2020版高考数学二轮复习分层设计(全国通用)第四层热身篇:专题检测(十五) 圆锥曲线的方程与性质
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“12+4”限时提速练(一)(满分80分,限时45分钟)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1。
已知集合U={x|4x2-4x+1≥0},B={x|x-2≥0},则∁U B=()A。
(-∞,2) B。
(-∞,2]C。
错误! D.错误!∪错误!解析:选A由4x2-4x+1≥0,得x∈R,所以U=R.又B={x|x -2≥0}={x|x≥2},所以∁U B=(-∞,2)。
故选A.2。
已知错误!=b+2i(a,b∈R),其中i为虚数单位,则复数z=a-b i在复平面内对应的点在( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限解析:选B 法一:由已知得a-3i=(b+2i)·i=-2+b i,由复数相等的充要条件可得错误!所以z=a-b i=-2+3i,所以复数z=-2+3i在复平面内对应的点(-2,3)在第二象限。
故选B.法二:由错误!=b+2i得,错误!=-3-a i=b+2i,由复数相等的充要条件得错误!则z=-2+3i,所以复数z=-2+3i在复平面内对应的点(-2,3)在第二象限.故选B。
3.已知直线a⊥平面α,则“直线b∥平面α”是“b⊥a”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解析:选A 因为直线a⊥平面α,直线b∥平面α,所以b⊥a,所以充分性成立;由直线a⊥平面α及b⊥a可以推得b∥α或b⊂α,所以必要性不成立.故选A.4。
数学界有名的“角谷猜想”:任给一个正整数n,如果n是偶数,就将它减半错误!,如果n是奇数,则将它乘3加1(即3n+1),不断重复这样的运算,经过有限次运算后,一定可以得到1.如果对正整数a按照上述规则施行变换后得到的第4个数为1(注:1可以多次出现),则这样的a的所有不同取值的个数为( )A。
1 B。
2C。
3 D。
4解析:选B 依题意,引入数列{a n},其中a1=a∈N*,a n+1=错误!当a4=1时,a3=2;当a3=2时,a2=4;当a2=4时,a1=8或a1=1。
“12+4”限时提速练(四)(满分80分,限时45分钟)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.设全集U =R ,集合A ={x |-3<x <1},B ={x |x +1≥0},则∁U (A ∪B )=( ) A.{x |x ≤-3或x ≥1} B.{x |x <-1或x ≥3} C.{x |x ≤3} D.{x |x ≤-3}解析:选D 因为B ={x |x ≥-1},A ={x |-3<x <1},所以A ∪B ={x |x >-3},所以∁U (A ∪B )={x |x ≤-3}.故选D.2.若复数z 满足(3+4i)z =25i ,其中i 为虚数单位,则z 的虚部是( ) A.3i B.-3i C.3D.-3解析:选D 因为(3+4i)z =25i ,所以z =25i 3+4i =25i (3-4i )(3+4i )(3-4i )=25i (3-4i )25=4+3i ,所以z =4-3i ,所以z 的虚部为-3.故选D.3.高铁、扫码支付、共享单车、网购被称为中国的“新四大发明”,为评估共享单车的使用情况,选了n 座城市作试验基地.这n 座城市共享单车的使用量(单位:人次/天)分别为x 1,x 2,…,x n ,下面给出的指标中可以用来评估共享单车使用量的稳定程度的是( )A.x 1,x 2,…,x n 的平均数B.x 1,x 2,…,x n 的标准差C.x 1,x 2,…,x n 的最大值D.x 1,x 2,…,x n 的中位数解析:选B 平均数、中位数可以反映一组数据的集中程度;方差、标准差可以反映一组数据的波动大小,同时也即反映这组数据的稳定程度.故选B.4.已知数列{a n }为等比数列,首项a 1=4,数列{b n }满足b n =log 2a n ,且b 1+b 2+b 3=12,则a 4=( )A.4B.32C.108D.256解析:选D 设等比数列{a n }的公比为q ,由题意知q >0,又首项a 1=4,所以数列{a n }的通项公式为a n =4·qn -1,又b n =log 2a n ,所以b n =log 2(4·qn -1)=2+(n -1)·log 2q ,所以{b n }为等差数列,则b 1+b 2+b 3=3b 2=12,所以b 2=4,由b 2=2+(2-1)log 2q =4,解得q =4,所以a 4=4×44-1=44=256.故选D.5.椭圆x 225+y 216=1的焦点为F 1,F 2,P 为椭圆上一点,若∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积是( )A.1633B.3233C.16 3D.32 3解析:选A 法一:由椭圆x 225+y 216=1的焦点为F 1,F 2知,|F 1F 2|=2c =6,在△F 1PF 2中,不妨设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则|PF 1|+|PF 2|=m +n =2a =10,在△F 1PF 2中,由余弦定理|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos ∠F 1PF 2,得(2c )2=m 2+n 2-2m ·n cos 60°,即4c 2=(m +n )2-3mn =4a 2-3mn ,解得mn =643,所以S △F 1PF 2=12·|PF 1|·|PF 2|sin ∠F 1PF 2=12mn sin 60°=1633.故选A. 法二:由椭圆的焦点三角形的面积公式S △F 1PF 2=b 2·tan θ2(其中P 为椭圆上的点,F 1,F 2为椭圆的左、右焦点,θ=∠F 1PF 2)得S △F 1PF 2=b 2·tan θ2=16×tan60°2=1633.故选A. 6.已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -2π3,则下列结论正确的是( )A.把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移7π12个单位长度,得到曲线C 2B.把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2C.把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移7π12个单位长度,得到曲线C 2D.把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π6个单位长度,得到曲线C 2解析:选C 把曲线C 1:y =cos x 上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数y =cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4的图象,再把图象向右平移7π12个单位长度,得到函数y =sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4-7π12=sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -2π3的图象,即得曲线C 2.故选C.7.甲、乙、丙、丁四位同学一起去向老师询问成语竞赛的成绩.老师说:“你们四人中有两位优秀,两位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩”.看后甲对大家说:“我还是不知道我的成绩”.根据以上信息,则( )A.乙可以知道四人的成绩B.丁可以知道四人的成绩C.乙、丁可以知道对方的成绩D.乙、丁可以知道自己的成绩解析:选D 若乙、丙均优秀(或良好),则根据四人中两人优秀两人良好可知,甲、丁均良好(或优秀),所以甲看后应该知道自己的成绩,但这与题意矛盾,从而乙、丙必一人优秀一人良好,进而可知甲、丁也必一人优秀一人良好.于是,根据乙知道丙的成绩,丁知道甲的成绩,易知乙、丁可以知道自己的成绩.故选D.8.设函数f (x )=2ln(x +x 2+1)+3x 3(-2<x <2),则使得f (2x )+f (4x -3)>0成立的x 的取值范围是( )A.(-1,1)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1C.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,54 解析:选 B 因为f (x )=2ln(x +x 2+1)+3x 3,-2<x <2,f (x )+f (-x )=[2ln(x +x 2+1)+3x 3]+[2ln(-x +(-x )2+1)+3(-x )3]=2[ln(x +x 2+1)+ln(-x +x 2+1)]=2ln 1=0,所以f (x )为奇函数.易得f (x )在(-2,2)上单调递增.所以f (2x )+f (4x-3)>0可转化为f (2x )>-f (4x -3)=f (3-4x ),则由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧-2<2x <2,-2<3-4x <22x >3-4x ,,解得12<x<1.故选B.9.已知变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4≤0,x ≥2,x +y -6≥0,则k =y +1x -3的取值范围是( )A.k >12或k ≤-5B.-5≤k <12C.-5≤k ≤12D.k ≥12或k ≤-5解析:选A 由约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4≤0,x ≥2,x +y -6≥0作出可行域,如图中阴影部分所示,其中A (2,4),k =y +1x -3的几何意义为可行域内的动点(x ,y )与定点P (3,-1)连线的斜率,∵k PA =4-(-1)2-3=-5,x -2y +4=0的斜率为12,由图可知,k ≤-5或k >12.故选A.10.魔法箱中装有6张卡片,上面分别写着如下6个定义域为R 的函数:f 1(x )=2x ,f 2(x )=2x,f 3(x )=x 2,f 4(x )=sin x ,f 5(x )=cos x ,f 6(x )=1-2x1+2x .现从魔法箱中任取2张卡片,将卡片上的函数相乘得到一个新函数,所得新函数为奇函数的概率是( )A.25B.35C.12D.13解析:选A 由题意知,在已知的6个函数中,奇函数有f 1(x ),f 4(x ),f 6(x ),共3个;偶函数有f 3(x ),f 5(x ),共2个;非奇非偶函数为f 2(x ).则从6张卡片中任取2张,根据函数奇偶性的性质知,函数乘积为奇函数的有f 1(x )·f 3(x ),f 1(x )·f 5(x ),f 4(x )·f 3(x ),f 4(x )·f 5(x ),f 6(x )·f 3(x ),f 6(x )·f 5(x ),共6个,而已知的6个函数任意2个函数相乘,可得15个新函数,所以所求事件的概率P =615=25.故选A.11.已知数列{a n }满足2a n +1+a n =3(n ≥1),且a 3=134,其前n 项和为S n ,则满足不等式|S n-n -6|<1123的最小整数n 是( )A.8B.9C.10D.11解析:选C 由2a n +1+a n =3,得2(a n +1-1)+(a n -1)=0,即a n +1-1a n -1=-12,又a 3=134,所以a 3-1=94,代入上式,有a 2-1=-92,a 1-1=9,所以数列{a n -1}是首项为9,公比为-12的等比数列.所以|S n -n -6|=|(a 1-1)+(a 2-1)+…+(a n -1)-6|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪9×⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-6=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-6×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n <1123,又n ∈N *,所以n 的最小值为10.故选C. 12.已知三棱锥P ABC 的所有顶点都在球O 的球面上,PC 是球O 的直径.若平面PCA ⊥平面PCB ,PA =AC ,PB =BC ,三棱锥P ABC 的体积为a ,则球O 的体积为( )A.2πaB.4πaC.23πa D.43πa 解析:选B 设球O 的半径为R ,因为PC 为球O 的直径,PA =AC ,PB =BC ,所以△PAC ,△PBC 均为等腰直角三角形,点O 为PC 的中点,连接AO ,OB (图略),所以AO ⊥PC ,BO ⊥PC ,因为平面PCA ⊥平面PCB ,平面PCA ∩平面PCB =PC ,所以AO ⊥平面PCB ,所以V 三棱锥P ABC =13·S△PBC·AO =13×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×PC ×BO ×AO =13×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2R ×R ×R =13R 3=a ,所以球O 的体积V =43πR 3=4πa .故选B.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知e 1,e 2为单位向量且夹角为2π3,设a =3e 1+2e 2,b =3e 2,则a 在b 方向上的投影为________.解析:因为a =3e 1+2e 2,b =3e 2,所以a ·b =(3e 1+2e 2)·3e 2=9e 1·e 2+6e 22=9×1×1×cos 2π3+6=32,又|b |=3,所以a 在b 方向上的投影为a ·b |b |=323=12.答案:1214.已知函数f (x )=ln x -ax (a ∈R )的图象与直线x -y +1=0相切,则实数a 的值为________.解析:设直线x -y +1=0与函数f (x )=ln x -ax 的图象的切点为P (x 0,y 0),因为f ′(x )=1x -a ,所以由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0-y 0+1=0,f ′(x 0)=1x 0-a =1,f (x 0)=ln x 0-ax 0=y 0,解得a =1e2-1.答案:1e2-115.已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过点F 向双曲线的一条渐近线引垂线,垂足为P ,交另一条渐近线于点Q ,若5PF ―→=3FQ ―→,则双曲线E 的离心率为________.解析:由题意知,双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F 的坐标为(c ,0),设一条渐近线OP (O 为坐标原点)的方程为y =ba x ,另一条渐近线OQ 的方程为y =-b ax ,不妨设P ⎝⎛⎭⎪⎫m ,b a m ,Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫n ,-b a n ,由5PF ―→=3FQ ―→,得⎩⎪⎨⎪⎧5(c -m )=3(n -c ),5⎝ ⎛⎭⎪⎫-b a m =3⎝ ⎛⎭⎪⎫-b a n ,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =45c ,n =43c ,因为OP ⊥FP ,所以k PF =-ba mc -m =-a b,解得a 2=4b 2,所以e 2=c 2a 2=1+b 2a 2=54,故双曲线E 的离心率e =52.答案:5216.(2018·浙江高考)已知λ∈R ,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≥λ,x 2-4x +3,x <λ.当λ=2时,不等式f (x )<0的解集是________.若函数f (x )恰有2个零点,则λ的取值范围是________.解析:当λ=2时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≥2,x 2-4x +3,x <2,其图象如图①所示.由图知f (x )<0的解集为(1,4).f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≥λ,x 2-4x +3,x <λ恰有2个零点有两种情况:①二次函数有两个零点,一次函数无零点; ②二次函数与一次函数各有一个零点.在同一平面直角坐标系中画出y =x -4与y =x 2-4x +3的图象如图②所示,平移直线x =λ,可得λ∈(1,3]∪(4,+∞).答案:(1,4) (1,3]∪(4,+∞)。
2020高考数学二轮分层模拟仿真专练(四)文一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.[2019·广东深圳高级中学期末]已知集合A ={x ∈Z |-1≤x ≤4},B ={-2,-1,4,8,9},设C =A ∩B ,则集合C 的元素个数为( )A .9B .8C .3D .2答案:D解析:A ={x ∈Z |-1≤x ≤4}={-1,0,1,2,3,4},B ={-2,-1,4,8,9},则C =A ∩B ={-1,4},集合C 的元素个数为2,故选D 。
2.[2019·福建晋江四校联考]复数z =a +i(a ∈R )的共轭复数为z ,满足|z |=1,则复数z =( )A .2+iB .2-iC .1+iD .i答案:D解析:根据题意可得错误!=a -i ,所以|错误!|=错误!=1,解得a =0,所以复数z =i.故选D 。
3.[2019·重庆一中月考]设a ,b ,c 是平面向量,则a ·b =b ·c 是a =c 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答案:B解析:由a ·b =b ·c 得(a -c )·b =0,∴a =c 或b =0或(a -c )⊥b ,∴a ·b =b ·c 是a =c 的必要不充分条件.故选B.4.[2019·黑龙江牡丹江一中月考]关于函数f (x )=sin (⎭⎪⎫2x +π4与函数g (x )=cos 错误!,下列说法正确的是( )A .函数f (x )和g (x )的图象有一个交点在y 轴上B .函数f (x )和g (x )的图象在区间(0,π)内有3个交点C .函数f (x )和g (x )的图象关于直线x =π2对称 D .函数f (x )和g (x )的图象关于原点(0,0)对称答案:D解析:∵g (-x )=cos 错误!=cos 错误!=cos 错误!=-sin 错误!,∴g (-x )=-f (x ),∴函数f (x )和g (x )的图象关于原点(0,0)对称,故选D.5.[2019·湖北武汉武昌调研考]已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-1,则a 1+a 3+a 5+a 7+a 9=( )A .40B .44C .45D .49答案:B解析:解法一因为S n=n2-1,所以当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2-1-(n-1)2+1=2n-1,又a1=S1=0,所以a n=错误!所以a1+a3+a5+a7+a9=0+5+9+13+17=44.故选B.解法二因为S n=n2-1,所以当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2-1-(n-1)2+1=2n-1,又a1=S1=0,所以a n=错误!所以{a n}从第二项起是等差数列,a2=3,公差d=2,所以a1+a3+a5+a7+a9=0+4a6=4×(2×6-1)=44。
“12+4”限时提速练(二)(满分80分,限时45分钟)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.已知集合A={x|x-a≤0},B={1,2,3},若A∩B≠∅,则a 的取值范围为( )A.(-∞,1]B.[1,+∞)C。
(-∞,3] D.[3,+∞)解析:选B 法一:集合A={x|x≤a},集合B={1,2,3},若A ∩B≠∅,则1,2,3这三个元素至少有一个在集合A中,若2或3在集合A中,则1一定在集合A中,因此只要保证1∈A即可,所以a≥1.故选B.法二:集合A={x|x≤a},B={1,2,3},a的值大于3时,满足A∩B≠∅,因此排除A、C。
当a=1时,满足A∩B≠∅,排除D。
故选B.2。
z是z=错误!的共轭复数,则z的虚部为( )A。
-错误!B。
错误!C。
-错误!D。
错误!解析:选C z=1+2i1-i=错误!=错误!=-错误!+错误!i,则z=-错误!-错误!i,所以z的虚部为-错误!.故选C。
3.已知点M错误!在函数y=log3x的图象上,且角θ的终边所在的直线过点M,则tan θ=( )A。
-错误!B。
±错误!C。
-3 D。
±3解析:选C 因为点M错误!在函数y=log3x的图象上,所以a=log3错误!=-1,即M错误!,所以tan θ=错误!=-3,故选C.4。
《九章算术》是我国古代的数学名著,书中把三角形的田称为“圭田”,把直角梯形的田称为“邪田”,称底是“广”,称高是“正从”,“步”是丈量土地的单位.现有一邪田,广分别为十步和二十步,正从为十步,其内有一块广为八步,正从为五步的圭田。
若在邪田内随机种植一株茶树,求该株茶树恰好种在圭田内的概率为()A.错误!B。
错误!C.错误!D。
错误!解析:选A 由题意可得邪田的面积S=错误!×(10+20)×10=150,圭田的面积S1=错误!×8×5=20,则所求的概率P=错误!=错误!=错误!。
“12+4”限时提速练(六)(满分80分,限时45分钟)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.若集合A ={x |0<x <4},B ={x |-4<x ≤2},则A ∩B =( ) A.(0,4) B.(-4,2] C.(0,2]D.(-4,4)解析:选C 因为A ={x |0<x <4},B ={x |-4<x ≤2},所以A ∩B ={x |0<x ≤2}=(0,2].故选C.2.若复数z 满足z -i =1-1i ,则|z |=( )A.1B. 3C.2D. 5解析:选D 由z -i =1-1i ,得z =1-1i +i =1+i +i =1+2i ,所以|z |=12+22= 5.故选D.3.若双曲线x 2-y 2m2=1(m >0)的焦点到渐近线的距离是2,则m 的值是( )A.2B. 2C.1D.4解析:选A 由双曲线的对称性,不妨取渐近线方程为y =mx ,即mx -y =0,双曲线右焦点为F (1+m 2,0),则由点到直线的距离公式得m 1+m 2m 2+1=2,解得m =2.故选A.4.在△ABC 中,BD ―→=13BC ―→,若AB ―→=a ,AC ―→=b ,则AD ―→=( )A.23a +13bB.13a +23b C.13a -23b D.23a -13b解析:选A 法一:如图,过点D 分别作AC ,AB 的平行线交AB ,AC 于点E ,F ,则四边形AEDF 为平行四边形,所以AD ―→=AE ―→+AF ―→.因为BD ―→=13BC ―→,所以AE ―→=23AB ―→,AF ―→=13AC ―→,所以AD ―→=23AB ―→+13AC ―→=23a +13b .故选A. 法二:AD ―→=AB ―→+BD ―→=AB ―→+13BC ―→=AB ―→+13(AC ―→-AB ―→)=23AB ―→+13AC ―→=23a +13b .故选A.法三:由BD ―→=13BC ―→,得AD ―→-AB ―→=13(AC ―→-AB ―→),所以AD ―→=AB ―→+13(AC ―→-AB ―→)=23AB―→+13AC ―→=23a +13b .故选A. 5.下表是某电器销售公司2019年度各类电器营业收入占比和净利润占比统计表:则下列判断中不正确的是( ) A.该公司2019年度冰箱类电器营销亏损B.该公司2019年度小家电类电器营业收入和净利润相同C.该公司2019年度净利润主要由空调类电器销售提供D.剔除冰箱类电器销售数据后,该公司2019年度空调类电器销售净利润占比将会降低 解析:选B 由统计表知,冰箱类净利润占比为-0.48%,所以冰箱类电器营销亏损,所以选项A 正确;由统计表知,小家电类电器营业收入占比和净利润占比均为3.82%,但在总的营业收入和总的净利润未知的情况下,无法得到营业收入和净利润相同,所以选项B 不正确;由统计表知,空调类的净利润占比为95.80%,所以该电器销售公司的净利润主要由空调类电器销售提供,所以选项C 正确;剔除冰箱类销售数据后,总的净利润增加了,而空调类销售总利润没有变,所以空调类电器销售净利润占比将会降低,选项D 正确.综上可知.故选B.6.若在x 2+y 2≤1所表示的区域内随机取一点,则该点落在|x |+|y |≤1所表示的区域内的概率是( )A.1πB.2πC.12πD.1-1π解析:选B x 2+y 2≤1表示由一个单位圆所围成的区域(包括边界),其面积为π×12=π.|x |+|y |≤1表示由中心在原点,对角线在坐标轴上,边长为2的正方形所围成的区域(包括边界),其面积为2×2=2,如图所示,则所求概率P =2π.故选B.7.我国古代名著《张丘建算经》中记载:“今有方锥,下广二丈,高三丈.欲斩末为方亭,令上方六尺.问:斩高几何?”大致意思是:有一个正四棱锥下底边长为二丈,高三丈,现从上面截去一段,使之成为正四棱台,且正四棱台的上底边长为六尺,则截去的正四棱锥的高是多少.如果我们把求截去的正四棱锥的高改为求剩下的正四棱台的体积,则该正四棱台的体积是(注:1丈=10尺)( )A.1 946立方尺B.3 892立方尺C.7 784立方尺D.11 676立方尺解析:选B 法一:如图,记正四棱台为A 1B 1C 1D 1ABCD .该正四棱台由正四棱锥S -ABCD 截得,O 为正方形ABCD 的中点,E 为BC 的中点,E 1为B 1C 1的中点,设正四棱台的高为x ,则由图中△SO 1E 1∽△SOE ,得SO 1SO =O 1E 1OE ,即30-x 30=310,解得x =21,所以该正四棱台的体积V =13×(62+6×20+202)×21=3 892(立方尺).故选B.法二:如法一中图,记正四棱台为A 1B 1C 1D 1ABCD .该正四棱台由正四棱锥S -ABCD 截得,O 为正方形ABCD 的中心,E 为BC 的中点,E 1为B 1C 1的中点,设截去的正四棱锥的高为x ,则由图中△SO 1E 1∽△SOE ,得SO 1SO =O 1E 1OE ,即x 30=310,解得x =9,所以该正四棱台的体积V=V 正四棱锥S -ABCD-V 正四棱锥S -A 1B 1C 1D 1=13×202×30-13×62×9=3 892(立方尺).故选B. 8.将函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6-1的图象上各点横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到函数g (x )的图象,则下列说法正确的是( )A.函数g (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫-π12,0对称B.函数g (x )的最小正周期是π2C.函数g (x )在⎝⎛⎭⎫0,π6上单调递增D.函数g (x )在⎝⎛⎭⎫0,π6上的最大值是1解析:选C 由题意知,函数f (x )的图象上各点横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到的图象对应的函数g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6-1,将x =-π12代入g (x )得g ⎝⎛⎭⎫-π12=-1,则g (x )的图象不关于点⎝⎛⎭⎫-π12,0对称,故选项A 不正确;g (x )的最小正周期T =2π2=π,所以选项B 不正确;由-π2≤2x +π6≤π2,得-π3≤x ≤π6,所以函数g (x )的一个单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π3,π6,所以函数g (x )在⎝⎛⎭⎫0,π6上单调递增,所以选项C 正确;当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π6时,2x +π6∈⎝⎛⎭⎫π6,π2,g (x )<2×1-1=1,所以选项D 不正确.故选C.9.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,其中俯视图由两个半圆和两条线段组成,则该几何体的表面积为( )A.17π+12B.12π+12C.20π+12D.16π+12解析:选C 由三视图知,该几何体是一个由大半圆柱挖去一个小半圆柱得到的,两个半圆柱的底面半径分别为1和3,高均为3,所以该几何体的表面积为12×2π×3×3+12×2π×1×3+2×⎝⎛⎭⎫12π×32-12π×12+2×2×3=20π+12.故选C. 10.函数f (x )=x 2+x sin x 的图象大致为( )解析:选A 由f (-x )=(-x )2+(-x )sin(-x )=x 2+x sin x =f (x ),知函数f (x )为偶函数,其图象关于y 轴对称.当x >0时,由f (x )=x 2+x sin x ,得f ′(x )=2x +sin x +x cos x =x +sin x +x (1+cos x ),令g (x )=x +sin x (x >0),则g ′(x )=1+cos x ≥0,所以g (x )在(0,+∞)上单调递增,所以g (x )>0.又x (1+cos x )≥0恒成立,所以f ′(x )=g (x )+x (1+cos x )>0在(0,+∞)上恒成立,所以函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,排除选项B 、C 、D.故选A.11.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 经过点(0,1),(0,3),且与x 轴正半轴相切,若圆C 上存在点M ,使得直线OM 与直线y =kx (k >0)关于y 轴对称,则k 的最小值为( )A.233B. 3C.2 3D.4 3解析:选D 由圆C 过点(0,1),(0,3)知,圆心的纵坐标为1+32=2,又圆C 与x 轴正所以圆C 的方程为(x -3)2+(y -2)2=4.因为k >0,所以k 取最小值时,直线y =-kx 与圆相切,可得2=|3k +2|k 2+1,即k 2-43k =0,解得k =43(k =0舍去).故选D.12.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|ln x |,x >0,e x (x +1),x ≤0,若函数g (x )=f (x )-b 有三个零点,则实数b 的取值范围是( )A.(1,+∞)B.⎝⎛⎭⎫-1e 2,0 C.{0}∪(1,+∞)D.(0,1]解析:选D 当x ≤0时,f (x )=e x (x +1),则f ′(x )=e x (x +1)+e x =e x (x +2),由f ′(x )>0,得函数f (x )的单调递增区间为(-2,0),由f ′(x )<0,得函数f (x )的单调递减区间为(-∞,-2),且易知x <-1时,f (x )<0,f (0)=1.由以上分析,可作出分段函数f (x )的图象,如图所示.要使函数g (x )=f (x )-b 有三个零点,则方程f (x )-b =0,即f (x )=b 有三个不同的实数根,也就是函数y =f (x )的图象与直线y =b 有三个不同的公共点,结合图象可知,实数b 的取值范围是(0,1].故选D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.若“x >2”是“x >m ”的必要不充分条件,则m 的取值范围是________.解析:因为“x >2”是“x >m ”的必要不充分条件,所以集合{x |x >m }是集合{x |x >2}的真子集,所以m >2.答案:(2,+∞)14.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若3a 5-a 1=10,则S 13=________.解析:法一:设等差数列的公差为d ,则由3a 5-a 1=10,得3(a 1+4d )-a 1=10,整理,得a 1+6d =5,所以S 13=13a 1+13×122d =13(a 1+6d )=13×5=65.法二:由3a 5-a 1=10,得2a 5+a 5-a 1=10,由等差数列的性质得(a 1+a 9)+a 5-a 1=10,则a 5+a 9=10,所以2a 7=10,即a 7=5,所以S 13=13(a 1+a 13)2=13a 7=13×5=65.答案:6515.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若cos C =14,c =3,且a cos A =bcos B,则△ABC 的面积等于________.解析:由a cos A =b cos B 及正弦定理,得sin A cos A =sin Bcos B ,即tan A =tan B ,所以A =B ,即a =b .由cos C =14且c =3,结合余弦定理a 2+b 2-2ab cos C =c 2,得a =b =6,又sin C =1-cos 2C=154,所以△ABC 的面积S =12ab sin C =3154. 答案:315416.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 为椭圆C 上一点,且∠F 1PF 2=π3,若F 1关于∠F 1PF 2的平分线的对称点在椭圆C 上,则该椭圆的离心率为________.解析:法一:如图,设点F 1关于∠F 1PF 2的平分线的对称点为Q ,则根据椭圆的对称性和角平分线的性质知,P ,F 2,Q 三点共线,且|PF 1|=|PQ |.又∠F 1PF 2=π3,所以△PF 1Q 为正三角形.设|PF 1|=|PQ |=x ,则由椭圆的定义知|PF 2|=2a -x ,所以|QF 2|=|PQ |-|PF 2|=2x -2a ,再由椭圆的定义知|QF 1|=2a -(2x -2a )=4a -2x ,则4a -2x =x ,即x =43a ,所以|PF 2|=23a ,则在△PF 1F 2中,由余弦定理,得4c 2=⎝⎛⎭⎫43a 2+⎝⎛⎭⎫23a 2-2×43a ×23a cos π3,整理,得3c 2=a 2,即c =33a ,所以椭圆的离心率e =c a =33. 法二:如法一中图,设点F 1关于∠F 1PF 2的平分线的对称点为Q ,则根据椭圆的对称性和角平分线的性质知,P ,F 2,Q 三点共线,且|PF 1|=|PQ |.又∠F 1PF 2=π3,所以△PF 1Q 为正三角形.所以|F 1P |=|F 1Q |,根据椭圆的对称性知,PQ 垂直于x 轴,且过焦点F 2,所以|F 1F 2|=32|PQ |,即2c =32·2b 2a ,所以2ac =3b 2=3(a 2-c 2),即3c 2+2ac -3a 2=0,所以3e 2+2e-3=0,解得e =33或e =-3(舍去). 答案:33。
“12+4”限时提速练(三)(满分80分,限时45分钟)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.已知集合A ={x |lg(x -2)<1},集合B ={x |x 2-2x -3<0},则A ∪B =( ) A.(2,12) B.(-1,3) C.(-1,12)D.(2,3)解析:选C 由lg(x -2)<1=lg 10,得0<x -2<10,所以2<x <12,集合A ={x |2<x <12},由x 2-2x -3<0得-1<x <3,所以集合B ={x |-1<x <3},所以A ∪B ={x |-1<x <12}.故选C.2.已知i 是虚数单位,若z +1i =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 1+i 2 020,则|z |=( ) A.1 B. 2 C.2D. 5解析:选B 1i =-i i (-i )=-i ,1-i 1+i =(1-i )2(1+i )(1-i )=-2i 2=-i ,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 1+i 2 020=(-i)2 020=i2 020=i505×4=i 4=1,所以由z +1i =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 1+i 2 020,得z -i =1,z =1+i ,所以|z |= 2.故选B.3.在等差数列{a n }中,a 1=1,a 6a 5=2,则公差d 的值是( ) A.-13B.13C.-14D.14解析:选A 法一:由a 6a 5=2,得a 6=2a 5,所以a 1+5d =2(a 1+4d ),又a 1=1,所以d =-13.故选A. 法二:由a 6-a 5=d ,a 6a 5=2,得a 5=d ,又a 5=a 1+4d ,所以d =a 1+4d ,又a 1=1,所以d =-13.故选A.4.已知函数f (x )=2x(x <0),其值域为D ,在区间(-1,2)上随机取一个数x ,则x ∈D 的概率是( )A.12B.13C.14D.23解析:选B 因为函数y =2x是R 上的增函数,由x <0得0<2x<1,所以函数f (x )的值域是(0,1),由几何概型的概率公式得,所求概率P =1-02-(-1)=13.故选B.5.汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1 L 汽油行驶的里程,下图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.下列叙述中正确的是( )A.消耗1 L 汽油,乙车最多可行驶5 kmB.以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多C.甲车以80 km/h 的速度行驶1 h ,消耗8 L 汽油D.某城市机动车最高限速80 km/h ,相同条件下,在该市用乙车比用丙车更省油 解析:选C 从题图可知消耗1 L 汽油,乙车最多可行驶的里程超过了5 km ,故选项A 错误;以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车燃油效率最高,甲车消耗汽油最少,故选项B 错误;若甲车以80 km/h 的速度行驶,由题图可知“燃油效率”为10 km/L ,所以行驶1 h ,消耗8 L 汽油,所以选项C 正确;若某城市机动车最高限速80 km/h ,从题图可知,丙车比乙车“燃油效率”高,所以在相同条件下,丙车比乙车省油,选项D 错误.故选C.6.已知圆C 的圆心在坐标轴上,且经过点(6,0)及椭圆x 216+y 24=1的两个顶点,则该圆的标准方程为( )A.(x -2)2+y 2=16 B.x 2+(y -6)2=72 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫x -832+y 2=1009D.⎝ ⎛⎭⎪⎫x +832+y 2=1009解析:选C 由题意得圆C 经过点(0,±2), 设圆C 的标准方程为(x -a )2+y 2=r 2, 由a 2+4=r 2,(6-a )2=r 2, 解得a =83,r 2=1009,所以该圆的标准方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -832+y 2=1009.故选C.7.如图1,在三棱锥D ABC 中,已知AC =BC =CD =2,CD ⊥平面ABC ,∠ACB =90°.若其正视图、俯视图如图2所示,则其侧视图的面积为( )A. 6B.2C. 3D. 2解析:选D 由题意知侧视图为直角三角形,因为正视图的高即几何体的高,所以正视图的高为2,则侧视图的高,即一直角边长也为2.因为俯视图为边长为2的等腰直角三角形,所以侧视图的另一直角边长为 2.所以侧视图的面积为 2.故选D.8.已知函数y =⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0,g (x ),x <0是偶函数,f (x )=log a x 的图象过点(2,1),则y =g (x )在(-∞,0)上对应的大致图象是( )解析:选B 因为f (x )=log a x 的图象过点(2,1),且恒过点(1,0),且y =⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0,g (x ),x <0是偶函数,所以y =g (x )在(-∞,0)上对应的图象和f (x )=log a x 的图象关于y 轴对称,所以y =g (x )的图象过点(-2,1)和(-1,0).观察图象只有选项B 满足题意.9.已知点A (0,2),抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,射线FA 与抛物线C 相交于点M ,与其准线相交于点N ,若|FM ||MN |=55,则p 的值等于( )A.18B.14C.2D.4解析:选C 过点M 向准线作垂线,垂足为P ,由抛物线的定义可知,|MF |=|MP |,因为|FM ||MN |=55,所以|MP ||MN |=55,所以sin ∠MNP =55,则tan ∠MNP =12,又∠OFA +∠MNP =90°(O 为坐标原点),所以tan ∠OFA =2=212p ,则p =2.故选C.10.定义np 1+p 2+…+p n为n 个正数p 1,p 2,…,p n 的“均倒数”.若已知正项数列{a n }的前n 项的“均倒数”为12n +1,又b n =a n +14,则1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b 10b 11=( ) A.111 B.112 C.1011D.1112解析:选C 依题意有na 1+a 2+…+a n=12n +1, 即前n 项和S n =n (2n +1)=2n 2+n , 当n =1时,a 1=S 1=3;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4n -1,a 1=3满足该式. 则a n =4n -1,b n =a n +14=n .因为1b n b n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,所以1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b 10b 11=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫110-111=1011.故选C. 11.如图,在四棱锥P ABCD 中,底面ABCD 为菱形,PB ⊥底面ABCD ,O为对角线AC 与BD 的交点.若PB =1,∠APB =π3,则三棱锥P BCO 的外接球的表面积是( )A.2πB.4πC.6πD.8π解析:选B ∵底面ABCD 为菱形,∴AC ⊥BD ,又PB ⊥底面ABCD ,∴AC ⊥PB ,∴AC ⊥平面PBD ,∴AC ⊥PO ,即∠POC =π2.取PC 的中点M ,连接BM ,OM (图略).在Rt △PBC 中,MB =MC =MP =12PC ,在Rt △POC 中,MO =12PC ,则三棱锥P BCO 的外接球的球心为M ,半径为12PC .在Rt△PAB 中,PB =1,∠APB =π3,∴BC =AB =3,∴PC =2,则三棱锥P BCO 的外接球的表面积S =4πR 2=4π.故选B.12.若函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω>0)在区间(π,2π)内没有最值,则ω的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,112∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,16∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,23C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,23 解析:选B 法一:当f (x )取得最值时,ωx +π6=k π+π2,x =k ωπ+π3ω,k ∈Z ,依题意,得x =k ωπ+π3ω∉(π,2π),因为当ω=16时,x =(2+6k )π∉(π,2π)恒成立,k ∈Z ,排除A 、C 、D.故选B.法二:因为ω>0,π<x <2π,所以ωπ+π6<ωx +π6<2ωπ+π6,又函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6在区间(π,2π)内没有最值,所以函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6在区间(π,2π)上单调,所以2ωπ+π6-⎝ ⎛⎭⎪⎫ωπ+π6=ωπ<π,0<ω<1,则π6<ωπ+π6<7π6.当π6<ωπ+π6<π2时,则2ωπ+π6≤π2,所以0<ω≤16; 当π2≤ωπ+π6<7π6时,则2ωπ+π6≤3π2,所以13≤ω≤23.故选B. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.若函数f (x )=x 2+axx3是奇函数,则常数a =______.解析:函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),则由f (x )+f (-x )=0,得x 2+ax x 3+x 2-ax-x3=0,即ax =0,则a =0. 答案:014.如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的结果为________.解析:开始,x =1,y =1,第一次循环,z =x +y =2,x =1,y =2;第二次循环,z =x +y =3,x =2,y =3;第三次循环,z =x +y =5,x =3,y =5;第四次循环,z =x +y =8,x =5,y =8;第五次循环,z =x +y =13,x =8,y =13;第六次循环,z =x +y =21,不满足条件z <20,退出循环.输出y x =138,故输出的结果为138.答案:13815.(2019·贵州黔东南一模改编)已知sin α+3cos α=-10,则tan 2α=________,tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=________.解析:∵(sin α+3cos α)2=sin 2α+6sin αcos α+9cos 2α=10(sin 2α+cos 2α),∴9sin 2α-6sin αcos α+cos 2α=0,则(3tan α-1)2=0,即tan α=13.∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=34,tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=13+11-13=2. 答案:34216.已知a >1,若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1e ,x ≤-1,a x -x ln a ,x >-1在(-∞,0)上单调递减,则实数a 的取值范围是________.解析:由已知条件得1a +ln a ≤1+1e ,令g (x )=1x+ln x (x >1),则g ′(x )=-1x 2+1x =x -1x2>0,故g (x )在(1,+∞)上单调递增,又g (a )=1a +ln a ≤1+1e =g (e),所以1<a ≤e.经验证,满足题意. 答案:(1,e]。
热门 (四 ) 数列中的奇偶分类和最值1. (偶数项 ) 已知等差数列 { a } 的前 9 项和为 27,a =8,则 a= ()n10100A .100B .99C .98D . 97 答案: C分析: 设等差数列 { a n } 的公差为 d ,因为 { a n } 为等差数列,且 S 9=9a 5= 27,所以 a 5= 3. 又 a = 8,所以 5d = a - a = 5,所以 d = 1,所以 a = a + 95d = 98,应选 C.1010 5 100 52.(项数的最值 ) 已知 S是等差数列 { a } 的前 n 项和, a = 2,a + a = a ,若 S >32,则nn1 1 4 5 nn 的最小值为 ( )A .3B .4C .5D . 6答案: D分析: 由 a 1=1 45,可得公差 5 662 且 a + a=ad = 2,所以 S = 30, S = 42,即 S >32,应选D.3.(奇数项和 )已知数列 { a n } 的前 n 项和为 S n ,a 1= 1,当 n ≥2 时,a n + 2S n - 1=n ,则 S 2 017的值为()A .2 017B .2 016C .1 009D .1 007答案: C分析: 因为 a nn -1= n ,n ≥ 2,所以 a n + 1n*,两式相减得 a n + 1n+ 2S + 2S =n + 1,n ∈ N+ a= 1, n ≥ 2.又 a 1= 1,所以 S 2 017=a 1+( a 2+ a 3 )+ + (a 2 016+ 22 017)= 1 009,应选 C.4. (项数的最值问题 )设 S n 是等差数列 { a n } 的前 n 项和,若a 8<0,且 a 9 >|a 8 |,则使 S n >0建立的最小正整数 n 为 ()A .15B .16C .17D . 18 答案: B分析: 因为 a 8<0 ,且 a 9 >|a 8 |,所以此等差数列从第一项到第八项都是负数,从第九项开始是正数,因为 a 89710 1 16 8 9 8 n建立的最小正+ a = a + a = = a + a ,a + a >0 ,a <0 ,所以使 S >0整数 n = 16,应选 B.5.(数列中奇偶分类问题 )已知数列 { b n } 知足 b 1=2n π n π1,b 2= 4,b n + 2= 1+ sin 2 b n + cos 2,23 项的和为 ( )2则该数列的前A .4 194B .4 195C .2 046D .2 047 答案: A分析: b 1 2n +22n π 2n π= 1+ sinn2,=1, b = 4, b 2 b + cos当 n 为奇数时, b n +2= 2b n ,数列为以 2 为公比的等比数列,当 n 为偶数时, b n +2= b n + 1,数列为以 1 为公差的等差数列,∴前 23 项和 S 23132324221- 21211× 11-1+ 11× 4+=( b +b + + b ) +(b + b + + b )=1- 22×1= 212- 1+ 44+55= 4 194,应选 A. 6. (奇数项和 )已知等差数列 nn≠ 0,若 n ≥2 且 an -1n + 122n -1n{ a } 中, a + a- a =0, S= 38,则 n 等于 ________.答案: 10分析: ∵ { a n } 是等差数列, ∴2a n = a n -1 + a n +1,又 ∵a n - 1+ a n +12=0,∴ 2a2-a n n - a n = 0, 即 a n (2 -a n )=0.∵ a n ≠ 0,∴ a n = 2,∴ S 2n - 1= (2n - 1)a n = 2(2n - 1)= 38,解得 n = 10.7.(范围问题 )在等差数列 { a } 中, a = 7,公差为 d ,前 n 项和为 S ,当且仅当 n =8 时,n1nS n 获得最大值,则 d 的取值范围为 ________.答案: - 1,-78d<0 ,d<0 ,分析: 由题意可得8即7+ 7d>0 ,解得- 1<d<-7a >0,8.a <0,7+ 8d<0,98. (奇偶项和 )一个项数是偶数的等比数列,它的偶数项的和是奇数项的和的两倍,它的首项为 1,且中间两项的和为 24,则等比数列的项数为 ________.答案: 8分析: 由题意可知公比 q = 2,设该数列为 a 1, a 2 ,a 3, , a 2n ,则 a n + a n +1=24,又 a 1=1, ∴ qn -1+q n = 24,即 2n -1+ 2n = 24,解得 n = 4, ∴等比数列的项数为8.9. (和的最值问题 )已知数列 { a n } 知足 2a n + 1=a n +a n + 2(n ∈ N * ),前 n 项和为 S n ,且 a 3=110, S 6= 72,若 b n = 2a n - 30,设数列 { b n } 的前 n 项和为 T n ,求 T n 的最小值.分析: ∵ 2a n +1 n n +2 n +1 n = a n + 2 n + 1 n= a + a , ∴ a -a - a ,故数列 { a } 为等差数列.设数列a + 2d = 10,1{ a n } 的公差为 d ,由 a 3= 10,S 6 =72 得6a 1 +15d = 72, 解得 a 1= 2,d = 4.故 a n = 4n - 2,b ≤ 0,2n - 31≤ 0,1n29≤ n ≤31则 b n = 2a n - 30= 2n - 31,令则 解得 22,b n +1≥ 0, 2n + 2- 31≥0,∵ n ∈N * , ∴ n = 15,即数列 { b n } 的前 15 项均为负值, ∴ T 15 最小.∵ 数列 { b n } 的首项为- 29,公差为 2, ∴T 15=- 29× 15+15× 14× 2=-225, 2 ∴ T n 的最小值为- 225.10. [2019 湖·南省联考 ]设 S n 是数列 { a n } 的前 n 项和, a 1= 1, 2S n = 5- 3a n +1.(1)求数列 { a n } 的通项公式;n1(2)设 b n = (- 1) log 3a n ,求数列 { b n } 的前 n 项和 T n .分析: (1)当 n = 1 时, 2S 1= 5- 3a 2= 2a 1=2,求得 a 1= a 2= 1.当 n ≥2 时, 2S n = 5- 3a n + 1, 2S n -1= 5- 3a n ,则 2S n - 2S n - 1= (5-3a n +1)- (5- 3a n ),a n +1 1整理得 2a n = 3a n - 3a n +1,即 a n =3,1可知数列 { a n} 从第 2 项起为等比数列,且a2= 1,公比为3,1 n即当 n≥ 2 时, a n=- 23 .易知 a1=1 不知足上式,所以数列 { a n} 的通项公式为1,n= 1,a n=1 n-2*.3 , n≥ 2,n∈ N0, n=1,(2)由 (1) 得 b n=-1 n n- 2 , n≥ 2,n∈ N*,则当 n≥ 2 时, T n= 0+ 0- 1+ 2- 3+ 4-+(-1)n(n-2).n- 2 当 n 为偶数时, T n= (-1+ 2)+ (- 3+4)++ [- (n- 3)+ (n-2)] =2;n- 3 1- n当 n 为奇数时, T n=2-( n- 2)=2,且当 n=1 时,知足该式.1- n综上可得,数列 { b n2, n为奇数,n =} 的前 n 项和 Tn- 22,n为偶数.。
姓名,年级:时间:专题突破练15专题四数列过关检测一、选择题1.(多选题)已知数列{a n}是等比数列,那么下列数列一定是等比数列的是()A.{1a n} B.{log2(a n)2}C.{a n+a n+1}D.{a n+a n+1+a n+2}2.设等比数列{a n}的前n项和为S n,S2=-1,S4=-5,则S6=()A。
-9 B。
-21 C.-25 D.-633.(2019辽宁朝阳重点高中高三第四次模拟)在等比数列{a n}中,a1a2=1,a3a6=9,则a2a4=()A.3 B。
±3 C。
√3 D.±√34。
数列{a n}的首项a1=1,对于任意m,n∈N*,有a n+m=a n+3m,则{a n}前5项和S5=()A.121B.25C.31 D。
355。
(2019山东潍坊高三5月三模)已知等差数列{a n}的公差和首项都不为零,且a 2,a4,a8成等比数列,则a1+a3a2+a4=()A.13B.23C.53D。
26.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S m—1=-2,S m=0,S m+1=3,则m=()A。
3 B。
4 C。
5 D。
67。
(2019山东省实验中学等四校高三联合考试)已知等差数列{a n}的公差不为零,S n为其前n项和,S3=9,且a2-1,a3-1,a5—1构成等比数列,则S5=()A。
15 B.-15 C.30 D.258.(多选题)已知数列{a n}是公差不为0的等差数列,前n项和为S n,满足a 1+5a3=S8,下列选项正确的有()A.a10=0B.S7=S12C。
S10最小 D.S20=09.(2019北京通州区三模)三国时期著名的数学家刘徽对推导特殊数列的求和公式很感兴趣,创造并发展了许多算法,展现了其聪明才智。
他在《九章算术》“盈不足”一章的第19题的注文中给出了一个特殊数列的求和公式.这个题的大意是:一匹良马和一匹驽马由长安出发至齐地,长安与齐地相距3 000里(1里=500米),良马第一天走193里,以后每天比前一天多走13里.驽马第一天走97里,以后每天比前一天少走半里.良马先到齐地后,马上返回长安迎驽马,问两匹马在第几天相遇()A.14天B。
仿真模拟卷四本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.共150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合A ={x |x ≥1},B ={x |2x -3>0},则A ∪B =( ) A .[0,+∞)B .[1,+∞)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞ D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,32答案 B解析 因为B ={x |2x -3>0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >32,A ={x |x ≥1},所以A ∪B =[1,+∞).2.已知复数z 满足(1-i)z =2i(i 为虚数单位),则z -=( ) A .-1-i B .-1+i C .1+i D .1-i答案 A解析 由(1-i)z =2i ,得z =2i 1-i =2i (1+i )(1-i )(1+i )=-1+i ,∴z -=-1-i.3.设a ,b 是空间两条直线,则“a ,b 不平行”是“a ,b 是异面直线”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答案 B解析 由a ,b 是异面直线⇒a ,b 不平行.反之,若直线a ,b 不平行,也可能相交,不一定是异面直线.所以“a ,b 不平行”是“a ,b 是异面直线”的必要不充分条件.4.在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足m 2-m 1=52lg E 1E 2,其中星等为m k 的星的亮度为E k (k =1,2).已知太阳的星等是-26.7,天狼星的星等是-1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为( )A .1010.1B .10.1C .lg 10.1D .10-10.1答案 A解析 两颗星的星等与亮度满足m 2-m 1=52lg E 1E 2,令m 2=-1.45,m 1=-26.7,则lg E 1E 2=25(m 2-m 1)=25×(-1.45+26.7)=10.1,从而E 1E 2=1010.1. 5.执行如图所示的程序框图,若输出结果为1,则可输入的实数x 的值的个数为( )A .1B .2C .3D .4 答案 B解析 根据题意,该框图的含义是:当x ≤2时,得到函数y =x 2-1;当x >2时,得到函数y =log 2x , 因此,若输出的结果为1时,若x ≤2,得到x 2-1=1,解得x =±2, 若x >2,得到log 2x =1,无解,因此,可输入的实数x 的值可能为-2,2,共有2个.6.安排A ,B ,C ,D ,E ,F ,共6名义工照顾甲、乙、丙三位老人,每两位义工照顾一位老人,考虑到义工与老人住址距离问题,义工A 不安排照顾老人甲,义工B 不安排照顾老人乙,则安排方法共有( )A .30种B .40种C .42种D .48种 答案 C解析 6名义工照顾三位老人,每两位义工照顾一位老人共有C 26C 24=90种安排方法,其中A 照顾老人甲的情况有C 15C 24=30种,B 照顾老人乙的情况有C 15C 24=30种,A 照顾老人甲,同时B 照顾老人乙的情况有C 14C 13=12种,所以符合题意的安排方法有90-30-30+12=42种.7.在矩形ABCD 中,AB =3,AD =4,AC 与BD 相交于点O ,过点A 作AE ⊥BD ,垂足为E ,则AE →·EC →=( )A.725 B.14425 C.125 D.1225答案 B解析 如图,由AB =3,AD =4,得BD =9+16=5, AE =AB ·AD BD =125.又AE →·EC →=AE →·(EO →+OC →)=AE →·EO →+AE →·OC →=AE →·EO →+AE →·AO →, ∵AE ⊥BD ,∴AE →·EO →=0,又AE →·AO →=|AE →||AO →|·cos∠EAO =|AE →||AO →|·|AE →||AO →|=|AE →|2=14425,∴AE →·EC →=14425.8.一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的表面积为()A .8+π2+7B .8+3π2+7C .6+3π2+ 3D .6+π2+ 3答案 B解析 由三视图可知,该几何体是由半个圆锥与一个四棱锥组合而成,如图所示,其中圆锥的底面半径为1,高为3,母线长为2,四棱锥的底面是边长为2的正方形,高为3,取BC 的中点N ,连接MN ,PN ,则该几何体的表面积为S =12π×1×2+12×π×12+2×2+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2×2+12×2×3+4=3π2+8+7.9.若函数y =f (x )的大致图象如图所示,则f (x )的解析式可以是( )A .f (x )=x e x +e -xB .f (x )=xe x -e -xC .f (x )=e x+e-xxD .f (x )=e x -e -xx答案 C解析 当x →0时,f (x )→±∞,而A 中的f (x )→0,排除A ;当x <0时,f (x )<0,而B 中x <0时,f (x )=xe x-e-x>0,D 中,f (x )=e x -e-xx>0,排除B ,D. 10.已知不等式xy ≤ax 2+2y 2对于x ∈[1,2],y ∈[2,3]恒成立,则a 的取值范围是( ) A .[1,+∞) B .[-1,4) C .[-1,+∞) D .[-1,6]答案 C解析 不等式xy ≤ax 2+2y 2对于x ∈[1,2],y ∈[2,3]恒成立,等价于a ≥y x-2⎝ ⎛⎭⎪⎫y x 2对于x ∈[1,2],y ∈[2,3]恒成立,令t =y x,则1≤t ≤3,∴a ≥t -2t 2在[1,3]上恒成立,∵y =-2t2+t =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫t -142+18,∴t =1时,y max =-1,∴a ≥-1,故a 的取值范围是[-1,+∞).11.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,e 为双曲线的离心率,P 是双曲线右支上的点,△PF 1F 2的内切圆的圆心为I ,过F 2作直线PI 的垂线,垂足为B ,则|OB |等于( )A .aB .bC .eaD .eb 答案 A解析 如图,延长F 2B 交PF 1于点C ,在△PCF 2中,由题意,得它是一个等腰三角形,|PC |=|PF 2|,B 为CF 2的中点,∴在△F 1CF 2中,有|OB |=12|CF 1|=12(|PF 1|-|PC |)=12(|PF 1|-|PF 2|)=12×2a =a .12.设min{m ,n }表示m ,n 二者中较小的一个,已知函数f (x )=x 2+8x +14,g (x )=min ⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2,log 2(4x )(x >0).若∀x 1∈[-5,a ](a ≥-4),∃x 2∈(0,+∞),使得f (x 1)=g (x 2)成立,则a 的最大值为( )A .-4B .-3C .-2D .0 答案 C解析 由题意得g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(4x ),0<x <1,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2,x ≥1,则g (x )max =g (1)=2.在同一坐标系作出函数f (x )(-5≤x ≤a )和g (x )(x >0)的图象,如图所示.由f (x )=2,得x =-6或-2,∵∀x 1∈[-5,a ], ∃x 2∈(0,+∞),使得f (x 1)=g (x 2)成立, ∴-4≤a ≤-2,∴a 的最大值为-2.第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知点P (x ,y )满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y -1≤0,x +2y -1≥0,y ≤3,则点P 到原点O 的最大距离为________.答案34解析 画出⎩⎪⎨⎪⎧x -y -1≤0,x +2y -1≥0,y ≤3表示的可行域如图阴影部分所示(含边界),由⎩⎪⎨⎪⎧y =3,x +2y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-5,y =3,由图得,当点P 的坐标为(-5,3)时,点P 到原点的距离最大,且最大值为25+9=34.14.函数f (x )=⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+sin x ·⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-sin x 的最小正周期为________,最大值为________.答案 π 12解析 f (x )=⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+sin x ·⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-sin x =12⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos2x +32sin2x =12cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3,∴f (x )的最小正周期为T =2π2=π,最大值为12.15.从4男2女共6名学生中选出队长1人、副队长1人、普通队员2人组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,共有________种不同的选法.(用数字作答)答案 168解析 第一类,先选1女3男,有C 34C 12=8(种),从这4人中选2人作为队长和副队长有A 24=12(种),故有8×12=96(种);第二类,先选2女2男,有C 24C 22=6(种),从这4人中选2人作为队长和副队长有A 24=12(种),故有6×12=72(种),根据分类加法计数原理共有96+72=168(种).16.如图,在△ABC 中,sin ∠ABC 2=33,点D 在线段AC 上,且AD =2DC ,BD =433,则△ABC 的面积的最大值为________.答案 3 2解析 由sin ∠ABC 2=33,可得cos ∠ABC 2=63,则sin ∠ABC =2sin ∠ABC 2cos ∠ABC 2=223.由sin ∠ABC 2=33<22可知,0°<∠ABC2<45°,则0°<∠ABC <90°,由同角三角函数基本关系可知,cos ∠ABC =13.设AB =x ,BC =y ,AC =3z (x >0,y >0,z >0),在△ABD 中,由余弦定理可得, cos ∠BDA =163+(2z )2-x 22×433×2z,在△CBD 中,由余弦定理可得,cos ∠BDC =163+z 2-y 22×433×z,由∠BDA +∠BDC =180°, 故cos ∠BDA =-cos ∠BDC , 即163+(2z )2-x 22×433×2z =-163+z 2-y 22×433×z,整理可得16+6z 2-x 2-2y 2=0. ① 在△ABC 中,由余弦定理可知,x 2+y 2-2xy ×13=(3z )2,则6z 2=23x 2+23y 2-49xy ,代入①式整理计算可得,13x 2+43y 2+49xy =16,由基本不等式可得, 16≥213x 2×43y 2+49xy =169xy , 故xy ≤9,当且仅当x =32,y =322时等号成立,据此可知,△ABC 面积的最大值为S max =12(AB ·BC )max ·sin∠ABC =12×9×223=3 2.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)已知数列{a n }满足:a n ≠1,a n +1=2-1a n(n ∈N *),数列{b n }中,b n=1a n -1,且b 1,b 2,b 4成等比数列. (1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)若S n 是数列{b n }的前n 项和,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 的前n 项和T n .解 (1)证明:b n +1-b n =1a n +1-1-1a n -1=12-1a n-1-1a n -1=a n a n -1-1a n -1=1,∴数列{b n }是公差为1的等差数列.(2)由题意可得b 22=b 1b 4,即(b 1+1)2=b 1(b 1+3),∴b 1=1,∴b n =n , ∴S n =n (n +1)2,∴1S n=2n (n +1)=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1,T n =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=2×⎝⎛⎭⎪⎫1-1n +1=2nn +1. 18.(本小题满分12分)《中国诗词大会》是央视推出的一档以“赏中华诗词,寻文化基因,品生活之美”为宗旨的大型文化类竞赛节目,邀请全国各个年龄段、各个领域的诗词爱好者共同参与诗词知识比拼.“百人团”由一百多位来自全国各地的选手组成,成员上至古稀老人,下至垂髫小儿,人数按照年龄分组统计如下表:(1)用分层抽样的方法从“百人团”中抽取6人参加挑战,求从这三个不同年龄组中分别抽取的挑战者的人数;(2)在(1)中抽出的6人中,任选2人参加一对一的对抗比赛,求这2人来自同一年龄组的概率.解 (1)∵样本容量与总体个数的比是6108=118,∴样本中包含3个年龄段的个体数,分别是: 年龄在[7,20)的人数为118×18=1,年龄在[20,40)的人数为118×54=3,年龄在[40,80]的人数为118×36=2,∴从这三个不同年龄组[7,20),[20,40),[40,80]中分别抽取的挑战者的人数为1,3,2. (2)用分层抽样的方法从“百人团”中抽取6人参加挑战,这三个不同年龄组[7,20),[20,40),[40,80]中分别抽取的挑战者的人数为1,3,2.从抽出的6人中,任选2人参加一对一的对抗比赛,基本事件总数为n =C 26=15,这2人来自同一年龄组包含的基本事件个数为m =C 23+C 22=4,∴这2人来自同一年龄组的概率P =m n =415.19.(本小题满分12分)如图,在各棱长均为2的正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D ,E 分别为棱A 1B 1与BB 1的中点,M ,N 为线段C 1D 上的动点,其中,M 更靠近D ,且MN =C 1N .(1)证明:A 1E ⊥平面AC 1D ;(2)若NE 与平面BCC 1B 1所成角的正弦值为1020,求异面直线BM 与NE 所成角的余弦值. 解 (1)证明:由已知得△A 1B 1C 1为正三角形,D 为棱A 1B 1的中点, ∴C 1D ⊥A 1B 1,在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AA 1⊥底面A 1B 1C 1,C 1D ⊂底面A 1B 1C 1,则AA 1⊥C 1D . 又A 1B 1∩AA 1=A 1,A 1B 1,AA 1⊂平面ABB 1A 1, ∴C 1D ⊥平面ABB 1A 1,又A 1E ⊂平面ABB 1A 1, ∴C 1D ⊥A 1E .易证A 1E ⊥AD ,又AD ∩C 1D =D ,AD ,C 1D ⊂平面AC 1D , ∴A 1E ⊥平面AC 1D .(2)取BC 的中点O ,B 1C 1的中点O 1,连接AO ,则AO ⊥BC ,OO 1⊥BC ,OO 1⊥AO , 以O 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz ,则B (0,1,0),E (0,1,1),C 1(0,-1,2),D ⎝⎛⎭⎪⎫32,12,2, 设C 1N →=λC 1D →=⎝ ⎛⎭⎪⎫32λ,32λ,0,则NE →=C 1E →-C 1N →=(0,2,-1)-⎝ ⎛⎭⎪⎫32λ,32λ,0=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32λ,2-32λ,-1, 易知n =(1,0,0)是平面BCC 1B 1的一个法向量,∴|cos 〈NE →,n 〉|=32λ3λ2-6λ+5=1020, 解得λ=13,λ=-59(舍去).∴NE →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-36,32,-1,C 1M →=2λC 1D →=⎝ ⎛⎭⎪⎫33,1,0,BM →=BC 1→+C 1M →=⎝⎛⎭⎪⎫33,-1,2, ∴cos 〈NE →,BM →〉=-16-32-2103× 163=-111040,∴异面直线NE 与BM 所成角的余弦值为111040.20.(本小题满分12分)已知A ,F 分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点、右焦点,点P 为椭圆C 上一动点,当PF ⊥x 轴时,|AF |=2|PF |.(1)求椭圆C 的离心率;(2)若椭圆C 上存在点Q ,使得四边形AOPQ 是平行四边形(点P 在第一象限),求直线AP 与OQ 的斜率之积;(3)记圆O :x 2+y 2=aba 2+b 2为椭圆C 的“关联圆”.若b =3,过点P 作椭圆C 的“关联圆”的两条切线,切点为M ,N ,直线MN 在x 轴和y 轴上的截距分别为m ,n ,求证:3m 2+4n2为定值.解 (1)由PF ⊥x 轴,知x P =c ,代入椭圆C 的方程,得c 2a 2+y 2Pb 2=1,解得y P =±b 2a. 又|AF |=2|PF |,所以a +c =2b 2a,所以a 2+ac =2b 2,即a 2-2c 2-ac =0,所以2e 2+e -1=0, 由0<e <1,解得e =12.(2)因为四边形AOPQ 是平行四边形, 所以PQ =a 且PQ ∥x 轴,所以x P =a 2,代入椭圆C 的方程,解得y P =±32b ,因为点P 在第一象限,所以y P =32b , 同理可得x Q =-a 2,y Q =32b ,所以k AP k OQ =3b 2a2-(-a )·3b 2-a 2=-b 2a2, 由(1)知e =c a =12,得b 2a 2=34,所以k AP k OQ =-34.(3)证明:由(1)知e =c a =12,又b =3,解得a =2, 所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1,圆O 的方程为x 2+y 2=237. ①连接OM ,ON (图略),由题意可知,OM ⊥PM ,ON ⊥PN , 所以四边形OMPN 的外接圆是以OP 为直径的圆,设P (x 0,y 0),则四边形OMPN 的外接圆方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -x 022+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -y 022=14(x 20+y 20),即x 2-xx 0+y 2-yy 0=0. ②①-②,得直线MN 的方程为xx 0+yy 0=237,令y =0,则m =237x 0,令x =0,则n =237y 0.所以3m 2+4n 2=49⎝ ⎛⎭⎪⎫x 204+y 203,因为点P 在椭圆C 上,所以x 204+y 203=1,所以3m 2+4n2=49(为定值).21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=ln x -ax ,g (x )=x 2,a ∈R . (1)求函数f (x )的极值点;(2)若f (x )≤g (x )恒成立,求a 的取值范围. 解 (1)f (x )=ln x -ax 的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x-a ,当a ≤0时,f ′(x )=1x-a >0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增,无极值点; 当a >0时,令f ′(x )=1x -a >0得0<x <1a,令f ′(x )=1x -a <0得x >1a,所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减, 所以函数f (x )有极大值点为x =1a,无极小值点.(2)由条件可得ln x -x 2-ax ≤0(x >0)恒成立, 则当x >0时,a ≥ln xx-x 恒成立,令h (x )=ln x x -x (x >0),则h ′(x )=1-x 2-ln x x2, 令k (x )=1-x 2-ln x (x >0),则当x >0时,k ′(x )=-2x -1x<0,所以k (x )在(0,+∞)上为减函数.又k (1)=0,所以在(0,1)上,h ′(x )>0;在(1,+∞)上,h ′(x )<0.所以h (x )在(0,1)上为增函数,在(1,+∞)上为减函数,所以h (x )max =h (1)=-1,所以a ≥-1.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.22.(本小题满分10分)[选修4-4:坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =e t +e -t,y =e t -e -t(其中t 为参数),在以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系(两种坐标系的单位长度相同)中,直线l的极坐标方程为ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-θ= 2.(1)求曲线C 的极坐标方程;(2)求直线l 与曲线C 的公共点P 的极坐标.解 (1)消去参数t ,得曲线C 的直角坐标方程x 2-y 2=4(x ≥2). 将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入x 2-y 2=4,得ρ2(cos 2θ-sin 2θ)=4. 所以曲线C 的极坐标方程为ρ2cos2θ=4⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4<θ<π4.(2)将l 与C 的极坐标方程联立,消去ρ得4sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-θ=2cos2θ.展开得3cos 2θ-23sin θcos θ+sin 2θ=2(cos 2θ-sin 2θ). 因为cos θ≠0,所以3tan 2θ-23tan θ+1=0. 于是方程的解为tan θ=33,即θ=π6. 代入ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫π3-θ=2,得ρ=22,所以点P 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫22,π6. 23.(本小题满分10分)[选修4-5:不等式选讲] 已知x ,y ∈R +,x +y =4.(1)要使不等式1x +1y≥|a +2|-|a -1|恒成立,求实数a 的取值范围;(2)求证:x 2+2y 2≥323,并指出等号成立的条件.解 (1)因为x ,y ∈R +,x +y =4,所以x 4+y4=1.由基本不等式,得1x +1y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1y ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 4+y 4=12+14⎝ ⎛⎭⎪⎫y x +x y ≥12+12 y x ·xy=1, 当且仅当x =y =2时取等号.要使不等式1x +1y≥|a +2|-|a -1|恒成立,只需不等式|a +2|-|a -1|≤1成立即可. 构造函数f (a )=|a +2|-|a -1|, 则等价于解不等式f (a )≤1.因为f (a )=⎩⎪⎨⎪⎧-3,a ≤-2,2a +1,-2<a <1,3,a ≥1,所以解不等式f (a )≤1,得a ≤0. 所以实数a 的取值范围为(-∞,0].(2)证明:因为x ,y ∈R +,x +y =4,所以y =4-x (0<x <4),于是x 2+2y 2=x 2+2(4-x )2=3x 2-16x +32=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -832+323≥323,当x =83,y =43时等号成立.。
“12+4"限时提速练(五)(满分80分,限时45分钟)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1。
已知复数z满足(3+4i)z=7+i,则z=()A。
1+i B。
1-iC。
-1-i D。
-1+i解析:选B 法一:依题意得z=错误!=错误!=1-i。
故选B.法二:设z=a+b i(a,b∈R),因为(3+4i)z=7+i,所以(3+4i)(a+b i)=7+i,所以3a-4b+(3b+4a)i=7+i,由复数相等得错误!解得错误!所以z=1-i。
故选B.2。
已知集合A={x|x2-4|x|≤0},B={x|x>0},则A∩B=()A.(0,4]B.[0,4]C.[0,2]D。
(0,2]解析:选A 由x2-4|x|≤0得0≤|x|≤4,所以-4≤x≤4,即A=[-4,4],因为B =(0,+∞),所以A∩B=(0,4].故选A。
3。
已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若a1=12,S5=90,则等差数列{a n}的公差d=( )A.2 B。
错误!C。
3 D。
4解析:选C 法一:依题意,5×12+错误!d=90,解得d=3.故选C.法二:因为等差数列{a n}中,S5=90,所以5a3=90,即a3=18,因为a1=12,所以2d=a3-a1=18-12=6,所以d=3.故选C.4。
设向量a=(1,-2),b=(0,1),向量λa+b与向量a+3b垂直,则实数λ=( )A。
12B。
1C。
-1 D。
-错误!解析:选B 法一:因为a=(1,-2),b=(0,1),所以λa+b=(λ,-2λ+1),a +3b=(1,1),由已知得(λ,-2λ+1)·(1,1)=0,所以λ-2λ+1=0,解得λ=1.故选B.法二:因为向量λa+b与向量a+3b垂直,所以(λa+b)·(a+3b)=0,所以λ|a|2+(3λ+1)a·b+3|b|2=0,因为a=(1,-2),b=(0,1),所以|a|2=5,|b|2=1,a·b=-2,所以5λ-2(3λ+1)+3×1=0,解得λ=1。
专题检测(十五) 圆锥曲线的方程与性质A 组——“6+3+3”考点落实练一、选择题1.(2019·全国卷Ⅱ)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆x 23p +y 2p=1的一个焦点,则p =( )A.2B.3C.4D.8解析:选D 抛物线y 2=2px (p >0)的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0,椭圆x 23p +y2p=1的焦点坐标为()±2p ,0.由题意得p2=2p ,解得p =0(舍去)或p =8.故选D.2.一个焦点为(26,0)且与双曲线y 24-x 29=1有相同渐近线的双曲线方程是( )A.y 218-x 28=1 B.x 218-y 28=1 C.x 216-y 210=1 D.y 216-x 210=1 解析:选B 设所求双曲线方程为y 24-x 29=t (t ≠0),因为一个焦点为(26,0),所以|13t |=26.又焦点在x 轴上,所以t =-2,即双曲线方程为x 218-y 28=1.3.已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆M 在圆C 1内部且与圆C 1内切,与圆C 2外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A.x 224+y 225=1 B.x 225+y 224=1 C.x 248+y 264=1 D.x 264+y 248=1 解析:选D 设圆M 的半径为r ,则|MC 1|=13-r ,|MC 2|=3+r ,|MC 1|+|MC 2|=16>|C 1C 2|,所以点M 的轨迹是以点C 1(4,0)和C 2(-4,0)为焦点的椭圆,且2a =16,a =8,c =4,则b 2=a 2-c 2=48,所以点M 的轨迹方程为x 264+y 248=1.4.(2019·全国卷Ⅲ)已知F 是双曲线C :x 24-y 25=1的一个焦点,点P 在C 上,O 为坐标原点.若|OP |=|OF |,则△OPF 的面积为( )A.32B.52C.72D.92解析:选B 由F 是双曲线x 24-y 25=1的一个焦点,知|OF |=3,所以 |OP |=|OF |=3.不妨设点P 在第一象限,P (x 0,y 0),x 0>0,y 0>0,则⎩⎪⎨⎪⎧x 20+y 20=3,x 204-y 205=1,解得⎩⎨⎧x 20=569,y 20=259,所以P ⎝⎛⎭⎫2143,53, 所以S △OPF =12|OF |·y 0=12×3×53=52.故选B.5.(2019·石家庄市模拟(一))已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),点F 为左焦点,点P 为下顶点,平行于FP 的直线l 交椭圆于A ,B 两点,且AB 的中点为M ⎝⎛⎭⎫1,12,则椭圆的离心率为( ) A.12 B.22 C.14D.32解析:选B ∵FP 的斜率为-b c ,FP ∥l ,∴直线l 的斜率为-bc.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎨⎧x 21a 2+y 21b 2=1,x 22a 2+y 22b 2=1得y 21b 2-y 22b 2=-⎝⎛⎭⎫x 21a 2-x 22a 2,即y 1-y 2x 1-x 2=-b 2(x 1+x 2)a 2(y 1+y 2).∵AB 的中点为M ⎝⎛⎭⎫1,12,∴-b c =-2b 2a 2,∴a 2=2bc ,∴b 2+c 2=2bc ,∴b =c ,∴a =2c ,∴椭圆的离心率为22,故选B. 6.(2019·全国卷Ⅱ)设F 为双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P ,Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为( )A.2B. 3C.2D. 5解析:选A 设双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F 的坐标为(c ,0).由圆的对称性及条件|PQ |=|OF |可知,PQ 是以OF 为直径的圆的直径,且PQ ⊥OF .设垂足为M ,连接OP ,如图,则|OP |=a ,|OM |=|MP |=c 2.由|OM |2+|MP |2=|OP |2得⎝⎛⎭⎫c 22+⎝⎛⎭⎫c 22=a 2,故ca=2,即e = 2.故选A. 二、填空题7.(2019·北京通州区三模改编)抛物线y 2=2px (p >0)的准线与双曲线x 2-y 24=1的两条渐近线所围成的三角形的面积为2,则p =________,抛物线焦点到双曲线渐近线的距离为________.解析:抛物线y 2=2px (p >0)的准线方程为x =-p 2,双曲线x 2-y 24=1的两条渐近线方程分别为y =2x ,y =-2x ,这三条直线构成等腰三角形,其底边长为2p ,三角形的高为p 2,因此12×2p ×p2=2,解得p =2.则抛物线焦点坐标为(1,0),且到直线y =2x 和y =-2x 的距离相等,均为|2-0|5=255.答案:22558.设直线l :2x +y +2=0关于原点对称的直线为l ′,若l ′与椭圆x 2+y 24=1的交点为A ,B ,点P 为椭圆上的动点,则使△P AB 的面积为12的点P 的个数为________.解析:直线l ′的方程为2x +y -2=0,∴交点分别为椭圆顶点(1,0)和(0,2),则|AB |=5,由△P AB 的面积为12,得点P 到直线AB 的距离为55,而平面上到直线2x +y -2=0的距离为55的点都在直线2x +y -1=0和2x +y -3=0上,而直线2x +y -1=0与椭圆相交,2x +y -3=0与椭圆相离,∴满足题意的点P 有2个.答案:29.已知M (x 0,y 0)是双曲线C :x 22-y 2=1上的一点,F 1,F 2是双曲线C 的两个焦点.若MF 1―→·MF 2―→<0,则y 0的取值范围是________.解析:由题意知a =2,b =1,c =3, 设F 1(-3,0),F 2(3,0),则MF 1―→=(-3-x 0,-y 0),MF 2―→=(3-x 0,-y 0). ∵MF 1―→·MF 2―→<0,∴(-3-x 0)(3-x 0)+y 20<0,即x 20-3+y 20<0.∵点M (x 0,y 0)在双曲线C 上,∴x 202-y 20=1,即x 20=2+2y 20, ∴2+2y 20-3+y 20<0,∴-33<y 0<33. 答案:-33<y 0<33三、解答题10.(2019·长春市质量监测(二))已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的中心是坐标原点O ,左、右焦点分别为F 1,F 2,设P 是椭圆C 上一点,满足PF 2⊥x 轴,|PF 2|=12,椭圆C 的离心率为32. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 左焦点且倾斜角为45°的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,求△AOB 的面积.解:(1)由题意知,离心率e =c a =32,|PF 2|=b 2a =12,得a =2,b =1,所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 2=1.(2)由条件可知F 1(-3,0),直线l :y =x +3,联立直线l 和椭圆C 的方程,得⎩⎪⎨⎪⎧y =x +3,x 24+y 2=1,消去y 得5x 2+83x +8=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-835,x 1·x 2=85,所以|y 1-y 2|=|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=425,所以S △AOB =12·|y 1-y 2|·|OF 1|=265.11.(2019·全国卷Ⅰ)已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若AP ―→=3PB ―→,求|AB |.解:设直线l :y =32x +t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).(1)由题设得F ⎝⎛⎭⎫34,0,故|AF |+|BF |=x 1+x 2+32. 又|AF |+|BF |=4,所以x 1+x 2=52.由⎩⎪⎨⎪⎧y =32x +t ,y 2=3x 可得9x 2+12(t -1)x +4t 2=0, 则x 1+x 2=-12(t -1)9.从而-12(t -1)9=52,得t =-78.所以l 的方程为y =32x -78.(2)由AP ―→=3PB ―→可得y 1=-3y 2. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =32x +t ,y 2=3x可得y 2-2y +2t =0. 所以y 1+y 2=2,从而-3y 2+y 2=2,故y 2=-1,y 1=3. 代入C 的方程得x 1=3,x 2=13.故|AB |=4133. 12.(2019·成都市第二次诊断性检测)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的短轴长为42,离心率为13.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设椭圆C 的左、右焦点分别为F 1,F 2,左、右顶点分别为A ,B ,点M ,N 为椭圆C 上位于x 轴上方的两点,且F 1M ∥F 2N ,直线F 1M 的斜率为26,记直线AM ,BN 的斜率分别为k 1,k 2,求3k 1+2k 2的值.解:(1)由题意,得2b =42,c a =13.又a 2-c 2=b 2,∴a =3,b =22,c =1. ∴椭圆C 的标准方程为x 29+y 28=1.(2)由(1)可知A (-3,0),B (3,0),F 1(-1,0). 据题意,直线F 1M 的方程为y =26(x +1).记直线F 1M 与椭圆C 的另一个交点为M ′.设M (x 1,y 1)(y 1>0),M ′(x 2,y 2). ∵F 1M ∥F 2N ,∴根据对称性,得N (-x 2,-y 2).联立得⎩⎨⎧8x 2+9y 2=72,y =26(x +1),消去y ,得14x 2+27x +9=0.由题意知x 1>x 2,∴x 1=-37,x 2=-32,k 1=y 1x 1+3=26(x 1+1)x 1+3=469,k 2=-y 2-x 2-3=26(x 2+1)x 2+3=-263,∴3k 1+2k 2=3×469+2×⎝⎛⎭⎫-263=0,即3k 1+2k 2的值为0.B 组——大题专攻强化练1.已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆C 的离心率为12,其中一个顶点是抛物线x 2=-43y 的焦点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若过点P (2,1)的直线l 与椭圆C 在第一象限相切于点M ,求直线l 的方程和点M 的坐标.解:(1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由题意得b =3,c a =12,解得a =2,c =1.故椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)因为过点P (2,1)的直线l 与椭圆C 在第一象限相切,所以直线l 的斜率存在, 故可设直线l 的方程为y =k (x -2)+1(k ≠0). 由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 23=1,y =k (x -2)+1得(3+4k 2)x 2-8k (2k -1)x +16k 2-16k -8=0.① 因为直线l 与椭圆C 相切,所以Δ=[-8k (2k -1)]2-4(3+4k 2)(16k 2-16k -8)=0. 整理,得2k +1=0, 解得k =-12.所以直线l 的方程为y =-12(x -2)+1=-12x +2.将k =-12代入①式,可以解得M 点的横坐标为1,故切点M 的坐标为⎝⎛⎭⎫1,32. 2.在直角坐标系xOy 中,长为2+1的线段的两端点C ,D 分别在x 轴,y 轴上滑动,CP ―→= 2 PD ―→.记点P 的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)经过点(0,1)作直线l 与曲线E 相交于A ,B 两点,OM ―→=OA ―→+OB ―→,当点M 在曲线E 上时,求直线l 的方程.解:(1)设 C (m ,0),D (0,n ),P (x ,y ).由CP ―→= 2 PD ―→,得(x -m ,y )=2(-x ,n -y ), 所以⎩⎨⎧x -m =-2x ,y =2(n -y ),得⎩⎪⎨⎪⎧m =(2+1)x ,n =2+12y , 由|CD ―→|=2+1,得m 2+n 2=(2+1)2, 所以(2+1)2x 2+(2+1)22y 2=(2+1)2,整理,得曲线E 的方程为x 2+y 22=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由OM ―→=OA ―→+OB ―→, 知点M 的坐标为(x 1+x 2,y 1+y 2).易知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =kx +1,代入曲线E 的方程,得(k 2+2)x 2+2kx -1=0,则x 1+x 2=-2kk 2+2, 所以y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2=4k 2+2. 由点M 在曲线E 上,知(x 1+x 2)2+(y 1+y 2)22=1,即4k 2(k 2+2)2+8(k 2+2)2=1,解得k 2=2. 此时直线l 的方程为y =±2x +1.3.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =13,焦距为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点Q (0,2)作斜率为k (k ≠0)的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,若x 轴上的一点E 满足|AE |=|BE |,试求出点E 的横坐标的取值范围.解:(1)由已知得c a =13,2c =2,所以c =1,a =3,b 2=a 2-c 2=8.所以椭圆C 的方程为x 29+y 28=1.(2)根据题意可设直线l 的方程为y =kx +2,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点为G (x 0,y 0).设点E (m ,0),使得|AE |=|BE |,则EG ⊥AB . 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2,x 29+y 28=1得(8+9k 2)x 2+36kx -36=0, x 1+x 2=-36k 9k 2+8,所以x 0=-18k 9k 2+8,y 0=kx 0+2=169k 2+8,因为EG ⊥AB ,所以k EG =-1k ,即169k 2+8-0-18k9k 2+8-m =-1k ,所以m =-2k 9k 2+8=-29k +8k,当k >0时,9k +8k ≥29×8=122,所以-212≤m <0;当k <0时,9k +8k ≤-122,所以0<m ≤212.综上所述,点E 的横坐标的取值范围为⎣⎡⎭⎫-212,0∪⎝⎛⎦⎤0,212. 4.如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,右顶点、上顶点分别为点A ,B ,且|AB |=52|BF |. (1)求椭圆C 的离心率;(2)若点M ⎝⎛⎭⎫-1617,217在椭圆C 的内部,过点M 的直线l 交椭圆C 于P ,Q 两点,M 为线段PQ 的中点,且OP ⊥OQ ,求直线l 的方程及椭圆C 的方程.解:(1)由已知|AB |=52|BF |, 得a 2+b 2=52a , 即4a 2+4b 2=5a 2,4a 2+4(a 2-c 2)=5a 2,所以e =c a =32.(2)由(1)知a 2=4b 2,所以椭圆C 的方程可化为x 24b 2+y 2b 2=1.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),由x 214b 2+y 21b 2=1,x 224b 2+y 22b 2=1, 可得x 21-x 224b 2+y 21-y 22b2=0,即(x 1+x 2)(x 1-x 2)4b 2+(y 1+y 2)(y 1-y 2)b 2=0,即-3217(x 1-x 2)4+417(y 1-y 2)=0,从而k PQ =y 1-y 2x 1-x 2=2,所以直线l 的方程为y -217=2⎣⎡⎦⎤x -⎝⎛⎭⎫-1617, 即2x -y +2=0.联立⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +2=0,x 24b 2+y 2b 2=1消去y ,得17x 2+32x +16-4b 2=0. 则Δ=322+16×17×(b 2-4)>0⇔b >21717,x 1+x 2=-3217,x 1x 2=16-4b 217.因为OP ⊥OQ ,OP ―→·OQ ―→=0,即x 1x 2+y 1y 2=0, x 1x 2+(2x 1+2)(2x 2+2)=0, 5x 1x 2+4(x 1+x 2)+4=0,从而5(16-4b 2)17-12817+4=0,解得b =1,所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.综上,直线l 的方程为2x -y +2=0, 椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.。