高考全真模拟卷汇编十三大市篇数学附加题智能化答案小手册使用建议:本答案(小手册)为偶数页活页装订。
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江苏省南京市、盐城市2017届高三第一次模拟考试21. A. 由切割线定理得PD·PA=PC·PB,则4×(2+4)=3×(3+BC),解得BC=5.(4分) 又因为AB是半圆O的直径,所以∠ADB=, (6分) 则在Rt△PDB中,BD=-=-=4.(10分) B. 由题意得--=λ-, (4分)则--(8分)解得m=0,λ=-4.(10分) C. 直线l:(t为参数)化为普通方程为4x-3y=0, (2分)圆C的极坐标方程ρ=2cos θ化为直角坐标方程为(x-1)2+y2=1, (4分) 则圆C的圆心到直线l的距离为d=-=, (6分) 所以AB=2-=.(10分) D. 由柯西不等式,得(x+2y+z)2≤(12+22+12)·(x2+y2+z2),即x+2y+z≤·.(5分)又因为x+2y+z=1,所以x 2+y 2+z 2≥,当且仅当 = =,即x=z=,y=时取等号. 综上,(x 2+y 2+z 2)min = .(10分) 22. (1) 甲班和乙班“在星期一不同时上综合实践课”的概率为P=1- = . (4分)(2) 由题意得XB,P (X=k )=-,k=0,1,2,3,4,5. (6分)所以X 的概率分布列为(8分)故X 的数学期望为E (X )=5× =. (10分)23. (1) ①k -n - -=k ·- -n · -- -=- - -- -=0.(2分)②k 2 -n (n-1) - --n - -=k 2· - -n (n-1)· - - - -n · -- -=k · - - - - - -- -=- - - - --=0.(4分)(2) 方法一:由(1)可知当k ≥2时,(k+1)2 =(k 2+2k+1)=k 2 +2k +=[n (n-1) - - +n - - ]+2n - -+ =n (n-1) - -+3n - -+ .(6分)故12 +22 +32 +…+(k+1)2 +…+(n+1)2=(12 +22 )+n (n-1)( - + - +…+ -- )+3n ( - + - +…+ - -)+( + +…+ ) =(1+4n )+n (n-1)2n-2+3n (2n-1-1)+(2n -1-n ) =2n-2(n 2+5n+4).(10分)方法二:当n ≥3时,由二项式定理,有(1+x )n =1+ x+ x 2+…+ x k +…+ x n ,两边同乘以x ,得(1+x )n x=x+ x 2+ x 3+…+ x k+1+…+x n+1, 两边对x 求导,得(1+x )n +n (1+x )n-1x=1+2 x+3 x 2+…+(k+1) x k +…+(n+1) x n ,(6分)两边再同时乘以x ,得(1+x )n x+n (1+x )n-1x 2=x+2 x 2+3 x 3+…+(k+1) x k+1+…+(n+1)x n+1, 两边再对x 求导,得(1+x )n +n (1+x )n-1x+n (n-1)·(1+x )n-2x 2+2n (1+x )n-1x=1+22 x+32 x 2+…+(k+1)2 x k +…+(n+1)2x n .(8分)令x=1,得2n +n ·2n-1+n (n-1)·2n-2+2n ·2n-1=1+22 +32 +…+(k+1)2 +…+(n+1)2 ,即12 +22 +32 +…+(k+1)2 +…+(n+1)2=2n-2(n 2+5n+4). (10分)江苏省南通市、泰州市2017届高三第一次模拟考试21. A. 设CD=x,则CE=2x.因为CA=1,CB=3,由相交弦定理,得CA·CB=CD·CE,所以1×3=x×2x=2x2,所以x=.(2分) 取DE的中点H,连接OH,则OH⊥DE.因为OH2=OE2-EH2=4-=,所以OH=.(6分) 又因为CE=2x=,所以△OCE的面积S=OH·CE=××=.(10分)B. 设A=,因为向量-是矩阵A属于特征值-1的一个特征向量,所以-=(-1)-=-,所以---(4分)因为点P(1,1)在矩阵A对应的变换作用下变为点P'(3,3),所以=,所以(8分) 解得a=1,b=2,c=2,d=1,所以A=.(10分) C. 方法一:在ρ=4sin θ中,令θ=,得ρ=4sin =2,即AB=2.(10分) 方法二:以极点O为坐标原点,极轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系.直线θ=(ρ∈R)的直角坐标方程为y=x,①(3分) 曲线ρ=4sin θ的直角坐标方程为x2+y2-4y=0. ②(6分) 由①②得或(8分) 所以A(0,0),B(2,2),所以直线θ=(ρ∈R)被曲线ρ=4sin θ所截得的弦长AB=2.(10分) D. y=3sin x+2=3sin x+4, (2分) 由柯西不等式得y2=(3sin x+4)2≤(32+42)(sin2x+cos2x)=25,(8分)所以y max=5,此时sin x=,所以函数y=3sin x+2的最大值为5.(10分) 22.以{,,}为正交基底,建立如图所示的空间直角坐标系A-xyz.(第22题)(1) 因为=(1,2,2),=(2,0,1),所以cos<,>===,所以AP与AQ所成角的余弦值为.(4分)(2) 由题意可知,=(0,0,2),=(2,0,2λ).设平面APQ的法向量为n=(x,y,z),则即令z=-2,则x=2λ,y=2-λ,所以n=(2λ,2-λ,-2).(6分) 又因为直线AA1与平面APQ所成的角为45°,所以|cos<n,>|==--=,可得5λ2-4λ=0.又因为λ≠0,所以λ=.(10分) 23. (1) 抛物线x2=2py(p>0)的准线方程为y=-,已知M(m,1),由抛物线定义,知MF=1+,所以1+=2,即p=2,所以抛物线的方程为x2=4y.(3分) (2) 因为y=x2,所以y'=x.设点E,t≠0,则抛物线在点E处的切线方程为y-=t(x-t).令y=0,则x=,即点P.因为P,F(0,1),所以直线PF的方程为y=--,即2x+ty-t=0,则点E到直线PF的距离为d=-=.(5分)联立方程组-消元,得t2y2-(2t2+16)y+t2=0.因为Δ=(2t2+16)2-4t4=64(t2+4)>0,所以y1=,y2=-,所以AB=y1+1+y2+1=y1+y2+2=+2=.(7分)所以△EAB的面积为S=××=×.不妨设g(x)=(x>0),则g'(x)=(2x2-4).当x∈(0,)时,g'(x)<0,所以g(x)在(0,)上单调递减;当x∈(,+∞)时,g'(x)>0,所以g(x)在(,+∞)上单调递增.所以当x=时,g(x)min==6.所以△EAB面积的最小值为3.(10分)江苏省无锡市2017届高三第一次模拟考试21. (1) 因为ρ=8sinθ,所以ρ2=8ρsinθ,所以x2+y2=8y,即x2+(y-4)2=16.(4分) (2) 直线的直角坐标方程为y=x+2.(6分) 曲线C为圆,则圆心(0,4)到直线的距离为,所以AB=2-=2.(10分)22. (1) 设M=,即=-,=-, (2分) 解得a=3,b=-,c=-4,d=4, (4分)所以M=--.(6分)(2) 设矩阵M的特征多项式为f(λ),所以f(λ)=--=(λ-3)(λ-4)-6=λ2-7λ+6, (8分)令f(λ)=0,则λ1=1,λ2=6.所以矩阵M的特征值为1和6.(10分) 23. (1) 由题意得+3x=1,所以x=,又++y=1,所以y=.(2分) 记“甲、乙两人所付的停车费相同”为事件A,则P(A)=×+×+×=,所以甲、乙两人所付停车费相同的概率为.(4分)(2) 设甲、乙两人所付的停车费用之和为ζ,ζ可能取得的值为0,1,2,3,4,5,P(ζ=0)=,P(ζ=1)=×+×=,P(ζ=2)=×+×+×=,P(ζ=3)=×+×+×=,P(ζ=4)=×+×=,P(ζ=5)=×=.所以ζ(8分) 所以E(ζ)=0×+1×+2×+3×+4×+5×=.(10分)24. (1) 以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,2,0),P(0,0,1).因为E,F,G分别为BC,PD,PC的中点,所以E,F,G,所以=-,=-,所以·=--+=-1, (2分) 所以cos<,>===-,即EF与DG所成角的余弦值为.(4分)(第24题)(2) 设平面PBC的法向量为n=(x,y,z),因为=(0,1,0),=(1,0,-1),由于n⊥,n⊥,所以-令x=1,所以n=(1,0,1), (6分) 则∥n.设M(x1,y1,z1),N(x2,y2,z2),所以---①因为点M,N分别是线段EF,DG上的点, 所以=λ,=t,λ∈R,t∈R.因为=--,所以=(x2,y2-2,z2),所以---且--(8分)所以y2-y1=-t-λ+,x2-x1=t+λ-1,z2-z1=t-λ,将上式代入①,得----解得所以点M,N的坐标分别为M,N.(10分)江苏省苏州市2017届高三第一次模拟考试21. A.由切割线定理得FG2=FA·FD.(2分) 又EF=FG,所以EF2=FA·FD,所以=.(5分)因为∠EFA=∠DFE,所以△DEF∽△EAF,故∠FED=∠FAE.(8分) 因为∠FAE=∠BCD,所以∠FED=∠BCD,所以EF∥CB.(10分) B.因为|A|=2×3-1×1=5, (2分)所以A-1=--.(6分)由AC=B,得(A-1A)C=A-1B, 所以C=A-1B=---=--.(10分)C.因为曲线C的极坐标方程为ρsin2θ-4cosθ=0,所以ρ2sin2θ=4ρcos θ,即曲线C的直角坐标方程为y2=4x.(4分)将直线l的参数方程-代入抛物线方程y2=4x,得=4-,即t2+8t=0, (8分) 解得t1=0,t2=-8.所以AB=|t1-t2|=8.(10分)D.因为a,b,x,y都是正数,所以(ax+by)(bx+ay)=ab(x2+y2)+xy(a2+b2) (4分) ≥ab·2xy+xy(a2+b2)=(a+b)2xy, (7分) 又因为a+b=1,所以(ax+by)(bx+ay)≥xy, (9分) 当且仅当x=y时等号成立.(10分) 22. (1) 依题意,随机变量ξ的可能取值是2,3,4,5,6.(2分) 因为P(ξ=2)==, (3分)P(ξ=3)==, (4分) P(ξ=4)==, (5分) P(ξ=5)==, (6分)P(ξ=6)==, (7分) 所以当ξ=4时,其发生的概率最大,最大值为.(8分) (2) 由(1)知E(ξ)=2×+3×+4×+5×+6×=,所以随机变量ξ的数学期望为.(10分) 23. (1) 由=t+(1-t)(t∈R),可知点C的轨迹是M,N两点所在的直线,所以点C的轨迹方程为y+3=--(x-1),即y=x-4.(2分)联立-消去y,化简得x2-12x+16=0, (3分)设点C的轨迹与抛物线y2=4x的交点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=12,x1x2=16,y1y2=(x1-4)(x2-4)=x1x2-4(x1+x2)+16=-16,因为·=x1x2+y1y2=16-16=0,所以OA⊥OB.(5分)(2) 假设存在这样的点P,并设AB是过抛物线的弦,其方程为x=ny+m,代入y2=4x,得y2-4ny-4m=0, (6分) 此时y1+y2=4n,y1y2=-4m,所以k OA k OB=·=·==-=-1,所以m=4(定值),故存在这样的点P(4,0)满足题意.(8分) 设AB的中点为T(x,y),则y=(y1+y2)=2n,x=(x1+x2)=(ny1+4+ny2+4)=(y1+y2)+4=2n2+4,消去n,得y2=2x-8.所以圆心的轨迹方程为y2=2x-8.(10分)江苏省苏北四市2017届高三第一次模拟考试21. A. 连接CD,因为D为弧BC的中点,所以∠DBC=∠DAB,DC=DB.因为AB为半圆O的直径,所以∠ADB=90°,又E为BC的中点,所以EC=EB,所以DE⊥BC,所以△ABD∽△BDE,所以==,所以AB·BC=2AD·BD.(10分) B. 由条件知,Aα=2α,即-=2,即-=, (6分)所以-解得所以a,b的值分别为2,4.(10分) C. 由题意知直线l的直角坐标方程为x-y+m=0,圆C的普通方程为(x-1)2+(y+2)2=9, (5分) 圆心C到直线l的距离d==解得m=-1或m=-5.(10分) D.因为a>0,b>0,c>0,所以+++27abc≥3+27abc=+27abc≥2=18,当且仅当a=b=c=时,取“=”,所以m=18.(6分) 所以不等式|x+1|-2x<m,即|x+1|<2x+18,所以-2x-18<x+1<2x+18,解得x>-,所以原不等式的解集为-.(10分) 22. (1) 设“甲选做D题,且乙、丙都不选做D题”为事件E.甲选做D题的概率为=,乙、丙不选做D题的概率都是=,则P(E)=××=.答:甲选做D题,且乙、丙都不选做D题的概率为.(3分) (2) X的所有可能取值为0,1,2,3.(4分) P(X=0)=-××=,P(X=1)=×+-××-×=,P(X=2)=××-×+-××-=,P(X=3)=××-=.(8分) 所以X的概率分布列为故E(X)=0×+1×+2×+3×=.(10分) 23. (1) (1+x)2n-1的展开式中含x n的项的系数为-, (1分)由(1+x)n-1(1+x)n=(-+-x+…+--x n-1)(+x+…+x n)可知,(1+x)n-1(1+x)n的展开式中含x n的项的系数为-+--+…+--,所以-+--+…+--=-.(4分)(2) 当k∈N*时,k =k ·-=- -=n · - - -=n - -,(6分)所以 +2 +…+n=- -=- -- -(8分)由(1)知 - + - - +…+ - -= -, 即- -- 所以 +2 +…+n=n - . (10分)江苏省常州市2017届高三第一次模拟考试21. A. 如图,延长PO 交圆O 于点B ,连接OA ,设PC=x (x>0),则由PC∶PO=1∶3,得PO=3x , 则PB=5x.因为PA 是圆O 的切线, 所以PA 2=PC ·PB , 即(2 )2=x ·5x ,解得x=2. 所以OA=OC=4. (5分)因为PA 是圆O 的切线, 所以OA ⊥PA.又CD⊥PA,则OA∥CD,因此,==.又OA=4,所以CD=.(10分)(第21-A题)B.由A=,得A-1=--.(5分)由AX=B,得X=A-1B=--=.(10分)(也可由AX=B得到=,所以解得所以X=,也得5分)C. 圆ρ=4sin的直角坐标方程为(x-1)2+(y-)2=4,射线θ=θ0的直角坐标方程可以设为y=kx(x≥0,k>0), (3分) 圆心(1,)到直线y=kx的距离d=.(6分) 根据题意,得2--=2,解得k=.(9分) 即tanθ0=.又θ0∈,所以θ0=.(10分)D.方法一:根据柯西不等式,得[(2x)2+y2](12+12)≥(2x+y)2,化简得4x2+y2≥18, (5分) 当且仅当2x=y=3,即x=,y=3时取等号.因此,当x=,y=3时,4x2+y2取得最小值18.(10分)方法二:由2x+y=6,得y=6-2x,由x>0,y>0,得0<x<3,因此,4x2+y2=4x2+(6-2x)2=8x2-24x+36=-+18.(5分) 当x=,y=3时,4x2+y2取得最小值18.(10分) 22. (1) 根据条件,可得B(a,a,0),C(-a,a,0),D(-a,-a,0),V(0,0,h),E-,所以=--,=.(1分) 故cos<,>=-.(3分) 又因为cos<,>=-,则-=-,解得=.(4分) (2) 由=,可得=--,=,易得=(2a,0,0),=(0,2a,0).设平面BVC的一个法向量为n1=(x1,y1,z1),则--即则取y1=3,z1=2,则n1=(0,3,2), (6分) 同理可得平面DVC的一个法向量为n2=(-3,0,2), (8分) cos<n1,n2>===,结合图形,可以知道二面角B-VC-D的余弦值为-.(10分)23. (1) +-+…+=.(3分)考察等式当且仅当时为常数即等式左边常数项为而等式右边的常数项为所以成立分江苏省镇江市2017届高三第一次模拟考试21. A. 连接AE,EB,OE,由题意知∠AOE=∠BOE=90°.(2分) 因为∠APE是圆周角,∠AOE是同弧上的圆心角,所以∠APE=∠AOE=45°.(4分) 同理可得,∠BPE=∠BOE=45°, (6分)所以PE是∠APB的平分线.(8分) 又PC是∠APB的平分线,所以PC与PE重合,所以直线PC经过点E.(10分) B. 设直线x-y-1=0上任意一点P(x,y)在变换T A的作用下变成点P'(x',y'),由-=,得-(2分)因为P'(x',y')在直线x-y-1=0上,所以x'-y'-1=0,即(-1-b)x+(a-3)y-1=0, (4分) 又因为P(x,y)在直线x-y-1=0上,所以x-y-1=0.(6分)因此----(8分)解得a=2,b=-2.(10分) C. 圆ρ=2cosθ的直角坐标方程为x2+y2=2x, (2分) 即(x-1)2+y2=1,圆心为(1,0); (4分)直线2ρsin=1的直角坐标方程为2=1, (6分) 即x+y-1=0.(8分) 故圆心到直线的距离为d=-=-.(10分) D.因为a>0,b>0,由均值不等式知a2+b2+ab≥3=3ab, (4分) ab2+a2b+1≥33ab, (8分) 两式相乘可得(a2+b2+ab)(ab2+a2b+1)≥9a2b2.(10分) 22. (1) 以{,,}为正交基底建立空间直角坐标系A-xyz,可得B(1,0,0),C(2,2,0),D(0,2,0),P(0,0,2),由E为棱PC的中点,得E(1,1,1),故=(0,1,1),=(-1,2,0),=(1,0,-2), (1分) 设n=(x,y,z)为平面PBD的一个法向量,则n⊥,n⊥,即--不妨令y=1,可得n=(2,1,1)为平面PBD的一个法向量,(3分)于是cos<n,>===.(4分) 所以直线BE与平面PBD所成角的正弦值为.(5分) (2) =(1,2,0),=(-2,-2,2),=(2,2,0),=(1,0,0),由点F在棱PC上,可设=λ,0≤λ≤1,故=+=+λ=(1-2λ,2-2λ,2λ),由BF⊥AC,得·=0,因此2(1-2λ)+2(2-2λ)=0,解得λ=, (7分) 即=-,设n1=(x,y,z)为平面FAB的法向量,则n1·=0,n1·=0,即-不妨令z=1,可得n1=(0,-3,1)为平面FAB的一个法向量, (8分) 取平面ABP的法向量n2=(0,1,0),则cos<n1,n2>==-, (9分) 即sin<n1,n2>=.故二面角F-AB-P的正弦值为.(10分) 23. (1) 当n=1时,=2x>0,解得x2=16,又x>0,故x=4是方程的解.(2分) (2) 假设x=4是f k(x)=2x的解,即f k(4)=8,则n=k+1时,f k+1(4)==8=2×4.综合(1),(2)可知x=4是f k+1(x)=2x的解.(4分) 另一方面,当n=1时,y===在(0,+∞)上单调递减; (6分) 假设n=k时,y=在(0,+∞)上单调递减,则n=k+1时,y====在(0,+∞)上单调递减,故n=k+1时,y=在(0,+∞)上单调递减, (8分) 所以y=在(0,+∞)上单调递减,则=2在(0,+∞)上至多一解.综上,x=4是f n(x)=2x的唯一解.(10分) 江苏省扬州市2017届高三第一次模拟考试21.由题意得-=-,即---解得所以A=, (5分)所以矩阵A的特征多项式为f(λ)=----=λ2-8λ+15, 令f(λ)=0,解得λ=5或λ=3,即矩阵A的特征值为5和3.(10分) 22.将直线l的极坐标方程化为直角坐标方程得y=x, (2分) 将曲线C的参数方程化为普通方程可得y=2-x2(-1≤x≤1).(5分)由-得x2+x-2=0,解得x=1或x=-2,又-1≤x≤1,所以x=1,所以直线l与曲线C的交点的直角坐标为(1,1).(10分) (注:结果多一解的扣2分)23. (1) 甲、乙、丙三人从四门课程中各任选一门,共有43=64种不同的选法,记“甲、乙、丙三人选择的课程互不相同”为事件M,事件M共包含=24个基本事件,则P(M)==,所以甲、乙、丙三人选择的课程互不相同的概率为.(3分) (2) 方法一:X可能的取值为0,1,2,3, (4分) P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,P(X=3)==.(8分) 所以X的分布列为所以X的数学期望E(X)=0×+1×+2×+3×=.(10分) 方法二:甲、乙、丙三人从四门课程中任选一门,可以看成三次独立重复试验,X为甲、乙、丙三人中选修《数学史》的人数,则X~B,所以P(X=k)=-,k=0,1,2,3,所以X的分布列为所以X的数学期望E(X)=3×=.(10分) 24. (1) 因为f i(x)=x i(i∈N),所以F n(x)=(-1)0x0+(-1)1x1+…+(-1)n x n=(1-x)n,所以F2(1)=0, (1分) F2 017(2)=(1-2)2 017=-1.(3分)(2) 因为f i(x)=(x>0,i∈N),所以①当时--所以时结论成立分②假设当时结论成立即-则当时--------------------所以当n=k+1时,结论也成立.综合①②可知,F n(x)=(n∈N*).(10分)江苏省南京市、盐城市、连云港市2017届高三第二次模拟考试21. A. (1) 因为BC是圆O的切线,故由切割线定理得BC2=BM·BA.(2分) 设AM=t,因为AB=8,BC=4,所以42=8(8-t),解得t=6,即线段AM的长为6.(4分) (2) 因为四边形AMNC为圆内接四边形,所以∠A=∠MNB.(6分) 又因为∠B=∠B,所以△BMN∽△BCA, (8分) 所以=.因为AB=2AC,所以BN=2MN.(10分) B. 方法一:在直线l:ax+y-7=0上取点A(0,7),B(1,7-a).因为-=,--=--, (4分)所以A(0,7),B(1,7-a)在矩阵A对应的变换作用下分别得到点A'(0,7b),B'(3,b(7-a)-1).由题意知A',B'在直线l':9x+y-91=0上,所以----(8分)解得a=2,b=13.(10分) 方法二:设直线l上任意一点P(x,y),点P在矩阵A对应的变换作用下得到点Q(x',y').因为-=,所以-(4分) 又因为点Q(x',y')在直线l'上,所以9x'+y'-91=0,即27x+(-x+by)-91=0,所以26x+by-91=0.又点P(x,y)在直线l上,所以有ax+y-7=0, (8分) 所以==-,-解得a=2,b=13.(10分) C. 方法一:直线l的参数方程化为普通方程得4x-3y=4,将曲线C的参数方程化为普通方程得y2=4x.(4分)-联立方程组解得或-所以A(4,4),B-, (8分) 所以AB=-=.(10分)方法二:将曲线C的参数方程化为普通方程得y2=4x.(2分) 直线l的参数方程代入抛物线C的方程得=4,即4t2-15t-25=0,所以t1+t2=,t1t2=-, (6分) 则AB=|t1-t2|=-==.(10分)D. a4+6a2b2+b4-4ab(a2+b2)=(a2+b2)2-4ab(a2+b2)+4a2b2=(a2+b2-2ab)2=(a-b)4.(5分) 因为a≠b,所以(a-b)4>0,所以a4+6a2b2+b4>4ab(a2+b2).(10分) 22.因为四棱柱ABCD-A1B1C1D1为直四棱柱,所以A1A⊥平面ABCD.又AE⊂平面ABCD,AD⊂平面ABCD,所以A1A⊥AE,A1A⊥AD.在菱形ABCD中,∠ABC=,则△ABC是等边三角形.因为E是BC的中点,所以BC⊥AE.因为BC∥AD,所以AE⊥AD.以{,,}为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系,则A(0,0,0),C(,1,0),D(0,2,0),A1(0,0,2),E(,0,0),F.(第22题)(1) 因为=(0,2,0),=-,所以·=1,故cos<,>==,所以异面直线EF,AD所成角的余弦值为.(4分) (2) 设M(x,y,z),由于点M在线段A1D上,且=λ,则=λ,即(x,y,z-2)=λ(0,2,-2),则M(0,2λ,2-2λ),=(-,2λ-1,2-2λ).(6分) 设平面AEF的法向量为n=(x0,y0,z0).因为=(,0,0),=,由得取y0=2,则z0=-1,平面AEF的一个法向量为n=(0,2,-1).(8分) 由于CM∥平面AEF,则n·=0,即2(2λ-1)-(2-2λ)=0,解得λ=.(10分) 23. (1) 由题意知P2==,即P2的值为.(3分) (2) 先排第n行,则最大数在第n行的概率为=; (5分) 去掉第n行已经排好的n个数,则余下的-n=-个数中最大数在第n-1行的概率为--=;…故P n=··…·=-=.(7分)由于2n=(1+1)n=+++…+≥++>+=,所以>,即P n>.(10分) 江苏省苏锡常镇2017届高三第二次模拟考试21. A. 如图,连接OC,由于l是圆的切线,故OC⊥l.因为AD⊥l,所以AD∥OC.(2分) 因为AB是圆O的直径,AB=6,BC=3,所以∠ABC=∠BCO=60°,则∠DAC=∠ACO=90°-60°=30°.(4分)(第21-A题)AC=6cos 30°=3,DC=AC sin 30°=,DA=AC cos 30°=.(7分) 由切割线定理知,DC2=DA·DE, (9分) 所以DE=,则AE=3.(10分) B. 设M=,M=8=,M-=-=--, (3分)所以---解得即M=.(5分)(2) 令特征多项式f(λ)=----=(λ-6)(λ-4)-8=0, (8分)解得λ1=8,λ2=2,所以矩阵M的另一个特征值为2.(10分) C. (1) 圆O1的直角坐标方程为x2+y2=4,①(3分)由ρ2-2ρcos-=2,得ρ2-2ρ(cos θ+sin θ)=2, (4分) 即x2+y2-2(x+y)=2,故圆O2的直角坐标方程为x2+y2-2x-2y-2=0. ②(6分) (2) 由(1)知②-①,得经过两圆交点的直线方程为x+y-1=0, (8分) 该直线的极坐标方程为ρcos θ+ρsin θ-1=0.(10分)D. 因为(++)2≤(1+1+1)(3a+1+3b+1+3c+1), (7分)由于a+b+c=3,故++≤6,当且仅当a=b=c=1时, ++取得最大值6.(10分) 22. (1) 设AC,BD交于点O,在正四棱锥P-ABCD中,OP⊥平面ABCD.又PA=AB=2,所以OP=.以点O为坐标原点,,分别为x轴、y轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系O-xyz.(1分)(第22题)则A(1,-1,0),B(1,1,0),C(-1,1,0),D(-1,-1,0),P(0,0,).故=+=+=-,==, (3分) 所以=-,=(-1,1,-),cos<,>==,所以MN与PC所成角的大小为.(5分) (2) 由(1)知=(-1,1,-),=(2,0,0),=-.设m=(x,y,z)是平面PCB的一个法向量,则m·=0,m·=0,得--令x=0,y=,z=1,则m=(0,,1).(7分) 设n=(x1,y1,z1)是平面PCN的法向量,则n·=0,n·=0,得---令x1=2,y1=4,z1=则n=(2,4,(9分) 因为cos<m,n>===,所以二面角N-PC-B的余弦值为.(10分) 23. (1) 因为a n=sin tan nθ.当n为偶数时,设n=2k,a n=a2k=sin·tan2kθ=sin kπ·tan2kθ=0,a n=0.(1分) 当n为奇数时,设n=2k-1,a n=a2k-1=sin-·tan nθ=sin-·tan nθ.当k=2m,m∈N*时,a n=a2k-1=sin-·tan nθ=sin-·tan nθ=-tan nθ,此时-=2m-1 ,a n=a2k-1=-tan nθ=(-1)2m-1·tan nθ=(-1-·tan nθ.(2分)当k=2m-1,m∈N*时,a n=a2k-1=sin-·tan nθ=sin-·tan nθ=tan nθ,此时-=2m-2, a n=a2k-1=tan nθ=(-1)2m-2·tan nθ=(-1-tan nθ.综上,当n为偶数时,a n=0;当n为奇数时,a n=--tan nθ.(3分)(2) 当n=1时,由(1)得S2=a1+a2=tan θ,sin 2θ[1+(-1)n+1tan2nθ]=sin 2θ·(1+tan2θ)=sin θ·cos θ·=tan θ,故当n=1时,命题成立.(5分) 假设当n=k时命题成立,即S2k=sin 2θ·[1+(-1)k+1tan2kθ].则当n=k+1时,由(1)得S2(k+1)=S2k+a2k+1+a2k+2=S2k+a2k+1=sin 2θ·[1+(-1)k+1tan2kθ]+(-1)k tan2k+1θ(6分) =sin 2θ·1+(-1)k+1tan2kθ+(-1)k·tan2k+1θ=sin 2θ·1+(-1)k+2tan2k+2θ·-=sin 2θ·1+(-1)k+2tan2k+2θ·-=sin 2θ·[1+(-1)k+2·tan2k+2θ],即当n=k+1时命题成立.(9分) 综上所述,对任意正整数n原命题成立.(10分) 江苏省通、泰、扬、徐、淮、宿2017届高三第二次模拟考试21. A. 如图,连续OC.(第21-A题)因为∠ACB=∠ADC,∠ABC=∠ADC,所以∠ACB=∠ABC.(3分) 因为OC=OD,所以∠OCD=∠ADC,所以∠ACB=∠OCD,所以△ABC∽△ODC, (8分) 所以=,即AC·CD=OC·BC.因为OC=AD,所以AD·BC=2AC·CD.(10分) B. 方法一:设矩阵A=,则=--,所以a=-1,2a+6b=-2,c=0,2c+6d=3.(4分) 解得b=0,d=,所以A=-.(6分)根据逆矩阵公式得矩阵A-1=-.(10分) 方法二:在A=--两边同时左乘逆矩阵A-1得,=A-1--.(4分) 设A-1=,则=--,所以-a=1,-2a+3b=2,-c=0,-2c+3d=6.(6分)解得a=-1,b=0,c=0,d=2,从而A-1=-.(10分) C. 方法一:将曲线(t为参数)化为普通方程为y2=8x.(3分)将直线-(l为参数)代入y2=8x,得l2-8l+24=0,(6分)解得l1=2,l2=6.则|l1-l2|=4,所以线段AB的长为4.(10分) 方法二:将曲线(t为参数)化为普通方程为y2=8x, (3分)将直线-(l为参数)化为普通方程为x-y+=0, (6分)联立-解得或所以AB=--=4.(10分) D. 因为x,y,z均为正实数,且xyz=1,所以+xy≥=2yz,+yz≥=2xz,+xz≥=2xy.(8分) 所以++≥xy+yz+zx.(10分)22. (1) 设“至少演唱1首原创新曲”为事件A,则事件A的对立事件为“没有1首原创新曲被演唱”.所以P(A)=1-P()=1-=.答:该乐队至少演唱1首原创新曲的概率为.(4分)(2) 设随机变量x表示演唱原创新曲的首数,则x的所有可能值为0,1,2,3.依题意,X=ax+2a(4-x),故X的所有可能取值依次为8a,7a,6a,5a.则P(X=8a)=P(x=0)==,P(X=7a)=P(x=1)==,P(X=6a)=P(x=2)==,P(X=5a)=P(x=3)==.从而X的概率分布为(8分)所以X的数学期望E(X)=8a×+7a×+6a×+5a×= a.(10分) 23. (1) 依题意,(1,2,3,4,5,6,7,8,…,n)经第1次变换为(3,5,7,9,11,13,15,…,n+1),经第2次变换为(8,12,16,20,24,28,…,n+4),经第3次变换为(20,28,36,44,52,…,n+12),所以b3,5=52.(3分)(2) 下面用数学归纳法证明对m∈N*,b m,i=其中i=1,2,…,n.①当m=1时,b1,i=a i+a i+1=,其中i=1,2,…,n,结论成立;②假设当m=k(k∈N*)时,b k,i=,其中i=1,2,…,n.(5分)则当m=k+1时,b k+1,i=b k,i+b k,i+1==-=-+a i+k+1==,所以结论对m=k+1时也成立.由①②知,m∈N*,b m,i=,其中i=1,2,…,n.(10分)南师附中、天一、淮中、海门中学四校联考21. A. 如图,连接OA,因为OD⊥AB,OA=OB,所以∠BOD=∠AOD=∠AOB.(第21-A题)又因为∠ACB=∠AOB,所以∠ACB=∠DOB.(5分) 又因为∠BOP=180°-∠DOB,∠QCP=180°-∠ACB,所以∠BOP=∠QCP,所以B,O,C,Q四点共圆,所以∠OBP=∠CQP.(10分) B.由矩阵A属于特征值1的一个特征向量为α1=-,得-=-,即3a-b=3. ①(3分) 由矩阵A属于特征值5的一个特征向量为α2=,得=5,即a+b=5. ②(6分) 联立①②,解得即矩阵A=, (7分)根据逆矩阵公式得矩阵A的逆矩阵A-1=--.(10分)C. 将圆C:ρ=2cos化为直角坐标方程为x2+y2=-2y,即x2+(y+1)2=1, 圆心C(0,-1),半径r=1.(4分) 将直线l:ρsin=化为直角坐标方程为x+y=2.(7分) 因为圆心C到直线l的距离为d=--=,所以动点M到直线l的距离的最大值为+1.(10分) D. 因为x,y,z都是正数,所以+=≥.同理可得+≥,+≥,将上述三个不等式两边分别相加,并除以2,得++≥++.(10分)22.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,以AB所在的直线为x轴,AD所在的直线为y轴,AA1所在的直线为z轴建立如图所示的空间直角坐标系.已知AB=2,AA1=1,可得A(0,0,0),B(2,0,0),F(1,0,1).又AD⊥平面AA1B1B,从而BD与平面AA1B1B所成的角为∠DBA=30°,由AB=2,AE⊥BD,得AE=1,AD=,从而易得E,D.(2分)(1) 因为=,=(-1,0,1),所以cos<,>==-=-,所以异面直线AE与BF所成角的余弦值为.(5分)(第22题)(2) 易知平面AA1B1B的一个法向量m=(0,1,0),设n=(x,y,z)是平面BDF的一个法向量,因为=-,=(-1,0,1).由n⊥,n⊥得即--解得令x=1,则y=z=1,即n=,因为cos<m,n>==,所以平面BDF与平面AA1B1B所成的二面角(锐角)的余弦值为.(10分)23. (1) 当n=6时,由a3≤a2+2,得当a2= 2时,有2个集合A满足条件;当a2= 3时,有2×2=4个集合A满足条件;当a2= 4时,有3×2=6个集合A满足条件;当a2= 5时,有4个集合A满足条件,故当n=6时,满足条件的集合A共有16个.(4分) (2) 因为a1<a2<a3且a3-a2≤2,所以a3-a2=1或a3-a2=2.①当a3-a2=1时,由题知1≤a1<a2≤n-1,即从n-1个元素中任取2个元素的组合数-;②当a3-a2=2时,由题知1≤a1<a2≤n-2,即从n-2个元素中任取2个元素的组合数-,综合①②可知,总的取法数为-+-=--+--=(n-2)2.江苏省南京市、淮安市2017届高三第三次模拟考试21. A. 如图,连接BE.因为AD是边BC上的高,AE是△ABC的外接圆的直径,所以∠ABE=∠ADC=90°.(4分)(第21-A题)又因为∠AEB=∠ACD, (6分) 所以△ABE∽△ADC, (8分) 所以=,即AB·AC=AD·AE, (10分)B. (1) 由题知AX=-=--.(2分)因为AX=,所以--解得x=3,y=0.(4分) (2) 由(1)知A=,又B=-,所以AB=-=.(6分) 设(AB)-1=,则=,即=, (8分) 所以解得a=,b=-,c=0,d=,即(AB)-1=-.(10分)(说明:逆矩阵也可以直接使用公式求解,但要求呈现公式的结构)C. 由于ρ2=x2+y2,ρcos θ=x,所以曲线C的直角坐标方程为x2+y2-8x+15=0,即(x-4)2+y2=1,所以曲线C是以(4,0)为圆心,1为半径的圆.(3分) 直线l的直角坐标方程为y=x,即x-y=0.(6分) 因为圆心(4,0)到直线l的距离d==2>1, (8分) 所以直线l与圆相离,从而PQ的最小值为d-1=2-1.(10分) D.因为x>0,所以x3+2=x3+1+1≥3=3x,当且仅当x3=1,即x=1时取“=”.(4分) 因为y2+1-2y=(y-1)2≥0,所以y2+1≥2y,当且仅当y=1时取“=”.(8分) 所以(x3+2)+(y2+1)≥3x+2y,即x3+y2+3≥3x+2y,当且仅当x=y=1时取“=”.(10分) 22. (1) 设P(x,y)为曲线C上任意一点,因为PS⊥l,垂足为S,又直线l:x=-1,所以S(-1,y).因为T(3,0),所以=(x,y),=(4,-y).又因为·=0,所以4x-y2=0,即y2=4x.所以曲线C的方程为y2=4x.(3分) (2) 因为直线PQ过点(1,0),故设直线PQ的方程为x=my+1,设P(x1,y1),Q(x2,y2).联立消去x,得y2-4my-4=0,所以y1+y2=4m,y1y2=-4.因为M为线段PQ的中点,所以点M的坐标为,即M(2m2+1,2m).又因为S(-1,y1),N(-1,0),所以=(2m2+2,2m-y1),=(x2+1,y2)=(my2+2,y2).(7分)因为(2m2+2)y2-(2m-y1)(my2+2)=(2m2+2)y2-2m2y2+my1y2-4m+2y1=2(y1+y2)+my1y2-4m=8m-4m-4m=0,所以向量与共线.(10分)23. (1) 由题意知,当n=2时,数列{a n}共有6项.要使得f(2)是2的整数倍,则这6项中,只能有0项、2项、4项、6项取1,故T2=+++=25=32.(3分)(2) 由题设易知,T n=+++…+.(4分) 当1≤k≤n,k∈N*时,=+-=-++-+-=2-++-=2(-+-)+ -++-+-=3(-+-)++-, (6分) 于是T n+1=+++…+=++3(++++…+-+-)+ T n-+T n-=2T n+3(23n-T n)=3×8n-T n.(8分) 下面用数学归纳法证明T n=[8n+2(-1)n].当n=1时,T1=+=2=[81+2(-1)1],即n=1 时,命题成立.假设当n=k(k≥1,k∈N*)时,命题成立,即T k=[8k+2(-1)k].则当n=k+1时,T k+1=3×8k-T k=3×8k-[8k+2(-1)k]=[9×8k-8k-2(-1)k]=[8k+1+2(-1)k+1],即n=k+1时,命题也成立.于是当n∈N*,有T n=[8n+2(-1)n].(10分)江苏省南通市、泰州市、扬州市2017届高三第三次模拟考试21. A.如图,连接PA,PB,CD,BC.(第21-A题)因为∠PAB=∠PCB,又点P为弧AB的中点,所以∠PAB=∠PBA,所以∠PCB=∠PBA.(4分) 又∠DCB=∠DPB,所以∠PFE=∠PBA+∠DPB=∠PCB+∠DCB=∠PCD,所以E,F,D,C四点共圆.所以PE·PC=PF·PD.(10分)B. 由题意,--=--,即-----解得a=2,b=4,所以矩阵M=-.(5分)矩阵M的特征多项式为f(λ)=---=λ2-5λ+6.令f(λ)=0,得λ1=2,λ2=3,所以矩阵M的特征值为2和3.(10分) C. 方法一:因为圆心C在极轴上且过极点,所以设圆C的极坐标方程为ρ=a cos θ, (4分) 又因为点在圆C上,所以3=a cos,解得a=6,所以圆C的极坐标方程为ρ=6cos θ.(10分)方法二:点的直角坐标为(3,3),因为圆C过点(0,0),(3,3),所以圆心C在直线为x+y-3=0上.又圆心C在极轴上,所以圆C的直角坐标方程为(x-3)2+y2=9, (6分) 所以圆C的极坐标方程为ρ=6cos θ.(10分)D. 因为a,b,c,d是正实数,且abcd=1, 则a5+b+c+d≥4=4a. ①(4分)同理,b5+c+d+a≥4b,②c5+d+a+b≥4c,③d5+a+b+c≥4d,④将①②③④式相加并整理,即得a5+b5+c5+d5≥a+b+c+d.(10分) 22. (1) 以点D为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz,(第22题)则D(0,0,0),B(2,2,0),C(0,1,0),S(0,0,2),A(2,0,0),所以=(2,2,-2),=(0,1,-2),=(0,0,2).设平面SBC的法向量为n1=(x,y,z),由n1·=0,n1·=0,得2x+2y-2z=0且y-2z=0.取z=1,得x=-1,y=2,所以n1=(-1,2,1)是平面SBC的一个法向量.(2分) 因为SD⊥平面ABC,取平面ABC的一个法向量n2=(0,0,1).设二面角S-BC-A的大小为θ,所以===,由图可知二面角S-BC-A为锐二面角,所以二面角S-BC-A的余弦值为.(5分) (2) 由(1)知E(1,0,1),则=(2,1,0),=(1,-1,1).设=λ(0≤λ≤1),则=λ(2,1,0)=(2λ,λ,0),所以=-=(1-2λ,-1-λ,1).易知CD⊥平面SAD,所以=(0,1,0)是平面SAD的一个法向量.设PE与平面SAD所成的角为α,所以sin α===-, (8分)即-=,得λ=或λ=(舍去).所以=,=,所以线段CP的长为.(10分) 23. (1) f1(x)=f0'(x)='=- ,f2(x)=f1'(x)=-'=--.(2分)(2) 猜想f n(x)=----,n∈N*.(4分)证明如下:①当n=1时,由(1)知结论正确.②假设当n=k,k∈N*时结论正确,即有f k(x)=----.当n=k+1时,f k+1(x)=f'k(x)=----'=(-1)k-1·a k-1·(bc-ad)·k!-'=--,所以当n=k+1时结论也成立.由①②得对一切n∈N*结论正确.(10分)江苏省连云港市、宿迁市、徐州市2017届高三第三次模拟考试21. A. 如图,连接AN,DN.(第21-A题)因为A为弧MN的中点,所以∠ANM=∠ADN.又∠NAB=∠NDB,所以∠ANM+∠NAB=∠ADN+∠NDB,即∠BCN=∠ADB.(5分) 因为∠ACN=3∠ADB,所以∠ACN+∠BCN=3∠ADB+∠ADB=180°,所以∠ADB=45°.(10分)B. 因为A===,所以解得所以A=.(5分)所以矩阵A的特征多项式为f(λ)=----=(λ-2)(λ-1)-6=λ2-3λ-4,令f(λ)=0,解得矩阵A的特征值为λ1=-1,λ2=4.(10分) C. 以极点为原点,极轴为x轴正半轴,建立平面直角坐标系,则点A的直角坐标为(0,2),直线l的直角坐标方程为x+y=0.(4分) 当AB最短时,点B为直线x-y+2=0与直线l的交点,由-得-所以点B的直角坐标为(-1,1).(8分)所以点B的极坐标为.(10分) D. 因为a3+b3+c3=a2b2c2≥3,所以abc≥3, (5分) 所以a+b+c≥3≥3,当且仅当a=b=c=时,取“=”.(10分)22. (1) 因为直线y=n与x=-1垂直,所以MP为点P到直线x=-1的距离.连接PF,因为P为线段MF的中垂线与直线y=n的交点,所以MP=PF.所以点P的轨迹是抛物线, (2分) 焦点为F(1,0),准线为x=-1.所以轨迹E的方程为y2=4x.(5分) (2) 由题意,过点M(-1,n)的切线斜率存在,设切线方程为y-n=k(x+1),联立得ky2-4y+4k+4n=0,所以Δ1=16-4k(4k+4n)=0,即k2+nk-1=0,(*) (8分) 因为Δ2=n2+4>0,所以方程(*)存在两个不相等的实数根,设为k1,k2,因为k1·k2=-1,所以∠AMB=90°,为定值.(10分) 23. (1) f(2)=1,f(3)=6, (2分) f(4)=25.(4分) (2) 方法一:设集合A中有k个元素,k=1,2,3,…,n-1.则与集合A互斥的非空子集有2n-k-1个, (6分) 于是分因为所以f(n)=[(3n-2n-1)-(2n-2)]=(3n-2n+1+1).(10分)方法二:任意一个元素只能在集合A,B,C=∁U(A∪B)之一中,则这n个元素在集合A,B,C中,共有3n种; (6分) 其中A为空集的种数为2n,B为空集的种数为2n,所以A,B均为非空子集的种数为3n-2·2n+1.(8分) 又(A,B)与(B,A)为同一组“互斥子集”,所以f(n)=(3n-2n+1+1).(10分)江苏省苏锡常镇2017届高三第三次模拟考试21. A. 连接OD,设圆的半径为R,BE=x,则OD=R,DE=2BE=2x.(2分) 在Rt△ODE中,因为DC⊥OB,所以OD2=OC·OE,即R2=OC·(R+x),①又直线DE切圆O于点D,则DE2=BE·AE,即4x2=x·(2R+x),②(6分)所以x=,代入①,得R2=OC·,解得OC=, (8分) 所以BC=OB-OC=R-=,所以2OC=3BC.(10分)B. 由题知,-=--=-1·-=-⇒---(4分)所以a=2,b=2,M=.(6分) det(M)==1×2-2×3=-4, (8分)所以M-1=--.(10分)C. 将曲线C1的参数方程化为普通方程得(x-)2+(y-3)2=4, (4分) 由ρsin=a,得ρsinθ+ρcosθ=a,所以曲线C2的直角坐标方程为x+y-2a=0, (6分) 所以曲线C1的圆心到直线C2的距离为d=-=2, (8分) 所以|a-3|=2,所以a=1或a=5.(10分)D. 方法一:因为a+≥2b,b+≥2c,c+≥2a,所以a++b++c+≥2a+2b+2c, (6分) 所以++≥a+b+c.(10分)方法二:因为(a+b+c)++≥(b+c+a)2,所以++≥a+b+c.(10分) 22. (1) 设“在一局游戏中得3分”为事件A,则P(A)==.(2分) 答:在一局游戏中得3分的概率为.(3分) (2) X的所有可能取值为1,2,3,4.在一局游戏中得2分的概率为=, (5分) P(X=1)==;P(X=2)=×=;P(X=3)=×-×=;P(X=4)=×-×=.所以游戏结束时X(8分) 所以E(X)=1×+2×+3×+4×=.(10分) 23. (1) f1(x)=x-(x-1)=x-x+1=1; (1分) f2(x)=x2-(x-1)2+(x-2)2=x2-2(x2-2x+1)+(x2-4x+4)=2; (2分) f3(x)=x3-(x-1)3+(x-2)3-(x-3)3=x3-3(x-1)3+3(x-2)3-(x-3)3=6.(3分)(2) 猜测:f n(x)=n!, (4分)而k=k-=--,n--=n---=--,所以k=n--.(5分) 用数学归纳法证明结论成立.①当n=1时,f1(x)=1,所以结论成立.②假设当n=k时,结论成立,即f k(x)=x k-(x-1)k+…+(-1)k(x-k)k=k!,当n=k+1时,f k+1(x)=x k+1-(x-1)k+1+…+(-1)k+1(x-k-1)k+1=x k+1-(x-1)k(x-1)+…+(-1)k·(x-k)k(x-k)+(-1)k+1(x-k-1)k+1=x[x k-(x-1)k+…+(-1)k(x-k)k]+[(x-1)k-2(x-2)k+…+(-1)k+1·k·(x-k)k]+(-1)k+1(x-k-1)k+1=x[x k-(+)(x-1)k+…+(-1)k(+-)(x-k)k]+(k+1)·[(x-1)k-(x-2)k+…+(-1)k+1·-·(x-k)k]+(-1)k+1(x-k-1)k(x-k-1)=x[x k-(x-1)k+…+(-1)k(x-k)k]-x[(x-1)k+…+(-1)k-1·-(x-k)k]+(k+1)[(x-1)k-(x-2)k+…+(-1)k+1·-(x-k)k]+x(-1)k+1(x-k-1)k-(k+1)·(-1)k+1(x-k-1)k=x[x k-(x-1)k+…+(-1)k·(x-k)k]-x[(x-1)k+…+(-1)k-1-(x-k)k+(-1)k(x-k-1)k]+(k+1)[(x-1)k-(x-2)k+…+(-1)k-1-·(x-k)k+(-1)k(x-k-1)k].(*)由归纳假设知(*)式等于x·k!-x·k!+(k+1)·k!=(k+1)!,所以当n=k+1时,结论也成立.综合①②,f n(x)=n!成立.(10分)。