四川省成都市2016届高三高考热身试题(数学理)
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2016年四川省高考数学试卷(理科)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.1.(5分)设集合A={x|﹣2≤x≤2},Z为整数集,则A∩Z中元素的个数是()A.3 B.4 C.5 D.62.(5分)设i为虚数单位,则(x+i)6的展开式中含x4的项为()A.﹣15x4B.15x4 C.﹣20ix4D.20ix43.(5分)为了得到函数y=sin(2x﹣)的图象,只需把函数y=sin2x的图象上所有的点()A.向左平行移动个单位长度B.向右平行移动个单位长度C.向左平行移动个单位长度 D.向右平行移动个单位长度4.(5分)用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为()A.24 B.48 C.60 D.725.(5分)某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是()(参考数据:lg1.12=0.05,lg1.3=0.11,lg2=0.30)A.2018年B.2019年C.2020年D.2021年6.(5分)秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法.如图所示的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例,若输入n,x的值分别为3,2,则输出v的值为()A.9 B.18 C.20 D.357.(5分)设p:实数x,y满足(x﹣1)2+(y﹣1)2≤2,q:实数x,y满足,则p是q的()A.必要不充分条件 B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件8.(5分)设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,M是线段PF上的点,且|PM|=2|MF|,则直线OM的斜率的最大值为()A.B.C.D.19.(5分)设直线l1,l2分别是函数f(x)=图象上点P1,P2处的切线,l1与l2垂直相交于点P,且l1,l2分别与y轴相交于点A,B,则△PAB 的面积的取值范围是()A.(0,1) B.(0,2) C.(0,+∞)D.(1,+∞)10.(5分)在平面内,定点A,B,C,D满足==,•=•=•=﹣2,动点P,M满足=1,=,则||2的最大值是()A.B.C. D.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.(5分)﹣=.12.(5分)同时抛掷两枚质地均匀的硬币,当至少有一枚硬币正面向上时,就说这次试验成功,则在2次试验中成功次数X的均值是.13.(5分)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.14.(5分)已知函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,f(x)=4x,则f(﹣)+f(1)=.15.(5分)在平面直角坐标系中,当P(x,y)不是原点时,定义P的“伴随点”为P′(,);当P是原点时,定义P的“伴随点“为它自身,平面曲线C上所有点的“伴随点”所构成的曲线C′定义为曲线C的“伴随曲线”.现有下列命题:①若点A的“伴随点”是点A′,则点A′的“伴随点”是点A;②单位圆的“伴随曲线”是它自身;③若曲线C关于x轴对称,则其“伴随曲线”C′关于y轴对称;④一条直线的“伴随曲线”是一条直线.其中的真命题是(写出所有真命题的序列).三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.(12分)我国是世界上严重缺水的国家,某市政府为了鼓励居民节约用水,计划调整居民生活用水收费方案,拟确定一个合理的月用水量标准x(吨),一位居民的月用水量不超过x的部分按平价收费,超出x的部分按议价收费.为了了解居民用水情况,通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照[0,0.5),[0.5,1),…,[4,4.5)分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图.(Ⅰ)求直方图中a的值;(Ⅱ)设该市有30万居民,估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数,并说明理由;(Ⅲ)若该市政府希望使85%的居民每月的用水量不超过标准x(吨),估计x 的值,并说明理由.17.(12分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且+=.(Ⅰ)证明:sinAsinB=sinC;(Ⅱ)若b2+c2﹣a2=bc,求tanB.18.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AD∥BC,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=AD.E为棱AD的中点,异面直线PA与CD所成的角为90°.(Ⅰ)在平面PAB内找一点M,使得直线CM∥平面PBE,并说明理由;(Ⅱ)若二面角P﹣CD﹣A的大小为45°,求直线PA与平面PCE所成角的正弦值.19.(12分)已知数列{a n}的首项为1,S n为数列{a n}的前n项和,S n+1=qS n+1,其中q>0,n∈N*.(Ⅰ)若2a2,a3,a2+2成等差数列,求a n的通项公式;(Ⅱ)设双曲线x2﹣=1的离心率为e n,且e2=,证明:e1+e2+⋅⋅⋅+e n>.20.(13分)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的3个顶点,直线l:y=﹣x+3与椭圆E有且只有一个公共点T.(Ⅰ)求椭圆E的方程及点T的坐标;(Ⅱ)设O是坐标原点,直线l′平行于OT,与椭圆E交于不同的两点A、B,且与直线l交于点P.证明:存在常数λ,使得|PT|2=λ|PA|•|PB|,并求λ的值.21.(14分)设函数f(x)=ax2﹣a﹣lnx,其中a∈R.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)确定a的所有可能取值,使得f(x)>﹣e1﹣x在区间(1,+∞)内恒成立(e=2.718…为自然对数的底数).2016年四川省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.1.(5分)(2016秋•游仙区校级月考)设集合A={x|﹣2≤x≤2},Z为整数集,则A∩Z中元素的个数是()A.3 B.4 C.5 D.6【分析】由A与Z,求出两集合的交集,即可作出判断.【解答】解:∵A={x|﹣2≤x≤2},Z为整数集,∴A∩Z={﹣2,﹣1,0,1,2},则A∩Z中元素的个数是5,故选:C.2.(5分)设i为虚数单位,则(x+i)6的展开式中含x4的项为()A.﹣15x4B.15x4 C.﹣20ix4D.20ix4【分析】利用二项展开式的通项公式即可得到答案.【解答】解:(x+i)6的展开式中含x4的项为x4•i2=﹣15x4,故选:A.3.(5分)(2016•自贡校级模拟)为了得到函数y=sin(2x﹣)的图象,只需把函数y=sin2x的图象上所有的点()A.向左平行移动个单位长度B.向右平行移动个单位长度C.向左平行移动个单位长度 D.向右平行移动个单位长度【分析】由条件根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,可得结论.【解答】解:把函数y=sin2x的图象向右平移个单位长度,可得函数y=sin2(x﹣)=sin(2x﹣)的图象,故选:D.4.(5分)(2016秋•通渭县期末)用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为()A.24 B.48 C.60 D.72【分析】用1、2、3、4、5组成无重复数字的五位奇数,可以看作是填5个空,要求个位是奇数,其它位置无条件限制,因此先从3个奇数中任选1个填入,其它4个数在4个位置上全排列即可.【解答】解:要组成无重复数字的五位奇数,则个位只能排1,3,5中的一个数,共有3种排法,然后还剩4个数,剩余的4个数可以在十位到万位4个位置上全排列,共有=24种排法.由分步乘法计数原理得,由1、2、3、4、5组成的无重复数字的五位数中奇数有3×24=72个.故选:D.5.(5分)(2016•四川)某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是()(参考数据:lg1.12=0.05,lg1.3=0.11,lg2=0.30)A.2018年B.2019年C.2020年D.2021年【分析】设第n年开始超过200万元,可得130×(1+12%)n﹣2015>200,两边取对数即可得出.【解答】解:设第n年开始超过200万元,则130×(1+12%)n﹣2015>200,化为:(n﹣2015)lg1.12>lg2﹣lg1.3,n﹣2015>=3.8.取n=2019.因此开始超过200万元的年份是2019年.故选:B.6.(5分)(2016春•平罗县校级期末)秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法.如图所示的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例,若输入n,x的值分别为3,2,则输出v的值为()A.9 B.18 C.20 D.35【分析】由题意,模拟程序的运行,依次写出每次循环得到的i,v的值,当i=﹣1时,不满足条件i≥0,跳出循环,输出v的值为18.【解答】解:初始值n=3,x=2,程序运行过程如下表所示:v=1i=2 v=1×2+2=4i=1 v=4×2+1=9i=0 v=9×2+0=18i=﹣1 跳出循环,输出v的值为18.故选:B.7.(5分)(2016秋•湘桥区校级月考)设p:实数x,y满足(x﹣1)2+(y﹣1)2≤2,q:实数x,y满足,则p是q的()A.必要不充分条件 B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【分析】画出p,q表示的平面区域,进而根据充要条件的定义,可得答案.【解答】解:(x﹣1)2+(y﹣1)2≤2表示以(1,1)为圆心,以为半径的圆内区域(包括边界);满足的可行域如图有阴影部分所示,故p是q的必要不充分条件,故选:A8.(5分)设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,M是线段PF上的点,且|PM|=2|MF|,则直线OM的斜率的最大值为()A.B.C.D.1【分析】由题意可得F(,0),设P(,y0),要求k OM的最大值,设y0>0,运用向量的加减运算可得=+=(+,),再由直线的斜率公式,结合基本不等式,可得最大值.【解答】解:由题意可得F(,0),设P(,y0),显然当y0<0,k OM<0;当y0>0,k OM>0.要求k OM的最大值,设y0>0,则=+=+=+(﹣)=+=(+,),可得k OM==≤=,当且仅当y02=2p2,取得等号.故选:C.9.(5分)(2016•四川)设直线l1,l2分别是函数f(x)=图象上点P1,P2处的切线,l1与l2垂直相交于点P,且l1,l2分别与y轴相交于点A,B,则△PAB的面积的取值范围是()A.(0,1) B.(0,2) C.(0,+∞)D.(1,+∞)【分析】设出点P1,P2的坐标,求出原分段函数的导函数,得到直线l1与l2的斜率,由两直线垂直求得P1,P2的横坐标的乘积为1,再分别写出两直线的点斜式方程,求得A,B两点的纵坐标,得到|AB|,联立两直线方程求得P的横坐标,然后代入三角形面积公式,利用基本不等式求得△PAB的面积的取值范围.【解答】解:设P1(x1,y1),P2(x2,y2)(0<x1<1<x2),当0<x<1时,f′(x)=,当x>1时,f′(x)=,∴l1的斜率,l2的斜率,∵l1与l2垂直,且x2>x1>0,∴,即x1x2=1.直线l1:,l2:.取x=0分别得到A(0,1﹣lnx1),B(0,﹣1+lnx2),|AB|=|1﹣lnx1﹣(﹣1+lnx2)|=|2﹣(lnx1+lnx2)|=|2﹣lnx1x2|=2.联立两直线方程可得交点P的横坐标为x=,∴|AB|•|x P|==.∵函数y=x+在(0,1)上为减函数,且0<x1<1,∴,则,∴.∴△PAB的面积的取值范围是(0,1).故选:A.10.(5分)(2016秋•汕头期末)在平面内,定点A,B,C,D满足==,•=•=•=﹣2,动点P,M满足=1,=,则||2的最大值是()A.B.C. D.【分析】由==,可得D为△ABC的外心,又•=•=•,可得可得D为△ABC的垂心,则D为△ABC的中心,即△ABC为正三角形.运用向量的数量积定义可得△ABC的边长,以A为坐标原点,AD所在直线为x轴建立直角坐标系xOy,求得B,C的坐标,再设P(cosθ,sinθ),(0≤θ<2π),由中点坐标公式可得M的坐标,运用两点的距离公式可得BM的长,运用三角函数的恒等变换公式,结合正弦函数的值域,即可得到最大值.【解答】解:由==,可得D为△ABC的外心,又•=•=•,可得•(﹣)=0,•(﹣)=0,即•=•=0,即有⊥,⊥,可得D为△ABC的垂心,则D为△ABC的中心,即△ABC为正三角形.由•=﹣2,即有||•||cos120°=﹣2,解得||=2,△ABC的边长为4cos30°=2,以A为坐标原点,AD所在直线为x轴建立直角坐标系xOy,可得B(3,﹣),C(3,),D(2,0),由=1,可设P(cosθ,sinθ),(0≤θ<2π),由=,可得M为PC的中点,即有M(,),则||2=(3﹣)2+(+)2=+==,当sin(θ﹣)=1,即θ=时,取得最大值,且为.故选:B.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.(5分)(2013秋•南开区期末)﹣=.【分析】把所求的式子利用二倍角的余弦函数公式化简,再利用特殊角的三角函数值,即可得到所求式子的值.【解答】解:cos2﹣sin2=cos(2×)=cos=.故答案为:12.(5分)(2016秋•大连月考)同时抛掷两枚质地均匀的硬币,当至少有一枚硬币正面向上时,就说这次试验成功,则在2次试验中成功次数X的均值是.【分析】由对立事件概率计算公式求出这次试验成功的概率,从而得到在2次试验中成功次数X~B(2,),由此能求出在2次试验中成功次数X的均值E(X).【解答】解:∵同时抛掷两枚质地均匀的硬币,当至少有一枚硬币正面向上时,就说这次试验成功,∴这次试验成功的概率p=1﹣()2=,∴在2次试验中成功次数X~B(2,),∴在2次试验中成功次数X的均值E(X)==.故答案为:.13.(5分)(2016秋•汕头期末)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.【分析】由已知结合给定的三棱锥的正视图,可得:三棱锥的底面是底为2,高为1,棱锥的高为1,进而得到答案.【解答】解:∵三棱锥的四个面都是腰长为2的等腰三角形,结合给定的三棱锥的正视图,可得:三棱锥的底面是底为2,高为1,棱锥的高为1,故棱锥的体积V=×(×2×1)×1=,故答案为:14.(5分)(2016春•陕西校级期末)已知函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,f(x)=4x,则f(﹣)+f(1)=﹣2.【分析】根据f(x)是周期为2的奇函数即可得到f(﹣)=f(﹣2﹣)=f(﹣)=﹣f(),利用当0<x<1时,f(x)=4x,求出f(﹣),再求出f(1),即可求得答案.【解答】解:∵f(x)是定义在R上周期为2的奇函数,∴f(﹣)=f(﹣2﹣)=f(﹣)=﹣f()∵x∈(0,1)时,f(x)=4x,∴f(﹣)=﹣2,∵f(x)是定义在R上周期为2的奇函数,∴f(﹣1)=f(1),f(﹣1)=﹣f(1),∴f(1)=0,∴f(﹣)+f(1)=﹣2.故答案为:﹣215.(5分)(2016秋•江西月考)在平面直角坐标系中,当P(x,y)不是原点时,定义P的“伴随点”为P′(,);当P是原点时,定义P的“伴随点“为它自身,平面曲线C上所有点的“伴随点”所构成的曲线C′定义为曲线C的“伴随曲线”.现有下列命题:①若点A的“伴随点”是点A′,则点A′的“伴随点”是点A;②单位圆的“伴随曲线”是它自身;③若曲线C关于x轴对称,则其“伴随曲线”C′关于y轴对称;④一条直线的“伴随曲线”是一条直线.其中的真命题是②③(写出所有真命题的序列).【分析】利用新定义,对4个命题分别进行判断,即可得出结论.【解答】解:①若点A(x,y)的“伴随点”是点A′(,),则点A′(,)的“伴随点”是点(﹣x,﹣y),故不正确;②由①可知,单位圆的“伴随曲线”是它自身,故正确;③若曲线C关于x轴对称,点A(x,y)关于x轴的对称点为(x,﹣y),“伴随点”是点A′(﹣,),则其“伴随曲线”C′关于y轴对称,故正确;④设直线方程为y=kx+b(b≠0),点A(x,y)的“伴随点”是点A′(m,n),则∵点A(x,y)的“伴随点”是点A′(,),∴,∴x=﹣,y=∵m=,∴代入整理可得n﹣1=0表示圆,故不正确.故答案为:②③.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.(12分)(2016秋•博野县校级期中)我国是世界上严重缺水的国家,某市政府为了鼓励居民节约用水,计划调整居民生活用水收费方案,拟确定一个合理的月用水量标准x(吨),一位居民的月用水量不超过x的部分按平价收费,超出x 的部分按议价收费.为了了解居民用水情况,通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照[0,0.5),[0.5,1),…,[4,4.5)分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图.(Ⅰ)求直方图中a的值;(Ⅱ)设该市有30万居民,估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数,并说明理由;(Ⅲ)若该市政府希望使85%的居民每月的用水量不超过标准x(吨),估计x 的值,并说明理由.【分析】(Ⅰ)根据各组的累积频率为1,构造方程,可得a值;(Ⅱ)由图可得月均用水量不低于3吨的频率,进而可估算出月均用水量不低于3吨的人数;(Ⅲ)由图可得月均用水量低于2.5吨的频率及月均用水量低于3吨的频率,进而可得x值.【解答】解:(Ⅰ)∵0.5×(0.08+0.16+0.4+0.52+0.12+0.08+0.04+2a)=1,∴a=0.3;(Ⅱ)由图可得月均用水量不低于3吨的频率为:0.5×(0.12+0.08+0.04)=0.12,由30×0.12=3.6得:全市居民中月均用水量不低于3吨的人数约为3.6万;(Ⅲ)由图可得月均用水量低于2.5吨的频率为:0.5×(0.08+0.16+0.3+0.4+0.52)=0.73<85%;月均用水量低于3吨的频率为:0.5×(0.08+0.16+0.3+0.4+0.52+0.3)=0.88>85%;则x=2.5+0.5×=2.9吨17.(12分)(2016•四川)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且+=.(Ⅰ)证明:sinAsinB=sinC;(Ⅱ)若b2+c2﹣a2=bc,求tanB.【分析】(Ⅰ)将已知等式通分后利用两角和的正弦函数公式整理,利用正弦定理,即可证明.(Ⅱ)由余弦定理求出A的余弦函数值,利用(Ⅰ)的条件,求解B的正切函数值即可.【解答】(Ⅰ)证明:在△ABC中,∵+=,∴由正弦定理得:,∴=,∵sin(A+B)=sinC.∴整理可得:sinAsinB=sinC,(Ⅱ)解:b2+c2﹣a2=bc,由余弦定理可得cosA=.sinA=,=+==1,=,tanB=4.18.(12分)(2016秋•杨浦区校级月考)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AD∥BC,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=AD.E为棱AD的中点,异面直线PA与CD所成的角为90°.(Ⅰ)在平面PAB内找一点M,使得直线CM∥平面PBE,并说明理由;(Ⅱ)若二面角P﹣CD﹣A的大小为45°,求直线PA与平面PCE所成角的正弦值.【分析】(I)延长AB交直线CD于点M,由点E为AD的中点,可得AE=ED=AD,由BC=CD=AD,可得ED=BC,已知ED∥BC.可得四边形BCDE为平行四边形,即EB∥CD.利用线面平行的判定定理证明得直线CM∥平面PBE即可.(II)如图所示,由∠ADC=∠PAB=90°,异面直线PA与CD所成的角为90°AB∩CD=M,可得AP⊥平面ABCD.由CD⊥PD,PA⊥AD.因此∠PDA是二面角P﹣CD ﹣A的平面角,大小为45°.PA=AD.不妨设AD=2,则BC=CD=AD=1.可得P(0,0,2),E(0,1,0),C(﹣1,2,0),利用法向量的性质、向量夹角公式、线面角计算公式即可得出.【解答】解:(I)延长AB交直线CD于点M,∵点E为AD的中点,∴AE=ED=AD,∵BC=CD=AD,∴ED=BC,∵AD∥BC,即ED∥BC.∴四边形BCDE为平行四边形,即EB∥CD.∵AB∩CD=M,∴M∈CD,∴CM∥BE,∵BE⊂平面PBE,∴CM∥平面PBE,∵M∈AB,AB⊂平面PAB,∴M∈平面PAB,故在平面PAB内可以找到一点M(M=AB∩CD),使得直线CM ∥平面PBE.(II)如图所示,∵∠ADC=∠PAB=90°,异面直线PA与CD所成的角为90°,AB ∩CD=M,∴AP⊥平面ABCD.∴CD⊥PD,PA⊥AD.因此∠PDA是二面角P﹣CD﹣A的平面角,大小为45°.∴PA=AD.不妨设AD=2,则BC=CD=AD=1.∴P(0,0,2),E(0,1,0),C(﹣1,2,0),∴=(﹣1,1,0),=(0,1,﹣2),=(0,0,2),设平面PCE的法向量为=(x,y,z),则,可得:.令y=2,则x=2,z=1,∴=(2,2,1).设直线PA与平面PCE所成角为θ,则sinθ====.19.(12分)已知数列{a n}的首项为1,S n为数列{a n}的前n项和,S n+1=qS n+1,其中q>0,n∈N*.(Ⅰ)若2a2,a3,a2+2成等差数列,求a n的通项公式;(Ⅱ)设双曲线x2﹣=1的离心率为e n,且e2=,证明:e1+e2+⋅⋅⋅+e n>.【分析】(Ⅰ)由条件利用等比数列的定义和性质,求得数列{a n}为首项等于1、公比为q的等比数列,再根据2a2,a3,a2+2成等差数列求得公比q的值,可得{a n}的通项公式.(Ⅱ)利用双曲线的定义和简单性质求得e n=,根据e2==,求得q的值,可得{a n}的解析式,再利用放缩法可得∴e n=>,从而证得不等式成立.=qS n+1 ①,∴当n≥2时,S n=qS n﹣1+1 ②,两式相减可【解答】解:(Ⅰ)∵S n+1得a n=q•a n,+1即从第二项开始,数列{a n}为等比数列,公比为q.当n=1时,∵数列{a n}的首项为1,∴a1+a2=S2=q•a1+1,∴a2 =a1•q,∴数列{a n}为等比数列,公比为q.∵2a2,a3,a2+2成等差数列,∴2a3 =2a2+a2+2,∴2q2=2q+q+2,求得q=2,或q=﹣.根据q>0,故取q=2,∴a n=2n﹣1,n∈N*.(Ⅱ)证明:设双曲线x2﹣=1的离心率为e n,∴e n==.由于数列{a n}为首项等于1、公比为q的等比数列,∴e2===,q=,∴a n=,∴e n==>=.∴e1+e2+⋅⋅⋅+e n>1+++…+==,原不等式得证.20.(13分)(2016秋•路南区校级月考)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的3个顶点,直线l:y=﹣x+3与椭圆E 有且只有一个公共点T.(Ⅰ)求椭圆E的方程及点T的坐标;(Ⅱ)设O是坐标原点,直线l′平行于OT,与椭圆E交于不同的两点A、B,且与直线l交于点P.证明:存在常数λ,使得|PT|2=λ|PA|•|PB|,并求λ的值.【分析】(Ⅰ)根据椭圆的短轴端点C与左右焦点F1、F2构成等腰直角三角形,结合直线l与椭圆E只有一个交点,利用判别式△=0,即可求出椭圆E的方程和点T的坐标;(Ⅱ)设出点P的坐标,根据l′∥OT写出l′的参数方程,代入椭圆E的方程中,整理得出方程,再根据参数的几何意义求出|PT|2、|PA|和|PB|,由|PT|2=λ|PA|•|PB|求出λ的值.【解答】解:(Ⅰ)设短轴一端点为C(0,b),左右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),其中c>0,则c2+b2=a2;由题意,△F1F2C为直角三角形,∴=+,解得b=c=a,∴椭圆E的方程为+=1;代入直线l:y=﹣x+3,可得3x2﹣12x+18﹣2b2=0,又直线l与椭圆E只有一个交点,则△=122﹣4×3(18﹣2b2)=0,解得b2=3,∴椭圆E的方程为+=1;由b2=3,解得x=2,则y=﹣x+3=1,所以点T的坐标为(2,1);(Ⅱ)设P(x0,3﹣x0)在l上,由k OT=,l′平行OT,得l′的参数方程为,代入椭圆E中,得+2=6,整理得2t2+4t+﹣4x0+4=0;设两根为t A,t B,则有t A•t B=;而|PT|2==2,|PA|==|t A|,|PB|==|t B|,且|PT|2=λ|PA|•|PB|,∴λ===,即存在满足题意的λ值.21.(14分)设函数f(x)=ax2﹣a﹣lnx,其中a∈R.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)确定a的所有可能取值,使得f(x)>﹣e1﹣x在区间(1,+∞)内恒成立(e=2.718…为自然对数的底数).【分析】(I)利用导数的运算法则得出f′(x),通过对a分类讨论,利用一元二次方程与一元二次不等式的关系即可判断出其单调性;(Ⅱ)令g(x)=f(x)﹣+e1﹣x=ax2﹣lnx﹣+e1﹣x﹣a,可得g(1)=0,从而g′(1)≥0,解得得a,又,当a时,F′(x)=2a+≥+e1﹣x,可得F′(x)在a时恒大于0,即F(x)在x∈(1,+∞)单调递增.由F(x)>F(1)=2a ﹣1≥0,可得g(x)也在x∈(1,+∞)单调递增,进而利用g(x)>g(1)=0,可得g(x)在x∈(1,+∞)上恒大于0,综合可得a所有可能取值.【解答】解:(Ⅰ)由题意,f′(x)=2ax﹣=,x>0,①当a≤0时,2ax2﹣1≤0,f′(x)≤0,f(x)在(0,+∞)上单调递减.②当a>0时,f′(x)=,当x∈(0,)时,f′(x)<0,当x∈(,+∞)时,f′(x)>0,故f(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增.(Ⅱ)原不等式等价于f(x)﹣+e1﹣x>0在x∈(1.+∞)上恒成立,一方面,令g(x)=f(x)﹣+e1﹣x=ax2﹣lnx﹣+e1﹣x﹣a,只需g(x)在x∈(1.+∞)上恒大于0即可,又∵g(1)=0,故g′(x)在x=1处必大于等于0.令F(x)=g′(x)=2ax﹣+﹣e1﹣x,g′(1)≥0,可得a.另一方面,当a时,F′(x)=2a+≥1+=+e1﹣x,∵x∈(1,+∞),故x3+x﹣2>0,又e1﹣x>0,故F′(x)在a时恒大于0.∴当a时,F(x)在x∈(1,+∞)单调递增.∴F(x)>F(1)=2a﹣1≥0,故g(x)也在x∈(1,+∞)单调递增.∴g(x)>g(1)=0,即g(x)在x∈(1,+∞)上恒大于0.综上,a.。
2016年普通高等学校全国统一考试(四川卷)理科数学一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.1.集合{|22}A x x =-≤≤,Z 为整数集,则A Z 中元素的个数是(A )3 (B )4 (C )5 (D )6 【答案】C 【解析】试题分析:由题意,{2,1,0,1,2}A Z =-- ,故其中的元素个数为5,选C. 考点:集合中交集的运算.【名师点睛】集合的概念及运算一直是高考的热点,几乎是每年必考内容,属于容易题.一般是结合不等式,函数的定义域值域考查,解题的关键是结合韦恩图或数轴解答. 2. 设i 为虚数单位,则6()x i +的展开式中含x 4的项为(A )-15x 4 (B )15x 4 (C )-20i x 4 (D )20i x 4 【答案】A考点:二项展开式,复数的运算.【名师点睛】本题考查二项式定理及复数的运算,复数的概念及运算也是高考的热点,几乎是每年必考内容,属于容易题.一般来说,掌握复数的基本概念及四则运算即可.二项式6()x i +的展开式可以改为6()i x +,则其通项为66r r r C i x -,即含4x 的项为46444615C i x x -=-.3. 为了得到函数πsin(2)3y x =-的图象,只需把函数sin 2y x =的图象上所有的点(A )向左平行移动π3个单位长度 (B )向右平行移动π3个单位长度 (C )向左平行移动π6个单位长度 (D )向右平行移动π6个单位长度【答案】D 【解析】试题分析:由题意,为了得到函数sin(2)sin[2()]36y x x ππ=-=-,只需把函数sin 2y x =的图像上所有点向右移6π个单位,故选D. 考点:三角函数图像的平移.【名师点睛】本题考查三角函数的图象平移,在函数()sin()f x A ωx φ=+的图象平移变换中要注意人“ω”的影响,变换有两种顺序:一种y sin x =的图象向左平移φ个单位得sin()y x φ=+,再把横坐标变为原来的1ω倍,纵坐标不变,得sin()y ωx φ=+的图象,另一种是把y sin x =的图象横坐标变为原来的1ω倍,纵坐标不变,得sin y ωx =的图象,向左平移φω个单位得sin()y ωx φ=+的图象. 4. 用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为 (A )24 (B )48 (C )60 (D )72 【答案】D考点:排列、组合【名师点睛】利用排列组合计数时,关键是正确进行分类和分步,分类时要注意不重不漏,分步时要注意整个事件的完成步骤.在本题中,个位是特殊位置,第一步应先安排这个位置,第二步再安排其他四个位置.. 5. 某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是 (参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg2≈0.30)( A )2018年 (B )2019年 (C )2020年 (D )2021年 【答案】B 【解析】试题分析:设第n 年的研发投资资金为n a ,1130a =,则1130 1.12n n a -=⨯,由题意,需1130 1.12200n n a -=⨯≥,解得5n ≥,故从2019年该公司全年的投入的研发资金超过200万,选B.考点:等比数列的应用.【名师点睛】本题考查等比数列的实际应用.在实际问题中平均增长率问题可以看作是等比数列的应用,解题时要注意把哪个作为数列的首项,然后根据等比数列的通项公式写出通项,列出不等式或方程就可解得结论. 6. 秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法.如图所示的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例,若输入n ,x 的值分别为3,2,则输出v 的值为(A )9 (B )18 (C )20 (D )35 【答案】B考点:1.程序与框图;2.秦九韶算法;3.中国古代数学史.【名师点睛】程序框图是高考的热点之一,几乎是每年必考内容,多半是考循环结构,基本方法是将每次循环的结果一一列举出来,与判断条件比较即可.7. 设p :实数x ,y 满足22(1)(1)2x y -+-≤,q :实数x ,y 满足1,1,1,y x y x y ≥-⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩则p 是q 的(A )必要不充分条件 (B )充分不必要条件 (C )充要条件 (D )既不充分也不必要条件 【答案】A考点:1.充分条件、必要条件的判断;2.线性规划.【名师点睛】本题考查充分性与必要性的判断问题,首先是分清条件和结论,然后考察条件推结论,结论推条件是否成立.这类问题往往与函数、三角、不等式等数学知识结合起来考,本题条件与结论可以转化为平面区域的关系,利用充分性、必要性和集合的包含关系得结论.8. 设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线22(p 0)y px => 上任意一点,M 是线段PF 上的点,且PM =2MF ,则直线OM 的斜率的最大值为(A)3 (B )23 (C)2(D )1【答案】C 【解析】试题分析:设()()22,2,,P pt pt M x y (不妨设0t >),则22,2.2p FP pt pt ⎛⎫=- ⎪⎝⎭由已知得13FM FP = ,22,2362,3p p p x t pt y ⎧-=-⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩,22,332,3p p x t pt y ⎧=+⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩,22112122OM t k t t t ∴==≤=++,()max OM k ∴=故选C.考点:抛物线的简单的几何性质,基本不等式的应用.【名师点睛】本题考查抛物线的性质,结合题意要求,利用抛物线的参数方程表示出抛物线上点P 的坐标,利用向量法求出点M 的坐标,是我们求点坐标的常用方法,由于要求最大值,因此我们把k 斜率用参数t 表示出后,可根据表达式形式选用函数,或不等式的知识求出最值,本题采用基本不等式求出最值. 9. 设直线l 1,l 2分别是函数f (x )= ln ,01,ln ,1,x x x x -<<⎧⎨>⎩图象上点P 1,P 2处的切线,l 1与l 2垂直相交于点P ,且l 1,l 2分别与y 轴相交于点A ,B ,则△P AB 的面积的取值范围是 (A )(0,1) (B )(0,2) (C )(0,+∞) (D )(1,+∞) 【答案】A考点:1.导数的几何意义;2.两直线垂直关系;3.直线方程的应用;4.三角形面积取值范围.【名师点睛】本题首先考查导数的几何意义,其次考查最值问题,解题时可设出切点坐标,利用切线垂直求出这两点的关系,同时得出切线方程,从而得点,A B 坐标,由两直线相交得出P 点坐标,从而求得面积,题中把面积用1x 表示后,可得它的取值范围.解决本题可以是根据题意按部就班一步一步解得结论.这也是我们解决问题的一种基本方法,朴实而基础,简单而实用.10. 在平面内,定点A ,B ,C ,D 满足DA =DB =DC ,DA ⋅DB =DB ⋅DC =DC ⋅DA=-2,动点P ,M满足AP =1,PM =MC,则2BM 的最大值是(A )434 (B )494 (C )374+ (D )374+ 【答案】B 【解析】考点:1.向量的数量积运算;2.向量的夹角;3.解析几何中与圆有关的最值问题.【名师点睛】本题考查平面向量的数量积与向量的模,由于结论是要求向量模的平方的最大值,因此我们要把它用一个参数表示出来,解题时首先对条件进行化简变形,本题中得出120ADC ADB BDC ∠=∠=∠=︒,且2DA DB DC ===,因此我们采用解析法,即建立直角坐标系,写出,,,A B C D 坐标,同时动点P 的轨迹是圆,()(22214x y BM +++=,因此可用圆的性质得出最值.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分. 11. 22cossin 88ππ-= .【答案】2【解析】试题分析:由二倍角公式得22cos sin 88ππ-=cos42=π考点:三角函数二倍角公式.【名师点睛】这是一个来自于课本的题,直接利用课本公式解题,这告诉我们一定要立足于课本.有许多三角函数的求值问题一般都是通过三角函数的公式把函数化为特殊角的三角函数值而求解.12. 同时抛掷两枚质地均匀的硬币,当至少有一枚硬币正面向上时,就说这次试验成功,则在2次试验中成功次数X 的均值是 . 【答案】32考点:离散型随机变量的均值【名师点睛】本题考查随机变量的均值(期望),根据期望公式,首先求出随机变量的所有可能取值12,,,n x x x ,再求得对应的概率(1,2,,)i P i n = ,则均值为1ni i i x P =∑.13. 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.正视图33【解析】试题分析:由三棱锥的正视图知,三棱锥的高为1,底面边长为2,2,则底面等腰三角形的顶角为120︒,所以三棱锥的体积为1122sin1201323V =⨯⨯⨯⨯︒⨯=. 考点:三视图,几何体的体积.【名师点睛】本题考查三视图,考查几何体体积,考查学生的识图能力.解题时要求我们根据三视图想象出几何体的形状,由三视图得出几何体的尺寸,为此我们必须掌握基本几何体(柱、锥、台、球)的三视图以及各种组合体的三视图.14. 已知函数()f x 是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,()4xf x =,则5()(1)2f f -+= . 【答案】-2考点:函数的奇偶性和周期性.【名师点睛】本题考查函数的奇偶性,周期性,属于基本题,在求值时,只要把5()2f -和(1)f ,利用奇偶性与周期性化为(0,1)上的函数值即可.15. 在平面直角坐标系中,当P (x ,y )不是原点时,定义P 的“伴随点”为'2222(,)y xP x y x y -++;当P 是原点时,定义P 的“伴随点”为它自身,平面曲线C 上所有点的“伴随点”所构成的曲线'C 定义为曲线C 的“伴随曲线”.现有下列命题:①若点A 的“伴随点”是点'A ,则点'A 的“伴随点”是点A ②单位圆的“伴随曲线”是它自身;③若曲线C 关于x 轴对称,则其“伴随曲线”'C 关于y 轴对称; ④一条直线的“伴随曲线”是一条直线.其中的真命题是_____________(写出所有真命题的序列). 【答案】②③考点:对新定义的理解、函数的对称性.【名师点睛】本题考查新定义问题,属于创新题,符合新高考的走向.它考查学生的阅读理解能力,接受新思维的能力,考查学生分析问题与解决问题的能力,新定义的概念实质上只是一个载体,解决新问题时,只要通过这个载体把问题转化为我们已经熟悉的知识即可.本题新概念“伴随”实质是一个变换,一个坐标变换,只要根据这个变换得出新的点的坐标,然后判断,问题就得以解决.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16. (本小题满分12分)我国是世界上严重缺水的国家,某市政府为了鼓励居民节约用水,计划调整居民生活用水收费方案,拟确定一个合理的月用水量标准x(吨)、一位居民的月用水量不超过x的部分按平价收费,超出x的部分按议价收费.为了了解居民用水情况,通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照[0,0.5),[0.5,1),…,[4,4.5)分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图.(I )求直方图中a 的值;(II )设该市有30万居民,估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数,并说明理由; (III )若该市政府希望使85%的居民每月的用水量不超过标准x (吨),估计x 的值,并说明理由. 【答案】(Ⅰ)0.30a =;(Ⅱ)36000;(Ⅲ)2.9.试题解析:(Ⅰ)由频率分布直方图知,月均用水量在[0,0.5)中的频率为0.08×0.5=0.04,同理,在[0.5,1),[1.5,2),[2,2.5),[3,3.5),[3.5,4),[4,4.5)中的频率分别为0.08,0.20,0.26,0.06,0.04,0.02.由0.04+0.08+0.5×a +0.20+0.26+0.5×a +0.06+0.04+0.02=1,解得a =0.30.(Ⅱ)由(Ⅰ),100位居民每人月均用水量不低于3吨的频率为0.06+0.04+0.02=0.12.由以上样本的频率分布,可以估计全市30万居民中月均用水量不低于3吨的人数为300 000×0.12=36 000. (Ⅲ)因为前6组的频率之和为0.04+0.08+0.15+0.20+0.26+0.15=0.88>0.85, 而前5组的频率之和为0.04+0.08+0.15+0.20+0.26=0.73<0.85, 所以2.5≤x <3.由0.3×(x –2.5)=0.85–0.73, 解得x =2.9.所以,估计月用水量标准为2.9吨时,85%的居民每月的用水量不超过标准. 考点:频率分布直方图.【名师点睛】本题主要考查频率分布直方图、频率、频数的计算公式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力.在频率分布直方图中,第个小矩形面积就是相应的频率或概率,所有小矩形面积之和为1,这是解题的关键,也是识图的基础. 17. (本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且cos cos sin A B Ca b c+=. (I )证明:sin sin sin A B C =; (II )若22265b c a bc +-=,求tan B . 【答案】(Ⅰ)证明详见解析;(Ⅱ)4.试题解析:(Ⅰ)根据正弦定理,可设sin a A =sin b B =sin c C =k (k >0). 则a =k sin A ,b =k sin B ,c =k sin C . 代入cos A a +cos B b =sin C c中,有 cos sin A k A +cos sin B k B =sin sin C k C,变形可得 sin A sin B =sin A cos B +cos A sin B =sin(A +B ).在△ABC 中,由A +B +C =π,有sin(A +B )=sin(π–C )=sin C ,所以sin A sin B =sin C .(Ⅱ)由已知,b 2+c 2–a 2=65bc ,根据余弦定理,有 cos A =2222b c a bc+-=35.所以sin A =45. 由(Ⅰ),sin A sin B =sin A cos B +cos A sin B , 所以45sin B =45cos B +35sin B , 故sin tan 4cos B B B ==. 考点:正弦定理、余弦定理、商数关系、平方关系.【名师点睛】本题考查正弦定理、余弦定理、商数关系等基础知识,考查学生的分析问题的能力和计算能力.在解三角形的应用中,凡是遇到等式中有边又有角时,可用正弦定理进行边角互化,一种是化为三角函数问题,一般是化为代数式变形问题.在角的变化过程中注意三角形的内角和为180︒这个结论,否则难以得出结论.18. (本小题满分12分)如图,在四棱锥P-ABCD 中,AD ∥BC ,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=12AD ,E 为边AD 的中点,异面直线PA 与CD 所成的角为90°.(Ⅰ)在平面PAB 内找一点M ,使得直线CM ∥平面PBE ,.并说明理由;(Ⅱ)若二面角P-CD-A 的大小为45°,求直线PA 与平面PCE 所成角的正弦值.E D CB PA【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)1 3.试题解析:(Ⅰ)在梯形ABCD中,AB与CD不平行.延长AB,DC,相交于点M(M∈平面P AB),点M即为所求的一个点.理由如下:由已知,BC∥ED,且BC=ED.所以四边形BCDE是平行四边形.,所以CD∥EB从而CM∥EB.又EB⊂平面PBE,CM⊄平面PBE,所以CM∥平面PBE.(说明:延长AP至点N,使得AP=PN,则所找的点可以是直线MN上任意一点)(Ⅱ)方法一:设BC=1,则在Rt△PAD中,PA=AD=2.过点A作AH⊥CE,交CE的延长线于点H,连接PH.易知PA⊥平面ABCD,从而PA⊥CE.于是CE⊥平面PAH.所以平面PCE ⊥平面PAH.过A 作AQ ⊥PH 于Q ,则AQ ⊥平面PCE.所以∠APH 是PA 与平面PCE 所成的角.在Rt △AEH 中,∠AEH=45°,AE=1,所以AH=2.在Rt △PAH 中,2 , 所以sin ∠APH=AH PH =13.所以PE =(1,0,-2),EC =(1,1,0),AP =(0,0,2)设平面PCE 的法向量为n=(x,y,z),由0,0,PEEC⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩nn得20,0,x zx y-=⎧⎨+=⎩设x=2,解得n=(2,-2,1).设直线PA与平面PCE所成角为α,则sinα=||||||n APn AP⋅⋅13=.所以直线PA与平面PCE所成角的正弦值为1 3.P考点:线线平行、线面平行、向量法.【名师点睛】本题考查线面平行、线线平行、向量法等基础知识,考查空间想象能力、分析问题的能力、计算能力.证明线面平行时,可根据判定定理的条件在平面内找一条平行线,而这条平行线一般是由过面外的直线的一个平面与此平面相交而得,证明时注意定理的另外两个条件(线在面内,线在面外)要写全,否则会被扣分,求线面角(以及其他角),一种方法可根据定义作出这个角(注意还要证明),然后通过解三角形求出这个角.另一种方法建立空间直角坐标系,用向量法求角,这种方法主要是计算,不需要“作角、证明”,关键是记住相应公式即可.19. (本小题满分12分)已知数列{na}的首项为1,nS为数列{}na的前n项和,11n nS qS+=+,其中q>0,*n N∈.(Ⅰ)若2322,,2a a a+成等差数列,求{}na的通项公式;(Ⅱ)设双曲线2221nyxa-=的离心率为ne,且253e=,证明:121433n nn ne e e--++⋅⋅⋅+>.【答案】(Ⅰ)1=nna q-;(Ⅱ)详见解析.(Ⅱ)先利用双曲线的离心率定义得到n e 的表达式,再由253e =解出q 的值,要证明题设不等式,一般想法是求出和12n e e e +++L ,但数列{}n e 的和不可求,因此我们利用放缩法得1n n e q ->,从而有12n e e e +++L 11n q q ->+++L ,右边的和是等比数列的和,可求,此和即为要证不等式的右边. 最后利用等比数列的求和公式计算证明.试题解析:(Ⅰ)由已知,1211,1,n n n n S qS S qS +++=+=+ 两式相减得到21,1n n a qa n ++=?.又由211S qS =+得到21a qa =,故1n n a qa +=对所有1n ³都成立.所以,数列{}n a 是首项为1,公比为q 的等比数列.从而1=n n a q -.由2322+2a a a ,,成等比数列,可得322=32a a +,即22=32,q q +,则(21)(2)0q +q -=,由已知,0q >,故 =2q .所以1*2()n n a n -=?N .考点:数列的通项公式、双曲线的离心率、等比数列的求和公式.【名师点睛】本题考查数列的通项公式、双曲线的离心率、等比数列的求和公式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、计算能力.在第(Ⅰ)问中,已知的是n S 的递推式,在与n S 的关系式中,经常用1n -代换n (2n ≥),然后两式相减,可得n a 的递推式,利用这种方法解题时要注意1a ;在第(Ⅱ)问中,不等式的证明用到了放缩法,这是证明不等式常用的方法,本题放缩的目的是为了求数列的和.另外放缩时要注意放缩的“度”.不能太大,否则得不到结果.20. (本小题满分13分)已知椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,直线:3l y x =-+与椭圆E 有且只有一个公共点T .(Ⅰ)求椭圆E 的方程及点T 的坐标;(Ⅱ)设O 是坐标原点,直线l’平行于OT ,与椭圆E 交于不同的两点A 、B ,且与直线l 交于点P .证明:存在常数λ,使得2PT PA PB λ=⋅,并求λ的值.【答案】(Ⅰ)22163x y +=,点T 坐标为(2,1);(Ⅱ)45λ=. 试题解析:(I )由已知,222(2)a a c +=,即a =,所以a =,则椭圆E 的方程为222212x y b b +=. 由方程组22221,23,x y b b y x ⎧+=⎪⎨⎪=-+⎩得22312(182)0x x b -+-=.①方程①的判别式为2=24(3)b ∆-,由=0∆,得2=3b ,此方程①的解为=2x ,所以椭圆E 的方程为22163x y +=. 点T 坐标为(2,1).(II )由已知可设直线l ' 的方程为1(0)2y x m m =+≠, 有方程组123y x m y x ⎧=+⎪⎨⎪=-+⎩,, 可得22321.3m x m y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,所以P 点坐标为(222,133m m -+ ),2289P T m =.设点A ,B 的坐标分别为1122(,)(,)A x y B x y , . 由方程组2216312x y y x m ⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,, 可得2234(412)0x mx m ++-=.②故存在常数45λ=,使得2PT PA PB λ=⋅. 考点:椭圆的标准方程及其几何性质.【名师点睛】本题考查椭圆的标准方程及其几何性质,考查学生的分析问题解决问题的能力和数形结合的思想.在涉及到直线与椭圆(圆锥曲线)的交点问题时,一般都设交点坐标为1122(,),(,)x y x y ,同时把直线方程与椭圆方程联立,消元后,可得1212,x x x x +,再把PA PB ⋅用12,x x 表示出来,并代入刚才的1212,x x x x +,这种方法是解析几何中的“设而不求”法.可减少计算量,简化解题过程.21. (本小题满分14分)设函数f (x )=ax 2-a -ln x ,其中a ∈R.(Ⅰ)讨论f (x )的单调性;(Ⅱ)确定a 的所有可能取值,使得11()x f x e x ->-在区间(1,+∞)内恒成立(e=2.718…为自然对数的底数). 【答案】(Ⅰ)当x ∈(时,'()f x <0,()f x 单调递减;当x ∈+)∞时,'()f x >0,()f x 单调递增;(Ⅱ)1[,)2a ??.试题解析:(I )2121'()20).ax f x ax x x x-=-=>( 0a ≤当时, '()f x <0,()f x 在0+∞(,)内单调递减.0a >当时,由'()f x =0,有x =此时,当x ∈(时,'()f x <0,()f x 单调递减; 当x ∈+)∞时,'()f x >0,()f x 单调递增. (II )令()g x =111e x x --,()s x =1e x x --. 则'()s x =1e 1x --.而当1x >时,'()s x >0,所以()s x 在区间1+)∞(,内单调递增.又由(1)s =0,有()s x >0,从而当1x >时,()f x >0.当0a ≤,1x >时,()f x =2(1)ln 0a x x --<.故当()f x >()g x 在区间1+)∞(,内恒成立时,必有0a >. 当102a <<综上,1[,)2a ??. 考点:导数的计算、利用导数求函数的单调性,最值、解决恒成立问题.【名师点睛】本题考查导数的计算、利用导数求函数的单调性,最值、解决恒成立问题,考查学生的分析问题解决问题的能力和计算能力.求函数的单调性,基本方法是求'()f x ,解方程'()0f x =,再通过'()f x 的正负确定()f x 的单调性;要证明函数不等式()()f x g x >,一般证明()()f x g x -的最小值大于0,为此要研究函数()()()h x f x g x =-的单调性.本题中注意由于函数()h x 有极小值没法确定,因此要利用已经求得的结论缩小参数取值范围.比较新颖,学生不易想到.有一定的难度.。
2016年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)数学(理工类)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的。
1.设集合{|22}A x x =-≤≤,Z 为整数集,则A Z 中元素的个数是(A )3(B )4(C )5(D )62.设i 为虚数单位,则6(i)x +的展开式中含x 4的项为(A )-15x 4(B )15x 4(C )-20i x 4(D )20i x 43.为了得到函数πsin(2)3y x =-的图象,只需把函数sin 2y x =的图象上所有的点(A )向左平行移动π3个单位长度(B )向右平行移动π3个单位长度(C )向左平行移动π6个单位长度(D )向右平行移动π6个单位长度4.用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为(A )24(B )48(C )60(D )725.某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是(参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg2≈0.30)(A )2018年(B )2019年(C )2020年(D )2021年6.秦九韶是我国南宋使其的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法.如图所示的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例,若输入n ,x 的值分别为3,2,则输出v 的值为(A )9(B )18(C )20(D )357.设p :实数x ,y 满足(x –1)2–(y –1)2≤2,q :实数x ,y 满足1,1,1,y x y x y ≥-⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩则p 是q的(A )必要不充分条件(B )充分不必要条件(C )充要条件(D )既不充分也不必要条件8.设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线22(p 0)y px =>上任意一点,M 是线段PF 上的点,且PM =2MF ,则直线OM 的斜率的最大值为(A )33(B )23(C )22(D )19.设直线l 1,l 2分别是函数f (x )=ln ,01,ln ,1,x x x x -<<⎧⎨>⎩图象上点P 1,P 2处的切线,l 1与l 2垂直相交于点P ,且l 1,l 2分别与y 轴相交于点A ,B ,则△PAB 的面积的取值范围是(A )(0,1)(B )(0,2)(C )(0,+∞)(D )(1,+∞)10.在平面内,定点A ,B ,C ,D 满足DA =DB =DC ,DA ﹒DB =DB ﹒DC =DC ﹒DA=-2,动点P ,M 满足AP =1,PM =MC ,则2BM 的最大值是(A )434(B )494(C )37634+(D )372334+二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分。
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.1.集合{|22}A x x =-≤≤,Z 为整数集,则AZ 中元素的个数是( )(A )3 (B )4 (C )5 (D )6 【答案】C 【解析】试题分析:由题意,{2,1,0,1,2}AZ =--,故其中的元素个数为5,选C.考点:集合中交集的运算.【名师点睛】集合的概念及运算一直是高考的热点,几乎是每年必考内容,属于容易题.一般 是结合不等式,函数的定义域值域考查,解题的关键是结合韦恩图或数轴解答.2. 设i 为虚数单位,则6()x i +的展开式中含x 4的项为( )(A )-15x 4 (B )15x 4 (C )-20i x 4 (D )20i x 4 【答案】A考点:二项展开式,复数的运算.【名师点睛】本题考查二项式定理及复数的运算,复数的概念及运算也是高考的热点,几乎是每年必考内容,属于容易题.一般来说,掌握复数的基本概念及四则运算即可.二项式6()x i +的展开式可以改为6()i x +,则其通项为66r rr C i x -,即含4x 的项为46444615C i x x -=-.3. 为了得到函数πsin(2)3y x =-的图象,只需把函数sin 2y x =的图象上所有的点( )(A )向左平行移动π3个单位长度 (B )向右平行移动π3个单位长度 (C )向左平行移动π6个单位长度 (D )向右平行移动π6个单位长度 【答案】D 【解析】试题分析:由题意,为了得到函数sin(2)sin[2()]36y x x ππ=-=-,只需把函数sin 2y x =的图像上所有点向右移6π个单位,故选D. 考点:三角函数图像的平移.【名师点睛】本题考查三角函数的图象平移,在函数()sin()f x A ωx φ=+的图象平移变换中要注意人“ω”的影响,变换有两种顺序:一种y sin x =的图象向左平移φ个单位得sin()y x φ=+,再把横坐标变为原来的1ω倍,纵坐标不变,得sin()y ωx φ=+的图象,另一种是把y sin x =的图象横坐标变为原来的1ω倍,纵坐标不变,得sin y ωx =的图象,向左平移φω个单位得sin()y ωx φ=+的图象.4. 用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为( ) (A )24 (B )48 (C )60 (D )72 【答案】D考点:排列、组合【名师点睛】利用排列组合计数时,关键是正确进行分类和分步,分类时要注意不重不漏,分步时要注意整个事件的完成步骤.在本题中,个位是特殊位置,第一步应先安排这个位置,第二步再安排其他四个位置..5. 某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是( )(参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg2≈0.30)( A )2018年 (B )2019年 (C )2020年 (D )2021年 【答案】B 【解析】试题分析:设第n 年的研发投资资金为n a ,1130a =,则1130 1.12n n a -=⨯,由题意,需1130 1.12200n n a -=⨯≥,解得5n ≥,故从2019年该公司全年的投入的研发资金超过200万,选B.考点:等比数列的应用.【名师点睛】本题考查等比数列的实际应用.在实际问题中平均增长率问题可以看作是等比数列的应用,解题时要注意把哪个作为数列的首项,然后根据等比数列的通项公式写出通项,列出不等式或方程就可解得结论.6. 秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法.如图所示的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例,若输入n ,x 的值分别为3,2,则输出v 的值为(A )9 (B )18 (C )20 (D )35 【答案】B考点:1.程序与框图;2.秦九韶算法;3.中国古代数学史.【名师点睛】程序框图是高考的热点之一,几乎是每年必考内容,多半是考循环结构,基本方法是将每次循环的结果一一列举出来,与判断条件比较即可.7. 设p :实数x ,y 满足22(1)(1)2x y -+-≤,q :实数x ,y 满足1,1,1,y x y x y ≥-⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩则p 是q 的(A )必要不充分条件 (B )充分不必要条件 (C )充要条件 (D )既不充分也不必要条件 【答案】A考点:1.充分条件、必要条件的判断;2.线性规划.【名师点睛】本题考查充分性与必要性的判断问题,首先是分清条件和结论,然后考察条件推结论,结论推条件是否成立.这类问题往往与函数、三角、不等式等数学知识结合起来考,本题条件与结论可以转化为平面区域的关系,利用充分性、必要性和集合的包含关系得结论.8. 设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线22(p 0)y px => 上任意一点,M 是线段PF 上的点,且PM =2MF ,则直线OM 的斜率的最大值为 (A)3 (B )23(C)2 (D )1 【答案】C 【解析】试题分析:设()()22,2,,P pt pt M x y (不妨设0t >),则22,2.2p FP pt pt ⎛⎫=-⎪⎝⎭由已知得13FM FP =,22,2362,3p p p x t pt y ⎧-=-⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩, 22,332,3p p x t pt y ⎧=+⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩,22112122OM t k t t t ∴==≤=++,()max 2OM k ∴=,故选C. 考点:抛物线的简单的几何性质,基本不等式的应用.【名师点睛】本题考查抛物线的性质,结合题意要求,利用抛物线的参数方程表示出抛物线上点P 的坐标,利用向量法求出点M 的坐标,是我们求点坐标的常用方法,由于要求最大值,因此我们把k 斜率用参数t 表示出后,可根据表达式形式选用函数,或不等式的知识求出最值,本题采用基本不等式求出最值.9. 设直线l1,l2分别是函数f(x)=ln,01,ln,1,x xx x-<<⎧⎨>⎩图象上点P1,P2处的切线,l1与l2垂直相交于点P,且l1,l2分别与y轴相交于点A,B,则△P AB的面积的取值范围是(A)(0,1) (B)(0,2) (C)(0,+∞) (D)(1,+∞)【答案】A考点:1.导数的几何意义;2.两直线垂直关系;3.直线方程的应用;4.三角形面积取值范围.【名师点睛】本题首先考查导数的几何意义,其次考查最值问题,解题时可设出切点坐标,利用切线垂直求出这两点的关系,同时得出切线方程,从而得点,A B坐标,由两直线相交得出P点坐标,从而求得面积,题中把面积用1x表示后,可得它的取值范围.解决本题可以是根据题意按部就班一步一步解得结论.这也是我们解决问题的一种基本方法,朴实而基础,简单而实用.10. 在平面内,定点A,B,C,D满足DA=DB=DC,DA⋅DB=DB⋅DC=DC⋅DA=-2,动点P,M满足AP=1,PM=MC,则2BM的最大值是(A)434(B)494(C(D【答案】B 【解析】考点:1.向量的数量积运算;2.向量的夹角;3.解析几何中与圆有关的最值问题.【名师点睛】本题考查平面向量的数量积与向量的模,由于结论是要求向量模的平方的最大值,因此我们要把它用一个参数表示出来,解题时首先对条件进行化简变形,本题中得出120ADC ADB BDC ∠=∠=∠=︒,且2DADB DC ===,因此我们采用解析法,即建立直角坐标系,写出,,,A B C D 坐标,同时动点P 的轨迹是圆,()(22214x y BM +++=,因此可用圆的性质得出最值.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分. 11. 22cos sin 88ππ-=. 【答案】2【解析】试题分析:由二倍角公式得22cos sin 88ππ-=cos42=π考点:三角函数二倍角公式.【名师点睛】这是一个来自于课本的题,直接利用课本公式解题,这告诉我们一定要立足于课本.有许多三角函数的求值问题一般都是通过三角函数的公式把函数化为特殊角的三角函数值而求解.12. 同时抛掷两枚质地均匀的硬币,当至少有一枚硬币正面向上时,就说这次试验成功,则在2次试验中成功次数X 的均值是 . 【答案】32考点:离散型随机变量的均值【名师点睛】本题考查随机变量的均值(期望),根据期望公式,首先求出随机变量的所有可能取值12,,,n x x x ,再求得对应的概率(1,2,,)i P i n =,则均值为1ni i i x P =∑.13. 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.正视图33【答案】3【解析】试题分析:由三棱锥的正视图知,三棱锥的高为1,底面边长为2,2,则底面等腰三角形的顶角为120︒,所以三棱锥的体积为1122sin120132V =⨯⨯⨯⨯︒⨯=. 考点:三视图,几何体的体积.【名师点睛】本题考查三视图,考查几何体体积,考查学生的识图能力.解题时要求我们根据三视图想象出几何体的形状,由三视图得出几何体的尺寸,为此我们必须掌握基本几何体(柱、锥、台、球)的三视图以及各种组合体的三视图.14. 已知函数()f x 是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,()4xf x =,则5()(1)2f f -+= .【答案】-2考点:函数的奇偶性和周期性.【名师点睛】本题考查函数的奇偶性,周期性,属于基本题,在求值时,只要把5()2f -和(1)f ,利用奇偶性与周期性化为(0,1)上的函数值即可.15. 在平面直角坐标系中,当P (x ,y )不是原点时,定义P 的“伴随点”为'2222(,)y xP x y x y -++;当P 是原点时,定义P 的“伴随点”为它自身,平面曲线C 上所有点的“伴随点”所构成的曲线'C 定义为曲线C 的“伴随曲线”.现有下列命题:①若点A 的“伴随点”是点'A ,则点'A 的“伴随点”是点A ②单位圆的“伴随曲线”是它自身;③若曲线C 关于x 轴对称,则其“伴随曲线”'C 关于y 轴对称; ④一条直线的“伴随曲线”是一条直线.其中的真命题是_____________(写出所有真命题的序列). 【答案】②③考点:对新定义的理解、函数的对称性.【名师点睛】本题考查新定义问题,属于创新题,符合新高考的走向.它考查学生的阅读理解能力,接受新思维的能力,考查学生分析问题与解决问题的能力,新定义的概念实质上只是一个载体,解决新问题时,只要通过这个载体把问题转化为我们已经熟悉的知识即可.本题新概念“伴随”实质是一个变换,一个坐标变换,只要根据这个变换得出新的点的坐标,然后判断,问题就得以解决.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16. (本小题满分12分)我国是世界上严重缺水的国家,某市政府为了鼓励居民节约用水,计划调整居民生活用水收费方案,拟确定一个合理的月用水量标准x(吨)、一位居民的月用水量不超过x的部分按平价收费,超出x的部分按议价收费.为了了解居民用水情况,通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照[0,0.5),[0.5,1),…,[4,4.5)分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图.(I)求直方图中a的值;(II )设该市有30万居民,估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数,并说明理由; (III )若该市政府希望使85%的居民每月的用水量不超过标准x (吨),估计x 的值,并说明理由. 【答案】(Ⅰ)0.30a =;(Ⅱ)36000;(Ⅲ)2.9.试题解析:(Ⅰ)由频率分布直方图知,月均用水量在[0,0.5)中的频率为0.08×0.5=0.04,同理,在[0.5,1),[1.5,2),[2,2.5),[3,3.5),[3.5,4),[4,4.5)中的频率分别为0.08,0.20,0.26,0.06,0.04,0.02.由0.04+0.08+0.5×a +0.20+0.26+0.5×a +0.06+0.04+0.02=1,解得a =0.30. (Ⅱ)由(Ⅰ),100位居民每人月均用水量不低于3吨的频率为0.06+0.04+0.02=0.12.由以上样本的频率分布,可以估计全市30万居民中月均用水量不低于3吨的人数为300 000×0.12=36 000.(Ⅲ)因为前6组的频率之和为0.04+0.08+0.15+0.20+0.26+0.15=0.88>0.85, 而前5组的频率之和为0.04+0.08+0.15+0.20+0.26=0.73<0.85, 所以2.5≤x <3.由0.3×(x –2.5)=0.85–0.73, 解得x =2.9.所以,估计月用水量标准为2.9吨时,85%的居民每月的用水量不超过标准. 考点:频率分布直方图.【名师点睛】本题主要考查频率分布直方图、频率、频数的计算公式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力.在频率分布直方图中,第个小矩形面积就是相应的频率或概率,所有小矩形面积之和为1,这是解题的关键,也是识图的基础.17. (本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且cos cos sin A B Ca b c+=. (I )证明:sin sin sin A B C =; (II )若22265b c a bc +-=,求tan B . 【答案】(Ⅰ)证明详见解析;(Ⅱ)4.试题解析:(Ⅰ)根据正弦定理,可设sin a A =sin b B =sin c C =k (k >0). 则a =k sin A ,b =k sin B ,c =k sin C . 代入cos A a +cos B b =sin C c中,有 cos sin A k A +cos sin B k B =sin sin C k C,变形可得 sin A sin B =sin A cos B +cos A sin B =sin(A +B ).在△ABC 中,由A +B +C =π,有sin(A +B )=sin(π–C )=sin C ,所以sin A sin B =sin C .(Ⅱ)由已知,b 2+c 2–a 2=65bc ,根据余弦定理,有 cos A =2222b c a bc +-=35.所以sin A =45. 由(Ⅰ),sin A sin B =sin A cos B +cos A sin B , 所以45sin B =45cos B +35sin B , 故sin tan 4cos B B B ==. 考点:正弦定理、余弦定理、商数关系、平方关系.【名师点睛】本题考查正弦定理、余弦定理、商数关系等基础知识,考查学生的分析问题的能力和计算能力.在解三角形的应用中,凡是遇到等式中有边又有角时,可用正弦定理进行边角互化,一种是化为三角函数问题,一般是化为代数式变形问题.在角的变化过程中注意三角形的内角和为180︒这个结论,否则难以得出结论.18. (本小题满分12分)如图,在四棱锥P-ABCD 中,AD ∥BC ,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=12AD ,E 为边AD 的中点,异面直线PA与CD所成的角为90°.(Ⅰ)在平面PAB内找一点M,使得直线CM∥平面PBE,并说明理由;(Ⅱ)若二面角P-CD-A的大小为45°,求直线PA与平面PCE所成角的正弦值.E D CB PA【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)1 3 .试题解析:(Ⅰ)在梯形ABCD中,AB与CD不平行.延长AB,DC,相交于点M(M∈平面P AB),点M即为所求的一个点.理由如下:由已知,BC∥ED,且BC=ED.所以四边形BCDE是平行四边形.,所以CD∥EB从而CM∥EB.又EB⊂平面PBE,CM⊄平面PBE,所以CM∥平面PBE.(说明:延长AP至点N,使得AP=PN,则所找的点可以是直线MN上任意一点)(Ⅱ)方法一:设BC=1,则在Rt△PAD中,PA=AD=2.过点A作AH⊥CE,交CE的延长线于点H,连接PH. 易知PA⊥平面ABCD,从而PA⊥CE.于是CE⊥平面PAH.所以平面PCE⊥平面PAH.过A作AQ⊥PH于Q,则AQ⊥平面PCE.所以∠APH是PA与平面PCE所成的角.在Rt△AEH中,∠AEH=45°,AE=1,所以AH=2.在Rt△PAH中,2,所以sin∠APH=AHPH=13.所以PE=(1,0,-2),EC=(1,1,0),AP=(0,0,2)设平面PCE的法向量为n=(x,y,z),由0,0,PEEC⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩nn得20,0,x zx y-=⎧⎨+=⎩设x=2,解得n=(2,-2,1).设直线PA与平面PCE所成角为α,则sinα=||||||n APn AP⋅⋅13=.所以直线PA与平面PCE所成角的正弦值为1 3.P考点:线线平行、线面平行、向量法.【名师点睛】本题考查线面平行、线线平行、向量法等基础知识,考查空间想象能力、分析问题的能力、计算能力.证明线面平行时,可根据判定定理的条件在平面内找一条平行线,而这条平行线一般是由过面外的直线的一个平面与此平面相交而得,证明时注意定理的另外两个条件(线在面内,线在面外)要写全,否则会被扣分,求线面角(以及其他角),一种方法可根据定义作出这个角(注意还要证明),然后通过解三角形求出这个角.另一种方法建立空间直角坐标系,用向量法求角,这种方法主要是计算,不需要“作角、证明”,关键是记住相应公式即可.19. (本小题满分12分)已知数列{n a }的首项为1,n S 为数列{}n a 的前n 项和,11n n S qS +=+ ,其中q>0,*n N ∈ . (Ⅰ)若2322,,2a a a + 成等差数列,求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设双曲线2221ny x a -= 的离心率为n e ,且253e = ,证明:121433n n n n e e e --++⋅⋅⋅+>. 【答案】(Ⅰ)1=n n a q -;(Ⅱ)详见解析.(Ⅱ)先利用双曲线的离心率定义得到n e 的表达式,再由253e =解出q 的值,要证明题设不等式,一般想法是求出和12n e e e +++L ,但数列{}n e 的和不可求,因此我们利用放缩法得1n n e q ->,从而有12n e e e +++L 11n q q ->+++L ,右边的和是等比数列的和,可求,此和即为要证不等式的右边. 最后利用等比数列的求和公式计算证明.试题解析:(Ⅰ)由已知,1211,1,n n n n S qS S qS +++=+=+ 两式相减得到21,1n n a qa n ++=?. 又由211S qS =+得到21a qa =,故1n n a qa +=对所有1n ³都成立.所以,数列{}n a 是首项为1,公比为q 的等比数列.从而1=n n a q -.由2322+2a a a ,,成等比数列,可得322=32a a +,即22=32,q q +,则(21)(2)0q+q -=,由已知,0q >,故 =2q .所以1*2()n n a n -=?N .考点:数列的通项公式、双曲线的离心率、等比数列的求和公式.【名师点睛】本题考查数列的通项公式、双曲线的离心率、等比数列的求和公式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、计算能力.在第(Ⅰ)问中,已知的是n S 的递推式,在与n S 的关系式中,经常用1n -代换n (2n ≥),然后两式相减,可得n a 的递推式,利用这种方法解题时要注意1a ;在第(Ⅱ)问中,不等式的证明用到了放缩法,这是证明不等式常用的方法,本题放缩的目的是为了求数列的和.另外放缩时要注意放缩的“度”.不能太大,否则得不到结果.20. (本小题满分13分)已知椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,直线:3l y x =-+与椭圆E 有且只有一个公共点T .(Ⅰ)求椭圆E 的方程及点T 的坐标;(Ⅱ)设O 是坐标原点,直线l’平行于OT ,与椭圆E 交于不同的两点A 、B ,且与直线l 交于点P .证明:存在常数λ,使得2PT PA PB λ=⋅,并求λ的值.【答案】(Ⅰ)22163x y +=,点T 坐标为(2,1);(Ⅱ)45λ=.试题解析:(I )由已知,222(2)a a c +=,即a =,所以a =,则椭圆E 的方程为222212x y b b +=. 由方程组22221,23,x y b b y x ⎧+=⎪⎨⎪=-+⎩得22312(182)0x x b -+-=.①方程①的判别式为2=24(3)b ∆-,由=0∆,得2=3b ,此方程①的解为=2x , 所以椭圆E 的方程为22163x y +=. 点T 坐标为(2,1).(II )由已知可设直线l ' 的方程为1(0)2y x m m =+≠, 有方程组123y x m y x ⎧=+⎪⎨⎪=-+⎩,, 可得22321.3m x m y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩, 所以P 点坐标为(222,133m m -+ ),2289P T m =.设点A ,B 的坐标分别为1122(,)(,)A x y B x y , . 由方程组2216312x y y x m ⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,, 可得2234(412)0x mx m ++-=.②故存在常数45λ=,使得2PT PA PB λ=⋅. 考点:椭圆的标准方程及其几何性质.【名师点睛】本题考查椭圆的标准方程及其几何性质,考查学生的分析问题解决问题的能力和数形结合的思想.在涉及到直线与椭圆(圆锥曲线)的交点问题时,一般都设交点坐标为1122(,),(,)x y x y ,同时把直线方程与椭圆方程联立,消元后,可得1212,x x x x +,再把PA PB ⋅用12,x x 表示出来,并代入刚才的1212,x x x x +,这种方法是解析几何中的“设而不求”法.可减少计算量,简化解题过程.21. (本小题满分14分)设函数f (x )=ax 2-a -ln x ,其中a ∈R.(Ⅰ)讨论f (x )的单调性;(Ⅱ)确定a 的所有可能取值,使得11()x f x e x->-在区间(1,+∞)内恒成立(e=2.718…为自然对数的底数). 【答案】(Ⅰ)当x ∈0,(时,'()f x <0,()f x 单调递减;当x ∈+)∞时,'()f x >0,()f x单调递增;(Ⅱ)1[,)2a ??.试题解析:(I )2121'()20).ax f x ax x x x-=-=>( 0a ≤当时, '()f x <0,()f x 在0+∞(,)内单调递减. 0a >当时,由'()f x =0,有x =此时,当x ∈(时,'()f x <0,()f x 单调递减; 当x ∈+)∞时,'()f x >0,()f x 单调递增. (II )令()g x =111e x x --,()s x =1e x x --. 则'()s x =1e 1x --.而当1x >时,'()s x >0,所以()s x 在区间1+)∞(,内单调递增.又由(1)s =0,有()s x >0,从而当1x >时,()f x >0.当0a ≤,1x >时,()f x =2(1)ln 0a x x --<.故当()f x >()g x 在区间1+)∞(,内恒成立时,必有0a >. 当102a <<>1.综上,1[,)2a ??. 考点:导数的计算、利用导数求函数的单调性,最值、解决恒成立问题.【名师点睛】本题考查导数的计算、利用导数求函数的单调性,最值、解决恒成立问题,考查学生的分析问题解决问题的能力和计算能力.求函数的单调性,基本方法是求'()f x ,解方程'()0f x =,再通过'()f x 的正负确定()f x 的单调性;要证明函数不等式()()f x g x >,一般证明()()f x g x -的最小值大于0,为此要研究函数()()()h x f x g x =-的单调性.本题中注意由于函数()h x 有极小值没法确定,因此要利用已经求得的结论缩小参数取值范围.比较新颖,学生不易想到.有一定的难度.。
2016年普通高等学校招生全国统一考试〔##卷〕数学〔理科〕第Ⅰ卷〔共50分〕一、选择题:本大题共10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〕[2016年##,理1,5分]设集合{|22}A x x =-≤≤,Z 为整数集,则集合A Z 中元素的个数是〔〕〔A 〕3〔B 〕4〔C 〕5〔D 〕6 [答案]C[解析]由题可知,{}2,1,0,1,2A =--Z ,则A Z 中元素的个数为5,故选C .[点评]集合的概念与运算一直是高考的热点,几乎是每年必考内容,属于容易题.一般是结合不等式,函数的定义域值域考查,解题的关键是结合韦恩图或数轴解答.〔2〕[2016年##,理2,5分]设i 为虚数单位,则6(i)x +的展开式中含4x 的项为〔〕〔A 〕415x -〔B 〕415x 〔C 〕420i x -〔D 〕420i x [答案]A[解析]由题可知,含4x 的项为24246C i 15x x =-,故选A . [点评]本题考查二项式定理与复数的运算,复数的概念与运算也是高考的热点,几乎是每年必考内容,属于容易题.一般来说,掌握复数的基本概念与四则运算即可.二项式6(i)x +的展开式可以改为6()x +i ,则其通项为66r r r C x -i ,即含4x 的项为46444615C x x -=-i .〔3〕[2016年##,理3,5分]为了得到函数πsin 23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需把函数sin 2y x =的图象上所有的点〔〕〔A 〕向左平行移动π3个单位长度〔B 〕向右平行移动π3个单位长度〔C 〕向左平行移动π6个单位长度〔D 〕向右平行移动π6个单位长度[答案]D[解析]由题可知,ππsin 2sin 236y x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,则只需把sin 2y x =的图象向右平移6π个单位,故选D .[点评]本题考查三角函数的图象平移,在函数()sin()f x A ωx φ=+的图象平移变换中要注意人"ω〞的影响,变换有两种顺序:一种sin y x =的图象向左平移φ个单位得sin()y x φ=+,再把横坐标变为原来的1ω倍,纵坐标不变,得sin()y ωx φ=+的图象,另一种是把sin y x =的图象横坐标变为原来的1ω倍,纵坐标不变,得sin y ωx =的图象,向左平移φω个单位得sin()y ωx φ=+的图象.〔4〕[2016年##,理4,5分]用数字1,2,3,4,5构成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为〔〕 〔A 〕24〔B 〕48〔C 〕60〔D 〕72 [答案]D[解析]由题可知,五位数要为奇数,则个位数只能是1,3,5;分为两步:先从1,3,5三个数中选一个作为个位数有13C ,再将剩下的4个数字排列得到44A ,则满足条件的五位数有1434C A 72⋅=,故选D .[点评]利用排列组合计数时,关键是正确进行分类和分步,分类时要注意不重不漏,分步时要注意整个事件的完成步骤.在本题中,个位是特殊位置,第一步应先安排这个位置,第二步再安排其他四个位置.〔5〕[2016年##,理5,5分]某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入,若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是〔〕〔参考数据:lg1.120.05≈,lg1.30.11≈,lg20.30=〕 〔A 〕2018年〔B 〕2019年〔C 〕2020年〔D 〕2021年 [答案]B[解析]设x 年后该公司全年投入的研发资金为200万元,由题可知,()130112%200x+=,解得 1.12200lg 2lg1.3log 3.80130lg1.12x -==≈,因资金需超过200万,则x 取4,即2019年,故选B . [点评]本题考查等比数列的实际应用.在实际问题中平均增长率问题可以看作是等比数列的应用,解题时要注意把哪个作为数列的首项,然后根据等比数列的通项公式写出通项,列出不等式或方程就可解得结论.〔6〕[2016年##,理6,5分]秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州〔现##省安岳县〕人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法,如图所示的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例.若输入n ,x 的值分别为3,2.则输出v 的值为〔〕 〔A 〕9〔B 〕18〔C 〕20〔D 〕35 [答案]B[解析]初始值3n =,2x =,程序运行过程如下表所示1v =,2i =,1224v =⨯+=,1i =,4219v =⨯+=,0i =,92018v =⨯+=,1i =-,跳出循环,输出18v =,故选B .[点评]程序框图是高考的热点之一,几乎是每年必考内容,多半是考循环结构,基本方法是将每次循环的结果一一列举出来,与判断条件比较即可.〔7〕[2016年##,理7,5分]设p :实数x ,y 满足22(1)(1)2x y -+-≤,q :实数x ,y 满足1,1,1,y x y x y ≥-⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩则p是q 的〔〕〔A 〕必要不充分条件〔B 〕充分不必要条件〔C 〕充要条件〔D 〕既不充分也不必要条件 [答案]A[解析]如图,()()22112x y -+-≤①表示圆心为()1,1,半径为2的圆内区域所有点〔包括边界〕;1,1,1y x y x y -⎧⎪-⎨⎪⎩≥≥≤②表示ABC ∆内部区域所有点〔包括边界〕.实数,x y 满足②则必然满足①, 反之不成立.则p 是q 的必要不充分条件,故选A .[点评]本题考查充分性与必要性的判断问题,首先是分清条件和结论,然后考察条件推结论,结论推条件是否成立.这类问题往往与函数、三角、不等式等数学知识结合起来考,本题条件与结论可以转化为平面区域的关系,利用充分性、必要性和集合的包含关系得结论.〔8〕[2016年##,理8,5分]设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线22(0)y px p =>上任意一点,M 是线段PF 上的点,且2PM MF =,则直线OM 斜率的最大值为〔〕 〔A 〕33〔B 〕23〔C 〕22〔D 〕1 [答案]C[解析]如图,由题可知,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,设P 点坐标为200,2y y p ⎛⎫⎪⎝⎭,显然,当00y <时,0OM k <;00y > 时,0OM k >,要求OM k 最大值,不妨设00y >.则()2001112,3333633y y p OM OF FM OF FP OF OP OF OP OF p ⎛⎫=+=+=+-=+=+⎪⎝⎭, 020002223222263OM y k y p y p p y p ===++≤,当且仅当2202y p =等号成立,故选C .[点评]本题考查抛物线的性质,结合题意要求,利用抛物线的参数方程表示出抛物线上点P 的坐标,利用向量法求出点M 的坐标,是我们求点坐标的常用方法,由于要求最大值,因此我们把k 斜率用参数t 表示出 后,可根据表达式形式选用函数,或不等式的知识求出最值,本题采用基本不等式求出最值.〔9〕[2016年##,理9,5分]设直线1l ,2l 分别是函数ln ,01,()ln ,1,x x f x x x -<<⎧=⎨>⎩图象上点1P ,2P 处的切线,1l 与2l 垂直相交于点P ,且1l ,2l 分别与y 轴相交于点A ,B ,则PAB ∆的面积的取值X 围是〔〕〔A 〕()0,1〔B 〕(0,2)〔C 〕(0,)+∞〔D 〕(1,)+∞ [答案]A[解析]解法1:设11122212(,),(,)()P x y P x y x x <,易知11x <,21x >,121211,l l k k x x =-=,121x x ∴=,则直线1l : 111ln x y x x =-+-,2221:ln 1l y x x x =+-,与y 轴的交点为12(0,1ln ),(0,ln 1)x x --,设21a x =>,则交点横坐标为21a a+,与y 轴的交点为(0,ln 1),(0,ln 1)a a +-,则1222112PAB S a a aa∆=⨯⨯=++,故(0,1)PAB S ∆∈解法2:特殊值法,若121x x ==,可算出1PAB S ∆=,1x ≠,故1PAB S ∆≠,排除BC ;令121,22x x ==,算出1PAB S ∆<,故选A .[点评]本题首先考查导数的几何意义,其次考查最值问题,解题时可设出切点坐标,利用切线垂直求出这两点的关系,同时得出切线方程,从而得点,A B 坐标,由两直线相交得出P 点坐标,从而求得面积,题中把面积用1x 表示后,可得它的取值X 围.解决本题可以是根据题意按部就班一步一步解得结论.这也是我们解决问题的一种基本方法,朴实而基础,简单而实用. 〔10〕[2016年##,理10,5分]在平面内,定点A ,B ,C ,D 满足==DA DB DC ,2DA DB DB DC DC DA ⋅=⋅=⋅=-,动点P ,M 满足=1AP ,PM MC =,则2BM 的最大值是〔〕〔A 〕434〔B 〕494〔C 〕37634+〔D 〕372334+[答案]B[解析]由题意,DA DB DC ==,所以D 到,,A B C 三点的距离相等,D 是ABC ∆的外心;2DA DB DB DC DC DA ⋅=⋅=⋅=-()0DA DB DB DC DB DA DC DB CA ⇒⋅-⋅=⋅-=⋅=,所以DB AC ⊥,同理可得,,DA BC DC AB ⊥⊥,从而D 是ABC ∆的垂心;ABC ∴∆的外心与垂心重合,因此ABC ∆是正三角形,且D 是ABC ∆的中心;1cos 22DA DB DA DB ADB DA DB ⎛⎫⋅=∠=⨯-=- ⎪⎝⎭2DA ⇒=所以正三角形ABC ∆的边长为23;我们以A 为原点建立直角坐标系,,,B C D 三点坐标分别为()()3,3,3,3,B C -()2,0D .由1AP =,设P 点的坐标为()cos ,sin θθ,其中[)0,2πθ∈,而PM MC =,即M 是PC 的中点,可以写出M 的坐标为3cos 3sin ,22M θθ⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭则2223712sin cos 333sin 371249622444BM πθθθ⎛⎫+- ⎪⎛⎫-++⎛⎫⎝⎭=+=≤= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当23θπ=时,2BM 取得最大值494,故选B .[点评]本题考查平面向量的数量积与向量的模,由于结论是要求向量模的平方的最大值,因此我们要把它用一个参数表示出来,解题时首先对条件进行化简变形,本题中得出120ADC ADB BDC ∠=∠=∠=︒,且2DA DB DC ===,因此我们采用解析法,即建立直角坐标系,写出,,,A B C D 坐标,同时动点P 的轨迹是圆,()()2221334x y BM +++=,因此可用圆的性质得出最值.第II 卷〔共100分〕二、填空题:本大题共5小题,每小题5分.〔11〕[2016年##,理11,5分]22ππcos sin =88-.[答案]22[解析]由题可知,22πππ2cos sin cos 8842-==〔二倍角公式〕. [点评]这是一个来自于课本的题,直接利用课本公式解题,这告诉我们一定要立足于课本.有许多三角函数的求值问题一般都是通过三角函数的公式把函数化为特殊角的三角函数值而求解.〔12〕[2016年##,理12,5分]同时抛掷两枚质地均匀的硬币,当至少有一枚硬币正面向上时,就说这次试验成功,则在2次试验中成功次数X 的均值是. [答案]32[解析]由题可知,在一次试验中,试验成功〔即至少有一枚硬币正面向上〕的概率为1131224P =-⨯=,∵ 2次独立试验成功次数X 满足二项分布3~2,4X B ⎛⎫⎪⎝⎭,则()33242E X =⨯=.[点评]本题考查随机变量的均值〔期望〕,根据期望公式,首先求出随机变量的所有可能取值12,,,n x x x ,再求得对应的概率(1,2,,)i P i n =,则均值为1ni i i x P =∑.〔13〕[2016年##,理13,5分]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________. [答案]33[解析]由题可知,∵三棱锥每个面都是腰为2的等腰三角形,由正视图可得如下俯视图,且三棱锥高为1h =,则面积111323113323V Sh ⎛⎫==⨯⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭.[点评]本题考查三视图,考查几何体体积,考查学生的识图能力.解题时要求我们根据三视图想象出几何体的形状,由三视图得出几何体的尺寸,为此我们必须掌握基本几何体 〔柱、锥、台、球〕的三视图以与各种组合体的三视图.〔14〕[2016年##,理14,5分]已知函数()f x 是定义在R 上的周期为2的奇函数,当01x <<时,()4xf x =, 则()512f f ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.[答案]2-[解析]首先,()f x 是周期为2的函数,所以()()2f x f x =+;而()f x 是奇函数,所以()()f x f x =--,所以:()()11f f =-,()()11f f =--,即()10f =,又511222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,1012<<时,121()422f ==,故522f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,从而()5122f f ⎛⎫-+=- ⎪⎝⎭.[点评]本题考查函数的奇偶性,周期性,属于基本题,在求值时,只要把52f ⎛⎫- ⎪⎝⎭和()1f ,利用奇偶性与周期性化为()0,1上的函数值即可. 〔15〕在平面直角坐标系中,当(),P x y 不是原点时,定义P 的"伴随点〞为2222',y x P x y x y ⎛⎫- ⎪++⎝⎭;当P 是原点时,定义P 的"伴随点〞为它自身,平面曲线C 上所有点的"伴随点〞所构成的曲线'C 定义为曲线C 的"伴随曲线〞,现有下列命题:①若点A 的"伴随点〞是点'A ,则点'A 的"伴随点〞是点A ;②单位圆的"伴随曲线〞是它自身;③若曲线C 关于x 轴对称,则其"伴随曲线〞'C 关于y 轴对称;④一条直线的"伴随曲线〞是一条直线.其中的真命题是_______〔写出所有真命题的序号〕. [答案]②③[解析]①设A 的坐标(),x y ,伴随点2222',y x A x y x y ⎛⎫-= ⎪++⎝⎭,'A 伴随点横坐标为22222222x x y x y x x y x y -+=-⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,同理可得纵坐标为y -,故()'',A x y =--.错误;②设单位圆上点P 坐标为()cos ,sin θθ,则P 伴随点坐标为()ππ'sin ,cos cos ,sin 22P θθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以'P 也在单位圆上,即:'P 点是P 点延顺时针方向旋转π2.正确;③设曲线C 上点A 的坐标(),x y ,其关于x 轴对称的点()1,A x y =-也在曲线C 上,所以点A 的伴随点2222',y x A x y x y ⎛⎫-= ⎪++⎝⎭,点1A 的伴随点12222',y x A x y x y ⎛⎫--= ⎪++⎝⎭,'A 与1'A 关于y 轴对称.正确; ④反例:例如1y =这条直线,则()()()0,1,1,1,2,1A B C ===,而这三个点的伴随点分别是()'1,0A =, 1112',,',2255B C ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,而这三个点不在同一直线上.下面给出严格证明:设点(,)P x y 在直线:0l Ax By C ++=,P 点的伴随点为()00',P x y =,则022022y x x y x y x y ⎧=⎪+⎪⎨-⎪=⎪+⎩,解得022*******y x x y x y x y -⎧=⎪+⎪⎨⎪=⎪+⎩.带入直线方程可知:00222200000y x A B C x y x y -++=++,化简得:220000()0Ay Bx C x y -+++=, 当0C =时,2200()C x y +是一个常数,'P 的轨迹是一条直线;当0C ≠时,2200()C x y +不是一个常数,'P 的轨迹不是一条直线.所以,直线"伴随曲线〞不一定是一条直线.错误.[点评]本题考查新定义问题,属于创新题,符合新高考的走向.它考查学生的阅读理解能力,接受新思维的能力,考查学生分析问题与解决问题的能力,新定义的概念实质上只是一个载体,解决新问题时,只要通过这个载体把问题转化为我们已经熟悉的知识即可.本题新概念"伴随〞实质是一个变换,一个坐标变换,只要根据这个变换得出新的点的坐标,然后判断,问题就得以解决.三、解答题:本大题共6题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或步骤. 〔16〕[2016年##,理16,12分]我国是世界上严重缺水的国家,某市政府为了鼓励居民节约用水,计划调整居民生活用水收费方案,拟确定一个合理的月用水量标准x 〔吨〕,一位居民的月用水量不超过x 的部分按平价收费,超出x 的部分按议价收费.为了了解居民用水情况,通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量〔单位:吨〕,将数据按照[0,0.5),[0.5,1),…,[4,4.5)分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图. 〔1〕求直方图中a 的值;〔2〕设该市有30万居民,估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数,并说明理由;〔3〕若该市政府希望使85%的居民每月均用水量不超过标准x 〔吨〕,估计x 的值,并说明理由. 解:〔1〕由概率统计相关知识,各组频率之和的值为1,∵频率=<频率/组距>*组距, ∴()0.50.080.160.40.520.120.080.0421a ⨯+++++++=,得0.3a =.〔2〕由图,不低于3吨人数所占百分比为()0.50.120.080.04=12%⨯++, ∴全市月均用水量不低于3吨的人数为:3012%=3.6⨯<万>.〔3〕由图可知,月均用水量小于2.5吨的居民人数所占百分比为:()0.50.080.160.30.40.520.73⨯++++=即73%的居民月均用水量小于2.5吨,同理,88%的居民月均用水量小于3吨,故2.53x <<,假设月均用水量平均分布,则()85%73%0.52.50.5 2.90.3x -÷=+⨯=〔吨〕.注:本次估计默认组间是平均分布,与实际可能会产生一定误差. [点评]本题主要考查频率分布直方图、频率、频数的计算公式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力.在频率分布直方图中,第个小矩形面积就是相应的频率或概率,所有小矩形面积之和为1,这是解题的关键,也是识图的基础.〔17〕[2016年##,理17,12分]在ABC ∆中,角A B C ,,所对的边分别是a b c ,,,且cos cos sin A B Ca b c+=.〔1〕证明:sin sin sin A B C =;〔2〕若22265b c a bc +-=,求tan B .解:〔1〕由正弦定理sin sin sin a b c A B C ==,可知原式可以化解为cos cos sin 1sin sin sin A B CA B C+==,∵A 和B 为三角形内 角,∴sin sin 0A B ≠,则两边同时乘以sin sin A B ,可得sin cos sin cos sin sin B A A B A B +=, 由和角公式可知,()()sin cos sin cos sin sin sin B A A B A B C C π+=+=-=,原式得证.〔2〕由题22265b c a bc +-=,根据余弦定理可知,2223cos 25b c a A bc +-==,∵A 为为三角形内角,()0,A π∈, sin 0A >,则234sin 155A ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,即cos 3sin 4A A =,由〔1〕可知cos cos sin 1sin sin sin A B C A B C +==,∴cos 11sin tan 4B B B ==, ∴tan 4B =.[点评]本题考查正弦定理、余弦定理、商数关系等基础知识,考查学生的分析问题的能力和计算能力.在解三角形的应用中,凡是遇到等式中有边又有角时,可用正弦定理进行边角互化,一种是化为三角函数问题,一般是化为代数式变形问题.在角的变化过程中注意三角形的内角和为180︒这个结论,否则难以得出结论.〔18〕[2016年##,理18,12分]如图,在四棱锥P ABCD -中,//AD BC ,90ADC PAB ∠=∠=︒,12BC CD AD ==,E 为棱AD 的中点,异面直线PA 与CD 所成的角为90︒.〔1〕在平面PAB 内找一点M ,使得直线//CM 平面PBE ,并说明理由;〔2〕若二面角P CD A --的大小为45︒,求直线PA 与平面PCE 所成角的正弦值.解:〔1〕延长AB ,交直线CD 于点M ,∵E 为AD 中点,∴1=2AE ED AD =,∵1=2BC CD AD =,∴ED BC =,∵//AD BC 即//ED BC ,∴四边形BCDE 为平行四边形,//BE CD ,∵AB CD M =,∴M CD ∈, ∴//CM BE ,∵BE ⊂面PBE ,∴//CM 面PBE ,∵M AB ∈,AB ⊂面PAB , ∴M ∈面PAB 故在面PAB 上可找到一点M 使得//CM 面PBE . 〔2〕解法1:过A 作AF EC ⊥交EC 于点F ,连结PF ,过A 作AG PF ⊥交PF 于点G ,∵90PAB =∠,PA与CD 所成角为90,∴PA AB ⊥,PA CD ⊥,∵=AB CD M ,∴PA ABCD ⊥,∵EC ⊂面ABCD , ∴PA EC ⊥,∵EC AF ⊥且AF AP A =,∴CE ⊥面PAF ,∵AG ⊂面PAF ,∴AG CE ⊥,∵AG PF ⊥且AG AF A =,∴AG ⊥面PFC ,∴APF ∠为所求PA 与面PCE 所成的角,∵PA ⊥面ABCD ,=90ADC ∠即AD DC ⊥.∴PDA ∠为二面角P CD A --所成的平面角,由题意可得=45PDA ∠, 而=90PAD ∠,∴PA AD =,∵BC CD =,四边形BCDE 是平行四边形,=90ADM ∠,∴四边形BCDE是正方形,∴45BEC =∠,∴=45AEF BEC =∠∠,∵90AFE =∠,∴2=2AF AE , ∴224tan ==4ADAF APF AP AP =∠,∴1sin =3APF ∠. 解法2:由已知,CD PA ⊥,CD AD ⊥,PA AD A =,所以CD ⊥平面PAD .于是CD PD ⊥.从而PDA ∠是二面角P CD A --的平面角.所以45PDA ∠=︒.由PA AB ⊥,可得PA ⊥平面ABCD .设1BC =,则在Rt PAD ∆中,2PA AD ==.作Ay AD ⊥,以A 为原点,以AD ,AP 的方向分别为x 轴, z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系A xyz -,则()0,0,0A ,()0,0,2P ,()2,1,0C ,()1,0,0E ,所以()1,0,2PE =-,()1,1,0EC =,()0,0,2AP =,设平面PCE 的法向量为 (),,n x y z =,由0PE EC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n ,得20,0,x z x y -=⎧⎨+=⎩设2x =,解得()2,2,1n =-.设直线PA 与平面PCE 所成角为α,则22221sin 322(2)1n AP n APα⋅===⋅⨯+-+. z yMCB所以直线PA 与平面PCE 所成角的正弦值为13. [点评]本题考查线面平行、线线平行、向量法等基础知识,考查空间想象能力、分析问题的能力、计算能力.证明线面平行时,可根据判定定理的条件在平面内找一条平行线,而这条平行线一般是由过面外的直线的一个平面与此平面相交而得,证明时注意定理的另外两个条件〔线在面内,线在面外〕要写全,否则会被扣分,求线面角〔以与其他角〕,一种方法可根据定义作出这个角〔注意还要证明〕,然后通过解三角形求出这个角.另一种方法建立空间直角坐标系,用向量法求角,这种方法主要是计算,不需要"作角、证明〞,关键是记住相应公式即可.〔19〕[2016年##,理19,12分]已知数列{}n a 的首项为1,n S 为数列{}n a 的前n 项和,11n n S qS +=+,其中0q >,*n ∈N .〔1〕若2322,,2a a a +成等差数列,求n a 的通项公式;〔2〕设双曲线2221n y x a -=的离心率为n e ,且253e =,证明:121433n n n n e e e --++⋅⋅⋅+>.解:〔1〕111()11n n S q S q q ++=+--,111111n n S q q q -⎛⎫+=+ ⎪--⎝⎭,11nn q S q-∴=-,当2n ≥时,11n n n n a S S q --=-=, 故2322q q +=,又0q >,则2q =,故12n n a -=.当1n =时也满足,故12n n a -=,∴1*2,n n a n -=∈N .〔2〕由双曲线的性质可知,n e =由〔1〕可得,n a 为首项为1,公比为q 的等比数列, ,故253e ==,即43q =,∴{}n a 为首项为1,公比为43的等比数列, 通项公式为()143n n a n N -*⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭,,∴143n n e -⎛⎫= ⎪⎝⎭∴21123141444433...1 (4333313)nn n n n n e e e e --⎛⎫- ⎪-⎛⎫⎛⎫⎝⎭++++>++++== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-,原式得证.[点评]本题考查数列的通项公式、双曲线的离心率、等比数列的求和公式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、计算能力.在第〔1〕问中,已知的是n S 的递推式,在与n S 的关系式中,经常用1n -代换n 〔2n ≥〕,然后两式相减,可得n a 的递推式,利用这种方法解题时要注意1a ;在第〔2〕问中,不等式的证明用到了放缩法,这是证明不等式常用的方法,本题放缩的目的是为了求数列的和.另外放缩时要注意放缩的"度〞.不能太大,否则得不到结果.〔20〕[2016年##,理20,13分]已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的3个顶点,直线:3l y x =-+与椭圆E 有且只有一个公共点T . 〔1〕求椭圆E 的方程与点T 的坐标;〔2〕设O 是坐标原点,直线'l 平行于OT ,与椭圆E 交于不同的两点A 、B ,且与直线l 交于点P .证明:存在常数λ,使得2||||||PT PA PB λ=⋅,并求λ的值. 解:〔1〕设短轴一端点为()0,C b ,左,右焦点分别为()1,0F c -,()2,0F c ()0c >,则222c b a +=.由题意,12F F C △为直角三角形.∴2221212||||||F F F C F C =+解得b c ==,∴2222:12x y E b b +=.代入:3l y x =-+可得223121820x x b -+-=.l 与椭圆E 只有一个交点,则22=1243(182)0b ∆-⋅-=,、解得2=3b .∴22:163x y E +=.由23b =,解得2x =,则31y x =-+=,所以T 的坐标为()21,. 〔2〕设00(,3)P x x -在l 上,由12OT k =,'l 平行OT .得'l 的参数方程为0023x x t y x t =+⎧⎨=-+⎩代入椭圆E 得.2200(2)2(3)6x t x t ++-+=.整理可得220024440t t x x ++-+=.设两根为A t ,B t 则有20(2)2A B x t t -⋅=.而22202(2)PT x ==-,A PA =,PB =.故有205(2)2A B PA PB x ⋅=-.由题意2PT PA PB λ=⋅.∴220202(2)455(2)2PTx PA PB x λ-===⋅-,故存在这样的λ. [点评]本题考查椭圆的标准方程与其几何性质,考查学生的分析问题解决问题的能力和数形结合的思想.在涉与到直线与椭圆〔圆锥曲线〕的交点问题时,一般都设交点坐标为1122(,),(,)x y x y ,同时把直线方程与椭圆方程联立,消元后,可得1212,x x x x +,再把PA PB ⋅用12,x x 表示出来,并代入刚才的1212,x x x x +,这种方法是解析几何中的"设而不求〞法.可减少计算量,简化解题过程.〔21〕[2016年##,理21,14分]设函数2()ln f x ax a x =--,其中R a ∈.〔1〕讨论()f x 的单调性;〔2〕确定a 的所有可能取值,使得11()e xf x x->-在区间(1,+)∞内恒成立〔e 2.718=…为自然对数的底数〕.解:〔1〕由题意,()2121'2,0ax f x ax x x x-=-=> ①当0a ≤时,2210ax -≤,()'0f x ≤,()f x 在()0,+∞上单调递减. ②当0a >时,()2'a x x f x x⎛+ ⎝⎭⎝⎭=,当x ⎛∈ ⎝时,()'0f x <;当x ⎫∈+∞⎪⎪⎭时,()'0f x >.故()f x在⎛ ⎝上单调递减,在⎫+∞⎪⎪⎭上单调递增. 〔2〕原不等式等价于()11e 0xf x x--+>在()1,x ∈+∞上恒成立.一方面,令()()12111e ln e x x g x f x ax x a x x--=-+=--+-,只需()g x 在()1,x ∈+∞上恒大于0即可.又∵()10g =,故()'g x 在1x =处必大于等于0.令()()1211'2e xF x g x ax x x-==-+-,()'10g ≥,可得12a ≥.另一方面,当12a ≥时,()31112323312122'2e 1e e x xx x x F x a x x x x x---+-=+-+≥+-+=+, ∵()1,x ∈+∞故320x x +->,又1e 0x ->,故()'F x 在12a ≥时恒大于0.∴当12a ≥时,()F x 在()1,x ∈+∞单调递增.∴()()1210F x F a >=-≥,故()g x 在()1,x ∈+∞单调递增.∴()()10g x g >=,即()g x 在()1,x ∈+∞上恒大于0.综上,1[,)2a .[点评]本题考查导数的计算、利用导数求函数的单调性,最值、解决恒成立问题,考查学生的分析问题解决问题的能力和计算能力.求函数的单调性,基本方法是求'()f x ,解方程'()0f x =,再通过'()f x 的正负确定()f x 的单调性;要证明函数不等式()()f x g x >,一般证明()()f x g x -的最小值大于0,为此要研究函数()()()h x f x g x =-的单调性.本题中注意由于函数()h x 有极小值没法确定,因此要利用已经求得的结论缩小参数取值X 围.比较新颖,学生不易想到.有一定的难度.。
数学(理工类)第Ⅰ卷(共50分)一、选择题:本大题共10个小题,每小题5分,共50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。
已知集合M ,N 满足{}1,2,3M N =,{}a M N =,则()A .1a =B .2a =C .3a =D .a ∈MN2.若不等式20x ax b ++<的解集为()1,2-,则ab 的值为( )A .1-B .1C .2-D .23。
设函数()()3230123f x m nx a a x a x a x =+=+++,0mn ≠,则0312a a a a 的值为( )A .19B .16C .13D .14。
若“[]1,x m ∃∈-(1m >-),10x ->”是假命题,则实数m 的取值范围是( ) A .()1,1- B .(]1,1- C .[)1,+∞D .[]0,15。
若复数cos sin1212z i ππ=+(i 是虚数单位),复数2z 的实部虚部分别为a ,b ,则下列结论正确的是( )A .0ab <B .221a b +≠C .3a b=D .3b a=6。
执行如图所示的程序框图,输出的结果是( )A .2-B .13- C .12D .37.在C ∆AB 中,若()1,2AB =,()C 2,3A =-,则C ∆AB 的面积为( )A .72B .4C .7D .88。
已知P ,Q ,R 是圆22280x y x +--=上的不同三点,它们到直线:l 370x +=的距离分别为1x ,2x ,3x ,若1x ,2x ,3x 成等差数列,则其公差的最大值为( )A .1B .2C .3D .49。
设P 是左、右顶点分别为A ,B 的双曲线221x y -=上的点,若直线PA的倾斜角为23π,则直线PB 的倾斜角是( )A .6πB .34πC .56πD .1112π10。
设01a <<,已知函数()ln ,01cos 2,1x x x af x x a x eπ-<≤⎧⎪=⎨<≤⎪⎩,若对任意10,b e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,函数()()g x f x b =-至少有两个零点,则a 的取值范围是( )A .10,e ⎛⎤ ⎥⎝⎦B .30,4⎛⎤⎥⎝⎦C .1,1e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .13,4e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦第Ⅱ卷(共100分)二、填空题(每题5分,满分25分,将答案填在答题纸上)11。
四川省2016届高三普通高考适应性测试理数试题一、选择题:本大题共10个小题,每小题5分,共50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i 是虚数单位,复数()22i +的共轭复数为( ) A .34i - B .34i + C .54i - D .54i + 【答案】A 【解析】试题分析:因为()2234i i +=+,所以共轭复数为34i -,选A. 考点:复数概念【名师点睛】本题重点考查复数的基本运算和复数的概念,属于基本题.首先对于复数的四则运算,要切实掌握其运算技巧和常规思路,如()()()(),(,,.)++=-++∈a bi c di ac bd ad bc i a b c d R . 其次要熟悉复数相关基本概念,如复数(,)+∈a bi a b R 的实部为a 、虚部为b 、对应点为(,)a b 、共轭为.-a bi2.设向量()2 1 3x =-m ,,向量()1 1=-n ,,若⊥m n ,则实数x 的值为( ) A .1- B .1 C .2 D .3 【答案】C考点:向量垂直坐标表示【方法点睛】平面向量数量积的类型及求法(1)求平面向量数量积有三种方法:一是夹角公式a ·b =|a ||b |cos θ;二是坐标公式a ·b =x 1x 2+y 1y 2;三是利用数量积的几何意义.(2)求较复杂的平面向量数量积的运算时,可先利用平面向量数量积的运算律或相关公式进行化简.3.设集合{}1 1A =-,,集合{}1 B x ax a R ==∈,,则使得B A ⊆的a 的所有取值构成的集合是( )A .{}0 1,B .{} 1-0 ,C .{}1 1-,D .{}1 0 1-,, 【答案】D 【解析】试题分析:因为B A ⊆,所以,{1},{1}B =∅-,因此0,1,1a =-,选D. 考点:集合子集 【方法点睛】1.用描述法表示集合,首先要弄清集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明确集合类型,是数集、点集还是其他的集合.2.求集合的交、并、补时,一般先化简集合,再由交、并、补的定义求解.3.在进行集合的运算时要尽可能地借助Venn 图和数轴使抽象问题直观化.一般地,集合元素离散时用Venn 图表示;集合元素连续时用数轴表示,用数轴表示时要注意端点值的取舍. 4.执行如图所示的程序框图,输出S 的值为( )A .45B .55 C.66 D .110 【答案】B考点:循环结构流程图【名师点睛】算法与流程图的考查,侧重于对流程图循环结构的考查.先明晰算法及流程图的相关概念,包括选择结构、循环结构、伪代码,其次要重视循环起点条件、循环次数、循环终止条件,更要通过循环规律,明确流程图研究的数学问题,是求和还是求项.5.小孔家有爷爷、奶奶、姥爷、姥姥、爸爸、妈妈,包括他共7人,一天爸爸从果园里摘了7个大小不同的梨,给家里每人一个.小孔拿了最小的一个,爷爷、奶奶、姥爷、姥姥4位老人之一拿最大的一个,则梨子的不同分法共有( )A .96种B .120种 C.480种 D .720种 【答案】C 【解析】试题分析:梨子的不同分法共有1545480C A =,选C. 考点:排列组合【方法点睛】求解排列、组合问题常用的解题方法:(1)元素相邻的排列问题——“捆邦法”;(2)元素相间的排列问题——“插空法”;(3)元素有顺序限制的排列问题——“除序法”;(4)带有“含”与“不含”“至多”“至少”的排列组合问题——间接法.6.函数()()sin 0 0 2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭,,的部分图象如图所示,则函数()f x 的解析式为( )A .()2sin 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭C.()2sin 12f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ D .()2sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭【答案】B考点:三角函数解析式【方法点睛】已知函数sin()(A 0,0)y A x B ωϕω=++>>的图象求解析式(1)max min max min ,22y y y y A B -+==. (2)由函数的周期T 求2,.T πωω=(3)利用“五点法”中相对应的特殊点求ϕ.7.设直角坐标平面内与两个定点()2 0A -,、()2 0B ,的距离之差的绝对值等于2的点的轨迹是E .C 是轨迹E 上一点,直线BC 垂直于x 轴,则AC BC ⋅=( ) A .9- B .3- C.3 D .9 【答案】D考点:双曲线定义【思路点睛】(1)对于圆锥曲线的定义不仅要熟记,还要深入理解细节部分:比如椭圆的定义中要求|PF 1|+|PF 2|>|F 1F 2|,双曲线的定义中要求||PF 1|-|PF 2||<|F 1F 2|,抛物线上的点到焦点的距离与准线的距离相等的转化.(2)注意数形结合,画出合理草图.8.利用计算机产生120个随机正整数,其最高位数字(如:34的最高位数字为3,567的最高位数字为5)的频数分布图如图所示,若从这120个正整数中任意取出一个,设其最高位数字为()1 2 9d d =,,…,的概率为P .下列选项中,最能反映P 与d 的关系的是( )A .1lg 1P d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .12P d =+ C.()25120d P -= D .3152d P =⨯【答案】A 【解析】试题分析:P 是d 的减函数,所以去掉C; 由(1)(2)(9)1P P P +++=得,选A:对于1lg 1P d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,2310(1)(2)(9)lg lg101129P P P +++=⨯⨯⨯==;对于12P d =+,111(1)(2)(9)13411P P P +++=+++>; 对于3152d P =⨯,911(1)322(1)(2)(9)11512P P P -+++=<- 考点:频数分布图9.如图,12 A A ,为椭圆22195x y +=的长轴的左、右端点,O 为坐标原点, S Q T ,,为椭圆上不同于12A A ,的三点,直线12 QA QA OS,,,OT 围成一个平行四边形OPQR,则22OS OT +=()A .5B .3.14 【答案】D考点:解析几何定值问题【思路点睛】定点、定值问题通常是通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒定的. 定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果,因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.10.设 a b ,是不相等的两个正数,且ln ln b a a b a b -=-,给出下列结论: ①1a b ab +->;②2a b +>;③112a b+>. 其中所有正确结论的序号是( )A .①②B .①③ C.②③ D .①②③ 【答案】D考点:利用导数证明不等式【思路点睛】利用导数证明不等式解题策略①证明f(x)<g(x),x ∈(a ,b),可以构造函数F(x)=f(x)-g(x),如果F ′(x)<0,则F(x)在(a ,b)上是减函数,同时若F(a)≤0,由减函数的定义可知,x ∈(a ,b)时,有F(x)<0,即证明了f(x)<g(x)。
2016年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)数学(理科)第Ⅰ卷(共50分)一、选择题:本大题共10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)【2016年四川,理1,5分】设集合,Z为整数集,则集合中元素的个数是()(A)3 (B)4(C)5 (D)6【答案】C【解析】由题可知,,则中元素的个数为5,故选C.【点评】集合的概念及运算一直是高考的热点,几乎是每年必考内容,属于容易题.一般是结合不等式,函数的定义域值域考查,解题的关键是结合韦恩图或数轴解答.(2)【2016年四川,理2,5分】设为虚数单位,则的展开式中含的项为()(A)(B)(C)(D)【答案】A【解析】由题可知,含的项为,故选A.【点评】本题考查二项式定理及复数的运算,复数的概念及运算也是高考的热点,几乎是每年必考内容,属于容易题.一般来说,掌握复数的基本概念及四则运算即可.二项式的展开式可以改为,则其通项为,即含的项为.(3)【2016年四川,理3,5分】为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点()(A)向左平行移动个单位长度(B)向右平行移动个单位长度(C)向左平行移动个单位长度(D)向右平行移动个单位长度【答案】D【解析】由题可知,,则只需把的图象向右平移个单位,故选D.【点评】本题考查三角函数的图象平移,在函数的图象平移变换中要注意人“”的影响,变换有两种顺序:一种的图象向左平移个单位得,再把横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得的图象,另一种是把的图象横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得的图象,向左平移个单位得的图象.(4)【2016年四川,理4,5分】用数字1,2,3,4,5构成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为()(A)24 (B)48 (C)60 (D)72【答案】D【解析】由题可知,五位数要为奇数,则个位数只能是1,3,5;分为两步:先从1,3,5三个数中选一个作为个位数有,再将剩下的4个数字排列得到,则满足条件的五位数有,故选D.【点评】利用排列组合计数时,关键是正确进行分类和分步,分类时要注意不重不漏,分步时要注意整个事件的完成步骤.在本题中,个位是特殊位置,第一步应先安排这个位置,第二步再安排其他四个位置.(5)【2016年四川,理5,5分】某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入,若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是()(参考数据:,,)(A)2018年(B)2019年(C)2020年(D)2021年【答案】B【解析】设年后该公司全年投入的研发资金为200万元,由题可知,,解得,因资金需超过200万,则取4,即2019年,故选B.【点评】本题考查等比数列的实际应用.在实际问题中平均增长率问题可以看作是等比数列的应用,解题时要注意把哪个作为数列的首项,然后根据等比数列的通项公式写出通项,列出不等式或方程就可解得结论.(6)【2016年四川,理6,5分】秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法,如图所示的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例。
2016年四川省成都市高考数学三诊试卷(理科)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.已知田径队有男运动员56人,女运动员42人,若按男女比例用分层抽样的方法,从全体运动员中抽出14人参加比赛,则抽到女运动员的人数为()A.2 B.4 C.6 D.82.命题“∀x∈(﹣1,+∞),ln(x+1)<x”的否定是()A.∀x∉(﹣1,+∞),ln(x+1)<x B.∀x0∉(﹣1,+∞),ln(x0+1)<x0C.∀x∈(﹣1,+∞),ln(x+1)≥x D.∃x0∈(﹣1,+∞),ln(x0+1)≥x03.已知复数z=﹣i(其中i为虚数单位),则|z|=()A.3 B.C.2 D.14.已知α,β是空间中两个不同的平面,m为平面β内的一条直线,则“α⊥β”是“m⊥α”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件5.已知向量,满足=2,•=﹣3,则在方向上的投影为()A.B. C.D.6.某工厂用A、B两种配件生产甲、乙两种产品,每生产一件甲产品需用4个A配件耗时1h,每生产一件乙产品需用4个B配件耗时2h,该厂每天最多可从配件厂获得24个A配件和16个B配件,每天生产总耗时不超过8h.若生产一件甲产品获利3万元,生产一件乙产品获利4万元,则通过恰当的生产安排,该工厂每天可获得的最大利润为()A.24万元B.22万元C.18万元D.16万元7.执行如图所示的程序框图,若依次输入m=,n=0.6﹣2,p=,则输出的结果为()A.B.C.0.6﹣2D.8.某学校食堂旱餐只有花卷、包子、面条和蛋炒饭四种主食可供食用,有5名同学前去就餐,每人只选择其中一种,且每种主食都至少有一名同学选择.已知包子数量不足仅够一人食用,甲同学肠胃不好不会选择蛋炒饭,则这5名同学不同的主食选择方案种数为()A.144 B.132 C.96 D.489.定义在(1,+∞)上的函数f(x)同时满足:①对任意的x∈(1,+∞)恒有f(3x)=3f(x)成立;②当x∈(1,3]时,f(x)=3﹣x.记函数g(x)=f(x)﹣k(x﹣1),若函数g(x)恰好有两个零点,则实数k的取值范围是()A.(2,3)B.[2,3)C. D.10.已知O为坐标原点,双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的左焦点为F(﹣c,0)(c>0),以OF为直径的圆交双曲线C的渐近线于A,B,O三点,且(+)=0,若关于x的方程ax2+bx﹣c=0的两个实数根分别为x1和x2,则以|x1|,|x2|,2为边长的三角形的形状是()A.钝角三角形B.直角三角形C.锐角三角形D.等腰直角三角形二、填空题:(大题共5小题,每小题5分,共25分.11.计算:sin65°cos35°﹣sin25°sin35°=.12.一块边长为8cm的正方形铁板按如图1所示的阴影部分裁下,然后用余下的四个全等的等腰三角形加工成一个正四棱锥(底面是正方形,从顶点向底面作垂线,垂足为底面中心的四棱锥)形容器,O为底面ABCD的中心,则侧棱SC与底面ABCD所成角的余弦值为.13.已知椭圆C: +=1(0<n<16)的两个焦点分别为F1,F2,过F1的直线交椭圆C于A,B两点,若|AF2|+|BF2|的最大值为10,则n的值为.14.若直线2ax+by﹣1=0(a>﹣1,b>0)经过曲线y=cosπx+1(0<x<1)的对称中心,则+的最小值为.15.函数f(x)=(a>0,b>0),因其图象类似于汉字“囧”字,被称为“囧函数”,我们把函数f(x)的图象与y轴的交点关于原点的对称点称为函数f(x)的“囧点”,以函数f(x)的“囧点”为圆心,与函数f(x)的图象有公共点的圆,皆称函数f(x)的“囧圆”,则当a=b=1时,有下列命题:①对任意x∈(0,+∞),都有f(x)>成立;②存在x0∈(,),使f(x0)<tanx0成立;③函数f(x)的“囧点”与函数y=lnx图象上的点的最短距离是;④函数f(x)的所有“囧圆”中,其周长的最小值为2π.其中的正确命题有(写出所有正确命题的序号).三、解答题:本大题共6小题,满分75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.已知函数f(x)=sin2x+2sin(x+)cos(x+)+.(1)求函数f(x)的单调递增区间;(2)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,角A满足f(A)=1+,若a=3,sinB=2sinC,求b的值.17.如图,在三棱台DEF﹣ABC中,已知底面ABC是以AB为斜边的直角三角形,FC⊥底面ABC,AB=2DE,G,H分别为AC,BC的中点.(1)求证:平面ABED∥平面GHF;(2))若BC=CF=AB=1,求二面角A﹣DE﹣F的余弦值.18.某高校一专业在一次自主招生中,对20名已经选拔入围的学生进行语言表达能力和逻辑思维能力测试,结果如表:语言表达能力一般良好优秀人数逻辑思维能力一般 2 2 1良好 4 m 1优秀 1 3 n由于部分数据丢失,只知道从这20名参加测试的学生中随机抽取一人,抽到语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生的概率为.(1)从参加测试的语言表达能力良好的学生中任意抽取2名,求其中至少有一名逻辑思维能力优秀的学生的概率;(2)从参加测试的20名学生中任意抽取2名,设语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生人数为X,求随机变量X的分布列及其均值.19.已知数列{a n}的前n项和为S n,且3S n+a n﹣3=0,n∈N*.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=,求T n=,求使T n≥成立的n的最小值.20.已知一动圆经过点M(2,0),且在y轴上截得的弦长为4,设动圆圆心的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过点N(1,0)任意作相互垂直的两条直线l1,l2,分别交曲线C于不同的两点A,B 和不同的两点D,E.设线段AB,DE的中点分别为P,Q.①求证:直线PQ过定点R,并求出定点R的坐标;②求|PQ|的最小值.21.已知函数f(x)=e x,其中e=2.71828…为自然对数的底数.(1)设函数g(x)=(x2+ax﹣2a﹣3)f(x),a∈R.试讨论函数g(x)的单调性;(2)设函数h(x)=f(x)﹣mx2﹣x,m∈R,若对任意,且x1>x2都有x2h(x1)﹣x1h(x2)>x1x2(x2﹣x1)成立,求实数m的取值范围.2016年四川省成都市高考数学三诊试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.已知田径队有男运动员56人,女运动员42人,若按男女比例用分层抽样的方法,从全体运动员中抽出14人参加比赛,则抽到女运动员的人数为()A.2 B.4 C.6 D.8【考点】分层抽样方法.【分析】先求出每个个体被抽到的概率,再用女运动员的人数乘以此概率,即得所求.【解答】解:每个个体被抽到的概率等于=,则样本中女运动员的人数为42×=6.故选:C.2.命题“∀x∈(﹣1,+∞),ln(x+1)<x”的否定是()A.∀x∉(﹣1,+∞),ln(x+1)<x B.∀x0∉(﹣1,+∞),ln(x0+1)<x0C.∀x∈(﹣1,+∞),ln(x+1)≥x D.∃x0∈(﹣1,+∞),ln(x0+1)≥x0【考点】命题的否定.【分析】根据全称命题的否定是特称命题即可得到结论.【解答】解:∵全称命题的否定是特称命题,∴命题“∀x∈(﹣1,+∞),ln(x+1)<x”的否定是:“∃x0∈(﹣1,+∞),ln(x0+1)≥x0”,故选:D.3.已知复数z=﹣i(其中i为虚数单位),则|z|=()A.3 B.C.2 D.1【考点】复数求模.【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,然后代入复数模的公式得答案.【解答】解:∵z=﹣i=,∴|z|=.故选:A.4.已知α,β是空间中两个不同的平面,m为平面β内的一条直线,则“α⊥β”是“m⊥α”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】利用充分条件和必要条件的定义进行判断.【解答】解:由平面与平面垂直的判定定理知如果m为平面β内的一条直线,且m⊥α,则α⊥β,反之,α⊥β时,若m平行于α和β的交线,则m∥α,所以不一定能得到m⊥α,所以“α⊥β”是“m⊥α”的必要不充分条件.故选B.5.已知向量,满足=2,•=﹣3,则在方向上的投影为()A.B. C.D.【考点】平面向量数量积的运算.【分析】根据平面向量数量积的定义与投影的定义,进行计算即可.【解答】解:∵||=2,•(﹣)=﹣3,∴•﹣=•﹣22=﹣3,∴•=1,∴向量在方向上的投影为=.故选:C.6.某工厂用A、B两种配件生产甲、乙两种产品,每生产一件甲产品需用4个A配件耗时1h,每生产一件乙产品需用4个B配件耗时2h,该厂每天最多可从配件厂获得24个A配件和16个B配件,每天生产总耗时不超过8h.若生产一件甲产品获利3万元,生产一件乙产品获利4万元,则通过恰当的生产安排,该工厂每天可获得的最大利润为()A.24万元B.22万元C.18万元D.16万元【考点】简单线性规划.【分析】根据条件建立不等式组即线性目标函数,利用图象可求该厂的日利润最大值.【解答】解:设甲、乙两种产品分别生产x、y件,工厂获得的利润为z又已知条件可得二元一次不等式组:目标函数为z=3x+4y,由,可得,利用线性规划可得x=6,y=1时,此时该厂的日利润最大为z=3×6+4=22万元,故选:B.7.执行如图所示的程序框图,若依次输入m=,n=0.6﹣2,p=,则输出的结果为()A.B.C.0.6﹣2D.【考点】程序框图.【分析】模拟执行程序,可得该流程图的作用是求出m、n、p中的最小数,化简比较三个数即可得解.【解答】解:根据题意,该流程图的作用是求出m、n、p中的最小数,并将此最小的数用变量x表示并输出,由于,m==,n=0.6﹣2=,p==,可得,>>,即:n>m>p.故选:A.8.某学校食堂旱餐只有花卷、包子、面条和蛋炒饭四种主食可供食用,有5名同学前去就餐,每人只选择其中一种,且每种主食都至少有一名同学选择.已知包子数量不足仅够一人食用,甲同学肠胃不好不会选择蛋炒饭,则这5名同学不同的主食选择方案种数为()A.144 B.132 C.96 D.48【考点】计数原理的应用.【分析】分类讨论:甲选花卷,则有2人选同一种主食,剩下2人选其余主食;甲不选花卷,其余4人中1人选花卷,方法为4种,甲包子或面条,方法为2种,其余3人,有1人选甲选的主食,剩下2人选其余主食,或没有人选甲选的主食,相加后得到结果【解答】解:分类讨论:甲选花卷,则有2人选同一种主食,方法为C42C31=18,剩下2人选其余主食,方法为A22=2,共有方法18×2=36种;甲不选花卷,其余4人中1人选花卷,方法为4种,甲包子或面条,方法为2种,其余3人,若有1人选甲选的主食,剩下2人选其余主食,方法为3A22=6;若没有人选甲选的主食,方法为C32A22=6,共有4×2×(6+6)=96种,故共有36+96=132种,故选:B.9.定义在(1,+∞)上的函数f(x)同时满足:①对任意的x∈(1,+∞)恒有f(3x)=3f(x)成立;②当x∈(1,3]时,f(x)=3﹣x.记函数g(x)=f(x)﹣k(x﹣1),若函数g(x)恰好有两个零点,则实数k的取值范围是()A.(2,3)B.[2,3)C. D.【考点】函数零点的判定定理.【分析】根据题中的条件得到函数的解析式为:f(x)=3m+1﹣x,x∈(3m,3m+1],在直角坐标系中画出f(x)的图象和直线y=k(x﹣1),根据函数的图象、题意、斜率公式求出实数k的范围.【解答】解:因为对任意的x∈(1,+∞)恒有f(3x)=3f(x)成立,所以f(t)=3f(),取x∈(3m,3m+1],则∈(1,3],因为当x∈(1,3]时,f(x)=3﹣x,所以f()=3﹣,则f(x)=…=3m f()=3m+1﹣x,且y=k(x﹣1)的函数图象是过定点(1,0)的直线,在直角坐标系中画出f(x)的图象和直线y=k(x﹣1):因为函数g(x)=f(x)﹣k(x﹣1),且函数g(x)恰好有两个零点,所以f(x)的图象和直线y=k(x﹣1)恰好由两个交点,由图得,直线y=k(x﹣1)处在两条红线之间,且过(3,6)的直线取不到,因,,所以k的范围是[,3),故选:D.10.已知O为坐标原点,双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的左焦点为F(﹣c,0)(c>0),以OF为直径的圆交双曲线C的渐近线于A,B,O三点,且(+)=0,若关于x的方程ax2+bx﹣c=0的两个实数根分别为x1和x2,则以|x1|,|x2|,2为边长的三角形的形状是()A.钝角三角形B.直角三角形C.锐角三角形D.等腰直角三角形【考点】双曲线的简单性质.【分析】运用向量的加减运算和数量积的性质可得|AF|=|AO|,△AOF为等腰直角三角形,求得渐近线的斜率,进而得到c=a,方程ax2+bx﹣c=0即为x2+x﹣=0,求得两根,求得平方,运用余弦定理,即可判断三角形的形状.【解答】解:由(+)=0,可得(+)•(﹣)=0,即有2﹣2=0,即|AF|=|AO|,△AOF为等腰直角三角形,可得∠AOF=45°,由渐近线方程y=±x,可得=1,c=a,则关于x的方程ax2+bx﹣c=0即为x2+x﹣=0,即有x1x2=﹣,x1+x2=﹣1,即有x12+x22=1+2<4,可得以|x1|,|x2|,2为边长的三角形的形状是钝角三角形.故选:A.二、填空题:(大题共5小题,每小题5分,共25分.11.计算:sin65°cos35°﹣sin25°sin35°=.【考点】两角和与差的正弦函数.【分析】由条件利用诱导公式、两角而和的余弦公式,求得所给式子的值.【解答】解:sin65°cos35°﹣sin25°sin35°=cos25°cos35°﹣sin25°sin35°=cos(25°+35°)=cos60°=,故答案为:.12.一块边长为8cm的正方形铁板按如图1所示的阴影部分裁下,然后用余下的四个全等的等腰三角形加工成一个正四棱锥(底面是正方形,从顶点向底面作垂线,垂足为底面中心的四棱锥)形容器,O为底面ABCD的中心,则侧棱SC与底面ABCD所成角的余弦值为.【考点】直线与平面所成的角.【分析】连接OC,则∠SCO为侧棱SC与底面ABCD所成角,根据图1可知棱锥底面边长为6,斜高为4,从而棱锥的侧棱长为5.于是cos∠SCO=.【解答】解:由图1可知四棱锥的底面边长为6,斜高为4.∴棱锥的侧棱长为5.连接OC,∵SO⊥平面ABCD,∴∠SCO为侧棱SC与底面ABCD所成的角.∵AB=BC=6,∴OC=AC=3.∴cos∠SCO==.故答案为:.13.已知椭圆C: +=1(0<n<16)的两个焦点分别为F1,F2,过F1的直线交椭圆C于A,B两点,若|AF2|+|BF2|的最大值为10,则n的值为12.【考点】椭圆的简单性质.【分析】由题意可知椭圆是焦点在x轴上的椭圆,利用椭圆定义得到|BF2|+|AF2|=16﹣|AB|,再由过椭圆焦点的弦中通径的长最短,可知当AB垂直于x轴时|AB|最小,把|AB|的最小值,代入|BF2|+|AF2|=16﹣|AB|,由|BF2|+|AF2|的最大值等于10,列式求n的值.【解答】解:由0<n<16可知,焦点在x轴上,由过F1的直线l交椭圆于A,B两点,由椭圆的定义可得|BF2|+|AF2|+|BF1|+|AF1|=2a+2a=4a=16,即有|BF2|+|AF2|=16﹣|AB|.当AB垂直x轴时|AB|最小,|BF2|+|AF2|值最大,此时|AB|===,即为10=16﹣,解得n=12.故答案为:12.14.若直线2ax+by﹣1=0(a>﹣1,b>0)经过曲线y=cosπx+1(0<x<1)的对称中心,则+的最小值为.【考点】基本不等式.【分析】曲线y=cosπx+1(0<x<1)的对称中心为,可得:a+b=1.(a>﹣1,b>0).再利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出.【解答】解:曲线y=cosπx+1(0<x<1)的对称中心为,∴+b﹣1=0,化为:a+b=1(a>﹣1,b>0).∴+=(a+1+b)=≥=,当且仅当a=2﹣3,b=4﹣2时取等号.故答案为:.15.函数f(x)=(a>0,b>0),因其图象类似于汉字“囧”字,被称为“囧函数”,我们把函数f(x)的图象与y轴的交点关于原点的对称点称为函数f(x)的“囧点”,以函数f(x)的“囧点”为圆心,与函数f(x)的图象有公共点的圆,皆称函数f(x)的“囧圆”,则当a=b=1时,有下列命题:①对任意x∈(0,+∞),都有f(x)>成立;②存在x0∈(,),使f(x0)<tanx0成立;③函数f(x)的“囧点”与函数y=lnx图象上的点的最短距离是;④函数f(x)的所有“囧圆”中,其周长的最小值为2π.其中的正确命题有②③④(写出所有正确命题的序号).【考点】函数的图象.【分析】利用特殊值法,研究函数的值域,单调性,和零点问题,以及导数的几何意义,利用数形结合的方法进行判断.【解答】解:当a=1,b=1时,函数f(x)=,①当x=时,f()==﹣2,=2,故f(x)>不成立,故①不正确;②当x0=时,f()=<0,tan=1,故存在x0∈(,),使f(x0)<tanx0成立,故②正确;③则函数f(x)=与y轴交于(0,﹣1)点,则“囧点”坐标为(0,1),设y=lnx,则y′=,设切点为(x0,lnx0),∴切线的斜率k=,当“囧点”与切点的连线垂直切线时,距离最短,∴•=﹣1,解得x0=1,∴切点坐标为(1,0),故函数f(x)的“囧点”与函数y=lnx图象上的点的最短距离是=,故③正确,④令“囧圆”的标准方程为x2+(y﹣1)2=r2,令“囧圆”与f(x)=图象的左右两支相切,则切点坐标为(,)、(﹣,)、此时r=;令“囧圆”与f(x)=图象的下支相切则切点坐标为(0,﹣1)此时r=2,故函数f(x)的所有“囧圆”中,其周长的最小值为2π,故④正确,综上所述:其中的正确命题有②③④,故答案为:②③④三、解答题:本大题共6小题,满分75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.已知函数f(x)=sin2x+2sin(x+)cos(x+)+.(1)求函数f(x)的单调递增区间;(2)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,角A满足f(A)=1+,若a=3,sinB=2sinC,求b的值.【考点】三角函数中的恒等变换应用;余弦定理.【分析】(1)由诱导公式与辅助角公式得到f(x)的解析式,由此得到单调增区间.(2)由f(A)=1+,得A=,由恒等式得到B=,所以得到b.【解答】解:(1)∵f(x)=sin2x+2sin(x+)cos(x+)+.=sin2x+sin(2x+)+.=2sin(2x+)+,由﹣+2kπ≤2x+≤2kπ+,得:﹣+kπ≤x≤kπ+,(k∈Z),∴函数f(x)的单调递增区间是[﹣+kπ,kπ+],(k∈Z).(2)∵f(A)=1+,∴A=,∵sinB=2sinC=2sin(﹣B),∴cosB=0,即B=,∴由正弦定理得:=,∴b=.17.如图,在三棱台DEF﹣ABC中,已知底面ABC是以AB为斜边的直角三角形,FC⊥底面ABC,AB=2DE,G,H分别为AC,BC的中点.(1)求证:平面ABED∥平面GHF;(2))若BC=CF=AB=1,求二面角A﹣DE﹣F的余弦值.【考点】二面角的平面角及求法;平面与平面平行的判定.【分析】(1)推导出四边形BHFE是平行四边形,从而BE∥HF,从而∥平面GHF,BE∥平面GHF,由此能证明平面ABED∥平面GHF.(2)以C为原点,分别以CA,CB,CF所在的直线为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角A﹣DE﹣F的余弦值.【解答】证明:(1)由已知得三棱台DEF﹣ABC中,AB=2DE,∴,∵G,H分别为AC,BC的中点.,∴AB∥GH,EF∥BH,EF=BH,∴四边形BHFE是平行四边形,∴BE∥HF,∵AB⊄平面GHF,HF⊂平面GHF,∴AB∥平面GHF,BE∥平面GHF,又AB∩BE=B,AB,BE⊂平面ABED,∴平面ABED∥平面GHF.解:(2)由已知,底面ABC是以AB为斜边的直角三角形,即AC⊥BC,又FC⊥底面ABC,∴以C为原点,分别以CA,CB,CF所在的直线为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,取AB=2,由BC=CF=,得BC=CF=1,AC=,则A(),C(0,0,0),B(0,1,0),F(0,0,1),E(0,,1),D(,0,1),平面DEF的一个法向量=(0,0,1),设平面ABED的法向量=(x,y,z),,=(﹣,),由,取x=2,得=(2,2),cos<>===,由图形得二面角A﹣DE﹣F的平面角是钝角,∴二面角A﹣DE﹣F的余弦值为﹣.18.某高校一专业在一次自主招生中,对20名已经选拔入围的学生进行语言表达能力和逻辑思维能力测试,结果如表:语言表达能力一般良好优秀人数逻辑思维能力一般 2 2 1良好 4 m 1优秀 1 3 n由于部分数据丢失,只知道从这20名参加测试的学生中随机抽取一人,抽到语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生的概率为.(1)从参加测试的语言表达能力良好的学生中任意抽取2名,求其中至少有一名逻辑思维能力优秀的学生的概率;(2)从参加测试的20名学生中任意抽取2名,设语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生人数为X,求随机变量X的分布列及其均值.【考点】离散型随机变量及其分布列;列举法计算基本事件数及事件发生的概率.【分析】(1)语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生共有(6+n)名,由题意得,从而n=2,m=4,由此利用对立事件概率计算公式能求出从参加测试的语言表达能力良好的学生中任意抽取2名,其中至少有一名逻辑能力优秀的学生.(Ⅱ)随机变量X的可能取值为0,1,2,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列及E(X).【解答】解:(1)用A表示“从这20名参加测试的学生中随机抽取一人,抽到语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生”,∵语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生共有(6+n)名,∴P(A)=,解得n=2,∴m=4,用B表示“从参加测试的语言表达能力良好的学生中任意抽取2名,其中至少有一名逻辑能力优秀的学生”,∴P(B)=1﹣=.(Ⅱ)随机变量X的可能取值为0,1,2,∵20名学生中,语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生人数共有名,∴P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,∴X的分布列为:X 0 1 2PE(X)==.19.已知数列{a n}的前n项和为S n,且3S n+a n﹣3=0,n∈N*.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=,求T n=,求使T n≥成立的n的最小值.【考点】数列的求和;数列递推式.【分析】(1)通过3S n +a n ﹣3=0与3S n ﹣1+a n ﹣1﹣3=0作差,进而可知数列{a n }是首项为、公比为的等比数列,利用公式计算即得结论;(2)通过(1)及3S n +a n ﹣3=0计算可知b n =﹣n ﹣1,裂项可知=﹣,进而并项相加即得结论. 【解答】解:(1)∵3S n +a n ﹣3=0, ∴当n=1时,3S 1+a 1﹣3=0,即a 1=, 又∵当n ≥2时,3S n ﹣1+a n ﹣1﹣3=0, ∴3a n +a n ﹣a n ﹣1=0,即a n =a n ﹣1,∴数列{a n }是首项为、公比为的等比数列, 故其通项公式a n =•=3•;(2)由(1)可知,1﹣S n+1=a n+1=,∴b n ==﹣n ﹣1, ∵==﹣,∴T n ==﹣+﹣+…+﹣=﹣,由T n ≥可知,﹣≥,化简得:≤,解得:n ≥2016,故满足条件的n 的最小值为2016.20.已知一动圆经过点M (2,0),且在y 轴上截得的弦长为4,设动圆圆心的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)过点N (1,0)任意作相互垂直的两条直线l 1,l 2,分别交曲线C 于不同的两点A ,B 和不同的两点D ,E .设线段AB ,DE 的中点分别为P ,Q . ①求证:直线PQ 过定点R ,并求出定点R 的坐标; ②求|PQ |的最小值. 【考点】轨迹方程.【分析】(1)利用一动圆经过点M(2,0),且在y轴上截得的弦长为4,建立方程,即可求曲线C的方程;(2)①设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),直线l1的方程为y=k(x﹣1)(k≠0),与抛物线方程联立,利用韦达定理可求点P,Q的坐标,进而可确定直线PQ的方程,即可得到结论.②由①|PQ|2=(2k﹣)2+(2k+)2=4[(k2+)2+(k2+)﹣2],换元利用基本不等式求|PQ|的最小值.【解答】解:(1)设圆心C(x,y),则x2+4=(x﹣2)2+y2,化简得y2=4x,∴动圆圆心的轨迹的方程为y2=4x.(2)①设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),由题意可设直线l1的方程为y=k(x﹣1)(k≠0),与y2=4x联立得k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0.△=(2k2+4)2﹣4k4=16k2+16>0,x1+x2=2+,y1+y2=k(x1+x2﹣2)=.所以点P的坐标为(1+,).由题知,直线l2的斜率为﹣,同理可得点Q的坐标为(1+2k2,﹣2k).当k≠±1时,有1+≠1+2k2,此时直线PQ的斜率k PQ=.所以,直线PQ的方程为y+2k=(x﹣1﹣2k2),整理得yk2+(x﹣3)k﹣y=0,于是,直线PQ恒过定点E(3,0);当k=±1时,直线PQ的方程为x=3,也过点E(3,0).综上所述,直线PQ恒过定点E(3,0).②由①|PQ|2=(2k﹣)2+(2k+)2=4[(k2+)2+(k2+)﹣2],记k2+=t∵k2+≥2,∴t≥2,∴|PQ|2=4[(t+)2﹣],∴t=2,即k=±1时,|PQ|的最小值为4.21.已知函数f(x)=e x,其中e=2.71828…为自然对数的底数.(1)设函数g(x)=(x2+ax﹣2a﹣3)f(x),a∈R.试讨论函数g(x)的单调性;(2)设函数h(x)=f(x)﹣mx2﹣x,m∈R,若对任意,且x1>x2都有x2h(x1)﹣x1h(x2)>x1x2(x2﹣x1)成立,求实数m的取值范围.【考点】利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用.【分析】(1)先求函数g(x)的解析式,求导,根据a的取值,分别解关于x的不等式g′(x)>0,g′(x)<0即可;(2)根据已知条件将其转化成, +x1>+x2,且x1>x2,构造辅助函数F(x)=﹣(m﹣1)x﹣1,求导,分离变量求得m≤+1,在x∈[,2]上恒成立,构造辅助函数,求导,利用函数的单调性,求得函数的最小值,即可求得m的取值范围.【解答】解:(1)g(x)=e x(x2+ax﹣2a﹣3),a∈R.∴g′(x)=e x[x2+(a+2)x﹣a﹣3],=a(x﹣1)(x+a+3),当a=﹣4时,g′(x)=a(x﹣1)2≥0,∴g(x)在R上单调递减,当a>﹣4时,由g′(x)>0,解得x<﹣a﹣3或x>1,∴g(x)在(﹣∞,﹣a﹣3),(1,+∞)上单调递增,由g′(x)>0,解得﹣a﹣3<x<1,∴g(x)在(﹣a﹣3,1)上单调递减;当a<﹣4时,由g′(x)>0,解得x<1或x>﹣a﹣3,∴g(x)在(﹣∞,1),(﹣a﹣3,+∞)上单调递增,由g′(x)>0,解得1<x<﹣a﹣3,∴g(x)在(1,﹣a﹣3)上单调递减,综上所述:当a=﹣4时,g(x)在R上单调递减;当a>﹣4时,g(x)在(﹣∞,﹣a﹣3),(1,+∞)上单调递增,在(﹣a﹣3,1)上单调递减;当a<﹣4时,g(x)在(﹣∞,1),(﹣a﹣3,+∞)上单调递增,在(1,﹣a﹣3)上单调递减.(2)h(x)=f(x)﹣mx2﹣x=e x﹣mx2﹣x,,∴x2h(x1)﹣x1h(x2)>x1x2(x2﹣x1),∴﹣>x2﹣x1,不等式﹣>x2﹣x1,等价于+x1>+x2,且x1>x2,记F(x)==﹣(m﹣1)x﹣1,∴F(x)在[,2]上单调递增,F′(x)=﹣(m﹣1)≥0在x∈[,2]上恒成立,m≤+1,在x∈[,2]上恒成立,记P(x)=+1,∴P′(x)=>0,∴P(x)在[,2]上单调递增,P(x)min=P()=1﹣2.∴实数m的取值范围为(﹣∞,1﹣2].2016年8月13日21 / 21。
成都热身试题数 学(理工类)本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)。
第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至4页,共4页。
满分150分。
考试时间120分钟。
考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试题卷、草稿纸上答题无效。
考试结束后,将答题卡收回。
第Ⅰ卷(选择题 共50分)注意事项:必须使用2B 铅笔在答题卡上将所选答案对应的标号涂黑。
第Ⅰ卷共10小题。
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合{}{}2log 1,1P x x Q x x =<-=<,则P Q = ( ) (A )10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭ (B )1,12⎛⎫⎪⎝⎭ (C )()0,1 (D )11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭2.已知复数iiz 313-+=,z 是z 的共轭复数,则=⋅z z ( )(A )41 (B )21(C )1 (D )1-3.执行如图所示的程序框图,若输出的结果为63, 则判断框中应填入的条件为( ) (A )4≤i (B )5≤i (C )6≤i (D )7≤i 4.已知2sin 23α=,则2sin 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( ) (A )13 (B )12 (C )34(D )565.一个几何体的三视图如图,则该几何体的体积为( ) (A )64π+ (B )124π+ (C )612π+ (D )1212π+主视图432 2 32侧视图俯视图是开始?1,1==i S1+=i i输入S 结束i S S 2+= 否6.已知n m ,为异面直线,βα⊥⊥n m ,,直线n l m l ⊥⊥,,βα⊄⊄l l ,,则( ) (A )αβα//,//l (B )ββα⊥⊥l , (C )α与β相交,且交线与l 垂直 (D )α与β相交,且交线与l 平行 7.已知c b a ,,分别为ABC ∆的三个内角C B A ,,的对边,2=c ,且C B A B A 222sin sin sin sin sin +=+,则ABC ∆面积的最大值为( )(A )1 (B )2 (C )3 (D )328.某班级举办的“中国梦·我的梦”的演讲比赛中,共有5位选手参加,其中3位女生,2位男生.如果2位男生不能连续出场,且女生甲不能排在第一个,那么出场顺序的排法种数为( )(A )24 (B )36 (C )48 (D )609.已知()21, 013l o g , 12x x f x x x +≤<⎧⎪=⎨+≥⎪⎩,存在210x x >≥使得()()12f x f x =,则()12x f x ⋅的取值范围为( )(A )3,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭ (B )3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭ (C )34,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭ (D )2,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭10.设抛物线2:4C y x =的焦点为F ,其准线与x 轴的交点为Q ,过点F 作直线与抛物线C 交于A B ,两点,且90QBF ∠=.则AF BF -=( ) (A )1 (B )2 (C )3 (D )4第Ⅱ卷(非选择题 共100分)注意事项:必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答。
作图题可用铅笔绘出,确认后再用0.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚。
答在试卷纸、草稿纸上无效。
第Ⅱ卷共11小题。
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分。
11.二项式612x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭展开式中常数项是 .12.某班的全体学生参加消防知识竞赛,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组成绩/分O 20 40 60 80 100 0.020 0.015频率 组距依次为]100,80[),80,60)[60,40[),40,20[, 若低于60分的人数是15,则该班的学生 人数是 .13.函数xx y +-=212的值域为 .14.已知,a b满足2a b a b ==⋅=,且()()0a c b c -⋅-= .则2b c - 的最小值为__________.15.若函数()y f x =对定义域的每一个值1x ,在其定义域内均存在唯一的2x ,满足()()121f x f x =,则称该函数为“依赖函数” .给出以下命题:①21y x =为依赖函数;②2sin y x =+(,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦)为依赖函数;③2x y =为依赖函数;④()(),y f x y g x ==均为依赖函数,且定义域相同,则()()y f x g x =为依赖函数. 其中,所有真命题的序号为__________.三、解答题:本大题共6小题,75分。
解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
16.(本小题12分)已知函数)2||,0,0(),sin()(πϕωϕω<>>+=A x A x f 的部分图象如图所示.(1)写出23)(>x f 的解集; (2)设)2,12(,354)(),(cos 32)(2ππαα∈+=+=g x f x x g ,求α2sin 的值.17.(本小题12分)递增数列}{n a 满足122++=+n n n a a a ,9,109173==+a a a a . (1)求数列}{2121+++n n n n a a a a 的前n 项和n S ; 1Oyx125π 3π-(2)求数列})1({2+-n n na a 的前n 项和n T .18.(本小题12分)现有甲、乙两个投资项目,对甲项目投资十万元,据对市场120份样本数据统计,年利润分布如下表:年利润 1.2万元 1.0万元 0.9万元 频数206040对乙项目投资十万元,年利润与产品质量抽查的合格次数有关,在每次抽查中,产品合格的概率均为31,在一年之内要进行2次独立的抽查,在这2次抽查中产品合格的次数与对应的利润如下表:合格次数2次1次0次年利润 1.3万元 1.1万元 0.6万元记随机变量Y X ,分别表示对甲、乙两个项目各投资十万元的年利润,(1)求Y X >的概率;(2)某商人打算对甲或乙项目投资十万元,判断那个项目更具有投资价值,并说明理由.19.(本小题12分)如图1,直角梯形ABCD 中,90,//=∠ABC BC AD ,F E ,分别为边AD 和BC 上的点,且4422,//====FC AB AE AD AB EF ,将四边形EFCD 沿EF 折起成如图2的位置,使平面EFCD 和平面ABFE 所成二面角的大小为60. (1)求证⊥BC 平面EFCD ;(2)求平面BCD 与平面ABD 所有的锐二面角大小的余弦值.FEDC BA图1FEDC B A图220.(本小题13分)已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的右焦点为)0,1(F ,且点)23,1(P 在椭圆上.(1)求该椭圆的方程;(2)过椭圆上异于其顶点的任意一点Q 作圆322=+y x 的两条切线,切点分别为NM ,(N M ,不在坐标轴上),若直线MN 在x 轴,y 轴上的截距分别为n m ,,证明2222mb n a +为定值;(3)若21,P P 是椭圆13:22221=+by a x C 上不同的两点,x P P ⊥21轴,圆E 过21,P P 且椭圆1C 上任意一点都不在圆E 内,则称圆E 为该椭圆的一个内切圆,试问:椭圆1C 是否存在过左焦点1F 的内切圆?若存在,求出圆心E 的坐标;若不存在,说明理由.21.(本小题14分)已知函数ax x xex f x--=ln )(2.(1)当0=a 时,求函数)(x f 在]1,21[上的最小值; (2)若0>∀x ,不等式1)(≥x f 恒成立,求a 的取值范围;(3)若0>∀x ,不等式ex xe x e e xx f 11111)1(2+-+≥-恒成立,求a 的取值范围.高考热身试题(参考答案)一、选择题:(A )(C )(B )(D )(A )(D )(C )(D )(A )(D )二、填空题:25-50 ]33,0[ 17- ②③ 三、解答题:本大题共6小题,75分。
解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
16.解(1)由图象知)32sin()(π-=x x f , (3)所以3232323)32sin(ππππ<-<⇒>-x x 解得23ππ<<x ,故解集为)2,3(ππ (6)(2)354)32sin(cos 322+=-+παα ,化简得3542cos 232sin 2132cos 3+=-++ααα, 542sin 212cos 23=+⇒αα54)32sin(=+⇒πα (9))34,2(32),2,12(πππαππα∈+∴∈ , 53)32cos(-=+∴πα,1Oy x125π 3π-1033423532154)332sin(2sin +=⨯+⨯=-+=∴ππαα…………………….12 17.解(1)由已知数列}{n a 为等差数列,且9,109191==+a a a a 又19a a >,所以9,191==a a ,即n a n =, (3)22222121)1(11)1(12+-=++=+∴++n n n n n a a a a n n n n , 2)1(11+-=∴n S n …………………….6 (2)数列]2)1()1([21)211(2)1()2()1()1(22+---=+--=+-=-++n n n n n n a a n n n n n n n ,令数列nb nn )1(-=,则][21][2121212534231+++--+=-++-+-+-=n n n n n b b b b b b b b b b b b T ]2)1(1)1(211[2121+--+--+-=++n n n n )2)(1()1(2141++-⋅+-=n n n…………………….12 (另解:)2)(1()1()1()2()1()1(2+++-=+-=-=+n n n n n n a a c n n n n n n , ])2)(1()1()1()1([211++--+-=+n n n n c n n n ,所以])2)(1()1(21[211++---=+n n T n n )2)(1()1(2141++-⋅+-=n n n) 18.解(1)Y X >的所有情况有:272544323161)1.1,2.1(12==⨯⨯⨯===C y x P , 94)32()6.0(222=⨯==C y P ,所以271494272)(=+=>Y X P , …………………….6 (2)随机变量X 的分布列为:X 1.2 1.00.9P6121 31 所以1=EX 万元, …………………….8 随机变量Y 的分布列为:Y 1.31.10.6P91 94 94 所以9.0=EY 万元 …………………….10 EY EX > ,且Y X >的概率与Y X <的概率相当所以从长期投资来看,项目甲更具有投资价值 …………………….12 19. 解(1)在BCF ∆中,2,1,60===∠BF CF CFB, 所以CF BC ⊥又⊥AB 平面BCF ,且AB EF //, BC EF ⊥∴,由⇒⎭⎬⎫⊥⊥CF BC BC EF ⊥BC 平面EFCD ,……………………6 (2)据题意得:正三角形⊥ADE 正方形AEFB ,取AE 中点O ,如图建立空间直角坐标系 (7))0,1,0(),3,0,0(),0,1,2(--∴A D B ,)23,21,2(C ,………………8 设平面BCD 法向量为),,(111z y x n =,由⎪⎩⎪⎨⎧=+=++-⇒⎪⎩⎪⎨⎧⊥⊥03303211111z y z y x BCn BD n ,令11=y ,则1,311-=-=x z )3,1,1(--=∴n , (9)设平面BAD 法向量为),,(222z y x m =,由⎩⎨⎧==++-⇒⎪⎩⎪⎨⎧⊥⊥00322222x z y x BAn BD n ,令32=z ,则32-=y )3,3,0(-=∴m , (10)所以5153256,cos -=⨯->=<m n , …………………11 FEDC BAO y x z所以平面BCD 与平面ABD 所有的锐二面角大小的余弦值为515…………………12 20.解(1)由已知)0,1(),0,1(1F F -,1=∴c , 由椭圆定义22||||1=⇒=+a a PF PF所以椭圆方程为13422=+y x …………………….3 (2)设),(),,(),,(221100y x N y x M y x Q , 则3:11=+y y x x l Q M ,3:22=+y y x x l Q N ,),(00x x Q 在直线Q N Q M l l ,上,⇒⎩⎨⎧=+=+∴3302020101y y x x y y x x 点),(),,(2211y x y x 均在直线300=+y y x x 上, 即3:00=+y y x x l MN , 由此得003,3y n x m ==, …………………….5 ),(00y x 满足1342020=+yx ,即134922=+n m 3443222222=+=+∴n m m b n a …………………….7 (3)不妨设),(),,(21n m P n m P -,圆心)0,(t E , 所以圆2222)()(:n t m y t x E +-=+-,由内切圆定义知,椭圆上的点到圆心E 的距离的最小值为||1E P , 设),(y x M 是椭圆1C 上任意一点,1243)(||22222++-=+-=t tx x y t x ME , 当m x =时,2||ME 最小,所以34t m =,①假设椭圆1C 上存在过1F 的内切圆,则222)()3(n t m t +-=--,②又),(1n m P 在椭圆1C 上,即4122m n -=,③ 由①②③得:23-=t 或3-=t ,…………………….12 当3-=t 时,2334-<-=m 不合题意,舍去 经验证23-=t 满足条件, 综上,存在这样的内切圆,圆心为)0,23(-…………………….13 21.解(1)0=a 时,x xe x f x ln )(2-=,x e x x f x 1)12()(2/-+=∴, 01)44()(22//>++=⇒xe x xf x, 所以函数)(/x f 在),0(+∞上是增函数, 又函数)(/x f 的值域为R ,故00>∃x ,使得01)12()(0200/=-+=x e x x f x , 又022)21(/>-=e f ,210<∴x , 所以当]1,21[∈x 时,0)(/>x f ,即函数)(x f 在区间]1,21[上递增,所以2ln 2)21()(min +==ef x f …………………….4 (2)a xe x xf x--+=1)12()(2/,由(1)知函数)(/x f 在),0(+∞上是增函数,且00>∃x ,使得0)(0/=x f 进而函数)(x f 在区间),0(0x 上递减,在),(0+∞x 上递增,00200min ln )()(0ax x e x x f x f x --==,由0)(0/=x f 得:01)12(0200=--+a x ex x , 1)2(020200-+=⇒x e x x ax ,0220002ln 1)(x e x x x f --=∴,因为0>∀x ,不等式1)(≥x f 恒成立, 02ln 12ln 10022002200≤+⇒≥--∴x x e x x e x x2021)12(0200=+≤-+=∴x e x a x …………………….9 (另解:因为0>∀x ,不等式1)(≥x f 恒成立, 即21)2(ln 21)2(ln 1ln 2ln 2ln 2+-+-=+-+-=--≤+xx x e x x x x e e x x xe a x x x x x 由21ln 12ln 122ln ≥--⇒++≥⇒+≥+xx xe x x e x e x x x x , 当02ln =+x x 时取等号,2≤∴a )(3)由e x xe x e e x xf 11111)1(2+-+≥-, e x xx e x e e x x a x e x 111111ln 122+-+≥---⇒, exe e x a x x x 11ln +-≥--⇒, exe e x x x x a 11ln +---≤⇒对任意0>x 成立, 令函数exe e x x x x x g 11ln )(+---=,所以e xe e e x x x g )1(1ln )(/--+=,当1>x 时,0)(/>x g ,当10<<x 时,0)(/<x g ,所以当1=x 时,函数)(x g 取得最小值e e e e e e e g 11)1(11111)1(---=+---=,ee e ea 1)1(1---≤∴ (14)。