高三数学增分训练6文
高三数学 高考大题专项训练 全套 (15个专项)(典型例题)(含答案)
1、函数与导数(1)2、三角函数与解三角形3、函数与导数(2)4、立体几何5、数列(1)6、应用题7、解析几何8、数列(2)9、矩阵与变换10、坐标系与参数方程11、空间向量与立体几何12、曲线与方程、抛物线13、计数原理与二项式分布14、随机变量及其概率分布15、数学归纳法高考压轴大题突破练(一)函数与导数(1)1.已知函数f (x )=a e x x+x . (1)若函数f (x )的图象在(1,f (1))处的切线经过点(0,-1),求a 的值;(2)是否存在负整数a ,使函数f (x )的极大值为正值?若存在,求出所有负整数a 的值;若不存在,请说明理由.解 (1)∵f ′(x )=a e x (x -1)+x 2x 2, ∴f ′(1)=1,f (1)=a e +1.∴函数f (x )在(1,f (1))处的切线方程为y -(a e +1)=x -1,又直线过点(0,-1),∴-1-(a e +1)=-1,解得a =-1e. (2)若a <0,f ′(x )=a e x (x -1)+x 2x 2, 当x ∈(-∞,0)时,f ′(x )>0恒成立,函数在(-∞,0)上无极值;当x ∈(0,1)时,f ′(x )>0恒成立,函数在(0,1)上无极值.方法一 当x ∈(1,+∞)时,若f (x )在x 0处取得符合条件的极大值f (x 0),则⎩⎪⎨⎪⎧ x 0>1,f (x 0)>0,f ′(x 0)=0,则00000200201,e 0,e (1)0,x x x a x x a x x x ⎛ > +> -+ = ⎝①②③ 由③得0e x a =-x 20x 0-1,代入②得-x 0x 0-1+x 0>0, 结合①可解得x 0>2,再由f (x 0)=0e x a x +x 0>0,得a >-020e x x , 设h (x )=-x 2e x ,则h ′(x )=x (x -2)e x, 当x >2时,h ′(x )>0,即h (x )是增函数,∴a >h (x 0)>h (2)=-4e 2.又a <0,故当极大值为正数时,a ∈⎝⎛⎭⎫-4e 2,0, 从而不存在负整数a 满足条件.方法二 当x ∈(1,+∞)时,令H (x )=a e x (x -1)+x 2,则H ′(x )=(a e x +2)x ,∵x ∈(1,+∞),∴e x ∈(e ,+∞),∵a 为负整数,∴a ≤-1,∴a e x ≤a e ≤-e ,∴a e x +2<0,∴H ′(x )<0,∴H (x )在(1,+∞)上单调递减.又H (1)=1>0,H (2)=a e 2+4≤-e 2+4<0,∴∃x 0∈(1,2),使得H (x 0)=0,且当1<x <x 0时,H (x )>0,即f ′(x )>0;当x >x 0时,H (x )<0,即f ′(x )<0.∴f (x )在x 0处取得极大值f (x 0)=0e x a x +x 0.(*) 又H (x 0)=0e x a (x 0-1)+x 20=0, ∴00e x a x =-x 0x 0-1,代入(*)得f (x 0)=-x 0x 0-1+x 0=x 0(x 0-2)x 0-1<0, ∴不存在负整数a 满足条件.2.已知f (x )=ax 3-3x 2+1(a >0),定义h (x )=max{f (x ),g (x )}=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),f (x )≥g (x ),g (x ),f (x )<g (x ). (1)求函数f (x )的极值;(2)若g (x )=xf ′(x ),且∃x ∈[1,2]使h (x )=f (x ),求实数a 的取值范围.解 (1)∵函数f (x )=ax 3-3x 2+1,∴f ′(x )=3ax 2-6x =3x (ax -2),令f ′(x )=0,得x 1=0或x 2=2a, ∵a >0,∴x 1<x 2,当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:∴f (x )的极大值为f (0)=1,极小值为f ⎝⎛⎭⎫2a =8a 2-12a 2+1=1-4a 2. (2)g (x )=xf ′(x )=3ax 3-6x 2,∵∃x ∈[1,2],使h (x )=f (x ),∴f (x )≥g (x )在[1,2]上有解,即ax 3-3x 2+1≥3ax 3-6x 2在[1,2]上有解,即不等式2a ≤1x 3+3x在[1,2]上有解, 设y =1x 3+3x =3x 2+1x3(x ∈[1,2]), ∵y ′=-3x 2-3x 4<0对x ∈[1,2]恒成立, ∴y =1x 3+3x在[1,2]上单调递减, ∴当x =1时,y =1x 3+3x的最大值为4, ∴2a ≤4,即a ≤2.高考中档大题规范练(一)三角函数与解三角形1.(2017·江苏宿迁中学质检)已知函数f (x )=sin 2x +23sin x cos x +sin ⎝⎛⎭⎫x +π4sin ⎝⎛⎭⎫x -π4,x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期和值域;(2)若x =x 0⎝⎛⎭⎫0≤x 0≤π2为f (x )的一个零点,求sin 2x 0的值. 解 (1)易得f (x )=sin 2x +3sin 2x +12(sin 2x -cos 2x ) =1-cos 2x 2+3sin 2x -12cos 2x =3sin 2x -cos 2x +12=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+12, 所以f (x )的最小正周期为π,值域为⎣⎡⎦⎤-32,52. (2)由f (x 0)=2sin ⎝⎛⎭⎫2x 0-π6+12=0,得 sin ⎝⎛⎭⎫2x 0-π6=-14<0,又由0≤x 0≤π2,得-π6≤2x 0-π6≤5π6, 所以-π6≤2x 0-π6<0,故cos ⎝⎛⎭⎫2x 0-π6=154, 此时sin 2x 0=sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫2x 0-π6+π6 =sin ⎝⎛⎭⎫2x 0-π6cos π6+cos ⎝⎛⎭⎫2x 0-π6sin π6=-14×32+154×12=15-38. 2.(2017·江苏南通四模)已知向量m =⎝⎛⎭⎫sin x 2,1,n =⎝⎛⎭⎫1,3cos x 2,函数f (x )=m ·n . (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若f ⎝⎛⎭⎫α-2π3=23,求f ⎝⎛⎭⎫2α+π3的值. 解 (1)f (x )=m ·n =sin x 2+3cos x 2=2⎝⎛⎭⎫12sin x 2+32cos x 2 =2⎝⎛⎭⎫sin x 2cos π3+cos x 2sin π3 =2sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3,所以函数f (x )的最小正周期为T =2π12=4π. (2)由f ⎝⎛⎭⎫α-2π3=23,得2sin α2=23,即sin α2=13. 所以f ⎝⎛⎭⎫2α+π3=2sin ⎝⎛⎭⎫α+π2=2cos α =2⎝⎛⎭⎫1-2sin 2α2=149. 3.(2017·江苏南师大考前模拟)已知△ABC 为锐角三角形,向量m =⎝⎛⎭⎫cos ⎝⎛⎭⎫A +π3,sin ⎝⎛⎭⎫A +π3,n =(cos B ,sin B ),并且m ⊥n .(1)求A -B ; (2)若cos B =35,AC =8,求BC 的长. 解 (1)因为m ⊥n ,所以m ·n =cos ⎝⎛⎭⎫A +π3cos B +sin ⎝⎛⎭⎫A +π3sin B=cos ⎝⎛⎭⎫A +π3-B =0. 因为0<A ,B <π2,所以-π6<A +π3-B <5π6, 所以A +π3-B =π2,即A -B =π6. (2)因为cos B =35,B ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以sin B =45, 所以sin A =sin ⎝⎛⎭⎫B +π6=sin B cos π6+cos B sin π6=45×32+35×12=43+310, 由正弦定理可得BC =sin A sin B×AC =43+3. 4.(2017·江苏镇江三模)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且(a -c )(sin A +sin C )=(b -3c )sin B .(1)求角A ;(2)若f (x )=cos 2(x +A )-sin 2(x -A ),求f (x )的单调递增区间.解 (1)由(a -c )(sin A +sin C )=(b -3c )sin B 及正弦定理,得(a -c )(a +c )=(b -3c )b ,即a 2=b 2+c 2-3bc . 由余弦定理,得cos A =32, 因为0<A <π,所以A =π6. (2)f (x )=cos 2(x +A )-sin 2(x -A )=cos 2⎝⎛⎭⎫x +π6-sin 2⎝⎛⎭⎫x -π6 =1+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π32-1-cos ⎝⎛⎭⎫2x -π32=12cos 2x , 令π+2k π≤2x ≤2π+2k π,k ∈Z ,得π2+k π≤x ≤π+k π,k ∈Z . 则f (x )的单调增区间为⎣⎡⎦⎤π2+k π,π+k π,k ∈Z .(二)函数与导数(2)1.设函数f (x )=2(a +1)x (a ∈R ),g (x )=ln x +bx (b ∈R ),直线y =x +1是曲线y =f (x )的一条切线.(1)求a 的值;(2)若函数y =f (x )-g (x )有两个极值点x 1,x 2.①试求b 的取值范围;②证明:g (x 1)+g (x 2)f (x 1)+f (x 2)≤1e 2+12. 解 (1)设直线y =x +1与函数y =f (x )的图象相切于点(x 0,y 0),则y 0=x 0+1,y 0=2(a +1)x 0,a +1x 0=1,解得a =0. (2)记h (x )=f (x )-g (x ),则h (x )=2x -ln x -bx .①函数y =f (x )-g (x )有两个极值点的必要条件是h ′(x )有两个正零点.h ′(x )=1x -1x-b =-bx +x -1x , 令h ′(x )=0,得bx -x +1=0(x >0).令x =t ,则t >0.问题转化为bt 2-t +1=0有两个不等的正实根t 1,t 2,等价于⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=1-4b >0,t 1t 2=1b >0,t 1+t 2=1b >0,解得0<b <14. 当0<b <14时,设h ′(x )=0的两正根为x 1,x 2,且x 1<x 2, 则h ′(x )=-bx +x -1x =-b (x -x 1)(x -x 2)x =-b (x -x 1)(x -x 2)x (x +x 1)(x +x 2). 当x ∈(0,x 1)时,h ′(x )<0;当x ∈(x 1,x 2)时,h ′(x )>0;当x ∈(x 2,+∞)时,h ′(x )<0. 所以x 1,x 2是h (x )=f (x )-g (x )的极值点,∴b 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,14. ②由①知x 1x 2=x 1+x 2=1b.可得g (x 1)+g (x 2)=-2ln b +1b -2,f (x 1)+f (x 2)=2b, 所以g (x 1)+g (x 2)f (x 1)+f (x 2)=12-b ln b -b . 记k (b )=12-b ln b -b ⎝⎛⎭⎫0<b <14, 则k ′(b )=-ln b -2,令k ′(b )=0,得b =1e 2∈⎝⎛⎭⎫0,14, 且当b ∈⎝⎛⎭⎫0,1e 2时,k ′(b )>0,k (b )单调递增; 当b ∈⎝⎛⎭⎫1e 2,14时,k ′(b )<0,k (b )单调递减,且当b =1e 2时,k (b )取最大值1e 2+12, 所以g (x 1)+g (x 2)f (x 1)+f (x 2)≤1e 2+12. 2.设函数f (x )=2ax +b x+c ln x . (1)当b =0,c =1时,讨论函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )在x =1处的切线为y =3x +3a -6且函数f (x )有两个极值点x 1,x 2,x 1<x 2. ①求a 的取值范围;②求f (x 2)的取值范围.解 (1)f (x )=2ax +b x+c ln x ,x >0, f ′(x )=2a -b x 2+c x =2ax 2+cx -b x 2. 当b =0,c =1时,f ′(x )=2ax +1x. 当a ≥0时,由x >0,得f ′(x )=2ax +1x>0恒成立, 所以函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.当a <0时,令f ′(x )=2ax +1x >0,解得x <-12a; 令f ′(x )=2ax +1x <0,解得x >-12a, 所以,函数f (x )在⎝⎛⎭⎫0,-12a 上单调递增,在⎝⎛⎭⎫-12a ,+∞上单调递减. 综上所述,①当a ≥0时,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增;②当a <0时,函数f (x )在⎝⎛⎭⎫0,-12a上单调递增,在⎝⎛⎭⎫-12a ,+∞上单调递减. (2)①函数f (x )在x =1处的切线为y =3x +3a -6,所以f (1)=2a +b =3a -3,f ′(1)=2a +c -b =3,所以b =a -3,c =-a ,f ′(x )=2a -b x 2+c x =2ax 2-ax +3-a x 2, 函数f (x )有两个极值点x 1,x 2,x 1<x 2,则方程2ax 2-ax +3-a =0有两个大于0的解,⎩⎨⎧ Δ=(-a )2-8a (3-a )>0,a 2a >0,3-a 2a >0,解得83<a <3. 所以a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫83,3.②2ax 22-ax 2+3-a =0,x 2=a +9a 2-24a 4a =14⎝⎛⎭⎫1+ 9-24a , 由83<a <3,得x 2∈⎝⎛⎭⎫14,12, 由2ax 22-ax 2+3-a =0,得a =-32x 22-x 2-1. f (x 2)=2ax 2+a -3x 2-a ln x 2 =a ⎝⎛⎭⎫2x 2+1x 2-ln x 2-3x 2=-32x 2+1x 2-ln x 22x 22-x 2-1-3x 2. 设φ(t )=-32t +1t -ln t 2t 2-t -1-3t ,t ∈⎝⎛⎭⎫14,12, φ′(t )=-3⎝⎛⎭⎫2-1t 2-1t (2t 2-t -1)-⎝⎛⎭⎫2t +1t -ln t (4t -1)(2t 2-t -1)2+3t2 =-31t 2(2t 2-t -1)2+3⎝⎛⎭⎫2t +1t -ln t (4t -1)(2t 2-t -1)2+3t 2=3⎝⎛⎭⎫2t +1t -ln t (4t -1)(2t 2-t -1)2. 当t ∈⎝⎛⎭⎫14,12时,2t +1t-ln t >0,4t -1>0,φ′(t )>0,所以φ(t )在⎝⎛⎭⎫14,12上单调递增,φ(t )∈⎝⎛⎭⎫163ln 2,3+3ln 2, 所以f (x 2)的取值范围是⎝⎛⎭⎫163ln 2,3+3ln 2. (二)立体几何1.(2017·江苏扬州调研)如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为梯形,CD ∥AB ,AB =2CD ,AC 交BD 于O ,锐角△P AD 所在平面⊥底面ABCD ,P A ⊥BD ,点Q 在侧棱PC 上,且PQ =2QC .求证:(1)P A ∥平面QBD ;(2)BD ⊥AD .证明 (1)如图,连结OQ ,因为AB∥CD,AB=2CD,所以AO=2OC.又PQ=2QC,所以P A∥OQ.又OQ⊂平面QBD,P A⊄平面QBD,所以P A∥平面QBD.(2)在平面P AD内过P作PH⊥AD于点H,因为侧面P AD⊥底面ABCD,平面P AD∩平面ABCD=AD,PH⊂平面P AD,所以PH⊥平面ABCD.又BD⊂平面ABCD,所以PH⊥BD.又P A⊥BD,P A∩PH=P,所以BD⊥平面P AD.又AD⊂平面P AD,所以BD⊥AD.2.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,AC与BD交于点O,PC⊥底面ABCD,E为PB上一点,G为PO的中点.(1)若PD∥平面ACE,求证:E为PB的中点;(2)若AB=2PC,求证:CG⊥平面PBD.证明(1)连结OE,由四边形ABCD是正方形知,O为BD的中点,因为PD∥平面ACE,PD⊂平面PBD,平面PBD∩平面ACE=OE,所以PD∥OE.因为O为BD的中点,所以E为PB的中点.(2)在四棱锥P-ABCD中,AB=2PC,因为四边形ABCD是正方形,所以OC=22AB,所以PC=OC.因为G为PO的中点,所以CG⊥PO.又因为PC⊥底面ABCD,BD⊂底面ABCD,所以PC⊥BD.而四边形ABCD是正方形,所以AC⊥BD,因为AC,PC⊂平面P AC,AC∩PC=C,所以BD⊥平面P AC,因为CG⊂平面P AC,所以BD⊥CG.因为PO,BD⊂平面PBD,PO∩BD=O,所以CG⊥平面PBD.3.(2017·江苏怀仁中学模拟)如图,在四棱锥E-ABCD中,△ABD为正三角形,EB=ED,CB=CD.(1)求证:EC⊥BD;(2)若AB⊥BC,M,N分别为线段AE,AB的中点,求证:平面DMN∥平面BCE.证明(1)取BD的中点O,连结EO,CO.∵CD=CB,EB=ED,∴CO⊥BD,EO⊥BD.又CO∩EO=O,CO,EO⊂平面EOC,∴BD⊥平面EOC.又EC⊂平面EOC,∴BD⊥EC.(2)∵N是AB的中点,△ABD为正三角形,∴DN⊥AB,∵BC⊥AB,∴DN∥BC.又BC⊂平面BCE,DN⊄平面BCE,∴DN∥平面BCE.∵M为AE的中点,N为AB的中点,∴MN∥BE,又MN⊄平面BCE,BE⊂平面BCE,∴MN∥平面BCE.∵MN∩DN=N,∴平面DMN∥平面BCE.4.(2017·江苏楚水中学质检)如图,在三棱锥P-ABC中,点E,F分别是棱PC,AC的中点.(1)求证:P A∥平面BEF;(2)若平面P AB⊥平面ABC,PB⊥BC,求证:BC⊥P A.证明(1)在△P AC中,E,F分别是棱PC,AC的中点,所以P A∥EF.又P A⊄平面BEF,EF⊂平面BEF,所以P A∥平面BEF.(2)在平面P AB内过点P作PD⊥AB,垂足为D.因为平面P AB ⊥平面ABC ,平面P AB ∩平面ABC =AB ,PD ⊂平面P AB ,所以PD ⊥平面ABC , 因为BC ⊂平面ABC ,所以PD ⊥BC ,又PB ⊥BC ,PD ∩PB =P ,PD ⊂平面P AB ,PB ⊂平面P AB ,所以BC ⊥平面P AB , 又P A ⊂平面P AB ,所以BC ⊥P A .(三)数 列(1)1.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n +a n =4,n ∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)已知c n =2n +3(n ∈N *),记d n =c n +log C a n (C >0且C ≠1),是否存在这样的常数C ,使得数列{d n }是常数列,若存在,求出C 的值;若不存在,请说明理由.(3)若数列{b n },对于任意的正整数n ,均有b 1a n +b 2a n -1+b 3a n -2+…+b n a 1=⎝⎛⎭⎫12n -n +22成立,求证:数列{b n }是等差数列. (1)解 a 1=4-a 1,所以a 1=2,由S n +a n =4,得当n ≥2时,S n -1+a n -1=4, 两式相减,得2a n =a n -1,所以a n a n -1=12,数列{a n }是以2为首项,公比为12的等比数列,所以a n =22-n (n ∈N *). (2)解 由于数列{d n }是常数列, d n =c n +log C a n =2n +3+(2-n )log C 2 =2n +3+2log C 2-n log C 2=(2-log C 2)n +3+2log C 2为常数, 则2-log C 2=0, 解得C =2,此时d n =7.(3)证明 b 1a n +b 2a n -1+b 3a n -2+…+b n a 1 =⎝⎛⎭⎫12n -n +22,①当n =1时,b 1a 1=12-32=-1,其中a 1=2,所以b 1=-12.当n ≥2时,b 1a n -1+b 2a n -2+b 3a n -3+…+b n -1a 1=⎝⎛⎭⎫12n -1-n +12,② ②式两边同时乘以12,得b 1a n +b 2a n -1+b 3a n -2+…+b n -1a 2=⎝⎛⎭⎫12n -n +14,③ 由①-③,得b n a 1=-n -34,所以b n =-n 8-38(n ∈N *,n ≥2),且b n +1-b n =-18,又b 1=-12=-18-38,所以数列{b n }是以-12为首项,公差为-18的等差数列.2.在数列{a n }中,已知a 1=13,a n +1=13a n -23n +1,n ∈N *,设S n 为{a n }的前n 项和.(1)求证:数列{3n a n }是等差数列; (2)求S n ;(3)是否存在正整数p ,q ,r (p <q <r ),使S p ,S q ,S r 成等差数列?若存在,求出p ,q ,r 的值;若不存在,说明理由.(1)证明 因为a n +1=13a n -23n +1,所以3n +1a n +1-3n a n =-2. 又因为a 1=13,所以31·a 1=1,所以{3n a n }是首项为1,公差为-2的等差数列. (2)解 由(1)知3n a n =1+(n -1)·(-2)=3-2n ,所以a n =(3-2n )⎝⎛⎭⎫13n,所以S n =1·⎝⎛⎭⎫131+(-1)·⎝⎛⎭⎫132+(-3)·⎝⎛⎭⎫133+…+(3-2n )·⎝⎛⎭⎫13n , 所以13S n =1·⎝⎛⎭⎫132+(-1)·⎝⎛⎭⎫133+…+(5-2n )·⎝⎛⎭⎫13n +(3-2n )·⎝⎛⎭⎫13n +1, 两式相减,得23S n =13-2⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫132+⎝⎛⎭⎫133+…+⎝⎛⎭⎫13n -(3-2n )·⎝⎛⎭⎫13n +1=13-2⎣⎢⎡⎦⎥⎤19×1-⎝⎛⎭⎫13n -11-13+(2n -3)·⎝⎛⎭⎫13n +1=2n ·⎝⎛⎭⎫13n +1, 所以S n =n 3n .(3)解 假设存在正整数p ,q ,r (p <q <r ),使S p ,S q ,S r 成等差数列,则2S q =S p +S r ,即2q3q =p 3p +r 3r. 当n ≥2时,a n =(3-2n )⎝⎛⎭⎫13n<0,所以数列{S n }单调递减. 又p <q ,所以p ≤q -1且q 至少为2, 所以p 3p ≥q -13q -1,q -13q -1-2q 3q =q -33q .①当q ≥3时,p 3p ≥q -13q -1≥2q 3q ,又r 3r >0,所以p 3p +r 3r >2q3q ,等式不成立. ②当q =2时,p =1,所以49=13+r 3r ,所以r 3r =19,所以r =3({S n }单调递减,解惟一确定). 综上可知,p ,q ,r 的值为1,2,3.(三)应用题1.已知某食品厂需要定期购买食品配料,该厂每天需要食品配料200千克,配料的价格为1.8元/千克,每次购买配料需支付运费236元.每次购买来的配料还需支付保管费用,其标准如下:7天以内(含7天),无论重量多少,均按10元/天支付;超出7天以外的天数,根据实际剩余配料的重量,以每天0.03元/千克支付.(1)当9天购买一次配料时,求该厂用于配料的保管费用P 是多少元?(2)设该厂x 天购买一次配料,求该厂在这x 天中用于配料的总费用y (元)关于x 的函数关系式,并求该厂多少天购买一次配料才能使平均每天支付的费用最少? 解 (1)当9天购买一次时,该厂用于配料的保管费用 P =70+0.03×200×(1+2)=88(元).(2)①当x ≤7时,y =360x +10x +236=370x +236,②当x >7时,y =360x +236+70+6[(x -7)+(x -6)+…+2+1]=3x 2+321x +432,∴y =⎩⎪⎨⎪⎧370x +236,x ≤7,3x 2+321x +432,x >7,∴设该厂x 天购买一次配料平均每天支付的费用为f (x )元.f (x )=⎩⎨⎧370x +236x,x ≤7,3x 2+321x +432x,x >7.当x ≤7时,f (x )=370+236x ,当且仅当x =7时,f (x )有最小值2 8267≈404(元);当x >7时,f (x )=3x 2+321x +432x =3⎝⎛⎭⎫x +144x +321≥393.当且仅当x =12时取等号.∵393<404,∴当x =12时f (x )有最小值393元.2.南半球某地区冰川的体积每年中随时间而变化,现用t 表示时间,以月为单位,年初为起点,根据历年的数据,冰川的体积(亿立方米)关于t 的近似函数的关系式为V (t )=⎩⎪⎨⎪⎧-t 3+11t 2-24t +100,0<t ≤10,4(t -10)(3t -41)+100,10<t ≤12.(1)该冰川的体积小于100亿立方米的时期称为衰退期.以i -1<t <i 表示第i 月份(i =1,2,…,12),问一年内哪几个月是衰退期? (2)求一年内该地区冰川的最大体积.解 (1)当0<t ≤10时,V (t )=-t 3+11t 2-24t +100<100,化简得t 2-11t +24>0,解得t <3或t >8.又0<t ≤10,故0<t <3或8<t ≤10,当10<t ≤12时,V (t )=4(t -10)(3t -41)+100<100, 解得10<t <413,又10<t ≤12,故10<t ≤12.综上得0<t <3或8<t ≤12.所以衰退期为1月,2月,3月,9月,10月,11月,12月共7个月. (2)由(1)知,V (t )的最大值只能在(3,9)内取到.由V ′(t )=(-t 3+11t 2-24t +100)′=-3t 2+22t -24, 令V ′(t )=0,解得t =6或t =43(舍去).当t 变化时,V ′(t )与V (t )的变化情况如下表:由上表,V (t )在t =6时取得最大值V (6)=136(亿立方米). 故该冰川的最大体积为136亿立方米.3.如图,某城市有一条公路从正西方AO 通过市中心O 后转向东偏北α角方向的OB .位于该市的某大学M 与市中心O 的距离OM =313 km ,且∠AOM =β.现要修筑一条铁路L ,L 在OA 上设一站A ,在OB 上设一站B ,铁路在AB 部分为直线段,且经过大学M .其中tan α=2,cos β=313,AO =15 km.(1)求大学M 与站A 的距离AM ; (2)求铁路AB 段的长AB .解 (1)在△AOM 中,AO =15,∠AOM =β且cos β=313,OM =313, 由余弦定理,得AM 2=OA 2+OM 2-2OA ·OM ·cos ∠AOM =152+(313)2-2×15×313×313=13×9+15×15-2×3×15×3=72.∴AM =62,即大学M 与站A 的距离(2)∵cos β=313,且β为锐角,∴sin β=213, 在△AOM 中,由正弦定理,得AM sin β=OMsin ∠MAO ,即62213=313sin ∠MAO ,sin ∠MAO =22, ∴∠MAO =π4,∴∠ABO =α-π4,∵tan α=2,∴sin α=25,cos α=15, ∴sin ∠ABO =sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=110, 又∠AOB =π-α,∴sin ∠AOB =sin(π-α)=25. 在△AOB 中,OA =15,由正弦定理,得 AB sin ∠AOB =OA sin ∠ABO,即AB 25=15110,∴AB =302,即铁路AB 段的长为30 2 km.4.(2017·江苏苏州大学指导卷)如图,某地区有一块长方形植物园ABCD ,AB =8(百米),BC =4(百米).植物园西侧有一块荒地,现计划利用该荒地扩大植物园面积,使得新的植物园为HBCEFG ,满足下列要求:E 在CD 的延长线上,H 在BA 的延长线上,DE =0.5(百米),AH =4(百米),N 为AH 的中点,FN ⊥AH ,EF 为曲线段,它上面的任意一点到AD 与AH 的距离的乘积为定值,FG ,GH 均为线段,GH ⊥HA ,GH =0.5(百米).(1)求四边形FGHN 的面积;(2)已知音乐广场M 在AB 上,AM =2(百米),若计划在EFG 的某一处P 开一个植物园大门,在原植物园ABCD 内选一点Q 为中心建一个休息区,使得QM =PM ,且∠QMP =90°,问点P 在何处时,AQ 最小.解 (1)以A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴,建立平面直角坐标系如图所示.则E ⎝⎛⎭⎫-12,4,因为E 到AD 与AH 距离的乘积为2, 所以曲线EF 上的任意一点都在函数y =-2x 的图象上.由题意,N (-2,0),所以F (-2,1).四边形FGHN 的面积为12×⎝⎛⎭⎫12+1×2=32(平方百米). (2)设P (x ,y ),则MP →=(x -2,y ),MQ →=(y ,-x +2),AQ →=(y +2,-x +2),因为点Q 在原植物园内,所以⎩⎪⎨⎪⎧0≤y +2≤8,0≤2-x ≤4,即-2≤x ≤2.又点P 在曲线EFG 上,x ∈⎣⎡⎦⎤-4,-12, 所以-2≤x ≤-12,则点P 在曲线段EF 上,AQ =(y +2)2+(2-x )2, 因为y =-2x ,所以AQ =⎝⎛⎭⎫-2x +22+(2-x )2= x 2+4x 2-4x -8x+8=⎝⎛⎭⎫x +2x 2-4⎝⎛⎭⎫x +2x +4=⎝⎛⎭⎫x +2x -22=-x +2-x+2≥22+2. 当且仅当-x =-2x,即x =-2时等号成立.此时点P (-2,2),即点P 在距离AD 与AH 均为2百米时,AQ 最小.(四)解析几何1.已知点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1x 2≠0),O 是坐标原点,P 是线段AB 的中点,若C 是点A 关于原点的对称点,Q 是线段BC 的中点,且OP =OQ ,设圆P 的方程为x 2+y 2-(x 1+x 2)x -(y 1+y 2)y =0.(1)证明:线段AB 是圆P 的直径;(2)若存在正数p 使得2p (x 1+x 2)=y 21+y 22+8p 2+2y 1y 2成立,当圆P 的圆心到直线x -2y =0的距离的最小值为255时,求p 的值.(1)证明 由题意知,点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫x 1+x 22,y 1+y 22,点A (x 1,y 1)关于原点的对称点为C (-x 1,-y 1),那么点Q 的坐标为⎝⎛⎭⎫-x 1+x 22,-y 1+y 22,由OP =OQ ,得OP 2=OQ 2, 即⎝⎛⎭⎫x 1+x 222+⎝⎛⎭⎫y 1+y 222=⎝⎛⎭⎫-x 1+x 222+⎝⎛⎭⎫-y 1+y 222,得(x 1+x 2)2+(y 1+y 2)2=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2, 从而x 1x 2+y 1y 2=0,由此得OA ⊥OB ,由方程x 2+y 2-(x 1+x 2)x -(y 1+y 2)y =0知,圆P 过原点,且点A ,B 在圆P 上, 故线段AB 是圆P 的直径.(2)解 由2p (x 1+x 2)=y 21+y 22+8p 2+2y 1y 2,得x 1+x 2=12p [(y 1+y 2)2+8p 2],又圆心P ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22,y 1+y 22到直线x -2y =0的距离为d =⎪⎪⎪⎪x 1+x 22-(y 1+y 2)5=⎪⎪⎪⎪14p [(y 1+y 2)2+8p 2]-(y 1+y 2)5=[(y 1+y 2)-2p ]2+4p 245p ≥4p 245p,当且仅当y 1+y 2=2p 时,等号成立,所以4p 245p =255,从而得p =2.2.如图,F 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点,O 是坐标原点,OF =5,过点F 作OF 的垂线交椭圆C 于P 0,Q 0两点,△OP 0Q 0的面积为453.(1)求椭圆的标准方程;(2)若过点M (-5,0)的直线l 与上、下半椭圆分别交于点P ,Q ,且PM =2MQ ,求直线l 的方程.解 (1)由题设条件,P 0F =00OP Q S OF∆=4535=43.易知P 0F =b 2a ,所以b 2a =43.又c =OF =5,即a 2-b 2=5,因此a 2-43a -5=0,解得a =3或a =-53,又a >0,所以a =3,从而b =2. 故所求椭圆的标准方程为x 29+y 24=1.(2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),由题意y 1>0,y 2<0, 并可设直线l :x =ty -5, 代入椭圆方程得(ty -5)29+y 24=1,即(4t 2+9)y 2-85ty -16=0. 从而y 1+y 2=85t 4t 2+9,y 1y 2=-164t 2+9.又由PM =2MQ ,得y 1-y 2=PMMQ=2,即y 1=-2y 2.因此y 1+y 2=-y 2,y 1y 2=-2y 22, 故-164t 2+9=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫-85t 4t 2+92,可解得t 2=14.注意到y 2=-85t 4t 2+9且y 2<0,知t >0,因此t =12.故满足题意的直线l 的方程为2x -y +25=0.3.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,直线l :y =-12x 与椭圆E 相交于A ,B 两点,AB =210,C ,D 是椭圆E 上异于A ,B 的两点,且直线AC ,BD 相交于点P ,直线AD ,BC 相交于点Q .(1)求椭圆E 的标准方程; (2)求证:直线PQ 的斜率为定值. (1)解 因为e =c a =32,所以c 2=34a 2,即a 2-b 2=34a 2,所以a =2b .所以椭圆方程为x 24b 2+y 2b2=1.由题意不妨设点A 在第二象限,点B 在第四象限,由⎩⎨⎧y =-12x ,x 24b 2+y2b 2=1,得A (-2b ,22b ). 又AB =210,所以OA =10, 则2b 2+12b 2=52b 2=10,得b =2,a =4.所以椭圆E 的标准方程为x 216+y 24=1.(2)证明 由(1)知,椭圆E 的方程为x 216+y 24=1,A (-22,2),B (22,-2).①当直线CA ,CB ,DA ,DB 的斜率都存在,且不为零时,设直线CA ,DA 的斜率分别为k 1,k 2,C (x 0,y 0),显然k 1≠k 2.从而k 1·k CB =y 0-2x 0+22·y 0+2x 0-22=y 20-2x 20-8=4⎝⎛⎭⎫1-x 2016-2x 20-8=2-x 204x 20-8=-14,所以k CB =-14k 1.同理k DB =-14k 2.所以直线AD 的方程为y -2=k 2(x +22),直线BC 的方程为y +2=-14k 1(x -22), 由⎩⎪⎨⎪⎧y +2=-14k 1(x -22),y -2=k 2(x +22), 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =22(-4k 1k 2-4k 1+1)4k 1k 2+1,y =2(-4k 1k 2+4k 2+1)4k 1k 2+1,从而点Q 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫22(-4k 1k 2-4k 1+1)4k 1k 2+1,2(-4k 1k 2+4k 2+1)4k 1k 2+1.用k 2代替k 1,k 1代替k 2得点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫22(-4k 1k 2-4k 2+1)4k 1k 2+1,2(-4k 1k 2+4k 1+1)4k 1k 2+1.所以k PQ =2(-4k 1k 2+4k 2+1)4k 1k 2+1-2(-4k 1k 2+4k 1+1)4k 1k 2+122(-4k 1k 2-4k 1+1)4k 1k 2+1-22(-4k 1k 2-4k 2+1)4k 1k 2+1=42(k 2-k 1)82(k 2-k 1)=12.即直线PQ 的斜率为定值,其定值为12.②当直线CA ,CB ,DA ,DB 中,有直线的斜率不存在时,由题意得,至多有一条直线的斜率不存在,不妨设直线CA 的斜率不存在,从而C (-22,-2). 设DA 的斜率为k ,由①知,k DB =-14k.因为直线CA :x =-22,直线DB :y +2=-14k (x -22),得P ⎝⎛⎭⎫-22,-2+2k . 又直线BC :y =-2,直线AD :y -2=k (x +22), 得Q ⎝⎛⎭⎫-22-22k ,-2, 所以k PQ =12.由①②可知,直线PQ 的斜率为定值,其定值为12.4.(2017·江苏预测卷)平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率是32,右准线的方程为x =433.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知点P ⎝⎛⎭⎫12,2,过x 轴上的一个定点M 作直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,若三条直线P A ,PM ,PB 的斜率成等差数列,求点M 的坐标. 解 (1)因为椭圆的离心率为32,右准线的方程为x =433, 所以e =c a =32,a 2c =433,则a =2,c =3,b =1,椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)设M (m,0),当直线l 为y =0时,A (-2,0),B (2,0), P A ,PM ,PB 的斜率分别为 k P A =45,k PM =41-2m,k PB =-43,因为直线P A ,PM ,PB 的斜率成等差数列, 所以81-2m =45-43,m =8.证明如下:当M (8,0)时,直线P A ,PM ,PB 的斜率构成等差数列, 设AB :y =k (x -8),代入椭圆方程x 2+4y 2-4=0, 得x 2+4k 2(x -8)2-4=0,即(1+4k 2)x 2-64k 2x +256k 2-4=0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 x 1+x 2=64k 21+4k 2,x 1x 2=256k 2-41+4k 2,又k PM =0-28-12=-415, 所以k P A +k PB =y 1-2x 1-12+y 2-2x 2-12=kx 1-8k -2x 1-12+kx 2-8k -2x 2-12=2k +⎝⎛⎭⎫-152k -2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1-12+1x 2-12 =2k +⎝⎛⎭⎫-152k -2(x 1+x 2)-1x 1x 2-12(x 1+x 2)+14=2k +⎝⎛⎭⎫-152k -264k 21+4k 2-1256k 2-41+4k 2-12×64k 21+4k 2+14=2k +⎝⎛⎭⎫-152k -260k 2-1154(60k 2-1)=-815=2k PM ,即证. (四)数 列(2)1.已知{a n },{b n },{c n }都是各项不为零的数列,且满足a 1b 1+a 2b 2+…+a n b n =c n S n ,n ∈N *,其中S n 是数列{a n }的前n 项和,{c n }是公差为d (d ≠0)的等差数列. (1)若数列{a n }是常数列,d =2,c 2=3,求数列{b n }的通项公式; (2)若a n =λn (λ是不为零的常数),求证:数列{b n }是等差数列;(3)若a 1=c 1=d =k (k 为常数,k ∈N *),b n =c n +k (n ≥2,n ∈N *),求证:对任意的n ≥2,n ∈N *,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n 单调递减.(1)解 因为d =2,c 2=3,所以c n =2n -1. 因为数列{a n }是各项不为零的常数列, 所以a 1=a 2=…=a n ,S n =na 1.则由c n S n =a 1b 1+a 2b 2+…+a n b n 及c n =2n -1,得 n (2n -1)=b 1+b 2+…+b n ,当n ≥2时,(n -1)(2n -3)=b 1+b 2+…+b n -1, 两式相减得b n =4n -3.当n =1时,b 1=1也满足b n =4n -3. 故b n =4n -3(n ∈N *).(2)证明 因为a 1b 1+a 2b 2+…+a n b n =c n S n , 当n ≥2时,c n -1S n -1=a 1b 1+a 2b 2+…+a n -1b n -1, 两式相减得c n S n -c n -1S n -1=a n b n , 即(S n -1+a n )c n -S n -1c n -1=a n b n , S n -1(c n -c n -1)+a n c n =a n b n , 所以S n -1d +λnc n =λnb n .又S n -1=λ+λ(n -1)2(n -1)=λn (n -1)2,所以λn (n -1)2d +λnc n =λnb n ,即(n -1)2d +c n =b n ,(*) 所以当n ≥3时,(n -2)2d +c n -1=b n -1,两式相减得b n -b n -1=32d (n ≥3),所以数列{b n }从第二项起是公差为32d 的等差数列.又当n =1时,由c 1S 1=a 1b 1,得c 1=b 1. 当n =2时,由(*)得b 2=(2-1)2d +c 2=12d +(c 1+d )=b 1+32d ,得b 2-b 1=32d .故数列{b n }是公差为32d 的等差数列.(3)证明 由(2)得当n ≥2时,S n -1(c n -c n -1)+a n c n =a n b n ,即S n -1d =a n (b n -c n ). 因为b n =c n +k ,所以b n =c n +kd , 即b n -c n =kd , 所以S n -1d =a n ·kd , 即S n -1=ka n ,所以S n =S n -1+a n =(k +1)a n . 当n ≥3时,S n -1=(k +1)a n -1, 两式相减得a n =(k +1)a n -(k +1)a n -1, 即a n =k +1k a n -1,故从第二项起数列{a n }是等比数列, 所以当n ≥2时,a n =a 2⎝⎛⎭⎫k +1k n -2,b n =c n +k =c n +kd =c 1+(n -1)k +k 2=k +(n -1)k +k 2=k (n +k ), 另外由已知条件得(a 1+a 2)c 2=a 1b 1+a 2b 2. 又c 2=2k ,b 1=k ,b 2=k (2+k ), 所以a 2=1,因而a n =⎝⎛⎭⎫k +1k n -2.令d n =b na n ,则d n +1d n =b n +1a n a n +1b n =(n +k +1)k (n +k )(k +1).因为(n +k +1)k -(n +k )(k +1)=-n <0, 所以d n +1d n<1,所以对任意的n ≥2,n ∈N *,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n 单调递减.2.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,a 2=2,设b n =a n +a n +1,c n =a n ·a n +1(n ∈N *). (1)若数列{b 2n -1}是公比为3的等比数列,求S 2n ; (2)若数列{b n }是公差为3的等差数列,求S n ;(3)是否存在这样的数列{a n },使得{b n }成等差数列和{c n }成等比数列同时成立,若存在,求出{a n }的通项公式;若不存在,请说明理由. 解 (1)b 1=a 1+a 2=1+2=3,S 2n =(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 2n -1+a 2n )=b 1+b 3+…+b 2n -1=3(1-3n )1-3=3n +1-32.(2)∵b n +1-b n =a n +2-a n =3,∴{a 2k -1},{a 2k }均是公差为3的等差数列,a 2k -1=a 1+(k -1)·3=3k -2,a 2k =a 2+(k -1)·3=3k -1,当n =2k (k ∈N *)时,S n =S 2k =(a 1+a 3+…+a 2k -1)+(a 2+a 4+…+a 2k )=k (1+3k -2)2+k (2+3k -1)2=3k 2=3n 24;当n =2k -1(k ∈N *)时,Sn =S 2k -1=S 2k -a 2k =3k 2-3k +1=3×⎝⎛⎭⎫n +122-3·n +12+1=3n 2+14.综上可知,S n=⎩⎨⎧3n 24,n =2k ,k ∈N *,3n 2+14,n =2k -1,k ∈N *.(3)∵{b n }成等差数列,∴2b 2=b 1+b 3,即2(a 2+a 3)=(a 1+a 2)+(a 3+a 4),a 2+a 3=a 1+a 4,① ∵{c n }成等比数列,∴c 22=c 1c 3. 即(a 2a 3)2=(a 1a 2)·(a 3a 4), ∵c 2=a 2a 3≠0,∴a 2a 3=a 1a 4,②由①②及a 1=1,a 2=2,得a 3=1,a 4=2,设{b n }的公差为d ,则b n +1-b n =(a n +1+a n +2)-(a n +a n +1)=d ,即a n +2-a n =d ,即数列{a n }的奇数项和偶数项都构成公差为d 的等差数列, 又d =a 3-a 1=a 4-a 2=0, ∴数列{a n }=1,2,1,2,1,2,…,即a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =2k -1,k ∈N *,2,n =2k ,k ∈N *.此时c n =2,{c n }是公比为1的等比数列,满足题意.∴存在数列{a n },a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =2k -1,k ∈N *,2,n =2k ,k ∈N *, 使得{b n }成等差数列和{c n }成等比数列同时成立.高考附加题加分练 1.矩阵与变换1.已知矩阵M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 1b 0,点A (1,0)在矩阵M 对应的变换作用下变为A ′(1,2),求矩阵M 的逆矩阵M -1. 解 ∵⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 1b0 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤10=⎣⎢⎡⎦⎥⎤12, ∴a =1,b =2.∴M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 120,∴M -1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 121 -12.2.(2017·江苏徐州一中检测)已知曲线C :y 2=12x ,在矩阵M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 00 -2对应的变换作用下得到曲线C 1,C 1在矩阵N =⎣⎢⎡⎦⎥⎤0110对应的变换作用下得到曲线C 2,求曲线C 2的方程.解 设A =NM ,则A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 11 0 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 00 -2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 -21 0, 设P (x ′,y ′)是曲线C 上任一点,在两次变换下,在曲线C 2上对应的点为P (x ,y ), 则⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y =⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 -21 0 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x ′y ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2y ′ x ′, 即⎩⎪⎨⎪⎧x =-2y ′,y =x ′,∴⎩⎪⎨⎪⎧x ′=y ,y ′=-12x .又点P (x ′,y ′)在曲线C :y 2=12x 上,∴⎝⎛⎭⎫-12x 2=12y ,即x 2=2y .3.已知矩阵M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 22x 的一个特征值为3,求M 的另一个特征值及其对应的一个特征向量. 解 矩阵M 的特征多项式为f (λ)=⎣⎢⎡⎦⎥⎤λ-1 -2-2 λ-x =(λ-1)(λ-x )-4.因为λ1=3是方程f (λ)=0的一根,所以x =1. 由(λ-1)(λ-1)-4=0,得λ2=-1. 设λ2=-1对应的一个特征向量为α=⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y , 则⎩⎪⎨⎪⎧-2x -2y =0,-2x -2y =0,得x =-y . 令x =1,则y =-1,所以矩阵M 的另一个特征值为-1,对应的一个特征向量为α=⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 1-1.4.(2017·江苏江阴中学质检)若点A (2,2)在矩阵M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos α -sin αsin α cos α对应变换的作用下得到的点为B (-2,2),求矩阵M 的逆矩阵.解 M ⎣⎢⎡⎦⎥⎤22=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2 2,即⎣⎢⎡⎦⎥⎤2cos α-2sin α2sin α+2cos α=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2 2, 所以⎩⎪⎨⎪⎧cos α-sin α=-1,sin α+cos α=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧cos α=0,sin α=1.所以M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 -11 0.由M -1M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 001,得M -1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-10. 2.坐标系与参数方程1.(2017·江苏兴化中学调研)已知曲线C 1的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π3=-1,曲线C 2的极坐标方程为ρ=22cos ⎝⎛⎭⎫θ-π4,判断两曲线的位置关系. 解 将曲线C 1,C 2化为直角坐标方程,得 C 1:x +3y +2=0,C 2:x 2+y 2-2x -2y =0, 即C 2:(x -1)2+(y -1)2=2. 圆心到直线的距离d =|1+3+2|12+(3)2=∴曲线C 1与C 2相离.2.(2017·江苏金坛一中期中)已知在极坐标系下,圆C :ρ=2cos ⎝⎛⎭⎫θ+π2与直线l :ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=2,点M 为圆C 上的动点,求点M 到直线l 的距离的最大值. 解 圆C 化为直角坐标方程,得x 2+(y +1)2=1. 直线l 化为直角坐标方程,得x +y =2. 圆心C 到直线l 的距离d =|-1-2|2=322,所以点M 到直线l 的距离的最大值为1+322.3.已知直线l :⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+t ,y =-t (t 为参数)与圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =m +2sin θ(θ为参数)相交于A ,B 两点,m 为常数. (1)当m =0时,求线段AB 的长;(2)当圆C 上恰有三点到直线的距离为1时,求m 的值. 解 (1)直线l :x +y -1=0,曲线C :x 2+y 2=4, 圆心到直线的距离d =12, 故AB =2r 2-d 2=14.(2)圆C 的直角坐标方程为x 2+(y -m )2=4, 直线l :x +y -1=0,由题意,知圆心到直线的距离d =|m -1|2=1,∴m =1± 2.4.(2017·江苏昆山中学质检)已知极坐标系的极点在直角坐标系的原点,极轴与x 轴的正半轴重合.曲线C 的极坐标方程为ρ2cos 2θ+3ρ2sin 2θ=3,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =-3t ,y =1+t(t 为参数,t ∈R ).试在曲线C 上求一点M ,使它到直线l 的距离最大. 解 曲线C 的普通方程是x 23+y 2=1,直线l 的普通方程是x +3y -3=0.设点M 的直角坐标是(3cos θ,sin θ),则点M 到直线l 的距离是d =|3cos θ+3sin θ-3|2=3⎪⎪⎪⎪2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4-12.因为-2≤2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4≤2,所以当sin ⎝⎛⎭⎫ θ+π4=-1,即θ=2k π-3π4(k ∈Z )时,d 取得最大值.此时3cos θ=-62,sin θ=-22. 设点M 的极角为φ,则⎩⎨⎧ρcos φ=-62,ρsin φ=-22,所以⎩⎪⎨⎪⎧ρ=2,φ=7π6. 综上,当点M 的极坐标为⎝⎛⎭⎫2,7π6时,该点到直线l 的距离最大. 3.空间向量与立体几何1.(2017·江苏南通中学月考)如图,已知三棱锥O -ABC 的侧棱OA ,OB ,OC 两两垂直,且OA =1,OB =OC =2,E 是OC 的中点.(1)求异面直线BE 与AC 所成角的余弦值; (2)求二面角A -BE -C 的正弦值.解 (1)以O 为原点,分别以OB ,OC ,OA 为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,则A (0,0,1),B (2,0,0),C (0,2,0),E (0,1,0). EB →=(2,-1,0),AC →=(0,2,-1), ∴cos 〈EB →,AC →〉=-25,即异面直线BE 与AC 所成角的余弦值为25.(2)AB →=(2,0,-1),AE →=(0,1,-1), 设平面ABE 的法向量为n 1=(x ,y ,z ), 则由n 1⊥AB →,n 1⊥AE →,得⎩⎪⎨⎪⎧2x -z =0,y -z =0,取n 1=(1,2,2), 平面BEC 的法向量为n 2=(0,0,1), ∴cos 〈n 1,n 2〉=23,∴二面角A -BE -C 的余弦值cos θ=23,∴sin θ=53, 即二面角A -BE -C 的正弦值为53.2.(2017·江苏宜兴中学质检)三棱柱ABC -A 1B 1C 1在如图所示的空间直角坐标系中,已知AB =2,AC =4,AA 1=3,D 是BC 的中点.(1)求直线DB 1与平面A 1C 1D 所成角的正弦值; (2)求二面角B 1-A 1D -C 1的正弦值.解 (1)由题意知,B (2,0,0),C (0,4,0),D (1,2,0),A 1(0,0,3),B 1(2,0,3),C 1(0,4,3),则A 1D →=(1,2,-3),A 1C 1→=(0,4,0),DB 1→=(1,-2,3). 设平面A 1C 1D 的一个法向量为n =(x ,y ,z ). 由n ·A 1D →=x +2y -3z =0,n ·A 1C 1→=4y =0, 得y =0,x =3z ,令z =1,得x =3,n =(3,0,1).设直线DB 1与平面A 1C 1D 所成的角为θ, 则sin θ=|cos 〈DB 1→,n 〉|=|3+3|10×14=33535.(2)设平面A 1B 1D 的一个法向量为m =(a ,b ,c ),A 1B 1→=(2,0,0). 由m ·A 1D →=a +2b -3c =0,m ·A 1B 1→=2a =0, 得a =0,2b =3c ,令c =2,得b =3,m =(0,3,2). 设二面角B 1-A 1D -C 1的大小为α, |cos α|=|cos 〈m ,n 〉|=|m ·n ||m ||n |=265, sin α=3765=345565.所以二面角B 1-A 1D -C 13.(2017·江苏运河中学质检)PCD ⊥底面ABCD ,PD ⊥CD ,底面ABCD 是直角梯形,AB ∥CD ,∠ADC =π2,AB =AD =PD =1,CD =2.设Q 为侧棱PC 上一点,PQ →=λPC →.试确定λ的值,使得二面角Q -BD -P 为π4.解 因为侧面PCD ⊥底面ABCD , 平面PCD ∩平面ABCD =CD ,PD ⊥CD , 所以PD ⊥平面ABCD ,所以PD ⊥AD , 又∠ADC =π2,故DA ,DC ,DP 两两互相垂直.如图,以D 为坐标原点,DA ,DC ,DP 分别为x 轴,y 轴,z 轴建立直角坐标系,A (1,0,0),B (1,1,0),C (0,2,0),P (0,0,1),则平面PBD 的一个法向量为n =(-1,1,0),PC →=(0,2,-1),PQ →=λPC →,λ∈(0,1), 所以Q (0,2λ,1-λ).设平面QBD 的一个法向量为m =(a ,b ,c ), 由m ·BD →=0,m ·DQ →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,2λb +(1-λ)c =0, 所以取b =1,得m =⎝⎛⎭⎫-1,1,2λλ-1,所以cos π4=|m ·n ||m ||n |,即22·2+⎝⎛⎭⎫2λλ-12=22. 注意到λ∈(0,1),解得λ=2-1.4.在三棱锥S -ABC 中,底面是边长为23的正三角形,点S 在底面ABC 上的射影O 是AC 的中点,侧棱SB 和底面成45°角.(1)若D 为棱SB 上一点,当SDDB为何值时,CD ⊥AB ; (2)求二面角S -BC -A 的余弦值的大小.解 以O 点为原点,OB 为x 轴,OC 为y 轴,OS 为z 轴建立空间直角坐标系. 由题意知∠SBO =45°,SO =3.。
2015届高三文科数学二轮复习考前增分方略第三讲 保分大题不失分(共23张 P P T)
(1)求二面角A-CE-D的大小; (2)设P为棱DE的中点,在△ABE的内部或边上是否存 在一点H,使PH⊥平面ACE,若存在,求出点H的位置,若 不存在,说明理由.
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【解】 (1)如图,
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由已知,BC⊥PB,又OD∥BC,所以OD⊥PB, 因为AB∩PB=B,所以OD⊥平面PAB. 又OD⊂平面ABC,所以平面PAB⊥平面ABC. (2)由(1)知,OP⊥平面ABC. 设PA=a,因为D为AC的中点,
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高三文科数学模拟试题含答案
高三文科数学模拟试题含答案高三文科数学模拟试题本试卷共150分,考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共50分)一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题中,只有一项是符合题目要求的)1.复数3+ i的虚部是()。
A。
2.B。
-1.C。
2i。
D。
-i2.已知集合A={-3,-2,0,1,2},集合B={x|x+2<0},则A∩(CRB) =()。
A。
{-3,-2,0}。
B。
{0,1,2}。
C。
{-2,0,1,2}。
D。
{-3,-2,0,1,2}3.已知向量a=(2,1),b=(1,x),若2a-b与a+3b共线,则x=()。
A。
2.B。
11/22.C。
-1.D。
-24.如图所示,一个空间几何体的正视图和侧视图都是边长为1的正方形,俯视图是一个直径为1的圆,那么这个几何体的表面积为()。
A。
4π/3.B。
π。
C。
3π/2.D。
2π5.将函数f(x)=sin2x的图像向右平移π/6个单位,得到函数g(x)的图像,则它的一个对称中心是()。
A。
(π/6,0)。
B。
(π/3,0)。
C。
(π/2,0)。
D。
(π,0)6.执行如图所示的程序框图,输出的s值为()。
开始是否输出结束A。
-10.B。
-3.C。
4.D。
57.已知圆C:x^2+2x+y^2=1的一条斜率为1的切线l1,若与l1垂直的直线l2平分该圆,则直线l2的方程为()。
A。
x-y+1=0.B。
x-y-1=0.C。
x+y-1=0.D。
x+y+1=08.在等差数列{an}中,an>0,且a1+a2+⋯+a10=30,则a5⋅a6的最大值是()。
A。
4.B。
6.C。
9.D。
369.已知变量x,y满足约束条件2x-y≤2,x-y+1≥0,设z=x^2+y^2,则z的最小值是()。
A。
1.B。
2.C。
11.D。
3210.定义在R上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)=2,当x<0时,f(x)=1-|x-3|,则函数F(x)=f(x)-a(0<a<1)的所有零点之和为()。
高三数学:2024届新结构“8+3+3”选填限时训练1_10(解析版)
2024届高三二轮复习“8+3+3”小题强化训练(1)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对两个具有线性相关关系的变量x 和y 进行统计时,得到一组数据1,0.3 ,2,4.7 ,3,m ,4,8 ,通过这组数据求得回归直线方程为y=2.4x -2,则m 的值为()A.3B.5C.5.2D.6【答案】A【解析】易知x =1+2+3+44=52,y =13+m4,代入y =2.4x -2得13+m 4=2.4×52-2⇒m =3.故选:A2已知m ,n 表示两条不同直线,α表示平面,下列说法正确的是()A.若m ⎳α,n ⎳α,则m ⎳nB.若m ⊥α,n ⊂α,则m ⊥nC.若m ⊥α,m ⊥n ,则n ⎳αD.若m ⎳α,m ⊥n ,则n ⊥α【答案】B【解析】线面垂直,则有该直线和平面内所有的直线都垂直,故B 正确.故选:B3已知向量a ,b 满足a =3,b =23,且a ⊥a +b,则b 在a 方向上的投影向量为()A.3B.-3C.-3aD.-a【答案】D【解析】a ⊥a +b ,则a ⋅a +b =a 2+a ⋅b =9+a ⋅b =0,故a ⋅b=-9,b 在a 方向上的投影向量a ⋅b a 2⋅a =-99⋅a =-a.故选:D .4若n 为一组从小到大排列的数1,2,4,8,9,10的第六十百分位数,则二项式3x +12xn的展开式的常数项是()A.7B.8C.9D.10【答案】A【解析】因为n 为一组从小到大排列的数1,2,4,8,9,10的第六十百分位数,6×60%=3.6,所以n =8,二项式3x +12x8的通项公式为T r +1=C r 8⋅3x 8-r ⋅12x r =C r 8⋅12 r⋅x8-r 3-r,令8-r 3-r =0⇒r =2,所以常数项为C 28×12 2=8×72×14=7,故选:A5折扇是我国古老文化的延续,在我国已有四千年左右的历史,“扇”与“善”谐音,折扇也寓意“善良”“善行”.它常以字画的形式体现我国的传统文化,也是运筹帷幄、决胜千里、大智大勇的象征(如图1).图2是一个圆台的侧面展开图(扇形的一部分),若两个圆弧DE ,AC 所在圆的半径分别是3和6,且∠ABC =120°,则该圆台的体积为()A.5023π B.9π C.7π D.1423π【答案】D【解析】设圆台上下底面的半径分别为r 1,r 2,由题意可知13×2π×3=2πr 1,解得r 1=1,13×2π×6=2πr 2,解得:r 2=2,作出圆台的轴截面,如图所示:图中OD =r 1=1,O A =r 2=2,AD =6-3=3,过点D 向AP 作垂线,垂足为T ,则AT =r 2-r 1=1,所以圆台的高h =AD 2-AT 2=32-1=22,则上底面面积S 1=π×12=π,S 2=π×22=4π,由圆台的体积计算公式可得:V =13×(S 1+S 2+S 1⋅S 2)×h =13×7π×22=142π3,故选:D .6已知函数f x =x 2-bx +c (b >0,c >0)的两个零点分别为x 1,x 2,若x 1,x 2,-1三个数适当调整顺序后可为等差数列,也可为等比数列,则不等式x -bx -c≤0的解集为()A.1,52B.1,52C.-∞,1 ∪52,+∞D.-∞,1 ∪52,+∞ 【答案】A【解析】由函数f x =x 2-bx +c (b >0,c >0)的两个零点分别为x 1,x 2,即x 1,x 2是x 2-bx +c =0的两个实数根据,则x 1+x 2=b ,x 1x 2=c 因为b >0,c >0,可得x 1>0,x 2>0,又因为x 1,x 2,-1适当调整可以是等差数列和等比数列,不妨设x 1<x 2,可得x 1x 2=-1 2=1-1+x 2=2x 1 ,解得x 1=12,x 2=2,所以x 1+x 2=52,x 1x 2=1,所以b =52,c =1,则不等式x -b x -c ≤0,即为x -52x -1≤0,解得1<x ≤52,所以不等式的解集为1,52.故选:A .7已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,M ,N 为双曲线一条渐近线上的两点,A 为双曲线的右顶点,若四边形MF 1NF 2为矩形,且∠MAN =2π3,则双曲线C 的离心率为()A.3B.7C.213D.13【答案】C【解析】如图,因为四边形MF 1NF 2为矩形,所以MN =F 1F 2 =2c (矩形的对角线相等),所以以MN 为直径的圆的方程为x 2+y 2=c 2.直线MN 为双曲线的一条渐近线,不妨设其方程为y =bax ,由y =b a x ,x 2+y 2=c 2,解得x =a y =b ,或x =-a ,y =-b , 所以N a ,b ,M -a ,-b 或N -a ,-b ,M a ,b .不妨设N a ,b ,M -a , -b ,又A a ,0 ,所以AM =a +a 2+b 2=4a 2+b 2,AN =a -a 2+b 2=b .在△AMN 中,∠MAN =2π3,由余弦定理得MN 2=AM 2+AN 2-2AM AN ⋅cos 2π3,即4c 2=4a 2+b 2+b 2+4a 2+b 2×b ,则2b =4a 2+b 2,所以4b 2=4a 2+b 2,则b 2=43a 2,所以e =1+b 2a2=213.故选:C .8已知a =ln 1.2e ,b =e 0.2,c =1.2e 0.2,则有()A.a <b <cB.a <c <bC.c <a <bD.c <b <a【答案】C【解析】令f x =e x -ln x +1 -1,x >0,则f x =e x -1x +1.当x >0时,有e x >1,1x +1<1,所以1x +1<1,所以,f (x )>0在0,+∞ 上恒成立,所以,f (x )在0,+∞ 上单调递增,所以,f (x )>f (0)=1-1=0,所以,f (0.2)>0,即e 0.2-ln1.2-1>0,所以a <b令g x =e x -x +1 ,x >0,则g x =e x -1在x >0时恒大于零,故g x 为增函数,所以x +1ex <1,x >0,而a =ln 1.2e =1+ln1.2>1,所以c <a ,所以c <a <b ,故选:C二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9已知函数f x =sin 2x +3π4 +cos 2x +3π4,则()A.函数f x -π4 为偶函数 B.曲线y =f x 对称轴为x =k π,k ∈ZC.f x 在区间π3,π2单调递增D.f x 的最小值为-2【答案】AC【解析】f x =sin 2x +3π4 +cos 2x +3π4=sin2x cos 3π4+sin 3π4cos2x +cos2x cos 3π4-sin2x sin3π4=-22sin2x +22cos2x -22cos2x -22sin2x =-2sin2x ,即f x =-2sin2x ,对于A ,f x -π4 =-2sin 2x -π2=2cos2x ,易知为偶函数,所以A 正确;对于B ,f x =-2sin2x 对称轴为2x =π2+k π,k ∈Z ⇒x =π4+k π2,k ∈Z ,故B 错误;对于C ,x ∈π3,π2 ,2x ∈2π3,π ,y =sin2x 单调递减,则f x =-2sin2x 单调递增,故C 正确;对于D ,f x =-2sin2x ,则sin2x ∈-1,1 ,所以f x ∈-2,2 ,故D 错误;故选:AC10设z 为复数,则下列命题中正确的是()A.z 2=zz B.若z =(1-2i )2,则复平面内z对应的点位于第二象限C.z 2=z 2D.若z =1,则z +i 的最大值为2【答案】ABD【解析】对于A ,设z =a +bi ,故z =a -bi ,则z 2=a 2+b 2,zz =(a +bi )(a -bi )=a 2+b 2,故z 2=zz成立,故A 正确,对于B ,z =(1-2i )2=-4i -3,z =4i -3,显然复平面内z对应的点位于第二象限,故B 正确,对于C ,易知z 2=a 2+b 2,z 2=a 2+b 2+2abi ,当ab ≠0时,z 2≠z 2,故C 错误,对于D ,若z =1,则a 2+b 2=1,而z +i =a 2+(b +1)2=2b +2,易得当b =1时,z +i 最大,此时z +i =2,故D 正确.故选:ABD11已知菱形ABCD 的边长为2,∠ABC =π3.将△DAC 沿着对角线AC 折起至△D AC ,连结BD .设二面角D -AC -B 的大小为θ,则下列说法正确的是()A.若四面体D ABC 为正四面体,则θ=π3B.四面体D ABC 的体积最大值为1C.四面体D ABC 的表面积最大值为23+2D.当θ=2π3时,四面体D ABC 的外接球的半径为213【答案】BCD【解析】如图,取AC 中点O ,连接OB ,OD ,则OB =OD ,OB ⊥AC ,OD ⊥AC ,∠BOC 为二面角D AC -B 的平面角,即∠BOC =θ.若D ABC 是正四面体,则BD =BC ≠BO ,△OBD 不是正三角形,θ≠π3,A 错;四面体D ABC 的体积最大时,BO ⊥平面ACD ,此时B 到平面ACD 的距离最大为BO =3,而S △ACD=34×22=3,所以V =13×3×3=1,B 正确;S △ABC =S △DAC =3,易得△BAD ≅△BCD ,S △BAD=S △BCD=12×22sin ∠BCD =2sin ∠BCD ,未折叠时BD =BD =23,折叠到B ,D 重合时,BD =0,中间存在一个位置,使得BD =22,则BC 2+D C 2=BD 2,∠BCD =π2,此时S △BAD=S △BCD=2sin ∠BCD 取得最大值2,所以四面体D ABC 的表面积最大值为23+2 ,C 正确;当θ=2π3时,如图,设M ,N 分别是△ACD 和△BAC 的外心,在平面AOD 内作PM ⊥OD ,作PN ⊥OB ,PM ∩PN =P ,则P 是三棱锥外接球的球心,由上面证明过程知平面OBD 与平面ABC 、平面D AC 垂直,即P ,N ,O ,M 四点共面,θ=2π3,则∠PON =π3,ON =13×32×2=33,PN =ON tan π3=33×3=1,PB =PN 2+BN 2=12+233 2=213为球半径,D 正确.故选:BCD .三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12设集合M =x log 2x <1 ,N =x 2x -1<0 ,则M ∩N =.【答案】x 0<x <12【解析】因为log 2x <1=log 22,所以0<x <2,即M =x log 2x <1 =x 0<x <2 ,因为2x -1<0,解得x <12,所以N =x 2x -1<0 =x x <12,所以,M ∩N =x 0<x <12 .故答案为:x 0<x <12 13已知正项等比数列a n 的前n 项和为S n ,且S 8-2S 4=6,则a 9+a 10+a 11+a 12的最小值为.【答案】24【解析】设正项等比数列a n 的公比为q ,则q >0,所以,S 8=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6+a 7+a 8=a 1+a 2+a 3+a 4+q 4a 1+a 2+a 3+a 4 =S 41+q 4 ,则S 8-2S 4=S 4q 4-1 =6,则q 4>1,可得q >1,则S 4=6q 4-1,所以,a 9+a 10+a 11+a 12=q 8a 1+a 2+a 3+a 4 =S 4q 8=6q 8q 4-1=6q 4-1+1 2q 4-1=6q 4-1 2+1+2q 4-1 q 4+1=6q 4-1 +1q 4-1+2 ≥62q 4-1 ⋅1q 4-1+2 =24,当且仅当q 4-1=1q 4-1q >1 时,即当q =42时,等号成立,故a 9+a 10+a 11+a 12的最小值为24.故答案为:2414已知F 为拋物线C :y =14x 2的焦点,过点F 的直线l 与拋物线C 交于不同的两点A ,B ,拋物线在点A ,B 处的切线分别为l 1和l 2,若l 1和l 2交于点P ,则|PF |2+25AB的最小值为.【答案】10【解析】C :x 2=4y 的焦点为0,1 ,设直线AB 方程为y =kx +1,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 .联立直线与抛物线方程有x 2-4kx -4=0,则AB =y 1+y 2+2=k x 1+x 2 +4=4k 2+4.又y =14x 2求导可得y =12x ,故直线AP 方程为y -y 1=12x 1x -x 1 .又y 1=14x 21,故AP :y =12x 1x -14x 21,同理BP :y =12x 2x -14x 22.联立y =12x 1x -14x 21y =12x 2x -14x 22可得12x 1-x 2 x =14x 21-x 22 ,解得x =x 1+x 22,代入可得P x 1+x 22,x 1x 24 ,代入韦达定理可得P 2k ,-1 ,故PF =4k 2+4.故|PF |2+25AB=4k 2+4+254k 2+4≥24k 2+4 ×254k 2+4=10,当且仅当4k 2+4=254k 2+4,即k =±12时取等号.故答案为:102024届高三二轮复习“8+3+3”小题强化训练(2)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抛物线y =12x 2的焦点坐标为()A.18,0B.12,0 C.0,18D.0,12【答案】D 【解析】由y =12x 2可得抛物线标准方程为:x 2=2y ,∴其焦点坐标为0,12 .故选:D .2二项式3x 2-1x 47的展开式中常数项为()A.-7B.-21C.7D.21【答案】A 【解析】二项式3x 2-1x47的通项公式为Tr +1=C r 7⋅3x 27-r⋅-1x4r=Cr 7⋅-1 r⋅x14-14r 3,令14-14r 3=0⇒r =1,所以常数项为C 17⋅-1 =-7,故选:A3已知集合A =x log 2x ≤1 ,B =y y =2x ,x ≤2 ,则()A.A ∪B =BB.A ∪B =AC.A ∩B =BD.A ∪(C R B )=R【答案】A【解析】由log 2x ≤1,则log 2x ≤log 22,所以0<x ≤2,所以A =x log 2x ≤1 =x 0<x ≤2 ,又B =y y =2x ,x ≤2 =y 0<y ≤4 ,所以A ⊆B ,则A ∪B =B ,A ∩B =A .故选:A .4若古典概型的样本空间Ω=1,2,3,4 ,事件A =1,2 ,甲:事件B =Ω,乙:事件A ,B 相互独立,则甲是乙的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】若B =Ω,A ∩B =1,2 ,则P A ∩B =24=12,而P A =24=12,P B =1,所以P A P B =P A ∩B ,所以事件A ,B 相互独立,反过来,当B =1,3 ,A ∩B =1 ,此时P A ∩B =14,P A =P B =12,满足P A P B =P A ∩B ,事件A ,B 相互独立,所以不一定B =Ω,所以甲是乙的充分不必要条件.故选:A5若函数f x =ln e x -1 -mx 为偶函数,则实数m =()A.1B.-1C.12D.-12【答案】C【解析】由函数f x =ln e x -1 -mx 为偶函数,可得f -1 =f 1 ,即ln e -1-1 +m =ln e -1 -m ,解之得m =12,则f x =ln e x -1 -12x (x ≠0),f -x =ln e -x -1 +12x =ln e x -1 -x +12x =ln e x -1 -12x =f x故f x =ln e x -1 -12x 为偶函数,符合题意.故选:C6已知函数y =f (x )的图象恰为椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)x 轴上方的部分,若f (s -t ),f (s ),f (s +t )成等比数列,则平面上点(s ,t )的轨迹是()A.线段(不包含端点) B.椭圆一部分C.双曲线一部分D.线段(不包含端点)和双曲线一部分【答案】A【解析】因为函数y =f (x )的图象恰为椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)x 轴上方的部分,所以y =f (x )=b ⋅1-x 2a2(-a <x <a ),因为f (s -t ),f (s ),f (s +t )成等比数列,所以有f 2(s )=f (s -t )⋅f (s +t ),且有-a <s <a ,-a <s -t <a ,-a <s +t <a 成立,即-a <s <a ,-a <t <a 成立,由f 2(s )=f (s -t )⋅f (s +t )⇒b ⋅1-s 2a 22=b ⋅1-(s -t )2a 2⋅b ⋅1-(s +t )2a 2,化简得:t 4=2a 2t 2+2s 2t 2⇒t 2(t 2-2a 2-2s 2)=0⇒t 2=0,或t 2-2a 2-2s 2=0,当t 2=0时,即t =0,因为-a <s <a ,所以平面上点(s ,t )的轨迹是线段(不包含端点);当t 2-2a 2-2s 2=0时,即t 2=2a 2+2s 2,因为-a <t <a ,所以t 2<a 2,而2a 2+2s 2>a 2,所以t 2=2a 2+2s 2不成立,故选:A7若tan α+π4=-2,则sin α1-sin2α cos α-sin α=()A.65B.35C.-35D.-65【答案】C【解析】因为tan α+π4 =tan α+tan π41-tan αtan π4=tan α+11-tan α=-2,解得tan α=3,所以,sin α1-sin2αcos α-sin α=sin αsin 2α+cos 2α-2sin αcos α cos α-sin α=sin αcos α-sin α 2cos α-sin α=sin αcos α-sin 2α=sin αcos α-sin 2αcos 2α+sin 2α=tan α-tan 2α1+tan 2α=3-91+9=-35.故选:C .8函数f x =2ln xx,x >0sin ωx +π6,-π≤x ≤0,若2f 2(x )-3f (x )+1=0恰有6个不同实数解,正实数ω的范围为()A.103,4B.103,4 C.2,103D.2,103【答案】D【解析】由题知,2f 2x -3f x +1=0的实数解可转化为f (x )=12或f (x )=1的实数解,即y =f (x )与y =1或y =12的交点,当x >0时,f x =2ln xx ⇒f (x )=21-ln x x 2所以x ∈0,e 时,f (x )>0,f x 单调递增,x ∈e ,+∞ 时,f (x )<0,f x 单调递减,如图所示:所以x =e 时f x 有最大值:12<f (x )max =2e<1所以x >0时,由图可知y =f (x )与y =1无交点,即方程f (x )=1无解,y =f (x )与y =12有两个不同交点,即方程f (x )=12有2解当x <0时,因为ω>0,-π≤x ≤0,所以-ωπ+π6≤ωx +π6≤π6,令t =ωx +π6,则t ∈-ωπ+π6,π6则有y =sin t 且t ∈-ωπ+π6,π6,如图所示:因为x >0时,已有两个交点,所以只需保证y =sin t 与y =12及与y =1有四个交点即可,所以只需-19π6<-ωπ+π6≤-11π6,解得2≤ω<103.故选:D二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9已知复数z 1,z 2是关于x 的方程x 2+bx +1=0(-2<b <2,b ∈R )的两根,则下列说法中正确的是()A.z 1=z 2B.z 1z 2∈R C.z 1 =z 2 =1D.若b =1,则z 31=z 32=1【答案】ACD【解析】Δ=b 2-4<0,∴x =-b ±4-b 2i 2,不妨设z 1=-b 2+4-b 22i ,z 2=-b2-4-b 22i ,z 1=z 2,A 正确;z 1 =z 2 =-b 22+4-b 222=1,C 正确;z 1z 2=1,∴z 1z 2=z 21z 1z 2=z 21=b 2-22-b 4-b 22i ,b ≠0时,z 1z 2∉R ,B 错;b =1时,z 1=-12+32i ,z 2=-12-32i ,计算得z 21=-12-32i =z 2=z 1 ,z 22=z 1=z 2 ,z 31=z 1z 2=1,同理z 32=1,D 正确.故选:ACD .10四棱锥P -ABCD 的底面为正方形,P A 与底面垂直,P A =2,AB =1,动点M 在线段PC 上,则()A.不存在点M ,使得AC ⊥BMB.MB +MD 的最小值为303C.四棱锥P -ABCD 的外接球表面积为5πD.点M 到直线AB 的距离的最小值为255【答案】BD【解析】对于A :连接BD ,且AC ∩BD =O ,如图所示,当M 在PC 中点时,因为点O 为AC 的中点,所以OM ⎳P A ,因为P A ⊥平面ABCD ,所以OM ⊥平面ABCD ,又因为AC ⊂平面ABCD ,所以OM ⊥AC ,因为ABCD 为正方形,所以AC ⊥BD .又因为BD ∩OM =O ,且BD ,OM ⊂平面BDM ,所以AC ⊥平面BDM ,因为BM ⊂平面BDM ,所以AC ⊥BM ,所以A 错误;对于B :将△PBC 和△PCD 所在的平面沿着PC 展开在一个平面上,如图所示,则MB +MD 的最小值为BD ,直角△PBC 斜边PC 上高为1×56,即306,直角△PCD 斜边PC 上高也为1×56,所以MB +MD 的最小值为303,所以B 正确;对于C :易知四棱锥P -ABCD 的外接球直径为PC ,半径R =12PC =1222+12+12=62,表面积S =4πR 2=6π,所以C 错误;对于D :点M 到直线AB 距离的最小值即为异面直线PC 与AB 的距离,因为AB ⎳CD ,且AB ⊄平面PCD ,CD ⊂平面PCD ,所以AB ⎳平面PCD ,所以直线AB 到平面PCD 的距离等于点A 到平面PCD 的距离,过点A 作AF ⊥PD ,因为P A ⊥平面ABCD ,所以P A ⊥CD ,又AD ⊥CD ,且P A ∩AD =A ,故CD ⊥平面P AD ,AF ⊂平面P AD ,所以AF ⊥CD ,因为PD ∩CD =D ,且PD ,CD ⊂平面PCD ,所以AF ⊥平面PCD ,所以点A 到平面PCD 的距离,即为AF 的长,如图所示,在Rt △P AD 中,P A =2,AD =1,可得PD =5,所以由等面积得AF =255,即直线AB 到平面PCD 的距离等于255,所以D 正确,故选:BCD .11今年是共建“一带一路”倡议提出十周年.某校进行“一带一路”知识了解情况的问卷调查,为调动学生参与的积极性,凡参与者均有机会获得奖品.设置3个不同颜色的抽奖箱,每个箱子中的小球大小相同质地均匀,其中红色箱子中放有红球3个,黄球2个,绿球2个;黄色箱子中放有红球4个,绿球2个;绿色箱子中放有红球3个,黄球2个,要求参与者先从红色箱子中随机抽取一个小球,将其放入与小球颜色相同的箱子中,再从放入小球的箱子中随机抽取一个小球,抽奖结束.若第二次抽取的是红色小球,则获得奖品,否则不能获得奖品,已知甲同学参与了问卷调查,则()A.在甲先抽取的是黄球的条件下,甲获得奖品的概率为47B.在甲先抽取的不是红球的条件下,甲没有获得奖品的概率为1314C.甲获得奖品的概率为2449D.若甲获得奖品,则甲先抽取绿球的机会最小【答案】ACD【解析】设A 红,A 黄,A 绿,分别表示先抽到的小球的颜色分别是红、黄、绿的事件,设B 红表示再抽到的小球的颜色是红的事件,在甲先抽取的是黄球的条件下,甲获得奖品的概率为:P B 红∣A 黄 =P B 红A 黄 P A 黄=27×4727=47,故A 正确;在甲先抽取的不是红球的条件下,甲没有获得奖品的概率为:P B 红 ∣A 红 =P A 红 B 红 P A 红 =P A 黄B 红 +P A 绿B 红 P A 红 =27×37+27×1247=1328,故B 错误;由题意可知,P A 红 =37,P A 黄 =27,P A 绿 =27,P B 红∣A 红 =37,P B 红∣A 黄 =47,P B 红∣A 绿 =12,由全概率公式可知,甲获得奖品的概率为:P =P A 红 P B 红∣A 红 +P A 黄 ⋅P B 红∣A 黄 +P A 绿 ⋅P B 红∣A 绿 =37×37+27×47+27×12=2449,故C 正确;因为甲获奖时红球取自哪个箱子的颜色与先抽取小球的颜色相同,则P A 红∣B 红 =P A 红 ⋅P B 红∣A 红 P B 红=37×37×4924=38,P A 黄∣B 红 =P A 黄 ⋅P B 红∣A 黄P B 红=27×47×4924=13,P A 绿∣B 红 =P A 绿 ⋅P B 红∣A 绿 P B 红 =27×12×4924=724,所以甲获得奖品时,甲先抽取绿球机会最小,故D 正确.故选:ACD .三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12已知△ABC 的边BC 的中点为D ,点E 在△ABC 所在平面内,且CD =3CE -2CA ,若AC =xAB +yBE,则x +y =.【答案】11【解析】因为CD =3CE -2CA ,边BC 的中点为D ,所以12CB=3BE -BC +2AC ,因为12CB =3BE -3BC +2AC ,所以52BC =3BE +2AC ,所以52BC =52AC -AB =3BE +2AC ,所以5AC -5AB =6BE +4AC ,即5AB +6BE =AC ,因为AC =xAB +yBE ,所以x =5,y =6,故x +y =11.故答案为:1113已知圆锥母线长为2,则当圆锥的母线与底面所成的角的余弦值为时,圆锥的体积最大,最大值为.【答案】①.63②.16327π【解析】设圆锥的底面半径为r ,圆锥的母线与底面所成的角为θ,θ∈0,π2 ,易知cos θ=r 2.圆锥的体积为V =13πr 2⋅4-r 2=43πcos 2θ⋅2sin θ=8π3cos 2θ⋅sin θ=8π31-sin 2θ sin θ令x =sin θ,x ∈0,1 ,则y =1-sin 2θ sin θ=-x 3+x ,y =-3x 2+1当y >0时,x ∈0,33,当y<0时,x ∈33,1 ,即函数y =-x 3+x 在0,33 上单调递增,在33,1上单调递减,即V max =8π333-33 3 =163π27,此时cos θ=1-323 =62.故答案为:62;163π2714已知双曲线C :x 2-y 23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,右顶点为E ,过F 2的直线交双曲线C 的右支于A ,B 两点(其中点A 在第一象限内),设M ,N 分别为△AF 1F 2,△BF 1F 2的内心,则当F 1A ⊥AB 时,AF 1=;△ABF 1内切圆的半径为.【答案】①.7+1##1+7②.7-1##-1+7【解析】由双曲线方程知a =1,b =3,c =2,如下图所示:由F 1A ⊥AB ,则AF 1 2+AF 2 2=F 1F 2 2=16,故AF 1 -AF 2 2+2AF 1 AF 2 =16,而AF 1 -AF 2 =2a =2,所以AF 1 AF 2 =6,故AF 2 2+2AF 2 -6=0,解得AF 2 =7-1,所以AF 1 =7+1,若G 为△ABF 1内切圆圆心且F 1A ⊥AB 可知,以直角边切点和G ,A 为顶点的四边形为正方形,结合双曲线定义内切圆半径r =12AF 1 +AB -BF 1 =12AF 1 +AF 2 +BF 2 -BF 1所以r =1227+BF 2 -BF 1 =1227-2 =7-1;故答案为:7+1,7-1;2024届高三二轮复习“8+3+3”小题强化训练(3)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有一组按从小到大顺序排列数据:3,5,x ,8,9,10,若其极差与平均数相等,则这组数据的中位数为()A.7B.7.5C.8D.6.5【答案】B【解析】依题意可得极差为10-3=7,平均数为163+5+x +8+9+10 =1635+x ,所以1635+x =7,解得x =7,所以中位线为7+82=7.5.故选:B .2已知集合A =x x -1 >2 ,B =x log 4x <1 ,则A ∩B =()A.3,4B.-∞,-1 ∪3,4C.1,4D.-∞,4【答案】A【解析】由x -1 >2,得x <-1或x >3,所以A =x x <-1或x >3 ,由log 4x <1,得0<x <4,所以B =x 0<x <4 ,所以A ∩B =x 3<x <4 .故选:A .3已知向量a =(2,0),b =sin α,32,若向量b 在向量a 上的投影向量c =12,0 ,则|a +b |=()A.3B.7C.3D.7【答案】B【解析】由已知可得,b 在a 上的投影向量为a ⋅b |a |⋅a |a |=2sin α2×2(2,0)=(sin α,0),又b 在a 上的投影向量c =12,0 ,所以sin α=12,所以b =12,32,所以a +b =52,32 ,所以|a +b |=52 2+322=7.故选:B .4如图是两个底面半径都为1的圆锥底面重合在一起构成的几何体,上面圆锥的侧面积是下面圆锥侧面积的2倍,AP ⊥AQ ,则PQ =()A.74B.262C.52D.3【答案】C【解析】设两圆锥的高OP =x ,OQ =y ,则AP =x 2+1,AQ =y 2+1,由AP ⊥AQ ,有AP 2+AQ 2=PQ 2,可得x 2+1+y 2+1=x +y 2,可得xy =1,又由上下圆锥侧面积之比为2:1,即π×1×P A =2×π×1×QA ,可得P A =2QA ,则有x 2+1=2y 2+1,即x 2=4y 2+3,代入y =1x整理为x 4-3x 2-4=0,解得x =2(负值舍),可得y =12,OP =x +y =2+12=52.故选:C .5已知Q 为直线l :x +2y +1=0上的动点,点P 满足QP=1,-3 ,记P 的轨迹为E ,则()A.E 是一个半径为5的圆B.E 是一条与l 相交的直线C.E 上的点到l 的距离均为5D.E 是两条平行直线【答案】C【解析】设P x ,y ,由QP=1,-3 ,则Q x -1,y +3 ,由Q 在直线l :x +2y +1=0上,故x -1+2y +3 +1=0,化简得x +2y +6=0,即P 轨迹为E 为直线且与直线l 平行,E 上的点到l 的距离d =6-112+22=5,故A 、B 、D 错误,C 正确.故选:C .6已知x +1 x -1 5=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5+a 6x 6,则a 1+a 3的值为()A.-1B.1C.4D.-2【答案】C【解析】在x +1 x -1 5=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5+a 6x 6中,而x +1 x -1 5=x x -1 5+x -1 5,由二项式定理知x -1 5展开式的通项为T r +1=C r 5x 5-r (-1)r ,令5-r =2,解得r =3,令5-r =3,r =2,故a 3=C 35(-1)3+C 25(-1)2=0,同理令5-r =1,解得r =4,令5-r =0,解得r =5,故a 1=C 45(-1)4+C 55(-1)5=4,故a 1+a 3=4.故选:C7已知P 为抛物线x 2=4y 上一点,过P 作圆x 2+(y -3)2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则cos ∠APB 的最小值为()A.12B.23C.34D.78【答案】C【解析】如图所示:因为∠APB =2∠APC ,sin ∠APC =AC PC=1PC,设P t ,t 24,则PC 2=t 2+t 24-3 2=t 416-t 22+9=116t 2-4 2+8,当t 2=4时,PC 取得最小值22,此时∠APB 最大,cos ∠APB 最小,且cos ∠APB min =1-2sin 2∠APC =1-21222=34,故C 正确.故选:C8已知函数f x ,g x 的定义域为R ,g x 为g x 的导函数且f x +g x =3,f x -g 4-x =3,若g x 为偶函数,则下列结论一定成立的是()A.f -1 =f -3B.f 1 +f 3 =65C.g 2 =3D.f 4 =3【答案】D【解析】对于D ,∵g x 为偶函数,则g x =g -x ,两边求导可得g x =-g -x ,则g x 为奇函数,则g 0 =0,令x =4,则f 4 -g 0 =3,f 4 =3,D 对;对于C ,令x =2,可得f 2 +g 2 =3f 2 -g 2 =3 ,则f 2 =3g 2 =0 ,C 错;对于B ,∵f x +g x =3,可得f 2+x +g 2+x =3,f x -g 4-x =3可得f 2-x -g 2+x =3,两式相加可得f 2+x +f 2-x =6,令x =1,即可得f 1 +f 3 =6,B 错;又∵f x +g x =3,则f x -4 +g x -4 =f x -4 -g 4-x =3,f x -g 4-x =3,可得f x =f x -4 ,所以f x 是以4为周期的函数,所以根据以上性质不能推出f -1 =f -3 ,A 不一定成立.故选:D二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9下列结论正确的是()A.若a <b <0,则a 2>ab >b 2B.若x ∈R ,则x 2+2+1x 2+2的最小值为2C.若a +b =2,则a 2+b 2的最大值为2D.若x ∈(0,2),则1x +12-x ≥2【答案】AD【解析】因为a 2-ab =a (a -b )>0,所以a 2>ab ,因为ab -b 2=b (a -b )>0,所以ab >b 2,所以a 2>ab >b 2,故A 正确;因为x 2+2+1x 2+2≥2的等号成立条件x 2+2=1x 2+2不成立,所以B 错误;因为a 2+b 22≥a +b 2 2=1,所以a 2+b 2≥2,故C 错误;因为1x +12-x =12(x +2-x )1x +12-x =122+2-x x +x 2-x ≥12(2+2)=2,当且仅当1x =12-x,即x =1时,等号成立,所以D 正确.故选:AD10若函数f x =2sin 2x ⋅log 2sin x +2cos 2x ⋅log 2cos x ,则()A.f x 的最小正周期为πB.f x 的图像关于直线x =π4对称C.f x 的最小值为-1D.f x 的单调递减区间为2k π,π4+2k π ,k ∈Z【答案】BCD【解析】由sin x >0,cos x >0得f x 的定义域为2k π,π2+2k π ,k ∈Z .对于A :当x ∈0,π2时,x +π∈π,32π 不在定义域内,故f x +π =f x 不成立,易知f x 的最小正周期为2π,故选项A 错误;对于B :又f π2-x =2cos 2x ⋅log 2cos x +2sin 2x ⋅log 2sin x =f x ,所以f x 的图像关于直线x =π4对称,所以选项B 正确;对于C :因为f x =sin 2x ⋅log 2sin 2x +cos 2x ⋅log 2cos 2x ,设t =sin 2x ,所以函数转化为g t =t ⋅log 2t +1-t ⋅log 21-t ,t ∈0,1 ,g t =log 2t -log 21-t ,由g t >0得,12<t <1.g t <0得0<t <12.所以g t 在0,12 上单调递减,在12,1 上单调递增,故g (t )min =g 12=-1,即f (x )min =-1,故选项C 正确;对于D :因为g t 在0,12 上单调递减,在12,1 上单调递增,由t =sin 2x ,令0<sin 2x <12得0<sin x <22,又f x 的定义域为2k π,π2+2k π ,k ∈Z ,解得2k π<x <π4+2k π,k ∈Z ,因为t =sin 2x 在2k π,π4+2k π 上单调递增,所以f x 的单调递减区间为2k π,π4+2k π ,k ∈Z ,同理函数的递增区间为π4+2k π,π2+2k π ,k ∈Z ,所以选项D 正确.故选:BCD .11已知数列a n 的前n 项和为S n ,且2S n S n +1+S n +1=3,a 1=α0<α<1 ,则()A.当0<α<13-14时,a 2>a 1B.a 3>a 2C.数列S 2n -1 单调递增,S 2n 单调递减D.当α=34时,恒有nk =1S k -1 <54【答案】ACD【解析】由题意可得:S n +1=32S n +1,a 1=α,由S n +1=32S n +1可知:S n +1=1⇔S n =1,但S 1=α∈0,1 ,可知对任意的n ∈N *,都有S n ≠1,对于选项A :若0<α<13-14,则a 2-a 1=S 2-2a 1=32α+1-2α=3-2α-4α22α+1=4α+1+13 13-14-α2α+1>0,即a 2>a 1,故A 正确;对于选项B :a 3-a 2=S 3-2S 2+S 1=6α+32α+7-62α+1+α=α-1 4α2+32α+39 2α+1 2α+7<0,即a 3<a 2,故B 错误.对于选项C :因为S n +1-1=-2S n -1 2S n +1,S n +1+32=3S n +32 2S n +1,则S n +1-1S n +1+32=-23⋅S n -1S n +32,且S 1-1S 1+32=α-1α+32<0,可知S n -1S n+32是等比数列,则S n -1S n +32=α-1α+32⋅-23n -1,设A =α-1α+32<0,t =232n -2,可得S 2n =3-3At 3+2At =3253+2At -1 ,S 2n -1=1+32At 1-At =521-At-32,因为At =A 232n -2,可知A 23 2n -2 为递增数列,所以数列S 2n -1 单调递增,S 2n 单调递减,故C 正确;对于选项D :因为S n +1=32S n +1,S n +1-34=32S n +1-34=33-2S n 42S n +1,由S 1=α=34,可得S 2-34>0,即S 2>34,则S 2≤65,即34<S 2≤65;由34<S 2≤65,可得S 3-34>0,即S 3>34,则S 3<65,即34<S 3<65;以此类推,可得对任意的n ∈N *,都有S n ≥S 1=α=34,又因为S n +1-1S n -1=22S n +1,则S n +1-1 ≤22α+1S n -1 =45S n -1 ,所以∑nk =1S k -1 ≤541-45 n <54,故D 正确.故选:ACD .三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12在(1+ax )n (其中n ∈N *,a ≠0)的展开式中,x 的系数为-10,各项系数之和为-1,则n =.【答案】5【解析】由题意得(1+ax )n 的展开式中x 的系数为aC 1n =-10,即an =-10,令x =1,得各项系数之和为(1+a )n =-1,则n 为奇数,且1+a =-1,即得a =-2,n =5,故答案为:513已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别F 1,F 2,椭圆的长轴长为22,短轴长为2,P 为直线x =2b 上的任意一点,则∠F 1PF 2的最大值为.【答案】π6【解析】由题意有a =2,b =1,c =1,设直线x =2与x 轴的交点为Q ,设PQ =t ,有tan ∠PF 1Q =PQ F 1Q=t3,tan ∠PF 2Q =PQ F 2Q=t ,可得tan ∠F 1PF 2=tan ∠PF 2Q -∠PF 1Q =t -t31+t23=2t t 2+3=2t +3t ≤2t 23t =33,当且仅当t =3时取等号,可得∠F 1PF 2的最大值为π6.故答案为:π614已知四棱锥P -ABCD 的底面为矩形,AB =23,BC =4,侧面P AB 为正三角形且垂直于底面ABCD ,M 为四棱锥P -ABCD 内切球表面上一点,则点M 到直线CD 距离的最小值为.【答案】10-1【解析】如图,设四棱锥的内切球的半径为r ,取AB 的中点为H ,CD 的中点为N ,连接PH ,PN ,HN ,球O为四棱锥P-ABCD的内切球,底面ABCD为矩形,侧面P AB为正三角形且垂直于底面ABCD,则平面PHN截四棱锥P-ABCD的内切球O所得的截面为大圆,此圆为△PHN的内切圆,半径为r,与HN,PH分别相切于点E,F,平面P AB⊥平面ABCD,交线为AB,PH⊂平面P AB,△P AB为正三角形,有PH⊥AB,∴PH⊥平面ABCD,HN⊂平面ABCD,∴PH⊥HN,AB=23,BC=4,则有PH=3,HN=4,PN=5,则△PHN中,S△PHN=12×3×4=12r3+4+5,解得r=1.所以,四棱锥P-ABCD内切球半径为1,连接ON.∵PH⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD,∴CD⊥PH,又CD⊥HN,PH,HN⊂平面PHN,PH∩HN=H,∴CD⊥平面PHN,∵ON⊂平面PHN,可得ON⊥CD,所以内切球表面上一点M到直线CD的距离的最小值即为线段ON的长减去球的半径,又ON=OE2+EN2=10.所以四棱锥P-ABCD内切球表面上的一点M到直线CD的距离的最小值为10-1.故答案为:10-12024届高三二轮复习“8+3+3”小题强化训练(4)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已知双曲线的标准方程为x 2k -4+y 2k -5=1,则该双曲线的焦距是()A.1B.3C.2D.4【答案】C【解析】由双曲线方程可知a 2=k -4,b 2=5-k ,所以c 2=k -4+5-k =1,c =1,2c =2.故选:C2在等比数列a n 中,a 1+a x =82,a 3a x -2=81,前x 项和S x =121,则此数列的项数x 等于()A.4B.5C.6D.7【答案】B【解析】由已知条件可得a 1+a x =82a 3a x -2=a 1a x =81,解得a 1=1a x =81 或a 1=81a x =1 .设等比数列a n 的公比为q .①当a 1=1,a x =81时,由S x =a 1-a x q 1-q =1-81q1-q=121,解得q =3,∵a x =a 1q x -1=3x -1=81,解得x =5;②当a 1=81,a x =1时,由S x =a 1-a x q 1-q =81-q 1-q =121,解得q =13,∵a x =a 1q x -1=81×13x -1=35-x =1,解得x =5.综上所述,x =5.故选:B .3对任意实数a ,b ,c ,在下列命题中,真命题是()A.“ac 2>bc 2”是“a >b ”的必要条件B.“ac 2=bc 2”是“a =b ”的必要条件C.“ac 2=bc 2”是“a =b ”的充分条件D.“ac 2≥bc 2”是“a ≥b ”的充分条件【答案】B【解析】对于A ,若c =0,则由a >b ⇏ac 2>bc 2,∴“ac 2>bc 2”不是“a >b ”的必要条件,A 错.对于B ,a =b ⇒ac 2=bc 2,∴“ac 2=bc 2”是“a =b ”的必要条件,B 对,对于C ,若c =0,则由ac 2=bc 2,推不出a =b ,“ac 2=bc 2”不是“a =b ”的充分条件对于D ,当c =0时,ac 2=bc 2,即ac 2≥bc 2成立,此时不一定有a ≥b 成立,故“ac 2≥bc 2”不是“a ≥b ”的充分条件,D 错误,故选:B .4已知m 、n 是两条不同直线,α、β、γ是三个不同平面,则下列命题中正确的是()A.若m ∥α,n ∥α,则m ∥nB.若α⊥β,β⊥γ,则α∥βC.若m ∥α,m ∥β,则α∥βD.若m ⊥α,n ⊥α,则m ∥n【答案】D【解析】A选项:令平面ABCD为平面α,A1B1为直线m,B1C1为直线n,有:m∥α,n∥α,但m∩n=B1,A错误;B选项:令平面ABCD为平面β,令平面B1BCC1为平面α,令平面A1ABB1为平面γ,有:α⊥β,β⊥γ,而α⊥β,B错误;C选项:令平面ABCD为平面α,令平面A1ABB1为平面β,C1D1为直线m,有:m∥α,m∥β,则α∥β,而α⊥β,C错误;D选项:垂直与同一平面的两直线一定平行,D正确.故选:D5将甲、乙等8名同学分配到3个体育场馆进行冬奥会志愿服务,每个场馆不能少于2人,则不同的安排方法有()A.2720B.3160C.3000D.2940【答案】D【解析】共有两种分配方式,一种是4:2:2,一种是3:3:2,故不同的安排方法有C48C24C222!+C38C35C222!A33=2940.故选:D6若抛物线y2=4x与椭圆E:x2a2+y2a2-1=1的交点在x轴上的射影恰好是E的焦点,则E的离心率为()A.2-12 B.3-12 C.2-1 D.3-1【答案】C【解析】不妨设椭圆与抛物线在第一象限的交点为A,椭圆E右焦点为F,则根据题意得AF⊥x轴,c2=a2-a2-1=1,则c=1,则F1,0,当x=1时,y2=4×1,则y A=2,则A1,2,代入椭圆方程得12a2+22a2-1=1,结合a2-1>0,不妨令a>0;解得a=2+1,则其离心率e=ca=12+1=2-1,故选:C.7已知等边△ABC 的边长为3,P 为△ABC 所在平面内的动点,且|P A |=1,则PB ⋅PC 的取值范围是()A.-32,92B.-12,112C.[1,4]D.[1,7]【答案】B【解析】如下图构建平面直角坐标系,且A -32,0 ,B 32,0 ,C 0,32,所以P (x ,y )在以A 为圆心,1为半径的圆上,即轨迹方程为x +322+y 2=1,而PB =32-x ,-y ,PC =-x ,32-y ,故PB ⋅PC =x 2-32x +y 2-32y =x -34 2+y -34 2-34,综上,只需求出定点34,34 与圆x +322+y 2=1上点距离平方范围即可,而圆心A 与34,34 的距离d =34+32 2+34 2=32,故定点34,34与圆上点的距离范围为12,52,所以PB ⋅PC ∈-12,112.故选:B 8设a 、b 、c ∈0,1 满足a =sin b ,b =cos c ,c =tan a ,则()A.a +c <2b ,ac <b 2B.a +c <2b ,ac >b 2C.a +c >2b ,ac <b 2D.a +c >2b ,ac >b 2【答案】A【解析】∵a 、b 、c ∈0,1 且a =sin b ,b =cos c ,c =tan a ,则c =tan a =tan sin b ,先比较a +c =sin b +tan sin b 与2b 的大小关系,构造函数f x =sin x +tan sin x -2x ,其中0<x <1,则0<sin x <1,所以,cos1<cos sin x <1,则f x =cos x +cos xcos 2sin x -2=cos x -2 cos 2sin x +cos x cos 2sin x,令g x =cos x -1-12x 2 ,其中x ∈0,1 ,则g x =x -sin x ,令p x =x -sin x ,其中0<x <1,所以,p x =1-cos x >0,所以,函数g x 在0,1 上单调递增,故g x >g 0 =0,所以,函数g x 在0,1 上单调递增,则g x =cos x -1-12x 2 >0,即cos x >1-12x 2,因为x ∈0,1 ,则0<sin x <sin1,所以,cos sin x >1-12sin 2x =1-121-cos 2x =121+cos 2x ,所以,cos 2sin x >141+cos 2x 2,因为cos x -2<0,所以,cos x -2 cos 2sin x +cos x <14cos x -2 1+cos 2x 2+cos x=14cos 5x -2cos 4x +2cos 3x -4cos 2x +5cos x -2 =14cos x -1 3cos 2x +cos x +2 <0,所以,对任意的x ∈0,1 ,f x =cos x -2 cos 2sin x +cos xcos 2sin x <0,故函数f x 在0,1 上单调递减,因为b ∈0,1 ,则f b =sin b +tan sin b -2b <f 0 =0,故a +c <2b ,由基本不等式可得0<2ac ≤a +c <2b (a ≠c ,故取不了等号),所以,ac <b 2,故选:A .二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9某大学生做社会实践调查,随机抽取6名市民对生活满意度进行评分,得到一组样本数据如下:88、89、90、90、91、92,则下列关于该样本数据的说法中正确的是()A.均值为90B.中位数为90C.方差为2D.第80百分位数为91【答案】ABD【解析】由题意可知,该组数据的均值为x =88+89+90+90+91+926=90,故A 正确;中位数为90+902=90,故B 正确;方差为s 2=1688-90 2+89-90 2+90-90 2×2+91-90 2+92-90 2 =53,故C 错误;因为6×80%=4.8,第80百分位数为91,故D 正确.故选:ABD .10设M ,N ,P 为函数f x =A sin ωx +φ 图象上三点,其中A >0,ω>0,ϕ <π2,已知M ,N 是函数f x 的图象与x 轴相邻的两个交点,P 是图象在M ,N 之间的最高点,若MP 2+2MN ⋅NP=0,△MNP 的面积是3,M 点的坐标是-12,0 ,则()A.A =2B.ω=π2C.φ=π4D.函数f x 在M ,N 间的图象上存在点Q ,使得QM ⋅QN <0【答案】BCD【解析】MP 2+2MN ⋅NP =MP 2-2NM ⋅NP =MP 2-2NM ⋅12NM =T 4 2+A 2 -T 22=A 2-3T 216=0,而S △MNP =AT 4=3,故A =3,T =4=2πω,ω=π2,A 错误、B 正确;-12⋅π2+φ=k π,φ=k π+π4(k ∈Z ),而ϕ <π2,故φ=π4,C 正确;显然,函数f x 的图象有一部分位于以MN 为直径的圆内,当Q 位于以MN 为直径的圆内时,QM⋅QN<0,D 正确,故选:BCD .11设a 为常数,f (0)=12,f (x +y )=f (x )f (a -y )+f (y )f (a -x ),则().A .f (a )=12B .f (x )=12成立C f (x +y )=2f (x )f (y )D .满足条件的f (x )不止一个【答案】ABC 【解析】f (0)=12,f (x +y )=f (x )f (a -y )+f (y )f (a -x )对A :对原式令x =y =0,则12=12f a +12f a =f a ,即f a =12,故A 正确;对B :对原式令y =0,则f x =f x f a +f 0 f a -x =12f x +12f a -x ,故f x =f a -x ,对原式令x =y ,则f 2x =f x f y +f y f x =2f x f y =2f 2x ≥0,故f x 非负;对原式令y =a -x ,则f a =f 2x +f 2a -x =2f 2x =12,解得f x =±12,又f x 非负,故可得f x =12,故B 正确;对C :由B 分析可得:f x +y =2f x f y ,故C 正确;对D :由B 分析可得:满足条件的f x 只有一个,故D 错误.故选:ABC .三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12在复平面内,复数z =-12+32i 对应的向量为OA ,复数z +1对应的向量为OB ,那么向量AB 对应的复数是.。
广西桂林中学届高三月月考试题 数学文
桂林中学11月考数学文科试题命题人:曹海平 审题人:周小英(考试时间:9:00-—--—11:00)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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.已知全集{}{}()===B A C U,则,,2,31A ,2,3,4,51U ( )A .{3}B .{5}C .{1,2,4,5}D .{1,2,3,4}2.已知a R ∈,则“2a >"是“22a a >”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既非充分也非必要条件3.已知数列{a n }满足a 1 =0,n a an n 21+=+,那么2011a 的值是()A .2009×2010B .20112C .2010×2011D .2011×20124.已知等比数列{}na 中有31174a aa =,数列{}nb 是等差数列,且77a b =,则59b b +=( )A .2B .4C.8D .165.已知集合21{|216},0,3x A x x B xx⎧+⎫=-<=≤⎨⎬-⎩⎭则=B C A R( )A .517,3,222⎛⎤⎛⎫-- ⎪⎥⎝⎦⎝⎭B .517,3,222⎛⎫⎡⎫-- ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭ C .1,32⎛⎤- ⎥⎝⎦D .1,32⎛⎫- ⎪⎝⎭6.设函数()6)(-=x x x f ,若()f x 在0x =处的切线斜率为( )A .0B .1-C .3D .6-7.已知322log 2,log 3,log 5a b c ===,下面不等式成立的是( )A .a b c <<B .a c b <<C .b a c <<D .b c a <<8.函数211y x x =++的最大值是 ( )A .45B .54C .34D .439.已知命题p :关于x 的函数234y xax =-+在[1,+∞)上是增函数,命题q :关于x 的函数(21)xy a =-在R 上为减函数,若p 且q 为真命题,则a 的取值范围是 ( )A .23a ≤B .102a << C .1223a <≤ D .112a <<10.设函数()2f x x x a =++-的图象关于直线2x =对称,则a 的值为( )A .6B .4C .2D .2- 11.函数12()1log ()2xf x xg x -=+=与在同一直角坐标系下的图象大致是( ) 12.设曲线1(*)n y x n N +=∈在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为n x ,则201012010220102009log log ......log x x x +++的值为( ) A .2010log 2009-B .1-C .()2010log20091-( D .1第Ⅱ卷二、填空题:(本大题共4小题;每小题5分,满分20分) 13.函数3)4lg(--=x x y 的定义域是 .14.记等差数列的前n 项和为n S ,若244,20S S ==,则该数列的公差d =_____________15.设{na }为公比q 〉1的等比数列,若2008a 和2009a 是方程24830xx -+=的两根,则20102011aa +=__________。
2023高三数学小题专练 (6)
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.已知集合A={x|x<2},B={x|3﹣2x>0},则()A.A∩B={x|x<} B.A∩B=∅C.A∪B={x|x<} D.AUB=R2.下列各式的运算结果为纯虚数的是()A.i(1+i)2B.i2(1﹣i)C.(1+i)2D.i(1+i)3.如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图,正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是()A.B.C.D.4.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3).则△APF的面积为()A.B.C.D.5.函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣1,则满足﹣1≤f(x ﹣2)≤1的x的取值范围是()A.[﹣2,2] B.[﹣1,1] C.[0,4] D.[1,3]6.如图,己知正方体1111ABCD A B C D -,M ,N 分别是1A D ,1D B 的中点,则( )A .直线1A D 与直线1DB 垂直,直线//MN 平面ABCD B .直线1A D 与直线1D B 平行,直线MN ⊥平面11BDD BC .直线AD 与直线1D B 相交,直线//MN 平面ABCD D .直线1A D 与直线1D B 异面,直线MN ⊥平面11BDD B7.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sinB+sinA (sinC ﹣cosC )=0,a=2,c=,则C=( ) A . B .C .D .8.已知数列{}n a 满足11a =,1*)n a n N +=∈.记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则() A .100132S << B .10034S << C .100942S <<D .100952S <<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,有选错的得0分,部分选对的得3分.9.十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若a b <,则下列结论错误的是( ) A .11a b> B .22a b < C .1122ab⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .ln()0b a ->10.已知某物体作简谐运动,位移函数为()2sin()(0,)2f t t t πϕϕ=+≥<,且4()23f π=-,则下列说法正确的是( ) A .该简谐运动的初相为6πB .函数f t 在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增C .若[0,]2t π∈,则()[1,2]f t ∈D .若对于任意12,0t t >,12t t ≠,有12()()f t f t =,则12()2f t t +=11.已知函数2()1xf x x =+,则下列说法中正确的有( ) A .函数f (x )的值域为11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,y =f (x )与y =tan x 的图象有交点C .函数3423()59x xg x x x -=-+的最大值为12 D .当x ≥0时,()1x f x e ≤-恒成立12.信息熵是信息论中的一个重要概念.设随机变量X 所有可能的取值为1,2,,n ,且1()0(1,2,,),1ni i i P X i p i n p ===>==∑,定义X 的信息熵21()log ni i i H X p p ==-∑.( )A. 若n =1,则H (X )=0B. 若n =2,则H (X )随着1p 的增大而增大C. 若1(1,2,,)i p i n n==,则H (X )随着n 的增大而增大D. 若n =2m ,随机变量Y 所有可能的取值为1,2,,m ,且21()(1,2,,)j m j P Y j p p j m +-==+=,则H (X )≤H (Y )三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量,的夹角为60°,||=2,||=1,则|+2|= .14.曲线y=x2+在点(1,2)处的切线方程为15.已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.若∠MAN=60°,则C的离心率为.16.已知三棱锥S﹣ABC的所有顶点都在球O的球面上,SC是球O的直径,若平面SCA⊥平面SCB,SA=AC,SB=BC,三棱锥S﹣ABC的体积为9,则球O的表面积为.。
(完整word版)高三数学基础训练题集(上)1-10套(含答案)
俯视图侧视图正视图4图1乙甲7518736247954368534321高三数学基础训练一班级:姓名:座号:成绩:一.选择题:1.复数i1i,321-=+=zz,则21zzz⋅=在复平面内的对应点位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.在等比数列{an}中,已知,11=a84=a,则=5a( )A.16 B.16或-16 C.32 D.32或-323.已知向量a =(x,1),b =(3,6),a⊥b ,则实数x的值为( )A.12B.2-C.2D.21-4.经过圆:C22(1)(2)4x y++-=的圆心且斜率为1的直线方程为( )A.30x y-+=B.30x y--=C.10x y+-=D.30x y++=5.已知函数()f x是定义在R上的奇函数,当0>x时,()2xf x=,( ) 则(2)f-=( )A.14B.4-C.41-D.46.图1是某赛季甲.乙两名篮球运动员每场比赛得分的茎叶图,则甲.乙两人这几场比赛得分的中位数之和是( )A.62 B.63 C.64 D.657.下列函数中最小正周期不为π的是( )A.xxxf cossin)(⋅= B.g(x)=tan(2π+x)C.xxxf22cossin)(-=D.xxx cossin)(+=ϕ8.命题“,11a b a b>->-若则”的否命题是( )A.,11a b a b>-≤-若则B.若ba≥,则11-<-baC.,11a b a b≤-≤-若则D.,11a b a b<-<-若则9.图2为一个几何体的三视图,正视图和侧视图均为矩形,俯视图为正三角形,尺寸如图,则该几何体的侧面积为 ( ) A .6B .24C .123D .3210.已知抛物线C 的方程为212x y =,过点A ()1,0-和点()3,t B 的直线与抛物线C 没有公共点,则实数t 的取值范围是 ( ) A .()()+∞-∞-,11,YB .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-,2222,Y C .()()+∞-∞-,,2222YD .()()+∞-∞-,,22Y二.填空题:11.函数22()log (1)f x x =-的定义域为 .12.如图所示的算法流程图中,输出S 的值为 .13.已知实数x y ,满足2203x y x y y +⎧⎪-⎨⎪⎩≥,≤,≤≤,则2z x y =-的最大值为_______.14.已知c x x x x f +--=221)(23,若]2,1[-∈x 时,2)(c x f <恒成立,则实数c 的取值范围______ 三.解答题:已知()sin f x x x =+∈x (R ). (1)求函数)(x f 的最小正周期;(2)求函数)(x f 的最大值,并指出此时x 的值.高三数学基础训练二班级: 姓名: 座号: 成绩:一.选择题:1.在等差数列{}n a 中, 284a a +=,则 其前9项的和S9等于 ( )A .18B .27C .36D .92.函数()()sin cos sin f x x x x =-的最小正周期为 ( )A .4π B .2πC .πD .2π 3.已知命题p: {}4A x x a =-p ,命题q :()(){}230B x x x =--f ,且⌝p 是⌝q 的充分条件,则实数 a 的取值范围是: ( )A .(-1,6)B .[-1,6]C .(,1)(6,)-∞-⋃+∞D .(,1][6,)-∞-⋃+∞ 4.用系统抽样法从160名学生中抽取容量为20的样本,将160名学生从1~160编号,按编号顺序平均分成20组(1~8号,9~16号,。
高三学生怎样快速提高数学成绩
高三学生怎样快速提高数学成绩【导语】高考复习和考试不仅要扎实掌握各科知识点,而且在考试时也需要掌握一定的经验技巧和答题方法,各位同学整理了《高三学生怎样快速提高数学成绩》,希望对你的学习有所帮助!1.高三学生怎样快速提高数学成绩篇一1、要有针对性地做题,典型的题目,应该规范地完成,同时还应了解自己,有选择地做一些课外的题;2、要循序渐进,由易到难,要对做过了典型题目有一定的体会和变通,即按“学、练、思、结”程序对待典型的问题,这样做能起到事半功倍的效果。
3、是无论是作业还是测验,都应把准确性放在第一位,通法放在第一位,而不是一味地去追求速度或技巧,也是学好数学的重要问题。
4、独立思考是数学的灵魂,遇到不懂或困难的问题时,要坚持独立思考,不轻易问人,不要一遇到不会的东西就马上去问别人,自己不动脑子,专门依赖别人,而是要自己先认真地思考一下,依靠自己的努力克服其中的某些困难,经过很大的努力仍不能解决的问题,再虚心请教别人,请教时,不要把问题问得太透。
学会提出问题,提出问题往往比解决问题更难,而且也更重要。
5.加强做题后的反思,解题不是目的,我们是通过解题来检验我们的学习效果,发现学习中的不足的,以便改进和提高。
2.高三学生怎样快速提高数学成绩篇二一、好好收拾一下自己的书桌,尽量不要摆放书以外的东西。
同时,把自己学习中需要用的笔、墨水和纸张放到桌上,避免自己在学习中去寻找而分散精力。
二、学习之前为自己订立一个目标,严格按照目标实行。
事实证明有一个计划可以帮助你消除惰性,最快地进入学习状态,提高自己的学习效率。
三、50分钟学习法。
也就是说,不要把整块时间用来学习同样的一个东西。
每学习50分钟,自己停下来休息10分钟。
一方面能使自己的脑子得到充分的休息,另一方面,能使自己始终保持着对于学习的积极兴趣,从而继续高效率的学习。
四、当有所懈怠,感觉自己学习没效率的时候,不要因此气愤和苦恼,这样往往会乱了自己的阵脚,使自己无法积极地继续学习。
高三数学专项训练泰勒展开式
高三数学专项训练泰勒展开式·最新说明:本文高三数学泰勒展开式的专项训练文档,本文从泰勒展开式的理论、试题分析、解析思路、解题技巧等多个维度进行剖析,重点突出了高考的考点和难点,望对老师和同学们有所帮助。
目录第一讲泰勒展开式 (3)第二讲泰勒与切线找点 (6)第三讲泰勒与极值界定 (9)第四讲无穷阶极值界定 (14)第五讲泰勒与切线界定 (19)第一讲 泰勒展开式原理解析:若f 在点0x 可导,则有()()()()0000().f x f x f x x x o x x '=+-+-即在点0x 附近,用一次多项式()()()000f x fx x x '+-逼近函数()f x 时,其误差为()0x x -的高阶无穷小量.然而在很多场合,取一次多项式逼近是不饱的,往往需要用二次或高于二次的多项式去逼近,并要求误差为()()0nox x -,其中n 为多项式的次数.为此,我们考察任一n 次多项式()()()2010200()nn n p x a a x x a x x a x x =+-+-++-(1)逐次求它在点0x 处的各阶导数得到.对于一般函数f ,设它在点0x 存在直到n 阶的导数.由这些导数构造一个n 次多项式()()()()()()()()20000000()(2)1!2!!n nn f x f x f x T x f x x x x x x x n ''=+-+-++-,称为函数f 在点0x 处的泰勒(Taylor)多项式,()n T x 的各项系数()()0(1,2,,)!k f x k n k =称为泰勒系数.由上面对多项式系数的讨论,易知()f x 与其泰勒多项式()n T x 在点0x 有相同的函数值和相同的直至n 阶导数值,即()()()()00,0,1,2,,k k n f x T x k n ==若函数f 在点0x 存在直至n 阶导数,则有()()0()()nn f x T x o x x =+-:即()()()()()()()()()()200000000()2!!n nnf x f x f x f x fx x x x x x x o x x n '''=+-+-+-+-(3)()()0()()nn f x T x o x x -=-,即以(2)式所示的泰勒多项式逼近()f x 时,其误差为关于()0nx x -的高阶无穷小量.形如()()0nox x -的余项称为佩亚诺(Peano)型余项.所以(3)式称为函数f 在点0x 处的泰勒公式,()()()n n R x f x T x =-称为泰勒公式的余项,形如()()0no x x -的余项称为佩亚诺(Peano)型余项.所以(3)式又称为带有佩亚诺型余项的泰勒公式. 以后用得较多的是泰勒公式(3)在00x =时的特殊形式:()()2(0)(0)()(0)(0)(4)2!!n n nf f f x f f x x x o x n '''=+++⋯++,它也称为(带有佩亚诺余项的)麦克劳林(Maclaurin)公式.由此可得近似公式:()2(0)(0)()(0)(0)2!!n nf f f x f f x x x n '''≈+++⋯+(5) 由带有佩亚诺余项的泰勒公式(麦克劳林公式)可得如下常用函数的展开式,先看三角函数的:①()352121sin (1)3!5!(21)!n nn x x x x x o x n ++=-++⋯+-++ ②()2422cos 1(1)2!4!(2)!n n n x x x x o x n =-++⋯+-+通常能够用到的是3sin 6x x x x -≤≤对于0x ≥恒成立,2241cos 12224x x x x -≤≤-+对于0x ≥恒成立,由于sin x 是奇函数,所以公式①的右边只有奇次方项,由于cos x 是偶函数,所以公式②的右边只有偶次方项;对公式①求导可得公式②,反之对公式②求积分可得公式①,若将公式①和②中的负号全部改为正号并两式相加,则得公式:③()212!!nxn x x e x o x n =+++⋯++ 根据③高考中常见221(0)2,1(0)2xx x e x x x e x x ⎧≥++≥⎪⎪⎨⎪≤++≤⎪⎩由0x ≥,故0x -≤,则221(0)2;1(0)2x x x e x x xe x x --⎧≤-+≥⎪⎪⎨⎪≥-+≤⎪⎩所以我们经常会用到一个不等式:22sin (0)xxe e x x x --≥≥≥,加强型:32;3x xx e ex --≥+我们经常会用到:11(01).1x x e x x+<<<<- ④()()22111,1(1) ; 11n n n n n x x x o x x x x o x x x=+++⋯++=-++⋯+-+-+ 22111(11),1()(11)11n n x x x x x x x x x x+++⋯+=-<<-++⋯+-=-<<-+均为等比求和. ⑤()231ln(1)(1)23n n n x x x x x o x n-+=-++⋯+-+, 你会发现,将公不定积分就可得到:2345623456ln(1)ln(1)2345623456x x x x x x x x x x x x x x +=-+-+-+⋯-=------+⋯根据⑤,高考中常见:2223ln(1)(0)211ln(1)(0)223x x x x x x x x x x x x ⎧-≤+≤≥⎪⎪⎨⎪-≤+≤-+≥⎪⎩.【例1】验证下列函数的麦克劳林公式:(1) ())(!2)1(!4!21cos 2242m mm x o m x x x x +-+++-= ; (2)211()1n n x x x o x x =+++⋯++-211(1)()1n n n x x x o x x=-++⋯+-++. 【解析】(1)(常规)设()cos f x x =,由于()()cos 2k k fx x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,因此(2)(21)(0)(1),(0)0,1k k k f f k -=-==, 2,···n .代人公式(4),便得到cos x 的麦克劳林公式.由于这里有212()()m m T x T x -=,因此公式中的余项可以写作())2mo x.法二:(泰勒)由于()352121sin (1)3!5!(21)!n nn x x x x x o x n ++=-++⋯+-++,由于sin x 与cos x 互为原函数与导函数,应用求导与积分的知识,在方程两边求导可得()2422cos 1(1)2!4!(2)mmm x x x x o x m =-+++-+.(2)设()231112!(),(),(),(),1,2,,1(1)(1)(1)k k k f x f x f x f x k n xx x x '''+=====----代入公式(4)使得11x -的麦克劳林公式,我们得到()21:11n n x x x o x x=+++⋯++-,设211(),()1(1)g x g x x x '-==++,()312!(),()(1),1,2,.(1)(1)k kk k g x g x k n x x ''+==-=++代入得11x+的麦克劳林公式 ()211(1)1n n n x x x o x x=-++⋯+-++. 【例2】写出e x f )(=的麦克劳林公式. 【解析】用2x -替换公式1中的x ,使得()22(2)122(1).!nxnn x ex x o x n -=-++-⋅+第二讲 泰勒与切线找点原理解析:我们之前讲到的万能切线找点不等式:0000000ln 1ln ln 1ln x x x x xx x x x x x x -≤-⇔≤+-=+,我 们能写出ln x 在0x x =处的泰勒公式为()()()()()2100000200111ln ln (1)2n nn nx x x x x x x x o x x x x n x -=+---++--+-⋅⋅, 则ln x 在1x =处的泰勒展开式为:()2111ln (1)(1)(1)(1)(1)2n n n x x x x o x n -=---++--+-⋅, 同理()0ln x x +在0x =处的泰勒公式为:()2310023000(1)ln ln ();23n n nnx x x x x x x o x x x x nx --+=+-++++ x e 在0x x =处的泰勒公式为()()()()()020000111;2!n n x x e e x x x x x x o x x n ⎛⎫=+-+-++-+- ⎪⎝⎭一切都可以用平移来解释理解.【例3】(2014•新课标Ⅱ)已知函数()2x x f x e e x -=--. (1)讨论()f x 的单调性;(2)设()(2)4()g x f x bf x =-,当0x >时,()0g x >,求b 的最大值; (3)已知1.41422 1.4143<<,估计ln 2的近似值(精确到0.001).【解析】(1)由()f x 得()2220x x x x f x e e e e '--=+-≥⋅-=,即()0f x '≥,当且仅当x xe e -=即0x =时,()0f x '=,所以函数()f x 在R 上为增函数.(2)函数()22()(2)4()4(84)x x x x g x f x bf x e e b e e b x --=-=---+-,求导得()()()22()22(42)2222x x x xx x x x g x e e b e e b e e e e b '----⎡⎤=+-++-=+-++-⎣⎦. ①由2x xe e-+>,则24x x e e -++>,当24b ≤,即2b ≤时,()0g x '≥,当且仅当0x =时取等号,从而()g x 在R 上为增函数,而(0)0g =,所以0x >时,()0g x >,符合题意.②当2b >时,若x 满足222xxe e b -<+<-,即2,22x xx xe e e e b --⎧<+⎨+<-⎩得()()22ln 12ln 12b b b x b b b ---<<-+-,此时,()0g x '<,又由(0)0g =知,当()20ln 12x b b b <≤-+-时,()0g x <,不符合题意.综合①②知,2b ≤,即b 的最大值为2.(3)因为1.41422 1.4143<<,根据(2)中()22()4(84)x x x x g x e e b e e b x --=---+-,为了凑配ln 2,并利用2的近似值,故将ln 2即1ln 22代入()g x 的解析式中,得3(ln 2)222(21)ln 22g b b =-+-. 当2b =时,由()0g x >,得3(ln 2)426ln 202g =-+>,从而8238 1.41423ln 20.69281212-⨯->>=; 令()2ln 12ln 2b b b -+-=,得3212,4b =+>当()20ln 12x b b b <≤-+-时,由()0g x <,得3(ln 2)22(322)ln 202g =--++<,得18218 1.4143ln 20.69342828++<<<,所以ln 2的近似值为0.693.注意:针对(2),函数()()22()(2)4()442x x x x g x f x bf x e e x b e e x --=-=-----,根据泰勒展开式,333322(2)(2)244023333xxx xx x x x e e x e e x b b ----≥⇔--≥⇔-≥⇔≤,这样,所有的端点效应,都是按照泰勒公式展开来命题的,如果有兴趣,不妨去研究一下:我们研究一下第三问,同样来自于泰勒展开式,因为113ln 2ln 113+=-,转化研究1ln 1x x +-的结构, 2345623456ln(1)ln(1)2345623456x x x x x x x x x x x x x x +=-+-+-+⋯-=------+⋯两式相减得35122ln 2135x x x x x +=+++⋯-取13x =即得符合精度的近似值3512121ln 220.69333353⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+⨯+⋯≈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.【例4】(2021•岳麓模拟)已知函数()()1ln 1x f x k x x x -=-≥.(1)若()0f x ≥恒成立,求k 的取值范围(2)若2.2360 2.2361x <<,估值5ln 4(精确到0.001).【解析】(1)求导得221()x kx f x x'-+=;①当22k -≤≤时,210x kx -+≥恒成立,所以()0,()f x f x '≥在[1,)+∞单增,有()(1)0f x f ≥=恒成立,满足.②当2k <-或2k >时,令()0f x '=,解得2142k k x --=, 2212124,,1;2k k x x x k x x +-=+==若2k <-,则12,0,()0x x f x '<≥在[1,)+∞成立,所以()(1)0f x f ≥=,符合题意.若2k >,有121,1x x <>,当()21,x x ∈时,()0,()f x f x '<单减,有()(1)0f x f <=予盾.所以 2.k ≤(2)由(1)得212ln 0x x x --≥,即212ln x x x -≥,取54x =,有 5542ln 445≤-,即5525ln 0.22361.42105<-==由(1)得2k >时,21x x -<k 在241,2k k ⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭ 恒成立,令25442k k +-=,解得9510k =,取95210k =>,则2195ln 10x x x -<在51,4⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭成立,取54x =,得54955ln 45104-<,所以52ln 0.222249>≈,综上50.2222ln 0.223614<<(精确0.001),取5ln 0.223.4= 我们研究一下第二问,同样来自于泰勒展开式,令1514x x +=-,解得19x =,或者因为1159ln ln1419+=-,转化研 究1ln 1xx+-的结构,2345623456ln(1)ln(1)2345623456x x x x x x x x x x x x x x +=-+-+-+⋯-=------+⋯ 两式相减得35122ln 2135x x x x x +=+++⋯-取19x =即得符合精度的近似值35512121ln 20.223493959⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+⨯+⋯≈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.第三讲 泰勒与极值界定原理解析:对于任意一个能用泰勒公式在0x =处展开的函数:()()2(0)(0)()(0)(0)2!!n nn f f f x f f x x x o x n '''=++++,我们可以将其写成 23401234()n n f x a a x a x a x a x a x ≈++++++这种近似的形式:当0x =取得极大值时,一定会出现最低偶次项系数为负,即120,0a a =⎧⎨<⎩或者123400,0a a a a =⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪<⎩以此类推;当0x =取得极小值时,一定会出现最低偶次项系数为正,即120,0a a =⎧⎨>⎩或者12340,0a a a a =⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪>⎩以此类推;由于能用泰勒公式展开的函数都是属于无限函数. (32()f x ax bx cx d =+++属于有限函数,没有泰勒展开式,大学将此无限函数叫做无穷级数),比如xe ,11ln(1),sin ,cos ,,11x x x x x++-等一系列有展开式的,展开式也是多项整式,故最低次项显得特别重要.拿有限函数举个简单例子,21y ax x =++这个函数,最低次项是一次(常数项导函数为零,不影响极值点出现),当0a ≠时,则此函数不可能在0x =时取得极值,而一旦此函数0a =时,此函数就变成21y x =+,在0x =处取得极小值;同理,函数3412y ax bx x =++-中,当仅当0a b ==时,此函数在0x =处取得极大值。
新(全国甲卷)高考数学大二轮总复习与增分策略 专题六 解析几何 第1讲 直线与圆练习 文-人教版高三
第1讲 直线与圆1.(2016·山东改编)已知圆M :x 2+y 2-2ay =0(a >0)截直线x +y =0所得线段的长度是22,则圆M 与圆N :(x -1)2+(y -1)2=1的位置关系是________. 答案 相交解析 ∵圆M :x 2+(y -a )2=a 2, ∴圆心坐标为M (0,a ),半径r 1为a , 圆心M 到直线x +y =0的距离d =|a |2,由几何知识得⎝⎛⎭⎪⎫|a |22+(2)2=a 2,解得a =2. ∴M (0,2),r 1=2.又圆N 的圆心坐标为N (1,1),半径r 2=1, ∴MN =1-02+1-22=2,r 1+r 2=3,r 1-r 2=1.∴r 1-r 2<MN <r 1+r 2,∴两圆相交.2.(2016·上海)已知平行直线l 1:2x +y -1=0,l 2:2x +y +1=0,则l 1与l 2的距离是________. 答案2553.(2016·浙江)已知a ∈R ,方程a 2x 2+(a +2)y 2+4x +8y +5a =0表示圆,则圆心坐标是______.半径是______. 答案 (-2,-4) 5解析 由已知方程表示圆,则a 2=a +2, 解得a =2或a =-1.当a =2时,方程不满足表示圆的条件,故舍去. 当a =-1时,原方程为x 2+y 2+4x +8y -5=0, 化为标准方程为(x +2)2+(y +4)2=25, 表示以(-2,-4)为圆心,半径为5的圆.4.(2016·课标全国乙)设直线y =x +2a 与圆C :x 2+y 2-2ay -2=0相交于A ,B 两点,若AB =23,则圆C 的面积为________.答案 4π解析 圆C :x 2+y 2-2ay -2=0,即C :x 2+(y -a )2=a 2+2,圆心为C (0,a ),C 到直线y =x +2a 的距离为d =|0-a +2a |2=|a |2.又由AB =23,得⎝ ⎛⎭⎪⎫2322+⎝ ⎛⎭⎪⎫|a |22=a 2+2,解得a 2=2,所以圆的面积为π(a 2+2)=4π.考查重点是直线间的平行和垂直的条件、与距离有关的问题.直线与圆的位置关系(特别是弦长问题),此类问题难度属于中低档,一般以填空题的形式出现.热点一 直线的方程及应用 1.两条直线平行与垂直的判定若两条不重合的直线l 1,l 2的斜率k 1,k 2存在,则l 1∥l 2⇔k 1=k 2,l 1⊥l 2⇔k 1k 2=-1.若给出的直线方程中存在字母系数,则要考虑斜率是否存在. 2.求直线方程要注意几种直线方程的局限性.点斜式、两点式、斜截式要求直线不能与x 轴垂直.而截距式方程不能表示过原点的直线,也不能表示垂直于坐标轴的直线. 3.两个距离公式(1)两平行直线l 1:Ax +By +C 1=0,l 2:Ax +By +C 2=0间的距离d =|C 1-C 2|A 2+B2. (2)点(x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0的距离公式d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B 2.例1 (1)已知直线l 1:(k -3)x +(4-k )y +1=0与l 2:2(k -3)x -2y +3=0平行,则k 的值是________.(2)过点(5,2)且在y 轴上的截距是在x 轴上的截距的2倍的直线方程是______________. 答案 (1)3或5 (2)2x +y -12=0或2x -5y =0解析 (1)两直线平行,则A 1B 2-A 2B 1=0且A 1C 2-A 2C 1≠0,所以有-2(k -3)-2(k -3)(4-k )=0,解得k =3或5,且满足条件A 1C 2-A 2C 1≠0.(2)若直线在坐标轴上的截距为0,设直线方程为y =kx ,由直线过点(5,2),可得k =25,此时直线方程为2x -5y =0;若直线在坐标轴上的截距不为0,根据题意设直线方程为x a +y2a=1,由直线过点(5,2),可得a =6,此时直线方程为2x +y -12=0.思维升华 (1)求解两条直线的平行或垂直问题时要考虑斜率不存在的情况;(2)对解题中可能出现的特殊情况,可用数形结合的方法分析研究.跟踪演练1 已知直线l 1:ax +2y +1=0与直线l 2:(3-a )x -y +a =0,若l 1⊥l 2,则a 的值为________. 答案 1或2解析 由l 1⊥l 2,则a (3-a )-2=0, 即a =1或a =2.热点二 圆的方程及应用 1.圆的标准方程当圆心为(a ,b ),半径为r 时,其标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,特别地,当圆心在原点时,方程为x 2+y 2=r 2. 2.圆的一般方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,其中D 2+E 2-4F >0,表示以(-D 2,-E 2)为圆心,D 2+E 2-4F2为半径的圆.例2 (1)若圆C 经过(1,0),(3,0)两点,且与y 轴相切,则圆C 的方程为______________. (2)过点A (a ,a )可作圆x 2+y 2-2ax +a 2+2a -3=0的两条切线,则实数a 的取值范围为________________.答案 (1)(x -2)2+(y ±3)2=4 (2)a <-3或1<a <32解析 (1)因为圆C 经过(1,0),(3,0)两点,所以圆心在直线x =2上,又圆与y 轴相切,所以半径r =2,设圆心坐标为(2,b ),则(2-1)2+b 2=4,b 2=3,b =± 3.(2)圆x 2+y 2-2ax +a 2+2a -3=0的圆心为(a,0),且a <32,并且(a ,a )在圆外,即有a 2>3-2a ,解得a <-3或1<a <32.思维升华 解决与圆有关的问题一般有两种方法:(1)几何法,通过研究圆的性质、直线和圆、圆与圆的位置关系,进而求得圆的基本量和方程;(2)代数法,即用待定系数法先设出圆的方程,再由条件求得各系数.跟踪演练2 (1)(2015·课标全国Ⅰ)一个圆经过椭圆x 216+y 24=1的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________________.(2)两条互相垂直的直线2x +y +2=0和ax +4y -2=0的交点为P ,若圆C 过点P 和点M (-3,2),且圆心在直线y =12x 上,则圆C 的标准方程为______________.答案 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+y 2=254(2)(x +6)2+(y +3)2=34解析 (1)由题意知圆过(4,0),(0,2),(0,-2)三点, (4,0),(0,-2)两点的垂直平分线方程为y +1=-2(x -2), 令y =0,解得x =32,圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,半径为52. 得该圆的标准方程为(x -32)2+y 2=254.(2)由直线2x +y +2=0和直线ax +4y -2=0垂直得2a +4=0,故a =-2,代入直线方程,联立解得交点坐标为P (-1,0),易求得线段MP 的垂直平分线的方程为x -y +3=0,设圆C 的标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2(r >0),则圆心(a ,b )为直线x -y +3=0与直线y =12x的交点,由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +3=0,y =12x ,解得圆心坐标为(-6,-3),从而得到r 2=34,所以圆C 的标准方程为(x +6)2+(y +3)2=34.热点三 直线与圆、圆与圆的位置关系1.直线与圆的位置关系:相交、相切和相离,判断的方法主要有点线距离法和判别式法. (1)点线距离法:设圆心到直线的距离为d ,圆的半径为r ,则d <r ⇔直线与圆相交,d =r ⇔直线与圆相切,d >r ⇔直线与圆相离.(2)判别式法:设圆C :(x -a )2+(y -b )2=r 2,直线l :Ax +By +C =0,方程组⎩⎪⎨⎪⎧Ax +By +C =0,x -a 2+y -b2=r2消去y ,得关于x 的一元二次方程根的判别式Δ,则直线与圆相离⇔Δ<0,直线与圆相切⇔Δ=0,直线与圆相交⇔Δ>0.2.圆与圆的位置关系有五种,即内含、内切、相交、外切、外离.设圆C 1:(x -a 1)2+(y -b 1)2=r 21,圆C 2:(x -a 2)2+(y -b 2)2=r 22,两圆心之间的距离为d ,则圆与圆的五种位置关系的判断方法如下: (1)d >r 1+r 2⇔两圆外离; (2)d =r 1+r 2⇔两圆外切; (3)|r 1-r 2|<d <r 1+r 2⇔两圆相交; (4)d =|r 1-r 2|(r 1≠r 2)⇔两圆内切; (5)0≤d <|r 1-r 2|(r 1≠r 2)⇔两圆内含.例3 (1)已知直线y =kx (k >0)与圆C :(x -2)2+y 2=1相交于A ,B 两点,若AB =255,则k =_________.(2)若直线y =x +b 与曲线x =1-y 2恰有一个公共点,则b 的取值范围是____________. 答案 (1)12(2)(-1,1]∪{-2}解析 (1)圆心C ()2,0,半径为1,圆心到直线的距离d =||2k k 2+1,而AB =255,得(||2k k 2+1)2+⎝⎛⎭⎪⎫552=1,解得k =12. (2)曲线x =1-y 2,即x 2+y 2=1(x ≥0)表示一个半径为1的半圆,如图所示.当直线y =x +b 经过点A (0,1)时,求得b =1; 当直线y =x +b 经过点B (1,0)时,求得b =-1;当直线和半圆相切于点D 时,由圆心O 到直线y =x +b 的距离等于半径, 可得|0-0+b |2=1,求得b =-2,或b =2(舍去).故当直线y =x +b 与曲线x =1-y 2恰有一个公共点时,b 的取值范围是-1<b ≤1或b =-2.思维升华 (1)讨论直线与圆及圆与圆的位置关系时,要注意数形结合,充分利用圆的几何性质寻找解题途径,减少运算量.(2)圆上的点与圆外点的距离的最值问题,可以转化为圆心到点的距离问题;圆上的点与直线上点的距离的最值问题,可以转化为圆心到直线的距离问题;圆上的点与另一圆上点的距离的最值问题,可以转化为圆心到圆心的距离问题.跟踪演练3 (1)过点P (-4,0)的直线l 与圆C :(x -1)2+y 2=5相交于A ,B 两点,若点A 恰好是线段PB 的中点,则直线l 的方程为____________.(2)已知在平面直角坐标系中,点A (22,0),B (0,1)到直线l 的距离分别为1,2,则这样的直线l 共有________条. 答案 (1)x ±3y +4=0 (2)3解析 (1)如果直线l 与x 轴平行,则A (1-5,0),B (1+5,0),A 不是PB 的中点,则直线l 与x 轴不平行;设l :x =my -4,圆心C 到直线l 的距离d =5m 2+1,令AB 中点为Q ,则AQ =5-d 2,PQ =3AQ =35-d 2,在Rt△CPQ 中PQ 2+CQ 2=PC 2,得d 2=52=251+m 2,解得m =±3,则直线l 的方程为x ±3y +4=0.(2)由题意得直线l 为圆(x -22)2+y 2=1(A 为圆心)与圆x 2+(y -1)2=4(B 为圆心)的公切线,∵AB =222+-12=3=1+2,∴两圆外切,∴两圆共有3条公切线.故答案为3.1.已知圆C 关于y 轴对称,经过点(1,0)且被x 轴分成的两段弧长比为1∶2,则圆C 的方程为______________.押题依据 直线和圆的方程是高考的必考点,经常以填空题的形式出现,利用几何法求圆的方程也是数形结合思想的应用. 答案 x 2+(y ±33)2=43解析 由已知得圆心在y 轴上,且被x 轴所分劣弧所对圆心角为23π.设圆心坐标为(0,a ),半径为r , 则r sin π3=1,r cos π3=|a |,解得r =23,即r 2=43,|a |=33,即a =±33, 故圆C 的方程为x 2+(y ±33)2=43. 2.设m ,n 为正实数,若直线(m +1)x +(n +1)y -4=0与圆x 2+y 2-4x -4y +4=0相切,则mn 的最小值为________.押题依据 直线与圆的位置关系是高考命题的热点,本题与基本不等式结合考查,灵活新颖,加之直线与圆的位置关系本身承载着不等关系,因此此类题在高考中出现的可能性很大. 答案 3+2 2解析 根据圆心到直线的距离是2得到m ,n 的关系,然后结合不等式即可求解. 由直线(m +1)x +(n +1)y -4=0与圆(x -2)2+(y -2)2=4相切,可得2|m +n |m +12+n +12=2,整理得m +n +1=mn ,由m ,n 为正实数,可知m +n ≥2mn ,令t =mn ,则2t +1≤t 2,因为t >0,所以t ≥1+2,所以mn ≥3+2 2.故mn 有最小值3+22,无最大值.3.若圆x 2+y 2=4与圆x 2+y 2+ax +2ay -9=0(a >0)相交,公共弦的长为22,则a =________. 押题依据 本题已知公共弦长,求参数的范围,情境新颖,符合高考命题的思路. 答案102解析 联立两圆方程⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=4,x 2+y 2+ax +2ay -9=0,可得公共弦所在直线方程为ax +2ay -5=0, 故圆心(0,0)到直线ax +2ay -5=0的距离为|-5|a 2+4a2=5a (a >0).故222-5a2=22,解得a 2=52,因为a >0,所以a =102.A 组 专题通关1.设A 、B 是x 轴上的两点,点P 的横坐标为2,且PA =PB ,若直线PA 的方程为x -y +1=0,则直线PB 的方程是____________. 答案 x +y -5=0解析 由于直线PA 的倾斜角为45°,且PA =PB ,故直线PB 的倾斜角为135°,又由题意知P (2,3),∴直线PB 的方程为y -3=-(x -2),即x +y -5=0.2.(教材改编)设直线ax -y +3=0与圆(x -1)2+(y -2)2=4相交于A 、B 两点,且弦AB 的长为23,则a =________. 答案 0解析 由弦心距、半弦长、半径构成直角三角形,得(|a +1|a 2+1)2+(-3)2=22,解得a =0.3.过坐标原点且与圆x 2+y 2-4x +2y +52=0相切的直线的方程为________________.答案 3x +y =0或x -3y =0解析 设直线方程为y =kx ,即kx -y =0. ∵圆方程可化为(x -2)2+(y +1)2=52,∴圆心为(2,-1),半径为102. 依题意有|2k +1|k 2+1=102,解得k =-3或k =13,∴直线方程为3x +y =0或x -3y =0.4.已知圆O 1的方程为x 2+y 2=4,圆O 2的方程为(x -a )2+y 2=1,如果这两个圆有且只有一个公共点,那么a 的所有取值构成的集合是____________. 答案 {1,-1,3,-3}解析 ∵两个圆有且只有一个公共点, ∴两个圆内切或外切.内切时,|a |=1;外切时,|a |=3,∴实数a 的取值集合是{1,-1,3,-3}.5.已知圆C 1:(x -2)2+(y -3)2=1,圆C 2:(x -3)2+(y -4)2=9,M ,N 分别是圆C 1,C 2上的动点,P 为x 轴上的动点,则PM +PN 的最小值为__________. 答案 52-4解析 两圆的圆心均在第一象限,先求PC 1+PC 2的最小值,作点C 1关于x 轴的对称点C 1′(2,-3),则(PC 1+PC 2)min =C 1′C 2=52,所以(PM +PN )min =52-(1+3)=52-4.6.已知直线l 1:ax -y +1=0,l 2:x +y +1=0,l 1∥l 2,则a 的值为________,直线l 1与l 2间的距离为________.答案 -12解析 ∵l 1∥l 2,∴a ·1=-1·1⇒a =-1, 此时l 1:x +y -1=0,∴l 1,l 2之间的距离为|1--1|2= 2.7.在平面直角坐标系xOy 中,过点P ()-2,0的直线与圆x 2+y 2=1相切于点T ,与圆()x -a 2+()y -32=3相交于点R ,S ,且PT =RS ,则正数a 的值为________.答案 4解析 由题意得PT =22-1=3,k PT =33,PT :y =33(x +2),即x -3y +2=0,又RS =PT =3,所以圆()x -a 2+()y -32=3的圆心到直线PT 距离为3-322=32,从而|a -1|2=32,因此正数a 的值为4. 8.(2016·课标全国丙)已知直线l :mx +y +3m -3=0与圆x 2+y 2=12交于A ,B 两点,过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点,若AB =23,则CD =______.答案 4解析 设AB 的中点为M ,由题意知,圆的半径R =23,AB =23,所以OM =3,解得m =-33, 由⎩⎨⎧x -3y +6=0,x 2+y 2=12,解得A (-3,3),B (0,23),则AC 的直线方程为y -3=-3(x+3),BD 的直线方程为y -23=-3x ,令y =0,解得C (-2,0),D (2,0),所以CD =4. 9.已知点A (3,3),B (5,2)到直线l 的距离相等,且直线l 经过两直线l 1:3x -y -1=0和l 2:x +y -3=0的交点,求直线l 的方程.解 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -1=0,x +y -3=0,得交点P (1,2).①若点A ,B 在直线l 的同侧,则l ∥AB . 而k AB =3-23-5=-12,由点斜式得直线l 的方程为y -2=-12(x -1),即x +2y -5=0.②若点A ,B 分别在直线l 的异侧,则直线l 经过线段AB 的中点(4,52),由两点式得直线l 的方程为y -2x -1=52-24-1,即x -6y +11=0.综上所述,直线l 的方程为x +2y -5=0或x -6y +11=0.10.(2015·课标全国Ⅰ)已知过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C :(x -2)2+(y -3)2=1交于M ,N 两点. (1)求k 的取值范围;(2)若OM →·ON →=12,其中O 为坐标原点,求MN . 解 (1)由题设可知,直线l 的方程为y =kx +1, 因为l 与C 交于两点,所以|2k -3+1|1+k2<1. 解得4-73<k <4+73.所以k 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫4-73,4+73.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).将y =kx +1代入方程(x -2)2+(y -3)2=1,整理得(1+k 2)x 2-4(1+k )x +7=0.所以x 1+x 2=41+k 1+k 2,x 1x 2=71+k 2. OM →·ON →=x 1x 2+y 1y 2=(1+k 2)x 1x 2+k (x 1+x 2)+1=4k 1+k 1+k2+8. 由题设可得4k 1+k 1+k 2+8=12,解得k =1, 所以l 的方程为y =x +1.故圆心C 在l 上,所以MN =2.B 组 能力提高11.直线y =k (x -1)与以A (3,2),B (2,3)为端点的线段有公共点,则k 的取值范围是________. 答案 [1,3]解析 因为直线y =k (x -1)恒过P (1,0),画出图形,直线y =k (x -1)与以A (3,2),B (2,3)为端点的线段有公共点,则直线落在阴影区域内,因为k PA =2-03-1=1, k PB =3-02-1=3,故k 的取值范围是[1,3].12.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 1:(x -1)2+y 2=2,圆C 2:(x -m )2+(y +m )2=m 2,若圆C 2上存在点P 满足:过点P 向圆C 1作两条切线PA ,PB ,切点为A ,B ,△ABP 的面积为1,则正数m 的取值范围是__________.答案 [1,3+23]解析 设P (x ,y ),设PA ,PB 的夹角为2θ.△ABP 的面积S =12PA 2sin 2θ=PA 2·2PC 1·PA PC 1=1. 由2PA 3=PC 21=PA 2+2,解得PA =2,所以PC 1=2,所以点P 在圆(x -1)2+y 2=4上.所以|m -2|≤m -12+-m 2≤m +2,解得1≤m ≤3+2 3.13.已知圆O :x 2+y 2=4,若不过原点O 的直线l 与圆O 交于P 、Q 两点,且满足直线OP 、PQ 、OQ 的斜率依次成等比数列,则直线l 的斜率为________.答案 ±1解析 设l :y =kx +b (b ≠0),代入圆的方程,化简得(1+k 2)x 2+2kbx +b 2-4=0. 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),得x 1+x 2=-2kb 1+k 2,x 1x 2=b 2-41+k 2, k OP ·k OQ =y 1x 1·y 2x 2=(k +bx 1)(k +b x 2) =k 2+kb (x 1+x 2x 1x 2)+b 2x 1x 2 =k 2+kb (-2kb b 2-4)+b 21+k 2b 2-4=k 2b 2-4-2k 2b 2+k 2b 2+b 2b 2-4=b 2-4k 2b 2-4, 由k OP ·k OQ =k 2l ,得b 2-4k 2b 2-4=k 2, 解得k =±1.14.已知以点C (t ,2t)为圆心的圆与x 轴交于点O ,A ,与y 轴交于点O ,B ,其中O 为原点. (1)求证:△OAB 的面积为定值;(2)设直线y =-2x +4与圆C 交于点M ,N ,若OM =ON ,求圆C 的方程.(1)证明 由题意知圆C 过原点O ,且OC 2=t 2+4t 2. 则圆C 的方程为(x -t )2+(y -2t )2=t 2+4t 2, 令x =0,得y 1=0,y 2=4t; 令y =0,得x 1=0,x 2=2t .故S △OAB =12OA ×OB =12×|2t |×|4t|=4, 即△OAB 的面积为定值.(2)解 ∵OM =ON ,CM =CN ,∴OC 垂直平分线段MN .∵k MN =-2,∴k OC =12,∴直线OC 的方程为y =12x , ∴2t =12t ,解得t =2或t =-2. 当t =2时,圆心C 的坐标为(2,1),OC =5,此时圆心C 到直线y =-2x +4的距离d =15<5,圆C 与直线y =-2x +4相交于两点;当t =-2时,圆心C 的坐标为(-2,-1),OC =5,此时圆心C 到直线y =-2x +4的距离d =95>5,圆C 与直线y =-2x +4不相交, ∴t =-2不符合题意,应舍去.综上,圆C 的方程为(x -2)2+(y -1)2=5.。
重庆八中2024—2025学年度(上)高三年级入学适应性训练 数学答案
重庆八中2024—2025学年度(上)高三年级入学适应性训练数 学 试 题 参 考 答 案一、单项选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分. 在每小题给出的四个选项题号1 2 3 4 5 6 7 8 答案A B A C C A D B 【1】{|61}A x x x =><−或,{|3,}{4,5,6,}B x x x N =>∈=,{|16}R A x x =−≤≤【2】1x y +>−不能推出0x y +>,A ∴错误;00x y x y >>⇒+>,当2x =−,3y =时,满足0x y +>,但不满足0x y >>,B ∴正确;当2x =−,3y =−时,满足0xy >,但不满足0x y +>,C ∴错误;当3x =−,2y =−时,满足220x y −>,但不满足0x y +>,D ∴错误,故选:B .【3】()()f x f x −=−⇒函数()y f x =为奇函数,图象关于原点对称,排除CD ;1()0f eπππ−−=<,故选A 【4】由题意可得,1531922a a a +==,313313192288128192a a b b b b ∴=⇒=⇒=,选C . 【5】由题知020θ=,180θ=,50θ=,所以()0.025*******e t−=+−,可得0.021e 2t −=, 所以10.02ln ln 22t −==−,50ln 2345t ∴=≈.,即某物体的温度从80C ︒下降到50C ︒以下,至少大约需要35分钟.故选C.【6】令()f x t =,若函数2()[()]()1g x f x af x =−−有三个零点,则方程2()10h t t at =−−=有一根在(0,)+∞上,一根在(0,)+∞上,则只需(1)0h −>即可,故0a >,选A【7】因为()()2()x f xy f f x y+=,所以()()()()x f xy f x f x f y −=−,所以1(2)(2)k k f f −−=121(2)(2)(2)(1)2k k f f f f −−−==−=,所以(2)2k k f =,所以11(2)(1)4kk nf n n ==+∑.【8】由题可知函数()g x 图象为()f x 图象向左平移一个单位得到,()f x 图象与两坐标轴围成的图形面积即为()g x 图象与10x y =−=,所围成的图象面积,32()log 22xg x x x −=−++,定义域为(2,2)−,32()log 22xg x x x +−=++−+,则有()()4g x g x +−=,函数()g x 的图象关于点(0,2)成中心对称,又(1)4(1)0g g −==,,且点(1,4)−与点(1,0)也关于点(0,2)成中心对称,由基本初等函数的单调性可得函数()g x 在区间(1,1)−上单调递减,因此与坐标轴围成图形的面积是12442⨯⨯=.故选:B .二、多项选择题:本大题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分. 在每小题给出的四个选项题号9 10 11 答案AD ACD BCD详细解答:【9】设原样本为1x ,2x ,⋯,n x ,其平均数为0x ,则10ni i xx n=∑=,混入后为0x ,1x ,2x ,⋯,n x ,平均数为x ,于是0000(1)111nniii i ix x x n x x x n n n ==+∑∑+====+++,则这两组数据的平均数相同,故A 正确;取这组数据为1,2,3,4,10,则其中位数为3,加入平均数4后,中位数变为3.5,于是可得这两组数据的中位数不一定相同,故B 错误;取这组数据为1,2,3,4,5,则其标准差为2315,于是可得这两组数据的标准差不同,故C 错误;不妨设12n x x x ≤≤≤,由于10n x x x ≤≤,故这两组数据的极差相同,故D 正确.故选:AD . 【10】由0a >,0b >,22a b ab +=,变形为1112a b +=.A ,由“乘1法”可得:11222(2)()2224222a b a ba b a b a b b a b a+=++=+++⋅=,当且仅当22a b b a=,即2a =,1b =时取等号,A 正确; B ,由“乘1法”可得:11333()()22222222a b a b a b a b a b b a b a +=++=+++⋅=,当且仅当2a bb a =,即22122a b ++==B 错误; C ,222a b ab +,当且仅当2a b =,即2a =,1b =时取等号,∴222ab ab ,化为2ab ,当且仅当2a =,1b =时取等号,C 正确;D ,2244a b ab +,当且仅当2a b =,即2a =,1b =时取等号,由C 知2ab ,当且仅当2a =,1b =时取等号,2248a b ∴+,当且仅当2a =,1b =时取等号,D 正确.【11】()2ln 11f x x x =−−−的定义域为()()0,11,∞+,()()21201f x x x '=+>−在定义域上恒成立,所以()f x 的单调递增区间为()0,1,()1,+∞,故A 错误;1122ln 1ln 1111x f x x x x x⎛⎫=−−=−−+ ⎪−⎝⎭−,所以()122201x f f x x x −⎛⎫+=−+= ⎪−⎝⎭,又202420251log 2025log 2024=,所以()()20242025log 2025log 20240f f +=,故B 正确;()()e 1221ln e ln e 1e e 1e 1e1b b b b bbbf a b f −−−+=−=+−=−−=−−−,因为()0,b ∈+∞,所以0<e 1b −<,又()0,1a ∈,所以e b a −=,即e 1b a =,故C 正确.(1)()f a f a −>即12(1)()ln(1)(2)(1)f a f a a a a −−=−−−−,由1ln 1x x>−,2(1)()101(2)(1)(1)(2)a af a f a a a a a a −−−>−−=>−−−−−,故选:BCD题号 12 1314 答案 2 382e −1【12】解法一:12F PF △的面积为1222cot 22F PF b b θ=⋅==△S解法二:设12||,||()PF x PF y x y ==>,由定义4x y −=,1290F PF ∠=︒,2224x y ∴+=,2222()8xy x y x y ∴=+−−=,4xy ∴=,12F PF ∴的面积为122xy = 【13】设直线l 与曲线()y f x =相切于点()00,x y ,由()22e xf x '=,得()0202e x k f x '==,因为l 与曲线()2xf x e =相切,所以0002002()2e e 1x x y x y ⎧=⎪⎨=−⎪⎩,消去0y ,解得032x =,32k e =. 设l 与曲线()y g x =相切于点11(,)x y ,由()112g x x '=,得3122k e x ==,即131x e=,331131(1)2(1)22e y k x e e =−=−=−,因为11(,)x y 是l 与曲线()2ln g x x a =+的公共点, 所以331222ln()e a e−=+,解得382a e =−.【14】因为函数()y f x =的定义域为R ,()1f x −为奇函数,()1f x +为偶函数,所以,函数()f x 的图象关于点()1,0−对称,也关于直线1x =对称,所以,()()2f x f x −=+,()()2f x f x −=−−,所以,()()22f x f x +=−−,则()()()84f x f x f x +=−+=,所以,函数()f x 是周期为8的周期函数,当(1,1]x ∈−时,()21f x x =−,则()11f =,()()710f f =−=,()()801f f ==−,()()201f f ==−,()()310f f =−=,()()()4621f f f =−−=−=,()()()5311f f f =−=−=−,()()()6801f f f =−−=−=,所以,()81110111010k f k ==−++−++−=∑,又因为20248253=⨯,所以,()()2025811253(1)253011k k f k f k f ===+=⨯+=∑∑四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 【15】(1)在14(21)1n n S n a +=−+中,令1n =,得241a =+,解得23a =,因为14(21)1n n S n a +=−+,所以当2n ≥时,14(23)1n n S n a −=−+,两式相减,得14(21)(23)n n n a n a n a +=−−−,所以1(21)(21)n n n a n a ++=−,即12121n n a n a n ++=−(2n ≥),当1n =时,213a a =符合该式, 所以()13211221212353···121,2232531n n n n n a a a a n n a a n n a a a a n n −−−−−=⋅⋅⋅⋅=⋅⨯⨯=−≥−−, 又因为11a =满足上式,所以数列{}n a 的通项公式为21n a n =−. ……………………6分(2)因为11111()(2)(21)(21)22121n n n c a a n n n n ===−+−+−+,所以12n n T c c c =++⋅⋅⋅+11111111111(1)()()()2323525722121n n =−+−+−+⋅⋅⋅+−−+11(1)22121n n n =−=++,所以21n n T n =+. …13分【16】(1)()e 212x f x ax a −=−+,则()e 2xf x a '=−. ……………………1分 当0a ≤时,()0f x '>,所以()f x 在R 上单调递增; ……………………3分 当0a >时,令()0ln 2,()0ln 2f x x a f x x a ''>⇒><⇒<,所以()f x 在(ln 2,)a +∞上单调递增,在(,ln 2)a −∞上单调递减.综上,当0a ≤时,()f x 在R 上单调递增;当0a >时,()f x 在(ln 2,)a +∞上单调递增,在(,ln 2)a −∞上单调递减. ………………………7分(2)由()()f x g x ≥,得e 212(1)ln(1)x ax a x x −−+≥−−,即e 1(1)ln(1)2(1)xx x a x −≥−−+−,令1t x =−,则1e1ln 2(0)t t t at t +−≥+>,即不等式1e 12ln t a t t+−≤−在(0,)+∞恒成立,…9分 设1e 1()ln (0)t h t t t t+−=−>,则12(1)(e 1)()t t h t t +−−'=, ………………………11分 令()001,()01h t t h t t ''<⇒<<>⇒>,所以()h t 在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递增,则2()(1)e 1h t h ≥=−,所以22e 1a ≤−,即实数a 的取值范围为2e 1(,]2−−∞. …………15分【17】(1)椭圆22184:1x y C +=的焦点(2,0)±,椭圆222:1912x y C +=的焦点(0,3)± 易知椭圆C 的焦点在x 轴上,且23a b =⎧⎪⎨⎪⎩2243:1x y C +=. …………6分(2)证明:因为点00(1,),0P y y >在椭圆2243:1x y C +=上,解得032y =. 设()11,A x y ,()22,B x y ,直线:AB y kx m =+.联立22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得222(34)84120k x kmx m +++−=,则()2248340k m ∆=+−>,122834km x x k −+=+,212241234m x x k −=+, 进而()121226234m y y k x x m k +=++=+, ()()()222121212122212334km k m y y kx m kx m k x x x m x k−+++=++=++=…………9分因为PA PB ⊥,所以12123322111PA PBy y k kx x −−−=⋅=⨯−−,即()()12123311022x x y y ⎛⎫⎛⎫−−+−−= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 即()()12121212391024x x x x y y y y −+++−++=,即2241234m k −−+28134km k −+++2222123369()0243434k m m k k −+−+=++ 即22079894km m k m +−−+= …………12分法一(双十字相乘法)03(7)2)(23m k m k +−+=+法二(待定系数法)0())(am bk c dm f ek +++=+或0(9)()())4(77m k m k m k a k m b ++++−+=+ 法三(主元法)233(89)))027((2m k k m k +−−+=+⇒03(7)2)(23m k m k +−+=+因为PA PB ⊥,所以点P 不在直线AB 上,则032m k +−≠,所以3714k m −−=所以直线13:()714AB y k x =−−过定点13(,)714−. …………15分【18】(1)依题意得:每次抛游戏币2a 落下时正面向上的概率均为为14,故1(,10)4X B ,于是15()1042E X =⨯=,当2k =时,()P X k =最大. …………4分 (2)记事件k A 为“第k a 枚游戏币向上抛出后,正面朝上”,则1()2k P A k=,1,2,3k =,Y 可取0,1,2,3.由事件k A 相互独立,则1231231115(0)()()()()(1)(1)(1)24616P Y P A A A P A P A P A ====−−−=.123123123(1)()P Y P A A A A A A A A A ==++123123123()()()P A A A P A A A P A A A =++111111111(1)(1)(1)(1)(1)(1)246246246=⨯−⨯−+−⨯⨯−+−−⨯135115131246246246=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯2348=. 123123123(2)()()()P Y P A A A P A A A P A A A ==++111111111(1)(1)(1)246246246=⨯⨯−+⨯−⨯+−⨯⨯15131186124224=⨯+⨯+⨯316=.1231111(3)()24648P Y P A A A ===⨯⨯=. X0 1 2 3 P516 2348 316148(3)不妨假设按照1a ,2a ,,n a 的顺序抛这n 枚游戏币.记抛第k a 枚游戏币后,正面朝上的游戏币个数为奇数的概率为k P ,1k =,2,,n .于是1111(1)(1)22k k k P P P k k−−=⋅−+−⋅1111_222k k k P P P k k k −−−=−+111(1)2k P k k −=−+. …13分即1112k k k P P k k−−=⋅+.即11(1)2k k kP k P −=−+,2k . 记k k b kP =,则112k k b b −−=,2k ,故数列{}n b 为首项是1112P ⨯=,公差为12的等差数列. 故11(1)222k k b k =+−⨯=,则2k k kP =,故12k P =,1k =,2,3,,n .则12n P =.故公平.……………………………17分【19】(1)据题意,()g x 的定义域为(),1−∞,由()1111xg x x x '=+=−−,知()g x 在(),0−∞单调增,在()0,1单调减,所以()()max 00g x g ==. …………4分(2)据题意,()f x 的定义域为()(),00,1−∞,由()()2ln 11x x x f x x−−−'=.令()()ln 11x x x x ϕ=−−−,则()()()2211111x x x x x ϕ'=−−=−−−−,于是知()x ϕ在(),0−∞单调增,在()0,1单调减,所以()()00x ϕϕ≤=,则()()20x f x x ϕ'=≤,即()f x 在(),0−∞单调减,也在()0,1单调减. …………8分【如果回答在定义内单调递减,则需要证明,过程如下:由(1)知:()ln 1x x −<−,则有()()()()1010f x x f x x ⎧<−>⎨>−<⎩,所以对()()12,0,0,1x x ∀∈−∞∀∈,都有()()121f x f x >−>,故()f x 是其定义域上的减函数.若没有以上证明,此处扣1分】(3)令()()ln 11x h x x ax =−−−,则()()()()()2222121111111111a x a ax ax x h x x x x ax ax ax +−−−'=−=+=⋅−−−−−− ①当12a >时,有120a −<,于是对()2210,10,a x a ⎛⎫−∈ ⎪⎝⎭,有()0h x '>,()h x 单调增,存在()12210,10,a x a ⎛⎫−∈ ⎪⎝⎭,使得()()100h x h >=,即()111ln 11x x ax −>−,即()1111f x ax >−,矛盾; …………11分 ②当12a <时,有120a −>,于是对221,0a x a ⎛⎫−∈ ⎪⎝⎭,有()0h x '>,()h x 单调增,存在2221,0a x a ⎛⎫−∈ ⎪⎝⎭使得()()200h x h <=,即()222ln 11x x ax −<−,即()2211f x ax >−,矛盾; …………14分③当12a =时,()()()22012x h x x x '=<−−,则()h x 在(),1−∞单调减,又()0h x =, 所以()()()()0000h x x h x x ><⎧⎨<>⎩,则()0h x x <,即()11f x ax <−,符合题意.综上:12a =.……17分。
高三文科数学试卷带答案
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1. 下列各数中,无理数是()A. √4B. 3/5C. √9/16D. √2答案:D解析:无理数是不能表示为两个整数比的实数,只有√2是无理数。
2. 函数y=2x+1在定义域内是()A. 增函数B. 减函数C. 奇函数D. 偶函数答案:A解析:函数的斜率为正,所以是增函数。
3. 已知向量a=(2, -3),向量b=(4, 6),则向量a与向量b的夹角是()A. 0°B. 90°C. 180°D. 120°答案:D解析:向量a与向量b的点积为24 + (-3)6 = -12,向量a的模长为√(2^2 + (-3)^2) = √13,向量b的模长为√(4^2 + 6^2) = √52。
点积公式为a·b =|a||b|cosθ,所以cosθ = -12/(√13√52) ≈ -0.5,夹角θ ≈ 120°。
4. 已知函数f(x) = x^2 - 4x + 3,其对称轴是()A. x = 1B. x = 2C. x = 3D. x = 4答案:B解析:二次函数的对称轴为x = -b/2a,所以对称轴为x = -(-4)/21 = 2。
5. 已知等差数列{an}的第一项为2,公差为3,则第10项是()A. 25B. 28C. 31D. 34答案:D解析:等差数列的通项公式为an = a1 + (n-1)d,所以第10项为2 + (10-1)3 = 2 + 27 = 29。
6. 若复数z满足|z-1| = |z+1|,则z在复平面上的位置是()A. 实轴B. 虚轴C. 第一象限D. 第二象限答案:A解析:|z-1| = |z+1|表示z到点1和点-1的距离相等,因此z在实轴上。
7. 已知圆C的方程为x^2 + y^2 = 25,点P(3, 4)到圆C的最短距离是()A. 4B. 5C. 6D. 7答案:B解析:圆心到点P的距离为√(3^2 + 4^2) = 5,圆的半径为5,所以最短距离为5 - 5 = 0。
2020版高三新课标大二轮专题辅导与增分攻略数学(文)专题强化训练:12 三角恒等变换与解三角形
专题强化训练(十二)一、选择题1.(2019·贵阳监测)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13,则cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α的值是( )A.79B.13 C .-13 D .-79[解析] ∵sin ⎝⎛⎭⎪⎫π6-α=13,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=1-2sin 2⎝⎛⎭⎪⎫π6-α=79,∴cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2α=-79.[答案] D2.(2019·湖北武汉模拟)在△ABC 中,a =2,b =3,B =π3,则A 等于( )A.π6B.π4C.3π4D.π4或3π4[解析] 由正弦定理得a sin A =b sin B ,所以sin A =a sin Bb =2×sin π33=22,所以A =π4或3π4.又a <b ,所以A <B ,所以A =π4.[答案] B3.(2019·沧州4月联考)已知θ是第四象限角,且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=35,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=( )A.43 B .-43 C .-34 D.34[解析] 解法一:∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=22×(sin θ+cos θ)=35,∴sin θ+cos θ=325,① ∴2sin θcos θ=-725.∵θ是第四象限角,∴sin θ<0,cos θ>0, ∴sin θ-cos θ=-1-2sin θcos θ=-425,② 由①②得sin θ=-210,cos θ=7210,∴tan θ=-17, ∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=tan θ-11+tan θ=-43.解法二:∵⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4+⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=π2, ∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=cos ⎝⎛⎭⎪⎫π4-θ=35,又2k π-π2<θ<2k π,k ∈Z , ∴2k π-π4<θ+π4<2k π+π4,k ∈Z , ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=45,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=45,∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=43,∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=-43.[答案] B4.(2019·山西太原模拟)在△ABC 中,c -a 2c =sin 2B 2(a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边),则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等边三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形[解析] 由cos B =1-2sin 2B 2得sin 2B 2=1-cos B 2,∴c -a 2c =1-cos B 2,即cos B =a c .解法一:由余弦定理得a 2+c 2-b 22ac =ac ,即a 2+c 2-b 2=2a 2,∴a 2+b 2=c 2.∴△ABC 为直角三角形,又无法判断两直角边是否相等,故选A.解法二:由正弦定理得cos B =sin Asin C ,又sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C ,∴cos B sin C =sin B cos C +cos B sin C ,即sin B cos C =0,又sin B ≠0,∴cos C =0,又角C 为三角形的内角,∴C =π2,∴△ABC 为直角三角形,又无法判断两直角边是否相等,故选A.[答案] A5.(2019·湛江一模)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知b =2,S △ABC =23,且c cos B +b cos C -2a cos A =0,则a =( )A. 3 B .2 C .2 3 D .2 5[解析] 解法一:由正弦定理知,c cos B +b cos C -2a cos A =0可化为sin C cos B +sin B cos C -2sin A cos A =0,即sin(B +C )-2sin A cos A =0,因为sin(B +C )=sin A ,且sin A >0,所以cos A =12.又0<A <π,所以A =π3.由b =2,S △ABC =12bc sin A =23,得c =4.由余弦定理可得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =22+42-2×2×4×12=12,所以a =2 3.解法二:由三角形中的射影定理可知c cos B +b cos C =a ,所以c cos B +b cos C -2a cos A =0可化为a -2a cos A =0,因为a ≠0,所以cos A =12.又0<A <π,所以A =π3.由b =2,S △ABC =12bc sin A =23,得c =4.由余弦定理可得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =22+42-2×2×4×12=12,所以a =2 3.[答案] C6.(2019·南京调研)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2c cos B =2a +b ,若△ABC 的面积S =3c ,则ab 的最小值为( )A .28B .36C .48D .56[解析] 在△ABC 中,2c cos B =2a +b ,由正弦定理,得2sin C cos B =2sin A +sin B .又A =π-(B +C ),所以sin A =sin[π-(B +C )]=sin(B +C ),所以2sin C cos B =2sin(B +C )+sin B =2sin B cos C +2cos B sin C +sin B ,得2sin B cos C +sin B =0,因为sin B ≠0,所以cos C =-12,又0<C <π,所以C =2π3.由S =3c =12ab sin C =12ab ×32,得c =ab4.由余弦定理得,c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2+ab ≥2ab +ab =3ab (当且仅当a =b 时取等号),所以⎝ ⎛⎭⎪⎫ab 42≥3ab ,得ab ≥48,所以ab 的最小值为48,故选C.[答案] C 二、填空题7.(2019·全国卷Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若b =6,a =2c ,B =π3,则△ABC 的面积为________.[解析] 由b 2=a 2+c 2-2ac cos B 及已知得62=(2c )2+c 2-2×2c ×c ×12,∴c =23(c =-23舍去).∴a =2c =43,∴△ABC 的面积S =12ac sin B =12×43×23×32=6 3.[答案] 6 38.(2019·成都一诊)计算:4cos50°-tan40°=________. [解析] 4cos50°-tan40°=4sin40°-sin40°cos40° =4cos40°sin40°-sin40°cos40°=2sin80°-sin40°cos40° =2sin (120°-40°)-sin40°cos40° =3cos40°+sin40°-sin40°cos40°=3cos40°cos40°= 3. [答案]39.(2019·安徽合肥一模)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos C =223,b cos A +a cos B =2,则△ABC 的外接圆面积为________.[解析] 已知b cos A +a cos B =2,由正弦定理可得2R sin B cos A +2R sin A cos B =2(R 为△ABC 的外接圆半径).利用两角和的正弦公式得2R sin(A +B )=2,则2R sin C =2,因为cos C =223,所以sin C =13,所以R =3.故△ABC 的外接圆面积为9π.[答案] 9π 三、解答题10.(2019·北京卷)在△ABC 中,a =3,b -c =2,cos B =-12. (1)求b ,c 的值; (2)求sin(B -C )的值.[解] (1)由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得b 2=32+c 2-2×3×c ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12.因为b =c+2,所以(c +2)2=32+c 2-2×3×c ×⎝⎛⎭⎪⎫-12.解得c =5.所以b =7. (2)由cos B =-12得sin B =32. 由正弦定理得sin C =c b sin B =5314.在△ABC 中,∠B 是钝角,所以∠C 为锐角. 所以cos C =1-sin 2C =1114.所以sin(B -C )=sin B cos C -cos B sin C =437.11.(2018·烟台模拟)如图,在平面四边形ABCD 中,已知A =π2,B =2π3,AB =6.在AB 边上取点E ,使得BE =1,连接EC ,ED .若∠CED =2π3,EC =7.(1)求sin ∠BCE 的值; (2)求CD 的长.[解] (1)在△BEC 中,由正弦定理,知BE sin ∠BCE=CEsin B .∵B =2π3,BE =1,CE =7, ∴sin ∠BCE =BE ·sin B CE =327=2114.(2)∵∠CED =B =2π3,∴∠DEA =∠BCE , ∴cos ∠DEA =1-sin 2∠DEA =1-sin 2∠BCE =1-328=5714.∵A =π2,∴△AED 为直角三角形,又AE =5, ∴ED =AE cos ∠DEA =55714=27.在△CED 中,CD 2=CE 2+DE 2-2CE ·DE ·cos ∠CED =7+28-2×7×27×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=49.∴CD =7.12.(2019·常州一模)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知2(tan A +tan B )=tan A cos B +tan B cos A .(1)证明:a +b =2c ; (2)求cos C 的最小值.[解] (1)证明:由题意知2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin A cos A +sin B cos B =sin A cos A cos B +sin Bcos A cos B ,化简得2(sin A cos B +sin B cos A )=sin A +sin B ,即2sin(A +B )=sin A +sin B .因为A +B +C =π,所以sin(A +B )=sin(π-C )=sin C . 从而sin A +sin B =2sin C . 由正弦定理得a +b =2c . (2)由(1)知c =a +b2, 所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+b 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 222ab=38⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +b a -14≥12, 当且仅当a =b 时,等号成立. 故cos C 的最小值为12.。
高三二轮复习选填满分“8+4+4”小题强化训练第6练(原卷及答案)(新高考专用)
高三二轮复习选前满分“8+4+4”小题强化训练(6)一、单项选择题: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.已知集合{}1,x A x e x R =>∈;{}220,B x x x x R =--<∈,则A B =()A.()0,1 B.()0,2 C.()1,-+∞ D.()2,-+∞2.设向量a ()2,0a =r ,()1,1b = ,则a 与a b - 夹角的余弦值为()A.0B.2C.2-D.13.已知,l m 是两条不同的直线,,αβ为两个不同的平面,则下面四个命题中,正确的命题是()A.若,//l αββ⊥,则l α⊥B.若,l m m α⊥⊂,则l α⊥C.若,//,//m l l m αβ⊂,则//αβD.若,//,//m l l m αβ⊥,则αβ⊥4.若3cos 44πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则sin 2α=()A.18B.18-C.38D.38-5.下列函数中,在定义域内既是奇函数又单调递增的是()A.2()sin f x x x =-B.()ln(2)ln(2)f x x x =--+C.e e ()2x xf x -+=D.21()21x xf x -=+6.在生活中,人们常用声强级y (单位:dB )来表示声强度I (单位:2W/m )的相对大小,具体关系式为010lg I y I ⎛⎫= ⎪⎝⎭,其中基准值122010W /m I -=.若声强度为1I 时的声强级为60dB ,那么当声强度变为14I 时的声强级约为()(参考数据:lg 20.3≈)A .63dBB .66dBC .72dBD .76dB7.已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的左、右焦点分别为1F ,2F ,O 为坐标原点,P 为双曲线右支上且位于第一象限内的一点,直线PO 交双曲线C 的左支于点A ,直线2PF 交双曲线C 的右支于另一点B ,213PF PF =,23AF B π∠=,则双曲线的离心率为()A .52B .2C .2D .28.已知四棱锥P ABCD -的侧面PAD 为正三角形,底面ABCD 为矩形,且面PAD ⊥面ABCD ,若,23PA AB ==,则该四棱锥内可以放置最大的球的半径为()A .3B .2C .3D .23二、多项选择题: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,有选错的得0分,部分选对的得3分.9.若复数z 满足(1i)|1|z -=+,则()A.1iz =+ B.2z = C.2z z ⋅= D.212iz =+10.某班级学生开展课外数学探究活动,将一杯冷水从冰箱中取出后静置,在25C o 的室温下测量水温(y 单位)C随时间x (单位:min )的变化关系,在测量了15个数据后,根据这些实验数据()(),1,2,,15i i x y i = 得到如下的散点图:现需要选择合适的回归方程进行回归分析,则根据散点图,合适的回归方程类型有()A.2125e c xy c -=-B.25y =+C.12125y c x c =-+ D.()1225y c x c =-+11.已知数列{}n a 满足12a =-,()*122,1n n a n n n N a n -=≥∈-,数列{}n a 的前n 项和为n S ,则()A.28a =-B.2nn a n =-⋅C.330S =- D.()1122+=-⋅-n n S n 12.已知函数()cos sin f x x x x =+在区间()()*,Nn n n ππ-∈上的零点个数为na,函数()f x 在区间()()*,N n n n ππ-∈上的所有零点的和记为n b .则下述正确的是()A.0n b =B.212nii an n==+∑C.()f x 在区间(),n n ππ-上任意两零点的差大于2πD.()f x 在区间(),n n ππ-上任意两相邻零点的差大于π三、填空题:本题共4小题,每小题5分,多空题,第一空2分,第二空3分,共20分.13.()()8x y x y -+的展开式中27x y 的系数为________.(用数字填写答案)14.“内卷”作为高强度的竞争使人精疲力竭.为了缓解了教育的“内卷”现象,2021年7月24日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》.某初中学校为了响应上级的号召,每天减少了一节学科类课程,增加了一节活动课,为此学校特开设了乓乓球,羽毛球,书法,小提琴四门选修课程,要求每位同学每学年至多选2门,初一到初三3学年将四门选修课程选完,则每位同学的不同选修方式有_______种15.已知三棱锥P ABC -的所有棱长都相等,现沿PA PB PC ,,三条侧棱剪开,将其表面展开成一个平面图形,若这个平面图形外接圆的半径为P ABC -的内切球的体积为_______16.双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为()1,0F c -、()2,0F c ,过1F 且的直线与双曲线的左、右两支分别交于点A 、B (B 在右侧),若()220BA BF AF +⋅=,则C 的离心率为______.高三二轮复习选前满分“8+4+4”小题强化训练(6)一、单项选择题: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.已知集合{}1,xA x e x R =>∈;{}220,B x x x x R =--<∈,则A B =()A.()0,1 B.()0,2 C.()1,-+∞ D.()2,-+∞【答案】C【解析】由题意,集合{}{}1,0xA x e x R x x =>∈=,又由22(1)(2)0x x x x --=+-<,可得{}|12B x x =-<<,所以{}|1(1,)A B x x =>-=-+∞ .故选:C.2.设向量a ()2,0a =r ,()1,1b = ,则a 与a b - 夹角的余弦值为()A.0B.22C.2-D.1【答案】B【解析】()1,1a b -=-,()cos ,2a a b a a b a a b ⋅-∴<->===⋅- .故选:B.3.已知,l m 是两条不同的直线,,αβ为两个不同的平面,则下面四个命题中,正确的命题是()A.若,//l αββ⊥,则l α⊥B.若,l m m α⊥⊂,则l α⊥C.若,//,//m l l m αβ⊂,则//αβD.若,//,//m l l m αβ⊥,则αβ⊥【答案】D【解析】对于A :若,//l αββ⊥,则//l α或l α⊂或l 与α相交,故A 错误;对于B :要得到l α⊥,则需要l 与平面α内两条相交直线垂直,只有,l m m α⊥⊂得不到l α⊥,故B 错误;对于C :若,//,//m l l m αβ⊂,则//αβ或α与β相交,故C 错误;对于D :若,//,//m l l m αβ⊥,由面面垂直的判定定理可得αβ⊥,故D 正确;故选:D 4.若3cos 44πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则sin 2α=()A.18 B.18-C.38D.38-【答案】B【解析】换元4x πα=+,则4x πα=-,且3cos 4x =,则21sin 2sin 2sin 2cos 212cos 428x x x x ππα⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=-=-=-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦.故选:B.5.下列函数中,在定义域内既是奇函数又单调递增的是()A.2()sin f x x x =-B.()ln(2)ln(2)f x x x =--+C.e e ()2x xf x -+=D.21()21x xf x -=+【答案】D【解析】对于A 选项,因为2()sin f x x x =-的定义域为(),-∞+∞,但22πππsin 222π14f ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎭=⎝-⎪⎝⎭,22πππsin 222π14f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝=--⎭,故ππ22f f⎛⎫⎛⎫-≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以函数2()sin f x x x =-不是奇函数,不符合条件,A 错误;对于B 选项,函数()ln(2)ln(2)f x x x =--+的定义域为()2,2-,(1)ln 3f =-,(1)ln 3f -=,()(1)1f f ->,函数()ln(2)ln(2)f x x x =--+在()2,2-不是增函数,不符合条件,B 错误;对于C 选项,函数e e ()2x xf x -+=的定义域为(),-∞+∞,()e e ()2x xf x f x -+-==,函数e e ()2x x f x -+=为偶函数,不符合条件,C 错误;D 选项,因为函数21()21x x f x -=+的定义域为(),-∞+∞,()()21122112x xx xf x f x -----===-++,所以函数()2121x x f x -=+为奇函数,将函数式变为()2121xf x =-+,因为函数2x y =在(),-∞+∞单调递增,且20x >,所以函数21x y =+在(),-∞+∞单调递增,且211x +>,所以函数221x y =+在(),-∞+∞单调递减,且20221x <<+,所以随着x 增大,函数()2121x f x =-+的函数值也增大,即()f x 是单调递增函数,符合条件.故选:D .6.在生活中,人们常用声强级y (单位:dB )来表示声强度I (单位:2W/m )的相对大小,具体关系式为010lg I y I ⎛⎫= ⎪⎝⎭,其中基准值122010W /m I -=.若声强度为1I 时的声强级为60dB ,那么当声强度变为14I 时的声强级约为()(参考数据:lg 20.3≈)A .63dB B .66dBC .72dBD .76dB【答案】B【解析】因为若声强度为1I 时的声强级为60dB ,所以1126010lg 10I -⎛⎫= ⎪⎝⎭,即61121010I -=,解得6110I -=,所以当声强度变为14I 时,声强级约为611212441010lg 10lg 1010I ---⎛⎫⨯⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()102lg 261020.3666=+≈⨯+=,故选:B7.已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的左、右焦点分别为1F ,2F ,O 为坐标原点,P 为双曲线右支上且位于第一象限内的一点,直线PO 交双曲线C 的左支于点A ,直线2PF 交双曲线C 的右支于另一点B ,213PF PF =,23AF B π∠=,则双曲线的离心率为()A B C D .2【答案】B【解析】由双曲线定义可知:12||||2PF PF a -=,而213PF PF =,故123,PF a PF a ==,由双曲线的对称性可知||||PO AO =,而12||||F O F O =,故四边形12F AF P 为平行四边形,故由23AF B π∠=得:123F PF π∠=,在12F PF △中,222121212122cos F F PF PF PF PF F PF =+-⋅∠,即222(2)(3)23cos3c a a a a π=+-⨯⨯,即2274a c =,则2c e a ==,故选:B.8.已知四棱锥P ABCD -的侧面PAD 为正三角形,底面ABCD 为矩形,且面PAD ⊥面ABCD ,若,23PA AB ==,则该四棱锥内可以放置最大的球的半径为()A .33B .2C .3D .23【答案】B【解析】取AD 的中点E ,BC 的中点F ,连接PE ,EF ,PF ,则由平面PAD ⊥平面ABCD 可知PE ⊥平面ABCD ,PE EF ∴⊥.由对称性可知四棱锥P ABCD -内可以放置最大的球的半径即为直角△PEF 内切圆的半径,其中4332,2,32PE EF PF ===∴=max 222222r +-∴==-.故选:B .二、多项选择题: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,有选错的得0分,部分选对的得3分.9.若复数z 满足(1i)|1|z -=+,则()A.1i z =+B.2z =C.2z z ⋅=D.212iz =+【答案】AC【解析】因为(1i)|1|z -=,所以132(1i)2(1i)1i 1i (1i)(1)2z i ++====+-+-,则z =,2z z ⋅=,22i z =,故选:AC10.某班级学生开展课外数学探究活动,将一杯冷水从冰箱中取出后静置,在25C o 的室温下测量水温(y 单位)C随时间x (单位:min )的变化关系,在测量了15个数据后,根据这些实验数据()(),1,2,,15i i x y i =得到如下的散点图:现需要选择合适的回归方程进行回归分析,则根据散点图,合适的回归方程类型有()A.2125e c xy c -=-B.25y =+C .12125y c x c =-+ D.()1225y c x c =-+【答案】AC【解析】散点图的特点是单调递增,增长速度越来越慢,且25y <对A 选项,符合散点图的特点;对B选项,有2525y =+≥不符合散点图的特点;对C 选项,符合散点图的特点;对D 选项,()1225y c x c =-+的增长速度不变,不符合散点图的特点;故选:AC11.已知数列{}n a 满足12a =-,()*122,1n n a n n n N a n -=≥∈-,数列{}n a 的前n 项和为n S ,则()A.28a =-B.2nn a n =-⋅C.330S =- D.()1122+=-⋅-n n S n 【答案】ABD 【解析】由12a =-,()*122,1n n a nn n N a n -=≥∈-可得:21221a a ⨯=,32232a a ⨯=,43243a a ⨯=,L ,()12212n n n a a n ---=-,则21a a ⨯32a a ⨯43a a ⨯12n n a a --⨯⨯ 1n n a a -221⨯=⨯232⨯⨯243⨯⨯L ()212n n -⨯⨯-21n n -即1na a 12n n -=⋅,则2(2)n n a n n =-⋅≥,又1n =时也成立,所以2nn a n =-⋅故选项B 判断正确;由22228a =-⨯=-,可知选项A 判断正确;令1231222322nn S n =-⨯-⨯-⨯--⋅ 则223411222322n n S n +=-⨯-⨯-⨯--⋅ 两式相减得()1231112(12)(2222)2212212n n n n n n S n n n +++-=++++-⋅=-⋅=-⋅-- 故选项D 判断正确;由()313132234S +=-⋅-=-,可得选项C 判断错误.故选:ABD12.已知函数()cos sin f x x x x =+在区间()()*,Nn n n ππ-∈上的零点个数为na,函数()f x 在区间()()*,N n n n ππ-∈上的所有零点的和记为n b .则下述正确的是()A.0n b =B.212nii an n==+∑C.()f x 在区间(),n n ππ-上任意两零点的差大于2πD.()f x 在区间(),n n ππ-上任意两相邻零点的差大于π【答案】ABC【解析】由()cos sin 0f x x x x =+=得tan x x =-,此方程的解即直线y x =与函数()tan g x x =-交点的横坐标,又()tan g x x =-是周期为π的周期函数,也是奇函数,且在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上()g x 单调递减,而y x =是增函数也是奇函数,它们只有一个交点,同理在,,22k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭上都是有一个交点,0x >时,交点在,2k k πππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上,所以它们在(),n n ππ-上交点个数为21n +,即21n a n =+,212nii an n ==+∑,B 正确;由函数()tan g x x =-和y x =都是奇函数,知所有交点关于原点对称,因此0n b =,A 正确;相邻两个零点为12,x x ,tan ,1,2i i x x i =-=,12x x <,又当1(,),*2x k k k N πππ∈-∈时,2(,)2x k k ππππ∈++,设0(,),*2x k k k N πππ∈-∈且021tan tan tan x x x =>,则01x x <,而10x x π-=,所以21x x π-<,且212x x π->,若10x =,则2(,)2x ππ∈,所以212x x ππ<-<,若10x <,则12()()2x x ππ<---<,即仍然有212x x ππ<-<,综上,任意两个相邻零点12,x x ,都有122x x ππ<-<,C 正确,D 错误.故选:ABC .三、填空题:本题共4小题,每小题5分,多空题,第一空2分,第二空3分,共20分.13.()()8x y x y -+的展开式中27x y 的系数为________.(用数字填写答案)【答案】20-【解析】由题意,8()x y +展开式通项为818k kk k T C xy -+=,08k ≤≤.当7k =时,777888T C xy xy ==;当6k =时,626267828T C x y x y ==,故()()8x y x y -+的展开式中27x y 项为726278()2820x xy y x y x y ⋅+-⋅=-,系数为20-.故答案为:20-14.“内卷”作为高强度的竞争使人精疲力竭.为了缓解了教育的“内卷”现象,2021年7月24日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》.某初中学校为了响应上级的号召,每天减少了一节学科类课程,增加了一节活动课,为此学校特开设了乓乓球,羽毛球,书法,小提琴四门选修课程,要求每位同学每学年至多选2门,初一到初三3学年将四门选修课程选完,则每位同学的不同选修方式有_______种【答案】54【解析】由题意,三年修完四门选修课程,每学年至多选2门,则每位同学每年所修课程数为1,1,2或0,2,2,先将4每学科按1,1,2分成三组,有21142122C C C A ⋅⋅种方式,再分到三个学年,有33A 种不同分式,由分步计数原理得,不同选修分式共有211342132236C C C AA⋅⋅⋅=种,同理将4门课程按0,2,2分成三组,再排列,有2234232218C C AA⋅⋅=种,所以共有36+18=54种,故答案为:5415.已知三棱锥P ABC-的所有棱长都相等,现沿PA PB PC,,三条侧棱剪开,将其表面展开成一个平面图形,若这个平面图形外接圆的半径为P ABC-的内切球的体积为_______【答案】3 2【解析】:三棱锥P ABC-展开后为一等边三角形,设此此三角形的边长为a.则sinaA=,得a=,可得棱长的高h=设内切球的半径为r,11433ABC ABCr S h S∆∆⨯⋅=⋅⋅,得2r=,所以34=32V rπ=内切球故答案为:2π16.双曲线()2222:10,0x yC a ba b-=>>的左、右焦点分别为()1,0F c-、()2,0F c,过1F且的直线与双曲线的左、右两支分别交于点A、B(B在右侧),若()220BA BF AF+⋅=,则C的离心率为______.【答案】12+【解析】由()()()2222222BA BF AF BA BF BF BA BF BA+⋅=+⋅-=-=得2BF BA=,又由题意可得,A 为双曲线左支上的点,B 为双曲线右支上的点,根据双曲线的定义可得,122BF BF a -=,212AF AF a -=,所以112AF BF BA a =-=,因此2124AF a AF a =+=,因为直线AB,所以1260AF F ∠=,又122F F c =,所以22222222112211244163cos 602422AF F F AF a c a c a AF F F a c ac+-+--===⋅,即2230c ac a --=,所以230e e --=,解得12e +=或12e -=(舍,双曲线的离心率大于1).故答案为:1132.。
四川省2021高考数学(文)专项练习试题 三角函数解三角形课外(文科)答案
高三后期课处专项训练 三解函数 解三角形1 时间:40分钟 1.若cos 22π2sin()4αα=--,则cos sin αα+的值为( )C (A )72-(B )12- (C )12(D )722.设函数()sin()cos()f x x x ωϕωϕ=+++(0,)2ωϕπ><的最小正周期为π,()()f x f x -=,则( )A(A )()y f x =在区间(0,)2π上单调递减(B )()y f x =在区间3(,)44ππ上单调递减(C )()y f x =在区间(0,)2π上单调递增(D )()y f x =在区间3(,)44ππ上单调递增3.设2()3sin cos cos f x m x x m x n =++(0m >)在区间[0,]4π上的值域为[1,2],则()f x 的单调递增区间为( )C (以下k ∈Z ) A.]43,4[ππππ+-k k B.]3,6[ππ- C. [,]36k k ππππ-+ D.]3,6[ππππ+-k k4.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 .60 (用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:sin670.92︒≈,cos670.39︒≈,sin370.60︒≈,cos370.80︒≈,3 1.73≈)5.设ABC ∆的内角,,A B C 所对边的长分别为,,a b c .若2b c a +=,3sin 5sin ,A B =则角C =_________.2π36.设4()sin(2)cos(2),63g x x x x R ππ=+--∈(1)求函数()g x 的最小正周期及单减区间; (2)若将函数()g x 先左平移76π个单位,再将其纵坐标伸长到原来的2倍得到函数()f x ,当],83[λπ-∈x 时,()f x 的值域恰好为]4,22[-,求λ的取值范围;解:(1)由43(2)(2)632x x πππ++-=34()sin(2)cos((2))6232sin(2)6g x x x x ππππ=+---=+…3分2Tππω∴==………4分 由3222,262k x k k Z πππππ+≤+≤+∈即2,63k x k k Z ππππ+≤≤+∈∴函数()g x 单减区间2,,63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦………………………6分(2)由题意得()4cos 2f x x =……9分 即当3224x πλ-≤≤时,2cos 212x -≤≤ 当324x π=-和324x π=时,2cos 22x =-;20x =时,cos21x = 3024πλ∴≤≤…10分 故308πλ≤≤……12分 7.如图所示,游客从某旅游景区的景点A 处下山至C 处有两种路径.一种是从A 沿直线步行到C ,另一种是先从A 沿索道乘缆车到B ,然后从B 沿直线步行到C .现有甲、乙两位游客从A 处下山,甲沿AC 匀速步行,速度为50米/分钟.在甲动身2分钟后,乙从A 乘缆车到B ,在B 处停留1分钟后,再从B 匀速步行到C .假设缆车匀速直线运动的速度为130米/分钟,山路AC 长为1260米,经测量,12cos 13A =,3cos 5C =.(Ⅰ) 求索道AB 的长;(Ⅱ) 乙动身多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短?(Ⅲ) 为使两位游客在C 处相互等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应把握在什么范围内? 7.(Ⅰ) 在△ABC 中,123cos ,cos 135A C ==, 0π,0π,0π,54sin ,sin .135A B C A C <<<<<<∴==+=πA B C +,()5312463sin =sin +=sin cos +cos sin =+=13513565B AC A C A C ∴⨯⨯. ==sin sin sin AC AB BCB C A∴, sin 465==1260=1040sin 563C AB AC B ∴⋅⨯⨯米.所以索道AB 的长为1040米. (Ⅱ) 由(Ⅰ) 及已知有,sin ==500sin ABC AC B⋅米. 设乙动身(8)t t ≤分钟后,甲到了D 处,乙到了E 处, 则有=50+100AD t ,130AE t =.依据余弦定理2222cos DE AE AD AE AD A =+-⋅⋅, 即2274001400010000DE t t =-+.∴当14000352740037t ==⨯时,2DE 有最小值.故乙动身3537分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短.(Ⅲ) 设甲所用时间为t 1,乙所用时间为2t ,乙步行速度为v . 由题意1260126==505t 1分钟, 21040500500=2++1+=11+130t v v分钟, 所以,12650031135v ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭≤≤.解不等式得12506254314v ≤≤. 故为使两位旅客在C 处相互等待的大事不超过3分钟,乙步行的速度应把握在1250625[,]4314(单位:米/分钟)范围内.高三后期课外专项训练 三角函数 解三角形2 时间:40分钟 一.选择题:1.若△ABC 的对边分别为a 、b 、C 且1a =,45B ∠=,2ABC S =△,则b =(A)A.5B.25C.41D.522.在ABC ∆中,若222sin sin sin A B C ->,则ABC ∆的外形是 ( C ) A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形3.在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若ABC ∆的面积为S ,且222()S a b c =+-, 则tan C 等于( C ) A.34B.43C. 43-D .34- 4.在ABC ∆中,80,100,45a b A ︒===,则此三角形解的状况是 ( B ) A.一解 B.两解 C.一解或两解 D.无解5.如图所示,为测一建筑物的高度,在地面上选取A,B 两点,从A,B 两点分别测得建筑物顶端的仰角为30°,45°,且A,B 两点间的距离为60m,则该建筑物的高度为 ( A )A.(30+30)m B.(30+15)m C.(15+30)m D.(15+15)m6.在ABC ∆中,04,30,AB BC ABC AD ==∠=是边BC 上的高,则AD AC ⋅的值等于( B )A .0B .4C .8D .4-二.填空题:7.在△ABC 中,已知AB →·AC →=tan A ,当A =π6时,△ABC 的面积为16.8.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为a b c ,,,若2,3b c ==,ABC ∆的面积为2,则sin A = 23.9.在ABC ∆中,若222,8AB AC BC =+=,则ABC ∆的面积的最大值为3 . 三.解答题:10. △ABC 中内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =b cos C +c sin B . (1)求B ;(2)若b =2,求△ABC 面积的最大值. 解 (1)由已知及正弦定理,得 sin A =sin B cos C +sin C sin B ,① 又A =π-(B +C ),故sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C .② 由①,②和C ∈(0,π)得sin B =cos B . 又B ∈(0,π),所以B =π4.(2)△ABC 的面积S =12ac sin B =24ac .由已知及余弦定理,得4=a 2+c 2-2ac cos π4.又a 2+c 2≥2ac ,故ac ≤42-2,当且仅当a =c 时,等号成立.因此△ABC 面积的最大值为2+1.备选题:1.在三角形ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若m =(b, 3cosB),n =(sinA, -a),且m ⊥n .(1)求角B 的大小;(2)若b=3,sinC=2sinA ,求△ABC 的面积. 解:(1)m =(b, 3cosB) n =(sinA, -a)且m ⊥n ∴b sinA -3a cosB=0 sinB ·sinA -3sinA cosB=0而sinA ≠0∴sinB -3cosB=0 tanB=3又0°<B <180° ∴B=60° (2)b 2=a 2+c 2-2ac cosB ,b=3∴a 2+c 2-ac=9 ………①又∵sinC=2sinA ∴c=2a………②由①②得a=3,c=23∴S △ABC =21·3·23·sin60°=233.2. 在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,角B 为锐角,且322sin =B (1)求B CA 2cos 2sin2++的值; (2)若2b =,求ac 的最大值。
红对勾讲与练系列高三文科数学二轮复习考前增分方略保分大题不失分
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第二部分 专题一 第三讲 第1课时
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当cosA≠0时,得sinB=2sinA,由正弦定理得b=2a,
联立方程组ab2=+2ba2-ab=4
,解得a=2
3
3,b=4 3
3 .
所以△ABC的面积S=12absinC=2 3
3 .
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第二部分 专题一 第三讲 第1课时
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tan(x1+x2)=tan4π+π6
=1-tantaπ4n+π4×tantaπ6nπ6=11-+
3 33=2+ 3
3.
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第二部分 专题一 第三讲 第1课时
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1.(2014·福建卷)已知函数f(x)=cosx(sinx+cosx)-12. (1)若0<α<π2,且sinα= 22,求f(α)的值; (2)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间.
6 4.
(2)在△ABD中,由sAinDB=sin∠BDBAD得3
3
=BD, 66
84
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第二部分 专题一 第三讲 第1课时
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解得BD=2. 故DC=2,从而在△ADC中,由AC2=AD2+DC2- 2AD·DC·cos∠ADC=32+22-2×3×2×(-14)=16,得AC=4.
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第二部分 专题一 第三讲 第1课时
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【解】 (1)∵m=(sinB,1-cosB),n=(2,0), ∴m·n=2sinB, 又|m|= sin2B+1-cosB2= 2-2cosB=2sinB2, ∵0<B<π, ∴0<B2<π2, ∴sinB2>0,
22023年高三数学对接新高考全真模拟试卷6(云南,安徽,黑龙江,山西,吉林五省通用)(解析版)
2023年高三数学对接新高考全真模拟试卷(06)(云南,安徽,黑龙江,山西,吉林五省通用)数学(新高考卷)(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)一、 单项选择题: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.1.已知集合{}2230A x x x =+-<,{}310B x x =+>,则A B =( )A .133x x ⎧⎫-<<-⎨⎬⎩⎭B .113x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭C .{}31x x -<<D .133x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭【详解】A ,则为()A .20,10x x x ∃<-+≤B .20,10x x x ∃<-+>C .20,10x x x ∃>-+≤D .20,10x x x ∃>-+>【答案】C【分析】由全称命题的否定判定.【详解】由题意得p ⌝为20,10x x x ∃>-+≤. 故选:C3.意大利数学家斐波那契()17701250,以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:即1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144、233、,在实际生活中,很多花朵(如梅花,飞燕草,万寿简等)的瓣数恰是斐波那契数列中的数,斐波那契数列在物理及化学等领域也有着广泛得应用.已知斐波那契数列{}n a 满足:11a =,21a =,21n n n a a a ++=+,若2357959k a a a a a a a ++++++=,则k =( )A .2020B .2021C .59D .60【答案】D【解析】利用21n n n a a a ++=+化简得出235795960a a a a a a a ++++++=,即可得出结果.【详解】由于21n n n a a a ++=+,则2357959795945a a a a a a a a a a a +++++=++++++67959585960a a a a a a a ++++==+==,因此,60k =. 故选:D.4.下列四个函数中,以π为最小正周期且在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增的函数是( )A .sin 2y x =B .cos y x =C .cos 2xy =D .tan y x =ππ⎛⎫A .8B .C .9D .6.定义在上的函数满足:对12,0,x x ∀∈+∞,且12x x ≠,都有()()2112120x f x x f x x x ->-成立,且()24f =,则不等式()2f x x>的解集为( )A .()4,+∞B .()0,4C .()0,2D .()2,+∞7.已知1F 、2F 分别为双曲线()2210,0x y a b a b -=>>的左、右焦点,且122b F F a=,点P为双曲线右支一点,I 为12PF F △的内心,若1212IPF IPF IF F S S S △△△成立,给出下列结论:∴点I 的横坐标为定值a ; ∴离心率e = ∴λ=; ∴当2PF x ⊥轴时,1230PF F ∠=︒.上述结论正确的是( ) A .∴∴ B .∴∴C .∴∴∴D .∴∴∴121212111,,2222IPF IPF IF F S PF r S PF r S c r =⋅=⋅=⋅⋅,1212IPF IF F S S △△,121112222PF r PF r c r λ⋅=⋅+⋅⋅⋅, 12151PF PF a --====,所以∴正确,8.《周髀算经》中给出了弦图,所谓弦图是由四个全等的直角三角形和中间一个小正方形拼成一个大的正方形,若图中直角三角形两锐角分别为α、β,且小正方形与大正方形面积之比为4:9,则()cos αβ-的值为( )A .59B .49C .23D .0符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.9.已知向量()1,2a =-,()1,b m =,则( ) A .若a 与b 垂直,则12m =B .若//a b ,则m 的值为2-C .若a b =,则2m =D .若3m =,则a 与b 的夹角为45°夹角的坐标表示计算判断C 、D ;【详解】解:因为()1,2a =-,()1,b m =,对于:若a 与b 垂直,则12a b ⋅=-+正确;:若//a b ,则12m -⨯=⨯,解得m B 正确; a b =,则()22121-+=+2m =±,故C 错误;:若3m =,则()1,3b =,设a 与b 的夹角为()222112322121a b a b⋅-⨯+⨯==-+⨯+,因为θABD10.如图,在正方体1111ABCD A B D -中,M ,N 分别是11的中点,则()A .四点A ,M ,N ,C 共面B .MN ∥CDC .1AD ∥平面1BCDD .若1MN =,则正方体1111ABCD A B C D -外接球的表面积为12π11.函数()3sin(2)f x x ϕ=+的部分图象如图所示,则下列选项中正确的有( )A .()f x 的最小正周期为πB .2π3⎛⎫⎪⎝⎭f 是()f x 的最小值C .()f x 在区间π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为33,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .把函数()y f x =的图象上所有点向右平移π12个单位长度,可得到函数3sin 2y x =的图象,π0,2x ⎡∈⎢⎣3sin(2=,函数y =A .不等式121x x >-的解集为1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭B .已知x y z >>,且0x y z ++=,则xy xz >C .正数a ,b 满足191a b+=,若不等式2418a b x x m +≥-++-对任意实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是(],6-∞D .若不等式23208kx kx +-<对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为(]3,0-()2min 418a b x x m +≥-++-,因为()1999+=++=++102+10=16a ba ba b a b a b bab a≥⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭当且仅当=4a ,12b =时取等号,所以241186x x m ≥-++-,()242x x m --≥-()2二、 填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分 13.若1tan 3α=-,则3sin 2cos 2sin cos αααα+=-_______. 【答案】35【分析】利用同角三角函数的基本关系,分子、分母同除以【详解】将原式分子、分母同除以2cos 3tan cos 2αα=故答案为:35【点睛】本题考查了同角三角函数的基本关系、齐次式,属于基础题14.如图,四边形ABCD 为平行四边形,11,22AE AB DF FC ==,若AF AC DE λμ=+,则λμ-的值为_________.【分析】选取,AB AD 为基底将向量AF 进行分解,然后与条件对照后得到【详解】选取,AB AD 为基底,则13AF AD DF AB AD=+=+, 又()()122AF AC DE AB AD AB AD AB AD μλμλμλλμ⎛⎫⎛⎫=+=++-=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,将以上两式比较系数可得1λμ-=. 故答案为:1..如图,在棱长为4的正方体1111ABCD A B C D -中,E 为BC 的中点,点P 在线段1D 上,点Р到直线1CC 的距离的最小值为_______.则(0,4,0),(0,0,4),(2,4,0),(0,4,4)C D E C ,11(2,0,0),(0,0,4),(2,4,4)CE CC ED ===--, ,1(2,4,4)EP ED λλλλ==--, (2CP CE EP =+=-,向量CP 在向量1CC 上投影长为11||4||CP CC d CC λ⋅==而2||(22)CP λ=-,则点Р到直线1CC 的距离2221445||25()555h CP d λ=-=-+≥,当且仅当15=时取“=”,所以点Р到直线CC 45. 故答案为:45.新能源汽车是战略性新兴行业之一,发展新能源汽车是中国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,某汽车企业为了适应市场需求引进了新能源汽车生产设备,2019年该企业新能源汽车的销售量逐月平稳增长,1,2,3月份的销售量分别为1.2千台,1.4千台,1.8千台,为估计以后每个月的销售量,以这三个月的销售量为依据,用一个函数模拟汽车的月销售量y (单位:千台)和月份x 之间的函数关系,有以下两个函数模型可供选择: ∴2()(0)f x ax bx c a =++≠;∴()(0,1)x g x pq r q q ≠,如果4月份的销售量为2.3千台,选择一个效果较好的函数进行模拟,则估计5月份的销售量为________千台.17.在等差数列{}n a 中,已知 12318a a a ++=且45654a a a =++. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设14n n n b a a +=⋅,求数列{}n b 的前n 项和n S .解:4n n b a =⋅11122n ⎡⎛⎛=-++ ⎢-⎝⎝⎣18.如图,在四边形ABCD 中,112CA CD AB ===,sin 5BCD ∠=.且______;在∴、∴、∴中选一个作为条件,解答下列问题;∴222AB AC BC AB AC +-=⋅;∴2sin ACB=;∴1AB AC ⋅=.(1)求四边形ABCD 的面积; (2)求sin D 的值.ACDSABCS,相加后求出四边形面积;∴:求出得到ACB ∠ACDS与ABCS,相加后求出四边形面积;SACDS,相加后求出四边形面积;ABC)先求出【详解】(S=ACDS=ABC故四边形AC在ABC中,B=︒所以30由余弦定理得:BC>结合0因为2+BC ACACDS =ABCS=故四边形∴:1AB AC ⋅=,cos AB AC BAC ⋅∠因为()0,πBAC ∠∈,所以因为12CA CD AB ==由余弦定理得:ACDS =ABCS=故四边形由图可知ACD 为锐角三角形,由余弦定理得:cos 0>,解得:学年推行“52+”课后服务.为缓解教师压力,在2021年9月10日教师节大会上该校就是否实行“弹性上下班”进行了调查.另外,为鼓舞广大教职工的工作热情,该校评出了十位先进教师进行表彰﹑并从他们中间选出三名教师作为教师代表在教师节大会上发言.(1)调查结果显示:有23的男教师和35的女教师支持实行“弹性上下班”制,请完成下列22⨯列联表﹒并判断是否有90%的把握认为支持实行“弹性上下班”制与教师的性别相关?(2)已知十位先进教师足按“分层抽样”的模式评选的,用X 表示三位发言教师的女教师人数,求随机变量X 的分布列和数学期望.参考公式:()()()()22()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.参考数据:将数据代入公式()()()()2n ad bc K a b c d a c b d -=++++,计算得2125 2.315 2.70654K =≈<, 据此可知没有90%的把握认为支持实行“弹性上下班”制与教师的性别相关. (2)依题意,在此十名优秀教师中男教师6人、女教师4人.若用X 表示三位发言教师的女教师人数,则X 的可能取值为:0,1,2,3,其概率分别为:()034631010;6C C P X C ⋅=== ()124631011;2C C P X C ⋅=== ()214631032;10C C P X C ⋅=== ()304631013;30C C P X C ⋅=== 随机变量X 的分布列如下: 随机变量X 的数学期望为:1316123210305EX =⨯+⨯+⨯=20.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是矩形,侧棱P A ∴底面ABCD ,点E 为棱PD 的中点,1AB =,2AD AP ==.(1)求证:PB ∴平面ACE ;(2)求平面ACE 与平面P AB 夹角的余弦值;(3)若F 为棱PC 的中点,则棱P A 上是否存在一点G ,使得PC ∴平面EFG .若存在,求线段AG 的长;若不存在,请说明理由. ,,AB AD AP 所在直线分别为标系,求出平面ACE 的一个法向量为n ,利用向量法证明即可;)易得(0,2,0AD =的一个法向量,利用向量求出求解即可;与PC 不垂直,则不可能垂直平面1)因为底面是矩形, AD , 平面ABCD 平面ABCD1⎛⎫所以()()(1,2,0,0,1,1,1,0,AC AE PB ===-设平面ACE 的一个法向量为(),,n x y z =,200n AC x y n AE y z ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩,即2x y y z =-⎧⎨=-⎩,令1y =,则()2,1,1n =--,又2020n PB ⋅=-++=PB ⊄平面ACE 所以//PB 平面ACE ;2)由(1)可知AB PA AB A =,所以AD ⊥平面PAB ,所以()0,2,0AD =是平面的一个法向量, 设平面PAB 与平面2cos ,6AD n AD n AD n⋅===⋅, 所以平面PAB 与平面ACE 的夹角的余弦值为)因为1,0,02EF ⎛⎫= ⎪⎝⎭,(1,2,PC =所以11002EF PC ⋅=+≠, EF 与PC 不垂直,EF ⊂平面EFG ,PC 不可能垂直平面EFG ,所以棱PA 上不存在点21.已知椭圆:)0(1:2222>>=+b a by a x E 的一个顶点为)1,0(A ,焦距为32.∴1∴求椭圆E 的方程;∴2∴过点(2,1)P -作斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点B ,C ,直线AB ,AC 分别与x 轴交于点M ,N ,当||2MN =时,求k 的值.【答案】(1)2214x y +=(2)4k =- 【解析】【分析】(1)依题意可得22212b c c a b =⎧⎪=⎨⎪=-⎩,即可求出a ,从而求出椭圆方程;(2)首先表示出直线方程,设()11,B x y 、()22,C x y ,联立直线与椭圆方程,消元列出韦达定理,由直线AB 、AC 的方程,表示出M x 、N x ,根据N M MN x x =-得到方程,解得即可; 【小问1详解】解:依题意可得1b =,2c =222c a b =-,所以2a =,所以椭圆方程为2214x y +=;【小问2详解】解:依题意过点()2,1P -的直线为()12y k x -=+,设()11,B x y 、()22,C x y ,不妨令1222x x -≤<≤,由()221214y k x x y ⎧-=+⎪⎨+=⎪⎩,消去y 整理得()()22221416816160k x k k x k k +++++=, 所以()()()222216841416160k kk k k ∆=+-++>,解得0k <,所以212216814k k x x k ++=-+,2122161614k kx x k+⋅=+, 直线AB 的方程为1111y y x x --=,令0y =,解得111M xx y =-,直线AC 的方程为2211y y x x --=,令0y =,解得221N xx y =-,所以212111N M x x MN x x y y =-=--- ()()2121121121x x k x k x =--++-++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()212122x x k x k x =+-++ ()()()()2121212222x x x x k x x +-+=++()()12212222x x k x x -==++, 所以()()122122x x k x x -=++, ()212124k x x x x ⎡⎤=+++⎣⎦ 22221616168241414k k k k k kk ⎡⎤⎛⎫++=+-+⎢⎥ ⎪++⎝⎭⎣⎦即()()22221616216841414k k k k k k k ⎡⎤=+-+++⎣⎦+ 整理得4k =,解得4k =-22.已知函数2()e .=--x f x ax b(1)记()()g x f x '=,讨论()g x 的单调性;(2)若对R x ∀∈,都有(1)()0x f x -≥,求实数a 的取值范围.。
陕西省2025届高三数学第一次模拟联考试卷文含解析
陕西省2025届高三第一次模拟联考文科数学试题一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={x|-1≤x<2},B={x|0≤x≤3},则A∩B=()A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】利用集合的交集的定义,干脆运算,即可求解.【详解】由题意,集合A={x|-1≤x<2},B={x|0≤x≤3},∴A∩B={x|0≤x<2}.故选:B.【点睛】本题主要考查了集合的交集运算,其中解答中熟记集合的交集定义和精确运算是解答的关键,着重考查了运算与求解实力,属于基础题.2.复数i(1+2i)的模是()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的计算公式,即可求解.【详解】由题意,依据复数的运算可得,所以复数的模为,故选D.【点睛】本题主要考查了复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,其中解答中熟记复数的运算,以及复数模的计算公式是解答的关键,着重考查了运算与求解实力,属于基础题。
3.若抛物线y2=2px的焦点坐标为(2,0),则准线方程为()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】抛物线y2=2px的焦点坐标为(2,0),求得的值,即可求解其准线方程.【详解】由题意,抛物线y2=2px的焦点坐标为(2,0),∴,解得p=4,则准线方程为:x=-2.故选:A.【点睛】本题主要考查了抛物线的标准方程及其性质,其中解答中熟记抛物线的标准方程,及其简洁的几何性质,合理计算是解答的关键,着重考查了运算与求解实力,属于基础题.4.一个空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为()A. 64B.C. 80D.【答案】B【解析】【分析】依据三视图画出几何体的直观图,推断几何体的形态以及对应数据,代入公式计算即可.【详解】几何体的直观图是:是放倒的三棱柱,底面是等腰三角形,底面长为4,高为4的三角形,棱柱的高为4,所求表面积:.故选:B.【点睛】本题主要考查了几何体的三视图,以及几何体的体积计算,其中解答中推断几何体的形态与对应数据是解题的关键,着重考查了推理与计算实力,属于基础题。
2024-2025学年沪科版(2019)高三数学下册阶段测试试卷793
2024-2025学年沪科版(2019)高三数学下册阶段测试试卷793考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______ 姓名:______ 班级:______ 考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、某校篮球班21名同学的身高如下表:身高(cm)180 186 188 192 208人数(个) 4 6 5 4 2则该校蓝球班21名同学身高的众数和中位数分别是(单位:cm)()A. 186,186B. 186,187C. 186,188D. 208,1882、复数-2+5i在复平面内对应的点位于()A. 第二象限B. 第一象限C. 第四象限D. 第三象限3、从6个教室中至少安排两个教室供学生上自修课,则可能安排的情况共有()A. 15种B. 30种C. 56种D. 57种4、下列函数中,为奇函数的是( )A.B.C.D.5、如果等差数列{a n}中,a5+a6+a7=15,那么a3+a4+…+a9等于()A. 21B. 30C. 35D. 406、双曲线的渐近线都与圆C:x2+y2-10x+9=0相切,且双曲线的右焦点为圆C的圆心,则该双曲线的方程是( )A.B.C.D.7、已知△ABC的三个顶点在以O为球心的球面上,且 cosA=,BC=1,AC=3,且球O的表面积为16π,则三棱锥O-ABC的体积为()A.B.C.D.评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)8、已知f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0≤φ≤π)在区间[2,4]上是增函数,且f(2)=-1,f(4)=1,则f(3)= ,f(x)的一个单调递减区间是(写出一个即可)9、已知等腰直角三角形的直角边的长为2,将该三角形绕其斜边所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为.10、如图的程序框图,其运行结果是11、已知某三棱锥的三视图如图所示,则它的外接球的半径为.12、若=(4,3),则的单位向量为.13、【题文】若(x2-)n的展开式中含x的项为第6项,设(1-3x)n=a0+a1x+a2x2+…+a n x n,则a1+a2+…+a n的值为________.14、在[△ABC <]中,角[A <],[B <],[C <]的对边分别为[a <],[b <],[c <],[AB <]边上的高为[h <],若[c=2h <],则[ab+ba <]的取值范围是 ______ .评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)15、函数y=sinx,x∈[0,2π]是奇函数.(判断对错)16、判断集合A是否为集合B的子集,若是打“√”,若不是打“×”.(1)A={1,3,5},B={1,2,3,4,5,6}.;(2)A={1,3,5},B={1,3,6,9}.;(3)A={0},B={x|x2+1=0}.;(4)A={a,b,c,d},B={d,b,c,a}..17、函数y=sinx,x∈[0,2π]是奇函数.(判断对错)18、已知函数f(x)=4+a x-1的图象恒过定点p,则点p的坐标是( 1,5 ).(判断对错)19、已知A={x|x=3k-2,k∈Z},则5∈A..20、任一集合必有两个或两个以上子集..21、若b=0,则函数f(x)=(2k+1)x+b在R上必为奇函数.评卷人得分四、计算题(共3题,共27分)22、已知实数x.y满足x2+y2-2x+2y=0,若总有x+y+m≥0,则实数m的最小值为.23、已知双曲线C与双曲线有共同的渐近线,且经过点.(I)求双曲线C的方程及其准线方程;(Ⅱ)若直线y=kx+1与双曲线C有唯一公共点,求k的值.24、已知,则的值为.评卷人得分五、作图题(共3题,共9分)25、直二面角α-AB-β,点C∈α,D∈β,且满足∠CAB=∠DAB=45°,则∠CAD的大小为.26、如图,直三棱柱ABC-A1B1C1,∠BAC=90°,AB=AC=,AA1=1,点M,N分别为A1B和B1C1的中点.证明:MN∥平面A1ACC1.27、如图,四棱锥P-ABCD的底面为正方形,平面PCD⊥平面ABCD,平面PBC⊥平面ABCD,E为线段CD上任意一点(不包括端点).(Ⅰ)求证:PC⊥平面ABCD;(Ⅱ)若∠PBC=,E为CD的中点,求二面角P-AE-B的正切值;(Ⅲ)在线段PA上是否存在点H,使得EH∥平面PBC?如果存在,找出点H;如果不存在,请说明理由.评卷人得分六、综合题(共4题,共24分)28、已知△ABC的三个顶点分别是A(4,0),B(6,7),C(0,3).(1)求BC边上的高所在的直线方程;(2)求△ABC的面积.29、求由曲线y=x3在点(3,27)处的切线,曲线y=x3和x轴围成的区域的面积.30、一笼子中装有2只白猫,3只黑猫,笼门打开每次出来一只猫,每次每只猫都有可能出来.(1)第三次出来的是只白猫的概率;(2)记白猫出来完时笼中所剩黑猫数ξ,试求ξ的概率分布列及期望.31、已知圆C过点M(0,-2)、N(3,1),且圆心C在直线x+2y+1=0上.(1)求圆C的方程;(2)设直线ax-y+1=0与圆C交于A,B两点,是否存在实数a,使得过点P(2,0)的直线l垂直平分弦AB?若存在,求出实数a的值;若不存在,请说明理由.。
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2017年高三数学增分训练(文科)六(1)已知集合{|13}A x x =-≤<,2{|4}B x x =∈<Z ,则A B =(A ){0,1} (B ){1,0,1,2}- (C ){1,0,1}-(D ){2,1,0,1,2}--(2)若,x y 满足20,3,0,x y x y x -⎧⎪+⎨⎪⎩≤≤≥ 则y x -的最大值为(A )0 (B )3 (C )4(D )5(3)执行如图所示的程序框图,若输入4m =,6n =,则输出a =(A )4 (B )8(C )12(D )16(4)已知直线l 过定点(0,1) , 则“直线l 与22(2)4x y -+=相切”是“直线l 的斜率为34”的(A )充分不必要条件 (B )必要不充分条件(C )充分必要条件 (D (5)已知函数{224,2,()log , >2x x x f x x a x -+≤=-点,则实数a 的取值范围是(A )[)1,0-(B )(]1,2(C )()1+∞,(D )()2+∞,(6)设抛物线28y x =的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,l PA ⊥,A 为垂足.如果直线AF 的斜率为3,那么=PF(A ) 8 (B ) 16 (C )34 (D )38(7)某四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的底面的面积是(A )12 (B )32 (C )14 (D )34(9)复数11iz =+在复平面内对应的点的坐标是_______.(10)已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和.若651S =,1926a a +=,则数列{}n a 的公差d = ,通项公式n a = .(11)已知函数a x x f x--=22)(的一个零点在区间)2,1(内,则实数a 的取值范围是 . (12)在△ABC 中,3A π∠=,3BC =,AB =,则C ∠=____,=AC _____.(13)为了促销某电子产品,商场进行降价,设0m >,0n >,m n ≠,有三种降价方案:方案①:先降%m ,再降%n ; 方案②:先降+%2m n ,再降+%2m n; 方案③:一次性降价(+)%m n .则降价幅度最小的方案是_________.(填出正确的序号)侧视图俯视图正视图(15)(本小题满分13分)已知函数()sin (cos )f x x x x =.(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期;(Ⅱ)求函数()f x 在[0,π]x ∈上的单调递增区间.(16)(本小题满分13分)已知数列{}n a 满足112(1)1,,n n n a a a n ++==设nn a b n =,n *∈N . (Ⅰ)证明{}n b 是等比数列; (Ⅱ)求数列2{log }n b 的前n 项和n T .(17)(本小题满分13分)某校高三年级共有学生195人,其中女生105人,男生90人.现采用按性别分层抽样的方法,从中抽取13人进行问卷调查.设其中某项问题的选择分别为“同意”、“不同意”两种,且每人都做了一种选择.下面表格中提供了被调查人答卷情况的部分信息.(Ⅱ)根据上表的数据估计高三年级学生该项问题选择“同意”的人数;(Ⅲ) 从被抽取的女生中随机选取2人进行访谈,求选取的2名女生中至少有一人选择“同意”的概率.(18)(本小题满分14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,平面PAB ⊥平面ABCD ,AD BC ,PA AB ⊥,CD AD ⊥,12BC CD AD ==,E 为AD 的中点. (Ⅰ)求证:PA CD ⊥;(Ⅱ)求证:平面⊥PBD 平面PAB ; (Ⅲ)在平面..PAB 内是否存在M ,使得直 线CM 平面PBE ,请说明理由.(19)(本小题满分14分)过点(1,0)A 的直线l 与椭圆22:13x C y +=相交于,E F 两点,自,E F 分别向直线3x =作垂线,垂足分别为11,E F .(Ⅰ)当直线l 的斜率为1时,求线段EF 的中点坐标;(Ⅱ)记1AEE ∆,1AFF ∆的面积分别为1S ,2S .设12S S λ=,求λ的取值范围.PAB C DE2017年高三数学增分训练(文科)六北京市朝阳区高三年级第一次综合练习数学测试题(文史类) 2017.3(1)已知集合{|13}A x x =-≤<,2{|4}B x x =∈<Z ,则A B =(A ){0,1} (B ){1,0,1,2}- (C ){1,0,1}- (D ){2,1,0,1,2}--(2)若,x y 满足20,3,0,x y x y x -⎧⎪+⎨⎪⎩≤≤≥ 则y x -的最大值为(A )0 (B )3 (C )4 (D )5(3)执行如图所示的程序框图,若输入4m =,6n =,则输出a(A )4 (B )8 (C )12 (D )16(4)已知直线l 过定点(0,1) , 则“直线l 与圆22(2)4x y -+=是“直线l 的斜率为34”的(A )充分不必要条件 (B )必要不充分条件(C )充分必要条件 (D(5)已知函数{224,2,()log , >2x x x f x x a x -+≤=-实数a 的取值范围是(A )[)1,0-(B )(]1,2(C )()1+∞,(D )()2+∞,(6)设抛物线28y x =的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,l PA ⊥,A 为垂足.如果直线AF 的斜率为3,那么=PF(A ) 8 (B ) 16 (C)34(D )38 (7)某四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的底面的面积是侧视图正视图(A )12 (B )32 (C )14 (D )34(9)复数11iz =+在复平面内对应的点的坐标是_______.(10)已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和.若651S =,1926a a +=,则数列{}n a 的公差d = ,通项公式n a = .(11)已知函数a x x f x--=22)(的一个零点在区间)2,1(内,则实数a 的取值范围是 .(12)在△ABC 中,3A π∠=,3BC =,AB =,则C ∠=____,=AC _____.(13)为了促销某电子产品,商场进行降价,设0m >,0n >,m n ≠,有三种降价方案:方案①:先降%m ,再降%n ;方案②:先降+%2m n ,再降+%2m n; 方案③:一次性降价(+)%m n .则降价幅度最小的方案是_________.(填出正确的序号)(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期;(Ⅱ)求函数()f x 在[0,π]x ∈上的单调递增区间.解:(Ⅰ)因为()sin (cos )f x x x x =2sin cos x x x =1sin 222x x =πsin(2)3x =+ 所以函数()f x 的最小正周期为2ππ2T ==. ……………6分 (Ⅱ)令πππ2π22π,232k x k k -≤+≤+∈Z 得,5ππ2π22π,66k x k k -≤≤+∈Z , 所以5ππππ,1212k x k k -≤≤+∈Z .又因为[0,π]x ∈,所以函数()f x 在[0,π]x ∈上的单调递增区间是π[0,]12和7π[,π]12.……………13分(16)(本小题满分13分)已知数列{}n a 满足112(1)1,,n n n a a a n ++==设nn a b n =,n *∈N . (Ⅰ)证明{}n b 是等比数列; (Ⅱ)求数列2{log }n b 的前n 项和n T .解:(Ⅰ)由12(1)n n n a a n ++=,得121n n a an n +=⋅+. 所以12n n b b +=,即1 2.n nb b +=又因为1111ab ==,所以数列{}n b 是以1为首项,公比为2的等比数列.……………………7分(Ⅱ)由(Ⅰ)可知11122n n n b --=⋅=. 所以122log log 21n n b n -==-. 则数列2{log }n b 的前n 项和n T =(1)123(1)2n n n -++++-=. …………………………………13分 (17)(本小题满分13分)某校高三年级共有学生195人,其中女生105人,男生90人.现采用按性别分层抽样的方法,从中抽取13人进行问卷调查.设其中某项问题的选择分别为“同意”、“不同意”两种,且每人都做了一种选择.下面表格中提供了被调查人答卷情况的部分信息.(Ⅱ)根据上表的数据估计高三年级学生该项问题选择“同意”的人数;(Ⅲ) 从被抽取的女生中随机选取2人进行访谈,求选取的2名女生中至少有一人选择“同意”的概率.解:(Ⅰ)统计表如下:. ………………………7分 (Ⅲ)设“同意”的4名女生分别为1234,A A ,“不同意”的3名女生分别为123,,B B B .从7人中随机选出2人的情况有121314111213232421222334313233,,,,,,,,,,,,,,,A A A A A A AB A B A B A A A A A B A B A B AA AB A B A B 4142431213,,,,,A B A B A B B B B B B B ,共21种结果. 其中2人都选择“不同意”的情况有121323,,B B B B B B ,共3种结果.设2名女生中至少有一人选择“同意”为事件M ,所求概率(18)(本小题满分14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,平面PAB ⊥平面ABCD ,AD BC ,PA AB ⊥,CD AD ⊥,12BC CD AD ==,E 为AD 的中点. (Ⅰ)求证:PA CD ⊥;(Ⅱ)求证:平面⊥PBD 平面PAB ; (Ⅲ)在平面..PAB 内是否存在M ,使得直 线CM 平面PBE ,请说明理由.证明:(Ⅰ)因为平面PAB ⊥平面ABCD , 平面PAB 平面ABCD AB =, 又因为PA AB ⊥, 所以PA ⊥平面ABCD .则PA CD ⊥. …………………5分 (Ⅱ)由已知,BC ED ,且BC =ED ,所以四边形BCDE 是平行四边形,又CD AD ⊥,=BC CD ,所以四边形BCDE 是正方形, 连接CE ,所以⊥BD CE , 又因为,=BC AE BC AE ,所以四边形ABCE 是平行四边形, 所以CE AB ,则⊥BD AB . 由(Ⅰ)知PA ⊥平面ABCD , 所以⊥PA BD ,又因为PA AB A = ,则⊥BD 平面PAB , 且⊂BD 平面PBD ,所以平面⊥PBD 平面PAB .……10分(Ⅲ)在梯形ABCD 中,AB 与CD 不平行.延长AB ,DC ,相交于点M (M ∈平面P AB ),点M 即为所求的一个点. 理由如下:由已知,BC ED ,且BC =ED . 所以四边形BCDE 是平行四边形,所以CD EB ,即CM EB , 又EB ⊂平面PBE ,CM ⊄平面PBE ,所以CM 平面PBE . ………………14分(19)(本小题满分14分)过点(1,0)A 的直线l 与椭圆22:13x C y +=相交于,E F 两点,自,E F 分别向直线3x =作垂线,垂足分别为11,E F .(Ⅰ)当直线l 的斜率为1时,求线段EF 的中点坐标;PAB C DEPBCD ME A(Ⅱ)记1AEE ∆,1AFF ∆的面积分别为1S ,2S .设12S S λ=,求λ的取值范围.解:(Ⅰ)依题意,直线l 的方程为1y x =-,由221, 330y x x y =-⎧⎨+-=⎩,得2230x x -=. 设1122(,)(,)E x y F x y 、,线段EF 的中点为00(,)M x y ,则1232x x +=,034x =,00114y x =-=-.所以31(,)44M -. ………………6分(Ⅱ)设直线l 的方程为1x my =+,由221,330x my x y =+⎧⎨+-=⎩得223)220m y my ++-=(,显然m ∈R . 设1122(,),(,)E x y F x y ,则12223m y y m -+=+,12223y y m -=+. 1112(3,),(3,)E y F y .因为12112211(3)(3)22S S x y x y λ==-⋅-12121(2)(2)4my my y y =-- 21212121[42()]4m y y m y y y y =-++ 2222226222(3)3m m m m m ++-=⋅++ 22236(3)m m +=+ 22233(3)3m m =-+++.因为211(0,]33m ∈+, 所以实数λ的取值范围是2(0,]3. ………………………………………14分。