2016年高考北京卷理数试题(含答案)

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专题07 平面向量 解析版(2016-2020)高考数学(理)真题分项详解

专题07 平面向量     解析版(2016-2020)高考数学(理)真题分项详解

专题07 平面向量【2020年】1.(2020·新课标Ⅲ)已知向量a ,b 满足||5a =,||6b =,6a b ⋅=-,则cos ,=+a a b ( ) A. 3135-B. 1935-C.1735D.1935【答案】D 【解析】5a =,6b =,6a b ⋅=-,()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-=.()22222526367a b a ba ab b +=+=+⋅+=-⨯+=,因此,()1919cos ,5735a a ba ab a a b⋅+<+>===⨯⋅+. 2.(2020·山东卷)已知P 是边长为2的正六边形ABCDEF 内的一点,则AP AB ⋅ 的取值范用是( ) A. ()2,6- B. (6,2)- C. (2,4)- D. (4,6)-【答案】A 【解析】AB 的模为2,根据正六边形的特征,可以得到AP 在AB 方向上的投影的取值范围是(1,3)-, 结合向量数量积的定义式,可知AP AB ⋅等于AB 的模与AP 在AB 方向上的投影的乘积, 所以AP AB ⋅的取值范围是()2,6-,3.(2020·北京卷)已知正方形ABCD 的边长为2,点P 满足1()2AP AB AC =+,则||PD =_________;PB PD ⋅=_________.【答案】 (1).5 (2). 1-【解析】以点A 为坐标原点,AB 、AD 所在直线分别为x 、y 轴建立如下图所示的平面直角坐标系,则点()0,0A 、()2,0B 、()2,2C 、()0,2D ,()()()()1112,02,22,1222AP AB AC =+=+=, 则点()2,1P ,()2,1PD ∴=-,()0,1PB =-, 因此,()22215PD =-+=,()021(1)1PB PD ⋅=⨯-+⨯-=-.4.(2020·天津卷)如图,在四边形ABCD 中,60,3B AB ︒∠==,6BC =,且3,2AD BC AD AB λ=⋅=-,则实数λ的值为_________,若,M N 是线段BC 上的动点,且||1MN =,则DM DN ⋅的最小值为_________.【答案】 (1). 16 (2). 132【解析】AD BC λ=,//AD BC ∴,180120BAD B ∴∠=-∠=,cos120AB AD BC AB BC AB λλ⋅=⋅=⋅1363922λλ⎛⎫=⨯⨯⨯-=-=- ⎪⎝⎭,解得16λ=, 以点B 为坐标原点,BC 所在直线为x 轴建立如下图所示的平面直角坐标系xBy ,()66,0BC C =∴,,∵3,60AB ABC =∠=︒,∴A 的坐标为3332A ⎛ ⎝⎭,∵又∵16AD BC =,则533,22D ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,设(),0M x ,则()1,0N x +(其中05x ≤≤), 533,2DM x ⎛=- ⎝⎭,333,2DN x ⎛=- ⎝⎭,()222533321134222222DM DN x x x x x ⎛⎛⎫⎛⎫⋅=--+=-+=-+ ⎪⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以,当2x =时,DM DN ⋅取得最小值132. 5.(2020·浙江卷)设1e ,2e 为单位向量,满足21|22|-≤e e ,12a e e =+,123b e e =+,设a ,b 的夹角为θ,则2cos θ的最小值为_______. 【答案】2829【解析】12|2|2e e -≤,124412e e ∴-⋅+≤,1234e e ∴⋅≥, 222121222121212(44)4(1)()cos (22)(106)53e e e e a b e e e e e e a bθ+⋅+⋅⋅∴===+⋅+⋅+⋅⋅12424228(1)(1)3332953534e e =-≥-=+⋅+⨯. 6.(2020·江苏卷)在△ABC 中,43=90AB AC BAC ==︒,,∠,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9,若3()2PA mPB m PC =+-(m 为常数),则CD 的长度是________.【答案】185【解析】∵,,A D P 三点共线, ∴可设()0PA PD λλ=>, ∵32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,∴32PD mPB m PC λ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,即32m m PD PB PC λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭=+, 若0m ≠且32m ≠,则,,B D C 三点共线, ∴321m m λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭+=,即32λ=, ∵9AP =,∴3AD =,∵4AB =,3AC =,90BAC ∠=︒, ∴5BC =,设CD x =,CDA θ∠=,则5BD x =-,BDA πθ∠=-.∴根据余弦定理可得222cos 26AD CD AC xAD CD θ+-==⋅,()()()222257cos 265x AD BD AB AD BD x πθ--+--==⋅-,∵()cos cos 0θπθ+-=,∴()()2570665x x x --+=-,解得185x =,∴CD 的长度为185.当0m =时, 32PA PC =,,C D 重合,此时CD 的长度为0, 当32m =时,32PA PB =,,B D 重合,此时12PA =,不合题意,舍去.7.(2020·新课标Ⅱ)已知单位向量a ,b 的夹角为45°,ka –b 与a 垂直,则k =__________.【答案】2【解析】由题意可得:211cos 452a b →→⋅=⨯⨯=, 由向量垂直的充分必要条件可得:0k a b a →→→⎛⎫-⋅= ⎪⎝⎭,即:202k a a b k →→→⨯-⋅=-=,解得:2k =.8.(2020·新课标Ⅰ)设,a b 为单位向量,且||1+=a b ,则||a b -=______________.【解析】因为,a b 为单位向量,所以1a b == 所以()2222221a b a b a a b b a b +=+=+⋅+=+⋅=解得:21a b ⋅=- 所以()22223a b a b a a b b -=-=-⋅+=【2019年】1.【2019年高考全国I 卷理数】已知非零向量a ,b 满足||2||=a b ,且()-a b ⊥b ,则a 与b 的夹角为A .π6 B .π3C .2π3D .5π6【答案】B【解析】因为()-a b ⊥b ,所以2()-⋅=⋅-a b b a b b =0,所以2⋅=a b b ,所以cos θ=22||12||2⋅==⋅a b b a b b ,所以a 与b 的夹角为π3,故选B .2.【2019年高考全国II 卷理数】已知AB →=(2,3),AC →=(3,t ),BC →=1,则AB →·BC →= A .−3 B .−2 C .2D .3【答案】C【解析】由BC →=AC →—AB →=(1,t-3),211BC ==,得3t =,则(1,0)BC =,(2,3)(1,0)21302AB BC ==⨯+⨯=.故选C .3.【2019年高考北京卷理数】设点A ,B ,C 不共线,则“AB →与AC →的夹角为锐角”是“||||AB AC BC +>”的A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【解析】AB 与AC 的夹角为锐角,所以2222||||2||||2AB AC AB AC AB AC AB AC ++⋅>+-⋅,即22||||AB AC AC AB +>-,因为AC AB BC -=,所以|AB +AC |>|BC |;当|AB +AC |>|BC |成立时,|AB +AC |2>|AB -AC |2AB ⇒•AC >0,又因为点A ,B ,C 不共线,所以AB 与AC 的夹角为锐角.故“AB 与AC 的夹角为锐角”是“|AB +AC |>|BC |”的充分必要条件,故选C .4.【2019年高考全国III 卷理数】已知a ,b 为单位向量,且a ·b =0,若2=c a ,则cos ,=a c ___________. 【答案】23【解析】因为2=c a ,0⋅=a b ,所以22⋅=⋅a c a b 2=,222||4||5||9=-⋅+=c a b b ,所以||3=c ,所以cos ,=a c 22133⋅==⨯⋅a c a c .5.【2019年高考天津卷理数】在四边形ABCD 中,,5,30AD BC AB AD A ==∠=︒∥,点E在线段CB 的延长线上,且AE BE =,则BD AE ⋅=_____________.【答案】1-【解析】建立如图所示的直角坐标系,∠DAB =30°,23,5,AB AD ==则(23,0)B ,535(,)22D . 因为AD ∥BC ,30BAD ∠=︒,所以30ABE ∠=︒, 因为AE BE =,所以30BAE ∠=︒, 所以直线BE 的斜率为33,其方程为3(23)3y x =-, 直线AE 的斜率为33-,其方程为33y x =-. 由3(23),333y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得3x =,1y =-, 所以(3,1)E -.所以35(,)(3,1)122BD AE =-=-.6.【2019年高考江苏卷】如图,在ABC △中,D 是BC 的中点,E 在边AB 上,BE =2EA ,AD 与CE 交于点O .若6AB AC AO EC ⋅=⋅,则ABAC的值是_____.【答案】3.【解析】如图,过点D 作DF //CE ,交AB 于点F ,由BE =2EA ,D 为BC 的中点,知BF =FE =EA ,AO =OD .()()()3632AO EC AD AC AE AB AC AC AE =-=+-,()223131123233AB AC AC AB AB AC AB AC AB AC ⎛⎫⎛⎫=+-=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22223211323322AB AC AB AC AB AC AB AC AB AC ⎛⎫=-+=-+= ⎪⎝⎭, 得2213,22AB AC =即3,AB AC =故3ABAC=【2018年】1.【2018·全国I 卷 】在ABC △中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =A .3144AB AC -B .1344AB AC - C .3144AB AC +D .1344AB AC +【答案】A【解析】根据向量的运算法则,可得()111111222424BE BA BD BA BC BA BA AC =+=+=++ 1113124444BA BA AC BA AC =++=+,所以3144EB AB AC =-. 故选A.2.【2018·全国II 卷 】已知向量a ,b 满足||1=a ,1⋅=-a b ,则(2)⋅-=a a b A .4 B .3 C .2 D .0【答案】B【解析】因为()()22222||1213⋅-=-⋅=--=+=a a b a a b a 所以选B.3.(2018·浙江卷)已知a ,b ,e 是平面向量,e 是单位向量.若非零向量a 与e 的夹角为π3,向量b 满足b 2−4e ·b +3=0,则|a −b |的最小值是 A .3−1 B .3+1 C .2 D .2−3【答案】A【解析】设,则由得,由b 2−4e ·b +3=0得因此|a −b |的最小值为圆心到直线的距离23=32减去半径1,为选A.4.【2018·天津卷 】如图,在平面四边形ABCD 中,,,120,AB BC AD CD BAD ⊥⊥∠=1,AB AD ==若点E 为边CD 上的动点,则AE BE ⋅的最小值为A .2116 B .32C .2516D .3【答案】A【解析】连接AD ,取AD 中点为O ,可知ABD △为等腰三角形,而,AB BC AD CD ⊥⊥,所以BCD △为等边三角形,3BD =. 设()01DE tDC t =≤≤AE BE ⋅ ()()()2232AD DE BD DE AD BD DE AD BD DE BD DE DE =+⋅+=⋅+⋅++=+⋅+ =233322t t -+ ()01t ≤≤ 所以当14t =时,上式取最大值2116,故选A.5.【2018·北京卷 】设a ,b 均为单位向量,则“33-=+a b a b ”是“a ⊥b ”的 A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】222222699+63333-=+-=⇔⇔-++⋅=⋅+a a b a b a b a b a b b a a b b ,因为a ,b 均为单位向量,所以2222699+6=0-⋅+=⋅+⇔⋅⇔a a b b a a b b a b a ⊥b ,即“33-=+a b a b ”是“a ⊥b ”的充分必要条件.故选C.6.【2018·全国III 卷 】已知向量()=1,2a ,()=2,2-b ,()=1,λc .若()2∥c a +b ,则λ=___________. 【答案】12【解析】由题可得()24,2+=a b ,()2∥c a +b ,()=1,λc ,420λ∴-=,即12λ=,故答案为12.7.【2018·上海卷】在平面直角坐标系中,已知点()10A -,、()20B ,,E 、F 是y 轴上的两个动点,且||2EF =,则AE BF ⋅的最小值为___________. 【答案】-3【解析】根据题意,设E (0,a ),F (0,b ); ∴2EF a b =-=; ∴a =b +2,或b =a +2; 且()()1,2,AE a BF b ==-,; ∴2AE BF ab ⋅=-+;当a =b +2时,()22222AE BF b b b b ⋅=-++⋅=+-; ∵b 2+2b ﹣2的最小值为8434--=-; ∴AE BF ⋅的最小值为﹣3,同理求出b =a +2时,AE BF ⋅的最小值为﹣3. 故答案为:﹣3.8.【2018·江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,()5,0B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=,则点A 的横坐标为___________. 【答案】3【解析】设(),2(0)A a a a >,则由圆心C 为AB 中点得5,,2a C a +⎛⎫⎪⎝⎭易得()()():520C x x a y y a --+-=,与2y x =联立解得点D 的横坐标1,D x =所以()1,2D .所以()55,2,1,22a AB a a CD a +⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭,由0AB CD ⋅=得()()()2551220,230,32a a a a a a a +⎛⎫--+--=--== ⎪⎝⎭或1a =-, 因为0a >,所以 3.a =【2017年】1.【2017·全国III 卷 】在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP AB AD λμ=+,则λμ+的最大值为 A .3B .22C .5D .2【答案】A【解析】如图所示,建立平面直角坐标系.设()()()()()0,1,0,0,2,0,2,1,,A B C D P x y , 易得圆的半径5r =C 的方程是()22425x y -+=,()()(),1,0,1,2,0AP x y AB AD =-=-=,若满足AP AB AD λμ=+,则21x y μλ=⎧⎨-=-⎩ ,,12x y μλ==-,所以12xy λμ+=-+,设12x z y =-+,即102x y z -+-=,点(),P x y 在圆()22425x y -+=上, 所以圆心(20),到直线102xy z -+-=的距离d r ≤21514z -≤+,解得13z ≤≤, 所以z 的最大值是3,即λμ+的最大值是3,故选A .2.【2017·全国II 卷 】已知ABC △是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则()PA PB PC ⋅+的最小值是 A .2-B .32-C .43-D .1-【答案】B【解析】如图,以BC 为x 轴,BC 的垂直平分线DA 为y 轴,D 为坐标原点建立平面直角坐标系,则3)A ,(1,0)B -,(1,0)C ,设(,)P x y ,所以(3)PA x y =-,(1,)PB x y =---,(1,)PC x y =--,所以(2,2)PB PC x y +=--,22()22(3)22(PA PB PC x y y x y ⋅+=-=+-2333)22-≥-,当3P 时,所求的最小值为32-,故选B .3.【2017·北京卷 】设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得λ=m n ”是“0<⋅m n ”的 A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】若0λ∃<,使λ=m n ,则两向量,m n 反向,夹角是180︒,那么cos180⋅=︒=m n m n0-<m n ;若0⋅<m n ,那么两向量的夹角为(]90,180︒︒,并不一定反向,即不一定存在负数λ,使得λ=m n ,所以是充分而不必要条件,故选A.4.【2017·全国I 卷 】已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则| a +2b |=___________. 【答案】23【解析】方法一:222|2|||44||4421cos60412+=+⋅+=+⨯⨯⨯+=a b a a b b , 所以|2|1223+==a b 方法二:利用如下图形,可以判断出2+a b 的模长是以2为边长,一夹角为60°的菱形的对角线的长度,则为235.【2017·江苏卷】如图,在同一个平面内,向量OA ,OB ,OC 的模分别为1,1,2,OA 与OC 的夹角为α,且tan α=7,OB 与OC 的夹角为45°.若OC mOA nOB =+(,)m n ∈R ,则m n +=___________.【答案】3【解析】由tan 7α=可得72sin α=2cos α= 易得cos 45cos 2sin 45sin 0n m n m αα⎧︒+=⎪⎨︒-=⎪⎩2222720210n m ⎧=⎪⎪-=⎪⎩,即510570n m n m +=⎧⎨-=⎩,即得57,44m n ==,所以3m n +=.6.【2017·天津卷】在ABC △中,60A =︒∠,3AB =,2AC =.若2BD DC =,AE AC λ=-()AB λ∈R ,且4AD AE ⋅=-,则λ的值为___________.【答案】311【解析】由题可得1232cos 603,33AB AC AD AB AC ⋅=⨯⨯︒==+, 则12()33AD AE AB AC ⋅=+2123()34934333311AC AB λλλλ-=⨯+⨯-⨯-⨯=-⇒=. 7.【2017·山东卷 】已知12,e e 123-e e 与12λ+e e 的夹角为60︒,则实数λ的值是___________.【解析】∵221212112122)()λλλλ-⋅+=⋅-⋅-e e e e e e e ,12|2-==e ,12||λ+===e e ,cos60λ=︒=λ=. 8.【2017·浙江卷】已知向量a ,b 满足1,2,==a b 则++-a b a b 的最小值是________,最大值是___________.【答案】4,【解析】设向量,a b 的夹角为θ,则-==a b+==a b则++-=a b a b令y =[]21016,20y =+,据此可得:()()maxmin 4++-==++-==a b a ba b a b ,即++-a b a b 的最小值是4,最大值是 【2016年】1.【2016高考山东理数】已知非零向量m ,n 满足4│m │=3│n │,cos<m ,n >=13.若n ⊥(t m +n ),则实数t 的值为( ) (A )4 (B )–4 (C )94(D )–94【答案】B【解析】由43=m n ,可设3,4(0)k k k ==>m n ,又()t ⊥+n m n , 所以22221()cos ,34(4)41603t t n n t t k k k tk k ⋅+=⋅+⋅=⋅+=⨯⨯⨯+=+=n m n n m m n m n n , 所以4t =-,故选B.2.【2016高考新课标2理数】已知向量(1,)(3,2)a m a =-,=,且()a b b ⊥+,则m =( ) (A )-8 (B )-6 (C )6 (D )8 【答案】D【解析】向量a b (4,m 2)+=-,由(a b)b +⊥得43(m 2)(2)0⨯+-⨯-=,解得m 8=,故选D.3.【2016高考新课标3理数】已知向量1(2BA = ,31()2BC = ,则ABC ∠=( ) (A)30︒ (B)45︒ (C)60︒ (D)120︒【答案】A【解析】由题意,得112222cos 11||||BA BC ABC BA BC ⋅∠===⨯,所以30ABC ∠=︒,故选A . 4.【2016年高考北京理数】设a ,b 是向量,则“||||a b =”是“||||a b a b +=-”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】D【解析】由22||||()()0a b a b a b a b a b a b +=-⇔+=-⇔⋅=⇔⊥,故是既不充分也不必要条件,故选D.5.【2016高考天津理数】已知△ABC 是边长为1的等边三角形,点E D ,分别是边BC AB ,的中点,连接DE 并延长到点F ,使得EF DE 2=,则BC AF ⋅的值为( ) (A )85-(B )81 (C )41 (D )811【答案】B【解析】设BA a =,BC b =,∴11()22DE AC b a ==-,33()24DF DE b a ==-, 1353()2444AF AD DF a b a a b =+=-+-=-+,∴25353144848AF BC a b b ⋅=-⋅+=-+=,故选 B.6.【2016年高考四川理数】在平面内,定点A ,B ,C ,D 满足DA=DB =DC ,DA ⋅DB =DB ⋅DC =DC ⋅DA =-2,动点P ,M 满足AP =1,PM =MC ,则2BM 的最大值是( ) (A )434 (B )494 (C )37634+ (D )372334+ 【答案】B【解析】甴已知易得1220,DA ADC ADB D D BDC B C ∠=∠====∠=︒.以D 为原点,直线DA 为x 轴建立平面直角坐标系,如图所示,则()()()2,0,1,3,1,3.A B C ---设(),,P x y 由已知1AP =,得()2221x y -+=,又13133,,,,,2222x y x y PM MC M BM ⎛⎫⎛⎫-+++=∴∴= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()222+1334x y BM ++∴=,它表示圆()2221x y -+=上的点()x y ,与点()1,33--的距离的平方的14,()()2222max149333144BM⎛⎫∴=++= ⎪⎝⎭,故选B.7.【2016高考新课标1卷】设向量a =(m ,1),b =(1,2),且|a +b |2=|a |2+|b |2,则m = . 【答案】-2【解析】由222||||||+=+a b a b ,得⊥a b ,所以1120m ⨯+⨯=,解得2m =-.8.【2016高考江苏卷】如图,在ABC ∆中,D 是BC 的中点,,E F 是,A D 上的两个三等分点,4BC CA ⋅=,1BF CF ⋅=- ,则BE CE ⋅ 的值是 ▲ .【答案】78【解析】因为222211436=42244AD BC FD BC BA CA BC AD BC AD --⋅=-⋅--==()(), 2211114123234FD BCBF CF BC AD BC AD -⋅=-⋅--==-()(),因此22513,82FD BC ==,2222114167.22448ED BC FD BC BE CE BC ED BC ED --⋅=-⋅--===()() 9.【2016高考浙江理数】已知向量a 、b , |a | =1,|b | =2,若对任意单位向量e ,均有 |a ·e |+|b ·e |≤,则a ·b 的最大值是 . 【答案】12【解析】221|(a b)||a ||b |6|a b |6|a ||b |2a b 6a b 2e e e +⋅≤⋅+⋅≤⇒+≤⇒++⋅≤⇒⋅≤,即最大值为12。

2023-2024学年北京市6月初中模拟学业水平考试数学试题+答案解析

2023-2024学年北京市6月初中模拟学业水平考试数学试题+答案解析

2023-2024学年北京市6月初中模拟学业水平考试数学试题一、选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。

在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.下列各数中,比的相反数大的是()A.3B.C.2D.12.中国“二十四节气”已被正式列入联合国救科文组织人类非物质文化遗产代表作品录.下面四幅作品分别代表“立春”、“芒种”、“白露”、“大雪”,其中是轴对称图形的是()A. B. C. D.3.新能源汽车已经成为全球汽车产业转型发展的主要方向,根据中国乘用车协会的统计数据,2023年第一季度,中国新能源汽车销量为159万辆,同比增长,其中159万用科学记数法表示为()A. B. C. D.4.在某月的月历中圈出相邻的3个数,其和为这3个数的位置可能是()A. B. C. D.5.一元二次方程的根的情况为()A.无实数根B.有两个不相等的实数根C.有两个相等的实数根D.不能判定6.如图,在中,,以B为圆心,适当长为半径画弧交BA于点M,交BC于点N,分别以为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点D,射线BD交AC于点E,点F为BC的中点,连接EF,若,则的周长是()A.12B.C.D.7.《九章算术》是人类科学史上应用数学的“算经之首”,其书中卷八方程[七]中记载:“今有牛五、羊二,直金十两.牛二、羊五,直金八两.牛、羊各直金几何?”题目大意是:“5头牛、2只羊共值金10两.2头牛、5只羊共值金8两,每头牛、每只羊各值金多少两?”设每头牛值金x两,每只羊值金y两,那么下面列出的方程组中正确的是()A. B. C. D.8.构建几何图形解决代数问题是“数形结合”思想的重要性,在计算时,如图.在中,,,延长CB使,连接AD,得,所以类比这种方法,计算的值为()A. B. C. D.二、填空题:本题共8小题,每小题3分,共24分。

9.因式分解:_______.10.如图,数轴上点M,N表示两个连续整数,点A表示的数是,则点N表示的数是__________.11.甲口袋中装有两个相同的小球,它们上面分别写有数字1和2,乙口袋中装有三个相同的小球,它们上面分别写有数字3,4和5,从两个口袋中各随机摸一个小球,两个小球上的数字都是偶数的概率是__________.12.如图,在A、B两地间修一条笔直的公路,从A地测得公路的走向为北偏东,如果A、B两地同时开工,那么为__________时,才能使公路准确接通.13.已知点,都在反比例函数图象上,则__________.14.方程的解为__________15.如图,在以O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB是小圆的切线,P为切点,如果,小圆直径径为6cm,那么大圆半径为______________16.如图是某停车场的平面示意图,停车场外围的长为30米,宽为18米.停车场内车道的宽都相等.停车位总占地面积为288平方米.设车道的宽为x米,可列方程为__________.三、解答题:本题共12小题,共96分。

有理数及其运算测试题(含答案)

有理数及其运算测试题(含答案)

第二章 有理数及其运算测试题一、填空题(每小题3分,共30分)1、 在数轴上,若点A 与表示-2的点相距5个单位, 则点A 表示的数是2、某地某天的最高气温为5℃,最低气温为-3℃,这天的温差是 。

3、最小的正整数是______,最大的负整数是______,绝对值最小的整数是______.4、观察下列数:-2,-1,2,1,-2,-1……,从左边第一个数算起,第99个数是 。

5、若|a-2|+|b+3|=0,则3a+2b= .6、水池中的水位在某天8个时间测得的数据记录如下(规定上升为正,单位:cm ):+3、-6、-1、+5、-4、+2、-3、-2,那么这天中水池水位最终的变化情况是 。

7、已知芝加哥比北京时间晚14小时,问北京时间9月21日早上8:00,芝加哥时间为9月 日 点。

8、若a<0,b<0,则a-(-b)一定是 (填负数,0或正数)9、比较大小:7665--,-100 0.01,99a 100a (a<0)10、(-1)2n +(-1)2n+1=______(n 为正整数).二、选择题(每小题3分,共30分)11、如图所示,A 、B 两点所对的数分别为a 、b ,则AB 的距离为( ) A 、a-b B 、a+b C 、b-a D 、-a-b12、在-(-5),-(-5)2,-|-5|,(-5)3中负数有( )A 、0个B 、1个C 、2个D 、3个13、一个数的平方是81,这个数是( ) A 、9 B 、-9 C 、+9 D 、81 14、若b<0,则a+b,a,a-b 的大小关系为( ) A 、a+b>a>a-b B 、a-b>a>a+b C 、a>a-b>a+b D 、a-b>a+b>a 15、如果一个数的平方等于它的倒数,那么这个数一定是( ) A 、0 B 、1 C 、-1 D 、1或-1 16、下列说法正确的是( )A .有理数的绝对值为正数B .只有正数或负数才有相反数C .如果两数之和为0,则这两个数的绝对值相等( )D .如果两个数的绝对值相等,则这两个数之和为017. 学校、小明家、书店依次座落在一条南北走向的大街上,学校在小明家的正南2千米,书店在小明家的正北边10千米。

三年高考(2016-2018)高考数学试题分项版解析 专题28 离散性随机变量与期望 理(含解析)

三年高考(2016-2018)高考数学试题分项版解析 专题28 离散性随机变量与期望 理(含解析)

专题28 离散性随机变量与期望考纲解读明方向掌握期望与方差的求解方法.3.分布列、期望及方差均为高考的必考内容.本节在高考中一般以解答题形式立事件的概率求法,能用二项分布解决实际问题.3.了解正态分布与正态曲线的概念,掌握正态曲线的性质.4.独立事件的概率及正态分布均为近几年高考的热点.本节在高考中一般以选择题、解答题形式出现,难度为易或中等,分值约为5分或12分.2018年高考全景展示1.【2018年浙江卷】设0<p<1,随机变量ξ的分布列是则当p在(0,1)内增大时,A. D(ξ)减小B. D(ξ)增大C. D(ξ)先减小后增大D. D(ξ)先增大后减小【答案】D【解析】分析:先求数学期望,再求方差,最后根据方差函数确定单调性.详解:,,,∴先增后减,因此选D.点睛:2.【2018年全国卷Ⅲ理】某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为,各成员的支付方式相互独立,设为该群体的10位成员中使用移动支付的人数,,,则A. 0.7B. 0.6C. 0.4D. 0.3【答案】B点睛:本题主要考查二项分布相关知识,属于中档题。

3.【2018年理数天津卷】已知某单位甲、乙、丙三个部门的员工人数分别为24,16,16.现采用分层抽样的方法从中抽取7人,进行睡眠时间的调查.(I)应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取多少人?(II)若抽出的7人中有4人睡眠不足,3人睡眠充足,现从这7人中随机抽取3人做进一步的身体检查. (i)用X表示抽取的3人中睡眠不足的员工人数,求随机变量X的分布列与数学期望;(ii)设A为事件“抽取的3人中,既有睡眠充足的员工,也有睡眠不足的员工”,求事件A发生的概率. 【答案】(Ⅰ)从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取3人,2人,2人.(Ⅱ)(i)答案见解析;(ii).详解:(Ⅰ)由已知,甲、乙、丙三个部门的员工人数之比为3∶2∶2,由于采用分层抽样的方法从中抽取7人,因此应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取3人,2人,2人.(Ⅱ)(i)随机变量X的所有可能取值为0,1,2,3.P(X=k)=(k=0,1,2,3).所以,随机变量X的分布列为随机变量X的数学期望.(ii)设事件B为“抽取的3人中,睡眠充足的员工有1人,睡眠不足的员工有2人”;事件C为“抽取的3人中,睡眠充足的员工有2人,睡眠不足的员工有1人”,则A=B∪C,且B与C互斥,由(i)知,P(B)=P(X=2),P(C)=P(X=1),故P(A)=P(B∪C)=P(X=2)+P(X=1)=.所以,事件A发生的概率为.点睛:本题主要在考查超几何分布和分层抽样.超几何分布描述的是不放回抽样问题,随机变量为抽到的某类个体的个数.超几何分布的特征是:①考查对象分两类;②已知各类对象的个数;③从中抽取若干个个体,考查某类个体个数X的概率分布,超几何分布主要用于抽检产品、摸不同类别的小球等概率模型,其实质是古典概型.进行分层抽样的相关计算时,常利用以下关系式巧解:(1);(2)总体中某两层的个体数之比=样本中这两层抽取的个体数之比.4.【2018年理北京卷】电影公司随机收集了电影的有关数据,经分类整理得到下表:部数好评率是指:一类电影中获得好评的部数与该类电影的部数的比值.假设所有电影是否获得好评相互独立.(Ⅰ)从电影公司收集的电影中随机选取1部,求这部电影是获得好评的第四类电影的概率;(Ⅱ)从第四类电影和第五类电影中各随机选取1部,估计恰有1部获得好评的概率;(Ⅲ)假设每类电影得到人们喜欢的概率与表格中该类电影的好评率相等,用“”表示第k类电影得到人们喜欢,“”表示第k类电影没有得到人们喜欢(k=1,2,3,4,5,6).写出方差,,,,,的大小关系.【答案】(1) 概率为0.025(2) 概率估计为0.35(3) >>=>>【解析】分析:(1)先根据频数计算是第四类电影的频率,再乘以第四类电影好评率得所求概率,(2) 恰有1部获得好评为第四类电影获得好评第五类电影没获得好评和第四类电影没获得好评第五类电影获得好评这两个互斥事件,先利用独立事件概率乘法公式分别求两个互斥事件的概率,再相加得结果,(3) 服从0-1分布,因此,即得>>=>>.详解:解:(Ⅰ)由题意知,样本中电影的总部数是140+50+300+200+800+510=2000,第四类电影中获得好评的电影部数是200×0.25=50.故所求概率为.点睛:互斥事件概率加法公式:若A,B互斥,则P(A+B)=P(A)+P(B),独立事件概率乘法公式:若A,B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B).5.【2018年理新课标I卷】某工厂的某种产品成箱包装,每箱200件,每一箱产品在交付用户之前要对产品作检验,如检验出不合格品,则更换为合格品.检验时,先从这箱产品中任取20件作检验,再根据检验结果决定是否对余下的所有产品作检验,设每件产品为不合格品的概率都为,且各件产品是否为不合格品相互独立.(1)记20件产品中恰有2件不合格品的概率为,求的最大值点.(2)现对一箱产品检验了20件,结果恰有2件不合格品,以(1)中确定的作为的值.已知每件产品的检验费用为2元,若有不合格品进入用户手中,则工厂要对每件不合格品支付25元的赔偿费用. (i )若不对该箱余下的产品作检验,这一箱产品的检验费用与赔偿费用的和记为,求;(ii )以检验费用与赔偿费用和的期望值为决策依据,是否该对这箱余下的所有产品作检验? 【答案】(1).(2) (i )490.(ii )应该对余下的产品作检验.详解:(1)20件产品中恰有2件不合格品的概率为.因此.令,得.当时,;当时,.所以的最大值点为. (2)由(1)知,.(i )令表示余下的180件产品中的不合格品件数,依题意知,,即.所以.(ii )如果对余下的产品作检验,则这一箱产品所需要的检验费为400元. 由于,故应该对余下的产品作检验.点睛:该题考查的是有关随机变量的问题,在解题的过程中,一是需要明确独立重复试验成功次数对应的概率公式,再者就是对其用函数的思想来研究,应用导数求得其最小值点,在做第二问的时候,需要明确离散型随机变量的可取值以及对应的概率,应用期望公式求得结果,再有就是通过期望的大小关系得到结论.2017年高考全景展示1.【2017浙江,8】已知随机变量i ξ满足P (i ξ=1)=p i ,P (i ξ=0)=1—p i ,i =1,2. 若0<p 1<p 2<12,则 A .1E()ξ<2E()ξ,1D()ξ<2D()ξB .1E()ξ<2E()ξ,1D()ξ>2D()ξC .1E()ξ>2E()ξ,1D()ξ<2D()ξD .1E()ξ>2E()ξ,1D()ξ>2D()ξ【答案】A 【解析】 试题分析:112212(),(),()()E p E p E E ξξξξ==∴<111222121212()(1),()(1),()()()(1)0D p p D p p D D p p p p ξξξξ=-=-∴-=---<,选A .【考点】 两点分布【名师点睛】求离散型随机变量的分布列,首先要根据具体情况确定X 的取值情况,然后利用排列,组合与概率知识求出X 取各个值时的概率.对于服从某些特殊分布的随机变量,其分布列可以直接应用公式给出,其中超几何分布描述的是不放回抽样问题,随机变量为抽到的某类个体的个数.由已知本题随机变量i ξ服从两点分布,由两点分布均值与方差公式可得A 正确.2.【2017课标II ,理13】一批产品的二等品率为0.02,从这批产品中每次随机取一件,有放回地抽取100次,X 表示抽到的二等品件数,则D X = 。

2016年高考北京卷理数试题解析

2016年高考北京卷理数试题解析

2016年北京高考数学(理科)答案与解析学而思高考研究中心-成文波、邓杨、邓一维、高杨凯钰、韩晓东、哈茹雪、马佛青、问延炜、吴承峰、吴一炯、王睿瑶、武洪姣、杨连锋、张剑、赵铭雪1. C【解析】集合{|22}A x x =-<<,集合{|1,0,1,2,3}B x =-,所以{1,0,1}A B =- .2. C【解析】可行域如图阴影部分,目标函数平移到虚线处取得最大值,对应的点为()1,2,最大值为2124⨯+=.3. B【解析】开始1a =,0k =;第一次循环12a =-,1k =;第二次循环2a =-,2k =,第三次循环1a =,条件判断为“是”跳出,此时2k =.4. D【解析】若=a b 成立,则以a ,b 为边组成平行四边形,那么该平行四边形为菱形,+a b,a b -表示的是该菱形的对角线,而菱形的对角线不一定相等,所以+=a b a b - 不一定成立,从而不是充分条件;反之,+=a b a b - 成立,则以a ,b为边组成平行四边形,则该平行四边形为矩形,矩形的邻边不一定相等,所以=a b不一定成立,从而不是必要条件.5. C【解析】 A .考查的是反比例函数1y x=在()0,+∞单调递减,所以11x y <即110x y -<所以A错; B .考查的是三角函数sin y x =在()0,+∞单调性,不是单调的,所以不一定有sin sin x y >,B 错;C .考查的是指数函数12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在()0,+∞单调递减,所以有1122xy⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即11022xy⎛⎫⎛⎫-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以C 对;D 考查的是对数函数ln y x =的性质,ln ln ln x y xy +=,当0x y >>时,0xy >不一定有ln 0xy >,所以D 错.6.A【解析】通过三视图可还原几何体为如图所示三棱锥,则通过侧视图得高1h =,底面积111122S =⨯⨯=,所以体积1136V Sh ==.7.A【解析】点π,4P t ⎛⎫ ⎪⎝⎭在函数πsin 23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭上,所以πππ1sin 2sin 4362t ⎛⎫⎛⎫=⨯-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,然后πsin 23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭向左平移s 个单位,即πs i n 2()s i n 23y x s x ⎛⎫=+-=⎪⎝⎭,所以π+π,6s k k =∈Z ,所以s 的最小值为π6.8.B【解析】取两个球往盒子中放有4种情况:①红+红,则乙盒中红球数加1个; ②黑+黑,则丙盒中黑球数加1个; ③红+黑(红球放入甲盒中),则乙盒中黑球数加1个; ④黑+红(黑球放入甲盒中),则丙盒中红球数加1个.因为红球和黑球个数一样,所以①和②的情况一样多,③和④的情况完全随机. ③和④对B 选项中的乙盒中的红球与丙盒中的黑球数没有任何影响.①和②出现的次数是一样的,所以对B 选项中的乙盒中的红球与丙盒中的黑球数的影响次数一样. 综上,选B .9.1-【解析】()()()11i i 1i ++=-++a a a∵其对应点在实轴上 ∴10+=a ,1=-a10.60【解析】由二项式定理得含2x 的项为()2226C 260-=x x11.2【解析】将极坐标转化为直角坐标进行运算cos =x ρθ,sin =y ρθ直线的直角坐标方程为10-=x∵2cos =ρθ,()222sin cos 2cos +=ρθθρθ∴222+=x y x圆的直角坐标方程为()2211-+=x y圆心()1,0在直线上,因此AB 为圆的直径,2=AB12.6【解析】∵3542+=a a a ∴40=a∵16=a ,413=+a a d ∴2=-d ∴()61661662⨯-=+=S a d13. 2【解析】不妨令B 为双曲线的右焦点,A 在第一象限,则双曲线图象如图∵OABC 为正方形,2=OA∴==c OB ,π4∠=AOB ∵直线OA 是渐近线,方程为=b y x a ,∴tan 1=∠=bAOB a又∵2228+==a b c ∴2=a14.2,1a <-.【解析】由()323330x x x '-=-=,得1x =±,如下图,是()f x 的两个函数在没有限制条件时的图象.⑴ ()()max 12f x f =-=;⑵ 当1a -≥时,()f x 有最大值()12f -=;当1a <-时,2x -在x a >时无最大值,且()3max23a x x ->-.所以,1a <-.15.【解析】⑴∵222a c b +=+∴222a c b +-=∴222cos 2a c b B ac +-===∴π4B ∠=⑵∵πA B C ++=∴3π4A C +=cos A C +()A A A =+A A =+πsin()4A =+∵3π4A C +=∴3(0,π)4A ∈∴ππ(,π)44A +∈∴πsin()4A +最大值为1上式最大值为116. 【解析】⑴81004020⨯=,C 班学生40人 ⑵在A 班中取到每个人的概率相同均为15设A 班中取到第i 个人事件为,1,2,3,4,5i A i = C 班中取到第j 个人事件为,1,2,3,4,5,6,7,8j C j =A 班中取到i j A C >的概率为i P所求事件为D则1234511111()55555P D P P P P P =++++ 12131313145858585858=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯ 38= ⑶10μμ<三组平均数分别为7,9,8.25,总均值08.2μ=但1μ中多加的三个数据7,9,8.25,平均值为8.08,比0μ小, 故拉低了平均值17.【解析】⑴∵面PAD 面ABCD AD =面PAD ⊥面ABCD∵AB ⊥AD ,AB ⊂面ABCD ∴AB ⊥面PAD ∵PD ⊂面PAD ∴AB ⊥PD 又PD ⊥PA ∴PD ⊥面PAB⑵取AD 中点为O ,连结CO ,PO∵CD AC ==∴CO ⊥AD ∵PA PD =∴PO ⊥AD以O 为原点,如图建系易知(001)P ,,,(110)B ,,,(010)D -,,,(200)C ,,, 则(111)PB =- ,,,(011)PD =-- ,,,(201)PC =-,,,(210)CD =-- ,,设n为面PDC 的法向量,令00(,1)n x y = , 011,120n PD n n PC ⎧⋅=⎪⎛⎫⇒=-⎨ ⎪⎝⎭⋅=⎪⎩,,则PB 与面PCD 夹角θ有sin cos ,n PBn PB n PBθ⋅=<>===⑶假设存在M 点使得BM ∥面PCD设AM APλ=,()0,','M y z由(2)知()0,1,0A ,()0,0,1P ,()0,1,1AP =- ,()1,1,0B ,()0,'1,'AM y z =-有()0,1,AM AP M λλλ=⇒-∴()1,,BM λλ=--∵BM ∥面PCD ,n为PCD 的法向量 ∴0BM n ⋅=即102λλ-++=∴1=4λ∴综上,存在M 点,即当14AM AP =时,M 点即为所求.18.【解析】(I )()e a x f x x bx -=+∴()e e (1)e a x a x a x f x x b x b ---'=-+=-+∵曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程为(e 1)4y x =-+ ∴(2)2(e 1)4f =-+,(2)e 1f '=- 即2(2)2e 22(e 1)4a f b -=+=-+①2(2)(12)e e 1a f b -'=-+=-② 由①②解得:2a =,e b =(II )由(I )可知:2()e e x f x x x -=+,2()(1)e e x f x x -'=-+令2()(1)e x g x x -=-,∴222()e (1)e (2)e x x x g x x x ---'=---=-∴g 的最小值是(2)(12)e 1g =-=-∴()f x '的最小值为(2)(2)e e 10f g '=+=-> 即()0f x '>对x ∀∈R 恒成立 ∴()f x 在(),-∞+∞上单调递增,无减区间.19.【解析】⑴由已知,112c ab a ==,又222a b c =+,解得2,1,a b c ===∴椭圆的方程为2214x y +=. ⑵方法一:设椭圆上一点()00,P x y ,则220014x y +=. 直线PA :()0022y y x x =--,令0x =,得0022M y y x -=-. ∴00212y BM x =+- 直线PB :0011y y x x -=+,令0y =,得001N x x y -=-. ∴0021x AN y =+- 0000000000220000000000221122222214448422x y AN BM y x x y x y x y x y x y x y x y x y ⋅=+⋅+--+-+-=⋅--++--+=--+将220014x y +=代入上式得=4AN BM ⋅ 故AN BM ⋅为定值.方法二:设椭圆 上一点()2cos ,sin P θθ,直线PA:()sin 22cos 2y x θθ=--,令0x =,得sin 1cos M y θθ=-. ∴sin cos 11cos BM θθθ+-=-直线PB :sin 112cos y x θθ-=+,令0y =,得2cos 1sin N x θθ=-.∴2sin 2cos 21sin AN θθθ+-=-2sin 2cos 2sin cos 11sin 1cos 22sin 2cos 2sin cos 21sin cos sin cos 4AN BM θθθθθθθθθθθθθθ+-+-⋅=⋅----+=--+=故AN BM ⋅为定值.20.【解析】⑴ (){}25G A =,⑵ 因为存在1n a a >,设数列A 中第一个大于1a 的项为k a ,则1k i a a a >≥,其中21i k -≤≤,所以()k G A ∈,()G A ≠∅. ⑶ 设A 数列的所有“G 时刻”为12k i i i <<< ,对于第一个“G 时刻”1i ,有11i i a a a >≥,1231i i =- ,,,,则 111111i i i a a a a ---≤≤.对于第二个“G 时刻”()21i i >,有21i i i a a a >≥(2121i i =- ,,,).则212211i i i i a a a a ---≤≤.类似的321i i a a -≤,…,11k k i i a a --≤.于是,()()()()11221211k k k k k i i i i i i i i k a a a a a a a a a a ----+-++-+-=- ≥. 对于N a ,若()N G A ∈,则k i N a a =;若()N G A ∉,则k N i a a ≤,否则由⑵,知1k k i i N a a a + ,,,中存在“G 时刻”,与只有k 个“G 时刻”矛盾.从而,11k i N k a a a a --≥≥,证毕.。

2016年高考北京卷理数试题解析(正式版)

2016年高考北京卷理数试题解析(正式版)
2 2
因此 AB 2 ,故填: 2 . 考点:极坐标方程与直角方程的互相转化. 12.已知 {an } 为等差数列, S n 为其前 n 项和,若 a1 6 , a3 a5 0 ,则 S6 = _______.. 【答案】6
学科知识供应商
【解析】 试题分析:∵ {an } 是等差数列,∴ a3 a5 2a4 0 , a4 0 , a4 a1 3d 6 , d 2 , ∴ S6 6a1 15d 6 6 15 (2) 6 ,故填:6. 考点:等差数列基本性质. 13.双曲线
AM 的值. AP
学科知识供应商
考点:1.空间垂直判定与性质;2.异面直线所成角的计算;3.空间向量的运用. 1 8.(本小题 13 分) 设函数 f ( x) xe
a x
bx ,曲线 y f ( x) 在点 (2, f (2)) 处的切线方程为 y (e 1) x 4 ,
C. t
D. t
【答案】A
考点:三角函数图象平移 8.袋中装有偶数个球,其中红球、黑球各占一半.甲、乙、丙是三个空盒.每次从袋中任意取出两个球,将其 中一个球放入甲盒,如果这个球是红球,就将另一个球放入乙盒,否则就放入丙盒.重复上述过程,直到袋 中所有球都被放入盒中,则( ) A.乙盒中黑球不多于丙盒中黑球 C.乙盒中红球不多于丙盒中红球 【答案】C 【解析】 试题分析:若乙盒中放入的是红球,则须保证抽到的两个均是红球;若乙盒中放入的是黑球,则须保证抽 B.乙盒中红球与丙盒中黑球一样多 D.乙盒中黑球与丙盒中红球一样多
x2 y 2 1( a 0 , b 0 )的渐近线为正方形 OABC 的边 OA,OC 所在的直线,点 B 为该双 a2 b 2

有理数及其运算测试题(含答案)

有理数及其运算测试题(含答案)

一、填空题(每小题3分,共30分)1、 在数轴上,若点A 与表示-2的点相距5个单位, 则点A 表示的数是2、某地某天的最高气温为5℃,最低气温为-3℃,这天的温差是 。

3、最小的正整数是______,最大的负整数是______,绝对值最小的整数是______.4、观察下列数:-2,-1,2,1,-2,-1……,从左边第一个数算起,第99个数是 。

5、若|a-2|+|b+3|=0,则3a+2b= .6、水池中的水位在某天8个时间测得的数据记录如下(规定上升为正,单位:cm ):+3、-6、-1、+5、-4、+2、-3、-2,那么这天中水池水位最终的变化情况是 。

7、已知芝加哥比北京时间晚14小时,问北京时间9月21日早上8:00,芝加哥时间为9月 日 点。

8、若a<0,b<0,则a-(-b)一定是 (填负数,0或正数)9、比较大小:7665--,-100 ,99a 100a (a<0)10、(-1)2n +(-1)2n+1=______(n 为正整数). 二、选择题(每小题3分,共30分)11、如图所示,A 、B 两点所对的数分别为a 、b ,则AB 的距离为( ) A 、a-b B 、a+b C 、b-a D 、-a-b 12、在-(-5),-(-5)2,-|-5|,(-5)3中负数有(A 、0个B 、1个C 、2个D 、3个13、一个数的平方是81,这个数是( ) A 、9 B 、-9 C 、+9 D 、81 14、若b<0,则a+b,a,a-b 的大小关系为( ) A 、a+b>a>a-b B 、a-b>a>a+b C 、a>a-b>a+b D 、a-b>a+b>a 15、如果一个数的平方等于它的倒数,那么这个数一定是( ) A 、0 B 、1 C 、-1 D 、1或-1 16、下列说法正确的是( )A .有理数的绝对值为正数B .只有正数或负数才有相反数C .如果两数之和为0,则这两个数的绝对值相等( )D .如果两个数的绝对值相等,则这两个数之和为017. 学校、小明家、书店依次座落在一条南北走向的大街上,学校在小明家的正南2千米,书店在小明家的正北边10千米。

2020高考数学试题分项版解析专题06导数的几何意义理

2020高考数学试题分项版解析专题06导数的几何意义理

【2019最新】精选高考数学试题分项版解析专题06导数的几何意义理1. 【2016高考山东理数】若函数的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是( )()y f x =()y f x =(A ) (B ) (C ) (D )sin y x=ln y x =e x y =3y x = 【答案】A【解析】试题分析:由函数的图象在两点处的切线互相垂直可知,存在两点处的切线斜率的积,即导函数值的乘积为负一.当时,,有,所以在函数图象存在两点使条件成立,故A 正确;函数的导数值均非负,不符合题意,故选A.sin y x =cos y x '=cos0cos 1π⋅=-sin y x =0,x x π==3ln ,,x y x y e y x === 考点:1.导数的计算;2.导数的几何意义.2.【2016年高考四川理数】设直线l1,l2分别是函数f(x)= 图象上点P1,P2处的切线,l1与l2垂直相交于点P ,且l1,l2分别与y 轴相交于点A ,B ,则△PAB 的面积的取值范围是( )ln ,01,ln ,1,x x x x -<<⎧⎨>⎩(A )(0,1) (B )(0,2) (C )(0,+∞) (D )(1,+∞)【答案】A【解析】试题分析:设(不妨设),则由导数的几何意义易得切线的斜率分别为由已知得切线的方程分别为,切线的方程为,即.分别令得又与的交点为,,,.故选A .()()111222,ln ,,ln P x x P x x -121,01x x ><<12,l l 121211,.k k x x ==-12122111,1,.k k x x x x =-∴=∴=∴()1111ln y x x x x -=-2l ()2221ln y x x x x +=--1111ln y x x x x ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭0x =()()110,1ln ,0,1ln .A x B x -++2l 2111221121,ln 11x x P x x x ⎛⎫-+ ⎪++⎝⎭11x >21122112111211PAB A B P x x S y y x x x ∆+∴=-⋅=<=++01PAB S ∆∴<< 考点:1.导数的几何意义;2.两直线垂直关系;3.直线方程的应用;4.三角形面积取值范围.3.【2016高考新课标3理数】已知为偶函数,当时,,则曲线()f x 0x <()ln()3f x x x =-+()y f x =在点处的切线方程是_______________.(1,3)-【答案】21y x =--【解析】试题分析:当时,,则.又因为为偶函数,所以,所以,则切线斜率为,所以切线方程为,即.0x >0x -<()l n f x x x -=-()f x ()()l n f x f x x x =-=-1()3f x x '=-(1)f '=-32(y x +=--21y x =--考点:1、函数的奇偶性与解析式;2、导数的几何意义.【知识拓展】本题题型可归纳为“已知当时,函数,则当时,求函数的解析式”.有如下结论:若函数为偶函数,则当时,函数的解析式为;若为奇函数,则函数的解析式为.0x >()y f x =0x <()f x 0x <()y f x =-()f x ()y f x =--4.【2014广东理10】曲线在点处的切线方程为 .25+=-x e y ()0,3【答案】或.53y x =-+530x y +-=【解析】,所求切线的斜率为,55x y e -'=-55y e =-=-故所求切线的方程为,即或.35y x -=-53y x =-+530x y +-=【考点定位】本题考查利用导数求函数图象的切线问题,属于容易题.【名师点晴】本题主要考查的是导数的几何意义和直线的方程,属于容易题.解题时一定要抓住重要字眼“在点处”,否则很容易出现错误.解导数的几何意义问题时一定要抓住切点的三重作用:①切点在曲线上;②切点在切线上;③切点处的导数值等于切线的斜率.()0,35.【2014江苏理11】在平面直角坐标系中,若曲线(为常数)过点,且该曲线在点处的切线与直线平行,则 .xoy 2b y ax x =+,a b (2,5)P -P 7230x y ++=a b +=【答案】3-【解析】曲线过点,则①,又,所以②,由①②解得所以.2b y ax x =+(2,5)P -452b a +=-2'2b y ax x =-7442b a -=-1,2,a b =-⎧⎨=-⎩3a b +=- 【考点定位】导数与切线斜率.6.【2017山东,理20】已知函数,,其中是自然对数的底数.()22cos f x x x =+()()cos sin 22x g x e x x x =-+- 2.71828e =(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;()y f x =()(),f ππ(Ⅱ)令,讨论的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.()()()()h x g x af x a R =-∈()h x【答案】(Ⅰ).222y x ππ=--(Ⅱ)综上所述:当时, 在上单调递减,在上单调递增,0a ≤()h x (),0-∞()0,+∞函数有极小值,极小值是;()h x ()021h a =--当时,函数在和和上单调递增,在上单调递减,函数有极大值,也有极小值,01a <<()h x (),ln a -∞()0,ln a ()0,+∞()ln ,0a ()h x极大值是()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦极小值是;()021h a =--当时,函数在上单调递增,无极值;1a =()h x (),-∞+∞当时,函数在和上单调递增,1a >()h x (),0-∞()ln ,a +∞在上单调递减,函数有极大值,也有极小值, ()0,ln a ()h x极大值是;()021h a =--极小值是.()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦【解析】试题分析:(Ⅰ)求导数得斜率,由点斜式写出直线方程.()2f ππ'=试题解析:(Ⅰ)由题意()22f ππ=-又,()22sin f x x x '=-所以,()2f ππ'=因此 曲线在点处的切线方程为()y f x =()(),f ππ()()222y x πππ--=-,即 .222y x ππ=--(Ⅱ)由题意得 ,2()(cos sin 22)(2cos )x h x e x x x a x x =-+--+因为()()()()cos sin 22sin cos 222sin x x h x e x x x e x x a x x '=-+-+--+--()()2sin 2sin x e x x a x x =---()()2sin x e a x x =--, 令则所以在上单调递增.因为()sin m x x x =-()1cos 0m x x '=-≥()m x R (0)0,m =所以 当时,当时,0x >()0,m x >0x <()0m x <(1)当时,当时,,单调递减,当时,,单调递增,0a ≤x e a -0>0x <()0h x '<()h x 0x >()0h x '>()h x所以 当时取得极小值,极小值是 ;0x =()h x ()021h a =--(2)当时,由 得 ,0a >()()()ln 2sin x a h x e e x x '=--()0h x '=1ln x a =2=0x ①当时,,当时,,单调递增;01a <<ln 0a <(),ln x a ∈-∞()ln 0,0x a e e h x '-<>()h x当时,,单调递减;()ln ,0x a ∈()ln 0,0x a e e h x '-><()h x当时,,单调递增.()0,x ∈+∞()ln 0,0x a e e h x '->>()h x所以 当时取得极大值.ln x a =()h x③当时,1a >ln 0a >所以 当时,,单调递增;(),0x ∈-∞ln 0x a e e -<()()0,h x h x '>当时,,单调递减;()0,ln x a ∈ln 0x a e e -<()()0,h x h x '<当时,,单调递增;()ln ,x a ∈+∞ln 0x a e e ->()()0,h x h x '>所以 当时取得极大值,极大值是;0x =()h x ()021h a =--当时取得极小值.ln x a =()h x极小值是.()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦综上所述:当时,在上单调递减,在上单调递增,0a ≤()h x (),0-∞()0,+∞当时,函数在上单调递增,无极值;1a =()h x (),-∞+∞当时,函数在和上单调递增,1a >()h x (),0-∞()ln ,a +∞在上单调递减,函数有极大值,也有极小值, ()0,ln a ()h x极大值是;()021h a =--极小值是.()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦【考点】1.导数的几何意义.2.应用导数研究函数的单调性、极值.3.分类讨论思想.7.【2017北京,理19】已知函数.()e cos x f x x x =-(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;()y f x =(0,(0))f(Ⅱ)求函数在区间上的最大值和最小值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)最大值1;最小值.()f x π[0,]21y =2π- 【解析】试题分析:(Ⅰ)根据导数的几何意义,求斜率再代入切线方程公式;(Ⅱ)设,求,根据确定函数的单调性,根据单调减求函数的最大值,可以知道恒成立,所以函数是单调递减函数,根据单调性求最值.()()()000y f f x '-=-()()h x f x '=()h x '()0h x '<()h x ()00h =()()0h x f x '=≤()f x试题解析:(Ⅰ)因为,所以.()e cos x f x x x =-()e (cos sin )1,(0)0x f x x x f ''=--=又因为,所以曲线在点处的切线方程为.(0)1f =()y f x =(0,(0))f 1y =(Ⅱ)设,则.()e (cos sin )1x h x x x =--()e (cos sin sin cos )2e sin x x h x x x x x x '=---=-当时,,π(0,)2x ∈()0h x '< 所以在区间上单调递减.()h x π[0,]2所以对任意有,即.π(0,]2x ∈()(0)0h x h <=()0f x '< 所以函数在区间上单调递减.()f x π[0,]2因此在区间上的最大值为,最小值为.()f x π[0,]2(0)1f =ππ()22f =- 【考点】1.导数的几何意义;2.利用导数求函数的最值.【名师点睛】这道导数题并不难,比一般意义上的压轴题要简单很多,第二问比较有特点是需要求二阶导数,因为不能判断函数的单调性,所以需要再求一次导数,设 ,再求,一般这时就可求得函数的零点,或是恒成立,这样就能知道函数的单调性,根据单调性求最值,从而判断的单调性,求得最值.()f x '()()h x f x '=()h x '()h x '()h x '()h x ()y f x =8.【2016年高考北京理数】(本小题13分)设函数,曲线在点处的切线方程为,()a x f x xe bx -=+()y f x =(2,(2))f (1)4y e x =-+(1)求,的值;(2)求的单调区间.()f x【答案】(Ⅰ),;(2)的单调递增区间为.2a =b e =)(x f (,)-∞+∞【解析】试题解析:(1)因为,所以.bx xe x f x a +=-)(b e x x f x a +-='-)1()(依题设,即⎩⎨⎧-='+=,1)2(,22)2(e f e f ⎩⎨⎧-=+-+=+--,1,222222e b e e b e a a 解得;(2)由(Ⅰ)知.e b a ==,2ex xe x f x +=-2)(由即知,与同号.)1()(12--+-='x x e x e x f 02>-x e )(x f '11-+-x e x令,则.11)(-+-=x e x x g 11)(-+-='x e x g所以,当时,,在区间上单调递减;)1,(-∞∈x 0)(<'x g )(x g )1,(-∞当时,,在区间上单调递增.),1(+∞∈x 0)(>'x g )(x g ),1(+∞故是在区间上的最小值,1)1(=g )(x g ),(+∞-∞从而.),(,0)(+∞-∞∈>x x g综上可知,,,故的单调递增区间为.0)(>'x f ),(+∞-∞∈x )(x f ),(+∞-∞考点:导数的应用.【名师点睛】用导数判断函数的单调性时,首先应确定函数的定义域,然后在函数的定义域内,通过讨论导数的符号,来判断函数的单调区间.在对函数划分单调区间时,除了必须确定使导数等于0的点外,还要注意定义区间内的间断点.9. 【2014福建,理20】(本小题满分14分)已知函数(为常数)的图象与轴交于点,曲线在点处()ax e x f x -=y A ()x f y =A 的切线斜率为-1.(I )求的值及函数的极值;()x f(II )证明:当时,;0>x x e x <2(III )证明:对任意给定的正数,总存在,使得当,恒有.0x ()∞+∈,0x x x ce x <2 【答案】(I ),极值参考解析;(II )参考解析;(III )参考解析2a =【解析】试题分析:(I )由函数(为常数)的图象与轴交于点,曲线在点处()ax e x f x -=y A ()x f y =A的切线斜率为-1.所以求函数的导数,即可求出的值.再根据函数的导数地正负,即可得函数的极值.()x f ()x f ()x f试题解析:解法一:(I )由,得.又,得.所以.令,得.当时, 单调递减;当时, 单调递增.所以当时, 取得极小值,且极小值为无极大值.()x f x e ax =-'()x f x e a =-'(0)11f a =-=-2a =()2,'()2x x f x e x f x e =-=-'()0f x =ln 2x =ln 2x <'()0,()f x f x <ln 2x >'()0,()f x f x >ln 2x =()f x ln 2(ln 2)2ln 22ln 4,()f e f x =-=-(II )令,则.由(I )得,故在R 上单调递增,又,因此,当时, ,即.2()x g x e x =-'()2x g x e x =-'()()(ln 2)0g x f x f =≥>()g x (0)10g =>0x >()(0)0g x g >>2x x e <(III )①若,则.又由(II )知,当时, .所以当时, .取,当时,恒有.1c ≥x x e ce ≤0x >2x x e <0x >2x x ce <00x =0(,)x x ∈+∞22x cx <②若,令,要使不等式成立,只要成立.而要使成立,则只要,只要成立.令,则.所以当时, 在内单调递增.取,所以在内单调递增.又.易知.所以.即存在,当时,恒有.01c <<11k c=>2x x ce <2x e kx >2x e kx >2ln()x kx >2ln ln x x k >+()2ln ln h x x x k =--22'()1x h x x x-=-=2x >'()0,()h x h x >(2,)+∞01616x k =>()h x 0(,)x +∞0()162ln(16)ln 8(ln 2)3(ln )5h x k k k k k k k =--=-+-+ln ,ln 2,50k k k k >>>0()0h x >016x c=0(,)x x ∈+∞2x x ce <综上,对任意给定的正数c ,总存在,当时,恒有.0x 0(,)x x ∈+∞2x x ce <解法二: (I )同解法一.(II )同解法一.(III )对任意给定的正数,取由(II )知,当时, ,所以当时, ,因此,对任意给定的正数,总存在,当时,恒有.0x =0x >2x e x >2222()(),22x x x x x e e e =⋅>⋅0x x >22222241()()()222x x x x x x e e e x c c =⋅>⋅>=0x 0(,)x x ∈+∞2x x ce <解法三: (I )同解法一.注:对c 的分类不同有不同的方式,只要解法正确,均相应给分.考点:1.函数的极值.2.构建新函数证明不等式.3.开放性题.4.导数的综合应用.5.运算能力.6.分类讨论的数学思想.【名师点睛】本题把导数的几何意义、极值、不等式证明结合在一起考查,综合性强,难度大,后两问涉及到不等式证明,利用导数证明不等式是近几年高考的一个热点,解决此类问题的基本思路是构造适当的函数,利用导数研究函数的单调性和极值破解.10.【2014高考重庆理第20题】(本小题满分12分,(Ⅰ)小问4分,(Ⅱ)小问3分,(Ⅲ)小问5分)已知函数的导函数为偶函数,且曲线在点处的切线的斜率为.22()(,,)x x f x ae be cx a b c R -=--∈'()f x ()y f x =(0,(0))f 4c - (Ⅰ)确定的值; ,a b(Ⅱ)若,判断的单调性;3c =()f x (Ⅲ)若有极值,求的取值范围.()f x【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)增函数;(Ⅲ).1,1a b ==()4,+∞ 【解析】(Ⅱ)由(Ⅰ),,当时,利用的符号判断的单调性;()22x x f x e e c -'=+-3c =()f x '()f x (Ⅲ)要使函数有极值,必须有零点,由于,所以可以对的取值分类讨论,得到时满足条件的的取值范围.()f x ()f x '224x x e e -+≥ 试题解析:解:(Ⅰ)对求导得,由为偶函数,知,()f x ()2222x x f x ae be c -'=+-()f x '()()f x f x ''-= 即,因,所以()()2220x x a b e e --+=220x x e e -+>a b = 又,故.()022f a b c '=+-1,1a b ==(Ⅱ)当时,,那么3c =()223x x f x e e x -=-- 故在上为增函数.()f x R(Ⅲ)由(Ⅰ)知,而,当时等号成立.()2222x x f x e e c -'=+-22224x x e e -+≥=0x = 下面分三种情况进行讨论.当时,对任意,此时无极值;4c <()22,220x x x R f x e e c -'∈=+->()f x当时,对任意,此时无极值;4c =0,x ≠()222240x x f x e e -'=+->()f x当时,令,注意到方程有两根,4c >2xe t =220t c t+-=1,20,t => 即有两个根或.()0f x '=111ln 2x t =221ln 2x t =当时,;又当时,从而在处取得极小值.12x x x <<()0f x '<2x x >()0f x '>()f x 2x x = 综上,若有极值,则的取值范围为.()f x ()4,+∞考点:1、导数的几何意义及导数在研究函数性质中的应用;2、分类讨论的思想.11.【2015北京理18】(本小题13分)已知函数.()1ln 1x f x x+=-(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;()y f x =()()00f ,(Ⅱ)求证:当时,;()01x ∈,()323x f x x ⎛⎫>+ ⎪⎝⎭ (Ⅲ)设实数使得对恒成立,求的最大值.()33x f x k x ⎛⎫>+ ⎪⎝⎭()01x ∈,【答案】(Ⅰ),(Ⅱ)证明见解析,(Ⅲ)的最大值为2.20x y -= 【解析】试题分析:利用导数的几何意义,求出函数在处的函数值及导数值,再用直线方程的点斜式写出直线方程;第二步要证明不等式在成立,可用作差法构造函数,利用导数研究函数在区间(0,1)上的单调性,由于,在(0,1)上为增函数,则,问题得证;第三步与第二步方法类似,构造函数研究函数单调性,但需要对参数作讨论,首先符合题意,其次当时,不满足题意舍去,得出的最大值为2.0x=()323x f x x ⎛⎫>+ ⎪⎝⎭()01x ∈,1()ln 1x F x x+=-32()3x x -+F(x)()0F x '>()F x ()(0)0F x F >=k [0,2]k ∈2k >试题解析:(Ⅰ),曲线在点处的切线方程为;212()ln,(1,1),(),(0)2,(0)011x f x x f x f f x x+''=∈-===--()y f x =()()00f ,20x y -= (Ⅱ)当时,,即不等式,对成立,设,则,当时,,故在(0,1)上为增函数,则,因此对,成立;()01x ∈,()323x f x x ⎛⎫>+ ⎪⎝⎭3()2()03x f x x -+>(0,1)x ∀∈331()ln 2()ln(1)ln(1)2()133x x x F x x x x x x +=-+=+---+-422()1x F x x '=-()01x ∈,()0F x '>()F x ()(0)0F x F >=(0,1)x ∀∈3()2()3x f x x >+当时,,函数在(0,1)上位增函数,,符合题意;[0,2]k ∈()0F x '≥()(0)0F x F >= 当时,令,2k >402()0,(0,1)k F x x k-'==∈()(0)F x F <,显然不成立,综上所述可知:的最大值为2.考点:1.导数的几何意义;2.利用导数研究函数的单调性,证明不等式;3.含参问题讨论.【名师点睛】本题考查导数的几何意义和利用导数研究函数性质问题,本题第一步为基础,第二、三步属于中等略偏难问题,首先利用导数的几何意义求出切线斜率和切点坐标,写出切线方程,其次用作差法构造函数,利用导数研究函数的单调性,证明不等式,最后一步对参数进行分类讨论研究.k 12.【2015课标1理21】(本小题满分12分) 已知函数f (x )=.31,()ln 4x ax g x x ++=-(Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线 的切线;()y f x =(Ⅱ)用 表示m,n 中的最小值,设函数 ,讨论h (x )零点的个数.min {},m n }{()min (),()(0)h x f x g x x =>【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)当或时,由一个零点;当或时,有两个零点;当时,有三个零点.34a =34a >-54a <-()h x 34a =-54a =-()h x 5344a -<<-()h x 【解析】试题分析:(Ⅰ)先利用导数的几何意义列出关于切点的方程组,解出切点坐标与对应的值;(Ⅱ)根据对数函数的图像与性质将分为研究的零点个数,若零点不容易求解,则对再分类讨论.1,1,01x x x >=<<()h x试题解析:(Ⅰ)设曲线与轴相切于点,则,,即,解得.()y f x =0(,0)x 0()0f x =0()0f x '=3002010430x ax x a ⎧++=⎪⎨⎪+=⎩013,24x a == 因此,当时,轴是曲线的切线. ……5分34a =()y f x =(ⅰ)若或,则在(0,1)无零点,故在(0,1)单调,而,,所以当时,在(0,1)有一个零点;当时,在(0,1)无零点.3a ≤-0a ≥2()3f x x a '=+()f x 1(0)4f =5(1)4f a =+3a ≤-()f x a ≥()f x(ⅱ)若,则在(0,)单调递减,在(,1)单调递增,故当=时,取的最小值,最小值为=.30a -<<()f x ()f x f 14①若>0,即<<0,在(0,1)无零点.f 34-()f x②若=0,即,则在(0,1)有唯一零点;f 34a =-()f x ③若<0,即,由于,,所以当时,在(0,1)有两个零点;当时,在(0,1)有一个零点.…10分f 334a -<<-1(0)4f =5(1)4f a =+5344a -<<-()f x 534a -<≤-()f x 综上,当或时,由一个零点;当或时,有两个零点;当时,有三个零点. ……12分34a >-54a <-()h x 34a =-54a =-()h x 5344a -<<-()h x【考点定位】利用导数研究曲线的切线;对新概念的理解;分段函数的零点;分类整合思想13.【2015天津理20】(本小题满分14分)已知函数,其中.()n ,n f x x x x R =-∈*n ,n 2N ∈≥ (I)讨论的单调性;()f x(II)设曲线与轴正半轴的交点为P ,曲线在点P 处的切线方程为,求证:对于任意的正实数,都有;()y f x =()y g x =()()f x g x ≤(III)若关于的方程有两个正实根,求证: ()=a(a )f x 为实数12x x ,21|-|21ax x n<+- 【答案】(I) 当为奇数时,在,上单调递减,在内单调递增;当为偶数时,在上单调递增,在上单调递减. (II)见解析; (III)见解析.()f x (,1)-∞-(1,)+∞(1,1)-()f x (,1)-∞-()f x (1,)+∞【解析】(I)由,可得,其中且,()n f x nx x =-*n N ∈2n ≥ 下面分两种情况讨论:(1)当为奇数时:令,解得或,()0f x '=1x =1x =-当变化时,的变化情况如下表:(),()f x f x '所以,在,上单调递减,在内单调递增.()f x (,1)-∞-(1,)+∞(1,1)- (2)当为偶数时,当,即时,函数单调递增;()0f x '>1x <()f x 当,即时,函数单调递减.()0f x '<1x >()f x所以,在上单调递增,在上单调递减.()f x (,1)-∞-()f x (1,)+∞由于在上单调递减,故在上单调递减,又因为,所以当时,,当时,,所以在内单调递增,在内单调递减,所以对任意的正实数都有,即对任意的正实数,都有.1()n f x nx n -'=-+()0,+∞()F x '()0,+∞0()0F x '=0(0,)x x ∈0()0F x '>0(,)x x ∈+∞0()0F x '<()F x 0(0,)x 0(,)x +∞0()()0F x F x ≤=()()f x g x ≤(III)证明:不妨设,由(II)知,设方程的根为,可得12x x ≤()()20()g x n n x x =--()g x a =2x '202.ax x n n '=+-,当时,在上单调递减,又由(II)知可得.2n ≥()g x (),-∞+∞222()()(),g x f x a g x '≥==22x x '≤类似的,设曲线在原点处的切线方程为,可得,当,()y f x =()y h x =()h x nx =(0,)x ∈+∞()()0n f x h x x -=-<,即对任意,(0,)x ∈+∞()().f x h x <设方程的根为,可得,因为在上单调递增,且,因此.()h x a =1x '1ax n'=()h x nx =(),-∞+∞111()()()h x a f x h x '==<11x x '< 由此可得.212101ax x x x x n''-<-=+-因为,所以,故,2n ≥11112(11)111n n n Cn n ---=+≥+=+-=1102n nx -≥=所以.2121ax x n-<+- 【考点定位】1.导数的运算;2.导数的几何意义;3.利用导数研究函数性质、证明不等式.。

三年高考(2016-2018)数学(理)真题分项专题25 立体几何中综合问题(含解析)

三年高考(2016-2018)数学(理)真题分项专题25 立体几何中综合问题(含解析)

专题25 立体几何中综合问题考纲解读明方向分析解读 1.能运用共线向量、共面向量、空间向量基本定理及有关结论证明点共线、点共面、线共面及线线、线面的平行与垂直问题;会求线线角、线面角;会求点点距、点面距等距离问题,从而培养用向量法思考问题和解决问题的能力.2.会利用空间向量的坐标运算、两点间距离公式、夹角公式以及相关结论解决有关平行、垂直、长度、角、距离等问题,从而培养准确无误的运算能力.3.本节内容在高考中延续解答题的形式,以多面体为载体,求空间角的命题趋势较强,分值约为12分,属中档题.2018年高考全景展示1.【2018年理数天津卷】如图,且AD =2BC ,,且EG =AD ,且CD =2FG ,,DA =DC =DG =2(I )若M 为CF 的中点,N 为EG 的中点,求证:;(II )求二面角的正弦值;(III )若点P 在线段DG 上,且直线BP 与平面ADGE 所成的角为60°,求线段DP 的长.【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ);(Ⅲ).详解:依题意,可以建立以D为原点,分别以,,的方向为x轴,y轴,z轴的正方向的空间直角坐标系(如图),可得D(0,0,0),A(2,0,0),B(1,2,0),C(0,2,0),E(2,0,2),F(0,1,2),G(0,0,2),M(0,,1),N(1,0,2).(Ⅰ)依题意=(0,2,0),=(2,0,2).设n0=(x,y,z)为平面CDE的法向量,则即不妨令z=–1,可得n0=(1,0,–1).又=(1,,1),可得,又因为直线MN平面CDE,所以MN∥平面CDE.(Ⅱ)依题意,可得=(–1,0,0),,=(0,–1,2).设n=(x,y,z)为平面BCE的法向量,则即不妨令z=1,可得n=(0,1,1).设m=(x,y,z)为平面BCF的法向量,则即不妨令z=1,可得m=(0,2,1).因此有cos<m,n>=,于是sin<m,n>=.所以,二面角E–BC–F的正弦值为.(Ⅲ)设线段DP的长为h(h∈[0,2]),则点P的坐标为(0,0,h),可得.易知,=(0,2,0)为平面ADGE的一个法向量,故,由题意,可得=sin60°=,解得h=∈[0,2].所以线段的长为.点睛:本题主要考查空间向量的应用,线面平行的证明,二面角问题等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.2.【2018年理北京卷】如图,在三棱柱ABC-中,平面ABC,D,E,F,G分别为,AC,,的中点,AB=BC=,AC==2.(Ⅰ)求证:AC⊥平面BEF;(Ⅱ)求二面角B-CD-C1的余弦值;(Ⅲ)证明:直线FG与平面BCD相交.【答案】(1)证明见解析(2) B-CD-C1的余弦值为(3)证明过程见解析【解析】分析:(1)由等腰三角形性质得,由线面垂直性质得,由三棱柱性质可得,因此,最后根据线面垂直判定定理得结论,(2)根据条件建立空间直角坐标系E-ABF,设立各点坐标,利用方程组解得平面BCD一个法向量,根据向量数量积求得两法向量夹角,再根据二面角与法向量夹角相等或互补关系求结果,(3)根据平面BCD一个法向量与直线F G方向向量数量积不为零,可得结论. 详解:解:(Ⅰ)在三棱柱ABC-A1B1C1中,∵CC1⊥平面ABC,∴四边形A1ACC1为矩形.又E,F分别为AC,A1C1的中点,∴AC⊥EF.∵AB=BC.∴AC⊥BE,∴AC⊥平面BEF.(Ⅱ)由(I)知AC⊥EF,AC⊥BE,EF∥CC1.又CC1⊥平面ABC,∴EF⊥平面ABC.∵BE平面ABC,∴EF⊥BE.如图建立空间直角坐称系E-xyz.由题意得B(0,2,0),C(-1,0,0),D (1,0,1),F(0,0,2),G(0,2,1).∴,设平面BCD的法向量为,∴,∴,令a=2,则b=-1,c=-4,∴平面BCD的法向量,又∵平面CDC1的法向量为,∴.由图可得二面角B-CD-C1为钝角,所以二面角B-CD-C1的余弦值为.(Ⅲ)平面BCD的法向量为,∵G(0,2,1),F(0,0,2),∴,∴,∴与不垂直,∴GF与平面BCD不平行且不在平面BCD内,∴GF与平面BCD相交.点睛:垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型.(1)证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行.(2)证明线面垂直,需转化为证明线线垂直.(3)证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.3.【2018年江苏卷】如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AA1=2,点P,Q分别为A1B1,BC的中点.(1)求异面直线BP与AC1所成角的余弦值;(2)求直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值.【答案】(1)(2)【解析】分析:(1)先建立空间直角坐标系,设立各点坐标,根据向量数量积求得向量的夹角,再根据向量夹角与异面直线所成角的关系得结果;(2)利用平面的方向量的求法列方程组解得平面的一个法向量,再根据向量数量积得向量夹角,最后根据线面角与所求向量夹角之间的关系得结果.详解:如图,在正三棱柱ABC−A1B1C1中,设AC,A1C1的中点分别为O,O1,则OB⊥OC,OO1⊥OC,OO1⊥OB,以为基底,建立空间直角坐标系O−xyz.因为AB=AA1=2,所以.(1)因为P为A1B1的中点,所以,从而,故.因此,异面直线BP与AC1所成角的余弦值为.点睛:本题考查空间向量、异面直线所成角和线面角等基础知识,考查运用空间向量解决问题的能力.利用法向量求解空间线面角的关键在于“四破”:第一,破“建系关”,构建恰当的空间直角坐标系;第二,破“求坐标关”,准确求解相关点的坐标;第三,破“求法向量关”,求出平面的法向量;第四,破“应用公式关”. 4.【2018年江苏卷】在平行六面体中,.求证:(1);(2).【答案】答案见解析【解析】分析:(1)先根据平行六面体得线线平行,再根据线面平行判定定理得结论;(2)先根据条件得菱形ABB1A1,再根据菱形对角线相互垂直,以及已知垂直条件,利用线面垂直判定定理得线面垂直,最后根据面面垂直判定定理得结论.详解:证明:(1)在平行六面体ABCD-A 1B1C1D1中,AB∥A1B1.因为AB平面A1B1C,A1B1平面A1B1C,所以AB∥平面A1B1C.(2)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,四边形ABB1A1为平行四边形.又因为AA1=AB,所以四边形ABB1A1为菱形,因此AB1⊥A1B.又因为AB1⊥B1C1,BC∥B1C1,所以AB1⊥BC.又因为A1B∩BC=B,A1B平面A1BC,BC平面A1BC,所以AB1⊥平面A1BC.因为AB1平面ABB1A1,所以平面ABB1A1⊥平面A1BC.点睛:本题可能会出现对常见几何体的结构不熟悉导致几何体中的位置关系无法得到运用或者运用错误,如柱体的概念中包含“两个底面是全等的多边形,且对应边互相平行,侧面都是平行四边形”,再如菱形对角线互相垂直的条件,这些条件在解题中都是已知条件,缺少对这些条件的应用可导致无法证明. 5.【2018年理新课标I卷】如图,四边形为正方形,分别为的中点,以为折痕把折起,使点到达点的位置,且.(1)证明:平面平面;(2)求与平面所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析.(2) .【解析】分析:(1)首先从题的条件中确定相应的垂直关系,即BF⊥PF,BF⊥EF,又因为,利用线面垂直的判定定理可以得出BF⊥平面PEF,又平面ABFD,利用面面垂直的判定定理证得平面PEF⊥平面ABFD.(2)结合题意,建立相应的空间直角坐标系,正确写出相应的点的坐标,求得平面ABFD的法向量,设DP与平面ABFD所成角为,利用线面角的定义,可以求得,得到结果.详解:(1)由已知可得,BF⊥PF,BF⊥EF,又,所以BF⊥平面PEF.又平面ABFD,所以平面PEF⊥平面ABFD.点睛:该题考查的是有关立体几何的问题,涉及到的知识点有面面垂直的证明以及线面角的正弦值的求解,属于常规题目,在解题的过程中,需要明确面面垂直的判定定理的条件,这里需要先证明线面垂直,所以要明确线线垂直、线面垂直和面面垂直的关系,从而证得结果;对于线面角的正弦值可以借助于平面的法向量来完成,注意相对应的等量关系即可.6.【2018年全国卷Ⅲ理】如图,边长为2的正方形所在的平面与半圆弧所在平面垂直,是上异于,的点.(1)证明:平面平面;(2)当三棱锥体积最大时,求面与面所成二面角的正弦值.【答案】(1)见解析(2)【解析】分析:(1)先证平面CMD,得,再证,进而完成证明。

2012年高考理数真题试卷(北京卷)及解析

2012年高考理数真题试卷(北京卷)及解析

第1页,总14页…………装…………○…校:___________姓名:___________班级:…………装…………○…2012年高考理数真题试卷(北京卷)注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)一、选择题0},B={x∈R|(x+1)(x ﹣3)>0},则A∩B=( ) A.(﹣∞,﹣1) B.(﹣1, −23 )C.﹙ −23,3﹚D.(3,+∞)2.设a ,b∈R.“a=0”是“复数a+bi 是纯虚数”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件3.如图,∠ACB=90°,CD⊥AB 于点D ,以BD 为直径的圆与BC 交于点E .则( )A.CE•CB=AD•DBB.CE•CB=AD•ABC.AD•AB=CD 2D.CE•EB=CD 24.从0、2中选一个数字.从1、3、5中选两个数字,组成无重复数字的三位数.其中奇数的个数为( ) A.24 B.18 C.12 D.6答案第2页,总14页订…………○…………线…………○内※※答※※题※※订…………○…………线…………○5.某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的表面积是( )A.28+6 √5B.30+6 √5C.56+12 √5D.60+12 √5第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明二、填空题(题型注释)6.直线 {x =2+t y =−1−t (t 为参数)与曲线 {x =3cosαy =3sinα(α为参数)的交点个数为 7.已知﹛a n ﹜是等差数列,s n 为其前n 项和.若a 1= 12 ,s 2=a3 , 则a 2= . 8.在△ABC 中,若a=2,b+c=7,cosB=﹣ 14 ,则b= .9.在直角坐标系xOy 中.直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F .且与该抛物线相交于A 、B 两点.其中点A 在x 轴上方.若直线l 的倾斜角为60°.则△OAF 的面积为 .10.己知正方形ABCD 的边长为1,点E 是AB 边上的动点.则 DE →⋅CB →的值为 .三、解答题(题型注释)11.已知函数f (x )=(sinx−cosx)sin2xsinx.(1)求f (x )的定义域及最小正周期; (2)求f (x )的单调递增区间. 12.如图1,在Rt△ABC 中,∠C=90°,BC=3,AC=6,D ,E 分别是AC ,AB 上的点,且DE∥BC,DE=2,将△ADE 沿DE 折起到△A 1DE 的位置,使A 1C⊥CD,如图2.第3页,总14页…○…………线…………○…____…○…………线…………○…(1)求证:A 1C⊥平面BCDE ;(2)若M 是A 1D 的中点,求CM 与平面A 1BE 所成角的大小;(3)线段BC 上是否存在点P ,使平面A 1DP 与平面A 1BE 垂直?说明理由.13.近年来,某市为促进生活垃圾的分类处理,将生活垃圾分为厨余垃圾、可回收物和其他垃圾三类,并分别设置了相应的垃圾箱,为调查居民生活垃圾分类投放情况,先随机抽取(1)试估计厨余垃圾投放正确的概率; (2)试估计生活垃圾投放错误的概率;(3)假设厨余垃圾在“厨余垃圾”箱、“可回收物”箱、“其他垃圾”箱的投放量分别为a ,b ,c ,其中a >0,a+b+c=600.当数据a ,b ,c 的方差s 2最大时,写出a ,b ,c 的值(结论不要求证明),并求此时s 2的值. (求:S2= 1n[ (x 1−x ¯)2 + (x 2−x ¯)2 +…+ (x n −x ¯)2],其中 x ¯为数据x 1 , x 2 , …,x n 的平均数)14.已知函数f (x )=ax 2+1(a >0),g (x )=x 3+bx(1)若曲线y=f (x )与曲线y=g (x )在它们的交点(1,c )处具有公共切线,求a 、b 的值;(2)当a 2=4b 时,求函数f (x )+g (x )的单调区间,并求其在区间(﹣∞,﹣1)上的最大值.15.已知曲线C :(5﹣m )x 2+(m ﹣2)y 2=8(m∈R)(1)若曲线C 是焦点在x 轴点上的椭圆,求m 的取值范围;(2)设m=4,曲线c 与y 轴的交点为A ,B (点A 位于点B 的上方),直线y=kx+4与曲线c 交于不同的两点M 、N ,直线y=1与直线BM 交于点G .求证:A ,G ,N 三点共线.16.设A 是由m×n 个实数组成的m 行n 列的数表,满足:每个数的绝对值不大于1,且所有数的和为零,记s (m ,n )为所有这样的数表构成的集合.对于A∈S(m ,n ),记r i (A )为A 的第ⅰ行各数之和(1≤ⅰ≤m),C j (A )为A 的第j 列各数之和(1≤j≤n);记K (A )为|r 1(A )|,|R 2(A )|,…,|Rm (A )|,|C 1(A )|,|C 2(A )|,…,|Cn (A )|中的最小值.答案第4页,总14页(3)给定正整数t ,对于所有的A∈S(2,2t+1),求K (A )的最大值.第5页,总14页装…………○………订…………○…………线……_姓名:___________班级:_______考号:___________装…………○………订…………○…………线……参数答案1.D【解析】1.解:因为B={x∈R|(x+1)(x ﹣3)>0﹜={x|x <﹣1或x >3}, 又集合A={x∈R|3x+2>0﹜={x|x >−23 },所以A∩B={x|x >−23}∩{x|x<﹣1或x >3}={x|x >3},故选:D . 【考点精析】解答此题的关键在于理解集合的交集运算的相关知识,掌握交集的性质:(1)A∩B A ,A∩BB ,A∩A=A,A∩=,A∩B=B∩A;(2)若A∩B=A,则AB ,反之也成立,以及对解一元二次不等式的理解,了解求一元二次不等式解集的步骤:一化:化二次项前的系数为正数;二判:判断对应方程的根;三求:求对应方程的根;四画:画出对应函数的图象;五解集:根据图象写出不等式的解集;规律:当二次项系数为正时,小于取中间,大于取两边. 2.B【解析】2.解:因为a ,b∈R.“a=O”时“复数a+bi 不一定是纯虚数”. “复数a+bi 是纯虚数”则“a=0”一定成立.所以a ,b∈R.“a=O”是“复数a+bi 是纯虚数”的必要而不充分条件. 故选B .【考点精析】关于本题考查的复数的定义,需要了解形如的数叫做复数,和分别叫它的实部和虚部才能得出正确答案. 3.A【解析】3.解:连接DE ,∵以BD 为直径的圆与BC 交于点E , ∴DE⊥BE,∵∠ACB=90°,CD⊥AB 于点D , ∴△ACD∽△CBD, ∴ CDBD =ADCD , ∴CD 2=AD•BD. ∵CD 2=CE•CB, ∴CE•CB=AD•BD,答案第6页,总14页…○…………外…………○…………装…………○…线…………○※※请※※不※※要※※在※※装※※…○…………内…………○…………装…………○…线…………○故选A .4.B【解析】4.解:从0、2中选一个数字0,则0只能排在十位,从1、3、5中选两个数字排在个位与百位,共有 A 32=6种;从0、2中选一个数字2,则2排在十位,从1、3、5中选两个数字排在个位与百位,共有A 32 =6种;2排在百位,从1、3、5中选两个数字排在个位与十位,共有 A 32=6种; 故共有3 A 32=18种故选B . 5.B【解析】5.解:三视图复原的几何体是底面为直角边长为4和5的三角形, 一个侧面垂直底面的等腰三角形,高为4,底边长为5,如图, 所以S 底= 12×4×5 =10, S 后= 12×5×4=10 , S 右= 12×4×5 =10,S 左= 12×2√5×√(√41)2−(√5)2=6 √5 . 几何体的表面积为:S=S 底+S 后+S 右+S 左=30+6 √5 . 故选:B .第7页,总14页…………○…………装…………○………订…………○…………线……学校:___________姓名:___________班级:________考号:___________…………○…………装…………○………订…………○…………线……【考点精析】认真审题,首先需要了解由三视图求面积、体积(求体积的关键是求出底面积和高;求全面积的关键是求出各个侧面的面积). 6.2【解析】6.解:直线 {x =2+ty =−1−t(t 为参数)化为普通方程为x+y ﹣1=0曲线 {x =3cosαy =3sinα(α为参数)化为普通方程为x 2+y 2=9∵圆心(0,0)到直线x+y ﹣1=0的距离为d= √2<3 ∴直线与圆有两个交点 所以答案是:2【考点精析】解答此题的关键在于理解直线的参数方程的相关知识,掌握经过点,倾斜角为的直线的参数方程可表示为(为参数),以及对圆的参数方程的理解,了解圆的参数方程可表示为.7.1【解析】7.解:∵﹛a n ﹜是等差数列,a 1= 12 ,S 2=a3 , ∴ 12 + 12 +d= 12 +2d , 解得d= 12 , a 2= 12 + 12 =1.所以答案是:1.【考点精析】根据题目的已知条件,利用等差数列的通项公式(及其变式)和等差数列的前n 项和公式的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握通项公式:或;前n 项和公式:.8.4【解析】8.解:由题意,∵a=2,b+c=7,cosB=﹣ 14 , ∴ b 2=22+(7−b)2−2×2×(7−b)×(−14) ∴b=4所以答案是:4答案第8页,总14页○…………装…………○…※※请※※不※※要※※在※※装※※订○…………装…………○…9.√3【解析】9.解:抛物线y 2=4x 的焦点F 的坐标为(1,0) ∵直线l 过F ,倾斜角为60°∴直线l 的方程为: y =√3(x −1) ,即 y =√33y +1代入抛物线方程,化简可得 y 2−4√33y −4=0∴y=2 √3 ,或y=﹣ 23√3 ∵A 在x 轴上方∴△OAF 的面积为 12×1×2√3 = √3 所以答案是: √3【考点精析】利用直线的倾斜角对题目进行判断即可得到答案,需要熟知当直线l 与x 轴相交时, 取x 轴作为基准, x 轴正向与直线l 向上方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角.特别地,当直线l 与x 轴平行或重合时, 规定α=0°. 10.1【解析】10.解:因为 DE →⋅CB →= DE →⋅DA →= |DE →|⋅|DA →|cos <DE →⋅DA →> =DA →2=1.所以答案是:111.(1)解: f(x)=(sinx−cosx)sin2xsinx=(sinx−cosx)sinxcosxsinx=2(sinx −cosx)cosx=sin2x ﹣1﹣cos2x= √2 sin (2x ﹣ π4 )﹣1 k∈Z,{x|x≠kπ,k∈Z} 原函数的定义域为{x|x≠kπ,k∈Z},最小正周期为π(2)解:由 2kπ−π2≤2x −π4≤2kπ+π2,k∈Z,解得 kπ−π8≤x ≤kπ+3π8,k∈Z,又{x|x≠kπ,k∈Z},第9页,总14页…外…………○…学校:…内…………○…原函数的单调递增区间为 [kπ−π8,kπ) ,k∈Z, (kπ,kπ+3π8] ,k∈Z【解析】11.通过二倍角与两角差的正弦函数,化简函数的表达式,(1)直接求出函数的定义域和最小正周期.(2)利用正弦函数的单调增区间,结合函数的定义域求出函数的单调增区间即可. 12.(1)证明:∵CD⊥DE,A 1D⊥DE,CD∩A 1D=D , ∴DE⊥平面A 1CD ,又∵A 1C ⊂平面A 1CD ,∴A 1C⊥DE 又A 1C⊥CD,CD∩DE=D ∴A 1C⊥平面BCDE(2)解:如图建系,则C (0,0,0),D (﹣2,0,0),A 1(0,0,2 √3 ),B (0,3,0),E (﹣2,2,0)∴ A 1B →=(0,3,−2√3) , A 1E →=(−2,2,−2√3) 设平面A 1BE 法向量为 n →=(x,y,z)则 {A 1B →⋅n →=0A 1E →⋅n →=0∴ {3y −2√3z =0−2x +2y −2√3z =0 ∴ {z =√32y x =−y2∴ n →=(−1,2,√3)又∵M(﹣1,0, √3 ),∴ CM →=(﹣1,0, √3 ) ∴ cosθ=CM →⋅n→|CM →|⋅|n →|=√1+4+3⋅√1+3=2⋅2√2=√22∴CM 与平面A 1BE 所成角的大小45°(3)解:设线段BC 上存在点P ,设P 点坐标为(0,a ,0),则a∈[0,3] ∴ A 1P →=(0,a,−2√3) , DP →=(2,a,0)答案第10页,总14页○…………装…………○…………订…※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答○…………装…………○…………订…设平面A 1DP法向量为 n 1→=(x 1,y 1,z 1) 则 {ay 1−2√3z =02x 1+ay 1=0 ∴ {z 1=√36ay 1x 1=−12ay 1∴ n 1→=(−6,3a,√3a)假设平面A 1DP 与平面A 1BE垂直,则 n 1→⋅n →=0 ,∴3a+12+3a=0,6a=﹣12,a=﹣2 ∵0≤a≤3∴不存在线段BC 上存在点P ,使平面A 1DP 与平面A 1BE 垂直【解析】12.(1)证明A 1C⊥平面BCDE ,因为A 1C⊥CD,只需证明A 1C⊥DE,即证明DE⊥平面A 1CD ;(2)建立空间直角坐标系,用坐标表示点与向量,求出平面A 1BE 法向量 n →=(−1,2,√3) , CM →=(﹣1,0, √3 ),利用向量的夹角公式,即可求得CM 与平面A 1BE所成角的大小;(3)设线段BC 上存在点P ,设P 点坐标为(0,a ,0),则a∈[0,3],求出平面A 1DP法向量为 n 1→=(−6,3a,√3a)假设平面A 1DP 与平面A 1BE 垂直,则 n 1→⋅n →=0 ,可求得0≤a≤3,从而可得结论. 【考点精析】认真审题,首先需要了解直线与平面垂直的判定(一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直;注意点:a)定理中的“两条相交直线”这一条件不可忽视;b)定理体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”互相转化的数学思想),还要掌握向量语言表述面面的垂直、平行关系(若平面的法向量为,平面的法向量为,要证∥,只需证∥,即证;要证,只需证,即证)的相关知识才是答题的关键. 13.(1)解:由题意可知:厨余垃圾600吨,投放到“厨余垃圾”箱400吨,故厨余垃圾投放正确的概率为 400600=23(2)解:由题意可知:生活垃圾投放错误有200+60+20+20=300,故生活垃圾投放错误的概率为 3001000=310(3)解:由题意可知:∵a+b+c=600,∴a,b ,c 的平均数为200∴ s 2=13[(a −200)2+(b −200)2+(c −200)2] = 13(a 2+b 2+c 2−120000) , ∵(a+b+c )2=a 2+b 2+c 2+2ab+2bc+2a c≥a 2+b 2+c 2,因此有当a=600,b=0,c=0时,有s 2=80000【解析】13.(1)厨余垃圾600吨,投放到“厨余垃圾”箱400吨,故可求厨余垃圾投放正确的概率;(2)生活垃圾投放错误有200+60+20+20=300,故可求生活垃圾投放错误的概率;(3)计算方差可得 s 2=13[(a −200)2+(b −200)2+(c −200)2] = 13(a 2+b 2+c 2−120000) ,因此有当a=600,b=0,c=0时,有s 2=80000.【考点精析】解答此题的关键在于理解极差、方差与标准差的相关知识,掌握标准差和方差越大,数据的离散程度越大;标准差和方程为0时,样本各数据全相等,数据没有离散性;方差与原始数据单位不同,解决实际问题时,多采用标准差. 14.(1)解:f (x )=ax 2+1(a >0),则f'(x )=2ax ,k 1=2a ,g (x )=x 3+bx ,则g′(x )=3x 2+b ,k 2=3+b ,由(1,c )为公共切点,可得:2a=3+b ① 又f (1)=a+1,g (1)=1+b , ∴a+1=1+b,即a=b ,代入①式可得: {a =3b =3(2)解:由题设a 2=4b ,设 ℎ(x)=f(x)+g(x)=x 3+ax 2+14a 2x +1则 ℎ′(x)=3x 2+2ax +14a 2 ,令h'(x )=0,解得: x 1=a 2 , x 2=−a6 ; ∵a>0,∴ −a2<−a6,∴原函数在(﹣∞,﹣ a2 )单调递增,在 (−a 2,−a 6) 单调递减,在 (−a 6,+∞) )上单调递增①若 −1≤−a2,即0<a≤2时,最大值为 ℎ(−1)=a −a 24;②若 −a 2<−1 <﹣ a6 ,即2<a <6时,最大值为 ℎ(−a2)=1③若﹣1≥﹣ a 6 时,即a≥6时,最大值为h (﹣ a2 )=1 综上所述:当a∈(0,2]时,最大值为 ℎ(−1)=a −a 24;当a∈(2,+∞)时,最大值为 ℎ(−a2)=1答案第12页,总14页………○…………线…………○※※题※※………○…………线…………○【解析】14.(1)根据曲线y=f (x )与曲线y=g (x )在它们的交点(1,c )处具有公共切线,可知切点处的函数值相等,切点处的斜率相等,故可求a 、b 的值;(2)根据a 2=4b ,构建函数 ℎ(x)=f(x)+g(x)=x 3+ax 2+14a 2x +1 ,求导函数,利用导数的正负,可确定函数的单调区间,进而分类讨论,确定函数在区间(﹣∞,﹣1)上的最大值. 【考点精析】掌握利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数是解答本题的根本,需要知道一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减;求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2) 将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值. 15.(1)解:原曲线方程可化简得:x 285−m+y 28m−2=1由题意,曲线C 是焦点在x 轴点上的椭圆可得: {85−m>8m−285−m>08m−2>0,解得: 72<m <5(2)证明:由已知直线代入椭圆方程化简得:(2k 2+1)x 2+16kx+24=0,△=32(2k 2﹣3)>0,解得: k 2>32由韦达定理得: x M +x M =−16k 2k 2+1①, x M x M =242k 2+1,②设N (x N ,kx N +4),M (x M ,kx M +4),G (x G ,1),MB 方程为: y =kx M +6x Mx −2 ,则 G(3x M kx M +6,1) ,∴ AG →=(3x Mkx M+6,−1) , AN →=(x N ,kx N +2), 欲证A ,G ,N 三点共线,只需证 AG →, AN →共线 即 3x MkxM +6(x N k +2)=−x N 成立,化简得:(3k+k )x M x N =﹣6(x M +x N )将①②代入可得等式成立,则A ,G ,N 三点共线得证.【解析】15.(1)原曲线方程,化为标准方程,利用曲线C 是焦点在x 轴点上的椭圆可得不等式组,即可求得m 的取值范围;(2)由已知直线代入椭圆方程化简得:(2k 2+1)x 2+16kx+24=0,△=32(2k 2﹣3),解得: k 2>32 ,设N (x N , kx N +4),M (x M , kx M +4),G (x G , 1),MB 方程为: y =kx M +6x Mx −2 ,则 G(3x M kx M +6,1) ,从而可得 AG →=(3x MkxM +6,−1) ,线…………○…线…………○…AN → =(x N , kx N +2),欲证A ,G ,N 三点共线,只需证 AG → , AN →共线,利用韦达定理,可以证明.【考点精析】通过灵活运用椭圆的标准方程,掌握椭圆标准方程焦点在x 轴:,焦点在y 轴:即可以解答此题.16.(1)解:由题意可知r 1(A )=1.2,r 2(A )=﹣1.2,c 1(A )=1.1,c 2(A )=0.7,c 3(A )=﹣1.8∴K(A )=0.7(2)解:先用反证法证明k (A )≤1: 若k (A )>1则|c 1(A )|=|a+1|=a+1>1,∴a>0 同理可知b >0,∴a+b>0 由题目所有数和为0 即a+b+c=﹣1∴c=﹣1﹣a ﹣b <﹣1 与题目条件矛盾 ∴k(A )≤1.易知当a=b=0时,k (A )=1存在 ∴k(A )的最大值为1(3)解:k (A )的最大值为 2t+1t+2 . 首先构造满足 k(A)=2t+1t+2的A={a i ,j }(i=1,2,j=1,2,…,2t+1): a 1,1=a 1,2=⋯=1,a 1,t+1=a 1,t+2=a 1,2t+1=t−1t+2, a 2,1=a 2,2=⋯=a 2,t =t 2+t+1t(t+2),a 2,t+1=a 2,t+2=a 2,t+1=−1 .经计算知,A 中每个元素的绝对值都小于1,所有元素之和为0,且 |r (A)1|=|r (A)2|=2t+1t+2, |c (A)1|=|c (A)2|=⋯=|c (A)t |=1+t 2+t+1t(t+2)>1+t+1t+2>2t+1t+2,|c (A)t+1|=|c (A)t+2|=⋯=|c (A)2t+1|=1+t+1t+2=2t+1t+2.下面证明 2t+1t+2 是最大值.若不然,则存在一个数表A∈S (2,2t+1),使得 k(A)=x >2t+1t+2.由k (A )的定义知A 的每一列两个数之和的绝对值都不小于x ,而两个绝对值不超过1的数的和,其绝对值不超过2,故A 的每一列两个数之和的绝对值都在区间[x ,2]中.由于x >1,故A 的每一列两个数符号均与列和的符号相同,且绝对值均不小于x ﹣1. 设A 中有g 列的列和为正,有h 列的列和为负,由对称性不妨设g <h ,则g≤t,h≥t+1.另外,由对称性不妨设A 的第一行行和为正,第二行行和为负.答案第14页,总14页考虑A 的第一行,由前面结论知A 的第一行有不超过t 个正数和不少于t+1个负数,每个正数的绝对值不超过1(即每个正数均不超过1),每个负数的绝对值不小于x ﹣1(即每个负数均不超过1﹣x ).因此|r 1(A )|=r 1(A )≤t•1+(t+1)(1﹣x )=2t+1﹣(t+1)x=x+(2t+1﹣(t+2)x )<x ,故A 的第一行行和的绝对值小于x ,与假设矛盾.因此k (A )的最大值为 2t+1t+2【解析】16.(1)根据r i (A ),C j (A ),定义求出r 1(A ),r 2(A ),c 1(A ),c 2(A ),c 3(A ),再根据K (A )为|r 1(A )|,|R 2(A )|,|R 3(A )|,|C 1(A )|,|C 2(A )|,|C 3(A )|中的最小值,即可求出所求.(2)先用反证法证明k (A )≤1,然后证明k (A )=1存在即可;(3)首先构造满足 k(A)=2t+1t+2的A={a i , j }(i=1,2,j=1,2,…,2t+1),然后证明 2t+1t+2 是最大值即可.。

2017年高考北京卷理数试题解析(正式版)(解析版)

2017年高考北京卷理数试题解析(正式版)(解析版)

绝密★本科目考试启用前本试卷共5页,150分。

考试时长120分钟。

考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。

考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

第一部分(选择题 共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。

在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。

(1)若集合A ={x |–2<x <1},B ={x |x <–1或x >3},则AB =(A ){x |–2<x <–1} (B ){x |–2<x <3} (C ){x |–1<x <1} (D ){x |1<x <3} 【答案】A【解析】利用数轴可知{}21AB x x =-<<-,故选A.(2)若复数()()1i i a -+在复平面内对应的点在第二象限,则实数a 的取值范围是(A )(–∞,1) (B )(–∞,–1) (C )(1,+∞) (D )(–1,+∞) 【答案】B【解析】设()()()()1i i 11i z a a a =-+=++-,因为复数对应的点在第二象限,所以1010a a +<⎧⎨->⎩,解得:1a <-,故选B.(3)执行如图所示的程序框图,输出的s 值为(A)2 (B)3 2(C)53(D)85【答案】C(4)若x,y满足32xx yy x≤⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩,,,则x + 2y的最大值为(A)1 (B)3(C)5 (D)9【答案】D【解析】如图,画出可行域,2z x y =+表示斜率为12-的一组平行线,当2z x y =+过点()3,3C 时,目标函数取得最大值max 3239z =+⨯=,故选D.(5)已知函数1()3()3x xf x =-,则()f x(A )是奇函数,且在R 上是增函数 (B )是偶函数,且在R 上是增函数(C )是奇函数,且在R 上是减函数(D )是偶函数,且在R 上是减函数【答案】A(6)设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得λ=m n ”是“0<⋅m n ”的 (A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件(C )充分必要条件(D )既不充分也不必要条件【答案】A【解析】若0λ∃<,使λ=m n ,则两向量,m n 反向,夹角是180︒,那么cos1800⋅=︒=-<m n m n m n ;若0⋅<m n ,那么两向量的夹角为(]90,180︒︒,并不一定反向,即不一定存在负数λ,使得λ=m n ,所以是充分而不必要条件,故选A.(7)某四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的最长棱的长度为(A)32(B)23(C)22(D)2【答案】B【解析】几何体是四棱锥P ABCD-,如图.最长的棱长为补成的正方体的体对角线,即该四棱锥的最长棱的长度为22222223l=++= B. (8)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为1080.则下列各数中与MN最接近的是(参考数据:lg3≈0.48)(A)1033(B)1053(C)1073(D)1093【答案】D【解析】设36180310MxN==,两边取对数,36136180803lg lg lg3lg10361lg38093.2810x==-=⨯-=,所以93.2810x=,即MN最接近9310,故选D.第二部分(非选择题共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。

三年高考(2016-2018)数学(理)试题分项版解析——专题17 椭圆(解析版)

三年高考(2016-2018)数学(理)试题分项版解析——专题17 椭圆(解析版)

专题17 椭圆考纲解读明方向考纲解读考点内容解读要求常考题型预测热度1.椭圆的定义及其标准方程掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单性质掌握选择题解答题★★★2.椭圆的几何性质掌握填空题解答题★★★3.直线与椭圆的位置关系掌握解答题★★★分析解读 1.能够熟练使用直接法、待定系数法、定义法求椭圆方程.2.能熟练运用几何性质(如范围、对称性、顶点、离心率)解决相关问题.3.能够把直线与椭圆的位置关系的问题转化为方程组解的问题,判断位置关系及解决相关问题.4.本节在高考中以求椭圆的方程、椭圆的性质以及直线与椭圆的位置关系为主,与向量等知识的综合起来考查的命题趋势较强,分值约为12分,难度较大.2018年高考全景展示1.【2018年理数全国卷II】已知,是椭圆的左,右焦点,是的左顶点,点在过且斜率为的直线上,为等腰三角形,,则的离心率为A. B. C. D.【答案】D【解析】分析:先根据条件得PF2=2c,再利用正弦定理得a,c关系,即得离心率.详解:因为为等腰三角形,,所以PF2=F1F2=2c,由斜率为得,,由正弦定理得,所以,选D.点睛:解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于的方程或不等式,再根据的关系消掉得到的关系式,而建立关于的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.2.【2018年浙江卷】已知点P(0,1),椭圆+y2=m(m>1)上两点A,B满足=2,则当m=___________时,点B横坐标的绝对值最大.【答案】5点睛:解析几何中的最值是高考的热点,在圆锥曲线的综合问题中经常出现,求解此类问题的一般思路为在深刻认识运动变化的过程之中,抓住函数关系,将目标量表示为一个(或者多个)变量的函数,然后借助于函数最值的探求来使问题得以解决.3.【2018年理北京卷】已知椭圆,双曲线.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为__________;双曲线N的离心率为__________.【答案】2【解析】分析:由正六边形性质得渐近线的倾斜角,解得双曲线中关系,即得双曲线N的离心率;由正六边形性质得椭圆上一点到两焦点距离之和为,再根据椭圆定义得,解得椭圆M的离心率.详解:由正六边形性质得椭圆上一点到两焦点距离之和为,再根据椭圆定义得,所以椭圆M的离心率为双曲线N的渐近线方程为,由题意得双曲线N的一条渐近线的倾斜角为,点睛:解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于的方程或不等式,再根据的关系消掉得到的关系式,而建立关于的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.4.【2018年理数天津卷】设椭圆(a>b>0)的左焦点为F,上顶点为B. 已知椭圆的离心率为,点A的坐标为,且.(I)求椭圆的方程;(II)设直线l:与椭圆在第一象限的交点为P,且l与直线AB交于点Q. 若(O 为原点) ,求k的值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)或【解析】分析:(Ⅰ)由题意结合椭圆的性质可得a=3,b=2.则椭圆的方程为.(Ⅱ)设点P的坐标为(x1,y1),点Q的坐标为(x2,y2).由题意可得5y1=9y2.由方程组可得.由方程组可得.据此得到关于k的方程,解方程可得k的值为或详解:(Ⅰ)设椭圆的焦距为2c,由已知知,又由a2=b2+c2,可得2a=3b.由已知可得,,,由,可得ab=6,从而a=3,b=2.所以,椭圆的方程为.(Ⅱ)设点P的坐标为(x1,y1),点Q的坐标为(x2,y2).由已知有y1>y2>0,故.又因为,而∠OAB=,故.由,可得5y1=9y2.由方程组消去x,可得.易知直线AB的方程为x+y–2=0,由方程组消去x,可得.由5y1=9y2,可得5(k+1)=,两边平方,整理得,解得,或.所以,k的值为或点睛:解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.5.【2018年全国卷Ⅲ理】已知斜率为的直线与椭圆交于,两点,线段的中点为.(1)证明:;(2)设为的右焦点,为上一点,且.证明:,,成等差数列,并求该数列的公差.【答案】(1)(2)或(2)由题意得,设,则.由(1)及题设得.又点P在C上,所以,从而,.于是.同理.所以.故,即成等差数列.设该数列的公差为d,则.②将代入①得.所以l的方程为,代入C的方程,并整理得.故,代入②解得.所以该数列的公差为或.点睛:本题主要考查直线与椭圆的位置关系,等差数列的性质,第一问利用点差法,设而不求可减小计算量,第二问由已知得到,求出m得到直线方程很关键,考查了函数与方程的思想,考察学生的计算能力,难度较大。

2019年高考理数北京卷(附答案与解析)

2019年高考理数北京卷(附答案与解析)

---------------- 密★启用前 2019 年普通高等学校招生全国统一考试·北京卷数学(理)m - m = lg 1 ,其中星等为 m 的星的亮度为 E (k = 1,2).已知太阳的星等是 -26.7 ,2 E_ -------------------- __ __ ___号 卷__ 生 __ __ 上___ 答 __ ___ --------------------A .1B .2C .3D .4( t 为参数),则点 (1,0) 到直线 l 的距离是()A . 15B .5C .5D .5--------------------b 2 = 1 ( a >b >0 )4.已知椭圆( )n }的前 n 项和为 S_ __ __1.已知复数 z = 2 + i ,则 z ⋅ z =()考__ __ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 名 __ 姓 _ _ _ __ __ __ _ 题校 学 -------------绝在--------------------本试卷满分 150 分,考试时长 120 分钟.此 第一部分(选择题 共 40 分)一、选择题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分。

在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。

A . 3B . 5C .3D .5--------------------2.执行如图所示的程序框图,输出的 s 值为 ( )----------------------------------------业 ⎧ x = 1 + 3t,毕 3.已知直线 l 的参数方程为 ⎨ ⎩ y = 2 + 4t2 4 6无x 2 y 2a 2 +A . a 2 = 2b 2B . 3a 2 = 4b 2C . a = 2bD . 3a = 4b 5.若 x , y 满足 |x|≤1 - y ,且 y ≥ - 1 ,则 3x + y 的最大值为 ( )|A . -7B .1C .5D .7 6.在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述 .两颗星的星等与亮度满足 5 E2 1 k k 2天狼星的星等是 -1.45 ,则太阳与天狼星的亮度的比值为下列说法中,正确的是( )A .1010.1B .10.1C . lg10.1D .10 -10.1 7.设点 A , B , C 不共线,则“ AB 与 AC 的夹角为锐角”是“| AB + AC | > B C | ”的 ( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件8.数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线 C : x 2 + y 2 = 1+ | x | y 就是其中之一(如图).给出下列三个结论:①曲线 C 恰好经过 6 个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线 C 上任意一点到原点的距离都不超过 2 ; ③曲线 C 所围成的“心形”区域的面积小于 3.其中,所有正确结论的序号是 ( )A .①B .②C .①②D .①②③第二部分(非选择题 共 110 分)二、填空题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分。

2016年北京理科数高考试题(含答案)

2016年北京理科数高考试题(含答案)

2016年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(北京卷)本试卷共5页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第一部分(选择题共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项. (1)已知集合A =B =,则(A )(B )(C ) (D )(2)若x,y 满足 2030x y x y x -≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,则2x+y 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,若输入的a 值为1,则输出的k 值为(A )1 (B )2(C )3 (D )4(4)设a ,b 是向量,则“=a b ”是“+=-a b a b ”的(A)充分而不必要条件(B)必要而不充分条件(C)充分必要条件(D)既不充分也不必要条件(5)已知x,y R,且x y o,则(A)-(B)(C)(-0 (D)lnx+lny(6)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为(A)(B)(C)(D)1(7)将函数图像上的点P(,t)向左平移s(s﹥0)个单位长度得到点P′.若P′位于函数的图像上,则(A)t=,s的最小值为(B)t=,s的最小值为(C)t=,s的最小值为(D)t=,s的最小值为(8)袋中装有偶数个球,其中红球、黑球各占一半.甲、乙、丙是三个空盒.每次从袋中任意取出两个球,将其中一个球放入甲盒,如果这个球是红球,就将另一个球放入乙盒,否则就放入丙盒.重复上述过程,直到袋中所有球都被放入盒中,则(A)乙盒中黑球不多于丙盒中黑球(B )乙盒中红球与丙盒中黑球一样多(C )乙盒中红球不多于丙盒中红球 (D )乙盒中黑球与丙盒中红球一样多第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.(9)设a R ,若复数(1+i )(a+i )在复平面内对应的点位于实轴上,则a=_______________。

2023-2024学年北京大学附属中学七年级下学期开学考试数学试题+答案解析

2023-2024学年北京大学附属中学七年级下学期开学考试数学试题+答案解析

2023-2024学年北京大学附属中学七年级下学期开学考试数学试题一、选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。

在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.下列各数中,的倒数是()A.3B.C.D.2.2023年11月4日,我国国产首艘大型邮轮“爱达魔都号”正式命名交付,“爱达魔都号”犹如一座“海上现代化城市”,长米,宽米,最大高度米,邮轮总吨位达135500吨.将数字135500用科学记数法表示应为()A.B.C.D.3.下列说法中正确的是() A.是单项式B.的系数是C.是二次二项式D.与是同类项4.如图是一个无盖正方体盒子,盒底标有一个字母m ,现沿箭头所指方向将盒子剪开,则展开后的图形是()A. B.C. D.5.下列方程中变形正确的有()①变形为;②变形为;③变形为;④变形为A.①④B.①③C.①②③D.①②④6.如图,D 是线段AB 的中点,C 是线段AD 的中点,若,则线段CB 的长度为()A.2acmB.C.3acmD.7.已知有理数x ,y 在数轴上对应点的位置如图所示,那么下列结论正确的是()A. B. C. D.8.某玩具厂在生产配件时,需要分别从棱长为2a 的正方体木块中,挖去一个棱长为a 的小正方体木块,得到甲、乙、丙三种型号的玩具配件如图所示将甲、乙、丙这三种配件的表面积分别记为、、,则下列大小关系正确的是注:几何体的表面积是指几何体所有表面的面积之和.A. B. C. D.二、填空题:本题共8小题,每小题3分,共24分。

9.中国是世界上最早采用正负数表示相反意义的量,并进行负数运算的国家.如果盈利100元记为元,那么亏损20元记为__________元.10.写出一个同时满足以下两个条件的单项式:①系数是负数;②次数是这个单项式可以是:__________.11.若,则的值为__________.12.计算:__________13.如图,小张同学用两个长方形纸片垂直摆放制作了一个“中”字,那么该“中”字的面积是__________用含a 的代数式表示14.如图所示的网格是正方形网格,则__________填“>”“<”或“=”15.如图,一艘快艇S从灯塔O南偏东的方向上的某点出发,绕着灯塔O逆时针方向以每个时间单位的转速旋转1周,当时,快艇S旋转了__________个时间单位.16.对于个位数字不为零的任意三位数M,将其个位数字与百位数字对调得到,则称为M的“倒序数”,将一个数与它的“倒序数”的差的绝对值与99的商记为例如523为325的“倒序数”,__________;对于任意三位数满足:的值是__________.三、解答题:本题共9小题,共72分。

2016-2020年高考理科数学试题分类汇编专题06三角函数及解三角形试题及答案

2016-2020年高考理科数学试题分类汇编专题06三角函数及解三角形试题及答案

专题06 三角函数及解三角形【2020年】1.(2020·新课标Ⅰ)设函数()cosπ()6f x xω=+在[π,π]-的图像大致如下图,则f(x)的最小正周期为()A.10π9B.7π6C.4π3D.3π2【答案】C【解析】由图可得:函数图象过点4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭,将它代入函数()f x可得:4cos096ππω⎛⎫-⋅+=⎪⎝⎭又4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数()f x图象与x轴负半轴的第一个交点,所以4962πππω-⋅+=-,解得:32ω=所以函数()f x的最小正周期为224332Tπππω===2.(2020·新课标Ⅰ)已知π()0,α∈,且3cos28cos5αα-=,则sinα=()A.53 B. 23C. 13 D. 59【答案】A【解析】3cos28cos 5αα-=,得26cos 8cos 80αα--=, 即23cos 4cos 40αα--=,解得2cos 3α=-或cos 2α=(舍去),又(0,),sin απα∈∴==3.(2020·新课标Ⅱ)若α为第四象限角,则( ) A. cos2α>0 B. cos2α<0C. sin2α>0D.sin2α<0 【答案】D 【解析】当6πα=-时,cos 2cos 03πα⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,选项B 错误;当3πα=-时,2cos 2cos 03πα⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,选项A 错误; 由α在第四象限可得:sin 0,cos 0αα<>,则sin 22sin cos 0ααα=<,选项C 错误,选项D 正确;4.(2020·新课标Ⅱ)已知△ABC 且其顶点都在球O 的球面上.若球O 的表面积为16π,则O 到平面ABC 的距离为( )B.32C. 1 【答案】C【解析】设球O 的半径为R ,则2416R ππ=,解得:2R =. 设ABC 外接圆半径为r ,边长为a ,ABC212a ∴=,解得:3a =,2233r ∴===∴球心O 到平面ABC 的距离1d =.5.(2020·新课标Ⅲ)在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B =( )A.19B.13C.12D.23【答案】A 【解析】在ABC 中,2cos 3C =,4AC =,3BC = 根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅2224322433AB =+-⨯⨯⨯可得29AB = ,即3AB = 由22299161cos22339AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯故1cos 9B =. 6.(2020·新课标Ⅲ)已知2tan θ–tan(θ+π4)=7,则tan θ=( ) A. –2 B. –1C. 1D. 2【答案】D 【解析】2tan tan 74πθθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,tan 12tan 71tan θθθ+∴-=-,令tan ,1t t θ=≠,则1271tt t+-=-,整理得2440t t -+=,解得2t =,即tan 2θ=. 7.(2020·山东卷)下图是函数y = sin(ωx +φ)的部分图像,则sin(ωx +φ)= ( )A. πsin(3x +)B. πsin(2)3x - C. πcos(26x +)D.5πcos(2)6x -【答案】BC【解析】由函数图像可知:22362Tπππ=-=,则222Tππωπ===,所以不选A,当2536212xπππ+==时,1y=-∴()5322122k k Zππϕπ⨯+=+∈,解得:()223k kϕππ=+∈Z,即函数的解析式为:2sin22sin2cos2sin236263y x k x x xππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++=++=+=-⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.而5cos2cos(2)66x xππ⎛⎫+=--⎪⎝⎭8.(2020·北京卷)若函数()sin()cosf x x xϕ=++的最大值为2,则常数ϕ的一个取值为________.【答案】2π(2,2k k Zππ+∈均可)【解析】因为()()()()22cos sin sin1cos cos sin1sinf x x x xϕϕϕϕθ=++=+++,所以()22cos sin12ϕϕ++=,解得sin1ϕ=,故可取2ϕπ=.9.(2020·山东卷)某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示.O为圆孔及轮廓圆弧AB所在圆的圆心,A是圆弧AB与直线AG的切点,B是圆弧AB与直线BC 的切点,四边形DEFG为矩形,BC⊥DG,垂足为C,tan∠ODC=35,BH DG∥,EF=12 cm,DE=2 cm,A到直线DE和EF的距离均为7 cm,圆孔半径为1 cm,则图中阴影部分的面积为________cm2.【答案】542π+【解析】设==OB OA r,由题意7AM AN==,12EF=,所以5NF=,因为5AP =,所以45AGP ︒∠=, 因//BH DG ,所以45AHO ︒∠=,因为AG 与圆弧AB 相切于A 点,所以OA AG ⊥, 即OAH △为等腰直角三角形; 在直角OQD △中,252OQ r =-,272DQ r =-, 因为3tan 5OQ ODC DQ ∠==,所以32522125r r -=-, 解得22r =; 等腰直角OAH△的面积为11222242S =⨯⨯=; 扇形AOB 的面积()221322324S ππ=⨯⨯=, 所以阴影部分的面积为1215422S S ππ+-=+.10.(2020·浙江卷)已知tan 2θ=,则cos2θ=________;πtan()4θ-=______. 【答案】 (1).35 (2). 13【解析】2222222222cos sin 1tan 123cos 2cos sin cos sin 1tan 125θθθθθθθθθ---=-====-+++, tan 1211tan()41tan 123πθθθ---===++,11.(2020·江苏卷)已知2sin ()4πα+ =23,则sin 2α的值是____.【答案】13【解析】221sin ())(1sin 2)42παααα+==+121(1sin 2)sin 2233αα∴+=∴= 12.(2020·江苏卷)将函数y =πsin(2)43x ﹢的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是____. 【答案】524x π=-【解析】3sin[2()]3sin(2)6412y x x πππ=-+=- 72()()122242k x k k Z x k Z πππππ-=+∈∴=+∈当1k =-时524x π=-故答案为:524x π=-13.(2020·江苏卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知0)P ,A ,B 是圆C :221()362x y +-=上的两个动点,满足PA PB =,则△PAB 面积的最大值是__________.【答案】【解析】PA PB PC AB =∴⊥设圆心C 到直线AB 距离为d ,则||1AB PC ==所以11)2PABSd ≤⋅+=令222(36)(1)(06)2(1)(236)04y d d d y d d d d '=-+≤<∴=+--+=∴=(负值舍去) 当04d ≤<时,0y '>;当46d ≤<时,0y '≤,因此当4d =时,y 取最大值,即PABS取最大值为14.(2020·新课标Ⅰ)如图,在三棱锥P –ABC 的平面展开图中,AC =1,AB AD ==AB ⊥AC ,AB ⊥AD ,∠CAE =30°,则cos∠FCB =______________.【答案】14- 【解析】AB AC ⊥,3AB =,1AC =,由勾股定理得222BC AB AC =+=,同理得6BD =,6BF BD ∴==,在ACE △中,1AC =,3AE AD ==,30CAE ∠=,由余弦定理得22232cos301321312CE AC AE AC AE =+-⋅=+-⨯⨯⨯=, 1CF CE ∴==,在BCF 中,2BC =,6BF =,1CF =,由余弦定理得2221461cos 22124CF BC BF FCB CF BC +-+-∠===-⋅⨯⨯.【2019年】1.【2019·全国Ⅰ卷】函数f (x )=2sin cos ++x xx x在[,]-ππ的图像大致为 A .B .C .D .【解析】由22sin()()sin ()()cos()()cos x x x xf x f x x x x x -+----===--+-+,得()f x 是奇函数,其图象关于原点对称,排除A .又22π1π42π2()1,π2π()2f ++==>2π(π)01πf =>-+,排除B ,C ,故选D .2.【2019·全国Ⅰ卷】关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论: ①f (x )是偶函数②f (x )在区间(2π,π)单调递增③f (x )在[,]-ππ有4个零点 ④f (x )的最大值为2其中所有正确结论的编号是 A .①②④ B .②④ C .①④D .①③【答案】C 【解析】()()()()sin sin sin sin ,f x x x x x f x f x -=-+-=+=∴为偶函数,故①正确. 当ππ2x <<时,()2sin f x x =,它在区间,2π⎛⎫π ⎪⎝⎭单调递减,故②错误. 当0πx ≤≤时,()2sin f x x =,它有两个零点:0,π;当π0x -≤<时,()()sin sin f x x x =--2sin x =-,它有一个零点:π-,故()f x 在[],-ππ有3个零点:0-π,,π,故③错误. 当[]()2,2x k k k *∈ππ+π∈N时,()2sin f x x =;当[]()2,22x k k k *∈π+ππ+π∈N 时,()sin sin 0f x x x =-=,又()f x 为偶函数,()f x ∴的最大值为2,故④正确. 综上所述,①④正确,故选C . 3.【2019·全国Ⅱ卷】下列函数中,以2π为周期且在区间(4π,2π)单调递增的是A .f (x )=|cos2x |B .f (x )=|sin2x |C .f (x )=cos|x |D .f (x )=sin|x |【解析】作出因为sin ||y x =的图象如下图1,知其不是周期函数,排除D ; 因为cos cos y x x ==,周期为2π,排除C ;作出cos2y x =图象如图2,由图象知,其周期为π2,在区间(4π,2π)单调递增,A 正确; 作出sin 2y x =的图象如图3,由图象知,其周期为π2,在区间(4π,2π)单调递减,排除B , 故选A .图1图2图34.【2019·全国Ⅱ卷】已知α∈(0,2π),2sin2α=cos2α+1,则sin α=A .15B 55C 33D 255【答案】B【解析】2sin 2cos21αα=+,24sin cos 2cos .0,,cos 02αααααπ⎛⎫∴⋅=∈∴> ⎪⎝⎭,sin 0,α>2sin cos αα∴=,又22sin cos 1αα+=,2215sin 1,sin 5αα∴==,又sin 0α>,5sin α∴=,故选B . 5.【2019·全国Ⅲ卷】设函数()f x =sin (5x ωπ+)(ω>0),已知()f x 在[]0,2π有且仅有5个零点,下述四个结论:①()f x 在(0,2π)有且仅有3个极大值点 ②()f x 在(0,2π)有且仅有2个极小值点③()f x 在(0,10π)单调递增 ④ω的取值范围是[1229510,)其中所有正确结论的编号是 A .①④ B .②③ C .①②③ D .①③④【答案】D【解析】①若()f x 在[0,2π]上有5个零点,可画出大致图象, 由图1可知,()f x 在(0,2π)有且仅有3个极大值点.故①正确;②由图1、2可知,()f x 在(0,2π)有且仅有2个或3个极小值点.故②错误;④当()f x =sin (5x ωπ+)=0时,5x ωπ+=k π(k ∈Z ),所以ππ5k x ω-=,因为()f x 在[0,2π]上有5个零点,所以当k =5时,π5π52πx ω-=≤,当k =6时,π6π52πx ω-=>,解得1229510ω≤<, 故④正确.③函数()f x =sin (5x ωπ+)的增区间为:πππ2π2π252k x k ω-+<+<+,732π2π1010k k x ωω⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<<.取k =0,当125ω=时,单调递增区间为71ππ248x -<<, 当2910ω=时,单调递增区间为73ππ2929x -<<,综上可得,()f x 在π0,10⎛⎫⎪⎝⎭单调递增.故③正确.所以结论正确的有①③④.故本题正确答案为D.6.【2019·天津卷】已知函数()sin()(0,0,||)f x A x A ωϕωϕ=+>><π是奇函数,将()y f x =的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为()g x .若()g x 的最小正周期为2π,且4g π⎛⎫= ⎪⎝⎭38f π⎛⎫= ⎪⎝⎭A .2- B. CD .2【答案】C【解析】∵()f x 为奇函数,∴(0)sin 0,=π,,0,f A k k k ϕϕ==∴∈∴=Z 0ϕ=;又12π()sin,2π,122g x A x T ωω=∴==∴2ω=,又π()4g =2A =,∴()2sin 2f x x =,3π()8f =故选C. 7.【2019·北京卷】函数f (x )=sin 22x 的最小正周期是__________. 【答案】π2【解析】函数()2sin 2f x x ==1cos 42x -,周期为π2. 8.【2019·全国Ⅱ卷】ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若π6,2,3b ac B ===,则ABC △的面积为_________.【答案】【解析】由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,所以2221(2)2262c c c c +-⨯⨯⨯=,即212c =,解得c c ==-,所以2a c ==11sin 22ABC S ac B ==⨯=△ 9.【2019·江苏卷】已知tan 2π3tan 4αα=-⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则πsin 24α⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值是 ▲ .【答案】10【解析】由()tan 1tan tan tan 2tan 1πtan 13tan 1tan 4αααααααα-===-++⎛⎫+ ⎪-⎝⎭,得23tan 5tan 20αα--=,解得tan 2α=,或1tan 3α=-. πππsin 2sin 2cos cos 2sin 444ααα⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭()2222222sin cos cos sin sin 2cos 2=22sin cos αααααααα⎛⎫+-=+ ⎪+⎝⎭ 2222tan 1tan =2tan 1ααα⎛⎫+- ⎪+⎝⎭, 当tan 2α=时,上式22222122==22110⎛⎫⨯+-⨯ ⎪+⎝⎭; 当1tan 3α=-时,上式=22112()1()2233[]=1210()13⨯-+--⨯-+. 综上,π2sin 2.410α⎛⎫+= ⎪⎝⎭ 10.【2019·浙江卷】在ABC △中,90ABC ∠=︒,4AB =,3BC =,点D 在线段AC 上,若45BDC ∠=︒,则BD =___________,cos ABD ∠=___________. 【答案】1225,7210【解析】如图,在ABD △中,由正弦定理有:sin sin AB BDADB BAC=∠∠,而3π4,4AB ADB =∠=, 225AC =AB +BC =,34sin ,cos 55BC AB BAC BAC AC AC ∠==∠==,所以1225BD =. ππ72cos cos()cos cos sin sin 4410ABD BDC BAC BAC BAC ∠=∠-∠=∠+∠=.【2018年】1.【2018·全国Ⅲ卷】若1sin 3α=,则cos2α=A .89B .79 C .79-D .89-【答案】B【解析】2217cos 212sin 12()39αα=-=-⨯=.故选B. 2.【2018·全国卷II 】若()cos sin f x x x =-在[],a a -是减函数,则a 的最大值是 A .π4 B .π2C .3π4D .π【答案】A【解析】因为()πcos sin 4f x x x x ⎛⎫=-=+ ⎪⎝⎭,所以由π02ππ2π()4k x k k +≤+≤+∈Z 得π3π2π2π()44k x k k -+≤≤+∈Z , 因此[]π3ππ3ππ,,,,,,044444a a a a a a a ⎡⎤-⊂-∴-<-≥-≤∴<≤⎢⎥⎣⎦,从而a 的最大值为π4,故选A.3.【2018·天津】将函数sin(2)5y x π=+的图象向右平移10π个单位长度,所得图象对应的函数 A .在区间35[,]44ππ上单调递增 B .在区间3[,]4ππ上单调递减 C .在区间53[,]42ππ上单调递增 D .在区间3[,2]2ππ上单调递减 【答案】A【解析】由函数图象平移变换的性质可知:将πsin 25y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向右平移π10个单位长度之后的解析式为ππsin 2sin2105y x x ⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦. 则函数的单调递增区间满足()ππ2π22π22k x k k -≤≤+∈Z ,即()ππππ44k x k k -≤≤+∈Z , 令1k =可得一个单调递增区间为3π5π,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 函数的单调递减区间满足:()π3π2π22π22k x k k +≤≤+∈Z ,即()π3πππ44k x k k +≤≤+∈Z , 令1k =可得一个单调递减区间为:5π7π,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 故选A.4.【2018·浙江卷】函数y =2xsin2x 的图象可能是A .B .C .D .【答案】D【解析】令()2sin2xf x x =,因为()()(),2sin22sin2xxx f x x x f x -∈-=-=-=-R ,所以()2sin2xf x x =为奇函数,排除选项A ,B ;因为π,π2x ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,()0f x <,所以排除选项C ,故选D. 5.【2018·全国Ⅱ】在ABC △中,5cos2C =1BC =,5AC =,则AB = A .42B 30CD .【答案】A【解析】因为223cos 2cos 121,255C C ⎛=-=⨯-=- ⎝⎭所以22232cos 125215325AB BC AC BC AC C AB ⎛⎫=+-⋅=+-⨯⨯⨯-== ⎪⎝⎭,则,故选A.6.【2018·全国Ⅲ】ABC △的内角A B C ,,的对边分别为a ,b ,c ,若ABC △的面积为2224a b c +-,则C =A .π2B .π3 C .π4D .π6【答案】C【解析】由题可知2221sin 24ABCa b c S ab C +-==△,所以2222sinC a b c ab +-=, 由余弦定理2222cos a b c ab C +-=,得sin cos C C =,因为()0,πC ∈,所以π4C =,故选C.7.【2018·浙江卷】在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =b =2,A =60°,则sinB =___________,c =___________.【答案】7,3【解析】由正弦定理得sinsin a A b B =,所以πsin sin 37B == 由余弦定理得22222cos ,742,3a b c bc A c c c =+-∴=+-∴=(负值舍去).8.【2018·全国Ⅰ】已知函数()2sin sin2f x x x =+,则()f x 的最小值是_____________.【答案】2-【解析】()()212cos 2cos 24cos 2cos 24cos 1cos 2f x x x x x x x ⎛⎫'=+=+-=+-⎪⎝⎭, 所以当1cos 2x <时函数单调递减,当1cos 2x >时函数单调递增,从而得到函数的递减区间为()5ππ2π,2π33k k k ⎡⎤--∈⎢⎥⎣⎦Z ,函数的递增区间为()ππ2π,2π33k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z ,所以当π2π,3x k k =-∈Z 时,函数()f x 取得最小值,此时sin 22x x =-=-,所以()min2f x ⎛=⨯= ⎝⎭2-. 9.【2018·北京卷】设函数f (x )=πcos()(0)6x ωω->,若π()()4f x f ≤对任意的实数x 都成立,则ω的最小值为__________. 【答案】23【解析】因为()π4f x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对任意的实数x 都成立,所以π4f ⎛⎫⎪⎝⎭取最大值, 所以()()ππ22π 8463k k k k -=∈∴=+∈Z Z ,ωω, 因为0>ω,所以当0k =时,ω取最小值为23.10.【2018·全国Ⅲ】函数()πcos 36f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在[]0π,的零点个数为________.【答案】3【解析】0πx ≤≤,ππ19π3666x ∴≤+≤,由题可知πππ3π336262x x +=+=,,或π5π362x +=,解得π4π,99x =,或7π9,故有3个零点. 11.【2018·江苏卷】已知函数()ππsin 2()22y x =+-<<ϕϕ的图象关于直线π3x =对称,则ϕ的值是________. 【答案】π6-【解析】由题意可得2sin π13⎛⎫+=± ⎪⎝⎭ϕ,所以2πππππ()326k k k +=+=-+∈Z ,ϕϕ,因为ππ22-<<ϕ,所以π0,.6k ==-ϕ 【2017年】1.【2017·全国Ⅰ】已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin (2x +2π3),则下面结论正确的是 A .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2B .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2C .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2D .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2 【答案】D【解析】因为12,C C 函数名不同,所以先将2C 利用诱导公式转化成与1C 相同的函数名,则22π2πππ:sin(2)cos(2)cos(2)3326C y x x x =+=+-=+,则由1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍变为cos 2y x =,再将曲线向左平移π12个单位长度得到2C ,故选D.2.【2017·全国Ⅲ】设函数()π(3cos )f x x =+,则下列结论错误的是A .()f x 的一个周期为2π-B .()y f x =的图象关于直线8π3x =对称 C .(π)f x +的一个零点为π6x =D .()f x 在(π2,π)单调递减 【答案】D【解析】函数()f x 的最小正周期为2π2π1T ==,则函数()f x 的周期为()2πT k k =∈Z ,取1k =-,可得函数()f x 的一个周期为2π-,选项A 正确; 函数()f x 图象的对称轴为()ππ3x k k +=∈Z ,即()ππ3x k k =-∈Z ,取3k =,可得y =f (x )的图象关于直线8π3x =对称,选项B 正确; ()πππcos πcos 33f x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+=++=-+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,函数()f x 的零点满足()πππ32x k k +=+∈Z ,即()ππ6x k k =+∈Z ,取0k =,可得(π)f x +的一个零点为π6x =,选项C 正确; 当π,π2x ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,π5π4π,363x ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,函数()f x 在该区间内不单调,选项D 错误.故选D.3.【2017·天津卷】设函数()2sin()f x x ωϕ=+,x ∈R ,其中0ω>,||ϕ<π.若5()28f π=,()08f 11π=,且()f x 的最小正周期大于2π,则 A .23ω=,12ϕπ= B .23ω=,12ϕ11π=- C .13ω=,24ϕ11π=-D .13ω=,24ϕ7π= 【答案】A【解析】由题意得125282118k k ωϕωϕππ⎧+=π+⎪⎪⎨π⎪+=π⎪⎩,其中12,k k ∈Z ,所以2142(2)33k k ω=--,又22T ωπ=>π,所以01ω<<,所以23ω=,11212k ϕ=π+π, 由ϕ<π得12ϕπ=,故选A . 4.【2017·山东卷】在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若ABC △为锐角三角形,且满足sin (12cos )2sin cos cos sin B C A C A C +=+,则下列等式成立的是 A .2a b = B .2b a = C .2A B = D .2B A =【答案】A【解析】由题意知sin()2sin cos 2sin cos cos sin A C B C A C A C ++=+, 所以2sin cos sin cos 2sin sin 2B C A C B A b a =⇒=⇒=, 故选A.5.【2017·浙江卷】已知△ABC ,AB =AC =4,BC =2. 点D 为AB 延长线上一点,BD =2,连结CD ,则△BDC 的面积是______,cos ∠BDC =_______.【答案】24【解析】取BC 中点E ,由题意:AE BC ⊥,△ABE 中,1cos 4BE ABC AB ∠==,∴1cos ,sin 4DBC DBC ∠=-∠==,∴1sin 2BCD S BD BC DBC =⨯⨯⨯∠=△. ∵2ABC BDC ∠=∠,∴21cos cos 22cos 14ABC BDC BDC ∠=∠=∠-=,解得cos BDC ∠=或cos BDC ∠=(舍去).综上可得,△BCD ,cos BDC ∠=.6.【2017·全国Ⅱ】函数()23sin 4f x x x =-(π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦)的最大值是 . 【答案】1【解析】化简三角函数的解析式:()222311cos cos cos 144f x x x x x x ⎛=-+-=-++=-+ ⎝⎭, 由自变量的范围:π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得:[]cos 0,1x ∈,当cos x =时,函数()f x 取得最大值1. 7.【2017·北京卷】在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若1sin 3α=,则cos()αβ-=___________. 【答案】79-【解析】因为α和β关于y 轴对称,所以π2π,k k αβ+=+∈Z ,那么1sin sin 3βα==,cos cos αβ=-=cos cos βα=-=), 所以()2227cos cos cos sin sin cos sin 2sin 19αβαβαβααα-=+=-+=-=-. 8.【2018·全国Ⅱ】已知sin cos 1αβ+=,cos sin 0αβ+=,则sin()αβ+=__________. 【答案】12-【解析】因为sin cos 1+=αβ,cos sin 0+=αβ,所以()()221sin cos 1,-+-=αα 所以11sin ,cos 22==αβ, 因此()22111111sin sin cos cos sin cos 1sin 1.224442+=+=⨯-=-+=-+=-αβαβαβαα9.【2017·江苏卷】若π1tan(),46α-=则tan α= ▲ .【答案】75【解析】11tan()tan7644tan tan[()]14451tan()tan 1446ααααππ+-+ππ=-+===ππ---.故答案为75. 【2016年】1. 【2016高考新课标1卷】已知函数()sin()(0),24f x x+x ππωϕωϕ=>≤=-,为()f x 的零点,4x π=为()y f x =图像的对称轴,且()f x 在51836ππ⎛⎫⎪⎝⎭,单调,则ω的最大值为( )(A )11 (B )9 (C )7 (D )5 【答案】B【解析】 因为π4x =-为()f x 的零点,π4x =为()y f x =图像的对称轴,所以ππ()444T kT --=+,即π41412π244k k T ω++==⋅,所以*41()k k ω=+∈N ,又因为()f x 在π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭单调,所以5πππ2π36181222T ω-=≤=,即12ω≤,则ω的最大值为9.故选B.2.【2016年高考四川理数】为了得到函数πsin(2)3y x =-的图象,只需把函数sin 2y x =的图象上所有的点( )(A )向左平行移动π3个单位长度 (B )向右平行移动π3个单位长度 (C )向左平行移动π6个单位长度 (D )向右平行移动π6个单位长度【答案】D【解析】由题意,为了得到函数sin(2)sin[2()]36y x x ππ=-=-,只需把函数sin 2y x =的图像上所有点向右移6π个单位,故选D. 3.【2016高考新课标3理数】在ABC △中,π4B ,BC 边上的高等于13BC ,则cos A ( )(A )31010 (B )1010 (C )1010 (D )31010【答案】C【解析】设BC 边上的高为AD ,则3BC AD =,所以225AC AD DC AD =+=,2AB AD =.由余弦定理,知22222225910cos 210225AB AC BC AD AD AD A AB AC AD AD +-+-===-⋅⨯⨯,故选C . 4.【2016高考新课标2理数】若3cos()45πα-=,则sin 2α=( ) (A )725 (B )15 (C )15- (D )725-【答案】D【解析】2237cos 22cos 12144525ππαα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=⋅-=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ,且cos 2cos 2sin 242ππααα⎡⎤⎛⎫⎡⎤-=-=⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣⎦,故选D.5.【2016高考新课标2理数】若将函数2sin 2y x =的图像向左平移12π个单位长度,则平移后图象的对称轴为( ) (A )()26k x k Z ππ=-∈ (B )()26k x k Z ππ=+∈(C )()212k x k Z ππ=-∈ (D )()212k x k Z ππ=+∈ 【答案】B【解析】由题意,将函数2sin 2y x =的图像向左平移12π个单位得2sin 2()2sin(2)126y x x ππ=+=+,则平移后函数的对称轴为2,62x k k Z πππ+=+∈,即,62k x k Z ππ=+∈,故选B. 6.【2016高考新课标3理数】若3tan 4α= ,则2cos 2sin 2αα+=( ) (A)6425 (B) 4825 (C) 1 (D)1625【答案】A 【解析】 由3tan 4α=,得34sin ,cos 55αα==或34sin ,cos 55αα=-=-,所以2161264cos 2sin 24252525αα+=+⨯=,故选A .7.【2016高考浙江理数】设函数2()sin sin f x x b x c =++,则()f x 的最小正周期( ) A .与b 有关,且与c 有关 B .与b 有关,但与c 无关 C .与b 无关,且与c 无关 D .与b 无关,但与c 有关 【答案】B 【解析】21cos 2cos 21()sin sin sin sin 222-=++=++=-+++x x f x x b x c b x c b x c ,其中当0=b 时,cos 21()22=-++x f x c ,此时周期是π;当0≠b 时,周期为2π,而c 不影响周期.故选B .8.【2016年高考北京理数】将函数sin(2)3y x π=-图象上的点(,)4P t π向左平移s (0s >)个单位长度得到点'P ,若'P 位于函数sin 2y x =的图象上,则( )A.12t =,s 的最小值为6πB.2t = ,s 的最小值为6πC.12t =,s 的最小值为3πD.2t =,s 的最小值为3π【答案】A【解析】由题意得,ππ1sin(2)432t =⨯-=,当s 最小时,'P 所对应的点为π1(,)122,此时min πππ4126s ==-,故选A. 9.【2016年高考四川理数】22cossin 88ππ-= . 【答案】22【解析】由二倍角公式得22cossin 88ππ-=2cos.42=π10.【2016高考新课标2理数】ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若4cos 5A =,5cos 13C =,1a =,则b = . 【答案】2113【解析】因为45cos ,cos 513A C ==,且,A C 为三角形的内角,所以312sin ,sin 513A C ==,63sin sin[π()]sin()sin cos cos sin 65B AC A C A C A C =-+=+=+=,又因为sin sin a b A B =,所以sin 21sin 13a B b A ==.11.【2016高考浙江理数】已知2cos 2x +sin 2x =Asin(ωx +φ)+b (A >0),则A =______,b =________.2 1【解析】22cos sin 22)14x x x π+++,所以2, 1.A b ==12.【2016高考新课标3理数】函数sin 3y x x =的图像可由函数sin 3y x x =的图像至少向右平移_____________个单位长度得到. 【答案】32π【解析】因为sin 32sin()3y x x x π=+=+,sin 32sin()3y x x x π==-=2sin[()]33x π2π+-,所以函数sin 3y x x =-的图像可由函数sin 3y x x =+的图像至少向右平移32π个单位长度得到.13.【2016高考山东理数】函数f (x )=x +cos x )cos x –sin x )的最小正周期是( ) (A )2π(B )π (C )23π(D )2π【答案】B【解析】()2sin 2cos 2sin 2663f x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⨯+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故最小正周期22T ππ==,故选B.14.【2016高考天津理数】在△ABC 中,若AB ,BC=3,120C ∠= ,则AC = ( ) (A )1(B )2(C )3(D )4【答案】A【解析】由余弦定理得213931AC AC AC =++⇒=,选A.15.【2016高考江苏卷】定义在区间[0,3]π上的函数sin 2y x =的图象与cos y x =的图象的交点个数是 ▲ . 【答案】7【解析】由1sin 2cos cos 0sin 2x x x x =⇒==或,因为[0,3]x π∈,所以3551317,,,,,,,2226666x πππππππ=共7个 16.【2016高考江苏卷】在锐角三角形ABC 中,若sin 2sin sin A B C =,则tan tan tan A B C 的最小值是 ▲ . 【答案】8.【解析】sin sin()2sin sin tan tan 2tan tan A B+C B C B C B C ==⇒+=,又tan tan tan tan tan 1B+CA=B C -,因此tan tan tan tan tan tan tan 2tan tan tan tan tan 8,A B C A B C A B C A B C =++=+≥≥即最小值为8.。

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2016年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(北京卷)本试卷共5页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第一部分(选择题共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.(1)已知集合A=B=,则(A)(B)(C)(D)(2)若x,y满足,则2x+y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,若输入的a值为1,则输出的k值为(A)1(B)2(C)3(D)4(4)设a,b是向量,则“I a I=I b I”是“I a+b I=Ia-b I”的(A)充分而不必要条件(B)必要而不充分条件(C)充分必要条件(D)既不充分也不必要条件(5)已知x,y R,且x y o,则(A)-(B)(C)(-0 (D)lnx+lny(6)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为(A)(B)(C)(D)1(7)将函数图像上的点P(,t)向左平移s(s﹥0)个单位长度得到点P′.若P′位于函数的图像上,则(A)t=,s的最小值为(B)t=,s的最小值为(C)t=,s的最小值为(D)t=,s的最小值为(8)袋中装有偶数个球,其中红球、黑球各占一半.甲、乙、丙是三个空盒.每次从袋中任意取出两个球,将其中一个球放入甲盒,如果这个球是红球,就将另一个球放入乙盒,否则就放入丙盒.重复上述过程,直到袋中所有球都被放入盒中,则(A)乙盒中黑球不多于丙盒中黑球(B)乙盒中红球与丙盒中黑球一样多(C)乙盒中红球不多于丙盒中红球(D)乙盒中黑球与丙盒中红球一样多第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分. (9)设a R ,若复数(1+i )(a+i )在复平面内对应的点位于实轴上,则a=_______________。

(10)在的展开式中,的系数为__________________.(用数字作答)(11)在极坐标系中,直线与圆交于A ,B 两点,则 =____________________. (12)已知为等差数列,为其前n 项和,若,,则.(13)双曲线 的渐近线为正方形OABC 的边OA ,OC 所在的直线,点B 为该双曲线的焦点。

若正方形OABC 的边长为2,则a=_______________.(14)设函数①若a=0,则f(x)的最大值为____________________;②若f(x)无最大值,则实数a 的取值范围是_________________。

三、解答题(共6小题,共80分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程) (15)(本小题13分) 在∆ABC 中,3332a c b ac +=+ (I )求B ∠ 的大小(II )求2cos cos A C + 的最大值(16)(本小题13分)A 、B 、C 三个班共有100名学生,为调查他们的体育锻炼情况,通A 班 6 6.5 7 7.5 8B 班 6 7 8 9 10 11 12C 班3 4.5 6 7.5 9 10.5 12 13.5(I ) 试估计C 班的学生人数;(II ) 从A 班和C 班抽出的学生中,各随机选取一人,A 班选出的人记为甲,C 班选出的人记为乙,假设所有学生的锻炼时间相对独立,求该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长的概率;(III )再从A 、B 、C 三个班中各随机抽取一名学生,他们该周的锻炼时间分别是7,9,8.25(单位:小时),这3个新数据与表格中的数据构成的新样本的平均数记 ,表格中数据的平均数记为,试判断和的大小,(结论不要求证明)(17)(本小题14分) 如图,在四棱锥P-ABCD 中,平面PAD ⊥ 平面ABCD ,PA ⊥PD ,PA=PD,AB ⊥AD,AB=1,AD=2,AC=CD=5 ,(I )求证:PD ⊥平面PAB;(II )求直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值;(II I )在棱PA 上是否存在点M ,使得BMll 平面PCD?若存在,求AMAP的值;若不存在,说明理由。

(18)(本小题13分)设函数f(x)=xe a x e - +bx ,曲线y=f(x)d hko (2,f(2))处的切线方程为y=(e-1)x+4, (I )求a,b 的值;(I I) 求f(x)的单调区间。

(19)(本小题14分)已知椭圆C :22221X y a b+= (a>b>03 ,A (a,0),B(0,b),O (0,0),△OAB 的面积为1.(I )求椭圆C 的方程;(I I)设P 的椭圆C 上一点,直线PA 与Y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N 。

求证:lANl g lBMl 为定值。

(20)(本小题13分) 设数列A :1a ,2a ,…N a (N ≥2)。

如果对小于n(2≤n ≤N)的每个正整数k 都有k a <n a ,则称n 是数列A 的一个“G 时刻”。

记“G (A )是数列A 的所有“G 时刻”组成的集合。

(I )对数列A :-2,2,-1,1,3,写出G (A )的所有元素; (I I)证明:若数列A 中存在n a 使得n a >1a ,则G (A )≠ ∅ ;(I I I )证明:若数列A 满足n a -1n a - ≤1(n=2,3, …,N ),则G (A )的元素个数不小于N a -1a 。

2016年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(北京卷)参考答案一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)(1)C (2)C (3)B (4)D (5)C (6)A (7)A (8)B 二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分) (9)1- (10)60 (11)2 (12)6(13)2 (14)2 )1,(--∞ 三、解答题(共6小题,共80分) (15)(共13分)解:(Ⅰ)由余弦定理及题设得22222cos 222==-+=ac ac ac b c a B .又因为π<∠<B 0,所以4π=∠B .(Ⅱ)由(Ⅰ)知43π=∠+∠C A . )43cos(cos 2cos cos 2A A C A -+=+π)4cos(sin 22cos 22sin 22cos 22cos 2π-=+=+-=A A A A A A , 因为430π<∠<A ,所以当4π=∠A 时,C A cos cos 2+取得最大值1. (16)(共13分)解:(Ⅰ)由题意知,抽出的20名学生中,来自C 班的学生有8名.根据分层抽样方法,C 班的学生人数估计为40208100=⨯. (Ⅱ)设事件i A 为“甲是现有样本中A 班的第i 个人”,5,,2,1⋅⋅⋅=i , 事件j C 为“乙是现有样本中C 班的第j 个人”,8,,2,1⋅⋅⋅=j ,由题意可知,51)(=i A P ,5,,2,1⋅⋅⋅=i ;81)(=j C P ,8,,2,1⋅⋅⋅=j . 4018151)()()(=⨯=j i j i C P A P C A P ,5,,2,1⋅⋅⋅=i ,8,,2,1⋅⋅⋅=j . 设事件E 为“该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长”.由题意知,Y Y Y Y Y Y Y Y 3323133222122111C A C A C A C A C A C A C A C A E = 45352515342414C A C A C A C A C A C A C A Y Y Y Y Y Y因此)()()()()()()()()(3323133222122111C A P C A P C A P C A P C A P C A P C A P C A P E P +++++++=8340115)()()()()()()(45352515342414=⨯=+++++++C A P C A P C A P C A P C A P C A P C A P (Ⅲ)01μμ<. (17)(共14分)解:(Ⅰ)因为平面⊥PAD 平面ABCD ,AD AB ⊥, 所以⊥AB 平面PAD . 所以PD AB ⊥. 又因为PD PA ⊥, 所以⊥PD 平面PAB .(Ⅱ)取AD 的中点O ,连结CO PO ,.因为PD PA =,所以AD PO ⊥.又因为⊂PO 平面PAD ,平面⊥PAD 平面ABCD , 所以⊥PO 平面ABCD .因为⊂CO 平面ABCD ,所以⊥PO CO . 因为CD AC =,所以AD CO ⊥.如图建立空间直角坐标系xyz O -.由题意得,)1,0,0(),0,1,0(),0,0,2(),0,1,1(),0,1,0(P D C B A -.设平面PCD 的法向量为),,(z y x =,则⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅,0,0即⎩⎨⎧=-=--,02,0z x z y 令2=z ,则2,1-==y x . 所以)2,2,1(-=.又)1,1,1(-=PB,所以33,cos -=<. 所以直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值为33.(Ⅲ)设M 是棱PA 上一点,则存在]1,0[∈λ使得AP AM λ=. 因此点),,1(),,1,0(λλλλ--=-BM M .因为⊄BM 平面PCD ,所以∥BM 平面PCD 当且仅当0=⋅n BM , 即0)2,2,1(),,1(=-⋅--λλ,解得41=λ. 所以在棱PA 上存在点M 使得∥BM 平面PCD ,此时41=AP AM . (18)(共13分) 解:(Ⅰ)因为bx xex f xa +=-)(,所以b e x x f x a +-='-)1()(.依题设,⎩⎨⎧-='+=,1)2(,22)2(e f e f 即⎩⎨⎧-=+-+=+--,1,222222e b e e b e a a 解得e b a ==,2.(Ⅱ)由(Ⅰ)知ex xe x f x+=-2)(.由)1()(12--+-='x xe x ex f 即02>-x e 知,)(x f '与11-+-x e x 同号.令11)(-+-=x e x x g ,则11)(-+-='x ex g .所以,当)1,(-∞∈x 时,0)(<'x g ,)(x g 在区间)1,(-∞上单调递减; 当),1(+∞∈x 时,0)(>'x g ,)(x g 在区间),1(+∞上单调递增. 故1)1(=g 是)(x g 在区间),(+∞-∞上的最小值, 从而),(,0)(+∞-∞∈>x x g .综上可知,0)(>'x f ,),(+∞-∞∈x ,故)(x f 的单调递增区间为),(+∞-∞. (19)(共14分)解:(Ⅰ)由题意得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+===,,121,23222c b a ab a c 解得1,2==b a . 所以椭圆C 的方程为1422=+y x . (Ⅱ)由(Ⅰ)知,)1,0(),0,2(B A ,设),(00y x P ,则442020=+y x .当00≠x 时,直线PA 的方程为)2(200--=x x y y . 令0=x ,得2200--=x y y M .从而221100-+=-=x y y BM M . 直线PB 的方程为110+-=x x y y . 令0=y ,得100--=y x x N .从而12200-+=-=y x x AN N . 所以221120000-+⋅-+=⋅x y y x BM AN 228844224844400000000000000002020+--+--=+--+--++=y x y x y x y x y x y x y x y x y x4=.当00=x 时,10-=y ,,2,2==AN BM 所以4=⋅BM AN . 综上,BM AN ⋅为定值. (20)(共13分)解:(Ⅰ))(A G 的元素为2和5.(Ⅱ)因为存在n a 使得1a a n >,所以{}∅≠>≤≤∈*1,2a a N i N i i .记{}1,2min a a N i N i m i >≤≤∈=*, 则2≥m ,且对任意正整数m k a a a m k <≤<1,. 因此)(A G m ∈,从而∅≠)(A G . (Ⅲ)当1a a N ≤时,结论成立. 以下设1a a N >. 由(Ⅱ)知∅≠)(A G .设{}p p n n n n n n A G <⋅⋅⋅<<⋅⋅⋅=2121,,,,)(,记10=n . 则p n n n n a a a a <⋅⋅⋅<<<210.对p i ,,1,0⋅⋅⋅=,记{}i n k i i a a N k n N k G >≤<∈=*,.如果∅≠i G ,取i i G m min =,则对任何i i m n k i a a a m k <≤<≤,1. 从而)(A G m i ∈且1+=i i n m .又因为p n 是)(A G 中的最大元素,所以∅=p G . 从而对任意n k n p ≤≤,p n k a a ≤,特别地,p n N a a ≤. 对i i n n a a p i ≤-⋅⋅⋅=-+11,1,,1,0.因此1)(111111+≤-+=--++++i i i i i n n n n n a a a a a . 所以p a aa a a a i ip n pi n n N ≤-=-≤--∑=)(1111.因此)(A G 的元素个数p 不小于1a a N -.。

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