2023高考数学第21题
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2023年全国各省份高考数学真题数列汇总一、单选题二、填空题8.(2023年全国乙卷(理数)第15题)已知{}n a 为等比数列,24536a a a a a =,9108a a =-,则7a =______.9.(2023年全国甲卷(文数)第13题)记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若6387S S =,则{}n a 的公比为________.10.(2023年北京卷第14题)我国度量衡的发展有着悠久的历史,战国时期就已经出现了类似于砝码的、用来测量物体质量的“环权”.已知9枚环权的质量(单位:铢)从小到大构成项数为9的数列{}n a ,该数列的前3项成等差数列,后7项成等比数列,且1591,12,192a a a ===,则7a =___________;数列{}n a 所有项的和为____________.三、解答题15.(2023年北京卷第21题)已知数列{}{},n n a b 的项数均为m (2)m >,且,{1,2,,},n n a b m ∈ {}{},n n a b 的前n 项和分别为,n n A B ,并规定000A B ==.对于{}0,1,2,,k m ∈ ,定义{}max ,{0,1,2,,}k i k r iB A i m =≤∈∣ ,其中,max M 表示数集M 中最大的数.(1)若1231232,1,3,1,3,3a a a b b b ======,求0123,,,r r r r 的值;(2)若11a b ≥,且112,1,2,,1,j j j r r r j m +-≤+=- ,求n r ;(3)证明:存在{},,,0,1,2,,p q s t m ∈ ,满足,,p q s t >>使得t p s q A B A B +=+.16.(2023年天津卷第19题)已知{}n a 是等差数列,255316,4a a a a +=-=.(1)求{}n a 的通项公式和1212n n ii a --=∑.(2)已知{}n b 为等比数列,对于任意*N k ∈,若1221k k n -≤≤-,则1k n k b a b +<<,(Ⅰ)当2k ≥时,求证:2121kk k b -<<+;(Ⅱ)求{}n b 的通项公式及其前n 项和.a-【详解】由题意可得:当1n =时,2122a a =+,即1122a q a =+,①当2n =时,()31222a a a =++,即()211122a q a a q =++,②联立①②可得12,3a q ==,则34154a a q ==.故选:C.二、填空题三、解答题为奇数反证:假设满足11n n r r +->的最小正整数为11j m ≤≤-,当i j ≥时,则12i i r r +-≥;当1i j ≤-时,则11i i r r +-=,则()()()112100m m m m m r r r r r r r r ---=-+-+⋅⋅⋅+-+()22m j j m j ≥-+=-,又因为11j m ≤≤-,则()2211m r m j m m m m ≥-≥--=+>,假设不成立,故11n n r r +-=,即数列{}n r 是以首项为1,公差为1的等差数列,所以01,n r n n n =+⨯=∈N .(3)(ⅰ)若mmA B ≥,构建,1n n n r S A B n m =-≤≤,由题意可得:0n S ≥,且n S 为整数,反证,假设存在正整数K ,使得K S m ≥,则1,0K K K r K r A B m A B +-≥-<,可得()()111K K K K K r r r K r K r b B B A B A B m +++=-=--->,这与{}11,2,,K r b m +∈⋅⋅⋅相矛盾,故对任意1,n m n ≤≤∈N ,均有1n S m ≤-.①若存在正整数N ,使得0N N N r S A B =-=,即N Nr A B =,可取0,,N r p q N s r ====,使得p s q r B B A A +=+;②若不存在正整数N ,使得0NS =,因为{}1,2,1n S m m ∈⋅⋅⋅-,且1n m ≤≤,所以必存在1X Y m ≤<≤,使得X Y S S =,即X Y X r Y r A B A B -=-,可得Y X X r Y r A B A B +=+,可取,,,Y X p X s r q Y r r ====,使得p s q r B B A A +=+;(ⅱ)若m m A B <,构建,1n n r n S B A n m =-≤≤,由题意可得:0n S ≤,且n S 为整数,反证,假设存在正整数K ,使得K S m ≤-,则1,0K K r K r K B A m B A +-≤-->,可得()()111K K K K K r r r r K r K b B B B A B A m +++=-=--->,这与{}11,2,,K r b m +∈⋅⋅⋅相矛盾,故对任意1,n m n ≤≤∈N ,均有1n S m ≥-.①若存在正整数N ,使得0N N r N S B A =-=,即N Nr A B =,可取0,,N r p q N s r ====,使得p s q r B B A A +=+;②若不存在正整数N ,使得0NS =,因为{}1,2,,1n S m ∈--⋅⋅⋅-,且1n m ≤≤,。
2023数学高考全国乙卷第21题2023年高考数学全国乙卷第21题是一道关于函数和导数的问题,主要考察了利用导数研究函数的单调性、极值和最值等知识点。
题目:已知函数$f(x) = x^{2} - 2x + a$在区间$[ - 1,3]$上有两个不同的零点,求实数$a$的取值范围。
分析:首先,我们需要找到函数$f(x) = x^{2} - 2x + a$在区间$[ - 1,3]$上的零点。
根据一元二次方程的判别式,我们知道当判别式$\Delta > 0$时,方程有两个不同的实根。
因此,我们需要找到满足$\Delta > 0$的$a$的取值范围。
解:首先,我们计算判别式$\Delta = b^{2} - 4ac = ( - 2)^{2} - 4 \times 1\times a = 4 - 4a$。
由于题目要求函数在区间$[ - 1,3]$上有两个不同的零点,所以我们需要满足$\Delta > 0$,即$4 - 4a > 0$。
解这个不等式,我们得到$a < 1$。
另外,由于函数在区间$[ - 1,3]$上单调递增,所以函数的最大值为$f(3) = a + 3$,最小值为$f( - 1) = a - 1$。
由于函数有两个不同的零点,所以函数的最大值和最小值必须满足$\max\{ f( - 1), f(3)\} \leq 0$。
解这个不等式,我们得到$\max\{ a - 1, a + 3\} \leq 0$。
解这个不等式组,我们得到$- 3 \leq a \leq 1$。
因此,实数$a$的取值范围是$- 3 \leq a < 1$。
2023年新高考Ⅱ卷数学第21题主要考察了数列和函数的知识点,题目要求求出数列的通项公式和前n项和。
首先,题目给出了数列的前三项,分别为a_1=1,a_2=3,a_3=7。
接着,题目给出了数列的递推关系式:a_{n+1} = 2a_n + 1。
根据递推关系式,我们可以推导出数列的通项公式。
通过递推关系式,我们可以得到a_{n+1} + 1 = 2(a_n + 1)。
这说明数列{ a_n + 1 } 是一个等比数列,其首项为a_1 + 1 = 2,公比为2。
因此,数列{ a_n + 1 } 的通项公式为a_n + 1 = 2^n。
最后,题目要求求出数列的前n 项和S_n。
根据通项公式,我们可以得到数列的前n 项和S_n = (a_1 + a_2 + ... + a_n) + n = (2^1 + 2^2 + ... + 2^n) + n。
这是一个等比数列的前n 项和,其和为2^(n+1) - 2。
因此,数列的前n 项和S_n = 2^(n+1) - 2 + n。
2023年全国甲卷理科第21题的解法探究张㊀炙(安徽省利辛县第一中学ꎬ安徽阜阳236700)摘㊀要:2023年高考全国甲卷理科数学第21题是导数题ꎬ试题巧妙地将三角函数与多项式函数结合ꎬ讨论恒成立问题求参数的取值范围.据此ꎬ本文从不同角度给出试题的五种解法.关键词:2023年高考ꎻ全国甲卷ꎻ导数ꎻ三角函数ꎻ恒成立问题中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2023)36-0017-03收稿日期:2023-09-25作者简介:张炙(1984.7-)ꎬ男ꎬ安徽省利辛人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中数学教学研究.㊀㊀三角函数的导数是中学教学的重点与难点ꎬ具有一定的综合性.2023高考全国甲卷理科第21题是导数与三角函数的综合题ꎬ试题设计新颖ꎬ紧扣课程标准ꎬ全面考查了利用导数证明不等式ꎬ具有较好的选拔功能ꎬ对中学数学教学有较好的引导作用[1].1真题再现2023年高考全国甲卷理科第21题如下:已知f(x)=ax-sinxcos3xꎬxɪ0ꎬπ2æèçöø÷.(1)当a=8时ꎬ讨论f(x)的单调性ꎻ(2)若f(x)<sin2xꎬ求a的取值范围.2解法探究(1)f(x)的单调增区间是0ꎬπ4æèçöø÷ꎬ单调减区间是π4ꎬπ2æèçöø÷.过程略.下面重点探究第(2)问.解法1㊀端点效应.设g(x)=sinxcos3x+sin2x-axꎬxɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ则gᶄ(x)=cosxcos3x+sinx(3cos2xsinx)cos6x+2cos2x-a=cos2x+3sin2xcos4x+(2cos2x-1)+(1-2sin2x)-a=1+2sin2xcos4x+2cos2x-2sin2x-a=1cos2x+cos2x+cos2xæèçöø÷+2sin2x1cos4x-1æèçöø÷-a.由三元均值不等式知1cos2x+cos2x+cos2xȡ3ꎻ又2sin2x1cos4x-1æèçöø÷ȡ0.以上两个不等式当且仅当x=0时取到等号.由于xɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ故gᶄ(x)>3-a.①当aɤ3时ꎬgᶄ(x)>3-aȡ0ꎬ即g(x)在0ꎬπ2æèçöø÷上单调递增ꎬ所以g(x)>g(0)=0ꎬ即f(x)<sin2x恒成立.②当a>3时ꎬ取cosx0=31a-2ɪ(0ꎬ1)ꎬ由于∀xɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬsinx-x<0ꎬ所以此时g(x0)=(a-2)sinx0+2sinx0cosx0-ax0<(a-2)sinx0+2sinx0-71ax0=a(sinx0-x0)<0.因此ꎬ存在x0=arccos31a-2ɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ使得g(x0)<0ꎬ即f(x0)>sin2x0ꎬ这与f(x)<sin2x矛盾.㊀综上ꎬa的取值范围是[3ꎬ+ɕ).点评㊀由于g(x)=0ꎬgᶄ(0)=0ꎬ而对∀xɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬg(x)>0恒成立ꎬ根据端点效应ꎬ应有gᶄ(0)ȡ0ꎬ由此得到aɤ3ꎬ这是问题成立的必要条件.从而获得了解题方向:先证明当aɤ3时g(x)>0恒成立ꎬ再证明当a>3时g(x)>0不恒成立即可.而在证明当a>3时g(x)>0不恒成立时ꎬ需要用到放缩技巧(x>0ꎬsinx<x)和取点技巧(cosx0=31a-2ɪ(0ꎬ1))ꎬ这需要平时的积累.那如果不会 取点 ꎬ那该如何处理呢?请看解法2.解法2㊀换元法.设g(x)=f(x)-sin2xꎬ则gᶄ(x)=a-3-2cos2xcos4x-2(2cos2x-1)ꎬgᶄ(0)=a-3.令t=cos2xɪ(0ꎬ1)ꎬh(t)=a+2t-3t2-2(2t-1)=-4t3+2t-3t2+a+2ꎬ则hᶄ(t)=-4t3-2t+6t3=-2(t-1)(2t2+2t+3)t3>0ꎬ所以h(t)在(0ꎬ1)上单调递增ꎬ又t(x)=cos2x在0ꎬπ2æèçöø÷上单调递减ꎬ知gᶄ(x)在0ꎬπ2æèçöø÷上单调递减.当a>3时ꎬgᶄ(0)=a-3>0ꎬ而gᶄ(x)ң-ɕxңπ2æèçöø÷ꎬ由函数零点存在定理知ꎬ存在x0ɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ使得gᶄ(x0)=0.则当xɪ(0ꎬx0)时gᶄ(x)>0ꎬg(x)单调递增ꎬ所以此时g(x)>g(0)=0ꎬ不满足题意.当aɤ3时ꎬgᶄ(x)<gᶄ(0)=a-3ɤ0ꎬ所以g(x)在0ꎬπ2æèçöø÷上单调递减ꎬ故g(x)<g(0)=0ꎬ满足题意.综上ꎬa的取值范围是(-ɕꎬ3].点评㊀对g(x)求导后ꎬ化简得到gᶄ(x)=a-3-2cos2xcos4x-2(2cos2x-1)ꎬ其形式有些复杂ꎬ对于计算能力较弱的考生ꎬ很难再对gᶄ(x)进行求导ꎬ故考虑换元ꎬ令t=cos2xꎬ使导函数gᶄ(x)的形式更简洁.当a>3时ꎬ可利用函数零点存在定理可知存在xɪ(0ꎬx0)时不满足题意.解法3㊀分离参数ꎬ必要性探路.因为∀xɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬsinx<xꎬ即sinxx<1ꎬ所以f(x)<sin2x⇒a<sinxx2cosx+1cos2xæèçöø÷<2cosx+1cos3x.由均值不等式ꎬ知2cosx+1cos3xȡcosx+cosx+1cos2xȡ3cos2x 1cos2x=3.当且仅当x=0时等号成立ꎬ所以必有aɤ3.下面证明当aɤ3时ꎬf(x)<sin2x恒成立.∀xɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ有f(x)ɤ3x-sinxcos2xꎬ所以要证f(x)<sin2xꎬ只需证p(x)=3x-sinxcos3x-sin2x<0.而pᶄ(x)=3cos4x+2cos2x-3cos4x-2cos2x=-4cos2x-1()24cos2+1()cos4x<0ꎬ所以p(x)在0ꎬπ2æèçöø÷单调递减ꎬ故p(x)<p(0)=0.综上ꎬa的取值范围是(-ɕꎬ3].点评㊀在恒成立问题中ꎬ求参数的取值范围的常规方法就是分离参数.而分离参数后得到a<sinxx2cosx+1cos2xæèçöø÷ꎬ这时ꎬ常规方法就是去求函数y=sinxx2cosx+1cos2xæèçöø÷的最小值或者值域ꎬ但尝试后发现其导数比较复杂ꎬ很难求出其单调区间和值域ꎬ故考虑用放缩法ꎬ先得到问题成立的必要条件ꎬ然后再证明问题的充分性.81解法4㊀令g(x)=3x-2sinx-tanxꎬxɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ则gᶄ(x)=3cos2x-2cos3x-1cos2x.令h(x)=-2cos3x+3cos2x-1ꎬ0<x<π2ꎬ则hᶄ(x)=6sinxcosx(cosx-1)<0.h(x)在区间0ꎬπ2æèçöø÷单调递减ꎬ所以h(x)<h(0)=0.从而gᶄ(x)<0ꎬg(x)在区间0ꎬπ2æèçöø÷单调递减ꎬ故g(x)<g(0)=0.所以当xɪ0ꎬπ2æèçöø÷时ꎬ2sinx+tanx>3x.当aɤ3时ꎬf(x)-sin2xɤ3x-sinxcos3x-sin2x<2sinx+tanx-sinxcos3x-2sinxcosx=sinx(1-cosx)2-1cos2x-1cos3xæèçöø÷<0.当a>3时ꎬ取x0ɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ满足cosx0>13a-2ꎬ又因为当xɪ0ꎬπ2æèçöø÷时ꎬsinx<xꎬ所以fx0()-sin2x0=ax0-sinx0cos3x0-2sinx0cosx0ȡsinx0a-1cos3x0-2cosx0æèçöø÷ȡsinx0a-2-1cos3x0æèçöø÷>0.㊀综上ꎬa的取值范围是(-ɕꎬ3].点评㊀由解法4可知ꎬ本题的背景是不等式2sinx+tanx>3x.利用这个不等式ꎬ通过放缩ꎬ可大大简化解题过程.类似地ꎬ我们还可以将不等式推广得到2tanx+3sinx>5x.于是ꎬ可编拟得到如下的改编题:已知函数f(x)=ax-3sinxcos2xꎬxɪ0ꎬπ2æèçöø÷.(1)求证:2tanx+3sinx>5xꎻ(2)若f(x)<sin2xꎬ求a的取值范围.解㊀(1)略.(2)由(1)知ꎬ5x<2tanx+3sinxꎬ所以当aɤ5时ꎬ有f(x)-sin2xɤ5x-3sinxcos2x-sin2x<2tanx+3sinx-3sinxcos2x-sin2x=sinxcos2x(3+2cosx+3cos2x-2cos3x)=sinxcos2xcos2x-1()3-2cosx()<0.当a>5时ꎬ取x0ɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ满足cosx0>3a-2.又因为当xɪ0ꎬπ2æèçöø÷时ꎬsinx<xꎬ所以f(x0)-sin2x0=ax0-3sinx0cos2x0-2sinx0cosx0>sinx0a-3cos2x0-2cosx0æèçöø÷>sinx0a-2-3cos2x0æèçöø÷>0.综上ꎬa的取值范围是(-ɕꎬ5].试题以三角函数㊁多项式函数为背景ꎬ构造了所要研究的函数.通过对函数性质的研究ꎬ试题全面考查了导数及其应用ꎬ这也是中学教学的重点与难点.试题的第(1)问面向全体考生ꎬ体现试题的基础性.利用导数就能得到函数的单调性ꎬ考查考生通过导数解决实际问题的能力㊁计算与转化的能力ꎬ体现函数与方程的数学思想在中学教学的应用.试题的第(2)问体现了试题的选拔性.通过构造函数ꎬ考查了化归与转化的能力㊁分类讨论的能力㊁逻辑推理能力㊁数学运算能力ꎬ具有较好的选拔功能[2].参考文献:[1]教育部考试中心.深入考查基础知识和能力ꎬ助力人才选拔和 双减 落地:2023年高考数学全国卷试题评析[J].中国考试ꎬ2023(07):15-21.[2]刘海涛ꎬ万胜.探析高考真题ꎬ明晰备考方向:对2023年全国乙卷数学试题的评析[J].高中数理化ꎬ2023(13):7-10.[责任编辑:李㊀璟]91。
2023年上海高考数学真题及参考答案一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1~6题每题4分,第7~12题每题5分)考生应在答题纸的相应位置填写结果.1.不等式12<-x 的解集为.2.已知()3,2-=a ,()2,1=b ,求=⋅b a .3.已知{}n a 为等比数列,且31=a ,2=q ,求=6S .4.已知3tan =α,求=α2tan .5.已知()⎩⎨⎧≤>=0,10,2x x x f x ,则()x f 的值域是.6.已知当i z +=1,则=⋅-z i 1.7.已知0422=--+m y y x 的面积为π,求=m .8.在ABC ∆中,6,5,4===c b a ,求=A sin .9.国内生产总值(GDP )是衡量地区经济状况的最佳指标,根据统计数据显示,某市在2020年间经济高质量增长,GDP 稳步增长,第一季度和第四季度的GDP 分别为231和242,且四个季度GDP 的中位数与平均数相等,则2020年GDP 总额为.10.已知()()1001002210100100202320231x a x a x a a x x ++++=-++ ,其中R a a a ∈10021, ,若1000≤≤k 且N k ∈,当0<k a 时,k 的最大值时.11.公园修建斜坡,假设斜坡起点在水平面上,斜坡与水平面的夹角为θ,斜坡终点距离水平水平面的垂直高度为4米,游客每走一米消耗的体能为()θcos 025.1-,要使游客从斜坡底走到斜坡顶端所消耗的总体能最少,则=θ.12.空间内存在三点C B A 、、,满足1===BC AC AB ,在空间内取不同两点(不计顺序),使得这两点与C B A 、、可以组成正四棱锥,求方案数为.二、选择题(本题共4题,满分18分,13、14每题4分,15、16每题5分)每题有且只有一个正确选项,考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.13.已知{}{}32,21,,==Q P ,若{}Q x P x x M ∉∈=且,则=M ()A .{}1B .{}2C .{}21,D .{}321,,14.根据身高和体重散点图,下列说法正确的是()A .身高越高,体重越重B .身高越高,体重越轻C .身高与体重成正相关D .身高与体重成负相关15.设0>a ,函数x y sin =在区间[]a a 2,上的最小值为s ,在[]a a 3,2上的最小值为t ,当a 变化时,下列不可能的是()A .0>s 且0>tB .0>s 且0<tC .0<s 且0<t D .0<s 且0>t 16.在平面上,若曲线Γ具有下列性质:存在点M ,使得对于任意点Γ∈P ,都有Γ∈Q 使得1=⋅QM PM .则称曲线Γ为“自相关曲线”.现有如下两个命题:(1)任意椭圆都是“自相关曲线”.(2)存在双曲线是“自相关曲线”.则下列正确的是()A .(1)成立,(2)成立B .(1)成立,(2)不成立C .(1)不成立,(2)成立D .(1)不成立,(2)不成立三、解答题(本大题共有5题,满分78分)解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.17.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分.直四棱柱1111D C B A ABCD -,CD AB ∥,AD AB ⊥,2=AB ,3=AD ,4=DC .(1)求证:111D DCC B A 面⊥(2)若四棱柱1111D C B A ABCD -体积为36,求二面角A BD A --1的大小.18.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分.函数()()()R c a ax cx a x x f ∈++++=,132.(1)当0=a 时,是否存在实数c ,使得()x f 为奇函数(2)函数()x f 的图象过点()3,1,且()x f 的图象与x 轴负半轴有两个不同交点,求实数c 的值及实数a 的取值范围.19.(本题满分14分)本题共有3个小题,第1小题满分2分,第2小题满分6分,第3小题满分8分.21世纪汽车博览会在上海2023年6月7日在上海举行,下表为某汽车模型公司共有25个汽车模型,其外观和内饰的颜色分布如下表所示:(1)若小明从这些模型中随机拿一个模型,记事件A 为小明取到的模型为红色外观,事件B 取到模型有棕色内饰.求:()B P 、()A B P /,并据此判断事件A 和事件B 是否独立(2)该公司举行了一个抽奖活动,规定在一次抽奖中,每人可以一次性从这些模型中拿两个汽车模型,给出以下假设:假设1:拿到的两个模型会出现三种结果,即外观和内饰均为同色、外观内饰都异色、以及外观或内饰同色;假设2:按结果的可能性大小,概率越小奖项越高;假设3:奖金额为一等奖600元,二等奖300元,三等奖150元;请你分析奖项对应的结果,设X 为奖金额,写出X 的分布列并求出X 的数学期望.红色外观蓝色外观棕色内饰128米色内饰2320.(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分6分.已知抛物线x y 42=Γ:,A 为第一象限内Γ上的一点,设A 的纵坐为a (0>a ).(1)若A 到Γ的准线距离为3,求a 的值;(2)若4=a ,B 为x 轴上的一点,且线段AB 的中点在Γ上,求点B 坐标和坐标原点O到AB 的距离;(3)直线3-=x l :,P 是第一象限Γ上异于A 的动点,直线P A 交l 于Q ,点H 为点P 在l 上的投影,若点A 满足性质“当点P 变化时,4>HQ 恒成立”,求a 的取值范围.21.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分.已知函数()x x f ln =,过函数上的点()()11,a f a 作()x f y =的切线交y 轴于()20a ,,02>a ,过函数上的点()()22,a f a 作()x f y =的切线交y 轴于()30a ,,以此类推,直至0≤m a 时则停止操作,得到数列{}n a ,*∈N n m ,,m n ≤<1.(1)证明:1ln 1-=+n n a a ;(2)试比较1+n a 与2-n a 的大小;(3)若正整数3≥k ,是否存在k 使得k a a a ,,21依次成等差数列?若存在,求出k 的所有取值;若不存在,试说明理由.参考答案一、填空题1.()3,1;解析:3112112<<-⇒<-<-⇒<-x x x2.4;解析:已知42312=⨯+⨯-=⋅b a 3.189;解析:18996482412636=+++++=S 4.43-;解析:43916tan 1tan 22tan 2-=-=-=ααα5.[)∞+,1;解析:当0>x 时,12>=xy ,当0≤x 时,1=y ,故值域为[)∞+,16.5;解析:()i i i z i -=+⨯-=⋅-2111,521=-=⋅-i z i 7.3-;解析:()4222+=-+m y x ,由题意14=+m ,解得3-=m 8.47;解析:436521636252cos 222=⨯⨯-+=-+=bc a c b A ,∴47sin =A 9.946;解析:d c b a <<<,232=a ,241=d ,473=+=+c b d a ,∴946=+++d c b a 10.49;解析:()0202312023100100100<-+=-kkkkkk C C a ,依题意k 为奇数,∴kk -<10020232023,k k -<100,解得50<k ,∴49max =k 11.4140arccos;解析:所消耗的总体力()θθθθsin cos 41.4sin cos 025.14-=-=y ,()0sin cos 1.44sin cos cos 41.4sin 4222=-=--='θθθθθθy ,解得4140cos =θ,∴4140arccos=θ12.9;解析:以A 为尖,若ABC 为正四棱锥的侧面,有两种情况,若ABC 为正四棱锥的对角面,有一种情况,共三种情况;同理,以C B ,为尖,也各有三种情况,∴共9种二、选择题15.解析:1=a 时,A 可能;5.1=a 时,B 可能;2=a 时,C 可能;D 选项,若0<S ,则π>a 2,若0>t ,则[]a a 3,2的区间长度π<a ,同时02sin >a 且03sin >a ,所以()π,02∈a 且()π,03∈a ,与前面的π>a 2矛盾,故D 不可能.16.解析:(1)∵椭圆是封闭的,∴总可以找到满足题意的M 点;(2)∵点P 的任意性,∴+∞→maxPM,∵minQM是固定的,∴无法对任意的Γ∈P ,都存在Γ∈Q 使得1=⋅QM PM .三、解答题17.解:(1)取CD 中点E ,连接E D 1,E D B A 11∥,∴111D DCC B A 平面∥;(2)由题意可得,底面积为9,∴1341==BD AA ,,A 到BD 的距离1361332=⨯=d ,3132tan 1==d AA θ,∴3132arctan =θ,即二面角C BD A --1的大小为3132arctan.18.解:(1)当0=a 时,()12++=++=x cx x c x x x f ,∵x c x y +=为奇函数,∴()1++=xcx x f 不为奇函数,故不存在实数c ,使得()x f 为奇函数(2)()31231=+++=aca f ,∴1=c ,则()()01132=++++=ax x a x x f 即()01132=+++x a x ,∴()04132>-+=∆a 且两根之和()013<+-a ,∴31>a ,若0=+a x 即a x -=是方程()01132=+++x a x 的解,得21=a 或1-=a ,故实数a 的取值范围为31>a 且21≠a .13141516ACDB19.解:(1)()512532=+=B P ,()()()51282=+=⋂=A P B A P A B P ,()522528=+=A P ,()()()B P A P B A P ⋅==⋂252,∴事件A 和事件B 独立.(2)外观和内饰均为同色的概率15049225232221228=+++C C C C C ,外观和内饰都异色的概率25415024225121121318==+C C C C C ,仅外观或仅内饰同色的概率15077225131211218131121218=+++C C C C C C C C C .∴X 的分布列为⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛1507715049254150300600,期望为2711507715015049300254600=⨯+⨯+⨯(元)20.解:(1)准线为1-=x ,∴2=A x ,∴22==A y a ;(2)()4,4A ,设()0,b B ,线段AB 的中点为⎪⎭⎫⎝⎛+2,24b ,∴()b +=424,解得2-=b ,即()0,2-B ,∴直线AB 为0432=+-y x ,原点O 到AB 的距离13134134==d .(3)设⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛p p P ,42,∵⎪⎪⎭⎫⎝⎛a a A ,42,∴直线()04=++-ap y p a x AP :∴()p H p a ap Q ,3,123-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--,,∴412122>++=-+-=p a p p p a ap HQ ,即()()2422->-a p 对()()+∞⋃∈,,0a a p 恒成立,当2=a 时,2≠p ,()()2422->-a p 成立;当02<-a 即2<a 时,()()2422->-a p 此时20<<a ∴a 的取值范围是(]2,0.21.解:(1)()xx f 1=',在()()n n a f a ,处的切线方程为,当0=x 时,1ln -=n a y ,即1ln 1-=+n n a a ;()n nn a x a a y -=-1ln (2)作差法:()1ln 21+-=--+n n n n a a a a ,设()1ln +-=x x x g ,则()11-='xx g 令()011=-='xx g ,解得1=x ;()100<<⇒>'x x g ;()10>⇒<'x x g ,∴()()01max ==g x g ,∴()0≤x g ,即21-≤+n n a a 当1=n a 时等号成立;(3)公差1ln 111--=-=---k k k k a a a a d ,设()1ln --=x x x h ,则()11-='xx h 令()011=-='xx h ,解得1=x ;()100<<⇒>'x x h ,此时()x h 单调递增;()10>⇒<'x x h ,此时()x h 单调递减,∴()()21max -==h x h ,即()2-≤x h ,∴2-≤d ,数列递减,∵0→x 时,()-∞→x h ,+∞→x 时,()-∞→x h ,∴1ln 11--=--k k a a d 最多两解,此时2-<d ,即最多三项成等差数列,3=k .。
绝密★启用前2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷∙理科)数学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.设z =2+i1+i 2+i5,则z =()A.1-2iB.1+2iC.2-iD.2+i2.设集合U =R ,集合M ={x x <1 },N ={x -1<x <2 },则{x x ≥2 } =()A.C U (M ∪N )B.N ∪C U MC.C U (M ⋂N )D.M ∪C U N3.3、如图,网格纸上绘制的一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为()A.24B.26C.28D.304.已知f (x )=xe x e ax -1是偶函数,则a =()A.-2B.-1C.1D.25.设O 为平面坐标系的坐标原点,在区域{(x ,y )1≤x 2+y 2≤4 }内随机取一点,记该点为A ,则直线OA 的倾斜角不大于π4的概率为()A.18B.16C.14D.126.已知函数f (x )=sin (ωx +φ)在区间(π6,2π3)单调递增,直线x =π6和x =2π3为函数y =f (x )的图像的两条对称轴,则f (-5π12)=()A.-32B.-12C.12D.327.甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有()A.30种B.60种C.120种D.240种8.已知圆锥PO 的底面半径为3,O 为底面圆心,PA ,PB 为圆锥的母线,∠AOB =120∘,若△PAB的面积等于934,则该圆锥的体积为()A.πB.6πC.3πD.36π9.已知△ABC 为等腰三角形,AB 为斜边,△ABD 为等边三角形,若二面角C -AB -D 为150° ,则直线CD 与平面ABC 所成角的正切值为()A.15B.225C.35D.2510.已知等差数列{a n }的公差为2π3,集合S =cosa n n ∈ N * ,若S ={a b },则ab =()A.-1B.-12C.D.1211.设A ,B 为双曲线x 2-y 29=1上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是()A.(-1,1)B.(-1,2)C.(1,3)D.(-1,-4)12.已知⊙O 的半径为1,直线PA 与⊙O 相切于点A ,直线PB 与⊙O 交于B ,C 两点,D 为BC 的中点,若|PO |=2,则PA ∙PD的最大值为()A.1+22B.1+222C.1+2D.2+2二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
解法要点:1.指对同构与换元;2.复合函数的零点;3.极值点偏移.【2022年全国甲卷理T21/21】已知函数()ln xe x xf x x a -+-=. (1)若()0f x ≥,求a 的取值范围;(2)证明:若()f x 有两个零点12,x x ,则121x x <.【答案】(1)(,e 1]-∞+.解法一:(1)设ln 1t x x =-≥,则ln e e e xx x t x-==,()0e 0e t t f x t a a t ≥⇔+-≥⇔≤+, ∴min (e )e 1t a t ≤+=+,a 的取值范围为(,e 1]-∞+.(2)()0e 0e t tf x t a a t =⇔+-=⇔=+,e t a t =+有唯一解t ,1122ln ln x x x x t -=-=,(一)(极值点偏移)设11()(ln )(ln )g x x x x x =---.(二)21211ln ln x x x x -=-. 解法二:(1)()f x 的定义域为(0,)+∞,2111()e 1x f x x x x ⎛⎫'=--+ ⎪⎝⎭1111e 1e 11x x x x x x x x ⎛⎫-⎛⎫⎛⎫=-+-=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 令()0f x =,得1x =,当(0,1),()0,()x f x f x '∈<单调递减;当(1,),()0,()x f x f x >'∈+∞单调递增()(1)e 1f x f a ≥=+-,若()0f x ≥,则e 10a +-≥,即1a e ≤+,所以a 的取值范围为(,1]e -∞+. (2)由(1)知,()f x 一个零点小于1,一个零点大于1,不妨设121x x , 要证121x x <,即证121x x <, 因为121,(0,1)x x ∈,即证()121f x f x ⎛⎫> ⎪⎝⎭, 因为()()12f x f x =,即证()221f x f x ⎛⎫> ⎪⎝⎭, 即证1e 1ln e ln 0,(1,)x x x x x x x x x-+--->∈+∞, 即证1e 11e 2ln 02x x x x x x x ⎡⎤⎛⎫----> ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦. 下面证明1x >时,1e 11e 0,ln 02x x x x x x x ⎛⎫->--< ⎪⎝⎭. 设11(),e e xx g x x xx =->, 则11122111111()e e e 1e e 1x x x x x g x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫'=--+⋅-=--- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 111e 1e 1e e x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫-⎛⎫=--=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭设()()()22e 1111,e e 0x x x x x x x x x x x ϕϕ-⎛⎫=>=-=⎪⎭'> ⎝, 所以()()1e x ϕϕ>=,而1e e x <, 所以1e e 0xx x->,所以()0g x '>,所以()g x 在(1,)+∞单调递增, 即()(1)0g x g >=,所以1e e 0xx x x ->,令11()ln ,12h x x x x x ⎛⎫=--> ⎪⎝⎭, 则2222211121(1)()10222x x x h x x x x x ----⎛⎫'=-+==< ⎪⎝⎭,所以()h x 在(1,)+∞单调递减, 所以()(1)0h x h <=,所以11ln 02x x x ⎛⎫--< ⎪⎝⎭, 综上所述,1e 11e 2ln 02x x x x x x x ⎡⎤⎛⎫----> ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以121x x <.。
2020年新高考全国Ⅰ卷(山东卷)数学第21题解法研究同构放缩携起手导数不等式难题不再有高振宁(山东省新泰市第一中学㊀271200)摘㊀要:本文通过对2020年高考数学山东卷第21题解法的探研ꎬ从命题人的角度来反思问题解决的方法ꎬ发现放缩法㊁隐零点法㊁同构法放缩法㊁分而治之法之间的联系与区别ꎬ得出导数解决高考数学中函数与导数压轴题的基本途径ꎬ旨在高中导数与函数复习中提高实效.关键词:导数与单调性ꎻ同构与放缩ꎻ分而治之ꎻ隐零点中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)28-0026-02收稿日期:2020-07-05作者简介:高振宁(1983.4-)ꎬ男ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中数学教学研究.㊀㊀原题再现㊀已知函数f(x)=aex-1-lnx+lna.(1)当a=e时ꎬ求曲线y=f(x)在点(1ꎬf(1))处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积ꎻ(2)若f(x)ȡ1ꎬ求a的取值范围.解㊀(1)略.(2)方法一(隐零点法):由f(x)=aex-1-lnx+lnaꎬ则fᶄ(x)=aex-1-1xꎬ显然a>0.设g(x)=fᶄ(x)ꎬ则gᶄ(x)=aex-1+1x2>0ꎬ所以g(x)在0ꎬ+¥()上单调递增ꎬ即fᶄ(x)在0ꎬ+¥()上单调递增.当a=1时ꎬfᶄ(1)=0ꎬ当xɪ(0ꎬ1)ꎬfᶄ(x)<0ꎬf(x)在0ꎬ1()上是减函数ꎻxɪ(1ꎬ+¥)时ꎬfᶄ(x)>0ꎬf(x)在(1ꎬ+¥)上是增函数.ʑf(x)min=f(1)=1ꎬ故fx()ȡ1恒成立.当a>1时ꎬ1a<1ꎬ所以e-1<1ꎬfᶄ(1a)fᶄ(1)=a(e-1-1)(a-1)<0ꎬ故存在唯一x0>0ꎬ使得fᶄ(x0)=aex-1-1x0=0ꎬ且当xɪ(0ꎬx0)时fᶄ(x)<0ꎬ当xɪ(x0ꎬ+¥)时ꎬfᶄ(x)>0ꎬ所以aex-1=1x0ꎬ即lna+x0-1=-lnx0.因此f(x)min=f(x0)=aex-1-lnx0+lna=1x0+lna+x0-1+lnaȡ2lna-1+21x0x0=2lna+1>1ꎬ所以f(x)ȡ1恒成立.当0<a<1时ꎬf(1)=a+lna<a<1ꎬʑf(1)<1ꎬf(x)ȡ1不恒成立.综上所述ꎬ实数a的取值范围是[1ꎬ+ɕ).方法二(放缩法):当0<a<1时ꎬf(1)=a+lna<1.当a=1时ꎬf(x)=ex-1-lnxꎬfᶄ(x)=ex-1-1xꎬ显然fᶄ(x)在(0ꎬ+¥)上是增函数.当xɪ(0ꎬ1)时ꎬfᶄ(x)<0ꎬf(x)在(0ꎬ1)上是减函数ꎻxɪ(1ꎬ+¥)时ꎬfᶄ(x)>0ꎬf(x)在(1ꎬ+¥)上是增函数.所以f(x)最小值=f(1)=1ꎬ从而f(x)ȡ1恒成立ꎬ当a>1时ꎬf(x)=aex-1-lnx+lnaȡex-1-lnxꎬ由a=1的结论可知f(x)=ex-1-lnxȡ1恒成立.综上可知:a的取值范围是1ꎬ+¥[).方法三(同构函数y=ex+x):显然a>0ꎬa=elnaꎬ则f(x)=aex-1-lnx+lna=elna+x-1-lnx+lnaȡ1ꎬ等价于elna+x-1+lna+x-1ȡlnx+x=elnx+lnx.令gx()=ex+xꎬ上述不等式等价于g(lna+x-1)ȡg(lnx).显然g(x)为R上的单调增函数ꎬ故lna+x-1ȡlnxꎬ即lnaȡlnx-x+1.令h(x)=lnx-x+1ꎬ则hᶄ(x)=1x-1=1-xxꎬ在(0ꎬ1)上hᶄ(x)>0ꎬh(x)是增函数ꎻ在(1ꎬ+¥)上hᶄ(x)<0ꎬh(x)是减函数.ʑh(x)max=h(1)=0ꎬ则lnaȡ0ꎬ即aȡ1ꎬ即a的取值范围是[1ꎬ+ɕ).方法四(同构函数y=xex):因f(1)=a+lnaȡ1ꎬ设g(a)=a+lnaꎬ显然y=g(a)在区间0ꎬ+¥()上是增函数ꎬg(a)ȡg(1)=1ꎬ故aȡ1.f(x)=aex-1-lnx+lnaȡ1ꎬ得aex-1ȡlnexa⇔exȡealnexa⇔xexȡexalnexa.显然x>0ꎬexa=eln(e/a)ꎬ则原不等62式等价于xexȡlnexaeln(e/a).设g(x)=xexꎬ显然g(x)在0ꎬ+¥()上是增函数ꎬ则上述不等式等价于g(x)ȡg(lnexa).当lnexa<0时g(x)>0ꎬg(lnexa)<0ꎬ显然g(x)ȡg(lnexa)成立ꎻ当lnexa>0时ꎬ原不等式等价于xȡlnexaꎬ由于exȡ1+xꎬ且aȡ1则可得ex-1ȡxȡxaꎬ故a的取值范围是1ꎬ+¥[).方法五(同构函数y=xlnx):同方法四可得xexȡexalnexaꎬ即exlnexȡexalnexa.设g(x)=xlnxꎬ则上述不等式等价于g(ex)ȡg(exa).gᶄ(x)=lnx+1ꎬg(x)在0ꎬ1eæèçöø÷上是减函数ꎬ在(1eꎬ+¥)上是增函数.当exa<1时ꎬg(ex)>0ꎬ而g(exa)<0ꎬ显然有g(ex)ȡg(exa)成立ꎻ当exaȡ1>1e时ꎬ不等式g(ex)ȡg(exa)⇔exȡexa⇔ex-1ȡxa.以下同方法四.方法六(分而治之法):f(x)=aex-1-lnx+lnaȡ1⇔aex-1ȡlnexa⇔aexeȡlnexa⇔aeˑexxȡlnexaexaˑea.aeˑ(exx)minȡ(lnexaexa)maxˑea.设g(x)=exxꎬx>0ꎬgᶄ(x)=(x-1)exx2ꎬ易知g(x)=exx在0ꎬ1()上是减函数ꎬ在1ꎬ+¥()上是增函数ꎬ故g(x)min=g(1)=e.设h(x)=lnxx(x>0)ꎬhᶄ(x)=1-lnxx2ꎬ易知h(x)=lnxx在(0ꎬe)上是增函数ꎬ在(eꎬ+¥)上是减函数ꎬ故h(x)max=h(e)=1eꎬ则知(lnexaexa)max=1eꎬ则aȡ1aꎬ故a的取值范围是1ꎬ+¥[).从解决问题方法的角度看ꎬ隐零点法是解决问题的一般性通法ꎬ但是此种方法需要强大的计算能力作为基础ꎬ特别是在利用aex-1=1x0进行代换得到lna+x0-1=-lnx0的这种思路ꎬ应该作为一种基本的解决导数不等式压轴题的基本思路进行培养.放缩法是山东省教育招生考试院给出的官方答案ꎬ此种办法的优点是ꎬ计算量不是大ꎬ借助分类讨论思想ꎬ利用特殊点明确参数的范围进而证明此范围符合题意ꎬ但是在实际的教学中ꎬ新教材已经把分析法和综合法等不等式证明方法删除ꎬ学生证明不等式能力较弱的情况下掌握放缩法不易ꎬ这就需要教师在教学中渗透不等式的证明方法.为了突破这个教学难点ꎬ笔者认为可以利用具体的证明方法ꎬ而不用过多的纠缠这种方法的具体含义和要求ꎬ比方说把 执果索因 给学生讲解成 把结论等价变形成能解决问题的形式 ꎬ在教学的实践中怎么充实这一点ꎬ还需要不断的在实际中摸索与探究.方法三㊁四㊁五可以归结成同构法ꎬ同构法的本质是构造目标函数ꎬ借助目标函数单调性把复杂函数简单化递减ꎬ比方说若F(x)ȡ0能等价变形为F(f(x))ȡF(g(x))ꎬ若F(x)递增ꎬ则问题转化为f(x)ȡg(x)ꎬ若F(x)递减ꎬ则问题转化为f(x)ɤg(x).此类方法的关键是构造目标函数ꎬ高考压轴题中的构造常见形式可分为两类:(1)aeaɤblnb可以同构aeaɤlnbelnbꎬ借助函数f(x)=xex解决ꎬ也可以同构ealneaɤblnbꎬ借助f(x)=xlnx解决ꎬ更可以同构为lna+aɤlnb+ln(lnb)ꎬ借助f(x)=x+lnx解决.(2)eaaɤblnb可以同构eaaɤelnblnbꎬ借助函数f(x)=exx解决ꎬ也可以同构为ealneaɤblnbꎬ借助函数f(x)=xlnx解决ꎬ更可以同构a-lnaɤlnb-ln(lnb)ꎬ借助函数f(x)=x-lnx解决.当然ꎬ用同构法解题ꎬ除了要有同构法的思想意识外ꎬ对观察能力㊁对代数式的变形能力的要求也是比较高的.但是笔者认为ꎬ利用同构法可以最接近命题者的原始创作方向ꎬ此题目设计思路的开始点应该是exȡexa.正所谓ꎬ同构新天地ꎬ放缩大舞台!方法六属于解决问题的巧妙方法ꎬ不属于通性解法ꎬ一般情况下f(x)ȡg(x)不等价于f(x)minȡg(x)maxꎬ但是对于极个别的问题ꎬ利用上分而治之的方法ꎬ会极大地降低运算程度ꎬ但是构造不等式两侧的目标函数有一定的技巧性ꎬ学生不易掌握.㊀㊀参考文献:[1]陈永清.轻松快捷巧记高中数学知识与解题方法[M].长沙:湖南师范大学出版社ꎬ2020:42-47.[责任编辑:李㊀璟]72。
2023年高考数学真题完全解读(全国甲卷文科)适用省份四川、广西、贵州、西藏2023年高考数学全国卷全面考查了数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析等学科核心素养,体现基础性、综合性、应用性和创新性的考查要求,突出理性思维,发挥出数学学科在人才选拔中的重要作用。
一、题型与分值分布题型:(1)单选题12道,每题5分共60分;(2)填空题4道,每题5分共20分;(3)解答题5道,每题12分共60分;(4)选做题2道,每题10分。
二、题目难度和复杂度知识点题型题目数量总分值整体评价集合单选题1个15分复数单选题1个15分平面向量单选题1个15分程序框图单选题1个15分数列单选题1个填空题1个210分三角函数单选题1个解答题1个217分概率与统计单选题1个解答题1个217分立体几何单选题1个填空题1个解答题1个322分圆锥曲线单选题2个解答题1个322分函数与导数单选题2个填空题1个解答题1个427分极坐标与参数方程选做题1个110分不等式填空题1个(线性规划问题)选做题1个215分主干知识考查全面,题目数量设置均衡;与课程标准保持了一致性。
四、高考试卷命题探究2023年高考数学全国卷在命制情境化试题过程中,通过对阅读题的分析,可以发现今年的高考命题在素材使用方面,对文字数量加以控制,阅读理解难度也有所降低;在抽象数学问题方面,力图设置合理的思维强度和抽象程度;在解决问题方面,通过设置合适的运算过程和运算量,力求使情境化试题达到试题要求层次与考生认知水平的契合与贴切。
一是创设现实生活情境。
数学试题情境取材于学生生活中的真实问题,贴近学生实际,具有现实意义,具备研究价值。
如第4题,取材于学校文艺活动,贴近考生,贴近生活,意在引导学生积极参加文艺活动,全面发展。
二是设置科学研究情境。
科学研究情境的设置不仅考查数学的必备知识和关键能力,而且引导考生树立理想信念,热爱科学,为我国社会主义事业的建设作出贡献。
2023年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.已知集合M ={x ∣x +2≥0},N ={x ∣x -1<0},则M ∩N =()A.{x ∣-2≤x <1}B.{x ∣-2<x ≤1}C.{x ∣x ≥-2}D.{x ∣x <1}2.在复平面内,复数z 对应的点的坐标是(-1,3),则z 的共轭复数z=()A.1+3iB.1-3iC.-1+3iD.-1-3i3.已知向量a ,b 满足a +b =(2,3),a -b =(-2,1),则|a |2-|b |2=()A.-2B.-1C.0D.14.下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的是()A.f (x )=-lnx B.f (x )=12xC.f (x )=-1xD.f (x )=3|x -1|5.2x -1x5的展开式中x 的系数为()A.-80B.-40C.40D.806.已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,点M 在C 上.若M 到直线x =-3的距离为5,则|MF |=()A.7B.6C.5D.47.在△ABC 中,(a +c )(sinA -sinC )=b (sinA -sinB ),则∠C =()A.π6 B.π3C.2π3D.5π68.若xy ≠0,则“x +y =0”是“y x +xy=-2”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9.坡屋顶是我国传统建筑造型之一,蕴含着丰富的数学元素.安装灯带可以勾勒出建筑轮廓,展现造型之美.如图,某坡屋顶可视为一个五面体,其中两个面是全等的等腰梯形,两个面是全等的等腰三角形.若AB =25m ,BC =AD =10m ,且等腰梯形所在的平面、等腰三角形所在的平面与平面ABCD 的夹角的正切值均为145,则该五面体的所有棱长之和为()A.102mB.112mC.117mD.125m10.已知数列a n 满足a n +1=14a n -6 3+6(n =1,2,3,⋯),则()A.当a 1=3时,a n 为递减数列,且存在常数M ≤0,使得a n >M 恒成立B.当a 1=5时,a n 为递增数列,且存在常数M ≤6,使得a n <M 恒成立C.当a 1=7时,a n 为递减数列,且存在常数M >6,使得a n >M 恒成立D.当a 1=9时,a n 为递增数列,且存在常数M >0,使得a n <M 恒成立二、填空题:本题共5小题,每小题5分,共25分。
21. 甲、乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投籃,若末命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为0.6,乙每次投篮的命中率均为0.8.由抽签确定第1次投篮的人选,第1次投篮的人是甲、乙的概率各为0.5.
(1)求第2次投篮的人是乙的概率. (2)求第i 次投篮的人是甲的概率.
(3)已知:若随机变量i X 服从两点分布,且
()()110,1,2,,i i i P X P X q i n ==-===⋅⋅⋅,则11
n n
i i i i E X q ==⎛⎫= ⎪⎝⎭∑∑.记前n 次(即从第
1次到第n 次投篮)中甲投篮的次数为Y ,求()E Y . 【答案】(1)0.6
(2)1
121
653
i -⎛⎫⨯+ ⎪
⎝⎭
(3)52()11853
n
n
E Y ⎡⎤⎛⎫
=-+⎢⎥ ⎪
⎝⎭
⎢⎥⎣⎦ 【解析】
【分析】(1)根据全概率公式即可求出;
(2)设()i i P A p =,由题意可得10.40.2i i p p +=+,根据数列知识,构造等比数列即可解出;
(3)先求出两点分布的期望,再根据题中的结论以及等比数列的求和公式即可求出. 【1】
记“第i 次投篮的人是甲”为事件i A ,“第i 次投篮的人是乙”为事件i B . 所以()()()()()()()21212121121||P B P A B P B B P A P B A P B P B B =+=+
()0.510.60.50.80.6=⨯-+⨯=.
【2】
设()i i P A p =,依题可知,()1i i P B p =-.则
()()()()()()()11111||i i i i i i i i i i i P A P A A P B A P A P A A P B P A B +++++=+=+.
即()()10.610.810.40.2i i i i p p p p +=+-⨯-=+. 构造等比数列{}i p λ+. 设()125i i p p λλ++=
+,解得1
3λ=-,则1121353i i p p +⎛⎫-=- ⎪⎝⎭
. 又11111,236p p =-=,所以13i p ⎧
⎫-⎨⎬⎩
⎭是首项为16,公比为25的等比数列.
即11
112121
,365653
i i i i p p --⎛⎫⎛⎫
-=⨯=⨯+ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
. 【3】
因为1
121
653
i i p -⎛⎫
=⨯+ ⎪
⎝⎭
,1,2,,i n =⋅⋅⋅. 所以当*N n ∈时,()122115251263185315
n
n
n n n E Y p p p ⎛⎫- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭=++
+=⨯+=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-.
故52()11853
n
n
E Y ⎡⎤⎛⎫=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦.。