江苏省普通高等学校高三数学招生考试模拟测试附加题(

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1 江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(十一)

数学附加分

(满分40分,考试时间30分钟)

21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.

A. (选修4-1:几何证明选讲)

如图,圆O的直径AB=10,C为圆上一点,BC=6.过C作圆O的切线l,AD⊥l于点D,且交圆O于点E,求DE的长.

B. (选修4-2:矩阵与变换)

已知矩阵M=1 02 2,求逆矩阵M-1的特征值.

C. (选修4-4:坐标系与参数方程)

在极坐标系中,已知点A2,π4,圆C的方程为ρ=42sinθ(圆心为点C),求直线AC的极坐标方程.

2 D. (选修4-5:不等式选讲)

已知a≥0,b≥0,求证:a6+b6≥ab(a4+b4).

【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.

22. 如图,在四棱锥SABCD中,底面ABCD为矩形,SA⊥平面ABCD,AB=1,AD=AS=2,P是棱SD上一点,且SP=12PD.

(1) 求直线AB与CP所成角的余弦值;

(2) 求二面角APCD的余弦值.

23. 已知函数f0(x)=x(sinx+cosx),设fn(x)为fn-1(x)的导数,n∈N*.

(1) 求f1(x),f2(x)的表达式;

(2) 写出fn(x)的表达式,并用数学归纳法证明.

3 (十一)

21. A. 解:因为圆O的直径为AB,C为圆上一点,

所以∠ACB=90°,AC=AB2-BC2=102-62=8.

因为直线l为圆O的切线,所以∠DCA=∠CBA.

所以Rt△ABC∽Rt△ACD,所以ABAC=ACAD=BCDC.(5分)

因为AB=10,BC=6,

所以AD=AC2AB=325,DC=AC·BCAB=245.

由DC2=DE·DA,得DE=DC2DA=2452325=185.(10分)

B. 解:设M-1=a bc d,则

MM-1=1 02 2a bc d=1 00 1,

所以ab2a+2c2b+2d=1 00 1,

所以a=1,b=0,2a+2c=0,2b+2d=1,解得a=1,b=0,c=-1,d=12.

所以M-1=10-112.(5分)

M-1的特征多项式f(λ)=λ-101λ-12

=(λ-1)λ-12=0,所以λ=1或12.

所以,矩阵M的逆矩阵M-1的特征值为1或12.(10分)

C. 解:(解法1)以极点为原点,极轴所在直线为x轴建立平面直角坐标系xOy.

圆C的平面直角坐标方程为x2+y2=42y,即x2+(y-22)2=8,圆心C(0,22).

A的直角坐标为(2,2).(4分)

直线AC的斜率kAC=22-20-2=-1. 4 所以,直线AC的直角坐标方程为y=-x+22,(8分)

极坐标方程为ρ(cosθ+sinθ)=22,即ρsinθ+π4=2.(10分)

(解法2)在直线AC上任取一点M(ρ,θ),不防设点M在线段AC上.

由于圆心为C22,π2,S△OAC=S△OAM+S△OCM,(4分)

所以12×22×2sinπ4=12×2×ρsinθ-π4+12×ρ×22sinπ2-θ,

即ρ(cosθ+sinθ)=22,

化简,得直线AC的极坐标方程为ρsinθ+π4=2.(10分)

D. 证明:∵ a6+b6-ab(a4+b4)=a5(a-b)-(a-b)b5(2分)

=(a-b)(a5-b5)(4分)

=(a-b)2(a4+a3b+a2b2+ab3+b4),(8分)

又a≥0,b≥0,

∴ a6+b6-ab(a4+b4)≥0,

即a6+b6≥ab(a4+b4).(10分)

22. 解:(1) 如图,分别以AB,AD,AS为x,y,z轴建立空间直角坐标系.

则A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,2,0),D(0,2,0),S(0,0,2).

设P(x0,y0,z0),

由SP→=13SD→,得(x0,y0,z0-2)=13(0,2,-2),

∴ x0=0,y0=23,z0=43,点P坐标为0,23,43.

CP→=-1,-43,43,AB→=(1,0,0),(2分)

设直线AB与CP所成的角为α,

则cosα=-1×1+-43×0+43×01+-432+432×1=34141.(4分)

(2) 设平面APC的一个法向量为m=(x1,y1,z1),

所以m·AC→=x1+2y1=0,m·AP→=23y1+43z1=0. 5 令y1=-2,则x1=4,z1=1,m=(4,-2,1).(6分)

设平面SCD的一个法向量为n=(x2,y2,z2),

由于DC→=(1,0,0),DS→=(0,-2,2),

所以n·DC→=x2=0,n·DS→=-2y2+2z2=0,

令y2=1,则z2=1,n=(0,1,1).(8分)

设二面角APCD的大小为θ,

由于cos〈m,n〉=0×4+1×(-2)+1×12×21=-4242,

所以,由向量m,n的方向,得cosθ=-cos〈m,n〉=4242.(10分)

23. 解:(1) 因为fn(x)为fn-1(x)的导数,

所以f1(x)=f′0(x)=(sinx+cosx)+x(cosx-sinx)

=(x+1)cosx+(x-1)(-sinx),(2分)

同理,f2(x)=-(x+2)sinx-(x-2)cosx.(4分)

(2) 由(1)得f3(x)=f′2(x)=-(x+3)cosx+(x-3)sinx,(5分)

把f1(x),f2(x),f3(x)分别改写为

f1(x)=(x+1)sinx+π2+(x-1)cosx+π2,

f2(x)=(x+2)sinx+2π2+(x-2)cosx+2π2,

f3(x)=(x+3)sinx+3π2+(x-3)cosx+3π2,

猜测fn(x)=(x+n)sinx+nπ2+(x-n)cos(x+nπ2)(*).(7分)

下面用数学归纳法证明上述等式.

(ⅰ) 当n=1时,由(1)知,等式(*)成立;

(ⅱ) 假设当n=k时,等式(*)成立,

即fk(x)=(x+k)sinx+kπ2+(x-k)cosx+kπ2.

则当n=k+1时,

fk+1(x)=f′k(x)

=sinx+kπ2+(x+k)cosx+kπ2+cosx+kπ2+(x-k)-sinx+kπ2

=(x+k+1)cosx+kπ2+[x-(k+1)]-sinx+kπ2

=[x+(k+1)]sinx+k+12π+[x-(k+1)]cos(x+k+12π),

即当n=k+1时,等式(*)成立.

综上所述,当n∈N*时,fn(x)=(x+n)sinx+nπ2+(x-n)cosx+nπ2成立.(10分) 6