高考数学(文科,通用)二轮复习突破练word版:高考大题

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高考大题纵横练(二)

(推荐时间:80分钟)

1.(2014·江西)已知函数f(x)=sin(x+θ)+acos(x+2θ),其中a∈R,θ∈(-π2,π2).

(1)当a=2,θ=π4时,求f(x)在区间[0,π]上的最大值与最小值;

(2)若f(π2)=0,f(π)=1,求a,θ的值.

解 (1)f(x)=sin(x+π4)+2cos(x+π2)

=22(sin x+cos x)-2sin x

=22cos x-22sin x=sin(π4-x).

因为x∈[0,π],所以π4-x∈[-3π4,π4].

故f(x)在[0,π]上的最大值为22,最小值为-1.

(2)由 fπ2=0,fπ=1,得 cos θ1-2asin θ=0,2asin2θ-sin θ-a=1.

由θ∈(-π2,π2)知cos θ≠0,解得 a=-1,θ=-π6.

2.在正方体ABCD-A′B′C′D′中,棱AB,BB′,B′C′,C′D′的中点分别是E,F,G,H,如图所示.

(1)求证:AD′∥平面EFG;

(2)求证:A′C⊥平面EFG;

(3)判断点A,D′,H,F是否共面?并说明理由.

(1)证明 连接BC′.

在正方体ABCD-A′B′C′D′中,AB=C′D′,AB∥C′D′,

所以四边形ABC′D′是平行四边形,

所以AD′∥BC′.

因为F,G分别是BB′,B′C′的中点, 所以FG∥BC′,所以FG∥AD′.

因为EF,AD′是异面直线,所以AD′⊄平面EFG.

因为FG⊂平面EFG,所以AD′∥平面EFG.

(2)证明 连接B′C.

在正方体ABCD-A′B′C′D′中,A′B′⊥平面BCC′B′,

BC′⊂平面BCC′B′,所以A′B′⊥BC′.

在正方形BCC′B′中,B′C⊥BC′,

因为A′B′⊂平面A′B′C,B′C⊂平面A′B′C,A′B′∩B′C=B′,

所以BC′⊥平面A′B′C.

因为A′C⊂平面A′B′C,所以BC′⊥A′C.

因为FG∥BC′,所以A′C⊥FG,同理可证A′C⊥EF.

因为EF⊂平面EFG,FG⊂平面EFG,EF∩FG=F,

所以A′C⊥平面EFG.

(3)解 点A,D′,H,F不共面.理由如下:

假设A,D′,H,F共面,连接C′F,AF,HF.

由(1)知,AD′∥BC′,

因为BC′⊂平面BCC′B′,AD′⊄平面BCC′B′.

所以AD′∥平面BCC′B′.

因为C′∈D′H,

所以平面AD′HF∩平面BCC′B′=C′F.

因为AD′⊂平面AD′HF,

所以AD′∥C′F.

所以C′F∥BC′,而C′F与BC′相交,矛盾.

所以点A,D′,H,F不共面.

3.已知等差数列{an}的公差大于0,且a3,a5是方程x2-14x+45=0的两根,数列{bn}的前n项和为Sn,且Sn=1-bn2(n∈N*).

(1)求数列{an},{bn}的通项公式; (2)记cn=anbn,求证:cn+1≤cn;

(3)求数列{cn}的前n项和Tn.

(1)解 因为a3,a5是方程x2-14x+45=0的两根,且数列{an}的公差d>0,

所以a3=5,a5=9,公差d=a5-a35-3=2.

所以an=a5+(n-5)d=2n-1(n∈N*).

当n=1时,b1=S1=1-b12,

解得b1=13.

当n≥2时,bn=Sn-Sn-1=12(bn-1-bn),

所以bnbn-1=13(n≥2).

所以数列{bn}是首项b1=13,公比q=13的等比数列,

所以bn=b1qn-1=13n(n∈N*).

(2)证明 由(1),知cn=anbn=2n-13n,cn+1=2n+13n+1,

所以cn+1-cn=2n+13n+1-2n-13n=41-n3n+1≤0.

所以cn+1≤cn.

(3)解 由(2),知cn=anbn=2n-13n,

则Tn=131+332+533+…+2n-13n,①

13Tn=132+333+534+…+2n-33n+2n-13n+1,②

①-②,得23Tn=13+232+233+…+23n-2n-13n+1

=13+2(132+133+…+13n)-2n-13n+1=23-2n+23n+1,

化简得Tn=1-n+13n. 故数列{cn}的前n项和Tn=1-n+13n(n∈N*).

4.(2014·陕西)某保险公司利用简单随机抽样方法,对投保车辆进行抽样,样本车辆中每辆车的赔付结果统计如下:

赔付金额(元) 0 1 000 2 000 3 000 4 000

车辆数(辆) 500 130 100 150

120

(1)若每辆车的投保金额均为2 800元,估计赔付金额大于投保金额的概率;

(2)在样本车辆中,车主是新司机的占10%,在赔付金额为4 000元的样本车辆中,车主是新司机的占20%,估计在已投保车辆中,新司机获赔金额为4 000元的概率.

解 (1)设A表示事件“赔付金额为3 000元”,B表示事件“赔付金额为4 000元”,以频率估计概率得

P(A)=1501 000=0.15,P(B)=1201 000=0.12.

由于投保金额为2 800元,赔付金额大于投保金额对应的情形是赔付金额为3 000元和4 000元,所以其概率为P(A)+P(B)=0.15+0.12=0.27.

(2)设C表示事件“投保车辆中新司机获赔4 000元”,由已知,样本车辆中车主为新司机的有0.1×1

000=100(辆),而赔付金额为4 000元的车辆中,车主为新司机的有0.2×120=24(辆),所以样本车辆中新司机车主获赔的金额为4 000元的频率为24100=0.24,由频率估计概率得P(C)=0.24.

5.在平面直角坐标系xOy中,动点M到两定点F1(0,-3),F2(0,3)的距离之和为4,设动点M的轨迹为曲线C.已知直线l与曲线C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,向量m=(2x1,y1),n=(2x2,y2),且m⊥n.

(1)若直线l过曲线C的焦点F(0,c)(c为半焦距),求直线l的斜率k的值;

(2)△AOB的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.

解 (1)由题意知,|MF1|+|MF2|=4>|F1F2|=23,

根据椭圆的定义,知动点M的轨迹是以F1(0,-3),F2(0,3)为焦点,长轴长为4的椭圆,

设该椭圆的标准方程为y2a2+x2b2=1(a>b>0),

则a=2,c=3,∴a2=4,c2=3,b2=a2-c2=1,

∴曲线C的方程为y24+x2=1.

设l的方程为y=kx+3,由 y=kx+3y24+x2=1,消去y得, (k2+4)x2+23kx-1=0,Δ=(23k)2+4(k2+4)>0,

且x1+x2=-23kk2+4,x1x2=-1k2+4.

∵m⊥n,∴m·n=0,

∴4x1x2+y1y2=4x1x2+(kx1+3)(kx2+3)=(4+k2)x1x2+3k(x1+x2)+3=(k2+4)·-1k2+4+3k·-23kk2+4+3=0,解得k=±2.

即直线l的斜率k的值为±2.

(2)①当直线AB的斜率不存在时,有x1=x2,y1=-y2.

由m·n=0,得4x21-y21=0,即y21=4x21.

又A(x1,y1)在椭圆上,

∴4x214+x21=1,

∴|x1|=22,|y1|=2.

∴S△OAB=12|x1|·|y1-y2|=|x1|·|y1|=1(定值).

当直线AB的斜率存在时,设AB的方程为y=k′x+t.

由 y=k′x+t,y24+x2=1,消去y得,(k′2+4)x2+2k′tx+t2-4=0,

Δ=4k′2t2-4(k′2+4)(t2-4)>0,

且x1+x2=-2k′tk′2+4,

x1x2=t2-4k′2+4.

∵m·n=0,

∴4x1x2+y1y2=0,∴4x1x2+(k′x1+t)(k′x2+t)=0,

∴(k′2+4)x1x2+k′t(x1+x2)+t2=0, ∴(k′2+4)·t2-4k′2+4+k′t·-2k′tk′2+4+t2=0,

整理得2t2-k′2=4.

∴S△OAB=12·|t|1+k2·|AB|=12·|t|·x1+x22-4x1x1=|t|4k′2-4t2+16k′2+4=4t22|t|=1(定值).

综上,△AOB的面积为定值.

6.已知函数f(x)=xln x.

(1)求函数f(x)的极值点;

(2)设函数g(x)=f(x)-a(x-1),其中a∈R,求函数g(x)在区间[1,e]上的最小值.(其中e为自然对数的底数).

解 (1)f′(x)=ln

x+1,x>0,

由f′(x)=0得x=1e,

所以f(x)在区间(0,1e)上单调递减,在区间(1e,+∞)上单调递增.

所以,x=1e是函数f(x)的极小值点,极大值点不存在.

(2)g(x)=xln x-a(x-1),

则g′(x)=ln x+1-a,

由g′(x)=0,得x=ea-1,

所以,在区间(0,ea-1)上,g(x)为递减函数,

在区间(ea-1,+∞)上,g(x)为递增函数.

当ea-1≤1,即a≤1时,在区间[1,e]上,g(x)为递增函数,

所以g(x)的最小值为g(1)=0.

当1

当ea-1≥e,即a≥2时,在区间[1,e]上,g(x)为递减函数,

所以g(x)的最小值为g(e)=a+e-ae.

综上,当a≤1时,g(x)的最小值为0;

当1

当a≥2时,g(x)的最小值为a+e-ae.