高考数学真题(江苏卷)含答案
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2022年江苏卷数学高考真题(含答案解析)2022年普通高等学校招生全国统一考试数学I(江苏卷)一、填空题:本大题共14小题,每题5分,共计70分,请把答案填写在答题卡相应位置上。
1.已知集合,,则__________。
2.已知是虚数单位,则复数的实部是__________。
3.已知一组数据4,2a,3-a,5,6的平均数为4,则a的值是__________。
4.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是5.右图是一个算法流程图,若输出y的值为-2,则输入某的值为6.在平面直角坐标系某Oy中,若双曲线的一条渐近线方程为,则该双曲线的离心率是7.已知是奇函数,当时,,则的值是8.已知,则的值是9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的,已知螺帽的底面正六边形边长为2cm,高为2cm,内孔半径为0.5cm,则此六角螺帽毛坯的体积是10.将函数的图像向右平移个单位长度,则平移后的图像与轴最近的对称轴方程是11.设是公差为的等差数列,是公比为的等比数列,已知数列的前项和,则的值是12.已知,则的最小值是13.在△中,,,∠°,在边上,延长,使得,若(为常数),则的长度是14.在平面直角坐标系中,已知,、是圆上的两个动点,满足,则△的面积的最大值是二、解答题:本大题共6小题,共计90分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(本小题满分14分)在三棱柱平面分别是的中点(1)求证://平面;(2)求证:平面平面16.(本小题满分14分)在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知a=3,,B=45°.(1)求的值;(2)在边BC上取一点D,使得∠,求∠DAC的值。
17.(本小题满分14分)某地准备在山谷中建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底在水平线上,桥与平行,为铅垂线(在上),经测量,左侧曲线上任--点到的距离(米)与到的距离(米)之间满足关系式;右侧曲线上任一点到的距离(米)与到的距离(米)之间满足关系式。
江苏省徐州市(新版)2024高考数学人教版真题(备考卷)完整试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分 (共8题)第(1)题过点的直线与抛物线交于P,Q两点,F为抛物线的焦点,,若,则的值为()A.B.2C.D.3第(2)题裴波那契数列,因数学家莱昂纳多·裴波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,该数列满足,且.洛卡斯数列是以数学家爱德华·洛卡斯命名,与裴波那契数列联系紧密,即,且,则()A.B.C.D.第(3)题定义:设二元函数在点的附近有定义,当固定在而在处有改变量时,相应的二元函数有改变量,如果存在,那么称此极限为二元函数在点处对的偏导数,记作.若在区域D内每一个点对的偏导数都存在,那么这个偏导数就是一个关于x,y的二元函数,它就被称为二元函数对自变量的偏导函数,记作.已知,若,则的取值范围为()A.B.C.D.第(4)题已知定义在上的函数满足:,某同学由此前提条件出发,然后又补充了一个附加条件,再经过推理,他得出四个结论,并且给其编号:①.若时,是奇函数且一定是单调增函数;②.若,是偶函数且有最大值为1;③.若,则;④.若,则.请你确认该同学做出的所有编号中其中正确的是()A.①③B.①④C.①②③D.②③④第(5)题已知函数,,,若对于任意,总存在,使成立,则实数的取值范围是()A.B.C.D.第(6)题在的展开式中,的系数是()A.168B.C.1512D.第(7)题命题“,”的否定为()A.,B.,C.,D.,第(8)题设,,,则()A.B.C.D.二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分 (共3题)第(1)题在空间直角坐标系中,有以下两条公认事实:(1)过点,且以为方向向量的空间直线l的方程为;(2)过点,且为法向量的平面的方程为.现已知平面,,,()A.B.C.D.第(2)题已知函数的部分图象如图所示,则()A.B.的图象过点C .函数的图象关于直线对称D.若函数在区间上不单调,则实数的取值范围是第(3)题已知函数,则()A .函数的最小正周期为B.点是函数图象的一个对称中心C.函数在区间上单调递减D.函数的最大值为1三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分 (共3题)第(1)题已知函数的图象关于点对称,且当时,和其导函数的单调性相反,请写出的一个解析式:______.第(2)题某港口有A、B、C、D四个码头,每个码头一次只能停一艘船,A码头最大可以停靠600吨总重量的船舶,B码头最大可以停靠900吨总重量的船舶,C码头最大可以停靠1500吨总重量的船舶,D码头最大可以停靠3000吨总重量的船舶,现仅有甲、乙总重量分别为500吨和1400吨的船舶要安排停靠该港口,则甲船舶安排停靠在B码头的概率为___________.第(3)题已知圆台的侧面积与轴截面的面积之比为,若上、下底面的半径分别为1和2,则母线长为__________.四、解答题:本题共5小题,每小题15分,最后一题17分,共77分 (共5题)第(1)题已知函数,.(1)求的单调区间;(2)已知有两个极值点,且,求证:.第(2)题消费者信心指数是反映消费者信心强弱的指标;它是预测经济走势和消费趋向的一个先行指标,是监测经济周期变化的重要依据.消费者信心指数值介于0和200之间.指数超过100时,表明消费者信心处于强信心区;指数等于100时,表示消费者信心处于强弱临界点;指数小于100时,表示消费者信心处于弱信心区.我国某城市从2016年到2019年各季度的消费者信心指数如下表1:2016年2017年2018年2019年第一季度104.50111.70118.50119.30第二季度104.00110.20114.60118.20第三季度105.50114.20110.20118.10第四季度106.80113.20113.20119.30将2016年至2019年该城市各季度的消费者信心指数整理得到如下频数分布表2:分组频数2275记2016年至2019年年份序号为,该城市各年消费者信心指数的年均值(四舍五入取整)为y,x与y的关系如下表3:年份序号x1234消费者信心指数年均值y105112114119(1)求从2016年至2019年该城市各季度消费者信心指数中任取2个,至少有一个不小于115的概率;(2)在表2中各区间内的消费者信心指数用其所在区间的中点值代替,设任取一个消费者信心指数X为随机变量,求X的分布列和数学期望(保留2位小数);(3)根据表3的数据建立y关于x的线性回归方程,并根据你建立的回归方程,预报2020年该城市消费者信心指数的年平均值.参考数据和公式:,,;;;.第(3)题已知椭圆的离心率为,短轴长为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设直线与椭圆C交于A,B两个不同的点,M为AB中点,,当△AOB(点O为坐标原点)的面积S最大时,求的取值范围.第(4)题盲盒是指消费者不能提前得知具体产品款式的玩具盒子,具有随机属性.某品牌推出2款盲盒套餐,A款盲盒套餐包含4款不同单品,且必包含隐藏款X;B款盲盒套餐包含2款不同单品,有50%的可能性出现隐藏款X.为避免盲目购买与黄牛囤积,每人每天只能购买1件盲盒套餐,开售第二日,销售门店对80名购买了套餐的消费者进行了问卷调查,得到如下数据:A款盲盒套餐B款盲盒套餐年龄低于30岁1830年龄不低于30岁2210(1)依据小概率值的独立性检验,能否认为A、B款盲盒套餐的选择与年龄有关联?(2)甲、乙、丙三人每人购买1件B款盲盒套餐,记随机变量为其中隐藏款X的个数,求的分布列和数学期望;(3)某消费者在开售首日与次日分别购买了A款盲盒套餐与B款盲盒套餐各1件,并将6件单品全部打乱放在一起,从中随机抽取1件打开后发现为隐藏款X,求该隐藏款来自于B款盲盒套餐的概率.附:,其中.0.10.050.010.0050.0012.7063.841 6.6357.87910.828第(5)题在自治区高中某学科竞赛中,桂林市4000名考生的参赛成绩统计如图所示.(1)求这4000名考生的竞赛平均成绩(同一组中数据用该组区间中点值作代表);(2)由直方图可认为考生竞赛成绩服从正态分布,其中分别取考生的平均成绩和考生成绩的方差,那么桂林市4000名考生成绩超过84.81分的人数估计有多少人?(3)如果用桂林市参赛考生成绩的情况来估计自治区的参赛考生的成绩情况,现从自治区全体参赛考生中随机抽取4名考生,记成绩不超过84.81分的考生人数为,求.(精确到0.001)附:①;②,则;③。
江苏数学高考试卷真题答案一、选择题(每题5分,共40分)1. 已知函数\( f(x) = 2x^2 - 3x + 1 \),求\( f(-1) \)的值。
A. 6B. 4C. 2D. 02. 若\( \sin \alpha = \frac{3}{5} \),且\( \alpha \)为锐角,求\( \cos \alpha \)的值。
A. \( \frac{4}{5} \)B. \( \frac{3}{4} \)C.\( \frac{1}{2} \) D. \( \frac{2}{3} \)3. 已知等差数列\( \{a_n\} \)的首项为1,公差为2,求第10项的值。
A. 19B. 21C. 23D. 254. 已知\( \triangle ABC \)的三边长分别为3, 4, 5,求\( \cos A \)的值。
A. \( \frac{3}{5} \)B. \( \frac{4}{5} \)C.\( \frac{1}{2} \) D. \( \frac{3}{4} \)5. 已知圆的方程为\( (x-2)^2 + (y-3)^2 = 9 \),求圆心到直线\( x + y - 5 = 0 \)的距离。
A. 1B. 2C. 3D. 46. 已知函数\( g(x) = \ln(x) \),求\( g(1) \)的值。
A. 0B. 1C. 2D. 37. 若\( \log_{10}100 = 2 \),求\( \log_{10}1000 \)的值。
A. 3B. 4C. 5D. 68. 已知\( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} = 5 \),且\( xy = 6 \),求\( x + y \)的值。
A. 3B. 4C. 5D. 6二、填空题(每题4分,共24分)9. 已知\( a^2 + b^2 = 13 \),\( a + b = 5 \),求\( ab \)的值。
10. 若函数\( h(x) = x^3 - 3x^2 + 2 \),求\( h(2) \)的值。
2022江苏省高考数学试卷及答案解析2022年普通高等学校招生全国统一考试新高考数学I 卷数学本试卷共4页,22小题,满分150分,考试时间120分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
用2B 铅笔将试卷类型(B )填涂在答题卡相应位置上,将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目制定区域内相应位置上,如需改动,先划掉原来答案,然后再写上新答案,不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.设集合{}4<x x M =,{}13N ≥=x x ,则N M ⋂=()A.{}20<x x ≤ B.⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤231<x xC.{}163<x x ≤ D.⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤1631<x x2.已知()11=-z i ,则=+z z()A.2- B.1- C.1D.23.在ABC ∆中,点D 在边AB 上,DA BD 2=.记m A C =,n D C =,则=B CA.n m 23-B.n m 32+-C.n m 23+D.nm 32+4.南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔148.5m 时,相应水面的面积为140.0km ²;水位为海拔157.5m 时,相应水面的面积为180.0km ².将该水库在这两个水位间的形状看做一个棱台,则该水库水位从海拔148.5m 上升到157.5m 时,增加的水量约为()65.27≈A.39100.1m⨯ B.39102.1m⨯ C.39104.1m ⨯ D.39106.1m⨯5.从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为()A.61 B.31 C.21 D.326.记函数()()04sin >ωπωb x x f +⎪⎭⎫ ⎝⎛+=的最小正周期为T .若ππ223<<T ,且()x f y =的图象关于点⎪⎭⎫ ⎝⎛223,π中心对称,则=⎪⎭⎫⎝⎛2πf ()A.1B.23 C.25 D.37.设1.01.0ea =,91=b ,9.0ln -=c ,则A.c b a << B.a b c << C.b a c << D.bc a <<8.已知正四棱锥的侧棱长为l ,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为π36,且333≤≤l ,则该正四棱锥体积的取值范围是()A.⎥⎦⎤⎢⎣⎡48118, B.⎥⎦⎤⎢⎣⎡481427, C.⎥⎦⎤⎢⎣⎡364427, D.[]27,18二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2022年江苏省高考数学试卷(新高考I)(含答案)一、选择题1. 若函数f(x) = 2x^3 3x^2 + x + 1,则f'(1)的值为多少?A. 6B. 7C. 8D. 9答案:B解析:我们需要求出函数f(x)的导数f'(x)。
根据导数的定义,f'(x) = 6x^2 6x + 1。
将x = 1代入f'(x)中,得到f'(1) = 61^2 6 1 + 1 = 1。
因此,f'(1)的值为1,选项B正确。
2. 若直线y = kx + b与圆(x 2)^2 + (y 3)^2 = 25相切,则k的值是多少?A. 1/2B. 1C. 2D. 3答案:A解析:由于直线与圆相切,它们在切点处具有相同的斜率。
直线的斜率为k,圆的斜率可以通过求导得到。
对圆的方程求导,得到2(x 2) + 2(y 3)y' = 0。
在切点处,x和y的值满足圆的方程,因此可以解出y' = 1/2。
由于直线和圆在切点处斜率相同,所以k = 1/2。
因此,选项A正确。
3. 若等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1 = 2,d = 3,则S10的值为多少?A. 155B. 165C. 175D. 185答案:C解析:等差数列的前n项和公式为Sn = n/2 (a1 + an)。
由于an = a1 + (n 1)d,代入a1 = 2和d = 3,得到an = 2 + 3(n 1)= 3n 1。
将an代入Sn的公式中,得到Sn = n/2 (2 + 3n 1) =n/2 (3n + 1)。
将n = 10代入,得到S10 = 10/2 (3 10 + 1) = 175。
因此,选项C正确。
4. 若函数f(x) = log2(x) + log2(x + 1),则f(1)的值为多少?A. 1B. 2C. 3D. 4答案:C解析:将x = 1代入函数f(x)中,得到f(1) = log2(1) +log2(1 + 1) = log2(1) + log2(2) = 0 + 1 = 1。
2. 3. 4.已知集合如{一顷封如{M3}则刀口=已知i是虚数单位,贝愎数z=(E)(2t)的实部是已知一组数据4,2a.3・a ,5,6的平均数为4,则a的值是.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次观察向上的点数,则点数和为5的概率是o4. S.右图是一个算法流程图,若输出y的值为2则输入x的值为ago6.2在平面宜角坐标系xOy中若以仙线/5=l(a>0)的一条渐近线方w程为'一2二则该双曲线的离心率是—o27.已知y=f(x>是奇函数,当x>0时,/⑴二F,则,(一8)的值是。
sin2(—+«)=—.8.已知43,则sm2a的值是_。
9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的,己知螺帽的底面正六边形边长为2cm,高为2cm,内孔半径为0.5cm,则此六角螺帽毛坯的体积是cm\* = 3sin 2x + —10.将函数 I 4的图像向右平移M 个单位长度,则T 移后的图像与*轴最近的对称轴方程是—0U.设{■}是公差为〃的等差数列,{如}是公比为q 的等比数列,己知数列 {"心的前项和&顼-"1*^),则d+g 的值是—。
12.已知5xy +/=l(W e/e)t 则x 2+/的最小值是。
13.在△此中,t !B = 4, 4C=3.匕助C=90。
,。
在边AC 延长血坦炉,使得如=9,若是一 O后=血而专_』无(S 为常数),则co 的於度«㈣■14 .在平面直角坐标系H 夕中尸修。
已知I z 4、B 是圆 2)=36上的两个动点,满足PA=PB ,则△ "8的面积的最大值是15.在三棱柱如C —44G 中,ABLAC. B X CL 平面"分别是AC> %7的中点<1)求证:£少〃平面"MG :< 2)求证:平面^C±平面“时16.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知a=3,c=旧,B=45。
江苏省苏州市(新版)2024高考数学苏教版考试(综合卷)完整试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分 (共8题)第(1)题已知,则().A.B.C.2D.1第(2)题已知等差数列中,,,则等于()A.15B.30C.31D.64第(3)题已知为虚数单位,复数满足,则()A.B.C.D.第(4)题已知向量,,,若,则()A.B.C.D.第(5)题有一笔资金,如果存银行,那么收益预计为2万.该笔资金也可以做房产投资或商业投资,投资和市场密切相关,根据调研,发现市场的向上、平稳、下跌的概率分别为0.2、0.7、0.1.据此判断房产投资的收益和商业投资的收益的分布分别为,,则从数学的角度来看,该笔资金如何处理较好()A.存银行B.房产投资C.商业投资D.房产投资和商业投资均可第(6)题已知全集为U,集合M,N满足,则下列运算结果一定为U的是()A.B.C.D.第(7)题已知等差数列中,,前5项的和满足,则公差取值范围为()A.B.C.D.第(8)题在锐角中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知,则的取值范围是()A.B.C.D.二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分 (共3题)第(1)题关于直线与圆,下列说法正确的是()A.若直线l与圆C相切,则为定值B.若,则直线l被圆C截得的弦长为定值C.若,则直线l与圆C相离D.是直线l与圆C有公共点的充分不必要条件第(2)题已知函数,则下列结论正确的是()A.是周期函数B.是奇函数C.的图象关于直线对称D.在处取得最大值第(3)题已知a,b,c满足c<a<b,且ac<0,那么下列各式中一定成立的是()A.ac(a-c)>0B.c(b-a)<0C.D.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分 (共3题)第(1)题已知数列的前项和为(),且满足,若对恒成立,则首项的取值范围是__________.第(2)题已知函数,函数有三个零点,则实数的取值范围为__________.第(3)题已知实数,函数在上单调递增,则实数的取值范围是_________.四、解答题:本题共5小题,每小题15分,最后一题17分,共77分 (共5题)第(1)题今年5月11日,国新办举行新闻发布会,介绍第七次全国人口普查主要数据结果,会上通报,全国人口共141178万人,与2010年的133972万人相比,增加了7206万人,增长5.38%,年平均增长率为0.53%.如图是我国历次人口普查全国人口(单位:亿人)及年均增长率.(1)由图中数据,计算从2000年到2010年十年间全国人口的年平均增长率(精确到0.01%);并根据历次人口普查数据指出全国人口数量的变化趋势;(2)假设从2020年起,每十年的年平均增长率是一个等差数列,公差为,试根据图中数据计算从2040年到2050年这十年间全国人口的增加量.(精确到万人)第(2)题已知椭圆的标准方程为,椭圆上的点到其两焦点的距离之和为.(1)求椭圆的标准方程;(2)若椭圆的上顶点,、为椭圆上不同于点的两点,且满足直线、的斜率之积为,证明:直线恒过定点,并求定点的坐标.第(3)题坐位体前屈是中小学体质健康测试项目,主要测试学生躯干、腰、髋等部位关节韧带和肌肉的伸展性、弹性及身体柔韧性,在对某高中1500名高三年级学生的坐位体前屈成绩的调查中,采用按学生性别比例分配的分层随机抽样抽取100人,已知这1500名高三年级学生中男生有900人,且抽取的样本中男生的平均数和方差分别为13.2cm和13.36,女生的平均数和方差分别为15.2cm 和17.56.(1)求抽取的总样本的平均数;(2)试估计高三年级全体学生的坐位体前屈成绩的方差.参考公式:总体分为2层,分层随机抽样,各层抽取的样本量、样本平均数和样本方差分别为:,,,,,.记总样本的平均数为,样本方差为,第(4)题已知函数,.(1)求函数y=f(x)图象的对称轴方程;(2)求函数h(x)=f(x)+g(x)的最小正周期和值域.第(5)题等差数列的首项,且满足,数列满足.(1)求数列的通项公式;(2)设数列的前项和是,求.。
2020年普通⾼等学校招⽣全国统⼀考试(江苏卷)数学Ⅰ柱体的体积V Sh =,其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置.......上..1.已知集合{1,0,1,2},{0,2,3}A B =-=,则A B =I _____.2.已知i 是虚数单位,则复数(1i)(2i)z =+-的实部是_____.3.已知一组数据4,2,3,5,6a a -的平均数为4,则a 的值是_____.4.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是_____.5.如图是一个算法流程图,若输出y 的值为2-,则输入x 的值是_____.6.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22x a ﹣25y =1(a >0)的一条渐近线方程为y=2x ,则该双曲线的离心率是____.7.已知y =f (x )是奇函数,当x ≥0时,()23f x x=,则f (-8)的值是____.8.已知2sin ()4p a + =23,则sin 2a 的值是____.9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.已知螺帽的底面正六边形边长为2 cm ,高为2 cm ,内孔半轻为0.5 cm ,则此六角螺帽毛坯的体积是____cm.10.将函数y =πsin(243x ﹢的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是____.11.设{a n }是公差为d 的等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列.已知数列{a n +b n }的前n 项和221()n n S n n n +=-+-ÎN ,则d +q 的值是_______.12.已知22451(,)x y y x y R +=Î,则22x y +的最小值是_______.13.在△ABC 中,43=90AB AC BAC ==°,,∠,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9,若3()2PA mPB m PC =+-u u u r u u u r u u u r (m 为常数),则CD 的长度是________.14.在平面直角坐标系xOy 中,已知0)2P ,A ,B 是圆C :221()362x y +-=上的两个动点,满足PA PB =,则△P AB 面积的最大值是__________.二、解答题:本大题共6小题,共计90分,请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB ⊥AC ,B 1C ⊥平面ABC ,E ,F 分别是AC ,B 1C 的中点.(1)求证:EF ∥平面AB 1C 1;(2)求证:平面AB 1C ⊥平面ABB 1.16.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知3,45a c B ===°.(1)求sin C 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得4cos 5ADC Ð=-,求tan DAC Ð的值.17.某地准备在山谷中建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底O 在水平线MN 上、桥AB 与MN 平行,OO ¢为铅垂线(O ¢在AB 上).经测量,左侧曲线AO 上任一点D 到MN 的距离1h (米)与D 到OO ¢的距离a (米)之间满足关系式21140h a =;右侧曲线BO 上任一点F 到MN 的距离2h (米)与F 到OO ¢的距离b (米)之间满足关系式3216800h b b =-+.已知点B 到OO ¢的距离为40米.(1)求桥AB 的长度;(2)计划在谷底两侧建造平行于OO ¢的桥墩CD 和EF ,且CE 为80米,其中C ,E 在AB 上(不包括端点).桥墩EF 每米造价k (万元)、桥墩CD 每米造价32k (万元)(k >0).问O E ¢为多少米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低18.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:143x y E +=的左、右焦点分别为F 1,F 2,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B .(1)求△AF 1F 2的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP QP ×uu u r uu u r的最小值;(3)设点M 在椭圆E 上,记△OAB 与△MAB 的面积分别为S 1,S 2,若S 2=3S 1,求点M 的坐标.19.已知关于x 的函数(),()y f x y g x ==与()(,)h x kx b k b =+ÎR 在区间D 上恒有()()()f x h x g x ³³.(1)若()()222 2()f x x x g x x x D =+=-+=¥-¥+,,,,求h (x )的表达式;(2)若21ln ,()()()(0)x x g k x h kx k D f x x x =-+==-=+¥,,,,求k 的取值范围;(3)若()422242() 2()(48 () 4 3 02 f x x x g x x h x t t x t t t =-=-=--+<,,,[] , D m n =Íéë,求证:n m -£.20.已知数列{}*()În a n N 的首项a 1=1,前n 项和为S n .设λ与k 是常数,若对一切正整数n ,均有11111k k kn n n S S a l ++-=成立,则称此数列为“λ–k ”数列.(1)若等差数列{}n a 是“λ–1”数列,求λ的值;(2)若数列{}n a 是2”数列,且a n >0,求数列{}n a 的通项公式;(3)对于给定的λ,是否存在三个不同的数列{}n a 为“λ–3”数列,且a n ≥0?若存在,求λ的取值范围;若不存在,说明理由,数学Ⅱ(附加题)【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答......................若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A .[选修4-2:矩阵与变换]21.平面上点(2,1)A -在矩阵11a b éù=êú-ëûM 对应的变换作用下得到点(3,4)B -.(1)求实数a ,b 的值;(2)求矩阵M 的逆矩阵1M -.B .[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在极坐标系中,已知点1π(,)3A r 在直线:cos 2l r q =上,点2π(,6B r 在圆:4sinC r q =上(其中0r ³,02q p £<).(1)求1r ,2r 的值(2)求出直线l 与圆C 的公共点的极坐标.C .[选修4-5:不等式选讲]23.设x ÎR ,解不等式2|1|||4x x ++£.【必做题】第24题、第25题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.24.在三棱锥A —BCD 中,已知CB =CD BD =2,O 为BD 的中点,AO ⊥平面BCD ,AO =2,E 为AC 的中点.(1)求直线AB 与DE 所成角的余弦值;(2)若点F 在BC 上,满足BF =14BC ,设二面角F —DE —C 的大小为θ,求sin θ的值.25.甲口袋中装有2个黑球和1个白球,乙口袋中装有3个白球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复n 次这样的操作,记甲口袋中黑球个数为X n ,恰有2个黑球的概率为p n ,恰有1个黑球的概率为q n .(1)求p 1·q 1和p 2·q 2;(2)求2p n +q n 与2p n-1+q n-1的递推关系式和X n 的数学期望E (X n )(用n 表示).答案及解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置.......上..1.已知集合{1,0,1,2},{0,2,3}A B =-=,则A B =I _____.【答案】{}0,2【解析】【分析】根据集合的交集即可计算.【详解】∵{}1,0,1,2A =-,{}0,2,3B =∴{}0,2A B =I 故答案为:{}0,2.【点睛】本题考查了交集及其运算,是基础题型.2.已知i 是虚数单位,则复数(1i)(2i)z =+-的实部是_____.【答案】3【解析】【分析】根据复数的运算法则,化简即可求得实部的值.【详解】∵复数()()12z i i =+-∴2223z i i i i=-+-=+∴复数的实部为3.故答案为:3.【点睛】本题考查复数的基本概念,是基础题.3.已知一组数据4,2,3,5,6a a -的平均数为4,则a 的值是_____.【答案】2【解析】【分析】根据平均数的公式进行求解即可.【详解】∵数据4,2,3,5,6a a -的平均数为4∴4235620a a ++-++=,即2a =.故答案为:2.【点睛】本题主要考查平均数的计算和应用,比较基础.4.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是_____.【答案】19【解析】【分析】分别求出基本事件总数,点数和为5的种数,再根据概率公式解答即可.【详解】根据题意可得基本事件数总为6636´=个.点数和为5的基本事件有()1,4,()4,1,()2,3,()3,2共4个.∴出现向上的点数和为5的概率为41369P ==.故答案为:19.【点睛】本题考查概率的求法,考查古典概型、列举法等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.5.如图是一个算法流程图,若输出y 的值为2-,则输入x 的值是_____.【答案】3-【解析】【分析】根据指数函数的性质,判断出1y x =+,由此求得x 的值.【详解】由于20x >,所以12y x =+=-,解得3x =-.故答案为:3-【点睛】本小题主要考查根据程序框图输出结果求输入值,考查指数函数的性质,属于基础题.6.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22x a ﹣25y =1(a >0)的一条渐近线方程为y=2x ,则该双曲线的离心率是____.【答案】32【解析】【分析】根据渐近线方程求得a ,由此求得c ,进而求得双曲线的离心率.【详解】双曲线22215x y a -=,故b =由于双曲线的一条渐近线方程为2y x =,即22b a a =Þ=,所以3c ===,所以双曲线的离心率为32c a =.故答案为:32【点睛】本小题主要考查双曲线的渐近线,考查双曲线离心率的求法,属于基础题.7.已知y =f (x )是奇函数,当x ≥0时,()23f x x=,则f (-8)的值是____.【答案】4-【解析】【分析】先求(8)f ,再根据奇函数求(8)f -【详解】23(8)84f ==,因为()f x 为奇函数,所以(8)(8)4f f -=-=-故答案为:4-【点睛】本题考查根据奇函数性质求函数值,考查基本分析求解能力,属基础题.8.已知2sin ()4p a + =23,则sin 2a 的值是____.【答案】13【解析】【分析】直接按照两角和正弦公式展开,再平方即得结果.【详解】221sin ()sin )(1sin 2)4222p a a a a +=+=+Q 121(1sin 2)sin 2233a a \+=\=故答案为:13【点睛】本题考查两角和正弦公式、二倍角正弦公式,考查基本分析求解能力,属基础题.9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.已知螺帽的底面正六边形边长为2 cm ,高为2 cm ,内孔半轻为0.5 cm ,则此六角螺帽毛坯的体积是____cm.【答案】2p -【解析】【分析】先求正六棱柱体积,再求圆柱体积,相减得结果.【详解】正六棱柱体积为2624´´´圆柱体积为21()222p p ×=所求几何体体积为2p-故答案为:2p-【点睛】本题考查正六棱柱体积、圆柱体积,考查基本分析求解能力,属基础题.10.将函数y =πsin(243x ﹢的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是____.【答案】524x p =-【解析】【分析】先根据图象变换得解析式,再求对称轴方程,最后确定结果.【详解】3sin[2()]3sin(26412y x x p p p =-+=-72()()122242k x k k Z x k Z p p p p p -=+Î\=+Î当1k =-时524x p =-故答案为:524x p =-【点睛】本题考查三角函数图象变换、正弦函数对称轴,考查基本分析求解能力,属基础题.11.设{a n }是公差为d 的等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列.已知数列{a n +b n }的前n 项和221()n n S n n n +=-+-ÎN ,则d +q 的值是_______.【答案】4【解析】【分析】结合等差数列和等比数列前n 项和公式的特点,分别求得{}{},n n a b 的公差和公比,由此求得d q +.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q ,根据题意1q ¹.等差数列{}n a 的前n 项和公式为()2111222n n n d d P na d n a n -æö=+=+-ç÷èø,等比数列{}n b 的前n 项和公式为()1111111n n n b q b b Q q q q q-==-+---,依题意n n n S P Q =+,即22111212211n n b b d d n n n a n q q q æö-+-=+--+ç÷--èø,通过对比系数可知111212211d d a q b qì=ïïï-=-ïíï=ïï=-ï-îÞ112021d a q b =ìï=ïí=ïï=î,故4d q +=.故答案为:4【点睛】本小题主要考查等差数列和等比数列的前n 项和公式,属于中档题.12.已知22451(,)x y y x y R +=Î,则22x y +的最小值是_______.【答案】45【解析】【分析】根据题设条件可得42215y x y -=,可得4222222114+555y y x y y y y -+=+=,利用基本不等式即可求解.【详解】∵22451x y y +=∴0y ¹且42215y x y -=∴2245x y +==,当且仅当221455y y =,即2231,102x y ==时取等号.∴22xy +的最小值为45.故答案为:45.【点睛】本题考查了基本不等式在求最值中的应用.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数否在定义域内,二是多次用³或£时等号能否同时成立).13.在△ABC 中,43=90AB AC BAC ==°,,∠,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9,若3()2PA mPB m PC =+-u u u r u u u r u u u r (m 为常数),则CD 的长度是________.【答案】185【解析】【分析】根据题设条件可设()0PA PD l l =>u u u r u u u r ,结合32PA mPB m PC æö=+-ç÷èøu u u ru u u r u u u r 与,,B D C 三点共线,可求得l ,再根据勾股定理求出BC ,然后根据余弦定理即可求解.【详解】∵,,A D P 三点共线,∴可设()0PA PD l l =>u u u r u u u r ,∵32PA mPB m PC æö=+-ç÷èøu u u r u u u r u u u r ,∴32PD mPB m PC l æö=+-ç÷èøu u u r u u u r u u u r ,即32m m PD PB PC l læö-ç÷èø=+u u u r u u u r u u u r ,若0m ¹且32m ¹,则,,B D C 三点共线,∴321m m l læö-ç÷èø+=,即32l =,∵9AP =,∴3AD =,∵4AB =,3AC =,90BAC Ð=°,∴5BC =,设CD x =,CDA q Ð=,则5BD x =-,BDA p q Ð=-.∴根据余弦定理可得222cos 26AD CD AC xAD CD q +-==×,()()()222257cos 265x AD BD AB AD BD x p q --+--==×-,∵()cos cos 0q p q +-=,∴()()2570665x x x --+=-,解得185x =,∴CD 的长度为185.当0m =时,32PA PC =u u u ru u ur ,,C D 重合,此时CD 的长度为0,当32m =时,32PA PB =u u u r u u u r ,,B D 重合,此时12PA =,不合题意,舍去.故答案为:0或185.【点睛】本题考查了平面向量知识的应用、余弦定理的应用以及求解运算能力,解答本题的关键是设出()0PA PD l l =>u u u r u u u r.14.在平面直角坐标系xOy 中,已知0)2P ,A ,B 是圆C :221()362x y +-=上的两个动点,满足PA PB =,则△P AB 面积的最大值是__________.【答案】【解析】【分析】根据条件得PC AB ^,再用圆心到直线距离表示三角形PAB 面积,最后利用导数求最大值.【详解】PA PB PC AB=\^Q设圆心C 到直线AB 距离为d ,则||1AB PC ==所以11)2PAB S d £×+=V 令222(36)(1)(06)2(1)(236)04y d d d y d d d d ¢=-+£<\=+--+=\=(负值舍去)当04d £<时,0y ¢>;当46d £<时,0y ¢£,因此当4d =时,y 取最大值,即PAB S V 取最大值为故答案为:【点睛】本题考查垂径定理、利用导数求最值,考查综合分析求解能力,属中档题.二、解答题:本大题共6小题,共计90分,请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB ⊥AC ,B 1C ⊥平面ABC ,E ,F 分别是AC ,B 1C 的中点.(1)求证:EF ∥平面AB 1C 1;(2)求证:平面AB 1C ⊥平面ABB 1.【答案】(1)证明详见解析;(2)证明详见解析.【解析】【分析】(1)通过证明1//EF AB ,来证得//EF 平面11AB C .(2)通过证明AB ^平面1AB C ,来证得平面1AB C ^平面1ABB .【详解】(1)由于,E F 分别是1,AC B C 的中点,所以1//EF AB .由于EF Ì/平面11AB C ,1AB Ì平面11AB C ,所以//EF 平面11AB C .(2)由于1B C ^平面ABC ,AB Ì平面ABC ,所以1B C AB ^.由于1,AB AC AC B C C ^Ç=,所以AB ^平面1AB C ,由于AB Ì平面1ABB ,所以平面1AB C ^平面1ABB .【点睛】本小题主要考查线面平行的证明,考查面面垂直的证明,属于中档题.16.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知3,45a c B ===°.(1)求sin C 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得4cos 5ADC Ð=-,求tan DAC Ð的值.【答案】(1)sin 5C =;(2)2tan 11DAC Ð=.【解析】【分析】(1)利用余弦定理求得b ,利用正弦定理求得sin C .(2)根据cos ADC Ð的值,求得sin ADC Ð的值,由(1)求得cos C 的值,从而求得sin ,cos DAC DAC ÐÐ的值,进而求得tan DAC Ð的值.【详解】(1)由余弦定理得2222cos 922352b ac ac B =+-=+-´=,所以b =.由正弦定理得sin sin sin sin 5c b c B C C B b =Þ==.(2)由于4cos 5ADC Ð=-,,2ADC p p æöÐÎç÷èø,所以3sin 5ADC Ð==.由于,2ADC p p æöÐÎç÷èø,所以0,2C p æöÎç÷èø,所以cos 5C ==所以()sin sin DAC DAC p Ð=-Ð()sin ADC C =Ð+Ðsin cos cos sin ADC C ADC C =Ð×+Ð×34555525æö=´+-´=ç÷èø.由于0,2DAC p æöÐÎç÷èø,所以cos 25DAC Ð==.所以sin 2tan cos 11DAC DAC DAC ÐÐ==Ð.【点睛】本小题主要考查正弦定理、余弦定理解三角形,考查三角恒等变换,属于中档题.17.某地准备在山谷中建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底O 在水平线MN 上、桥AB 与MN 平行,OO ¢为铅垂线(O ¢在AB 上).经测量,左侧曲线AO 上任一点D 到MN 的距离1h (米)与D 到OO ¢的距离a (米)之间满足关系式21140h a =;右侧曲线BO 上任一点F 到MN 的距离2h (米)与F 到OO ¢的距离b (米)之间满足关系式3216800h b b =-+.已知点B 到OO ¢的距离为40米.(1)求桥AB 的长度;(2)计划在谷底两侧建造平行于OO ¢的桥墩CD 和EF ,且CE 为80米,其中C ,E 在AB 上(不包括端点).桥墩EF 每米造价k (万元)、桥墩CD 每米造价32k (万元)(k >0).问O E ¢为多少米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低?【答案】(1)120米(2)20O E ¢=米【解析】【分析】(1)根据A,B 高度一致列方程求得结果;(2)根据题意列总造价的函数关系式,利用导数求最值,即得结果.【详解】(1)由题意得2311||40640||8040800O A O A ¢¢=-´+´\=||||||8040120AB O A O B ¢¢\=+=+=米(2)设总造价为()f x 万元,21||8016040O O ¢=´=,设||O E x ¢=,32131()(1606)[160(80)],(040)800240f x k x x k x x =+-+--<<3221336()(160),()()0208008080080f x k x x f x k x x x ¢\=+-\=-=\=(0舍去)当020x <<时,()0f x ¢<;当2040x <<时,()0f x ¢>,因此当20x =时,()f x 取最小值,答:当20O E ¢=米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低.【点睛】本题考查实际成本问题、利用导数求最值,考查基本分析求解能力,属中档题.18.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:143x y E +=的左、右焦点分别为F 1,F 2,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B .(1)求△AF 1F 2的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP QP ×uu u r uu u r的最小值;(3)设点M 在椭圆E 上,记△OAB 与△MAB 的面积分别为S 1,S 2,若S 2=3S 1,求点M 的坐标.【答案】(1)6;(2)-4;(3)()2,0M 或212,77æö--ç÷èø.【解析】【分析】(1)根据椭圆定义可得124AF AF +=,从而可求出12AF F △的周长;(2)设()0,0P x ,根据点A 在椭圆E 上,且在第一象限,212AF F F ^,求出31,2A æöç÷èø,根据准线方程得Q 点坐标,再根据向量坐标公式,结合二次函数性质即可出最小值;(3)设出设()11,M x y ,点M 到直线AB 的距离为d ,由点O 到直线AB 的距离与213S S =,可推出95d =,根据点到直线的距离公式,以及()11,M x y 满足椭圆方程,解方程组即可求得坐标.【详解】(1)∵椭圆E 的方程为22143x y +=∴()11,0F -,()21,0F 由椭圆定义可得:124AF AF +=.∴12AF F △的周长为426+=(2)设()0,0P x ,根据题意可得01x ¹.∵点A 在椭圆E 上,且在第一象限,212AF F F ^∴31,2A æöç÷èø∵准线方程为4x =∴()4,QQ y ∴()()()()200000,04,4244Q OP QP x x y x x x ×=×--=-=--³-u u u r u u u r ,当且仅当02x =时取等号.∴OP QP ×uu u r uu u r的最小值为4-.(3)设()11,M x y ,点M 到直线AB 的距离为d .∵31,2A æöç÷èø,()11,0F -∴直线1AF 的方程为()314y x =+∵点O 到直线AB 的距离为35,213S S =∴2113133252S S AB AB d ==´´´=×∴95d =∴113439x y -+=①∵2211143x y +=②∴联立①②解得1120x y =ìí=î,1127127x y ì=-ïïíï=-ïî.∴()2,0M 或212,77æö--ç÷èø.【点睛】本题考查了椭圆的定义,直线与椭圆相交问题、点到直线距离公式的运用,熟悉运用公式以及根据213S S =推出95d =是解答本题的关键.19.已知关于x 的函数(),()y f x y g x ==与()(,)h x kx b k b =+ÎR 在区间D 上恒有()()()f x h x g x ³³.(1)若()()222 2()f x x x g x x x D =+=-+=¥-¥+,,,,求h (x )的表达式;(2)若21ln ,()()()(0)x x g k x h kx k D f x x x =-+==-=+¥,,,,求k 的取值范围;(3)若()422242() 2()(48 () 4 3 02 f x x x g x x h x t t x t t t =-=-=--+<,,,[] , D m n =Íéë,求证:n m -£.【答案】(1)()2h x x =;(2)[]0,3k Î;(3)证明详见解析【解析】【分析】(1)求得()f x 与()g x 的公共点,并求得过该点的公切线方程,由此求得()h x 的表达式.(2)先由()()0h x g x -³,求得k 的一个取值范围,再由()()0f x h x -³,求得k 的另一个取值范围,从而求得k 的取值范围.(3)先由()()f x h x ³,求得t 的取值范围,由方程()()0g x h x -=的两个根,求得n m -的表达式,利用导数证得不等式成立.【详解】(1)由题设有2222x x kx b x x -+£+£+对任意的x ÎR 恒成立.令0x =,则00b ££,所以0b =.因此22kx x x £+即()220x k x +-³对任意的x ÎR 恒成立,所以()220k D =-£,因此2k =.故()2h x x =.(2)令()()()()()1ln 0F x h x g x k x x x =-=-->,()01F =.又()1x F x k x-¢=×.若k 0<,则()F x 在()0,1上递增,在()1,+?上递减,则()()10F x F £=,即()()0h x g x -£,不符合题意.当0k =时,()()()()()0,F x h x g x h x g x =-==,符合题意.当0k >时,()F x 在()0,1上递减,在()1,+?上递增,则()()10F x F ³=,即()()0h x g x -³,符合题意.综上所述,0k ³.由()()()21f x h x x x kx k -=-+--()()2110x k x k =-+++³当102k x +=<,即1k <-时,()211y x k x k =-+++在()0,+?为增函数,因为()()0010f h k -=+<,故存在()00,x Î+¥,使()()0f x h x -<,不符合题意.当102k x +==,即1k =-时,()()20f x h x x -=³,符合题意.当102k x +=>,即1k >-时,则需()()21410k k D =+-+£,解得13k -<£.综上所述,k 的取值范围是[]0,3k Î.(3)因为()423422243248x x t t x t t x -³--+³-对任意[,][x m n ÎÌ恒成立,()423422432x x t t x t t -³--+对任意[,][x m n ÎÌ恒成立,等价于()222()2320x t xtx t -++-³对任意[,][x m n ÎÌ恒成立.故222320x tx t ++-³对任意[,][x m n ÎÌ恒成立令22()232M x x tx t =++-,当201t <<,2880,11t t D =-+>-<-<,此时1n m t -£+<+<,当212t ££,2880t D =-+£,但()234248432x t t x t t -³--+对任意的[,][x m n ÎÌ恒成立.等价于()()()2322443420x t t x t t --++-£对任意的[,][x m n ÎÌ恒成立.()()()2322443420x t t x t t --++-=的两根为12,x x ,则4231212328,4t t x x t t x x --+=-×=,所以12=n m x x --==.令[]2,1,2t l l =Î,则n m -=.构造函数()[]()325381,2P l l l l l =-++Î,()()()23103331P l l l l l ¢=-+=--,所以[]1,2l Î时,()0P l ¢<,()P l 递减,()()max 17P P l ==.所以()max n m -=n m -£.【点睛】本小题主要考查利用的导数求切线方程,考查利用导数研究不等式恒成立问题,考查利用导数证明不等式,考查分类讨论的数学思想方法,属于难题.20.已知数列{}*()În a n N 的首项a 1=1,前n 项和为S n .设λ与k 是常数,若对一切正整数n ,均有11111k k kn n n S S a l ++-=成立,则称此数列为“λ–k ”数列.(1)若等差数列{}n a 是“λ–1”数列,求λ的值;(2)若数列{}n a 是2”数列,且a n >0,求数列{}n a 的通项公式;(3)对于给定的λ,是否存在三个不同的数列{}n a 为“λ–3”数列,且a n ≥0?若存在,求λ的取值范围;若不存在,说明理由,【答案】(1)1(2)21,134,2n n n a n -=ì=í׳î(3)01l <<【解析】【分析】(1)根据定义得+11n n n S S a l +-=,再根据和项与通项关系化简得11n n a a l ++=,最后根据数列不为零数列得结果;(2)根据定义得111222+1+1()3n n n n S S S S -=-,根据平方差公式化简得+1=4n n S S ,求得n S ,即得n a ;(3)根据定义得111333+11n n n SS a l +-=,利用立方差公式化简得两个方程,再根据方程解的个数确定参数满足的条件,解得结果【详解】(1)+111111101n n n n n n S S a a a a a l l l ++++-=\==\º\=/Q (2)11221100n n n n n a S S SS ++>\>\->Q111222+1+1()3n nn n S S S S -=-Q 1111112222222+1+1+11()()()3n n n n n n S S S S S S \-=-+1111111222222+1+1+1+11()=2=443n n nn n n n n n n S S S S S S S S S -\-=+\\\=111S a ==Q ,14n n S -=1224434,2n n n n a n ---\=-=׳21,134,2n n n a n -=ì\=í׳î(3)假设存在三个不同的数列{}n a 为"3"l -数列.111113333333+11+1+1()()n n n n n n n S S a S S S S l l +-=\-=-1133+1n n S S \=或11221123333333+1+1+1()()n n n n n n S S S S S S l -=+++1n n S S \=或22113333333+1+1(1)(1)(2)0n n n n SS S S l l l -+-++=∵对于给定的l ,存在三个不同的数列{}n a 为"3"l -数列,且0n a ³1,10,2n n a n =ì\=í³î或()22113333333+1+1(1)(1)(2)01n n n n S S S S l l l l -+-++=¹有两个不等的正根.()22113333333+1+1(1)(1)(2)01n n n n S S S S l l l l -+-++=¹可转化为()2133333+1+12133(1)(2)(1)01n n nnS S S S l l l l -++-+=¹,不妨设()1310n n S x x S +æö=>ç÷èø,则()3233(1)(2)(1)01x x l l l l -+++-=¹有两个不等正根,设()()3233(1)(2)(1)01f x x x l l l l =-+++-=¹.①当1l <时,32323(2)4(1)004l l l D =+-->Þ<<,即01l <<,此时()3010f l =-<,33(2)02(1)x l l +=->-对,满足题意.②当1l >时,32323(2)4(1)004l l l D =+-->Þ<<,即1l <<()3010f l =->,33(2)02(1)x l l +=-<-对,此情况有两个不等负根,不满足题意舍去.综上,01l <<【点睛】本题考查数列新定义、由和项求通项、一元二次方程实根分步,考查综合分析求解能力,属难题.数学Ⅱ(附加题)【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答......................若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A .[选修4-2:矩阵与变换]21.平面上点(2,1)A -在矩阵11a b éù=êú-ëûM 对应的变换作用下得到点(3,4)B -.(1)求实数a ,b 的值;(2)求矩阵M 的逆矩阵1M -.【答案】(1)22a b =ìí=î;(2)121551255M -éù-êú=êúêúêúëû.【解析】【分析】(1)根据变换写出具体的矩阵关系式,然后进行矩阵的计算可得出实数,a b 的值;(2)设出逆矩阵,由定义得到方程,即可求解.【详解】(1)∵平面上点()2,1A -在矩阵 11a M b éù=êú-ëû对应的变换作用下得到点()3,4B -∴ 1 2 31 14a b éùéùéù=êúêúêú---ëûëûëû∴21324a b -=ìí--=-î,解得22a b =ìí=î(2)设1m n Mc d -éù=êúëû,则12 2 1 0=2 20 1m c n d MM m c n d -++éùéù=êúêú-+-+ëûëû∴21202021m c n d m c n d +=ìï+=ïí-+=ïï-+=î,解得25151525m n c d ì=ïïï=-ïíï=ïïï=î∴121551255M -éù-êú=êúêúêúëû【点睛】本题考查矩阵变换的应用,考查逆矩阵的求法,解题时要认真审题,属于基础题.B .[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在极坐标系中,已知点1π(,)3A r 在直线:cos 2l r q =上,点2π(,6B r 在圆:4sinC r q =上(其中0r ³,02q p £<).(1)求1r ,2r 的值(2)求出直线l 与圆C 的公共点的极坐标.【答案】(1)1242r r ==,(2))4p【解析】【分析】(1)将A,B 点坐标代入即得结果;(2)联立直线与圆极坐标方程,解得结果.【详解】(1)以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,11cos2,43pr r =\=Q ,因为点B 为直线6p q =上,故其直角坐标方程为3y x =,又4sin r q =对应的圆的直角坐标方程为:2240x y y +-=,由22340y x x y y ì=ïíï+-=î解得00x y ==ìíî或1x y ì=ïí=ïî对应的点为())0,0,,故对应的极径为20r =或22r =.(2)cos 2,4sin ,4sin cos 2,sin 21r q r q q q q ==\=\=Q ,5[0,2),,44p p q p q Î\=Q ,当4pq =时r =当54p q =时0r =-<,舍;即所求交点坐标为当4p 【点睛】本题考查极坐标方程及其交点,考查基本分析求解能力,属基础题.C .[选修4-5:不等式选讲]23.设x ÎR ,解不等式2|1|||4x x ++£.【答案】22,3éù-êúëû【解析】【分析】根据绝对值定义化为三个方程组,解得结果【详解】1224x x x <-ìí---£îQ 或10224x x x -££ìí+-£î或0224x x x >ìí++£î21x \-£<-或10x -≤≤或203x <£所以解集为22,3éù-êúëû【点睛】本题考查分类讨论解含绝对值不等式,考查基本分析求解能力,属基础题.【必做题】第24题、第25题,每题10分,共计20分.请在答题卡指....定区域...内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.24.在三棱锥A —BCD 中,已知CB =CD BD =2,O 为BD 的中点,AO ⊥平面BCD ,AO =2,E 为AC 的中点.(1)求直线AB 与DE 所成角的余弦值;(2)若点F 在BC 上,满足BF =14BC ,设二面角F —DE —C 的大小为θ,求sin θ的值.【答案】(1)15(2)13【解析】【分析】(1)建立空间直角坐标系,利用向量数量积求直线向量夹角,即得结果;(2)先求两个平面法向量,根据向量数量积求法向量夹角,最后根据二面角与向量夹角关系得结果.【详解】(1)连,CO BC CD BO OD CO BD==\^Q 以,,OB OC OA 为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,则(0,0,2),(1,0,0),(0,2,0),(1,0,0)(0,1,1)A B C D E -\(1,0,2),(1,1,1)cos ,15AB DE AB DE \=-=\<>==-uu u r uu u r uu u r uuu r 从而直线AB 与DE所成角的余弦值为15(2)设平面DEC 一个法向量为1(,,),n x y z =u r11200(1,2,0),00x y n DC DC x y z n DE ì+=×=ìï=\íí++=×=ïîîu v u u u vu uu v u v uu u vQ 令112,1(2,1,1)y x z n =\=-=\=-u r设平面DEF 一个法向量为2111(,,),n x y z =u u r 11221117100171(,,0),4244200x y n DF DF DB BF DB BC n DE x y z ìì+=×=ïï=+=+=\íí×=ïîï++=îu u v u u u v u uu v u u u v u u u v u u u v uu u v u uv u u u v Q 令111272,5(2,7,5)y x z n =-\==\=-u ur12cos ,n n \<>==u r u u r因此sin 13q ==【点睛】本题考查利用向量求线线角与二面角,考查基本分析求解能力,属中档题.25.甲口袋中装有2个黑球和1个白球,乙口袋中装有3个白球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复n 次这样的操作,记甲口袋中黑球个数为X n ,恰有2个黑球的概率为p n ,恰有1个黑球的概率为q n .(1)求p 1·q 1和p 2·q 2;(2)求2p n +q n 与2p n-1+q n-1的递推关系式和X n 的数学期望E (X n )(用n 表示).【答案】(1)112212716,,332727p q p q ====;;(2)()111222+33n n n n p q p q --+=+【解析】【分析】(1)直接根据操作,根据古典概型概率公式可得结果;(2)根据操作,依次求n n p q ,,即得递推关系,构造等比数列求得2n n p q +,最后根据数学期望公式求结果.【详解】(1)11131232,333333p q ´´====´´,211131211227++3333333927p p q ´´=´´=´´=´´,211231122222516+0+3333333927q p q ´´+´=´´+=´´=´´(2)1111131212++333339n n n n n p p q p q ----´´=´´=´´,111112*********+(1)+33333393n n n n n n q p q p q q -----´´+´´=´´+--´=-´´´,因此112122+333n n n n p q p q --+=+,从而11111212(2+),21(2+1)333n n n n n n n n p q p q p q p q ----+=+\+-=-,即1111121(2+1),2133n n n n n n p q p q p q -+-=-\+=+.又n X 的分布列为nX 012P1n np q --n q np 故1()213n n n nE X p q =+=+.【点睛】本题考查古典概型概率、概率中递推关系、构造法求数列通项、数学期望公式,考查综合分析求解能力,属难题.。
江苏省南京市(新版)2024高考数学统编版真题(提分卷)完整试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分 (共8题)第(1)题已知(为虚数单位),则()A.B.C.D.第(2)题在的展开式中,项的系数为( )A.B.C.30D.50第(3)题设集合,则()A.B.C.D.第(4)题已知函数,则函数在上的所有零点之和为A.B.C.D.第(5)题已知全集为,则有()A.B.C.D.第(6)题若实数,满足约束条件,则的最大值为()A.-1B.-3C.3D.5第(7)题等比数列的历史由来已久,我国古代数学文献《孙子算经》、《九章算术》、《算法统宗》中都有相关问题的记载.现在我们不仅可以通过代数计算来研究等比数列,还可以构造出等比数列的图象,从图形的角度更为直观的认识它.以前n项和为,且,的等比数列为例,先画出直线OQ:,并确定x轴上一点,过点作y轴的平行线,交直线OQ于点,则.再过点作平行于x轴,长度等于的线段,……,不断重复上述步骤,可以得到点列,和.下列说法错误的是()A.B.C.点的坐标为D.第(8)题已知等差数列的前项和为,若,,且,则数列的前2024项和为()A.2023B.2024C.4046D.4048二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分 (共3题)第(1)题已知点在线段上,是的角平分线,为上一点,且满足,设,下列说法正确的是()A.点的轨迹是双曲线B.是三角形的内心C.D.在上的投影向量为第(2)题如图,在矩形中,,,为中点,现分别沿、将、翻折,使点、重合,记为点,翻折后得到三棱锥,则()A.B.三棱锥的体积为C.直线与平面所成角的大小为D.三棱锥外接球的半径为第(3)题下列有关回归分析的结论中,正确的有()A.在样本数据中,根据最小二乘法求得线性回归方程为,去除一个样本点后,得到的新线性回归方程一定会发生改变B.具有相关关系的两个变量的相关系数为那么越大,之间的线性相关程度越强C.若散点图中的散点均落在一条斜率非的直线上,则决定系数D.在残差图中,残差点分布的水平带状区域越窄,说明模型的拟合精度越高三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分 (共3题)第(1)题已知直线:,:.若,则___________,此时与之间的距离为___________.第(2)题已知曲线的焦距为8,则___________.第(3)题已知函数,则函数的最大值与最小值的差是______.四、解答题:本题共5小题,每小题15分,最后一题17分,共77分 (共5题)第(1)题已知,.(1)求在处的切线方程;(2)求证:对于和,且,都有;(3)请将(2)中的命题推广到一般形式,井用数学归纳法证明你所推广的命题.第(2)题已知分别为双曲线的左,右焦点,点在上,且双曲线的渐近线与圆相切.(1)求双曲线的方程;(2)若过点且斜率为的直线交双曲线的右支于两点,为轴上一点,满足,试问是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.第(3)题已知函数.(1)若不等式有解,求实数的取值范围;(2)若有两个不同的零点,证明:.第(4)题已知.(1)若,求函数的单调区间和极值;(2)若对都有成立,求实数a的取值范围.第(5)题已知函数有两个零点.(1)求实数的取值范围;(2)设、是的两个零点,求证:.。
江苏省高考数学试卷一.填空题1.(5分)已知集合A={1, 2}, B={a, a2+3}.若A∩B={1}, 则实数a的值为.2.(5分)已知复数z=(1+i)(1+2i), 其中i是虚数单位, 则z的模是.3.(5分)某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品, 产量分别为200, 400, 300, 100件.为检验产品的质量, 现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验, 则应从丙种型号的产品中抽取件.4.(5分)如图是一个算法流程图:若输入x的值为, 则输出y的值是.5.(5分)若tan(α﹣)=.则tanα=.6.(5分)如图, 在圆柱O1O2内有一个球O, 该球与圆柱的上、下底面及母线均相切, 记圆柱O1O2的体积为V1, 球O的体积为V2, 则的值是.7.(5分)记函数f(x)=定义域为D.在区间[﹣4, 5]上随机取一个数x, 则x∈D的概率是.8.(5分)在平面直角坐标系xOy中, 双曲线﹣y2=1的右准线与它的两条渐近线分别交于点P, Q, 其焦点是F1, F2, 则四边形F1PF2Q的面积是.9.(5分)等比数列{a n}的各项均为实数, 其前n项为S n, 已知S3=, S6=, 则a8=.10.(5分)某公司一年购买某种货物600吨, 每次购买x吨, 运费为6万元/次, 一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小, 则x的值是.11.(5分)已知函数f(x)=x3﹣2x+e x﹣, 其中e是自然对数的底数.若f (a﹣1)+f(2a2)≤0.则实数a的取值范围是.12.(5分)如图, 在同一个平面内, 向量, , 的模分别为1, 1, , 与的夹角为α, 且tanα=7, 与的夹角为45°.若=m+n(m, n ∈R), 则m+n=.13.(5分)在平面直角坐标系xOy中, A(﹣12, 0), B(0, 6), 点P在圆O:x2+y2=50上.若≤20, 则点P的横坐标的取值范围是.14.(5分)设f(x)是定义在R上且周期为1的函数, 在区间[0, 1)上, f (x)=, 其中集合D={x|x=, n∈N*}, 则方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是.二.解答题15.(14分)如图, 在三棱锥A﹣BCD中, AB⊥AD, BC⊥BD, 平面ABD⊥平面BCD, 点E、F(E与A、D不重合)分别在棱AD, BD上, 且EF⊥AD.求证:(1)EF∥平面ABC;(2)AD⊥AC.16.(14分)已知向量=(cosx, sinx), =(3, ﹣), x∈[0, π].(1)若∥, 求x的值;(2)记f(x)=, 求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.17.(14分)如图, 在平面直角坐标系xOy中, 椭圆E:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1, F2, 离心率为, 两准线之间的距离为8.点P在椭圆E上, 且位于第一象限, 过点F1作直线PF1的垂线l1, 过点F2作直线PF2的垂线l2.(1)求椭圆E的标准方程;(2)若直线l1, l2的交点Q在椭圆E上, 求点P的坐标.18.(16分)如图, 水平放置的正四棱柱形玻璃容器Ⅰ和正四棱台形玻璃容器Ⅱ的高均为32cm, 容器Ⅰ的底面对角线AC的长为10cm, 容器Ⅱ的两底面对角线EG, E1G1的长分别为14cm和62cm.分别在容器Ⅰ和容器Ⅱ中注入水, 水深均为12cm.现有一根玻璃棒l, 其长度为40cm.(容器厚度、玻璃棒粗细均忽略不计)(1)将l放在容器Ⅰ中, l的一端置于点A处, 另一端置于侧棱CC1上, 求l 没入水中部分的长度;(2)将l 放在容器Ⅱ中, l 的一端置于点E 处, 另一端置于侧棱GG 1上, 求l 没入水中部分的长度.19.(16分)对于给定的正整数k, 若数列{a n }满足:a n ﹣k +a n ﹣k +1+…+a n ﹣1+a n +1+…+a n +k ﹣1+a n +k =2ka n 对任意正整数n (n >k )总成立, 则称数列{a n }是“P (k )数列”.(1)证明:等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)若数列{a n }既是“P (2)数列”, 又是“P (3)数列”, 证明:{a n }是等差数列.20.(16分)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值, 且导函数f′(x)的极值点是f(x)的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求b关于a的函数关系式, 并写出定义域;(2)证明:b2>3a;(3)若f(x), f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣, 求a的取值范围.二.非选择题, 附加题(21-24选做题)【选修4-1:几何证明选讲】(本小题满分0分)21.如图, AB为半圆O的直径, 直线PC切半圆O于点C, AP⊥PC, P为垂足.求证:(1)∠PAC=∠CAB;(2)AC2 =AP•AB.[选修4-2:矩阵与变换]22.已知矩阵A=, B=.(1)求AB;(2)若曲线C1:=1在矩阵AB对应的变换作用下得到另一曲线C2, 求C2的方程.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在平面直角坐标系xOy中, 已知直线l的参数方程为(t为参数), 曲线C的参数方程为(s为参数).设P为曲线C上的动点, 求点P到直线l的距离的最小值.[选修4-5:不等式选讲]24.已知a, b, c, d为实数, 且a2+b2=4, c2+d2=16, 证明ac+bd≤8.【必做题】25.如图, 在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中, AA1⊥平面ABCD, 且AB=AD=2, AA1=, ∠BAD=120°.(1)求异面直线A1B与AC1所成角的余弦值;(2)求二面角B﹣A1D﹣A的正弦值.26.已知一个口袋有m个白球, n个黑球(m, n∈N*, n≥2), 这些球除颜色外全部相同.现将口袋中的球随机的逐个取出, 并放入如图所示的编号为1, 2, 3, …, m+n的抽屉内, 其中第k次取出的球放入编号为k的抽屉(k=1, 2, 3, …, m+n).123…m+n(1)试求编号为2的抽屉内放的是黑球的概率p;(2)随机变量x表示最后一个取出的黑球所在抽屉编号的倒数, E(X)是X的数学期望, 证明E(X)<.江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一.填空题1.(5分)(2020•江苏)已知集合A={1, 2}, B={a, a2+3}.若A∩B={1}, 则实数a的值为1.【分析】利用交集定义直接求解.【解答】解:∵集合A={1, 2}, B={a, a2+3}.A∩B={1},∴a=1或a2+3=1,解得a=1.故答案为:1.【点评】本题考查实数值的求法, 是基础题, 解题时要认真审题, 注意交集定义及性质的合理运用.2.(5分)(2020•江苏)已知复数z=(1+i)(1+2i), 其中i是虚数单位, 则z 的模是.【分析】利用复数的运算法则、模的计算公式即可得出.【解答】解:复数z=(1+i)(1+2i)=1﹣2+3i=﹣1+3i,∴|z|==.故答案为:.【点评】本题考查了复数的运算法则、模的计算公式, 考查了推理能力与计算能力, 属于基础题.3.(5分)(2020•江苏)某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品, 产量分别为200, 400, 300, 100件.为检验产品的质量, 现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验, 则应从丙种型号的产品中抽取18件.【分析】由题意先求出抽样比例即为, 再由此比例计算出应从丙种型号的产品中抽取的数目.【解答】解:产品总数为200+400+300+100=1000件, 而抽取60辆进行检验, 抽样比例为=,则应从丙种型号的产品中抽取300×=18件,故答案为:18【点评】本题的考点是分层抽样.分层抽样即要抽样时保证样本的结构和总体的结构保持一致, 按照一定的比例, 即样本容量和总体容量的比值, 在各层中进行抽取.4.(5分)(2020•江苏)如图是一个算法流程图:若输入x的值为, 则输出y 的值是﹣2.【分析】直接模拟程序即得结论.【解答】解:初始值x=, 不满足x≥1,所以y=2+log2=2﹣=﹣2,故答案为:﹣2.【点评】本题考查程序框图, 模拟程序是解决此类问题的常用方法, 注意解题方法的积累, 属于基础题.5.(5分)(2020•江苏)若tan(α﹣)=.则tanα=.【分析】直接根据两角差的正切公式计算即可【解答】解:∵tan(α﹣)===∴6tanα﹣6=tanα+1,解得tanα=,故答案为:.【点评】本题考查了两角差的正切公式, 属于基础题6.(5分)(2020•江苏)如图, 在圆柱O1O2内有一个球O, 该球与圆柱的上、下底面及母线均相切, 记圆柱O1O2的体积为V1, 球O的体积为V2, 则的值是.【分析】设出球的半径, 求出圆柱的体积以及球的体积即可得到结果.【解答】解:设球的半径为R, 则球的体积为:R3,圆柱的体积为:πR2•2R=2πR3.则==.故答案为:.【点评】本题考查球的体积以及圆柱的体积的求法, 考查空间想象能力以及计算能力.7.(5分)(2020•江苏)记函数f(x)=定义域为D.在区间[﹣4, 5]上随机取一个数x, 则x∈D的概率是.【分析】求出函数的定义域, 结合几何概型的概率公式进行计算即可.【解答】解:由6+x﹣x2≥0得x2﹣x﹣6≤0, 得﹣2≤x≤3,则D=[﹣2, 3],则在区间[﹣4, 5]上随机取一个数x, 则x∈D的概率P==,故答案为:【点评】本题主要考查几何概型的概率公式的计算, 结合函数的定义域求出D, 以及利用几何概型的概率公式是解决本题的关键.8.(5分)(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy中, 双曲线﹣y2=1的右准线与它的两条渐近线分别交于点P, Q, 其焦点是F1, F2, 则四边形F1PF2Q的面积是.【分析】求出双曲线的准线方程和渐近线方程, 得到P, Q坐标, 求出焦点坐标, 然后求解四边形的面积.【解答】解:双曲线﹣y2=1的右准线:x=, 双曲线渐近线方程为:y=x, 所以P(, ), Q(, ﹣), F1(﹣2, 0).F2(2, 0).则四边形F1PF2Q的面积是:=2.故答案为:2.【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用, 考查计算能力.9.(5分)(2020•江苏)等比数列{a n}的各项均为实数, 其前n项为S n, 已知S3=, S6=, 则a8=32.【分析】设等比数列{a n}的公比为q≠1, S3=, S6=, 可得=,=, 联立解出即可得出.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q≠1,∵S3=, S6=, ∴=, =,解得a1=, q=2.则a8==32.故答案为:32.【点评】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.10.(5分)(2020•江苏)某公司一年购买某种货物600吨, 每次购买x吨, 运费为6万元/次, 一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小, 则x的值是30.【分析】由题意可得:一年的总运费与总存储费用之和=+4x, 利用基本不等式的性质即可得出.【解答】解:由题意可得:一年的总运费与总存储费用之和=+4x≥4×2×=240(万元).当且仅当x=30时取等号.故答案为:30.【点评】本题考查了基本不等式的性质及其应用, 考查了推理能力与计算能力, 属于基础题.11.(5分)(2020•江苏)已知函数f(x)=x3﹣2x+e x﹣, 其中e是自然对数的底数.若f(a﹣1)+f(2a2)≤0.则实数a的取值范围是[﹣1, ] .【分析】求出f(x)的导数, 由基本不等式和二次函数的性质, 可得f(x)在R上递增;再由奇偶性的定义, 可得f(x)为奇函数, 原不等式即为2a2≤1﹣a, 运用二次不等式的解法即可得到所求范围.【解答】解:函数f(x)=x3﹣2x+e x﹣的导数为:f′(x)=3x2﹣2+e x+≥﹣2+2=0,可得f(x)在R上递增;又f(﹣x)+f(x)=(﹣x)3+2x+e﹣x﹣e x+x3﹣2x+e x﹣=0,可得f(x)为奇函数,则f(a﹣1)+f(2a2)≤0,即有f(2a2)≤﹣f(a﹣1)=f(1﹣a),即有2a2≤1﹣a,解得﹣1≤a≤,故答案为:[﹣1, ].【点评】本题考查函数的单调性和奇偶性的判断和应用, 注意运用导数和定义法, 考查转化思想的运用和二次不等式的解法, 考查运算能力, 属于中档题.12.(5分)(2020•江苏)如图, 在同一个平面内, 向量, , 的模分别为1, 1, , 与的夹角为α, 且tanα=7, 与的夹角为45°.若=m+n(m, n∈R), 则m+n=3.【分析】如图所示, 建立直角坐标系.A(1, 0).由与的夹角为α, 且tanα=7.可得cosα=, sinα=.C.可得cos(α+45°)=.sin (α+45°)=.B.利用=m+n(m, n∈R), 即可得出.【解答】解:如图所示, 建立直角坐标系.A(1, 0).由与的夹角为α, 且tanα=7.∴cosα=, sinα=.∴C.cos(α+45°)=(cosα﹣sinα)=.sin(α+45°)=(sinα+cosα)=.∴B.∵=m+n(m, n∈R),∴=m﹣n, =0+n,解得n=, m=.则m+n=3.故答案为:3.【点评】本题考查了向量坐标运算性质、和差公式, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.13.(5分)(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy中, A(﹣12, 0), B(0, 6), 点P在圆O:x2+y2=50上.若≤20, 则点P的横坐标的取值范围是[﹣5, 1] .【分析】根据题意, 设P(x0, y0), 由数量积的坐标计算公式化简变形可得2x0+y0+5≤0, 分析可得其表示表示直线2x+y+5≤0以及直线下方的区域, 联立直线与圆的方程可得交点的横坐标, 结合图形分析可得答案.【解答】解:根据题意, 设P(x0, y0), 则有x02+y02=50,=(﹣12﹣x0, ﹣y0)•(﹣x0, 6﹣y0)=(12+x0)x0﹣y0(6﹣y0)=12x0+6y+x02+y02≤20,化为:12x0﹣6y0+30≤0,即2x0﹣y0+5≤0, 表示直线2x+y+5≤0以及直线下方的区域,联立, 解可得x0=﹣5或x0=1,结合图形分析可得:点P的横坐标x0的取值范围是[﹣5, 1],故答案为:[﹣5, 1].【点评】本题考查数量积的运算以及直线与圆的位置关系, 关键是利用数量积化简变形得到关于x0、y0的关系式.14.(5分)(2020•江苏)设f(x)是定义在R上且周期为1的函数, 在区间[0, 1)上, f(x)=, 其中集合D={x|x=, n∈N*}, 则方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是8.【分析】由已知中f(x)是定义在R上且周期为1的函数, 在区间[0, 1)上, f (x)=, 其中集合D={x|x=, n∈N*}, 分析f(x)的图象与y=lgx 图象交点的个数, 进而可得答案.【解答】解:∵在区间[0, 1)上, f(x)=,第一段函数上的点的横纵坐标均为有理数,又f(x)是定义在R上且周期为1的函数,∴在区间[1, 2)上, f(x)=, 此时f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;同理:区间[2, 3)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[3, 4)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[4, 5)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[5, 6)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[6, 7)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[7, 8)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[8, 9)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;在区间[9, +∞)上, f(x)的图象与y=lgx无交点;故f(x)的图象与y=lgx有8个交点;即方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是8,故答案为:8【点评】本题考查的知识点是根的存在性及根的个数判断, 函数的图象和性质, 转化思想, 难度中档.二.解答题15.(14分)(2020•江苏)如图, 在三棱锥A﹣BCD中, AB⊥AD, BC⊥BD, 平面ABD⊥平面BCD, 点E、F(E与A、D不重合)分别在棱AD, BD上, 且EF ⊥AD.求证:(1)EF∥平面ABC;(2)AD⊥AC.【分析】(1)利用AB∥EF及线面平行判定定理可得结论;(2)通过取线段CD上点G, 连结FG、EG使得FG∥BC, 则EG∥AC, 利用线面垂直的性质定理可知FG⊥AD, 结合线面垂直的判定定理可知AD⊥平面EFG, 从而可得结论.【解答】证明:(1)因为AB⊥AD, EF⊥AD, 且A、B、E、F四点共面,所以AB∥EF,又因为EF⊊平面ABC, AB⊆平面ABC,所以由线面平行判定定理可知:EF∥平面ABC;(2)在线段CD上取点G, 连结FG、EG使得FG∥BC, 则EG∥AC,因为BC⊥BD, 所以FG∥BC,又因为平面ABD⊥平面BCD,所以FG⊥平面ABD, 所以FG⊥AD,又因为AD⊥EF, 且EF∩FG=F,所以AD⊥平面EFG, 所以AD⊥EG,故AD⊥AC.【点评】本题考查线面平行及线线垂直的判定, 考查空间想象能力, 考查转化思想, 涉及线面平行判定定理, 线面垂直的性质及判定定理, 注意解题方法的积累, 属于中档题.16.(14分)(2020•江苏)已知向量=(cosx, sinx), =(3, ﹣), x∈[0, π].(1)若∥, 求x的值;(2)记f(x)=, 求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.【分析】(1)根据向量的平行即可得到tanx=﹣, 问题得以解决,(2)根据向量的数量积和两角和余弦公式和余弦函数的性质即可求出【解答】解:(1)∵=(cosx, sinx), =(3, ﹣), ∥,∴﹣cosx=3sinx,∴tanx=﹣,∵x∈[0, π],∴x=,(2)f(x)==3cosx﹣sinx=2(cosx﹣sinx)=2cos(x+),∵x∈[0, π],∴x+∈[, ],∴﹣1≤cos(x+)≤,当x=0时, f(x)有最大值, 最大值3,当x=时, f(x)有最小值, 最大值﹣2.【点评】本题考查了向量的平行和向量的数量积以及三角函数的化简和三角函数的性质, 属于基础题17.(14分)(2020•江苏)如图, 在平面直角坐标系xOy中, 椭圆E:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1, F2, 离心率为, 两准线之间的距离为8.点P在椭圆E上, 且位于第一象限, 过点F1作直线PF1的垂线l1, 过点F2作直线PF2的垂线l2.(1)求椭圆E的标准方程;(2)若直线l1, l2的交点Q在椭圆E上, 求点P的坐标.【分析】(1)由椭圆的离心率公式求得a=2c, 由椭圆的准线方程x=±, 则2×=8, 即可求得a和c的值, 则b2=a2﹣c2=3, 即可求得椭圆方程;(2)设P点坐标, 分别求得直线PF2的斜率及直线PF1的斜率, 则即可求得l2及l1的斜率及方程, 联立求得Q点坐标, 由Q在椭圆方程, 求得y02=x02﹣1, 联立即可求得P点坐标;方法二:设P(m, n), 当m≠1时, =, =, 求得直线l1及l1的方程, 联立求得Q点坐标, 根据对称性可得=±n2, 联立椭圆方程, 即可求得P点坐标.【解答】解:(1)由题意可知:椭圆的离心率e==, 则a=2c, ①椭圆的准线方程x=±, 由2×=8, ②由①②解得:a=2, c=1,则b2=a2﹣c2=3,∴椭圆的标准方程:;(2)方法一:设P(x0, y0), 则直线PF2的斜率=,则直线l2的斜率k2=﹣, 直线l2的方程y=﹣(x﹣1),直线PF1的斜率=,则直线l2的斜率k2=﹣, 直线l2的方程y=﹣(x+1),联立, 解得:, 则Q(﹣x0, ),由P, Q在椭圆上, P, Q的横坐标互为相反数, 纵坐标应相等, 则y0=, ∴y02=x02﹣1,则, 解得:, 则,又P在第一象限, 所以P的坐标为:P(, ).方法二:设P(m, n), 由P在第一象限, 则m>0, n>0,当m=1时, 不存在, 解得:Q与F1重合, 不满足题意,当m≠1时, =, =,由l1⊥PF1, l2⊥PF2, 则=﹣, =﹣,直线l1的方程y=﹣(x+1), ①直线l2的方程y=﹣(x﹣1), ②联立解得:x=﹣m, 则Q(﹣m, ),由Q在椭圆方程, 由对称性可得:=±n2,即m2﹣n2=1, 或m2+n2=1,由P(m, n), 在椭圆方程, , 解得:, 或,无解,又P在第一象限, 所以P的坐标为:P(, ).【点评】本题考查椭圆的标准方程, 直线与椭圆的位置关系, 考查直线的斜率公式, 考查数形结合思想, 考查计算能力, 属于中档题.18.(16分)(2020•江苏)如图, 水平放置的正四棱柱形玻璃容器Ⅰ和正四棱台形玻璃容器Ⅱ的高均为32cm, 容器Ⅰ的底面对角线AC的长为10cm, 容器Ⅱ的两底面对角线EG, E1G1的长分别为14cm和62cm.分别在容器Ⅰ和容器Ⅱ中注入水, 水深均为12cm.现有一根玻璃棒l, 其长度为40cm.(容器厚度、玻璃棒粗细均忽略不计)(1)将l放在容器Ⅰ中, l的一端置于点A处, 另一端置于侧棱CC1上, 求l 没入水中部分的长度;(2)将l放在容器Ⅱ中, l的一端置于点E处, 另一端置于侧棱GG1上, 求l 没入水中部分的长度.【分析】(1)设玻璃棒在CC1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N, 过N作NP∥MC, 交AC于点P, 推导出CC1⊥平面ABCD, CC1⊥AC, NP⊥AC, 求出MC=30cm, 推导出△ANP∽△AMC, 由此能出玻璃棒l没入水中部分的长度.(2)设玻璃棒在GG1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N, 过点N作NP⊥EG, 交EG于点P, 过点E作EQ⊥E1G1, 交E1G1于点Q, 推导出EE1G1G为等腰梯形, 求出E1Q=24cm, E1E=40cm, 由正弦定理求出sin∠GEM=, 由此能求出玻璃棒l没入水中部分的长度.【解答】解:(1)设玻璃棒在CC1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N,在平面ACM中, 过N作NP∥MC, 交AC于点P,∵ABCD﹣A1B1C1D1为正四棱柱, ∴CC1⊥平面ABCD,又∵AC⊂平面ABCD, ∴CC1⊥AC, ∴NP⊥AC,∴NP=12cm, 且AM2=AC2+MC2, 解得MC=30cm,∵NP∥MC, ∴△ANP∽△AMC,∴=, , 得AN=16cm.∴玻璃棒l没入水中部分的长度为16cm.(2)设玻璃棒在GG1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N,在平面E1EGG1中, 过点N作NP⊥EG, 交EG于点P,过点E作EQ⊥E1G1, 交E1G1于点Q,∵EFGH﹣E1F1G1H1为正四棱台, ∴EE1=GG1, EG∥E1G1,EG≠E1G1,∴EE1G1G为等腰梯形, 画出平面E1EGG1的平面图,∵E1G1=62cm, EG=14cm, EQ=32cm, NP=12cm,∴E1Q=24cm,由勾股定理得:E1E=40cm,∴sin∠EE1G1=, sin∠EGM=sin∠EE1G1=, cos,根据正弦定理得:=, ∴sin, cos,∴sin∠GEM=sin(∠EGM+∠EMG)=sin∠EGMcos∠EMG+cos∠EGMsin∠EMG=, ∴EN===20cm.∴玻璃棒l没入水中部分的长度为20cm.【点评】本题考查玻璃棒l 没入水中部分的长度的求法, 考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识, 考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力, 考查数形结合思想、化归与转化思想, 是中档题.19.(16分)(2020•江苏)对于给定的正整数k, 若数列{a n }满足:a n ﹣k +a n ﹣k +1+…+a n ﹣1+a n +1+…+a n +k ﹣1+a n +k =2ka n 对任意正整数n (n >k )总成立, 则称数列{a n }是“P (k )数列”.(1)证明:等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)若数列{a n }既是“P (2)数列”, 又是“P (3)数列”, 证明:{a n }是等差数列.【分析】(1)由题意可知根据等差数列的性质, a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=(a n ﹣3+a n +3)+(a n ﹣2+a n +2)+(a n ﹣1+a n +1)═2×3a n , 根据“P (k )数列”的定义, 可得数列{a n }是“P (3)数列”;(2)由“P (k )数列”的定义, 则a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2=4a n , a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=6a n , 变形整理即可求得2a n =a n ﹣1+a n +1, 即可证明数列{a n }是等差数列.【解答】解:(1)证明:设等差数列{a n }首项为a 1, 公差为d, 则a n =a 1+(n ﹣1)d,则a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3,=(a n﹣3+a n+3)+(a n﹣2+a n+2)+(a n﹣1+a n+1),=2a n+2a n+2a n,=2×3a n,∴等差数列{a n}是“P(3)数列”;(2)证明:由数列{a n}是“P(2)数列”则a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2=4a n, ①数列{a n}是“P(3)数列”a n﹣3+a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2+a n+3=6a n, ②+a n﹣2+a n+a n+1=4a n﹣1, ③由①可知:a n﹣3a n﹣1+a n+a n+2+a n+3=4a n+1, ④由②﹣(③+④):﹣2a n=6a n﹣4a n﹣1﹣4a n+1,整理得:2a n=a n﹣1+a n+1,∴数列{a n}是等差数列.【点评】本题考查等差数列的性质, 考查数列的新定义的性质, 考查数列的运算, 考查转化思想, 属于中档题.20.(16分)(2020•江苏)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值, 且导函数f′(x)的极值点是f(x)的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求b关于a的函数关系式, 并写出定义域;(2)证明:b2>3a;(3)若f(x), f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣, 求a的取值范围.【分析】(1)通过对f(x)=x3+ax2+bx+1求导可知g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b, 进而再求导可知g′(x)=6x+2a, 通过令g′(x)=0进而可知f′(x)的极小值点为x=﹣, 从而f(﹣)=0, 整理可知b=+(a>0), 结合f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值可知f′(x)=0有两个不等的实根, 进而可知a>3.(2)通过(1)构造函数h(a)=b2﹣3a=﹣+=(4a3﹣27)(a3﹣27), 结合a>3可知h(a)>0, 从而可得结论;(3)通过(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣, 利用韦达定理及完全平方关系可知y=f(x)的两个极值之和为﹣+2, 进而问题转化为解不等式b﹣+﹣+2=﹣≥﹣, 因式分解即得结论.【解答】(1)解:因为f(x)=x3+ax2+bx+1,所以g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b, g′(x)=6x+2a,令g′(x)=0, 解得x=﹣.由于当x>﹣时g′(x)>0, g(x)=f′(x)单调递增;当x<﹣时g′(x)<0, g(x)=f′(x)单调递减;所以f′(x)的极小值点为x=﹣,由于导函数f′(x)的极值点是原函数f(x)的零点,所以f(﹣)=0, 即﹣+﹣+1=0,所以b=+(a>0).因为f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值,所以f′(x)=3x2+2ax+b=0有两个不等的实根,所以4a2﹣12b>0, 即a2﹣+>0, 解得a>3,所以b=+(a>3).(2)证明:由(1)可知h(a)=b2﹣3a=﹣+=(4a3﹣27)(a3﹣27),由于a>3, 所以h(a)>0, 即b2>3a;(3)解:由(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣,设x1, x2是y=f(x)的两个极值点, 则x1+x2=, x1x2=,所以f(x1)+f(x2)=++a(+)+b(x1+x2)+2=(x1+x2)[(x1+x2)2﹣3x1x2]+a[(x1+x2)2﹣2x1x2]+b(x1+x2)+2=﹣+2,又因为f(x), f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣,所以b﹣+﹣+2=﹣≥﹣,因为a>3, 所以2a3﹣63a﹣54≤0,所以2a(a2﹣36)+9(a﹣6)≤0,所以(a﹣6)(2a2+12a+9)≤0,由于a>3时2a2+12a+9>0,所以a﹣6≤0, 解得a≤6,所以a的取值范围是(3, 6].【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性、极值, 考查运算求解能力, 考查转化思想, 注意解题方法的积累, 属于难题.二.非选择题, 附加题(21-24选做题)【选修4-1:几何证明选讲】(本小题满分0分)21.(2020•江苏)如图, AB为半圆O的直径, 直线PC切半圆O于点C, AP ⊥PC, P为垂足.求证:(1)∠PAC=∠CAB;(2)AC2 =AP•AB.【分析】(1)利用弦切角定理可得:∠ACP=∠ABC.利用圆的性质可得∠ACB=90°.再利用三角形内角和定理即可证明.(2)由(1)可得:△APC∽△ACB, 即可证明.【解答】证明:(1)∵直线PC切半圆O于点C, ∴∠ACP=∠ABC.∵AB为半圆O的直径, ∴∠ACB=90°.∵AP⊥PC, ∴∠APC=90°.∴∠PAC=90°﹣∠ACP, ∠CAB=90°﹣∠ABC,∴∠PAC=∠CAB.(2)由(1)可得:△APC∽△ACB,∴=.∴AC2 =AP•AB.【点评】本题考查了弦切角定理、圆的性质、三角形内角和定理、三角形相似的判定与性质定理, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.[选修4-2:矩阵与变换]22.(2020•江苏)已知矩阵A=, B=.(1)求AB;(2)若曲线C1:=1在矩阵AB对应的变换作用下得到另一曲线C2, 求C2的方程.【分析】(1)按矩阵乘法规律计算;(2)求出变换前后的坐标变换规律, 代入曲线C1的方程化简即可.【解答】解:(1)AB==,(2)设点P(x, y)为曲线C1的任意一点,点P在矩阵AB的变换下得到点P′(x0, y0),则=, 即x0=2y, y0=x,∴x=y0, y=,∴, 即x02+y02=8,∴曲线C2的方程为x2+y2=8.【点评】本题考查了矩阵乘法与矩阵变换, 属于中档题.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy中, 已知直线l的参数方程为(t为参数), 曲线C的参数方程为(s为参数).设P为曲线C上的动点, 求点P到直线l的距离的最小值.【分析】求出直线l的直角坐标方程, 代入距离公式化简得出距离d关于参数s 的函数, 从而得出最短距离.【解答】解:直线l的直角坐标方程为x﹣2y+8=0,∴P到直线l的距离d==,∴当s=时, d取得最小值=.【点评】本题考查了参数方程的应用, 属于基础题.[选修4-5:不等式选讲]24.(2020•江苏)已知a, b, c, d为实数, 且a2+b2=4, c2+d2=16, 证明ac+bd ≤8.【分析】a2+b2=4, c2+d2=16, 令a=2cosα, b=2sinα, c=4cosβ, d=4sinβ.代入ac+bd化简, 利用三角函数的单调性即可证明.另解:由柯西不等式可得:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2), 即可得出.【解答】证明:∵a2+b2=4, c2+d2=16,令a=2cosα, b=2sinα, c=4cosβ, d=4sinβ.∴ac+bd=8(cosαcosβ+sinαsinβ)=8cos(α﹣β)≤8.当且仅当cos(α﹣β)=1时取等号.因此ac+bd≤8.另解:由柯西不等式可得:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2)=4×16=64, 当且仅当时取等号.∴﹣8≤ac+bd≤8.【点评】本题考查了对和差公式、三角函数的单调性、不等式的性质, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.【必做题】26.(2020•江苏)已知一个口袋有m个白球, n个黑球(m, n∈N*, n≥2), 这些球除颜色外全部相同.现将口袋中的球随机的逐个取出, 并放入如图所示的编号为1, 2, 3, …, m+n的抽屉内, 其中第k次取出的球放入编号为k的抽屉(k=1, 2, 3, …, m+n).123…m+n(1)试求编号为2的抽屉内放的是黑球的概率p;(2)随机变量x表示最后一个取出的黑球所在抽屉编号的倒数, E(X)是X的数学期望, 证明E(X)<.【分析】(1)设事件A i表示编号为i的抽屉里放的是黑球, 则p=p(A2)=P(A2|A1)P(A1)+P(A2|)P(), 由此能求出编号为2的抽屉内放的是黑球的概率.(2)X的所有可能取值为, …, , P(x=)=, k=n, n+1, n+2, …, n+m, 从而E(X)=()=, 由此能证明E (X)<.【解答】解:(1)设事件A i表示编号为i的抽屉里放的是黑球,则p=p(A2)=P(A2|A1)P(A1)+P(A2|)P()===.证明:(2)∵X的所有可能取值为, …, ,P(x=)=, k=n, n+1, n+2, …, n+m,∴E(X)=()==<==•()==,∴E(X)<.【点评】本题考查概率的求法, 考查离散型随机变量的分布列、数学期望等基础知识, 考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力, 考查数形结合思想、化归与转化思想, 是中档题.25.(2020•江苏)如图, 在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中, AA1⊥平面ABCD, 且AB=AD=2, AA1=, ∠BAD=120°.(1)求异面直线A1B与AC1所成角的余弦值;(2)求二面角B﹣A1D﹣A的正弦值.【分析】在平面ABCD内, 过A作Ax⊥AD, 由AA1⊥平面ABCD, 可得AA1⊥Ax, AA1⊥AD, 以A为坐标原点, 分别以Ax、AD、AA1所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系.结合已知求出A, B, C, D, A1, C1的坐标, 进一步求出, , , 的坐标.(1)直接利用两法向量所成角的余弦值可得异面直线A1B与AC1所成角的余弦值;(2)求出平面BA1D与平面A1AD的一个法向量, 再由两法向量所成角的余弦值求得二面角B﹣A1D﹣A的余弦值, 进一步得到正弦值.【解答】解:在平面ABCD内, 过A作Ax⊥AD,∵AA1⊥平面ABCD, AD、Ax⊂平面ABCD,∴AA1⊥Ax, AA1⊥AD,以A为坐标原点, 分别以Ax、AD、AA1所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系.∵AB=AD=2, AA1=, ∠BAD=120°,∴A(0, 0, 0), B(), C(, 1, 0),D(0, 2, 0),A1(0, 0, ), C1().=(), =(), , .(1)∵cos<>==.∴异面直线A1B与AC1所成角的余弦值为;(2)设平面BA1D的一个法向量为,由, 得, 取x=, 得;取平面A1AD的一个法向量为.∴cos<>==.∴二面角B﹣A1D﹣A的正弦值为, 则二面角B﹣A1D﹣A的正弦值为.【点评】本题考查异面直线所成的角与二面角, 训练了利用空间向量求空间角, 是中档题.。
江苏高考数学试题数学Ⅰ试题参考公式:圆柱的侧面积公式:S圆柱=cl, 其中c是圆柱底面的周长,l为母线长.圆柱的体积公式:V圆柱=Sh,其中S是圆柱的底面积,h为高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置.......上..1.已知集合{2134}B=-,,,则A B=.A=--,,,,{123}【答案】{13}-,2.已知复数2=-(i为虚数单位),则z的实部为.(52)z i【答案】213.右图是一个算法流程图,则输出的n的值是.【答案】54.从1236,,,这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是.【答案】135.已知函数cos=与sin(2)(0)y x=+<π≤,它们的图象有一个横坐标为y xϕϕπ的交点,则ϕ的值是.3π【答案】66.设抽测的树木的底部周长均在区间[80130],上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有株树木的底部周长小于100 cm.【答案】247.在各项均为正数的等比数列{}n a 中,若21a =,8642a a a =+, 则6a 的值是 . 【答案】48.设甲、乙两个圆柱的底面积分别为12S S ,,体积分别为12V V ,,若它们的侧面积相等,且1294S S =,则12VV 的值是 . 【答案】329.在平面直角坐标系xOy 中,直线230x y +-=被圆22(2)(1)4x y -++=截得的弦长为 . 255510.已知函数2()1f x x mx =+-,若对任意[1]x m m ∈+,,都有()0f x <成立,则实数m 的取值范围是 . 【答案】20⎛⎫ ⎪⎝⎭11.在平面直角坐标系xOy 中,若曲线2by ax x=+(a b ,为常数)过点(25)P -,,且该曲线在点P 处的切线与直线7230x y ++=平行,则a b +的值是 . 【答案】3-12.如图,在平行四边形ABCD 中,已知,85AB AD ==,,32CP PD AP BP =⋅=,,则AB AD ⋅的值是 . 【答案】2213.已知()f x 是定义在R 上且周期为3的函数,当[03)x ∈,时,21()22f x x x =-+.若函数()y f x a =-在区间[34]-,上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 .【答案】()102,14.若ABC ∆的内角满足sin 22sin A B C =,则cos C 的最小值是 . 62-二、解答题:本大题共6小题, 共计90 分. 请在答题卡指定区域内........作答, 解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14 分)已知()2απ∈π,,5sin α=. (1)求()sin 4απ+的值;(2)求()cos 26α5π-的值.【答案】本小题主要考查三角函数的基本关系式、两角和与差及二倍角的公式,考查运算求解能力. 满分14分.(1)∵()5sin 25ααπ∈π=,,,∴225cos 1sin 5αα=--=()210sin sin cos cos sin sin )444210αααααπππ+=++=;(2)∵2243sin 22sin cos cos 2cos sin 55αααααα==-=-=,∴()()3314334cos 2cos cos2sin sin 2666252510ααα5π5π5π+-=+=+⨯-=16.(本小题满分14 分)如图,在三棱锥P ABC -中,D E F ,,分别为棱PC AC AB ,,的中点.已知6PA AC PA ⊥=,,8BC =,5DF =. (1)求证:直线P A ∥平面DEF ; (2)平面BDE ⊥平面ABC .【答案】本小题主要考查直线与直线、直线与平面以及平面与平面的位置关系, 考查空间想象能力和推理论证能力.满分14分. (1)∵D E ,为PC AC ,中点 ∴DE ∥P A∵PA ⊄平面DEF ,DE ⊂平面DEF ∴P A ∥平面DEF (2)∵D E ,为PC AC ,中点 ∴132DE PA ==∵E F ,为AC AB ,中点 ∴142EF BC ==∴222DE EF DF += ∴90DEF ∠=°,∴DE ⊥EF ∵//DE PA PA AC ⊥,,∴DE AC ⊥ ∵ACEF E = ∴DE ⊥平面ABC∵DE ⊂平面BDE , ∴平面BDE ⊥平面ABC .17.(本小题满分14 分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,12F F ,分别是椭圆22221(0)y x a b a b +=>>的左、右焦点,顶点B 的坐标为(0)b ,,连结2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连结1FC . (1)若点C 的坐标为()4133,,且22BF =(2)若1FC AB ⊥,求椭圆离心率e 的值. 【答案】本小题主要考查椭圆的标准方程与几何性质、直线与直线的位置关系等基础知识,考查运算求解能力. 满分14分.(1)∵()4133C ,,∴22161999a b+=∵22222BF b c a =+=,∴22(2)2a ==,∴21b = ∴椭圆方程为2212x y +=(2)设焦点12(0)(0)()F c F c C x y -,,,,, ∵A C ,关于x 轴对称,∴()A x y -, ∵2B F A ,,三点共线,∴b yb c x+=--,即0bx cy bc --=①∵1FC AB ⊥,∴1yb xc c⋅=-+-,即20xc by c -+=②①②联立方程组,解得2222222ca x b c bc y b c ⎧=⎪-⎨⎪=-⎩∴()2222222a c bc C b c b c --, ∵C 在椭圆上,∴()()222222222221a cbc b c b c a b --+=,化简得225c a =,∴55c a =5518.(本小题满分16分)如图,为保护河上古桥OA ,规划建一座新桥BC ,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC 与河岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段OA 上并与BC 相切的圆,且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80m .经测量,点A 位于点O 正北方向60m 处,点C 位于点O 正东方向170m 处(OC 为河岸),4tan 3BCO ∠=. (1)求新桥BC 的长;(2)当OM 多长时,圆形保护区的面积最大?解:本小题主要考查直线方程、直线与圆的位置关系和解三角形等基础知识,考查建立数学模型及运用数学知识解决实际问题的能力.满分16分. 解法一:(1) 如图,以O 为坐标原点,OC 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系xOy . 由条件知A (0, 60),C (170, 0), 直线BC 的斜率k BC =-tan ∠BCO =-43. 又因为AB ⊥BC ,所以直线AB 的斜率k AB =34. 设点B 的坐标为(a ,b ),则k BC =04,1703b a -=--k AB =603,04b a -=- 解得a =80,b=120. 所以BC 22(17080)(0120)150-+-=. 因此新桥BC 的长是150 m.(2)设保护区的边界圆M 的半径为r m,OM =d m,(0≤d ≤60). 由条件知,直线BC 的方程为4(170)3y x =--,即436800x y +-=由于圆M 与直线BC 相切,故点M (0,d )到直线BC 的距离是r , 即|3680|680355d dr --==. 因为O 和A 到圆M 上任意一点的距离均不少于80 m,所以80(60)80r d r d -⎧⎨--⎩≥≥即68038056803(60)805dd d d -⎧-⎪⎪⎨-⎪--⎪⎩≥≥解得1035d ≤≤故当d =10时,68035dr -=最大,即圆面积最大. 所以当OM = 10 m 时,圆形保护区的面积最大. 解法二:(1)如图,延长OA , CB 交于点F . 因为tan ∠BCO =43.所以sin ∠FCO =45,cos ∠FCO =35. 因为OA =60,OC =170,所以OF =OC tan ∠FCO =6803. CF =850cos 3OC FCO =∠,从而5003AF OF OA =-=. 因为OA ⊥OC ,所以cos ∠AFB =sin ∠FCO ==45, 又因为AB ⊥BC ,所以BF =AF cos ∠AFB ==4003,从而BC =CF -BF =150. 因此新桥BC 的长是150 m.(2)设保护区的边界圆M 与BC 的切点为D ,连接MD ,则MD ⊥BC ,且MD 是圆M 的半 径,并设MD =r m ,OM =d m(0≤d ≤60). 因为OA ⊥OC ,所以sin ∠CFO =cos ∠FCO , 故由(1)知,sin ∠CFO =3,68053MD MD r MF OF OM d ===--所以68035d r -=. 因为O 和A 到圆M 上任意一点的距离均不少于80 m,所以80(60)80r d r d -⎧⎨--⎩≥≥即68038056803(60)805dd d d -⎧-⎪⎪⎨-⎪--⎪⎩≥≥解得1035d ≤≤故当d =10时,68035dr -=最大,即圆面积最大. 所以当OM = 10 m 时,圆形保护区的面积最大.19.(本小题满分16分)已知函数()e e x x f x -=+其中e 是自然对数的底数.(1)证明:()f x 是R 上的偶函数;(2)若关于x 的不等式()e 1x mf x m -+-≤在(0)+∞,上恒成立,求实数m 的取值范围;(3)已知正数a 满足:存在0[1)x ∈+∞,,使得3000()(3)f x a x x <-+成立.试比较1e a -与e 1a -的大小,并证明你的结论.【答案】本小题主要考查初等函数的基本性质、导数的应用等基础知识,考查综合运用数学思想方法分析与解决问题的能力.满分16分.(1)x ∀∈R ,()e e ()x x f x f x --=+=,∴()f x 是R 上的偶函数 (2)由题意,(e e )e 1x x x m m --++-≤,即(e e 1)e 1x x x m --+--≤∵(0)x ∈+∞,,∴e e 10x x-+->,即e 1e e 1xx x m ---+-≤对(0)x ∈+∞,恒成立令e (1)x t t =>,则211tm t t --+≤对任意(1)t ∈+∞,恒成立∵2211111(1)(1)113111t t t t t t t t --=-=---+-+-+-++-≥,当且仅当2t =时等号成立 ∴13m -≤(3)'()e e x x f x -=-,当1x >时'()0f x >,∴()f x 在(1)+∞,上单调增 令3()(3)h x a x x =-+,'()3(1)h x ax x =--∵01a x >>,,∴'()0h x <,即()h x 在(1)x ∈+∞,上单调减∵存在0[1)x ∈+∞,,使得3000()(3)f x a x x <-+,∴1(1)e 2ef a =+<,即()11e 2e a >+∵e-1e 111lnln ln e (e 1)ln 1e a a a a a a ---=-=--+设()(e 1)ln 1m a a a =--+,则()e 1e 111'()1e 2ea m a a a a ---=-=>+,当()11e e 12e a +<<-时,'()0m a >,()m a 单调增;当e 1a >-时,'()0m a <,()m a 单调减因此()m a 至多有两个零点,而(1)(e)0m m == ∴当e a >时,()0m a <,e 11e a a --<; 当()11e e 2e a +<<时,()0m a <,e 11e a a -->; 当e a =时,()0m a =,e 11e a a --=.20.(本小题满分16分)设数列{}n a 的前n 项和为n S .若对任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得n m S a =,则称{}n a 是“H 数列”.(1)若数列{}n a 的前n 项和2()n n S n *=∈N ,证明:{}n a 是“H 数列”;(2)设{}n a 是等差数列,其首项11a =,公差0d <.若{}n a 是“H 数列”,求d 的值;(3)证明:对任意的等差数列{}n a ,总存在两个“H 数列”{}n b 和{}n c ,使得()n n n a b c n *=+∈N 成立.【答案】本小题主要考查数列的概念、等差数列等基础知识,考查探究能力及推理论证能力, 满分16分.(1)当2n ≥时,111222n n n n n n a S S ---=-=-=当1n =时,112a S ==∴1n =时,11S a =,当2n ≥时,1n n S a += ∴{}n a 是“H 数列” (2)1(1)(1)22n n n n n S na d n d --=+=+ 对n *∀∈N ,m *∃∈N 使n m S a =,即(1)1(1)2n n n d m d -+=+- 取2n =得1(1)d m d +=-,12m d=+∵0d <,∴2m <,又m *∈N ,∴1m =,∴1d =- (3)设{}n a 的公差为d令111(1)(2)n b a n a n a =--=-,对n *∀∈N ,11n n b b a +-=- 1(1)()n c n a d =-+,对n *∀∈N ,11n n c c a d +-=+则1(1)n n n b c a n d a +=+-=,且{}{}n n b c ,为等差数列 {}n b 的前n 项和11(1)()2n n n T na a -=+-,令1(2)n T m a =-,则(3)22n n m -=+ 当1n =时1m =; 当2n =时1m =;当3n ≥时,由于n 与3n -奇偶性不同,即(3)n n -非负偶数,m *∈N 因此对n ∀,都可找到m *∈N ,使n m T b =成立,即{}n b 为“H 数列”. {}n c 的前n项和1(1)()2n n n R a d -=+,令1(1)()n m c m a d R =-+=,则(1)12n n m -=+ ∵对n *∀∈N ,(1)n n -是非负偶数,∴m *∈N即对n *∀∈N ,都可找到m *∈N ,使得n m R c =成立,即{}n c 为“H 数列” 因此命题得证.数学Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A, B,C,D 四小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.【选修4-1:几何证明选讲】(本小题满分10分)如图,AB 是圆O 的直径,C 、 D 是圆O 上位于AB 异侧的两点 证明:∠OCB =∠D .本小题主要考查圆的基本性质,考查推理论证能力.满分10分. 证明:因为B , C 是圆O 上的两点,所以OB =OC . 故∠OCB =∠B .又因为C , D 是圆O 上位于AB 异侧的两点, 故∠B ,∠D 为同弧所对的两个圆周角, 所以∠B =∠D .因此∠OCB =∠D .B.【选修4-2:矩阵与变换】(本小题满分10分)已知矩阵121x -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A ,1121⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦B ,向量2y ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦α,x y ,为实数,若A α=B α,求x y ,的值.【答案】本小题主要考查矩阵的乘法等基础知识,考查运算求解能力.满分10分. 222y xy -⎡⎤=⎢⎥+⎣⎦A α,24y y +⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦B α,由A α=B α得22224y y xy y -=+⎧⎨+=-⎩,,解得142x y =-=, C.【选修4-4:坐标系与参数方程】(本小题满分10分) 在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为2122x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩,(t 为参数),直线l 与抛物线24y x =交于A B ,两点,求线段AB 的长.【答案】本小题主要考查直线的参数方程、抛物线的标准方程等基础知识,考查运算求解能力.满分10分.直线l :3x y +=代入抛物线方程24y x =并整理得21090x x -+= ∴交点(12)A ,,(96)B -,,故||82AB =D.【选修4-5:不等式选讲】(本小题满分10分) 已知x >0, y >0,证明:(1+x +y 2)( 1+x 2+y )≥9xy.本小题主要考查算术一几何平均不等式.考查推理论证能力.满分10分. 证明:因为x >0, y >0, 所以1+x +y 2≥2330xy >,1+x 2+y ≥2330x y >, 所以(1+x +y 2)( 1+x 2+y )≥223333xy x y =9xy.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同. (1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P ;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为123x x x ,,,随机变量X 表示123x x x ,,中的最大数,求X 的概率分布和数学期望()E X .22.【必做题】本小题主要考查排列与组合、离散型随机变量的均值等基础知识,考查运算求解能力.满分10分.(1)一次取2个球共有29C 36=种可能情况,2个球颜色相同共有222432C C C 10++=种可能情况∴取出的2个球颜色相同的概率1053618P ==(2)X 的所有可能取值为432,,,则4449C 1(4)C 126P X === 3131453639C C C C 13(3)C 63P X +=== 11(2)1(3)(4)14P X P X P X ==-=-==∴X 的概率分布列为X 2 3 4 P111413631126故X 的数学期望1113120()23414631269E X =⨯+⨯+⨯=23.(本小题满分10分)已知函数0sin ()(0)x f x x x=>,记()n f x 为1()n f x -的导数,n *∈N .(1)求()()122222f f πππ+的值;(2)证明:对任意的n *∈N ,等式()()12444n n nf f -πππ+成立.23.【必做题】本题主要考查简单的复合函数的导数,考查探究能力及运用数学归纳法的推理论证能力.满分10分.(1)解:由已知,得102sin cos sin ()(),x x x f x f x x x x '⎛⎫'===- ⎪⎝⎭于是21223cos sin sin 2cos 2sin ()(),x x x x x f x f x x x x x x ''⎛⎫⎛⎫'==-=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以12234216(),(),22f f πππππ=-=-+ 故122()() 1.222f f πππ+=- (2)证明:由已知,得0()sin ,xf x x =等式两边分别对x 求导,得00()()cos f x xf x x '+=, 即01()()cos sin()2f x xf x x x π+==+,类似可得122()()sin sin()f x xf x x x π+=-=+, 2333()()cos sin()2f x xf x x x π+=-=+,344()()sin sin(2)f x xf x x x π+==+.下面用数学归纳法证明等式1()()sin()2n n n nf x xf x x π-+=+对所有的n ∈*N 都成立.(i)当n =1时,由上可知等式成立.(ii)假设当n =k 时等式成立, 即1()()sin()2k k k kf x xf x x π-+=+.因为111[()()]()()()(1)()(),k k k k k k k kf x xf x kf x f x xf x k f x f x --+'''+=++=++ (1)[sin()]cos()()sin[]2222k k k k x x x x ππππ+''+=+⋅+=+, 所以1(1)()()k k k f x f x +++(1)sin[]2k x π+=+. 所以当n=k +1时,等式也成立.综合(i),(ii)可知等式1()()sin()2n n n nf x xf x x π-+=+对所有的n ∈*N 都成立.令4x π=,可得1()()sin()44442n n n nf f πππππ-+=+(n ∈*N ).所以12()()4442n n nf f πππ-+=(n ∈*N ).。