高三数学寒假作业冲刺培训班之历年真题汇编复习实战38477
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1.复数()i 2i -=() A .12i + B .12i -
C .12i -+
D .12i --
答案:A 解析过程: 原式=2ii2=1+2i
2.若x ,y 满足010x y x y x -⎧⎪
+⎨⎪⎩
≤,≤,≥,则2z x y =+的最大值为()
A .0
B .1
C
.
3
2
D .2 答案:D 解析过程:
如图
所表示的区域为不等式组表示的平面区域,
易知点为目标函数取得最大值的最优解,即Zmax=0+21=2
3.执行如图所示的程序框图,输出的结果为()
A .()22-,
B .()40-,
C .()44--,
D .()
08-,
解析过程: 据框图可得:
4.设α,β是两个不同的平面,m 是直线且m α⊂.“m β∥”是“αβ∥”的()
A .充分而不必要条件
B .必要而不充分条件
C .充分必要条件
D .既不充分也不必要条件
答案: B
解析过程:
显然由m β∥推不出αβ∥,但αβ∥能推出m β∥,故选B 5.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的表面积是()
A .25+
B .45+
C .225+
D .5
解析过程:直观图如图: 在ABC
∆过点A 作BC 的垂线交BC 于点D ,
连接PD ,12ABC S BC AD ∆=
⨯⨯1
2222
=⨯⨯=, 1
2
PAB PAC S S PA AC ∆∆==⨯⨯15512=⨯⨯=
, 又因为5AC =
,1PC =,所以6PB PC ==
5PD =,12PCB S BC PD ∆=⨯⨯1
2552
=⨯⨯=
所以,表面积5
225225S =+⨯
+=+,选C
6.设{}n a 是等差数列. 下列结论中正确的是()
A .若120a a +>,则230a a +>
B .若130a a +<,则120a a +<
C .若120a a <<,则213a a a >
D .若10a <,则()()21230a a a a --> 答案: C
解析过程:可使用特值法。
A.例如 B.例如:
C.若d>0,
D.()()2
2123=-d 0--≤a a a a
选C
7.如图,函数()f x 的图象为折线ACB ,则不等式()()2log 1f x x +≥的解集是()
A .{}|10x x -<≤
B .{}|11x x -≤≤
C .{}|11x x -<≤
D .{}
|12x x -<≤
答案: C
解析过程:
如图:若x=1时,()()2log 1=+f x x , 所以()()2log 1f x x +≥的解集是(1,
,
需要注意()2log 1=+y x 的定义域不包括1,故选C
8.汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,下图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况. 下列叙述中正确的是()
A.消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米
B.以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多
C.甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油
D.某城市机动车最高限速80千米/小时. 相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油
答案:
D
解析过程:
A.问的是纵坐标的最大值
B.消耗1升油甲走最远,反过来路程相同,甲最省油
C.此时甲走过了80千米,消耗8升汽油
D.80km/h丙“燃油效率”更高,更省油,故选D
二、填空题
9.在()5
+的展开式中,3x的系数为.(用数字作答)
2x
答案:
40
解析过程:
通项:,令k=3,得到3x的系数为
10.已知双曲线()2
2210x y a a
-=>的一条渐近线为30x y +=,则a =.
答案:
33
解析过程: 由30x y +=得到
,所以
又
11.在极坐标系中,点π23⎛
⎫ ⎪⎝
⎭‚到直线()
cos 3sin 6ρθθ+=的距离为.
答案: 1
解析过程:
π23⎛
⎫ ⎪⎝
⎭‚转化为(1,
),直线()
cos 3sin 6ρθθ+=
可化为:
y6=0,利用点到直线的距离公式求出:距离d=
12.在ABC △中,4a =,5b =,6c =,则sin 2sin A
C
=. 答案: 1
解析过程:
,
sin2A=2sinAcosA=2××=, 又由正弦定理sinC=
故
sin 2sin A
C
=1 13.在ABC △中,点M ,N 满足2AM MC =,BN NC =.若MN xAB y AC =+,则x =;y =. 答案:
12x =
16
y =- 解析过程: 如图:
∵
∴12x =
16
y =- 14.设函数()(
)()2142 1.x a x f x x a x a x ⎧-<⎪=⎨--⎪⎩‚‚‚≥
①若1a =,则()f x 的最小值为;
②若()f x 恰有2个零点,则实数a 的取值范围是. 答案: ①1 ②
1
122
a a ≤≥<或 解析过程: (1)当x<1时,
;当
时,
,∴
,综上所述:
的最小值是1.
(2)①若函数在x<1时与x 轴有一个交点,
所以a>0,并且当x=1时,>0,
所以0<a<2,函数有一个交点,
所以
②若函数与x 轴没有交点, 则有两个交点,
当
当
时,
的两个交点为
都是满足题意的
综上所述,的取值范围是1
122
a a ≤≥<或. 三、解答题
15.已知函数2()2cos 22
22
x x x f x . (Ⅰ) 求()f x 的最小正周期;
(Ⅱ) 求()f x 在区间[π0]-,上的最小值.
答案:(Ⅰ)
(Ⅱ)
解析过程:
(Ⅰ)
2 ()2sin cos2sin
222 =-
x x x f x
=
=)
从而最小正周期是
(Ⅱ)由(Ⅰ)知)
∵[π0]
-,∴
∴)[1,]
故当=,即时,.
16.A,B两组各有7位病人,他们服用某种药物后的康复时间(单位:天)记录如下:
A组:10,11,12,13,14,15,16
B组:12,13,15,16,17,14,a
假设所有病人的康复时间互相独立,从A,B两组随机各选1人,A组选出的人记为甲,B组选出的人记为乙.
(Ⅰ) 求甲的康复时间不少于14天的概率;
如果25
a=,求甲的康复时间比乙的康复时间长的概率;
(Ⅲ) 当a为何值时,A,B两组病人康复时间的方差相等?(结论不要求证明)
答案:
(Ⅰ)
解析过程:
(Ⅰ)
当25
a=时,
假设乙的康复时间是12天,则符合题意的甲有:13天,14天,15天,16天共4人;
若乙的康复时间是13天,则符合题意的甲有:14天,15天,16天共3人;
若乙的康复时间是14天,则符合题意的甲有:15天,16天共2人;
若乙的康复时间是15天,则符合题意的甲有:16天共1人;
当乙的康复时间是其他值时,由于甲的最大康复时间是16天,均不合题意.
所以符合题意的甲、乙选择方式共4+3+2+1=10种,
故
根据数据平移和调整顺序不影响方差易得。
17.如图,在四棱锥A EFCB -中,AEF △为等边三角形,平面平AEF ⊥面EFCB ,EF BC ∥,4BC =,
2EF a =,60EBC FCB ∠=∠=︒,O 为EF 的中点. (Ⅰ) 求证:AO BE ⊥;
(Ⅱ) 求二面角F AE B --的余弦值; (Ⅲ) 若BE ⊥平面AOC ,求a 的值.
答案:(Ⅱ)
解析过程: (Ⅰ)证明:
∴AEF △为等边三角形,O 为EF 的中点 ∴AO ⊥EF
又∵平面平AEF ⊥平面EFCB ,且平面平平⋂AEF 面EFCB =EF ∴AO ⊥平面EFCB ∴AO ⊥BE
(Ⅱ)解:取CB 的中点D ,连接OD 如图:分别以OE ,OD ,OA 所在直线为建立直角坐标系,
A
, E
由已知得:平面AEF 的法向量为
设平面AEB 的法向量为
(
)()302320⎧-=⎪
⎨
-+-=⎪⎩ax az a x a y 所以
所以所以二面角F AE B --的余弦值=
因为二面角F AE B --为平面角为钝角, 所以余弦值
(Ⅲ)由(Ⅰ)知:AO ⊥平面EFCB ∴AO ⊥BE 若BE ⊥平面AOC ,仅需BE ⊥OC 由(Ⅱ)得
=0,解得a=2或a=
18.已知函数()1ln
1x
f x x
+=-. (Ⅰ)求曲线()y f x =在点()()00f ,处的切线方程;
(Ⅱ)求证:当()01x ∈,
时,()323x f x x ⎛
⎫
>+ ⎪⎝
⎭
; (Ⅲ)设实数k 使得()33x f x k x ⎛⎫
>+ ⎪⎝
⎭对()01x ∈,
恒成立,求k 的最大值. 答案:
;(Ⅲ)的最大值是2.
解析过程: (Ⅰ)()1ln
1x f x x
+=-,;
(Ⅱ)原命题等价于
设函数
∴
,当
时,
,函数在上单调递增,=0,
所以当()01x ∈,
时,()323x f x x ⎛⎫
>+ ⎪⎝
⎭ (Ⅲ)由()33x f x k x ⎛⎫
>+ ⎪⎝⎭得:1ln 1+-x x 33⎛⎫>+ ⎪⎝
⎭x k x ,()01x ∈,
>0, ()01x ∈,
)=
,()01x ∈,
, 所以,,函数单调递增,>
=0显然成立;
当>2时,令,设为方程的根,则=
<
=0,显然不成立,由此可知,的最大值是2.
19.已知椭圆C :()22
2210x y a b a b
+=>>的离心率为22,点()01P ,
和点()A m n ,()0m ≠都在椭圆C 上,直线PA 交x 轴于点M .
(Ⅰ)求椭圆C 的方程,并求点M 的坐标(用m ,n 表示);
(Ⅱ)设O 为原点,点B 与点A 关于x 轴对称,直线PB 交x 轴于点N .问:y 轴上是否存在点Q ,使得OQM ONQ ∠=∠?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,说明理由.
答案:
(Ⅰ),01⎛⎫
⎪⎝⎭
-n M m
(Ⅱ)存在点Q ,使得OQM ONQ ∠=∠
解析过程:
(Ⅰ)∵椭圆C :()22
2210x y a b a b
+=>>过()01P ,
∴
=1
又∵离心率==
22
∴
∴椭圆方程为2
212
+=x y
∵()01P ,
,()A m n ,, ∴直线PA 的方程为, 直线PA 与x 轴交于点M .
令
,则
, ∴,01⎛⎫
⎪⎝⎭
-n M m
(Ⅱ)∵()01P ,
,(),-B m n ∴直线PB 的方程为
,直线PB 交x 轴于点N
令,则, ∴,01⎛⎫ ⎪⎝⎭
+n N m 设()00,Q y 则
= =
∵
== ∴
= ∴
=2 ∴
∴存在点Q ,使得OQM ONQ ∠=∠
20.已知数列{}n a 满足:*1a ∈N ,136a ≤,且121823618n
n n n n a a a a a +⎧=⎨->⎩,≤,,()12n =,,….记集合
{}*|n M a n =∈N .
(Ⅰ)若16a =,写出集合M 的所有元素;
(Ⅱ)若集合M 存在一个元素是3的倍数,证明:M 的所有元素都是3的倍数;
(Ⅲ)求集合M 的元素个数的最大值.
答案:
(Ⅰ){}12346,12,24,2243612,6,12,24====⨯-=∴=a a a a M
(Ⅲ)集合M 的元素个数的最大值是8
解析过程:
(Ⅰ){}12346,12,24,2243612,6,12,24====⨯-=∴=a a a a M
(Ⅱ)用反证法证明
是3的倍数, 假设是3的倍数,用数学归纳法可证明是3的倍数:当n=1时,
是3的倍数,假设n=k 时,是3的倍数,对于n=k+1,或都不是3的倍数,则所有的是3的倍数,这与集合M 存在一个元素是3的倍数相矛盾.
因此是3的倍数,于是或是3的倍数,以此类推,所有的是3的倍数. (Ⅲ)集合M 的元素个数的最大值是8
首先集合M 的元素个数不超过36,由易得类似可得.
其次,M 的元素除了前面两个数外,都是4的倍数,因为第二个数肯定是偶数,由
的定义可知第三个数及其
后面的数肯定是4的倍数.
再次,M 中的数除以9的余数,由定义可知,与2除以9的余数一样,
① 若中有3的倍数,由(Ⅱ)可知:所有的是3的倍数,所以,
除以9的余数为:3,6,3,6,…或6,3,6,3,…,或0,0,…而除以9余3且是4的倍数只有12,除以9余6且是4的倍数只有24,除以9余0且是4的倍数只有36,则M 中的数从第三项起最多两项,加上前面两项最多四项.
② 若中没有3的倍数,则都不是3的倍数,对于除以9的余数只能是1,4,7,2,5,8中的一个,从起,
除以9的余数为, 1,2,4,8,7,5,1,2,4,8,…六项一循环(可能是从2,4,8,7或5开始),而除以9的余数是1,2,4,8,7,5且是4的倍数(
36)只有28,20,4,8,16,32,所以M 中项加上前两项最多8项, 易知,{}1,2,4,8,16,20,28,32=M 项数为8,集合M 的元素个数的最大值是8
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给处的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(5分)在x(1+x)6的展开式中,含x3项的系数为()
A.30
B.20
C.15
D.10
2.(5分)已知集合A={x|x2﹣x﹣2≤0},集合B为整数集,则A∩B=()
A.{﹣1,0,1,2}
B.{﹣2,﹣1,0,1}
C.{0,1}
D.{﹣1,0}
3.(5分)为了得到函数y=sin(2x+1)的图象,只需把y=sin2x的图象上所有的点()
A.向左平行移动个单位长度
B.向右平行移动个单位长度
C.向左平行移动1个单位长度
D.向右平行移动1个单位长度
4.(5分)若a>b>0,c<d<0,则一定有()
A.>
B.<
C.>
D.<
5.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,y∈R,那么输出的S的最大值为()
A.0
B.1
C.2
D.3
6.(5分)六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有()
A.192种
B.216种
C.240种
D.288种
7.(5分)平面向量=(1,2),=(4,2),=m+(m∈R),且与的夹角等于与的夹角,则m=()
A.﹣2
B.﹣1
C.1
D.2
8.(5分)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点O为线段BD的中点,设点P在线段CC1上,直线OP与平面A1BD所成的角为α,则sinα的取值范围是()
A.[,1]
B.[,1]
C.[,]
D.[,1]
9.(5分)已知f(x)=ln(1+x)﹣ln(1﹣x),x∈(﹣1,1).现有下列命题:
①f(﹣x)=﹣f(x);
②f()=2f(x)
③|f(x)|≥2|x|
其中的所有正确命题的序号是()
A.①②③
B.②③
C.①③
D.①②
10.(5分)已知F为抛物线y2=x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,
•=2(其中O为坐标原点),则△ABO与△AFO面积之和的最小值是()
A.2
B.3
C.
D.
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分
11.(5分)复数=.
12.(5分)设f(x)是定义在R上的周期为2的函数,当x∈[﹣1,1)时,f(x)=,则f()=.
13.(5分)如图,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为67°,30°,此时气球的高是46m,则河流的宽度BC约等于m.(用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,≈1.73)
14.(5分)设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx﹣y﹣m+3=0交于点P(x,y).则|PA|•|PB|的最大值是.
15.(5分)以A表示值域为R的函数组成的集合,B表示具有如下性质的函数φ(x)组成的集合:对于函数φ(x),存在一个正数M,使得函数φ(x)的值域包含于区间[﹣M,M].例如,当φ1(x)=x3,φ2(x)=sinx时,φ1(x)∈A,φ2(x)∈B.现有如下命题:
①设函数f(x)的定义域为D,则“f(x)∈A”的充要条件是“∀b∈R,∃a∈D,f(a)=b”;
②函数f(x)∈B的充要条件是f(x)有最大值和最小值;
③若函数f(x),g(x)的定义域相同,且f(x)∈A,g(x)∈B,则f(x)+g(x)∉B.
④若函数f(x)=aln(x+2)+(x>﹣2,a∈R)有最大值,则f(x)∈B.
其中的真命题有.(写出所有真命题的序号)
三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16.(12分)已知函数f(x)=sin(3x+).
(1)求f(x)的单调递增区间;
(2)若α是第二象限角,f()=cos(α+)cos2α,求cosα﹣sinα的值.
17.(12分)一款击鼓小游戏的规则如下:每盘游戏都需要击鼓三次,每次击鼓要么出现一次音乐,要么不出现音乐:每盘游戏击鼓三次后,出现一次音乐获得10分,出现两次音乐获得20分,出现三次音乐获得100分,没有出现音乐则扣除200分(即获得﹣200分).设每次击鼓出现音乐的概率为,且各次击鼓出现音乐相互独立.
(1)设每盘游戏获得的分数为X,求X的分布列;
(2)玩三盘游戏,至少有一盘出现音乐的概率是多少?
(3)玩过这款游戏的许多人都发现.若干盘游戏后,与最初分数相比,分数没有增加反而减少了.请运用概率统计的相关知识分析分数减少的原因.
18.(12分)三棱锥A﹣BCD及其侧视图、俯视图如图所示,设M,N分别为线段AD,AB 的中点,P为线段BC上的点,且MN⊥NP.
(1)证明:P是线段BC的中点;
(2)求二面角A﹣NP﹣M的余弦值.
19.(12分)设等差数列{an}的公差为d,点(an,bn)在函数f(x)=2x的图象上(n∈N*).
(1)若a1=﹣2,点(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,求数列{an}的前n项和Sn;(2)若a1=1,函数f(x)的图象在点(a2,b2)处的切线在x轴上的截距为2﹣,求数列{}的前n项和Tn.
20.(13分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线x=﹣3上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.
①证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);
②当最小时,求点T的坐标.
21.(14分)已知函数f(x)=ex﹣ax2﹣bx﹣1,其中a,b∈R,e=2.71828…为自然对数的底数.
(1)设g(x)是函数f(x)的导函数,求函数g(x)在区间[0,1]上的最小值;
(2)若f(1)=0,函数f(x)在区间(0,1)内有零点,求a的取值范围.
高考模拟题复习试卷习题资料高考数学试卷(理科)(附详细答案)(10)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给处的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(5分)在x(1+x)6的展开式中,含x3项的系数为()
A.30
B.20
C.15
D.10
【分析】利用二项展开式的通项公式求出(1+x)6的第r+1项,令x的指数为2求出展开式中x2的系数.然后求解即可.
【解答】解:(1+x)6展开式中通项Tr+1=C6rxr,
令r=2可得,T3=C62x2=15x2,
∴(1+x)6展开式中x2项的系数为15,
在x(1+x)6的展开式中,含x3项的系数为:15.
故选:C.
【点评】本题考查二项展开式的通项的简单直接应用.牢记公式是基础,计算准确是关键.
2.(5分)已知集合A={x|x2﹣x﹣2≤0},集合B为整数集,则A∩B=()
A.{﹣1,0,1,2}
B.{﹣2,﹣1,0,1}
C.{0,1}
D.{﹣1,0}
【分析】计算集合A中x的取值范围,再由交集的概念,计算可得.
【解答】解:A={x|﹣1≤x≤2},B=Z,
∴A∩B={﹣1,0,1,2}.
故选:A.
【点评】本题属于容易题,集合知识是高中部分的基础知识,也是基础工具,高考中涉及到对集合的基本考查题,一般都比较容易,且会在选择题的前几题,考生只要够细心,一般都能拿到分.
3.(5分)为了得到函数y=sin(2x+1)的图象,只需把y=sin2x的图象上所有的点()
A.向左平行移动个单位长度
B.向右平行移动个单位长度
C.向左平行移动1个单位长度
D.向右平行移动1个单位长度
【分析】根据 y=sin(2x+1)=sin2(x+),利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,得出结论.
【解答】解:∵y=sin(2x+1)=sin2(x+),∴把y=sin2x的图象上所有的点向左平行移动个单位长度,
即可得到函数y=sin(2x+1)的图象,
故选:A.
【点评】本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,属于基础题.
4.(5分)若a>b>0,c<d<0,则一定有()
A.>
B.<
C.>
D.<
【分析】利用特例法,判断选项即可.
【解答】解:不妨令a=3,b=1,c=﹣3,d=﹣1,
则,,∴A、B不正确;
,=﹣,
∴C不正确,D正确.
解法二:
∵c<d<0,
∴﹣c>﹣d>0,
∵a>b>0,
∴﹣ac>﹣bd,
∴,
∴.
故选:D.
【点评】本题考查不等式比较大小,特值法有效,导数计算正确.
5.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,y∈R,那么输出的S的最大值为()
A.0
B.1
C.2
D.3
【分析】算法的功能是求可行域内,目标函数S=2x+y的最大值,画出可行域,求得取得最大值的点的坐标,得出最大值.
【解答】解:由程序框图知:算法的功能是求可行域内,目标还是S=2x+y的最大值,
画出可行域如图:
当时,S=2x+y的值最大,且最大值为2.
故选:C.
【点评】本题借助选择结构的程序框图考查了线性规划问题的解法,根据框图的流程判断算法的功能是解题的关键.
6.(5分)六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有()
A.192种
B.216种
C.240种
D.288种
【分析】分类讨论,最左端排甲;最左端只排乙,最右端不能排甲,根据加法原理可得结论.
【解答】解:最左端排甲,共有=120种,最左端只排乙,最右端不能排甲,有=96种,
根据加法原理可得,共有120+96=216种.
故选:B.
【点评】本题考查排列、组合及简单计数问题,考查学生的计算能力,属于基础题.
7.(5分)平面向量=(1,2),=(4,2),=m+(m∈R),且与的夹角等于与的夹角,则m=()
A.﹣2
B.﹣1
C.1
D.2
【分析】由已知求出向量的坐标,再根据与的夹角等于与的夹角,代入夹角公式,构造关于m的方程,解方程可得答案.
【解答】解:∵向量=(1,2),=(4,2),
∴=m+=(m+4,2m+2),
又∵与的夹角等于与的夹角,
∴=,
∴=,
∴=,
解得m=2,
故选:D.
【点评】本题考查的知识点是数量积表示两个向量的夹角,难度中档.
8.(5分)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点O为线段BD的中点,设点P在线段CC1上,直线OP与平面A1BD所成的角为α,则sinα的取值范围是()
A.[,1]
B.[,1]
C.[,]
D.[,1]
【分析】由题意可得:直线OP于平面A1BD所成的角α的取值范围是∪.再利用正方体的性质和直角三角形的边角关系即可得出.
【解答】解:由题意可得:直线OP于平面A1BD所成的角α的取值范围是∪.
不妨取AB=2.
在Rt△AOA1中,==.
sin∠C1OA1=sin(π﹣2∠AOA1)=sin2∠AOA1=2sin∠AOA1cos∠AOA1=,
=1.
∴sinα的取值范围是.
故选:B.
【点评】本题考查了正方体的性质和直角三角形的边角关系、线面角的求法,考查了推理
能力,属于中档题.
9.(5分)已知f(x)=ln(1+x)﹣ln(1﹣x),x∈(﹣1,1).现有下列命题:
①f(﹣x)=﹣f(x);
②f()=2f(x)
③|f(x)|≥2|x|
其中的所有正确命题的序号是()
A.①②③
B.②③
C.①③
D.①②
【分析】根据已知中函数的解析式,结合对数的运算性质,分别判断三个结论的真假,最后综合判断结果,可得答案.
【解答】解:∵f(x)=ln(1+x)﹣ln(1﹣x),x∈(﹣1,1),
∴f(﹣x)=ln(1﹣x)﹣ln(1+x)=﹣f(x),即①正确;
f()=ln(1+)﹣ln(1﹣)=ln()﹣ln()=ln ()=ln[()2]=2ln()=2[ln(1+x)﹣ln(1﹣x)]=2f(x),故②正
确;
当x∈[0,1)时,|f(x)|≥2|x|⇔f(x)﹣2x≥0,令g(x)=f(x)﹣2x=ln(1+x)﹣ln(1﹣x)﹣2x(x∈[0,1))
∵g′(x)=+﹣2=≥0,∴g(x)在[0,1)单调递增,g(x)=f(x)﹣2x≥g (0)=0,
又f(x)≥2x,又f(x)与y=2x为奇函数,所以|f(x)|≥2|x|成立,故③正确;
故正确的命题有①②③,
故选:A.
【点评】本题以命题的真假判断为载体,考查了对数的运算性质,代入法求函数的解析式等知识点,难度中档.
10.(5分)已知F为抛物线y2=x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,
•=2(其中O为坐标原点),则△ABO与△AFO面积之和的最小值是()
A.2
B.3
C.
D.
【分析】可先设直线方程和点的坐标,联立直线与抛物线的方程得到一个一元二次方程,再利用韦达定理及•=2消元,最后将面积之和表示出来,探求最值问题.
【解答】解:设直线AB的方程为:x=ty+m,点A(x1,y1),B(x2,y2),
直线AB与x轴的交点为M(m,0),
由⇒y2﹣ty﹣m=0,根据韦达定理有y1•y2=﹣m,
∵•=2,∴x1•x2+y1•y2=2,
结合及,得,
∵点A,B位于x轴的两侧,∴y1•y2=﹣2,故m=2.
不妨令点A在x轴上方,则y1>0,又,
∴S△ABO+S△AFO═×2×(y1﹣y2)+×y1,
=.
当且仅当,即时,取“=”号,
∴△ABO与△AFO面积之和的最小值是3,故选B.
【点评】求解本题时,应考虑以下几个要点:
1、联立直线与抛物线的方程,消x或y后建立一元二次方程,利用韦达定理与已知条件消元,这是处理此类问题的常见模式.
2、求三角形面积时,为使面积的表达式简单,常根据图形的特征选择适当的底与高.
3、利用基本不等式时,应注意“一正,二定,三相等”.
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分
11.(5分)复数= ﹣2i .
【分析】利用两个复数代数形式的乘除法法则化简所给的复数,可得结果.
【解答】解:复数===﹣2i,
故答案为:﹣2i.
【点评】本题主要考查两个复数代数形式的乘除法法则的应用,属于基础题.
12.(5分)设f(x)是定义在R上的周期为2的函数,当x∈[﹣1,1)时,f(x)=,则f()= 1 .
【分析】由函数的周期性f(x+2)=f(x),将求f()的值转化成求f()的值.
【解答】解:∵f(x)是定义在R上的周期为2的函数,
∴=1.
故答案为:1.
【点评】本题属于容易题,是考查函数周期性的简单考查,学生在计算时只要计算正确,往往都能把握住,在高考中,属于“送分题”.
13.(5分)如图,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为67°,30°,此时气球的高是46m,则河流的宽度BC约等于 60 m.(用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,≈1.73)
【分析】过A点作AD垂直于CB的延长线,垂足为D,分别在Rt△ACD、Rt△ABD中利用三角函数的定义,算出CD、BD的长,从而可得BC,即为河流在B、C两地的宽度.
【解答】解:过A点作AD垂直于CB的延长线,垂足为D,
则Rt△ACD中,∠C=30°,AD=46m,
AB=,根据正弦定理,,
得BC===60m.
故答案为:60m.
【点评】本题给出实际应用问题,求河流在B、C两地的宽度,着重考查了三角函数的定义、正余弦定理解三角形的知识,属于中档题.
14.(5分)设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx﹣y﹣m+3=0交于点P(x,y).则|PA|•|PB|的最大值是 5 .
【分析】先计算出两条动直线经过的定点,即A和B,注意到两条动直线相互垂直的特点,则有PA⊥PB;再利用基本不等式放缩即可得出|PA|•|PB|的最大值.
【解答】解:由题意可知,动直线x+my=0经过定点A(0,0),
动直线mx﹣y﹣m+3=0即 m(x﹣1)﹣y+3=0,经过点定点B(1,3),
注意到动直线x+my=0和动直线mx﹣y﹣m+3=0始终垂直,P又是两条直线的交点,
则有PA⊥PB,∴|PA|2+|PB|2=|AB|2=10.
故|PA|•|PB|≤=5(当且仅当时取“=”)
故答案为:5
【点评】本题是直线和不等式的综合考查,特别是“两条直线相互垂直”这一特征是本题解答的突破口,从而有|PA|2+|PB|2是个定值,再由基本不等式求解得出.直线位置关系和不等式相结合,不容易想到,是个灵活的好题.
15.(5分)以A表示值域为R的函数组成的集合,B表示具有如下性质的函数φ(x)组成的集合:对于函数φ(x),存在一个正数M,使得函数φ(x)的值域包含于区间[﹣M,M].例如,当φ1(x)=x3,φ2(x)=sinx时,φ1(x)∈A,φ2(x)∈B.现有如下命题:
①设函数f(x)的定义域为D,则“f(x)∈A”的充要条件是“∀b∈R,∃a∈D,f(a)=b”;
②函数f(x)∈B的充要条件是f(x)有最大值和最小值;
③若函数f(x),g(x)的定义域相同,且f(x)∈A,g(x)∈B,则f(x)+g(x)∉B.
④若函数f(x)=aln(x+2)+(x>﹣2,a∈R)有最大值,则f(x)∈B.
其中的真命题有①③④.(写出所有真命题的序号)
【分析】根据题中的新定义,结合函数值域的概念,可判断出命题①②③是否正确,再利用导数研究命题④中函数的值域,可得到其真假情况,从而得到本题的结论.
【解答】解:(1)对于命题①,若对任意的b∈R,都∃a∈D使得f(a)=b,则f(x)的值域必为R.反之,f(x)的值域为R,则对任意的b∈R,都∃a∈D使得f(a)=b,故①是真命题;
(2)对于命题②,若函数f(x)∈B,即存在一个正数M,使得函数f(x)的值域包含于区间[﹣M,M].
∴﹣M≤f(x)≤M.例如:函数f(x)满足﹣2<f(x)<5,则有﹣5≤f(x)≤5,此时,f (x)无最大值,无最小值,故②是假命题;
(3)对于命题③,若函数f(x),g(x)的定义域相同,且f(x)∈A,g(x)∈B,则f(x)值域为R,f(x)∈(﹣∞,+∞),并且存在一个正数M,使得﹣M≤g(x)≤M.故f (x)+g(x)∈(﹣∞,+∞).
则f(x)+g(x)∉B,故③是真命题;
(4)对于命题④,∵﹣≤≤,
当a>0或a<0时,aln(x+2)∈(﹣∞,+∞),f(x)均无最大值,若要使f(x)有最大值,则a=0,此时f(x)=,f(x)∈B,故④是真命题.
故答案为①③④.
【点评】本题考查了函数值域的概念、基本不等式、充要条件,还考查了新定义概念的应用和极限思想.本题计算量较大,也有一定的思维难度,属于难题.
三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16.(12分)已知函数f(x)=sin(3x+).
(1)求f(x)的单调递增区间;
(2)若α是第二象限角,f()=cos(α+)cos2α,求cosα﹣sinα的值.
【分析】(1)令2kπ﹣≤3x+≤2kπ+,k∈z,求得x的范围,可得函数的增区间. (2)由函数的解析式可得 f()=sin(α+),又f()=cos(α+)cos2α,可得sin(α+)=cos(α+)cos2α,化简可得(cosα﹣sinα)2=.再由α是第二象限角,cosα﹣sinα<0,从而求得cosα﹣sinα 的值.
【解答】解:(1)∵函数f(x)=sin(3x+),令2kπ﹣≤3x+≤2kπ+,k∈Z,求得﹣≤x≤+,故函数的增区间为[﹣,+],k∈Z. (2)由函数的解析式可得 f()=sin(α+),又f()=cos(α+)cos2α,∴sin(α+)=cos(α+)cos2α,即sin(α+)=cos(α+)(cos2α﹣sin2α),
∴sinαcos+co sαsin=(cosαcos﹣sinαsin)(cosα﹣sinα)(cosα+sinα)
即(sinα+cosα)=•(cosα﹣sinα)2(cosα+sinα),
又∵α是第二象限角,∴cosα﹣sinα<0,
当sinα+cosα=0时,tanα=﹣1,sinα=,cosα=﹣,此时cosα﹣sinα=﹣.
当sinα+cosα≠0时,此时cosα﹣sinα=﹣.
综上所述:cosα﹣sinα=﹣或﹣.
【点评】本题主要考查正弦函数的单调性,三角函数的恒等变换,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.
17.(12分)一款击鼓小游戏的规则如下:每盘游戏都需要击鼓三次,每次击鼓要么出现一次音乐,要么不出现音乐:每盘游戏击鼓三次后,出现一次音乐获得10分,出现两次音乐获得20分,出现三次音乐获得100分,没有出现音乐则扣除200分(即获得﹣200分).设每次击鼓出现音乐的概率为,且各次击鼓出现音乐相互独立.
(1)设每盘游戏获得的分数为X,求X的分布列;
(2)玩三盘游戏,至少有一盘出现音乐的概率是多少?
(3)玩过这款游戏的许多人都发现.若干盘游戏后,与最初分数相比,分数没有增加反而
减少了.请运用概率统计的相关知识分析分数减少的原因.
【分析】(1)设每盘游戏获得的分数为X,求出对应的概率,即可求X的分布列;
(2)求出有一盘出现音乐的概率,独立重复试验的概率公式即可得到结论.
(3)计算出随机变量的期望,根据统计与概率的知识进行分析即可.
【解答】解:(1)X可能取值有﹣200,10,20,100.
则P(X=﹣200)=,
P(X=10)==
P(X=20)==,
P(X=100)==,
故分布列为:
X ﹣200 10 20 100
P
由(1)知,每盘游戏出现音乐的概率是p=+=,
则至少有一盘出现音乐的概率p=1﹣.
由(1)知,每盘游戏获得的分数为X的数学期望是E(X)=(﹣200)×+10×+20××100=﹣=.
这说明每盘游戏平均得分是负分,由概率统计的相关知识可知:许多人经过若干盘游戏后,入最初的分数相比,分数没有增加反而会减少.
【点评】本题主要考查概率的计算,以及离散型分布列的计算,以及利用期望的计算,考查学生的计算能力.
18.(12分)三棱锥A﹣BCD及其侧视图、俯视图如图所示,设M,N分别为线段AD,AB 的中点,P为线段BC上的点,且MN⊥NP.
(1)证明:P是线段BC的中点;
(2)求二面角A﹣NP﹣M的余弦值.
【分析】(1)用线面垂直的性质和反证法推出结论,
(2)先建空间直角坐标系,再求平面的法向量,即可求出二面角A﹣NP﹣M的余弦值. 【解答】解:(1)由三棱锥A﹣BCD及其侧视图、俯视图可知,在三棱锥A﹣BCD中:平面ABD⊥平面CBD,AB=AD=BD=CD=CB=2
设O为BD的中点,连接OA,OC
于是OA⊥BD,OC⊥BD 所以BD⊥平面OAC⇒BD⊥AC
因为M,N分别为线段AD,AB的中点,所以MN∥BD,MN⊥NP,故BD⊥NP
假设P不是线段BC的中点,则直线NP与直线AC是平面ABC内相交直线
从而BD⊥平面ABC,这与∠DBC=60°矛盾,所以P为线段BC的中点
(2)以O为坐标原点,OB,OC,OA分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
则A(0,0,),M(,O,),N(,0,),P(,,0)
于是,,
设平面ANP和平面NPM的法向量分别为和
由,则,设z1=1,则
由,则,设z2=1,则
cos===
所以二面角A﹣NP﹣M的余弦值
【点评】本题考查线线的位置关系,考查二面角知识的应用,解题的关键是掌握用向量的方法求二面角大小的步骤,属于中档题.
19.(12分)设等差数列{an}的公差为d,点(an,bn)在函数f(x)=2x的图象上(n∈N*).
(1)若a1=﹣2,点(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,求数列{an}的前n项和Sn;(2)若a1=1,函数f(x)的图象在点(a2,b2)处的切线在x轴上的截距为2﹣,求数列{}的前n项和Tn.
【分析】(1)由于点(an,bn)在函数f(x)=2x的图象上,可得,又等差数列{an}的公差为d,利用等差数列的通项公式可得=2d.由于点
(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,可得=b8,进而得到=4=2d,解得 d.再
利用等差数列的前n项和公式即可得出.
(2)利用导数的几何意义可得函数f(x)的图象在点(a2,b2)处的切线方程,即可解得a2.进而得到an,bn.再利用“错位相减法”即可得出.
【解答】解:(1)∵点(an,bn)在函数f(x)=2x的图象上,
∴,
又等差数列{an}的公差为d,
∴==2d,
∵点(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,
∴=b8,
∴=4=2d,解得d=2.
又a1=﹣2,∴Sn==﹣2n+=n2﹣3n.
(2)由f(x)=2x,∴f′(x)=2xln2,
∴函数f(x)的图象在点(a2,b2)处的切线方程为,
又,令y=0可得x=,
∴,解得a2=2.
∴d=a2﹣a1=2﹣1=1.
∴an=a1+(n﹣1)d=1+(n﹣1)×1=n,
∴bn=2n.
∴.
∴Tn=+…++,
∴2Tn=1+++…+,
两式相减得Tn=1++…+﹣=﹣
=
=.
【点评】本题综合考查了指数函数的运算性质、导数的几何意义、等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力、计算能力、“错位相减法”,属于难题.
21.(14分)已知函数f(x)=ex﹣ax2﹣bx﹣1,其中a,b∈R,e=2.71828…为自然对数的底数.
(1)设g(x)是函数f(x)的导函数,求函数g(x)在区间[0,1]上的最小值;
(2)若f(1)=0,函数f(x)在区间(0,1)内有零点,求a的取值范围.
【分析】(1)求出f(x)的导数得g(x),再求出g(x)的导数,对它进行讨论,从而。