江西省宜春市高安市四校(二中、丰城中学、樟树中学)2017-2018学年高考数学一模试卷(文科) Word版含解析
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2017-2018学年江西省宜春市高安市四校(二中、中学、丰城中学、樟树中学)高考数学一模试卷(文科)
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.集合M={1,2},N={3,4,5},P={x|x=a+b,a∈M,b∈N},则集合P的元素个数为() A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
2.已知复数z1=2+ai(a∈R),z2=1﹣2i,若为纯虚数,则|z1|=()
A. B. C. 2 D.
3.“m=﹣1”是“直线mx+(2m﹣1)y+1=0,和直线3x+my+9=0垂直”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
4.在边长为1的正方形ABCD内任取一点P,则P到点A和C的距离都小于1的概率为()
A. B. C. D.
5.若执行如图所示的程序框图,输出S的值为3,则判断框中应填入的条件是()
A. k<6? B. k<7? C. k<8? D. k<9?
6.把函数图象上各点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再将图象向右平移个单位,那么所得图象的一条对称轴方程为()
A. B. C. D.
7.直线x+y+=0截圆x2+y2=4所得劣弧所对圆心角为()
A. B. C. D.
8.已知实数x,y满足不等式组,若目标函数z=y﹣ax取得最小值时的唯
一最优解是(1,3),则实数a的取值范围为()
A.(﹣∞,﹣1) B.(0,1) C. [1,+∞) D.(1,+∞)
9.已知如图是一个空间几何体的三视图,则该几何体的外接球的体积为()
A. 6π B. C. 3π D.
10.已知椭圆C1:+=1(a1>b1>0)与双曲线C2:﹣=1(a2>0,b2>0)有
相同的焦点F1,F2,点P是两曲线的一个公共点,a1,a2又分别是两曲线的离心率,若PF1⊥PF2,则4e12+e22的最小值为()
A. B. 4 C. D. 9
11.已知函数y=f(x)是定义域为R的偶函数.当x≥0时,
若关于x的方程[f(x)]2+af(x)+b=0,a,b∈R有且仅有6个不同实数根,则实数a的取值范围是()
A. B.
C. D.(﹣3,﹣1)
12.设定义在D上的函数y=h(x)在点P(x0,h(x0))处的切线方程为l:y=g(x),当x ≠x0时,若>0在D内恒成立,则称P为函数y=h(x)的“类对称点”,则f(x)=x2﹣6x+4lnx的“类对称点”的横坐标是()
A. 1 B. C. e D.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.在△ABC中,若(a2+c2﹣b2)•tanB=•ac,则角B= .
14.已知是单位向量,.若向量满足|的取值范围是.
15.数列{a n}中相邻两项a n与a n+1是方程x2+3nx+b n=0的两根,已知a10=﹣13,则b21等于.
16.已知函数f(x)是定义在[﹣4,+∞)上的单调增函数,且对于一切实数x,不等式f (cosx﹣b2)≥f(sin2x﹣b﹣3)恒成立,则实数b的取值范围是.
三、解答题:本大题共六个大题,满分60分;解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.已知某学校高一、高二、高三年级分别有16、12、8个班.现采用分层抽样的方法从高一、高二、高三三个年级中抽取9个班进行调查,
(1)求从高一、高二、高三年级分别抽取的班级个数;
(2)若从抽取的高二、高三年级各个班中再随机抽取2个进行调查,求抽取的2个班中至少有1个来自高三年级的概率
(3)已知高二年级的A班和高三年级的B班在所抽取的9个班中,现再从这9个班中按高一、高二、高三每年级各抽取一个班进行调查,求高二年级的A班和高三年级的B班都被抽取的概率.
18.已知单调递增的等比数列{a n}满足:a2+a3+a4=28,且a3+2是a2,a4的等差中项.(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)记数列{a n}前n项的和为S n,若数列{b n}满足b n=a n log2(S n+2),试求数列{b n}前n项的和T n.
19.如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1的所有棱长都是2,又AA1⊥平面ABC,D,E分别是AC,CC1的中点.
(1)求证:AE⊥平面A1BD;
(2)求点B1到平面A1BD的距离.
20.已知方向向量为=(1,)的直线l过点(0,﹣2)和椭圆C:+=1(a>b
>0)的右焦点,且椭圆的离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过点P(﹣8,0)的直线与椭圆相交于不同两点A、B,F为椭圆C的左焦点,求三角形ABF面积的最大值.
21.已知函数f(x)=+tx﹣1.
(Ⅰ)若f(x)在(0,2)上无极值,求t的值;
(Ⅱ)若存在x0∈(0,2),使得f(x0)是f(x)在[0,2]上的最大值,求t的取值范围;(Ⅲ)当t>0时,若f(x)≤xe x﹣1(e为自然对数的底数)对任意x∈[0,+∞)恒成立,求t的取值范围.
选做题(在22、23、24三题中任选一题作答)【选修4-1:几何证明选讲】
22.选修4﹣1:几何证明选讲
如图所示,已知PA与⊙O相切,A为切点,过点P的割线交圆于B、C两点,弦CD∥AP,AD、BC相交于点E,F为CE上一点,且DE2=EF•EC.
(1)求证:CE•EB=EF•EP;
(2)若CE:BE=3:2,DE=3,EF=2,求PA的长.
【选修4-4:坐标系与参数方程】
23.在极坐标系中,已知圆C的圆心,半径r=.
(Ⅰ)求圆C的极坐标方程;
(Ⅱ)若,直线l的参数方程为(t为参数),直线l交圆C 于A、B 两点,求弦长|AB|的取值范围.
【选修4-5:不等式选讲】
24.已知函数f(x)=|x﹣a|﹣1,其中a>1.
(Ⅰ)当a=2时,求不等式f(x)≥4﹣|x﹣4|的解集;
(Ⅱ)已知关于x的不等式|f(2x+a)﹣2f(x)|≤1的解集为,求a的值.
2015年江西省宜春市高安市四校(二中、中学、丰城中学、樟树中学)高考数学一模试卷(文科)
参考答案与试题解析
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.集合M={1,2},N={3,4,5},P={x|x=a+b,a∈M,b∈N},则集合P的元素个数为() A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
考点:元素与集合关系的判断.
专题:集合.
分析:根据集合元素之间的关系,分别讨论a,b的取值即可得到结论.
解答:解:∵M={1,2},N={3,4,5},a∈M,b∈N
∴a=1或2,b=3或4或5,
当a=1时,x=a+b=4或5或6,
当a=2时,x=a+b=5或6或7,
即P={4,5,6,7},
故选:B.
点评:本题主要考查集合元素个数的判断,比较基础.
2.已知复数z1=2+ai(a∈R),z2=1﹣2i,若为纯虚数,则|z1|=()
A. B. C. 2 D.
考点:复数代数形式的乘除运算;复数求模.
专题:数系的扩充和复数.
分析:直接利用复数代数形式的乘除运算化简,然后利用复数模的计算公式得答案.
解答:解:∵z1=2+ai(a∈R),z2=1﹣2i,
∴,
由为纯虚数,则,解得a=1,
则z1=2+i,
∴|z1|=.
故选:D.
点评:本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数模的求法,是基础题.
3.“m=﹣1”是“直线mx+(2m﹣1)y+1=0,和直线3x+my+9=0垂直”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
考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.
专题:简易逻辑.
分析:根据直线垂直的条件以及充分条件和必要条件的定义即可得到结论.
解答:解:若直线mx+(2m﹣1)y+1=0,和直线3x+my+9=0垂直,则3m+m(2m﹣1)=0,即2m(m+1)=0,
解得m=0或m=﹣1,
则“m=﹣1”是“直线mx+(2m﹣1)y+1=0,和直线3x+my+9=0垂直”的充分不必要条件,故选:A
点评:本题主要考查充分条件和必要条件的判断,根据直线垂直的条件求出m是解决本题的关键.
4.在边长为1的正方形ABCD内任取一点P,则P到点A和C的距离都小于1的概率为()
A. B. C. D.
考点:几何概型.
专题:概率与统计.
分析:根据已知条件,求出满足条件的正方形ABCD的面积,及动点P到定点A的距离|PA|<1对应平面区域的面积,代入几何概型计算公式,即可求出答案.
解答:解:满足条件的正方形ABCD,
其中满足动点P到点A和C的距离都小于1的平面区域如图中阴影所示:
则正方形的面积S正方形=1
阴影部分的面积S阴影=2()
故动点P到定点A的距离|PA|<1的概率P==;
故选D.
点评:本题考查的知识点是几何概型,几何概型的概率估算公式中的“几何度量”,可以为线段长度、面积、体积等,而且这个“几何度量”只与“大小”有关,而与形状和位置无关.解
决的步骤均为:求出满足条件A的基本事件对应的“几何度量”N(A),再求出总的基本事件对应的“几何度量”N,最后根据公式解答.
5.若执行如图所示的程序框图,输出S的值为3,则判断框中应填入的条件是()
A. k<6? B. k<7? C. k<8? D. k<9?
考点:循环结构.
专题:算法和程序框图.
分析:根据程序框图,写出运行结果,根据程序输出的结果是S=3,可得判断框内应填入的条件.
解答:解:根据程序框图,运行结果如下:
S k
第一次循环 log23 3
第二次循环 log23•log34 4
第三次循环 log23•log34•log45 5
第四次循环 log23•log34•log45•log56 6
第五次循环 log23•log34•log45•log56•log67 7
第六次循环 log23•log34•log45•log56•log67•log78=log28=3 8
故如果输出S=3,那么只能进行六次循环,故判断框内应填入的条件是k<8.
故选:C.
点评:本题考查程序框图,尤其考查循环结构,对循环体每次循环需要进行分析并找出内在规律,属于基础题.
6.把函数图象上各点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再将图象向右平移个单位,那么所得图象的一条对称轴方程为()
A. B. C. D.
考点:正弦函数的对称性.
专题:三角函数的图像与性质.
分析:先对函数进行图象变换,再根据正弦函数对称轴的求法,即令ω
x+φ=即可得到答案.
解答:解:图象上各点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得到
函数;
再将图象向右平移个单位,得函数,根据
对称轴处一定取得最大值或最小值可知是其图象的一条对称轴方程.
故选A.
点评:本小题综合考查三角函数的图象变换和性质.图象变换是考生很容易搞错的问题,值得重视.一般地,y=Asin(ωx+φ)的图象有无数条对称轴,它在这些对称轴上一定取得最大值或最小值.
7.直线x+y+=0截圆x2+y2=4所得劣弧所对圆心角为()
A. B. C. D.
考点:直线与圆相交的性质.
专题:计算题;直线与圆.
分析:先解劣弧所对圆心角的一半,就是利用弦心距和半径之比求之.
解答:解:设劣弧所对圆心角的一半为α,则
因为圆到直线的距离为:=1,半径是2,
所以cosα=0.5,∴α=60°,劣弧所对圆心角为120°.
故选C.
点评:直线与圆的关系中,弦心距、半径、弦长的关系,是高考考点,本题是基础题.8.已知实数x,y满足不等式组,若目标函数z=y﹣ax取得最小值时的唯
一最优解是(1,3),则实数a的取值范围为()
A.(﹣∞,﹣1) B.(0,1) C. [1,+∞) D.(1,+∞)
考点:简单线性规划.
专题:不等式的解法及应用.
分析:作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用目标函数z=y﹣ax 取得最小值时的唯一最优解是(1,3),得到直线y=ax+z斜率的变化,从而求出a的取值范围.
解答:解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分ABC).
由z=y﹣ax得y=ax+z,即直线的截距最大,z也最大.
平移直线y=ax+z,要使目标函数z=y﹣ax取得最小值时的唯一最优解是(1,3),
即直线y=ax+z经过点A(1,3)时,截距最小,
由图象可知当阴影部分必须在直线y=ax+z的右上方,
此时只要满足直线y=ax+z的斜率a小直线AB的斜率即可,
直线AB方程为x+y﹣4=0,即y=﹣x+4,直线的斜率为﹣1,
∴a<﹣1.
故a的取值范围是(﹣∞,﹣1)
故选:A.
点评:本题主要考查线性规划的应用,利用目标函数的几何意义,结合数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法.根据目标函数在A(1,3)取得最小值,得到直线斜率的关系是解决本题的关键.
9.已知如图是一个空间几何体的三视图,则该几何体的外接球的体积为()
A. 6π B. C. 3π D.
考点:由三视图求面积、体积.
专题:计算题;空间位置关系与距离.
分析:由三视图判断出几何体是直三棱锥,且底面是等腰直角三角形,求出对应的高和底面的边长,根据它的外接球是对应直三棱锥的外接球,由外接球的结构特征,求出它的半径,代入体积公式进行求解.
解答:解:由三视图知该几何体是直三棱锥,且底面是等腰直角三角形,如图所示
直三棱锥的高是,底面的直角边长为,斜边为2,
则直三棱锥的外接球是对应直三棱柱的外接球,
设几何体外接球的半径为R,因底面是等腰直角三角形,则底面外接圆的半径为1,
∴R2=1+=,故外接球的体积是πR3=π,
故选B.
点评:本题考查球的体积的求法,几何体的三视图与直观图的应用,考查空间想象能力,计算能力.
10.已知椭圆C1:+=1(a1>b1>0)与双曲线C2:﹣=1(a2>0,b2>0)有
相同的焦点F1,F2,点P是两曲线的一个公共点,a1,a2又分别是两曲线的离心率,若PF1⊥PF2,则4e12+e22的最小值为()
A. B. 4 C. D. 9
考点:双曲线的简单性质;椭圆的简单性质.
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题.
分析:由题意设焦距为2c,椭圆长轴长为2a1,双曲线实轴为2a2,令P在双曲线的右支上,由已知条件结合双曲线和椭圆的定义推志出,由此能求出4e12+e22的最小值.
解答:解:由题意设焦距为2c,椭圆长轴长为2a1,双曲线实轴为2a2,
令P在双曲线的右支上,
由双曲线的定义|PF1|﹣|PF2|=2a2,①
由椭圆定义|PF1|+|PF2|=2a1,②
又∵PF1⊥PF2,
∴=4c2,③
①2+②2,得=,④
将④代入③,得,
∴4e12+==+
=
≥=.
故选:C.
点评:本题考查4e12+e22的最小值的求法,是中档题,解题时要熟练掌握双曲线、椭圆的定义,注意均值定理的合理运用.
11.已知函数y=f(x)是定义域为R的偶函数.当x≥0时,
若关于x的方程[f(x)]2+af(x)+b=0,a,b∈R有且仅有6个不同实数根,则实数a的取值范围是()
A. B.
C. D.(﹣3,﹣1)
考点:函数奇偶性的性质.
专题:计算题;函数的性质及应用;不等式的解法及应用.
分析:作出f(x)在y轴右边的图象,从而由题意可得x2+ax+b=0的两根分别为x1=,1<x2<或0<x1≤1,1<x2<,再由两根之和,结合不等式的性质,从而求解.
解答:解:作出的图象如右,
又∵函数y=f(x)是定义域为R的偶函数,
且关于x的方程[f(x)]2+af(x)+b=0,a,b∈R
有且仅有6个不同实数根,
∴x2+ax+b=0的两根分别为x1=,1<x2<或0<x1≤1,1<x2<;
由韦达定理可得,x1+x2=﹣a;
若x1=,1<x2<,
则<﹣a<3,
即﹣3<a<﹣;
若0<x1≤1,1<x2<;
则1<﹣a<,
即﹣<a<﹣1;
综上可得,﹣3<a<﹣或﹣<a<﹣1.
故选C.
点评:本题考查了函数的零点与方程的根的联系,属于中档题.
12.设定义在D上的函数y=h(x)在点P(x0,h(x0))处的切线方程为l:y=g(x),当x ≠x0时,若>0在D内恒成立,则称P为函数y=h(x)的“类对称点”,则f(x)=x2﹣6x+4lnx的“类对称点”的横坐标是()
A. 1 B. C. e D.
考点:利用导数研究曲线上某点切线方程.
专题:计算题;新定义;导数的概念及应用;导数的综合应用.
分析:函数y=H(x)在其图象上一点P(x0,f(x0))处的切线方程为y=g(x)=(2x0+
﹣6)(x﹣x0)+x02﹣6x0+4lnx0.由此能推导出y=h(x)存在“类对称点”,是一个“类对称点”的横坐标.
解答:解:函数y=h(x)在其图象上一点P(x0,h(x0))处的切线方程为:
y=g(x)=(2x0+﹣6)(x﹣x0)+x02﹣6x0+4lnx0,
设m(x)=h(x)﹣g(x)=x2﹣6x+4lnx﹣(2x0+﹣6)(x﹣x0)﹣x02+6x0﹣4lnx0,
则m(x0)=0.
m′(x)=2x+﹣6﹣(2x0+﹣6)=2(x﹣x0)(1﹣)=(x﹣x0)(x﹣)
若x0<,m(x)在(x0,)上单调递减,
∴当x∈(x0,)时,m(x)<m(x0)=0,此时<0;
若x0,φ(x)在(,x0)上单调递减,
∴当x∈(,x0)时,m(x)>m(x0)=0,此时<0;
∴y=h(x)在(0,)∪(,+∞)上不存在“类对称点”.
若x0=,(x﹣)2>0,
∴m(x)在(0,+∞)上是增函数,
当x>x0时,m(x)>m(x0)=0,
当x<x0时,m(x)<m(x0)=0,故>0.
即此时点P是y=f(x)的“类对称点”
综上,y=h(x)存在“类对称点”,是一个“类对称点”的横坐标.
故选B.
点评:本题考查函数的单调增区间的求法,探索满足函数在一定零点下的参数的求法,探索函数是否存在“类对称点”.解题时要认真审题,注意分类讨论思想和等价转化思想的合理运用,此题是难题.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.在△ABC中,若(a2+c2﹣b2)•tanB=•ac,则角B= 60°或120°.
考点:余弦定理.
专题:解三角形.
分析:已知等式变形后,利用余弦定理化简,再利用同角三角函数间基本关系求出sinB 的值,即可确定出B度数.
解答:解:由余弦定理得:cosB=,即a2+c2﹣b2=2accosB,
代入已知等式得:2accosB•tanB=•ac,即sinB=,
∵B为三角形内角,
∴B=60°或120°,
故答案为:60°或120°
点评:此题考查了余弦定理,同角三角函数间的基本关系,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.
14.已知是单位向量,.若向量满足|的取值范围是[2﹣,2+] .
考点:平面向量数量积的运算.
专题:平面向量及应用.
分析:由是单位向量,.可设=(1,0),=(0,1),=(x,y).由向量满足||=2可得(x﹣1)2+(y﹣1)2=4.其圆心C(1,1),半径r=2.利用|OC|﹣r≤||=≤|OC|+r即可得出.
解答:解:由是单位向量,.
设=(1,0),=(0,1),=(x,y).
因为向量满足||=2可得(x﹣1)2+(y﹣1)2=4.其圆心C(1,1),半径r=2.
因为|OC|﹣r≤||=≤|OC|+r
∴|OC|=.
∴2﹣≤||=≤2+.
∴||的取值范围是[2﹣,2+].
故答案为:[2﹣,2+]
点评:本题考查了向量的垂直与数量积的关系、数量积的运算性质、点与圆上的点的距离大小关系,考查了推理能力和计算能力,属于中档题.
15.数列{a n}中相邻两项a n与a n+1是方程x2+3nx+b n=0的两根,已知a10=﹣13,则b21等于992 .
考点:数列递推式.
专题:等差数列与等比数列.
分析:由于a n与a n+1是方程x2+3nx+b n=0的两根,可得a n+a n+1=﹣3n,a n•a n+1=b n.由a n+a n+1=﹣3n,a n+1+a n+2=﹣3(n+1),可得a n+2﹣a n=﹣3,可得n为奇数、偶数时分别成等差数列,由a10=﹣13,可得a22,进而得到a21.
解答:解:∵a n与a n+1是方程x2+3nx+b n=0的两根,
∴a n+a n+1=﹣3n,a n•a n+1=b n.
由a n+a n+1=﹣3n,a n+1+a n+2=﹣3(n+1),
∴a n+2﹣a n=﹣3,
可得n为奇数、偶数时分别成等差数列,
由a10=﹣13,
∴a22=﹣13+6×(﹣3)=﹣31,
∴a21=﹣3×21﹣(﹣31)=﹣32,
∴b21=a21•a22=﹣31×(﹣32)=992.
故答案为:992.
点评:本题考查了等差数列的通项公式、一元二次方程的根与系数的关系、递推式的应用,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
16.已知函数f(x)是定义在[﹣4,+∞)上的单调增函数,且对于一切实数x,不等式f
(cosx﹣b2)≥f(sin2x﹣b﹣3)恒成立,则实数b的取值范围是.
考点:函数单调性的性质.
专题:计算题;函数的性质及应用.
分析:根据函数f(x)是定义在[﹣4,+∞)上的单调增函数,且对于一切实数x,不等式f(cosx﹣b2)≥f(sin2x﹣b﹣3)恒成立,可得cosx﹣b2≥sin2x﹣b﹣3≥﹣4,即cosx﹣sin2x≥b2﹣b﹣3且sin2x≥b﹣1,从而可求实数b的取值范围.
解答:解:∵函数f(x)是定义在[﹣4,+∞)上的单调增函数,且对于一切实数x,不等式f(cosx﹣b2)≥f(sin2x﹣b﹣3)恒成立,
∴cosx﹣b2≥sin2x﹣b﹣3≥﹣4,
∴cosx﹣sin2x≥b2﹣b﹣3且sin2x≥b﹣1,
∵cosx﹣sin2x=(cosx+)2﹣∈[﹣,1],sin2x∈[0,1],
∴b2﹣b﹣3≤﹣且b﹣1≤0,
∴实数b的取值范围是.
故答案为:.
点评:本题考查函数单调性的性质,考查解不等式,转化为cosx﹣b2≥sin2x﹣b﹣3≥﹣4是关键.
三、解答题:本大题共六个大题,满分60分;解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.已知某学校高一、高二、高三年级分别有16、12、8个班.现采用分层抽样的方法从高一、高二、高三三个年级中抽取9个班进行调查,
(1)求从高一、高二、高三年级分别抽取的班级个数;
(2)若从抽取的高二、高三年级各个班中再随机抽取2个进行调查,求抽取的2个班中至少有1个来自高三年级的概率
(3)已知高二年级的A班和高三年级的B班在所抽取的9个班中,现再从这9个班中按高一、高二、高三每年级各抽取一个班进行调查,求高二年级的A班和高三年级的B班都被抽取的概率.
考点:列举法计算基本事件数及事件发生的概率;分层抽样方法.
专题:概率与统计.
分析:(1)由题意知总体个数是16+12+8,要抽取的个数是9,做出每个个体被抽到的概率,分别用三个年级的数目乘以概率,得到每一个年级要抽取的班数.
(2)从高二年级的3个班,高三年级的2个班,不妨分别记为 1,2,3,4,5,5个班中随机抽取2个班的基本事件为10个,找到满足条件的基本事件有7个,根据概率公式计算即可
(3)从这9个班中按高一、高二、高三每年级各抽取一个班进行调查共有4×3×2=24种,其中高二年级的A班和高三年级的B班都被抽取的有4×1×1=4种,根据概率公式计算即可解答:解:(1)由题意知总体个数是16+12+8,要抽取的个数是9,
×9=4,×9=3,×9=2,
故应从高一年级抽取4个班;高二年级抽取3个班,高三年级抽取2个班
(2)由(1)知,从高二年级的3个班,高三年级的2个班,不妨分别记为 1,2,3,4,5 5个班中随机抽取2个班的基本事件为,(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)共10个,
设“抽取的2个班中至少有1个来自高三年级”为事件A,
则事件A包括(1,4),(1,5),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)共7个,
故P(A)=
(3)从这9个班中按高一、高二、高三每年级各抽取一个班进行调查共有4×3×2=24种,其中高二年级的A班和高三年级的B班都被抽取的有4×1×1=4种,
故高二年级的A班和高三年级的B班都被抽取的概率为
点评:本题主要考查分层抽样的定义和方法,以及古典概率的问题,属于基础题.
18.已知单调递增的等比数列{a n}满足:a2+a3+a4=28,且a3+2是a2,a4的等差中项.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)记数列{a n}前n项的和为S n,若数列{b n}满足b n=a n log2(S n+2),试求数列{b n}前n项的和T n.
考点:数列的求和;等比数列的通项公式.
专题:等差数列与等比数列.
分析:(I)利用等差数列与等比数列的通项公式即可得出;
(2)由,利用等比数列的前n项和公式可得S n=2n+1﹣2,可得b n=a n log2(S n+2)=(n+1)
•2n,再利用“错位相减法”与等比数列的前n选和公式即可得出.
解答:解:(I)设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,
∵a3+2是a2,a4的等差中项,
∴2(a3+2)=a2+a4,
代入a2+a3+a4=28,得a3=8,
∴,
解之得a1=2,q=2或,
又{an}单调递增,∴a1=2,q=2,
∴
(2)由,
∴,
∴,
∴.
∴,
,
∴
=2+(21+22+…+2n)﹣(n+1)•2n+1
=
∴.
点评:本题考查了等差数列与等比数列的通项公式及前n项和公式、“错位相减法”、对数的运算性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
19.如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1的所有棱长都是2,又AA1⊥平面ABC,D,E分别是AC,CC1的中点.
(1)求证:AE⊥平面A1BD;
(2)求点B1到平面A1BD的距离.
考点:直线与平面垂直的判定;点、线、面间的距离计算.
专题:证明题;空间位置关系与距离.
分析:(1)以DA所在直线为x轴,过D作AC的垂线为y轴,DB所在直线为z轴建立空间直角坐标系,确定向量坐标,利用数量积为0,即可证得结论;
(2)=(0,2,0),平面A1BD的法向量取=(2,1,0),利用距离公式可求点B1到
平面A1BD的距离.
解答:(1)证明:以DA所在直线为x轴,过D作AC的垂线为y轴,DB所在直线为z轴建立空间直角坐标系,
则A(1,0,0),C(﹣1,0,0),E(﹣1,﹣1,0),A1(1,﹣2,0),C1(﹣1,﹣2,0),B(0,0,),
∴=(﹣2,﹣1,0),=(﹣1,2,0),=(0,0,﹣),
∴•=0,•=0,
∴⊥,⊥,
又A1D与BD相交,
∴AE⊥面A1BD.
(2)=(0,2,0),
设面DA1B的法向量为=(x1,y1,z1),则,不妨取=(2,1,0),
则B1到平面A1BD的距离为d=||=.
点评:本题考查向量知识的运用,考查线面垂直,考查面面角,考查点到面的距离,考查学生的计算能力,属于中档题.
20.已知方向向量为=(1,)的直线l过点(0,﹣2)和椭圆C:+=1(a>b >0)的右焦点,且椭圆的离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过点P(﹣8,0)的直线与椭圆相交于不同两点A、B,F为椭圆C的左焦点,求三角形ABF面积的最大值.
考点:椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题.
专题:计算题;不等式的解法及应用;直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:(1)由直线的方向向量可得斜率为,求得直线l的方程,椭圆的焦点为直线l 与x轴的交点,求得右焦点,再由离心率公式和a,b,c的关系,可得a,b,进而得到椭圆方程;
(2)设AB方程为x=my﹣8,代入椭圆方程,消去x,运用判别式大于0和韦达定理,由S
=S△PBF﹣S△APF=|PF|•|y2﹣y1|,化简整理,结合基本不等式,即可得到最大值.
△ABF
解答:解:(1)∵直线l的方向向量为=(1,),
∴直线l的斜率为k=,又∵直线l过点(0,﹣2),
∴直线l的方程为y=x﹣2,
∵a>b,∴椭圆的焦点为直线l与x轴的交点,
∴椭圆的右焦点为(2,0),
∴c=2,又∵,
∴a=4,∴b2=12
∴椭圆方程为;
(2)设AB方程为x=my﹣8,代入椭圆方程,
整理得(3m2+4)y2﹣48my+144=0,
△=(48m)2﹣4×144(3m2+4)>0,y1+y2=,y1y2=,
则S△ABF=S△PBF﹣S△APF=|PF|•|y2﹣y1|=×6
===≤=3,
当且仅当3=即m2=(此时适合△>0的条件)取得等号.
则三角形ABF面积的最大值是3.
点评:本题考查椭圆的方程和性质,主要考查椭圆的离心率的运用,同时考查直线方程和椭圆方程联立,消去未知数,运用韦达定理,以及三角形面积的求法,由基本不等式求得最大值是解题的关键.
21.已知函数f(x)=+tx﹣1.
(Ⅰ)若f(x)在(0,2)上无极值,求t的值;
(Ⅱ)若存在x0∈(0,2),使得f(x0)是f(x)在[0,2]上的最大值,求t的取值范围;(Ⅲ)当t>0时,若f(x)≤xe x﹣1(e为自然对数的底数)对任意x∈[0,+∞)恒成立,求t的取值范围.
考点:利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.
专题:计算题;分类讨论;导数的综合应用.
分析:(Ⅰ)求导f′(x)=x2﹣(t+1)x+t=(x﹣t)(x﹣1),从而由f(x)在(0,2)上无极值可得t=1;
(Ⅱ)由f′(x)=(x﹣t)(x﹣1)知,分t≤0,0<t<1,t=1,1<t<2与t≥2五种情况讨论函数的单调性,从而确定函数的最大值点,从而求t.
(Ⅲ)当t>0时,f(x)≤xe x﹣1对任意x∈[0,+∞)恒成立可化为
对任意x∈[0,+∞)恒成立,令
,从而由导数确定函数的单调性,从而转化为最值问题.
解答:解:(Ⅰ)∵f(x)=+tx﹣1,
∴f′(x)=x2﹣(t+1)x+t=(x﹣t)(x﹣1),
又∵f(x)在(0,2)无极值,
∴t=1;
(Ⅱ)(1)当t≤0时,f(x)在(0,1)单调递减,在(1,2)单调递增,不合题意;(2)当0<t<1时,f(x)在(0,t)单调递增,在(t,1)单调递减,在(1,2)单调递增,
∴f(t)≥f(2),
由f(t)≥f(2)得,﹣t3+3t2≥4在0<t<1时无解;
(3)当t=1时,不合题意;
(4)当1<t<2时,f(x)在(0,1)单调递增,在(1,t)单调递减,在(t,2)单调递增,
∴即;
∴≤t<2;
(5)当t≥2时,f(x)在(0,1)单调递增,在(1,2)单调递减,满足条件;
综上所述:时,存在x0∈(0,2),使得f(x0)是f(x)在[0,2]上的最
大值.
(Ⅲ)当t>0时,若f(x)≤xe x﹣1对任意x∈[0,+∞)恒成立,
即对任意x∈[0,+∞)恒成立,
令,
,
,
g′(x)在x∈[0,+∞)上是递增函数,
,
g(x)在x∈[0,+∞)上递增,
g(x)≥g(0)=1﹣t≥0,
即t≤1;
故t的取值范围为0<t≤1.
点评:本题考查了导数的综合应用及分类讨论的数学思想应用,应用到了二阶求导,同时考查了恒成立问题,属于难题.
选做题(在22、23、24三题中任选一题作答)【选修4-1:几何证明选讲】
22.选修4﹣1:几何证明选讲
如图所示,已知PA与⊙O相切,A为切点,过点P的割线交圆于B、C两点,弦CD∥AP,AD、BC相交于点E,F为CE上一点,且DE2=EF•EC.
(1)求证:CE•EB=EF•EP;
(2)若CE:BE=3:2,DE=3,EF=2,求PA的长.
考点:与圆有关的比例线段.
专题:选作题.
分析:(I)由已知可得△DEF∽△CED,得到∠EDF=∠C.由平行线的性质可得∠P=∠C,于是得到∠EDF=∠P,再利用对顶角的性质即可证明△EDF∽△EPA.于是得到EA•ED=EF•EP.利用相交弦定理可得EA•ED=CE•EB,进而证明结论;
(II)利用(I)的结论可得BP=,再利用切割线定理可得PA2=PB•PC,即可得出PA.
解答:(I)证明:∵DE2=EF•EC,∠DEF公用,
∴△DEF∽△CED,
∴∠EDF=∠C.
又∵弦CD∥AP,∴∠P=∠C,
∴∠EDF=∠P,∠DEF=∠PEA
∴△EDF∽△EPA.
∴,∴EA•ED=EF•EP.
又∵EA•ED=CE•EB,
∴CE•EB=EF•EP;
(II)∵DE2=EF•EC,DE=3,EF=2.
∴32=2EC,∴.
∵CE:BE=3:2,∴BE=3.
由(I)可知:CE•EB=EF•EP,∴,解得EP=,
∴BP=EP﹣EB=.
∵PA是⊙O的切线,∴PA2=PB•PC,
∴,解得.
点评:熟练掌握相似三角形的判定和性质定理、平行线的性质、对顶角的性质、相交弦定理、切割线定理是解题的关键.
【选修4-4:坐标系与参数方程】
23.在极坐标系中,已知圆C的圆心,半径r=.
(Ⅰ)求圆C的极坐标方程;
(Ⅱ)若,直线l的参数方程为(t为参数),直线l交圆C 于A、B 两点,求弦长|AB|的取值范围.
考点:简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
专题:坐标系和参数方程.
分析:(I)先得出圆的直角坐标方程,再利用化为极坐标方程.
(Ⅱ)将,代入C的直角坐标方程可得t2+2(cosα﹣sinα)t﹣6=0,则△>0,设A,B对应参数分别为t1,t2,利用根与系数的关系可得
,即可得出.
解答:解:(Ⅰ)由得,C直角坐标(2,2),
∴圆C的直角坐标方程为(x﹣2)2+(y﹣2)2=8,
由得,圆C的直角坐标方程为ρ=4cosθ+4sinθ.
(Ⅱ)将,代入C的直角坐标方程(x﹣2)2+(y﹣2)2=8,
得t2+2(cosα﹣sinα)t﹣6=0,则△>0,
设A,B对应参数分别为t1,t2,则t1+t2=﹣2(cosα﹣sinα),t1t2=﹣6,
∴,
∵,∴sin2α∈[0,1]
∴|AB|的取值范围为.
点评:本题考查了圆的直角坐标方程化为极坐标方程、直线的参数方程的应用、弦长公式,考查了计算能力,属于基础题.
【选修4-5:不等式选讲】
24.已知函数f(x)=|x﹣a|﹣1,其中a>1.
(Ⅰ)当a=2时,求不等式f(x)≥4﹣|x﹣4|的解集;
(Ⅱ)已知关于x的不等式|f(2x+a)﹣2f(x)|≤1的解集为,求a的值.
考点:绝对值不等式的解法.
专题:计算题;分类讨论;不等式的解法及应用.
分析:(Ⅰ)当a=2时,f(x)≥4﹣|x﹣4|可化为|x﹣2|+|x﹣4|≥5,运用零点分区间,求出不等式|x﹣2|+|x﹣4|≥5的解集即可;。