高考数学系列之单元测评5
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2021年新高考数学优选测评卷数学 优选卷(一)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.已知函数2lg(2)y x x =--+的定义域为集合M ,函数sin y x =的值域为N ,则M N =( )A .∅B .(]2,1-C .[)1,1- D .[]1,1-【答案】C【解析】因为220x x --+>,所以()2,1M =-,又[]1,1N =-,故[)1,1M N =-.故选:C . 2.若12aii+-为实数,其中i 为虚数单位,则实数a 的值为( ) A .2 B .12-C .12D .2-【答案】B 【解析】1221255ai a a i i +-+=+-,要使原式是实数,则2105a +=,12a =-, 故选:B .3.中医是中国传统文化的瑰宝.中医方剂不是药物的任意组合,而是根据中药配伍原则,总结临床经验,用1234若干药物配制组成的药方,以达到取长补短、辨证论治的目的.中医传统名方“八珍汤”是由补气名方“四君子汤”(由人参、白术、茯苓、炙甘草四味药组成)和补血名方“四物汤”(由熟地黄、白芍、当归、川芎四味药组成)两个方共八味药组合而成的主治气血两虚证方剂.现从“八珍汤”的八味药中任取四味,取到的四味药刚好组成“四君子汤”或“四物汤”的概率是( ) A .135B .170C .1840D .11680【答案】A【解析】记取到的四味药刚好组成“四君子汤”或“四物汤”为事件M . 依题意得()4821C 35P M ==. 故选: A4.下列三个命题:①命题p :2, 0x R x x ∀∈+<,则命题p 的否定是:2, 0x R x x ∃∈+>; ②命题p :211x -≤,命题q :101x>-,则p 是q 成立的充分不必要条件; ③在等比数列{}n b 中,若52b =,98b =,则74b =±; 其中真命题的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3【答案】A【解析】①命题p :2,0x R x x ∀∈+<,则命题p 的否定是2,0x R x x ∃∈+≥,所以该命题是假命题;②化简命题p :01x ≤≤,命题q :1x <,则p 是q 成立的非充分非必要条件,所以该命题是假命题; ③在等比数列{}n b 中,若52b =,98b =,则74b =±,但是等比数列的奇数项都是同号的,所以要舍去-4,所以74b =.所以该命题是假命题.所以有0个真命题. 故选:A.5.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且3944a a a +=+,则15S =( ) A .45 B .50C .60D .80【答案】C 【解析】{}n a 是等差数列,3944a a a +=+,4844a a a ∴+=+,84a =1158158()15215156022a a a S a +⨯⨯====故选:C6.在矩形ABCD 中,4AB =,3AD =,M ,N 分别是AB ,AD 上的动点,且满足21AM AN +=,设AC x AM y AN =+,则23x y +的最小值为( ) A .48 B .49C .50D .51【答案】B【解析】如图,建立平面直角坐标系,则()0,0A ,()4,0B ,()4,3C ,()0,3D , 设(),0M m ,()0,N n ,因为21AM AN +=,所以21m n +=,102m <<,01n <<. 因为AC x AM y AN =+,所以4x m =,3y n=,所以()898981823225252449n mx y m n m n m n m n⎛⎫+=+=++=++≥+= ⎪⎝⎭. 当且仅当818n m m n=,即27m =,37n =时取等号.故选: B .7.如图,直线x t =与函数()3log f x x =和()3log 1g x x =-的图象分别交于点A ,B ,若函数()y f x =的图象上存在一点C ,使得ABC 为等边三角形,则t 的值为( )A 32+ B 333+C 333+D .333【答案】C【解析】由題意()3,log A t t ,()3,log 1B t t -,1AB =. 设()3,log C x x ,因为ABC 是等边三角形,所以点C 到直线AB 的距离为32, 所以3t x -,3x t =. 根据中点坐标公式可得33333log log 131log log log 223t t t t ⎛+-==-= ⎝⎭, 所以33t -=,解得333t +=故选:C8.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,虚轴的上端点为B ,点P ,Q 在双曲线上,且点()2,1M -为线段PQ 的中点,//PQ BF ,双曲线的离心率为e ,则2e =( )A .212B 31+ C .222D 51+ 【答案】A【解析】解法一:由题意知(),0F c ,()0,B b ,则PQ BF bk k c==-.设()11,P x y ,()22,Q x y ,则2211222222221,1,x y a b x y a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩两式相减,得()()2121221212b x x y y x x a y y +-=-+. 因为线段PQ 的中点为()2,1M -, 所以124x x +=-,122y y +=, 又1212PQy y b k x x c -==--,所以2242b b c a--=,整理得22a bc =, 所以()42222244a b c c c a ==-,即424410e e --=,得2e =. 故选:A.解法二:由题意知(),0F c ,()0,B b ,则BF b k c=-. 设直线PQ 的方程为()12y k x -=+,即21y kx k =++, 代人双曲线方程,得()()()222222222221210ba k x a k k a k ab --+-+-=.设()11,P x y ,()22,Q x y ,则124x x +=-, 所以()22222214a k k b a k+=--,又BF b k k c ==-,所以22222144b b b a b a c c c ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅-⋅-+=-+- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,整理得22a bc =,所以2220c b bc --=, 即2210c cb b -⎛⎫-= ⎪⎝⎭,得1c b ,则)()22222222221111c c c b e a c b c b ⎛⎫ ⎪⎝⎭=====-⎛⎫-- ⎪⎝⎭故选:A.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.某经济开发区经过五年产业结构调整和优化,经济收入比调整前翻了两番,为了更好地了解该开发区的经济收人变化情况,统计了该开发区产业结构调整前后的经济收入构成比例,得到如图所示的饼图,则下列结论中正确的是( )A .产业结构调整后节能环保的收入与调整前的总收入一样多B .产业结构调整后科技研发的收入增幅最大C .产业结构调整后纺织服装收入相比调整前有所降低D .产业结构调整后食品加工的收入超过调整前纺织服装的收入 【答案】ABD【解析】设产业结构调整前的经济收入为a ,则调整后的经济收入为4a ,由饼状图知调整前纺织服装收入为0.45a ,节能环保收入为0.15a ,食品加工收入为0.18a ,科技研发收入为0.22a ,调整后的纺织服装收入为40.150.6a a ⨯=,节能环保收入为40.25a a ⨯=,食品加工收入为40.150.6a a ⨯=,科技研发收入为40.45 1.8a a ⨯=.对于选项A :由以上数据易得产业结构调整后节能环保的收入与调整前的总收入一样多都为a ,故选项A 正确;对于选项B :产业结构调整后科技研发的收入为1.8a ,增幅最大,故选项B 正确; 对于选项C :产业结构调整后纺织服装收入为0.6a ,调整前为0.45a ,有所升高, 故选项C 错误;对于选项D :产业结构调整后食品加工收入是0.6a ,调整前纺织服装收入是0.45a ,所以产业结构调整后食品加工的收入超过调整前纺织服装的收入的43倍,故选项D 正确. 故选:ABD10.设函数()()sin 2f x x ϕ=+,已知()f x 在()0,2π上有且仅有1个极大值点,则下列四个结论中正确的有( )A .()f x 在()0,2π内有5个零点B .()f x 在()0,2π有2个极小值点C .()f x 在0,10π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 D .ϕ可以取2π【答案】BD【解析】因为函数()()sin 2f x x ϕ=+的最小正周期22T ππ==,又因为()f x 在()0,2π上有且仅有1个极大值点,所以函数()f x 的图象如图所示.所以()f x 在()0,2π内有4个零点,()f x 在()0,2π有2个极小值点,()f x 在0,10π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,由()0sin 1f ϕ==解得22k πϕπ=+,k ∈Z .所以BD 正确,AC 错误.故选:BD .11.已知双曲线1C :()2211221110,0x y a b a b -=>>的一条渐近线的方程为3y x =,且过点31,2⎛⎫⎪⎝⎭,椭圆2C :22221x y a b+=的焦距与双曲线1C 的焦距相同,且椭圆2C 的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点1F 的直线交2C 于A ,B 两点,若点()11,A y ,则下列说法中正确的有( )A .双曲线1C 的离心率为2B .双曲线1C 的实轴长为12C .点B 的横坐标的取值范围为()2,1--D .点B 的横坐标的取值范围为()3,1--【答案】AD【解析】双曲线1C :()2211221110,0x y a b a b -=>>的一条渐近线的方程为3y x =,则可设双曲线1C 的方程为223y x λ-=,∵过点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴314λ-=,解得14λ=,∴双曲线1C 的方程为224413x y -=,即2211344x y -=,可知双曲线1C 的离心率1212e ==,实轴的长为1,故选项A 正确,选项B 错误; 由13144+=可知椭圆2C :22221x y a b+=的焦点()11,0F -,()21,0F,不妨设()()111,0A y y >,代入22221x y a b +=得212211y a b +=,∴21b y a =,∴直线AB 的方程为2(1)2by x a=+, 联立22222(1)21b y x a x y a b ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,消去y 并整理得()()2222321310a x a x a ++---=,根据韦达定理可得221313B a a x +-=+⋅,可得222318333B a x a a +=-=-+++.又21a >,∴234a +>,28123a <<+,∴31B x -<<-,故选项C 错误,选项D 正确. 故选:AD.12.如图,设正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,E 为11A D 的中点,F 为1CC 上的一个动点,设由点A ,E ,F 构成的平面为α,则( )A .平面α截正方体的截面可能是三角形B .当点F 与点1C 重合时,平面α截正方体的截面面积为26C .点D 到平面α的距离的最大值为263D .当F 为1CC 的中点时,平面α截正方体的截面为五边形【答案】BCD【解析】如图,建立空间直角坐标系,延长AE 与z 轴交于点P , 连接PF 与y 轴交于点M ,则平面α由平面AEF 扩展为平面APM .由此模型可知A 错误,B ,D 正确.()()()0,0,0,2,0,0,0,0,2D A P 设点M 的坐标为()[]()0,,02,4t t ∈,则可知点P 到直线AM 的距离为,则可得APM △的面积222125164t d S t =++=12442PAD S =⋅⋅=△,设点D 到平面α的距离为h ,利用等体积法D APM M PAD V V --=,即1133APM PAD S h S t ⋅⋅=⋅⋅△△可得2516h t =+.则2165h t =+, 由2165h t =+在[]2,4t ∈单调递增 所以当4t =时,h 取到最大值为263.故选:BCD三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12a =,()112n n a S n -=+≥,则4a =_________. 【答案】12【解析】当2n =时,2113a S =+=;当3n ≥时, 由11n n a S -=+可得121n n a S --=+,两式相减得11n n n a a a ---=,即12n n a a -=, 所以,数列{}n a 是从第二项开始成以2为公比的等比数列,24223412a a ∴=⨯=⨯=.故答案为:12.14.仰望星空,时有流星划过天际,如图,有两个观察者在地球上A ,B 两地同时看到S 处有一颗流星,仰角分别是α和β(MA ,MB 表示当地的地平线),假设O 为地球中心,且点S ,A ,B ,O 共面,劣弧AB 所对的圆心角为2θ.若测算到23.2α=︒,44.3β=︒, 2.25θ=︒,500km AB ≈,则AS ≈___________km .(精确到1km )参考数据:sin23.20.394︒≈,sin46.550.726︒≈,sin720.951︒≈.【答案】382【解析】连接MO ,由题意得,MA OA MB OB ⊥⊥,OA 、OB 为半径,所以MAO MBO ≌,所以MO AB ⊥,所以MOA MOB θ∠=∠=, 所以MAB MBA θ∠=∠=,在SAB 中,25.45SAB αθ∠=+=︒,46.55SBA βθ∠=+=︒,所以18025.4546.55108ASB ∠=︒-︒-︒=︒.由正弦定理得sin sin AB ASASB SBA=∠∠,可得()5000.726382km 0.951AS ⨯≈≈.故答案为:38215.已知球O 是三棱锥P ABC -的外接球,2PA AB PB AC ====,22CP =D 是PB 的中点,且7CD =O 的表面积为____________.【答案】283π【解析】由2PA AC ==,22CP =222PA C C P A =+,所以PA AC ⊥, 由点D 是PB 的中点,且2PA AB PB ===,可求得3AD =,又由7,2CD AC ==,可得222CD AD AC =+,所以AD AC ⊥,又ADAP A =且,AD AB ⊂平面PAB ,所以AC ⊥平面PAB ,以PAB △为底面,AC 为侧棱补成一个直三棱柱,如图所示,则三棱锥P ABC -的外接球即为该三棱柱的外接球,球心O 到底面PAB △的距离为112d AC ==, 由正弦定理,可得PAB △的外接圆的半径为122sin 603PA r =⨯= 所以球O 的半径为2222271()33R d r =+=+=,所以球O 的表面积为2272844)33S R πππ==⨯=.故答案为:283π.16.已知函数()23f x x a x b =+++,当2,13x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时记()f x 的最大值为(),M a b ,则(),M a b 的最小值为______ 【答案】1727【解析】对()23f x x a x b =+++去绝对值可得()32f x x x a b +=++①,当2,13x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦()2230f x x x '+=>,()f x 的最大值为()111f a b =+++,()32f x x x a b -=-+②,()2320f x x x '=->,()f x 的最大值为()111f a b =+++, ()32f x x x a b +=-+-③,()2230f x x x '+=-<,()f x 的最大值为2483927f a b ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭,()32f x x x a b -=---④,()2230f x x x '-=-<,()f x 的最大值为2483927f a b ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭, 所以()f x 的最大值为23f ⎛⎫⎪⎝⎭或()1f , ()()11,1f a b M a b =+++≥,()248,3927M a b f a b ⎛⎫≥=+++ ⎪⎝⎭, ()4848111192792,72a b a b a a b M a b b ⎛⎫⎛⎫+++++++=+++++++ ⎪≥ ⎪⎝⎭⎝⎭48519341192792727a ab b ≥+--++--=+=,所以()17,27M a b ≥, 故答案为:1727四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足21n n S a +=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记3log n n b a =-,求数列{}n n a b 的前n 项和n T .【答案】(1)13nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)323443n n +-⋅. 【解析】(1)令1n =得1121S a +=,可得113a =; 当2n ≥时,1121n n S a --+=与21n n S a +=相减,可得13n n a a -=. 所以{}n a 是以13为首项,公比为13的等比数列. 故1111333n nn a -⎛⎫⎛⎫=⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. (2)利用对数的性质可得331log log 3nn n b a n ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭, ①1122212333n n n n nT a b a b a b =+++=+++.②2311123333n n n T +=+++ 两式相减①—②可得231121111123333333223n n n n n n T +++=++++-=-⋅. 整理得323443n nn T +=-⋅.18.在ABC 中,设,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,4A π=,1cos 3B =,a b +=(1)求,a b 的值;(2)已知,D E 分别在边,BA BC 上,且42AD CE +=,求BDE 面积的最大值. 【答案】(1)32a =,42b =;(2)最大值423. 【解析】解:(1)因为4A π=,1cos 3B =,所以222sin 1cos 3B B =-=,2sin 2A =,由正弦定理,72a b +=可化为()2sin sin 72R A B +=,即22227232R ⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭解得26R =, 所以22sin 6322a R A ==⨯=,222sin 6423b R B ==⨯=; (2)()42sin sin sin cos cos sin 6C A B A B A B +=+=+=, sin sin c aC A=,解得42c =+. 因为42AD CE +=,所以()4232424BD BE AB BC AD CE +=+-+=++-=,BDE 的面积212242sin 23323BDEBD BE SBD BE B BD BE +⎛⎫==≤=⎪⎝⎭,当且仅当2BD BE ==时,取得最大值.19.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为4的菱形,2APB π∠=,3ABC π∠=,23PB =,4PC =,点M 是AB 的中点.(1)求证:CM ⊥平面PAB ;(2)线段CD 上是否存在一点N ,使得直线PN 与平面PMD 6,若存在,求出的CNND值,若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)存在,1CNND=. 【解析】解:(1)证明:连接PM ,在PAB ∆中,因为3ABC π∠=,23PB =,4PC =,所以2PA =.因为点M 是AB 的中点,所以2BM PM ==. 在BMC ∆中,3MBC π∠=,2BM =,4BC =,由余弦定哩,有23CM =,所以222BM CM BC +=,所以AB CM ⊥.在PMC ∆中,2PM =,23CM =,4PC =满足222PC CM PM =+, 所以PM CM ⊥,又AB PM M =,所以CM ⊥平面PAB .(2)如图,以点M 为坐标原点,建立空间肖角坐标系,则()0,0,0M ,(0,23,0)C ,(4,23,0)D -,设(),0,p p P x z ,(,23,0)([0,4])N λλ-∈,在PAB ∆中,3P PA PBz AB⋅==,而2PM =,得1P x =-,所以(1,0,3)P -. 平面PMD 的一个法向量为()111,,m x y z =,直线PN 与平面PMD 所成角为θ. 因为,所以(3,2,1)m =.因为(1,23,3)PN λ=--.所以2|||433|6sin |cos ,|8||22216PN PN ||PN λθλλ⋅-====⋅⋅-+m n m ,得210160λλ-+=,所以2λ=或8λ=(舍),所以1CNND=.20.电视传媒公司为了解某地区电视观众对某类体育节目的收视情况,随机抽取了100名观众进行调查.下面是根据调查结果绘制的观众日均收看该体育节目时间的频率分布直方图:将日均收看该体育节目时间不低于40分钟的观众称为“体育迷”.附:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,()2P K k ≥0.05 0.01 k3.8416.635(1)根据已知条件完成下面的22⨯列联表,并据此资料你是否认为“体育迷”与性别有关?非体育迷 体育迷 合计 男 女 10 55 合计(3)将上述调查所得到的频率视为概率.现在从该地区大量电视观众中,采用随机抽样方法每次抽取一名观众,抽取3次,记被抽取的3名观众中的“体育迷”人数为X .若每次抽取的结果是相互独立的,求X 的分布列,期望()E X 和方差()D X .【答案】(1)列联表答案见解析,没有95%以上的把握认为“体育迷”与性别有关;(2)分布列答案见解析,数学期望:34,方差:916.【解析】(1)由频率分布直方图可知,在抽取的100人中,“体育迷”有25人,从而完成22⨯列联表如下:将22⨯列联表中的数据代入公式计算,得()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++ ()21003010451575254555⨯⨯-⨯=⨯⨯⨯10033= 3.030≈.因为3.030 3.841<,所以没有95%以上的把握认为“体育迷”与性别有关.(2)由频率分布直方图知抽到“体育迷”的频率为0.25,将频率视为概率,即从观众中抽取一名“体育迷”的概率为14. 由题意13,4X B ⎛⎫~ ⎪⎝⎭,从而X 的分布列为所以()1344E X np ==⨯=, ()()139134416D X np p =-=⨯⨯=.21.给定椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>),称圆心在原点O ,圆是椭圆C 的“卫星圆”.若椭圆C 的一个焦点为()2,0F -,点(O 在椭圆C 上. (1)求椭圆C 的方程和其“卫星圆”方程;(2)点P 是椭圆C 的“卫星圆”上的一个动点,过点P 的直线1l ,2l 与椭圆C 都只有一个交点,且1l ,2l 分别交其“卫星圆”于点M ,N .试探究:MN 的长是否为定值?若为定值,写出证明过程;若不是,说明理由.【答案】(1)椭圆的方程为22184x y +=,卫星圆的方程为2212x y +=;(2)是定值,证明过程见解析.【解析】(1)由条件可得椭圆C 的另一个焦点为()12,0F ,∴2a ==∴a =2c =,2b =,所以椭圆的方程为22184x y +=,卫星圆的方程为2212x y +=.(2)MN的长度为定值 ①当1l ,2l 中有一条无斜率时,不妨设1l 无斜率,因为1l与椭圆只有一个交点,则其方程为x =x =-,当方程为x =此时1l 与“卫星圆”交于点()和()2--,此时经过点(),()2--且与椭圆只有一个交点的直线是2y =或2y =-,即2l 为2y =或2y =-,∴12l l ⊥,∴线段MN 是“卫星圆”的直径,∴MN =②当1l ,2l 都有斜率时,设点()00,P x y ,其中220012x y +=,设经过点()00,P x y 与椭圆只有一个交点的直线为()00y t x x y =-+,则()0022184y tx y tx x y ⎧=+-⎪⎨+=⎪⎩ 消去y 得到 ()()()2220000124280txt y tx x y tx ++-+--=,∴()2220000648163280x t x y t y ∆=-++-=,∴()2200122200328123281648648x y t t x x ---⋅===---, 所以121t t ⋅=-,满足条件的两直线1l ,2l 垂直. ∴线段MN 是“卫星圆”的直径,∴MN = 综合①②知:MN =. 22.设函数()1( )xxa a f x e -=+>.(1)求证:()f x 有极值点;(2)设()f x 的极值点为0x ,若对任意正整数a 都有()0,x m n ∈,其中,m n Z ∈,求n m -的最小值. 【答案】(1)证明见解析;(2)2.【解析】(1)由题意得()ln x xf x a a e -'=-,所以()()2ln 0x x f x a a e -''=+>,所以函数()f x '单调递增,由()0f x '=,得()()ln 1,1ln xxae a ae a==. 因为1a >,所以1ln 0a>,所以1log ln ae x a =. 当1log ln ae x a >时,()()0,f x f x '>单调递增;当1log ln ae x a<时,()()0,f x f x '<单调递减.因此,当1log ln ae x a=时函数()f x 有极值.(2)由(1)知,函数()f x 的极值点0x (即函数()f x '的零点)唯一,因为ln (1)af e a '-=-. 令()ln a g a a =,则()21ln 0aag a '-==,得a e =. 当a e >时,()()0,g a g a '<单调递减;当0a e <<时,()()0,g a g a '>单调递增, 所以()()1g a g e e ≤=,所以()ln 10a f ae '-=-<. 而()0ln 1f a '=-,当2a =时,()00f '<,当3a ≥时,()00f '>. 又()1ln 1a ef a '=-. 因为a 为正整数且2a ≥时,所以ln 2ln 121a a e≥>>. 当2a ≥时,()10f '>.即对任意正整数1a >,都有()10f '-<,()10f '>,所以()01,1x ∈-恒成立, 且存在2a =,使()00,1x ∈,也存在3a =,使()01,0x ∈-. 所以n m -的最小值为2.。
·创 作人:历恰面 日 期: 2020年1月1日金版新学案?高考总复习配套测评卷——高三一轮数学『文科』卷(七)直线和圆的方程————————————————————————————————————— 【说明】 本套试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两局部,请将第一卷选择题之答案填入答题格内,第二卷可在各题后直接答题,一共150分,考试时间是是120分钟.第一卷 (选择题 一共60分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案个选项里面,只有一项是哪一项符合题目要求的)1.下面各组方程中,表示一样曲线的是( )A .y =x 与yx=1 B .|y |=|x |与y 2=x 2C .|y |=2x +4与y =2|x |+4D.⎩⎪⎨⎪⎧x =sin θ(θ为参数)y =cos 2θ与y =-x 2+12.直线2x -y -2=0绕它与y 轴的交点逆时针旋转π2所得的直线方程是( )A .-x +2y -4=0B .x +2y -4=0C .-x +2y +4=0D .x +2y +4=03.“a =1”是“直线x +y =0和直线x -ay =0互相垂直〞的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.过点P (5,-2),且与直线x -y +5=0相交成45°角的直线l 的方程是( )A .y =-2B .y =2,x =5C .x =5D .y =-2,x =55.假设PQ 是圆x 2+y 2=9的弦,PQ 的中点是(1,2),那么直线PQ 的方程是( )A .x +2y -3=0B .x +2y -5=0C .2x -y +4=0D .2x -y =06.假设k ,-1,b 三个数成等差数列,那么直线y =kx +b 必经过定点( )A .(1,-2)B .(1,2)C .(-1,2)D .(-1,-2)7.D 是由不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y ≥0x +3y ≥0,所确定的平面区域,那么圆x 2+y 2=4在区域D 内的弧长为( )A.π4B.π2C.3π4D.3π28.A (-3,8)和B (2,2),在x 轴上有一点M ,使得|AM |+|BM |为最短,那么点M 的坐标为( )A .(-1,0)B .(1,0)C.⎝⎛⎭⎪⎫225,0D.⎝⎛⎭⎪⎫0,2259.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -6≤0,x -y +2≥0,x ≥0,y ≥0,假设目的函数z =ax +by (a >0,b >0)的最大值为12,那么2a +3b的最小值为( )A.256B.83C.113D .410.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,A (3,1),B (-1,3),假设点C 满足|+|=|-|,那么C 点的轨迹方程是( )A .x +2y -5=0B .2x -y =0C .(x -1)2+(y -2)2=5 D .3x -2y -11=011.过点M (1,2)的直线l 将圆(x -2)2+y 2=9分成两段弧,当其中的劣弧最短时,直线l 的方程是( )A .x =1B .y =1C .x -y +1=0D .x -2y +3=012.台风中心从A 地以每小时20千米的速度向东北方向挪动,离台风中心30千米内的地区为危险区,城B 在A 的正东40千米处,那么B 城处于危险区内的时间是为( )A .小时B .1小时C .小时D .2小时第二卷 (非选择题 一共90分)二、填空题(本大题一一共4小题,每一小题5分,一共20分.把答案填在题中横线上) 13.将直线y =x +3-1绕它上面一点(1,3)沿逆时针方向旋转15°,那么所得直线的方程为________.14.在坐标平面内,与点A (1,3)的间隔 为2,且与点B (3,1)的间隔 为32的直线一共有__________条.15.直线x -2y -3=0与圆(x -2)2+(y +3)2=9交于E ,F 两点,那么△EOF (O 为坐标原点)的面积等于________.16.在直角坐标平面上,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-4x -6y +4≤0,|x -2|+|y -3|≥3表示的平面区域的面积是________.三、解答题(本大题一一共6小题,一共70分.解容许写出文字说明,证明过程或者演算步骤)17.(本小题满分是10分)△ABC 的两条高所在直线的方程为2x -3y +1=0和x +y =0,顶点A 的坐标为(1,2),求BC 边所在直线的方程.18.(本小题满分是12分)如图,直角三角形ABC 的顶点A 的坐标为(-2,0),直角顶点B 的坐标为(0,-22),顶点C 在x 轴上.(1)求BC 边所在直线的方程.(2)圆M 是△ABC 的外接圆,求圆M 的方程.19.(本小题满分是12分)△ABC 的顶点A (5,1),AB 边上的中线CM 所在直线方程为2x -y -5=0.AC 边上的高BH 所在直线为x -2y -5=0.求:(1)顶点C 的坐标; (2)直线BC 的方程.20.(本小题满分是12分)甲、乙两煤矿每年的产量分别为200万吨和300万吨,需经过东车站和西车站两个车站运往外地,东车站每年最多能运280万吨煤,西车站每年最多能运360万吨煤,甲煤矿运往东车站和西车站的运费价格分别为1元/吨和元/吨,乙煤矿运往东车站和西车站的运费价格分别为元/吨和元/吨.要使总运费最少,煤矿应怎样编制调运方案?21.(本小题满分是12分)圆C :x 2+y 2=r 2(r >0)经过点(1,3). (1)求圆C 的方程;(2)是否存在经过点(-1,1)的直线l ,它与圆C 相交于A ,B 两个不同点,且满足=12+32(O 为坐标原点)关系的点M 也在圆C 上?假如存在,求出直线l 的方程;假如不存在,请说明理由.22.(本小题满分是12分)圆M 的方程为:x 2+y 2-2x -2y -6=0,以坐标原点为圆心的圆N 与圆M 相切.(1)求圆N 的方程;(2)圆N 与x 轴交于E 、F 两点,圆内的动点D 使得|DE |、|DO |、|DF |成等比数列,求·的取值范围;(3)过点M 作两条直线分别与圆N 相交于A 、B 两点,且直线MA 和直线MB 的倾斜角互补,试判断直线MN 和AB 是否平行?请说明理由. 答案:卷(七)一、选择题1.B 用排除法做.A 、C 易排除,∵点坐标范围明显不一致.D 中前者x ∈[-1,1],y ∈[0,1],后者x ∈R ,y ∈(-∞,1],故排除D.2.D 选D.由题意知所求直线与2x -y -2=0垂直. 又2x -y -2=0与y 轴交点为(0,-2). 故所求直线方程为y +2=-12(x -0),即x +2y +4=0.3.C 当a =1时,直线x +y =0与直线x -y =0垂直成立;当直线x +y =0与直线x -ay =0垂直时,a =1.所以“a =1〞是“直线x +y =0与直线x -ay =0互相垂直〞的充要条件. 4.D (1)假设直线l 的斜率存在,设为k ,由题意,tan 45°=⎪⎪⎪⎪⎪⎪k -11+k ,得k =0,所求l 的直线方程为y =-2.(2)假设直线l 的斜率不存在,那么直线l 的方程为x =5,且与直线x -y +5=0相交成45°角.应选D.5.B 结合圆的几何性质易知直线PQ 过点A (1,2),且和直线OA 垂直,故其方程为:y -2=-12(x -1),整理得x +2y -5=0.6.A ∵k ,-1,b 成等差数列, ∴k +b =-2.∴当x =1时,y =k +b =-2. 即直线过定点(1,-2).7.B 如图阴影局部表示⎩⎪⎨⎪⎧x -2y ≥0x +3y ≥0,确定的平面区域,所以劣弧AB 的弧长即为所求.∵k OB =-13,k OA =12,∴tan ∠BOA =12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-131+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=1,∴∠BOA =π4.∴劣弧A B 的长度为2×π4=π2.8.B 点B (2,2)关于x 轴的对称点为B ′(2,-2),连接AB ′,易求得直线AB ′的方程为2x +y -2=0,它与x 轴交点M (1,0)即为所求.9.A 不等式组表示的平面区域如下图阴影局部,当直线ax +by =z (a >0,b >0)过直线x -y +2=0与直线3x -y -6=0的交点(4,6)时,目的函数z =ax +by (a >0,b >0)获得最大值12,即4a +6b =12,即2a +3b =6,而2a +3b=⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +3b ·2a +3b 6 =136+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b ≥136+2 =256, 应选A10.C 由|+|=|-|知⊥,所以C 点的轨迹是以两个端点A 、B 为直径的圆,圆心坐标为线段AB 的中点(1,2),半径等于5,所以C 点的轨迹方程是(x -1)2+(y -2)2=5.11.D 由条件知M 点在圆内,故当劣弧最短时,l 应与圆心与M 点的连线垂直, 设圆心为O ,那么O (2,0), ∴K OM =2-01-2=-2.∴直线l 的斜率k =12,∴l 的方程为y -2=12(x -1).即x -2y +3=0.12.B 如图,以A 为坐标原点,建立平面直角坐标系,那么B (40,0),台风中心挪动的轨迹为射线y =x (x ≥0),而点B 到射线y =x 的间隔 d =402=202<30,故l =2302-(202)2=20,故B 城处于危险区内的时间是为1小时. 二、填空题13.【解析】 直线y =x +3-1的斜率为1,故倾斜角为45°,旋转后的直线的倾斜角为60°,斜率为3,故所求直线方程为y -3=3(x -1),即3x -y =0.【答案】3x -y =014.【解析】 以A (1,3)为圆心,以2为半径作圆A ,以B (3,1)为圆心,以32为半径作圆B .∵|AB |=(1-3)2+(3-1)2=22=32-2, ∴两圆内切, 公切线只有一条. 【答案】 1 15.【解析】 如图圆心O 1(2,-3)到直线l :x -2y -3=0的间隔 为5,那么|EF |=29-5=4,O 到l 的间隔 d =35,故S △OEF =12d |EF |=655.【答案】65516.【解析】 区域为圆面(x -2)2+(y -3)2=9内挖去了一个内接正方形. 【答案】 9π-18三、解答题17.【解析】 可以判断A 不在所给的两条高所在的直线上,那么可设AB ,AC 边上的高所在的直线方程分别为2x -3y +1=0,x +y =0,那么可求得AB ,AC 所在的直线方程为y-2=-32(x -1),y -2=x -1,即3x +2y -7=0,y -x -1=0.由⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y -7=0x +y =0得B (7,-7),由⎩⎪⎨⎪⎧y -x -1=02x -3y +1=0得C (-2,-1),所以直线BC 的方程为2x +3y +7=0. 18.【解析】 (1)设C (x 0,0), 那么k AB =-220-(-2)=- 2.k BC =0+22x 0-0=22x 0. ∵AB ⊥BC ,∴k AB ·k BC =-1, 即-2×22x 0=-1,∴x 0=4,∴C (4,0),∴k BC =22, ∴直线BC 的方程为y -0=22(x -4),即y =22x -2 2. (2)圆M 以线段AC 为直径,AC 的中点M 的坐标为(1,0),半径为3, ∴圆M 的方程为x 2+y 2-2x -8=0. 19.【解析】 直线AC 的方程为:y -1=-2(x -5),即2x +y -11=0,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +y -11=0,2x -y -5=0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =4,y =3,那么C 点坐标为(4,3).设B (m ,n ),那么M (m +52,n +12),⎩⎪⎨⎪⎧ 2m +52-n +12-5=0m -2n -5=0, 整理得⎩⎪⎨⎪⎧ 2m -n -1=0m -2n -5=0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ m =-1n =-3那么B 点坐标为(-1,-3)直线BC 的方程为y -3=65(x -4),即6x -5y -9=0.20.【解析】 设甲煤矿向东车站运x 万吨煤,乙煤矿向东车站运y 万吨煤,那么总运费z =x +1.5(200-x )+y +1.6(300-y )(万元),即z =780-x -y . x 、y 应满足⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,200-x ≥0,300-y ≥0,x +y ≤280,200-x +(300-y )≤360, 作出上面的不等式组所表示的平面区域如下图.设直线x +y =280与y 轴的交点为M ,那么M (0,280),把直线l :x +y =0向上平移至经过点M 时,z 的值最小. ∵点M 的坐标为(0,280),∴甲煤矿消费的煤全部运往西车站,乙煤矿向东车站运280万吨、向西车站运20万吨时,总运费最少. 21.【解析】 (1)由圆C :x 2+y 2=r 2,再由点(1,3)在圆C 上,得r 2=12+(3)2=4所以圆C 的方程为 x 2+y 2=4;(2)假设直线l 存在,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x 0,y 0)①假设直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为:y -1=k (x +1),联立⎩⎪⎨⎪⎧ y =k (x +1)+1x 2+y 2-4=0消去y 得,(1+k 2)x 2+2k (k +1)x +k 2+2k -3=0,由韦达定理得x 1+x 2=-2k (k +1)1+k 2=-2+2-2k 1+k 2,x 1x 2=k 2+2k -31+k 2=1+2k -41+k 2, y 1y 2=k 2x 1x 2+k (k +1)(x 1+x 2)+(k +1)2=2k +41+k 2-3, 因为点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在圆C 上,因此,得x 21+y 21=4,x 22+y 22=4, 由=12+32得x 0 =x 1+3x 22,y 0=y 1+3y 22,由于点M 也在圆C 上,那么⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+3x 222+⎝ ⎛⎭⎪⎫y 1+3y 222 =4,整理得,x 21+y 214+3x 22+y 224+32x 1x 2+123y 1y 2=4, 即x 1x 2+y 1y 2=0,所以1+2k -41+k 2+(2k +41+k2-3)=0, 从而得,k 2-2k +1=0,即k =1,因此,直线l 的方程为 y -1=x +1,即x -y +2=0,②假设直线l 的斜率不存在,那么A (-1,3),B (-1,-3),M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1-32,3-32 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1-322+⎝ ⎛⎭⎪⎫3-322 =4-3≠4,故点M 不在圆上与题设矛盾综上所知:k =1,直线方程为x -y +2=022.【解析】 圆M 的方程可整理为:(x -1)2+(y -1)2=8,故圆心M (1,1),半径R =2 2.(1)圆N 的圆心为(0,0),因为|MN |=2<22,所以点N 在圆M 内,故圆N 只能内切于圆M .设其半径为r .因为圆N 内切于圆M ,所以有:|MN |=R -r , 即2=22-r ,解得r = 2.所以圆N 的方程为x 2+y 2=2.(2)由题意可知:E (-2,0),F (2,0).设D (x ,y ),由|DE |、|DO |、|DF |成等比数列,得|DO |2=|DE |×|DF |, 即:(x +2)2+y 2×(x -2)2+y 2=x 2+y 2,整理得:x 2-y 2=1.而=(-2-x ,-y ),=(2-x ,-y ),·=(-2-x )(2-x )+(-y )(-y )=x 2+y 2-2=2y 2-1,由于点D 在圆N 内,故有⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2<2x 2-y 2=1,由此得y 2<12,所以·∈[-1,0). (3)因为直线MA 和直线MB 的倾斜角互补,故直线MA 和直线MB 的斜率存在,且互为相反数,设直线MA 的斜率为k ,那么直线MB 的斜率为-k .故直线MA 的方程为y -1=k (x -1),直线MB 的方程为 y -1=-k (x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧ y -1=k (x -1)x 2+y 2=2, 得(1+k 2)x 2+2k (1-k )x +(1-k )2-2=0.因为点M 在圆N 上,故其横坐标x =1一定是该方程的解,可得x A =k 2-2k -11+k 2, 同理可得:x B =k 2+2k -11+k 2, 所以k AB =y B -y A x B -x A= -k (x B -1)-k (x A -1)x B -x A= 2k -k (x B +x A )x B -x A=1=k MN . 所以,直线AB 和MN 一定平行.。
第六章 单元测试一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.每小题中只有一项符合题目要求)1.若{a n }为等差数列,且a 7-2a 4=-1,a 3=0,则公差d = ( )A .-2B .-12C.12 D .2答案 B解析 由等差中项的定义结合已知条件可知2a 4=a 5+a 3,∴2d =a 7-a 5=-1,即d =-12.故选B. 2.在等比数列{a n }中,若a 3a 5a 7a 9a 11=243,则a 29a 11的值为( )A .9B .1C .2D .3答案 D解析 由等比数列性质可知a 3a 5a 7a 9a 11=a 57=243,所以得a 7=3,又a 29a 11=a 7a 11a 11=a 7,故选D.3.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1+a 5=12S 5,且a 9=20,则S 11=( )A .260B .220C .130D .110答案 D 解析 ∵S 5=a 1+a 52×5,又∵12S 5=a 1+a 5,∴a 1+a 5=0.∴a 3=0,∴S 11=a 1+a 112×11=a 3+a 92×11=0+202×11=110,故选D.4.各项均不为零的等差数列{a n }中,若a 2n -a n -1-a n +1=0(n ∈N *,n ≥2),则S 2 009等于 A .0 B .2 C .2 009 D .4 018答案 D解析 各项均不为零的等差数列{a n },由于a 2n -a n -1-a n +1=0(n ∈N *,n ≥2),则a 2n -2a n=0,a n =2,S 2 009=4 018,故选D.5.数列{a n }是等比数列且a n >0,a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,那么a 3+a 5的值等于 A .5 B .10 C .15 D .20答案 A解析 由于a 2a 4=a 23,a 4a 6=a 25,所以a 2·a 4+2a 3·a 5+a 4·a 6=a 23+2a 3a 5+a 25=(a 3+a 5)2=25.所以a 3+a 5=±5.又a n >0,所以a 3+a 5=5.所以选A.6.首项为1,公差不为0的等差数列{a n }中,a 3,a 4,a 6是一个等比数列的前三项,则这个等比数列的第四项是( )A .8B .-8C .-6D .不确定答案 B解析 a 24=a 3·a 6⇒(1+3d )2=(1+2d )·(1+5d ) ⇒d (d +1)=0⇒d =-1,∴a 3=-1,a 4=-2,∴q =2. ∴a 6=a 4·q =-4,第四项为a 6·q =-8.7.设函数f (x )满足f (n +1)=2f n +n 2(n ∈N *),且f (1)=2,则f (20)=( )A .95B .97C .105D .192答案 B解析 f (n +1)=f (n )+n 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧f 20=f 19+192,f 19=f 18+182,……f 2=f 1+12.累加,得f (20)=f (1)+(12+22+…+192)=f (1)+19×204=97.8.若a x -1,a y,a-x +1(a >0,且a ≠1)成等比数列,则点(x ,y )在平面直角坐标系内的轨迹位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限答案 D解析 ∵成等比,∴(a y )2=ax -1·a-x +1.即2y =x -1-x +1,x -1>0,∴x >1.x -1<x +1,∴y <0,∴位于第四象限.9.已知等比数列{a n }的公比q <0,其前n 项的和为S n ,则a 9S 8与a 8S 9的大小关系是 A .a 9S 8>a 8S 9 B .a 9S 8<a 8S 9 C .a 9S 8≥a 8S 9 D .a 9S 8≤a 8S 9答案 A解析 a 9S 8-a 8S 9=a 9a 11-q 81-q -a 8a 11-q 91-q =a 8a 1q -q 9-1+q 91-q=-a 1a 8=-a 21q 7,因为a 21>0,q <0,所以-a 21q 7>0,即a 9S 8>a 8S 9,故选A.10.在等差数列{a n }中,前n 项和为S n ,且S 2 011=-2 011,a 1 007=3,则S 2 012的值为 A .1 006 B .-2 012 C .2 012 D .-1 006答案 C解析 方法一 设等差数列的首项为a 1,公差为d ,根据题意可得, ⎩⎪⎨⎪⎧S 2 011=2 011a 1+2 011× 2 011-12d =-2 011,a 1 007=a 1+1 006d =3,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+1 005d =-1,a 1+1 006d =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-4 021,d =4.所以,S 2 012=2 012a 1+2 012× 2 012-12d=2 012×(-4 021)+2 012×2 011×2 =2 012×(4 022-4 021)=2012. 方法二 由S 2 011=2 011a 1+a 2 0112=2 011a 1 006=-2 011, 解得a 1 006=-1,则S 2 012=2 012a 1+a 2 0122=2 012a 1 006+a 1 0072=2 012×-1+32=2 012.二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分,把答案填在题中横线上)11.若m ,n ,m +n 成等差数列,m ,n ,m ·n 成等比数列,则椭圆x 2m +y 2n=1的离心率为________.答案22解析 由题意知2n =m +m +n ,∴n =2m .又n 2=m ·m ·n ,∴n =m 2,∴m 2=2m . ∴m =2,∴n =4,∴a 2=4,b 2=2,c 2=2. ∴e =c a =22. 12.数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,若S n T n =2n 3n +1,则a 100b 100=________.答案199299解析a 100b 100=a 1+a 1992b 1+b 1992=S 199T 199=199299. 13.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=6,a 3=4,则公差d 等于________. 答案 2 解析 ∵S 3=a 1+a 3×32=6,而a 3=4,∴a 1=0.∴d =a 3-a 12=2.14.某人从2012年1月份开始,每月存入银行100元,月利率是3‰(不计复利),到2012年12月底取出的本利和应是________元.答案 1 223.4解析 应为1 200+0.3×12+0.3×11+…+0.3=1 200+0.3×12×132=1 223.4(元).15.已知各项都为正数的等比数列{a n }中,a 2·a 4=4,a 1+a 2+a 3=14,则满足a n ·a n +1·a n+2>19的最大正整数n 的值为________. 答案 4解析 设等比数列{a n }的公比为q ,其中q >0,依题意得a 23=a 2·a 4=4.又a 3>0,因此a 3=a 1q 2=2,a 1+a 2=a 1+a 1q =12,由此解得q =12,a 1=8,a n =8×(12)n -1=24-n ,a n ·a n +1·a n+2=29-3n.由于2-3=18>19,因此要使29-3n >19,只要9-3n ≥-3,即n ≤4,于是满足a n ·a n +1·a n+2>19的最大正整数n 的值为4. 16.等比数列{a n }的首项为a 1=1,前n 项和为S n ,若S 10S 5=3132,则公比q 等于________.答案 -12解析 因为S 10S 5=3132,所以S 10-S 5S 5=31-3232=-132,即q 5=(-12)5,所以q =-12. 三、解答题(本大题共6小题,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10分)数列{a n }中,a 1=1,a n ,a n +1是方程x 2-(2n +1)x +1b n=0的两个根,求数列{b n }的前n 项和S n .答案 S n =nn +1解析 ∵a n ,a n +1是x 2-(2n +1)x +1b n=0的两根,∴a n +a n +1=2n +1,a n ·a n +1=1b n.∴a n +1+a n +2=2n +3. ∴a n +2-a n =2. ∴a 3-a 1=2,a 5-a 3=2,……a 2n -1-a 2n -3=2.∴a 2n -1-a 1=2(n -1).∴a 2n -1=2n -1,∴当n 为奇数时,a n =n . 同理可得当n 为偶数时a n =n . ∴a n =n . ∴b n =1a n ·a n +1=1nn +1=1n -1n +1. ∴S n =b 1+b 2+b 3+…+b n=1-12+12-13+13-14+…+1n -1n +1=1-1n +1=nn +1. 18.(本小题满分12分)成等差数列的三个正数的和等于15,并且这三个数分别加上2、5、13后成为等比数列{b n }中的b 3、b 4、b 5.(1)求数列{b n }的通项公式;(2)数列{b n }的前n 项和为S n ,求证:数列{S n +54}是等比数列.答案 (1)b n =54·2n -1=5·2n -3(2)略解析 (1)设成等差数列的三个正数分别为a -d ,a ,a +d . 依题意,得a -d +a +a +d =15,解得a =5. 所以{b n }中的b 3,b 4,b 5依次为7-d,10,18+d . 依题意,有(7-d )(18+d )=100, 解得d =2或d =-13(舍去). 故{b n }的第3项为5,公比为2.由b 3=b 1·22,即5=b 1·22,解得b 1=54.所以{b n }是以54为首项,2为公比的等比数列,其通项公式为b n =54·2n -1=5·2n -3.(2)数列{b n }的前n 项和S n =541-2n1-2=5·2n -2-54, 即S n +54=5·2n -2.所以S 1+54=52,S n +1+54S n +54=5·2n -15·2n -2=2.因此{S n +54}是以52为首项,公比为2的等比数列.19.(本小题满分12分)已知数列{x n }的首项x 1=3,通项x n =2n p +nq (n ∈N *,p ,q 为常数),且x 1,x 4,x 5成等差数列,求:(1)p ,q 的值;(2)数列{x n }的前n 项的和S n 的公式.解析 (1)由x 1=3,得2p +q =3,又x 4=24p +4q ,x 5=25p +5q ,且x 1+x 5=2x 4,得3+25p +5q =25p +8q ,解得p =1,q =1. (2)S n =(2+22+…+2n )+(1+2+…+n )=2n +1-2+n n +12.20.(本小题满分12分)已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且a 1+a 2=2(1a 1+1a 2),a 3+a 4+a 5=64(1a 3+1a 4+1a 5).(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =(a n +1a n)2,求数列{b n }的前n 项和T n .解析 (1)设{a n }的公比为q ,则a n =a 1q n -1.由已知,有⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 1+1a 1q ,a 1q 2+a 1q 3+a 1q 4=64⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 1q 2+1a 1q 3+1a 1q 4,化简,得⎩⎪⎨⎪⎧a 21q =2,a 21q 6=64.又a 1>0,故q =2,a 1=1. 所以a n =2n -1.(2)由(1)知,b n =⎝⎛⎭⎪⎫a n +1a n 2=a 2n +1a 2n +2=4n -1+14n -1+2.因此,T n =(1+4+…+4n -1)+(1+14+…+14n -1)+2n =1-4n1-4+1-14n 1-14+2n =13(4n -41-n)+2n +1.21.(本小题满分12分)某企业2010年的纯利润为500万元,因设备老化等原因,企业的生产能力将逐年下降.若不进行技术改造,预测从2011年起每年比上一年纯利润减少20万元,2011年初该企业一次性投入资金600万元进行技术改造,预测在未扣除技术改造资金的情况下,第n 年(2011年为第一年)的利润为500(1+12n )万元(n 为正整数).(1)设从2011年起的前n 年,若该企业不进行技术改造的累计纯利润为A n 万元,进行技术改造后的累计纯利润为B n 万元(须扣除技术改造资金),求A n ,B n 的表达式;(2)依上述预测,从2011年起该企业至少经过多少年,进行技术改造后的累计纯利润超过不进行技术改造的累计纯利润?思路 (1)A n 是一个等差数列的前n 项和,B n 是一个常数数列和一个等比数列的组合的前n 项和,根据数列的求和公式,就可以求出A n ,B n 的表达式.(2)建模B n >A n ,解这个关于n 的不等式.解析 (1)依题意知,A n 是一个以480为首项,-20为公差的等差数列的前n 项和,所以A n =480n +n n -12×(-20)=490n -10n 2,B n =500(1+12)+500(1+122)+…+500(1+12n )-600=500n +500(12+122+…+12n )-600=500n +500×12[1-12n]1-12-600=500n -5002n -100.(2)依题意得,B n >A n ,即500n -5002n -100>490n -10n 2,可化简得502n <n 2+n -10.∴可设f (n )=502n ,g (n )=n 2+n -10.又∵n ∈N *,∴可知f (n )是减函数,g (n )是增函数. 又f (3)=508>g (3)=2,f (4)=5016<g (4)=10.则当n =4时不等式成立,即4年.22.(本小题满分12分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S n +n =2a n (n ∈N *). (1)证明:数列{a n +1}为等比数列,并求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =(2n +1)a n +2n +1,数列{b n }的前n 项和为T n .求满足不等式T n -22n -1>2 010的n的最小值.解析 (1)因为S n +n =2a n ,所以S n -1=2a n -1-(n -1)(n ≥2,n ∈N *).两式相减,得a n=2a n -1+1.所以a n +1=2(a n -1+1)(n ≥2,n ∈N *),所以数列{a n +1}为等比数列. 因为S n +n =2a n ,令n =1得a 1=1.a 1+1=2,所以a n +1=2n ,所以a n =2n -1.(2)因为b n =(2n +1)a n +2n +1,所以b n =(2n +1)·2n. 所以T n =3×2+5×22+7×23+…+(2n -1)·2n -1+(2n +1)·2n,① 2T n =3×22+5×23+…+(2n -1)·2n+(2n +1)·2n +1,②①-②,得-T n =3×2+2(22+23+ (2))-(2n +1)·2n +1=6+2×22-2n +11-2-(2n +1)·2n +1=-2+2n +2-(2n +1)·2n +1=-2-(2n -1)·2n +1.所以T n =2+(2n -1)·2n +1.若T n -22n -1>2 010, 则2+2n -1·2n +12n -1>2 010,即2n +1>2 010.由于210=1 024,211=2 048,所以n +1≥11,即n ≥10.所以满足不等式T n -22n -1>2 010的n 的最小值是10.1.已知数列{a n }是各项均为正数的等比数列,数列{b n }是等差数列,且a 6=b 7,则有 A .a 3+a 9≤b 4+b 10 B .a 3+a 9≥b 4+b 10 C .a 3+a 9≠b 4+b 10D .a 3+a 9与b 4+b 10的大小关系不确定 答案 B解析 记等比数列{a n }的公比为q ,由数列{b n }为等差数列可知b 4+b 10=2b 7.又数列{a n }是各项均为正数的等比数列,∴a 3+a 9=a 3(1+q 6)=a 6(1+q6q3)=b 7(1+q6q3),又1+q6q3=1q3+q 3≥2,当且仅当q =1时,等号成立,∴a 3+a 9≥b 4+b 10.故选B.2.已知a n =32n -11(n ∈N +),数列{a n }的前n 项和为S n ,则使S n >0的n 的最小值是A .5B .6C .10D .11答案 D解析 令f (x )=32x -11知f (x )关于(112,0)对称,∴a 1+a 10=a 2+a 9=a 3+a 8=a 5+a 6=0, 且a 6>a 7>a 8>a 9>a 10>…>0. ∴S 10=0,S 11>0,选D.3.数列{a n }中,S n 为其前n 项和,已知S 1=1,S 2=2,且S n +1-3S n +2S n -1=0(n ∈N *且n ≥2),则此数列为( )A .等差数列B .等比数列C .从第二项起为等差数列D .从第二项起为等比数列 答案 D解析 S n +1-3S n +2S n -1=0, ∴S n +1-S n =2S n -2S n -1,∴a n +1=2a n . 又a 1=1,a 2=1,∴从第二项起为等比数列.4.已知数列{a n }满足a 1=23,且对任意的正整数m ,n ,都有a m +n =a m +a n ,则a nn 等于A.12 B.23 C.32 D .2答案 B解析 令m =1,得a n +1=a 1+a n ,即a n +1-a n =a 1=23,可知数列{a n }是首项为a 1=23,公差为d =23的等差数列,于是a n =23+(n -1)·23=23n ,即a n n =23.故选B.5.设a 1,a 2,…,a 50是以-1,0,1这三个整数中取值的数列,若a 1+a 2+…+a 50=9且(a 1+1)2+(a 2+1)2+…+(a 50+1)2=107,则a 1,a 2,…,a 50当中取零的项共有A .11个B .12个C .15个D .25个答案 A解析 (a 1+1)2+(a 2+1)2+…+(a 50+1)2=a 21+a 22+…+a 250+2(a 1+a 2+…+a 50)+50=107,∴a 21+a 22+…+a 250=39,∴a 1,a 2,…,a 50中取零的项应为50-39=11个,故选A.6.已知等差数列{a n }满足a 1+a 2+a 3+…+a 101=0,则有 ( )A .a 1+a 101>0B .a 2+a 100<0C .a 3+a 99=0D .a 51=51答案 C解析 由题意,得a 1+a 2+…+a 101=a 1+a 1012×101=0.所以a 1+a 101=a 2+a 100=a 3+a 99=0.7.已知数列{a n },{b n }满足a 1=1,且a n ,a n +1是函数f (x )=x 2-b n x +2n的两个零点,则b 10=________.答案 64解析 a n +a n +1=b n ,a n ·a n +1=2n, ∴a n +1·a n +2=2n +1.∴a n +2=2a n .又∵a 1=1,a 1·a 2=2,∴a 2=2. ∴a 2n =2n,a 2n -1=2n -1(n ∈N *).∴b 10=a 10+a 11=64.8.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,S 10>0并且S 11=0,若S n ≤S k 对n ∈N *恒成立,则正整数k 构成的集合为________.答案 {5,6}解析 等差数列中由S 10>0,S 11=0,得S 10=10a 1+a 102>0⇒a 1+a 10>0⇒a 5+a 6>0,S 11=11a 1+a 112=0⇒a 1+a 11=2a 6=0,故可知,等差数列{a n }是递减数列且a 6=0,所以S 5=S 6≥S n ,即k =5或6.∴集合为{5,6}.9.(2013·衡水调研)已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,函数f (x )=12px2-(p +q )x +q ln x (其中p 、q 均为常数,且p >q >0),当x =a 1时,函数f (x )取得极小值,点(a n,2S n )(n ∈N *)均在函数y =2px 2-q x+f ′(x )+q 的图像上.(其中f ′(x )是函数f (x )的导函数)(1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式; (3)记b n =4S n n +3·q n,求数列{b n }的前n 项和T n . 解析 (1)由题易得f (x )的定义域为(0,+∞).f ′(x )=px -(p +q )+q x =px 2-p +q x +q x =x -1px -qx.令f ′(x )=0,得x =1或x =qp. ∵p >q >0,∴0<q p<1.当x 变化时,f ′(x )、f (x )的变化情况如下表:(0,q p ) q p(q p,1) 1 (1,+∞)f ′(x ) +0 -0 +f (x )极大值极小值1(2)依题意,y =2px 2-q x+f ′(x )+q =2px 2+px -p , 2S n =2p ·a 2n +p ·a n -p (n ∈N *).∴2a 1=2p ·a 21+pa 1-p . 由a 1=1,得p =1. ∴2S n =2a 2n +a n -1.①∴当n ≥2时,2S n -1=2a 2n -1+a n -1-1. ②①-②得2a n =2(a 2n -a 2n -1)+a n -a n -1. ∴2(a 2n -a 2n -1)-(a n +a n -1)=0. ∴(a n +a n -1)(a n -a n -1-12)=0.由于a n +a n -1>0,∴a n -a n -1=12(n ≥2).∴{a n }是以a 1=1为首项,12为公差的等差数列.∴a n =1+(n -1)×12=n +12.(3)S n =n +n n -12·12=n 2+3n 4,∴b n =4S n n +3·q n =nq n .∴T n =q +2q 2+3q 3+…+(n -1)qn -1+nq n.③已知p >q >0,而由(2)知p =1,则q ≠1. ∴qT n =q 2+2q 3+3q 4+…+(n -1)q n +nqn +1.④由③-④,得(1-q )T n =q +q 2+q 3+…+q n -1+q n-nq n +1=q 1-q n 1-q-nq n +1.∴T n =q 1-q n 1-q 2-nq n +11-q. 10.将数列{a n }中的所有项按每一行比上一行多两项的规则排成如下数表:a 1a 2 a 3 a 4a 5 a 6 a 7 a 8 a 9…已知表中的第一列数a 1,a 2,a 5,…构成一个等差数列,记为{b n },且b 2=4,b 5=12.表中每一行正中间一个数a 1,a 3,a 7,…构成数列{c n },其前n 项和为S n .(1)求数列{b n }的通项公式;(2)若上表中,从第二行起,每一行中的数按从左到右的顺序均构成等比数列,公比为同一个正数,且a 13=1.①求S n ;②记M ={n |(n +1)c n ≥λ,n ∈N *},若集合M 的元素个数为3,求实数λ的取值范围. 解析 (1)设数列{b n }的公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧b 1+d =4,b 1+4d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧b 1=2,d =2,所以b n =2n .(2)①设每一行组成的等比数列的公比为q .由于前n 行共有1+3+5+…+(2n -1)=n 2个数,且 32<13<42,所以a 10=b 4=8.所以a 13=a 10q 3=8q 3,又a 13=1,解得q =12.由已知可得c n =b n qn -1,因此c n =2n ·(12)n -1=n2n -2.所以S n =c 1+c 2+c 3+…+c n =12-1+220+321+…+n2n -2. 12S n =120+221+…+n -12n -2+n2n -1. 因此12S n =12-1+120+121+…+12n -2-n 2n -1=4-12n -2-n 2n -1=4-n +22n -1.解得S n =8-n +22n -2.②由①知,c n =n2n -2,不等式(n +1)c n ≥λ,可化为n n +12n -2≥λ.设f (n )=n n +12n -2,因为f (n +1)-f (n )=n +12-n2n -1,所以当n ≥3时,f (n +1)<f (n ).计算得f (1)=4,f (2)=f (3)=6,f (4)=5,f (5)=154.因为集合M 的元素个数为3,所以λ的取值范围是(4,5]. 11.已知数列{a n },a 1=1,a n =λa n -1+λ-2(n ≥2).(1)当λ为何值时,数列{a n }可以构成公差不为零的等差数列,并求其通项公式; (2)若λ=3,令b n =a n +12,求数列{b n }的前n 项和S n .解析 (1)a 2=λa 1+λ-2=2λ-2,a 3=λa 2+λ-2=2λ2-2λ+λ-2=2λ2-λ-2.∵a 1+a 3=2a 2,∴1+2λ2-λ-2=2(2λ-2), 得2λ2-5λ+3=0,解得λ=1或λ=32.当λ=32时,a 2=2×32-2=1,a 1=a 2,故λ=32不合题意舍去;当λ=1时,代入a n =λa n -1+λ-2可得a n -a n -1=-1. ∴数列{a n }构成首项为a 1=1,d =-1的等差数列. ∴a n =2-n .(2)当λ=3时,a n =3a n -1+1, 即a n +12=3(a n -1+12),即b n =3b n -1.∴数列{b n }构成首项为b 1=32,公比为3的等比数列.∴b n =32×3n -1=3n2.∴S n =321-3n1-3=34(3n-1). 12.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 4+a 2=2S 3,等比数列{b n }满足b 1=a 2,b 2=a 4.(1)求证:{b n }中的每一项均为{a n }中的项;(2)若a 1=12,数列{c n }满足:b n +1·c n =(-1)n(1+2log 2b n ),求数列{c n }的前n 项和T n .解析 (1)证明:设等差数列{a n }的公差为d ,由S 4+a 2=2S 3得4a 1+6d +a 1+d =6a 1+6d ,∴a 1=d .则a n =a 1+(n -1)d =na 1.∴b 1=2a 1,b 2=4a 1,等比数列{b n }的公比q =b 2b 1=2. 则b n =2a 1·2n -1=2na 1.∵2n∈N *,∴{b n }中的每一项均为{a n }中的项. (2)解析:∵a 1=12,∴b n =2n×12=2n -1.由b n +1·c n =(-1)n(1+2log 2b n ),得2n·c n =(-1)n[1+2(n -1)]=(-1)n(2n -1). ∴c n =-1n2n -12n=(2n -1)(-12)n.T n =(-12)+3(-12)2+5(-12)3+…+(2n -1)(-12)n ,-2T n =1+3(-12)+5(-12)2+…+(2n -1)(-12)n -1.两式相减,得-3T n =1+2(-12)+2(-12)2+…+2(-12)n -1-(2n -1)(-12)n=1-2+2·[1+(-12)+(-12)2+…+(-12)n -1]-(2n -1)(-12)n=-1+2·1--12n1--12-(2n -1)(-12)n=-1+43-43(-12)n -(2n -1)(-12)n=13-6n +13(-12)n ,∴T n =6n +19(-12)n -19. 13.已知数列{a n }中,a 1=2,a n +1-a n -2n -2=0,(n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =1a n +1+1a n +2+1a n +3+…+1a 2n,若对任意的正整数n ,当m ∈[-1,1]时,不等式t 2-2mt +16>b n 恒成立,求实数t 的取值范围.解析 (1)由题意得a n -a n -1=2n (n ≥2), 累差叠加,得a n =n (n +1)(n ≥2). 又a 1=2,所以a n =n (n +1),(n ∈N *). (2)b n =1n +1n +2+1n +2n +3+…+12n2n +1=1n +1-12n +1=nn +12n +1=n2n 2+3n +1,b n =12n +1n+3,b n 的最大值为b 1=16, 所以t 2-2mt +16>16恒成立,m ∈[-1,1].构造g (m )=-2tm +t 2,即g (m )>0恒成立m ∈[-1,1]. 当t =0,不成立; 当t ≠0,g (m )是一次函数,⎩⎪⎨⎪⎧g -1>0,g1>0,解得t ∈(-∞,-2)∪(2,+∞).14.已知等差数列{a n }满足:a 3=7,a 5+a 7=26.{a n }的前n 项和为S n . (1)求a n 及S n ; (2)令b n =1a 2n -1(n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和T n .答案 (1)a n =2n +1,S n =n (n +2) (2)T n =n4n +1解析 (1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d , 由于a 3=7,a 5+a 7=26, 所以a 1+2d =7,2a 1+10d =26, 解得a 1=3,d =2. 由于a n =a 1+(n -1)d ,S n =n a 1+a n2,所以a n =2n +1,S n =n (n +2).(2)因为a n =2n +1,所以a 2n -1=4n (n +1). 因此b n =14nn +1=14(1n -1n +1). 故T n =b 1+b 2+…+b n=14(1-12+12-13+…+1n -1n +1) =14(1-1n +1)=n4n +1. 所以数列{b n }的前n 项和T n =n4n +1. 15.设数列{a n }是等差数列,其前n 项和S n ,若S 4≥10,S 5≤15,求a 4的最大值. 解析 方法一 a 5=S 5-S 4≤5,S 5=a 1+a 2+…+a 5=5a 3≤15,a 3≤3,则a 4=a 3+a 52≤4,a 4的最大值为4.方法二 ∵⎩⎪⎨⎪⎧S 4=4a 1+6d ≥10,S 5=5a 1+10d ≤15⇒⎩⎪⎨⎪⎧-2a 1-3d ≤-5,a 1+2d ≤3⇒d ≤1.又∵S 5=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=5a 3≤15,∴a 3≤3. ∴a 4≤4.故a 4的最大值为4.方法三 本题也可利用线性规划知识求解.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+6d ≥10,5a 1+10d ≤15⇒⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+3d ≥5,a 1+2d ≤3.a 4=a 1+3d .画出可行域⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+3d ≥5,a 1+2d ≤3,求目标函数a 4=a 1+3d 的最大值,即当直线a 4=a 1+3d 过可行域内(1,1)点时截距最大,此时a 4=4.16.(2012·天津)已知{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,{b n }是等比数列,且a 1=b 1=2,a 4+b 4=27,S 4-b 4=10.(1)求数列{a n }与{b n }的通项公式;(2)记T n =a n b 1+a n -1b 2+…+a 1b n ,n ∈N *,证明:T n +12=-2a n +10b n (n ∈N *). 解析 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q .由a 1=b 1=2,得a 4=2+3d ,b 4=2q 3,S 4=8+6d .由条件,得方程组⎩⎪⎨⎪⎧2+3d +2q 3=27,8+6d -2q 3=10,解得⎩⎪⎨⎪⎧d =3,q =2.所以a n =3n -1,b n =2n,n ∈N *. (2)方法一 由(1)得T n =2a n +22a n -1+23a n -2+…+2n a 1,① 2T n =22a n +23a n -1+…+2n a 2+2n -1a 1.②由②-①,得T n =-2(3n -1)+3×22+3×23+…+3×2n +2n +2=121-2n -11-2+2n +2-6n +2=10×2n-6n -10.而-2a n +10b n -12=-2(3n -1)+10×2n -12=10×2n-6n -10,故T n +12=-2a n +10b n ,n ∈N *.方法二 (1)当n =1时,T 1+12=a 1b 1+12=16,-2a 1+10b 1=16,故等式成立; (2)假设当n =k 时等式成立,即T n +12=-2a k +10b k ,则当n =k +1时,有T k +1=a k +1b 1+a k b 2+a k -1b 3+…+a 1b k +1=a k +1b 1+q (a k b 1+a k -1b 2+…+a 1b k ) =a k +1b 1+qT k=a k +1b 1+q (-2a k +10b k -12) =2a k +1-4(a k +1-3)+10b k +1-24 =-2a k +1+10b k +1-12. 即T k +1+12=-2a k +1+10b k +1. 因此n =k +1时等式也成立.由(1)和(2),可知对任意n ∈N *,T n +12=-2a n +10b n 成立.17.(2012·陕西)设{a n }是公比不为1的等比数列,其前n 项和为S n ,且a 5,a 3,a 4成等差数列.(1)求数列{a n }的公比;(2)证明:对任意k ∈N +,S k +2,S k ,S k +1成等差数列. 解析 (1)设数列{a n }的公比为q (q ≠0,q ≠1), 由a 5,a 3,a 4成等差数列,得2a 3=a 5+a 4. 即2a 1q 2=a 1q 4+a 1q 3.由a 1≠0,q ≠0,得q 2+q -2=0,解得q 1=-2,q 2=1(舍去),所以q =-2.(2)方法一 对任意k ∈N +,S k +2+S k +1-2S k =(S k +2-S k )+(S k +1-S k )=a k +1+a k +2+a k +1 =2a k +1+a k +1·(-2) =0,所以,对任意k ∈N +,S k +2,S k ,S k +1成等差数列. 方法二 对任意k ∈N +,2S k =2a 11-q k1-q,S k +2+S k +1=a 11-q k +21-q +a 11-q k +11-q=a 12-q k +2-q k +11-q,2S k -(S k +2+S k +1)=2a 11-q k1-q-a 12-q k +2-q k +11-q=a 11-q[2(1-q k)-(2-qk +2-q k +1)]=a 1q k 1-q(q 2+q -2)=0, 因此,对任意k ∈N +,S k +2,S k ,S k +1成等差数列.18.(2012·广东)设数列{a n }的前n 项和为S n ,满足2S n =a n +1-2n +1+1,n ∈N *,且a 1,a 2+5,a 3成等差数列.(1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <32.解析 (1)∵a 1,a 2+5,a 3成等差数列, ∴2(a 2+5)=a 1+a 3.又∵2a 1=2S 1=a 2-22+1,2(a 1+a 2)=2S 2=a 3-23+1, ∴a 2=2a 1+3,a 3=6a 1+13.因此4a 1+16=7a 1+13,从而a 1=1.(2)由题设条件知,n ≥2时,2S n -1=a n -2n+1, 2S n =a n +1-2n +1+1.∴2a n =a n +1-a n -2n,于是a n +1=3a n +2n (n ≥2).而由(1)知,a 2=2a 1+3=5=3a 1+2, 因此对一切正整数n ,有a n +1=3a n +2n. 所以a n +1+2n +1=3(a n +2n).又∵a 1+21=3,∴{a n +2n}是以3为首项,3为公比的等比数列. 故a n +2n=3n,即a n =3n-2n. (3)∵a n =3n-2n=3·3n -1-2n =3n -1+2(3n -1-2n -1)≥3n -1,∴1a n ≤13n -1. ∴1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+132+…+13n -1=1-13n1-13<32. 19.(2012·湖北)已知等差数列{a n }前三项的和为-3,前三项的积为8. (1)求等差数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a 3,a 1成等比数列,求数列{|a n |}的前n 项和. 解析 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a 2=a 1+d ,a 3=a 1+2d .由题意得⎩⎪⎨⎪⎧3a 1+3d =-3,a 1a 1+d a 1+2d =8.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =-3或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-4,d =3.所以由等差数列的通项公式可得a n =2-3(n -1)=-3n +5或a n =-4+3(n -1)=3n -7.故a n =-3n +5或a n =3n -7.(2)当a n =-3n +5时,a 2,a 3,a 1分别为-1,-4,2,不成等比数列; 当a n =3n -7时,a 2,a 3,a 1分别为-1,2,-4,成等比数列,满足条件.故|a n |=|3n -7|=⎩⎪⎨⎪⎧-3n +7,n =1,2,3n -7,n ≥3.记数列{|a n |}的前n 项和为S n .当n =1时,S 1=|a 1|=4;当n =2时,S 2=|a 1|+|a 2|=5;当n ≥3时,S n =S 2+|a 3|+|a 4|+…+|a n |=5+(3×3-7)+(3×4-7)+…+(3n -7)=5+n -2[2+3n -7]2=32n 2-112n +10.当n =2时,满足此式. 综上,S n =⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,32n 2-112n +10,n >1.20.(2012·江西)已知数列{a n }的前n 项和S n =kc n-k (其中c ,k 为常数),且a 2=4,a 6=8a 3.(1)求a n ;(2)求数列{na n }的前n 项和T n .解析 (1)由S n =kc n -k ,得a n =S n -S n -1=kc n -kcn -1(n ≥2).由a 2=4,a 6=8a 3,得kc (c -1)=4,kc 5(c -1)=8kc 2(c -1).解得⎩⎪⎨⎪⎧c =2,k =2,所以a 1=S 1=2,a n =kc n -kcn -1=2n (n ≥2),于是a n =2n.(2)T n =∑i =1nia i =∑i =1ni ·2i,即T n =2+2·22+3·23+4·24+…+n ·2n ,T n =2T n -T n =-2-22-23-24-…-2n +n ·2n +1=-2n +1+2+n ·2n +1=(n -1)2n +1+2.21.(2012·安徽)数列{x n }满足x 1=0,x n +1=-x 2n +x n +c (n ∈N *). (1)证明:{x n }是递减数列的充分必要条件是c <0; (2)求c 的取值范围,使{x n }是递增数列.解析 (1)先证充分性,若c <0,由于x n +1=-x 2n +x n +c ≤x n +c <x n ,故{x n }是递减数列; 再证必要性,若{x n }是递减数列,则由x 2<x 1,可得c <0. (2)(ⅰ)假设{x n }是递增数列. 由x 1=0,得x 2=c ,x 3=-c 2+2c . 由x 1<x 2<x 3,得0<c <1. 由x n <x n +1=-x 2n +x n +c 知, 对任意n ≥1都有x n <c ,①注意到c -x n +1=x 2n -x n -c +c =(1-c -x n )(c -x n ),②由①式和②式可得1-c -x n >0,即x n <1-c . 由②式和x n ≥0还可得,对任意n ≥1都有c -x n +1≤(1-c )(c -x n ).③21 反复运用③式,得c -x n ≤(1-c )n -1(c -x 1)<(1-c )n -1.x n <1-c 和c -x n <(1-c )n -1两式相加,知 2c -1<(1-c )n -1对任意n ≥1成立.根据指数函数y =(1-c )n 的性质,得2c -1≤0,c ≤14.故0<c ≤14. (ⅱ)若0<c ≤14,要证数列{x n }为递增数列,即 x n +1-x n =-x 2n +c >0,即证x n <c 对任意n ≥1成立.下面用数学归纳法证明:当0<c ≤14时,x n <c 对任意n ≥1成立. (1)当n =1时,x 1=0<c ≤12,结论成立. (2)假设当n =k (k ∈N *)时结论成立,即x k <c .因为函数f (x )=-x 2+x +c 在区间(-∞,12]内单调递增,所以x k +1=f (x k )<f (c )=c ,这就是说当n =k +1时,结论也成立. 故x n <c 对任意n ≥1成立.因此,x n +1=x n -x 2n +c >x n ,即{x n }是递增数列.由(ⅰ)(ⅱ)知,使得数列{x n }单调递增的c 的范围是(0,14].。
2024年高考压轴卷【新高考卷】数学·全解全析一、单选题1.已知集合105x A x x ⎧⎫+=≥⎨⎬-⎩⎭,(){}22log 16B x y x ==-,则()R A B ⋂=ð()A .()1,4-B .[]1,4-C .(]1,5-D .()4,52.宋代是中国瓷器的黄金时代,涌现出了五大名窑:汝窑、官窑、哥窑、钧窑、定窑.其中汝窑被认为是五大名窑之首.如图1,这是汝窑双耳罐,该汝窑双耳罐可近似看成由两个圆台拼接而成,其直观图如图2所示.已知该汝窑双耳罐下底面圆的直径是12厘米,中间圆的直径是20厘米,上底面圆的直径是8厘米,高是14厘米,且上、下两圆台的高之比是3:4,则该汝窑双耳罐的体积是()A .1784π3B .1884π3C .2304π3D .2504π33.如图,左车道有2辆汽车,右车道有3辆汽车等待合流,则合流结束时汽车通过顺序共有()种.A .10B .20C .60D .120【答案】A【分析】合流结束时5辆车需要5个位置,第一步从5个位置选2个位置安排左边的2辆汽车,第二步剩下3个位置安排右边的3辆汽车,从而由分步乘法计数原理可得结果.【详解】设左车辆汽车依次为12,A A ,右车辆汽车依次为123,,B B B ,则通过顺序的种数等价于将12,A A 安排在5个顺序中的某两个位置(保持12,A A 前后顺序不变),123,,B B B 安排在其余3个位置(保持123,,B B B 前后顺序不变),123,,B B B ,所以,合流结束时汽车通过顺序共有2353C C 10=.故选:A.4.已知等比数列{}n a 的各项均为负数,记其前n 项和为n S ,若6467813,8S S a a a -=-=-,则2a =()A .-8B .-16C .-32D .-485.已知圆C :22()1x y m +-=,直线l :()1210m x y m ++++=,则直线l 与圆C 有公共点的必要不充分条件是()A .11m -≤≤B .112m -≤≤C .10m -≤≤D .102m ≤≤6.已知函数2()log f x x =,则对任意实数,a b ,“0a b +≤”是“()()0f a f b +≤”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故选:C.7.已知0.50.2a =,cos2b =,lg15c =,则()A .a b c <<B .c a b <<C .b c a <<D .b a c<<8.从椭圆22:1(0)x y C a b a b+=>>外一点()00,P x y 向椭圆引两条切线,切点分别为,A B ,则直线AB 称作点P关于椭圆C 的极线,其方程为00221x x y ya b+=.现有如图所示的两个椭圆12,C C ,离心率分别为12,e e ,2C 内含于1C ,椭圆1C 上的任意一点M 关于2C 的极线为l ,若原点O 到直线l 的距离为1,则2212e e -的最大值为()A .12B .13C .15D .14二、多选题9.已知非零复数1z ,2z 在复平面内对应的点分别为1Z ,2Z ,O 为坐标原点,则下列说法正确的是()A .若1211z z -=-,则12=z z B .若1212z z z z +=-,则120OZ OZ ⋅=C .若1212z z z z +=-,则120z z ⋅=D .若1212z z z z +=+,则存在实数t ,使得21z tz =10.已知四面体ABCD的一个平面展开图如图所示,其中四边形AEFD是边长为B,C分别为AE,FD的中点,BD=)⊥A.BE CDB.BE与平面DCE所成角的余弦值为15C.四面体ABCD的内切球半径为30D.四面体ABCD的外接球表面积为8π【点睛】11.对于数列{}n a (N n a +∈),定义k b 为1a ,2a ,…,k a 中最大值(1,2,,k n =⋅⋅⋅)(N n +∈),把数列{}n b 称为数列{}n a 的“M 值数列”.如数列2,2,3,7,6的“M 值数列”为2,2,3,7,7,则()A .若数列{}n a 是递减数列,则{}n b 为常数列B .若数列{}n a 是递增数列,则有n na b =C .满足{}n b 为2,3,3,5,5的所有数列{}n a 的个数为8D .若()1()2N n n a n -+=-∈,记n S 为{}n b 的前n 项和,则1001002(21)3S =-三、填空题12.已知向量()1,1,4a b == ,且b 在a 上的投影向量的坐标为()2,2--,则a 与b的夹角为.13.已知公比q 大于1的等比数列{}n a 满足135a a +=,22a =.设22log 7n n b a =-,则当5n ≥时,数列{}n b 的前n 项和n S =.14.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过点2F 且斜率为34-的直线与C 交于,A B两点.若112AF F F ⊥,则C 的离心率为;线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点D ,则22BF DF =.5.【点睛】方法点睛:椭圆求离心率或者范围关键是找到关于,a c 的齐次式求得.四、解答题15.如图,在平面四边形ABCD ,已知1BC =,3cos 5BCD ∠=-.(1)若AC 平分BCD ∠,且2AB =,求AC 的长;(2)若45CBD ∠=︒,求CD 的长.16.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,ABC △是边长为2的正三角形,侧面11BB C C 是矩形,11AA A B =.(1)求证:三棱锥1A ABC -是正三棱锥;(2)若三棱柱111ABC A B C -的体积为221AC 与平面11AA B B 所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)23【分析】(1)根据线面垂直的判定定理及性质定理,证明1A O ⊥平面ABC 即可;(2)建立空间直角坐标系,利用向量法求线面角正弦即可.【详解】(1)分别取AB ,BC 中点D ,E ,连接CD ,AE 交于点O ,则点O 为正三角形ABC 的中心.因为11AA A B CA CB ==,得1CD AB AD AB ⊥⊥,,又11,,A D CD D A D CD =⊂ 平面1A CD ,所以AB ⊥平面1A CD ,又1A O ⊂平面1A CD ,则1AB A O ⊥;取11B C 中点1E ,连接111A E E E ,,则四边形11AA E E 是平行四边形,因为侧面11BB C C 是矩形,所以1BC EE ⊥,又BC AE ⊥,又11,,EE AE E EE AE =⊂ 平面11AA E E ,所以BC ⊥平面11AA E E ,又1A O ⊂平面11AA E E ,则1BC A O ⊥;又AB BC B ⋂=,,AB BC ⊂平面ABC ,所以1A O ⊥平面ABC ,所以三棱锥1A ABC -是正三棱锥.17.某学校为了解本学期学生参加公益劳动的情况,从学校内随机抽取了500名高中学生进行在线调查,收集了他们参加公益劳动时间(单位:小时)分配情况等数据,并将样本数据分成[0,2],(2,4],(4,6],(6,8],(8,10],(10,12],(12,14],(14,16],(16,18]九组,绘制成如图所示的频率分布直方图.(1)为进一步了解这500名学生参加公益劳动时间的分配情况,从参加公益劳动时间在(12,14],(14,16],(16,18]三组内的学生中,采用分层抽样的方法抽取了10人,现从这10人中随机抽取3人.记参加公益劳动时间在(14,16]内的学生人数为X ,求X 的分布列和期望;(2)以调查结果的频率估计概率,从该学校所有高中学生中随机抽取20名学生,用“20()P k ”表示这20名学生中恰有k 名学生参加公益劳动时间在(10,12](单位:小时)内的概率,其中0,1,2,,20k = .当20()P k 最大时,写出k 的值.18.已知双曲线(22:10,0x y C a b a b-=>>)的左右焦点分别为12,F F ,C 的右顶点到直线2:a l x c =的距离为1,双曲线右支上的点到1F 的最短距离为3(1)求双曲线C 的方程;(2)过2F 的直线与C 交于M 、N 两点,连接1MF 交l 于点Q ,证明:直线QN 过x 轴上一定点.【点睛】方法点睛:求解直线过定点问题常用方法如下:(1)“特殊探路,一般证明(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;(3)求证直线过定点()00,x y ,常利用直线的点斜式方程()00y y k x x -=-或截距式y kx b =+来证明.19.函数()e xf x a x=-图像与x 轴的两交点为()()()1221,0,0A x B x x x >,(1)令()()ln h x f x x x =-+,若()h x 有两个零点,求实数a 的取值范围;(2)证明:121x x <;(3)证明:当5a ≥时,以AB 为直径的圆与直线)1y x =+恒有公共点.(参考数据:0.25 2.5e 1.3e 12.2≈≈,)。
第十一、十二章 单元能力测试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.)1.2009年8月,“莫拉克”强台风给我国台湾地区带来了半个世纪以来最严重的洪水灾害.为有效地帮助台湾灾民消除灾后恐惧心理,某心理咨询中心拟从4名男咨询师和3名女咨询师中选派3名赴台湾救灾,则所选派的咨询师中既有男性又有女性的方法共有( )A .180种B .35种C .31种D .30种答案 D2.(1+x )10(1+1x)10展开式中的常数项为( )A .1B .(C 101)2C .C 201D .C 2010答案 D解析 因为(1+x )10(1+1x )10=[(1+x )(1+1x )]10=(2+x +1x)10=(x +1x)20(x >0),所以T r +1=C 20r (x )20-r (1x)r =C 20r x10-r,由10-r =0,得r =10,故常数项为T 11=C 2010,选D.3.已知盒子中有散落的围棋子15粒,其中6粒黑子,9粒白子,从中任意取出2粒恰好是同一色的概率是( )A.1735B.17C.16105D.3435答案 A解析 所求概率为C 62+C 92C 152=1735.4.某校共有学生2000名,各年级男、女生人数如下表.已知在全校学生中随机抽取1名,抽到二年级女生的概率是0.19.现用分层抽样的方法在全校抽取64名学生,则应在三年级抽取的学生人数为( )A.24 C .16D .12答案 C解析 依题意可知,二年级的女生数为2000×0.19=380人,那么三年级的学生人数是2000-373-377-380-370=500.经计算可得总体中各个年级的人数比为3∶3∶2,故应在三年级抽取的学生人数为64×28=16.5.节假日时,国人发手机短信问候亲友已成为一种时尚,若小王的同事中,给其发短信问侯的概率为1,0.8,0.5,0的人数分别为8,15,14,3(人),今年五一节时,通常情况下,小王应收到同事问侯的短信条数为( )A .8B .27C .37D .38答案 B解析 E ξ=8+0.8×15+0.5×14+0×3=27.6.口袋中有5只球,编号为1,2,3,4,5,从中任取3球,以ξ表示取出的球的最大号码,则E ξ的值为( )A .4B .5C .4.5D .475 答案 C解析 ξ=3,4,5.P (ξ=3)=1C 53=110,P (ξ=4)=C 32C 53=310,P (ξ=5)=C 42C 53=610.∴E ξ=3×110+4×310+5×610=4510=4.5.7.某市2010年有40000人参加高中毕业会考,从中随机抽取100名考生的数学试卷进行分析,其成绩统计的直方图如下:该市优秀(80分及80分以上)学生人数大致是( )A .900B .9000C .11000D .12000答案 B解析 因组距是10,则优秀(80分及80分以上)学生的概率是0.015×10+0.0075×10=0.225,则该市优秀学生人数大致是0.225×40000=9000.8.同时抛掷4枚均匀的硬币80次.设4枚硬币正好出现2枚正面向上,2枚反面向上的次数为ξ,则ξ的数学期望是( )A .5B .10C .15D .20答案 B解析 ξ~B (80,18),E ξ=80×18=10.9.将一个骰子连续抛掷三次,它落地时向上的点数依次..成等差数列的概率为( ) A.19 B.112 C.115D.118 答案 B解析 将一个骰子连抛三次,共有n =63种不同情形.其中,落地时向上的点数依次成等差数列的有:①公差d =±1的有4×2=8(种);②公差为±2的有2×2=4(种);③公差d =0的有6种,共有m =8+4+6=18(种),故所求概率为P =m n =1863=112.10.将容量为100的样本数据,按从小到大的顺序分成8个组,如下表:则第6A .0.14 B .14 C .0.15 D .15答案 C解析 运用频率、频数的定义,注意其区别以及频率范围,易知频数为15,则频率为0.15,故选C.11.设随机变量ξ服从正态分布N (0,1),记Φ(x )=P (ξ<x ),则下列结论不正确的是( )A .Φ(0)=12B .Φ(x )=1-Φ(-x )C .P (|ξ|<α)=2Φ(α)-1(α>0)D .P (|ξ|>α)=1-Φ(α)(α>0) 答案 D解析 因为正态分布N (0,1)关于y 轴对称,所以A 、B 、C 正确.12.已知某一随机变量ξ的分布列如下,且E ξ=6.3,则a 的值为( )A.5 C .7 D .8答案 C解析 由题意得0.5+0.1+b =1,且E ξ=4×0.5+0.1a +9b =6.3,因此b =0.4,a =7,选C.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上) 13.小明和小勇在五种课外读物中各自选购两种,则他们两人所选购的课外读物中至少有一种不相同的选法种数为________.答案 90解析 小明和小勇都有C 52种选购方法,根据乘法原理,选购方法总数是C 52C 52=100种.选购的两本读物都相同的方法数是C 52=10种.故所求的选法种数为100-10=90.14.2012年奥运会足球预选赛亚洲区决赛(俗称九强赛),中国队和韩国队都是九强赛中的队,现要将九支队随机分成三组进行决赛,则中国队与韩国队分在同一组的概率是________.答案 14解析 P =C 71×C 63·C 33A 22C 93·C 63·C 33A 33=21C 93=1415.袋中有3个黑球,1个红球.从中任取2个,取到一个黑球得0分,取到一个红球得2分,则所得分数ξ的数学期望E ξ=________.答案 1解析 由题得ξ所取得的值为0或2,其中ξ=0表示取得的球为两个黑球,ξ=2表示取得的球为一黑一红,所以P (ξ=0)=C 32C 42=12,P (ξ=2)=C 31C 42=12,故E ξ=0×12+2×12=1.16.设p 为非负实数,随机变量ξ的概率分布为:则E ξ的最大值为 答案 321解析 由表可得⎩⎪⎨⎪⎧0≤12-p ≤1,0≤p ≤1,从而得p ∈[0,12],期望值E ξ=0×(12-p )+1×p+2×12=p +1,当且仅当p =12时,E ξ最大值=32; 方差D ξ=(0-p -1)2×(12-p )+(1-p -1)2×p +(2-p -1)2×12=-p 2-p +1=-(p +12)2+54,当且仅当p =0时,D ξ最大值=1.三、解答题(本大题共6小题,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10分)见如下表格,回答表格下面的问题:(1)完成上表;(2)根据上表,画出频率分布直方图;(3)据上表和图估计,数据在168.5~176.5范围内的概率是多少? 解析 (1)(2)频率分布直方图如下:(3)P (168.5<ξ<176.5)=0.518.(本小题满分12分)某次有奖竞猜活动中,主持人准备了A 、B 两个相互独立的问题,并且宣布,观众答对问题A 可获奖金a 元,答对问题B 可获奖金2a 元;先答哪个题由观众自由选择,只有第1个问题答对,才能再答第2个问题,否则中止答题.若你被选为幸运观众,且假设你答对问题A 、B 的概率分别为12,13.你觉得应先回答哪个问题才能使你获得奖金的期望较大?说明理由.解析 设甲先答A 、B 所获奖金分别为ξ、η元,则有P (ξ=0)=1-12=12,P (ξ=a )=12(1-13)=13, P (ξ=3a )=12×13=16.P (η=0)=1-13=23, P (η=2a )=13(1-12)=16,P (η=3a )=13×12=16.所以E ξ=0×12+a ×13+3a ×16=5a6;E η=0×23+2a ×16+3a ×16=5a6.由于两种答序获奖金的期望相等,故先答哪个都一样.19.(本小题满分12分)为备战2012年伦敦奥运会,射击队努力拼博,科学备战.现对一位射击选手100发子弹的射击结果统计如下:(1)该选手一次射击命中8环以上(含8环)的概率;(2)该选手射击2发子弹取得19环以上(含19环)成绩的概率. 解析 以该选手射击的频率近似估算概率. (1)射击一次击中8环以上的概率约为P =20+35+25100=0.8.(2)记一次射击命中10环为事件P 1,则P 1=0.2, 一次射击命中9环为事件P 2,则P 2=0.35,于是两次射击均命中10环的概率约为P (A )=(P 1)2=0.04, 两次射击一次命中10环,一次命中9环的概率约为P (B )=C 21P 1P 2=0.14,即该选手射击2发子弹取得19环以上(含19环)成绩的概率约为0.18.20.(本小题满分12分)在每道单项选择题给出的4个备选答案中,只有一个是正确的.若对4道选择题中的每一道都任意选定一个答案,求这4道题中:(1)恰有两道题答对的概率; (2)至少答对一道题的概率.解析 视“选择每道题的答案”为一次试验,则这是4次独立重复试验,且每次试验中“选择正确”这一事件发生的概率为14.由独立重复试验的概率计算公式得: (1)恰有两道题答对的概率为P 4(2)=C 42(14)2(34)2=27128. (2)法一:至少有一道题答对的概率为 1-P 4(0)=1-C 40(14)0(34)4=1-81256=175256.法二:至少有一道题答对的概率为C 41(14)(34)3+C 42(14)2(34)2+C 43(14)3(34)+C 44(14)4(34)0=108256+54256+12256+1256=175256. 21.(本小题满分12分)(2010·天津卷,理)某射手每次射击击中目标的概率是23,且各次射击的结果互不影响.(1)假设这名射手射击5次,求恰有2次击中目标的概率;(2)假设这名射手射击5次,求有3次连续击中目标,另外2次未击中目标的概率; (3)假设这名射手射击3次,每次射击,击中目标得1分,未击中目标得0分.在3次射击中,若有2次连续击中,而另外1次未击中,则额外加1分;若3次全击中,则额外加3分.记ξ为射手射击3次后的总得分数,求ξ的分布列.解析 (1)设X 为射手在5次射击击中目标的次数,则X ~B (5,23),在5次射击中,恰有2次击中目标的概率P (X =2)=C 52×(23)2×(1-23)3=40243. (2)设“第i 次射击击中目标”为事件A i (i =1,2,3,4,5);“射手在5次射击中, 有3次连续击中目标,另外2次未击中目标”为事件A ,则P (A )=P (A 1A 2A 3A4A 5)+P (A 1A 2A 3A 4A 5)+P (A1A 2A 3A 4A 5)=(23)3×(13)2+13×(23)3×13+(13)2+(23)3=881. (3)由题意可知,ξ的所有可能取值为0,1,2,3,6.P (ξ=0)=P (A 1A 2A 3)=(13)3=127;P (ξ=1)=P (A 1A 2A 3)+P (A 1A 2A 3)+P (A 1A 2A 3)=23×(13)2+13×23×13+(13)2×23=29;P (ξ=2)=P (A 1A 2A 3)=23×13×23=427;P (ξ=3)=P (A 1A 2A 3)+P (A 1A 2A 3)=(23)2×13+13×(23)2=827; P (ξ=6)=P (A 1A 2A 3)=(23)3=827.所以ξ的分布列是22.(本小题满分12(同时进行)比赛,名额分配如下 :(1) (2)从观看比赛的学生中任选3人,求他们中至少有1人观看的是足球比赛的概率; (3)如果该中学可以再安排4名教师选择观看上述3场比赛(假设每名教师选择观看各场比赛是等可能的,且各位教师的选择是相互独立的),记观看足球比赛的教师人数为ξ,求随机变量ξ的分布列和数学期望.解析 (1)设“从观看比赛的学生中任选2人,他们恰好观看的是同一场比赛”为事件A .则P (A )=C 102+C 62+C 42C 202=3395.即从观看比赛的学生中任选2人,他们恰好观看的是同一场比赛的概率是3395.(2)解法一 设“所选的3名学生均没有观看足球比赛”为事件B .则P (B )=C 103C 203=219,所以P (B )=1-P (B )=1719.即从观看比赛的学生中任选3人,他们中至少有1人观看的是足球比赛的概率为1719.解法二 设“从观看比赛的学生中任选3人,他们中至少有1人观看的是足球比赛”为事件C .则P (C )=C 101·C 102+C 102·C 101+C 103C 203=1719.(3)解法一 ξ的可能取值为0,1,2,3,4. 由题意可知,每位教师观看足球比赛的概率均为13.所以P (ξ=0)=C 40(13)0(23)4=1681;P (ξ=1)=C 41(13)1(23)3=3281; P (ξ=2)=C 42(13)2(23)2=2481=827; P (ξ=3)=C 43(13)3(23)1=881;P (ξ=4)=C 44(13)4(23)0=181.随机变量ξ的分布列为:所以E ξ=0×1681+1×81+2×81+3×81+4×81=3.解法二 由题意可知,每位教师观看足球比赛的概率均为13.则随机变量ξ~B (4,13).所以随机变量ξ的分布列为:所以E ξ=np =4×3=3.。
常考填空题——基础夯实练(五)(建议用时:40分钟)1.已知集合M={y|y=2x},N={x|y=2x-x2},则M∩N=________.解析将两集合化简得M={y|y>0},N={x|2x-x2≥0}={x|0≤x≤2},故M∩N={x|0<x≤2}.答案{x|0<x≤2}2.在复平面内,复数i1-i对应的点位于第________象限.解析将复数化简得i1-i=i(1+i)2=-1+i2,因此其在复平面对应点⎝⎛⎭⎪⎫-12,12位于第二象限.答案二3.若a,b为实数,则“a+b≤1”是“a≤12且b≤12”的________条件.解析由a+b≤1不能得a≤12且b≤12,如取a=1,b=-5;反过来,由a≤12且b≤12得知a+b≤1.因此,“a+b≤1”是“a≤12且b≤12”的必要不充分条件.答案必要不充分4.圆(x+2)2+y2=4与圆(x-2)2+(y-1)2=9的位置关系为________.解析两圆圆心分别为(-2,0),(2,1),半径分别为2和3,圆心距d=42+12=17.∵3-2<d<3+2,∴两圆相交.答案相交5.某工厂生产甲、乙、丙三种型号的产品,产品数量之比为3∶5∶7,现用分层抽样的方法抽出容量为n的样本,其中甲种产品有18件,则样本容量n=________.解析据分层抽样中各层等概率的特点可得18n=33+5+7⇒n=90.答案906.运行如图所示流程图后,输出的结果为________.解析 S =0-2-0-(-2)-(-4)=4. 答案 47.已知等差数列{a n }中,前5项和S 5=15,前6项和S 6=21,则前11项和S 11=________.解析 由等差数列的求和公式,可得S 5=5a 1+5×42d =15,S 6=6a 1+6×52d =21,∴a 1=1,d =1,则S 11=11a 1+55d =66. 答案 668.已知一个圆锥的展开图如图所示,其中扇形的圆心角为120°,底面圆半径为1,则该圆锥的体积为________.答案22π39.已知点P (x ,y )满足条件⎩⎨⎧x ≥0,y ≤x ,2x +y +k ≤0(k 为常数),若z =x +3y 的最大值为8,则k =________.解析 画图,联立方程组⎩⎨⎧y =x ,2x +y +k =0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-k 3,y =-k3,代入-k3+3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-k 3=8,∴k =-6. 答案 -610.已知|OA →|=2,|OB →|=23,OA →·OB →=0,点C 在AB 上,∠AOC =30°,则向量OC→等于________(用OA →与OB →线性表示).解析 据题意以OA ,OB 分别为x ,y 轴建立直角坐标系,由OA→=(2,0),OB →=(0,23),设OC→=xOA →+yOB →=x (2,0)+y (0,23)=(2x,23y ),由∠AOC=30°得点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,32(由两直线的方程得交点),即OC →=(2x ,23y )=⎝ ⎛⎭⎪⎫32,32⇒x =34,y =14,故OC→=34OA →+14OB →.答案 34OA →+14OB →11.函数y =A cos(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的图象如图所示,则函数y =A cos(ωx +φ)的递减区间是________.解析 据已知可得A =1,T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫7π8-3π8=π,故ω=2ππ=2,因此f (x )=cos(2x +φ),再由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4+φ=-1⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2,解得φ=-π4,因此f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4,令2x -π4∈[2k π,2k π+π](k ∈Z ),解得x ∈k π+π8,k π+5π8(k ∈Z )即为函数的单调递减区间. 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+5π8,k ∈Z12.观察下列式子:1+122<32,1+122+132<53,1+122+132+142<74,…,则可以猜想:1+122+132+…+12 0142<________.解析 由32,53,74,…,可猜想第n 个式子应当为2n +1n +1,由此可得第2 013个表达式的右边应当为2×2 013+12 013+1=4 0272 014.答案 4 0272 01413.已知F 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点,过点F 作斜率为2的直线l 使它与圆x 2+y 2=b 2相切,则椭圆离心率是________.解析 如图所示,过点F 斜率为2的直线l 方程为y =2(x -c ),由直线l 与圆x 2+y 2=b 2相切可得,d =2c 5=b =a 2-c 2,整理可得9c 2=5a 2,即e =c a =c 2a 2=59=53.答案 5314.已知奇函数f (x )=5x +sin x +c ,x ∈(-1,1),如果f (1-x )+f (1-x 2)<0,则实数x 的取值范围为________.解析 ∵f ′(x )=5+cos x >0,可得函数f (x )在(-1,1)上是增函数,又函数f (x )的奇函数,∴由f (x )=5x +sin x +c 及f (0)=0可得c =0,由f (1-x )+f (1-x 2)<0,可得f (1-x )<-f (1-x 2)=f (x 2-1),从而得⎩⎨⎧1-x <x 2-1,1-x >-1,x 2-1<1,解得1<x< 2. 答案 (1,2)。
高考数学必修二第一单元单元测试卷:空间几何体的直观图一、选择题.1. 如果平面图形中的两条线段平行且相等,那么在它的直观图中对应的这两条线段()A.平行且相等B.平行不相等C.相等不平行D.既不平行也不相等2. 利用斜二测画法得到的:①三角形的直观图是三角形;②平行四边形的直观图是平行四边形;③正方形的直观图是正方形;④菱形的直观图是菱形.以上结论,正确的是()A.①②B.①C.③④D.①②③④3. 如图,用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为一个正方形,则原来图形的形状是()A. B.C. D.4. 下列直观图是将正方体模型放置在你的水平视线的左下角而绘制的是()A. B.C. D.5. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图是()A. B.C. D.6. 如图是利用斜二测画法画出的△ABO的直观图,已知O′B′=4,且△ABO的面积为16,过A′作A′C′⊥x′轴,则A′C′的长为()A.2√2B.√2C.16√2D.17. 把△ABC按斜二测画法得到△A′B′C′(如图所示),其中B′O′=C′O′=1,A′O′=√3,2那么△ABC是一个()A.等边三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.三边互不相等的三角形二、填空题.关于斜二测画法,下列说法不正确的是________.①原图形中平行于x轴的线段,其对应线段平行于x′轴,长度不变;;②原图形中平行于y轴的线段,其对应线段平行于y′轴,长度变为原来的12③画与直角坐标系xOy对应的x′O′y′时,∠x′O′y′必须是45∘;④在画直观图时,由于选轴的不同,所得的直观图可能不同.一个建筑物上部为四棱锥,下部为长方体,且四棱锥的底面与长方体的上底面大小一样,已知长方体的长、宽、高分别为20m,5m,10m,四棱锥的高为8m,若按1:500的比例画出它的直观图,那么直观图中长方体的长、宽、高和棱锥的高应分别为________.如图,正方形O′A′B′C′的边长为1cm,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图形的周长为________.已知一个正方形的直观图是一个平行四边形,其中有一边长为4,则此正方形的面积为________.三、解答题.如图为一几何体的平面展开图,按图中虚线将它折叠起来,画它的直观图.参考答案与试题解析高考数学必修二第一单元单元测试卷:空间几何体的直观图一、选择题.1.【答案】A【考点】空间几何体的直观图空间中直线与直线之间的位置关系【解析】此题暂无解析【解答】解:两条平行且相等的线段在直观图中保持平行且相等.故选A.2.【答案】A【考点】斜二测画法画直观图【解析】由斜二测画法规则直接判断即可.①正确;因为平行性不变,故②正确;正方形的直观图是平行四边形,③错误;因为平行于y′轴的线段长减半,平行于x′轴的线段长不变,故④错误.【解答】解:由斜二测画法规则知,①正确;平行性不变,②正确;正方形的直观图是平行四边形,③错误;因为平行于y′轴的线段长减半,平行于x′轴的线段长不变,所以菱形的直视图不再是菱形,故④错误.故选A.3.【答案】A【考点】斜二测画法画直观图【解析】此题暂无解析【解答】解:由斜二测画法可知,与y′轴平行的线段在原图中为在直观图中的2倍.故可判断A正确.故选A.4.【答案】A空间几何体的直观图【解析】此题暂无解析【解答】解:由题意知应看到正方体的上面、前面和右面,由几何体直观图的画法及直观图中虚线的使用,可知选A.故选A.5.【答案】B【考点】简单空间图形的三视图【解析】此题暂无解析【解答】解:A选项中几何体的正视图与所给三视图不符,排除A;C选项中俯视图与所给三视图不符,排除C;D选项中几何体的侧视图与所给三视图不符,排除D;经验证,B选项中几何体的正视图、侧视图、俯视图与题中所给三视图均符合.故选B.6.【答案】A【考点】斜二测画法【解析】此题暂无解析【解答】解:因为A′B′ // y轴,所以在△ABO的中,AB⊥OB.又△ABO的面积为16,AB⋅OB=16.所以12所以AB=8,所以A′B′=4.如图,作A′C′⊥O′B′于点C′,所以B′C′=A′C′,所以A′C′的长为4sin45∘=2√2.故选A.7.A【考点】斜二测画法画直观图【解析】此题暂无解析【解答】解:根据斜二测画法的原则,=√3,AO⊥BC,得BC=B′C′=2,OA=2A′O′=2×√32∴ AB=AC=BC=2,∴ △ABC是等边三角形.故选A.二、填空题.【答案】③【考点】斜二测画法【解析】此题暂无解析【解答】解:画与直角坐标系xOy对应的坐标系x′O′y′时,∠x′O′y′也可以是135∘.故答案为:③.【答案】4cm,0.5cm,2cm,1.6cm【考点】空间几何体的直观图棱锥的结构特征【解析】此题暂无解析【解答】解:由比例可知长方体的长、宽、高和锥高,应分别为4cm,1cm,2cm和1.6cm,再结合直观图,图形的尺寸应为4cm,0.5cm ,2cm,1.6cm.故答案为:4cm,0.5cm,2cm,1.6cm.【答案】8cm【考点】平面图形的直观图【解析】此题暂无解析【解答】解:还原直观图为原图形,如图所示.因为O′A′=1,所以O′B′=√2,还原回原图形后,OA=O′A′=1,OB=2O′B′=2√2,根据勾股定理,OC=3,所以原图形的周长为8cm.故答案为:8cm.【答案】16或64【考点】平面图形的直观图【解析】此题暂无解析【解答】解:在直观图中,边长为4的边若与x′轴平行,则原图中正方形的边长为4,此时面积为16;若与y′轴平行,则正方形的边长为8,此时面积为64.故答案为:16或64.三、解答题.【答案】解:由题设中所给的展开图可以得出,此几何体是一个四棱锥,其底面是一个边长为2的正方形,垂直于底面的侧棱长为2,其直观图如图所示.【考点】空间几何体的直观图由三视图求体积【解析】此题暂无解析【解答】解:由题设中所给的展开图可以得出,此几何体是一个四棱锥,其底面是一个边长为2的正方形,垂直于底面的侧棱长为2,其直观图如图所示.。
备战09高考数学――名师精编预测题跟踪演练详解系列五1.(本小题满分14分)已知椭圆)0(12222>>=+b a by ax 的左、右焦点分别是F 1(-c ,0)、F 2(c ,0),Q是椭圆外的动点,满足.2||1a Q F =点P 是线段F 1Q 与该椭圆的交点,点T 在线段F 2Q 上,并且满足.0||,022≠=⋅TF TF PT(Ⅰ)设x 为点P 的横坐标,证明x ac a P F +=||1;(Ⅱ)求点T 的轨迹C 的方程;(Ⅲ)试问:在点T 的轨迹C 上,是否存在点M , 使△F 1MF 2的面积S=.2b 若存在,求∠F 1MF 2的正切值;若不存在,请说明理由.本小题主要考查平面向量的概率,椭圆的定义、标准方程和有关性质,轨迹的求法和应用,以及综合运用数学知识解决问题的能力.满分14分. (Ⅰ)证法一:设点P 的坐标为).,(y x由P ),(y x 在椭圆上,得.)()()(||222222221x ac a xab bc x y c x P F +=-++=++=由0,>+-≥+≥a c x ac a a x 知,所以 .||1x ac a P F +=………………………3分证法二:设点P 的坐标为).,(y x 记,||,||2211r P F r P F ==则.)(,)(222221y c x r y c x r ++=++=由.||,4,211222121x a c a r P F cx r r a r r +===-=+得 证法三:设点P 的坐标为).,(y x 椭圆的左准线方程为.0=+x a c a由椭圆第二定义得ac cax P F =+||||21,即.||||||21x a c a cax ac P F +=+=由0,>+-≥+-≥a c x ac a a x 知,所以.||1x ac a P F +=…………………………3分(Ⅱ)解法一:设点T 的坐标为).,(y x当0||=PT 时,点(a ,0)和点(-a ,0)在轨迹上.当|0||0|2≠≠TF PT 且时,由0||||2=⋅TF PT ,得2TF PT ⊥. 又||||2PF PQ =,所以T 为线段F 2Q 的中点. 在△QF 1F 2中,a Q F OT ==||21||1,所以有.222a yx =+综上所述,点T 的轨迹C 的方程是.222a y x =+…………………………7分解法二:设点T 的坐标为).,(y x 当0||=PT 时,点(a ,0)和点(-a ,0)在轨迹上. 当|0||0|2≠≠TF PT 且时,由02=⋅TF PT ,得2TF PT ⊥.又||||2PF PQ =,所以T 为线段F 2Q 的中点.设点Q 的坐标为(y x '',),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧'=+'=.2,2y y c x x因此⎩⎨⎧='-='.2,2y y c x x ①由a Q F 2||1=得.4)(222a y c x ='++' ② 将①代入②,可得.222a y x =+综上所述,点T 的轨迹C 的方程是.222a y x =+……………………7分(Ⅲ)解法一:C 上存在点M (00,y x )使S=2b 的充要条件是⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=+.||221,2022020b y c a y x 由③得a y ≤||0,由④得.||20cby ≤ 所以,当cb a 2≥时,存在点M ,使S=2b ;当cba2<时,不存在满足条件的点M.………………………11分③ ④当cb a 2≥时,),(),,(002001y x c MF y x c MF --=---=,由2222022021b c a y c x MF MF =-=+-=⋅,212121cos ||||MF F MF MF MF MF ∠⋅=⋅,22121sin ||||21b MF F MF MF S =∠⋅=,得.2tan 21=∠MF F解法二:C 上存在点M (00,y x )使S=2b 的充要条件是⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=+.||221,2022020b y c a y x由④得.||20cby ≤ 上式代入③得.0))((2224220≥+-=-=cba cba cb a x于是,当cba 2≥时,存在点M ,使S=2b ;当cba2<时,不存在满足条件的点M.………………………11分当cba 2≥时,记cx y k k cx y k k M F M F -==+==00200121,,由,2||21a F F <知︒<∠9021MF F ,所以.2|1|tan212121=+-=∠k k k k MF F (14)分2.(本小题满分12分)函数)(x f y =在区间(0,+∞)内可导,导函数)(x f '是减函数,且.0)(>'x f 设m kx y x +=+∞∈),,0(0是曲线)(x f y =在点()(,00x f x )得的切线方程,并设函数.)(m kx x g +=(Ⅰ)用0x 、)(0x f 、)(0x f '表示m ; (Ⅱ)证明:当)()(,),0(0x f x g x ≥+∞∈时;(Ⅲ)若关于x 的不等式),0[231322+∞≥+≥+在x b ax x 上恒成立,其中a 、b 为实数,求b 的取值范围及a 与b 所满足的关系.本小题考查导数概念的几何意义,函数极值、最值的判定以及灵活运用数形结合的思想判断函数之间的大小关系.考查学生的学习能力、抽象思维能力及综合运用数学基本关系解决问③ ④题的能力.满分12分(Ⅰ)解:).()(000x f x x f m '-=…………………………………………2分 (Ⅱ)证明:令.0)(),()()(),()()(00=''-'='-=x h x f x f x h x f x g x h 则 因为)(x f '递减,所以)(x h '递增,因此,当0)(,0>'>x h x x 时;当0)(,0<'<x h x x 时.所以0x 是)(x h 唯一的极值点,且是极小值点,可知)(x h 的最小值为0,因此,0)(≥x h 即).()(x f x g ≥…………………………6分(Ⅲ)解法一:10≤≤b ,0>a 是不等式成立的必要条件,以下讨论设此条件成立. 0)1(,122≥-+-+≥+b ax x b ax x 即对任意),0[+∞∈x 成立的充要条件是.)1(221b a -≤另一方面,由于3223)(x x f =满足前述题设中关于函数)(x f y =的条件,利用(II )的结果可知,3223x b ax =+的充要条件是:过点(0,b )与曲线3223x y=相切的直线的斜率大于a ,该切线的方程为.)2(21b x b y +=-于是3223x b ax≥+的充要条件是.)2(21b a ≥…………………………10分综上,不等式322231x b ax x ≥+≥+对任意),0[+∞∈x 成立的充要条件是.)1(2)2(2121b a b -≤≤- ①显然,存在a 、b 使①式成立的充要条件是:不等式.)1(2)2(2121b b -≤- ②有解、解不等式②得.422422+≤≤-b ③因此,③式即为b 的取值范围,①式即为实数在a 与b 所满足的关系.…………12分(Ⅲ)解法二:0,10>≤≤a b 是不等式成立的必要条件,以下讨论设此条件成立. 0)1(,122≥-+-+≥+b ax x b ax x 即对任意),0[+∞∈x 成立的充要条件是.)1(221b a -≤………………………………………………………………8分令3223)(x b ax x -+=φ,于是3223x b ax ≥+对任意),0[+∞∈x 成立的充要条件是.0)(≥x φ 由.0)(331--==-='ax xa x 得φ当30-<<a x 时;0)(<'x φ当3->a x 时,0)(>'x φ,所以,当3-=a x 时,)(x φ取最小值.因此0)(≥x φ成立的充要条件是0)(3≥-a φ,即.)2(21-≥b a ………………10分综上,不等式322231x b ax x≥+≥+对任意),0[+∞∈x 成立的充要条件是.)1(2)2(2121b a b -≤≤- ①显然,存在a 、b 使①式成立的充要条件是:不等式2121)1(2)2(b b -≤- ②有解、解不等式②得.422422+≤≤-b因此,③式即为b 的取值范围,①式即为实数在a 与b 所满足的关系.…………12分3.(本小题满分12分)已知数列{}n a 的首项15,a =前n 项和为n S ,且*15()n n S S n n N +=++∈(I )证明数列{}1n a +是等比数列;(II )令212()nn f x a x a x a x =+++ ,求函数()f x 在点1x =处的导数(1)f '并比较2(1)f '与22313n n -的大小.解:由已知*15()n n S S n n N +=++∈可得12,24n n n S S n -≥=++两式相减得()1121n n n n S S S S +--=-+即121n n a a +=+从而()1121n n a a ++=+当1n =时21215S S =++所以21126a a a +=+又15a =所以211a =从而()21121a a +=+故总有112(1)n n a a ++=+,*n N ∈又115,10a a =+≠从而1121n n a a ++=+即数列{}1n a +是等比数列;(II )由(I )知321nn a =⨯-因为212()n n f x a x a x a x =+++ 所以112()2n n f x a a x na x -'=+++从而12(1)2n f a a na '=+++ =()()23212321(321)n n ⨯-+⨯-++⨯-=()232222n n +⨯++⨯ -()12n +++ =()1(1)31262n n n n ++-⋅-+由上()()22(1)23131212n f n n n '--=-⋅-()21221n n --=()()1212121(21)nn n n -⋅--+=12(1)2(21)nn n ⎡⎤--+⎣⎦① 当1n =时,①式=0所以22(1)2313f n n '=-; 当2n =时,①式=-120<所以22(1)2313f n n '<- 当3n ≥时,10n ->又()011211nnn nn n nn C C C C -=+=++++ ≥2221n n +>+所以()()12210nn n ⎡⎤--+>⎣⎦即①0>从而2(1)f '>22313n n -4.(本小题满分14分) 已知动圆过定点,02p⎛⎫⎪⎝⎭,且与直线2p x =-相切,其中0p >.(I )求动圆圆心C 的轨迹的方程;(II )设A 、B 是轨迹C 上异于原点O 的两个不同点,直线O A 和O B 的倾斜角分别为α和β,当,αβ变化且αβ+为定值(0)θθπ<<时,证明直线A B 恒过定点,并求出该定点的坐标.解:(I )如图,设M 为动圆圆心,,02p⎛⎫⎪⎝⎭为记为F ,过点M 作直线2p x =-的垂线,垂足为N ,由题意知:M F M N =即动点M 到定点F 与定直线2p x =-的距离相等,由抛物线的定义知,点M 的轨迹为抛物线,其中,02pF ⎛⎫⎪⎝⎭为焦点,2p x =-为准线,所以轨迹方程为22(0)y px P =>;(II )如图,设()()1122,,,A x y B x y ,由题意得12x x ≠(否则αβπ+=)且12,0x x ≠所以直线A B 的斜率存在,设其方程为y kx b =+,显然221212,22y y x x pp==,将y kx b =+与x =22(0)y px P =>联立消去x,得2220k y p y p b -+=由韦达定理知121222,p pb y y y y kk+=⋅=①(1)当2πθ=时,即2παβ+=时,ta n ta n 1αβ⋅=所以121212121,0y y x x y y x x ⋅=-=,221212204y y y y p-=所以2124y y p =由①知:224pb p k=所以2.b pk =因此直线A B 的方程可表示为2y kx Pk =+,即(2)0k x P y +-=所以直线A B 恒过定点()2,0p -(2)当2πθ≠时,由αβθ+=,得tan tan()θαβ=+=tan tan 1tan tan αβαβ+-=122122()4p y y y y p+-将①式代入上式整理化简可得:2tan 2p b pkθ=-,所以22tan p b pk θ=+,此时,直线A B 的方程可表示为y kx =+22tan ppk θ+即2(2)0tan p k x p y θ⎛⎫+--= ⎪⎝⎭所以直线A B 恒过定点22,tan p p θ⎛⎫- ⎪⎝⎭所以由(1)(2)知,当2πθ=时,直线A B 恒过定点()2,0p -,当2πθ≠时直线A B 恒过定点22,tan p p θ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 5.(本小题满分12分)已知椭圆C 1的方程为1422=+yx,双曲线C 2的左、右焦点分别为C 1的左、右顶点,而C 2的左、右顶点分别是C 1的左、右焦点. (Ⅰ)求双曲线C 2的方程; (Ⅱ)若直线2:+=kx y l 与椭圆C 1及双曲线C 2都恒有两个不同的交点,且l 与C 2的两个交点A 和B 满足6<⋅OB OA (其中O 为原点),求k 的取值范围.解:(Ⅰ)设双曲线C 2的方程为12222=-by a x ,则.1,31422222==+=-=b c b a a 得再由故C 2的方程为.1322=-yx(II )将.0428)41(1422222=+++=++=kx x k yxkx y 得代入由直线l 与椭圆C 1恒有两个不同的交点得,0)14(16)41(16)28(22221>-=+-=∆kk k即 .412>k ①0926)31(1322222=---=-+=kx x k yxkx y 得代入将.由直线l 与双曲线C 2恒有两个不同的交点A ,B 得.131.0)1(36)31(36)26(,0312222222<≠⎪⎩⎪⎨⎧>-=-+-=∆≠-k k k k k k 且即)2)(2(,66319,3126),,(),,(22+++=+<+<⋅--=⋅-=+B A B A B A B A B A B A B A B A B B A A kx kx x x y y x x y y x x OB OA kx x kk x x y x B y x A 而得由则设.1373231262319)1(2)(2)1(222222-+=+-⋅+--⋅+=++++=kk kk k kk x x k x x kB A B A.0131315,613732222>--<-+kk kk 即于是解此不等式得.31151322<>k k或 ③由①、②、③得.11513314122<<<<kk或故k 的取值范围为)1,1513()33,21()21,33()1513,1( ----6.(本小题满分12分)数列{a n }满足)1(21)11(1211≥+++==+n a nn a a nn n 且.(Ⅰ)用数学归纳法证明:)2(2≥≥n a n ;(Ⅱ)已知不等式)1(:,0)1l n (2≥<><+n e a x x x n 证明成立对,其中无理数e=2.71828….(Ⅰ)证明:(1)当n=2时,222≥=a ,不等式成立. (2)假设当)2(≥=k k n 时不等式成立,即),2(2≥≥k a k那么221))1(11(1≥+++=+kk k a k k a . 这就是说,当1+=k n 时不等式成立.根据(1)、(2)可知:22≥≥n a k 对所有成立. (Ⅱ)证法一:由递推公式及(Ⅰ)的结论有 )1.()2111(21)11(221≥+++≤+++=+n a nn a nn a n nnn n两边取对数并利用已知不等式得 n nn a nn a ln )2111ln(ln 21++++≤+.211ln 2nn nn a +++≤ 故nn n n n a a 21)1(1ln ln 1++≤-+ ).1(≥n上式从1到1-n 求和可得 121212121)1(1321211ln ln -++++-++⨯+⨯≤-n n nn a a.22111121121121111)3121(211<-+-=--⋅+--++-+-=nnn nn即).1(,2ln 2≥<<n ea a n n 故(Ⅱ)证法二:由数学归纳法易证2)1(2≥->n n n n对成立,故).2()1(1)1(11(21)11(21≥-+-+<+++=+n n n a n n a nn a n nn n令).2())1(11(),2(11≥-+≤≥+=+n b n n b n a b nn n n 则取对数并利用已知不等式得 n n b n n b ln ))1(11ln(ln 1+-+≤+).2()1(1ln ≥-+≤n n n b n上式从2到n 求和得 )1(1321211ln ln 21-++⨯+⨯≤-+n n b b n.11113121211<--++-+-=nn因).2(3,3ln 1ln .313ln 11122≥=<+<=+=+++n ee b b a b n n 故故1,,,2,132222121≥<<<≥<-<+n e a e a e a n e e a n n 对一切故又显然成立. 7.(本小题满分12分)已知数列:,}{且满足的各项都是正数n a .),4(,21,110N n a a a a n n n ∈-==+(1)证明;,21N n a a n n ∈<<+ (2)求数列}{n a 的通项公式a n . 解:(1)方法一 用数学归纳法证明:1°当n=1时,,23)4(21,10010=-==a a a a∴210<<a a ,命题正确. 2°假设n=k 时有.21<<-k k a a 则)4(21)4(21,1111k k k k k k a a a a a a k n ---=-+=--+时).4)((21))((21)(211111k k k k k k k k k k a a a a a a a a a a ---=+---=-----而.0,04.0111<-∴>--<----k k k k k k a a a a a a又.2])2(4[21)4(2121<--=-=+k k k k a a a a∴1+=k n 时命题正确.由1°、2°知,对一切n ∈N 时有.21<<+n n a a金太阳新课标资源网 金太阳新课标资源网方法二:用数学归纳法证明:1°当n=1时,,23)4(21,10010=-==a a a a ∴2010<<<a a ;2°假设n=k 时有21<<-k k a a 成立, 令)4(21)(x x x f -=,)(x f 在[0,2]上单调递增,所以由假设有:),2()()(1f a f a f k k <<-即),24(221)4(21)4(2111-⨯⨯<-<---k k k k a a a a也即当n=k+1时 21<<+k k a a 成立,所以对一切2,1<<∈+k k a a N n 有 (2)下面来求数列的通项:],4)2([21)4(2121+--=-=+n n n n a a a a 所以21)2()2(2--=-+n n a an n n n n n n n n b b b b b a b 22212122222112)21()21(21)21(2121,2-+++----==⋅-=--=-=-= 则令,又b n =-1,所以1212)21(22,)21(---=+=-=n nn n n b a b 即。
专题8.9 《空间向量与立体几何》单元测试卷一、单选题1.(2021·湖南湘潭·月考(理))已知正四棱锥P ABCD -2AB =,则正四棱锥P ABCD -的侧面积为( )A .B .4C .D .2.(2020·北京高三二模)某四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的最长侧棱的长为( )A .2B .C .D .43.(2020·四川武侯·成都七中月考)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .32B .1C .13D .124.(2019·陕西西安·高新一中高二期末(理))如图,在四面体O ABC -中,1G 是ABC 的重心,G 是1OG 上的一点,且12OG GG =,若OG xOA yOB zOC =++,则(,,)x y z 为( )A .111(, , )222B .222(,, )333 C .111(, , )333 D .222(, , )999 5.(2020·云南高三月考(理))如图所示,在正方体1111ABCD A BC D -中,点E 为线段AB 的中点,点F 在线段AD 上移动,异面直线1BC 与EF 所成角最小时,其余弦值为( )A .0B .12CD .11166.(2020·河北正定中学高三月考)已知平面α,β,γ和直线l ,下列命题中错误的是( ) A .若αβ⊥,//βγ,则αγ⊥B .若αβ⊥,则存在l α⊂,使得//l βC .若a γ⊥,βγ⊥,l αβ=,则l γ⊥D .若αβ⊥,//l α,则l β⊥7.(2020·山东济宁·高二月考)在正方体1111ABCD A BC D -中,棱AB ,11A D 的中点分别为E ,F ,则直线EF 与平面11AA D D 所成角的正弦值为( )A B C D 8.(2020·山东济宁·高二月考)如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A BC D -中,E 为BC 的中点,点P 在底面ABCD 上(包括边界....)移动,且满足11B P D E ⊥,则线段1B P 的长度的最大值为( )A.B.C.D.359.(2020·福建省泉州第一中学月考)如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1棱长为8,点H在棱AA1上,且HA1=2,在侧面BCC1B1内作边长为2的正方形EFGC1,P是侧面BCC1B1内一动点,且点P到平面CDD1C1HP的最小值是()距离等于线段PF的长,则当点P在侧面BCC1B1运动时,2A.87B.88C.89D.9010.(2020·广西柳州·二模(理))如图所示,在直角梯形BCEF中,∠CBF=∠BCE=90°,A,D分别是BF,CE上的点,AD∥BC,且AB=DE=2BC=2AF(如图1),将四边形ADEF沿AD折起,连结BE、BF、CE(如图2).在折起的过程中,下列说法中正确的个数()①AC∥平面BEF;②B、C、E、F四点可能共面;③若EF⊥CF,则平面ADEF⊥平面ABCD;④平面BCE与平面BEF可能垂直A.0B.1C.2D.3二、多选题11.(2020·山东曲阜一中)在正方体1111ABCD A BC D -中,若E 为11AC 的中点,则与直线CE 不垂直的有( )A .ACB .BDC .1AD D .1A A12.(2020·山东曲阜一中)如图,已知E 是棱长为2的正方体1111ABCD A BC D -的棱BC 的中点,F 是棱1BB 的中点,设点D 到面1AED 的距离为d ,直线DE 与面1AED 所成的角为θ,面1AED 与面AED 的夹角为α,则( )A .DF ⊥面1AEDB .43d =C .45sin 15θ=D .2cos 3α= 13.(2020·历下·山东师范大学附中高二月考)下列命题中不正确的是( )A .a b a b -=+是,a b 共线的充要条件B .若,C ABD 共线,则//AB CDC .,,A B C 三点不共线,对空间任意一点O ,若311488OP OA OB OC =++,则,,,P A B C 四点共面 D .若,,,P A B C 为空间四点,且有PA PB PC λμ=+(,PB PC 不共线),则1λμ+=是,,A B C 三点共线的充分不必要条件14.(2020·南京市第十四中学高二月考)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,12AC BC AA ===,90ACB ∠=︒,D ,E ,F 分别为AC ,1AA ,AB 的中点.则下列结论正确的是( )A .1AC 与EF 相交B .11//BC 平面DEFC .EF 与1AC 所成的角为90︒D .点1B 到平面DEF 的距离为2三、填空题 15.(2020·山东曲阜一中)已知向量1e ,2e ,3e 是三个不共面的非零向量,且1232a e e e =-+,12342b e e e =-+-,123115c e e e λ=++,若向量a ,b ,c 共面,则λ=________.16.(2020·扬州大学附属中学东部分校高三月考)在长方体1111ABCD A BC D -中,11,AB BC AA ===则异面直线1AD 与1DB 所成角的余弦值为__________.17.(2020·江苏省梅村高级中学高三开学考试)二面角的棱上有A ,B 两点,直线AC ,BD 分别在这个二面角的两个半平面内,且都垂直于AB .已知4AB =,6AC =,8BD =,CD =,则该二面角的大小为________.18.(2020·全国高二课时练习)已知()3211a λ=-,,,()102b μμ=+,,.若a b ⊥,则μ=_____;若//a b ,则λ+μ=_____.19.(2020·福建省泉州第一中学月考)在长方体ABCD -A ’B ’C ’D ’中,AB =AA ’=2AD =2,以D 为原点,DA ,DC ,'DD 方向分别为x 轴,y 轴,z 轴正方向建立空间直角坐标系,则'AC =_______,若点P 为线段AB 的中点,则P 到平面A ’BC ’距离为___________20.(2020·福建省泰宁第一中学月考)如图,在正四棱1111ABCD A BC D -中,底面边长为2,1CC =4,直线1A B 与1AD 所成角的余弦值为______.直线1CC 与平面1ACD 所成角的正弦值为 ______.21.(2020·山东潍坊·高三月考)正方体1111ABCD A BC D -的棱长为1,E ,F 分别为BC ,1CC 的中点.则平面AEF 截正方体所得的截面面积为______;以点E 11ACC A 的交线长为______.四、解答题22.(2020·历下·山东师范大学附中高二月考)如图,已知1111ABCD A BC D -是四棱柱,底面ABCD 是正方形,132AA AB ==,,且1160C CB C CD ︒∠=∠=,设1,,CD C a b B CC c ===.(1)试用,,a b c 表示1AC ; (2)已知O 为对角线1AC 的中点,求CO 的长.23.(2020·历下·山东师范大学附中高二月考)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,2ABC π∠=,D 是棱AC 的中点,且11AB BC BB ===.(1)求证: 1//AB 平面1BC D ;(2)求直线1AB 到平面1BC D 的距离.24.(2020·江苏鼓楼·南京师大附中高三月考)如图所示,在多面体ABCDFE 中,四边形ABEF 为正方形,平面ABEF ⊥平面,CDFE CD ∥,90,22EF CDF DFE EF CD ∠=∠=︒==.(1)若1DF =,证明:平面ACF ⊥平面BCE ;(2)若二面角A BC E --的余弦值为,求DF 的长. 25.(2020·宁夏高三其他(理))如图,在四棱柱1111ABCD A BC D -中,1AA ⊥平面ABCD ,底面ABCD满足AD ∥BC ,且12AB AD AA BD DC =====,(Ⅰ)求证:AB ⊥平面11ADD A ;(Ⅱ)求直线AB 与平面11B CD 所成角的正弦值.26.(2020·河南高三其他(理))如图,在三棱锥P ABC -中,底面是正三角形,24AB PA ==,PA ⊥底面ABC ,点E ,F 分别为AC ,PC 的中点.(1)求证:平面BEF ⊥平面P AC ;(2)在线段PB (不含端点)上是否存在点G ,使得平面EFG 与平面PBC 若存在,确定点G 的位置;若不存在,请说明理由.27.(2020·历下·山东师范大学附中高二月考)如图(1)所示,在Rt ABC 中,90︒∠=C ,3,6BC AC ==,,D E 分别是,AC AB 上的点,且//,2DE BC DE =,将ADE 沿DE 折起到1A DE △的位置,使1AC CD ⊥,如图(2)所示.(1)求证:1AC ⊥平面BCDE ;(2)若M 是1A D 的中点,求CM 与平面1A BE 所成角的大小;(3)线段BC (不包括端点)上是否存在点P ,使平面1A DP 与平面1A BE 垂直?说明理由.。
课时作业(五) [第5讲 函数的单调性与最值](时间:45分钟 分值:100分)1.下列函数f (x )中,满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2)的是( )A .f (x )=1xB .f (x )=(x -1)2C .f (x )=e xD .f (x )=ln(x +1)2.已知函数f (x )=ax 2-2ax +3-b (a >0)在[1,3]上有最大值5和最小值2,则a +b=( )A .0B .1C .-1D .23.已知f (x )为R 上的减函数,则满足f (1x)>f (1)的实数x 的取值范围是( ) A .(-∞,1)B .(1,+∞)C .(-∞,0)∪(0,1)D .(-∞,0)∪(1,+∞)4.已知函数f (x )=-x 2+ax -b +1(a ,b ∈R )对任意实数x 都有f (1-x )=f (1+x )成立.若当x ∈[-1,1]时,f (x )>0恒成立,则实数b 的取值范围是( )A .-1<b <0B .b <-2C .b <-1或b >2D .不能确定5.函数y =x +1-x -1的值域为( )A .(-∞,2]B .(0,2]C .[2,+∞)D .[0,+∞)6.已知m >2,点(m -1,y 1),(m ,y 2),(m +1,y 3)都在二次函数y =x 2-2x 的图像上,则( )A .y 1<y 2<y 3B .y 1<y 3<y 2C .y 2<y 1<y 3D .y 3<y 2<y 17.[2013·安庆一中三模] 定义在R 上的函数f (x )=e x +e -x +|x |,则满足f (2x -1)<f (3)的x 的取值范围是( )A .(-2,2)B .(-∞,2)C .(2,+∞)D .(-1,2)8.[2013·金华模拟] 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-6x +6,x ≥0,3x +4,x <0.若互不相等的实数x 1,x 2,x 3满足f (x 1)=f (x 2)=f (x 3),则x 1+x 2+x 3的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤203,263 B. (203,263) C.⎝ ⎛⎦⎥⎤113,6 D. (113,6) 9.设g (x )是定义在R 上以1为周期的函数.若f (x )=x +g (x )在[3,4]上的值域为[-2,5],则f (x )在区间[-10,10]上的值域为( )A .[-15,11]B .[-15,12]C .[-19,10]D .[-12,15]10.函数y =1-x +x +3的最大值和最小值分别是________.11.函数f (x )=x 2-|x |的单调递减区间是________.12.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是________. 13.[2013·茂名二模] 若对∀x ∈A ,y ∈B (A ⊆R ,B ⊆R )有唯一确定的f (x ,y )与之对应,则称f (x ,y )为关于x ,y 的二元函数.定义满足下列性质的二元函数f (x ,y )为关于x ,y 的广义“距离”:(1)非负性:f (x ,y )≥0,当且仅当x =y 时取等号;(2)对称性:f (x ,y )=f (y ,x );(3)三角不等式:f (x ,y )≤f (x ,z )+f (z ,y )对任意的实数z 均成立.现给出三个二元函数:①f (x ,y )=|x -y |;②f (x ,y )=(x -y )2;③f (x ,y )=x -y .请选出所有能够成为关于x ,y 的广义“距离”的函数序号:________.14.(10分)函数f (x )=log 9(x +8-a x )在[1,+∞)上是增函数,求a 的取值范围.15.(13分)利用单调性的定义证明:函数f (x )=x +2在[-2,+∞)上是增函数.。
高考数学系列 1 单元测评(五) 测试内容:平面向量、数系的扩充与复数的引入 测试时间:120分钟 试卷满分:150分 第Ⅰ卷 (选择题 共60分) 一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分. 1.如图,在平行四边形ABCD中,O是对角线AC,BD的交点,N是线段OD的中点,AN的延长线与CD交于点E,则下列说法错误的是( )
A.AC→=AB→+AD→ B.BD→=AD→-AB→ C.AO→=12AB→+12AD→
D.AE→=53AB→+AD→ 解析:排除法.如题图,AC→=AB→+AD→,故A正确. 而BD→=AD→-AB→,故B正确. AO→=12AC→=12(AD→+AB→)=12AB→+12AD→,故C正确,所以选D. 答案:D 2.若i为虚数单位,则复数1+i33-2i等于( ) A.513-113i B.113-113i C.1-15i D.15-15i 解析:1+i33-2i=1-i3-2i=1-i3+2i3-2i3+2i=3+2-3i+2i13= 5-i13=513-113i.
答案:A 3.已知复数z=1+i,则z2-2zz-1等于( ) 高考数学系列 2 A.2i B.-2i C.2 D.-2 解析:将已知代入得:1+i2-21+i1+i-1=(-i)[(1+i)2-2(1+i)]=(-i)(2i-2-2i)=2i,故选A. 答案:A 4.若|a|=1,|b|=2,c=a+b,且c⊥a,则向量a与b的夹角θ为( ) A.60° B.90° C.120° D.150° 解析:(a+b)·a=0,a2+a·b=0,
cosθ=a·b|a||b|=-a2|a||b|=-|a||b|=-12,
∴θ=120° 答案:C 5.设复数(a+i)2对应的点在y轴负半轴上,则实数a的值是( ) A.-1 B.1 C.-2 D.2
解析:∵(a+i)2=a2-1+2ai,∴ 2a<0a2-1=0,解得a=-1. 答案:A 6.已知点P为△ABC所在平面上的一点,且AP→=13AB→+tAC→,其中t为实数,若点P落在△ABC的内部,则t的取值范围是( ) A.0<t<14 B.0<t<13
C.0<t<12 D.0<t<23 解析:如图,E、F分别为AB、BC的三等分点,
由AP→=13AB→+tAC→可知, P点落在EF上,而EF→=23AC→, ∴点P在E点时,t=0, 点P在F点时,t=23.而P在△ABC的内部,
∴0<t<23. 答案:D 高考数学系列 3 7.已知|a|=2|b|≠0,且关于x的方程x2+|a|x+a·b=0有实根,则a与b的夹角θ的取值范围是( )
A.[0,π6] B.[π3,π] C.[π3,2π3] D.[π6,π] 解析:∵方程x2+|a|x+a·b=0有实根, ∴Δ=|a|2-4a·b≥0∴a·b≤14|a|2.
∴cosθ=a·b|a||b|≤14|a|2|a|·12|a|=12. ∴a、b夹角θ的取值范围是π3,π.故选B. 答案:B 8.已知向量复数a、b的夹角为60°,|a|=3,|b|=2,若(3a+5b)⊥(ma-b),则m的值是( )
A.3223 B.2342 C.2942 D.4229 解析:∵(3a+5b)⊥(ma-b),∴(3a+5b)·(ma-b)=0, 即3ma2-5b2+(5m-3)a·b=0,
∴27m-20+(5m-3)×3×2cos60°=0,解得m=2942. 答案:C 9.已知向量a,b,c满足|a|=1,|b|=2,|c|=4,且a,b,c,两两夹角均为120°,则|a+b+c|=( ) A.7 B.7 C.35 D.7或7 解析:|a+b+c|2 =a2+b2+c2+2a·b+2b·c+2a·c=|a|2+|b|2+|c|2+2|a|·|b|·cos120°+2|b|·|c|·cos120°+2|a|·|c|·cos120°
=1+4+16+2×1×2×-12+2×2×4×-12+2×1×4×-12 =21-2-8-4=7 ∴|a+b+c|=7 答案:A
10.已知两点M(-1,0),N(1,0),若直线3x-4y+m=0上存在点P满足PM→·PN→=0,则实数m的取值范围是( ) 高考数学系列 4 A.(-∞,-5]∪[5,+∞) B.(-∞,-25]∪[25,+∞) C.[-25,25] D.[-5,5]
解析:设P(x,y),则PM→=(-1-x,-y), PN→=(1-x,-y), PM→·PN→=(-1-x)(1-x)+(-y)·(-y)= x2+y2-1=0. ∴x2+y2=1,因此P的轨迹为单位圆,又P点在直线3x-4y+m=0上.
∴原点到直线的距离d=|m|5≤1,∴|m|≤5. ∴-5≤m≤5,∴实数m的取值范围是[-5,5]. 答案:D
11.已知O是△ABC所在平面内一点,且满足BA→·OA→+|BC→|2=AB→·OB→+|AC→|2,则点O( ) A.在AB边的高所在的直线上 B.在∠C平分线所在的直线上 C.在AB边的中线所在的直线上 D.是△ABC的外心
解析:由已知条件BA→·OA→+|BC→|2=AB→·OB→+|AC→|2可得BA→·(OA→+OB→)=(AC→+BC→)·(AC→+CB→)=(AC→+BC→)·AB→,即AB→·(AC→+BC→+OA→+OB→)=AB→·(2OC→)=0,所以点O在AB边的高所在的直线上. 答案:A
12.已知O是△ABC内部一点,OA→+OB→+OC→=0,AB→·AC→=23,且∠BAC=30°,则△AOB的面积为( )
A.2 B.1 C.12 D.13
解析:由OA→+OB→+OC→=0得O为△ABC的重心. ∴S△AOB=13S△ABC,又AB→·AC→=|AB→||AC→|cos30°=23,
得|AB→||AC→|=4.∴S△ABC=12|AB→||AC→|sin30°=1. ∴S△AOB=13. 高考数学系列 5 答案:D 第Ⅱ卷 (非选择 共90分) 二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分. 13.已知复数z1=cosθ-i,z2=sinθ+i,则z1·z2的实部最大值为__________,虚部最大值为__________. 解析:z1·z2=(cosθsinθ+1)+i(cosθ-sinθ).
实部为cosθsinθ+1=1+12sin2θ≤32,
所以实部的最大值为32. 虚部为cosθ-sinθ=2sinπ4-θ≤2, 所以虚部的最大值为2. 答案:32 2
14.已知平面上不共线的四点O,A,B,C,若OA→-3OB→+2OC→=0,则|AB→||BC→|等于__________. 解析:∵OA→-OB→=2(OB→-OC→),BA→=2CB→, ∴|BA→|=2|CB→|,∴|AB→||BC→|=2. 答案:2 15.已知A、B是圆心为C,半径为5的圆上两点,且|AB→|=5,则AC→·CB→=__________. 解析:如图所示,△ABC为等边三角形.
∴AC→·CB→=|AC→|·|CB→|·cos120°=5×5×-12=-52. 答案:-52 16.已知a与b夹角为θ,定义a×b为a与b的“向量积”,a×b是一个向量,它的长度|a×b|=|a|·|b|sinθ.若u=(2,0),u-v=(1,-3),则|u×(u+v)|=__________. 高考数学系列 6 解析:u+v=2u-(u-v)=(4,0)-(1,-3) =(3,3).
观察图形易得u=(2,0)与u+v=(3,3)的夹角为π6.
∴|u×(u+v)|=22+02×32+32×sinπ6=23. 答案:23 三、解答题:本大题共6小题,共70分.
17.(10分)已知z=a-i1-i(a>0),复数ω=z(z+i)的虚部减去它的实部所得的差等于32,求复数ω. 解析:由已知得,z=a-i1+i2=a+1+a+1i2,
∴ω=a+1+a-1i2·[a+1+a-1i2+i] =a+1+a-1i2·a+1+a+1i2=a+11+ai2, ∴aa+12-a+12=32. ∴a2=4,∴a=2或a=-2(舍), ∴ω=32+3i 18.(12分)设a=(-1,1),b=(4,3),c=(5,-2), (1)求证a与b不共线,并求a与b的夹角θ的余弦值; (2)求c在a方向上的投影; (3)求λ1和λ2,使c=λ1a+λ2b. 解析:(1)∵a=(-1,1),b=(4,3),且-1×3≠1×4, ∴a与b不共线. 又a·b=-1×4+1×3=-1,|a|=2,|b|=5,
∴cosθ=a·b|a||b|=-152=-210. (2)∵a·c=-1×5+1×(-2)=-7, ∴c在a方向上的投影为a·c|a|=-72=-722. (3)∵c=λ1a+λ2b, ∴(5,-2)=λ1(-1,1)+λ2(4,3) =(4λ2-λ1,λ1+3λ2),