥AC,垂足为E,连接ME,由已知PA⊥底面ABCD,可得PA∥NE,通过求解直角三角形得到ME∥AB,由面面平行的判定可得平面NEM∥平面PAB,则结论得证.(2)连接CM,证得CM⊥AD,进一步得到平面PNM⊥平面PAD,在平面PAD内,过A作AF⊥PM,交PM于F,连接NF,则∠ANF为直线AN与平面PMN所成角.然后求解直角三角形可得直线AN与平面PMN所成角的正弦值.【解答】(1)证明:法一,如图,取PB中点G,连接AG,NG.∵N为PC的中点.∴NG∥BC,且NG=.又AM=,BC=4,且AD∥BC.∴AM∥BC,且AM=BC.则NG∥AM,且NG=AM.∴四边形AMNG为平行四边形,则NM∥AG.∵AG⊂平面PAB,NM⊄平面PAB.∴MN∥平面PAB.法二.在△PAC中,过N作NE⊥AC,垂足为E,连接ME.在△ABC中,由已知AB=AC=3,BC=4,得cos∠ACB=.∵AD∥BC.∴cos,则sin∠EAM=.在△EAM中.∵AM=,AE=.由余弦定理得:EM==.∴cos∠AEM=.而在△ABC中,cos∠BAC=.∴cos∠AEM=cos∠BAC,即∠AEM=∠BAC.∴AB∥EM,则EM∥平面PAB.由PA⊥底面ABCD,得PA⊥AC,又NE⊥AC.∴NE∥PA,则NE∥平面PAB.∵NE∩EM=E.∴平面NEM∥平面PAB,则MN∥平面PAB.(2)解:在△AMC中,由AM=2,AC=3,cos∠MAC=,得CM2=AC2+AM2﹣2AC•AM•cos∠MAC=.∴AM2+MC2=AC2,则AM⊥MC.∵PA⊥底面ABCD,PA⊂平面PAD.∴平面ABCD⊥平面PAD,且平面ABCD∩平面PAD=AD.∴CM⊥平面PAD,则平面PNM⊥平面PAD.在平面PAD内,过A作AF⊥PM,交PM于F,连接NF,则∠ANF为直线AN与平面PMN所成角.在Rt△PAC中,由N是PC的中点,得AN==.在Rt△PAM中,由PA•AM=PM•AF,得AF=.∴sin.∴直线AN与平面PMN所成角的正弦值为.【点评】本题考查直线与平面平行的判定,考查直线与平面所成角的求法,考查数学转化思想方法,考查了空间想象能力和计算能力,是中档题.20.(12分)已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点.(℃)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明AR∥FQ.(℃)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.【考点】J3:轨迹方程,K8:抛物线的性质.【专题】15:综合题,35:转化思想,49:综合法,5D:圆锥曲线的定义,性质与方程.【分析】(℃)连接RF,PF,利用等角的余角相等,证明∠PRA=∠PQF,即可证明AR∥FQ.(℃)利用△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求出N的坐标,利用点差法求AB中点的轨迹方程.【解答】(℃)证明:连接RF,PF.由AP=AF,BQ=BF及AP∥BQ,得∠AFP+∠BFQ=90°.∴∠PFQ=90°.∵R是PQ的中点.∴RF=RP=RQ.∴△PAR≌△FAR.∴∠PAR=∠FAR,∠PRA=∠FRA.∵∠BQF+∠BFQ=180°﹣∠QBF=∠PAF=2∠PAR.∴∠FQB=∠PAR.∴∠PRA=∠PQF.∴AR∥FQ.(℃)设A(x1,y1),B(x2,y2).F(,0),准线为x=﹣.S△PQF=|PQ|=|y1﹣y2|.设直线AB与x轴交点为N.=|FN||y1﹣y2|.∴S△ABF∵△PQF的面积是△ABF的面积的两倍.∴2|FN|=1,∴x N=1,即N(1,0).设AB中点为M(x,y),由得=2(x1﹣x2).又=.∴=,即y2=x﹣1.∴AB中点轨迹方程为y2=x﹣1.【点评】本题考查抛物线的方程与性质,考查轨迹方程,考查学生的计算能力,属于中档题.21.(12分)设函数f(x)=acos2x+(a﹣1)(cosx+1),其中a>0,记|f(x)|的最大值为A.(℃)求f′(x).(℃)求A.(℃)证明:|f′(x)|≤2A.【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】32:分类讨论,35:转化思想,4J:换元法,51:函数的性质及应用,53:导数的综合应用,56:三角函数的求值.【分析】(℃)根据复合函数的导数公式进行求解即可求f′(x).(℃)讨论a的取值,利用分类讨论的思想方法,结合换元法,以及一元二次函数的最值的性质进行求解.(℃)由(I),结合绝对值不等式的性质即可证明:|f′(x)|≤2A.【解答】(I)解:f′(x)=﹣2asin2x﹣(a﹣1)sinx.(II)当a≥1时,|f(x)|=|acos2x+(a﹣1)(cosx+1)|≤a|cos2x|+(a﹣1)|(cosx+1)|≤a|cos2x|+(a﹣1)(|cosx|+1)|≤a+2(a﹣1)=3a﹣2=f(0),因此A=3a﹣2.当0<a<1时,f(x)=acos2x+(a﹣1)(cosx+1)=2acos2x+(a﹣1)cosx﹣1.令g(t)=2at2+(a﹣1)t﹣1.则A是|g(t)|在[﹣1,1]上的最大值,g(﹣1)=a,g(1)=3a﹣2.且当t=时,g(t)取得极小值,极小值为g()=﹣﹣1=﹣,(二次函数在对称轴处取得极值)令﹣1<<1,得a<(舍)或a>.①当0<a≤时,g(t)在(﹣1,1)内无极值点,|g(﹣1)|=a,|g(1)|=2﹣3a,|g(﹣1)|<|g(1)|.∴A=2﹣3a.②当<a<1时,由g(﹣1)﹣g(1)=2(1﹣a)>0,得g(﹣1)>g(1)>g().又|g()|﹣|g(﹣1)|=>0.∴A=|g()|=.综上,A=.(III)证明:由(I)可得:|f′(x)|=|﹣2asin2x﹣(a﹣1)sinx|≤2a+|a﹣1|.当0<a≤时,|f′(x)|<1+a≤2﹣4a<2(2﹣3a)=2A.当<a<1时,A==++>1.∴|f′(x)|≤1+a≤2A.当a≥1时,|f′(x)|≤3a﹣1≤6a﹣4=2A.综上:|f′(x)|≤2A.【点评】本题主要考查函数的导数以及函数最值的应用,求函数的导数,以及换元法,转化法转化为一元二次函数是解决本题的关键.综合性较强,难度较大.请考生在第22-24题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲] 22.(10分)如图,⊙O中的中点为P,弦PC,PD分别交AB于E,F两点.(1)若∠PFB=2∠PCD,求∠PCD的大小.(2)若EC的垂直平分线与FD的垂直平分线交于点G,证明:OG⊥CD.【考点】NC:与圆有关的比例线段.【专题】35:转化思想,49:综合法,5M:推理和证明.【分析】(1)连接PA,PB,BC,设∠PEB=∠1,∠PCB=∠2,∠ABC=∠3,∠PBA=∠4,∠PAB=∠5,运用圆的性质和四点共圆的判断,可得E,C,D,F共圆,再由圆内接四边形的性质,即可得到所求∠PCD的度数.(2)运用圆的定义和E,C,D,F共圆,可得G为圆心,G在CD的中垂线上,即可得证.【解答】(1)解:连接PB,BC.设∠PEB=∠1,∠PCB=∠2,∠ABC=∠3.∠PBA=∠4,∠PAB=∠5.由⊙O中的中点为P,可得∠4=∠5.在△EBC中,∠1=∠2+∠3.又∠D=∠3+∠4,∠2=∠5.即有∠2=∠4,则∠D=∠1.则四点E,C,D,F共圆.可得∠EFD+∠PCD=180°.由∠PFB=∠EFD=2∠PCD.即有3∠PCD=180°.可得∠PCD=60°.(2)证明:由C,D,E,F共圆.由EC的垂直平分线与FD的垂直平分线交于点G可得G为圆心,即有GC=GD.则G在CD的中垂线,又CD为圆G的弦.则OG⊥CD.【点评】本题考查圆内接四边形的性质和四点共圆的判断,以及圆的垂径定理的运用,考查推理能力,属于中档题.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数),以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρsin(θ+)=2.(1)写出C1的普通方程和C2的直角坐标方程.(2)设点P在C1上,点Q在C2上,求|PQ|的最小值及此时P的直角坐标.【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程,QH:参数方程化成普通方程.【专题】34:方程思想,48:分析法,5D:圆锥曲线的定义,性质与方程,5S:坐标系和参数方程.【分析】(1)运用两边平方和同角的平方关系,即可得到C1的普通方程,运用x=ρcosθ,y=ρsinθ,以及两角和的正弦公式,化简可得C2的直角坐标方程.(2)由题意可得当直线x+y﹣4=0的平行线与椭圆相切时,|PQ|取得最值.设与直线x+y﹣4=0平行的直线方程为x+y+t=0,代入椭圆方程,运用判别式为0,求得t,再由平行线的距离公式,可得|PQ|的最小值,解方程可得P的直角坐标.另外:设P(cosα,sinα),由点到直线的距离公式,结合辅助角公式和正弦函数的值域,即可得到所求最小值和P的坐标.【解答】解:(1)曲线C1的参数方程为(α为参数).移项后两边平方可得+y2=cos2α+sin2α=1.即有椭圆C1:+y2=1.曲线C2的极坐标方程为ρsin(θ+)=2.即有ρ(sinθ+cosθ)=2.由x=ρcosθ,y=ρsinθ,可得x+y﹣4=0.即有C2的直角坐标方程为直线x+y﹣4=0.(2)由题意可得当直线x+y﹣4=0的平行线与椭圆相切时.|PQ|取得最值.设与直线x+y﹣4=0平行的直线方程为x+y+t=0.联立可得4x2+6tx+3t2﹣3=0.由直线与椭圆相切,可得△=36t2﹣16(3t2﹣3)=0.解得t=±2.显然t=﹣2时,|PQ|取得最小值.即有|PQ|==.此时4x2﹣12x+9=0,解得x=.即为P(,).另解:设P(cosα,sinα).由P到直线的距离为d==.当sin(α+)=1时,|PQ|的最小值为.此时可取α=,即有P(,).【点评】本题考查参数方程和普通方程的互化,极坐标和直角坐标的互化,同时考查直线与椭圆的位置关系,主要是相切,考查化简整理的运算能力,属于中档题.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=|2x﹣a|+a.(1)当a=2时,求不等式f(x)≤6的解集.(2)设函数g(x)=|2x﹣1|,当x∈R时,f(x)+g(x)≥3,求a的取值范围.【考点】R5:绝对值不等式的解法.【专题】11:计算题,35:转化思想,49:综合法,59:不等式的解法及应用.【分析】(1)当a=2时,由已知得|2x﹣2|+2≤6,由此能求出不等式f(x)≤6的解集.(2)由f(x)+g(x)=|2x﹣1|+|2x﹣a|+a≥3,得|x﹣|+|x﹣|≥,由此能求出a的取值范围.【解答】解:(1)当a=2时,f(x)=|2x﹣2|+2.∵f(x)≤6,∴|2x﹣2|+2≤6.|2x﹣2|≤4,|x﹣1|≤2.∴﹣2≤x﹣1≤2.解得﹣1≤x≤3.∴不等式f(x)≤6的解集为{x|﹣1≤x≤3}.(2)∵g(x)=|2x﹣1|.∴f(x)+g(x)=|2x﹣1|+|2x﹣a|+a≥3.2|x﹣|+2|x﹣|+a≥3.|x﹣|+|x﹣|≥.当a≥3时,成立.当a<3时,|x﹣|+|x﹣|≥|a﹣1|≥>0.∴(a﹣1)2≥(3﹣a)2.解得2≤a<3.∴a的取值范围是[2,+∞).【点评】本题考查含绝对值不等式的解法,考查实数的取值范围的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意不等式性质的合理运用.。
2016年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)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.(5分)设集合A={x|x2﹣4x+3<0},B={x|2x﹣3>0},则A∩B=()A.(﹣3,﹣)B.(﹣3,)C.(1,)D.(,3)2.(5分)设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|=()A.1B.C.D.23.(5分)已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100B.99C.98D.974.(5分)某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是()A.B.C.D.5.(5分)已知方程﹣=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是()A.(﹣1,3)B.(﹣1,)C.(0,3)D.(0,)6.(5分)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条相互垂直的半径.若该几何体的体积是,则它的表面积是()A.17πB.18πC.20πD.28π7.(5分)函数y=2x2﹣e|x|在[﹣2,2]的图象大致为()A.B.C.D.8.(5分)若a>b>1,0<c<1,则()A.a c<b c B.ab c<ba cC.alog b c<blog a c D.log a c<log b c9.(5分)执行下面的程序框图,如果输入的x=0,y=1,n=1,则输出x,y的值满足()A.y=2x B.y=3x C.y=4x D.y=5x10.(5分)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为()A.2B.4C.6D.811.(5分)平面α过正方体ABCD﹣A1B1C1D1的顶点A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABB1A1=n,则m,n所成角的正弦值为()A.B.C.D.12.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11B.9C.7D.5二,填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)设向量=(m,1),=(1,2),且|+|2=||2+||2,则m=.14.(5分)(2x+)5的展开式中,x3的系数是.(用数字填写答案)15.(5分)设等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…a n的最大值为.16.(5分)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.三,解答题:本大题共5小题,满分60分,解答须写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cosC(acosB+bcosA)=c.(Ⅰ)求C.(Ⅰ)若c=,△ABC的面积为,求△ABC的周长.18.(12分)如图,在以A,B,C,D,E,F为顶点的五面体中,面ABEF为正方形,AF=2FD,∠AFD=90°,且二面角D﹣AF﹣E与二面角C﹣BE﹣F都是60°.(Ⅰ)证明平面ABEF⊥平面EFDC.(Ⅰ)求二面角E﹣BC﹣A的余弦值.19.(12分)某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得如图柱状图:以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n表示购买2台机器的同时购买的易损零件数.(Ⅰ)求X的分布列.(Ⅰ)若要求P(X≤n)≥0.5,确定n的最小值.(Ⅰ)以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在n=19与n=20之中选其一,应选用哪个?20.(12分)设圆x2+y2+2x﹣15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(Ⅰ)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程.(Ⅰ)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.21.(12分)已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2有两个零点.(Ⅰ)求a的取值范围.(Ⅰ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.请考生在22,23,24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲] 22.(10分)如图,△OAB是等腰三角形,∠AOB=120°.以O为圆心,OA为半径作圆.(Ⅰ)证明:直线AB与⊙O相切.(Ⅰ)点C,D在⊙O上,且A,B,C,D四点共圆,证明:AB∥CD.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=4cosθ.(Ⅰ)说明C1是哪种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程.(Ⅰ)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=|x+1|﹣|2x﹣3|.(Ⅰ)在图中画出y=f(x)的图象.(Ⅰ)求不等式|f(x)|>1的解集.参考答案一,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.(5分)设集合A={x|x2﹣4x+3<0},B={x|2x﹣3>0},则A∩B=()A.(﹣3,﹣)B.(﹣3,)C.(1,)D.(,3)【考点】1E:交集及其运算.【专题】11:计算题,4O:定义法,5J:集合.【分析】解不等式求出集合A,B,结合交集的定义,可得答案.【解答】解:∵集合A={x|x2﹣4x+3<0}=(1,3).B={x|2x﹣3>0}=(,+∞).∴A∩B=(,3).故选:D.【点评】本题考查的知识点是集合的交集及其运算,难度不大,属于基础题.2.(5分)设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|=()A.1B .C .D.2【考点】A8:复数的模.【专题】34:方程思想,4O:定义法,5N:数系的扩充和复数.【分析】根据复数相等求出x,y的值,结合复数的模长公式进行计算即可.【解答】解:∵(1+i)x=1+yi.∴x+xi=1+yi.即,解得,即|x+yi|=|1+i|=.故选:B.【点评】本题主要考查复数模长的计算,根据复数相等求出x,y的值是解决本题的关键.3.(5分)已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100B.99C.98D.97【考点】83:等差数列的性质.【专题】11:计算题,4O:定义法,54:等差数列与等比数列.【分析】根据已知可得a5=3,进而求出公差,可得答案.【解答】解:∵等差数列{a n}前9项的和为27,S9===9a5.∴9a5=27,a5=3.又∵a10=8.∴d=1.∴a100=a5+95d=98.故选:C.【点评】本题考查的知识点是数列的性质,熟练掌握等差数列的性质,是解答的关键.4.(5分)某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是()A.B.C.D.【考点】CF:几何概型.【专题】5I:概率与统计.【分析】求出小明等车时间不超过10分钟的时间长度,代入几何概型概率计算公式,可得答案.【解答】解:设小明到达时间为y.当y在7:50至8:00,或8:20至8:30时.小明等车时间不超过10分钟.故P==.故选:B.【点评】本题考查的知识点是几何概型,难度不大,属于基础题.5.(5分)已知方程﹣=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是()A.(﹣1,3)B.(﹣1,)C.(0,3)D.(0,)【考点】KB:双曲线的标准方程.【专题】11:计算题,35:转化思想,4R:转化法,5D:圆锥曲线的定义,性质与方程.【分析】由已知可得c=2,利用4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得m2=1,又(m2+n)(3m2﹣n)>0,从而可求n 的取值范围.【解答】解:∵双曲线两焦点间的距离为4,∴c=2.当焦点在x轴上时.可得:4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得:m2=1.∵方程﹣=1表示双曲线.∴(m2+n)(3m2﹣n)>0,可得:(n+1)(3﹣n)>0.解得:﹣1<n<3,即n的取值范围是:(﹣1,3).当焦点在y轴上时.可得:﹣4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得:m2=﹣1.无解.故选:A.【点评】本题主要考查了双曲线方程的应用,考查了不等式的解法,属于基础题.6.(5分)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条相互垂直的半径.若该几何体的体积是,则它的表面积是()A.17πB.18πC.20πD.28π【考点】L!:由三视图求面积,体积.【专题】11:计算题,29:规律型,31:数形结合,35:转化思想,5F:空间位置关系与距离.【分析】判断三视图复原的几何体的形状,利用体积求出几何体的半径,然后求解几何体的表面积.【解答】解:由题意可知三视图复原的几何体是一个球去掉后的几何体,如图:可得:=,R=2.它的表面积是:×4π•22+=17π.故选:A.【点评】本题考查三视图求解几何体的体积与表面积,考查计算能力以及空间想象能力.7.(5分)函数y=2x2﹣e|x|在[﹣2,2]的图象大致为()A.B.C.D.【考点】3A:函数的图象与图象的变换.【专题】27:图表型,48:分析法,51:函数的性质及应用.【分析】根据已知中函数的解析式,分析函数的奇偶性,最大值及单调性,利用排除法,可得答案.【解答】解:∵f(x)=y=2x2﹣e|x|.∴f(﹣x)=2(﹣x)2﹣e|﹣x|=2x2﹣e|x|.故函数为偶函数.当x=±2时,y=8﹣e2∈(0,1),故排除A,B.当x∈[0,2]时,f(x)=y=2x2﹣e x.∴f′(x)=4x﹣e x=0有解.故函数y=2x2﹣e|x|在[0,2]不是单调的,故排除C.故选:D.【点评】本题考查的知识点是函数的图象,对于超越函数的图象,一般采用排除法解答.8.(5分)若a>b>1,0<c<1,则()A.a c<b c B.ab c<ba cC.alog b c<blog a c D.log a c<log b c【考点】R3:不等式的基本性质.【专题】33:函数思想,35:转化思想,4R:转化法,51:函数的性质及应用,5T:不等式.【分析】根据已知中a>b>1,0<c<1,结合对数函数和幂函数的单调性,分析各个结论的真假,可得答案.【解答】解:∵a>b>1,0<c<1.∴函数f(x)=x c在(0,+∞)上为增函数,故a c>b c,故A错误.函数f(x)=x c﹣1在(0,+∞)上为减函数,故a c﹣1<b c﹣1,故ba c<ab c,即ab c>ba c,故B错误,log a c<0,且log b c<0,log a b<1,即=<1,即log a c>log b c.故D错误.0<﹣log a c<﹣log b c,故﹣blog a c<﹣alog b c,即blog a c>alog b c,即alog b c<blog a c,故C正确.故选:C.【点评】本题考查的知识点是不等式的比较大小,熟练掌握对数函数和幂函数的单调性,是解答的关键.9.(5分)执行下面的程序框图,如果输入的x=0,y=1,n=1,则输出x,y的值满足()A.y=2x B.y=3x C.y=4x D.y=5x【考点】EF:程序框图.【专题】11:计算题,28:操作型,5K:算法和程序框图.【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量x,y的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.【解答】解:输入x=0,y=1,n=1.则x=0,y=1,不满足x2+y2≥36,故n=2.则x=,y=2,不满足x2+y2≥36,故n=3.则x=,y=6,满足x2+y2≥36.故y=4x.故选:C.【点评】本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答.10.(5分)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为()A.2B.4C.6D.8【考点】K8:抛物线的性质,KJ:圆与圆锥曲线的综合.【专题】11:计算题,29:规律型,31:数形结合,35:转化思想,5D:圆锥曲线的定义,性质与方程.【分析】画出图形,设出抛物线方程,利用勾股定理以及圆的半径列出方程求解即可.【解答】解:设抛物线为y2=2px,如图:|AB|=4,|AM|=2.|DE|=2,|DN|=,|ON|=.x A==.|OD|=|OA|.=+5.解得:p=4.C的焦点到准线的距离为:4.故选:B.【点评】本题考查抛物线的简单性质的应用,抛物线与圆的方程的应用,考查计算能力.转化思想的应用.11.(5分)平面α过正方体ABCD﹣A1B1C1D1的顶点A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABB1A1=n,则m,n所成角的正弦值为()A.B.C.D.【考点】LM:异面直线及其所成的角.【专题】11:计算题,29:规律型,31:数形结合,35:转化思想,5G:空间角.【分析】画出图形,判断出m,n所成角,求解即可.【解答】解:如图:α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABA1B1=n.可知:n∥CD1,m∥B1D1,∵△CB1D1是正三角形.m,n所成角就是∠CD1B1=60°.则m,n所成角的正弦值为:.故选:A.【点评】本题考查异面直线所成角的求法,考查空间想象能力以及计算能力.12.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11B.9C.7D.5【考点】H6:正弦函数的奇偶性和对称性.【专题】35:转化思想,4R:转化法,57:三角函数的图像与性质.【分析】根据已知可得ω为正奇数,且ω≤12,结合x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,求出满足条件的解析式,并结合f(x)在(,)上单调,可得ω的最大值.【解答】解:∵x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴.∴,即,(n∈N)即ω=2n+1,(n∈N)即ω为正奇数.∵f(x)在(,)上单调,则﹣=≤.即T=≥,解得:ω≤12.当ω=11时,﹣+φ=kπ,k∈Z.∵|φ|≤.∴φ=﹣.此时f(x)在(,)不单调,不满足题意.当ω=9时,﹣+φ=kπ,k∈Z.∵|φ|≤.∴φ=.此时f(x)在(,)单调,满足题意.故ω的最大值为9.故选:B.【点评】本题考查的知识点是正弦型函数的图象和性质,本题转化困难,难度较大.二,填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)设向量=(m,1),=(1,2),且|+|2=||2+||2,则m=﹣2.【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】11:计算题,29:规律型,35:转化思想,5A:平面向量及应用.【分析】利用已知条件,通过数量积判断两个向量垂直,然后列出方程求解即可.【解答】解:|+|2=||2+||2.可得•=0.向量=(m,1),=(1,2).可得m+2=0,解得m=﹣2.故答案为:﹣2.【点评】本题考查向量的数量积的应用,向量的垂直条件的应用,考查计算能力.14.(5分)(2x+)5的展开式中,x3的系数是10.(用数字填写答案)【考点】DA:二项式定理.【专题】11:计算题,34:方程思想,49:综合法,5P:二项式定理.【分析】利用二项展开式的通项公式求出第r+1项,令x的指数为3,求出r,即可求出展开式中x3的系数.【解答】解:(2x+)5的展开式中,通项公式为:T r==25﹣r.+1令5﹣=3,解得r=4∴x3的系数2=10.故答案为:10.【点评】本题考查了二项式定理的应用,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.15.(5分)设等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…a n的最大值为64.【考点】87:等比数列的性质,8I:数列与函数的综合.【专题】11:计算题,29:规律型,35:转化思想,54:等差数列与等比数列.【分析】求出数列的等比与首项,化简a1a2…a n,然后求解最值.【解答】解:等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5.可得q(a1+a3)=5,解得q=.a1+q2a1=10,解得a1=8.则a1a2…a n=a1n•q1+2+3+…+(n﹣1)=8n•==.当n=3或4时,表达式取得最大值:=26=64.故答案为:64.【点评】本题考查数列的性质数列与函数相结合的应用,转化思想的应用,考查计算能力.16.(5分)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216000元.【考点】7C:简单线性规划.【专题】11:计算题,29:规律型,31:数形结合,33:函数思想,35:转化思想.【分析】设A,B两种产品分别是x件和y件,根据题干的等量关系建立不等式组以及目标函数,利用线性规划作出可行域,通过目标函数的几何意义,求出其最大值即可.【解答】解:(1)设A,B两种产品分别是x件和y件,获利为z元.由题意,得,z=2100x+900y.不等式组表示的可行域如图:由题意可得,解得:,A(60,100).目标函数z=2100x+900y.经过A时,直线的截距最大,目标函数取得最大值:2100×60+900×100=216000元.故答案为:216000.【点评】本题考查了列二元一次方程组解实际问题的运用,二元一次方程组的解法的运用,不等式组解实际问题的运用,不定方程解实际问题的运用,解答时求出最优解是解题的关键.三,解答题:本大题共5小题,满分60分,解答须写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cosC(acosB+bcosA)=c.(Ⅰ)求C.(Ⅰ)若c=,△ABC的面积为,求△ABC的周长.【考点】HU:解三角形.【专题】15:综合题,35:转化思想,49:综合法,58:解三角形.【分析】(Ⅰ)已知等式利用正弦定理化简,整理后利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式化简,根据sinC不为0求出cosC的值,即可确定出出C的度数.(2)利用余弦定理列出关系式,利用三角形面积公式列出关系式,求出a+b的值,即可求△ABC的周长.【解答】解:(Ⅰ)∵在△ABC中,0<C<π,∴sinC≠0已知等式利用正弦定理化简得:2cosC(sinAcosB+sinBcosA)=sinC.整理得:2cosCsin(A+B)=sinC.即2cosCsin(π﹣(A+B))=sinC2cosCsinC=sinC∴cosC=.∴C=.(Ⅰ)由余弦定理得7=a2+b2﹣2ab•.∴(a+b)2﹣3ab=7.∵S=absinC=ab=.∴ab=6.∴(a+b)2﹣18=7.∴a+b=5.∴△ABC的周长为5+.【点评】此题考查了正弦,余弦定理,三角形的面积公式,以及三角函数的恒等变形,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.18.(12分)如图,在以A,B,C,D,E,F为顶点的五面体中,面ABEF为正方形,AF=2FD,∠AFD=90°,且二面角D﹣AF﹣E与二面角C﹣BE﹣F都是60°.(Ⅰ)证明平面ABEF⊥平面EFDC.(Ⅰ)求二面角E﹣BC﹣A的余弦值.【考点】MJ:二面角的平面角及求法.【专题】11:计算题,34:方程思想,49:综合法,5H:空间向量及应用,5Q:立体几何.【分析】(Ⅰ)证明AF⊥平面EFDC,利用平面与平面垂直的判定定理证明平面ABEF⊥平面EFDC.(Ⅰ)证明四边形EFDC为等腰梯形,以E为原点,建立如图所示的坐标系,求出平面BEC,平面ABC的法向量,代入向量夹角公式可得二面角E﹣BC﹣A的余弦值.【解答】(Ⅰ)证明:∵ABEF为正方形,∴AF⊥EF.∵∠AFD=90°,∴AF⊥DF.∵DF∩EF=F.∴AF⊥平面EFDC.∵AF⊂平面ABEF.∴平面ABEF⊥平面EFDC.(Ⅰ)解:由AF⊥DF,AF⊥EF.可得∠DFE为二面角D﹣AF﹣E的平面角.由ABEF为正方形,AF⊥平面EFDC.∵BE⊥EF.∴BE⊥平面EFDC即有CE⊥BE.可得∠CEF为二面角C﹣BE﹣F的平面角.可得∠DFE=∠CEF=60°.∵AB∥EF,AB⊄平面EFDC,EF⊂平面EFDC.∴AB∥平面EFDC.∵平面EFDC∩平面ABCD=CD,AB⊂平面ABCD.∴AB∥CD.∴CD∥EF.∴四边形EFDC为等腰梯形.以E为原点,建立如图所示的坐标系,设FD=a.则E(0,0,0),B(0,2a,0),C(,0,a),A(2a,2a,0).∴=(0,2a,0),=(,﹣2a,a),=(﹣2a,0,0)设平面BEC的法向量为=(x1,y1,z1),则.则,取=(,0,﹣1).设平面ABC的法向量为=(x2,y2,z2),则.则,取=(0,,4).设二面角E﹣BC﹣A的大小为θ,则cosθ===﹣.则二面角E﹣BC﹣A的余弦值为﹣.【点评】本题考查平面与平面垂直的证明,考查用空间向量求平面间的夹角,建立空间坐标系将二面角问题转化为向量夹角问题是解答的关键.19.(12分)某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得如图柱状图:以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n表示购买2台机器的同时购买的易损零件数.(Ⅰ)求X的分布列.(Ⅰ)若要求P(X≤n)≥0.5,确定n的最小值.(Ⅰ)以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在n=19与n=20之中选其一,应选用哪个?【考点】CG:离散型随机变量及其分布列.【专题】11:计算题,35:转化思想,49:综合法,5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)由已知得X的可能取值为16,17,18,19,20,21,22,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列.(Ⅰ)由X的分布列求出P(X≤18)=,P(X≤19)=.由此能确定满足P(X≤n)≥0.5中n的最小值.(Ⅰ)法一:由X的分布列得P(X≤19)=.求出买19个所需费用期望EX1和买20个所需费用期望EX2,由此能求出买19个更合适.法二:解法二:购买零件所用费用含两部分,一部分为购买零件的费用,另一部分为备件不足时额外购买的费用,分别求出n=19时,费用的期望和当n=20时,费用的期望,从而得到买19个更合适.【解答】解:(Ⅰ)由已知得X的可能取值为16,17,18,19,20,21,22.P(X=16)=()2=.P(X=17)=.P(X=18)=()2+2()2=.P(X=19)==.P(X=20)===.P(X=21)==.P(X=22)=.∴X的分布列为:X16171819202122P(Ⅰ)由(Ⅰ)知:P(X≤18)=P(X=16)+P(X=17)+P(X=18)==.P(X≤19)=P(X=16)+P(X=17)+P(X=18)+P(X=19)=+=.∴P(X≤n)≥0.5中,n的最小值为19.(Ⅰ)解法一:由(Ⅰ)得P(X≤19)=P(X=16)+P(X=17)+P(X=18)+P(X=19)=+=.买19个所需费用期望:EX1=200×+(200×19+500)×+(200×19+500×2)×+(200×19+500×3)×=4040.买20个所需费用期望:EX2=+(200×20+500)×+(200×20+2×500)×=4080.∵EX1<EX2.∴买19个更合适.解法二:购买零件所用费用含两部分,一部分为购买零件的费用.另一部分为备件不足时额外购买的费用.当n=19时,费用的期望为:19×200+500×0.2+1000×0.08+1500×0.04=4040.当n=20时,费用的期望为:20×200+500×0.08+1000×0.04=4080.∴买19个更合适.【点评】本题考查离散型随机变量的分布列和数学期望的求法及应用,是中档题,解题时要认真审题,注意相互独立事件概率乘法公式的合理运用.20.(12分)设圆x2+y2+2x﹣15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(Ⅰ)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程.(Ⅰ)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.【考点】J2:圆的一般方程,KL:直线与椭圆的综合.【专题】34:方程思想,48:分析法,5B:直线与圆,5D:圆锥曲线的定义,性质与方程.【分析】(Ⅰ)求得圆A的圆心和半径,运用直线平行的性质和等腰三角形的性质,可得EB=ED,再由圆的定义和椭圆的定义,可得E的轨迹为以A,B为焦点的椭圆,求得a,b,c,即可得到所求轨迹方程.(Ⅰ)设直线l:x=my+1,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,可得|MN|,由PQ⊥l,设PQ:y=﹣m(x ﹣1),求得A到PQ的距离,再由圆的弦长公式可得|PQ|,再由四边形的面积公式,化简整理,运用不等式的性质,即可得到所求范围.【解答】解:(Ⅰ)证明:圆x2+y2+2x﹣15=0即为(x+1)2+y2=16.可得圆心A(﹣1,0),半径r=4.由BE∥AC,可得∠C=∠EBD.由AC=AD,可得∠D=∠C.即为∠D=∠EBD,即有EB=ED.则|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|=4.故E的轨迹为以A,B为焦点的椭圆.且有2a=4,即a=2,c=1,b==.则点E的轨迹方程为+=1(y≠0).(Ⅰ)椭圆C1:+=1,设直线l:x=my+1.由PQ⊥l,设PQ:y=﹣m(x﹣1).由可得(3m2+4)y2+6my﹣9=0.设M(x1,y1),N(x2,y2).可得y1+y2=﹣,y1y2=﹣.则|MN|=•|y1﹣y2|=•=•=12•.A到PQ的距离为d==.|PQ|=2=2=.则四边形MPNQ面积为S=|PQ|•|MN|=••12•=24•=24.当m=0时,S取得最小值12,又>0,可得S<24•=8.即有四边形MPNQ面积的取值范围是[12,8).【点评】本题考查轨迹方程的求法,注意运用椭圆和圆的定义,考查直线和椭圆方程联立,运用韦达定理和弦长公式,以及直线和圆相交的弦长公式,考查不等式的性质,属于中档题.21.(12分)已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2有两个零点.(Ⅰ)求a的取值范围.(Ⅰ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.【考点】51:函数的零点,6D:利用导数研究函数的极值.【专题】32:分类讨论,35:转化思想,4C:分类法,4R:转化法,51:函数的性质及应用.【分析】(Ⅰ)由函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2可得:f′(x)=(x﹣1)e x+2a(x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a),对a进行分类讨论,综合讨论结果,可得答案.(Ⅰ)设x1,x2是f(x)的两个零点,则﹣a==,令g(x)=,则g(x1)=g (x2)=﹣a,分析g(x)的单调性,令m>0,则g(1+m)﹣g(1﹣m)=.设h(m)=,m>0,利用导数法可得h(m)>h(0)=0恒成立,即g(1+m)>g(1﹣m)恒成立,令m=1﹣x1>0,可得结论.【解答】解:(Ⅰ)∵函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2.∴f′(x)=(x﹣1)e x+2a(x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a).①若a=0,那么f(x)=0⇔(x﹣2)e x=0⇔x=2.函数f(x)只有唯一的零点2,不合题意.②若a>0,那么e x+2a>0恒成立.当x<1时,f′(x)<0,此时函数为减函数.当x>1时,f′(x)>0,此时函数为增函数.此时当x=1时,函数f(x)取极小值﹣e.由f(2)=a>0,可得:函数f(x)在x>1存在一个零点.当x<1时,e x<e,x﹣2<﹣1<0.∴f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2>(x﹣2)e+a(x﹣1)2=a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e.令a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e=0的两根为t1,t2,且t1<t2.则当x<t1,或x>t2时,f(x)>a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e>0.故函数f(x)在x<1存在一个零点.即函数f(x)在R是存在两个零点,满足题意.③若﹣<a<0,则ln(﹣2a)<lne=1.当x<ln(﹣2a)时,x﹣1<ln(﹣2a)﹣1<lne﹣1=0.e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0.即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增.当ln(﹣2a)<x<1时,x﹣1<0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0.即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减.当x>1时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0.即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增.故当x=ln(﹣2a)时,函数取极大值.由f(ln(﹣2a))=[ln(﹣2a)﹣2](﹣2a)+a[ln(﹣2a)﹣1]2=a{[ln(﹣2a)﹣2]2+1}<0得:函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意.④若a=﹣,则ln(﹣2a)=1.当x<1=ln(﹣2a)时,x﹣1<0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0.即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增.当x>1时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0.即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增.故函数f(x)在R上单调递增.函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意.⑤若a<﹣,则ln(﹣2a)>lne=1.当x<1时,x﹣1<0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0.即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增.当1<x<ln(﹣2a)时,x﹣1>0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0.即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减.当x>ln(﹣2a)时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0.即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增.故当x=1时,函数取极大值.由f(1)=﹣e<0得:函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意.综上所述,a的取值范围为(0,+∞)证明:(Ⅰ)∵x1,x2是f(x)的两个零点.∴f(x1)=f(x2)=0,且x1≠1,且x2≠1.∴﹣a==.令g(x)=,则g(x1)=g(x2)=﹣a.∵g′(x)=.∴当x<1时,g′(x)<0,g(x)单调递减.当x>1时,g′(x)>0,g(x)单调递增.设m>0,则g(1+m)﹣g(1﹣m)=﹣=.设h(m)=,m>0.则h′(m)=>0恒成立.即h(m)在(0,+∞)上为增函数.h(m)>h(0)=0恒成立.即g(1+m)>g(1﹣m)恒成立.令m=1﹣x1>0.则g(1+1﹣x1)>g(1﹣1+x1)⇔g(2﹣x1)>g(x1)=g(x2)⇔2﹣x1>x2.即x1+x2<2.【点评】本题考查的知识点是利用导数研究函数的极值,函数的零点,分类讨论思想,难度较大.请考生在22,23,24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲] 22.(10分)如图,△OAB是等腰三角形,∠AOB=120°.以O为圆心,OA为半径作圆.(Ⅰ)证明:直线AB与⊙O相切.(Ⅰ)点C,D在⊙O上,且A,B,C,D四点共圆,证明:AB∥CD.【考点】N9:圆的切线的判定定理的证明.【专题】14:证明题,35:转化思想,49:综合法,5M:推理和证明.【分析】(Ⅰ)设K为AB中点,连结OK.根据等腰三角形AOB的性质知OK⊥AB,∠A=30°,OK=OAsin30°=OA,则AB是圆O的切线.(Ⅰ)设圆心为T,证明OT为AB的中垂线,OT为CD的中垂线,即可证明结论.【解答】证明:(Ⅰ)设K为AB中点,连结OK.∵OA=OB,∠AOB=120°.∴OK⊥AB,∠A=30°,OK=OAsin30°=OA.∴直线AB与⊙O相切.(Ⅰ)因为OA=2OD,所以O不是A,B,C,D四点所在圆的圆心.设T是A,B,C,D四点所在圆的圆心.∵OA=OB,TA=TB.∴OT为AB的中垂线.同理,OC=OD,TC=TD.∴OT为CD的中垂线.∴AB∥CD.【点评】本题考查了切线的判定,考查四点共圆,考查学生分析解决问题的能力.解答此题时,充分利用了等腰三角形“三合一”的性质.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=4cosθ.(Ⅰ)说明C1是哪种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程.(Ⅰ)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程,QE:参数方程的概念.【专题】11:计算题,35:转化思想,4A:数学模型法,5S:坐标系和参数方程.【分析】(Ⅰ)把曲线C1的参数方程变形,然后两边平方作和即可得到普通方程,可知曲线C1是圆,化为一般式,结合x2+y2=ρ2,y=ρsinθ化为极坐标方程.(Ⅰ)化曲线C2,C3的极坐标方程为直角坐标方程,由条件可知y=x为圆C1与C2的公共弦所在直线方程,把C1与C2的方程作差,结合公共弦所在直线方程为y=2x可得1﹣a2=0,则a值可求.【解答】解:(Ⅰ)由,得,两式平方相加得,x2+(y﹣1)2=a2.∴C1为以(0,1)为圆心,以a为半径的圆.化为一般式:x2+y2﹣2y+1﹣a2=0.①由x2+y2=ρ2,y=ρsinθ,得ρ2﹣2ρsinθ+1﹣a2=0.(Ⅰ)C2:ρ=4cosθ,两边同时乘ρ得ρ2=4ρcosθ.∴x2+y2=4x,②即(x﹣2)2+y2=4.由C3:θ=α0,其中α0满足tanα0=2,得y=2x.∵曲线C1与C2的公共点都在C3上.∴y=2x为圆C1与C2的公共弦所在直线方程.①﹣②得:4x﹣2y+1﹣a2=0,即为C3 .∴1﹣a2=0.∴a=1(a>0).【点评】本题考查参数方程即简单曲线的极坐标方程,考查了极坐标与直角坐标的互化,训练了两圆公共弦所在直线方程的求法,是基础题.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=|x+1|﹣|2x﹣3|.(Ⅰ)在图中画出y=f(x)的图象.(Ⅰ)求不等式|f(x)|>1的解集.【考点】&2:带绝对值的函数,3A:函数的图象与图象的变换.【专题】35:转化思想,48:分析法,59:不等式的解法及应用.【分析】(Ⅰ)运用分段函数的形式写出f(x)的解析式,由分段函数的画法,即可得到所求图象.(Ⅰ)分别讨论当x≤﹣1时,当﹣1<x<时,当x≥时,解绝对值不等式,取交集,最后求并集即可得到所求解集.【解答】解:(Ⅰ)f(x)=.由分段函数的图象画法,可得f(x)的图象,如右:(Ⅰ)由|f(x)|>1,可得当x≤﹣1时,|x﹣4|>1,解得x>5或x<3,即有x≤﹣1.当﹣1<x<时,|3x﹣2|>1,解得x>1或x<.即有﹣1<x<或1<x<.当x≥时,|4﹣x|>1,解得x>5或x<3,即有x>5或≤x<3.综上可得,x<或1<x<3或x>5.则|f(x)|>1的解集为(﹣∞,)∪(1,3)∪(5,+∞).【点评】本题考查绝对值函数的图象和不等式的解法,注意运用分段函数的图象的画法和分类讨论思想方法,考查运算能力,属于基础题.。
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绝密★启封并使用完毕前试题类型:A2016年普通高等学校招生全国统一考试理科数学本试题卷共5页,24题(含选考题)。
全卷满分150分。
考试用时120分钟.注意事项:1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3、填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。
答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
5、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷一、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2{|430}A x x x =-+< ,{|230}B x x =->,则A B =(A )3(3,)2-- (B )3(3,)2- (C )3(1,)2 (D )3(,3)2【答案】D考点:集合运算(2)设(1i)1i x y +=+,其中x ,y 是实数,则i =x y +(A)1 (B 2 (C 3)2 【答案】B 【解析】试题分析:因为(1)=1+,i x yi +所以=1+,=1,1,||=|1+|2,x xi yi x y x x yi i +==+=所以故故选B 。
数 学 H 单元 解析几何H1 直线的倾斜角与斜率、直线的方程20.F1、H1、H5、H7、H8 已知抛物线C 1:x 2=4y 的焦点F 也是椭圆C 2:y 2a2+x 2b 2=1(a>b>0)的一个焦点,C 1与C 2的公共弦的长为2 6. (1)求C 2的方程.(2)过点F 的直线l 与C 1相交于A ,B 两点,与C 2相交于C ,D 两点,且AC →与BD →同向.(i)若|AC|=|BD|,求直线l 的斜率;(ii)设C 1在点A 处的切线与x 轴的交点为M ,证明:直线l 绕点F 旋转时,△MFD 总是钝角三角形.20.解:(1)由C 1:x 2=4y 知其焦点F 的坐标为(0,1).因为F 也是椭圆C 2的一个焦点,所以a 2-b 2=1.①又C 1与C 2的公共弦的长为26,C 1与C 2都关于y 轴对称,且C 1的方程为x 2=4y ,由此易知C 1与C 2的公共点的坐标为±6,32,所以94a 2+6b 2=1.②联立①②,得a 2=9,b 2=8, 故C 2的方程为y 29+x 28=1.(2)如图所示,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),C(x 3,y 3),D(x 4,y 4).(i)因为AC →与BD →同向,且|AC|=|BD|,所以AC →=BD →,从而x 3-x 1=x 4-x 2,即x 1-x 2=x 3-x 4,于是(x 1+x 2)2-4x 1x 2=(x 3+x 4)2-4x 3x 4.③设直线l 的斜率为k ,则l 的方程为y =kx +1.由⎩⎨⎧y =kx +1,x 2=4y 得x 2-4kx -4=0,而x 1,x 2是这个方程的两根,所以x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4.④由⎩⎨⎧y =kx +1,x 28+y 29=1得(9+8k 2)x 2+16kx -64=0. 而x 3,x 4是这个方程的两根,所以 x 3+x 4=-16k 9+8k 2,x 3x 4=-649+8k 2.⑤将④⑤代入③,得16(k 2+1)=162k 2(9+8k 2)2+4×649+8k2,即16(k 2+1)=162×9(k 2+1)(9+8k 2)2,所以(9+8k 2)2=16×9,解得k =±64,即直线l 的斜率为±64.(ii)证明:由x 2=4y 得y ′=x 2,所以C 1在点A 处的切线方程为y -y 1=x 12(x-x 1),即y =x 1x 2-x 214.令y =0,得x =x 12,即M x 12,0,所以FM →=x 12,-1.而FA →=(x 1,y 1-1),于是FA →·FM→=x 212-y 1+1=x 214+1>0, 因此∠AFM 是锐角,从而∠MFD =180°-∠AFM 是钝角. 故直线l 绕点F 旋转时,△MFD 总是钝角三角形.19.H1、H5、H8 已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的左焦点为F(-c ,0),离心率为33,点M 在椭圆上且位于第一象限,直线FM 被圆x 2+y 2=b24截得的线段的长为c ,|FM|=433.(1)求直线FM 的斜率; (2)求椭圆的方程;(3)设动点P 在椭圆上,若直线FP 的斜率大于2,求直线OP(O 为原点)的斜率的取值范围.19.解:(1)由已知有c 2a 2=13,又由a 2=b 2+c 2,可得a 2=3c 2,b 2=2c 2.设直线FM 的斜率为k(k>0),则直线FM 的方程为y =k(x +c).由已知,有kc k 2+12+c 22=b 22,解得k =33.(2)由(1)得椭圆方程为x 23c 2+y 22c 2=1,直线FM 的方程为y =33(x +c),两个方程联立,消去y ,整理得3x 2+2cx -5c 2=0,解得x =-53c 或x =c.因为点M在第一象限,所以M 的坐标为c ,233 c.由|FM|=(c +c )2+233c -02=433,解得c =1,所以椭圆的方程为x 23+y 22=1.(3)设点P 的坐标为(x ,y),直线FP 的斜率为t ,则t =yx +1,即y =t(x +1)(x ≠-1),与椭圆方程联立⎩⎨⎧y =t (x +1),x 23+y 22=1,消去y ,整理得2x 2+3t 2(x +1)2=6.又由已知,得t =6-2x 23(x +1)2>2,解得-32<x<-1或-1<x<0.设直线OP 的斜率为m ,则m =yx,即y =mx(x ≠0).与椭圆方程联立,整理。
篇一:2016年高考(ɡāo kǎo)全国卷I卷(理科数学word版)答案解析版绝密(juémì)★启封并使用完毕前试题(shìtí)类型:A2016年普通高等学校招生全国(quán ɡuó)统一考试理科数学详细(xiángxì)解析注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷3至5页.2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置.3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效.4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一. 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.2A?{x|x?4x?3?0},B?{x|2x?3?0},则A?B? (1)设集合3333(?3,?)(?3,)(,3)(1,)2(B)2(C)2(D)2(A)【答案】D【详细解答】A?{x|1?x?3},B?{x|x?},?A?B?{x|323?x?3} 2【试题评析】考察集合运算和简单不等式解法,属于必考题型,难易程度:易.(2)设(1?i)x?1?yi,其中x,y是实数,则x?yi=(A)1(BCD)2【答案】B【详细解答】由题意知:x?y?1,?x?yi=?i?【试题评析】考察复数相等条件和复数的模,属于必考题型,难易程度:易.(3)已知等差数列{an}前9项的和为27,a10=8,则a100=(A)100(B)99(C)98(D)97【答案】C【详细解答】解法1:S9?a1?a9a?a9?9a5?27,?a5?3 ?d?105?1 210?5?a100?a10?(100?10)d?8?90?98.解法2:S9?9a1?9?8d?27,即a1?4d?3,又a10?a1?9d?8,解得 2a11,d?1,?a100?a1?(100?1)d1?99?98【试题评析】考察等差数列的基本性质、前n项和公式和通项公式,属于必考题型,难易程度:易.1(4)某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间(shíjiān)不超过10分钟的概率是(A)(B) 13123 (C)(D) 234【答案(dá àn)】B【详细解答】小明可以到达车站时长为40分钟,可以等到车的时长为20分钟,则他等车时间不超过10分钟的概率(gàilǜ)是P?201?,故B选项正确. 402【试题评析】考察几何概型的概率计算(jì suàn),第一次考察,难易程度:易.x2y21表示(biǎoshì)双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是(5)已知方程2m?n3m2?n(A)(–1,3) (B)(–1,3) (C)(0,3) (D)3)【答案】A?1?n?0【详细解答】由题意知:m?n?3m?n?4,解得m?1,,解得?1?n?3,故A选项3?n?0?222正确.【试题评析】考察双曲线的简单几何性质,属于了解层次,必考题,难易程度:易.(6)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条相互垂直的半径.若该几何体的体积是28?,则它的表面积是 3(A)17?(B)18?(C)20?(D)28?1(如右图所示),故 8【答案】A 【详细解答】该几何体为球体,从球心挖掉整个球的43728?7122?r?解得r?2,?S4?r?3r?17?,A选项正确. 38384【试题评析】考察三视图还原,球的体积表面积计算,经常考察,难易程度:中等.(7)函数y?2x2?e在[?2,2]的图像大致为 x(A)(B)2(C)【答案】D (D)【详细解答】解法1(排除法):?f(x)?2x2?e为偶函数,且xf(2)?8?e2?8?7.4?0.6,故选D..解法2:?f(x)?2x2?e为偶函数,当x?0时,f'(x)?4x?ex,作xy?4x与y?ex(如图1),故存在实数x0?(0,1),使得f'(x0)?0且x?(0,x0)时,f'(x0)?0,x?(x0,2)时,f'(x0)?0,?f(x)在(0,x0)上递减(dìjiǎn),在(x0,2)上递增,故选D.【试题评析】本题(běntí)结合导数利用函数奇偶性,综合考察函数解析式与函数图像之间的关系,常规题型,属于(shǔyú)必考题,难易程度:中等.这类题型的最佳解法应为结合函数的性质,选取特殊点进行(jìnxíng)排除.0?c?1,则(8)若a?b?1,cccc(A)a?b(B)ab?ba(C)alogbc?blogac(D)logac?logbc【答案(dá àn)】Cc?【详细解答】解法1(特殊值法),令a?4,b?2,1,易知C正确. 2?解法2:当0时,幂函数f(x)?x在(0,)上递增,故A选项错误;当a?1时,a越大对数函数f(x)?logax的图像越靠近x轴,当0?c?1时,logac?logbc,故D选项错误;abc?bac可化为aa?()c,由指数函数知,当a?1时,f(x)?ax在(0,)上递增,故B 选项错误;alogbc?blogac可bb化为log1bac?log1c,?1?b?b?a,故C选项正确. ab1a1b1b【试题评析】本题综合考察幂函数、指数函数、对数函数的性质和不等式的性质,属于常考题型,难易程度:中等. 结合函数性质证明不等式是比较麻烦的,最好采用特殊值法验证排除.(9)执行右面的程序图,如果输入的x?0,y?1,n?1,则输出x,y的值满足3(A)y?2x(B)y?3x(C)y?4x(D)y?5x【答案】C【详细解答】x?0,y?1,n?1时,框图运行如下:1、x?0,y?1,n?21,y?2,n?3 233、x?,y?6,n?3,故C选项正确. 22、x?【试题评析】考察算法中的循环结构,必考题型,难易程度:易.(10)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的标准线于D、E两点.已知|AB|=|DE|=C的焦点到准线的距离为(A)2(B)4(C)6(D)8【答案】B【详细解答(jiědá)】排除法:当p?4时,不妨令抛物线方程为y2?8x,当y?x?1,即A点坐标(zuòbiāo)为(1,,所以圆的半径(bànjìng)为r?3,此时D点坐标为(-2,符合题意(tí yì),故B选项正确.p解法2:不妨令抛物线方程(fāngchéng)为y?2px,D点坐标为(?,则圆的半径为r?22 p2r?83,即A422,所以?2p?4,故B选项正确.【试题评析】考察抛物线和圆的简单性质,必考题型,难易程度:中等.(11)平面a过正方体ABCD-A1B1C1D1的顶点A,a//平面CB1D1,a?平面ABCD=m,a?平面ABA1B1=n,则m、n所成角的正弦值为1(B(D) 3【答案】A【详细解答】令平面a与平面CB1D1重合,则m=B1 D1,n=CD1 故直线m、n所成角为60o【试题评析】考察正方体中线面位置关系和两条直线夹角的计算,必考题型,难易程度:中等.4?12.已知函数f(x)?sin(?x+?)(0?2),x?4为f(x)的零点,x4为y?f(x)图像的对称轴,且f(x)在?5?单调,则?的最大值为 ?1836?(A)11 (B)9 (C)7 (D)5【答案】B【详细解答】解法1(特殊值验证法)令9,则周期T?上递减,恰好符合题意,故选B. 2?9?5?,区间[?]刚为T,且在[]944436361?5?2?2?T?(?)9,故选B. 解法2:由题意知,所以24369T【试题评析】综合考察三角函数图像的单调性、对称性、零点、周期等性质,属于必考题型,难易程度:偏难.第II卷本卷包括必考题和选考题两部分.第(13)题~第(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答.第(22)题~第(24)题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共3小题,每小题5分(13)设向量a=(m,1),b=(1,2),且|a+b|2=|a|2+|b|2,则m=.【答案(dá àn)】?2【详细解答】解法1(几何(jǐ hé)法)由向量加法的几何意义知a?b,故a?b?m?2?0,所以m2;解法(jiě fǎ)2(代数法)(m?1)?9?m?1?1?4,解得m2【试题(shìtí)评析】考察向量运算,必考题型,难易程度:易.(14)(2x【答案(dá àn)】10【详细解答】QTr?1?C(2x)r55?r225的展开式中,x3的系数是 .(用数字填写答案) ?C2rr55?rx5?r2,令5?r45?4?3,解得r?4,?C52?5?2?10. 2【试题评析】考察二项式定理展开式中指定项问题,必考题型,难易程度:中等.(15)设等比数列【答案】64【详细解答】由a1+a3=10,a2+a4=5解得a1?8,q?满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2?an的最大值为111,?an?8()n?1?()n?4, 2225篇二:2016年高考新课标1理科数学真题(word)解析版(含小题详解)绝密★启用前试题类型:A2016年普通高等学校招生全国统一考试新课标1理科数学(word)解析版(含小题详解)本试题卷共5页,24题(含选考题)。
2016年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项: 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷3至5页. 2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置. 3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效.4. 考试结束后,将本试题和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一、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)已知(3)(1)i z m m =++-在复平面内对应的点在第四象限,则实数m 的取值范围是(A )()31-,(B )()13-,(C )()1,∞+(D )()3∞--,【解析】A∴30m +>,10m -<,∴31m -<<,故选A .(2)已知集合{1,23}A =,,{|(1)(2)0}B x x x x =+-<∈Z ,,则A B =(A ){}1(B ){12},(C ){}0123,,,(D ){10123}-,,,, 【解析】C()(){}120Z B x x x x =+-<∈,{}12Z x x x =-<<∈,, ∴{}01B =,,∴{}0123A B = ,,,, 故选C .(3)已知向量(1,)(3,2)a m b =- ,=,且()a b b +⊥,则m =(A )8- (B )6- (C )6 (D )8【解析】D()42a b m +=-,,∵()a b b +⊥ ,∴()122(2)0a b b m +⋅=--=解得8m =, 故选D .(4)圆2228130x y x y +--+=的圆心到直线10ax y +-= 的距离为1,则a=(A )43- (B )34- (C (D )2【解析】A圆2228130x y x y +--+=化为标准方程为:()()22144x y -+-=,故圆心为()14,,1d ==,解得43a =-,故选A .(5)如图,小明从街道的E 处出发,先到F 处与小红会合,再一起到位于G 处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为(A )24 (B )18 (C )12 (D )9 【解析】BE F →有6种走法,F G →有3种走法,由乘法原理知,共6318⨯=种走法 故选B .(6)右图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为(A )20π (B )24π (C )28π (D )32π 【解析】C几何体是圆锥与圆柱的组合体,设圆柱底面圆半径为r ,周长为c ,圆锥母线长为l ,圆柱高为h .由图得2r =,2π4πc r ==,由勾股定理得:4l =,21π2S r ch cl =++表4π16π8π=++28π=,故选C .(7)若将函数y =2sin 2x 的图像向左平移π12个单位长度,则平移后图象的对称轴为 (A )()ππ26k x k =-∈Z (B )()ππ26k x k =+∈Z (C )()ππ212Z k x k =-∈ (D )()ππ212Z k x k =+∈ 【解析】B平移后图像表达式为π2sin 212y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令ππ2π+122x k ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,得对称轴方程:()ππ26Z k x k =+∈,故选B .(8)中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,右图是实现该算法的程序框图.执行该程序框图,若输入的2x =,2n =,依次输入的a 为2,2,5,则输出的s =(A )7 (B )12 (C )17 (D )34 【解析】C第一次运算:0222s =⨯+=, 第二次运算:2226s =⨯+=, 第三次运算:62517s =⨯+=, 故选C .(9)若π3cos 45α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin 2α=(A )725(B )15(C )15-(D )725-【解析】D∵3cos 45πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,2ππ7sin 2cos 22cos 12425ααα⎛⎫⎛⎫=-=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选D .(10)从区间[]0,1随机抽取2n 个数1x ,2x ,…,n x ,1y ,2y ,…,n y ,构成n 个数对()11,x y ,()22,x y ,…,(),n n x y ,其中两数的平方和小于1的数对共有m 个,则用随机模拟的方法得到的圆周率π 的近似值为(A )4n m (B )2n m (C )4m n (D )2mn【解析】C由题意得:()()12i i x y i n =⋅⋅⋅,,,,在如图所示方格中,而平方和小于1的点均在 如图所示的阴影中由几何概型概率计算公式知π41m n=,∴4πmn=,故选C .(11)已知1F ,2F 是双曲线E :22221x y a b-=的左,右焦点,点M 在E 上,1MF 与x 轴垂直,sin 2113MF F ∠= ,则E 的离心率为(A(B )32(C(D )2 【解析】A离心率1221F F e MF MF =-,由正弦定理得122112sin 3sin sin 13F F Me MF MF F F ====---. 故选A .(12)已知函数()()R f x x ∈满足()()2f x f x -=-,若函数1x y x+=与()y f x =图像的交点 为()11x y ,,()22x y ,,⋯,()m m x y ,,则()1mi i i x y =+=∑( )(A )0 (B )m (C )2m (D )4m【解析】B由()()2f x f x =-得()f x 关于()01,对称, 而111x y x x+==+也关于()01,对称, ∴对于每一组对称点'0i i x x += '=2i i y y +, ∴()111022mmmi i i i i i i mx y x y m ===+=+=+⋅=∑∑∑,故选B .第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22~24题为选考题,考生根据要求作答.(13)ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若4cos 5A =,5cos 13C =,1a =,则b = . 【解析】2113∵4cos 5A =,5cos 13C =,3sin 5A =,12sin 13C =, ()63sin sin sin cos cos sin 65B AC A C A C =+=+=,由正弦定理得:sin sin b a B A =解得2113b =.(14)α,β是两个平面,m ,n 是两条线,有下列四个命题:①如果m n ⊥,m α⊥,n β∥,那么αβ⊥. ②如果m α⊥,n α∥,那么m n ⊥. ③如果a β∥,m α⊂,那么m β∥.④如果m n ∥,αβ∥,那么m 与α所成的角和n 与β所成的角相等. 【解析】②③④(15)有三张卡片,分别写有1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是2”,乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡片上相同的数字不是1”,丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”,则甲的卡片上的数字是 【解析】 (1,3)由题意得:丙不拿(2,3),若丙(1,2),则乙(2,3),甲(1,3)满足, 若丙(1,3),则乙(2,3),甲(1,2)不满足, 故甲(1,3),(16)若直线y kx b =+是曲线ln 2y x =+的切线,也是曲线()ln 1y x =+的切线,b = . 【解析】 1ln2-ln 2y x =+的切线为:111ln 1y x x x =⋅++(设切点横坐标为1x ) ()ln 1y x =+的切线为:()22221ln 111x y x x x x =++-++ ∴()122122111ln 1ln 11x x x x x x ⎧=⎪+⎪⎨⎪+=+-⎪+⎩解得112x =212x =- ∴1ln 11ln 2b x =+=-.三、解答题: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)n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且11a =,728S =.记[]lg n n b a =,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]0.90=,[]lg991=. (Ⅰ)求1b ,11b ,101b ;(Ⅱ)求数列{}n b 的前1000项和.【解析】⑴设{}n a 的公差为d ,74728S a ==,∴44a =,∴4113a a d -==,∴1(1)n a a n d n =+-=. ∴[][]11lg lg10b a ===,[][]1111lg lg111b a ===,[][]101101101lg lg 2b a ===. ⑵记{}n b 的前n 项和为n T ,则1000121000T b b b =++⋅⋅⋅+[][][]121000lg lg lg a a a =++⋅⋅⋅+.当0lg 1n a <≤时,129n =⋅⋅⋅,,,;当1lg 2n a <≤时,101199n =⋅⋅⋅,,,;当2lg 3n a <≤时,100101999n =⋅⋅⋅,,,; 当lg 3n a =时,1000n =.∴1000091902900311893T =⨯+⨯+⨯+⨯=.(18)(本小题满分12分)某险种的基本保费为a (单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:设该险种一续保人一年内出险次数与相应概率如下:(Ⅰ)求一续保人本年度的保费高于基本保费的概率;(Ⅱ)若一续保人本年度的保费高于基本保费,求其保费比基本保费高出60%的概率; (Ⅲ)求续保人本年度的平均保费与基本保费的比值. 【解析】 ⑴设续保人本年度的保费高于基本保费为事件A ,()1()1(0.300.15)0.55P A P A =-=-+=.⑵设续保人保费比基本保费高出60%为事件B , ()0.100.053()()0.5511P AB P B A P A +===. ⑶解:设本年度所交保费为随机变量X .平均保费0.850.300.15 1.250.20 1.50.20 1.750.1020.05EX a a a a a =⨯++⨯+⨯+⨯+⨯ 0.2550.150.250.30.1750.a a a a a a a =+++++=,∴平均保费与基本保费比值为1.23.(19)(本小题满分12分)如图,菱形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O ,5AB =,6AC =,点E ,F 分别在AD ,CD 上,54AE CF ==,EF 交BD 于点H .将△DEF 沿EF 折到△D EF '的位置OD '=(I )证明:DH'⊥平面ABCD ; (II )求二面角B D A C '--的正弦值.【解析】⑴证明:∵54AE CF ==, ∴AE CFAD CD=,∴EF AC ∥.∵四边形ABCD 为菱形, ∴AC BD ⊥, ∴EF BD ⊥, ∴EF DH ⊥,∴EF DH'⊥. ∵6AC =, ∴3AO =;又5AB =,AO OB ⊥, ∴4OB =, ∴1AEOH OD AO=⋅=, ∴3DH D H '==, ∴222'OD OH D H '=+, ∴'D H OH ⊥. 又∵OH EF H =I , ∴'D H ⊥面ABCD . ⑵建立如图坐标系H xyz -.()500B ,,,()130C ,,,()'003D ,,,()130A -,,,()430AB =u u u r ,,,()'133AD =-u u u r ,,,()060AC =u u u r ,,, 设面'ABD 法向量()1n x y z =,,u r,由1100n AB n AD ⎧⋅=⎪⎨'⋅=⎪⎩ 得430330x y x y z +=⎧⎨-++=⎩,取345x y z =⎧⎪=-⎨⎪=⎩, ∴()1345n =-u r,,.同理可得面'AD C 的法向量()2301n =u u r,,,∴1212cos n n n n θ⋅===u r u u ru r u u r∴sin θ=(20)(本小题满分12分)已知椭圆E :2213x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为(0)k k >的直线交E 于A ,M 两点,点N在E 上,MA ⊥NA.(I )当4t =,AM AN =时,求△AMN 的面积; (II )当2AM AN =时,求k 的取值范围.【解析】 ⑴当4t =时,椭圆E 的方程为22143x y +=,A 点坐标为()20-,,则直线AM 的方程为()2y k x =+.联立()221432x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩并整理得,()2222341616120k x k x k +++-= 解得2x =-或228634k x k-=-+,则222861223434k AM k k -=+=++ 因为AM AN ⊥,所以21212413341AN k kk ==⎛⎫++⋅- ⎪⎝⎭因为AM AN =,0k >,21212343k k k=++,整理得()()21440k k k --+=, 2440k k -+=无实根,所以1k =.所以AMN △的面积为221112144223449AM ⎫==⎪+⎭. ⑵直线AM的方程为(y k x =+,联立(2213x y t y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩并整理得,()222223230tk x x t k t +++-=解得x =x =所以AM =所以3AN k k=+ 因为2AM AN =所以23k k =+,整理得,23632k k t k -=-. 因为椭圆E 的焦点在x 轴,所以3t >,即236332k k k ->-,整理得()()231202k k k +-<-2k <.(21)(本小题满分12分)(I)讨论函数2(x)e 2x x f x -=+的单调性,并证明当0x >时,(2)e 20;x x x -++> (II)证明:当[0,1)a ∈ 时,函数()2e =(0)x ax a g x x x--> 有最小值.设()g x 的最小值为()h a ,求函数()h a 的值域.【解析】⑴证明:()2e 2x x f x x -=+ ()()()22224e e 222xxx x f x x x x ⎛⎫-' ⎪=+= ⎪+++⎝⎭ ∵当x ∈()()22,-∞--+∞ ,时,()0f x '>∴()f x 在()()22,-∞--+∞,和上单调递增 ∴0x >时,()2e 0=12x x f x ->-+∴()2e 20x x x -++>⑵ ()()()24e 2e x x a x x ax a g x x ----'=()4e 2e 2x x x x ax a x -++=()322e 2x x x a x x-⎛⎫+⋅+⎪+⎝⎭=[)01a ∈, 由(1)知,当0x >时,()2e 2x x f x x -=⋅+的值域为()1-+∞,,只有一解. 使得2e 2t t a t -⋅=-+,(]02t ∈, 当(0,)x t ∈时()0g x '<,()g x 单调减;当(,)x t ∈+∞时()0g x '>,()g x 单调增()()()222e 1e e 1e 22t t tt t t a t t h a t t t -++⋅-++===+ 记()e 2tk t t =+,在(]0,2t ∈时,()()()2e 102t t k t t +'=>+,∴()k t 单调递增 ∴()()21e 24h a k t ⎛⎤=∈ ⎥⎝⎦,.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,做答时请写清题号(22)(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,在正方形ABCD ,E ,G 分别在边DA ,DC 上(不与端点重合),且DE =DG ,过D 点作DF ⊥CE ,垂足为F .(I) 证明:B ,C ,G ,F 四点共圆;(II)若1AB =,E 为DA 的中点,求四边形BCGF 的面积.【解析】(Ⅰ)证明:∵DF CE ⊥∴Rt Rt DEF CED △∽△∴GDF DEF BCF ∠=∠=∠DF CF DG BC= ∵DE DG =,CD BC = ∴DF CF DG BC= ∴GDF BCF △∽△∴CFB DFG ∠=∠∴90GFB GFC CFB GFC DFG DFC ∠=∠+∠=∠+∠=∠=︒∴180GFB GCB ∠+∠=︒.∴B ,C ,G ,F 四点共圆.(Ⅱ)∵E 为AD 中点,1AB =, ∴12DG CG DE ===, ∴在Rt GFC △中,GF GC =,连接GB ,Rt Rt BCG BFG △≌△, ∴1112=21=222BCG BCGF S S =⨯⨯⨯△四边形.(23)(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直线坐标系xOy 中,圆C 的方程为()22625x y ++=.(I )以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程;(II )直线l 的参数方程是cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数),l 与C 交于A 、B两点,AB =l 的斜率. 【解析】解:⑴整理圆的方程得2212110x y +++=,由222cos sin x y x y ρρθρθ⎧=+⎪=⎨⎪=⎩可知圆C 的极坐标方程为212cos 110ρρθ++=.⑵记直线的斜率为k ,则直线的方程为0kx y -=,=即22369014k k =+,整理得253k =,则k = (24)(本小题满分10分),选修4—5:不等式选讲已知函数()1122f x x x =-++,M 为不等式()2f x <的解集. (I )求M ;(II )证明:当a ,b M ∈时,1a b ab +<+. 【解析】解:⑴当12x <-时,()11222f x x x x =---=-,若112x -<<-; 当1122x -≤≤时,()111222f x x x =-++=<恒成立; 当12x >时,()2f x x =,若()2f x <,112x <<. 综上可得,{}|11M x x =-<<.⑵当()11a b ∈-,,时,有()()22110a b -->,即22221a b a b +>+, 则2222212a b ab a ab b +++>++,则()()221ab a b +>+, 即1a b ab +<+,证毕.。
2262016年普通高等学校招生全国统一考试 理科数学(Ⅰ)参考答案第Ⅰ卷(选择题 共60分) 一、选择题 (60分) 1—12 DBCBA ADCCB AB 第Ⅱ卷(非选择题 90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分13.2- 14.10 15.64 16.216000三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(本小题满分为12分) 解:(I )由已知及正弦定理得, ()2cosC sin cos sin cos sinC A B+B A =, 即()2cosCsin sinC A+B =.∴2sinCcosC sinC =.可得1cosC 2=,所以C 3π=. (II)由已知,1sin C 2ab =.又C 3π=,所以6ab =.由已知及余弦定理得, 222cosC 7a b ab +-=.∴2213a b +=,从而()225a b +=.∴C ∆AB的周长为5.18.(本小题满分为12分) 解:(I )由已知可得F DF A ⊥,F F A ⊥E ,所以F A ⊥平面FDC E . 又F A ⊂平面F ABE ,∴平面F ABE ⊥平面FDC E .(II )过D 作DG F ⊥E ,垂足为G ,由(I )知DG ⊥平面F ABE .以G 为坐标原点,GF 的方向为x 轴正方向,GF 为单位长度,建立如图所示的空间直角坐标系G xyz -. 由(I )知DF ∠E 为二面角D F -A -E 的平面角,故DF 60∠E =,则DF 2=,DG =可得()1,4,0A ,()3,4,0B -,()3,0,0E -,(D .由已知,//F AB E ,所以//AB 平面FDC E . 又平面CD AB 平面FDC DC E =, ∴//CD AB ,CD//F E . 由//F BE A ,可得BE ⊥平面FDC E ,∴C F ∠E 为二面角C F -BE-的平面角,C F60∠E =.从而可得(C -.∴(C E =,()0,4,0EB =,(C 3,A =--,()4,0,0AB =-.设(),,n x y z =是平面C B E 的法向量,则C 00n n ⎧⋅E =⎪⎨⋅EB =⎪⎩,即040x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩, ∴可取(3,0,n =. 设m 是平面CD AB 的法向量,则C 0m m ⎧⋅A =⎪⎨⋅AB =⎪⎩, 同理可取()0,3,4m =.则219cos ,19n m n m n m ⋅==-∴二面角C E -B -A 的余弦值为19-. 19.(本小题满分12分) 解:(Ⅰ)由柱状图并以频率代替概率可得,一台机器在三年内需更换的易损零件数为8,9,10,11的概率分别为0.2,0.4,0.2,0.2,从而04.02.02.0)16(=⨯==X P ;22716.04.02.02)17(=⨯⨯==X P ;24.04.04.02.02.02)18(=⨯+⨯⨯==X P ; 24.02.04.022.02.02)19(=⨯⨯+⨯⨯==X P ; 2.02.02.04.02.02)20(=⨯+⨯⨯==X P ; 08.02.02.02)21(=⨯⨯==X P ; 04.02.02.0)22(=⨯==X P . 所以X 的分布列为(Ⅱ)由(Ⅰ)知44.0)18(=≤X P ,68.0)19(=≤X P ,故n 的最小值为19. (Ⅲ)记Y 表示2台机器在购买易损零件上所需的费用(单位:元). 当19=n 时,192000.68(19200500)0.2EY =⨯⨯+⨯+⨯(192002500)0.08+⨯+⨯⨯+(192003500)0.044040⨯+⨯⨯=; 当20=n 时,202000.88(202002500)0.08EY =⨯⨯+⨯+⨯⨯(202002500)0.044080+⨯+⨯⨯=. 可知当19=n 时所需费用的期望值小于20=n 时所需费用的期望值,故应选19=n .20.(本小题满分12分) 解:(Ⅰ)因为||||AC AD =,AC EB //,∴ADC ACD EBD ∠=∠=∠, ∴||||ED EB =,故||||||||||AD ED EA EB EA =+=+.又圆A 的标准方程为16)1(22=++y x ,从而4||=AD ,所以4||||=+EB EA . 由题设得)0,1(-A ,)0,1(B ,2||=AB ,由椭圆定义可得点E 的轨迹方程为:13422=+y x (0≠y ). (Ⅱ)当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为)0)(1(≠-=k x k y ,),(11y x M ,),(22y x N . 由⎪⎩⎪⎨⎧=+-=134)1(22y x x k y 得01248)34(2222=-+-+k x k x k .则3482221+=+k k x x ,341242221+-=k k x x . ∴34)1(12||1||22212++=-+=k k x x k MN .过点)0,1(B 且与l 垂直的直线m :)1(1--=x ky ,A 到m 的距离为122+k , ∴1344)12(42||22222++=+-=k k k PQ .∴四边形MPNQ 的面积341112||||212++==k PQ MN S . 可得当l 与x 轴不垂直时,四边形MPNQ面积的取值范围为(.当l 与x 轴垂直时,其方程为1=x ,3||=MN ,8||=PQ ,四边形MPNQ 的面积为12.综上,四边形MPNQ 面积的取值范围为)38,12[.21.(本小题满分12分)解:(Ⅰ)()(1)2(1)x f x x e a x '=-+-(1)(2)x x e a =-+.(i )设0a =,则()(2)xf x x e =-,()f x 只有一个零点. (ii )设0a >,则当(,1)x ∈-∞时,'()0f x <;当(1,)x ∈+∞时,'()0f x >.∴()f x 在(,1)-∞上单调递减,在(1,)+∞上单调递增.又(1)f e =-,(2)f a =,取b 满足0b <且ln2ab <,则 223()(2)(1)()022a fb b a b a b b >-+-=->,228∴()f x 存在两个零点.(iii )设0a <,由'()0f x =得1x =或ln(2)x a =-.若2ea ≥-,则ln(2)1a -≤,∴当(1,)x ∈+∞时,'()0f x >,因此()f x 在(1,)+∞上单调递增. 又当1x ≤时,()0f x <, ∴()f x 不存在两个零点.若2ea <-,则ln(2)1a ->,∴当(1,ln(2))x a ∈-时,'()0f x <; 当(ln(2),)x a ∈-+∞时,'()0f x >. ∴()f x 在(1,ln(2))a -单调递减,在(ln(2),)a -+∞单调递增. 又当1x ≤时,()0f x <, ∴()f x 不存在两个零点.综上,a 的取值范围为(0,)+∞. (Ⅱ)不妨设12x x <,由(Ⅰ)知 12(,1),(1,)x x ∈-∞∈+∞,22(,1)x -∈-∞,()f x 在(,1)-∞上单调递减,∴122x x +<等价于12()(2)f x f x >-,即2(2)0f x -<. 由于222222(2)(1)x f x x e a x --=-+-,而22222()(2)(1)0x f x x e a x =-+-=,∴222222(2)(2)x x f x x e x e --=---.设2()(2)xx g x xex e -=---,则2'()(1)()x x g x x e e -=--.∴当1x >时,'()0g x <,而(1)0g =, ∴当1x >时,()0g x <. 从而22()(2)0g x f x =-<,∴122x x +<.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,做答时请写清题号22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲 解:(Ⅰ)设E 是AB 的中点,连结OE , ∵,120OA OB AOB =∠=︒, ∴OE AB ⊥,60AOE ∠=︒. 在Rt AOE ∆中,12OE AO =,即O 到直线AB 的距离等于圆O 的半径, ∴直线AB 与⊙O 相切.(Ⅱ)∵2OA OD =,∴O 不是,,,A B C D 四点所在圆的圆心,设'O 是,,,A B C D 四点所在圆的圆心,作直线'OO .由已知得O 在线段AB 的垂直平分线上,又'O 在线段AB 的垂直平分线上, ∴'OO AB ⊥.同理可证,'OO CD ⊥. ∴//AB CD . 23.(本小题满分10分)解:(I )由cos 1sin x a ty a t =⎧⎨=+⎩ (t 均为参数)消去参数t 得1C 的普通方程为 ()2221x y a +-= ①∴1C 为以()01,为圆心,a 为半径的圆. 方程为222210x y y a +-+-= ∵222sin x y y ρρθ+==,∴222sin 10a ρρθ-+-= 即为1C 的极坐标方程(II )24cos C ρθ=:,两边同乘ρ得22224cos cos x y x ρρθρρθ==+=,224x y x ∴+=,即()2224x y -+= ②3C :化为普通方程为2y x =.229由题意:1C 和2C 的公共方程所在直线即为3C .①—②得:24210x y a -+-=,即为3C ,∴210a -=∴1a =或1a =-(舍去).24.(本小题满分10分)解:(I )()4133212342x x f x x x x x ⎧⎪--⎪⎪=--<<⎨⎪⎪-⎪⎩,≤,,≥()y f x =如图所示:(II )由⑴及()1f x >得当1x -≤时,由41x ->,解得5x >或3x <, 1x -∴≤;当312x -<<时,由321x ->,解得1x >或13x <,113x -<<∴或312x <<.当32x ≥,41x ->,解得5x >或3x <,332x <∴≤或5x >. 综上,13x <或13x <<或5x >, ()1f x >∴的解集为()()11353⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭,,,.2302016年普通高等学校招生全国统一考试理科数学(Ⅱ)参考答案 第Ⅰ卷(选择题 共60分) 一、选择题 (60分)1—12 ACDAB CBCDC AB第Ⅱ卷(非选择题 90分)二、填空题13.211314.②③④ 15.1和3 16.1ln2-三.解答题17.(本题满分12分) 解:(I )设{}n a 的公差为d ,72874S a ==,∴44a =,∴4113a ad -==,∴1(1)n a a n d n =+-=. ∴[][]11lg lg10b a ===, [][]1111lg lg111b a ===, [][]101101101lg lg 2b a ===.(II )记{}n b 的前n 项和为n T ,则 1000121000T b b b =++⋅⋅⋅+[][][]121000lg lg lg a a a =++⋅⋅⋅+.当0lg 1n a <≤时,129n =⋅⋅⋅,,,;当1lg 2n a <≤时,101199n =⋅⋅⋅,,,; 当2lg 3n a <≤时, 100101999n =⋅⋅⋅,,,; 当lg 3n a =时,1000n =.∴1000091902900311893T =⨯+⨯+⨯+⨯=. 18.(本题满分12分) 解:(I )设续保人本年度的保费高于基本保费为事件A ,()1()1(0.300.15)0.55P A P A =-=-+=. (II )设续保人保费比基本保费高出60%为事件B ,()0.100.053()()0.5511P AB P B A P A +===.(Ⅲ)设本年度所交保费为随机变量X .平均保费0.850.300.15 1.250.20EX a a =⨯++⨯1.50.20 1.750.1020.05a a a +⨯+⨯+⨯0.2550.150.250.3a a a a =+++0.1750.1 1.23a a a ++=,∴平均保费与基本保费比值为1.23. 19.(本小题满分12分)解:(I )证明:∵54AE CF ==,∴AE CF AD CD =,∴EF AC ∥.∵四边形ABCD 为菱形, ∴AC BD ⊥,∴EF BD ⊥, ∴EF DH ⊥,∴EF D H '⊥. ∵6AC =,∴3AO =; 又5AB =,AO OB ⊥,∴4OB =,∴1AEOH OD AO=⋅=, ∴3DH D H '==,∴222'OD OH D H '=+,∴'D H OH ⊥.又∵OH EF H =I ,∴'D H ⊥面ABCD . (II )建立如图坐标系H xyz -. ()500B ,,,()130C ,,,()'003D ,,,()130A -,,, ()430AB =uu u r ,,,()'133AD =-uuur,,,()060AC =uuu r,,,设面'ABD 法向量()1n x y z =,,u r,由1100n AB n AD ⎧⋅=⎪⎨'⋅=⎪⎩得430330x y x y z +=⎧⎨-++=⎩,取345x y z =⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴()1345n =-u r ,,. 同理可得面'AD C 的法向量 ()2301n =u u r,,,∴1212cosn nn nθ⋅==u r u u ru r u u r,∴sinθ.20.(本小题满分12分)解:(I)当4t=时,椭圆E的方程为22143x y+=,A点坐标为()20-,.由已知条件及椭圆的对称性知,直线AM的倾斜角为4π,直线AM的方程为2y x=+.将2x y=-代入22143x y+=,并整理得27120y y-=,解得0y=或127y=,∴1127y=.∴AMN△的面积为11212144227749AMNS∆=⨯⨯⨯=.(II)由已知条件知,3,0,(t k A>>,直线AM的方程为(y k x=.联立(2213x yty k x⎧+=⎪⎨⎪=+⎩并整理,得()222223230tk x x t k t+++-=,解得x=x=∴AM=+=由已知条件知,直线AN的方程为(1y xk=-,∴同理可得AN=.由2AM AN=得22233ktk k t=++,即23632k ktk-=-.∵椭圆E的焦点在x轴,所以3t>,即236332k kk->-,整理得()()23122k kk+-<-2k<.21.(本小题满分12分)解:(I)()f x的定义域为()()22,-∞--+∞,.()()()22224ee222xxx xf xx x x⎛⎫-' ⎪=+=⎪+++⎝⎭.∵当x∈()()22,-∞--+∞,时,()0f x'>,∴()f x在()()22,-∞--+∞,和上单调递增,∴0x>时,()2e0=12xxfx->-+,∴()2e20xx x-++>.(II)()()()24e2ex xa x x ax ag xx----'=()4e2e2x xx x ax ax-++=()322e2xxx axx-⎛⎫+⋅+⎪+⎝⎭=,[)01a∈,.由(I)知,当0x>时,()2e2xxf xx-=⋅+的值域为()1-+∞,,只有唯一解使得2e2ttat-⋅=-+,(]02t∈,.当(0,)x t∈时()0g x'<,()g x单调减;当(,)x t∈+∞时()0g x'>,()g x单调增.()()()222e1ee1e22t tt ttta t th at t t-++⋅-++===+.记()e2tk tt=+.231232在(]0,2t ∈时,()()()2e 102t t k t t +'=>+,∴()k t 单调递增,∴()()21e 24h a k t ⎛⎤=∈ ⎥⎝⎦,.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,做答时请写清题号 22.(本小题满分10分) 解:(I )∵DF EC ⊥, ∴,DEF CDF ∆~∆∴GDF DEF FCB ∠=∠=∠,DF DE DGCF CD CB ==, ∴,DGF CBF ∆~∆由此可得,DGF CBF ∠=∠由此0180,CGF CBF ∠+∠= ∴,,,B C G F 四点共圆.(II )由,,,B C G F 四点共圆,CG CB ⊥知FG FB ⊥.连结GB .由G 为Rt DFC ∆斜边CD 的中点,知GF GC =,故,Rt BCG Rt BFG ∆~∆ ∴四边形BCGF 的面积S 是GCB ∆面积GCB S ∆的2倍,即111221.222GCB S S ∆==⨯⨯⨯=23.(本小题满分10分)解:(I )由c o s ,s i nx y ρθρθ==可得C的极坐标方程212cos 110.ρρθ++= (II )在(I )中建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为()R θαρ=∈ 由,A B 所对应的极径分别为12,,ρρ将l 的极坐标方程代入C 的极坐标方程得212cos 110.ρρα++=于是121212cos ,11,ρραρρ+=-= 12||||AB ρρ=-==由||AB =得23cos ,tan 8αα==,所以l 的斜率为3或3-.24.(本小题满分10分)解:(I )12,,211()1,,2212,.2x x f x x x x ⎧-≤-⎪⎪⎪=-<<⎨⎪⎪≥⎪⎩当12x ≤-时,由()2f x <得22,x -<解得1x >-,∴112x -<≤-;当1122x -<<时,()2f x <恒成立;当12x ≥时,由()2f x <得22,x <解得1x <, ∴112x ≤<.综上可得,()2f x <的解集{|11}M x x =-<<.(II )由(I )知,当,a b M ∈时, 11,11a b -<<-<<,∴222222()(1)1a b ab a b a b +-+=+-- 22(1)(1)0a b =--<, ∴|||1|.a b ab +<+2332016年普通高等学校招生全国统一考试理科数学(Ⅲ)参考答案 第Ⅰ卷(选择题 共60分) 一、选择题(60分)1—12 DCADA ABCBB A C第Ⅱ卷(非选择题 90分)二、填空题:本大题共3小题,每小题5分 13.32 14.32π 15.21y x =-- 16.4 三、解答题: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) 解:(Ⅰ)由题意得1111a S a λ==+,∴1≠λ,λ-=111a ,01≠a .由n n a S λ+=1,111+++=n n a S λ得 n n n a a a λλ-=++11,即n n a a λλ=-+)1(1.由01≠a ,0≠λ得0≠n a , ∴11n n a a λλ+=-. ∴}{n a 是首项为λ-11,公比为1-λλ的等比数列, ∴1)1(11---=n n a λλλ. (Ⅱ)由(Ⅰ)得n n S )1(1--=λλ, 由32315=S 得3231)1(15=--λλ,即=-5)1(λλ321,解得1λ=-.18.(本小题满分12分) 解:(Ⅰ)由折线图中数据和附注中参考数据得4=t ,28)(712=-∑=i i t t ,55.0)(712=-∑=i iy y,=40.1749.32 2.89=-⨯=,99.0646.2255.089.2≈⨯⨯≈r .因为y 与t 的相关系数近似为0.99,说明y 与t 的线性相关相当高,从而可以用线性回归模型拟合y 与t 的关系.(Ⅱ)由331.1732.9≈=y 及(Ⅰ)得103.02889.2)())((ˆ71271≈=---=∑∑==i ii i it ty y t tb, 92.04103.0331.1ˆˆ≈⨯-≈-=t b y a. ∴y 关于t 的回归方程为: t y10.092.0ˆ+=. 将2016年对应的9=t 代入回归方程得:82.1910.092.0ˆ=⨯+=y. ∴预测2016年我国生活垃圾无害化处理量将约1.82亿吨. 19.(本小题满分12分)解:(Ⅰ)由已知得232==AD AM . 取BP 的中点T ,连接TN AT ,. 由N 为PC 中点知BC TN //,221==BC TN .又BC AD //,∴TN AM ,四边形AMNT 为平行四边形,∴AT MN //.∵⊂AT 平面PAB ,⊄MN 平面PAB ,∴//MN 平面PAB .(Ⅱ)取BC 的中点E ,连结AE . 由AC AB =得BC AE ⊥,从而 AD AE ⊥,且5)2(2222=-=-=BC AB BE AB AE .234以A 为坐标原点,AE 的方向为x 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系xyz A -,由题意知,)4,0,0(P ,)0,2,0(M ,)0,2,5(C ,)2,1,25(N , (0,2,4)PM =-,)2,1,25(-=PN ,)2,1,25(=AN .设(,,)n x y z =为平面PMN 的法向量,则⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅00PN n PM n ,即⎪⎩⎪⎨⎧=-+=-0225042z y x z x , 可取(0,2,1)n =,∴2558|||||,cos |==><AN n AN n . 20.解:由题设)0,21(F .设b y l a y l ==:,:21,则0≠ab ,且221(,0),(,),(,),222a b A B b P a - 11(,),(,)222a b Q b R +--.记过B A ,两点的直线为l ,则l 的方程为0)(2=++-ab y b a x . (Ⅰ)由于F 在线段AB 上,故01=+ab . 记AR 的斜率为1k ,FQ 的斜率为2k ,则222111k b a aba ab a b a a b a k =-=-==--=+-=. ∴FQ AR ∥.(Ⅱ)设l 与x 轴的交点为)0,(1x D ,则1111222ABF S b a FD b a x ∆=-=--,2PQF a bS ∆-=.由题设可得221211ba x ab -=--,∴01=x (舍去),11=x .设满足条件的AB 的中点为),(y x E . 当AB 与x 轴不垂直时,由DE AB k k =可得)1(12≠-=+x x yb a . 而y b a =+2,所以)1(12≠-=x x y .当AB 与x 轴垂直时,E 与D 重合.∴所求轨迹方程为12-=x y . 21.(本小题满分12分)解:(Ⅰ)'()2sin 2(1)sin f x a x a x =---. (Ⅱ)当1a ≥时,'|()||sin 2(1)(cos 1)|f x a x a x =+-+2(1)a a ≤+-32a =-(0)f = ∴32A a =-.当01a <<时,将()f x 变形为2()2c o s (1)c o s 1f x a x a x =+--. 令2()2(1)1g t at a t =+--,则A 是|()|g t 在[1,1]-上的最大值, (1)g a -=,(1)32g a =-,且当14a t a -=时,()g t 取得极小值,极小值为221(1)61()1488a a a a g a a a --++=--=-. 令1114a a--<<,解得13a <-(舍去),15a >.235(ⅰ)当105a <≤时,()g t 在(1,1)-内无极值点,|(1)|g a -=,|(1)|23g a =-,|(1)||(1)|g g -<,所以23A a =-.(ⅱ)当115a <<时,由(1)(1)2(1)0g g a --=->,知1(1)(1)()4ag g g a-->>.又1(1)(17)|()||(1)|048a a a g g a a --+--=>,∴2161|()|48a a a A g a a-++==. 综上,2123,05611,18532,1a a a a A a a a a ⎧-<≤⎪⎪++⎪=<<⎨⎪-≥⎪⎪⎩. (Ⅲ)由(Ⅰ)得'|()||2sin 2(1)sin |f x a x a x =--- 2|1|a a ≤+-.当105a <≤时,'|()|1242(23)2f x a a a A ≤+≤-<-=. 当115a <<时,131884a A a =++≥, ∴'|()|12f x a A ≤+<. 当1a ≥时,'|()|31642f x a a A ≤-≤-=,∴'|()|2f x A ≤.22.(本小题满分10分) 解:(Ⅰ)连结BC PB ,,则,BFD PBA BPD ∠=∠+∠ PCD PCB BCD ∠=∠+∠.∵AP BP =,∴PCB PBA ∠=∠, 又BCD BPD ∠=∠, ∴PCD BFD ∠=∠.又180PFD BFD ∠+∠=, 2PFB PCD ∠=∠,∴1803=∠PCD , ∴ 60=∠PCD .(Ⅱ)∵BFD PCD ∠=∠, ∴ 180=∠+∠EFD PCD ,由此知E F D C ,,,四点共圆,其圆心既在CE 的垂直平分线上,又在DF 的垂直平分线上,∴G 就是过E F D C ,,,四点的圆的圆心, ∴G 在CD 的垂直平分线上, ∴CD OG ⊥.23.(本小题满分10分)解:(I )1C 的普通方程为2213x y +=, 2C 的直角坐标方程为40x y +-=.(Ⅱ)由题意,可设点P的直角坐标为,sin )αα,因为2C 是直线,所以||PQ 的最小值即为P 到2C 的距离()d α的最小值,()d α=sin()2|3πα=+-.当且仅当2()6k k Z παπ=+∈时,()d α,此时P 的直角坐标为31(,)22.24.(本小题满分10分) 解:(Ⅰ)当2a =时,()|22|2f x x =-+. 解不等式|22|26x -+≤,得13x -≤≤. ∴()6f x ≤的解集为236 {|13}x x -≤≤.(Ⅱ)当x R ∈时,()()|2||12|f x g x x a a x +=-++- |212|x a x a ≥-+-+|1|a a =-+, 当12x =时等号成立, ∴当x R ∈时,()()3f xg x +≥等价于|1|3a a -+≥. ① 当1a ≤时,①等价于13a a -+≥,无解. 当1a >时,①等价于13a a -+≥,解得2a ≥.∴a 的取值范围是[2,)+∞.。
2016年高考数学理试题分类汇编----立体几何 李远敬一、已给三视图求立体图形的体积/表面积1、(2016年高考)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为( )A.B. C. D. 【答案】A2、(2016年XX 高考)有一个半球和四棱锥组成的几何体,其三 视图如右图所示,则该几何体的体积为1613121(A )π32+31(B )π32+31(C )π62+31(D )π62+1 【答案】C3、(2016年全国I 高考)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆与每个圆中两条互相垂直的半径.若该几何体的体积是28π3,则它的表面积是(A )17π (B )18π (C )20π (D )28π【答案】A4、(2016年全国II 高考)右图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为(A )20π (B )24π (C )28π (D )32π 【答案】C5、(2016年全国III 高考)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实现画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为(A )B )C )90(D )81 【答案】B6、(2016年四川高考)已知三棱锥的四个面都是腰长为2的等腰三角形,该三棱锥的正视图如图所示,则该三棱锥的体积是__________.7、(2016年XX 高考)已知一个四棱锥的底面是平行四边形,该四棱锥的三视图如图所示(单位:m ),则该四棱锥的体积为_______m 3.18+54+【答案】2 二.求值8、(2016年XX 高考)某几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的表面积是cm 2,体积是cm 3.【答案】72329、(2016年全国III 高考)在封闭的直三棱柱内有一个体积为V 的球,若,,,,则V 的最大值是(A )4π (B )(C )6π (D ) 【答案】B10、(2016年全国I 高考)平面α过正方体ABCDA 1B 1C 1D 1的顶点A ,α//平面CB 1D 1,α平面ABCD =m ,α平面ABB 1 A 1=n ,则m ,n 所成角的正弦值为111ABC A B C -AB BC ⊥6AB =8BC =13AA =92π323π(A B (C (D )13【答案】A二、填空题11、(2016年XX 高考)如图,在正四棱柱1111D C B A ABCD -中,底面ABCD 的边长为3,1BD 与底面所成角的大小为32arctan ,则该正四棱柱的高等于____________【答案】12、(2016年XX 高考)如图,在△ABC 中,AB =BC =2,∠ABC =120°.若平面ABC 外的点P 和线段AC 上的点D ,满足PD =DA ,PB =BA ,则四面体PBCD 的体积的最大值是.【答案】12三.平行.垂直13、(2016年全国II 高考)是两个平面,是两条直线,有下列四个命题:,αβ,m n(1)如果,那么.[(2)如果,那么.(3)如果,那么.(4)如果,那么与所成的角和与所成的角相等.其中正确的命题有..(填写所有正确命题的编号) 【答案】②③④四、建系 坐标 用空间向量证明平行.垂直与求角14、(2016年高考) 如图,在四棱锥中,平面平面,,,,,,.(1)求证:平面;(2)求直线与平面所成角的正弦值;,,//m n m n αβ⊥⊥αβ⊥,//m n αα⊥m n ⊥//,m αβα⊂//m β//,//m n αβm αn βP ABCD -PAD ⊥ABCD PA PD ⊥PA PD =AB AD ⊥1AB =2AD=AC CD ==PD ⊥PAB PB PCD(3)在棱上是否存在点,使得平面?若存在,求的值;若不存在,说明理由. 【解】⑴∵面PAD 面ABCD AD =面PAD ⊥面ABCD∵AB ⊥AD ,AB ⊂面ABCD ∴AB ⊥面PAD ∵PD ⊂面PAD ∴AB ⊥PD 又PD ⊥PA ∴PD ⊥面PAB⑵取AD 中点为O ,连结CO ,PO ∵5CD AC == ∴CO ⊥AD ∵PA PD = ∴PO ⊥AD以O 为原点,如图建系易知(001)P ,,,(110)B ,,,(010)D -,,,(200)C ,,,则(111)PB =-,,,(011)PD =--,,,(201)PC =-,,,(210)CD =--,, 设n 为面PDC 的法向量,令00(,1)n x y =,011,120n PD n n PC ⎧⋅=⎪⎛⎫⇒=-⎨⎪⎝⎭⋅=⎪⎩,,则PB 与面PCD 夹角θ有 11132sin cos ,311134n PB n PB n PBθ--⋅=<>===++⨯ ⑶假设存在M 点使得BM ∥面PCD设AMAPλ=,()0,','M y z 由(2)知()0,1,0A ,()0,0,1P ,()0,1,1AP =-,()1,1,0B ,()0,'1,'AM y z =-PA M //BM PCD AMAP有()0,1,AM AP M λλλ=⇒- ∴()1,,BM λλ=--∵BM ∥面PCD ,n 为PCD 的法向量 ∴0BM n ⋅= 即102λλ-++=∴1=4λ∴综上,存在M 点,即当14AM AP =时,M 点即为所求.15、(2016年XX 高考)在如图所示的圆台中,AC 是下底面圆O 的直径,EF 是上底面圆O 的直径,FB 是圆台的一条母线.(I )已知G ,H 分别为EC ,FB 的中点,求证:GH ∥平面ABC ;(II )已知EF =FB =AC =,AB =BC .求二面角的余弦值.【解】(Ⅰ)连结FC ,取FC 的中点M ,连结HM GM,, 因为GM//EF ,EF 在上底面内,GM 不在上底面内, 所以GM//上底面,所以GM//平面ABC ;又因为MH//B C ,⊂BC 平面ABC ,⊄MH 平面ABC ,所以MH//平面ABC ;'1223F BC A --EFB ACGH所以平面GHM//平面ABC ,由⊂GH 平面GHM ,所以GH//平面ABC . (Ⅱ) 连结OB ,B C AB = OB A ⊥∴O 以为O 原点,分别以O O OB,OA,'为z y,x,轴,建立空间直角坐标系.BC AB ,32AC 21FB EF ==== , 3)(22=--='FO BO BF O O ,于是有)0,0,3A(2,)0,0,3C(-2,)0,3B(0,2,)3,3F(0,,可得平面FBC 中的向量)3,(30,-BF =,)0,,(3232CB =,于是得平面FBC 的一个法向量为)1,3,3(1-=n ,又平面ABC 的一个法向量为)1,0,0(2=n , 设二面角A -BC -F 为θ,则7771cos 2121==⋅⋅=θn n n n . 二面角A -BC -F 的余弦值为77.16、(2016年XX 高考)将边长为1的正方形11AAO O (与其内部)绕的1OO 旋转一周形成圆柱,如图,AC 长为23π,11A B 长为3π,其中1B 与C 在平面11AAO O 的同侧。
2016年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅲ)数学(理科)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. (1)【2016年全国Ⅲ,理1,5分】设集合()(){}{}|230,|0S x x x T x x =--≥=> ,则S T =I ( )(A )[]2,3 (B )(][),23,-∞+∞U (C )[)3,+∞ (D )(][)0,23,+∞U 【答案】D【解析】由()()230x x --≥解得3x ≥或2x ≤,{}23S x x ∴=≤≥或,所以{}023S T x x x =<≤≥I 或,故选D . 【点评】研究集合的关系,处理集合的交、并、补的运算问题,常用韦恩图、数轴等几何工具辅助解题.一般地,对离散的数集、抽象的集合间的关系及运算,可借助韦恩图,而对连续的集合间的运算及关系,可借助数轴的直观性,进行合理转化.(2)【2016年全国Ⅲ,理2,5分】若i 12z =+,则4i1zz =-( )(A )1 (B )1- (C )i (D )i - 【答案】C【解析】4i 4ii (12i)(12i)11zz ==+---,故选C . 【点评】复数的加、减法运算中,可以从形式上理解为关于虚数单位“i ”的多项式合并同类项,复数的乘法与多项式的乘法相类似,只是在结果中把2i 换成1-.复数除法可类比实数运算的分母有理化.复数加、减法的几何意义可依平面向量的加、减法的几何意义进行理解.(3)【2016年全国Ⅲ,理3,5分】已知向量13(,)2BA =uu v ,31(,)2BC =uu u v ,则ABC ∠=( )(A )30︒ (B )45︒ (C )60︒ (D )120︒ 【答案】A【解析】由题意,得133132222cos 11BA BC ABC BA BC⨯+⨯⋅∠===⨯u u u r u u u r u u u r u u u r ,所以30ABC ∠=︒,故选A . 【点评】(1)平面向量a r 与b r 的数量积为·cos a b a b θr r r r=,其中θ是a r 与b r 的夹角,要注意夹角的定义和它的取值范围:0180θ︒≤≤︒;(2)由向量的数量积的性质有||=a a a ·r r r ,·cos a ba b θ=r rr r ,·0a b a b ⇔⊥r r r r =,因此,利用平面向量的数量积可以解决与长度、角度、垂直等有关的问题.(4)【2016年全国Ⅲ,理4,5分】某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中月平均最高气温和平均最低气温的雷达图.图中A 点表示十月的平均最高气温约为15C ︒,B 点表示四月的平均最低气温约为5C ︒.下面叙述不正确的是( )(A )各月的平均最低气温都在0C ︒以上 (B )七月的平均温差比一月的平均温差大 (C )三月和十一月的平均最高气温基本相同(D )平均气温高于20C ︒的月份有5个 【答案】D【解析】由图可知0C ︒均在虚线框内,所以各月的平均最低气温都在0C ︒以上,A 正确;由图可在七月的平均温差大于7.5C ︒,而一月的平均温差小于7.5C ︒,所以七月的平均温差比一月的平均温差大,B 正确;由图可知三月和十一月的平均最高气温都大约在5C ︒,基本相同,C 正确;由图可知平均最高气温高于20C ︒的月份有3个或2个,所以不正确,故选D .【点评】解答本题时易错可能有两种:(1)对图形中的线条认识不明确,不知所措,只觉得是两把雨伞重叠在一起,找不到解决问题的方法;(2)估计平均温差时易出现错误,错选B .(5)【2016年全国Ⅲ,理5,5分】若3tan 4α=,则2cos 2sin 2αα+=( ) (A )6425(B )4825(C )1 (D )1625【答案】A 【解析】由3tan 4α=,得34sin ,cos 55αα==或34sin ,cos 55αα=-=-,所以2161264cos 2sin 24252525αα+=+⨯=,故选A .【点评】三角函数求值:①“给角求值”将非特殊角向特殊角转化,通过相消或相约消去非特殊角,进而求出三角函数值;②“给值求值”关键是目标明确,建立已知和所求之间的联系. (6)【2016年全国Ⅲ,理6,5分】已知432a =,254b =,1325c =,则( )(A )b a c << (B )a b c << (C )b c a << (D )c a b << 【答案】A【解析】因为422335244a b ==>=,1223332554c a ==>=,所以b a c <<,故选A .【点评】比较指数的大小常常根据三个数的结构联系相关的指数函数与对数函数、幂函数的单调性来判断,如果两个数指数相同,底数不同,则考虑幂函数的单调性;如果指数不同,底数相同,则考虑指数函数的单调性;如果涉及到对数,则联系对数的单调性来解决.(7)【2016年全国Ⅲ,理7,5分】执行下图的程序框图,如果输入的46a b ==,,那么输出的n =( )(A )3 (B )4 (C )5 (D )6 【答案】B【解析】第一循环,得2,4,6,6,1a b a s n =====;第二循环,得2,6,4,10,2a b a s n =-====;第三循环,得2,4,6,16,3a b a s n =====;第四循环,得2,6,4,2016,4a b a s n =-===>=; 退出循环,输出4n =,故选B .【点评】解决此类型时要注意:第一,要明确是当型循环结构,还是直到型循环结构.根据各自的特点执行循环体;第二,要明确图中的累计变量,明确每一次执行循环体前和执行循环体后,变量的值发生的变化;第三,要明确循环体终止的条件是什么,会判断什么时候终止循环体.(8)【2016年全国Ⅲ,理8,5分】在ABC D 中,π4B =,BC 边上的高等于13BC ,则cos A = ( )(A )310 (B )10 (C )10- (D )310-【答案】C【解析】设BC 边上的高线为AD ,则3BC AD =,所以225AC AD DC AD =+=,2AB AD =.由余弦定理,知22222210cos 2225AB AC BC A AB AC AD AD+-===-⋅⨯⨯,故选C .【点评】在平面几何图形中求相关的几何量时,需寻找各个三角形之间的联系,交叉使用公共条件,常常将所涉及到已知几何量与所求几何集中到某一个三角形,然后选用正弦定理与余弦定理求解.(9)【2016年全国Ⅲ,理9,5分】如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实现画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为( )(A )18365+ (B )54185+ (C )90 (D )81 【答案】B【解析】由三视图该集合体是以侧视图为底面的斜四棱柱,所以该几何体的表面积236233233554185S =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=+,故选B .【点评】求解多面体的表面积及体积问题,关键是找到其中的特征图形,如棱柱中的矩形,棱锥中的直角三角形,棱台中的直角梯形等,通过这些图形,找到几何元素间的关系,建立 未知量与已知量间的关系,进行求解.(10)【2016年全国Ⅲ,理10,5分】在封闭的直三棱柱111ABC A B C -内有一个体积为V 的球,若AB BC ⊥,6AB =,8BC =,13AA =,则V 的最大值是( )(A )4π (B )92π (C )6π (D )323π【答案】B【解析】要使球的体积V 最大,必须球的半径R 最大.由题意知球的与直三棱柱的上下底面都相切时,球的半径取得最大值32,此时球的体积为334439()3322R πππ==,故选B .【点评】立体几何是的最值问题通常有三种思考方向:(1)根据几何体的结构特征,变动态为静态,直观判断在什么情况下取得最值;(2)将几何体平面化,如利用展开图,在平面几何图中直观求解;(3)建立函数,通过求函数的最值来求解.(11)【2016年全国Ⅲ,理11,5分】已知O 为坐标原点,F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点,,A B 分别为C 的左,右顶点.P 为C 上一点,且PF x ⊥轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为( )(A )13(B )12 (C )23 (D )34【答案】A 【解析】由题意设直线l 的方程为()y k x a =+,分别令x c =-与0x =得点()FM k a c =-,OE ka =,由~OBE ∆CBM ∆,得12OE OB FM BC=,即()2ka a k a c a c =-+,整理得13c a =,所以椭圆离心率为1e 3=,故选A . 【点评】求解椭圆的离心率问题主要有三种方法:(1)直接求得,a c 的值,进而求得e 的值;(2)建立,,a b c 的齐次等式,求得ba或转化为关于e 的等式求解;(3)通过特殊值或特殊位置,求出e .(12)【2016年全国Ⅲ,理12,5分】定义“规范01数列”{}n a 如下:{}n a 共有2m 项,其中m 项为0,m 项为1,且对任意2k m ≤,12,,,k a a a L 中0的个数不少于1的个数.若4m =,则不同的“规范01数列”共有( ) (A )18个 (B )16个 (C )14个 (D )12个【答案】C【解析】由题意,得必有0a =,1a =,则具体的排法列表如下:,故选C .往往利用表格法、树枝法将其所有可能一一列举出来,常常会达到岀奇制胜的效果.第II 卷本卷包括必考题和选考题两部分。
数 学 H 单元 解析几何
H1 直线的倾斜角与斜率、直线的方程
16.H1、H4 已知直线l :mx +y +3m -3=0与圆x 2+y 2=12交于A ,B 两点,过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点.若|AB|=23,则|CD|=________.
16.4 直线l :m(x +3)+y -3=0过定点(-3,3),又|AB|=23,≨|3m -3|1+m 2
2+(3)2=12,解得m =-33.直线方程中,当x =0时,y =2 3.又(-3,3),(0,23)两点都在圆上,≨直线l 与圆的两交点为A(-3,3),B(0,23).
设过点A(-3,3)且与直线l 垂直的直线为3x +y +c 1=0,将(-3,3)代入直线方程3x +y +c 1=0,得c 1=2 3.令y =0,得x C =-2,同理得过点B 且与l 垂直的直线与x 轴交点的横坐标为x D =2,≨|CD|=4. H2 两直线的位置关系与点到直线的距离
12.E5、H2 已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧x -2y +4≥0,
2x +y -2≥0,3x -y -3≤0,
则x 2
+y 2
的取值范围是
________.
12.4
5,13 可行域如图中阴影部分所示,x 2+y 2为可行域中任一点(x ,y)
到原点(0,0)的距离的平方.由图可知,x 2+y 2的最小值为原点到直线AC 的距离的平方,即|-2|5
2=4
5,最大值为OB 2=22+32=13.
H3 圆的方程
3.H2 已知平行直线l 1:2x +y -1=0,l 2:2x +y +1=0,则l 1与l 2的距离是________.
3.
255 由两平行线间的距离公式得d =|-1-1|22+1
2=25
5. 18.H3、H4 如图16,在平面直角坐标系xOy 中,已知以M 为圆心的圆M :x 2+y 2-12x -14y +60=0及其上一点A(2,4).
(1)设圆N 与x 轴相切,与圆M 外切,且圆心N 在直线x =6上,求圆N 的标准方程;
(2)设平行于OA 的直线l 与圆M 相交于B ,C 两点,且BC =OA ,求直线l 的方程;
(3)设点T(t ,0)满足:存在圆M 上的两点P 和Q ,使得TA →+TP →=TQ →,求实数t 的取值范围.
图16
18.解:圆M 的标准方程为(x -6)2+(y -7)2=25,所以圆心M(6,7),半径为5.
(1)由圆心N 在直线x =6上,可设N(6,y 0). 因为圆N 与x 轴相切,与圆M 外切,
所以0<y 0<7,于是圆N 的半径为y 0,从而7-y 0=5+y 0,解得y 0=1. 因此,圆N 的标准方程为(x -6)2
+(y -1)2
=1. (2)因为直线l ∥OA ,所以直线l 的斜率为
4-0
2-0
=2. 设直线l 的方程为y =2x +m ,即2x -y +m =0, 则圆心M 到直线l 的距离 d =|2×6-7+m|5=|m +5|5
.
因为BC =OA =22+42=25, 而MC 2=d 2+
BC 2
2
, 所以25=(m +5)2
5+5,解得m =5或m =-15.
故直线l 的方程为2x -y +5=0或2x -y -15=0.
(3)设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2).
因为A(2,4),T(t ,0),TA →+TP →=TQ →
,所以⎩⎨⎧x 2=x 1+2-t ,y 2=y 1+4.①
因为点Q 在圆M 上,所以(x 2-6)2+(y 2-7)2=25.② 将①代入②,得(x 1-t -4)2+(y 1-3)2=25.
于是点P(x 1,y 1)既在圆M 上,又在圆2+(y -3)2=25上, 从而圆(x -6)2+(y -7)2=25与圆2+(y -3)2=25有公共点,
所以5-5≤[(t +4)-6]2+(3-7)2≤5+5,解得2-221≤t ≤2+221.
因此,实数t 的取值范围是. H4 直线与圆、圆与圆的位置关系
16.H1、H4 已知直线l :mx +y +3m -3=0与圆x 2+y 2=12交于A ,B 两点,过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点.若|AB|=23,则|CD|=________.
16.4 直线l :m(x +3)+y -3=0过定点(-3,3),又|AB|=23,≨|3m -3|1+m 2
2+(3)2=12,解得m =-33.直线方程中,当x =0时,y =2 3.又(-3,3),(0,23)两点都在圆上,≨直线l 与圆的两交点为A(-3,3),B(0,23).
设过点A(-3,3)且与直线l 垂直的直线为3x +y +c 1=0,将(-3,3)。