江苏省通州高级中学高三数学历次周练精题集锦1

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江苏省通州高级中学历次周练精题集锦1 (*为教师重点推荐题目)
一、选择题
1.在等差数列{a n }中,如果a 4+a 7+a 10=15,7714654=++++a a a a ,13=k a ,那么k 是( ) A .14 B .15 C .16 D .17 2.设a >0,b >0,则以下不等式中不恒成立....的是 ( ) A .(a +b )(
1
a

1
b
)≥4 B .a 3+b 3≥2ab 2 C . a 2+b 2
+2≥2a +2b D .|a -b | ≥ a - b
3.已知A ,B ,C ,D ,E ,F ,G 七个元素排成一排,要求A 排在正中间,且B ,C 相邻,则不同的排法有( ) A .48种 B .96种 C .192种 D .240种
4.设f (x )是定义在R 上单调递减的奇函数,若x 1+x 2>0,x 2+x 3>0,x 3+x 1>0,则( ) A .f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)<0 B .f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)>0 C .f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)=0 D .f (x 1)+f (x 2)>f (x 3)
5
.已知函数2
(1)
1,()41
x x f x x ⎧+<⎪=⎨≥⎪⎩,则使得f (x )≥1的自变量x 的取值范围为( )
A .(-∞,-2]
[0,10]
B .(-∞,-2][0,1]
C .(-∞,-2][1,10]
D .[-2,0][1,10]
6.在△ABC 中,tan A =12,cos B =310
10.若最长边为1,则最短边的长为 ( )
A .455
B .355
C .255
D .5
5
7.设 0a b >>,那么 2
1
()
a b a b +
- 的最小值是( )
A .2
B .3
C .4
D .5
8.已知抛物线y 2
=8x ,O 是坐标原点,F 是焦点,P 是抛物线上的点,使得△POF 是直角三角形,则这样的P 点共有 ( ) A .0个 B .2个 C .4个 D .6个
9.某同学做了10道选择题,每道题四个选择项中有且只有一项是正确的,他每道题都随意地从中选了一个答案.记该同学至少答对9道题的概率为p ,则下列数据中与p 最接近的是( ) A .4
310
⨯- B .5
310
⨯- C .6
310
⨯-
D .7
310
⨯-
10.6件产品中有4件合格品, 2件次品.为找出2件次品,每次任取一个检验,检验后不再放回,恰好经过4次检验找出2件次品的概率为( )
A .
53 B .31 C .154 D .5
1
*11.设四棱锥P ABCD - 的底面不是平行四边形,用平面 α 去截此四棱锥, D 1
C 1
B 1
A 1
D C
B
A
P
使得截面四边形是平行四边形,则这样的平面α( )
A .不存在
B .只有1个
C .恰有4个
D .有无数多个
*12.设函数y =f (x )满足f (x+1)=f (x )+1,则方程f (x )=x 的根的个数是 ( ) A .无穷个 B .没有或者有限个 C .有限个 D .没有或者无穷个 二、填空题
1.已知⎩⎪⎨⎪⎧y ≥0,3x -y ≥0,x +3y -3≤0,
则x 2+y 2
的最大值是 .
2.已知A ,B ,C ,三点在球心为O ,半径为1的球面上,AC BC ⊥,且AB =1,那么A ,B 两点的
球面距离为 ,球心到平面ABC 的距离为 .
3.已知(1+x n )n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n
,a 3=116
,则a 1+a 2+…+a n =_______.
4.向量 OA 绕点 O 逆时针旋转
2
π
得向量 OB ,且 2OA OB +=(7,9),则向量 OB = . 5.直角三角形ABC 中,AD 是斜边BC 上的中线,若AB ,AD ,AC 成等比数列,则∠ADC 等于 .
6.比数列{a n }的首项为a 1=100,公比q =1
2,设f (n )表示这个数列的前n 项的积,则当n =
时,f (n )有最大值.
7. ∈+=x x x y (|2cos ||cos |R ) 的最小值是 . *8.设集合A ={x |log 12
(3-x )≥-2},B ={x |
2a
x -a
≥1},若A ∩B =∅,则实数a 的取值范围是_______. *9.已知函数()|1||||1|f x x x x =-+++,若2(2)()f a f a -=,则实数a = . *10.函数f (x )=x n
+(1-x )n
,x ∈(0,1),n ∈N *
.记y =f (x )的最小值为a n ,则a 1+a 2+…+a 6=___. 三、解答题
1.设函数f (x )=a ·b ,其中向量a =(cos x 2,sin x 2),(x ∈R ),向量b =(cos ϕ,sin ϕ)(|ϕ|<π
2),,
f (x )的图象关于x =π
6
对称.
(Ⅰ)求ϕ的值;
(Ⅱ)若函数y =1+sin x
2
的图象按向量c =(m ,n ) (| m |<π)平移可得到函数y =f (x )的图象,
求向量c .
2.已知sin(π4+3α) sin(π
4-3α)=14,α∈(0, π4) ,求(1-cos2αsin2α-3)sin4α的值.
3.已知△ABC 中满足(→AB )2=→AB ·→AC +→BA ·→BC +→CA ·→
CB ,a 、b 、c 分别是△ABC 的三边. (Ⅰ)试判断△ABC 的形状并求sin A +sin B 的取值范围;
(Ⅱ)若不等式a 2(b +c )+b 2(c +a )+c 2
(a +b )≥kabc ,对任意的a 、b 、c 都成立,求k 的取值范围. 4.甲、乙两小组各有10位同学,他们的身高统计如下(单位:米):
1.74,1.75,1.63,1.69,1.77,1.75,1.57,1.59,1.66,1.72,1.63,1.69,1.73,1.78,1.59,1.70,1.63,1.76,1.67,1.63.
甲组:乙组:
(Ⅰ)在甲组中任选三人,求至少有两人的身高在1.70米以上(含1.70米)的概率; (Ⅱ)从甲、乙两小组中各任选一人,若将这20人按身高分成三个身高组:A 组1.50 1.59,米B
组1.60
1.69,米C 组1.70 1.79,米求这两人分在不同身高组的概率.
5.5位员工甲、乙、丙、丁、戊参加单位的技能测试,已知他们测试合格的概率分别是
31222,,,,42333
. (Ⅰ)求他们中恰好有一人通过测试的概率;
(Ⅱ)求他们中恰好有两人通过测试且甲、乙两人不都通过测试的概率.
6.一个口袋中装有n 个红球(5n ≥且n N ∈)和5个白球,一次摸奖从中摸两个球,两个球颜色不同则为中奖.
(Ⅰ)试用n 表示一次摸奖中奖的概率p ;
(Ⅱ)若5n =,求三次摸奖(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率;
(Ⅲ) 记三次摸奖(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率为P .当n 取多少时,P 最大? 7.已知在多面体ABCDE 中,AB ⊥平面ACD ,DE ∥AB ,AC = AD = CD = DE = 2,F 为CD 的中点. (Ⅰ)求证:AF ⊥平面CDE ;
(Ⅱ)求平面ABC 和平面CDE 所成的小于90︒的二面角的大小;
(Ⅲ)求点A 到平面BCD 的距离的取值范围.
8.直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AD =DC =1
2AB ,AD ⊥AB ,AB ∥CD ,E ,F ,G 分别为AD 1,A 1B 1,AB 中点.
(Ⅰ)求证:EF ∥平面B 1C 1G ;
(Ⅱ)当二面角G -C 1B 1-C 为45︒时,求CD 与平面C 1B 1G 所成的角.
A
D
C
E
B F
A B
C
D A 1 B 1
C 1
D 1 G
E F
9.在斜三棱柱ABC -A 'B 'C '中,底面△ABC 为正三角形,设AA '∶AC =λ.顶点A '在底面ABC 上的射影O 是△ABC 的中心,P 为侧棱CC '中点,G 为△PA 'B '的重心. (Ⅰ)求证:OG ∥平面AA 'B 'B ;
(Ⅱ)当λ=2时,求证:平面A 'B 'P ⊥平面BB 'C 'C ;
(Ⅲ)当λ=1时,求二面角C -A 'B -P 的大小.
10.定义域均为R 的奇函数f (x )与偶函数g (x )满足f (x )+g (x )=10x
. (Ⅰ)求函数f (x )与g (x )的解析式; (Ⅱ)求函数f (x )的反函数; (Ⅲ)证明:g (x 1)+g (x 2)≥2g (
x 1+x 2
2
);
(Ⅳ)试用f (x 1),f (x 2),g (x 1),g (x 2)表示f (x 1-x 2)与g (x 1+x 2).
11.设椭圆C :x 24+y 2
2=1的左焦点为F ,左准线为l ,一条直线过点F 与椭圆C 交于A ,B 两点,若
直线l 上存在点P ,使△ABP 为等边三角形,求直线AB 的方程.
12.设O 为坐标原点,A (-1
p
,0),点M 在定直线x =-p (p >0)上移动,点N 在线段MO 的延长线
上,且满足|OM ||MN |=1
|NA |

(Ⅰ)求动点N 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线? (Ⅱ)若|AN |的最大值≤3
2
,求p 的取值范围.
13.中心在原点的双曲线C 1的一个焦点与抛物线C 2:y 2
=8x 的焦点F 重合,抛物线C 2的准线l 与双曲线C 1的一个交点为A ,且|AF |=5.(Ⅰ)求双曲线C 1的方程;(Ⅱ)若过点B (0,1)的直线m 与双曲线C 2相交于不同两点M ,N ,且−→MB =λ−→
BN .①求直线m 的斜率k 的变化范围;②当直线m 的斜率不为0时,问在直线y =x 上是否存在一定点C ,使−→OB ⊥(−→CM -λ−→
CN )?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由.
A
C
A '
B '
C ' O
G
P
x
14.已知正项数列{ a n }满足S n +S n -1=ta 2
n +2,(n ≥2,t >0),a 1=1,其中S n 是数列{ a n }的前n 项和.
(Ⅰ)求通项a n ; (Ⅱ)记数列{
1
a n a n +1
}的前n 项和为T n ,若T n <2对所有的n ∈N +
恒成立.求证:0<t ≤1.
15.已知函数f (x )=x 4
+ax 3
+bx 2
+c ,在y 轴上的截距为-5,在区间[0,1]上单调递增,在[1,2]上单调递减,又当x =0,x =2时取得极小值. (Ⅰ)求函数f (x )的解析式;
(Ⅱ)能否找到函数f (x )垂直于x 轴的对称轴,并证明你的结论;
(Ⅲ)设使关于x 的方程f (x )=λ2x 2
-5恰有三个不同实根的实数λ的取值范围为集合A ,且两个非
零实根为x 1、x 2.试问:是否存在实数m ,使得不等式m 2
+tm +2≤|x 1-x 2|对任意 t ∈[-3,3], λ∈A 恒成立?若存在,求m 的取值范围;若不存在,请说明理由.
16.某工厂有一个容量为300吨的水塔,每天从早上6时起到晚上10时止供应该厂的生产和生活用水,已知该厂生活用水为每小时10吨,工业用水量W (吨)与时间t (小时,且规定早上6时t =0)的函数关系为W =1003t .水塔的进水量分为10级,第一级每小时进水10吨,以后每提高一级,每小时进水量就增加10吨.若某天水塔原有水100吨,在开始供水的同时打开进水管,问进水量选择为第几级时,既能保证该厂的用水(水塔中水不空)又不会使水溢出?
17.已知等差数列}{n a 的首项为a ,公差为b ;等比数列}{n b 的首项为b ,公比为a ,其中a ,+∈N b ,且32211a b a b a <<<<
(Ⅰ)求a 的值;
(Ⅱ)若对于任意+∈N n ,总存在+∈N m ,使n m b a =+3,求b 的值; (Ⅲ)甲说:一定存在b 使得22
n
a n
b >对*n N ∈恒成立;
乙说:一定存在b 使得22n a
n b <对*n N ∈ 恒成立..你认为他们的说法是否正确?为什么?
一、选择题
1.B .2.B .3.C .4.A .5.A .6.D .7.C .8.B .9.B .10.C .11.D .12.D . 二、填空题 1.9.2.

3.369256.4.(-115,235).5.6π或56π.6.7.7. 22.
8.(-∞,-1]∪[3,+∞).9.1,-1,2,-2.10.31
32.
三、解答题
1.(Ⅰ)f (x )=a ⋅b =cos x 2cos ϕ+sin x 2sin ϕ=cos(x
2
-ϕ),
∵f (x )的图象关于x =π
6对称,∴()cos()cos()161212
f πππϕϕ=-=-=±,
∴,12
k k Z πϕπ-
=∈,又|ϕ|<π2,∴ϕ=π12. (Ⅱ)f (x ) =cos(x 2-π12)=sin(x 2+5π12) =sin 12(x +5π
6
),
由y =1+ sin x 2平移到y =sin 12(x +5π6),只需向左平移5π
6
单位,再向下平移1个单位,考虑到函
数的周期为π,且→c =(m ,n ) (| m |<π),∴5,16
m n π=-
=-,即→c =(-5π
6,-1) . 另解:f (x ) =cos(x 2-π12)=sin(x 2+5π12) =sin 12(x +5π
6
),
由1sin 2x y -=平移到15'sin (')26y x π=+,只要5'6'1x x y y π⎧+=⎪⎨⎪=-⎩即5'6'1
x x y y π⎧
-=-⎪
⎨⎪-=-⎩,
∴→c =(-5π
6
,-1) .
命题意图:本题是一道三角函数与平面向量相结合的综合问题,既考查了三角函数的变形以及三角函数的图象与性质,又考查了运用平面向量进行图象平移的知识.
2.解:sin(
3)sin(3)sin(3)cos(3)4444ππππ
αααα+-=++ 111sin(6)cos 62224
παα=+==, 即1cos 62α=,又36(0,
)4πα∈,∴63πα=,即18
π
α=. (1-cos2α
sin2α-3)sin4α
sin 4sin 40o α= 2(sin 60cos10cos60sin10)2sin 50sin80sin 40sin 401cos10cos10cos10
o o o o o o o o
o o o
----=⋅=⋅==-.
变式题:已知(1+ tan2α)(1+tan25°)=2,α∈(0, π4),求(1-cos2α
sin2α-3)sin4α的值.
命题意图:本题主要考查三角函数的恒等变形.包含了和差角、倍角的运算,已知三角函数值求角,
诱导公式,辅助角公式,要求学生对三角函数的变形方向有综合的理解. 3.解:(Ⅰ)∵(→AB )2=→AB ·→AC +→BA ·→BC +→CA ·→
CB ,
(→AB )2=→AB ·(→AC +→CB )+→CA ·→CB 即(→AB )2=→AB ·→AB +→CA ·→CB , 即→CA ·→
CB =0,△ABC 是以C 为直角顶点的直角三角形,
∴sin A +sin B =sin A +cos A =2sin(A +π4),A ∈(0,π
2) ,
∴sin A +sin B
的取值范围为.
(Ⅱ)在直角△ABC 中, a =c sin A ,b =c cos A .
若a 2(b +c )+b 2(c +a )+c 2
(a +b )≥kabc ,对任意的a 、b 、c 都成立,
则有a 2(b +c )+b 2(c +a )+c 2(a +b ) abc
≥k ,对任意的a 、b 、c 都成立,
∵ a 2(b +c )+b 2(c +a )+c 2(a +b ) abc

1c 3
sin A cos A
[c 2sin 2A (c cos A +c )+c 2cos 2A (c sin A +c )+c 2
(c sin A +c cos A )]
=1 sin A cos A
[ sin 2A cos A +cos 2
A sin A +1+cos A +sin A ] =cos A +sin A +1+cos A +sin A
sin A cos A
令t =sin A +cos A ,t
∈,
设f (t )=a 2(b +c )+b 2(c +a )+c 2(a +b ) abc =t +1+t t 2-12
=t +2t -1=t -1+2
t -1
+1.
f (t )=t -1+2
t -1
+1,当t -1
∈1] 上时 f (t )为单调递减函数,
∴当t =2时取得最小值,最小值为2+32,即k ≤2+32, 所以k 的取值范围为(-∞,2+32].
命题意图:本题是平面向量与三角函数相结合的问题,运用平面向量的运算的意义转化为三角函数的边角关系,进而运用三角函数的图象与性质求值域.第Ⅱ小题将不等式恒成立的问题转化为求三角函数的最值,其中运用了换元法.
4.解:(Ⅰ)甲组10人中有5人身高在1.70米以上,从中任选三人,有3
10C 种选法,它们是等可能
的,记“至少有两人的身高在1.70米以上”为事件D ,它有213
555C C C +种选法,213
5553
101
(),2
C C C P
D C +== 答:至少有两人的身高在1.70米以上(含1.70米)的概率为
1
2
. (Ⅱ)甲、乙两小组在A 、B 、C 组的人数分别是2,3,5和1,5,4,记“两人分在不同身高组”
为事件E ,E 的对立事件为“两人分在同一身高组”,
111111
21355411
10103763
(),()1().100100
C C C C C C P E P E P E C C ++===-= 答:两人分在不同身高组的概率为
63
100
. 命题意图:考查等可能性事件的概率,第Ⅱ小题还可以看作相互独立事件的概率,因为两组中各选一人是相互独立的. 5.解:(Ⅰ)记甲、乙通过测试分别为A 、B ,丙、丁、戊三人通过测试是独立重复试验,三人中有
k 人通过测试的概率为3332
1()()(),0,1,2,3.33
k k k P k C k -==
他们中恰有一人通过测试的概率为
3123331131111215
()(0)()(1)()()()().424234233108
P A B A B P P A B P C ⋅+⋅⋅+⋅⋅=⋅+⋅+⋅⋅⋅=
(Ⅱ)他们中恰好有两人通过测试且甲、乙两人不都通过测试的概率为
P (-A ⋅B +A ⋅-B )⋅P 3(1)+P (-A ⋅-
B )⋅P 3(2)=(14⋅12+34⋅1
2
)C 1
3⋅23⋅(13)2+(14⋅12
)C 2
3(23)2⋅13=16

答:他们中恰好有两人通过测试且甲、乙两人不都通过测试的概率为1
6

命题意图:考查相互独立事件的概率与独立重复试验的概率.本题完全可以只看作是相互独立事件的概率问题,但非常烦琐,考虑到丙、丁、戊三人测试合格的概率相同,可以看作是独立重复试验,简化了运算.本题要求学生对独立重复试验有良好的理解.
6.解:(Ⅰ)一次摸奖从5n +个球中任选两个,有25n C +种,它们等可能,其中两球不同色有11
5
n C C 种,一次摸奖中奖的概率10(5)(4)
n
p n n =
++.
(Ⅱ)若5n =,一次摸奖中奖的概率5
9
p =
,三次摸奖是独立重复试验,三次摸奖(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率是12
33
80(1)(1)243
P C p p =⋅⋅-=. (Ⅲ)设每次摸奖中奖的概率为p ,则三次摸奖(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率为
1232
33
(1)(1)363P P C p p p p p ==⋅⋅-=-+,01p <<, 2'91233(1)(31)P p p p p =-+=--,
知在1(0,)3上P 为增函数,在1(,1)3
上P 为减函数,当1
3p =时P 取得最大值.
又101
(5)(4)3
n p n n =
=++,解得20n =.
答:当20n =时,三次摸奖(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率最大.
命题意图:本题是一个在等可能性事件基础上的独立重复试验问题,体现了不同概型的综合.第Ⅲ小题中的函数是三次函数,运用了导数求三次函数的最值.如果学生直接用
10(5)(4)
n
n n ++代替p ,
函数将比较烦琐,这时需要运用换元的方法,将
10(5)(4)
n
n n ++看成一个整体,再求最值.
7.(Ⅰ)证明:∵AB ⊥平面ACD ,AB ∥DE ,∴DE ⊥平面ACD ,∵AF ⊂平面ACD ,
∴DE ⊥AF .又∵AC =AD =CD ,F 为CD 中点,∴AF ⊥CD .
∵DE ⊂平面CDE ,CD ⊂平面CDE ,CD ∩DE =D ,∴AF ⊥平面CDE . (Ⅱ)解法一:∵AB ∥DE ,AB ⊂/平面CDE ,DE ⊂平面CDE , ∴AB ∥平面CDE ,设平面ABC ∩平面CDE =l ,则l ∥AB . 即平面ABC 与平面CDE 所成的二面角的棱为直线l . ∵AB ⊥平面ADC ,∴l ⊥平面ADC .∴l ⊥AC ,l ⊥DC . ∴∠ACD 为平面ABC 与平面CDE 所成二面角的平面角. ∵AC =AD =CD ,∴∠ACD =60︒,
∴平面ABC 和平面CDE 所成的小于90︒的二面角的大小为60︒. (Ⅱ)解法二:如图,以F 为原点,过F 平行于DE 的直线
为x 轴,FC ,FA 所以直线为y 轴,z 轴建立空间直角坐标系. ∵AC =2,∴A (0,0,3),设AB =x , B (x ,0,3),C (0,1,0)
−→AB =(x ,0,0),−→
AC =(0,1,-3), 设平面ABC 的一个法向量为n =(a ,b ,c ),
则由−→AB ⋅n =0,−→
AC ⋅n =0,得a =0,b =3c ,不妨取c =1, 则n =(0,3,1).
∵AF ⊥平面CDE ,∴平面CDE 的一个法向量为 −→
FA =(0,0,3).
cos <n ,−→FA >=n ⋅−→FA |n |⋅|−→FA |
=1
2,<n ,−→FA >=60︒.
∴平面ABC 与平面CDE 所成的小于90︒的二面角的大小为60︒.
(Ⅲ)解法一:设AB =x ,则x >0.∵AB ⊥平面ACD ,∴AB ⊥CD .又∵AF ⊥CD ,AB ⊂平面ABF ,AF ⊂平面ABF ,AB ∩AF =A ,∴CD ⊥平面ABF .∵CD ⊂平面BCD ,∴平面ABF ⊥平面BCD .连BF ,过A 作AH ⊥BF ,垂足为H ,则AH ⊥平面BCD .线段AH 的长即为点A 到平面BCD 的距离.在Rt △AFB 中,AB =x ,AF =32CD =3,∴BF =3+x 2,AH =3x 3+x 2=31+3
x
2∈(0,3).
A D
C E
B F
l
H
D
y
(Ⅲ)解法二:设AB =x ,∵AC =CD =DA =2,AB ⊥平面ACD .∴V B -ADC =13⋅S △ADC ⋅BA =13⋅34⋅22⋅x =3
3x .
∵BC =BD =4+x 2,CD =2,∴S △BCD =12⋅2⋅x 2+3=x 2
+3,设点A 到平面BCD 的距离为d ,则V A -BCD
=13⋅S △BCD ⋅d =d 3x 2+3.∵V B -ADC =V A -BCD .∴33x =d 3x 2+3,解得d =3x 3+x 2
∈(0,3).
8.(Ⅰ)证明:取C 1G 的中点H ,连EH ,HB 1.∵AB ∥CD ,DC =12AB ,∴AG ∥=CD ,又由直棱柱得,D 1C 1∥=DC ,∴AG ∥=C 1D 1,∴四边形AGC 1D 1为□.∵AE =ED 1,GH =HC 1,∴EH ∥=AG .∵FB 1∥=AG ,∴AG ∥=B 1F .∴
EH ∥=B 1F .∴EHB 1F 为□,∴EF ∥B 1H .∵EF ⊂
/平面B 1C 1G ,B 1H ⊂平面B 1C 1G ,∴EF ∥平面B 1C 1G .
(Ⅱ)由条件得DG ∥=BC ,又∵BC ∥=B 1C 1,∴DG ∥=B 1C 1. ∴平面B 1C 1G 即为平面B 1C 1DG .
过G 作GK ⊥BC ,垂足为K ,∵GB =GC ,∴K 为BC 中点, ∵ABCD -A 1B 1C 1D 1为直棱柱,∴BB 1⊥平面ABCD .∴BB 1⊥GK .
∴GK ⊥平面BB 1C 1C ,作KT ⊥B 1C 1,垂足为T ,连GT ,则GT ⊥B 1C 1. ∴∠GTK 为二面角G -B 1C 1-C 的平面角,∴∠GTK =45︒.
设GK =a ,则TK =a ,CD =2a ,过C 作CO ⊥平面B 1C 1G ,
垂足为O ,连DO ,则DO 为斜线DC 在平面B 1C 1DG 上的射影,
∴∠CDO 即为DC 与平面B 1C 1G 所成的角.∵CB ∥DG ,DG ⊂平面B 1C 1G ,CB ⊂/平面B 1C 1DG ,∴BC ∥平面
B 1
C 1DG .∴点C 到平面B 1C 1G 的距离CO 与点K 到平面B 1C 1G 的距离相等,∵B 1C 1⊥GT ,B 1C 1⊥TK ,∴B 1C 1⊥平面GKT ,∵B 1C 1⊂平面B 1C 1DG ,∴平面GKT ⊥平面B 1C 1DG ,过K 作KL ⊥GT ,垂足为L ,则KL ⊥平面B 1C 1DG .在
△GKT 中GK =KT =a ,∴KL =22a ,即K 到平面B 1C 1G 的距离为22a ,∴CO =2
2
a ,在Rt △CDO 中,CO =
22a ,CD =2a ,∴sin ∠CDO =1
2
,∠CDO =30︒,即直线CD 与平面B 1C 1G 所成的角为30︒. 9.(Ⅰ)证明:分别取AB ,A 'B '的中点D ,D ',连CD ,PD ',∵O 为△ABC 的中心,G 为△PA 'B '的重心,∴O ∈CD ,G ∈PD ',且CO ∶OD =PG ∶GD '=2∶1.∵AA 'B 'B 为□,AD =DB ,A 'D '=D 'B ',∴DD '∥AA ',又∵AA '∥CC ',∴DD '∥CC ',即DD '∥CP .又CO ∶OD =PG ∶GD '=2∶1,∴OG ∥DD ',∵OG ⊂/平面AA 'B 'B ,
DD '⊂平面AA 'B 'B .∴OG ∥平面AA 'B 'B .
A B C
D
A 1
B 1
C 1
D 1
G E
F
H K
T
O
L
A
B
C C '
B '
A '
P
O
G D
D '
(Ⅱ)证明一:当λ=2时,不妨设AA '=22,AC =2,由点A '在平面ABC 上的射影为△ABC 的中心,连AO 并延长交BC 于点E ,则E 为BC 的中点,取B 'C '的中点E ',连EE ',AA '∥EE '∥CC '.∵A 'O ⊥平面ABC ,∴A 'O ⊥BC .∵O 为△ABC 中心,∴AE ⊥BC .∴BC ⊥平面AA 'E 'E .设PB '∩EE '=Q ,∴BC ⊥A 'Q ,且E 'Q =12CP =14AA '=22.∵AO =32AC ⋅23=233.AA '=22,∴cos ∠A 'AO =AO AA '=332,∴cos ∠A 'E 'E =332.在△A 'E 'Q 中,A 'E '=3,E 'Q =
2
2
, cos ∠A 'E 'E =332
,∴A 'Q 2=A 'E '2+E 'Q 2-2A 'E '⋅E 'Q ⋅cos ∠A 'E 'E =52.∵A 'Q 2+E 'Q 2=A 'E '2

∴A 'Q ⊥QE ',∵QE '与BC 相交,∴A 'Q ⊥平面BB 'C 'C ,∵A 'Q ⊂平面A 'B 'P ,∴平面A 'B 'P ⊥平面BB 'C 'C . 证明二:当λ=2时,不妨设AA '=22,AC =2,
由点A '在平面ABC 上的射影为△ABC 的中心,连AO 并延长交BC 于点E ,则E 为BC 的中点,取B 'C '的中点E ',连EE ',AA '∥EE '∥CC '.∵AO ⊥平面ABC ,∴AO ⊥BC .∵O 为△ABC 中心,∴AE ⊥BC .∴BC ⊥平面AA 'E 'E .设PB '∩EE '=Q ,则Q 为PB '中点. ∵在□AA 'C 'C 中,A 'A =A 'C =22,A 'C '=2,∴cos ∠A 'C 'P =2
4
,在△A 'C 'P 中,A 'C '=2,C 'P =2,cos ∠A 'C 'P =
24
,∴A 'P =A 'C '2+C 'P 2-2A 'C '⋅C 'P ⋅cos ∠A 'C 'P =2,∴A 'B '=A 'P ,∵Q 为BP 中点,连A 'Q ,则A 'Q ⊥BP ,∵BC ⊥平面AA 'E 'E ,∴BC ⊥A 'Q ,∴A 'Q ⊥平面BCC 'B '.∵A 'Q ⊂平面A 'B 'P ,∴平面A 'B 'P ⊥平面BB 'C 'C .
(Ⅲ)解法一:当λ=1时,不妨设AA '=AC =2,∵点A '在平面ABC 上的射影为△ABC 的中心,∴A 'A =A 'B =A 'C .∴△A 'BC 为等边三角形,取A 'B 中点M ,连CM ,则CM ⊥A 'B .CM =3.过P 作PN ⊥A 'B ,垂足为N ,则−→MC 与−→
NP 所成的角即为二面角C -A 'B -P 的大小.
在△PA 'B 中,∵P 为CC '中点,∴CP =1,A 'P =3.∵AA '在平面ABC 上的射影AO ,AO ⊥BC ,∴AA '⊥BC .∵
CC '∥AA ',∴CC '⊥BC .∵BC =2,BP =1,∴BP =5.A 'B =2,∴cos ∠PA 'B =
1
23
,∴A 'N =12,NP =11
2,
∵A 'M =1,∴MN =12

∵−→CP =-−→MC +−→MN +−→NP ,两边平方得,−→CP 2=−→MC 2+−→MN 2+−→NP 2-2−→MC ⋅−→NP ,解得−→
MC
A B
C C ' B '
A ' P O E E ' Q C '
B '
A '
⋅−→NP =52.∴cos <−→MC ,−→NP >=−→MC ⋅−→
NP |−→MC |⋅|−→NP |
=53333

∴二面角C -A 'B -P 的大小为arccos 533
33

解法二:当λ=1时,不妨设AA '=AC =2,∵点A '在平面ABC 上的射影为△ABC 的中心,∴A 'A =A 'B =A 'C .∴△A 'BC ,△A 'BB '都为等边三角形.
取A 'B 的中点M ,连CM ,B 'M ,则CM ⊥A 'B ,B 'M ⊥A 'B .∴∠B 'MC 为二面角B '-A 'B -C 的平面角,在△B 'CM 中,B 'M =CM =3,B 'C =22,∴cos ∠B 'MC =-1
3

取BB '的中点R ,连PR ,A 'R .则平面A 'PR ⊥平面A 'BB '.过P 作PQ ⊥A 'R ,则PQ ⊥平面A 'BB '. 过P 作PN ⊥A 'B 于N ,连QN ,则QN ⊥A 'B .∴∠PNQ 为二面角B '-A 'B -P 的平面角, 在△A 'PB 中,求得PN =
112,在△A 'PR 中,求得PQ =223.∴sin ∠PNQ =PQ PN =4233
. ∵二面角C -A 'B -P 等于二面角B '-A 'B -C 与二面角B '-A 'B -P 的差,设二面角C -A 'B -P 的大小为
θ,则cos θ=cos(∠B 'MC -∠PNQ )=cos ∠B 'MC ⋅cos ∠PNQ +sin ∠B 'MC ⋅sin ∠PNQ =-13⋅133+223⋅4233
=53333.∴二面角C -A 'B -P 的大小为arccos 53333.
10.(Ⅰ)解:∵f (x )+g (x )=10x ①,∴f (-x )+g (-x )=10-x
,∵f (x )为奇函数,g (x )为偶函数,∴f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ),∴-f (x )+g (x )=10-x
②,由①,②解得f (x )=12(10x -110
x ),
g (x )=1
2(10x +
1
10
x ). (Ⅱ)由y =12(10x -110
x )得,(10x )2-2y ⋅10x -1=0,解得10x =y ±y 2+1,∵10x >0,∴10x
=y +
y 2+1,x =lg(y +y 2+1),∴f (x )的反函数为f -1(x )=lg(x +x 2+1).x ∈R .
A B
C C '
B '
A ' P
O N Q
M R
(Ⅲ)解法一:g (x 1)+g (x 2)=12(10x 1
+110x 1
)+12(10x 2
+110
x 2
)=12(10x 1
+10x
2
)+12(110x 1
+110x 2
)
≥12⋅210x 1
×10x
2
+12
×2110x 1
×1
10
x 2
=10x 1+x 2
2

1
10
x 1+x 22
=2
g (x 1+x 22
).
解法二:[g (x 1)+g (x 2)]-2g (
x 1+x 2
2
)=12(10x 1
+110x 1
)+12(10x 2
+1
10
x 2
)-(10
x 1+x 2
2

1
10
x 1+x 22
)

(10
x 1+x 2
+1)(10x 1+10x 2
)2⋅10x 1
+x
2
-10x 1+x 2+110
x 1
+x 2
2
=(10
x 1+x 2
+1)(10x 1+10x 2
)-2⋅(10
x 1+x 2
+1)⋅10
x 1+x 2
2
2⋅10
x 1+x 2


(10x 1+x 2
+1)[10x 1+10x 2-2⋅⋅10
x 1+x 2
2
]
2⋅10
x 1+x 2

(10x 1+x 2
+1)[210x 1×10x 2-2⋅⋅10
x 1+x 2
2
]
2⋅10
x 1+x 2
=0.
(Ⅳ)f (x 1-x 2)=f (x 1)g (x 2)-g (x 1)f (x 2),g (x 1+x 2)=g (x 1)g (x 2)-f (x 1)f (x 2). 11.解法一:∵F (-2,0),l :x =-22,离心率e =
22
. (1)当AB 垂直x 轴时,A (-2,1),B (-2,-1).∴|AB |=2,又此时线段AB 的垂直平分线与直线l 的交点为P (-22,0),P ,A ,B 不构成等边三角形,不合题意.
(2)当AB 不垂直x 轴时,设AB 的方程为y =k (x +2)(k ≠0),代入x 24+y 2
2=1得,(1+2k 2)x 2
+42
k 2
x +4(k 2
-1)=0,∵△>0,且x 1+x 2=-42k 2
1+2k 2,x 1x 2=4(k 2
-1)1+2k 2,设AB 中点为M ,则M (-22k
2
1+2k
2,
2k 1+2k 2),线段AB 的垂直平分线方程为y -2k 1+2k 2=-1k (x +22k
2
1+2k 2),此直线与l 的交点为P ,则P 的坐标为(-22,22(1+k 2
)k (1+2k 2
)+2k 1+2k 2), |MP |=
⎝ ⎛⎭⎪⎫22(1+k 2)1+2k 22+⎝ ⎛⎭
⎪⎫22(1+k 2)k (1+2k 2)2=22(1+k 2)1+2k 2
1+1
k
2.
(或|MP |=
1+(-1k )2|x M -x P |=22(1+k 2
)
1+2k
2
1+1k
2)
而|AB |=(ex 1+2)+(ex 2+2)=22(x 1+x 2)+4=22×(-42k 21+2k 2)+4=4(1+k 2
)
1+2k 2.
△ABP 为等边三角形⇔
3
2
|AB |=|MP |, 即32×4(1+k 2
)1+2k 2=22(1+k 2
)1+2k
2
1+1k 2,3
2
=1+1
k
2,解得k =±2.
所以直线AB 的方程为y =±2(x +2).
解法二::如图,∵F (-2,0),l :x =-22,离心率e =
2
2
.设过点F 的弦AB 的中点为M ,分别过A ,B ,M 向准线l 作垂线,垂足分别为A 1,B 1,M 1,则|MM 1|=12(|AA 1|+|BB 1|)=12(|AF |e +|BF |
e )
=1
2
|AB |,又因为△PAB 为等边三角形⇔|PM |=32|AB |,所以|MM 1||MP |=6
3,
即cos ∠PMM 1=
63,∴sin ∠PMM 1=33 ,tam ∠PMM 1=22,又k PM =±tam ∠PMM 1=±2
2
∵AB ⊥PM ,∴k AB =-1
k PM
=±2,又AB 过点F (-2,0)

12.(Ⅰ)解:设N (x 0,y 0),(x 0>0),则直线ON 方程为y =y 0
x 0x ,与直线x =-p 交于点M (-p ,-
py 0
x 0
),代入|OM ||MN |=1|NA |
得,
(-p )2
+(-
py 0x 0
)2
(x 0+p )2+(y 0+py 0x 0
)
2
=1
(x 0+1p
)2+y 0
2


1+⎝ ⎛⎭
⎪⎫y 0x 02|0-(-p )|1+⎝ ⎛⎭
⎪⎫y 0x 02|x 0-(-p )|=
1
(x 0+1p
)2+y 0
2

化简得(p 2
-1)x 02
+p 2
y 02
=p 2
-1.把x 0,y 0换成x ,y 得点N 的轨迹方程为(p 2-1)x 2+p 2y 2=p 2
-1.(x >0)
(1)当0<p <1时,方程化为x 2
-y 21-p
2p 2
=1表示焦点在x 轴上的双曲线的右支;
(2)当p =1时,方程化为y =0,表示一条射线(不含端点); (3)当p >1时,方程化为x 2

y 2
p 2-1
p 2
=1表示焦点在x 轴上的椭圆的右半部分.
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)可知|AN |=
(x 0+1p
)2+y 02

(x 0+1p )2+1-1p 2-(1-1p
2)x 02

1
p 2x 0
2+2
p x 0+1=1
p
x 0+1. 当0<p <1时,因x 0∈[1,+∞),故|AN |无最大值,不合题意. 当p =1,因x 0∈(0,+∞),故|AN |无最大值,不合题意.
当p >1时,x 0∈(0,1],故当x 0=1时,|AN |有最大值1p +1,由题意得1p +1≤3
2,
解得p ≥2.
所以p 的取值范围为[2,+∞).
13.解:(Ⅰ)由条件得F (2,0),l :x =-2.设所求双曲线方程为x 2a 2-y 2
b
2=1(a >0,b >0),直线l
与x 轴交于F ',根据|AF |=5,|FF '|=4,得|AF '|=3,从而⎩⎪⎨⎪⎧c =2,b 2
a =3.解得a =1,
b =3.从而所求的
双曲线方程为:x 2
-y 2
3
=1;
(Ⅱ)①设直线m :y =kx +1,代入x 2
-y 2
3=1得,
(3-k 2
)x 2
-2kx -4=0,
直线m 与曲线C 1交于两点M ,N .
故⎩⎨⎧3-k 2≠0,(-k )2+4(3-k 2
)>0.
解得-2<k <-3,或-3<k <3,或3<k <2.
②不妨设M ,N 的坐标分别为(x 1
,y 1
),(x 2
,y 2
),由上面可得⎩⎨⎧
x 1+x 2=-2k k 2-3

x 1x 2
=
4
k 2
-3.
由−→MB =λ−→
BN 得(-x 1,1-y 1)=λ(x 2,y 2-1),⇒x 1=-λx 2.
设存在点C (t ,t ),则−→CM -λ−→
CN =(x 1-t ,y 1-t )-λ(x 2-t ,y 2-t )=((x 1-λx 2+t (λ-1),y 1-
λy 2+t (λ-1)),又−→OB =(0,1),从而由−→OB ⊥(−→CM -λ−→
CN )得y 1-λy 2+t (λ-1)=0,
因直线m 的斜率不为零,故λ≠1. 所以解得t =
y 1-λy 21-λ=kx 1+1-λ(kx 2+1)1-λ=1+k ⋅x 1-λx 2
1-λ
. 因为λ=-x 1x 2,代入得t =1+k ⋅x 1+x 1
x 2⋅x 2
1+x 1x 2
=1+k ⋅2x 1x 2
x 1+x 2

因为⎩⎨⎧x 1
+x 2
=-2k
k 2
-3
,x 1x 2
=4
k 2
-3.
代入得t =-3,即存在点C (-3,-3),满足要求.
14.解:∵a 1=1 由S 2+S 1=ta 22+2,得a 2 =ta 2
2,∴a 2 =0(舍)或a 2=1t

S n +S n -1=ta 2
n +2 ① S n -1+S n -2=ta 2
n -1+2 (n ≥3) ②
x
①-②得a n +a n -1=t (a 2n -a 2
n -1)(n ≥3),(a n +a n -1)[1-t (a n -a n -1)] =0,
由数列{ a n }为正项数列,∴a n +a n -1≠0,故a n -a n -1=1
t
(n ≥3),即数列{ a n }从第二项开始是公差
为1
t
的等差数列.
∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1 n =1 n -1t
n ≥2.
(2)∵T 1=1<2,当n ≥2时,T n =t +t 2 1×2+t 2 2×3+t 2 3×4+ …+t 2
(n -1)×n =t + t 2(1-1n ) =t + t 2n -1
n
要使T n <2,对所有的n ∈N +
恒成立,只要T n =t + t
2
n -1
n
< t + t 2≤2成立,∴0<t ≤1. 命题意图:考查数列前n 项和与数列通项公式的关系、等差数列、裂项求和法等。

15.(Ⅰ)解:∵函数f (x )=x 4+ax 3+bx 2
+c ,在y 轴上的截距为-5, ∴c =-5. ∵函数f (x )在区间[0,1]上单调递增,在[1,2]上单调递减,
∴x =1时取得极大值,又当x =0,x =2时函数f (x )取得极小值. ∴x =0,x =1, x =2为函数f (x )的三个极值点, 即f'(x )=0的三个根为0,1,2,
∴f '(x )=4x 3+3ax 2+2bx =4x (x -1)(x -2))=4x 3-12x 2
+8x .
∴a =-4,b =4, ∴函数f (x )的解析式: f (x )=x 4-4x 3+4x 2
-5. (Ⅱ)解:若函数f (x )存在垂直于x 轴的对称轴,设对称轴方程为x =t , 则f (t +x )=f (t -x )对x ∈R 恒成立.
即: (t +x )4-4(t +x )3+4(t +x )2-5=(t -x )4-4(t -x )3+4(t -x )2
-5.
化简得(t -1)x 3+( t 2
-3 t +2)x =0对x ∈R 恒成立. ∴⎩⎨⎧t -1=0,t 2-3 t +2=0.
∴t =1 即函数f (x )存在垂直于x 轴的对称轴x =1.
(Ⅲ)解:x 4-4x 3+4x 2-5=λ2x 2
-5恰好有三个不同的根,
即x 4-4x 3+4x 2-λ2x 2
=0恰好有三个不同的根,
即x 2(x 2-4x +4-λ2
)=0,∵x =0是一个根,
∴方程x 2-4x +4-λ2
=0应有两个非零的不相等的实数根,
∴△=16-4(4-λ2)=4λ2>0,且x 1x 2=4-λ2
≠0,∴λ≠0,-2,2.
若存在实数m ,使得不等式m 2
+tm +2≤|x 1-x 2|对任意t ∈[-3,3], λ∈A 恒成立. ∵|x 1-x 2|=(x 1-x 2)2
-4 x 1x 2=2|λ|>0,
要使m 2
+tm +2≤|x 1-x 2|对任意t ∈[-3,3], λ∈A 恒成立,
只要m 2
+tm +2≤0对任意t ∈[-3,3] 恒成立,
令g (t )=tm +m 2
+2 , 则g (t )是关于t 的线性函数. ∴只要⎩⎨
⎧g (-3) ≤ 0,
g (3) ≤ 0.解得⎩⎨⎧1≤m ≤2,-2≤m ≤-1.
∴不存在实数m ,使得不等式m 2
+tm +2≤|x 1-x 2|对任意t ∈[-3,3], λ∈A 恒成立.
命题意图:考查多项式的导数、函数的图象性质、二次方程根的判断,等价转换、化归思想等数学思想方法。

16.解:设进水量选第x 级,则t 小时后水塔中水的剩余量为:
y =100+10xt -10t -1003t ,且0≤t ≤16.
根据题意0<y ≤300,
∴0<100+10xt -10t -1003t ≤300
当t =0时,结论成立. 当t >0时,由左边得x >1+10(
t
t 11
3
2-) 令m =
3
1
t
,由0<t ≤16,m ≥
4
43
, 记f (t )=1+10(t t
11
32-)=1+10m 2-10m 3

(m ≥443
) 则f '(t )=20m – 30 m 2
=0得m = 0或m =
3
2
. ∵当
4
4
3
≤m <32时,f '(t )>0;当m >32时,f '(t )<0,
∴所以m =32时(此时t =827),f (t )最大值=1+10(32)2-10(32)3=27
67≈2.48. 当t =
827时,1+10(t t
1132-)有最大值 2.48
∴x >2.48,即x ≥3. 由右边得x ≤
321020t t ++1,当t =16时,32
1020t t +
+1有最小值 32
16101620+
+1=425493+∈(3,4).即x ≤3. 综合上述,进水量应选为第3级.
本题考查数学建模的基本思想,怎么样把实际问题转化为数学问题,进而用已有的数学知识求这个数学问题的解。

水塔中的水不空又不会使水溢出等到价于进出水量的平衡,进水量与选择的进水级别与进水时间相关,出水量有生活用水与工业用水两部分构成,故水塔中水的存量是一个关于进水级别与用水时间的函数,而容量为300吨的水塔就构成一个不等式,解之得问题的解。

17.解:(Ⅰ)∵ 2a b a b ab a b <<+<<+,a ,+∈N b ,
∴ ⎩⎨⎧+<<+.2b a ab ab b a ∴ ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-<->.121b b a b b a , ∴ ⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧
-+<-+>.1221
11b a b a ,
∴ ⎩⎨⎧<>4
1a a , ∴ a =2或a =3
∵当a =3时,则由b a ab 2+<得a b <即11a b <,与11b a <矛盾故a =3不合题意
∴a =3舍去 ∴a =2
(Ⅱ)b m a m )1(2-+=,12-⋅=n n b b ,由n m b a =+3可得
12)1(5-⋅=-+n b b m ∴ 5)12(1=+--m b n ∴ b 是5的约数,又3b ≥,
∴ b =5 .
(Ⅲ)若甲正确,则存在b (3b ≥)使2(1)2222
2n b
n b +-->⋅,即2(1)(2)22n b b +-->对*n N ∈恒成立,
当1n =时,2
2
2b >,无解,所以甲所说不正确. 若乙正确,则存在b (3b ≥)使2(1)2222
2n b
n b +--<⋅,即2(1)(2)22n b b +--<对*n N ∈恒成立,
当2n =时,2
2b
b <,只有在3b =时成立, 而当3n =时4
2
23<不成立,所以乙所说也不成立.
命题意图:本题首先考查等差数列、等比数列的基本量、通项,结合含两个变量的不等式的处理问题,用两边夹的方法确定整数参数.第Ⅲ小题对数学思维的要求比较高,要求学生理解“存在”、“恒成立”,以及运用一般与特殊的关系进行否定,本题有一定的探索性.。

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